JPH06213571A - バッチ式炉床回転式の雰囲気焼成炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】焼成雰囲気ガスを匣内の精密な雰囲気焼成を必
要とする製品に均一に供給し、均一な品質を得ることが
できる。 【構成】下方が開口した側壁と天井からなる概略円筒状
の炉本体と、該炉本体に覆われて炉室を形成する回転可
能な炉床と、炉室に雰囲気ガスを供給する側壁の近辺に
設けられた回動可能な複数の供給管と、上記炉室中央部
に設けられた回動可能な複数の中央部供給管と、炉室か
ら上記雰囲気ガスを排出する炉室中央部の上記中央部供
給管の周辺に設けられた回動可能な複数の中央部排気管
と、側壁の近辺の上記供給管の間に配置された回動可能
な排気管とを備えるとともに、該排気管は、上記中央部
供給管の対向する位置の側壁近辺に配置されている雰囲
気焼成炉。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はバッチ式の雰囲気焼成炉
に関し、例えば精密な雰囲気制御を要するセラミックス
から成形した製品を匣に収容して焼成するのに適したバ
ッチ式の雰囲気炉床回転式の雰囲気焼成炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、バッチ式炉床回転式の雰囲気焼成
炉としては、図７及び図８に示されるようなものが知ら
れている。この雰囲気焼成炉１０１は、下方が開口した
側壁１０２ａと天井１０２ｂからなる概略円筒状の炉本
体１０２と、この炉本体１０２に覆われて炉室１０４を
形成する回転可能な炉床１０３とからなっている。炉室
１０４に雰囲気ガスを供給するため側壁１０２ａ近辺に
設けられた複数の供給管１０５と炉室１０４の中央部に
設けられた複数の中央部供給管１０６と、炉室１０４か
ら上記雰囲気ガスを排出する炉室１０４の中央部の上記
中央部供給管１０６の周辺に設けられた中央部排気管１
０７とから構成され、炉室１０４内の雰囲気の均一性を
得るために、外周に位置した供給管１０５より雰囲気ガ
スが供給され、中央部に位置した中央部排気管１０７よ
りガスが排出されていた。炉室１０４の保護雰囲気を維
持するために炉本体１０２と回転炉床１０３とは気密を
保持して摺動できるシール装置１１２が設けられてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の炉床回転式
焼成炉の場合、製品が炉床とともに回転するため、製品
が固定している固定炉床式焼成炉によるよりも品質は改
善されるものの精密な雰囲気制御を要する製品の焼成の
場合には充分とは言えなかった。

【０００４】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて
なされたもので、焼成雰囲気ガスを匣内の精密な雰囲気
焼成を必要とする製品に均一に供給し、均一な品質を得
ることができる構造のバッチ式炉床回転式の雰囲気焼成
炉を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係るバッチ式炉
床回転式の雰囲気焼成炉は、下方が開口した側壁と天井
からなる概略円筒状の炉本体と、該炉本体に覆われて炉
室を形成する回転可能な炉床と、炉室に雰囲気ガスを供
給する側壁の近辺に設けられた回動可能な複数の供給管
と、上記炉室中央部に設けられた回動可能な複数の中央
部供給管と、炉室から上記雰囲気ガスを排出する炉室中
央部の上記中央部供給管の周辺に設けられた回動可能な
複数の中央部排気管と、側壁の近辺の上記供給管の間に
配置された回動可能な排気管とを備えるとともに、該排
気管は、上記中央部供給管の対向する位置の側壁近辺に
配置されていることを特徴とする。ここで供給管と排気
管とは側壁内周に沿って交互に設け、供給管及び排気管
は炉床中心に向かう線を中心にして左右に９０゜づつ回
転させてもよい。

【０００６】

【作用】本発明は上記のように構成したので、雰囲気ガ
スの供給を側壁の近辺の供給管から内側の中央部供給管
へと切り換えると同時にガスの排出も、これに対応させ
内側の中央部排気管から側壁の近辺の外側の排気管と切
り換えることにより、ガスの流れが逆転するのでそれだ
け被焼成品とガスの接触が良好になる。この場合、供給
管と排気管とを回動させることは、ガスの流れをそれだ
け変化させることになるので、被焼成品とガスの接触を
それだけよくする。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１〜図５は本発明に係るバッチ式炉床回転式の
雰囲気焼成炉の一実施例を説明するための図である。図
において１は本実施例の雰囲気焼成炉で、この焼成炉は
下方が開口した側壁２ａと天井２ｂからなる炉本体２
と、この炉本体２に覆われて炉室４を形成する回転可能
な炉床３とからなっている。側壁２ａ近辺に雰囲気ガス
を炉室４内に供給する回動可能な供給管５が、炉室４内
に挿通して設けられ、２個中心を挟んで対称的にに位置
している。炉室４の中央部にも中央部排気管７を挟んで
２個の中央部供給管６が、炉室４内に挿通して設けら
れ、前記供給管５が配置された円周上の中間の対向する
位置に設けられている。また、側壁２ａ近辺には炉室内
のガスを排気する排気管８が、中心を挟んで対称の位置
の中央部供給管５に対向する位置に設けられている。

【０００８】上記炉床３は、図示していないベース上に
回転自在に支持され、駆動装置により回転する。この炉
床３上に被焼成物１０を積戴し、これを回転しつつ図示
していないヒータにより加熱して焼成する。被焼成物１
０がセラミックス成形体である場合、これが匣内に収容
され、炉床３に匣が多段に積み重ねられる。

【０００９】炉本体２の下部と炉床３との間隙は、シー
ル装置９によって気密を保持して炉床３が回転できるよ
うにシールされている。このシール装置は、炉床３の下
部外周に樋状の溝部９ａが配設され、この溝部９ａに水
あるいはシリコンラバー等のシール材９ｂが充填されて
いる。炉本体２の下部の接続部材２ｃがこのシール材９
ｂに摺動可能で、かつ気密に接している。これにより、
上記炉室４と外部とは隙間がシールされ炉室４の気密が
保たれる。

【００１０】炉室４に雰囲気ガスを供給する供給管５
は、側壁２ａ近辺に２個１８０°のピッチで設けられて
おり、図示していない駆動装置により回動されるように
されている。この回動は、例えば、所定のサイクル又は
手動により炉室４の中心に向かう線を挟んで左右それぞ
れ９０°〜１５°ずつ全体で１８０゜〜３０°の範囲で
往復回動する。この各供給管５には、例えば、直径０．
３〜０．５ｍｍの複数の細孔が、匣間の空間に位置する
ようなピッチで設けられている。また、各供給管５は、
炉室４外に遮断弁１５が設けられ、図示していない雰囲
気ガスの供給源にこの遮断弁１５を介して連通し、各遮
断弁１５は図示していないコントローラに接続され、そ
の制御信号により開閉が制御され、雰囲気ガスの供給を
ＯＮ，ＯＦＦする。

【００１１】また、雰囲気ガスを炉室４の中央から供給
するように、中央部供給管６が２個回動可能に設けられ
ている。この中央部供給管６は上記のように中央部排気
管７を挟んで１８０゜のピッチで上記供給管５のない側
壁に対向する位置に設けられている。そして、例えば、
所定のサイクル又は手動により前記中心線に向かう線か
ら９０°ずれた直径線を挟んで左右それぞれ９０°〜１
５°ずつ全体で１８０・〜３０°の範囲で往復回動す
る。この各供給管６には、上記供給管５と同様に、例え
ば、直径０．３〜０．５ｍｍの複数の細孔６ａが、匣間
の空間に位置するようなピッチで設けられている。ま
た、各中央部供給管６は、炉室４外に遮断弁１６が設け
られ、図示していない雰囲気ガスの供給源にこの遮断弁
１６を介して連通し、各遮断弁１６は図示していないコ
ントローラに接続され、その制御信号により開閉が制御
され、雰囲気ガスの供給をＯＮ，ＯＦＦする。

【００１２】上記の中央供給管６の間に位置して中央部
排気管７が設けられている。この排気管７も上記供給管
５，６と同様に図示していない駆動装置により回動する
ものであってもよい。この中央部排気管７にも丸孔にス
リット等の細孔７ａが設けられている。また、この中央
部排気管７の遮断弁１７は図３（ａ），（ｂ）に示すよ
うにボール１７ａをバランス１７ｂの上下動により管の
開口７ｂを塞いだり開いたりして開閉するものでもよ
い。また、図４（ａ），（ｂ）に示すようなバタフライ
２７ａによって開口端７ｂの近辺に設けられてもよく。
このバタフライ２７ａはバランス２７ｂを有し、ハンド
ルにより手動又は自動的に操作する。

【００１３】また、炉室４内にはガスを排気する排気管
８が、２個上記中央部供給管６に対向する側壁２ａの近
辺に設けられている。各排気管８は、それぞれ図示して
いない駆動装置により回動されるようにされている。こ
の回動は炉室４の中心線に向かう線を挟んで左右９０゜
〜１５゜ずつ全体で１８０゜〜３０゜の範囲で往復回動
する。この各排気管８には、丸孔スリット等の細孔８
ａ、例えば、直径０．３〜０．５ｍｍの複数の細孔が、
匣間の空間に位置するようなピッチで設けられている。
また、各排気管８は、炉室４外に遮断弁１８を介して連
通し、各遮断弁１８は上記中央部排気管７の遮断弁１７
と同様の構成としてもよい。

【００１４】以下、図５により遮断弁の切り換えによる
炉室４内のガスの流れについて説明する。先ず、各供給
管５の遮断弁１５を開、中央部排気管７の遮断弁１７を
開とし、図５（ａ）に示すように、供給管５をそれぞれ
反対方向（逆方向回転）の一方をＸ方向、他方をＹ方向
（管の細孔５ａの向きがＡ方向）に回動させるととも
に、中央部排気管７を対向する一方の供給管５の回動方
向と同一のＸ方向（管の細孔７ａの向きがＢ方向）（対
向点がそれぞれ逆方向回転）に回転させる。次いで、逆
転してそれぞれ反対方向（管の細孔５ａの向きがＢ方
向、細孔７ａの向きがＡ方向）に回転させる。このよう
にして供給管５と中央部排気管７とを回動して、炉室４
内にａ線とｂ線間の流線のガス流を生じさせる。

【００１５】次に、中央部供給管６の遮断弁１６、各排
気管８の遮断弁１８を開とし、図５（ｂ）に示すよう
に、各中央部供給管６の細孔６ａの向きをそれぞれＣ方
向に回転させる。次いで、逆転してそれぞれＤ方向に回
転させる。このようにして、中央部供給管６と排気管８
を回動させて炉室４内にｃ線，ｄ線間の流線のガス流を
生じさせる。

【００１６】上記のように、中央部と側壁近辺とに雰囲
気ガス供給管を設け、雰囲気ガスの流出位置を中央部と
側壁と交互に移動させると、炉室内のガス流によどみや
偏流が発生するのを防ぐことができるため、被焼成物と
雰囲気とは均一に接触するので精密な雰囲気焼成がで
き、製品の品質のバラツキを減少させ、均一な品質の製
品とすることができる。また、細孔のピッチを匣間の空
間に位置するように設け、雰囲ガスをこの空間に向ける
ことにより被焼成品とガスの接触が良好になる。

【００１７】図６は本発明の雰囲気焼成炉の他の実施例
を示す横断面図である。図において雰囲気焼成炉１１は
上記実施例とは側壁１２ａに遮蔽板２１を設けている点
が異なるのみで、他の構成は同様であるので、対応する
部分には同一符号を付してその説明を省略する。

【００１８】本実施例によれば、遮蔽板により炉室１４
内ガス流に余分な対流を起こさないので、全部中央部又
は側壁部の排気管方向にガスが流れるので、雰囲気ガス
と被焼成物の接触がより良好になり、製品の品質のバラ
ツキが減少し、精密な雰囲気焼成ができる。

【００１９】なお、上記供給管と排気管の回動は上記
Ａ，Ｂ方向間の回動のみ、Ｃ，Ｄ方向間の回動のみを行
わせるものであってもよいし、同時に行わせるものであ
ってもよい。また、排気管又は供給管のいずれか一方を
停止し、他方のみを回動させるようにしてもよく、回動
の方法、サイクルは特に限られない。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、中央部と側壁近辺とに
雰囲気ガス供給管を設け、また、細孔を匣間の空間に位
置するように設け、雰囲気ガスをこの空間に向けるとと
もに雰囲気ガスの流出位置を中央部と側壁と交互にする
と、炉室内のガス流によどみや偏流が発生するのを防ぐ
ことができ、被焼成物と雰囲気とは均一に接触して精密
な雰囲気焼成ができ、製品の品質のバラツキを減少さ
せ、均一な品質の製品とすることができる。

【００２１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるバッチ式炉床回転式の雰囲気焼成
炉の一実施例を説明する横断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う縦断面図である。

【図３】上記実施例に用いる排気管の遮断弁の一例の動
作を説明する図で、（ａ）は開の状態を示す斜視図、
（ｂ）は閉の状態を示す斜視図である。

【図４】上記実施例に用いる排気管の遮断弁の他の例の
動作を説明する図で、（ａ）は開の状態を示す斜視図、
（ｂ）は閉の状態を示す斜視図である。

【図５】炉室のガスの流れを説明する図で、（ａ）はそ
の１段目の流れを説明する炉内配置の平面図で、（ｂ）
は２段目の他の流れを説明する炉内配置の平面図であ
る。

【図６】本発明による雰囲気焼成炉の他の実施例で、炉
内に遮蔽板を設けた例を説明する横断面図である。

【図７】従来のバッチ式炉床回転式の雰囲気焼成炉の横
断面図である。

【図８】図７のＡ−Ａ線に沿う縦断面図である。

【符号の簡単な説明】

１ 雰囲気焼成炉 ２ 炉本体 ３ 炉床 ５ 供給管 ６ 中央部供給管 ７ 中央部排気管 ８ 排気管

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下方が開口した側壁と天井からなる概略円
   筒状の炉本体と、該炉本体に覆われて炉室を形成する回
   転可能な炉床と、上記炉室に雰囲気ガスを供給する側壁
   の近辺に設けられた回動可能な複数の供給管と、上記炉
   室の中央部に設けられた回動可能な複数の中央部供給管
   と、炉室から上記雰囲気ガスを排出する炉室中央部の上
   記中央部供給管の周辺に設けられた回動可能な中央部排
   気管と、側壁の近辺の円周上で上記供給管の間に配置さ
   れた回動可能な複数の排気管とを備えるとともに、該排
   気管は上記中央部供給管の対向する位置の側壁近辺に配
   置されていることを特徴とするバッチ式炉床回転式の雰
   囲気焼成炉。