JPS6063822A - エナメル線焼付炉の炉温制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明はエナメル線焼イ１炉の炉温制御方法に関し、特
に、熱風循環式エナメル線焼１」炉の炉温制御方法に係
わる。

［発明の技術的背景］ 従来から、銅線、アルミ線などに絶縁塗ｔ１を焼付けて
、電動モータ等に用いる絶縁？ｌ！線を製造するための
熱風４ｔｉ環式エナメル線焼付炉が知られている。この
焼付炉は、第１図に示すように、電線走行路１の線入口
部２から繰出１】部３に向っＣ電線４が走行し、実線に
予じめ塗布されている焼ｆＪ用ワニス（例えば、エステ
ル系、あるいはホルマリン系樹脂）の溶剤蒸発分を、ガ
スダンパー　（開閉器）５から供給される燃焼用ガス（
例えばブタン）９のバーナ９ａによる燃焼で高温とし、
触媒６により燃焼させ、ブロア７で高温ガスを走’（’
ｃｈｉｓ１を含むガス循環路内に図の矢印方向に循環さ
−けるものである。

この炉において、前記の、エアー８の供給量（従って、
このエアー量に応じて供給されるガス９の供給量）を調
節するガスダンパー５の他に各所にダンパーが設けられ
ている。即ち、炉体上部に設けた排気ダンパー１０は炉
体がら排気さＪしる排気凰を調節するものである。

１１は圧力室１２を形成する圧力室ダンパーで、炉体か
らの熱風をシールするものである。ダンパー１３は、蒸
発帯ＥＺ１部に直接熱風を送るバイパスダンパーである
。また、１４は硬化帯ｃＺと蒸発帯ＥＺに熱風を分流す
る分岐ダンパーで、これにより硬化帯と蒸発帯の風景が
変化し、焼イ」線の焼度に影響する。

これらのダンパー５．１ｏ、１■、１３，１・１の開度
を調節することにより、蒸発ｖｊＦＥＺ、硬化帯ＣＺに
最適な温度づ）布を与え、電線に塗布されたワニスの焼
伺具合を決定することができる。

このような温度力布を３１ｉ１１’ｌするために、炉］
ドの各所に熱電対のような湿度レンザーから成る温度検
出点を設ける。即ち、硬化帯と蒸発帯に熱風を分流させ
る前の測定点１６、炉体がらの熱風吹出しとダンパー１
１からの冷風の合流点にある測定点１７、硬化帯中部の
測定点１８、蒸発帯上部の測定点１９、蒸発帯下部の測
定点２ｏである。

一般に、１つの炉は線径が０．６へ２１１Ｎ１１φ程度
の多種の電線の焼付を行なうが、線速は線径によって異
なり、かつ炉は例えば２体１組で、１１ドの炉において
例えば１０組７０本もの電線の焼イ］を同時に行なうが
、当然隣の炉の熱的影響を受（）、しかも線径によって
、またワニスのＵＨｆにょっＣもガスの定常供給量も異
なる。

このような事情の下で、炉の温度分布をケ、えるために
、ガスダンパー５の開度の、ｌＪを、炉体内の代表炉温
（測定点１Ｇの温度）が、経験的に得らｉｔた所定値に
なるよう制御していたが、池の１１ダンパーの開度は手
動により紅＠値に固定されでいた。その結果、電線の焼
度を決定する硬化・ｊｔｉ’　Ｃ７゜の温度（測定点１
８の温度）、蒸光帯ＥＺの；ムλ度（測定点１９．２０
の温度）、圧力室１２の温度：（測定点１７の温度）は
、次に述べるＪ：うに種々の条件の違いにより作業毎に
変化するため、効１′良く、かっ線速の速い作業ができ
なかった。

（ａ）ワニスの種類が異なると、触媒による燃焼エネル
ギーが違うため、その差分をガス燃焼の燃焼量を変える
ことにより補っている。その結果、ガスバーナ９ａから
供給する昇温用ガス星も変化するから、炉内の風量分布
が違ってきて、前述の各炉温も微妙に変ってくる。

（ｂ）　＃Ｉ径、線速が異なると、電線にイ」着するワ
ニス量が変わるため、ワニスに含まれる溶剤分も異なり
、触媒による燃焼エネルギーが変化し、前項と同じ現象
を生じる。

（ｃ）線径、線速の相異から、電線がイブうエネルギー
が変わるため、代表炉温（８１！ｌ定点］６）を同−設
定値で作業した鴨合、前述の各炉温か違ってくる。

（ｄ）炉の周囲温度の違い（例えば夏と冬）や、隣接炉
の操業状態（前記したように、通常この種の炉は製作費
削減のため、２体１組の抱き合わせに構成されている）
に因り、前述の各炉温か変ってくる。

この場合１手動で人為的に各ダンパー開度を変え、各炉
温を調節しようとしても、ダンパーの操作量（開度）と
炉温（制御爪）変化が定量的に把握できないこと、およ
び各ダンパーが名炉温す／くてに少なからず影響を及ぼ
して相互に干渉することにより、最適の炉温分布を得る
ことは非常にｍ鎧であった。このため、効率良く高線速
で運転することが難かしいという欠点があった。

［発明の目的］ 本発明は叙−にの難点を解消するためになされたもので
、炉体内の主要温度点毎に、それに最も影響を及ぼすダ
ンパーを決定し、同音にそれぞれ１対１の制御系を構成
すると共に２名制御゛系のダンパーの制御開始を各炉温
条件などに従い順序立てて制御系が相互に干渉しないよ
）にすることにより、温度分布が安定した操業が常時ロ
エ能となり、かつ品質が向上し、線速を高めることがで
きるタヘ風Ｗｉ環式エナメル線焼付炉の炉温制御方法を
Ｉｆｌ　（Ｒせんとするものである゛。

［発明の好ましい実施例］ 以下、本発明の好ましい実施例を図面を参照して詳述す
る。

先ず、本実施例では、第１図に示す各ダンパー５．１０
．１１．１３．１４はそれぞれステッピングモータＭ５
．ＭＩＯ，Ｍｌ　］、Ｍ＋　３、Ｍ】４によりその開度
が調節され、かつ点１２．１Ｇ、１７．１８．１９．２
０に熱電対のような湿度センサーが設置されている。各
ステッピングモータは入力信号（実線で示す）が印加さ
扛、かつ出力信号（点線で示す）が発生される。また、
各温度センサーからは出力信号が生起さ４しる。こＡｔ
らの信号はＩ１０コン１〜ローラ２５でＡＩＤ変換され
てＣＰＵ２６　（ヒューレットパッカード社製ＩＩ　＋
）−、ｊ　０００Ｍシリーズ）へ係船され、そこで；ｊ
１算、制（卸された信号が、再びコン１−ローラ２５で
ｌ）　／　Ａ変換されて各ダンパーのステッピングモー
タノ＼印加される。

次に、かかる各ダンパーの開度を調節して炉体に最適な
温度分布を与える炉温制御について説明する。

先ずダンパーと主要温度点の相関関係を実測によりめ、
各ダンパーにより最も影響を受１−Ｊる各温度点を決定
する。そして、両者にそれぞれＩ対■のＰＩＤ制御系を
構成する。

即ち、第２図、（ａ）、　（ｂ）に示す如く、（Ａ）ガ
スダンパー５の開度を、炉体内の代表炉温（測定点１６
の温度）がワニス焼ｆ１可能な設定湿度（例えば４６０
℃）になるよう制御する。

（Ｂ）排気ダンパー１０の開度を、蒸発帯ト；Ｚの下部
の温度（測定点２０の温度）が設定値になるよう制御す
る。

（Ｃ）圧力室ダンパー１１の開度を、圧力室１２の温度
（測定点１７の温度）が（Ａ）の炉温に比例あるいは対
応した所定値１７ａ（第２図（Ｃ））になるよう制御す
る。

この制御は、後記（Ｇ）の如く、（Ａ）の炉温とタイミ
ングがとられ、例えば、炉温が３９０　”Ｃになったと
き制御開始され、圧力室１２の温度（ｉｌｌ定点１７の
温度）の前記所定値は、炉Ｕが３９０−・４６０℃に変
化するのに応じて６０〜８０℃へそれぞれ対応して設定
される。

（Ｄ）分岐ダンパー１４の開度を、硬化帯Ｃ７，の温度
（測定点１８の温度）が設定値になるよう制御する。

（Ｅ）バイパスダンパー１３の開度を、蒸発；ＲＦ　Ｅ
Ｚの上部の温度（測定点１９の温度）が設定値となるよ
うに制御する。

Δ〜Ｅの１対１のＰＩＬ）制御は、下記のようにその制
御開始のタイミングを炉温条件などにより順序立てて規
制することにより、各制御系相互の干渉を防止する。

（Ｆ）ガスダンパー５は運転開始時から制御する。

（Ｇ）圧力室ダンパー１１は（＾）の炉温か設定温度よ
り低い所定値、例えば炉温設定値が４６０°（二である
場合は、その８５％にあたる約３９０℃に達した後に制
御する。圧力室の温度（測定点１７の湿度）の制御を当
初から開始すると、連邦運転時の設定値より、測定点で
の実測呟が低いため、プレッシャー効果を弱める方向に
制御され、炉体内の熱風が圧力室１２より吹き抜は気味
になってエネルギーロスとなる。こＪしを防止するため
に、炉温（測定点１６の温度）が紙い場合は、操作ｇ、
ｐ炉温に比べて低い度合に応じて、当該圧力室の設定温
度１７ａも下げて制御される（第２図（Ｃ））。その後
、炉温（測定点１６の温度）に比例して、圧力室の設定
温度を上昇させる。なお、圧力室ダンパ・−１１の制御
開始を、設定炉温の８５　％　（Ｊ’近とするのは、あ
まりに炉温が低過ぎると、圧力室温度も低いため、精度
の良い制御ができないからであるる。

（１１）分岐ダンパー１４は、ワニス塗布後の触媒によ
る燃焼が安定した後に開始する。その判定゛ト段として
は、炉温（測定点１６の温度）−の昇温カーブ勾配が緩
やか（例えば、第２回（ａ）において２．５℃／分以下
）になった時点を用いることができ、また、簡易的に当
該時点までの時間で判断してもよい。

（Ｉ）排気ダンパー１０は、（１１）の分岐ダンパー１
４の制御が開始されてから硬化帯ＣＺの温度（測定点１
８の温度）がその設定値に近接（例えば設定値の±１０
℃）した後に制御する。

Ｕ）バイパスダンパー１３は、（ｉ）の排気ダンパーＩ
Ｏの制御が開始されてから蒸発帯Ｅ　Ｚの下部の温度（
測定点２０の温度）がその設定値に近接（例えば設定値
の±１０℃）した後に制御する。

これらのＡ〜Ｅの制御およびＦ−Ｊの制御開始の判断は
ＣＰＵ２６を用いて行なわれる。

なお、バイパスダンパー１３は、蒸発帯１ΣＺの温度（
測定点１９および２ｏの温度）、特にその上部の温度（
測定点１９の温度）を制御する場合に必要なものである
。

［発明の効果］ 以上の実施例からも明らかなように１本発明の炉温制御
方法によＩＬば、炉体内の主要温度点毎に、それぞれ最
も影響を及ぼずダンパーを決定し１両者にそれぞＪｂｌ
対１の制御系を構成し、かつ各１対１の制御系のダンパ
ーの制御開始を各炉温条（′Ｉ：などに従って段階的に
シーケンスをもって実４ｉすることから、電線を焼付け
るのに理想的な炉温分布が得られ、常に安定した炉温を
形成できるため安定した焼付が得られて品質を向」４せ
しめることが可能である。また、条件の違いによって各
炉温に対して常に同一状態の安定した炉温および温度公
布が形成できるから、線速を高速化でき生産性も向上す
る。さらに、品種の違いによる各炉ム１設定の相異に対
しても、迅速に対処できるから、力Ｔ温設定に要する時
間を大幅に節約できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるエナメル線焼付炉の炉温制御方法
に用いられる制御系の説明図、第２図（ａ）（ｂ）、　
（ｃ）はそれぞれ該制御系にＪ′ｉけるが温、グンパー
開度、圧力室部設定温度の時間に対する））ラフであφ
。　− ■・・・・・・・走ｙ路 ４・・・・・・・電線 ６・・・・・・・触媒 ７・・・・・・・ブロア ９ａ・・・・・・・バーナ ５・・・・・・・ガスダンパー ＩＯ・・・・・・・排気ダンパー １１・・・・・・・圧力室ダンパー １３・・・・・・・バイパスダンパー １４・・・・・・・分岐ダンパー ＥＺ・・・・・・・蒸発帯 ＣＺ・・・・・・・硬化帯 １６・・・・・・・測定点（代表炉温）１７・・・・・
・・測定点（圧力室の温度）１８・・・・・・・測定点
（硬化帯の温度）１９・・・・・・・測定点（蒸発帯上
部の温度）２０・・・・・・・測定点（蒸発帯下部の温
度）代理人　弁理士　守　谷　−ｔ１１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■、炉体内に形成される電線の走行路と、燃焼用ガスを
   燃焼させるバーナと、前記電線に予じめ塗布されている
   ワニスの溶剤蒸発分を前記バー・ｌ゛により高温として
   燃焼させる触媒と、こうして形成される高温ガスを前記
   走行路を含むガス循環ＩＷＩ内に循環させるブロアど、
   前記燃焼用ガスの倶給量を調節するガスダンパーと、炉
   体がらｔＪｌ′気される排気員を調節す°る排気ダンパ
   ーと、前記走行ｙ８に形成される蒸発帯および硬Ｃヒイ
   ＩＦに熱風を分流する分岐ダンパーと、炉体からの熱風
   をシールする圧力室ダンパーとを備え、これらのダンパ
   ーの開度を調節することにより前記蒸発帯および硬１し
   帯に最適な温度分布を与える熱風循環式エナメル線焼付
   炉 パーの開度を、炉体内の代表炉温がワニス焼ｒＪ可能な
   設定温度になるよう炉の運転Ｕｎ　！ｌｈ時から制御し
   、前記圧力室ダンパーの開度を、前記炉温が前記ワニス
   塗布可能な設定温度より低い所定値に達した後に、圧力
   室の温度が前記炉温に対応した所定値になるよう制御し
   、前記分岐ダンパーの開度を、前記ワニス塗布後の触媒
   による燃焼が安定した後に、前記硬化帯の温度が設定値
   になるように制御し、前記排気ダンパーの開度を、前記
   分岐ダンパーの制御が開始されてから硬化、ｉｔ（の温
   度がその設定値に近接した後に、前記蒸発帯の下部の温
   度が設定値となるよう制御することを特徴どする熱風循
   環式エナメル線焼付炉の炉温制御方法。 ２、前記蒸発帯の上部に直接熱風を送るバイパスダンパ
   ーの開度を、前記排気ダンパーの制御が開始されてから
   蒸発帯の下部の温度がその設定値に近接した後に、前記
   蒸発帯の」二部の温度が設定値になるよう制御すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のエナメル線焼
   伺炉の炉温制御方法。