JPH0312484Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、熱硬化性樹脂製品の製造に用いられ
る樹脂硬化炉の温度制御装置に関するものであ
る。

従来の技術 従来、この種の装置は第３図のように構成され
ている。この図において、符号１は樹脂硬化炉の
炉本体を示し、この炉本体１の周辺には熱風循環
ダクト２が配設されている。該ダクト２は炉本体
１の上部開口３から伸びて途中で分岐し、炉本体
１の下部開口４に至つており、その上部開口３に
近い箇所にはフアン５及びヒータ６が設置されて
いる。

このため、フアン５で発生した風はヒータ６に
より加熱され、熱風となつてダクト２中を矢印
Ａ，Ｂ，Ｃ方向に流れ、下部開口４から炉本体１
内に入つて台車７上のワーク８に衝突した後、矢
印Ｄ方向に上昇し、上部開口３から再びフアン５
及びヒータ６に至つて再度炉本体１の方に送られ
る。これにより、熱風はダクト２と炉本体１との
間を循環しつつ、ワーク８の構成材料である例え
ばポリウレタン樹脂の硬化作用を成す。

ところが、ポリウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂
はその硬化促進温度と耐熱許容温度とが接近して
いるので、その硬化作業に際しては炉内の温度コ
ントロールを的確に行なう必要がある。上図にお
いて、符号９はそのための温度センサであつて炉
本体１内の上部開口３近傍に設置され、ここから
の検出信号が、ヒータ６に付設されたヒータの出
力制御部１０に送られるようになつている。な
お、符号１１は温度センサ９の制御部であり、符
号１２は電源である。

上記ヒータ６の出力制御部１０では予め、樹脂
硬化に適した一定温度が設定されており、この温
度と上記センサ９からの検出温度との比較に基づ
いてヒータ６の出力の加減がなされる。そして、
フアン５により生成された風は一定温度かつ一定
流量の熱風となつてダクト２中を流れ、炉本体１
内との間を循環しつつワーク８の硬化作業に関与
することとなる。

また、第４図は他の従来例を示している。この
場合、温圧センサ９は下部開口４の近傍に設置さ
れていることから、ヒータ６の温度コントロール
は下部開口４からの熱風の吹出温度が一定となる
ように成される。ヒータ６の出力制御部１０には
前記従来例におけると同様な目標値温度が設定さ
れていることから、炉内のワーク８は適正な硬化
温度雰囲気下に置かれることとなる。

考案が解決しようとする問題点 しかしながら、前者の炉内雰囲気温度一定制御
方式は、ワーク８を新たに炉内に投入する等して
負荷が増大し、温度センサ９での検出温度が低下
すると、ヒータ６の出力が大きくなるものの、風
量は変化しないので、下部開口４から炉内に入る
熱風の温度は著しく高くなる。この温度はワーク
８の樹脂の耐熱温度を超えるおそれがある。

また、後者の吹出温度一定制御方式は、負荷が
増大して炉本体内の雰囲気温度が低下しても、そ
れに対する応答が遅れるという欠点がある。ま
た、それだけ炉内温度の変化が大きくなるという
欠点がある。

問題点を解決するための手段 本考案は上記問題点を解決するため、樹脂硬化
炉に設置された熱風循環ダクト内のヒータを該樹
脂硬化炉側での温度検出に基づいて制御する樹脂
硬化炉の温度制御装置において、上記ダクトから
該炉内に吹き出す熱風の吹出温度を検出する第１
の温度センサ及び炉内の雰囲気温度を検出する第
２の温度センサが該炉の方に配置されており、上
記ヒータには上記第１の温度センサからの信号を
受けて該ヒータの出力を炉内でワークの所定の硬
化温度を得られる程度のものに規制する出力制御
部が付設され、上記熱風循環ダクト内の送風フア
ンのモータには、上記第２の温度センサからの信
号を受けて、該炉内の雰囲気温度を上記硬化温度
に規制しうる風量を得るための回転数で該モータ
を回転させるインバータが付設されている構成を
採用している。

作 用 樹脂硬化炉の稼動中、第１の温度センサからの
検出信号とヒータ出力制御部で設定された基準信
号との対比がなされ、その結果に基づいてヒータ
の出力のコントロールがなされる。これにより、
炉内に吹き出す熱風の吹出温度がワークの構成樹
脂の所望の硬化温度に保たれることとなる。

また、第２の温度センサが炉内の雰囲気温度を
検出し、この信号がインバータにて処理され、そ
の結果に基づく出力によつてモータ及びフアンが
回転される。インバータは、予め樹脂硬化に適し
た温度と風量との関係を記憶させられており、こ
の関係と上記第２のセンサからの検出値とが対比
されて、上記の如くフアンが回転されることとな
る。

このようにフアンの回転数が変化することによ
り、炉内の負荷増大による雰囲気温度の低下が生
じても、直ちに風量増加によつて過低下を防止す
ると共に、吹出温度の過熱化を防止することとな
る。

実施例 第１図は本考案に係る温度制御装置の一実施例
を示している。なお、この図において、第３図及
び第４図におけると同じ部分には同一の符号を用
いる。

第１図で示されるように、炉本体１の方には、
ダクト２から炉内に吹き出す熱風の吹出温度を検
出する第１の温度センサ１３が設置されると共
に、炉内の雰囲気温度を検出する第２の温度セン
サ１４が設置されている。両温度センサ１３，１
４は熱電対であり、第１のもの１３は炉本体１の
下部開口４近傍のダクト２中に差し込まれ、第２
のもの１４は炉本体１の上部開口近傍に差し込ま
れている。

第１の温度センサ１３は従来におけると同様、
ヒータ６に付設されたヒータ出力制御部１０に信
号を送るようになつており、このヒータ出力制御
部１０にはワーク８を構成する熱硬化樹脂の硬化
に適した温度が設定されている。例えば熱硬化樹
脂がポリウレタン樹脂であるときは大体120℃に
設定される。

これにより炉内への吹出温度は上記設定された
所定温度に常時保持されるようコントロールされ
る。

上記第２のセンサ１４からの信号は、フアン５
のモータ１５に付設された該モータの回転数を変
化させるインバータ１６に送られるようになつて
いる。第２のセンサ１４は温度−電気信号変換器
１７を含み、インバータ１６は該インバータの周
波数変換等を制御する制御部１８を含んでいる。
このようなインバータ１６には第２図で示される
ような循環風量信号−炉内雰囲気温度の関係を示
す特性曲線ａ，ｂが予め記憶されている。この特
性曲線ａ，ｂは使用しうる炉内雰囲気温度とこの
各温度に炉内を保持しうる風量を得るモータ１５
の回転数との関係を予め実験により求め、これを
プロツトして得られるもので、各種樹脂に対して
用意される。この場合二種類の樹脂に夫々対応し
て二種類の特性曲線ａ，ｂが用意され、これらが
インバータ１６に記憶されている。

しかして、ワーク８が曲線ａに対応した樹脂で
あるときは、インバータ１６に対して耐熱許容温
度T₁よりも低い位置にその曲線ａの右端点１９
を設定し、また、所望の硬化温度T₃が設定され
る。この温度T₃は通常、硬化促進温度T₂よりも
やや低く設定される。しかる後、炉が稼動され、
温度T₃に対応する循環風量信号に基づいた回転
数でフアン５が駆動される。そして、ワーク８が
新たに炉内に投入される等して負荷が増大する
と、第２センサ１４からの温度が低くなつて温度
T₄を示したとすると、風量信号はE₃からE₄に増
加し、これに対応してインバータ１６とモータ１
５の回転数を増加させることになる。

ここで、ヒータ６による加熱量：Ｑ（Kcal／
分）、循環風量：Ｖ（m³／分）、空気の比熱：Ｃ
（Kcal／Kg）、空気の比重量：γ（Kg／m³）、炉内
温度：T₁（℃）、吹出設定温度：T_s（℃）とする
と、 Ｑ＝γ×Ｖ×Ｃ×（T_s−T₁） と表わすことができるが、上記の如くモータ１５
の回転数を上げることによりＶが増加し、従つて
熱量Ｑも増大するものである。又、逆に炉内温度
がT₅と高くなり硬化物の硬化促進温度T₂付近に
なると信号もE₅へと低下し、循環風量が小とな
り平均風速が小となり対流による被硬化物への伝
熱が少となり、被硬化物内部への熱伝等が、伝熱
量に比べ相対的に大きくなるので、被硬化物の温
度が均一になる。

考案の効果 本考案は以上のような構成及び作用からなるの
で、ワークの新たな炉内への投入等による負荷増
加時においても、循環風量の増量化がなされるの
で、炉内温度の低化が防止され、従つてワークは
当初から均一にかつ適正な温度で加熱されること
になつて、硬化処理時間全体の短縮化が達成さ
れ、生産性の向上が図られることになるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る温度制御装置のブロツク
図、第２図は該装置で利用される循環風量−炉内
雰囲気温度関係線図、第３図及び第４図は夫々従
来例のブロツク図である。 １：炉本体、２：ダクト、５：フアン、６：ヒ
ータ、８：ワーク、１０：ヒータ出力制御部、１
３：第１の温度センサ、１４：第２の温度セン
サ、１５：モータ、１６：インバータ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 樹脂硬化炉に設置された熱風循環ダクト内のヒ
   ータを該樹脂硬化炉側での温度検出に基づいて制
   御する樹脂硬化炉の温度制御装置において、上記
   ダクトから該炉内に吹き出す熱風の吹出温度を検
   出する第１の温度センサ及び炉内の雰囲気温度を
   検出する第２の温度センサが該炉の方に配置され
   ており、上記ヒータには上記第１の温度センサか
   らの信号を受けて該ヒータの出力を炉内でワーク
   の所定の硬化温度を得られる程度のものに規制す
   る出力制御部が付設され、上記熱風循環ダクト内
   の送風フアンのモータには、上記第２の温度セン
   サからの信号を受けて、該炉内の雰囲気温度を上
   記硬化温度に規制しうる風量を得るための回転数
   で該モータを回転させるインバータが付設されて
   いることを特徴とする上記樹脂硬化炉の温度制御
   装置。