JPH0587452A - 肉厚セラミツク製品の乾燥方法 - Google Patents
肉厚セラミツク製品の乾燥方法Info
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- JPH0587452A JPH0587452A JP24584091A JP24584091A JPH0587452A JP H0587452 A JPH0587452 A JP H0587452A JP 24584091 A JP24584091 A JP 24584091A JP 24584091 A JP24584091 A JP 24584091A JP H0587452 A JPH0587452 A JP H0587452A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来の乾燥方法と比較して乾燥時間を大幅に
短縮可能な肉厚セラミック製品の乾燥方法を提供する。 【構成】 遠赤外線を熱源２として使用して、無加湿状
態、初期温度最大１４０℃未満の加熱状態の炉中で肉厚
セラミック製品４を乾燥する。
短縮可能な肉厚セラミック製品の乾燥方法を提供する。 【構成】 遠赤外線を熱源２として使用して、無加湿状
態、初期温度最大１４０℃未満の加熱状態の炉中で肉厚
セラミック製品４を乾燥する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ひだ部を有する懸垂碍
子などの肉厚セラミック製品の製造方法に関し、特にそ
の乾燥方法に関するものである。
子などの肉厚セラミック製品の製造方法に関し、特にそ
の乾燥方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、懸垂碍子などのひだ部を有する複
雑形状の肉厚セラミック製品の乾燥は、乾燥の初期段階
で発生し易いキレを防止するため、初期段階では低温・
加湿状態でゆっくりと緩慢に乾燥を行い、製品の収縮が
終了した（含有水分量９〜１０ｗｔ％）後高温での乾燥
に切り替えて、全体の乾燥を行っていた。すなわち、室
温の加湿した炉の中に乾燥すべき複雑形状の肉厚セラミ
ック製品例えば図２に示す懸垂碍子を入れ、以下の表１
に示すスケジュールで温風乾燥を行い、初期含有水分量
１６．０〜２２．０ｗｔ％の肉厚セラミック製品を含有
水分量１．０ｗｔ％以下まで乾燥を行うのが一般的であ
った。図２において、懸垂碍子の形状として、径Ｄ＝20
0 〜500 mm、高さＨ＝100 〜150 mm、厚さＴ＝20〜50mm
のものが一般的であり、磁器組成の一例として、SiO2：
66.33 wt％、Al2O3 ：23.32 wt％、K2O ＋Na2O：2.82wt
％、焼結温度：1220℃、磁器抗折強度：1470kg／cm2 程
度のものが使用される。
雑形状の肉厚セラミック製品の乾燥は、乾燥の初期段階
で発生し易いキレを防止するため、初期段階では低温・
加湿状態でゆっくりと緩慢に乾燥を行い、製品の収縮が
終了した（含有水分量９〜１０ｗｔ％）後高温での乾燥
に切り替えて、全体の乾燥を行っていた。すなわち、室
温の加湿した炉の中に乾燥すべき複雑形状の肉厚セラミ
ック製品例えば図２に示す懸垂碍子を入れ、以下の表１
に示すスケジュールで温風乾燥を行い、初期含有水分量
１６．０〜２２．０ｗｔ％の肉厚セラミック製品を含有
水分量１．０ｗｔ％以下まで乾燥を行うのが一般的であ
った。図２において、懸垂碍子の形状として、径Ｄ＝20
0 〜500 mm、高さＨ＝100 〜150 mm、厚さＴ＝20〜50mm
のものが一般的であり、磁器組成の一例として、SiO2：
66.33 wt％、Al2O3 ：23.32 wt％、K2O ＋Na2O：2.82wt
％、焼結温度：1220℃、磁器抗折強度：1470kg／cm2 程
度のものが使用される。
【０００３】
【表１】
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の乾燥方法では、複雑な温度、湿度および風量の
制御を行っており複雑形状肉厚セラミック製品の乾燥を
好適に実施できるものの、乾燥終了時（含有水分量が１
ｗｔ％以下）までに非常に長い時間を要する問題があっ
た。ここで、乾燥時間を短縮するために乾燥時間０〜１
４hrで、上記表１に示した雰囲気温度以上に温度を上げ
たり、湿度を表１以下にしたり、風量を表１以上に強く
する等の方法で乾燥条件をきつくすることも考えられ
る。しかしながら、このように乾燥条件をきつくする
と、被乾燥物のひだ部等に亀裂が生じてしまうため、従
来の肉厚セラミック製品の乾燥方法では、乾燥時間を短
縮することが困難な問題があった。
た従来の乾燥方法では、複雑な温度、湿度および風量の
制御を行っており複雑形状肉厚セラミック製品の乾燥を
好適に実施できるものの、乾燥終了時（含有水分量が１
ｗｔ％以下）までに非常に長い時間を要する問題があっ
た。ここで、乾燥時間を短縮するために乾燥時間０〜１
４hrで、上記表１に示した雰囲気温度以上に温度を上げ
たり、湿度を表１以下にしたり、風量を表１以上に強く
する等の方法で乾燥条件をきつくすることも考えられ
る。しかしながら、このように乾燥条件をきつくする
と、被乾燥物のひだ部等に亀裂が生じてしまうため、従
来の肉厚セラミック製品の乾燥方法では、乾燥時間を短
縮することが困難な問題があった。
【０００５】又、従来肉厚セラミック製品に遠赤外線乾
燥が試みられているが、遠赤外線は熱の伝達は急速であ
るが、表面だけのため、製品各部で乾燥アンバランスが
生じ、乾燥切れの原因となるため、乾燥切れの発生しに
くい薄い皿やシヤモット煉瓦のような気孔の多いセラミ
ック製品の一部に用いられる程度で、懸垂碍子のような
無吸湿で電気的強度を必要とする、複雑形状の肉厚セラ
ミックス製品には適用されていなかった。
燥が試みられているが、遠赤外線は熱の伝達は急速であ
るが、表面だけのため、製品各部で乾燥アンバランスが
生じ、乾燥切れの原因となるため、乾燥切れの発生しに
くい薄い皿やシヤモット煉瓦のような気孔の多いセラミ
ック製品の一部に用いられる程度で、懸垂碍子のような
無吸湿で電気的強度を必要とする、複雑形状の肉厚セラ
ミックス製品には適用されていなかった。
【０００６】本発明は上述した課題を解決し、従来の乾
燥方法と比較して乾燥時間を大幅に短縮可能な複雑形状
肉厚セラミック製品の乾燥方法を提供しようとするもの
である。
燥方法と比較して乾燥時間を大幅に短縮可能な複雑形状
肉厚セラミック製品の乾燥方法を提供しようとするもの
である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の複雑形状肉厚セ
ラミック製品の乾燥方法は、遠赤外線を熱源として使用
して、無加湿状態、初期温度最大１４０℃未満の加熱状
態の炉中で複雑形状肉厚セラミック製品を乾燥すること
を特徴とするものである。
ラミック製品の乾燥方法は、遠赤外線を熱源として使用
して、無加湿状態、初期温度最大１４０℃未満の加熱状
態の炉中で複雑形状肉厚セラミック製品を乾燥すること
を特徴とするものである。
【０００８】
【作用】上述した構成において、従来のような温風乾燥
ではなく、遠赤外線を使用し、無加湿状態、初期温度最
大140 ℃未満で遠赤外線の配置、個数、被乾燥物とヒー
ター間の距離等を調整することにより、被乾燥物の表面
各部の水分分布の均一化と表面〜内部へ向かっての適度
の水分勾配が形成される等により、ほぼ、均一応力分布
となり、従来の常識では考えられない高温で乾燥しても
リブ等のキレが発生しない。従って含有水分量９〜１０
ｗｔ％の製品乾燥収縮終了時までの乾燥を速くすること
ができるとともに、乾燥初期の温度を最大１４０℃未満
までではあるが高温にすることができるため、乾燥時間
を大幅に短縮することができる。なお、複雑形状肉厚セ
ラミック製品の例として懸垂碍子を乾燥する場合は、炉
内において、ひだ部が重力方向下向きになるように懸垂
碍子を一段に並べて配置し、上下から遠赤外線を放射す
ると、効率よく乾燥が達成でき、さらに乾燥時間の短縮
が可能なため、好ましい。
ではなく、遠赤外線を使用し、無加湿状態、初期温度最
大140 ℃未満で遠赤外線の配置、個数、被乾燥物とヒー
ター間の距離等を調整することにより、被乾燥物の表面
各部の水分分布の均一化と表面〜内部へ向かっての適度
の水分勾配が形成される等により、ほぼ、均一応力分布
となり、従来の常識では考えられない高温で乾燥しても
リブ等のキレが発生しない。従って含有水分量９〜１０
ｗｔ％の製品乾燥収縮終了時までの乾燥を速くすること
ができるとともに、乾燥初期の温度を最大１４０℃未満
までではあるが高温にすることができるため、乾燥時間
を大幅に短縮することができる。なお、複雑形状肉厚セ
ラミック製品の例として懸垂碍子を乾燥する場合は、炉
内において、ひだ部が重力方向下向きになるように懸垂
碍子を一段に並べて配置し、上下から遠赤外線を放射す
ると、効率よく乾燥が達成でき、さらに乾燥時間の短縮
が可能なため、好ましい。
【０００９】
【実施例】図１（ａ）〜（ｃ）は本発明の乾燥方法を実
施する状態を示す図である。本実施例では、図１（ａ）
に入り口断面を示すように、例えば入り口の底面の幅６
００ｍｍ、高さ７００ｍｍの乾燥炉１の天井部および底
部にそれぞれ同じ数の遠赤外線ヒータ２を設け、さらに
この天井部および底部の遠赤外線ヒータの間に設けたア
ミ棚３上に、乾燥すべき懸垂碍子４を載置して乾燥を行
っている。乾燥炉１の側面には一対の熱電対からなる温
度センサ５を遠赤外線を直接受けず、且つ懸垂碍子に近
い位置に設け、炉内温度を制御するとともに、図示のよ
うに懸垂碍子４は、ひだ部が重力方向下向きになるよう
に懸垂碍子を一段に並べて配置すると好ましい。各遠赤
外線ヒータ２は、図１（ｃ）にその平面図を示すよう
に、７０ｍｍ×１４０ｍｍの平面形状で、２００Ｖ、４
００Ｗのヒータを用いている。なお、乾燥炉１として
は、単独炉でもトンネル炉でも使用できることはいうま
でもない。また、図１（ａ）において、遠赤外線ヒータ
２と製品表面間の距離Ｐ1 およびＰ2 は１００ｍｍ以上
２５０ｍｍ以下が好ましい。
施する状態を示す図である。本実施例では、図１（ａ）
に入り口断面を示すように、例えば入り口の底面の幅６
００ｍｍ、高さ７００ｍｍの乾燥炉１の天井部および底
部にそれぞれ同じ数の遠赤外線ヒータ２を設け、さらに
この天井部および底部の遠赤外線ヒータの間に設けたア
ミ棚３上に、乾燥すべき懸垂碍子４を載置して乾燥を行
っている。乾燥炉１の側面には一対の熱電対からなる温
度センサ５を遠赤外線を直接受けず、且つ懸垂碍子に近
い位置に設け、炉内温度を制御するとともに、図示のよ
うに懸垂碍子４は、ひだ部が重力方向下向きになるよう
に懸垂碍子を一段に並べて配置すると好ましい。各遠赤
外線ヒータ２は、図１（ｃ）にその平面図を示すよう
に、７０ｍｍ×１４０ｍｍの平面形状で、２００Ｖ、４
００Ｗのヒータを用いている。なお、乾燥炉１として
は、単独炉でもトンネル炉でも使用できることはいうま
でもない。また、図１（ａ）において、遠赤外線ヒータ
２と製品表面間の距離Ｐ1 およびＰ2 は１００ｍｍ以上
２５０ｍｍ以下が好ましい。
【００１０】上述した構成の乾燥炉において、実際に初
期含有水分量１６．０〜２２．０ｗｔ％の懸垂碍子を、
以下の表２に示すスケジュールで乾燥したところ、含有
水分量１．０ｗｔ％以下の乾燥終了時まで９時間で乾燥
を終了することができた。すなわち、遠赤外線を使用
し、初期温度８０℃の温度の乾燥炉中、収縮が完了する
含有水分量９〜１０ｗｔ％以降のみならず、最初から収
縮完了時までも、無加湿、炉内雰囲気の循環無しの条件
で、表２に示すように温度を制御するのみで、複雑形状
肉厚セラミック製品を乾燥することができた。
期含有水分量１６．０〜２２．０ｗｔ％の懸垂碍子を、
以下の表２に示すスケジュールで乾燥したところ、含有
水分量１．０ｗｔ％以下の乾燥終了時まで９時間で乾燥
を終了することができた。すなわち、遠赤外線を使用
し、初期温度８０℃の温度の乾燥炉中、収縮が完了する
含有水分量９〜１０ｗｔ％以降のみならず、最初から収
縮完了時までも、無加湿、炉内雰囲気の循環無しの条件
で、表２に示すように温度を制御するのみで、複雑形状
肉厚セラミック製品を乾燥することができた。
【００１１】
【表２】
【００１２】以上の表２および表１の結果を比較する
と、本発明の遠赤外線を使用し、無加湿状態、初期温度
最大140 ℃未満で遠赤外線の配置、個数、被乾燥物とヒ
ータ間の距離等を調整することにより、乾燥終了時間を
従来方法の場合の１／２．５〜１／３まで短縮できるこ
とがわかる。これは、遠赤外線を使用し、無加湿状態、
初期温度最大140 ℃未満で遠赤外線の配置、個数、被乾
燥物とヒータ間の距離等を調整することにより、被乾燥
物の表面各部の水分分布の均一加と表面〜内部へ向かっ
ての適度の水分勾配が形成される等により、ほぼ、均一
応力分布となり、従来の常識では考えられない高度で乾
燥しても懸垂碍子のひだ部に亀裂が発生することなく乾
燥できるためである。
と、本発明の遠赤外線を使用し、無加湿状態、初期温度
最大140 ℃未満で遠赤外線の配置、個数、被乾燥物とヒ
ータ間の距離等を調整することにより、乾燥終了時間を
従来方法の場合の１／２．５〜１／３まで短縮できるこ
とがわかる。これは、遠赤外線を使用し、無加湿状態、
初期温度最大140 ℃未満で遠赤外線の配置、個数、被乾
燥物とヒータ間の距離等を調整することにより、被乾燥
物の表面各部の水分分布の均一加と表面〜内部へ向かっ
ての適度の水分勾配が形成される等により、ほぼ、均一
応力分布となり、従来の常識では考えられない高度で乾
燥しても懸垂碍子のひだ部に亀裂が発生することなく乾
燥できるためである。
【００１３】また、本発明の乾燥方法において、初期炉
内温度の影響および含有水分量１０ｗｔ％の収縮完了後
炉内温度を高くした場合の影響を調べるため、初期炉内
温度を８０℃、９０℃、１００℃、１１０℃、１２０
℃、１３０℃、１４０℃とし、その後以下の表３に示す
ように初期炉内温度を維持した場合、および初期炉内温
度を８０℃、９０℃とし、その後以下の表３に示すよう
に含有水分量が１０ｗｔ％以下で温度を高くした場合の
それぞれについて、８時間後の含有水分量を測定した。
結果を表３に示す。なお、水分が１０ｗｔ％に達したこ
とは、３０分に１度被乾燥物の重量を測定し、蒸発した
水分量と初期の含有水分量からその時点での含有水分量
を求めることにより知った。
内温度の影響および含有水分量１０ｗｔ％の収縮完了後
炉内温度を高くした場合の影響を調べるため、初期炉内
温度を８０℃、９０℃、１００℃、１１０℃、１２０
℃、１３０℃、１４０℃とし、その後以下の表３に示す
ように初期炉内温度を維持した場合、および初期炉内温
度を８０℃、９０℃とし、その後以下の表３に示すよう
に含有水分量が１０ｗｔ％以下で温度を高くした場合の
それぞれについて、８時間後の含有水分量を測定した。
結果を表３に示す。なお、水分が１０ｗｔ％に達したこ
とは、３０分に１度被乾燥物の重量を測定し、蒸発した
水分量と初期の含有水分量からその時点での含有水分量
を求めることにより知った。
【００１４】
【表３】
【００１５】表３の結果から、初期温度は高い方が８時
間後の含有水分量が少なくなるが１４０℃ではキレが発
生し問題があるため、最大でも１４０℃未満であること
が、また含有水分量が１０ｗｔ％以下を初期炉内温度よ
り高い温度とした場合は、初期温度を８時間維持し続け
た場合に比べて、９時間後の含有水分量が少なくなるこ
とがわかる。この結果から、初期炉内温度は最大１４０
℃未満であることが必要であり、１１０〜１３０℃の範
囲が好ましいこと、また含有水分量が１０ｗｔ％以下を
初期炉内温度より高い温度とすると好ましいことがわか
る。
間後の含有水分量が少なくなるが１４０℃ではキレが発
生し問題があるため、最大でも１４０℃未満であること
が、また含有水分量が１０ｗｔ％以下を初期炉内温度よ
り高い温度とした場合は、初期温度を８時間維持し続け
た場合に比べて、９時間後の含有水分量が少なくなるこ
とがわかる。この結果から、初期炉内温度は最大１４０
℃未満であることが必要であり、１１０〜１３０℃の範
囲が好ましいこと、また含有水分量が１０ｗｔ％以下を
初期炉内温度より高い温度とすると好ましいことがわか
る。
【００１６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、従来のような温風乾燥ではなく遠赤外線を使
用し、無加湿状態、初期温度最大１４０℃未満で遠赤外
線の配置、個数、被乾燥物とヒータ間の距離等を調整す
ることにより、被乾燥物の表面各部の水分分布の均一化
と表面〜内部へ向かっての適度の水分勾配が形成される
等により、ほぼ、均一応力分布となり、従来の常識では
考えられない高温で乾燥してもリブ等のキレが発生しな
い。従って含有水分量９〜１０ｗｔ％の製品乾燥収縮終
了時までの乾燥を速くすることができるとともに、乾燥
初期の温度を最大１４０℃未満までではあるが高温にす
ることができるため、乾燥時間を大幅に短縮することが
できる。
によれば、従来のような温風乾燥ではなく遠赤外線を使
用し、無加湿状態、初期温度最大１４０℃未満で遠赤外
線の配置、個数、被乾燥物とヒータ間の距離等を調整す
ることにより、被乾燥物の表面各部の水分分布の均一化
と表面〜内部へ向かっての適度の水分勾配が形成される
等により、ほぼ、均一応力分布となり、従来の常識では
考えられない高温で乾燥してもリブ等のキレが発生しな
い。従って含有水分量９〜１０ｗｔ％の製品乾燥収縮終
了時までの乾燥を速くすることができるとともに、乾燥
初期の温度を最大１４０℃未満までではあるが高温にす
ることができるため、乾燥時間を大幅に短縮することが
できる。
【図１】本発明の乾燥方法を実施する状態を示す図であ
る。
る。
【図２】従来の懸垂碍子の形状を示す図である。
１ 乾燥炉 ２ 遠赤外線ヒータ ３ アミ棚 ４ 懸垂碍子 ５ 温度センサ
Claims (2)
- 【請求項１】 遠赤外線を熱源として使用して、無加湿
状態、初期温度最大１４０℃未満の加熱状態の炉中で肉
厚セラミック製品を乾燥することを特徴とする肉厚セラ
ミック製品の乾燥方法。 - 【請求項２】 乾燥対象の肉厚セラミック製品が懸垂碍
子であって、懸垂碍子のひだ部が重力方向下向きになる
ように配置して乾燥する請求項１記載の肉厚セラミック
製品の乾燥方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3245840A JP2527861B2 (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 肉厚セラミック製品の乾燥方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3245840A JP2527861B2 (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 肉厚セラミック製品の乾燥方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0587452A true JPH0587452A (ja) | 1993-04-06 |
| JP2527861B2 JP2527861B2 (ja) | 1996-08-28 |
Family
ID=17139636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3245840A Expired - Fee Related JP2527861B2 (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 肉厚セラミック製品の乾燥方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2527861B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0867421A2 (en) * | 1997-03-28 | 1998-09-30 | Ngk Insulators, Ltd. | Method of, and apparatus for drying shaped ceramic bodies |
| KR20040015849A (ko) * | 2002-08-13 | 2004-02-21 | 얼라이드레이테크놀로지 주식회사 | 근적외선히터 모듈과 이를 갖는 건조시스템 및 이의 제어 방법 |
| JP2009142903A (ja) * | 2007-12-11 | 2009-07-02 | Denso Wave Inc | ロボット制御装置 |
| US7896053B2 (en) * | 2007-09-27 | 2011-03-01 | Babcock & Wilcox Services Y-12, LLC | Non-destructive component separation using infrared radiant energy |
| JP2013193412A (ja) * | 2012-03-22 | 2013-09-30 | Ngk Insulators Ltd | 乾燥セラミックス成形体の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03215338A (ja) * | 1990-01-16 | 1991-09-20 | Ngk Insulators Ltd | 有底肉厚陶磁器素体の乾燥方法 |
-
1991
- 1991-09-25 JP JP3245840A patent/JP2527861B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03215338A (ja) * | 1990-01-16 | 1991-09-20 | Ngk Insulators Ltd | 有底肉厚陶磁器素体の乾燥方法 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0867421A2 (en) * | 1997-03-28 | 1998-09-30 | Ngk Insulators, Ltd. | Method of, and apparatus for drying shaped ceramic bodies |
| EP0867421A3 (en) * | 1997-03-28 | 1999-01-13 | Ngk Insulators, Ltd. | Method of, and apparatus for drying shaped ceramic bodies |
| US5946817A (en) * | 1997-03-28 | 1999-09-07 | Ngk Insulators, Ltd. | Method of, and apparatus for drying shaped ceramic bodies |
| KR20040015849A (ko) * | 2002-08-13 | 2004-02-21 | 얼라이드레이테크놀로지 주식회사 | 근적외선히터 모듈과 이를 갖는 건조시스템 및 이의 제어 방법 |
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| JP2009142903A (ja) * | 2007-12-11 | 2009-07-02 | Denso Wave Inc | ロボット制御装置 |
| JP2013193412A (ja) * | 2012-03-22 | 2013-09-30 | Ngk Insulators Ltd | 乾燥セラミックス成形体の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2527861B2 (ja) | 1996-08-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |