(57)【要約】【課題】物品焼成室内での燃焼ガスの滞炉時間を長くすることができ、しかも、燃焼ガスを物品に直接的に接触させることで、物品に対する焼成効率の向上が図れる焼物の焼成炉を提供する。【解決手段】物品焼成室１１の下部に燃焼室４を設け、上記物品焼成室１１の途中に上下複数段の物品載置板１０を平面的にクロス状となる配置で架設して焼成炉１を形成し、上記物品焼成室１１の内面と各物品載置板１０の両側縁との間に形成される燃焼ガスが通過するための細い通路１６を上下で位置を違えることで、燃焼ガスの物品焼成室１１での滞炉時間を長くして、燃焼ガスを物品Ｂに直接的に接触させて焼成することができる。【選択図】　図１
2004101084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭燃焼室と物品焼成室とからなり、上記炭燃焼室と物品焼成室の間に燃焼ガスが通過するための細い通路を形成した焼成炉。
【請求項２】
炭燃焼室とこれに連なる物品焼成室とからなり、上記物品焼成室が縦型に形成され、この物品焼成室の途中に物品載置板を架設し、物品焼成室の内面と物品載置板の両側縁との間で、燃焼ガスが通過するための細い通路を形成した焼成炉。
【請求項３】
炭燃焼室とこれに連なる物品焼成室とからなり、上記物品焼成室が縦型に形成され、この物品焼成室の途中に上下複数段の物品載置板を平面的にクロス状となる配置で架設し、物品焼成室の内面と各物品載置板の両側縁との間で、燃焼ガスが通過するための細い通路を形成し、この細い通路を上下で位置を違えることで、燃焼ガスの物品焼成室での滞炉時間を長くなるようにした焼成炉。
【請求項４】
下部に炭燃焼室とこれに連なる縦型の物品焼成室とからなる焼成炉を用い、上記物品焼成室の途中に上下複数段の物品載置板を、平面的にクロス状となる配置で架設し、物品焼成室の内面と各物品載置板の両側縁との間で、燃焼ガスが通過するための細い通路を形成し、上昇する燃焼ガスを各物品載置板間で傾斜流にして流れの経路を長くし、燃焼ガスの滞炉時間を長く設定すると同時に燃焼ガスを物品に接触させて焼成することを特徴とする焼物の焼成方法。
【請求項５】
炭燃焼室とこれに連なる物品焼成室とからなり、上記物品焼成室が横型に形成され、この物品焼成室の炭燃焼室と反対側の位置に、上下複数の排気口をそれぞれ開閉可能となるよう設け、上記炭燃焼室と物品焼成室の間に燃焼ガスが通過するための細い通路を形成した焼成炉。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、炭を燃料として鍛造ワークや陶磁器を焼成する焼成炉、更に詳しくは、燃焼ガスの炎を長く伸ばすことで、物品焼成効率を向上させることができるようにした焼成炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、焼物を焼成するための焼成炉として用いられている陶芸窯は、耐火レンガ等で構築した大型の固定式であり、設置に広いスペースを必要とし、高価な設備となるため、本出願人は、趣味の陶芸家等が個人的に自宅で陶磁器を手軽に焼成することができるように、木炭を燃料として陶磁器を焼成する陶芸窯（登り窯）を特開２０００−１４６４５０号によってすでに提案した。
【０００３】
この陶芸窯は、有底状の底窯部材と、この底窯部材の上に積み重ねることにより、その内部に縦型の物品焼成室を形成する筒窯部材と、最上部筒窯部材上に載置する蓋部材とからなり、上記物品焼成室の内部に焼成せんとする物品を配置し、底窯部材に炭を入れて給気口からの給気で燃焼させ、物品焼成室を上昇する燃焼ガスで物品を焼成す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、上記のような陶芸窯は、底窯部材内で炭を燃焼させることによって発生した高温の燃焼ガスが物品焼成室内を上昇することにより、物品載置板上の物品を焼成することになるが、このような陶芸窯において、物品焼成効率の向上を図るには、燃焼ガスの炎をできるだけ長くすると共に、燃焼ガスを物品に直接的に接触させる必要があり、このような点で上記陶芸窯は改良の余地が見いだされた。
【０００５】
そこで、この発明の課題は、燃焼ガスの炎をできるだけ長くし、しかも、燃焼ガスの物品焼成室内での滞炉時間を長くして物品に直接的に接触させることで、物品に対する焼成効率の向上が図れる焼物の焼成炉と焼成方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記のような課題を解決するため、請求項１の発明は、炭燃焼室と物品焼成室とからなり、上記炭燃焼室と物品焼成室の間に燃焼ガスが通過するための細い通路を形成した構成を採用したものである。
【０００７】
また、請求項２の発明は、炭燃焼室とこれに連なる物品焼成室とからなり、上記物品焼成室が縦型に形成され、この物品焼成室の途中に物品載置板を架設し、物品焼成室の内面と物品載置板の両側縁との間で、燃焼ガスが通過するための細い通路を形成した構成を採用したものである。
【０００８】
請求項３の発明は、炭燃焼室とこれに連なる物品焼成室とからなり、上記物品焼成室が縦型に形成され、この物品焼成室の途中に上下複数段の物品載置板を平面的にクロス状となる配置で架設し、物品焼成室の内面と各物品載置板の両側縁との間で、燃焼ガスが通過するための細い通路を形成し、この細い通路を上下で位置を違えることで、燃焼ガスの物品焼成室での滞炉時間を長くなるようにした構成を採用したものである。
【０００９】
請求項４の発明は、下部に炭燃焼室とこれに連なる縦型の物品焼成室とからなる焼成炉を用い、上記物品焼成室の途中に上下複数段の物品載置板を、平面的にクロス状となる配置で架設し、物品焼成室の内面と各物品載置板の両側縁との間で、燃焼ガスが通過するための細い通路を形成し、上昇する燃焼ガスを各物品載置板間で傾斜流にして流れの経路を長くし、燃焼ガスの滞炉時間を長く設定すると同時に燃焼ガスを物品に接触させて焼成する構成を採用したものである。
【００１０】
上記焼成炉は、内部が炭燃焼室となり、周囲に給気口が設けられた有底状の角形底窯部材と、この底窯部材の上に積み重ねることにより、その内部に縦型の物品焼成室を形成する複数の角形筒窯部材と、最上部の筒窯部材上に載置する角形の蓋部材とで構成され、底窯部材と筒窯部材の間、上下筒窯部材の間に物品載置板を平面的にクロスする配置で架設している。
【００１１】
物品載置板は、耐熱性材料を用い、横幅が角形筒窯部材の内幅よりも狭く設定され、上記架設によって、物品焼成室の内面と物品載置板の両側縁との間に、燃焼ガスが通過するための細い通路を形成し、かつ、上下物品載置板を平面的にクロスする配置とすることにより、上下の燃焼ガスの通過間隙は平面的に直角の配置となり、この配置関係で物品焼成室を上昇する燃焼ガスは斜めに旋回する傾斜流になり、これによって、流れの経路を長くして燃焼ガスの滞炉時間を長く設定することができ、同時に燃焼ガスを物品に接触させて焼成することができる。
【００１２】
請求項５の発明は、炭燃焼室とこれに連なる物品焼成室とからなり、上記物品焼成室が横型に形成され、この物品焼成室の炭燃焼室と反対側の位置に、上下複数の排気口をそれぞれ開閉可能となるよう設け、上記炭燃焼室と物品焼成室の間に燃焼ガスが通過するための細い通路を形成した構成を採用したものである。
【００１３】
上記物品焼成室を形成する炉本体の後壁には、中央部の位置に炉本体の上部で開口する垂直の排気通路と、後壁の上部両側に後壁を水平に貫通して排気通路と連通する二個の排気口と、後壁の下部中央に排気通路の下端と連通する排気口が設けられ、これら各排気口は、炉本体の外部から抜き差しする栓部材によって、排気通路の連通と遮断が選択されるようになっている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００１５】
図１乃至図３の第１の実施の形態は、炭Ａを燃料に用いて陶磁器を焼成するために用いる、簡易登り窯となる焼成炉１を示している。
【００１６】
この焼成炉１は、周壁に開閉自在となる給気孔２と開閉可能な空気穴３とが対向して設けられ、内部が燃焼室４となって上面が開放した有底角筒状の底窯部材５と、同じく周壁に、開閉可能な空気孔６が設けられ、上記底窯部材５上に載置して複数を順次接ぎ合わせて行く角形の筒窯部材７と、片寄った位置に排気口８が設けられ、最上部筒窯部材７の上端を閉鎖するための蓋部材９と、上記底窯部材５と筒窯部材７の間、上下筒窯部材７と７の間に架設する陶磁器等の平板状となる耐火性の物品載置板１０とから形成されている。
【００１７】
上記底窯部材５と筒窯部材７及び蓋部材９は、例えば、１４００〜１５００℃の温度に耐える耐火性の材料を用いた耐火構造になっており、これらの各構成部材を積み重ねることで、筒窯部材７の内部が物品焼成室１１となる簡易登り窯を形成し、上記した各空気孔３、６は、耐火性の栓１２の抜き差しによって開閉できるようになっている。
【００１８】
ちなみに、図示の場合、底窯部材５の燃焼室４は、縦と横が２２０ｍｍ、高さ２００ｍｍ程度の容積を有し、その上に内側口径が燃焼室４より少し大径の筒窯部材７を二段重ねして用い、底窯部材５の上端部両側及び各筒窯部材７の上端部両側に物品載置板１０の載置段部１３、１４が設けられ、底窯部材５の燃焼室４の下部にはロストル１５が設置されている。
【００１９】
上記物品載置板１０は、耐熱性材料を用い、横幅が筒窯部材７の内幅よりも狭く設定され、これを架設することによって、物品焼成室１１の内面と物品載置板１０の両側縁との間に、燃焼ガスが通過するための細い通路１６を形成し、上下物品載置板１０を平面的にクロスする配置とすることにより、上下の細い通路１６は平面的に直角の配置となる。
【００２０】
次に、第１の実施の形態の焼成炉１を用いた物品の焼成方法を説明する。
【００２１】
底窯部材５の燃焼室４内に所定量の炭Ａを投入してロストル１５上に載せ、この底窯部材５の載置段部１３間に物品載置板１０を架設し、上記底窯部材５上に筒窯部材７を重ね、筒窯部材７の載置段部１４間に物品載置板１０を架設する。なお、物品載置板１０上には、焼成せんとする物品Ｂを載置しておく。
【００２２】
この時、底窯部材５上の物品載置板１０と筒窯部材７の物品載置板１０は、平面的にクロスする配置となるよう筒窯部材７の積み重ね位相を選択し、更にこの筒窯部材７の上に筒窯部材７を積み重ねてその上に蓋部材９を載置し、その内部が縦型の物品焼成室１１となる焼成炉１を組み立てる。
【００２３】
上記物品載置板１０は、横幅が筒窯部材７の内幅よりも狭く設定されているので、これを架設することによって、物品焼成室１１の内面と物品載置板１０の両側縁との間に、燃焼ガスが通過するための細い通路１６を形成することになり、上下物品載置板１０を平面的にクロスする配置とすることにより、上下の細い通路１６は平面的に直角の配置となり、蓋部材９は最上部の細い通路１６に対して排気口８が平面的に直角の配置になるよう載置する。
【００２４】
上記の状態で炭Ａを着火燃焼させると、給気口２から流入した空気は、ロストル１５の下から一次空気、ロストル１５の上から二次空気として供給され、物品焼成室１１を上昇する燃焼ガスは、下位の細い通路１６を通過したのち、直角の配置となる上位の細い通路１６に向けて流れる。
【００２５】
このように、燃焼ガスの流路の途中に細い通路１６を形成すると、燃焼ガスは細い通路１６で絞られることで流速を増し、炎がよく伸びることで遠くまで届くことになり、また、細い通路１６により燃焼ガスが下位の物品焼成室に戻るようなことがなく、これによって、物品の焼成効率が向上する。
【００２６】
また、燃焼ガスが下位の細い通路１６から上位の細い通路１６へ、更に、上位の細い通路１６から排気口８へと流れるとき、それぞれの上下配置が直角になっていることで、図１と図２に矢印で示すように、燃焼ガスは斜めに旋回する傾斜流になり、これによって、流れの経路が長くなり、燃焼ガスの滞炉時間が長く設定され、熱効率の向上が図れることになる。
【００２７】
また、物品焼成室１１を斜めに旋回する燃焼ガスの傾斜流は、物品載置板１０上に載置した物品Ｂに対して直接的に接触することになり、物品Ｂを高温で焼成することができる。
【００２８】
上記燃焼ガスによる物品焼成室１１の温度は、燃焼室４内に投入する炭Ａの量、給気口２と排気口８の開口量の調整、各空気孔３、６の開閉を調整することにより行うことができる。
【００２９】
上記物品Ｂの焼成時において、物品焼成室１１を上昇する燃焼ガスには、細かいカーボン分を含有しているため、釉薬を塗布した物品Ｂの場合、釉薬に作用して変化を与え、また、無釉の物品Ｂの場合、これが物品Ｂに接触して原料成分と融合し、炭Ａと物品Ｂの原料成分の融合によりガラス状の物が付き、このガラス状の物で斬新で独特な色合いと模様が形成されることになる。
【００３０】
また、炭Ａの燃焼による窯内温度は、１３００℃程度までになるので、無釉の物品Ｂの焼き締めが確実に行え、水漏れのない陶磁器が得られることになる。
【００３１】
更に、物品Ｂの焼成完了時において、さますとき、給気口２を閉じて焼成炉１内の酸素を少なくした状態にすると、一酸化炭素による物品Ｂの冷却還元焼成が可能になり、風合いが金属調の作品が得られることになる。
【００３２】
次に、図４乃至図６の第２の実施の形態は、炭Ａを燃料に用いて陶磁器を焼成するために用いる横型の焼成炉１ａを示している。
【００３３】
この第２の実施の形態の焼成炉１ａは、耐火材を用いて横長の角形で内部が物品焼成室２１に形成された炉本体２２の前壁２３で下方位置に燃焼室２４を設け、上記炉本体２２の後壁２５に上下複数の排気口２６、２７をそれぞれ開閉可能となるよう設け、上記燃焼室２４の上部と物品焼成室２１の前端下部を燃焼ガスが通過するための細い通路２８で接続した構造になっている。
【００３４】
上記燃焼室２４は、炉本体２２の前壁２３の下部に耐火材を用いて内部中空に形成され、炉本体２２の前壁２３の下部前面で開口する炭供給口２９を蓋部材３０で開閉自在とし、この燃焼室２４の前面下部に栓部材３１で開閉可能な給気口３２を設け、燃焼室２４の内部にロストル３３を配置した構造になっている。
【００３５】
また、燃焼室２４と物品焼成室２１をつなぐ細い通路２８は、燃焼室２４の先端側上部から垂直に立ち上がる角形の垂直通路になっている。
【００３６】
上記炉本体２２の後壁２５は、中央部の位置を垂直の排気通路３４が炉本体２２の上部で開口するように設けられ、後壁２５の上部両側に排気通路３４と連通する二個の排気口２６と、後壁２５の下部中央に排気通路３４の下端と連通する排気口２７が水平に貫通するよう設けられ、これら各排気口２６、２７は、炉本体２２の外部から抜き差しする栓部材３５によって、排気通路３４の連通と遮断が選択されることになる。
【００３７】
図示の場合、炉本体２２は、底付きのベース枠２２ａと上部枠２２ｂ及び蓋部材２２ｃを積み重ねて組み立て、上部枠２２ｂを必要数だけ積み重ねることにより、物品焼成室２１の容積を増やすことができるようにした例を示している。
【００３８】
この第２の実施の形態の焼成炉１ａは、上記のような構成であり、次に、この焼成炉１ａを用いた物品の焼成方法を説明する。
【００３９】
燃焼室２４内に所定量の炭Ａを投入してロストル３３上に載せ、炉本体２２の物品焼成室２１内に焼成せんとする物品（図示省略）を収納しておく。
【００４０】
この状態で炭Ａを着火燃焼させると、給気口３２から流入した空気は、ロストル３３の下から一次空気、ロストル３３の上から二次空気として供給され、燃焼ガスは、垂直の細い通路２８を通過したのち、炉本体２２の物品焼成室２１に向けて流れる。
【００４１】
このように、燃焼ガスの流路の途中に細い通路２８を形成すると、燃焼ガスは細い通路２８で絞られることで流速を増し、炎がよく伸びることで物品焼成室２１の遠くまで届くことになり、また、細い通路２８により燃焼ガスが下位の燃焼室２４に戻るようなことがなく、これによって、物品の焼成効率が向上する。
【００４２】
また、物品焼成室２１の加熱時において、上下排気口２６、２７の開閉を選択することにより、炉本体２２の物品焼成室２１に向けて流れる燃焼ガスの流路を調整することができる。
【００４３】
図４において、上位の排気口２６を排気通路３４と連通し、下位の排気口２７を閉じた状態にすると、細い通路２８から物品焼成室２１に流入した燃焼ガスは、同図矢印ａのように、物品焼成室２１の上部から上位の排気口２６に向かう流れとなり、物品焼成室２１の上部を昇温させることで、焼成の初期に適した状態となる。
【００４４】
また、下位の排気口２７を排気通路３４と連通し、上位の排気口２６を閉じた状態にすると、細い通路２８から物品焼成室２１に流入した燃焼ガスは、同図矢印ｂのように、物品焼成室２１の上部から下位の排気口２７に向かう流れとなり、これによって、流れの経路が長くなり、燃焼ガスの滞炉時間が長く設定されることになり、熱効率の向上が図れ、しかも、物品焼成室２１に収納した物品に対して直接的に接触することになり、物品を高温で焼成することができる。
【００４５】
上記燃焼ガスによる物品焼成室２１の温度は、燃焼室２４内に投入する炭Ａの量、給気口３２と排気口２６、２７の開口量を調整することにより行うことができ、第１の実施の形態と同様、無釉物品の焼き締め、一酸化炭素による物品の還元焼成等が可能になる。
【００４６】
なお、第１及び第２の実施の形態において、焼成する物品は陶磁器を例示したが、例えば、鍛造ワークの焼成にも使用することができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によると、炭燃焼室と物品焼成室の間に燃焼ガスが通過するための細い通路を形成したので、炭燃焼室から物品焼成室へ向かう燃焼ガスの流れが細い通路で高速化し、燃焼ガスの炎が長くなって物品焼成室の遠くまで到達することになり、物品を高温で焼成することができ、物品に対する焼成効率の向上が図れる。
【００４８】
また、物品焼成室の途中に上下複数段の物品載置板を平面的にクロス状となる配置で架設し、物品焼成室の内面と各物品載置板の両側縁との間に形成される燃焼ガスが通過するための細い通路を上下で位置を違えることで、物品焼成室での燃焼ガスの滞炉時間が長くなり、物品焼成室内における熱効率の向上が図れると共に、燃焼ガス流が物品に対して直接的に接触することで物品を高温で焼成することができ、物品に対する焼成効率の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態の焼成炉を示す縦断正面図
【図２】この発明の第１の実施の形態の焼成炉を示す縦断側面図
【図３】この発明の第１の実施の形態の焼成炉を示す分解斜視図
【図４】この発明の第２の実施の形態の焼成炉を示す縦断正面図
【図５】（Ａ）はこの発明の第２の実施の形態の焼成炉を示す背面図、（Ｂ）は同一部切り欠き平面図
【図６】（Ａ）は図４の矢印Ａ−Ａに沿う横断平面図、（Ｂ）は図４の矢印Ｂ−Ｂに沿う横断平面図
【符号の説明】
１　焼成炉
１ａ　焼成炉
２　給気孔
３　空気孔
４　燃焼室
５　底窯部材
６　空気孔
７　筒窯部材
８　排気口
９　蓋部材
１０　物品載置板
１１　物品焼成室
１２　栓
１３　載置段部
１４　載置段部
１５　ロストル
１６　細い通路
２１　物品焼成室
２２　炉本体
２３　前壁
２４　燃焼室
２５　後壁
２６　排気口
２７　排気口
２８　細い通路
２９　炭供給口
３０　蓋部材
３１　栓部材
３２　給気口
３３　ロストル
３４　排気通路
３５　栓部材
Ａ　炭
Ｂ　物品
【図１】
2004101084.tif 000003
【図２】
2004101084.tif 000004
【図３】
2004101084.tif 000005
【図４】
2004101084.tif 000006
【図５】
2004101084.tif 000007
【図６】
2004101084.tif 000008