JPH0130076B2 - - Google Patents
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- JPH0130076B2 JPH0130076B2 JP56126895A JP12689581A JPH0130076B2 JP H0130076 B2 JPH0130076 B2 JP H0130076B2 JP 56126895 A JP56126895 A JP 56126895A JP 12689581 A JP12689581 A JP 12689581A JP H0130076 B2 JPH0130076 B2 JP H0130076B2
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- JP
- Japan
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- drying
- blower
- radiation
- infrared
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- Resistance Heating (AREA)
- Drying Of Solid Materials (AREA)
Description
本発明は赤外線乾燥装置に関し、特に陶磁器な
らびにその石膏型乾燥に使用する赤外線乾燥装置
に関する。 陶磁器製品ならびに石膏型の乾操法は一般的に
は伝導対流による温風乾燥であるが、近年マイク
ロ波乾燥、真空乾燥、赤外線乾燥等の方法が開発
され注目を浴びている。通常の温風乾燥では被加
熱体を加熱し、その結果、表面から水蒸気が逸散
されて乾燥される。物質を加熱するには伝導、対
流輻射の三要素があり、何れかの一要素又は組合
せによつて加熱される。温風乾燥では伝導対流に
よる加熱乾燥であり、空気水蒸気等を媒体とする
ため、媒体の無効分の加熱によるエネルギー損失
が大きい。輻射による加熱は直接被乾燥体に吸収
されるため効率が良い。 輻射を使用する加熱方法では放射効率の良い材
質の検討が必要である。一般的には石英管が使用
されるが、5μｍ以上の長波長域、即ち遠赤外線
波長域での放射効率が悪いため他の適切な遠赤外
線放射材料を選択使用することが望ましい。 従来の赤外線加熱素子及び反射板の形状は直管
としたシーズ管及び抛物面鏡であり、塗料乾燥等
の全面加熱用として開発されたものであるため、
陶磁器等の丸型、円形、深物、加熱用としては均
一な照射は困難であり、切れ、歪み等を生じ易い
欠点がある。 尚、乾燥効率を高めるためには輻射と局部的送
風とを並用することが望ましい場合があるが、一
般的な排気装置以外にはほとんど使用されていな
い。 本発明の目的は上述の欠点を生じない放射素子
を使用した陶磁器等の遠赤外線乾燥装置を提供す
るにある。 本発明装置における放射素子はジルコン系、ジ
ルコン−フエライト系、コーデイエライト系、ペ
タライト系等の耐熱衝撃性高密材料で成形し断面
中空として円環状等の閉曲線形とし中空内部に発
熱体を挿入する。 比較計測の結果、上述の材料は遠赤外線領域で
の放射特性が石英ガラス管に比して優れ近赤外線
域では著しく特性が低い。陶磁器等は遠赤外域で
の吸収特性が良いことを確認しこのため、乾燥用
放射素子として優れている。 更に、円環状等の閉曲線形とすることによつ
て、不均等加熱は生ぜず、不良の発生は著しく減
少する。 本発明による乾燥装置は、上述の放射素子に組
合せて一方向放射を行なわせるアルミニウム反射
板と、反射板中央の送風筒と、送風筒に組合せた
送風機とを有する。 反射板材料の反射特性はアルミニウム板がステ
ンレス板よりも優れ、市販のアルミホイルが安価
有効な反射材料である。 乾燥実験の結果、上述の放射素子からの放射
と、微風程度の送風とを組合せるのが最もエネル
ギー的に有効であることを知つた。 本発明を例示とした実施例並びに図面について
説明する。 第１に各種セラミツクス材質の分光放射特性を
試験した。ジルコン系としてジルコン素地
（ZrSiO460％、粘土40％）、ペタライト系として
ペタライト60％、蛙目粘土40％、コーデイエライ
ト系としてコーデイエライトシヤモツト50％、粘
土40％、マグネサイト10％、ジルコン−フエライ
ト系としてジルコン素地70％、フエライト30％の
ものを径５mm、長さ25mmのチユーブ状として1200
〜1250℃で焼成し、600〜800℃に加熱して放射特
性を記録し、対称として、石英管、ガラス管の放
射特性と比較した。 この結果、石英管、ガラス管は波長5μｍ以下
の近赤外域について放射特性が強い傾向がある。 これに対して、試料は何れも5μｍ以上の遠赤
外域について放射特性が強く、近赤外域での放射
特性が弱い。 従つて、遠赤外線輻射による加熱の場合は石英
管、ガラス管に比較して、試料としたジルコン
系、ジルコン−フエライト系、ペタライト系、コ
ーデイエライト系材料が好適であることが明らか
になつた。 尚、上述のセラミツクス材料を石英ガラス管に
被覆した場合は、5μｍ以上の遠赤外域について
はほゞ同様な放射特性を有し、石英ガラス管の放
射特性よりも優れており、近赤外域については材
料単体の管に比較して強い放射特性を有し、単体
の管と石英ガラス管の中間程度の値となる。従つ
て、近赤外域の放射をも利用できる場合には石英
ガラス管外面にセラミツクス材料を被覆したもの
を有効に使用できる。 第２に、鏡面材料による反射特性を試験した。 放射を有効に利用するためには全波長域につい
て反射率の高い材料が必要である。試験した材料
は、アルミニウム蒸着の標準ミラー、市販のクツ
キング用アルミホイル、アルミニウム板、ステン
レス板、アルマイト加工アルミ板、建材用アルミ
ニウム板であつた。 反射率測定試料中、クツキング用アルミホイル
が全波長域についてほとんど標準ミラーと変らな
い著しく良い反射特性を示した。一般に良く使用
されているステンレス鋼板は近赤外域で特にアル
ミニウムに劣る。アルマイト加工及び建材用アル
ミニウム板は表面の樹脂加工の影響が極端に大き
く、そのまゝ反射板として使用することはできな
い。 第３に、粘土及び石膏の吸収、反射特性を試験
した。吸収特性はKBr錠剤法により、反射特性
は反射法によつて実験した。 両材料共に傾向は類似しており、長波長５〜
6μｍ以上側に吸収率が存在する。従つて長波長
加熱が有効である。反射特性は両材料共全波長に
ついてほゞ均等であるが、石膏は9μｍ附近で突
出した反射のピークが存在する。 第１図は乾燥すべき陶磁器製品の例として、石
膏型１内で植木鉢２を成形する例を示す。 通常は温風乾燥してある程度収縮固化した植木
鉢２を型１から抜いて焼成する。この実態を定量
的に把握するための試験の結果、鉢自体からの脱
水はほゞ直線的経過を示し、初期に石膏型が著し
く多量の水を吸収し、空隙の形成によつて型の吸
収は減少することを知つた。石膏型の吸水特性か
ら脱型時間を定めることができた。 第２図Ａ，Ｂは本発明装置に使用する円環状遠
赤外線放射素子を示し、第３図はこの放射素子を
使用した箱型乾燥器を示す。 第２図に示す放射素子３はコーデイエライト系
の円環体４内にニクロム線の発熱体５を収容した
形状とし、第３図に示す通り、反射板６で覆い、
反射板６の中央に送風筒７を通し、送風機８から
の風を乾燥すべき品物１０に送り得るようにす
る。 送風機８は循環用空気量を調節可能とし、放射
素子３も強弱切換可能とした。 乾燥室１１は図示の例では密閉型として内面に
反射板１２を張つた断熱材壁１３を有する。室内
排気は初期の多量の水蒸気の発生する時期は排出
し、所要に応じて循環路１４を経て送風機８に連
結する。 放射素子として直管を使用した場合と、円環体
を使用した場合とを比較実験した結果、直管は天
端と底との温度差が著しく大きく、円環体の場合
に比較的均一に加熱されることを知つた。 乾燥間の送風については、放射と微風との組合
せが、蒸発水量が最大であり、エネルギー的にも
最も有利であることを知つた。風量が大となれば
底部のみが過早に乾燥して不良品を生ずる傾向が
ある。 前述の通り、乾燥初期には石膏型による吸水量
が著しく大きいため、１回脱型毎に石膏型を乾燥
することが望ましい。 第３図の乾燥器は乾燥室１１を支持軸（図示し
ない）により角度可変自在に支持した場合を示
す。 本発明によつて明らかになつた事項は次の通り
である。 耐熱陶磁器用材料を焼成した管内に発熱体を入
れた放射素子は何れも石英ガラスに比較して遠赤
外領域での比エネルギ強度が大きく、エネルギ的
に石英ガラス管より有利である。 表面温度600〜800℃の通常使用範囲においての
放射特性はコーデイエライト系が最良であつた。
しかし、他のセラミツク材質も使用できる。 反射特性に関してはアルミニウムが最良であ
り、市販のアルミホイルが安価で大きな効果を有
する。 植木鉢等の上部円形の品物の乾燥には直管に比
較して円環体放射素子が均一加熱の点から著しく
有効である。 放射と送風とを組合せて使用することがエネル
ギ的に最も効果がある。しかし、風速は微風程度
が良く、過大風速は欠点を生ずる。 温風と放射との比較においては放射乾燥が優れ
ている。 従来の温風乾燥では８寸鉢の場合に１日に２〜
３回しか脱型できなかつたが、放射乾燥による脱
型までの所要時間は約30分であり、型乾燥の所要
時間約10分を加えても著しく能率の良い乾燥を行
ない得る。 又、本発明装置の作用効果をより明白にするた
め、第３図示の装置を使用した温風及び赤外放射
乾燥による坏土の減水速度に関する実験結果を下
記の第１表と第４図の線図により具体的に示すこ
とにする。 尚、当該実験については、同一量のエネルギー
によつて製品を温風及び放射で乾燥を行つた場
合、乾燥速度がどのように異なるかを調べるた
め、直径26cmの菓子鉢を機械ロクロ成形し、脱型
直後（水分24〜25％）第３図示の装置内にセツト
し、温風、放射とも300Wの同一電力で第１表に
示す各種の組み合せの実験を行い、その結果を第
４図の線図にて示したものである。 因つて以上の説明から明らかな通り本発明装置
によれば、放射と送風による効果的な被乾燥物の
乾燥を遂行し得るとともに放射と送風を個別的に
制御することが可能で、陶磁器乾燥のような複雑
微妙な制御の要求される乾燥について最適であ
る。
らびにその石膏型乾燥に使用する赤外線乾燥装置
に関する。 陶磁器製品ならびに石膏型の乾操法は一般的に
は伝導対流による温風乾燥であるが、近年マイク
ロ波乾燥、真空乾燥、赤外線乾燥等の方法が開発
され注目を浴びている。通常の温風乾燥では被加
熱体を加熱し、その結果、表面から水蒸気が逸散
されて乾燥される。物質を加熱するには伝導、対
流輻射の三要素があり、何れかの一要素又は組合
せによつて加熱される。温風乾燥では伝導対流に
よる加熱乾燥であり、空気水蒸気等を媒体とする
ため、媒体の無効分の加熱によるエネルギー損失
が大きい。輻射による加熱は直接被乾燥体に吸収
されるため効率が良い。 輻射を使用する加熱方法では放射効率の良い材
質の検討が必要である。一般的には石英管が使用
されるが、5μｍ以上の長波長域、即ち遠赤外線
波長域での放射効率が悪いため他の適切な遠赤外
線放射材料を選択使用することが望ましい。 従来の赤外線加熱素子及び反射板の形状は直管
としたシーズ管及び抛物面鏡であり、塗料乾燥等
の全面加熱用として開発されたものであるため、
陶磁器等の丸型、円形、深物、加熱用としては均
一な照射は困難であり、切れ、歪み等を生じ易い
欠点がある。 尚、乾燥効率を高めるためには輻射と局部的送
風とを並用することが望ましい場合があるが、一
般的な排気装置以外にはほとんど使用されていな
い。 本発明の目的は上述の欠点を生じない放射素子
を使用した陶磁器等の遠赤外線乾燥装置を提供す
るにある。 本発明装置における放射素子はジルコン系、ジ
ルコン−フエライト系、コーデイエライト系、ペ
タライト系等の耐熱衝撃性高密材料で成形し断面
中空として円環状等の閉曲線形とし中空内部に発
熱体を挿入する。 比較計測の結果、上述の材料は遠赤外線領域で
の放射特性が石英ガラス管に比して優れ近赤外線
域では著しく特性が低い。陶磁器等は遠赤外域で
の吸収特性が良いことを確認しこのため、乾燥用
放射素子として優れている。 更に、円環状等の閉曲線形とすることによつ
て、不均等加熱は生ぜず、不良の発生は著しく減
少する。 本発明による乾燥装置は、上述の放射素子に組
合せて一方向放射を行なわせるアルミニウム反射
板と、反射板中央の送風筒と、送風筒に組合せた
送風機とを有する。 反射板材料の反射特性はアルミニウム板がステ
ンレス板よりも優れ、市販のアルミホイルが安価
有効な反射材料である。 乾燥実験の結果、上述の放射素子からの放射
と、微風程度の送風とを組合せるのが最もエネル
ギー的に有効であることを知つた。 本発明を例示とした実施例並びに図面について
説明する。 第１に各種セラミツクス材質の分光放射特性を
試験した。ジルコン系としてジルコン素地
（ZrSiO460％、粘土40％）、ペタライト系として
ペタライト60％、蛙目粘土40％、コーデイエライ
ト系としてコーデイエライトシヤモツト50％、粘
土40％、マグネサイト10％、ジルコン−フエライ
ト系としてジルコン素地70％、フエライト30％の
ものを径５mm、長さ25mmのチユーブ状として1200
〜1250℃で焼成し、600〜800℃に加熱して放射特
性を記録し、対称として、石英管、ガラス管の放
射特性と比較した。 この結果、石英管、ガラス管は波長5μｍ以下
の近赤外域について放射特性が強い傾向がある。 これに対して、試料は何れも5μｍ以上の遠赤
外域について放射特性が強く、近赤外域での放射
特性が弱い。 従つて、遠赤外線輻射による加熱の場合は石英
管、ガラス管に比較して、試料としたジルコン
系、ジルコン−フエライト系、ペタライト系、コ
ーデイエライト系材料が好適であることが明らか
になつた。 尚、上述のセラミツクス材料を石英ガラス管に
被覆した場合は、5μｍ以上の遠赤外域について
はほゞ同様な放射特性を有し、石英ガラス管の放
射特性よりも優れており、近赤外域については材
料単体の管に比較して強い放射特性を有し、単体
の管と石英ガラス管の中間程度の値となる。従つ
て、近赤外域の放射をも利用できる場合には石英
ガラス管外面にセラミツクス材料を被覆したもの
を有効に使用できる。 第２に、鏡面材料による反射特性を試験した。 放射を有効に利用するためには全波長域につい
て反射率の高い材料が必要である。試験した材料
は、アルミニウム蒸着の標準ミラー、市販のクツ
キング用アルミホイル、アルミニウム板、ステン
レス板、アルマイト加工アルミ板、建材用アルミ
ニウム板であつた。 反射率測定試料中、クツキング用アルミホイル
が全波長域についてほとんど標準ミラーと変らな
い著しく良い反射特性を示した。一般に良く使用
されているステンレス鋼板は近赤外域で特にアル
ミニウムに劣る。アルマイト加工及び建材用アル
ミニウム板は表面の樹脂加工の影響が極端に大き
く、そのまゝ反射板として使用することはできな
い。 第３に、粘土及び石膏の吸収、反射特性を試験
した。吸収特性はKBr錠剤法により、反射特性
は反射法によつて実験した。 両材料共に傾向は類似しており、長波長５〜
6μｍ以上側に吸収率が存在する。従つて長波長
加熱が有効である。反射特性は両材料共全波長に
ついてほゞ均等であるが、石膏は9μｍ附近で突
出した反射のピークが存在する。 第１図は乾燥すべき陶磁器製品の例として、石
膏型１内で植木鉢２を成形する例を示す。 通常は温風乾燥してある程度収縮固化した植木
鉢２を型１から抜いて焼成する。この実態を定量
的に把握するための試験の結果、鉢自体からの脱
水はほゞ直線的経過を示し、初期に石膏型が著し
く多量の水を吸収し、空隙の形成によつて型の吸
収は減少することを知つた。石膏型の吸水特性か
ら脱型時間を定めることができた。 第２図Ａ，Ｂは本発明装置に使用する円環状遠
赤外線放射素子を示し、第３図はこの放射素子を
使用した箱型乾燥器を示す。 第２図に示す放射素子３はコーデイエライト系
の円環体４内にニクロム線の発熱体５を収容した
形状とし、第３図に示す通り、反射板６で覆い、
反射板６の中央に送風筒７を通し、送風機８から
の風を乾燥すべき品物１０に送り得るようにす
る。 送風機８は循環用空気量を調節可能とし、放射
素子３も強弱切換可能とした。 乾燥室１１は図示の例では密閉型として内面に
反射板１２を張つた断熱材壁１３を有する。室内
排気は初期の多量の水蒸気の発生する時期は排出
し、所要に応じて循環路１４を経て送風機８に連
結する。 放射素子として直管を使用した場合と、円環体
を使用した場合とを比較実験した結果、直管は天
端と底との温度差が著しく大きく、円環体の場合
に比較的均一に加熱されることを知つた。 乾燥間の送風については、放射と微風との組合
せが、蒸発水量が最大であり、エネルギー的にも
最も有利であることを知つた。風量が大となれば
底部のみが過早に乾燥して不良品を生ずる傾向が
ある。 前述の通り、乾燥初期には石膏型による吸水量
が著しく大きいため、１回脱型毎に石膏型を乾燥
することが望ましい。 第３図の乾燥器は乾燥室１１を支持軸（図示し
ない）により角度可変自在に支持した場合を示
す。 本発明によつて明らかになつた事項は次の通り
である。 耐熱陶磁器用材料を焼成した管内に発熱体を入
れた放射素子は何れも石英ガラスに比較して遠赤
外領域での比エネルギ強度が大きく、エネルギ的
に石英ガラス管より有利である。 表面温度600〜800℃の通常使用範囲においての
放射特性はコーデイエライト系が最良であつた。
しかし、他のセラミツク材質も使用できる。 反射特性に関してはアルミニウムが最良であ
り、市販のアルミホイルが安価で大きな効果を有
する。 植木鉢等の上部円形の品物の乾燥には直管に比
較して円環体放射素子が均一加熱の点から著しく
有効である。 放射と送風とを組合せて使用することがエネル
ギ的に最も効果がある。しかし、風速は微風程度
が良く、過大風速は欠点を生ずる。 温風と放射との比較においては放射乾燥が優れ
ている。 従来の温風乾燥では８寸鉢の場合に１日に２〜
３回しか脱型できなかつたが、放射乾燥による脱
型までの所要時間は約30分であり、型乾燥の所要
時間約10分を加えても著しく能率の良い乾燥を行
ない得る。 又、本発明装置の作用効果をより明白にするた
め、第３図示の装置を使用した温風及び赤外放射
乾燥による坏土の減水速度に関する実験結果を下
記の第１表と第４図の線図により具体的に示すこ
とにする。 尚、当該実験については、同一量のエネルギー
によつて製品を温風及び放射で乾燥を行つた場
合、乾燥速度がどのように異なるかを調べるた
め、直径26cmの菓子鉢を機械ロクロ成形し、脱型
直後（水分24〜25％）第３図示の装置内にセツト
し、温風、放射とも300Wの同一電力で第１表に
示す各種の組み合せの実験を行い、その結果を第
４図の線図にて示したものである。 因つて以上の説明から明らかな通り本発明装置
によれば、放射と送風による効果的な被乾燥物の
乾燥を遂行し得るとともに放射と送風を個別的に
制御することが可能で、陶磁器乾燥のような複雑
微妙な制御の要求される乾燥について最適であ
る。
【表】
第１図は乾燥すべき品物の例として植木鉢成型
の断面図、第２図Ａは本発明装置に使用する円環
状放射素子の平面図、第２図Ｂは第２図ＡのＢ−
Ｂ線に沿う拡大断面図、第３図は本発明乾燥装置
の断面図、第４図は放射と温風による減水速度の
比較を示す線図である。 １……石膏型、２……植木鉢、３……放射素
子、４……円環体、５……発熱体、６……反射
板、７……送風筒、８……送風機、１０……被乾
燥体、１１……乾燥室、１２……反射板、１３…
…断熱材壁。
の断面図、第２図Ａは本発明装置に使用する円環
状放射素子の平面図、第２図Ｂは第２図ＡのＢ−
Ｂ線に沿う拡大断面図、第３図は本発明乾燥装置
の断面図、第４図は放射と温風による減水速度の
比較を示す線図である。 １……石膏型、２……植木鉢、３……放射素
子、４……円環体、５……発熱体、６……反射
板、７……送風筒、８……送風機、１０……被乾
燥体、１１……乾燥室、１２……反射板、１３…
…断熱材壁。
Claims (1)
- １ 断熱材壁１３から成る乾燥室１１と、この乾
操室１１に送風筒７を乾燥室１１内に装入せしめ
て装着した送風機８とこの送風機８の送風筒７の
外側に装着したジルコン系、ジルコン−フエライ
ト系、コーデイライト系、ペタライト系等の耐熱
衝撃性材料で成形した断面中空の円環体４内に発
熱体５を収容した円環状遠赤外線放射素子３と前
記送風機８の送風筒７に取付けた反射板６と前記
送風機８と乾燥室１１を連通する循環路１４とか
ら成る陶磁器、石膏型等の遠赤外線乾燥装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12689581A JPS5828974A (ja) | 1981-08-13 | 1981-08-13 | 陶磁器、石膏型等の遠赤外線乾燥装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12689581A JPS5828974A (ja) | 1981-08-13 | 1981-08-13 | 陶磁器、石膏型等の遠赤外線乾燥装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5828974A JPS5828974A (ja) | 1983-02-21 |
| JPH0130076B2 true JPH0130076B2 (ja) | 1989-06-15 |
Family
ID=14946524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12689581A Granted JPS5828974A (ja) | 1981-08-13 | 1981-08-13 | 陶磁器、石膏型等の遠赤外線乾燥装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5828974A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020240679A1 (ja) * | 2019-05-28 | 2020-12-03 | 三菱電機株式会社 | 水処理装置及び水処理方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6054963A (ja) * | 1983-09-07 | 1985-03-29 | 松下電器産業株式会社 | セラミック誘電体生シ−トの製造方法 |
| JPS60255667A (ja) * | 1984-05-29 | 1985-12-17 | 京セラ株式会社 | 赤外線放射セラミツクス |
| JPH0634376B2 (ja) * | 1984-06-25 | 1994-05-02 | 住友化学工業株式会社 | 赤外線加熱方法 |
| JPH0269495U (ja) * | 1988-11-14 | 1990-05-25 | ||
| JP4916183B2 (ja) * | 2006-02-20 | 2012-04-11 | 三洋電機株式会社 | パック電池 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50139342U (ja) * | 1974-05-02 | 1975-11-17 | ||
| JPS5344929A (en) * | 1976-10-05 | 1978-04-22 | Shimura Norifumi | Antiifreezing tap |
-
1981
- 1981-08-13 JP JP12689581A patent/JPS5828974A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020240679A1 (ja) * | 2019-05-28 | 2020-12-03 | 三菱電機株式会社 | 水処理装置及び水処理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5828974A (ja) | 1983-02-21 |
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