JP3430653B2 - ローラハース形熱処理炉 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明はローラハース形熱処理炉
に係り、詳しくは、ハースローラの支持構造に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来から、セラミック製品に対する焼成
などの熱処理を実行するに際しては、図４で横断面構造
を示すようなローラハース形熱処理炉（以下、ＲＨ炉と
いう）が用いられている。すなわち、このＲＨ炉は、所
定厚みの断熱材からなる炉体２１と、炉内空間内を横切
る水平方向に沿って配設され、かつ、炉体２１の長手方
向（紙面とは垂直の方向）に沿って並列配置された多数
本のハースローラ２２と、炉体２１外にまで両端部が突
出した各ハースローラ２２を回転駆動する電動機などの
ような回転駆動装置２３とを備えて構成されたものであ
る。そして、これらの回転駆動装置２３はハースローラ
２２それぞれの駆動側端部に連結される一方、各ハース
ローラ２２の反駆動側端部は軸受２４によって回転自在
に支持されており、セラミック製品を収容した処理用匣
などの被処理物Ｓはハースローラ２２の回転動作に伴っ
て炉内空間内を搬送されていくことになっている。な
お、この際、炉体２１と各ハースローラ２２との間に
は、炉内空間内を気密封止するための不定形な断熱ファ
イバー２５などが詰め込まれている。 【０００３】また、このＲＨ炉は、炉内空間内に雰囲気
ガス（または冷却ガス）Ｇを導入するためのガス導入管
２６と、搬送中の被処理物Ｓを加熱するための電熱ヒー
タ２７とをそれぞれ具備しており、炉体２１を貫通して
炉内空間内に突出したガス導入管２６の内端は炉内空間
内に向かって開口させられている。さらにまた、電熱ヒ
ータ２７は、ハースローラ２２の上下位置それぞれに配
置されたうえで炉内空間内を横切る水平方向に沿って配
設されており、炉内空間内に導入された雰囲気ガスＧを
介しての対流伝熱もしくは直接的な輻射伝熱によって被
処理物Ｓを加熱するものとなっている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来構造とされたＲＨ炉においては、ガス導入管２６を通
じて導入された雰囲気ガスＧが炉内空間の全域にわたっ
て均一な状態で行きわたることにはなり難く、雰囲気ガ
スＧの濃度分布や温度分布がばらつくことになり易いと
いう不都合が生じていた。また、ハースローラ２２の熱
膨張に伴って断熱ファイバー２５が変形し、変形した断
熱ファイバー２５を通じて雰囲気ガスＧが炉体２１外へ
漏れ出すことも起こりかねないため、炉内空間内に導入
された雰囲気ガスＧの濃度を精密に調整しながら維持す
るのは大変に難しいこととなっていた。さらにまた、高
温状態にさらされる炉体２１の内表面や電熱ヒータ２７
などからの剥離物が被処理物Ｓ上に落下してくることも
あり、被処理物Ｓの特性に悪影響を与えることも起こっ
ていた。 【０００５】ところで、雰囲気ガスＧの濃度を精密に制
御する必要がある際には、図示していないが、被処理物
Ｓの搬送経路を取り囲む構成とされた耐熱合金板製のマ
ッフルを炉内空間内に配設しておき、このマッフル内に
雰囲気ガスＧを導入することが行われる。しかし、マッ
フルを備えて構成された熱処理炉における被処理物Ｓの
搬送手段としては耐熱合金などからなるメッシュベルト
を用いるのが一般的であり、メッシュベルトを用いた場
合にはメッシュベルト自体が炉内での加熱と炉外での冷
却とを繰り返して熱エネルギーを持ち出すことになる結
果、熱エネルギー損失の大幅な増大を招いてしまう。ま
た、ハースローラ２２を用いた場合には被処理物Ｓの搬
送速度を所定範囲ごとに変更することができ、最適プロ
ファイルを得るための調整が可能であるのに対し、メッ
シュベルトを用いた場合には所定範囲ごとにおける搬送
速度の変更を行うことができないため、最適プロファイ
ルの実現が難しいという不都合が生じることになってい
た。 【０００６】本発明は、これらの不都合に鑑みて創案さ
れたものであって、雰囲気ガスの濃度を精密に制御する
ことができ、雰囲気ガスの濃度分布や温度分布を改善す
るとともに、熱エネルギーの有効利用を図りつつ被処理
物に応じた最適プロファイルを実現することが可能なＲ
Ｈ炉の提供を目的としている。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明に係るＲＨ炉は、
このような目的を達成するために、被処理物の搬送経路
を取り囲んで配設されたマッフルと、該マッフル内を横
切って配設されたハースローラとを備えるとともに、前
記マッフルの側面外側それぞれに連通接続されて前記ハ
ースローラの端部それぞれを収納するローラ受け管と、
各ローラ受け管内に取着されて前記ハースローラの端部
を回転可能かつ気密封止可能に支持する支持部品とを具
備し、前記支持部品は、ハースローラの端部に固着され
たローラ側黒鉛部品と、ローラ受け管の内面に固着され
て前記ローラ側黒鉛部品に嵌め合わされた受け管側黒鉛
部品とからなることを特徴とするものである。 【０００８】 【作用】上記構成によれば、マッフルを用いていること
により、雰囲気ガスの濃度を精密に制御することが可能
となる結果、雰囲気ガスの濃度分布及び温度分布の均一
化が図れることになる。また、多数本のハースローラを
用いて被処理物の搬送を行うのであるから、所定範囲ご
とにおける被処理物の搬送速度を変更することが可能と
なるばかりか、熱エネルギー損失の抑制をも図り得るこ
とになる。さらに、ローラ受け管内では、ローラ側と受
け管側との両黒鉛部品が嵌合しており、両者の嵌合面に
よって、ローラ受け管内、ひいてはマッフル内が効果的
に気密封止される。 【０００９】 【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。 【００１０】図１は本実施例に係るＲＨ炉の横断面構造
を示す概略断面図、図２及び図３のそれぞれはハースロ
ーラの支持構造を簡略化して示す分解斜視図であり、図
２はハースローラにおける駆動側端部の支持構造を示す
一方、図３は反駆動側端部の支持構造を示している。 【００１１】本実施例に係るＲＨ炉は、所定厚みの断熱
材からなる炉体１と、この炉体１によって取り囲まれた
炉内空間内に配置され、かつ、セラミック製品を収容し
た処理用匣などのような被処理物Ｓが通過する搬送経路
を取り囲んで配設されたマッフル、例えば、インコネル
やステンレス鋼などのような耐熱合金板を用いて作製さ
れたマッフル２と、このマッフル２内を横切る水平方向
に沿って配設されたうえで炉体１の長手方向に沿って並
列配置された多数本のハースローラ３とを備えている。
そして、マッフル２の上下位置には断熱材ブロックの炉
内面上に電熱ヒータを配設してなる構成のモジュールヒ
ータ４がそれぞれ配設される一方、このマッフル２内に
は外部から供給された雰囲気ガス（または冷却ガス）Ｇ
を導入するためのガス導入管５が配設されている。さら
に、この際、ガス導入管５の側面には複数個のガス噴出
孔（図示していない）が並列形成されており、雰囲気ガ
スＧはガス噴出孔のそれぞれを通って分散されながらマ
ッフル２内に導入されることになっている。なお、これ
らハースローラ３は、耐熱合金を用いたうえでの中空形
状もしくは中実形状として作製されたものである。ま
た、本実施例ではモジュールヒータ４を使用するとして
いるが、これらモジュールヒータ４に代えて従来例同様
の電熱ヒータ２７を使用してもよいことは勿論である。 【００１２】一方、ここでの各ハースローラ３の駆動側
及び反駆動側端部３ａ，３ｂそれぞれは炉体１外にまで
突出する長さとされており、マッフル２の側面外側それ
ぞれには耐熱合金板からなる円筒形状として作製された
うえでハースローラ３の各端部３ａ，３ｂを収納するロ
ーラ受け管６が連通接続されている。そして、これらロ
ーラ受け管６のそれぞれは炉体１を貫通したうえで炉外
にまで突出しており、各ハースローラ３の駆動側端部３
ａを収納したローラ受け管６の外端には駆動側端部３ａ
が挿通することになる開口７ａを有するキャップ７がシ
ール材（図示していない）を介したうえでの螺合などに
よって取着される一方、各ハースローラ３の反駆動側端
部３ｂを収納したローラ受け管６の外端はキャップ８に
よって閉塞されている。 【００１３】また、この際における各ローラ受け管６の
内部には、各ハースローラ３の端部３ａ，３ｂそれぞれ
を回転可能かつ気密封止可能に支持するための支持部品
９，１０が取着されている。そして、一方側の支持部品
９、すなわち、ハースローラ３の駆動側端部３ａを支持
するための支持部品９は、図２で示すように、所定厚み
の円環形状として作製されたうえで駆動側端部３ａに外
嵌して固着されたローラ側黒鉛部品１１と、より大径の
円環形状とされたうえでローラ受け管６の内面に固着さ
れた受け管側黒鉛部品１２とを嵌め合わせたものとなっ
ており、ローラ側及び受け管側それぞれの黒鉛部品１
１，１２同士の嵌合面によってはローラ受け管６内つま
りマッフル２内が気密封止されている。一方、この際、
ハースローラ３の反駆動側端部３ｂを支持すべく取着さ
れた支持部品１０は、図３で示すように、所定厚みの円
板形状として作製されたうえで駆動側端部３ｂに割り込
み固着されたローラ側黒鉛部品１４と、より大径の円環
形状とされたうえでローラ受け管６の内面に固着された
受け管側黒鉛部品１５とを嵌め合わせて構成されたもの
であり、これら両黒鉛部品１４，１５同士の嵌合面によ
ってもローラ受け管６内ひいてはマッフル２内が気密封
止されることになっている。 【００１４】さらにまた、支持部品９を構成するローラ
側黒鉛部品１１が固着された各ハースローラ３の駆動側
端部３ａはローラ受け管６の外端に取着されたキャップ
７の開口７ａを挿通したうえで突出しており、この駆動
側端部３ａには電動機などのような回転駆動装置１３が
連結されている。そこで、これらのハースローラ３は回
転駆動装置１３を用いたうえでの任意の搬送速度でもっ
て回転動作させられることになり、セラミック製品を収
容した処理用匣などの被処理物Ｓはハースローラ３の回
転動作に伴ってマッフル２内を搬送されていくことにな
る。そして、この際における各ハースローラ３の回転動
作は、各ローラ受け管６内に取着された支持部品９，１
０を構成するローラ側黒鉛部品１１，１４の各々と、受
け管側黒鉛部品１２，１５の各々との組み合わせによっ
て支持されていることになる。なお、本実施例において
は、１本ごとのハースローラ３の端部３ａ，３ｂそれぞ
れをローラ受け管６の各々によって収納するとしている
が、例えば、ハースローラ３の複数本ずつの端部３ａ，
３ｂをローラ受け管６に代わる大きなローラ受け箱（図
示していない）によって一括的に収納してもよいことは
勿論である。 【００１５】 【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るＲＨ
炉においては、マッフルを用いていることによって雰囲
気ガスの濃度を精密に制御することが可能となり、ま
た、ガス濃度の精密な制御が行える結果としてマッフル
内に導入された雰囲気ガスにおける温度分布の均一化を
図ることができる。そして、炉体の内表面などから剥離
物が落下してきたとしても、落下してきた剥離物はマッ
フルによって受け止められることになり、被処理物の特
性に悪影響が及ぶことは起こり得ないこととなる。 【００１６】さらに、多数本のハースローラを用いて被
処理物を搬送する構造を採用しているから、所定範囲ご
とにおけるハースローラの回転数を変更することによっ
て被処理物の搬送速度を変更することが可能となり、被
処理物についての最適プロファイルを実現することがで
きる。また、熱エネルギー損失をメッシュベルトの場合
と比べて２０〜３０％程度に抑制することができるとい
う効果も得られる。このほか、ローラ受け管内では、ロ
ーラ側と受け管側との両黒鉛部品が嵌合しており、両者
の嵌合面によって、ローラ受け管内、ひいてはマッフル
内が効果的に気密封止される。

【図面の簡単な説明】 【図１】本実施例に係るＲＨ炉の横断面構造を示す概略
断面図である。 【図２】ハースローラにおける駆動側端部の支持構造を
簡略化して示す分解斜視図である。 【図３】ハースローラにおける反駆動側端部の支持構造
を簡略化して示す分解斜視図である。 【図４】従来例に係るＲＨ炉の横断面構造を示す概略断
面図である。 【符号の説明】 ２ マッフル ３ ハースローラ ３ａ 駆動側端部 ３ｂ 反駆動側端部 ６ ローラ受け管 ９ 支持部品 １０ 支持部品 １１ ローラ側黒鉛部品 １２ 受け管側黒鉛部品 １３ ローラ側黒鉛部品 １４ 受け管側黒鉛部品

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 被処理物の搬送経路を取り囲んで配設さ
   れたマッフルと、該マッフル内を横切って配設されたハ
   ースローラとを備えるとともに、前記マッフルの側面外
   側それぞれに連通接続されて前記ハースローラの端部そ
   れぞれを収納するローラ受け管と、各ローラ受け管内に
   取着されて前記ハースローラの端部を回転可能かつ気密
   封止可能に支持する支持部品とを具備し、前記支持部品
   は、ハースローラの端部に固着されたローラ側黒鉛部品
   と、ローラ受け管の内面に固着されて前記ローラ側黒鉛
   部品に嵌め合わされた受け管側黒鉛部品とからなること
   を特徴とするローラハース形熱処理炉。