(57)【要約】      （修正有）【課題】  陶芸炉の炉内の温度分布を均一化する。【解決手段】  この陶芸炉１は、内部に焼成すべき作品が配置される炉本体２と、高温ガスを発生するためのバーナー３と、バーナーの近くに配置されバーナーからの高温ガスを炉本体の内部に導入する主導入口２５と、バーナーから離れて配置されバーナーからの高温ガスを主導入口からの高温ガスと合流するように炉本体の内部に導入する補助導入口と、バーナーからの高温ガスを主導入口及び補助導入口に導く主通路２６及び補助通路とを備えている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に焼成すべき作品が配置される炉本体と、
高温ガスを発生するためのバーナーと、
前記バーナーの近くに配置され、前記バーナーからの高温ガスを前記炉本体内に導入するする主導入口と、
前記バーナーから離れて配置され、前記バーナーからの高温ガスを前記主導入口からの高温ガスと合流するように前記炉本体内に導入する補助導入口と、
前記バーナーからの高温ガスを前記主導入口及び補助導入口に導く通路と、
を備えた陶芸炉。
【請求項２】
前記主導入口から導入される高温ガスと前記補助導入口から導入される高温ガスとの比率を調整するための調整手段をさらに備えた請求項１に記載の陶芸炉。
【請求項３】
前記通路は、前記バーナーからの高温ガスを前記主導入口に導く主通路と、前記バーナーからの高温ガスを前記補助導入口に導く補助通路とを有し、前記主通路及び補助通路は前記炉本体の底部に形成されている、請求項１又は２に記載の陶芸炉。
【請求項４】
前記炉本体内を循環した高温ガスを排気ガスとして外部に排出するための煙突と、
前記排気ガスを２次燃焼させるために必要な空気を取り入れるための２次空気導入口と、
前記炉本体の底部におけるほぼ中央部に形成され、前記煙突に至る排気ガスと前記２次空気導入口からの２次空気と前記バーナーからの高温ガスとを混合させて前記排気ガスを２次燃焼させる２次燃焼用通路と、
をさらに備えた請求項１から３のいずれかに記載の陶芸炉。
【請求項５】
前記バーナーは灯油式である、請求項１から４のいずれかに記載の陶芸炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、陶芸炉、特に、バーナーによって炎と熱風からなる高温ガスを発生し、炉内の作品を焼成する陶芸炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の陶芸炉は、内部に作品が配置される炉本体と、高温ガスを発生するためのバーナーと、排気ガスを排出するための煙突とを有している。そして、バーナーからの高温ガスは噴出口から炉本体内部に噴出され、炉本体内を循環した後、排気ガスとして煙突から排出されるようになっている。
【０００３】
このような陶芸炉において、特許第２７４８１３１号公報には、灯油バーナーからの高温ガスを２つの流れに分割し、一方を炉内に導いて焼成に用い、他方を排気流路である煙突内に導いて不完全燃焼ガスを再燃焼させるために用いるようにした陶芸炉が示されている。
【０００４】
また、特許第２６８６６１７号公報には、灯油バーナーと、排気流路としての煙突とを離して配置し、灯油バーナーの圧力が煙突に抜けすぎるのを避けるようにした陶芸炉が示されている。
【特許文献１】特許第２７４８１３１号公報
【特許文献２】特許第２６８６６１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記従来の陶芸炉では、排気ガスの無煙化には有効であるが、炉内の温度分布については改善の余地がある。すなわち、従来の陶芸炉の場合、炉内においては、高温ガスの噴出口に近い上方部分（炉内中央上部）と噴出口から離れた下方部分とでは、５０度以上の差がある。このように炉内に温度差が発生すると、特に大きな作品を焼成する場合、作品がひび割れたり、釉薬のとけ具合が異なり色にムラができたり、所望の焼成結果が得られない場合がある。
【０００６】
本発明の課題は、炉内の温度分布を均一化することにある。
また本発明の別の課題は、熱効率の良好な陶芸炉を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る陶芸炉は、内部に焼成すべき作品が配置される炉本体と、高温ガスを発生するためのバーナーと、バーナーの近くに配置されバーナーからの高温ガスを炉本体内に導入する主導入口と、バーナーから離れて配置されバーナーからの高温ガスを主導入口からの高温ガスと合流するように炉本体内に導入する補助導入口と、バーナーからの高温ガスを主導入口及び補助導入口に導く通路とを備えている。
【０００８】
この陶芸炉では、バーナーから高温ガスが発生し、この高温ガスは主導入口から炉本体内に導入される。また、バーナーからの高温ガスは、通路を介して、主導入口からの高温ガス循環上、より離れた遠い位置に設けられた補助導入口にも導かれ、この補助導入口からも炉本体内に導入される。ここで、補助導入口から噴出された高温ガスは主導入口から導入された高温ガスと炉本体内で合流することとなり、これにより温度分布の均一化が図れる。
【０００９】
請求項２に係る陶芸炉は、請求項１の陶芸炉において、主導入口から導入される高温ガスと補助導入口から導入される高温ガスとの比率を調整するための調整手段をさらに備えている。
【００１０】
ここでは、調整手段によって主導入口から導入される高温ガスと補助導入口から導入される高温ガスとの比率を調整することができるので、作品の位置や焼成中の炉内温度等に応じて適切に調整し、温度分布の均一化を図ることができる。
【００１１】
請求項３に係る陶芸炉は、請求項１又は２の陶芸炉において、通路は、バーナーからの高温ガスを主導入口に導く主通路と、バーナーからの高温ガスを補助導入口に導く補助通路とを有している。そして、主通路及び補助通路は炉本体の底部に形成されている。
【００１２】
ここでは、バーナーからの高温ガスは、主通路を通って主導入口に導かれ、炉本体内に導入されるとともに、補助通路を通って補助導入口に導かれ、炉本体内に導入される。ここでは、各通路を適宜設定することによって、バーナーからの高温ガスを効率よく主導入口及び補助導入口に導いて炉本体内に導入することができる。また、各通路は炉本体の底部に形成されているので、高温ガスが、比較的温度が低下しやすい炉本体の底部を通ることになり、温度分布の均一化をより良好にすることができる。
【００１３】
請求項４に係る陶芸炉は、請求項１から３のいずれかの陶芸炉において、炉本体内を循環した高温ガスを排気ガスとして外部に排出するための煙突と、排気ガスを２次燃焼させるために必要な空気を取り入れるための２次空気導入口と、炉本体の底部におけるほぼ中央部に形成され煙突に至る排気ガスと２次空気導入口からの２次空気とバーナーからの高温ガスとを混合させて排気ガスを２次燃焼させる２次燃焼用通路とをさらに備えている。
【００１４】
この陶芸炉では、炉本体内を循環した高温ガスは排気ガスとして排気口から煙突へと導かれる。この排気ガスは不完全燃焼状態であるため、従来の陶芸炉では、煙突内で２次燃焼させて無煙化を実現している。しかし、ここでは、排気ガスを煙突に導くための通路を、炉本体の底部のほぼ中央部に形成し、この通路において２次空気及びバーナーからの高温ガスと混合させて２次燃焼させている。すなわち、炉本体の底部中央部に、２次燃焼用通路が形成されて、ここで排気ガスを２次燃焼させている。
【００１５】
このような構成では、排気ガスの２次燃焼による熱を有効に利用できる。すなわち、従来の陶芸炉では、煙突で排気ガスを２次燃焼させていたために、この２次燃焼で発生する熱は焼成に利用されていなかった。しかし、本発明では、２次燃焼を炉本体の底部で行うので、比較的温度が下がりやすい炉本体の底部の温度を２次燃焼過程に発生する熱によって上げることができ、温度分布の均一化をより良好にすることができる。
【００１６】
請求項５に係る陶芸炉は、請求項１から４のいずれかの陶芸炉において、バーナーは灯油式である。
【発明の効果】
【００１７】
以上のような本発明では、バーナーからの高温ガスを主導入口及び補助導入口から導入して互いに合流させることにより、炉内の温度分布を均一にすることができる。また、炉の底部において、排気ガスを２次燃焼させる場合は、２次燃焼によって発生する熱を焼成のために利用することができ、熱効率の良好な陶芸炉を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
［全体構成］
図１は本発明の一実施形態による陶芸炉の断面構成図、図２はその平面図である。この陶芸炉１は主に、内部に作品が配置される箱状の炉本体２と、炉本体２の底部に設けられた灯油バーナー３と、炉本体２の側部に設けられた排気ガスを排出するための煙突４とを有している。なお、以下では、図１における左右方向を「横方向」とし、この横方向に直交する紙面垂直方向を「前後方向」とする。
【００１９】
［炉本体］
炉本体２は、炉底部１０と、周囲を囲む炉胴部１１と、上方開口部を覆う炉蓋部１２とを有している。バーナー３は炉底部１０の下面に設けられており、炉底部１０にはバーナー３からの炎及び熱風からなる高温ガスを噴出する噴出口１３が形成されている。
【００２０】
［導入口、通路及び排気口］
炉本体２の炉底部１０には、図３に示すように、所定高さの通路形成用の１対の第１仕切壁１５ａ，１５ｂと、１対の第２仕切壁１６ａ，１６ｂと、第３仕切壁１７とが設けられている。なお、図３は図２における各板を取り外した示した図である。また、同様に、炉本体２の底部には、炉底部１０と所定の隙間をあけて所定の高さの分散板１８が設けられている。
【００２１】
１対の第１仕切壁１５ａ，１５ｂは、炉胴１１における煙突４側の側壁から逆の横方向に、中央部よりは若干バーナー３側に延びるように形成され、かつ前後方向において互いに比較的広めの間隔をあけて配置されている。また、１対の第２仕切壁１６ａ，１６ｂは、第１仕切壁１５ａ，１５ｂの外側に所定の間隔をあけて第１仕切壁１５ａ，１５ｂと平行に配置されており、第１仕切壁１５ａ，１５ｂよりは長くバーナー３側に延び、しかも内側に曲がって前後方向に所定の長さ延びて形成されている。第３仕切壁１７は、前後方向に、第２仕切壁１６ａ，１６ｂの両端を連結するように形成されている。また、この第３仕切壁１７は第１仕切壁１５ａ，１５ｂの間隔に対応する長さに設定されている。なお、第３仕切壁１７は、後述するように、他の仕切壁よりも高さが低く形成されている。
【００２２】
以上のような仕切壁とともに、図２に示すような第１、第２及び第３の板２０，２１，２２が設けられている。第１板２０は、１対の第１仕切壁１５ａ，１５ｂの間の空間を覆うように配置され、横方向には比較的短い長さを有している。第２板２１は、第１板２０のバーナー３側に隣接して配置され、１対の第２仕切壁１６ａ，１６ｂの間の空間を覆うように配置されている。この第２板２１は、横方向には、バーナー３側の側端がほぼ横方向の中央付近に延びる程度の長さを有している。第３板２２は、第２板２１の側端に隣接して配置され、炉本体２の前後方向の全長さにわたって設けられている。また、この第３板２２のバーナー３側の側端は、バーナー３の略中央部にまで延びて形成されている。そして、分散板１８は、この第３板２２に接するように、炉本体底部の両端に設置されたレンガに固定されている。
【００２３】
以上のように、炉本体２の内部に第１〜第３仕切壁１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂ，１７を設け、その上部に第１〜第３板２０〜２２を配置し、さらに第３板２２に接するように分散板１８を配置することによって、以下に説明する各導入口及び通路が形成される。
【００２４】
まず、図１に示すように、分散板１８と炉胴１１の側壁との間にバーナー３からの高温ガスを各板２０〜２２上方部分（以下、単に炉本体２の内部と記す）に導入する主導入口２５及びこの主導入口２５に高温ガスを導く主通路２６が形成される。また、図２を参照して、第２仕切壁１６ａ，１６ｂと炉胴１１の前後の側壁との間において第３板２２に覆われていない部分に、バーナー３からの高温ガスを炉本体２の内部に導入する補助導入口２７ａ，２７ｂが形成され、図３を参照して、分散板１８と第３仕切壁１７との間、及び第２仕切壁１６ａ，１６ｂと炉胴１１の前後の側壁との間において第３板２２に覆われている部分に、バーナー３からの高温ガスを補助導入口２７ａ，２７ｂに導く補助通路２８ａ，２８ｂが形成されている。さらに、図２を参照して、第１仕切壁１５ａ，１５ｂと第２仕切壁１６ａ，１６ｂとの間に形成された通路において、第２板２１に覆われていない部分に排気口３０ａ，３０ｂが形成され、図３を参照して、前記通路のうち第２板２１及び第３板２２に覆われている部分と、１対の第１仕切壁１５ａ，１５ｂの間と、それに続く炉胴１１に形成された開口３１とによって、高温ガスを排気ガスとして煙突４に導く排気通路３２が形成されている。
【００２５】
ここで、前述のように、第３仕切壁１７は他の仕切壁よりも高さが低く形成されているので、第３仕切壁１７の上端と第３板２２の下面との間には微少な隙間３５（図１参照）が形成され、分散板１８側の空間、すなわちバーナー３側の空間と排気通路３２とは隙間３５を介して連通している。したがって、バーナー３からの高温ガスは、主導入口２５や補助導入口２７ａ，２７ｂに導かれるとともに、図１の矢印Dで示すように、その一部は第３仕切壁１７の上端の隙間３５を通して排気通路３２にも導かれることになる。ここで、排気通路３２において、排気ガスと高温ガスとが混合するのは、炉本体２のほぼ中央部分である。そして、この炉底部１０のほぼ中央部分には、排気通路３２に２次空気を導入するための２次空気導入口３６が形成されている。
【００２６】
［調整板］
また、前述のように、分散板１８は炉底部１０から所定の隙間をあけて配置されているが、この隙間、すなわち、分散板１８と炉底部１０に形成された噴出口１３との間に、調整板４０が横方向にスライド自在に設けられている。調整板４０は、一方向に長いプレート状の部材であり、先端部に開口４０ａが設けられている。そして、この開口４０ａは、分散板１８の下端と噴出口１３との間に位置することが可能なように配置されており、炉本体２の外部から調整板４０をスライドさせて、開口４０ａの位置を調整することが可能である。
【００２７】
［動作］
次に動作について、特に高温ガスの流れに着目して説明する。
【００２８】
バーナー３からの高温ガスは、その流れが調整板４０によって調整されて主通路２６及び補助通路２８ａ，２８ｂに導かれる。主通路２６に導かれた高温ガスは主導入口２５から炉本体２の内部に導入される。この場合の流れを各図に矢印Ａで示す。一方、補助通路２８ａ，２８ｂに導かれた高温ガスは各図に示す矢印Ｂに沿って流れ、補助導入口２７ａ，２７ｂから炉本体２の内部に導入される。そして、この補助導入口２７ａ，２７ｂから導入された高温ガスと主導入口２５から導入された高温ガスとが互いに合流することにより、炉内部の温度分布は、全体において均一となる。
【００２９】
炉本体２の内部において焼成に利用された高温ガスは、排気ガスとして排出される。排気ガスの流れを、各図において破線の矢印Ｃで示している。この排気ガスは不完全燃焼の状態である。ここでは、排気口３０ａ，３０ｂから排気ガスが排気通路３２に流れ込み、矢印Ｃに沿って排気通路３２内をバーナー３側に流れる。そしてさらに、排気ガスは、第２仕切壁１６ａ，１６ｂ及び第３仕切壁１７に衝突して向きを変え、煙突４側に向かって流れる。このとき、バーナー３から補助通路２８ａ，２８ｂ側に導かれた高温ガスの一部は、矢印Ｄで示すように、第３仕切壁１７の上端の隙間３５を通って排気通路３２側に流入する。したがって、排気通路３２を流れる不完全燃焼状態の排気ガスは、バーナー３からの高温ガスと２次空気導入口３６から導入される２次空気とを得て再燃焼する。このように、排気通路３２は、２次燃焼用の通路としても機能している。このようにして再燃焼した排気ガスは、無煙状態となって煙突４から排気される。
【００３０】
以上のような２次燃焼は、２次空気導入口３６付近、すなわち炉本体２の底部中央付近で生じるので、比較的低温度になりがちな炉本体２の下方部分を、２次燃焼過程の熱によって昇温することができる。したがって、高温ガスを２つの経路に分けて炉本体２の内部に導入することと併せて、炉本体２の内部の温度分布をより均一化することができる。
【００３１】
なお、主通路２６と補助通路２８ａ，２８ｂへの高温ガスの配分については、調整板４０を外部からスライドすることによって調整することができる。したがって、作品の寸法、形状や、焼成中の炉内温度等に応じて、常に適切な温度調節を行うことができる。
【００３２】
以上のような本実施形態では、バーナー３からの高温ガスを主通路２６及び補助通路２８ａ，２８ｂに分け、それぞれの高温ガスを主導入口２５及び補助導入口２７ａ，２７ｂから炉本体２の内部に、互いに合流するように導入しているので、炉本体２の内部全体において温度分布が均一になる。また、炉本体２の底部では、排気ガスを２次燃焼させているので、この２次燃焼過程における熱を炉本体２の内部の昇温に利用でき、熱効率の良好な陶芸炉を得ることができる。さらに、焼成に利用された高温ガスは不完全燃焼状態のまま排気通路３２に導かれるが、この排気通路３２において排気ガスを２次燃焼させているので、無煙化を実現することができる。
【実施例】
【００３３】
ここで、バーナー３からの高温ガスを、調整板４０によって主通路２６と補助通路２８ａ，２８ｂとに半分ずつ導かれるように調整し、さらに補助通路２８ａ，２８ｂの高温ガスの１割未満（５％程度）を２次燃焼用に用いることにより、２５％の熱効率の向上を実現できた。
【００３４】
また、灯油バーナーを用いた従来の陶芸炉では、電気窯に比較して熱の管理が難しいために、火を入れてから最高温度に達するまで、約５〜６時間程度、マニュアルで空気量や灯油量の調整が必要であった。この点、本発明による実施例では、均一な温度分布が得られるため、２００〜９００℃になるまでの３〜４時間程度、マニュアルでの調整は不要となった。
【００３５】
［他の実施形態］
（ａ）炉の高さが高い場合、排気口３０ａ，３０ｂは炉本体２の底部に設けられていると、排気ガスは排気口３０ａ，３０ｂから吸い込まれにくくなる。そこで、このような場合は、排気口に排気ガスを導くための吸い込み用炉床板を設けてもよい。この場合の実施例を図４に示す。図４は、図２のIV-IV線断面を示したものであり、排気口３０ｂから上方に向かって吸い込み用炉床板５０が設けられている。この床板５０は、上方にいくにしたがって炉胴１１の側壁との間隔が狭くなるように傾斜して配置されている。また、床板５０は、排気口３０ａ，３０ｂの部分についてのみ設けられており、第１板２０の上方には設けられていない。さらに、床板５０は、図４に示す板の両側方（前後方向の側方）にも設けられており、吸い込み用通路を形成している。なお、図４では排気口３０ｂ側を示しているが、他方の排気口３０ａも同様の構成である。
【００３６】
（ｂ）前記実施形態では、バーナーとして灯油式のバーナーを用いたが、他のガスバーナーや他の燃料を用いたバーナーを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施形態による陶芸炉の断面構成図。
【図２】その平面図。
【図３】図２の板を取り外して示す図。
【図４】他の実施形態の図２のIV-IV線断面図。
【符号の説明】
【００３８】
１    陶芸炉
２    炉本体
３    バーナー
４    煙突
２５    主導入口
２６    主通路
２７ａ，２７ｂ    補助導入口
２８ａ，２８ｂ    補助通路
３０ａ，３０ｂ    排気口
３２    排気通路
４０    調整板
【図１】
2005133988.tif 000003
【図２】
2005133988.tif 000004
【図３】
2005133988.tif 000005
【図４】
2005133988.tif 000006