JPH10141863A - 管状炉 - Google Patents
管状炉Info
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- JPH10141863A JPH10141863A JP31294096A JP31294096A JPH10141863A JP H10141863 A JPH10141863 A JP H10141863A JP 31294096 A JP31294096 A JP 31294096A JP 31294096 A JP31294096 A JP 31294096A JP H10141863 A JPH10141863 A JP H10141863A
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- furnace
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 所望の温度プロファイル通りに炉芯管の内部
の温度分布を制御しうる管状炉を提供する。 【解決手段】 炉芯管１内の空間を軸方向に分割した加
熱部Ａ、均熱部Ｂ及び冷却部Ｃごとに、電気回路上互い
に独立した発熱部を配置すべく、加熱部Ａ及び冷却部Ｃ
には炉芯管１の軸に平行に一対の片端子形のスパイラル
ヒータ２を設け、均熱部Ｂには、スパイラルヒータ２の
中空部を軸方向に貫通して同軸的に配置されたＳｉＣ質
の棒状ヒータ３の発熱部３ａを配置する構成とした。そ
して、これら複数のヒータの発熱部に対応した領域内に
熱電対９〜１１を設け、発熱部ごとに温度制御を行う。
の温度分布を制御しうる管状炉を提供する。 【解決手段】 炉芯管１内の空間を軸方向に分割した加
熱部Ａ、均熱部Ｂ及び冷却部Ｃごとに、電気回路上互い
に独立した発熱部を配置すべく、加熱部Ａ及び冷却部Ｃ
には炉芯管１の軸に平行に一対の片端子形のスパイラル
ヒータ２を設け、均熱部Ｂには、スパイラルヒータ２の
中空部を軸方向に貫通して同軸的に配置されたＳｉＣ質
の棒状ヒータ３の発熱部３ａを配置する構成とした。そ
して、これら複数のヒータの発熱部に対応した領域内に
熱電対９〜１１を設け、発熱部ごとに温度制御を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、セラミックス原料
等の熱処理（例えば、仮焼や本焼成等）に使用される管
状炉に関する。
等の熱処理（例えば、仮焼や本焼成等）に使用される管
状炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１１は、例えば特公平４−２１１１４
号公報に記載された従来の管状炉の縦断面図である。図
において、断熱材１０３によって包囲されている炉芯管
１０１の中には、その軸方向に沿ってＳｉＣ（炭化ケイ
素）質のヒータ１０９が１本挿入されている。ヒータ１
０９はその両端に設けられた端子１１０から給電され
る。ホッパ１０５から定量供給装置１０６を経て炉芯管
１０１内に送られた被処理物は、上面が傾斜した架台１
０４上に配設された駆動装置１０２により支持され且つ
低速回転駆動される炉芯管１０１内をゆっくりと移動
し、最終的にシュート１０７から被処理物回収用容器１
０８に回収される。なお、被処理物は炉芯管１０１内を
通過中にヒータ１０９により直接加熱され、仮焼や本焼
成等の熱処理が行われる。
号公報に記載された従来の管状炉の縦断面図である。図
において、断熱材１０３によって包囲されている炉芯管
１０１の中には、その軸方向に沿ってＳｉＣ（炭化ケイ
素）質のヒータ１０９が１本挿入されている。ヒータ１
０９はその両端に設けられた端子１１０から給電され
る。ホッパ１０５から定量供給装置１０６を経て炉芯管
１０１内に送られた被処理物は、上面が傾斜した架台１
０４上に配設された駆動装置１０２により支持され且つ
低速回転駆動される炉芯管１０１内をゆっくりと移動
し、最終的にシュート１０７から被処理物回収用容器１
０８に回収される。なお、被処理物は炉芯管１０１内を
通過中にヒータ１０９により直接加熱され、仮焼や本焼
成等の熱処理が行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の管
状炉では、１本のヒータ１０９により一様に加熱を行っ
ているので、炉芯管１０１の内部の温度分布を所望の昇
温−均熱−降温プロファイル通りに制御することが困難
であった。
状炉では、１本のヒータ１０９により一様に加熱を行っ
ているので、炉芯管１０１の内部の温度分布を所望の昇
温−均熱−降温プロファイル通りに制御することが困難
であった。
【０００４】上記のような従来の問題点に鑑み、本発明
は、所望の温度プロファイル通りに炉芯管の内部の温度
分布を制御することのできる管状炉を提供することを目
的とする。
は、所望の温度プロファイル通りに炉芯管の内部の温度
分布を制御することのできる管状炉を提供することを目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の管状炉は、回転
駆動されることにより被処理物を転動させながら、その
内部を一端側から他端側へ移動させる筒形の炉芯管と、
前記炉芯管を包囲する断熱性の炉体と、少なくとも１以
上のヒータに配設され、前記炉芯管内の空間を軸方向に
分割した各領域を所定の温度に加熱する複数の発熱部
と、前記各領域のうち、所定の発熱部に対応する領域に
配設された温度センサとを具備してなり、かつ、前記複
数の発熱部の一部が電気回路上互いに独立しており、対
応する領域をそれぞれ所定の温度に加熱することができ
るように構成されていることを特徴とするものである。
このように構成された管状炉は、温度センサが対応して
設けられている発熱部については、その領域の温度を温
度センサにより検出して、他の発熱部から独立して当該
発熱部の温度制御を行うことができる。従って、外部加
熱を必要としないコンパクトな構成でありながら、所望
の温度プロファイルを達成できる。
駆動されることにより被処理物を転動させながら、その
内部を一端側から他端側へ移動させる筒形の炉芯管と、
前記炉芯管を包囲する断熱性の炉体と、少なくとも１以
上のヒータに配設され、前記炉芯管内の空間を軸方向に
分割した各領域を所定の温度に加熱する複数の発熱部
と、前記各領域のうち、所定の発熱部に対応する領域に
配設された温度センサとを具備してなり、かつ、前記複
数の発熱部の一部が電気回路上互いに独立しており、対
応する領域をそれぞれ所定の温度に加熱することができ
るように構成されていることを特徴とするものである。
このように構成された管状炉は、温度センサが対応して
設けられている発熱部については、その領域の温度を温
度センサにより検出して、他の発熱部から独立して当該
発熱部の温度制御を行うことができる。従って、外部加
熱を必要としないコンパクトな構成でありながら、所望
の温度プロファイルを達成できる。
【０００６】上記のように構成された管状炉において、
炉芯管を、その一端側から順に、昇温部、均熱部及び降
温部の３領域に分割するとともに、ヒータとして、炉芯
管の軸に平行に昇温部及び降温部に配置された一対の片
端子形のスパイラルヒータと、これらのスパイラルヒー
タを軸方向に貫通して同軸的に設けられ、均熱部に発熱
部が配置されたＳｉＣ質の棒状ヒータとを用いた構成と
することもできる。このように構成した場合は、３本の
ヒータが同軸的に配置されるのでヒータ部分の占有空間
が最小限で足りる。従って、管状炉全体の外形を小さく
することができ、放散熱量を減少させることができる。
スパイラルヒータは棒状ヒータの構造体に支持されるの
で、支持構造も簡単である。また、スパイラルヒータと
して片端子形のものを用いているため、端子を炉外に引
き出すことが容易である。
炉芯管を、その一端側から順に、昇温部、均熱部及び降
温部の３領域に分割するとともに、ヒータとして、炉芯
管の軸に平行に昇温部及び降温部に配置された一対の片
端子形のスパイラルヒータと、これらのスパイラルヒー
タを軸方向に貫通して同軸的に設けられ、均熱部に発熱
部が配置されたＳｉＣ質の棒状ヒータとを用いた構成と
することもできる。このように構成した場合は、３本の
ヒータが同軸的に配置されるのでヒータ部分の占有空間
が最小限で足りる。従って、管状炉全体の外形を小さく
することができ、放散熱量を減少させることができる。
スパイラルヒータは棒状ヒータの構造体に支持されるの
で、支持構造も簡単である。また、スパイラルヒータと
して片端子形のものを用いているため、端子を炉外に引
き出すことが容易である。
【０００７】また、ヒータとして、炉芯管の軸に平行に
設けられた、それぞれが、昇温部、均熱部及び降温部に
対応して配置されるべき一つの発熱部を備えた３本のＳ
ｉＣ質の棒状ヒータを用いて構成しても良い。このよう
に構成した場合は、ヒータ部分が、同種のヒータを３本
並べた構造となるので、各領域の温度制御が容易に、ま
た確実に行える。
設けられた、それぞれが、昇温部、均熱部及び降温部に
対応して配置されるべき一つの発熱部を備えた３本のＳ
ｉＣ質の棒状ヒータを用いて構成しても良い。このよう
に構成した場合は、ヒータ部分が、同種のヒータを３本
並べた構造となるので、各領域の温度制御が容易に、ま
た確実に行える。
【０００８】また、ヒータとして、炉芯管の軸に平行に
設けられた、昇温部及び降温部に対応して配設される２
つの発熱部を備えた一方の棒状ヒータと、均熱部に対応
して配設される１つの発熱部を備えた他方の棒状ヒータ
とからなる２本の棒状ヒータを用いて構成しても良い。
このように構成した場合は、昇温部と降温部とは共通の
一本のヒータの２つの発熱部によって加熱されるため、
発熱部の抵抗値が同じであれば２つの領域は実質的に同
一温度となる。また、ヒータが２本であるため、上記の
ようなヒータを３本設ける構成に比べてヒータ部分の占
める空間が少なくなり、管状炉の外形をよりコンパクト
にして、放散熱量をさらに低減できる。
設けられた、昇温部及び降温部に対応して配設される２
つの発熱部を備えた一方の棒状ヒータと、均熱部に対応
して配設される１つの発熱部を備えた他方の棒状ヒータ
とからなる２本の棒状ヒータを用いて構成しても良い。
このように構成した場合は、昇温部と降温部とは共通の
一本のヒータの２つの発熱部によって加熱されるため、
発熱部の抵抗値が同じであれば２つの領域は実質的に同
一温度となる。また、ヒータが２本であるため、上記の
ようなヒータを３本設ける構成に比べてヒータ部分の占
める空間が少なくなり、管状炉の外形をよりコンパクト
にして、放散熱量をさらに低減できる。
【０００９】
《実施形態１》図１、５及び８は、本発明の第１の実施
形態による管状炉に関する図であり、図１は管状炉の縦
断面図、図５は炉芯管１とヒータ２及び３との位置関係
を示す部分断面図、図８は結線図である。図１におい
て、セラミックス原料等の被処理物（図示せず）がその
内部を通過する炉芯管１は、断熱材を含む炉体４に包囲
されており、炉体４の中で駆動装置６によって回転駆動
されることにより被処理物を熱処理しながら入口（図の
左）から出口（図の右）へ移動させる。なお、管状炉全
体は、被処理物の出口への移動を促すべく、入口から出
口へ向けて下り勾配となるように所定角度傾斜して設置
されている。
形態による管状炉に関する図であり、図１は管状炉の縦
断面図、図５は炉芯管１とヒータ２及び３との位置関係
を示す部分断面図、図８は結線図である。図１におい
て、セラミックス原料等の被処理物（図示せず）がその
内部を通過する炉芯管１は、断熱材を含む炉体４に包囲
されており、炉体４の中で駆動装置６によって回転駆動
されることにより被処理物を熱処理しながら入口（図の
左）から出口（図の右）へ移動させる。なお、管状炉全
体は、被処理物の出口への移動を促すべく、入口から出
口へ向けて下り勾配となるように所定角度傾斜して設置
されている。
【００１０】ＳｉＣ質で中空の片端子形スパイラルヒー
タ（以下、スパイラルヒータという。）２は、炉芯管１
の入口及び出口から軸（管軸）に沿って平行に挿入さ
れ、昇温部Ａ及び降温部Ｃの熱源となっている。昇温部
Ａ、均熱部Ｂ及び降温部Ｃは、炉芯管１内部の空間を軸
方向に分割した領域であり、所定の温度プロファイルに
従って温度設定される。ＳｉＣ質の棒状ヒータ３は、昇
温部Ａ及び降温部Ｃの各スパイラルヒータ２の中空の内
部を通って（図５参照）、炉芯管１内を貫通しており、
棒状ヒータ３と各スパイラルヒータ２とは互いに同軸的
に配置されている。棒状ヒータ３は長手方向の中央部が
発熱部３ａとなっており、この発熱部３ａが均熱部Ｂの
熱源となる。棒状ヒータ３とスパイラルヒータ２の各々
とは絶縁リング５により相互に絶縁されている。従っ
て、ヒータ回路は昇温部Ａ、均熱部Ｂ及び降温部Ｃの３
つの領域ごとに、互いに独立に形成されている。
タ（以下、スパイラルヒータという。）２は、炉芯管１
の入口及び出口から軸（管軸）に沿って平行に挿入さ
れ、昇温部Ａ及び降温部Ｃの熱源となっている。昇温部
Ａ、均熱部Ｂ及び降温部Ｃは、炉芯管１内部の空間を軸
方向に分割した領域であり、所定の温度プロファイルに
従って温度設定される。ＳｉＣ質の棒状ヒータ３は、昇
温部Ａ及び降温部Ｃの各スパイラルヒータ２の中空の内
部を通って（図５参照）、炉芯管１内を貫通しており、
棒状ヒータ３と各スパイラルヒータ２とは互いに同軸的
に配置されている。棒状ヒータ３は長手方向の中央部が
発熱部３ａとなっており、この発熱部３ａが均熱部Ｂの
熱源となる。棒状ヒータ３とスパイラルヒータ２の各々
とは絶縁リング５により相互に絶縁されている。従っ
て、ヒータ回路は昇温部Ａ、均熱部Ｂ及び降温部Ｃの３
つの領域ごとに、互いに独立に形成されている。
【００１１】棒状ヒータ３は支持台７及び８によって支
持されていて、スパイラルヒータ２は、棒状ヒータ３に
より支持されている。支持腕１３によって断熱材１２か
ら支持された温度センサとしての熱電対９、１０及び１
１は、それぞれ炉芯管１内の昇温部Ａ、均熱部Ｂ及び降
温部Ｃに配置されており、これらの熱電対９、１０及び
１１により各部の温度が測定される。
持されていて、スパイラルヒータ２は、棒状ヒータ３に
より支持されている。支持腕１３によって断熱材１２か
ら支持された温度センサとしての熱電対９、１０及び１
１は、それぞれ炉芯管１内の昇温部Ａ、均熱部Ｂ及び降
温部Ｃに配置されており、これらの熱電対９、１０及び
１１により各部の温度が測定される。
【００１２】図８は、ヒータ２、３及び熱電対９〜１１
に関する電気回路上の接続の一例を示す図である。図に
示すように、昇温部Ａに設けられたスパイラルヒータ２
は給電線１５を介して制御回路１４から電力を供給され
る。また、発熱部３ａが均熱部Ｂに配置された棒状ヒー
タ３は給電線１６を介して制御回路１４から電力を供給
される。さらに、降温部Ｃに設けられたスパイラルヒー
タ２は給電線１７を介して制御回路１４から電力を供給
される。従って、熱電対９、１０及び１１の出力に基づ
き、制御回路１４から各ヒータに供給する電力を個別に
調整することにより、各ヒータの発熱量を自在に調整で
きる。すなわち、各ヒータは電気回路上、互いに独立し
て設けられている。なお、スパイラルヒータ２は片端子
形であるため、端子を炉外に引き出しやすい。
に関する電気回路上の接続の一例を示す図である。図に
示すように、昇温部Ａに設けられたスパイラルヒータ２
は給電線１５を介して制御回路１４から電力を供給され
る。また、発熱部３ａが均熱部Ｂに配置された棒状ヒー
タ３は給電線１６を介して制御回路１４から電力を供給
される。さらに、降温部Ｃに設けられたスパイラルヒー
タ２は給電線１７を介して制御回路１４から電力を供給
される。従って、熱電対９、１０及び１１の出力に基づ
き、制御回路１４から各ヒータに供給する電力を個別に
調整することにより、各ヒータの発熱量を自在に調整で
きる。すなわち、各ヒータは電気回路上、互いに独立し
て設けられている。なお、スパイラルヒータ２は片端子
形であるため、端子を炉外に引き出しやすい。
【００１３】炉芯管１の入口から投入されたセラミック
ス原料や電子部品（図示せず）は、昇温部Ａ、均熱部及
び降温部Ｃの３つの領域を順に通過し、その間に加熱さ
れることにより焼成される。各領域ごとにヒータ（の発
熱部）が設けられ、しかも各領域ごとに設けられた熱電
対９〜１１の出力に基づいてヒータが制御されるため、
各領域はそれぞれ所望の温度に正確に設定でき、所定の
正確な温度プロファイルを有する管状炉を実現できる。
ス原料や電子部品（図示せず）は、昇温部Ａ、均熱部及
び降温部Ｃの３つの領域を順に通過し、その間に加熱さ
れることにより焼成される。各領域ごとにヒータ（の発
熱部）が設けられ、しかも各領域ごとに設けられた熱電
対９〜１１の出力に基づいてヒータが制御されるため、
各領域はそれぞれ所望の温度に正確に設定でき、所定の
正確な温度プロファイルを有する管状炉を実現できる。
【００１４】《実施形態２》図２、図６及び図９は、本
発明の第２の実施形態による管状炉に関する図であり、
図２は管状炉の縦断面図であり、図６は炉芯管１とヒー
タとの位置関係を示す部分断面図、図９は結線図であ
る。第１の実施形態と同一部分には同一符号を付してい
る。図２及び図６において、３本のＳｉＣ質の棒状ヒー
タ３１、３２及び３３は、それぞれの軸が互いに非同軸
に、それらの中心を結ぶ形状が三角形になるように（図
６）配置されている。すなわち、図６に示すように、棒
状ヒータ３１は炉芯管１の軸を含む垂直面を示す線Ｓｖ
上に配置され、棒状ヒータ３２及び３３は炉芯管１の軸
を含む水平面を示す線Ｓｈ上に配置されている。また、
図２において、棒状ヒータ３１、３２及び３３は、それ
ぞれの発熱部３１ａ、３２ｂ及び３３ｃが長手方向の異
なる位置になるように配置されている。すなわち、棒状
ヒータ３１の発熱部３１ａは左方であり、この発熱部３
１ａは昇温部Ａの熱源となる。また、棒状ヒータ３２の
発熱部３２ｂは中央であり、この発熱部３２ｂは均熱部
Ｂの熱源となる。さらに、棒状ヒータ３３の発熱部３３
ｃは右方であり、この発熱部３３ｃは降温部Ｃの熱源と
なる。ヒータ回路は昇温部Ａ、均熱部Ｂ及び降温部Ｃの
３つの領域ごとに、互いに独立に形成されている。
発明の第２の実施形態による管状炉に関する図であり、
図２は管状炉の縦断面図であり、図６は炉芯管１とヒー
タとの位置関係を示す部分断面図、図９は結線図であ
る。第１の実施形態と同一部分には同一符号を付してい
る。図２及び図６において、３本のＳｉＣ質の棒状ヒー
タ３１、３２及び３３は、それぞれの軸が互いに非同軸
に、それらの中心を結ぶ形状が三角形になるように（図
６）配置されている。すなわち、図６に示すように、棒
状ヒータ３１は炉芯管１の軸を含む垂直面を示す線Ｓｖ
上に配置され、棒状ヒータ３２及び３３は炉芯管１の軸
を含む水平面を示す線Ｓｈ上に配置されている。また、
図２において、棒状ヒータ３１、３２及び３３は、それ
ぞれの発熱部３１ａ、３２ｂ及び３３ｃが長手方向の異
なる位置になるように配置されている。すなわち、棒状
ヒータ３１の発熱部３１ａは左方であり、この発熱部３
１ａは昇温部Ａの熱源となる。また、棒状ヒータ３２の
発熱部３２ｂは中央であり、この発熱部３２ｂは均熱部
Ｂの熱源となる。さらに、棒状ヒータ３３の発熱部３３
ｃは右方であり、この発熱部３３ｃは降温部Ｃの熱源と
なる。ヒータ回路は昇温部Ａ、均熱部Ｂ及び降温部Ｃの
３つの領域ごとに、互いに独立に形成されている。
【００１５】３本の棒状ヒータ３１、３２及び３３は、
支持台７により支持されている。支持腕１３によって、
炉体４から支持された熱電対９、１０及び１１は、それ
ぞれ炉芯管１内の昇温部Ａ、均熱部Ｂ及び降温部Ｃに配
置されており、これらの熱電対９、１０及び１１により
各部の温度が測定される。
支持台７により支持されている。支持腕１３によって、
炉体４から支持された熱電対９、１０及び１１は、それ
ぞれ炉芯管１内の昇温部Ａ、均熱部Ｂ及び降温部Ｃに配
置されており、これらの熱電対９、１０及び１１により
各部の温度が測定される。
【００１６】図９は、棒状ヒータ３１〜３３及び熱電対
９〜１１に関する電気回路上の接続の一例を示す図であ
る。第１の実施形態と同様に、各棒状ヒータ３１〜３３
はそれぞれの給電線１５〜１７を介して電力供給される
ことにより、電気回路上互いに独立して設けられ、熱電
対９、１０及び１１の出力に基づき、昇温部Ａ、均熱部
Ｂ及び降温部Ｃにそれぞれの発熱部３１ａ、３１ｂ及び
３１ｃを有する棒状ヒータ３１〜３３に流れる電流をそ
れぞれ制御して、各領域ごとに温度制御が行われる。
９〜１１に関する電気回路上の接続の一例を示す図であ
る。第１の実施形態と同様に、各棒状ヒータ３１〜３３
はそれぞれの給電線１５〜１７を介して電力供給される
ことにより、電気回路上互いに独立して設けられ、熱電
対９、１０及び１１の出力に基づき、昇温部Ａ、均熱部
Ｂ及び降温部Ｃにそれぞれの発熱部３１ａ、３１ｂ及び
３１ｃを有する棒状ヒータ３１〜３３に流れる電流をそ
れぞれ制御して、各領域ごとに温度制御が行われる。
【００１７】炉芯管１の入口から投入されたセラミック
ス原料や電子部品（図示せず）は、昇温部Ａ、均熱部Ｂ
及び降温部Ｃを順に通過し、その間に加熱されることに
より焼成される。各領域ごとにヒータが設けられ、しか
も各領域ごとに設けられた熱電対９〜１１の出力に基づ
いてヒータが制御されるため、各領域はそれぞれ所望の
温度に正確に設定でき、所定の正確な温度プロファイル
を有する管状炉を実現できる。
ス原料や電子部品（図示せず）は、昇温部Ａ、均熱部Ｂ
及び降温部Ｃを順に通過し、その間に加熱されることに
より焼成される。各領域ごとにヒータが設けられ、しか
も各領域ごとに設けられた熱電対９〜１１の出力に基づ
いてヒータが制御されるため、各領域はそれぞれ所望の
温度に正確に設定でき、所定の正確な温度プロファイル
を有する管状炉を実現できる。
【００１８】《実施形態３》図３、図４、図７及び図１
０は、本発明の第３の実施形態による管状炉に関する図
面である。図３は管状炉の縦断面図であり、図４はヒー
タを平面的に見た部分平面図である。図７は炉芯管１と
ヒータとの位置関係を示す部分断面図、図１０は結線図
である。第１の実施形態と同一部分には同一符号を付し
ている。図３、図４及び図７において、２本のＳｉＣ質
の棒状ヒータ３２及び３４は、軸が互いに非同軸に、互
いに平行に配置されている。すなわち、図７に示すよう
に、棒状ヒータ３２及び３４は炉芯管１の軸を含む水平
面を示す線Ｓｈ上に配置されている。また、図３におい
て、棒状ヒータ３２及び３４は、それぞれの発熱部３２
ｂ並びに３４ａ及び３４ｃが長手方向の異なる位置にな
るように配置されている。すなわち、棒状ヒータ３２の
発熱部３２ｂは中央であり、この発熱部３２ｂは均熱部
Ｂの熱源となる。また、棒状ヒータ３４の発熱部３４ａ
及び３４ｃは左方及び右方であり、これらの部分はそれ
ぞれ昇温部Ａ及び降温部Ｃの熱源となる。ヒータ回路は
昇温部Ａ、均熱部Ｂ及び降温部Ｃの３つの領域ごとに設
けられている。
０は、本発明の第３の実施形態による管状炉に関する図
面である。図３は管状炉の縦断面図であり、図４はヒー
タを平面的に見た部分平面図である。図７は炉芯管１と
ヒータとの位置関係を示す部分断面図、図１０は結線図
である。第１の実施形態と同一部分には同一符号を付し
ている。図３、図４及び図７において、２本のＳｉＣ質
の棒状ヒータ３２及び３４は、軸が互いに非同軸に、互
いに平行に配置されている。すなわち、図７に示すよう
に、棒状ヒータ３２及び３４は炉芯管１の軸を含む水平
面を示す線Ｓｈ上に配置されている。また、図３におい
て、棒状ヒータ３２及び３４は、それぞれの発熱部３２
ｂ並びに３４ａ及び３４ｃが長手方向の異なる位置にな
るように配置されている。すなわち、棒状ヒータ３２の
発熱部３２ｂは中央であり、この発熱部３２ｂは均熱部
Ｂの熱源となる。また、棒状ヒータ３４の発熱部３４ａ
及び３４ｃは左方及び右方であり、これらの部分はそれ
ぞれ昇温部Ａ及び降温部Ｃの熱源となる。ヒータ回路は
昇温部Ａ、均熱部Ｂ及び降温部Ｃの３つの領域ごとに設
けられている。
【００１９】２本の棒状ヒータ３２及び３４は、支持台
７により支持されている。支持腕１３によって断熱材１
２から支持された熱電対９及び１０は、それぞれ炉芯管
１内の均熱部Ｂ及び降温部Ｃに配置されており、これら
の熱電対９及び１０により各部の温度が測定される。
７により支持されている。支持腕１３によって断熱材１
２から支持された熱電対９及び１０は、それぞれ炉芯管
１内の均熱部Ｂ及び降温部Ｃに配置されており、これら
の熱電対９及び１０により各部の温度が測定される。
【００２０】図１０は、棒状ヒータ３２及び３４及び熱
電対９及び１０に関する電気回路上の接続の一例を示す
図である。各棒状ヒータ３２及び３４はそれぞれの給電
線１６及び１５を介して電力供給されることにより、電
気回路上互いに独立して設けられている。本実施形態に
おいても、ヒータ３２及び３４は電気回路上互いに独立
して設けられている点において第１、第２の実施形態と
同様である。しかし、発熱部３４ａと３４ｃとは同一の
棒状ヒータ３４上にあって直列に接続されているので、
発熱部３４ａと３４ｃとの各抵抗値が同一であればこれ
らの発熱量も同一となる。熱電対９の出力に基づき、均
熱部Ｂに発熱部３２ｂを有する棒状ヒータ３２に流れる
電流が制御される。また、熱電対１０の出力に基づき、
昇温部Ａ及び降温部Ｃにそれぞれ発熱部３４ａ及び３４
ｃを有する棒状ヒータ３４に流れる電流が制御される。
こうして、昇温部Ａと降温部Ｃとは互いに同一の熱電対
１０の出力に基づいて温度制御され、均熱部Ｂのみが単
独に、熱電対９の出力に基づいて温度制御される。
電対９及び１０に関する電気回路上の接続の一例を示す
図である。各棒状ヒータ３２及び３４はそれぞれの給電
線１６及び１５を介して電力供給されることにより、電
気回路上互いに独立して設けられている。本実施形態に
おいても、ヒータ３２及び３４は電気回路上互いに独立
して設けられている点において第１、第２の実施形態と
同様である。しかし、発熱部３４ａと３４ｃとは同一の
棒状ヒータ３４上にあって直列に接続されているので、
発熱部３４ａと３４ｃとの各抵抗値が同一であればこれ
らの発熱量も同一となる。熱電対９の出力に基づき、均
熱部Ｂに発熱部３２ｂを有する棒状ヒータ３２に流れる
電流が制御される。また、熱電対１０の出力に基づき、
昇温部Ａ及び降温部Ｃにそれぞれ発熱部３４ａ及び３４
ｃを有する棒状ヒータ３４に流れる電流が制御される。
こうして、昇温部Ａと降温部Ｃとは互いに同一の熱電対
１０の出力に基づいて温度制御され、均熱部Ｂのみが単
独に、熱電対９の出力に基づいて温度制御される。
【００２１】炉芯管１の入口から投入されたセラミック
ス原料や電子部品（図示せず）は、昇温部Ａ、均熱部Ｂ
及び降温部Ｃを順に通過し、その間に加熱されることに
より仮焼又は焼成される。各領域ごとにヒータが設けら
れ、しかも均熱部Ｂ及び降温部Ｃごとに設けられた熱電
対９及び１０の出力に基づいてヒータが制御されるた
め、均熱部Ｂとそれ以外の領域とで、それぞれ所望の温
度に正確に設定でき、所定の正確な温度プロファイルを
有する管状炉を実現できる。ヒータが２本であることに
よりヒータが占める空間体積が減少するので、ヒータが
３本の構成（実施形態２）に比べて炉全体をコンパクト
にすることができる。
ス原料や電子部品（図示せず）は、昇温部Ａ、均熱部Ｂ
及び降温部Ｃを順に通過し、その間に加熱されることに
より仮焼又は焼成される。各領域ごとにヒータが設けら
れ、しかも均熱部Ｂ及び降温部Ｃごとに設けられた熱電
対９及び１０の出力に基づいてヒータが制御されるた
め、均熱部Ｂとそれ以外の領域とで、それぞれ所望の温
度に正確に設定でき、所定の正確な温度プロファイルを
有する管状炉を実現できる。ヒータが２本であることに
よりヒータが占める空間体積が減少するので、ヒータが
３本の構成（実施形態２）に比べて炉全体をコンパクト
にすることができる。
【００２２】なお、上記各実施形態においては外熱式ヒ
ータを用いなかったが、本実施形態を基本形態として、
必要に応じてさらに外熱式ヒータを組み合わせて使用す
ることも可能である。また、上記各実施形態において
は、炉芯管１の内部空間を昇温部Ａ、均熱部Ｂ及び降温
部Ｃの３領域に分割して温度制御する例を示したが、領
域数は３に限らず、４以上の場合もあり、３未満の場合
もある。また、ヒータの種類として棒状ヒータ又はスパ
イラルヒータを用いた例を示したが、本発明はヒータの
種類に拘束されるものではなく、各種ヒータを用いるこ
とができる。
ータを用いなかったが、本実施形態を基本形態として、
必要に応じてさらに外熱式ヒータを組み合わせて使用す
ることも可能である。また、上記各実施形態において
は、炉芯管１の内部空間を昇温部Ａ、均熱部Ｂ及び降温
部Ｃの３領域に分割して温度制御する例を示したが、領
域数は３に限らず、４以上の場合もあり、３未満の場合
もある。また、ヒータの種類として棒状ヒータ又はスパ
イラルヒータを用いた例を示したが、本発明はヒータの
種類に拘束されるものではなく、各種ヒータを用いるこ
とができる。
【００２３】
【発明の効果】以上のように構成された本発明は以下の
効果を奏する。本発明の管状炉は、少なくとも１以上の
ヒータに配設され、炉芯管内の空間を軸方向に分割した
各領域を所定の温度に加熱する複数の発熱部と、前記各
領域のうち、所定の発熱部に対応する領域に配設された
温度センサとを具備してなり、かつ、複数の発熱部の一
部が電気回路上互いに独立しており、対応する領域をそ
れぞれ所定の温度に加熱することができるように構成さ
れている。従って、所望の温度プロファイルを容易に達
成できる。また、かかる温度プロファイルを外部加熱の
助けを借りることなく達成できるため、加熱効率が高
く、設備がコンパクトになる。この結果、外表面の面積
が小さくなるので放散熱量を低減することができ、電力
消費量を減らすことが可能になる。また、本発明の管状
炉によれば、領域ごとに自在に温度制御を行うことが可
能になるため、仮に外部加熱用の外熱ヒータと組み合わ
せて使用すれば、炉芯管の出入口部での急峻な昇温・降
温曲線を容易に得ることができる。
効果を奏する。本発明の管状炉は、少なくとも１以上の
ヒータに配設され、炉芯管内の空間を軸方向に分割した
各領域を所定の温度に加熱する複数の発熱部と、前記各
領域のうち、所定の発熱部に対応する領域に配設された
温度センサとを具備してなり、かつ、複数の発熱部の一
部が電気回路上互いに独立しており、対応する領域をそ
れぞれ所定の温度に加熱することができるように構成さ
れている。従って、所望の温度プロファイルを容易に達
成できる。また、かかる温度プロファイルを外部加熱の
助けを借りることなく達成できるため、加熱効率が高
く、設備がコンパクトになる。この結果、外表面の面積
が小さくなるので放散熱量を低減することができ、電力
消費量を減らすことが可能になる。また、本発明の管状
炉によれば、領域ごとに自在に温度制御を行うことが可
能になるため、仮に外部加熱用の外熱ヒータと組み合わ
せて使用すれば、炉芯管の出入口部での急峻な昇温・降
温曲線を容易に得ることができる。
【００２４】また、上記のように構成された管状炉にお
いて、炉芯管を、昇温部、均熱部及び降温部の３領域に
分割するとともに、ヒータとして、炉芯管の軸に平行に
昇温部及び降温部に配置された一対の片端子形のスパイ
ラルヒータと、これらのスパイラルヒータを軸方向に貫
通して同軸的に設けられ、均熱部に発熱部が配置された
ＳｉＣ質の棒状ヒータとを組み合わせて用いた場合は、
３本のヒータが同軸的に配置されるのでヒータ部分の占
有空間が最小となる。従って、管状炉全体の外形を小型
化して、放散熱量を大幅に減少させることができる。ま
た、スパイラルヒータは片端子形であるため、端子を容
易に炉外に引き出すことができる。しかも、スパイラル
ヒータは棒状ヒータに支持されるため、支持構造も簡単
である。
いて、炉芯管を、昇温部、均熱部及び降温部の３領域に
分割するとともに、ヒータとして、炉芯管の軸に平行に
昇温部及び降温部に配置された一対の片端子形のスパイ
ラルヒータと、これらのスパイラルヒータを軸方向に貫
通して同軸的に設けられ、均熱部に発熱部が配置された
ＳｉＣ質の棒状ヒータとを組み合わせて用いた場合は、
３本のヒータが同軸的に配置されるのでヒータ部分の占
有空間が最小となる。従って、管状炉全体の外形を小型
化して、放散熱量を大幅に減少させることができる。ま
た、スパイラルヒータは片端子形であるため、端子を容
易に炉外に引き出すことができる。しかも、スパイラル
ヒータは棒状ヒータに支持されるため、支持構造も簡単
である。
【００２５】また、ヒータとして、昇温部、均熱部及び
降温部に対応して配置されるべき一つの発熱部を備えた
３本のＳｉＣ質の棒状ヒータを炉芯管の軸に平行に設け
た場合は、同種のヒータを３本並べた構造となるため、
各領域の温度制御を容易に、かつ、確実に行うことが可
能になる。
降温部に対応して配置されるべき一つの発熱部を備えた
３本のＳｉＣ質の棒状ヒータを炉芯管の軸に平行に設け
た場合は、同種のヒータを３本並べた構造となるため、
各領域の温度制御を容易に、かつ、確実に行うことが可
能になる。
【００２６】また、ヒータとして、昇温部及び降温部に
対応して配設される２つの発熱部を備えた一方の棒状ヒ
ータと、均熱部に対応して配設される１つの発熱部を備
えた他方の棒状ヒータとからなる２本の棒状ヒータを炉
芯管の軸に平行に設けた場合には、ヒータが２本である
ため、ヒータを３本設ける構成に比べて、管状炉を小型
化することが可能になり、放散熱量をさらに低減するこ
とができる。また、昇温部と降温部とは同一の棒状ヒー
タの発熱部から熱が与えられるため、かかる２領域の温
度を均等にすること求められる場合にも、容易にこれを
達成できる。
対応して配設される２つの発熱部を備えた一方の棒状ヒ
ータと、均熱部に対応して配設される１つの発熱部を備
えた他方の棒状ヒータとからなる２本の棒状ヒータを炉
芯管の軸に平行に設けた場合には、ヒータが２本である
ため、ヒータを３本設ける構成に比べて、管状炉を小型
化することが可能になり、放散熱量をさらに低減するこ
とができる。また、昇温部と降温部とは同一の棒状ヒー
タの発熱部から熱が与えられるため、かかる２領域の温
度を均等にすること求められる場合にも、容易にこれを
達成できる。
【図１】本発明の第１の実施形態による管状炉の縦断面
図である。
図である。
【図２】本発明の第２の実施形態による管状炉の縦断面
図である。
図である。
【図３】本発明の第３の実施形態による管状炉の縦断面
図である。
図である。
【図４】図３に示した管状炉の炉芯管内のヒータの配置
を示す部分平面図である。
を示す部分平面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態による管状炉における
炉芯管とヒータとの位置関係を示す部分断面図である。
炉芯管とヒータとの位置関係を示す部分断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態による管状炉における
炉芯管とヒータとの位置関係を示す部分断面図である。
炉芯管とヒータとの位置関係を示す部分断面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態による管状炉における
炉芯管とヒータとの位置関係を示す部分断面図である。
炉芯管とヒータとの位置関係を示す部分断面図である。
【図８】本発明の第１の実施形態における管状炉のヒー
タの結線図である。
タの結線図である。
【図９】本発明の第２の実施形態における管状炉のヒー
タの結線図である。
タの結線図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態における管状炉のヒ
ータの結線図である。
ータの結線図である。
【図１１】従来の管状炉を示す縦断面図である。
１ 炉芯管 ２ スパイラルヒータ ３ 棒状ヒータ ４ 炉体 ５ 絶縁リング ６ 駆動装置 ７，８ 支持台 ９，１０，１１ 熱電対 １３ 支持腕 １４ 制御回路 １５，１６，１７ 給電線 ３１，３２，３３，３４ 棒状ヒータ ３１ａ，３２ｂ，３３ｃ，３４ａ，３４ｃ 発熱部 Ａ 昇温部 Ｂ 均熱部 Ｃ 降温部
Claims (4)
- 【請求項１】回転駆動されることにより被処理物を転動
させながら、その内部を一端側から他端側へ移動させる
筒形の炉芯管と、 前記炉芯管を包囲する断熱性の炉体と、 少なくとも１以上のヒータに配設され、前記炉芯管内の
空間を軸方向に分割した各領域を所定の温度に加熱する
複数の発熱部と、 前記各領域のうち、所定の発熱部に対応する領域に配設
された温度センサとを具備してなり、かつ、 前記複数の発熱部の一部が電気回路上互いに独立してお
り、対応する領域をそれぞれ所定の温度に加熱すること
ができるように構成されていることを特徴とする管状
炉。 - 【請求項２】前記炉芯管を、その一端側から順に、昇温
部、均熱部及び降温部の３領域に分割するとともに、前
記ヒータとして、前記炉芯管の軸に平行に前記昇温部及
び降温部に配置された一対の片端子形のスパイラルヒー
タと、これらのスパイラルヒータを軸方向に貫通して同
軸的に設けられ、前記均熱部に発熱部が配置されたＳｉ
Ｃ質の棒状ヒータとを用いたことを特徴とする請求項１
記載の管状炉。 - 【請求項３】前記炉芯管を、その一端側から順に、昇温
部、均熱部及び降温部の３領域に分割するとともに、前
記ヒータとして、前記炉芯管の軸に平行に設けられた、
それぞれが、前記昇温部、均熱部及び降温部に対応して
配置されるべき一つの発熱部を備えた３本のＳｉＣ質の
棒状ヒータを用いたことを特徴とする請求項１記載の管
状炉。 - 【請求項４】前記炉芯管を、その一端側から順に、昇温
部、均熱部及び降温部の３領域に分割するとともに、前
記ヒータとして、前記炉芯管の軸に平行に設けられた、
前記昇温部及び降温部に対応して配設される２つの発熱
部を備えた一方の棒状ヒータと、前記均熱部に対応して
配設される１つの発熱部を備えた他方の棒状ヒータとか
らなる２本の棒状ヒータを用いたことを特徴とする請求
項１記載の管状炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31294096A JPH10141863A (ja) | 1996-11-07 | 1996-11-07 | 管状炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31294096A JPH10141863A (ja) | 1996-11-07 | 1996-11-07 | 管状炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10141863A true JPH10141863A (ja) | 1998-05-29 |
Family
ID=18035315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31294096A Withdrawn JPH10141863A (ja) | 1996-11-07 | 1996-11-07 | 管状炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10141863A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011075155A (ja) * | 2009-09-29 | 2011-04-14 | Tdk Corp | 反応炉及び磁性材料用粉末の製造方法 |
| WO2011044943A1 (de) * | 2009-10-15 | 2011-04-21 | Pyromex Holding Ag | Hochtemperaturofen und verfahren zur umsetzung organischer materialien in synthesegas |
| JP2014185839A (ja) * | 2013-03-25 | 2014-10-02 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | ロータリーキルン用の温度計測ユニット |
| US8889063B2 (en) * | 2007-12-21 | 2014-11-18 | Sandvik Intellectual Property Ab | Sintering furnace and method of making cutting tools |
| CN105953597A (zh) * | 2016-05-05 | 2016-09-21 | 胡柳新 | 一种窑尾温度改造方法 |
| CN108020090A (zh) * | 2016-10-28 | 2018-05-11 | 中国石油化工股份有限公司 | 管式炉的物料进取料装置和管式炉以及煤气化的方法 |
| WO2023079802A1 (ja) * | 2021-11-04 | 2023-05-11 | 株式会社日本製鋼所 | 反応装置、反応システムおよび反応生成物製造方法 |
-
1996
- 1996-11-07 JP JP31294096A patent/JPH10141863A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8889063B2 (en) * | 2007-12-21 | 2014-11-18 | Sandvik Intellectual Property Ab | Sintering furnace and method of making cutting tools |
| JP2011075155A (ja) * | 2009-09-29 | 2011-04-14 | Tdk Corp | 反応炉及び磁性材料用粉末の製造方法 |
| WO2011044943A1 (de) * | 2009-10-15 | 2011-04-21 | Pyromex Holding Ag | Hochtemperaturofen und verfahren zur umsetzung organischer materialien in synthesegas |
| JP2014185839A (ja) * | 2013-03-25 | 2014-10-02 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | ロータリーキルン用の温度計測ユニット |
| CN105953597A (zh) * | 2016-05-05 | 2016-09-21 | 胡柳新 | 一种窑尾温度改造方法 |
| CN108020090A (zh) * | 2016-10-28 | 2018-05-11 | 中国石油化工股份有限公司 | 管式炉的物料进取料装置和管式炉以及煤气化的方法 |
| CN108020090B (zh) * | 2016-10-28 | 2019-08-16 | 中国石油化工股份有限公司 | 管式炉的物料进取料装置和管式炉以及煤气化的方法 |
| WO2023079802A1 (ja) * | 2021-11-04 | 2023-05-11 | 株式会社日本製鋼所 | 反応装置、反応システムおよび反応生成物製造方法 |
| JP2023068755A (ja) * | 2021-11-04 | 2023-05-18 | 株式会社日本製鋼所 | 反応装置、反応システムおよび反応生成物製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040203 |