JPH047516Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 本考案は、複数のヒータを用いた加熱炉の温度
制御装置の改良に関するものである。

従来技術 複数のヒータを用いて加熱する加熱炉の温度制
御装置では、通常、一個或いは一群のヒータ毎に
温度調節装置を設け、その一個或いは一群のヒー
タにそれぞれ対応した加熱炉内の領域の温度を各
設定温度と一致させるための制御信号を温度調節
装置から出力させることにより、この制御信号に
対応した電力が上記一個或いは一群のヒータへそ
れぞれ供給される。

考案が解決すべき問題点 しかし、このような形式の温度制御装置では、
加熱炉内の各領域毎に温度調節装置が必要となる
ため、装置が複雑且つ高価となる不都合があつ
た。特に、遠赤外線を出力する遠赤外線ヒータを
用いる加熱炉である場合には、極めて多数の遠赤
外線ヒータが用いられるとともに、このような遠
赤外線を用いた加熱炉では比較的高い精度で目標
とする炉内温度分布を保持することが要求される
ため、上記不都合が一層顕著となる。

問題点を解決するための手段 本考案は以上の事情を背景として為されたもの
であり、その要旨とするところは、複数のヒータ
を用いて加熱する加熱炉の温度制御装置であつ
て、(a)前記加熱炉内の実際の温度を検出する温度
検出装置と、(b)予め定められた目標温度と前記加
熱炉内の実際の温度とが一致するように、制御信
号を出力する共通の温度調節装置と、(c)前記複数
のヒータの個々に対応してそれぞれ設けられる手
動設定手段を有し、前記制御信号に対応した大き
さの電力を該ヒータへ供給するとともに、前記手
動設定手段の設定値に応じてその制御信号に対す
る電力の供給割合を変更するヒータ駆動回路と、
を含むことにある。

作用および考案の効果 このようにすれば、共通の温度調節装置では、
目標温度と実際の炉内温度とを一致させるための
制御信号が決定されるとともに、ヒータ駆動回路
では、手動設定手段により設定された、制御信号
に対する各ヒータへの電力の供給割合、換言すれ
ば各ヒータ間の出力比にしたがつて、各ヒータへ
電力が供給される。したがつて、共通の温度調節
装置を用いて簡単に構成されるとともに、各上記
手動設定手段によつて各ヒータ間の相対的出力比
が設定されることにより、所望の加熱・冷却温度
勾配（トンネル式連続加熱炉の場合）或いは所望
の炉内温度分布が得られる。

実施例 第１図において、トンネル式連続加熱炉１０内
には、被加熱物を搬送するための搬送ベルト１２
が設けられており、その搬送ベルト１２上の被加
熱物を加熱するための棒状の遠赤外線ヒータ１４
が被搬送物の上下において反射板１６と共に多数
配設されている。そして、上記トンネル式連続加
熱炉１０内の特定位置の温度を測定するための熱
電対１８がトンネル式連続加熱炉１０に取りつけ
られている。

第２図は上記トンネル式連続加熱炉１０を温度
制御するための温度制御装置の回路構成図であつ
て、温度調節装置２０は、設定器２２において予
め設定された目標温度と熱電対１８により検出さ
れた特定位置の実際の炉内温度とを比較し、それ
らの温度差を解消するための制御信号SCを個々
の遠赤外線ヒータ１４毎に設けられたヒータ駆動
回路２４（２４ａ……２４ｊ……）へ出力する。
この制御信号SCは、たとえば４〜20mAの範囲で
変化する電流信号すなわちアナログ信号である。
搬送ベルト１２の上下には、たとえば上下各10本
の遠赤外線ヒータ１４（１４ａ……１４ｊ……）
が配設されているとすると、ヒータ駆動回路２４
もそれぞれ20組用意されているが、第２図におい
ては、搬送ベルト１２の下側に配置されている半
数が省略され、上方に配置されている半数の遠赤
外線ヒータ１４ａ乃至１４ｊおよびそれに対応し
て設けられたヒータ駆動回路２４ａ乃至２４ｊの
みが示されている。

なお、温度検出位置を複数位置とし複数の熱電
対により炉内温度を検出できる場合には、その検
出温度の算術平均値などの演算合成値を温度調節
装置２０の入力信号とすることにより一層高精度
の温度制御が可能となる。

ヒータ駆動回路２４ａ乃至２４ｊは、上記制御
信号SCに対応した大きさの電力を遠赤外線ヒー
タ１４ａ乃至１４ｊに供給する制御素子、たとえ
ばSCR、その点弧のタイミングを制御する点弧
制御回路などをそれぞれ備えており、可変抵抗器
２６ａ乃至２６ｊがその点弧制御回路の一部を構
成している。この可変抵抗器２６ａ乃至２６ｊ
は、手動によつて設定値がそれぞれ変更され得る
ものであり、上記点弧制御回路における点弧のタ
イミングを設定値に応じてずらすことによつて制
御信号SCに対する遠赤外線ヒータ１４への電力
の供給割合を変更する。すなわち、可変抵抗器２
６ａ乃至２６ｊは、制御信号SCの最大値のとき
に遠赤外線ヒータ１４ａ乃至１４ｊへ供給する電
力を、その遠赤外線ヒータ１４ａ乃至１４ｊの最
大出力容量に対して如何なる割合（％）とするか
を設定するものであつて、本実施例では手動設定
手段として機能する。

各可変抵抗器２６ａ乃至２６ｊは、トンネル式
連続加熱炉１０において所望の炉内温度分布或い
は加熱・冷却温度勾配（ヒートカーブ）が得られ
るように設定される。たとえば、第３図に示すヒ
ートカーブを得る場合には、可変抵抗器２６ａが
25％程度に、可変抵抗器２６ｂ乃至２６ｅが50％
程度に、可変抵抗器２６ｆ乃至２６ｉが100％程
度に、可変抵抗器２６ｊが50％程度に設定され
る。なお、第３図の×印は温度検出点を示してい
る。

以上のように構成された温度制御装置において
は、共通の温度調節装置２０から出力された制御
信号SCに基づいて、各ヒータ駆動回路２４では
可変抵抗器２６の設定値に応じた割合に従つて遠
赤外線ヒータ１４へ電力を供給するので、設定器
２２において設定された所望の目標温度が得られ
るとともに、炉外環境条件が一定であり且つ被加
熱物が一定ならば各遠赤外線ヒータ１４間の熱的
出力比に対応した目標とする一定のヒートカーブ
が得られる。また、可変抵抗器２６を手動調節す
れば、さらにその設定値に対応した種々のヒート
カーブを得ることができる。しかも、共通の温度
調節装置２０を用いるのみであるので、全体の制
御装置が極めて簡単に構成される。

次に、本考案の他の実施例を説明する。なお、
以下の説明において前述の実施例と共通する部分
には同一の符号を付して説明を省略する。

第４図において、バツチ式の加熱装置３０に
は、多数の平板状の遠赤外線ヒータ３２が一面に
配設されており、各遠赤外線ヒータ３２の熱出力
比に応じた所望の温度分布を成して、たとえば、
プラスチツクシート３４を真空成形に先立つて予
備加熱するものである。これにより、プラスチツ
クシート３４の塑性変形が予定される強加熱領域
３６は、第５図に示すように、塑性変形を可能と
するための充分な高温度にまで局部的に加熱され
る。

上記加熱装置３０には、第６図に示す温度制御
装置が設けられている。図において、各可変抵抗
器２６は、プラスチツクシート３４の強加熱領域
３６に対向する遠赤外線ヒータ３２の熱的出力が
他のものよりも大きくなるように設定される。こ
のように加熱されたプラスチツクシート３４を成
形型上で成形することにより、プラスチツクシー
ト３４の上記領域３６が容易に塑性変形させられ
て第７図に示す形状に真空成形される。

本実施例においても、共通の温度調節装置２０
から出力された制御信号SCに基づいて、各ヒー
タ駆動回路２４では可変抵抗器２６の設定値に応
じた割合に従つて遠赤外線ヒータ３２へ電力を供
給するので、設定器２２によつて設定された所望
の目標温度が得られるとともに、一定炉外環境条
件で一定の被加熱物の場合、各赤外線ヒータ３２
間の熱的出力比にしたがつて所望の加熱分布が得
られ、しかも、共通の温度調節装置２０を用いて
装置が簡単に構成される。

以上、本考案の一実施例を図面に基づいて説明
したが、本考案はその他の態様においても適用さ
れる。

たとえば、前述の実施例において、遠赤外線ヒ
ータ１４，３２が用いられていたが、他の形式の
ヒータであつても差支えない。

また、前述の実施例では、トンネル式連続加熱
炉１０またはバツチ式の加熱装置３０内の雰囲気
温度を検出する熱電対１８が温度検出装置として
用いられているが、遠赤外線ヒータ１４あるいは
３２の表面温度を検出する熱電対或いは放射温度
計が温度検出装置として用いられてもよい。

また、前述の実施例では、温度調節装置２０、
ヒータ駆動回路２４はアナログ形式の回路により
構成されているが、デジタル形式の回路により構
成されるものであつてもよいのである。

また、前記制御信号SCはオンオフ信号であつ
ても差し支えない。

また、複数位置の温度を検出する複数の熱電対
と、その熱電対によつて検出された複数点の温度
を所定の演算式にしたがつて演算合成する演算装
置とを設け、その演算結果である一種類の温度を
実際の温度として用いても良い。

なお、上述したのはあくまでも本考案の一実施
例であり、本考案はその精神を逸脱しない範囲で
種々変更が加えられ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は第２図の温度制御装置が適用される加
熱炉を説明する図である。第２図は本考案の一実
施例の温度制御装置の構成を説明する図である。
第３図は第２図の実施例における可変抵抗器の設
定方式を説明する図である。第４図および第６図
は、本考案の他の実施例における第１図および第
２図に相当する図である。第５図は第４図の実施
例における被加熱材料の強加熱領域を説明する図
である。第７図は第５図の被加熱材料の成形後の
形状を説明する図である。 １０……トンネル式連続加熱炉（加熱炉）、１
４，３２……遠赤外線ヒータ（ヒータ）、１８…
…熱電対（温度検出装置）、２０……温度調節装
置、２４……ヒータ駆動回路、２６……可変抵抗
器（手動設定手段）、３０……加熱装置（加熱
炉）、SC……制御信号。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 複数のヒータを用いて加熱する加熱炉の温度制
   御装置であつて、 前記加熱炉内の実際の温度を検出する温度検出
   装置と、 予め定められた目標温度と前記加熱炉内の実際
   の温度とが一致するように、制御信号を出力する
   共通の温度調節装置と、 前記複数のヒータの個々に対応してそれぞれ設
   けられる手動設定手段を有し、前記制御信号に対
   応した大きさの電力を該ヒータへ供給するととも
   に、前記手動設定手段の設定値に応じて該制御信
   号に対する該電力の供給割合を変更するヒータ駆
   動回路と、 を含むことを特徴とする温度制御装置。