JP2005265359A - 陶芸用電気窯 - Google Patents

Abstract

【課題】陶芸作品の焼成中における炉内温度の変動を抑制し、品位の良好な陶芸作品を得ることができる陶芸用電気窯を提供することを目的とする。
【解決手段】制御装置２０には、熱線２３への通電時間と積算通電時間を検出する通電・積算通電時間検出系２９が構成されている。通電・積算通電時間検出系２９は、ヒータへの通電時間等のデータを記憶する記憶部（不揮発性メモリ）３１、熱線２３への積算通電時間を算出する積算通電時間計３４によって構成され、積算通電時間計３４が、記憶部３１から積算通電時間を読み出し、読み出した積算通電時間に新たに計測され通電時間を加算し、加算された積算通電時間を示す信号を表示器１２に出力する。
【選択図】図２

Description

本発明は、陶芸品の素焼、本焼、上絵焼付け、その他種々の焼成に用いられる陶芸用電気窯に関するものである。

従来、内部にヒータを有する炉と、炉内の温度を制御するための制御装置とを備え、炉内を所定の温度に制御して、炉内に収納した陶芸作品に、素焼、本焼、上絵焼付け、その他種々の焼成を行う陶芸用電気窯がある。また、ヒータとして、炉内の内壁に熱線がコイル状に巻けて形成されたものがある（例えば、特許文献１参照）。このように構成された陶芸用電気窯は、炉内の温度によって、作品（焼成対象物）の仕上がりに大きな影響をもたらすので、電流を印加した際の、安定した温度維持が求められる。
特開昭６１−１７１０８４号公報

しかしながら、上述のようにヒータに熱線を用いた陶芸用電気窯は、使用と共に熱線が劣化して抵抗が大きくなったり断線が生じたりし、所定の炉内温度が得られなくなって、陶芸作品の品位を損なう虞があった。

そこで、本発明は、陶芸作品の焼成中における炉内温度の変動を抑制し、品位の良好な陶芸作品を得ることができる陶芸用電気窯を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、発熱体に通電することにより窯内部の温度を変化させて窯内部に収納した陶芸品を焼成する陶芸用電気窯であって、発熱体に通電した積算通電時間を算出して表示する積算通電時間表示手段を備えていることを特徴とする。

請求項１に記載の陶芸窯によれば、発熱体に通電した積算通電時間を算出して表示する積算通電時間表示手段を備えているので、発熱体の熱負荷による劣化状態を把握することができ、焼成中に陶芸品を損なうことがないように対処できる。つまり、一般に、発熱体の劣化の推移は、印加される通電時間に依存するので、算出された積算通電時間が、発熱体の劣化が顕著となる時間帯に至った場合には、発熱体を交換して焼成すればよい。

次に、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の陶芸用電気窯において、前記積算通電時間が予め定められた所定値に至った際に報知する報知手段を備えていることを特徴とする。

請求項２に記載の陶芸窯によれば、積算通電時間が予め定められた所定値に至った際に報知する報知手段を備えているので、陶芸作業者が容易に積算通電時間を知ることができ、延いては、発熱体の劣化状態を判断できる。

次に、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の陶芸用電気窯において、前記所定値を焼成回数の増減によって切り換える切り換え手段を備えていることを特徴とする。

請求項３に記載の陶芸窯によれば、前記所定値を焼成回数の増減によって切り換える切り換え手段を備えているので、一層、精度良く発熱体の劣化状態を検知できる。つまり、発熱体の劣化の原因の一つに、焼成回数が考えられるので、これを考慮して焼成回数毎に所定値を切り換えるようにすることが好ましい。

次に、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れか記載の陶芸用電気窯において、前記陶芸品の焼成毎に通電時間を表示する通電時間表示手段を備えていることを特徴とする。

請求項４に記載の陶芸用電気窯によれば、陶芸品の焼成毎に通電時間を表示する通電時間表示手段を備えているので、表示された通電時間から発熱体の劣化状態を判断できる。

次に、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の陶芸用電気窯において、前記通電時間の表示と前記積算時間の表示とを、所定の周期で交互に表示する表示切り換え手段を備えていることを特徴とする。

請求項５に記載の陶芸窯によれば、前記通電時間の表示と前記積算時間の表示とを、所定の周期で交互に表示する表示切り換え手段を備えているので、両者をそれぞれ確認することにより、発熱体の劣化状態を一層確実に判断できる。

次に、請求項６に記載の発明は、発熱体に通電することにより窯内部の温度を変化させて窯内部に収納した陶芸品を焼成する陶芸用電気窯であって、該発熱体に通電して発熱させた積算発熱量を算出して表示する積算発熱量を表示する積算発熱量表示手段を備えていることを特徴とする。

請求項６に記載の陶芸窯によれば、発熱体に通電して発熱させた積算発熱量を算出して表示する積算発熱量表示手段を備えているので、発熱体の熱負荷による劣化状態を把握することができ、焼成中に陶芸品を損なうことがないように対処できる。つまり、一般に、発熱体の劣化の推移は、発熱量に依存するので、算出された積算発熱量が、発熱体の劣化が顕著となる量に至った場合には、発熱体を交換して焼成すればよい。

次に、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の陶芸用電気窯において、前記積算発熱量が予め定められた所定値に至った際に報知する報知手段を備えていることを特徴とする。

請求項７に記載の陶芸用電気窯によれば、積算発熱量が予め定められた所定値に至った際に報知する報知手段を備えているので、陶芸作業者が容易に積算発熱量を知ることができ、延いては、発熱体の劣化状態を容易に検知できる。

次に、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の陶芸用電気窯において、前記所定値を焼成回数の増減によって切り換える切り換え手段を備えていることを特徴とする。

請求項８に記載の陶芸用電気窯によれば、所定値を焼成回数の増減によって切り換える切り換え手段を備えているので、一層、精度良く発熱体の劣化状態を検知できる。つまり、発熱体の劣化の原因の一つに、焼成回数が考えられるので、これを考慮して焼成回数毎に積算発熱量の所定値を切り換えるようにすることが好ましい。

次に、請求項９に記載の発明は、請求項１乃至請求項８の何れか記載の陶芸用電気窯において、前記陶芸品の焼成回数の累計を記録して表示する焼成回数表示手段を備えていることを特徴とする。

請求項９に記載の陶芸用電気窯によれば、焼成回数の累計を記録して表示する焼成回数表示手段を備えているので、表示された焼成回数からも発熱体の劣化状態を判断できる。

本発明の陶芸用電気窯は、発熱体に通電した積算通電時間を算出して表示する積算通電時間表示手段を備えることにより、発熱体の熱経歴による劣化状態を把握することができ、焼成中に陶芸品を損なうことがないように対処できる。また、発熱体に通電して発熱させた積算発熱量を算出して表示する積算発熱量を表示する積算発熱量表示手段を備えることにより、発熱体の熱負荷による劣化状態を把握することができ、焼成中に陶芸品を損なうことがないように対処できる。

次に、本発明の一実施例の陶芸用電気窯の構成を、図面にもとづいて説明する。

図１は本実施例の陶芸用電気窯の外観図、図２は同陶芸用電気窯における制御装置のブロック図である。

図１に表したように、この陶芸用電気窯１は、炉２と、炉２の外壁に固定された制御装置３とを有している。

炉２は、上面が開口し概略八角形の形状に形成されたハウジング４と、ハウジング４の開口を覆うようにハウジング４に開閉自在に装着された蓋５と、ハウジング４の底部に装着された脚部６とから構成されている。

ハウジング４は、内部に作品を収納するものであり、金属性の外枠７と、外枠７の内部に設けられた耐火レンガ製の内枠８とから構成されている。外枠７は、内部が中空に形成されており、内部空間には断熱材が充填されている。また、内枠８は、外枠の内壁に密着して固定されており、螺旋状の溝９が形成されている。そして、この溝９にヒータとしてのコイル状の熱線（所謂、発熱体である）が装着されている。

また、図１に表したように、外枠７には、炉２内の温度や通電時間を制御する制御装置を内蔵した制御ボックス１０と、制御ボックス１０の表面に設けられ、制御装置を操作するための各種キー郡を備えた操作部１１、炉２内の温度や通電時間等の状態を表示する表示器１２とを有している。また、操作部１１には、温度選択キー、時間選択キー、経過時間及び目標温度を入力するための入力キー、スタート／ストップキー等が設けられている。

次に、図２を用いて、本実施例の陶芸用電気窯１の制御装置２０を説明する。制御装置２０は、炉２内部の温度を制御するためのヒータ制御系２１と、ヒータ（熱線２３）への通電時間及び積算通電時間を検出する通電・積算通電時間検出系２９によって構成されている。尚、本発明の発熱体は、ヒータ（熱線２３）に相当する。

ヒータ制御系２１は、温度制御装置２２と電流制御装置２６、等によって構成されている。温度制御装置２２は、操作部１１によって設定された各時間毎の目標温度を記憶している。また、ハウジング４にはハウジング４内部の温度を検出するための温度センサ２８が設けられており、その検出結果が温度制御装置２２に入力されるようになっている。そして、温度制御装置２２は、温度センサ２８からの入力信号と操作部１１によって設定された目標温度とを比較し、その結果に応じてスイッチ２５のオンの時間とオフの時間との割合を切り換えるようにして、炉２内の温度が目標温度に達するような制御を行う。なお、温度制御の方法は、ＰＩＤ制御やその他の制御アルゴリズムによって実施してもよい。

電流制御装置２６は、電源２４と熱線２３との間に接続されており、熱線２３に流れる電流を検出する電流検出器５１と、電流検出器５１からの出力値をディジタル値に変換するＡ／Ｄコンバータ５２と、Ａ／Ｄコンバータ５２からのデータが入力されるマイコン５３と、マイコン５３に対して制限電流値を設定するための電流制限設定装置５４と、マイコン５３によってオン／オフ制御される半導体スイッチ５５とを有している。そして、電流制御装置２６は、回路を流れる電流値が制限電流値を超えている場合には、半導体スイッチ５５を介して制限電流値以下になるように制御する。

次に、通電・積算通電時間検出系２９は、検出系全体の状態やモード管理を行うＣＰＵ３０、ヒータ（熱線２３）への通電時間等のデータを記憶する記憶部（不揮発性メモリ）３１、通電時間等のデータを一時的に保存したり記憶部（不揮発性メモリ）３１の書き換え等を行うメモリ制御部３３、ヒータ（熱線２３）への積算通電時間を算出する積算通電時間計３４、基準クロックの入力数をカウントするカウンタ３５、等から構成されている。

メモリ制御部３３は、操作部１１からの通電を示す入力信号が入力されると、これをカウンタ３５のクロック数に対応つけて通電時間を表すデータに変換し、記憶部３１に入力する。積算通電時間計３４は、記憶部３１から積算通電時間を読み出し、読み出した積算通電時間に新たに計測した通電時間を加算し、加算された積算通電時間を表す信号を表示器１２に出力する。

また、通電・積算通電時間検出系２９には、積算通電時間の上限値を記憶する上限値記憶部３６が備えられ、積算通電時間計３４は、積算通電時間を上限値と比較し、その結果を示す信号を表示器１２に出力する。本発明の請求項２に記載の所定値は、上限値記憶部３６に記憶された上限値に相当する。また、本発明の報知手段は、積算通電時間計３４及び表示器１２によってその機能が発現される。

また、上限値記憶部３６は、操作部１１から新たな焼成を開始する信号が入力される毎に、予め定められた値の分だけ記憶されている上限値から減算する。つまり、焼成回数が増える毎に、上限値記憶部３６に記憶されている上限値が、所定分だけ小さくなるように書き換えられる。本発明の請求項３に記載の切り換え手段は、操作部１１及び上限値記憶部３６によってその機能が発現される。

また、表示器１２は、カウンタ１２ａが備えられており、陶芸品の焼成回数の累計を表示すると共に、焼成毎にその通電時間を表示する。本発明の焼成回数表示手段及び通電時間表示手段は、表示器１２によってその機能が発現される。更に、表示器１２は、所定の時間毎に、通電時間と積算通電時間の信号の入力を交互に切り換えることができるように、図示しないリレー接点を介してこれらの信号が入力され、通電時間と積算通電時間とを交互に表示する。本発明の表示切り換え手段は、表示器１２及び図示しないリレー接点によってその機能が発現される。

以下に、前記の構成を有する実施例１の陶芸用電気窯の作用効果を記載する。

本実施例１の陶芸用電気窯によれば、ヒータ（熱線２３）に通電した積算通電時間を算出する積算通電時間計３４を備え、その積算通電時間を表示する表示器１２を備えているので、ヒータ（熱線２３）の熱負荷による劣化状態を把握することができ、焼成中に陶芸品を損なうことがないように対処できる。

また、本実施例１の陶芸用電気窯によれば、積算通電時間が上限値記憶部に格納された上限値に至った際に表示器１２で報知するので、陶芸作業者が容易に積算通電時間を知ることができ、延いては、ヒータ（熱線２３）の劣化状態を知ることができる。

また、本実施例１の陶芸用電気窯によれば、上限値記憶部に格納された上限値が焼成回数の増減によって切り換えられるので、一層、精度良くヒータ（熱線２３）の劣化状態を検知できる。

次に、図３を用いて、本発明の陶芸用電気窯１の、実施例２について説明する。図３は、本発明の陶芸用電気窯１における、制御装置のブロック図である。尚、本実施例２における陶芸用電気窯１は、基本的に実施例１で表した陶芸用電気窯１と同じ構成なので詳細な説明を省き、特徴となる部分について説明する。

本実施例２の陶芸用電気窯１における制御装置４０は、図３に表したように、実施例１に記載の通電・積算通電時間検出系２９の代わりに積算発熱量検出系４１を備えている。

積算発熱量検出系４１は、検出系全体の状態やモード管理を行うＣＰＵ４２、発熱量を表すデータを記憶する発熱量記憶部（不揮発性メモリ）４３、温度センサ２８に接続されてヒータ（熱線２３）の発熱量を算出して発熱量のデータを一時的に保存したり発熱量記憶部（不揮発性メモリ）４３の書き換え等を行うメモリ制御部４４、ヒータ（熱線２３）の積算発熱量を算出する積算発熱量計４５、等から構成されている。

メモリ制御部４４は、温度センサ２８から炉２内のヒータ（熱線２３）又はその近傍の温度を示す信号が入力されると、予め定められたテーブルに対応つけて発熱量を表すデータに変換し、発熱量記憶部４３に入力する。

積算発熱量計４５は、発熱量記憶部４３から積算発熱量を読み出し、読み出した積算発熱量に新たに計測された発熱量を加算し、加算された積算積算発熱量を表す信号を表示器１２に出力する。

また、積算発熱量検出系４１には、積算発熱量の上限値を記憶する上限値記憶部４６が備えられ、積算発熱量計４５は、積算発熱量を上限値と比較し、その結果を示す信号を表示器１２に出力する。本発明の請求項２に記載の所定値は、上限値記憶部４６に記憶された上限値に相当する。また、本発明の報知手段は、積算発熱量計４５及び表示器１２によってその機能が発現される。

また、上限値記憶部４６は、操作部１１から新たな焼成を開始する信号が入力される毎に、予め定められた値の分だけ記憶されている上限値から減算する。つまり、焼成回数が増える毎に、上限値記憶部４６に記憶されている上限値が、所定分だけ小さくなるように書き換えられる。本発明の請求項３に記載の切り換え手段は、操作部１１及び上限値記憶部４６によってその機能が発現される。

以下に、前記の構成を有する実施例２の陶芸用電気窯１の作用効果を記載する。

本実施例２の陶芸用電気窯１によれば、ヒータ（熱線２３）に通電して発熱させた積算発熱量を算出する積算発熱量計４５と、積算発熱量を表示する表示器１２を備えているので、ヒータ（熱線２３）の熱負荷による劣化状態を把握することができ、焼成中に陶芸品を損なうことがないように対処できる。

また、本実施例２の陶芸用電気窯１によれば、積算発熱量検出系４１には積算発熱量の上限値を記憶する上限値記憶部４６が備えられ、積算発熱量計４５が積算発熱量を上限値と比較し、その結果を示す信号を表示器１２に出力するので、陶芸作業者が容易に積算発熱量を知ることができ、延いては、ヒータ（熱線２３）の劣化状態を判断できる。

また、上限値記憶部４６に記憶されている上限値は、焼成回数が増える毎に、所定分だけ小さくなるように書き換えられるので、一層、精度良くヒータ（熱線２３）の劣化状態を検知できる。

以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、種々の態様をとることができる。

例えば、ヒータとして、熱線に限定されることなく、通電によって発熱するものであってその寿命が通電時間に依存するものであれば、本発明を適用できる。

また、実施例１では積算通電時間を検出し、実施例２では積算発熱量を検出するものとしたが、陶芸用電気窯に、これら両者を兼ね備えてもよい。また、実施例１に記載のＣＰＵ３０とＣＰＵ５５は、別々に分離することなく、一つのＣＰＵで構成してもよい。

本発明の実施例１における、陶芸用電気窯の構成を表す外観図である。 同実施例１における陶芸用電気窯の、制御装置の構成を表すプロック図である。 本発明の実施例２における陶芸用電気窯の、制御装置の構成を表すプロック図である。

符号の説明

１…陶芸用電気窯、２…炉、３…制御装置、４…ハウジング、５…蓋、６…脚部、７…外枠、８…内枠、９…溝、１０…制御ボックス、１１…操作部、１２…表示器、２０…制御装置、２１…ヒータ制御系、２２…温度制御装置、２３…熱線、２４…電源、２５…スイッチ、２６…電流制御装置、２８…温度センサ、２９…通電・積算通電時間検出系、３０…ＣＰＵ、３１…記憶部、３３…メモリ制御部、３４…積算通電時間計、３５…カウンタ、３６…上限値記憶部、４０…制御装置、４１…積算発熱量検出系、４２…ＣＰＵ、４３…発熱量記憶部、４４…メモリ制御部、４５…積算発熱量計、４６…上限値記憶部。

Claims (9)

1. 発熱体に通電することにより窯内部の温度を変化させて窯内部に収納した陶芸品を焼成する陶芸用電気窯であって、
   該発熱体に通電した積算通電時間を算出して表示する積算通電時間表示手段を備えている、
   ことを特徴とする陶芸用電気窯。
2. 前記積算通電時間が予め定められた所定値に至った際に報知する報知手段を備えている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の陶芸用電気窯。
3. 前記所定値を焼成回数の増減によって切り換える切り換え手段を備えている、
   ことを特徴とする請求項請求項２に記載の陶芸用電気窯。
4. 前記陶芸品の焼成毎に通電時間を表示する通電時間表示手段を備えている、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか記載の陶芸用電気窯。
5. 前記通電時間の表示と前記積算時間の表示とを、所定の周期で交互に表示する表示切り換え手段を備えている、
   ことを特徴とする請求項４に記載の陶芸用電気窯
6. 発熱体に通電することにより窯内部の温度を変化させて窯内部に収納した陶芸品を焼成する陶芸用電気窯であって、
   該発熱体に通電して発熱させた積算発熱量を算出して表示する積算発熱量を表示する積算発熱量表示手段を備えている、
   ことを特徴とする陶芸用電気窯。
7. 前記積算発熱量が予め定められた所定値に至った際に報知する報知手段を備えている、
   ことを特徴とする請求項６に記載の陶芸用電気窯。
8. 前記所定値を焼成回数の増減によって切り換える切り換え手段を備えている、
   ことを特徴とする請求項請求項７に記載の陶芸用電気窯。
9. 前記陶芸品の焼成回数の累計を記録して表示する焼成回数表示手段を備えている、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか記載の陶芸用電気窯。