(57)【要約】【課題】連続焼成炉内において長尺の成形体を搬送するための簡単な構造を有する炉内搬送装置を提供する。【解決手段】  少なくとも２つの長尺の成形体を連続焼成炉内で搬送するための炉内搬送装置であって、連続焼成炉内における鉛直上方側には搬送空間が形成されるとともに、連続焼成炉内における搬送空間の鉛直下方側には焼成空間が形成されており、搬送空間を移動する搬送台と、焼成空間を移動すると共に、成形体を吊り下げ支持するための支持プレートと、搬送台の鉛直下方において、支持プレートを吊り下げるための吊り下げ支持部材と、を備える。そして、吊り下げ支持部材の上端側が搬送空間内において搬送台と接続し、吊り下げ支持部材の下端側が焼成空間内において前記支持プレートと接続する。【選択図】  図１
2017083123.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの長尺の成形体を連続焼成炉内で搬送するための炉内搬送装置であって、
前記連続焼成炉内における鉛直上方側には搬送空間が形成されるとともに、前記連続焼成炉内における前記搬送空間の鉛直下方側には焼成空間が形成されており、
前記搬送空間を移動する搬送台と、
前記焼成空間を移動すると共に、前記成形体を吊り下げ支持するための支持プレートと、
前記搬送台の鉛直下方において、前記支持プレートを吊り下げるための吊り下げ支持部材と、を備え、
前記吊り下げ支持部材の上端側が前記搬送空間内において前記搬送台と接続し、前記吊り下げ支持部材の下端側が前記焼成空間内において前記支持プレートと接続することを特徴とする炉内搬送装置。
【請求項２】
前記成形体は、前記成形体の長手方向と直交する方向において、前記連続焼成炉内の炉壁部との間に、前記成形体の長手方向における寸法および前記成形体の長手方向と直交する方向における寸法の両方が前記成形体の径を上回る寸法を有する遮蔽物が介在しないように、前記支持プレートによって吊り下げ支持されていることを特徴とする請求項１に記載の炉内搬送装置。
【請求項３】
前記連続焼成炉内には、前記搬送空間と前記焼成空間とを隔てる断熱部材が設置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の炉内搬送装置。
【請求項４】
前記吊り下げ支持部材は、
前記搬送台に接続する上辺部、前記上辺部から鉛直下方へ延在する縦辺部、及び前記縦辺部から水平方向へ延在する下辺部を含むコの字状に形成された接続継手と、
前記下辺部から鉛直下方に延在する棒状部材と、を含み、
前記上辺部は、前記搬送台と非固定で接続し、
前記棒状部材は、上端側が前記下辺部と固定接続し、下端側が前記支持プレートと固定接続することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の炉内搬送装置。
【請求項５】
前記搬送台と前記上辺部とは、凸球面と凹球面とからなる球面台座を介して非固定で接続されていることを特徴とする請求項４に記載の炉内搬送装置。
【請求項６】
前記棒状部材は、セラミックス材料によって形成されていることを特徴とする請求項４または５に記載の炉内搬送装置。
【請求項７】
前記接続継手は、金属材料によって形成されていることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の炉内搬送装置。
【請求項８】
前記搬送台を移動させるための搬送機構をさらに備え、
前記搬送機構は、前記搬送空間に配置されたレールと、前記搬送空間に配置された牽引索と、前記牽引索を牽引する動力源と、を含み、
前記搬送台は、前記レール上に載置される車輪と、前記牽引索に作用する牽引力を前記搬送台に伝達するための牽引部と、を含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の炉内搬送装置。
【請求項９】
前記支持プレートは、複数の前記成形体を吊り下げ支持するとともに、
前記支持プレートの下方には、複数の挿通孔が形成された振れ止め板が、前記挿通孔に前記成形体が挿通された状態で、前記支持プレートに接続するロッドで保持されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の炉内搬送装置。
【請求項１０】
前記支持プレートの上面には、前記支持プレートに吊り下げ支持される前記成形体の上端を覆うように断熱シートが配置されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の炉内搬送装置。
【請求項１１】
少なくとも２つの長尺の成形体を連続焼成炉内で炉内搬送装置により搬送する成形体の炉内搬送方法において、
前記連続焼成炉内における鉛直上方側には搬送空間が形成されるとともに、前記連続焼成炉内における前記搬送空間の鉛直下方側には焼成空間が形成されており、
前記炉内搬送装置は、
前記搬送空間を移動する搬送台と、
前記焼成空間を移動すると共に、前記成形体を吊り下げ支持するための支持プレートと、
前記搬送台の鉛直下方において、前記支持プレートを吊り下げるための吊り下げ支持部材と、を備え、
前記吊り下げ支持部材の上端側が前記搬送空間内において前記搬送台と非固定で接続し、前記吊り下げ支持部材の下端側が前記焼成空間内において前記支持プレートと固定接続するように構成されており、
前記成形体の炉内搬送方法は、
前記成形体を前記支持プレートに吊り下げ支持する成形体吊り下げステップと、
前記搬送台と前記吊り下げ支持部材とを非固定で接続する吊り下げ支持部材設置ステップと、
前記成形体が吊り下げ支持された前記支持プレートが、前記吊り下げ支持部材を介して前記搬送台に接続された状態で、前記搬送台を前記搬送空間内において移動させる成形体搬送ステップと、を備えることを特徴とする成形体の炉内搬送方法。
【請求項１２】
炉内搬送装置によって連続焼成炉内を搬送される長尺の成形体を焼成するための連続焼成炉であって、
前記炉内搬送装置は、搬送台と、前記成形体を吊り下げ支持するための支持プレートと、前記搬送台の鉛直下方において、前記支持プレートを吊り下げるための吊り下げ支持部材と、を備え、
前記連続焼成炉の連続焼成炉内には、
前記連続焼成炉内における鉛直上方側に、前記搬送台が移動可能な搬送空間、及び
前記連続焼成炉内における前記搬送空間の鉛直下方側に、前記支持プレートが移動可能な焼成空間、が形成されており、
前記吊り下げ支持部材は、前記吊り下げ支持部材の上端側が前記搬送空間内において前記搬送台と接続し、前記吊り下げ支持部材の下端側が前記焼成空間内において前記支持プレートと接続した状態で、前記連続焼成炉内を移動可能に構成されていることを特徴とする連続焼成炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、連続焼成炉内において成形体を搬送する炉内搬送装置、炉内搬送方法、及び成形体を焼成するための連続焼成炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）を構成するセルスタックは、各構成に対応した材料で構成され、焼成工程を経て製造される。具体的には、セルスタック構造部材である円筒形の基体管（セルスタック前駆体）を押出成形により製作する押出成形工程、スクリーン印刷により基体管上に燃料極、電解質、インターコネクタなどの機能膜を成膜する一体焼成前印刷工程を経て、一体焼成工程において上記の各々の機能膜が成膜された基体管が、焼成炉（電気炉やガス炉）に入れられて一体焼成される。また、一体焼成工程の後工程においても、空気極を成膜する空気極成膜工程を経た後に、空気極を焼成するための空気極焼成工程が行われる。
【０００３】
従来、基体管のような長尺のセラミックス製の成形体の焼成工程はバッチ式で行われており、成形体の焼成炉（電気炉など）への搬入、運搬、炉出しは、サヤと呼ばれる箱状や筒状のセラミックス製の構造物の内部に、複数の成形体の各々を一端部で支持して吊り下げるようにして設置することで、サヤの単位で行われていた。つまり、吊り下げられた複数の成形体は、サヤの内部に所定の間隔を離して配置されて、セラミックス製の構造物の壁面に囲まれると共に、サヤの下部にはローラなどが設けられることで、サヤ単位での焼成炉への出し入れがなされていた。
【０００４】
一方、焼成工程を連続式で行う方法も提案されている。例えば、特許文献１には、セラミックス成形体を水平に保持するための焼成用具を連続焼成炉内で移動させるように構成している。具体的には、連続焼成炉を構成する炉体および天井を分離し、その各々を炉外構造物である鉄筋に固定し、炉体と天井との間に焼成用具を挟むように設置する。そして、炉体を固定する鉄筋上に設置された回転体からなる搬送機構によって、連続焼成炉内における焼成用具の移動を可能としている。また、焼成用具を天井に固定し、天井を移動させることで、連続焼成炉内での焼成用具の移動を可能とすることも開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−２７７８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
焼成工程では焼成温度の昇降温（例えば２００℃から４００℃で基体管を脱脂する工程、１３００℃から１５００℃で焼成する工程）が行われるが、一般に、同一の製品を大量に焼成工程を経て生産するためには、製品の昇温工程、焼成工程、冷却工程を伴う連続的な処理であることと、一度に焼成処理できる製品の数量が限られることから、バッチ式よりも連続式の方が適している。このため、連続焼成炉を用いて焼成工程を実施するにあたり例えば、従来用いられている上記のサヤを連続焼成炉内で移動させることが考えられる。しかしこの場合には、連続焼成炉への搬入、運搬、炉出しにおいて、複数の成形体に加えてサヤを含めた全体の温度の上昇や下降を行う必要があり、昇温や降温のための時間とエネルギーが損失し浪費されることになる。特に、例えば、ＳＯＦＣのセルは長尺であり、複数の長尺の成形体を収容して、焼成炉内を運搬するためには、サヤには搬送に伴う強度や付随装置も必要となる。このため、焼成対象の成形体よりもサヤの熱容量がますます大きくなり、昇温工程と冷却工程のためのエネルギー損失が増加すると共に、サヤを用いるためにサヤの分による重量増加のために焼成炉内を運搬する際の速度の上昇に多大な動力が必要となってしまう。このような背景の下、本発明者らは、従来のサヤを用いないで、長尺の成形体を連続焼成炉へ搬入、運搬、炉出しするための技術について鋭意検討しているところである。
【０００７】
一方、特許文献１に開示された方法では、連続焼成炉を炉体と天井とに分離するとともに、各々の重量物を炉外構造物に固定するため、連続焼成炉自体が大がかりとなってしまう。また、炉外に設けられる炉外構造物や搬送機構の分のスペースも必要となり、このような制約を満たさなければ、連続焼成炉を導入することは困難となる。
【０００８】
上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、連続焼成炉内において長尺の成形体を搬送するための簡単な構造を有する炉内搬送装置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】
【０００９】
（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る炉内搬送装置は、
少なくとも２つの長尺の成形体を連続焼成炉内で搬送するための炉内搬送装置であって、
前記連続焼成炉内における鉛直上方側には搬送空間が形成されるとともに、前記連続焼成炉内における前記搬送空間の鉛直下方側には焼成空間が形成されており、
前記搬送空間を移動する搬送台と、
前記焼成空間を移動すると共に、前記成形体を吊り下げ支持するための支持プレートと、
前記搬送台の鉛直下方において、前記支持プレートを吊り下げるための吊り下げ支持部材と、を備え、
前記成形体は、前記成形体の長手方向と垂直な方向において、前記連続焼成炉内の内壁との間に、前記成形体の径を上回る構造物が介在しないように、前記支持プレートによって吊り下げ支持されており、
前記吊り下げ支持部材の上端側が前記搬送空間内において前記搬送台と接続し、前記吊り下げ支持部材の下端側が前記焼成空間内において前記支持プレートと接続することを特徴とする炉内搬送装置。
【００１０】
上記（１）の構成によれば、吊り下げ支持部材によって、連続焼成炉の上方の搬送空間を移動する搬送台は、セラミックス成形体などの成形体を焼成するために高熱雰囲気（高熱流束を発生する１０００℃を越える雰囲気）となる連続焼成炉の下方の焼成空間から離間された状態で設置される。これによって、搬送空間に対する焼成空間からの高熱の影響を低減することができ、高熱による溶融などから搬送台などを保護することが出来る。また、搬送台を含めた搬送機構を金属材料で構成するとともに、連続焼成炉内に設置することができる。これにより、炉内搬送装置を簡単な構造で構成することができる。
【００１１】
（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、
前記成形体は、前記成形体の長手方向と直交する方向において、前記連続焼成炉内の炉壁部との間に、前記成形体の長手方向における寸法および前記成形体の長手方向と直交する方向における寸法の両方が前記成形体の径を上回る寸法を有する遮蔽物が介在しないように、前記支持プレートによって吊り下げ支持されている。
【００１２】
すなわち、成形体は、サヤと呼ばれる箱状や筒状の構造物の内部に設置された状態で焼成空間を搬送されるのではなく、炉壁部との間に熱流束を遮るような遮蔽物が介在しない状態で焼成空間を搬送される。
上記（２）の構成によれば、サヤを用いることなく成形体を焼成するため、熱容量の増加を抑制し、昇温工程および冷却工程におけるエネルギー損失を低減することが出来る。また、サヤを用いていないことから、支持プレートによって吊り下げ支持される成形体と連続焼成炉内の炉壁部（右側炉壁部および左側炉壁部）との間には、成形体の長手方向における寸法および成形体の長手方向と直交する方向における寸法の両方が成形体の径を上回るような寸法を有する遮蔽物が介在しない。このため、連続焼成炉の炉壁部からの熱流束が遮られることなく、この熱流束を成形体の各々が直接受熱するため、成形体を均一に焼成することができる。
【００１３】
（３）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（２）の構成において、
前記連続焼成炉内には、前記搬送空間と前記焼成空間とを隔てる断熱部材が設置されている。
上記（３）の構成によれば、断熱部材によって搬送空間と焼成空間を断熱して分離することができるので、搬送空間に対する焼成空間からの熱流束を低減し、焼成空間の高熱雰囲気からの影響をさらに低減することができる。
【００１４】
（４）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（３）の構成において、
前記吊り下げ支持部材は、
前記搬送台に接続する上辺部、前記上辺部から鉛直下方へ延在する縦辺部、及び前記縦辺部から水平方向へ延在する下辺部を含むコの字状に形成された接続継手と、
前記下辺部から鉛直下方に延在する棒状部材と、を含み、
前記上辺部は、前記搬送台と非固定で接続し、
前記棒状部材は、上端側が前記下辺部と固定接続し、下端側が前記支持プレートと固定接続する。
【００１５】
上記（４）の構成によれば、吊り下げ支持部材は、搬送台に接続される部分となる接続継手と、支持プレートに接続される部分となる棒状部材とによって形成されると共に、接続継手は、搬送台の上部に引っ掛けるような形態で搬送台に非固定状態で自重により接続位置を変えることなく接続される。つまり、搬送台への支持プレートの設置や取り外しは、支持プレートに接続（連結）された状態の吊り下げ支持部材の上辺部を搬送台の上部に載置することで可能となる。このため、連続焼成炉内への成形体の搬入および連続焼成炉の炉外への炉出しを容易に行うことができる。
【００１６】
（５）幾つかの実施形態では、上記（４）の構成において、
前記搬送台と前記上辺部とは、凸球面と凹球面とからなる球面台座を介して非固定で接続されている。
上記（５）の構成によれば、上辺部は搬送台に対して固定されておらず自重で接続される状態となり、球面台座の凹球面において上辺部は搬送台に対して支持位置を変えないように動くことが可能に構成される。つまり、連続焼成炉内の搬送台を含む炉内搬送装置の熱変形や、搬送時の偏荷重や、吊り下げ支持部材などの成形体を支持する部材の熱膨張などによって、成形体を支持する支持プレートに傾きなどの変位が生じるような場合でも、成形体の自重も含む支持プレートの自重方向に働く力により、支持プレートに生じた変位を打ち消すように上辺部が球面台座に対して相対移動可能に構成される。これによって、支持プレートに水平方向に対する傾きが生じるのを防止することができ、支持プレートによって支持される成形体の長手方向が、鉛直方向に沿って同じ位置に維持することができる。
【００１７】
（６）幾つかの実施形態では、上記（４）〜（５）の構成において、
前記棒状部材は、セラミックス材料によって形成されている。
上記（６）の構成によれば、焼成空間に少なくとも一部が位置することになる棒状部材を高熱に強い材料とすることで、焼成空間からの高熱によって、吊り下げ支持部材の軟化、溶融などによる成形体の位置変化や落下を防止することができる。
【００１８】
（７）幾つかの実施形態では、上記（４）〜（６）の構成において、
前記接続継手は、金属材料によって形成されている。
上記（７）の構成によれば、搬送空間に位置することになる接続継手は金属材料とすることで、上辺部、縦辺部、下辺部といった形状の成形を容易に行うことができると共に、製造コストを下げることもできる。
【００１９】
（８）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（７）の構成において、
前記搬送台を移動させるための搬送機構をさらに備え、
前記搬送機構は、前記搬送空間に配置されたレールと、前記搬送空間に配置された牽引索と、前記牽引索を牽引する動力源と、を含み、
前記搬送台は、前記レール上に載置される車輪と、前記牽引索に作用する牽引力を前記搬送台に伝達するための牽引部、を含む。
上記（８）の構成によれば、搬送機構は連続焼成炉内に設置されており、連続焼成炉の炉外の設置スペース上の制約を受けることはなく、また炉外の搬送機構と炉内の成形体を支持する支持プレートとの接続構造を設けることもなく、搬送機構の設置の容易化を図ることができる。
【００２０】
（９）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（８）の構成において、
前記支持プレートは、複数の前記成形体を吊り下げ支持するとともに、
前記支持プレートの下方には、複数の挿通孔が形成された振れ止め板が、前記挿通孔に前記成形体が挿通された状態で、前記支持プレートに接続するロッドで保持されている。
上記（９）の構成によれば、振れ止め板によって複数の成形体をガイドすることができ、支持プレートに支持された複数の長尺の成形体の各々が互いに接触することを防止することができる。また、振れ止め板によって振れ幅の低減を図ることで、成形体の支持プレートからの脱落、破損を防止することができる。
【００２１】
（１０）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（９）の構成において、
前記成形体は、筒形状を有し、
前記支持プレートの上面には、前記支持プレートに吊り下げ支持される前記成形体の上端を覆うように断熱シートが配置されている。
上記（１０）の構成によれば、支持プレートの上面や、成形体の内部を伝って上方に向かう高熱が搬送空間に向かって流れるのを防止することができる。また、連続焼成炉内に、搬送空間と焼成空間とを隔てる断熱部材が設置されている実施形態では、断熱材の溝部から高熱の熱流束が搬送空間に流入するのを低減することができる。
【００２２】
（１１）本発明の少なくとも一実施形態に係る成形体の炉内搬送方法は、
少なくとも２つの長尺の成形体を連続焼成炉内で炉内搬送装置により搬送する成形体の炉内搬送方法において、
前記連続焼成炉内における鉛直上方側には搬送空間が形成されるとともに、前記連続焼成炉内における前記搬送空間の鉛直下方側には焼成空間が形成されており、
前記炉内搬送装置は、
前記搬送空間を移動する搬送台と、
前記焼成空間を移動すると共に、前記成形体を吊り下げ支持するための支持プレートと、
前記搬送台の鉛直下方において、前記支持プレートを吊り下げるための吊り下げ支持部材と、を備え、
前記吊り下げ支持部材の上端側が前記搬送空間内において前記搬送台２と非固定で接続し、前記吊り下げ支持部材の下端側が前記焼成空間内において前記支持プレートと固定接続するように構成されており、
前記成形体の炉内搬送方法は、
前記成形体を前記支持プレートに吊り下げ支持する成形体吊り下げステップＰ１と、
前記搬送台と前記吊り下げ支持部材とを非固定で接続する吊り下げ支持部材設置ステップＰ２と、
前記成形体が吊り下げ支持された前記支持プレートが、前記吊り下げ支持部材を介して前記搬送台に接続された状態で、前記搬送台を前記搬送空間内において移動させる成形体搬送ステップＰ３と、を備える。
【００２３】
上記（１１）の構成によれば、成形体を支持プレートに吊り下げ支持する成形体吊り下げステップＰ１と、搬送台と吊り下げ支持部材とを非固定で接続する吊り下げ支持部材設置ステップとを備えている。このように、搬送台と吊り下げ支持部材とが非固定で接続されているため、支持プレートが固定された吊り下げ支持部材を搬送台に載置するなどして、支持プレートを介して炉内搬送装置に成形体を容易に支持させることが出来る。これにより、支持プレートによって吊り下げ支持された成形体を焼成空間内において容易に移動させることができる。
【００２４】
（１２）本発明の少なくとも一実施形態に係る連続焼成炉は、
炉内搬送装置によって連続焼成炉内を搬送される長尺の成形体を焼成するための連続焼成炉であって、
前記炉内搬送装置は、搬送台と、前記成形体を吊り下げ支持するための支持プレートと、前記搬送台の鉛直下方において、前記支持プレートを吊り下げるための吊り下げ支持部材と、を備え、
前記連続焼成炉の連続焼成炉内には、
前記連続焼成炉内における鉛直上方側に、前記搬送台が移動可能な搬送空間、及び
前記連続焼成炉内における前記搬送空間の鉛直下方側に、前記支持プレートが移動可能な焼成空間、が形成されており、
前記吊り下げ支持部材は、前記吊り下げ支持部材の上端側が前記搬送空間内において前記搬送台と接続し、前記吊り下げ支持部材の下端側が前記焼成空間内において前記支持プレートと接続した状態で、前記連続焼成炉内を移動するように構成されている。
【００２５】
上記（１２）の構成によれば、連続焼成炉の炉内には、成形体を焼成するために高熱雰囲気（高熱流束を発生する１０００℃を越える雰囲気）となる焼成空間と、この焼成空間の上方に形成される搬送空間が設けられている。そして、吊り下げ支持部材によって、連続焼成炉の上方の搬送空間を移動する搬送台は、下方の焼成空間から離間された状態で設置される。これによって、搬送空間に対する焼成空間からの高熱の影響を低減することができ、高熱による溶融などから搬送台などを保護することで、搬送台を含めた搬送機構を連続焼成炉内に設置することが可能な連続焼成炉を提供することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の少なくとも一実施形態によれば、連続焼成炉内において長尺の成形体を搬送するための簡単な構造を有する炉内搬送装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係る連続焼成炉内の焼成工程領域に設置された炉内搬送装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る連続焼成炉内の焼成工程領域に設置された炉内搬送装置の構成を概略的に示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る連続焼成炉を模式的に示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る成形体の炉内搬送方法を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
【００２９】
図１〜図２は、本発明の一実施形態に係る連続焼成炉内９１の焼成工程領域に設置された炉内搬送装置１の構成を概略的に示す図である。また、図３は、本発明の一実施形態に係る連続焼成炉９を模式的に示す図である。いずれの図も紙面の上下方向が鉛直方向上下方向を示している。以降の説明で、上や上方とは鉛直方向上側を示し、下や下方とは鉛直方向下側を示すものである。この炉内搬送装置１は、長尺の成形体８（例えば、セラミックス製の基体管に各種の機能膜が成膜されたセラミックス成形体など）を連続焼成炉内９１で搬送するため装置である。また、連続焼成炉９は、図３に示されるように、天井部９ｃ、右側炉壁部９ｒ、左側炉壁部９ｌ、および炉底部９ｂが一体化してなるトンネル状に形成されている。そして、その内部（連続焼成炉内９１）には、成形体８が搬入される入口９ｉから炉出しされる出口９ｅに向かって所定の温度条件に従って炉内温度が段階的に上昇する昇温工程と、焼成温度を維持する焼成工程と、その後に降温する冷却工程に対応するように設定されている。連続焼成炉９は、入口９ｉと出口９ｅで図示されない開閉する扉やカーテンなどがあり、成形体８を搬入時または搬出時以外には炉内と炉外を隔離することが好ましい。そして、炉内搬送装置１によって、成形体８が連続焼成炉内９１を順次移動されることで、温度条件に従った昇温工程、焼成工程、冷却工程が成形体８に連続的になされる。なお、成形体８は、ＳＯＦＣのセルの基体管であっても良い。ここでいう成形体８は、円筒型ＳＯＦＣの支持体（基体管）としての成形体の場合、支持する成形体に燃料極、固体電解質及びインターコネクタが成膜された成形体の場合、さらには、その後、空気極が成膜された成形体の場合を全て含むものである。基体管は長尺であり、例えば、全長が２ｍ程度の基体管もある。また、基体管は、断面が円筒形状や楕円形状や筒状平板形状のものがある。以下では、成形体８は円筒形状をしているものとして説明する。
【００３０】
そして、炉内搬送装置１は、図１〜図２に示されるように、搬送台２と、支持プレート３と、吊り下げ支持部材４とを備える。後述するように成形体８は支持プレート３に片端を支持されて吊下げられており、連続焼成炉９の入口９ｉにおいて支持プレート３と一緒に搬送台２に接続されることで、連続焼成炉内９１に搬入されることになる。同様に、連続焼成炉９の出口９ｅでは、成形体８は支持プレート３ごと炉出しされる。
以下、炉内搬送装置１の上記の構成について説明する。
【００３１】
搬送台２は、図１〜図３に示されるように、連続焼成炉内９１の上方に形成される搬送空間９２を移動するよう構成されている。搬送台２は、成形体８を連続焼成炉内９１において水平方向に移動させるための部材である。搬送空間９２は、搬送台２や、搬送台２を移動させる搬送機構６（後述）が位置する空間であり、図示した実施形態では、図３に示した右側炉壁部９ｒ、左側炉壁部９ｌ、天井部９ｃ、および断熱部材５（後述）によって囲まれる空間である。また、搬送空間９２は、連続焼成炉内９１の焼成工程では、後述する焼成空間９４からの熱によって例えば６００℃以下となるように昇温が制限される空間でもあり、焼成空間９４（後述）と比較して低い温度側になる空間となるので、各構成部品は高温に耐久性のある金属材料を使用することが可能となる。図１〜図２に示される実施形態では、搬送台２は、所定の厚みを有した板状の形状をしており、連続焼成炉内９１の搬送方向Ｆに沿って移動可能に設置されている。また、搬送台２は、後述する搬送機構６によって搬送空間９２を搬送方向Ｆに沿って水平方向に移動されることで、成形体８を支持プレート３に上端を支持されて吊下げられた状態で水平方向に移動することが可能となっている。
【００３２】
支持プレート３は、図１〜図３に示されるように、連続焼成炉内９１の焼成工程領域において搬送空間９２の下方に形成される焼成空間９４を移動すると共に、成形体８の上端を吊り下げ支持するための部材である。焼成空間９４は、成形体８を焼成するための空間であり、図示した実施形態では、図３に示されるように右側炉壁部９ｒ、左側炉壁部９ｌ、炉底部９ｂ、および断熱部材５（後述）によって囲まれる空間である。つまり、焼成空間９４を形成する連続焼成炉９の内壁に電気ヒータなどの発熱体９６が設置されることで、焼成空間９４では、発熱体９６からの輻射を主体とした熱流束が成形体８に放射される。また、焼成空間９４は、成形体８を焼成するのに必要な温度、例えば１２００℃から１５００℃まで昇温される空間でもあり、搬送空間９２よりも高熱側になる空間（高熱雰囲気）となるので、各構成部品はセラミックス材料を使用することが好ましい。図１〜図２に示される実施形態では、支持プレート３は、所定の厚みを有した板状の形状をしており、厚み方向を貫通する１以上の挿通孔３２を有している。また、支持プレート３は、連続焼成炉内９１において搬送方向Ｆに沿って移動可能に設置されている。そして、鉛直方向に開口するように配置された支持プレート３の挿通孔３２に成形体８が挿通されると共に、成形体８の上端部８１で成形体８を貫通し回動可能としたピン部材３４を支持プレートに固定されることで、成形体８の長手方向は鉛直方向に支持される。
【００３３】
すなわち、図１〜図２に示される実施形態では、成形体８は、その上端部８１に長手方向に垂直な方向に設けられたピン貫通孔８２にピン部材３４が挿入されることで、ピン部材３４を介して、支持プレート３の上面３１によって成形体８が支持されている。支持プレート３の挿通孔３２の位置は、成形体８が連続焼成炉９の壁面に設けた発熱体９６からの輻射を主体とした伝熱に対して、成形体８どうしが相互に熱流束を遮ることがないように、位置をずらすと更に好ましい。
【００３４】
また、支持プレート３の挿通孔３２の断面形状は、円筒形の成形体８の断面形状に合わせて円形をしていて、成形体８の断面よりも若干大きな径である。挿通孔３２に設置された成形体８と挿通孔３２との隙間が狭くなるように設けてある。これによって、支持プレート３の下方からの熱流束が、この隙間を通って上方に自由に流れるのを抑制している。ただし、支持プレート３の挿通孔３２の断面形状は円形に限定されず、他の形状であっても良い。例えば、他の幾つかの実施形態では、挿通孔３２の断面形状は長方形のような一方方向に長い形状をしており、１つの挿通孔３２に複数の成形体８が挿入して設置することが可能となっていても良い。
【００３５】
また、成形体８の長手方向と直交する方向には、別の成形体８が存在するものの、成形体８の長手方向における寸法および成形体８の長手方向と直交する方向における寸法の両方が成形体８の径を上回るような寸法を有するサヤやフレームなどの構造物（遮蔽物）が存在しない状況が確保される。従い、成形体８は、連続焼成炉９の壁面に設けた発熱体９６からの輻射を主体とした伝熱を遮るものが少なくなり、焼成空間９４で均一に加熱されて均一に焼成することができる。
【００３６】
また、吊り下げ支持部材４は、図１〜図２に示されるように、搬送台２の下方において、支持プレート３を吊り下げるための部材であり、温度雰囲気の違いから、搬送空間９２内の領域の部品には高温に耐久性のある金属材料を使用することが可能となり、また焼成空間９４の部品については高熱雰囲気になるのでセラミックス材料を用いることが好ましい。具体的には、吊り下げ支持部材４の上端側が搬送空間９２内において搬送台２と接続し、吊り下げ支持部材４の下端側が焼成空間９４内において支持プレート３と接続することで、支持プレート３を吊り下げる。すなわち、炉内搬送装置１を連続焼成炉内９１に設置した際には、吊り下げ支持部材４が鉛直方向に沿って延在することで、上方の搬送台２と下方の支持プレート３とが接続される。
【００３７】
図１に示される実施形態では、多数（例えば、１１本〜６０本など）の成形体８を支持プレート３に吊り下げることが可能となっている。具体的には、４本の吊り下げ支持部材４が用いられており、各々の吊り下げ支持部材４は、板状の搬送台２の４隅に設けられた支持部材設置部２２にそれぞれ設置されている。同時に、これらの４本の吊り下げ支持部材４の各々は、板状の支持プレート３の４隅の部分に接続（固定）されている。これによって、例えば６０本などの多数の成形体８が支持プレート３に設置された場合であっても、４本の吊り下げ支持部材４によって荷重を支えて、搬送台２に対して支持プレート３を安定的に吊り下げることが可能となっている。また、支持プレート３に多数の成形体８を支持することができるので、多数の成形体８に対して同時に焼成工程を実施することができるので、生産性を向上することができる。
【００３８】
一方、図２に示される実施形態では、比較的少数（例えば、２本〜１０本など）の成形体８を支持プレート３に吊り下げることが可能となっている。具体的には、２本の吊り下げ支持部材４が用いられていると共に、搬送台２の支持部材設置部２２は、板状の搬送台２の四隅のうち、連続焼成炉内９１の搬送方向Ｆに対して一方向に位置する２隅に設けられている。図２に示される実施形態では、たとえば搬送方向Ｆに対して後ろ方向に位置する２隅に設けられているが、搬送方向Ｆに対して前方向に位置する２隅に設けられていてもよい。また、同時に、これらの２本の吊り下げ支持部材４の各々は、板状の支持プレート３の四隅のうち、連続焼成炉内９１の搬送方向Ｆの左右方向Ｈ（直行方向）で互いに対向する２辺の縁部の各々の中間部分に固定されている。このように、支持プレート３の中間部分に吊り下げ支持部材４が固定されることで、支持プレート３のバランスを保っている。このように、板状の搬送台２の四角形の同じ辺（縁部）に吊り下げ支持部材４が設置されることで、連続焼成炉９の入口９ｉでの搬入や出口９ｅでの炉出しにおける支持部材設置部２２への吊り下げ支持部材４の設置、取り外しが比較的容易となっている。また、支持プレート３に吊り下げる成形体８を本数が少ない分、搬送台２や吊り下げ支持部材４の搬送方向Ｆの長さが短くコンパクトになるため、連続焼成炉９の入口９ｉでの搬入や出口９ｅでの炉出しの時間間隔を短くして、搬入・炉出しが準連続的に行われるので、生産性が向上する。
【００３９】
また、図２〜３に示される実施形態のように、比較的少数となる複数の成形体８が支持プレート３によって支持される実施形態では、複数の支持プレート３で構成される集合体において、連続焼成炉内９１に設けられた発熱体９６からの熱流束が他の成形体８によって遮られる可能性を低減することができる。このため、支持プレート３の支持された各々の成形体８に対してより短い時間で昇温し、より成形体８の温度が均一な状態で焼成工程を実施することができるので、品質が安定して歩留りが向上する。
また、連続焼成炉内９１の昇温工程・焼成工程・冷却工程の時間割合が決定された後は、焼成時間について、成形体８の搬送時間と昇温や冷却の温度調整時間と整合性を保ちながら調整することが可能となる。このには、たとえば、搬送台２同士の間隔と搬送台２の移動速度を調整することで調整することが可能となる。このため、成形体８を連続して搬送し昇温・焼成・冷却をすることが可能であり、処理タクトタイムに応じて焼成時間を調整可能とすることもできる。
【００４０】
なお、図１〜図２に示される実施形態では、連続焼成炉９の入口９ｉにおいて、吊り下げ支持部材４は、成形体８を支持している支持プレート３と固定された状態で、搬送台２に設置される。こうして搬送台２に設置された成形体８は、炉内搬送装置１によって連続焼成炉９の出口９ｅまで搬送されることになる。また、連続焼成炉９の出口９ｅから炉出しされる際には、吊り下げ支持部材４が、成形体８が設置された支持プレート３に固定された状態で、搬送台２から取り外され、後工程に運ばれる。
【００４１】
上記の構成によれば、吊り下げ支持部材４によって、サヤを用いることなく熱容量の増加を抑制し、昇温工程と冷却工程のためのエネルギー損失が低減する。また、連続焼成炉内９１の上方の搬送空間９２を移動する搬送台２は、成形体８を焼成するために高熱雰囲気（高熱流束を発生する１０００℃を越える雰囲気）となる連続焼成炉内９１の下方の焼成空間９４から離間された状態で設置される。これによって、搬送空間９２に対する焼成空間９４からの高熱の影響を低減することができ、高熱による溶融などから搬送台２などを保護することが出来る。また、搬送台２を含めた搬送機構６（後述）を金属材料で構成するとともに、連続焼成炉内９１に設置することができる。これにより、炉内搬送装置１を簡単な構造で構成することができる。
【００４２】
また、サヤを用いていないことから、支持プレート３によって吊り下げ支持される成形体８と連続焼成炉内９１の炉壁部（右側炉壁部９ｒ、左側炉壁部９ｌ）との間には、成形体８の長手方向における寸法および成形体の長手方向と直交する方向における寸法の両方が成形体８の径を上回るような寸法を有する遮蔽物が介在しない。このため、連続焼成炉９の炉壁部からの熱流束が遮られることなく、この熱流束を成形体８の各々が直接受熱するため、成形体８を均一に焼成することができる。
【００４３】
また、幾つかの実施形態では、図１〜図２に示されるように、連続焼成炉内９１には、搬送空間９２と焼成空間９４とを隔てる断熱部材５が設置されている。図１〜図２に示される実施形態では、断熱部材５は所定の厚みを有した板状の形状をしており、連続焼成炉内９１の上方の搬送空間９２と下方の焼成空間９４（搬送空間９２の下方の焼成空間９４）との間において水平となるように設置されている。また、板状の断熱部材５を厚み方向（鉛直方向）に貫通することになる吊り下げ支持部材４が搬送方向Ｆに移動することが可能となるように、断熱部材５には、搬送方向Ｆに沿って延在する２本の平行な溝部５２が設けられている。また、図１に示される実施形態では、各々の溝部５２には、搬送方向Ｆに対して前側と後側に２本の吊り下げ支持部材が挿通されている。なお、断熱部材５の連続焼成炉内９１への設置と固定方法は、例えば、連続焼成炉内９１の内壁に設けられた断熱部材５を載置可能な段部やＬ型支持具を設けることで行っても良いし、連続焼成炉内９１の上部（天井部９ｃや、搬送空間９２に位置する左側炉壁部９ｌおよび右側炉壁部９ｒ）の内壁から棒状の部材で吊り下げても良いし、後述する搬送機構６のレールなどに設置された棒状の部材を用いて吊り下げても良い。また断熱部材５の２本の平行な溝部５２より炉内中心軸側となる内側の断熱部材５は、所定の間隔で設けた複数の回転リブにより、各溝部５２より外側の断熱部材５に載せるように支持されていて、該回転リブは吊り下げ支持部材４が搬送方向Ｆに移動して接触した際には一時的に回転して、吊り下げ支持部材４が通過させて、その後に逆回転して回転リブが元の位置に戻り支持を維持するようにしても良い。
【００４４】
上記の構成によれば、断熱部材５によって搬送空間９２と焼成空間９４を断熱して分離することができるので、搬送空間９２に対する焼成空間９４からの熱流束を低減し、焼成空間９４の高熱雰囲気からの影響をさらに低減することができる。
【００４５】
また、幾つかの実施形態では、図１〜図２に示されるように、吊り下げ支持部材４は、搬送台２に接続される接続継手４１と支持プレート３に接続される棒状部材４３とを含む。温度雰囲気の違いから、搬送空間９２内の領域にある接続継手４１は高温に耐久性のある金属材料を使用することが可能となり、また焼成空間９４内の領域にある棒状部材４３はセラミックス材料を用いることが好ましい。より詳細には、図１〜図２に示される実施形態では、吊り下げ支持部材４の接続継手４１はコの字状の形状であり、搬送台２の上方において水平方向に延在する上辺部４１ｕ、上辺部４１ｕから鉛直下方に向かって延在する縦辺部４１ｍ、搬送台２の下方において、縦辺部４１ｍから水平方向に向かって延在する下辺部４１ｄ、を含む。吊り下げ支持部材４の棒状部材４３は、接続継手４１の下辺部４１ｄから鉛直下方に向かって延在し上端側が前記下辺部４１ｄとボルト・ナット構造などで固定接続し、下端側が支持プレート３と固定接続する。なお、この棒状部材４３と下辺部４１ｄとは、ボルト・ナット構造などの取り外し可能な方法によりで固定されても良いし、溶接などの取り外しができないような方法により固定されても良い。また、接続継手４１はコの字状の形状をしているので、板状の上辺部４１ｕおよび板状の下辺部４１ｄが、板状の縦辺部４１ｍの両端から同じ方向に突出するようにして、縦辺部４１ｍに連結されている。そして、この突出する上辺部４１ｕを搬送台２の上面２１の支持部材設置部２２に載置することで、吊り下げ支持部材４は、自重により搬送台２に非固定状態で接続されるように構成されている。つまり、吊り下げ支持部材４は、搬送台２との接触面に作用する摩擦力によって搬送台２に対して接続されているため、溶接やボルト・ナット構造などの固定接続の場合のように搬送台２に対してその相対位置が不変な状態で接続されているのではなく、搬送台２に対してその相対位置が可動な状態で接続されている。また、上辺部４１ｕと搬送台２の上面２１の接続位置は、相互に小さな凹凸点が噛み合うなどして、接続位置がずれないことが好ましい。
【００４６】
また、図１に示される実施形態では、４本の吊り下げ支持部材４のうち２本は、上辺部４１ｕおよび下辺部４１ｄの縦辺部４１ｍからの突出方向が搬送方向Ｆに沿って後方から前方となるように、搬送台２の上面２１の支持部材設置部２２に接続されている。残りの２本は、先述の突出方向が搬送方向Ｆに沿って前方から後方となるように、搬送台２の上面２１の支持部材設置部２２に接続されている。一方、図２に示される実施形態では、先述の突出方向が搬送方向Ｆに沿って後方から前方となるように、搬送台２に接続されている。ただし図２に示される実施形態では、先述の突出方向が搬送方向Ｆに沿って前方から後方となるように、搬送台２に接続されていてもよいし、先述の突出方向が搬送方向Ｆに沿って前方から後方となるものと、先述の突出方向が搬送方向Ｆに沿って後方から前方となるものが交互に、搬送台２に接続されていてもよい。
【００４７】
これによって、支持プレート３や吊り下げ支持部材４が搬送方向Ｆに対して左右方向Ｈに広がらないようにされていて、搬送台２に自重で非固定接続される接続継手４１が棒状部材４３により支持プレート３に固定接続され、支持プレート３に支持された複数の成形体８の長手方向が鉛直方向に沿うことになる。ただし、図１〜図２に示される実施形態には限定されず、例えば、他の幾つかの実施形態では、上辺部４１ｕおよび下辺部４１ｄの縦辺部４１ｍからの突出方向が左右方向Ｈの左から右あるいは右から左となるように、あるいは、斜め方向となるように、接続継手４１が搬送台２に設置されても良い。この場合には、上辺部４１ｕおよび下辺部４１ｄは、縦辺部４１ｍから搬送機構６のレール６１（後述）の外側まで延在する必要がある。
【００４８】
また、図２に示される実施形態では、上述の通り、図示されるように、複数の成形体８は左右方向Ｈに一列に並べて配置されており、搬送方向Ｆに対しては近接して並べられた成形体８は配置されていない。ここで、コの字状の形状をした接続継手４１のコの字の突出する設置向きが搬送方向Ｆを向くために、左右方向に対して成形体８が振れるような場合は極めて少なくなり、搬送方向Ｆに対して成形体８が振れるような場合があっても、成形体８が互いに接触することを防止することができる。このため、後述する振れ止めのためのセラミックスペーパ（振れ止め板７１）が使用されていない実施形態であっても、搬送方向Ｆの方向に成形体８が振れるような場合があっても、成形体８が互いに接触することを防止することができる。従い、成形体８の安定した搬送が可能となる。
【００４９】
一方、図１〜図２に示される実施形態では、棒状部材４３の上端側にはらせん状の溝によってネジ溝およびネジ山が設けられており、ナット部材４６がこれらの溝に螺合することが可能となっている。また、接続継手４１の板状の下辺部４１ｄにはボルト孔４５が設けられている。そして、上端側にナット部材４６が螺合した棒状部材４３が下辺部４１ｄのボルト孔４５に挿通された状態では、ナット部材４６が下辺部４１ｄの上面に支持されることで、棒状部材４３は接続継手４１の下辺部４１ｄに固定して支持される。この際、接続継手４１の下辺部４１ｄは水平方向に延材することにより、棒状部材４３は鉛直方向に延材し、棒状部材４３の下端側に連結される支持プレート３を水平に支持する。
【００５０】
上記の構成によれば、吊り下げ支持部材４は、搬送台２に接続される部分となる接続継手４１と、支持プレート３に接続される部分となる棒状部材４３とによって形成されると共に、接続継手４１は、搬送台２の上部に引っ掛けるような形態で搬送台２に非固定状態で自重により接続位置を変えることなく接続される。つまり、搬送台２への支持プレート３の設置や取り外しは、支持プレート３に接続（連結）された状態の吊り下げ支持部材４の上辺部４１ｕを搬送台２の上部に載置することで可能となる。このため、連続焼成炉内９１への成形体８の搬入および連続焼成炉９の炉外への炉出しを容易に行うことができる。
【００５１】
また、幾つかの実施形態では、図１〜図２に示されるように、搬送台２と上辺部４１ｕとは、凸球面２３ｖと凹球面２３ｃとからなる球面台座２３を介して非固定接続されている。図１〜図２に示される実施形態では、接続継手４１の上辺部４１ｕには凸球面２３ｖが設けられており、搬送台２の上面２１（支持部材設置部２２）には凹球面２３ｃが設けられている。そして、接続継手４１（上辺部４１ｕ）の凸球面２３ｖが搬送台２の凹球面２３ｃに載置されることで、水平方向に延材する搬送台２は、吊り下げ支持部材４および支持プレート３を介して、成形体８を水平に支持している。なお、他の幾つかの実施形態では、接続継手４１の上辺部４１ｕに凹球面２３ｃが設けられ、搬送台２の上面２１に凸球面２３ｖが設けられても良い。
【００５２】
上記の構成によれば、上辺部４１ｕは搬送台２に対して固定されておらず自重で接続される状態となり、球面台座２３の凹球面２３ｃにおいて上辺部４１ｕは搬送台２に対して支持位置を変えないように動くことが可能に構成される。つまり、連続焼成炉内９１の搬送台２を含む炉内搬送装置１の熱変形や、搬送時の偏荷重や、吊り下げ支持部材４などの成形体８を支持する部材の熱膨張などによって、成形体８を支持する支持プレート３に傾きなどの変位が生じるような場合でも、成形体８の自重も含む支持プレート３の自重方向に働く力により、支持プレート３に生じた変位を打ち消すように上辺部４１ｕが球面台座２３に対して相対移動可能に構成される。これによって、支持プレート３に水平方向に対する傾きが生じるのを防止することができ、支持プレート３によって支持される成形体８の長手方向が、鉛直方向に沿って同じ位置に維持することができる。
【００５３】
また、幾つかの実施形態では、図１〜図２に示されるように、棒状部材４３は、焼成空間９４にあるため、セラミックス材料によって形成され、接続継手４１は、搬送空間９２にあるため、例えば６００℃以下の雰囲気にあり、６００℃の高温に耐久性のある金属材料によって形成されている。すなわち、棒状部材４３は、支持プレート３に接続（連結固定）されるため、その少なくとも一部は焼成空間９４を移動することになる。この際、焼成空間９４は成形体８を焼成する高い温度の高熱雰囲気（例えば１２００℃から１５００℃）であるため、棒状部材４３は、融点が非常に高く耐熱性に優れたセラミックス材料で形成される。また、棒状部材４３に連結される支持プレート３の重量は棒状部材４３の延在する鉛直方向にかかるようになっているため、セラミックス材料によって形成された棒状部材には長手方向に引張応力が発生し、曲げ応力はほとんど発生しないので、棒状部材４３の強度は十分に保たれることになる。棒状部材４３や支持プレート３は、たとえばアルミナやシリカやジルコニアなどのセラミックス材である。
一方、接続継手４１は、搬送空間９２を移動することになるため焼成空間９４に比べると低い温度雰囲気であり、セラミックス材料に比較して、成形性に優れ、衝撃にも強い金属材料が用いられている。なお、具体的な材料は、特定のものに限定されず、搬送空間９２の昇温温度で軟化することのないような、高い融点を有するものが使用されて良い。この６００℃の高温に耐久性のある材料としては、例えば高ニッケル合金などである。
【００５４】
なお、図１〜図２に示される実施形態では、搬送空間９２に位置する部材は金属材料によって形成されており、焼成空間９４に位置する部材はセラミックス材料によって形成されている。また、棒状部材４３は、その全ての部分がセラミックス材料で形成されていなくても良く、少なくとも機械的強度を必要とする部分にセラミックス材料が用いられていれば良い。
【００５５】
上記の構成によれば、焼成空間９４に少なくとも一部が位置することになる棒状部材４３を高熱に強い材料とすることで、焼成空間９４からの高熱によって、吊り下げ支持部材４の軟化、溶融などによる成形体８の位置変化や落下を防止することができる。また、搬送空間９２に位置することになる接続継手４１は金属材料とすることで、上辺部４１ｕ、縦辺部４１ｍ、下辺部４１ｄといった形状の成形を容易に行うことができると共に、製造コストを下げることもできる。
【００５６】
また、幾つかの実施形態では、図１〜図２に示されるように、炉内搬送装置１は、搬送台２を移動させるための搬送機構６をさらに備える。搬送機構６は、搬送空間９２に配置されたレール６１と、搬送空間９２に配置された牽引索６２と、牽引索６２を牽引する動力源６３（図３）と、を含む。また、搬送台２は、レール６１上に載置される車輪６４と、牽引索６２に作用する牽引力を搬送台２に伝達するための牽引部６５を含む。図１〜図２に示される実施形態では、連続焼成炉内９１の搬送方向Ｆに沿って、２本のレール６１が搬送空間９２に平行に、水平面から同じ高さで設置されている。また、板状の搬送台２には、左右方向Ｈで互いに対向する搬送台２の両側面の各々に複数の車輪６４が設けられている（図１では３つ、図２では２つ）。そして、平行な２本のレール上に搬送台２の車輪６４が載せられることで、搬送台２は、搬送空間９２を移動することが可能となっている。また、これらの２本のレール６１は同一の水平面にあるように設置されており、水平な２本のレール６１上に搬送台２が載置されることで、搬送台２は、連続焼成炉内９１を水平な状態で移動することが可能となっている。
【００５７】
また、図１〜図２に示されるように、レール６１の上方には搬送方向Ｆに沿って牽引索６２が設けられている。図１〜図２に示される実施形態では、牽引索６２は、搬送台２を牽引するための金属製の駆動チェーンとなっている。また、搬送台２の上面２１の中央部には上方に突出するように牽引部６５が設けられていると共に、搬送台２の上方において牽引部６５が駆動チェーン（牽引索６２）に固定されている。そして、動力源６３（図３参照）、駆動チェーンが牽引されることに伴って、駆動チェーンに固定された牽引部６５および搬送台２が牽引されることで、搬送台２はレール６１上を移動するよう構成されている。他の幾つかの実施形態では、搬送台２はレール６１上を車輪６４によって自走するように構成されても良い。また、図１〜図２に示される実施形態では、動力源６３は連続焼成炉９の炉外に設けられているが（図３参照）、他の幾つかの実施形態では、動力源６３は連続焼成炉内９１に設けられても良い。
【００５８】
上記の構成によれば、搬送機構６は連続焼成炉内９１に設置されており、連続焼成炉９の炉外の設置スペース上の制約を受けることはなく、炉外の搬送機構６と炉内の成形体８を支持する支持プレート３との接続構造を設けることもなく、搬送機構６の設置の容易化を図ることができる。
【００５９】
また、幾つかの実施形態では、図１〜図２に示されるように、支持プレート３は、複数の成形体８を吊り下げ支持するとともに、支持プレート３の下方には、複数の挿通孔７２が形成された振れ止め板７１が、挿通孔７２に成形体８が挿通された状態で保持されている。すなわち、複数の成形体８の各々の間には振れ止め板７１が介在し、挿通孔７２に挿通された成形体８のそれぞれをガイドしている。また、挿通孔７２の径は、成形体８の径よりも大きく、静止時において成形体８同士は接しない状態となっている。図１〜図２に示される実施形態では、振れ止め板７１は例えばセラミックスペーパから作成されている。セラミックスペーパはセラミックファイバーを主原料とした紙状の耐熱材であり、薄く軽量である。この振れ止め板７１は支持プレート３と同様に、平面視において四角形をしている。
【００６０】
また、図１〜図２に示される実施形態では、振れ止め板７１は、細い棒状のセラミックス製のセラミックスロッド（ロッド）７３を介して支持プレート３に保持されている。具体的には、４本のセラミックスロッド７３の各々の上端部が支持プレート３の４隅の部分に連結されると共に、支持プレート３の４隅の各々から鉛直方向の下方に延在している。そして、４本のセラミックスロッド７３の各々の下端部がセラミックスペーパの４隅の部分に連結されている。また、棒状のセラミックスロッド７３を成形体８の径よりも十分に細径とすることで、軽量化や、熱容量の低減を図るとともに、成形体８への輻射伝熱を遮ることがなく均一な加熱を図っている。
【００６１】
また、図１〜図２に示される実施形態では、振れ止め板７１は、薄い板であり、例えばｔ１ｍｍからｔ５ｍｍ程度である。また振れ止め板７１は成形体８の下部付近に設置されることで、成形体８の振れ幅の低減と、焼成空間９４で成形体８への輻射伝熱が均熱に伝熱されやすいことを図っている。他の幾つかの実施形態では、成形体８が挿通孔７２に挿入された状態となっていれば、支持プレート３の下方の任意の位置であっても良い。
【００６２】
上記の構成によれば、振れ止め板７１によって複数の成形体８をガイドすることができ、支持プレート３に支持された複数の長尺の成形体８の各々が互いに接触することを防止することができる。また、振れ止め板によって振れ幅の低減を図ることで、成形体８の支持プレート３からの脱落、破損を防止することができる。また、振れ止め板７１は薄く軽量であり、また振れ止め板７１を支持するセラミックスロッド７３も細いことから、焼成空間９４で成形体８への輻射伝熱が均熱に伝熱されやすく、成形体８の焼成を均一に行うことができる。
【００６３】
また、幾つかの実施形態では、図１〜図２に示されるように、成形体８は、筒形状を有し、支持プレート３の上面３１には、支持プレート３に吊り下げ支持される成形体８の上端を覆うように断熱シート７５が配置されている。図１〜図２に示される実施形態では、断熱シート７５は例えばセラミックスウールとなっている。他の幾つかの実施形態では、断熱シート７５はセラミックスペーパであっても良い。
連続焼成炉内９１の焼成空間９４では、発熱体９６は、例えば右側炉壁部９ｒや左側炉壁部９ｌに設けられ（図３）、発熱体９６からの熱流束は水平方向へ向かう輻射伝熱が主体となり、鉛直上下方向へ向かうものは少なくなる。このため、焼成空間９４では、支持プレート３に吊り下げ支持される成形体８が存在しない状況では、断熱部材５の溝部５２を通過し上方の搬送空間９２へ向かう輻射による熱流束は少ない状況にある。
一方、焼成空間９４に、支持プレート３に吊り下げ支持される成形体８が存在する状況では、支持プレート３の上面３１や、成形体８の内部を伝って上方に向かう輻射伝熱があり、断熱部材５の溝部５２を通過し上方の搬送空間９２へと輻射による高い熱流束が生じやすい状況となるため、支持プレート３の上面３１に断熱シート７５が配置されている。
【００６４】
上記の構成によれば、支持プレート３の上面３１や、成形体８の内部を伝って上方に向かう高熱が搬送空間９２に向かって流れるのを防止することができる。また、連続焼成炉内９１に、搬送空間９２と焼成空間９４とを隔てる断熱部材５が設置されている実施形態では、断熱部材５の溝部５２から高熱の熱流束が搬送空間９２に流入するのを低減することができる。
【００６５】
次に、成形体８の炉内搬送方法について図４を用いて説明する。図４は、本発明の一実施形態に係る成形体８の炉内搬送方法を示すフロー図である。成形体８の炉内搬送方法は、少なくとも２つの長尺の成形体を連続焼成炉内９１で炉内搬送装置１により搬送する方法である。そして、図４に示されるように、本実施形態の成形体８の炉内搬送方法は、成形体吊り下げステップＰ１と、吊り下げ支持部材設置ステップＰ２と、成形体搬送ステップＰ３とを備える。また、成形体８の炉内搬送方法は、支持プレート固定ステップＰ０をさらに備えていても良く、図４に示される実施形態では、上述した３つのステップ（Ｐ１〜Ｐ３）の前に実行されている。以下、図４に示される実施形態について説明する。
【００６６】
図４のステップＳ１において支持プレート固定ステップＰ０を実施することで、吊り下げ支持部材４の下端側と支持プレート３とを固定接続する。例えば、ボルト・ナット構造などの取り外し可能な方法により両者が固定接続されても良い。図４に示される実施形態では、この支持プレート固定ステップＰ０は、上述した他の３つのステップを実行する前に予め行われている。
【００６７】
ステップＳ２において成形体吊り下げステップＰ１が実施することで、成形体８を支持プレート３に吊り下げ支持する。例えば、設置台などの設置部材によって、成形体８の長手方向の全長よりも高い位置に仮設置された支持プレート３の挿通孔３２に、成形体８の上端部８１を挿通すると共に、上述したピン部材３４によって、成形体８の上端部８１を支持することにより、成形体８を支持プレート３に吊り下げ支持する。ステップＳ３において吊り下げ支持部材設置ステップＰ２を実施することで、搬送台２と吊り下げ支持部材４とを非固定で接続する。例えば、支持プレート３が固定接続されている吊り下げ支持部材４を搬送台２付近に準備し、吊り下げ支持部材４の上端側（上辺部４１ｕ）を搬送台２の上面２１の支持部材設置部２２に載置することで、吊り下げ支持部材４と搬送台２とが非固定で接続される。そして、ステップＳ４において成形体搬送ステップＰ３を実施することで、成形体８が吊り下げ支持された支持プレート３が、吊り下げ支持部材４を介して搬送台２に接続された状態で、搬送台２を搬送空間９２において移動させる。これによって、成形体８は連続焼成炉内９１を搬送されることで、成形体８の焼成工程が実施される。
【００６８】
上記の構成によれば、成形体８を支持プレート３に吊り下げ支持する成形体吊り下げステップＰ１と、搬送台２と吊り下げ支持部材４とを非固定で接続する吊り下げ支持部材設置ステップＰ２とを備えている。このように、搬送台２と吊り下げ支持部材４とが非固定で接続されているため、支持プレート３が固定された吊り下げ支持部材４を搬送台２に載置するなどして、支持プレート３を介して炉内搬送装置１に成形体８を容易に支持させることが出来る。これにより、支持プレート３によって吊り下げ支持された成形体８を焼成空間９４内において容易に移動させることができる。
【００６９】
図４に示される実施形態では、吊り下げ支持部材設置ステップＰ２の前に成形体吊り下げステップＰ１が行われる。このため、高熱となる連続焼成炉９の付近で成形体吊り下げステップＰ１を行う必要はなく、吊り下げ支持部材設置ステップＰ２のみ連続焼成炉９の付近で行うことで、一体焼成工程の前準備の作業の負荷および安全性を確保することができる。また、成形体吊り下げステップＰ１は搬送台２とは離れたところで行うことができるので、予め設定されている搬送台２の高さ（炉底部９ｂと搬送台２との間の距離）の制限を受けることなく、高さ方向に十分なスペースを確保することで、作業を容易に行うことができる。
【００７０】
他の幾つかの実施形態では、図４とは異なり、吊り下げ支持部材設置ステップＰ２、成形体吊り下げステップＰ１の順番で行われても良い。この場合には、吊り下げ支持部材４を介して支持プレート３が搬送台２に支持された状態において、支持プレート３に成形体８を設置することになる。このため、本実施形態では、吊り下げ支持部材設置ステップＰ２を、複数の成形体８、支持プレート３、吊り下げ支持部材４の総重量を支持しながら行う必要がなく、作業の労力を軽減することができる。
【００７１】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。また、上記で説明した炉内搬送装置１は、一体焼成工程、空気極焼成工程などが行われる様々な連続焼成炉に適用できる。また、上述した成形体８は、ＳＯＦＣの基体管には限定されず、長尺物であればよいものである。
【符号の説明】
【００７２】
１      炉内搬送装置
２      搬送台
２１    上面
２２    支持部材設置部
２３    球面台座
２３ｃ  凹球面
２３ｖ  凸球面
３      支持プレート
３１    上面
３２    挿通孔
３４    ピン部材
４１    接続継手
４１ｄ  下辺部
４１ｍ  縦辺部
４１ｕ  上辺部
４３    棒状部材
４５    ボルト孔
４６    ナット部材
４      下げ支持部材
５      断熱部材
５２    溝部
６      搬送機構
６１    レール
６２    牽引索
６３    動力源
６４    車輪
６５    牽引部
７１    振れ止め板
７２    挿通孔
７３    セラミックスロッド（ロッド）
７５    断熱シート
８      成形体
８１    上端部
８２    貫通孔
９      連続焼成炉
９ｉ    入口
９ｅ    出口
９ｃ    天井部
９ｒ    右側炉壁部
９ｌ    左側炉壁部
９ｂ    炉底部
９１    連続焼成炉内
９２    搬送空間
９４    焼成空間
９６    発熱体
Ｆ      搬送方向
Ｈ      左右方向
Ｐ０  支持プレート固定ステップ
Ｐ１  成形体吊り下げステップ
Ｐ２  吊り下げ支持部材設置ステップ
Ｐ３  成形体搬送ステップ
【図１】
2017083123.tif 000003
【図２】
2017083123.tif 000004
【図３】
2017083123.tif 000005
【図４】
2017083123.tif 000006