JP3230921U

JP3230921U - Industrial furnace

Info

Publication number: JP3230921U
Application number: JP2020005407U
Authority: JP
Inventors: 直也武田
Original assignee: 島津産機システムズ株式会社
Priority date: 2020-12-15
Filing date: 2020-12-15
Publication date: 2021-02-25
Anticipated expiration: 2030-12-15
Also published as: CN214747152U

Abstract

【課題】正確に温度測定できる工業炉を提供する。【解決手段】工業炉は、容器１２と、被処理物が収容される断熱体１６と、ヒータと、一端と他端を有し、一端が断熱体１６の内部空間１８に配置され、他端が容器１２の外部に配置された筒体６８と、筒体６８の一端に形成されており、筒体６８の一端を封止する測定部７０と、筒体６８の他端に配置されたビューポート７２と、ビューポート７２を介して測定部７０の温度を測定する放射温度計７４と、放射温度計７４で測定された温度が入力され、ヒータの温度を制御する制御装置とを備える。【選択図】図２PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an industrial furnace capable of accurately measuring a temperature. An industrial furnace has a container 12, a heat insulating body 16 in which an object to be processed is housed, a heater, one end and the other end, and one end is arranged in an internal space 18 of the heat insulating body 16 and the other end. Is formed on a cylinder 68 arranged outside the container 12 and one end of the cylinder 68, a measuring unit 70 for sealing one end of the cylinder 68, and a view arranged on the other end of the cylinder 68. It includes a port 72, a radiation thermometer 74 that measures the temperature of the measuring unit 70 via the view port 72, and a control device that inputs the temperature measured by the radiation thermometer 74 and controls the temperature of the heater. [Selection diagram] Fig. 2

Description

本考案は、工業炉に関する。 The present invention relates to an industrial furnace.

従来、金属、磁性材料またはセラミックスなどからなる被処理物が工業炉で熱処理されている。たとえば、下記の特許文献１に開示される工業炉は、加熱室、ヒータおよびマッフル板を備える。加熱室の中にヒータとマッフル板が備えられる。マッフル板で被処理物の収容領域を形成している。 Conventionally, an object to be treated made of metal, magnetic material, ceramics or the like has been heat-treated in an industrial furnace. For example, the industrial furnace disclosed in Patent Document 1 below includes a heating chamber, a heater, and a muffle plate. A heater and a muffle plate are installed in the heating chamber. A muffle plate forms a storage area for the object to be treated.

収容領域に被処理物が収容される。ヒータに電流が流されると、ヒータが発熱する。ヒータの熱がマッフル板を介して被処理物に伝熱される。被処理物は脱脂され、その後に焼結などの所定の処理がおこなわれる。脱脂などを正確におこなうために、被処理物の温度または加熱室の内部の温度を測定し、ヒータを制御している。 The object to be processed is stored in the storage area. When an electric current is passed through the heater, the heater generates heat. The heat of the heater is transferred to the object to be processed via the muffle plate. The object to be treated is degreased, and then a predetermined treatment such as sintering is performed. In order to perform degreasing accurately, the temperature of the object to be treated or the temperature inside the heating chamber is measured and the heater is controlled.

国際公開番号 WO２０１６／００６５００International publication number WO2016 / 00600

被処理物の温度または加熱室の内部の温度が正確に測定されないと、被処理物が不良品になるおそれがある。被処理物の温度または加熱室の内部の温度を正確に測定することが求められている。 If the temperature of the object to be processed or the temperature inside the heating chamber is not accurately measured, the object to be processed may become defective. It is required to accurately measure the temperature of the object to be processed or the temperature inside the heating chamber.

そこで本考案の目的は、正確に温度測定できる工業炉を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide an industrial furnace capable of accurately measuring the temperature.

以上の課題を解決すべく、本考案に係る工業炉は、以下に述べるような構成を有する。 In order to solve the above problems, the industrial furnace according to the present invention has the following configuration.

本考案の工業炉は、容器と、前記容器の内部空間に配置され、被処理物を収容する断熱体と、前記断熱体の内部空間に配置されたヒータと、一端と他端を有し、一端が前記断熱体の内部空間に配置され、他端が前記容器の外部に配置された筒体と、前記筒体の一端に形成されており、筒体の一端を封止する測定部と、前記筒体の他端に配置されたビューポートと、前記ビューポートを介して測定部の温度を測定する放射温度計と、前記放射温度計で測定された温度が入力され、ヒータの温度を制御する制御装置とを備える。 The industrial furnace of the present invention has a container, a heat insulating body arranged in the internal space of the container and accommodating an object to be processed, a heater arranged in the internal space of the heat insulating body, and one end and the other end. A cylinder whose one end is arranged in the internal space of the heat insulating body and whose other end is arranged outside the container, and a measuring unit which is formed at one end of the cylinder and seals one end of the cylinder. A view port arranged at the other end of the cylinder, a radiation thermometer for measuring the temperature of the measuring unit via the view port, and a temperature measured by the radiation thermometer are input to control the temperature of the heater. It is equipped with a control device.

本考案によれば、筒体の一端を測定部で封止しており、被処理物から放出された放出物が筒体の中に入りにくくなっている。筒体およびビューポートが被処理物から放出された放出物で汚れにくく、放射温度計で正確に温度測定しやすくなっている。測定部の位置が固定されるため、全ての被処理物に対して同一条件で温度測定できる。同一条件で被処理物を処理しやすくなっている。 According to the present invention, one end of the tubular body is sealed by a measuring portion, so that the discharged material discharged from the object to be treated is difficult to enter into the tubular body. The cylinder and viewport are not easily contaminated by the emissions emitted from the object to be treated, making it easy to measure the temperature accurately with a radiation thermometer. Since the position of the measuring unit is fixed, the temperature can be measured under the same conditions for all objects to be processed. It is easy to process the object to be processed under the same conditions.

工業炉の構成を示す図面である。It is a drawing which shows the structure of an industrial furnace. 温度測定装置の構成を示す図面である。It is a drawing which shows the structure of the temperature measuring apparatus. ヒータへ電力供給するための構成を示す図面である。It is a drawing which shows the structure for supplying electric power to a heater.

本考案の工業炉について図面を参照して説明する。一の実施形態で説明した手段は、他の実施形態で同一の符号を付して説明を省略する場合がある。 The industrial furnace of the present invention will be described with reference to the drawings. The means described in one embodiment may be designated by the same reference numerals in other embodiments and the description thereof may be omitted.

[実施形態１]
図１に示す本願の工業炉１０は、容器状の容器１２、その容器１２の内部空間１４に配置された断熱体１６、その断熱体１６の内部空間１８に配置されたヒータ２０、ガス源２６、そのガス源２６から容器１２の内部空間１４または断熱体１６の内部空間１８をつなぐ第1供給パイプ３０、ポンプ３４、そのポンプ３４と容器１２の内部空間１４または断熱体１６の内部空間１８をつなぐ排気パイプ３８を備える。 [Embodiment 1]
The industrial furnace 10 of the present application shown in FIG. 1 has a container-shaped container 12, a heat insulating body 16 arranged in the internal space 14 of the container 12, a heater 20 arranged in the internal space 18 of the heat insulating body 16, and a gas source 26. The first supply pipe 30, the pump 34, and the internal space 14 of the pump 34 and the container 12 or the internal space 18 of the heat insulating body 16 connecting the gas source 26 to the internal space 14 of the container 12 or the internal space 18 of the heat insulating body 16. The exhaust pipe 38 to be connected is provided.

工業炉１０は、焼結、半焼結、焼成、脱脂、脱ガス、ろう付け、メタライズ、焼き入れ、容体化処理、焼戻し、焼きなましまたは時効熱処理などをおこなうための装置である。 The industrial furnace 10 is an apparatus for performing sintering, semi-sintering, firing, degreasing, degassing, brazing, metallizing, quenching, materialization treatment, tempering, annealing, aging heat treatment, and the like.

[容器]
容器１２は容器本体４２および容器蓋４４を備える。容器本体４２は円筒形状になっており、その両端は開口になっている。容器蓋４４は容器本体４２の両端の開口を開閉するものである。容器本体４２の両端を容器蓋４４で閉じると、容器１２の内部空間１４は気密にされた空間になる。容器１２の内部空間１４はガス源２６からガスが供給されると加圧され、ポンプ３４でガスが排気されると減圧される。 [container]
The container 12 includes a container body 42 and a container lid 44. The container body 42 has a cylindrical shape, and both ends thereof are open. The container lid 44 opens and closes the openings at both ends of the container body 42. When both ends of the container body 42 are closed by the container lid 44, the internal space 14 of the container 12 becomes an airtight space. The internal space 14 of the container 12 is pressurized when gas is supplied from the gas source 26, and is depressurized when the gas is exhausted by the pump 34.

容器１２は内壁４6と外壁４８を備え、二重構造になっている。内壁４６と外壁４８の間を冷却液が流れる。工業炉１０は、内壁４６と外壁４８の間に冷却液を供給するためのポンプ（図示省略）を備えてもよい。 The container 12 includes an inner wall 46 and an outer wall 48, and has a double structure. Coolant flows between the inner wall 46 and the outer wall 48. The industrial furnace 10 may include a pump (not shown) for supplying a cooling liquid between the inner wall 46 and the outer wall 48.

[断熱体]
断熱体１６は容器１２の内部空間１４に配置されている。断熱体１６は断熱体本体５０および断熱体蓋５２を備える。断熱体本体５０は筒状または箱状になっていて、両端が開口になっている。断熱体本体５０の両端の開口は断熱体蓋５２で開閉される。断熱体蓋５２の開閉装置（図示省略）が容器１２の内部空間１４に備えられる。容器蓋４４を閉じた状態で断熱体蓋５２が開閉できる。断熱体１６はグラファイトフェルトまたはグラファイトフォイルなどの耐熱性材料で構成される。 [Insulation]
The heat insulating body 16 is arranged in the internal space 14 of the container 12. The heat insulating body 16 includes a heat insulating body body 50 and a heat insulating body lid 52. The heat insulating body 50 has a tubular shape or a box shape, and both ends are open. The openings at both ends of the heat insulating body 50 are opened and closed by the heat insulating lid 52. An opening / closing device (not shown) for the heat insulating body lid 52 is provided in the internal space 14 of the container 12. The heat insulating body lid 52 can be opened and closed with the container lid 44 closed. The insulation 16 is made of a heat resistant material such as graphite felt or graphite foil.

[ヒータ]
断熱体１６の内部空間１８にヒータ２０が配置されている。ヒータ２０はグラファイト製のロッドヒータを使用することができ、他の種類のヒータであってもよい。ヒータ２０は直線状になっており、ヒータ２０の長さ方向は断熱体１６の長さ方向を向いている。さらに、断熱体１６の内部空間１８に複数のヒータ２０が配置されている。ヒータ２０に電力供給する回路（図３）が備えられる。その回路からヒータ２０に電力が供給され、ヒータ２０が発熱する。ヒータ２０の熱は断熱体１６の内部空間１８の中に閉じ込められる。 [heater]
The heater 20 is arranged in the internal space 18 of the heat insulating body 16. As the heater 20, a rod heater made of graphite can be used, and other types of heaters may be used. The heater 20 has a linear shape, and the length direction of the heater 20 faces the length direction of the heat insulating body 16. Further, a plurality of heaters 20 are arranged in the internal space 18 of the heat insulating body 16. A circuit (FIG. 3) for supplying electric power to the heater 20 is provided. Electric power is supplied to the heater 20 from the circuit, and the heater 20 generates heat. The heat of the heater 20 is confined in the internal space 18 of the heat insulating body 16.

[被処理物]
断熱体１６の内部空間１８に被処理物２２が配置される。必要に応じて被処理物２２が載置される棚または台などを備える。被処理物２２の材料は、超硬金属、鉄系金属、非鉄金属、磁性材料、セラミックス、グラファイト、ハイス鋼（高速度鋼）、ダイス鋼または低合金鋼などであり、金属は合金を含む。被処理物２２は、粉体、粒体または所定形状を有した固体である。 [Processed object]
The object to be processed 22 is arranged in the internal space 18 of the heat insulating body 16. If necessary, a shelf or a stand on which the object to be processed 22 is placed is provided. The material of the object to be treated 22 is a superhard metal, an iron-based metal, a non-ferrous metal, a magnetic material, ceramics, graphite, high-speed steel (high-speed steel), die steel, low alloy steel, or the like, and the metal includes an alloy. The object to be treated 22 is a powder, a granular material, or a solid having a predetermined shape.

[ガス源]
ガス源２６は窒素、アルゴン、水素、一酸化炭素、ヘリウム、メタンなどを貯蔵、生成またはその両方をおこなう。ガス源２６と容器１２の内部空間１４または断熱体１６の内部空間１８は第１供給パイプ３０で接続されている。図１では、第１供給パイプ３０はガス源２６と容器１２の内部空間１４を接続している。第１供給パイプ３０にバルブ５８が設けられている。バルブ５８の開閉によってガスの流量を制御できる。ガス源２６から第１供給パイプ３０を介して容器１２の内部空間１４または断熱体１６の内部空間１８にガスが導入される。ガス源２６を複数にして、複数種のガスを容器１２の内部空間１４または断熱体１６の内部空間１８に供給してもよい。第1供給パイプ３０を複数設け、複数種のガスが供給されるようにする。なお、断熱体１６は完全に気密にされていないため、容器１２の内部空間１４または断熱体１６の内部空間１８の一方にガスを導入することで、他方にもガスを導入することができる。 [Gas source]
The gas source 26 stores, produces, or both stores nitrogen, argon, hydrogen, carbon monoxide, helium, methane, and the like. The gas source 26 and the internal space 14 of the container 12 or the internal space 18 of the heat insulating body 16 are connected by a first supply pipe 30. In FIG. 1, the first supply pipe 30 connects the gas source 26 and the internal space 14 of the container 12. A valve 58 is provided in the first supply pipe 30. The gas flow rate can be controlled by opening and closing the valve 58. Gas is introduced from the gas source 26 into the internal space 14 of the container 12 or the internal space 18 of the heat insulating body 16 via the first supply pipe 30. A plurality of gas sources 26 may be used to supply a plurality of types of gas to the internal space 14 of the container 12 or the internal space 18 of the heat insulating body 16. A plurality of first supply pipes 30 are provided so that a plurality of types of gas can be supplied. Since the heat insulating body 16 is not completely airtight, the gas can be introduced into the internal space 14 of the container 12 or the internal space 18 of the heat insulating body 16 by introducing the gas into the other.

[ポンプ]
ポンプ３４と容器１２の内部空間１４または断熱体１６の内部空間１８は排気パイプ３８で接続されている。排気パイプ３８にバルブ６４が備えられていて、バルブ６４の開閉によっても排気を制御することができる。なお、断熱体１６は完璧に気密にされていないため、容器１２の内部空間１４または断熱体１６の内部空間１８の一方からガスを排気することで、他方もガスが排気される。 [pump]
The pump 34 and the internal space 14 of the container 12 or the internal space 18 of the heat insulating body 16 are connected by an exhaust pipe 38. The exhaust pipe 38 is provided with a valve 64, and the exhaust can be controlled by opening and closing the valve 64. Since the heat insulating body 16 is not completely airtight, by exhausting the gas from one of the internal space 14 of the container 12 or the internal space 18 of the heat insulating body 16, the gas is also exhausted from the other.

[温度測定装置]
本願は断熱体１６の内部空間１８の温度を測定する温度測定装置６６を備える（図２）。温度測定装置６６は、筒体６８、測定部７０、ビューポート７２および放射温度計７４を備える。 [Temperature measuring device]
The present application includes a temperature measuring device 66 for measuring the temperature of the internal space 18 of the heat insulating body 16 (FIG. 2). The temperature measuring device 66 includes a cylinder 68, a measuring unit 70, a viewport 72, and a radiation thermometer 74.

[筒体]
筒体６８はグラファイトなどの耐熱材料で形成された直線状の筒である。筒体６８の一端は断熱体１６の内部空間１８に配置され、他端は容器１２の外部に配置されている。容器１２および断熱体１６に筒体６８が通過するための貫通穴を設けている。 [Cylinder]
The cylinder body 68 is a linear cylinder made of a heat-resistant material such as graphite. One end of the tubular body 68 is arranged in the internal space 18 of the heat insulating body 16, and the other end is arranged outside the container 12. The container 12 and the heat insulating body 16 are provided with through holes for the tubular body 68 to pass through.

筒体６８は断熱体１６に開けられた穴７６の中に入り、穴７６を形成する内壁７７で保持されている。さらに、筒体６８の外周に内管７８と外管８０からなる二重管８２が配置されている。筒体６８は内管７８の内面で保持されている。二重配管８２は容器１２の外部から容器１２に取り付けられている。内管７８は内壁４６に取り付けられ、外管８０は外壁４８に取り付けられている。内管７８と外管８０の間は、内壁４６と外壁４８の間につなげられている。内壁４６と外壁４８の間を流れる冷却液が内管７８と外管８０の間にも流れる。温度測定装置６６に使用するパッキン等の温度が上昇しても冷却液で冷却できるようになっている。 The tubular body 68 enters the hole 76 formed in the heat insulating body 16 and is held by the inner wall 77 forming the hole 76. Further, a double pipe 82 composed of an inner pipe 78 and an outer pipe 80 is arranged on the outer periphery of the tubular body 68. The tubular body 68 is held on the inner surface of the inner tube 78. The double pipe 82 is attached to the container 12 from the outside of the container 12. The inner pipe 78 is attached to the inner wall 46, and the outer pipe 80 is attached to the outer wall 48. The inner pipe 78 and the outer pipe 80 are connected between the inner wall 46 and the outer wall 48. The coolant flowing between the inner wall 46 and the outer wall 48 also flows between the inner pipe 78 and the outer pipe 80. Even if the temperature of the packing or the like used in the temperature measuring device 66 rises, it can be cooled by the coolant.

筒体６８の他端付近に第１治具８４が取り付けられ、第１治具８４に第２治具８６が取り付けられている。第２治具８６にビューポート７２が取り付けられている。 The first jig 84 is attached to the vicinity of the other end of the tubular body 68, and the second jig 86 is attached to the first jig 84. A viewport 72 is attached to the second jig 86.

[測定部]
測定部７０は筒体６８の一端に設けられている。測定部７０は筒体６８の一端を封止する板体である。測定部７０は筒体６８と同じようにグラファイトなどの耐熱部材で構成される。測定部７０の温度を放射温度計７４で測定することで、断熱体１６の内部空間１８の温度を測定する。 [Measurement unit]
The measuring unit 70 is provided at one end of the tubular body 68. The measuring unit 70 is a plate body that seals one end of the tubular body 68. The measuring unit 70 is made of a heat-resistant member such as graphite like the tubular body 68. By measuring the temperature of the measuring unit 70 with the radiation thermometer 74, the temperature of the internal space 18 of the heat insulating body 16 is measured.

[ビューポート]
ビューポート７２は筒体６８の他端に配置されている。ビューポート７２は少なくとも赤外線が透過できる材料で構成されている。たとえば、ビューポート７２はガラスまたは耐熱性樹脂などで構成された板体である。ビューポート７２は第２治具８６に取り付けられている。第２治具８６に開口９０を設け、開口９０およびビューポート７２を介して測定部７０を放射温度計７４で温度測定できるようになっている。 [Viewport]
The viewport 72 is arranged at the other end of the cylinder 68. The viewport 72 is made of a material that can transmit at least infrared rays. For example, the viewport 72 is a plate made of glass, heat-resistant resin, or the like. The viewport 72 is attached to the second jig 86. An opening 90 is provided in the second jig 86 so that the temperature of the measuring unit 70 can be measured by the radiation thermometer 74 via the opening 90 and the viewport 72.

[ガスの導入口]
筒体６８の他端付近および第１治具８４にガスの導入口９２が形成されている。ガスの導入口９２は第１治具８４と筒体６８を一直線に貫通させて形成された穴である。筒体６８に入れられるガスは容器１２の内部空間１４に入れられるガスと同じである。本願は、ガス源２６のガスを導入口９２まで導く第２供給パイプ９４を備える（図１）。第２供給パイプ９４は第１供給パイプ３０とともにガス源２６につなげられる。第２供給パイプ９４は第２供給パイプ９４を開閉するバルブ９６が備えられている。さらに、第２供給パイプ９４にガスの流量を減流するレギュレーターおよびガス流量を調整するニードルバルブを備えてもよい。筒体６８の内部および筒体６８の他端付近がガスによって陽圧になる。筒体６８と内管７８の隙間から漏れたガスが筒体６８の中に入ったりビューポート７２の付近を漂ったりして、ビューポート７２に付着することを防止できる。ビューポート７２の透明度を保つことができる。 [Gas inlet]
A gas introduction port 92 is formed in the vicinity of the other end of the tubular body 68 and in the first jig 84. The gas introduction port 92 is a hole formed by passing the first jig 84 and the cylinder body 68 in a straight line. The gas contained in the cylinder 68 is the same as the gas contained in the internal space 14 of the container 12. The present application includes a second supply pipe 94 that guides the gas of the gas source 26 to the introduction port 92 (FIG. 1). The second supply pipe 94 is connected to the gas source 26 together with the first supply pipe 30. The second supply pipe 94 is provided with a valve 96 that opens and closes the second supply pipe 94. Further, the second supply pipe 94 may be provided with a regulator for reducing the gas flow rate and a needle valve for adjusting the gas flow rate. The inside of the cylinder 68 and the vicinity of the other end of the cylinder 68 become positive pressure due to the gas. It is possible to prevent the gas leaking from the gap between the cylinder body 68 and the inner pipe 78 from entering the cylinder body 68 or drifting in the vicinity of the viewport 72 and adhering to the viewport 72. The transparency of the viewport 72 can be maintained.

[放射温度計]
放射温度計７４はビューポート７２を介して測定部７０の温度を測定する。放射温度計７４は測定部７０から放射される赤外線の強度を計測し、計測された赤外線の強度を温度に変換する。ビューポート７２は少なくとも赤外線を透過する材料で構成されているため、ビューポート７２が放射温度計７４の測定に影響されない。測定部７０はグラファイトなどの耐熱材料であり、黒色になっている。 [Radiation thermometer]
The radiation thermometer 74 measures the temperature of the measuring unit 70 via the viewport 72. The radiation thermometer 74 measures the intensity of infrared rays emitted from the measuring unit 70 and converts the measured infrared intensity into temperature. Since the viewport 72 is made of a material that transmits at least infrared rays, the viewport 72 is not affected by the measurement of the radiation thermometer 74. The measuring unit 70 is made of a heat-resistant material such as graphite and is black.

[熱電対温度計]
本願は放射温度計７４以外に熱電対温度計９８も備える（図１）。熱電対温度計９８の測定点は断熱体１６の内部空間１８である。放射温度計７４と熱電対温度計９８で測定する温度帯が異なる。放射温度計７４が高温に対応し、熱電対温度計９８が低温に対応する。所定温度、たとえば約１５００〜１６００℃以上であれば放射温度計７４で温度測定し、所定温度よりも低ければ熱電対温度計９８で温度測定する。熱電対温度計９８は所定温度よりも高温を測定することはできず、高温になると熱電対温度計９８が故障するおそれがある。そのため、熱電対温度計９８にエアシリンダーなどの動力装置を取り付け、高温になれば熱電対温度計９８を断熱体１６の内部空間１８から引き抜くようにしてもよい。 [Thermocouple thermometer]
In addition to the radiation thermometer 74, the present application also includes a thermocouple thermometer 98 (FIG. 1). The measurement point of the thermocouple thermometer 98 is the internal space 18 of the heat insulating body 16. The temperature zones measured by the radiation thermometer 74 and the thermocouple thermometer 98 are different. The radiation thermometer 74 corresponds to a high temperature, and the thermocouple thermometer 98 corresponds to a low temperature. If it is a predetermined temperature, for example, about 1500 to 1600 ° C. or higher, the temperature is measured by the radiation thermometer 74, and if it is lower than the predetermined temperature, the temperature is measured by the thermocouple thermometer 98. The thermocouple thermometer 98 cannot measure a temperature higher than a predetermined temperature, and if the temperature becomes high, the thermocouple thermometer 98 may break down. Therefore, a power device such as an air cylinder may be attached to the thermocouple thermometer 98, and the thermocouple thermometer 98 may be pulled out from the internal space 18 of the heat insulating body 16 when the temperature becomes high.

断熱体１６の構造は水平方向の中心に対して対称になっている。断熱体１６の水平方向の中心に対して対称となる箇所に測定部７０と熱電対温度計９８の測定点が配置される。断熱体１６の内部空間１８が低温であれば熱電対温度計９８で測定し、高温であれば放射温度計７４で測定する。 The structure of the heat insulating body 16 is symmetrical with respect to the center in the horizontal direction. The measurement unit 70 and the measurement points of the thermocouple thermometer 98 are arranged at positions symmetrical with respect to the horizontal center of the heat insulating body 16. If the internal space 18 of the heat insulating body 16 is low temperature, it is measured by a thermocouple thermometer 98, and if it is high temperature, it is measured by a radiation thermometer 74.

[制御装置]
本願は放射温度計７４で測定された温度と熱電対温度計９８で測定された温度が入力される制御装置１００を備える（図３）。制御装置１００は入力された温度に応じてヒータ２０の温度を制御する。制御装置１００はＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＰＬＣ（Programmable Logic Controller）などの演算回路を備える。放射温度計７４と制御装置１００の間および熱電対温度計９８と制御装置１００の間にアナログ・ディジタル変換回路を設け、放射温度計７４と熱電対温度計９８の温度を制御装置１００で使用できるように変換してもよい。 [Control device]
The present application includes a control device 100 in which the temperature measured by the radiation thermometer 74 and the temperature measured by the thermocouple thermometer 98 are input (FIG. 3). The control device 100 controls the temperature of the heater 20 according to the input temperature. The control device 100 includes an arithmetic circuit such as a CPU (Central Processing Unit) or a PLC (Programmable Logic Controller). An analog-digital conversion circuit is provided between the radiation thermometer 74 and the control device 100 and between the thermocouple thermometer 98 and the control device 100, and the temperatures of the radiation thermometer 74 and the thermocouple thermometer 98 can be used by the control device 100. It may be converted as follows.

ヒータ２０に電力を供給するための電力供給回路１０２は図３のようになっている。電力供給回路１０２は三相交流の電力をヒータ２０に供給する。三相交流の３つの端子はＲ、Ｓ、Ｔである。電力供給回路１０２は各端子Ｒ、Ｓ、Ｔにつながる配線１０４、その配線１０４に流れる電流を測定する電流計１０６、電力供給する配線を選択するスイッチ１０８、電力変換するトランス１１０を備える。スイッチ１０８はサイリスタなどの素子を使用できる。 The power supply circuit 102 for supplying power to the heater 20 is as shown in FIG. The power supply circuit 102 supplies three-phase alternating current power to the heater 20. The three terminals of three-phase alternating current are R, S, and T. The power supply circuit 102 includes wirings 104 connected to the terminals R, S, and T, an ammeter 106 for measuring the current flowing through the wirings 104, a switch 108 for selecting the wiring to supply power, and a transformer 110 for power conversion. The switch 108 can use an element such as a thyristor.

制御装置１００には放射温度計７４で測定された温度または熱電対温度計９８で測定された温度および電流計１０６で測定された電流値が入力される。断熱体１６の内部空間１８の温度が所定温度になるように制御装置１００がスイッチ１０８のオン・オフを制御する。 The temperature measured by the radiation thermometer 74, the temperature measured by the thermocouple thermometer 98, and the current value measured by the ammeter 106 are input to the control device 100. The control device 100 controls the on / off of the switch 108 so that the temperature of the internal space 18 of the heat insulating body 16 becomes a predetermined temperature.

[その他]
容器１２の内部空間１４にファン１１２が備えられる。ファン１１２を回転させるためのモーター１１４が容器蓋４４に取り付けられている。ファン１１２は、容器蓋４４が閉じられ、断熱体蓋５２が開けられたときに回転する。容器１２の内部空間１４および断熱体１６の内部空間１８をガスが循環する。 [Other]
A fan 112 is provided in the internal space 14 of the container 12. A motor 114 for rotating the fan 112 is attached to the container lid 44. The fan 112 rotates when the container lid 44 is closed and the heat insulating body lid 52 is opened. Gas circulates in the internal space 14 of the container 12 and the internal space 18 of the heat insulating body 16.

断熱体本体５０からファン１１２に向かうガイド１１６を設けてもよい。ガイド１１６によって循環するガスの方向を定める。ガスの方向を定められればガイド１１６の形状は限定されない。容器１２は二重構造になっており、その内部に冷却液が流れるため、その冷却液によって循環するガスが冷却される。ファン１１２と断熱体１６の間に水冷式の熱交換器１１８を配置し、その熱交換器１１８でもガスを冷却してもよい。 A guide 116 may be provided from the heat insulating body 50 to the fan 112. The guide 116 determines the direction of the circulating gas. The shape of the guide 116 is not limited as long as the direction of the gas is determined. Since the container 12 has a double structure and the cooling liquid flows inside the container 12, the circulating gas is cooled by the cooling liquid. A water-cooled heat exchanger 118 may be arranged between the fan 112 and the heat insulator 16, and the heat exchanger 118 may also cool the gas.

[熱処理]
次に本願の工業炉１０を使用した熱処理について説明する。なお、説明する熱処理は一例であり、被処理物２２の種類および処理方法に応じて適宜変更される。 [Heat treatment]
Next, the heat treatment using the industrial furnace 10 of the present application will be described. The heat treatment to be described is an example, and is appropriately changed depending on the type of the object to be treated 22 and the treatment method.

（１）断熱体１６の内部空間１８に被処理物２２を収容し、断熱体蓋５２および容器蓋４４を閉じる。 (1) The object to be processed 22 is housed in the internal space 18 of the heat insulating body 16, and the heat insulating body lid 52 and the container lid 44 are closed.

（２）ポンプ３４を駆動させ、容器１２の内部空間１４、断熱体１６の内部空間１８からガスを排気する。この排気と同時に、ガス源２６から容器１２の内部空間１４、断熱体１６の内部空間１８にガスを供給し、それらの空間１４、１８、２８を所定のガスで満たす。ガスの供給量と排気量を調整することで、容器１２の内部空間１４および断熱体１６の内部空間１８を所定圧力にする。 (2) The pump 34 is driven to exhaust gas from the internal space 14 of the container 12 and the internal space 18 of the heat insulating body 16. At the same time as this exhaust, gas is supplied from the gas source 26 to the internal space 14 of the container 12 and the internal space 18 of the heat insulating body 16, and the spaces 14, 18 and 28 are filled with predetermined gas. By adjusting the gas supply amount and the exhaust amount, the internal space 14 of the container 12 and the internal space 18 of the heat insulating body 16 are set to a predetermined pressure.

（３）ヒータ２０に電力供給し、ヒータ２０を発熱させて断熱体１６の内部空間１８を昇温させる。断熱体１６の内部空間１８に配置された被処理物２２が加熱される。 (3) Electric power is supplied to the heater 20 to generate heat in the heater 20 to raise the temperature of the internal space 18 of the heat insulating body 16. The object to be treated 22 arranged in the internal space 18 of the heat insulating body 16 is heated.

（４）ヒータ２０に流れる電流を増加させ、被処理物２２の温度を高める。たとえば、約１５００℃以上で被処理物２２を熱処理する。この時、被処理物２２からバインダがガスとなり放出される。 (4) The current flowing through the heater 20 is increased to raise the temperature of the object to be processed 22. For example, the object to be treated 22 is heat-treated at about 1500 ° C. or higher. At this time, the binder is released as gas from the object to be processed 22.

（５）被処理物２２が熱処理された後、被処理物２２を冷却する。断熱体蓋５２を開ける。ファン１１２を回転させてガスを循環させ、被処理物２２を冷却させる。冷却する際、ガス源２６から容器１２の内部空間１４、断熱体１６の内部空間１８にガスを導入してもよい。さらに、容器１２の内壁４６と外壁４８の間に冷却液を供給し容器１２を冷却してもよい。容器１２が冷却されることで、容器１２の内壁４６に触れたガスが冷却される。熱交換器１１８によって循環するガスを冷却してもよい。ガスが冷却されることで、被処理物２２がガスに触れて冷却される。 (5) After the object to be processed 22 is heat-treated, the object to be processed 22 is cooled. Open the heat insulating body lid 52. The fan 112 is rotated to circulate the gas and cool the object 22 to be processed. When cooling, gas may be introduced from the gas source 26 into the internal space 14 of the container 12 and the internal space 18 of the heat insulating body 16. Further, a cooling liquid may be supplied between the inner wall 46 and the outer wall 48 of the container 12 to cool the container 12. By cooling the container 12, the gas touching the inner wall 46 of the container 12 is cooled. The gas circulated by the heat exchanger 118 may be cooled. As the gas is cooled, the object to be processed 22 comes into contact with the gas and is cooled.

被処理物２２が冷却されれば、容器蓋４４と断熱体蓋５２を開け、被処理物２２を取り出す。 When the object to be processed 22 is cooled, the container lid 44 and the heat insulating body lid 52 are opened, and the object to be processed 22 is taken out.

[温度制御]
上記熱処理における断熱体１６の内部空間１８の温度制御について説明する。断熱体１６の内部空間１８の温度は放射温度計７４または熱電対温度計９８で測定される。所定値よりも低い場合、熱電対温度計９８で測定し、所定値よりも高くなれば放射温度計７４で測定する。たとえば、最初に熱電対温度計９８で温度測定し、所定値よりも高くなれば放射温度計７４で温度測定する。測定された温度は制御装置１００に入力される。制御装置１００には配線１０４を流れる電流の値も入力される。制御装置１００は温度および電流値によってスイッチ１０８のオン・オフを制御し、ヒータ２０に流れる電流を制御する。ヒータ２０に流れる電流を制御する方法として、ＰＩＤ（Proportional-Integral-Differential）制御などの制御方法が挙げられる。ヒータ２０に流れる電流が制御されることで、断熱体１６の内部空間１８の温度が設定された値になる。断熱体１６の内部空間１８の温度が設定された値になることで、被処理物２２の温度が所望の値になり、被処理物２２が脱脂などされる。 [Temperature control]
The temperature control of the internal space 18 of the heat insulating body 16 in the heat treatment will be described. The temperature of the internal space 18 of the heat insulating body 16 is measured by a radiation thermometer 74 or a thermocouple thermometer 98. If it is lower than the predetermined value, it is measured by the thermocouple thermometer 98, and if it is higher than the predetermined value, it is measured by the radiation thermometer 74. For example, the temperature is first measured with the thermocouple thermometer 98, and if it becomes higher than the predetermined value, the temperature is measured with the radiation thermometer 74. The measured temperature is input to the control device 100. The value of the current flowing through the wiring 104 is also input to the control device 100. The control device 100 controls the on / off of the switch 108 according to the temperature and the current value, and controls the current flowing through the heater 20. As a method of controlling the current flowing through the heater 20, a control method such as PID (Proportional-Integral-Differential) control can be mentioned. By controlling the current flowing through the heater 20, the temperature of the internal space 18 of the heat insulating body 16 becomes a set value. When the temperature of the internal space 18 of the heat insulating body 16 becomes a set value, the temperature of the object to be processed 22 becomes a desired value, and the object to be processed 22 is degreased or the like.

被処理物２２の熱処理の間、第２供給パイプ９４を介してガス源２６から筒体６８にガスを供給する。筒体６８の中および筒体６８の他端の近辺のガス圧が陽圧になる。筒体６８の中および他端の付近にあるビューポート７２に被処理物２２から放出されたガスが到達しにくくなる。筒体６８およびビューポート７２に被処理物２２から放出された放出物が付着しにくくなる。放射温度計７４で測定部７０を正確に測定できる。測定部７０の位置が固定されるため、被処理物２２を熱処理するごとに温度に誤差が生じることがない。 During the heat treatment of the object 22 to be processed, gas is supplied from the gas source 26 to the cylinder 68 via the second supply pipe 94. The gas pressure inside the cylinder 68 and near the other end of the cylinder 68 becomes a positive pressure. It becomes difficult for the gas released from the object to be processed 22 to reach the viewport 72 in the cylinder 68 and near the other end. The discharge from the object to be processed 22 is less likely to adhere to the cylinder 68 and the viewport 72. The measurement unit 70 can be accurately measured with the radiation thermometer 74. Since the position of the measuring unit 70 is fixed, there is no temperature error every time the object 22 to be treated is heat-treated.

[実施形態２]
測定部７０と熱電対温度計９８の測定個所は断熱体１６の内部空間１８の中心に対して水平方向に対称な箇所に配置されたが、測定部７０と熱電対温度計９８は任意の場所に配置してもよい。断熱体１６の構造および温度対称性などを考慮して、測定部７４と熱電対温度計９８の測定個所を決定する。 [Embodiment 2]
The measurement points of the measuring unit 70 and the thermocouple thermometer 98 were arranged symmetrically with respect to the center of the internal space 18 of the heat insulating body 16, but the measuring unit 70 and the thermocouple thermometer 98 were placed at arbitrary locations. It may be placed in. The measurement points of the measuring unit 74 and the thermocouple thermometer 98 are determined in consideration of the structure of the heat insulating body 16 and the temperature symmetry.

[実施形態３]
熱電対温度計９８の代わりに、低温を測定できる放射温度計を備えてもよい。その場合に、図２の温度測定装置６６と同様の構成に低温を測定できる放射温度計を利用してもよい。また、１つの放射温度計７４で全域の温度計測が可能であれば、熱電対温度計９８を省略することも可能である。 [Embodiment 3]
Instead of the thermocouple thermometer 98, a radiation thermometer capable of measuring a low temperature may be provided. In that case, a radiation thermometer capable of measuring a low temperature may be used in the same configuration as the temperature measuring device 66 of FIG. Further, if one radiation thermometer 74 can measure the temperature of the entire area, the thermocouple thermometer 98 can be omitted.

（第１項）一態様に係る工業炉は、容器と、前記容器の内部空間に配置され、被処理物を収容する断熱体と、前記断熱体の内部空間に配置されたヒータと、一端と他端を有し、一端が前記断熱体の内部空間に配置され、他端が前記容器の外部に配置された筒体と、前記筒体の一端に形成されており、筒体の一端を封止する測定部と、前記筒体の他端に配置されたビューポートと、前記ビューポートを介して測定部の温度を測定する放射温度計と、前記放射温度計で測定された温度が入力され、ヒータの温度を制御する制御装置とを備える。 (Paragraph 1) The industrial furnace according to one aspect includes a container, a heat insulating body arranged in the internal space of the container and accommodating an object to be processed, a heater arranged in the internal space of the heat insulating body, and one end. A cylinder having the other end, one end being arranged in the internal space of the heat insulating body, and the other end being formed on a cylinder arranged outside the container and one end of the cylinder, sealing one end of the cylinder. A measuring unit to be stopped, a view port arranged at the other end of the cylinder, a radiation thermometer for measuring the temperature of the measuring unit via the view port, and a temperature measured by the radiation thermometer are input. , A control device for controlling the temperature of the heater is provided.

第１項に記載の工業炉によれば、筒体の一端を測定によって塞いでいるため、筒体の他端とビューポートの間に被処理物から放出された放出物が入りにくくなっている。ビューポートが放出物で汚れにくく、放射温度計で正確に温度測定しやすくなっている。測定部が筒体の一端で固定されているため、被処理物ごとに温度を測定する場所が変更されることはない。全ての被処理物に対して同一条件で温度測定することができる。 According to the industrial furnace described in paragraph 1, since one end of the cylinder is closed by measurement, it is difficult for the discharge discharged from the object to be processed to enter between the other end of the cylinder and the viewport. .. The viewport is less likely to get dirty with emissions, making it easier to accurately measure temperature with a radiation thermometer. Since the measuring unit is fixed at one end of the cylinder, the place where the temperature is measured does not change for each object to be processed. The temperature of all objects to be treated can be measured under the same conditions.

（第２項）ガス源と、前記筒体の他端付近に形成され、ガス源からのガスを筒体の内部に導入するための導入口と、前記ガス源と導入口をつなぐパイプとを備える。 (Item 2) A gas source, an introduction port formed near the other end of the cylinder and for introducing gas from the gas source into the inside of the cylinder, and a pipe connecting the gas source and the introduction port are provided. Be prepared.

第２項に記載の工業炉によれば、筒体の他端付近にガスが供給される。筒体の内部およびビューポートに被処理物から放出された放出物が付着しにくくなる。 According to the industrial furnace described in item 2, gas is supplied to the vicinity of the other end of the cylinder. The discharge from the object to be treated is less likely to adhere to the inside of the cylinder and the viewport.

（第３項）前記容器に取り付けられた内管と外管からなる二重配管を備え、該内管の内面で前記筒体が保持されている。 (Item 3) A double pipe composed of an inner pipe and an outer pipe attached to the container is provided, and the cylinder is held on the inner surface of the inner pipe.

第３項に記載の工業炉によれば、筒体と内管との間に隙間が生じてもガスによってビューポートに放出物が付着することを防止できる。 According to the industrial furnace described in item 3, even if a gap is formed between the cylinder and the inner pipe, it is possible to prevent the emission from adhering to the viewport due to the gas.

（第４項）前記断熱体の内部空間の温度を測定する熱電対温度計を備え、前記制御装置に放射温度計で測定された温度または熱電対温度計で測定された温度が入力され、前記制御装置がヒータの温度を制御する。 (Item 4) A thermocouple thermometer for measuring the temperature of the internal space of the heat insulating body is provided, and the temperature measured by the radiation thermometer or the temperature measured by the thermocouple thermometer is input to the control device. The control device controls the temperature of the heater.

第４項に記載の工業炉によれば、温度によって放射温度計と熱電対温度計を使い分けながらヒータの温度を制御することができる。 According to the industrial furnace described in the fourth item, the temperature of the heater can be controlled while using the radiation thermometer and the thermocouple thermometer properly according to the temperature.

（第５項）前記筒体の一端を封止する測定部と熱電対温度計の測定部分とが断熱体の内部空間の中心に対して対称な箇所に配置されている。 (Item 5) The measuring portion that seals one end of the tubular body and the measuring portion of the thermocouple thermometer are arranged at locations symmetrical with respect to the center of the internal space of the heat insulating body.

第５項に記載の工業炉によれば、測定部と熱電対温度計の測定部分が同じ温度の位置に配置されることで、放射温度計と熱電対温度計が同じ条件で温度測定できる。 According to the industrial furnace described in the fifth item, the radiation thermometer and the thermocouple thermometer can measure the temperature under the same conditions by arranging the measuring unit and the measuring portion of the thermocouple thermometer at the same temperature position.

その他、本考案は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々の改良、修正、変更を加えた態様で実施できるものである。説明した各実施形態は独立したものではなく、当業者の知識に基づき適宜組み合わせて実施できるものである。 In addition, the present invention can be implemented in a mode in which various improvements, modifications, and changes are made based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the gist thereof. Each of the described embodiments is not independent and can be appropriately combined and implemented based on the knowledge of those skilled in the art.

１０：工業炉
１２：容器
１４：容器の内部空間
１６：断熱体
１８：断熱体の内部空間
２０：ヒータ
２２：被処理物
２６：ガス源
３０、９４：供給パイプ
３４：ポンプ
３８：排気パイプ
４２：容器本体
４４：容器蓋
４６：内壁
４８：外壁
５０：断熱体本体
５２：断熱体蓋
５８、６４、９６：バルブ
６６：温度測定装置
６８：筒体
７０：測定部
７２：ビューポート
７４：放射温度計
７６：断熱体に形成された穴
７７：穴を形成する内壁
７８：内管
８０：外管
８２：二重管
８４、８６：治具
９０：開口
９２：ガスの導入口
９８：熱電対温度計
１００：制御装置
１０２：電力供給回路
１０４：配線
１０６：電流計
１０８：スイッチ
１１０：トランス 10: Industrial furnace 12: Container 14: Container internal space 16: Insulation body 18: Insulation body internal space 20: Heater 22: Object 26: Gas source 30, 94: Supply pipe 34: Pump 38: Exhaust pipe 42 : Container body 44: Container lid 46: Inner wall 48: Outer wall 50: Insulation body 52: Insulation body lid 58, 64, 96: Valve 66: Temperature measuring device 68: Tube 70: Measuring unit 72: Viewport 74: Radiation Thermometer 76: Hole formed in the heat insulating body 77: Inner wall forming the hole 78: Inner pipe 80: Outer pipe 82: Double pipe 84, 86: Jig 90: Opening 92: Gas inlet 98: Thermocouple Thermometer 100: Control device 102: Power supply circuit 104: Wiring 106: Current meter 108: Switch 110: Transformer

Claims

容器と、
前記容器の内部空間に配置され、被処理物を収容する断熱体と、
前記断熱体の内部空間に配置されたヒータと、
一端と他端を有し、一端が前記断熱体の内部空間に配置され、他端が前記容器の外部に配置された筒体と、
前記筒体の一端に形成されており、筒体の一端を封止する測定部と、
前記筒体の他端に配置されたビューポートと、
前記ビューポートを介して測定部の温度を測定する放射温度計と、
前記放射温度計で測定された温度が入力され、ヒータの温度を制御する制御装置と、
を備えた工業炉。 With the container
A heat insulating body arranged in the internal space of the container and accommodating an object to be treated,
A heater arranged in the internal space of the heat insulating body and
A cylinder having one end and the other end, one end arranged in the internal space of the heat insulating body and the other end arranged outside the container.
A measuring unit formed at one end of the cylinder and sealing one end of the cylinder,
A viewport located at the other end of the cylinder,
A radiation thermometer that measures the temperature of the measuring unit via the viewport,
A control device that controls the temperature of the heater by inputting the temperature measured by the radiation thermometer,
Industrial furnace equipped with.

ガス源と、
前記筒体の他端付近に形成され、ガス源からのガスを筒体の内部に導入するための導入口と、
前記ガス源と導入口をつなぐパイプと、
を備えた請求項１の工業炉。 Gas source and
An introduction port formed near the other end of the cylinder and for introducing gas from a gas source into the cylinder,
The pipe that connects the gas source and the inlet,
The industrial furnace according to claim 1.

前記容器に取り付けられた内管と外管からなる二重配管を備え、該内管の内面で前記筒体が保持された請求項１または２の工業炉。 The industrial furnace according to claim 1 or 2, further comprising a double pipe composed of an inner pipe and an outer pipe attached to the container, and the cylinder body is held on the inner surface of the inner pipe.

前記断熱体の内部空間の温度を測定する熱電対温度計を備え、
前記制御装置に放射温度計で測定された温度または熱電対温度計で測定された温度が入力され、前記制御装置がヒータの温度を制御する請求項１から３のいずれかの工業炉。 A thermocouple thermometer for measuring the temperature of the internal space of the heat insulating body is provided.
The industrial furnace according to any one of claims 1 to 3, wherein the temperature measured by a radiation thermometer or the temperature measured by a thermocouple thermometer is input to the control device, and the control device controls the temperature of the heater.

前記筒体の一端を封止する測定部と熱電対温度計の測定部分とが断熱体の内部空間の中心に対して対称な箇所に配置された請求項４の工業炉。 The industrial furnace according to claim 4, wherein the measuring portion that seals one end of the cylinder and the measuring portion of the thermocouple thermometer are arranged symmetrically with respect to the center of the internal space of the heat insulating body.