JP7204977B1 - 連続焼成炉 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、連続焼成炉10の模式的な側面図である。図2は、炉体11の横断断面図である。ここで、図2では、第1定速ゾーンZ1で第1センサ51が設けられた位置における炉体11の横断面が示されている。
炉体11は、直線状の搬送空間を囲うトンネル状の部材である。この実施形態では、炉体11は、直線状の搬送空間11aを有している。搬送空間11aの片側には、搬送物30を搬入するための入口11bが設けられている。搬送空間11aの反対側には、搬送物30を搬出するための出口11cが設けられている。搬送空間11aには、入口11bから出口11cに向かって搬送物30を搬送する搬送方向D1が設定されている。この実施形態では、搬送物30は、被処理物を収容した焼成容器である。被処理物は、例えば、電子部品に用いられるセラミックス材料や、電池の活物質材料などでありうる。このようなセラミックス材料や活物質材料は、サヤやセッターや匣鉢などと称される焼成容器に収容されて搬送されうる。なお、搬送物30や被処理物の形態はこれに限定されない。
搬送空間11aには、複数の搬送ローラ12が、炉体11の搬送方向D1に沿って並べられている。搬送ローラ12は、炉体11の左右の側壁に形成された貫通穴を貫通している。搬送ローラ12は、円筒軸状である。搬送ローラ12には、セラミック製の中空軸が用いられている。搬送ローラ12には、例えば、アルミナ製等の耐熱性能の高い管状体が用いられるとよい。各搬送ローラ12の内径、外径および長さは、許容されうる製造誤差を除き概ね同じである。搬送ローラ12は、炉体11の外で、駆動装置15に接続されている。
この実施形態では、搬送空間11aには、搬送方向D1に沿って搬送空間11aを仕切る複数の仕切り13が設けられている。この実施形態では、搬送空間11aにおいて、複数の搬送ローラ12が並べられた位置を、搬送ローラ12に支持されて処理物が搬送される。仕切り13は、かかる処理物が当たらないように搬送空間11aに設けられている。この実施形態では、仕切り13は、図2に示されているように、搬送ローラ12が並べられた位置よりも高い位置および搬送ローラ12が並べられた位置の下方に設けられている。仕切り13は、搬送方向D1に直交する向きに設けられた隔壁でありうる。仕切り13は、隣り合う搬送空間11aで、雰囲気を遮り、また、伝熱を低く抑える部材である。仕切り13は、例えば、セラミックファイバーボードのような板材で構成されうる。なお、この実施形態では、図2に示されているように、仕切り13は、複数の搬送ローラ12が並べられた位置の上方および下方に配置されている。図1では、模式的に示されており、複数の搬送ローラ12が並べられた位置の下方に配置された仕切り13の図示は省略されている。
炉体11の搬送空間11aには、図1に示されているように、搬送方向D1に沿って複数のヒータ14が配置されている。ヒータ14は、搬送空間11aにおいて搬送物30を加熱する装置である。なお、図1では、ヒータ14は、搬送空間11aにおいて搬送物30が搬送される空間の上方に配置されている。図1では、図示が省略されているが、この実施形態では、ヒータ14は、図2に示されているように、搬送ローラ12を上下に挟むように搬送空間11aの上方と下方にそれぞれ設けられている。また、複数のヒータ14は、図1に示されているように、搬送方向D1に沿って所定の間隔を空けて並べられている。この実施形態では、ヒータ14は円筒軸状であり、炉体11の左右の側壁を貫通している。ヒータ14としては、加熱温度等に応じて種々のヒータを用いることができ、例えば、セラミック製のヒータを用いることができる。また、図示は省略するが、炉体11に取り付けられた温度センサを通じて、搬送空間11aの温度を検知し、ヒータ14の出力を制御してもよい。
この実施形態では、搬送空間11aには、第1定速ゾーンZ1と、早送りゾーンZ2と、第2定速ゾーンZ3とが、設定されている。
早送りゾーンZ2は、第1定速ゾーンZ1に連続して第1定速ゾーンZ1の下流側に設けられた領域である。早送りゾーンZ2では、搬送物30が第1定速ゾーンZ1に比べて早い速度で搬送される。この実施形態では、早送りゾーンZ2では、複数の搬送ローラ12の回転速度が変更でき、第1定速ゾーンZ1よりも速い速度で搬送物30が搬送されるように構成されている。
第2定速ゾーンZ3は、搬送空間11aにおいて、早送りゾーンZ2に連続して早送りゾーンZ2の下流側に設けられた領域である。第2定速ゾーンZ3では、複数の搬送ローラ12が予め定められた第2速度で回転し、かつ、複数の搬送物30が予め定められた間隔で搬送される。
駆動装置15は、複数の搬送ローラ12を回転駆動させる装置である。この実施形態では、第1定速ゾーンZ1と早送りゾーンZ2と第2定速ゾーンZ3は、搬送ローラ12を駆動させる機構Z1a,Z2a,Z3aが、それぞれ独立している。各ゾーンZ1,Z2,Z3の複数の搬送ローラ12は、左端に取り付けられたチェーンスプロケット12aに掛け廻されたチェーン12a1に駆動装置15が取り付けられている。駆動装置15は、搬送ローラ12を駆動させる機構Z1a,Z2a,Z3aにおいて、各ゾーンZ1,Z2,Z3の複数の搬送ローラ12を繋ぐチェーン12a1に駆動力を付与する。この実施形態では、駆動装置15は、モータで構成されている。図1において、チェーン12a1と駆動装置15の符号に付した括弧内の数字は、各ゾーンZ1,Z2,Z3に対応し、それぞれを区別するための添え字である。図示は省略するが、駆動装置15には、駆動力の伝達を切離するクラッチが設けられていてもよい。
入口置換室21は、搬送方向D1において、炉体11の入口側(搬送方向D1の後方側)に設けられている。
出口置換室22は、搬送方向D1において、炉体11の出口側(搬送方向D1の前方側)に設けられている。
搬送空間11aは、図1に示されているように、第1センサ51と、第2センサ52とを有している。
第1センサ51は、第1定速ゾーンZ1と早送りゾーンZ2との境界から予め定められた位置で搬送物30を検知するように構成されたセンサである。
第2センサ52は、早送りゾーンZ2と第2定速ゾーンZ3との境界から早送りゾーンZ2側の予め定められた位置で搬送物30を検知するように構成されたセンサである。
図4は、制御装置60による制御を模式的に示す模式図である。制御装置60は、図4に示されているように、搬送される搬送物30の搬送方向D1に沿った大きさX1と、第1定速ゾーンZ1の搬送速度V1とを取得する。制御装置60の第1処理では、第1センサ51によって搬送物30が検知されたタイミングに基づいて、第1定速ゾーンZ1から早送りゾーンZ2に搬送物30が乗り移った後で、早送りゾーンZ2の搬送速度が予め定められた速度に上昇するように、早送りゾーンZ2の搬送速度を上昇させるタイミングが定められる。
11 炉体
11a 搬送空間
11b 入口
11c 出口
12 搬送ローラ
12a,12b チェーンスプロケット
12a1,12b1 チェーン
13 仕切り
14 ヒータ
15 駆動装置
21 入口置換室
21a,21b シャッター
21c 供給機構
22 出口置換室
22a,22b シャッター
30 搬送物
31 炉壁
32 外枠
32a 囲い
33 ベース
34 基台
35 支柱
41 ガス供給管
42 ガス排気管
51 第1センサ
51a 検査孔
51b 発光素子
51c 受光素子
52 第2センサ
60 制御装置
D1 搬送方向
H1 搬送物30の先頭
K1 第1センサ51が搬送物30を検知する位置
K2 第1定速ゾーンから早送りゾーンに乗り移った時の搬送物30の先頭H1の位置
K3 第2センサ52が搬送物30を検知する位置
P1 第1定速ゾーンZ1での搬送物30の搬送間隔
P2 第2定速ゾーンZ3の搬送速度V3での搬送物30の搬送間隔
S2 早送りゾーンZ2の搬送距離
V1 第1定速ゾーンZ1の搬送速度
V2 早送りゾーンZ2の搬送速度
V3 第2定速ゾーンZ3の搬送速度
X1 搬送される搬送物30の搬送方向D1に沿った大きさ
Z1 第1定速ゾーン
Z2 早送りゾーン
Z3 第2定速ゾーン
Claims (8)
- 搬送空間を囲うトンネル状の炉体と、
前記搬送空間に設定された搬送方向に沿って並べられて複数の搬送ローラと、
前記複数の搬送ローラを回転駆動させる駆動装置と、
制御装置と
を備え、
前記搬送空間には、
前記複数の搬送ローラが予め定められた第1速度で回転し、かつ、複数の搬送物が予め定められた間隔で搬送される第1定速ゾーンと、
前記第1定速ゾーンに連続して後方に設けられた早送りゾーンと
が設定されており、
前記搬送空間は、
前記第1定速ゾーンと前記早送りゾーンとの境界から予め定められた位置で前記搬送物を検知するように構成された第1センサを有し、
前記早送りゾーンは、
前記複数の搬送ローラの回転速度を変更でき、前記第1定速ゾーンよりも速い速度で搬送物が搬送されるように構成されており、
前記制御装置は、
搬送される搬送物の前記搬送方向に沿った大きさの代表値と、
前記第1定速ゾーンの搬送速度と、
前記第1センサによって前記搬送物が検知された位置から前記早送りゾーンに前記搬送物が乗り移った時の前記搬送物の先頭の位置まで、前記搬送物が搬送される距離と、
が予め定められており、
前記第1センサによって前記搬送物が検知された後、搬送される搬送物の前記搬送方向に沿った大きさの代表値と、前記第1定速ゾーンの搬送速度と、前記第1センサによって前記搬送物が検知された位置から前記早送りゾーンに前記搬送物が乗り移った時の前記搬送物の先頭の位置まで前記搬送物が搬送される距離とに基づいて、前記第1定速ゾーンから前記早送りゾーンに前記搬送物が乗り移るタイミングが定められ、
前記第1定速ゾーンから前記早送りゾーンに搬送物が乗り移るタイミングで、前記早送りゾーンの搬送速度が上昇するように、前記早送りゾーンの搬送速度を上昇させるタイミングが定められるように構成されている、
連続焼成炉。 - 前記第1センサは、
前記搬送空間の幅方向に沿って複数の搬送物が位置を揃えて並べられて搬送されている場合に対応して、複数の搬送物が搬送されるそれぞれの位置で搬送物を検知するように取り付けられており、
前記制御装置は、
前記搬送空間の幅方向に沿って複数の搬送物が位置を揃えて並べられて搬送されている場合における前記第1定速ゾーンでの搬送速度のずれや蛇行量が予め定められており、
複数の搬送物が搬送されるそれぞれの位置のうち何れかの位置で前記第1センサによって前記搬送物が検知された後、前記第1センサによって検知された前記搬送物が前記早送りゾーンに乗り移るタイミングと、前記第1定速ゾーンでの搬送速度のずれや蛇行量とに基づいて、前記第1定速ゾーンから前記早送りゾーンに各列の前記搬送物が乗り移るタイミングで、前記早送りゾーンの搬送速度が上昇するように、前記早送りゾーンの搬送速度を上昇させるタイミングが定められるように構成された、請求項1に記載された連続焼成炉。 - 前記早送りゾーンでは、位置を揃えて並べられた前記複数の搬送物が一斉に速度が上昇して搬送される、請求項2に記載された連続焼成炉。
- 前記制御装置によって、
前記早送りゾーンの搬送速度が上昇した後で前記搬送物が前記早送りゾーンを搬送されている間、前記第1定速ゾーンの前記搬送物が前記早送りゾーンに到達しないように、前記第1定速ゾーンの前記搬送物における予め定められた蛇行調整分に相当する時間を加算して、前記第1定速ゾーンを搬送される前記搬送物の間隔が設定されている、
請求項1から3までの何れか一項に記載された連続焼成炉。 - 前記第1定速ゾーンの上流側に、前記第1定速ゾーンに前記搬送物を供給する供給機構を有し、
前記制御装置は、
前記供給機構を制御し、予め定められたタイミングで、前記第1定速ゾーンに前記搬送物が供給されるように構成された、請求項4に記載された連続焼成炉。 - 前記搬送空間には、
前記早送りゾーンに連続して前記早送りゾーンの下流側に設けられ、前記複数の搬送ローラが予め定められた第2速度で回転し、かつ、複数の搬送物が予め定められた間隔で搬送される第2定速ゾーンがさらに設定されており、
前記搬送空間は、
前記早送りゾーンと前記第2定速ゾーンとの境界から前記早送りゾーン側の予め定められた位置で前記搬送物を検知するように構成された第2センサを有し、
前記制御装置は、
前記第2センサによって前記搬送物の先頭が検知されたタイミングに基づいて、前記早送りゾーンの搬送速度を遅くし始め、かつ、前記第2定速ゾーンの搬送速度に合わせて前記搬送物を前記早送りゾーンから前記第2定速ゾーンに移すように構成された、請求項1から5までの何れか一項に記載された連続焼成炉。 - 前記第1定速ゾーンの搬送速度と前記第2定速ゾーンの搬送速度とが、異なる速度である、請求項6に記載された連続焼成炉。
- 前記炉体の入口に処理物を供給するための置換室を備え、
前記制御装置は、
搬送される搬送物の前記搬送方向に沿った大きさをX1とし、
前記第1定速ゾーンの搬送速度をV1とし、
前記早送りゾーンの搬送時間をΔThとし、
前記第1定速ゾーンにおける蛇行調整分に相当する時間をΔTzとし、
ΔTm=(X1/V1)+ΔTh+ΔTzの式に基づいて、
前記置換室から前記炉体に搬送物を送る時間間隔ΔTmが定められるように構成された、
請求項1から7までの何れか一項に記載された連続焼成炉。
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