JP2000113968A - 電気ヒーター - Google Patents
電気ヒーターInfo
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Abstract
く、より安価に製造することの可能な電気ヒーターを提
供すること。 【解決手段】 発熱板に当該発熱板の長手方向Lに交差
する複数のスリット20aを形成してなる電気抵抗発熱
体20と、当該発熱体20を支持するための断熱耐火物
よりなる成形体11とを備え、発熱体20を長手方向L
に交差する幅方向Wの中央部20cが成形体11側へ突
出するように形成してある。成形体11に発熱体20を
受け入れるための受入溝12を形成すると共に、この発
熱体20を受入溝12内に配置し、発熱体20の長手方
向Lに沿う各縁部20b、20bに当接して当該発熱体
20を受入溝12内に支持するための耐熱ガラス管31
やセラミックス管を設ける。各耐熱ガラス管31等は成
形体11へ部分的に固定ピン41により固定してある。
Description
温環境で使用される電気ヒーター及びその製造方法に関
する。
手方向に交差する複数のスリットを形成してなる電気抵
抗発熱体と、当該発熱体を支持するための断熱耐火物よ
りなる成形体とを備え、前記発熱体を前記長手方向に交
差する幅方向の中央部が成形体側へ突出するように形成
してある電気ヒーターに関する。
体を備えたヒーターの従来技術としては、例えば、特開
平7−296957号公報記載のものが知られている。
同従来技術では、各発熱体の間にセラミックスで作成し
た鍔付きの支持体を設けることで、発熱体の開口部を広
く確保しつつこの発熱体を支持している。
ミックス材料を多く用いて特別な支持体を作成する必要
があり、コスト高を招かざるを得なかった。これに対
し、セラミックスのセメント等で発熱体支持用の鍔を形
成すると、コストの低廉化は図れるが、鍔の強度が不十
分となり易く、強度向上のために鍔を厚くすると放熱効
率が低下する。
体を確実に支持できながら放熱効率が高く、より安価に
製造することの可能な電気ヒーターを提供することにあ
る。
め、本発明にかかる電気ヒーターの第一の特徴構成は、
発熱板に当該発熱板の長手方向に交差する複数のスリッ
トを形成してなる電気抵抗発熱体と、当該発熱体を支持
するための断熱耐火物よりなる成形体とを備え、前記発
熱体を前記長手方向に交差する幅方向の中央部が成形体
側へ突出するように形成してある構成において、前記成
形体に発熱体を受け入れるための受入溝を形成すると共
にこの発熱体を前記受入溝内に配置し、前記発熱体の前
記長手方向に沿う各縁部に当接して当該発熱体を前記受
入溝内に支持するための前記断熱耐火物よりも硬質且つ
良熱伝導性の絶縁材料よりなる棒状支持体を設け、前記
各棒状支持体を前記成形体へ部分的に固定具で固定した
ことにある。
の縁部に接当し且つ断熱耐火物よりも良熱伝導性である
から、発熱体による放熱を妨げることが少ない。発熱体
を長手方向に交差する幅方向の中央部が成形体側へ突出
するように形成すると共に断熱耐火物よりも硬質の絶縁
材料で発熱体を縁部で支持しているので、例え天井面か
ら発熱体を支持することになっても、その支持は確実で
ある。また、各棒状支持体を成形体へ「部分的」に固定
具で固定してあるので、固定具を介しての熱損失が少な
い。
ガラス製又はセラミックス製の中空管としてもよい。熱
伝導性がよく放熱効率に優れたセラミックスを用いると
共に、中空管であるから放熱効率のよい薄肉に形成でき
る割に強度が向上しているので、放熱効率及び発熱体支
持強度の双方について優れることとなる。
止する掛止部と前記成形体に差し込まれる脚部とを有す
る固定ピンとし、これら各固定ピンの脚部が前記発熱体
の幅方向側部を通過して前記成形体に差し込まれるよう
に構成するとよい。同構成によれば、固定ピンの脚部が
発熱体に殆ど又は全く接しないので、発熱体から固定ピ
ンへの無駄な伝熱がなく、放熱効率に優れることとな
る。
ら、本発明の第一の実施形態について説明する。 図1
は、本発明に係る電気ヒーター1を示しこの電気ヒータ
ー1は本実施形態において1000℃未満の電気炉で用
いられるものである。この電気ヒーター1は、複数列の
発熱体20とこの発熱体20を支持する成形体たる成形
板11及び棒状支持体たる耐熱ガラス管31と複数の固
定具たる固定ピン41とを備えている。
Cr−Alやニッケルクロム合金等で作成した発熱板
に、当該発熱板の長手方向Lに交差する複数のスリット
20aをその開口部が中央部20c,20cに交互に位
置するようにプレス機等で打ち抜き形成して、発熱体2
0が蛇行状の回路を構成するようにしてある。この種の
Fe−Cr−Al系の発熱体では、経時変化により熱膨
張よりも大きな回路長の伸びを生じる。本発明では当該
回路長の伸びによっても発熱体20は受入溝12及び耐
熱ガラス管31等内で突っ張り、そのずれが防止され
る。この種の突っ張りを発生させたり、発熱体20の受
入溝12内からの脱落を防ぐためには、特に発熱体20
が腕曲していることが重要である。
りなる成形体としては、本実施形態において断熱耐火物
を板状に形成した成形板11を用いている。この成形板
11を構成する断熱耐火物としては、セラミックスファ
イバーやセラミックス粉末に有機・無機のバインダーを
混入したものなど、様々なものを用いることが可能であ
る。
ぞれが平行となるように彫り込み形成してある。この受
入溝12は、発熱体20を受け入れるためのものであ
り、腕曲させた発熱体20の横幅とほぼ同じ横幅か少し
広い横幅を有しており、腕曲させた発熱体20の高さよ
りも少し深く形成してある。耐熱ガラス管31は、発熱
体20の縁部20b,20b上に載置され、固定ピン4
1によって成形板11に固定され、結果として発熱体2
0を支持している。本実施形態では、1000℃未満の
温度領域で本電気ヒーター1を使用するので、耐熱ガラ
ス管31として断熱耐火物よりも硬質且つ良熱伝導性の
絶縁材料よりなる石英ガラス管を用いている。この耐熱
ガラス管31によれば、発熱体20により生じた赤外線
や熱線は耐熱ガラス管31を通過して放熱されるので、
熱効率が向上する。また、耐熱ガラス管31は中空管で
あるから、熱効率を向上させるよう薄肉に形成して透過
性を高めつつその強度低下をも同時に達成できる。
料の針金で形成してある。固定ピン41の先端部はフッ
ク状に腕曲させてあり、耐熱ガラス管31を掛止するた
めの掛止部41aとして形成してある。また、中間部で
ある差込部41bは成形板11中に凸部13の部分から
差し込まれ、その後端部が成形板11の裏面で折り曲げ
られて固定ピン41の抜け止めのための折曲部41cと
なる。
して間欠的に配置してあり、これによって耐熱ガラス管
31を部分的に電気ヒーター1に固定する。耐熱ガラス
管31と固定ピン41との接触が部分的であり、しか
も、固定ピン41の差込部41bが発熱体20に直接接
触せずに発熱体20のW側部を通って成形板11内に差
し込まれている。。従って、発熱体20からの放熱面積
を広く確保すると共に、固定ピン41による成形板11
裏面などへの熱の逃げも抑制し、熱効率を結果として向
上させている。
受入溝12を上向きとして成形板11を配置し、発熱体
20の中央部20cを受入溝12の溝底部12aに接当
させ、発熱体20の縁部20b,20b上に耐熱ガラス
管31,31を載置する。各耐熱ガラス管31,31を
各溝壁部12b,12bに接当させた状態で固定ピン4
1を凸部13から成形板11中に差し込む。そして、差
し込み後に固定ピン41の後端を折り曲げて抜止用の折
曲部41cを形成し、耐熱ガラス管31及び発熱体20
の固定が完了する。
生じた場合、中央部20cは溝底部12aに押し付けら
れると共に各縁部20bが耐熱ガラス管31に押し付け
られ、さらに、発熱体20の両端はそれぞれ溝壁部12
bに押し付けられる。発熱体20は受入溝12内で突っ
張ることとなるので、同構成に係る電気ヒーター1を天
井用や床用のみならず、壁面用としても使用することが
可能である。
て説明する。なお、先の第一実施形態と同様の部材には
同様の符号を付してある。図3に示す第二実施形態は、
固定具である固定ピン42の形状及び材料を先の第一実
施形態と異ならせてある。この固定ピン42を構成する
絶縁材料としては、アルミナ質、アルミナシリカ質、ム
ライト質、ジルコン質又はコージライトを主体とするセ
ラミックスや炭化けい素、窒化けい素等の他、成形体の
断熱耐火物よりも硬質かつ良熱伝導性のものであれば、
様々なものを用いることができる。これら成形体及び支
持体を構成する材料の種類や配合は、電気ヒーターの使
用温度等に応じて適宜変更することができるが、本実施
形態では、電気ヒーター1を1000℃以上の高温環境
で使用することを前提としている。そのため、本発明に
係る棒状支持体は、これら固定ピン42と同様の材料を
用いたセラミックス管32として構成してある。
止するための掛止部42aと、成形板11内に差し込む
ための差込部42bとを有している。差込部42bの先
端は尖っており、セラミックスのセメントを含浸させた
状態で成形板11に差し込まれ、このセラミックスのセ
メントにより差込部42bは成形板11に固定されるこ
ととなる。
熱耐火物により形成された成形体として成形管14を用
いてある。また、この成形管14内に成形管14の中心
軸方向に沿って多数の受入溝12が間欠的に形成され、
この内部に発熱体20が挿入されている。各発熱体20
を支持する耐熱ガラス管31を掛止する固定ピン41
は、その内側から外側に貫通する形となっている。
管に限られる必要はなく、例えば、図5(a)に示すア
ングル型セラミックス棒33や図5(b)に示すセラミ
ックス角棒34の様に形成されていてもよい。但し、ア
ングル型セラミックス棒33や中空管として構成されれ
ば、薄肉にも拘わらず強度を向上させることができ、放
熱効率上も有利となる。
セラミックス管32などの固定具としてピン状の固定ピ
ン41、固定ピン42を用いたが、図6(a)、(b)
に示すように固定具として板状のものを用いても構わな
い。この固定板43は、上部に成形板11の裏面に掛止
するための上掛止部43aを有するとともに、セラミッ
クス管32の端部の孔に挿入するための掛止ピン43b
を有している。また、固定板43はその中間部において
アンカーピン43cにより成形板11に差し込み固定さ
れる。固定板43は、一本のセラミックス管32の両端
にそれぞれ一つずつ配置されることとなり、セラミック
ス管32を端部から支持する。セラミックス管32が短
い場合は、固定板43による固定のみで十分であり、ま
たセラミックス管32の長さが延長されるに従い、先の
固定ピン41,固定ピン42を中間部に設置すれば足り
る。
れぞれ受入溝12を彫り込んで形成した。しかし、図7
に示すように、成形板11上に同様の材料よりなる補助
板15を間欠的に張り付けることで各補助板15間に受
入溝12を形成することも可能である。
体20の板材の両端に交互にスリット20aを形成した
発熱体20を用いた。しかし、このスリット20aは、
図8(a)〜(c)に示すように様々な形態をとること
が可能である。
ターの特徴によれば、受入溝、棒状支持体及び固定具を
上述の如く組み合わせることで、発熱体を確実に支持で
きながら放熱効率を向上させることが可能となった。ま
た、放熱効率や強度が問題となり高価となりやすい部材
の使用量が棒状支持体等僅かであり、発熱体を棒状支持
体と共に受入溝に配置してから固定具で固定するという
簡素な工程とできるので、より安価に製造するが可能と
なった。
(b)は図1(a)のA−A線断面図である。
2(a)のB−B線断面図である。
図、(b)は図3(a)のC−C断面図である。
の長手方向視図、(b)は図4(a)の部分拡大図であ
る。
(a)相当図、(b)は本発明の第五実施形態を示す図
1(a)相当図である。
(a)相当図、(b)は図6(a)のD−D線断面図で
ある。
である。
の改変例を示す図2(a)相当図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 発熱板に当該発熱板の長手方向(L)に
交差する複数のスリット(20a)を形成してなる電気
抵抗発熱体(20)と、当該発熱体(20)を支持する
ための断熱耐火物よりなる成形体(11,14)とを備
え、前記発熱体(20)を前記長手方向(L)に交差す
る幅方向(W)の中央部(20c)が成形体(11,1
4)側へ突出するように形成してある電気ヒーターであ
って、前記成形体(11,14)に発熱体(20)を受
け入れるための受入溝(12)を形成すると共にこの発
熱体(20)を前記受入溝(12)内に配置し、前記発
熱体(20)の前記長手方向(L)に沿う各縁部(20
b,20b)に当接して当該発熱体(20)を前記受入
溝(12)内に支持するための前記断熱耐火物よりも硬
質且つ良熱伝導性の絶縁材料よりなる支棒状支持体(3
1,32,33,34)を設け、前記各棒状支持体(3
1,32,33,34)を前記成形体(11,14)へ
部分的に固定具(41,42,43)で固定してある電
気ヒーター。 - 【請求項2】 前記棒状支持体が耐熱ガラス製の中空管
(31)である請求項1記載の電気ヒーター。 - 【請求項3】 前記棒状支持体がセラミックス製の中空
管(32)である請求項1記載の電気ヒーター。 - 【請求項4】 前記固定具が、前記棒状支持体(31,
32,33,34)を掛止する掛止部(41a,42
a)と前記成形体に差し込まれる脚部(41b,42
b)とを有する固定ピン(41,42)であり、これら
各固定ピン(41,42)の脚部(41b,42b)が
前記発熱体(20)の幅方向(W)側部を通過して前記
成形体(11,14)に差し込まれている請求項1〜3
のいずれかに記載の電気ヒーター。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28365098A JP4018819B2 (ja) | 1998-10-06 | 1998-10-06 | 電気ヒーター |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28365098A JP4018819B2 (ja) | 1998-10-06 | 1998-10-06 | 電気ヒーター |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000113968A true JP2000113968A (ja) | 2000-04-21 |
JP4018819B2 JP4018819B2 (ja) | 2007-12-05 |
Family
ID=17668278
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28365098A Expired - Fee Related JP4018819B2 (ja) | 1998-10-06 | 1998-10-06 | 電気ヒーター |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4018819B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018139221A (ja) * | 2012-11-06 | 2018-09-06 | 貞徳舎株式会社 | 電気ヒーター並びにこれを備えた加熱装置及び半導体製造装置 |
-
1998
- 1998-10-06 JP JP28365098A patent/JP4018819B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018139221A (ja) * | 2012-11-06 | 2018-09-06 | 貞徳舎株式会社 | 電気ヒーター並びにこれを備えた加熱装置及び半導体製造装置 |
Also Published As
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---|---|
JP4018819B2 (ja) | 2007-12-05 |
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