JPH0437026B2

JPH0437026B2 -

Info

Publication number: JPH0437026B2
Application number: JP61215072A
Authority: JP
Inventors: Ryuichi Takahashi
Original assignee: IG Technical Research Inc
Current assignee: IG Technical Research Inc
Priority date: 1986-09-11
Filing date: 1986-09-11
Publication date: 1992-06-18
Also published as: JPS6369745A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は粘土を主成分とする原料を所定形状で
連続して押し出された押出成形体を10分〜１時間
位の短時間にマイクロ波、遠赤外線とエアとを併
用してその相乗効果により乾燥しうる粘土成形体
の迅速乾燥装置に関するものである。〔従来の技術〕一般に、粘土を用いた内、外壁材、瓦は所定形
状で押出成形され、これを直ちに短尺、例えば10
〜30cmの長さに切断し、これを焼成炉の廃熱を利
用して約１〜３日間位で水分を１〜０％まで低減
し、焼成炉に供給する構成の装置が普通であつ
た。〔発明が解決しようとする問題点〕従来の粘土成形体の乾燥装置は乾燥に数日を要
するばかりでなく、特に従前より長めの粘土成形
体は下敷板を用いないと運搬することができず、
生産性に劣り、かつコストアツプを招くと共に、
広大な敷地を必要とした。さらに、従前の表面か
ら熱を付加して乾燥する乾燥装置で乾燥時間を１
日短縮した場合に、表面層が最初に乾燥し、内部
の水蒸気圧によつて瓦、タイル、外壁材が捩じれ
たり、反つたり、クラツクが入つたり、破壊した
りする欠点があり、乾燥時間の短縮が非常に困難
なものであつた。また、表面からの加熱による乾
燥に代わつて内部加熱による装置、例えばマイク
ロ波加熱機、遠赤外線ヒータによる乾燥も考えら
れるが、単に各装置を用いた場合は前者では被乾
燥物を130℃位まで上昇させるのが困難で、急激
な加熱は爆裂を招き、その上後者より装置、エネ
ルギーコストが高価なものであつた。また、後者
では被乾燥物の内部までの到達時間が前者より長
くかかるが、内部温度を上昇させるのには前者よ
りもはるかに有利であるということで各乾燥装置
には一長一短があつた。その上、上記２装置では
乾燥時に発生する大量の水蒸気の結露防止処理、
被乾燥物の乾燥時における搬送構造にも種々の問
題点、例えば被乾燥物とコンベアベルト間の摩擦
抵抗による形、長尺体に対するマイクロ波の不均
一加熱等があつた。〔問題点を解決するための手段〕本発明はこのような欠点を除去するため、押出
成形機の次に押出成形体の内部へ浸透性がよいマ
イクロ波加熱機、次に被乾燥物の温度上昇を図る
赤外線（遠赤外線）を熱源とする遠赤外線ヒータ
装置の順に直線状に配列すると共に、エアをマイ
クロ波加熱の被加熱空間に大量に供給して乾燥時
に発生する大量の水蒸気を上記被加熱空間外へ供
給、もしくは吸引されるエアによつて放出させ押
出成形体表面への結露、加熱空間内壁への結露水
の付着を排除して粘土押出成形体の連続体を連続
して約10分〜１時間位の短時間で乾燥でき、しか
も、被乾燥物にクラツク、反り、捩れ、爆裂もな
く迅速に乾燥できる従前に較べ大幅にコンパクト
化した粘土成形体の迅速乾燥装置を提案するもの
である。〔実施例〕以下に、図面を用いて本発明に係る粘土成形体
の迅速乾燥装置の一実施例について詳細に説明す
る。第１図ａ，ｂは上記装置の代表的な一例を示
す説明図である。図において、１は押出成形機で
粘土を主材とする原料を例えば第２図ａ〜ｊに示
す断面形状の押出成形体Ａを連続して押し出すも
のであり、例えば押し出し速度は厚さ、幅によつ
て異なるが200〜2000mm/min位である。なお、粘
土は天然物であり、各産地により成分が異なるも
のであり、これらの長所、短所を相互に相殺させ
て所定の混合粘土を得るものである。その具体例
としては陶石、長石、カオリンナイト、ハロサイ
ト、メタハロサイト、木節粘土、蛙目粘土、信楽
粘土、シヤモツトなどを打ち砕き、水を加えて練
り上げるものである。また、この粘土には必要に
よりマグネツトによつて除鉄されることもある。
２は移送機構で例えばフリローラ、あるいは図示
しないが押し出し速度に同調した駆動ベルト等の
少なくとも１種からなるものであり、押出成形体
Ａを押し出し速度のままで次工程に変形なく送給
するためのものである。３はマイクロ波加熱機で
オーブン連続方式構造としたものであり、主に押
出成形体Ａの内部へ浸透して熱伝導に時間を要す
ることなくマイクロ波を熱エネルギーに変換し、
数秒から数分で発熱して粘土内の水分を蒸発せし
めるためのものである。なお、水分が押出成形体
Ａにおいて重量比で22〜15％位含有されており、
そのうちの例えば５〜10％を蒸発する能力を有す
るものである。特にこの種押出成形体Ａは水分が
５〜８％位になるまで体積が収縮するが、それ以
下の水分になると体積の収縮が生じないものとな
る。そこで、マイクロ波加熱機３を具体的に説明
すると、図示しないマイクロ波発振器から発振さ
れたマイクロ波を所要個所に案内する導波管４
と、案内されたマイクロ波Ｂを反射する反射板５
と、反射されたマイクロ波を撹拌する回転羽根６
と、押出成形体Ａを押し出し速度で移動させる誘
電はするがスパークしない構成のフリローラから
なる搬送部７と、押出成形体Ａの入口、出口８，
９とエア等Ｃを大量に被加熱空間１２から吸引し
たり、被加熱空間１２へ供給したりするエア供給
口１３と、マイクロ波Ｂが外部へ漏洩しないよう
に囲んだ包囲体１４とから構成したものである。
なお、入口、出口８，９はマイクロ波Ｂが外部へ
漏洩しないフイルターとしても機能する構造、長
さに形成したものである。また、押出成形体Ａを
加熱する被加熱空間１２は目的に応じて異なる
が、例えば約１〜５ｍ位としたものである。さら
に、搬送部７はマイクロ波Ｂ、エア等Ｃが押出成
形体Ａに均一に照射もしくは送付されることと、
押出成形体Ａが乾燥する際に１割程全体が収縮す
るため、これを吸収しながら押出成形体Ａを搬送
できる構成としたものである。その一例を図示す
ると第３図ａ，ｂに示すように、固定された芯棒
７ａとテフロンからなるパイプ状のフリローラ７
ｂと第４図に示すような芯棒支持具１０と、必要
に応じて設ける遮蔽板１１とから構成したもので
ある。さらに説明するとａ図においてフリローラ
７ｂは幅を３分割し、押出成形体Ａ通過時の抵抗
をより小さくした構成、ｂ図は一本で構成したフ
リローラ７ｂである。また、芯棒支持具１０はマ
イクロ波Ｂが押出成形体Ａの裏面からも照射され
るように通過孔１０ａを穿設したものである。な
お、遮蔽板１１は押出成形体Ａが長尺体の場合、
物理的に上部の、かつ長手方向の両側端が高密度
となるものを抑制して均一加熱となるのに有用な
ものである。また、エア供給口１３はコンプレツ
サ、リングブロア等のエア（ドライエア、温風、
空気も含む）の送風、もしくは吸引可能なエアサ
イクル用原動機１５に連結されている。１６は遠
赤外線ヒータ装置で赤外線、特に遠赤外線を熱源
とするものであり、押出成形体Ａの水分を１〜０
％まで低減するために押出成形体Ａの温度を130
℃以上まで上昇させるものである。その構成はフ
リローラ、駆動ベルトからなる搬送機構１７と遠
赤外線ヒータ１８と保温箱１９とからなり、加熱
ゾーンは約２〜10ｍ位である。勿論、加熱ゾーン
は半乾燥体となつた押出成形体Ａの厚さ、幅、大
きさ、搬送速度によつて異なるものである。次に動作について説明する。まず、信楽粘土とシヤモツトと減水剤と水から
なる粘土を原料として準備する。なお、その重量
％は例えば信楽粘土61.5％、シヤモツト18％、減
水剤0.5％（商品名：セルフロー・第一工業製薬
社製）、水20％を土練機（MP−100型宮崎鉄工社
製）で混練したものである。また、押出成形機１
としては押し出し能力100〜150/hrの型名MV
−FM−Ａ−１型（宮崎鉄工社製）を用いた。ま
た、移送機構２としてはフリローラ、駆動ベルト
コンベアの順に配列したもの、マイクロ波加熱機
３としては周波数2450MHz、出力5kw、被加熱空
間１２の長さは３ｍとし、必要によりエア等Ｃを
被加熱空間１２に大量に包囲体１４の一壁面から
送給され、入、出口８，９から加熱時に発生する
水蒸気C′を外部へ放出し、被加熱空間１２内の水
蒸気圧を低下し、被加熱物、包囲体１４の内壁に
結露水が発生するのを防止できる構成としたもの
であり、搬送部７はテフロン製パイプからなるフ
リローラとした。また、遠赤外線ヒータ装置１６
は遠赤外線ヒータ１８を複数個、約３〜10ｍのゾ
ーン内に配列したものであり、その出力は例えば
20kwとした。なお、マイクロ波加熱機３では押
出成形体Ａの水分18％（重量％）を５％（重量
％）まで蒸発させ、残りの水分を遠赤外線ヒータ
装置１６で蒸発させるように設定した。さらに押
出成形機１の押し出し速度は300〜1000mm/minで
あり、ここでは400mm/minとした。その他、押出
成形体Ａ（ここでは連続成形体である）のパスラ
インは同一高さとし、押出成形体Ａは押出成形機
１の押し出し速度をそのまま駆動ベルトでマイク
ロ波加熱機３に送給され、マイクロ波加熱機３内
の搬送部７のフリローラ上での水分蒸発で体積が
収縮するがこれにより速度の差を吸収するように
したものである。そこで、押出成形機１に供給さ
れた粘土はその出口から第２図ｇに示す断面の連
続体で送出される。送出された押出成形体Ａは移
送機構２を介してマイクロ波加熱機３に送給さ
れ、マイクロ波加熱機３の被加熱空間１２を通過
中に押出成形体Ａの水分を５％（重量比）まで５
分間で低減し、その出口から遠赤外線ヒータ装置
１６へ送給し、遠赤外線ヒータ装置１６では水分
を１％（重量比）に約10分間で蒸発させ乾燥させ
た。その結果、押出成形機１の出口から遠赤外線
ヒータ装置１６までを連続帯とした押出成形体Ａ
を約15〜20分で乾燥体として次工程に送出でき
た。なお、被加熱空間１２の水蒸気C′は入、出口
８，９から矢印に放出することによつて下記の効
果が得られるものである。すなわち、被加熱空間
１２からのエアの放出は被加熱空間１２の水蒸気
圧が増加しないように、および押出成形体Ａが急
激な加熱によつてオーバーヒートし破壊するのを
防止し、かつエア等Ｃが加熱中の押出成形体Ａの
表、裏面近傍の空気層に流れを与えることによつ
て押出成形体Ａの露出面を冷却することと合俟つ
てオーバーヒートの抑制と乾燥時間の短縮を図る
と共に、押出成形体Ａの露出面、被加熱空間１２
の内壁へ結露が発生するのを防止するものであ
る。そして、この乾燥された連続帯状の押出成形
体Ａは走行カツタ２０で定尺に切断され、図示し
ない施釉工程、もしくは焼成工程に送給するもの
である。以上説明したのは本発明に係る粘土成形体の迅
速乾燥装置の一実施例にすぎず、第１図ａにおい
て移送機構２部分に一点鎖線で示す位置にカツタ
を設け短尺に切断したり、二点鎖線で示すように
マイクロ波加熱機３、遠赤外線ヒータ装置１６
（遠赤外線ヒータ装置１６の部分にのみ図示）に
温風、または熱風を送給し、より乾燥時間を短縮
するように構成することもできる。また、第１図
ａにおいてマイクロ波加熱機３部分に一点鎖線で
示すようにエアサイクル回線をエア供給口１３の
他に、もしくは代りに設けることも可能である。〔発明の効果〕上述したように本発明に係る粘土成形体の迅速
乾燥装置によれば、水分を22〜15％位（重量比）
含有した粘土押出成形体（短尺）、その連続体を
２段階の加熱工程と加熱空間における水蒸気及び
その上昇を押えることによつてクラツク、爆裂、
反り、捩じれもなく、かつ乾燥時間を従前の1/10
０〜３００に短縮できる特徴がある。また、押出成形
体の体積は押し出し時に比べ１割以上収縮する
が、それによる搬送速度が押出成形体へ及ぼす悪
影響もなく吸収し次工程に移送できる利点があ
る。さらに、本発明では押し出しから乾燥までを
直列に配列したため、長尺帯、連続帯を迅速に乾
燥できる特徴がある。その上、被加熱空間内の水
蒸気を外部へ放出するようにしたため、被加熱空
間内壁および被加熱物表面への悪影響と結露の発
生、蒸発スピードの低下を防止した特徴がある。
また、マイクロ波の被加熱物に対して下部からの
照射、弱加熱部への集中化等を行うことによつて
乾燥の均一化と乾燥時の悪影響を防止できる特徴
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂは本発明に係る粘土成形体の迅速
乾燥装置の一実施例を示す構成略図とそのイ−イ
線断面図、第２図ａ〜ｊは押出成形体の断面を示
す説明図、第３図ａ，ｂ、第４図はマイクロ波加
熱機の搬送部の構成を示す説明図である。１…押出成形機、３…マイクロ波加熱機、７…
搬送部、１３…エア供給口、１６…遠赤外線ヒー
タ装置、Ａ…押出成形体、Ｂ…マイクロ波、Ｃ…
エア、C′…水蒸気。

Claims

【特許請求の範囲】

１粘土を主材とした原料を連続して所定形状で
押し出す押出成形機と、該押出成形機から送出さ
れる押出成形体の水分を短時間で低減するオーブ
ン連続方式のマイクロ波加熱機と、該マイクロ波
加熱機を通過した押出成形体の主に温度上昇を図
る遠赤外線ヒータ装置の順に配列してなり、また
前記マイクロ波加熱機の出、入口以外の外周面に
エア供給口を設け、さらには前記マイクロ波加熱
機間の押出成形体の搬送部がフリーローラからな
ることを特徴とする粘土成形体の迅速乾燥装置。