JPH0599573A - 焼成炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 短時間で被焼成物を焼成でき、焼成中に被焼
成物からのガスの発生を防止することができ、また焼成
方法を工夫することによって焼成温度の異なる複数の被
焼成物を焼成することができる焼成炉を得る。 【構成】 環状の空洞部を有する炉体１２と炉床１８と
で、環状の室が形成される。この室を隔壁２０で分割す
ることによって、昇温冷却室２４と保温室２６とを形成
する。昇温冷却室２４と保温室２６には、ヒータ２８と
ガス供給管３０とを取り付ける。被焼成物を載せた匣３
８を昇温冷却室２４に入れて昇温し、炉床１８を回転さ
せて、保温室２６に移動する。ここで、高温で保温して
被焼成物を焼成し、再び匣３８を昇温冷却室２４に移動
する。ここで、被焼成物が冷却される。なお、被焼成物
は、昇温冷却室２４と保温室２６の両方に入れて、別々
に焼成してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は焼成炉に関し、特にた
とえば、セラミックコンデンサなどを製造するためのセ
ラミック成形体を焼成するための焼成炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】この発明の背景となる従来のバッチ式焼
成炉が、たとえば特開平１−２６０２８９号公報に示さ
れている。このバッチ式焼成炉では、床を移動させなが
ら被焼成物を焼成することによって炉内のガスの分布お
よび温度分布を均一化し、品質の安定した製品を得るこ
とができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
バッチ式焼成炉では、炉内が広いために急昇温や急冷却
が困難であり、被焼成物の焼成に時間がかかる。また、
被焼成物として、セラミックスユニットを焼成する場
合、セラミックスユニットから揮発性のガスが発生しや
すい温度域が存在する。そのため、炉内の温度を徐々に
上昇させると、焼成中にセラミックスユニットからガス
が発生するという不都合があった。

【０００４】さらに、このようなバッチ式焼成炉では、
１つの室内に被焼成物を入れるため、焼成温度の異なる
複数の被焼成物を同時に焼成することができなかった。
そのため、焼成温度の異なる被焼成物は、たとえ少量で
あっても、別々に焼成しなければならず、時間的にも消
費エネルギーにおいても不経済であった。

【０００５】それゆえに、この発明の主たる目的は、短
時間で被焼成物を焼成でき、焼成中に被焼成物からのガ
スの発生を防止することができ、また焼成方法を工夫す
ることによって焼成温度の異なる複数の被焼成物を焼成
することができる焼成炉を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、下方に開口
を有しかつ環状の空洞部を有する炉体と、炉体の開口に
嵌まり合うことによって炉体と協働して環状の室を形成
する炉床とを含み、断熱材を用いて開閉可能に形成され
る隔壁によって環状の室を昇温室，保温室および冷却室
に分割し、昇温室および保温室には、昇温室と保温室に
ガスを供給するためのガス供給管および昇温室と保温室
の温度を上げるためのヒータが形成され、炉床が回転す
ることによって、被焼成物が昇温室，保温室，冷却室の
順に移動するようにした、焼成炉である。この焼成炉に
おいて、炉体の保温室部分の壁は、昇温室部分および冷
却室部分の壁より厚くなるように形成することが望まし
い。

【０００７】

【作用】焼成炉の室が、昇温室，保温室，冷却室に分割
されているため、室が分割されていない焼成炉に比べて
昇温および冷却を急速に行うことができる。さらに、保
温室の温度を昇温室より高くしておくと、被焼成物を昇
温室から保温室に移動することによって、被焼成物の温
度を一気に上げることができる。このとき、炉体の保温
室部分の壁を厚くしておけば、保温室の温度が外部に逃
げにくくなる。

【０００８】

【発明の効果】この発明によれば、被焼成物を焼成する
ときに、急昇温および急冷却が可能であり、焼成時間を
短縮することができる。さらに、昇温室と保温室の温度
の差を被焼成物からガスが発生しやすい温度域に設定し
ておけば、ガスの発生を抑えることができる。このと
き、焼成炉の保温室部分の壁を厚くしておくと、保温室
内の温度が下がりにくくなるため、ヒータに供給される
電力量を削減することができる。さらに、昇温室および
保温室の両方を焼成用として用いれば、焼成温度の異な
る複数の被焼成物を同時に焼成することができる。

【０００９】この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。

【００１０】

【実施例】図１はこの発明の一実施例を示す横断面図で
あり、図２はその縦断面図である。この焼成炉１０は、
断熱材で形成された炉体１２を含む。炉体１２は、円筒
状の内周側壁１２ａおよび外周側壁１２ｂを含む。そし
て、内周側壁１２ａと外周側壁１２ｂの上部には、天板
１２ｃが形成される。したがって、この炉体１２の内部
には環状の空洞部が形成され、炉体１２の下方には開口
１６が形成される。

【００１１】さらに、この焼成炉１０は炉床１８を含
む。炉床１８は円板状に形成され、その上面には環状の
凸部１８ａが形成される。この炉床１８は昇降装置（図
示せず）に取り付けられる。この昇降装置で炉床１８を
上昇させることによって、環状の凸部１８ａが炉体１２
の開口１６に嵌め込まれる。さらに、炉床１８はモータ
１９に接続され、回転可能に形成される。

【００１２】炉体１２には、空洞部を４分割するように
して、４つの隔壁２０が形成される。隔壁２０は、断熱
材を用いて形成される。炉体１２の外周側壁１２ｂの外
側には、４つのシリンダ２２が取り付けられ、これらの
シリンダ２２がそれぞれ隔壁２０に接続される。したが
って、シリンダ２２を駆動することによって、隔壁２０
は開閉する。そして、隔壁２０によって分割された４つ
の室のうち、対向する２つの室は昇温冷却室２４として
使用され、他の対向する２つの室は保温室２６として使
用される。なお、保温室２６部分の内周側壁１２ａ，外
周側壁１２ｂおよび天板１２ｃの厚みは、昇温冷却室２
４の厚みよりも大きくなるように形成される。

【００１３】昇温冷却室２４および保温室２６の内部に
は、内周側壁１２ａおよび外周側壁１２ｂに沿って複数
のヒータ２８が取り付けられる。これらのヒータ２８
は、たとえば炭化けい素などでＵ字状に形成される。そ
して、ヒータ２８は、天板１２ｃから吊り下げることに
よって取り付けられる。

【００１４】さらに、昇温冷却室２４および保温室２６
の外周側壁１２ｂに沿って、ガス供給管３０が取り付け
られる。このガス供給管３０は、室内に置かれた被焼成
物を焼成するときに、室内に保護雰囲気ガスを供給する
ためのものである。また、昇温冷却室２４および保温室
２６の内周側壁１２ａに沿って、ガス排出管３２が取り
付けられる。このガス排出管３２は、被焼成物を焼成し
たときに発生する排ガスを排出するためのものである。

【００１５】昇温冷却室２４の内周側壁１２ａおよび外
周側壁１２ｂの外側には、複数の冷水パイプ３４が取り
付けられる。これらの冷水パイプ３４に冷水を通すこと
によって、昇温冷却室２４の内部が冷却される。さら
に、昇温冷却室２４内の冷却速度を速めるために、焼成
炉１０の中央部を空洞にして、放熱効率を上げている。
また、保温室２６には、炉体１２の開口１６を覆うよう
にして、熱遮蔽材３６が配置される。この熱遮蔽材３６
は断熱材で形成され、図３に示すように、炉床１８が下
がったときに開口１６を塞いで、保温室２６内の温度の
低下を防ぐ役割を果たす。

【００１６】この焼成炉１０を使用する場合、まず、炉
床１８上に被焼成物を載せた匣３８が載置される。この
とき、匣３８は、昇温冷却室２４に入る部分の炉床１８
上に載置される。そして、匣３８を載置した炉床１８を
上昇することによって、環状の凸部１８ａが炉体１２の
開口１６に嵌め込まれる。したがって、昇温冷却室２４
には匣３８が収納され、保温室２６の炉床１８には熱遮
蔽材３６が載置されている。

【００１７】次に、ガス供給管３０から保護雰囲気ガス
を供給するとともに、ヒータ２８にに通電することによ
って、昇温冷却室２４および保温室２６内の温度が上げ
られる。このとき、図４のＡ−Ｃに示すように、まず、
保温室２６の温度が上げられる。そして、保温室２６に
遅れて、図４のＢ−Ｃに示すように、昇温冷却室２４の
温度が上げられる。それに伴って、被焼成物の温度も上
昇する。

【００１８】図４のＣ点において、保温室２６の温度は
昇温冷却室２４の温度より高くなっている。ここで、隔
壁２０が開き、炉床１８が９０°回転して、匣３８が保
温室２６に移動する。それと同時に、熱遮蔽材３６は、
昇温冷却室２４に移動する。匣３８が保温室２６に移動
することによって、被焼成物の温度は急激に上昇する。
この昇温冷却室２４と保温室２６との温度差を、セラミ
ックスユニットなどの被焼成物からガスが発生しやすい
温度域に設定しておけば、この温度域を一気に上昇させ
ることができるため、ガスの発生を少なくすることがで
きる。

【００１９】この状態で、昇温冷却室２４および保温室
２６の温度が、図４のＣ−Ｄに示すように一定に保たれ
る。この間に、被焼成物が焼成される。そして、図４の
Ｄ点において、再び隔壁２０が開いて、炉床１８が９０
°回転し、匣３８が昇温冷却室２４に移動する。それと
同時に、熱遮蔽材３６は、保温室２６に移動する。匣３
８が昇温冷却室２４に移動することによって、被焼成物
の温度は昇温冷却室２４の温度まで急激に低下する。次
に、ヒータ２８への通電が停止される。そして、冷水パ
イプ３４に冷水が通され、図４のＤ−Ｅに示すように、
昇温冷却室２４内の温度が下げられる。それに伴って、
被焼成物も冷却される。

【００２０】次に、炉床１８が下降し、被焼成物が取り
出される。このとき、保温室２６部分の開口１６は熱遮
蔽材３６で遮蔽され、保温室２６内の温度が下がりにく
くなるようにしており、かつ保温室２６からの熱放射に
より、炉床１８周辺部が高温になることを防止してい
る。このようにして、次の焼成に備えて、焼成炉１０は
待機状態となる。

【００２１】このように、この焼成炉１０を使用すれ
ば、被焼成物からのガスの発生を抑えることができる。
また、この焼成炉１０では、昇温冷却室２４および保温
室２６に分割して昇温し、また冷水によって冷却するた
め、被焼成物の急昇温，急冷却が可能となり、従来の焼
成炉に比べて焼成時間を短縮することができる。さら
に、保温室２６部分の炉体１２の壁を厚くすることによ
って、保温室２６の保温効果が高くなり、保温室２６を
昇温するためにヒータに供給される電力量を少なくする
ことができる。

【００２２】なお、この焼成炉１０を使用する場合、昇
温冷却室２４および保温室２６の両方に被焼成物を入れ
て焼成してもよい。この場合、図４に示すような温度カ
ーブは得られないが、各室の温度を別々に制御すること
によって、焼成温度の異なる複数の被焼成物を同時に焼
成することができる。

【００２３】上述の実施例では、被焼成物の昇温と冷却
とを１つの室で行ったが、これらを昇温室と冷却室に分
割してもよいことは言うまでもない。この場合、昇温室
で被焼成物を昇温し、保温室で保温することによって被
焼成物を焼成し、次に冷却室で被焼成物が冷却される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す横断面図である。

【図２】図１に示す焼成炉の縦断面図である。

【図３】図１および図２に示す焼成炉の炉床を下げた状
態の保温室部分を示す部分断面図である。

【図４】この発明の焼成炉を用いた場合の焼成炉各部の
温度と被焼成物の温度とを示すグラフである。

【符号の説明】

１０ 焼成炉 １２ 炉体 １６ 開口 １８ 炉床 ２０ 隔壁 ２４ 昇温冷却室 ２６ 保温室 ２８ ヒータ ３０ ガス供給管

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下方に開口を有しかつ環状の空洞部を有
   する炉体、および前記炉体の前記開口に嵌まり合うこと
   によって前記炉体と協働して環状の室を形成する炉床を
   含み、 断熱材を用いて開閉可能に形成される隔壁によって前記
   環状の室を昇温室，保温室および冷却室に分割し、 前記昇温室および前記保温室には、前記昇温室と前記保
   温室にガスを供給するためのガス供給管および前記昇温
   室と前記保温室の温度を上げるためのヒータが形成さ
   れ、 前記炉床が回転することによって、被焼成物が前記昇温
   室，前記保温室，前記冷却室の順に移動するようにし
   た、焼成炉。
2. 【請求項２】 前記炉体の前記保温室部分の壁は、前記
   昇温室部分および前記冷却室部分の壁より厚くなるよう
   に形成される、請求項１に記載の焼成炉。