(57)【要約】【課題】  陶芸炉と陶芸炉を覆う外装カバーとの間に制御装置を備えた陶芸窯において、焼成炉から制御装置に伝達された熱を効率良く低減し、制御装置の信頼性や寿命を良好に維持できる放熱構造を提供することを目的とする。【解決手段】  焼成炉２、焼成炉２を覆う外装部材４、５、焼成炉２と外装部材４、５との間に配設されて焼成炉２内の温度を制御するヒータ制御回路部１５、一端２が焼成炉２の底面を覆う外装部材４に接続され、この接続部から直立しヒータ制御回路部１５を支持する支持部材２５等を備え、支持部材２５には、表面に沿ってヒータ制御回路部１５の取り付け部から焼成炉２の底面を覆う外装部材４まで、高分子フィルムを焼成してグラファイト化したグラファイトシート３０、３１、３２が貼り付けられている。【選択図】  図２
2007113886.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陶芸作品を収納して焼成する焼成炉と、
間隙を介して前記焼成炉を覆う外装部材と、
前記焼成炉と該焼成炉の側面を覆う外装部材との間に配設され、該焼成炉内の温度を制御する制御装置と、
一端が前記焼成炉の底面を覆う外装部材に接続され、この接続部から直立し、前記制御装置を支持する支持部材と、
を備え、
前記支持部材には、表面に沿って前記制御装置の取り付け部から前記焼成炉の底面を覆う外装部材まで、高分子フィルムを焼成してグラファイト化したグラファイトシートが貼り付けられている、
ことを特徴とする陶芸窯における制御装置の放熱構造。
【請求項２】
前記支持部材は、前記制御装置と共に、前記焼成炉及び該焼成炉の側面を覆う外装部材から離間して配設され、前記一端を支点として片持ち梁状に固定されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の陶芸窯における制御装置の放熱構造。
【請求項３】
前記制御装置には発熱を伴う電子部品が備えられ、
前記グラファイトシートが前記電子部品と前記支持部材との間に挟着されている、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の陶芸窯における制御装置の放熱構造。
【請求項４】
前記外装部材は、
底面側が、側面側及び上面側よりも、前記焼成炉から伝達される温度上昇が低いように構成されている、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか記載の陶芸窯における制御装置の放熱構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、陶芸作品を焼成する陶芸窯における、制御装置の放熱構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、陶芸作品を収納して焼成する焼成炉と、焼成炉の内壁に沿って配設され、通電によって発熱し焼成炉内の温度を上昇させる電気ヒータと、焼成炉内の温度を制御する制御装置とを備えた陶芸窯が知られている。また、この際、焼成炉と焼成炉の周囲を覆う外装カバーとの間に間隙を構成し、この間隙内に制御装置を配設しているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−３１１５９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、焼成炉と外装カバーとの間に制御装置を配設する構成によれば、焼成炉内の熱が制御装置に伝達し易くなるので、制御装置に伝達された熱を効率良く放熱すべく、さらに改善の余地があった。
【０００４】
そこで、本発明は、陶芸炉と陶芸炉を覆う外装カバーとの間に制御装置を備えた陶芸窯において、焼成炉から制御装置に伝達された熱を効率良く低減し、制御装置の信頼性や寿命を良好に維持できる放熱構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、陶芸窯における制御装置の放熱構造において、陶芸作品を収納して焼成する焼成炉と、間隙を介して前記焼成炉を覆う外装部材と、前記焼成炉と該焼成炉の側面を覆う外装部材との間に配設され、該焼成炉内の温度を制御する制御装置と、一端が前記焼成炉の底面を覆う外装部材に接続され、この接続部から直立し、前記制御装置を支持する支持部材と、を備え、前記支持部材には、表面に沿って前記制御装置の取り付け部から前記焼成炉の底面を覆う外装部材まで、高分子フィルムを焼成してグラファイト化したグラファイトシートが貼り付けられている、ことを特徴とする。
【０００６】
請求項１に記載の陶芸窯における制御装置の放熱構造によれば、一端が前記焼成炉の底面を覆う外装部材に接続され、この接続部から直立し、前記制御装置を支持する支持部材と、を備え、前記支持部材には、表面に沿って前記制御装置の取り付け部から前記焼成炉の底面を覆う外装部材まで、高分子フィルムを焼成してグラファイト化したグラファイトシートが貼り付けられているので、焼成炉から制御装置に伝達された熱及び制御装置からの発熱を、グラファイトシート及び支持部材を介して、速やかに外装部材に熱伝達させて放熱でき、制御装置の信頼性や寿命を良好に維持でき、更には、制御装置の配置スペースを小さくできる。
【０００７】
次に、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の陶芸窯における制御装置の放熱構造において、前記支持部材は、前記制御装置と共に、前記焼成炉及び該焼成炉の側面を覆う外装部材から離間して配設され、前記一端を支点として片持ち梁状に固定されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の陶芸窯における制御装置の放熱構造によれば、支持部材が、制御装置と共に、焼成炉及び焼成炉の側面を覆う外装部材から離間して配設され、一端を支点として片持ち梁状に固定されているので、制御装置及び支持部材に伝達された熱が、焼成炉の底面を覆う外装カバーに向かって熱伝導し、焼成炉の底面を覆う外装カバーを介して放熱できる。
【０００９】
次に、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の陶芸窯における制御装置の放熱構造において、前記制御装置には発熱を伴う電子部品が備えられ、前記グラファイトシートが前記電子部品と前記支持部材との間に挟着されている、ことを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の陶芸窯における制御装置の放熱構造によれば、グラファイトシートが発熱を伴う電子部品と支持部材との間に挟着されているので、電子部品から発熱した熱量をグラファイトシートに伝達して効率良く放熱でき、この電子部品の特性及び寿命を良好に維持できる。
【００１１】
また、請求項１乃至請求項３の何れか記載の陶芸窯における制御装置の放熱構造は、請求項４に記載の発明のように、外装部材の底面側が、外装部材の側面側及び上面側よりも、前記焼成炉から伝達される温度上昇が低いように構成されていることにより、焼成炉から制御装置に伝達した熱及び制御装置からの発熱を、グラファートシート及び支持部材を介して効率良く放熱できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の陶芸窯における制御装置の放熱構造は、一端が前記焼成炉の底面を覆う外装部材に接続され、この接続部から直立し、前記制御装置を支持する支持部材と、を備え、前記支持部材には、表面に沿って前記制御装置の取り付け部から前記焼成炉の底面を覆う外装部材まで、高分子フィルムを焼成してグラファイト化したグラファイトシートが貼り付けられているので、焼成炉から制御装置に伝達された熱及び制御装置からの発熱を、グラファイトシート及び支持部材を介して、速やかに外装部材に熱伝達させて放熱でき、制御装置の信頼性や寿命を良好に維持でき、更には、制御装置の配置スペースを小さくできる。
【００１３】
また、本発明の陶芸窯における制御装置の放熱構造は、支持部材が、制御装置と共に、焼成炉及び焼成炉の側面を覆う外装部材から離間して配設され、一端を支点として片持ち梁状に固定されているので、支持部材に伝達された熱が、焼成炉の底面を覆う外装カバーに向かって熱伝導し、焼成炉の底面を覆う外装カバーを介して放熱できる。また、焼成炉を覆う外装カバーは、底面側が上面及び側面側よりも焼成炉から伝達される温度が低いので、制御装置から伝達された熱を効果的に放熱できる。
【００１４】
また、本発明の陶芸窯における制御装置の放熱構造は、グラファイトシートが発熱を伴う電子部品と支持部材との間に挟着されているので、電子部品から発熱した熱量をグラファイトシートに伝達して効率良く放熱でき、この電子部品の特性及び寿命を良好に維持できる。
【００１５】
また、本発明の陶芸窯における制御装置の放熱構造は、外装部材の底面側が、外装部材の側面側及び上面側よりも、前記焼成炉から伝達される温度上昇が低いので、焼成炉から制御装置に伝達した熱及び制御装置からの発熱を、グラファートシート及び支持部材を介して効果的に放熱できる
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、本発明の陶芸用電気窯の一実施例を図面にもとづいて説明する。図１は、本発明の一実施例の、陶芸窯における制御装置の放熱構造が適用された陶芸窯の外観を表す外観斜視図、図２は、同実施例の陶芸窯における制御装置の放熱構造を表す外観図であって、（ｂ）は（ａ）中の矢印Ａ方向から視た図、図３は、同実施例の陶芸窯における制御装置の制御系を表すブロック図である。
【００１７】
図１に表したように、陶芸用窯１は、横側を開口し箱状に形成された焼成炉２、焼成炉２の側部に開閉自在に装着された横扉３、焼成炉２の周囲を覆う外装カバー４、５、焼成炉２と外装カバー４、５との間にその一部（ヒータ制御回路部１５）が配設され、オペレータから入力された指令信号に基づいて焼成炉２内の温度を制御する制御装置（図３中の符号６）、等を備えている。
【００１８】
また、陶芸窯１は、焼成炉２の内壁に沿って、制御装置６を介して通電されて発熱し、焼成炉２内の温度を上昇させる電気ヒータ７、焼成炉２を床面に支持する脚体８等を備えている。なお、電気ヒータ７は、アルミニウムとクロムの合金線（パイロマックス）を螺旋状に巻いて形成されている。
【００１９】
制御装置６は、その操作部（図３中の符号１１）が横扉３の前面に備えられ、操作部１１には、各工程の温度設定キーや経過時間設定キーなどが設けられている。
【００２０】
また、制御装置６は、操作部１１と一体に、ＲＯＭ及びＲＡＭを中心とするマイクロコンピュータ（以下、マイコンという。）が備えられ、マイコンには、経過時間ごとの温度推移を設定するプログラムを備えられている。そして、制御装置６は、オペレータが、操作部１１を介して温度推移パターンを設定し、マイコンが、設定された温度推移パターンに基づいて、プログラムを実行するように構成されている。
【００２１】
次に、制御装置６の制御系は、図３に表したように、マイコン１２、マイコン１２からの入力信号に基づいてヒータ７に所定の電流を印加するヒータ制御回路部１５、焼成炉２内の温度をアナログ信号として検出する温度センサ１６、温度センサ１６から入力されたアナログ信号を、温度値を表すデジタル信号に変換しマイコン１２に送る温度検出部１７、経過時間をカウントし、その経過時間を表す信号をマイコン１２に送る時間カウンター１８、等を備えている。
【００２２】
マイコン１２は、操作部１１を介して入力された操作信号にしたがって、焼成開始から焼成終了に至る各工程の目標の温度を時間の推移に関連付け、この温度推移パターンをＲＯＭ１３、ＲＡＭ１４に記憶すると共に、ヒータ制御回路部１５を制御して電気ヒータ７を加熱し、焼成炉２内の温度が目標の温度となるように制御する。
【００２３】
ヒータ制御回路部１５は、交流電源を直流電源に変換するＡ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ）１９、マイコン１２を介してオン／オフ制御されて電気ヒータ７と電源との間を接続及び遮断する機械式リレー２０、半導体スイッチ２１、等によって構成されている。
【００２４】
そして、ヒータ制御回路部１５は、機械式リレー２０の開閉により電気ヒータ７に対する通電又はその停止が制御され、且つ、半導体スイッチ２１のオン／オフにより電気ヒータ７への通電量が制御される。
【００２５】
詳しくは、オペレータが、操作部１１を介して、焼成プログラムを設定して焼成開始のスタートキーを押すと、マイコン１２が、機械式リレー２０を通電させ、次いで、焼成プログラムに基づいて、所定の時間毎に、半導体スイッチ２１にオン／オフの制御信号を出力し、この制御信号に基づいて、半導体スイッチ２１が電気ヒータ７への通電量を制御する。
【００２６】
次に、図２に表したように、ヒータ制御回路部１５は、プリント基板１５ａ上に構成されて、半導体スイッチ（図３中の符号２１）を構成するトライアック１５ｂ、Ａ／Ｄコンバータ（図３中の符号１９）を介して供給された直流電圧を所定の電圧に変換するＩＣレギュレータ１５ｃ等が備えられている。また、プリント基板１５ａは、支持部材２５を介して、焼成炉２と焼成炉２を覆う外装カバー４、５との間に取り付けられている。
【００２７】
次に、陶芸窯１は、ヒータ制御回路部１５が、焼成炉２から空気を介して熱伝達を受け、且つ、自らも発熱する電子部品（例えば、トライアック１５ｂ、ＩＣギュレータ１５ｃである。）を備えているので、これらの熱を放熱すべく、下記の通り放熱構造が構成されている。
【００２８】
まず、ヒータ制御回路部１５は、プリント基板１５ａが、ボルト２８及びスペーサ２６を介して支持部材２５に離間するように固定され、トライアック１５ｂ及びＩＣレギュレータ１５ｃのケーシング部が、支持部材２５に当接して固定されている。
【００２９】
次に、支持部材２５は、アルミニウム合金などの熱伝導性の優れた金属から形成され、一端が焼成炉２の底面を覆う外装部材４に接続され、この接続部から直立して出力制御回路部１５を支持している。この際、外装部材４と焼成炉２との間に、座体２２を介して所定の間隙が構成され、焼成炉２から外装部材４に伝達される熱量が、焼成炉２の側面側及び上面側に位置する外装部材５よりも、少ないように構成されている。座体２２は、金属板がコの字状に折り曲げられて形成されている。
【００３０】
これにより、陶芸窯１における制御装置６の放熱構造は、支持部材２５と支持部材２５の一端２５ａが接続される外装部材４との間に温度差を発現させ、支持部材２５から外装部材４への放熱を促進できる。
【００３１】
次に、支持部材２５は、一端２５ａ及び他端２５ｂが直立方向に対して略直交する向きに、且つ、外方に向かって折曲げされている。また、ヒータ制御回路部１５は、支持部材２５を介して、焼成炉２及び焼成炉２の側面を覆う外装部材５から離間して配設され、支持部材２５によって焼成炉２側に位置する面及び上方及び下方の側部が覆われている。
【００３２】
これにより、陶芸窯１における制御装置６の放熱構造は、焼成炉２から空気を介して伝達される熱を、ヒータ制御回路部１５が直接受けることがないように遮蔽し、支持部材２５を介して放熱できる。
【００３３】
次に、支持部材２５は、一端２５ａが外装カバー４に重なってボルト２３、２４によって固定され、ヒータ制御回路部１５と共に焼成炉２及び焼成炉２の側面を覆う外装部材５から離間し、一端２５ａを支点として片持ち梁状に固定されている。
【００３４】
これにより、陶芸窯１における制御装置６の放熱構造は、焼成炉２からヒータ制御回路部１５及び支持部材２５に伝達された熱を、支持部材２５を介して、底方の外装カバー４に導き、効率よく放熱できる。
【００３５】
次に、支持部材２５には、その表面に沿ってヒータ制御回路部１５の取り付け部から焼成炉２の底面を覆う外装カバー４まで、帯状のグラファイトシート３０、３１、３２が貼り付けられている。また、グラファイトシート３０が支持部材２５におけるヒータ制御回路部１５側に貼り付けられ、グラファイトシート３１、３２が支持部材２５における焼成炉２側に貼り付けられている。
【００３６】
グラファイトシート３０、３１、３２は、ポリイミドフィルムなどの高分子フィルムを不活性ガス中で焼成してグラファイト化し、熱伝導性を発現させたものであって、圧延処理をされて均一な厚みを有する（本実施例では、厚みが略０．２ｍｍである）。また、本実施例のグラファイトシート３０、３１、３２の表面方向における熱伝導率は、アルミニウム合金で形成された支持部材２５や外装カバー４、５に比べて略３倍である。また、グラファイトシート３０、３１、３２は、アクリル系重合剤を主成分とする粘着剤によって支持部材２５に貼り付けられている。
【００３７】
これにより、陶芸窯１における制御装置６の放熱構造は、焼成炉２からヒータ制御回路部１５及び支持部材２５に伝達された熱並びヒータ制御回路部１５からの発熱を、グラファイトシート３０、３１、３２及び支持部材２５を介して、速やかに外装部材４に熱伝達させて放熱し、ヒータ制御回路部１５の温度上昇を低減して信頼性や寿命を良好に維持できる。
【００３８】
次に、ヒータ制御回路部１５において特に発熱を伴うトライアック１５ｂ及びＩＣレギュレータ１５ｃは、夫々のケーシングが、グラファイトシート３０に当接し、グラファイトシート３０に圧接するようにボルト２８によって固定されている。つまり、グラファイトシート３０が、トライアック１５ｂ及びＩＣレギュレータ１５ｃと支持部材２５との間に挟着されている。
【００３９】
これにより、陶芸窯１における制御装置６の放熱構造は、トライアック１５ｂ及びＩＣレギュレータ１５ｃから発熱した熱をグラファイトシート３０に伝達して効率良く放熱でき、これらの電子部品の特性及び寿命を良好に維持できる。
【００４０】
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、種々の態様をとることができる。
【００４１】
例えば、本実施例の陶芸窯１における制御装置６の放熱構造において、片持ち梁状の支持部材２５の両面に帯状のグラファイトシート３０、３１、３２を貼り付けたが、支持部材２５を箱形に形成し、その表面全体を覆うようにグラファイトシートを貼り付けてもよい。また、トライアック１５ｂ及びＩＣレギュレータ１５ｃを包むように、グラファイトシートを、貼り付けてもよい。
【００４２】
また、本発明は、電気ヒータを熱源とする陶芸用電気窯の他に、燃焼ガスを熱源とする陶芸窯や焼成炉にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施例の、陶芸窯における制御装置の放熱構造が適用された陶芸窯の外観を表す外観斜視図である。
【図２】同実施例の陶芸窯における制御装置の放熱構造を表す外観図であって、（ｂ）は（ａ）中の矢印Ａ方向から視た図である。
【図３】同実施例の陶芸窯における制御装置の制御系を表すブロック図である。
【符号の説明】
【００４４】
１…陶芸窯、２…焼成炉、３…横扉、４，５…外装カバー、６…制御装置、７…電気ヒータ、８…脚体、１１…操作部、１２…マイコン、１３…ＲＯＭ、１４…ＲＡＭ、１５…ヒータ制御回路部、１５ａ…プリント基板、１５ｂ…トライアック、１５ｃ…ＩＣレギュレータ、１６…温度センサ、１７…温度検出部、１８…時間カウンター、１９…Ａ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ）、２０…機械式リレー、２１…半導体スイッチ、２２…座体、２３，２４，２８…ボルト、２５…支持部材、２６…スペーサ、３０，３１，３２…グラファイトシート。
【図１】
2007113886.tif 000003
【図２】
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【図３】
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