JP2000208236A - 炉壁へのセラミックヒ―タ取付構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 セラミックヒータの熱膨張に対処し得る炉壁
へのヒータ取付構造であって、ガスシール性も完全に確
保されるようにする。 【解決手段】 炉体の断熱壁２を貫通する棒状のセラミ
ックヒータ５を耐熱性絶縁材６を介して支持し、該セラ
ミックヒータの突出端部１３を囲う小室１４を形成し、
該小室の隔壁を貫通する給電端子２１を絶縁性シール材
２５を介して支持し、該小室内で該セラミックヒータの
突出端部と給電端子とを可撓性の導電ケーブル２０で接
続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は熱処理炉等の炉壁に
セラミックヒータを取り付け給電する構造に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】熱源として炉体内に設けられる電熱ヒー
タとして、従来から一般には、Ｎｉ−Ｃｒ，Ｆｅ−Ｃｒ
−Ａｌ等の金属製の抵抗発熱体が使用されている。図３
はこのような金属製の抵抗発熱体の炉壁への取付構造を
示した縦断面図で、図中、ａは断熱壁ｂと炉殻ｃとから
なる炉壁、ｄは該炉壁にセラミックファイバー等の耐熱
性絶縁材ｅを介して設けられた給電端子、ｆは炉内壁面
に突設された支持片、ｇは該支持片に支持された金属製
の抵抗発熱体、ｈは該給電端子の内端部と抵抗発熱体の
端部とを接続している弾性導電部材である。

【０００３】ところで、このような金属製の抵抗発熱体
は、高温度となってもその金属自体が熱膨張を吸収し易
いうえに、上記弾性導電部材ｈによって伸縮が吸収され
るので、給電端子ｄを炉壁に対して気密にシールするこ
とは比較的容易であった。

【０００４】しかしながら、金属製の抵抗発熱体は一般
に耐熱度が低い（実用的には１１００℃〜１２００℃）
ので、高温度の熱処理等が要求される炉には熱源として
使用できない欠点がある。

【０００５】その場合、ＳｉＣのようなセラミックヒー
タが使用されるが、セラミックヒータには一般的に可撓
性がなく、端部を炉壁に完全に固定すると熱膨張が吸収
できなくなるので、ルーズに取り付けざるを得ず、この
ためにガスシール性が損なわれるという問題があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、ガス
シール性を損なうことなく、セラミックヒータの熱膨張
に対処し得る炉壁へのヒータ取付構造を提供しようとす
るものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そのために本発明に係る
炉壁へのセラミックヒータ取付構造は、炉体の断熱壁を
貫通する棒状のセラミックヒータを耐熱性絶縁材を介し
て支持し、該セラミックヒータの突出端部を囲う小室を
形成し、該小室の隔壁を貫通する給電端子を絶縁性シー
ル材を介して支持し、該小室内で該セラミックヒータの
突出端部と給電端子とを可撓性の導電ケーブルで接続し
てなることを特徴とする。また本発明は上記取付構造に
おいて、給電端子にブスバーを設け、該ブスバーに複数
の導電ケーブルを分枝状に接続し、該各導電ケーブルの
他端を複数本のセラミックヒータの突出端部に接続して
なることを特徴とする。さらに本発明は上記取付構造に
おいて、小室に雰囲気ガスを供給するとともに、該小室
を炉殻の内側に連通させる通気孔を形成したことを特徴
とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に図面に従い本発明の実施の形
態を説明する。図１は本発明に係る炉壁へのセラミック
ヒータの取付部の縦断面図であって、１はレンガ等の断
熱壁２と鉄板等の炉殻３とからなる炉壁で、該断熱壁２
と炉殻３との間には隙間４が形成されている。５は該断
熱壁１を貫通するように設けられた棒状のセラミックヒ
ータで、該セラミックヒータ５は該断熱壁１の貫通孔に
セラミックファイバー等の耐熱性絶縁材６を介して支持
されている。７は炉殻３の外側にて該セラミックヒータ
５をさらに電気的絶縁状態を保ったうえで支持するため
に設けた支持箱で、該セラミックヒータ５の周囲に紐状
のアルミナファイバー８を巻回し、該アルミナファイバ
ー８を該支持箱７中に充填した耐熱性絶縁材９により挟
着し、該支持箱７に蓋板１０をボルト１１により止着し
てなる。なお、該セラミックヒータ５は図２に示したよ
うに複数本設けられている。１２は該各セラミックヒー
タ５の突出端部１３に固着された給電用クランプ金具で
ある。

【０００９】また、セラミックヒータ５の突出端部１３
を囲うように炉殻３の外側に小室１４を一体に形成し、
該小室１４内に吊板１５，絶縁板１６，絶縁性ボルト１
７を介してブスバー１８を支持し、該ブスバー１８にボ
ルト１９を締付することによって一端が接続された複数
の導電ケーブル２０の他端を前記各クランプ金具１２に
よって各セラミックヒータの突出端部に接続する。導電
ケーブル２０は銅線，ニッケル線等の細線を多数本撚り
合わせてなる可撓性の電線ケーブルである。また、２１
は該ブスバー１８に一端が固着された棒状の給電端子
で、該給電端子２１は小室１４の隔壁を貫通し先端部２
２が外部に導出され、該給電端子の隔壁貫通部分にはベ
ークライト板２３とＯリング２４とからなる絶縁性シー
ル材２５が支持箱２６中に充填されてある。２７は該支
持箱２６の蓋板、２８は該蓋板の止着ボルトである。こ
のため、各セラミックヒータ５に給電端子２１，ブスバ
ー１８，導電ケーブル２０を介して電力が供給され、該
各セラミックヒータが炉内熱源となる。

【００１０】また、３０は小室１４中に雰囲気ガスを供
給するために設けられた配管接続口、３１は小室１４と
炉殻３の内側の隙間４とを連通させるため該炉殻に形成
された通気孔である。このため、配管接続口３０より小
室１４中に供給された雰囲気ガスは矢印で示したように
通気孔３１を通って隙間４に入りさらに該雰囲気ガスは
断熱壁２の隙間を通って炉内に入る。このように雰囲気
ガスを小室２０を介して供給することによって、該小室
１４中の導電ケーブル２０等の電気抵抗発熱による温度
上昇が抑えられるとともに、その熱を雰囲気ガスを予熱
するのに有効利用される。

【００１１】また、セラミックヒータ５は、耐熱性絶縁
材６，アルミナファイバー８，耐熱性絶縁材９等のよっ
て比較的ルーズに支持されていても小室１４が形成され
ているので、炉内ガスが外部に漏洩するおそれはないと
ともに、該セラミックヒータ５が高温度に発熱し熱膨張
しても、可撓性の導電ケーブル２０によってその伸縮が
吸収される。このため、ブスバー１８や給電端子２１に
該セラミックヒータの伸縮動が伝達することなく、該給
電端子２１は該小室１４の隔壁に絶縁性シール材２５に
よって気密に固着することができ、外気を侵入させるよ
うなおそれもない。

【００１２】

【発明の効果】このように本発明の炉壁へのセラミック
ヒータ取付構造は、炉体の断熱壁を貫通する棒状のセラ
ミックヒータを耐熱性絶縁材を介して支持し、該セラミ
ックヒータの突出端部を囲う小室を形成し、該小室の隔
壁を貫通する給電端子を絶縁性シール材を介して支持
し、該小室内で該セラミックヒータの突出端部と給電端
子の内端部とを可撓性の導電ケーブルで接続してなるの
で、セラミックヒータの熱膨張に対処し得るとともに、
ガスシール性が完全に確保されるなど顕著な効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の係る炉壁へのセラミックヒータ取付構
造の実施の形態を示した縦断面図。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図。

【図３】従来の電熱ヒータの取付構造を示した縦断面
図。

【符号の説明】

１ 炉壁 ２ 断熱壁 ３ 炉殻 ４ 隙間 ５ セラミックヒータ ６ 耐熱性絶縁材 １２ 給電用クランプ金具 １３ 突出端部 １４ 小室 １８ ブスバー ２０ 導電ケーブル ２１ 給電端子 ２５ 絶縁性シール材 ３０ 配管接続口 ３１ 通気孔

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 炉体の断熱壁を貫通する棒状のセラミッ
   クヒータを耐熱性絶縁材を介して支持し、該セラミック
   ヒータの突出端部を囲う小室を形成し、該小室の隔壁を
   貫通する給電端子を絶縁性シール材を介して支持し、該
   小室内で該セラミックヒータの突出端部と給電端子とを
   可撓性の導電ケーブルで接続してなることを特徴とした
   炉壁へのセラミックヒータ取付構造。
2. 【請求項２】 給電端子にブスバーを設け、該ブスバー
   に複数の導電ケーブルを分枝状に接続し、該各導電ケー
   ブルの他端を複数本のセラミックヒータの突出端部に接
   続してなる請求項１に記載の炉壁へのセラミックヒータ
   取付構造。
3. 【請求項３】 小室に雰囲気ガスを供給するとともに、
   該小室を炉殻の内側に連通させる通気孔を形成した請求
   項１または２に記載の炉壁へのセラミックヒータ取付構
   造。