JPH074849A - バッチ式焼成炉の炉体構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱効率の向上を図りつつも焼成室の冷却に要
する時間及び手間の大幅な削減を図ることができるバッ
チ式焼成炉の炉体構造を提供する。 【構成】 本発明に係るバッチ式焼成炉１の炉体構造
は、焼成室２１を取り囲む内側断熱層３と、その外面上
に重ね合わされた外側断熱層７とからなる炉体２を備え
ており、外側断熱層７は内側断熱層３から離れて外向き
に移動し、内側断熱層３の外面を外気に露出させるもの
であることを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はバッチ式焼成炉に係り、
詳しくは、その炉体構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、コンデンサ製作用のセラミッ
ク成形体などを焼成するに際しては、多品種少量処理に
適した図４で示すような構造のバッチ式焼成炉２０を用
いるのが一般的となっている。すなわち、このバッチ式
焼成炉２０は、匣鉢に収容されたセラミック成形体など
の被処理物Ｓを収納して焼成する焼成室２１と、この焼
成室２１を取り囲んで設けられた炉体２２と、上昇動作
によって焼成室２１の下側開口を密閉すべく昇降動作可
能に構成された炉床２３とを備えている。そして、この
バッチ式焼成炉２０における被処理物Ｓは炉床２３上に
載置されて焼成室２１内に収納された後、炉床２３の下
降動作に伴って焼成室２１から取り出されるようになっ
ている。

【０００３】また、ここで、炉体２２及び炉床２３のそ
れぞれは所定厚みとされた断熱材料からなる複数の断熱
層を重ね合わせることによって構成されており、これら
で囲まれた焼成室２１内には被処理物Ｓを加熱するため
のヒータ２４や雰囲気ガスの供給管及び排出管（いずれ
も図示していない）が配設されている。なお、この際に
おける炉床２３は、これを支持して設置された昇降駆動
装置、いわゆるテーブルリフタを利用して昇降動作され
るようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記従来構
成とされたバッチ式焼成炉２０においては、炉体２２か
らの放熱損失を低減して熱効率を高めるべく、炉体２２
を構成する断熱層それぞれの厚みを厚くすることが行わ
れている。しかしながら、このようにして断熱強化を図
った場合には、炉体２２における蓄熱量が増大すること
になる結果、被処理物Ｓの焼成終了後における焼成室２
１の冷却に多大な時間を要することになってしまう。

【０００５】すなわち、焼成終了後においては、雰囲気
ガス供給管などを利用して焼成室２１内に空気などの冷
却用ガスを送り込みつつ、熱交換によって加熱された冷
却用ガスを雰囲気ガス排出管から排出しながら焼成室２
１の冷却を行うのであるが、冷却用ガスは炉体２２の最
も内側に位置する断熱層の内表面のみにしか接触しえな
いため、冷却用ガスと炉体２２との十分な熱交換が行わ
れるまでには多くの時間を必要とすることになり、焼成
室２１の急速な冷却を行うことができないのである。

【０００６】本発明は、このような不都合に鑑みて創案
されたものであって、熱効率の向上を図りつつも、焼成
室の冷却に要する時間及び手間の大幅な削減を図ること
ができるバッチ式焼成炉の炉体構造を提供することを目
的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係るバッチ式焼
成炉の炉体構造は、このような目的を達成するため、焼
成室を取り囲む内側断熱層と、その外面上に重ね合わさ
れた外側断熱層とからなる炉体を備えており、外側断熱
層は内側断熱層から離れて外向きに移動し、内側断熱層
の外面を外気に露出させるものであることを特徴として
いる。

【０００８】

【作用】上記構成によれば、焼成室を冷却するに際し、
炉体を構成する外側断熱層を外向きに移動させると、こ
れら外側断熱層が離れ去った内側断熱層の外面は外気に
対して露出されることになり、これら内側断熱層が熱容
量の大きな外気によって直接冷却される結果、焼成室は
厚みの薄い内側断熱層を介して速やかに放熱して冷却さ
れてしまうことになる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１０】図１は本実施例に係るバッチ式焼成炉の炉
体構造を簡略化して示す断面図、図２は冷却時における
炉体構造を示す断面図、図３は変形例に係るバッチ式焼
成炉の冷却時における炉体構造を示す断面図であり、こ
れらの図における符号１はバッチ式焼成炉である。な
お、これらの図１ないし図３において、従来例を示す図
４と互いに同一もしくは相当する部品、部分には同一符
号を付し、ここでの詳しい説明は省略する。

【００１１】このバッチ式焼成炉１は、収納した被処理
物Ｓを１３００℃程度の高温下で焼成する焼成室２１
と、この焼成室２１を取り囲んで設けられた炉体２と、
載置された被処理物Ｓを支持して昇降動作する炉床２３
とを備えている。そして、このバッチ式焼成炉１におけ
る炉体２の天井部及び側壁部のそれぞれは、所定厚み
（２０ｍｍ程度）の断熱材料からなる複数（図では、４
層）の断熱層３〜６、すなわち、最も焼成室２１寄りに
位置して焼成室２１を取り囲む内側断熱層３と、複数
（図では、３層）の断熱層４〜６が一体として張り合わ
されたうえで内側断熱層３の外面上に重ね合わされた外
側断熱層７とから構成されている。

【００１２】また、この際、炉体２の天井部及び側壁部
をそれぞれ構成する内側断熱層３の外面と外側断熱層７
の内面とは耐熱性を有するセラミックチェーンなどのよ
うな屈曲自在な紐状体８を介して連結されており、天井
部を構成する外側断熱層７の外面はロープなどの紐状体
９を介したうえで水平動シリンダや電動機などからなる
吊り上げ駆動機構１０に対して連結されている。なお、
これらの紐状体８，９は、内側及び外側断熱層３，７そ
れぞれの四隅部を連結するようにして取り付けられてい
る。

【００１３】さらに、炉体２の側壁部を構成する外側断
熱層７の外面は水平動シリンダなどを利用して構成され
たスライド駆動機構１１に連結されており、これら外側
断熱層７は内側断熱層３の上側２個所に対して位置決め
固定された一対のガイドバー１２に沿いながら外向きに
移動するようになっている。なお、図中の符号１３は外
側断熱層７の下側端部を支持すべく水平状として並列配
置されたガイドレールであり、これらガイドレール１３
上を滑りながら移動する外側断熱層７の下側端部には滑
り板（図示していない）が取り付けられている。また、
この際、水平動シリンダを用いることなく、ベルトコン
ベアを利用することによってスライド駆動機構１１を構
成することも可能であり、このようにした場合には、上
記ガイドレール１３の配置個所にスライド駆動機構１１
を配設し、このスライド駆動機構１１上に側壁部を構成
する外側断熱層７を載置しておけばよい。なお、吊り上
げ駆動機構１０及びスライド駆動機構１１のそれぞれが
バッチ式焼成炉１周辺に位置する建屋天井や壁（図示し
ていない）により支持されているのは勿論である。

【００１４】そこで、このような構成を採用したうえで
吊り上げ駆動機構１０を操作した際には、図２で示すよ
うに、炉体２の天井部を構成する外側断熱層７が内側断
熱層３から離れて紐状体８の長さに見合う位置まで外向
きに吊り上げられることになる一方、スライド駆動機構
１１を操作した際には、炉体２の側壁部を構成する外側
断熱層７がやはり内側断熱層３から離れたうえで紐状体
８の長さに見合う位置まで外向きに引き出されることに
なる。なお、吊り上げ駆動機構１０を逆操作した場合に
は、天井部を構成する外側断熱層７が元通り内側断熱層
３の外面上に重ね合わされることになり、また、スライ
ド駆動機構１１を逆操作した場合には、側壁部を構成す
る外側断熱層７が内側断熱層３に向かって移動したうえ
で重ね合わされることになる。

【００１５】そして、このバッチ式焼成炉１を用いての
被処理物Ｓの焼成は、内側断熱層３及び外側断熱層７が
重なり合ったままの炉体２によって焼成室２１を取り囲
んだ状態で行われ、また、被処理物Ｓの焼成が終了した
後における焼成室２１の冷却は炉体２を構成する外側断
熱層７が内側断熱層３から離れて外方に移動した状態で
行われる。すなわち、このバッチ式焼成炉１の焼成室２
１を冷却するに際し、炉体２を構成する外側断熱層７の
それぞれを外向きに移動させると、これら外側断熱層７
が離れ去った内側断熱層３の外面は外気に対して直接露
出させられる。そこで、これら厚みの薄い内側断熱層３
のみによって取り囲まれた焼成室２１は内側断熱層３を
介しながらの熱交換を外気との間で行うことになり、こ
の焼成室２１は速やかに放熱して冷却されてしまうこと
になる。

【００１６】ところで、本実施例においては、炉体２の
天井部及び側壁部を構成する外側断熱層７が複数（図で
は、３層）の断熱層４〜６を一体に張り合わせたものと
しているが、この外側断熱層７を構成すべく重ね合わさ
れた断熱層４〜６のそれぞれが各別に移動する構成とし
てもよく、このようにした場合には、焼成室２１におけ
る冷却速度をさらに早めうると考えられている。すなわ
ち、このような構成を採用する場合には、図３の変形例
で示すように、炉体２の天井部及び側壁部それぞれを構
成する断熱層４〜６の各々をセラミックチェーンなどの
屈曲自在な紐状体１４によって連結したうえ、最も外側
に位置する断熱層６の外面に対して吊り上げ駆動機構１
０及びスライド駆動機構１１を連結しておくことにな
る。

【００１７】すなわち、このような構成を採用した場合
において吊り上げ駆動機構１０及びスライド駆動機構１
１のそれぞれを操作すると、炉体２の最も外側に位置す
る断熱層６から順次内側に位置する断熱層４までもが外
向きに移動させられることになり、これらの各々が紐状
体１４の長さに見合う位置まで引き出される結果、焼成
室２１を取り囲んだ内側断熱層３の外面は外気に対して
直接露出させられることになる。なお、この構成におい
ては、各断熱層３〜６の温度を測定しながら吊り上げ駆
動機構１０及びスライド駆動機構１１の駆動をシーケン
ス制御することにより、断熱層４〜６それぞれの外向き
移動を自動的に行わせることも可能である。

【００１８】そして、本発明の発明者が実験したところ
によれば、炉体２を構成する内側断熱層３を露出させた
状態での冷却を行った場合には、当初温度が１３００℃
であった焼成室２１内の温度が１１０℃まで低下するの
に必要な時間が１８０分程度となり、従来例で必要とな
っていた３６０分程度に比べて大幅に短縮しうることが
確認されている。

【００１９】なお、本実施例においては、バッチ式焼成
炉１が被処理物Ｓを支持して昇降動作する炉床２３を備
えるとしているが、本発明の適用範囲が上記構成のみに
限られることはなく、例えば、図示していないが、昇降
動作する炉床２３を具備せず、いわゆる前扉を備えた横
向き開口タイプのバッチ式焼成炉に対して本発明を適用
することも可能である。また、以上説明したバッチ式焼
成炉１を用いて焼成される被処理物Ｓが雰囲気制御を必
要とするものである場合には、図示していないが、焼成
室２１内に収納された被処理物Ｓに対して耐熱性合金や
セラミックからなるマッフルを被せたうえ、このマッフ
ル内に所要の雰囲気ガスを供給しながらの処理を行うこ
とになるのは勿論である。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るバッ
チ式焼成炉を用いての被処理物の焼成は、内側断熱層及
び外側断熱層が重なり合ったままの炉体によって焼成室
を取り囲んだ状態で行われ、また、この焼成室の冷却は
炉体を構成する外側断熱層が内側断熱層から離れて外方
に移動した状態で行われる。すなわち、このバッチ式焼
成炉の焼成室を冷却するに際し、外側断熱層を外向きに
移動させると、内側断熱層の外面は外気に対して露出さ
せられて直接的に冷却されることになり、焼成室は内側
断熱層を介したうえで速やかに放熱して冷却されてしま
う。したがって、本発明に係るバッチ式焼成炉の炉体構
造によれば、熱効率の向上を図りつつ、焼成室の冷却に
要する時間及び手間の大幅な削減を図ることができると
いう効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係るバッチ式焼成炉の炉体構造を簡
略化して示す断面図である。

【図２】冷却時における炉体構造を示す断面図である。

【図３】変形例に係るバッチ式焼成炉の冷却時における
炉体構造を示す断面図である。

【図４】従来例に係るバッチ式焼成炉の炉体構造を簡略
化して示す断面図である。

【符号の説明】

１ バッチ式焼成炉 ２ 炉体 ３ 内側断熱層 ７ 外側断熱層 ２１ 焼成室

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】焼成室（２１）を取り囲む内側断熱層
   （３）と、その外面上に重ね合わされた外側断熱層
   （７）とからなる炉体（２）を備えており、 外側断熱層（７）は内側断熱層（３）から離れて外向き
   に移動し、内側断熱層（３）の外面を外気に露出させる
   ものであることを特徴とするバッチ式焼成炉の炉体構
   造。
2. 【請求項２】外側断熱層（７）は複数の断熱層（４〜
   ６）を重ね合わせたものであり、 外側に位置する断熱層（６）から内側に位置する断熱層
   （４）までが外向きに移動することを特徴とする請求項
   １記載のバッチ式焼成炉の炉体構造。