JPH0745549Y2 - 画付窯用水蒸気吹込装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、セラミック製の食器等
においては、低火度での溶融性を高めたり或いは色艶を
出したりすることを目的としてその加飾用絵具に鉛が含
有させられることから、食器の使用者の健康を守るため
に、画付焼成品からの鉛溶出量を可及的に抑制すること
が要請されている。

【０００２】

【従来の技術】これに対し、画付窯内の所定の温度帯に
水蒸気を吹き込むことにより、画付焼成された食器の絵
具表面におけるガラスの安定性を高め、鉛の含有量を抑
制し、食器からの鉛の溶出量を減少させることが提案さ
れている。

【０００３】

【考案が解決すべき課題】しかしながら、従来の水蒸気
吹込装置では、蒸気発生装置により発生した水蒸気は、
配管および炉壁に設けられた吹込ノズルを介して画付窯
へ吹き込まれるのである一方、その吹込ノズルは比較的
大きな水蒸気の流通断面積を有する開放型であることか
ら、画付窯内への水蒸気の吹込量が不安定であるので、
確実に鉛の溶出量を減少させることを優先させるために
比較的多量の水蒸気が画付窯内へ吹き込まれるように設
定されていた。このため、画付窯内の焼成温度を維持す
るために多量の燃料を必要とするだけでなく、本来的に
白色となるべき白盛り装飾が黄変する欠点があった。ま
た、水蒸気を吹込ノズルへ導く管路内のドレンが画付窯
内へ吹き出されると、画付焼成品が急冷されて割れが発
生する欠点もあった。

【０００４】本考案は以上の事情を背景として為された
ものであり、その目的とするところは、吹込ノズルから
画付窯内へ吹き込まれる水蒸気の量を安定化することが
できる画付窯用水蒸気吹込装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めの本考案の要旨とするところは、画付焼成品の鉛溶出
量を抑制するために、画付窯内に水蒸気を吹き込むため
の水蒸気吹込装置であって、(a) 水蒸気を通過させるオ
リフィス穴を有し、前記画付窯内に差し入れられた吹込
ノズルと、(b) 水蒸気を発生する水蒸気発生装置と、
(c) その水蒸気発生装置と前記吹込ノズルとの間に設け
られ、その吹込ノズルへ供給される水蒸気の圧力を調整
する圧力調整装置と、(d) その圧力調整装置と前記吹込
ノズルとの間の管路内のドレンを排出するドレン排出弁
とを、含むことにある。

【０００６】

【作用および考案の効果】このようにすれば、吹込ノズ
ルへ供給される水蒸気の圧力を調整する圧力調整装置が
水蒸気発生装置と前記吹込ノズルとの間に設けられてお
り、この圧力調整装置によって圧力が調節された水蒸気
が吹込ノズルのオリフィス穴を通して画付窯内へ吹き込
まれるので、吹込ノズルへ供給される水蒸気の圧力が安
定すると同時に、その吹込ノズルから吹き出される水蒸
気量も安定することから、画付焼成品の鉛の溶出量を抑
制できる範囲で水蒸気の吹出量を可及的に少なく設定で
きるので、画付窯の燃料効率が高められるとともに、白
盛り装飾の黄変が好適に防止される。

【０００７】ここで、好適には、前記圧力調整装置と前
記吹込ノズルとの間の管路内のドレンを排出するドレン
排出弁が設けられる。このようにすれば、吹込ノズルか
らドレンが放出されることが好適に抑制されるので、そ
のドレンが付着して急冷することに起因する焼成品の割
れが好適に防止される。

【０００８】また、好適には、前記吹込ノズルは、先端
部の側面に水蒸気放出穴を有する外筒部材と、先端部に
前記オリフィス穴を有し、その外筒部材の基端から挿入
されてその外筒部材の内周面との間に密閉空間を形成す
る内筒部材と、その外筒部材の基端部に設けられ、その
外筒部材内に溜るドレンを排出するドレン穴とを備えて
構成される。このようにすれば、たとえ内筒部材のオリ
フィス穴からドレンが放出されたとしても、外筒部材に
よって捕捉されてその内側に貯留されるとともにドレン
穴を通して外部へ排出されるので、吹込ノズルからのド
レンの放出がさらに抑制されて、焼成品の割れが一層防
止される利点がある。

【０００９】また、好適には、前記外筒部材に形成され
た水蒸気放出穴およびドレン穴は、その外筒部材の中心
線を挟んで反対側に位置させられており、前記内筒部材
に形成されたオリフィス穴は、その外筒部材の前記水蒸
気放出穴と同じ側に位置させられる。このようにすれ
ば、水蒸気放出穴を上向きに位置させて吹込ノズルを配
置すれば、画付窯内へのドレンの放出が一層抑制される
と同時に、ドレンが外筒部材のドレン穴から一層容易に
外部へ排出される。

【００１０】

【実施例】以下、本考案の一実施例の画付窯用水蒸気吹
込装置を図面に基づいて詳細に説明する。

【００１１】図１には、ローラーハース型トンネルキル
ンである画付窯１０の一断面と、その画付窯１０内へ水
蒸気を吹き込むための水蒸気吹込装置１２とが示されて
いる。画付窯１０は、窯道具１４によって多数の画付焼
成品１６が積層状態で載置された台車１８を搬送するた
めに、画付窯１０の長手方向に並列させられた多数本の
セラミック製の搬送ローラ２０が図示しない駆動装置に
よって回転駆動されるようになっている。

【００１２】図２に示すように、上記画付窯１０には、
図２に示すように、画付焼成品１６を予熱する予熱帯２
２、バーナ２４の火炎および燃焼ガスにより加熱される
焼成帯２６、所定の速度で画付焼成品１６を冷却する冷
却帯２８がその長手方向に順次設けられており、図示し
ない排気ファンによって、画付窯１０内では冷却帯２８
から予熱帯２２へ向かうガス流が形成されているため、
台車１８により搬送される画付焼成品１６は、画付窯１
０の入口から出口に到る間に８４０乃至８５０゜Ｃの最
高温度を所定時間維持する焼成ヒートカーブが形成され
るようになっている。

【００１３】そして、上記冷却帯２８内であって磁器に
含まれるクオルツ（ＳｉＯ₂ ）の変態点Ｔ_H （５７３゜
Ｃ）付近よりも焼成帯側の領域には、水蒸気を吹き込む
ための複数本の吹込ノズル３０が画付窯１０の炉壁を貫
通した状態で差し込まれている。これにより、画付窯１
０内の冷却帯２８から予熱帯２２へ向かうガス流の存在
下で上流位置のノズル３０から水蒸気が吹き込まれるこ
とにより、焼成帯２６が水蒸気雰囲気とされる。なお、
上記吹込ノズル３０は、図１において上下一対のみ示さ
れているが、必要に応じて画付窯１０の長手方向におい
て複数対設けられる。

【００１４】上記吹込ノズル３０は、画付窯１０内への
ドレンの放出を可及的に防止するために、その先端部が
基端部よりも僅かに高くなるように、たとえば３乃至５
度程度の所定の小さな角度でそれぞれ傾斜させられてい
る。また、上記上下一対の吹込ノズル３０は、台車１８
に積み上げられた画付焼成品１６の高さをＨとすると、
その上端からＨ／４、および下端からＨ／４に略位置す
るように炉壁に設けられている。

【００１５】図３は、上記吹込ノズル３０の構成を詳し
く示す図である。図において、吹込ノズル３０は、先端
部が閉じられるとともにその先端部の外周面に１０mm程
度の径の水蒸気放出穴３２が形成され且つ基端部に接続
用ガスねじ３４が形成された外筒部材３６と、その外筒
部材３６よりも短く且つ小径であって先端部が閉じられ
るとともに、外筒部材３６の基端部から差し入れられた
状態で固定された内筒部材３８と、それら内筒部材３８
と外筒部材３６とが略同心となるようにそれらの間に隙
間を形成する第１スペーサ４０および管状の第２スペー
サ４２から構成されている。上記外筒部材３６、内筒部
材３８、第１スペーサ４０および管状の第２スペーサ４
２は、たとえばＳＵＳ３１０Ｓのような耐熱鋼から構成
されている。また、上記第１スペーサ４０は内筒部材３
８と外筒部材３６との間の空間における軸方向の連通を
阻害しないように、たとえば円周方向において３つに分
割されたものか、或いは連通用の切欠または穴を有する
環状の部材である。

【００１６】上記内筒部材３８の先端部の外周面におい
て、その中心線に対して水蒸気放出穴３２と同じ側の位
置には、内圧を発生させるために水蒸気放出穴３２より
も充分に小さい径、たとえば２．０mm程度のオリフィス
穴４４が形成されている。また、上記外筒部材３６の基
端部であってその中心線に対して水蒸気放出穴３２と反
対側位置には、その傾斜により第１スペーサ４０を通過
して基端部に滞留するドレンを排出するドレン穴４６
と、このドレン穴４６を大気に開放されたドレン管路４
８に接続するための接続部材５０とが設けられている。
そして、上記のように構成された吹込ノズル３０は、水
蒸気放出穴３２が画付窯１０内の上方に開口し且つドレ
ン穴４６が画付窯１０外の下方に開口するように画付窯
１０に取り付けられる。

【００１７】図１に戻って、水蒸気発生装置として機能
する蒸気発生装置５２は、たとえば１２０゜Ｃ程度の温
度且つ４kgf/cm² 程度の圧力の水蒸気を発生するように
設定されている。その蒸気発生装置５２から発生した水
蒸気は圧力調整弁５４によってたとえば１kgf/cm² 程度
の設定圧力に減圧された後、分岐管路５６、開閉弁５
８、および供給管路６０を介して吹込ノズル３０に供給
されるようになっている。その供給管路６０には、垂直
方向に伸びる垂直管路６２を介してドレン排出弁６４が
接続されている。このドレン排出弁６４は、気体状の水
蒸気は排出しないが、供給管路６０内に滞留する液状の
ドレンのみを排出する機能を備えている。なお、６６は
水蒸気の圧力を測定するための圧力計であり、水蒸気放
出中では、０．５乃至１kgf/cm² 程度の圧力を示してい
る。

【００１８】上記のように構成された水蒸気吹込装置１
２においては、吹込ノズル３０へ供給される水蒸気の圧
力を調整する圧力調整弁５４が蒸気発生装置５２と吹込
ノズル３０との間に設けられており、この圧力調整弁５
４によって圧力が調節された水蒸気が吹込ノズル３０の
オリフィス穴４４を通して画付窯１０内へ吹き込まれる
ことから、オリフィス穴４４と圧力調整弁５４との間に
は蒸気発生装置５２の出力圧よりも低い内圧が形成され
る。このため、蒸気発生装置５２から出力された水蒸気
を開放型の吹込ノズルを介して画付窯１０内に吹き込む
従来の水蒸気吹込装置に比較して、吹込ノズル３０へ供
給される水蒸気の圧力が安定すると同時に、その吹込ノ
ズル３０から吹き出される水蒸気量も安定することか
ら、画付焼成品１６の鉛の溶出量を抑制できる範囲で水
蒸気の吹出量を可及的に少なく設定できるので、画付窯
１０の燃料効率が高められるとともに、白盛り装飾の黄
変が好適に防止される。

【００１９】また、本実施例によれば、圧力調整弁５４
と吹込ノズル３０との間の分岐管路５６や供給管路６０
内のドレンがドレン排出弁６４によって排出されること
から、吹込ノズル３０からドレンが画付窯１０内へ放出
されることが抑制されるので、そのドレンが付着して急
冷することに起因する画付焼成品１６の割れが好適に防
止される。

【００２０】また、本実施例によれば、吹込ノズル３０
は、先端部の側面に水蒸気放出穴３２を有する外筒部材
３６と、その外筒部材３６の内側に挿入されてその外筒
部材３６の内周面との間に空間を形成する内筒部材３８
とから二重構造に構成されており、たとえ内筒部材３８
のオリフィス穴４４からドレンが放出されたとしても、
外筒部材３６によって捕捉されてその内側に貯留される
とともにドレン穴４６およびドレン管路４８を通して外
部へ排出されるので、吹込ノズル３０からのドレンの放
出がさらに抑制されて、画付焼成品１６の割れが一層防
止される利点がある。

【００２１】また、本実施例によれば、好適には、外筒
部材３６に形成された水蒸気放出穴３２およびドレン穴
４６は、その外筒部材３６の中心線を挟んで反対側に位
置させられており、内筒部材３８に形成されたオリフィ
ス穴４４は、その外筒部材３６の水蒸気放出穴３２と同
じ側に位置させられる。このようにすれば、水蒸気放出
穴３２を上向きに位置させて吹込ノズル３０を配置すれ
ば、画付窯１０内へのドレンの放出が一層抑制されると
同時に、ドレンが外筒部材３６のドレン穴４６から一層
容易に外部へ排出される利点がある。

【００２２】また、本実施例によれば、吹込ノズル３０
が、画付窯１０の冷却帯２８内であって磁器に含まれる
クオルツの変態点付近よりも焼成帯２６側に設けられて
いることから、クオルツの変態点付近での徐冷が確実に
行われるので、画付焼成品の冷め割れが防止されるのに
加えて、焼成帯２６内に吹込ノズル３０が設けられる場
合に比較してヒートカーブに影響を与えることがなく、
また、冷却帯内であってクオルツの変態点付近よりも出
口側に吹込ノズル３０が設けられる場合に比較して、出
口排気ファンに吸引されないので、水蒸気の吹込効率が
得られる利点がある。

【００２３】次に、本考案の他の実施例を説明する。な
お、以下の説明において前述の実施例と共通する部分に
は、同一の符号を付して説明を省略する。

【００２４】前記吹込ノズル３０に替えて、図４に示す
吹込ノズル７０が用いられてもよい。この吹込ノズル７
０は、先端部が開放され且つ基端部にガスねじ３４が形
成された耐熱鋼製の筒状部材７２と、オリフィス穴４４
を備えてこの筒状部材７２の長手方向の中間位置の内周
面において固定された円板状部材７４とから構成されて
いる。本実施例の吹込ノズル７０であっても、オリフィ
ス穴４４と圧力調整弁５４との間には蒸気発生装置５２
の出力圧よりも低い内圧が形成されるので、蒸気発生装
置５２から出力された水蒸気を開放型の吹込ノズルを介
して画付窯１０内に吹き込む従来の水蒸気吹込装置に比
較して、吹込ノズル３０へ供給される水蒸気の圧力が安
定すると同時に、その吹込ノズル３０から吹き出される
水蒸気量も安定することから、画付焼成品１６の鉛の溶
出量を抑制できる範囲で水蒸気の吹出量を可及的に少な
く設定できるので、画付窯１０の燃料効率が高められる
とともに、白盛り装飾の黄変が好適に防止される。

【００２５】図５は、マッフル型トンネルキルンである
画付窯８０の出口側に設けられる水蒸気吹込装置８２を
示している。図において、画付窯８０の出口側には、接
続フランジ８４および８５、開閉弁８６および８７をそ
れぞれ有して、上側水平管８８および下側水平管９０に
より相互に接続された一対の垂直管９２および９４が設
けられており、その一対の垂直管９２および９４には、
供給管路９６を介して水蒸気が供給されるとともに、垂
直管９２および９４内のドレンが排出管９８およびドレ
ン排出弁６４を介して排出されるようになっている。上
記一対の垂直管９２および９４は、画付窯８０の長手方
向に所定の間隔を隔てて位置させられており、接続フラ
ンジ８４および８５の一方と、位置固定の支持案内装置
１００によって支持され且つ画付窯８０の長手方向に案
内される可動管路１０２の接続フランジ１０４とが相互
に接続されるようになっている。

【００２６】上記可動管路１０２は、画付窯８０の開口
１０６から差し込まれる案内棒１０６および差込管１０
８から構成されている。案内棒１０６は、基端部が差込
管１０８と接続されており、支持案内装置１００のガイ
ド穴に嵌め通されてその長手方向に案内される。また、
差込管１０８は、先端部において吹込ノズル１１０を垂
直に備えるとともに、基端部において前記接続フランジ
１０４を備えている。したがって、焼成温度が８５０度
程度であるときには、上記接続フランジ１０４が接続フ
ランジ８４と接続されることにより、吹込ノズル１１０
による水蒸気の吹き込み位置が図２のＡに示す場合と同
様の出口側に位置させられるが、焼成温度が７６０度程
度である金窯であるときには、図５に示すように接続フ
ランジ１０４が接続フランジ８５と接続されることによ
り、吹込ノズル１１０による水蒸気の吹き込み位置が図
２のＢに示すように、焼成帯２６側に変更され、クオル
ツの変態点付近の徐冷が確実に行われるようになってい
る。

【００２７】図６は、上記吹込ノズル１１０の構成を示
している。吹込ノズル１１０は、先端部が閉じられると
ともに、基端部にガスねじ３４が形成された筒状部材１
１２から構成されており、５個のオリフィス穴１１４、
１１６、１１８、１２０、１２２が下から順に設けられ
ている。それらのオリフィス穴１１４、１１６、１１
８、１２０、１２２の径は、たとえば１．５mm、１．７
５mm、２．０mm、２．２５mm、２．５mmとなるように順
次大きくなるように形成されており、水蒸気の噴出量が
略均一となるようにされている。本実施例の吹込ノズル
１１０であっても、オリフィス穴１１４、１１６、１１
８、１２０、１２２と圧力調整弁５４との間には蒸気発
生装置５２の出力圧よりも低い内圧が形成されるので、
蒸気発生装置５２から出力された水蒸気を開放型の吹込
ノズルを介して画付窯１０内に吹き込む従来の水蒸気吹
込装置に比較して、吹込ノズル３０へ供給される水蒸気
の圧力が安定すると同時に、その吹込ノズル３０から吹
き出される水蒸気量も安定することから、画付焼成品１
６の鉛の溶出量を抑制できる範囲で水蒸気の吹出量を可
及的に少なく設定できるので、画付窯１０の燃料効率が
高められるとともに、白盛り装飾の黄変が好適に防止さ
れる。

【００２８】以上、本考案の一実施例を図面に基づいて
説明したが、本考案はその他の態様においても適用され
る。

【００２９】たとえば、前述の実施例のノズル３０は、
画付窯１０の冷却帯内であってクオルツの変態点付近よ
りも焼成帯側に設けられていたが、冷却帯内のクオルツ
の変態点付近よりも出口側に設けられていてもよいし、
焼成帯内に設けられていてもよい。要するに、焼成帯を
水蒸気雰囲気とすることができる位置であればよいので
ある。

【００３０】また、前述の図５の実施例では、複数のオ
リフィル穴が備えられた吹込ノズル１１０が差込管１０
８の先端部に垂直に備えられていたが、それに替えて、
たとえば図３に示す吹込ノズル３０が設けられてもよ
い。この場合には、吹込ノズル３０の外筒部材３６に複
数個の水蒸気放出穴３２が設けられる。

【００３１】なお、上述したのはあくまでも本考案の一
実施例であり、本考案はその主旨を逸脱しない範囲にお
いて種々の変更が加えられ得るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例のローラハースキルン型画付
窯用水蒸気吹込装置の構成を説明する図である。

【図２】図１の実施例の画付窯およびそのヒートカーブ
と吹込ノズルの位置を説明する図である。

【図３】図１の吹込ノズルの構成を説明するために一部
を切り欠いた図である。

【図４】本考案の他の実施例の図３に相当する図であ
る。

【図５】本考案の他の実施例であって、マッフルキルン
型画付窯用水蒸気吹込装置の構成を説明する図である。

【図６】図５の吹込ノズルの構成を説明するために一部
を切り欠いた図である。

【符号の説明】

１０：画付窯 １２：水蒸気吹込装置 ３０、７０、１１０：吹込ノズル ３２：水蒸気放出穴 ３６：外筒部材 ３８：内筒部材 ４４、１１４、１１６、１１８、１２０、１２２：オリ
フィス穴 ４６：ドレン穴 ５２：蒸気発生装置（水蒸気発生装置） ５４：圧力調整弁（圧力調整装置） ６４：ドレン排出弁

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 画付焼成品の鉛溶出量を抑制するため
   に、画付窯内に水蒸気を吹き込むための水蒸気吹込装置
   であって、 水蒸気を通過させるオリフィス穴を有し、前記画付窯内
   に差し入れられた吹込ノズルと、 水蒸気を発生する水蒸気発生装置と、 該水蒸気発生装置と前記吹込ノズルとの間に設けられ、
   該吹込ノズルへ供給される水蒸気の圧力を調整する圧力
   調整装置とを、含むことを特徴とする画付窯用水蒸気吹
   込装置。
2. 【請求項２】 前記圧力調整装置と前記吹込ノズルとの
   間の管路内のドレンを排出するドレン排出弁を有する請
   求項１の画付窯用水蒸気吹込装置。
3. 【請求項３】 前記吹込ノズルは、先端部の側面に水蒸
   気放出穴を有する外筒部材と、先端部に前記オリフィス
   穴を有し、該外筒部材の基端から挿入されて該外筒部材
   の内周面との間に密閉空間を形成する内筒部材と、該外
   筒部材の基端部に設けられ、該外筒部材内に溜るドレン
   を排出するドレン穴とを含むものである請求項１の画付
   窯用水蒸気吹込装置。
4. 【請求項４】 前記外筒部材に形成された水蒸気放出穴
   およびドレン穴は、該外筒部材の中心線を挟んで反対側
   に位置させられており、前記内筒部材に形成されたオリ
   フィス穴は、該外筒部材の前記水蒸気放出穴と同じ側に
   位置させられている請求項３の画付窯用水蒸気吹込装
   置。