TW202132741A - 電熱加熱裝置及具備其之熱處理爐 - Google Patents
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Abstract
安裝在熱處理爐的爐內側壁的電熱加熱裝置具備：棒狀的桿；桿支撐部，用來將桿的端部以爐內側壁支撐；複數個鉤子，從桿懸吊；及電熱加熱器，勾掛支撐在複數個鉤子。
Description
發明領域
本揭示是有關於一種安裝在熱處理爐的內側壁的電熱加熱裝置以及具備該電熱加熱裝置的熱處理爐。
發明背景
在習知的電熱式熱處理爐中，如專利文獻1和專利文獻2，是將彎曲成波形的線狀或平板狀的加熱元件之波形的上部勾掛在爐內的吊架（釘子或鉤子）來懸吊。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本實開昭62-163895號公報
[專利文獻2]日本實開昭60-45367號公報
[專利文獻3]日本特開2009-250548號公報
[專利文獻4]日本特開平6-221770號公報
[專利文獻5]日本特開2005-282928號公報
[專利文獻6]日本特開昭60-56025號公報
[發明概要]
[發明欲解決之課題]
但是，由於加熱元件會熱變形，為了固定位置必須將其所有的地方懸吊起來。因此，要在爐內安裝大量的吊架並懸吊加熱元件需要花大量的時間和精力。
又，雖然爐體也有圓筒形的，但這也是如專利文獻3般，在爐內側壁的全周懸吊加熱器。
又，如專利文獻4和專利文獻5般，當爐壁是陶瓷纖維製的時候，吊架通常插入並保持在其間，但是由於自重，可能會有掉落的疑慮。對此，如專利文獻6般，也有插入到從外圍突出的金屬製的框體者。但是，由於吊架是水平插入，多年使用後仍有脫落的危險。
本揭示之目的在於解決前述課題，並且提供一種能夠容易地進行設置作業的電熱加熱裝置及具備其之熱處理爐。
[用以解決課題之手段]
本揭示的一態樣之電熱加熱裝置是安裝在熱處理爐的爐內側壁的電熱加熱裝置，具備：桿；桿支撐部，用來將前述桿的端部以爐內側壁支撐；複數個鉤子，從前述桿懸吊；及電熱加熱器，勾掛支撐在前述複數個鉤子。
根據前述構成，藉由在將電熱加熱器勾掛在從桿懸吊的複數個鉤子上的狀態下搬入熱處理爐中，只需將桿放置在桿支撐部上即可將電熱加熱裝置安裝在爐內側壁上。藉由這樣做，可以同時進行在爐外的加熱器之組裝作業和在爐內的加熱器的配置作業等，並且可以縮短施工期間。又，可以縮短在高處作業的爐內的作業時間，亦關係到可以降低危險作業的風險。
在前述電熱加熱裝置中，前述桿支撐部亦可以從前述爐內側壁的筒部裝卸。根據前述構成，桿支撐部的更換或修理是容易的。
前述電熱加熱裝置中，前述桿支撐部亦可以做成在配置於前述筒部的狀態下朝向比水平方向更上方，且朝向前述熱處理爐的內側突出。根據前述構成，桿支撐部難以從筒部脫落。
前述電熱加熱裝置中，亦可更具備：電極，在比前述桿支撐部更下面的位置從前述爐內側壁突出且連接前述電熱加熱器的端部，並且前述電熱加熱器配置成沿著前述桿支撐部的上表面勾掛後朝前述電極向下延伸。根據前述構成，和將電熱加熱器的端部朝水平方向等延伸並且連接到電極的時候相比，可以減小在端部部分產生的應力，並且可將電熱加熱器的端部精度良好地連接到電極。
前述電熱加熱裝置中，亦可為：前述爐內側壁以平面來看是矩形狀，前述桿具有以直線狀延伸的形狀，且沿著前述爐內側壁配置。根據前述構成，可以使用通用構件的桿。
前述電熱加熱裝置中，亦可為：前述爐內側壁以平面來看是圓形狀，前述桿具有以圓弧狀延伸的形狀，且沿著前述爐內側壁配置。根據前述構成，即使當爐內側壁是圓形斷面時，也可以對應爐內側壁的形狀來配置電熱加熱裝置。
本揭示的一態樣之熱處理爐具備：前述電熱加熱裝置；及安裝有前述電熱加熱裝置的前述爐內側壁。
依據前述構成，可達到和前述電熱加熱裝置同樣的效果。
[發明效果]
依據本揭示，可以容易地進行電熱加熱裝置的設置作業。
[用以實施發明之形態]
以下，針對本揭示的電熱加熱裝置及具備其之熱處理爐之適合的實施形態，邊參照附圖邊說明。本揭示並不限於以下實施形態的具體之構成，基於相同之技術思想的構成包含在本揭示裡。
(實施形態1)
圖1是顯示實施形態1中的熱處理爐2之概略構成的平面圖。
熱處理爐2是用於將被加熱物6收容在內部並加熱的爐體。實施形態1的熱處理爐2特別使用電熱加熱器作為加熱手段，並且在被加熱物6收容在馬弗爐8內的狀態下，從馬弗爐8的外側間接加熱。如圖1所示，熱處理爐2具備爐壁4、收容被加熱物6的馬弗爐8，及複數個電熱加熱裝置10。
爐壁4是構成熱處理爐2的外圍的構件。爐壁4由磚頭或陶瓷纖維製的板體等的絕熱材料構成。爐壁4內側的側面是爐內側壁5。實施形態1中的爐內側壁5以平面來看會形成為矩形狀。
馬弗爐8是收容被加熱物6的構件。被加熱物6例如是鋼帶，且在垂直於紙面的方向上被搬送。實施形態1中的馬弗爐8是圓筒狀。
馬弗爐8的內部空間S1相對於馬弗爐8的外部空間S2，即相對於被馬弗爐8和爐內側壁5包圍的空間是密閉的。相對於馬弗爐8的外部空間S2開放於大氣，馬弗爐8的內部空間S1被填充著與大氣不同的氣體（例如氮氣）。馬弗爐8的內部空間S1處於正壓狀態，使得大氣不會從外部空間S2流入。
電熱加熱裝置10是間接加熱在馬弗爐8的內部空間S1之被加熱物6的電熱式加熱裝置。電熱加熱裝置10在馬弗爐8的外部空間S2中，且安裝在爐內側壁5。
實施形態1中的電熱加熱裝置10設置在爐內側壁5的各面上，如圖8所示般，在上下的爐長方向上排列多數段。電熱加熱裝置10各自具有相同的構成。
針對電熱加熱裝置10的詳細之構成，使用圖2~圖6來說明。圖2是圖1的一部分放大圖，是顯示電熱加熱裝置10及其周邊的平面圖。圖3是電熱加熱裝置10的立體圖，圖4是電熱加熱裝置10的正面圖。圖5是顯示電熱加熱裝置10的桿支撐部14及其周邊的縱斷面圖，圖6是顯示電熱加熱裝置10的鉤子16及其周邊的縱斷面圖。
如圖2至圖4所示，電熱加熱裝置10具備桿12、桿支撐部14（圖2、圖4）、複數個鉤子16及電熱加熱器18。
桿12是棒狀構件。桿12不限於斷面是圓形的棒狀，亦可為斷面是矩形的平板狀等任意的形狀。實施形態1中的桿12以一直線狀延伸並且具有中空的圓筒形狀。桿12的材質是陶瓷等的絕緣材料。桿12藉由桿支撐部14來支撐。
桿支撐部14是用於將桿12支撐在爐內側壁5的構件。桿支撐部14設置有2個以支撐桿12的兩端部。桿支撐部14的材質是磚頭等的絕緣性構件。
桿支撐部14對設置在爐內側壁5的筒部20是可裝卸的。筒部20用三角板21（圖2）補強並焊接在爐內側壁5。圖2、圖5中顯示桿支撐部14插入到爐內側壁5之筒部20中的狀態。
如圖5所示，桿支撐部14以被插入到筒部20的狀態向熱處理爐2的內部空間往A方向延伸。桿支撐部14延伸的A方向相對於水平方向H往上相當於角度θ。角度θ是銳角。
桿支撐部14在其前端部處具有凹部15。凹部15是承受桿12的部分，且形成在桿支撐部14的上表面。桿12的兩端部配置在桿支撐部14的凹部15中，且桿12由桿支撐部14支撐。
回到圖2至圖4，鉤子16是從桿12懸吊並且用於勾掛支撐電熱加熱器18的構件。因應電熱加熱器18的波形形狀設置複數個鉤子16。實施形態1中的鉤子16是環狀，且桿12通過鉤子16的環中。鉤子16的形狀不限於環狀，只要可從桿12懸吊並支撐電熱加熱器18，S字形狀等其他的形狀亦可。
如圖6所示，實施形態1中的鉤子16具備本體部30、軸部32及陶瓷製的礙子34。本體部30是與桿12卡合且從桿12懸吊的部分。軸部32是在通過礙子34的孔之後焊接到本體部30的部分，且與本體部30一起呈環狀形狀。在礙子34設置有溝槽，且用該溝槽從下方支撐電熱加熱器18的波形形狀之上端部。
藉由從電熱加熱器18的端部依序穿過環狀的鉤子16，可以容易地將電熱加熱器18配置在鉤子16的環中。
電熱加熱器18是用於加熱被加熱物6的電熱式加熱器。實施形態1中的電熱加熱器18是電熱線，且是金屬製的棒狀（線狀）（例如鎳鉻線）。如圖3、圖4所示，電熱加熱器18具有波形的形狀，作為反折部分的上端部各自勾掛在鉤子16上。電熱加熱器18不限於棒狀者，亦可以是扁平的帶狀。
如圖4、圖5所示，電熱加熱器18的兩端部連接（例如焊接）到電極22。電極22是用於使電熱加熱器18通電的金屬構件，且從熱處理爐2的外部通過爐壁4向熱處理爐2的內部突出。電極22是配置在比配置有桿支撐部14的筒部20更下方處。
如圖4、圖5所示，電熱加熱器18的兩端部被配置成勾掛在桿支撐部14的上表面後向下方延伸，並連接到電極22。藉由這樣的配置，比起電熱加熱器18的兩端部往水平方向延伸並且連接到電極22的情況，施加在電熱加熱器18的兩端部之應力變小。再者，電熱加熱器18的兩端部亦可捲繞在桿支撐部14的前端。
如上述，實施形態1的電熱加熱裝置10是安裝在熱處理爐2的爐內側壁5的裝置，具有：桿12、用來將桿12之端部以爐內側壁5支撐的桿支持部14、從桿12懸吊的複數個鉤子16，及勾掛支撐在複數個鉤子16的電熱加熱器18。
根據這種構成，藉由在將電熱加熱器18勾掛在從桿12懸吊的複數個鉤子16上之狀態下搬入熱處理爐2中，只要將桿12放置在桿支撐部14上，就可以將電熱加熱裝置10安裝到爐內側壁5。藉由這樣做，可以同時進行在爐外的電熱加熱裝置10之組裝作業和在爐內的電熱加熱裝置10之配置作業等，並且可以縮短施工期間。又，可以縮短在高處作業的爐內的作業時間，亦關係到可以降低危險作業的風險。這樣做之後，可以容易地進行電熱加熱裝置10的設置作業。又，藉由透過複數個鉤子16將電熱加熱器18支撐在桿12上，由於電熱加熱器18的熱不直接傳遞到桿12，故可以抑制桿12的熱損傷。藉此，可以延長桿12和電熱加熱裝置10的耐熱壽命。
又，根據實施形態1的電熱加熱裝置10，桿支撐部14可裝卸於爐內側壁5的筒部20。藉由這樣的構成，可以容易地更換或修理桿支撐部14。
又，根據實施形態1的電熱加熱裝置10，桿支撐部14以配置在筒部20中的狀態朝向比水平方向H更上方並向熱處理爐2的內側突出。根據這樣的構成，可以使桿支撐部14難以從筒部20脫落。
又，實施形態1的電熱加熱裝置10更具備電極22，前述電極22在比桿支撐部14更下方之位置從爐內側壁5突出，並且連接電熱加熱器18的端部。電熱加熱器18被配置成沿著桿支撐部14的上表面勾掛後朝著電極22向下延伸。根據這樣的構成，與電熱加熱器18的端部部分在水平方向上延伸並連接到電極22的情況相比，可以減小在端部部分所產生的應力，並可以抑制端部部分的變形及損傷。藉此，電熱加熱器18可以精度良好地連接到電極22。
又，根據實施形態1的電熱加熱裝置10，爐內側壁5以平面來看是矩形狀，桿12具有直線狀延伸的形狀，並且沿著直線狀的爐內側壁5配置。根據這樣的構成，可以使用通用構件的桿12，並且可以降低電熱加熱裝置10的製造成本。
又，實施形態1的熱處理爐2具備上述的電熱加熱裝置10和安裝有電熱加熱裝置10的爐內側壁5。根據這樣的構成，可以達到與上述電熱加熱裝置10相同的效果。
以上雖然已經舉出上述實施形態1來說明本揭示之發明，但本揭示的發明並不限定於上述實施形態1。例如，在上述實施形態1中，已經說明了支撐桿12的桿支撐部14可裝卸於爐內側壁5的筒部20的情況，但是不限於這樣的情況。例如，亦可如圖7所示的熱處理爐100一樣，在爐壁102中設置貫通孔104，並且藉由將電熱加熱裝置106的桿108插通於貫通孔104來將電熱加熱裝置106安裝到爐壁102。根據這樣的構成，能夠省略如實施形態1的桿支撐部14，並且將電熱加熱裝置106支撐在爐壁102上，而能夠簡化構成。再者，在圖7所示的變形例中，設在爐壁102的貫通孔104作為「桿支撐部」而發揮功能。貫通孔104與桿108之間的間隙另外填充絕熱材料等而閉塞。
又，在上述實施形態1中，已經說明了爐內側壁5以平面來看是矩形狀的情況，但不限於這樣的情況，亦可以如圖9所示例如為圓形狀。在這個情況，可以使用平緩的彎曲形狀的桿來代替直線狀的桿12。在圖9中所顯示的熱處理爐200，爐壁204形成為圓弧狀，爐內側壁205的斷面形狀為圓形。電熱加熱裝置210的桿212以圓弧狀延伸並且沿著爐內側壁205配置。桿212由第1桿支撐部214A及第2桿支撐部214B支撐。第1桿支撐部214A是支撐2個桿212的接近的兩端部之磚頭支撐件，第2桿支撐部214B是支撐1個桿212的中間部之磚頭支撐件。藉由將第1桿支撐部214A兼用於2個桿212來使用，可以做成有效率的構成。又，藉由除了第1桿支撐部214A還設置第2桿支撐部214B，與僅由第1桿支撐部214A支撐桿212的兩端部的構成相比，可以一邊限制桿212的旋轉一邊支撐桿212，而可以穩定地支撐。
再者，藉由適當地組合上述各種實施形態中的任意的實施形態，可以達到各自具有的效果。
本揭示雖然是邊參考附圖邊關於理想的實施形態充分記載，但是各種變形或修改對於熟知本技術的人員而言是顯而易見的。該等變形和修改只要不超出以所附之申請專利範圍為依據的本揭示的範圍，應可理解為包含在其中。又，在各個實施形態中之要素的組合或順序的改變，在不脫離本揭示的範圍和思想的情況下，是可以實現的。
[產業上之可利用性]
只要是安裝在熱處理爐的爐內側壁之電熱加熱裝置及具備其之熱處理爐，即可適用本揭示。
2:熱處理爐
4:爐壁
5:爐內側壁
6:被加熱物
8:馬弗爐
10:電熱加熱裝置
12:桿
14:桿支撐部
15:凹部
16:鉤子
18:電熱加熱器
20:筒部
21:三角板
22:電極
30:本體部
32:裝卸部,軸部
34:支撐部,礙子
100:熱處理爐
102:爐壁
104:貫通孔
106:電熱加熱裝置
108:桿
200:熱處理爐
204:爐壁
205:爐內側壁
210:電熱加熱裝置
212:桿
214A:第1桿支撐部
214B:第2桿支撐部
S1:馬弗爐的內部空間
S2:馬弗爐的外部空間
A:桿支撐部延伸的方向
H:水平方向
θ:角度
圖1是顯示實施形態1中的熱處理爐之概略構成的平面圖。
圖2是顯示實施形態1中的電熱加熱裝置的平面圖。
圖3是顯示實施形態1中的電熱加熱裝置的立體圖。
圖4是顯示實施形態1中的電熱加熱裝置的正面圖。
圖5是顯示實施形態1中的電熱加熱裝置的桿支撐部及其周邊的縱斷面圖。
圖6是顯示實施形態1中的電熱加熱裝置的鉤子及其周邊的縱斷面圖。
圖7是顯示變形例中的熱處理爐之概略構成之平面圖。
圖8是顯示實施形態1中的電熱加熱裝置的實際之使用例的概略圖。
圖9是顯示別的變形例中的熱處理爐之概略構成的平面圖。
10:電熱加熱裝置
12:桿
14:桿支撐部
16:鉤子
18:電熱加熱器
22:電極
Claims (7)
- 一種電熱加熱裝置，是安裝在熱處理爐的爐內側壁的電熱加熱裝置，具備： 桿； 桿支撐部，為了支撐前述桿的端部而從前述爐內側壁朝爐內突出； 複數個鉤子，從前述桿懸吊；及 電熱加熱器，勾掛支撐在前述複數個鉤子。
- 如請求項1之電熱加熱裝置，其中前述桿支撐部可裝卸於前述爐內側壁的筒部。
- 如請求項2之電熱加熱裝置，其中前述桿支撐部做成在配置於前述筒部的狀態下朝向比水平方向更上方，且朝向前述熱處理爐的內側突出。
- 如請求項1之電熱加熱裝置，其更具備：電極，在比前述桿支撐部更下面的位置從前述爐內側壁突出且連接前述電熱加熱器的端部， 前述電熱加熱器配置成沿著前述桿支撐部的上表面勾掛後朝電極向下延伸。
- 如請求項1之電熱加熱裝置，其中前述爐內側壁以平面來看是矩形狀， 前述桿具有以直線狀延伸的形狀，且沿著前述爐內側壁配置。
- 如請求項1之電熱加熱裝置，其中前述爐內側壁以平面來看是圓形狀， 前述桿具有以圓弧狀延伸的形狀，且沿著前述爐內側壁配置。
- 一種熱處理爐，其具備： 如請求項1至6中任一項之前述電熱加熱裝置；及 前述爐內側壁，安裝有前述電熱加熱裝置。
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