JP3859180B2 - ローラーハースキルン - Google Patents
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Tunnel Furnaces (AREA)
- Gas Burners (AREA)
- Air Supply (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、窯業製品や電子部品等の焼成に用いられるローラーハースキルンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
比較的小型の窯業製品や電子部品等の焼成には、従来からローラーハースキルンが広く用いられている。ローラーハースキルンは、図６に示すように炉体51を炉幅方向に貫通させてセラミック製の多数のローラー52を一定ピッチで配置したものであり、これらのローラー52を外部で駆動することによって、その上に載せた製品Ｗを一定速度で進行させながら、予熱、焼成、冷却の各工程を経過させるものである。
【０００３】
このようなローラーハースキルンの予熱帯や燃焼帯には、図６に示すようにローラー52の上下にバーナー53、53が配置され、炉室54内をヒートカーブに沿った所定温度に加熱しているのが普通である。しかしこのような従来のローラーハースキルンでは、ローラー52の上下にバーナー53、53を配置して燃焼させるために必然的に炉室54の断面積が大きくなり、その結果として炉室54内に温度分布が付きやすいという問題があった。
【０００４】
また従来のローラーハースキルンでは、炉室54の空間容積が大きいために余分な空気まで加熱することとなるうえ、特に予熱帯においては炉室54内の天井付近を熱気が流れるために製品Ｗとの熱交換効率が悪くなる。それらの結果として、炉の熱効率はせいぜい36％程度に過ぎなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記した従来の問題点を解決して、温度分布が小さく、熱効率の高い新規なローラーハースキルンを提供するためになされたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために成された本発明は、炉体を幅方向に貫通して配置され、製品を載せて移動させるためのセラミックス製中空ローラーを備えたローラーハースキルンにおいて、そのローラー内表面に接触燃焼触媒が担持され、ローラー内部に供給された燃料ガスをその接触燃焼触媒によって燃焼させローラーを内部から発熱させるようにしたことを特徴とするものである。なおローラーの上部空間に、表面燃焼バーナーを配置すればさらに好ましく、この表面燃焼バーナーを排熱回収型交播燃焼バーナーまたは排熱回収型定常燃焼バーナーとすれば熱効率をさらに高めることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の好ましい実施の形態を示す。
図１は本発明のローラーハースキルンの第１の実施形態を示す断面図であり、１は炉体、２は炉体１を幅方向に貫通するセラミックス製の中空のローラーである。図２に示すように、本発明のローラー２の内面には接触燃焼触媒３が担持されている。また本発明のローラー２は一端から燃料ガスと燃焼用空気とが供給されるようになっており、接触燃焼触媒３によってローラー２の内部で燃料ガスを燃焼させることができるようになっている。接触燃焼触媒３はローラー２の燃料ガスと燃焼用空気が供給される入口部分の内面に白金触媒を、その後段部分の内面に主反応触媒を担持させることが好ましい。
【０００８】
この結果、セラミックス製のローラー２は燃料ガスの燃焼により内部から発熱し、その上に載せられて移動されている製品Ｗを直接加熱することができる。なおこの第１の実施形態では燃焼ガスはローラー２の他端付近の透孔４から炉室５内に流入するようになっているが、ローラー２の端部から炉外に排出してもよい。なお、上記のローラー２はローラーハースキルンの焼成帯のみに配置しても、あるいは予熱帯及び焼成帯の両方に配置してもよい。
【０００９】
このように本発明のローラーハースキルンはローラー２を発熱させて製品Ｗを直接加熱するようにしたので、炉室内でバーナーを燃焼させる従来のローラーハースキルンとは異なり、炉室５の断面積を極限まで小さくすることができ、炉室５内の温度分布をなくすることができる。また炉室５の空間容積が小さくなるために余分な空気を加熱することがないうえ、予熱帯においても焼成帯から流れてくる熱気を製品Ｗと直接接触させることができ、熱交換効率を向上させることができる。その結果として、炉の熱効率を従来の36％から60％程度まで向上させることができる。
【００１０】
図３は本発明のローラーハースキルンの第２の実施形態を示す断面図であり、第１の実施形態と同様のローラー２の上部空間に、表面燃焼バーナー６が配置されている。表面燃焼バーナー６は、燃料ガスと燃焼用空気との混合気を多孔質体の表面で燃焼させる形式のバーナーである。図３のように表面燃焼バーナー６を配置すれば、製品Ｗは下面からローラー２により加熱されるとともに、上面から表面燃焼バーナー６からの放射熱により加熱され、製品Ｗをより均一に加熱することができる。
【００１１】
図４は表面燃焼バーナー６を排熱回収型交播燃焼バーナーとした第３の実施形態を示す断面図である。この場合には表面燃焼バーナー６を偶数に分割し、それぞれにセラミックハニカム体等よりなる蓄熱器８が設けられている。これらの表面燃焼バーナー６は30秒程度の短い周期で交播燃焼され、燃焼されない側の表面燃焼バーナー６から吸引された高温の排気ガスは蓄熱器８と切替え弁９を通過して排気され、排熱を蓄熱器８に回収する。次に燃焼方向が切替えられると、排熱によりそれまで加熱されていた蓄熱器８を通過して燃焼空気が表面燃焼バーナー６に供給され、表面燃焼バーナー６を燃焼させる。切替え弁９と切替え弁１０とによってこのサイクルが繰り返され、排熱を効果的に回収しつつ交播燃焼を行う。
【００１２】
図５は表面燃焼バーナー６を排熱回収型定常燃焼バーナーとした第４の実施形態を示す断面図である。この場合には高温の排気ガスは常にセラミックハニカム体等よりなる蓄熱器８を通過して排気され、燃焼空気も同一の蓄熱器８を通過して加熱されたうえで表面燃焼バーナー６に供給される。
図４、図５に示したような排熱回収型の表面燃焼バーナー６を用いれば、炉の熱効率を高めることができる。
【００１３】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明のローラーハースキルンはローラーを発熱させて製品Ｗを直接加熱するようにしたことにより炉室の断面積を極限まで小さくすることができる。このため温度分布が小さくなるとともに、熱効率を大幅に向上させることができる利点がある。またローラーの上部空間に、表面燃焼バーナーを配置すれば製品をより均一に加熱することができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す断面図である。
【図２】ローラの断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態を示す断面図である。
【図４】本発明の第３の実施形態を示す断面図である。
【図５】本発明の第４の実施形態を示す断面図である。
【図６】従来のローラーハースキルンを示す断面図である。
【符号の説明】
Ｗ 製品、１ 炉体、２ ローラー、３ 接触燃焼触媒、４ 透孔、５ 炉室、６ 表面燃焼バーナー、８ 蓄熱器、９ 切替え弁、１０ 切替え弁、51 炉体、52 ローラー、53 バーナー、54 炉室
【発明の属する技術分野】
本発明は、窯業製品や電子部品等の焼成に用いられるローラーハースキルンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
比較的小型の窯業製品や電子部品等の焼成には、従来からローラーハースキルンが広く用いられている。ローラーハースキルンは、図６に示すように炉体51を炉幅方向に貫通させてセラミック製の多数のローラー52を一定ピッチで配置したものであり、これらのローラー52を外部で駆動することによって、その上に載せた製品Ｗを一定速度で進行させながら、予熱、焼成、冷却の各工程を経過させるものである。
【０００３】
このようなローラーハースキルンの予熱帯や燃焼帯には、図６に示すようにローラー52の上下にバーナー53、53が配置され、炉室54内をヒートカーブに沿った所定温度に加熱しているのが普通である。しかしこのような従来のローラーハースキルンでは、ローラー52の上下にバーナー53、53を配置して燃焼させるために必然的に炉室54の断面積が大きくなり、その結果として炉室54内に温度分布が付きやすいという問題があった。
【０００４】
また従来のローラーハースキルンでは、炉室54の空間容積が大きいために余分な空気まで加熱することとなるうえ、特に予熱帯においては炉室54内の天井付近を熱気が流れるために製品Ｗとの熱交換効率が悪くなる。それらの結果として、炉の熱効率はせいぜい36％程度に過ぎなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記した従来の問題点を解決して、温度分布が小さく、熱効率の高い新規なローラーハースキルンを提供するためになされたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために成された本発明は、炉体を幅方向に貫通して配置され、製品を載せて移動させるためのセラミックス製中空ローラーを備えたローラーハースキルンにおいて、そのローラー内表面に接触燃焼触媒が担持され、ローラー内部に供給された燃料ガスをその接触燃焼触媒によって燃焼させローラーを内部から発熱させるようにしたことを特徴とするものである。なおローラーの上部空間に、表面燃焼バーナーを配置すればさらに好ましく、この表面燃焼バーナーを排熱回収型交播燃焼バーナーまたは排熱回収型定常燃焼バーナーとすれば熱効率をさらに高めることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の好ましい実施の形態を示す。
図１は本発明のローラーハースキルンの第１の実施形態を示す断面図であり、１は炉体、２は炉体１を幅方向に貫通するセラミックス製の中空のローラーである。図２に示すように、本発明のローラー２の内面には接触燃焼触媒３が担持されている。また本発明のローラー２は一端から燃料ガスと燃焼用空気とが供給されるようになっており、接触燃焼触媒３によってローラー２の内部で燃料ガスを燃焼させることができるようになっている。接触燃焼触媒３はローラー２の燃料ガスと燃焼用空気が供給される入口部分の内面に白金触媒を、その後段部分の内面に主反応触媒を担持させることが好ましい。
【０００８】
この結果、セラミックス製のローラー２は燃料ガスの燃焼により内部から発熱し、その上に載せられて移動されている製品Ｗを直接加熱することができる。なおこの第１の実施形態では燃焼ガスはローラー２の他端付近の透孔４から炉室５内に流入するようになっているが、ローラー２の端部から炉外に排出してもよい。なお、上記のローラー２はローラーハースキルンの焼成帯のみに配置しても、あるいは予熱帯及び焼成帯の両方に配置してもよい。
【０００９】
このように本発明のローラーハースキルンはローラー２を発熱させて製品Ｗを直接加熱するようにしたので、炉室内でバーナーを燃焼させる従来のローラーハースキルンとは異なり、炉室５の断面積を極限まで小さくすることができ、炉室５内の温度分布をなくすることができる。また炉室５の空間容積が小さくなるために余分な空気を加熱することがないうえ、予熱帯においても焼成帯から流れてくる熱気を製品Ｗと直接接触させることができ、熱交換効率を向上させることができる。その結果として、炉の熱効率を従来の36％から60％程度まで向上させることができる。
【００１０】
図３は本発明のローラーハースキルンの第２の実施形態を示す断面図であり、第１の実施形態と同様のローラー２の上部空間に、表面燃焼バーナー６が配置されている。表面燃焼バーナー６は、燃料ガスと燃焼用空気との混合気を多孔質体の表面で燃焼させる形式のバーナーである。図３のように表面燃焼バーナー６を配置すれば、製品Ｗは下面からローラー２により加熱されるとともに、上面から表面燃焼バーナー６からの放射熱により加熱され、製品Ｗをより均一に加熱することができる。
【００１１】
図４は表面燃焼バーナー６を排熱回収型交播燃焼バーナーとした第３の実施形態を示す断面図である。この場合には表面燃焼バーナー６を偶数に分割し、それぞれにセラミックハニカム体等よりなる蓄熱器８が設けられている。これらの表面燃焼バーナー６は30秒程度の短い周期で交播燃焼され、燃焼されない側の表面燃焼バーナー６から吸引された高温の排気ガスは蓄熱器８と切替え弁９を通過して排気され、排熱を蓄熱器８に回収する。次に燃焼方向が切替えられると、排熱によりそれまで加熱されていた蓄熱器８を通過して燃焼空気が表面燃焼バーナー６に供給され、表面燃焼バーナー６を燃焼させる。切替え弁９と切替え弁１０とによってこのサイクルが繰り返され、排熱を効果的に回収しつつ交播燃焼を行う。
【００１２】
図５は表面燃焼バーナー６を排熱回収型定常燃焼バーナーとした第４の実施形態を示す断面図である。この場合には高温の排気ガスは常にセラミックハニカム体等よりなる蓄熱器８を通過して排気され、燃焼空気も同一の蓄熱器８を通過して加熱されたうえで表面燃焼バーナー６に供給される。
図４、図５に示したような排熱回収型の表面燃焼バーナー６を用いれば、炉の熱効率を高めることができる。
【００１３】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明のローラーハースキルンはローラーを発熱させて製品Ｗを直接加熱するようにしたことにより炉室の断面積を極限まで小さくすることができる。このため温度分布が小さくなるとともに、熱効率を大幅に向上させることができる利点がある。またローラーの上部空間に、表面燃焼バーナーを配置すれば製品をより均一に加熱することができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す断面図である。
【図２】ローラの断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態を示す断面図である。
【図４】本発明の第３の実施形態を示す断面図である。
【図５】本発明の第４の実施形態を示す断面図である。
【図６】従来のローラーハースキルンを示す断面図である。
【符号の説明】
Ｗ 製品、１ 炉体、２ ローラー、３ 接触燃焼触媒、４ 透孔、５ 炉室、６ 表面燃焼バーナー、８ 蓄熱器、９ 切替え弁、１０ 切替え弁、51 炉体、52 ローラー、53 バーナー、54 炉室
Claims (4)
- 炉体を幅方向に貫通して配置され、製品を載せて移動させるためのセラミックス製中空ローラーを備えたローラーハースキルンにおいて、そのローラー内表面に接触燃焼触媒が担持され、ローラー内部に供給された燃料ガスをその接触燃焼触媒によって燃焼させローラーを内部から発熱させるようにしたことを特徴とするローラーハースキルン。
- ローラーの上部空間に、表面燃焼バーナーを配置した請求項１に記載のローラーハースキルン。
- 表面燃焼バーナーが排熱回収型交播燃焼バーナーである請求項２に記載のローラーハースキルン。
- 表面燃焼バーナーが排熱回収型定常燃焼バーナーである請求項２に記載のローラーハースキルン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04028197A JP3859180B2 (ja) | 1997-02-25 | 1997-02-25 | ローラーハースキルン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04028197A JP3859180B2 (ja) | 1997-02-25 | 1997-02-25 | ローラーハースキルン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10238955A JPH10238955A (ja) | 1998-09-11 |
| JP3859180B2 true JP3859180B2 (ja) | 2006-12-20 |
Family
ID=12576238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04028197A Expired - Fee Related JP3859180B2 (ja) | 1997-02-25 | 1997-02-25 | ローラーハースキルン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3859180B2 (ja) |
-
1997
- 1997-02-25 JP JP04028197A patent/JP3859180B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10238955A (ja) | 1998-09-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060707 |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060825 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060915 |
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