JP2007192516A - 陶芸窯の炉壁の構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 方形状の炉壁を備えた陶芸窯において、左右両側壁と背壁との接合部の耐久性を向上させ、長期にわたって高信頼性を維持できる炉壁の構造を提供することを目的とする。
【解決手段】 連結部Ｒにおける両側壁８、１６と背壁１８との端部が、相対向し焼成室Ｑの内方から外方に傾斜する斜面状に形成され、背壁１８が両側壁８、１６に向かってスライドして両側壁８、１６の端部に背壁１８の両端部が嵌合するように構成され、且つ、両側壁８、１６と背壁１８の斜面同士が圧着するように背壁１８を両側壁８、１６に向って付勢するボルト３１を備え、ボルト３１を回転して付勢力を調整できるように構成されている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、陶芸作品を焼成する陶芸窯における炉壁の構造に関する。

従来、焼成室を備えた焼成炉において、焼成室の周壁が、複数の耐熱煉瓦をモルタールを介して積み重ね、接着して構成されたものがある（例えば、特許文献１、２参照）。また、この焼成炉において、焼成室が方形状に構成されて、周壁を構成する両側壁と背壁の互いの端部がモルタールで接着されているものがある。

そして、陶芸窯は、陶芸作品の素焼き、本焼き、上絵素焼き等の各種の焼成に用いられ、焼成炉を構成する炉壁に繰り返し熱負荷を受けるので、炉壁には熱負荷に対する耐久性が要求されている。
特開２００３−１９３０５９号公報 特開２０００−２５６７１５号公報 特開平６−１４７７７２号公報

しかしながら、側壁と背壁とをモルタルを用いて接着して方形状の炉壁を形成した陶芸窯によれば、陶芸作品の焼成に伴う熱負荷によって、側壁と背壁との接合を損なう虞があり、さらに改善の余地があった。

つまり、従来の陶芸窯は、特に方形状に形成された焼成炉において、焼成に伴って炉壁を構成する煉瓦に熱膨張や熱収縮が繰り返されて、側壁と背壁との接合部に剥離、亀裂、間隙等の損傷が生じる虞があった。

そこで、本発明は、方形状の炉壁を備えた陶芸窯において、左右両側壁と背壁との接合部の耐久性を向上させ、長期にわたって高信頼性を維持できる炉壁の構造を提供する。

かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、左右の両側壁と該両側壁に直交する背壁とを連結して方形状の焼成室を備えた陶芸窯の炉壁の構造において、前記連結部における前記両側壁と前記背壁との端部が、相対向し焼成室の内方から外方に傾斜する斜面状に形成され、前記背壁が前記両側壁に向かってスライドして前記両側壁の端部に前記背壁の両端部が嵌合するように構成され、且つ、前記両側壁と前記背壁の斜面同士が圧着するように前記背壁を前記両側壁に向って付勢する付勢部材を備え、前記付勢部材が前記付勢力を調整できるように構成されていることを特徴とする。

請求項１に記載の陶芸窯の炉壁の構造によれば、連結部における両側壁と背壁との端部が、相対向し焼成室の内方から外方に傾斜する斜面状に形成され、背壁が両側壁に向かってスライドして両側壁の端部に背壁の両端部が嵌合するように構成され、且つ、両側壁と背壁の斜面同士が圧着するように背壁を両側壁に向って付勢する付勢部材を備え、付勢部材が付勢力を調整できるように構成されているので、左右両側壁と背壁との接合部の耐久性を向上させ、長期にわたって高信頼性を維持できる。

つまり、請求項１に記載の陶芸窯の炉壁の構造によれば、背壁を両側壁に向って付勢する付勢力を調整できるので、両側壁と背壁との接合部に剥離、亀裂、間隙等の損傷が生じることがないように付勢力を調整し、接合部の耐久性を向上できる。また、請求項１に記載の陶芸窯の炉壁の構造によれば、繰り返して熱負荷を受けることによって両側壁と背壁との接合部に熱膨張及び収縮が発生しても、付勢部材の付勢力を調整して接合部の間隙や損傷の発生を低減することができる。

また、請求項１に記載の陶芸窯の炉壁の構造は、請求項２に記載の発明のように、前記両側壁の斜面と前記背壁の斜面との間に柔軟性を有する断熱材が備えることにより、両側壁と背壁との接合部の密閉度を向上できるとともに機械的応力を緩和でき、長期にわたって接合部及び炉壁の耐久性を維持できる。

また、請求項２に記載の陶芸窯の炉壁の構造は、請求項３に記載の発明のように、前記断熱材をセラミックファイバーから成るウール材で構成することにより、接合部における耐熱性及び断熱性を良好に維持できる。

また、前請求項１乃至請求項３の何れか記載の陶芸窯の炉壁の構造は、請求項４に記載の発明のように、前記背壁が、上下に積み重ねられた複数の煉瓦と、前記複数の煉瓦の外周面に積層された耐熱ボードとによって構成され、前記付勢部材が、前記耐熱ボードを前記両側壁に向かって付勢するように構成されていることにより、付勢部材によって直接煉瓦を付勢するよりも、付勢部材によって煉瓦に加えられる局部的な応力を緩和できて、炉壁の耐久性を良好に維持できる。

また、請求項４に記載の陶芸窯の炉壁の構造は、請求項５に記載の発明のように、前記付勢部材が、軸方向が前記耐熱ボードの外面に沿って配設された梁部材と、当該陶芸窯の本体に羅合して支持され、その先端が前記梁部材に対向する位置に設けられた複数のボルトとを備え前記ボルトを回転させることによって、前記梁部材を前記背壁に付勢するように構成されていることにより、背壁を両側壁に向かって付勢でき、その付勢力を自在に調整できる。

本発明の陶芸窯の炉壁の構造は、連結部における両側壁と背壁との端部が、焼成室の内方から外方に向かって広がる斜面を成して構成され、背壁が両側壁に向かってスライド自在に支持され、両側壁と背壁の斜面同士が当接するように、背壁を両側壁に向って付勢する付勢部材を備え、付勢部材が付勢力を調整できるように構成されているので、両側壁と背壁との接合部の耐久性を向上させ、長期にわたって高信頼性を維持できる。

つまり、本発明の陶芸窯の炉壁の構造は、背壁を前記両側壁に向って付勢する付勢力を調整できるので、両側壁と背壁との接合部に剥離、亀裂、間隙等の損傷が生じることがないように付勢力を調整し、接合部の耐久性を向上できる。また、本発明の陶芸窯の炉壁の構造は、、繰り返して熱負荷を受けることによって両側壁と背壁との接合部に熱膨張及び収縮が発生しても、付勢部材の付勢力を調整して接合部の間隙や損傷の発生を低減することができる。

また、本発明の陶芸窯の炉壁の構造は、両側壁の斜面と背壁の斜面との間に柔軟性を有する断熱材が備えることにより、両側壁と背壁との接合部における密閉度を向上できるとともに機械的応力を緩和でき、長期にわたって接合部及び炉壁の耐久性を維持できる。また、この際、断熱材をセラミックファイバーから成るウール材で構成することにより、接合部における断熱性及び耐熱性を良好に維持できる。

また、本発明の陶芸窯の炉壁の構造は、背壁が、上下に積み重ねられた複数の煉瓦と、複数の煉瓦の外周面に積層された耐熱ボードとによって構成され、付勢部材が、耐熱ボードを両側壁に向かって付勢するように構成されていることにより、付勢部材によって直接煉瓦を付勢するよりも、付勢部材によって煉瓦に加えられる局部的な応力を緩和できて、炉壁の耐久性を良好に維持できる。

また、本発明の陶芸窯の炉壁の構造は、付勢部材が、軸方向が耐熱ボードの外面に沿って配設された梁部材と、当該陶芸窯の本体に羅合して支持され、その先端が梁部材に対向する位置に設けられた複数のボルトとを備えボルトを回転させることによって、梁部材を前記背壁に付勢するように構成されていることにより、背壁を両側壁に向かって付勢でき、その付勢力を自在に調整できる。

次に、本発明の陶芸用電気窯の一実施例を図面にもとづいて説明する。図１は、本発明の一実施例の陶芸窯の扉の構造が適用された陶芸用電気窯の正面図、図２は、同実施例の陶芸用電気窯の右側面図、図３は、図１中のＸ−Ｘ断面図、図４は、同実施例の陶芸用電気窯の左側面図、図５は、同実施例の陶芸用電気窯における背面方向から外装部材を外して表した背面図、図６は、図５中のＹ−Ｙ断面図である。

図１〜図４に表したように、陶芸用電気窯１は、正面側方を開口して方形状に形成された焼成炉２、焼成炉２の側部に開閉自在に装着された横扉（本発明における扉である。）３、横扉３内に収納されて焼成炉２内の温度を制御する温度制御装置４、焼成炉２を床面に支持する脚体５、ガス抜き孔９、焼成炉２内に還元ガスを噴射するバーナ装置５０等を備えている。

焼成炉２は、その外周に沿って格子状に組まれた支柱２４によって支持され、耐熱ボード２２、２３が、間隙Ｓを介して、外装部材２７、２８、２９、３０により覆われている。

また、図３に表したように、陶芸用電気窯１は、焼成炉２内に温度制御装置４を介して通電され、発熱して焼成炉２内を加熱する電気ヒータ６ａ、６ｂ、６ｃを備えている。電気ヒータ６ａ、６ｂ、６ｃは、アルムニウムとクロムの合金線（パイロマックス）を螺旋状に巻いて形成され、電気ヒータ６ａが焼成炉２の側壁８、１６に沿って配設され、電気ヒータ６ｂが焼成炉２の底壁に沿って配設され、電気ヒータ６ｃが横扉３の内壁に沿って配設されている。

図２、図４に表したように、外装部材２７、２８には、複数の通気孔２７ｇ、２８ｇ等が形成され、外装部材２９、３０にも図示されない通気孔が形成されている。また、図２に表したように、右側壁側における間隙Ｓ内には温度制御装置４を作動させるための電気回路部品３２が収納され、電気回路部品３２が、ケーブル３３を介して、温度制御装置４に接続されている。

図２に表したように、横扉３は、一端が、焼成炉２に固定された上下二つの軸受け１０、１１に、支軸７を介して図３中Ｒ方向に揺動自在に係合し、他端側には、オペレータが扉３を開閉する際に把持する取手（図１中の符号１２）が備えられている。

また、図１に表したように、横扉３は、焼成炉２の開口部を閉鎖する際に、ハンドル１３、１４によって、そのロック及び解除が成されるように構成されている。詳しくは、横扉３は、ハンドル１３、１４が支軸１５に揺動自在（図３のＵ方向に揺動する。）に係合しており、オペレータが、焼成炉２の開口部の閉鎖位置において、ハンドル１３、１４を支軸１５を支点にして前方向に揺動させ、横扉３から突出した係止片（図４中の符号２０）にハンドル１３、１４を係合させることによりロックされ、一方、ハンドル１３、１４を後方向に揺動させることにより、ロックが解除されるように構成されている。

また、図３に表したように、横扉３は、厚み方向の内方に位置する第一の扉３Ａと外方に位置する第二の扉３Ｂとによって構成され、第一の扉３Ｂの内壁に沿って電気ヒータ６ｃが装着されると共に、第二の扉３Ｂに温度制御装置４が装着されている。

第一の扉３Ａは、圧延鋼板からなる金属枠１７内に、耐熱ボード３７、３８が積層され、且つ、耐熱ボード３７を介して焼成炉２側に、耐火煉瓦４０が積層され、耐火煉瓦４０に形成した溝に沿って電熱ヒータ６ｃが装着されている。また、この電熱ヒータ６ｃは、ケーブルを介して前述の電気回路部品（図２中の符号３２）に接続されている。

また、第二の扉３Ｂが第一の扉３Ａの外面を覆うように箱形に形成されて、温度制御装置４が、第二の扉３Ｂ内に収納されてその操作部（図１中の符号４ａ）が第二の扉３Ｂの表面から突出するように構成されている。また、第二の扉３Ｂの底壁及び上壁には、複数の通気孔３ｇが形成されている。

温度制御装置４は、取り付け金具及びボルトによって第二の扉３Ｂに着脱自在に固定されている。温度制御装置４は、回路基板が内蔵されて表面には操作部４ａが設けられ、操作部４ａには、各工程の温度を設定するための温度設定キー、各工程の時間設定キー、スタート／ストップキー等が設けられている。

また、第一の扉３Ａ及び第二の扉３Ｂは、夫々の一端が焼成炉２に支持された共通の支軸７を介して、焼成炉２に回動自在に係合し、一端を支点に他端側が開放できるように構成されている。詳しくは、第一の扉３Ａの一端が、第一の扉３Ａに固定された金具３ｂ、３ｃ、３ｄを介して支軸７に係合し、第二の扉３Ｂの一端が、第二の扉３Ｂに固定された金具３ｅ、３ｆを介して支軸７に回動自在に係合し、支軸７が焼成炉２に固定された軸受け１０、１１に回動自在に係合している。

また、第一の扉３Ａ及び第二の扉３Ｂは、夫々の他端が互いにボルト５３を介して着脱自在に固定されている。

次に、焼成炉２は、炉壁が左右の両側壁８、１６と両側壁８、１６に直交する背壁１８とを備え、側壁８、１６の端部と背壁１８の端部とが連結部Ｒで連結されて、方形状の焼成室Ｑが構成されている。

また、側壁８、１６及び背壁１８は、上下に積み重ねられ複数の耐火煉瓦２１ａ〜２１ｇと耐火煉瓦２１ａ〜２１ｇの外面を二重に覆う耐熱ボード２２ａ〜２２ｃ、２３ａ〜２３ｃとによって構成され、側壁８、１６と背壁１８の連結部Ｒにおいて、側壁８、１６側の耐火煉瓦２１ａ、２１ｂの端部と背壁１８側の耐火煉瓦２１ｃ、２１ｄの端部が相対向し焼成室Ｑの内方から外方に傾斜する斜面状に形成され、背壁１８が両側壁８、１６に向かってスライドして両側壁８、１６に嵌合するように構成されている。

また、両側壁８、１６における耐火煉瓦２１ａ、２１ｂの斜面と背壁１８における耐火煉瓦の斜面同士２１ｃ、２１ｄが圧着するように、背壁１８側の耐熱ボード２３ｃが複数のボルト３１によって両側壁８、１６に向かって付勢されている。

また、両側壁８、１６の耐火煉瓦２１ａ、２１ｂの端部と背壁１８の耐火煉瓦２１ｃ、２１の端部との間にはウール材１９が挿入され、ウール材１９を介して両側壁８、１６の端部と背壁１８の端部が嵌合するように構成されている。ウール材１９は、セラミックファイバーから成り、柔軟性、断熱性、耐熱性を備えている（所謂、ウール材１９は、本発明における柔軟性を有する断熱材である。）。

次に、図５、図６に表したように、陶芸窯１の背面側において、左右両側に支柱２４に固定された一対の支持壁２５、２６と、この一対の支持壁２５、２６の夫々に固定され、水平方向に対向するように突出する一対の支持具３５、３６と、軸方向が耐熱ボード２３ｃの外面に沿って水平に配設され、上辺の折り曲げ部３４ｇの内面が支持具３５、３６に当接して支持された梁部材３４と、支持具３５、３６に羅合してその先端が梁部材に３４対向する位置に設けられ、梁部材３４を付勢する複数のボルト３１とを備え、ボルト３１を回転させることによって、耐熱ボード２３ｃを両側壁８、１６に向かって付勢できるように構成されている。また、ボルト３１は、支持具３５、３６、支持壁２５、２６を介して陶芸窯１の本体に羅合して支持されている。

また、梁部材３４及び支持具３５、３６は、上下方向に所定の間隔で複数（本実施例では３ケである。）配設され、夫々に耐熱ボード２３ｃを付勢するボルト３１が備えられている。そして、ボルト３１を回転させることによって、梁部材３４を背壁１８に付勢するとともに、その付勢力を調整できるように構成されている。また、図６に表したように、ボルト３１には、支持具３５、３６を介して梁部材３４とは反対側にナット３９が羅合しており、ナット３９を支持部材３５、３６に締め付けてボルト３１の回転を係止できるように構成されている。尚、本発明の付勢部材は、ボルト３１、梁部材３４、支持具３５、３６、ナット３９等によってその機能が発現される。

次に、前記実施例に記載の陶芸窯１の炉壁の構造の作用、効果を記載する。

実施例に記載の陶芸窯１の炉壁の構造によれば、側壁８、１６と背壁１８の連結部Ｒにおいて、側壁８、１６側の耐火煉瓦２１ａ、２１ｂの端部と背壁１８側の耐火煉瓦２１ｃ、２１ｄの端部が相対向し焼成室Ｑの内方から外方に傾斜する斜面状に形成され、背壁１８が両側壁８、１６に向かってスライドして両側壁８、１６に嵌合するように構成され、耐火煉瓦２１ａ、２１ｂと耐火煉瓦２１ｃ、２１ｄの斜面同士が当接するように、背壁１８を付勢するボルト３１を備え、ボルト３１を回転させることにより付勢力を調整できるように構成されているので、両側壁８、１６と背壁１８との接合部の耐久性を向上させ、長期にわたって高信頼性を維持できる。

つまり、実施例に記載の陶芸窯１の炉壁の構造によれば、ボルト３１を介して、背壁１８を両側壁８、１６に向かって付勢する付勢力を調整できるので、両側壁８、１６と背壁１８との接合部に剥離、亀裂、間隙等の損傷が生じることがないように付勢力を調整し、接合部の耐久性を向上できる。また、陶芸窯１の炉壁の構造によれば、両側壁８、１６と背壁１８との連結部Ｒ（接合部である）に熱膨張及び収縮が発生しても、ボルト３１を回転させて付勢力を調整し、連結部Ｒにおける間隙や損傷の発生を低減することができる。

また、実施例に記載の陶芸窯１の炉壁の構造によれば、両側壁８、１６の斜面と背壁１８の斜面との間に柔軟性を有するウール材１９（断熱材）を備えているので、両側壁８、１６と背壁１８との接合部の密閉度を向上できるとともに機械的応力を緩和でき、長期にわたって接合部及び炉壁の耐久性を維持できる。

また、実施例に記載の陶芸窯１の炉壁の構造によれば、ウールがセラミックファイバーで構成されているので、接合部における耐熱性及び断熱性を良好に維持できる。

また、実施例に記載の陶芸窯１の炉壁の構造によれば、背壁１８が、上下に積み重ねられた複数の耐火煉瓦２１ｃ、２１ｄ、２１ｅと、耐火煉瓦２１ｃ、２１ｄ、２１ｅの外周面に積層された耐熱ボード２２ｃ、２３ｃとによって構成され、ボルト３１が、耐熱ボード２３ｃを両側壁８、１６に向かって付勢するように構成されているので、ボルト３１によって耐火煉瓦２１ｃ、２１ｄ、２１ｅを直接付勢するよりも、ボルト３１によって耐火煉瓦２１ｃ、２１ｄ、２１ｅに加えられる局部的な応力を緩和できて、炉壁の耐久性を良好に維持できる。

また、実施例に記載の陶芸窯１の炉壁の構造によれば、軸方向が耐熱ボード２３ｃの外面に沿って配設された梁部材３４と、支持板３５、３６に羅合して支持され、その先端が梁部材３４に対向する位置に設けられた複数のボルト３１とを備え、ボルト３１を回転させることによって、梁部材３４を耐熱ボード２３ｃに向かって付勢するように構成されているので、背壁１８を両側壁８、１６に向かって付勢でき、その付勢力を自在に調整できる。

本発明の一実施例の陶芸窯の扉の構造が適用された陶芸用電気窯の正面図である。 同実施例の陶芸用電気窯の右側面図である。 図１中のＸ−Ｘ断面図である。 同、同実施例の陶芸用電気窯の左側面図である。 同実施例の陶芸用電気窯における背面方向から外装部材を外して表した外観図である。 図５中のＹ−Ｙ断面図である。

符号の説明

１…陶芸用電気窯、２…焼成炉、３…横扉、３Ａ…第一の扉、３Ｂ…第二の扉、３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ…金具、４…温度制御装置、４ａ…操作部、５…脚体、６ａ，６ｂ，６ｃ…電気ヒータ、７…支軸、８，１６…側壁、９…ガス抜き孔、１０，１１…軸受け、１２…取手、１３，１４…ハンドル、１５…支軸、１７…金属枠、１８…背壁、１９…ウール材、２０…係止片、２１ａ〜２１ｇ，４０…耐火煉瓦、２２ａ〜２２ｃ，２３ａ〜２３ｃ…耐熱ボード、２４…支柱、２５、２６…支持壁、２７〜３０…外装部材、３ｇ，２７ｇ，２８ｇ，２９ｇ，３０ｇ…通気孔、３２…電気回路部品、３１…ボルト、３３…ケーブル、３４…梁部材、３４ｇ…折り曲げ部、３５，３６…支持具、３７，３８…耐熱ボード、３９…ナット、Ｑ…焼成室、Ｓ…間隙、５０…バーナ装置、５３…ボルト。

Claims (5)

1. 左右の両側壁と該両側壁に直交する背壁とを連結して方形状の焼成室を備えた陶芸窯において、
   前記連結部における前記両側壁と前記背壁との端部が、相対向し焼成室の内方から外方に傾斜する斜面状に形成され、前記背壁が前記両側壁に向かってスライドして前記両側壁の端部に前記背壁の両端部が嵌合するように構成され、
   且つ、前記両側壁と前記背壁の斜面同士が圧着するように前記背壁を前記両側壁に向って付勢する付勢部材を備え、
   前記付勢部材が前記付勢力を調整できるように構成されている、
   ことを特徴とする陶芸窯の炉壁の構造。
2. 前記両側壁の斜面と前記背壁の斜面との間に、柔軟性を有する断熱材が備えられている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の陶芸窯の炉壁の構造。
3. 前記断熱材が、セラミックファイバーから成るウール材である、
   ことを特徴とする請求項２に記載の陶芸窯の炉壁の構造。
4. 前記背壁が、上下に積み重ねられた複数の煉瓦と、前記複数の煉瓦の外周面に積層された耐熱ボードとによって構成され、
   前記付勢部材が、前記耐熱ボードを前記両側壁に向かって付勢するように構成されている、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか記載の陶芸窯の炉壁の構造。
5. 前記付勢部材が、
   軸方向が前記耐熱ボードの外面に沿って配設された梁部材と、
   当該陶芸窯の本体に羅合して支持され、その先端が前記梁部材に対向する位置に設けられた複数のボルトと、
   を備え
   前記ボルトを回転させることによって、前記梁部材を前記背壁に付勢するように構成されている、
   ことを特徴とする請求項４に記載の陶芸窯の炉壁の構造。

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