JPH07190641A - 加圧脱脂炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 炉内部へ気体を導入し高温高圧下で脱脂を行
い気体出口より有機バインダーを炉外へ排出する加圧脱
脂炉において、炉内の温度分布をより均等にする。 【構成】 この発明は、セラミックス成形体の脱脂工程
に使用される加圧脱脂炉において、炉入口近傍に脱脂の
ため気体を炉内へ導入するノズルを設けたことを特徴と
する加圧脱脂炉。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、セラミックス成形体の
脱脂工程に使用される加圧脱脂炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来セラミックス部品の中でも複雑な形
状を有する部品は、射出成形法または泥しょう鋳込み法
などにより製造されているが、特に射出成形法は高精度
でかつ大量生産性に富むことから広く実用化されてい
る。

【０００３】射出成形はその機構上、有機バインダーを
大量に使用するため、その有機バインダーの脱脂工程が
必要となる。脱脂工程では、一般に加熱して有機バイン
ダーを除去するが、成形体の割れ、変形が多く発生する
ため使用される脱脂炉には種々の改良がなされ、その一
つとして圧力容器を備えた加圧脱脂炉がある。

【０００４】図９は、従来の加圧脱脂炉２１を示すもの
で圧力容器４内に設けられた棚板５上にセラミックス成
形体を載置し、予備加熱された空気等の気体を入口１か
ら圧力容器４内に導入すると共に炉後方の気体出口２か
ら排出する一方、圧力容器４内を加圧しながら昇温し
て、有機バインダーを除去するものである。この炉は炉
内壁３に数箇所の単なる穴を有する管から気体を導入す
るため、加圧時の炉内に温度差が生じやすいものであっ
た。このため成形体に割れ、変形が生じやすく、炉内で
の温度差が少ない狭い範囲でしか成形体を載置すること
ができず、炉内体積に対して有効活用ができなかった。
そのため、高温高圧下で気密性を有する軸受けを介しフ
ァンにより炉内を攪拌する方法もとられているが、脱脂
炉が大型化し高価になっていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的
は、簡単で設備を大型化することなしに加圧脱脂炉内の
温度差をより均等にできる加圧脱脂炉を提供するもので
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明は、セラミックス成形体の脱脂工程に使用
される加圧脱脂炉において、炉入口近傍に脱脂のため気
体を炉内へ導入するノズルを設けたことを特徴とする。

【０００７】

【作用】脱脂のため流入させる気体の導入口にノズルを
設け、炉内への気体の流入速度を速くすると共に、炉内
部の気体を攪拌することで炉内温度差を均等にする。

【０００８】

【実施例】この発明の実施例を図面によって説明する。
図１において、この発明の加圧脱脂炉１１は、圧力容器
４内の棚板５に載置されたセラミックス成形体の有機バ
インダーを除去するものであり、圧力容器４、棚板５、
気体入口１及び気体出口２は前記従来の加圧脱脂炉と同
様の構成である。この発明は、加圧脱脂炉１１入口近傍
にノズル６を設けたものであり、ノズル６は炉前方の気
体導入内蓋３に設けた気体入口１と連通して、加圧脱脂
炉１１入口近傍の圧力容器４内に１箇所以上設ける。こ
のノズル６から噴出する気体の流速が１０ｍ／ｓ〜１０
０ｍ／ｓになるようにノズル６の口径を定めることが望
ましく、流速が１０ｍ／ｓ以下では攪拌が不十分であ
り、１００ｍ／ｓ以上では熱効率が損なわれ好ましくな
い。

【０００９】図２〜図８は、加圧脱脂炉１１における圧
力容器４内でのノズル６の取付位置関係及びノズル６か
らの気体噴出方向を模式的に例示したものである。図示
するように、ノズル６は、圧力容器４内の下方（図２、
図３）、上方（図４、図５）、又は上方と下方の双方
（図６〜図８）に取付ける等、圧力容器４内の適宜位置
に取付けることができる。又、ノズル６からの気体噴出
方向も、圧力容器４内を上方（図２、図５）、又は下方
（図４）、さらには圧力容器４内の炉壁に沿って旋回す
る方向（図３、図６〜図８）等、各種方向に気体が噴出
するようにノズル６の向きを調整して取付けることがで
きる。

【００１０】このように、ノズル６の取付位置及び気体
噴出方向を適宜組合せ、これを調整することにより、炉
内部の気体を攪拌し、温度分布をより均等にすることが
できるが、中でもノズル６を圧力容器４内の上方へ取付
け、しかも気流が炉壁に沿って旋回するように取付ける
と、後述の実施例で示すように、炉内上部の温度が下部
に比べて高くなり過ぎることを効果的に防止でき、極め
て良好な温度分布とすることができる。

【００１１】次に、加圧脱脂炉（電気容量２１ＫＷ、炉
内容積４００ｍｍφ×８００ｍｍＬ）について、図９に
示す従来の気体導入口を有する加圧脱脂炉とこの発明の
図２〜図８に示すノズルを設けた加圧脱脂炉とで、炉内
各所の温度分布を比較する。ノズルによる空気の導入方
法を以下に示す。

【００１２】実施例１，ノズル６を下部から斜め上に向
け、流速３０ｍ／ｓｅｃで流す（図２）。 実施例２，ノズル６を下部から斜め上に炉壁に沿って角
度を付け、流速３０ｍ／ｓｅｃで流す（図３）。 実施例３，ノズル６を上部から斜め下に向け、流速３０
ｍ／ｓｅｃで流す（図４）。 実施例４，ノズル６を上部から炉壁上部に向け、流速３
０ｍ／Ｓｅｃで流す（図５）。 実施例５，ノズル６を上部と下部に設け炉壁に沿って旋
回方向に、流速１５ｍ／ｓｅｃで流す（図６）。 実施例６，ノズル６を上部と下部に設け炉壁に沿って旋
回方向に、流速３０ｍ／ｓｅｃ、流量比２：１で流す
（図７）。 実施例７，ノズル６を上部と下部に設け炉壁に沿って旋
回方向に、流速６０ｍ／ｓｅｃ、流量比２：１で流す
（図８）。 この７通りのノズルと従来例とで炉内温度分布を比較し
た結果を表１、表２に示す。

【００１３】

【表１】

【００１４】

【表２】

【００１５】温度差は、毎分１５０リットルのＡｉｒを
流した５ｋｇ／ｃｍ^２加圧雰囲気で、設定温度２７０℃
と５００℃で２時間保持した後の設定温度との差であ
る。この結果より、本発明によって、炉内の温度分布を
より少なくすることができ、ノズルを使用することで脱
脂可能な有効体積を広げることができた。

【００１６】

【発明の効果】本発明は、セラミックス成形体の有機バ
インダーの加圧脱脂炉に関し、気体の導入口にノズルを
設けることで、気体の流入速度を速め、また気体の流入
に方向性を持たせることにより、炉内気体の攪拌を促進
し温度分布をより少なくすることができる。この炉内の
温度分布がより少なくなることで、有機バインダーの脱
脂工程における歩留まりを上げ、有効体積が広くなり生
産力を上げることができる。さらに、気体の導入ノズル
により炉内温度分布をより少なくできるため、加圧脱脂
炉装置が大型化、および高価になるのを抑えることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のノズルを設けた加圧脱脂炉を示す概
略図である。

【図２】気体の導入の方法示す概略図である。

【図３】気体の導入の方法示す概略図である。

【図４】気体の導入の方法示す概略図である。

【図５】気体の導入の方法示す概略図である。

【図６】気体の導入の方法示す概略図である。

【図７】気体の導入の方法示す概略図である。

【図８】気体の導入の方法示す概略図である。

【図９】従来の気体導入口を設けた加圧脱脂炉を示す概
略図である。

【符号の説明】

１ 気体入口 ２ 気体出口 ３ 気体導入内蓋 ４ 圧力容器 ５ 棚板 ６ ノズル １１ 加圧脱脂炉 ２１ 加圧脱脂炉

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セラミックス成形体の脱脂工程に使用さ
   れる加圧脱脂炉において、炉入口近傍に脱脂のため気体
   を炉内へ導入するノズルを設けたことを特徴とする加圧
   脱脂炉。
2. 【請求項２】 炉内での気体の流速が１０ｍ／ｓ〜１０
   ０ｍ／ｓとなるようにノズルを設けたことを特徴とする
   請求項１記載の加圧脱脂炉。
3. 【請求項３】 炉内での気体の流れが方向性を有するよ
   うにノズルを設けたことを特徴とする請求項１若しくは
   ２記載の加圧脱脂炉
4. 【請求項４】 ノズルが複数であることを特徴とする請
   求項１〜３いずれか記載の加圧脱脂炉。
5. 【請求項５】 すくなくとも炉入口上方にノズルを設け
   たことを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の加圧脱
   脂炉。