JPH10274486A

JPH10274486A - セラミックスの焼成装置

Info

Publication number: JPH10274486A
Application number: JP9080449A
Authority: JP
Inventors: Keiichiro Watanabe; 敬一郎渡邊; Shinji Kawasaki; 真司川崎; Kiyoshi Okumura; 清志奥村; Shigenori Ito; 重則伊藤; Makoto Murai; 真村井
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1997-03-31
Filing date: 1997-03-31
Publication date: 1998-10-13

Abstract

(57)【要約】【課題】セラミックスの被焼成体を収容し、焼成するた
めの焼成炉を備えている焼成装置であって、焼成体の特
性や微構造を厳密に制御し、焼成体に対して特定の特性
や微構造を付与するのに適している新たな焼成装置を提
供する。【解決手段】焼成装置は、焼成炉１０に対して所定の雰
囲気を供給するための雰囲気供給源８、焼成炉１０から
の排気ガスを分析して所定の情報を得るためのガス分析
器１３、およびこの情報に基づいて焼成炉１０の稼働条
件をフィードバック制御するための制御機構を備えてい
る。例えば、前記の情報に基づいて、焼成炉の温度、雰
囲気の組成、流量をフィードバック制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種のセラミックス、
例えば、酸素含有量が特性に影響を及ぼす機能性セラミ
ックスの焼成装置および方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、各種のセラミックスを焼成するた
めの焼成炉としては、水素炉、窒素炉、アルゴン炉、ア
ンモニア／窒素炉、水素／水蒸気炉が知られている。例
えば、「熱測定」１７（１）１９９０年、第４１頁〜５
４頁においては、超伝導体の一つであるＹＢａ₂Ｃｕ₃
Ｏ_7-xやＭｎ−Ｚｎフェライトにおいて、雰囲気中の酸
素分圧を測定するために酸素センサーを使用している。
また、常圧下で、雰囲気中の酸素分圧を制御する方法と
して、いわゆる単純気体混合法と緩衝気体混合法とが記
載されている。

【０００３】単純気体混合法においては、１０²〜１０
⁵Ｐａという比較的高い雰囲気圧力の下で純酸素とアル
ゴン、ヘリウム等の不活性ガスとを機械的に混合する。
また、安定化ジルコニア酸素ポンプを使用することによ
って、不活性ガス中の酸素を除去したり、あるいは不活
性ガスに酸素を添加したりすることも記載されている。
緩衝気体混合法においては、ＣＯ−ＣＯ₂、Ｈ₂−Ｈ₂
Ｏ、Ｈ₂−ＣＯ₂などの緩衝混合気体の高温における気
体平衡を利用し、一定の酸素分圧を得る。この際、安定
化ジルコニア酸素ポンプを使用して、精製水素ガス中に
酸素を供給することによって、極低圧での酸素分圧の制
御を試みている。また、特にアルゴンガスと酸素ガスと
を混合した雰囲気を使用するのに際して、安定化ジルコ
ニアからなる一本の管状体に酸素センサーと酸素ポンプ
とを設け、この管状体にアルゴンと酸素との混合ガスの
雰囲気を流している。そして、目的とする酸素分圧に対
応する酸素ポンプの駆動電圧を設定し、酸素センサーに
おける起電力を測定し、前記駆動電圧の値と起電力との
差が０となるように、電気的フィードバックを酸素ポン
プに作用させることを試みている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、本発明者が、
現実の雰囲気焼成炉に前記のような技術を適用してみる
と、雰囲気焼成炉中への酸素分圧を一定に保持しても、
焼成体、特に機能性の複合酸化物からなるセラミックス
焼成体の特性を厳密には制御できない場合があった。ま
た、特に最近は、セラミックス焼成体の粒径、気孔率、
気孔径、粒形状、粒子の間のネック部分の太さ等の各種
の微構造を精密に制御するための研究が進展してきてい
るが、これを実現するためには雰囲気焼成炉の改良が必
要であると考えられる。

【０００５】本発明の課題は、セラミックスの被焼成体
を収容し、焼成するための焼成炉を備えている焼成装置
であって、焼成体の特性や微構造を厳密に制御し、ある
いは焼成体に対して特定の特性や微構造を付与するのに
適している新たな焼成装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、セラミックス
の被焼成体を収容し、焼成するための焼成炉を備えてい
る焼成装置であって、焼成炉に対して所定の雰囲気を供
給するための雰囲気供給源、焼成炉からの排気ガスを分
析して所定の情報を得るためのガス分析器および前記の
情報に基づいて焼成炉の稼働条件をフィードバック制御
するための制御機構を備えていることを特徴とする、セ
ラミックスの焼成装置に係るものである。

【０００７】本発明者は、例えば雰囲気焼成炉の入口側
の雰囲気の組成、例えば酸素分圧を一定に保持し、焼成
実験を行ってきたが、焼成体の特性や微構造を厳密に制
御することは困難であった。この理由を検討する過程
で、焼成体から、酸素や他の成分が雰囲気中に発散した
り、あるいは雰囲気中の酸素等の成分が雰囲気から焼成
体の内部に取り込まれたりすることに着目した。このよ
うな焼成体と焼成炉内の雰囲気との間の、成分の発散や
取り込みといった相互作用によって、焼成炉内の雰囲気
が厳密に制御されない。この結果、焼成体の特性や微構
造を厳密に制御できないことが判明してきた。

【０００８】例えば、焼成炉内の雰囲気中の酸素分圧を
１０^{- 6}ａｔｍ以下、更には１０^{- 1 8}ａｔｍ以下とい
った極めて低圧に保持し、これによって焼成体中の組成
や微構造を厳密に制御することを試みた場合、焼成炉中
へ供給する雰囲気中の酸素分圧を厳密に一定に保持して
も、焼成体から発散する酸素の影響によって焼成炉内の
雰囲気中の酸素分圧が上昇し、目的とする制御が不能に
なる。

【０００９】また、セラミックス粉末の成形体を脱脂す
る過程で、成形体から発生する炭化水素や水分、一酸化
炭素や二酸化炭素などのガスの発生量の変化によって、
酸素濃度を一定にすることができず、脱脂時の成形体の
挙動が変動することがある。また、この炭化水素や水分
が焼成炉内に残留し、焼成時の焼成炉内の雰囲気に影響
を及ぼすことがある。

【００１０】このため、本発明者は、雰囲気焼成炉の出
口側ないし下流側の排気ガスを分析し、この分析情報に
基づいて焼成炉の稼働条件をフィードバック制御するこ
とを想到した。これによって、焼成体、特に機能性の複
合酸化物からなるセラミックス焼成体の特性を厳密に制
御できるようになった。また、セラミックス焼成体の粒
径、気孔率、気孔径、粒形状、気孔形状、粒子の間のネ
ック部分の太さ等の各種の微構造を精密に制御するのに
適した焼成装置を、初めて提供できる。また、本発明の
焼成装置を利用することによって、従来は製造が不可能
であった粒径、気孔率、気孔径、粒形状、気孔形状、粒
子の間のネック部分の太さ等の各種の特異な微構造を有
する焼成体を、製造できると思われる。

【００１１】セラミックスの被焼成体としては、セラミ
ックスの原料粉末、セラミックスの原料粉末の成形体、
この成形体の脱脂体、この成形体の仮焼体がある。

【００１２】セラミックスの被焼成体を収容し、焼成す
るための焼成炉は、特に外部に対して気密性が保たれた
炉心管を備えている焼成炉が好ましく、電気炉が特に好
ましい。

【００１３】ガス分析器による分析の対象となるガスと
しては、酸素、窒素、アルゴン、炭化水素、一酸化炭
素、二酸化炭素、一酸化窒素、二酸化窒素、水蒸気を例
示できる。これらの個々の気体に関しては、それぞれ測
定装置が知られている。このうち、酸素分圧測定装置と
しては、固体電解質酸素センサーや酸化物半導体酸素セ
ンサーを使用できるが、ジルコニア酸素センサーが特に
好ましい。また、一般的な気体濃度測定装置として、ガ
スクロマトグラフィーや質量分析器を使用できる。

【００１４】焼成されるべきセラミックスは特に限定さ
れないが、酸素含有量が特性に影響を及ぼす酸素含有機
能性セラミックスが特に好ましい。また、アルミナ、マ
グネシア、ムライト、シリカ、スピネル、チタニア、ジ
ルコニア、イットリア安定化ジルコニア等の安定化ジル
コニア、イットリア部分安定化ジルコニア等の部分安定
化ジルコニアが好ましい。また、ペロブスカイト型複合
酸化物が特に好ましく、この中でも、ランタンを含有す
るペロブスカイト型複合酸化物が好ましく、ランタンマ
ンガナイト、ランタンコバルタイト、ランタンクロマイ
トが特に好ましい。ランタンを含有するペロブスカイト
型複合酸化物は、アルカリ土類金属、希土類金属、例え
ば、マグネシウム、ストロンチウム、カルシウム、クロ
ム、コバルト、鉄、ニッケル、アルミニウム等をドープ
したものであってよい。更に、窒化珪素、窒化アルミニ
ウムなどの窒化物、炭化珪素、炭化ホウ素などの炭化物
も例示できる。

【００１５】制御機構においては、ガス分析器による情
報に基づいて、焼成炉の温度をフィードバック制御する
ことができる。また、雰囲気の組成や流量をフィードバ
ック制御できる。

【００１６】本発明の一態様においては、ガス分析器と
して酸素分圧測定装置を使用し、焼成炉から排出される
排気ガス中の酸素分圧を測定し、焼成炉の上流側に酸素
ポンプを設け、排気ガス中の酸素分圧の測定値に基づい
て酸素ポンプの駆動をフィードバック制御できる。これ
によって、焼成体と雰囲気との酸素の授受に伴う焼成炉
雰囲気の酸素分圧の変動を、補償できる。

【００１７】また、本発明の他の態様においては、所定
の分圧の水素を含有している水素含有ガスに対して水分
を添加し、次いでこの水素含有ガスを焼成炉に供給でき
る。この場合には、酸素分圧測定装置によって、焼成炉
から排出される排気ガス中の酸素分圧を測定し、酸素分
圧の測定値に基づいて、水分添加装置の駆動をフィード
バック制御できる。これによって、焼成体と雰囲気との
酸素の授受に伴う焼成炉雰囲気の酸素分圧の変動を、補
償できる。

【００１８】また、本発明の更に他の態様においては、
雰囲気を分析して所定の情報を得るための上流側ガス分
析器を備え、雰囲気の情報と排気ガスの情報とを制御装
置において対比する。これによって、特定の情報に関し
て、雰囲気と成形体や焼成体との相互作用の有無やその
度合いを知ることができる。

【００１９】以下、適宜図面を参照しつつ、本発明によ
るセラミックスの焼成装置および焼成方法の実施例を説
明する。図１、図２は、それぞれ本発明の一実施形態に
係る焼成装置を示す模式図であり、図３は、焼成炉中に
供給される各雰囲気によって制御できる酸素分圧の範囲
を例示するグラフである。

【００２０】図１、図２のいずれにおいても、焼成炉１
０の上流側に雰囲気供給装置８が設置されている。雰囲
気供給装置８中には、常温で不活性なガスを供給するた
めの不活性ガス供給源１、所定の酸素分圧を有する酸素
含有ガスを供給するための酸素含有ガス供給源２、およ
び所定の水素分圧を有する水素含有ガスを供給するため
の水素含有ガス供給源３が設置されている。

【００２１】常温で不活性な不活性ガスとしては、アル
ゴン、ヘリウム等の希ガスや窒素ガスが好ましい。所定
の酸素分圧を有する酸素含有ガスとしては、純酸素、空
気や、窒素または希ガスと酸素との混合ガスであって、
所定の酸素分圧を有する混合ガスが好ましい。水素含有
ガスとしては、純水素や、窒素または希ガスと水素との
混合ガスであって、所定の水素分圧を有する混合ガスが
好ましい。これらの各ガスの供給源としては、ボンベま
たはコンプレッサーが好ましい。

【００２２】各供給源１、２、３は、それぞれ各供給路
１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃに連結されている。各供給路１
５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃには、それぞれ気体の流通と遮断
とを選択するための弁６Ａ、６Ｂ、６Ｃが設けられてい
る。

【００２３】各供給路１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃは、下流
側で一つの供給路１５Ｄにまとまっており、供給路１５
Ｄに酸素ポンプ７が設けられている。なお、４はガス精
製器であり、５は水分添加装置である。

【００２４】焼成炉１０中では、ヒーター１１の内側に
炉心管１２が固定されている。供給路１５Ｄの下流側の
末端が炉心管１２の供給口（図示せず）に接続されてお
り、炉心管１２の排出口（図示せず）が排出路１６に接
続されている。

【００２５】こうした焼成装置を使用することによっ
て、次のような焼成炉内の雰囲気の制御が、初めて可能
となった。

【００２６】即ち、（ｉ）不活性ガス供給源１からの不
活性ガスと酸素含有ガス供給源２からの酸素含有ガスと
を混合して混合ガスを得、この混合ガスを、雰囲気とし
て焼成炉１０内に連続的に供給する。これによって、常
圧炉の場合には１〜１０^{- 6}ａｔｍの範囲内で酸素分圧
を自由に制御できる。焼成炉内では、通常は室温から２
０００℃、特には室温〜１７００℃の温度範囲で温度を
制御し、被焼成体の乾燥、脱脂、焼成を行う。

【００２７】この方法で精密に制御できる下限が１０
^{- 6}ａｔｍであるのは、精度良く製造できる混合ガス中
の酸素分圧の下限が、通常は１ｐｐｍ程度であるからで
ある。また、常圧焼成炉においては上限が１ａｔｍであ
るが、加圧炉の場合には一層高い酸素分圧を適用でき
る。

【００２８】混合ガスによる酸素分圧の制御は、図３の
領域Ｅに該当している。このように室温から焼成時の最
高温度に至る全温度範囲で利用できる。

【００２９】また、図３に示すように、領域Ｅよりも低
い酸素分圧の領域Ｆ内で酸素分圧を精密に制御するため
には、（ｉｉ）不活性ガス中の酸素分圧を酸素ポンプに
よって変更して得られた雰囲気を焼成炉内に供給する。

【００３０】具体的には、弁６Ｂと６Ｃとを閉じ、弁６
Ａを開き、不活性ガス供給源１から供給路１５Ａを通し
て不活性ガスを供給路１５Ｄに供給する。この際、好ま
しくは、ガス精製器４に不活性ガスを通過させることに
よって、不活性ガス中に存在する微量の不純物、特に酸
素および水を除去する。

【００３１】ガス精製器４としては、白金触媒や銅触媒
を用い、酸素をこれらの触媒に吸着させるタイプの装置
や、ニッケル触媒やチタン触媒を使用し、これらの触媒
の酸化反応によって酸素を除去するタイプの装置があ
る。

【００３２】この精製された不活性ガスを酸素ポンプ７
に通過させ、酸素ポンプ７によって一定量の酸素を不活
性ガス中に添加するか、あるいは一定量の酸素を除去す
る。

【００３３】ジルコニア酸素ポンプの場合には、セル１
個当たり０〜２ボルトの直流電圧を印加して電流を流
し、電流値に比例した量の酸素を投入し、あるいは除去
できる。特にガス精製器４によって除去しきれなかった
微量の酸素を、酸素ポンプで除去することによって、１
０^{- 1 8}ａｔｍ程度の低い圧力まで、酸素分圧を制御で
きる。

【００３４】この方法によって、図３の領域Ｆに示すよ
うに、１０^{- 1 8}ａｔｍ〜１０^{- 2}ａｔｍの範囲で酸素
分圧を制御することが好ましい。なお、本方法は全温度
範囲に適用できる。この方法によって雰囲気中の酸素分
圧を１０^{- 2}ａｔｍ以上とするためには、大きな電流が
必要であり、かつセルの本数も非常に多くする必要があ
るために、実用的ではない。また、１０^{- 1 8}ａｔｍ未
満の圧力の範囲内で酸素分圧を制御することは、ジルコ
ニア酸素ポンプ等の能力から見て困難であった。

【００３５】更に、（ｉｉｉ）例えば図３に示す領域Ｇ
のように、９００℃以上の高温領域において、焼成炉内
の酸素分圧を精密に制御するために、水素含有ガスに所
定量の水分を添加して得られた雰囲気を焼成炉内に供給
できる。これによって、１０^{- 1 9}〜１０^{- 2}ａｔｍの
範囲内で、焼成炉内の雰囲気の酸素分圧を精密に制御で
きる。

【００３６】具体的には、水素や、水素と希ガスまたは
窒素との混合ガスを、水素含有ガス供給源３から供給路
１５Ｃに通し、加湿器５を通過させ、弁６Ｃを開放して
供給路１５Ｄへと流す。加湿器５においては、好ましく
は、温度を一定値に制御した水中に水素含有ガスを通し
てバブリングし、飽和させる。次いで、この水素含有ガ
スを炉心管１２へと連続的に供給し、被焼成体を例えば
室温〜１７００℃の範囲で脱脂し、焼成する。

【００３７】この方法では化学平衡を利用しており、水
素濃度、加湿水温、炉心管の温度によって酸素分圧が決
定される。例えば、０．０１％水素を、５０℃の水に通
して加湿した場合、炉心管の温度が１０００℃であると
１０^{- 9}ａｔｍであり、１６００℃では１０^{- 2}ａｔｍ
になる。また、１％水素を５０℃の水に通して加湿した
場合、炉心管の温度が１０００℃であると酸素分圧は１
０^{- 1 3}ａｔｍであり、炉心管の温度が１６００℃であ
ると酸素分圧は１０^{- 8}ａｔｍである。また、１００％
水素を０℃の水に通して加湿した場合は、炉心管の温度
が１０００℃であると酸素分圧は１０^{- 1 9}ａｔｍとな
り、１６００℃であると１０ ^{- 1 3}ａｔｍとなる。

【００３８】このように、加湿器５中の水の温度を正確
に制御するだけで、焼成炉中の酸素分圧を広範囲で正確
に制御できるという点で、極めて有効である。

【００３９】また、焼成炉の昇温時や降温時のように、
焼成炉中の温度が変化するときには、温度変化と共に焼
成炉中の酸素分圧が変化する。この場合には、焼成炉中
の温度変化に応じて加湿器中の水の温度を変化させるこ
とによって、酸素分圧を一定に制御することが、ある程
度可能である。

【００４０】一層酸素分圧が低い領域Ｈにおいては、
（ｉｖ）水素含有ガス中の酸素分圧を酸素ポンプによっ
て変更して得られた雰囲気を焼成炉中に供給することに
よって、酸素分圧を制御できる。制御可能な温度範囲は
例えば９００℃〜１７００℃であり、制御可能な酸素分
圧は例えば１０^{- 2 2}〜１０^{- 1 8}ａｔｍである。

【００４１】この場合には、水素含有ガスを加湿しない
で供給路１５Ｃ、１５Ｄへと流し、酸素ポンプ７におい
て水素含有ガス中に微量の酸素を添加することができ
る。しかし、酸素ポンプ７において水素含有ガス中から
更に微量の酸素を除去し、従来よりも一層低い圧力の範
囲内で酸素分圧を制御できた。例えば炉心管の温度が１
２００℃であるときに、雰囲気中の酸素分圧を、１０
^{- 2 2}ａｔｍに精密に制御することができた。

【００４２】ここで、本発明に従って、焼成炉１０の下
流側の排出路１６において、排気ガス中の酸素分圧を測
定する。図１においては、炉心管１２の下流側の排出路
１６に酸素分圧測定装置１３が設けられている。図２に
おいては、炉心管１２の上流側と下流側との双方に、そ
れぞれ酸素分圧測定装置９、１３が設けられている。

【００４３】例えば焼成炉１０中で被焼成体から酸素が
排出されると、この酸素によって酸素分圧測定装置１３
における酸素分圧が上昇し、焼成炉１０中で被焼成体に
酸素が取り込まれると、酸素分圧測定装置１３における
酸素分圧が低下する。このように、酸素分圧測定装置１
３による測定値は、被焼成体と雰囲気との間の酸素の授
受を反映し、変動する。

【００４４】そして、図１、図２に示すように、酸素分
圧測定装置１３によって排気ガス中の酸素分圧を測定
し、測定装置１３の出力信号を、矢印Ａのように、制御
装置１７（図１参照）または制御装置１８（図２参照）
に送る。

【００４５】制御装置１７、１８においては、所要の計
算を行い、酸素ポンプ７に対して矢印Ｃのように制御信
号を送る。これによって、酸素ポンプ７から雰囲気中に
添加する酸素量を決定し、これによって焼成炉から排出
される排気ガス中の酸素分圧を一定にできる。または、
酸素ポンプ７によって雰囲気から除去する酸素量を決定
できる。

【００４６】また、測定装置１３の出力信号に基づい
て、所要の計算を行い、矢印Ｂのように、焼成炉１０内
の温度の制御信号として使用できる。これによって、被
焼成体から雰囲気中に発散する酸素量を制御することが
できる。また、脱脂時の温度スケジュールを微調整する
ことができる。

【００４７】また、例えば、焼成炉内の雰囲気中の酸素
分圧を一層精密に制御するためには、図２に矢印Ｄで示
すように、焼成炉１０の上流側に設置された酸素分圧測
定装置９の出力信号を制御装置１８に送り、制御装置１
８で所要の計算を行い、矢印Ｅのように、酸素ポンプ７
の制御信号として使用できる。また、矢印Ｆのように、
焼成炉の温度の制御信号として使用できる。

【００４８】この場合には、酸素分圧測定装置９におけ
る酸素分圧の測定値と、酸素分圧測定装置１３における
排気ガスの酸素分圧の測定値とを対比し、これによって
焼成炉内における焼成体と雰囲気との間の酸素の授受を
算出し、これに従って酸素ポンプ７の駆動電圧や焼成炉
の温度を制御できる。

【００４９】ガス分析器で炭化水素、Ｈ₂Ｏ、ＣＯ、Ｃ
Ｏ₂を分析することによって、クラックの防止、微構造
制御、特性の向上などが可能となる。例えば、多孔質焼
結体を製造する場合、造孔材として多量のセルロースや
カーボンを含有するため、過剰な酸素があると、急激な
脱脂による成形体からの急激な気体の発散によって、ク
ラックが発生することがある。ガス分析値を成形体から
のガス発生速度に換算し、ガス発生速度を遅くすること
によって、脱脂を徐々に行い、それによって脱脂時のク
ラックを防止することができる。

【００５０】また、例えば、脱脂終了時期の検知が可能
で、これを焼成条件に反映させることができる。脱脂過
程、焼成過程に必要な酸素分圧は、それぞれ別に設定し
て供給することが好ましいが、例えば、昇温時にまず脱
脂に必要な酸素分圧を設定し、脱脂が終了するとＣＯや
ＣＯ₂濃度は低下するため、脱脂終了時期を検知でき、
そのタイミングで酸素分圧を焼成に必要な酸素分圧へ変
更してガスを供給することができる。これによって最適
な特性、微構造をもった焼成体を得ることが可能であ
る。

【００５１】また、例えば、発生する炭化水素、Ｈ
₂Ｏ、ＣＯ、ＣＯ₂のガス組成を検知し、組成を一定に
制御するように供給ガスの酸素分圧や焼成炉の温度を制
御することによって、気孔形状などの微構造制御や、焼
成体の電気伝導度、強度などの特性を制御できる。

【００５２】また、制御装置１７、１８からの制御信号
によって、各電磁弁６Ａ、６Ｂ、６Ｃの駆動を制御し、
各ガスの流量を制御することができる。

【００５３】また、制御装置１７、１８からの制御信号
によって、加湿器５を制御して水素含有ガスへの水の添
加量を制御できる。

【００５４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、焼
成体の特性や微構造を厳密に制御し、あるいは焼成体に
対して特定の特性や微構造を付与するのに適している、
新たな焼成装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る焼成装置の模式的ブ
ロック図である。

【図２】本発明の他の実施形態に係る焼成装置の模式的
ブロック図である。

【図３】（ｉ）〜（ｉｖ）の各方法によって制御可能な
酸素分圧の範囲と温度範囲との領域を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１不活性ガス供給源２酸素含有ガス供給源
３水素含有ガス供給源４ガス精製器５加
湿器６Ａ、６Ｂ、６Ｃ弁７酸素ポンプ８不活性ガス供給装置９上
流側酸素分圧測定装置１０焼成炉１１ヒーター１２炉心管
１３焼成炉の下流側の酸素分圧測定装置１５Ａ、
１５Ｂ、１５Ｃ、１５Ｄ供給路１６排出路１
７、１８制御装置Ａ酸素分圧測定装置１３から
の信号Ｂ、Ｆ焼成炉の温度の制御信号Ｃ、Ｅ酸素ポン
プ７の駆動電圧の制御信号Ｄ上流側酸素分圧測定
装置９からの信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者伊藤重則愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号日本碍子株式会社内 (72)発明者村井真愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号日本碍子株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セラミックスの被焼成体を収容し、焼成す
るための焼成炉を備えている焼成装置であって、前記焼
成炉に対して所定の雰囲気を供給するための雰囲気供給
源、前記焼成炉からの排気ガスを分析して所定の情報を
得るためのガス分析器および前記の情報に基づいて前記
焼成炉の稼働条件をフィードバック制御するための制御
機構を備えていることを特徴とする、セラミックスの焼
成装置。
【請求項２】前記制御機構が、前記の情報に基づいて前
記焼成炉の温度をフィードバック制御するための制御機
構であることを特徴とする、請求項１記載のセラミック
スの焼成装置。
【請求項３】前記制御機構が、前記の情報に基づいて、
前記焼成炉中への前記雰囲気の流量をフィードバック制
御するための制御機構であることを特徴とする、請求項
１または２記載のセラミックスの焼成装置。
【請求項４】前記制御機構が、前記の情報に基づいて前
記雰囲気の組成をフィードバック制御するための制御機
構であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一
つの請求項に記載のセラミックスの焼成装置。
【請求項５】前記ガス分析器が、前記焼成炉から排出さ
れる排気ガス中の酸素分圧を測定する酸素分圧測定装置
であり、前記焼成装置が、前記焼成炉の上流側に設けら
れている酸素ポンプを備えており、前記酸素分圧測定装
置における前記酸素分圧の測定値に基づいて前記酸素ポ
ンプの駆動電圧または電流をフィードバック制御するこ
とを特徴とする、請求項４記載のセラミックスの焼成装
置。
【請求項６】所定の分圧の水素を含有している水素含有
ガスを前記焼成炉に供給するための水素含有ガス供給源
と、この水素含有ガスに対して水分を添加するための水
分添加装置とを備えており、前記ガス分析器が、前記焼
成炉から排出される排気ガス中の酸素分圧を測定する酸
素分圧測定装置であり、かつ前記酸素分圧測定装置にお
ける前記酸素分圧の測定値に基づいて前記水分添加装置
の駆動をフィードバック制御することを特徴とする、請
求項４記載のセラミックスの焼成装置。
【請求項７】前記雰囲気を分析して所定の情報を得るた
めの上流側ガス分析器を備えており、前記雰囲気の前記
情報と前記排気ガスの前記情報とを前記制御装置におい
て対比できるように前記制御装置が構成されていること
を特徴とする、請求項１〜６のいずれか一つの請求項に
記載のセラミックスの焼成装置。