JP2580216B2 - 加熱炉用ヒータ - Google Patents
加熱炉用ヒータInfo
- Publication number
- JP2580216B2 JP2580216B2 JP62304563A JP30456387A JP2580216B2 JP 2580216 B2 JP2580216 B2 JP 2580216B2 JP 62304563 A JP62304563 A JP 62304563A JP 30456387 A JP30456387 A JP 30456387A JP 2580216 B2 JP2580216 B2 JP 2580216B2
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- JP
- Japan
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- heater
- heater element
- carrier
- groove
- parallel
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、線状、リボン状、コイル状のヒータエレメ
ントを熱源として使用する大気炉及び雰囲気炉並びにHI
P装置用炉等の加熱炉用ヒータに関する。
ントを熱源として使用する大気炉及び雰囲気炉並びにHI
P装置用炉等の加熱炉用ヒータに関する。
第５図、第６図は従来のヒータ構造を説明する図で、
第５図は絶縁材料（例えばセラミツクス）で作られたヒ
ータ担体51の外周面の溝に線状の金属ヒータエレメント
52を巻きつけた構造のコイルヒータ50、第６図はヒータ
担体61の外周面にちどり状に配設されたスプール碍子63
に、線状の金属ヒータエレメント62をわたしたスピール
ヒータ60である。
第５図は絶縁材料（例えばセラミツクス）で作られたヒ
ータ担体51の外周面の溝に線状の金属ヒータエレメント
52を巻きつけた構造のコイルヒータ50、第６図はヒータ
担体61の外周面にちどり状に配設されたスプール碍子63
に、線状の金属ヒータエレメント62をわたしたスピール
ヒータ60である。
第５図のコイルヒータ50は、ヒータ担体51の外周表面
にヒータエレメント52を巻きつけるためのスパイラル
（うず巻）状溝を加工する必要があり、加工費が高くな
る。また加熱に際しヒータが熱膨張を生じた時、ヒータ
エレメントがコイル状に一方向に巻かれているためコイ
ルの径が拡がる方向に膨張してヒータエレメントが溝か
らはみ出し、ヒータエレメント同志が接触短絡するなど
のトラブルを生じやすい等の問題点を有する。
にヒータエレメント52を巻きつけるためのスパイラル
（うず巻）状溝を加工する必要があり、加工費が高くな
る。また加熱に際しヒータが熱膨張を生じた時、ヒータ
エレメントがコイル状に一方向に巻かれているためコイ
ルの径が拡がる方向に膨張してヒータエレメントが溝か
らはみ出し、ヒータエレメント同志が接触短絡するなど
のトラブルを生じやすい等の問題点を有する。
第６図のスプールヒータ60は、一般に金属製であるヒ
ータ担体61にスプール碍子63を配設するために、溶接あ
るいはかしめなどの加工を要し、またスプール碍子63間
にはられたヒータエレメントが加熱に伴なう熱膨張によ
りヒータ担体61に接触、短絡するなどのトラブルを生じ
やすい等の問題点を有する。
ータ担体61にスプール碍子63を配設するために、溶接あ
るいはかしめなどの加工を要し、またスプール碍子63間
にはられたヒータエレメントが加熱に伴なう熱膨張によ
りヒータ担体61に接触、短絡するなどのトラブルを生じ
やすい等の問題点を有する。
（１） ヒータ担体を円管状の絶縁材料部材とする。
（２） 管状絶縁材料製部材の外周表面に、軸に並行に
複数本の軸並行溝と、複数本の円周溝を加工し、これを
ヒータエレメント用の溝として使用する。
複数本の軸並行溝と、複数本の円周溝を加工し、これを
ヒータエレメント用の溝として使用する。
（３） １個の回路を構成するヒータエレメントをヒー
タ担体の溝に配設するのに、円周溝に配すヒータエレメ
ントの総長さが、軸に並行な溝に配すヒータエレメント
の総長さよりも長くなるように、多段往復配置とする。
タ担体の溝に配設するのに、円周溝に配すヒータエレメ
ントの総長さが、軸に並行な溝に配すヒータエレメント
の総長さよりも長くなるように、多段往復配置とする。
（４） 上記ヒータエレメントの多段往復配置の配置面
を半円弧面よりせまい領域とする。
を半円弧面よりせまい領域とする。
（１） ヒータ担体の円周溝及び軸並行溝がヒータエレ
メントを絶縁保持する。
メントを絶縁保持する。
（２） 隣接する軸並行溝の間に多段往復配置されたヒ
ータエレメントの部分が全体としてヒータエレメントを
構成する。
ータエレメントの部分が全体としてヒータエレメントを
構成する。
（３） ヒータエレメントの熱膨張による変形を円周溝
内での移動にとどめることができ、半径の拡がりによる
ヒータエレメントの溝からのはみだしを生じない。
内での移動にとどめることができ、半径の拡がりによる
ヒータエレメントの溝からのはみだしを生じない。
第１図乃至第４図において、10はHIP（熱間静水圧加
熱）用加熱炉のヒータ、11は絶縁材料製のヒータ担体、
12はヒータエレメント、13はサイリスタレギユレータ、
14は制御装置、15は円周溝、16は軸並行溝、17,18は配
線、20はHIP装置、21は耐圧容器、22は炉体ケーシン
グ、23は断熱層、24は炉床、25は高圧室、26は加熱炉、
27は処理室である。
熱）用加熱炉のヒータ、11は絶縁材料製のヒータ担体、
12はヒータエレメント、13はサイリスタレギユレータ、
14は制御装置、15は円周溝、16は軸並行溝、17,18は配
線、20はHIP装置、21は耐圧容器、22は炉体ケーシン
グ、23は断熱層、24は炉床、25は高圧室、26は加熱炉、
27は処理室である。
ヒータエレメント12は、複数の多段往復型の部分12−
1,12−2,…の集合体として構成される。
1,12−2,…の集合体として構成される。
第４図は本ヒータ10をHIP装置20の加熱炉26に組込ん
だ状態を説明するもので、ヒータエレメント12として鉄
−クロム−アルミ合金系の線材を用い、ヒータ担体11と
して易切削性の高純度アルミナ多孔質焼結体（気孔率８
％）を使用した。使用したヒータエレメント12は線径3m
mの線材で、これを第３図に示すように多段往復型にあ
らかじめ加工した。加工は、ヒータ担体11の形成を模し
た金型を用い、ガスバーナにより線材を加熱し、熱間に
て金型にそわせる方法により行った。あらかじめ旋盤に
より軸に並行な複数本の軸並行溝16と、複数本の円周溝
15の溝加工を施したヒータ担体11に、前述の如く成形し
たヒータエレメント12の各部分12−1,12−2,12−3,12−
４を側面方向よりはめこみヒータ10を製作した。
だ状態を説明するもので、ヒータエレメント12として鉄
−クロム−アルミ合金系の線材を用い、ヒータ担体11と
して易切削性の高純度アルミナ多孔質焼結体（気孔率８
％）を使用した。使用したヒータエレメント12は線径3m
mの線材で、これを第３図に示すように多段往復型にあ
らかじめ加工した。加工は、ヒータ担体11の形成を模し
た金型を用い、ガスバーナにより線材を加熱し、熱間に
て金型にそわせる方法により行った。あらかじめ旋盤に
より軸に並行な複数本の軸並行溝16と、複数本の円周溝
15の溝加工を施したヒータ担体11に、前述の如く成形し
たヒータエレメント12の各部分12−1,12−2,12−3,12−
４を側面方向よりはめこみヒータ10を製作した。
本ヒータ10は第３図に示すように、ヒータエレメント
12、サイリスタレギユレータ13、制御装置14配線17,18
よりなる回路を構成する。これをHIP装置用加熱炉26に
組込み、昇温試験を実施した。鉄−クロム−アルミ合金
系の使用上限に近い1250℃で３時間通電し加熱した。こ
の際圧力は1000kgf/cm2で、圧力媒体ガスはアルゴンガ
スに酸素ガスを５体積％加えたアルゴン−酸素混合ガス
を使用した。
12、サイリスタレギユレータ13、制御装置14配線17,18
よりなる回路を構成する。これをHIP装置用加熱炉26に
組込み、昇温試験を実施した。鉄−クロム−アルミ合金
系の使用上限に近い1250℃で３時間通電し加熱した。こ
の際圧力は1000kgf/cm2で、圧力媒体ガスはアルゴンガ
スに酸素ガスを５体積％加えたアルゴン−酸素混合ガス
を使用した。
上記運転後、加熱炉26を開放し、ヒータエレメント12
及びヒータ担体11を検査したが、短絡等のトラブルはな
く、又ヒータ担体11、ヒータエレメント12ともに健全な
状態であることが確認でき、実用性を立証した。
及びヒータ担体11を検査したが、短絡等のトラブルはな
く、又ヒータ担体11、ヒータエレメント12ともに健全な
状態であることが確認でき、実用性を立証した。
即ち、本発明によると、第１図、第２図に示すように
ヒータエレメント12を多段往復配置することにより、ヒ
ータエレメント12の熱膨張による変形を円周溝15内での
移動にとどめることができる。従って従来のコイルヒー
タ50で見られるヒータエレメント52の半径の拡がりによ
る溝からのはみだし、あるいはスプール碍子63間でのヒ
ータエレメント62の変形による金属製ヒータ担体61との
接触短絡などのトラブルが起こらない。
ヒータエレメント12を多段往復配置することにより、ヒ
ータエレメント12の熱膨張による変形を円周溝15内での
移動にとどめることができる。従って従来のコイルヒー
タ50で見られるヒータエレメント52の半径の拡がりによ
る溝からのはみだし、あるいはスプール碍子63間でのヒ
ータエレメント62の変形による金属製ヒータ担体61との
接触短絡などのトラブルが起こらない。
ヒータエレメント部分の巾（円周方向の長さ）は半円
弧面よりせまい領域となし、ヒータエレメント12を事前
に多段往復型に加工しておけば、第３図に示すように該
ヒータエレメントをヒータ担体11にはめこむことでヒー
タエレメント12のヒータ担体11への配設が完了し、ヒー
タエレメント12の断線、消耗時の交換が短時間ですむ等
の利点を有する。
弧面よりせまい領域となし、ヒータエレメント12を事前
に多段往復型に加工しておけば、第３図に示すように該
ヒータエレメントをヒータ担体11にはめこむことでヒー
タエレメント12のヒータ担体11への配設が完了し、ヒー
タエレメント12の断線、消耗時の交換が短時間ですむ等
の利点を有する。
1. ヒータ担体の溝加工が容易である。
従来装置においては、スパイラル溝の加工（第５
図）、スプール碍子の配設（第６図）等、加工、組立に
手間がかかるが、本発明のヒータ担体は溝が円周溝と軸
に並行な軸の加工であり、従来装置の構造に比べ加工が
安価にすむ。
図）、スプール碍子の配設（第６図）等、加工、組立に
手間がかかるが、本発明のヒータ担体は溝が円周溝と軸
に並行な軸の加工であり、従来装置の構造に比べ加工が
安価にすむ。
2. ヒータ間での接触・短絡が起こりにくい。
ヒータエレメントを多段往復配置しているので、円周
溝内でヒータの膨張・収縮がおこり、コイルヒータ（第
５図）のように円周方向のヒータ線の膨張（伸び）が累
積して拡がることがない。
溝内でヒータの膨張・収縮がおこり、コイルヒータ（第
５図）のように円周方向のヒータ線の膨張（伸び）が累
積して拡がることがない。
3. ヒータ担体の溝が単純な縦横の配置であるため、熱
応力、熱衝撃等による破損が起りにくい。
応力、熱衝撃等による破損が起りにくい。
第１図は本発明加熱炉用ヒータの実施例におけるヒータ
担体の形状及びヒータエレメントの配設状態を説明する
図、第２図は第１図のヒータエレメント配設状態を展開
図により説明する図、第３図は第１図のヒータエレメン
トをワンタツチで溝に配設する方法を説明する図、第４
図はHIP装置加熱炉の構造を説明する図、第５図及び第
６図はそれぞれ従来例を説明する図である。 10……ヒータ、11……ヒータ担体 12……ヒータエレメント 15……円周溝、16……軸並行溝
担体の形状及びヒータエレメントの配設状態を説明する
図、第２図は第１図のヒータエレメント配設状態を展開
図により説明する図、第３図は第１図のヒータエレメン
トをワンタツチで溝に配設する方法を説明する図、第４
図はHIP装置加熱炉の構造を説明する図、第５図及び第
６図はそれぞれ従来例を説明する図である。 10……ヒータ、11……ヒータ担体 12……ヒータエレメント 15……円周溝、16……軸並行溝
Claims (1)
- 【請求項１】円周方向に平行な複数の円周溝と、軸方向
に平行な複数の軸並行溝とを外周表面に穿設した円管状
絶縁材料製ヒータ担体と、前記円周溝及び軸並行溝に多
段往復型に配置されて回路を形成するヒータエレメント
とを具えたことを特徴とする加熱炉用ヒータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62304563A JP2580216B2 (ja) | 1987-12-03 | 1987-12-03 | 加熱炉用ヒータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62304563A JP2580216B2 (ja) | 1987-12-03 | 1987-12-03 | 加熱炉用ヒータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01146281A JPH01146281A (ja) | 1989-06-08 |
| JP2580216B2 true JP2580216B2 (ja) | 1997-02-12 |
Family
ID=17934500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62304563A Expired - Lifetime JP2580216B2 (ja) | 1987-12-03 | 1987-12-03 | 加熱炉用ヒータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2580216B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5367941U (ja) * | 1976-11-10 | 1978-06-07 |
-
1987
- 1987-12-03 JP JP62304563A patent/JP2580216B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01146281A (ja) | 1989-06-08 |
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