(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外装壁体の内部に加熱室が設けられ、加熱用のマッフルが前記加熱室を貫いて設置されており、被処理品より発生するバインダー成分を含んだ炉内の雰囲気ガスを炉外に排気する雰囲気ガス排気路に複数のエジェクターを取付けた連続焼成炉において、
各エジェクターにエアーを給気するエアー給気路に、エアーをバインダー成分の凝縮温度より高い温度に加熱するエアー加熱手段を設けられ、
前記外装壁体の外部には、前記加熱用マッフル内のバインダー成分を含んだ雰囲気ガスを捕集する捕集ボックスが備えられており、当該捕集ボックスは前記マッフルの幅方向に延びる部材で連結され前記加熱用のマッフルと連通していて、
前記各エジェクター毎に個別の排気路が取り付けられ、当該各排気路から排出される排気を収納する排気ボックスが、前記エジェクターを挟んで前記捕集ボックスの反対側に設けられていることを特徴とする連続焼成炉。
【請求項２】
前記エアー加熱手段が、エアー給気路に設けたヒータであって、エアーの流れる内部通路を有し、この内部通路に電熱源を内蔵したものであることを特徴とする請求項１記載の連続焼成炉。
【請求項３】
前記雰囲気ガス排気路の下流側に、触媒ユニットを内蔵した燃焼装置が接続されている請求項１又は２に記載の連続焼成炉
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は連続焼成炉に関し、特に、被処理品から発生するバインダー成分を含んだ炉内の雰囲気ガスを強制排気するためのエジェクターの内面に、バインダー成分が結露して凝着しないように改良した連続焼成炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
バインダーを含む被処理品を連続焼成炉で焼成すると、被処理品からバインダー成分が発生するため、このバインダー成分を含んだ炉内の雰囲気ガスを炉外へ排気して触媒で処理するか、或いは、炉内において触媒で処理してから炉外へ排気するようにしている。その場合、バインダー成分を含んだ雰囲気ガスや、炉内において触媒で処理された雰囲気ガスは、排気管に設けたエジェクターにエアーを給気してベンチュリー効果で強制的に排気するのが一般的である。
【０００３】
本出願人も、バインダー成分を処理する触媒ユニットを炉内の触媒活性化温度領域に設け、炉内でバインダー成分を効率良く処理して省エネルギー化を図り、排気管に設けたエジェクターで炉外へ強制排気するように構成した連続焼成炉を既に提案した（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００７−１３９２８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、エジェクターで強制排気する場合、上記特許文献１の連続焼成炉のようにバインダー成分が炉内で既に触媒で処理されていれば問題を生じることはないが、未処理のバインダー成分を含んだ雰囲気ガスをエジェクターで強制排気すると、次のような問題が生じる。
【０００５】
即ち、従来の連続焼成炉では、エジェクターに給気するエアーとして常温の外気をそのまま利用しているため、エジェクターに給気されるエアーによって、バインダー成分を含んだ強制排気される雰囲気ガスが冷やされ、その結果、バインダー成分が結露して、図７に示すようにエジェクター９のエアー吐出ノズル９ａより前方の内面にバインダー成分Ｂが凝着するという問題が生じる。このようにバインダー成分Ｂが凝着すると、排気不良や排気詰まりが生じて、炉内の雰囲気ガス中のバインダー成分の濃度が高くなるので、得られる焼成品は不良品となる。
【０００６】
本発明は上記の問題に対処すべくなされたもので、その解決しようとする課題は、バインダー成分を含んだ炉内の雰囲気ガスを強制排気するエジェクターの内面にバインダー成分が結露して凝着するのを防止できる連続焼成炉を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明に係る連続焼成炉は、外装壁体の内部に加熱室が設けられ、加熱用のマッフルが前記加熱室を貫いて設置されており、被処理品より発生するバインダー成分を含んだ炉内の雰囲気ガスを炉外に排気する雰囲気ガス排気路に複数のエジェクターを取付けた連続焼成炉において、各エジェクターにエアーを給気するエアー給気路に、エアーをバインダー成分の凝縮温度より高い温度に加熱するエアー加熱手段を設けられ、前記外装壁体の外部には、前記加熱用マッフル内のバインダー成分を含んだ雰囲気ガスを捕集する捕集ボックスが備えられており、当該捕集ボックスは前記マッフルの幅方向に延びる部材で連結され前記加熱用のマッフルと連通していて、前記各エジェクターに個別の排気路が取り付けられ、当該排気路から排出される排気を収納する排気ボックスが、前記エジェクターを挟んで前記捕集ボックスの反対側に設けられていることを特徴とするものである。
【０００８】
本発明において、エアー加熱手段が、エアー給気路に設けたヒータであって、エアーの流れる内部通路を有し、この内部通路に電熱源を内蔵したものであることが好ましい。
また、前記雰囲気ガス排気路の下流側に触媒ユニットを内蔵した燃焼装置が接続されていることが望ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の連続焼成炉のように、エジェクターにエアーを給気するエアー給気路に、エアーをバインダー成分の凝縮温度より高い温度に加熱するエアー加熱手段を設けてあると、エジェクターにバインダー成分の凝縮温度以上に加熱したエアーを給気することができるので、炉外に強制排気する雰囲気ガス中のバインダー成分がエジェクターの内部で冷やされて内面に凝着することが防止される。従って、エジェクター内面でのバインダー成分の凝着に起因する排気不良や排気詰まりがなくなり、炉内の雰囲気ガス中のバインダー成分の濃度が極めて低く維持されるので、不良品質の焼成品の発生を防止することができる。
【００１０】
そして、エアー加熱手段が、エアー給気路に設けたヒータであって、エアーの流れる内部通路を有し、この内部通路に電熱源を内蔵したものであると、市販品として容易に入手でき、短時間でエアーをバインダー成分の凝縮温度以上に加熱できるので、エジェクター内面におけるバインダー成分の凝着を確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の具体的な実施形態を詳述する。
【００１２】
図１は本発明の一実施形態に係る連続焼成炉の部分側面図、図２は同連続焼成炉の部分平面図、図３は同連続焼成炉の正面図、図４はエアーフロー図、図５はエアー加熱手段として使用されるヒータ（スポットヒータ）の概略説明図、図６はエアー加熱手段で加熱されたエアーが給気される同連続焼成炉のエジェクターの一部破断図である。
【００１３】
この連続焼成炉は、図１に示すように、外装壁体１の内部に加熱室２が設けられており、加熱用のマッフル３が加熱室２を貫いて設置されている。加熱室２の上下左右の壁は、セラミックファイバーを真空成形した厚肉板状の硬質の断熱材からなるもので、電気ヒータが内蔵されている。
【００１４】
加熱室２を貫通するマッフル３は耐熱鋼製の筒体であって、加熱室２から前方（図１では左方）に突き出したマッフル３の前端部３ａが入口側のパージ室となっており、パージガスが供給されてマッフル３内部の雰囲気ガスと外気が遮断されるようになっている。そして、このマッフル３の後端には、図示されていないが、該マッフル３よりも高さが低い耐熱鋼製の冷却用マッフルが接続されており、この冷却用マッフルの後端部が出口側のパージ室になっている。
【００１５】
加熱用のマッフル３と冷却用のマッフルには、エンドレスのメッシュの搬送ベルト４が通っており、被処理品Ｗ（図３を参照）はこの搬送ベルト４に載って加熱用のマッフル３および冷却用のマッフルの内部を移動しながら、所定の温度プロファイルで焼成処理及び冷却処理が行われるようになっている。
【００１６】
また、この連続焼成炉の横には、触媒ユニットを内蔵した燃焼装置５が設置されており、加熱用のマッフル３から排気されたバインダー成分を含む雰囲気ガスが、この燃焼装置５で燃焼されて屋外へ放出されるようになっている。
【００１７】
図１〜図３に示すように、この連続焼成炉の外装壁体１の天壁部１ａには、加熱用のマッフル３と連通して、マッフル３内のバインダー成分を含んだ雰囲気ガスを捕集する捕集ボックス６と、この捕集ボックスに対向する排気ボックス７とが設けられている。そして、双方のボックス６，７の間には、図２，図４に示すように、４本の雰囲気ガス排気路８ａが並列に設けられており、それぞれの雰囲気ガス排気路８ａには、エジェクター９が設けられている。排気ボックス７は、雰囲気ガス排気路８ｂを通じて燃焼装置５の下部のティーパイプ５ａ（図４を参照）に接続されている。
【００１８】
図４に示すように、エジェクター９にエアーを給気するエアー給気路１０は、燃焼装置５にエアーを導入するエアー導入路１６から分岐して設けられており、その先端部が４本に分岐して４つのエジェクター９の内部のエアー吐出ノズル９ａ（図６を参照）に接続されている。エアー導入路１６には流量計１２、電磁弁１３、レギュレーター１４、ボール弁１５などが設けられており、また、エアー給気路１０にも流量計１７が設けられて、エアーが流量制御されながら燃焼装置５とエジェクター９に供給されるようになっている。
【００１９】
上記のエアー給気路１０には、エアー加熱手段として、強制排気される雰囲気ガス中のバインダー成分の凝縮温度より高い温度にエアーを加熱するヒータ１１が設けられており、このヒータ１１は捕集ボックス６の横に形成された支持部に取付けられている。
【００２０】
図５に示すように、このヒータ１１はエアーが流れる内部通路１１ａを有し、この内部通路１１ａに電熱源１１ｂを内蔵したものであって、エアーの排出口１１ｃの近傍に設けた温度センサ１１ｄで排出口１１ｃを流れるエアーの温度を検出すると共に、電熱源１１ｂの近傍に設けた温度センサ１１ｅで電熱源１１ｂの温度を検出して、内部通路１１ａを流れるエアーを温度制御しながら電熱源１１ｂで加熱し、排出口１１ｃから排出するようになっている。
【００２１】
このようなヒータ１１はスポットヒータの商品名で市場において容易に入手でき、３ｋＷ程度の出力を有するものは、短時間でエアーを５００〜６００℃に加熱することができる。従って、例えばグラファイト粉末で成形した被処理品を焼成処理する場合は、２８０〜５００℃でバインダー成分が発生するので、エジェクター９に給気するエアーをバインダー成分の凝縮温度より高い温度に加熱することができる。
【００２２】
以上のような構成の連続焼成炉では、被処理品Ｗが搬送ベルト４に載置されて加熱用のマッフル３及び冷却用のマッフルの内部を搬送され、所定の温度プロファイルで焼成処理及び冷却処理が行われる。その際、加熱用マッフル３の内部で被処理品Ｗから発生するバインダー成分を含んだ雰囲気ガスは、捕集ボックス６に捕集され、雰囲気ガス排気路８ａを通って各エジェクター９で強制排気され、排気ボックス７から雰囲気ガス排気路８ｂを通って燃焼装置５へ送られ、燃焼されて屋外へ放出される。
【００２３】
一方、上記の燃焼装置５に送られるエアーの一部は、エアー給気路１０を通って、途中のエアー加熱手段（スポットヒータ）１１で瞬時にバインダー成分の凝縮温度より高い温度に加熱されて各エジェクター９に供給され、各エジェクター９の内部の吐出ノズル９ａから吐出されて、そのベンチュリー効果により、雰囲気ガス排気路８ａ中のバインダー成分を含んだ雰囲気ガスを上記のように強制排気する。このとき、各エジェクター９の吐出ノズル９ａから吐出されるエアーは、スポットヒータ１１でバインダー成分の凝縮温度より高い温度に加熱されているので、図６に示すように、エジェクター内部でバインダー成分が結露してエジェクター９の内面に凝着することはない。従って、エジェクター９の内面へのバインダー成分の凝着に起因する排気不良や排気詰まりがなくなり、加熱用マッフル３の内部のバインダー成分を含む雰囲気ガスが効率よく排気されて、マッフル内部のバインダー成分の濃度が極めて低く維持されるので、不良品質の焼成品の発生を防止することができる。
【００２４】
以上、代表的な実施形態を挙げて本発明の連続焼成炉を説明したが、本発明はこの実施形態のみに限定されるものではなく、例えばエア加熱手段として燃焼装置５の燃焼熱を利用してエジェクター９へ給気するエアーをバインダー成分の凝縮温度より高い温度に加熱したり、また、上記のスポットヒータ１１と燃焼装置５の燃焼熱を併用してエアーを加熱するように構成してもよい。
【００２５】
尚、エジェクターの内面へのバインダー成分の凝着を防止する手段として、例えばエジェクター９の外面をシーズヒータなどで加熱する方法も考えられるが、その場合は、エジェクター９の内面への凝着を防止することはできても、吐出ノズル９ａに対する凝着まで防止することはできない。これに対し、本発明の連続焼成炉のようにエアー加熱手段１１でエアーそのものを加熱すると、エジェクター９の内面への凝着も、吐出ノズル９ａへの凝着も十分に防止できるので、この点でエジェクターの外面を加熱する場合よりも遥かに効果的である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係る連続焼成炉の部分側面図である。
【図２】同連続焼成炉の部分平面図である。
【図３】同連続焼成炉の正面図である。
【図４】同連続焼成炉のエアーフロー図である。
【図５】エアー加熱手段として使用されるヒータ（スポットヒータ）の概略説明図である。
【図６】エアー加熱手段で加熱されたエアーが給気される同連続焼成炉のエジェクターの一部破断図である。
【図７】常温のエアーが給気される従来の連続焼成炉のエジェクターの一部破断図である。
【符号の説明】
【００２７】
２    加熱室
３    加熱用のマッフル
４    搬送ベルト
６    捕集ボックス
７    排気ボックス
８ａ，８ｂ  雰囲気ガス排気路
９  エジェクター
９ａ  エアー吐出ノズル
１０  エアー給気路
１１  エアー加熱手段（スポットヒータ）
１６  送気路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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