(57)【要約】【課題】被加熱体の加熱処理を省エネルギーで行うことが可能な加熱炉を提供することを目的とする。【解決手段】被加熱体を加熱処理する加熱炉であって、炉壁によって囲まれる炉体と、前記炉体を囲む外壁と、前記炉体と前記外壁とに囲まれ、空気を保持する炉体抱囲空間と、前記炉体抱囲空間から空気を吸い込む空気吸込部と、前記空気吸込部によって吸い込まれた空気を加熱し、前記炉体の中の前記被加熱体に吹き掛けることによって、該被加熱体を加熱処理する加熱処理部と、前記加熱処理部によって前記被加熱体に吹き掛けた加熱処理済空気を、該加熱炉の外部へ排出する空気排出部と、を備えた。【選択図】図２
2010101512.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加熱体を加熱処理する加熱炉であって、
炉壁によって囲まれることで構成される炉体と、
前記炉体を囲む外壁と、
前記炉体と前記外壁とに囲まれ、空気を保持する炉体抱囲空間と、
前記炉体抱囲空間から空気を吸い込む空気吸込部と、
前記空気吸込部によって吸い込まれた空気を加熱し、前記炉体の中の前記被加熱体に吹き掛けることによって、該被加熱体を加熱処理する加熱処理部と、
前記加熱処理部によって前記被加熱体に吹き掛けられた加熱処理済空気を、該加熱炉の外部へ排出する空気排出部と、を備える、
加熱炉。
【請求項２】
前記空気排出部が前記加熱処理済空気を該加熱炉の外部へ排出する前に、該加熱処理済空気の一部を前記加熱処理部に供給する循環部と、
前記混合部によって前記加熱処理部に供給される前記加熱処理済空気の一部と、前記空気排出部から排出される該加熱処理済空気の他部との割合を調整する空気量調整部を更に備え、
前記加熱処理部は、前記加熱処理済空気の一部と、前記空気吸込部によって吸い込まれた空気とを加熱し、前記被加熱体に吹き掛けることによって、該被加熱体を加熱処理する、
請求項１に記載の加熱炉。
【請求項３】
前記被加熱体を、前記炉体の中に入れる被加熱体入口から該炉体の外部に出す被加熱体出口まで、該炉体の中を移動させる移動部を更に備え、
前記移動部によって前記被加熱体が前記炉体の中を移動中に、前記加熱処理部が該被加熱体を加熱処理し、前記空気排出部が前記加熱処理済空気を該加熱炉の外部へ排出する、
請求項１又は２に記載の加熱炉。
【請求項４】
前記空気排出部は、前記加熱処理済空気が前記炉体の外部へ排出される圧力を調整する圧力調整部を有する、
請求項１から３の何れか一項に記載の加熱炉。
【請求項５】
前記炉壁は、前記外壁よりも厚い、
請求項１から４の何れか一項に記載の加熱炉。
【請求項６】
請求項１から５の何れか一項に記載の加熱炉は、
樹脂系の摩擦材を有するブレーキパッドのアフターキュアに用いられる、
加熱炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、加熱炉によって被加熱体に加熱処理を行う際、加熱炉を形成する炉壁に熱が伝わり、加熱炉の内部の温度が２５０℃に対し、加熱炉の外壁の温度が１００℃以上になることがある。そこで、加熱炉の周りに何重にも安全柵等を設けることによって、作業者の安全性を確保しているが、加熱炉からの熱が安全柵に伝わり、該安全柵の劣化が進むという問題がある。そこで、炉壁と外壁との間に鋼板を介装することにより空間を設け、炉壁からの熱を外壁に伝え難くくし、加熱炉の内部の温度を保温する技術が開示されている（特許文献１参照）。
【０００３】
また、加熱炉を用いて樹脂系の摩擦材に２５０℃の加熱処理を行うと、アンモニアが加熱炉の内部に発生し、未使用時等の低温の加熱炉の内部において、アンモニアがタールとして付着してしまうことがある。また、循環系の加熱炉の場合は、加熱炉の内部の酸素が加熱処理を行う度に低減するため、加熱処理を十分に行うことができないという問題がある。そこで、従来の加熱炉は、加熱炉の外部から空気を加熱炉の内部に取り込み、加熱炉の内部の空気を加熱炉の外部へ排出することにより、酸素を加熱炉の内部に取り込み、アンモニアを加熱炉の外部へ排出している。
【特許文献１】特開平５−１０６８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の加熱炉は、加熱炉の外部から空気を加熱炉の内部に取り込み、加熱炉の内部の空気を加熱炉の外部へ排出することにより、酸素を加熱炉の内部に取り込み、アンモニアを加熱炉の外部へ排出する。その結果、加熱炉の内部での加熱処理が十分に行われ、タールが加熱炉の内部に付着してしまうことを防止している。しかし、加熱炉の内部に取り込む空気の温度は、加熱炉の外部の加熱炉が設置されている空間の雰囲気温度である。従って、従来の加熱炉は、加熱炉の内部に取り込んだ温度の低い空気を加熱処理に必要な温度にまで加熱する必要があり、多大なエネルギーが必要であるという問題がある。
【０００５】
そこで本発明では、上記した問題に鑑み、被加熱体の加熱処理を省エネルギーにより行うことが可能な加熱炉を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するために、炉壁と外壁との間に空間を設け、加熱処理による排熱を利用する点を工夫した。これによって、加熱炉の外壁の温度を下げ、省エネルギーにより被加熱体に加熱処理を行うことが可能な加熱炉を提供することが可能である。
【０００７】
詳細には、本発明の加熱炉は被加熱体を加熱処理する加熱炉であって、炉壁によって囲まれることで構成される炉体と、前記炉体を囲む外壁と、前記炉体と前記外壁とに囲まれ、空気を保持する炉体抱囲空間と、前記炉体抱囲空間から空気を吸い込む空気吸込部と、前記空気吸込部によって吸い込まれた空気を加熱し、前記炉体の中の前記被加熱体に吹き掛けることによって、該被加熱体を加熱処理する加熱処理部と、前記加熱処理部によって前記被加熱体に吹き掛けた加熱処理済空気を、該加熱炉の外部へ排出する空気排出部と、を備える。
【０００８】
上記加熱炉では、加熱処理部が被加熱体を加熱処理することによって炉体が高温となる。炉体抱囲空間は、炉体と外壁とに囲まれ、空気を保持する。炉体と外壁との間に炉体抱囲空間があるため、炉体の熱が外壁に伝わり難い。その結果、外壁の温度は、炉体の温度と比較すると著しく低くなる。従って、本発明の加熱炉は、何重にも加熱炉の周りに安全柵を設ける必要がないため、省スペース化が可能である。また、外壁の温度が低くなることにより、加熱炉を設置する空間の温度も低くなり、加熱炉を扱う作業者が快適且つ安全に作業を行うことが可能である。
【０００９】
また、炉体抱囲空間が保持する空気は、加熱処理によって高温になった炉体から熱が伝わり、加熱炉の外部の空気の温度よりも高くなる。その結果、加熱処理部は、既に温度の高い炉体抱囲空間が保持する空気を加熱処理に用いるため、空気を加熱処理に必要な温度まで上昇するためのエネルギーが少なくてもよい。従って、本発明の加熱炉は、加熱処理を省エネルギーにより行うことが可能である。
【００１０】
更に、加熱炉は、加熱処理を行うことによって炉体の中の酸素が低減してしまうが、空気吸込部が炉体抱囲空間から空気を吸い込み、加熱処理部が空気吸込部によって吸い込まれた空気を加熱し、炉体の中の被加熱体に吹き掛けることによって被加熱体を加熱処理するため、炉体抱囲空間に存在する酸素を炉体の中へ取り入れることが可能である。また、空気排出部が、加熱処理済空気を該加熱炉の外部へ排出することにより、被加熱体を加熱処理により発生する物質を加熱炉の外部へ排出することが可能である。
【００１１】
ここで本発明における加熱炉において、前記空気排出部が前記加熱処理済空気を該加熱炉の外部へ排出する前に、該加熱処理済空気の一部を前記加熱処理部に供給する循環部と、前記混合部によって前記加熱処理部に供給される前記加熱処理済空気の一部と、前記空気排出部から排出される該加熱処理済空気の他部との割合を調整する空気量調整部を更に備え、前記加熱処理部は、前記加熱処理済空気の一部と、前記空気吸込部によって吸い込まれた空気とを加熱し、前記被加熱体に吹き掛けることによって、該被加熱体を加熱処理してもよい。
【００１２】
循環部は、空気排出部が加熱処理済空気を加熱炉の外部へ排出する前に、加熱処理済空気の一部を加熱処理部に供給する。従って、加熱処理部は、該加熱処理済空気の一部と、空気吸込部によって吸い込まれた空気の両方を加熱し、炉体の中の被加熱体に吹き掛けることによって、被加熱体を加熱処理することが可能である。一方、該加熱処理済空気の他部は、空気排出部によって加熱炉の外部へ排出される。空気量調整部は、加熱処理部に供給される加熱処理済空気の一部と、空気排出部によって加熱炉の外部へ排出される該加熱処理済空気の他部との割合を調整することが可能である。その結果、本発明の加熱炉は、空気量調整部によって加熱処理済空気が空気排出部から排出される量を調整することによって、被加熱体を加熱処理することにより発生する物質が加熱炉の外部へ排出される量を調整することが可能である。また、本発明の加熱炉は、空気量調整部が加熱処理部に供給される加熱処理済空気の量を調整することにより、炉体の中の酸素濃度を調整することが可能である。
【００１３】
ここで本発明の加熱炉は、前記被加熱体を、前記炉体の中に入れる被加熱体入口から該炉体の外部に出す被加熱体出口まで、該炉体の中を移動させる移動部を更に備え、前記移動部によって前記被加熱体が前記炉体の中を移動中に、前記加熱処理部が該被加熱体を加熱処理し、前記空気排出部が前記加熱処理済空気を該加熱炉の外部へ排出してもよい。本発明の加熱炉は、加熱処理部によって被加熱体に加熱処理を行う度に、加熱炉の扉を開け、被加熱体を炉体の中に入れる必要が無い。また、本発明の加熱炉は、加熱処理が終わった度に、加熱炉の扉を開け、被加熱体を炉体の中から取り出す必要が無く、移動部によって容易に加熱処理を行うことが可能である。
【００１４】
また、本発明の加熱炉において、前記空気排出部は、前記加熱処理済空気が前記炉体の外部へ排出される圧力を調整する圧力調整部を有してもよい。圧力調整部は、空気排出部から排出される加熱処理済空気の空気圧を調整することにより、被加熱体入口と被加熱体出口から空気が出入りしないように調整することが可能である。従って、本発明の加熱炉は、被加熱体入口と被加熱体出口を有し、被加熱体がネットコンベヤーやベルトコンベヤー等の移動部によって自動的に移動する場合であっても、空気の出入りが所定の箇所でしか行われず、炉体の中の温度を下げずに被加熱体に加熱処理を行うことが可能である。また、本発明の加熱炉は、被加熱体を加熱処理することにより発生する物質を、所定の箇所でしか排出させないことが可能である。
【００１５】
ここで本発明の加熱炉において、前記炉壁は、前記外壁よりも厚くてもよい。炉壁は、被加熱体を加熱処理する際に直接熱が伝わるため、温度が非常に高くなる。従って、炉壁を厚くすることによって、炉体の強度を高めることが可能である。また、本発明の加熱炉は、外壁を薄くすることによって該外壁が保有する熱を少なくし、外壁の温度を低くすることが可能である。また、外壁を薄くすることによって、加熱炉の省スペース化が可能となる。
【００１６】
本発明の加熱炉は、樹脂系の摩擦材を有するブレーキパッドのアフターキュアに用いられてもよい。ブレーキパッドのアフターキュアにより、樹脂系の摩擦材を加熱硬化させて熱硬化性樹脂の反応率を高めさせることが可能である。アフターキュア（加熱処理）を行う際、加熱処理部によってブレーキパッド（被加熱体）に吹き掛けた加熱処理済空気には、アンモニアが含まれる。アンモニアは、加熱処理が停止した低温の加熱炉の内部において、タールとして付着してしまうことがある。そこで、空気排出部が加熱処理済空気を加熱炉の外部へ排出することによって、加熱炉の内部にタールとして付着する量を減らすことが可能である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、被加熱体の加熱処理を省エネルギーにより行うことが可能な加熱炉を提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
ここで、本実施例の加熱炉１について、図面に基づいて説明する。以下に示す実施例は例示であり、本発明はこれらに限定されるものではない。図１は、本実施例の加熱炉１の上面概略図である。図２は、図１に示す加熱炉１のＡ−Ａ断面図である。図３は、図１に示す加熱炉１のＢ−Ｂ断面図である。尚、本実施例の加熱炉１は、熱成型工程においてプレッシャープレートと樹脂系の摩擦材が接着されたブレーキパッド２のアフターキュアに用いられ、加熱炉１が加熱処理を施す被加熱体は、ブレーキパッド２とする。尚、図中の加熱処理済空気１１は、符号をマルで囲んで表示した。
【００１９】
＜加熱炉の構成＞
本実施例の加熱炉１は、炉体３と、外壁４と、炉体抱囲空間５と、空気吸込部６と、加熱処理部７と、空気排出部８と、ネットコンベア９と、循環部１０３と、空気量調整部１０と、入力部１５と、出力部１７を主な構成とする。以下、図面を基に具体的に説明する。
【００２０】
先ず、炉体３について説明する。炉体３は、図１及び図２に示すように、炉壁３１によって囲まれることで構成されている。炉壁３１の内部には、断熱材としてロックウールとグラスウールが封入されている。ブレーキパッド２に加熱処理を施す際の炉内温度は２５０℃にまで達するため、炉壁３１を厚くすることによって、炉体３の強度を高めることが
可能である。また、本実施例の加熱炉１は、ブレーキパッド２を炉体３の中に入れる被加熱体入口３２と、ブレーキパッド２を炉体３の外部に出す被加熱体出口３３とを有する（図１参照）。
【００２１】
外壁４と炉体抱囲空間５について説明する。外壁４は、炉体３を囲んでおり、炉体３の炉壁３１よりも薄い構造である。外壁４の内部には、炉壁３１と同様に、断熱材としてロックウールとグラスウールが封入されている。炉体抱囲空間５は、炉体３と外壁４とに囲まれ、空気を保持する。尚、炉体抱囲空間５は、加熱炉１の外部と外気口５１（図２参照）によって繋がっており、該炉体抱囲空間５が保持する空気は、外気口５１から取り入れられた外部の空気である。本実施例の加熱炉１は、炉体３と外壁４とに囲まれる炉体抱囲空間５を備えることにより、炉体３の熱が外壁４に伝わり難い。従って、外壁４の温度は、炉体３の温度と比較すると著しく低くなる。その結果、本実施例の加熱炉１は、何重にも加熱炉１の周りに安全柵を設ける必要がないため、省スペース化が可能である。また、外壁４の温度が低くなることにより、加熱炉１を設置する空間の温度も低くなり、加熱炉１を扱う作業者が快適且つ安全に作業を行うことが可能である。更に、本実施例の加熱炉１は、外壁４を薄くすることによって該外壁４が保有する熱を少なくし、外壁４の温度を低くすることが可能である。また、外壁４が薄くなることによって、加熱炉１の小型化、省スペース化が可能である。
【００２２】
空気吸込部６について説明する。空気吸込部６は、炉体抱囲空間５から空気を吸い込む空気吸込口６１と、該空気吸込口６１からヒータブロア７１に繋がっている空気吸込管６２とを有する（図２参照）。炉体抱囲空間５の空気は、ブレーキパッド２を加熱処理し高温になった炉体３からの熱の伝わりにより、加熱炉１の外部の空気の温度よりも高くなる。従って、空気吸込部６は、加熱炉１の外部の空気の温度よりも高い温度の空気を炉体抱囲空間５から吸い込み、ヒータブロア７１に送風することが可能である。
【００２３】
加熱処理部７について説明する。加熱処理部７は、上述した空気吸込部６によって吸い込まれた空気を加熱し、該空気を炉体３の中のブレーキパッド２に吹き掛けることによって、ブレーキパッド２を加熱処理することが可能である。具体的に説明すると、空気吸込部６によって吸い込まれた空気を、ヒータブロア７１によって加熱する（図１及び図２参照）。そして、ヒータブロア７１によって加熱された空気を、吹出管７２によって炉体３の中に取り入れ、炉体３の上部から該炉体３の中のブレーキパッド２に吹出口７３（図３参照）から吹き掛け、加熱処理をすることが可能である。空気吸込部６によって吸い込まれた空気は、加熱炉１の外気口５１から炉体抱囲空間５に取り入れた空気であり、加熱処理によって高温になった炉体３の熱により暖められ、加熱炉１の外部の空気よりも温度が高い空気である。従って、本実施例の加熱炉１は、空気吸込部６によって吸い込まれた空気を加熱処理に用いることにより、加熱処理によって低減された炉体３の中に酸素を取り入れることが可能である。また、本実施例の加熱炉１は、既に温度の高い炉体抱囲空間５が保持する空気を加熱処理に用いるため、空気を加熱処理に必要な温度まで上昇するためのエネルギーが少なくてもよく、加熱処理を省エネルギーにより行うことが可能である。
【００２４】
空気排出部８について説明する。空気排出部８は、図３に示すように、加熱処理部７によってブレーキパッド２に吹き掛けた加熱処理済空気１１を、加熱炉１の外部へ空気排出管８３から排出することが可能である。また、空気排出部８は、圧力検知部１４が検知する圧力値と、入力部１５によって入力された設定値に基づき、排気弁８２の開度を調整することにより、加熱処理済空気１１が加熱炉１の外部へ排出する圧力を調整する圧力調整部８１を有する（図３参照）。尚、圧力検知部１４は、炉体３内と空気排出管８３内に設けられ、該炉体３内と該空気排出管８３内の圧力を検知する。圧力調整部８１によって空気排出部８から排出する加熱処理済空気１１の圧力を調整することにより、被加熱体入口３２と被加熱体出口３３から空気が出入りしないように調整することが可能である。従っ
て、本実施例の加熱炉１は、空気の出入りが所定の箇所でしか行われないため、炉体３の中の温度を下げずに、ブレーキパッド２に加熱処理を行うことが可能である。また、空気排出部８は、加熱処理済空気１１を加熱炉１の外部へ排出することにより、加熱処理済空気１１に含まれるアンモニアが加熱炉１の外部から排出されるため、加熱炉１の内部のタールの付着を防止することが可能である。圧力調整部８１の制御方法については、後述する。
【００２５】
ネットコンベア９（移動部）について説明する（図１参照）。ネットコンベア９は、ブレーキパッド２を被加熱体入口３２から被加熱体出口３３まで炉体３の中を移動させる。ネットコンベア９上には、ブレーキパッド２が縦横に複数並んでいる。本実施例の加熱炉１は、ネットコンベア９によってブレーキパッド２が炉体３の中を移動中に、加熱処理部７がブレーキパッド２を加熱処理し、空気排出部８が加熱処理済空気１１を加熱炉１の外部へ排出する。従って、本実施例の加熱炉１は、加熱処理部７によってブレーキパッド２に加熱処理を行う度に、加熱炉１の扉を開け、ブレーキパッド２を炉体３の中に入れる必要が無く、ネットコンベア９によって容易に加熱処理を行うことが可能である。また、本実施例の加熱炉１によって加熱処理され、被加熱体出口３３から加熱炉１の外部に出されたブレーキパッド２は、ネットコンベア９によってファン１２まで運ばれる。そして、ブレーキパッド２はファン１２によって冷却され、ブレーキパッド２を製造する次の工程に移される。
【００２６】
循環部１０３と空気量調整部１０について説明する。循環部１０３は、空気排出部８が加熱処理済空気１１を加熱炉１の外部へ排出する前に、該加熱処理済空気１１の一部を加熱処理部７に供給する。具体的に説明すると、循環部１０３は、空気排出管８３と加熱処理部７のヒータブロア７１（図２参照）とが連結している混合管１０２（図３参照）である。次に、空気量調整部１０は、加熱処理部７に供給される加熱処理済空気１１の一部と、空気排出部８から排出される加熱処理済空気１１の他部との割合を調整する。具体的に説明すると、空気量調整部１０は、アンモニア／酸素濃度検知部１３が検知するアンモニア濃度もしくは酸素濃度と、入力部１５によって入力されたアンモニアもしくは酸素の設定濃度に基づき、混合弁１０１の開度を調整する。そして、空気量調整部１０は、混合弁１０１の開度の調整により、加熱処理済空気１１の一部と該加熱処理済空気１１の他部との割合を調整する。尚、アンモニア／酸素濃度検知部１３は、炉体３内と空気排出管８３内に設けられ、該炉体３内と該空気排出管８３内のアンモニア濃度もしくは酸素濃度を検知する。また、加熱処理部７は、ヒータブロア７１が該加熱処理部に供給された加熱処理済空気１１の一部と、空気吸込部６によって吸い込まれた空気の両方を加熱し、炉体３の中のブレーキパッド２に吹き掛けることによって、ブレーキパッド２を加熱処理する。そして、混合弁１０１によって割合を調整された加熱処理済空気１１の他部は、空気排出管８３を通って加熱炉１の外部へ排出される。以上により、本実施例の加熱炉１は、空気量調整部１０によって、空気排出部８により排出される加熱処理済空気１１の量を調整し、ブレーキパッド２を加熱処理することによって発生するアンモニアを加熱炉１の外部へ排出する量を調整することが可能である。また、本実施例の加熱炉１は、空気量調整部１０によって、炉体３の中の酸素濃度を調整することが可能であり、ブレーキパッド２を一定の酸素濃度で加熱処理を行うことが可能である。空気量調整部１０の制御方法については、後述する。
【００２７】
入力部１５及び出力部１７について説明する。図４は、入力部１５及び出力部１７の概略図である。入力部１５及び出力部１７は、作業者が該入力部１５及び出力部１７を扱うことが可能な気温が低い場所に設けられる。ユーザは、入力部１５によって、炉体３内の酸素濃度と、混合管１０２よりも上流に位置する空気排出管８３内の領域Ａのアンモニア濃度を設定することが可能である。例えば、ユーザは、入力部１５に、図４に示すように、炉体３内の酸素濃度をＡと、空気排出管８３内のアンモニア濃度をＢと設定することが
可能である。出力部１７は、アンモニア／酸素濃度検知部１３が検知した炉体３内と空気排出管８３内のアンモニア濃度もしくは酸素濃度を出力し、ディスプレイ等に表示することが可能である。例えば、出力部１７は、図４に示すように、炉体３内の酸素濃度がａ、空気排出管８３内のアンモニア濃度がｂ、炉体３内のアンモニア濃度がｃ、空気排出管８３内の酸素濃度がｄとアンモニア／酸素濃度検知部１３によって検知されたことを出力する。
【００２８】
図５は、本実施例の加熱炉１の圧力調整部８１と空気量調整部１０の機能ブロック図である。圧力調整部８１と空気量調整部１０は、ＣＰＵ、メモリ等を含むコンピュータと、コンピュータ上で実行されるプログラムによって実現することができる。
【００２９】
圧力調整部８１は、圧力情報取得部１６１と、空気圧決定部１６２と、排気弁開度調整部１６３から構成されている。以下、圧力調整部８１の構成について説明する。
【００３０】
圧力情報取得部１６１は、圧力検知部１４が検知した炉体３内と空気排出管８３内の空気圧を取得する。空気圧決定部１６２は、被加熱体入口３２と被加熱体出口３３から空気が出入りしないように、空気排出部８から加熱処理済空気１１が排出される空気圧を決定する。排気弁開度調整部１６３は、空気圧決定部１６２によって決定された空気圧を基に、排気弁８２の開度を調整する。
【００３１】
空気量調整部１０は、設定アンモニア／酸素濃度取得部１６４と、アンモニア／酸素濃度取得部１６７と、供給及び排出割合決定部１６５と、混合弁開度調整部１６６から構成されている。以下、空気量調整部１０の構成について説明する。
【００３２】
設定アンモニア／酸素濃度取得部１６４は、入力部１５によって設定された炉体３内の酸素濃度と、空気排出管８３内のアンモニア濃度を取得する。尚、空気排出管８３内のアンモニア濃度は、混合管１０２よりも上流に位置する領域Ａのアンモニア濃度が設定されている。アンモニア／酸素濃度取得部１６７は、アンモニア／酸素濃度検知部１３が検知した炉体３内と空気排出管８３内のアンモニア濃度もしくは酸素濃度を取得する。供給及び排出割合決定部１６５は、設定アンモニア／酸素濃度取得部１６４及びアンモニア／酸素濃度取得部１６７によって取得された濃度を基に、設定された炉体３内の酸素濃度もしくは空気排出管８３内のアンモニア濃度になるように、加熱処理部７に供給される加熱処理済空気１１の一部と、空気排出部８から外部へ排出される加熱処理済空気１１の他部との割合を決定する。混合弁開度調整部１６６は、供給及び排出割合決定部１６５によって決定された割合を基に、混合弁１０１の開度を調整する。
【００３３】
図６は、本実施例の加熱炉１の圧力調整部８１と空気量調整部１０の制御フロー図である。図５に示す機能ブロック図を参照しながら、以下具体的に圧力調整部８１と空気量調整部１０について説明する。
【００３４】
ステップＳ０１では、設定アンモニア／酸素濃度取得部１６４が、入力部１５で設定された炉体３内のアンモニア濃度もしくは、空気排出管８３内のアンモニア濃度を取得する。例えば、図４に示すように、設定された炉体３内の酸素濃度をＡ、空気排出管８３内のアンモニア濃度をＢと取得する。設定アンモニア／酸素濃度情報の取得が完了するとステップＳ０２へ進む。
【００３５】
ステップＳ０２では、アンモニア／酸素濃度取得部１６７が、アンモニア／酸素濃度検知部１３によって検知された炉体３内の酸素濃度もしくはアンモニア濃度、空気排出管８３内の酸素濃度もしくはアンモニア濃度を取得する。例えば、図４に示すように、検出された炉体３内の酸素濃度をａ、空気排出管８３内のアンモニア濃度をｂ、炉体３内の酸素
濃度をｃ、空気排出管３内の酸素濃度をｄと取得する。また、ステップＳ０２では、圧力情報取得部１６１が、圧力検知部１４によって検知された炉体３内と空気排出管８３内の空気圧を取得する。アンモニア／酸素濃度情報の取得と、圧力情報の取得が完了するとステップＳ０３へ進む。
【００３６】
ステップＳ０３では、供給及び排出割合決定部１６５が、設定アンモニア／酸素濃度取得部１６４及びアンモニア／酸素濃度取得部１６７が取得した濃度に基づいて、加熱処理部７に供給される加熱処理済空気１１の一部と、空気排出部８から排出される加熱処理済空気１１の他部との割合を決定する。加熱処理済空気の割合の決定が完了するとステップＳ０４へ進む。
【００３７】
ステップＳ０４では、空気圧決定部１６２が、圧力情報取得部１６１が取得した圧力情報に基づいて、空気排出部８が排出する空気圧を決定する。空気圧の決定が完了するとステップＳ０５へ進む。
【００３８】
ステップＳ０５では、空気圧決定部１６２で決定された割合に基づいて、排気弁８２の開度が調整され、加熱処理済空気１１が空気排出部８から排出される。加熱処理済空気１１の排気が開始されるとステップＳ０５へ進む。
【００３９】
ステップＳ０６では、供給及び排出割合決定部１６５で決定された割合に基づいて、混合弁１０１の開度が調整され、一部の加熱処理済空気１１が加熱処理部７に供給され、他部の加熱処理済空気１１が空気排出部８から排出される。
【００４０】
＜効果の比較＞
従来の加熱炉と本実施例の加熱炉１の年間消費電力費を算出することによって、本実施例の加熱炉１の効果を検証する。
【００４１】
先ず、従来の加熱炉を使用した場合の年間消費電力費を算出する。炉壁蓄熱負荷熱量(Qa)は、以下に示す(1)式によって算出される。
【００４２】
【数１】
2010101512.tif 000003
（式中、A1は炉壁表面積、pは炉壁蓄熱係数、t3は炉壁平均温度、t0は炉体に取り込む空気の温度である）
【００４３】
従来の加熱炉は、炉壁表面積(A1)が18m２、炉壁蓄熱係数(p)が3.5kcal/m２℃、炉壁平均温度(t3)が100℃である。また、従来の加熱炉は、加熱炉の外部から炉体に空気を直接取り込むため、炉体に取り込む空気の温度(t0)が5℃である。従って、従来の加熱炉の炉壁蓄熱負荷熱量(Qa)は、(1)式により、5,985kcal/hと算出される。次に、炉内外ダクト類負荷熱量(Qb)は、以下に示す(2)式によって算出される。
【００４４】
【数２】
2010101512.tif 000004
（式中、W4は炉内外ダクト総重量、Cplはダクト比熱、t1はダクト加熱温度、t2はダクト初期温度である）
【００４５】
従来の加熱炉は、空気吸込管や空気排出管等の炉内外ダクト総重量(W4)が200kg、ダクト比熱(Cpl)が0.12kcal/kg/℃、ダクト加熱温度(t1)が250℃、ダクト初期温度(t2)が5℃
である。従って、従来の加熱炉の炉内外ダクト類負荷熱量(Qb)は、(2)式により、5,880kcal/hと算出される。次に、炉内空気負荷熱量(Qc)は、以下に示す(3)式によって算出される。
【００４６】
【数３】
2010101512.tif 000005
（式中、V3は炉内容積、t1は炉内空気加熱温度、t2は炉内空気初期温度、Cvは空気比熱である）
【００４７】
従来の加熱炉は、炉内容積（V3）が2m3、炉内空気加熱温度(t1)が250℃、炉内空気初期温度(t2)が5℃、空気比熱(Cv)が0.31である。従って、従来の加熱炉の炉内空気負荷熱量(Qc)は、(3)式により、79kcal/hと算出される。次に、炉内残留C/V類負荷熱量(Qd)は、以下に示す(4)式によって算出される。
【００４８】
【数４】
2010101512.tif 000006
（式中、W3はネットコンベア類重量、Ｌはネットコンベア全長である）
【００４９】
従来の加熱炉は、ネットコンベア類重量（W3）が1.28kg/m、ネットコンベア全長（Ｌ）が5mである。従って、従来の加熱炉の炉内残留C/V類負荷熱量(Qd)は、(4)式により、188kcal/hと算出される。次に、排気損失熱量(Qe)は、以下に示す(5)式によって算出される。
【００５０】
【数５】
2010101512.tif 000007
（式中、V2は排気量である）
【００５１】
従来の加熱炉は、排気量(V2)が6m3/min、Q1が14,272kcal/hである。従って、従来の加熱炉の排気損失熱量(Qe)は、(5)式により、7,136kcal/hと算出される。次に、出入口損失熱量(Qf)は、以下に示す(6)式によって算出される。
【００５２】
【数６】
2010101512.tif 000008
（式中、A3は炉出入口開口面積、V4は出入口漏れ速度である）
【００５３】
従来の加熱炉は、炉出入口開口面積(A3)が0.2m2、出入口漏れ速度(V4)が6m/min、Q2が5,709kcal/hである。従って、従来の加熱炉の出入口損失熱量(Qf)は、(6)式により、2,855kcal/hと算出される。以上により、従来の加熱炉の負荷及び損失熱量の合計は、炉壁蓄熱負荷熱量(Qa)、炉内外ダクト類負荷熱量(Qb)、炉内空気負荷熱量(Qc)、炉内残留C/V累負荷熱量(Qd)、排気損失熱量(Qe)、出入口損失熱量(Qf)の和により、22,123kcal/hとなる。次に、昇温時間による補正を行った熱量(Qg)は、以下に示す(7)式によって算出される。
【００５４】
【数７】
2010101512.tif 000009
（式中、Qtsは合計した熱量、txは昇温時間である）
【００５５】
従来の加熱炉の合計した熱量(Qts)が22,123kcal/h、昇温時間(tx)が30minである。従って、従来の加熱炉の昇温時間による補正を行った熱量(Qg)は、式(7)式により、44,246kcal/hと算出される。
【００５６】
従来の加熱炉のヒーター容量は、余裕率を15%として計算すると、昇温時間による補正を行った熱量(Qg)と1.15との積を860kcal/kW・hで割ることにより算出する。従って、従来の加熱炉１のヒーター容量は、59,883kWとなり、四捨五入すると約60kWと算出される。
【００５７】
加熱炉の年間使用時間は、年間12ヶ月、1ヶ月21日、1日14時間使用したとして計算すると、3,528時間となる。従って、従来の加熱炉の年間消費電力費は、3,528時間、ヒーター容量60kW及び1kW当たりの電力費14円との積により、2,963,520円と算出される。
【００５８】
次に、本実施例の加熱炉１を使用した場合の年間消費電力費を算出する。本実施例の加熱炉１の炉壁蓄熱負荷熱量(Qa)は、上述した(1)式によって算出される。本実施例の加熱炉１は、従来の加熱炉と同様に、炉表面積(Al)が18m２、炉壁蓄熱係数(p)が3.5kcal/m２℃、炉壁平均温度(t3)が100℃である。また、本実施例の加熱炉１は、加熱処理として用いるために炉体抱囲空間５が保持する暖かい空気を炉体３に取り込むため、炉体に取り込む空気の温度(t0)が80℃である。従って、本実施例の加熱炉１の炉壁蓄熱負荷熱量(Qa)は、(1)式により、1,260kcal/hと算出される。
【００５９】
本実施例の加熱炉１の炉内外ダクト類負荷熱量(Qb)は、上述した(2)式によって算出される。本実施例の加熱炉１は、従来の加熱炉と同様に、炉内外ダクト総重量(W4)が200kg、ダクト比熱(Cpl)が0.12kcal/kg/℃、ダクト加熱温度(t1)が250℃、ダクト初期温度(t2)が5℃である。従って、本実施例の加熱炉１の炉内外ダクト類負荷熱量(Qb)は、(2)式により、5,880kcal/hと算出される。
【００６０】
本実施例の加熱炉１の炉内空気負荷熱量(Qc)は、上述した(3)式によって算出される。本実施例の加熱炉１は、従来の加熱炉と同様に、炉内容積（V3）が2m3、炉内空気加熱温度(t1)が250℃、炉内空気初期温度(t2)が5℃、空気比熱(Cv)が0.31である。従って、本実施例の加熱炉１の炉内空気負荷熱量(Qc)は、(3)式により、79kcal/hと算出される。
【００６１】
本実施例の加熱炉１の炉内残留C/V類負荷熱量(Qd)は、上述した(4)式によって算出される。本実施例の加熱炉１は、従来の加熱炉と同様に、ネットコンベア類重量（W3）が1.28kg/m、ネットコンベア全長(L)が5mである。従って、本実施例の炉内残留C/V類負荷熱量(Qd)は、(4)式により、188kcal/hと算出される。
【００６２】
本実施例の加熱炉１の排気損失熱量(Qe)は、上述した(5)式によって算出される。本実施例の加熱炉１は、従来の加熱炉と同様に、排気量(V2)が6m3/minである。また、本実施例の加熱炉１のQ1は、9,903kcal/hである。従って、本実施例の加熱炉１の排気損失熱量(Qe)は、(5)式により、4,952kcal/hと算出される。
【００６３】
本実施例の加熱炉１の出入口損失熱量(Qf)は、上述した(6)式によって算出される。本実施例の加熱炉１は、従来の加熱炉と同様に、炉出入口開口面積(A3)が0.2m2、出入口漏れ速度(V4)が6m/minである。また、本実施例の加熱炉１のQ2は3,961kcal/hである。従っ
て、本実施例の加熱炉１の出入口損失熱量(Qf)は、(6)式により、1,981kcal/hと算出される。以上により、本実施例の加熱炉１の負荷及び損失熱量の合計は、炉壁蓄熱負荷熱量(Qa)、炉内外ダクト類負荷熱量(Qb)、炉内空気負荷熱量(Qc)、炉内残留C/V累負荷熱量(Qd)、排気損失熱量(Qe)、出入口損失熱量(Qf)の和により、14,340kcal/hとなる。
【００６４】
本実施例の加熱炉１の合計した熱量(Qts)が14,340kcal/h、昇温時間(tx)が30minである。従って、本実施例の加熱炉１の昇温時間による補正を行った熱量(Qts)は、式(7)式により、28,680kcal/hと算出される。
【００６５】
本実施例の加熱炉１のヒーター容量は、従来の加熱炉と同様に余裕率を15%として計算すると、昇温時間による補正を行った熱量(Qg)と1.15との積を860kcal/kW・hで割ることにより算出する。従って、本実施例の加熱炉１のヒーター容量は、38.35116kWとなり、四捨五入すると約40kWと算出される。
【００６６】
加熱炉の年間使用時間は、年間12ヶ月、1ヶ月21日、1日14時間使用したとして計算すると、3,528時間となる。従って、本実施例の加熱炉１の年間消費電力費は、3,528時間と、ヒーター容量40kWと、1kWh当たりの電力費14円との積により、1,975,680円と算出される。
【００６７】
以上により、従来の加熱炉の年間消費電力費が2,963,520円であるのに対し、本実施例の加熱炉の年間消費電力費が1,975,680円であるため、本実施例の加熱炉の方が従来の加熱炉よりも、年間消費電力費が約100万円安くなる。従って、本実施例の加熱炉１は、ブレーキパッド２の加熱処理を省コスト、省エネルギーで行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本実施例の加熱炉の上面概略図である。
【図２】本実施例の加熱炉の図１に示すＡ−Ａ断面概略図である。
【図３】本実施例の加熱炉の図１に示すＢ−Ｂ断面概略図である。
【図４】本実施例の入力部及び出力部の概略図である。
【図５】本実施例の加熱炉の圧力調整部と空気量調整部の機能ブロック図である。
【図６】本実施例の加熱炉の圧力調整部と空気量調整部の制御フロー図である。
【符号の説明】
【００６９】
１・・・加熱炉
２・・・ブレーキパッド
３・・・炉体
３１・・・炉壁
３２・・・被加熱体入口
３３・・・被加熱体出口
４・・・外壁
５・・・炉体抱囲空間
５１・・・外気口
６・・・空気吸込部
６１・・・空気吸込口
６２・・・空気吸込管
７・・・加熱処理部
７１・・・ヒータブロア
７２・・・吹出管
７３・・・吹出口
８・・・空気排出部
８１・・・圧力調整部
８２・・・排気弁
８３・・・空気排出管
９・・・ネットコンベア
９１・・・モータ
１０・・・空気量調整部
１０１・・・混合弁
１０２・・・混合管
１０３・・・循環部
１１・・・加熱処理済空気
１２・・・ファン
１３・・・アンモニア／酸素濃度検知部
１４・・・圧力検知部
１５・・・入力部
１６１・・圧力情報取得部
１６２・・・空気圧決定部
１６３・・・排気弁開度調整部
１６４・・・設定アンモニア／酸素濃度取得部
１６５・・・供給及び排出割合決定部
１６６・・・混合弁開度調整部
１６７・・・アンモニア／酸素濃度取得部
１７・・・出力部
【図１】
2010101512.tif 000010
【図２】
2010101512.tif 000011
【図３】
2010101512.tif 000012
【図４】
2010101512.tif 000013
【図５】
2010101512.tif 000014
【図６】
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