(57)【要約】【課題】  必要最低限の数の計測器で、当該計測器に雰囲気ガスを導くための配管の取り回しが複雑化することなく、当該計測器に雰囲気ガスを適切に導くことが可能な連続焼成炉の雰囲気測定装置を提供すること。【解決手段】  配管切替部２１は、複数の第１の配管と複数の第２の配管とのうち互いに接続される第１の配管と第２の配管とを切り替える。配管切替部２１は、第１の部材２３、第２の部材２５及びアクチュエータ２７を有する。第１の部材２３には、それぞれが複数の第１の配管のうち異なる一つの第１の配管に接続される複数の導入部２９が所定の方向に沿って等間隔に配されている。第２の部材２５には、それぞれが複数の第２の配管のうち異なる一つの第２の配管に接続される複数の排出部３１が上記導入部２９が配された間隔と同じ間隔にて上記所定の方向に沿って配されている。アクチュエータ２７は、上記所定の方向での第１の部材２３と第２の部材２５との相対位置を変更する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続焼成炉内の雰囲気状態を測定するための連続焼成炉の雰囲気測定装置であって、
前記連続焼成炉の炉体のそれぞれ異なる位置に配され、当該炉体内に連通する複数のサンプリング部と、
それぞれが異なる雰囲気状態を測定し、前記サンプリング部の数より少ない複数の計測器と、
それぞれが前記複数のサンプリング部のうち異なる一つのサンプリング部に接続される複数の第１の配管と、
それぞれが前記複数の計測器のうち異なる計測器に接続される複数の第２の配管と、
前記複数の第１の配管と前記複数の第２の配管とのうち互いに接続される第１の配管と第２の配管とを切り替える配管切替部と、を備えており、
前記配管切替部は、
それぞれが前記複数の第１の配管のうち異なる一つの第１の配管に接続される複数の導入部が所定の方向に沿って等間隔で配された第１の部材と、
それぞれが前記複数の第２の配管のうち異なる一つの第２の配管に接続される複数の排出部が前記複数の導入部が配された間隔と同じ間隔にて前記所定の方向に沿って配された第２の部材と、
前記所定の方向での前記第１の部材と前記第２の部材との相対位置を変更する相対位置変更手段と、を有し、当該相対位置変更手段により前記第１の部材と前記第２の部材との相対位置を変更することにより、互いに接続される前記導入部と前記排出部とを切り替えることを特徴とする連続焼成炉の雰囲気測定装置。
【請求項２】
前記複数の導入部及び前記複数の排出部は、所定の直線に沿って配されており、
前記相対位置変更手段は、前記所定の直線の方向での前記第１の部材と前記第２の部材との相対位置を変更することを特徴とする請求項１に記載の連続焼成炉の雰囲気測定装置。
【請求項３】
前記複数の導入部及び前記複数の排出部は、所定の円周に沿って配されており、
前記相対位置変更手段は、前記所定の円周の方向での前記第１の部材と前記第２の部材との相対位置を変更することを特徴とする請求項１に記載の連続焼成炉の雰囲気測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続焼成炉の雰囲気測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、連続焼成炉として、複数のソーンに分画され、各々のゾーンに発熱体が設置されたものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。連続焼成炉では、焼成物の焼成不良や特性ばらつきを防止するために、各ゾーンを所望の雰囲気状態に維持しておく必要がある。特許文献１に記載された連続焼成炉にあっては、各ゾーンにおける雰囲気ガスの状況をそれぞれのゾーンに設けられた、酸素、水素、露点等の計測器で管理している。
【特許文献１】特開平１１−２８１２５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載された連続焼成炉では、各ゾーンに酸素、水素、露点等の計測器を設けており、計測器が多数必要となってしまう。このため、計測器の数を削減することも考えられるが、各ゾーンの雰囲気ガスを計測器に導くための配管の取り回しが複雑になると共に、各ゾーンの雰囲気ガスが混合しないように計測器に導く必要が生じるという新たな問題が生じてしまう。
【０００４】
本発明は、必要最低限の数の計測器で、当該計測器に雰囲気ガスを導くための配管の取り回しが複雑化することなく、当該計測器に雰囲気ガスを適切に導くことが可能な連続焼成炉の雰囲気測定装置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】
【０００５】
本発明に係る連続焼成炉の雰囲気測定装置は、連続焼成炉内の雰囲気状態を測定するための連続焼成炉の雰囲気測定装置であって、連続焼成炉の炉体のそれぞれ異なる位置に配され、当該炉体内に連通する複数のサンプリング部と、それぞれが異なる雰囲気状態を測定し、サンプリング部の数より少ない複数の計測器と、それぞれが複数のサンプリング部のうち異なる一つのサンプリング部に接続される複数の第１の配管と、それぞれが複数の計測器のうち異なる計測器に接続される複数の第２の配管と、複数の第１の配管と複数の第２の配管とのうち互いに接続される第１の配管と第２の配管とを切り替える配管切替部と、を備えており、配管切替部は、それぞれが複数の第１の配管のうち異なる一つの第１の配管に接続される複数の導入部が所定の方向に沿って等間隔で配された第１の部材と、それぞれが複数の第２の配管のうち異なる一つの第２の配管に接続される複数の排出部が複数の導入部が配された間隔と同じ間隔にて所定の方向に沿って配された第２の部材と、所定の方向での第１の部材と第２の部材との相対位置を変更する相対位置変更手段と、を有し、当該相対位置変更手段により第１の部材と第２の部材との相対位置を変更することにより、互いに接続される導入部と排出部とを切り替えることを特徴とする。
【０００６】
本発明に係る連続焼成炉の雰囲気測定装置では、各サンプリング部は対応する第１の配管を通してそれぞれ第１の部材の異なる導入部に接続され、各計測器は対応する第２の配管を通してそれぞれ第２の部材の異なる排出部に接続される。第１の部材と第２の部材とは相対位置変更手段により所定の方向での相対位置が変更されるので、互いに接続される導入部と排出部とが切り替わり、互いに接続される第１の配管と第２の配管とが切り替える。これらにより、排出部に接続されている導入部に対応するサンプリング部から、第１の配管、導入部、排出部及び第２の配管を通して計測器に連続焼成炉内の雰囲気ガスが導かれることとなり、排出部に接続されていない導入部に対応するサンプリング部から計測器に連続焼成炉内の雰囲気ガスが導かれることはない。このように、本発明にあっては、第１の部材と第２の部材との所定の方向での相対位置を変更することにより、計測器に接続されるサンプリング部が変更されるので、必要最低限の数の計測器で、当該計測器に雰囲気ガスを導くための配管の取り回しが複雑化することなく、当該計測器に雰囲気ガスを適切に導くことができる。また、導入部と排出部とはそれぞれ同じ間隔で配されていることから、各計測器の数に対応した数のサンプリング部の位置において雰囲気ガスの状態を同時に測定することも可能となり、この場合には測定時間の短縮が図られることとなる。
【０００７】
また、複数の導入部及び複数の排出部は、所定の直線に沿って配されており、相対位置変更手段は、所定の直線の方向での第１の部材と第２の部材との相対位置を変更することが好ましい。この場合、配管切替部の上記所定の直線に垂直な幅方向でのコンパクト化が可能となる。
【０００８】
また、複数の導入部及び複数の排出部は、所定の円周に沿って配されており、相対位置変更手段は、所定の円周の方向での第１の部材と第２の部材との相対位置を変更することが好ましい。この場合、配管切替部のコンパクト化が可能となる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、必要最低限の数の計測器で、当該計測器に雰囲気ガスを導くための配管の取り回しが複雑化することなく、当該計測器に雰囲気ガスを適切に導くことが可能な連続焼成炉の雰囲気測定装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【００１１】
図１〜図６を参照して、本実施形態に係る連続焼成炉の雰囲気測定装置を説明する。図１は、本実施形態に係る連続焼成炉の雰囲気測定装置を示す模式図である。図２は本実施形態に係る連続焼成炉の雰囲気測定装置に含まれる配管切替部の構成を示す概略図であり、図３、図５及び図６は同じく配管切替部の断面構成を示す概略図であり、図４は同じく配管切替部を示す概略斜視図である。
【００１２】
連続焼成炉１は、図１に示されるように、プッシャー式連続炉やローラーハース炉といった連続焼成炉であって、断熱材からなる炉体３と、当該炉体３内に連続して形成された焼成通路５とを備えている。焼成通路５は炉体３の天井から垂下して設けられた隔壁によって焼成領域５ａ〜５ｈ毎に間仕切られており、所定の焼成領域には加熱体としてのヒータ（図示せず）が配されている。所定の焼成領域５ｅ，５ｆの側壁部分には、焼成通路５に雰囲気ガス（例えば、Ｎ２とＨ２との混合ガス等）を供給する雰囲気ガス供給部７が配されている。所定の焼成領域５ａの天井部分には、焼成通路５内の雰囲気ガスを外部に排気する雰囲気ガス排気部９が配されている。
【００１３】
雰囲気測定装置１１は、連続焼成炉１内の雰囲気状態を測定する。雰囲気測定装置１１は、図１に示されるように、複数（本実施形態においては、１８体）のサンプリング部１３、複数（本実施形態においては、４体）の計測器１５ａ〜１５ｄ、複数（本実施形態においては、１８本）の第１の配管１７、複数（本実施形態においては、４本）の第２の配管１９、及び、配管切替部２１を備えている。
【００１４】
各サンプリング部１３は、炉体３のそれぞれ異なる所定の位置に配されており、当該炉体３内に連通している。各サンプリング部１３からは、当該サンプリング部１３が配された位置における炉体３内（焼成通路５）の雰囲気ガスが取り出されることとなる。
【００１５】
各計測器１５ａ〜１５ｄは、それぞれが異なる雰囲気状態を測定する。計測器１５ａは、炉体３内（焼成通路５）の雰囲気ガスに含まれるＯ２の濃度を測定する。計測器１５ｂは、炉体３内（焼成通路５）の雰囲気ガスに含まれるＨ２の濃度を測定する。計測器１５ｃは、炉体３内（焼成通路５）の雰囲気ガスの圧力（炉圧）を測定する。計測器１５ｄは、炉体３内（焼成通路５）の雰囲気ガスの露点を測定する。
【００１６】
各第１の配管１７は、１８体のサンプリング部１３のうち異なる一つのサンプリング部１３に接続されている。各サンプリング部１３から取り出された雰囲気ガスは、当該各サンプリング部１３に対応する各第１の配管１７内を流れることとなる。
【００１７】
各第２の配管１９は、４体の計測器１５ａ〜１５ｄのうち異なる計測器１５ａ〜１５ｄに接続されている。各計測器１５ａ〜１５ｄには、当該各計測器１５ａ〜１５ｄに対応する各第２の配管１９内を流れる雰囲気ガスが導かれることとなり、各計測器１５ａ〜１５ｄは、対応する第２の配管１９により導かれた雰囲気ガスの各種状態を測定する。
【００１８】
配管切替部２１は、１８本の第１の配管１７と４本の第２の配管１９とのうち互いに接続される第１の配管１７と第２の配管１９とを切り替える。配管切替部２１では、１８本の第１の配管１７のうち第２の配管１９の本数に対応する４本の第１の配管１７が第２の配管１９に接続される。接続された第１の配管１７と第２の配管１９とは互いに連通することとなり、第１の配管１７を流れる雰囲気ガスは接続された第２の配管１９に導かれる。配管切替部２１は、図２〜図４に示されるように、第１の部材２３と、第２の部材２５と、相対位置変更手段としてのアクチュエータ２７とを有している。
【００１９】
第１の部材２３は、断面が矩形の筒状部材である。第１の部材２３には、それぞれが１８本の第１の配管１７のうち異なる一つの第１の配管１７に接続される１８の導入部２９が所定の方向、すなわち第１の部材２３の長手方向に伸びる所定の直線に沿って等間隔に配されている。各導入部２９は、第１の部材２３の内側空間に連通している。第１の部材２３には、第１の部材２３と第２の部材２５とか相対移動する際に第２の配管１９と干渉するのを防ぐために、スリット２３ａが形成されている。
【００２０】
第２の部材２５は、断面が矩形の角材状部材であり、図４に示されるように、第１の部材２３に内挿される。第２の部材２５は、第１の部材２３の内側をスライド可能とされている。第２の部材２５には、それぞれが４本の第２の配管１９のうち異なる一つの第２の配管１９に接続される４体の排出部３１が上記導入部２９が配された間隔と同じ間隔にて上記所定の方向に沿って、すなわち第１の部材２３の長手方向に伸びる上記所定の直線に沿って配されている。各排出部３１は、第２の部材２５を貫通している。
【００２１】
アクチュエータ２７は、上記所定の方向での第１の部材２３と第２の部材２５との相対位置を変更する。本実施形態においては、アクチュエータ２７は第２の部材２５に機械的に連結されており、第２の部材２５を移動させることにより第１の部材２３と第２の部材２５とを相対移動させる。なお、アクチュエータ２７を第１の部材２３に機械的に連結し、第１の部材２３を移動させることにより第１の部材２３と第２の部材２５とを相対移動させる構成としてもよい。アクチュエータ２７は、油圧式、空気式、あるいは電気式の各種のアクチュエータを用いることができる。
【００２２】
配管切替部２１では、アクチュエータ２７により第１の部材２３と第２の部材２５との相対位置が変更されることにより、互いに接続される導入部２９と排出部３１とが切り替えられることとなる。導入部２９と排出部３１とは互いに接続されると、接続された導入部２９に繋がる第１の配管１７と接続された排出部３１に繋がる第２の配管１９とが連通した状態となる。排出部３１に接続されない導入部２９は、第２の部材２５により塞がれることとなり、排出部３１に接続されない導入部２９に繋がる第１の配管１７が第２の配管１９に連通することはない。
【００２３】
図３を参照すると、１８体の導入部２９のうち図中左端に位置する４体の導入部２９が、対応する排出部３１にそれぞれ接続されている。そして、アクチュエータ２７により第１の部材２３と第２の部材２５との相対位置を変更し、例えば図５に示される位置まで移動すると、１８体の導入部２９のうち図中中央付近に位置する４体の導入部２９が、対応する排出部３１にそれぞれ接続される。更に、アクチュエータ２７により第１の部材２３と第２の部材２５との相対位置を変更し、例えば図６に示される位置まで移動すると、１８体の導入部２９のうち図中右端に位置する４体の導入部２９が、対応する排出部３１にそれぞれ接続される。
【００２４】
アクチュエータ２７には制御部４１からの出力が接続されており、アクチュエータ２７は、制御部４１からの信号に基づいてその動作が制御される。また、制御部４１は、各計測器１５ａ〜１５ｄからの出力が接続されており、各計測器１５ａ〜１５ｄの測定データを取得し、当該測定データを、アクチュエータ２７の移動位置、すなわちサンプリング部１３の位置に対応させて記憶する。
【００２５】
以上のように、本実施形態では、各サンプリング部１３は対応する第１の配管１７を通してそれぞれ第１の部材２３の異なる導入部２９に接続され、各計測器１５ａ〜１５ｄは対応する第２の配管１９を通してそれぞれ第２の部材２５の異なる排出部３１に接続される。第１の部材２３と第２の部材２５とはアクチュエータ２７により所定の方向での相対位置が変更されるので、互いに接続される導入部２９と排出部３１とが切り替わり、互いに接続される第１の配管１７と第２の配管１９とが切り替える。これらにより、排出部３１に接続されている導入部２９に対応するサンプリング部１３から、第１の配管１７、導入部２９、排出部３１及び第２の配管１９を通して計測器１５ａ〜１５ｄに連続焼成炉１の炉体３内の雰囲気ガスが導かれることとなり、排出部３１に接続されていない導入部２９に対応するサンプリング部１３から計測器１５ａ〜１５ｄに炉体３内の雰囲気ガスが導かれることはない。このように、本実施形態にあっては、第１の部材２３と第２の部材２５との所定の方向での相対位置を変更することにより、計測器１５ａ〜１５ｄに接続されるサンプリング部１３が変更されるので、必要最低限の数の計測器１５ａ〜１５ｄで、当該計測器１５ａ〜１５ｄに雰囲気ガスを導くための配管の取り回しが複雑化することなく、当該計測器１５ａ〜１５ｄに雰囲気ガスを適切に導くことができる。
【００２６】
また、本実施形態においては、導入部２９と排出部３１とはそれぞれ同じ間隔で配されている。これにより、各計測器１５ａ〜１５ｄの数に対応した数（本実施形態においては、４体）のサンプリング部１３の位置において雰囲気ガスの状態を同時に測定することも可能となり、この場合には測定時間の短縮が図られることとなる。
【００２７】
また、本実施形態においては、各導入部２９及び各排出部３１は、所定の直線に沿って配されており、アクチュエータ２７は、所定の直線の方向での第１の部材２３と第２の部材２５との相対位置を変更している。これにより、配管切替部２１の上記所定の直線に垂直な幅方向でのコンパクト化が可能となる。
【００２８】
続いて、図７〜図９を参照して、配管切替部２１の変形例について説明する。図７は本実施形態に係る連続焼成炉の雰囲気測定装置に含まれる配管切替部の一変形例の構成を示す概略平面図であり、図８は、同じく配管切替部の一変形例を示す概略側面図である。図９は、配管切替部の一変形例における第２の部材を示す概略平面図である。
【００２９】
変形例に係る配管切替部２１は、図７及び図８に示されるように、第１の部材５１と、第２の部材５３と、アクチュエータ５５とを有している。
【００３０】
第１の部材５１は、円形の板状部材である。各導入部２９は、所定の円周に沿って等間隔に配されている。各導入部２９は、第１の部材５１を貫通している。第１の部材５１は、台板５７に固定されている。
【００３１】
第２の部材５３は、断面が矩形の角材状部材であり、図８に示されるように、第１の部材５１に重ね合わせた状態で配されている。各排出部３１は、図９にも示されるように、上記所定の円周に沿って配されている。各導入部２９の上記所定の円周上での間隔と、各排出部３１の上記所定の円周上での間隔とは、同じに設定されている。
【００３２】
アクチュエータ５５は、上記所定の円周の方向での第１の部材５１と第２の部材５３との相対位置を変更する。アクチュエータ５５は、台板５７に配されている。アクチュエータ５５は、第２の部材５３に機械的に連結されており、第２の部材５３を回転させることにより第１の部材５１と第２の部材５３とを相対移動させる。なお、アクチュエータ５５を第１の部材５１に機械的に連結し、第１の部材５１を回転させることにより第１の部材５１と第２の部材５３とを相対移動させる構成としてもよい。アクチュエータ５５は、油圧式、空気式、あるいは電気式の各種のアクチュエータを用いることができる。アクチュエータ５５は、上記制御部４１からの信号に基づいてその動作が制御される。
【００３３】
変形例に係る配管切替部２１では、アクチュエータ５５により第１の部材５１と第２の部材５３との相対位置が変更されることにより、互いに接続される導入部２９と排出部３１とが切り替えられることとなる。導入部２９と排出部３１とは互いに接続されると、接続された導入部２９に繋がる第１の配管１７と接続された排出部３１に繋がる第２の配管１９とが連通した状態となる。排出部３１に接続されない導入部２９は、第２の部材５３により塞がれることとなり、排出部３１に接続されない導入部２９に繋がる第１の配管１７が第２の配管１９に連通することはない。
【００３４】
以上のように、変形例に係る配管切替部２１において、各導入部２９及び各排出部３１は、上記所定の円周に沿って配されており、アクチュエータ５５は、上記所定の円周の方向での第１の部材５１と第２の部材５３との相対位置を変更している。これにより、配管切替部２１のコンパクト化が可能となる。
【００３５】
もちろん、変形例に係る配管切替部２１を用いた場合でも、必要最低限の数の計測器１５ａ〜１５ｄで、当該計測器１５ａ〜１５ｄに雰囲気ガスを導くための配管の取り回しが複雑化することなく、当該計測器１５ａ〜１５ｄに雰囲気ガスを適切に導くことができる。
【００３６】
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、サンプリング部１３の数、計測器１５ａ〜１５ｄの数、第１の配管１７の数、第２の配管１９の数、導入部２９の数、及び、排出部３１の数は、上述した数に限られるものではない。また、第１の部材２３，５１及び第２の部材２５，５３の形状も、上述した形状に限られるものでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本実施形態に係る連続焼成炉の雰囲気測定装置を示す模式図である。
【図２】本実施形態に係る連続焼成炉の雰囲気測定装置に含まれる配管切替部の構成を示す概略図である。
【図３】本実施形態に係る連続焼成炉の雰囲気測定装置に含まれる配管切替部の断面構成を示す概略図である。
【図４】本実施形態に係る連続焼成炉の雰囲気測定装置に含まれる配管切替部を示す概略斜視図である。
【図５】本実施形態に係る連続焼成炉の雰囲気測定装置に含まれる配管切替部の断面構成を示す概略図である。
【図６】本実施形態に係る連続焼成炉の雰囲気測定装置に含まれる配管切替部の断面構成を示す概略図である。
【図７】本実施形態に係る連続焼成炉の雰囲気測定装置に含まれる配管切替部の一変形例の構成を示す概略平面図である。
【図８】本実施形態に係る連続焼成炉の雰囲気測定装置に含まれる配管切替部の一変形例の構成を示す概略側面図である。
【図９】本実施形態に係る連続焼成炉の雰囲気測定装置に含まれる配管切替部の一変形例における第２の部材を示す概略平面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１…連続焼成炉、３…炉体、５…焼成通路、７…雰囲気ガス供給部、９…雰囲気ガス排気部、１１…雰囲気測定装置、１３…サンプリング部、１５ａ〜１５ｄ…計測器、１７…第１の配管、１９…第２の配管、２１…配管切替部、２３，５１…第１の部材、２５，５３…第２の部材、２７，５５…アクチュエータ、２９…導入部、３１…排出部、４１…制御部。
【図１】
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【図２】
2006242538.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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