(57)【要約】故障しにくい焼成炉（１０）は、電源（２６）に直列に接続された複数のヒータユニット（２５）を含む。各ヒータユニット（２５）は、電源（２６）に対し並列に接続された２つのロッドヒータ（２３）から形成される。一部のロッドヒータ（２３）が損傷したときであっても、残りの全てのロッドヒータへの電流の供給は維持され、焼成室（１４）内の温度の低下は避けられる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
被焼成体を焼成する焼成炉であって、
焼成室を有する筺体と、
前記筺体内に配置され、電源からの電力供給によって発熱して、前記焼成室内の前記被焼成体を加熱する複数の発熱体とを備え、
前記複数の発熱体の内の少なくとも一つは前記電源に並列に接続された複数の抵抗発熱素子を含むことを特徴とする焼成炉。
【請求項２】
前記複数の発熱体は前記電源に直列に接続されていることを特徴とする請求項１の焼成炉。
【請求項３】
前記複数の発熱体は互いに隣接して配置されていることを特徴とする請求項２の焼成炉。
【請求項４】
前記複数の発熱体は前記被焼成体を挟むように前記筺体内に配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項の焼成炉。
【請求項５】
前記複数の発熱体は前記被焼成体の上方と下方に配置されていることを特徴とする請求項４の焼成炉。
【請求項６】
前記被焼成体を挟む２つの発熱体のいずれか一つは、前記電源に並列に接続された前記複数の抵抗発熱素子を含む請求項４の焼成炉。
【請求項７】
各抵抗発熱素子はグラファイト製であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項の焼成炉。
【請求項８】
複数の被焼成体を搬送しながら連続的に焼成する連続式焼成炉であることを特徴とする請求項１〜７のうちいずれか一項の焼成炉。
【請求項９】
前記複数の発熱体は前記複数の被焼成体の搬送方向に沿って配設されていることを特徴とする請求項８の焼成炉。
【請求項１０】
多孔質セラミック焼成体の製造方法であって、
セラミック粉末を含む組成物から被焼成体を形成する工程と、
焼成室を有する筺体と、前記筺体内に配置され、電源からの電力供給によって発熱して、前記焼成室内の前記被焼成体を加熱する複数の発熱体とを含む焼成炉であって、前記複数の発熱体の内の少なくとも一つが、前記電源に並列に接続された複数の抵抗発熱素子を含む前記焼成炉を用いて、前記被焼成体を焼成する工程とを備えることを特徴とする、前記多孔質セラミック焼成体の製造方法。
【請求項１１】
前記複数の発熱体は前記電源に直列に接続されている請求項１０の多孔質セラミック焼成体の製造方法。
【請求項１２】
前記複数の発熱体は互いに隣接して配置されている請求項１１の多孔質セラミック焼成体の製造方法。
【請求項１３】
前記複数の発熱体は前記被焼成体を挟むように前記筺体内に配置されている請求項１０〜１２のいずれか一項の多孔質セラミック焼成体の製造方法。
【請求項１４】
前記複数の発熱体は前記被焼成体の上方と下方に配置されている請求項１３の多孔質セラミック焼成体の製造方法。
【請求項１５】
前記被焼成体を挟む２つの発熱体のいずれか一つは、前記電源に並列に接続された前記複数の抵抗発熱素子を含む請求項１３の多孔質セラミック焼成体の製造方法。
【請求項１６】
各抵抗発熱素子はグラファイト製である請求項１０〜１５のいずれか一項の多孔質セラミック焼成体の製造方法。
【請求項１７】
複数の被焼成体を搬送しながら連続的に焼成する連続式焼成炉である請求項１０〜１６のうちいずれか一項の多孔質セラミック焼成体の製造方法。
【請求項１８】
前記複数の発熱体は前記複数の被焼成体の搬送方向に沿って配設されている請求項１７の多孔質セラミック焼成体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は２００４年８月６日に出願した特願２００４−２３１１２７号に基づく優先権主張出願である。
本発明は焼成炉に関し、詳しくはセラミックス原料の成形体を焼成する抵抗加熱式焼成炉及びその焼成炉を用いた多孔質セラミック焼成体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、セラミックス原料からなる成形体は抵抗加熱式焼成炉で比較的高温で焼成される。抵抗加熱式焼成炉の一例が特許文献１に開示されている。その焼成炉は、成形体を焼成する焼成室（マッフル）に配置された複数のヒータを備える。高温での焼成を可能にするため、抵抗加熱式焼成炉には、グラファイト等の耐熱性に優れる材料から形成されたロッドヒータが使用される。ロッドヒータに電流を供給して発熱させて、ロッドヒータの輻射熱によって、焼成室内に収容された成形体を加熱し焼結して、セラミックス焼結体を製造する。
【特許文献１】特開２００２−１９３６７０号公報
【発明の開示】
【０００３】
図５に示すように、従来の抵抗加熱式の焼成炉では、複数のロッドヒータ１００は電源１０１に対し直列に接続される。そのため、焼成室内にて発生するガスによる溶損や外部からの衝撃により、一つのロッドヒータ１００が破損して使用不能となった場合、給電経路１０２が断線する。従って、全てのロッドヒータ１００への電流の供給が停止されて、焼成室内の温度を維持することができず、成形体の焼結が不十分になる。
【０００４】
本発明の目的は、一部の発熱素子が損傷したときであっても焼成室内の温度の低下を最小限にする焼成炉及びその焼成炉を用いた多孔質セラミック焼成体の製造方法を提供することにある。
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明の一態様は被焼成体を焼成する焼成炉であって、焼成室を有する筺体と、前記筺体内に配置され、電源からの電力供給によって発熱して、前記焼成室内の前記被焼成体を加熱する複数の発熱体とを備える焼成炉を提供する。前記複数の発熱体の内の少なくとも一つは前記電源に並列に接続された複数の抵抗発熱素子を含む。
【０００６】
本発明の他の態様は、多孔質セラミック焼成体の製造方法を提供する。その製造方法は、セラミック粉末を含む組成物から被焼成体を形成する工程と、焼成室を有する筺体と、前記筺体内に配置され、電源からの電力供給によって発熱して、前記焼成室内の前記被焼成体を加熱する複数の発熱体とを含む焼成炉であって、前記複数の発熱体の内の少なくとも一つが、前記電源に並列に接続された複数の抵抗発熱素子を含む前記焼成炉を用いて、前記被焼成体を焼成する工程とを備える。
【０００７】
一実施形態では、前記複数の発熱体は前記電源に直列に接続されている。一実施形態では、前記複数の発熱体は互いに隣接して配置されている。一実施形態では、前記複数の発熱体は前記被焼成体を挟むように前記筺体内に配置されている。前記複数の発熱体は前記被焼成体の上方と下方に配置されていることが好ましい。一実施形態では、前記被焼成体を挟む２つの発熱体のいずれか一つは、前記電源に並列に接続された前記複数の抵抗発熱素子を含む。各抵抗発熱素子はグラファイト製であることが好ましい。
【０００８】
一実施形態では、複数の被焼成体を搬送しながら連続的に焼成する連続式焼成炉である。前記複数の発熱体は前記複数の被焼成体の搬送方向に沿って配設されていることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の好ましい実施形態に従う焼成炉の概略断面図。
【図２】図１の焼成炉の２−２線に沿った断面図。
【図３】図１の焼成炉の発熱回路のブロック図。
【図４】図３の発熱回路の変更例。
【図５】従来の焼成炉の発熱回路のブロック図。
【図６】排気ガス浄化用のパティキュレートフィルタの斜視図。
【図７】（Ａ）（Ｂ）は図６のパティキュレートフィルタを製造するための一つのセラミック部材の斜視図及び断面図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の好ましい実施形態に従う焼成炉について説明する。
図１は、セラミックス製品の製造工程で使用される焼成炉１０を示す。焼成炉１０は搬入口１３ａ及び取出口１５ａを有する筺体１２を備えている。被焼成体１１は搬入口１３ａから筺体１２に搬入され、搬入口１３ａから取出口１５ａに向かって搬送される。焼成炉１０は、筺体１２内で被焼成体１１を連続して焼成する連続式焼成炉である。被焼成体の原料の例は、多孔質炭化珪素（ＳｉＣ）、窒化珪素（ＳｉＮ）、サイアロン、コーディエライト、カーボン等のセラミックスである。【００１１】
筺体１２内には、前処理室１３、焼成室１４及び冷却室１５が区画される。各室１３〜１５の下面に沿って、被焼成体１１を搬送するための複数の搬送ローラ１６が設けられている。図２に示すように、搬送ローラ１６上には支持台１１ｂが載置される。支持台１１ｂは複数段の焼成用治具１１ａを支持する。各焼成用治具１１ａに被焼成体１１が載置される。支持台１１ｂは搬入口１３ａから取出口１５ａに向けて押される。被焼成体１１、焼成用治具１１ａ及び支持台１１ｂは、搬送ローラ１６の転動により、前処理室１３、焼成室１４、及び冷却室１５の順に搬送される。【００１２】
被焼成体１１の例はセラミックス原料を圧縮して成形された成形体である。被焼成体１１は筺体１２内を所定の速度で移動しながら処理される。被焼成体１１は、焼成室１４を通過する際に焼成される。この搬送過程において、被焼成体１１を形成するセラミックス粉末が焼結されて、焼結体が得られる。焼結体は冷却室１５に搬送されて、所定温度まで冷却される。冷却された焼結体が取出口１５ａから取り出される。【００１３】
次に、焼成炉１０の構造について説明する。
図２は、図１の２−２線に沿った断面図である。図２に示されるように、炉壁１８が焼成室１４の上面、下面及び２つの側面を区画する。炉壁１８及び焼成用治具１１ａは、カーボン等の高耐熱性材料から形成される。【００１４】
炉壁１８と筺体１２との間には、カーボンファイバ等からなる断熱層１９が設けられる。筺体１２には、冷却水を流通させるための水冷ジャケット２０が埋設されている。断熱層１９及び水冷ジャケット２０は、焼成室１４の熱によって筺体１２の金属製部品が劣化したり損傷するのを抑制する。【００１５】
複数のロッドヒータ（抵抗発熱素子）２３が焼成室１４の上方及び下方に、すなわち、焼成室１４内の被焼成体１１を挟むように、配置されている。一実施形態では、各ロッドヒータ２３は円柱状であり、その長手軸は、筺体１２の幅方向（被焼成体１１の搬送方向に直交する方向）に延びている。各ロッドヒータ２３は筺体１２の両壁間に架設される。ロッドヒータ２３は互いに平行に且つ所定間隔を隔てて設けられる。ロッドヒータ２３は、焼成室１４において被焼成体１１の搬入位置から搬出位置まで全体的に配置される。【００１６】
ロッドヒータ２３は、電流の供給を受けて発熱し、焼成室１４内の温度を所定値にまで上昇させる。各ロッドヒータ２３はグラファイトのような耐熱性材料からを形成されることが好ましい。【００１７】
図３を参照して焼成炉１０の発熱回路を説明する。焼成炉１０は上側の発熱回路と下側の発熱回路とを少なくとも含む。各発熱回路は、電源２６、所定数のロッドヒータ２３、及び給電経路２７を含む。図３の上段に示されるロッドヒータ２３は、焼成室１４の上方に配設されたロッドヒータ２３であり、図３の下段に示されるロッドヒータ２３は、焼成室１４の下方に配設されたロッドヒータ２３である。【００１８】
上段及び下段において、隣接する所定数（図３では２つ）のロッドヒータ２３は１つのヒータユニット（発熱体）２５を形成する。給電経路２７は、複数のヒータユニット２５と電源２６とを直列に接続し、また、各ヒータユニット２５に含まれるロッドヒータ２３を電源２６と並列に接続する。
複数のヒータユニット２５が焼成室１４において被焼成体１１の搬入位置から搬出位置まで並んで配置される。【００１９】
好ましい実施形態によれば以下の利点が得られる。
（１）各ヒータユニット２５は電源２６に並列に接続された複数のロッドヒータ２３を備える。これにより、各ヒータユニット２５の一部のロッドヒータ２３が損傷し使用不能となった場合でも、残りのロッドヒータ２３は電流の供給を受けて発熱することができる。全てのヒータユニット２５への電流の供給が維持されて、全てのヒータユニット２５の発熱が継続するため、焼成室１４の温度の低下は最小限に抑制される。【００２０】
（２）複数のヒータユニット２５は電源２６に対し直列に接続されており、各ヒータユニット２５は、電源２６に対し並列に接続された複数のロッドヒータ２３を含む。この接続によれば、一部のロッドヒータ２３が損傷し使用不能となった場合でも、電源２６は、そのヒータユニット２５に含まれる残りのロッドヒータ２３を介して、残りのヒータユニット２５に対して電流を供給することができる。全てのヒータユニット２５への電流の供給が維持されて、全てのヒータユニット２５の発熱が継続するため、焼成室１４の温度の低下は最小限に抑制される。【００２１】
（３）隣接する複数のヒータユニット２５が電源２６に直列に接続される。この接続によれば、一ヒータユニット２５の一部のロッドヒータ２３が損傷し使用不能となった場合でも、そのヒータユニット２５と隣接する他のヒータユニット２５の発熱は維持される。そのため、焼成室１４の温度が損傷したロッドヒータ２３の周辺で局所的に低下するのは抑制される。焼成室１４内の温度は均一に保たれて、被焼成体１１は好適に焼結される。【００２２】
（４）各々が複数のロッドヒータ２３を含む複数のヒータユニット２５が、焼成室１４の上方と下方に配置される。焼成室１４を搬送される被焼成体１１は上方と下方からロッドヒータ２３の輻射熱によって効率良く加熱される。生産性を向上するために被焼成体１１を複数段に積み重ねた場合であっても、被焼成体１１は好適に焼結される。また、一部のヒータユニット２５の一部のロッドヒータ２３が損傷した場合であっても、加熱は維持され、被焼成体１１は好適に焼結される。よって、固有抵抗値のような品質のばらつきの低減された焼結体（製品）を製造することができる。【００２３】
（５）複数のヒータユニット２５が焼成室１４の全体に配置されるため、焼成室１４の温度を所定の焼結温度にまで速やかに上昇させることができ、また、焼結温度に達した後には、その温度を維持することができ、焼成室１４を通過する被焼成体１１を連続的に加熱することができる。各ヒータユニット２５への通電を制御して、各ヒータユニット２５の発熱量を調整すれば、多数の被焼成体１１を連続的に焼結させるのに最適な加熱プロファイルを実現することができる。【００２４】
（６）焼成炉１０は、筺体１２内に搬入された被焼成体１１が焼成室１４において連続して焼成される連続式焼成炉である。連続式焼成炉を採用することによって、セラミック製品の大量生産を行う上で、従来のバッチ式焼成炉のものと比較した場合に、その生産性を大幅に向上させることができる。【００２５】
次に、本発明の好ましい実施形態に従う、焼成炉を用いた多孔質セラミック焼成体の製造方法を説明する。
多孔質セラミック焼成体は、焼成材料を成形して成形体を用意し、その成形体（被焼成体）を焼成することによって製造される。焼成材料の例は、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素及び窒化チタン等の窒化物セラミックや、炭化ケイ素、炭化ジルコニウム、炭化チタン、炭化タンタル及び炭化タングステン等の炭化物セラミックや、アルミナ、ジルコニア、コージェライト、ムライト及びシリカ等の酸化物セラミックや、シリコンと炭化ケイ素との複合体のような複数の焼成材料の混合物や、チタン酸アルミニウムのような複数種類の金属元素を含む酸化物セラミック及び非酸化物セラミックを含む。【００２６】
好ましい多孔質セラミック焼成体は、高い耐熱性、優れた機械的特性、及び高い熱伝導率を有する多孔質の非酸化物焼成体である。特に好ましい多孔質セラミック焼成体は多孔質の炭化ケイ素焼成体である。多孔質の炭化ケイ素焼成体は、ディーゼルエンジン等の内燃機関の排気ガスを浄化するパティキュレートフィルタや触媒担体等のセラミック部材として用いられる。【００２７】
以下、パティキュレートフィルタを説明する。
図６はパティキュレートフィルタ（ハニカム構造体）５０を示す。パティキュレートフィルタ５０は、図７（Ａ）に示す多孔質の炭化ケイ素焼成体としての複数のセラミック部材６０を結束することによって製造される。複数のセラミック部材６０は接着層５３によって互いに接着されて、一つのセラミックブロック５５を形成する。セラミックブロック５５は用途に応じて整えられた寸法と形状を有する。例えば、セラミックブロック５５は用途に応じた長さに切断され、用途に応じた形状（円柱、楕円柱、角柱など）に削られる。形状の整えられたセラミックブロック５５の側面はコート層５４で覆われる。【００２８】
図７（Ｂ）に示すように、各セラミック部材６０は長手方向に延びる複数のガス通路６１を区画する隔壁６３を含む。セラミック部材６０の各端面において、ガス通路６１の開口は一つおきに封止プラグ６２によって塞がれている。すなわち、各ガス通路６１の一方の開口は封止プラグ６２によって塞がれており、他方の開口は開放されている。パティキュレートフィルタ５０の一端面から一ガス通路６１に流入した排気ガスは、隔壁６３を通過して、そのガス通路６１に隣接する他のガス通路６１に入り、パティキュレートフィルタ５０の他端面から流出する。排気ガスが隔壁６３を通過するときに、排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）は隔壁６３に捕捉される。このようにして、浄化された排気ガスがパティキュレートフィルタ５０から流出する。【００２９】
炭化ケイ素焼成体から形成されたパティキュレートフィルタ５０は、極めて高い耐熱性を備え、また、再生処理も容易であるため、種々の大型車両やディーゼルエンジン搭載車両への使用に適している。【００３０】
セラミック部材６０を互いに接着するための接着層５３は粒子状物質（ＰＭ）を除去するフィルタの機能を有してもよい。接着層５３の材料は特に限定されないが、セラミック部材６０の材料と同じであることが好ましい。【００３１】
コート層５４は、パティキュレートフィルタ５０が内燃機関の排気経路に設置されたときに、排気ガスがパティキュレートフィルタ５０の側面から漏出するのを防止する。コート層５４の材料は特に限定されないが、セラミック部材６０の材料と同じであることが好ましい。【００３２】
各セラミック部材６０の主成分は炭化ケイ素であることが好ましい。各セラミック部材６０の主成分は、炭化ケイ素と金属ケイ素とを混合したケイ素含有セラミックや、炭化ケイ素がケイ素又はケイ素酸塩化物で結合されたセラミックや、チタン酸アルミニウムや、炭化ケイ素以外の炭化物セラミックや、窒化物セラミックや、酸化物セラミックであってもよい。【００３３】
セラミック部材６０の０〜４５重量％の金属ケイ素が焼成材料に含まれる場合、金属ケイ素によって一部又は全部のセラミック粉末が互いに接着される。そのため、機械的強度の高いセラミック部材６０が得られる。【００３４】
セラミック部材６０の好ましい平均気孔径は５〜１００μｍである。その平均気孔径が５μｍ未満の場合、排気ガスによりセラミック部材６０が目詰まりすることがある。平均気孔径が１００μｍを超えると、排気ガス中のＰＭがセラミック部材６０の隔壁６３を通り抜けてしまい、セラミック部材６０に捕集されないことがある。【００３５】
セラミック部材６０の気孔率は特に限定されないが、４０〜８０％であることが好ましい。気孔率が４０％未満の場合、排気ガスによりセラミック部材６０が目詰まりすることがある。気孔率が８０％を超えると、セラミック部材６０の機械的強度が低く、破損することがある。【００３６】
セラミック部材６０を製造するための好ましい焼成材料はセラミック粒子である。セラミック粒子は焼成時に収縮の程度が少ないものが好ましい。パティキュレートフィルタ５０を製造するのに特に好ましい焼成材料は、０．３〜５０μｍの平均粒径を有する比較的大きなセラミック粒子１００重量部と、０．１〜１．０μｍの平均粒径を有する比較的小さなセラミック粒子５〜６５重量部との混合物である。
パティキュレートフィルタ５０の形状は円柱に限られず、楕円柱や角柱であってもよい。【００３７】
次に、パティキュレートフィルタ５０の製造方法を説明する。
まず、アトライターのような湿式混合粉砕装置を用いて、炭化ケイ素粉末（セラミック粒子）と、バインダと、分散溶媒とを含む焼成組成物（材料）を調製する。焼成組成物をニーダーで十分に混練し、例えば押し出し成形法によって、図７（Ａ）のセラミック部材６０の形状（中空の角柱）を有する成形体（被焼成体１１）に成形する。【００３８】
バインダの種類は特に限定されないが、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリエチレングリコール、フェノール樹脂、及びエポキシ樹脂が一般に使用される。バインダの好ましい量は、炭化ケイ素粉末１００重量部に対して、１〜１０重量部である。【００３９】
分散溶媒の種類は特に限定されないが、ベンゼンなどの非水溶性有機溶媒、メタノールなどの水溶性有機溶媒、及び水が一般に使用される。分散溶媒の好ましい量は、焼成組成物の粘度が一体範囲内となるように決められる。【００４０】
被焼成体１１を乾燥させる。必要に応じて、一部のガス通路６１の一開口を封止する。その後、再度被焼成体１１を乾燥させる。
複数の乾燥した被焼成体１１を焼成用治具１１ａに並べて載置する。複数の焼成用治具１１ａを積み重ねて、支持台１１ｂに載置する。支持台１１ｂは搬送ローラ１６によって移動されて、焼成室１４を通過する。このときに、被焼成体１１は焼成されて、多孔質のセラミック部材６０が製造される。【００４１】
複数のセラミック部材６０を接着層５３によって互いに接着し、セラミックフィルタブロック５５を形成する。セラミックブロック５５の寸法と形状を用途に応じて整える。セラミックブロック５５の側面にコート層５４を形成する。このようにして、パティキュレートフィルタ５０が完成する。【００４２】
次に、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。ただし、本発明は下記の実施例に限定されない。【００４３】
（実施例１〜４及び比較例１〜３）
実施例１〜４では、電源２６に対し並列に接続された２本または３本のロッドヒータ２３を含むヒータユニット２５を用いた。複数のヒータユニット２５を、被焼成体１１の搬送方向に沿って焼成室１４の上方と下方に配置した。２つのヒータユニット２５と電源２６とを直列に接続して発熱回路を形成した。６つの発熱回路を含む試験用の連続式焼成炉１０を用意した。ロッドヒータ２３の接続、位置、直径を表１に示す。【００４４】
比較例１〜３では、電源２６に対し直列に接続された２本のロッドヒータ２３を含む発熱回路を用いた。複数のロッドヒータ２３を被焼成体１１の搬送方向に沿って焼成室１４の上方と下方に配置した。焼成室１４の上方に配置された一つのロッドヒータ２３と、焼成室１４の下方に配置された一つのロッドヒータ２３とを電源２６に直列に接続して発熱回路を形成した。１２個の発熱回路を含む試験用の連続式焼成炉を用意した。【００４５】
実施例１〜４では、発熱回路のうちの１本のロッドヒータ２３が断線しても、焼成室の温度を２２００℃にまで昇温できた。一方、比較例１〜３では、発熱回路のうちの１本のロッドヒータ２３が断線した場合、焼成室の温度を２２００℃にまで昇温できなかった。【００４６】
実施例１〜４及び比較例１〜３のロッドヒータを長期にわたって発熱させて、ロッドヒータの耐用期間を測定した。具体的には、発熱によってロッドヒータが断線するまでの時間を測定した。結果を表１に示す。【００４７】
ロッドヒータの耐用期間を測定するときに、焼成品質の測定も行なった。焼成用治具１１ａを用いて被焼成体１１を複数段に積み重ね、所定時間（２０００時間）の焼成を行なった。無作為に取り出した複数の被焼成体１１について、焼成前と後の平均気孔径を測定した。平均気孔径の標準偏差に基づいて、焼結度のばらつき（焼成品質）を評価した。結果を表１に示す。【００４８】
【表１】
2006013932.tif 000002
実施例１〜４のロッドヒータの耐用期間は比較例１〜３のものの約２倍であった。【００４９】
電源に並列に接続されたロッドヒータを使用した実施例１、２，３は、電源に直列に接続されたロッドヒータを使用した比較例１，２，３よりも、焼成炉１０を長時間使用した場合（例えば、２０００ｈｒ）の被焼成体１１の焼結度のばらつきが低減された。【００５０】
よって、並列接続されたロッドヒータを備えた本発明の焼成炉は長期間にわたって高品質の製品を大量生産することができる。【００５１】
実施例５
実施例１〜４の焼成炉を用いた多孔質セラミック焼成体の製造方法を説明する。
平均粒径１０μｍのα型炭化ケイ素粉末６０重量％と、平均粒径０．５μｍのα型炭化ケイ素粉末４０重量％とを湿式混合した。混合物１００重量部に対して、有機バインダとして５重量部のメチルセルロースと、１０重量部の水とを加えてから混練して混練物を調製した。混練物に可塑剤と潤滑剤とを少量ずつ加えて更に混練して、押し出し成形を行うことにより、炭化ケイ素質成形体（被焼成体）を作成した。【００５２】
その成形体をマイクロ波乾燥機を用いて１００℃で３分間一次乾燥を行なった。引き続き、成形体を熱風乾燥機を用いて１１０℃で２０分間二次乾燥を行なった。【００５３】
乾燥した成形体を切断し、ガス通路の開口した端面を露出させた。一部のガス通路の開口に炭化ケイ素ペーストを詰めて、封止プラグ６２を形成した。【００５４】
カーボン製の焼成用治具１１ａに載せられたカーボン製の下駄材上に、１０個の乾燥した成形体（被焼成体）１１を並べた。焼成用治具１１ａを５段に積み重ねた。最上段の焼成用治具上１１ａに蓋板を載せた。この積層体（積み重ねた焼成用治具１１ａ）を２つ並べて支持台１１ｂ上に載置した。【００５５】
複数の成形体１１を載せた支持台１１ｂを連続脱脂炉に搬入した。酸素濃度を８％に調節した、空気と窒素の混合ガス雰囲気下で３００℃で加熱して成形体１１を脱脂した。【００５６】
脱脂後、支持台１１ｂを連続焼成炉１０に搬入した。常圧のアルゴンガス雰囲気下で２２００℃で３時間焼成して、四角柱状の多孔質炭化珪素焼成体（セラミック部材６０）を製造した。【００５７】
繊維長が２０μｍのアルミナファイバーを３０重量％、平均粒径が０．６μｍの炭化ケイ素粒子を２０重量％と、シリカゾル１５重量％と、カルボキシメチルセルロース５．６重量％と、水２８．４重量％を含む接着ペーストを用意した。この接着ペーストは耐熱性である。この接着ペーストで１６個のセラミック部材６０を４×４の束に接着して、セラミックブロック５５を作成した。ダイアモンドカッターでセラミックブロック５５を切断及び切削してセラミックブロック５５の形状を整えた。セラミックブロック５５の例は、１４４ｍｍの直径と１５０ｍｍの長さの円柱である。【００５８】
無機繊維（アルミナシリケートのようなセラミックファイバー、繊維長が５〜１００μｍ、ショット含有率３％）を２３．３重量％と、無機粒子（炭化ケイ素粒子、平均粒径が０．３μｍ）を３０．２重量％と、無機バインダ（ゾル中にＳｉＯ２を３０重量％含有する）７重量％と、有機バインダ（カルボキシメチルセルロース）０．５重量％と、水３９重量％を混合し混練してコート材ペーストを調製した。【００５９】
コート材ペーストをセラミックブロック５５の側面に塗布して、１．０ｍｍの厚さのコート層５４を形成し、コート層５４を１２０℃で乾燥した。このようにして、パティキュレートフィルタ５０が完成する。【００６０】
実施例５のパティキュレートフィルタ５０は、排気ガス浄化フィルタに要求される種々の特性を満たす。複数のセラミック部材６０は均一な温度の焼成炉１０で連続的に焼成されるので、気孔径、気孔率及び機械的強度等の特性がセラミック部材６０間でばらつくのが低減され、パティキュレートフィルタ５０の特性のばらつきも低減される。
以上説明したように、本発明の焼成炉は多孔質セラミック焼成体の製造に適している。【００６１】
好ましい実施形態及び実施例は以下のように変更してもよい。
図４に示されるように、各給電経路４７は焼成室１４の上方と下方に配設された複数のヒータユニット２５を電源２６に対し直列に接続してもよい。この場合、焼成炉１０は焼成室１４の上方と下方とをまたぐ発熱回路を少なくとも含む。【００６２】
いくつかの給電経路４７は、焼成室１４の上方に配設された複数のヒータユニット２５と電源２６とを直列に接続し、別のいくつかの給電経路４７は、焼成室１４の下方に配設された複数のヒータユニット２５と電源２６とを直列に接続し、更に別のいくつかの給電経路４７は、焼成室１４の上方と下方に配設された複数のヒータユニット２５と電源２６とを直列に接続してもよい。【００６３】
いくつかのヒータユニット２５は、電源２６に直列に接続されたロッドヒータ２３のみを含んでもよい。例えば、いくつかのヒータユニット２５は、１本のロッドヒータ２３のみから形成されてもよい。【００６４】
ヒータユニット２５は電源２６に並列に接続された３本以上のロッドヒータ２３から形成されてもよい。一つのヒータユニット２５を形成する全ての並列接続されたロッドヒータ２３が損傷しない限り、全てのヒータユニット２５への電流の供給は維持されるから、各ヒータユニット２５において電源２６に並列に接続されたロッドヒータ２３の数が多いほど、焼成炉１０は故障しにくく、その信頼性は向上する。いわば、各ヒータユニット２５において並列接続されたロッドヒータ２３は焼成炉１０の故障に対するマージンを高める、冗長あるいはマージン発熱素子である。【００６５】
焼成室１４の上方に配設されたロッドヒータ２３のみを電源２６とを並列に接続してもよい。焼成室１４の上方に配設された各ヒータユニット２５において並列に接続されたロッドヒータ２３の数を３本以上にし、焼成室１４の下方に配設された各ヒータユニット２５において並列に接続されたロッドヒータ２３の数を３本より少なくしてもよい。このように、焼成室１４において温度が比較的高くて損傷しやすい上方に配置された各ヒータユニット２５が、電源に並列に接続されたロッドヒータ２３をより多く有することで、ロッドヒータ２３の損傷に対するマージンは高く、焼成炉１０は故障しにくく、その信頼性は向上する。【００６６】
焼成室１４の下方に配設されたロッドヒータ２３のみを電源２６とを並列に接続してもよい。焼成室１４の下方に配設された各ヒータユニット２５において並列に接続されたロッドヒータ２３の数を３本以上にし、焼成室１４の上方に配設された各ヒータユニット２５において並列に接続されたロッドヒータ２３の数を３本より少なくしてもよい。この場合、焼成室１４の下方から上方へと温度の上昇が進み、焼成室１４の温度のばらつきが低減される。【００６７】
各ヒータユニット２５は、隣接していないロッドヒータ２３を並列に接続することで形成してもよい。【００６８】
複数のヒータユニット２５は電源２６に並列に接続されてもよい。
複数のヒータユニット２５は被焼成体１１の左側と右側（焼結室１４の両側壁）に配置してもよい。【００６９】
複数のヒータユニット２５は被焼成体１１の上方、下方、左側、右側（焼結室１４の上壁、下壁、両側壁）に配置してもよい。【００７０】
焼成室１４の上流側端部、下流側端部、中央部又はこれらを任意に組合せた範囲に、各ヒータユニット２５を形成するようにしてもよい。
炭化珪素系のセラミックス発熱体やニクロム線等の金属発熱体等のような、グラファイト以外の材料からロッドヒータ２３を形成してもよい。【００７１】
被焼成体１１の形状は直方体に限られず、任意形状に変更することができる。
焼成炉１０は連続式焼成炉以外であってもよく、例えばバッチ式焼成炉であってもよい。【００７２】
焼成炉１０はセラミックス製品の製造工程以外で使用されるものであってもよく、例えば、半導体や電子部品等の製造工程等で使用される熱処理炉やリフロー炉であってもよい。【００７３】
実施例５では、パティキュレートフィルタ５０は、接着層５３（接着ペースト）によって相互に接着された複数のフィルタ素子６０を含む。一つのフィルタ素子６０をパティキュレートフィルタ５０として用いてもよい。【００７４】
各フィルタ素子６０の側面にコート層５４（コート材ペースト）を塗布してもよく、しなくてもよい。
セラミック部材６０の各端面において、全てのガス通路６１は封止プラグ６２で封止されずに開放されていてもよい。このようなセラミック焼成体は、触媒担体として使用するのに適している。触媒の例は、貴金属、アルカリ金属、アルカリ土類金属、酸化物、及びそれらのうちの２種類以上の組み合わせであるが、触媒の種類は特に限定されない。貴金属としては、白金、パラジウム、ロジウム等が使用できる。アルカリ金属としては、カリウム、ナトリウム等が使用できる。アルカリ土類金属としては、バリウム等が使用できる。酸化物としては、ペロブスカイト型酸化物（Ｌａ0.75Ｋ0.25ＭｎＯ3等）、ＣｅＯ2等が使用できる。この様な触媒を担持したセラミック焼成体は、特に限定されるものではないが、例えば、自動車の排ガス浄化用のいわゆる三元触媒やＮＯｘ吸蔵触媒として用いることができる。触媒は、セラミック焼成体を作成した後にその焼成体に担持されても良いし、焼成体の作成前に焼成体の原料（無機粒子）に担持されても良い。触媒の担持方法の例は含浸法であるが、特に限定されない。
【図１】
2006013932.tif 000003
【図２】
2006013932.tif 000004
【図３】
2006013932.tif 000005
【図４】
2006013932.tif 000006
【図５】
2006013932.tif 000007
【図６】
2006013932.tif 000008
【図７】
2006013932.tif 000009
【国際調査報告】
2006013932.tif 000010
2006013932.tif 000011