JPH10267563A - 高温加熱炉の測温機構 - Google Patents

高温加熱炉の測温機構

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JPH10267563A
JPH10267563A JP8772397A JP8772397A JPH10267563A JP H10267563 A JPH10267563 A JP H10267563A JP 8772397 A JP8772397 A JP 8772397A JP 8772397 A JP8772397 A JP 8772397A JP H10267563 A JPH10267563 A JP H10267563A
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JP
Japan
Prior art keywords
furnace
protection tube
thermocouple
base end
protective pipe
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP8772397A
Other languages
English (en)
Inventor
Tadahiro Omi
忠弘 大見
Saishirou Ezaki
才四郎 江崎
Fusao Fujita
房雄 藤田
Shigeru Yamamoto
山本  茂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ADO MATSUPU KK
FUJI DEMPA KOGYO
FUJI DENPA KOGYO KK
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Original Assignee
ADO MATSUPU KK
FUJI DEMPA KOGYO
FUJI DENPA KOGYO KK
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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Publication date
Application filed by ADO MATSUPU KK, FUJI DEMPA KOGYO, FUJI DENPA KOGYO KK, Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd filed Critical ADO MATSUPU KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱電対を挿入した熱電対保護管の先端部を炉
内の温度を測定する部位に設置した場合において、イン
ナーケースの熱膨張により熱電対保護管に大きな外部応
力が加わることを防止することができる高温加熱炉の測
温機構を提供すること。 【解決手段】 熱電対を挿入した熱電対保護管61の先
端部を炉内の温度を測定する部位に設置するとともに、
熱電対保護管61の基端側を炉容器の近傍位置まで延出
し、この基端部を、保護管支持部材62を介して炉容器
に炉容器の軸方向及び半径方向に可動に支持する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、CVD炉、焼結炉
等の高温加熱炉の測温機構に関し、特に、炉内の任意の
部位の温度を測定することができるようにした高温加熱
炉の測温機構に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、CVD炉、焼結炉等の高温加熱炉
においては、加熱炉の運転を自動制御するため等に、炉
内の各部位の温度を測定するための測温機構を設けるよ
うにしている。
【0003】その一例を、図5に示すCVD炉を用いて
説明する。このCVD炉は、ステンレススチール等から
なる金属製の炉容器1の内部に、加熱室20を構成する
黒鉛製のインナーケース2を設置するとともに、インナ
ーケース2の周囲に、黒鉛製の発熱体3及び断熱材4を
設けて構成されている。この場合において、黒鉛製の発
熱体3は、炉容器1の胴部10、ステンレススチール等
からなる金属製の断熱材ケース41及び断熱材4を貫通
して配設した電極31を介して電源(図示省略)に接続
するようにする。また、炉容器1の容器下蓋11には、
インナーケース2の加熱室20内に反応ガスを導入する
ための、ガス導入管51、ステンレススチール等からな
る金属製のガス導入管接続部材52並びに断熱材4及び
インナーケース2を貫通する黒鉛製のノズル53からな
る反応ガス導入部材5を配設する。また、インナーケー
ス2の上部には、排気筒21を一体に形成し、加熱室2
0内のガスを、この排気筒21を介して、炉容器1の容
器上蓋12の上部に形成した排気管13を介してガス処
理装置(図示省略)に排出するようにする。
【0004】ところで、このCVD炉においては、CV
D炉の運転、特に、発熱体3による加熱を自動制御する
ために、炉内の温度を測定するための測温機構106を
設けるようにしている。この測温機構106は、熱電対
(図示省略)を挿入したアルミナ、炭化ケイ素等のセラ
ミックス製の熱電対保護管161の先端部を炉内の温度
を測定する部位、具体的には、発熱体3の外表面近傍に
設置するとともに、熱電対保護管161の基端側を、断
熱材4及び断熱材ケース41を貫通させて炉容器1の胴
部10の近傍位置まで延出し、その基端部をステンレス
スチール等からなる金属製の熱電対保護管取付管165
に固定し、この熱電対保護管取付管165を密閉状態で
保持する保護管支持部材162を介して炉容器1の胴部
10に固定し、熱電対保護管161に挿入した熱電対に
より測定した発熱体3の外表面近傍の温度に基づいて、
加熱室20内の温度を推定し、発熱体3による加熱を自
動制御できるようにしている。
【0005】しかしながら、この従来の測温機構106
は、加熱室20内やインナーケース2の温度を直接測定
するものではないため、測温精度が低く、また、加熱室
20内やインナーケース2の温度変化を即時に検出でき
ないという問題点を有していた。
【0006】この問題点に対処するためには、熱電対を
挿入した熱電対保護管161の先端部を加熱室20内や
インナーケース2に設置する必要があるが、特に、大型
炉において、熱電対保護管161の先端部を加熱室20
内やインナーケース2に設置した場合、インナーケース
2の熱膨張により熱電対保護管161の先端部の位置が
大きく変位することにより、基端部を熱電対保護管取付
管165及び保護管支持部材162を介して炉容器1の
胴部10に固定した熱電対保護管161等に大きな外部
応力が加わり、熱電対保護管161等が破損するという
問題があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、熱電対を挿
入した熱電対保護管の先端部を炉内の温度を測定する部
位に設置した場合において、インナーケースの熱膨張に
より熱電対保護管に大きな外部応力が加わることを防止
することができる高温加熱炉の測温機構を提供すること
を第1の目的とする。
【0008】また、本発明は、熱電対を挿入した熱電対
保護管内に炉内の反応ガスや粉塵等が侵入することを防
止することができる高温加熱炉の測温機構を提供するこ
とを第2の目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記第1の目的を達する
ため、本第1発明の高温加熱炉の測温機構は、熱電対を
挿入した熱電対保護管の先端部を炉内の温度を測定する
部位に設置するとともに、該熱電対保護管の基端側を炉
容器の近傍位置まで延出し、該熱電対保護管の基端部
を、保護管支持部材を介して炉容器に炉容器の軸方向及
び半径方向に可動に支持するようにしたことを特徴とす
る。
【0010】炉容器の近傍位置まで延出した熱電対保護
管の基端部を、保護管支持部材を介して炉容器に炉容器
の軸方向及び半径方向に可動に支持することにより、イ
ンナーケースの熱膨張による熱電対保護管の先端部の位
置の変位を、保護管支持部材により吸収し、熱電対保護
管に外部応力が加わることを防止することができる。
【0011】また、上記第2の目的を達するため、本第
2発明の高温加熱炉の測温機構は、上記第1発明の高温
加熱炉の測温機構において、熱電対保護管の基端部近傍
にガス放出管を配設したことを特徴とする。
【0012】熱電対保護管の基端部近傍に配設したガス
放出管からガスパージを行うことにより、熱電対保護管
内に炉内の反応ガスや粉塵等が侵入することを防止する
ことができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の高温加熱炉の測温
機構の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0014】図1は、本発明の高温加熱炉の測温機構の
第1実施例を示す。この高温加熱炉の測温機構6は、図
3〜図4に示すように、熱電対63を挿入したアルミ
ナ、炭化ケイ素等のセラミックス製の熱電対保護管61
の先端部を炉内の温度を測定する部位、より具体的に
は、加熱室20内やインナーケース2に設置(図示の実
施例においては、熱電対保護管61の先端部をインナー
ケース2に設置)するとともに、熱電対保護管61の基
端側を、発熱体3、断熱材4及び断熱材ケース(図示省
略)を貫通させ、炉容器1(図5に示すCVD炉参照。
以下同じ。)の近傍位置まで延出し、熱電対保護管61
の基端部を、保護管支持部材62を介して炉容器1の胴
部10に炉容器1の軸方向及び半径方向に可動に支持す
るようにしたもので、炉容器1の胴部10に固定した保
護管支持部材62の支持管62aと、蓋体62bと、蓋
体62bと熱電対保護管61の基端部に形成したフラン
ジ61aとを接続する蛇腹管等からなるフレキシブル管
62cとから構成する。そして、熱電対63から導出し
た導線63aは、熱電対保護管61内に配設したアルミ
ナ、窒化ホウ素等の絶縁体材料からなる円筒状の絶縁管
64に挿通し、保護管支持部材62の蓋体62bに配設
した熱電対端子63bを介して炉外に配設した測温装置
(図示省略)に接続する。
【0015】この場合において、熱電対保護管61のフ
ランジ61aは、黒鉛により形成し、必要に応じて表面
に炭化ケイ素のコーティングを施すようにし、一方、保
護管支持部材62の支持管62a、蓋体62b及びフレ
キシブル管62cは、いずれもステンレススチール等の
金属により形成し、各部材間は、溶接又はシール部材を
配設することにより、熱電対保護管61のフランジ61
a並びに保護管支持部材62の蓋体62b及びフレキシ
ブル管62cにより区画された熱電対保護管61の基端
部が開口する空間60の密閉状態を保持できるようにす
る。
【0016】また、熱電対保護管61の基端部が開口す
る空間60には、ガス放出管7を接続し、このガス放出
管7から空間60内に不活性ガスのガスパージを行うこ
とにより、熱電対保護管61内に炉内の反応ガスや粉塵
等が侵入することを防止するようにする。
【0017】図2は、本発明の高温加熱炉の測温機構の
第2実施例を示す。この高温加熱炉の測温機構6は、上
記第1実施例の高温加熱炉の測温機構6と同様、熱電対
保護管61の基端部を、保護管支持部材62を介して炉
容器1の胴部10に炉容器1の軸方向及び半径方向に可
動に支持するようにしたもので、炉容器1の胴部10に
固定した保護管支持部材62の支持管62aと、蓋体6
2bと、熱電対保護管61の基端部に形成したフランジ
61aの周囲を覆うように支持し、フランジ61aとの
間にラビリンス通路60aを形成するカバー体62dと
から構成する。そして、熱電対63から導出した導線6
3aは、熱電対保護管61内に配設したアルミナ、窒化
ホウ素等の絶縁体材料からなる円筒状の絶縁管64に挿
通し、保護管支持部材62の蓋体62bに配設した熱電
対端子63bを介して炉外に配設した測温装置(図示省
略)に接続する。
【0018】この場合において、熱電対保護管61のフ
ランジ61aは、黒鉛により形成し、必要に応じて表面
に炭化ケイ素のコーティングを施すようにし、一方、保
護管支持部材62の支持管62a、蓋体62b及びカバ
ー体62dは、いずれもステンレススチール等の金属に
より形成し、熱電対保護管61のフランジ61aと保護
管支持部材62のカバー体62dの間を除く各部材間
は、溶接又はシール部材を配設するようにする。
【0019】また、熱電対保護管61のフランジ61a
並びに保護管支持部材62の蓋体62b及びカバー体6
2dにより区画された熱電対保護管61の基端部が開口
する空間60には、ガス放出管7を接続し、このガス放
出管7から空間60内に不活性ガスのガスパージを行う
ことにより、熱電対保護管61内に炉内の反応ガスや粉
塵等が侵入することを防止するようにする。
【0020】上記の第1及び第2実施例の高温加熱炉の
測温機構6は、炉容器1の近傍位置まで延出した熱電対
保護管61の基端部を、第1実施例の高温加熱炉の測温
機構6においては蛇腹管等からなるフレキシブル管62
c等からなる保護管支持部材62を介して、また、第2
実施例の高温加熱炉の測温機構6においては熱電対保護
管61の基端部に形成したフランジ61aの周囲を覆う
ように支持し、フランジ61aとの間にラビリンス通路
60aを形成するカバー体62d等からなる保護管支持
部材62を介して、炉容器1の胴部10に炉容器1の軸
方向及び半径方向に可動に支持することにより、インナ
ーケース2の熱膨張による熱電対保護管61の先端部の
位置の変位を、保護管支持部材62のフレキシブル管6
2c又は熱電対保護管61のフランジ61aと保護管支
持部材62のカバー体62dの間に形成したラビリンス
通路60aにより吸収し、熱電対保護管61に外部応力
が加わることを防止する。
【0021】また、熱電対保護管61の基端部が開口す
る空間60に接続したガス放出管7から空間60内に不
活性ガスのガスパージを行うことにより、熱電対保護管
61内に炉内の反応ガスや粉塵等が侵入することを防止
する。
【0022】
【発明の効果】本発明の高温加熱炉の測温機構によれ
ば、炉容器の近傍位置まで延出した熱電対保護管の基端
部を、保護管支持部材を介して炉容器に炉容器の軸方向
及び半径方向に可動に支持することにより、インナーケ
ースの熱膨張による熱電対保護管の先端部の位置の変位
を、保護管支持部材により吸収し、熱電対保護管に外部
応力が加わることを防止することができる。これによ
り、熱電対を挿入した熱電対保護管の先端部を、炉内の
温度を測定する任意の部位、具体的には、加熱室内やイ
ンナーケースに設置することが可能となり、測温精度を
向上することができるとともに、加熱室内やインナーケ
ースの温度変化を即時に検出することが可能となる。
【0023】また、熱電対保護管の基端部近傍にガス放
出管を配設し、熱電対保護管の基端部近傍に配設したガ
ス放出管からガスパージを行うことにより、熱電対保護
管内に炉内の反応ガスや粉塵等が侵入することを防止す
ることができる。これにより、熱電対保護管内に挿入し
た熱電対が炉内の反応ガス等により腐食させることを防
止することができ、測温機構の耐久性を向上することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の高温加熱炉の測温機構の第1実施例を
示す要部の断面図である。
【図2】本発明の高温加熱炉の測温機構の第2実施例を
示す要部の断面図である。
【図3】熱電対保護管をインナーケースに設置した状態
を示す斜視図である。
【図4】同断面図である。
【図5】従来のCVD炉を示す断面図である。
【符号の説明】
1 炉容器 10 胴部 2 インナーケース 20 加熱室 3 発熱体 4 断熱材 5 反応ガス導入部材 6 測温機構 60 空間 60a ラビリンス通路 61 熱電対保護管 61a フランジ 62 保護管支持部材 62a 支持管 62b 蓋体 62c フレキシブル管 63 熱電対 7 ガス放出管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 江崎 才四郎 東京都世田谷区南鳥山3−12−5−1 (72)発明者 藤田 房雄 岡山県玉野市用吉1777−26 (72)発明者 山本 茂 滋賀県甲賀郡甲西町下田2235−79

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱電対を挿入した熱電対保護管の先端部
    を炉内の温度を測定する部位に設置するとともに、該熱
    電対保護管の基端側を炉容器の近傍位置まで延出し、該
    熱電対保護管の基端部を、保護管支持部材を介して炉容
    器に炉容器の軸方向及び半径方向に可動に支持するよう
    にしたことを特徴とする高温加熱炉の測温機構。
  2. 【請求項2】 前記熱電対保護管の基端部近傍にガス放
    出管を配設したことを特徴とする請求項1記載の高温加
    熱炉の測温機構。
JP8772397A 1997-03-21 1997-03-21 高温加熱炉の測温機構 Withdrawn JPH10267563A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017003423A (ja) * 2015-06-10 2017-01-05 東京窯業株式会社 測温プローブ
CN108917409A (zh) * 2018-07-19 2018-11-30 大同新成新材料股份有限公司 一种测温浸渍预热炉及测温方法

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JP2017003423A (ja) * 2015-06-10 2017-01-05 東京窯業株式会社 測温プローブ
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Effective date: 20040601