JPH04268186A - 焼成炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、セラミックコンデンサ
等のセラミック電子部品等の製造に使用される焼成炉に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、セラミック電子部品の製造に使
用される焼成炉としては、トンネル式の連続焼成炉やバ
ッチ式の焼成炉が周知である。

【０００３】従来のこの種のバッチ式の焼成炉の一例を
図４に示す。図４の焼成炉は炉床昇降式のもので、炉本
体１の下部開口２に嵌合する炉床３が、この炉本体１の
下部開口２に対して昇降する。この炉床３に載置された
台板４の上には、焼成するセラミック成形体（図示せず
。）が収容された匣鉢５が積み重ねられた匣組み７が載
置される。そして、上記セラミック成形体は、炉本体１
の内部に配置された炭化ケイ素（ＳｉＣ）等のヒータ６
により加熱され、所定の焼成プログラムに従って焼成さ
れる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な構成を有する従来のバッチ式の焼成炉では、炉本体１
内から炉本体１の外部に逃げる熱をできるだけ少なくし
て消費電力を少なくするため、上記炉本体１を構成して
いる断熱材からなる断熱層を厚くすると、炉本体１内の
温度を所定の高温に保持した後、ヒータ６の電源を切っ
ても、炉本体１内の温度はなかなか降下せず、降温時間
が長くなり、炉の稼動率が低くなるという問題があった
。

【０００５】一方、炉本体１の降温時間を短くするため
に、上記炉本体１を構成している断熱層を薄くすると、
炉壁からの放熱量が大きくなり、消費電力が大きくなる
ばかりでなく、炉本体１の急昇温、急降温を行なうと、
炉本体１の断熱層内の温度勾配が大きくなり、炉本体１
内の温度均一性がわるくなり、炉本体１内のすべての被
焼成物について均一な温度状態を保って、昇温および降
温することが困難であるといった問題もあった。

【０００６】本発明の目的は、昇温速度および降温速度
が速く、しかも高温保持状態でのエネルギ消費量が少な
く、高温時における精度の高い温度制御が可能であり、
均一な炉内温度を得ることができる焼成炉を提供するこ
とである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、本発明は、被焼成物を内部に収容して焼成を行なう炉
本体が内側断熱層とその外側に空間をおいて配置された
外側断熱層とからなる焼成炉であって、上記内側断熱層
と外側断熱層とが分離可能であり、上記外側断熱層に支
持されて上記空間内に配置される層間ヒータと、上記内
側断熱層の内側の焼成空間内に配置される内部ヒータと
、上記内側断熱層の内面を覆うマッフルとを備え、被焼
成物の冷却時に上記外側断熱層と内側断熱層とを分離す
るようにしたことを特徴としている。

【０００８】

【作用】上記層間ヒータは、昇温時、外側断熱層と内側
断熱層との間からこれら外側断熱層および内側断熱層を
加熱する。これにより、内側断熱層の外側面と内側面と
の間の温度勾配が緩やかになり、炉本体内部の温度が均
一になる。また、上記層間ヒータから発生した熱が焼成
空間に伝達される。これにより、内部ヒータの発熱量は
小さくなる。

【０００９】一方、降温時は、外側断熱層が内側断熱層
から分離され、実質的な断熱層の厚みが小さくなる。こ
れにより、内側断熱層内部の温度の降下時間が短くなる
。

【００１０】

【発明の効果】本発明によれば、昇温時、層間ヒータが
外側断熱層と内側断熱層との間からこれら外側断熱層お
よび内側断熱層を加熱するので、炉本体の内側断熱層の
温度勾配が小さく炉本体内部がほぼ均一に温度が上昇し
、層間ヒータと内部ヒータの発熱により、炉本体内部の
温度の均一性を保った状態で、炉本体内部の急昇温を行
なうことができる。一方、降温時は、外側断熱層が内側
断熱層から分離され、冷却時には、実質的な断熱層の厚
みが小さくなるので、炉本体内部の降温時間を短くする
ことができる。

【００１１】また、本発明によれば、内側断熱層の内面
はマッフルで被覆されているので、内側断熱層の内部空
間の密閉性が高く、雰囲気制御も容易であり、しかも、
内側断熱層の内部空間にも内部ヒータが配置されている
ので、精度の高い温度制御を行なうことができる。

【００１２】さらに、本発明によれば、焼成温度が低い
ときには、外側断熱層を内側断熱層から分離して使用す
ることもでき、焼成時間が大幅に削減される。

【００１３】

【実施例】以下、添付の図面を参照して本発明の実施例
を説明する。

【００１４】本発明に係るバッチ式のセラミック焼成炉
の一実施例の縦断面を図１に示す。上記焼成炉は、炉本
体１１が内側断熱層１２と、その外側に空間１４をおい
て配置された外側断熱層１３とからなる。上記内側断熱
層１２と外側断熱層１３とは分離可能であり、内側断熱
層１２は、矢印Ａ１で示すように、支持部材１５により
支持された外側断熱層１３の下部に形成された開口１６
から、外側断熱層１３の内部に収容され、また、外側断
熱層１３の外部に引き出される。

【００１５】一方、上記内側断熱層１２は、その下部に
、昇降式の炉床１７が嵌合する開口２０を有する。上記
炉床１７は、その下方から支持柱１８により支持され、
この支持柱１８は、図示しない電動モータもしく油圧等
により駆動され、矢印Ａ２で示すように、上昇および下
降する。

【００１６】上記内側断熱層１２と外側断熱層１３との
間の空間１４内には、たとえば炭化けい素（ＳｉＣ）製
の棒状の層間ヒータ１９，１９，…が配置される。これ
ら層間ヒータ１９，１９，…は、上記外側断熱層１３に
支持される。上記内側断熱層１２の内面は、たとえば炭
化けい素（ＳｉＣ）もしくは金属製のマッフル２１によ
り被覆される。上記内側断熱層１２の炉床１７には、上
記マッフル２１に沿うように内部ヒータ２２，２２，…
が支持される。これら内部ヒータ２２，２２，…も上記
層間ヒータ１９，１９，…と同様のヒータである。

【００１７】上記炉床１７上には、図４の焼成炉と同様
の匣組み７が載置される。この匣組み７の内側断熱層１
２内部への装てんは次のように行なわれる。すなわち、
支持柱１８を矢印Ａ２で示すように降下させると、この
支持柱１８に支持された炉床１７とともに、内側断熱層
１２も降下する。この内側断熱層１２は、上記支持柱１
８の降下の途中で、内側断熱層支持部材２３に支持され
、図２に示す状態となる。この状態で、さらに上記支持
柱１８を下降させると、炉床１７は内側断熱層の開口２
０から内側断熱層１２の下方に移動し、炉床１７の上に
匣組み７を載置することができるようになる。したがっ
て、炉床１７の上に匣組み７を載置し、内側断熱層１２
が外側断熱層１３の内部に収容されるまで上記支持柱１
８を上昇させると、匣組み７の内側断熱層１２の内部へ
の装てんを行なうことができる。

【００１８】このような構成であれば、昇温時、内側断
熱層１２と外側断熱層１３との間に存在する層間ヒータ
１９は、内側断熱層１２と外側断熱層１３との間からこ
れら内側断熱層１２および外側断熱層１３を加熱する。 これにより、従来の焼成炉では、断熱層の外面と内面と
の間で、図５に示すように、大きな温度勾配を生じてい
たものが、上記実施例では、図３に示すように、内側断
熱層１２の内面と外側断熱層１３側の面との間の温度勾
配が緩やかになり、それだけ炉本体１１の焼成空間２４
内の温度が均一になる。

【００１９】また、上記層間ヒータ１９の発熱により、
内部ヒータ２２の発熱量を小さくすることができること
になる。すなわち、内側断熱層１２全体が熱的なマッフ
ルとして機能することになる。これにより、匣組み７内
の被焼成物は、内部ヒータ２２の位置にほとんど影響を
受けることなく、均一に加熱される。

【００２０】さらに、内側断熱層１２の内面がマッフル
２１により被覆されているので、雰囲気ガスの置換が容
易に行なわれる。したがって、応答の速い雰囲気制御が
可能になる。

【００２１】一方、降温時は、層間ヒータ１９が設置さ
れている空間１４の温度が、たとえば５００℃ないし８
００℃になったとき、図２に示すように、支持柱１８が
下降して、外側断熱層１３が内側断熱層１２から分離さ
れる。これにより、降温時には、実質的な断熱層の厚み
が、たとえば１／２ないし１／３となって、従来、１０
時間以上かかっていた内側断熱層１２内部の温度の降下
時間が、１／２以下に短縮される。

【００２２】上記マッフル２１は内側断熱層１２により
覆われているので、急降温によっても、熱的な損傷を受
けることがない。

【００２３】なお、上記実施例において、４００℃ない
し５００℃の比較的焼成温度の低い焼成条件のときには
、あらかじめ外側断熱層１３を内側断熱層１２から分離
して使用することもできる。このようにすれば、焼成時
間が大幅に削減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る焼成炉の一実施例の縦断面図であ
る。

【図２】図１の焼成炉の降温時に外側断熱層と内側断熱
層とが分離された状態を示す説明図である。

【図３】図１の焼成炉の外側断熱層の外面と内側断熱層
の内面との間の温度勾配の説明図である。

【図４】従来の焼成炉の縦断面図である。

【図５】図４の焼成炉の断熱層の外面と内面との間の温
度勾配の説明図である。

【符号の説明】

１１　　炉本体 １２　　内側断熱層 １３　　外側断熱層 １４　　空間 １５　　支持部材 １９　　層間ヒータ ２１　　マッフル ２２　　内部ヒータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　被焼成物を内部に収容して焼成を行な
   う炉本体が内側断熱層とその外側に空間をおいて配置さ
   れた外側断熱層とからなる焼成炉であって、上記内側断
   熱層と外側断熱層とが分離可能であり、上記外側断熱層
   に支持されて上記空間内に配置される層間ヒータと、上
   記内側断熱層の内側の焼成空間内に配置される内部ヒー
   タと、上記内側断熱層の内面を覆うマッフルとを備え、
   被焼成物の冷却時に上記外側断熱層と内側断熱層とを分
   離するようにしたことを特徴とする焼成炉。