JPH08291435A - Noncontact type heating device for wiry material - Google Patents

Noncontact type heating device for wiry material

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JPH08291435A
JPH08291435A JP7089799A JP8979995A JPH08291435A JP H08291435 A JPH08291435 A JP H08291435A JP 7089799 A JP7089799 A JP 7089799A JP 8979995 A JP8979995 A JP 8979995A JP H08291435 A JPH08291435 A JP H08291435A
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JP
Japan
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tubular
heating element
heating
heating device
resistance heating
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JP7089799A
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Michito Miyahara
陸人 宮原
Masaharu Shiroyama
正治 城山
Shizuki Koga
静樹 古賀
Masahiro Okesaku
正広 桶作
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Nippon Tungsten Co Ltd
Hokuriku Seikei Industrial Co Ltd
Original Assignee
Nippon Tungsten Co Ltd
Hokuriku Seikei Industrial Co Ltd
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Abstract

PURPOSE: To enlarge the utilization and uses of a noncontact type heating device for a wiry material by improving the use conditions thereof in order to sufficiently utilize advantages of the noncontact heating device with a pipy heater. CONSTITUTION: This noncontact type heating device for a wiry material is obtained by installing a sensor for controlling the temperature in a contact state in a heating part and comprises a main constitution of tubular guides 6, attached to both ends and comprising a heat- and abrasion-resistant insulating material in order to introduce and discharge the wiry material to be heated, tubular terminal parts 4 formed by metallizing both ends of a resistance heating unit on both insides of the tubular guides and a heating pipe unit part arranged on the inside of the tubular terminal parts. The tubular heating unit can be divided into plural parts in the longitudinal direction and the divided sites can be installed through coupling joints comprising an insulating material. Furthermore, a gaseous substance for controlling the atmosphere can be introduced from the terminal parts into the heating pipe unit.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、金属系材料、ガラス系
材料、合成樹脂系材料あるいは合成繊維から形成された
線状、棒状、糸状の線条材を非接触状態で加熱するため
の装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for heating a linear, rod-shaped or thread-shaped filament material made of metal material, glass material, synthetic resin material or synthetic fiber in a non-contact state. Regarding

【0002】[0002]

【従来の技術】本願出願人は、特公平4−66936号
公報において、通過糸状の通路に沿って細長い短冊状な
いし円管状の導電性セラミック成形体を配し、この導電
性セラミックスに通電発熱させて通過糸材を非接触状態
で加熱するパイプ状ヒーターによるヒートセット装置を
開示した。
2. Description of the Related Art In the Japanese Patent Publication No. 4-66936, the applicant of the present application arranges an elongated strip-shaped or circular tube-shaped conductive ceramic molded body along a passing thread-shaped passage and causes the conductive ceramic to generate heat by energization. The heat setting device by the pipe-shaped heater which heats the passing thread material in a non-contact state was disclosed.

【0003】この加熱装置は、従来の加熱素子または熱
板と接触状態で加熱する装置と比較して、被加熱線条材
の表面状態を悪くすることがなく効率良く加熱処理を行
うことができ、また、特公平2−60769号公報に開
示されているシーズヒーター本体にU字型溝を形成し、
この溝部にスリット付きの矢羽根形ガイドをセットし、
そのスリットの底部に糸条が走行するようにした従来の
非接触加熱装置と比較して、直接加熱方式であるために
熱効率が良く、省エネルギーの点で有利であり、被加熱
物の摺動摩擦の恐れもないという点でとくに優れたもの
である。
This heating device can efficiently perform heat treatment without deteriorating the surface condition of the wire material to be heated, as compared with a conventional heating device or a device for heating the heating plate in contact with it. In addition, a U-shaped groove is formed in the sheath heater body disclosed in Japanese Patent Publication No. 2-60769.
Set the arrow blade type guide with slit in this groove,
Compared with the conventional non-contact heating device in which the yarn runs on the bottom of the slit, the direct heating method has good thermal efficiency and is advantageous in terms of energy saving. It is particularly excellent in that it has no fear.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、このような優れた特性を有する円管状発熱
体による非接触加熱装置の利点を充分に活かすために、
その使用具合を改善して装置の構成を線条材の加熱条件
に応じて最適な状態にすることができるようにして、そ
の利用の拡大を図るものである。
The problem to be solved by the present invention is to make full use of the advantages of the non-contact heating device using a tubular heating element having such excellent characteristics.
The use condition is improved so that the structure of the apparatus can be set to an optimum state according to the heating condition of the filamentous material, and the utilization thereof is expanded.

【0005】本発明の具体的な第1の目的は、円管状発
熱体の場合のパイプの内外の大きく異なる温度差を少な
くする温度制御手段を完成することにある。
A first specific object of the present invention is to complete temperature control means for reducing greatly different temperature differences between the inside and outside of a pipe in the case of a circular tubular heating element.

【0006】第2の目的は、管状抵抗加熱体の発熱部分
を長くした場合の長さ方向の加熱温度の均一化の達成で
ある。
A second object is to achieve uniform heating temperature in the longitudinal direction when the heating portion of the tubular resistance heating element is lengthened.

【0007】さらに、第3の目的は、発熱体そのものの
延命化の達成である。
A third object is to extend the life of the heating element itself.

【0008】また、さらに、他の目的は、自己発熱ヒー
ターの内径汚塗に伴なう抵抗値変化の防止や、加熱雰囲
気の維持手段の確立である。
Still another object is to prevent the resistance value from changing due to stain coating on the inner diameter of the self-heating heater and to establish means for maintaining the heating atmosphere.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の非接触型の加熱
装置は、管状の抵抗発熱体の発熱部分に温度コントロー
ル用の温度検出装置を接触状態で取り付けたことによっ
て温度管理のための制御が正確に行われるようにしたこ
とおよび以下の特徴を有する。
In the non-contact type heating device of the present invention, a temperature detecting device for controlling temperature is attached to a heat generating portion of a tubular resistance heating element in a contact state, thereby controlling the temperature. Is performed accurately and has the following features.

【0010】この管状の抵抗発熱体を断熱保温材によっ
て囲繞することによって、熱に対する保温性を高め消費
エネルギ−を極力小さくしたことである。
By surrounding the tubular resistance heating element with a heat insulating heat insulating material, the heat insulating property against heat is enhanced and the energy consumption is minimized.

【0011】次に管状の抵抗発熱体の両端部をメタライ
ズして端子部を形成した構造とすることができ、また、
メタライズ端子部を形成した管状抵抗発熱体の両端部に
被加熱線条体導入のための耐熱耐摩耗性の絶縁材料から
なる管状ガイドを連結して、加熱管路内への線条材の導
入をスムーズに行うことができ、加熱管および端部の損
傷を少なくすることができると共に、メタライズ端子部
と管状ガイド部を、断熱保温材の外方に露出せしめて、
空冷可能とすることによりメタライズ部の劣化を防止で
きる。
Next, it is possible to form a structure in which both ends of the tubular resistance heating element are metallized to form terminals.
Introduce the filament material into the heating conduit by connecting tubular guides made of heat-resistant and abrasion-resistant insulating material for introducing the heated filament to both ends of the tubular resistance heating element with metallized terminals. Can be performed smoothly, damage to the heating tube and the end can be reduced, and the metallized terminal part and the tubular guide part are exposed to the outside of the heat insulating heat insulating material,
By allowing air cooling, deterioration of the metallized portion can be prevented.

【0012】さらに、管状の抵抗発熱体を長さ方向に複
数に分割し、その分割端部を絶縁材料からなる継手によ
って連結した構造として直線状の長尺加熱装置とするこ
とができる。例えば、一般に市販されているAl2 3
系の燃焼管や保護管等の曲がり量(ソリ公差)は長さに
対して3〜5%のソリ公差以内のバラツキとなっている
ように、セラミック系パイプの公差は、製法上避けられ
ない現象である。例えば1m長さの管状抵抗発熱体の場
合の公差を3%と仮定した場合は3mmのソリがあるた
めに、被加熱物の走行スピードやテンション及び被加熱
物の種類等の条件に応じた振動、弛み現象等によって被
加熱物が直進できずヒーター内部に接触摺動する結果、
良好な製品が得られなくなる。したがって330mm長
さでソリ公差3%のヒーターを絶縁ガイドを介して3本
直列状に組付けることにより全長1mのソリは1/3の
約1mm程度に小さくすることができる。
Further, the tubular resistance heating element can be divided into a plurality of pieces in the lengthwise direction, and the divided end portions can be connected by a joint made of an insulating material to form a linear long heating device. For example, commercially available Al 2 O 3
The tolerance of the ceramic pipe is unavoidable due to the manufacturing method, as the bending amount (warp tolerance) of the combustion pipe and protection pipe of the system varies within the warp tolerance of 3 to 5% with respect to the length. It is a phenomenon. For example, assuming a tolerance of 3% in the case of a tubular resistance heating element with a length of 1 m, there is a warp of 3 mm, so vibration depending on conditions such as traveling speed and tension of the heated object and kind of the heated object. As a result, the object to be heated cannot move straight due to the phenomenon of slack, etc.
A good product cannot be obtained. Therefore, by assembling three heaters each having a length of 330 mm and a warp tolerance of 3% in series via an insulating guide, the sled having a total length of 1 m can be reduced to about 1/3 of about 1/3.

【0013】この分割した各分割発熱管部分に少なくと
も1個の温度センサーを取り付けることによって、各分
割管毎の温度を個々に制御することができ、加熱装置全
長にわたっての温度をより正確に管理できる。
By attaching at least one temperature sensor to each of the divided heating pipe portions, the temperature of each divided pipe can be individually controlled, and the temperature over the entire length of the heating device can be managed more accurately. .

【0014】本発明の非接触型の加熱装置は、管状抵抗
発熱体の一方の端子付近または管状ガイドに加熱管体内
に雰囲気制御のためのガス体を導入する導入口部を形成
することにより被加熱線条材の加熱に適した雰囲気とす
ることができる。
In the non-contact type heating device of the present invention, an inlet port for introducing a gas body for controlling the atmosphere into the heating tube is formed near one terminal of the tubular resistance heating element or in the tubular guide. An atmosphere suitable for heating the heating filament material can be provided.

【0015】さらには、耐熱性でしかも、絶縁性のセラ
ミック保護管を管状抵抗発熱体の内部に挿入し、これに
よって抵抗発熱体の汚染による抵抗値の変化を防止する
とともに管状ガイドとして兼用することができる。
Further, a heat-resistant and insulating ceramic protection tube is inserted inside the tubular resistance heating element to prevent the resistance value from changing due to contamination of the resistance heating element and also serve as a tubular guide. You can

【0016】なお、抵抗発熱体については、比抵抗値が
1.0×10-3Ω・cmから9×103 Ω・cmの範囲
内で、より好ましくは1.0×10-2Ω・cmから9×
102 Ω・cmの範囲内に調整するのがよい。比抵抗値
が1.0×10-3Ω・cm未満では、管状抵抗発熱体直
径と長さの関係からその肉厚が0.5mm以下になる場
合があり、材料強度面で発熱体の製造が困難になるこ
と、あるいは印加電圧を10V程度の低電圧にしても2
0アンペア以上の電流値が流れる場合があるため、リー
ド線の容量を大きくする必要がある等の問題が生じる。
The resistance heating element has a specific resistance value in the range of 1.0 × 10 −3 Ω · cm to 9 × 10 3 Ω · cm, more preferably 1.0 × 10 −2 Ω · cm. cm to 9x
It is preferable to adjust it within the range of 10 2 Ω · cm. If the specific resistance value is less than 1.0 × 10 −3 Ω · cm, the wall thickness may be 0.5 mm or less due to the relationship between the diameter and the length of the tubular resistance heating element. Is difficult, or even if the applied voltage is a low voltage of about 10V, 2
Since a current value of 0 ampere or more may flow, there arises a problem that the capacitance of the lead wire needs to be increased.

【0017】また、本発明の加熱装置では、管状の加熱
体又は管状の抵抗発熱体として近赤外線または遠赤外線
のうち少なくともいずれかの赤外線を発生するセラミッ
ク材料または導電性のセラミック系材料を用いる。セラ
ミック材料または導電性セラミック材料の代わりに、金
属製パイプの内面に赤外線のうち少なくとも遠赤外線を
発生する皮膜を形成した管状の加熱体を使用することも
できる。
Further, in the heating device of the present invention, a ceramic material or an electrically conductive ceramic material which emits at least one of near infrared rays and far infrared rays is used as the tubular heating element or tubular resistance heating element. Instead of the ceramic material or the conductive ceramic material, it is possible to use a tubular heating body in which a coating for generating at least far infrared rays among infrared rays is formed on the inner surface of the metal pipe.

【0018】またさらに、管状抵抗発熱体の長手方向に
外径から内径面までの貫通した直線状のスリットを1本
形成して、被加熱線条材を抵抗発熱体の側面から挿入す
ることもできる。
Furthermore, one linear slit penetrating from the outer diameter to the inner diameter surface may be formed in the longitudinal direction of the tubular resistance heating element, and the wire material to be heated may be inserted from the side surface of the resistance heating element. it can.

【0019】導電性のセラミック系材料としては、導電
性の酸化物系又は非酸化物系セラミック材料、あるいは
絶縁性のセラミックスとIVa、Va、VIa属の炭化物、
窒化物、硼化物や炭窒化物、炭硼化物、窒硼化物又は炭
窒硼化物およびこれらの物質が酸素を含有する化合物、
更にはMoSi2 等の金属珪化物若しくは金属系材料等
の導電性成分等々とを組み合わせた複合材料を用いる。
さらには炭化珪素系の抵抗発熱体が好適に使用できる。
赤外線または赤外線のうち少なくとも遠赤外線を発生す
る管状の発熱体または加熱体を組み込んだ本発明の加熱
装置は、多種類の線条材に適用することができ、特に合
成樹脂や合成繊維や天然繊維あるいは織布その他の高分
子化合物系材料に対しては、これらの被加熱物が遠赤外
線を吸収して自己発熱する結果、旧来の装置よりも低温
域での加熱処理が可能となり、省エネルギーはもとより
風合いのよい繊維製品が得られる。
As the conductive ceramic material, a conductive oxide-based or non-oxide-based ceramic material, or an insulating ceramic and a carbide of group IVa, Va or VIa,
Nitride, boride or carbonitride, carbon boride, carbonitride or carbonitride and compounds in which these substances contain oxygen,
Further, a composite material in which a metal silicide such as MoSi 2 or a conductive component such as a metal material is combined is used.
Furthermore, a silicon carbide type resistance heating element can be preferably used.
INDUSTRIAL APPLICABILITY The heating device of the present invention incorporating a tubular heating element or heating element that generates at least far infrared rays among infrared rays or infrared rays can be applied to many kinds of filament materials, and in particular, synthetic resins, synthetic fibers and natural fibers. Alternatively, for woven fabrics and other high molecular compound materials, these objects to be heated absorb the far infrared rays and self-heat, and as a result, they can be heat-treated in a lower temperature range than the conventional equipment, which not only saves energy. A textile product with a good texture can be obtained.

【0020】なお、抵抗発熱体材料の熱膨張係数は9.
5×10-6/℃以下で、できるだけ小さい方がよいが、
炉体ケースの温度が50℃程度まで加熱される場合があ
るので、装置全体の熱膨張代も考慮に入れて、抵抗発熱
体またはセラミック製のチューブを挿着した加熱管に、
過大な引張応力や圧縮応力が加わらないように適切な材
料を選定し、あるいは調整するのがよい。
The coefficient of thermal expansion of the resistance heating material is 9.
5 × 10 -6 / ℃ or less, it is better to be as small as possible,
Since the temperature of the furnace case may be heated up to about 50 ° C, taking into account the thermal expansion margin of the entire device, a heating tube with a resistance heating element or a ceramic tube attached,
Appropriate materials should be selected or adjusted so that excessive tensile stress and compressive stress are not applied.

【0021】[0021]

【作用】このようなパイプ状の抵抗発熱体または抵抗発
熱体の内径に絶縁性のセラミックチュ−ブを挿着した加
熱管からなる非接触型の加熱装置における加熱管体の温
度管理用センサーの取付け、被加熱線条体の導入ガイ
ド、連続接続、雰囲気ガス導入とヒータ劣化防止手段の
確立によって、線条体の非接触加熱装置の実用化が達成
できる。
A temperature control sensor for a heating tube in a non-contact type heating device comprising such a pipe-shaped resistance heating element or a heating tube in which an insulating ceramic tube is attached to the inner diameter of the resistance heating element Practical application of the non-contact heating device for the filament can be achieved by mounting, introducing guide of the filament to be heated, continuous connection, introducing atmospheric gas and establishing heater deterioration preventing means.

【0022】[0022]

【実施例】【Example】

実施例1 図1は、本発明に係る非接触型加熱装置の第1の実施例
を示す。
Example 1 FIG. 1 shows a first example of the non-contact heating device according to the present invention.

【0023】同図において、1は、ヒーターケース2内
に配置された抵抗値が9×10-3〜9×103 オーム・
cmの抵抗体材料からなる管状発熱体を示す。この管状
発熱体1の内面は抵抗発熱体そのものを露出状態にして
被加熱線条の通路としている。3は管状発熱体1の全長
の外周面にわたって設けられた断熱材層であって、これ
によって管状発熱体1内の保温と均熱状態を維持するこ
とができる。4は抵抗発熱体そのものあるいは抵抗発熱
部よりは抵抗値の低い良導体からなる端子部を示す。こ
の端子部は、端部の外周面をメタライズして形成したも
ので、断熱保温材3の外に露出させると共にヒーターケ
ース2に設けた換気孔5からの空冷機構により、昇温を
防ぎ、メタライズ層の高温による変質を防止し、かつ昇
温冷却時に生じる基地とメタライズ層との熱膨張率の差
に伴なうクラックや剥離現象を防止している。管状抵抗
発熱体1のメタライズ部分及び導線を断熱保温材3の中
に包込んだ状態で加熱装置を使用すると、最高温度を5
00℃に設定した場合で、酸化やクラックあるいは剥離
現象等により寿命は、約3ケ月〜12ケ月であるのに対
して、この空冷機構にすることによって3年間使用して
もメタライズ部の変化は全く発生しない。また、管状発
熱体1の両端のメタライズした端子部4の端面にはセラ
ミックス製のガイド6を嵌合し取付けている。このガイ
ド6は、内径寸法が小さくてしかも、内面の面粗度を小
さくして滑り性を良くした耐摩耗性、耐熱性、断熱性を
有する材料で形成されたもので、被加熱材である線条材
が振動しても、また、若干の弛みを生じても、線条材表
面が疵を生じない機能を有するもので、端子部4内に挿
入する円筒状の嵌合部61と本体62とヒーターケース
2の外面に係止するためのフランジ63とからなる。7
は管状発熱体1の略中央部の外面に接触して取付けられ
た温度センサー取付部を示す。その取付け位置は加熱管
内部の温度分布に応じて最適な位置に適宜調整すること
もできる。
In the figure, reference numeral 1 denotes a resistance value of 9 × 10 −3 to 9 × 10 3 ohms arranged in the heater case 2.
1 shows a tubular heating element made of cm of resistor material. The inner surface of the tubular heating element 1 exposes the resistance heating element itself to form a passage for the heated filament. Reference numeral 3 denotes a heat insulating material layer provided over the outer peripheral surface of the tubular heating element 1 over its entire length, whereby the heat retention and soaking state in the tubular heating element 1 can be maintained. Reference numeral 4 denotes a terminal portion made of a resistance heating element itself or a good conductor having a resistance value lower than that of the resistance heating portion. This terminal portion is formed by metallizing the outer peripheral surface of the end portion. The terminal portion is exposed to the outside of the heat insulating and heat insulating material 3 and the air cooling mechanism from the ventilation hole 5 provided in the heater case 2 prevents the temperature from rising. The layer is prevented from being deteriorated due to high temperature, and cracks and peeling phenomena due to a difference in coefficient of thermal expansion between the matrix and the metallized layer, which occur during heating and cooling, are prevented. When the heating device is used in a state where the metallized portion of the tubular resistance heating element 1 and the conductive wire are enclosed in the heat insulating and heat insulating material 3, the maximum temperature is 5
When the temperature is set to 00 ° C, the life is about 3 months to 12 months due to oxidation, cracks, peeling, etc., whereas the air-cooling mechanism does not change the metallized portion even when used for 3 years. It does not occur at all. Further, ceramic guides 6 are fitted and attached to the end faces of the metalized terminal portions 4 at both ends of the tubular heating element 1. The guide 6 is a material to be heated, which has a small inner diameter and is formed of a material having wear resistance, heat resistance, and heat insulation properties that improves the slipperiness by reducing the surface roughness of the inner surface. Even if the linear material vibrates or slightly loosens, the surface of the linear material does not have a flaw. The cylindrical fitting portion 61 to be inserted into the terminal portion 4 and the main body. 62 and a flange 63 for engaging with the outer surface of the heater case 2. 7
Indicates a temperature sensor mounting portion mounted in contact with the outer surface of the tubular heating element 1 in the substantially central portion thereof. The mounting position can be appropriately adjusted to an optimum position according to the temperature distribution inside the heating tube.

【0024】図2から図3は温度センサー取付部7の第
1の取付け状態を示す。図2は管状加熱体1の断面から
見た状態を示しており、図3はこの取付け状態を側面か
ら見た図である。図中、71は熱電対保護管72を装着
するための取付け具であって、頂部に突部73を有する
鞍形をなす。この鞍形の取付け具71を管状加熱体1の
周りに挟み込んで固着する。この鞍形取付け治具71
は、治具そのものが加熱材の外面と面接触している部分
が多くあり、センサーへの伝熱接触部面積が大きく、よ
り正確な表面温度が検出できる。また温度センサー保護
管72の先端を耐熱性でしかも断熱保温性のよいセラミ
ックス製の紐で隙間なく巻付けることにより、内部はほ
ぼヒーター外面温度に加熱保持されるのでより正確な温
度が検出できる。
2 to 3 show a first mounting state of the temperature sensor mounting portion 7. FIG. 2 shows a state of the tubular heating body 1 as seen from the cross section, and FIG. 3 is a side view of this attachment state. In the figure, reference numeral 71 denotes a fitting for mounting the thermocouple protection tube 72, which has a saddle shape having a protrusion 73 at the top. The saddle-shaped fixture 71 is sandwiched and fixed around the tubular heating body 1. This saddle type mounting jig 71
In many cases, the jig itself is in surface contact with the outer surface of the heating material, and the area of the heat transfer contact area to the sensor is large, so that a more accurate surface temperature can be detected. Further, since the tip of the temperature sensor protection tube 72 is wound tightly with a ceramic cord having high heat resistance and good heat insulating and heat retaining properties, the inside is heated and maintained at substantially the outside temperature of the heater, so that a more accurate temperature can be detected.

【0025】図4は、温度センサー取付部7の他の取付
け手段を示すもので、管状発熱体または加熱管1の管壁
に盲孔74あるいは貫通孔を設け、これに、熱電対保護
管72を直接装着する。これにより、センサーが発熱管
または加熱管の肉厚部分に内蔵された状態となり、加熱
管の外面温度と内部温度との中間的な温度を検出でき
る。なお、加熱管の肉厚を貫通状に穿設した穴にセンサ
ーの先端を内径面まで挿入した場合は、ほぼ加熱管の内
部温度に相当する値を検出できる。
FIG. 4 shows another mounting means of the temperature sensor mounting portion 7, in which a blind hole 74 or a through hole is provided in the tube wall of the tubular heating element or the heating tube 1, and a thermocouple protection tube 72 is provided therein. Wear directly. As a result, the sensor is built in the heating tube or the thick portion of the heating tube, and an intermediate temperature between the outer surface temperature and the inner temperature of the heating tube can be detected. In addition, when the tip of the sensor is inserted to the inner diameter surface in the hole formed by penetrating the wall thickness of the heating tube, a value substantially corresponding to the internal temperature of the heating tube can be detected.

【0026】実施例2 図5は管状抵抗発熱体1の内面に絶縁性の保護管8を挿
着して加熱管とした実施例を示す。この絶縁性のセラミ
ック管8は、薄肉の例えばアルミナ系の絶縁性のもの
で、必要に応じて交換可能に挿入されている。この絶縁
性セラミックからなる保護管8は、断熱材3および管状
発熱体1とは絶縁された断熱材仕切板31からメタライ
ズした端子部4を超えて、ヒーターケース2の外方まで
突出して管状ガイドを兼用している。この絶縁性セラミ
ック管8を挿着することによって、管状発熱体1の内面
が被処理物から発生した汚染物質による発熱体の劣化消
耗を少なくすることができる。この汚染物質が、例えば
有機系物質のような場合は、加熱装置の設定温度を高く
して燃焼除去できるが、無機物の場合には燃焼除去でき
ずに抵抗発熱体と反応して、ヒーター抵抗値が小さくな
る等の影響が現れる。このような場合には、この絶縁性
セラミック管8を挿着することにより発熱体の劣化消耗
を少なくすることができる。
Embodiment 2 FIG. 5 shows an embodiment in which an insulating protective tube 8 is inserted into the inner surface of the tubular resistance heating element 1 to form a heating tube. The insulating ceramic tube 8 is a thin-walled, for example, alumina-based insulating tube, and is inserted so that it can be replaced if necessary. The protection tube 8 made of this insulating ceramic projects from the heat insulating material partition plate 31 insulated from the heat insulating material 3 and the tubular heating element 1 beyond the metalized terminal portion 4 to the outside of the heater case 2 and is a tubular guide. Is also used. By inserting the insulating ceramic tube 8, it is possible to reduce deterioration and wear of the heating element due to contaminants generated on the inner surface of the tubular heating element 1 from the object to be processed. If this pollutant is, for example, an organic substance, it can be removed by burning by raising the set temperature of the heating device, but if it is an inorganic substance, it cannot be removed by burning and reacts with the resistance heating element, resulting in a heater resistance value. Will appear to be smaller. In such a case, the deterioration and wear of the heating element can be reduced by inserting the insulating ceramic tube 8.

【0027】実施例3 図6は、分割した加熱管を連結して加熱部分の長さを5
00〜2000mm程度の直線状に形成した実施例を示
す。
Example 3 In FIG. 6, the length of the heating portion is 5 by connecting the divided heating tubes.
An example of forming a linear shape of about 00 to 2000 mm will be shown.

【0028】同図において、管状抵抗発熱体1は、中央
の加熱主管部101と両端加熱管部102、103の2
本以上に分割されている。それぞれの分割加熱管10
1、102、103の両端にはメタライズした端子部4
が形成され、さらに、その端子部4は連結部材9を介し
て連結されている。それぞれの分割加熱管には、実施例
1で説明した温度センサー取付部7が設けられ、これに
よって、各加熱管における加熱域に任意の温度勾配を形
成することができる。
In the figure, the tubular resistance heating element 1 comprises a central heating main pipe portion 101 and two heating pipe portions 102 and 103 at both ends.
It is divided into more than one book. Each divided heating tube 10
Metallized terminal parts 4 on both ends of 1, 102, 103
Is formed, and the terminal portion 4 is connected via a connecting member 9. Each of the divided heating pipes is provided with the temperature sensor mounting portion 7 described in the first embodiment, whereby an arbitrary temperature gradient can be formed in the heating area of each heating pipe.

【0029】図7は各分割管の連結状態を示す図であ
る。連結部材9は電気的絶縁性のセラミックス系材料か
らなり、メタライズした端子部4を形成した発熱体また
は加熱管の管端の径と同一の内径もしくは管状ガイドと
同一の内径を有する連結部91と環状の外周面部92か
らなり、この連結部材9を分割管状抵抗発熱体の端子部
4の間に装着してそれぞれの分割管状抵抗発熱体を連結
している。通常、被加熱線条体の通過路を内部に有する
加熱管は、セラミックス系の抵抗発熱体そのものまたは
抵抗発熱体の内部に挿着された絶縁性のセラミック管か
ら作られており、これを曲がりなく真直状に形成するの
は非常に困難であり、また、長さ寸法が大きくなる程製
造原価が割高なものとなる。また、一体物によって製造
された管状加熱体の長さ方向の温度は、パイプ内外とも
に中央付近の温度が高く、ヒーターの両端は熱ロスが大
きいため温度が低く山形の温度分布となる。しかしなが
ら、2本以上のヒーターを直列状に組付けた分割形ヒー
ターとすることにより、また、温度サンサーの位置をそ
れぞれの分割管に設けることにより1本物のヒーターの
場合よりも均熱ゾーンの長い温度分布の装置とすること
ができる。
FIG. 7 is a view showing a connected state of each divided pipe. The connecting member 9 is made of an electrically insulating ceramic-based material, and has a connecting portion 91 having the same inner diameter as the diameter of the heating element or the heating pipe formed with the metallized terminal portion 4 or the end of the heating tube or the tubular guide. It is composed of an annular outer peripheral surface portion 92, and the connecting member 9 is mounted between the terminal portions 4 of the divided tubular resistance heating elements to connect the respective divided tubular resistance heating elements. Usually, the heating tube having the passage for the heated filament inside is made of a ceramic resistance heating element itself or an insulating ceramic tube inserted inside the resistance heating element. However, it is very difficult to form it straight, and the manufacturing cost becomes higher as the length becomes larger. Further, the temperature in the longitudinal direction of the tubular heating element manufactured by the one body is high in the vicinity of the center both inside and outside the pipe, and the heat loss is large at both ends of the heater, so that the temperature is low and a mountain-shaped temperature distribution is obtained. However, by using a split type heater in which two or more heaters are assembled in series, and by providing the position of the temperature sensor on each split pipe, the soaking zone is longer than in the case of a single heater. It can be a temperature distribution device.

【0030】実施例4 図8は、加熱管内を走行する被加熱物に対して、水蒸気
や表面層形成のためのガスあるいは表面酸化防止のため
の非酸化性または還元性のガス等を作用させるのに適し
た加熱装置の他の実施例を示す。
Embodiment 4 In FIG. 8, water vapor, a gas for forming a surface layer, a non-oxidizing gas or a reducing gas for preventing surface oxidation, etc. are made to act on an object to be heated running in a heating pipe. 2 shows another embodiment of a heating device suitable for

【0031】同図において、10と11は、抵抗発熱体
または発熱体の内径に挿着された加熱管1の被加熱線条
物の導入口12と排出口13の近くに設けられ、また、
それぞれの端部近くにメタライズした端子部4を形成し
たガスの導入管と導入ガスの一部を排出する排出管を示
す。この導入ガスの排出管11は、図示するような形態
を採らず、排出口13の部分にメタライズ処理して端子
部を形成して、この端子部にガス排出口を形成すること
もできる。このガスの導入管10は管状発熱体1に対す
る交差角度αが90°以上になるように一体構造として
あるいは適宜な連結手段で管状発熱体1と連結して、導
入したガスがスムーズに流れるようにしている。発熱体
1に対し、導入管10から導入されたガスは、その大部
分が矢印の方向に所定温度に加熱された加熱管1内の加
熱ゾーンを流れ、被加熱線条材に適した加熱雰囲気を形
成したのち排出管11から排出される。なお、導入管1
0から導入されたガスは、その一部が被加熱線条材の導
入口方向に流れることがあり、またガス排出管11を設
けた装置においても導入ガスの一部が排出口から放出さ
れる。したがって、管状ガイドを導入口12と排出口1
3に取り付ける場合は、その内径はできるだけ小さくし
ておくのがよい。
In the figure, 10 and 11 are provided near the inlet 12 and the outlet 13 of the heated filament of the heating tube 1 inserted in the inner diameter of the resistance heating element or the heating element, and
1 shows a gas introduction pipe in which a metallized terminal portion 4 is formed near each end and a discharge pipe for discharging a part of the introduced gas. It is also possible to form the terminal portion by metallizing the portion of the discharge port 13 and not form the gas discharge port 11 for the introduced gas, and to form the gas discharge port in this terminal portion. The gas introducing pipe 10 is integrated with the tubular heating element 1 so that the crossing angle α is 90 ° or more, or is connected to the tubular heating element 1 by an appropriate connecting means so that the introduced gas can flow smoothly. ing. Most of the gas introduced from the introduction pipe 10 to the heating element 1 flows through the heating zone in the heating pipe 1 heated to a predetermined temperature in the direction of the arrow, and the heating atmosphere suitable for the heated wire material is provided. After being formed, it is discharged from the discharge pipe 11. Introductory pipe 1
A part of the gas introduced from 0 may flow toward the inlet of the heated filament material, and also in the device provided with the gas discharge pipe 11, a part of the introduced gas is discharged from the outlet. . Therefore, the tubular guide is installed in the inlet 12 and the outlet 1.
When it is attached to No. 3, the inner diameter should be as small as possible.

【0032】実施例5 図9は、図8に示すように、管状抵抗発熱体1と分岐し
て設けたガス導入管10に代えて、管状抵抗発熱体1の
被加熱材の導入口12に形成したメタライズ端子部4
に、ガス導入部材14を嵌着して設けた例を示す。この
場合、ガス導入部材14はガイドと兼ねて形成されてお
り、被加熱材の導入口15とガス導入口16が設けられ
ている。
Embodiment 5 As shown in FIG. 8, in FIG. 9, a tubular resistance heating element 1 is replaced with a gas introduction tube 10 provided in a branching manner, and a tubular resistance heating element 1 is provided with an inlet 12 for a material to be heated. Formed metallized terminal 4
An example in which the gas introducing member 14 is fitted and provided is shown in FIG. In this case, the gas introducing member 14 is also formed as a guide, and is provided with an inlet 15 and a gas inlet 16 for the material to be heated.

【0033】このように、加熱管の内部に水蒸気や各種
のガスを導入することにより、被処理物を加熱する際に
種々の効果が得られる。例えば、繊維材料の場合、合成
繊維のみならず動植物の糸状を管状抵抗発熱体内部で加
熱する際に水蒸気を加熱管内に供給することにより温度
単独の作用に湿潤作用も加味されるために、延伸性や仮
撚性や圧空加工時の風合いを向上させることができる。
また、金属線等の加熱処理に使用する際には、非酸化性
のガスまたは還元性のガスを導入することにより、電力
消費量が少なく、しかも極めて少量のガス消費量で優れ
た線材を得ることができる。
As described above, by introducing water vapor and various gases into the heating pipe, various effects can be obtained when heating the object to be treated. For example, in the case of a fibrous material, when not only synthetic fibers but also filaments of animals and plants are heated inside the tubular resistance heating element, steam is supplied into the heating pipe to add a wetting action to the action of temperature alone, so that it is stretched. It is possible to improve the properties, false twisting properties, and the texture during compressed air processing.
In addition, when used for heat treatment of metal wires or the like, by introducing a non-oxidizing gas or a reducing gas, power consumption is low, and an excellent wire rod is obtained with an extremely small amount of gas consumption. be able to.

【0034】なお、本発明の加熱装置の消費電力は、実
施例の図1に示した構成において、抵抗発熱体の内径が
10mmで長さが500mm、断熱材の厚みが70mm
で500℃に温度を保持した場合、70W/Hであり、
非常に省エネルギー性である結果を得た。
Regarding the power consumption of the heating apparatus of the present invention, in the structure shown in FIG. 1 of the embodiment, the resistance heating element has an inner diameter of 10 mm and a length of 500 mm, and the heat insulating material has a thickness of 70 mm.
When the temperature is kept at 500 ° C at 70W / H,
The result is very energy-saving.

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明の非接触型の加熱装置によって以
下の効果が奏される。
The following effects are exhibited by the non-contact type heating device of the present invention.

【0036】(1)消費電力がきわめて少ない優れた省
エネルギー性が発揮できる。
(1) Excellent energy saving performance with extremely low power consumption can be exhibited.

【0037】(2)運転可能な平恒温度に到達するため
の昇温が短時間で達成される。
(2) The temperature is raised in a short time to reach an operable constant temperature.

【0038】(3)また、加熱管内の最高温度部の温度
調節設定温度まで短時間で昇温できる。
(3) Further, it is possible to raise the temperature in the heating tube to the temperature control set temperature of the highest temperature portion in a short time.

【0039】(4)加熱管内に水蒸気による加湿空気や
非酸化性のガスを導入できるので、非接触型の加熱装置
を多目的に使用することができる。
(4) Since humidified air by steam or non-oxidizing gas can be introduced into the heating pipe, the non-contact type heating device can be used for various purposes.

【0040】(5)加熱管を直線状に維持した状態で、
長尺装置とすることができる。
(5) With the heating tube kept straight,
It can be a long device.

【0041】(6)被加工物が振動状態で送入されて
も、両端のガイドの小径部で保持されるので、加熱管の
内壁に接触することがない。
(6) Even if the workpiece is sent in a vibrating state, it is held by the small diameter portions of the guides at both ends, so that it does not come into contact with the inner wall of the heating tube.

【0042】(7)したがって、非接触型の加熱装置の
多目的化と実用化が達成できる。
(7) Therefore, it is possible to achieve multipurpose and practical application of the non-contact type heating device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の加熱装置の実施例を示す。FIG. 1 shows an embodiment of a heating device of the present invention.

【図2】 温度センサーの取付け状態の第1の例を示
す。
FIG. 2 shows a first example of a mounted state of a temperature sensor.

【図3】 図2の例を側面から見た状態を示す。FIG. 3 shows a state of the example of FIG. 2 viewed from the side.

【図4】 温度センサーの取付け状態の他の例を示す。FIG. 4 shows another example of a mounted state of the temperature sensor.

【図5】 本発明の加熱装置において保護管を挿着した
他の例を示す。
FIG. 5 shows another example in which a protective tube is inserted in the heating device of the present invention.

【図6】 管状抵抗発熱体を2本以上に分割した例を示
す。
FIG. 6 shows an example in which a tubular resistance heating element is divided into two or more.

【図7】 分割管の連結状態を示す。FIG. 7 shows a connection state of divided pipes.

【図8】 雰囲気ガス導入可能な本発明に係る加熱装置
の例を示す。
FIG. 8 shows an example of a heating device according to the present invention capable of introducing atmospheric gas.

【図9】 雰囲気ガス導入口を被加熱物の導入口と共に
設けた例を示す。
FIG. 9 shows an example in which an atmosphere gas inlet is provided together with an inlet for an object to be heated.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 管状抵抗発熱体 101,102,103 分割
管状抵抗発熱体 2 ヒータケース 3 断熱材層 31 断熱材仕切板 4 端子部分 5 換気孔 6 管状ガイド 61 ガイドの嵌合部 6
2 ガイド本体 63 ガイドのフランジ 7 温度センサー取付部 71 温度センサー取付け具 72 熱電対保護管 73 取付け具の突部 74 貫通孔(図は盲
孔) 8 薄肉の絶縁性セラミック管 9 連結部材 91 連結部 92 環
状外周面固定部 10 ガス導入管 11 ガス排出管 12 被加熱線条物の導入口 13 被加熱線条物の排出口 α 交差角度 14 ガス導入兼管状ガイド部材 15 被加熱材の導入口 16 ガス導入管口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tubular resistance heating element 101,102,103 Split tubular resistance heating element 2 Heater case 3 Heat insulating material layer 31 Heat insulating material partition plate 4 Terminal part 5 Ventilation hole 6 Tubular guide 61 Guide fitting part 6
2 Guide body 63 Guide flange 7 Temperature sensor mounting portion 71 Temperature sensor mounting portion 72 Thermocouple protection tube 73 Mounting portion projection 74 Through hole (blind hole in the figure) 8 Thin insulating ceramic tube 9 Connecting member 91 Connecting portion 92 Annular outer peripheral surface fixed portion 10 Gas introduction pipe 11 Gas discharge pipe 12 Heated filament discharge port 13 Heated filament discharge port α Crossing angle 14 Gas introduction and tubular guide member 15 Heated material inlet 16 Gas inlet port

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古賀 静樹 福岡市博多区美野島1丁目2番8号 日本 タングステン株式会社内 (72)発明者 桶作 正広 石川県小松市花坂町リ80番地 北陸成型工 業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Shizuki Kiga 1-2-8 Minoshima, Hakata-ku, Fukuoka City Japan Tungsten Co., Ltd. Business

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被加熱材である線条材の通路を内部に形
成した管状抵抗発熱体からなる非接触型の線条材加熱装
置において、発熱部分に温度コントロール用の温度検出
装置を管状抵抗発熱体に接触状態で取り付けたことを特
徴とする非接触型の線条材加熱装置。
1. A non-contact type filament heating device comprising a tubular resistance heating element in which a passage for a filament to be heated is formed, wherein a temperature detecting device for temperature control is provided in the heating portion at a tubular resistance. A non-contact type filament heating device, which is mounted in contact with a heating element.
【請求項2】 管状の抵抗発熱体を断熱保温材によって
囲繞したことを特徴とする請求項1に記載の非接触型の
線条材加熱装置。
2. The non-contact type linear material heating device according to claim 1, wherein the tubular resistance heating element is surrounded by a heat insulating and heat insulating material.
【請求項3】 管状の抵抗発熱体の内面に耐熱性の絶縁
保護管を挿着して加熱管としたことを特徴とする請求項
1または請求項2に記載の非接触型の線条材加熱装置。
3. The non-contact type linear material according to claim 1, wherein a heat-resistant insulating protective tube is inserted into the inner surface of the tubular resistance heating element to form a heating tube. Heating device.
【請求項4】 管状の抵抗発熱体の外面端部にメタライ
ズ端子部を形成したことを特徴とする請求項1から請求
項3の中の何れかに記載の非接触型の線条材加熱装置。
4. The non-contact type filament heating device according to claim 1, wherein a metallized terminal portion is formed at an outer end portion of the tubular resistance heating element. .
【請求項5】 メタライズ端子部を形成した管状抵抗発
熱体の両端部と被加熱線条体導入のための耐熱耐摩耗性
の絶縁材料からなる管状ガイドとを連結したことを特徴
とする請求項4に記載の非接触型の線条材加熱装置。
5. A tubular resistance heating element having a metallized terminal portion, wherein both ends of the tubular resistance heating element are connected to a tubular guide made of a heat resistant and abrasion resistant insulating material for introducing a heated filament. 4. The non-contact type filament heating device according to 4.
【請求項6】 メタライズ端子部と管状ガイドとを断熱
保温材の外方に露出せしめて、空冷可能としたことを特
徴とする請求項5に記載の非接触型の線条材加熱装置。
6. The non-contact type linear material heating device according to claim 5, wherein the metallized terminal portion and the tubular guide are exposed to the outside of the heat insulating and heat insulating material to enable air cooling.
【請求項7】 管状の抵抗発熱体を長さ方向に複数に分
割し、その分割端部を絶縁材料からなる継手によって連
結したことを特徴とする請求項1から請求項6の中の何
れかに記載の非接触型の線条材加熱装置。
7. The tubular resistance heating element is divided into a plurality of pieces in the lengthwise direction, and the divided end portions are connected by a joint made of an insulating material, according to any one of claims 1 to 6. Non-contact type filament heating device according to.
【請求項8】 管状抵抗発熱体の一方の端子付近または
管状ガイドに加熱管体内に雰囲気制御のためのガス体を
導入する導入口を形成して、前記管状抵抗発熱体内また
は加熱管体内の雰囲気制御を可能したことを特徴とする
請求項2から請求項6の中の何れかに記載の非接触型の
線条材加熱装置。
8. An atmosphere in the tubular resistance heating element or the heating tube body is formed by forming an inlet for introducing a gas body for atmosphere control into the heating tube body near one terminal of the tubular resistance heating element or in the tubular guide. The non-contact type linear material heating device according to any one of claims 2 to 6, which is controllable.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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