JPH06273052A - 管状炉の温度測定構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被処理物そのものの温度を測定することがで
き、しかも、温度測定箇所が増えることがあっても外部
的な影響が生じることのない管状炉の温度測定構造を提
供する。 【構成】 被処理物Ｓを移送する円筒状の炉芯管１と、
この炉芯管１がその長手方向に沿って内挿された炉体２
とを備えてなる管状炉の温度測定構造であって、炉芯管
１の長手方向に沿って離間し、かつ、その周方向に沿っ
て離間する位置ごとには炉芯管１の管壁を貫通したうえ
で熱測定部４ａが管内に突出した熱電対４を取り付ける
とともに、炉体２の外部にまで突出する炉芯管１の端部
外側周面上の周方向に沿って離間する位置ごとには熱電
対４のそれぞれと互いに接続された端部電極５を形成す
る一方、炉体２の外部には端部電極５のそれぞれが炉芯
管１の回転動作に伴って間欠的に接触して導通する測定
端子７を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被処理物を移送する炉
芯管を備えることによって管状炉といわれる連続式熱処
理炉にかかり、詳しくは、その温度測定構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、この種の管状炉としては、図
３及び図４で簡略化して示すように、投入されたセラミ
ックス原料などの被処理物Ｓを周方向に沿う回転動作に
伴って混合しながら移送する円筒状の炉芯管１０と、こ
の炉芯管１０がその長手方向に沿う傾斜状として内挿さ
れた炉体１１とを備えたものが一般的となっており、こ
の炉体１１の内部には炉芯管１０の外側周囲を取り囲ん
だうえで被処理物Ｓを加熱する複数（図では、４つ）の
ヒータ１２が配設されている。そして、これらヒータ１
２の各々は炉長方向に沿って設定された加熱帯のそれぞ
れと対応する位置ごとに配置されており、マイクロ・コ
ンピュータ（図示していない）を用いて各別に温度制御
されるようになっている。すなわち、炉芯管１０によっ
て移送される被処理物Ｓは、温度制御されるヒータ１２
を用いることによって異なる温度条件となるように設定
された加熱帯を順次通過しながら所要の加熱曲線に従っ
て加熱されるのである。

【０００３】さらに、これら加熱帯のそれぞれにおける
温度状態は、図４で示すように、炉体１１及びヒータ１
２を貫通して炉芯管１０の外側周面近くまで挿入された
熱電対１３によって測定されるようになっており、これ
らの各々から出力された測定信号に基づいて各加熱帯を
構成するヒータ１２がそれぞれ制御されるようになって
いる。なお、図示していないが、炉体１１の外部にまで
突出する炉芯管１０の入口端部１０ａ及び出口端部１０
ｂそれぞれは回転駆動用ローラによって支持されてお
り、また、これら両端部１０ａ，１０ｂの外部には被処
理物Ｓの供給用及び取出用ホッパーがそれぞれ配設され
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した管
状炉においては、被処理物Ｓが炉芯管１０内を通過しな
がら加熱されるという構造上の理由から被処理物Ｓの温
度を直接的に測定することができず、測定可能な炉芯管
１０の外側周面近くの温度に基づいて被処理物Ｓの温度
を類推しながらヒータ１２の制御を行う構成が採用され
ているに過ぎないことになる。そして、このような構造
を採用したのでは、製品となる被処理物Ｓそのものの実
体温度を測定しているわけではないため、被処理物Ｓが
所定の加熱曲線に従って加熱されているか否かは定かで
なく、加熱済みとなった被処理物Ｓが設定通りの特性を
発揮し得ないことにもなりかねないのが現状であった。

【０００５】また、この管状炉における温度制御を精密
に行おうとすれば、熱電対１３による温度測定箇所を増
やす必要があることになるが、このようにした場合に
は、これらを設置する分だけ炉体側面などにおいて余分
のスペースを必要とすることになってしまう。

【０００６】本発明は、これらの不都合に鑑みて創案さ
れたものであって、被処理物そのものの温度を測定する
ことができ、しかも、温度測定箇所が増えることがあっ
ても外部的な影響が生じることのない管状炉の温度測定
構造を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、周方向に沿う回転動作に伴って被
処理物を移送する円筒状の炉芯管と、この炉芯管がその
長手方向に沿って内挿された炉体とを備えてなる管状炉
の温度測定構造であって、炉芯管の長手方向に沿って離
間し、かつ、その周方向に沿って離間する所定位置ごと
には炉芯管の管壁を貫通したうえで熱測定部が管内に突
出した熱電対を取り付けるとともに、炉体の外部にまで
突出する炉芯管の端部外側周面上の周方向に沿って離間
する所定位置ごとには熱電対のそれぞれと互いに接続さ
れた端部電極を形成する一方、炉体の外部には端部電極
のそれぞれが炉芯管の回転動作に伴って間欠的に接触し
て導通する測定端子を設けたことを特徴とするものであ
る。

【０００８】

【作用】上記構成によれば、炉芯管の長手方向及び周方
向に沿って離間する所定位置ごとに配置された熱電対に
よって各部位での被処理物そのものの実体温度が測定さ
れることになり、各々から出力された測定信号は端部電
極を介したうえで測定端子によって取り出されることに
なる。また、温度測定箇所を増やす場合であっても、熱
電対及び端部電極の個数を増やすだけの手間によって対
応でき、スペース上などの不都合が生じることはない。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１０】図１は本実施例にかかる管状炉の温度測定
構造を簡略化して示す縦断面図、図２は図１中のＡ−Ａ
線に沿う横断面図であり、この管状炉の全体構造は従来
例と基本的に異ならないものとなっている。

【００１１】本実施例にかかる管状炉は、従来例同様、
周方向に沿う回転動作に伴ってセラミック原料などの被
処理物Ｓを入口端部１ａから出口端部１ｂへ向かって移
送する円筒状の炉芯管１と、この炉芯管１がその長手方
向に沿う傾斜状として内挿された炉体２とを備えてい
る。そして、この炉体２によって囲まれた炉芯管１の外
側周囲には、各別に温度制御されることによって被処理
物Ｓを加熱する複数（図では、４つ）のヒータ３が炉長
方向に沿って分割された状態で配設されており、互いに
異なる温度条件に設定される加熱帯のそれぞれが各ヒー
タ３によって構成されている。

【００１２】まず、炉芯管１はアルミナなどのセラミッ
クを用いて作製されたものであり、この炉芯管１の長手
方向に沿って互いに離間し、かつ、その周方向に沿って
も互いに離間する所定位置ごとには、この炉芯管１の管
壁を貫通したうえで先端に位置する熱測定部４ａが管内
にまで突出した熱電対４がそれぞれ取り付けられてい
る。例えば、本実施例の炉芯管１に対しては４本の熱電
対４が耐熱性接着剤などを利用して取り付けられてお
り、これら熱電対４の各々は、図１及び図２で示すよう
に、ヒータ３のそれぞれが配設された各加熱帯と対応す
る位置ごとで、しかも、炉芯管１の管壁を周方向に沿っ
て４等分した位置ごとに配置されている。なお、これら
熱測定部４ａの管内における突出長さは、炉芯管１の内
周面に沿いながら移送される被処理物Ｓによって埋まる
程度となるよう調整されている。

【００１３】また、炉体２の外部にまで突出した炉芯管
１の端部、例えば、その出口端部１ｂの外側周面上の周
方向に沿って離間する位置ごとには一対のステンレスや
真ちゅうなどの金属板からなる端部電極５がそれぞれ形
成されており、端部電極５の各々と熱電対４のそれぞれ
とは、炉芯管１の長手方向に沿って並列配置された補償
導線６などの導体路を介して接続されている。なお、補
償導線６としては、耐熱性シール材などによってコーテ
ングされたものを用いることになる。そして、このと
き、各端部電極５の形成位置は、これが接続される熱電
対４と炉芯管１の周方向において一致するように位置決
めしたうえで設定されている。

【００１４】さらにまた、これら端部電極５が形成され
た炉芯管１の出口端部１ｂが突出してくる炉体２の外部
における下側には、弾性を有するバネ形状などとして形
成された一対の測定端子７が互いに離間した並列状態で
設置されており、これらの先端は端部電極５と接触する
ように位置決めされている。なお、ここで、測定端子７
を下側に設置したのは、炉芯管１によって移送中の被処
理物Ｓは炉芯管１内の下側内周面に沿うようにして位置
することになり、この被処理物Ｓに埋まった熱電対４の
熱測定部４ａによって被処理物Ｓの実体温度が測定され
るのが普通であるから、このような状態となって被処理
物Ｓの実体温度を測定中の熱電対４に対して測定端子７
を接触させるためである。

【００１５】そして、上記構成を採用した結果、炉芯管
１の出口端部１ｂ上に形成された各端部電極５を構成す
る金属板のそれぞれは、炉芯管１に従って回転動作した
うえで下側に位置する度ごとに測定端子７の各々と間欠
的に接触することになり、端部電極５との接触によって
熱電対４と導通した測定端子７からはヒータ３の温度制
御手段であるマイクロ・コンピュータ（図示していな
い）に対して温度測定信号が出力される。したがって、
このマイクロ・コンピュータは被処理物Ｓの実体温度に
対応したヒータ３の温度制御を行うことになり、管状炉
における各加熱帯では必要とされる被処理物Ｓの特性に
見合った加熱曲線に則った加熱が行われることになる。

【００１６】ところで、以上説明した本実施例にかかる
管状炉の温度測定構造においては、４つ設けられた加熱
帯のそれぞれごとに１本ずつの熱電対４を取り付けると
しているが、これに限定されることはなく、各加熱帯ご
とに複数本ずつの熱電対４を取り付けることも可能であ
る。そして、このような構成を採用する際には、より多
数の熱電対４を用意し、炉芯管１の長手方向及び周方向
の各々に沿って取り付けられる熱電対４同士の離間間隔
を上記構成よりも狭くしたうえ、炉芯管１の出口端部１
ｂ上にも熱電対４と接続されるべき同数の端部電極５を
形成しておけばよいことになる。すなわち、このよう
に、熱電対４による温度測定箇所を増やした場合には、
管状炉における温度制御をより滑らか、かつ、精密に行
うことができることになる。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる管
状炉の温度測定構造によれば、炉芯管の長手方向及び周
方向に沿って離間する所定位置ごとに配置された熱電対
によって被処理物そのものの実体温度が測定されること
になり、各熱電対と間欠的に導通する端部電極からは温
度測定信号が出力される。そこで、製品となる被処理物
は自らの実体温度に基づきながら所要の加熱曲線に従っ
て適切に加熱されることになり、加熱済みとなった被処
理物は設定通りの特性を発揮し得ることになる。また、
温度測定箇所を増やす場合であっても、熱電対及び端部
電極の個数を増やすだけの手間によって対応でき、従来
例のようなスペース上などの不都合を生じることはない
という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例にかかる管状炉の全体構造を簡略化し
て示す縦断面図である。

【図２】図１中のＡ−Ａ線に沿う横断面図である。

【図３】従来例にかかる管状炉の全体構造を簡略化して
示す縦断面図である。

【図４】図３中のＢ−Ｂ線に沿う横断面図である。

【符号の説明】

１ 炉芯管 ２ 炉体 ４ 熱電対 ４ａ 熱測定部 ５ 端部電極 ７ 測定端子 Ｓ 被処理物

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】周方向に沿う回転動作に伴って被処理物
   （Ｓ）を移送する円筒状の炉芯管（１）と、この炉芯管
   （１）がその長手方向に沿って内挿された炉体（２）と
   を備えてなる管状炉の温度測定構造であって、 炉芯管（１）の長手方向に沿って離間し、かつ、その周
   方向に沿って離間する所定位置ごとには炉芯管（１）の
   管壁を貫通したうえで熱測定部（４ａ）が管内に突出し
   た熱電対（４）を取り付けるとともに、 炉体（２）の外部にまで突出する炉芯管（１）の端部外
   側周面上の周方向に沿って離間する所定位置ごとには熱
   電対（４）のそれぞれと互いに接続された端部電極
   （５）を形成する一方、 炉体（２）の外部には端部電極（５）のそれぞれが炉芯
   管（１）の回転動作に伴って間欠的に接触して導通する
   測定端子（７）を設けていることを特徴とする管状炉の
   温度測定構造。