バッチ式熱処理炉
【課題】熱源の省エネルギ化が可能で、スペース効率が高く、被処理物の搬送効率が高く、設備コストが低く、熱損失が小さいバッチ式熱処理炉を提供することを課題とする。
【解決手段】バッチ式熱処理炉１は、低温被処理物Ｗｆが載置される低温部３００ｆと高温被処理物Ｗｒが載置される高温部３００ｒとを有する載置部３０と、低温部３００ｆと高温部３００ｒとを仕切って載置部３０に立設される仕切部３１と、を有する台車３と、台車３が出入り可能な熱処理室５００を有し、熱処理室５００に台車３が収容されることにより、熱処理室５００に、低温被処理物Ｗｆに熱処理を施す低温室５００ｆと、高温被処理物Ｗｒに熱処理を施す高温室５００ｒと、が仕切部３１を境に区画されるハウジング５と、を備えてなる。低温室５００ｆの熱源と高温室５００ｒの熱源との少なくとも一部は、熱媒体となるガスが流通することにより、共用化される。
【解決手段】バッチ式熱処理炉１は、低温被処理物Ｗｆが載置される低温部３００ｆと高温被処理物Ｗｒが載置される高温部３００ｒとを有する載置部３０と、低温部３００ｆと高温部３００ｒとを仕切って載置部３０に立設される仕切部３１と、を有する台車３と、台車３が出入り可能な熱処理室５００を有し、熱処理室５００に台車３が収容されることにより、熱処理室５００に、低温被処理物Ｗｆに熱処理を施す低温室５００ｆと、高温被処理物Ｗｒに熱処理を施す高温室５００ｒと、が仕切部３１を境に区画されるハウジング５と、を備えてなる。低温室５００ｆの熱源と高温室５００ｒの熱源との少なくとも一部は、熱媒体となるガスが流通することにより、共用化される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱処理温度の異なる二つの被処理物を並行して熱処理可能なバッチ式熱処理炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
陶磁器の製造方法は、素焼き工程と施釉工程と本焼成工程とを有している。素焼き工程においては、成形品を加熱することにより、成形品から不純物（水分やカーボンなど）を除去する。施釉工程においては、素焼き後の成形品の表面に、釉薬の膜を形成する。本焼成工程においては、再び成形品を加熱することにより、成形品を焼成させる。このように、陶磁器は、二回の加熱工程（素焼き工程と本焼成工程）を経て、作製される。しかしながら、従来は、素焼き工程用には素焼き窯が、本焼成工程用には本焼成窯が、それぞれ別々に用いられていた。このため、エネルギ消費量が莫大だった。
【０００３】
この点、特許文献１には、仮焼炉と本焼炉と熱風ダクトとを備える焼成炉装置が開示されている。仮焼炉と本焼炉とは、熱風ダクトを介して、連結されている。セラミックスの成形品は、仮焼炉にて低温で加熱される。この際、成形品中のパラフィンが蒸発する。続いて、成形品は、本焼炉にて高温で加熱される。この際、成形品が焼成される。
【０００４】
本焼炉にて発生する熱風は、熱風ダクトを介して、仮焼炉に導入される。当該熱風は、仮焼炉の熱源として利用される。このため、同文献記載の焼成炉装置によると、仮焼炉の熱源の省エネルギ化を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５２−３６１１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、同文献記載の焼成炉装置によると、二つの被処理物（仮焼用の成形品と本焼用の成形品）に対して、二つの炉（仮焼炉と本焼炉）が必要だった。このため、スペース効率が低かった。また、二つの炉に対して、別個独立に、二つの被処理物を搬入、搬出していた。このため、搬送効率が低かった。
【０００７】
また、熱風ダクトを通過する際の熱風の熱損失が大きかった。また、熱損失を小さくするためには、熱風ダクトの断熱性を確保する必要があった。このため、設備コストが高かった。また、熱風ダクトに設置するファンは、常時１３００℃程度の熱風に曝されていた。このため、ファンの耐熱性を確保する必要があった。したがって、この点においても、設備コストが高かった。
【０００８】
本発明のバッチ式熱処理炉は、上記課題に鑑みて完成されたものである。本発明は、熱源の省エネルギ化が可能で、スペース効率が高く、被処理物の搬送効率が高く、設備コストが低く、熱損失が小さいバッチ式熱処理炉を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）上記課題を解決するため、本発明のバッチ式熱処理炉は、低温被処理物が載置される低温部と該低温被処理物よりも高い温度で熱処理される高温被処理物が載置される高温部とを有する載置部と、該低温部と該高温部とを仕切って該載置部に立設される仕切部と、を有する台車と、該台車が出入り可能な熱処理室を有し、該熱処理室に該台車が収容されることにより、該熱処理室に、該低温被処理物に熱処理を施す低温室と、該高温被処理物に熱処理を施す高温室と、が該仕切部を境に区画されるハウジングと、を備えてなり、該低温室の熱源と該高温室の熱源との少なくとも一部は、熱媒体となるガスが流通することにより、共用化されることを特徴とする（請求項１に対応）。
【００１０】
本発明のバッチ式熱処理炉によると、ガスを媒体として、高温室と低温室との間で、熱を移動させることができる。このため、低温室の余熱を高温室に、あるいは高温室の余熱を低温室に、利用することができる。したがって、熱源の省エネルギ化を図ることができる。
【００１１】
また、本発明のバッチ式熱処理炉によると、熱処理室に台車が収容されることにより、熱処理室に、低温室と高温室とを区画することができる。すなわち、単一の熱処理室を、熱処理温度の異なる二つの熱処理室（低温室と高温室）として用いることができる。このため、熱処理温度の異なる二つの被処理物（低温被処理物と高温被処理物）を並行して熱処理することができる。したがって、本発明のバッチ式熱処理炉は、被処理物ごとに専用炉を用いる場合と比較して、スペース効率が高い。
【００１２】
また、本発明のバッチ式熱処理炉によると、単一の台車により、低温被処理物を低温室に、高温被処理物を高温室に、一度に搬入することができる。また、単一の台車により、低温被処理物を低温室から、高温被処理物を高温室から、一度に搬出することができる。このため、搬送効率が高い。
【００１３】
また、本発明のバッチ式熱処理炉によると、低温室と高温室との間に、敢えて炉外の経路を辿る熱風ダクトを配置する必要がない。このため、設備コストが低い。また、熱損失が小さい。
【００１４】
（１−１）好ましくは、上記（１）の構成において、前記ハウジングは、既設のバッチ式熱処理炉のハウジング（単一の熱処理室を有するハウジング）である構成とする方がよい。本構成によると、既設のバッチ式熱処理炉に、台車および付随設備を追加するだけで、本発明のバッチ式熱処理炉を得ることができる。すなわち、既存の単一の熱処理室に、低温室と高温室とを区画することができる。このため、汎用性が高い。また、既設のハウジングを利用する分、バッチ式熱処理炉の設置コストを削減することができる。
【００１５】
（２）好ましくは、上記（１）の構成において、前記低温室および前記高温室のうち、一方は前記ガスの流れの上流側に配置される上流側室であり、他方は該上流側室よりも下流側に配置される下流側室であり、前記ハウジングは、該下流側室と該ハウジングの外部とを連通するハウジング第一流路を有し、前記載置部は、前記低温部と前記高温部とを連通する台車第一流路を有し、該台車第一流路を介して該上流側室から該下流側室に該ガスを案内し、該ハウジング第一流路を介して該下流側室から該外部に該ガスを案内する構成とする方がよい（請求項２に対応）。
【００１６】
本構成によると、ガスは、上流側室→台車第一流路→下流側室→ハウジング第一流路→外部という経路（以下、適宜、「第一経路」と称す。）を辿って、流通する。すなわち、ガスは、載置部の台車第一流路を介して、つまり仕切部をくぐって、上流側室から下流側室に流通する。下流側室のガスは、ハウジング第一流路を介して、外部に放出される。このように、本構成によると、ガスは、上流側室から、下流側室を経由して、外部に放出される。したがって、上流側室の余熱を下流側室に利用することができる。
【００１７】
（３）好ましくは、上記（２）の構成において、前記載置部は、前記台車第一流路から分岐する台車第二流路を有し、前記ハウジングは、該台車第二流路と前記外部とを連通するハウジング第二流路を有し、該台車第二流路および該ハウジング第二流路を介して該台車第一流路から該外部に前記ガスの少なくとも一部を案内する構成とする方がよい（請求項３に対応）。
【００１８】
本構成によると、ガスは、上記第一経路に加えて、上流側室→台車第一流路→台車第二流路→ハウジング第二流路→外部という経路（以下、適宜、「第二経路」と称す。）を辿って、流通する。すなわち、下流側室を経由する第一経路と、下流側室を迂回する第二経路と、いう二つのガス流通経路が設定される。このため、第一経路だけの場合と比較して、下流側室の熱処理温度を容易に調整することができる。
【００１９】
（４）好ましくは、上記（３）の構成において、前記ハウジングは、前記ハウジング第一流路を流れる前記ガスの流量を調整可能な第一調整部と、前記ハウジング第二流路を流れる該ガスの流量を調整可能な第二調整部と、を有する構成とする方がよい（請求項４に対応）。本構成によると、下流側室に流れ込むガスの流量を調整することができる。このため、下流側室の熱処理温度を緻密に調整することができる。
【００２０】
（５）好ましくは、上記（２）ないし（４）のいずれかの構成において、前記上流側室は前記高温室であり、前記下流側室は前記低温室である構成とする方がよい（請求項５に対応）。本構成によると、高温室が低温室よりも上流側に配置されている。このため、高温のガスを低温室に導入することができる。したがって、低温室を加熱しやすい。
【００２１】
（６）好ましくは、上記（１）ないし（５）のいずれかの構成において、前記低温被処理物は素焼き用陶磁器であり、前記高温被処理物は本焼成用陶磁器であり、該素焼き用陶磁器を素焼きする素焼き工程と、該本焼成用陶磁器を本焼成する本焼成工程と、を並行して行う構成とする方がよい（請求項６に対応）。
【００２２】
陶磁器の製造方法は、素焼き工程と本焼成工程とを有している。素焼き工程においては、成形品を加熱することにより、成形品から不純物（水分やカーボンなど）を除去する。本焼成工程においては、素焼き工程の加熱温度よりも高い加熱温度で当該成形品を加熱することにより、成形品を焼成させる。素焼き工程と本焼成工程とは、順番に行われている。
【００２３】
この点、本構成によると、素焼き工程と本焼成工程とを並行して行うことができる。すなわち、素焼き工程の熱処理と本焼成工程の熱処理との少なくとも一部を、同期して行うことができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によると、熱源の省エネルギ化が可能で、スペース効率が高く、被処理物の搬送効率が高く、設備コストが低く、熱損失が小さいバッチ式熱処理炉を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態となるバッチ式熱処理炉の前後方向断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ方向断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ方向断面図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ方向断面図である。
【図５】図１のＶ−Ｖ方向断面図である。
【図６】同バッチ式熱処理炉の台車の斜視図である。
【図７】同台車の分解斜視図である。
【図８】同バッチ式熱処理炉のハウジングの斜視図である。
【図９】同ハウジングの透過斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明のバッチ式熱処理炉の実施の形態について説明する。
【００２７】
＜構成＞
まず、本実施形態のバッチ式熱処理炉の構成について説明する。図１に、本実施形態のバッチ式熱処理炉の前後方向断面図を示す。図２に、図１のＩＩ−ＩＩ方向断面図を示す。図３に、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ方向断面図を示す。図４に、図１のＩＶ−ＩＶ方向断面図を示す。図５に、図１のＶ−Ｖ方向断面図を示す。図１〜図５に示すように、本実施形態のバッチ式熱処理炉１は、十個の上流側バーナ２ｒと、六個の下流側バーナ２ｆと、台車３と、ハウジング５と、を備えている。
【００２８】
［台車３］
図６に、本実施形態のバッチ式熱処理炉の台車の斜視図を示す。図７に、同台車の分解斜視図を示す。図１〜図７に示すように、台車は、載置部３０と、仕切部３１と、一対の車輪部３２ｆ、３２ｒと、一対の台車遮蔽板３３Ｌ、３３Ｒと、を備えている。
【００２９】
（載置部３０）
図７、図５に示すように、載置部３０は、第一層部３０２と、第二層部３０３と、第三層部３０４と、第四層部３０５と、第五層部３０６と、第六層部３０７と、横梁部３０８と、台車第一流路Ａ１と、台車第二流路Ａ２と、を備えている。
【００３０】
第一層部３０２は、組み合わせられた多数の耐火煉瓦により形成されている。第一層部３０２は、長方形板状を呈している。第一層部３０２は、低温部３００ｆと、高温部３００ｒと、六個の下流側縦孔３０２ｆと、十五個の上流側縦孔３０２ｒと、を備えている。低温部３００ｆは、第一層部３０２の上面に配置されている。低温部３００ｆは、後述する仕切部３１の前方に配置されている。低温部３００ｆには、素焼き用陶磁器Ｗｆが載置されている。高温部３００ｒは、第一層部３０２の上面に配置されている。高温部３００ｒは、後述する仕切部３１の後方に配置されている。高温部３００ｒには、本焼成用陶磁器Ｗｒが載置されている。六個の下流側縦孔３０２ｆは、低温部３００ｆに配置されている。六個の下流側縦孔３０２ｆは、第一層部３０２を上下方向に貫通している。十五個の上流側縦孔３０２ｒは、高温部３００ｒに配置されている。十五個の上流側縦孔３０２ｒは、第一層部３０２を上下方向に貫通している。
【００３１】
第二層部３０３は、組み合わせられた多数の耐火断熱煉瓦により形成されている。第二層部３０３は、第一層部３０２の下方に積層されている。第二層部３０３は、枠材部３０３ａと、六個の角材部３０３ｂと、を備えている。枠材部３０３ａは、前方に開口する「Ｃ」字状を呈している。六個の角材部３０３ｂは、枠材部３０３ａの内側に配置されている。六個の角材部３０３ｂは、三個ずつ、左右方向二列に並んで配置されている。各列は、前後方向に延在している。枠材部３０３ａおよび六個の角材部３０３ｂは、互いに所定間隔ずつ離間して配置されている。
【００３２】
第三層部３０４は、組み合わせられた多数の耐火断熱煉瓦により形成されている。第三層部３０４は、第二層部３０３の下方に積層されている。第三層部３０４は、一対の長尺角材部３０４ａと、六個の角材部３０４ｂと、を備えている。一対の長尺角材部３０４ａは、枠材部３０３ａの左右両縁に沿って配置されている。六個の角材部３０４ｂは、一対の長尺角材部３０４ａの間に配置されている。六個の角材部３０４ｂは、三個ずつ、左右方向二列に並んで配置されている。各列は、前後方向に延在している。一対の長尺角材部３０４ａおよび六個の角材部３０４ｂは、互いに所定間隔ずつ離間して配置されている。
【００３３】
第四層部３０５は、組み合わせられた多数の耐火断熱煉瓦により形成されている。第四層部３０５は、第三層部３０４の下方に積層されている。第四層部３０５は、一対の長尺角材部３０５ａと、六個の角材部３０５ｂと、を備えている。一対の長尺角材部３０５ａは、一対の長尺角材部３０４ａに沿って配置されている。六個の角材部３０５ｂは、一対の長尺角材部３０５ａの間に配置されている。六個の角材部３０５ｂは、三個ずつ、左右方向二列に並んで配置されている。各列は、前後方向に延在している。一対の長尺角材部３０５ａおよび六個の角材部３０５ｂは、互いに所定間隔ずつ離間して配置されている。
【００３４】
第五層部３０６は、鋼製であって長方形板状を呈している。第五層部３０６は、第四層部３０５の下方に積層されている。第二層部３０３、第三層部３０４、第四層部３０５を構成する各部材の配置により、第一層部３０２と第五層部３０６との間には、図５に点線で示すように、隙間３０９が区画されている。隙間３０９を介して、六個の下流側縦孔３０２ｆと十五個の上流側縦孔３０２ｒとは、連通している。隙間３０９は、前方に開口している。図７に示すように、第六層部３０７は、鋼製であって長方形板状を呈している。第六層部３０７は、第五層部３０６の下方に積層されている。
【００３５】
横梁部３０８は、耐火断熱煉瓦製であって、左右方向に延びる角柱状を呈している。図１に示すように、横梁部３０８は、第五層部３０６の後縁上面と、第二層部３０３の後縁下面との間に介装されている。
【００３６】
図１、図５に示すように、台車第一流路Ａ１は、十五個の上流側縦孔３０２ｒと、隙間３０９の一部（最前列の下流側縦孔３０２ｆよりも後方部分）と、六個の下流側縦孔３０２ｆと、により形成されている。台車第二流路Ａ２は、隙間３０９の残部（最前列の下流側縦孔３０２ｆよりも前方部分）に形成されている。
【００３７】
（仕切部３１）
図３、図６、図７に示すように、仕切部３１は、長方形板状を呈している。仕切部３１は、組み合わせられた多数の耐火断熱煉瓦により形成されている。仕切部３１は、第一層部３０２の上面に、立設されている。前述したように、仕切部３１の前方には低温部３００ｆが配置されている。また、仕切部３１の後方には高温部３００ｒが配置されている。
【００３８】
（車輪部３２ｆ、３２ｒ）
図３、図７に示すように、車輪部３２ｆは、回転可能な左右一対の車輪を備えている。車輪部３２ｆは、第六層部３０７の下面前方に配置されている。車輪部３２ｒは、回転可能な左右一対の車輪を備えている。車輪部３２ｒは、第六層部３０７の下面後方に配置されている。車輪部３２ｆ、３２ｒにより、台車３は前後方向に移動可能である。
【００３９】
（台車遮蔽板３３Ｌ、３３Ｒ）
図３、図７に示すように、台車遮蔽板３３Ｌは、長方形板状を呈している。台車遮蔽板３３Ｌは、第六層部３０７の下面から突設されている。台車遮蔽板３３Ｌは、車輪部３２ｆ、３２ｒの左方に配置されている。台車遮蔽板３３Ｒは、長方形板状を呈している。台車遮蔽板３３Ｒは、第六層部３０７の下面から突設されている。台車遮蔽板３３Ｒは、車輪部３２ｆ、３２ｒの右方に配置されている。
【００４０】
［ハウジング５］
図８に、本実施形態のバッチ式熱処理炉のハウジングの斜視図を示す。図９に、同ハウジングの透過斜視図を示す。図１〜図５、図８、図９に示すように、ハウジング５は、外壁部５７と、断熱壁部５８と、熱処理部５０と、煙道部５１と、煙突部５２と、一対のハウジング遮蔽板５３Ｌ、５３Ｒと、レール５４と、基部５５と、扉部５６と、ハウジング第一流路ａ１と、ハウジング第二流路ａ２と、第一ダンパｂ１と、第二ダンパｂ２と、を備えている。第一ダンパｂ１は、本発明の第一調整部に含まれる。第二ダンパｂ２は、本発明の第二調整部に含まれる。
【００４１】
（外壁部５７、断熱壁部５８）
外壁部５７は、複数の鋼板により形成されている。断熱壁部５８は、組み合わせられた多数の耐火断熱煉瓦により形成されている。断熱壁部５８の大半は、内張り状に外壁部５７の内面に固定されている。これら外壁部５７、断熱壁部５８により、ハウジング５の外殻が形成される。
【００４２】
（熱処理部５０）
図１に示すように、熱処理部５０は、外壁部５７と断熱壁部５８とにより形成されている。熱処理部５０は、角筒状を呈している。図１、図３、図５、図９に示すように、熱処理部５０は、熱処理室５００と、一対の側柱部５０１Ｌ、５０１Ｒと、を備えている。熱処理室５００は、熱処理部５０の内部に区画されている。左方の側柱部５０１Ｌは、熱処理室５００の左面の前後方向中央よりもやや前寄りに配置されている。右方の側柱部５０１Ｒは、熱処理室５００の右面の前後方向中央よりもやや前寄りに配置されている。一対の側柱部５０１Ｌ、５０１Ｒは、左右方向に対向している。
【００４３】
図３、図５に示すように、熱処理室５００に台車３が収容されると、台車３の仕切部３１が、ちょうど一対の側柱部５０１Ｌ、５０１Ｒの間に配置される。このため、仕切部３１により、熱処理室５００に、上流側室（高温室）５００ｒと下流側室（低温室）５００ｆとが区画される。図１に示すように、上流側室５００ｒと下流側室５００ｆとは、台車第一流路Ａ１により連通している。上流側室５００ｒの容積は、１．５ｍ３である。下流側室５００ｆの容積は、０．７５ｍ３である。
【００４４】
（煙道部５１）
煙道部５１は、外壁部５７と断熱壁部５８とにより形成されている。図８に示すように、煙道部５１は、上方から見て、前方に突出する「凸」字状を呈している。煙道部５１は、スリット部５９ａを介して、熱処理部５０の前方に配置されている。図１、図９（ハッチング部分）に示すように、煙道部５１は、縦孔５１０と、第一横孔５１１と、第二横孔５１２と、第三横孔５１３と、を備えている。縦孔５１０は、煙道部５１の左右方向中央部分に配置されている。縦孔５１０は、上下方向に延在している。縦孔５１０は、上方に開口している。第一横孔５１１は、前後方向に延在している。第一横孔５１１は、縦孔５１０の上部から後方に延在している。第一横孔５１１は、下流側室５００ｆの前面上部に開口している。第二横孔５１２は、前後方向に延在している。第二横孔５１２は、縦孔５１０の下部から後方に延在している。第二横孔５１２は、下流側室５００ｆよりも下方において開口している。第二横孔５１２は、台車第二流路Ａ２に繋がっている。第三横孔５１３は、前後方向に延在している。第三横孔５１３は、縦孔５１０の上部から前方に延在している。第三横孔５１３は、ハウジング５の外部に開口している。
【００４５】
（煙突部５２）
図１、図８、図９に示すように、煙突部５２は、角錘部５２０と、円筒部５２１と、を備えている。角錘部５２０は、鋼製であって四角錐筒状を呈している。角錘部５２０は、煙道部５１の上方に配置されている。角錘部５２０は、縦孔５１０の開口を覆っている。円筒部５２１は、鋼製である。円筒部５２１は、角錘部５２０の上方に連なっている。円筒部５２１の上端は、ハウジング５の外部に開口している。
【００４６】
（ハウジング第一流路ａ１、ハウジング第二流路ａ２）
図１に示すように、ハウジング第一流路ａ１は、第一横孔５１１と、縦孔５１０の一部（第一横孔５１１よりも上方部分）と、煙突部５２と、により形成されている。ハウジング第二流路ａ２は、第二横孔５１２と、縦孔５１０の一部（第二横孔５１２よりも上方部分）と、煙突部５２と、により形成されている。
【００４７】
（第一ダンパｂ１、第二ダンパｂ２）
第一ダンパｂ１は、セラミックファイバーボード製であって長方形板状を呈している。図１に示すように、熱処理部５０と煙道部５１との間には、スリット部５９ａを渡る架橋部５９ｂが架設されている。架橋部５９ｂの内部には、第一横孔５１１が区画されている。第一ダンパｂ１は、架橋部５９ｂの上方に配置されている。第一ダンパｂ１を上下動させることにより、第一横孔５１１つまりハウジング第一流路ａ１の流路断面積を調整することができる。このため、ハウジング第一流路ａ１を流れる燃焼ガスＧの流量を調整することができる。
【００４８】
第二ダンパｂ２は、セラミックファイバーボード製であって長方形板状を呈している。図１に示すように、第二ダンパｂ２は、煙道部５１の前方に配置されている。第二ダンパｂ２を前後動させることにより、縦孔５１０における第一横孔５１１分岐部分よりも上流側の部分、つまりハウジング第二流路ａ２の流路断面積を調整することができる。このため、ハウジング第二流路ａ２を流れる燃焼ガスＧの流量を調整することができる。
【００４９】
（基部５５、レール５４）
基部５５は、鋼製であって、前後方向に延びる長方形板状を呈している。図１〜図４に示すように、基部５５は、外壁部５７の底板の上方に積層されている。図９に示すように、バッチ式熱処理炉１の外部であって、基部５５の後方には、外部基部９０が連なっている。
【００５０】
レール５４は、基部５５に敷設されている。レール５４は、前後方向に延在している。バッチ式熱処理炉１の外部であって、レール５４の後方には、外部レール９１が連なっている。外部レール９１は、外部基部９０に敷設されている。
【００５１】
台車３の一対の車輪部３２ｆ、３２ｒは、レール５４および外部レール９１に沿って、前後方向に移動可能である。このため、台車３は、熱処理室５００に対して、後方から出入り可能である。
【００５２】
（ハウジング遮蔽板５３Ｌ、５３Ｒ）
図１〜図３、図９に示すように、ハウジング遮蔽板５３Ｌは、長方形板状を呈している。ハウジング遮蔽板５３Ｌは、基部５５から立設されている。ハウジング遮蔽板５３Ｌは、台車遮蔽板３３Ｌと車輪部３２ｆ、３２ｒとの間に介装されている。ハウジング遮蔽板５３Ｒは、長方形板状を呈している。ハウジング遮蔽板５３Ｒは、基部５５から立設されている。ハウジング遮蔽板５３Ｒは、台車遮蔽板３３Ｒと車輪部３２ｆ、３２ｒとの間に介装されている。
【００５３】
（扉部５６）
図５、図８に示すように、扉部５６は、後壁部５６０と断熱壁部５６１とを備えている。扉部５６は、熱処理部５０の後壁の開口部５００ａを、開閉可能に覆っている。後壁部５６０は、鋼製であって長方形板状を呈している。断熱壁部５６１は、組み合わせられた多数の耐火断熱煉瓦により形成されている。断熱壁部５６１は、後壁部５６０の前面に配置されている。扉部５６は、熱処理室５００に台車３を出し入れする際に開かれる。
【００５４】
［上流側バーナ２ｒ、下流側バーナ２ｆ］
図２、図５、図９に示すように、上流側バーナ２ｒは、上方に開口している。上流側バーナ２ｒは、上流側室５００ｒおよび下流側室５００ｆの熱源である。上流側バーナ２ｒからは、燃焼ガスＧが供給される。上流側バーナ２ｒは、合計十個配置されている。このうち五個の上流側バーナ２ｒは、上流側室５００ｒの左面に沿って配置されている。残りの五個の上流側バーナ２ｒは、上流側室５００ｒの右面に沿って配置されている。
【００５５】
下流側バーナ２ｆは、上方に開口している。下流側バーナ２ｆは、下流側室５００ｆの熱源である。下流側バーナ２ｆからは、燃焼ガスＧが供給される。下流側バーナ２ｆは、合計六個配置されている。このうち三個の下流側バーナ２ｆは、下流側室５００ｆの左面に沿って配置されている。残りの三個の下流側バーナ２ｆは、下流側室５００ｆの右面に沿って配置されている。
【００５６】
＜バッチ式熱処理炉の動き＞
次に、熱処理を行う際の本実施形態のバッチ式熱処理炉１の動きについて説明する。まず、炉外において、台車３の低温部３００ｆに素焼き用陶磁器Ｗｆを搭載する。並びに、台車３の高温部３００ｒに本焼成用陶磁器Ｗｒを搭載する。次に、扉部５６を開き、開口部５００ａを介して、台車３を熱処理室５００に収容する。続いて、扉部５６を閉じる。台車３の仕切部３１は、一対の側柱部５０１Ｌ、５０１Ｒの間に配置される。このため、仕切部３１により、熱処理室５００に下流側室５００ｆと上流側室５００ｒとが区画される。下流側室５００ｆには、素焼き用陶磁器Ｗｆが収容される。上流側室５００ｒには、本焼成用陶磁器Ｗｒが収容される。
【００５７】
それから、上流側バーナ２ｒに点火する。上流側バーナ２ｒからは、高温の燃焼ガスＧが噴射される。上流側室５００ｒでは、当該燃焼ガスＧを用いて本焼成工程を行う。具体的には、燃焼ガスＧにより、上流側室５００ｒの温度を、１３００℃まで昇温させる。なお、昇温速度は８０℃／時である。また、昇温時間は１６時間である。続いて、上流側室５００ｒの温度を、１３００℃のまま、３時間保持する。そして、冷却する。このようにして、本焼成用陶磁器Ｗｒを焼成させる。
【００５８】
また、下流側室５００ｆでは、当該燃焼ガスＧを用いて、本焼成工程に並行して、素焼き工程を行う。上流側室５００ｒの燃焼ガスＧは、台車第一流路Ａ１を経由して、下流側室５００ｆに流れ込む。当該燃焼ガスＧにより、下流側室５００ｆの温度を、９００℃まで昇温させる。なお、昇温速度は５０℃／時である。また、昇温時間は１８時間である。続いて、下流側室５００ｆの温度を、９００℃のまま、１時間保持する。そして、冷却する。このようにして、素焼き用陶磁器Ｗｆから水分やカーボンなどの不純物を除去する。
【００５９】
最後に、扉部５６を開け、台車３を熱処理室５００から退出させる。そして、本焼成工程後の本焼成用陶磁器Ｗｒを回収する。並びに、素焼き工程後の素焼き用陶磁器Ｗｆを回収する。なお、次回のバッチにおいては、素焼き工程後の素焼き用陶磁器Ｗｆの表面を釉薬で覆ったものが、本焼成用陶磁器Ｗｒとして、上流側室５００ｒに搬入される。
【００６０】
＜下流側室の熱処理温度の調整方法＞
次に、下流側室５００ｆの熱処理温度の調整方法について説明する。上述したように、熱処理を行う場合は、下流側室５００ｆの熱処理温度を、所定の温度パターンで変化させる必要がある。
【００６１】
下流側室５００ｆの熱処理温度は、下流側室５００ｆに配置した温度計（図略、例えば熱電対など）により検出される。下流側室５００ｆの熱処理温度は、燃焼ガスＧの流量により調整される。下流側室５００ｆの熱処理温度を上げたい場合、あるいは下げたくない場合は、第二ダンパｂ２の開度を小さくする。すなわち、台車第二流路Ａ２およびハウジング第二流路ａ２を流れる燃焼ガスＧの流量を小さくする。並びに、第一ダンパｂ１の開度を大きくする。すなわち、台車第一流路Ａ１およびハウジング第一流路ａ１を流れる燃焼ガスＧの流量を大きくする。こうすることにより、大量の燃焼ガスＧを下流側室５００ｆに供給することができる。このため、下流側室５００ｆの熱処理温度を上げることができる。あるいは、下流側室５００ｆの熱処理温度が下がるのを、抑制することができる。
【００６２】
また、下流側バーナ２ｆに点火し、下流側バーナ２ｆから燃焼ガスＧを供給することによっても、下流側室５００ｆの熱処理温度を上げることができる。あるいは、下流側室５００ｆの熱処理温度が下がるのを、抑制することができる。
【００６３】
下流側室５００ｆの熱処理温度を下げたい場合、あるいは上げたくない場合は、第二ダンパｂ２の開度を大きくする。すなわち、台車第二流路Ａ２およびハウジング第二流路ａ２を流れる燃焼ガスＧの流量を大きくする。並びに、第一ダンパｂ１の開度を小さくする。すなわち、台車第一流路Ａ１およびハウジング第一流路ａ１を流れる燃焼ガスＧの流量を小さくする。こうすることにより、燃焼ガスＧが下流側室５００ｆに流れ込むのを抑制することができる。このため、下流側室５００ｆの熱処理温度を下げることができる。あるいは、下流側室５００ｆの熱処理温度が上がるのを、抑制することができる。
【００６４】
また、下流側バーナ２ｆから外気を導入することによっても、下流側室５００ｆの熱処理温度を下げることができる。あるいは、下流側室５００ｆの熱処理温度が上がるのを、抑制することができる。
【００６５】
＜作用効果＞
次に、本実施形態のバッチ式熱処理炉１の作用効果について説明する。本実施形態のバッチ式熱処理炉１によると、熱処理室５００に台車３が収容されることにより、熱処理室５００に、下流側室（低温室）５００ｆと上流側室（高温室）５００ｒとを区画することができる。すなわち、単一の熱処理室５００を、熱処理温度の異なる二つの熱処理室（下流側室５００ｆと上流側室５００ｒ）として用いることができる。このため、熱処理温度の異なる二つの被処理物（素焼き用陶磁器Ｗｆと本焼成用陶磁器Ｗｒ）を並行して熱処理することができる。したがって、本実施形態のバッチ式熱処理炉１は、素焼き窯と本焼成窯とを併用する場合と比較して、スペース効率が高い。
【００６６】
また、本実施形態のバッチ式熱処理炉１によると、単一の台車３により、素焼き用陶磁器Ｗｆを下流側室５００ｆに、本焼成用陶磁器Ｗｒを上流側室５００ｒに、一度に搬入することができる。また、単一の台車３により、素焼き用陶磁器Ｗｆを下流側室５００ｆから、本焼成用陶磁器Ｗｒを上流側室５００ｒから、一度に搬出することができる。このため、搬送効率が高い。
【００６７】
また、本実施形態のバッチ式熱処理炉１によると、ハウジング５として、既設のバッチ式熱処理炉のハウジング（単一の熱処理室５００を有するハウジング）を転用している（ちなみに、図５、図９に示すように、前から数えて四つ目のバーナは、側柱部５０１Ｌ、５０１Ｒにより塞がれている。）。このため、既設のバッチ式熱処理炉に、台車３および付随設備（例えば、側柱部５０１Ｌ、５０１Ｒ、レール５４など）を追加するだけで、本実施形態のバッチ式熱処理炉１を得ることができる。すなわち、既存の単一の熱処理室５００に、下流側室５００ｆと上流側室５００ｒとを区画することができる。このため、汎用性が高い。また、既設のハウジングを利用する分、バッチ式熱処理炉１の設置コストを削減することができる。
【００６８】
また、本実施形態のバッチ式熱処理炉１によると、燃焼ガスＧは、上流側室５００ｒ→台車第一流路Ａ１→下流側室５００ｆ→ハウジング第一流路ａ１→外部という第一経路を辿って、流通する。このため、上流側室５００ｒの余熱を下流側室５００ｆに利用することができる。したがって、下流側バーナ２ｆの省エネルギ化を図ることができる。特に、上流側室５００ｒの熱処理温度と、下流側室５００ｆの熱処理温度と、の間の温度差が大きい場合は、省エネルギ化の効果が顕著になる。また、下流側バーナ２ｆの使用頻度が減る分、二酸化炭素の発生量を削減することができる。このため、環境保護性に優れている。
【００６９】
また、本実施形態のバッチ式熱処理炉１によると、下流側室５００ｆと上流側室５００ｒとの間に、敢えて炉外の経路を辿る熱風ダクトを配置する必要がない。このため、設備コストが低い。また、熱損失が小さい。
【００７０】
また、本実施形態のバッチ式熱処理炉１によると、燃焼ガスＧは、上記第一経路に加えて、上流側室５００ｒ→台車第一流路Ａ１→台車第二流路Ａ２→ハウジング第二流路ａ２→外部という第二経路を辿って、流通する。すなわち、下流側室５００ｆを経由する第一経路と、下流側室５００ｆを迂回する第二経路と、いう二つのガス流通経路が設定される。このため、第一経路だけの場合と比較して、下流側室５００ｆの熱処理温度を容易に調整することができる。
【００７１】
また、本実施形態のバッチ式熱処理炉１によると、第一ダンパｂ１、第二ダンパｂ２により、下流側室５００ｆに流れ込む燃焼ガスＧの流量を調整することができる。このため、下流側室５００ｆの熱処理温度を緻密に調整することができる。また、第一ダンパｂ１、第二ダンパｂ２により、上流側室５００ｒの雰囲気（本焼成工程の焼成雰囲気）を調整することができる。
【００７２】
また、本実施形態のバッチ式熱処理炉１によると、上流側室５００ｒが高温室に、下流側室５００ｆが低温室に、それぞれ相当する。このため、高温の燃焼ガスＧを低温室に導入することができる。したがって、低温室を加熱しやすい。
【００７３】
また、本実施形態のバッチ式熱処理炉１によると、素焼き工程と本焼成工程とを並行して行うことができる。すなわち、素焼き工程の熱処理と本焼成工程の熱処理とを、同期して行うことができる。
【００７４】
また、本実施形態のバッチ式熱処理炉１によると、素焼き工程に要する時間と、本焼成工程に要する時間と、が一致している。このため、双方の工程に要する時間が一致していない場合と比較して、工程完了後の被処理物を、工程未完了の被処理物のために、熱処理室５００内で待機させる必要がない。
【００７５】
また、本実施形態のバッチ式熱処理炉１によると、図２に示すように、載置部３０の左右両面と、載置部３０の左右方向両側の断熱壁部５８と、の間には、ジグザグ状の隙間（いわゆるラビリンスシール）が区画されている。並びに、載置部３０の下面と基部５５の上面との間には、台車遮蔽板３３Ｌ、３３Ｒとハウジング遮蔽板５３Ｌ、５３Ｒとにより、ジグザグ状の隙間（いわゆるラビリンスシール）が区画されている。このため、熱処理室５００から車輪部３２ｆ、３２ｒまでの距離を冗長化することができる。したがって、車輪部３２ｆ、３２ｒに熱処理室５００からの熱が伝わりにくい。
【００７６】
また、素焼き用陶磁器Ｗｆは、表面に何も処理が施されていない。このため、低温部３００ｆに積み重ねて配置することができる。これに対して、本焼成用陶磁器Ｗｒは、表面に釉薬の膜が形成されている。本焼成用陶磁器Ｗｒを高温部３００ｒに積み重ねて配置すると、重なり合う本焼成用陶磁器Ｗｒ同士が融結するおそれがある。このため、高温部３００ｒに積み重ねて配置することができない。この点、本実施形態のバッチ式熱処理炉１によると、本焼成工程用の上流側室５００ｒの容積が、１．５ｍ３に設定されている。一方、素焼き工程用の下流側室５００ｆの容積が、０．７５ｍ３に設定されている。すなわち、上流側室５００ｒの容積は、下流側室５００ｆの容積の二倍である。このため、本焼成用陶磁器Ｗｒを高温部３００ｒに密に配置する必要がない。したがって、隣り合う本焼成用陶磁器Ｗｒ同士が融結するおそれが小さい。
【００７７】
また、本実施形態のバッチ式熱処理炉１によると、図１に示すように、第三横孔５１３が配置されている。このため、縦孔５１０に外気を導入することができる。したがって、煙突部５２から外部に排出される燃焼ガスＧの温度を、下げることができる。また、高温の燃焼ガスＧにより、煙突部５２が過熱されるのを、抑制することができる。このため、煙突部５２を保護することができる。
【００７８】
また、本実施形態のバッチ式熱処理炉１によると、ハウジング第一流路ａ１つまり第一横孔５１１は、下流側室５００ｆの上部に開口している。一方、台車第一流路Ａ１つまり下流側縦孔３０２ｆは、下流側室５００ｆの下部に開口している。このため、素焼き用陶磁器Ｗｆに、まんべんなく燃焼ガスＧを行き渡らせることができる。また、高温の燃焼ガスＧは密度が小さいため、上昇しやすい。このため、下流側室５００ｆの下部に台車第一流路Ａ１の出口を、上部にハウジング第一流路ａ１の入口を、それぞれ設けると、燃焼ガスＧが流動しやすい。
【００７９】
＜その他＞
以上、本発明のバッチ式熱処理炉１の実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である
例えば、下流側室５００ｆの熱処理温度を調整するために、ハウジング５に、下流側室５００ｆと外部とを連通する外気導入管を配置してもよい。こうすると、外気導入管から外気を導入することにより、下流側室５００ｆの熱処理温度を下げることができる。あるいは、下流側室５００ｆの熱処理温度が上がるのを、抑制することができる。また、ハウジング５に、上流側室５００ｒと外部とを連通する外気導入管を配置してもよい。また、上流側バーナ２ｒから外気を導入してもよい。
【００８０】
また、上記実施形態においては、本焼成工程の熱処理時間と素焼き工程の熱処理時間とを一致させたが、これらの熱処理時間を一致させなくてもよい。また、上記実施形態においては、高温室を上流側室５００ｒに、低温室を下流側室５００ｆに、それぞれ対応させたが、高温室を下流側室５００ｆに、低温室を上流側室５００ｒに、それぞれ対応させてもよい。この場合は、下流側バーナ２ｆを追い炊きすることにより、高温室の熱処理温度を確保すればよい。
【００８１】
また、上記実施形態においては、熱処理の熱源として上流側バーナ２ｒ、下流側バーナ２ｆを用いたが、熱源として電気ヒータなどを用いてもよい。この場合は、熱源により加熱された上流側室５００ｒの雰囲気ガスが、本発明のガスに相当する。
【００８２】
また、熱処理室５００の雰囲気も特に限定しない。被処理物の種類に応じて、酸化雰囲気、還元雰囲気（Ｈ２ガスなど）、不活性雰囲気（Ａｒ、Ｈｅなど）とすればよい。好ましくは、酸化雰囲気、不活性雰囲気とする方がよい。その理由は、還元雰囲気の場合、上流側室５００ｒで燃え残った未燃ガスが、下流側室５００ｆで燃焼し、下流側室５００ｆの温度が上昇するおそれがあるからである。すなわち、下流側室５００ｆの温度制御が困難になるからである。
【００８３】
また、上記実施形態においては、被処理物として陶磁器を用いたが、電子部品、電池材料、化学材料などを用いてもよい。特に、本発明のバッチ式熱処理炉は、複数段階（三段階以上であってもよい。）の熱処理が必要な被処理物に対して、そのうち二段階の熱処理を並行して施す際に、好適に用いることができる。
【００８４】
また、上記実施形態においては、第一調整部として第一ダンパｂ１を、第二調整部として第二ダンパｂ２を、それぞれ用いたが、第一調整部、第二調整部として、バルブを用いてもよい。
【符号の説明】
【００８５】
１：バッチ式熱処理炉、２ｆ：下流側バーナ、２ｒ：上流側バーナ、３：台車、５：ハウジング。
３０：載置部、３１：仕切部、３２ｆ：車輪部、３２ｒ：車輪部、３３Ｌ：台車遮蔽板、３３Ｒ：台車遮蔽板、５０：熱処理部、５１：煙道部、５２：煙突部、５３Ｌ：ハウジング遮蔽板、５３Ｒ：ハウジング遮蔽板、５４：レール、５５：基部、５６：扉部、５７：外壁部、５８：断熱壁部、５９ａ：スリット部、５９ｂ：架橋部、９０：外部基部、９１：外部レール。
３００ｆ：低温部、３００ｒ：高温部、３０２：第一層部、３０２ｆ：下流側縦孔、３０２ｒ：上流側縦孔、３０３：第二層部、３０３ａ：枠材部、３０３ｂ：角材部、３０４：第三層部、３０４ａ：長尺角材部、３０４ｂ：角材部、３０５：第四層部、３０５ａ：長尺角材部、３０５ｂ：角材部、３０６：第五層部、３０７：第六層部、３０８：横梁部、３０９：隙間、５００：熱処理室、５００ａ：開口部、５００ｆ：下流側室（低温室）、５００ｒ：上流側室（高温室）、５０１Ｌ：側柱部、５０１Ｒ：側柱部、５１０：縦孔、５１１：第一横孔、５１２：第二横孔、５１３：第三横孔、５２０：角錘部、５２１：円筒部、５６０：後壁部、５６１：断熱壁部。
Ａ１：台車第一流路、Ａ２：台車第二流路、Ｇ：燃焼ガス（ガス）、Ｗｆ：素焼き用陶磁器、Ｗｒ：本焼成用陶磁器、ａ１：ハウジング第一流路、ａ２：ハウジング第二流路、ｂ１：第一ダンパ（第一調整部）、ｂ２：第二ダンパ（第二調整部）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱処理温度の異なる二つの被処理物を並行して熱処理可能なバッチ式熱処理炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
陶磁器の製造方法は、素焼き工程と施釉工程と本焼成工程とを有している。素焼き工程においては、成形品を加熱することにより、成形品から不純物（水分やカーボンなど）を除去する。施釉工程においては、素焼き後の成形品の表面に、釉薬の膜を形成する。本焼成工程においては、再び成形品を加熱することにより、成形品を焼成させる。このように、陶磁器は、二回の加熱工程（素焼き工程と本焼成工程）を経て、作製される。しかしながら、従来は、素焼き工程用には素焼き窯が、本焼成工程用には本焼成窯が、それぞれ別々に用いられていた。このため、エネルギ消費量が莫大だった。
【０００３】
この点、特許文献１には、仮焼炉と本焼炉と熱風ダクトとを備える焼成炉装置が開示されている。仮焼炉と本焼炉とは、熱風ダクトを介して、連結されている。セラミックスの成形品は、仮焼炉にて低温で加熱される。この際、成形品中のパラフィンが蒸発する。続いて、成形品は、本焼炉にて高温で加熱される。この際、成形品が焼成される。
【０００４】
本焼炉にて発生する熱風は、熱風ダクトを介して、仮焼炉に導入される。当該熱風は、仮焼炉の熱源として利用される。このため、同文献記載の焼成炉装置によると、仮焼炉の熱源の省エネルギ化を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５２−３６１１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、同文献記載の焼成炉装置によると、二つの被処理物（仮焼用の成形品と本焼用の成形品）に対して、二つの炉（仮焼炉と本焼炉）が必要だった。このため、スペース効率が低かった。また、二つの炉に対して、別個独立に、二つの被処理物を搬入、搬出していた。このため、搬送効率が低かった。
【０００７】
また、熱風ダクトを通過する際の熱風の熱損失が大きかった。また、熱損失を小さくするためには、熱風ダクトの断熱性を確保する必要があった。このため、設備コストが高かった。また、熱風ダクトに設置するファンは、常時１３００℃程度の熱風に曝されていた。このため、ファンの耐熱性を確保する必要があった。したがって、この点においても、設備コストが高かった。
【０００８】
本発明のバッチ式熱処理炉は、上記課題に鑑みて完成されたものである。本発明は、熱源の省エネルギ化が可能で、スペース効率が高く、被処理物の搬送効率が高く、設備コストが低く、熱損失が小さいバッチ式熱処理炉を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）上記課題を解決するため、本発明のバッチ式熱処理炉は、低温被処理物が載置される低温部と該低温被処理物よりも高い温度で熱処理される高温被処理物が載置される高温部とを有する載置部と、該低温部と該高温部とを仕切って該載置部に立設される仕切部と、を有する台車と、該台車が出入り可能な熱処理室を有し、該熱処理室に該台車が収容されることにより、該熱処理室に、該低温被処理物に熱処理を施す低温室と、該高温被処理物に熱処理を施す高温室と、が該仕切部を境に区画されるハウジングと、を備えてなり、該低温室の熱源と該高温室の熱源との少なくとも一部は、熱媒体となるガスが流通することにより、共用化されることを特徴とする（請求項１に対応）。
【００１０】
本発明のバッチ式熱処理炉によると、ガスを媒体として、高温室と低温室との間で、熱を移動させることができる。このため、低温室の余熱を高温室に、あるいは高温室の余熱を低温室に、利用することができる。したがって、熱源の省エネルギ化を図ることができる。
【００１１】
また、本発明のバッチ式熱処理炉によると、熱処理室に台車が収容されることにより、熱処理室に、低温室と高温室とを区画することができる。すなわち、単一の熱処理室を、熱処理温度の異なる二つの熱処理室（低温室と高温室）として用いることができる。このため、熱処理温度の異なる二つの被処理物（低温被処理物と高温被処理物）を並行して熱処理することができる。したがって、本発明のバッチ式熱処理炉は、被処理物ごとに専用炉を用いる場合と比較して、スペース効率が高い。
【００１２】
また、本発明のバッチ式熱処理炉によると、単一の台車により、低温被処理物を低温室に、高温被処理物を高温室に、一度に搬入することができる。また、単一の台車により、低温被処理物を低温室から、高温被処理物を高温室から、一度に搬出することができる。このため、搬送効率が高い。
【００１３】
また、本発明のバッチ式熱処理炉によると、低温室と高温室との間に、敢えて炉外の経路を辿る熱風ダクトを配置する必要がない。このため、設備コストが低い。また、熱損失が小さい。
【００１４】
（１−１）好ましくは、上記（１）の構成において、前記ハウジングは、既設のバッチ式熱処理炉のハウジング（単一の熱処理室を有するハウジング）である構成とする方がよい。本構成によると、既設のバッチ式熱処理炉に、台車および付随設備を追加するだけで、本発明のバッチ式熱処理炉を得ることができる。すなわち、既存の単一の熱処理室に、低温室と高温室とを区画することができる。このため、汎用性が高い。また、既設のハウジングを利用する分、バッチ式熱処理炉の設置コストを削減することができる。
【００１５】
（２）好ましくは、上記（１）の構成において、前記低温室および前記高温室のうち、一方は前記ガスの流れの上流側に配置される上流側室であり、他方は該上流側室よりも下流側に配置される下流側室であり、前記ハウジングは、該下流側室と該ハウジングの外部とを連通するハウジング第一流路を有し、前記載置部は、前記低温部と前記高温部とを連通する台車第一流路を有し、該台車第一流路を介して該上流側室から該下流側室に該ガスを案内し、該ハウジング第一流路を介して該下流側室から該外部に該ガスを案内する構成とする方がよい（請求項２に対応）。
【００１６】
本構成によると、ガスは、上流側室→台車第一流路→下流側室→ハウジング第一流路→外部という経路（以下、適宜、「第一経路」と称す。）を辿って、流通する。すなわち、ガスは、載置部の台車第一流路を介して、つまり仕切部をくぐって、上流側室から下流側室に流通する。下流側室のガスは、ハウジング第一流路を介して、外部に放出される。このように、本構成によると、ガスは、上流側室から、下流側室を経由して、外部に放出される。したがって、上流側室の余熱を下流側室に利用することができる。
【００１７】
（３）好ましくは、上記（２）の構成において、前記載置部は、前記台車第一流路から分岐する台車第二流路を有し、前記ハウジングは、該台車第二流路と前記外部とを連通するハウジング第二流路を有し、該台車第二流路および該ハウジング第二流路を介して該台車第一流路から該外部に前記ガスの少なくとも一部を案内する構成とする方がよい（請求項３に対応）。
【００１８】
本構成によると、ガスは、上記第一経路に加えて、上流側室→台車第一流路→台車第二流路→ハウジング第二流路→外部という経路（以下、適宜、「第二経路」と称す。）を辿って、流通する。すなわち、下流側室を経由する第一経路と、下流側室を迂回する第二経路と、いう二つのガス流通経路が設定される。このため、第一経路だけの場合と比較して、下流側室の熱処理温度を容易に調整することができる。
【００１９】
（４）好ましくは、上記（３）の構成において、前記ハウジングは、前記ハウジング第一流路を流れる前記ガスの流量を調整可能な第一調整部と、前記ハウジング第二流路を流れる該ガスの流量を調整可能な第二調整部と、を有する構成とする方がよい（請求項４に対応）。本構成によると、下流側室に流れ込むガスの流量を調整することができる。このため、下流側室の熱処理温度を緻密に調整することができる。
【００２０】
（５）好ましくは、上記（２）ないし（４）のいずれかの構成において、前記上流側室は前記高温室であり、前記下流側室は前記低温室である構成とする方がよい（請求項５に対応）。本構成によると、高温室が低温室よりも上流側に配置されている。このため、高温のガスを低温室に導入することができる。したがって、低温室を加熱しやすい。
【００２１】
（６）好ましくは、上記（１）ないし（５）のいずれかの構成において、前記低温被処理物は素焼き用陶磁器であり、前記高温被処理物は本焼成用陶磁器であり、該素焼き用陶磁器を素焼きする素焼き工程と、該本焼成用陶磁器を本焼成する本焼成工程と、を並行して行う構成とする方がよい（請求項６に対応）。
【００２２】
陶磁器の製造方法は、素焼き工程と本焼成工程とを有している。素焼き工程においては、成形品を加熱することにより、成形品から不純物（水分やカーボンなど）を除去する。本焼成工程においては、素焼き工程の加熱温度よりも高い加熱温度で当該成形品を加熱することにより、成形品を焼成させる。素焼き工程と本焼成工程とは、順番に行われている。
【００２３】
この点、本構成によると、素焼き工程と本焼成工程とを並行して行うことができる。すなわち、素焼き工程の熱処理と本焼成工程の熱処理との少なくとも一部を、同期して行うことができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によると、熱源の省エネルギ化が可能で、スペース効率が高く、被処理物の搬送効率が高く、設備コストが低く、熱損失が小さいバッチ式熱処理炉を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態となるバッチ式熱処理炉の前後方向断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ方向断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ方向断面図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ方向断面図である。
【図５】図１のＶ−Ｖ方向断面図である。
【図６】同バッチ式熱処理炉の台車の斜視図である。
【図７】同台車の分解斜視図である。
【図８】同バッチ式熱処理炉のハウジングの斜視図である。
【図９】同ハウジングの透過斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明のバッチ式熱処理炉の実施の形態について説明する。
【００２７】
＜構成＞
まず、本実施形態のバッチ式熱処理炉の構成について説明する。図１に、本実施形態のバッチ式熱処理炉の前後方向断面図を示す。図２に、図１のＩＩ−ＩＩ方向断面図を示す。図３に、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ方向断面図を示す。図４に、図１のＩＶ−ＩＶ方向断面図を示す。図５に、図１のＶ−Ｖ方向断面図を示す。図１〜図５に示すように、本実施形態のバッチ式熱処理炉１は、十個の上流側バーナ２ｒと、六個の下流側バーナ２ｆと、台車３と、ハウジング５と、を備えている。
【００２８】
［台車３］
図６に、本実施形態のバッチ式熱処理炉の台車の斜視図を示す。図７に、同台車の分解斜視図を示す。図１〜図７に示すように、台車は、載置部３０と、仕切部３１と、一対の車輪部３２ｆ、３２ｒと、一対の台車遮蔽板３３Ｌ、３３Ｒと、を備えている。
【００２９】
（載置部３０）
図７、図５に示すように、載置部３０は、第一層部３０２と、第二層部３０３と、第三層部３０４と、第四層部３０５と、第五層部３０６と、第六層部３０７と、横梁部３０８と、台車第一流路Ａ１と、台車第二流路Ａ２と、を備えている。
【００３０】
第一層部３０２は、組み合わせられた多数の耐火煉瓦により形成されている。第一層部３０２は、長方形板状を呈している。第一層部３０２は、低温部３００ｆと、高温部３００ｒと、六個の下流側縦孔３０２ｆと、十五個の上流側縦孔３０２ｒと、を備えている。低温部３００ｆは、第一層部３０２の上面に配置されている。低温部３００ｆは、後述する仕切部３１の前方に配置されている。低温部３００ｆには、素焼き用陶磁器Ｗｆが載置されている。高温部３００ｒは、第一層部３０２の上面に配置されている。高温部３００ｒは、後述する仕切部３１の後方に配置されている。高温部３００ｒには、本焼成用陶磁器Ｗｒが載置されている。六個の下流側縦孔３０２ｆは、低温部３００ｆに配置されている。六個の下流側縦孔３０２ｆは、第一層部３０２を上下方向に貫通している。十五個の上流側縦孔３０２ｒは、高温部３００ｒに配置されている。十五個の上流側縦孔３０２ｒは、第一層部３０２を上下方向に貫通している。
【００３１】
第二層部３０３は、組み合わせられた多数の耐火断熱煉瓦により形成されている。第二層部３０３は、第一層部３０２の下方に積層されている。第二層部３０３は、枠材部３０３ａと、六個の角材部３０３ｂと、を備えている。枠材部３０３ａは、前方に開口する「Ｃ」字状を呈している。六個の角材部３０３ｂは、枠材部３０３ａの内側に配置されている。六個の角材部３０３ｂは、三個ずつ、左右方向二列に並んで配置されている。各列は、前後方向に延在している。枠材部３０３ａおよび六個の角材部３０３ｂは、互いに所定間隔ずつ離間して配置されている。
【００３２】
第三層部３０４は、組み合わせられた多数の耐火断熱煉瓦により形成されている。第三層部３０４は、第二層部３０３の下方に積層されている。第三層部３０４は、一対の長尺角材部３０４ａと、六個の角材部３０４ｂと、を備えている。一対の長尺角材部３０４ａは、枠材部３０３ａの左右両縁に沿って配置されている。六個の角材部３０４ｂは、一対の長尺角材部３０４ａの間に配置されている。六個の角材部３０４ｂは、三個ずつ、左右方向二列に並んで配置されている。各列は、前後方向に延在している。一対の長尺角材部３０４ａおよび六個の角材部３０４ｂは、互いに所定間隔ずつ離間して配置されている。
【００３３】
第四層部３０５は、組み合わせられた多数の耐火断熱煉瓦により形成されている。第四層部３０５は、第三層部３０４の下方に積層されている。第四層部３０５は、一対の長尺角材部３０５ａと、六個の角材部３０５ｂと、を備えている。一対の長尺角材部３０５ａは、一対の長尺角材部３０４ａに沿って配置されている。六個の角材部３０５ｂは、一対の長尺角材部３０５ａの間に配置されている。六個の角材部３０５ｂは、三個ずつ、左右方向二列に並んで配置されている。各列は、前後方向に延在している。一対の長尺角材部３０５ａおよび六個の角材部３０５ｂは、互いに所定間隔ずつ離間して配置されている。
【００３４】
第五層部３０６は、鋼製であって長方形板状を呈している。第五層部３０６は、第四層部３０５の下方に積層されている。第二層部３０３、第三層部３０４、第四層部３０５を構成する各部材の配置により、第一層部３０２と第五層部３０６との間には、図５に点線で示すように、隙間３０９が区画されている。隙間３０９を介して、六個の下流側縦孔３０２ｆと十五個の上流側縦孔３０２ｒとは、連通している。隙間３０９は、前方に開口している。図７に示すように、第六層部３０７は、鋼製であって長方形板状を呈している。第六層部３０７は、第五層部３０６の下方に積層されている。
【００３５】
横梁部３０８は、耐火断熱煉瓦製であって、左右方向に延びる角柱状を呈している。図１に示すように、横梁部３０８は、第五層部３０６の後縁上面と、第二層部３０３の後縁下面との間に介装されている。
【００３６】
図１、図５に示すように、台車第一流路Ａ１は、十五個の上流側縦孔３０２ｒと、隙間３０９の一部（最前列の下流側縦孔３０２ｆよりも後方部分）と、六個の下流側縦孔３０２ｆと、により形成されている。台車第二流路Ａ２は、隙間３０９の残部（最前列の下流側縦孔３０２ｆよりも前方部分）に形成されている。
【００３７】
（仕切部３１）
図３、図６、図７に示すように、仕切部３１は、長方形板状を呈している。仕切部３１は、組み合わせられた多数の耐火断熱煉瓦により形成されている。仕切部３１は、第一層部３０２の上面に、立設されている。前述したように、仕切部３１の前方には低温部３００ｆが配置されている。また、仕切部３１の後方には高温部３００ｒが配置されている。
【００３８】
（車輪部３２ｆ、３２ｒ）
図３、図７に示すように、車輪部３２ｆは、回転可能な左右一対の車輪を備えている。車輪部３２ｆは、第六層部３０７の下面前方に配置されている。車輪部３２ｒは、回転可能な左右一対の車輪を備えている。車輪部３２ｒは、第六層部３０７の下面後方に配置されている。車輪部３２ｆ、３２ｒにより、台車３は前後方向に移動可能である。
【００３９】
（台車遮蔽板３３Ｌ、３３Ｒ）
図３、図７に示すように、台車遮蔽板３３Ｌは、長方形板状を呈している。台車遮蔽板３３Ｌは、第六層部３０７の下面から突設されている。台車遮蔽板３３Ｌは、車輪部３２ｆ、３２ｒの左方に配置されている。台車遮蔽板３３Ｒは、長方形板状を呈している。台車遮蔽板３３Ｒは、第六層部３０７の下面から突設されている。台車遮蔽板３３Ｒは、車輪部３２ｆ、３２ｒの右方に配置されている。
【００４０】
［ハウジング５］
図８に、本実施形態のバッチ式熱処理炉のハウジングの斜視図を示す。図９に、同ハウジングの透過斜視図を示す。図１〜図５、図８、図９に示すように、ハウジング５は、外壁部５７と、断熱壁部５８と、熱処理部５０と、煙道部５１と、煙突部５２と、一対のハウジング遮蔽板５３Ｌ、５３Ｒと、レール５４と、基部５５と、扉部５６と、ハウジング第一流路ａ１と、ハウジング第二流路ａ２と、第一ダンパｂ１と、第二ダンパｂ２と、を備えている。第一ダンパｂ１は、本発明の第一調整部に含まれる。第二ダンパｂ２は、本発明の第二調整部に含まれる。
【００４１】
（外壁部５７、断熱壁部５８）
外壁部５７は、複数の鋼板により形成されている。断熱壁部５８は、組み合わせられた多数の耐火断熱煉瓦により形成されている。断熱壁部５８の大半は、内張り状に外壁部５７の内面に固定されている。これら外壁部５７、断熱壁部５８により、ハウジング５の外殻が形成される。
【００４２】
（熱処理部５０）
図１に示すように、熱処理部５０は、外壁部５７と断熱壁部５８とにより形成されている。熱処理部５０は、角筒状を呈している。図１、図３、図５、図９に示すように、熱処理部５０は、熱処理室５００と、一対の側柱部５０１Ｌ、５０１Ｒと、を備えている。熱処理室５００は、熱処理部５０の内部に区画されている。左方の側柱部５０１Ｌは、熱処理室５００の左面の前後方向中央よりもやや前寄りに配置されている。右方の側柱部５０１Ｒは、熱処理室５００の右面の前後方向中央よりもやや前寄りに配置されている。一対の側柱部５０１Ｌ、５０１Ｒは、左右方向に対向している。
【００４３】
図３、図５に示すように、熱処理室５００に台車３が収容されると、台車３の仕切部３１が、ちょうど一対の側柱部５０１Ｌ、５０１Ｒの間に配置される。このため、仕切部３１により、熱処理室５００に、上流側室（高温室）５００ｒと下流側室（低温室）５００ｆとが区画される。図１に示すように、上流側室５００ｒと下流側室５００ｆとは、台車第一流路Ａ１により連通している。上流側室５００ｒの容積は、１．５ｍ３である。下流側室５００ｆの容積は、０．７５ｍ３である。
【００４４】
（煙道部５１）
煙道部５１は、外壁部５７と断熱壁部５８とにより形成されている。図８に示すように、煙道部５１は、上方から見て、前方に突出する「凸」字状を呈している。煙道部５１は、スリット部５９ａを介して、熱処理部５０の前方に配置されている。図１、図９（ハッチング部分）に示すように、煙道部５１は、縦孔５１０と、第一横孔５１１と、第二横孔５１２と、第三横孔５１３と、を備えている。縦孔５１０は、煙道部５１の左右方向中央部分に配置されている。縦孔５１０は、上下方向に延在している。縦孔５１０は、上方に開口している。第一横孔５１１は、前後方向に延在している。第一横孔５１１は、縦孔５１０の上部から後方に延在している。第一横孔５１１は、下流側室５００ｆの前面上部に開口している。第二横孔５１２は、前後方向に延在している。第二横孔５１２は、縦孔５１０の下部から後方に延在している。第二横孔５１２は、下流側室５００ｆよりも下方において開口している。第二横孔５１２は、台車第二流路Ａ２に繋がっている。第三横孔５１３は、前後方向に延在している。第三横孔５１３は、縦孔５１０の上部から前方に延在している。第三横孔５１３は、ハウジング５の外部に開口している。
【００４５】
（煙突部５２）
図１、図８、図９に示すように、煙突部５２は、角錘部５２０と、円筒部５２１と、を備えている。角錘部５２０は、鋼製であって四角錐筒状を呈している。角錘部５２０は、煙道部５１の上方に配置されている。角錘部５２０は、縦孔５１０の開口を覆っている。円筒部５２１は、鋼製である。円筒部５２１は、角錘部５２０の上方に連なっている。円筒部５２１の上端は、ハウジング５の外部に開口している。
【００４６】
（ハウジング第一流路ａ１、ハウジング第二流路ａ２）
図１に示すように、ハウジング第一流路ａ１は、第一横孔５１１と、縦孔５１０の一部（第一横孔５１１よりも上方部分）と、煙突部５２と、により形成されている。ハウジング第二流路ａ２は、第二横孔５１２と、縦孔５１０の一部（第二横孔５１２よりも上方部分）と、煙突部５２と、により形成されている。
【００４７】
（第一ダンパｂ１、第二ダンパｂ２）
第一ダンパｂ１は、セラミックファイバーボード製であって長方形板状を呈している。図１に示すように、熱処理部５０と煙道部５１との間には、スリット部５９ａを渡る架橋部５９ｂが架設されている。架橋部５９ｂの内部には、第一横孔５１１が区画されている。第一ダンパｂ１は、架橋部５９ｂの上方に配置されている。第一ダンパｂ１を上下動させることにより、第一横孔５１１つまりハウジング第一流路ａ１の流路断面積を調整することができる。このため、ハウジング第一流路ａ１を流れる燃焼ガスＧの流量を調整することができる。
【００４８】
第二ダンパｂ２は、セラミックファイバーボード製であって長方形板状を呈している。図１に示すように、第二ダンパｂ２は、煙道部５１の前方に配置されている。第二ダンパｂ２を前後動させることにより、縦孔５１０における第一横孔５１１分岐部分よりも上流側の部分、つまりハウジング第二流路ａ２の流路断面積を調整することができる。このため、ハウジング第二流路ａ２を流れる燃焼ガスＧの流量を調整することができる。
【００４９】
（基部５５、レール５４）
基部５５は、鋼製であって、前後方向に延びる長方形板状を呈している。図１〜図４に示すように、基部５５は、外壁部５７の底板の上方に積層されている。図９に示すように、バッチ式熱処理炉１の外部であって、基部５５の後方には、外部基部９０が連なっている。
【００５０】
レール５４は、基部５５に敷設されている。レール５４は、前後方向に延在している。バッチ式熱処理炉１の外部であって、レール５４の後方には、外部レール９１が連なっている。外部レール９１は、外部基部９０に敷設されている。
【００５１】
台車３の一対の車輪部３２ｆ、３２ｒは、レール５４および外部レール９１に沿って、前後方向に移動可能である。このため、台車３は、熱処理室５００に対して、後方から出入り可能である。
【００５２】
（ハウジング遮蔽板５３Ｌ、５３Ｒ）
図１〜図３、図９に示すように、ハウジング遮蔽板５３Ｌは、長方形板状を呈している。ハウジング遮蔽板５３Ｌは、基部５５から立設されている。ハウジング遮蔽板５３Ｌは、台車遮蔽板３３Ｌと車輪部３２ｆ、３２ｒとの間に介装されている。ハウジング遮蔽板５３Ｒは、長方形板状を呈している。ハウジング遮蔽板５３Ｒは、基部５５から立設されている。ハウジング遮蔽板５３Ｒは、台車遮蔽板３３Ｒと車輪部３２ｆ、３２ｒとの間に介装されている。
【００５３】
（扉部５６）
図５、図８に示すように、扉部５６は、後壁部５６０と断熱壁部５６１とを備えている。扉部５６は、熱処理部５０の後壁の開口部５００ａを、開閉可能に覆っている。後壁部５６０は、鋼製であって長方形板状を呈している。断熱壁部５６１は、組み合わせられた多数の耐火断熱煉瓦により形成されている。断熱壁部５６１は、後壁部５６０の前面に配置されている。扉部５６は、熱処理室５００に台車３を出し入れする際に開かれる。
【００５４】
［上流側バーナ２ｒ、下流側バーナ２ｆ］
図２、図５、図９に示すように、上流側バーナ２ｒは、上方に開口している。上流側バーナ２ｒは、上流側室５００ｒおよび下流側室５００ｆの熱源である。上流側バーナ２ｒからは、燃焼ガスＧが供給される。上流側バーナ２ｒは、合計十個配置されている。このうち五個の上流側バーナ２ｒは、上流側室５００ｒの左面に沿って配置されている。残りの五個の上流側バーナ２ｒは、上流側室５００ｒの右面に沿って配置されている。
【００５５】
下流側バーナ２ｆは、上方に開口している。下流側バーナ２ｆは、下流側室５００ｆの熱源である。下流側バーナ２ｆからは、燃焼ガスＧが供給される。下流側バーナ２ｆは、合計六個配置されている。このうち三個の下流側バーナ２ｆは、下流側室５００ｆの左面に沿って配置されている。残りの三個の下流側バーナ２ｆは、下流側室５００ｆの右面に沿って配置されている。
【００５６】
＜バッチ式熱処理炉の動き＞
次に、熱処理を行う際の本実施形態のバッチ式熱処理炉１の動きについて説明する。まず、炉外において、台車３の低温部３００ｆに素焼き用陶磁器Ｗｆを搭載する。並びに、台車３の高温部３００ｒに本焼成用陶磁器Ｗｒを搭載する。次に、扉部５６を開き、開口部５００ａを介して、台車３を熱処理室５００に収容する。続いて、扉部５６を閉じる。台車３の仕切部３１は、一対の側柱部５０１Ｌ、５０１Ｒの間に配置される。このため、仕切部３１により、熱処理室５００に下流側室５００ｆと上流側室５００ｒとが区画される。下流側室５００ｆには、素焼き用陶磁器Ｗｆが収容される。上流側室５００ｒには、本焼成用陶磁器Ｗｒが収容される。
【００５７】
それから、上流側バーナ２ｒに点火する。上流側バーナ２ｒからは、高温の燃焼ガスＧが噴射される。上流側室５００ｒでは、当該燃焼ガスＧを用いて本焼成工程を行う。具体的には、燃焼ガスＧにより、上流側室５００ｒの温度を、１３００℃まで昇温させる。なお、昇温速度は８０℃／時である。また、昇温時間は１６時間である。続いて、上流側室５００ｒの温度を、１３００℃のまま、３時間保持する。そして、冷却する。このようにして、本焼成用陶磁器Ｗｒを焼成させる。
【００５８】
また、下流側室５００ｆでは、当該燃焼ガスＧを用いて、本焼成工程に並行して、素焼き工程を行う。上流側室５００ｒの燃焼ガスＧは、台車第一流路Ａ１を経由して、下流側室５００ｆに流れ込む。当該燃焼ガスＧにより、下流側室５００ｆの温度を、９００℃まで昇温させる。なお、昇温速度は５０℃／時である。また、昇温時間は１８時間である。続いて、下流側室５００ｆの温度を、９００℃のまま、１時間保持する。そして、冷却する。このようにして、素焼き用陶磁器Ｗｆから水分やカーボンなどの不純物を除去する。
【００５９】
最後に、扉部５６を開け、台車３を熱処理室５００から退出させる。そして、本焼成工程後の本焼成用陶磁器Ｗｒを回収する。並びに、素焼き工程後の素焼き用陶磁器Ｗｆを回収する。なお、次回のバッチにおいては、素焼き工程後の素焼き用陶磁器Ｗｆの表面を釉薬で覆ったものが、本焼成用陶磁器Ｗｒとして、上流側室５００ｒに搬入される。
【００６０】
＜下流側室の熱処理温度の調整方法＞
次に、下流側室５００ｆの熱処理温度の調整方法について説明する。上述したように、熱処理を行う場合は、下流側室５００ｆの熱処理温度を、所定の温度パターンで変化させる必要がある。
【００６１】
下流側室５００ｆの熱処理温度は、下流側室５００ｆに配置した温度計（図略、例えば熱電対など）により検出される。下流側室５００ｆの熱処理温度は、燃焼ガスＧの流量により調整される。下流側室５００ｆの熱処理温度を上げたい場合、あるいは下げたくない場合は、第二ダンパｂ２の開度を小さくする。すなわち、台車第二流路Ａ２およびハウジング第二流路ａ２を流れる燃焼ガスＧの流量を小さくする。並びに、第一ダンパｂ１の開度を大きくする。すなわち、台車第一流路Ａ１およびハウジング第一流路ａ１を流れる燃焼ガスＧの流量を大きくする。こうすることにより、大量の燃焼ガスＧを下流側室５００ｆに供給することができる。このため、下流側室５００ｆの熱処理温度を上げることができる。あるいは、下流側室５００ｆの熱処理温度が下がるのを、抑制することができる。
【００６２】
また、下流側バーナ２ｆに点火し、下流側バーナ２ｆから燃焼ガスＧを供給することによっても、下流側室５００ｆの熱処理温度を上げることができる。あるいは、下流側室５００ｆの熱処理温度が下がるのを、抑制することができる。
【００６３】
下流側室５００ｆの熱処理温度を下げたい場合、あるいは上げたくない場合は、第二ダンパｂ２の開度を大きくする。すなわち、台車第二流路Ａ２およびハウジング第二流路ａ２を流れる燃焼ガスＧの流量を大きくする。並びに、第一ダンパｂ１の開度を小さくする。すなわち、台車第一流路Ａ１およびハウジング第一流路ａ１を流れる燃焼ガスＧの流量を小さくする。こうすることにより、燃焼ガスＧが下流側室５００ｆに流れ込むのを抑制することができる。このため、下流側室５００ｆの熱処理温度を下げることができる。あるいは、下流側室５００ｆの熱処理温度が上がるのを、抑制することができる。
【００６４】
また、下流側バーナ２ｆから外気を導入することによっても、下流側室５００ｆの熱処理温度を下げることができる。あるいは、下流側室５００ｆの熱処理温度が上がるのを、抑制することができる。
【００６５】
＜作用効果＞
次に、本実施形態のバッチ式熱処理炉１の作用効果について説明する。本実施形態のバッチ式熱処理炉１によると、熱処理室５００に台車３が収容されることにより、熱処理室５００に、下流側室（低温室）５００ｆと上流側室（高温室）５００ｒとを区画することができる。すなわち、単一の熱処理室５００を、熱処理温度の異なる二つの熱処理室（下流側室５００ｆと上流側室５００ｒ）として用いることができる。このため、熱処理温度の異なる二つの被処理物（素焼き用陶磁器Ｗｆと本焼成用陶磁器Ｗｒ）を並行して熱処理することができる。したがって、本実施形態のバッチ式熱処理炉１は、素焼き窯と本焼成窯とを併用する場合と比較して、スペース効率が高い。
【００６６】
また、本実施形態のバッチ式熱処理炉１によると、単一の台車３により、素焼き用陶磁器Ｗｆを下流側室５００ｆに、本焼成用陶磁器Ｗｒを上流側室５００ｒに、一度に搬入することができる。また、単一の台車３により、素焼き用陶磁器Ｗｆを下流側室５００ｆから、本焼成用陶磁器Ｗｒを上流側室５００ｒから、一度に搬出することができる。このため、搬送効率が高い。
【００６７】
また、本実施形態のバッチ式熱処理炉１によると、ハウジング５として、既設のバッチ式熱処理炉のハウジング（単一の熱処理室５００を有するハウジング）を転用している（ちなみに、図５、図９に示すように、前から数えて四つ目のバーナは、側柱部５０１Ｌ、５０１Ｒにより塞がれている。）。このため、既設のバッチ式熱処理炉に、台車３および付随設備（例えば、側柱部５０１Ｌ、５０１Ｒ、レール５４など）を追加するだけで、本実施形態のバッチ式熱処理炉１を得ることができる。すなわち、既存の単一の熱処理室５００に、下流側室５００ｆと上流側室５００ｒとを区画することができる。このため、汎用性が高い。また、既設のハウジングを利用する分、バッチ式熱処理炉１の設置コストを削減することができる。
【００６８】
また、本実施形態のバッチ式熱処理炉１によると、燃焼ガスＧは、上流側室５００ｒ→台車第一流路Ａ１→下流側室５００ｆ→ハウジング第一流路ａ１→外部という第一経路を辿って、流通する。このため、上流側室５００ｒの余熱を下流側室５００ｆに利用することができる。したがって、下流側バーナ２ｆの省エネルギ化を図ることができる。特に、上流側室５００ｒの熱処理温度と、下流側室５００ｆの熱処理温度と、の間の温度差が大きい場合は、省エネルギ化の効果が顕著になる。また、下流側バーナ２ｆの使用頻度が減る分、二酸化炭素の発生量を削減することができる。このため、環境保護性に優れている。
【００６９】
また、本実施形態のバッチ式熱処理炉１によると、下流側室５００ｆと上流側室５００ｒとの間に、敢えて炉外の経路を辿る熱風ダクトを配置する必要がない。このため、設備コストが低い。また、熱損失が小さい。
【００７０】
また、本実施形態のバッチ式熱処理炉１によると、燃焼ガスＧは、上記第一経路に加えて、上流側室５００ｒ→台車第一流路Ａ１→台車第二流路Ａ２→ハウジング第二流路ａ２→外部という第二経路を辿って、流通する。すなわち、下流側室５００ｆを経由する第一経路と、下流側室５００ｆを迂回する第二経路と、いう二つのガス流通経路が設定される。このため、第一経路だけの場合と比較して、下流側室５００ｆの熱処理温度を容易に調整することができる。
【００７１】
また、本実施形態のバッチ式熱処理炉１によると、第一ダンパｂ１、第二ダンパｂ２により、下流側室５００ｆに流れ込む燃焼ガスＧの流量を調整することができる。このため、下流側室５００ｆの熱処理温度を緻密に調整することができる。また、第一ダンパｂ１、第二ダンパｂ２により、上流側室５００ｒの雰囲気（本焼成工程の焼成雰囲気）を調整することができる。
【００７２】
また、本実施形態のバッチ式熱処理炉１によると、上流側室５００ｒが高温室に、下流側室５００ｆが低温室に、それぞれ相当する。このため、高温の燃焼ガスＧを低温室に導入することができる。したがって、低温室を加熱しやすい。
【００７３】
また、本実施形態のバッチ式熱処理炉１によると、素焼き工程と本焼成工程とを並行して行うことができる。すなわち、素焼き工程の熱処理と本焼成工程の熱処理とを、同期して行うことができる。
【００７４】
また、本実施形態のバッチ式熱処理炉１によると、素焼き工程に要する時間と、本焼成工程に要する時間と、が一致している。このため、双方の工程に要する時間が一致していない場合と比較して、工程完了後の被処理物を、工程未完了の被処理物のために、熱処理室５００内で待機させる必要がない。
【００７５】
また、本実施形態のバッチ式熱処理炉１によると、図２に示すように、載置部３０の左右両面と、載置部３０の左右方向両側の断熱壁部５８と、の間には、ジグザグ状の隙間（いわゆるラビリンスシール）が区画されている。並びに、載置部３０の下面と基部５５の上面との間には、台車遮蔽板３３Ｌ、３３Ｒとハウジング遮蔽板５３Ｌ、５３Ｒとにより、ジグザグ状の隙間（いわゆるラビリンスシール）が区画されている。このため、熱処理室５００から車輪部３２ｆ、３２ｒまでの距離を冗長化することができる。したがって、車輪部３２ｆ、３２ｒに熱処理室５００からの熱が伝わりにくい。
【００７６】
また、素焼き用陶磁器Ｗｆは、表面に何も処理が施されていない。このため、低温部３００ｆに積み重ねて配置することができる。これに対して、本焼成用陶磁器Ｗｒは、表面に釉薬の膜が形成されている。本焼成用陶磁器Ｗｒを高温部３００ｒに積み重ねて配置すると、重なり合う本焼成用陶磁器Ｗｒ同士が融結するおそれがある。このため、高温部３００ｒに積み重ねて配置することができない。この点、本実施形態のバッチ式熱処理炉１によると、本焼成工程用の上流側室５００ｒの容積が、１．５ｍ３に設定されている。一方、素焼き工程用の下流側室５００ｆの容積が、０．７５ｍ３に設定されている。すなわち、上流側室５００ｒの容積は、下流側室５００ｆの容積の二倍である。このため、本焼成用陶磁器Ｗｒを高温部３００ｒに密に配置する必要がない。したがって、隣り合う本焼成用陶磁器Ｗｒ同士が融結するおそれが小さい。
【００７７】
また、本実施形態のバッチ式熱処理炉１によると、図１に示すように、第三横孔５１３が配置されている。このため、縦孔５１０に外気を導入することができる。したがって、煙突部５２から外部に排出される燃焼ガスＧの温度を、下げることができる。また、高温の燃焼ガスＧにより、煙突部５２が過熱されるのを、抑制することができる。このため、煙突部５２を保護することができる。
【００７８】
また、本実施形態のバッチ式熱処理炉１によると、ハウジング第一流路ａ１つまり第一横孔５１１は、下流側室５００ｆの上部に開口している。一方、台車第一流路Ａ１つまり下流側縦孔３０２ｆは、下流側室５００ｆの下部に開口している。このため、素焼き用陶磁器Ｗｆに、まんべんなく燃焼ガスＧを行き渡らせることができる。また、高温の燃焼ガスＧは密度が小さいため、上昇しやすい。このため、下流側室５００ｆの下部に台車第一流路Ａ１の出口を、上部にハウジング第一流路ａ１の入口を、それぞれ設けると、燃焼ガスＧが流動しやすい。
【００７９】
＜その他＞
以上、本発明のバッチ式熱処理炉１の実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である
例えば、下流側室５００ｆの熱処理温度を調整するために、ハウジング５に、下流側室５００ｆと外部とを連通する外気導入管を配置してもよい。こうすると、外気導入管から外気を導入することにより、下流側室５００ｆの熱処理温度を下げることができる。あるいは、下流側室５００ｆの熱処理温度が上がるのを、抑制することができる。また、ハウジング５に、上流側室５００ｒと外部とを連通する外気導入管を配置してもよい。また、上流側バーナ２ｒから外気を導入してもよい。
【００８０】
また、上記実施形態においては、本焼成工程の熱処理時間と素焼き工程の熱処理時間とを一致させたが、これらの熱処理時間を一致させなくてもよい。また、上記実施形態においては、高温室を上流側室５００ｒに、低温室を下流側室５００ｆに、それぞれ対応させたが、高温室を下流側室５００ｆに、低温室を上流側室５００ｒに、それぞれ対応させてもよい。この場合は、下流側バーナ２ｆを追い炊きすることにより、高温室の熱処理温度を確保すればよい。
【００８１】
また、上記実施形態においては、熱処理の熱源として上流側バーナ２ｒ、下流側バーナ２ｆを用いたが、熱源として電気ヒータなどを用いてもよい。この場合は、熱源により加熱された上流側室５００ｒの雰囲気ガスが、本発明のガスに相当する。
【００８２】
また、熱処理室５００の雰囲気も特に限定しない。被処理物の種類に応じて、酸化雰囲気、還元雰囲気（Ｈ２ガスなど）、不活性雰囲気（Ａｒ、Ｈｅなど）とすればよい。好ましくは、酸化雰囲気、不活性雰囲気とする方がよい。その理由は、還元雰囲気の場合、上流側室５００ｒで燃え残った未燃ガスが、下流側室５００ｆで燃焼し、下流側室５００ｆの温度が上昇するおそれがあるからである。すなわち、下流側室５００ｆの温度制御が困難になるからである。
【００８３】
また、上記実施形態においては、被処理物として陶磁器を用いたが、電子部品、電池材料、化学材料などを用いてもよい。特に、本発明のバッチ式熱処理炉は、複数段階（三段階以上であってもよい。）の熱処理が必要な被処理物に対して、そのうち二段階の熱処理を並行して施す際に、好適に用いることができる。
【００８４】
また、上記実施形態においては、第一調整部として第一ダンパｂ１を、第二調整部として第二ダンパｂ２を、それぞれ用いたが、第一調整部、第二調整部として、バルブを用いてもよい。
【符号の説明】
【００８５】
１：バッチ式熱処理炉、２ｆ：下流側バーナ、２ｒ：上流側バーナ、３：台車、５：ハウジング。
３０：載置部、３１：仕切部、３２ｆ：車輪部、３２ｒ：車輪部、３３Ｌ：台車遮蔽板、３３Ｒ：台車遮蔽板、５０：熱処理部、５１：煙道部、５２：煙突部、５３Ｌ：ハウジング遮蔽板、５３Ｒ：ハウジング遮蔽板、５４：レール、５５：基部、５６：扉部、５７：外壁部、５８：断熱壁部、５９ａ：スリット部、５９ｂ：架橋部、９０：外部基部、９１：外部レール。
３００ｆ：低温部、３００ｒ：高温部、３０２：第一層部、３０２ｆ：下流側縦孔、３０２ｒ：上流側縦孔、３０３：第二層部、３０３ａ：枠材部、３０３ｂ：角材部、３０４：第三層部、３０４ａ：長尺角材部、３０４ｂ：角材部、３０５：第四層部、３０５ａ：長尺角材部、３０５ｂ：角材部、３０６：第五層部、３０７：第六層部、３０８：横梁部、３０９：隙間、５００：熱処理室、５００ａ：開口部、５００ｆ：下流側室（低温室）、５００ｒ：上流側室（高温室）、５０１Ｌ：側柱部、５０１Ｒ：側柱部、５１０：縦孔、５１１：第一横孔、５１２：第二横孔、５１３：第三横孔、５２０：角錘部、５２１：円筒部、５６０：後壁部、５６１：断熱壁部。
Ａ１：台車第一流路、Ａ２：台車第二流路、Ｇ：燃焼ガス（ガス）、Ｗｆ：素焼き用陶磁器、Ｗｒ：本焼成用陶磁器、ａ１：ハウジング第一流路、ａ２：ハウジング第二流路、ｂ１：第一ダンパ（第一調整部）、ｂ２：第二ダンパ（第二調整部）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
低温被処理物が載置される低温部と該低温被処理物よりも高い温度で熱処理される高温被処理物が載置される高温部とを有する載置部と、該低温部と該高温部とを仕切って該載置部に立設される仕切部と、を有する台車と、
該台車が出入り可能な熱処理室を有し、該熱処理室に該台車が収容されることにより、該熱処理室に、該低温被処理物に熱処理を施す低温室と、該高温被処理物に熱処理を施す高温室と、が該仕切部を境に区画されるハウジングと、
を備えてなり、
該低温室の熱源と該高温室の熱源との少なくとも一部は、熱媒体となるガスが流通することにより、共用化されるバッチ式熱処理炉。
【請求項２】
前記低温室および前記高温室のうち、一方は前記ガスの流れの上流側に配置される上流側室であり、他方は該上流側室よりも下流側に配置される下流側室であり、
前記ハウジングは、該下流側室と該ハウジングの外部とを連通するハウジング第一流路を有し、
前記載置部は、前記低温部と前記高温部とを連通する台車第一流路を有し、
該台車第一流路を介して該上流側室から該下流側室に該ガスを案内し、該ハウジング第一流路を介して該下流側室から該外部に該ガスを案内する請求項１に記載のバッチ式熱処理炉。
【請求項３】
前記載置部は、前記台車第一流路から分岐する台車第二流路を有し、
前記ハウジングは、該台車第二流路と前記外部とを連通するハウジング第二流路を有し、
該台車第二流路および該ハウジング第二流路を介して該台車第一流路から該外部に前記ガスの少なくとも一部を案内する請求項２に記載のバッチ式熱処理炉。
【請求項４】
前記ハウジングは、前記ハウジング第一流路を流れる前記ガスの流量を調整可能な第一調整部と、前記ハウジング第二流路を流れる該ガスの流量を調整可能な第二調整部と、を有する請求項３に記載のバッチ式熱処理炉。
【請求項５】
前記上流側室は前記高温室であり、前記下流側室は前記低温室である請求項２ないし請求項４のいずれかに記載のバッチ式熱処理炉。
【請求項６】
前記低温被処理物は素焼き用陶磁器であり、前記高温被処理物は本焼成用陶磁器であり、該素焼き用陶磁器を素焼きする素焼き工程と、該本焼成用陶磁器を本焼成する本焼成工程と、を並行して行う請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のバッチ式熱処理炉。
【請求項１】
低温被処理物が載置される低温部と該低温被処理物よりも高い温度で熱処理される高温被処理物が載置される高温部とを有する載置部と、該低温部と該高温部とを仕切って該載置部に立設される仕切部と、を有する台車と、
該台車が出入り可能な熱処理室を有し、該熱処理室に該台車が収容されることにより、該熱処理室に、該低温被処理物に熱処理を施す低温室と、該高温被処理物に熱処理を施す高温室と、が該仕切部を境に区画されるハウジングと、
を備えてなり、
該低温室の熱源と該高温室の熱源との少なくとも一部は、熱媒体となるガスが流通することにより、共用化されるバッチ式熱処理炉。
【請求項２】
前記低温室および前記高温室のうち、一方は前記ガスの流れの上流側に配置される上流側室であり、他方は該上流側室よりも下流側に配置される下流側室であり、
前記ハウジングは、該下流側室と該ハウジングの外部とを連通するハウジング第一流路を有し、
前記載置部は、前記低温部と前記高温部とを連通する台車第一流路を有し、
該台車第一流路を介して該上流側室から該下流側室に該ガスを案内し、該ハウジング第一流路を介して該下流側室から該外部に該ガスを案内する請求項１に記載のバッチ式熱処理炉。
【請求項３】
前記載置部は、前記台車第一流路から分岐する台車第二流路を有し、
前記ハウジングは、該台車第二流路と前記外部とを連通するハウジング第二流路を有し、
該台車第二流路および該ハウジング第二流路を介して該台車第一流路から該外部に前記ガスの少なくとも一部を案内する請求項２に記載のバッチ式熱処理炉。
【請求項４】
前記ハウジングは、前記ハウジング第一流路を流れる前記ガスの流量を調整可能な第一調整部と、前記ハウジング第二流路を流れる該ガスの流量を調整可能な第二調整部と、を有する請求項３に記載のバッチ式熱処理炉。
【請求項５】
前記上流側室は前記高温室であり、前記下流側室は前記低温室である請求項２ないし請求項４のいずれかに記載のバッチ式熱処理炉。
【請求項６】
前記低温被処理物は素焼き用陶磁器であり、前記高温被処理物は本焼成用陶磁器であり、該素焼き用陶磁器を素焼きする素焼き工程と、該本焼成用陶磁器を本焼成する本焼成工程と、を並行して行う請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のバッチ式熱処理炉。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１５８２０１（Ｐ２０１１−１５８２０１Ａ）
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１１８２（Ｐ２０１０−２１１８２）
【出願日】平成２２年２月２日（２０１０．２．２）
【出願人】（３９０００８４３１）高砂工業株式会社 (53)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月２日（２０１０．２．２）
【出願人】（３９０００８４３１）高砂工業株式会社 (53)
【Ｆターム（参考）】
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