JPS63116088A - 熱間静水圧加圧装置の炉内温度測定方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は熱間静水圧加圧（以下、ＨＩＰと略記する。）
装置の炉内温度を測定するための測定法、雫に測温に使
用する先端が閉鎖された細長円管（以下、閉端管という
）の構成に改善を加えた上記ＨＩＰ装置の炉内温度測定
方法に関するものである。

（従来の技術） ＨＩＰ装置は高温と高圧の相乗効果を利用して粉体の加
圧焼結、焼結晶や鍛造品の欠陥除去あるいは拡散接合な
どを行う装置であって、近年、頓にその工業的利用が注
目されているが、最近ではその適用はエンジニアリング
セラミックスを対象として１７００℃〜２１００℃の高
温領域に拡がっている。

ところで、かかる装置においてはその高温高圧炉内の温
度制御は処理効果の上に極めて重要であり、そのため炉
内温度を検知するための温度測定手段が種々溝ぜられて
おり、現在では閉端管を利用した放射測温手段等の採用
が取沙汰されている。

第６図はかかる炉内の温度測定手段を設けた既知のＨＩ
Ｐ装置の１例を示し、処理室ａψに上端が閉鎖された長
短細長円管（２０）　（２１）を、その上端部が処理室
Ｑｌ内に、そして開放された他端が処理室外に位置する
よう設置し、その開口端部に放射温度計の測温用光学端
子（２２）　（２３）を細長円管（２０）　（２１）上
端部に焦点を結ぶように調節して取り付は光学端子（２
２）　（２３）より検出される信号を光学信号ケーブル
（２４）　（２５）を通してＨＩＰ装置内の温度変換装
置（３０）に導き、これにより温度に対応した出力を処
理室壁（１６）を貫通するリード線（２６）により外部
へ取り出し、処理室温度自動制御装置（３１）　、サイ
リスク制御装置（３２）　、加熱体電力供給電極（１５
）を通じ上下両ヒータ（１７）　（１８）の制御を行う
構成となっている。（特開昭６０−１４４６２７．１４
４６２８号公頼参照）ところが、上記の如き既知の測温
手段において、測温に使用する上記細長円管（閉端管）
の材質。

構造については耐熱、耐雰囲気の観点からしか考慮され
ておらず、タングステン、モリブデン、ボロンナイトラ
イド、グラファイト等の耐熱材料が使用されるにすぎな
いが、この閉端管は処理室壁を貫通し、低温部へ達して
いるため、その熱的特性についても充分に考慮しなけれ
ばならない。

即ち、本来は断熱層で囲まれている処理室内へ閉端管が
貫通して入って来ており、従って、該閉端管を通じての
熱の流出が生じ、処理室内の均熱性が損なわれ、熱損失
も太き（なる。又、熱電対の測温における挿入深度によ
り測温誤差に対応する誤差も生ずる。

そこで、かかる問題を解決するための手段を講すること
がＨＩＰ処理の均熱化に関連し、正確な測温を行う上か
ら要求される。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は上述の如き実状に鑑み、炉内均熱性の向上、熱
損失の減少を課題とし、特に閉端管の伝熱抵抗に着目し
て上記要求に応することを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 即ち、上記目的に適合する本発明の少なくするところは
、前記の如きＨＩＰ装置に閉端管を、その上端閉鎖部を
炉内、即ち処理室内の測温しようとする場所に位置する
よう配置し、反対側の開口端部に測温用光学端子を取り
付けて、これを処理室外に配設し、上記上端部の位置に
焦点を合わせ、該上端部の温度を測定するに際し、前記
閉端管の少なくとも処理室外の部分の伝熱抵抗を大きく
することにある。

ここで、伝熱抵抗を大きくする具体的手段としては、閉
端管全体を同一の材質として伝熱抵抗を大きくする部分
の肉厚を少なくする方法あるいは閉端管を異なる材質に
より接合して作り、伝熱抵抗を大きくする部分の材質を
熱伝導率の低いもあとする方法、又は上記両者を併用も
しくは混配する方法などが挙げられる。他に閉端管の上
記部分を長くすることも考えられるが、管長を長くする
ことは炉長の過大を来すので現実的ではない。

そして、上記具体的手段の実施にあたっては、閉端管を
処理室態、処理室外の２つの部分又はそれ以上の複数部
分に適宜分割することが行われる。

（作用） 叙上の如き本発明方法によれば閉端管の少なくとも処理
室外部分の伝熱抵抗を大きくすることにより、閉端管を
通じての熱の流出が阻止又は減少され、処理室内の均熱
性が向上し、熱損失が減少する。また、閉端管の熱伝導
に起因する測温イ差も減少し、ＨＩＰ装置の測温精度を
高める。

（実施例） 以下、本発明方法の具体的実施態様を添付図面にもとづ
いて説明する。

第１図はＨＩＰ装置内に配設された測温用閉端管の１例
を略示し、図において（１１は閉端管、（３）は処理室
で、閉端管（１）のうち、処理室（炉室）外の部分を伝
熱抵抗の大きな部分（２）としている。

一方、第２図は上記において閉端管（１）全体を伝熱抵
抗の大きな部分（２）とした場合である。

しかして、これら各手段の実施にあたり、伝熱抵抗を大
きくするための具体例の幾つかが第３図ないし第５図に
示される。

即ち、第３図においては閉端管（１）全体を同一の材質
として伝熱抵抗の大きな部分（２）を他の部分に比し肉
厚を少なくしており、又、第４図においては閉端管（１
１の伝熱抵抗大なる部分（２）を他の部分と異なる熱伝
導率小なる材質、例えばアルミナ、マグネシア、ジルコ
ニアなどのセラミックス材質とし、両者を接合すること
によって本発明に適合した閉端管として構成している。

なお、上記第３図、第４図に示す各構成では、同図に鑑
み、閉端管＋１１を処理室内外の２部分に対応する如く
２分割しているが、これは別設、２分割に限るものでは
なく、それ以上に分割することも勿論差し支えない。

第５図はかかる複数分割の例として伝熱抵抗大なる部分
を複数部分（２）　（２Ａ）　（２Ｂ）に分割した場合
である。

この場合、各分割部分（２）　（２Ａ）　（２Ｂ）は同
じ伝熱抵抗を太き（する手段を用いてもよく、あるいは
肉厚を少な（する、異なる材質とするなどの手段を適宜
併用し、組み合わせてもよい。

かくして上記構成の採用により本発明方法では閉端管上
端部の熱放射エネルギーをその流出を減少して効率的に
集光させ測温誤差を少なくして安定測温を可能とするこ
とが容易となる。

（発明の効果） 本発明は以上のようにＨＩＰ装置の処理室内の温度の測
定において、閉端管の少なくとも処理室外の部分を伝熱
抵抗大ならしめる構成としたものであり、閉端管上端部
からの熱放射エネルギーが損失し、ＨＩＰ装置処理室内
（炉内）の均熱性を低下させると共に測温誤差を生ぜし
めていたのを解消し、伝熱抵抗大なる部分の存在により
閉端管を通じての熱の流出を減少し、熱損失の減少、炉
内均熱性の向上を始め、より正確な測温を可能とし、Ｈ
ＩＰ装置の測温精度を高め、同装置による処理の均質化
を促進し、ＨＩＰ処理の工業的利用の推進に顕著な効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明方法実施時における要部を示
す各略示説明図、第３図、第４図及び第５図は閉端管構
成の各側を示す部分断面図、第６図は温度測定手段をも
つ既知のＨＩＰ装置の概要図である。 （１）　（２０）　（２１）　　・・・閉端管。 （２）　（２Ａ）　（２Ｂ）　　・・・伝熱抵抗大なる
部分。 （３）　（１０）　　・・・・・処理室。 （２２）　（２３）・・・・・測温用光学端子。 特許出願人　　株式会社　神戸製鋼所　、−第１ｆｉｌ
　　　　　　　＠、化 感３０ 第５の

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、熱間静水圧加圧装置の炉内温度の測定において、上
   端部が閉じられた閉端管を、その上端部を処理室内の測
   温しようとする場所に位置するよう配置し、反対側の開
   口端部に測温用光学端子を取り付けてこれを処理室外に
   配設し、上記上端部の位置に焦点を合わせ、上端部の温
   度を測定するにあたり、前記閉端管の少なくとも処理室
   外の部分の伝熱抵抗を大きくして測定することを特徴と
   する熱間静水圧加圧装置の炉内温度測定方法。 ２、閉端管を同一の材質とし、伝熱抵抗大なる部分の肉
   厚を少なくする特許請求の範囲第１項記載の熱間静水圧
   加圧装置の炉内温度測定方法。 ３、閉端管を異なる材質を接合して形成し、伝熱抵抗大
   なる部分の材質を熱伝導率の低い材質とする特許請求の
   範囲第１項記載の熱間静水圧加圧装置の炉内温度測定方
   法。 ４、閉端管の伝熱抵抗大なる部分が肉厚を少なくするこ
   とと、熱伝導率小なる材質を用いることの両者併用又は
   混合である特許請求の範囲第１項記載の熱間静水圧加圧
   装置の炉内温度測定方法。