TWM516152U - 匣缽組件（第一案） - Google Patents

Description

匣缽組件(第一案)

本新型是有關於用以組裝匣缽的組件，匣缽是使用於例如燒製陶瓷、金屬、粉末煅燒或隔離發泡體製造的高溫處理中。

匣缽是陶瓷、盒狀容器，在燒製瓷器時於窯爐內用來封圍或保護製品，或者在粉末煅燒時用來容納待煅燒粉末，或在隔離發泡體製造時用來容納負載物，或在金屬熱處理中。傳統上，匣缽主要是由耐火黏土製成。匣缽被用來保護或防護其負載物免於明火、煙、氣體以及窯爐渣損害。新型的匣缽是由各種類型的特製陶瓷(諸如氧化鋁陶瓷、堇青石陶瓷、模來石陶瓷、氧化鋯陶瓷、氧化鎂陶瓷、氧化鋁-氧化鎂尖晶石陶瓷、熔融矽石陶瓷、鈦酸氧化鋁陶瓷與碳化矽陶瓷)製成。

傳統上，匣缽於商業用途中經常包含堅硬的矩形單一結構，有一個開放頂部用於容納置放其中以供後續燒製的未燒製陶瓷物件。此等匣缽被改造成在燒製用窯爐內垂直存放。習用匣缽在它們受到極端溫度變化時有膨脹 並收縮的傾向，而且它們通常會改變外型，使其難以堆疊，或著它們甚至會破損。要修復此等匣缽在經濟上是不可行的。

在許多情況下，匣缽被使用於涉及極快速加熱與冷卻的熱處理中，以使得匣缽內出現高的溫度梯度而造成碎裂。在大體上為盒狀立方體的情況下，這意味著在實施上有尺寸上限，儘管更大的匣缽尺寸將會是有需要的。此外，在極端溫度下的耐腐蝕性也是匣缽的一個常見問題。

US 4,008,997揭示由方形底盤部以及四個相同壁部組成的陶匣缽，其中該等壁部各自包含一個在一端的凸緣與一個在一相反端的凸緣容納槽口，以及一底盤支撐凸緣。該等壁部呈強制鏈鎖接合以使得它們形成一個以方形為基礎的容積且底盤部降至該方形底部這樣的方式來組裝。因為底板甚少被支撐該底盤支撐凸緣上，所以組裝的匣缽不穩。此外，無法避免底部與壁部之間出現空隙，使其不適用於特定負載物，例如在粉末煅燒中。儘管在該等凸緣以及凸緣容納槽口之間視情況出現了意欲防止熱應力而形成的空隙，這還是無法解決匣缽尺寸上限的問題。

因此，現有技藝構成了一個問題。

依據隨附申請專利範圍，上述缺點為本新型所 克服。

在一個具體例中，本新型提供一種供在高溫運用中時使用之匣缽的組件，其包含一矩形基座元件，以及第一與第二組的兩個矩形壁元件。依據本新型，該矩形基座元件包含在兩個相對側上用於與在該兩個相對側處之第一組矩形壁元件的兩個矩形壁元件相連接的連結件。該第一組的兩個矩形壁元件各自包含一個在第一緣處用以與在該兩個相對側處之矩形基座元件相連接的連結件，且第一組的兩個矩形壁元件各自包含兩個在相對於該第一緣之第二緣以及鄰近該第一組之矩形壁元件的第二緣的每一緣的凹槽。該第二組的兩個矩形壁元件各自包含兩個從矩形壁元件之兩個相鄰角突出之耳，供用於與該第一組之矩形壁元件的凹槽相連接。在組裝狀態下，依據本新型之組件提供一個盒狀匣缽，其在頂部為開放的且其中該矩形基座元件部分形成基座而該等矩形壁部形成外壁。

在一個具體例中，該第一組的兩個矩形壁元件與其該等連結件一起具有一個基本上為L型的橫斷面。此型為呈組裝狀態的匣缽提供增加的穩定性。

在一個具體例中，該矩形基座元件以及該第一組之兩個矩形壁元件的連結件為沿著該基座之個別側以及該等壁元件之緣延伸的縱向連結件，且該等連結件是用於 在組裝狀態下形成強制鏈鎖接合的配合型連結件。該等配合型連結件可以經設計用於當形成強制鏈鎖接合時留下一個空隙，而該空隙可以使用陶瓷膠予以封填。此等連結件以及陶瓷膠為呈組裝狀態的匣缽提供增加的穩定性。

在一個具體例中，第一組之兩個矩形壁元件的凹槽以及第二組之該兩個矩形壁元件的耳經塑型成在組裝狀態下形成強制鏈鎖接合。為使此發生，凹槽必須在鄰近其壁元件之緣端的位置處，以使得在組裝狀態下該等耳自該第二組的矩形壁元件的相鄰角突入該第一對之凹槽。

在一個具體例中，該矩形基座元件以及該等組之兩個矩形部分包含銷孔，而該組件進一步包含陶瓷銷。該基座部以及第一組之壁部中的銷孔經設置，以使得該第二組之矩形壁部可在組裝狀態下藉助於該等陶瓷銷而緊固至該矩形基座元件以及第一組之兩個矩形部。這增進匣缽在組裝狀態下的穩定性以及耐腐蝕性。

在一個具體例中，該第一組的兩個矩形部包含一在其第一緣處的縱長延伸部，在組裝狀態下相對於該等連結件且平行於該矩形基座元件。這些延伸部在組裝狀態下於使用時(使用時為例如當透過輥道窯在輥道上行進時)充作與相鄰匣缽的間隔件，並且保護組裝的匣缽在碰撞的情況下免於物理毀損。

在一個具體例中，該矩形基座元件以及該等矩形壁元件中的任一或多者可由數個子部分所組成，其在組裝狀態下是透過子連結件而連接。該等子連結件可以是配合型連結件，類似於該矩形基座元件以及第一組之矩形壁元件之間之連接件，用以在組裝狀態下形成強制鏈鎖接合。這在組裝狀態下增進耐熱性。

在一個具體例中，該矩形基座元件，及/或該等矩形壁元件可以由空心壓出部件，或實心部件，或其組合所製成。空心壓出部件具有較輕的優點，但因此其熱容以及對熱衝擊的抗性也會降低，而實心部件則具有較為增進的物理穩定性及耐腐蝕性。

在一個具體例中，該組件的元件可由碳化矽、氮化矽、堇青石、氧化鋁、氧化鋁-氧化鎂尖晶石、氧化鎂、氧化鋯、矽酸氧化鋯、矽酸氧化鋁、鈦酸氧化鋁、熔融矽石，或其混合物或組合所製成。

依據本新型之組件所組裝的匣缽亦為本新型的一部分。依據本新型之匣缽為可堆疊的且該組件之元件間的任何交接處可以使用封填劑予以封填，封填劑為例如陶瓷膠。

1、1'、1''、1'''‧‧‧矩形基座元件

2、2'‧‧‧第一組之矩形壁元件

3、3'‧‧‧第二組之矩形壁元件

11、11'、11''、11'''‧‧‧矩形基座元件的縱向連結件

12、12'‧‧‧第一組之矩形壁元件的縱向連結件

13、13'‧‧‧第二組之矩形壁元件的耳

14、14'‧‧‧第一組之矩形壁元件的凹槽

15‧‧‧陶瓷銷

16、16'‧‧‧縱向延伸部

現將藉由例示說明本新型之具體例並且參照 附圖來說明本新型。

第1圖顯示依據本新型之組件在組裝狀態下的一示意代表圖；第2圖顯示切過一部分自依據本新型之組件組裝的盒狀匣缽的示意代表圖；第3圖顯示依據本新型之組件呈部分組裝狀態的示意代表圖；第4圖顯示依據本新型之組件的示意代表圖，其中矩形基座元件是由三個經子連結件所連接的子部分所構成。

第1圖顯示依據本新型之盒狀匣缽，如同自依據本新型之組件所組裝。如圖所示，矩形基座元件1以及第一組之矩形壁元件2、2'是透過在該矩形基座元件1之相對側與該每一第一組之矩形壁元件2、2'的一緣，配合縱長連結件11、11'、12、12'而連接。亦顯示在使用時作為間隔件用以保護與相鄰匣缽隔開的縱長延伸部16、16'。這在第2圖中顯示的更為詳細。如第3圖中所示，第二組之矩形壁元件3、3'透過耳13、13'與凹槽14、14'而連結至第一組之矩形壁元件2、2'。

由此可知，依據本新型之組件，可獲得具有尺寸更大的匣缽盒而沒有已知形成裂縫或甚至匣缽在使用期 間因為熱衝擊而破裂的問題。這個原因似乎是匣缽的部件在組裝狀態下以鬆散或有彈性的方式連接，其確保部件的自由熱膨脹且避免高內部應力的發生。依據本新型，可獲得具有尺寸至多達1000mm x 800mm x 200mm的盒狀匣缽，其在使用期間的耐熱性已有所改善並且因而增進耐用性。

如本文所述之矩形基座元件1可具有矩形或方形外型。矩形基座元件的尺寸可以改變，但需適於組件中的矩形壁元件2、2'、3、3'的尺寸。例如，矩形基座元件的尺寸可為約600mm x 600mm，或約800mm x 600mm，且至多達約1000mm x 800mm。

如本文所述，第一組之矩形壁元件2、2'具有基本上為矩形的外型。但應注意，結合在縱向上與自其緣之一呈直角延伸之連結件12、12'，該第一組之矩形壁元件2、2'將具有實質上L型橫斷面。該第一組之矩形壁元件2、2'所形成的壁在組裝狀態下將會是直角壁。由該第一組之矩形壁元件2、2'所形成之直角壁的尺寸於組裝狀態下可以改變，但需適於該矩形基座元件1及該第二組之矩形壁元件3、3'的尺寸。例如，尺寸可為約600mm x 150mm或約600mm x 200mm或約800mm x 200mm，或至多達約1000mm x 200mm。

如本文所述，第二組之矩形壁元件3、3'具有基本上為矩形的外型。由第二組之矩形壁元件3、3'所形成之直角壁的尺寸於組裝狀態下可以改變，但需適於該矩形基座元件及該第二組之矩形壁元件2、2'的尺寸。例如，尺寸可為約600mm x 150mm或約600mm x 200mm或約800mm x 200mm，或至多達約1000mm x 200mm。

依據本新型，矩形基座元件1與第一組矩形壁元件2、2'之間的連結件11、11'、12、12'可為沿著該矩形基座元件1之側以及該第一組之矩形壁元件2、2'之一緣分別縱向設置的重疊部。該等重疊部可經塑型以使得它們可以藉由配合而連扣，以在組裝狀態下形成強制鏈鎖接合。連接可以是滑動連接。已發現，這樣的一種連接在不同元件之間留下充分彈性以避免熱衝擊，然而同時在組裝狀態下提供盒狀匣缽良好的物理穩定性。這顯示於第2圖中。

配合元件之間的空隙可以使用諸如陶瓷膠的封填組成物予以封填。這改善了組裝匣缽的密封特性，其在微粒負載物的情況下尤其重要，例如用於粉末煅燒，然而同時在熱應力的情況下，若有損壞發生將限於封填劑而不是匣缽的結構元件。

如可在第1圖與第3圖中所見，該第一組與第二組之矩形壁元件2、2'、3、3'之耳13、13'及凹槽14、14' 分別地設置，以使得當形成盒狀匣缽時，它們在組件的組裝狀態下相互連結。該等耳13、13'經設置以使得它們延伸超過該第二組矩形壁元件3、3'之緣到達其可延伸至該第一組矩形壁元件2、2'之對應凹槽14、14'中，而在組裝狀態下達到強制鏈鎖接合這樣的程度。耳以及凹槽的位置與尺寸相對應地經調整。已發現，這個具體配置將使用期間的熱應力降至最低，同時在組裝狀態下提供盒狀匣缽良好的物理穩定性。

如第2圖及第3圖中所示，該第一組矩形壁元件2、2'以及該矩形基座元件1可進一步包含用於透過陶瓷銷15、15'將該第二組之矩形壁元件緊固的銷孔。該等銷孔沿著所述元件的線設置，使該第二組之矩形壁元件3、3'組裝形成盒狀匣缽時作為定位。具體而言，該等銷孔可呈固定間距沿著該等線而設置，包括實施上盡可能靠近該第一組之矩形壁元件形成之矩形壁。當以銷在對應銷孔中的方式來組裝時，組裝之盒狀匣缽的穩定性獲得改善，且在銷與銷孔的介面處產生額外彈性以降低熱應力。銷孔與銷之間的空隙可使用封填組成物予以封填，封填組成物為諸如陶瓷膠。這進一步改善組裝匣缽的密封特性，其在微粒負載物的情況下至為重要(例如用於粉末煅燒)，同時在熱應力的情況下，任何發生的損壞將侷限在封填劑，而非匣缽 的結構元件。

依據本新型，組件的不同元件是由習於技藝者所熟知的適當材料製成，諸如碳化矽、氮化矽、堇青石、氧化鋁、氧化鋁-氧化鎂尖晶石、氧化鎂、氧化鋯、矽酸氧化鋯、矽酸氧化鋁、鈦酸氧化鋁、熔融矽石，或其混合物。組件中的不同元件可由不同材料製成，以獲得材料的組合。該等材料可根據特定要求來選定，諸如所欲熱型態、最高溫度、負載物質量、負載物材料或負載物一致性，諸如固體或微粒。依據本新型，組件之元件材料可進一步經耐腐蝕性材料塗覆，以增進使用期間的耐腐蝕性。

如可由第4圖可知，該基座元件可由不同子部分1'、1''、1'''形成，在組裝狀態下透過連結件11''、11'''連接在一起。此等連結件和基座1與該第一組壁元件2、2'之間的連結件在結構上相似或相同。這同樣也適用於第一及/或第二組之壁元件2、2'、3、3'。這尤其適用於大型元件的情況中，因為其增進元件的耐熱性並因而增加組裝匣缽的耐用性。在這個情況下，連結件之間所形成的空隙也可使用封填劑(諸如陶瓷膠)予以封填。

依據本新型，組件的各種元件可以是空心壓出元件或實心元件。也可使用空心元件與實心元件的組合。實心元件傾向於具有增進的物理穩定性，而空心元件傾向 於具有增進的熱穩定性。例如在重負載物要求的情況下，採用實心基座元件以增進其強度是有利的。關於需要快速加熱與冷卻的材料，空心元件可能是有利的。

應注意，本揭示內容包括本文所提到的特徵及/或限制條件的任一種組合，除了彼此排斥的特徵組合以外。前述說明是關於本新型的特定具體例供說明其為目的。但是，對於習於技藝者來說，關於本文所述之具體例的許多修飾及變化是清楚可行的。所有此等修飾以及變化意欲落在如隨附申請專利範圍定義之本新型範疇內。

2、2'‧‧‧第一組矩形壁元件

3、3'‧‧‧第二組矩形壁元件

11、11'、12、12'‧‧‧縱長連結件

11"、11'''‧‧‧連結件

Claims (15)

1. 一種提供在高溫運用時使用之匣缽的組件，其包含一矩形基座元件(1)，以及第一與第二組的兩個矩形壁元件(2、2'、3、3')，其中：該矩形基座元件(1)包含在兩個相對側上用於與在該兩個相對側處之第一組的兩個矩形壁元件(2、2')相連接的連結件(11、11')，該第一組的兩個矩形壁元件(2、2')各自包含一個在第一緣處用以與在該等兩個相對側處之矩形基座元件(1)相連接的連結件(12、12')，且第一組的兩個矩形壁元件(2、2')各自包含兩個在相對於該第一緣之第二緣以及鄰近該第一組之該等矩形壁元件(2、2')的第二緣的每一緣的凹槽(14、14')，以及該第二組的兩個矩形壁元件(3、3')各自包含兩個從矩形壁元件(3、3')之兩個相鄰角突出之耳(13、13')，供用於與該第一組之矩形壁元件(2、2')的該等凹槽(14、14')相連接。
2. 如申請專利範圍第1項所述之組件，其中在組裝狀態下，匣缽為盒狀匣缽。
3. 如申請專利範圍第1項所述之組件，其中該第一組的該等兩個矩形壁元件(2、2')與其該等連結件(12、12')一起具有一個基本上為L型的橫斷面。
4. 如申請專利範圍第1項所述之組件，其中該矩形基座元件(1)以及該第一組之兩個矩形壁元件(2、2')的該等連結 件(11、11'、12、12')為沿著該等側以及該等緣延伸的縱向連結件，且其中該等連結件(11、11'、12、12')是用於在組裝狀態下形成強制鏈鎖接合的配合型連結件。
5. 如申請專利範圍第4項所述之組件，其中該等配合型連結件(11、11'、12、12')經設計用於當形成強制連接時留下一個空隙，而該空隙可以使用陶瓷膠予以封填。
6. 如申請專利範圍第1項所述之組件，其中該第一組之該等兩個矩形壁元件(2、2')的該等凹槽(14、14')以及該第二組之該等兩個矩形壁元件(3、3')的該等耳(13、13')經塑型成用以在組裝狀態下形成強制鏈鎖接合。
7. 如申請專利範圍第1項所述之組件，其中該矩形基座元件(1)以及該第一組與第二組之該等兩個矩形壁元件(2、2'、3、3')包含銷孔，該組件進一步包含陶瓷銷(15)，其中該銷孔經設置，以使得該第二組之兩個矩形壁元件(3、3')使用該等陶瓷銷(15)而緊固至該矩形基座元件(1)以及該第一組之該等兩個矩形壁元件(2、2')。
8. 如申請專利範圍第7項所述之組件，其中該矩形基座元件(1)以及該第一組與第二組之該等矩形壁元件(2、2'、3、3')是由耐腐蝕性材料製成。
9. 如申請專利範圍第1項所述之組件，其中該第一組的該等兩個矩形壁元件(2、2')包含一在其該第一緣處的縱長延伸部(16、16')，在組裝狀態下相對於該等連結件(12、12')且平行於該矩形基座元件(1)。
10. 如申請專利範圍第1項所述之組件，其中該矩形基座元件(1)以及該等矩形壁元件(2、2'、3、3')中的一或多者是由數個子部分所組成，其在組裝狀態下是透過子連結件(11'、11''、11''')而連接。
11. 如申請專利範圍第10項所述之組件，其中該等子連結件(11'、11''、11''')是用以在組裝狀態下形成強制鏈鎖接合的配合型連結件。
12. 如申請專利範圍第1項所述之組件，其中該矩形基座元件(1)，及該等矩形壁元件(2、2'、3、3')是由空心壓出部件，或實心部件，或其組合所製成。
13. 如申請專利範圍第7項所述之組件，其中該矩形基座元件(1)、該等矩形壁元件(2、2'、3、3')以及該等陶瓷銷(15)是由碳化矽、氮化矽、堇青石、氧化鋁、氧化鋁-氧化鎂尖晶石、氧化鎂、氧化鋯、矽酸氧化鋯、矽酸氧化鋁、鈦酸氧化鋁、熔融矽石，或其混合物或組合所製成，且視情況以耐腐蝕性材料包覆。
14. 一種供在高溫運用時使用之匣缽，其包含前述申請專利範圍第1項至第13項中任一項所述的組件。
15. 如申請專利範圍第14項所述之匣缽，其中所有內部邊緣是使用封填劑予以封填，封填劑為諸如陶瓷膠。