JPH0740834Y2 - 炉の雰囲気温度制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は各種の窯業製品の焼成に使用される炉の雰囲気
温度制御装置に関するものである。

（従来の技術） 窯業製品焼成用の炉においては、製品毎に好ましい焼成
温度カーブが経験的に知られており、製品表面の温度が
その焼成温度カーブに一致するようにバーナーの制御が
行われている。例えば第４図に実線で示すような好まし
い焼成温度カーブが設定されている場合、昇温工程にお
いてはバーナーに送られる制御シグナルの開度（即ちバ
ーナー開度）は次第に増加され、最高温度に達したとき
に制御シグナルの開度を減少させてその温度を保つよう
な制御が行われている。

ところでこのような製品表面の温度とバーナーの火炎温
度との関係は、第４図に破線で示したようになるべく一
致させることが好ましいのであるが、通常のガスバーナ
ーを用いた場合には第４図に一点鎖線で示したようにバ
ーナーの火炎温度がはるかに高温の状態となる。

そこで最近の炉では第５図に示すように、制御シグナル
の開度に比例してガス供給路及び空気供給路のダンパー
を開閉させる制御機構を設けてバーナー制御を行わせる
とともに、制御シグナルの開度にかかわらず一定量の拡
散空気を供給することにより、第４図に一点鎖線で示し
たバーナーの火炎温度を第４図に破線で示した温度まで
下げる工夫がなされている。しかしこのような雰囲気温
度制御を行うと、バーナーの火炎温度は好ましい温度に
制御できるが、常に大量の拡散空気をバーナーに供給す
る必要があるために焼成のコストが極めて高くなるとい
う欠点があった。

（考案が解決しようとする課題） 本考案はこのような従来の問題点を解消して、バーナー
の火炎温度を大量の拡散空気を用いることなく製品表面
の焼成温度カーブに沿わせて制御することができ、焼成
のコストを引き下げることのできる炉の雰囲気温度制御
装置を提供するために完成されたものである。

（課題を解決するための手段） 上記の課題は、低温度域から最高温度域にいたる焼成温
度カーブに従い製品を焼成する炉に設けられたガスバー
ナーのガス供給路に制御シグナルの開度に比例して流量
制御手段を開閉するガス制御機構を接続するとともに、
ガスバーナーの燃焼空気供給路には制御シグナルの開度
に比例して流量制御手段を開閉する比例特性部分と、制
御シグナルの開度にかかわらず流量制御手段の開度を一
定に保ちバーナーの火炎温度を前記焼成温度カーブの温
度に近づける方向に燃焼用空気を供給するフラット特性
部分とを持つ燃焼空気制御機構を取り付けたことを特徴
とする炉の雰囲気温度制御装置によって達成することが
できる。

以下に本考案を図示の実施例によって更に詳細に説明す
る。

（実施例） 第１図は本考案の第１の実施例を示すもので、（１）は
炉体、（２）はこの炉体（１）に取付けられた拡散空気
を用いない形式のバーナー、（３）はこのバーナー
（２）へのガス供給路、（４）はこのバーナー（２）へ
の空気供給路である。また（５）と（６）はガス供給路
（３）と空気供給路（４）とにそれぞれ取り付けられた
流量制御手段である。

これらの各流量制御手段（５）、（６）はプログラムコ
ントローラ（７）から出される制御シグナルに応じて開
閉されるものであり、ガス供給路（３）の流量制御手段
（５）には単一のガス制御機構（10）が接続されている
のみであるが、空気供給路（４）の流量制御手段（６）
には２種類の空気制御機構（８）、（９）が接続されて
いる。一方の燃焼空気制御機構（８）はプログラムコン
トローラ（７）から出される制御シグナルの開度に比例
して流量制御手段（６）を開閉する比例特性部分を有す
るものであり、他方の燃焼空気制御機構（９）は制御シ
グナルの開度の減少にかかわらず流量制御手段（６）を
閉じないフラット特性部分を受け持つものである。そし
てこれらの２種類の空気制御機構（８）、（９）は、プ
ログラムコントローラ（７）の指示により電気的に選択
的に切り換えられて使用される。

この第１の実施例では２種類の空気制御機構（８）、
（９）を空気供給路（４）の流量制御手段（６）に接続
し、電気的に切り換えて使用するようにしたが、第２図
に示す第２の実施例はこれを機械的に行うようにしたも
のである。

即ち、第２の実施例では空気供給路（４）を（4a）と
（4b）の二つの経路に分岐させておき、それぞれに開閉
バルブ（11a）、（11b）と、流量制御手段（6a）、（6
b）とを設けておく。そして燃焼空気供給路（4a）の燃
焼空気制御機構（８）はプログラムコントローラ（７）
から出される制御シグナルの開度に比例して流量制御手
段（6a）を開閉する比例特性部分を受け持つものとし、
燃焼空気供給路（4b）の燃焼空気制御機構（９）は制御
シグナルの開度の減少にかかわらず流量制御手段（6b）
を閉じないフラット特性部分を有するものとしておく。
ここで開閉バルブ（11a）、（11b）は二つの経路（4a）
と（4b）を選択的に開くためのものである。

なお、流量制御手段としては、一般にはダンパーを用い
るがバルブ等を利用することも可能である。以下に説明
する本考案の作用はいずれの実施例のものも同様であ
る。

（作用） このように構成された本考案の炉の雰囲気温度制御装置
は、従来と同様にプログラムコントローラ（７）から出
される制御シグナルによりガス供給路（３）の流量制御
手段（５）と、空気供給路（４）の流量制御手段（６）
とを開閉させつつバーナー（２）を燃焼させ、第４図に
実線で示したような所定の低温度域から最高温度域にい
たる燃焼温度カーブにそった焼成を行わせるものであ
る。

しかし本考案においては、ガス供給路（３）のガス制御
機構（10）は制御シグナルの開度に比例して流量制御手
段（５）を開閉するが、空気供給路（４）の燃焼空気制
御機構は制御シグナルの開度に比例して流量制御手段
（６）を開閉する比例特性部分と、制御シグナルの開度
にかかわらず流量制御手段（６）の開度を一定に保つフ
ラット特性部分とを持つものであるから、第３図に示さ
れるように制御シグナルの開度が小さい部分においても
空気供給路（４）の流量制御手段（６）は一定に保たれ
る。このために制御シグナルの開度が小さい部分では、
バーナー（２）へのガスの供給量に比較して燃焼空気の
供給量が多くなり、従来のように拡散空気を使用しなく
てもバーナーの火炎温度を低くすることができる。

なお、第３図においてフラット特性部分を示すラインが
複数本引かれているのは、焼成の進行状態に対応してど
の開度になったときに比例特性からフラット特性に切り
換えるかを変更することが可能となっているためであ
る。

（考案の効果） 以上に説明したように、本考案の炉の雰囲気温度制御装
置によれば、空気供給路に設けられた制御シグナルの開
度にかかわらず流量制御手段の開度を一定に保つフラッ
ト特性部分を持つ燃焼空気制御機構利用することによ
り、従来のように大量の拡散空気をバーナーに供給して
火炎温度を引き下げなくても火炎温度を焼成温度カーブ
に沿わせることができ、拡散空気をなくした分だけ焼成
のコストを引き下げることができる。

よって本考案は従来の欠点を解消した炉の雰囲気温度制
御装置として、その実用的価値はきわめて大きいもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１の実施例を示す配管系統図、第２
図は本考案の第２の実施例を示す配管系統図、第３図は
本考案における制御シグナルの開度と流量制御手段の開
度との関係を示すグラフ、第４図は焼成温度カーブと火
炎温度との関係を示すグラフ、第５図は従来の装置にお
ける制御シグナルの開度と流量制御手段の開度との関係
を示すグラフである。 （１）：炉、（２）：ガスバーナー、（３）：ガス供給
路、（４）：空気供給路、（５）：流量制御手段、
（６）：流量制御手段、（８）：比例特性部分を受け持
つ燃焼空気制御機構、（９）：フラット特性部分を受け
持つ燃焼空気制御機構。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】低温度域から最高温度域にいたる焼成温度
   カーブに従い製品を焼成する炉（１）に設けられたガス
   バーナー（２）のガス供給路（３）に制御シグナルの開
   度に比例して流量制御手段（５）を開閉するガス制御機
   構（10）を接続するとともに、ガスバーナー（２）の燃
   焼空気供給路（４）には制御シグナルの開度に比例して
   流量制御手段（６）を開閉する比例特性部分と、制御シ
   グナルの開度にかかわらず流量制御手段（６）の開度を
   一定に保ちバーナーの火炎温度を前記焼成温度カーブの
   温度に近づける方向に燃焼用空気を供給するフラット特
   性部分とを持つ燃焼空気制御機構（８）、（９）を取り
   付けたことを特徴とする炉の雰囲気温度制御装置。