JPH1163843A - 焼成炉内の温度制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】バーナへの燃焼用エアの供給量を設定した適正
量に自動的に保持して、炉内の燃焼条件を適正な燃焼条
件に保持するための制御方法を提供する。 【解決手段】焼成炉１０に備えたバーナ１２の燃焼を制
御することによって焼成炉１０内部の温度を制御する方
法において、バーナ１２に対してブロワ１８より供給管
路１６を通じて燃焼用エアを供給するとともに、供給管
路１６を通じて送られる燃焼用エアの圧力を圧力センサ
３２にて検知し、圧力センサ３２による検知圧力が、燃
焼用エアの適正な供給量に対応して設定した設定圧力と
なるように圧力調節器３４にてインバータ３６を介しブ
ロワ１８の回転数制御を行う。また圧力センサ３２を恒
温室３８内に収容し、圧力センサ３２周りの雰囲気温度
を一定に保つ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は焼成炉内の温度制
御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】タイル，衛生陶器その他いわゆる焼き物
を焼成するための焼成炉においては、燃焼帯に多数のバ
ーナを取り付け、それらバーナの燃焼熱によって炉内を
加熱し、所定温度に保持するようにしている。

【０００３】ここでバーナの適正な燃焼状態は各種の条
件によって変化する。例えば焼成対象品の種類や形状或
いは焼成炉内における段積みの仕方や姿、配列等の形態
によって異なるし、また昼，夜或いは夏期，冬期等の季
節によっても変化する。そこで従来、バーナへの燃料の
供給及び燃焼用エアの供給をコントロールすることで、
バーナの燃焼状態を制御するようにしている。

【０００４】図５はこれを具体的に示したものである。
同図において２００は焼成炉であって、予熱帯と冷却帯
との間の燃焼帯にバーナ２０２が多数取り付けられてい
る。２０４は焼成炉２００内の温度を測定するための熱
電対であって、この熱電対２０４による検知温度と、予
め設定してある適正温度とを温度調節器２０６で比較
し、そしてその差がなくなるようにコントロールモータ
２０８を作動させて、燃料用のバルブ２１０の開度を変
化させ、これにより供給管路２１２を通じてバーナ２０
２に送られる燃料の量を調節するようにしている。

【０００５】また併せてブロワ２１４により供給管路２
１６を通じてバーナ２０２に供給される燃焼用エアの量
を、その供給管路２１６上に設けられたブロワダンパ２
１８の開度を燃料の供給量に対応した適正量に調節する
ようにしている。尚、２２０は手元ダンパである。

【０００６】ここで上記燃料の供給管路２１２及び燃焼
用エアの供給管路２１６は多数のバーナ２０２に対する
共通の管路とされており、多数のバーナ２０２に対して
燃料及び燃焼用エアが共通にそれら管路２１２，２１６
を通じて供給されるようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来に
あってはブロワ２１４の回転数を一定に保持しつつ、供
給管路２１６上のブロワダンパ開度を調整することで、
バーナ２０２への燃焼用エアの供給量を調節するように
しており、且つそのブロワダンパ２１８の開度調整は作
業者が手作業で行っていた。

【０００８】しかしながらこのような作業者によるブロ
ワダンパ２１８の開度調節による燃焼用エアの供給量制
御では、上記焼成品の種類や形状の変化，焼成炉内での
形態の変化，焼成炉内への焼成対象品の搬入量の変化，
昼，夜の環境気温変化等に対して十分に対応することが
できず、従って各バーナ２０２の燃焼条件を必ずしも適
正燃焼状態に保持できず、そのため焼成炉２００内部の
燃焼条件が変動して焼き過ぎ或いは逆に焼成不足等の焼
成不良を生じているのが実情であった。

【０００９】また昼，夜操業時の負荷変動等による電源
電圧の変動に基づくブロワ２１４のエア供給量の変動に
対しては特に対応が困難であり、このこともまた上記焼
成不良を生ぜしめる原因となっていた。加えて従来の方
法の場合、ブロワダンパ２１８の開度調整のために多く
の手間と時間を要するといった問題があった。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本願の発明はこのような
課題を解決するためになされたものである。而して請求
項１の方法は、焼成炉に備えたバーナの燃焼を制御する
ことによって焼成炉内部の温度を制御する方法におい
て、前記バーナに対してブロワより供給管路を通じて燃
焼用エアを供給するとともに、該供給管路を通じて送ら
れる燃焼用エアの圧力を圧力センサにて検知し、該圧力
センサによる検知圧力が該燃焼用エアの適正な供給量に
対応した設定圧力となるように回転数制御手段にて該ブ
ロワの回転数制御を行うことを特徴とする。

【００１１】請求項２の方法は、請求項１において、前
記圧力センサを恒温室内に収容し、前記圧力センサ周り
の雰囲気温度を恒温状態に保つことを特徴とする。

【００１２】請求項３の方法は、請求項２において、前
記恒温室内にヒータと温度センサとを配置し、該温度セ
ンサにより該恒温室内の温度を検知しつつ、該検知温度
に基づいてヒータによる該恒温室内の加熱を制御し、該
恒温室内を恒温状態に保持することを特徴とする。

【００１３】請求項４の方法は、焼成炉内の空気を排気
ダクト及び排気ブロワを通じて排気するとともに、該焼
成炉内の圧力又は該排気ダクト内の圧力を圧力センサに
て検知し、該焼成炉内の圧力が設定した適正圧力に保持
されるように若しくは該排気ダクト内の圧力が該適正圧
力に対応した設定圧力に保持されるように、回転数制御
手段によって前記排気ブロワの回転数制御を行うこと
で、焼成炉内の温度を制御することを特徴とする。

【００１４】

【作用及び発明の効果】上記のように請求項１の制御方
法は、ブロワにより供給管路を通じて送られる燃焼用エ
アの圧力を圧力センサにて検知し、その圧力センサによ
る検知圧力が、適正な燃焼用エアの供給量に対応した設
定圧力となるように回転数制御手段にてブロワの回転数
制御を行うもので、この制御方法によれば、焼成対象品
の種類や形状、焼成炉内における段積みの仕方や姿，配
列等の形態の変化或いは昼，夜若しくは夏期，冬期等の
季節の変化に応じてバーナに対する燃焼用エアの供給量
を変える際、単に上記設定圧力値を変更するのみで簡単
に対応でき、バーナに送る燃焼用エアの供給量を常に適
正量に保持することができる。

【００１５】これにより焼成炉内の温度変動を可及的に
小さいものとすることができ、上記焼き過ぎや焼成不足
等の焼成不良の発生をを可及的に少なくすることができ
る。

【００１６】また本発明の制御方法によれば、負荷変動
等に基づく電源電圧の変動が生じても自動的にブロワの
回転数が変化して、バーナに対する燃焼用エアの供給量
が適正量に保持されるため、かかる電源電圧の変動に起
因する焼成炉内の温度変動を防止でき、焼成対象物を良
好に焼成することができる。

【００１７】加えて本発明の制御方法によれば、バーナ
に対する燃焼用エアの供給量を変化させる必要が生じる
ごとに作業者がブロワダンパの開度調整をするといった
ことを行わなくて良く、それに要する手間と時間とを削
減することができる。

【００１８】即ち、バーナの燃焼制御のために従来人手
作業を必要としていたのが、本発明によればこれを不要
化でき、バーナの燃焼制御を自動的に行うことが可能と
なる。

【００１９】ところで上記圧力センサは、そのセンサ周
りの雰囲気温度が変化すると圧力検出値が変動する問題
がある。ここにおいて請求項２の制御方法は、その圧力
センサを恒温室内に収容し、センサ周りの雰囲気温度を
恒温状態に保つようになしたもので、このようにすれ
ば、供給管路を通じて送られる燃焼用エアの圧力を正確
に検知することができ、ひいてはバーナの燃焼及び焼成
炉内の温度制御をより正確に行うことができる。

【００２０】請求項３においては、恒温室内にヒータと
温度センサとを配置し、その温度センサにより恒温室内
の温度を検知しつつ、その検知温度に基づいてヒータの
作動を制御し、恒温室内を恒温状態に保持するもので、
このようにすれば、恒温室内の温度を簡単且つ正確に適
正温度に保持することができる。

【００２１】ところで、焼成炉においては排気ダクトを
通じて排気ブロワにより炉内の排気を行うが、このとき
焼成炉内の温度分布，圧力勾配を一定に保っておくこと
が、適正な焼成条件を保持する上で必要である。

【００２２】ここにおいて請求項４の制御方法は、排気
ブロワの回転数制御によって焼成炉内の所定部位の圧力
を適正圧力に保持するようになしたもので、この制御方
法によれば、排気ダクトを通じて焼成炉内の排気を行う
ことにより、焼成炉内の焼成条件が変動するのを防止し
得、焼成炉内の焼成条件を常に適正な焼成条件に保持す
ることができ、上記の焼き過ぎや焼成不足等の焼成不良
の発生を抑制することができる。

【００２３】

【実施例】次に本発明の実施例を図面に基づいて詳しく
説明する。図１において、１０は焼成炉で、入口側の予
熱帯と出口側の冷却帯との間の燃焼帯に多数のバーナ１
２が備えられている。そしてそのバーナ１２に対して供
給管路１４を通じて燃料が送られ、また供給管路１６を
通じてブロワ１８により燃焼用エアが供給されるように
なっている。尚、各バーナ１２に対する燃料及び燃焼用
エアの供給は、共通の管路１４，１６を通じて共通に行
われるようになっている。

【００２４】燃焼用エアの供給管路１６上にはブロワダ
ンパ２０が設けられている。本例ではこのブロワダンパ
２０は全開状態に保持される。尚、２２は手元用ダンパ
であり、２３は圧力計である。

【００２５】２４は焼成炉１０内部（燃焼帯）の温度を
検知するための温度センサとしての熱電対であって、こ
の熱電対２４による検知温度に基づいて、温度調節器２
６がコントロールモータ２８を作動させ、燃料の供給管
路１４上のバルブ３０の開度ないし開閉を変化させる。

【００２６】具体的には、温度調節器２６において熱電
対２４による検知温度と予め設定されている設定温度
（適正温度）との比較を行い、そしてその検知温度が設
定温度となるように温度調節器２６がコントロールモー
タ２８を作動させ、バルブ３０の開度ないし開閉を調節
制御する。

【００２７】３２は燃焼用エアの供給管路１６内の圧力
を検知する圧力センサであって、その検知圧力が電気信
号化されて圧力調節器３４に出力される。

【００２８】圧力調節器３４は、この圧力センサ３２に
よる検知圧力と予め設定してある設定圧力、即ちバーナ
１２に対して供給すべき燃焼用エアの適正な供給量に対
応した設定圧力との比較を行い、そしてその差に応じて
インバータ３６を介しブロワ１８の回転数（回転速度）
を増減制御する。

【００２９】即ち圧力調節器３４は、圧力センサ３２に
よる検知圧力が適正なエア供給量に対応した設定圧力と
なるようにブロワ１８の回転数を増減させる。本例にお
いてはこの圧力調節器３４が回転数制御手段を構成して
いる。

【００３０】本例において、圧力センサ３２は恒温室３
８内に収容されており、圧力センサ３２周りの雰囲気温
度が一定に保持されている。具体的には、恒温室３８内
には温度センサとしての熱電対４０が配置されいて、こ
の熱電対４０により恒温室３８内の温度が検知されるよ
うになっており、そしてその熱電対４０による検知温度
が電気信号化されて温度調節器４２に出力される。

【００３１】温度調節器４２は、熱電対４０による検知
温度と予め設定してある適正温度（設定温度）との比較
を行い、そしてその差に応じてＳＳＲ（ソリッドステー
トリレー）４４を介しヒータ４６の作動を制御し、恒温
室３８内の温度を常に設定した適正温度に保持する。

【００３２】上記のように本例では、従来、燃焼用エア
の供給量制御のために開度調整していたブロワダンパ２
０を全開状態としておき、その代わりに供給管路１６の
エア圧を圧力センサ３２にて検知し、その検知圧力が適
正なエア供給量に対応した圧力となるように、ブロワ１
８の回転数を制御する。

【００３３】この制御方法によれば、焼成対象品の種類
や形状、焼成炉１０内における段積みの仕方や姿，配列
等の形態の変化或いは昼，夜若しくは夏期，冬期等の季
節の変化に応じてバーナ１２に対する燃焼用エアの供給
量を変える際、単に上記設定圧力値を変更するのみで簡
単に対応でき、バーナ１２に送る燃焼用エアの供給量を
常に適正量に保持することができる。

【００３４】これにより焼成炉１０内の温度変動を可及
的に小さいものとすることができ、上記焼き過ぎや焼成
不足等の焼成不良の発生を可及的に少なくすることがで
きる。

【００３５】また本例の制御方法によれば、負荷変動等
に基づく電源電圧の変動が生じても自動的にブロワ１８
の回転数が変化してバーナ１２に対する燃焼用エアの供
給量が一定に保持されるため、かかる電源電圧の変動に
起因する焼成炉１０内の温度変化を防止でき、焼成対象
物を良好に焼成することができる。

【００３６】加えて本例の制御方法によれば、バーナ１
２に対する燃焼用エアの供給量を変化させる必要が生じ
るごとに作業者がダンパ２０の開度調整をするといった
ことを行わなくて良く、それに要する手間と時間とを削
減することができる。

【００３７】即ち、従来バーナ１２の燃焼制御のために
人手作業を必要としていたのが、本例によればこれを不
要化でき、バーナ１２の燃焼制御を自動的化することが
可能となる。

【００３８】また本例の制御方法は、圧力センサ３２を
恒温室３８内に収容し、センサ３２周りの雰囲気温度を
一定に保つようにしているため、供給管路１６を通じて
送られる燃焼用エアの圧力を正確に検知することがで
き、ひいてはバーナ１２の燃焼及び焼成炉１０内の温度
の制御をより正確に行うことができる。

【００３９】本例の制御方法によれば、図５に示す従来
の制御方法ではバーナに対する燃焼用エアの供給圧力が
±２０ｍｍＨ₂Ｏ（中心値は６２７ｍｍＨ₂Ｏ）の幅で変
動していたのが、±１ｍｍＨ₂Ｏ（中心値は６２７ｍｍ
Ｈ₂Ｏ）の範囲内に抑え得ることを確認した。

【００４０】因みに、図２は上記図１に示す制御方法に
よりバーナ１２への燃焼用エアの供給制御を行った場合
の焼成炉１０内（燃焼帯）の温度変動を、また図３は図
５に示す従来の制御方法にて燃焼用エアの供給制御を行
った場合の温度変動をそれぞれ示したものである。

【００４１】但しこれらの図中、温度曲線Ａ，Ａ’は何
れも同一地点の熱電対ａによる検知温度曲線を、また
Ｂ，Ｂ’は他の地点の熱電対ｂによる検知温度曲線を、
Ｃ，Ｃ’は他の熱電対ｃによる検知温度曲線を、Ｄ，
Ｄ’は同じく他の熱電対ｄによる検知温度曲線をそれぞ
れ表している。これらの図の比較から明らかなように、
本例の制御方法によれば炉内の温度変動を小さく抑える
ことができる。

【００４２】図４は他の実施例を示したもので、図中４
８は焼成炉１０における入口付近から排気を行うための
排気ダクトであり、５０はその排気ダクト４８上に設け
られた排気ブロワである。尚他の点については図１と同
様である。

【００４３】但しこの例では、焼成炉１０内部の予熱帯
と燃焼帯との境界部位の炉内圧を圧力センサ３２にて検
知し、そしてその検知圧力が予め設定してある適正な圧
力となるように排気ブロワ５０の回転数を制御するよう
にしている。尚、図示は省略しているが焼成炉１０内部
には所定の供給ダクトを通じて空気が供給されている。

【００４４】本例の制御方法によれば、排気ダクト４８
を通じて焼成炉１０内の排気を行うことで焼成炉１０内
の焼成条件が変動するのを防止して、常にその焼成炉１
０内の焼成条件を適正な焼成条件に保持することがで
き、上記の焼き過ぎや焼成不足等の焼成不良の発生を抑
制することができる。

【００４５】以上本発明の実施例を詳述したがこれはあ
くまで一例示であり、本発明はその主旨を逸脱しない範
囲において種々変更を加えた態様で実施可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である制御方法の説明図であ
る。

【図２】図１の制御方法によって燃焼用エアの供給制御
をした場合の炉内の温度変動幅を示す図である。

【図３】従来の制御方法による燃焼用エアの制御を行っ
た場合の炉内温度の変動幅を比較例として示す比較例図
である。

【図４】本発明の他の実施例の制御方法の説明図であ
る。

【図５】従来行っている燃焼用エアの制御方法の説明図
である。

【符号の説明】

１０ 焼成炉 １２ バーナ １４，１６ 供給管路 １８ ブロワ ３２ 圧力センサ ３４ 圧力調節器 ３６ インバータ ３８ 恒温室 ４０ 熱電対（温度センサ） ４６ ヒータ ４８ 排気ダクト ５０ 排気ブロワ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｆ２７Ｄ 19/00 Ｃ０４Ｂ 35/64 Ｃ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 焼成炉に備えたバーナの燃焼を制御する
   ことによって焼成炉内部の温度を制御する方法において
   前記バーナに対してブロワより供給管路を通じて燃焼用
   エアを供給するとともに、該供給管路を通じて送られる
   燃焼用エアの圧力を圧力センサにて検知し、該圧力セン
   サによる検知圧力が該燃焼用エアの適正な供給量に対応
   した設定圧力となるように回転数制御手段にて該ブロワ
   の回転数制御を行うことを特徴とする焼成炉内の温度制
   御方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記圧力センサを恒
   温室内に収容し、前記圧力センサ周りの雰囲気温度を恒
   温状態に保つことを特徴とする焼成炉内の温度制御方
   法。
3. 【請求項３】 請求項２において、前記恒温室内にヒー
   タと温度センサとを配置し、該温度センサにより該恒温
   室内の温度を検知しつつ、該検知温度に基づいてヒータ
   による該恒温室内の加熱を制御し、該恒温室内を恒温状
   態に保持することを特徴とする焼成炉内の温度制御方
   法。
4. 【請求項４】 焼成炉内の空気を排気ダクト及び排気ブ
   ロワを通じて排気するとともに、該焼成炉内の圧力又は
   該排気ダクト内の圧力を圧力センサにて検知し、該焼成
   炉内の圧力が設定した適正圧力に保持されるように若し
   くは該排気ダクト内の圧力が該適正圧力に対応した設定
   圧力に保持されるように、回転数制御手段によって前記
   排気ブロワの回転数制御を行うことで、焼成炉内の温度
   を制御することを特徴とする焼成炉内の温度制御方法。