JPH08153574A - 炭化珪素発熱体 - Google Patents
炭化珪素発熱体Info
- Publication number
- JPH08153574A JPH08153574A JP33083594A JP33083594A JPH08153574A JP H08153574 A JPH08153574 A JP H08153574A JP 33083594 A JP33083594 A JP 33083594A JP 33083594 A JP33083594 A JP 33083594A JP H08153574 A JPH08153574 A JP H08153574A
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- JP
- Japan
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- silicon carbide
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- heating element
- heat
- nickel
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 炭化珪素発熱体の端部抵抗値を下げることに
より、端部の消費電力を抑えた省エネルギー型炭化珪素
発熱体を提供する。 【構成】 発熱部と端部とからなる中空形状の炭化珪素
発熱体において、端部の中空穴部内に金属棒または金属
線を挿入し、金属棒または金属線の両端を炭化珪素質素
体とろう付けする構造とする。
より、端部の消費電力を抑えた省エネルギー型炭化珪素
発熱体を提供する。 【構成】 発熱部と端部とからなる中空形状の炭化珪素
発熱体において、端部の中空穴部内に金属棒または金属
線を挿入し、金属棒または金属線の両端を炭化珪素質素
体とろう付けする構造とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、従来の発熱体の端部を
改良した省エネルギー型炭化珪素発熱体に関する。
改良した省エネルギー型炭化珪素発熱体に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、工業炉における省エネルギーに対
する要望が一段と強くなり、これに応えて、炭化珪素発
熱体を熱源とする電気抵抗炉においても種々の改良策が
実用化されている。その改良策は、炉の構造や断熱材の
選定あるいは熱回収など多岐にわたっているが、中でも
前記電気抵抗炉の熱源である炭化珪素発熱体の省エネル
ギー化については、速効的直接効果が期待されることか
ら、材質的や形状的改良についての要望が各方面から強
く出されていた。炭化珪素発熱体の形状は、棒状、らせ
ん状、Ｕ字型、三相型などがあり、炉の型式や処理物等
の諸条件により選定されるが、発熱体の基本構成は、上
記諸条件の如何にかかわらず、発熱部と端部と電極から
構成されている。例えば図２に示すように、棒状炭化珪
素発熱体の基本構成は、発熱部４、端部５から構成さ
れ、さらに端部に電極部６が設けられ、外部端子と電気
的に接続されている。該端部の好ましい条件としては、
発熱部を保持し得るという他に発熱部にくらべ低抵抗で
あることが望ましい。
する要望が一段と強くなり、これに応えて、炭化珪素発
熱体を熱源とする電気抵抗炉においても種々の改良策が
実用化されている。その改良策は、炉の構造や断熱材の
選定あるいは熱回収など多岐にわたっているが、中でも
前記電気抵抗炉の熱源である炭化珪素発熱体の省エネル
ギー化については、速効的直接効果が期待されることか
ら、材質的や形状的改良についての要望が各方面から強
く出されていた。炭化珪素発熱体の形状は、棒状、らせ
ん状、Ｕ字型、三相型などがあり、炉の型式や処理物等
の諸条件により選定されるが、発熱体の基本構成は、上
記諸条件の如何にかかわらず、発熱部と端部と電極から
構成されている。例えば図２に示すように、棒状炭化珪
素発熱体の基本構成は、発熱部４、端部５から構成さ
れ、さらに端部に電極部６が設けられ、外部端子と電気
的に接続されている。該端部の好ましい条件としては、
発熱部を保持し得るという他に発熱部にくらべ低抵抗で
あることが望ましい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】通常、発熱体の端部の
製法は、発熱部と同じ炭化珪素成形体に金属ケイ素を含
浸して端部とし、発熱部と一体化する方法、あるいは端
部を別に造り発熱部に接着する方法が採られている。し
かし、これらの端部の比抵抗はせいぜい０．００３〜
０．０１Ωｃｍであるが、電極部に結線して通電する場
合は、端部の消費電力は少なくなく、無視できなかっ
た。該発熱体の省エネルギー化を図るには、端部の消費
電力を極力抑えること、すなわち端部抵抗値を下げるこ
とにより達成され得る。本発明の目的は、端部に改良を
加えることにより、極めて効果的な省エネルギー型炭化
珪素発熱体を提供することにある。
製法は、発熱部と同じ炭化珪素成形体に金属ケイ素を含
浸して端部とし、発熱部と一体化する方法、あるいは端
部を別に造り発熱部に接着する方法が採られている。し
かし、これらの端部の比抵抗はせいぜい０．００３〜
０．０１Ωｃｍであるが、電極部に結線して通電する場
合は、端部の消費電力は少なくなく、無視できなかっ
た。該発熱体の省エネルギー化を図るには、端部の消費
電力を極力抑えること、すなわち端部抵抗値を下げるこ
とにより達成され得る。本発明の目的は、端部に改良を
加えることにより、極めて効果的な省エネルギー型炭化
珪素発熱体を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は中空形状
の炭化珪素発熱体において、該端部の中空穴部に金属棒
または金属線が挿入されていることを特徴とする。さら
に挿入された金属棒または金属線の材質は、ニッケル、
鉄・ニッケル合金、鉄・ニッケル・コバルト合金、ステ
ンレス鋼、銅、アルミニウムから選ばれた材料が望まし
い。上記の金属棒または金属線を発熱体端部の中空穴部
に挿入した後、該炭化珪素発熱体と金属棒または金属線
は、導電性の金属ろう材により、ろう付けすることが望
ましい。また、発熱体の形状については、棒状のみでな
く、らせん状、Ｕ字型、三相型であっても構わない。
の炭化珪素発熱体において、該端部の中空穴部に金属棒
または金属線が挿入されていることを特徴とする。さら
に挿入された金属棒または金属線の材質は、ニッケル、
鉄・ニッケル合金、鉄・ニッケル・コバルト合金、ステ
ンレス鋼、銅、アルミニウムから選ばれた材料が望まし
い。上記の金属棒または金属線を発熱体端部の中空穴部
に挿入した後、該炭化珪素発熱体と金属棒または金属線
は、導電性の金属ろう材により、ろう付けすることが望
ましい。また、発熱体の形状については、棒状のみでな
く、らせん状、Ｕ字型、三相型であっても構わない。
【０００５】
【作用】次に、本発明を図面により説明する。図１は本
発明に係る一実施例の断面図で、また図２は従来の棒状
炭化珪素発熱体の正面図である。図３は本発明の発熱体
を電気炉に挿着した一例の断面図である。図１に示すよ
うに、炭化珪素発熱体は、発熱部４の両側に端部５およ
び電極部６が形成されている。該端部の中空穴部に金属
棒または金属線を挿入し、炭化珪素発熱体と金属棒また
は金属線をろう付けすることにより、端部抵抗が小さく
なり、端部消費電力が減少し、発熱部を有効に発熱させ
ることができる。
発明に係る一実施例の断面図で、また図２は従来の棒状
炭化珪素発熱体の正面図である。図３は本発明の発熱体
を電気炉に挿着した一例の断面図である。図１に示すよ
うに、炭化珪素発熱体は、発熱部４の両側に端部５およ
び電極部６が形成されている。該端部の中空穴部に金属
棒または金属線を挿入し、炭化珪素発熱体と金属棒また
は金属線をろう付けすることにより、端部抵抗が小さく
なり、端部消費電力が減少し、発熱部を有効に発熱させ
ることができる。
【０００６】
【実施例】次に、本発明を実施例により説明する。炉壁
厚み２５０ｍｍ、炉内寸法４００ｍｍ、高さ２００ｍ
ｍ、奥行６００ｍｍの電気炉に図１に示す本発明に係る
炭化珪素発熱体を図３のように挿着した。上記の炭化珪
素発熱体は、外径φ２０ｍｍ、内径φ１０ｍｍ、長さ４
００ｍｍ、抵抗値１．８７Ωの発熱部と、外径φ２０ｍ
ｍ、内径φ１０ｍｍ、長さ３００ｍｍで内部中空穴にニ
ッケル２９％、コバルト１７％含有の鉄・ニッケル・コ
バルト合金製の外径φ８ｍｍ、長さ３００ｍｍの中実棒
を挿入し、両端を炭化珪素質素体とろう付けした端部と
で構成され、端部抵抗は０．０２４Ωである。ろう付け
には、田中貴金属（株）製活性金属ろう材（ＳＰ６４
１）を使用した。比較のため、図２に示す従来の炭化珪
素発熱体を同一電気炉、同一条件で測定した。ここで従
来の炭化珪素発熱体は、外径φ２０ｍｍ、内径φ１０ｍ
ｍ、長さ４００ｍｍ、抵抗値１．８７Ωの発熱部と外径
φ２０ｍｍ、内径φ１０ｍｍ、長さ３００ｍｍ、抵抗値
０．１１Ωの端部からなり、該端部の電極部が炉壁外に
露出されるようにした。比較測定結果を表１に示す。表
１のように、本発明は炭化珪素発熱体の端部抵抗を従来
に比べ約５分の１まで低くして端部の消費電力を抑え、
端部露出部からの熱放散を抑制することにより、約９．
３％の電力節減が可能となった。
厚み２５０ｍｍ、炉内寸法４００ｍｍ、高さ２００ｍ
ｍ、奥行６００ｍｍの電気炉に図１に示す本発明に係る
炭化珪素発熱体を図３のように挿着した。上記の炭化珪
素発熱体は、外径φ２０ｍｍ、内径φ１０ｍｍ、長さ４
００ｍｍ、抵抗値１．８７Ωの発熱部と、外径φ２０ｍ
ｍ、内径φ１０ｍｍ、長さ３００ｍｍで内部中空穴にニ
ッケル２９％、コバルト１７％含有の鉄・ニッケル・コ
バルト合金製の外径φ８ｍｍ、長さ３００ｍｍの中実棒
を挿入し、両端を炭化珪素質素体とろう付けした端部と
で構成され、端部抵抗は０．０２４Ωである。ろう付け
には、田中貴金属（株）製活性金属ろう材（ＳＰ６４
１）を使用した。比較のため、図２に示す従来の炭化珪
素発熱体を同一電気炉、同一条件で測定した。ここで従
来の炭化珪素発熱体は、外径φ２０ｍｍ、内径φ１０ｍ
ｍ、長さ４００ｍｍ、抵抗値１．８７Ωの発熱部と外径
φ２０ｍｍ、内径φ１０ｍｍ、長さ３００ｍｍ、抵抗値
０．１１Ωの端部からなり、該端部の電極部が炉壁外に
露出されるようにした。比較測定結果を表１に示す。表
１のように、本発明は炭化珪素発熱体の端部抵抗を従来
に比べ約５分の１まで低くして端部の消費電力を抑え、
端部露出部からの熱放散を抑制することにより、約９．
３％の電力節減が可能となった。
【０００７】
【表１】
【０００８】
【発明の効果】上述したように、本発明は炭化珪素発熱
体の端部抵抗値を下げることにより、端部の消費電力を
抑えた省エネルギー型炭化珪素発熱体を開示し、今後ま
すます省エネルギーが問われる中で本発明の産業界への
効果はきわめて大といえる。
体の端部抵抗値を下げることにより、端部の消費電力を
抑えた省エネルギー型炭化珪素発熱体を開示し、今後ま
すます省エネルギーが問われる中で本発明の産業界への
効果はきわめて大といえる。
【図１】本発明に係る一実施例の断面図。
【図２】従来の棒状炭化珪素発熱体の正面図。
【図３】本発明の発熱体を電気炉の炉壁に挿着した一例
の断面図。
の断面図。
【符号の説明】 １．金属棒 ２．炭化珪素質素体 ３．ろう付け ４．発熱部 ５．端部 ６．電極部 ７．貫通孔 ８．金属を挿入した端部 ９．炉壁 １０．中空穴部 １１．外壁 １２．断熱ファイバー
Claims (2)
- 【請求項１】 発熱部と端部とからなる中空形状の炭
化珪素発熱体において、該端部の中空穴部内に金属棒ま
たは金属線が挿入されていることを特徴とする炭化珪素
発熱体。 - 【請求項２】 前記挿入された金属棒または金属線の
材質は、ニッケル、鉄・ニッケル合金、鉄・ニッケル・
コバルト合金、ステンレス鋼、銅、アルミニウムのうち
１種類から選ばれたものである請求項１記載の炭化珪素
発熱体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33083594A JPH08153574A (ja) | 1994-11-29 | 1994-11-29 | 炭化珪素発熱体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33083594A JPH08153574A (ja) | 1994-11-29 | 1994-11-29 | 炭化珪素発熱体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08153574A true JPH08153574A (ja) | 1996-06-11 |
Family
ID=18237077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33083594A Pending JPH08153574A (ja) | 1994-11-29 | 1994-11-29 | 炭化珪素発熱体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08153574A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015008112A (ja) * | 2013-06-26 | 2015-01-15 | 東海高熱工業株式会社 | 炭化珪素発熱体およびその取り付け方法 |
-
1994
- 1994-11-29 JP JP33083594A patent/JPH08153574A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015008112A (ja) * | 2013-06-26 | 2015-01-15 | 東海高熱工業株式会社 | 炭化珪素発熱体およびその取り付け方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20040218 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040420 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20041116 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |