JPH0521146A - 予熱ヒータ内蔵型ジルコニアヒータ - Google Patents
予熱ヒータ内蔵型ジルコニアヒータInfo
- Publication number
- JPH0521146A JPH0521146A JP17408691A JP17408691A JPH0521146A JP H0521146 A JPH0521146 A JP H0521146A JP 17408691 A JP17408691 A JP 17408691A JP 17408691 A JP17408691 A JP 17408691A JP H0521146 A JPH0521146 A JP H0521146A
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- JP
- Japan
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- heater
- zirconia
- heating
- preheating
- hole
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 炉構造を簡単化して炉体外形寸法を小さくす
るとともに、熱効率を良くして省エネルギ化を図る。 【構成】 ジルコニアヒータの中心部に予熱ヒータ用貫
通孔を設け、この貫通孔に予熱ヒータを挿入し、予熱ヒ
ータで直接ジルコニアヒータを加熱し、ジルコニアヒー
タ通電可能温度に達すると予熱ヒータを炉外に取り出
し、その後ジルコニアヒータに通電し、所定の温度まで
昇温させて加熱する。予熱室が不要となって炉体外形を
小さくでき、予熱ヒータから直接ジルコニアヒータを加
熱できるので熱効率を上げて省エネルギ化を図ることが
可能となる。
るとともに、熱効率を良くして省エネルギ化を図る。 【構成】 ジルコニアヒータの中心部に予熱ヒータ用貫
通孔を設け、この貫通孔に予熱ヒータを挿入し、予熱ヒ
ータで直接ジルコニアヒータを加熱し、ジルコニアヒー
タ通電可能温度に達すると予熱ヒータを炉外に取り出
し、その後ジルコニアヒータに通電し、所定の温度まで
昇温させて加熱する。予熱室が不要となって炉体外形を
小さくでき、予熱ヒータから直接ジルコニアヒータを加
熱できるので熱効率を上げて省エネルギ化を図ることが
可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、大気または酸化雰囲気
下で１８００℃以上の超高温に加熱するジルコニアヒー
タに関するものである。
下で１８００℃以上の超高温に加熱するジルコニアヒー
タに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、超高温装置としてジルコニアヒー
タと予熱ヒータとの間に隔壁を設けて予熱室を形成し、
予熱ヒータで隔壁の外側からジルコニアヒータを通電可
能な温度まで昇温し、その後ジルコニアヒータに通電加
熱し超高温まで昇温することが行われている。
タと予熱ヒータとの間に隔壁を設けて予熱室を形成し、
予熱ヒータで隔壁の外側からジルコニアヒータを通電可
能な温度まで昇温し、その後ジルコニアヒータに通電加
熱し超高温まで昇温することが行われている。
【０００３】図３は従来の超高温装置を示し、外側炉を
形成するアルミナ断熱ボード４内に形成された予熱室５
に予熱ヒータ２が配置され、その内側のジルコニア耐火
物３からなる内側炉内にジルコニアヒータ１が配置され
る。予熱室５はヒータ２により１２００℃程度にまで加
熱される。ジルコニアは絶縁体であるが、１２００℃程
度に加熱されると導電性を示し、この状態で通電するこ
とにより発熱体として機能し、２０００℃以上の高温を
得ることができる。
形成するアルミナ断熱ボード４内に形成された予熱室５
に予熱ヒータ２が配置され、その内側のジルコニア耐火
物３からなる内側炉内にジルコニアヒータ１が配置され
る。予熱室５はヒータ２により１２００℃程度にまで加
熱される。ジルコニアは絶縁体であるが、１２００℃程
度に加熱されると導電性を示し、この状態で通電するこ
とにより発熱体として機能し、２０００℃以上の高温を
得ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
超高温装置では、超高温において予熱ヒータを保護する
ためにジルコニアヒータと隔壁で隔離された予熱室内に
予熱ヒータを設けているために、炉構造が複雑な二重構
造となり、炉外形寸法が大きくなり、有効容積率が少な
くなり、また熱効率が良くないという問題があった。
超高温装置では、超高温において予熱ヒータを保護する
ためにジルコニアヒータと隔壁で隔離された予熱室内に
予熱ヒータを設けているために、炉構造が複雑な二重構
造となり、炉外形寸法が大きくなり、有効容積率が少な
くなり、また熱効率が良くないという問題があった。
【０００５】本発明は、上述した課題を解決するもの
で、炉構造を簡単化して炉体外形寸法を小さくできると
ともに、熱効率を良くして省エネルギ化を図ることがで
きる予熱ヒータ内蔵型ジルコニアヒータを提供すること
を目的とする。
で、炉構造を簡単化して炉体外形寸法を小さくできると
ともに、熱効率を良くして省エネルギ化を図ることがで
きる予熱ヒータ内蔵型ジルコニアヒータを提供すること
を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、中央部が径小
の発熱部と端子部が径大の端子部とからなるジルコニア
発熱体において、ジルコニア発熱体中心部に貫通孔を形
成し、該貫通孔に予熱ヒータを装填したことを特徴とす
る。また、本発明は、予熱ヒータは、予熱後取り外され
ること、予熱ヒータがＭｏＳｉ2 、ＦｅーＣｒーＡｌ系
合金であること特徴とする。
の発熱部と端子部が径大の端子部とからなるジルコニア
発熱体において、ジルコニア発熱体中心部に貫通孔を形
成し、該貫通孔に予熱ヒータを装填したことを特徴とす
る。また、本発明は、予熱ヒータは、予熱後取り外され
ること、予熱ヒータがＭｏＳｉ2 、ＦｅーＣｒーＡｌ系
合金であること特徴とする。
【０００７】
【作用】本発明は、ジルコニアヒータの中心部に予熱ヒ
ータ用貫通孔を設け、この貫通孔に予熱ヒータを挿入
し、予熱ヒータで直接ジルコニアヒータを加熱し、ジル
コニアヒータ通電可能な温度に達すると予熱ヒータを速
やかにジルコニアヒータより引き抜くか、下方へ落下さ
せて炉外に取り出し、その後ジルコニアヒータを通電加
熱し、所定の温度まで昇温させる。したがって、予熱室
は不要で簡単な構造となって炉体外形を小さくでき、ま
た、熱効率を上げて省エネルギ化を図ることが可能とな
る。
ータ用貫通孔を設け、この貫通孔に予熱ヒータを挿入
し、予熱ヒータで直接ジルコニアヒータを加熱し、ジル
コニアヒータ通電可能な温度に達すると予熱ヒータを速
やかにジルコニアヒータより引き抜くか、下方へ落下さ
せて炉外に取り出し、その後ジルコニアヒータを通電加
熱し、所定の温度まで昇温させる。したがって、予熱室
は不要で簡単な構造となって炉体外形を小さくでき、ま
た、熱効率を上げて省エネルギ化を図ることが可能とな
る。
【０００８】
【実施例】以下、実施例を図面を参照して説明する。図
１は本発明の予熱ヒータ内蔵型ジルコニアヒータの要部
断面図、図２は本発明のジルコニアヒータを組み込んだ
電気抵抗炉の断面図である。図中、１はジルコニアヒー
タ、２は予熱ヒータ、３はジルコニア耐火物、４はアル
ミナ断熱ボードである。
１は本発明の予熱ヒータ内蔵型ジルコニアヒータの要部
断面図、図２は本発明のジルコニアヒータを組み込んだ
電気抵抗炉の断面図である。図中、１はジルコニアヒー
タ、２は予熱ヒータ、３はジルコニア耐火物、４はアル
ミナ断熱ボードである。
【０００９】ジルコニアヒータ１はジルコニア耐火物３
からなる炉内に配置され、その周囲にはアルミナ断熱ボ
ード４が複数層設置されている。ジルコニアヒータ１と
して使用するジルコニア発熱体は、酸化ジルコニウム
（Ｚｒｏ2 ）に少量の他の酸化物を添加し、高温で焼結
することにより得られるもので、加圧成形または押出し
成形でまず一定長さと径のジルコニア製丸棒を作成後乾
燥焼結し、旋盤により中央部の発熱部を加工し研磨し
て、径小の発熱部と径大の端子部として仕上げられる。
このジルコニア発熱体は熱電導率が小さく、且つ熱膨張
係数が大きいため、通電用リード線との接続が問題とな
るので、例えばジルコニアファイバ５〜８０重量部、ジ
ルコニア安定化剤を添加したジルコニア粉末２０〜９５
重量部からなる骨材１００重量部に対して、可撓性バイ
ンダ２０〜５０重量部を添加配合して形成された常温で
可撓性を有する耐火シートをジルコニア発熱体の端子部
に巻付け、このシートの表面に通電用リード線を接触接
合したものを使用したり、また、超高温でリード線が溶
融蒸発してやせほそり、断線にいたらないように、通電
用リード線をマグネシア質パイプでカバーしたものを使
用する。
からなる炉内に配置され、その周囲にはアルミナ断熱ボ
ード４が複数層設置されている。ジルコニアヒータ１と
して使用するジルコニア発熱体は、酸化ジルコニウム
（Ｚｒｏ2 ）に少量の他の酸化物を添加し、高温で焼結
することにより得られるもので、加圧成形または押出し
成形でまず一定長さと径のジルコニア製丸棒を作成後乾
燥焼結し、旋盤により中央部の発熱部を加工し研磨し
て、径小の発熱部と径大の端子部として仕上げられる。
このジルコニア発熱体は熱電導率が小さく、且つ熱膨張
係数が大きいため、通電用リード線との接続が問題とな
るので、例えばジルコニアファイバ５〜８０重量部、ジ
ルコニア安定化剤を添加したジルコニア粉末２０〜９５
重量部からなる骨材１００重量部に対して、可撓性バイ
ンダ２０〜５０重量部を添加配合して形成された常温で
可撓性を有する耐火シートをジルコニア発熱体の端子部
に巻付け、このシートの表面に通電用リード線を接触接
合したものを使用したり、また、超高温でリード線が溶
融蒸発してやせほそり、断線にいたらないように、通電
用リード線をマグネシア質パイプでカバーしたものを使
用する。
【００１０】このような発熱体の中心部に貫通孔６を形
成し、ここに丸棒状の予熱ヒータ２を挿入する。この
際、予熱ヒータ２が変形してもジルコニアヒータ１に接
触しないように両者間には十分隙間があるようにする。
予熱ヒータとしては１３００℃程度まで連続使用可能な
ＦｅーＣｒーＡｌ系合金、さらに高温まで使用可能であ
り、電気電導度、熱電導率が良好なＭｏＳｉ2 等を使用
する。
成し、ここに丸棒状の予熱ヒータ２を挿入する。この
際、予熱ヒータ２が変形してもジルコニアヒータ１に接
触しないように両者間には十分隙間があるようにする。
予熱ヒータとしては１３００℃程度まで連続使用可能な
ＦｅーＣｒーＡｌ系合金、さらに高温まで使用可能であ
り、電気電導度、熱電導率が良好なＭｏＳｉ2 等を使用
する。
【００１１】図１に示すジルコニアヒータを組み込んだ
図２に示すような電気抵抗炉において、先ず図示しない
電源より予熱ヒータ２に通電する。このとき予熱ヒータ
２とジルコニアヒータ１との間には何の介在物もないの
で効率よくジルコニアヒータ１は加熱される。１０００
℃程度まで昇温するとジルコニアヒータは導電性にな
り、予熱ヒータ２を引き抜くか、あるいは自重により落
下させた後、通電加熱して超高温までの加熱を行う。
図２に示すような電気抵抗炉において、先ず図示しない
電源より予熱ヒータ２に通電する。このとき予熱ヒータ
２とジルコニアヒータ１との間には何の介在物もないの
で効率よくジルコニアヒータ１は加熱される。１０００
℃程度まで昇温するとジルコニアヒータは導電性にな
り、予熱ヒータ２を引き抜くか、あるいは自重により落
下させた後、通電加熱して超高温までの加熱を行う。
【００１２】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、予熱ヒー
タとジルコニアヒータとの間には隔壁がなく、効率よく
ジルコニアヒータの加熱が可能であり、また予熱室が不
要となるので炉体外形を小さくすることができ、熱効率
が上がるので省エネルギ化を図ることができる。
タとジルコニアヒータとの間には隔壁がなく、効率よく
ジルコニアヒータの加熱が可能であり、また予熱室が不
要となるので炉体外形を小さくすることができ、熱効率
が上がるので省エネルギ化を図ることができる。
【図１】 予熱ヒータ内蔵型ジルコニアヒータの要部断
面図である。
面図である。
【図２】 本発明のジルコニアヒータを組み込んだ電気
抵抗炉の断面図である。
抵抗炉の断面図である。
【図３】 従来のジルコニアヒータを組み込んだ断面図
である。
である。
１…ジルコニアヒータ、２…予熱ヒータ、３…ジルコニ
ア耐火物、４…アルミナ断熱ボード、６…貫通孔。
ア耐火物、４…アルミナ断熱ボード、６…貫通孔。
Claims (3)
- 【請求項１】 中央部が径小の発熱部と端子部が径大の
端子部とからなるジルコニア発熱体において、ジルコニ
ア発熱体中心部に貫通孔を形成し、該貫通孔に予熱ヒー
タを装填したことを特徴とする予熱ヒータ内蔵型ジルコ
ニアヒータ。 - 【請求項２】 前記予熱ヒータは、予熱後取り外される
ことを特徴とする請求項１記載のジルコニアヒータ。 - 【請求項３】 予熱ヒータがＭｏＳｉ2 、ＦｅーＣｒー
Ａｌ系合金である請求項１または２記載のジルコニアヒ
ータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17408691A JPH0521146A (ja) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | 予熱ヒータ内蔵型ジルコニアヒータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17408691A JPH0521146A (ja) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | 予熱ヒータ内蔵型ジルコニアヒータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0521146A true JPH0521146A (ja) | 1993-01-29 |
Family
ID=15972411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17408691A Pending JPH0521146A (ja) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | 予熱ヒータ内蔵型ジルコニアヒータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0521146A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030090344A (ko) * | 2002-05-23 | 2003-11-28 | 주식회사 에스티아이 | 광섬유방사장치의 모재용해로 |
| CN102142441A (zh) * | 2009-12-29 | 2011-08-03 | Nxp股份有限公司 | 泄露功率和可变性减小的灵活cmos库体系结构 |
-
1991
- 1991-07-15 JP JP17408691A patent/JPH0521146A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030090344A (ko) * | 2002-05-23 | 2003-11-28 | 주식회사 에스티아이 | 광섬유방사장치의 모재용해로 |
| CN102142441A (zh) * | 2009-12-29 | 2011-08-03 | Nxp股份有限公司 | 泄露功率和可变性减小的灵活cmos库体系结构 |
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