(57)【要約】【課題】触媒の活性化温度未満の温度領域で捕集した脱バインダーガスを炉内で処理する。【解決手段】炉内を搬送される間にワークが所定の温度プロファイルに従って加熱される連続焼成炉は、ワークから発生する脱バインダーガスを捕集する排気ボックス31と、捕集された脱バインダーガスを炉内で分解処理する触媒ユニット41と、排気ボックス31から触媒ユニット41に向かって炉内を伸びている排気管33とを備えている。当該触媒ユニット41は、排気ボックス31よりも搬送方向に下流側であってワークから発生する脱バインダーガスの触媒による分解が活性化される温度以上になっている炉内領域に設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉内を搬送される間にワークが所定の温度プロファイルに従って加熱される連続焼成炉において、ワークから発生する脱バインダーガスを捕集する排気ボックスと、捕集された脱バインダーガスを炉内で分解処理する触媒ユニットと、排気ボックスから触媒ユニットに向かって炉内を伸びている排気管とを備え、当該触媒ユニットは、排気ボックスよりも搬送方向に下流側であってワークから発生する脱バインダーガスの触媒による分解が活性化される温度以上になっている炉内領域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】
ワークから脱バインダーガスが発生する領域よりも高温側に触媒ユニットが設けられている請求項１に記載の連続焼成炉。
【請求項３】
排気管の出口端が炉外に導かれており、排気管の出口端にエジェクタの入口が接続されている請求項１または２に記載の連続焼成炉。
【請求項４】
排気ボックスの数が複数であり、各排気ボックスが温度の異なる箇所に位置させられている請求項１または２に記載の連続焼成炉。
【請求項５】
排気管が、全ての排気ボックスに対応するように分岐させられた分岐管を備えている請求項４に記載の連続焼成炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、プラズマディスプレイパネルを製造する焼成工程において用いられる連続焼成炉に関し、その他、脱バインダーガスが発生する処理工程で使用される連続焼成炉に関する。
【０００２】
脱バインダーガスとは、焼成工程においてワークから発生する有機成分や有機物、またはそれらの燃焼や分解などによって生じるガスのことをいう。
【背景技術】
【０００３】
従来、この種の連続焼成炉としては、炉内の、脱バインダーガスを処理するための触媒の活性化温度未満の温度領域に、脱バインダーガスを吸引しうる排気ボックスが設けられており、排気ボックスから炉外まで排気管が導かれており、炉外における排気管に、脱バインダーガスを触媒により分解し得る温度（以下、触媒活性化温度という）まで加熱するヒータを内蔵した触媒ユニットが備えられているものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
上記従来の連続焼成炉では、ヒータによって脱バインダーガスを加熱するために多くの電力が消費されていた。さらに、触媒ユニットが炉外にあるため、触媒ユニット表面からの放熱によって炉外部の周囲の温度を上昇させていた。また、近年の材料改革にともない、脱バインダーガスの高分子化が進み、脱バインダーガスをより高温に加熱しなければ触媒により分解しにくくなってきており、脱バインダーガスの分解がより困難になってきている。
【特許文献１】特開２００４−３１６９８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明の目的は、触媒の活性化温度未満の温度領域で捕集した脱バインダーガスを炉内で処理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】
【０００６】
この発明による連続焼成炉は、炉内を搬送される間にワークが所定の温度プロファイルに従って加熱される連続焼成炉において、ワークから発生する脱バインダーガスを捕集する排気ボックスと、捕集された脱バインダーガスを炉内で分解処理する触媒ユニットと、排気ボックスから触媒ユニットに向かって炉内を伸びている排気管とを備え、当該触媒ユニットは、排気ボックスよりも搬送方向に下流側であってワークから発生する脱バインダーガスの触媒による分解が活性化される温度以上になっている炉内領域に設けられていることを特徴とするものである。
【０００７】
この発明による連続焼成炉では、炉内を拡散して汚染する前にワークから放出された脱バインダーガスを効果的に捕集し、炉内の雰囲気を清浄に維持できる。また、捕集した脱バインダーガスは排気管により炉内を搬送方向下流側に導かれて、触媒活性化温度以上になっている炉内領域に設置された触媒ユニットに至るので、触媒ユニット用のヒータを必要とせず、省エネルギー化が図れる。
【０００８】
さらに、ワークから脱バインダーガスが発生する領域よりも高温側に触媒ユニットが設けられていると、それより低温では分解し難い脱バインダーガスも確実に分解処理できるだけでなく、排気管内のつまりを防ぐことができる。
【０００９】
また、排気管の出口端が炉外に導かれており、排気管の出口端にエジェクタの入口が接続されていると、エジェクタによって処理後の脱バインダーガスを制御しながら強制的に排気することができる。
【００１０】
また、排気ボックスの数が複数であり、各排気ボックスが温度の異なる箇所に位置させられていると、脱バインダーガスをその発生源付近で効率良く捕集することができ、炉内雰囲気の汚れを最小にすることができる。
【００１１】
また、排気管が、全ての排気ボックスに対応するように分岐させられた分岐管を備えていると、複数の排気ボックスが１つの触媒ユニットを共用することができ、炉内スペース節約、設備コスト低減、メンテナンス容易化等につながる。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、触媒の活性化温度未満の温度領域で捕集した脱バインダーガスを炉内で処理でき、省電力化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
この発明の実施の形態を図面を参照しながらつぎに説明する。
【００１４】
連続焼成炉は、炉体11を備えている。炉体11は、横断面方形状のもので、一対の両側壁21、頂壁22および底壁23よりなる。両側壁21、頂壁22および底壁23は、セラミックファイバー製断熱材よりなる。頂壁22および底壁23にはヒータ（図示略）が備えられている。また、炉内には複数の水平搬送ローラ（図示略）が炉長さ方向に一定間隔をおいて設置されている。被焼成基板（ワーク）は、セッターにのせられて搬送ローラによって炉長さ方向に搬送されるようになっている。
【００１５】
図１における左側が炉入口側であり、その右側が炉出口側である。炉内の入口から出口にかけて予備加熱領域、本加熱領域および徐冷領域が順次形成されている。基板が予備加熱領域を通過させれる間に、基板から脱バインダーガスが発生する。予備加熱領域の温度は、基板搬送方向下流に進むにしたがって、徐々に上昇していく。脱バインダーガスの発生する温度は、バインダーの成分によっても異なるが、例えば、１００〜４００℃である。例えば、３００℃の温度領域で脱バインダーガスが最も多く発生する。
【００１６】
炉内には排気ボックス31が設けられている。排気ボックス31は、少なくとも脱バインダーガスが最も多く発生する温度領域に配置され、かつ炉内の高さの上側のところを炉幅方向にのびた水平直方体状箱形のものである。排気ボックス31の底壁には多数の排気吸引孔32が散在するように形成されている。
【００１７】
排気ボックス31の長さ方向２カ所のところから、２つの水平排気管33が搬送方向下流側に向かって互いに平行にのびている。排気管33の搬送方向下流側の端部において、排気管33は、近い側の側壁21に向かってＬ字状に屈曲されて同側壁21に貫通させられている。排気管33の出口端は、上に向けられている。排気管33の出口端には垂直上向きエジェクタ34の入口が接続されている。
【００１８】
排気管33には触媒ユニット41が接続されている。触媒ユニット41は、触媒を担持した担持体（図示略）をケーシング42に収容したものである。触媒としては、活性化温度（脱バインダーガスの種類により異なる）が２００〜５００℃のＰｔ、Ｐｄ、Ａｇ２Ｏ等が好ましい。担持体は、セラミックまたは耐熱金属性ハニカム構造体またはペレット状構造体よりなる。また、ケーシング42内の担持体上流側にはフィルタが配置されていもよい。
【００１９】
触媒ユニット41は、触媒を活性化させる温度領域に配置されているが、本加熱領域よりも基板搬送方向上流である。例えば、予備加熱領域の到達温度が３００℃であり、本加熱領域の到達温度が６００℃であるとすると、触媒ユニット41は、例えば、４００〜５００℃の温度領域に配置されることが好ましい。
【００２０】
炉内はヒータによって加熱され、外気から本加熱領域までに対応する温度領域が形成されている。触媒ユニット41の、ケーシング42を含めたその全体は、炉内の温度に近い温度まで加熱される。発生させられた脱バインダーガスは、排気吸引孔32を通じて排気ボックス31内に吸引される。排気ボックス31から排気管33によって炉外に排気されることになるが、その途中で、脱バインダーガスは、触媒と接触させられて酸化分解（燃焼）される。このときの触媒の温度は、４５０〜５００℃程度である。処理された脱バインダーガスは、排気管33の出口端からエジェクタ34によって強制排気される。
【００２１】
図４は、炉内に複数の排気ボックス31が配置されている例が示されている。この例では排気ボックス31の数は２である。排気管33は、基板搬送方向下流側の排気ボックス31のすぐ下流の部分で分岐させられて、同下流側の排気ボックス31を迂回し、同上流側の排気ボックス31までのびた分岐管51を有している。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明による連続焼成炉の垂直縦断面図である。
【図２】同連続焼成炉の水平縦断面図である。
【図３】同連続焼成炉の垂直横断面図である。
【図４】同連続焼成炉の排気ボックスの変形例を示す図２相当の断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
11  炉体
31  排気ボックス
33  排気管
34  エジェクタ
41  触媒ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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