CN1169649A - 电加热装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种加热装置,在以绝热材料为主要成分的绝热主体的表面上设置的槽内设置振幅比槽的宽度大的波形发热体,发热体的宽度方向两侧的弯曲部从槽的两侧壁处插入绝热主体内,从而由绝热主体一体地支承该发热体。与绝热主体分别制作的耐火物制槽底形成部件覆盖槽的底部,而其槽开口侧的面从绝热主体中露出地由绝热主体一体支承。发热体靠着绝热主体地配置在槽开口侧,与槽底形成部件的表面局部接触地由绝热主体一体支承,而且在槽内露出于绝热主体外。

Description

电加热装置及其制造方法

本发明涉及炉等加热装置上使用的电加热装置及其制造方法，特别是涉及在以陶瓷纤维等的绝热材料为主要成分的绝热主体的表面上设置的槽内一体地支承加工成波形的发热体的加热装置及其利用真空成型方法制造所述加热装置的方法。

美国专利第4575619号说明书(日本特开昭60-243992号公报)公开了一种把加工成波形板式电阻发热体埋设在以陶瓷纤维为主要成分的绝热主体的表面上所开设的槽底部上而形成的电加热装置及其真空成型的制造方法。在该种结构中，在绝热主体的表面附近自身支承波形发热体，发热体在绝热主体的厚度方向具有一定的宽度地分布，与现有螺旋状发热体相比，很明显向外部的散热较为容易，而且，发热体的过热比现有的少。

但是，在上述加热装置中，仍存在以下的问题。图18及图19示出了上述加热装置的一部分，(1)是陶瓷纤维为主要成分的绝热主体，(1a)是其加热表面，(1b)是加热表面(1a)相反的非加热冷表面，(2)是形成在加热表面(1a)上的槽，(2a)是槽(2)的底部，(2b)是槽(2)的两侧壁，(3)是加工成波形的发热体，(3a)是发热体(3)的宽度方向两侧的弯曲部。如这些图面所示，在槽(2)的底部(2a)，只不过极少的一部分发热体向自由空间露出，大部分被绝热主体围着，而且，发热体(3)的弯曲部(3a)穿过槽(2)的两侧壁(2b)，被完全地埋设在绝热主体(1)的内侧。在这种结构中，发热体(3)的表面几乎由绝热主体(1)所覆盖，发热体(3)的整个表面中，能够向空间自由辐射热能的露出表面所占比例极低。因此，发热体不仅容易过热，而且会有很多的热量通过绝热层传导至非加热冷表面(1b)侧。因此，导致加热效率不充分，特别在高温状态下使用时，就会出现发热体劣化、消耗更多能量及由此引起的断线等，不能得到足够长的寿命。

图20示出了这样的一种加热装置，在从槽(2)的底部(2a)向开口侧离开的位置处，发热体(3)的弯曲部(3a)从槽(2)的两侧壁(2b)处插入绝热主体(1)内，由绝热主体(1)埋设并支承，在槽(2)内发热体(3)的整个表面向绝热主体(1)的外部露出。例如在日本专利申请实开平2-89300号公报中，公开了一种发热体的数量不是一根而是二根的加热装置。图21示出了这种加热装置的制造工艺的一个实例，其中(4)是真空成型模具，(5)是水平地配置在模具(4)内的由多孔金属板构成的滤网，(6)是设置在模具(4)的壁部的位于滤网(5)下方的真空抽吸口。在制造加热装置时，首先，把用于形成槽(2)的至发热体(3)的开口侧的部分的方形棒状第一掩体件(7)放在滤网(5)上，再把波形发热体(3)放在其上，把用于形成槽(2)的至发热体(3)的底侧部分的方形棒状第二掩体件(8)放在发热体(3)上。然后进行公知的真空成型，在滤网(5)上方的发热体(3)及掩体件(7)、(8)的周围形成构成绝热主体的绝热材料层(9)，在加热干燥硬化后，从绝热主体(1)上取下掩体件(7)(8)，形成槽(2)。因为第一掩体件(7)能够在开口侧除去，所以除去作业相对而言较为容易。相反，对于第二掩体件(8)而言，因为在槽(2)的开口侧处有发热体(3)，所以要在槽(2)的底部和发热体(3)之间的空间内朝槽(2)的长度方向移动第二掩体件(8)，并且必须从槽(2)的一端拉出。因此，第二掩体件(8)的除去作业每次都要用手工进行作业，该作业过程非常麻烦。

本发明的目的是提供一种使发热体的表面尽可能多地露出在绝热主体外部，而且制造较为容易的加热装置。

本发明的另一目的是提供一种制造加热装置的方法，该方法可以容易且低价地制造发热体的表面尽可能多地露出在绝热主体外部的加热装置。

本发明的加热装置是在以绝热材料为主要成分的绝热主体的表面上设置的槽内设置振幅比槽的宽度大的波形发热体，发热体的宽度方向两侧的弯曲部从槽的两侧壁处插入绝热主体内，从而由绝热主体一体地支承该发热体，其特征在于：与绝热主体分别制作的耐火物制槽底形成部件覆盖槽的底部，而其槽开口侧的面从绝热主体中露出并由绝热主体一体地支承；发热体靠着槽底形成部件地配置在槽开口侧，与槽底形成部件的表面局部接触地由绝热主体一体地支承，而且在槽内露出于绝热主体外。

本发明的加热装置，通过真空成型制造，波形发热体被一体地支承在以陶瓷纤维为主要成分的绝热成型体的表面的槽内，其特征在于：沿设置或放置在真空成型模具内规定位置上的槽形成用凸条部放置波形发热体，至少其一部分与凸条部接触，将耐火物制槽底形成部件配置在该发热体上，其与凸条部垂直的截面的尺寸关系是具有覆盖发热体的波振幅中与凸条部的宽度相当的发热体的部分的外形尺寸，且配置成与发热体的局部接触的同时与凸条部不接触，通过真空成型由绝热成型体一体地支承槽底形成部件及发热体。

本发明的加热装置的制造方法，是通过真空成型法制造波形发热体被一体地支承在以陶瓷纤维为主要成分的绝热成型体的表面的槽内的电加热装置的方法，其特征在于：沿设置或放置在真空成型模具内规定位置上的槽形成用凸条部放置波形发热体，至少其一部分与凸条部接触，将耐火物制槽底形成部件配置在该波形发热体上，其与凸条部垂直的截面的尺寸关系是具有覆盖发热体的波形振幅中与凸条部的宽度相当的发热体的部分的外形尺寸，且配置成与发热体的局部接触的同时与凸条部不接触，通过真空成型由绝热成型体一体地支承槽底形成部件及发热体。

进一步地具体说明本发明的加热装置的制造方法，如下所述。

通过把掩体件放置在真空成型模具内的滤网上，从而形成槽形成用凸条部。然后，把波形发热体放在掩体件上，把槽底形成部件放在发热体上。在这样的状态下，将含有陶瓷纤维的料浆导入模具内滤网上方的空间内，进行真空成型。这样，料浆中的陶瓷纤维堆积在模具内的滤网上面、掩体件、发热体及槽底形成部件的各表面上，形成了成为绝热主体的绝热成型体。陶瓷纤维不堆积在具有掩体件的部位处。另外，槽底形成部件也起掩体件作用，因此配置在槽底形成部件附近的发热体的部分的周围不堆积陶瓷纤维。真空成型结束时，从模具内取出成型物，使其加热干燥硬化，除去掩体件。因此，可以得到这样的加热装置，由绝热主体的加热表面的槽的底部一体地支承槽底形成部件的同时，发热体在槽内露出于绝热主体外并由绝热主体一体地支承。

在上述本发明的方法中，因为槽底形成部件起到掩体件的作用，从而阻止了绝热材料围堆在发热体的表面，所以可得到发热体暴露于绝热主体表面上的槽内地受到支承的加热装置。能够从槽的开口侧很容易地除去掩体件等的槽形成用凸条部，且因为槽底形成部件是耐火物制成，所以不必从成型物中去除可按原样将其作为加热装置的绝热主体的一部分使用。而且，根据本发明的方法，能够容易且价廉地制造出发热体暴露于绝热主体的表面的槽内地受到支承的加热装置。

根据本发明的加热装置，由槽底形成部件将发热体的表面的大部分与绝热主体隔离，因此发热体可露出于绝热主体外，这样，发热体就可自由地向空间辐射热量，减少了发热体的过热，另外提高了加热效率。

在使用滤网制造加热装置时，滤网的形状根据加热装置所要求的形状，可适当地采用平面、圆筒面、圆筒分割面、以及其它曲面等合适的形状。

槽形成用凸条部，把由铝等的金属棒构成的掩体件放置在滤网上形成是较好的。而且，也可以通过把与滤网同样的多孔金属板制成方筒状的掩体件放置在滤网上形成槽形成用凸条部。此外，也可以使用在上面一体地形成槽形成用凸条部的滤网。

槽形成用凸条部宽度与绝热主体的槽宽度相等，但比发热体的波形振幅小。槽底形成用凸条部的外形宽度较好的是相当于槽的宽度，最好是比槽的宽度稍大一点。当过小时，不能期待得到充分的掩体件效果，相反过大时，就不能充分地堆积绝热材料来支承发热体。

构成绝热主体的绝热材料的材质是可任意选用的，陶瓷纤维是特别合适。另外，槽底形成部件的材质也是可任选的，此处不特别限定，但轻质耐火材料较合适，绝热材料为陶瓷纤维时，就全部加热装置的材质的整体性而言，以陶瓷纤维为主要成分的模制品是特别合适。

槽底形成部件的成型密度根据现有技术，对应于形状、最终的强度、绝热性能等要求可在较大范围内调整。例如，可以使用内部具有大量空洞或气泡的低密度成型物。

槽底形成部件的、从绝热主体露出的、面对发热体的表面可由高热辐射体或高热反射体构成。作为高热辐射材料，可以采用市场销售的含有碳化硅等的粉末的膏状或液状物，将这些膏状或液状物涂或浸在所希望的表面上再加热干燥，就能够容易地制作成表面被高辐射材料覆盖的槽底形成部件。当然，将来如果能够得到高辐射性材料的纤维，通过公知技术，直接将其成型后的模制品用作为槽底形成部件也可以。

槽底形成部件形状可作多种变形，这要根据加热装置的使用状态，目的等进行适当选择。

例如，槽底形成部件的槽开口侧的面为凹凸状，该凹凸面的凸状部分中的一部分与发热体接触。如果这样，就由凹凸面的凸起部分可靠在支承发热体，而且，因为发热体与槽形成部件的凹凸面的凹状部分不接触，可进一步扩大发热体的露出面积。

例如，在槽底形成部件的槽开口侧的面的除去宽度方向两侧的部分上形成沿槽的长度方向延伸的一条凹条，就可使该面成凹凸状。此时，可由凹状两侧的凸起部分可靠地支承发热体，并因较宽的凹条部分而使发热体与槽形成部件不接触，所以发热体的露出面积进一步增大。通常发热体为平面状，在使用这种槽形成部件时，暴露于槽内的发热体的部分也形成有向槽底形成部件的凹槽内突出的凸起状。

例如，通过在槽底形成部件的槽开口侧的面的宽度方向中间部位上形成沿槽的长度方向延伸的一条凸条，该面就形成为凹凸状。

例如，通过在槽底形成部件的槽开口侧的面上形成多个突起，该面就可形成为凹凸状。突起的平面形状及截面形状是任意的。

另外，通过在槽底形成部件的槽开口侧的面上形成多个凹部，也可使该面形成凹凸状。例如，通过使槽形成部件成蜂窝状，就能够在其单面上形成多个凹部。

例如，在槽底形成部件的宽度方向两侧上设置这样的发热体支承部，即分别由槽的两侧壁部一体地支承且在槽的宽度方向上具有相互相对的凹面，发热体的弯曲部分插入该凹面内而受其支承。

例如，在凹条底部的宽度方向中间部分上形成用于把持发热体的宽度方向中间部的突起。如果这样，就能够可靠地保持暴露于槽内的发热体的部分。

也有用绝热主体的一条槽支承多个发热体。此时，例如，在从与槽底形成部件接触的发热体到槽开口侧上设置由槽的两侧壁部一体地支承的耐火物制隔体隔开的至少一个发热体，这多个发热体在槽的深度方向具有一定间隔地受到支承。发热体之间的隔体与槽形成部件一样在真空成型时起到掩体件的作用，并不必从成型物中取出，可以保持原状作为加热装置的绝热主体的一部分而使用。

图1是示出本发明的第一实施例的加热装置的主要部分的透视图。

图2是图1的A-A线的放大截面图。

图3是示出了第一实施例的加热装置的制造过程的一个实例的制造装置的中间省略的垂直截面图。

图4是示出了本发明的第二实施例的加热装置的主要部分的截面图。

图5是图4的B-B线的截面图。

图6是示出了本发明的第三实施例的加热装置的主要部分的截面图。

图7是示出了第三实施例的加热装置的槽底形成部件的一个实例的透视图。

图8是示出了第三实施例的加热装置的槽底形成部件的一个变形例的透视图。

图9是示出本发明的第四实施例的加热装置的主要部分的截面图。

图10是示出本发明的第五实施例的加热装置的主要部分的截面图。

图11是示出本发明的第六实施例的加热装置的主要部分的截面图。

图12是图11的C-C线的放大截面图。

图13是示出了第六实施例的加热装置的槽底形成部件的一个实例的透视图。

图14是示出本发明的第七实施例的加热装置的主要部分的截面图。

图15是图14的D-D线的放大截面图。

图16是示出本发明的第八实施例的加热装置的主要部分的截面图。

图17是图16的E-E线的截面图。

图18示出了现有技术实例的加热装置的主要部分的截面图。

图19是图18的F-F线的放大截面图。

图20是示出了其它现有技术实例的加热装置主要部分的截面图。

图21是示出了图20的加热装置的制造过程的制造装置的中间省略垂直截面图。

下面，参照附图说明本发明的多个实施例。在这些实施例中，与上述现有技术对应的部分给予相同的附图标记，相互对应的部分也给以相同的附图标记。

(第一实施例)

图1和图2示出了第一实施例的加热装置的主要部分。

在图1和图2中，在作为绝热材料的以陶瓷纤维为主要成分的绝热主体(1)的加热表面(1a)上形成截面大致为方形的槽(2)，在槽(2)的底部(2a)上一体地支承着与绝热主体(1)分别制作的板状耐火物制槽底形成部件(10)，这样，槽底形成部件(10)覆盖底部(2a)，槽(2)开口侧的面从绝热主体(1)上露出。波形发热体(3)配置在槽(2)的开口侧上且位于槽底形成部件(2)上部，两侧的弯曲部分(3a)从槽(2)的两侧壁(2b)处插入绝热主体(1)内，从而被绝热主体(1)成一体地支承着。

槽底形成部件(10)最好采用与绝热主体(1)相同的以陶瓷纤维为主的预制件，在该槽(2)开口侧表面的宽度方向两侧一体地形成了沿槽(2)的长度方向延伸的截面为长方形的凸条(11)，在这两个凸条之间形成了一条沿槽(1)的长度方向延伸的截面为长方形的宽面凹条(12)。因此，槽底形成部件(10)的槽(2)开口侧表面成为凹凸状。槽底形成部件(10)的外宽比槽(2)的宽度稍大，凹条(12)内宽比槽(2)的宽度稍小。由于槽(2)的两侧壁(2b)位于槽底形成部件(10)的两侧的凸条(11)的顶面的宽度方向中间部位，两侧的凸条(11)的宽度方向外侧的部分埋入在两侧壁(2b)的靠近底部(2a)的部分内，因此，槽底形成部件(10)可靠在支承在绝热主体(1)上。两侧的凸条(11)的顶面的凹条(12)侧的部分和凹槽(12)的表面露出在槽(2)内。

发热体(3)被配置成在靠近贯通槽(2)的两侧壁(2b)的两侧部分处与槽底形成部件(10)的两侧凸状部分即凸条(11)的顶面接触。而且，在槽底形成部件(10)的与凹条(12)对应宽度的宽的部分处，发热体(3)与绝热主体(1)和槽底形成部件(10)完全分离，该部分的整个表面暴露于槽(1)内。因此，从发热体(3)可向空间自由地辐射热量，发热体(3)不易过热，而且可减少传给非加热冷表面(1b)侧的热量。因此，提高了加热效率，延长了发热体(3)的寿命。

图3示出了上述加热装置的制造工艺的一个实例。

图3示出的制造装置是与图21示出的装置相同的。模具(4)由如丙烯酸树脂等的合适材料制成箱形。滤网(5)水平配置在模具(4)内的高度的中间部位。真空吸气口(6)与图中未示出的公知真空抽吸装置连接。

加热装置的制造以如下的方式进行。

首先，将铝制的方棒状掩体件(7)置于滤网(5)上。这样，在滤网(5)上形成槽成形用凸条部。然后，把发热体(3)放在掩体件(7)上，再把槽底形成部件(10)放在发热体(3)上。此时，发热体(3)两侧的弯曲部分(3a)从掩体件(7)及槽底形成部件(10)处向宽度方向外侧突出。在这样的状态下，将含水、粘接剂和陶瓷纤维的料浆浇入模具(4)内，同时，起动真空抽吸装置，在滤网(5)的下部空间产生抽吸作用，在滤网(5)的上部空间导入料浆。真空抽吸力通过滤网作用于料浆上，料浆从滤网(5)上面流入时，使得分散在料浆中的陶瓷纤维堆积在模具(4)内的滤网(5)上面及在掩体件(7)、发热体(3)和槽底形成部件(10)的各表面上，形成为绝热主体(1)的绝热层(9)。陶瓷纤维不会堆积在具有掩体件(7)的部分内。另外，陶瓷纤维堆积在掩体件(7)及从槽底形成部件(10)向宽度方向外侧突出的发热体(3)的弯曲部(3a)的周围处，弯曲部(3a)被埋设在绝热主体(1)内，槽底形成部件(10)也起到阻止真空吸力的掩体件作用，槽底形成部件(10)的凹条(12)的部分和位于槽底形成部件(10)与掩体件(7)之间的发热体(3)的部分因为相对于料浆流成为槽底形成部件(10)的遮蔽部，在凹条(12)内以及面对该凹条的发热体(3)周围不堆积陶瓷纤维。真空成型一结束，就从模具(4)内取出成型物，加热干燥使其硬化，然后除去掩体件(7)。这样，由绝热主体(1)的加热表面(1a)的槽(2)的底部(2a)一体地支承槽底形成部件(10)的同时，发热体(3)受绝热主体(1)一体地支承，并在槽(2)内暴露于绝热主体(1)外，得到图1及图2所示的加热装置。在该加热装置中，与模具(4)的滤网(5)对应的面成为加热表面(1a)，具有掩体件(7)的部分成为形成在该加热表面(1a)上的槽(2)的从发热体(3)的开口侧部分。

上述真空成型法是公知的方法，分别用适当的夹具把掩体件(7)、发热体(3)和槽底形成部件(10)支承在模具(4)内的一定位置处，在这样支承的状态下，进行临时成型，取出夹具之后，再进行正式成型。

槽底形成部件(10)的凸条(11)及凹条(12)的截面形状不局限于方形，也可以采用其它合适的形状。

第二实施例

图4及图5示出了第二实施例的加热装置的主要部分。

第二实施例的情况如下，槽底形成部件(13)为方形截面的板状。由于槽底形成部件(13)的宽度稍大于槽(2)的宽度，槽底形成部件(13)的两侧部埋设在两侧壁(2b)的靠近底部(2a)的部分内，因此，槽底形成部件(13)可靠地由绝热主体(1)支承。而且，槽底形成部件(13)的槽(2)的开口侧的表面除了两侧部的部分暴露于槽(2)内。位于槽(2)内的发热体(3)的直线部分与槽底形成部件(13)的表面成线接触，其余部分暴露于槽(2)。

第二实施例的加热装置利用真空成型法与第一实施例的装置同样地制造。在这种情况下，槽底形成部件(13)也起到掩体件的作用，得到发热体(3)暴露于槽(2)内的加热装置。槽底形成部件(13)的材料通常也可使用与第一实施例相同的材料，但视具体情况，也可采用多孔低密度成型制品。此时，当使用内部多孔的成型品时，由于与槽底形成部件(13)接触的发热体(3)，可以得到与空气层相同的自由放热效果。

第三实施例

与槽底形成部件的发热体(3)相对的表面的加工不受限制，也可以形成第二实施例那样平坦的，或者也可以是凹凸状的。当槽底形成部件成凹凸状时，与平坦表面的制作工艺几乎不变，但因表面成凹凸状，所以发热体(3)与槽底形成部件的接触面积减少，发热体(3)的自由表面更多，放热效率进一步提高。

图6示出了槽底形成部件(14)的表面成凹凸状的实施例(第三实施例)，图7示出了槽底形成部件(14)。

在第三实施例的情况下，槽底形成部件(14)的表面形成截面为波形的凹凸状，暴露于槽(2)内的发热体(3)与凸起部(15)的一部分接触。

图8示出了第三实施例的槽底形成部件(14)的变形例。

在此情况下，由于在槽底形成部件(14)的表面上形成相互斜向交叉的多个槽，因此形成了多个方形柱状凸起(16)，该表面成凹凸状。发热体(3)与一部分凸起(16)接触。

第四实施例

图9示出了槽底形成部件(17)的表面成凹凸状的其它实施例(第四实施例)。

在第四实施例的情况下，在板状槽底形成部件(17)的暴露于槽(2)内的表面的宽度方向中间部位上形成截面为方形的一条凸条(18)，暴露于槽(2)内的发热体(3)与该凸条(18)的顶面接触。因为凸条(18)在真空成型过程中应具有自我稳定的良好形状，所以需要有一定的宽度。

凸条(18)的截面形状不限于方形，可作适当变更。另外，凸条(18)的数量不限于一条，根据发热体(3)的宽度也可有2条以上。据此，作为一个整体，要能够确保凸条(18)的足够宽度。不管怎样，这种槽底形成部件(17)的制作利用现有技术即可。

第五实施例

图10示出了第五实施例的加热装置的主要部分。

在第五实施例的情况下，槽底形成部件(20)由与第二实施例的槽底形成部件(13)同样板状的槽底形成部(21)和配置在其两侧的发热体支承部(22)构成。发热体支承部(22)与槽底形成部件(21)分别制作，截面略呈V字状，内面成凹面(22a)。发热体支承部(22)以凹面(22a)相互相对着槽(2)的宽度方向地埋设在两侧壁(2b)的靠近底部(2a)的部位，由绝热主体(1)一体地支承。发热体(3)的两侧的弯曲部(3a)紧紧地嵌合在发热体支承部(22)的凹面(22a)的底部，因此，发热体由绝热主体(1)一体地支承。槽底形成部(21)的宽度基本上与槽(2)的宽度相等。槽底形成部(21)被两侧的发热体支承部(22)夹着，并被配置在底部(2a)上，以便使暴露于槽(2)开口侧的表面与发热体(3)接触，并由发热体支承部(22)和发热体(3)一体地支承在绝热主体(1)上。

对照上述图3说明第五实施例的加热装置的制造方法，在把发热体(3)放在掩体件(7)上之后，再把槽底形成部(21)放在发热体(3)上，在比掩体件(7)和槽底形成部(21)突出的发热体(3)的弯曲部(3a)上设置发热体支承部(22)。然后，与第一实施例相同地进行真空成型。真空成型时，槽底形成部(21)起掩体件的作用，阻止陶瓷纤维堆积到发热体(3)上，同时，发热体支承部(22)也起到掩体件的作用，阻止陶瓷纤维堆积到凹面(22a)和发热体(3)的弯曲部(3a)上，弯曲部(3a)在发热体支承部(22)内向槽(2)露出，实质上，得到了发热体(3)的整个表面暴露于绝热主体(1)外的加热装置。该加热装置因为发热体(3)的弯曲部(3a)也暴露于绝热主体(1)的外面，所以弯曲部(3a)的放热特性优异。

在上述实施例中，槽底形成部(21)和发热体支承部(22)分别制作，相互不接合，但与槽底形成部(21)组合后，可用适当的手段使之相互接合。另外，也可使用槽底形成部(21)和发热体支承部(21)一体制作的槽底形成部件(20)。此时，在真空成型前，把发热体(3)和槽底形成部件(20)的组合体放在掩体件(7)上。

槽底形成部(21)和发热体支承部(22)的形状不限于第五实施例的形状，可作适当变更。作为槽底形成部(21)，例如，可使用与第一、第三或第四实施例的槽底形成部件(10)(14)(17)相同的部件，能够以与上述相同方法制造出作用和效果与上述相同的加热装置。

第六实施例

图11及图12示出了第六实施例的加热装置的主要部分。

在第六实施例的情况下，槽底形成部件(23)由形状相同的多个槽底成形片(24)构成。槽底形成片(24)的详细情况如图13所示。在槽底形成片(24)的槽(2)的开口侧的表面的宽度方向两侧上一体地形成沿槽(2)的长度方向延伸的截面为方形的凸条(25)，在这些凸条(25)之间，形成沿槽(2)的长度方向延伸的较宽的凹条(26)。凹条(26)的底部的宽度方向中间部的一端侧的部分上一体地形成用于把持发热体(3)的宽度方向中间部的突起(27)。突起(27)的单面与槽底形成片(24)的一端面平齐，该突起(27)的端面的高度的中间部位上形成沿宽度方向延伸的截面为半圆形的沟(28)。突起(27)的相对侧的面与沟(28)的形状吻合并呈半圆筒形，位于比槽底形成片(24)的相反侧的端面更靠长度方向的内侧的位置。突起(27)比凸条(25)高，槽(28)的下缘基本上与凸条(25)的顶面同高。

一对槽底形成片(24)以沟(28)侧的端面彼此紧密接触的状态组合，这样组合而成的组件设置多组，端面之间彼此紧密接触，在槽(2)的长度方向无间隔地排列。槽底形成片(24)与第一实施例的槽底形成部件(10)一样，由绝热主体(1)一体地支承着。

发热体(3)与第一实施例的情况相同，在与槽底形成片(24)的两侧的凸条(25)的顶面接触的状态下，在两侧的弯曲部受绝热主体(1)一体地支承，发热体(3)的宽度方向中间部位插入在由一对槽底形成片(24)的突起(27)的沟(28)组合而形成的截面为圆形孔内并受其支承。穿过突起(27)的孔的部分以外的发热体(3)的表面暴露于槽(2)内的两侧壁(2b)之间。

这样的构成在特别高温的环境下使用时能够非常有效地束缚发热体(3)的蠕变伸缩引起的变形。

也可使突起(27)的沟(28)的截面形状制成三角形，也可使发热体(3)穿过一对沟(28)组合而成的截面为方形的孔。如果这样的话，发热体(3)在孔内与突起(27)在四个部位线接触，其余大部分露出。

参照图3说明第六实施例的加热装置的制造方法。在掩体件(7)的上面形成槽底形成片(24)的突起(27)的前端部嵌入的凹槽，将多个槽底形成片(24)与发热体(3)的组合体放在掩体件(7)上，以便把突起(27)的前端部插入上述凹槽内，然后进行与第一实施例同样的真空成型。

为了确保在真空成型过程中的槽底形成片(24)的形状自稳定性，作为槽底形成片(24)，通常最好使用在第一实施例的槽底形成部件(10)上形成突起(27)这样形状的。但是，槽底形成片(24)的形状不限于这种形状，可作适当变更。另外，在上述实施例中，虽然由相互分割的多个槽底形成片(24)构成槽底形成部件(23)，但也可以一体地形成槽底形成部件，可以在其适当地方形成把持发热体(3)的宽度方向中间部位的任意形状的突起。

第七实施例

图14及图15示出了第七实施例的加热装置的主要部分。

第七实施例中的槽底形成部件(10)是与第一实施例的相同。但是，凹条(12)的深度比第一实施例的深，凹条(12)的内宽基本上与槽(2)的宽度相等。发热体(3)与第一实施例的情况相同由绝热主体(1)支承。在露出于槽(2)内的发热体(3)的部分上形成向槽底形成部件(10)的凹条(12)内突出的凸形弯曲部(3b)。

该加热装置的制造方法是与上述各实施例的情况相同。

这种结构因为槽(2)的每单位面积的发热体(3)的密度高，所以最好作为高输出密度的加热装置使用。

不必对发热体(3)的弯曲部(3a)的凸形作特别限定，除了图14所示的形状之外，也可以使用图中未示的三角形、具有一定曲率的峰形或谷形。

第八实施例

图16及图17示出了第八实施例的加热装置的主要部分。

在第八实施例的情况下，与第一实施例的情况相同，由绝热主体(1)的槽(2)的底部(2a)一体地支承槽底形成部件(10)和第一发热体(3)。在第一发热体(3)的槽(2)的开口侧上配置一对隔体(30)，在隔体(30)的槽(3)的开口侧上配置第二发热体(31)。第二发热体(31)的形状与第一发热体(3)的形状相同，两侧的弯曲部(31a)埋设槽(2)的两侧壁(2b)的部分内，并由绝热主体(1)一体地支承。隔体(30)为沿槽(2)的长度方向延伸的角形柱，被两个发热体(3)(31)的靠近两侧的部分夹持着埋设在槽(2)的两侧壁(2b)的部分内，由绝热主体(1)一体地支承着。隔体(30)的相对面与槽(2)的两则壁(2b)基本上平齐。隔体(30)例如由陶瓷纤维等的耐火材料制成。

下面参照图3说明第八实施例的加热装置的制造方法。先把第二发热体(31)放置在掩体件(7)的上面，再把隔体(30)放在靠近第二发热体(31)的两侧的部分上，在其放置第一发热体(3)，最后在其上放置槽底形成部件(10)。然后进行与第一实施例相同的真空成型。在真空成型时，与第一实施例的情况相同，槽底形成部件(10)起掩体件作用，阻止陶瓷纤维堆积到该凹槽(12)内及第一发热体的表面上。另外，隔体(30)保持二发热体(3)(31)之间的间隔并起掩体件作用，阻止陶瓷纤维堆积到第二发热体(31)的表面上。因此，可以得到二个发热体(3)(31)露出于槽(2)内的加热装置。

第八实施例的加热装置也最好作为高输出密度的加热装置使用。对于二个发热体(3)(31)的波形相互的配置关系不作特别限定，但为了尽量能够从二个发热体(3)(31)自由地辐射热量，最好使波形相互的相位错开，相位的绝对值错开180度或图17所示的90度是特别好。

发热体的数量不限于二个，设置三个以上也完全一样。当然，发热体的形状不必如上述实施例那样平坦，例如也可使用如上述第七实施例那样的宽度方向中间部分为弯曲的发热体。

在不脱离本发明范围的情况下可作出各种变形。绝热主体的槽的形状不限于方形、台形，也可以使用三角形或多边形或具有曲面的形状，从上述实施例的示例中很容易得到变更。另外，相应地，槽底形成部件、隔体或波形发热体的与宽度垂直的截面形状的变更也有各种可能，其结果是非常容易地选择这些的最佳组合，这些都只不过是在本发明的技术范围内的稍加变形。本发明也适用于利用真空成型法之外的方法，例如将用模具将可浇铸成型的耐火物制的槽底形成部件浇铸成型，再用将绝热主体和发热体一体成型的方法来制造加热装置。

Claims (3)

1.一种加热装置，该加热装置是在以绝热材料为主要成分的绝热主体的表面上设置的槽内设置振幅比槽的宽度大的波形发热体，发热体的宽度方向两侧的弯曲部从槽的两侧壁处插入绝热主体内，从而由绝热主体一体地支承该发热体，其特征在于：与绝热主体分别制作的耐火物制槽底形成部件覆盖槽的底部，而其槽开口侧的面从绝热主体中露出地由绝热主体一体地支承；发热体靠着槽底形成部件地配置在槽开口侧，与槽底形成部件的表面局部接触地由绝热主体一体支承，而且在槽内露出于绝热主体外。

2.一种加热装置，其通过真空成型制造，波形发热体被一体地支承在以陶瓷纤维为主要成分的绝热成型体的表面的槽内，其特征在于：沿设置或放置在真空成型模具内规定位置上的槽形成用凸条部，至少其一部分与凸条部接触地放置波形发热体，将耐火物制槽底形成部件配置在该波形发热体上，其与凸条部垂直的截面的尺寸关系是具有覆盖发热体的波形的振幅中与凸条部的宽度相当的发热体的部分的外形尺寸，且配置成与发热体的局部接触的同时与凸条部不接触，通过真空成型由绝热成型体一体地支承槽底形成部件及发热体。

3.一种加热装置的制造方法，是通过真空成型法制造波形发热体被一体地支承在以陶瓷纤维为主要成分的绝热成型体的表面的槽内的电加热装置的方法，其特征在于：沿设置或放置在真空成型模具内规定位置上的槽形成用凸条部放置波形发热体，至少其一部分与凸条部接触，将耐火物制槽底形成部件配置在该波形发热体上，其与凸条部垂直的截面的尺寸关系是具有覆盖发热体的波形振幅中与凸条部的宽度相当的发热体的部分的外形尺寸，且配置成与发热体的局部接触的同时与凸条部不接触，通过真空成型由绝热成型体一体支承槽底形成部件及发热体。

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