焼成装置
【課題】 被焼成物の焼成空間への供給、および焼成空間からの排出を迅速に行うことができる焼成装置を提供する。
【解決手段】 焼成装置は、被焼成物を配置可能な焼成空間６を形成し、上方部分に開閉可能な上方開口部７、および下方部分に開閉可能な下方開口部８を有する焼成炉２と、焼成空間６の上方開口部７と下方開口部８との間に設けられ、被焼成物を支持可能な支持台３とを含み、支持台３は、被焼成物を支持可能な支持状態と、前記支持状態を解除している支持解除状態とにわたって切換可能に構成される。
【解決手段】 焼成装置は、被焼成物を配置可能な焼成空間６を形成し、上方部分に開閉可能な上方開口部７、および下方部分に開閉可能な下方開口部８を有する焼成炉２と、焼成空間６の上方開口部７と下方開口部８との間に設けられ、被焼成物を支持可能な支持台３とを含み、支持台３は、被焼成物を支持可能な支持状態と、前記支持状態を解除している支持解除状態とにわたって切換可能に構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被焼成物を予め定める焼成空間にて焼成する焼成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術の焼成装置は、たとえば無機化合物の製造、特に酸化触媒の製造においては、原料のアンモニウム塩溶液と硝酸塩溶液とを混合したスラリーを乾燥して、乾燥して得られた粉体を成型した後の被焼成物を焼成する。このような焼成装置は、被焼成物に応じて、温度、時間、および雰囲気などに関する焼成条件が種々提案されている。被焼成物の焼成のときに、放熱を促進させる方法として、たとえば空気を強制的に循環させる通気循環型焼成装置が開示されている（たとえば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２６３４１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述の従来の技術の焼成装置では、被焼成物を配置する焼成空間が加熱されるので、被焼成物を焼成した焼成物を焼成空間から作業者が取り出す場合、焼成空間が常温になるまで待機しておく必要がある。したがって焼成後の工程に移るまで、時間がかかるという問題がある。また同様の理由で、焼成空間に被焼成物を配置するまでに、時間がかかるという問題がある。
【０００５】
また焼成空間では、焼成によって有害なガスが発生する場合があるので、このようなガスを排出しなければ、焼成空間内にて作業者が安全に作業できない。したがって焼成後の工程に移るまで、時間がかかるという問題がある。
【０００６】
したがって本発明の目的は、被焼成物の焼成空間への供給、および焼成空間からの排出を迅速に行うことができる焼成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、被焼成物を焼成する焼成装置であって、
被焼成物を配置可能な焼成空間を形成し、上方部分に開閉可能な上方開口部、および下方部分に開閉可能な下方開口部を有する焼成炉と、
前記焼成空間の上方開口部と下方開口部との間に設けられ、被焼成物を支持可能な支持台とを含み、
前記支持台は、被焼成物を支持可能な支持状態と、前記支持状態を解除している支持解除状態とにわたって切換可能に構成されることを特徴とする焼成装置である。
【０００８】
また本発明は、前記焼成空間の気体を循環させる循環手段をさらに含み、
前記支持台は、多孔部材であることを特徴とする。
【０００９】
さらに本発明は、前記支持台の上方に設けられ、支持台に支持される被焼成物を、支持台の全域にわたって均す均し手段をさらに含むことを特徴とする。
【００１０】
さらに本発明は、被焼成物を予め定める焼成空間にて焼成する焼成方法であって、
被焼成物を焼成空間に供給し、焼成空間に設けられる支持台に載置する載置工程と、
前記支持台に支持される被焼成物を焼成する焼成工程と、
被焼成物を焼成した焼成物を支持する支持状態から、前記支持状態を解除する支持解除状態に支持台を切換えて、焼成物を焼成空間から排出する排出工程とを含むことを特徴とする焼成方法である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、焼成装置は、焼成炉と支持台とを含む。焼成炉は、被焼成物を配置可能な焼成空間を形成し、上方部分に開閉可能な上方開口部、および下方部分に開閉可能な下方開口部を有する。したがって上方開口部を開状態にして、被焼成物を上方開口部から供給することによって、自然落下によって被焼成物を焼成空間に供給することができる。また同様に、下方開口部を開状態にすることによって、被焼成物を下方開口部から自然落下で排出することができる。支持台は、上方開口部と下方開口部との間に設けられるので、上方開口部から自然落下で供給される被焼成物を支持することができる。また支持台は、被焼成物を支持可能な支持状態と、前記支持状態を解除している支持解除状態とにわたって切換可能に構成される。したがって支持台に上方開口部から供給される被焼成物を支持した支持状態から、支持解除状態に切換ることによって、被焼成物を支持台の下方に自然落下させることができる。これによって下方開口部を介して、焼成空間から被焼成物または焼成後の焼成物を排出することができる。このように重力を利用して、被焼成物を供給および焼成物を排出するので、作業者が焼成空間にて供給作業および排出作業を行うことなく、焼成装置の外方から機械的に供給と排出を行うことができる。これによって供給および排出を迅速に行うことができる。これによって生産性を向上することができる。
【００１２】
また本発明によれば、焼成装置は、焼成空間の気体を循環させる循環手段をさらに含むので、焼成空間に気体を循環させることができる。したがっていわゆる通気循環型の焼成装置を実現することができる。また支持台は、多孔部材であるので、支持台によって気体の流れが遮られることを防ぐことができ、焼成空間のおける気体を一様に循環させることができる。
【００１３】
さらに本発明によれば、支持台の上方に設けられ、支持台に支持される被焼成物を、支持台の全域にわたって均す均し手段をさらに含む。上方開口部から被焼成物が支持台上に供給されると、被焼成物が支持台上に偏って分布する場合があるが、本発明のような均し機を用いることによって、被焼成物を支持台上に一様に分布させることができる。これによって支持台上の被焼成物を可及的に一様の焼成条件で、焼成することができる。
【００１４】
さらに本発明によれば、焼成方法は、載置工程と、焼成工程と、排出工程とを含む。載置工程では、被焼成物を焼成空間に供給し、焼成空間に設けられる支持台に載置する。焼成工程では、支持台に支持される被焼成物を焼成する。排出工程では、被焼成物を焼成した焼成物を支持する支持状態から、前記支持状態を解除する支持解除状態に支持台を切換えて、焼成物を焼成空間から排出する。このように支持台は、支持状態から支持解除状態に切換えられるので、焼成物を支持台の下方に自然落下させることができる。これによって焼成空間から焼成物を排出することができる。このように重力を利用して、被焼成物を排出するので、作業者が焼成空間にて排出作業を行うことなく、焼成空間の外方から機械的に排出を行うことができる。これによって排出を迅速に行うことができる。これによって生産性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態について説明する。図１は、本実施の一形態の焼成装置１を簡略化して示す正面図である。図２は、焼成装置１を簡略化して示す平面図である。焼成装置１は、被焼成物、たとえば無機化合物を焼成する。本実施の形態の焼成装置１は、被焼成物の焼成に際し、被焼成物を焼成炉２に供給し、被焼成物にガスを流通させながら焼成する、いわゆる通気循環型の焼成装置１である。焼成装置１は、焼成炉２、支持台３、均し機４、および循環部５を含んで構成される。
【００１６】
焼成炉２は、被焼成物および焼成物（以下、被焼成物および焼成物のうちの不特定の一方を示す場合、「対象物」ということがある）を配置可能な焼成空間６を形成する。焼成炉２は、略円筒状であって、鉛直方向一方である下方Ｚ１に向かって、先細りとなる形状に形成される。この略円筒状の内部空間が、焼成空間６となる。焼成炉２は、鉛直方向他方の部分である上方部分に開閉可能な上方開口部７、下方部分に開閉可能な下方開口部８、上方部分に水平方向に開口する第１水平開口部９、および下方部分に水平方向の開口する第２水平開口部１０を有する。上方開口部７は、開状態で被焼成物が上方Ｚ２から自然落下で供給される部分であって、たとえば被焼成物を収納可能な貯蔵タンク（図示せず）と管路を介して連結される。また下方開口部８は、開状態で焼成物を自然落下させて下方Ｚ１に排出する部分であって、たとえば焼成物を収納可能な貯蔵タンク（図示せず）と管路を介して連結される。第１水平開口部９は、循環部５から加熱されたガスが供給される部分である。また第２水平開口部１０は、焼成空間６のガスを循環部５に排出する部分である。このような焼成空間６は、上方開口部７および下方開口部８を閉状態にすることによって、焼成空間６内のガスが循環部５によって循環するように構成される。焼成炉２の寸法は、少なくとも、供給される被焼成物を収容可能な寸法に設定される。
【００１７】
循環部５は、循環手段であって、焼成空間６内のガスが予め定める温度となるように、焼成空間６内のガスを循環させて制御する。循環部５は、加熱部１１と送風部１２とを含んで構成される。循環部５は、第１水平開口部９および第２水平開口部１０を循環管路１３によって連結し、その循環管路１３内のガスを加熱して、予め定める循環方向に循環させる。送風部１２は、循環管路１３内に設けられ、循環管路１３内のガスを循環方向に押圧して、移動させる。送風部１２は、たとえばブロアおよびファンによって実現される。加熱部１１は、循環管路１３内または循環管路１３に近接して設けられ、循環管路１３内のガスが予め定める温度となるように加熱する。加熱部１１は、たとえば電気ヒータによって実現される。第１水平開口部９は焼成炉２の上方部分に形成され、第２水平開口部１０は焼成炉２の下方部分に形成されるので、循環部５によって循環されるガスの流路を焼成空間６内で可及的に長くすることができる。これによって焼成空間６内のガスの温度が一様となるように、ガスを循環させることができる。循環部５によって循環されるガスの種類に特に限定はなく、空気であってもよく、窒素、アルゴンなどの不活性ガスであってもよく、空気と窒素あるいはアルゴンとを混合して用いてもよい。循環部５によるガス流通量に関しても特に制限は無く、被焼成物の支持台３における充填高さ、被焼成物の発熱速度、温度および圧力損失等を考慮して、安全性と経済性の点から決定されるが、０.１Ｎｍ／ｓ以上２Ｎｍ／ｓ以下であることが好ましい。
【００１８】
均し機４は、均し手段であって、支持台３の上方Ｚ２に設けられ、支持台３に支持される対象物を支持台３の全域にわたって均す。均し機４は、均し軸体１４、均し部分１５および駆動手段（図示せず）を含んで構成される。均し軸体１４は、焼成炉２内に鉛直方向に沿って延びる長手状部材であって、その軸線まわりに角変位可能に構成され、かつ鉛直方向にスライド変位可能に構成される。駆動手段は、均し軸体１４を回転駆動およびスライド変位させる。均し部分１５は、均し軸体１４の下方Ｚ１の端部に連結して設けられ、水平方向に沿って延びる棒状部材によって実現される。均し部分１５は、均し軸体１４が軸線まわりに角変位することによって、支持台３によって対象物が支持される領域の全域にわたって、変位可能に設けられる。均し部分１５は、下方Ｚ１に向かって突出する複数の均し歯１６が水平方向に間隔をあけて複数、設けられる。隣接する均し歯１６の水平方向の間隔は、対象物の寸法よりも大きくなるように設定される。これによって隣接する均し歯１６の間に対象物が引っかかって、均し部分１５の角変位に伴って変位することを防ぐことができ、対象物を均すことができる。
【００１９】
支持台３は、焼成空間６の上方開口部７と下方開口部８との間に設けられ、対象物を支持可能である。支持台３は、対象物を支持可能な支持状態と、支持状態を解除している支持解除状態とにわたって切換可能に構成される。支持台３は、上方開口部７によって自然落下で供給される対象物を、支持状態で支持可能であり、支持解除状態では、下方開口部８へ対象物を自然落下させる。換言すると、支持台３は、支持状態では、上方開口部７から下方開口部８への対象物の変位を阻止するように構成され、支持解除状態では、上方開口部７から下方開口部８への対象物の変位を許容するように構成される。したがって支持台３は、図２に示すように、支持状態では、その支持台３の外縁部と焼成炉２との距離は、対象物の形状よりも小さくなるように設定される。また支持台３は、図１に破線で示すように、支持解除状態では、その支持台３の外縁部と焼成炉２との距離ｈ１，ｗ１は、対象物の形状よりも大きくなるように選択される。
【００２０】
図２を参照して、支持台３は、本実施の形態では、水平方向に略平行（用語「略平行」は、平行を含む）な回転軸線Ｌ１まわりに角変位可能に構成される。支持台３は、第１支持部分１７、第２支持部分１８、第１軸体１９、および第２軸体２０を含む。第１支持部分１７および第２支持部分１８は、対象物を支持する部分であって、本実施の形態では、図２に示すように、半円板状にそれぞれ形成される。第１軸体１９は、円柱状であって、回転軸線Ｌ１に沿って延び、回転軸線Ｌ１まわりに角変位可能に焼成炉２に設けられる。本実施の形態では、回転軸線Ｌ１は、略円筒状の焼成炉２の中心点付近を通過するように設定される。第１軸体１９は、焼成炉２から外方に突出して延びるように設けられる。第１軸体１９は、その端部に半径方向外方に突出する第１レバー２１が設けられる。第２軸体２０は、円筒状であって、回転軸線Ｌ１に沿って延び、回転軸線Ｌ１まわりに角変位可能に焼成炉２に設けられ、第１軸体１９と略同軸（用語「略同軸」は同軸を含む）に設けられる。第２軸体２０は、焼成炉２から外方に突出して延びるように設けられる。第２軸体２０は、その端部に半径方向外方に突出する第２レバー２２が設けられる。第１軸体１９の外径は、第２軸体２０の内径より小さくなるように設定され、好ましくは第１軸体１９および第２軸体２０が焼成時に加熱され熱膨張した場合であっても、第１軸体１９が第２軸体２０に対して円滑に角変位可能となるように、第１軸体１９の外径と第２軸体２０の内径との差が設定される。このような第１軸体１９の外径と、第２軸体２０の内径との差は、たとえば２ｍｍ以上３ｍｍ以下に設定される。
【００２１】
第１軸体１９は、第１支持部分１７と連結して設けられる。第１支持部分１７および第２支持部分１８は、その半円板状の外縁部分であって、弦となる弦部分１７ａ，１８ａが、第１軸体１９の外周部、および第２軸体２０の外周部にそれぞれ連結される。したがって第１軸体１９が回転軸線Ｌ１まわりに角変位することによって、第１支持部分１７が回転軸線Ｌ１まわりに角変位する。同様に、第２軸体２０が回転軸線Ｌ１まわりに角変位することによって、第２支持部分１８が回転軸線Ｌ１まわりに角変位する。第１支持部分１７および第２支持部分１８は、回転軸線Ｌ１まわりの角変位可能な角度αは、０度から９０度、本実施の形態では、０度から６０度に設定される。第１支持部分１７および第２支持部分１８が、０度である状態は、支持状態であり、０度から角変位して、対象物が第１支持部分１７および第２支持部分１８の外縁部と焼成炉２との隙間から落下可能な状態が、支持解除状態である。
【００２２】
図１にて破線で示すように、第１支持部分１７および第２支持部分１８が６０度である状態では、第１支持部分１７および第２支持部分１８の外縁部と、焼成炉２との水平方向の距離ｗ１は、対象物が下方Ｚ１へ通過可能に設定される。このような距離ｗ１は、支持台３に支持される対象物の量と、下方開口部８の開口径などに基づいて設定され、具体的には、支持台３に支持される対象物が支持台３から自然落下することによって、下方開口部８に詰まらずに円滑に下方Ｚ１に案内することができるように設定される。また図１にて破線で示すように、第１支持部分１７および第２支持部分１８が６０度である状態では、第１支持部分１７および第２支持部分１８の外縁部と、焼成炉２との鉛直方向の距離ｈ１は、対象物が支持台３から下方Ｚ１へ落下して、焼成炉２に衝突した場合に、損傷することなく、好適に分散するような距離に設定される。また図１にて破線で示すように、第１支持部分１７および第２支持部分１８が６０度である状態では、第１支持部分１７および第２支持部分１８の外縁部は、焼成炉２の鉛直方向に交差する斜面部に臨んで位置している。これによって支持台３の上面に沿って流れ落ちてくる対象物が不所望に拡散することなく、円滑に下方開口部８に案内することができる。
【００２３】
支持台３は、本実施の形態では多孔部材である。支持台３は、多孔部材として、厚み方向に貫通する複数の貫通孔を備える。このような貫通孔の形状は、支持台３によって支持される対象物が、貫通孔を通過できないように選択される。換言すると、貫通孔の形状は、対象物の形状より小さくなるように設定される。このような貫通孔は、支持台３の全域にわたって、一様に分布するように形成される。本実施の形態では、支持台３は、網目状の多孔部材によって実現される。
【００２４】
次に、支持台３の動作に関して説明する。図３は、焼成装置１を簡略化して示す正面図であって、支持台３の動作を説明するため正面図である。図３（１）では、支持台３が支持状態にあり、図３（２）では、支持台３は支持解除状態にある。図１および図２では、図示を省略しているが、焼成装置１は、支持台３を支持状態と支持解除状態とにわたって切換る切換装置２３さらに含む。切換装置２３は、支持台３の端部を支持している吊り状態から、支持台３の端部の支持を解除して、支持台３の自重によって下方Ｚ１に角変位している吊り解除状態とにわたって切換可能に構成される。したがって切換装置２３が吊り状態にある場合、支持台３は支持状態にあり、切換装置２３が吊り解除状態にある場合、支持台３は支持解除状態にある。
【００２５】
切換装置２３は、駆動部（図示せず）、ワイヤ２４、シリンダ２５、第１連結部材２６および第２連結部材２７を含んで構成される。第１連結部材２６は、長手状部材であって、一端部が第１支持部分１７および第２支持部分１８の外縁部に角変位可能に連結され、支持状態では、外縁部から上方Ｚ２に沿って延びるように設けられる。第２連結部材２７は、長手状部材であって、一端部が第１連結部材２６の他端部に角変位可能に連結され、支持状態および支持解除状態にて、焼成炉２の壁部に沿って延びるように設けられる。第２連結部材２７は、他端部がワイヤ２４に連結される。
【００２６】
シリンダ２５は、第２連結部材２７を鉛直方向に沿って往復運動可能に支持する。またシリンダ２５は、焼成炉２内の焼成空間６と焼成炉２の外方の外方空間とにわたって設けられる。したがって第２連結部材２７は、シリンダ２５を介して往復運動することによって、焼成空間６と外方空間とにわたって変位可能に構成される。このようなシリンダ２５を設けることによって焼成空間６内のガスを外方空間へ開放されることを防ぐことができる。
【００２７】
ワイヤ２４は、索条体であって、その一端部がシリンダ２５に連結され、他端部が駆動部に連結される。駆動部は、予め定める回転軸線まわりに回転自在に設けられる回転駆動部材と、回転駆動部材を回転駆動する駆動源とを含む。回転駆動部材は、ワイヤ２４の他端部が巻掛けられる。したがって駆動部が駆動することによって、ワイヤ２４の巻取りまたは繰出しが行われる。
【００２８】
図３（１）に示す吊り状態から、駆動部を駆動してワイヤ２４を繰出すことによって、第２連結部材２７がシリンダ２５によって下方Ｚ１に変位する。第２連結部材２７が下方Ｚ１に変位すると、第２連結部材２７に連結される第１連結部材２６が、下方Ｚ１に変位する。第１連結部材２６が下方Ｚ１に変位すると、第１支持部分１７および第２支持部分１８が回転軸線Ｌ１まわりに角変位する。したがって第１支持部分１７および第２支持部分１８の外縁部は回転軸線Ｌ１を中心とする円弧状の移動軌跡に沿って変位する。これにともなって、第１連結部材２６は、第２連結部材２７に対して角変位し、図３（２）に示すように、吊り解除状態となり、支持台３が支持解除状態となる。またこれとは逆に、図３（２）に示す吊り解除状態から、駆動部を駆動してワイヤ２４を巻取ることによって、図３（１）に示す吊り状態に戻すことができる。
【００２９】
また前述したように第１軸体１９および第２軸体２０には、第１レバー２１および第２レバー２２が設けられるので、ワイヤ２４などの可動部分の変位が円滑に動作しない場合には、作業者が第１レバー２１および第２レバー２２を回転軸線Ｌ１まわりに角変位させることによって、いわば強制的に第１支持部分１７および第２支持部分１８を角変位させることができる。
【００３０】
次に、焼成装置１による焼成方法に関して、フローチャートを用いて説明する。図４は、焼成装置１による焼成方法を示すフローチャートである。図４に示すフローチャートでは、支持台３が支持状態にあり、均し機４が支持台３の近傍に位置している状態にて開始される。ステップａ１は、載置工程であって、上方開口部７を開状態にして、被焼成物を上方開口部７から自然落下させて焼成空間６に供給し、ステップａ２に移る。したがってステップａ１にて、支持台３に被焼成物が載置される。
【００３１】
ステップａ２は、均し工程であって、均し機４を軸線まわりに角変位させ、かつ角変位させながら上方Ｚ２へ変位させ、ステップａ３に移る。均し機４は、ステップａ１にて供給される被焼成物が埋もれている状態であるので、角変位させながら上方Ｚ２へ変位させることによって、被焼成物を支持台３の全域に均等に分布するように均すことができる。
【００３２】
ステップａ３は、焼成工程であって、支持台３に支持される被焼成物を焼成し、ステップａ４に移る。ステップａ３では、被焼成物に応じた予め定める焼成条件に従って、被焼成物を焼成する。このとき上方開口部７および下方開口部８は閉状態にあり、循環部５は、焼成空間６内のガスが循環するように制御される。これによって支持台３に支持される被焼成物の発熱が除去される。
【００３３】
ステップａ４は、排出工程であって、被焼成物を焼成した焼成物を支持する支持状態から、支持状態を解除する支持解除状態に支持台３を切換えて、焼成物を焼成空間６から排出し、本フローを終了する。ステップａ４では、切換装置２３を駆動させて、支持台３の支持状態を支持解除状態に切換ることによって、支持台３に載置されていた焼成物が自然落下して、下方開口部８に案内される。このとき下方開口部８は開状態にあり、これによって焼成物は下方開口部８を介して、下方Ｚ１に案内され、次の工程に移ることができる。
【００３４】
次に、本実施の形態の焼成装置１によって焼成される被焼成物に関して説明する。被焼成物は、たとえば無機成形物であり、焼成炉２に供給する無機成型物の成型方法および形状には特に制限は無く、打錠成型または押出し成型などの方法で成型したリング状、ペレット状、球状またはハニカム状など種々の成型物を使用できる。
【００３５】
無機成型物を供給したときに無機成型物の支持台３からの充填高さは、特に制限は無く、無機成型物の発熱速度、温度、流通ガス量および圧力損失などを考慮して、安全性と経済性の点から決定されるが、充填高さが小さすぎると設備が大きくなって経済的でなく、大きすぎると圧力損失が大きくなるなどの問題があるため、０.１ｍ以上２ｍ以下が好ましく、０.２ｍ以上１ｍ以下がより好ましい。
【００３６】
焼成装置１は、被焼成物として無機化合物の中でも特に酸化触媒の焼成に好適に使用することができ、なかでもアクロレイン、アクリル酸、メタクロレイン、メタクリル酸製造用触媒に、より好適に使用することができる。
【００３７】
以上、説明したように本実施の形態の焼成装置１および焼成方法では、上方開口部７を開状態にして、被焼成物を上方開口部７から供給することによって、自然落下によって被焼成物を焼成空間６に供給することができる。また同様に、下方開口部８を開状態にすることによって、対象物を下方開口部８から自然落下で排出することができる。支持台３は、上方開口部７と下方Ｚ１開口部との間に設けられるので、上方開口部７から自然落下で供給される被焼成物を支持することができる。また支持台３は、対象物を支持可能な支持状態と、支持状態を解除している支持解除状態とにわたって切換可能に構成される。したがって支持台３に上方開口部７から供給される被焼成物を支持した支持状態から、支持解除状態に切換ることによって、対象物を支持台３の下方Ｚ１に自然落下させることができる。これによって下方開口部８を介して、焼成空間６から対象物を排出することができる。このように重力を利用して、対象物を供給および対象物を排出するので、作業者が焼成空間６にて供給作業および排出作業を行うことなく、焼成装置１の外方から供給と排出を行うことができる。これによって供給および排出を迅速に行うことができる。これによって生産性を向上することができる。
【００３８】
また本実施の形態では、焼成装置１は、焼成空間６の気体を循環させる循環部５をさらに含むので、焼成空間６に気体を循環させることができる。したがっていわゆる通気循環型の焼成装置１を実現することができる。また支持台３は、多孔部材であるので、支持台３によって気体の流れが遮られることを防ぐことができ、焼成空間６のおける気体を一様に循環させることができる。
【００３９】
さらに本実施の形態では、支持台３の上方Ｚ２に設けられ、支持台３に支持される被焼成物を、支持台３の全域にわたって均す均し機４をさらに含む。上方開口部７から被焼成物が支持台３上に供給されると、被焼成物が支持台３上に偏って分布する場合があるが、均し機４を用いることによって、被焼成物を支持台３上に一様に分布させることができる。これによって支持台３上の被焼成物を可及的に一様の焼成条件で、焼成することができる。また循環部５を備える焼成装置１では、循環されるガスは被焼成物の除熱をより効率的にするために、可能な限り支持台３に支持される被焼成物を均一な速度で流通させることが好ましいが、本実施の形態では、循環部５と均し機４の両方を備えるので、可及的に均一な速度でガスを流通させることができる。
【００４０】
前述の実施の形態では、通気循環型の焼成装置１として本発明が実現されているが、通気循環型の焼成装置１に限ることはなく、循環部５を除く残余の部分によって焼成装置１を構成してもよい。
【００４１】
また前述の実施の形態では、均し機４を備える焼成装置１として本発明が実現されているが、均し機４を除く残余の部分によって焼成装置１を構成してもよい。また均し機４は、前述の実施の形態に限ることはなく、支持台３に支持される対象物を均すような構成であればよい。
【００４２】
また前述の実施の形態では、支持台３は回転軸線Ｌ１まわりに角変位可能に構成されているが、このような構成に限ることはない。支持台３の他の構成に関して説明する。図５は、本発明の実施の他の形態の焼成装置１Ａを簡略化して示す正面図である。図６は、焼成装置１Ａを簡略化して示す平面図である。本実施の形態の焼成装置１Ａは、支持台３Ａの構成が前述の実施の形態と異なる。本実施の形態では、前述の実施の形態と同様の部分は説明を省略し、異なる部分だけ説明する。支持台３Ａは、第１支持部分１７、第２支持部分１８、第３軸体２８、および第４軸体２９を含む。第３軸体２８は、円柱状であって、回転軸線Ｌ２に沿って延び、回転軸線Ｌ２まわりに角変位可能に焼成炉２に設けられる。本実施の形態では、回転軸線Ｌ２は、略円筒状の焼成炉２の中心点から水平方向の一方にずれて水平面内に沿って延びるように設定される。第３軸体２８は、焼成炉２から外方に突出して延びるように設けられる。第３軸体２８は、その端部に半径方向外方に突出する第３レバー３０が設けられる。第４軸体２９は、円筒状であって、回転軸線Ｌ３に沿って延び、回転軸線Ｌ３まわりに角変位可能に焼成炉２に設けられる。本実施の形態では、回転軸線Ｌ３は、略円筒状の焼成炉２の中心点から水平方向の他方にずれて水平面内に沿って延びるように設定される。さらに回転軸線Ｌ３は、回転軸線Ｌ２に略平行であり、回転軸線Ｌ２と間隔をあけて設定される。第４軸体２９は、焼成炉２から外方に突出して延びるように設けられる。第４軸体２９は、その端部に半径方向外方に突出する第４レバー２２が設けられる。
【００４３】
第３軸体２８は、第１支持部分１７と連結して設けられる。第４軸体２９は、第２支持部分１８が連結して設けられる。したがって第３軸体２８が回転軸線Ｌ２まわりに角変位することによって、第１支持部分１７が回転軸線Ｌ２まわりに角変位する。同様に、第４軸体２９が回転軸線Ｌ３まわりに角変位することによって、第２支持部分１８が回転軸線Ｌ３まわりに角変位する。前述の実施の形態と同様に、第１支持部分１７および第２支持部分１８が、０度である状態は、支持状態であり、０度から角変位して、対象物が第１支持部分１７および第２支持部分１８の外縁部と焼成炉２との隙間から落下可能な状態が、支持解除状態である。このような構成であっても、前述の実施の形態と同様の作用および効果を達成することができる。
【００４４】
また支持台３の他の構成として、たとえば焼成炉２に対して支持台３が角変位するように連結して、支持台３の中央部から分離するように構成してもよい。またたとえば支持台３が水平方向にスライド変位するように構成してもよい。
【００４５】
また前述の実施の形態では、切換装置２３は、ワイヤ２４などを用いて実現されているがこのような構成に限ることはなく、歯車などの機械要素を用いて実現してもよく、電磁ソレノイドなどの駆動手段を用いて実現してもよい。
【００４６】
また被焼成物が焼成中にガスが発生する場合、焼成炉２にぬき弁を設け、ガスを開放するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本実施の一形態の焼成装置１を簡略化して示す正面図である。
【図２】焼成装置１を簡略化して示す平面図である。
【図３】焼成装置１を簡略化して示す正面図であって、支持台３の動作を説明するため正面図である。
【図４】焼成装置１による焼成方法を示すフローチャートである。
【図５】実施の他の形態の焼成装置１Ａを簡略化して示す正面図である。
【図６】焼成装置１Ａを簡略化して示す平面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１ 焼成装置
２ 焼成炉
３ 支持台
４ 均し機
５ 循環部
６ 焼成空間
７ 上方開口部
８ 下方開口部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被焼成物を予め定める焼成空間にて焼成する焼成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術の焼成装置は、たとえば無機化合物の製造、特に酸化触媒の製造においては、原料のアンモニウム塩溶液と硝酸塩溶液とを混合したスラリーを乾燥して、乾燥して得られた粉体を成型した後の被焼成物を焼成する。このような焼成装置は、被焼成物に応じて、温度、時間、および雰囲気などに関する焼成条件が種々提案されている。被焼成物の焼成のときに、放熱を促進させる方法として、たとえば空気を強制的に循環させる通気循環型焼成装置が開示されている（たとえば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２６３４１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述の従来の技術の焼成装置では、被焼成物を配置する焼成空間が加熱されるので、被焼成物を焼成した焼成物を焼成空間から作業者が取り出す場合、焼成空間が常温になるまで待機しておく必要がある。したがって焼成後の工程に移るまで、時間がかかるという問題がある。また同様の理由で、焼成空間に被焼成物を配置するまでに、時間がかかるという問題がある。
【０００５】
また焼成空間では、焼成によって有害なガスが発生する場合があるので、このようなガスを排出しなければ、焼成空間内にて作業者が安全に作業できない。したがって焼成後の工程に移るまで、時間がかかるという問題がある。
【０００６】
したがって本発明の目的は、被焼成物の焼成空間への供給、および焼成空間からの排出を迅速に行うことができる焼成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、被焼成物を焼成する焼成装置であって、
被焼成物を配置可能な焼成空間を形成し、上方部分に開閉可能な上方開口部、および下方部分に開閉可能な下方開口部を有する焼成炉と、
前記焼成空間の上方開口部と下方開口部との間に設けられ、被焼成物を支持可能な支持台とを含み、
前記支持台は、被焼成物を支持可能な支持状態と、前記支持状態を解除している支持解除状態とにわたって切換可能に構成されることを特徴とする焼成装置である。
【０００８】
また本発明は、前記焼成空間の気体を循環させる循環手段をさらに含み、
前記支持台は、多孔部材であることを特徴とする。
【０００９】
さらに本発明は、前記支持台の上方に設けられ、支持台に支持される被焼成物を、支持台の全域にわたって均す均し手段をさらに含むことを特徴とする。
【００１０】
さらに本発明は、被焼成物を予め定める焼成空間にて焼成する焼成方法であって、
被焼成物を焼成空間に供給し、焼成空間に設けられる支持台に載置する載置工程と、
前記支持台に支持される被焼成物を焼成する焼成工程と、
被焼成物を焼成した焼成物を支持する支持状態から、前記支持状態を解除する支持解除状態に支持台を切換えて、焼成物を焼成空間から排出する排出工程とを含むことを特徴とする焼成方法である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、焼成装置は、焼成炉と支持台とを含む。焼成炉は、被焼成物を配置可能な焼成空間を形成し、上方部分に開閉可能な上方開口部、および下方部分に開閉可能な下方開口部を有する。したがって上方開口部を開状態にして、被焼成物を上方開口部から供給することによって、自然落下によって被焼成物を焼成空間に供給することができる。また同様に、下方開口部を開状態にすることによって、被焼成物を下方開口部から自然落下で排出することができる。支持台は、上方開口部と下方開口部との間に設けられるので、上方開口部から自然落下で供給される被焼成物を支持することができる。また支持台は、被焼成物を支持可能な支持状態と、前記支持状態を解除している支持解除状態とにわたって切換可能に構成される。したがって支持台に上方開口部から供給される被焼成物を支持した支持状態から、支持解除状態に切換ることによって、被焼成物を支持台の下方に自然落下させることができる。これによって下方開口部を介して、焼成空間から被焼成物または焼成後の焼成物を排出することができる。このように重力を利用して、被焼成物を供給および焼成物を排出するので、作業者が焼成空間にて供給作業および排出作業を行うことなく、焼成装置の外方から機械的に供給と排出を行うことができる。これによって供給および排出を迅速に行うことができる。これによって生産性を向上することができる。
【００１２】
また本発明によれば、焼成装置は、焼成空間の気体を循環させる循環手段をさらに含むので、焼成空間に気体を循環させることができる。したがっていわゆる通気循環型の焼成装置を実現することができる。また支持台は、多孔部材であるので、支持台によって気体の流れが遮られることを防ぐことができ、焼成空間のおける気体を一様に循環させることができる。
【００１３】
さらに本発明によれば、支持台の上方に設けられ、支持台に支持される被焼成物を、支持台の全域にわたって均す均し手段をさらに含む。上方開口部から被焼成物が支持台上に供給されると、被焼成物が支持台上に偏って分布する場合があるが、本発明のような均し機を用いることによって、被焼成物を支持台上に一様に分布させることができる。これによって支持台上の被焼成物を可及的に一様の焼成条件で、焼成することができる。
【００１４】
さらに本発明によれば、焼成方法は、載置工程と、焼成工程と、排出工程とを含む。載置工程では、被焼成物を焼成空間に供給し、焼成空間に設けられる支持台に載置する。焼成工程では、支持台に支持される被焼成物を焼成する。排出工程では、被焼成物を焼成した焼成物を支持する支持状態から、前記支持状態を解除する支持解除状態に支持台を切換えて、焼成物を焼成空間から排出する。このように支持台は、支持状態から支持解除状態に切換えられるので、焼成物を支持台の下方に自然落下させることができる。これによって焼成空間から焼成物を排出することができる。このように重力を利用して、被焼成物を排出するので、作業者が焼成空間にて排出作業を行うことなく、焼成空間の外方から機械的に排出を行うことができる。これによって排出を迅速に行うことができる。これによって生産性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態について説明する。図１は、本実施の一形態の焼成装置１を簡略化して示す正面図である。図２は、焼成装置１を簡略化して示す平面図である。焼成装置１は、被焼成物、たとえば無機化合物を焼成する。本実施の形態の焼成装置１は、被焼成物の焼成に際し、被焼成物を焼成炉２に供給し、被焼成物にガスを流通させながら焼成する、いわゆる通気循環型の焼成装置１である。焼成装置１は、焼成炉２、支持台３、均し機４、および循環部５を含んで構成される。
【００１６】
焼成炉２は、被焼成物および焼成物（以下、被焼成物および焼成物のうちの不特定の一方を示す場合、「対象物」ということがある）を配置可能な焼成空間６を形成する。焼成炉２は、略円筒状であって、鉛直方向一方である下方Ｚ１に向かって、先細りとなる形状に形成される。この略円筒状の内部空間が、焼成空間６となる。焼成炉２は、鉛直方向他方の部分である上方部分に開閉可能な上方開口部７、下方部分に開閉可能な下方開口部８、上方部分に水平方向に開口する第１水平開口部９、および下方部分に水平方向の開口する第２水平開口部１０を有する。上方開口部７は、開状態で被焼成物が上方Ｚ２から自然落下で供給される部分であって、たとえば被焼成物を収納可能な貯蔵タンク（図示せず）と管路を介して連結される。また下方開口部８は、開状態で焼成物を自然落下させて下方Ｚ１に排出する部分であって、たとえば焼成物を収納可能な貯蔵タンク（図示せず）と管路を介して連結される。第１水平開口部９は、循環部５から加熱されたガスが供給される部分である。また第２水平開口部１０は、焼成空間６のガスを循環部５に排出する部分である。このような焼成空間６は、上方開口部７および下方開口部８を閉状態にすることによって、焼成空間６内のガスが循環部５によって循環するように構成される。焼成炉２の寸法は、少なくとも、供給される被焼成物を収容可能な寸法に設定される。
【００１７】
循環部５は、循環手段であって、焼成空間６内のガスが予め定める温度となるように、焼成空間６内のガスを循環させて制御する。循環部５は、加熱部１１と送風部１２とを含んで構成される。循環部５は、第１水平開口部９および第２水平開口部１０を循環管路１３によって連結し、その循環管路１３内のガスを加熱して、予め定める循環方向に循環させる。送風部１２は、循環管路１３内に設けられ、循環管路１３内のガスを循環方向に押圧して、移動させる。送風部１２は、たとえばブロアおよびファンによって実現される。加熱部１１は、循環管路１３内または循環管路１３に近接して設けられ、循環管路１３内のガスが予め定める温度となるように加熱する。加熱部１１は、たとえば電気ヒータによって実現される。第１水平開口部９は焼成炉２の上方部分に形成され、第２水平開口部１０は焼成炉２の下方部分に形成されるので、循環部５によって循環されるガスの流路を焼成空間６内で可及的に長くすることができる。これによって焼成空間６内のガスの温度が一様となるように、ガスを循環させることができる。循環部５によって循環されるガスの種類に特に限定はなく、空気であってもよく、窒素、アルゴンなどの不活性ガスであってもよく、空気と窒素あるいはアルゴンとを混合して用いてもよい。循環部５によるガス流通量に関しても特に制限は無く、被焼成物の支持台３における充填高さ、被焼成物の発熱速度、温度および圧力損失等を考慮して、安全性と経済性の点から決定されるが、０.１Ｎｍ／ｓ以上２Ｎｍ／ｓ以下であることが好ましい。
【００１８】
均し機４は、均し手段であって、支持台３の上方Ｚ２に設けられ、支持台３に支持される対象物を支持台３の全域にわたって均す。均し機４は、均し軸体１４、均し部分１５および駆動手段（図示せず）を含んで構成される。均し軸体１４は、焼成炉２内に鉛直方向に沿って延びる長手状部材であって、その軸線まわりに角変位可能に構成され、かつ鉛直方向にスライド変位可能に構成される。駆動手段は、均し軸体１４を回転駆動およびスライド変位させる。均し部分１５は、均し軸体１４の下方Ｚ１の端部に連結して設けられ、水平方向に沿って延びる棒状部材によって実現される。均し部分１５は、均し軸体１４が軸線まわりに角変位することによって、支持台３によって対象物が支持される領域の全域にわたって、変位可能に設けられる。均し部分１５は、下方Ｚ１に向かって突出する複数の均し歯１６が水平方向に間隔をあけて複数、設けられる。隣接する均し歯１６の水平方向の間隔は、対象物の寸法よりも大きくなるように設定される。これによって隣接する均し歯１６の間に対象物が引っかかって、均し部分１５の角変位に伴って変位することを防ぐことができ、対象物を均すことができる。
【００１９】
支持台３は、焼成空間６の上方開口部７と下方開口部８との間に設けられ、対象物を支持可能である。支持台３は、対象物を支持可能な支持状態と、支持状態を解除している支持解除状態とにわたって切換可能に構成される。支持台３は、上方開口部７によって自然落下で供給される対象物を、支持状態で支持可能であり、支持解除状態では、下方開口部８へ対象物を自然落下させる。換言すると、支持台３は、支持状態では、上方開口部７から下方開口部８への対象物の変位を阻止するように構成され、支持解除状態では、上方開口部７から下方開口部８への対象物の変位を許容するように構成される。したがって支持台３は、図２に示すように、支持状態では、その支持台３の外縁部と焼成炉２との距離は、対象物の形状よりも小さくなるように設定される。また支持台３は、図１に破線で示すように、支持解除状態では、その支持台３の外縁部と焼成炉２との距離ｈ１，ｗ１は、対象物の形状よりも大きくなるように選択される。
【００２０】
図２を参照して、支持台３は、本実施の形態では、水平方向に略平行（用語「略平行」は、平行を含む）な回転軸線Ｌ１まわりに角変位可能に構成される。支持台３は、第１支持部分１７、第２支持部分１８、第１軸体１９、および第２軸体２０を含む。第１支持部分１７および第２支持部分１８は、対象物を支持する部分であって、本実施の形態では、図２に示すように、半円板状にそれぞれ形成される。第１軸体１９は、円柱状であって、回転軸線Ｌ１に沿って延び、回転軸線Ｌ１まわりに角変位可能に焼成炉２に設けられる。本実施の形態では、回転軸線Ｌ１は、略円筒状の焼成炉２の中心点付近を通過するように設定される。第１軸体１９は、焼成炉２から外方に突出して延びるように設けられる。第１軸体１９は、その端部に半径方向外方に突出する第１レバー２１が設けられる。第２軸体２０は、円筒状であって、回転軸線Ｌ１に沿って延び、回転軸線Ｌ１まわりに角変位可能に焼成炉２に設けられ、第１軸体１９と略同軸（用語「略同軸」は同軸を含む）に設けられる。第２軸体２０は、焼成炉２から外方に突出して延びるように設けられる。第２軸体２０は、その端部に半径方向外方に突出する第２レバー２２が設けられる。第１軸体１９の外径は、第２軸体２０の内径より小さくなるように設定され、好ましくは第１軸体１９および第２軸体２０が焼成時に加熱され熱膨張した場合であっても、第１軸体１９が第２軸体２０に対して円滑に角変位可能となるように、第１軸体１９の外径と第２軸体２０の内径との差が設定される。このような第１軸体１９の外径と、第２軸体２０の内径との差は、たとえば２ｍｍ以上３ｍｍ以下に設定される。
【００２１】
第１軸体１９は、第１支持部分１７と連結して設けられる。第１支持部分１７および第２支持部分１８は、その半円板状の外縁部分であって、弦となる弦部分１７ａ，１８ａが、第１軸体１９の外周部、および第２軸体２０の外周部にそれぞれ連結される。したがって第１軸体１９が回転軸線Ｌ１まわりに角変位することによって、第１支持部分１７が回転軸線Ｌ１まわりに角変位する。同様に、第２軸体２０が回転軸線Ｌ１まわりに角変位することによって、第２支持部分１８が回転軸線Ｌ１まわりに角変位する。第１支持部分１７および第２支持部分１８は、回転軸線Ｌ１まわりの角変位可能な角度αは、０度から９０度、本実施の形態では、０度から６０度に設定される。第１支持部分１７および第２支持部分１８が、０度である状態は、支持状態であり、０度から角変位して、対象物が第１支持部分１７および第２支持部分１８の外縁部と焼成炉２との隙間から落下可能な状態が、支持解除状態である。
【００２２】
図１にて破線で示すように、第１支持部分１７および第２支持部分１８が６０度である状態では、第１支持部分１７および第２支持部分１８の外縁部と、焼成炉２との水平方向の距離ｗ１は、対象物が下方Ｚ１へ通過可能に設定される。このような距離ｗ１は、支持台３に支持される対象物の量と、下方開口部８の開口径などに基づいて設定され、具体的には、支持台３に支持される対象物が支持台３から自然落下することによって、下方開口部８に詰まらずに円滑に下方Ｚ１に案内することができるように設定される。また図１にて破線で示すように、第１支持部分１７および第２支持部分１８が６０度である状態では、第１支持部分１７および第２支持部分１８の外縁部と、焼成炉２との鉛直方向の距離ｈ１は、対象物が支持台３から下方Ｚ１へ落下して、焼成炉２に衝突した場合に、損傷することなく、好適に分散するような距離に設定される。また図１にて破線で示すように、第１支持部分１７および第２支持部分１８が６０度である状態では、第１支持部分１７および第２支持部分１８の外縁部は、焼成炉２の鉛直方向に交差する斜面部に臨んで位置している。これによって支持台３の上面に沿って流れ落ちてくる対象物が不所望に拡散することなく、円滑に下方開口部８に案内することができる。
【００２３】
支持台３は、本実施の形態では多孔部材である。支持台３は、多孔部材として、厚み方向に貫通する複数の貫通孔を備える。このような貫通孔の形状は、支持台３によって支持される対象物が、貫通孔を通過できないように選択される。換言すると、貫通孔の形状は、対象物の形状より小さくなるように設定される。このような貫通孔は、支持台３の全域にわたって、一様に分布するように形成される。本実施の形態では、支持台３は、網目状の多孔部材によって実現される。
【００２４】
次に、支持台３の動作に関して説明する。図３は、焼成装置１を簡略化して示す正面図であって、支持台３の動作を説明するため正面図である。図３（１）では、支持台３が支持状態にあり、図３（２）では、支持台３は支持解除状態にある。図１および図２では、図示を省略しているが、焼成装置１は、支持台３を支持状態と支持解除状態とにわたって切換る切換装置２３さらに含む。切換装置２３は、支持台３の端部を支持している吊り状態から、支持台３の端部の支持を解除して、支持台３の自重によって下方Ｚ１に角変位している吊り解除状態とにわたって切換可能に構成される。したがって切換装置２３が吊り状態にある場合、支持台３は支持状態にあり、切換装置２３が吊り解除状態にある場合、支持台３は支持解除状態にある。
【００２５】
切換装置２３は、駆動部（図示せず）、ワイヤ２４、シリンダ２５、第１連結部材２６および第２連結部材２７を含んで構成される。第１連結部材２６は、長手状部材であって、一端部が第１支持部分１７および第２支持部分１８の外縁部に角変位可能に連結され、支持状態では、外縁部から上方Ｚ２に沿って延びるように設けられる。第２連結部材２７は、長手状部材であって、一端部が第１連結部材２６の他端部に角変位可能に連結され、支持状態および支持解除状態にて、焼成炉２の壁部に沿って延びるように設けられる。第２連結部材２７は、他端部がワイヤ２４に連結される。
【００２６】
シリンダ２５は、第２連結部材２７を鉛直方向に沿って往復運動可能に支持する。またシリンダ２５は、焼成炉２内の焼成空間６と焼成炉２の外方の外方空間とにわたって設けられる。したがって第２連結部材２７は、シリンダ２５を介して往復運動することによって、焼成空間６と外方空間とにわたって変位可能に構成される。このようなシリンダ２５を設けることによって焼成空間６内のガスを外方空間へ開放されることを防ぐことができる。
【００２７】
ワイヤ２４は、索条体であって、その一端部がシリンダ２５に連結され、他端部が駆動部に連結される。駆動部は、予め定める回転軸線まわりに回転自在に設けられる回転駆動部材と、回転駆動部材を回転駆動する駆動源とを含む。回転駆動部材は、ワイヤ２４の他端部が巻掛けられる。したがって駆動部が駆動することによって、ワイヤ２４の巻取りまたは繰出しが行われる。
【００２８】
図３（１）に示す吊り状態から、駆動部を駆動してワイヤ２４を繰出すことによって、第２連結部材２７がシリンダ２５によって下方Ｚ１に変位する。第２連結部材２７が下方Ｚ１に変位すると、第２連結部材２７に連結される第１連結部材２６が、下方Ｚ１に変位する。第１連結部材２６が下方Ｚ１に変位すると、第１支持部分１７および第２支持部分１８が回転軸線Ｌ１まわりに角変位する。したがって第１支持部分１７および第２支持部分１８の外縁部は回転軸線Ｌ１を中心とする円弧状の移動軌跡に沿って変位する。これにともなって、第１連結部材２６は、第２連結部材２７に対して角変位し、図３（２）に示すように、吊り解除状態となり、支持台３が支持解除状態となる。またこれとは逆に、図３（２）に示す吊り解除状態から、駆動部を駆動してワイヤ２４を巻取ることによって、図３（１）に示す吊り状態に戻すことができる。
【００２９】
また前述したように第１軸体１９および第２軸体２０には、第１レバー２１および第２レバー２２が設けられるので、ワイヤ２４などの可動部分の変位が円滑に動作しない場合には、作業者が第１レバー２１および第２レバー２２を回転軸線Ｌ１まわりに角変位させることによって、いわば強制的に第１支持部分１７および第２支持部分１８を角変位させることができる。
【００３０】
次に、焼成装置１による焼成方法に関して、フローチャートを用いて説明する。図４は、焼成装置１による焼成方法を示すフローチャートである。図４に示すフローチャートでは、支持台３が支持状態にあり、均し機４が支持台３の近傍に位置している状態にて開始される。ステップａ１は、載置工程であって、上方開口部７を開状態にして、被焼成物を上方開口部７から自然落下させて焼成空間６に供給し、ステップａ２に移る。したがってステップａ１にて、支持台３に被焼成物が載置される。
【００３１】
ステップａ２は、均し工程であって、均し機４を軸線まわりに角変位させ、かつ角変位させながら上方Ｚ２へ変位させ、ステップａ３に移る。均し機４は、ステップａ１にて供給される被焼成物が埋もれている状態であるので、角変位させながら上方Ｚ２へ変位させることによって、被焼成物を支持台３の全域に均等に分布するように均すことができる。
【００３２】
ステップａ３は、焼成工程であって、支持台３に支持される被焼成物を焼成し、ステップａ４に移る。ステップａ３では、被焼成物に応じた予め定める焼成条件に従って、被焼成物を焼成する。このとき上方開口部７および下方開口部８は閉状態にあり、循環部５は、焼成空間６内のガスが循環するように制御される。これによって支持台３に支持される被焼成物の発熱が除去される。
【００３３】
ステップａ４は、排出工程であって、被焼成物を焼成した焼成物を支持する支持状態から、支持状態を解除する支持解除状態に支持台３を切換えて、焼成物を焼成空間６から排出し、本フローを終了する。ステップａ４では、切換装置２３を駆動させて、支持台３の支持状態を支持解除状態に切換ることによって、支持台３に載置されていた焼成物が自然落下して、下方開口部８に案内される。このとき下方開口部８は開状態にあり、これによって焼成物は下方開口部８を介して、下方Ｚ１に案内され、次の工程に移ることができる。
【００３４】
次に、本実施の形態の焼成装置１によって焼成される被焼成物に関して説明する。被焼成物は、たとえば無機成形物であり、焼成炉２に供給する無機成型物の成型方法および形状には特に制限は無く、打錠成型または押出し成型などの方法で成型したリング状、ペレット状、球状またはハニカム状など種々の成型物を使用できる。
【００３５】
無機成型物を供給したときに無機成型物の支持台３からの充填高さは、特に制限は無く、無機成型物の発熱速度、温度、流通ガス量および圧力損失などを考慮して、安全性と経済性の点から決定されるが、充填高さが小さすぎると設備が大きくなって経済的でなく、大きすぎると圧力損失が大きくなるなどの問題があるため、０.１ｍ以上２ｍ以下が好ましく、０.２ｍ以上１ｍ以下がより好ましい。
【００３６】
焼成装置１は、被焼成物として無機化合物の中でも特に酸化触媒の焼成に好適に使用することができ、なかでもアクロレイン、アクリル酸、メタクロレイン、メタクリル酸製造用触媒に、より好適に使用することができる。
【００３７】
以上、説明したように本実施の形態の焼成装置１および焼成方法では、上方開口部７を開状態にして、被焼成物を上方開口部７から供給することによって、自然落下によって被焼成物を焼成空間６に供給することができる。また同様に、下方開口部８を開状態にすることによって、対象物を下方開口部８から自然落下で排出することができる。支持台３は、上方開口部７と下方Ｚ１開口部との間に設けられるので、上方開口部７から自然落下で供給される被焼成物を支持することができる。また支持台３は、対象物を支持可能な支持状態と、支持状態を解除している支持解除状態とにわたって切換可能に構成される。したがって支持台３に上方開口部７から供給される被焼成物を支持した支持状態から、支持解除状態に切換ることによって、対象物を支持台３の下方Ｚ１に自然落下させることができる。これによって下方開口部８を介して、焼成空間６から対象物を排出することができる。このように重力を利用して、対象物を供給および対象物を排出するので、作業者が焼成空間６にて供給作業および排出作業を行うことなく、焼成装置１の外方から供給と排出を行うことができる。これによって供給および排出を迅速に行うことができる。これによって生産性を向上することができる。
【００３８】
また本実施の形態では、焼成装置１は、焼成空間６の気体を循環させる循環部５をさらに含むので、焼成空間６に気体を循環させることができる。したがっていわゆる通気循環型の焼成装置１を実現することができる。また支持台３は、多孔部材であるので、支持台３によって気体の流れが遮られることを防ぐことができ、焼成空間６のおける気体を一様に循環させることができる。
【００３９】
さらに本実施の形態では、支持台３の上方Ｚ２に設けられ、支持台３に支持される被焼成物を、支持台３の全域にわたって均す均し機４をさらに含む。上方開口部７から被焼成物が支持台３上に供給されると、被焼成物が支持台３上に偏って分布する場合があるが、均し機４を用いることによって、被焼成物を支持台３上に一様に分布させることができる。これによって支持台３上の被焼成物を可及的に一様の焼成条件で、焼成することができる。また循環部５を備える焼成装置１では、循環されるガスは被焼成物の除熱をより効率的にするために、可能な限り支持台３に支持される被焼成物を均一な速度で流通させることが好ましいが、本実施の形態では、循環部５と均し機４の両方を備えるので、可及的に均一な速度でガスを流通させることができる。
【００４０】
前述の実施の形態では、通気循環型の焼成装置１として本発明が実現されているが、通気循環型の焼成装置１に限ることはなく、循環部５を除く残余の部分によって焼成装置１を構成してもよい。
【００４１】
また前述の実施の形態では、均し機４を備える焼成装置１として本発明が実現されているが、均し機４を除く残余の部分によって焼成装置１を構成してもよい。また均し機４は、前述の実施の形態に限ることはなく、支持台３に支持される対象物を均すような構成であればよい。
【００４２】
また前述の実施の形態では、支持台３は回転軸線Ｌ１まわりに角変位可能に構成されているが、このような構成に限ることはない。支持台３の他の構成に関して説明する。図５は、本発明の実施の他の形態の焼成装置１Ａを簡略化して示す正面図である。図６は、焼成装置１Ａを簡略化して示す平面図である。本実施の形態の焼成装置１Ａは、支持台３Ａの構成が前述の実施の形態と異なる。本実施の形態では、前述の実施の形態と同様の部分は説明を省略し、異なる部分だけ説明する。支持台３Ａは、第１支持部分１７、第２支持部分１８、第３軸体２８、および第４軸体２９を含む。第３軸体２８は、円柱状であって、回転軸線Ｌ２に沿って延び、回転軸線Ｌ２まわりに角変位可能に焼成炉２に設けられる。本実施の形態では、回転軸線Ｌ２は、略円筒状の焼成炉２の中心点から水平方向の一方にずれて水平面内に沿って延びるように設定される。第３軸体２８は、焼成炉２から外方に突出して延びるように設けられる。第３軸体２８は、その端部に半径方向外方に突出する第３レバー３０が設けられる。第４軸体２９は、円筒状であって、回転軸線Ｌ３に沿って延び、回転軸線Ｌ３まわりに角変位可能に焼成炉２に設けられる。本実施の形態では、回転軸線Ｌ３は、略円筒状の焼成炉２の中心点から水平方向の他方にずれて水平面内に沿って延びるように設定される。さらに回転軸線Ｌ３は、回転軸線Ｌ２に略平行であり、回転軸線Ｌ２と間隔をあけて設定される。第４軸体２９は、焼成炉２から外方に突出して延びるように設けられる。第４軸体２９は、その端部に半径方向外方に突出する第４レバー２２が設けられる。
【００４３】
第３軸体２８は、第１支持部分１７と連結して設けられる。第４軸体２９は、第２支持部分１８が連結して設けられる。したがって第３軸体２８が回転軸線Ｌ２まわりに角変位することによって、第１支持部分１７が回転軸線Ｌ２まわりに角変位する。同様に、第４軸体２９が回転軸線Ｌ３まわりに角変位することによって、第２支持部分１８が回転軸線Ｌ３まわりに角変位する。前述の実施の形態と同様に、第１支持部分１７および第２支持部分１８が、０度である状態は、支持状態であり、０度から角変位して、対象物が第１支持部分１７および第２支持部分１８の外縁部と焼成炉２との隙間から落下可能な状態が、支持解除状態である。このような構成であっても、前述の実施の形態と同様の作用および効果を達成することができる。
【００４４】
また支持台３の他の構成として、たとえば焼成炉２に対して支持台３が角変位するように連結して、支持台３の中央部から分離するように構成してもよい。またたとえば支持台３が水平方向にスライド変位するように構成してもよい。
【００４５】
また前述の実施の形態では、切換装置２３は、ワイヤ２４などを用いて実現されているがこのような構成に限ることはなく、歯車などの機械要素を用いて実現してもよく、電磁ソレノイドなどの駆動手段を用いて実現してもよい。
【００４６】
また被焼成物が焼成中にガスが発生する場合、焼成炉２にぬき弁を設け、ガスを開放するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本実施の一形態の焼成装置１を簡略化して示す正面図である。
【図２】焼成装置１を簡略化して示す平面図である。
【図３】焼成装置１を簡略化して示す正面図であって、支持台３の動作を説明するため正面図である。
【図４】焼成装置１による焼成方法を示すフローチャートである。
【図５】実施の他の形態の焼成装置１Ａを簡略化して示す正面図である。
【図６】焼成装置１Ａを簡略化して示す平面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１ 焼成装置
２ 焼成炉
３ 支持台
４ 均し機
５ 循環部
６ 焼成空間
７ 上方開口部
８ 下方開口部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被焼成物を焼成する焼成装置であって、
被焼成物を配置可能な焼成空間を形成し、上方部分に開閉可能な上方開口部、および下方部分に開閉可能な下方開口部を有する焼成炉と、
前記焼成空間の上方開口部と下方開口部との間に設けられ、被焼成物を支持可能な支持台とを含み、
前記支持台は、被焼成物を支持可能な支持状態と、前記支持状態を解除している支持解除状態とにわたって切換可能に構成されることを特徴とする焼成装置。
【請求項２】
前記焼成空間の気体を循環させる循環手段をさらに含み、
前記支持台は、多孔部材であることを特徴とする請求項１に記載の焼成装置。
【請求項３】
前記支持台の上方に設けられ、支持台に支持される被焼成物を、支持台の全域にわたって均す均し手段をさらに含むことを特徴とする請求項１または２記載の焼成装置。
【請求項４】
被焼成物を予め定める焼成空間にて焼成する焼成方法であって、
被焼成物を焼成空間に供給し、焼成空間に設けられる支持台に載置する載置工程と、
前記支持台に支持される被焼成物を焼成する焼成工程と、
被焼成物を焼成した焼成物を支持する支持状態から、前記支持状態を解除する支持解除状態に支持台を切換えて、焼成物を焼成空間から排出する排出工程とを含むことを特徴とする焼成方法。
【請求項１】
被焼成物を焼成する焼成装置であって、
被焼成物を配置可能な焼成空間を形成し、上方部分に開閉可能な上方開口部、および下方部分に開閉可能な下方開口部を有する焼成炉と、
前記焼成空間の上方開口部と下方開口部との間に設けられ、被焼成物を支持可能な支持台とを含み、
前記支持台は、被焼成物を支持可能な支持状態と、前記支持状態を解除している支持解除状態とにわたって切換可能に構成されることを特徴とする焼成装置。
【請求項２】
前記焼成空間の気体を循環させる循環手段をさらに含み、
前記支持台は、多孔部材であることを特徴とする請求項１に記載の焼成装置。
【請求項３】
前記支持台の上方に設けられ、支持台に支持される被焼成物を、支持台の全域にわたって均す均し手段をさらに含むことを特徴とする請求項１または２記載の焼成装置。
【請求項４】
被焼成物を予め定める焼成空間にて焼成する焼成方法であって、
被焼成物を焼成空間に供給し、焼成空間に設けられる支持台に載置する載置工程と、
前記支持台に支持される被焼成物を焼成する焼成工程と、
被焼成物を焼成した焼成物を支持する支持状態から、前記支持状態を解除する支持解除状態に支持台を切換えて、焼成物を焼成空間から排出する排出工程とを含むことを特徴とする焼成方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−２４１２１４（Ｐ２００８−２４１２１４Ａ）
【公開日】平成２０年１０月９日（２００８．１０．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−８６０５７（Ｐ２００７−８６０５７）
【出願日】平成１９年３月２８日（２００７．３．２８）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月９日（２００８．１０．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月２８日（２００７．３．２８）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
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