JP7361169B2 - 連続加熱炉 - Google Patents

Description

本開示は、連続加熱炉に関する。

国際公開２０１３／０６５５５６号には、窒化ホウ素粉末の連続的製造方法が開示されている。かかる製造方法に用いられる連続反応炉として、プッシャ式トンネル炉が開示されている。プッシャ式トンネル炉は、炉内に、グラファイト製ヒータやグラファイト製のマッフルを備えている。プッシャ式トンネル炉は、窒素気流が流れるように構成されている。かかるプッシャ式トンネル炉を用いることによって、揮発物によるヒータの汚染を防ぐことができるとされている。

特公平２－３１３０５号公報には、原料物質を装入した反応容器を、プッシャ式トンネル炉内で連続的に接続させてマッフル状とした高温連続反応炉が開示されている。高温連続反応炉には、反応ガス導入口とガス排出口とが設けられている。反応容器は、移動方向のみに開口部を有している。かかる高温連続反応炉によると、反応容器中での原料と反応ガスとの反応が確実に進行され、また、反応容器から反応原料や副生物、反応生成物が飛散することもないので、炉体の損傷が抑えられるとされている。

国際公開２０１３／０６５５５６号 特開平２－３１３０５号公報

ところで、連続加熱炉は、定期的にメンテナンスされる必要がある。例えば、連続加熱炉内で被処理物を加熱処理することによって、反応ガスが発生しうる。発生した反応ガスが炉体や炉体内に設けられたヒータ等に付着し、それによって設備が劣化しうる。そのため、マッフルやヒータ等の炉体内の設備は、清掃等される必要がある。本発明者は、メンテナンス作業を行いやすい連続加熱炉の構造を提供したいと考えている。

ここで開示される連続加熱炉は、搬入口と搬出口とが設けられたトンネル状の炉体と、炉体の内部に設けられ、被処理物が搬送方向に搬送される搬送空間を形成する筒状のマッフルとを備えている。マッフルは、底面部と、底面部と対向する天井部と、底面部と天井部とを繋ぐ一対の側面部とを有している。少なくとも一方の側面部は、着脱可能に構成されている。炉体は、一対の側壁を有し、着脱可能な側面部に対応する側壁が着脱可能に構成されている。
かかる構成の連続加熱炉は、メンテナンス性が良好である。

マッフルは、両側の側面部が着脱可能に構成されていてもよい。
底面部は、炉体の下部から支持されていてもよく、天井部は、炉体の上部から保持されていてもよい。
マッフルには、排気筒が接続されていてもよい。
排気筒は、マッフルの天井部に接続されていてもよい。
マッフルは、炉体の内部の空間と、搬送空間とを連通する通気構造を備えていてもよい。
通気構造は、底面部と側面部の境界、および、天井部と側面部の境界のうち、少なくともいずれか一方の境界に形成されていてもよい。
マッフルは、底面部と、天井部と、側面部とを備え、かつ、搬送方向において隣り合う複数のユニットから構成されていてもよい。隣り合うユニットの間に通気構造が形成されていてもよい。
マッフルは、通気構造からの気体の流入を遮蔽する遮蔽部を有していてもよい。

図１は、連続加熱炉１０を模式的に示す側面図である。 図２は、図１のＩＩ－ＩＩ断面図である。 図３は、連続加熱炉１０の側面図である。 図４は、底面部３１および天井部３２と、側面部３３との接続構造を示す模式図である。 図５は、ユニット３０ｂ間に形成されている通気構造３４を示す模式図である。 図６は、他の実施形態にかかる、マッフル３０の模式図である。

以下、本開示における典型的な実施形態の１つについて、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の図面においては、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明している。また、各図における寸法関係（長さ、幅、厚み等）は実際の寸法関係を反映するものではない。上、下、左、右、前、後の向きは、図中、Ｕ、Ｄ、Ｌ、Ｒ、Ｆ、Ｒｒの矢印でそれぞれ表されている。ここで、上、下、左、右、前、後の向きは、説明の便宜上、定められているに過ぎず、特に言及されない限りにおいて本願発明を限定しない。本明細書において、被処理物の搬送方向は、前方向（図中の方向Ｆ）と同じ方向に設定されている。

〈連続加熱炉１０〉
連続加熱炉１０は、いわゆるプッシャ式の連続加熱炉である。特に限定されないが、プッシャ式の連続加熱炉１０は、例えば、放熱材料である窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化アルミニウム等の窒化物系セラミックス粉体や、リチウムイオン電池の負極材料である炭素系やケイ素系の粉体等の加熱処理に用いられうる。これらの粉体は、窒素やアルゴン等の不活性雰囲気下で１５００℃～２８００℃の温度で加熱処理され、焼成されうる。

図１は、連続加熱炉１０を模式的に示す側面図である。図２は、図１のＩＩ－ＩＩ断面図である。図３は、連続加熱炉１０の側面図である。図３では、側壁１１ｓと側面部３３が取り外された状態の炉体１１の内部が示されている。連続加熱炉１０は、被処理物を、搬送方向に搬送しながら連続的に加熱するための加熱炉である。この実施形態では、被処理物は、加熱容器Ａに収容された状態で連続加熱炉１０内を搬送される。加熱容器Ａは、例えば、耐熱性に優れる材料から構成されている。加熱容器Ａの材質は、加熱温度や被処理物の種類等に応じて適宜選択されうる。この実施形態では、カーボン製の加熱容器Ａが用いられている。

図２に示されているように、連続加熱炉１０は、炉体１１と、マッフル３０とを備えている。連続加熱炉１０はさらに、搬送経路２０と、ヒータ１５とを備えている。被処理物は、連続加熱炉１０内において、炉体１１内の搬送経路２０に沿って搬送される。被処理物は、マッフル３０を介してヒータ１５によって間接的に加熱処理される。

〈炉体１１〉
炉体１１は、被処理物を加熱処理するためのヒータ１５やマッフル３０が設けられた炉内空間１０ａを囲っている。炉体１１は、内部に直線状の搬送空間３０ａが形成されたマッフル３０を囲っている。炉体１１は、トンネル状に形成されている。炉体１１には、搬入口１１ａと、搬出口１１ｂとが設けられている（図１参照）。

炉体１１は、断熱材１２と、外壁１３とから構成されている。断熱材１２は、マッフル３０の搬送方向の周りを全周に亘って囲っている。断熱材１２は、外側が外壁１３によって囲われている。断熱材１２の厚さは、炉体１１内の熱が十分に断熱される程度の所要の厚さに設定されている。断熱材１２としては、例えば、所定の形状に成形されたセラミックファイバーボードが厚み方向に積み重ねられたものや、カーボン繊維が積層されて構成されたものが用いられうる。この実施形態では、断熱材１２として、カーボン繊維製の断熱材が用いられている。外壁１３は、剛性および耐熱性に優れる金属製の材料によって構成される。外壁１３には、例えば、ステンレス等が用いられうる。

図１に示されているように、搬入口１１ａは、炉体１１の一方の端に形成されている。搬出口１１ｂは、炉体１１の他方の端に形成されている。被処理物は、搬入口１１ａから搬入され、連続加熱炉１０内で加熱処理された後に搬出口１１ｂから搬出される。

搬入口１１ａには、加熱処理前の被処理物が搬入される搬入ライン４２が接続されている。搬入ライン４２には、図示しない搬入レールが設けられている。搬入レールは、搬送経路２０（図２参照）と同じ高さになるように高さが設定されている。搬入レールに台板４６が載せられ、台板４６には被処理物を収容した加熱容器Ａが載せられる。搬入口１１ａは、図示しない開閉機構によって開閉可能に構成されている。特に限定されないが、開閉機構は、蓋やシャッター等であってもよい。開閉機構には、搬入口１１ａと搬出口１１ｂが閉じられた時に炉体１１内の気密性を保つためのシール部材が設けられていてもよい。また、開閉機構には、搬入口１１ａと搬出口１１ｂが閉じられた時に後述する筒状に形成されたマッフル３０（図２参照）の開口を塞ぐシール部材が設けられていてもよい。

搬入口１１ａが開けられ、台板４６がプッシャ４２ａに押されることで加熱容器Ａに収容された被処理物は搬入口１１ａから連続加熱炉１０内に搬入される。連続加熱炉１０内では、台板４６は、搬送経路２０上に配置される。台板４６が搬入されると、搬入口１１ａは閉じられる。

一定時間経過後、搬入ライン４２からは、加熱容器Ａが載せられた次の台板４６が搬送される。当該台板４６は、プッシャ４２ａに押され、連続加熱炉１０内の最後尾の台板４６（搬入口１１ａから最も近い台板４６）に当たる。当該台板４６は、次に搬入される台板４６に搬送方向上流側から押されることによって、搬送方向の前方に向かって、台板４６の長さ分押し進められる。このように、搬入ライン４２から順次台板４６が搬入され、最後尾の台板４６が押し進められることによって、連続加熱炉１０内を複数の台板４６が間欠的に搬送される。

搬出口１１ｂには、加熱処理後の被処理物が搬出される搬出ライン４４が接続されている。搬出ライン４４には、図示しない搬出レールが設けられている。搬出レールは、搬入レールと同様に、搬送経路２０と同じ高さになるように高さが設定されている。連続加熱炉１０内を搬送された台板４６は、搬出口１１ｂから搬出ライン４４に搬出される。搬出口１１ｂは、図示しない開閉機構によって開閉可能に構成されている。台板４６の搬出時に搬出口１１ｂは開けられる。台板４６の搬出が終わると、搬出口１１ｂは閉じられる。なお、上述したように、連続加熱炉１０内の台板４６が押されて順次搬送されるため、台板４６の搬入と搬出は、同じタイミングで行われる。そのため、搬入口１１ａと搬出口１１ｂの開閉は、同じタイミングで行われる。なお、連続加熱炉１０は、上述した搬入口１１ａおよび搬出口１１ｂに開閉機構が設けられた形態に限定されない。連続加熱炉１０は、例えば、搬入口１１ａおよび搬出口１１ｂに開閉機構が設けられずに解放されている、いわゆる大気炉であってもよい。

台板４６の搬入および搬出は、予め定められた一定の時間間隔で行われうる。台板４６の搬入および搬出を一定の間隔で行うことによって、連続加熱炉１０内で被処理物が加熱処理される時間を、搬入と搬出のタイミングによらずに一定にすることができる。台板４６の搬入および搬出の間隔は、被処理物の処理条件に合わせて適宜設定される。台板４６は、炉体１１内において搬送経路２０上を搬送される。また、台板４６の搬入および搬出は、所定の速度で連続的に行われてもよい。例えば、台板４６は、所定の速度でプッシャ４２ａに押されて搬送経路２０上を搬送されてもよい。

〈搬送経路２０〉
搬送経路２０は、搬入口１１ａから搬出口１１ｂに向かって直線状に延びている。図２に示されているように、被処理物は、複数の加熱容器Ａに収容された状態で台板４６に載せられ搬送経路２０上を搬送される。搬送経路２０は、後述するマッフル３０の内部に形成された搬送空間３０ａに挿通されている。この実施形態では、搬送経路２０は、マッフル３０の内側の底面に配置されている。搬送経路２０は、角柱状のレールである。搬送経路２０の上部には、台板４６が載せられる。台板４６の搬送経路２０と当接する面には、搬送経路２０に載せられる位置を位置決めするための溝が形成されていてもよい。搬送経路２０は、例えば、金属製、セラミック製、カーボン製の材料から構成されうる。この実施形態では、搬送経路２０は、カーボン製である。

なお、搬送経路２０の構成は、上述した形態に限定されない。搬送経路２０は、マッフル３０に配置されず、マッフル３０の底面から所定の間隔が空けられるように、マッフル３０の外部から支持されていてもよい。例えば、搬送経路２０は、搬送方向においてマッフル３０の端部よりも上流側および下流側で炉体１１等に支持され、マッフル３０内に挿通されていてもよい。また、搬送経路２０はレール上のものに限られず、例えば、台板４６と当接される面にローラを備えていてもよい。搬送経路２０は、マッフル３０に固定されていてもよく、着脱可能に配置されていてもよい。被処理物は、搬送経路２０上を搬送されながら、連続的に加熱される。

〈ヒータ１５〉
ヒータ１５は、マッフル３０を介して被処理物を加熱する。ヒータ１５は、炉体１１とマッフル３０の間に設けられている。ヒータ１５の形状や材質等は特に限定されないが、この実施形態では、ヒータ１５として、円筒形状のカーボンヒータが用いられている。ヒータ１５の配置は特に限定されないが、ヒータ１５は、マッフル３０の上方および下方に搬送方向に沿って所定の間隔を空けて並べられている。ヒータ１５は、炉体１１の外壁１３の上面および下面に取り付けられている支柱１５ａによって支持されている。支柱１５ａには、ヒータ１５に電流を流す電極が設けられうる。この実施形態では、マッフル３０は、高さ方向に比べて幅方向が広く構成されている。このような場合には、均熱化の観点から、ヒータ１５は、マッフル３０を挟むように炉体１１の上部と下部に設けられていることが好ましい。

ところで、均熱化の観点から、ヒータ１５の長さは、少なくともマッフル３０の幅と同程度以上であることが好ましい。この実施形態では、２本のヒータ１５をジョイント１５ｂで繋いでいる。そのため、炉体１１やマッフル３０を大型化して大量の被処理物を加熱処理する際にも、被処理物が均一に加熱されやすくなる。

〈マッフル３０〉
マッフル３０は、炉体１１の内部に設けられている。マッフル３０は内部に、被処理物が搬送方向に搬送される搬送空間３０ａを形成している。マッフル３０は、筒状であり、搬送方向において両端が開口している。当該開口から被処理物が搬入および搬出される。マッフル３０は、搬入口１１ａの近傍から搬出口１１ｂの近傍に亘って設けられている。マッフル３０は、炉体１１との間に所要の空間を空けて配置されている。マッフル３０は、底面部３１と、天井部３２と、側面部３３とを有している。また、マッフル３０は、底面部３１と、天井部３２と、側面部３３とを備え、かつ、搬送方向において隣り合う複数のユニット３０ｂから構成されている。マッフル３０のユニット３０ｂは、１枚の底面部３１と、１枚の天井部３２と、幅方向両側に１枚ずつの側面部３３とから構成されている。マッフル３０は、搬送方向と垂直な断面が矩形状である角筒形状を有している。なお、マッフル３０の形状は、角筒形状に限定されない。例えば、マッフル３０には、搬送方向と垂直な断面が円弧状となるような湾曲した部位が設けられていてもよい。マッフル３０としては、金属製、セラミック製、カーボン製のものを用いることができる。この実施形態では、マッフル３０は、カーボン製である。

マッフル３０は、上述したように、内部に搬送空間３０ａを形成している。搬送空間３０ａは、なるべく多くの被処理物を加熱処理する観点から、複数段に重ねられた加熱容器Ａを複数列に並べて搬送できるような広さに設定されている。図２に示されている実施形態では、搬送空間３０ａは、３段に重ねられた加熱容器Ａが４列に並べられて搬送できるような広さに設定されている。搬送空間３０ａの広さは、マッフル３０の底面部３１、天井部３２、側面部３３の寸法によって設定される。ここでは、マッフル３０は、高さ方向に比べて幅方向が広く構成されている。

底面部３１は、支柱３１ａによって炉体１１の下部から支持されている。支柱３１ａは、外壁１３の底面に取り付けられており、下方の断熱材１２を貫通して下部から延びている。底面部３１は、支柱３１ａに固定されていてもよく、支柱３１ａから着脱可能なように配置されていてもよい。底面部３１には、搬送経路２０を位置決めするための溝が形成されていてもよい。

天井部３２は、底面部３１と対向している。天井部３２は、炉体１１の上部から保持されている。この実施形態では、天井部３２は、炉体１１の外壁１３の上面に取り付けられている保持部材３２ａによって保持されている。保持部材３２ａは、上端が外壁１３の上面に取り付けられており、下端がフランジ状に拡径している。天井部３２には、保持部材３２ａが挿通される挿通孔が形成されている。天井部３２は、挿通孔に保持部材３２ａが挿通され、保持部材３２ａのフランジ状の部位に内側面から支持されている。保持部材３２ａのフランジ状の部位は、天井部３２を支持できるよう、挿通孔よりも十分大きい寸法に設定されている。天井部３２は、保持する構造が内側に設けられた保持部材３２ａによって吊られていることによって、天井部３２は、上方に持ち上げられることが可能である。

側面部３３は、底面部３１と天井部３２とを繋いでいる。側面部３３は、幅方向の両側に一対設けられている。側面部３３は、炉体１１の下部から支持された底面部３１と、炉体１１の上部から保持された天井部３２とに取り付けられている。一対の側面部３３のうち、少なくとも一方の側面部３３は、着脱可能に構成されている。この実施形態では、マッフル３０は、両側の側面部３３が着脱可能に構成されている。なお、搬送方向において隣り合うユニット３０ｂ間の側面部３３は、それぞれ固定されていない。そのため、側面部３３は、ユニット３０ｂごとに個別に着脱できるように構成されている。

図４は、底面部３１および天井部３２と、側面部３３との接続構造を示す模式図である。側面部３３の接続構造は特に限定されないが、この実施形態では、図４に示されているように、マッフル３０の幅方向において底面部３１の内側面の端部には、凹部３１ｃが設けられている。側面部３３の下端には、底面部３１の凹部３１ｃに対応する凸部３３ｃ１が設けられている。天井部３２の内側面の端部には、凹部３２ｃが設けられている。側面部３３の上端には、天井部３２の凹部３２ｃに対応する凸部３３ｃ２が設けられている。凸部３３ｃ１，３３ｃ２はそれぞれ、凹部３１ｃ，３２ｃよりも小さい寸法に設定されている。凹部３１ｃ，３２ｃは、搬送方向に連続した溝として形成されていてもよく、間欠的に形成された孔であってもよい。側面部３３の着脱は、例えば、天井部３２を上方に少し持ち上げ、天井部３２と底面部３１の間隔が広げられた状態で行われてもよい。なお、図２では、これら接続構造の図示は省略されている。

ところで、図２に示されているように、上述した炉体１１は、一対の側壁１１ｓを有している。炉体１１は、着脱可能な側面部３３に対応する側壁１１ｓが着脱可能に構成されている。この実施形態では、炉体１１は、着脱可能な側壁１１ｓを搬送方向に沿って複数備えている（図１参照）。

炉体１１には、搬送方向と垂直な両側面に開口１１ｏが形成されている。開口１１ｏは、着脱可能な側面部３３と対向する位置に形成されている。開口１１ｏは、断熱材１２に形成されている開口と、当該開口と対応する位置において外壁１３に形成されている開口によって構成されている。外壁１３の開口は、断熱材１２の開口よりも一回り大きい。

側壁１１ｓは、炉体１１側面に形成されている開口１１ｏを塞いでいる。側壁１１ｓは、外壁１３の開口よりも一回り大きい蓋板１３ｓと、蓋板１３ｓの内側に取り付けられた断熱部１２ｓとを備えている。断熱部１２ｓは、断熱材１２の開口に嵌め入れられる部位である。蓋板１３ｓは、外壁１３の開口に嵌め入れられる部位と、外壁１３の外側面において開口の周縁部に当接される部位とを備えている。断熱部１２ｓは、断熱材１２と同様の材料によって構成されうる。蓋板１３ｓは、外壁１３と同様の材料によって構成されうる。蓋板１３ｓの、外壁１３と当接する面には、炉内空間１０ａの気密性を保つためのシール部材（図示省略）が開口１１ｏを囲うように設けられている。側壁１１ｓは、炉体１１から着脱可能に構成されている。この実施形態では、側壁１１ｓは、開口１１ｏの周縁部にボルト１４によって取り付けられている。

上述した実施形態では、マッフル３０は、底面部３１と、天井部３２と、一対の側面部３３とを有している。一対の側面部３３のうち少なくとも一方の側面部３３は、着脱可能に構成されている。さらに、炉体１１は、一対の側壁１１ｓを有し、着脱可能な側面部３３に対応する側壁１１ｓが着脱可能に構成されている。このように、マッフル３０と炉体１１のそれぞれ対応する位置が着脱可能に構成されていることによって、メンテナンス時に炉体１１を側面から外し、その状態でマッフル３０も側面部３３を取り外すことができる。このため、マッフル３０全体を取り外すことなく、マッフル３０の側面のみを開けて内部をメンテナンスでき、メンテナンス性が良好である。

また、この実施形態では、複数の側壁１１ｓは、複数のユニット３０ｂと対応する位置に設けられている。１つの側壁１１ｓを開き、１つのユニット３０ｂをメンテナンスできるように構成されている。連続加熱炉１０の炉長が長い場合には、このようにマッフル３０と炉体１１の着脱可能な位置をユニット３０ｂと対応する位置に複数設けることによって、ユニット３０ｂごとにメンテナンスを可能にすることができ、連続加熱炉１０のメンテナンス性を向上させることができる。

上述した連続加熱炉１０では、マッフル３０は、両側の側面部３３が着脱可能に構成されている。それに応じて炉体１１の両側に着脱可能な側壁１１ｓが設けられている。これによって、マッフル３０の両側の側面からメンテナンスが可能である。ところで、生産性を向上させる観点からは、一度に被処理物を加熱処理する量を増やすために搬送空間３０ａは広いことが好ましい。例えば、炉体１１の幅方向に広いマッフル３０の構造が採用されうる。このような場合にも、マッフル３０の両側の側面が開けられることによって、メンテナンス性をより向上させることができる。なお、かかる形態に限定されず、マッフル３０は、一対の側面部３３のうち、片側の側面部３３が着脱可能に構成され、対応する片側の側壁１１ｓが着脱可能に構成されていてもよい。

この実施形態では、底面部３１は、炉体１１の下部から支持されており、天井部３２は、炉体１１の上部から保持されている。これによって、マッフル３０の側面部３３のみを取り外しやすい。これによって、側面部３３を取り外すだけでマッフル３０の内部をメンテナンスできる。また、マッフル３０の内部には、例えば、底面部３１から天井部３２を支持するような構造が不要であり、マッフル３０の構造をよりシンプルにすることができる。その結果、マッフル３０内のメンテナンス性がより向上しうる。

〈排気筒１６〉
図２に示されているように、マッフル３０には、排気筒１６が接続されている。排気筒１６は、被処理物が加熱されることによって発生しうる反応ガスや、雰囲気ガスを排気する。排気筒１６は、炉体１１の外部から炉体１１を貫通してマッフル３０に接続されている。マッフル３０の、排気筒１６が接続される部分には、孔３２ｂが形成されている。排気筒１６は、炉体１１の外部で図示しない排気ポンプに接続されている。排気ポンプが吸引を開始すると、排気筒１６を介してマッフル３０内が負圧になる。
被処理物が加熱されることによって発生する反応ガスは、炉体１１内の設備に付着すると、付着した部分が腐食され劣化が生じるおそれがある。マッフル３０に排気筒１６が接続されていることによって、マッフル３０内で発生した反応ガスを、マッフル３０外の炉内空間１０ａに排出させることなく炉体１１外に排出することができ、炉体１１内の設備の劣化を抑制することができる。

この実施形態では、排気筒１６は、マッフル３０の天井部３２に接続されている。被処理物が加熱されることによって発生する反応ガスは、雰囲気ガスよりも軽く、上方に向かって流れうる。そのため、排気筒１６が天井部３２に接続されていることによって、反応ガスをより効率よく排気しうる。また、孔３２ｂは、天井部３２の幅方向の中央部に設けられている。これによって、マッフル３０内では、幅方向においてバランスよく反応ガスが排気されうる。

なお、炉体１１には、炉内空間１０ａに雰囲気ガスを導入する図示しない給気筒が接続されていてもよい。給気筒には、窒素やアルゴン等の雰囲気ガスを導入するための給気装置が接続されている。給気筒は、例えば、外壁１３の底面から接続されうる。

マッフル３０は、炉体１１の内部の空間と、搬送空間３０ａとを連通する通気構造３４を備えている。通気構造３４は、排気筒１６によってマッフル３０内が負圧になった場合に、マッフル３０の外部から内部に向かってガスを流入させる構造である。通気構造３４は、マッフル３０の内部と外部とを連通する構造であれば特に限定されない。

この実施形態では、図４に示されているように、底面部３１と側面部３３の境界、および、天井部３２と側面部３３の境界に、通気構造３４が形成されている。通気構造３４は、例えば、マッフル３０に設けられてた孔であってもよく、マッフル３０の部品間に形成された隙間であってもよい。この実施形態では、側面部３３の下端の凸部３３ｃ１は、底面部３１の凹部３１ｃよりも小さい寸法に設定されている。側面部３３の上端の凸部３３ｃ２は、天井部３２の凹部３２ｃよりも小さい寸法に設定されている。また、側面部３３は、底面部３１と天井部３２に対して接着剤やシール部材等を介さずに取り付けられている。このため、これらの境界には不可避的に隙間が形成されており、境界部分において気密性が低くなっている。換言すると、面部３１と側面部３３の境界、および、天井部３２と側面部３３の境界には、気密性が低くなった通気構造３４が形成されている。このような通気構造３４は、底面部３１と側面部３３の境界、および、天井部３２と側面部３３の境界のうち、少なくともいずれか一方の境界に形成されているとよい。

また、この実施形態ではさらに、隣り合うユニット３０ｂの間に通気構造３４が形成されている。図５は、ユニット３０ｂ間に形成されている通気構造３４を示す模式図である。図５では、１のユニット３０ｂの天井部３２と、他の１のユニット３０ｂの天井部３２との間に形成されている通気構造３４が模式的に示されている。ユニット３０ｂ間の通気構造３４は特に限定されないが、この実施形態では、図５に示されているように、天井部３２の長さ方向（搬送方向）の端部には、段差３２ｄが設けられている。段差３２ｄは、天井部３２の幅方向（搬送方向と垂直な方向）の一端から他端に向かって形成されている。隣り合う天井部３２においては、対向する天井部３２の段差３２ｄが向かい合って通気構造３４としての隙間を形成するように、互いに異なる面に段差３２ｄが設けられている。隣り合う天井部３２は、天井部３２の厚み方向の平面視において、段差３２ｄが重なるように設けられている。なお、底面部３１および側面部３３にも、隣り合うユニット３０ｂ間に通気構造３４が形成されていてもよい。底面部３１および側面部３３にも、例えば、天井部３２の段差３２ｄと同様の構造によって通気構造３４が形成されていてもよい。

上述した実施形態では、マッフル３０は、炉体１１の内部の空間と、搬送空間３０ａとを連通する通気構造３４を備えている。排気筒１６が接続されている排気ポンプを作動させると、排気筒１６から吸引されマッフル３０内が負圧になる。すると、炉内空間１０ａから通気構造３４を介してマッフル３０内に雰囲気ガスが流入しうる。このように、マッフル３０の外部から内部に向かってガスの流れが形成されることによって、被処理物から発生する反応ガスがマッフル３０の外部に流出しにくくなる。その結果、ヒータ１５等の炉体１１内の設備が劣化しにくくなりうる。

上述した実施形態では、通気構造３４は、底面部３１と側面部３３の境界、および、天井部３２と側面部３３の境界に形成されている。側面部３３は、底面部３１と天井部３２に対して着脱可能に構成されている。かかる構成を有するマッフル３０は、炉体１１内の劣化を抑制する通気構造３４と、メンテナンス性が良好な接続構造が両立されている。

上述した実施形態では、マッフル３０は、底面部３１と、天井部３２と、側面部３３とを備え、かつ、搬送方向において隣り合う複数のユニット３０ｂから構成されている。隣り合うユニット３０ｂの間に通気構造３４が形成されている。かかる構成によって、ユニット３０ｂ間においてもマッフル３０の外部から内部に向かってガスの流れを形成することができる。また、ユニット３０ｂ間に隙間が設けられていることによって、炉内空間１０ａが加熱されて高温になった際のマッフル３０の熱膨張を緩和することができる。これによって、マッフル３０の変形が抑制されうる。

上述した実施形態では、側面部３３と、底面部３１および天井部３２との境界には、凹部３１ｃ，３２ｃと、凹部３１ｃ，３２ｃに対応する凸部３３ｃ１，３３ｃ２とが設けられている。また、天井部３２には段差３２ｄが設けられており、搬送方向において隣り合う天井部３２では、平面視において段差３２ｄが重なるように配置されている。これらの通気構造３４によって、マッフル３０の外部から内部に向かって屈曲したガスの流路が形成される。マッフル３０に、屈曲したガスの流路が形成されるような構造が形成されていることによって、マッフル３０内へ流入する雰囲気ガスの勢いを抑えることができる。

連続加熱炉１０内の構成は、種々変形、変更することができる。例えば、マッフル３０の構造は、上述した形態に限定されない。図６は、他の実施形態にかかる、マッフル３０の模式図である。図６では、底面部３１および天井部３２と、側面部３３との接続構造が示されている。図６に示されている実施形態では、側面部３３は、ボルト３５によって天井部３２に取り付けられている。天井部３２の幅方向の端部には、ボルト３５が取り付けられる取付孔３５ａが形成されている。側面部３３の上部には、ボルト３５が挿通される貫通孔３５ｂが形成されている。側面部３３は、天井部３２と上端が揃えられた状態でボルト３５によって取り付けられている。側面部３３の下端は、底面部３１の幅方向の端部に載せられている。天井部３２と側面部３３の間、および、側面部３３と底面部３１の間には、通気構造３４が形成されている。

図６に示されている実施形態では、マッフル３０は、通気構造３４からの気体の流入を遮蔽する遮蔽部３６を有している。遮蔽部３６は、マッフル３０の内側に設けられている。遮蔽部３６は、マッフル３０の内側面から突出した部位である。排気筒１６（図２参照）からの排気中は、天井部３２と側面部３３の間では、上方から下方に向かってガスが流入する。側面部３３と底面部３１の間では、外側から内側に向かってガスが流入する。この実施形態では、ガスの流路は直線状に形成されている。遮蔽部３６は、ガスが流入する通気構造３４の延長線上に設けられている。これによって、マッフル３０内へ流入する雰囲気ガスの勢いを抑えることができる。

以上、具体的な実施形態を挙げて詳細な説明を行ったが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に記載した実施形態を様々に変形、変更したものが含まれる。また、上記実施形態で例示された複数の技術の一部を採用することも可能である。

１０ 連続加熱炉
１０ａ 炉内空間
１１ 炉体
１１ａ 搬入口
１１ｂ 搬出口
１１ｏ 開口
１１ｓ 側壁
１２ 断熱材
１３ 外壁
１４ ボルト
１５ ヒータ
１６ 排気筒
２０ 搬送経路
３０ マッフル
３０ａ 搬送空間
３０ｂ ユニット
３１ 底面部
３２ 天井部
３３ 側面部
３４ 通気構造
３５ ボルト
３６ 遮蔽部
４２ 搬入ライン
４４ 搬出ライン
４６ 台板

Claims (10)

1. 搬入口と、搬出口とが設けられたトンネル状の炉体と、
   前記炉体の内部に設けられ、被処理物が搬送方向に搬送される搬送空間を形成する筒状のマッフルと
   を備え、
   前記マッフルには、排気筒が接続されており、
   前記マッフルは、前記炉体の内部かつ前記マッフルの外部の空間と、前記マッフルの内部の前記搬送空間とを連通する通気構造を備えている、
   連続加熱炉。
2. 前記マッフルは、
   底面部と、
   前記底面部と対向する天井部と、
   前記底面部と前記天井部とを繋ぐ一対の側面部と
   を有している、請求項１に記載された連続加熱炉。
3. 前記通気構造は、前記底面部と前記側面部の境界、および、前記天井部と前記側面部の境界のうち、少なくともいずれか一方の境界に形成されている、請求項２に記載された連続加熱炉。
4. 前記側面部の上端および下端には、凸部が設けられており、
   前記底面部および前記天井部には、前記凸部に対応する凹部が設けられており、
   前記側面部は、前記凸部および前記凹部を介して接続されており、かつ、前記凸部と前記凹部の間には、前記通気構造としての隙間が形成されている、請求項３に記載された連続加熱炉。
5. 前記排気筒は、前記マッフルの前記天井部に接続されている、請求項２または３に記載された連続加熱炉。
6. 前記マッフルは、前記底面部と、前記天井部と、前記側面部とを備え、かつ、前記搬送方向において隣り合う複数のユニットから構成されており、隣り合う前記ユニットの間に前記通気構造が形成されている、請求項２または３に記載された連続加熱炉。
7. 前記マッフルは、前記通気構造からの気体の流入を遮蔽する遮蔽部を有する、請求項１～３のいずれか一項に記載された連続加熱炉。
8. 前記底面部は、前記炉体の下部から支持されており、前記天井部は、前記炉体の上部から保持されている、請求項２または３に記載された連続加熱炉。
9. 前記マッフルの少なくとも一方の前記側面部は、着脱可能に構成されており、
   前記炉体は、一対の側壁を有し、着脱可能な前記側面部に対応する前記側壁が着脱可能に構成されている、請求項２または３に記載された連続加熱炉。
10. 前記マッフルは、両側の前記側面部が着脱可能に構成されている、請求項９に記載された連続加熱炉。
    
    

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