JPH03177783A - 焼成炉 - 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のセラミック誘電体等の
セラミック製品を連続的に焼成する焼成炉に関する。

（従来の技術） 一般に、セラミックコンデンサは耐電圧が高くなるにつ
れてそれに使用されるセラミック誘電体の形状も大きく
なる。

従来、たとえば、直径が５０ｍｍφ、厚みが２０ｍｍｔ
のディスク状で、酸化鉛や酸化ビスマスを含有する形状
の大きな高圧用のセラミックコンデンサのセラミック誘
電体を焼成する場合、第３図に示すように、アルミナ質
もしくはムライト質の四角形の箱形の匣ｌ内に、プレス
成形によりセラミｌり材料をディスク状に成形したセラ
ミック戎形体２が収容される。そして、このような匣１
が第４図に示すように多段積みされ、第５図および第６
図に示すような連続式のトンネル炉３や、バッチ式の竪
型炉（図示せず。）にて焼成される。

上記トンネル炉３は、ベース４上にトンネル状の炉体５
が水平に配置されたものである。合板９上にて多段に積
み重ねられた匣１は、この炉体５の入口６の外部から炉
体５の内部を通り、炉体５の出ロアの外部に向かって、
プ・ソン十８により、矢印Ａ、で示すように、先ず、炉
体５の入口６に続く予熱ゾーン内に自動的にブツシュさ
れる。この予熱ゾーン内にてセラミック戎形体２中のバ
インダ（成形助剤）を燃焼させた（脱パインダニ程）後
、上記台板９を炉体５の上記予熱ゾーンに続く焼成ゾー
ンにブツシュしてセラミック成形体２を焼成する。この
焼成が完了すると、セラミック成形体２は炉体５の上記
焼成ゾーンに続く冷却ゾーンにブツシュされて冷却され
た後、炉体５から引き出される。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上記トンネル炉３は、炉体５の形状が大きく
、熱容量も大きい。しかも、台板９や匣１等の治具が有
している熱容量も大きい。このため、上記のように、セ
ラミック成形体２を匣１内に収容して、トンネル炉３に
より焼成すると、急昇温、急冷却が難しい。このため、
上記トンネル炉３は、短時間焼成ができず、エネルギー
ロスも大きいうえに、設置占有面積が大きいという問題
があった。

さらに、治具の使用により、セラミック成形体２が占め
る容積に比べて、炉内有効容積が大きくなるため、匣１
内の温度分布および雰囲気が不均一になり、焼成の終わ
った製品に組成ずれが生じたり、特性劣化をまねきやす
く、焼成炉も大型になるという問題もあった。

本発明の目的は、所望の温度プロフィールで被焼成物を
焼成するようにした、スペース生産性が高く、しかもエ
ネルギーロスが少ない連続焼成炉を提供することである
。

（課題を解決するための手段） このため、本発明は、竪型の炉体の内部を上がら下に貫
通して支持部材により固定されてなる炉芯管を有し、炉
芯管の上端から被焼成物を収容してなる匣が投入される
とともに、上記炉芯管の下端から匣が順次取り出されて
匣が上記炉芯管の内部を上から下に順次降下する過程で
上記被焼成物が焼成される焼成炉であって、 上記炉体内に水平方向に上から下に所定の間隔をおいて
配置され、上記炉体の内部を上下方向に１夏数の焼成ゾ
ーンに区画する複数枚の水平遮蔽板と、上下で隣り合う
水平遮蔽板の間の上記焼成ゾーン内に配置されて上記炉
芯管の外部から匣内の被焼成物を加熱するヒータと、上
記各焼成ゾーン内の温度を検出する温度センサと、各焼
成ゾーンの温度を設定する温度設定装置と、各温度セン
サから出力する各焼成ゾーン内の温度信号と上記温度設
定装置からの設定温度信号とを比較し、両者が一致する
ように各ヒーターの給電を制御する温度制御装置とを備
えたことを特徴としている。

（作用） 匣内に収容された被焼成物は、上記炉芯管内を上から下
に順次降下する。この過程で、被焼成物は、隣合う水平
遮蔽板により画成される各焼成ゾーンを通過する。上記
温度制御装置は、各焼成ゾーン内に配置された温度セン
サからの温度信号をうけて、温度設定装置に予め設定さ
れている設定温度により、各焼成ゾーン内の温度を独立
して所定の温度に制御する。

（発明の効果） 本発明によれば、竪型の炉体を上下に貫通する炉芯管内
を順次降下する過程で、匣内の被焼成物が予め定められ
た設定温度で独立して温度が制御される各焼成ゾーンを
通過して焼成されるので、被焼成物は、各焼成ゾーンを
通過する過程でその設定温度に加熱され、所望の温度プ
ロフィールで被焼成物を均一に焼成することができる。

また、本発明によれば、炉体が竪型で、その内部に垂直
に炉芯管が配置されているので、炉体の設置面積が小さ
く、スペース生産性が高くなる一方、匣も炉芯管内を自
由に降下することができる小型のものとなり、熱容量が
小さく、急加熱、急冷却が可能でエネルギーロスも小さ
くなる。

さらに、本発明によれば、炉芯管を複数本、炉体内に設
置することにより、同時に複数種類のセラミック製品を
焼成することもできる。

（実施例） 以下に、添付の図面を参照して本発明の詳細な説明する
。

本発明に係る焼成炉１１の一実施例を第１図に示す。

上記焼成炉１１は、上下方向に大きな寸法を有する竪型
の炉体１２と、この炉体１２の内部を上から下に貫通し
て炉芯管支持棒１３により固定されてなる複数本の炉芯
管１４とを有する竪型のものである。上記炉体１２は、
その下に配置された支持フレーム１５上に支持されてい
る。上記炉芯管１４には、その上端１４ａから被焼成物
（図示せず。）を収容してなる匣１６が順次投入され、
上記支持フレーム１５に設けられたチャッキング装置１
７により、炉芯管１４の下端１４ｂから匣１６が順次取
り出される。この匣１６の取出しにより、匣１６が上記
炉芯管１４の内部を上から下に順次降下するとともに、
匣１６内に収容された上記被焼成物が焼成される。

上記炉体１２内には、第２図に示すように、高アルミナ
質の材料からなり、たとえば７０ｍｍＸ５０ｍｍＸ　９
００ｎ＋ｍの横断面が四角形状を有する炉芯管１４が、
２列５行、計１０本、上下方向に配置される。各炉芯管
１４は、アルミナ質の材料からなる支持棒１３により固
定される。

上記各炉芯管Ｉ４は、その上端１４ａが炉体１２の上面
から引き出され、その上に匣１６を炉芯管１４に投入す
るための延長管１８が配置される。

各延長管１８はステンレス等の材料からなるもので、匣
１６の中心を炉芯管１４の中心に合致させて炉芯管１４
の上端１４ａに投入するために、テーバを有する。炉芯
管１４は、上記炉体１２の上にて、固定フレーム１９に
より、上記各炉芯管１４の上端１４ａに径の小さい方の
端面１８ａを対向させて固定される。

また、上記各炉芯管Ｉ４は、その下端１４ｂ側が炉体１
２の下面から引き出され、その下に匣１６を取り出すた
めのテーパーを有する延長管２０が配置される。これら
各延長管２０は、延長管１８と同様にステンレス等の材
料からなる。そして、上記各延長管２０の下にはチャッ
キング装置１７が位置する。このチャッキング装置１７
は、各延長管２０から降下して来た匣１６をチャッキン
グするための開閉式のチャッキング部材２２と、このチ
ャッキング部材２２の下側でかつ各延長管２０に対向し
て位置し、匣１６を所定の位置まで移動するシリンダ２
１とからなる。そして、このチャッキング装置１７の動
作は以下の通りである。

まず、各延長管２０から降下してきた匣１６が閉じた状
態のチャッキング部材２２でチャッキングされる。次に
、チャッキング部材２２でチャッキングされた匣１６が
シリンダ２１によってわずかに押し上げられ、この時に
チャッキング部材２２か開く。次に、シリンダ２１がそ
の上に匣１６を載置した状態で降下して所定の位置まで
匣１６を移動させる。このシリンダ２１が降下する際、
チャッキング部材２１よりもほぼ匣１つ分隔下したとき
にチャッキング部材２２が閉じ、各延長管２０から降下
するしてきた匣１６をチャッキングする。

上記匣１６は高アルミナ質系の材料からなり、上記炉芯
管１４内を通過可能な、たとえば幅が６Ｑ　ｎｕｎ、奥
行きが４０ｍｍで、高さが３０ｍｍの大きさを有する小
型のものである。

上記炉体１２内には、複数枚の水平遮蔽板２３が、水平
方向に上から下に所定の間隔をおいて配置される。これ
ら水平遮蔽板２３は、上記炉体１２の内部を上下方向に
複数の焼成ゾーン２４に分割する。

隣り合う水平遮蔽板２３により画成される上記焼成ゾー
ン２４内には、炭化珪素系の棒状のヒータ２５が配置さ
れる。このヒータ２５は上記炉芯管１４の外部から匣１
６内の被焼成物を加熱する。

上記各焼成ゾーン２４内にはまた、その内部の温度を検
出するための温度センサとして、熱電対２６が配置され
る。

以上のヒータ２５や熱電対２６の交換、保守のため、上
記炉体１２の一側面には、扉１２ａがヒンジ１２ｂによ
り取り付けられている。この扉１２を開くことにより、
上記ヒータ２５や熱電対２６の交換、保守を行うことが
できる。

一方、上記炉体１２の外部には、温度制御装置２７が配
置される。この温度制御装置２７は、各熱電対２６から
出力する各焼成ゾーン２４内の温度信号と温度設定装置
２８からの予め設定された設定温度とを比較し、両者が
一致するように、各ヒータ２５への給電を制御する。

このような構成であれば、小型の匣Ｉ６内に収容された
被焼成物が、チャッキング装置１７により、匣１６が炉
芯管１４の下端１４ｂ側の延長管２０から取り出される
たびに、匣■６は、炉芯管１４内を順次降下する。そし
て、その過程で、匣１６内の被焼成物は、各焼成ゾーン
２４を通過して焼成される。上記各焼成ゾーン２４は、
予め定められた設定温度により独立して温度が制御され
る。従って、上記匣１６の内部に収容された被焼成物は
各焼成ゾーン２４を通過する過程でその焼成シー７２４
の制御温度に加熱され、所望の温度プロフィールで均一
に加熱される。

上記炉体１２は竪型でコンパクトなものであるので、熱
容量も小さい。また、匣ｉ６も炉芯管１４内を通過する
ことができ、小型で熱容量が小さい。従って、被焼成物
の急加熱、急冷却が可能でエネルギーロスも少なくなる
。

また、複数本の炉芯管１４を使用して、同時に複数種類
のセラミック製品を焼成することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る焼成炉の一実施例の一部破断正面
図、 第２図は第１図の焼成炉の一部破断正面図、第３図およ
び第４図は夫々従来の焼成炉に使用される匣の説明図、 第５図は従来の連続焼成炉の説明図、 第６図は第５図の連続焼成炉の■−■線に沿う断面図で
ある。 １１・・・焼成炉１．１２・・・炉体、１４・・・炉芯
管（１４ａ・・・上端、１４ｂ・・・下端）、１６・・
・匣、１７・・・チャッキング装置、２３・・・水平遮
蔽板、２４・・・焼成ゾーン、２５・・・ヒータ、２６
・・・熱電対、２７・・・温度制御装置、２８・・・温
度設定装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）竪型の炉体の内部を上から下に貫通して支持部材
   により固定されてなる炉芯管を有し、炉芯管の上端から
   被焼成物を収容してなる匣が投入されるとともに、上記
   炉芯管の下端から匣が順次取り出されて匣が上記炉芯管
   の内部を上から下に順次降下する過程で上記被焼成物が
   焼成される焼成炉であって、 上記炉体内に水平方向に上から下に所定の間隔をおいて
   配置され、上記炉体の内部を上下方向に複数の焼成ゾー
   ンに区画する複数枚の水平遮蔽板と、上下で隣り合う水
   平遮蔽板の間の上記焼成ゾーン内に配置されて上記炉芯
   管の外部から匣内の被焼成物を加熱するヒータと、上記
   各焼成ゾーン内の温度を検出する温度センサと、各焼成
   ゾーンの温度を設定する温度設定装置と、各温度センサ
   から出力する各焼成ゾーン内の温度信号と上記温度設定
   装置からの設定温度信号とを比較し、両者が一致するよ
   うに各ヒーターの給電を制御する温度制御装置とを備え
   たことを特徴とする焼成炉。