JPH063064A - 焼成炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】雰囲気制御が容易で生産効率のよい焼成炉の提
供。 【構成】炉心軸体３の外側に、炉心軸体３との間に焼成
空間６を形成する断熱筒体４を略同軸配置し、焼成空間
６をその周方向に沿って複数の焼成室１１に分割する断
熱隔壁１０を炉心軸体３の外周部３に一体に取り付け、
焼成空間６をその周方向に沿って種々の温度領域に加熱
する加熱部１２Ａ，１２Ｂとを備え、かつ、炉心軸体３
をその軸方向に沿って回転させる回転駆動部２０を備え
た焼成炉。なお、焼成室１１内には焼成室１１に出し入
れ可能な被焼成物収納管１４を収納配置することが好ま
しく、断熱筒体４の周面には、焼成室１１に被焼成物収
納管１４を出し入れする搬入出部７が設けられているこ
とが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、セラミック原
料粉末やセラミックチップを焼成するのに用いられる焼
成炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、セラミック原料粉末やセラミ
ックチップを焼成するのに用いられる焼成炉として管状
炉と呼ばれるものがある。この管状炉５０は図３に示す
ように、被焼成物を入れる炉芯管５１と、この炉芯管５
１の周囲に配設されたヒータ５２と、これら炉芯管５１
とヒータ５２とを取り囲む炉体５３とを備えている。

【０００３】このような管状炉５０は内部雰囲気の制御
が容易で、しかも温度分布の均一性も高いという特性を
有しており、実験炉として幅広く利用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな管状炉５０は被焼成物を炉芯管５１に収納したうえ
で焼成するので一度に焼成できる被焼成物の量が限られ
ており、生産効率がよくないという欠点があった。その
ため、実験炉としては有用であっても生産用の炉として
は余り利用されなかった。

【０００５】本発明は、このような課題に鑑みてなされ
たものであって、雰囲気制御が容易で、しかも生産効率
もよい焼成炉の提供を目的している。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、炉心軸体と、この炉心軸体の外側に略同
軸配置されて炉心軸体との間に焼成空間を形成する断熱
筒体と、前記炉心軸体の外周部に一体に取り付けられて
前記焼成空間をその周方向に沿って複数の焼成室に分割
する断熱隔壁と、前記焼成空間をその周方向に沿って種
々の温度領域に加熱する加熱部とを備え、かつ、前記炉
心軸体をその軸方向に沿って回転させる回転駆動部を設
けて焼成炉を構成した。なお、前記焼成室内にはこの焼
成室に出し入れ可能な被焼成物収納管が収納配置されて
いることが好ましく、また、前記断熱筒体の周面には、
前記焼成空間に被焼成物収納管を出し入れする搬入出部
が設けられていることが好ましい。

【０００７】

【作用】上記構成によれば、断熱隔壁によって分割され
た焼成室は、炉芯体の回転による断熱壁の移動に伴い焼
成空間内をその周方向に沿って移動することになる。そ
のため、各焼成室は加熱部によって焼成空間内に形成さ
れた種々の温度領域を順次渡り行くことになり、各焼成
室に被焼成物を収納しておくと被焼成物が連続して焼成
される。

【０００８】また、各焼成室に出し入れ可能に被焼成物
収納管を収納配置すると、雰囲気制御は被焼成物収納管
内の雰囲気を制御するだけで行えるようになる。

【０００９】さらに、断熱筒体の周面に被焼成物収納管
の搬入出部を設ければ、被焼成物収納管の出し入れが断
熱筒体の周面から行えるようになる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
詳細に説明する。図１は本発明の一実施例の断面図であ
る。この焼成炉１は水平方向に沿って固定された中心軸
２と、中心軸２に回転自在に取り付けられた炉心軸体３
と、炉心軸体３の外側に同軸配置された断熱筒体４とを
備えている。

【００１１】炉心軸体３は円筒状をしており、その両端
それぞれには一体に軸受体５が嵌め入れられている。炉
心軸体３はこの軸受体５を介して中心軸２に回転自在に
取り付けられている。断熱筒体４は、炉心軸体３外径よ
り大径の円筒形状をしており、炉心軸体３の周囲に同軸
配置されることにより、炉心軸体３との間に焼成空間６
を形成している。断熱筒体４の下端部には、搬入出部７
が設けられている。搬入出部７は、断熱筒体４の一部を
その軸方向に沿って切り取った炉床体８と、この炉床体
８を上下方向に移動させて断熱筒体４に着脱する上下動
機構９とからなっている。

【００１２】炉心軸体３の外周面には断熱隔壁１０が一
体に取り付けられている。断熱隔壁１０は炉心軸体３の
外周面から断熱筒体４の内周面に向かって放射線状に突
出する形で、かつ炉心軸体３の軸方向に沿って設けられ
ている。断熱隔壁１０は、炉心軸体３の外周面、角度９
０度毎に設けられており、これら断熱隔壁１０によって
焼成空間は４つの焼成室１１，１１，…に分割されてい
る。

【００１３】焼成空間６の内周側および外周側にはそれ
ぞれ加熱部であるヒータ１２Ａ，１２Ｂが配設されてい
る。内周側ヒータ１２Ａは炉心軸体３内に設けられてい
る。すなわち、炉心軸体３内の中心軸２には内部断熱体
１３が一体に取り付けられている。この内部断熱体１３
の両端にはフランジ部１３ａが形成されており、棒状を
した内側ヒータ１２Ａの両端がこのフランジ部１３ａに
支持されている。このようにして取り付けられた内側ヒ
ータ１２Ａが炉心軸体３の内側にその周方向に沿って複
数本並設されている。

【００１４】外側ヒータ１２Ｂは断熱筒体４の内周面に
沿って設けられている。すなわち、断熱筒体４の内周面
両端には内向きに突出したフランジ部４ａが形成されて
おり、棒状をした外側ヒータ１２Ｂの両端がこのフラン
ジ部４ａに支持されている。このようにして取り付けら
れた外側ヒータ１２Ｂが断熱筒体４の内周面に沿って複
数本並設されている。

【００１５】内側、外側の各ヒータ１２Ａ，１２Ｂにお
けるヒータ配設間隔は一定ではなく、その配設間隔には
粗密が形成されている。すなわち、焼成空間６は下端の
搬入出部７を基点としてその周方向に余熱帯１７Ａ、均
熱帯１７Ｂ、および冷却帯１７Ｃに別れており、それぞ
れ加熱温度が異なるようにする必要がある。そのため、
それぞれの加熱温度に応じてヒータ配設の粗密を調整
し、それによって加熱温度の違いに適合できるようにな
っている。具体的には、予熱部１７Ａと冷却部１７Ｃと
はヒータ１２Ａ，１２Ｂの配設状態が粗く、均熱部１７
Ｂは密になっている。

【００１６】各焼成室１１には円筒状の炉芯管１４が収
納されている。これら炉芯管１４は両端が開閉自在に封
止されており、両端に配設された雰囲気ガス供給管１
５、および雰囲気ガス排出管１６を介して炉芯管１４内
部には雰囲気ガスが供給されるようになっている。

【００１７】さらには、この焼成炉１には、回転駆動部
２０が設けられている。回転駆動部２０は駆動モータ２
１と駆動伝達部２２とを備えている。駆動伝達部２２は
中心軸２に外嵌された筒状中心軸２２ａと、この筒状中
心軸２２ａの外周部に設けられた伝達フランジ板２２ｂ
とを備えている。そして、駆動モータ２１と筒状中心軸
２２ａとの間には、駆動モータ２１の回転駆動を筒状中
心軸２２ａに伝達するギヤ機構２３が設けられており、
また、伝達フランジ板２２ｂと、炉心軸体３の軸受体５
および各炉芯管１４との間には両者を回転一体に連結さ
せる連結部２４ａ，２４ｂが設けられている。なお、伝
達フランジ板２２ｂと炉芯管１４との間に設けられた連
結部２４ａは、両者を着脱自在に連結するようになって
いる。

【００１８】次に上記焼成炉１による被焼成物の焼成を
説明する。まず、一つの焼成室１１が炉下端に位置する
状態で上下動機構９によって炉床体８を断熱筒体４から
下降させる。下降した炉床体８上に被焼成物を収納した
炉芯管１４を載置する。そして、炉芯管１４を載置した
炉床体８を上下動機構９によって上昇させて焼成室１１
に炉芯管１４を搬入する。さらに、搬入した炉芯管１４
に連結部２４ａを連結する。

【００１９】一つの炉芯管１４の搬入が終了すると、回
転駆動部２０を駆動し、炉心軸体３および炉芯管１４を
中心軸２を回転中心として図２における右回りに微速回
転させる。この回転は、次の焼成室１１が炉下端に来る
まで行われる。次の焼成室１１が炉下端まで来ると回転
を停止し、上記したのと同様の作業を行ってこの焼成室
１１に炉芯管１４を搬入する。このとき、搬入中の焼成
室１１と焼成中の焼成室１１とは断熱隔壁１０によって
隔離されているので、炉床体８が開放されることによっ
て、焼成中の焼成室１１の温度雰囲気が撹乱されるとい
った不都合は起こらない。

【００２０】このような回転駆動および炉芯管１４の搬
入を繰り返すと、各焼成室１１の炉芯管１４は、焼成空
間６に順次設けられた、予熱帯１７Ａ、均熱帯１７Ｂ、
および冷却帯１７Ｃの各焼成エリアを所定の時間を掛け
て移動することになり、その間に炉芯管１４内部の被焼
成物は焼成される。焼成が終了して再び炉下端に達した
炉芯管１４は、上下動機構９による炉床体８の下降によ
って、炉外部に搬出される。さらに、焼成が終了して炉
芯管１４が搬出された焼成室１１には、次の炉芯管１４
が搬入される。このように、この焼成炉１では被焼成物
を連続して焼成することできる。

【００２１】なお、被焼成物が焼成される間、炉芯管１
４には、雰囲気ガス供給管１５、および雰囲気ガス排出
管１６を介して雰囲気ガスが供給されて炉芯管１４内部
の雰囲気は制御される。この雰囲気制御は密封された炉
芯管１４内で行われるので容易である。

【００２２】また、焼成温度プロファイルの変更は各ヒ
ータ１２Ａ，１２Ｂの配置状態（配置の粗密状態）を変
更することによって容易に行える。

【００２３】さらに、焼成時間の管理は回転駆動機構２
０による回転数を任意に変更することによって容易に行
える。

【００２４】くわえて、上記実施例では、断熱隔壁１０
によって焼成空間６に４つの焼成室１１を形成していた
が、これに限るわけではなく、断熱隔壁１０の増減によ
って焼成室１１の数を任意に増減することも可能であ
る。

【００２５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、加熱部
によって焼成空間内に形成された種々の温度領域を順次
渡り行く焼成室それぞれで焼成が行えるので、連続焼成
が可能になった。そのため、生産効率のよい焼成が可能
になった。

【００２６】また、各焼成室に出し入れ可能に被焼成物
収納管を収納配置することができる。このようにする
と、制御の容易な被焼成物収納管内の雰囲気制御でもっ
て焼成雰囲気制御が行え、雰囲気制御が安定する。さら
に、断熱筒体の周面に被焼成物収納管の搬入出部を設け
れば、被焼成物収納管の出し入れが断熱筒体の周面から
行えるようになるので、被焼成物収納管の出し入れに手
間取るといった不都合も起こらない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の焼成炉の断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】従来例の焼成炉の断面図である。

【符号の説明】

３ 炉心軸体 ４ 断熱筒体 ６ 焼成空間 １０ 断熱隔壁 １１ 焼成室 １２Ａ，１２Ｂ ヒータ（加熱体） １４ 炉芯管 ２０ 回転駆動部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 炉心軸体（３）と、 この炉心軸体（３）の外側に略同軸配置されて炉心軸体
   （３）との間に焼成空間（６）を形成する断熱筒体
   （４）と、 前記炉心軸体（３）の外周部に一体に取り付けられて前
   記焼成空間（６）をその周方向に沿って複数の焼成室
   （１１）に分割する断熱隔壁（１０）と、 前記焼成空間（６）をその周方向に沿って種々の温度領
   域に加熱する加熱部（１２Ａ，１２Ｂ）とを備え、 かつ、前記炉心軸体（３）をその軸方向に沿って回転さ
   せる回転駆動部（２０）を設けたことを特徴とする焼成
   炉。
2. 【請求項２】 前記焼成室（１１）内にはこの焼成室
   （１１）に出し入れ可能な被焼成物収納管（１４）が収
   納配置されていることを特徴とする請求項１記載の焼成
   炉。
3. 【請求項３】 前記断熱筒体（４）の周面には、前記焼
   成室（１１）に被焼成物収納管（１４）を出し入れする
   搬入出部（７）が設けられていることを特徴とする請求
   項２記載の焼成炉。