JPH0842975A - トンネル式焼成炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 セラミック素子焼成炉の冷却速度をコントロ
ールして、セラミック素子の機能特性の向上と歩留まり
の向上を図る。 【構成】 炉の前後に出入口を有するトンネル式焼成炉
において、処理品の搬送手段として炉の前半にプッシャ
装置、後半に自走ローラおよびプッシャ装置から自走ロ
ーラへの受渡しとしてのワンウェイローラを具備し、冷
却帯での処理品の冷却速度のコントローラを、温度調節
計の出力信号によりブロワの冷却風量、ローラの搬送速
度のコントロールにより行なう。

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素子等の電子
部品の焼成に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来セラミック素子等の電子部品を大量
に焼成する炉としては、セラミック質の台板の上にセラ
ミック質のサヤをのせ、その中にセラミック質のセッタ
ーを敷き、処理品を積載して、これを炉内に送り込む油
圧又はネジ式のプッシャを備えたプッシャ式トンネル炉
が用いられている。一方、セラミック素子はその素子の
種類例えばコンデンサ、圧電素子、焦電素子、サーミス
タ、レジスタ等はその特性・機能を十分発揮させるため
には、それぞれに特有な焼成条件が必要である。トンネ
ル炉内は、入口から出口に向って各種素子の焼成に要求
される焼成時間即ち、乾燥、仮焼、焼結、冷却の時間、
温度勾配、保持時間、炉内雰囲気、炉内圧等を各種制御
機器を用いて調整している。しかしながら、最近のセラ
ミック素子では、より高機能の素子を得るため、素子の
焼結後の冷却速度を自由に制御できる炉が必要条件にな
ってきている。現状では炉の冷却帯の炉壁厚さを極単に
薄くし、またその部分にこれまで挿入していなかった熱
源を挿入するなどして、放熱と加熱とのバランスをコン
トロールして所定の冷却速度を得ることが行なわれてき
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、従来の方法
では一方では処理品の冷却必要条件を満たすため、冷却
帯で炉壁からの放熱を大きくし、他方で熱源を増やして
加熱していた。このため炉の周囲への放散熱量が大きく
なって周囲の環境を阻害し、また電源装置を新たに設け
る必要があるなど設備費のアップの一因となっている。
又他の方法としては、外部から冷却帯に冷風を一定量導
入して、加熱源とあわせて処理品の冷却速度をコントロ
ールする方法も行われているが、この場合エネルギーロ
スが増加してしまう傾向にあり、ランニング電力が増加
するという問題があった。本発明は以上のような問題点
を解消させ、安価な設備費で、効率のよい処理品の冷却
速度をコントロールするトンネル式焼成炉を提供するこ
とを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明のトン
ネル式焼成炉は、炉の前半部の搬送にプッシャ装置を設
け、炉の後半部の搬送に自走するセラミック質のローラ
を設け、プッシャ搬送と自走ローラ搬送とがラップする
部分に、プッシャの推力によって進行方向へのみ自由に
回転するワンウェイローラを取り付ける。さらに炉の冷
却帯では、温度調節計の出力信号を用いて、ブロワの回
転数制御又はダンパの開度制御により冷却風量を、ロー
ラの回転数制御により処理品の搬送速度を変化させるこ
とによって処理品の冷却速度をコントロールすることを
特徴とする。

【０００５】

【作用】本発明を図面により説明する。図４は従来の代
表的なトンネル式焼成炉の横断面図、図５はその縦断面
図で、台板２は入口から出口まで密着状態で移動し、Ａ
−Ａ′断面に示す冷却帯４において、炉底からブロワ１
５により矢印に示すような冷風を送り込み、処理品３が
冷却される構造になっている。図１、図２は本発明の一
実施例を示す断面図で、これにより説明する。トンネル
式焼成炉１において、台板２に積載された処理品３はプ
ッシャ（図示せず）にて所定の搬送速度で炉内に搬送さ
れる。台板２がトンネル式焼成炉１の焼結体５を通過し
た直後にワンウェイローラ７の上に押込まれる。ワンウ
ェイローラ７は進行方向にフリーに回転するもので、こ
の上に台板２がプッシャで送られた後、検知スイッチ例
えば光電管（図示せず）等の検知により、ワンウェイロ
ーラ７及び後続のローラ６をプッシャによる搬送速度に
より速い速度で回転させ、台板２を出口側へ搬送する。
このとき、処理品の要求する冷却速度に合わせるため
に、そのゾーンの熱電対１４の温度信号により、温度調
節計（図示せず）の設定温度に一致させるために次のコ
ントロールを行う。即ち、設定温度と炉温（熱電対温
度）との間に差があるときは、温度調節計の出力信号に
より、ブロワ１５に接続されたインバータ（図示せず）
により該ブロワの回転数を変化させて冷却風量のコント
ロールを行う。又このとき、冷却風量だけではコントロ
ールできない場合は、同じく温度調節計の出力信号によ
りローラの回転数を変化させて処理品の搬送速度をコン
トロールする。又逆に処理品の移動が著しく少なく冷風
を導入しなくても炉温が設定温度よりも低い場合は、こ
のゾーンには発熱体１６もセットされており、該発熱体
で加熱することにより設定温度に保持することができ
る。このようにして、冷却帯において処理品の冷却速度
がコントロールされるのである。一方、ローラの回転数
の制御については第１制御系と第２制御系とに区分され
ており、第１制御系に比べ第２制御系のローラ回転数を
速くすることにより、処理品の冷却速度の制御範囲をさ
らに広くすることが可能である。

【０００６】

【実施例】一般に、プッシャ式トンネル炉ではせいぜい
７０〜１００℃／ｈ位の冷却速度しか得られず、特別に
工夫しても１５０℃／ｈ位が限度であった。ところが本
発明による方式を用いれば同一焼成炉長内で２００℃／
ｈ以上の冷却速度が得られるようになった。以下本発明
を実施例により説明する。 炉内寸法；幅４００ｍｍ、高さ２５０ｍｍ、長さ１４０
００ｍｍ、 プッシャ搬送速度；８００ｍｍ／ｈ、 使用発熱体；炭化珪素質発熱体２０×４００×４００ｍ
ｍ 処理品；グロス５０ｋｇ／ｈ（被焼成物ＰＴＣ素子） 電気容量；１６８ＫＷ 焼結帯温度；１４００℃ と同一仕様の従来のトンネル式焼成炉と本発明のトンネ
ル式焼成炉とで冷却速度、ランニング電力の測定をし
た。測定結果を表１に示す。

【０００７】

【表１】 上記のように本発明は冷却速度において従来の約２倍
強、ランニング電力について従来の約８９％という良好
な結果を示した。

【０００８】

【発明の効果】ＰＴＣ素子の焼成では、冷却速度と直線
性が処理品特性上不可欠であるが、従来方式では冷却手
段に無理があったため歩留まりが著しく悪く、サヤ内の
焼成可能なスペースは３５％位であった。このため残り
のスペースには、ダミーや不良品をあらかじめ用意する
必要があり、著しく効率の悪いものであった。本発明に
よる方式では焼成可能なスペースは９０％以上になり、
歩留まりも約９５％と焼成に要する費用を大きく削減で
き、焼成効率の向上に大きく貢献することができた。以
上記したように、本発明に係わるトンネル式焼成炉を用
いれば、従来処理品の焼結から冷却過程における冷却速
度、特に急速冷却、冷却途上における冷却速度の可変制
御を十分に行うことが不可能であったが、炉の冷却帯を
搬送速度の可変可能なセラミック質ローラで構成された
ローラハースにすることにより可能になり、処理品即
ち、セラミック素子の機能特性および歩留まりの著しい
向上が図れ、又焼成炉のランニング電力の低減、周囲環
境の改善等に非常に有効といえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のトンネル式焼成炉の横断面図

【図２】本発明のトンネル式焼成炉の縦断面図

【図３】本発明のプッシャ搬送からローラ搬送への乗り
移り部のローラ駆動部の縦断面図

【図４】従来の代表的なトンネル式焼成炉の横断面図

【図５】従来の代表的なトンネル式焼成炉の縦断面図

【符号の説明】

１ トンネル式焼成炉 ２ 台板 ３ 処理品 ４ 冷却帯 ５ 焼結帯 ６ ローラ ７ ワンウェイローラ ８ 軸受 ９ ローラチェン １０ 駆動用スプロケット １１ 回転軸 １２ 接続ピン １３ ワンウェイクラッチ １４ 熱電対 １５ ブロワ １６ 発熱体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 炉の前後に出入口を有するトンネル式焼
   成炉において、処理品を台板、匣鉢等に積載して炉内へ
   送り込む手段として、炉の前半部の搬送にプッシャ装置
   を設け、炉の後半部の搬送に自走するセラミック質のロ
   ーラを設けたことを特徴とするトンネル式焼成炉。
2. 【請求項２】 炉の冷却開始部以降で、温度調節計の出
   力信号を用いて、ブロワの回転数制御又はダンパの開度
   制御により冷却風量を、ローラの回転数制御により処理
   品の搬送速度を変化させることによって処理品の冷却速
   度をコントロールすることを特徴とする請求項１記載の
   トンネル式焼成炉。
3. 【請求項３】 前半部のプッシャ搬送と自走ローラ搬送
   とがラップする部分に、プッシャの推力によって進行方
   向へのみ自由に回転するワンウェイローラを取付けたこ
   とを特徴とする請求項１記載のトンネル式焼成炉。