JPS61168202A - 板ガラス加熱炉用低抗器及びその交換方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、板ガラス加熱炉用抵抗器であって、長手方向
に順次取付けられた複数の長手セラミック素子と、前記
セラミック素子に巻設された抵抗線と、前記抵抗線のコ
イル径よりも大ぎい直径を有しセラミック素子間に設け
たセラミックスペーサブロックとを包含して成る長手抵
抗素子と、前記スペーサブロックに係合して前記抵抗素
子を担持している支持フレームとを包含している抵抗器
及び該抵抗器におりる抵抗素子の交換方法に関する。

発明が解決しようとする問題点 板ガラス加熱炉においては、比較的長尺の抵抗素子が大
ぎな温度変化を受【プることが避けられず、熱膨張によ
って長さが変化してしまう。また抵抗器は一部がセラミ
ック素子で他の一部が金属で作られており、画構成材料
の熱膨張率は相互に大きく異なるという問題を抱えてい
る。こうした問題点を解決し抵抗素子の長さを適切な長
さに維持するため、従来の焼入れ炉では、複数の抵抗素
子をグループ毎に分離抵抗器として分立させている。

この従来技術では抵抗器の交換作業に手間がかがり長時
間の運転休止を要するという欠点がある。

さらに、抵抗器の交換は例えば加熱効果（総出力、出力
分布等）の設定時や抵抗器故障時に必要となり、しばし
ば行なわれる。この従来の構成では抵抗線コイルとセラ
ミック素子との間の軸方向のずれを充分に除去すること
ができないので抵抗器は損傷を受けやすい。熱膨張率の
高い金属フレームはセラミック素子の熱膨張率が比較的
低い場合には、軸方向への膨張移動を制御することがで
きず抵抗線コイルが重なり合ってしまうことになる。

この種の炉の設計上及び操業上からは、炉内天井部から
の吊下げ上方抵抗器と炉床に取付けた下方抵抗器とを手
作業にて相互交換可能に構成するのが好ましいが、従来
技術による抵抗器では双方の抵抗器の支持方法及び取付
方法が相互に異なるため相互交換できない。従って本発
明の目的は上述の問題点を解決し炉の運転を停止せずに
抵抗素子の交換を容易に行なうことができ、これにより
長時間の操業休止と生産低下を回避することのできる抵
抗器を提供することにある。

本発明の別の目的は同一の構成部材を用いて種々の長さ
の抵抗素子を構成することができる組立式抵抗素子を提
供することにある。

本発明のさらに別の目的は炉内の上方抵抗素子と下方抵
抗素子とを相互置換できる抵抗器を提供することにある
。

４一 本発明のさらに別の目的は長尺の抵抗素子を簡単かつ損
傷を生じることなく交換する方法に関する。

問題点を解決するための手段 本発明は上記の問題点に着目してなされたもので、支持
フレームの一端とこの一端に対応する抵抗素子の一端と
の間にばねを設けていずれの操業温度においても抵抗素
子を支持フレームの他端に設けたストッパに対し押圧す
るように抵抗器が構成されている。こうして抵抗素子自
体は支持フレームの長さの膨張変化が抵抗素子の長さの
膨張変化に比べて大きい場合であっても抵抗素子自体は
常に軸方向へ押圧されるようになっている。

本発明の好適な実施例では、筒状のセラミック素子を包
含している抵抗素子全体を芯棒が貫通して延び、芯棒の
一端は抵抗素子のばねを設けた一端部から突出し、＠端
は抵抗素子の他方端部に固着されている。この実施例に
よれば、比較的長尺の抵抗素子であっても損傷を生じる
ことなく簡単に交換することが可能となり、前記ばねは
支持フレームから外すことができ、抵抗素子は芯棒によ
って引抜くことができ、セラミック素子は損傷を受ける
ことなく押圧結合力を受けた状態を維持される。

本発明による抵抗器の基本概念は取換作業時の全工程に
おいてセラミック素子群が常に押圧応力を確実に受は続
けるようにすることにある。従来技術により既に知られ
る通り、セラミック素子間の押圧応力は引張強さよりも
大きくなっている。

抵抗素子が移送時ないし据付時に抵抗器が押圧応力を確
実に受は続けるようにするため、芯棒の突出端と抵抗素
子のセラミック端部材との間にもばねが設けられ、抵抗
素子の非加熱状態時には芯棒に引張応力をかけて抵抗素
子を押圧状態に保持している。

実施例 抵抗素子の構成を以下第１〜第７図を参照しつつ説明す
る。第１図に示すごとく抵抗素子（２０）は円形または
矩形断面を有する抵抗線（６）を巻設した複数のセラミ
ック筒（２）から成る。セラミック筒（２）は同筒同士
間に設けたセラミックスペーサブロック（４）に担持さ
れた単一の芯棒（１）によって支持されいて、この芯棒
は導電性を有しセラミック筒（２）とスペーサブロック
（４）とに挿通されて第１図に示すごとく抵抗素子中に
一端から前端へと延在している。セラミック筒（２）間
のセラミックスペーサブロック（４）の直径は抵抗線（
６）で形成されたコイルの直径（コイル径）よりも大き
くなっている。セラミック筒（２）の端とセラミックス
ペーサブロック（４）との間には点在抑圧負荷を避ける
ための充填パッド（３）が設けられている。スペーサ（
４）は保護外殻（７）で被覆されている。複数の抵抗線
（６）は第４図に示すごとく別個の連結片（１２）を用
いて、例えばかかる連結片（１２）に抵抗線の端部を溶
接することで相互連結している。こうして連結された抵
抗線（６）の前端は例えば溶接等の手段により芯棒（１
）へ固着されている（第２図）。芯棒（１）の前端には
カップリング部材（８）が嵌着されていて、このカップ
リング部材（８）はセラミック部材（４′）とセラミッ
ク部材（９）との間で閉鎖されている。抵抗素子の前端
ブロックは全体を符号（２９）で示され、保護外＠（７
）が被覆されエンドプレートト（１１）で密閉されてい
る。セラミック部材（４′、９）は保護外殻（１）との
間に充填パッドを詰めることによりさらに保護されてい
る。

抵抗素子（２０）の後端部にはセラミック後端部材（１
３）が形成され（第５〜７図）、抵抗線（６）の後端に
はセラミック後端部材（１３）の孔（１５ａ）に挿通し
た平板片（１５）が設けられている。芯棒（１）は孔（
１５ａ）から離間してセラミック後端部材（１３）に設
けた中央孔（１ａ）に挿通されている。平板片（１５）
と芯棒（１）とは抵抗線（６）の両端に通電可能に結合
されている。平板片（１５）の一端にはカップリング環
（１４）が取付けられている。芯棒（１）の後端にカッ
プリング部材（１１）が取付けられている。抵抗素子は
、セラミック後端部材（１３）に押し当てられ芯棒（１
）に引張応力をかけることによって抵抗素子（２０）の
前端［カップリング部材（８）参照］に逆行応力を生じ
させているばね（１６）によって前端方向へ一時的に押
圧されてい゛る。この構成により抵抗素子（２０）は結
合状態に保たれ、セラミック素子は抵抗素子の移送及び
据付中にも押圧応力を受けた状態に保たれる。

上述の抵抗素子（２０）は、薄肉筒または堅固な抵抗体
で構成される支持フレーム（２１）内に連続長尺物とし
て挿通されるようになっている。支持フレーム（２１）
の形状は例えば柄状に構成することもできる。形状がい
ずれであれ、必須要件となるのは該支持フレーム（２１
）がセラミックスペーサブロック（４）を介して抵抗素
子（２０）を担持するための支持面を形成していること
である。

第８図で示すごとく、ばね（２５）は抵抗素子（２０）
を付勢して該抵抗素子（２０）のセラミック前端部材（
２９）が支持フレーム（２１）の前端のストッパ（３０
）に対して押し当てられるようになっている。このばね
（２５）はスリーブ状部材（２４）に周設されスリーブ
状部材（２４）の肩部（２８）を付勢してセラミック後
端部材（１３）の肩部（２３）に押し当てている。支持
フレーム（２１）の後端には蓋（２６）が着脱自在カッ
プリング（２７）を用いて固着されていて、この蓋は着
脱自在となっている。ばね（２５）は肩部（２８）と蓋
（２６）との間で圧縮状態になっている。

支持フレーム（２１）には抵抗器を炉壁に取付けるため
の取付フランジ（２２）が設けられている。

このフランジ（２２）の右手側（第８、第９図）は炉の
断熱材の外側にある。また７ランジ（２２）の左手側（
第８、第９図）は所定の距離、好ましくは炉の全長に対
応する熱膨張率を考慮した距離に亘って延在している。

ばね（２５）は抵抗器を加熱状態または非加熱状態を問
わず結合状態に保持して一体化するために設けられてい
る。第８図には非加熱状態の抵抗素子が、第９図には加
熱状態（操業温度下）の抵抗素子が示されている。支持
フレーム（２１）の長さが（第９図では）増加している
。抵抗素子（２０）の長さも増しているが支持フレーム
（２１）に比べ伸長量は少ない。ばね（２５）の作用に
より抵抗素子（２０）は上述した両部材の長さの差に対
応する距離だけ左方（第９図）へ移動している。温度と
構成部材の祠料を考慮し選択すれば、芯棒（１）の伸長
量と支持フレーム（２１）の伸長量とをほぼ同じ程度に
することができる。これは芯棒（１）の外端が炉内の加
熱によっても加熱以前の位置とほぼ同位置に位置し続け
るからであり、さらにこれは炉の内端が長さの伸長量に
対応覆る距離だけ移動しずれるためである。抵抗素子の
構成部材間の相対的な位置移動はセラミックスペーサブ
ロック（４）の保護外殻（７）と支持フレーム（２１）
との間でも生じる。かかる構成部材の表面は、非常に囲
動しやすくかつ摩耗しにくく構成してもよい。

カップリング環〈１４〉には接続端子（１９）が設けら
れ、カップリング部材（１７）には接続端子（１８）が
設けられている。しかし、この構成に限らず抵抗線の前
端に炉の他端から電流を流すように構成してもよく、そ
の構成の場合には芯棒（１）と抵抗線とを通電可能に接
続する必要がない。

抵抗線の出力が異なるよう構成してもよく、また出力分
布を抵抗素子の長手方向において変化させてもよい。

抵抗素子の交換は炉の加熱状態下でも蓋（２６）を連結
部を成す着脱カップリング（２７）から外し支持フレー
ム（２１）から芯棒（１）を後退させて抵抗素子を引き
抜くことで簡単に行なうことができる。抵抗素子を引き
抜く間も、抵抗素子は抑圧応力を受けており、芯棒（１
）の冷却及び引抜き作業以後もばね（１６）は抵抗素子
を押圧状態に保ち続け、移動取扱いを行なうことができ
る。

図面に示した上述の実施例は、本発明の一実施例にすぎ
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による抵抗素子の側面図、第２図は第１
図の一度分■の拡大部分断面図、第３図は第１図の一度
分■の拡大部分断面図、第４図は第３図のＩＶ−ＩＶ線
の部分断面図、第５図は第１図の一部分Ｖの拡大部分断
面図、第６図は第１図の一度分■の拡大部分断面図、第
７図は第６図のＶ［−■線の部分断面図、第８図は下半
分の一部を切除した本発明による抵抗素子の部分側面図
で、非加熱時の状態を示し、第９図は、第８図に類似す
るも、加熱詩の状態を示す。 （１）：芯棒、　　　（２）：セラミック筒、（４）：
セラミックスペーサブロック、（６）：抵抗線、　　（
８）二カップリング部材、（１３）　：セラミック後端
部材、 （１６，２５）　：ばね、（２０）　：抵抗素子、（２
１）　：支持フレーム、 （２３，２８）　：肩部、（２４）　ニスリーブ状部材
、（２６）：蓋、　　　　（３０）　：ストッパ。 特許出願人　　　　オー／ソイ・キュー口・ニー／ビー
・タムグラス １鴇噛１−ＩＧ８２０２　（５） ネ １つ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕長手方向に順次配設した複数の長手セラミック素
   子（２）と、前記セラミック素子に巻設した抵抗線（６
   ）と、前記セラミック素子（２）同士間に設けられ前記
   抵抗線のコイル径よりも大きい直径を有するセラミック
   スペーサブロック（４）とを包含している長手抵抗素子
   （２０）と、前記抵抗素子を前記スペーサブロックに係
   合することで担持している支持フレーム（２１）とから
   成る板ガラス加熱炉用の抵抗器であって、前記支持フレ
   ーム（２１）の一端部と、この一端部に対応する前記抵
   抗素子（２０）の一端部との間にばね（２５）を設け全
   操業温度下で前記抵抗素子（２０）を前記支持フレーム
   （２１）の他端部に設けたストッパ（３０）に対し押圧
   するようになっている抵抗器。 〔２〕前記セラミック素子（２）は筒状を成し、前記抵
   抗素子（２０）全体に亘って芯棒（１）が挿通されてい
   て、前記芯棒の一端は前記抵抗素子の前記ばね（２５）
   を設けた側の一端部から突出し、他端は前記抵抗素子の
   他端部に固着されている、特許請求の範囲第１項記載の
   抵抗器。 〔３〕芯棒（１）の前記突出した一端と前記抵抗素子（
   ２０）の前記一端部に形成したセラミック端部材（１３
   ）との間にばね（１６）が設けられ、前記抵抗素子の非
   加熱状態時に作用し、抵抗素子（２０）を押圧して芯棒
   （１）に引張応力をかけることで前記抵抗素子を結合状
   態に保持するようになつている、特許請求の範囲第２項
   記載の抵抗器。 〔４〕抵抗素子（２０）の単一長さがほぼ炉長に合致し
   ている、特許請求の範囲第１項から第３項のいずれか一
   項記載の抵抗器。 〔５〕前記ばね（２５）は肩部（２８）を設けたスリー
   ブ状部材（２４）に巻設されていて、前記ばねの一端は
   前記肩部を付勢し前記抵抗素子（２０）の前記ばね（２
   ５）を設けた側の一端部が前記スリーブ状部材に押し当
   てられていて、支持フレーム（２１）の前記一端には着
   脱自在の蓋（２６）が設けられ、この蓋に対し前記ばね
   （２５）の他端が押し当てられている、特許請求の範囲
   第１項から第４項のいずれか一項記載の抵抗器。 〔６〕前記ばね（２５）は支持フレーム（２１）との係
   合を解除され、抵抗素子（２０）は芯棒を後退移動させ
   ることで炉外へ引き抜くことができ、この間セラミック
   素子（２）は押圧応力を受けたままになつている、特許
   請求の範囲第１項から第５項のいずれか一項記載の抵抗
   器における抵抗素子の交換方法。