JPS5981489A - 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】 この発明は炉内の温度が均一で熱エネルギー効率のよい
バッチ式の焼成炉に関する。

従来例にかかるバッチ式の焼成炉の代表的なものを第１
図および第２図に示した。

図にもとづい°〔その構造を説明すると、炉の本体１の
内壁に、その壁面に沿ってヒータ２が配設され”Ｃおり
、本体１の空間に被焼成品３を設置し°Ｃ焼成を行うよ
うに構成されている。

したがって、被焼成品５はその周囲にあるヒータ２の熱
により加熱され、焼成されることになる。

ところが、ヒータ２が壁面に沿って配置される構造罠な
っていることから、本体１の空間を太きくすれば、それ
だけ被焼成品３に対する加熱温度のバラツキが生じるこ
とになる。また、多くの被焼成品３を空間に充填すると
、ヒータ２に近い被焼成品３のみが高温に曝されること
になる。一方、ヒータ２かも遠い位置、つまり空間の真
ん中に近い被焼成品３は焼成に十分な温度に加熱されな
くなシ、焼成のバラツキを発生させるととＫなる。

さらに１ヒータ２はその半分が炉壁に面しＣいるため、
ヒータ２からの輻射熱の％は被焼成品３を加熱するため
に利用されず、熱エネルギーの利用効率の悪い構造とな
り゛〔いる。

第６図に示す従来例のバッチ式焼成炉において、炉の本
体１の炉台４の上に被焼成品３を並べ、ヒータ２の温度
をｆ　３０（）　ｃになるように制御したとき、第６図
中、各”Ｈ，ｂ−ｂｇおよびＣ−ａ線における炉の本体
１内の温度分布を調べたところ、−１４図〜第６図のよ
うな温度分布を示すことが明らかとなった。

つまり、第４図〜第６図から明らかなように、ａ−ａ線
の平面における温度分布のバラツキは±５℃であシ、ｂ
−ｂ線の平面における温度分布のバラツキは±Ｚ５″Ｃ
であシ、さらＩｃ　ｃ　−ｃ　ｌｓの平面における温度
分布のバラツキは±１２．５’Ｃであった。また炉壁近
傍が高温であり、１２９９〜１３０ａｔの温度分布領域
に入るのはｂ−ｂｍの平面よりやや上にあることが判明
した。

このように従来のバッチ式の焼成炉では炉内での温度分
布にバラツキが見られ、しかも炉内に各平面をとってみ
′Ｃも、その平面内での温度分布にバラツキが見られる
っ また、従来の焼成炉では、炉内の温度を１３００でに設
定するため、つまり炉内の中心位置の温度を１　！００
　ｔとするために、時間当ルの消費電力は約４２ｘｗで
あシ、電力消費量も多いものであった。

したがって、この発明は炉内の温度分布が均一なバッチ
式の焼成炉を提供することを目的とする。

また、この発明・よエネルギー効率がよく、熱損失の少
ないバッチ式つ焼成炉を提供することを目的とする。

すなわち、この発明の要旨とするところは、炉の本体内
に、焼成されるべき被焼成品が列単位ごとに配列され、
列単位間のスペースに発熱体が配置されることを特徴と
する焼成炉である。

第７図、＄８図はこの発明にかかるバッチ式の焼成炉の
一列を示したもので、第７図は焼成炉を上面からみたと
きの破断内部構造図、第８図は焼成炉を側面からみたと
きの破断内部構造図である。

１１は炉の本体を示すっこの本体１１の内壁には、断熱
効果を有し、熱容量を少なくする断熱材たとえばセラミ
ックファイバーで作られたボードまたはブランケットが
配置される。炉の本体１１内には複数条の発熱体１２ａ
、　１２ｂ、　１２８．１２（Ｌ、１２１！が空間を置
いて配置されＣおり、各発熱体１２＆ｌ　１２ｂｌ　１
２０１１２ｄｌ　１２θ間の空間には被焼成品１６が炉
台１４の上に載せられて配置されている。この発熱体１
）ａ、　１２ｂ、　１２０゜１２ｄ、１２θは炉の本体
１１内を左右端方向にめぐらされ−〔騒る。発熱体１２
’＋　１２ｂ＋　１２Ｃ＋１２（１，１２ｅはたとえば
炭化硅素、カンタル金属線、二硅化モリブデンなどから
なり、炭化硅素を用すれば１４５０′ｃの発熱温度が得
られ、カンタル金属線では１２００で、二硅化モリブデ
ンでは１６００ｒの発熱温度が得られる。炉台１４とし
ては熱容量が小さく、°まだ断熱性のよい、たとえばア
ルミナシリカ系の断熱レンガが用いられる。この炉台１
４は第８図において矢印ａで示すように、炉の本体１１
内を上下移動するように構成されており、上方の位置が
焼成位置であシ、下方の位置が被焼成品１３を取シ出す
位置となる。この上下の移動は手動または電動などにょ
っ′Ｃ行われる。また炉台１４を上ドしたとき、発熱体
１２４．１２ｔｌ。

ｆ２ｃ、１２ｄ、１２θと被焼成品１５とが接触しない
ように、たとえば１０〜５０．１程度の隙間が両者の間
に作られる。また各発熱体１２’＋　１２ｂｌ　１２ｅ
１１２（１，１２ｅにはそれぞれ通電が独立しＣ行われ
るようになっておＬ炉の本体１１内の横方向の温度分布
にバラツキがないように制御される。４　ｔｃ炉の本体
１１内では下方よシ上方が高＠になりゃすいため、上下
の温度のバラツキを少なくするように、各発熱体１２１
９１２１）Ｉ　１２ｃ＋　１２ｄＴ　１２８の下方の配
置密度を高くするように配置される。また各発熱体１２
ａｌ　１２ｂ１１２０１１２ｄ１１２８の下部側を上部
側にくらべ高温になるように独立して温度制御できるよ
うに結線しＣもよい。また発熱体１２ａ、１２ｂ、１２
０．１２ｄ、１２８に通電するに当つ゛Ｃ１各発熱体を
直列または並列に結線ができるように、炉の本体１１よ
り、たとえば５０〜１００ｍ！！１程度各発熱体１２ａ
、１２１）。１２（！ｌ　１２ｄ、　１２１３が露出さ
れる。

このような構成よりなる焼成炉について、炉の本体内の
温度分布を調べた。温度分布の測定は第９図に示すよう
に、各ａ−ａ線、ｂ−ｂ線およびｃ−ｃ線におい′Ｃ行
った。その結果を第１０図〜第１２図に示した。第１０
図はａ−ａ線における温度分布を示し、第１１図はｂ−
ｂ線における温度分布を示し、第１２図はａ−ｃ線にお
ける温度分布を示したものである。

第９図において、各発熱体１２ゑｌ　１２１）Ｉ　１２
Ｃ＋１２（１，１２θの温度が１３００″Ｃとなるよう
に制御しあらかじめ炉の本体１１内忙測定リングを配置
して温度分布を測定した。

そし゛Ｃ１被焼成品１３を４列並べ、１列が幅１００目
、長さ４００　ｙ、高さｌＯｍ　の大きさとした。また
各発熱体１２ａ、　１２ｔ）、　１２０．１２ｄ。

１２６は発熱長５００　＋ｕのものを用い、これを高さ
４５０１の炉の本体内に６本縦に並べ、これを被焼成品
１３の間に５列並べた。

第１０図〜第１２図７５為ら明らかなように、ａ−ａ線
では温度のバラツキは±３ｒ以内であシ、ｂ−ｂ線では
温度のバラツキは±５ｔ−以内、ｃ−ｃ線では温度のバ
ラツキは±５υ以内であることが確認できた。

また本体１１の上面から２８ｏＷｕＩまでの温度分布の
バラツキは±５１：以内、っま！り１２９０で〜１３０
０υの範囲では広範囲の均熱帯を得ることができた。

またこのときの時間当シの電力消費量は約２８ＫＷであ
った。

第１３図、第１４図はこの発明にか、かるバッチ式の焼
成炉の他の実施例を示したもので、第１３図は焼成炉を
上面７３）らみたときの破断内部構造図、第１４図は焼
成炉を側面からみたときの破断内部構造図である。

この実施例の特徴点について説明すると、炉本体１１の
上面から発熱体１２！Ｌ、＋２ｂ、１２（！。

１２ａ、１２・を＋７／かわ吊り下げ°Ｃおき、また第
１３図におい”Ｃ明らかなように、壁面の一部を開閉自
在となる扉１５として構成し、本体１１の側虱から炉台
１４を矢印すで示すように出し入れできるようにし′Ｃ
いる。その他の構成については、第７図、第８図のもの
と同一であるので同一番号を付して詳細な説明を省略す
る。

このような構成よシなる焼成炉につＸ、−＞て、炉の本
体内の温度分布を調べた。温度分布の測定は第１５図に
示すように、各巳−ａ線、ｋｌ−ｂｓおよびｃ−ｃ線に
おい“０行つだ。その結果を第１６図〜第１８図に示し
た。第１６図はａ−ａ線における温度分布を示し、第１
７図はｂ−ｂ線に１？ける温度分布を示し、第１８図？
ｊ：　ｃ　−ｃ線における温２度分布を示したものであ
る。

第１５図にオイーＣ，各発熱体１２ａ１１２ｂ１１２（
！、　１２（Ｌ、　１２’３の温度が１３００ｔ’にな
るように制御し、あらかじめ炉の本体１１内に測定リン
グを配置し゛Ｃ温度分布を測定した。

そし゛Ｃ１被焼成品１３を４列並べ、１列が幅１００、
、！１１．長さ４００」、高さ５００　、ｕの大きさと
した。また各発熱体１２ａ、　１２１）、　１２０．１
２ｄｉ２ｅは発熱長８００預のＵ字型のものを用い、こ
れを高さ５００Ｍの炉の本体１１内に５本吊り下げＣ並
べた。

第１６図〜第１８図から明らかなように、−−ａ線では
温度のバラツキは±６υ以内、ｂ−ｂｓでは温度のバラ
ツキは±５′ｃ以内、ｃ−ｃ線では温度のバラツキは１
１５℃であることが確認できた。

また本体１１の上面から４００　＃　ｉでの温度分布の
バラツキは±５″Ｃ以内、っｉシ１２９ｏ′ｃ〜１３０
０Ｙ：の範囲で広範囲の均熱帯を得ることができた。

またこのときの時間当りの電力消費、匿は約４゜ＫＷで
あった。

上記した各実施例から明らかなように、この発明にかか
る焼成炉によれば、炉の本体内に、焼成されるべき被焼
成品が列単位ごとに配列され、列単位間のスペースに発
熱体が配置された構成からなるだめ、被焼成品は発熱体
に近接した状態で焼成されることになり、エネルギー効
率が良好であるとともに熱損失の少ない焼成炉であると
いうことができる。また炉の本体内に発熱体が分散して
配置された構造であり、炉内の温度分布が均一な焼成炉
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図はバッチ式の焼成炉の従来例を示す断面
図、第３図は同じ〈従来例のバッチ式の焼成炉を示す断
面図、第４図は第６図のａ　−ａ線における温度分布を
示す図、第５図は第３図のｂ−す線における温度分布を
示す図、第６図は第３図のＣ−Ｃ線における温度分布を
示す図、第７図、第８図はこの発明にかかるバッチ式の
焼成炉の一例を示す破断内部構造図をそれぞれ示したも
ので、第７図は上面からみたときのもの、第８図は側面
・からみたときのもの、第９図〜第１２図は温度分布の
測定結果を示す図であり、第９図は測定位置を示す断面
図、第１０図は第９図のａ−ａ線における温度分布を示
す図、第１１図は第９図のｂ　−ｂ＠における温度分布
を示す図、第１２図は第９図のＱ−Ｃ＃における温度分
布を示す図、第１３図、第１４図はこの発明にかかるバ
ッチ式の焼成炉の他の例を示す破断内部構造図をそれぞ
れ示したもので、第１６図は上面からみたときのもの、
第１４図は側面からみたときのもの、第１５図〜第１８
図は温度分布の測定結果を示す図であシ、第１５図は測
定位置を示す断面図、第１６図は第１５図のａ−ａ線に
おける温度分布を示す図、第１７図は第１５図のｂ−ｂ
線における温度分布を示す図、第１８図は第１５図のｃ
−ｃ＃における温度分布を示す図である。 １１・・・・・・炉の本体、１２’Ｌ、　１２ｂ、　１
２Ｑ、　１２Ｌ１２８・・−・・−発熱体、１６・・・
・・・被焼成品、１４・−・炉台。 特許出願人　株式会社村田製作所 簾１　図 繰２０ ｉｊｌ！１ 第４図 集り図 環７圀 属８図 廃１０圀 第１１図 滉１ｚ図 第１３図 萬ＩＩ４．図 ４ 為１５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 炉の本体内如、焼成されるべき被焼成品が列学位ととに
   配列され、列単位間のスペースに発熱体が配置されるこ
   とを特徴とする焼成炉。