JPH0566054U - 加熱炉の温度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 炉芯管を均一に加熱して炉内の雰囲気の温度
を均一化する加熱炉の温度制御装置を提供する。 【構成】 加熱炉内に配置された炉芯管の上下にそれぞ
れ配置された上部加熱ヒータ及び下部加熱ヒータと、前
記上部加熱ヒータのＯＮ・ＯＦＦ制御を行う上部温度調
節計と、前記炉芯管の上部に近接配置され、前記炉芯管
の上部の温度を測定して前記上部温度調節計に伝達する
上部温度センサと、前記下部加熱ヒータのＯＮ・ＯＦＦ
制御を行う下部温度調節計と、前記炉芯管の下部に近接
配置され、前記炉芯管の下部の温度を測定して前記下部
温度調節計に伝達する下部温度センサとで構成したもの
である。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、各種熱処理を行う加熱炉において、炉内の温度を制御する温度制 御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

焼結部品の熱処理行う加熱炉には特開昭５６−６６６８２号公報に示された雰 囲気加熱炉が使用される。このような加熱炉は、例えば図３に示す様に、耐熱部 材、例えば耐熱レンガを層状に重ね合わせて筒状に構成した炉本体（１）内に耐 熱鋳鋼で形成した炉芯管（２）を設け、炉芯管（２）の上下にそれぞれ加熱ヒー タ（３）（３）…、（４）（４）…を配置させ、炉芯管（２）内へ雰囲気ガスを 供給する供給パイプ（５）を炉本体（１）の適当箇所に設け、炉芯管（２）内に メッシュベルト（６）を循環させるようにしてある。

【０００３】 上記加熱炉は、加熱ヒータ（３）（３）…、（４）（４）…にて炉芯管（２） 内を加熱し、供給パイプ（５）から雰囲気ガスを炉芯管（２）内へ供給して充満 させ、メッシュベルト（６）を循環させて、熱処理品（７）をメッシュベルト（ ６）にて炉芯管（２）内へ搬送し、熱処理を行っている。

【０００４】 上記加熱炉に使用される雰囲気ガスは、一酸化炭素や変成炭化水素ガス等を主 成分とする還元性ガスが使用されている。また炉芯管（２）は、炉内の昇温・降 温によって伸縮するため、一端を炉本体（１）に固定し、他端をフリーにして、 炉芯管（２）の伸縮を許容するようになっている。

【０００５】 ところで、上記加熱炉では、炉芯管（２）内の温度は入口から出口まで一定に 設定されておらず、熱処理の工程に合せて、炉芯管（２）内を複数の処理ゾーン （ａ）（ｂ）…に仮想的に分割し、各処理ゾーン毎にその処理に適した温度に設 定している。この温度制御は、従来図２に示す様に、各処理ゾーン（ａ）（ｂ） …毎に、上部加熱ヒータ（３）及び下部加熱ヒータ（４）を一つの温度調節計（ １０）及びサイリスタ（１１）にて一括制御するようになっており、炉芯管（２ ）の温度を測定する温度センサ、例えば熱電対（１２）を炉芯管（２）に近接さ せて取付け、熱電対（１２）の起電力を温度調節計（１０）に伝達し、その起電 力でもって温度調節計（１０）がサイリスタ（１１）に制御信号を発して、上部 加熱ヒータ（３）及び下部加熱ヒータ（４）を同時にＯＮ・ＯＦＦ制御している 。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

上記温度制御では、上部加熱ヒータ（３）と下部加熱ヒータ（４）とを一つの 温度調節計（１０）にて制御しているため、外部要因により炉芯管（２）に対す る加熱条件が上部と下部とで異なり、加熱雰囲気に温度がばらつきを生じ、雰囲 気の温度制御が難しかった。

【０００７】 即ち、加熱炉の構造上、炉本体（１）の上部側が下部側よりも放熱しやすくな っている。そのため上部加熱ヒータ（３）と下部加熱ヒータ（４）とが同じ様に 発熱しても、上部加熱ヒータ（３）の放熱量が多く、炉芯管（２）の上部と下部 とで加熱温度が異なってしまう。上記温度制御では、炉芯管（２）の下部が設定 温度になって加熱が停止されても、上部ではまだ設定温度になっていない。この 温度差は条件によって約２０度から５５度の温度差を生じる。従って、炉芯管（ ２）そのものが上部と下部とで温度差を生じ、内部の雰囲気に温度差を生じてし まう。このように雰囲気の温度がばらつくと、熱処理にもばらつきを生じ、品質 が安定しないといった問題を生じる。しかもこの温度差により炉芯管（２）自身 も歪や変形を生じ、炉芯管（２）の耐久性も損われていた。

【０００８】 この考案は、炉芯管を上下から均一に加熱する温度制御装置を提供しようとす るものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】 この考案は、加熱炉内に配置された炉芯管の上下にそれぞれ配置された上部加 熱ヒータ及び下部加熱ヒータと、前記上部加熱ヒータのＯＮ・ＯＦＦ制御を行う 上部温度調節計と、前記炉芯管の上部に近接配置され、前記炉芯管の上部の温度 を測定して前記上部温度調節計に伝達する上部温度センサと、前記下部加熱ヒー タのＯＮ・ＯＦＦ制御を行う下部温度調節計と、前記炉芯管の下部に近接配置さ れ、前記炉芯管の下部の温度を測定して前記下部温度調節計に伝達する下部温度 センサとで構成したものである。

【００１０】

【作用】

上記温度制御装置は、上部加熱ヒータを上部温度調節計にて制御し、下部加熱 ヒータを下部温度調節計にて制御して、炉芯管を上下でそれぞれ独立して加熱す るので、炉芯管の温度を上下で均等にすることができる。

【００１１】

【実施例】

以下、この考案の実施例を図１を参照して説明する。但し、図１において図２ に示す従来技術と同一構成部材には同一符号を付して、説明は省略する。

【００１２】 温度制御装置は図１に示す様に、炉芯管（２）の上部と下部とに配置された上 部加熱ヒータ（３）と下部加熱ヒータ（４）をそれぞれ各処理ゾーン（ａ）（ｂ ）…毎に独立して制御するように構成してある。

【００１３】 即ち、各処理ゾーン（ａ）（ｂ）…において、上部加熱ヒータ（３）を上部温 度調節計（１５）及びサイリスタ（１６）にてＯＮ・ＯＦＦ制御させ、かつ炉芯 管（２）の上部に上部温度センサ、例えば熱電対（以下第１熱電対と称す）（１ ７）を近接配置させ、この第１熱電対（１７）の起電力を上部温度調節計（１５ ）に伝達するようにしてある。一方下部加熱ヒータ（４）を下部温度調節計（２ ０）及びサイリスタ（２１）にてＯＮ・ＯＦＦ制御させ、かつ炉芯管（２）の下 部に下部温度センサ、例えば熱電対（以下第２熱電対と称す）（２２）を近接配 置させ、この第２熱電対（２２）の起電力を下部温度調節計（２０）に伝達する ようにしてある。

【００１４】 上記温度制御装置は、炉芯管（２）の加熱時、上部加熱ヒータ（３）を上部温 度調節計（１５）にてＯＮし、下部加熱ヒータ（４）を下部温度調節計（２０） にてＯＮして炉芯管（２）を上下から加熱する。

【００１５】 そして、上部温度調節計（１５）は第１熱電対（１７）からの起電力が設定値 になると、上部加熱ヒータ（３）をＯＦＦし、下部加熱ヒータ（４）は第２熱電 対（２２）からの起電力が設定値になると、下部加熱ヒータ（４）をＯＦＦして 、炉芯管（２）の加熱を停止する。

【００１６】 従って、上部温度調節計（１５）と下部温度調節計（２０）とのＯＦＦ時の設 定値を同じにしておけば、炉芯管（２）は上部及び下部ともに同じ温度になるま で加熱されることになり、炉芯管（２）内の雰囲気の温度も均一になる。

【００１７】

【考案の効果】

この考案によれば、炉芯管の上部を加熱する上部加熱ヒータと下部を加熱する 下部加熱ヒータとをそれぞれ独立して制御して加熱を行うので、炉芯管を均一に 加熱することができ、炉芯管内の雰囲気温度を均一にして品質を向上できる。ま た炉芯管を均一に加熱するので、炉芯管も歪や変形を生じず、耐久性が向上する 。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る温度制御装置を示す概略構成図

【図２】従来の温度制御装置を示す概略構成図

【図３】加熱炉の一例を示す概略構成図

【符号の説明】

２ 炉芯管 ３ 上部加熱ヒータ ４ 下部加熱ヒータ １５ 上部温度調節計 １７ 上部温度センサ（第１熱電対） ２０ 下部温度調節計 ２２ 下部温度センサ（第２熱電対）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】加熱炉内に配置された炉芯管の上下にそれ
   ぞれ配置された上部加熱ヒータ及び下部加熱ヒータと、
   前記上部加熱ヒータのＯＮ・ＯＦＦ制御を行う上部温度
   制御計と、前記炉芯管の上部に近接配置され、前記炉芯
   管の上部の温度を測定して前記上部温度制御計に伝達す
   る上部温度センサと、前記下部加熱ヒータのＯＮ・ＯＦ
   Ｆ制御を行う下部温度制御計と、前記炉芯管の下部に近
   接配置され、前記炉芯管の下部の温度を測定して前記下
   部温度制御装置に伝達する下部温度センサとで構成した
   ことを特徴とする加熱炉の温度制御装置。