JPS6333351Y2 - - Google Patents

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JPS6333351Y2
JPS6333351Y2 JP19211385U JP19211385U JPS6333351Y2 JP S6333351 Y2 JPS6333351 Y2 JP S6333351Y2 JP 19211385 U JP19211385 U JP 19211385U JP 19211385 U JP19211385 U JP 19211385U JP S6333351 Y2 JPS6333351 Y2 JP S6333351Y2
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JP
Japan
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plates
heating element
openings
plate
electric heating
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JP19211385U
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Japanese (ja)
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JPS61113398U (en
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/62Heating elements specially adapted for furnaces
    • H05B3/64Heating elements specially adapted for furnaces using ribbon, rod, or wire heater

Landscapes

  • Resistance Heating (AREA)
  • Furnace Details (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 要 約 支持構造体と電気加熱アセンブリを含む高温炉
用の改良電気加熱エレメントが開示される。支持
構造体は、おのおのが複数の離間した貫通開口を
有する複数の薄い、平らな、非導電性プレート
と、プレートより小さい複数の非電導性スペーサ
とを含み、各対の隣接プレート間に1つのスペー
サが配置される。電気加熱アセンブリは、好適に
はU字形の複数の細長い電気導体を含み、各脚部
がスペーサの半径方向外方において各プレートの
1つの開口を通つて延在する。導体はプレートで
支持されかつプレート間に延在し、導体の端部は
接続され、接続された導体はスペーサの半径方向
外方において単一の曲がりくねつた電路を画定す
る。導体間の接続は支持構造体を組立状態に維持
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Summary An improved electrical heating element for a high temperature furnace is disclosed that includes a support structure and an electrical heating assembly. The support structure includes a plurality of thin, flat, non-conductive plates each having a plurality of spaced apart openings therethrough and a plurality of non-conductive spacers smaller than the plates, one spacer between each pair of adjacent plates. A spacer is placed. The electrical heating assembly includes a plurality of elongated electrical conductors, preferably U-shaped, with each leg extending radially outwardly of the spacer and through one opening in each plate. A conductor is supported by the plates and extends between the plates, the ends of the conductors being connected such that the connected conductors define a single tortuous electrical path radially outwardly of the spacer. Connections between the conductors maintain the support structure assembled.

この考案は、一般に高温熱処理炉用の加熱エレ
メントに関し、さらに詳述すれば、高温炉内の放
射管加熱器で使用する改良加熱エレメントに係る
ものである。
This invention relates generally to heating elements for high temperature heat treatment furnaces, and more particularly to improved heating elements for use in radiant tube heaters in high temperature furnaces.

高温熱処理炉内に配置された放射管加熱器の使
用はもちろん周知である。典型的には、先行技術
においては、管状部材の内部でガスが燃焼されて
管状部材を加熱する。ついで管状部材が熱を外方
に炉内へ放射する。
The use of radiant tube heaters located within high temperature heat treatment furnaces is, of course, well known. Typically, in the prior art, gas is combusted inside the tubular member to heat the tubular member. The tubular member then radiates heat outward into the furnace.

ガス燃焼放射管加熱器の場合には種々の問題が
あり、そのうちの最も重大なものは比較的高いコ
ストとガス加熱の低効率である。
There are various problems with gas-fired radiant tube heaters, the most significant of which are the relatively high cost and low efficiency of gas heating.

放射管の内部に電気加熱エレメントを使用する
ことも周知である。しかしながら、先行技術の電
気加熱エレメントでは種々の問題が起こつてい
る。
It is also known to use electrical heating elements inside the radiant tube. However, various problems have been encountered with prior art electric heating elements.

典型的には、これらの電気加熱エレメントは中
空コアを有する支持構造体と電気加熱アセンブリ
を含む。電流が電気加熱アセンブリに通される
と、加熱アセンブリは放射管へ熱を放射し、放射
管は炉内へ熱を放射する。
Typically, these electrical heating elements include a support structure having a hollow core and an electrical heating assembly. When electrical current is passed through the electrical heating assembly, the heating assembly radiates heat to the radiant tube, which radiates heat into the furnace.

先行技術の電気加熱エレメントにおいては、加
熱エレメントの遠端(炉内)から加熱エレメント
の近端(炉外)へ電流復帰路は、支持構造体の中
空コアの内部にある。したがつて、コア内の復帰
路の導体を流れる電流によつて発生された熱は、
放射管内のアセンブリの総合熱発生において実質
的に利用できないものである。
In prior art electric heating elements, the current return path from the distal end of the heating element (inside the furnace) to the proximal end of the heating element (outside the furnace) is within the hollow core of the support structure. Therefore, the heat generated by the current flowing through the return path conductor in the core is
There is virtually no utilization in the overall heat generation of the assembly within the radiant tube.

先行技術の電気加熱エレメントの別の問題は電
気導体の老化である。この老化は導体の酸化、点
食または腐食として現われる。この状態が進行す
ると、導体に小孔が現われ、これらの小孔が大き
くなり、最後に導体を切断すると、導体は無用の
ものになり、交換されなければならない。
Another problem with prior art electric heating elements is aging of the electrical conductors. This aging manifests as oxidation, pitting, or corrosion of the conductor. As this condition progresses, small holes appear in the conductor, these holes enlarge, and finally, when the conductor is cut, it becomes useless and must be replaced.

先行技術の電気加熱エレメントのさらに別の問
題は安定度の不足、すなわち、サグ(sag)およ
び成長(グロース・growth)である。サグは原
縦軸からの偏移であり、成長は軸方向伸びであ
り、両者は加熱エレメントの高温使用中に起こ
る。
Yet another problem with prior art electric heating elements is a lack of stability, ie, sag and growth. Sag is the deviation from the original longitudinal axis and growth is the axial elongation, both of which occur during high temperature use of the heating element.

この考案は、新規で改良された電気加熱エレメ
ントを設けることにより前記諸問題を克服する。
この考案の加熱エレメントはその全電路を中心コ
アの外方に有し、それにより全電路が放射管また
は炉を加熱するために利用できる熱を発生する。
This invention overcomes the aforementioned problems by providing a new and improved electric heating element.
The heating element of this invention has all its electrical circuits outside the central core, so that all electrical circuits generate heat that can be used to heat the radiant tube or furnace.

さらに、この考案はまた、酸化と腐食を低減す
るために十分に厚い断面を有する電気導体の提供
を含む。さらに、この考案は、全電気アセンブリ
の交換を必要とすることなしに点食、酸化または
腐食した導体の交換を可能にする。最後に支持構
造体はサグおよび軸方向成長を回避する。
Additionally, the invention also includes providing an electrical conductor with a sufficiently thick cross section to reduce oxidation and corrosion. Additionally, the invention allows for the replacement of pitted, oxidized or corroded conductors without requiring replacement of the entire electrical assembly. Finally, the support structure avoids sag and axial growth.

したがつて、この考案の一目的は、おのおのが
複数の離間した貫通開口を有する複数の薄い、平
らな、非導電性プレートおよびプレートより小さ
い複数の非電性スペーサを有し、各対の隣接プレ
ート間に1つのスペーサが配置された、ところの
支持構造体と、おのおのがスペーサの外方で各プ
レートの少なくとも1つの開口を通つて延在する
複数の導体を有する電気加熱アセンブリと、を含
む高温炉または類似物用の改良電気加熱エレメン
トを提供することである。導体はプレートで支持
され、導体の端部は接続され、それにより接続導
体がスペーサの半径方向外方において単一の電路
を画定する。導体間の接続は支持構造体を組立状
態に維持する。
Accordingly, one object of this invention is to have a plurality of thin, flat, non-conductive plates, each having a plurality of spaced apart openings therethrough, and a plurality of non-conductive spacers smaller than the plates, with each pair of adjacent a support structure with a spacer disposed between the plates; and an electrical heating assembly having a plurality of conductors each extending outside the spacer and through at least one opening in each plate. An object of the present invention is to provide an improved electric heating element for high temperature furnaces or the like. The conductors are supported by the plates and the ends of the conductors are connected such that the connecting conductors define a single electrical path radially outwardly of the spacer. Connections between the conductors maintain the support structure assembled.

この考案の別の目的は、高温炉などの放射管に
挿入するための改良電気加熱エレメントを提供す
ることであり、この加熱エレメントは、おのおの
が軸に平行な複数の離間した開口を持つところの
複数の軸方向に離間した絶縁デイスクと、隣接デ
イスク間に配置されデイスクを相互に分離する複
数の絶縁スペーサと、おのおのが細長い脚部と湾
曲部を持つところの複数の導電ロツドとを含み、
ロツドの脚部は各デイスクの整合開口を通して挿
入され、スペーサの半径方向外方においてデイス
ク・スペーサ アセンブリの軸方向に延在し、各
ロツドの湾曲部は端プレートから突出しており、
さらに、前記加熱エレメントは、ロツド、デイス
クおよびスペーサを組立状態に保持しかつロツド
を接続する導電部材を含み、スペーサの外方にお
いて各ロツドを通る単一の連続電流路を与える。
Another object of this invention is to provide an improved electrical heating element for insertion into a radiant tube such as a high temperature furnace, the heating element having a plurality of spaced apart openings, each parallel to an axis. a plurality of axially spaced insulating disks, a plurality of insulating spacers disposed between adjacent disks to separate the disks from each other, and a plurality of conductive rods each having an elongated leg and a curved portion;
A leg of the rod is inserted through an alignment opening in each disk and extends radially outwardly of the spacer in the axial direction of the disk spacer assembly, with a curved portion of each rod projecting from the end plate;
Additionally, the heating element includes a conductive member that holds the rods, disks and spacers assembled and connects the rods to provide a single continuous current path through each rod outside the spacer.

この考案のさらに別の目的は、複数の非導電
性、縦方向に整合したスペーサと、おのおのが複
数の軸方向に貫通する開口を持つ一連の非導電性
プレートであつて、プレートの開口が軸方向に整
合するようにしてスペーサをプレート間に配置す
ることにより、平行な離間関係に維持される、と
ころのプレートと、おのおのが短い基部と平行な
細長い脚部を持つU字形の形状に形成されたとこ
ろの複数の細長い導電ロツドであつて、各ロツド
の各脚部が一連のプレートの整合開口を通して軸
方向に挿入されてスペーサの半径方向外方にある
ようにした、ところの導電ロツドと、2つのロツ
ド脚部を除いて、各ロツド脚部の自由端を別のロ
ツドの脚部の自由端に接続してロツドを単一の電
路に形成し、残りの2つのロツド脚部が電力源に
接続されるようにする、ところの部材と、を含む
改良電気加熱エレメントを提供することである。
A further object of the invention is to provide a series of non-conductive plates each having a plurality of non-conductive, longitudinally aligned spacers and a plurality of axial apertures therethrough, the apertures in the plates being axially aligned. The spacers are placed between the plates in a directionally aligned manner to maintain a parallel spaced relationship between the plates, each formed into a U-shape with a short base and parallel elongated legs. a plurality of elongated conductive rods, each leg of each rod being inserted axially through an aligned opening in a series of plates and radially outwardly of a spacer; With the exception of two rod legs, the free end of each rod leg is connected to the free end of another rod leg to form the rod into a single electrical path, and the remaining two rod legs are connected to the power source. An object of the present invention is to provide an improved electric heating element comprising: a member adapted to be connected to a heating element;

この考案の前記目的および利点、ならびにその
使用によつて達成される他の目的および利点は、
図面と関連する以下の詳細な記載からさらに明ら
かになるであろう。
The foregoing objects and advantages of this invention, as well as other objects and advantages achieved by its use, are:
It will become clearer from the following detailed description in conjunction with the drawings.

第1図において、この考案の電気加熱エレメン
ト10は、閉末端12と炉に取付けるためのフラ
ンジ付前端13を有する中空管11内に配置され
ている。管11はインコネルのような耐熱合金製
であることが好ましいが、低温炉の場合には鋼パ
イプを使用することもできる。この考案の電気加
熱エレメントの支持構造体は複数の薄い、平らな
セラミツク プレートまたはデイスク15を含
み、プレートにはアセンブリの前端にある第一プ
レート16および第二プレート17と、アセンブ
リの末端にある終わりから二番目のプレート18
および最終プレート19とが含まれている。
In FIG. 1, the electrical heating element 10 of the invention is placed within a hollow tube 11 having a closed end 12 and a flanged front end 13 for attachment to a furnace. Tube 11 is preferably made of a heat resistant alloy such as Inconel, but steel pipe can also be used in the case of a low temperature furnace. The support structure of the electrical heating element of this invention includes a plurality of thin, flat ceramic plates or disks 15, including a first plate 16 and a second plate 17 at the front end of the assembly and an end plate at the distal end of the assembly. second plate 18
and a final plate 19.

各プレートは好適には同一でありかつ中心軸方
向ボア20を有し、ボアはプレートの両側にある
円形溝21で取囲まれている。各プレートは複数
のプレート軸に平行な貫通開口を有する。これら
の開口は複数の列に配置され、第3図に示されて
いるように、開口22の第一の円形列と開口23
の第二の円形列とがあり、すべての開口は24に
おいて面取りされている。開口の列は半径方向に
離間され、好適な実施態様では、開口22は開口
23に対して斜めにオフセツトされ、対射管に対
して導電体の表面の最大直接露出を提供するよう
になつている。
Each plate is preferably identical and has a central axial bore 20 surrounded by a circular groove 21 on each side of the plate. Each plate has a plurality of through openings parallel to the plate axes. These apertures are arranged in a plurality of rows, with a first circular row of apertures 22 and apertures 23 as shown in FIG.
a second circular row of holes, all openings being beveled at 24. The rows of apertures are radially spaced, and in the preferred embodiment, the apertures 22 are offset diagonally from the apertures 23 to provide maximum direct exposure of the surface of the conductor to the radiation tube. There is.

支持構造体はまた複数の同一の非導電性スペー
サ25を含み、スペーサはセラミツク材料でつく
られ、好適には中空でありかつ両端が開放されて
いる。スペーサ25の直径は各プレートの円形溝
21の直径に一致し、スペーサ25の直径がプレ
ート15の直径より小さく、すべての開口22,
23がスペーサ25の半径方向外方にあることが
重要である。図示のように、各対の隣接プレート
15間に1個のスペーサ25が配置されている。
したがつて、スペーサは隣接プレートを分離する
役割をする。
The support structure also includes a plurality of identical non-conductive spacers 25, made of ceramic material, preferably hollow and open at both ends. The diameter of the spacer 25 corresponds to the diameter of the circular groove 21 of each plate, the diameter of the spacer 25 is smaller than the diameter of the plate 15, and all openings 22,
It is important that 23 is radially outward of spacer 25. As shown, one spacer 25 is disposed between each pair of adjacent plates 15.
The spacer thus serves to separate adjacent plates.

つぎにこの考案の電気加熱アセンブリについて
説明する。この考案は複数の電気導体30を含
み、好適実施態様では、導体は円形断面を有する
ソリツド ロツドであり、導体またはロツドは一
般にヘヤピンまたはU字形の形状を有する。円形
断面のロツドを使用することにより厚さと表面積
の比が最大になる。これにより酸化、点食または
腐食がロツド全体を貫通する可能性が低減される
から、先行技術の電気加熱エレメントに対比して
ロツドの寿命が長くなる。
Next, the electric heating assembly of this invention will be explained. The invention includes a plurality of electrical conductors 30, and in the preferred embodiment, the conductors are solid rods having a circular cross section, and the conductors or rods have a generally hairpin or U-shaped configuration. The use of circular cross-section rods maximizes the thickness to surface area ratio. This reduces the likelihood of oxidation, pitting or corrosion penetrating the entire rod, thereby increasing the life of the rod compared to prior art electric heating elements.

各導体またはロツド30は2つの細長い平行脚
部31,32を含み、これらの脚部は基部または
湾曲部33で接合されている。
Each conductor or rod 30 includes two elongated parallel legs 31, 32 which are joined at a base or bend 33.

支持構造体が組立てられるときには、各プレー
トの開口を整合させ、各ロツド脚部を一連の整合
開口を通してプレートの軸に平行に挿入する。ロ
ツドははじめに終わりから二番目のプレート18
を通して挿入され、各ロツドの脚部31,32の
接合部を形成する湾曲部33がプレート18から
突出する。かくして、ロツドはプレート18から
各プレート15を通つて第二プレート17まで延
在し、プレート17,18間の距離が加熱エレメ
ント10の有効加熱長さを画定する。各プレート
はロツド30を支持し、各ロツドの湾曲部33は
この構造体の末端を組立状態に維持する役割をす
る。
When the support structure is assembled, the apertures in each plate are aligned and each rod leg is inserted through the series of aligned apertures parallel to the axis of the plate. Rod begins with the penultimate plate 18.
Projecting from the plate 18 is a curved portion 33 which is inserted through and forms the junction of the legs 31, 32 of each rod. The rods thus extend from plate 18 through each plate 15 to second plate 17, with the distance between plates 17, 18 defining the effective heating length of heating element 10. Each plate supports a rod 30, and the curved portion 33 of each rod serves to maintain the distal end of the structure in the assembled condition.

加熱エレメント10の末端には追加の支持部材
が設けられ、アセンブリを支持しかつロツドの湾
曲部33と放射管の端部12間の電気接触を防止
するようになつている。好適実施態様では、この
支持部材は1つのスペーサ25と最終プレート1
9を含む。18−8ステンレス鋼ピンのようなピ
ン35がスペーサ25の内部に挿入されている。
ピンはコツターピン36を受入れるために両端に
開口を有する。コツターピンとステンレス鋼ピン
はプレート18とプレート19が離れるのを防止
し、スペーサ25は両プレートが接近するのを防
止する。
Additional support members are provided at the distal end of the heating element 10 to support the assembly and prevent electrical contact between the bend 33 of the rod and the end 12 of the radiant tube. In a preferred embodiment, this support member includes one spacer 25 and the final plate 1.
Contains 9. A pin 35, such as an 18-8 stainless steel pin, is inserted inside the spacer 25.
The pin has an opening at each end for receiving a cotter pin 36. The cotter pin and the stainless steel pin prevent plates 18 and 19 from moving apart, and the spacer 25 prevents the plates from coming closer together.

加熱エレメント10の組立中、ロツド30は終
わりから二番目のプレート18の開口22,23
を通して挿入される。ついで、ステンレス鋼ピン
35・スペーサ25および最終プレート19から
なる支持体が組立てられる。最後にプレート1
5,17およびスペーサ25を含む残りの支持構
造体が組立てられ,ロツドが各プレートの整合開
口22,23を通つて延在する。
During assembly of the heating element 10, the rods 30 are inserted into the openings 22, 23 of the penultimate plate 18.
inserted through. The support consisting of stainless steel pins 35, spacers 25 and final plate 19 is then assembled. Finally plate 1
The remaining support structure, including plates 5, 17 and spacers 25, is assembled, with rods extending through alignment openings 22, 23 in each plate.

ロツドの脚部31,32の自由端を電気接続し
かつプレートとスペーサを含む支持体を組立状態
に維持するための部材が設けられている。
A member is provided for electrically connecting the free ends of the rod legs 31, 32 and for maintaining the support, including the plate and spacer, in the assembled condition.

第2,5,6図を参照すると、ロツド30のす
べての脚部31,32は第二セラミツク プレー
ト17の開口を通つて出している。第5図には一
連のジヤンパ ロツド40が示されている。これ
らのジヤンパ ロツド40は、導電ロツド30と
同じ大きさを有しかつ同じ材料でつくられてお
り、1つのU字形導体の1つの脚部31の自由端
から別のU字形導体の1つの脚部の自由端に溶接
されている。導電ロツドの脚部の自由端の接続
は、第5図に4つの脚部端41,42で示されて
いるように、4つの異なつたU字形ロツドの4つ
の脚部が接続されないで残るようにして達成され
る。
Referring to FIGS. 2, 5 and 6, all legs 31, 32 of rod 30 extend through openings in second ceramic plate 17. Referring to FIGS. A series of jumper rods 40 are shown in FIG. These jumper rods 40 have the same size and are made of the same material as the conductive rods 30 and extend from the free end of one leg 31 of one U-shaped conductor to one leg of another U-shaped conductor. Welded to the free end of the section. The connection of the free ends of the legs of the conductive rods is such that the four legs of the four different U-shaped rods remain unconnected, as shown in FIG. 5 by the four leg ends 41, 42. It is achieved by

ついで、第一セラミツク プレート16が4つ
の脚部端41,42がプレートを貫通する位置に
置かれる。ついで、ジヤンパ ロツド40および
導体30と同一材料のクロスオーバ バー43が
2つの自由端42に溶接される。これにより2つ
の自由端41が接続されないで残るが、同時に1
つの自由端41から各U字形導体および各ジヤン
パ ロツドおよびクロスオーバ ロツドを通つて
他の自由端41に至る連続電路が与えられる。し
たがつて、全電路はスペーサ25の半径方向外方
にある。
The first ceramic plate 16 is then positioned so that the four leg ends 41, 42 pass through the plate. A crossover bar 43 of the same material as the jumper rod 40 and the conductor 30 is then welded to the two free ends 42. This leaves two free ends 41 unconnected, but at the same time one
A continuous electrical path is provided from one free end 41 through each U-shaped conductor and each jumper rod and crossover rod to the other free end 41. The entire electrical path is therefore radially outward of the spacer 25.

つぎに第1,2図を参照して支持アセンブリお
よび電気接続の残部について説明する。ロツドの
2つの自由端41間の距離を給電源に接続するの
に適した大きさまで減小し、かつ、同時に、該接
続のために厚さの大きい端子を設けることが好ま
しい。さらに、加熱エレメントのこの第一端部の
追加支持体を設けることが望ましい。これを達成
するために、導体30と同一の材料でつくられて
いるが、直径がやや大きい2つのロツド45が、
自由端41に46において溶接されている。ロツ
ド45の上端は47において2つの端子ロツド4
8の端部に溶接されている。ロツド48は好適に
は35−15ステンレス鋼である。これらの端子
ロツド48は0.625インチ(約19mm)の直径を有
する。端子ロツドは第一の絶縁ブロツク50を通
して挿入され、ブロツク50は端子ロツド48を
受入れるための2つの貫通孔51および2つの通
気孔52を有する。端子ロツドには第一絶縁ブロ
ツク50の両側においてワツシヤ53が溶接され
ている。良好な絶縁ブロツクはジヨン マンスヴ
イル カンパニ(John Mansville Company)
で製造されたマリナイト(Marinite)デイスク
である。
The remainder of the support assembly and electrical connections will now be described with reference to FIGS. It is preferable to reduce the distance between the two free ends 41 of the rod to a size suitable for connection to a supply source, and at the same time provide terminals of increased thickness for said connection. Furthermore, it may be desirable to provide additional support for this first end of the heating element. To achieve this, two rods 45 made of the same material as the conductor 30, but of a slightly larger diameter, are
It is welded to the free end 41 at 46. The upper end of the rod 45 is connected to the two terminal rods 4 at 47.
Welded to the end of 8. Rod 48 is preferably 35-15 stainless steel. These terminal rods 48 have a diameter of 0.625 inches. The terminal rods are inserted through the first insulating block 50, which has two through holes 51 and two vent holes 52 for receiving the terminal rods 48. Washers 53 are welded to the terminal rod on both sides of the first insulating block 50. A good insulating block is made by John Mansville Company.
It is a Marinite disk manufactured by.

端子ロツド48は第二のマリナイト ブロツク
55を通つて延在し、第二絶縁ブロツク55の内
側において端子ロツドにワツシヤ56が溶接され
ている。端子ロツドには適当なねじが付けられ、
第二絶縁ブロツク55をワツシヤ56に固着する
ラグ ナツト57を受けるようになつている。
Terminal rod 48 extends through a second marinite block 55 and has a washer 56 welded to the terminal rod inside second insulating block 55. Appropriate screws are attached to the terminal rod,
It is adapted to receive a lug 57 which secures the second insulating block 55 to the washer 56.

この考案の原理にしたがつて製造された加熱エ
レメントがテストされ、下記の結果が得られた。
絶縁プレート15は4.875インチ(約124mm)の直
径と0.5インチ(約13mm)の厚さにつくられ、外
側列と内側列にそれぞれ17個の開口が設けられ
た。ついで、17個のU字形導体が開口を通して挿
入され、このアセンブリは6インチ(約152mm)
の外径を有するパイプ内に置かれた。アセンブリ
の有効加熱長さは42インチ(約1067mm)であつ
た。熱電対がパイプの内側と外側に置かれた。電
力は45〜60ボルトの電圧および30〜45アンペアの
電流において加えられた(加熱エレメントの定格
は137ボルトである)。パイプの温度はテストの一
部として2200〓(約1204℃)に24時間維持され、
時には2300〓(1260〓)を超えた。同様なテスト
が電流定格の低い大型のもので行なわれ、パイプ
の外側温度は1700〓(約927℃)を超えた。
A heating element manufactured according to the principles of this invention was tested with the following results.
The insulating plate 15 was made to have a diameter of 4.875 inches (approximately 124 mm) and a thickness of 0.5 inches (approximately 13 mm), with 17 openings in each of the outer and inner rows. Then, 17 U-shaped conductors were inserted through the openings and the assembly was 6 in.
placed inside a pipe with an outside diameter of . The effective heated length of the assembly was 42 inches. Thermocouples were placed inside and outside the pipe. Power was applied at a voltage of 45-60 volts and a current of 30-45 amperes (the heating element is rated at 137 volts). The temperature of the pipe was maintained at 2200°C for 24 hours as part of the test.
Sometimes it exceeded 2300〓 (1260〓). A similar test was conducted on a larger pipe with a lower current rating, and the outside temperature of the pipe exceeded 1700°C.

これらのテストの重要な結果は、テスト中生じ
たエレメントのサグ(縦軸に対する変化)および
成長(軸方向長さの変化)が無視できる程度であ
ることであつた。これらのテストは実際の作業条
件の下では行なわれなかつたが、テスト結果は、
炉を2000〓(約1093℃)に加熱するのに必要な作
業条件がこの考案によつて得られかつ電気加熱エ
レメントのサグまたは成長が無視できる程度にな
ることを示すものである。
An important result of these tests was that negligible element sag (change in longitudinal axis) and growth (change in axial length) occurred during the tests. Although these tests were not conducted under actual working conditions, the test results are
It is shown that the operating conditions necessary to heat the furnace to 2000°C (approximately 1093°C) can be obtained with this invention and that sag or growth of the electric heating element is negligible.

この考案の精神および範囲から離脱することな
しに多くの変化や改変がなされうることが認識さ
れなければならない。1個のロツドが腐食した場
合に容易に個々に交換可能なU字形ロツドの使用
が記載されたが、両端で溶接されたストレート
ロツドを使用することも同等に可能である。同様
に、熱処理炉の雰囲気に応じて、放射管なしでこ
の考案の加熱エレメントを利用することも可能で
ある。さらに、この考案のスペーサは中空である
が、これは必ずしも必要でなく、他の構造を使用
して最終プレート19と終わりから二番目のプレ
ート18を固着することもできる。したがつて、
この考案の範囲は実用新案登録請求の範囲によつ
てのみ判断されるべきである。
It must be recognized that many changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention. The use of U-shaped rods, which can be easily replaced individually if one rod corrodes, has been described, but straight rods welded at both ends have been described.
It is equally possible to use rods. It is likewise possible to utilize the heating element of the invention without a radiant tube, depending on the atmosphere of the heat treatment furnace. Additionally, although the spacer of the present invention is hollow, this is not necessary and other structures may be used to secure the final plate 19 and the penultimate plate 18. Therefore,
The scope of this invention should be determined only by the scope of the claims for utility model registration.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は放射管に挿入されたこの考案の電気加
熱エレメントの、一部破除した、図である。第2
図は電気加熱エレメントの前端の拡大図である。
第3図は第1図の電気加熱エレメントの3〜3線
断面拡大図である。第4図は第1図の電気加熱エ
レメントの4〜4線断面拡大図である。第5図は
第1図の電気加熱エレメントの5〜5線断面拡大
図である。第6図は第1図の電気加熱エレメント
の6〜6線断面拡大図である。 10……電気加熱エレメント、11……放射
管、15……プレート、16……プレート、17
……プレート、18……プレート、19……プレ
ート、22……開口、23……開口、25……ス
ペーサ、30……導電ロツド、31……脚部、3
2……脚部、33……基部、35……鋼製ピン、
40……ジヤンパ ロツド、48……端子ロツ
ド。
FIG. 1 is a partially cut away view of the electrical heating element of the invention inserted into a radiant tube. Second
The figure is an enlarged view of the front end of the electric heating element.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view taken along line 3-3 of the electric heating element of FIG. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view taken along line 4-4 of the electric heating element of FIG. FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view taken along line 5-5 of the electric heating element of FIG. FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view taken along line 6-6 of the electric heating element of FIG. 10... Electric heating element, 11... Radiation tube, 15... Plate, 16... Plate, 17
... Plate, 18 ... Plate, 19 ... Plate, 22 ... Opening, 23 ... Opening, 25 ... Spacer, 30 ... Conductive rod, 31 ... Leg, 3
2... Leg, 33... Base, 35... Steel pin,
40... Jumper rod, 48... Terminal rod.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 1 縦の軸心を有する2000〓(1093℃)までの温
度に炉を加熱するのに適合する高温炉用電気加
熱エレメントにおいて、 複数の薄くて平らな非導電性のプレートが前
記縦の軸心に沿つてその軸心方向に離間されて
おり、前記プレートの各々は前記縦の軸心と平
行に且つその軸心から横方向外方に間隔を置い
てそのプレートを貫通する複数の開口を有し、
前記各プレート内の開口は横方向に間隔を置い
た内側円形列および外側円形列を含む一対の円
形列内に配置され、前記プレートの前記円形列
の各々は同数の開口を有し、前記内側円形列の
開口はそれぞれ前記外側円形列の開口の傍に接
近しており、前記各円形列内の開口は等間隔で
離間しており、前記各プレートの各円形列の開
口は他のプレートの対応する円形列内の開口と
それぞれ縦方向に整列されており、 縦方向に整列された多数の非導電性のスペー
サが前記縦の軸心上に且つ前記開口の横方向内
方に配置されており、前記スペーサの各々は、
円筒形でその直径は前記プレートに設けられた
開口の内側円形列の直径より小さく、また、前
記プレートを平行に且つ間隔を置いて維持する
ため一対の隣接するプレート間に一個配置さ
れ、かつ各スペーサの両端部は前記隣接するプ
レートの対向面に設けられた円形溝内に当接係
合しており、 複数の長い直線状の剛性の電気導体が前記縦
の軸心に平行に且つ前記プレート内の縦方向に
整列された開口を通つて軸心方向に延びてその
プレートによつて保持されており、前記電気導
体を通る単一の連続した電流路を画成するよう
に電気加熱エレメントの各端部において前記電
気導体の端部を相互結合するための手段が設け
られていることを特徴とする電気加熱エレメン
ト。 2 前記電気導体の各々は基部によつて結合され
た二つの長い脚部が設けられ、前記電気導体の
各脚部は前記各プレートの一つの開口を貫通し
て延びており、前記電気導体の基部は電気加熱
エレメントの一端における前記相互結合手段を
形成するため最終プレートを越えて位置されて
おり、電気加熱エレメントの他端における前記
相互結合手段は複数のジヤンパロツドを含み、
前記各ジヤンパロツドは前記各電気導体の脚部
の自由端を別の電気導体の脚部の自由端と相互
結合し、別の二つの電気導体の脚部が前記ジヤ
ンパロツドの相互結合をしないで電力源に結合
するのに適合されていることを特徴とする実用
新案登録請求の範囲第1項記載の電気加熱エレ
メント。 3 電気導体の端部を相互結合する手段は、各電
気導体の一部分をU字状に接続することを特徴
とする実用新案登録請求の範囲第1項記載の電
気加熱エレメント。
[Claims for Utility Model Registration] 1. In an electric heating element for a high temperature furnace adapted to heat the furnace to a temperature of up to 2000㎓ (1093°C) having a longitudinal axis, a plurality of thin flat non-conductive plates are axially spaced apart along said longitudinal axis, each of said plates parallel to said longitudinal axis and spaced laterally outwardly from said axis. has a plurality of openings passing through the
The openings in each of the plates are arranged in a pair of laterally spaced circular rows including an inner circular row and an outer circular row, each of the circular rows of the plates having an equal number of openings, The openings in each circular row are adjacent to the openings in the outer circular row, the openings in each circular row are equally spaced apart, and the openings in each circular row of each plate are adjacent to the openings in the outer circular row. each vertically aligned with an aperture in a corresponding circular row, and a plurality of vertically aligned non-conductive spacers disposed on the vertical axis and laterally inward of the aperture. and each of the spacers is
cylindrical in shape and having a diameter smaller than the diameter of the inner circular row of apertures provided in said plates, and one between each pair of adjacent plates to maintain said plates parallel and spaced apart; opposite ends of the spacer abuttingly engage within circular grooves in opposing surfaces of said adjacent plates, and a plurality of elongated, straight, rigid electrical conductors extending parallel to said longitudinal axis and extending from said plates. an electrical heating element extending axially through longitudinally aligned apertures in the conductor and retained by the plate thereof to define a single continuous current path through the electrical conductor; An electric heating element characterized in that means are provided at each end for interconnecting the ends of said electrical conductors. 2 each of said electrical conductors is provided with two long legs joined by a base, each leg of said electrical conductor extending through one opening in each said plate; a base is positioned beyond the final plate to form said interconnection means at one end of the electric heating element, said interconnection means at the other end of the electric heating element comprising a plurality of jumper rods;
Each of the jumper rods interconnects the free ends of the legs of each of the electrical conductors with the free ends of the legs of another electrical conductor, and the legs of two other electrical conductors are connected to a power source without interconnecting the jumper rods. Electric heating element according to claim 1, characterized in that it is adapted to be coupled to. 3. The electric heating element according to claim 1, wherein the means for interconnecting the ends of the electric conductors connects a portion of each electric conductor in a U-shape.
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