JP3172902B2 - いぶし瓦の連続製造工程における燻化室形成用シェル内壁面の煤除去方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、いぶし瓦の連続製
造工程における燻化室形成用シェル内壁面の煤除去方法
に関に関する。

【０００２】

【従来の技術】表面に銀色の光沢を有するいぶし瓦は、
瓦を焼成する最終段階で瓦の表面に煤を付着させる燻化
処理を行うことによって製造されている。この燻化処理
は、焼成工程終了直後の高温の炉内に、炭化水素含有
物、例えば液化石油ガス（ＬＰＧ）の生ガス等を導入し
て酸素不足の状態で燃焼させ、即ち乾留させて煤を発生
させ、発生した煤を焼成直後の高温の瓦の表面に付着さ
せて炭素膜としてコーティングすることにより行われ
る。

【０００３】しかし、一つの炉で焼成と燻化とを行って
いぶし瓦を製造すると、焼成工程及び燻化工程時には炉
内を高温に加熱しなければならず、一方、炉内への生瓦
の搬入や炉内から完成品を搬出する際には炉内を室温程
度まで下げる必要があるため、熱の利用効率が悪いだけ
ではなく、炉の昇温及び降温に時間を要し、生産性もよ
くなかった。

【０００４】このため、図３及び図４に示すように、焼
成炉１に燻化装置２を連設し、焼成工程と燻化工程とを
個別かつ連続的に行うことにより、熱の利用効率や生産
性を向上させたいぶし瓦の連続製造装置が用いられてい
る。このいぶし瓦の連続製造装置は、焼成炉１として、
いわゆる台車式トンネル炉を使用しており、生瓦は、ガ
イドレール１１に沿って走行する搬送台車１２上に載置
されて焼成炉１内に搬入される。

【０００５】焼成炉１は、トンネル出口側の焼成室１３
とトンネル入口側の予熱室１４とからなるもので、焼成
室１３の炉壁には、炉内を焼成温度に加熱するためのバ
ーナー１５が設けられており、焼成室１３内の高温気体
を予熱室１４方向に流すことにより、予熱室１４内の生
瓦を予熱するようにしている。

【０００６】燻化装置２は、焼成炉１の出口に設けられ
た扉１６を介して焼成炉１に連設されるもので、前記搬
送台車１２を覆う箱状の燻化室形成用のシェル２１と、
該シェル２１を昇降させるクレーン等の昇降手段２２
と、搬送台車１２と前記シェル２１とにより形成される
密閉空間からなる燻化室２３内に燻化用の炭化水素を導
入する炭化水素導入経路２４とにより構成されている。

【０００７】次に、上記いぶし瓦の連続製造装置を用い
ていぶし瓦を連続的に製造する手順を説明する。まず、
所定形状に成形した所定数の生瓦は、ガイドレール１１
に沿って走行する搬送台車１２上に載置され、焼成炉１
の予熱室１４内に移送される。予熱室１４内の生瓦は、
搬送台車１２が順次焼成室１３方向に移動するのに伴っ
て昇温し、所定温度まで予熱される。所定温度に予熱さ
れた生瓦は、バーナー１５により１０００℃以上の高温
状態に維持された焼成室１３内に移送され、９００〜１
１００℃に加熱されて焼成処理される。

【０００８】所定の焼成工程を終えた瓦（焼成瓦）は、
搬送台車１２上に載置されたまま扉１６を通って焼成炉
１から搬出され、次の燻化装置２で燻化室形成工程と燻
化工程が行われる。まず、焼成炉１から出てきた搬送台
車１２の上方からシェル２１を下降させ、搬送台車１２
とシェル２１とを当接させて両者の間に密閉状態の燻化
室２３を形成し、その内部に焼成瓦を封入する（燻化室
形成工程）。この状態で炭化水素導入経路２４から燻化
室２３内にＬＰＧ等を導入する。このＬＰＧは、高温の
焼成瓦に接触して発火するが、酸素が不足するために不
完全燃焼による煤が発生し、この煤が焼成瓦の表面に付
着していぶし瓦ができあがる。そして、急激な冷却によ
る割れを防止するために燻化室２３内に徐々に大気を導
入し、緩やかに所定温度まで冷却した後、シェル２１を
上昇させて完成したいぶし瓦を搬出する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の連
続製造装置においては、燻化工程で発生した煤が瓦の表
面だけではなく、燻化室を構成するシェルの内壁面にも
付着する。そして、内壁面に煤が付着したままで燻化工
程を続けると、付着する煤が層状に蓄積し、燻化工程中
にその一部が瓦の表面に落下して付着し、二次燻化現象
が発生して斑文や流紋が生じたり、銀色膜が薄い層状に
剥離を生じたりして商品価値が失われる。

【００１０】このため、従来は、シェルの内壁面に付着
した煤を定期的に、例えば１００回程度燻化工程を行う
たびに除去するようにしている。しかし、シェルの内壁
面の煤は、蓄積により硬い炭素の膜となっているため、
その除去作業は容易ではなく、専用の治具を用いて剥離
する必要があり、特別の技能を要するだけでなく、時間
も費用もかかるものであった。しかも、この除去作業中
は、操業を一時的に停止するため、生産性の低下にもつ
ながるものであった。

【００１１】そこで本発明は、燻化室内、特にシェル内
壁面に煤が蓄積することを防止し、蓄積した煤の落下に
よる不良品の発生を防止することができ、効率よく連続
的にいぶし瓦を製造することができることを目的とし
た、いぶし瓦の連続製造工程における燻化室形成用シェ
ル内壁面の煤除去方法を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第１の煤除去方法は、成形後の生瓦を搬送
台車上に載置して焼成炉内で連続的に焼成する焼成工程
と、焼成工程後の焼成瓦を載置した搬送台車を燻化室形
成用シェルで覆う燻化室形成工程と、燻化室内に燻化用
の炭化水素を導入して焼成瓦を燻化する燻化工程とを連
続的に行ういぶし瓦の連続製造工程において、前記燻化
室形成工程を行った後、燻化室内に酸素濃度５０〜６０
％の支燃性ガスを導入して燻化室形成用シェル内壁面に
付着している煤を燃焼させて除去することを特徴として
いる。本発明の第２の煤除去方法は、前記いぶし瓦の連
続製造工程において、前記燻化室形成工程を行った後、
燻化室内に５００℃程度に加熱した酸素濃度５０％未満
の支燃性ガスを導入して燻化室形成用シェル内壁面に付
着している煤を燃焼させて除去することを特徴としてい
る。

【００１３】すなわち、燻化工程前の焼成工程を終えた
高温の瓦を収納した燻化室内に支燃性ガスを導入するこ
とにより、燻化室の内壁面に付着している煤を燃焼させ
て除去するようにしたものである。燻化工程前の燻化室
内の瓦は、１０００℃以上の高温で焼成された直後であ
り、９００℃以上の温度であるから、燻化室内に単に支
燃性ガスを導入するだけで、燻化室の内壁面に付着して
いる煤が自然発火して燃焼し、炭酸ガスとなって燻化室
内壁面から除去される。しかも、この支燃性ガスの導入
を燻化工程前に毎回行うと、前回の燻化工程で付着した
煤を燃焼させるだけでよく、煤が蓄積して硬い炭素の膜
となることがないので、容易にしかも完全に燃焼させて
除去することができる。

【００１４】支燃性ガスとしては、酸素を含むガス、す
なわち、空気や酸素富化空気を用いることができ、実際
の操業に合わせて、例えば、燻化室の大きさや煤の付着
量、瓦の温度等に基づいて適宜設定することが好ましい
が、酸素濃度が低すぎると煤が完全に燃焼するまでに時
間がかかり、逆に酸素濃度が高すぎると急激に爆発的な
燃焼を起こすおそれがある。したがって、通常は、酸素
濃度が５０〜６０％の範囲の酸素富化空気を用いること
が好ましく、常温のまま燻化室内に導入しても短時間で
確実に煤を燃焼除去することができる。但し、支燃性ガ
ス中の酸素濃度が低い場合、例えば、空気の場合は、あ
らかじめ支燃性ガスを加熱してから燻化室内に導入する
ことにより煤の燃焼効率を向上させることができる。

【００１５】また、本発明の煤除去方法に用いられるい
ぶし瓦の連続製造装置は、ガイドレールに沿って走行す
る搬送台車上に載置した生瓦を連続的に焼成するトンネ
ル状の焼成炉と、該焼成炉の出口に扉を介して連設した
燻化装置とを備えたいぶし瓦の連続製造装置において、
前記燻化装置は、焼成後の瓦を載置した搬送台車を覆う
燻化室形成用のシェルと、搬送台車と前記シェルとによ
り形成される密閉空間からなる燻化室内に支燃性ガスを
導入する支燃性ガス導入経路と、前記燻化室内に燻化用
の炭化水素を導入する炭化水素導入経路とを備えてい
る。

【００１６】上記構成の装置によれば、焼成炉から出た
搬送台車をシェルで覆って燻化室を形成した後、支燃性
ガス導入経路から空気や酸素富化空気等の支燃性ガスを
導入することにより、前述のように燻化室の内壁面、即
ちシェルの内壁面に付着している煤を燃焼させて除去す
ることができ、その後、炭化水素導入経路からＬＰＧの
生ガス等を導入することにより、所定の燻化工程を行う
ことができる。

【００１７】なお、支燃性ガス導入経路及び炭化水素導
入経路は、シェルの周壁にガス導入用の通孔を設けてお
き、該通孔に支燃性ガスや炭化水素を導入する管の先端
部を挿入するなどの簡単な構造で形成することができ
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の煤除去方法を、図
１及び図２を参照してさらに詳細に説明する。なお、前
記図３及び図４に示した従来装置と同様の構成要素には
同一符号を付して説明する。

【００１９】図１及び図２に示すいぶし瓦の連続製造装
置は、従来と同様に、焼成室１３と予熱室１４とからな
る焼成炉（台車式トンネル炉）１と、該焼成炉１の出口
に設けられた扉１６を介して連設された燻化装置３とを
備えたもので、所定形状に成形された生瓦は、ガイドレ
ール１１に沿って走行する搬送台車１２上に載置されて
焼成炉１内に搬入され、予熱室１４で予熱された後、バ
ーナー１５で１０００℃以上の高温状態に維持された焼
成室１３で所定の焼成工程が行われる。

【００２０】一方、燻化装置３は、前記同様に、下方が
開口した箱状の燻化室形成用のシェル３１と、該シェル
３１を昇降させるクレーン等の昇降手段３２と、搬送台
車１２と前記シェル３１とにより形成される密閉空間か
らなる燻化室３３内に燻化用の炭化水素を導入する炭化
水素導入経路３４と、燻化室３３内に支燃性ガスを導入
する支燃性ガス導入経路３５とにより構成されている。

【００２１】なお、上記炭化水素導入経路３４は、図示
しない炭化水素供給源、例えばＬＰＧタンクに接続され
ており、支燃性ガス導入経路３５は、支燃性ガスとして
空気を用いる場合は空気加熱器を介して送風器に接続さ
れ、また、支燃性ガスとして酸素富化空気を用いる場合
は、所定の酸素濃度の酸素富化空気を得る設備、例え
ば、酸素ＰＳＡ等の酸素濃縮装置（空気分離装置）や、
空気に酸素を添加混合する装置、あるいは各種ガスと酸
素とを混合する装置に接続されている。

【００２２】また、図に示す装置では、炭化水素導入経
路３４を構成する管と支燃性ガス導入経路３５を構成す
る管とを、シェル３１への導入部手前で１本にまとめて
シェル３１に接続するようにしているが、それぞれ別個
にシェル３１に接続するようにしてもよい。

【００２３】さらに、シェル３１への炭化水素や支燃性
ガスの導入は、前述のように、シェル３１の周壁にガス
導入用の通孔を設け、該通孔に支燃性ガスや炭化水素を
導入する管の先端部を挿入することにより容易に行うこ
とができるが、シェル３１にソケット等の配管接続用治
具を設けておくこともできる。なお、燻化室３３が完全
に密閉されていると、炭化水素や支燃性ガスを導入する
ことが困難であるから、適当な位置に適当な大きさのガ
ス抜き孔を設けておく。

【００２４】次に、上記構成の燻化装置３を用いて燻化
室形成工程及び燻化工程を行う手順を説明する。まず、
従来と同様に、扉１６を開いて、焼成炉１での所定の焼
成工程を終えた瓦（焼成瓦）を載置した搬送台車１２を
燻化装置３部分に搬出する。燻化装置３では、直ちに昇
降手段３２を作動させてシェル３１を搬送台車１２上に
降下させ、シェル３１の底部を搬送台車１２に密着させ
て両者の間に密閉状態の燻化室３３を形成する（燻化室
形成工程）。

【００２５】次に、支燃性ガス導入経路３５から燻化室
３３に支燃性ガス、例えば酸素濃度５０〜６０％の酸素
富化空気を導入する。燻化室３３内に導入された酸素富
化空気は、焼成後の高温（９００℃以上）の瓦により加
熱されて高温となり、該高温の酸素富化空気とシェル３
１の内壁面に付着している煤とが接触して燃焼反応を生
じ、煤（炭素）が酸素と結合して二酸化炭素となり、シ
ェル３１の内壁面から取り除かれる。

【００２６】このとき、燻化室３３内に導入する支燃性
ガスの量は、該支燃性ガスの酸素濃度、燻化室３３の大
きさ、煤の付着量等の条件に応じて適当に設定すればよ
い。なお、燻化室３３内に常温（室温）の支燃性ガスを
導入すると、これによって燻化室３３内が一時的に冷却
されるが、煤との燃焼反応によって発熱するため、室内
の温度は高温状態に維持され、酸素濃度５０〜６０％の
酸素富化空気を用いる場合は、常温のまま燻化室３３内
に導入しても問題なく煤の除去処理を行えるとともに、
次の燻化工程も従来と同様に行うことができる。

【００２７】一方、酸素濃度がこれより低い支燃性ガス
を用いる場合は、燃焼反応に寄与しないガス成分の量が
多くなり、燻化室３３内の温度が低下し易くなる。した
がって、この場合は、燻化室３３内が次の燻化工程に必
要な温度（一般に８００〜９５０℃）より低下すること
を防ぐため、あらかじめ支燃性ガスを５００℃程度に加
熱してから燻化室３３内に導入することが望ましい。

【００２８】上記のように、燻化工程を行う前に、焼成
工程後の高温状態の焼成瓦を収容した燻化室３３内に支
燃性ガスを導入し、前回の燻化工程でシェル３１の内壁
面に付着した煤を除去した後、従来と同様の燻化工程を
行う。すなわち、炭化水素導入経路３４から炭化水素含
有物、例えばＬＰＧの生ガス等を導入し、燻化室３３内
で酸素不足の状態で燃焼させて煤を発生させる。これに
より、発生した煤が高温の瓦の表面に付着して炭素膜コ
ーティングとなり、独特の銀色の光沢を有するいぶし瓦
が得られる。

【００２９】次いで、前記燻化室３３内に少量ずつ常温
の大気を導入して緩やかに所定温度まで冷却した後、シ
ェル３１を上昇させて完成したいぶし瓦を搬出する。こ
のとき、搬送台車１２は、シェル３１で覆われた状態の
まま焼成工程及び燻化工程の進行に伴って前進し、搬送
台車１２に載置された生瓦が連続的に焼成炉１内に搬入
されて焼成され、続けて燻化装置３で燻化処理される。

【００３０】なお、本発明方法は、燻化工程に先立って
行う煤の燃焼処理は、工程の流れから毎回行うことが好
ましいが、煤の付着状況に応じて適宜に行うこともでき
る。

【００３１】

【実施例】次に、本発明の一実施例を説明する。搬送台
車上に、生瓦として２００枚の軒瓦（縦３３０ｍｍ、横
３３０ｍｍ、厚さ１３ｍｍ）を５０ｍｍ間隔で平行に立
てた状態で並べて載置し、これを長さ６６ｍの台車式ト
ンネル炉に搬入した。該台車式トンネル炉の予熱室で３
時間かけて４５０℃に予熱した後、焼成室で１１００℃
に５時間３０分保持して焼成を行った。焼成後の瓦を載
置した搬送台車を炉から搬出し、シェルで覆って内容積
約１１．７ｍ³ の燻化室を形成した後、該燻化室内に酸
素濃度５０％の酸素富化空気を毎分２３０Ｎｌ（標準状
態に換算したリットル数を表す。）の割合で１０分間導
入し、シェルの内壁面に付着している煤を燃焼処理によ
り除去した。なお、シェルには直径２８ｍｍのガス導入
孔とガス抜き孔とが設けられており、酸素富化空気は、
直径３２ｍｍ（内径２８ｍｍ）の管をガス導入孔に当接
させて燻化室内に導入した。

【００３２】煤の除去を終えた後、燻化室内にＬＰＧを
毎分１１０Ｎｌの割合で１５分間導入して燻化処理を行
った。続いて、燻化室内に窒素を毎分２０Ｎｌの割合で
導入し、１１時間後に燻化室内が約３５０℃まで冷却さ
れたときにシェルを取り除いた。その結果、良好な状態
のいぶし瓦が得られた。このとき、取り除いたシェルの
内壁面には、一面に煤が付着しているのが観察された。

【００３３】また、酸素富化空気を導入した後にシェル
を上昇させて内部を観察したところ、内壁面の煤は略完
全に除去されていた。なお、燻化工程で搬送台車に付着
する煤は、次回の焼成工程時に燃焼して除去されてい
る。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
燻化工程で燻化室形成用シェル内壁面に付着した煤を支
燃性ガスと反応させて除去するので、燻化室形成用シェ
ル内壁面に煤が蓄積することがなくなり、煤の落下によ
る不良品の発生を防止することができ、効率よく連続的
にいぶし瓦を製造することができる。さらに、従来行っ
ていた煤の除去作業を省略できるので、生産性の大幅な
向上が図れる。また、燻化工程に先立って支燃性ガスを
燻化室内に導入するだけでよいため、極めて容易に実施
することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の煤除去方法を説明するためのいぶし
瓦の連続製造装置の一例を示す横断面図である。

【図２】 同じく一部を切欠いた側面図である。

【図３】 従来の煤除去方法を説明するためのいぶし瓦
の連続製造装置の一例を示す横断面図である。

【図４】 同じく一部を切欠いた側面図である。

【符号の説明】

１…焼成炉、１１…ガイドレール、１２…搬送台車、１
３…焼成室、１４…予熱室、１５…バーナー、１６…
扉、 ３…燻化装置、３１…シェル、３２…昇降手段、
３３…燻化室、３４…炭化水素導入経路、３５…支燃性
ガス導入経路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 幸太郎 愛知県半田市西億田町15番地 株式会社 天木内 (56)参考文献 特開 昭57−191269（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C04B 33/32 F27D 3/12 F27B 9/26

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 成形後の生瓦を搬送台車上に載置して焼
   成炉内で連続的に焼成する焼成工程と、焼成工程後の焼
   成瓦を載置した搬送台車を燻化室形成用シェルで覆う燻
   化室形成工程と、燻化室内に燻化用の炭化水素を導入し
   て焼成瓦を燻化する燻化工程とを連続的に行ういぶし瓦
   の連続製造工程において、前記燻化室形成工程を行った
   後、燻化室内に酸素濃度５０〜６０％の支燃性ガスを導
   入して燻化室形成用シェル内壁面に付着している煤を燃
   焼させて除去することを特徴とするいぶし瓦の連続製造
   工程における燻化室形成用シェル内壁面の煤除去方法。
2. 【請求項２】 成形後の生瓦を搬送台車上に載置して焼
   成炉内で連続的に焼成する焼成工程と、焼成工程後の焼
   成瓦を載置した搬送台車を燻化室形成用シェルで覆う燻
   化室形成工程と、燻化室内に燻化用の炭化水素を導入し
   て焼成瓦を燻化する燻化工程とを連続的に行ういぶし瓦
   の連続製造工程において、前記燻化室形成工程を行った
   後、燻化室内に５００℃程度に加熱した酸素濃度５０％
   未満の支燃性ガスを導入して燻化室形成用シェル内壁面
   に付着している煤を燃焼させて除去することを特徴とす
   るいぶし瓦の連続製造工程における燻化室形成用シェル
   内壁面の煤除去方法。