特許 7607167 焼成炉

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-18

(45)【発行日】2024-12-26

(54)【発明の名称】焼成炉

(51)【国際特許分類】

   F27B 9/30 20060101AFI20241219BHJP

   F27D 7/06 20060101ALI20241219BHJP

   F27D 7/02 20060101ALI20241219BHJP

【ＦＩ】

F27B9/30

F27D7/06 B

F27D7/02 Z

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2024042830

(22)【出願日】2024-03-18

【審査請求日】2024-03-29

(73)【特許権者】

【識別番号】000004293

【氏名又は名称】ノリタケ株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000219200

【氏名又は名称】株式会社ノリタケＴＣＦ

(74)【代理人】

【識別番号】100117606

【弁理士】

【氏名又は名称】安部 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100121186

【弁理士】

【氏名又は名称】山根 広昭

(72)【発明者】

【氏名】福島 宏康

(72)【発明者】

【氏名】加藤 悦史

【審査官】松田 長親

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－２７７８２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０１５４３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－３０５４２８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２７Ｂ ９／００－９／３０

Ｆ２７Ｄ ７／０６

Ｆ２７Ｄ ７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被処理物を加熱処理するためのトンネル状の焼成空間を有する加熱室と、
前記加熱室の第１側に設けられた搬入口と、
前記加熱室の第２側に設けられた搬出口と、
を備える炉体と、
前記炉体の底壁を覆うように焼成空間に設けられた底板と、
前記搬入口を開閉する第１シャッターと、
前記搬出口を開閉する第２シャッターと、
を有し、
前記炉体の底壁は、前記搬入口側の端部と前記搬出口側の端部とのうち少なくとも一方の端部に給気口を有し、
前記底板の底面と前記炉体の底壁との間隙に、前記給気口から前記底板の端部に至る流路を有する、焼成炉。

【請求項2】

前記第１シャッター及び／又は第２シャッターの外周縁部には、シール材が設けられている、請求項１に記載の焼成炉。

【請求項3】

前記第１シャッター及び／又は第２シャッターのシール材を冷却するための冷却機構が設けられている、請求項２に記載の焼成炉。

【請求項4】

前記搬入口には、第１置換室が備えられており、
前記搬出口には、第２置換室が備えられている、請求項１に記載の焼成炉。

【請求項5】

前記給気口から前記底板の端部に至る流路は、前記底板の底面に設けられた凹みである、請求項１から４のいずれか１項に記載の焼成炉。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、焼成炉に関する。

【背景技術】

【0002】

特開２０２３－１４８９０５号公報には、処理物が搬送される搬送空間を隔離するトンネル状のマッフル炉が開示されている。かかるマッフル炉は、プッシャー炉であるため、処理物が押されながら進む。マッフル炉は、搬入部と、搬送部と、搬送用プッシャーと、搬出用プッシャーとを有している。搬送用プッシャーは、マッフル炉内の搬送部の処理物を前方に向けて押し出す。搬出用プッシャーは、マッフル炉内の搬送部の処理物を搬出部に向けて押し出す。マッフル炉では、典型的には、マッフルの底面や側面に雰囲気ガスを導入するための給気装置が接続されている。

【0003】

特開平１０－２６７５４４号公報には、ガス供給手段を備えた連続式熱処理炉が開示されている。かかるガス供給手段としては、マッフルの天井部または側壁部の表面に沿ってガスを供給する第１ガス供給手段と、該第１ガス供給手段よりも遅い速度で被熱処理物（ワーク）に向けてガスを供給する第２ガス供給手段とからなる。この連続式熱処理炉では、天井部や側壁部には速い速度のガスが供給されているため、ワークから発生した揮発物質が炉本体の天井部や側壁部に付着することを防止できる。

【0004】

特開２０１１－６４４２３号公報には、炉体内部に第１ゾーン（予備ゾーン）と第２ゾーン（熱処理ゾーン）を備える熱処理装置が開示されている。上記予備ゾーンでは、ガス吸引口と、被処理物から発生した反応ガスを露点温度以下まで冷却する冷却器と、上記蒸発ガスの液化物を排出する排水機構とが、搬送路の下方に配置されている。上記予備ゾーンは、熱処理装置の搬入口を通過直後に被処理物が通る区画である。この熱処理装置では、搬送路の下方に反応ガスを誘引させるため、被処理物の上方における蒸発ガスの結露と被処理物への滴下を防止できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０２３－１４８９０５号公報

【文献】特開平１０－２６７５４４号公報

【文献】特開２０１１－６４４２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

被処理物は、高温加熱によって被処理物中の成分が気化若しくは昇華し、反応ガスとしてマッフル内で滞留する。このような被処理物から発生した反応ガスの一部（例えば、バインダやタール等）又は溶融若しくは半溶融状態の飛灰粒子は、焼成炉の出入り口近傍等の温度の低下しやすい領域で固化しやすい。焼成炉の出入口の扉に固化した被処理物が付着した場合、開閉機能を損なうおそれがある。

【0007】

本開示は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、反応ガスに含まれる被処理物に由来する成分が、焼成炉の出入口の扉やその周辺に付着することを低減させることにある。

【0008】

ここで開示される焼成炉の一態様は、被処理物を加熱処理するためのトンネル状の焼成空間を有する加熱室と、前記加熱室の第１側に設けられた搬入口と、前記加熱室の第２側に設けられた搬出口と、を備える炉体を有している。前記炉体の底壁には、該底壁を覆うように設けられた底板が備えられている。前記炉体の搬入口は、第１シャッターを有している。また、前記搬出口は、第２シャッターを有している。前記炉体の底壁は、前記搬入口側の端部と前記搬出口側の端部とのうち少なくとも一方の端部に給気口を有しており、前記底板の底面と前記炉体の底壁との間隙に、前記給気口から前記底板の端部に至る流路を有する。

【0009】

かかる焼成炉によれば、開閉機構の表面にガス流動層が形成される。このため、反応ガスが、開閉機構の表面に形成されたガス流動層により、開閉機構に近づくことを妨げることができる。かかる効果は、反応ガス中に含まれる被処理物に由来する成分が、開閉機構に付着することを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、焼成炉１の模式的な平面図である。

【図2】図２は、加熱室７０の縦断面側面図である。

【図3】図３は、搬入室８０の縦断側面図である。

【図4】図４は、底板２０の底面２０ｂを下から見た模式図である。

【図5】図５は、第１シャッター４１ａの閉鎖時における雰囲気ガスの流れを模式的に示した図である。

【図6】図６は、第１置換室６０ａの縦断側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

＜用語の定義＞
以下、本開示における実施形態の１つについて、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の図面において、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明している。また、各図における寸法関係（長さ、幅、厚み等）は実際の寸法関係を反映するものではない。上、下、左、右、前、後の向きは、図中の、Ｕ、Ｄ、Ｌ、Ｒ、Ｆ、Ｒｒの矢印でそれぞれ表されている。ここで、上、下、左、右、前、後の向きは、説明の便宜上、定められているに過ぎず、特に言及されない限りにおいて本願発明を限定しない。

【0012】

図１は、焼成炉１の模式的な平面図である。図２は、加熱室７０の縦断側面図である。図１では、ここで開示される一態様の焼成炉１の大まかな構成が分かるように、炉体１０の内部を露出させた状態で、上から見た模式的な平面図が図示されている。図２では、加熱室７０内の被処理物Ａの搬送状態が分かるように、加熱室７０の搬送方向Ｙに沿って縦断したＩＩ－ＩＩ断面図（図１参照）が模式的に図示されている。図１及び図２では、シール部材以外のハッチングは適宜省略されている。また、図１では、給気口５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄが見えるように底板２０の一部が透過されている。

【0013】

＜焼成炉１＞
焼成炉１は、加熱容器Ｂに載せられた被処理物（以下、被処理物Ａとも称する）を搬送方向に沿って搬送しつつ、連続的に加熱処理する。この実施形態では、焼成炉１は、炉体１０と、プッシャー３０と、置換室６０とを有している。被処理物Ａは、底板２０上をプッシャー３０で順次押されることによって搬送される。焼成炉１は、プッシャー炉でありうる。

【0014】

＜被処理物Ａ＞
被処理物Ａは、焼成炉１で処理される処理物である。被処理物Ａは、例えば、放熱材料である窒化系セラミックス粉体や二次電池の正負極材料に用いられる粉体等、又はタッチパネルなどのガラス基板に塗布されるペースト等である。窒化系セラミックス粉体としては、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化アルミニウム等がある。二次電池の正極材料に用いられる粉体としては、ニッケル複合金属酸化物、リチウム複合金属酸化物、酸化物系固体電解質若しくは硫化物系固体電解質等である。二次電池の負極材料に用いられる粉体としては、炭素系粉体、ケイ素系粉体等がある。ペーストとしては、銀、銅などの金属、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂若しくはバインダ（結着剤）樹脂などを任意の有機溶剤に溶解させたもの等がある。しかし、被処理物Ａは、これらに限定されるものではない。

【0015】

この実施形態では、被処理物Ａは、加熱容器Ｂに収容された状態で焼成炉１内を搬送される。加熱容器Ｂは、例えば、耐熱性に優れる材料から構成されている。加熱容器Ｂの材質及び形状は、加熱温度や被処理物の種類等に応じて適宜選択されうる。加熱容器Ｂの材料は、例えば、カーボンやセラミック等である。この実施形態では、加熱容器Ｂの形状は、底が平で周りが側壁で囲まれた略矩形である。なお、加熱容器Ｂは「サヤ」とも称される。加熱容器Ｂには蓋Ｂ１が取り付けられていてもよい。また、加熱容器Ｂは台板Ｂ２に載せられた状態で搬送されてもよい。蓋Ｂ１及び台板Ｂ２は、加熱容器Ｂと同じ材料であってもよい。

【0016】

＜炉体１０＞
炉体１０は、図１に示されているように、加熱室７０と、搬入口１１と、搬出口１２とを有している。加熱室７０は、被処理物Ａを加熱処理するためのトンネル状の焼成空間１０ａを有している。

【0017】

この実施形態では、炉体１０は、図１及び図２に示すように、加熱室７０を囲むように底壁１０ｄと、一対の側壁１０ｃ１、１０ｃ２と、底壁１０ｄに対向する上壁１０ｂとを有している。底壁１０ｄと、一対の側壁１０ｃ１、１０ｃ２と、上壁１０ｂとは、それぞれ断熱材で形成されている。図１に示された形態では、加熱室７０は、直線に沿ったトンネル状の焼成空間を有している。

【0018】

＜加熱室７０＞
加熱室７０は、被処理物Ａを搬送方向Ｙに沿って搬送しつつ、加熱処理するための経路である。加熱室７０は、被処理物Ａを焼成する焼成空間１０ａを囲むように直線に沿ったトンネル状（又は筒状）に形成されている。焼成空間１０ａは、加熱室７０の第１側に入口を有し、第１側とは反対側の第２側に出口を有する。加熱室７０の材料は、特に制限されない。加熱室７０の材料は、金属、セラミック、又はカーボンを用いることができる。また、後述するが、炉体１０に、炉体１０内に雰囲気ガスを供給するための給気口５０が設けられている。

【0019】

加熱室７０には、ヒータ（図示せず）が配置されている。ヒータ（図示せず）は、被処理物Ａを加熱処理するための装置である。なお、ヒータの種類、材料及び形状等は、特に限定されない。ヒータの種類等は、目的とする加熱温度や加熱雰囲気等の加熱条件に応じて適宜選択されうる。被処理物Ａを加熱するヒータは、加熱室７０内に設けられていてもよい。ヒータの種類は、例えば、遠赤外線や電気、熱風加熱方式等が挙げられる。ヒータの材料は、例えば、セラミック、カーボン、又は金属等である。ヒータの形状は、円筒形状であってもよく、板状のパネルヒータ等であってもよい。また、加熱室７０内には温度センサが取り付けられていてもよい。その場合、温度センサによって検出される温度に基づいて温度条件を調整することが可能となる。

【0020】

この実施形態では、加熱室７０は金属製のマッフルによって構成されている。加熱室１０内の雰囲気は、マッフルによって維持されうる。マッフルは、被処理物Ａと、ヒータとの間に介在するトンネル状の部材である。被処理物Ａは、マッフルを介して間接的に加熱される。加熱室７０（ここでは、マッフル）は、ヒータ（図示せず）と断熱材（図示せず）を介して外壁（図示せず）により周囲を覆われている。

【0021】

＜排気口５５＞
この実施形態では、図２に示すように、炉体１０には、加熱室７０に繋がるように排気口５５が設けられている。排気口５５は、炉体１０内のガス（被処理物Ａから発生した反応ガス）を排気するための穴である。排気口５５は、排気管５６に接続されている。排気管５６は、炉体１０の外部で排気ポンプ等の排気装置（図示せず）に接続されている。排気ポンプが吸引を開始すると、炉体１０内のガスが排気口５５から吸引される。

【0022】

排気口５５の形状、配置や数は、特に制限されない。この実施形態では、図２に示されるように、加熱室７０の上壁１０ｂに複数の排気口５５が設けられている。被処理物Ａが加熱されることによって発生する反応ガスは、典型的には、雰囲気ガスよりも軽く、上方に向かって流れうる。そのため、排気口５５が上壁１０ｂに設けられていることによって、反応ガスを効率よく排気しうる。また、排気口５５は、炉体１０の焼成空間１０ａにおいて中央部に設けられている。これにより、炉体１０内の反応ガスをバランスよく排気することができる。反応ガスは、排気口５５を通じて、炉体１０の外に排出される。これにより、炉体１０の劣化を抑制することができる。また、炉体１０内の反応ガスを適切に回収することができる。なお、排気口５５は、炉体１０の側壁１０ｃ１、１０ｃ２に接続されていてもよい。

【0023】

＜搬入口１１，搬出口１２＞
搬入口１１は、焼成空間１０ａの入口である。搬出口１２は、焼成空間１０ａの出口である。この実施形態では、搬入口１１は、加熱室７０の第１側に設けられている。搬出口１２は、加熱室７０の第２側に設けられている。

【0024】

この実施形態では、炉体１０には、加熱室７０に繋がるように加熱室７０の第１側において直交するように搬入室８０が設けられている。搬入口１１は、かかる搬入室８０の一端に設けられている。また、加熱室７０に繋がるように加熱室７０の第２側において直交するように搬出室９０が設けられている。搬出口１２は、かかる搬出室９０の一端に設けられている。

【0025】

ここでは、図１に示されているように、加熱室７０の搬送方向Ｙに沿って前後が規定されている。すなわち、炉体１０に対して、被処理物Ａが搬送される方向に沿って、上流側を後（Ｒｒ）、下流側を前（Ｆ）とし、前後が規定されている。また、かかる被処理物Ａが搬送される方向に沿って前方に向かって左右（Ｌ、Ｒ）が規定されている。また、搬入室８０において、搬入口１１から加熱室７０に向かう方向に搬入方向Ｘが設定されている。また搬出室９０において、加熱室７０から搬出口１２に向かう方向に搬送方向Ｙが設定されている。

【0026】

＜底板２０＞
炉体１０には、炉体１０の底壁１０ｄを覆うように底板２０が設けられている。底板２０は、炉体１０の底壁１０ｄ（又は床）に配置されている。底板２０は、所定の厚みを有している板状部材である。底板２０は、上面２０ａと、該上面２０ａに対向する底面２０ｂとを有している。底板２０は、炉体１０の搬入口１１から搬出口１２にかけて延びている。底板２０は、炉体１０の搬入室１１側の端部２０ｃと、搬出室１２側の端部２０ｄとを有する。底板２０は、上面２０ａで被処理物Ａ（若しくは加熱容器Ｂ又は台版Ｂ２）を下方から支持することができる。底板２０の底壁２０ｂは、炉体１０の底壁１０ｄと当接している。底板２０は、底面２０ｂで炉体１０の底壁１０ｄに設けられた給気口５０を覆うことで、雰囲気ガスの流路を規制することができる。この実施形態では、底板２０は、図１に示されるように、搬入室８０、加熱室７０、及び搬出室９０に沿って略Ｃ字状に敷かれている。本実施形態では、底板２０の上面には、被処理物Ａを案内する凹部２１とガイド部２２が設けられている。かかるガイド部２２によって、被処理物Ａは、搬入室８０、加熱室７０、及び搬出室９０に沿って搬送される際に、底板２０によって案内される。

【0027】

底板２０の材料は、特に制限されない。底板２０の材料は、熱膨張が少ない方が好ましい。底板２０の材料は、例えば、カーボンやセラミック等が好ましい。底板２０の厚みは、本開示の技術を著しく損なわない限りにおいて、特に制限されない。この実施形態では、炉体１０の底壁１０ｄに着脱可能なカーボン製の底板２０が設けられている。

【0028】

＜プッシャー３０＞
プッシャー３０は、所定時間毎に、搬送方向に沿って、被処理物Ａを所定距離だけ押し込む装置である。プッシャー３０ａは、図１に示すように、加熱室７０の後方Ｒｒ側に設けられている。また、プッシャー３０ｂは、搬出口９０の左Ｌ側に設けられている。プッシャー３０ａ及びプッシャー３０ｂは、同様の構成とすることができるため、プッシャー３０ａを一例に説明する。この実施形態では、プッシャー３０ａは、搬入室８０から加熱室７０内に供給された被処理物Ａを搬送方向Ｙに押し出すことができる。プッシャー３０ａは、プッシャーヘッド３１と、プッシャーロッド３２と、プッシャーシール３３と、アクチュエータ３４とを備えている。プッシャーロッド３２は、炉体１０の外部からプッシャーシール３３を介して焼成空間１０ａに挿入されている。プッシャーシール３３は、炉体１０内の気密性を確保しつつ、プッシャーロッド３２の摺動を支持している。プッシャーヘッド３１は、搬送空間１０ａ内部に延びたプッシャーロッド３２の先端に取り付けられている。

【0029】

プッシャー３０ａは、アクチュエータ３４が操作されることでプッシャーロッド３２が前方に動き、加熱室７０内の被処理物Ａを前方Ｆ方向に向けて押し出す。プッシャー３０ａは、被処理物Ａを押し出した後、プッシャーヘッド３１とプッシャーロッド３２を後方に待機させる。これにより、搬入室８０から加熱室７０に新たに被処理物Ａが供給されるスペースが確保される。この実施形態では、アクチュエータ３４として、サーボモータが用いられている。しかし、これに限らず、アクチュエータ３４は、シリンダ機構であってもよい。アクチュエータ３４は、マッフル１０の外側に設けられているため、炉体１０内の温度の影響をほとんど受けることなく、プッシャーロッド３２を動かすことができる。

【0030】

＜置換室６０＞
図１に示された形態では、焼成炉１には、置換室６０ａ，６０ｂが設けられている。置換室６０ａ，６０ｂは、炉体１０内部と外部の雰囲気を仕切ることができる空間である。この実施形態では、第１置換室６０ａは、搬入室８０の搬入口１１に隣接するように設けられている。第２置換室６０ｂは、搬出口１２の搬出口１２に隣接するように設けられている。置換室６０ａ，６０ｂは、それぞれ炉体１０内の雰囲気を調整する機能を有している。第１置換室６０ａでは、被処理物Ａは、雰囲気が炉体１０内とほぼ同等となるように調整されてから搬入室８０に搬入される。第２置換室６０ｂでは、搬出室９０から被処理物Ａが置換室６０ｂに搬入された際に、炉体１０内の雰囲気を入れ替えてから被処理物Ａが搬出される。図示は省略するが、第１置換室６０ａ側には、第１置換室６０ａおよび搬入室８０に向けて、被処理物Ａを押し込むプッシャーが設けられている。

【0031】

かかるプッシャーによって、被処理物Ａは、搬入室８０から搬送方向Ｘに沿って搬送され、加熱室７０に搬入される。次に、被処理物Ａは、プッシャー３０ａによって、加熱室７０内を搬送方向Ｙに順に押し込まれる。これにより、加熱室７０内を間欠的に搬送され、加熱処理される。その後、被処理物Ａは、プッシャー３０ｂによって、加熱室７０から搬出方向Ｚに沿って搬出室９０に搬出され、第２置換室６０ｂに搬出される。

【0032】

＜第１シャッター４１ａ，第２シャッター４１ｂ＞
炉体１０は、炉体１０内を密閉空間とするための開閉構造を有する。開閉構造は、シャッター又は蓋などで構成されうる。この実施形態では、炉体１０の搬入口１１と、第１置換室６０ａとの間に、第１シャッター４１ａと、第１シャッター４１ａを開閉させる第１開閉機構４６ａとが設けられている。また、炉体１０の搬出口１２と、第２置換室６０ｂとの間に、第２シャッター４１ｂと第２シャッター４１ｂを開閉させる第２開閉機構４６ｂとが設けられている。第１シャッター４１ａは、炉体１０の搬入口１１を開閉する部材である。第２シャッター４１ｂは、炉体１０の搬出口１２を開閉する部材である。

【0033】

ここでは、搬入口１１に設けられた第１シャッター４１ａを説明する。なお、搬出口１２に設けられている第２シャッター４１ｂについても第１シャッター４１ａと同様に構成されている。ここでは、第２シャッター４１ｂについての説明は適宜省略する。

【0034】

図３は、搬入室８０の縦断側面図である。図３には、第１シャッター４１ａの構成が、模式的に示されている。この実施形態では、第１シャッター４１ａは、搬入口１１を塞ぐ所定の大きさの略矩形の板状部材である。第１シャッター４１ａは、金属材料によって構成されている。第１シャッター４１ａの搬入口１１に向けられた対向面には、シール４４が設けられている。この実施形態では、シール４４は、搬入口１１の縁に当たる矩形の枠４４ａと、枠４４ａに装着されたＯリング４４ｂとで構成されている。他方で、搬入口１１の縁には、当該矩形の枠４４ａが当たる矩形の受け口４５が設けられている。搬入口１１の縁に設けられた矩形の受け口４５が設けられている。矩形の受け口４５の内部には、Ｏリング４４ｂが当たる部分に対向するように冷媒が通る冷媒流路４５ａが形成されている。かかる冷媒流路４５ａに冷媒が供給されることによって、Ｏリング４４ｂが当たる部分の温度が低く維持されている。これにより、Ｏリング４４ｂの劣化が抑制される。

【0035】

第１シャッター４１ａを開閉させる第１開閉機構４６ａは、第１シャッター４１ａを搬入口１１に押し付ける機構で構成されている。この実施形態では、第１開閉機構４６ａは、四節リンク４６ａ１と、ストッパ４６ａ２と、アクチュエータ４６ａ３とで構成されている。四節リンク４６ａ１は、第１シャッター４１ａの両端にそれぞれ設けられている。第１シャッター４１ａの両端の上端と下端に四節リンク４６ａ１のジョイントが設けられており、第１シャッター４１ａに対向するリンク４１ａ１と、ジョイントを介して平行四辺形を構成するリンク４１ａ２，４１ａ３とを備えている。ストッパ４６ａ２であり、第１シャッター４１ａの下端の降下を規制する。アクチュエータ４６ａ３は、第１シャッター４１ａに対向するリンク４１ａ１を昇降させる昇降装置である。アクチュエータ４６ａ３は、例えば、シリンダ機構で構成される。

【0036】

図３に示された形態では、アクチュエータ４６ａ３によって、四節リンク４６ａ１のリンク４１ａ１が降下すると、ストッパ４６ａ２によって、第１シャッター４１ａの下端の降下が規制され、第１シャッター４１ａが、搬入口１１の縁に設けられた矩形の受け口４５に向けて押し出される。そして、第１シャッター４１ａの矩形の枠４４ａが、矩形の受け口４５に押し付けられることによって、Ｏリング４４ｂが機能し、搬入口１１が気密に閉じられる。また、搬入口１１が開かれる際には、アクチュエータ４６ａ３によって、四節リンク４６ａ１のリンク４１ａ１が引き上げられると、四節リンク４６ａ１の機構によって、第１シャッター４１ａは、搬入口１１から離れる方向に移動する。本実施形態では、アクチュエータ４６ａ３は、さらに搬入口１１に対して被処理物Ａの移動を妨げない位置まで第１シャッター４１ａを引き上げられるように構成されている。搬入口１１に対して被処理物Ａの移動を妨げない位置まで第１シャッター４１ａを引き上げられることで、第１置換室６０ａから搬入口１１に被処理物Ａを移動させることができる。

【0037】

第１シャッター４１ａと第２シャッター４１ｂとが閉じられることによって、炉体１０内を密閉し、雰囲気を保つことができる。また、搬入口１１において、第１シャッター４１ａが開かれることによって、被処理物Ａを炉体１０内へ供給することができる。また、搬出口１２において、第２シャッター４１ｂが開かれることによって、炉体１０内から被処理物Ａを排出することができる。この実施形態では、図１に示すように、炉体１０の搬入口１１には、第１シャッター４１ａが設けられている。また、炉体１０の搬出口１２には、第２シャッター４１ｂが設けられている。炉体１０は、シャッター４１ａ、４１ｂを有することで、炉体１０の内部と外部の雰囲気を分断することができる。

【0038】

ところで、焼成炉１は、被処理物Ａを高温で加熱処理する装置である。被処理物Ａの処理は、典型的には、炉体１０内の雰囲気を制御しながら行われる。そのため、炉体１０の出入口には、炉体の内部と外部との雰囲気を仕切る開閉構造が設けられる。炉体１０内には、高温加熱によって被処理物Ａ中の成分（例えば、バインダやタール等）が気化若しくは昇華し、反応ガスとして滞留している。炉体１０の出入口近傍等では、温度が低下しやすい。炉体１０内で滞留している反応ガスは、炉体１０の搬入口１１や搬出口１２の近傍で冷やされ、固化しやすい。特に、炉体１０の搬入口１１や搬出口１２に設けられる第１シャッター４１ａや第２シャッター４１ｂのシール部分に、反応ガスが付着し、固着すると、第１シャッター４１ａや第２シャッター４１ｂが適切に閉じられずに、ガスのリークが生じうる。ここで開示される焼成炉１は、かかるガスのリークを抑制する対策として、給気口５０の配置と、底板２０の構成を工夫した。

【0039】

＜給気口５０＞
給気口５０は、炉体１０内に雰囲気ガス（例えば、窒素やアルゴン等）を給気するための穴である。給気口５０は、炉体１０の底壁１０ｄの搬入口１１側の端部１１ａと搬出口１２側の端部１２ａとのうち少なくとも一方の端部側に設けられている。給気口５０は、搬入口１１側の端部１１ａ及び搬出口１２側の端部１２ａの両方に設けられていてもよい。また、給気口５０は、炉体１０の底壁１０ｄに複数設けられていてもよい。この実施形態では、図１に示されているように、搬入室８０の底壁１０ｄに２つの給気口５０ａ、５０ｂが設けられている。給気口５０ａ、５０ｂは、搬入口１１の端部１１ａから少し離れた位置に設けられている。また、搬出室９０の底壁１０ｄにも２つの給気口５０ｃ、５０ｄが設けられている。給気口５０ａ、５０ｂは、搬出口１２の端部１２ａから少し離れた位置に設けられている。

【0040】

給気口５０は、給気管５１に接続されている。給気管５１は、炉体１０の外部でガス供給装置（図示せず）と接続されている。給気管５１は、ガス供給装置（図示せず）から給気口５０を繋ぐ雰囲気ガスの流路である。ガス供給装置は、雰囲気ガスを炉体１０外部から内部に供給する雰囲気ガスの供給源である。給気口５０、給気管５１、及びガス供給装置は、ガス供給機構でもある。ガス供給機構は、耐熱性のフィルタを備えていてもよい。フィルタにより、炉体１０内に供給される雰囲気ガスをより清浄化することができる。

【0041】

供給する雰囲気ガスの温度及び流量は、例えば、ガス供給装置により調整することができる。雰囲気ガスの温度は、本開示の技術にかかる効果を著しく損なわない限りにおいて、特に制限されない。雰囲気ガスの温度は、典型的には、揮発した被処理物由来の成分の凝固点以上であることが好ましい。雰囲気ガスの温度の上限値は、気化した被処理物の固化を抑制する観点から、１００℃以上が好ましく、１５０℃以上がより好ましく、２００℃以上がさらに好ましい。また、雰囲気ガスの温度の上限値は、シール材の劣化を防ぎ、密閉性を維持する観点から、３００℃以下が好ましく、２５０℃以下がより好ましく、２３０℃以下がさらに好ましい。雰囲気ガスの流量は、本開示の技術にかかる効果を著しく損なわない限りにおいて、特に制限されない。雰囲気ガスの流量は、例えば、０．３ｍ／ｓ以下である。これによって、炉体１０内が陽圧となり、シャッター４１ａ、４１ｂの開放時において、外気が炉体１０内に流入することを低減できる。

【0042】

本実施形態では、さらに底板２０の底面２０ｄと炉体１０の底壁１０ｄと間隙に、給気口５０から底板２０の端部２０ｃ、２０ｄに至る流路２３が設けられている。底板２０の底面２０ｂと炉体１０の底壁１０ｄとの間隙は、雰囲気ガスの流路２３となる流路空間Ｐを形成する。流路空間Ｐが底板２０の底面２０ｂと炉体１０の底壁１０ｄとの間隙に形成されることによって、炉体１０の開閉機能４０の下方端部に向けて略垂直に雰囲気ガスを打ち込むことができる。以下、底板２０について、炉体１０の搬入室１１側の端部２０ｃの構成を一例として説明する。なお、炉体１０の搬出口１２側の端部２０ｄも同様に構成しうるため、説明は省略する。

【0043】

図４は、底板２０の底面２０ｂを下から見た模式図である。この実施形態では、給気口５０から底板２０の端部２０ｃに至る流路２３として、底板２０の底面２０ｂに、凹み２３ａが設けられている。流路２３は、図１及び図２に示されるように、底板２０の底面２０ｂの給気口５０ａ、５０ｂに対向する位置から底板２０の端部２０ｃに向かって延びている。底板２０に流路２３が設けられることで、流路２３と、炉体１０の底壁１０ｄとの間隙に流路空間Ｐが形成される。流路空間Ｐにより、給気口５０ａ、５０ｂから供給される雰囲気ガスを炉体１０の第１シャッター４１ａに向けて噴出させることができる。給気口５０から供給された雰囲気ガスは、流路空間Ｐを通って底板２０の端部２０ｃから第１シャッター４１ａの断熱プレート４２の下方端部に向けて噴出される。断熱プレート４２の下方端部に打ち込まれた雰囲気ガスは、断熱プレート４２の下方端部から表面に沿って上方端部まで駆け上がる。その後、打ち込まれた雰囲気ガスは、炉体１０の焼成空間１０ａ中央に向かって拡散する。なお、流路２３は、炉体１０の底壁１０ｄに設けられていてもよい。

【0044】

底板２０は、被処理物Ａ（若しくは加熱容器Ｂ又は台板Ｂ２）の搬送を規制する機能を有し得る。例えば、底板２０の上面２０ａには、被処理物Ａ（若しくは加熱容器Ｂ又は台板Ｂ２）がほぼ隙間なく載置されうる。この状態で、最も手前にある被処理物Ａ（若しくは加熱容器Ｂ又は台板Ｂ２）が、プッシャー３０により１個分押されると、底板２０上の被処理物Ａ（若しくは加熱容器Ｂ又は台板Ｂ２）が順次押されて搬送される。この実施形態では、底板２０に載せられる台板Ｂ２に加熱容器Ｂが載置されている。台板Ｂ２は、底板２０の上面に形成された凹部２１及びガイド部２２によって位置決めされることで、底板２０上を搬送される。図２に示すように、底板２０上には、加熱容器Ｂがほぼ隙間なく載置される。この状態で、搬送方向Ｙの最も後方Ｒｒ側にある加熱容器Ｂが、プッシャー３０により１個分押されると、底板２０上の加熱容器Ｂが順次押されて搬送される。この搬入処理を繰り返すことによって、底板２０に沿って加熱容器Ｂを順次搬送することができる。なお、上述したように、炉体１０内の加熱容器Ｂは順次搬送されるため、加熱容器Ｂの搬入と搬出は、同じタイミングで行われる。そのため、第１シャッター４１ａと第２シャッター４１ｂの開閉は同じタイミングで行われる。

【0045】

上述したように、ここで開示される焼成炉は、炉体１０と、底板２０とを有する。炉体１０は、加熱室７０の第１側に設けられた搬入口１１に第１シャッター４１ａが設けられている。また、加熱室７０の第２側に設けられた搬出口１２に、第２シャッター４１ｂが設けられている。また、炉体１０の搬入口１１及び／又は搬出口１２側の端部１１ａ、１２ａの底壁１０ｄには、給気口５０が設けられている。該給気口５０は、底板２０によって覆われている。底板２０の底面２０ｄと炉体１０との間隙には、給気口５０から底板２０の端部２０ｃ、２０ｄに至る流路２３を有する。

【0046】

ここで、図５は、搬入口１１側の第１シャッター４１ａの閉鎖時における雰囲気ガスの流れを模式的に示した図である。図５の矢印（例えば、矢印Ｗ）は、底板２０の底面２０ｂと、炉体１０の底壁１０ｄとの間隙（ここでは、流路２３）から噴出される雰囲気ガスの流れを示すものである。

【0047】

かかる焼成炉１によれば、給気口５０から供給されるガス（典型的には、雰囲気ガス）は、図６に示されているように、底板２０の底面２０ｄと炉体１０との間に噴出される。噴出されたガスは、形成された流路空間Ｐを通って、シャッター４１ａの下方に向けて流れていく。さらに、噴出されたガスは、シャッター４１ａの下方に衝突し、シャッター４１ａに沿って下方から上方に向かって流れていく。これにより、シャッター４１ａの表面にはガス流動層が形成される。また、ガスの一部は、シャッター４１ａに沿って上方まで流れていき、炉体１０の内側に向かって流れる。このため、シャッター４１ａの近傍には、給気口５０から供給されるガスの流動層が形成され、炉内のガスは、シャッター４１ａの近傍に近づきにくくなる。これによって、炉内で反応したガス中に含まれる被処理物に由来する成分が、シャッター４１ａ（若しくは、Ｏリング４４ｂ）に付着することが抑制される。その結果、被処理物に由来する成分がシャッター４１ａ（若しくは、Ｏリング４４ｂ）で凝固することを抑制できるため、炉体１０の気密性が維持されやすくなる。また、炉体１０内のメンテナンス回数を少なくすることもできる。なお、シャッター４１ｂも同様に構成しうるため、説明は省略する。

【0048】

＜搬入室８０＞
炉体１０には、搬入室８０が設けられていてもよい。搬入室８０は、被処理物Ａを加熱室７０に供給するための経路である。被処理物Ａは、搬送方向Ｘ（ＲからＬ）に沿って搬送され、加熱室７０に供給される。搬入室８０には、被処理物Ａを予熱するためのヒータが設けられていてもよい。この実施形態では、搬入室８０は、加熱室７０の後方Ｒｒ側に設けられている。また、搬入室８０は、加熱室７０に対して直角に接続されている。プッシャー（図示せず）が、搬入室８０の延長線上に取り付けられている。

【0049】

＜搬出室９０＞
炉体１０には、搬出室９０が設けられていてもよい。搬出室９０は、加熱室１０内の被処理物Ａを炉体１０の外へ排出するための経路である。被処理物Ａは、プッシャー３０ｂによって、搬送方向Ｚ（ＬからＲ）に沿って押し出され、炉体１０の外へ排出される。搬出室９０には、被処理物Ａを均熱化するためのヒータが設けられていてもよい。この実施形態では、搬出室９０は、加熱室７０の前方Ｆ側に設けられている。また、搬出室９０は、加熱室７０に対して直角に接続されている。

【0050】

この実施形態では、炉体１０は、搬入室８０と、加熱室７０と、搬出室９０を有する。また、搬入口１１は、搬入室８０に設けられている。搬出口１２は、搬出室９０に設けられている。搬入室８０では、被処理物Ａを加熱室７０において加熱するための前処理などが行われる。また、搬出室９０では、被処理物Ａを加熱室７０において加熱した後の放熱などが行われる。したがって、炉体１０に搬入室８０又は搬出室９０を設けることは、熱処理における温度を調整しやすく、また、被処理物の均一性を維持しやすいなど点で好ましい。本実施形態のような搬入室８０又は搬出室９０を有する焼成炉１は、加熱室７０に比べて搬入室８０及び搬出室９０の温度が低くなりやすい。したがって、搬入口１１近傍及び搬出口１２近傍の温度がさらに低くなる。このような場合であっても、搬入室８０又は搬出室９０の底壁１０ｄと、底板２０の底面２０ｂとの間隙（ここでは、流路２３）から噴出される雰囲気ガスによって、反応ガス中に含まれる被処理物に由来する成分が、シャッター４１ａ、４１ｂに付着することを低減することができる。

【0051】

第１置換室６０ａと、第２置換室６０ｂとは、同様の構成とすることができるため、プッシャー３０ａを一例に説明する。図６は、第１置換室６０ａの縦断側面図である。第１置換室６０ａは、第１置換室６０ａと炉体１０とを仕切る炉体側シャッター６１と、第１置換室６０ａと外部とを仕切る外部シャッター６２と、が設けられている。炉体側シャッター６１は、第１置換室６０ａと炉体１０の内部とを区画している。また、外部シャッター６２は、第１置換室６０ａと焼成炉１の外部とを区画している。第１置換室６０ａは、被処理物Ａを搬送するためのガイド部６３を備えていてもよい。この実施形態では、炉体側シャッター６１は、プレート状の断熱部材である。また、炉体側シャッター６１は、断熱プレート４２と、リンクアーム４６により結合されている。これにより、炉体側シャッター６１は、開閉機構４４ａ、４４ｂの駆動装置（図示せず）によって、併せて上下方向にスライドさせることができる。

【0052】

第１置換室６０ａは、焼成炉１内に被処理物Ａを搬入するための機構を備えている。この実施形態では、まずシャッター６２が閉じられた状態で、シャッター６１が開かれる。次に、台板Ｂ２に載置された加熱容器Ｂが、第１置換室６０ａに導入される。第１置換室６０ａに加熱容器Ｂが導入されると外部シャッター６２が閉じられる。そして、第１置換室６０ａ内の雰囲気が調整される。第１置換室６０ａ内の雰囲気が調整された後、炉体側シャッター６１が開かれる。第１置換室６０ａに設けられた搬入プッシャー３５が加熱容器Ｂを押し出すことにより、加熱容器Ｂが焼成炉１内に搬入される。こうすることで、焼成炉１の内部と外部との雰囲気を分けることができ、炉体１０内の被処理物Ａへの外気による影響を抑制することができる。

【0053】

上述した実施形態では、焼成炉１は、置換室６０を有している。置換室６０内では、炉体１０と比較して内部の温度が低いため、反応ガスに含まれる成分が固化しやすい。この実施形態では、シャッター４１ａ、４１ｂの開放時において、流路空間Ｐから噴出された雰囲気ガスは、炉体１０の開口部を通って、置換室６０内まで徐々に上昇しながら進む。そのため、炉体１０と置換室６０とを仕切るガスカーテン（ガスバリア）を形成する。これにより、炉体１０内から置換室６０内へ流入する反応ガスを少なくすることができる。置換室６０内において、反応ガスに含まれる成分が、置換室６０内に付着する量を少なくすることができる。

【0054】

以上、ここで開示される発明の詳細な説明を行ったが、これらは例示にすぎず、請求の
範囲を限定するものではない。また、ここでの開示は、種々変更でき、特段の問題が生じ
ない限りにおいて、各構成要素やここで言及された各処理は適宜に省略され、または、適
宜に組み合わされうる。

【0055】

なお、本明細書は以下の項１～５を含んでいる。以下の項１～５は、上記した実施形態には限定されない。

【0056】

項１：被処理物を加熱処理するためのトンネル状の焼成空間を有する加熱室と、前記加熱室の第１側に設けられた搬入口と、前記加熱室の第２側に設けられた搬出口と、を備える炉体と、前記炉体の底壁を覆うように焼成空間に設けられた底板と、前記搬入口を開閉する第１シャッターと、前記搬出口を開閉する第２シャッターと、を有し、前記炉体の底壁は、前記搬入口側の端部と前記搬出口側の端部とのうち少なくとも一方の端部に給気口を有し、前記底板の底面と前記炉体の底壁との間隙に、前記給気口から前記底板の端部に至る流路を有する、焼成炉。

【0057】

項２：前記第１シャッター及び／又は第２シャッターの外周縁部には、シール材が設けられている、項１に記載の焼成炉。

【0058】

項３：前記第１シャッター及び／又は第２シャッターのシール材を冷却するための冷却機構が設けられている、項１または項２に記載の焼成炉。

【0059】

項４：前記搬入口には、第１置換室が備えられており、前記搬出口には、第２置換室が備えられている、項１から３のいずれか１項に記載の焼成炉。

【0060】

項５：前記給気口から前記底板の端部に至る流路は、前記底板の底面に設けられた凹みである、項１から４のいずれか１項に記載の焼成炉。

【符号の説明】

【0061】

１ 焼成炉
１０ 炉体
１０ａ 焼成空間
１０ｂ 上壁
１０ｃ１ 側壁
１０ｃ２ 側壁
１０ｄ 底壁
１１ 搬入口
１１ａ 端部
１２ 搬出口
１２ａ 端部
２０ 底板
２０ａ 上面
２０ｂ 底面
２０ｃ 搬入口側端部
２０ｄ 搬出口側端部
２１ 凹部
２２ ガイド部
２３ 流路
２３ａ 凹み
３０ プッシャー
３０ａ プッシャー
３０ｂ プッシャー
３１ プッシャーヘッド
３２ プッシャーロッド
３３ プッシャーシール
３４ アクチュエータ
４１ａ 第１シャッター
４１ｂ 第２シャッター
４４ シール部
４４ａ 外縁フレーム
４４ｂ Ｏリング
４４ａ 第１開閉機構
４４ｂ 第２開閉機構
４５ 受け口
４５ａ 冷媒流路
４６ａ 第１開閉機構
４６ｂ 第２開閉機構
４６ａ１ 四節リンク
４６ａ２ ストッパ
４６ａ３ アクチュエータ
５０ 給気口
５０ａ 給気口
５０ｂ 給気口
５０ｃ 給気口
５０ｄ 給気口
５１ 給気管
５５ 排気口
５６ 排気管
６０ 置換室
６０ａ 第１置換室
６０ｂ 第２置換室
６１ 炉体側シャッター
６２ 外部シャッター
６３ ガイド部
７０ 加熱室
８０ 搬入室
９０ 搬出室
Ａ 被処理物
Ｂ 加熱容器
Ｂ１ 蓋
Ｂ２ 台板
Ｐ 流路空間
W 矢印
Ｘ 搬送方向
Ｙ 搬送方向
Ｚ 搬送方向

【要約】

【課題】被処理物から発生した揮発物質が、焼成炉の扉に付着することを抑制することができる。
【解決手段】ここで開示される焼成炉１は、トンネル状の焼成空間を有する炉体１０と、前記炉体の底壁を覆うように焼成空間１０ａに設けられた底板２０と、を有する。炉体１０は、被処理物が搬入される搬入口１１と、被処理物が搬出される搬出口１２と、被処理物を加熱処理するための加熱室７０と、を備える。前記搬入口１１には、第１シャッター４１ａが設けられている。前記搬出口１２には、第２シャッター４１ｂが設けられている。前記炉体１０の底壁１０ｂは、前記搬入口１１側の端部１１ａと前記搬出口１２側の端部１２ｂとのうち少なくとも一方の端部に給気口５０を有し、前記底板２０の底面２０ｂとの間隙に、前記給気口５０から前記底板２０の端部に至る流路を有する。
【選択図】図６

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】