JP2010135256A - Vertical type heating furnace - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コイル状ヒータを用いた縦型加熱炉、特に、垂れ下がりの無いコイル状発熱線を有するコイル状ヒータを用いた縦型加熱炉に関する。 The present invention relates to a vertical heating furnace using a coiled heater, and more particularly to a vertical heating furnace using a coiled heater having a coiled heating wire without sagging.
図3は、従来の加熱炉装置(特許文献1)を示し、1は電気炉等の筒状のセラミックファイバ炉壁、2はこの炉壁1の内周面に上下に離間しながら円周方向に形成した発熱線収納溝、3はこの発熱線収納溝2内に配置したコイル状の発熱線、4は上記炉壁1の底部に設けた台座である。
FIG. 3 shows a conventional heating furnace apparatus (Patent Document 1), in which 1 is a cylindrical ceramic fiber furnace wall such as an electric furnace, and 2 is circumferentially spaced apart from the inner peripheral surface of the
上記従来の加熱炉装置においては、発熱線収納溝2内の発熱線3の加熱膨脹・収縮現象により発熱線3が発熱線収納溝2から飛び出すのを防ぐため、発熱線収納溝2の開口を挟める塞ぎ部5を設けたり、発熱線飛び出し防止策を設けていた。
In the above conventional heating furnace device, in order to prevent the
然しながら、筒状の炉壁に発熱線収納溝を設けその内部にコイル状ヒータを収納した電気炉では、加熱が長時間になると発熱線収納溝内に熱がこもり、発熱状体が異常となり、温度ムラを生じ、炉壁内部の被加熱体に対し悪影響を及ぼす欠点があった。 However, in an electric furnace in which a heating wire storage groove is provided in a cylindrical furnace wall and a coiled heater is stored therein, heat is accumulated in the heating wire storage groove when heating is prolonged, and the heating body becomes abnormal. There was a defect that caused temperature unevenness and adversely affected the heated object inside the furnace wall.
また、図3に示すように発熱体を収納溝内に入れるために放熱ロスが大きくなるという欠点があった。更に、発熱線を炉内円周方向に円周に沿って配設しているため炉内円周方向の温度分布はよいが、炉内上下方向の温度分布が悪くなるという欠点があった。 In addition, as shown in FIG. 3, there is a drawback in that a heat dissipation loss increases because the heating element is placed in the storage groove. Furthermore, since the heating lines are arranged along the circumference in the furnace circumferential direction, the temperature distribution in the furnace circumferential direction is good, but the temperature distribution in the furnace vertical direction is disadvantageous.
また耐熱性支柱にヒータ線を間隔付けして巻き込み円筒炉壁内に配設した加熱炉もあるが(特許文献2)、加熱中の膨張収縮でヒータ線が垂れ落ち隣接するヒータ線と接触する事故が発生する危険があった。 There is also a heating furnace in which a heater wire is wound around a heat-resistant support column and disposed inside a cylindrical furnace wall (Patent Document 2), but the heater wire hangs down due to expansion and contraction during heating, and makes contact with the adjacent heater wire. There was a risk of an accident.
図4において6は耐熱性材料の支柱、7はこの支柱6に形成した冷却エア噴出口、8は上記支柱6に巻回して形成したインナーヒータ、9は炉壁1に形成したアウターヒータである。
本発明は、上記のような問題を解決したものであり、放熱ロスの少ない、メンテナンスも容易で、しかも、長期に亘って安定した特性を有する縦型加熱炉を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a vertical heating furnace having little heat dissipation loss, easy maintenance, and stable characteristics over a long period of time.
本発明の縦型加熱炉は、円筒状炉壁と、この炉壁の内面に円周方向に互いに離間して縦に配置した複数のコイル状ヒータとより成り、上記コイル状ヒータがセラミック棒と、このセラミック棒にらせん状に巻き付け固定したセラミック線と、このセラミック線の各ターン間に形成されるらせん溝と、このらせん溝に沿って巻き付けたコイル状発熱線とより成り、上記セラミック棒をセラミック固定具によって上記円筒状炉壁にこれから離間して固定することによって上記コイル状ヒータが上記炉壁から離間されていることを特徴とする。 The vertical heating furnace of the present invention comprises a cylindrical furnace wall and a plurality of coiled heaters arranged vertically on the inner surface of the furnace wall so as to be spaced apart from each other in the circumferential direction. the ceramic wire fixed spirally wrapped ceramic rod, and spiral grooves formed between each turn of the ceramic line, Ri more formed coiled heating wire wound along the spiral groove, the ceramic rods The coiled heater is spaced apart from the furnace wall by fixing it to the cylindrical furnace wall with a ceramic fixture .
本発明のコイル状ヒータによれば、次の効果が得られる。 According to the coil heater of the present invention, the following effects can be obtained.
(1)コイル状発熱線の各ターンの間に必ずセラミック線が介在するので、加熱中にコイルが垂れ下がってくることはない。 (1) Since a ceramic wire always intervenes between each turn of the coiled heating wire, the coil does not hang down during heating.
(2)らせん状セラミック線のらせん高さを高くすることで、加熱中の発熱線の飛び出しを防ぐことができる。 (2) By raising the helical height of the helical ceramic wire , it is possible to prevent the heating wire from jumping out during heating.
(3)セラミックファイバー炉の内面に後からコイル状発熱線を、炉壁から離間して取りつけることができるためワット密度を自由に設定でき、電気炉設計の自由度が著しく向上する。 (3) Since the coiled heating wire can be attached to the inner surface of the ceramic fiber furnace at a later distance from the furnace wall, the watt density can be freely set, and the degree of freedom in designing the electric furnace is remarkably improved.
(4)セラミックファイバー炉の内面とコイル状発熱線の離間距離を自由に設定できるため被加熱物の熱効率が向上する。 (4) Since the distance between the inner surface of the ceramic fiber furnace and the coiled heating wire can be set freely, the thermal efficiency of the object to be heated is improved.
(5)炉内に縦型にコイル状発熱体を配設することで炉の上下方向の温度分布を著しく向上でき、特に長尺炉において顕著である。 (5) The vertical temperature distribution of the furnace can be remarkably improved by arranging the coil-shaped heating element in a vertical shape in the furnace, particularly in a long furnace.
(6)ヒータの断線や一部不具合に対して、その箇所のコイル状ヒータを取り替えることで対処できるためメンテナンスが極めて容易となる。 (6) Maintenance of the heater is extremely easy because it is possible to cope with disconnection or partial malfunction of the heater by replacing the coiled heater at that location.
以下図面によって本発明の実施例を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
本発明においては図1に示すように、セラミック棒10にセラミック線11をらせん状に巻き付け固定し、このセラミック線11の各ターン間に形成されるらせん溝12に沿ってコイル状の発熱線3を巻き付けてコイル状ヒータ13を形成せしめる。
In the present invention, as shown in FIG. 1, a
また、図2に示すように上記コイル状ヒータ13をセラミックスファイバー炉壁1の内面に円周方向に互いに離間して縦に複数本配設して縦型加熱炉15を構成せしめる。
As shown in FIG. 2, a plurality of the above-mentioned coil-
本発明の縦型加熱炉15によれば、発熱線3はらせん溝12をガイドとして巻き付けられているため、炉使用中に加熱収縮しても下に垂れることはなく、セラミック線11のらせん高さを高くすることで発熱線3はこれを乗り越えることはできないようになる。
According to the
また、セラミック線11のらせんピッチを短くすることで、発熱線3の巻きピッチも短くなるが、ピッチ内にセラミック線11が存在するため隣接する発熱線3のターン同志が接触することはない。Moreover, although the winding pitch of the heat generating
また、炉内面に縦方向に密に発熱線3を配設することでワット密度を高めることができ、さらにセラミック棒10をセラミック棒固定具14によって炉壁1から離間させ被加熱物5に接近させることで熱効率を飛躍的に高めることができる。In addition, the watt density can be increased by densely arranging the
また、炉1の上下方向の温度分布を著しく向上でき、また、コイル状ヒータ13を個々に取り換えることができ、そのメンテナンスが容易となる。
In addition , the temperature distribution in the vertical direction of the
1 セラミックファイバ炉壁
2 発熱線収納溝
3 発熱線
4 台座
5 塞ぎ部
6 支柱
7 冷却エア噴出口
8 インナーヒータ
9 アウターヒータ
10 セラミック棒
11 セラミック線
12 らせん溝
13 コイル状ヒータ
14 セラミック棒固定具
15 縦型加熱炉
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