JPH02297886A - Sheath heater - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
この発明は電気炉や暖房器などの熱源として利用される
シーズヒータ、特にその放熱効率の向上に関するもので
ある。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a sheathed heater used as a heat source for electric furnaces, space heaters, etc., and particularly to improving the heat dissipation efficiency thereof.
［従来の技術］
従来のこの種のシーズヒータとしては第６図に示すもの
があった。第６図は従来のシーズヒータの構成を示す破
壊断面図で、図において（ＩＡ）はシーズヒータ、（２
）はステンレスやインコロイなとで形成された金属管、
（３）はコイル状をしたニクロム線からなる発熱線、（
４）は酸化マグネシウムなどの絶縁粉末、（５）は日出
線で、発熱線（３）の両端に接続されステンレスなどの
金属線からなる。[Prior Art] A conventional sheathed heater of this type is shown in FIG. FIG. 6 is a broken cross-sectional view showing the configuration of a conventional sheathed heater, in which (IA) is a sheathed heater, (2
) is a metal tube made of stainless steel or Incoloy,
(3) is a heating wire made of coiled nichrome wire, (
4) is an insulating powder such as magnesium oxide, and (5) is a sunrise wire, which is connected to both ends of the heating wire (3) and is made of a metal wire such as stainless steel.
（６）は金属管（２）の両端を密封する封止材である。(6) is a sealing material that seals both ends of the metal tube (2).
第６図に示すように、シーズ辷−タ（ＩＡ）は出口線（
５）より通電を行い、発熱線（３）を発熱させ、発生し
た熱を絶縁粉末（４）を介して金属管（２）へ導き、金
属管（２）から外部へ輻射熱を放熱するようになってい
る。As shown in FIG.
5) energize the heating wire (3) to generate heat, guide the generated heat to the metal tube (2) through the insulating powder (4), and radiate radiant heat from the metal tube (2) to the outside. It has become.
また第７図は第６図に示すシーズヒータを利用する反射
形暖房器の構成の概略を示す断面図で、図において（７
）は反射形暖房器、（８）はその反射板、（９）は反射
板（８）の裏面を覆う箱状のケースである。FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a reflective heater using the sheathed heater shown in FIG.
) is a reflective heater, (8) is its reflector, and (9) is a box-shaped case that covers the back of the reflector (8).
第７１′Ａに示すように、シーズヒータ（１八）に通電
されると、内部の発熱線（３）が発熱することにより、
熱が絶縁粉末（４）を介して金属板（２）へ伝わり、金
属管（２）の表面温度が約７００″Ｃ〜８００４Ｃ程度
に熱せられる。この熱は図面の実線に示すように、反射
形暖房器（７）正面に直接輻射される一次輻射熱となる
ほか、反射板（８）に向かって輻射され、反射板（８）
で反射して二次輻射熱として反射形暖房器（７）正面へ
輻射される。As shown in No. 71'A, when the sheathed heater (18) is energized, the internal heating wire (3) generates heat,
Heat is transmitted to the metal plate (2) via the insulating powder (4), and the surface temperature of the metal tube (2) is heated to approximately 700"C to 8004C. This heat is reflected as shown by the solid line in the drawing. In addition to being primary radiant heat that is radiated directly to the front of the shaped heater (7), it is also radiated toward the reflector (8),
It is reflected and radiated to the front of the reflective heater (7) as secondary radiant heat.
このような反射形暖房器（７）において、その暖房効果
を高める方法としては、第１には反射板（８）の反射効
率を上げる方法があるが、大きさ等が制限されている反
射形曖房器（７）において反射板（８）の反射効率を上
げることには限界がある。第２として発熱線（３）の発
熱量を上げる方法があるが、発熱線（３）の耐熱性を考
慮すると、金属管（２）表面の温度で約８００°Ｃ程度
が限度となる。In such a reflective heater (7), the first method to increase the heating effect is to increase the reflection efficiency of the reflector plate (8). There is a limit to increasing the reflection efficiency of the reflector (8) in the ambiguity chamber (7). The second method is to increase the calorific value of the heating wire (3), but considering the heat resistance of the heating wire (3), the temperature on the surface of the metal tube (2) is limited to about 800°C.
第３としては金属管（２）の放熱効率を向上させる方法
がある。シーズヒータ（ＩＡ）の放熱効率を低下させる
原因の大きなものには、表面温度が約７００°Ｃ〜８０
０°Ｃの高温で使用される金属管（２）の表面の酸化が
ある。従って従来のシーズヒータ（ＩＡ）は金属管（２
）に耐高温酸化性に優れるインコロイが一般的に使用さ
れており、且つ製造工程において、１０５０°Ｃ程度の
温度で約１５分間、金属管（２）の焼鈍を行っているが
、それでも金属管（２）の輻射率（金属管（２）が受け
る熱に対する金属管（２）から放°出される熱の割合）
は０．４５〜０．５１に過ぎない。A third method is to improve the heat dissipation efficiency of the metal tube (2). The main cause of reducing the heat dissipation efficiency of sheathed heaters (IA) is the surface temperature of approximately 700°C to 80°C.
There is oxidation on the surface of the metal tube (2) used at high temperatures of 0°C. Therefore, conventional sheathed heaters (IA) have metal tubes (2
Incoloy, which has excellent high-temperature oxidation resistance, is generally used for the metal tube (2), and in the manufacturing process, the metal tube (2) is annealed at a temperature of about 1050°C for about 15 minutes. Emissivity of (2) (ratio of heat emitted from metal tube (2) to heat received by metal tube (2))
is only 0.45-0.51.
また金属管（２）にステンレスを用い、表面温度を約５
００°Ｃ〜６００°Ｃ以下で使用するシーズヒータの場
合、焼鈍を行った後の輻射率は０゜４８〜０．５６であ
り、インコロイの場合とほぼ同様である。In addition, stainless steel is used for the metal tube (2), and the surface temperature is approximately 5.
In the case of a sheathed heater used at temperatures below 00°C to 600°C, the emissivity after annealing is 0°48 to 0.56, which is almost the same as that of Incoloy.
［発明が解決しようとする課題］
上記のような従来のシーズヒータは以上のように、輻射
率が０６４５〜０．５１で輻射効率が悪く、反射形暖房
器のように輻射熱を利用する装置には適さないという問
題点があった。[Problems to be Solved by the Invention] As described above, the conventional sheathed heater as described above has an emissivity of 0.645 to 0.51 and has poor radiation efficiency, making it difficult to use in devices that utilize radiant heat such as reflective heaters. The problem was that it was not suitable.
この発明はかかる課題を解決するためになされたもので
、輻射効率を向上させると共に、長期間使用した場合や
ヒートショックに対しても輻射率の低下が少ないシーズ
ヒータを得ることを目的としている。The present invention has been made to solve these problems, and aims to provide a sheathed heater that improves radiation efficiency and exhibits less decrease in radiation rate even when used for a long period of time or due to heat shock.
［課題を解決するための手段］
この発明にかかるシーズヒータは、シーズヒータ製造工
程中の金属管の圧延減径工程において金属管の表面に連
続した突出部を形成することとしたものである。[Means for Solving the Problems] In the sheathed heater according to the present invention, a continuous protrusion is formed on the surface of the metal tube in the rolling diameter reduction step of the metal tube during the sheathed heater manufacturing process.
［作用］
この発明においては、シーズヒータ製造工程中の金属管
の圧延減径工程において金属管の表面に連続した突出部
を形成することとしたので、容易に金属管表面の単位面
積当たりの表面積を増加させ輻射率の向上を図ることが
可能となる。[Function] In this invention, since continuous protrusions are formed on the surface of the metal tube in the rolling diameter reduction process of the metal tube during the sheathed heater manufacturing process, the surface area per unit area of the metal tube surface can be easily reduced. It becomes possible to increase the emissivity and improve the emissivity.
［実施例］
以下、この発明の実施例を図面について説明する。第１
図はこの発明の一実施例を示すシーズヒータの破壊断面
図で、図において第６図と同一符号は同−又は相当部分
を示し、（１）はこの発明におけるシーズヒータ、（１
０）は金属管（２）の表面に形成された角型形突出部で
ある。[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings. 1st
The figure is a broken sectional view of a sheathed heater showing an embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals as in FIG.
0) is a rectangular protrusion formed on the surface of the metal tube (2).
この実施例におけるシーズヒータ（１）は第１図、に示
すように、金属管（２）の表面外周に角型形突出部（ｌ
Ｏ）が連続して形成される。この角型形突出部（１０）
は金属管（２）にローレット加工、プレス加工等の機械
的加工を施すことにより形成されるが、一般的なシーズ
ヒータ（１）の製造工程では、金属管（２）内に絶縁粉
末（４）を充填した後、金属管（２）を圧延減径加工し
ており、この加工工程において同時に角型形突出部（１
０）の形成を容易に行うことができる。角型形突出部（
１ｏ）が加工された金属管（２）は、残留応力の除去と
表面に酸化被膜を形成するために、約１０５０”Ｃで１
５分程度の焼鈍を行う。As shown in FIG. 1, the sheathed heater (1) in this embodiment has a rectangular protrusion (l
O) are formed continuously. This square shaped protrusion (10)
is formed by subjecting the metal tube (2) to mechanical processing such as knurling or pressing, but in the manufacturing process of a typical sheathed heater (1), insulating powder (4 ), the metal tube (2) is rolled to reduce its diameter, and at the same time during this processing process, the rectangular protrusion (1
0) can be easily formed. Square protrusion (
The metal tube (2) processed with 1o) is heated at about 1050"C for 1 hour to remove residual stress and form an oxide film on the surface.
Annealing is performed for about 5 minutes.
第２図は角型形突出部（１ｏ）の角垂の角度θと輻射率
との関係を説明する図で、このθを６０”とした場合の
輻射率は０．７５．９０”とした場合の輻射率は０．６
８となり、何れの場合でも従来の装置に比べ、輻射率は
大幅に増大することになる。Figure 2 is a diagram illustrating the relationship between the angle θ of the rectangular protrusion (1o) and the emissivity. When this θ is 60", the emissivity is 0.75.90". The emissivity in this case is 0.6
8, and in either case the emissivity is significantly increased compared to the conventional device.
また焼鈍を、例えば酸化雰囲気炉で１０５０゜Ｃ１３０
分間行い、金属管（２）表面の酸化被膜を厚くしてやれ
ば、さらに輻射率の改善を図ることができる。In addition, annealing is performed at 1050°C130 in an oxidizing atmosphere furnace, for example.
If the oxidized film on the surface of the metal tube (2) is thickened by heating for a few minutes, the emissivity can be further improved.
また金属管（２）にステンレス管が用いられている場合
、市販の黒染剤を塗布することで、さらに輻射率の向上
を図ることができる。Furthermore, when a stainless steel tube is used as the metal tube (2), the emissivity can be further improved by applying a commercially available black dye.
第３図、第４図は、それぞれこの発明の第２の実施例を
示す図で、この実施例では転造加工により金属管（２）
の表面に螺旋形突出部（ＩＯＡ）を形成することとした
もので、例えばこの螺旋形突出部（ＩＯＡ）の突出部の
断面形状を、幅（ａ）、高さくｂ）、溝（Ｃ）それぞれ
１：１：１とした場合、輻射率を０゜７に向上させるこ
とができる。3 and 4 respectively show a second embodiment of the present invention. In this embodiment, a metal tube (2) is formed by rolling process.
A spiral protrusion (IOA) is formed on the surface of the helical protrusion (IOA). When the ratio is 1:1:1, the emissivity can be improved to 0°7.
以上のようにこの発明によれば、金属管（２）の圧延減
径工程で機械的手法により金属管（２）の表面に突出部
を設けることとしたので、金属管（２）の単位面積当た
りの表面積を増加させて、容易に輻射効率の向上を図る
ことができ、且つ長期間使用した場合やヒートショック
に対しても輻射率の低下の少ないシーズヒータを得るこ
とができる。As described above, according to the present invention, since the protrusion is provided on the surface of the metal tube (2) by a mechanical method in the rolling diameter reduction process of the metal tube (2), the unit area of the metal tube (2) is By increasing the contact surface area, it is possible to easily improve the radiation efficiency, and it is possible to obtain a sheathed heater whose radiation efficiency is less likely to decrease even when used for a long period of time or due to heat shock.
なお突出部の形状は第１図、第２図に示す角型形や第３
図、第４図に示す螺旋形に限定されるものではなく、例
えば第５図に示すような長手方向に連続した矩形として
もよく、効率よく金属管（２）の単位面積当たりの表面
積を増加して輻射率を向上できるものであればよい。The shape of the protrusion may be square or third as shown in Figures 1 and 2.
The shape is not limited to the spiral shape shown in Figures 4 and 4, but may be a rectangular shape continuous in the longitudinal direction as shown in Figure 5, which can efficiently increase the surface area per unit area of the metal tube (2). Any material that can improve the emissivity may be used.
また金属管（２）の表面全体に突出部を施す場合に限ら
ず、例えば第７図に示す反射形暖房器（７）の前方側半
円に当たる部分に限定するなど、必要箇所だけに施すこ
ととしてもよい。In addition, the protrusions are not limited to the entire surface of the metal pipe (2), but may be applied only to necessary locations, such as to the front semicircle of the reflective heater (7) shown in Figure 7. You can also use it as
［発明の効果］
この発明は以上説明したように、シーズヒータ製造工程
中の金属管の圧延減径工程において金属管の表面に突出
部を形成することとしたので、容易に金属管表面の単位
面積当たりの表面積を増大することができ、コストの増
加を抑えて、輻射率の向上が図れると共に、長期間使用
した場合やヒートショックに対しても輻射率の低下が少
ないヒータが得られるという効果がある。[Effects of the Invention] As explained above, in the present invention, since a protrusion is formed on the surface of the metal tube in the rolling diameter reduction process of the metal tube during the sheathed heater manufacturing process, it is easy to form a unit on the surface of the metal tube. The effect is that the surface area per unit area can be increased, cost increases can be suppressed, emissivity can be improved, and the emissivity of the heater is less likely to decrease even after long-term use or due to heat shock. There is.
第１図はこの発明の一実施例を示す破壊断面図、第２図
は角型形突出部の形状を示す図、第３図〜第５図はそれ
ぞれこの発明の他の実施例を示す図、第６図、第７図は
それぞれ従来の装置を説明するための図。
（１）はシーズヒータ、（２）は金属管、（３）は発熱
線、（４）は絶縁粉末、（５）は日出線、（６）は封止
材、（１０）は角型形突出部、（ＩＯＡ）は螺旋形突出
部、（ＩＯＢ）は矩形突出部。
なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示すものと
する。FIG. 1 is a broken sectional view showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the shape of a rectangular protrusion, and FIGS. 3 to 5 are diagrams showing other embodiments of the invention, respectively. , FIG. 6, and FIG. 7 are diagrams for explaining conventional devices, respectively. (1) is a sheathed heater, (2) is a metal tube, (3) is a heating wire, (4) is an insulating powder, (5) is a sunrise wire, (6) is a sealing material, (10) is a square shape shaped protrusion, (IOA) is a helical protrusion, (IOB) is a rectangular protrusion. Note that the same reference numerals in each figure indicate the same or corresponding parts.
Claims (1)
、その熱が金属管表面に伝えられ、この金属管表面から
外部へ輻射されるシーズヒータにおいて、 製造工程中に上記金属管の表面に連続した突出部を形成
する手段を備え、 上記金属管の表面に上記突出部を形成することにより、
この金属管表面の単位面積当たりの表面積を増加させ輻
射効率を向上させることを特徴とするシーズヒータ。[Claims] In a sheathed heater in which a heating wire provided inside generates heat by being energized, the heat is transmitted to the surface of a metal tube, and is radiated to the outside from the surface of the metal tube, during the manufacturing process. comprising means for forming a continuous protrusion on the surface of the metal tube, by forming the protrusion on the surface of the metal tube,
A sheathed heater characterized by increasing the surface area per unit area of the metal tube surface and improving radiation efficiency.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11671089A JPH02297886A (en) | 1989-05-10 | 1989-05-10 | Sheath heater |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11671089A JPH02297886A (en) | 1989-05-10 | 1989-05-10 | Sheath heater |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02297886A true JPH02297886A (en) | 1990-12-10 |
Family
ID=14693900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11671089A Pending JPH02297886A (en) | 1989-05-10 | 1989-05-10 | Sheath heater |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02297886A (en) |
-
1989
- 1989-05-10 JP JP11671089A patent/JPH02297886A/en active Pending
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