特許 7556658 工業炉

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-17

(45)【発行日】2024-09-26

(54)【発明の名称】工業炉

(51)【国際特許分類】

   F27B 5/18 20060101AFI20240918BHJP

   F27D 21/00 20060101ALI20240918BHJP

【ＦＩ】

F27B5/18

F27D21/00 A

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2023077922

(22)【出願日】2023-05-10

【基礎とした実用新案登録】

【原出願日】2020-08-19

(65)【公開番号】P2023095993

(43)【公開日】2023-07-06

【審査請求日】2023-05-10

(73)【特許権者】

【識別番号】591159619

【氏名又は名称】島津産機システムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100121441

【弁理士】

【氏名又は名称】西村 竜平

(74)【代理人】

【識別番号】100154704

【弁理士】

【氏名又は名称】齊藤 真大

(74)【代理人】

【識別番号】100206151

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 惇志

(74)【代理人】

【識別番号】100218187

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 治子

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼間 洋祐

【審査官】柏原 郁昭

(56)【参考文献】

【文献】登録実用新案第３２２５２０５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１６－１９３８０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－２２６７７５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２７Ｂ ５／１８

Ｆ２７Ｄ ２１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

圧力容器と、
前記圧力容器の内部空間に配置された断熱体と、
前記断熱体の内部空間に配置されたヒータと、
前記ヒータに流れる電流を計測する電流計と、
前記ヒータの両端電圧を計測する電圧計と、
前記電流計で測定された電流値と電圧計で計測された電圧値からヒータの抵抗値を求める制御装置と、
を含み、
前記ヒータが第１のヒータ及び第２のヒータを含み、
前記制御装置は、前記第１のヒータの抵抗値および前記第２のヒータの抵抗値をそれぞれ求め、前記第１のヒータの抵抗値と前記第２のヒータの抵抗値との差をさらに求め、求められた差と、記憶装置に記憶されている所定の差とに基づいて、前記第１および第２のヒータが不良であるか否かを判定する、工業炉。

【請求項2】

前記制御装置は、前記第１のヒータの抵抗値および前記第２のヒータの抵抗値をそれぞれ求め、前記第１のヒータの抵抗値と前記第２のヒータの抵抗値との差をさらに求め、求められた差が、記憶装置に記憶されている所定の差よりも大きいとき、前記第１および第２のヒータが不良であると判定する、請求項１の工業炉。

【請求項3】

圧力容器と、
前記圧力容器の内部空間に配置された断熱体と、
前記断熱体の内部空間に配置されたヒータと、
前記ヒータに流れる電流を計測する電流計と、
前記ヒータの両端電圧を計測する電圧計と、
前記電流計で測定された電流値と電圧計で計測された電圧値からヒータの抵抗値を求める制御装置と、
を含み、
前記制御装置は抵抗値が閾値を超えたヒータを不良と判定する、工業炉。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、工業炉に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、金属または磁性材料などからなる被処理物を真空または加圧環境下で熱処理している。たとえば、下記の特許文献１に開示される工業炉は、加熱室、ヒータおよびマッフル板を備える。加熱室の中にヒータとマッフル板が備えられる。マッフル板で空間が形成されており、その空間に被処理物が収容される。ヒータに電流が流されると、ヒータが発熱する。ヒータの熱がマッフル板を介して被処理物に伝熱される。被処理物が加熱され、脱脂、焼成または焼結などされる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】国際公開番号 WO２０１６／００６５００

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

工業炉が繰り返し使用されることで、ヒータが徐々に劣化する。たとえば、ヒータが細くなり、ヒータの抵抗値が高くなる。そのようなヒータは所定温度に発熱できない。工業炉には複数のヒータが使用されており、ヒータごとに劣化度合いも異なる。ヒータごとに発熱温度が異なると被処理物を均一に加熱できなくなる。被処理物は正常に脱脂等されず、歩留まりが悪化する。工業炉の操作者がヒータを目視したり、ヒータにテスターを接続したりして、ヒータの劣化を確認している。このような確認は操作者の負担になっている。不良なヒータを容易に確認できるようにすることが求められている。

【0005】

そこで本発明の目的は、不良なヒータを容易に判定できる工業炉を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

以上の課題を解決すべく、本発明に係る工業炉は、以下に述べるような構成を有する。

【0007】

本発明の工業炉は、圧力容器と、前記圧力容器の内部空間に配置された断熱体と、前記断熱体の内部空間に配置されたヒータと、前記ヒータに流れる電流を計測する電流計と、前記ヒータの両端電圧を計測する電圧計と、前記電流計で測定された電流値と電圧計で計測された電圧値からヒータの抵抗値を求める制御装置とを含む。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、ヒータの抵抗値を求めることで、客観的にヒータの不良を判定することができる。従来のようにテスターをヒータに接続する必要がないため、容易にヒータの不良を判定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】工業炉の構成を示す図である。

【図2】ヒータの抵抗を求める構成を示す図である。

【図3】ヒータの抵抗を求める他の構成を示す図である。

【図4】制御装置にコンピュータ接続した構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明の工業炉について図面を参照して説明する。複数の実施形態を説明するが、異なる実施形態であっても同じ手段には同一の符号を付して説明を省略する場合がある。

【0011】

[実施形態１]
図１に示す本願の工業炉１０は、容器状の圧力容器１２、その圧力容器１２の内部空間１４に配置された断熱体１６、その断熱体１６の内部空間１８に配置されたヒータ２０、被処理物２２が収容されるマッフル（インナーケース）２４、ガス源２６、そのガス源２６から圧力容器１２の内部空間１４または断熱体１６の内部空間１８およびマッフル２４の内部空間２８をつなぐ供給パイプ３０、排気ポンプ３２、その排気ポンプ３２とマッフル２４の内部空間２８をつなぐ第１排気パイプ３４、排気ポンプ３２と圧力容器１２の内部空間１４または断熱体１６の内部空間１８をつなぐ第２排気パイプ３６、第１排気パイプ３４の途中に設けられたトラップ３８を備える。

【0012】

工業炉１０は、被処理物２２に対して焼結、半焼結、焼成、脱脂、脱ガス、ろう付け、メタライズ、焼き入れ、容体化処理、焼戻し、焼きなましまたは時効熱処理などをおこなうための装置である。

【0013】

[圧力容器]
圧力容器１２は容器本体４０および容器蓋４２を備える。容器本体４０は円筒形状になっていて、その両端が開口している。容器蓋４２は容器本体４０の両端の開口を開閉するものである。容器本体４０の両端を容器蓋４２で閉じると、圧力容器１２の内部空間１４は気密にされた空間になる。圧力容器１２の内部空間１４は減圧されたり、加圧されたりする。

【0014】

圧力容器１２は内壁４４と外壁４６からなる二重構造である。内壁４４と外壁４６の間を冷却液が流れる。工業炉１０は、内壁４４と外壁４６の間に冷却液を供給するための給液ポンプ（図示省略）を備えてもよい。

【0015】

[断熱体]
断熱体１６は圧力容器１２の内部空間１４に配置されている。断熱体１６は断熱体本体４８および断熱体蓋５０を備える。断熱体本体４８は筒状になっていて、その両端は開口している。断熱体蓋５０は断熱体本体４８の両端の開口を開閉するものである。容器蓋４２が閉じた状態で断熱体蓋５０が開閉できるように、断熱体蓋５０の開閉装置（図示省略）を備える。断熱体１６はグラファイトフェルトまたはグラファイトフォイルなどの耐熱性材料で構成される。

【0016】

断熱体１６の内部空間１８に熱電対で構成された温度計（図示省略）が配置され、断熱体１６の内部空間１８の温度が計測される。断熱体１６の内部空間１８の温度が監視される。

【0017】

[ヒータ]
断熱体１６の内部空間１８に複数のヒータ２０が配置されている。ヒータ２０はグラファイト製のロッドヒータなど種々のヒータを使用できる。ヒータ２０の形状は線状になっている。複数本のヒータ２０がマッフル２４の周囲に配置されている。ヒータ２０の端子は絶縁体を介して圧力容器１２に取り付けられている。ヒータ２０の熱は断熱体１６の内部空間１８の中に閉じ込められる。

【0018】

図２に示す電力供給回路５２はヒータ２０に電力を供給する回路である。電力供給回路５２はヒータ２０に三相交流の電力を供給する。三相交流の３つの端子はＲ、Ｓ、Ｔである。電力供給回路５２は各端子Ｒ、Ｓ、Ｔにつながる配線５４および電圧変換するトランス５６を含む。必要に応じてヒータ２０への電力供給をオン・オフするスイッチを配線５４に接続してもよい。

【0019】

電力供給回路５２は三相交流の電力をヒータ２０に供給できるため、ヒータ２０は３本である。３本のヒータ２０は配線５４にΔ結線で接続されてもよいし（図２）、Ｙ結線で接続されてもよい。３本の配線５４を途中で分岐させて、ヒータ２０の本数を３の倍数にしてもよい。たとえば、断熱体１６の内部空間１８の上部に３本のヒータ２０を配置し、下部に３本のヒータ２０を配置してもよい。また、電力供給回路５２を複数にして、各電力供給回路５２に3本のヒータ２０を接続してもよい。

【0020】

[マッフル]
断熱体１６の内部空間１８の中にマッフル２４が配置されている。マッフル２４はグラファイトなどで構成されている。マッフル２４はマッフル本体５８とマッフル蓋６０を備える。マッフル本体５８は筒状になっていて、その両端が開口になっている。マッフル蓋６０はマッフル本体５８の両端の開口を開閉する。マッフル蓋６０が開閉できるように、マッフル蓋６０の開閉装置（図示省略）を備える。マッフル本体５８の両端をマッフル蓋６０で閉じることで、マッフル２４の内部空間２８が密閉される。

【0021】

[被処理物]
マッフル２４の内部空間２８に被処理物２２が配置される。被処理物２２は、粉体、粒体または所定形状を有した固体である。被処理物２２の材料は、超硬金属、鉄系金属、非鉄金属、磁性材料、セラミックス、グラファイト、ハイス鋼、ダイス鋼または低合金鋼などであり、金属は合金を含む。

【0022】

マッフル２４の中に被処理物２２が収容されることで、被処理物２２を脱脂処理したときに被処理物２２から放出される放出物がマッフル２４の外に放出されることを低減させる。

【0023】

[ガス源]
ガス源２６は窒素、アルゴン、水素、一酸化炭素、ヘリウム、メタンなどを貯蔵、生成またはその両方をおこなう。ガス源２６と圧力容器１２の内部空間１４または断熱体１６の内部空間１８およびマッフル２４の内部空間２８は供給パイプ３０で接続されている。供給パイプ３０は分岐しており、それぞれにバルブ６２、６４が設けられている。バルブ６２、６４の開閉によってガスの流量を制御できる。ガス源２６から供給パイプ３０を介して圧力容器１２の内部空間１４または断熱体１６の内部空間１８およびマッフル２４の内部空間２８にガスが導入される。ガス源２６を複数にして、複数種のガスを圧力容器１２の内部空間１４または断熱体１６の内部空間１８およびマッフル２４の内部空間２８に供給してもよい。供給パイプ３０を複数設け、複数種のガスが供給されるようにする。なお、断熱体１６は完全に気密にされていないため、圧力容器１２の内部空間１４または断熱体１６の内部空間１８の一方にガスを導入することで、他方にもガスを導入することができる。

【0024】

[排気ポンプ]
排気ポンプ３２は圧力容器１２の内部空間１４または断熱体１６の内部空間１８およびマッフル２４の内部空間２８に対して排気をおこなう。排気ポンプ３２とマッフル２４の内部空間２８は第１排気パイプ３４で接続されている。排気ポンプ３２と圧力容器１２の内部空間１４または断熱体１６の内部空間１８は第２排気パイプ３６で接続されている。排気ポンプ３２によって、圧力容器１２の内部空間１４、断熱体１６の内部空間１８およびマッフル２４の内部空間２８が減圧される。第１排気パイプ３４と第２排気パイプ３６にはそれぞれバルブ６６、６８が備えられていて、バルブ６６、６８の開閉によっても排気を制御することができる。なお、断熱体１６は完全に気密にされていないため、圧力容器１２の内部空間１４または断熱体１６の内部空間１８の一方からガスを排気することで、他方もガスが排気される。

【0025】

[トラップ]
被処理物２２が脱脂された際に、被処理物２２から放出されたガス状のバインダー、粉状または粒状のダスト、またはその両方を含む放出物が放出される。第１排気パイプ３４に放出物を捕捉するトラップ３８が備えられている。トラップ３８はフィンおよびフィルターを含む。フィンは放出物を冷却し、液体にして溜める装置である。液状になった放出物はさらに冷却されて固体になることもある。フィルターは粉状または粒状の放出物を集塵する装置である。放出物が排気ポンプ３２まで到達されない。

【0026】

[電流計・電圧計]
図２に示すように、本願はヒータ２０の抵抗値を測定するために、電流計７０、電圧計７２および制御装置７４を備える。後述するように、電流計７０、電圧計７２および制御装置７４が抵抗計として動作する。電流計７０はヒータ２０に流れる電流を計測する。具体的には、配線５４に変流器７６を取り付け、電流計７０は変流器７６に流れた電流を計測する。変流器７６は少なくとも２本の配線５４に取り付けられる。２本の配線５４に流れた電流から残りの１本の配線５４に流れた電流を求められるからである。電圧計７２はヒータ２０の両端電圧を測定する。電流計７０で計測された電流値と電圧計７２で計測された電圧値は制御装置７４に入力される。

【0027】

制御装置７４はＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＰＬＣ（Programmable Logic Controller）などを備えた回路である。制御装置７４には電流計７０で計測された電流値および電圧計７２で計測された電圧値が入力される。制御装置７４は、変流器７６の定格電流に応じて入力された電流値を配線５４に流れた電流の値に変換する。制御装置７４は、２本の配線５４に流れた電流を合成し、残りの１本の配線５４に流れた電流の値を求める。さらに、制御装置７４は電流値と電圧値を用いてヒータ２０の抵抗値を求める。抵抗値はオームの法則を利用して求められる。なお、３本の配線５４のすべてに変流器７６を取り付けて、各配線５４の電流を直接計測してもよい。

【0028】

制御装置７４の内部または外部に記憶装置を備える。記憶装置にヒータ２０の抵抗値の差を予め記憶しておく。この抵抗値の差は、ヒータ２０が発熱したときに不均一にならない値である。

【0029】

制御装置７４は、ヒータ２０の抵抗値の差を求める。複数のヒータ２０が備えられているため、制御装置７４は複数の抵抗値の最大値と最小値の差を求める。求められた差が記憶装置に記憶された差よりも大きければ、ヒータ２０が劣化しており、ヒータ２０の不良と判定する。ヒータ２０同士の抵抗値の差が大きくなるとヒータ２０同士の発熱温度に差が生じ、断熱体１６の内部空間１８の温度分布が不均一になる。被処理物２２を均一に加熱できなくなる。

【0030】

工業炉１０の最初の駆動時およびヒータ２０を交換した後の最初の駆動時、ヒータ２０の抵抗値の差が記憶装置に記憶された抵抗値よりも大きい場合、ヒータ２０の製造時の不良または取り付け不良と判定してもよい。本願はヒータ２０の経年劣化を不良として判定するだけでなく、製造時および整備時に生じる不良も判定することができる。

【0031】

工業炉１０は警報装置７８を備える。警報装置７８は液晶ディスプレイなどの表示装置８０、音を発するスピーカー８２の少なくとも１つを含む。制御装置７４で求められた抵抗値の差が記憶された抵抗値の差よりも大きければ、制御装置７４から警報装置７８に信号を送信する。警報装置７８はヒータ２０の不良を表示装置８０に表示したり、スピーカー８２で警報音を発したりする。

【0032】

[その他]
図１に示すように、圧力容器１２の内部空間１４にファン８４が備えられる。ファン８４は、容器蓋４２が閉じられ、断熱体蓋５０が開けられたときに回転する。圧力容器１２の内部空間１４および断熱体１６の内部空間１８をガスが循環する。マッフル蓋６０が開けられる場合もある。ファン８４を回転させるためのモータ８６が容器蓋４２に取り付けられている。

【0033】

断熱体本体４８からファン８４に向かうガイド８８を設けてもよい。ガイド８８によって循環するガスの方向を定める。ガスの方向を定められればガイド８８の形状は限定されない。圧力容器１２は二重構造になっており、その内部に冷却液が流れるため、その冷却液によって循環するガスが冷却される。ファン８４と断熱体１６の間に水冷式の熱交換器９０を配置し、その熱交換器９０でもガスを冷却してもよい。また、ガスが循環する他の位置に熱交換器９０を配置してもよい。

【0034】

[熱処理]
次に本願の工業炉１０を使用した熱処理について説明する。なお、説明する熱処理は一例であり、被処理物２２の種類および処理方法に応じて適宜変更される。

【0035】

（１）マッフル２４の内部空間２８に被処理物２２を収容し、マッフル蓋６０、断熱体蓋５０および容器蓋４２を閉じる。

【0036】

（２）排気ポンプ３２を駆動させ、圧力容器１２の内部空間１４、断熱体１６の内部空間１８およびマッフル２４の内部空間２８からガスを排気する。この排気と同時に、ガス源２６から圧力容器１２の内部空間１４、断熱体１６の内部空間１８およびマッフル２４の内部空間２８にガスを供給し、それらの空間１４、１８、２８を所定のガスで満たす。ガスの供給量と排気量を調整することで、圧力容器１２の内部空間１４、断熱体１６の内部空間１８およびマッフル２４の内部空間２８を所定圧力にする。

【0037】

（３）ヒータ２０に電力供給し、断熱体１６の内部空間１８を昇温させる。断熱体１６の内部空間１８に配置されたマッフル２４が加熱され、さらに被処理物２２が加熱される。

【0038】

マッフル２４の内部空間２８にある被処理物２２の温度が上昇し、被処理物２２が脱脂される。脱脂するときに、排気ポンプ３２を駆動させ、被処理物２２から生じた放出物は第１排気パイプ３４の途中にあるトラップ３８で捕捉される。必要に応じてガス源２６からマッフル２４の内部空間２８にガスを供給する。吸気と排気によってマッフル２４の内部空間２８を所定の圧力にする。マッフル２４の内部空間２８以外に圧力容器１２の内部空間１４と断熱体１６の内部空間１８にもガス源２６からガスを供給してもよい。

【0039】

（４）被処理物２２の脱脂が完了した後、ヒータ２０に流す電流の値を変えて、断熱体１６の内部空間１８の温度を変える。ヒータ２０に流れる電流を増加させ、被処理物２２の温度を高める。たとえば、約１５００℃以上で被処理物２２を熱処理する。

【0040】

（５）被処理物２２が熱処理された後、被処理物２２を冷却する。断熱体蓋５０とマッフル蓋６０を開ける。ファン８４を回転させてガスを循環させ、被処理物２２を冷却させる。冷却する際、ガス源２６から圧力容器１２の内部空間１４、断熱体１６の内部空間１８およびマッフル２４の内部空間２８にガスを導入してもよい。

【0041】

また、給液ポンプで内壁４４と外壁４６の間に冷却液を供給し、圧力容器１２を冷却する。圧力容器１２が冷却されることで、圧力容器１２の内壁４４に触れたガスが冷却される。熱交換器９０によって循環するガスを冷却してもよい。ガスが冷却されることで、被処理物２２がガスに触れて冷却される。

【0042】

被処理物２２が冷却されれば、容器蓋４２、断熱体蓋５０およびマッフル蓋６０を開け、被処理物２２を取り出す。

【0043】

[抵抗値計測]
上記熱処理の前、熱処理中またはその両方でヒータ２０の抵抗値を計測する。抵抗値は、電流計７０でヒータ２０に流れる電流値を計測し、電圧計７２でヒータ２０の両端電圧値を計測する。具体的には、ヒータ２０に電力供給すると、配線５４に電流が流される。配線５４に取り付けられた変流器７６の電流を電流計７０で計測し、制御装置７４で配線５４に流れた電流に変換する。制御装置７４に電流値と電圧値が入力されることで、制御装置７４はヒータ２０の抵抗値を求める。制御装置７４は求めた抵抗値の最大値と最小値の差も求める。

【0044】

制御装置７４は求めた抵抗値の差と記憶装置に記憶された抵抗値の差とを比較する。求めた抵抗値の差が記憶装置に記憶された抵抗値の差よりも大きければ、制御装置７４は警報装置７８に信号を送信する。表示装置８０でヒータ２０の不良を表示したり、スピーカー８２で警報音を発したりする。

【0045】

以上のように、ヒータ２０の抵抗値を求めることで、ヒータ２０の不良を確認できる。自動的にヒータ２０の抵抗値を求めており、ヒータ２０を目視して確認したり、ヒータ２０にテスターを接続してヒータ２０の不良を求める必要はない。従来と比較して工業炉１０の操作者の負担が小さくなっている。

【0046】

[実施形態２]
ヒータ２０の抵抗値の差の求め方は実施形態１の方法に限定されない。たとえば、隣り合うヒータ２０の抵抗値の差を求めてもよい。抵抗値の差が複数になり、それぞれの抵抗値の差を記憶装置に記憶された抵抗値の差と比較する。隣り合うヒータ２０の温度差が大きくならないようにできる。

【0047】

その他、ヒータ２０の抵抗値の差をどのように求めるかは限定されない。たとえば、すべてのヒータ２０において、相互に抵抗値の差を求めてもよい。たとえば、３本のヒータ２０であれば、３つの抵抗値の差が求められる。複数の抵抗値の差を求めた場合、その平均値を求めてもよい。それらの抵抗値の差を用いてヒータ２０の不良を判定する。

【0048】

[実施形態３]
制御装置７４はヒータ２０の抵抗値からヒータ２０の不良を判定してもよい。たとえば、上記記憶装置にヒータ２０の抵抗値の閾値を記憶しておく。制御装置７４は求めた抵抗値と記憶装置に記憶された抵抗値の閾値を比較し、求めた抵抗値が閾値を超えていればヒータ２０が不良であると判定する。各ヒータ２０の抵抗値から不良判定されるため、いずれのヒータ２０が不良であるかを判定することができる。交換を要するヒータ２０を判定することができる。

【0049】

[実施形態４]
図３に示すように、ヒータ２０の電圧および電流を計測するために、直流電源９２を備えてもよい。電流計７０と直流電源９２が直列接続されており、その直列接続された電流計７０と直流電源９２に対して並列に電圧計７２が接続されている。配線５４を選択するためのスイッチ９４が備えられており、スイッチ９４によって電流を流すヒータ２０を選択する。スイッチ９４のオン・オフは制御装置７４によって行われる。３本のヒータ２０がスイッチ９４によって順番に選択される。電流計７０で計測された電流値と電圧計７２で計測された電圧値は制御装置７４に入力される。制御装置７４は電流値と電圧値からヒータ２０の抵抗値を計算する。その後、実施形態1、２のように抵抗値の差を求めてヒータ２０の不良を判定してもよいし、実施形態３のように抵抗値からヒータ２０の不良を判定してもよい。本実施形態はヒータ２０に三相交流電源から電力供給されていないときに、直流電源９２からヒータ２０に電力供給し、ヒータ２０の抵抗値を求めることができる。

【0050】

[実施形態５]
本願は図２と図３の両方の回路構成を備えてもよい。三相交流電源からヒータ２０への電力供給の有無に関係なくヒータ２０の抵抗を測定することができる。

【0051】

[実施形態６]
図４のように、制御装置７４がコンピュータ９６に接続されていてもよい。制御装置７４からコンピュータ９６に電流値と電圧値、抵抗値、またはそれらすべての値が入力される。コンピュータ９６はヒータ２０の抵抗値を記憶する手段、抵抗値の変化からヒータ２０の劣化時期を判定する手段として機能する。また、コンピュータ９６に電流値と電圧値のみが入力された場合、コンピュータ９６は電流値と電圧値から抵抗値を求める手段としても機能する。劣化時期の判定は、たとえば抵抗値の時間変化から求めることができる。劣化時期を予測できるため、予めヒータ２０の保守準備を行うことができる。

【0052】

コンピュータ９６は制御装置７４に直接接続される必要はなく、ネットワークを介して接続されてもよい。そのネットワークはＬＡＮ（Local Area Network）に限定されず、ＬＴＥ（Long Term Evolution）などの携帯電話の通信設備を用いたネットワークであってもよい。複数の工業炉１０のヒータ２０を集中管理できる。

【0053】

（第１項）一態様に係る工業炉は、圧力容器と、前記圧力容器の内部空間に配置された断熱体と、前記断熱体の内部空間に配置されたヒータと、前記ヒータに流れる電流を計測する電流計と、前記ヒータの両端電圧を計測する電圧計と、前記電流計で測定された電流値と電圧計で計測された電圧値からヒータの抵抗値を求める制御装置とを含む。

【0054】

第１項に記載の工業炉によれば、ヒータの抵抗値を求めることができ、ヒータの状態を客観的に判定することができる。

【0055】

（第２項）前記ヒータが複数であり、前記制御装置は各ヒータの抵抗値を求め、該抵抗値の差からヒータの不良を判定する。

【0056】

第２項に記載の工業炉によれば、ヒータの抵抗値の差が大きくなれば発熱温度の差が大きくなるため、ヒータの不良を判定することができる。

【0057】

（第３項）前記制御装置は抵抗値が閾値を超えたヒータを不良と判定する。

【0058】

第３項に記載の工業炉によれば、ヒータの抵抗値が閾値を超えると所定の発熱ができなくなるため、ヒータの不良を判定することができる。

【0059】

（第４項）前記ヒータのっ不良を知らせる警報装置を備える。

【0060】

第４項に記載の工業炉によれば、工業炉の操作者にヒータの不良を知らせることができ、ヒータの保守が可能になる。

【0061】

（第５項）前記制御装置から電流値と電圧値、抵抗値、またはそれらすべての値が入力されるコンピュータを備える。

【0062】

第５項に記載の工業炉によれば、コンピュータで抵抗値を記憶することで、ヒータの劣化時期を求めることが可能になる。

【0063】

その他、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々の改良、修正、変更を加えた態様で実施できるものである。説明した各実施形態は独立したものではなく、当業者の知識に基づき適宜組み合わせて実施できるものである。

【符号の説明】

【0064】

１０：工業炉
１２：圧力容器
１６：断熱体
２０：ヒータ
２２：被処理物
２４：マッフル
２６：ガス源
３２：排気ポンプ
４０：容器本体
４２：容器蓋
４４：内壁
４６：外壁
４８：断熱体本体
５０：断熱体蓋
５８：マッフル本体
６０：マッフル蓋
７０：電流計
７２：電圧計
７４：制御装置
７６：変流器
７８：警報装置
８０：表示装置
８２：スピーカー
９２：直流電源
９４：スイッチ
９６：コンピュータ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】