JP2023065178A - Heating apparatus and heating method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、短時間かつ均一に被加熱物を内部まで加熱できる加熱装置及び加熱方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a heating apparatus and a heating method capable of heating an object to be heated evenly to the inside in a short period of time.
従来、CFRP(炭素繊維強化複合材料)、GFRP(ガラス繊維強化複合材料)を含む樹脂等のワーク(被加熱物)に対し、赤外線を用いた急速加熱を行うと、被加熱物の表面が優先して加熱されるため、被加熱物の表面と中心とで温度差が生じ、被加熱物全体を均一に加熱することが困難であった。さらに、加熱時の温度制御のため、放射温度計で温度測定をしようとしても、赤外線の散乱光が放射温度計の測定領域(赤外領域)と重複し、精度良く温度測定を行うことができなかった。特に、厚さが2mm以上の、一般に厚物と呼ばれる被加熱物を急速加熱しようとすると、被加熱物の表面と中心とで数10℃以上の大きな温度差が生じる。この温度差は、加熱後に行われるプレス成形等の工程において品質の低下を招く一因となっていた。そのため、これまで厚物の加熱は、時間を掛けてゆっくりと加熱することで、試料の表面と中心との温度差を低減させることで対応されており、生産性が悪かった。 Conventionally, when a work (object to be heated) such as a resin containing CFRP (carbon fiber reinforced composite material) or GFRP (glass fiber reinforced composite material) is rapidly heated using infrared rays, the surface of the object to be heated has priority. Therefore, a temperature difference occurs between the surface and the center of the object to be heated, and it is difficult to heat the entire object to be heated uniformly. Furthermore, due to the temperature control during heating, even if you try to measure the temperature with a radiation thermometer, the scattered infrared light overlaps the measurement area (infrared region) of the radiation thermometer, making it impossible to accurately measure the temperature. I didn't. In particular, when an object to be heated, which is generally called a thick object having a thickness of 2 mm or more, is rapidly heated, a large temperature difference of several tens of degrees Celsius or more occurs between the surface and the center of the object to be heated. This temperature difference has been one of the causes of deterioration in quality in processes such as press molding that are performed after heating. For this reason, until now, the heating of a thick sample has been dealt with by slowly heating over time to reduce the temperature difference between the surface and the center of the sample, resulting in poor productivity.
そのような中、特許文献1には、加熱炉内でコンベアによりワークを搬送しながら、上流の第1加熱域において、ワークの表層温度を目標温度まで急速に昇温させ、第1加熱域の下流の均熱域において、ワークの表層温度の急降下を抑制する程度に加熱温度を制限して、ワークの表層側から内部側への伝熱によりワークの内部温度を上昇させ、さらに下流の第2加熱域において、表層温度を目標温度まで再び昇温させてワークの表層温度及び内部温度が目標温度範囲内となるように加熱することで、ワークの表層と内部とで温度差が小さくなるように加熱する技術が開示されている。
Under such circumstances, in
しかし、特許文献1で開示される加熱方法は、加熱炉の各加熱域における温度及び昇温時間(コンベアの速度)の設定をして加熱しているに過ぎない。そのため、ワークの形状等の条件が変わる度に、最適な加熱条件を検討する必要があり、加熱装置の自動制御には程遠いと言わざるを得ない。また、温度帯の違う各加熱域を上流から下流に向けて並設する必要があるため、炉長を長くとらなければならず、大型の加熱装置が必要となる。
However, the heating method disclosed in
そこで、本発明の目的は、放射温度計を用いた加熱温度の自動制御が可能で、ワークを短時間且つ均一に加熱することのできる加熱装置及び加熱方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a heating apparatus and a heating method capable of automatically controlling the heating temperature using a radiation thermometer and heating the workpiece uniformly in a short period of time.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、加熱装置であって、被加熱物を加熱するための赤外線ヒータと、赤外線ヒータの出力を制御する制御部と、被加熱物の表面温度を測定する放射温度計とを備え、赤外線ヒータは、被加熱物の表面温度が所定の目標温度になるまで被加熱物を昇温する第1の出力と、第1の出力より低出力で中赤外線から遠赤外線を放射し、被加熱物の内部温度が目標温度になるまで被加熱物の表面温度を維持する第2の出力との間で出力を任意に変更可能であり、第2の出力は、放射温度計によって計測される被加熱物の表面温度に応じて、制御部により制御されることを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、上記構成において、放射温度計は、内部が赤外線吸収性を備える材料で塗装された輻射排除筒を備えることを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、上記構成において、第1の出力は、赤外線ヒータに係る最大出力であることを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3の何れかに記載の放射温度計を備える加熱装置を用いる加熱方法であって、被加熱物の表面温度が所定の目標温度になるまで、第1の出力の赤外線ヒータで被加熱物を昇温する加熱ターンと、第2の出力の赤外線ヒータで被加熱物の内部温度が目標温度になるまで被加熱物の表面温度を維持する保温ターンとを実行し、保温ターンにおいて、第2の出力を、放射温度計によって計測される被加熱物の表面温度に応じて、制御部により制御することを特徴とする。
請求項5に記載の発明は、被加熱物を加熱するための赤外線ヒータと、赤外線ヒータの出力を制御する制御部と、内部が赤外線吸収性を備える材料で塗装された輻射排除筒を有し、被加熱物の表面温度を測定する放射温度計とを備え、赤外線ヒータは、中赤外線から遠赤外線を放射し、赤外線ヒータの出力は、放射温度計によって計測される被加熱物の表面温度に応じて、制御部により制御されることを特徴とする。
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の加熱装置を用いる加熱方法であって、被加熱物の表面温度及び内部温度が所定の目標温度になるまで、赤外線ヒータで被加熱物を昇温し、被加熱物の昇温時において、赤外線ヒータの出力を、放射温度計によって計測される被加熱物の表面温度に応じて、制御部により制御することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to
According to a second aspect of the present invention, in the configuration described above, the radiation thermometer is provided with a radiation exclusion tube the inside of which is coated with an infrared-absorbing material.
According to a third aspect of the present invention, in the above configuration, the first output is the maximum output of the infrared heater.
The invention according to
The invention according to
The invention according to
本発明の主な効果は、放射温度計を用いた加熱温度の自動制御が可能で、ワークを短時間且つ均一に加熱することのできる放射温度計を備える加熱装置及び加熱方法が提供されることである。 The main effect of the present invention is to provide a heating apparatus and a heating method equipped with a radiation thermometer capable of automatically controlling the heating temperature using the radiation thermometer and heating the workpiece uniformly in a short period of time. is.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の加熱装置を示す説明図であって、(a)は平面図、(b)は(a)のA-A線断面図である。
加熱装置1は、図1(a),(b)に示すように、複数の直管型の赤外線ヒータ2と、被加熱物であるCFRP等のワークWを積載可能で、加熱装置1内を所定方向に向けて進行する移動式のステージ3と、ワークWの表面温度を測定するための放射温度計4と、赤外線ヒータ2の出力を制御する制御部5とを備える。
本実施例において、ステージ3は、加熱装置1の対向する2辺に沿って設置された2本のレールR上を移動するものであり、その際のステージ3の移動機構は、公知の移動機構が適用される。
制御部5は、各赤外線ヒータ2それぞれに個別接続され、それぞれの赤外線ヒータ2を個別に制御するものでも良いし、全赤外線ヒータ2を一律に制御するものでも良い。また、制御部5は、放射温度計4とも接続しており、放射温度計4によって計測された温度に応じて赤外線ヒータ2の出力を調整可能となっている。なお、赤外線ヒータ2の出力は、停止状態である0%と最大出力である100%との間の任意の値で調節可能である。
ワークWは、加熱装置1によって加熱されることで、潜在応力を解消したり、加熱後にプレス成形等による変形加工、積層複合化等の加工が施されたりする。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1A and 1B are explanatory diagrams showing a heating apparatus of the present invention, in which FIG. 1A is a plan view and FIG.
As shown in FIGS. 1(a) and 1(b), the
In this embodiment, the
The
The work W is heated by the
赤外線ヒータ2は、図1(b)に示すように、ステージ3を上下に挟んで、上ヒータユニット2aと下ヒータユニット2bとに配置される。上ヒータ2aの上方及び下ヒータ2bの下方には、加熱効率を向上させるため、反射ユニット6が設けられている。さらに、反射ユニット6の上方及び下方には、加熱装置1の外部に伝熱することを防止するための断熱材7が配置されている。上ヒータ2a及び下ヒータ2bを設けることで、ワークWを上下方向両側から同時に加熱できるため、ワークWの上面及び下面に極端な温度差を生じさせずに、ワークWを加熱することができる。
As shown in FIG. 1(b), the
図2は、本発明の放射温度計を示す説明図である。
放射温度計4は、図2に示すように、検出器4a、レンズ4b、及び所定長さを有する円筒状の輻射排除筒8を備える。
放射温度計4は、計測対象であるワークWの表面から放射された赤外線をレンズ4bを介して検出器4aにて検出し、電気信号に変換することで、ワークWの表面温度を測定するものである。輻射排除筒8は、内側が赤外線吸収性を備える黒色塗料によって塗装されている。輻射排除筒8に進入した赤外線は、黒色塗料に吸収されながら進むため、上ヒータユニット2aと下ヒータユニット2bとの間における赤外線の散乱光の影響が抑えられ、放射温度計4によるワークWの表面温度のより正確な測定が可能となる。なお、輻射排除筒8は、レンズ4bへの輻射光(赤外線)の入射を妨げない形状に形成されることが望ましい。輻射排除筒8の径は、大きすぎる場合、レンズ4bに入射される散乱光が多くなり、測定精度が低下する可能性がある。一方、輻射排除筒8の径が小さすぎる場合は、レンズ4bに入射される輻射光が少なくなるため、測定精度が低下する可能性がある。また、輻射排除筒8は、図1(b)に示すように、赤外線ヒータ2(上ヒータユニット2a)とワークWとの間に先端部が配置される長さを有する。これにより、上ヒータユニット2aから放射される散乱光の輻射排除筒8へ進入を抑えられる。すなわち、適切な径と適正な長さとを有する形状の輻射排除筒8を用いることで、より正確な放射温度計4によるワークWの表面温度の測定が可能となる。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the radiation thermometer of the present invention.
The
The
続いて、加熱装置1を用いたワークWの加熱方法について説明する。
図3は、加熱工程における赤外線ヒータの出力、並びにワークの表面及び断面中心温度の推移イメージを示すグラフである。
まず、ワークWをステージ3上に載置した後、ステージ3を移動させる。ステージ3の移動に伴い、ワークWは加熱装置1の内部に移動する。
ワークWが加熱装置1の内部に移動した後、図3に示すように、制御部5は、ワークWの表面温度が所定の目標温度となるように第1の出力(ここでは出力100%)で赤外線ヒータ2によるワークWの急速加熱を実行する(加熱ターンH)。加熱ターンHでは、高出力の近赤外線が赤外線ヒータ2から放射される。高出力で表面から加熱されるため、ワークWの内部温度は目標温度より低い。近赤外線の波長領域は、放射温度計4の測定領域と重複するため、加熱ターンHでは、赤外線ヒータ2からの散乱光を放射温度計4が検出してしまい、ワークWの表面温度の正確な測定ができない。そのため、加熱ターンHでは、事前に確認した所定の温度パターンで、ワークWを目標温度近辺まで短時間で急速昇温させる必要がある。本出願において、近赤外線とは、0.7μm~1.5μmの波長領域の赤外線を指す。また、中赤外線とは、1.5μm~4.0μmの波長領域の赤外線を指し、遠赤外線とは、4.0μm~1000μmの波長領域の赤外線を指す。
Next, a method for heating the workpiece W using the
FIG. 3 is a graph showing transition images of the output of the infrared heater and the surface and cross-sectional center temperatures of the workpiece in the heating process.
First, after the workpiece W is placed on the
After the work W has moved into the
ワークWの表面温度が目標温度近辺に達した後、制御部5は、赤外線ヒータ2の出力を第2の出力(ここでは出力10%)に変更する。そして、ワークWの表面温度を目標温度近辺で維持した状態で、ワークWの内部温度を目標温度近辺まで昇温させる(保温ターンK)。保温ターンKでは、低出力の赤外線、即ち中赤外線から遠赤外線が赤外線ヒータ2から放射される。中赤外線から遠赤外線の波長領域は、放射温度計4の測定領域と重複していない。従って、放射温度計4を用いたワークWの所定精度以上の表面温度測定が可能となる。また、このとき、一定の散乱光による測定誤差が生じることが考えられるが、放射温度計4に輻射排除筒8を設けたことで、輻射排除筒8が散乱光を吸収するため、散乱光による測定誤差をほぼ抑え、ワークWの表面からの赤外線に測定対象が絞られ、ワークWの正確な温度測定(輻射率0.9~0.95の通常の設定値での測定)が可能となる。放射温度計4によりワークWの正確な表面温度測定が可能となったことで、保温ターンKでは、制御部5は、測定された温度に応じて、赤外線ヒータ2の出力を自動で制御している。これにより、加熱装置1は、ワークWの表面温度を保ちつつ、ワークWの内部温度が目標温度となるまで適切な加熱処理を実行する。
このように、加熱ターンHと保温ターンKとを赤外線ヒータ2の出力変更により実行することで、長い炉長を必要とする大型の従来型の加熱装置と比べ、加熱装置1を小型に設計できる。
また、保温ターンKでは、赤外線ヒータ2の出力を絞り、放射される赤外線を中赤外線から遠赤外線とすると共に、放射温度計4に輻射排除筒8を設けることで、放射温度計4によるワークWの正確な表面温度測定が可能となるため、測定された温度を基に、制御部5による赤外線ヒータ2の出力、即ち加熱温度の自動制御が可能となる。これにより、ワークWの表面温度が目標温度から離れることを防止しながら、ワークWの内部温度が目標温度となるまで適切に加熱することができる。
After the surface temperature of the workpiece W reaches around the target temperature, the
In this way, the heating turn H and the heat retaining turn K are performed by changing the output of the
In the heat-retaining turn K, the output of the
次に、本発明の加熱装置1を用いた加熱試験の結果を示す。
図4は、加熱試験結果を示すグラフである。
加熱試験では、加熱装置1を用い、厚み4mmで100mm四方のCFRPからなるワークWを30秒間加熱し、ワーク中央の表面及び内部、ワーク中央から30mm地点の表面及び内部、ワーク中央から45mm地点の表面及び内部の各計測点における温度計測を行った。なお、ワークWの表面及び内部の各測定点における温度計測は、熱電対を用いて行った。内部温度は、表面からの深度2mmの箇所での温度である。
Next, the results of a heating test using the
FIG. 4 is a graph showing the heating test results.
In the heating test, using the
加熱試験の結果を図4に示す。図4のグラフは、上述の各計測点において測定された測定温度に加え、電力(赤外線ヒータ2の出力)、放射温度計4が検出したワークWの表面温度の推移を示している。なお、放射温度計4は、ワーク中央の表面温度を計測した。
まず、加熱ターンHとして、電力を90kW(赤外線ヒータ2の出力は100%であり、これが第1の出力となる。)とし、ワークWの表面温度が目標温度である200℃となるまで加熱を行った。
時間経過と共に、ワークWの表面温度は、ワークWの中央、中央から30mm地点、中央から45mm地点の何れにおいても、加熱開始からほぼ一様に温度が急速に上昇し、およそ10秒で目標温度に達した。一方、ワークWの各部における内部温度は、10秒経過時点でも120℃程度であり、ワークWの表面温度とは大きな差があることが分かる。
また、この時、赤外線ヒータ2からの散乱光により放射温度計4は、正確な温度計測ができていないことが分かる。
FIG. 4 shows the results of the heating test. The graph of FIG. 4 shows transitions of the surface temperature of the work W detected by the
First, as the heating turn H, the power is set to 90 kW (the output of the
With the passage of time, the surface temperature of the work W rapidly increased almost uniformly from the start of heating at any of the center of the work W, the
Also, at this time, it can be seen that the
ワークWの表面温度が目標温度に達した後、保温ターンKに切替え、電力をおよそ10kW(赤外線ヒータ2の出力はおよそ10%であり、これが第2の出力となる)に絞り、ワークWの内部温度が目標温度である200℃となるまで加熱を行った。
なお、保温ターンKにおいて、電力は制御部5によって微調整される。オーバーシュートしていたワークWの表面温度が目標温度に向け変移していくのに併せて、ワークWの内部温度が緩やかに上昇し、加熱開始からおよそ30秒で、ワークWの表面温度及び内部温度の何れもが全計測点において目標温度となった。
このように、加熱ターンH及び保温ターンKを実行することで、30秒という短時間でも4mmの厚物を均一加熱することができる。
また、この時、放射温度計4は、赤外線ヒータ2の出力が10%程度に近づくにつれ、ワークWの表面温度を正確に測定できていることが分かる。これは、赤外線ヒータ2の出力を絞ったことで、放射温度計4の測定領域と重複していない中赤外線から遠赤外線が赤外線ヒータ2から放射されるようになり、散乱光を放射温度計4に輻射排除筒8で排除したことで、放射温度計4によるワークWの表面温度の正確な測定が可能となったことが分かる。
After the surface temperature of the workpiece W reaches the target temperature, switch to the heat insulation turn K, reduce the power to about 10 kW (the output of the
In addition, in the heat-retaining turn K, the electric power is finely adjusted by the
By performing the heating turn H and the heat-retaining turn K in this way, a 4 mm thick object can be uniformly heated even in a short time of 30 seconds.
At this time, it can be seen that the
図5は、熱電対を用いて測定されたワーク表面温度と放射温度計を用いて測定されたワーク表面温度との差と、赤外線ヒータの出力との関係を示すグラフである。
図5に、熱電対を用いて測定されたワークWの表面温度と放射温度計4を用いて測定されたワークWの表面温度との差と、赤外線ヒータ2の出力との関係をグラフ化して示す。
赤外線ヒータ2の出力が100%、すなわち第1の出力の場合、熱電対を用いて測定されたワークWの表面温度と放射温度計4を用いて測定されたワークWの表面温度との差は、およそΔ60℃となった。従って、第1の出力の場合、放射温度計4はワークWの表面温度を正確に測定できていないことが分かる。
赤外線ヒータ2の出力を50%とすると、熱電対を用いて測定されたワークWの表面温度と放射温度計4を用いて測定されたワークWの表面温度との差は、およそΔ20℃となった。
さらに赤外線ヒータ2の出力を絞り、出力を10%、すなわち第2の出力とした場合、熱電対を用いて測定されたワークWの表面温度と放射温度計4を用いて測定されたワークWの表面温度との差は、ほぼΔ0℃となった。従って、第2の出力とした場合、放射温度計4は、ワークWの表面温度を正確に測定できる。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the difference between the workpiece surface temperature measured using a thermocouple and the workpiece surface temperature measured using a radiation thermometer, and the output of the infrared heater.
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the difference between the surface temperature of the work W measured using the thermocouple and the surface temperature of the work W measured using the
When the output of the
Assuming that the output of the
Furthermore, when the output of the
上述のように構成される加熱装置1は、ワークWを加熱するための赤外線ヒータ2と、赤外線ヒータ2の出力を制御する制御部5と、ワークWの表面温度を測定する放射温度計4とを備え、赤外線ヒータ2は、ワークWの表面温度が所定の目標温度になるまでワークWを急速に昇温する第1の出力と、第1の出力より低出力で中赤外線から遠赤外線を放射し、ワークWの内部温度が目標温度になるまでワークWの表面温度を維持する第2の出力との間で出力を任意に変更可能であり、第2の出力は、放射温度計4によって計測されるワークWの表面温度に応じて、制御部5により制御される。
よって、加熱装置1は、赤外線ヒータ2の出力を変更可能とすることで、長い炉長を必要とする大型の従来型の加熱装置と比べ、加熱装置1を小型に設計できる。
また、赤外線ヒータ2の出力を絞り、放射される赤外線を中赤外線から遠赤外線とすることで、放射温度計4によるワークWの表面温度測定が可能となるため、測定された温度を基に、制御部5による赤外線ヒータ2の出力、即ち加熱温度の自動制御が可能となる。これにより、ワークWの表面温度が目標温度から離れることを防止しながら、ワークWの内部温度が目標温度となるまで適切に加熱することができる。
The
Therefore, by making the output of the
In addition, by reducing the output of the
また、放射温度計は、内部が赤外線吸収性を備える材料で塗装された輻射排除筒を備える。
よって、輻射排除筒8に進入した赤外線は、黒色塗料に吸収されながら進むため、ワークWの表面から放射される赤外線の散乱光の影響が抑えられ、放射温度計4によるワークWの表面温度のより正確な測定が可能となる。
In addition, the radiation thermometer includes a radiation exclusion tube the inside of which is coated with an infrared-absorbing material.
Therefore, the infrared rays that have entered the
以上は、本発明を図示例に基づいて説明したものであり、その技術範囲はこれに限定されるものではない。例えば、第1の出力及び第2の出力は、被加熱物を目標温度に所望の時間で加熱可能であれば、任意に設定可能である。
また、赤外線ヒータは、被加熱物を加熱可能であれば、形状及び設置数は限定されず、任意の形状及び設置数で良い。さらに、被加熱物の上方のみ又は下方のみに設置されても良い。
また、放射温度計は、複数設けられても良いし、設置位置も限定されない。
また、輻射排除筒は、被加熱物の表面温度が正確に測定可能であれば、長さ、形状等を任意に設計できる。
また、制御部は、赤外線ヒータの出力変更ができれば良く、自動で赤外線ヒータの出力を制御するものとしても、制御部を介して人為的に赤外線ヒータの出力を変更するものとしても良い。
また、ステージは、レール上を周知の駆動機構によって移動するものに限定されず、例えばステージ自体がベルトコンベアで形成されても良い。
また、加熱装置は、第1の出力の赤外線ヒータで被加熱物の表面を目標温度まで加熱する加熱エリアと、制御部によって第2の出力を調整しながら被加熱物の内部まで目標温度で均一に加熱する保温エリアとが設けられ、加熱エリアから保温エリアへ被加熱物が載置されたステージが移動することで、被加熱物を加熱するものであっても良い。
また、被加熱物の加熱は、被加熱物を加熱するために中赤外線から遠赤外線を放射する赤外線ヒータと、赤外線ヒータの出力を制御する制御部と、内部が赤外線吸収性を備える材料で塗装された輻射排除筒を有し、被加熱物の表面温度を測定する放射温度計とを備える加熱装置を用いて、被加熱物の表面温度及び内部温度が所定の目標温度になるまで、赤外線ヒータの出力を、放射温度計によって計測される被加熱物の表面温度に応じて、制御部により制御しながら実施されても良い。
The present invention has been described above based on the illustrated examples, and the technical scope thereof is not limited thereto. For example, the first output and the second output can be arbitrarily set as long as the object to be heated can be heated to the target temperature in a desired time.
Moreover, the shape and the number of installation of the infrared heater are not limited as long as the infrared heater can heat the object to be heated, and any shape and number of installation may be used. Furthermore, it may be installed only above or below the object to be heated.
Also, a plurality of radiation thermometers may be provided, and the installation position is not limited.
Also, the radiation exclusion tube can be arbitrarily designed in length, shape, etc., as long as the surface temperature of the object to be heated can be accurately measured.
Further, the control section only needs to be able to change the output of the infrared heater, and the control section may automatically control the output of the infrared heater or artificially change the output of the infrared heater via the control section.
Further, the stage is not limited to one that moves on rails by a well-known drive mechanism, and the stage itself may be formed by a belt conveyor, for example.
In addition, the heating device includes a heating area for heating the surface of the object to be heated to a target temperature by an infrared heater with a first output, and a control unit that adjusts the second output to uniformly heat the inside of the object to the target temperature. A heat insulating area for heating may be provided in the heating area, and the object to be heated may be heated by moving a stage on which the object to be heated is placed from the heating area to the heat insulating area.
In addition, the heating of the object to be heated includes an infrared heater that emits mid-infrared to far infrared rays to heat the object to be heated, a control unit that controls the output of the infrared heater, and an interior that is coated with a material that absorbs infrared rays. Using a heating device that has a radiation exclusion cylinder and a radiation thermometer that measures the surface temperature of the object to be heated, the infrared heater is heated until the surface temperature and internal temperature of the object to be heated reach a predetermined target temperature. may be controlled by the controller in accordance with the surface temperature of the object to be heated measured by the radiation thermometer.
1・・加熱装置、2・・赤外線ヒータ、4・・放射温度計、5・・制御部、8・・輻射排除筒、W・・ワーク(被加熱物)。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記赤外線ヒータは、前記被加熱物の表面温度が所定の目標温度になるまで前記被加熱物を昇温する第1の出力と、第1の出力より低出力で中赤外線から遠赤外線を放射し、前記被加熱物の内部温度が前記目標温度になるまで前記被加熱物の表面温度を維持する第2の出力との間で出力を任意に変更可能であり、
前記第2の出力は、前記放射温度計によって計測される前記被加熱物の表面温度に応じて、前記制御部により制御されることを特徴とする加熱装置。 An infrared heater for heating an object to be heated, a control unit for controlling the output of the infrared heater, and a radiation thermometer for measuring the surface temperature of the object to be heated,
The infrared heater has a first output for raising the temperature of the object to be heated until the surface temperature of the object to be heated reaches a predetermined target temperature, and a lower output than the first output for radiating mid-infrared to far-infrared rays. and a second output that maintains the surface temperature of the object to be heated until the internal temperature of the object to be heated reaches the target temperature,
The heating device, wherein the second output is controlled by the controller according to the surface temperature of the object to be heated measured by the radiation thermometer.
前記被加熱物の表面温度が所定の目標温度になるまで、前記第1の出力の前記赤外線ヒータで前記被加熱物を昇温する加熱ターンと、
前記第2の出力の前記赤外線ヒータで前記被加熱物の内部温度が前記目標温度になるまで前記被加熱物の表面温度を維持する保温ターンとを実行し、
前記保温ターンにおいて、前記第2の出力を、前記放射温度計によって計測される前記被加熱物の表面温度に応じて、前記制御部により制御することを特徴とする加熱方法。 Using the heating device according to any one of claims 1 to 3,
a heating turn for raising the temperature of the object to be heated by the infrared heater with the first output until the surface temperature of the object to be heated reaches a predetermined target temperature;
a heat-retaining turn of maintaining the surface temperature of the object to be heated until the internal temperature of the object to be heated reaches the target temperature with the infrared heater of the second output;
A heating method, wherein the controller controls the second output in the heat retaining turn according to the surface temperature of the object to be heated measured by the radiation thermometer.
前記赤外線ヒータは、中赤外線から遠赤外線を放射し、
前記赤外線ヒータの出力は、前記放射温度計によって計測される前記被加熱物の表面温度に応じて、前記制御部により制御されることを特徴とする加熱装置。 An infrared heater for heating an object to be heated, a control unit for controlling the output of the infrared heater, and a radiation exclusion cylinder the inside of which is coated with a material having infrared absorption properties, the surface temperature of the object to be heated and a radiation thermometer for measuring
The infrared heater radiates mid-infrared to far-infrared rays,
The heating device, wherein the output of the infrared heater is controlled by the controller in accordance with the surface temperature of the object to be heated measured by the radiation thermometer.
前記被加熱物の表面温度及び内部温度が所定の目標温度になるまで、前記赤外線ヒータで前記被加熱物を昇温し、
前記被加熱物の昇温時において、前記赤外線ヒータの出力を、前記放射温度計によって計測される前記被加熱物の表面温度に応じて、前記制御部により制御することを特徴とする加熱方法。 Using the heating device according to claim 5,
raising the temperature of the object to be heated by the infrared heater until the surface temperature and internal temperature of the object to be heated reach predetermined target temperatures;
A heating method, wherein the output of the infrared heater is controlled by the controller according to the surface temperature of the object to be heated measured by the radiation thermometer when the temperature of the object to be heated is raised.
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