JPH08136143A - 連続式熱処理炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 全体構造の小型化及び熱エネルギーの有効利
用を図ることが可能であり、処理物の品質向上を図るこ
とができる構造とされた連続式熱処理炉を提供する。 【構成】 本発明にかかる連続式熱処理炉１は、処理物
Ｓの搬送経路を取り囲んで設けられた炉体２と、炉長方
向に沿って並列配置され、かつ、処理物Ｓそのものが載
置される複数枚の台板３と、炉幅方向に沿って並列配置
されたうえで炉長方向の前後に位置する台板３の側部同
士を連結し、かつ、これらの台板３を炉長方向に沿って
搬送する一対の無端伝動体４と、炉体２内の上部位置に
配設されて台板３上に載置された処理物Ｓを取り囲む天
井壁６とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はセラミック板などの処理
物に対する熱処理を行う際に用いられる連続式熱処理炉
にかかり、特には、その構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、サーミスタなどのような小型
電子部品を製造する際には角形や円形のセラミック板を
構成要素として使用することが行われており、これらの
セラミック板に対する脱脂や焼成などのような熱処理に
際しては、図４で示すように、上面のみが開放されたセ
ラミック製の熱処理用匣２０を用意し、かつ、これらの
熱処理用匣２０内に処理物であるセラミック板Ｓを厚み
方向に沿って積み上げたうえでの熱処理、つまり予め設
定された温度プロファイルに従ってセラミック板Ｓを加
熱した後に冷却するという一連の熱的な操作を実行する
のが一般的となっている。そして、このような熱処理作
業の実行にあたっては大量生産に適した連続式熱処理炉
（以下、熱処理炉という）が用いられており、この種の
熱処理炉の一例としては図５で示すような構造を有する
プッシャー炉２１が知られている。

【０００３】すなわち、このプッシャー炉２１は所定厚
みの断熱材を用いて構成された炉体２２を備え、かつ、
炉体２２内にはセラミック板Ｓを収納したうえで炉長方
向に沿って搬送される熱処理用匣２０の搬送通路２３が
配設されたものであり、この搬送通路２３を取り囲んで
設けられた炉体２２内には加熱用ヒータや雰囲気ガスの
供給管など（いずれも図示していない）が配設されてい
る。そして、このプッシャー炉２１を用いての熱処理作
業にあたっては、熱処理用匣２０を搬送用の台板２４上
に多段積み状態で載置し、かつ、最上部に載置された熱
処理用匣２０の開放面をセラミック製の蓋体２０ａでも
って塞いだ後、炉体２２の搬入側開口の外部位置に設置
されたプッシャーシリンダ（図示していない）で台板２
４を順次押し込みながら搬送通路２３上を搬送すること
が行われる。

【０００４】なお、この際における熱処理用匣２０それ
ぞれの開放面を塞いでおくのは、セラミック板Ｓからの
発生ガスが炉体２２及び加熱用ヒータや炉内雰囲気に対
して悪影響を及ぼすことを避けるとともに、炉内上方よ
りの異物の侵入を防止するためである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記従来構
造とされたプッシャー炉２１を用いての熱処理作業にお
いては、つぎのような不都合が生じていた。すなわち、
まず、セラミック板Ｓの熱処理を実行するための道具材
であるに過ぎない熱処理用匣２０及び蓋体２０ａが必須
となる結果、これらの昇温に要する余分な熱エネルギー
が必要となってしまう。そして、台板２４上に多段積み
された熱処理用匣２０が炉内を搬送されていくのである
から、通過面積の大きな炉内空間を確保しておく必要が
あることになり、炉体２２の大型化を招くばかりか、大
型化した分だけ炉体２２からの放熱に伴う熱エネルギー
損失が増えることになる。

【０００６】また、多段積みされた上側の熱処理用匣２
０と下側の熱処理用匣２０とでは高さ位置が相違してお
り、高さ位置によって炉内温度の不均一が生じることも
あるため、高さ位置の異なる熱処理用匣２０それぞれに
収納されたうえで熱処理されたセラミック板Ｓ相互の特
性が相違することになり、品質のばらつきを生じること
も起こっていた。

【０００７】本発明は、これらの不都合に鑑みて創案さ
れたものであって、全体構造の小型化及び熱エネルギー
の有効利用を図ることが可能であり、処理物の品質向上
を図ることができる構造とされた熱処理炉の提供を目的
としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる第１の熱
処理炉は、このような目的を達成するために、処理物の
搬送経路を取り囲んで設けられた炉体と、炉長方向に沿
って並列配置され、かつ、処理物そのものが載置される
複数枚の台板と、炉幅方向に沿って並列配置されたうえ
で炉長方向の前後に位置する台板の側部同士を連結し、
かつ、これらの台板を炉長方向に沿って搬送する一対の
無端伝動体と、炉体内の上部位置に配設されて台板上に
載置された処理物を取り囲む天井壁とを備えている。そ
して、本発明にかかる第２の熱処理炉においては、炉体
内の側部位置に側壁が立設されており、無端伝動体は各
側壁と炉体との間に配置されたものとなっている。ま
た、第３の熱処理炉における処理物は円形のセラミック
板であり、台板の表面上には垂直姿勢とされたセラミッ
ク板の側面を２点支持するＶ形溝が形成されている。

【０００９】

【作用】上記構成によれば、無端伝動体によって搬送さ
れる台板上に処理物そのものを直接的に載置したうえで
の熱処理作業が行われることになり、熱処理用匣などの
道具材が不要となる結果、熱エネルギーの無駄がなくな
る。また、天井壁を設けているので、従来例通りの雰囲
気条件下での熱処理が実現されることにもなる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１１】図１は本実施例にかかる熱処理炉の全体構
造を示す縦断側面図、図２はその要部を上側から見た状
態を拡大して示す一部破断斜視図、図３は本実施例にか
かる熱処理炉の全体構造を拡大して示す横断面図であ
り、図１及び図３における符号１は熱処理炉である。

【００１２】本実施例にかかる熱処理炉１は角形や円形
のセラミック板に対する脱脂や焼成などの熱処理を実行
する際に用いられるものであり、処理物であるセラミッ
ク板Ｓの搬送経路を取り囲んで設けられた所定厚みの断
熱材からなる炉体２を備えている。そして、この炉体２
内にはセラミック板Ｓが通過しながら加熱されることに
なる炉内空間が炉長方向に沿って貫通した状態で設けら
れており、炉内空間内には炉長方向に沿って並列配置さ
れ、かつ、セラミック板Ｓそのものが直接的に載置され
る所定厚みのセラミックからなる複数枚の台板３と、炉
幅方向に沿う平行状として並列配置された一対の無端伝
動体であるセラミックチェーン４とが互いに連結された
状態で配置されている。なお、ここでの無端伝動体がセ
ラミックチェーン４に限られることはなく、耐熱合金か
らなるワイヤーなどであってもよいことは勿論である。

【００１３】すなわち、これらセラミックチェーン４の
それぞれは、炉体２における搬入側開口及び搬出側開口
それぞれの外部位置に設置されたスプロケットホイール
５を介したうえで回転駆動されるものであり、各セラミ
ックチェーン４によっては炉長方向の前後に位置する台
板３の側部同士が連結されている。そして、この際、各
台板３の側部は２点でもって各セラミックチェーン４と
連結されており、図示していないが、スプロケットホイ
ール５に対するセラミックチェーン４の巻き付きを考慮
したうえ、搬送方向の後側に位置する連結点は台板３の
厚み方向に沿って移動しうるように構成されている。そ
こで、これらの台板３それぞれはセラミックチェーン４
の回転駆動に伴って炉内空間内を炉体２の搬入側開口か
ら搬出側開口へと向かって搬送された後、炉体２の外部
において炉長方向に沿う反対向きへと搬送されたうえで
炉体２の搬入側開口に戻されることになる。

【００１４】そして、各台板３の表面上には、炉幅方向
に沿って形成されたＶ形溝３ａが炉長方向に沿う複数列
（図では、３列）分だけ設けられており、これらのＶ形
溝３ａによっては垂直姿勢で載置された円形のセラミッ
ク板Ｓそれぞれの側面が２点支持されている。また、こ
の際、セラミック板Ｓは各々の厚み方向に沿って複数枚
だけ積み重ねた状態で載置されるようになっており、各
Ｖ形溝３ａの両端部位置には一群として載置されたセラ
ミック板Ｓの倒れを防止するためのストッパー部材（図
示していない）がそれぞれ取り付けられている。なお、
処理物が角形のセラミック板である場合などには、各台
板３の表面上にＶ形溝３ａを必ずしも形成しておく必要
がないことになる。

【００１５】また、この熱処理炉１を構成する炉体２内
には所定厚みのセラミックを用いて構成された断面視コ
字形の天井壁６が下向きに開口した状態で配設されてお
り、吊り下げ支持などによって炉内空間の上部位置に配
設された天井壁６は台板３上に載置されたセラミック板
Ｓを取り囲んでいる。すなわち、この天井壁６は従来例
における熱処理用匣２０の開放面を塞いでいた蓋体２０
ａに代わるものとして固定的に設けられたものであり、
天井壁６と炉体２との間には加熱用ヒータや雰囲気ガス
の供給管など（図示していない）が配設されている。な
お、ここでの天井壁６はセラミック板Ｓからの発生ガス
が炉体２や加熱用ヒータ、炉内雰囲気などに対して悪影
響を及ぼすことを回避するとともに、炉内上方よりの異
物の侵入を防止すべく設けられたものであり、この天井
壁６を設けたことによってセラミック板Ｓは熱処理用匣
２０内と同様の雰囲気条件下で熱処理されることにな
る。

【００１６】ところで、台板３や天井壁６の構成素材で
あるセラミックの材質は、ムライト質，アルミナ質，炭
化硅素質，窒化硅素質などであり、必要に応じて選択さ
れることになる。また、これらの台板３や天井壁６に対
しては、セラミック板Ｓとの反応が生じることを防止す
る必要上、ジルコニアやマグネシアのコーテイングを施
しておくことも行われる。

【００１７】さらに、この熱処理炉１の炉体２内、つま
り炉内空間における側部位置には所定厚みの断熱材から
なる側壁７がそれぞれ立設されており、台板３の各々を
介したうえで互いに並列配置された各セラミックチェー
ン４は炉体２と各側壁７との間に配置されている。すな
わち、これらの側壁７は加熱用ヒータからの直接的な熱
影響がセラミックチェーン４に及ぶのを軽減すべく設け
られているのであり、必ずしも必須のものではない。

【００１８】さらにまた、この熱処理炉１を構成する炉
体２の搬入側開口及び搬出側開口それぞれの外部には、
これらの開口から露出するスプロケットホイール５を全
体として覆う所定厚みの断熱材カバー８，９が取り付け
られている。そして、搬入側に配置された断熱材カバー
８には処理すべきセラミック板Ｓを台板３上に積み込む
ための開口８ａが形成される一方、搬出側に配置された
断熱材カバー９の下側には処理済みとなったセラミック
板Ｓが重力の作用に基づいて落下する構成とされた傾斜
状の排出シュート１０が配設されている。

【００１９】そこで、この排出シュート１０から落下し
たセラミック板Ｓのそれぞれは、回収箱１１内に投入さ
れたうえで収納されることになる。なお、積み込み時に
おけるセラミック板Ｓは厚み方向に沿って積み重ねら
れ、かつ、チャックハンドなどによって掴まれた状態で
供給されることになる。また、このとき、炉体２の搬出
側に排出シュート１０を設けておくことなく、処理済み
となったセラミック板Ｓをもチャックハンドなどによっ
て掴んだうえで排出するようにしてもよい。

【００２０】ところで、この際、炉体２の搬出側開口か
ら出たうえで搬入側開口へと向かって戻る台板３及びセ
ラミックチェーン４を所定厚みの断熱材カバー（図示し
ていない）で覆ってもよく、このような構成を採用した
場合には台板３及びセラミックチェーン４が外気によっ
て冷却されるのを防ぐことが可能となる。なお、本実施
例においては処理物がセラミック板Ｓであるとしている
が、セラミック板に限定されないことは勿論である。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる熱
処理炉によれば、無端伝動体によって搬送される台板上
に処理物そのものを直接的に載置したうえでの熱処理作
業が行われることになる。そこで、従来例では必須であ
った熱処理用匣などの道具材が不要となり、これらの道
具材までをも昇温する必要がなくなる結果、これらの昇
温に要していた熱エネルギーの無駄をなくすことが可能
となる。そして、本発明においては処理物を取り囲んで
配置された天井壁を設けているので、従来例通りの雰囲
気条件下における熱処理を実現することが可能になる。
なお、この天井壁は炉体内に固定して設けられたもので
あるから、昇温後における熱エネルギーの外部持ち出し
には寄与しないことになっている。

【００２２】また、本発明構造によれば、従来例のよう
な多段積みされた熱処理匣ではなくて台板上に載置され
た処理物のみが搬送されるのであるから、熱処理用匣を
使用した場合に比べると、炉内空間における通過面積が
少なくて済むことになる。その結果、炉体をはじめとす
る全体構造の小型化を図ることが可能となり、かつ、熱
エネルギー損失の低減によって熱エネルギーの有効利用
を図ることができるという効果が得られる。さらにま
た、熱処理時における処理物の高さ位置が相違している
ことがなくなるため、処理済みとなった処理物の有する
特性が相違していることは起こらなくなり、処理物の品
質向上を図ることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例にかかる熱処理炉の全体構造を示す縦
断側面図である。

【図２】本実施例にかかる熱処理炉の要部を上側から見
た状態を拡大して示す一部破断斜視図である。

【図３】本実施例にかかる熱処理炉の全体構造を拡大し
て示す横断面図である。

【図４】従来例にかかる熱処理用匣の構造を示す一部破
断斜視図である。

【図５】従来例にかかる熱処理炉の全体構造を示す縦断
側面図である。

【符号の説明】

１ 熱処理炉（連続式熱処理炉） ２ 炉体 ３ 台板 ３ａ Ｖ形溝 ４ セラミックチェーン（無端伝動体） ６ 天井壁 ７ 側壁 Ｓ セラミック板（処理物）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 処理物（Ｓ）の搬送経路を取り囲んで設
   けられた炉体（２）と、炉長方向に沿って並列配置さ
   れ、かつ、処理物（Ｓ）そのものが載置される複数枚の
   台板（３）と、炉幅方向に沿って並列配置されたうえで
   炉長方向の前後に位置する台板（３）の側部同士を連結
   し、かつ、これらの台板（３）を炉長方向に沿って搬送
   する一対の無端伝動体（４）と、炉体（２）内の上部位
   置に配設されて台板（３）上に載置された処理物（Ｓ）
   を取り囲む天井壁（６）とを備えていることを特徴とす
   る連続式熱処理炉。
2. 【請求項２】 炉体（２）内の側部位置には側壁（７）
   が立設されており、これらの側壁（７）と炉体（２）と
   の間に無端伝動体（４）が配置されていることを特徴と
   する請求項１に記載の連続式熱処理炉。
3. 【請求項３】 処理物（Ｓ）は円形のセラミック板であ
   り、台板（３）の表面には垂直姿勢で載置されたセラミ
   ック板それぞれの側面を２点支持するＶ形溝（３ａ）が
   炉幅方向に沿って形成されていることを特徴とする請求
   項１または請求項２に記載の連続式熱処理炉。