JPS63194184A - 脱脂炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はセラミックコンデンサ等のセラミック電子部品
の製造時にセラミック成形品中に含まれているバインダ
（成形助剤）を燃焼さけるのに使用される脱脂炉に関す
る。

（従来技術） 一般に、セラミック電子部品の製造に際し、セラミック
成形品の取扱いを容易にするため、セラミック原料中に
はメチルセルロースや酢酸ビニル等のバインダが添加さ
れる。このバインダは、２５０℃ないし４００℃の温度
域で酸素と結合して消失し、いわゆる脱脂が行なイつれ
る。

従来より、この脱脂は、脱脂するセラミック成形品を耐
火性の匣鉢に収容して画形のバッチ炉やトンネル式焼成
炉に入れ、約４００℃の温度で適量の酸素を供給しつつ
ゆっくりと時間をかけてセラミック成形品中のバインダ
を燃焼させることにより行なっていた。

ところで、画形のバッチ炉やトンネル式焼成炉では、匣
鉢内に収容されているセラミック成形品の量が多いとき
や匣鉢を多段に積み重ねて炉内に収容しているような場
合には、匣鉢の中央部や匣鉢の多段積みの中心部分には
酸素が行き渡らず、これら部分では酸素欠乏状態となっ
て脱脂が不完全となるという問題があった。そして、脱
脂が不完全な状態のままでセラミック成形体を焼結させ
ると、焼結後のセラミック成形体に気泡が生じたり、反
りやクラックが生じたりする。

（発明の目的） 本願の第１および第２の発明は、脱脂するすへてのセラ
ミック成形品にガスかむらなく均一に供給され、すべて
のセラミック成形品かむらなく均一に脱脂されるように
した脱脂炉を提供することを共通の目的としている。

（発明の構成） このため、本願の第１の発明は、底部に開口を有する炉
本体と、この炉本体底部開口に対して昇降するとともに
回転駆動される炉床と、この炉床上に載置されて回転す
る被熱処理物と上記炉本体の内壁材との間にて、炉本体
の天井面から上記内壁材に沿い炉本体底部近傍に至る空
間を画成しており、この空間から上記炉本体内部に連通
ずる細孔が形成されてなる空間画成部材と、上記炉本体
の軸心部に配置され、側壁に排ガス排出穴が形成されて
なる排ガス排出パイプと、上記空間および排ガス排出パ
イプに接続され、上記炉本体外部もしくは排ガス排出パ
イプから供給されるガスを加熱して上記空間画成部材に
より画成される上記空間に送給するガス加熱源とを備え
、上記空間画成部材内の空間から上記被熱処理物に加熱
されたガスが供給されて上記被熱処理物中のバインダが
燃焼されるようにしたことを特徴としている。

上記ガス加熱源に供給されたガスは上記ガス加熱源にて
加熱された後、空間画成部材内の空間に供給され、この
空間画成部材に形成された細孔から吹き出して炉本体内
部で回転しているすべての被熱処理物に均一に当たる。

これによりすべての被熱処理物は均一に脱脂される。そ
して、この脱脂により発生した排ガスは炉本体の中心の
排出パイプから炉本体外に排出されるか、再びガス加熱
源に入って炉本体内を循環する。

また、本願の第２の発明は、底部に開口を有する炉本体
と、この炉本体底部開口に対して昇降するととも回転駆
動される炉床と、この炉床上に載置されて回転する被熱
処理物と上記炉本体の内壁材との間にて、炉本体の天井
部から炉本体底部近傍まで垂下されるとともに上記内壁
材に溶接されてなるガス供給パイプと、上記炉本体の軸
心部に配置され、側壁に排ガス排出パイプ穴が形成され
てなる排ガス排出パイプと、上記ガス供給パイプおよび
排ガス排出パイプに接続され、上記炉本体外部もしくは
排ガス排出パイプから供給されるガスを加熱して上記ガ
ス供給パイプに送給するガス加熱源とを備え、上記ガス
供給パイプから上記被熱処理物に加熱されたガスが供給
されて上記被熱処理物中のバインダが燃焼されるように
したことを特徴としている。

上記ガス加熱源に供給されたガスは上記ガス加熱源にて
加熱された後、カス供給パイプに供給され、このガス供
給パイプに形成された細孔から吹き出して炉本体内部で
回転しているすべての被熱処理物に均一に当たる。これ
によりすべての被熱処理物は均一に脱脂されろ。そして
、この脱脂により発成した排ガスは炉本体の中心の排出
パイプから炉本体外に排出されるか、再びガス加熱源に
入って炉本体内を循環する。

（発明の効果） 本願の第１の発明によれば、ガス加熱源に供給されて加
熱されたガスは空間画成部材内の空間に供給され、この
空間画成部材に形成された細孔から吹き出して炉本体内
部で回転しているすべての被熱処理物に゛ガスのよどみ
等がなく均一に当たるので、すべての被熱処理物は均一
に脱脂される。

そして、この脱脂により発生した排ガスが再びガス加熱
源に入って炉本体内を循環することにより、炉のエネル
ギー効率も向上する。

まｆコ、本願の第２の発明によれば、本願の第１の発明
が有している効果に加えて、炉本体の内壁材にガス供給
パイプが溶接されているので、炉本体の内壁材の変形も
小さくなる。

（実施例） 以下、添付の図面を参照して本発明の詳細な説明する。

本願の第１の発明に係る脱脂炉の一実施例の縦断面を第
１図に、また、そのＩＩＩ−ＩＩＩ線にｌａう断面を第
２図に示す。

上記脱脂炉ｌは、炉本体２と、この炉本体２の炉床３と
、上記炉本体２の内部に配置された空間画成部材４と、
上記炉本体２の内部で発生した排ガスを取り込む排ガス
排出パイプ５と、ガス加熱源６とを備えている。

上記炉本体２は、内部に横断面が円形の熱処理空間Ｓ１
を有し、その底部には脱脂するセラミック成形物（図示
せず。）を収容して積載した匣鉢７を出し入れするため
の底部開口８が形成されている。そして、上記炉本体２
の内壁面はステンレス等の耐熱性金属からなる内壁材９
により内張すされている。

一方、上記炉本体２の炉床３は、上記炉本体２の底部開
口８に対して、図示しない油圧機構もしくはスクリュ機
構により昇降するとともに、モータＭにより回転駆動さ
れる。すなわち、このモータ〜１の出力軸１１にプーリ
１２が設けられ、このプーリＩ２と上記炉床３の同軸中
心に設けられた回転軸１３のプーリ１４との間に■ベル
ト１５が張り渡されている。

上記炉本体２内に配置される空間画成部材４は、上記炉
本体２の内壁材つと同様に、ステンレス等の耐熱性金属
からなる。上記空間画成部材４は、炉床３上に積み重ね
られて回転する匣鉢７と上記内壁材９との間にて、炉本
体２の天井面から上記内壁材９に沿い炉本体２の底部開
口８近傍に到る空間Ｓ２を炉本体２内で画成している。

そして、この空間画成部材４には、炉本体２の上下方向
には匣鉢７の積み重ね段数に対応し、下側のものほと孔
径が大きくなった、直径が１ｍｍφないし３ｍｍφの細
孔１７が形成されている。これら細孔１７はまた、上記
空間画成部材４の周方向には、次に説明する匣鉢７の同
一段の配置個数もしくはその２ないし３倍の密度で上記
細孔Ｉ７を形成している。

上記匣鉢７は、第３図に示すように、半径がｒｌの扇形
から半径がｒｔＣ＜　ｒｌ）の扇形部分を除去し、長さ
がｒ、　−ｒ２の部分に側壁７ａ、７ａを立てたもので
ある。本実施例では、第２図に示すように、炉床３の中
心のまわりに一段当たり８個の匣鉢７が配置され、炉本
体２の熱処理空間Ｓ１の天井近くまで中心部に半径がｒ
２の円孔２１を有する外径がｒｌの円柱状に積載される
。

上記のように積載された匣鉢７により形成される円柱の
中心部の上記円孔２Ｉ内には、炉本体２の天井部分を貫
通して排ガス排出パイプ５が垂下している。この排ガス
排出パイプ５も空間画成部材４と同様に、ステンレス等
の耐熱性の金属からなり、その側面にはガス排出穴２２
が形成されている。

上記排ガス排出バイブ５および空間画成部材４と内壁材
９との間に形成される空間Ｓ２は夫々パイブ２３および
２４によりガス加熱源６に接続される。このガス加熱源
６にはまた、炉本体２の外部からガスを取り入れるため
のガス取入れ用バイブ２５が接続されている。上記ガス
加熱源６には電気ヒータ（図示仕す。）が内蔵され、上
記ガス取入れ用パイプ２５から取り入れられたガスは上
記電気ヒータで加熱され、空間画成部材４により炉本体
２内に形成される空間Ｓ、から、上記空間画成部材４の
細孔１７を通して、炉本体２内に供給される。

ガス取入れ用パイプ２５の途中には、このガス取入れ用
バイブ２５からのガスの取入れを停止し、排ガス排出パ
イプ５から排出される排ガスを再び上記ガス加熱源６に
戻すためのダンパ２６が設けられている。このダンパ２
６は、第１図において（１）で示す位置から（ＩＩ）で
示す位置になると、上記したように、排ガス排出パイプ
５から排出される排ガスが上記ガス加熱源に戻される状
態となる。

このような構成であれば、炉本体２の内部の熱処理空間
Ｓ、で、炉床３上に積み重ねられ内部にセラミック成形
物か収容された匣鉢７が炉床３とともに、０．５ないし
２　ｒｐｍで回転する一方、ガス取入れパイプ２５から
矢印Ａ、で示すように取り入れられ、ガス加熱＃ｉ６に
て加熱されて矢印Ａ。

で示すように排出された酸素を含むガスが空間画成部材
４により炉本体２の内壁材９との間に形成される空間Ｓ
２から、矢印Ａ３で示すように、上記空間画成部材４に
形成された細孔Ｉ７を通して、上記のように炉本体２の
内部で円柱状に積み重ねられて回転する匣鉢７に向かっ
て吹き込まれる。

この吹き込まれたガスは、第３図において矢印Ａｌｌで
示す向きに、匣鉢７の径方向の外側から内側に向かって
通過し、その途中で上記匣鉢７に収容されたセラミック
成形物に当たる。これにより、上記セラミック成形物が
加熱されるとともに、その内部に含まれているバインダ
がガス中の酸素と結合して燃焼してしまう。この燃焼に
より発生する排ガスは円柱状に積み重ねられた匣鉢７の
中心部の円孔２１側に矢印Ａ４で示すように排出され、
さらに、排ガス排出パイプ５のガス排出穴２２からこの
排ガス排出パイプ５を通って、矢印Ａ、で示すように、
炉本体２の外部に排出される（ダンパ２６が（Ｉ）の位
置にある場合）か、または、再びガス加熱源６に戻され
再循環する（ダンパ２６が（ｎ）の位置にある場合）。

上記実施例によれば、回転している匣鉢７に空間画成部
材４の細孔１７から酸素を含む加熱されたガスが吹き付
けられることに加えて、第３図において矢印Ａ　１１で
示すように、径方向の外側から内側に向かってガスが通
過することができる扇形の匣鉢７を使用しているので、
匣鉢７の外側から吹き込まれたガスは、円柱状に多段に
積み重ねられた匣鉢７の外側から内側に向かって流れて
セラミック成形物に供給される。これにより、セラミッ
ク成形物へのガスの供給および排ガスの排出が非常に効
率よく行なわれ脱脂が完全に行なわれる。

また、炉本体２の内部に吹き込まれたガスはガス加熱源
６で加熱されて炉本体２内を上昇するので、炉本体下部
はどガスの密度が小さくなる傾向になるが、上記実施例
では、空間画成部材４に形成される細孔１７は炉本体２
の下部に行くほど孔径を大きくしているので、上記炉本
体２内のガス分布も均一になる。

次に、本願の第２の発明に係る脱脂炉ｌ°の実施例の縦
断面４第４図に、また、その■−■線に沿う断面を第５
図に示す。

上記脱脂炉１″は、第１図および第２図で説明した脱脂
炉１において、空間画成部材４に代えて、炉床３上に載
置されて回転するセラミック成形物と上記炉本体２の内
壁との間にて、炉本体２の天井部から炉本体２の底部近
傍まで垂下されてなる側面に細孔３２を有するガス供給
パイプ３Ｉを配置するようにしたものである。

上記各ガス供給パイプ３Ｉは、第６図に示すように、円
形の結合部材３３に各一端部が結合されて固定され、こ
の結合部材３３の内部空間Ｓ３（第４図参照）およびパ
イプ２４を通して、上記ガス加熱源６に連通している。

上記各ガス供給パイプ３Ｉは、第５図に示すように、炉
本体２の内壁材９に溶接されている。

上記脱脂炉１′は、脱脂炉Ｉが存している効果に加えて
、炉本体２の内壁材９にガス供給パイプ３１が溶接され
ているので、炉本体２の内壁材９の変形ら小さくなる。

なお、上記実施例において、第１図および第２図に対応
する部分には対応する符号を付して示し、重複した説明
は省略する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願の第１の発明に係る脱脂炉の一実施例の縦
断面図、 第２図は第１図の脱脂炉のＩＩＩ−ＩＩ［線に沿う断面
図、 第３図は第１図の脱脂炉に使用される匣鉢の斜視図、 第４図は本願の第２の発明に係る脱脂炉の一実施例の縦
断面図、 第５図は第、４図の脱脂炉のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図
、 第６図は第４図の脱脂炉に使用されるガス供給バイブの
固定構造の説明図である。 Ｉ、ド・・脱脂炉、　　　２・・・炉本体、３・・炉床
、　　　４・空間画成部材、５　排ガス排出パイプ、　
６・・・ガス加熱源、７　匣鉢、　　　　８・・底部開
口、 ＩＩ・・細孔、　　　２６・・・ダンパ、３１・・ガス
供給バイブ、　　　３３・・・細孔、Ｍ・モータ、　　
　Ｓ、、Ｓ、、Ｓ３・・空間。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）底部に開口を有する炉本体と、 この炉本体底部開口に対して昇降するとともに回転駆動
   される炉床と、 この炉床上に載置されて回転する被熱処理物と上記炉本
   体の内壁材との間にて、炉本体の天井面から上記内壁材
   に沿い炉本体底部近傍に至る空間を画成しており、この
   空間から上記炉本体内部に連通する細孔が形成されてな
   る空間画成部材と、上記炉本体の軸心部に配置され、側
   壁に排ガス排出穴が形成されてなる排ガス排出パイプと
   、上記空間および排ガス排出パイプに接続され、上記炉
   本体外部もしくは排ガス排出パイプから供給されるガス
   を加熱して上記空間画成部材により画成される上記空間
   に送給するガス加熱源とを備え、 上記空間画成部材内の空間から上記被熱処理物に加熱さ
   れたガスが供給されて上記被熱処理物中のバインダが燃
   焼されるようにしたことを特徴とする脱脂炉。
2. （２）底部に開口を有する炉本体と、 この炉本体底部開口に対して昇降するとともに回転駆動
   される炉床と、 この炉床上に載置されて回転する非熱処理物と上記炉本
   体の内壁材との間にて、炉本体の天井部から炉本体底部
   近傍まで垂下されるとともに上記内壁材に溶接されてな
   るガス供給パイプと、上記炉本体の軸心部に配置され、
   側壁に排ガス排出パイプ穴が形成されてなる排ガス排出
   パイプと、 上記ガス供給パイプおよび排ガス排出パイプに接続され
   、上記炉本体外部もしくは排ガス排出パイプから供給さ
   れるガスを加熱して上記ガス供給パイプに送給するガス
   加熱源とを備え、 上記ガス供給パイプから上記被熱処理物に加熱されたガ
   スが供給されて上記被熱処理物中のバインダが燃焼され
   るようにしたことを特徴とする脱脂炉。