JP7104387B1

JP7104387B1 - Immersion heater unit

Info

Publication number: JP7104387B1
Application number: JP2021163057A
Authority: JP
Inventors: 峰彦大田; 晋之介竹内; 和久坂本; 直幸米久
Original assignee: Tokai Konetsu Kogyo Co Ltd; Nippon Crucible Co Ltd
Current assignee: Tokai Konetsu Kogyo Co Ltd; Nippon Crucible Co Ltd
Priority date: 2021-10-01
Filing date: 2021-10-01
Publication date: 2022-07-21
Anticipated expiration: 2041-10-01
Also published as: JP2023053797A

Abstract

【課題】発熱体と保護管との間に充填物を充填しない構造を採用しつつ、輸送しやすい浸漬ヒーターユニットを提供する。【解決手段】浸漬ヒーターユニット１は、溶融金属を加熱する浸漬ヒーターユニット１であって、上下方向に沿って延びた少なくとも一つの発熱体２３を有するヒーター２と、発熱体２３の上端部を露出した状態でヒーター２を収容すると共に、外面から突き出したつば部３２を有するヒーターチューブ３と、ヒーターチューブ３の内面に対してヒーター２を非接触位置に保つスペーサ部材４と、発熱体２３の上端部の位置を保持する位置決め部６と、位置決め部６をつば部３２上に保持する保持部７と、を備える。【選択図】図１An immersion heater unit that is easy to transport while adopting a structure in which no filler is filled between a heating element and a protective tube is provided. An immersion heater unit 1 for heating a molten metal includes a heater 2 having at least one heating element 23 extending in a vertical direction, and an upper end portion of the heating element 23 is exposed. a heater tube 3 having a flange portion 32 protruding from the outer surface, a spacer member 4 for keeping the heater 2 in a non-contact position with respect to the inner surface of the heater tube 3, and an upper end of the heating element 23; and a holding portion 7 holding the positioning portion 6 on the flange portion 32 . [Selection drawing] Fig. 1

Description

本発明は、浸漬ヒーターユニットに関する。 The present invention relates to an immersion heater unit.

特許文献１には、従来の浸漬ヒータの一形態が開示されている。特許文献１記載の浸漬ヒータは、溶融金属に漬けられるように炉に設置され、溶融金属を加熱する。特許文献１記載の浸漬ヒータは、保護管と、保護管の内部に収容された発熱体と、保護管と発熱体との間に充填された無機充填物と、発熱体に給電する電流端子と、を備える。発熱体が発熱すると、その熱は、無機充填物を介して保護管に伝導し、保護管から放熱される。 Patent Document 1 discloses one form of a conventional immersion heater. The immersion heater described in Patent Document 1 is installed in a furnace so as to be immersed in the molten metal, and heats the molten metal. The immersion heater described in Patent Document 1 includes a protective tube, a heating element housed inside the protective tube, an inorganic filler filled between the protective tube and the heating element, and a current terminal for supplying power to the heating element. , Equipped with. When the heating element generates heat, the heat is conducted to the protective tube through the inorganic filler and dissipated from the protective tube.

特開２０１９－１３９８４７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2019-139847

ところで、特許文献１に記載の浸漬ヒータを始めとする、発熱体と保護管との間に充填物が充填された浸漬ヒーターでは、充填物の密度が、部分的に密や粗になりやすく、均一になりにくい上に、充填物自体のコストも高い。このため、浸漬ヒーターとして、発熱体と保護管との間に充填物を使用しない構造を採用するにはメリットがある。
しかし、発熱体と保護管との間に充填物が無いと、浸漬ヒーターを製造工場から設置現場まで輸送する際に、発熱体と保護管とが干渉する可能性があり、破損の可能性が懸念される。また、発熱体、保護管等の部品を、個別に、製造工場から設置する現場に輸送した上で、当該現場で組み立てると、現場作業者の作業効率が悪いうえに、現場作業者の技量によっては、適切な組み立てができずに、十分な能力が得られない浸漬ヒーターとなる可能性もある。 By the way, in an immersion heater in which a filler is filled between a heating element and a protective tube, such as the immersion heater described in Patent Document 1, the density of the filler tends to be partially dense or coarse. Not only is it difficult to make it uniform, but the cost of the filling itself is high. Therefore, it is advantageous to adopt a structure that does not use a filler between the heating element and the protective tube as the immersion heater.
However, if there is no filling between the heating element and the protective tube, the heating element and the protective tube may interfere with each other when the immersion heater is transported from the manufacturing plant to the installation site, which may cause damage. I am concerned. In addition, if parts such as heating elements and protective pipes are individually transported from the manufacturing plant to the site where they are installed and then assembled at the site, the work efficiency of the site worker is poor and depending on the skill of the site worker. May result in an immersion heater that cannot be properly assembled and does not have sufficient capacity.

本発明は、上記事情に鑑みてなされ、発熱体と保護管との間に充填物を充填しない構造を採用しつつ、輸送しやすい浸漬ヒーターユニットを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an immersion heater unit that is easy to transport while adopting a structure in which a filler is not filled between a heating element and a protective tube.

本発明に係る一態様の浸漬ヒーターユニットは、溶融金属を加熱する浸漬ヒーターユニットであって、上下方向に沿って延びた少なくとも一つの発熱体を有するヒーターと、前記発熱体の上端部を露出した状態で前記ヒーターを収容し、外面から突き出したつば部を有するヒーターチューブと、前記ヒーターチューブの内面に対して前記ヒーターを非接触位置に保つスペーサ部材と、前記ヒーターの上端部の位置を保つ位置決め部と、前記位置決め部を前記つば部上に保持する保持部と、を備える。 The immersion heater unit of one aspect according to the present invention is an immersion heater unit that heats molten metal, and exposes a heater having at least one heating element extending in the vertical direction and an upper end portion of the heating element. A heater tube that accommodates the heater in a state and has a brim protruding from the outer surface, a spacer member that keeps the heater in a non-contact position with respect to the inner surface of the heater tube, and positioning that keeps the position of the upper end of the heater. A portion and a holding portion for holding the positioning portion on the brim portion are provided.

本発明に係る上記態様の浸漬ヒーターユニットは、発熱体と保護管との間に充填物を充填しない構造を採用しつつ、組み立てられた状態での取り扱いが容易で輸送しやすい、という利点がある。 The immersion heater unit of the above aspect according to the present invention has an advantage that it is easy to handle and transport in an assembled state while adopting a structure in which a filler is not filled between the heating element and the protective tube. ..

図１は、本発明の一実施形態に係る浸漬ヒーターユニットの斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of an immersion heater unit according to an embodiment of the present invention. 図２は、同上の浸漬ヒーターユニットの分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of the immersion heater unit of the same as above. 図３は、同上の浸漬ヒーターユニットのヒーターチューブ及び取付け部材を省略した分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view in which the heater tube and the mounting member of the immersion heater unit of the above are omitted. 図４は、同上の浸漬ヒーターユニットの鉛直面に沿う面で切断した断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the vertical surface of the immersion heater unit of the same as above. 図５（Ａ）は、図４のＡ部分拡大図である。図５（Ｂ）は、図４のＢ部分拡大図である。FIG. 5 (A) is a partially enlarged view of FIG. 4A. FIG. 5B is an enlarged view of a portion B of FIG. 図６は、図５（Ａ）の位置決め部の凹部近傍の拡大図である。FIG. 6 is an enlarged view of the vicinity of the recess of the positioning portion of FIG. 5 (A). 図７（Ａ）は、ヒーターの上部の取付け部材を省略した斜視図である。図７（Ｂ）は、図７（Ａ）において、充填部材を充填した斜視図である。FIG. 7A is a perspective view in which the mounting member on the upper part of the heater is omitted. 7 (B) is a perspective view in which the filling member is filled in FIG. 7 (A). 図８（Ａ）は、変形例１の浸漬ヒーターユニットにおいて、ヒーターの上部の取付け部材を省略した斜視図である。図８（Ｂ）は、図７（Ａ）の鉛直面に沿う面で切断した断面図である。FIG. 8A is a perspective view of the immersion heater unit of the first modification, in which the mounting member on the upper part of the heater is omitted. 8 (B) is a cross-sectional view cut along the vertical plane of FIG. 7 (A). 図９は、図８（Ｂ）のＣ部分拡大図である。FIG. 9 is an enlarged view of the C portion of FIG. 8 (B). 図１０は、変形例２の浸漬ヒーターユニットにおいて、位置決め部と支持部との間に弾性体を配置した断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view in which an elastic body is arranged between the positioning portion and the support portion in the immersion heater unit of the second modification.

＜実施形態＞
以下、本発明の実態形態について添付図面を参照して説明する。 <Embodiment>
Hereinafter, the actual form of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

（１）全体
本実施形態に係る浸漬ヒーターユニット１は、炉に溜められた溶融金属に漬けられるように設置されることで、溶融金属を加熱することができる。ここでいう「加熱」は、熱を加えることを意味し、溶融金属の温度を上昇させること、溶融金属を保温させることのほか、溶融金属の温度低下を緩やかにさせることも含む。溶融金属は、溶解した略液状の金属のことである。溶融金属をなす金属としては、特に制限はなく、例えば、アルミニウム合金、亜鉛合金等が挙げられる。 (1) Overall The immersion heater unit 1 according to the present embodiment can heat the molten metal by being installed so as to be immersed in the molten metal stored in the furnace. The term "heating" as used herein means applying heat, and includes raising the temperature of the molten metal, keeping the molten metal warm, and slowing down the temperature of the molten metal. The molten metal is a molten, substantially liquid metal. The metal forming the molten metal is not particularly limited, and examples thereof include an aluminum alloy and a zinc alloy.

なお、浸漬ヒーターユニット１を炉に取り付ける方法については、従来の取付け方法によって取り付けられる。本明細書では説明を省略する。 As for the method of attaching the immersion heater unit 1 to the furnace, it is attached by a conventional attachment method. The description is omitted in this specification.

浸漬ヒーターユニット１は、図１に示すように、ヒーター２と、ヒーターチューブ３と、スペーサ部材４と、取付け部材５と、平編素線を含む接続具８と、を備える。 As shown in FIG. 1, the immersion heater unit 1 includes a heater 2, a heater tube 3, a spacer member 4, a mounting member 5, and a connector 8 including a flat braided wire.

以下では、説明の便宜上、図１に示すように、浸漬ヒーターユニット１の長手方向に沿う方向のうち、接続具８からヒーターチューブ３に向かう方向を「下方向」とし、その反対方向を「上方向」とし、下方向及び上方向に平行な２方向を「上下方向」として定義する。ただし、この方向の定義は、本発明に係る浸漬ヒーターユニット１の使用態様を限定する趣旨ではない。 In the following, for convenience of explanation, as shown in FIG. 1, among the directions along the longitudinal direction of the immersion heater unit 1, the direction from the connector 8 toward the heater tube 3 is defined as “downward”, and the opposite direction is defined as “upward”. The direction is defined as "direction", and the two directions parallel to the downward direction and the upward direction are defined as "vertical direction". However, the definition of this direction is not intended to limit the usage mode of the immersion heater unit 1 according to the present invention.

（２）ヒーター
ヒーター２は、浸漬ヒーターユニット１の熱源となる部材である。ヒーター２は、図２に示すように、上下方向に沿って延びており、大部分がヒーターチューブ３内に収容される。ヒーター２は、図３に示すように、発熱領域である発熱部２１と、発熱しない領域である非発熱部２２と、を備える。本実施形態に係るヒーター２は、非発熱部２２として、ヒーター２の上端を含む第一非発熱部２２１と、ヒーター２の下端を含む第二非発熱部２２２と、を備える。第一非発熱部２２１、発熱部２１及び第二非発熱部２２２は、この順でヒーター２の長手方向に沿って並んでおり、第一非発熱部２２１は、ヒーター２の長手方向において、発熱部２１よりも上方に形成されている。 (2) Heater The heater 2 is a member that serves as a heat source for the immersion heater unit 1. As shown in FIG. 2, the heater 2 extends in the vertical direction, and most of the heater 2 is housed in the heater tube 3. As shown in FIG. 3, the heater 2 includes a heat generating portion 21 which is a heat generating region and a non-heating portion 22 which is a region where heat is not generated. The heater 2 according to the present embodiment includes a first non-heating unit 221 including the upper end of the heater 2 and a second non-heating unit 222 including the lower end of the heater 2 as the non-heating unit 22. The first non-heating section 221 and the heating section 21 and the second non-heating section 222 are arranged in this order along the longitudinal direction of the heater 2, and the first non-heating section 221 generates heat in the longitudinal direction of the heater 2. It is formed above the portion 21.

ヒーター２は、上端部に形成された電極２３３に対して電圧を印加することで発熱部２１が発熱する。電極２３３は、第一非発熱部２２１のうちの上端部に形成されている。ただし、電極２３３は、第一非発熱部２２１に含まれていれば、上端部に形成されていなくてもよく、例えば、ヒーター２の上端から下方向に離れた位置に形成されていてもよい。 In the heater 2, the heat generating portion 21 generates heat by applying a voltage to the electrode 233 formed at the upper end portion. The electrode 233 is formed at the upper end of the first non-heating portion 221. However, the electrode 233 may not be formed at the upper end portion as long as it is included in the first non-heating portion 221. For example, the electrode 233 may be formed at a position separated downward from the upper end portion of the heater 2. ..

本実施形態に係るヒーター２は、複数（ここでは三つ）の発熱体２３と、連結体２４と、を備える。各発熱体２３は、上下方向に一様な断面形状（円形）で延びた棒状のセラミックヒーターであり、下端から上方に向かう一範囲が発熱領域Ｈ１であり、それ以外の範囲が非発熱領域Ｈ２である。電極２３３は、各発熱体２３に形成されている。本実施形態に係るヒーター２では、複数の発熱体２３の発熱領域Ｈ１によって、ヒーター２の発熱部２１が構成されており、複数の発熱体２３の非発熱領域によってヒーター２の第一非発熱部２２１が構成されている。 The heater 2 according to the present embodiment includes a plurality of (here, three) heating elements 23 and a connecting body 24. Each heating element 23 is a rod-shaped ceramic heater extending in a uniform cross-sectional shape (circular) in the vertical direction. One range from the lower end to the upper side is a heat generating region H1, and the other range is a non-heating region H2. Is. Electrodes 233 are formed on each heating element 23. In the heater 2 according to the present embodiment, the heat generating portion 21 of the heater 2 is composed of the heat generating regions H1 of the plurality of heating elements 23, and the first non-heating portion of the heater 2 is formed by the non-heating regions of the plurality of heating elements 23. 221 is configured.

連結体２４は、複数の発熱体２３の下端部同士を連結し、複数の発熱体２３を一体にする。連結体２４は、上方から見て（以下、平面視）略円形状に形成されている。連結体２４の上面には、複数の発熱体２３の下端部が嵌まり込む複数の嵌合凹部２４１が形成されている。連結体２４の素材としては、特に制限はなく、例えば、セラミック、カーボン、金属等が挙げられる。ヒーター２の第二非発熱部２２２は、連結体２４によって構成されている。 The connecting body 24 connects the lower ends of the plurality of heating elements 23 to each other, and integrates the plurality of heating elements 23. The connecting body 24 is formed in a substantially circular shape when viewed from above (hereinafter referred to as a plan view). On the upper surface of the connecting body 24, a plurality of fitting recesses 241 into which the lower ends of the plurality of heating elements 23 are fitted are formed. The material of the connecting body 24 is not particularly limited, and examples thereof include ceramics, carbon, and metals. The second non-heating portion 222 of the heater 2 is composed of a connecting body 24.

（３）ヒーターチューブ
ヒーターチューブ３は、ヒーター２を保護しつつ、ヒーター２からの熱を溶融金属に伝導させる保護管である。ヒーターチューブ３は、図２に示すように、有底円筒状に形成されており、上端面に開口面を有する。ヒーターチューブ３は、浸漬ヒーターユニット１として組み立てられた状態では、図４に示すように、ヒーター２に対し、発熱部２１を覆いかつ第一非発熱部２２１のうちの少なくとも上端部を露出するように位置付けられる。 (3) Heater tube The heater tube 3 is a protective tube that conducts heat from the heater 2 to the molten metal while protecting the heater 2. As shown in FIG. 2, the heater tube 3 is formed in a bottomed cylindrical shape and has an opening surface on the upper end surface. When the heater tube 3 is assembled as the immersion heater unit 1, as shown in FIG. 4, the heater tube 3 covers the heat generating portion 21 and exposes at least the upper end portion of the first non-heating portion 221 with respect to the heater 2. It is positioned in.

ヒーターチューブ３は、炭化珪素（ＳｉＣ）を主成分とする材料で形成されており、耐酸化性、耐熱性、物理的強度、スラグや溶融金属等の化学的浸食に対する耐食性、熱伝導性を有している。ここで言う「主成分」とは、材料中の含有量が最も多いこと（好ましくは、含有量が５５重量％を超えること）を意味する。ヒーターチューブ３を構成する材料は、主成分である炭化珪素に加えて、例えば、ホウ化物、ＳｉＯ_２（例えば、シリカ、石英等）、金属酸化物（例えば、アルミナ、ムライト等）、カーボン（例えば、黒鉛、カーボンブラック等）等を含有することができる。これにより、耐熱衝撃性（耐スポール性）、耐酸化性、熱伝導性等を向上することができる。 The heater tube 3 is made of a material containing silicon carbide (SiC) as a main component, and has oxidation resistance, heat resistance, physical strength, corrosion resistance against chemical erosion of slag and molten metal, and thermal conductivity. is doing. The term "main component" as used herein means that the content in the material is the highest (preferably, the content exceeds 55% by weight). The material constituting the heater tube 3 includes, for example, boride, SiO ₂ (for example, silica, quartz, etc.), metal oxide (for example, alumina, mullite, etc.), and carbon (for example, for example, in addition to silicon carbide, which is the main component. , Graphite, carbon black, etc.) and the like. Thereby, heat impact resistance (spor resistance), oxidation resistance, thermal conductivity and the like can be improved.

ヒーターチューブ３は、図４に示すように、チューブ本体３１と、つば部３２と、を備える。 As shown in FIG. 4, the heater tube 3 includes a tube main body 31 and a brim portion 32.

チューブ本体３１は、ヒーターチューブ３の主体を構成する部分である。チューブ本体３１は、上下方向に中心軸を有する有底円筒の直管状に形成されており、下端部の外面が半球状に形成されている。また、チューブ本体３１の内面の底面（以下、内底面３１１という）も半球面状に形成されている。チューブ本体３１の上端面は開口面を有しており、当該開口面は、チューブ本体３１の内部に通じている。 The tube body 31 is a portion that constitutes the main body of the heater tube 3. The tube body 31 is formed in a straight tubular shape of a bottomed cylinder having a central axis in the vertical direction, and the outer surface of the lower end portion is formed in a hemispherical shape. Further, the bottom surface of the inner surface of the tube body 31 (hereinafter referred to as the inner bottom surface 311) is also formed in a hemispherical shape. The upper end surface of the tube body 31 has an opening surface, and the opening surface leads to the inside of the tube body 31.

つば部３２は、チューブ本体３１の外面から、チューブ本体３１の径方向の外側に突き出している。つば部３２は、チューブ本体３１の外面の周方向の全長にわたって形成されている。ただし、つば部３２は、本発明では、チューブ本体３１の外面の周方向の全長にわたっている必要はなく、部分的に形成されてもよい。 The brim portion 32 projects from the outer surface of the tube body 31 to the outside in the radial direction of the tube body 31. The brim portion 32 is formed over the entire length of the outer surface of the tube body 31 in the circumferential direction. However, in the present invention, the brim portion 32 does not have to extend over the entire length of the outer surface of the tube body 31 in the circumferential direction, and may be partially formed.

つば部３２は、チューブ本体３１の上端部に設けられている。つば部３２の上面は、チューブ本体３１の上端面と面一である。ただし、本発明では、つば部３２の上面は、チューブ本体３１の上端面と面一でなくてもよく、溶融金属に接しない位置であれば、チューブ本体３１の上端面から下方向に進んだ位置に形成されてもよい。 The brim portion 32 is provided at the upper end portion of the tube main body 31. The upper surface of the brim portion 32 is flush with the upper end surface of the tube body 31. However, in the present invention, the upper surface of the brim portion 32 does not have to be flush with the upper end surface of the tube body 31, and if it is at a position where it does not come into contact with the molten metal, it advances downward from the upper end surface of the tube body 31. It may be formed in position.

ヒーターチューブ３は、浸漬ヒーターユニット１として組み立てられると、発熱体２３のうちの少なくとも発熱部２１を覆う。本実施形態では、ヒーターチューブ３は、ヒーター２の第二非発熱部２２２、発熱部２１、ならびに第一非発熱部２２１のうちの下部及び中央部を覆う。これにより、第一非発熱部２２１のうちの少なくとも上端部が露出する。本実施形態では、ヒーターチューブ３により覆われないヒーター２の露出した部分を「上部」とし、上部のうちの電極２３３に対応する部分を「上端部」とする。 When the heater tube 3 is assembled as the immersion heater unit 1, it covers at least the heat generating portion 21 of the heating element 23. In the present embodiment, the heater tube 3 covers the lower portion and the central portion of the second non-heating portion 222, the heating portion 21, and the first non-heating portion 221 of the heater 2. As a result, at least the upper end portion of the first non-heating portion 221 is exposed. In the present embodiment, the exposed portion of the heater 2 not covered by the heater tube 3 is referred to as the “upper portion”, and the portion of the upper portion corresponding to the electrode 233 is referred to as the “upper end portion”.

（４）スペーサ部材
スペーサ部材４は、ヒーターチューブ３の内面に対して、ヒーター２を非接触位置に保つ部材である。スペーサ部材４は、ヒーターチューブ３に設けられている。スペーサ部材４は、電気的な絶縁性を有する材料で形成されている。スペーサ部材４の材料としては、例えば、アルミナ、サファイア、窒化アルミニウム、窒化珪素、コージライト、ムライト、フォルステライト等が挙げられるが、このなかでも、耐熱性及び電気絶縁性の観点から、アルミナが用いられることが好ましい。本実施形態に係るスペーサ部材４は、図４に示すように、下スペーサ４１と、上スペーサ４２と、を備える。 (4) Spacer member The spacer member 4 is a member that keeps the heater 2 in a non-contact position with respect to the inner surface of the heater tube 3. The spacer member 4 is provided on the heater tube 3. The spacer member 4 is made of a material having an electrically insulating property. Examples of the material of the spacer member 4 include alumina, sapphire, aluminum nitride, silicon nitride, cordierite, mullite, and forsterite. Among them, alumina is used from the viewpoint of heat resistance and electrical insulation. Is preferable. As shown in FIG. 4, the spacer member 4 according to the present embodiment includes a lower spacer 41 and an upper spacer 42.

下スペーサ４１は、図５（Ｂ）に示すように、ヒーターチューブ３の底部に収容され、ヒーターチューブ３の内底面３１１に対してヒーター２の下端を非接触位置に保つ部材である。下スペーサ４１の下面は、球面状に形成されており、内底面３１１に面状に接触する。下スペーサ４１は、ヒーター２が載る載置面４１１と、載置面４１１の外周を囲む突出部４１２と、を備える。載置面４１１は、平面状に形成されており、上方向を向く。突出部４１２は、載置面４１１にヒーター２の下端部（具体的には、連結体２４）が載った状態で、ヒーター２の下端部が、載置面４１１に対して、ヒーターチューブ３の径方向に移動するのを妨げる。 As shown in FIG. 5B, the lower spacer 41 is a member housed in the bottom portion of the heater tube 3 and keeps the lower end of the heater 2 in a non-contact position with respect to the inner bottom surface 311 of the heater tube 3. The lower surface of the lower spacer 41 is formed in a spherical shape and comes into surface contact with the inner bottom surface 311. The lower spacer 41 includes a mounting surface 411 on which the heater 2 is mounted, and a protruding portion 412 surrounding the outer periphery of the mounting surface 411. The mounting surface 411 is formed in a plane shape and faces upward. In the protruding portion 412, the lower end portion of the heater 2 (specifically, the connecting body 24) is mounted on the mounting surface 411, and the lower end portion of the heater 2 is of the heater tube 3 with respect to the mounting surface 411. Prevents movement in the radial direction.

上スペーサ４２は、図５（Ａ）に示すように、ヒーターチューブ３の開口内周縁に対してヒーター２を非接触位置に保つ部材である。上スペーサ４２は、ヒーターチューブ３の上端部に設けられる。上スペーサ４２は、挿入部４２１と、蓋部４２２と、複数の挿通穴４２３と、を備える。 As shown in FIG. 5A, the upper spacer 42 is a member that keeps the heater 2 in a non-contact position with respect to the inner peripheral edge of the opening of the heater tube 3. The upper spacer 42 is provided at the upper end of the heater tube 3. The upper spacer 42 includes an insertion portion 421, a lid portion 422, and a plurality of insertion holes 423.

挿入部４２１は、上スペーサ４２において、ヒーターチューブ３の開口面に通される部分である。挿入部４２１の外径は、挿入部４２１及びヒーターチューブ３の寸法精度の関係上、挿入部４２１とヒーターチューブ３との間に一定の隙間（いわゆる、遊び）を有するように形成されることが好ましい。ここでいう「一定の隙間」は、（ヒーターチューブ３の内径と挿入部４２１の外径との差）／２で表される寸法であり、例えば、２ｍｍ以上であることが好ましく、より好ましくは４ｍｍ以上である。「一定の隙間」の上限値としては、特に制限はないが、例えば、ヒーターチューブ３の外径の１／２以下であることが好ましい。 The insertion portion 421 is a portion of the upper spacer 42 that is passed through the opening surface of the heater tube 3. The outer diameter of the insertion portion 421 may be formed so as to have a certain gap (so-called play) between the insertion portion 421 and the heater tube 3 due to the dimensional accuracy of the insertion portion 421 and the heater tube 3. preferable. The "constant gap" referred to here is a dimension represented by (difference between the inner diameter of the heater tube 3 and the outer diameter of the insertion portion 421) / 2, and is preferably 2 mm or more, more preferably 2 mm or more, for example. It is 4 mm or more. The upper limit of the "constant gap" is not particularly limited, but is preferably 1/2 or less of the outer diameter of the heater tube 3, for example.

蓋部４２２は、ヒーターチューブ３の開口面を覆う部分である。蓋部４２２は、挿入部４２１の上端に設けられている。蓋部４２２は、挿入部４２１に対して一体に成形されているが、例えば、ねじ止め、嵌め込み、ピン止め、溶着、接着、スナップフィット構造等によって挿入部４２１に接合されてもよい。 The lid portion 422 is a portion that covers the opening surface of the heater tube 3. The lid portion 422 is provided at the upper end of the insertion portion 421. The lid portion 422 is integrally molded with the insertion portion 421, but may be joined to the insertion portion 421 by, for example, screwing, fitting, pinning, welding, adhesion, snap-fit structure, or the like.

蓋部４２２の外径は、挿入部４２１の外径よりも大きく、かつヒーターチューブ３の内径よりも大きく形成されている。また、蓋部４２２の外径は、ヒーターチューブ３のつば部３２の外径以下に形成されている。ただし、本発明では、蓋部４２２の外径は、ヒーターチューブ３のつば部３２の外径よりも大きく形成されていてもよい。 The outer diameter of the lid portion 422 is formed to be larger than the outer diameter of the insertion portion 421 and larger than the inner diameter of the heater tube 3. Further, the outer diameter of the lid portion 422 is formed to be equal to or smaller than the outer diameter of the brim portion 32 of the heater tube 3. However, in the present invention, the outer diameter of the lid portion 422 may be formed to be larger than the outer diameter of the brim portion 32 of the heater tube 3.

挿通穴４２３は、発熱体２３を通す穴である。挿通穴４２３は、挿入部４２１の下面と蓋部４２２の上面とを貫通する。挿通穴４２３は、間隔をおいて複数形成されており、複数の発熱体２３が、一対一で通される。本実施形態に係る浸漬ヒーターユニットは複数の発熱体２３を有するため、複数の挿通穴４２３が形成されているが、発熱体２３が一つの場合には、挿通穴４２３は一つのみ形成される。 The insertion hole 423 is a hole through which the heating element 23 passes. The insertion hole 423 penetrates the lower surface of the insertion portion 421 and the upper surface of the lid portion 422. A plurality of insertion holes 423 are formed at intervals, and a plurality of heating elements 23 are passed one-to-one. Since the immersion heater unit according to the present embodiment has a plurality of heating elements 23, a plurality of insertion holes 423 are formed, but when there is only one heating element 23, only one insertion hole 423 is formed. ..

各挿通穴４２３の内径は、ヒーター２の取付け性の関係上、発熱体２３の外面との間に一定の隙間を有するように形成されることが好ましい。ここでいう「一定の隙間」は、（挿通穴４２３の内径と発熱体２３の外径との差）／２で表される寸法であり、例えば、１ｍｍ以上であることが好ましく、より好ましくは２ｍｍ以上である。「一定の隙間」の上限値としては、例えば、５ｍｍであることが好ましい。これによって、発熱体２３の芯出しを精度よく行うことができる。 The inner diameter of each insertion hole 423 is preferably formed so as to have a constant gap with the outer surface of the heating element 23 in view of the mountability of the heater 2. The "constant gap" referred to here is a dimension represented by (difference between the inner diameter of the insertion hole 423 and the outer diameter of the heating element 23) / 2, and is preferably 1 mm or more, more preferably 1 mm or more. It is 2 mm or more. The upper limit of the "constant gap" is preferably, for example, 5 mm. As a result, the centering of the heating element 23 can be performed with high accuracy.

ここで言う「発熱体２３の芯出し」とは、発熱体２３の中心軸がヒーターチューブ３の中心軸に対して平行となるように、発熱体２３の角度や位置を調整して、発熱体２３をヒーターチューブ３に取り付ける一製造工程を意味する。ヒーター２の芯出しを精度よく行うには、挿通穴４２３の長さをできる限り長くすることが好ましく、すなわち、挿入部４２１の下面と蓋部４２２の上面との間の寸法（「上スペーサ４２の厚さ寸法Ｔ１」ともいう）をできる限り大きく設計することが好ましい。上スペーサ４２の厚さ寸法Ｔ１としては、例えば、Ｔ１≦２０ｍｍであることが好ましく、より好ましくはＴ１≦５０ｍｍである。上スペーサ４２の厚さ寸法の上限値は、例えば、４００ｍｍである。 The term "centering of the heating element 23" as used herein means adjusting the angle and position of the heating element 23 so that the central axis of the heating element 23 is parallel to the central axis of the heater tube 3. It means one manufacturing process in which 23 is attached to the heater tube 3. In order to accurately center the heater 2, it is preferable to make the length of the insertion hole 423 as long as possible, that is, the dimension between the lower surface of the insertion portion 421 and the upper surface of the lid portion 422 (“upper spacer 42”). It is preferable to design the thickness dimension T1) as large as possible. The thickness dimension T1 of the upper spacer 42 is preferably, for example, T1 ≦ 20 mm, and more preferably T1 ≦ 50 mm. The upper limit of the thickness dimension of the upper spacer 42 is, for example, 400 mm.

各挿通穴４２３には、図７（Ａ）に示すように、発熱体２３が通される。上述の通り、挿通穴４２３と発熱体２３との間には、一定の隙間が形成されるため、発熱体２３が発熱した際に、当該隙間から熱が逃げる可能性がある。このため、本実施形態に係る浸漬ヒーターユニット１では、挿通穴４２３と発熱体２３との間の隙間には、図７（Ｂ）に示すように、充填部材４３が充填される。 As shown in FIG. 7A, a heating element 23 is passed through each insertion hole 423. As described above, since a certain gap is formed between the insertion hole 423 and the heating element 23, when the heating element 23 generates heat, heat may escape from the gap. Therefore, in the immersion heater unit 1 according to the present embodiment, the filling member 43 is filled in the gap between the insertion hole 423 and the heating element 23 as shown in FIG. 7 (B).

充填部材４３は、挿通穴４２３と発熱体２３との間の隙間に充填される部材であり、当該隙間を埋める。充填部材４３は、弾性及び耐熱性を有することが好ましい。充填部材４３としては、例えば、セラミックファイバー、ガラスウール、ロックウール等が挙げられる。 The filling member 43 is a member that fills the gap between the insertion hole 423 and the heating element 23, and fills the gap. The filling member 43 preferably has elasticity and heat resistance. Examples of the filling member 43 include ceramic fiber, glass wool, rock wool and the like.

（５）取付け部材
取付け部材５は、図１に示すように、ヒーターチューブ３に対して、ヒーター２を取り付ける部材である。取付け部材５によって、ヒーターチューブ３に対してヒーター２を取り付けたまま、浸漬ヒーターユニット１として輸送を行うことができる。取付け部材５は、図２に示すように、位置決め部６と、保持部７と、を備える。 (5) Mounting member As shown in FIG. 1, the mounting member 5 is a member for mounting the heater 2 to the heater tube 3. The mounting member 5 allows the heater tube 3 to be transported as the immersion heater unit 1 with the heater 2 mounted. As shown in FIG. 2, the mounting member 5 includes a positioning portion 6 and a holding portion 7.

（５．１）位置決め部
位置決め部６は、発熱体２３の上端部のヒーターチューブ３に対する位置を保つ部材である。位置決め部６は、板状に形成されている。位置決め部６は、本実施形態では、平面視円形状に形成されているが、本発明では形状に特に制限はなく、例えば、平面視三角形状、平面視四角形状、平面視五角形状等の平面視多角形状、平面視楕円形状、隅丸多角形状、ブロック状、網状、パンチングメタル状、エキスパンドメタル状、格子状等に形成されてもよい。 (5.1) Positioning unit The positioning unit 6 is a member that maintains the position of the upper end portion of the heating element 23 with respect to the heater tube 3. The positioning portion 6 is formed in a plate shape. In the present embodiment, the positioning portion 6 is formed in a circular shape in a plan view, but the shape is not particularly limited in the present invention. It may be formed in a polygonal shape, an elliptical shape in a plan view, a polygonal shape with rounded corners, a block shape, a net shape, a punching metal shape, an expanded metal shape, a grid shape, or the like.

位置決め部６は、図５（Ａ）に示すように、発熱体２３の上端部が通される複数の凹部６１を有する。複数の凹部６１には、複数の発熱体２３の上端部が一対一で通される。各凹部６１は、図６に示すように、下方向を向く底面（以下、「上底面６１１」という）と、内側面６１２とを有している。複数の凹部６１は、各発熱体２３に対応する位置に形成されている。上底面６１１は、凹部６１に発熱体２３の上端部が通されると、ヒーター２の上端面に対向する。したがって、浸漬ヒーターユニット１として組み立てられた状態では、図４に示すように、凹部６１の上底面６１１と下スペーサ４１の載置面４１１とで、ヒーター２が挟まれる。この状態で、凹部６１の内側面６１２は、図６に示すように、発熱体２３の上端部が上底面６１１に対してヒーターチューブ３の径方向に移動するのを妨げる。 As shown in FIG. 5A, the positioning portion 6 has a plurality of recesses 61 through which the upper end portion of the heating element 23 is passed. The upper ends of the plurality of heating elements 23 are passed one-to-one through the plurality of recesses 61. As shown in FIG. 6, each recess 61 has a bottom surface facing downward (hereinafter referred to as "upper bottom surface 611") and an inner side surface 612. The plurality of recesses 61 are formed at positions corresponding to the respective heating elements 23. The upper bottom surface 611 faces the upper end surface of the heater 2 when the upper end portion of the heating element 23 is passed through the recess 61. Therefore, in the state of being assembled as the immersion heater unit 1, as shown in FIG. 4, the heater 2 is sandwiched between the upper bottom surface 611 of the recess 61 and the mounting surface 411 of the lower spacer 41. In this state, the inner surface 612 of the recess 61 prevents the upper end of the heating element 23 from moving in the radial direction of the heater tube 3 with respect to the upper bottom surface 611, as shown in FIG.

位置決め部６は、電気的な絶縁性を有している。位置決め部６の材料としては、例えばカルシウム、カルシア、アルミナ、シリカ、ムライト、サファイア、窒化アルミニウム、窒化珪素、コージライト、フォルステライト等のうちの一種又は複数種の複合体が挙げられ、このなかでも、電気絶縁性、機械的強度及び軽量性の観点から、アルミナ、シリカ、ムライト、及びカルシウム（又はカルシア）の複合体が用いられることが好ましい。 The positioning unit 6 has electrical insulation. Examples of the material of the positioning unit 6 include one or more composites of calcium, calcia, alumina, silica, mullite, sapphire, aluminum nitride, silicon nitride, cordylite, forsterite and the like. From the viewpoint of electrical insulation, mechanical strength and light weight, a composite of alumina, silica, mullite, and calcium (or calcium) is preferably used.

（５．２）保持部
保持部７は、ヒーターチューブ３のつば部３２上に、位置決め部６を保持する部材である。保持部７は、図５（Ａ）に示すように、位置規制板７１と、複数の支柱７２と、を備える。 (5.2) Holding portion The holding portion 7 is a member that holds the positioning portion 6 on the brim portion 32 of the heater tube 3. As shown in FIG. 5A, the holding portion 7 includes a position regulating plate 71 and a plurality of columns 72.

位置規制板７１は、つば部３２の下面に対して下方から当たり、少なくとも上方向及び径方向に位置決めされる部材である。ここでいう「つば部３２の下面に対して下方から当たる」とは、つば部３２の下面に対して接触して「直接的に当たる」場合のほか、シーリング材や粘着剤等を介在して「間接的に当たる」場合も含むこととする。 The position regulating plate 71 is a member that hits the lower surface of the brim portion 32 from below and is positioned at least in the upward direction and the radial direction. The term "contacting the lower surface of the brim portion 32 from below" as used herein means "contacting the lower surface of the brim portion 32 from below" and "directly hitting", as well as "hit directly" via a sealing material, an adhesive, or the like. It also includes the case of "indirectly hitting".

位置規制板７１は、図２に示すように、円環状に形成されている。位置規制板７１は、中央の開口部７１１に対し、ヒーターチューブ３のチューブ本体３１が上方から挿し込まれ、つば部３２の下面に当たる位置に位置付けられる。位置規制板７１とつば部３２とは、例えば、接着剤、ねじ止め、挟み込み等で互いに固定されてもよい（すなわち、全方向に位置決めされてもよい）が、ここでは、位置規制板７１は、ヒーターチューブ３に対して、つば部３２の下面に当たる位置から上方向及び径方向に移動しないように位置規制されている。 As shown in FIG. 2, the position control plate 71 is formed in an annular shape. The position control plate 71 is positioned at a position where the tube main body 31 of the heater tube 3 is inserted from above into the central opening 711 and hits the lower surface of the brim portion 32. The position limiting plate 71 and the brim portion 32 may be fixed to each other by, for example, an adhesive, screwing, sandwiching, etc. (that is, they may be positioned in all directions), but here, the position limiting plate 71 is The position of the heater tube 3 is restricted so that it does not move upward and radially from the position where it hits the lower surface of the brim portion 32.

支柱７２は、位置規制板７１上に位置決め部６を支持する部材である。複数の支柱７２は、図５（Ａ）に示すように、位置規制板７１と位置決め部６とをつなぐ。各支柱７２は、上下方向に延びた棒状体で構成されており、具体的には、ボルトで構成されている。 The support column 72 is a member that supports the positioning portion 6 on the position restricting plate 71. As shown in FIG. 5A, the plurality of columns 72 connect the position regulating plate 71 and the positioning portion 6. Each column 72 is composed of a rod-shaped body extending in the vertical direction, and specifically, is composed of bolts.

支柱７２に対する位置決め部６の固定は、支柱７２のねじ部にねじ込まれるナット７２１で行われる。ナット７２１をねじ込むと、位置決め部６は、位置規制板７１に対して近付く方向に移動するが、このとき、ヒーター２の上端に対して、下方向に力を加える。ヒーター２は、位置決め部６の凹部６１の上底面６１１と、下スペーサ４１の載置面４１１との間で挟まれ、支持される。これによって、輸送中等に浸漬ヒーターユニット１に振動が加わっても、ヒーター２が、ヒーターチューブ３内でガタつくのを防ぐことができ、ヒーター２が折れ曲がったり、破損したりすることを回避することができる。 The positioning portion 6 is fixed to the strut 72 with a nut 721 screwed into the threaded portion of the strut 72. When the nut 721 is screwed in, the positioning portion 6 moves in a direction approaching the position regulating plate 71, but at this time, a downward force is applied to the upper end of the heater 2. The heater 2 is sandwiched and supported between the upper bottom surface 611 of the recess 61 of the positioning portion 6 and the mounting surface 411 of the lower spacer 41. As a result, even if vibration is applied to the immersion heater unit 1 during transportation or the like, it is possible to prevent the heater 2 from rattling in the heater tube 3 and prevent the heater 2 from being bent or damaged. Can be done.

（５．３）接続具
接続具８は、図１に示すように、電極２３３に接続され、位置決め部６に形成された貫通穴６２を通して位置決め部６から上方に引き出されている。したがって、作業者は、ヒーター２に対する電気的な接続作業の作業性を向上することができる。 (5.3) Connector The connector 8 is connected to the electrode 233 and is pulled upward from the positioning portion 6 through a through hole 62 formed in the positioning portion 6, as shown in FIG. Therefore, the operator can improve the workability of the electrical connection work to the heater 2.

位置決め部６は、図２に示すように、位置決め部６の上面と下面とを貫通する複数の貫通穴６２を有する。貫通穴６２は、平面視で、凹部６１に隣接する位置に形成されており、凹部６１からずれた位置に形成されている。ここで言う「平面視で凹部６１からずれた位置」とは、平面視で、貫通穴６２と凹部６１とが重なる部位がないような位置関係を意味する。貫通穴６２の形状としては、特に制限はなく、スリット状、長穴状、丸穴状等が挙げられる。 As shown in FIG. 2, the positioning portion 6 has a plurality of through holes 62 penetrating the upper surface and the lower surface of the positioning portion 6. The through hole 62 is formed at a position adjacent to the recess 61 in a plan view, and is formed at a position deviated from the recess 61. The "position deviated from the recess 61 in the plan view" as used herein means a positional relationship in which the through hole 62 and the recess 61 do not overlap each other in the plan view. The shape of the through hole 62 is not particularly limited, and examples thereof include a slit shape, an elongated hole shape, and a round hole shape.

接続具８は、図３に示すように、電極２３３に接続される連結具８１と、連結具８１に接続されかつ貫通穴６２に通される導線８２と、を備える。連結具８１は、電極２３３に接触した状態で電極２３３に対して固定される固定部８１１と、固定部８１１から発熱体２３の径方向に突き出る導線接続部８１２と、を備える。連結具８１は、導体で構成されている。 As shown in FIG. 3, the connector 8 includes a connector 81 connected to the electrode 233 and a conducting wire 82 connected to the connector 81 and passed through the through hole 62. The connector 81 includes a fixing portion 811 that is fixed to the electrode 233 in contact with the electrode 233, and a conducting wire connecting portion 812 that protrudes from the fixing portion 811 in the radial direction of the heating element 23. The connector 81 is made of a conductor.

本実施形態に係る導線８２は、扁平状の平編素線（フラットケーブル）で構成されている。導線８２は、導線接続部８１２に電気的に接続される第一端子８２１と、ハーネスの長手方向の端部のうちの第一端子８２１とは反対側に形成された第二端子８２２と、を備える。第二端子８２２は、図１に示すように、浸漬ヒーターユニット１が組み立てられると、位置決め部６よりも上方に位置する。なお、導線８２としては、平編素線に限らず、例えば、撚り線、単線、ハーネス等であってもよい。 The conductor 82 according to the present embodiment is composed of a flat braided wire (flat cable). The conductor 82 includes a first terminal 821 that is electrically connected to the conductor connection portion 812 and a second terminal 822 formed on the side opposite to the first terminal 821 of the longitudinal ends of the harness. Be prepared. As shown in FIG. 1, the second terminal 822 is located above the positioning portion 6 when the immersion heater unit 1 is assembled. The conductor 82 is not limited to a flat braided wire, and may be, for example, a stranded wire, a single wire, a harness, or the like.

第二端子８２２に電力を供給すると、導線８２及び連結具８１を介して各発熱体２３に電力が供給される。これによって、ヒーター２の発熱部２１が発熱する。 When power is supplied to the second terminal 822, power is supplied to each heating element 23 via the conductor 82 and the connector 81. As a result, the heat generating portion 21 of the heater 2 generates heat.

（６）作用効果
以上説明したように、本実施形態に係る浸漬ヒーターユニット１は、スペーサ部材４によってヒーターチューブ３とヒーター２とを非接触の状態に保ちつつ、位置決め部６によって発熱体２３の上端部の位置が保たれた状態で、当該位置決め部６が保持部７によってつば部３２上に保持される。このため、浸漬ヒーターユニット１として組み立てられた状態では、一のユニット品を構成する。この結果、浸漬ヒーターユニット１として、予め組み立てられた状態で輸送することができ、現場で部品を組み立てることなく、浸漬ヒーターユニット１を現場に搬入することができる。 (6) Action and Effect As described above, in the immersion heater unit 1 according to the present embodiment, the heater tube 3 and the heater 2 are kept in a non-contact state by the spacer member 4, and the heating element 23 is formed by the positioning portion 6. The positioning portion 6 is held on the brim portion 32 by the holding portion 7 while the position of the upper end portion is maintained. Therefore, when assembled as the immersion heater unit 1, one unit product is formed. As a result, the immersion heater unit 1 can be transported in a pre-assembled state, and the immersion heater unit 1 can be carried to the site without assembling parts at the site.

また、スペーサ部材４は、下スペーサ４１と上スペーサ４２とを有するため、ヒーターチューブ３の底部の内底面３１１とヒーター２との非接触状態と、ヒーターチューブ３の上端部とヒーター２との非接触状態とを確実に保つことができる。 Further, since the spacer member 4 has the lower spacer 41 and the upper spacer 42, the inner bottom surface 311 of the bottom of the heater tube 3 is not in contact with the heater 2, and the upper end of the heater tube 3 is not in contact with the heater 2. The contact state can be reliably maintained.

また、浸漬ヒーターユニット１では、スペーサ部材４によって、ヒーターチューブ３とヒーター２とを非接触の状態に保っている上に、位置決め部６と下スペーサ４１との間にヒーター２を挟むことで、発熱体２３の上端部の位置を保っている。このため、ヒーターチューブ３に対してヒーター２を固定することができ、輸送時にヒーター２が折れたり、破損したりすることを抑制することができる。さらに、ヒーターチューブ３に対してヒーター２を固定する構造が、発熱体２３の発熱領域を阻害しないため、浸漬ヒーターユニット１として予め組み立てられた状態で、現場に搬入されても、そのまま設置することができる。 Further, in the immersion heater unit 1, the spacer member 4 keeps the heater tube 3 and the heater 2 in a non-contact state, and the heater 2 is sandwiched between the positioning portion 6 and the lower spacer 41. The position of the upper end portion of the heating element 23 is maintained. Therefore, the heater 2 can be fixed to the heater tube 3, and it is possible to prevent the heater 2 from being broken or damaged during transportation. Further, since the structure for fixing the heater 2 to the heater tube 3 does not obstruct the heat generating region of the heating element 23, the immersion heater unit 1 should be installed as it is even if it is brought to the site in a pre-assembled state. Can be done.

また、複数の挿通穴４２３は、上スペーサ４２において互いに離れた位置に形成されている。複数の発熱体２３は、複数の挿通穴４２３に対して一対一で通される。このため、上スペーサ４２によれば、複数の発熱体２３は互いに接触することなく、互いの間の間隔を保つことができる。 Further, the plurality of insertion holes 423 are formed at positions separated from each other in the upper spacer 42. The plurality of heating elements 23 are passed one-to-one through the plurality of insertion holes 423. Therefore, according to the upper spacer 42, the plurality of heating elements 23 can maintain a distance between each other without contacting each other.

＜変形例＞
上記実施形態は、本発明の様々な実施形態の一つに過ぎない。実施形態は、本発明の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。 <Modification example>
The above embodiment is only one of various embodiments of the present invention. The embodiment can be changed in various ways depending on the design and the like as long as the object of the present invention can be achieved. The modifications described below can be applied in combination as appropriate.

（１）変形例１
上記実施形態では、図７（Ｂ）に示すように、挿通穴４２３とヒーター２との間に充填部材４３が充填され、これによって、挿通穴４２３とヒーター２との間から、ヒーター２から生じた熱が逃げるのを抑制した。 (1) Modification 1
In the above embodiment, as shown in FIG. 7B, a filling member 43 is filled between the insertion hole 423 and the heater 2, whereby the heater 2 is generated from between the insertion hole 423 and the heater 2. The heat was suppressed from escaping.

ところで、ヒーター２が発熱することによって、各発熱体２３が、発熱体２３の長手方向に膨張することがある。このとき、発熱体２３が上下から挟まれていると、湾曲しようとする力が生じる。このとき、発熱体２３が、充填部材４３によって、発熱体２３の長手方向の中間部分で拘束されていると、応力が生じ得る。このため、本変形例では、これを緩和するために、充填部材４３に代えて、例えば、図８（Ａ）（Ｂ）に示すような構造を採用している。ここでは、上記実施形態と異なる部分を主に説明し、共通する部分については、説明を省略する。 By the way, when the heater 2 generates heat, each heating element 23 may expand in the longitudinal direction of the heating element 23. At this time, if the heating element 23 is sandwiched from above and below, a force that tends to bend is generated. At this time, if the heating element 23 is restrained by the filling member 43 at the intermediate portion in the longitudinal direction of the heating element 23, stress may occur. Therefore, in this modification, in order to alleviate this, for example, a structure as shown in FIGS. 8A and 8B is adopted instead of the filling member 43. Here, the parts different from the above-described embodiment will be mainly described, and the common parts will be omitted.

本変形例に係る浸漬ヒーターユニット１は、図８（Ａ）（Ｂ）に示すように、アダプタ９と、複数のブッシュ９１と、を備える。なお、図８（Ａ）（Ｂ）では、取付け部材５については図示を省略している。 As shown in FIGS. 8A and 8B, the immersion heater unit 1 according to this modification includes an adapter 9 and a plurality of bushes 91. Note that in FIGS. 8A and 8B, the mounting member 5 is not shown.

アダプタ９は、複数のブッシュ９１を支持する。アダプタ９は、発熱体２３が通る複数の取付け穴９２を有する。アダプタ９は、上スペーサ４２と位置決め部６（図１参照）との間に配置される。具体的には、本変形例では、上スペーサ４２に載せられる。アダプタ９は、上スペーサ４２に対して、接着、ねじ止め等の固定手段で、固定されてもよいし、載せるだけで固定されていなくてもよい。 The adapter 9 supports a plurality of bushes 91. The adapter 9 has a plurality of mounting holes 92 through which the heating element 23 passes. The adapter 9 is arranged between the upper spacer 42 and the positioning portion 6 (see FIG. 1). Specifically, in this modification, it is mounted on the upper spacer 42. The adapter 9 may be fixed to the upper spacer 42 by fixing means such as adhesion or screwing, or may not be fixed only by placing the adapter 9.

アダプタ９は、上面及び下面が互いに平行な平面であり、板状に形成されている。アダプタ９の上面は、取付け穴９２の中心軸に対して直交している。また、アダプタ９の下面も、取付け穴９２の中心軸に対して直交している。アダプタ９の形状は、本変形例では円板状であるが、本発明では特に制限はなく、例えば、四角板状、五角形板状、楕円形状等であってもよい。 The upper surface and the lower surface of the adapter 9 are flat surfaces parallel to each other, and are formed in a plate shape. The upper surface of the adapter 9 is orthogonal to the central axis of the mounting hole 92. The lower surface of the adapter 9 is also orthogonal to the central axis of the mounting hole 92. The shape of the adapter 9 is a disk shape in the present modification, but is not particularly limited in the present invention, and may be, for example, a square plate shape, a pentagonal plate shape, an elliptical shape, or the like.

アダプタ９の材料は、特に制限はなく、例えば、例えば、アルミナ、サファイア、窒化アルミニウム、窒化珪素、コージライト、ムライト、フォルステライト等が挙げられるが、このなかでも、耐熱性及び電気絶縁性の観点から、アルミナが用いられることが好ましい。 The material of the adapter 9 is not particularly limited, and examples thereof include alumina, sapphire, aluminum nitride, silicon nitride, cordierite, mullite, and forsterite. Among them, from the viewpoint of heat resistance and electrical insulation. Therefore, it is preferable that alumina is used.

ブッシュ９１は、発熱体２３が通された状態で、取付け穴９２に嵌め込まれる。ブッシュ９１は、図９に示すように、中央に発熱体２３が通される筒部９１１と、筒部９１１の上端部から径方向の外側に突き出て取付け穴９２を覆う覆い部９１２と、を備える。覆い部９１２は、アダプタ９の上面に載る。 The bush 91 is fitted into the mounting hole 92 with the heating element 23 passed through. As shown in FIG. 9, the bush 91 has a tubular portion 911 through which the heating element 23 is passed in the center, and a covering portion 912 that protrudes outward in the radial direction from the upper end portion of the tubular portion 911 and covers the mounting hole 92. Be prepared. The covering portion 912 rests on the upper surface of the adapter 9.

取付け穴９２の内周面と筒部９１１の外周面との間には隙間が形成されている。これにより、ブッシュ９１は、筒部９１１が取付け穴９２内で移動し得る範囲において、アダプタ９の上面に沿って移動し得る。覆い部９１２は、どの位置に移動しても、取付け穴９２を覆うような大きさに設定されている。 A gap is formed between the inner peripheral surface of the mounting hole 92 and the outer peripheral surface of the tubular portion 911. As a result, the bush 91 can move along the upper surface of the adapter 9 within the range in which the tubular portion 911 can move in the mounting hole 92. The cover portion 912 is set to a size that covers the mounting hole 92 no matter where it is moved.

ここで、図９に示すように、発熱体２３の外径をｄ１、上スペーサ４２の挿通穴４２３の内径をｄ２、アダプタ９の取付け穴９２の内径をｄ３、筒部９１１の外径をｄ４とする。このとき、ｄ１＜ｄ２＜ｄ３であり、ｄ２≦ｄ４である。なお、筒部９１１の内径と発熱体２３の外径ｄ１との差は、略同じサイズであってよく、例えば、０ｍｍ以上２ｍｍ以下であることが好ましい。 Here, as shown in FIG. 9, the outer diameter of the heating element 23 is d1, the inner diameter of the insertion hole 423 of the upper spacer 42 is d2, the inner diameter of the mounting hole 92 of the adapter 9 is d3, and the outer diameter of the tubular portion 911 is d4. And. At this time, d1 <d2 <d3 and d2 ≦ d4. The difference between the inner diameter of the tubular portion 911 and the outer diameter d1 of the heating element 23 may be substantially the same size, and is preferably 0 mm or more and 2 mm or less, for example.

また、取付け穴９２の内径ｄ３と筒部９１１の外径ｄ４との差ｄ３－ｄ４は、１ｍｍ以上であることが好ましく、より好ましくは４ｍｍ以上である。ｄ３－ｄ４が、１ｍｍ未満であると、発熱体２３に生じる応力が適切に緩和できない可能性がある。ｄ３－ｄ４の上限値には特に制限はないが、例えば、例えば、７ｍｍを超えると、発熱体２３が上スペーサ４２の挿通穴４２３の内面に当たり得る。 Further, the difference d3-d4 between the inner diameter d3 of the mounting hole 92 and the outer diameter d4 of the tubular portion 911 is preferably 1 mm or more, more preferably 4 mm or more. If d3-d4 is less than 1 mm, the stress generated in the heating element 23 may not be appropriately relieved. The upper limit of d3-d4 is not particularly limited, but for example, if it exceeds 7 mm, the heating element 23 may hit the inner surface of the insertion hole 423 of the upper spacer 42.

この構成によれば、発熱体２３が発熱した結果、発熱体２３が径方向に沿って湾曲する力が働いても、それに追従してブッシュ９１が移動するため、応力を緩和することができる。このとき、取付け穴９２は、ブッシュ９１の覆い部９１２に覆われているため、ヒーター２とヒーターチューブ３との間の熱が取付け穴９２から逃げるのを抑制することができる。 According to this configuration, even if a force that causes the heating element 23 to bend along the radial direction acts as a result of the heating element 23 generating heat, the bush 91 moves following the force, so that the stress can be relaxed. At this time, since the mounting hole 92 is covered with the covering portion 912 of the bush 91, it is possible to prevent the heat between the heater 2 and the heater tube 3 from escaping from the mounting hole 92.

（２）変形例２
上記実施形態では、位置決め部６は、支柱７２に対して固定されたが、例えば、図１０に示すように、位置決め部６は、支柱７２に沿って弾性的に位置変更し得る構造であってもよい。これによって、発熱体２３が発熱した際、各発熱体２３が、発熱体２３の長手方向に膨張しても、熱応力の発生を抑制することができる。 (2) Modification example 2
In the above embodiment, the positioning portion 6 is fixed to the support column 72, but for example, as shown in FIG. 10, the positioning unit 6 has a structure that can be elastically repositioned along the support column 72. May be good. As a result, when the heating element 23 generates heat, even if each heating element 23 expands in the longitudinal direction of the heating element 23, the generation of thermal stress can be suppressed.

取付け部材５は、弾性体７３を備える。弾性体７３は、位置決め部６を複数の支柱７２に沿って弾性的に位置変更させる。弾性体７３は、支柱７２と位置決め部６との間、より具体的には、支柱７２に固定されたナット７２１と、位置決め部６の上面との間に配置されている。弾性体７３は、浸漬ヒーターユニット１が組み立てられた状態で、常時、発熱体２３を下方向に押している。 The mounting member 5 includes an elastic body 73. The elastic body 73 elastically changes the position of the positioning portion 6 along the plurality of columns 72. The elastic body 73 is arranged between the support column 72 and the positioning portion 6, more specifically, between the nut 721 fixed to the support column 72 and the upper surface of the positioning portion 6. The elastic body 73 constantly pushes the heating element 23 downward while the immersion heater unit 1 is assembled.

発熱によって、発熱体２３が長手方向に膨張すると、位置決め部６が上方向に押されるが、弾性体７３が圧縮することで、位置決め部６が上方向に移動する。したがって、熱応力が緩和される。一方、発熱体２３の温度が低下し、発熱体２３の長さが元に戻ると、弾性体７３の弾性力に従って、位置決め部６が下方向に移動する。 When the heating element 23 expands in the longitudinal direction due to heat generation, the positioning portion 6 is pushed upward, but the elastic body 73 compresses, so that the positioning portion 6 moves upward. Therefore, the thermal stress is relaxed. On the other hand, when the temperature of the heating element 23 decreases and the length of the heating element 23 returns to the original length, the positioning portion 6 moves downward according to the elastic force of the elastic body 73.

弾性体７３は、弾性変形すれば特に制限はなく、例えば、ねじりコイルばね、板ばね、ゴム等が挙げられる。 The elastic body 73 is not particularly limited as long as it is elastically deformed, and examples thereof include a torsion coil spring, a leaf spring, and rubber.

（３）その他の変形例
以下、実施形態の変形例を列挙する。 (3) Other Modifications Examples of modifications are listed below.

上記実施形態に係るヒーター２は、非発熱部２２が第一非発熱部２２１と第二非発熱部２２２とを備えたが、本発明では、第二非発熱部２２２はなくてもよい。すなわち、発熱部２１がヒーター２の下端を含む領域であってもよい。また、上記実施形態に係るヒーター２は、複数の発熱体２３を備えたが、一つの発熱体２３のみで構成されてもよい。この場合、連結体２４はなくてもよい。 In the heater 2 according to the above embodiment, the non-heating unit 22 includes a first non-heating unit 221 and a second non-heating unit 222, but in the present invention, the second non-heating unit 222 may not be provided. That is, the heat generating portion 21 may be a region including the lower end of the heater 2. Further, although the heater 2 according to the above embodiment includes a plurality of heating elements 23, it may be composed of only one heating element 23. In this case, the connecting body 24 may be omitted.

上記実施形態に係るヒーター２は、電力の供給を受けて発熱する電気ヒーターであったが、本発明では、これに限らず、例えば、ガスバーナにより構成されてもよい。また、上記実施形態に係る発熱体２３は、セラミックヒーターであったが、金属ヒーターであってもよい。 The heater 2 according to the above embodiment is an electric heater that generates heat by being supplied with electric power, but the present invention is not limited to this, and may be configured by, for example, a gas burner. The heating element 23 according to the above embodiment is a ceramic heater, but may be a metal heater.

上記実施形態では、チューブ本体３１は、円筒状に形成されたが、本発明では、チューブ本体３１の形状に特に制限はなく、例えば、角筒状に形成されてもよい。 In the above embodiment, the tube main body 31 is formed in a cylindrical shape, but in the present invention, the shape of the tube main body 31 is not particularly limited, and may be formed in a square tubular shape, for example.

上記実施形態に係るスペーサ部材４は、上スペーサ４２と下スペーサ４１の２部材で構成されたが、本発明では、上スペーサ４２と下スペーサ４１に加えて、上スペーサ４２と下スペーサ４１との間に設けられる中間スペーサを備えてもよい。また、スペーサ部材４によって形成されたヒーター２とヒーターチューブ３との間は、空間であってもよいし、無機充填物が充填されてもよい。また、上記実施形態のような上スペーサ４２と下スペーサ４１とを設けず、スペーサ部材４を無機充填物のみで構成してもよい。 The spacer member 4 according to the above embodiment is composed of two members, an upper spacer 42 and a lower spacer 41. In the present invention, in addition to the upper spacer 42 and the lower spacer 41, the upper spacer 42 and the lower spacer 41 are used. An intermediate spacer provided between them may be provided. Further, the space between the heater 2 formed by the spacer member 4 and the heater tube 3 may be a space, or an inorganic filler may be filled. Further, the spacer member 4 may be composed of only the inorganic filler without providing the upper spacer 42 and the lower spacer 41 as in the above embodiment.

また、下スペーサ４１と位置決め部６とで、ヒーターチューブ３に対して発熱体２３を非接触位置に保つことができれば、上スペーサ４２は無くてもよい。また、中間のスペーサ又は上スペーサ４２によって、ヒーターチューブ３に対して発熱体２３を非接触位置に保つことができ、かつヒーターチューブ３に対して発熱体２３を固定することができれば、下スペーサ４１はなくてもよい。 Further, if the lower spacer 41 and the positioning portion 6 can keep the heating element 23 in a non-contact position with respect to the heater tube 3, the upper spacer 42 may be omitted. Further, if the heating element 23 can be kept in a non-contact position with respect to the heater tube 3 by the intermediate spacer or the upper spacer 42, and the heating element 23 can be fixed to the heater tube 3, the lower spacer 41 It does not have to be.

上記実施形態に係る位置決め部６は、複数の凹部６１を有しており、凹部６１の上底面６１１と下スペーサ４１とで、ヒーター２を挟んだが、本発明では、凹部６１は無くてもよく、位置決め部６の下面は平面であってもよい。位置決め部６の下面と、下スペーサ４１とでヒーター２を挟んでもよい。 The positioning portion 6 according to the above embodiment has a plurality of recesses 61, and the heater 2 is sandwiched between the upper bottom surface 611 and the lower spacer 41 of the recesses 61. However, in the present invention, the recesses 61 may not be provided. , The lower surface of the positioning portion 6 may be flat. The heater 2 may be sandwiched between the lower surface of the positioning portion 6 and the lower spacer 41.

上記実施形態に係る位置規制板７１は、つば部３２の下面に対して下方から当たり、つば部３２に対する上方向の移動を規制されたが、本発明では、位置規制板７１は、例えば、断面Ｃ字状に形成され、つば部３２が挿し入れられるような構造であってもよい。また、位置規制板７１は、ピース状であってもよく、ヒーターチューブ３の全周に亘って設けられていなくてもよい。 The position regulating plate 71 according to the above embodiment hits the lower surface of the brim 32 from below, and the upward movement with respect to the brim 32 is restricted. However, in the present invention, the position regulating plate 71 has, for example, a cross section. The structure may be formed in a C shape so that the brim portion 32 can be inserted. Further, the position restricting plate 71 may be in the shape of a piece, and may not be provided over the entire circumference of the heater tube 3.

本明細書にて、「略平行」、又は「略直交」のように「略」を伴った表現が、用いられる場合がある。例えば、「略平行」とは、実質的に「平行」であることを意味し、厳密に「平行」な状態だけでなく、数度程度の誤差を含む意味である。他の「略」を伴った表現についても同様である。 In the present specification, expressions with "abbreviation" such as "substantially parallel" or "substantially orthogonal" may be used. For example, "substantially parallel" means that it is substantially "parallel", and means that it includes not only a strictly "parallel" state but also an error of about several degrees. The same applies to other expressions with "abbreviations".

また、本明細書において「端部」及び「端」などのように、「…部」の有無で区別した表現が用いられている。例えば、「端」は物体の末の部分を意味するが、「端部」は「端」を含む一定の範囲を持つ域を意味する。端を含む一定の範囲内にある点であれば、いずれも、「端部」であるとする。他の「…部」を伴った表現についても同様である。 Further, in the present specification, expressions that are distinguished by the presence or absence of "... part" are used, such as "end" and "end". For example, "edge" means the end part of an object, while "end" means a region having a certain range including "edge". Any point within a certain range including the end is considered to be an "end". The same applies to expressions with other "... parts".

＜まとめ＞
以上説明したように、第１の態様に係る浸漬ヒーターユニット１は、溶融金属を加熱する浸漬ヒーターユニット１である。浸漬ヒーターユニット１は、ヒーター２と、ヒーターチューブ３と、スペーサ部材４と、位置決め部６と、保持部７と、を備える。ヒーター２は、上下方向に沿って延びた少なくとも一つの発熱体２３を有する。ヒーターチューブ３は、発熱体２３の上端部を露出した状態でヒーター２を収容し、外面から突き出したつば部３２を有する。スペーサ部材４は、ヒーターチューブ３の内面に対してヒーター２を非接触位置に保つ。位置決め部６は、発熱体２３の上端部の位置を保つ。保持部７は、位置決め部６をつば部３２上に保持する。 <Summary>
As described above, the immersion heater unit 1 according to the first aspect is the immersion heater unit 1 that heats the molten metal. The immersion heater unit 1 includes a heater 2, a heater tube 3, a spacer member 4, a positioning portion 6, and a holding portion 7. The heater 2 has at least one heating element 23 extending in the vertical direction. The heater tube 3 accommodates the heater 2 with the upper end of the heating element 23 exposed, and has a brim portion 32 protruding from the outer surface. The spacer member 4 keeps the heater 2 in a non-contact position with respect to the inner surface of the heater tube 3. The positioning portion 6 maintains the position of the upper end portion of the heating element 23. The holding portion 7 holds the positioning portion 6 on the brim portion 32.

この態様によれば、浸漬ヒーターユニット１は、スペーサ部材４によってヒーターチューブ３とヒーター２とを非接触の状態に保ちつつ、位置決め部６によって発熱体２３の上端部の位置が保たれた状態で、当該位置決め部６が保持部７によってつば部３２上に保持される。このため、浸漬ヒーターユニット１として組み立てられた状態では、一のユニット品を構成する。この結果、浸漬ヒーターユニット１として、予め組み立てられた状態で輸送することができ、現場で部品を組み立てることなく、浸漬ヒーターユニット１を現場に搬入することができる。 According to this aspect, in the immersion heater unit 1, the position of the upper end portion of the heating element 23 is maintained by the positioning portion 6 while the heater tube 3 and the heater 2 are kept in a non-contact state by the spacer member 4. The positioning portion 6 is held on the brim portion 32 by the holding portion 7. Therefore, when assembled as the immersion heater unit 1, one unit product is formed. As a result, the immersion heater unit 1 can be transported in a pre-assembled state, and the immersion heater unit 1 can be carried to the site without assembling parts at the site.

第２の態様に係る浸漬ヒーターユニット１では、第１の態様において、スペーサ部材４は、ヒーターチューブ３の底部に収容され、ヒーターチューブ３の内底面３１１に対してヒーター２の下端を非接触位置に保つ下スペーサ４１と、ヒーターチューブ３に設けられて、ヒーターチューブ３の開口内周縁に対してヒーター２を非接触位置に保つ上スペーサ４２と、を有する。 In the immersion heater unit 1 according to the second aspect, in the first aspect, the spacer member 4 is housed in the bottom of the heater tube 3, and the lower end of the heater 2 is in a non-contact position with respect to the inner bottom surface 311 of the heater tube 3. It has a lower spacer 41 that keeps the heater 2 in contact with the heater tube 3 and an upper spacer 42 that keeps the heater 2 in a non-contact position with respect to the inner peripheral edge of the opening of the heater tube 3.

この態様によれば、ヒーターチューブ３の底部の内底面３１１とヒーター２との非接触状態と、ヒーターチューブ３の上端部とヒーター２との非接触状態とを確実に保つことができる。 According to this aspect, the non-contact state between the inner bottom surface 311 of the bottom portion of the heater tube 3 and the heater 2 and the non-contact state between the upper end portion of the heater tube 3 and the heater 2 can be reliably maintained.

第３の態様に係る浸漬ヒーターユニット１では、第２の態様において、上スペーサ４２は、ヒーターチューブ３の開口面に通される挿入部４２１と、挿入部４２１の上端に設けられヒーターチューブ３の開口面を覆う蓋部４２２と、挿入部４２１の下面と蓋部４２２の上面を貫通し、発熱体２３を通す挿通穴４２３と、を有する。 In the immersion heater unit 1 according to the third aspect, in the second aspect, the upper spacer 42 is provided in the insertion portion 421 passed through the opening surface of the heater tube 3 and the upper end of the insertion portion 421. It has a lid portion 422 that covers the opening surface, and an insertion hole 423 that penetrates the lower surface of the insertion portion 421 and the upper surface of the lid portion 422 and allows the heating element 23 to pass through.

この態様によれば、挿入部４２１と蓋部４２２とを貫通する挿通穴４２３に沿って発熱体２３を通すことで、発熱体２３の芯出しを行うことができ、製造性を向上することができる。 According to this aspect, the heating element 23 can be centered by passing the heating element 23 along the insertion hole 423 penetrating the insertion portion 421 and the lid portion 422, and the manufacturability can be improved. can.

第４の態様に係る浸漬ヒーターユニット１では、第３の態様において、上スペーサ４２と位置決め部６との間に配置され、発熱体２３が通されかつ挿通穴４２３よりも径が大きい取付け穴９２を有する板状のアダプタ９と、中心軸に沿って発熱体２３が通された状態で取付け穴９２内に通される筒部９１１、及び筒部９１１から径方向の外側に突き出て取付け穴９２を覆う覆い部９１２を有するブッシュ９１と、を更に備える。取付け穴９２の内周面と筒部９１１の外周面との間には隙間が形成されている。 In the immersion heater unit 1 according to the fourth aspect, in the third aspect, a mounting hole 92 arranged between the upper spacer 42 and the positioning portion 6 through which the heating element 23 is passed and whose diameter is larger than the insertion hole 423. The plate-shaped adapter 9 having the above, the tubular portion 911 passed through the mounting hole 92 with the heating element 23 passed along the central axis, and the mounting hole 92 protruding outward in the radial direction from the tubular portion 911. A bush 91 having a covering portion 912 covering the above is further provided. A gap is formed between the inner peripheral surface of the mounting hole 92 and the outer peripheral surface of the tubular portion 911.

この態様によれば、発熱体２３の長手方向の中間部分で発熱体２３を拘束するのを防ぎながら、取付け穴９２を覆うことができるため、ヒーター２に生じる熱応力を緩和することができる。 According to this aspect, since the mounting hole 92 can be covered while preventing the heating element 23 from being restrained at the intermediate portion in the longitudinal direction of the heating element 23, the thermal stress generated in the heater 2 can be relaxed.

第５の態様に係る浸漬ヒーターユニット１では、第２～４のいずれか１つの態様において、位置決め部６は、ヒーター２の上端部が通され上底面６１１を有する凹部６１を有する。位置決め部６は、凹部６１の上底面６１１と下スペーサ４１との間にヒーター２を挟むことで、発熱体２３の上端部の位置を保つように構成されている。 In the immersion heater unit 1 according to the fifth aspect, in any one of the second to fourth aspects, the positioning portion 6 has a recess 61 through which the upper end portion of the heater 2 is passed and has an upper bottom surface 611. The positioning portion 6 is configured to maintain the position of the upper end portion of the heating element 23 by sandwiching the heater 2 between the upper bottom surface 611 of the recess 61 and the lower spacer 41.

この態様によれば、スペーサ部材４によって、ヒーターチューブ３とヒーター２とを非接触の状態に保っている上に、位置決め部６と下スペーサ４１との間にヒーター２を挟むことで、発熱体２３の上端部の位置を保つ。これにより、ヒーターチューブ３に対してヒーター２を固定することができ、輸送時にヒーター２が折れたり、破損したりすることを抑制することができる。さらに、ヒーターチューブ３に対してヒーター２を固定する構造が、発熱体２３の発熱領域を阻害しないため、浸漬ヒーターユニット１として予め組み立てられた状態で、現場に搬入されても、そのまま設置することができる。 According to this aspect, the spacer member 4 keeps the heater tube 3 and the heater 2 in a non-contact state, and the heater 2 is sandwiched between the positioning portion 6 and the lower spacer 41 to generate a heating element. Keep the position of the upper end of 23. As a result, the heater 2 can be fixed to the heater tube 3, and it is possible to prevent the heater 2 from being broken or damaged during transportation. Further, since the structure for fixing the heater 2 to the heater tube 3 does not obstruct the heat generating region of the heating element 23, the immersion heater unit 1 should be installed as it is even if it is brought to the site in a pre-assembled state. Can be done.

第６の態様に係る浸漬ヒーターユニット１では、第１～５のいずれか１つの態様において、保持部７は、つば部３２の下面に対して下方から当たる位置規制板７１と、位置規制板７１上に位置決め部６を支持する複数の支柱７２と、を有する。 In the immersion heater unit 1 according to the sixth aspect, in any one of the first to fifth aspects, the holding portion 7 has a position regulating plate 71 that abuts from below with respect to the lower surface of the brim portion 32 and a position regulating plate 71. It has a plurality of columns 72 that support the positioning portion 6 on the top.

この態様によれば、つば部３２に位置規制された位置規制板７１と、複数の支柱７２とで、位置決め部６の位置を位置決めすることができ、既存のヒーターチューブ３に対して、位置決め部６及びヒーター２を固定することができる。 According to this aspect, the position of the positioning portion 6 can be positioned by the position regulating plate 71 whose position is restricted by the brim portion 32 and the plurality of columns 72, and the positioning portion is relative to the existing heater tube 3. 6 and the heater 2 can be fixed.

第７の態様に係る浸漬ヒーターユニット１では、第６の態様において、複数の支柱７２の各々と位置決め部６との間に設けられ、位置決め部６を複数の支柱７２に沿って弾性的に位置変更させる弾性体７３を更に備える。 In the immersion heater unit 1 according to the seventh aspect, in the sixth aspect, the positioning unit 6 is provided between each of the plurality of columns 72 and the positioning unit 6, and the positioning unit 6 is elastically positioned along the plurality of columns 72. An elastic body 73 to be changed is further provided.

この態様によれば、発熱により、ヒーター２が長手方向に膨張しても、その膨張に追従して位置決め部６の位置を変えることができるため、ヒーター２に生じる応力を緩和できる。 According to this aspect, even if the heater 2 expands in the longitudinal direction due to heat generation, the position of the positioning portion 6 can be changed according to the expansion, so that the stress generated in the heater 2 can be relaxed.

第８の態様に係る浸漬ヒーターユニット１では、第１～７のいずれか１つの態様において、位置決め部６は、上下方向に貫通する貫通穴６２を有する。ヒーター２は、非発熱部２２に電極２３３を含む。浸漬ヒーターユニット１は、電極２３３に接続され、かつ貫通穴６２を通して位置決め部６から上方に引き出された接続具８を更に備える。 In the immersion heater unit 1 according to the eighth aspect, in any one of the first to seventh aspects, the positioning portion 6 has a through hole 62 penetrating in the vertical direction. The heater 2 includes an electrode 233 in the non-heating portion 22. The immersion heater unit 1 further includes a connector 8 which is connected to the electrode 233 and is pulled upward from the positioning portion 6 through the through hole 62.

この態様によれば、接続具８に配線を行うだけで、浸漬ヒーターユニット１として使用することができるため、設置時の作業性を向上することができる。 According to this aspect, since it can be used as the immersion heater unit 1 only by wiring to the connector 8, workability at the time of installation can be improved.

１浸漬ヒーターユニット
２ヒーター
２３発熱体
２３３電極
３ヒーターチューブ
３１１内底面
３２つば部
４スペーサ部材
４１下スペーサ
４２上スペーサ
４２１挿入部
４２２蓋部
４２３挿通穴
６位置決め部
６１凹部
６２貫通穴
７保持部
７１位置規制板
７２支柱
７３弾性体
８接続具
９アダプタ
９１ブッシュ
９１１筒部
９１２覆い部
９２取付け穴
1 Immersion heater unit 2 Heater 23 Heating element 233 Electrode 3 Heater tube 311 Inner bottom surface 32 Brim part 4 Spacer member 41 Lower spacer 42 Upper spacer 421 Insertion part 422 Lid part 423 Insertion hole 6 Positioning part 61 Recession 62 Through hole 7 Holding part 71 Position control plate 72 Strut 73 Elastic body 8 Connector 9 Adapter 91 Bush 911 Cylinder 912 Cover 92 Mounting hole

Claims

Immersion heater unit that heats molten metal
A heater with at least one heating element extending along the vertical direction,
A heater tube that houses the heater with the upper end of the heating element exposed and has a brim protruding from the outer surface.
A spacer member that keeps the heater in a non-contact position with respect to the inner surface of the heater tube,
A positioning unit that maintains the position of the upper end of the heating element and
A holding portion that holds the positioning portion on the brim portion,
With
The spacer member
A lower spacer housed in the bottom of the heater tube and keeping the lower end of the heater in a non-contact position with respect to the inner bottom surface of the heater tube.
An upper spacer provided at the upper end of the heater tube to keep the heater in a non-contact position with respect to the inner peripheral edge of the opening of the heater tube.
Have ,
Immersion heater unit.

The upper spacer
An insertion portion that is passed through the opening surface of the heater tube and
A lid portion provided at the upper end of the insertion portion and covering the opening surface of the heater tube, and a lid portion.
An insertion hole that penetrates the lower surface of the insertion portion and the upper surface of the lid portion and allows the heating element to pass through.
Have,
The immersion heater unit according to claim 1 .

A plate-shaped adapter arranged between the upper spacer and the positioning portion and having a mounting hole through which the heating element is passed and having a diameter larger than that of the insertion hole.
A tubular portion that is passed through the mounting hole with the heating element passed along the central axis, and a bush having a covering portion that protrudes radially outward from the tubular portion and covers the mounting hole.
Further prepare
A gap is formed between the inner peripheral surface of the mounting hole and the outer peripheral surface of the tubular portion.
The immersion heater unit according to claim 2 .

The positioning portion has a recess through which the upper end portion of the heater is passed and has an upper bottom surface.
The positioning portion is configured to maintain the position of the upper end portion of the heating element by sandwiching the heater between the upper bottom surface of the recess and the lower spacer.
The immersion heater unit according to any one of claims 1 to 3 .

Immersion heater unit that heats molten metal
A heater with at least one heating element extending along the vertical direction,
A heater tube that houses the heater with the upper end of the heating element exposed and has a brim protruding from the outer surface.
A spacer member that keeps the heater in a non-contact position with respect to the inner surface of the heater tube,
A positioning unit that maintains the position of the upper end of the heating element and
A holding portion for holding the positioning portion on the brim portion is provided.
The holding part is
A position control plate that hits the lower surface of the brim from below,
A plurality of columns supporting the positioning portion on the position regulating plate,
Have,
Immersion heater unit.

An elastic body provided between each of the plurality of columns and the positioning portion and elastically repositioning the positioning unit along the plurality of columns is further provided.
The immersion heater unit according to claim 5 .

Immersion heater unit that heats molten metal
A heater with at least one heating element extending along the vertical direction,
A heater tube that houses the heater with the upper end of the heating element exposed and has a brim protruding from the outer surface.
A spacer member that keeps the heater in a non-contact position with respect to the inner surface of the heater tube,
A positioning unit that maintains the position of the upper end of the heating element and
A holding portion for holding the positioning portion on the brim portion is provided.
The positioning portion has a through hole penetrating in the vertical direction.
The heating element includes an electrode at the upper end and
The immersion heater unit further includes a connector connected to the electrode and pulled out above the positioning portion through the through hole .