(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼成対象物集合体を載置した複数のトレーが一端側から他端側へ向かって内部を通過し得るように略水平に設置した焼成炉本体と、該焼成炉本体内にその略全長にわたり間隔をおいて枢支され且つ前記のトレーを下方から支持する多数のフリーローラと、焼成炉本体内の所定範囲にわたりフリーローラ間下方に位置するように配置した複数の下部ヒータと、焼成炉本体内の所定範囲にわたり焼成対象物集合体の通過経路上方に位置するように配置した複数の上部ヒータとを備え、下部ヒータ及び上部ヒータを、トレー幅方向に略水平に延びて焼成炉本体の左右壁部を貫通する加熱用通電体と、該加熱用通電体の両端に設けた電極部を変位可能に支持するホルダとで構成し、前記ホルダを、焼成炉本体の左右壁部に該壁部内方に連通するように設けた支持筒と、該支持筒の端部に締結され且つ前記電極部を周方向に取り囲む環状の支持座と、該支持座と電極部の間に介在するシールリングとで構成したことを特徴とする連続焼成炉。
【請求項２】
前記電極部の素材に、銅を用いた請求項１に記載の連続焼成炉。
【請求項３】
前記電極部の内部に、冷却水が連続的に送給される流路を形成した請求項１及び請求項２のいずれかに記載の連続焼成炉。
【請求項４】
焼成炉本体内の略全長にわたり間隔をおいて枢支される多数のフリーローラの列を、トレー幅方向へ複数条並べて配置した請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の連続焼成炉。
【請求項５】
下部ヒータ及び上部ヒータの双方を、トレー幅方向に略水平に且つトレー通過方向から見て左右対称に配置した請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の連続焼成炉。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は連続焼成炉に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７及び図８は従来の連続焼成炉の一例であり、この連続焼成炉は、焼成対象物集合体１を載置したトレー２が通過し得る入側脱気室３と、該入側脱気室３に連なるチャンバ４内に設置され且つ一列に並んだ複数のトレー２が入側脱気室３から順次送り込まれる焼成炉本体５と、チャンバ４に連なり且つ焼成炉本体５を経たトレー２が通過し得る出側脱気室６とを備えている。
【０００３】
チャンバ４内側面と焼成炉本体５外側面の間には、断熱材（図示せず）が充填され、また、チャンバ４には、二重壁水冷構造が適用されている。
【０００４】
入側脱気室３及び出側脱気室６は、トレー２搬送方向上流側箇所と下流側箇所のそれぞれに昇降可能な扉体７，８，９，１０を有している。
【０００５】
扉体７，８，９，１０を下降位置に設定すると、入側脱気室３、チャンバ４、出側脱気室６の気密が保持される状態になり、扉体７，８，９，１０を上昇位置に設定すると、トレー２の通過が許容される状態になる。
【０００６】
また、入側脱気室３、焼成炉本体５、並びに出側脱気室６内には、その略全長にわたって左右一対のスキッドビーム１１，１２，１３が、トレー２を下方から摺動可能に支持するように設けられている。
【０００７】
焼成炉本体５の長手方向中間部内方には、上下に延びる複数のヒータ１４が、トレー２上の焼成対象物集合体１の左右両側に位置するように配置されており、これらのヒータ１４によって、焼成対象物集合体１の加熱が図られる。
【０００８】
更に、連続焼成炉には、入側脱気室３から焼成炉本体５へトレー２を１つずつ押し込むプッシャ１５と、焼成炉本体５から出側脱気室６へトレー２を１つずつ引き出すプラー１６とが付帯している。
【０００９】
連続焼成炉を稼動させる際には、扉体８，９を閉じた状態で焼成炉本体５内へ無酸化ガスを充填し、ヒータ１４を作動させて焼成炉本体５内を、予め設定されている温度に加熱する。
【００１０】
次いで、焼成対象物集合体１が載置されているトレー２を入側脱気室３へ搬入し、扉体７を閉じて入側脱気室３内の空気を外部へ排出した後、扉体８を開いたうえ、プッシャ１５によってトレー２を焼成炉本体５内へ押し込み、再び扉体８を閉じる。
【００１１】
所定時間が経過した後、上述したような手順で、別のトレー２を入側脱気室３から焼成炉本体５内へ押し込み、当該トレー２によって既に入側脱気室３に押し込まれているトレー２を、出側脱気室６へ向かって押し出す。
【００１２】
このような作業を繰り返すことにより、トレー２が焼成炉本体５の搬送方向最下流側まで進んだならば、扉体１０を閉じた状態で扉体９を開き、プラー１６によりトレー２を焼成炉本体５内から出側脱気室６内へ引き出し、更に、扉体９を閉じたうえ、扉体１０を開いてトレー２を外部へ取り出す。
【００１３】
これにより、焼成対象物集合体１は、焼成炉本体５内の入側脱気室３寄り部分の予熱室１７で所定の時間をかけて徐々に昇温され、焼成炉本体５内の中間部分の加熱室１８で所定の時間、一定温度に加熱され、更に、焼成炉本体５内の出側脱気室６寄り部分の徐冷室１９で所定の時間をかけて徐々に冷却される。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図７及び図８に示す連続焼成炉は、焼成炉本体５内を縦通するスキッドビーム１２でトレー２を支持し、当該トレー２の移動経路の左右両側のヒータ１４により焼成対象物集合体１を加熱する構造であるので、上方や左右両側方から焼成対象物集合体１に伝達される入熱量に比べると、下方からトレー２を介して焼成対象物集合体１へ伝達される入熱量が必然的に少なく、焼成対象物集合体１のうち、その下部に位置する焼成対象物の加熱が不充分になり、製品の歩留まりの低下の要因になっている。
【００１５】
また、スキッドビーム１２の代わりに、当該スキッドビーム１２をトレー２の搬送方向へ多数に分割したような短柱部材を用いて、下方から焼成対象物集合体１への入熱量の増加を図ることも考えられる。
【００１６】
ところが、プッシャ１５によるトレー２押し出し時の水平力に耐え得る強度が短柱部材に確保されるようにするためには、当該短柱部材の断面積を大きくする必要が生じ、その結果、トレー２が短柱部材に接する影の部分が多くなり、輻射加熱効率が向上しない。
【００１７】
本発明は上述した実情に鑑みてなしたもので、焼成対象物集合体を均一に加熱可能な連続焼成炉を提供することを目的としている。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載の連続焼成炉では、焼成対象物集合体を載置した複数のトレーが一端側から他端側へ向かって内部を通過し得るように略水平に設置した焼成炉本体と、該焼成炉本体内にその略全長にわたり間隔をおいて枢支され且つ前記のトレーを下方から支持する多数のフリーローラと、焼成炉本体内の所定範囲にわたりフリーローラ間下方に位置するように配置した複数の下部ヒータと、焼成炉本体内の所定範囲にわたり焼成対象物集合体の通過経路上方に位置するように配置した複数の上部ヒータとを備え、下部ヒータ及び上部ヒータを、トレー幅方向に略水平に延びて焼成炉本体の左右壁部を貫通する加熱用通電体と、該加熱用通電体の両端に設けた電極部を変位可能に支持するホルダとで構成し、前記ホルダを、焼成炉本体の左右壁部に該壁部内方に連通するように設けた支持筒と、該支持筒の端部に締結され且つ前記電極部を周方向に取り囲む環状の支持座と、該支持座と電極部の間に介在するシールリングとで構成している。
【００１９】
本発明の請求項２に記載の連続焼成炉では、前記電極部の素材に、銅を用いている。本発明の請求項３に記載の連続焼成炉では、前記電極部の内部に、冷却水が連続的に送給される流路を形成している。
【００２０】
本発明の請求項４に記載の連続焼成炉では、焼成炉本体内の略全長にわたり間隔をおいて枢支される多数のフリーローラの列を、トレー幅方向へ複数条並べて配置している。
【００２１】
本発明の請求項５に記載の連続焼成炉では、下部ヒータ及び上部ヒータの双方を、トレー幅方向に略水平に且つトレー通過方向から見て左右対称に配置している。
【００２２】
本発明の請求項１乃至請求項５に記載の連続焼成炉のいずれにおいても、上部ヒータによる輻射熱エネルギーを、焼成対象物集合体にその上側から伝達させ、また、下部ヒータによる輻射熱エネルギーを、フリーローラ間の空隙、並びにトレーを介して焼成対象物集合体にその下側から伝達させて、焼成対象物集合体を加熱する。更に、加熱用通電体を焼成炉本体の左右壁部に貫通させ、また、当該加熱用通電体の両端の電極部をホルダに変位可能に支持させて、加熱用通電体と焼成炉本体との熱膨張差を吸収する。
【００２３】
本発明の請求項３に記載の連続焼成炉においては、電極部の内部の流路に、冷却水を連続的に送給する。
【００２４】
本発明の請求項４に記載の連続焼成炉においては、トレー幅方向に並ぶ複数条のフリーローラの列によりトレーを支持させ、下部ヒータから焼成対象物集合体への輻射熱エネルギーの伝達効率の向上を図る。
【００２５】
本発明の請求項５に記載の連続焼成炉においては、下部ヒータ及び上部ヒータをトレー幅方向へ略水平に且つ左右対称に配置して、焼成対象物集合体の幅方向の温度分布の均一化を図る。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図示例とともに説明する。
【００２７】
図１乃至図５は本発明の連続焼成炉の実施の形態の一例を示すもので、図中、図７及び図８と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
【００２８】
この連続焼成炉は、トレー２２が通過し得る入側脱気室２３と、該入側脱気室２３に連なるチャンバ２４内に設置され且つ複数のトレー２２が入側脱気室２３から順次送り込まれる焼成炉本体２５と、チャンバ２４に連なり且つ焼成炉本体２５を経たトレー２２が通過し得る出側脱気室２６と、前記の焼成炉本体２５の略全長、並びにチャンバ２４のトレー２２搬送方向下流端寄り部分にわたってトレー２２の下面に接するように枢支した多数のフリーローラ３２と、焼成炉本体２５内の所定範囲にわたりフリーローラ３２間下方に位置するように配置した複数の下部ヒータ３４と、焼成炉本体２５内の所定範囲にわたり焼成対象物集合体１の通過経路上方に位置するように配置した複数の上部ヒータ４４とを備えている。
【００２９】
トレー２２の上面には、２組の焼成対象物集合体１を幅方向に並べて載置することができ、また、トレー２２の下面は平滑に形成されている。
【００３０】
チャンバ２４内側面と焼成炉本体２５外側面の間には、断熱材（図示せず）が充填され、チャンバ２４には、二重壁水冷構造が適用されている。
【００３１】
焼成炉本体２５は、焼成対象物入口端が入側脱気室２３に隣接し、焼成対象物出口端が出側脱気室２６に対して所定距離を隔てており、焼成対象物入口端寄り部分及び出口端寄り部分の開口断面積が中間部分よりも小さく形成されている。
【００３２】
この焼成炉本体２５の素材には、耐熱性に優れた黒鉛を用いている。
【００３３】
入側脱気室２３及び出側脱気室２６は、トレー２２搬送方向上流側箇所と下流側箇所のそれぞれに昇降可能な扉体２７，２８，２９，３０を有している。
【００３４】
これら扉体２７，２８，２９，３０を下降位置に設定すると、入側脱気室２３、チャンバ２４、出側脱気室２６の気密が保持される状態に、また扉体２７，２８，２９，３０を上昇位置に設定すると、トレー２２の通過が許容される状態になる。
【００３５】
フリーローラ３２は、焼成炉本体２５の内底面などに立設した支柱３２ａ上端部のブラケット３２ｂに枢支されている。
【００３６】
このフリーローラ３２の列は、トレー２２下面の幅方向一側寄り部分、幅方向中央部分、幅方向他側寄り部分のそれぞれにフリーローラ３２が接するように、トレー２２幅方向に３条並べて配置されている。
【００３７】
また、入側脱気室２３、及び出側脱気室２６内には、フリーローラ３１，３３が、上述したフリーローラ３２と同様な枢支構造でトレー２２下面に接するように配置されている。
【００３８】
下部ヒータ３４と上部ヒータ４４は、焼成炉本体２５の中間部分（開口断面積が大きい部分）に配置されており、当該ヒータ３４，４４への通電により、焼成対象物集合体１の加熱が図られる。
【００３９】
これらのヒータ３４，４４は、トレー２２の幅方向に略水平に延び且つ焼成炉本体２５の左右壁部を貫通する加熱用通電体３４ａ，４４ａと、該加熱用通電体３４ａ，４４ａ両端に設けた電極部３４ｂ，４４ｂを支持するホルダ５４，６４とで構成されている。
【００４０】
上記の加熱用通電体３４ａ，４４ａの素材には、耐熱性に優れた黒鉛を用いている。
【００４１】
電極部３４ｂ，４４ｂの素材には、銅を用いており、電極部３４ｂ，４４ｂの内部には、冷却水が連続的に送給される流路（図示せず）が形成されている。
【００４２】
ホルダ５４，６４は、チャンバ２４の左右壁部に該壁部内方に連通するように設けた支持筒５４ａ，６４ａと、該支持筒５４ａ，６４ａの端部に締結され且つ前記の電極部３４ｂ，４４ｂを周方向に取り囲む環状の支持座５４ｂ，６４ｂと、該支持座５４ｂ，６４ｂと電極部３４ｂ，４４ｂの間に介在するシールリング５４ｃ，６４ｃとを有しており、当該シールリング５４ｃ，６４ｃを中心とする電極部３４ｂ，４４ｂの揺動が許容されるようになっている。
【００４３】
これに加えて、連続焼成炉には、入側脱気室２３から焼成炉本体２５へトレー２２を１つずつ押し込むプッシャ３５と、焼成炉本体２５から出側脱気室２６へトレー２２を１つずつ引き出すプラー３６と、チャンバ２４の出側脱気室２６に隣接する部分内の無酸化性ガスを撹拌するためのファン２１とが付帯している。
【００４４】
プッシャ３５及びプラー３６は、上方へ突出する支持部３５ａ，３６ａを有し且つトレー２２搬送経路に平行に前後移動し得るアーム３５ｂ，３６ｂと、前記の支持部３５ａ，３６ａにトレー２２幅方向に水平に延びるピン３５ｃ，３６ｃを介して枢支されたドック３５ｄ，３６ｄと、当該ドック３５ｄ，３６ｄの回動範囲を規制するように支持部３５ａ，３６ａに固着したストッパ３５ｅ，３６ｅとで構成され、トレー２２の通過経路の下方に設置されている。
【００４５】
ドック３５ｄ，３６ｄは、それぞれのトレー２２の同一箇所に穿設されている角孔２２ａの前縁部分に当接する押圧面３５ｆ，３６ｆと、トレー２２の下面に案内される摺動面３５ｇ，３６ｇとを有しており、前記のアーム３５ｂ，３６ｂをトレー２２搬送方向上流側へ移動させると、トレー２２の下面で摺動面３５ｇ，３６ｇが案内されて傾動した状態になった後、ドック３５ｄ，３６ｄの上端部が角孔２２ａに嵌合する。
【００４６】
また逆に、アーム３５ｂ，３６ｂをトレー２２搬送方向下流側へ移動させると、ドック３５ｄ，３６ｄがその自重により押圧面３５ｆ，３６ｆが角孔２２ａの前縁部分に当接する方向へ回動するとともに、ストッパ３５ｅ，３６ｅでドック３５ｄ，３６ｄの回動が規制され、これにより、アーム３５ｂ，３６ｂの移動に応じてトレー２２が搬送方向下流側へ向かって押圧される。
【００４７】
連続焼成炉を稼動させるときには、扉体２８，２９を閉じた状態で焼成炉本体２５内へ無酸化ガスを充填し、下部ヒータ３４と上部ヒータ４４とを作動させて焼成炉本体２５内を、予め設定されている温度に加熱し、これに加えて、ファン２１を作動させておく。
【００４８】
次いで、焼成対象物集合体１が載置されているトレー２２を入側脱気室２３へ搬入し、扉体２７を閉じて入側脱気室２３内の空気を外部へ排出し、扉体２８を開いたうえ、プッシャ３５によってトレー２２を焼成炉本体２５内へ押し込み、再び扉体２８を閉じる。
【００４９】
所定時間が経過した後、上述したような手順で、別のトレー２２を入側脱気室２３から焼成炉本体２５内へ押し込み、当該トレー２２によって既に焼成炉本体２５に押し込まれているトレー２２を、出側脱気室２６へ向かって押し出す。
【００５０】
このような作業を繰り返すことで、トレー２２がチャンバ２４の搬送方向最下流側まで進んだならば、扉体３０を閉じた状態で扉体２９を開き、プラー３６によりトレー２２をチャンバ２４内から出側脱気室２６内へ引き出し、更に、扉体２９を閉じたうえ、扉体３０を開いてトレー２２を外部へ取り出す。
【００５１】
これにより、焼成対象物集合体１は、焼成炉本体２５内の入側脱気室２３寄り部分の予熱室３７で所定の時間をかけて徐々に昇温され、次に、焼成炉本体２５内の中間部分の加熱室３８で所定の時間、一定温度に加熱された後、焼成炉本体２５内の出側脱気室２６寄り部分の徐冷室３９、及びファン２１が取り付けられているチャンバ２４の出側脱気室２６に隣接した冷却室４０で所定の時間をかけて徐々に冷却される。
【００５２】
図６は、焼成対象物集合体１の所定箇所Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ及び焼成炉本体２５の内側壁面所定箇所Ｅの温度と焼成時間との関係を示すグラフであり、このグラフからは、焼成開始から約４時間２０分程度経過すると、各箇所Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの温度差が微小（実測値で約６℃程度）になり、焼成対象物集合体１が均一に加熱されることが把握できる。
【００５３】
すなわち、図１乃至図５に示す連続焼成炉では、上部ヒータ４４による輻射熱エネルギーを、焼成対象物集合体１にその上側から伝達させ、下部ヒータ３４による輻射熱エネルギーを、フリーローラ３２間の空隙、及びトレー２２を介して焼成対象物集合体１にその下側から伝達させるので、互いに独立した上部ヒータ４４と下部ヒータ３４とを適宜制御することにより、当該焼成対象物集合体１に対する上方からの入熱量と下方からの入熱量の差を小さくすることができ、焼成対象物集合体１のうち、その下部に位置する焼成対象物も充分に加熱され、製品の歩留まりが向上する。
【００５４】
また、トレー２２幅方向に並ぶ複数条のフリーローラ３２の列によってトレー２２を支持するので、その下面がフリーローラ３２に接する影の部分が少なく、下部ヒータ３４から焼成対象物集合体１への輻射熱エネルギーの伝達効率の向上を図ることができる。
【００５５】
更に、下部ヒータ３４及び上部ヒータ４４をトレー２２幅方向へ略水平に且つ左右対称に配置しているので、焼成対象物集合体１の幅方向の温度分布の均一化を図ることができる。
【００５６】
これに加えて、各加熱用通電体３４ａ，４４ａを焼成炉本体２５の左右壁部に貫通させ且つその両端の電極部３４ｂ，４４ｂをホルダ５４，６４に変位可能に支持させているので、各ヒータ３４，４４と焼成炉本体２５との熱膨張差を吸収することができる。
【００５７】
なお、本発明の連続焼成炉は、上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変更を加え得ることは勿論である。
【００５８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の連続焼成炉によれば、下記のような種々の優れた効果を奏し得る。
【００５９】
（１）本発明の請求項１乃至請求項５に記載の連続焼成炉のいずれにおいても、上部ヒータによる輻射熱エネルギーを、焼成対象物集合体にその上側から伝達させ、また、下部ヒータによる輻射熱エネルギーを、フリーローラ間の空隙、並びにトレーを介して焼成対象物集合体にその下側から伝達させるので、焼成対象物集合体に対する上方からの入熱量と下方からの入熱量の差を小さくすることができ、焼成対象物集合体の下部に位置する焼成対象物も充分に加熱され、製品の歩留まりが向上する。更に、加熱用通電体を焼成炉本体の左右壁部に貫通させ、また、当該加熱用通電体の両端の電極部をホルダに変位可能に支持させるので、加熱用通電体と焼成炉本体の熱膨張差を吸収することができる。
【００６０】
（２）本発明の請求項４に記載の連続焼成炉においては、トレー幅方向に並ぶ複数条のフリーローラの列によりトレーを支持するので、下部ヒータから焼成対象物集合体への輻射熱エネルギーの伝達効率の向上を図ることができる。
【００６１】
（３）本発明の請求項５に記載の連続焼成炉においては、下部ヒータ及び上部ヒータをトレー幅方向へ略水平に且つ左右対称に配置しているので、焼成対象物集合体の幅方向の温度分布の均一化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の連続焼成炉の実施の形態の一例を概念的に示す全体縦断面図である。
【図２】図１における焼成炉本体の主要部分を概念的に示す縦断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視図である。
【図４】図１におけるプッシャの構造を概念的に示す側面図である。
【図５】図１におけるプラーの構造を概念的に示す側面図である。
【図６】焼成対象物集合体の所定箇所及び焼成炉本体の内側壁面所定箇所の温度と焼成時間との関係を示すグラフである。
【図７】従来の連続焼成炉の一例を概念的に示す全体縦断面図である。
【図８】図７における焼成炉本体の主要部分を概念的に示す横断面図である。
【符号の説明】
１            焼成対象物集合体
２２          トレー
２５          焼成炉本体
３２          フリーローラ
３４          下部ヒータ
３４ａ        加熱用通電体
３４ｂ        電極部
４４          上部ヒータ
４４ａ        加熱用通電体
４４ｂ        電極部
５４          ホルダ
６４          ホルダ
【図１】
0004483064.tif 000002
【図２】
0004483064.tif 000003
【図３】
0004483064.tif 000004
【図４】
0004483064.tif 000005
【図５】
0004483064.tif 000006
【図６】
0004483064.tif 000007
【図７】
0004483064.tif 000008
【図８】
0004483064.tif 000009