JPH0641602B2 - 真空炉における安全装置 - Google Patents
真空炉における安全装置Info
- Publication number
- JPH0641602B2 JPH0641602B2 JP58248752A JP24875283A JPH0641602B2 JP H0641602 B2 JPH0641602 B2 JP H0641602B2 JP 58248752 A JP58248752 A JP 58248752A JP 24875283 A JP24875283 A JP 24875283A JP H0641602 B2 JPH0641602 B2 JP H0641602B2
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- JP
- Japan
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- pressure
- furnace
- gas
- vacuum furnace
- oxygen ratio
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Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、爆発性ガスを使用する真空炉の安全装置に関
するものである。
するものである。
（ロ）従来技術 例えば、超硬合金の焼結には、近年、その雰囲気ガスと
してH2、ＣＯ、ＣH4、C3H8等の爆発性を有するガスを使
用する方法が提案され、普及しつつある。ところが、こ
の焼結作業は通常真空熱処理炉内で適当な減圧状態の下
に実施されるため、万一炉内に突発的なリークやシール
劣化等に起因する不慮のリークを発生すると、前記爆発
性ガスに空気が混入されて爆発事故を発生するおそれが
ある。このため、この種の爆発性ガスを使用する焼結方
法では、真空熱処理炉の安全対策を確立することが最大
の技術的課題となっている。
してH2、ＣＯ、ＣH4、C3H8等の爆発性を有するガスを使
用する方法が提案され、普及しつつある。ところが、こ
の焼結作業は通常真空熱処理炉内で適当な減圧状態の下
に実施されるため、万一炉内に突発的なリークやシール
劣化等に起因する不慮のリークを発生すると、前記爆発
性ガスに空気が混入されて爆発事故を発生するおそれが
ある。このため、この種の爆発性ガスを使用する焼結方
法では、真空熱処理炉の安全対策を確立することが最大
の技術的課題となっている。
（ハ）目的 本発明は、このような課題を解消するためになされたも
ので、焼結作業に供する真空炉において、万一リーク等
の異常を発生しても、直ちにこれを感知し、かつ即座に
適切な安全処理を自動的に講ずることができるようにし
た安全装置を提供することを目的とする。
ので、焼結作業に供する真空炉において、万一リーク等
の異常を発生しても、直ちにこれを感知し、かつ即座に
適切な安全処理を自動的に講ずることができるようにし
た安全装置を提供することを目的とする。
（ニ）構成 すなわち、本発明は上記の目的を達成するために、真空
炉内の爆発性ガスの圧力及び酸素比率を検出する検出手
段と、この検出手段からの圧力及び酸素比率情報を受信
しているとともに、炉内圧力及び酸素比率が操業条件に
応じて設定されるそれぞれの爆発限界範囲又はその近傍
になると危険信号を出力するように構成された制御手段
と、この制御手段からの危険信号を入力して炉内のガス
排気系及び／又は不活性ガス導入系を調整する調整手段
とを具備してなることを特徴とするものである。
炉内の爆発性ガスの圧力及び酸素比率を検出する検出手
段と、この検出手段からの圧力及び酸素比率情報を受信
しているとともに、炉内圧力及び酸素比率が操業条件に
応じて設定されるそれぞれの爆発限界範囲又はその近傍
になると危険信号を出力するように構成された制御手段
と、この制御手段からの危険信号を入力して炉内のガス
排気系及び／又は不活性ガス導入系を調整する調整手段
とを具備してなることを特徴とするものである。
（ホ）実施例 以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら説明す
る。
る。
第１図は、本発明に係る安全装置のシステムを示し、熱
処理用特に焼結用の真空炉１は、ガス導入路ａにバルブ
２を介し図示されていないガス供給装置と連通されてい
るとともに、炉内及び炉外に以下のようなシステムを具
備する。真空炉１には、炉内に減圧状態で封入される爆
発性ガスの圧力を検出するための圧力検出手段の１つと
して圧力センサ３が付設されている。また、真空炉１に
は、同じく爆発性ガス中の酸素比率を検出するための酸
素比率検出手段の１つとしてO2センサ４が付設されてい
る。これら圧力センサ３とO2センサ４は、それぞれ検出
結果を電気信号に変換する変換器５、６を経て、独立に
圧力情報と酸素比率情報を次に述べる制御手段に送信し
ている。
処理用特に焼結用の真空炉１は、ガス導入路ａにバルブ
２を介し図示されていないガス供給装置と連通されてい
るとともに、炉内及び炉外に以下のようなシステムを具
備する。真空炉１には、炉内に減圧状態で封入される爆
発性ガスの圧力を検出するための圧力検出手段の１つと
して圧力センサ３が付設されている。また、真空炉１に
は、同じく爆発性ガス中の酸素比率を検出するための酸
素比率検出手段の１つとしてO2センサ４が付設されてい
る。これら圧力センサ３とO2センサ４は、それぞれ検出
結果を電気信号に変換する変換器５、６を経て、独立に
圧力情報と酸素比率情報を次に述べる制御手段に送信し
ている。
制御手段７は、これらの情報を受信しているとともに、
使用ガスの種類や炉容積などの必要な諸条件を入力し
て、真空炉１の操業条件に応じて各々設定されるところ
の爆発限界圧と爆発限界比率をその記憶部分に記憶して
いる。ここに、爆発限界圧とは各種の爆発性ガスが減圧
状態でそれぞれ固有固有にもつ爆発可能となる圧力範囲
の上限又は下限の圧力をいう。例えば、H2ガスの場合で
は、大気圧から約６００Torrまでの間及び約４０Torr以
下の圧力範囲で爆発可能で、その中間の圧力範囲ではそ
の酸素混合比によらず爆発不能である。これは、主とし
て炎の伝播速度に関係する物理的理由によるものであ
る。したがって、爆発性ガスとしてH2ガスを用いる場合
では、爆発限界圧として上記の各圧力を記憶させておけ
ばよいが、より安全性を増す目的で、例えば上限圧力と
して５００Torr、下限界圧力として５０Torrのセット圧
力が記憶される。また、前記爆発限界比率とは、各種の
爆発性ガスがそれぞれ固有にもつ爆発可能となる酸素比
率の上限又は下限の比率をいう。例えば、H2ガスの場合
では、H2５〜７５％（空気との混合比）の割分の範囲で
爆発可能で、H2ガス又は酸素量に過不足があると爆発で
きない。したがって、この場合には爆発限界比率として
上記割合から算出される比率又はその近傍のセット比率
を記憶されておけばよい。なお、酸素量が上限界比率を
越えることは通常予想されないから、下限界比率のみで
もよい。
使用ガスの種類や炉容積などの必要な諸条件を入力し
て、真空炉１の操業条件に応じて各々設定されるところ
の爆発限界圧と爆発限界比率をその記憶部分に記憶して
いる。ここに、爆発限界圧とは各種の爆発性ガスが減圧
状態でそれぞれ固有固有にもつ爆発可能となる圧力範囲
の上限又は下限の圧力をいう。例えば、H2ガスの場合で
は、大気圧から約６００Torrまでの間及び約４０Torr以
下の圧力範囲で爆発可能で、その中間の圧力範囲ではそ
の酸素混合比によらず爆発不能である。これは、主とし
て炎の伝播速度に関係する物理的理由によるものであ
る。したがって、爆発性ガスとしてH2ガスを用いる場合
では、爆発限界圧として上記の各圧力を記憶させておけ
ばよいが、より安全性を増す目的で、例えば上限圧力と
して５００Torr、下限界圧力として５０Torrのセット圧
力が記憶される。また、前記爆発限界比率とは、各種の
爆発性ガスがそれぞれ固有にもつ爆発可能となる酸素比
率の上限又は下限の比率をいう。例えば、H2ガスの場合
では、H2５〜７５％（空気との混合比）の割分の範囲で
爆発可能で、H2ガス又は酸素量に過不足があると爆発で
きない。したがって、この場合には爆発限界比率として
上記割合から算出される比率又はその近傍のセット比率
を記憶されておけばよい。なお、酸素量が上限界比率を
越えることは通常予想されないから、下限界比率のみで
もよい。
そして、制御手段７は、その演算部分で前記圧力情報と
爆発限界圧とを比較演算し、圧力情報により伝達される
炉内圧力が制御圧力から爆発上限界圧またはその近傍の
セット圧力にまで上昇した場合には危険信号P1を、また
炉内圧力が爆発下限界圧またはその近傍のセット圧力に
まで降下した場合には危険信号P2を、それぞれその出力
部分より後に述べる圧力調整手段に出力するように構成
されている。
爆発限界圧とを比較演算し、圧力情報により伝達される
炉内圧力が制御圧力から爆発上限界圧またはその近傍の
セット圧力にまで上昇した場合には危険信号P1を、また
炉内圧力が爆発下限界圧またはその近傍のセット圧力に
まで降下した場合には危険信号P2を、それぞれその出力
部分より後に述べる圧力調整手段に出力するように構成
されている。
そして又、制御手段７は、同じくその演算部分で前記酸
素比率情報と爆発限界比率とを比較演算し、酸素比率情
報により伝達される炉内爆発性ガスの酸素比率が爆発下
限界比率またはその近傍にまで上昇した場合には、危険
信号Ｏをその出力部分より後に述べる酸素比率調整手段
に出力するように構成されている。
素比率情報と爆発限界比率とを比較演算し、酸素比率情
報により伝達される炉内爆発性ガスの酸素比率が爆発下
限界比率またはその近傍にまで上昇した場合には、危険
信号Ｏをその出力部分より後に述べる酸素比率調整手段
に出力するように構成されている。
前記圧力調整手段は、それぞれ電磁バルブ１０、１１を
介して真空炉１に連通されている真空ポンプ８とガス貯
留器９とにより構成されている。すなわち、真空ポンプ
８は低圧復帰調整機能を果し、前記危険信号P1を入力す
るとガス排気路ｂに介設した電磁バルブ１０を開成する
とともに急速に作動して炉内を減圧する。一方、ガス貯
留器９は高圧復帰調整機能を果し、前記危険信号P2が入
力されると電磁バルブ１１が開成されて一定時間ガス供
給路ｃが開き、器内に貯留されているN2やＣＯ2等の高
圧の不活性ガスを即座に真空炉１内に供給して炉内の真
空度を下げる。
介して真空炉１に連通されている真空ポンプ８とガス貯
留器９とにより構成されている。すなわち、真空ポンプ
８は低圧復帰調整機能を果し、前記危険信号P1を入力す
るとガス排気路ｂに介設した電磁バルブ１０を開成する
とともに急速に作動して炉内を減圧する。一方、ガス貯
留器９は高圧復帰調整機能を果し、前記危険信号P2が入
力されると電磁バルブ１１が開成されて一定時間ガス供
給路ｃが開き、器内に貯留されているN2やＣＯ2等の高
圧の不活性ガスを即座に真空炉１内に供給して炉内の真
空度を下げる。
また、前記酸素比率調整手段は、前記電磁バルブ１１を
介して真空炉１に付設されるガス貯留器９と、炉内ガス
を大気中に放出する放出路ｄに介設した電磁バルブ１２
とによって構成される炉内パージ機構からなる。すなわ
ち、前記危険信号Ｏは供給路ｃ側の電磁バルブ１１と放
出路ｄ側の電磁バルブ１２とに同時に入力されて両バル
ブ１１、１２を開成し、ガス貯留器９から不活性ガスを
炉内に導入する一方、放出路ｄから炉内ガスを外気中へ
駆逐して、炉内ガス中の酸素比率を瞬時に低下する。
介して真空炉１に付設されるガス貯留器９と、炉内ガス
を大気中に放出する放出路ｄに介設した電磁バルブ１２
とによって構成される炉内パージ機構からなる。すなわ
ち、前記危険信号Ｏは供給路ｃ側の電磁バルブ１１と放
出路ｄ側の電磁バルブ１２とに同時に入力されて両バル
ブ１１、１２を開成し、ガス貯留器９から不活性ガスを
炉内に導入する一方、放出路ｄから炉内ガスを外気中へ
駆逐して、炉内ガス中の酸素比率を瞬時に低下する。
次に、上記構成を具備する安全装置の作動について説明
する。
する。
前記制御手段７は、圧力センサ３からの圧力情報を受信
しているとともに、リーク発生等による異常な炉内圧力
の変動をその演算部分で検出したならば、前述の如く、
その出力部分より危険信号P1又はP2を出力して、即座に
適切な安全処理を講ずることになる。これを第２図につ
いて具体的に説明すると、真空炉１が減圧制御状態にお
いてリーク等を発生し、炉内圧力が図示矢印Ｐupのよう
にその上限界圧力近傍のセット圧力にまで上昇したとす
ると、前記制御手段７はその出力部分から前記真空ポン
プ８及び電磁バルブ１０に危険信号P1を出力する。する
と、真空ポンプ８はバルブ１０の開状態の下に真空炉１
内の雰囲気ガスを吸引して、図示矢印Ｐdownのように急
速に炉内圧力を下げて、元の炉内圧力に復帰せしめる。
また、図示していないが、逆に誤まって炉内圧力がその
下限界圧力近傍のセット圧力にまで降下したような場合
では、制御手段７より前記電磁バルブ１１に危険信号P2
を出力し、前記ガス貯留器９からの不活性ガスの供給を
行なわしめて、元の炉内圧力に復帰せしめる。このよう
に、この安全装置では、仮にリーク発生等の異常をきた
しても炉内圧力をその爆発性ガスが物理的に爆発し得な
い一定の減圧圧力範囲に確実に保持するものであるか
ら、爆発事故のおそれがなく安全性が確保できる。
しているとともに、リーク発生等による異常な炉内圧力
の変動をその演算部分で検出したならば、前述の如く、
その出力部分より危険信号P1又はP2を出力して、即座に
適切な安全処理を講ずることになる。これを第２図につ
いて具体的に説明すると、真空炉１が減圧制御状態にお
いてリーク等を発生し、炉内圧力が図示矢印Ｐupのよう
にその上限界圧力近傍のセット圧力にまで上昇したとす
ると、前記制御手段７はその出力部分から前記真空ポン
プ８及び電磁バルブ１０に危険信号P1を出力する。する
と、真空ポンプ８はバルブ１０の開状態の下に真空炉１
内の雰囲気ガスを吸引して、図示矢印Ｐdownのように急
速に炉内圧力を下げて、元の炉内圧力に復帰せしめる。
また、図示していないが、逆に誤まって炉内圧力がその
下限界圧力近傍のセット圧力にまで降下したような場合
では、制御手段７より前記電磁バルブ１１に危険信号P2
を出力し、前記ガス貯留器９からの不活性ガスの供給を
行なわしめて、元の炉内圧力に復帰せしめる。このよう
に、この安全装置では、仮にリーク発生等の異常をきた
しても炉内圧力をその爆発性ガスが物理的に爆発し得な
い一定の減圧圧力範囲に確実に保持するものであるか
ら、爆発事故のおそれがなく安全性が確保できる。
また、前記制御手段７は、O2センサ４からの酸素比率情
報を受信しているとともに、リーク発生等により炉内爆
発性ガスに異常な酸素比率の増加をその演算部分で検出
したならば、前述の如く、その出力部分より危険信号Ｏ
を出力して、前記炉内パージ機構を作動し、爆発性ガス
を急速に外部に放出し炉内を不活性ガスで置換するよう
にして爆発の危険を除去する。
報を受信しているとともに、リーク発生等により炉内爆
発性ガスに異常な酸素比率の増加をその演算部分で検出
したならば、前述の如く、その出力部分より危険信号Ｏ
を出力して、前記炉内パージ機構を作動し、爆発性ガス
を急速に外部に放出し炉内を不活性ガスで置換するよう
にして爆発の危険を除去する。
このような炉内爆発性ガスの酸素比率調整手段による安
全システムは、前記圧力調整手段による安全システムと
別個独立に作動するものであり、真空炉１の安全性確保
を一層確実なものとしている。
全システムは、前記圧力調整手段による安全システムと
別個独立に作動するものであり、真空炉１の安全性確保
を一層確実なものとしている。
なお、本発明の安全装置で使用する圧力検出手段及び圧
力調整手段は、実施例に挙げたものの他に、種々の機構
からなるものを採用できる。また、制御手段７は必要な
情報処理機能及び指令出力機能を具備するものであれ
ば、その内部システムの構成は自由である。
力調整手段は、実施例に挙げたものの他に、種々の機構
からなるものを採用できる。また、制御手段７は必要な
情報処理機能及び指令出力機能を具備するものであれ
ば、その内部システムの構成は自由である。
（ヘ）効果 以上に述べたように、本発明の安全装置は圧力検出手段
と、制御手段、圧力調整手段とを所定の結合状態の下に
具備し、真空炉の爆発性ガスが常に一定の爆発不能な圧
力範囲に保持されるようにしたものであるから、真空炉
にリーク等による異常をきたしても、爆発事故の危険は
未然に防止される。そして、真空炉の安全性が確保され
る故、前記の爆発性ガスを使用する焼結方法も支障なく
広汎に実施可能となる。
と、制御手段、圧力調整手段とを所定の結合状態の下に
具備し、真空炉の爆発性ガスが常に一定の爆発不能な圧
力範囲に保持されるようにしたものであるから、真空炉
にリーク等による異常をきたしても、爆発事故の危険は
未然に防止される。そして、真空炉の安全性が確保され
る故、前記の爆発性ガスを使用する焼結方法も支障なく
広汎に実施可能となる。
第１図は本発明の実施例を示すシステム説明図である。
第２図は実施例システムの作動態様一例を示す説明図で
ある。 １…真空炉 ２…バルブ ３…圧力センサ ４…O2センサ ５、６…変換器 ７…制御手段 ８…真空ポンプ ９…ガス貯留器 １０、１１、１２…電磁バルブ ａ…ガス導入路 ｂ…ガス排出路 ｃ…ガス供給路 ｄ…ガス放出路 P1、P2、Ｏ…危険信号
第２図は実施例システムの作動態様一例を示す説明図で
ある。 １…真空炉 ２…バルブ ３…圧力センサ ４…O2センサ ５、６…変換器 ７…制御手段 ８…真空ポンプ ９…ガス貯留器 １０、１１、１２…電磁バルブ ａ…ガス導入路 ｂ…ガス排出路 ｃ…ガス供給路 ｄ…ガス放出路 P1、P2、Ｏ…危険信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西本 充博 京都府京都市中京区西ノ京桑原町１番地 株式会社島津製作所三条工場内 (72)発明者 川崎 知安 京都府京都市中京区西ノ京桑原町１番地 株式会社島津製作所三条工場内 (72)発明者 武田 正夫 京都府京都市中京区西ノ京桑原町１番地 株式会社島津製作所三条工場内
Claims (1)
- 【請求項１】真空炉内の爆発性ガスの圧力及び酸素比率
を検出する検出手段と、この検出手段からの圧力及び酸
素比率情報を受信しているとともに、炉内圧力及び酸素
比率が操業条件に応じて設定されるそれぞれの爆発限界
範囲又はその近傍になると危険信号を出力するように構
成された制御手段と、この制御手段からの危険信号を入
力して炉内のガス排気系及び／又は不活性ガス導入系を
調整する調整手段とを具備してなることを特徴とする真
空炉における安全装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58248752A JPH0641602B2 (ja) | 1983-12-26 | 1983-12-26 | 真空炉における安全装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58248752A JPH0641602B2 (ja) | 1983-12-26 | 1983-12-26 | 真空炉における安全装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60138003A JPS60138003A (ja) | 1985-07-22 |
| JPH0641602B2 true JPH0641602B2 (ja) | 1994-06-01 |
Family
ID=17182841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58248752A Expired - Lifetime JPH0641602B2 (ja) | 1983-12-26 | 1983-12-26 | 真空炉における安全装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0641602B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04103725A (ja) * | 1990-08-22 | 1992-04-06 | Nippon Steel Corp | 連続焼鈍炉における無酸化急速冷却装置 |
| JP7824748B2 (ja) * | 2021-10-25 | 2026-03-05 | 株式会社日本製鋼所 | プログラム、情報処理方法、及び真空熱処理システム |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5915247B2 (ja) * | 1976-09-14 | 1984-04-09 | 古河電気工業株式会社 | 電力制御による走行体の定位置停止方式 |
-
1983
- 1983-12-26 JP JP58248752A patent/JPH0641602B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60138003A (ja) | 1985-07-22 |
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