[0065]另外，故障判定部42在每个判定时间段判定有无故障，在判定时间段判定不存在故障时，将用在判定中的第一当前浓度Cnl及第二当前浓度Cn2作为第一过去浓度Cpl及第二过去浓度Cp2存储在存储部46中。接着，在判定时间段内，基于判定为不存在故障的最后的判定时间段所存储的第一过去浓度Cpl、第二过去浓度Cp2与本次检测出的第一当前浓度Cnl、第二当前浓度Cn2，判定有无故障。由此，存储了判定为不存在故障时的第一当前浓度Cnl、第二当前浓度Cn2并将其作为之后的故障判定时的第一过去浓度Cpl、第二过去浓度Cp2来使用，从而提高了故障的判定精度。
[0066]接着，在通过故障判定部42判定为有故障的氧气传感器及判定为不存在故障的氧气传感器存在时，操作量决定部52基于第一、第二氧气传感器28、29中判定为不存在故障的氧气传感器检测出的氧气浓度与目标值Ct，决定操作量MVl。另外，在通过故障判定部42判定为有故障的氧气传感器及判定为不存在故障的氧气传感器存在时，换算部54会使用通过对限制范围进行减小上限侧值及提高下限侧值中的至少一种而缩小的故障时的限制范围来代替限制范围进行换算，并导出操作流量MV2。因此，在判定为有故障的氧气传感器存在时，使用不存在故障的其他氧气传感器，能继续进行基于反馈控制的氢气流量的调整。而且，使用通过对限制范围进行减小上限侧值及提高下限侧值中的至少一种而缩小的故障时的限制范围来代替限制范围，导出操作流量。因此，在判定为有故障的氧气传感器存在时，与直接使用限制范围的情况相比，能更好地抑制处理空间的氧气浓度过高及氢气浓度过高之中的至少一种情况。
[0067]另外，热处理炉10具备在氧气浓度控制模式与设定值控制模式之间进行切换的切换部62，其中在氧气浓度控制模式中，MFC 34输入由换算部54导出的操作流量MV2 ;在设定值控制模式中，MFC 34输入作为规定的操作流量的流量设定值MV3来代替导出的操作流量MV2。并且，在判定为第一、第二氧气传感器28、29都有故障时，切换成设定值控制模式，从而使MFC 34输入流量设定值MV3。因此，能更好地抑制基于使用发生故障的氧气传感器检测出的氧气浓度的反馈控制来调整氢气流量的情况。由此，在所有的氧气传感器发生故障时，能够更好地抑制处理空间Ila处于氧气浓度过高及氢气浓度过高中的至少一种状态的情况。
[0068]另外，热处理炉10设置在比MFC34靠下游且比处理空间Ila靠上游的位置，并具备在中途形成分支的流路的进气管18，以使氢气可以从多处流入处理空间11a。由此，与流路不进行分支，使氢气从一处流入处理空间Ila的情况相比，在处理空间Ila内，将不易发生氢气浓度不均匀的情况。因此，能更好地抑制处理空间Ila中局部氧气浓度过高或处理空间Ila中局部氢气浓度过高的情况。另外，在本实施方案中，由于将进气管18设置在炉体11的底部，并且将排气阀27设置在炉体11的顶端部，因此经由进气管18流入处理空间Ila内的氢气会从左右两侧绕过承烧板95，并流向炉体11的顶端部，从而使氢气容易到达整个处理空间11a。由此，不易发生处理空间Ila内氢气浓度不均匀的情况。
[0069]此外，本发明不限定于上述任何实施方案，当然也可在本发明的技术范围内实施各种方案。
[0070]例如，在上述实施方案中，氧气传感器为两个，但可以是一个，也可以是三个以上。氧气传感器为三个以上时，对于各氧气传感器，可以实施与图3的故障判定程序的步骤S100-S150相同的处理而进行故障的判定。另外，图4的氧气浓度输出程序的步骤S310中，可以向氢气主控制装置50输出不存在故障的氧气传感器中的任一氧气传感器所检测的当前的氧气浓度。另外，在存在两个以上正常氧气传感器时，可以与步骤S320相同地，对差值A Cp进行比较，并向氢气主控制装置50输出差值△ Cp最小的氧气传感器所检测出的当前氧气浓度。另外，在氧气传感器为三个以上时，在图5的氢气控制程序的步骤S420中，可以在即使只有一个氧气传感器发生故障时，实施步骤S440的处理；也可以在正常的氧气传感器的数量为一个以下时，实施步骤S440的处理。S卩，正常的氧气传感器的数量为两个以上时，可以不使用故障时的限制范围而实施步骤S430的处理，并使用限制范围导出操作流量MV2o
[0071]在上述实施方案中，若判定第一、第二氧气传感器28、29都发生故障，则切换部62使控制模式为设定值控制模式，但并不限于此。例如，即使第一、第二氧气传感器28、29都发生故障，在来自用户的指示输入之前，可一直处于氧气浓度控制模式。即使在该情况下，由于在图5的氢气控制程序中执行步骤S440，并导出使用故障时的限制范围的操作流量MV2，因此能够更好地抑制处理空间Ila的氧气浓度过高及氢气浓度过高中的至少一种情况。另外，可以使切换部62不具有设定值控制模式，从而使换算部54以不经由氢气副控制装置60的方式向MFC 34输出操作流量MV2。
[0072]在上述实施方案中，在第一氧气传感器28的故障判定中，采用了将使用第一基准浓度Csl的判定及使用第一过去浓度Cpl的判定这双方都进行的判定，但也可以省略任一个。另外，不进行故障判定也可。对于第二氧气传感器29也相同。
[0073]在上述实施方案中，限制范围是通过对流量范围进行减小上限侧值及提高下限侧值而缩小的范围，但只要是通过进行减小上限侧值及提高下限侧值中的至少一种而缩小的范围即可。
[0074]在上述实施方案中，控制装置40、氢气主控制装置50、氢气副控制装置60分别是彼此独立的装置，但将这些装置中的两个以上合为一个装置也可，或者将这些各个装置的各功能模块分配给其他装置也可。又或者，其他装置具备这些各个装置的各功能模块也可。例如，使氢气主控制装置50具备氧气浓度输出部44也可。
[0075]本申请以2014年6月11日提交的日本国专利申请第2014-120313号作为主张优先权的基础，其全部内容以引用方式纳入本说明书中。
【主权项】
1.一种热处理炉，其特征在于， 所述热处理炉具备: 炉体，其在内部具有对对象物进行热处理的处理空间； 氧气传感器，其用于检测所述处理空间的氧气浓度； 流量调整单元，其可以在上限流量至下限流量的流量范围内对流向所述处理空间的氢气流量进行调整，并将所述氢气流量调整为已输入的操作流量； 操作量决定单元，其基于所述氧气传感器检测出的氧气浓度及该氧气浓度的目标值，通过反馈控制在操作量上限值至操作量下限值的操作量范围内决定所述流量调整单元的控制操作的操作量；及 换算单元，其用于导出将所述操作量范围换算成限制范围时对已决定的所述操作量进行所述换算后的操作流量，并向所述流量调整单元输出导出的所述操作流量，其中，所述限制范围是通过对所述流量范围进行减小上限侧值及提高下限侧值中的至少一种而缩小的范围。2.根据权利要求1所述的热处理炉，其特征在于， 所述热处理炉具备多个所述氧气传感器， 所述操作量决定单元基于多个所述氧气传感器中的一个以上所检测出的氧气浓度及所述目标值来决定所述操作量。3.根据权利要求2所述的热处理炉，其特征在于， 所述热处理炉具备: 存储单元，其用于存储多个所述氧气传感器中一个以上所检测出的氧气浓度；及故障判定单元，其基于存储在所述存储单元中的氧气浓度及多个所述氧气传感器所检测出的当前的氧气浓度，判定多个所述氧气传感器有无故障。4.根据权利要求3所述的热处理炉，其特征在于， 所述故障判定单元用于在每个判定时间段判定是否存在所述故障，在该判定时间段判定不存在故障的情况下，将该判定中所使用的所述当前的氧气浓度存储在所述存储单元中，并在所述判定时间段内，基于判定没有所述故障的最后的判定时间段所存储的所述氧气浓度及多个所述氧气传感器检测出的当前的氧气浓度来判定是否存在所述故障。5.根据权利要求3或4所述的热处理炉，其特征在于， 所述操作量决定单元在通过所述故障判定单元判定为存在故障的氧气传感器与判定为没有故障的氧气传感器存在的情况下，基于多个所述氧气传感器中被判定为没有该故障的氧气传感器中的一个以上所检测出的氧气浓度与所述目标值决定所述操作量； 所述换算单元在通过所述故障判定单元判定为存在故障的氧气传感器与判定为没有故障的氧气传感器存在的情况下，所述换算单元使用通过对所述限制范围进行减小上限侧值及提高下限侧值中的至少一种而缩小的故障时的限制范围来代替所述限制范围，进行所述换算而导出所述操作流量。6.根据权利要求1-5中任一项所述的热处理炉，其特征在于， 所述热处理炉具备切换单元，其用于在所述流量调整单元输入由所述换算单元导出的所述操作流量和所述流量调整单元输入规定的操作流量来代替导出的所述操作流量之间进行切换。7.根据权利要求1-6中任一项所述的热处理炉，其特征在于， 所述热处理炉具备分支流路形成部，所述分支流路形成部设置在比所述流量调整单元靠下游且比所述处理空间靠上游的位置，并且在中途形成分支的流路，以使氢气从多处流入所述处理空间。
【专利摘要】在本发明中，基于第一、第二氧气传感器检测出的处理空间(11a)的氧气浓度与氧气浓度的目标值Ct，在操作量上限值到操作量下限值的操作量范围内，通过反馈控制来决定操作量MV1。接着，导出操作流量MV2，其中，所述操作流量MV2为将操作量范围换算成限制范围时、对已决定的操作量MV1进行换算后的值，其中所述限制范围是对由MFC？34可调整氢气流量的流量范围进行减小上限侧值及提高下限侧值中的至少一种而缩小的范围。之后，向MFC34输出所导出的操作流量MV2。
【IPC分类】C21D1/74, C21D11/00
【公开号】CN105177251
【申请号】
【发明人】志村知昭, 桥本孝彦
【申请人】日本碍子株式会社, Ngk凯伦泰克株式会社
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年6月11日