JPH0731012B2

JPH0731012B2 - 組合せ断熱／加熱ユニットおよび材料の高温処理炉

Info

Publication number: JPH0731012B2
Application number: JP2284531A
Authority: JP
Inventors: ポルツキラドヴィッグ
Original assignee: General Signal Corp
Current assignee: SPX Corp
Priority date: 1989-10-24
Filing date: 1990-10-24
Publication date: 1995-04-10
Anticipated expiration: 2010-04-10
Also published as: JPH03221784A; US5126535A; EP0424818B1; EP0424818A1; ATE115825T1; DE69015114D1

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は比較的高温で材料を熱処理するための炉および
キルン、およびこのような炉およびキルン（以後、炉と
称する）用の包囲体を形成するのに使用される組合せ断
熱／加熱ユニットに関する。

〔従来技術および発明が解決しようとする課題〕

本発明は1986年３月11日に認可された「曲がりくねった
加熱要素を有する電気加熱ユニット」と称する本発明者
の米国特許第4,575,619号の断熱／加熱ユニットを利用
したオーブンについての改良、およびこのような断熱／
加熱ユニットについての改良である。上記特許はセラミ
ック繊維よりなるブロックの中へ延びるスロットの床面
に曲がりくねった加熱要素を配置した組合せ断熱／加熱
ユニットを述べている。また、上記特許はセラミック繊
維よりなるこのような組合せ断熱／加熱ユニットを製造
する方法を述べており、この方法では、真空ボックスの
底部で液体透過性スクリーンに載っている幅狭い細長い
ストリップに曲がりくねった加熱要素を支持する。この
加熱要素は細長いストリップの両側から突出する逆曲が
り部を有している。次いで、セラミック繊維、水および
バインダよりなるスラリーを真空ボックスに注ぎ込んで
曲がりくねった加熱要素を十分な深さまでおおう。次い
で、スラリーの水およびバインダの一部を真空ボックス
から排出し、その後、スクリーンの下で真空を引いてス
ラリーの水およびバインダの多くをスクリーンを通して
排出する。また、この真空により繊維をきつく固めて真
空ボックスから取出せるのに十分な一体性のマットを形
成する。次いで、薄ストリップを取り出して、加熱要素
用の支持ストリップにより形成された細長いスロットの
底部すなわち床面上の加熱要素の中央部分を露出する。
次に、マットをオーブンで硬化してスロットの底部すな
わち床面に要素を配置した組合せ断熱／加熱ユニットを
形成する。

上記構造体の利点の１つはセラミック繊維ブロックに埋
込まれた外方に延びる曲がり部によって曲がりくねった
加熱要素がセラミック繊維ブロックに固着されるが、効
率的な熱伝達をもたらすために加熱要素の一部がスロッ
トによって包囲体の内部に直接露出されるという点であ
る。この構成はセラミック繊維マット上の加熱要素につ
いての優れた取付け構成および良好な熱伝達をもたらす
ことがわかったが、加熱要素自身に制限を与え、これら
の制限により組合せ断熱／加熱ユニットの所定領域から
伝達される熱を高め難くしている。これらの制限の結
果、このような断熱／加熱ユニットを作動温度にするの
に必要とされる時間を短縮する試みがくじかれた。本発
明の主目的は従来の炉より著しく短かい時間で作動温度
にすることができる、セラミック繊維ブロックに固定さ
れた電気加熱要素を有する組合せ断熱／加熱ユニットを
利用した炉を提供することである。

電気抵抗要素により生じる熱は下記式によって定められ
る。

Ｐ＝I²R （上記式中、Ｐは電力（ワット）であり、Ｉは抵抗要素
を流れる電流（アンペア）であり、Ｒは抵抗（オーム）
である）。

従って、所定の要素により生じる熱エネルギは電流を増
大することにより、あるいは抵抗要素の抵抗を増大する
ことによりあるいはそれらの組合せによって増大するこ
とができる。しかしながら、加熱要素を流れる電流は下
記式によって要素の抵抗に関係付けられている。

Ｉ＝E/R （上記式中、Ｅは電源の電位である）従って、要素を流れる電流は電源の電位を高めることに
よっても増大することができる。加熱要素の所定領域か
ら放出される熱を高めるこの技術は電源の電位を高める
コストおよび加熱要素に及ぼされる熱歪により一般に実
用的でない。ワイヤ表面積の１平方インチあたりどれ位
のワットを放出することができるかについて限度があ
る。ワット出力が高かすぎると、加熱ワイヤが焼損して
しまう。

約700℃以上の温度では、加熱要素から伝達される熱の
事実上すべてが輻射によるものであり、対流が熱伝達に
寄与するのは低温でのみである。本発明の組合せ断熱／
加熱ユニットは700℃以上の十分高い温度で作動する炉
に使用されるので、要素からの熱伝達には輻射のみを考
慮することができる。しかしながら、要素からの輻射熱
伝達は要素の温度と要素の表面積との関数であり、対流
の場合のようには外部作用により増大することができな
い。加熱要素の面積単位あたりの輻射熱伝達は要素の温
度の関数であり、要素の劣化を促進することなしに所定
の加熱要素についての最大作動温度が存在する。従っ
て、所定の要素がフルに作動していなければ、要素を流
れる電流を増大することによって所定の加熱要素からの
輻射熱伝達を高めることが実施することができるだけで
ある。

700℃以上の温度で作動する加熱ユニットの所定領域か
らの熱伝達を高めるための最も実用的な技術は電流およ
び加熱要素の面積の両方を増大する方法である。電気加
熱要素を流れる電流は要素の抵抗を下げるか、あるいは
電流の電位を高めることによって高めることができる
が、本発明者の米国特許第4,575,619号の電気抵抗加熱
要素の面積は容易には増大することができない。これら
の電気抵抗要素は両方向における180度の曲がり部を複
数必要とし、従って、これらの要素は形成し得る材料お
よび大きさのものでなければならない。更らに、180度
の曲がり部は好ましくは、セラミックパッドの面積単位
で配置された加熱要素の長さを最大にするために出来る
だけ短かい半径のものである。また、これらの要素は長
さ単位あたり所定の抵抗のための表面積を最大にするた
めにむくの抵抗ワイヤ材料で構成されており、従って、
形成中、亀裂発生しがちである。その結果、米国特許第
4,575,619号の方法で構成される組合せ断熱／加熱ユニ
ットの面積単位あたりの熱出力を高めるのは困難である
ことがわかった。

従って、本発明の目的は700℃を越える温度で作動可能
であり、米国特許第4,575,619号の方法で曲がりくねっ
た加熱要素を備えて構成され、この加熱要素の有効寿命
を短かくすることなしに従来構成の加熱要素よりも多い
面積単位あたりの熱を伝達する組合せ断熱／加熱ユニッ
トを提供し、また、改良断熱／加熱ユニットを利用した
炉を提供することである。

また、本発明の目的は従来構成よりもコストの増大が比
較的わずかな改良構成のこのような組合せ断熱／加熱ユ
ニットを提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者は、細長いスロットと、このスロット内にその
床面に隣接して配置された複数の細長い曲がりくねった
電気抵抗要素とを備えたセラミック繊維よりなる剛性ブ
ロックで、700℃を越える温度で作動される炉に使用す
るための組合せ断熱／加熱ユニットを構成するのがよい
ということを見出した。抵抗要素の各々はその伸張軸線
の一方の側に配置された第１の複数のＵ字形曲がり部
と、その伸張軸線の他方の側に配置てされた第２の複数
のＵ字形曲がり部とを有しており、これらの曲がり部は
ブロックに係合している。本発明は、加熱要素がそれら
の各々についての面積単位あたりの最大までの輻射熱伝
達を生じるようにそれらの夫々の端部で相互に電気的に
接続されかつ電源に接続されるのがよいということがわ
かった。更らに、米国特許第4,575,619号に記載の加熱
要素を製造する方法で複数の実質的に同じ加熱要素を幅
狭いストリップ上で互いに積重ねるのがよく、これらの
要素の端部は互いに溶接され、この方法は700℃以上の
温度で作動可能な組合せ断熱／加熱ユニットを製造する
ために上記のように修了される。本発明者は改良断熱／
加熱ユニットにおいて互いに積重ねられた２つの曲がり
くねった電気抵抗要素が事実上望ましいユニットを構成
し、たった１つのこのような加熱要素を利用したユニッ
トの２倍の熱を伝達するということがわかった。

また、本発明者はこのような改良組合せ断熱／加熱ユニ
ットを、作動温度が1000℃を越える場合でも、意外に短
かい時間で作動温度にすることができるということがわ
かった。

〔実施例〕

第１図は本発明の教示により構成された炉４を示してい
る。この炉４は内側断熱ライナ８を支持するフレーム６
を有している。断熱ライナ８は本発明により構成された
少なくとも１つの組合せ断熱／加熱ユニット10を有して
いる。

断熱／加熱ユニット10は断熱材よりなる成形ブロック12
を有している。このブロック12は好ましくは米国特許第
3,500,444号（W.J.ヘッセ等）に開示されている種類の
無機セラミック繊維で成形されるのが良い。このような
ブロックでは、シリカまたは石英、マグネシア、アルミ
ナ−シリカのような高耐火性組成物により、約1400℃ま
での温度で耐劣化性を発揮する無機繊維を製造する。こ
のような組成物で作られたブロックは比較的多孔性であ
り、優れた断熱をもたらす。更らに、このようなブロッ
クは種々の形状に成形容易であり、従って炉の壁部を形
成するのに特に適している。

ブロック12は２つの平らな平行表面14、16と、これらの
表面14、16間に延びる面18と、側面20、22と、背面（図
示せず）とを有している。側面20、22には、炉４用の閉
鎖ライナ８を形成すべくライナ８の相隣る部分の凹部27
と嵌合する外方に延びる四角形段部24、26が設けられて
いる。表面14、16は図示の実施例では平らであるが、ラ
イナ８の外形に合致するように彎曲されてもよい。

ブロック12には、その表面16の中へ延びる複数のスロッ
ト28が設けられており、これらのスロット28は第２図お
よび第４図に示すように細長く、平行な壁部30、32を有
している。第３図の変更構成では、ブロック12Aのスロ
ット28Aは斜めの対向壁部30A、32Aを有している。第２
図および第３図に示すように、相隣るスロット28はスト
リップ34によって間隔をへだてられ、また互いに平行に
配置されている。スロット28の各々は本質的に同じ距
離、表面16からブロック12の中へ延び、表面16から遠い
方の平らな表面すなわち床面36を形成している。スロッ
ト28の床面36には、第１、第２の細長い電気抵抗要素、
すなわち、一対の曲がりくねった加熱要素38A、38Bが配
置されており、一方の要素38Bは他方の要素38Aのすぐ上
に配置され、要素38Aと垂直方向に整合されている。

第５図に示すように、加熱要素38A、38Bは同じであり、
これらの加熱要素の各々は、第１、第２の複数の曲がり
部、すなわち、曲がり部42、44を有する細長い中空の電
気抵抗ワイヤ40である。要素38A、38Bは各々２つの直線
状の同一部分39A、39Bを有しており、これらの部分は互
いに平行に置かれ、２つの相隣るスロット28により受け
入れられるように設計されている。両部分39A、39Bは一
端43Aが複数のループ41により連結された一体ユニット
である。曲がり部42は第１グループの曲がり部、すなわ
ち、第１グループを構成し、伸張軸線45の一方の側に配
置され、軸線45に沿って一定距離だけ互いから離されて
いる。曲がり部44は第２グループの曲がり部、すなわ
ち、第２グループを構成し、伸張軸線の他方の側に配置
され、同じ一定距離だけ互いから離されている。第２グ
ループの曲がり部44の各々はワイヤ40の各端部の最後の
曲がり部を除いて第１グループの相隣る曲がり部42間に
位置決めされている。曲がり部42、44の各々は同じ曲率
半径を有しており、各曲がり部42は抵抗ワイヤのまっす
ぐな凍結部分46によって曲がり部44から分離されてい
る。第１グループの曲がり部は第２グループの曲がり部
と電気的に接続されている。凍結部分46は等しい長さの
ものであり、それにより第１グループの曲がり部42を表
面16と直角な平面49Aに接した状態に、かつ加熱要素38A
又は38Bの伸張軸線45と平行に位置決めし、第２グルー
プの曲がり部44を表面16と直角な平面49Bと接した状態
に、かつ加熱要素38A又は38Bの伸張軸線45と平行に位置
決めしている。平面49A、49Bは各曲がり部42、44の一部
がブロック12に埋込まれるようにスロット28の両側でス
トリップ34を横切っている。

曲がり部42、44の各々は、図に示す好適な構成では、18
0°の角度をなしているので、まっすぐな部分46は互い
に平行であり、加熱要素38A、38Bの伸張軸線45と直角で
ある。この構成の結果、加熱要素38A、38Bは、所定の直
径のワイヤ40および所定の曲率半径の曲がり部42、44の
場合に長さ単位あたりの加熱要素の最大質量に接近す
る。しかしながら、本発明は180°未満の曲がり部42、4
4を使用して実施することができ、各曲がり部42、44間
の部分をまっすぐではなく彎曲させてもよい。第３図に
示すようなワイヤ40は長さ単位あたりの所定の抵抗のた
めに表面積を最大にすべく円筒形であって、中空である
が、ワイヤは平らでも、正方形でも、矩形でもよい。

加熱要素38A、38Bの部分39A、39Bは相隣るスロット28に
配置されており、各部分はスロット28の床面36と当接し
てスロット28の１つに配置されている。抵抗要素38A、3
8Bのまっすぐな連結部分46は壁部30、32を通って延びて
おり、各要素38A、38Bの曲がり部42、44は各スロット28
に隣接してブロック12のストリップ34に埋込まれてい
る。加熱要素38A、38Bはブロック12の繊維と加熱要素38
A、38Bの曲がり部42、44との係合によりブロック12との
組立状態に保持される。

第２図および第４図に示すように、加熱要素38A、38Bの
連結部分46の一部がブロック12の壁部30、32に埋込まれ
るのがよい。熱伝達を最適にするには、曲がり部42、44
がスロット28の壁部30、32に単に当接するだけにすべき
である。ブロック12はわずかな強さを有しており、加熱
要素38Aまたは38Bはかなりの質量を示してもよい。従っ
て、各加熱要素38A、38Bの曲がり部42、44をブロック12
に少なくとも部分的に埋込むのが一般に必要である。各
加熱要素38A、38Bの曲がり部42、44をブロック12に浸入
させる深さは抵抗要素38A、38Bへの加熱によって変わ
る。加熱要素38A、38Bの膨張は要素の軸線全体に沿って
起るが、連結部分46の膨張により曲がり部42、44をブロ
ック12の繊維に押しつけ、それにより曲がり部をストリ
ップ34に更らに浸入させる。しかしながら、ブロック12
はわずかな剪断強度を有しており、抵抗要素の膨張によ
りブロック12に対する圧縮力を生じ、これにより特に高
温で加熱要素38A、38Bをブロック12との取付け状態に保
持するを著しく助長する。各加熱要素38A又は38Bでは、
曲がり部42、44の各々はほぼ曲がり部42と曲がり部44と
の間の距離の４分の１にすぎない距離だけブロック12に
埋込まれているので、抵抗要素38A又は38Bの連結部分46
の少なくとも２分の１がスロット28の床面36に配置され
る。

相隣るスロット28はこれらの間のストリップ34が相隣る
電気加熱要素38A、38B間に適切な電気的絶縁をもたらす
ように十分な距離だけ離されなければならない。ブロッ
ク12のセラミック繊維材料は電気的絶縁材であるが、電
気的絶縁性はブロックを使用する関連環境および温度に
より決まる。

或る好適な構成では、６つのスロット28がブロック12の
平らな表面16に配置されており、各スロットはブロック
の前面18から後面まで床面36で0.635cm（0.25インチ）
の深さまで完全に延びている。各スロット28は壁部30、
32と直角に測定した場合の1.59cm（5/8インチ）の幅を
有している。電気抵抗加熱要素38A、38Bは円筒形横断面
および0.127オーム／インチの抵抗を有する15ゲージの
カンタール（Kanthal）Ａ−１加熱要素ワイヤで構成さ
れている。これらの加熱要素38A、38Bの曲がり部42は平
面49Aまで延び、曲がり部44は平面49Bまで延びており、
平面49A、49Bは2.22cm（7/8インチ）の距離だけ互いに
変位されており、従って各曲がり部42、44のほぼ0.32cm
（1/8インチ）がブロック12に埋込まれている。

要素38A、38Bの両端部43Bは垂下スタッブ50を有してお
り、これらのスタッブ50は要素の平面から直角に延びて
いる。両要素38A、38Bは例えば第４図に示す溶接部52に
より両要素のスタッブ50を連結することによって電気的
かつ機械的に相互に連結されている。要するに、これら
のスタッブ50は、夫々、各要素38A、38Bの第１端部、第
２端部を構成する。

第５図に示すような電気加熱要素38A、38Bの或る特定な
構成では、第15ゲージのカントールＡ−１加熱ワイヤ40
の全長さは両部分39A、39Bを含めて205.74cm（６フィー
ト９インチ）である。部分39A、39Bの各々は長さが33.0
2cm（13インチ）であり、要素は上記のようにその残り
である。この要素は1300℃の炉で作用するように設計さ
れており、直流電源56と加熱要素38A、38Bの相互連結さ
れたスタンプ50との間には、炉温度を制御値に制限する
ために制御装置54が電気的に接続されている。特定の実
験において、２つの部分39A、39Bを有する単一の要素38
Aは232.6ボルトの直流電源で13.6アンペアをこの要素に
流すことによって3163.4ワットを受けた。第１図に示す
炉のような特定の炉の断熱ライナーの一部で、炉は25分
間で室温から1199℃まで加熱された。要素は負荷されて
これらの条件で要素表面の１インチあたり30.5ワットを
伝達した。

第２の同一要素38Bを第１要素38Aに積重ね、それらのス
タッブを互いに溶接して機械的かつ電気的な接続部を形
成した場合、要素38A、38Bの組立体の抵抗は単一要素38
Aの場合の17.27オームから8.66オームまで降下した。そ
の結果、組付け要素38A、38Bを流れる電流は単一要素38
Aの場合の13.6アンペアから23.5アンペアまで増大し、
電力は5449.65ワットまで増大した。両要素を駆動した
とき、電源の電圧は非常にわずかに、すなわち、232.6
ボルト（直流）から231.9ボルトまで降下した。双ヒー
タユニット38A、38Bを有する断熱加熱ユニット10は上記
のように同じ炉を約5.5分で室温から1200℃の温度まで
加熱した。その特定の炉の温度をもたらすのに必要とさ
れる時間の25分から5.5分までの短縮は予想を越えてい
る。

炉の温度を作動温度にするのに必要とされる時間の短縮
についての一理由は、加熱要素38A、38Bの温度が炉温度
よりそれほど高くはなく、かくして電機エネルギにより
生じた熱が要素から炉へ伝達されているからである。上
記の実験では、加熱要素38A、38Bは1246℃で安定化した
が、安定な炉温度は1200℃、すなわち、単一要素38Aの
温度よりたった６℃高い温度である。表示度数を見る前
に炉を1200℃で60分間作動させることによって安定性が
得られた。要素38A、38Bがこれらの温度で熱を放射によ
りほとんど全く伝達し、従って要素38Bの存在が要素38A
の作動にそれほど影響しないと思われる。

なお、ヒータワイヤ40は電気的に絶縁されておらず、両
加熱要素38A、38Bはこれらに沿って多くの箇所で接触し
ている。これらの要素がそれらに沿ってすべての箇所で
ほぼ同じ電位にあるので、要素38A、38B間のアーク放電
が起らない。一方の要素38Bを他方の要素38Aに積重ねる
ことによってアーク放電の解消が確保される。要素の機
械的位置は要素38Bの端部を要素38Aの端部に溶接した結
果、保持される傾向があり、これらの溶接部は要素38
A、38B間の電気的接続部をなす。

第６図は第１図、第２図、第４図および第５図のパネル
を製造するための装置をいくらか概略的に示しており、
水平な底部70を備えたフレーム68を示している。底部70
はプラトーを構成する複数の細長い上方に隆起したスト
リップ72を支持している。これらのストリップの各々は
平らな矩形上面74を有している。底部70、全ストリップ
72および上面74は多孔性材料製である。

フレーム68はその底部70の下で延びている吸引ボックス
76に設けられている。この吸引ボックス76はこれを真空
引きするための手段（図示せず）に連結されるようにな
っているオリフィス78を有している。

実施の際、一対の抵抗加熱要素38A、38Bの両端部43A、4
3Bを互いに溶接し、次いで一対の組付け要素38A、38Bを
曲がり部42、44がストリップ74の両側面に重なる状態で
各ストリップ74に設置する。加熱要素をこのように位置
決めした状態で、米国特許第3,500,444号（W.K.ヘッセ
等）に記載の種類の水、バインダおよび無機繊維よりな
るスラリーをフレーム68に抵抗要素38A、38Bの上の高さ
まで充填する。スラリーの液体部分をフレーム68の底部
70じゅうに流し、吸引ボックス76に吸引をかけて底部70
上のスラリーの液体部分の第部分を抜き取る。更らに多
孔性ストリップ72がスラリーの液体部分を通し、そして
抵抗加熱要素38A、38Bおよびストリップ72の壁部に繊維
が付着される。複数のストリップ72を用いて複数の電機
加熱要素38A、38Bをその場で成形するのは第６図で気付
くであろう。その後、かくして形成されたブロックをフ
レーム68から取り出して乾燥する。

当業者はここに開示したものを越えて本発明についての
多くの用途をわかるであろう。更らに、当業者は本発明
の範囲内でここに開示した加熱パネルの実施例をわかる
であろう。従って、本発明の範囲は以上の開示により限
定されるのではなく、添付の請求の範囲によってのみ限
定される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明により構成された炉の概略部分断面図；
第２図は第１図炉に示す組合せ断熱／加熱ユニットの部
分等角投影図；第３図は第２図に示す構成とは別の組合
せ断熱／加熱ユニットの構成の部分等角投影図；第４図
は第２図の断熱／加熱ユニットの正面立面図；第５図は
第１図ないし第４図に示す加熱要素の部分平面図；第６
図は第１図、第２図および第４図に示す組合せ断熱／加
熱ユニットを製造するための処理装置の概略図である。４……炉、６……フレーム、８……断熱ライナ、10……
組合せ断熱／加熱ユニット、12……ブロック、28……ス
ロット、36……スロットの床面、38A、38B……曲がりく
ねった加熱要素、39A、39B……直線状部分、40……電気
抵抗ワイヤ、42,44……曲がり部、46……連結部分、49
A,49B……平面。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】700℃以上の温度で作動するようになって
いる炉用の組合せ断熱／加熱ユニットにおいて、炉の内
部に面するようになっている表面を有する剛性ブロック
を形成するために互いに接合されたセラミック繊維の塊
状体を備え、上記繊維は非導電性であり、ブロックは電
気的絶縁断熱体であり、上記ブロックは表面から延びる
細長いスロットを有し、該スロットはその両側にブロッ
クの中へ延びる対向壁部およびこれらの壁部間に配置さ
れた床面を構成しており、スロット内にその床面に隣接
して配置された第１端部と第２端部との間で延びる第１
の細長い電気抵抗要素を備え、該第１抵抗要素はその伸張軸線の一方の側に配置されて
スロットの対向壁部の一方でブロックに係合する第１の
複数の曲がり部を有し、上記第１抵抗要素はその伸張軸
線の他方の側に配置されてスロットの対向壁部の他方で
ブロックに係合する第２の複数の曲がり部を有してお
り、第１グループの曲がり部は第２グループの曲がり部
と直列に電気的に接続されており、スロット内にその床
面に隣接して配置された第１端部と第２端部との間で延
びる第２の細長い電気抵抗要素を備え、該第２抵抗要素
はその伸張軸線の一方の側に配置されてスロットの対向
壁部の一方でブロックに係合する第１の複数の曲がり部
を有し、上記第２抵抗要素はその伸張軸線の他方の側に
配置されてスロットの対向壁部の他方でブロックに係合
する第２の複数の曲がり部を有しており、第２抵抗要素
の第１グループの曲がり部は第２グループの曲がり部と
直列に電気的に接続されており、第２抵抗要素の第１端
部は第１抵抗要素の第１端部と電気的に接続され、第２
抵抗要素の第２端部は第１抵抗要素の第２端部と電気的
に接続されていることを特徴とする組合せ断熱／加熱ユ
ニット。
【請求項２】第１および第２抵抗要素が細長い金属抵抗
要素であることを特徴とする請求項１記載の組合せより
なる700℃以上の温度で作動するようになっている炉で
使用するための組合せ断熱／加熱ユニット。
【請求項３】第１および第２要素の第１グループの曲が
り部および第２グループの曲がり部はほぼ180度の曲が
り部であることを特徴とする請求項１記載の組合せより
なる700℃以上の温度で作動するようになっている炉で
使用するための組合せ断熱／加熱ユニット。
【請求項４】第１および第２抵抗要素の第１端部が互い
に取付けられており、第１および第２抵抗要素の第２端
部が互いに取付けられていることを特徴とする請求項２
記載の組合せよりなる700℃以上の温度で作動するよう
になっている炉で使用するための組合せ断熱／加熱ユニ
ット。
【請求項５】第１および第２抵抗要素が中空の管状部材
であることを特徴とする請求項２記載の組合せよりなる
700℃以上の温度で作動するようになっている炉で使用
するための組合せ断熱／加熱ユニット。
【請求項６】第１および第２抵抗要素の第１グループの
曲がり部の少なくとも一部および第２グループの曲がり
部の一部が夫々一方の壁部および他方の壁部に埋込まれ
ていることを特徴とする請求項５記載の組合せよりなる
700℃以上の温度で作動するようになっている炉で使用
するための組合せ断熱／加熱ユニット。
【請求項７】スロットの壁部は表面と直角であって、互
いに平行であり、第１および第２抵抗要素の第１曲がり
部は一方の壁部と平行な第１平面上で終っており、第１
および第２抵抗要素の第２曲がり部はスロットの他方と
平行な第２平面上で終っていることを特徴とする請求項
６記載の組合せよりなる700℃以上の温度で作動するよ
うになっている炉で使用するための組合せ断熱／加熱ユ
ニット。
【請求項８】第１および第２要素が実質的に同じ対であ
ることを特徴とする請求項７記載の組合せよりなる700
℃以上の温度で作動するようになっている炉で使用する
ための組合せ断熱／加熱ユニット。
【請求項９】材料を高温処理するための炉において、そ
の内面に断熱層を有する包囲体を備え、該層は組合せ加
熱／断熱ユニットを有しており、該ユニットは包囲体の
内部に面する表面を有する剛性ブロックを形成すべく互
いに接合されたセラミック繊維の塊状体を備え、上記繊
維は非導電性であり、ブロックは電気的絶縁断熱体であ
り、上記ブロック表面から延びている細長いスロットを
有しており、該スロットはその両側にブロックの中へ延
びる対向壁部およびこれらの壁部間に配置され、表面か
ら間隔をへだてられた床面を構成しており、スロット内
にその床面に隣接して配置された第１端部と第２端部と
の間で延びる第１の細長い電気抵抗要素を備え、該第１
抵抗要素はその伸張軸線の一方の側に配置されてスロッ
トの対向壁部の一方でブロックに係合する第１の複数の
曲がり部を有し、上記第１抵抗要素はその伸張軸線の他
方の側に配置されてスロットの対向壁部の他方でブロッ
クに係合する第２の複数の曲がり部を有しており、第１
抵抗要素の第１グループの曲がり部は第１抵抗要素の第
２グループの曲がり部と直列に電気的に接続されてお
り、スロット内にその床面に隣接して配置された第１端
部と第２端部との間で延びる第２の細長い電気抵抗要素
を備え、該第２抵抗要素はその伸張軸線の一方の側に配
置されてスロットの対向壁部の一方でブロックに係合す
る第１の複数の曲がり部を有し、上記第２抵抗要素はそ
の伸張軸線の他方の側に配置されてスロットの対向壁部
の他方でブロックに係合する第２の複数の曲がり部を有
しており、第２抵抗要素の第１グループの曲がり部は第
２抵抗要素の第２グループの曲がり部と直列に電気的に
接続されており、第２抵抗要素の第１端部は第１抵抗要
素の第１端部に電気的に接続されており、第２抵抗要素
の第２端部は第１抵抗要素の第２端部と電気的に接続さ
れており、更らに電気エネルギ源と、第１および第２抵
抗要素の第１および第２端部を横切って電気エネルギ源
を接続するための手段とを備え、上記接続手段は包囲体
内の温度を少なくとも700℃の所定値に維持するために
包囲体内の温度に応答して第１および第２抵抗要素を通
る電流の流れを制御する手段を有していることを特徴と
する炉。