JPH0668387U

JPH0668387U - 熱処理炉

Info

Publication number: JPH0668387U
Application number: JP1427493U
Authority: JP
Inventors: 正夫武田
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1993-03-02
Filing date: 1993-03-02
Publication date: 1994-09-22
Anticipated expiration: 2008-03-02
Also published as: JP2596115Y2

Abstract

(57)【要約】【構成】ヒーター１を構成する線材２は互いに交差さ
れて網状体１ａとされている。【効果】ヒーターは、炉体への取付けが容易で、取付
け姿勢が限定されず、形の崩れを防止するための束ね線
は不要であり、製作コストや材料コストは低く、加熱時
における動きを小さくでき、設計の自由度が大きく、寿
命が長く、炉内の温度分布の最適化を図ることができ
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、線材により構成されるヒーターによって加熱される熱処理炉に関し、例えば、真空高温炉やガス雰囲気高温炉に適用できる。

【０００２】

【従来の技術】

例えば、１０００℃以上に加熱される真空加熱炉においては、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）等のワイヤーにより構成されるヒーターが用いられる。図８に示すヒーター１００は、一本の湾曲したワイヤー１０１により主構成され、、そのワイヤー１０１は碍子等の絶縁手段を介し束ね線１０２により挟まれることで形の崩れが防止されている。また、図９に示すヒーター１１０は、複数のコイル状ワイヤー１１１を互いに絡ませることで構成されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

図８に示すヒーター１００を炉に取り付けるには、形が崩れないように、複数の湾曲部１０１ａを絶縁手段を介し吊り具１０３に引っ掛ける必要があり、炉体への取り付けが面倒なものである。また、容易に形が崩れるため炉への取付け姿勢が限定される。

【０００４】図９に示すヒーター１１０は、互いに隣接するコイル状ワイヤー１１１のコイル径やピッチが精度良く一致していないと、互いにからませることができないことから、高精度で製造することが要求され、製造コストが増大する。また、線材の単位長当たりの加工度が大きいことから加工歪みが大きく、加熱による歪みの解放により変形してしまう。また、単位加熱領域あたりの密度が大きくなるため、自重が大きくなり、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ等は高価なため材料コストが増大する。さらに、単位加熱領域あたりの密度が大きくなると抵抗値が小さくなるので、ヒーター設計の自由度が小さくなる。また、自重が大きくなると、クリープによる変形が大きくなり寿命が短くなる。また、コイル状ワイヤー１１１は長手方向を横方向にすると、両端を支持しても中央部が垂れ下がって形が崩れてしまうので、炉への取付け姿勢が限定される。

【０００５】本考案は、上記従来技術の問題を解決することのできる熱処理炉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】

本考案は、線材により構成されるヒーターによって加熱される熱処理炉であって、そのヒーターを構成する線材は互いに交差されて網状体とされているものである。

【０００７】

【作用および考案の効果】

本考案の構成によれば、ヒーターを構成する線材は互いに交差されて網状体とされているので、容易に形が崩れることはなく、一か所で支持するだけでも炉体に取り付けることができ、また、形の崩れを防止するための束ね線は不要である。また、容易に形が崩れず、かつ、容易に種々の形状に成形できるので、炉体への取付け姿勢が限定されない。また、線材を互いに交差させて網状とするだけで構成できるので、コイル状ワイヤーにより構成されるヒーターに比べ製作精度が要求されない。また、線材の単位長当たりの加工度が小さいことから加工歪みが小さく、加熱時における歪みの解放による動きを小さくできる。コイル状ワイヤーにより構成されるヒーターに比べ単位加熱領域あたりの密度が小さく軽くなり、材料コストを低減できる。さらに、単位加熱領域あたりの密度が小さく抵抗値が大きいなるので、ヒーター設計の自由度が大きくなる。また、自重が小さくなるためクリープによる変形が小さくなり寿命がのびる。また、ヒーターを構成する線材を部分的に切断してヒーターの断面積を変化させても形状を保持できるので、ヒーターの電気抵抗を局部的に変化させて炉内の温度分布の最適化を図ることができる。

【０００８】

【実施例】

以下、図面を参照して本考案の実施例を説明する。

【０００９】図１は、第１実施例に係る熱処理炉の加熱用ヒーター１であって、線材２と、一対の電極３、４とを備える。その線材２は、互いに交差することで４角形の網状体１ａとされている。その線材２の材質は、例えばＭｏ、Ｗ、Ｔａ等とされる。また、線材２は比較的小径の可撓性を有するワイヤー状であってもよく、あるいは、比較的大径の可撓性のないロッド状であってもよい。また、線材２は、一本であってもよいし複数本であってもよい。また、線材２の交差のしかたは特に限定されず、例えば、可撓性のある線材２により図１に示すように織り目を形成してもよく、その場合の織り方も図示の平織に限定されず例えば綾織としてもよい。また、可撓性のない複数の互いに平行な横方向に沿う線材の上に、可撓性のない複数の互いに平行な縦方向に沿う線材を重ね、その交差点を溶接して網状体を構成してもよい。

【００１０】一方の電極３は一対の導電性プレート５に溶接等により接続され、その一対の導電性プレート５に網状体１ａの一端側が接続され、他方の電極４は一対の導電性プレート６に溶接等により接続され、その一対の導電性プレート６に４角形の網状体１ａの他端側が接続されている。各一対の導電性プレート５、６は、リベットや溶接等により接続される。各一対の導電性プレート５、６に対する網状体１ａの接続は、例えば、各一対の導電性プレート５、６の間に網状体１ａの各端部を挟み込むようにしてもよい。また、各一対の導電性プレート５、６にかえ、各電極３、４と網状体１ａの各端部を、それぞれ単一の導電性プレートに溶接するようにしてもよい。

【００１１】各電極３、４はヒーター保持具を兼用し、ヒーター１は電極３、４を介し炉体（図示省略）に取り付けられる。なお、その取付け姿勢は、ヒーター１１の加熱面が鉛直面に沿うものに限定されず、水平面に沿うものであってもよく、水平面に沿わせても網状体１１ａの中央が垂れ下がることはない。

【００１２】図２は、第２実施例に係るヒーター１１であって、上記第１実施例との相違は、線材１２により一対の４角形の網状体１１ａ、１１ｂが構成され、各網状体１１ａ、１１ｂの一端側は、それぞれ個別に、第１実施例と同様の導電性プレート１５、１６を介し電極電極１３、１４に接続され、各網状体１１ａ、１１ｂの他端側は共通の導電性プレート１７に接続されている。他は上記第１実施例と同様とされる。また、図３に示すように、この第２実施例のヒーター１１の変形例として、そのヒーター１１を円柱面に沿って湾曲させ、複数のヒーター１１を円柱面に沿うように配置して炉体内に配置してもよい。

【００１３】図４は、第３実施例に係るヒーター２１であって、上記第１実施例との相違は、線材２２により一対の網状体２１ａ、２１ｂが構成され、各網状体２１ａ、２１ｂの一端側は、それぞれ個別に、第１実施例と同様の導電性プレート２５、２６を介し保持具兼用の電極２３、２４に接続され、各網状体２１ａ、２１ｂの他端側は共通の導電性プレート２７に接続されている。また、このヒーター２１を円柱面に沿って湾曲させ、複数のヒーター２１を円柱面に沿うように配置して炉体内に配置してもよい。各網状体２１ａ、２１ｂは、４角形に形成された後に４隅が切断されることで除去され、左右幅が上下端部分において上下間部分よりも小さくされている。これにより、ヒーター２１の断面積は上下端部分において上下間部分よりも小さく、電気抵抗は上下端部分において上下間部分よりも大きくなるので、発熱量は上下端部分において上下間部分よりも大きくなる。これにより、炉内の温度分布の最適化を図ることができる。

【００１４】図５は、第４実施例に係るヒーター３１であって、上記第１実施例との相違は、線材３２により形成される網状体３１ａは、４角形の本体部３１ａ′と、この正面部３１ａ′の両端から本体部３１ａ′と直交して延出する側面部３１ａ″とから横断面コ形に形成され、その網状体３１ａの一端側は、横断面コ形の導電性プレート３５を介し保持具兼用の電極３３に接続され、その網状体３１ａの他端側は、横断面コ形の導電性プレート３６を介し保持具兼用の電極３４に接続されている。この第４実施例の網状体３１ａの横断面での断面係数は、第１実施例の網状体１ａの横断面での断面係数よりも大きく、撓みにくくなることから、ヒーター３１を両端支持して加熱面が水平面に沿うように炉体に取り付けても、網状体３１ａの垂れ下がりを小さくできる。

【００１５】図６は、第５実施例に係るヒーター４１であって、上記第１実施例との相違は、線材４２により形成される網状体４１ａは、４角形の本体部４１ａ′と、この本体部４１ａ′の両端から本体部４１ａ′と直交して延出する側面部４１ａ″とから横断面コ形に形成され、その網状体４１ａの一端側は、横断面コ形の導電性プレート４５を介し保持具兼用の電極４３に接続され、その網状体４１ａの他端側は、導電性プレートを介することなく電極（図示省略）に接続され、その上端に接続される電極は保持具の機能を奏さない。この第５実施例の網状体４１ａの横断面での断面係数は、第１実施例の網状体１ａの横断面での断面係数よりも大きく、撓みにくくなることから、ヒーター４１を加熱面が鉛直面に沿うように炉体に取り付け、その下端のみを支持しても、上端側が撓むことはない。

【００１６】図７は、第６実施例に係るヒーター５１であって、上記第１実施例との相違は、線材５２により形成される網状体５１ａは、上下方向に沿う複数の折り曲げ縁５１ａ″により区画される複数の４角形状部５１ａ′から構成され、相隣接する折り曲げ縁５１ａ″における網状体５１ａの折り曲げ方向は互いに逆方向とされている。その網状体５１ａの一端側は、導電性プレート５５を介し保持具兼用の電極５３に接続され、その網状体５１ａの他端側は、導電性プレートを介することなく電極（図示省略）に接続され、その上端に接続される電極は保持具の機能を奏さない。この第６実施例の網状体５１ａの横断面での断面係数は、第１実施例の網状体１ａの横断面での断面係数よりも大きく、撓みにくくなることから、ヒーター５１を加熱面が鉛直面に沿うように炉体に取り付け、その下端のみを支持しても、上端側が撓むことはない。

【００１７】上記各構成によれば、ヒーター１、１１、２１、３１、４１、５１を構成する線材２、１２、２２、３２、４２、５２は互いに交差されて網状体１ａ、１１ａ、２１ａ、３１ａ、４１ａ、５１ａとされているので、容易に形が崩れることはなく、一か所で支持するだけでも炉体に取り付けることができ、形の崩れを防止するための束ね線は不要である。また、線材２、１２、２２、３２、４２、５２を互いに交差させて網状とするだけで構成できるので、コイル状ワイヤーにより構成されるヒーターに比べ製作精度が要求されない。また、線材の単位長当たりの加工度が小さいことから加工歪みが小さく、加熱時における歪みの解放による動きを小さくできる。コイル状ワイヤーにより構成されるヒーターに比べ単位加熱領域あたりの密度が小さく軽くなり、材料コストを低減できる。さらに、単位加熱領域あたりの密度が小さく抵抗値が大きいなるので、ヒーター設計の自由度が大きくなる。さらに、自重が小さくなるためクリープによる変形が小さくなり寿命がのびる。また、容易に形が崩れず、かつ、容易に種々の形状に成形できるので、炉体への取付け姿勢が限定されない。また、第３実施例におけるように、ヒーター２１を構成する線材を部分的に切断してヒーター２１の断面積を変化させても形状を保持できるので、ヒーター２１の電気抵抗を局部的に変化させて炉内の温度分布の最適化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例の熱処理炉用ヒーターの斜
視図

【図２】本考案の第２実施例の熱処理炉用ヒーターの正
面図

【図３】本考案の第２実施例の変形例に係る熱処理炉用
ヒーターの斜視図

【図４】本考案の第３実施例の熱処理炉用ヒーターの正
面図

【図５】本考案の第４実施例の熱処理炉用ヒーターの斜
視図

【図６】本考案の第５実施例の熱処理炉用ヒーターの斜
視図

【図７】本考案の第６実施例の熱処理炉用ヒーターの斜
視図

【図８】本考案の従来例の熱処理炉用ヒーターの斜視図

【図９】本考案の従来例の熱処理炉用ヒーターの斜視図

【符号の説明】

１、１１、２１、３１、４１、５１ヒーター２、１２、２２、３２、４２、５２線材１ａ、１１ａ、２１ａ、３１ａ、４１ａ、５１ａ網状
体

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】線材により構成されるヒーターによって
加熱される熱処理炉であって、そのヒーターを構成する
線材は互いに交差されて網状体とされている熱処理炉。