JPH086237Y2 - 縦型環状炉の発熱体保持具 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、保持具、特に縦型の中空円筒状に形成され
た炉壁体の内周面に沿って螺旋状に配置される電気抵抗
発熱体を所定のピッチに保持する発熱体保持具に関する
ものである。

［従来の技術］ 例えば第３図に示すように、縦型環状炉１は、縦型の
中空円筒状に形成された炉壁体２と、炉壁体２の内周面
に螺旋状に配設された電気抵抗発熱体３と、炉壁体の外
周面に沿って備えられた断熱層４とを備えている。第４
図に詳細に示すように、電気抵抗発熱体３は、炉壁体２
の内周面に沿って等角度間隔で且つ軸方向に積み重ねら
れた発熱体保持具５によって、炉壁体２の内周面に固定
されている。

縦型環状炉１に使用される従来の発熱体保持具５は、
六面体の耐熱絶縁材ブロックからなる。発熱体保持具５
は、下面から外方に突出した突起部5aと、上面に内側に
切欠かれた凹部5bとを有する。突起部5aと凹部5bとの間
には溝5cが形成される。炉壁体２の内周面に等角度間隔
で形成され且つ長さ方向に延びる複数の縦溝2a内に発熱
体保持具５が配置される。発熱体保持具５を縦溝2a内に
配置し、溝5cに電気抵抗発熱体３を配置した後、発熱体
保持具５の突起部5aを下方に隣接して配置された発熱体
保持具５の凹部5bに係合させて溝5cを環状に形成する。
このように、複数の発熱体保持具５が垂直方向に積み重
ねられたときに、全ての発熱体保持具５が一体化して連
結される。

第４図（Ｂ）に示すように、炉壁体２の内周面に形成
された軸方向に延びる等角度間隔に設けられた縦溝2a内
に、下方から順次発熱体保持具５を積み重ねることによ
り、発熱体保持具１が配置される。また、発熱体保持具
５の連結部の溝5c内に電気抵抗発熱体３を挟持させるこ
とにより、電気抵抗発熱体３を炉壁体２の内周面に沿っ
て隣接する発熱体保持具５の間隔に等しい所定のピッチ
で螺旋状に保持することができる。

［考案が解決しようとする課題］ ところで、前記構成の発熱体保持具５では、既に炉壁
体２の内周面に設置され且つその上面の凹部5bの溝5c内
に電気抵抗発熱体３が載置された発熱体保持具５の上面
に次の発熱体保持具５を積み重ねることが必要である。
その際に、溝5c内に配置した電気抵抗発熱体３を溝5c内
に保持した状態で、突起部5aと凹部5bとを係合させなけ
ればならない。換言すれば、隣接する上方の発熱体保持
具５を下方の発熱体保持具５の上に単に載置するだけで
は発熱体保持具5aを結合することができない。上述のよ
うに電気抵抗発熱体３が載置されている下方の発熱体保
持具５の凹部5bに対して上方の発熱体保持具５の突起部
5aを滑動させて、係合させる必要がある。従って、取付
作業が極めて煩わしい難点がある。また、突起部5aには
部分的に断面積の小さい部分が形成されるため、取付作
業中または縦型環状炉の稼動中に発生する熱による電気
抵抗発熱体３の変形により突起部5aに応力集中が生じ、
これによって発熱体保持具５が破損する欠点があった。
特に、電気抵抗発熱体３を所定の位置に保持するため
に、溝5cは電気抵抗発熱体３の断面とほぼ同じ形状に形
成されており、このため加熱及び冷却に伴う電気抵抗発
熱体３の熱変形によって、溝5cを構成する発熱体保持具
５に応力が印加される。このため、発熱体保持具５が縦
溝2aから脱落したり、発熱体保持具５に亀裂または破断
等の破損が生じた。

本考案は、上述の欠点を解消し、炉壁体の内周面への
組付けが容易であると共に、電気抵抗発熱体の熱変形を
吸収して、破損の発生を防止し得る発熱体保持具を提供
することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本考案の縦型環状炉の発熱体保持具は、縦型の中空円
筒状に形成された炉壁体の内周面に沿って螺旋状に配置
された電気抵抗発熱体を所定のピッチで保持する。この
発熱体保持具は、ほぼ矩形の断面を有する耐熱性のブロ
ックから形成されかつ炉壁体の内周面に備えられた縦溝
内に嵌挿される保持具本体と、保持具本体から突出しか
つ電気抵抗発熱体を支持する凹部を有する発熱体保持部
とからなる。保持具本体は、その上面または下面に設け
られた凸部と、隣接する他の保持具本体の上面または下
面に設けられた凸部に対して垂直状態で嵌合し得る凹部
とを有する。

発熱体保持部は、垂直方向に拡大された先端部を有す
る。先端部と保持具本体との間に電気抵抗発熱体を支持
する凹部が形成されている。保持具本体は、炉壁体の内
周面に設けられた縦溝内に複数の発熱体保持具を垂直に
積み重ねた状態で細長い補強部材を挿通できる貫通孔を
備えている。垂直方向に隣接する他の発熱体保持具に対
して固定される。

［作用］ 本考案による発熱体保持具によれば、隣接する下方の
発熱体保持具の上に上方の発熱体保持具を積み重ねる場
合には、発熱体保持具の保持具本体を縦溝内に挿入して
下方に移動させ、上方の発熱体保持具の下面に設けられ
た凸部または凹部を既に設置されている下方の発熱体保
持具の上面に設けられた凹部または凸部に嵌合させる。
従って、炉壁体への取付が極めて容易となる。この取付
の際に発熱体保持具に異常な変形力が加えられることが
なく、破損の危険がない。

発熱体保持具の保持具本体は、炉壁体の内周面に備え
られた縦溝内に嵌挿され、縦溝内に確実に保持される。
電気抵抗発熱体とともに縦溝内に配置されると、発熱体
保持具は凸部と凹部との嵌合部分を通じて電気抵抗発熱
体の重力を下方に伝達するので、他の固定手段を必要と
せずに、そのまま炉壁体の縦溝内に保持される。

また、電気抵抗発熱体は、発熱体保持部の凹部に固定
されずに緩く載置される。このため、加熱，冷却の際に
電気抵抗発熱体が熱変形したとき、電気抵抗発熱体は、
発熱体保持部の上面で適宜に移動するので、発熱体保持
具に加えられるべき応力が著しく緩和される。また、発
熱体保持具は凹部と凸部との嵌合により垂直方向にも移
動が可能であり、垂直方向の移動によっても応力が緩和
される。従って、電気抵抗発熱体の熱変形によって発熱
体保持具に高い応力が印加されることはない。このよう
に、炉壁体への取付及び電気抵抗発熱体の加熱または冷
却の際に、発熱体保持具の破損が効果的に防止される。

また、保持具本体が炉壁体の内周面に備えられた縦溝
内に積み重ねられた状態で、垂直方向に形成された貫通
孔内に細長い補強部材で挿通することができる。この場
合、垂直方向に積み重ねられた複数の発熱体保持具は互
いに一体化され、各発熱体保持具は確実に縦溝内に保持
される。

［実施例］ 以下、本考案による縦型環状炉の発熱体保持具を第１
図及び第２図についてさらに詳細に説明する。

第１図に示すように、発熱体保持具10は、ほぼ矩形の
断面を有する耐熱性のブロックから形成された保持具本
体11と、保持具本体11から突出しかつ電気抵抗発熱体16
を支持する凹部18を有する発熱体保持部14とからなる。
保持具本体11は炉壁体２の内周面に備えられた縦溝2a内
に嵌挿される。保持具本体11は、その上面に設けられた
凸部12と、下面に設けられた凹部13とを有する。

発熱体保持部14は、テーパ状に形成され且つ垂直方向
に拡大された先端部14aを有する。電気抵抗発熱体16を
支持する凹部18は先端部14aと保持具本体11との間に形
成されている。保持具本体11は、貫通孔11aを備えてい
る。

発熱体保持具10の保持具本体11は、第２図（Ｂ）に示
すように、縦型環状炉の炉壁体15の内周面に沿って等角
度間隔で備えられた軸方向に延びる縦溝15a内に嵌挿さ
れるから、炉壁体15の内周面の周囲方向に確実に固定さ
れる。また、第２図（Ａ）に示すように上下に積み重ね
て、その発熱体保持部14に電気抵抗発熱体16を載置する
と、垂直方向に関して保持される。積み重ねの際に、各
発熱体保持具10の上面の凸部12と下面の凹部13とが、そ
の上下に位置する発熱体保持具10の下面の凹部13及び上
面の凸部12に対して嵌合する。このため、各発熱体保持
具10は、炉壁体15の半径方向に関して保持される。

凸部12及び凹部13は、各発熱体保持具10を垂直方向に
移動する操作により、互いに嵌合できるので、嵌合操作
は極めて容易である。

発熱体保持部14の凹部18の大きさは、保持すべき電気
抵抗発熱体16の断面よりも比較的大きく長円形に形成さ
れる。従って、発熱体保持部14の上面において、電気抵
抗発熱体16は、凹部18の大きさの範囲内で炉壁体15の半
径方向に移動できる自由度を有する。この場合、発熱体
保持部14の先端部14aは、電気抵抗発熱体16の発熱体保
持部14からの脱落を阻止する。

上記の構成において、縦型環状炉の炉壁体15の内周面
に対して、電気抵抗発熱体16を螺旋状に取り付ける場
合、まず炉壁体15の各縦溝15a内に一づつ発熱体保持具1
0を嵌挿させる。発熱体保持部14の上面に電気抵抗発熱
体16を配置した後、発熱体保持具10の上に別の発熱体保
持具10を上方から載置すると、別の発熱体保持具10の下
面の凹部13が、下方の発熱体保持具10の上面に凸部12に
嵌合する。この作業を順次繰り返すことにより、縦溝15
a内に第２図（Ａ）に示すように発熱体保持具10が積み
重ねらけ、各発熱体保持具10の発熱体保持部14は電気抵
抗発熱体16を載置される。電気抵抗発熱体16は、隣接す
る発熱体保持具10の保持具本体11の高さに等しい螺旋ピ
ッチで、炉壁体15の内周面に沿って発熱体保持具10によ
り取り付けられる。この場合、発熱体保持具10は、発熱
体保持部14の上面にて電気抵抗発熱体16を支持すると共
に、上下に隣接する発熱体保持具10の発熱体保持部14と
の間に緩く挟持する。これによって、電気抵抗発熱体16
が不用意に発熱体保持具10から脱落することがない。ま
た逆に各発熱体保持具10は、電気抵抗発熱体16の重力
と、凸部12及び凹部13の嵌合によって、炉壁体15の縦溝
15a内に確実に保持され、縦溝15aから脱落しない。換言
すれば、発熱体保持具10は凸部12と凹部13との嵌合部分
を通じて電気抵抗発熱体16の重力を下方に伝達するの
で、他の固定手段を必要とせず、そのまま炉壁体15の縦
溝15a内に保持される。

発熱体保持具10は凹部12と凸部13との嵌合により垂直
方向にも移動が可能であり、垂直方向の移動によっても
応力が緩和される。従って、電気抵抗発熱体16の熱変形
によって発熱体保持具10に高い応力が印加されることは
ない。

更に、第１図（Ａ）に示すように、炉壁体15の内周面
に設けられた縦溝15a内に複数の発熱体保持具10を垂直
に積み重ねた状態で、第２図（Ａ）に示すように、保持
具本体11に設けた貫通孔11aに細長い補強部材17を挿通
させる。

これにより、各発熱体保持具10は、垂直方向に隣接する
他の発熱体保持具に対して固定され、より一層確実に縦
溝15a内に保持される。

本実施例では、第２図に示す実施例から明かなよう
に、隣接する発熱体保持部14の先端部14a間に間隙19が
形成されるので、電気抵抗発熱体16の輻射熱は発熱体保
持部14に殆ど妨害されることなく間隙19を通じて直接対
象物へ照射されるので、加熱効率が増加する利点があ
る。

本考案の上記実施例は変更が可能である。例えば、上
記の例では、保持具本体11の上面に凸部12を設け、下面
に凹部13を設けた例を示したが、凸部12を下面に形成
し、凹部13を上面に形成してもよい。

［考案の効果］ 以上述べたように、縦溝内に設置された下方の発熱体
保持具の上に積み重ねる場合には、発熱体保持具の保持
具本体を縦溝内に挿入して下方に移動させると、下面に
設けられた凸部または凹部は下方の発熱体保持具の上面
に設けられた凹部または凸部に嵌合する。よって、炉壁
体への取付が極めて容易でありかつ取付時に発熱体保持
具に異常な外力が加えられることがない。また、発熱体
保持具の保持具本体が、炉壁体の縦溝内に確実に保持さ
れる。

更に、凹部と凸部とが嵌合する構造のため、加熱また
は冷却の際に電気抵抗発熱体が熱変形しても、発熱体保
持具が垂直方向に移動可能であるから、発熱体保持具に
大きな応力が加えられない。

保持具本体の貫通孔内に細長い補強部材を挿通するこ
とにより各発熱体保持具が、更に確実に縦溝内に保持さ
る。従って、本考案では、故障が少なくかつ長い寿命の
発熱体保持具が得られる。

【図面の簡単な説明】 第１図（Ａ）は本考案による発熱体保持具の一実施例を
示す平面図、第１図（Ｂ）はこの側面図、第２図（Ａ）
は第１図の発熱体保持具を縦型環状炉の炉壁体内面に組
み込んだ状態を示す部分縦断面図、第２図（Ｂ）はこの
部分横断面図、第３図は従来の縦型環状炉の一例を示す
概略断面図、第４図（Ａ）は第３図の縦型環状炉で使用
される発熱体保持具の拡大斜視図、第４図（Ｂ）は取付
状態を示す概略図である。 10……発熱体保持具、11……保持具本体、11a……貫通
孔、12……凸部、13……凹部、14……発熱体保持部、14
a……先端部、15……炉壁体、15a……縦溝、16……電気
抵抗発熱体、17……補強部材、18……凹部、

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】縦型の中空円筒状に形成された炉壁体の内
   周面に沿って螺旋状に配置された電気抵抗発熱体を所定
   のピッチで保持する発熱体保持具において、 ほぼ矩形の断面を有する耐熱性のブロックから形成され
   かつ炉壁体の内周面に備えられた縦溝内に嵌挿される保
   持具本体と、保持具本体から突出しかつ電気抵抗発熱体
   を支持する凹部を有する発熱体保持部とからなり、保持
   具本体は、その上面または下面に設けられた凸部と、隣
   接する他の保持具本体の上面または下面に設けられた凸
   部に対して垂直状態で嵌合し得る凹部とを有することを
   特徴とする発熱体保持具。
2. 【請求項２】発熱体保持部は、垂直方向に拡大された先
   端部を有し、電気抵抗発熱体を支持する凹部は先端部と
   保持具本体との間に形成された請求項（１）に記載の発
   熱体保持具。
3. 【請求項３】保持具本体は貫通孔を備え、炉壁体の内周
   面に設けられた縦溝内に複数の発熱体保持具を垂直に積
   み重ねた状態で保持具本体の貫通孔に細長い補強部材を
   挿通したとき、垂直方向に隣接する複数の発熱体保持具
   が更に安定して固定される請求項（１）に記載の発熱体
   保持具。