JPH0632184Y2 - オ−トクレ−ブ - Google Patents
オ−トクレ−ブInfo
- Publication number
- JPH0632184Y2 JPH0632184Y2 JP17403686U JP17403686U JPH0632184Y2 JP H0632184 Y2 JPH0632184 Y2 JP H0632184Y2 JP 17403686 U JP17403686 U JP 17403686U JP 17403686 U JP17403686 U JP 17403686U JP H0632184 Y2 JPH0632184 Y2 JP H0632184Y2
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- JP
- Japan
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- pressure
- circulation fan
- motor
- gas
- resistant container
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Links
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 37
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
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Landscapes
- Furnace Details (AREA)
- Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、物質を高温，高圧下に反応させる耐圧容器内
に例えば航空機部品等の製品を収容して熱処理するオー
トクレーブに関する。
に例えば航空機部品等の製品を収容して熱処理するオー
トクレーブに関する。
オートクレーブは、製品を収容する密閉された耐圧容器
内にチッソガス，アルゴンガス等の不活性ガスを所要の
圧力で導入して６０℃〜５００℃の高温に加熱し、これ
を循環ファンで循環対流させて製品を均一に加熱するよ
うに成されている。
内にチッソガス，アルゴンガス等の不活性ガスを所要の
圧力で導入して６０℃〜５００℃の高温に加熱し、これ
を循環ファンで循環対流させて製品を均一に加熱するよ
うに成されている。
ところで、従来においては、耐圧容器内に収容された製
品を所定の温度で均一に加熱するためには循環ファンの
風量を常に一定に維持して耐圧容器内の循環風量を一定
にする必要があると考えられていた。
品を所定の温度で均一に加熱するためには循環ファンの
風量を常に一定に維持して耐圧容器内の循環風量を一定
にする必要があると考えられていた。
このため、耐圧容器内に導入される高圧気体の圧力が上
昇すると、それに比例して耐圧容器内の気体分子密度が
大きくなって循環ファンを回転駆動させるモータの負荷
が増大し、循環ファンの動力費が著しく嵩むという問題
があった。
昇すると、それに比例して耐圧容器内の気体分子密度が
大きくなって循環ファンを回転駆動させるモータの負荷
が増大し、循環ファンの動力費が著しく嵩むという問題
があった。
また、耐圧容器の内部圧力は、通常、１〜２０気圧の範
囲で変動させられるから、循環ファンを駆動させるモー
タは最高圧の２０気圧下でも一定の回転速度を保持し得
る動力が必要となり、当該モータの容量が大きくなって
設備費も嵩むという問題があった。
囲で変動させられるから、循環ファンを駆動させるモー
タは最高圧の２０気圧下でも一定の回転速度を保持し得
る動力が必要となり、当該モータの容量が大きくなって
設備費も嵩むという問題があった。
そこで本考案は、耐圧容器内の圧力上昇に応じて当該耐
圧容器内で加熱される気体の分子密度が大きくなると、
それに比例して耐圧容器内を循環対流せられる気体によ
って運ばれる熱量が増大し、製品に対する気体の熱伝導
能力が漸次高くなるという知見に基づいて案出されたも
のであり、耐圧容器内の圧力上昇に応じて製品に対する
熱伝導能力が高まる高圧気体の循環風量を、耐圧容器内
の圧力上昇に応じて減少させるようにコントロールする
ことにより、製品の加熱効果を損なうことなく循環ファ
ンを回転駆動させるモータの容量及び電力消費量を低減
し、循環ファンの設備費及び動力費を大幅に節減するこ
とを目的とする。
圧容器内で加熱される気体の分子密度が大きくなると、
それに比例して耐圧容器内を循環対流せられる気体によ
って運ばれる熱量が増大し、製品に対する気体の熱伝導
能力が漸次高くなるという知見に基づいて案出されたも
のであり、耐圧容器内の圧力上昇に応じて製品に対する
熱伝導能力が高まる高圧気体の循環風量を、耐圧容器内
の圧力上昇に応じて減少させるようにコントロールする
ことにより、製品の加熱効果を損なうことなく循環ファ
ンを回転駆動させるモータの容量及び電力消費量を低減
し、循環ファンの設備費及び動力費を大幅に節減するこ
とを目的とする。
この目的を達成するために、本考案は、密閉した耐圧容
器内に導入される高圧気体を加熱して循環ファンで循環
対流させるオートクレーブにおいて、前記循環ファンを
回転駆動させるモータの回転速度が、前記耐圧容器内の
圧力上昇に応じて低下するようにインバータ制御される
ことを特徴とする。
器内に導入される高圧気体を加熱して循環ファンで循環
対流させるオートクレーブにおいて、前記循環ファンを
回転駆動させるモータの回転速度が、前記耐圧容器内の
圧力上昇に応じて低下するようにインバータ制御される
ことを特徴とする。
以下、本考案の実施例を図面に基づいて具体的に説明す
る。
る。
第１図は本考案によるオートクレーブの一例を示すフロ
ーシート図であって、略筒形に成形された耐圧容器１内
が製品Ｗの搬入出口に設けられた開閉扉２を閉じて完全
に密閉されるように成されると共に、当該開閉扉２と離
隔対向する位置にターボファン等から成る循環ファン３
が配設されている。
ーシート図であって、略筒形に成形された耐圧容器１内
が製品Ｗの搬入出口に設けられた開閉扉２を閉じて完全
に密閉されるように成されると共に、当該開閉扉２と離
隔対向する位置にターボファン等から成る循環ファン３
が配設されている。
また、耐圧容器１内は、一端が循環ファン３の吸込口３
ａに接続され、他端が開閉扉２に向かって開口された筒
形のマッフル４を設けて二重構造とされ、当該マッフル
４と耐圧容器１との間に循環ファン３で吸引した高圧気
体が通る気体流路５が形成されている。
ａに接続され、他端が開閉扉２に向かって開口された筒
形のマッフル４を設けて二重構造とされ、当該マッフル
４と耐圧容器１との間に循環ファン３で吸引した高圧気
体が通る気体流路５が形成されている。
また、耐圧容器１内には、電熱ヒータ等の加熱器６と、
冷却チューブ等の冷却器７が内壁に沿って配設され、高
圧気体供給源８から２〜２０kg／cm2の所要の圧力に加
圧して導入されたチッソガスやアルゴンガス等の不活性
ガスを加熱又は冷却して所要の温度（例えば、６０℃〜
５００℃程度）に調整するように成されている。
冷却チューブ等の冷却器７が内壁に沿って配設され、高
圧気体供給源８から２〜２０kg／cm2の所要の圧力に加
圧して導入されたチッソガスやアルゴンガス等の不活性
ガスを加熱又は冷却して所要の温度（例えば、６０℃〜
５００℃程度）に調整するように成されている。
循環ファン３の回転シャフト９は、メカニカルシール等
を施した軸受を介して耐圧容器１外に突出せられ、イン
バータ１０により回転速度が無段変速される可変速モー
タ１１に接続されている。
を施した軸受を介して耐圧容器１外に突出せられ、イン
バータ１０により回転速度が無段変速される可変速モー
タ１１に接続されている。
１２は、高圧気体供給源８から耐圧容器１内に供給され
る高圧気体の圧力を検知して当該圧力に応じた可変速モ
ータ１１の速度制御信号をインバータ１０に対して出力
する制御盤装置であって、耐圧容器１内で加熱して循環
対流される高圧気体の圧力に照応した熱伝導能力に応じ
て耐圧容器１内の循環風量を調節するように成されてい
る。
る高圧気体の圧力を検知して当該圧力に応じた可変速モ
ータ１１の速度制御信号をインバータ１０に対して出力
する制御盤装置であって、耐圧容器１内で加熱して循環
対流される高圧気体の圧力に照応した熱伝導能力に応じ
て耐圧容器１内の循環風量を調節するように成されてい
る。
ここで、耐圧容器１内で加熱器６によって加熱される高
圧気体は、その圧力に比例した分子密度となり、耐圧容
器１内の圧力上昇に従って気体分子密度が大きくなると
それに比例して製品Ｗに対する熱伝導能力が高まる。
圧気体は、その圧力に比例した分子密度となり、耐圧容
器１内の圧力上昇に従って気体分子密度が大きくなると
それに比例して製品Ｗに対する熱伝導能力が高まる。
したがって、循環ファン３を回転駆動させるモータ１１
の回転速度を高圧気体の圧力上昇と反比例して低下する
ようにインバータ制御し、循環ファン３の風量を一定の
比率で減少させるようにしても、製品Ｗの加熱効果を良
好に維持することが可能となる。
の回転速度を高圧気体の圧力上昇と反比例して低下する
ようにインバータ制御し、循環ファン３の風量を一定の
比率で減少させるようにしても、製品Ｗの加熱効果を良
好に維持することが可能となる。
しかして、製品Ｗを熱処理する場合には、まず当該製品
Ｗを耐圧容器１内に搬入して収容し、開閉扉２を閉めて
耐圧容器１内を気密状態にする。
Ｗを耐圧容器１内に搬入して収容し、開閉扉２を閉めて
耐圧容器１内を気密状態にする。
そして、高圧気体供給源８から供給される所要圧力の高
圧気体を耐圧容器１内に導入すると共に、導入された高
圧気体を加熱器６からの放熱により所要温度に加熱し
て、循環ファン３によりマッフル４内から気体流路５を
通って製品Ｗの収容された耐圧容器１内を循環対流させ
る。
圧気体を耐圧容器１内に導入すると共に、導入された高
圧気体を加熱器６からの放熱により所要温度に加熱し
て、循環ファン３によりマッフル４内から気体流路５を
通って製品Ｗの収容された耐圧容器１内を循環対流させ
る。
このとき、高圧気体供給源８から供給される高圧気体の
圧力が上昇すると、それに比例して耐圧容器１内の気体
分子密度が大きくなり、通常ならば循環ファン３を回転
駆動させるモータ１１の負荷が増大する傾向にあるが、
本考案においては気体分子密度が大きくなるに従って当
該気体の熱伝導能力が高まるという知見に基づき、制御
盤装置１２からインバータ１０に対して耐圧容器１内に
導入される高圧気体の圧力上昇に対応してモータ１１の
回転速度を製品Ｗの加熱効果を損なわない程度に一定の
比率で低下させる速度制御信号が出力されて、循環ファ
ン３を駆動させるモータ１１の動力費が低減される。
圧力が上昇すると、それに比例して耐圧容器１内の気体
分子密度が大きくなり、通常ならば循環ファン３を回転
駆動させるモータ１１の負荷が増大する傾向にあるが、
本考案においては気体分子密度が大きくなるに従って当
該気体の熱伝導能力が高まるという知見に基づき、制御
盤装置１２からインバータ１０に対して耐圧容器１内に
導入される高圧気体の圧力上昇に対応してモータ１１の
回転速度を製品Ｗの加熱効果を損なわない程度に一定の
比率で低下させる速度制御信号が出力されて、循環ファ
ン３を駆動させるモータ１１の動力費が低減される。
なお、耐圧容器１の内部圧力が降下した場合には、それ
に応じて制御盤装置１２からインバータ１０に対してモ
ータ１１の回転速度を上昇させる速度制御信号が出力さ
れるが、この場合には耐圧容器１内の気体分子密度が小
さくなっているからモータ１１の動力費は増大しない。
に応じて制御盤装置１２からインバータ１０に対してモ
ータ１１の回転速度を上昇させる速度制御信号が出力さ
れるが、この場合には耐圧容器１内の気体分子密度が小
さくなっているからモータ１１の動力費は増大しない。
第２図は、高圧気体が導入される耐圧容器１内の圧力
（Ｐ）と、循環ファン３の風量（Q0）及び当該循環ファ
ン３を回転駆動するモータ１１の動力値（L0）との関係
を実験的に求めたグラフであって、これによると高圧気
体供給源８から供給される高圧気体を大気圧の状態にあ
る耐圧容器１内に導入して、当該耐圧容器１の内部圧力
（Ｐ）が漸次上昇すると、その圧力上昇に応じて高圧気
体の気体分子密度が大きくなって、本来ならば循環ファ
ン３を駆動するモータ１１の負荷が増大する傾向にある
が、循環ファン３を駆動させるモータ１１は、圧力
（Ｐ）の上昇に反比例して循環ファン３の風量（Q0）を
減少させるようにインバータ１０によってその回転速度
が低下せられるから、当該モータ１１の負荷が軽減され
て、その動力値（L0）は耐圧容器１の内部圧力が大気圧
の状態にあるＰ＝０の時とＰ＝１２まで上昇した時とを
比較しても殆ど変動がなかった。
（Ｐ）と、循環ファン３の風量（Q0）及び当該循環ファ
ン３を回転駆動するモータ１１の動力値（L0）との関係
を実験的に求めたグラフであって、これによると高圧気
体供給源８から供給される高圧気体を大気圧の状態にあ
る耐圧容器１内に導入して、当該耐圧容器１の内部圧力
（Ｐ）が漸次上昇すると、その圧力上昇に応じて高圧気
体の気体分子密度が大きくなって、本来ならば循環ファ
ン３を駆動するモータ１１の負荷が増大する傾向にある
が、循環ファン３を駆動させるモータ１１は、圧力
（Ｐ）の上昇に反比例して循環ファン３の風量（Q0）を
減少させるようにインバータ１０によってその回転速度
が低下せられるから、当該モータ１１の負荷が軽減され
て、その動力値（L0）は耐圧容器１の内部圧力が大気圧
の状態にあるＰ＝０の時とＰ＝１２まで上昇した時とを
比較しても殆ど変動がなかった。
これに対し、従来においては、耐圧容器１の内部圧力の
高低にかかわらず循環ファン３の風量を常に一定に維持
するようにしていたから、最大圧（Ｐ＝１２）に対応し
得るように例えば本考案に係るモータ１１の動力値
（L0）の３倍に相当する動力値（3L0）を有する大容量
の同期モータを使用していた。
高低にかかわらず循環ファン３の風量を常に一定に維持
するようにしていたから、最大圧（Ｐ＝１２）に対応し
得るように例えば本考案に係るモータ１１の動力値
（L0）の３倍に相当する動力値（3L0）を有する大容量
の同期モータを使用していた。
そこで本考案者らは、第３図に示すように、従来と同様
の動力値（3L0）を有する同期モータを使用して、大気
圧下における循環ファン３の所要風量を第２図の場合と
同一に設定し、当該循環ファン３の風量（Q0）をＰ＝２
の時に同期モータの極数変更により半減させて当該モー
タの動力値増加を防止する実験を試みて、その結果を第
２図に示す本考案の場合と比較した。
の動力値（3L0）を有する同期モータを使用して、大気
圧下における循環ファン３の所要風量を第２図の場合と
同一に設定し、当該循環ファン３の風量（Q0）をＰ＝２
の時に同期モータの極数変更により半減させて当該モー
タの動力値増加を防止する実験を試みて、その結果を第
２図に示す本考案の場合と比較した。
即ち、第３図は、耐圧容器１内の圧力上昇に応じて高圧
気体の気体分子密度が大きくなると循環ファン３による
耐圧容器１内の循環風量を減少させても製品Ｗの加熱効
果を損なわないという知見に基づき、インバータ１０で
無段変速されるモータ１１の代わりに回転速度が段階的
に変更される極数切換モータを用いて循環ファン３の風
量を減少させた場合の実験データを示すグラフである。
気体の気体分子密度が大きくなると循環ファン３による
耐圧容器１内の循環風量を減少させても製品Ｗの加熱効
果を損なわないという知見に基づき、インバータ１０で
無段変速されるモータ１１の代わりに回転速度が段階的
に変更される極数切換モータを用いて循環ファン３の風
量を減少させた場合の実験データを示すグラフである。
これによると、第３図に示す場合には、モータの最大容
量のうち斜線を施した部分の動力が有効活用されないか
ら過剰仕様になると共に、この極数切換モータは回転速
度を連続的に可変し得ないから循環ファン３の風量を微
妙に調節できないという欠点が明らかになった。
量のうち斜線を施した部分の動力が有効活用されないか
ら過剰仕様になると共に、この極数切換モータは回転速
度を連続的に可変し得ないから循環ファン３の風量を微
妙に調節できないという欠点が明らかになった。
つまり、第２図と第３図との比較において明らかなよう
に、本考案の場合には、循環ファン３を回転駆動させる
モータの最大所要動力が従来の約1/3で済むから設備費
及び動力費の嵩まない小型のモータを使用してその容量
を最大限に有効活用することができると共に、最高圧
（Ｐ＝１２）における循環ファン３の循環風量を極数切
換モータの場合（0.5Q0）より約２０％も低い風量（0.4
Q0）まで微調節して低下させることができるという長所
がある。
に、本考案の場合には、循環ファン３を回転駆動させる
モータの最大所要動力が従来の約1/3で済むから設備費
及び動力費の嵩まない小型のモータを使用してその容量
を最大限に有効活用することができると共に、最高圧
（Ｐ＝１２）における循環ファン３の循環風量を極数切
換モータの場合（0.5Q0）より約２０％も低い風量（0.4
Q0）まで微調節して低下させることができるという長所
がある。
なお、インバータ１０で制御されるモータ１１の回転速
度は、無段階に連続制御する場合に限らず、耐圧容器１
内の圧力値に応じて比較的小刻みに段階的制御する場合
であっても良い。
度は、無段階に連続制御する場合に限らず、耐圧容器１
内の圧力値に応じて比較的小刻みに段階的制御する場合
であっても良い。
以上述べたように、本考案によれば、循環ファンを回転
駆動させるモータの回転速度が、耐圧容器内の圧力上昇
に応じてインバータ制御されるから、耐圧容器内に収容
された製品の加熱効果を損なうことなく循環ファンを回
転駆動させるモータの容量及び電力消費量を低減して循
環ファンの設備費及び動力費を大幅に節減することがで
きるという優れた効果がある。
駆動させるモータの回転速度が、耐圧容器内の圧力上昇
に応じてインバータ制御されるから、耐圧容器内に収容
された製品の加熱効果を損なうことなく循環ファンを回
転駆動させるモータの容量及び電力消費量を低減して循
環ファンの設備費及び動力費を大幅に節減することがで
きるという優れた効果がある。
第１図は本考案によるオートクレーブの一例を示すフロ
ーシート図、第２図はその作用及び効果を示す実験デー
タのグラフ、第３図は本考案以外の手段を採用した場合
の実験データを示すグラフである。 符号の説明 １……耐圧容器、３……循環ファン、６……加熱器、８
……高圧気体供給源、１０……インバータ、１１……モ
ータ、１２……制御盤装置、Ｗ……製品。
ーシート図、第２図はその作用及び効果を示す実験デー
タのグラフ、第３図は本考案以外の手段を採用した場合
の実験データを示すグラフである。 符号の説明 １……耐圧容器、３……循環ファン、６……加熱器、８
……高圧気体供給源、１０……インバータ、１１……モ
ータ、１２……制御盤装置、Ｗ……製品。
Claims (1)
- 【請求項１】密閉した耐圧容器内に導入される高圧気体
を加熱して循環ファンで循環対流させるオートクレーブ
において、前記循環ファンを回転駆動させるモータの回
転速度が、前記耐圧容器内の圧力上昇に応じて低下する
ようにインバータ制御されることを特徴とするオートク
レーブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17403686U JPH0632184Y2 (ja) | 1986-11-14 | 1986-11-14 | オ−トクレ−ブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17403686U JPH0632184Y2 (ja) | 1986-11-14 | 1986-11-14 | オ−トクレ−ブ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63176533U JPS63176533U (ja) | 1988-11-16 |
| JPH0632184Y2 true JPH0632184Y2 (ja) | 1994-08-24 |
Family
ID=31112059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17403686U Expired - Lifetime JPH0632184Y2 (ja) | 1986-11-14 | 1986-11-14 | オ−トクレ−ブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0632184Y2 (ja) |
-
1986
- 1986-11-14 JP JP17403686U patent/JPH0632184Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63176533U (ja) | 1988-11-16 |
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