JPH06323756A - 加熱炉用膜分離型窒素ガス供給装置の制御方法 - Google Patents
加熱炉用膜分離型窒素ガス供給装置の制御方法Info
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- JPH06323756A JPH06323756A JP13416893A JP13416893A JPH06323756A JP H06323756 A JPH06323756 A JP H06323756A JP 13416893 A JP13416893 A JP 13416893A JP 13416893 A JP13416893 A JP 13416893A JP H06323756 A JPH06323756 A JP H06323756A
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- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 加熱炉へ窒素ガスを供給する装置を、膜分離
型窒素ガス発生器で空気から窒素ガスを分離し、その窒
素ガスに水素ガスを混合して燃焼反応させて酸素濃度の
低下させる装置で構成する。加熱炉へ供給する窒素ガス
中の酸素濃度を検出し、検出した酸素濃度が０または０
に近い一定限度以下になったときは、水素ガスの供給を
停止または減少させる。 【効果】 膜分離型窒素ガス発生器で発生した窒素ガス
を低酸素濃度にして加熱炉へ供給できる。脱酸素のため
に水素ガスを使用するが、水素ガスが加熱炉へ流れ込ま
ないように制御されるので、水素ガスによる酸素濃度検
出器の誤動作を防止できる。
型窒素ガス発生器で空気から窒素ガスを分離し、その窒
素ガスに水素ガスを混合して燃焼反応させて酸素濃度の
低下させる装置で構成する。加熱炉へ供給する窒素ガス
中の酸素濃度を検出し、検出した酸素濃度が０または０
に近い一定限度以下になったときは、水素ガスの供給を
停止または減少させる。 【効果】 膜分離型窒素ガス発生器で発生した窒素ガス
を低酸素濃度にして加熱炉へ供給できる。脱酸素のため
に水素ガスを使用するが、水素ガスが加熱炉へ流れ込ま
ないように制御されるので、水素ガスによる酸素濃度検
出器の誤動作を防止できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、窒素ガス雰囲気加熱炉
に膜分離型窒素ガス供給装置から窒素ガスを供給する場
合の、膜分離型窒素ガス供給装置の制御方法に関するも
のである。
に膜分離型窒素ガス供給装置から窒素ガスを供給する場
合の、膜分離型窒素ガス供給装置の制御方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】例えばプリント配線板に電子部品を実装
する場合には、プリント配線板のパッド上にクリーム半
田を塗布し、その上に電子部品を搭載したものを、加熱
炉内に通し、炉内の熱でクリーム半田を溶融させてパッ
ドと部品リードを半田付けしている。このとき、加熱炉
内には窒素ガスを充満させて、プリント配線板や電子部
品の酸化を防止する必要がある。
する場合には、プリント配線板のパッド上にクリーム半
田を塗布し、その上に電子部品を搭載したものを、加熱
炉内に通し、炉内の熱でクリーム半田を溶融させてパッ
ドと部品リードを半田付けしている。このとき、加熱炉
内には窒素ガスを充満させて、プリント配線板や電子部
品の酸化を防止する必要がある。
【０００３】加熱炉内に窒素ガスを充満させるには従
来、シャッターで炉内外を遮断する方式が一般的であっ
たが、この方式はトラブルが発生しやすいため、最近、
図４に示すような非接触シール方式の加熱炉が提案され
ている。この加熱炉は、内部に面状ヒーター11、棒状ヒ
ーター13およびファン15などが設置された加熱室17と、
入口通路19と、出口通路21とを備えており、その中を電
子部品を搭載したプリント配線板23が両側縁をチェーン
コンベア25により支持された状態で走行するようになっ
ている。
来、シャッターで炉内外を遮断する方式が一般的であっ
たが、この方式はトラブルが発生しやすいため、最近、
図４に示すような非接触シール方式の加熱炉が提案され
ている。この加熱炉は、内部に面状ヒーター11、棒状ヒ
ーター13およびファン15などが設置された加熱室17と、
入口通路19と、出口通路21とを備えており、その中を電
子部品を搭載したプリント配線板23が両側縁をチェーン
コンベア25により支持された状態で走行するようになっ
ている。
【０００４】加熱室17内には電子部品を搭載したプリン
ト配線板23の酸化防止のため窒素ガスを充満させてあ
る。窒素ガスは窒素ガス噴出管27から供給される。窒素
ガスの供給量は、外部から炉内に空気が侵入するのを防
止するため、入口通路19および出口通路21から常時窒素
ガスが炉外に流出するように調節される。窒素ガスが外
部に流出する量をできるだけ少なくするため、入口通路
19および出口通路21内には、コンベア25の走行方向に所
定の間隔をおいて多数のシール板29が設置されている。
これにより入口通路19、出口通路21を通って流れ出す窒
素ガスに抵抗を与え、窒素ガスの使用量を少なくしてい
る。
ト配線板23の酸化防止のため窒素ガスを充満させてあ
る。窒素ガスは窒素ガス噴出管27から供給される。窒素
ガスの供給量は、外部から炉内に空気が侵入するのを防
止するため、入口通路19および出口通路21から常時窒素
ガスが炉外に流出するように調節される。窒素ガスが外
部に流出する量をできるだけ少なくするため、入口通路
19および出口通路21内には、コンベア25の走行方向に所
定の間隔をおいて多数のシール板29が設置されている。
これにより入口通路19、出口通路21を通って流れ出す窒
素ガスに抵抗を与え、窒素ガスの使用量を少なくしてい
る。
【０００５】なお図４の例では、窒素ガス噴出管27を出
口通路21内に設置したが、窒素ガス噴出管27は加熱室17
内に設置する場合もある。
口通路21内に設置したが、窒素ガス噴出管27は加熱室17
内に設置する場合もある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】加熱炉へ窒素ガスを供
給するには従来、液体窒素タンク、窒素ガスＰＳＡ(Pre
ssure Swing Adsorption) 装置などが用いられていた
が、これらの供給手段は不便であるとか大型である等の
難点があるため、最近、加熱された圧縮空気から窒素ガ
スを分離する分離膜を用いた膜分離型窒素ガス発生器で
窒素ガスを発生させ、それを加熱炉に供給することが検
討されている。
給するには従来、液体窒素タンク、窒素ガスＰＳＡ(Pre
ssure Swing Adsorption) 装置などが用いられていた
が、これらの供給手段は不便であるとか大型である等の
難点があるため、最近、加熱された圧縮空気から窒素ガ
スを分離する分離膜を用いた膜分離型窒素ガス発生器で
窒素ガスを発生させ、それを加熱炉に供給することが検
討されている。
【０００７】しかし膜分離型窒素ガス発生器で発生した
窒素ガス中には僅かながら酸素が残り、加熱炉内の酸素
濃度を被加熱物品の酸化が生じない程度に十分低く抑え
ることが困難である。
窒素ガス中には僅かながら酸素が残り、加熱炉内の酸素
濃度を被加熱物品の酸化が生じない程度に十分低く抑え
ることが困難である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】膜分離型窒素ガス発生器
で発生した窒素ガス中の酸素濃度を低下させるには、そ
の窒素ガスに水素ガスを混合して、ＰｄまたはＰｔ等の
貴金属を触媒として酸素と水素を反応させ、酸素を除去
することが有効である。
で発生した窒素ガス中の酸素濃度を低下させるには、そ
の窒素ガスに水素ガスを混合して、ＰｄまたはＰｔ等の
貴金属を触媒として酸素と水素を反応させ、酸素を除去
することが有効である。
【０００９】そこで本発明においては、膜分離型窒素ガ
ス供給装置を、コンプレッサー等からなる圧縮空気供給
源と、圧縮空気を加熱する空気加熱器と、加熱された圧
縮空気から窒素ガスを分離する分離膜を用いた膜分離型
窒素ガス発生器と、水素ガス供給源と、膜分離型窒素ガ
ス発生器で発生した窒素ガスに水素ガス供給源から供給
された水素ガスを混合する混合器と、混合したガスを触
媒により燃焼反応させて窒素ガス中の酸素濃度を低下さ
せる精製器と、水素ガス供給源から供給される水素ガス
の量を加熱炉内の酸素濃度に応じて制御する制御手段と
を備えた膜分離型窒素ガス供給装置で構成し、これによ
り酸素濃度の十分低い窒素ガスを加熱炉に供給すること
とする。
ス供給装置を、コンプレッサー等からなる圧縮空気供給
源と、圧縮空気を加熱する空気加熱器と、加熱された圧
縮空気から窒素ガスを分離する分離膜を用いた膜分離型
窒素ガス発生器と、水素ガス供給源と、膜分離型窒素ガ
ス発生器で発生した窒素ガスに水素ガス供給源から供給
された水素ガスを混合する混合器と、混合したガスを触
媒により燃焼反応させて窒素ガス中の酸素濃度を低下さ
せる精製器と、水素ガス供給源から供給される水素ガス
の量を加熱炉内の酸素濃度に応じて制御する制御手段と
を備えた膜分離型窒素ガス供給装置で構成し、これによ
り酸素濃度の十分低い窒素ガスを加熱炉に供給すること
とする。
【００１０】この装置においては、水素ガスの供給量は
次のように制御される。すなわち、加熱炉内の酸素濃度
を検出し、酸素濃度が高ければ水素ガスの供給量を増や
して酸素濃度を低下させ、酸素濃度が低ければ水素ガス
の供給量を減らす制御を行って、加熱炉内の酸素濃度を
所望のレベルに保つようにする。しかし加熱炉内の酸素
濃度だけで水素ガスの供給量を制御すると、水素ガスの
供給が過剰になり、水素ガスが加熱炉へ流れ込むおそれ
のあることが判明した。
次のように制御される。すなわち、加熱炉内の酸素濃度
を検出し、酸素濃度が高ければ水素ガスの供給量を増や
して酸素濃度を低下させ、酸素濃度が低ければ水素ガス
の供給量を減らす制御を行って、加熱炉内の酸素濃度を
所望のレベルに保つようにする。しかし加熱炉内の酸素
濃度だけで水素ガスの供給量を制御すると、水素ガスの
供給が過剰になり、水素ガスが加熱炉へ流れ込むおそれ
のあることが判明した。
【００１１】その理由は次のとおりである。すなわち、
膜分離型窒素ガス発生器で発生する窒素ガスの酸素濃度
は、分離膜の温度、圧縮空気の圧力、窒素ガスの発生量
などにより変化する。水素ガスの供給量は窒素ガス中の
酸素で全て燃焼してしまう量の範囲内で制御することが
好ましいが、加熱炉内の酸素濃度だけで水素ガスの供給
量を制御すると、加熱炉内の酸素濃度が空気の侵入など
により高くなり、かつ膜分離型窒素ガス発生器で発生す
る窒素ガスの酸素濃度が通常より低くなったときに、水
素ガスの供給量が窒素ガス中の酸素に対して過剰になる
おそれがある。水素ガスが過剰になれば、燃焼しきれず
に残った水素ガスが加熱炉へ流れ込むことになる。
膜分離型窒素ガス発生器で発生する窒素ガスの酸素濃度
は、分離膜の温度、圧縮空気の圧力、窒素ガスの発生量
などにより変化する。水素ガスの供給量は窒素ガス中の
酸素で全て燃焼してしまう量の範囲内で制御することが
好ましいが、加熱炉内の酸素濃度だけで水素ガスの供給
量を制御すると、加熱炉内の酸素濃度が空気の侵入など
により高くなり、かつ膜分離型窒素ガス発生器で発生す
る窒素ガスの酸素濃度が通常より低くなったときに、水
素ガスの供給量が窒素ガス中の酸素に対して過剰になる
おそれがある。水素ガスが過剰になれば、燃焼しきれず
に残った水素ガスが加熱炉へ流れ込むことになる。
【００１２】通常、酸素濃度の検出にはジルコニア式酸
素濃度検出器が使用されているが、この種の検出器は水
素などの可燃性ガスが混入すると検出値が低くなる傾向
があるので、加熱炉内への水素ガスの混入は避ける必要
がある。
素濃度検出器が使用されているが、この種の検出器は水
素などの可燃性ガスが混入すると検出値が低くなる傾向
があるので、加熱炉内への水素ガスの混入は避ける必要
がある。
【００１３】そこで本発明においては、次のいずれかの
手段を採用したものである。 膜分離型窒素ガス供給装置から加熱炉へ供給する窒
素ガス中の酸素濃度を酸素濃度検出器により検出し、検
出した酸素濃度が０または０に近い一定限度以下になっ
たときは、水素ガス供給源からの水素ガスの供給を停止
または減少させる。 膜分離型窒素ガス発生器で発生した窒素ガスの流量
を流量検出器により検出し、検出した流量に対する水素
ガスの最大添加量を定め、それ以上の水素ガスを供給し
ない。 膜分離型窒素ガス供給装置から加熱炉へ供給する窒
素ガス中の水素を水素検出器により検出し、水素を検出
したときは、水素ガス供給源からの水素ガスの供給を停
止または減少させる。
手段を採用したものである。 膜分離型窒素ガス供給装置から加熱炉へ供給する窒
素ガス中の酸素濃度を酸素濃度検出器により検出し、検
出した酸素濃度が０または０に近い一定限度以下になっ
たときは、水素ガス供給源からの水素ガスの供給を停止
または減少させる。 膜分離型窒素ガス発生器で発生した窒素ガスの流量
を流量検出器により検出し、検出した流量に対する水素
ガスの最大添加量を定め、それ以上の水素ガスを供給し
ない。 膜分離型窒素ガス供給装置から加熱炉へ供給する窒
素ガス中の水素を水素検出器により検出し、水素を検出
したときは、水素ガス供給源からの水素ガスの供給を停
止または減少させる。
【００１４】
【作用】このようにすれば、膜分離型窒素ガス発生器で
発生する窒素ガス中の酸素に対し過剰な水素ガスが供給
されることがなくなり、加熱炉へ水素ガスが流れ込むお
それがなくなる。また加熱炉へ供給する窒素ガスの酸素
濃度を十分低くできることは前述のとおりである。
発生する窒素ガス中の酸素に対し過剰な水素ガスが供給
されることがなくなり、加熱炉へ水素ガスが流れ込むお
それがなくなる。また加熱炉へ供給する窒素ガスの酸素
濃度を十分低くできることは前述のとおりである。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。図１は本発明の一実施例を示す。この窒素
ガス雰囲気加熱装置は、加熱炉31に窒素ガス供給装置33
から窒素ガスを供給し、加熱炉31内を窒素ガス雰囲気に
保つものである。加熱炉31の構造は図４に示した従来の
加熱炉と同様であるので、同一部分には同一符号を付し
て説明を省略する。
に説明する。図１は本発明の一実施例を示す。この窒素
ガス雰囲気加熱装置は、加熱炉31に窒素ガス供給装置33
から窒素ガスを供給し、加熱炉31内を窒素ガス雰囲気に
保つものである。加熱炉31の構造は図４に示した従来の
加熱炉と同様であるので、同一部分には同一符号を付し
て説明を省略する。
【００１６】窒素ガス供給装置33は、空気を取り入れて
圧縮するコンプレッサー等からなる圧縮空気供給源35
と、供給される圧縮空気を加熱する空気加熱器37と、加
熱された圧縮空気から分離膜により窒素ガスを分離する
膜分離型窒素ガス発生器39と、分離された窒素ガスに、
水素ガス供給源41から開閉弁42、流量制御弁43を経て供
給される水素ガスを混合する混合器45と、混合したガス
を触媒により燃焼反応させ脱酸素を行って純度の高い窒
素ガスを得る精製器47とから構成されている。なお混合
器45としては例えば配管のＴ形（またはＹ形）接続部で
２種類のガスを合流させるタイプのものを使用すること
ができる。
圧縮するコンプレッサー等からなる圧縮空気供給源35
と、供給される圧縮空気を加熱する空気加熱器37と、加
熱された圧縮空気から分離膜により窒素ガスを分離する
膜分離型窒素ガス発生器39と、分離された窒素ガスに、
水素ガス供給源41から開閉弁42、流量制御弁43を経て供
給される水素ガスを混合する混合器45と、混合したガス
を触媒により燃焼反応させ脱酸素を行って純度の高い窒
素ガスを得る精製器47とから構成されている。なお混合
器45としては例えば配管のＴ形（またはＹ形）接続部で
２種類のガスを合流させるタイプのものを使用すること
ができる。
【００１７】精製器47で精製された高純度の窒素ガス
は、供給配管49、定流量弁51を経て窒素ガス噴出管27に
送られ、加熱炉31内に供給される。水素ガスの供給量の
調整は、加熱炉31内の酸素濃度を酸素濃度検出器53で検
出し、その出力に応じて制御器55により流量制御弁43の
開度を制御することにより行われる。
は、供給配管49、定流量弁51を経て窒素ガス噴出管27に
送られ、加熱炉31内に供給される。水素ガスの供給量の
調整は、加熱炉31内の酸素濃度を酸素濃度検出器53で検
出し、その出力に応じて制御器55により流量制御弁43の
開度を制御することにより行われる。
【００１８】定常運転状態では、圧縮空気供給源35、空
気加熱器37を経て膜分離型窒素ガス発生器39に加熱され
た圧縮空気が供給され、膜分離型窒素ガス発生器39から
はほぼ一定流量の窒素ガスが送り出される。窒素ガスの
供給量を一定とすれば、膜分離型窒素ガス発生器39で発
生する窒素ガス中の酸素濃度もほぼ一定となり、また加
熱炉31の空気の吸い込み量もほぼ一定となるので、加熱
炉31内の酸素濃度は何らかの外乱がないかぎり一定に保
たれる。
気加熱器37を経て膜分離型窒素ガス発生器39に加熱され
た圧縮空気が供給され、膜分離型窒素ガス発生器39から
はほぼ一定流量の窒素ガスが送り出される。窒素ガスの
供給量を一定とすれば、膜分離型窒素ガス発生器39で発
生する窒素ガス中の酸素濃度もほぼ一定となり、また加
熱炉31の空気の吸い込み量もほぼ一定となるので、加熱
炉31内の酸素濃度は何らかの外乱がないかぎり一定に保
たれる。
【００１９】酸素濃度検出器53は常時、加熱炉31内の酸
素濃度を検出し、検出信号を制御器55に送る。制御器55
は検出した酸素濃度に応じて流量制御弁43の開度を制御
する。すなわち酸素濃度が高いときは、その程度に応じ
て流量制御弁43の開度を大きくし、水素ガスの供給量を
多くする。すると窒素ガス中の酸素が精製器47でより多
く除去され、精製器47からは酸素濃度の低い窒素ガスが
加熱炉31に供給されるため、加熱炉31内の酸素濃度を低
下させることができる。また加熱炉31内の酸素濃度が設
定値より低いときは上記と逆の制御が行われる。
素濃度を検出し、検出信号を制御器55に送る。制御器55
は検出した酸素濃度に応じて流量制御弁43の開度を制御
する。すなわち酸素濃度が高いときは、その程度に応じ
て流量制御弁43の開度を大きくし、水素ガスの供給量を
多くする。すると窒素ガス中の酸素が精製器47でより多
く除去され、精製器47からは酸素濃度の低い窒素ガスが
加熱炉31に供給されるため、加熱炉31内の酸素濃度を低
下させることができる。また加熱炉31内の酸素濃度が設
定値より低いときは上記と逆の制御が行われる。
【００２０】実験によると、膜分離型窒素ガス発生器39
から酸素濃度1000ppm の窒素ガスを９ｍ3 ／hrの流量で
供給する場合、水素ガスを約20リットル／hrの流量で供
給すれば、加熱炉31内の酸素濃度を100ppmに保つことが
できる。精製器47はＰｄまたはＰｔ系の触媒を用いる
と、ＳＶ（空筒速度）＝30,000までは窒素ガス中の酸素
と注入した水素ガスが十分反応する。
から酸素濃度1000ppm の窒素ガスを９ｍ3 ／hrの流量で
供給する場合、水素ガスを約20リットル／hrの流量で供
給すれば、加熱炉31内の酸素濃度を100ppmに保つことが
できる。精製器47はＰｄまたはＰｔ系の触媒を用いる
と、ＳＶ（空筒速度）＝30,000までは窒素ガス中の酸素
と注入した水素ガスが十分反応する。
【００２１】通常の運転状態では、上記のような制御で
加熱炉31内の酸素濃度は十分低い値に保たれ、かつ供給
された水素ガスはすべて精製器47で酸素と反応してしま
うため加熱炉31内に水素ガスが流れ込むことはない。し
かし膜分離型窒素ガス発生器39で発生する窒素ガスの酸
素濃度は前述のように、分離膜の温度、圧縮空気の圧
力、窒素ガスの発生量などにより変化する。このため何
らかの原因で窒素ガス中の酸素濃度が低下したときに、
炉内酸素濃度に基づき多量の水素ガスが供給されると、
水素ガスが過剰となり、余分な水素ガスが窒素ガスと共
に加熱炉31内に流れ込むことになる。水素ガスの混入は
酸素濃度検出器53の検出値を低下させ、制御を誤らせる
原因となるので、避けなければならない。
加熱炉31内の酸素濃度は十分低い値に保たれ、かつ供給
された水素ガスはすべて精製器47で酸素と反応してしま
うため加熱炉31内に水素ガスが流れ込むことはない。し
かし膜分離型窒素ガス発生器39で発生する窒素ガスの酸
素濃度は前述のように、分離膜の温度、圧縮空気の圧
力、窒素ガスの発生量などにより変化する。このため何
らかの原因で窒素ガス中の酸素濃度が低下したときに、
炉内酸素濃度に基づき多量の水素ガスが供給されると、
水素ガスが過剰となり、余分な水素ガスが窒素ガスと共
に加熱炉31内に流れ込むことになる。水素ガスの混入は
酸素濃度検出器53の検出値を低下させ、制御を誤らせる
原因となるので、避けなければならない。
【００２２】そこでこの実施例では、膜分離型窒素ガス
供給装置33から加熱炉31へ供給される窒素ガス中の酸素
濃度を酸素濃度検出器57により検出し、検出した酸素濃
度を判定器59により判定して、もし酸素濃度が０または
０に近い一定限度以下になったときは、判定器59から信
号を出して流量制御弁43を強制的に絞り、水素ガス供給
源41からの水素ガスの供給を停止または減少させるよう
にしたものである。
供給装置33から加熱炉31へ供給される窒素ガス中の酸素
濃度を酸素濃度検出器57により検出し、検出した酸素濃
度を判定器59により判定して、もし酸素濃度が０または
０に近い一定限度以下になったときは、判定器59から信
号を出して流量制御弁43を強制的に絞り、水素ガス供給
源41からの水素ガスの供給を停止または減少させるよう
にしたものである。
【００２３】加熱炉31へ供給される窒素ガス中の酸素濃
度が、０または０に近い一定限度以下になったというこ
とは、窒素ガス中の酸素のすべて又は殆どすべてが水素
と反応してしまったことを意味するから、水素ガスの供
給量が過剰になる直前の状態といえる。したがってこの
状態で水素ガスの供給を停止または減少させれば、加熱
炉31へ水素ガスが流れ込むおそれがなくなる。
度が、０または０に近い一定限度以下になったというこ
とは、窒素ガス中の酸素のすべて又は殆どすべてが水素
と反応してしまったことを意味するから、水素ガスの供
給量が過剰になる直前の状態といえる。したがってこの
状態で水素ガスの供給を停止または減少させれば、加熱
炉31へ水素ガスが流れ込むおそれがなくなる。
【００２４】次に図２を参照して本発明の他の実施例を
示す。この実施例は、膜分離型窒素ガス発生器33で発生
した窒素ガスの流量を検出する流量検出器61と、窒素ガ
スの流量に対する水素ガスの最大流量を定める最大流量
設定器63とを設け、流量検出器61で検出した窒素ガスの
流量に対する流量制御弁43の最大開度を最大流量設定器
63で設定することにより、窒素ガスの流量に対する水素
ガスの最大添加量を規制して、過剰な水素ガスを供給し
ないようにしたものである。
示す。この実施例は、膜分離型窒素ガス発生器33で発生
した窒素ガスの流量を検出する流量検出器61と、窒素ガ
スの流量に対する水素ガスの最大流量を定める最大流量
設定器63とを設け、流量検出器61で検出した窒素ガスの
流量に対する流量制御弁43の最大開度を最大流量設定器
63で設定することにより、窒素ガスの流量に対する水素
ガスの最大添加量を規制して、過剰な水素ガスを供給し
ないようにしたものである。
【００２５】また図３は本発明のさらに他の実施例を示
す。この実施例は、膜分離型窒素ガス供給装置33から加
熱炉31へ供給される窒素ガス中の水素の有無を水素検出
器65により検出し、もし水素を検出したときは、判定器
67から信号を出して流量制御弁43を強制的に絞り、水素
ガス供給源41からの水素ガスの供給を停止または減少さ
せるようにしたものである。なお図２および図３におい
て、上記以外の構成は図１の実施例と同じであるので、
同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
す。この実施例は、膜分離型窒素ガス供給装置33から加
熱炉31へ供給される窒素ガス中の水素の有無を水素検出
器65により検出し、もし水素を検出したときは、判定器
67から信号を出して流量制御弁43を強制的に絞り、水素
ガス供給源41からの水素ガスの供給を停止または減少さ
せるようにしたものである。なお図２および図３におい
て、上記以外の構成は図１の実施例と同じであるので、
同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、窒
素ガス雰囲気加熱装置の窒素ガス供給源として膜分離型
窒素ガス発生器を使用する場合に、膜分離型窒素ガス発
生器で発生した窒素ガスに水素ガスを混合し、その混合
ガスを触媒により燃焼反応させて脱酸素を行うようにし
たので、窒素ガスの純度を高めることができ、加熱炉内
の酸素濃度を十分低く抑えることができる。
素ガス雰囲気加熱装置の窒素ガス供給源として膜分離型
窒素ガス発生器を使用する場合に、膜分離型窒素ガス発
生器で発生した窒素ガスに水素ガスを混合し、その混合
ガスを触媒により燃焼反応させて脱酸素を行うようにし
たので、窒素ガスの純度を高めることができ、加熱炉内
の酸素濃度を十分低く抑えることができる。
【００２７】また本発明においては脱酸素のために水素
ガスを使用するが、水素ガスが加熱炉へ流れ込まないよ
うに制御されるので、水素ガスによる酸素濃度検出器の
誤動作を防止することができる。
ガスを使用するが、水素ガスが加熱炉へ流れ込まないよ
うに制御されるので、水素ガスによる酸素濃度検出器の
誤動作を防止することができる。
【図１】 本発明に係る加熱炉用膜分離型窒素ガス供給
装置の制御方法の一実施例を示す説明図。
装置の制御方法の一実施例を示す説明図。
【図２】 本発明の他の実施例を示す説明図。
【図３】 本発明のさらに他の実施例を示す説明図。
【図４】 従来の窒素ガス雰囲気加熱炉を示す断面図。
17：加熱室 19：入口通路 21：出口通路 25：コンベア 27：窒素ガス噴出管 29：シール板 31：加熱炉 33：窒素ガス
供給装置 35：圧縮空気供給源 37：空気加熱
器 39：膜分離型窒素ガス発生器 41：水素ガス
供給源 43：流量制御弁 45：混合器 47：精製器 51：定流量弁 53：酸素濃度検出器 55：制御器 57：酸素濃度検出器 59：判定器 61：流量検出器 63：最大流量
設定器 65：水素検出器 67：判定器
供給装置 35：圧縮空気供給源 37：空気加熱
器 39：膜分離型窒素ガス発生器 41：水素ガス
供給源 43：流量制御弁 45：混合器 47：精製器 51：定流量弁 53：酸素濃度検出器 55：制御器 57：酸素濃度検出器 59：判定器 61：流量検出器 63：最大流量
設定器 65：水素検出器 67：判定器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０５Ｋ 3/34 ５０７ Ｊ 9154−4Ｅ
Claims (3)
- 【請求項１】加熱炉へ窒素ガスを供給する装置を、圧縮
空気供給源と、圧縮空気を加熱する空気加熱器と、加熱
された圧縮空気から窒素ガスを分離する分離膜を用いた
膜分離型窒素ガス発生器と、水素ガス供給源と、膜分離
型窒素ガス発生器で発生した窒素ガスに水素ガス供給源
から供給された水素ガスを混合する混合器と、混合した
ガスを触媒により燃焼反応させて窒素ガス中の酸素濃度
を低下させる精製器と、水素ガス供給源から供給される
水素ガスの量を加熱炉内の酸素濃度に応じて制御する制
御手段とを備えた膜分離型窒素ガス供給装置で構成し、 この膜分離型窒素ガス供給装置から加熱炉へ供給する窒
素ガス中の酸素濃度を酸素濃度検出器により検出し、検
出した酸素濃度が０または０に近い一定限度以下になっ
たときは、水素ガス供給源からの水素ガスの供給を停止
または減少させる、 ことを特徴とする加熱炉用膜分離型窒素ガス供給装置の
制御方法。 - 【請求項２】加熱炉へ窒素ガスを供給する装置を、圧縮
空気供給源と、圧縮空気を加熱する空気加熱器と、加熱
された圧縮空気から窒素ガスを分離する分離膜を用いた
膜分離型窒素ガス発生器と、水素ガス供給源と、膜分離
型窒素ガス発生器で発生した窒素ガスに水素ガス供給源
から供給された水素ガスを混合する混合器と、混合した
ガスを触媒により燃焼反応させて窒素ガス中の酸素濃度
を低下させる精製器と、水素ガス供給源から供給される
水素ガスの量を加熱炉内の酸素濃度に応じて制御する制
御手段とを備えた膜分離型窒素ガス供給装置で構成し、 前記膜分離型窒素ガス発生器で発生した窒素ガスの流量
を流量検出器により検出し、検出した流量に対する水素
ガスの最大添加量を定め、それ以上の水素ガスを供給し
ない、 ことを特徴とする加熱炉用膜分離型窒素ガス供給装置の
制御方法。 - 【請求項３】加熱炉へ窒素ガスを供給する装置を、圧縮
空気供給源と、圧縮空気を加熱する空気加熱器と、加熱
された圧縮空気から窒素ガスを分離する分離膜を用いた
膜分離型窒素ガス発生器と、水素ガス供給源と、膜分離
型窒素ガス発生器で発生した窒素ガスに水素ガス供給源
から供給された水素ガスを混合する混合器と、混合した
ガスを触媒により燃焼反応させて窒素ガス中の酸素濃度
を低下させる精製器と、水素ガス供給源から供給される
水素ガスの量を加熱炉内の酸素濃度に応じて制御する制
御手段とを備えた膜分離型窒素ガス供給装置で構成し、 この膜分離型窒素ガス供給装置から加熱炉へ供給する窒
素ガス中の水素を水素検出器により検出し、水素を検出
したときは、水素ガス供給源からの水素ガスの供給を停
止または減少させる、 ことを特徴とする加熱炉用膜分離型窒素ガス供給装置の
制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13416893A JPH06323756A (ja) | 1993-05-13 | 1993-05-13 | 加熱炉用膜分離型窒素ガス供給装置の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13416893A JPH06323756A (ja) | 1993-05-13 | 1993-05-13 | 加熱炉用膜分離型窒素ガス供給装置の制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06323756A true JPH06323756A (ja) | 1994-11-25 |
Family
ID=15122043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13416893A Pending JPH06323756A (ja) | 1993-05-13 | 1993-05-13 | 加熱炉用膜分離型窒素ガス供給装置の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06323756A (ja) |
-
1993
- 1993-05-13 JP JP13416893A patent/JPH06323756A/ja active Pending
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