JPH0684868B2 - 熱処理炉 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は熱処理炉に関し、より詳しくは、バインダとと
もにセラミック材料を混練して成形したセラミックの成
形物中のバインダを燃焼させて脱脂する脱脂炉やセラミ
ック製品の製造過程の種々の工程で使用される乾燥炉等
の熱処理炉に関する。

［従来の技術］ 一般に、セラミックコンデンサあるいはセラミックの圧
電基板を使用するセラミック共振子やセラミックフィル
タ等のセラミック製品の製造に際し、セラミック材料を
容易に必要な形状に成形できるようにするために、セラ
ミック材料中には、他の必要な添加物とともに有機系の
バインダが混入され、混練される。そして、セラミック
成形物中のバインダは、脱脂炉中で燃焼させて脱脂され
る。

従来、この種の脱脂炉としては、たとえば第５図に縦断
面を、第６図にそのVI−VI線に沿う断面を示すようなも
のが周知である。

上記脱脂炉１は、炉本体２の内部が内部隔壁3a,3b,およ
び3cにより、ガス加熱空間４、加熱ガス送入空間５、熱
処理空間６および排ガス収集空間７に区画されてなるも
のである。上記炉本体２外より、ガス導入パイプ８によ
り上記ガス加熱空間４内に酸素ガス（O₂ガス）等の雰囲
気ガスが導入され、上記ガス加熱空間４内のガス加熱用
ヒータ９により雰囲気ガスが加熱される。加熱された雰
囲気ガスは、モータＭで駆動されるブロア11により、加
熱ガス送出空間５から、上記内部隔壁3aに形成された穴
Ｈを通して熱処理空間６に、この熱処理空間６から上記
内部隔壁3bに形成された穴Ｈを通して排ガス収集空間７
に、この排ガス収集空間７から再びガス加熱空間４に戻
されて炉本体２内を矢印A₁,A₂およびA₃で示すように循
環する。そして、上記熱処理空間６内にてスペーサ12に
より炉本体２の炉床2a上に多段に積み重ねられた台板13
上に載置された被脱脂物14に、加熱された上記雰囲気ガ
スが当って、被脱脂物14が加熱され、これにより被脱脂
物14中のバインダが燃焼して脱脂される。上記台板13と
被脱脂物14は、炉本体２の扉10（第６図参照）から炉本
体２内に収容される。

上記炉本体２には、排ガス収集空間７のガス加熱空間４
への開口部分の上方にて上記ガス加熱空間４に一端が開
口する排気筒15が設けられている。そして、この排気筒
15の一端開口の近傍にはダンパ16が設けられ、このダン
パ16の位置を第５図において実線と点線で示す位置で調
節して、上記排ガス収集空間７に収集された排ガスが、
上記排気筒15側へ排出されるか、再び、ガス加熱空間４
側に戻されるか、また、その戻り量が調節される。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、上記のような構成を有する脱脂炉１では、雰
囲気ガスが加熱ガス送入空間５から熱処理空間６に送り
込まれると、雰囲気ガスは第６図に矢印A₁で示すよう
に、上記熱処理空間６において、雰囲気ガスの流れの上
流側に位置している被脱脂物14には比較的多量の雰囲気
ガスが当る。これに対し、雰囲気ガスの流れの下流側に
位置している被脱脂物14には、上流側の被脱脂物14に雰
囲気ガスが遮られて、当る雰囲気ガスの量が少なくな
る。

このため、台板13上の位置により、被脱脂物14に供給さ
れる雰囲気ガスの供給量が異なり、従って、各被脱脂物
14に与えられる熱量も異なり、被脱脂物14に脱脂のばら
つきが生じるという問題があった。

本発明の目的は、雰囲気ガスが各被熱処理物にほぼ均等
に供給されるとともに、各被熱処理物の加熱が均一に行
なわれ、各被熱処理物について均一な熱処理が行なわれ
る熱処理炉を提供することである。

［課題を解決するための手段］ このため、本発明は、炉本体が回転式炉床を有し、この
回転式炉床が回転駆動されてその上に載置された被熱処
理物が炉本体内部の熱処理空間内で回転しつつ熱処理さ
れる熱処理炉であって、上記炉本体の内周壁の一部に沿
って上下に配置され、上記熱処理空間内方に向かって開
口する加熱ガス送入口を有し、炉本体の内周壁の上記一
部との間に加熱ガス送入空間を形成する加熱ガス送入側
隔壁と、この加熱ガス送入側隔壁と対向するとともに上
記炉本体内の内周壁の他の一部に沿って上下に配置さ
れ、上記熱処理空間内方に向かって開口する排ガス取入
口を有し、炉本体の内周壁の上記他の一部との間に排ガ
ス収集空間を形成する排ガス収集側隔壁と、上記加熱ガ
ス送入側隔壁と排ガス収集側隔壁との間にて上記炉本体
内壁に沿って配置されてなるヒータと、炉本体の外部よ
り供給される雰囲気ガスを加熱して上記加熱ガス送入空
間に送出する加熱ガス送出装置と、上記排ガス収集空間
に収集された排ガスを炉本体外に排出する排ガス排出装
置とを備えたことを特徴としている。

［作用］ 上記加熱ガス送入空間から炉本体内部の熱処理空間に、
ガス加熱空間のガス加熱用ヒータで加熱された雰囲気ガ
スが送り込まれる。この加熱された雰囲気ガスは、回転
炉床上に載置されて上記熱処理空間内で回転している各
被熱処理物に当る。各被熱処理物は回転炉床とともに回
転しているので、熱処理空間内での位置が絶えず変わ
り、その間に各被熱処理物には雰囲気ガスが平等に当た
ることになる。また、各被熱処理物は、熱処理空間内で
回転しつつ、炉本体内壁のヒータからも熱を受けて加熱
される。

［発明の効果］ 本発明によれば、各被熱処理物には雰囲気ガスが平等に
当たるとともに、炉本体内壁のヒータから輻射熱が照射
されて各被熱処理物が均一に加熱されるので、各被熱処
理物には均等に雰囲気ガスが供給されるとともにヒータ
により加熱され、各被熱処理物の熱処理のばらつきが少
なくなり、品質のすぐれた製品を得ることができる。

［実施例］ 以下、添付の図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

本発明に係る熱処理炉の一実施例の縦断面を第１図に、
そのIII−III線に沿う断面を第２図に、また、そのIV−
IV線に沿う断面を第３図に夫々示す。

上記熱処理炉21は、炉本体22が回転式炉床23を有し、こ
の回転式炉床23が回転駆動されて、その上に載置された
被熱処理物24が炉本体22の内部で矢印A₁₁で示す向きに
回転しつつ熱処理されるものである。

上記炉本体22の内部が、第５図において説明した脱脂炉
１と同様に、内部隔壁25a,25b,25cにより、ガス加熱空
間26,加熱ガス送入空間27,熱処理空間28,排ガス収集空
間29に区画される。

上記加熱ガス送入空間27は、炉本体22の内周壁の一部22
aに沿って上下に配置される。そして、炉本体22の内周
壁の一部22aとの間に上記加熱ガス送入空間27を形成し
ている内部隔壁25aには、上記熱処理空間28内方に向か
って開口する加熱ガス送入口31が形成されている。上記
内周壁の一部22aは、炉本体22の上下方向の位置によっ
て熱処理空間28内に送入される雰囲気ガス量が変化する
のを防止するため、炉本体22の下部になるほど、内部壁
25との間隔が小さくなっている。

また、上記排ガス収集空間29は、炉本体22内にて、上記
内部隔壁25aと対向していま一つの内部隔壁25bが上記炉
本体22の内周壁の他の一部22bに沿って上下に配置さ
れ、上記炉本体22の内周壁の他の一部22bとの間に排ガ
ス収集空間29を形成する。上記内部隔壁25には、上記熱
処理空間28内方に向かって開口する排ガス取入口32が形
成されている。

上記加熱ガス送入空間27と排ガス収集空間29との間の上
記炉本体22の内周壁には、第４図に第２図のＶ−Ｖ線に
沿う断面を示すように、上記炉本体22の下から上に蛇行
して形成されたヒータ30が配置される。

一方、上記ガス加熱空間26は、炉本体22の天井部に位置
し、上記加熱ガス送入空間27および排ガス収集空間29に
その各上端部の開口27aおよび29aにて連通する。これら
開口7aおよび29aは、いずれも第３図に示すように、円
弧形状を有する。

上記ガス加熱空間26前記には、炉本体22の外部より雰囲
気ガスを供給するガス導入パイプ33を、上記ガス加熱空
間26のほぼ中央部分近くまで突出させている。そして、
このガス導入パイプ33の突出端からやや離れた位置には
上記ガス導入パイプ33から導入される雰囲気ガスを加熱
するガス加熱用ヒータ34が配置される。さらに、このガ
ス加熱用ヒータ34に隣接して、このガス加熱用ヒータ34
で加熱された雰囲気ガスを上記加熱ガス送入空間27に送
出する加熱ガス送出装置35が配置される。この加熱ガス
送出装置35は、ブロア36と、このブロア36を駆動するモ
ータ37と、上記ガス加熱用ヒータ34にて加熱された雰囲
気ガスを上記ブロア36に導くダクト38とからなる。

上記炉本体22には、排ガス収集空間29のガス加熱空間26
への開口29a部分の上方にて上記ガス加熱空間26に一端
が開口する排気筒39が設けられている。この排気筒39の
一端開口には、第１図において実線で示す［Ｉ］の位置
から点線で示す［II］の位置の間で停止角度が任意に制
御されるダンパ41が取り付けられる。このダンパ41によ
り、上記排ガス収集空間29に収集された排ガスが、上記
排気筒39側へ排出されるか、再び、ガス加熱空間26側に
戻されるか、また、その戻り量が調節される。

一方、上記炉本体22の下部には、上記炉本体22の回転式
炉床23の回転駆動装置42が配置される。この回転駆動装
置42は、フレーム43と、このフレーム43に固定される駆
動モータ44と、回転式炉床23を支持するシャフト45とか
らなる。

上記シャフト45はフレーム43に設けられた軸受46に回転
自在に軸受される。そして、上記シャフト45に取り付け
られたプーリ47と駆動モータ44の出力軸48に取り付けら
れたプーリ49との間にベルト51が張り渡される。これに
より、回転式炉床23は、駆動モータ44により回転駆動さ
れる。

上記回転駆動装置42は、炉本体22の内部に被熱処理物24
を出し入れするために、炉本体22の下部にて全体が図示
しない油圧機構により矢印A₁₂,A₁₃で示すように上下に
移動する。

なお、上記炉本体22と回転式炉床23との間のギャップｇ
から熱処理空間28内の雰囲気ガスが炉本体22外に漏れる
のを防止するため、上記炉本体22と回転駆動装置42との
間にシール機構が設けられている。このシール機構は、
たとえば第１図から分かるように、上記炉本体22の下部
に一部が外嵌し、残る部分が上記炉本体22の下端面から
突出する円筒部材51と、回転駆動装置42のシャフト45が
中心を貫通して固定されたシール円板52とを備える。そ
して、このシール円板52には、その周縁部から、上記シ
ャフト45に対して同軸に、上記円筒部材51を間にして対
向するようにシール材支持材53,54を取り付け、シール
材支持材53,54には上記円筒部材51の内面および外面に
圧接する耐熱性のゴム材等からなるシール材55,56を夫
々取り付けている。

熱処理の開始に際し、回転式炉床23の上記回転駆動装置
42全体には、矢印A₁₃で示すように下降する。そして、
上記回転式炉床23の上に、円形の台板57が載置され、そ
の上に上記被熱処理物24が載置され、さらに、スペーサ
58により支持された台板57にも上記被熱処理物24が載置
される。この状態で、上記回転駆動装置42が矢印A₁₂で
示すように上昇し、脱脂が開始される。

以上のような構成を有する熱処理炉21において、たとえ
ば上記被熱処理物24を脱脂する場合、ガス導入パイプ33
より雰囲気ガスとして酸素ガス（O₂ガス）がガス加熱空
間26に導入される。この酸素ガスは加熱ガス送出装置35
のブロア36に引かれて、ガス加熱用ヒータ34を通過す
る。これにより、上記酸素ガスが加熱される。この加熱
された酸素ガスは加熱ガス送出装置35により加熱ガス送
入空間27内に送られ、その加熱ガス送入口31から、第２
図において矢印A₁₄で示すように、熱処理空間28内に吹
き込まれる。このとき、被熱処理物24は、回転式炉床23
とともに第２図において、矢印A₁₁で示すように回転し
ているので、被熱処理物24の熱処理空間28内での位置は
絶えず変わる。これにより、各被熱処理物24には酸素ガ
スが平等に当たることになる。また、各被熱処理物24に
は、これと同時に、炉本体22内壁のヒータ30からも熱を
受け加熱されることになる。

以上のことから、各被熱処理物24は、均等に加熱される
とともに、酸素ガスが平等に供給され、各被熱処理物24
はほぼ同一の条件で脱脂されることになる。よって、脱
脂のばらつきが小さくなる。

なお、上記脱脂により発生した排ガスは、第２図で矢印
A₁₅で示すように、内部壁25の排ガス取入口32から排ガ
ス収集空間29に集まり、一部は排気筒39から排出され、
残りは再循環する。

本発明は、脱脂炉のほかに、乾燥炉としても使用するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る熱処理炉の一実施例の縦断面図、 第２図は第１図の熱処理炉のIII−III線に沿う断面図、 第３図は第１図の熱処理炉のIV−IV線に沿う断面図、 第４図は第２図のＶ−Ｖ線に沿う一部破断断面図、 第５図は従来の熱処理炉の縦断面図、 第６図は第５図の熱処理炉のVI−VI線に沿う断面図であ
る。 21……熱処理炉、22……炉本体、 23……回転式炉床、24……被熱処理物、 25a……内部隔壁（加熱ガス送入側隔壁）、 25b……内部隔壁（排ガス収集側隔壁）、 26……ガス加熱空間、27……加熱ガス送入空間、 27a……開口、28……熱処理空間、 29……排ガス収集空間、29a……開口、 30……ヒータ、31……加熱ガス送入口、 32……排ガス取入口、33……ガス導入パイプ、 34……ガス加熱用ヒータ、37……モータ、 42……回転駆動装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】炉本体が回転式炉床を有し、この回転式炉
   床が回転駆動されてその上に載置された被熱処理物が炉
   本体内部の熱処理空間内で回転しつつ熱処理される熱処
   理炉であって、 上記炉本体の内周壁の一部に沿って上下に配置され、上
   記熱処理空間内方に向かって開口する加熱ガス送入口を
   有し、炉本体の内周壁の上記一部との間に加熱ガス送入
   空間を形成する加熱ガス送入側隔壁と、この加熱ガス送
   入側隔壁と対向するとともに上記炉本体内の内周壁の他
   の一部に沿って上下に配置され、上記熱処理空間内方に
   向かって開口する排ガス取入口を有し、炉本体の内周壁
   の上記他の一部との間に排ガス収集空間を形成する排ガ
   ス収集側隔壁と、上記加熱ガス送入側隔壁と排ガス収集
   側隔壁との間にて上記炉本体内壁に沿って配置されてな
   るヒータと、炉本体の外部より供給される雰囲気ガスを
   加熱して上記加熱ガス送入空間に送出する加熱ガス送出
   装置と、上記排ガス収集空間に収集された排ガスを炉本
   体外に排出する排ガス排出装置とを備えたことを特徴と
   する熱処理炉。