JPH0791863A - 可動熱反射板付真空炉 - Google Patents
可動熱反射板付真空炉Info
- Publication number
- JPH0791863A JPH0791863A JP23804493A JP23804493A JPH0791863A JP H0791863 A JPH0791863 A JP H0791863A JP 23804493 A JP23804493 A JP 23804493A JP 23804493 A JP23804493 A JP 23804493A JP H0791863 A JPH0791863 A JP H0791863A
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- JP
- Japan
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- heating
- heating chamber
- temperature
- vacuum furnace
- heat
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 処理品を加熱処理するための加熱処理部に所
望の温度分布を得ることができる真空炉を提供すること
である。 【構成】 第１制御手段によって第１加熱体の加熱量を
制限して、断熱材によって包囲された加熱室の温度を定
常状態にし、加熱室内に設置された可動熱反射板の上下
方向移動量を移動量制御手段を用いて加熱処理部の上部
で制御することによって、可動熱反射板による輻射熱を
増減させ、加熱処理部の上下方向に所望の温度分布を得
ることができる。さらに、加熱室の底面に設置された第
２加熱体と、該第２加熱体の加熱量を制御するための第
２制御手段とをさらに有する真空炉を用いて、第１加熱
体の加熱量と第２加熱体の加熱量とを別々に制御するこ
とによって、加熱処理部の上下方向に所望の温度分布を
さらに確実に得ることができる。
望の温度分布を得ることができる真空炉を提供すること
である。 【構成】 第１制御手段によって第１加熱体の加熱量を
制限して、断熱材によって包囲された加熱室の温度を定
常状態にし、加熱室内に設置された可動熱反射板の上下
方向移動量を移動量制御手段を用いて加熱処理部の上部
で制御することによって、可動熱反射板による輻射熱を
増減させ、加熱処理部の上下方向に所望の温度分布を得
ることができる。さらに、加熱室の底面に設置された第
２加熱体と、該第２加熱体の加熱量を制御するための第
２制御手段とをさらに有する真空炉を用いて、第１加熱
体の加熱量と第２加熱体の加熱量とを別々に制御するこ
とによって、加熱処理部の上下方向に所望の温度分布を
さらに確実に得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高温で熱処理する金属
やセラミックス等焼成用の可動熱反射板付真空炉に関す
る。
やセラミックス等焼成用の可動熱反射板付真空炉に関す
る。
【０００２】
【従来技術】従来、図２に示すように金属発熱体１、２
及び断熱材３から構成される真空炉は、対流による炉内
上下方向温度差をほとんど生じない。しかし、真空炉の
場合、炉内の処理品は、主として輻射伝熱によって加熱
されるため主に断熱材の構成によって、炉内の温度差が
決定される。そのため処理品加熱用の炉内の加熱処理部
４の温度差は、金属発熱体であるヒータの配列、即ち加
熱処理部の周方向全体に渡って上下方向に設置するヒー
タ１と、加熱処理部の底面全体に渡って設置するヒータ
２とによって調整している。さらに、配列したヒータ
１、２それぞれの発熱量をそれぞれサイリスタ５、６に
よって電力配分を制御することによって調整している。
この方法では、ヒータの配列や電力の配分を今までの実
績、経験によって決定するため、温度差はその範囲で固
定化してしまい、処理品によって定まる所望の温度差を
得ることは困難である。すなわち、従来の技術では、主
に炉構造により温度差が決定されるため、炉の柔軟性に
欠けるという問題があった。
及び断熱材３から構成される真空炉は、対流による炉内
上下方向温度差をほとんど生じない。しかし、真空炉の
場合、炉内の処理品は、主として輻射伝熱によって加熱
されるため主に断熱材の構成によって、炉内の温度差が
決定される。そのため処理品加熱用の炉内の加熱処理部
４の温度差は、金属発熱体であるヒータの配列、即ち加
熱処理部の周方向全体に渡って上下方向に設置するヒー
タ１と、加熱処理部の底面全体に渡って設置するヒータ
２とによって調整している。さらに、配列したヒータ
１、２それぞれの発熱量をそれぞれサイリスタ５、６に
よって電力配分を制御することによって調整している。
この方法では、ヒータの配列や電力の配分を今までの実
績、経験によって決定するため、温度差はその範囲で固
定化してしまい、処理品によって定まる所望の温度差を
得ることは困難である。すなわち、従来の技術では、主
に炉構造により温度差が決定されるため、炉の柔軟性に
欠けるという問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一方、処理品に対する
焼成条件、特に温度差条件は、近年厳しくなっており、
炉内の温度差の高精度化が要求されるようになった。さ
らに、処理品の多品種化により、１つの炉で異なる熱処
理をする機会が増えており、１つの炉に所望の温度差が
種々要求されるようになった。本発明の目的は、かかる
課題を解決すべく、処理品を加熱処理するための加熱処
理部に所望の温度差を得ることができる真空炉を提供す
ることにある。
焼成条件、特に温度差条件は、近年厳しくなっており、
炉内の温度差の高精度化が要求されるようになった。さ
らに、処理品の多品種化により、１つの炉で異なる熱処
理をする機会が増えており、１つの炉に所望の温度差が
種々要求されるようになった。本発明の目的は、かかる
課題を解決すべく、処理品を加熱処理するための加熱処
理部に所望の温度差を得ることができる真空炉を提供す
ることにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで、かかる目的を達
成すべく本発明にあっては、被加熱物を加熱処理するた
めの加熱処理部を有する、断熱材によって包囲された加
熱室と、該加熱室内部の周方向全体に渡って上下方向に
設置された第１加熱体と、該第１加熱体の加熱量を制御
するための第１制御手段とを有する真空炉において、前
記加熱室内に設置された、前記加熱処理部の上部で上下
に移動可能な可動熱反射板と、前記可動熱反射板の上下
移動量を制御するための移動量制御手段とを設けたこと
を特徴とする真空炉を提供する。又、本発明の構成にお
いて、上記真空炉は、上記加熱室の底面に設置された第
２加熱体と、該第２加熱体の加熱量を制御するための第
２制御手段とをさらに有し、上記第１加熱体の加熱量と
上記第２加熱体の加熱量とを別々に制御するものであっ
てもよい。又、本発明の好ましい実施態様によれば、上
記第１制御手段は、上記加熱処理部の上下方向に複数の
温度検出手段を有するものであってもよい。
成すべく本発明にあっては、被加熱物を加熱処理するた
めの加熱処理部を有する、断熱材によって包囲された加
熱室と、該加熱室内部の周方向全体に渡って上下方向に
設置された第１加熱体と、該第１加熱体の加熱量を制御
するための第１制御手段とを有する真空炉において、前
記加熱室内に設置された、前記加熱処理部の上部で上下
に移動可能な可動熱反射板と、前記可動熱反射板の上下
移動量を制御するための移動量制御手段とを設けたこと
を特徴とする真空炉を提供する。又、本発明の構成にお
いて、上記真空炉は、上記加熱室の底面に設置された第
２加熱体と、該第２加熱体の加熱量を制御するための第
２制御手段とをさらに有し、上記第１加熱体の加熱量と
上記第２加熱体の加熱量とを別々に制御するものであっ
てもよい。又、本発明の好ましい実施態様によれば、上
記第１制御手段は、上記加熱処理部の上下方向に複数の
温度検出手段を有するものであってもよい。
【０００５】
【作用】第１制御手段によって第１加熱体の加熱量を制
御して、断熱材によって包囲された加熱室の温度を定常
状態にし、加熱室内に設置された可動熱反射板の上下方
向移動量を移動量制御手段によって加熱処理部の上部で
制御することによって、可動熱反射板による輻射熱を増
減させ、加熱処理部の上下方向に所望の温度差を得るこ
とができる。さらに、加熱室の底面に設置された第２加
熱体と、該第２加熱体の加熱量を制御するための第２制
御手段とをさらに有する真空炉を用いて、前記第１加熱
体の加熱量と上記第２加熱体の加熱量とを別々に制御す
ることによって、加熱処理部の上下方向に所望の温度差
をさらに確実に得ることができる。
御して、断熱材によって包囲された加熱室の温度を定常
状態にし、加熱室内に設置された可動熱反射板の上下方
向移動量を移動量制御手段によって加熱処理部の上部で
制御することによって、可動熱反射板による輻射熱を増
減させ、加熱処理部の上下方向に所望の温度差を得るこ
とができる。さらに、加熱室の底面に設置された第２加
熱体と、該第２加熱体の加熱量を制御するための第２制
御手段とをさらに有する真空炉を用いて、前記第１加熱
体の加熱量と上記第２加熱体の加熱量とを別々に制御す
ることによって、加熱処理部の上下方向に所望の温度差
をさらに確実に得ることができる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１で、１０は真空炉で、真空炉１０は、円筒胴
１１と上蓋１２と下蓋１３とを有し、上蓋１２と下蓋１
３は、それぞれフランジ部でボルト等の締結手段（図示
せず）によって円筒胴１１に締結され、内部の気密性が
確保される。真空炉１０の内部には、断熱材１４によっ
て取り囲まれた加熱室１５を有し、加熱室１５の内部に
は、処理品を加熱処理するための加熱処理部１６があ
る。加熱室１５の内部の周方向全体に渡って、上下方向
に側面加熱ヒータ１７が設置されており、この側面加熱
ヒータ１７は、側面加熱ヒータサイリスタ１８を介して
温調計１９に接続されている。加熱室１５の底面全体に
は、底面加熱ヒータ２０が設置されており、この底面加
熱ヒータ２０は、側面加熱ヒータ１７と同様に底面加熱
ヒータサイリスタ２１を介して温調計１９に接続されて
いる。加熱処理部１６の上下方向略中央レベルには、制
御用熱電対２２が設置されており、加熱処理部１６の温
度を検出するようになっている。この制御用熱電対２２
は、温調計１９に接続され、加熱処理部１６が所望の温
度の定常状態に達するように各サイリスタ１８、２１に
よって側面加熱ヒータ１７及び底面加熱ヒータ２０の発
熱量を制御するようになっている。
する。図１で、１０は真空炉で、真空炉１０は、円筒胴
１１と上蓋１２と下蓋１３とを有し、上蓋１２と下蓋１
３は、それぞれフランジ部でボルト等の締結手段（図示
せず）によって円筒胴１１に締結され、内部の気密性が
確保される。真空炉１０の内部には、断熱材１４によっ
て取り囲まれた加熱室１５を有し、加熱室１５の内部に
は、処理品を加熱処理するための加熱処理部１６があ
る。加熱室１５の内部の周方向全体に渡って、上下方向
に側面加熱ヒータ１７が設置されており、この側面加熱
ヒータ１７は、側面加熱ヒータサイリスタ１８を介して
温調計１９に接続されている。加熱室１５の底面全体に
は、底面加熱ヒータ２０が設置されており、この底面加
熱ヒータ２０は、側面加熱ヒータ１７と同様に底面加熱
ヒータサイリスタ２１を介して温調計１９に接続されて
いる。加熱処理部１６の上下方向略中央レベルには、制
御用熱電対２２が設置されており、加熱処理部１６の温
度を検出するようになっている。この制御用熱電対２２
は、温調計１９に接続され、加熱処理部１６が所望の温
度の定常状態に達するように各サイリスタ１８、２１に
よって側面加熱ヒータ１７及び底面加熱ヒータ２０の発
熱量を制御するようになっている。
【０００７】又、加熱処理部１６の頂部、底部及び中央
部の３か所には、測温用熱電対（上）２３ａ、測温用熱
電対（中）２３ｂ、測温用熱電対（下）２３ｃが設置さ
れており、定常状態に達した加熱処理部１６の温度に発
生する上下方向の温度差を検出できるようになってい
る。これらの測温用熱電対はそれぞれ、演算器２４に接
続され、測温用熱電対（上）２３ａと測温用熱電対
（中）２３ｂによる温度差、測温用熱電対（中）２３ｂ
と測温用熱電対（下）２３ｃによる温度差を演算するよ
うになっている。演算器２４は、温調計１９及び以下で
説明する可動熱反射板２５の移動量制御器２６に接続さ
れており、演算した温度差によって側面加熱ヒータ１７
及び底面加熱ヒータ２０の発熱量及び可動熱反射板２５
の移動量を制御する構成になっている。加熱室１５の上
部には、加熱室１５の底部に平行な、モリブデン製の可
動熱反射板２５が設置されている。可動熱反射板２５の
下面、即ち加熱室１５の底面に対向した面は、熱を反射
できるような輻射率、好ましくは0.25以下を有する。可
動熱反射板２５は、移動量制御器２６に連結されてお
り、加熱室１５の頂部から加熱処理部１６の上部の範囲
内で加熱室１５内を上下方向に移動できるようになって
いる。
部の３か所には、測温用熱電対（上）２３ａ、測温用熱
電対（中）２３ｂ、測温用熱電対（下）２３ｃが設置さ
れており、定常状態に達した加熱処理部１６の温度に発
生する上下方向の温度差を検出できるようになってい
る。これらの測温用熱電対はそれぞれ、演算器２４に接
続され、測温用熱電対（上）２３ａと測温用熱電対
（中）２３ｂによる温度差、測温用熱電対（中）２３ｂ
と測温用熱電対（下）２３ｃによる温度差を演算するよ
うになっている。演算器２４は、温調計１９及び以下で
説明する可動熱反射板２５の移動量制御器２６に接続さ
れており、演算した温度差によって側面加熱ヒータ１７
及び底面加熱ヒータ２０の発熱量及び可動熱反射板２５
の移動量を制御する構成になっている。加熱室１５の上
部には、加熱室１５の底部に平行な、モリブデン製の可
動熱反射板２５が設置されている。可動熱反射板２５の
下面、即ち加熱室１５の底面に対向した面は、熱を反射
できるような輻射率、好ましくは0.25以下を有する。可
動熱反射板２５は、移動量制御器２６に連結されてお
り、加熱室１５の頂部から加熱処理部１６の上部の範囲
内で加熱室１５内を上下方向に移動できるようになって
いる。
【０００８】以上の構成を有する真空炉について、その
使用方法を説明する。先ず、加熱処理部１６が設定温度
に達するまで、側面加熱ヒータ１７で加熱室１５内を加
熱する。このとき、加熱処理部１６の温度を制御用熱電
対２２で検出し、加熱処理部１６の温度が設定温度で定
常状態に達するように、側面加熱ヒータサイリスタ１８
で側面加熱ヒータ１７の発熱量を制御する。次いで、測
温用熱電対（上）２３ａ、測温用熱電対（中）２３ｂ、
測温用熱電対（下）２３ｃによって、定常状態に達した
加熱処理部１６の温度をぞれぞれ検出し、演算器２４
で、測温用熱電対（上）２３ａと測温用熱電対（中）２
３ｂによる第１温度差、測温用熱電対（中）２３ｂと測
温用熱電対（下）２３ｃによる第２温度差を演算する。
このとき、可動熱反射板２５は、加熱室１５の頂部に設
置されている。次いで、演算した第１及び第２温度差に
基づき、移動量制御器２６によって可動熱反射板２５を
加熱室１５の頂部から下降させる。可動熱反射板２５の
下降によって、輻射熱が増加して、加熱処理部１６の温
度差が変わる。次いで、可動反射板を下降した状態で、
加熱室１５内の温度が定常状態になるまで待機し、その
後同様なサイクルを繰り返し、加熱室１５に所望の温度
差が得られるまで、可動熱反射板２５を上下方向に移動
させる。
使用方法を説明する。先ず、加熱処理部１６が設定温度
に達するまで、側面加熱ヒータ１７で加熱室１５内を加
熱する。このとき、加熱処理部１６の温度を制御用熱電
対２２で検出し、加熱処理部１６の温度が設定温度で定
常状態に達するように、側面加熱ヒータサイリスタ１８
で側面加熱ヒータ１７の発熱量を制御する。次いで、測
温用熱電対（上）２３ａ、測温用熱電対（中）２３ｂ、
測温用熱電対（下）２３ｃによって、定常状態に達した
加熱処理部１６の温度をぞれぞれ検出し、演算器２４
で、測温用熱電対（上）２３ａと測温用熱電対（中）２
３ｂによる第１温度差、測温用熱電対（中）２３ｂと測
温用熱電対（下）２３ｃによる第２温度差を演算する。
このとき、可動熱反射板２５は、加熱室１５の頂部に設
置されている。次いで、演算した第１及び第２温度差に
基づき、移動量制御器２６によって可動熱反射板２５を
加熱室１５の頂部から下降させる。可動熱反射板２５の
下降によって、輻射熱が増加して、加熱処理部１６の温
度差が変わる。次いで、可動反射板を下降した状態で、
加熱室１５内の温度が定常状態になるまで待機し、その
後同様なサイクルを繰り返し、加熱室１５に所望の温度
差が得られるまで、可動熱反射板２５を上下方向に移動
させる。
【０００９】なお、可動熱反射板２５の上下方向移動量
の制御だけでは、所望の温度差が得られない場合には、
底面加熱ヒータ２０を用いて、サイリスタ１８及び２１
により側面加熱ヒータ１７と底面加熱ヒータ２０の電力
配分を調整して、それぞれの発熱量を変更することによ
って所望の温度差を得ることができる。以上の真空炉に
ついて、２種類の設定温度、1000°C 及び1500°C を対
象に、加熱処理部１６の上下方向の温度差測定実験を行
った。測定条件を表１に、測定結果を表２及び表３に示
す。
の制御だけでは、所望の温度差が得られない場合には、
底面加熱ヒータ２０を用いて、サイリスタ１８及び２１
により側面加熱ヒータ１７と底面加熱ヒータ２０の電力
配分を調整して、それぞれの発熱量を変更することによ
って所望の温度差を得ることができる。以上の真空炉に
ついて、２種類の設定温度、1000°C 及び1500°C を対
象に、加熱処理部１６の上下方向の温度差測定実験を行
った。測定条件を表１に、測定結果を表２及び表３に示
す。
【００１０】
【表１】
【００１１】
【表２】
【００１２】
【表３】
【００１３】表２及び表３からわかるように、側面加熱
ヒータ１７による加熱だけで、可動熱反射板２５を使用
しない場合には、加熱処理部１６の上下方向の温度は、
加熱処理部１６の頂部、中央部、底部の順になってお
り、最大温度差は、設定温度1000°C 、1500°C の場合
ともに10°C(中央部の温度を基準) となっている。可動
熱反射板２５による効果を表２の中段に示す。中央部の
温度は可動熱反射板なしの場合から殆ど変化せず、頂
部、底部の温度が共に同じ温度まで上昇し、最大温度差
を10°C から３°C まで改善するという結果を得た。次
に、可動反射板及び底面加熱ヒータ２０を用いた場合の
結果を表２及び表３の最下段に示す。設定温度1000°C
の場合には、頂部、中央部、底部の温度が等しくなり、
設定温度1500°C の場合にも略一様な温度差を得た。こ
のように、可動熱反射板によれば、加熱処理部の上下方
向について温度差を少なくすることができ、可動熱反射
板とともに底面加熱ヒータを用いて、側面加熱ヒータと
の間に電力配分を行えば、さらにかかる温度差を少なく
することができることを確認した。
ヒータ１７による加熱だけで、可動熱反射板２５を使用
しない場合には、加熱処理部１６の上下方向の温度は、
加熱処理部１６の頂部、中央部、底部の順になってお
り、最大温度差は、設定温度1000°C 、1500°C の場合
ともに10°C(中央部の温度を基準) となっている。可動
熱反射板２５による効果を表２の中段に示す。中央部の
温度は可動熱反射板なしの場合から殆ど変化せず、頂
部、底部の温度が共に同じ温度まで上昇し、最大温度差
を10°C から３°C まで改善するという結果を得た。次
に、可動反射板及び底面加熱ヒータ２０を用いた場合の
結果を表２及び表３の最下段に示す。設定温度1000°C
の場合には、頂部、中央部、底部の温度が等しくなり、
設定温度1500°C の場合にも略一様な温度差を得た。こ
のように、可動熱反射板によれば、加熱処理部の上下方
向について温度差を少なくすることができ、可動熱反射
板とともに底面加熱ヒータを用いて、側面加熱ヒータと
の間に電力配分を行えば、さらにかかる温度差を少なく
することができることを確認した。
【００１４】
【効果】本発明によれば、真空炉内の加熱処理部の上下
方向に所望の温度差を得ることができ、それによって処
理品に対する厳しい温度差条件に対処できる。さらに炉
を改造することなく、処理品の多品種化に伴う温度差の
多様化に対処でき、生産効率を向上することができる。
方向に所望の温度差を得ることができ、それによって処
理品に対する厳しい温度差条件に対処できる。さらに炉
を改造することなく、処理品の多品種化に伴う温度差の
多様化に対処でき、生産効率を向上することができる。
【図１】本発明の実施例に係わる真空炉の概略図であ
る。
る。
【図２】従来の真空炉の概略図である。
１０ 真空炉 １４ 断熱材 １６ 加熱処理部 １５ 加熱室 １８ 第１制御手段 ２１ 第２制御手段 ２３ 温度検出手段 ２５ 可動熱反射板 ２６ 移動量制御手段
Claims (3)
- 【請求項１】 被加熱物を加熱処理するための加熱処理
部を有する、断熱材によって包囲された加熱室と、 該加熱室内部の周方向全体に渡って上下方向に設置され
た第１加熱体と、 該第１加熱体の加熱量を制御するための第１制御手段と
を有する真空炉において、 前記加熱室内に設置された、前記加熱処理部の上部で上
下に移動可能な可動熱反射板と、 前記可動熱反射板の上下移動量を制御するための移動量
制御手段とを設けたことを特徴とする真空炉。 - 【請求項２】 前記加熱室の底面に設置された第２加熱
体と、該第２加熱体の加熱量を制御するための第２制御
手段とをさらに有し、前記第１加熱体の加熱量と前記第
２加熱体の加熱量とを別々に制御することを特徴とする
請求項１に記載の真空炉。 - 【請求項３】 前記第１制御手段は、前記加熱処理部の
上下方向に複数の温度検出手段を有することを特徴とす
る請求項１又は請求項２に記載の真空炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23804493A JP3466673B2 (ja) | 1993-09-24 | 1993-09-24 | 可動熱反射板付真空炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23804493A JP3466673B2 (ja) | 1993-09-24 | 1993-09-24 | 可動熱反射板付真空炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0791863A true JPH0791863A (ja) | 1995-04-07 |
| JP3466673B2 JP3466673B2 (ja) | 2003-11-17 |
Family
ID=17024335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23804493A Expired - Fee Related JP3466673B2 (ja) | 1993-09-24 | 1993-09-24 | 可動熱反射板付真空炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3466673B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004297034A (ja) * | 2003-03-10 | 2004-10-21 | Kwansei Gakuin | 熱処理装置及びそれを用いた熱処理方法 |
| JP2006041544A (ja) * | 2003-03-10 | 2006-02-09 | Kwansei Gakuin | 熱処理方法及び熱処理装置 |
| JP2009007193A (ja) * | 2007-06-27 | 2009-01-15 | Kwansei Gakuin | 熱処理装置及び熱処理方法 |
| US8559101B2 (en) | 2005-08-26 | 2013-10-15 | Panasonic Corporation | Reflector and apparatus including the reflector |
| CN103925791A (zh) * | 2014-04-16 | 2014-07-16 | 嵩县开拓者钼业有限公司 | 一种真空加热炉 |
-
1993
- 1993-09-24 JP JP23804493A patent/JP3466673B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN103925791A (zh) * | 2014-04-16 | 2014-07-16 | 嵩县开拓者钼业有限公司 | 一种真空加热炉 |
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