特開 2025-93209 焼成システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025093209

(43)【公開日】2025-06-23

(54)【発明の名称】焼成システム

(51)【国際特許分類】

   F27B 9/30 20060101AFI20250616BHJP

   F27B 9/38 20060101ALI20250616BHJP

   F27B 9/39 20060101ALI20250616BHJP

   F27D 3/12 20060101ALI20250616BHJP

【ＦＩ】

F27B9/30

F27B9/38

F27B9/39

F27D3/12 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023208811

(22)【出願日】2023-12-11

(71)【出願人】

【識別番号】000004064

【氏名又は名称】日本碍子株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】591076109

【氏名又は名称】エヌジーケイ・キルンテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000110

【氏名又は名称】弁理士法人 快友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】岩田 晃和

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 弘哲

【テーマコード（参考）】

4K050

4K055

【Ｆターム（参考）】

4K050AA04

4K050BA05

4K050BA07

4K050CA11

4K050CC07

4K050CF02

4K050CF12

4K050CG02

4K050CG04

4K050CG29

4K050DA02

4K055AA06

4K055HA02

4K055HA12

(57)【要約】

【課題】焼成システムを設置するための設置スペースを小さくすることができる技術を開示する。
【解決手段】焼成システムは、匣鉢内の被処理物を焼成する複数の焼成炉であって、前記複数の焼成炉のそれぞれが前記匣鉢が搬入される搬入口と前記匣鉢を搬出する搬出口とを有する、前記複数の焼成炉と、前記複数の焼成炉のそれぞれにより焼成された前記被処理物を回収する回収部と、を備えている。複数の焼成炉に対して、１個の回収部が設置されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

匣鉢内の被処理物を焼成する複数の焼成炉であって、前記複数の焼成炉のそれぞれが前記匣鉢が搬入される搬入口と前記匣鉢を搬出する搬出口とを有する、前記複数の焼成炉と、
前記複数の焼成炉のそれぞれにより焼成された前記被処理物を回収する回収部と、を備えている、焼成システム。

【請求項2】

前記回収部は、前記複数の焼成炉のそれぞれと離れて配置されており、
前記焼成システムは、自動移動可能であり、前記複数の焼成炉の前記搬出口のそれぞれから搬出される前記匣鉢を前記回収部に運搬する第１自動運搬装置をさらに備えている、請求項１に記載の焼成システム。

【請求項3】

前記複数の焼成炉のそれぞれと離れて配置されており、前記匣鉢に焼成前の前記被処理物を供給する供給部と、
自動移動可能であり、焼成前の前記被処理物が供給された前記匣鉢を、前記複数の焼成炉の前記搬入口のそれぞれに運搬する第２自動運搬装置と、をさらに備えている、請求項１または２に記載の焼成システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書に開示する技術は、焼成システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、焼成システムが開示されている。焼成システムは、焼成炉と、循環ラインと、を備えている。焼成炉は、焼成容器の被処理物を焼成するとともに、焼成容器を搬入する搬入口と、焼成容器を搬出する搬出口と、を有する。循環ラインは、焼成炉の搬出口と搬入口に接続されており、焼成炉の搬出口から搬出された焼成容器を焼成炉の搬入口に送る。また、循環ラインは、焼成容器から被処理物を取り出す回収部を備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第７０４１３００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記の焼成システムでは、１個の焼成炉に対して、回収部を備える１個の循環ラインが設置されている。このため、焼成システムが複数の焼成炉を備えているとき、複数の循環ラインが必要となり、各循環ラインが回収部を備えている。この構成では、焼成システムを設置するための大きな設置スペースが必要となる。

【0005】

本明細書は、焼成システムを設置するための設置スペースを小さくすることができる技術を開示する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本明細書に開示する技術の第１の態様では、焼成システムは、匣鉢内の被処理物を焼成する複数の焼成炉であって、前記複数の焼成炉のそれぞれが前記匣鉢が搬入される搬入口と前記匣鉢を搬出する搬出口とを有する、前記複数の焼成炉と、前記複数の焼成炉のそれぞれにより焼成された前記被処理物を回収する回収部と、を備えている。

【0007】

上記の構成によれば、複数の焼成炉に対して、１個の回収部が設置されている。このため、複数の焼成炉により焼成された被処理物を回収する回収部が特定の設置スペースに集約して配置されている。これにより、複数の焼成炉のそれぞれに対して回収部が設置されるときと比較して、焼成システムを設置するための設置スペースを小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施例の焼成システムの概略図である。

【図2】実施例の焼成炉と焼成炉近傍における焼成システムの断面図である。

【0009】

以下に説明する実施例の主要な特徴を列記しておく。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。

【0010】

本明細書に開示する技術の第２の態様では、上記の第１の態様において、前記回収部は、前記複数の焼成炉のそれぞれと離れて配置されている。前記焼成システムは、自動移動可能であり、前記複数の焼成炉の前記搬出口のそれぞれから搬出される前記匣鉢を前記回収部に運搬する第１自動運搬装置をさらに備えている。上記の構成によれば、複数の焼成炉のそれぞれの搬出口から搬出された匣鉢を、回収部に容易に運搬することができる。

【0011】

本明細書に開示する技術の第３の態様では、上記の第１または第２の態様において、焼成システムは、前記複数の焼成炉のそれぞれと離れて配置されており、前記匣鉢に焼成前の前記被処理物を供給する供給部と、自動移動可能であり、焼成前の前記被処理物が供給された前記匣鉢を、前記複数の焼成炉の前記搬入口のそれぞれに運搬する第２自動運搬装置と、をさらに備えている。上記の構成によれば、匣鉢を供給部から複数の焼成炉のそれぞれの搬入口に容易に運搬することができる。

【0012】

（実施例）
図１に示すように、焼成システム２は、複数の焼成炉１０と、搬送部１２（図２参照）と、回収供給部１４と、複数の出口ロボット１６と、複数の第１自動運搬装置１８と、複数の第２自動運搬装置２０と、複数の入口ロボット２２と、を備えている。

【0013】

複数の焼成炉１０は、列方向Ｄ１に並んでいる。列方向Ｄ１は、焼成炉１０の長手方向Ｄ２に対して直交している。図２に示すように、焼成炉１０は、匣鉢４内の被処理物６を焼成する。匣鉢４は、上端が開口した箱形状を有する。被処理物６は、例えば、セラミックコンデンサの原料や、リチウムイオン電池の正極材と負極材である。

【0014】

焼成炉１０は、略直方体形状の断熱構造体である。焼成炉１０は、内部に内部空間２６を有する。また、焼成炉１０は、焼成炉１０の一端に配置される搬入口２８と、焼成炉１０の他端に配置される搬出口３０と、を有する。内部空間２６は、搬入口２８と搬出口３０のそれぞれを介して、焼成炉１０の外部と連通している。

【0015】

搬送部１２は、両端が回転可能に支持される複数のローラ３４を備えている。複数のローラ３４は、内部空間２６と焼成炉１０の外部に跨って配置されている。複数の匣鉢４は、積み重ねられた状態でローラ３４上に載置される。ローラ３４が回転すると、複数の匣鉢４は、搬入口２８から内部空間２６に搬入される。次に、複数の匣鉢４は、ローラ３４の回転により、内部空間２６を搬入口２８から搬出口３０まで搬送方向Ｄ２に移動する。搬出口３０まで移動した複数の匣鉢４は、ローラ３４の回転により、搬出口３０から焼成炉１０の外部に搬出される。なお、本実施例では、搬送方向Ｄ２は、焼成炉１０の長手方向Ｄ２に対応するとともに、列方向Ｄ１に対して略直交している。

【0016】

図１に示すように、焼成炉１０は、第１置換部４０と、予熱部４２と、焼成部４４と、冷却部４６と、第２置換部４８と、を備えている。第１置換部４０と、予熱部４２と、焼成部４４と、冷却部４６と、第２置換部４８は、搬送方向Ｄ２に順番に並んでいる。このため、搬入口２８は、第１置換部４０に配置されており、搬出口３０は、第２置換部４８に配置されている。匣鉢４は、第１置換部４０と、予熱部４２と、焼成部４４と、冷却部４６と、第２置換部４８を順番に移動する。

【0017】

第１置換部４０は、内部空間２６の搬入口２８近傍のガスを空気から雰囲気ガスに置換する。雰囲気ガスは、例えば、窒素ガスや酸素ガスである。予熱部４２は、匣鉢４内の被処理物６（図２参照）を予熱する。焼成部４４は、匣鉢４内の被処理物６を焼成する。焼成部４４の温度は、予熱部４２の温度よりも高い。冷却部４６は、冷却部４６の出口近傍で匣鉢４内の被処理物６を冷却する。冷却部４６の出口近傍の温度は、予熱部４２の温度と焼成部４４の温度のそれぞれよりも低い。第２置換部４８は、内部空間２６の搬出口３０近傍のガスを雰囲気ガスから空気に置換する。

【0018】

本実施例では、複数の焼成炉１０に対して、複数の循環ラインが設置されておらず、１個の回収供給部１４が設置されている。これにより、焼成システム２を設置するための設置スペースを小さくすることができる。回収供給部１４は、１個の第１回収部５２と、１個の第２回収部５４と、１個の供給部５６と、を備えている。第１回収部５２と、第２回収部５４と、供給部５６は、搬送方向Ｄ２と反対の方向Ｄ３に順番に並んでいる。第１回収部５２と第２回収部５４と供給部５６は、一列に並んでいる。第１回収部５２と第２回収部５４と供給部５６は、一体となっている。即ち、本実施例では、第１回収部５２と第２回収部５４と供給部５６は、特定の設置スペースに集約して配置されている。

【0019】

本実施例では、第１回収部５２は、複数の焼成炉１０から搬出された匣鉢４を処理する第１回収ステーションである。第１回収部５２は、複数の焼成炉１０のそれぞれと離れて配置されている。第１回収部５２は、匣鉢４が搬入される搬入口５２ａを有する。第１回収部５２は、段バラシ部６０と、第１解砕部６２と、反転回収部６４と、冷却部６６と、を備えている。

【0020】

段バラシ部６０は、積み重ねられた匣鉢４を積み重ねられていない状態にばらす。第１解砕部６２は、ピンを匣鉢４内の焼成後の被処理物６に刺すことにより、被処理物６を粗く砕く。反転回収部６４は、砕かれた被処理物６が充填された匣鉢４を上下に反転させる。これにより、匣鉢４内の焼成後の被処理物６が回収容器に回収される。すなわち、回収容器は反転回収部６４の下側に配置されており、匣鉢４が上下に反転することにより焼成後の被処理物６が回収容器内に落下して収容される。焼成後の被処理物６が回収された匣鉢４は、第２回収部５４を通り、供給部５６に送られる。冷却部６６は、焼成後の被処理物６が回収された匣鉢４を搬送する搬送路の下側（または上側）に配置されており、回収容器に回収された被処理物６を冷却する。

【0021】

本実施例では、第２回収部５４は、第１回収部５２（第１回収ステーション）で回収容器に回収された被処理物６を処理する第２回収ステーションである。第２回収部５４は、複数の焼成炉１０のそれぞれと離れて配置されている。第２回収部５４は、輸送部７０と、第２解砕部７２と、貯留部７４と、を備えている。輸送部７０と、第２解砕部７２と、貯留部７４は、焼成後の被処理物６が回収された匣鉢４が搬送される搬送路（即ち、反転回収部６４から供給部５６まで匣鉢４を搬送する搬送路）の下側（または上側）に配置されている。

【0022】

輸送部７０は、被処理物６が回収された回収容器を輸送する。第２解砕部７２は、ロールクラッシャを用いて、回収容器に回収された被処理物６を細かく砕く。貯留部７４は、第２解砕部７２で砕かれた被処理物６を貯留する。

【0023】

本実施例では、供給部５６は、第１回収部５２（第１回収ステーション）から搬送される匣鉢４に焼成前の被処理物６を供給する供給ステーションである。供給部５６は、複数の焼成炉１０のそれぞれと離れて配置されている。供給部５６は、被処理物供給部７８と、均し部８０と、段積み部８２と、を備えている。

【0024】

被処理物供給部７８は、焼成後の被処理物６が回収された匣鉢４に焼成前の被処理物６を供給する。均し部８０は、匣鉢４内の被処理物６の表面を均す。段積み部８２は、複数の匣鉢４を上下方向に積み重ねる。複数の匣鉢４は、上下方向に積み重ねられた状態で供給部５６の搬出口５６ａから搬出される。

【0025】

出口ロボット１６は、焼成炉１０の搬出口３０近傍に配置されている。出口ロボット１６は、焼成炉１０の外部に配置されている。１個の出口ロボット１６が、１個の焼成炉１０に設置されている。このため、複数の出口ロボット１６の個数は、複数の焼成炉１０の個数と同一である。図２に示すように、出口ロボット１６は、例えばアームを用いて、焼成炉１０の搬出口３０から搬出された匣鉢４を第１自動運搬装置１８に移動させる。

【0026】

本実施例では、第１自動運搬装置１８は、予め定められた経路を自動移動する無人運搬車（ＡＧＶ）である。変形例では、第１自動運搬装置１８は、自律移動する自動搬送ロボット（ＡＭＲ）であってもよい。第１自動運搬装置１８には、匣鉢４が載置可能である。複数の匣鉢４は、積み重ねられた状態で、第１自動運搬装置１８に載置される。

【0027】

図１に示すように、第１自動運搬装置１８は、各焼成炉１０の搬出口３０と第１回収部５２の搬入口５２ａとの間の第１経路９０を移動可能である。これにより、各焼成炉１０の搬出口３０と第１回収部５２の搬入口５２ａを接続する循環ラインを設置する必要がない。第１自動運搬装置１８は、積み重ねられた複数の匣鉢４が載置された状態で、焼成炉１０の搬出口３０から第１回収部５２の搬入口５２ａまで第１経路９０を移動する。これにより、匣鉢４と焼成後の被処理物６が、第１自動運搬装置１８により焼成炉１０の搬出口３０から第１回収部５２の搬入口５２ａまで運搬される。次に、第１自動運搬装置１８上の複数の匣鉢４は、搬入口５２ａから第１回収部５２に搬入される。匣鉢４を搬送した後の第１自動運搬装置１８は、第１回収部５２の搬入口５２ａから焼成炉１０の搬出口３０まで第１経路９０を移動する。なお、図１では、第１経路９０が破線で示されている。本実施例の焼成システム２では、複数の第１自動運搬装置１８が装備され、各焼成炉１０から第１回収部５２に匣鉢４を搬送する。複数の焼成炉１０のそれぞれで、当該焼成炉１０から第１回収部５２までの距離が相違するため、第１回収部５２までの距離が長い焼成炉１０には比較的に多くの第１自動運搬装置１８が割り当てられる。複数の第１自動運搬装置１８が複数の焼成炉１０のどの焼成炉１０に割り当てられるかどうかは、各焼成炉１０の稼働状況に応じて、図示しない管理装置により決定される。

【0028】

本実施例では、第２自動運搬装置２０は、予め定められた経路を自動移動する無人運搬車（ＡＧＶ）である。変形例では、第２自動運搬装置２０は、自律移動する自動搬送ロボット（ＡＭＲ）であってもよい。図２に示すように、第２自動運搬装置２０には、匣鉢４が載置可能である。複数の匣鉢４は、積み重ねられた状態で、第２自動運搬装置２０に載置されている。

【0029】

図１に示すように、第２自動運搬装置２０は、供給部５６の搬出口５６ａと各焼成炉１０の搬入口２８との間の第２経路９２を移動可能である。これにより、供給部５６の搬出口５６ａと各焼成炉１０の搬入口２８を接続する循環ラインを設置する必要がない。第２自動運搬装置２０には、焼成前の被処理物６が供給された複数の匣鉢４が載置される。第２自動運搬装置２０は、複数の匣鉢４が載置された状態で、供給部５６の搬出口５６ａから各焼成炉１０の搬入口２８まで第２経路９２を移動する。これにより、匣鉢４と焼成前の被処理物６が、第２自動運搬装置２０により供給部５６の搬出口５６ａから各焼成炉１０の搬入口２８まで運搬される。次に、第２自動運搬装置２０上の複数の匣鉢４は、入口ロボット２２により、焼成炉１０の搬入口２８に移動する。最後、第２自動運搬装置２０は、焼成炉１０の搬入口２８から供給部５６の搬出口５６ａまで第２経路９２を移動する。なお、図１では、第２経路９２が破線で示されている。なお、第１自動運搬装置１８と同様に、複数の第２自動運搬装置２０が装備される。複数の第２自動運搬装置２０が複数の焼成炉１０のうちのどの焼成炉１０に匣鉢４を搬送するかどうかは、各焼成炉１０の稼働状況に応じて、図示しない管理装置により決定される。

【0030】

入口ロボット２２は、焼成炉１０の搬入口２８近傍に配置されている。入口ロボット２２は、焼成炉１０の外部に配置されている。１個の入口ロボット２２が、１個の焼成炉１０に設置されている。このため、複数の入口ロボット２２の個数は、複数の焼成炉１０の個数と同一である。図２に示すように、入口ロボット２２は、例えばアームを用いて、第２自動運搬装置２０上の複数の匣鉢４を焼成炉１０の搬入口２８に移動させる。

【0031】

（効果）
上記の実施例では、複数の焼成炉１０に対して、１個の第１回収部５２が設置されている。このため、複数の焼成炉１０により焼成された被処理物６を回収する第１回収部５２が特定の設置スペースに集約して配置されている。これにより、複数の焼成炉１０のそれぞれに対して循環ラインが設置され、各循環ラインが第１回収部５２を備えるときと比較して、焼成システム２を設置するための設置スペースを小さくすることができる。

【0032】

（対応関係）
第１回収部５２は、「回収部」の一例である。

【0033】

（変形例）
一実施形態では、第１回収部５２と第２回収部５４が離れて配置されており、かつ、第２回収部５４と供給部５６が離れて配置されていてもよい。第１回収部５２と第２回収部５４が離れて配置されており、または、第２回収部５４と供給部５６が離れて配置されていてもよい。

【0034】

一実施形態では、回収供給部１４は、第２回収部５４を備えていなくてもよい。この構成では、第１回収部５２と供給部５６は、一体となっていてもよく、互いに離れて配置されていてもよい。

【0035】

一実施形態では、回収供給部１４が延びる方向は、搬送方向Ｄ２に限られず、例えば、列方向Ｄ１であってもよく、列方向Ｄ１と搬送方向Ｄ２のそれぞれに対して傾斜する方向であってもよい。

【0036】

上記の実施例では、回収供給部１４は、複数の焼成炉１０のそれぞれから列方向Ｄ１に離れて配置されている。一実施形態では、回収供給部１４は、複数の焼成炉１０のそれぞれから列方向Ｄ１と反対の方向に離れて配置されていてもよい。また、回収供給部１４は、複数の焼成炉１０のそれぞれの搬出口３０に対向しており、各搬出口３０から搬送方向Ｄ２に離れて配置されていてもよい。さらに、回収供給部１４は、複数の焼成炉１０のそれぞれの搬入口２８に対向しており、各搬入口２８から方向Ｄ３に離れて配置されていてもよい。

【0037】

一実施形態では、搬送部１２は、ローラ搬送方式に限られず、例えば、プッシャ搬送方式であってもよい。

【0038】

一実施形態では、第１自動運搬装置１８上の複数の匣鉢４は、ロボットを用いて搬入口５２ａから第１回収部５２に搬入されてもよい。また、供給部５６の搬出口５６ａから搬出される複数の匣鉢４は、ロボットを用いて第２自動運搬装置２０に載置されてもよい。

【0039】

一実施形態では、第１回収部５２は、搬入口５２ａから第１回収部５２に搬入される匣鉢４を冷却する冷却部をさらに備えていてもよい。これにより、匣鉢４と焼成後の被処理物６が同時に冷却される。

【0040】

一実施形態では、匣鉢４が焼成炉１０の搬出口３０から搬出された後に上下反転されることにより、匣鉢４内の被処理物６が回収容器に回収されてもよい。回収容器は、自動運搬装置により第１回収部５２の搬入口５２ａまで運搬されてもよい。また、被処理物６が回収された匣鉢４は、第１自動運搬装置１８により供給部５６まで運搬されてもよい。

【0041】

一実施形態では、回収供給部１４は、匣鉢４が通過する複数のラインを備えていてもよい。複数のラインの個数は、複数の焼成炉１０の個数よりも少なくてもよく、複数の焼成炉１０の個数と同一であってもよい。この構成では、第１回収部５２は、段バラシ部６０と、第１解砕部６２と、反転回収部６４と、冷却部６６に替えて、匣鉢４を上昇させる第１リフタ部と、匣鉢４を上下反転させることにより匣鉢４内の被処理物６を回収する反転回収部と、匣鉢４を下降させる第２リフタ部と、を備えていてもよい。また、第１回収部５２は、搬入口５２ａから第１回収部５２に搬入される匣鉢４を冷却する冷却部をさらに備えていてもよい。これにより、匣鉢４と焼成後の被処理物６が同時に冷却される。この構成では、匣鉢４が載置された第１自動運搬装置１８が冷却部内を移動してもよく、匣鉢４は、第１自動運搬装置１８とは別の搬送装置により冷却部内を移動してもよい。さらに、第１自動運搬装置１８上の複数の匣鉢４は、ロボットにより搬入口５２ａから第１回収部５２に搬入されてもよい。また、供給部５６の搬出口５６ａから搬出される複数の匣鉢４は、ロボットにより第２自動運搬装置２０に載置されてもよい。

【0042】

以上、本明細書に開示の技術の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

【符号の説明】

【0043】

２ ：焼成システム
４ ：匣鉢
６ ：被処理物
１０ ：焼成炉
１４ ：回収供給部
１８ ：第１自動運搬装置
２０ ：第２自動運搬装置
２８ ：搬入口
３０ ：搬出口
５２ ：第１回収部
５４ ：第２回収部
５６ ：供給部
９０ ：第１経路
９２ ：第２経路
Ｄ１ ：列方向
Ｄ２ ：長手方向、搬送方向
Ｄ３ ：方向

【図1】

【図2】