JPH05340676A - バッチ式焼成炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡便な構成によって雰囲気ガスの予熱を行う
ことができ、予熱済みとなった雰囲気ガスの温度降下を
防止して焼成室内における温度分布の均一化を図ること
ができるバッチ式焼成炉を提供する。 【構成】 本発明にかかるバッチ式焼成炉１は、焼成室
１２内に挿入されたガス供給管２と、該ガス供給管２を
包み込んだガス排気管３とを備えており、前記ガス供給
管２の側面にはガス供給支管４が連通接続され、かつ、
該ガス供給支管４は前記ガス排気管３の側面を貫通した
うえで前記焼成室１２内に突出して開口させられる一
方、前記ガス排気管３の側面にはガス排気口５が開口さ
せられていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被処理物を雰囲気ガス
中で焼成する構成とされたバッチ式焼成炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、積層コンデンサやサーミスタ
などの電子部品を製作する際に必要となるセラミック素
体などの焼成を行うにあたっては、多品種少量物品の熱
処理に適したバッチ式焼成炉を使用するのが一般的とな
っている。そして、このバッチ式焼成炉１０は、図３で
簡略化して示すように、焼成すべきセラミック素体を収
納したうえで多段に積み重ねられた複数個の匣鉢などの
ような被処理物１１の加熱・焼成を行う焼成室１２と、
断熱レンガやセラミックファイバーボードなどを用いて
構成されたうえで焼成室１２を取り囲む断熱壁１３と、
上昇動作によって被処理物１１を焼成室１２内に収納さ
せると同時に、焼成室１２の下側開口を閉塞する炉床１
４とを備えており、この炉床１４はテーブルリフターな
どといわれる昇降動機構（図示していない）上に設置さ
れている。

【０００３】さらに、焼成室１２の天井からは、雰囲気
ガスＧを供給または排出するためのガス供給管１５及び
ガス排気管１６と、略Ｕ字状などとして屈曲させられた
電熱ヒータ１７とがそれぞれ個別的に吊り下げ支持され
ている。そこで、このバッチ式焼成炉１０においては、
電熱ヒータ１７からの放射による被処理物１１の直接的
な加熱とともに、この電熱ヒータ１７で加熱された雰囲
気ガスＧを介しての被処理物１１に対する間接的な加熱
が行われる結果、被処理物１１であるセラミック素体な
どの焼成が実施されることになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記従来構
成とされたバッチ式焼成炉においては、雰囲気ガスＧを
予熱しないままで焼成室１２内に供給する場合と、炉外
で予熱した雰囲気ガスＧを供給する場合とがあるが、い
ずれの場合においても以下のような不都合が生じること
になっていた。

【０００５】すなわち、雰囲気ガスＧを予熱しないまま
で供給する場合には、この雰囲気ガスＧによってガス供
給管１５が常に冷却されていることになり、特に、焼成
室１２内に供給された雰囲気ガスＧの温度が５００〜６
００℃程度となる昇温過程ではガス供給管１５自身が内
部温度の上昇に追従しえないことになってしまう。そし
て、このようになっていると、新たな雰囲気ガスＧが低
温状態のままで供給され続けるために、焼成室１２内に
おける温度分布が不均一となるばかりか、低温の雰囲気
ガスＧが直接接触する際のサーマルショックによる影響
を受けて被処理物１１にクラックが発生したり、特性不
良が発生したりすることが起こる。

【０００６】また、予熱済みとされた雰囲気ガスＧを焼
成室１２内に供給する場合においても、昇温に時間のか
かる断熱壁１３を直接的に貫通した状態でガス供給管１
５が配設されているのであるから、断熱壁１３と雰囲気
ガスＧと間で熱交換が行われることになる結果、予熱し
ていたにも拘わらず焼成室１２内に吐出される雰囲気ガ
スＧの温度は降下することになってしまう。

【０００７】本発明は、このような不都合に鑑みて創案
されたものであって、簡便な構成によって雰囲気ガスの
予熱を行うことができ、予熱された雰囲気ガスの温度降
下を防止して焼成室内における温度分布の均一化を図る
ことができるバッチ式焼成炉の提供を目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明にかかるバッチ式
焼成炉は、このような目的を達成するために、焼成室内
に挿入されたガス供給管と、該ガス供給管を包み込んだ
ガス排気管とを備えており、前記ガス供給管の側面には
ガス供給支管が連通接続され、かつ、該ガス供給支管は
前記ガス排気管の側面を貫通したうえで前記焼成室内に
突出して開口させられる一方、前記ガス排気管の側面に
はガス排気口が開口させられていることを特徴とするも
のである。

【０００９】

【作用】上記構成によれば、ガス供給管とガス排気管と
はいわゆる二重管構造となるから、内側のガス供給管を
通って焼成室内に供給される雰囲気ガスと外側のガス排
気管を通って排出される使用済みの雰囲気ガスとの間で
は両者を仕切るガス供給管の管壁を介しての熱交換が行
われることになり、ガス供給管及びこれを通る新たな雰
囲気ガスは排出途中の使用済みとなった雰囲気ガスから
の熱量を受けて予熱されることになる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１１】図１は本実施例にかかるバッチ式焼成炉の
概略構成を示す断面図、図２はガス供給管及びガス排気
管の組み合わせ構造を拡大して示す分解斜視図であり、
図１及び図２における符号１はバッチ式焼成炉、２はガ
ス供給管、３はガス排気管をそれぞれ示している。な
お、ガス供給管２及びガス排気管３に関わる構成を除く
バッチ式焼成炉１の全体構成については従来例と基本的
に異ならないので、図１において図３と互いに同一もし
くは相当することになる部品、部分には同一符号を付
し、ここでの詳しい説明は省略する。

【００１２】バッチ式焼成炉１は、セラミック素体など
を収納した匣鉢のような被処理物１１の加熱・焼成を行
う焼成室１２と、この焼成室１２を取り囲んで構成され
た所定厚みの断熱壁１３と、被処理物１１が載置され、
かつ、テーブルリフターなどを用いた昇降動作によって
焼成室１２の下側開口を開閉操作する炉床１４とを備え
ており、この焼成室１２の天井からは電熱ヒータ１７が
吊り下げられている。また、このバッチ式焼成炉１は、
焼成室１２内に新たな雰囲気ガスＧを供給するガス供給
管２と、使用済みとなって焼成室１２から排出される雰
囲気ガスＧが通るガス排気管３とを備えており、ガス供
給管２は焼成室１２の天井から吊り下げられることによ
って焼成室１２内に挿入される一方、このガス供給管２
の全周囲はガス排気管３によって包み込まれている。

【００１３】すなわち、これらのガス供給管２とガス排
気管３とはいわゆる二重管構造とされており、例えば、
図２で示すように、予め長手方向に沿う一対の半割り形
状とされたガス排気管３を互いに対向配置したうえで合
致させることによりガス供給管２が内装された構造とな
っている。なお、図１においては、焼成室１２を取り囲
む断熱壁１３の外部においてもガス供給管２とガス排気
管３とが二重管構造とされるようになっているのである
が、これに限定されることはなく、少なくとも焼成室１
２内におけるガス供給管２とガス排気管３とが二重管構
造とされていればよいのである。

【００１４】そして、焼成室１２の天井を貫通したガス
供給管２及びガス排気管３の上側端部は固定治具（図示
していない）を用いて支持される一方、ガス排気管３の
下側端部は焼成室１２の炉床に形成された凹部内に載置
されることによって固定されている。さらに、焼成室１
２内に挿入されたガス供給管２の側面には複数本のガス
供給支管４が互いに所定間隔だけ離間しあった状態で連
通接続されており、各ガス供給支管４はガス排気管３の
側面を貫通して焼成室１２内に突出したうえで開口させ
られている。また、ガス排気管３の側面には複数個のガ
ス排気口５が互いに離間しあった位置ごとに形成されて
おり、ガス排気口５のそれぞれは焼成室１２内に向かっ
て開口させられている。

【００１５】ところで、このとき、ガス供給管２に連通
接続されたガス供給支管４の開口とガス排気管３に形成
されたガス排気口５との離間間隔が狭すぎる場合には、
ガス供給支管４から吐出された雰囲気ガスＧがすぐさま
ガス排気口５に流れ込むことが起こる。そこで、このよ
うな不都合に鑑み、予めガス供給支管４の開口がガス排
気管３の側面から十分に離れた位置となるようにガス供
給支管４の突出長さを設定しておくことが必要となる。
なお、ここで、ガス供給支管４及びガス排気口５それぞ
れの開口径が、雰囲気ガスＧの排気効率や各開口付近に
おけるガス流速などを考慮したうえで設定されているの
も勿論である。

【００１６】すなわち、このバッチ式焼成炉１の備える
ガス供給管２とガス排気管３とは、上述したように、い
わゆる二重管構造とされているのであり、予熱されない
ままの新たな雰囲気ガスＧは二重管構造の内側に位置す
るガス供給管２を通って焼成室１２内に供給される一
方、使用済みとなった雰囲気ガスＧは外側に位置するガ
ス排気管３を通ったうえで外部へ排出されることにな
る。そこで、このとき、ガス供給管２内を通る雰囲気ガ
スＧとガス排気管３内を通る雰囲気ガスＧとは、ガス供
給管２の管壁を介して間接的に接触していることにな
り、ガス供給管２を通る新たな雰囲気ガスＧは排出途中
の使用済みとなった雰囲気ガスＧからの熱量を受けて予
熱されることになる。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかるバ
ッチ式焼成炉においては、予熱されないままの雰囲気ガ
スが通るガス供給管と、焼成室から排出される雰囲気ガ
スが通るガス排気管とが二重管構造とされているから、
内側に位置するガス供給管及びこれを通る新たな雰囲気
ガスは外側に位置するガス排気管を通る使用済みの雰囲
気ガスによって予熱されることになる。そのため、この
バッチ式焼成炉によれば、ガス供給管自身が内部温度に
追従しながら昇温されることになる結果、このガス供給
管内を通って焼成室内に供給される予熱済みの雰囲気ガ
スが温度降下を起こすことはなくなり、焼成室内におけ
る温度分布の不均一が発生したり、サーマルショックに
よる影響を受けて被処理物に不都合が生じたりすること
はないという効果が得られる。

【００１８】また、断熱壁に対してはガス排気管が接触
することになり、ガス供給管が断熱壁と直接的に接触す
ることはなくなるのであるから、予熱された雰囲気ガス
が断熱壁との接触によって温度降下させられないことは
いうまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例にかかるバッチ式焼成炉の概略構成を
示す断面図である。

【図２】ガス供給管及びガス排気管の組み合わせ構造を
示す分解斜視図である。

【図３】従来例にかかるバッチ式焼成炉の概略構成を示
す断面図である。

【符号の説明】

１ バッチ式焼成炉 ２ ガス供給管 ３ ガス排気管 ４ ガス供給支管 ５ ガス排気口 １２ 焼成室

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 焼成室（１２）内に挿入されたガス供給
   管（２）と、該ガス供給管（２）を包み込んだガス排気
   管（３）とを備えており、 前記ガス供給管（２）の側面にはガス供給支管（４）が
   連通接続され、かつ、該ガス供給支管（４）は前記ガス
   排気管（３）の側面を貫通したうえで前記焼成室（１
   ２）内に突出して開口させられる一方、前記ガス排気管
   （３）の側面にはガス排気口（５）が開口させられてい
   ることを特徴とするバッチ式焼成炉。