JPH074479Y2 - 焼結炉の自動保温回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この考案は、セラミック等の焼結体を製造する焼結炉の
自動保温回路に関する。

「従来の技術」 焼結炉の運転では１日の焼結作業終了等により焼結作業
を中断し、次の焼結作業の開始まで待機する場合があ
る。その待期中、従来の焼結炉では、焼結炉の温度を本
焼結温度に維持していた。これは、待機中に焼結炉の温
度を室温まで下げると、次の焼結作業を開始するにあた
って、再び焼結炉の温度を本焼結温度まで上げるのに非
常に大きな電力を必要とするためである。この点につい
て、以下に説明する。

第４図は、従来の本焼結温度調節回路の構成を示すシー
ケンス図である。

この図において、本焼結温度調節回路40は２つのゾー
ン、すなわち、ゾーン1,ゾーン２に分けられた焼結炉の
温度を各々、本焼結温度調節計41,44等により制御する
ものである。

まず、図示の熱電対47は、焼結炉のゾーン１の所定の場
所に設置されており、この熱電対47によってゾーン１の
温度が測定される。この熱電対47からの信号は、本焼結
温度調節計41の入力端27,28に供給される。上記本焼結
温度調節計41は、この本焼結温度調節計41に予め設定さ
れた本焼結温度と入力端27,28に供給された１の温度と
を比較する。比較の結果、本焼結温度調節計41は、ゾー
ン１の温度を設定された本焼結温度にすべく、設定され
た本焼結温度とゾーン１の温度との差に応じた制御信号
C3を出力端25B,26Bから出力する。この制御信号C3は、
ゾーン１のヒータに流れる電流を制御しているサイリス
タ（図示略）へ直接供給され、このサイリスタによりヒ
ータの電流が点弧角制御される。この結果、ゾーン１の
温度は、本焼結温度調節計41,熱電対47および上記サイ
リスタにより設定された本焼結温度に維持される。

また、この場合、電磁リレー42はゾーン１の温度が設定
された本焼結温度より高温になった場合に高温警報回路
を動作させる。そして、電磁リレー43は、ゾーン１の温
度が設定された本焼結温度より低温になった場合に動作
し、第４図に示す低温警報回路50に介挿された電磁リレ
ー43のノーマルオープン接点43aを閉じる。上記低温警
報回路40では、ノーマルオープン接点43aあるいは後述
する電磁リレー46のノーマルオープン接点46aが閉じる
ことにより、警報ブザーを鳴らす電磁リレー16を動作さ
せ、かつ、電磁リレー16に並列に接続されているランプ
17を点灯させる。

次に、本焼結温度調節計44は、ゾーン２に設置された熱
電対48の信号を入力端35,36から入力し、設定された本
焼結温度とゾーン２の温度とを比較し、制御信号C4を出
力端38B,34Bから出力する。この制御信号C4は、ゾーン
２のヒータの電流を制御するサイリスタ（図示略）に供
給され、このサイリスタにより上記電流が点弧角制御さ
れる。この結果、焼結炉のゾーン２の温度は、本焼結温
度調節計44,熱電対48および上記サイリスタにより設定
された本焼結温度に維持される。

また、本焼結温度調節計41同様に、ゾーン２の温度が設
定された本焼結温度より高温あるいは低温になった場合
には、各々電磁リレー45および電磁リレー46により高温
警報回路（図示略）あるいは低温警報回路50が動作す
る。

「考案が解決しようとする課題」 ところで、上述した従来の焼結炉の温度制御では、焼結
作業終了から次の焼結作業開始までの間、焼結作業が中
断するにもかかわらず、焼結炉の温度を常に本焼結温度
に維持しているため、この待機中に無駄な電力を消費す
るという問題を生じる。

この考案は、上述の問題点を鑑みてなされたもので、焼
結作業終了から次の焼結作業開始までの間、消費電力が
節電できる焼結炉の自動保温回路を提供することを目的
としている。

「課題を解決するための手段」 このような問題点を解決するために、この考案では第１
の設定時間の計時終了に引き続いて第２の設定時間の計
時を行うタイマと、このタイマが第１の設定時間の計時
を行っているときは本焼結温度より低く設定された温度
に焼結炉を保温し、第２の設定時間の計時を行っている
間は前記焼結炉の温度を上昇させる温度調節部と、前記
タイマに計時の開始を指示する計時開始指示手段とを具
備し、前記第２の設定時間には前記温度調節部が焼結炉
を本焼結温度まで昇温させるのに十分な時間が設定され
ることを特徴とする。

「作用」 タイマが第１の設定時間の計時を行っているときは、焼
結炉を本焼結温度より低く設定された温度に保温し、こ
れに引き続き前記タイマが第２の設定時間の計時を行っ
ている間は、焼結炉の温度を再び本焼結温度に昇温させ
る。

「実施例」 次に図面を参照してこの考案の実施例について説明す
る。

第１図は、本考案の一実施例の構成を示すシーケンス図
で、（ａ）は自動保温回路10の構成を示すシーケンス
図、（ｂ）は制御信号切換部20,30の構成を示すシーケ
ンス図である。この図において、SWIは例えば焼結作業
が終了し、次の焼結作業開始まで焼結作業を中断する場
合に作業者等によってオンにされるスイッチである。１
はスイッチSWIがオンにされることによりノーマルクロ
ーズ接点1aをオフにする電磁リレーである。この電磁リ
レー１のノーマルクローズ接点1aは、第４図に示す既設
の低温警報回路50のスイッチSW2とノーマルオープン接
点43a,46aとの間に介挿されており、第１図に示す低温
警報回路15のような構成になっている。２は保温タイマ
であり、この保温タイマ２には、焼結炉を保温する時間
の保温時間T1が設定されるようになっている。また、上
記保温タイマ２はスイッチSW1がオンにされることによ
り動作し、設定された保温時間T1が経過した場合、スイ
ッチ2aのａ接点をオフにし、ｂ接点をオンにするように
なっている。

次に、３は上記スイッチ2aのａ接点がオンになると励磁
される電磁リレーであり、この電磁リレー３が励磁され
ることにより、第１図（ｂ）に示す制御信号切換部20,3
0の接点3a,3bの各々接点をオンにし、各ｂ接点をオフに
するようになっている。また、ランプ４は電磁リレー３
に並列に接続されており、上記スイッチ2aのａ接点がオ
ンの間、点灯するようになっている。すなわち、ランプ
４は焼結炉が保温中であることを示すランプである。

５は警報復帰タイマであり、この警報復帰タイマ５には
焼結炉を第３図に示す保温温度から本焼結温度まで昇温
させるのに十分な昇温時間T2が設定される。また、この
警報復帰タイマ５は、上記スイッチ2aのｂ接点がオンに
なることにより動作し、設定された昇温時間T2が経過し
た場合、ノーマルオープン接点5aをオンにする警報復帰
タイマである。この警報復帰タイマ５のノーマルオープ
ン接点5aは、第４図に示す既設の低温警報回路50のスイ
ッチSW2とノーマルオープン接点43a,46aとの間に介挿さ
れ、かつ、電磁リレー１のノーマルクローズ接点1aに並
列に接続されている。また、ランプ６は上記警報復帰タ
イマ５に並列に接続されており、上記スイッチ2aのｂ接
点がオンの間、点灯するようになっている。すなわち、
このランプ６は焼結炉の保温終了を示すランプである。

７は保温温度調節計であり、保温温度が設定されてお
り、スイッチSW1がオンになることにより動作し、入力
端27,28に供給される焼結炉の温度と上記保温温度とを
比較し、焼結炉の温度が保温温度になるように出力端25
A,26Aに制御信号C1を出力する。この保温温度調節計７
の入力端27,28は、焼結炉のゾーン１に設置された第４
図に示す既設の熱電対47に接続されている。また、同保
温温度調節計７の出力端25A,26Aは、第１図（ｂ）に示
す制御信号切換部20の入力端21a,21bに接続されてい
る。さらに、制御信号切換部20の入力端22a,22bは、第
４図に示す既設の本焼結温度調節計41の出力端25B,26B
に接続されている。そして、上記制御信号切換部20は、
電磁リレー３の接点3aによって、一方のみの制御信号C1
あるいは制御信号C3が出力端26,26からサイリスタに供
給されるように切り換えられるようになっている。ま
た、この制御信号切換部20の入力端21a,21b間および入
力端22a,22b間には、各々、抵抗R1,R2が接点3aを介して
接続されている。

８は焼結炉のゾーン２の温度を調節する保温温度調節計
である。この保温温度調節計８の入力端35,36は、焼結
炉のゾーン２に設置された第４図に示す既設の熱電対48
に接続されており、また、出力端33A,34Aは第１図
（ｂ）に図示する制御信号切換部30の入力端31a,31bに
接続されている。また、この制御信号切換部30の入力端
32a,32bは、第４図に示す既設の本焼結温度調節計44の
出力端33B,34Bに接続されている。そして、上記制御信
号切換部30は、電磁リレー３の接点3aによって、一方の
みの制御信号C2あるいは制御信号C4がサイリスタに供給
されるように切り換えられるようになっている。また、
この制御信号切換部30の入力端31a,31b間および入力端3
2a,32b間には、各々、抵抗R3,R4が電磁リレー３の接点3
bを介して接続されている。

次に、上記構成によるこの実施例の動作について説明す
る。

まず、保温温度調節計7,8に保温温度として850〜1100℃
が予め設定されている。ここでは、一例として1050℃が
設定されているとする。また、保温タイマ２には保温時
間T1が予め設定されている。この保温時間T1は、焼結炉
が保温温度から再び本焼結温度まで昇温するのに要する
昇温時間T2を焼結作業中断の時間T3から差し引いた時間
である（第３図、参照）。

次に、焼結作業が終了した時点で作業者等によりスイッ
チSW1が入れられる。

スイッチSW1がオンになるこにより、電磁リレー１
のコイルに電流が流れ、電磁リレー１が励磁される。こ
の結果、低温警報回路15に介挿されている電磁リレー１
のノーマルクローズ接点1aが開き、低温警報回路15に電
源が供給されなくなる。これは、焼結炉が保温中に本焼
結温度より低温になるため自動的に低温警報回路15の動
作を禁止するためである。

また、スイッチSW1がオンになることにより、保温
タイマ２が動作する。この場合、保温タイマ２のスイッ
チ2aの接点は、同保温タイマ２が保温時間T1に達するま
でａ接点が閉じ、ｂ接点が開いた状態を保っている。そ
して、上記スイッチ2aのａ接点が閉じていることによ
り、電磁リレー３のコイルに電流が流れ、電磁リレー３
が励磁される。この結果、第１図（ｂ）に示す制御信号
切換部20,30の電磁リレー３の接点3aのａ接点が閉じ、
ｂ接点が開く。第２図に上記電磁リレー３が励磁時の接
点3a,3bの状態を示す。また、電磁リレー３に並列に接
続されている保温中を示すランプ４が点灯する。

また、スイッチSW1がオンにされることにより保温
温度調節計7,8が動作する。

そして、この場合、警報復帰タイマ５はに述べたよう
に保温タイマ２のスイッチ2bのｂ接点が開いているため
動作しない。また、同様に警報復帰タイマ５に並列に接
続されているランプ６は点灯しない。

次に、上記に述べた保温温度調節計7,8の動作を説明
する。

まず、保温温度調節計７の入力端27,28には、第４図に
示す熱電対47からスイッチSW1がオンにされた時点の焼
結炉の温度が供給される。この場合、焼結炉の温度は11
30℃であったとする（第３図、参照）。そして、保温温
度調節計７は、上記焼結炉の温度を表示するとともに、
設定された保温温度（1050℃）と比較する。この結果、
焼結炉の温度が保温温度になるように焼結炉の温度と保
温温度との差に応じた制御信号C1が出力端25A,26Aから
出力される。次に、この制御信号C1は制御信号切換部20
の入力端21a,21bに供給される。ここで制御信号切換部2
0は、上記電磁リレー３が励磁状態であるため第２図の
ように回路が構成されており、入力端21a,21bに供給さ
れた制御信号C1は、ゾーン１のヒータの電流を点弧角制
御しているサイリスタへ供給される。この場合、焼結炉
の温度は保温温度に比べ高いため、焼結炉の温度は第３
図に示すように下がる。その後、保温温度調節計７は保
温タイマ２がタイムアップするまで、焼結炉のゾーン１
の温度を保温温度に維持するように動作する。

次に、保温温度調節計８の動作は、上記保温温度調節計
７と同様に焼結炉のゾーン２に設置された熱電対48から
焼結炉の温度が供給され、この温度と保温温度とを比較
する。この結果、ゾーン２の温度が保温温度になうよう
に焼結炉の温度と保温温度との差に応じた制御信号C2が
出力端33A,34Aから出力され、第２図に示す制御信号切
換部30の入力端31a,31bに供給される。この制御信号切
換部30に供給された制御信号C2は、ゾーン２のヒータの
電流を点弧角制御しているサイリスタへ供給される。そ
して、ゾーン２の温度は保温温度に達し、その後、保温
温度調節計８は保温タイマ２がタイムアップするまで、
焼結炉のゾーン２の温度を保温温度に維持するように動
作する。

次に、保温タイマ２がタイムアップした場合の動作を説
明する。

保温時間T1が経過し、保温タイマ２がタイムアップ
する。

保温タイマ２がタイムアップすることにより保温タ
イマ２のスイッチ2aのａ接点が開き、ｂ接点が閉じる。
そして、上記スイッチ2aのａ接点が開くことにより、電
磁リレー３のコイルの電流が断たれ、同電磁リレー３が
復帰する。また、電磁リレー３と並列に接続されている
保温中を示すランプ４が消灯する。さらに、上記電磁リ
レー３の復帰により第２図に示す制御信号切換部20、30
の接点3a,3bの各ａの接点が開き、各ｂ接点が閉じ、第
１図（ｂ）に示す回路を構成する。これにより保温温度
調節計７の制御信号C1は、抵抗R1により消費されサイリ
スタへは供給されなくなる。そして、同サイリスタへ
は、第４図（ａ）の本焼結用温度調節計41から制御信号
C3が供給され、ゾーン１の温度は、本焼結用温度調節計
41に設定されている本焼結温度の1130℃まで上昇する。
また、上記保温温度調節計７同様、保温温度調節計８の
制御信号C2は制御信号切換部30の抵抗R2により消費さ
れ、サイリスタへは本焼結用温度調節計44からの制御信
号C4が供給される。そして、このサイリスタによりゾー
ン２の温度は、本焼結用温度調節計44に設定されている
本焼結温度の1130℃まで上昇する。

そして、で保温タイマ２のスイッチ2aのｂ接点が
閉じたことにより、警報復帰タイマ５およびランプ６に
電源が供給される。これにより警報復帰タイマ５が動作
し、また、ランプ６が点灯して保温が終了したことを知
らせる。

上記警報復帰タイマ５は、第３図に示す昇温時間T2が経
過するまで低温警報回路15の動作を禁止する。これは、
焼結炉の温度が本焼結温度に達する前に誤った警報を出
さないためである。

そして、警報復帰タイマ５がタイムアップすること
によって、低温警報回路15に介挿されていた警報復帰タ
イマ５のノーマルオープン接点5aが閉じ、同低温警報回
路15に電源が供給され動作可能な状態になる。

そして、次の焼結作業開始にあたって焼結炉内の温度が
本焼結温度に戻っていることを確認後、作業者等により
スイッチSW1が切られる。

以上、自動保温回路10はからまでの動作を行うこと
により、次の作業開始までの間、焼結炉内の温度を本焼
結温度の1130℃より低い1050℃の保温温度に保ち、か
つ、作業開始の時間に合わせて同焼結炉内の温度を再び
本焼結温度1130℃に上昇させておく。

なお、スイッチSW1のオン，オフは搬送コンベアーによ
り焼結炉に搬送される焼結体の有無によって、自動的に
行うことが可能である。

また、保温時間T1および昇温時間T2は、１つのタイマに
設定されることが可能である。

「考案の効果」 以上説明したように、この考案によれば焼結作業終了か
ら次の焼結作業開始までの間、焼結炉の温度を本焼結温
度以下に下げ、かつ、この温度を所定の時間一定に保
ち、焼結炉を保温することにより待機中の消費電力が節
電できる利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の構成を示すシーケンス図
で、（ａ）は自動保温回路の構成を示すシーケンス図、
（ｂ）は制御信号切換部の構成を示すシーケンス図、第
２図は自動保温回路が動作している場合の制御信号切換
部の構成を示すシーケンス図、第３図は保温中における
焼結炉の温度特性図、第４図は本焼結温度調節回路の構
成を示すシーケンス図である。 1,3……電磁リレー、２……保温タイマ（タイマ）、3a,
3b……接点、4,6……ランプ、５……警報復帰タイマ
（タイマ）、7,8……保温温度調節計（温度調節部）、4
1,44……本焼結温度調節計（温度調節部）、SW1……ス
イッチ（計時開始指示手段）、T1……保温時間、T2……
昇温時間。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の設定時間の計時終了に引き続いて第
   ２の設定時間の計時を行うタイマと、このタイマが第１
   の設定時間の計時を行っているときは本焼結温度より低
   く設定された温度に焼結炉を保温し、第２の設定時間の
   計時を行っている間は前記焼結炉の温度を上昇させる温
   度調節部と、前記タイマに計時の開始を指示する計時開
   始指示手段とを具備し、前記第２の設定時間には前記温
   度調節部が焼結炉を本焼結温度まで昇温させるのに十分
   な時間が設定されることを特徴とする焼結炉の自動保温
   回路。