JPH0694372A - バッチ式焼成炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 焼成室内における温度分布の均一化を図り、
焼成されたセラミック素体の特性ばらつきを抑制するこ
とができるバッチ式焼成炉を提供する。 【構成】 被処理物１を収納して加熱する焼成室２と、
この焼成室２内に挿入されて雰囲気ガスＧを供給するガ
ス供給管５とを備えてなるバッチ式焼成炉であって、焼
成室２の内面２ａ近くに位置するガス供給管５の所定部
位の外周囲には、雰囲気ガスＧを加熱する補助ヒータ１
０を取り付けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はバッチ式焼成炉にかか
り、詳しくは、その焼成室内における温度分布を改善す
るための技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、積層コンデンサ用のセラミッ
ク誘電体や圧電共振子用のセラミック圧電基板などのよ
うなセラミック素体を焼成する際には、焼成すべきセラ
ミック素体を匣鉢内に収納したうえで匣鉢とともに加熱
するのが一般的となっており、これらの加熱を行うにあ
たっては多品種少量物品の熱処理作業に適したバッチ式
焼成炉が用いられている。そして、この種の焼成炉は、
図２及び図３で示すように、セラミック素体を収納して
多段に積み重ねられた匣鉢の複数個（図示していない）
からなる被処理物１を収納して加熱する焼成室２と、こ
の焼成室２を取り囲んで構成された断熱壁３と、上昇動
作によって被処理物１を焼成室２の内部に収めると同時
に当該焼成室２の下側開口を閉塞する炉床４とを備えて
おり、この炉床４はテーブルリフターなどといわれる昇
降動機構（図示していない）上に設置されている。

【０００３】また、このバッチ式焼成炉を構成する焼成
室２の内部には、ガス供給管５及びガス排出管６と、略
Ｕ字状の電熱ヒータ７とが上下方向に沿うようにして挿
入されており、これらの各々は焼成室２の天井を貫通し
た吊り下げ状態で支持されている。そして、この焼成炉
の外部から新たに供給された雰囲気ガスＧは焼成室２の
底面近くまで挿入されたガス供給管５のそれぞれを通過
して焼成室２内に供給される一方、使用済みとなった雰
囲気ガスＧは焼成室２の天井近くで開口したガス排出管
６を通じて焼成室２の外部に排出されるようになってい
る。なお、ここで、各ガス供給管５の側面上には、焼成
室２に向かって開口した多数個のガス投入孔（図示して
いない）が形成されており、通常の常温状態で供給され
た雰囲気ガスＧはガス投入孔から焼成室２内に供給され
る。

【０００４】そこで、この焼成炉における被処理物１
は、電熱ヒータ７からの放射による直接的な加熱作用
と、電熱ヒータ７によって加熱された焼成室２内の雰囲
気ガスＧの対流による間接的な加熱作用とによって加熱
されることになり、これらの電熱ヒータ７を介しての焼
成室２内における温度制御は別途設けられたコンピュー
タなどの制御手段（図示していない）によって行われて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記従来構
成とされた焼成炉においては、複数個の匣鉢からなる被
処理物１を積み重ねて収納しうるほどに焼成室２の内容
積が大きいために、焼成室２内における温度分布、特
に、その上下方向に沿う温度分布が不均一になりやす
く、また、被処理物１を構成する匣鉢それぞれの加熱温
度が各々の積み重ね位置によって相違することが起こる
結果、各匣鉢内に収納して焼成されたセラミック素体の
特性がばらついてしまうことになっていた。なお、この
ような温度分布の不均一が生じるのは、焼成室２の天井
近くに位置するガス供給管５の上側部分から供給される
雰囲気ガスＧが未だ十分には加熱されておらずに低温状
態となっているのに対し、その下側部分から供給される
雰囲気ガスＧが焼成室２内で十分に加熱されて高温状態
となっていることに起因すると考えられている。

【０００６】また、この焼成炉では、使用済みとなった
雰囲気ガスＧが焼成室２の天井近くに設けられたガス排
出管６を通じて排出される構造であることに伴い、焼成
室２内の上部側におけるほど制御手段によって行われる
温度制御に追従しにくい、すなわち、温度追従性が悪い
という不都合も生じていた。さらに、セラミック素体の
いわゆる仮焼処理、すなわち、脱バインダ処理を行う低
温処理時においては、焼成室２内に供給されて電熱ヒー
タ７で加熱された雰囲気ガスＧの対流を支配的な要因と
した被処理物１の加熱が行われることになるため、上述
したような不都合がより顕著に現れることになってい
た。

【０００７】本発明はこのような不都合に鑑みて創案さ
れたものであって、焼成室内における温度分布の均一化
を図り、焼成されたセラミック素体の特性ばらつきを抑
制することができるバッチ式焼成炉の提供を目的として
いる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明にかかるバッチ式
焼成炉は、このような目的を達成するために、焼成室の
内面近くに位置するガス供給管の所定部位の外周囲に、
雰囲気ガスを加熱するための補助ヒータを取り付けたこ
とを特徴としている。

【０００９】

【作用】上記構成によれば、ガス供給管中を通過する雰
囲気ガスは焼成室内へ供給される直前の所定部位通過時
に補助ヒータで加熱されることになるから、焼成室内に
挿入されたガス供給管の全体からは予め加熱されて高温
状態となった雰囲気ガスが供給されることになる。ま
た、焼成室内に供給されたうえ、その上部側に位置する
補助ヒータの外周囲を取り巻いていた雰囲気ガスも、こ
の補助ヒータによって同時に加熱されることになる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明にかかるバッチ式焼成炉の要部
構造を図１に基づいて説明する。なお、このバッチ式焼
成炉の全体構造は従来例と基本的に異ならないから、全
体構造についての説明は図２及び図３に基づいて行うこ
ととする。

【００１１】本実施例にかかるバッチ式焼成炉は、従来
例同様、セラミック素体を収納して積み重ねられた匣鉢
からなる被処理物１を収納して加熱する焼成室２と、こ
の焼成室２を取り囲んで構成された断熱壁３と、被処理
物１を焼成室２の内部に収めると同時に当該焼成室２の
下側開口を閉塞する炉床４とを備えており、図１の断面
図で一部のみを拡大して示すように、断熱壁３の外周囲
は炉殻金物８によって略全面的に覆われている。そし
て、この焼成室２内には、外部から供給された新たな雰
囲気ガスＧを焼成室２内に供給する複数本のガス供給管
５が互いに離間して配置されたうえで上下方向に沿うよ
うにして挿入されている。

【００１２】すなわち、これらのガス供給管５は、ガス
排出管６やＵ字状の電熱ヒータ７と同様、焼成室２の天
井を貫通したうえで吊り下げ状に支持されたものであ
り、焼成室２の天井側の内面２ａ近くに位置するガス供
給管５それぞれにおける所定部位の外周囲には、雰囲気
ガスＧを加熱するための補助ヒータ１０が各ガス供給管
５を囲む状態で取り付けられている。そして、補助ヒー
タ１０のそれぞれは電熱式のスパイラル（螺旋）状とし
て構成されたものであり、電熱ヒータ７と同様、コンピ
ュータなどの制御手段（図示していない）によって制御
されるようになっている。また、各補助ヒータ１０の具
備するヒータ端子１０ａは断熱壁３を貫通したうえで炉
殻金物８の外側に露出しており、この炉殻金物８と補助
ヒータ１０との間はシリコン樹脂などのシール部材（図
示していない）を用いて気密状に封止されている。な
お、ここで、各補助ヒータ１０の長さは、焼成室２内に
おけるガス供給管５全長の１／３程度となるように設定
されている。

【００１３】そこで、本実施例においては、各ガス供給
管５中を通過して焼成室２内に供給される雰囲気ガスＧ
が焼成室２内へ供給される直前の所定部位、すなわち、
この焼成室２の天井側の内面２ａ近くに位置する所定部
位を通過するに際して補助ヒータ１０で加熱される。そ
して、通常の常温状態で供給されながら焼成室２内と同
等程度の高温状態にまで加熱された雰囲気ガスＧは、従
来例同様、各ガス供給管５の内側面上に形成された多数
個のガス投入孔（図示していない）から吹き出すことに
よって焼成室２内に供給されることになる。なお、この
補助ヒータ１０によってはガス供給管５自体も加熱され
るのであり、供給される雰囲気ガスＧはガス供給管５に
よっても加熱されることになる。また、この焼成室２内
に供給され、その上部側に位置する補助ヒータ１０の外
周囲を取り巻いていた雰囲気ガスＧも、この補助ヒータ
１０によって同時に加熱されることになるのは勿論であ
る。

【００１４】ところで、以上の説明においては、ガス供
給管５が焼成室２内の上下方向に沿って配置されている
ものとしたが、この構造に限定されるものではなく、例
えば、ガス供給管５が焼成室２内の水平方向に沿って配
置されている場合においても本発明の適用が可能である
ことはいうまでもない。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかるバ
ッチ式焼成炉においては、焼成室の内面近くに位置する
ガス供給管の所定部位の外周囲に雰囲気ガス加熱用の補
助ヒータを取り付けているので、雰囲気ガスの温度を予
め焼成室内温度と同等程度にまで高めたうえで焼成室内
に供給することが可能となり、また、この焼成室内に供
給されて補助ヒータの外周囲を取り巻いていた雰囲気ガ
スも同時に加熱されることになる。したがって、焼成室
内の上下方向における温度分布は均一化され、また、こ
の焼成室内の上部側における温度追従性も改善されるこ
とになる結果、焼成されたセラミック素体の特性ばらつ
きを抑制することができるという効果が得られることに
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例にかかるバッチ式焼成炉の要部構造を
拡大して示す断面図である。

【図２】本実施例及び従来例にかかるバッチ式焼成炉の
全体構造を簡略化して示す横断平面図である。

【図３】本実施例及び従来例にかかるバッチ式焼成炉の
全体構造を簡略化して示す縦断側面図である。

【符号の説明】

１ 被処理物 ２ 焼成室 ２ａ 内面 ５ ガス供給管 １０ 補助ヒータ Ｇ 雰囲気ガス

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理物（１）を収納して加熱する焼成
   室（２）と、この焼成室（２）内に挿入されて雰囲気ガ
   ス（Ｇ）を供給するガス供給管（５）とを備えてなるバ
   ッチ式焼成炉であって、 焼成室（２）の内面（２ａ）近くに位置するガス供給管
   （５）の所定部位の外周囲には、雰囲気ガス（Ｇ）を加
   熱する補助ヒータ（１０）を取り付けていることを特徴
   とするバッチ式焼成炉。