带有排出气体处理单元的连续烧成炉 【技术领域】
本发明涉及带有处理含有从被烧制物中产生的粘结剂挥发物的气体的排出气体处理单元的连续烧成炉。
背景技术
在烧制含有以有机物为主要成分的粘结剂的被烧制物地连续烧成炉中，在升温中间区域(300～400℃左右的区域)从被烧制物中挥发出粘结剂。由于该粘结剂对燃烧带来坏的影响，所以通过排气管路把含有粘结剂挥发物的气体(炉内的气体介质)排出到炉外。可是，在排气管路内当排出气体的温度降低时，存在粘结剂挥发物凝固并附着在排气管路的内壁上，对烧成炉的排气系统或工厂排气管道带来坏的影响的问题。
为了应对这样的问题，采取了保温或加热排气管路来防止粘结剂挥发物的凝固等对策，但该场合，产生排气管路的维护麻烦，而且被排出的气体是对人体有害的气体且产生臭味的问题。
因此，在连续烧成炉的炉内温度为大于或等于规定的催化剂的活性化温度的区域的炉壁上设置排气孔，通过在该排气孔中内装承载催化剂的构造体，在含有从被烧制物中产生的粘结剂挥发物的气体从排气孔排出时，由活性化的催化剂使粘结剂挥发物燃烧来分解排出气体而使其无臭化的连续烧成炉已被提出(例如，参照日本特开2001-241862号公报(第2页，第1图))。
可是，如上述的连续烧成炉那样，在温度为大于或等于规定的催化剂的活性化温度的区域的炉壁上设置排气孔，在其内部内装有承载催化剂的构造体的连续烧成炉，由于难以把含有从被烧制物产生的粘结剂挥发物的气体无残留地从排气孔排出，所以存在含有粘结剂挥发物的气体污染炉内的气体介质并使被烧制物的品质变差，在炉内的低温表面上凝聚的同时多少也会从连续烧成炉的被烧制物出口散发出的问题，另外，如该连续烧成炉那样，在设置于炉壁上的排气孔中内装承载有催化剂的构造体并使粘结剂挥发物燃烧的连续烧成炉，也存在不能把握并调节粘结剂挥发物的燃烧状态来得到高的燃烧效率的问题。
【发明内容】
本发明的目的在于，提供能解决上述问题的带有排出气体处理单元的连续烧成炉。
为了达到上述目的，本发明的带有排出气体处理单元的连续烧成炉，其特征在于，在炉体内的上部沿与被烧制物的输送方向垂直的方向设置管状或细长的箱状的气体吸入构件，或在炉体内的侧部沿与被烧制物的输送方向平行的方向设置管状或细长的箱状的气体吸入构件，上述管状或细长的箱状的气体吸入构件在其大致全长的范围形成用于吸入含有从被烧制物产生的粘结剂挥发物的气体的许多孔或切口，在从该气体吸入构件向炉体外导出的排气管路途中设置排出气体处理单元，该排出气体处理单元内装有承载有用于氧化分解上述粘结剂挥发物的催化剂的通气自如的催化剂承载体。
当如该连续烧成炉那样在炉体内的上部沿与被烧制物的输送方向垂直的方向或在炉体内的侧部沿与被烧制物的输送方向平行的方向设置在大致全长的范围形成用于吸入含有从被烧制物中产生的粘结剂挥发物的气体的许多孔或切口的管状或长的箱状的气体吸入构件时，由于含有从被烧制物中产生的粘结剂挥发物的炉体内的气体在宽范围被上述气体吸入构件的各孔或者切口无残留地吸入，所以不会污染炉内和气体介质，不用担心含有粘结剂挥发物的气体从炉体的被烧制物出口散放出来。而且，当由气体吸入构件吸入的含有粘结剂挥发物的气体通过内装在排气管路的途中的排出气体处理单元上的催化剂承载体时，不用担心含在该排出气体内的粘结剂挥发物在通往屋外的排气管路内凝固、发出臭味。
在本发明的连续烧成炉中，最好把排出气体加热到大于或等于催化剂的活性温度的温度的辅助加热器内装在排出气体处理单元的比催化剂承载体靠气体导入口侧的位置。当内装这样的辅助加热器时，即使导入到排出气体处理单元的排出气体的温度比催化剂的活性化温度低，由于通过用辅助加热器把排出气体加热到大于或等于活性化温度的温度，可以确实地用活性化的催化剂氧化分解(燃烧)排出气体中的粘结剂挥发物，而在氧化分解不充分的场合，用辅助加热器进一步提高排出气体的温度而可以促进氧化分解。
另外，最好在本发明的连续烧成炉中，在排出气体处理单元的比催化剂承载体靠进气体导入口侧的位置设置用于控制由辅助加热器加热的排出气体的温度的第一温度传感器，同时在排出气体处理单元的比催化剂承载体靠气体排出口侧的位置设置用于监视处理后的排出气体的温度的第二温度传感器。当这样设置第一温度传感器和第二温度传感器时，通过对比由第一温度传感器检测出的处理前的排出气体的温度(用辅助加热器加热过的处理前的排出气体的温度)和由第二温度传感器检测出的处理后的排出气体的温度，可以把握由催化剂进行的粘结剂挥发物的氧化分解处理(燃烧)的状态。即，如果处理后的排出气体的温度比处理前的排出气体的温度上升了，可以判断为正在由催化剂进行粘结剂挥发物的氧化分解处理(燃烧)，双方的温度差越大，越高效率地热烈地进行氧化分解。另外，在处理后的排出气体的温度比处理前的用加热器加热过的排出气体的温度低的时候，可以判断为没有由催化剂进行粘结剂挥发物的氧化分解处理。从而，在判断为没有进行粘结剂挥发物的氧化分解处理的场合或判断为处理不充分的场合，通过用辅助加热器提高处理前的排出气体的加热温度，或者如后述那样增减从排出气体处理单元的空气进入口进入空气的量，可以确实且充分地进行由催化剂进行的粘结剂挥发物的氧化分解处理。
另外，在本发明的连续烧成炉中，最好在排出气体处理单元的比辅助加热器靠气体导入口侧的位置设置能调节流量的空气进入口，若设置这样的空气进入口，可以由从外部进入的空气促进粘结剂挥发物的氧化分解，可以通过调节空气的导入量来提高氧化分解的效率。
再有，在本发明的连续烧成炉中，最好在排出气体处理单元的比催化剂承载体靠辅助加热器侧的位置内装过滤器，这样可以由过滤器防止催化剂承载体的堵塞。
【附图说明】
图1是本发明的一个实施方式的带有排出气体处理单元的连续烧成炉的概略横截面图。
图2是本发明的另一个实施方式的带有排出气体处理单元的连续烧成炉的概略横截面图。
图3是相同的带该排出气体处理单元的连续烧成炉的侧视图。
图4是本发明的另一个实施方式的带有排出气体处理单元的连续烧成炉的概略横截面图。
图5是相同的带该排出气体处理单元的连续烧成炉的侧视图。
【具体实施方式】
下面参照附图详述本发明的实施方式。
图1是表示本发明的带有排出气体处理单元的连续烧成炉的一个实施方式的概略横截面图。
该带有排出气体处理单元的连续烧成炉，由用真空成型陶瓷纤维而成的厚壁板状的硬质的隔热材料构成的底壁1a、顶壁1b、左右侧壁1c、1c形成扁平的长方体形状的炉体1，由埋设在顶壁1b等内的多个电加热器1d加热炉体内部。
该炉体1被形成得在前后方向(在图1中与纸面垂直的方向)上较长，在前后方向上隔开一定间隔地配置多个沿左右方向贯通炉体1的输送用辊2。各输送用辊2的两端部回转自由地由轴承支承，辊一端的链轮2a与共同的驱动用链条(未图示)啮合。从而当起动共同的驱动用链条时，各输送用辊2一齐以规定的旋转速度旋转，可以向前后方向以一定速度输送被烧制物W。
在从被烧制物W中产生粘结剂挥发物的炉体1内的升温中间区域的上部，沿与被烧制物W的输送方向(前后方向)垂直的方向即炉体1的左右宽度方向以大致全幅设置管状的气体吸入构件3。该气体吸入构件3在两端被闭塞的管体的大致全长上形成许多用于吸入含有从被烧制物W中产生的粘结剂挥发物的炉体1内的气体介质气体的孔3a。也可以在炉体1内的上部设置在大致全长的范围中形成了后述的切口的细长的箱状的气体吸入构件30来代替上述管状的气体吸入构件3。
在上述的气体吸入构件3上连接着贯通炉体1的顶壁1b并导出到炉体1外的分支为多根(在图1中是3根)的排气管路4。这些分支的排气管路4被汇集到一根排气管路上后与利用汾丘里效果的喷嘴4a连接，由该喷嘴4a进行排气。也可以把排气管路4连接到排气用的风扇上进行排气来代替喷嘴4a。
在该排气管路4的途中设置排出气体处理单元5，从该排出气体处理单元5开始的炉体1侧的分枝的排气管路4被保温用加热器4b和保温用隔热材料4c双重覆盖。从而，不用担心从气体吸入构件3吸入的含有粘结剂挥发物的气体在导入上述处理单元5之前温度降低而使粘结剂挥发物凝固。这些保温用加热器4b和保温用隔热材料4c，在通过使上述处理单元5靠近炉体1而缩短了从炉体1到上述处理单元5的排气管路4的距离的场合，是不需要的。
上述排出气体处理单元5把承载有用于氧化分解粘结剂挥发物的催化剂的通气自由的催化剂承载体5a装卸更换自由地内装在气密封的单元壳体里，在该催化剂承载体5a的气体导入口侧内装用于把排出气体加热到大于或等于催化剂的活性化温度的温度的辅助加热器5b，同时设置用于控制由该辅助加热器5b加热的排出气体的温度的第一温度传感器5c，而且，在催化剂承载体5a的气体排出口侧设置用于监视处理后的排出气体的温度的第二温度传感器5d。而且，在催化剂承载体5a的辅助加热器5b侧装卸更换自由地内装防止催化剂承载体5a堵塞的过滤器5e，再在辅助加热器5b的气体导入口侧设置带有流量调节阀5f的空气进入口5g。作为催化剂承载体5a，最好使用在接触面积大的蜂窝状构造的陶瓷制或者耐热金属制的承载体上承载有活性化温度处于200～350℃的范围内的Pt、Pd、Ag2O等氧化催化剂的催化剂承载体。
在以上那样构成的带有排出气体处理单元的连续烧成炉中，把作为含有粘结剂挥发物的被烧制物W的例如等离子体显示器用的玻璃基板等搭载在装定器上，当将其载置在输送用辊2上一边在炉体1内输送一边加热时，在到达了炉体1内的升温中间区域时，从被烧制物W中产生粘结剂挥发物，但是由于含有该粘结剂挥发物的炉体1内的介质气体(空气)在很宽的范围内被管状的气体吸入构件3的许多孔3a无残留地吸入，所以不用担心含有粘结剂挥发物的介质气体从该炉体1的出口放出。
这样由气体吸入构件3吸入的含有粘结剂挥发物的气体，通过排气管路4温度不下降地送到排出气体处理单元5，由辅助加热器5b加热到≥催化剂的活性化温度的温度，最好是≥350℃，然后，在通过过滤器5e时，去除排出气体中的固形物等，再通过催化剂承载体5a时，由活性化的氧化催化剂氧化分解(燃烧)排出气体中的粘结剂挥发物后用喷嘴4a进行排气。从而，不会像以往那样产生排出气体中的粘结剂挥发物凝固、放出臭味的现象。在送到排出气体处理单元5的排出气体的温度比催化剂的活性化温度充分高的场合，不用辅助加热器5b加热就能通往催化剂载体5a进行氧化分解处理。
在如上述那样地氧化分解含在排出气体中的粘结剂挥发物时，通过用监视器等显示并对比用第一温度传感器5c检测出的处理前的排出气体的温度和用第二温度传感器5d检测出的处理后的排出气体的温度，确认是处理后的排出气体的温度比处理前的排出气体的温度高而确实地进行粘结剂挥发物的氧化分解，同时在氧化分解不充分且双方的温度差小的场合，最好是通过提高辅助加热器5b的加热温度或者用流量调节阀5f增加来自空气进入口5g的空气导入量等来进行调节，促进粘结剂挥发物的氧化分解来使处理效率提高。
图1所示的带有排出气体处理单元的连续烧成炉，在炉体1内的升温中间区域的上部，在与被烧制物W的输送方向垂直的方向上只设置了一个管状的气体吸入构件3，但是，当然也可以通过在升温中间区域的上部在输送方向上空开间隔地设置多个气体吸入构件3而更确实地进行含有从被烧制物W中产生的粘结剂挥发物的介质气体的吸入。
图2是本发明的另一个实施方式的带有排出气体处理单元的连续烧成炉的概略横截面图，图3是该连续烧成炉的侧视图。
该带有排出气体处理单元的连续烧成炉，代替前述的管状的气体吸入构件3，在炉体1内的升温中间区域的上部沿与被烧制物W的输送方向垂直的方向设置在下面的几乎全长上形成气体吸入用的切口30a(参照图3)的细长的箱状的气体吸入构件30。而且从该气体吸入构件30的两端起将排气管路4、4贯通炉体1的左右侧壁1c、1c后向外部导出，在这些排气管路4、4的中途(靠近从炉体1出来的导出部位的部位)分别设置前述的排出气体处理单元5、5。这样，由于从排气管路4、4的导出场所到排出气体处理单元5、5的距离短，所以省略了覆盖排气管路4、4的保温用加热器和保温用隔热材料。
该带有排出气体处理单元的连续烧成炉的其他的构成，由于与前述的图1的带有排出气体处理单元的连续烧成炉相同，所以在图2、图3中对相同的构件标注相同的附图标记，省略其说明。
这样的实施方式的带有排出气体处理单元的连续烧成炉，也由形成了切口30a的细长的箱状的气体吸入构件30在宽范围中无残留地吸入含有被烧制物W中产生的粘结剂挥发物的介质气体，通过排气管路4、4送往排出气体处理单元5、5。然后，在通过催化剂承载体5a、5a时，粘结剂挥发物被氧化分解(燃烧)，由于被处理过的排出气体被喷嘴4a、4a排出，因此可以把燃烧介质气体保持为清洁的状态，粘结剂挥发物不会凝固、不会放出臭味。而且，粘结剂挥发物的氧化分解的状态，可以通过对比用第一温度传感器5c和第二温度传感器5d检测出的处理前的排出气体温度和处理后的排出气体温度来把握，在氧化分解不充分的场合，可以通过提高辅助加热器5b的加热温度或者增加来自空气进入口5g的空气导入量等进行调节，从而促进氧化分解，提高处理效率。
图4是本发明的另一个实施方式的带有排出气体处理单元的连续烧成炉的概略横截面图，图5是该连续烧成炉的侧视图。
该带有排出气体处理单元的连续烧成炉，由输送用辊2输送搭载在2段装定器上的上下的被烧制物W、W的同时进行烧制，在炉体1内的升温中间区域的至少一侧部上，在与被烧制物W的输送方向平行的方向上设置前述的管状的气体吸入构件3，而且从该气体吸入构件3起，排气管路4贯通炉体1的侧壁1c后向外部导出，在该排气管路4的中途(靠近从炉体1出来的导出部位的部位)设置前述的排出气体处理单元5。气体吸入构件3也可以在炉体1的侧部上下设置多个，在该场合，含有粘结剂挥发物的介质气体的吸入会变得更好。另外，该连续烧成炉由于从排气管路4的导出部位到排出气体处理单元5的距离短，所以省略了覆盖排气管路4的保温用加热器和保温用隔热材料。
由于该带有排出气体处理单元的连续烧成炉的其他的构成与前述的图2、图3的带有排出气体处理单元的连续烧成炉相同，所以在图4、图5中对相同的构件标注相同的附图标记并省略其说明。
像本实施方式的带有排出气体处理单元的连续烧成炉那样同时输送并烧制上下的被烧制物W、W类型的连续烧成炉，当在炉体1内的上部设置气体吸入构件3时，难以无残留地吸入并排出含有从上下的被烧制物W、W中产生的粘结剂挥发物的气体介质气体，但是当像本实施方式的连续烧成炉那样在炉体1内的升温中间区域的侧部沿与被烧制物W的输送方向平行的方向设置管状的气体吸入构件3时，含有从被烧制物W中产生的粘结剂挥发物的介质气体不被烧制物W、W妨碍地在很宽的范围内无残留地被吸入，通过排气管路4被送往排出气体处理单元5。而且当通过催化剂承载体5a时粘结剂挥发物被氧化分解，由于处理后的排出气体用喷嘴4a排出，所以粘结剂挥发物不会凝固、放出臭味，并且，氧化分解的状态，与前述的图1、图2、图3的连续烧成炉一样，可以通过对比用第一温度传感器5c和第2温度传感器5a检测的处理前的排出气体温度和处理后的排出气体温度来把握，在氧化分解不充分的场合，通过提高辅助加热器5b的加热温度或者增加从空气进入口5g进入的空气导入量等来促进氧化分解，提高处理效率。
以上说明的实施方式的连续烧成炉无论哪一种都是把气体吸入构件设置在炉体内的上部或者侧部，但是根据场合，也可以把气体吸入构件设置在炉体内的上部和侧部的二个部位上，能更加确实地吸入含有粘结剂挥发物的介质气体。
本发明的带有排出气体处理单元的连续烧成炉，由于把含有从被烧制物W中产生的粘结剂挥发物的气体在很宽的范围内由气体吸入构件无残留地吸入并送到排出气体处理单元，在通过该单元的催化剂承载体时用催化剂氧化分解(燃烧)粘结剂挥发物并进行排气，所以可以不污染炉内并在清洁的介质气体中燃烧，同时可以解决粘结剂挥发物的凝固、产生臭味、从炉体出口散发等问题。而且，在排出气体处理单元上设置了辅助加热器、第一及第二温度传感器、可调节流量的空气进入口等的连续烧成炉，还同时获得了如下的效果，可以把握粘结剂挥发物的氧化分解的状态，通过调节辅助加热器的加热温度或来自空气进入口的空气导入量，可以促进粘结剂挥发物的氧化分解，提高处理效率。