JPH0829067A

JPH0829067A - 縦形焼成炉

Info

Publication number: JPH0829067A
Application number: JP6157341A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Akimoto; 茂秋本; Tetsuhiko Ota; 哲彦太田
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1994-07-08
Filing date: 1994-07-08
Publication date: 1996-02-02

Abstract

(57)【要約】【目的】炉体寸法が小さく、しかもセラミック素体を
急速に昇降温させることが可能な縦形焼成炉を提供す
る。【構成】縦形焼成炉１は炉体２を備えてなる。炉体２
の内部には、焼成室４および脱脂室５が設けられ、焼成
室４と脱脂室５の境界部分には、シャッタ７および断熱
板９が備えられる。そして、上端部に匣１１および昇降
蓋１２が取り付けられた昇降棒１０が、匣１１に被処理
物を載置した状態で、脱脂室５と焼成室４の間を昇降し
て焼成が行われる。このとき、昇降棒１０の昇降に対応
して、シャッタ７が開閉し、断熱板９が昇降する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、セラミックコンデンサ
等の電子部品を構成するセラミック素体を焼成するため
に用いられる縦形焼成炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の縦形焼成炉の構成を図２を用いて
説明する。図２において、２１は縦形焼成炉であり、炉
体２２を架台２３に載置してなるものである。ここで、
炉体２２は、その内部に焼成室２４と、焼成室２４の上
端部から炉外に連通するガス排出管２５を有し、焼成室
２４の凹部２４ａにヒータ２６を備え、さらに、その下
端部に、架台２３側に突出する開口部２２ａから上向き
に焼成室２４に挿入された昇降棒２７を備えるものであ
る。また、昇降棒２７の上端部には、被処理物としての
セラミック素体（図示せず）を載置する匣２８が取り付
けられ、昇降棒２７の下端部の近傍にはガス供給管２９
が接続される。そして、ガス供給管２９は昇降棒２７の
内部を貫通し、昇降棒２７の上端部に開口部（図示せ
ず）を有するものである。

【０００３】このような構成を有する縦形焼成炉２１に
おいては、焼成室２４の内部の下方から上方にかけて、
低温から高温となる温度勾配が形成され、セラミック素
体が次のように焼成されるものである。すなわち、昇降
棒２７が上昇移動することにより、焼成室２４の下方で
脱脂され、上方で本焼成された後、昇降棒２７が下降移
動することにより、再び焼成室２４の下方に移され、そ
こで冷却されるものである。このようにして、セラミッ
ク素体を急速に昇降温させることができるものである。
また、ガス供給管２９を介して、脱脂用ガスおよび焼成
用ガス（図示せず）が焼成室２４に取り込まれ、ガス排
出管２５を介して、使用済のガス（図示せず）が炉外に
排出されるものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
に構成した縦形焼成炉２１においては、セラミック素体
を急速に昇降温させるために、温度勾配を形成しなけれ
ばならず、焼成室２４の長手方向の寸法を長くする必要
があった。この結果、炉体寸法が、例えば５ｍ乃至１０
ｍという長大なものとなってしまった。そこで、本発明
においては、炉体寸法が小さく、しかもセラミック素体
を急速に昇降温させることが可能な縦形焼成炉を提供す
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明においては、縦形焼成炉の構成として、炉
体の内部の上下位置それぞれに配置され、互いに連続し
た焼成室および脱脂室を備え、前記焼成室と前記脱脂室
の境界部分に、開閉自在なシャッタを備えるとともに、
上端部に匣および昇降蓋が取り付けられ、被処理物を前
記匣に載置した状態で、炉体の下方から上向きに前記脱
脂室の内部に挿入され、前記脱脂室とその上方の前記焼
成室の間を昇降する昇降棒を備えたことを特徴とする。

【０００６】また、前記昇降棒に、その軸周に沿って回
転する回転機構を備えたことを特徴とする。

【０００７】さらに、前記シャッタに冷却機構を備えた
ことを特徴とする。

【０００８】また、前記シャッタの冷却機構として、前
記シャッタの内部に、冷却水が注入された配管を備えた
ことを特徴とする。

【０００９】加えて、前記シャッタの上方に、前記焼成
室の内部を昇降する断熱板を備えたことを特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明にかかる縦形焼成炉によれば、焼成室と
脱脂室の境界部分に設けられたシャッタにより、焼成室
から脱脂室へ伝導する熱量が制御され、焼成室は高温
に、脱脂室は低温に保たれる。また、シャッタを開くこ
とにより、焼成室から脱脂室への熱伝導が行われる。

【００１１】

【実施例】本発明にかかる縦形焼成炉の構成を図１
（ａ）を用いて説明する。図１（ａ）において、１は縦
形焼成炉であり、炉体２を架台３に載置してなるもので
ある。ここで、炉体２は、その内部の上下位置に、互い
に連続して形成された焼成室４および脱脂室５を備える
ものである。また、焼成室４の内部には凹部４ａが形成
され、凹部４ａに柱状のヒータ６が、その一端を凹部４
ａの上部に挿入した状態で配置される。さらに、焼成室
４と脱脂室５の境にあたる部分に配置されるシャッタ７
は、炉外に設置された空気圧シリンダ機構等の駆動装置
（図示せず）に連結されており、焼成室４と脱脂室５を
相互に開放または閉塞するものである。さらに、シャッ
タ７は、冷却機構（図示せず）を備えるものである。こ
の冷却機構は、例えばシャッタ７の内部に設けた配管に
冷却水を注入することにより、加熱されたシャッタ７を
冷却するものである。

【００１２】また、焼成室４の内部のシャッタ７の上方
には、支持棒８に支持された断熱板９が配置される。こ
こで、支持棒８は、炉外に設置された空気圧シリンダ機
構等の駆動装置（図示せず）に連結されており、この駆
動装置により、支持棒８および断熱板９の昇降動作が行
われるものである。また、炉体２の下方には、炉体２の
下端部の開口部２ａから上向きに脱脂室５および焼成室
４の内部に挿入される昇降棒１０（図１（ａ）において
は挿入する前の状態を示す）が配置される。昇降棒１０
の上端部には、被処理物としてのセラミック素体（図示
せず）を載置する匣１１が取り付けられ、匣１１の下方
には昇降蓋１２が、匣１１に接した状態で取り付けられ
る。ここで、昇降蓋１２は、板状の断熱材を互いに間隔
をあけて、複数枚積層してなるものである。また、昇降
棒１０の下端部は、炉外に設置されたシリンダ機構等の
駆動装置（図示せず）に連結されており、この駆動装置
は、昇降棒１０の昇降動作を行うとともに、昇降棒１０
を軸周に沿って回転させる機構を兼ねるものである。そ
して、匣１１には、セラミック素体付近の温度を検出す
る熱伝対等の温度センサ（図示せず）が設けられ、検出
された温度情報は炉外に設置されたマイクロ・コンピュ
ータ等の制御手段（図示せず）に伝わり、この制御手段
が温度情報に基づいて昇降棒１０に連結する駆動装置の
動作を制御し、昇降棒１０の昇降速度や停止位置等を制
御するものである。

【００１３】また、脱脂室５の側部に、脱脂用ガスを供
給する脱脂用ガス供給管１３、および使用済の焼成用ガ
スを排出するための焼成用ガス排出管１４が、それぞれ
炉外に連通して設けられる。さらに、焼成室４の上端部
には、焼成用ガスを供給する焼成用ガス供給管１５と、
使用済の脱脂用ガスおよび焼成用ガスを排出するガス排
出管１６が、それぞれ炉外に連通して設けられる。

【００１４】次に、縦形焼成炉１において、どのように
焼成が行われるかを、図１（ｂ）と図１（ｃ）を用いて
説明する。縦形焼成炉１においては、脱脂用ガス供給管
１３を介して、脱脂室５に脱脂用ガス（図示せず）が供
給され、そこで脱脂が行われ、焼成用ガス供給管１５を
介して、焼成室４に焼成用ガスが供給され、そこで本焼
成が行われるものである。焼成室４と脱脂室５は、断熱
板９およびシャッタ７を介して配置されるため、シャッ
タ７が閉じているときには、ヒータ６による放射熱の脱
脂室５への伝導は大幅に抑制される。したがって、ヒー
タ６により、焼成室４は急速に昇温され、例えば１００
０℃の高温となり、その高温が維持されるものである。
ここで、図１（ｂ）に示すように、昇降棒１０が上昇移
動することにより、匣１１に載置されたセラミック素体
が脱脂室５に入れられる。そして、昇降棒１０に取り付
けられた昇降蓋１２により炉体２の開口部２ａが閉塞さ
れる。このとき、昇降蓋１２は、複数枚の断熱材が間隔
をあけて積層されてなり、脱脂室５の内部の脱脂用ガス
および熱が外部に漏れることを防止するものである。

【００１５】次に、シャッタ７を開くことにより、ヒー
タ６の放射熱が、断熱板９を介して脱脂室５に伝導す
る。そして、シャッタ７を開く度合いを調整するととも
に、断熱板９の上下位置を調整することにより、伝導す
る熱量を制御でき、匣１１上のセラミック素体の温度
は、例えば４００℃のまま維持される。また、このと
き、シャッタ７は、その内部に備える冷却機構により、
脱脂室５に伝導した熱を吸収するので、焼成室４から匣
１１上のセラミック素体へ伝導する熱量を制御するうえ
で大きな効果があるものである。さらに、昇降棒１０
を、例えば毎分５乃至１０回、軸周に沿って回転させる
ことにより、匣１１上のセラミック素体が均等に加熱さ
れるものである。

【００１６】このようにして、セラミック素体の脱脂が
行われた後、シャッタ７が全開し、続いて断熱板９を支
持する支持棒８が上昇移動することにより、断熱板９が
焼成室４の上方に移動する。こうして、昇降棒１０の進
路が空けられたところへ、昇降棒１０が上昇移動するこ
とにより、セラミック素体が焼成室４に入れられる。そ
して、図１（ｃ）に示すように、シャッタ７が再び閉
じ、昇降棒１０に取り付けられた昇降蓋１２が、シャッ
タ７とともに焼成室４を閉塞する。このとき、昇降蓋１
２は、焼成室４を閉塞するとともに、焼成室４からシャ
ッタ７に伝導する熱量を抑制するものである。このよう
に、低温の脱脂室５から高温の焼成室４に移されること
により、セラミック素体は急速に加熱され、例えば毎秒
５℃ずつ昇温する。そして、セラミック素体は、例えば
１３００℃のトップ温度まで昇温された後、例えば１０
００℃まで降温される。

【００１７】こうして、本焼成が完了すると、シャッタ
７が再び開いて、昇降棒１０が下降移動することによ
り、セラミック素体が再び脱脂室５に入れられる。ここ
で、セラミック素体が本焼成されている間、炉体２の下
方の開口部２ａは閉塞されないため、開口部２ａを介し
て脱脂室５の内部の熱が放散し、脱脂室５は急速に降温
されるものである。これにより、脱脂室５に入れられた
セラミック素体は急速に冷却され、例えば１００℃以下
の低温となり、その後、昇降棒１０がさらに下降移動す
ることより、セラミック素体が炉外に出され、焼成が完
了するものである。

【００１８】このように、本発明にかかる縦形焼成炉１
においては、シャッタ７および断熱板９を用いて、焼成
室４から脱脂室５へ伝導する熱量を制御し、焼成室４を
高温に、脱脂室５を低温に維持するものである。そし
て、セラミック素体を脱脂室５から焼成室４へ、あるい
は焼成室４から脱脂室５へ移動させるだけで、セラミッ
ク素体の急速な昇降温が可能なものである。したがっ
て、セラミック素体を移動させる距離は短くてよいもの
であり、炉体２の長手方向の寸法は、従来の炉体内が分
離されていない縦形焼成炉の炉体寸法に比べて、例えば
２分の１程度とすることができ、縦形焼成炉の小形化が
実現できるものである。また、焼成炉の小形化に伴い、
消費エネルギーも、従来の縦形焼成炉に要する消費エネ
ルギーの、例えば２分の１程度でよいものとなり、焼成
にかかるコストを低減できるものである。さらに、本発
明にかかる縦形焼成炉１においては、焼成室４から脱脂
室５へ移動させるだけで、セラミック素体の冷却が行え
る。したがって、セラミック素体の冷却を行うに際し
て、まず炉体を冷却しなければならない従来の焼成炉に
比べて、焼成時間を、例えば２分の１程度に短縮できる
ものである。

【００１９】なお、本実施例においては、昇降棒１０
が、その軸方向に沿って回転する回転機構を備える場合
について説明したが、このような回転機構を備えない縦
形焼成炉にも、本発明を適用できるものである。また、
本実施例においては、シャッタ７が冷却機構を備える場
合について説明したが、このような冷却機構を備えない
縦形焼成炉にも、本発明を適用できるものである。さら
に、本実施例においては、断熱板９を設ける場合につい
て説明したが、断熱板を設けない縦形焼成炉にも、本発
明を適用できるものである。加えて、本実施例において
は、昇降蓋１２が、断熱材を複数枚積層してなる場合に
ついて説明したが、単一の断熱材から構成される昇降蓋
を用いた縦形焼成炉にも、本発明を適用できるものであ
る。

【００２０】

【発明の効果】本発明にかかる縦形焼成炉によれば、シ
ャッタおよび断熱板により、炉内の熱伝導が制御される
ため、焼成室が高温に、脱脂室が低温に維持されるもの
である。これにより、被焼成物であるセラミック素体を
脱脂室から焼成室へ、あるいは焼成室から脱脂室へ移動
させるだけで、セラミック素体を急速に昇降温させるこ
とができる。したがって、セラミック素体を移動させる
距離は短くなるので、炉体の長手方向の寸法を小さく
し、縦形焼成炉の小形化を実現できるものである。ま
た、焼成炉の小形化に伴い、消費エネルギーも少なくて
よいものとなり、焼成にかかるコストを低減できるもの
である。

【００２１】さらに、本焼成後、炉体内が冷却するまで
待つことなく、セラミック素体を焼成室から脱脂室へ移
動させるだけで冷却が行えるので、焼成時間を大幅に短
縮できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる縦形焼成炉の側面断面図であ
り、（ａ）は焼成を行う前の状態、（ｂ）は脱脂工程に
おける状態、（ｃ）は本焼成工程における状態を示すも
のである。

【図２】従来の縦形焼成炉の側面断面図である。

【符号の説明】

１縦形焼成炉２炉体４焼成室５脱脂室７シャッタ９断熱板１０昇降棒１１匣１２昇降蓋

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】炉体の内部の上下位置それぞれに配置さ
れ、互いに連続した焼成室および脱脂室を備え、前記焼成室と前記脱脂室の境界部分に、開閉自在なシャ
ッタを備えるとともに、上端部に匣および昇降蓋が取り付けられ、被処理物を前
記匣に載置した状態で、炉体の下方から上向きに前記脱
脂室の内部に挿入され、前記脱脂室とその上方の前記焼
成室の間を昇降する昇降棒を備えたことを特徴とする縦
形焼成炉。
【請求項２】前記昇降棒に、その軸周に沿って回転す
る回転機構を備えたことを特徴とする請求項１に記載の
縦形焼成炉。
【請求項３】前記シャッタに冷却機構を備えたことを
特徴とする請求項１に記載の縦形焼成炉。
【請求項４】前記シャッタの冷却機構として、前記シ
ャッタの内部に、冷却水が注入された配管を備えたこと
を特徴とする請求項３に記載の縦形焼成炉。
【請求項５】前記シャッタの上方に、前記焼成室の内
部を昇降する断熱板を備えたことを特徴とする請求項１
に記載の縦形焼成炉。