JP2002209332A - 抵抗加熱装置 - Google Patents
抵抗加熱装置Info
- Publication number
- JP2002209332A JP2002209332A JP2001003774A JP2001003774A JP2002209332A JP 2002209332 A JP2002209332 A JP 2002209332A JP 2001003774 A JP2001003774 A JP 2001003774A JP 2001003774 A JP2001003774 A JP 2001003774A JP 2002209332 A JP2002209332 A JP 2002209332A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- container
- phase
- voltage
- transformer
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Control Of Resistance Heating (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Furnace Details (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Protection Of Static Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】簡単な回路で抵抗加熱ヒータの通電回路と加熱
用容器との間の短絡を検知できる抵抗加熱装置を提供す
る。 【解決手段】導電性容器３の内部の加熱空間を加熱でき
るように、その容器３に設置される複数の抵抗加熱ヒー
タは、三相交流変圧器２の二次側に接続される。その三
相交流変圧器２の二次側に、星形結線される検出用素子
５が接続される。その星形結線における中性点Ｏと容器
３との間の電圧を検出する手段が設けられている。
用容器との間の短絡を検知できる抵抗加熱装置を提供す
る。 【解決手段】導電性容器３の内部の加熱空間を加熱でき
るように、その容器３に設置される複数の抵抗加熱ヒー
タは、三相交流変圧器２の二次側に接続される。その三
相交流変圧器２の二次側に、星形結線される検出用素子
５が接続される。その星形結線における中性点Ｏと容器
３との間の電圧を検出する手段が設けられている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、真空炉、真空・加
圧炉、焼結・ＨＩＰ炉等の抵抗加熱装置において、加熱
空間を構成する導電性容器と、その加熱空間を加熱する
抵抗加熱ヒータの通電回路との間の短絡を監視するため
のモニタを有するものに関する。
圧炉、焼結・ＨＩＰ炉等の抵抗加熱装置において、加熱
空間を構成する導電性容器と、その加熱空間を加熱する
抵抗加熱ヒータの通電回路との間の短絡を監視するため
のモニタを有するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】抵抗加熱装置として、その内部が加熱空
間とされる導電性容器と、三相交流変圧器と、その加熱
空間を加熱できるように容器に設置されると共に、その
三相交流変圧器の二次側に接続される抵抗加熱ヒータと
を備える抵抗加熱式熱処理炉が従来から用いられてい
る。
間とされる導電性容器と、三相交流変圧器と、その加熱
空間を加熱できるように容器に設置されると共に、その
三相交流変圧器の二次側に接続される抵抗加熱ヒータと
を備える抵抗加熱式熱処理炉が従来から用いられてい
る。
【０００３】従来、その容器とヒータの通電回路との間
の短絡を検知するため、そのヒータに印加される三相交
流の相間電圧を測定することが行われていた。
の短絡を検知するため、そのヒータに印加される三相交
流の相間電圧を測定することが行われていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】何れかの相のヒータへ
の配線と容器との間の短絡により容器が帯電され、その
ヒータと容器との間の電位差がなくなると、その相間電
圧を測定しても短絡を精度良く検知することができな
い。
の配線と容器との間の短絡により容器が帯電され、その
ヒータと容器との間の電位差がなくなると、その相間電
圧を測定しても短絡を精度良く検知することができな
い。
【０００５】本発明は、上記問題を解決することのでき
る抵抗加熱装置を提供することを目的とする。
る抵抗加熱装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、その内部が加
熱空間とされる導電性容器と、三相交流変圧器と、その
加熱空間を加熱できるように容器に設置されると共に、
その三相交流変圧器の二次側に接続される複数の抵抗加
熱ヒータとを備える抵抗加熱装置において、その三相交
流変圧器の二次側に、星形結線された検出用素子が接続
され、その星形結線における中性点と前記容器との間の
電圧を検出する手段が設けられていることを特徴とす
る。正常状態においては、その三相交流変圧器の二次側
からヒータへの通電回路と容器との間は絶縁され、その
間の漏れ電流や浮遊容量は、その星形結線における中性
点と前記容器との間の電圧に殆ど影響しない。よって、
その通電回路と容器との間が短絡すると、その短絡箇所
における通電回路の電位と容器の電位とが等しくなるこ
とから、その容器と星形結線の中性点との間の電圧は正
常状態よりも大きくなる。よって、その電圧を検出する
ことで短絡を確実に検知することができる。その検出し
た電圧と予め設定した閾値とを比較し、その検出電圧が
閾値を超えたときに警告信号を出力し、その警告信号に
基づき音や光等により警報を発するのが好ましい。
熱空間とされる導電性容器と、三相交流変圧器と、その
加熱空間を加熱できるように容器に設置されると共に、
その三相交流変圧器の二次側に接続される複数の抵抗加
熱ヒータとを備える抵抗加熱装置において、その三相交
流変圧器の二次側に、星形結線された検出用素子が接続
され、その星形結線における中性点と前記容器との間の
電圧を検出する手段が設けられていることを特徴とす
る。正常状態においては、その三相交流変圧器の二次側
からヒータへの通電回路と容器との間は絶縁され、その
間の漏れ電流や浮遊容量は、その星形結線における中性
点と前記容器との間の電圧に殆ど影響しない。よって、
その通電回路と容器との間が短絡すると、その短絡箇所
における通電回路の電位と容器の電位とが等しくなるこ
とから、その容器と星形結線の中性点との間の電圧は正
常状態よりも大きくなる。よって、その電圧を検出する
ことで短絡を確実に検知することができる。その検出し
た電圧と予め設定した閾値とを比較し、その検出電圧が
閾値を超えたときに警告信号を出力し、その警告信号に
基づき音や光等により警報を発するのが好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１に示す本発明の第１実施形態
の抵抗加熱装置は、真空・加圧炉等の抵抗加熱式熱処理
炉１と、三相交流変圧器２とを備える。その変圧器２の
出力はＳＣＲ２ａにより制御される。その熱処理炉１
は、その内部が加熱空間とされる導電性容器３と、その
加熱空間を加熱できるように容器３に設置される３つの
抵抗加熱ヒータ４とを有する。その三相交流のＲ相、Ｓ
相、Ｔ相に対応する変圧器２の二次側出力端子２ｒ、２
ｓ、２ｔに、３つのデルタ結線されたヒータ４が接続さ
れ、これによりヒータ４への通電回路が構成されてい
る。その導電性容器３はアースされている。
の抵抗加熱装置は、真空・加圧炉等の抵抗加熱式熱処理
炉１と、三相交流変圧器２とを備える。その変圧器２の
出力はＳＣＲ２ａにより制御される。その熱処理炉１
は、その内部が加熱空間とされる導電性容器３と、その
加熱空間を加熱できるように容器３に設置される３つの
抵抗加熱ヒータ４とを有する。その三相交流のＲ相、Ｓ
相、Ｔ相に対応する変圧器２の二次側出力端子２ｒ、２
ｓ、２ｔに、３つのデルタ結線されたヒータ４が接続さ
れ、これによりヒータ４への通電回路が構成されてい
る。その導電性容器３はアースされている。
【０００８】その変圧器２の二次側出力端子２ｒ、２
ｓ、２ｔに、ヒータ４と同数の星形結線された検出用素
子として抵抗５が接続されている。各抵抗５の抵抗値
は、発熱が問題にならないように設定され、例えば変圧
器２の二次側出力電圧が２０Ｖ程度の時に数ＫΩ程度と
される。
ｓ、２ｔに、ヒータ４と同数の星形結線された検出用素
子として抵抗５が接続されている。各抵抗５の抵抗値
は、発熱が問題にならないように設定され、例えば変圧
器２の二次側出力電圧が２０Ｖ程度の時に数ＫΩ程度と
される。
【０００９】その星形結線における中性点Ｏと上記容器
３との間の電圧を検出する手段が設けられている。本実
施形態では、その中性点Ｏに整流回路６とローパスフィ
ルタ７とが接続されることで、その中性点Ｏと上記容器
３との間の交流電圧が直流電圧に変換されて検出され
る。なお、中性点Ｏは整流回路６を介してアースされ
る。その検出された直流電圧は、例えばコンパレータに
より予め設定された閾値と比較され、その閾値を超える
時は音声や光等により警報を発する警報装置が設けられ
る。また、その検出された直流電圧を時系列に記録する
レコーダが設けられ、その記録から短絡を生じたか否か
を判断する。この場合、その検出された電圧が変圧器２
の二次側定格電圧の例えば１０％を越えると警報を出す
ように閾値を設定したり、短絡が生じたと判断すること
ができる。
３との間の電圧を検出する手段が設けられている。本実
施形態では、その中性点Ｏに整流回路６とローパスフィ
ルタ７とが接続されることで、その中性点Ｏと上記容器
３との間の交流電圧が直流電圧に変換されて検出され
る。なお、中性点Ｏは整流回路６を介してアースされ
る。その検出された直流電圧は、例えばコンパレータに
より予め設定された閾値と比較され、その閾値を超える
時は音声や光等により警報を発する警報装置が設けられ
る。また、その検出された直流電圧を時系列に記録する
レコーダが設けられ、その記録から短絡を生じたか否か
を判断する。この場合、その検出された電圧が変圧器２
の二次側定格電圧の例えば１０％を越えると警報を出す
ように閾値を設定したり、短絡が生じたと判断すること
ができる。
【００１０】正常な状態においては、容器３とヒータ４
の通電回路との間は絶縁され、その間の漏れ電流や浮遊
容量は、その星形結線における中性点Ｏと容器３との間
の電圧に殆ど影響しないことから、その星形結線の中性
点Ｏの電位と容器３の電位とは略等しく０Ｖになる。そ
の通電回路と容器３とが短絡すると、その短絡箇所にお
ける通電回路の電位と容器３の電位とは等しくなること
から、その容器３と星形結線の中性点Ｏとの間の電圧は
相電圧に等しくなり、正常状態での０Ｖよりも大きくな
る。よって、その電圧を検出することで短絡を確実に検
知することができる。
の通電回路との間は絶縁され、その間の漏れ電流や浮遊
容量は、その星形結線における中性点Ｏと容器３との間
の電圧に殆ど影響しないことから、その星形結線の中性
点Ｏの電位と容器３の電位とは略等しく０Ｖになる。そ
の通電回路と容器３とが短絡すると、その短絡箇所にお
ける通電回路の電位と容器３の電位とは等しくなること
から、その容器３と星形結線の中性点Ｏとの間の電圧は
相電圧に等しくなり、正常状態での０Ｖよりも大きくな
る。よって、その電圧を検出することで短絡を確実に検
知することができる。
【００１１】図２は本発明の第２実施形態の抵抗加熱装
置を示す。上記実施形態との相違は、導電性容器３に設
置される抵抗加熱ヒータ４を上下２回路とし、三相交流
変圧器２の数が２つとされている。一方の変圧器２の二
次側出力端子２ｒ、２ｓ、２ｔに、容器３の上方に配置
されるデルタ結線された３つのヒータ４が接続され、他
方の変圧器２の二次側出力端子２ｒ、２ｓ、２ｔに、容
器３内の下方に配置されるデルタ結線された３つのヒー
タ４が接続され、これによりヒータ４への２つの通電回
路が構成されている。なお、６つのヒータ４は容器３内
で環状に直列接続され、各デルタ結線における三相交流
のＲ相との接続点は容器３の外部において互いに接続さ
れている。両変圧器２の二次側出力端子２ｒ、２ｓ、２
ｔに、ヒータ４と同数の星形結線された検出用素子とし
て抵抗５が接続されている。他は上記実施形態と同様で
同一部分は同一符号で示す。
置を示す。上記実施形態との相違は、導電性容器３に設
置される抵抗加熱ヒータ４を上下２回路とし、三相交流
変圧器２の数が２つとされている。一方の変圧器２の二
次側出力端子２ｒ、２ｓ、２ｔに、容器３の上方に配置
されるデルタ結線された３つのヒータ４が接続され、他
方の変圧器２の二次側出力端子２ｒ、２ｓ、２ｔに、容
器３内の下方に配置されるデルタ結線された３つのヒー
タ４が接続され、これによりヒータ４への２つの通電回
路が構成されている。なお、６つのヒータ４は容器３内
で環状に直列接続され、各デルタ結線における三相交流
のＲ相との接続点は容器３の外部において互いに接続さ
れている。両変圧器２の二次側出力端子２ｒ、２ｓ、２
ｔに、ヒータ４と同数の星形結線された検出用素子とし
て抵抗５が接続されている。他は上記実施形態と同様で
同一部分は同一符号で示す。
【００１２】本発明は上記実施形態に限定されない。例
えば、三相交流変圧器の数を３以上とし、ヒータの数を
変圧器の数に３を乗じた数とすることで、変圧器からデ
ルタ結線されるヒータへの通電回路の数を３以上にして
もよい。また、検出用素子は抵抗に限定されず、例えば
上記各実施形態において抵抗５にコンデンサを並列に接
続してもよいし、抵抗５に代えてコンデンサのような他
の負荷を接続してもよい。その星形接続における中性点
と容器との間の電圧の検出信号は、上記のような受動回
路に代えて、オペアンプ等を用いた能動回路により整形
して利用してもよい。
えば、三相交流変圧器の数を３以上とし、ヒータの数を
変圧器の数に３を乗じた数とすることで、変圧器からデ
ルタ結線されるヒータへの通電回路の数を３以上にして
もよい。また、検出用素子は抵抗に限定されず、例えば
上記各実施形態において抵抗５にコンデンサを並列に接
続してもよいし、抵抗５に代えてコンデンサのような他
の負荷を接続してもよい。その星形接続における中性点
と容器との間の電圧の検出信号は、上記のような受動回
路に代えて、オペアンプ等を用いた能動回路により整形
して利用してもよい。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、簡単な回路で抵抗加熱
ヒータの通電回路と加熱用容器との間の短絡を検知でき
る抵抗加熱装置を提供できる。
ヒータの通電回路と加熱用容器との間の短絡を検知でき
る抵抗加熱装置を提供できる。
【図１】本発明の第１実施形態の抵抗加熱装置の構成説
明図
明図
【図２】本発明の第２実施形態の抵抗加熱装置の構成説
明図
明図
２ 三相交流変圧器 ３ 導電性容器 ４ ヒータ ５ 抵抗（検出用素子） Ｏ 中性点
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3K058 AA16 AA42 BA19 CA03 CA41 CF01 CF06 4K056 BB06 FA27 4K063 FA02 FA29 5G004 AA01 AB02 BA01 CA04 DB01 DB03 DC02 DC04 5G053 AA06 BA04 DA03 FA07
Claims (1)
- 【請求項１】その内部が加熱空間とされる導電性容器
と、三相交流変圧器と、その加熱空間を加熱できるよう
に容器に設置されると共に、その三相交流変圧器の二次
側に接続される複数の抵抗加熱ヒータとを備える抵抗加
熱装置において、その三相交流変圧器の二次側に、星形
結線された検出用素子が接続され、その星形結線におけ
る中性点と前記容器との間の電圧を検出する手段が設け
られていることを特徴とする抵抗加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001003774A JP2002209332A (ja) | 2001-01-11 | 2001-01-11 | 抵抗加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001003774A JP2002209332A (ja) | 2001-01-11 | 2001-01-11 | 抵抗加熱装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002209332A true JP2002209332A (ja) | 2002-07-26 |
Family
ID=18872066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001003774A Pending JP2002209332A (ja) | 2001-01-11 | 2001-01-11 | 抵抗加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002209332A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010199066A (ja) * | 2009-02-18 | 2010-09-09 | Nestec Sa | 複数の給電構成を有する加熱装置 |
| KR101403074B1 (ko) | 2011-12-29 | 2014-06-03 | 한국수력원자력 주식회사 | 고온가스 가열기용 발열봉 집합체 |
| JP2015183907A (ja) * | 2014-03-24 | 2015-10-22 | 高砂工業株式会社 | 熱処理炉 |
-
2001
- 2001-01-11 JP JP2001003774A patent/JP2002209332A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010199066A (ja) * | 2009-02-18 | 2010-09-09 | Nestec Sa | 複数の給電構成を有する加熱装置 |
| KR101403074B1 (ko) | 2011-12-29 | 2014-06-03 | 한국수력원자력 주식회사 | 고온가스 가열기용 발열봉 집합체 |
| JP2015183907A (ja) * | 2014-03-24 | 2015-10-22 | 高砂工業株式会社 | 熱処理炉 |
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