| 【発明の名称】 |
電気炉 |
| 【発明者】 |
【氏名】山鹿 功雄
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| 【要約】 |
【課題】高温加熱用の電気炉。
【解決手段】隣り合うヒータ１６の柄部１４同士を、接続部材１８を介して、順に連結して複数のヒータ部を一連に連結し、筒状の耐火ボード２２の端面に内部側に両端を開口する複数の非貫通溝２６及び内部と外部とを連絡する複数の貫通溝２８とを形成し、ヒータ１６の柄部１４同士の連結箇所を前記非貫通溝２６に嵌合させて、一連のヒータ部を耐火ボード２２の内部に配置し、一連に連結したヒータ１６の両端の柄部１４を前記貫通溝２８に嵌合させてその柄部１４を前記耐火ボード２２の外部に露出させる、筒状の耐火ボード２２と、ヒータ部とその両端の柄部１４とから成る多数のヒータ１６とを有する電気炉。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 筒状の耐火ボードと、ヒータ部とその両端の柄部とから成る多数のヒータとを有する電気炉において、隣り合うヒータの柄部同士を順に連結して複数のヒータ部を一連に連結し、筒状の耐火ボードの端面に内部側に両端を開口する複数の非貫通溝及び内部と外部とを連絡する複数の貫通溝とを形成し、ヒータの柄部同士の連結箇所を前記非貫通溝に嵌合させて一連のヒータ部を耐火ボードの内部に配置し、一連に連結したヒータの両端の柄部を前記貫通溝に嵌合させてその柄部を前記耐火ボードの外部に露出させることを特徴とする電気炉。
【請求項２】 前記非貫通溝並びに前記貫通溝の上面を覆うように前記耐火ボードの端面に端面耐火部材を接触させることを特徴とする請求項１記載の電気炉。
【請求項３】 前記ヒータの柄部同士を導電性の接続部材を介して連結することを特徴とする請求項１乃至２記載の電気炉。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高温加熱用の電気炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来既知の電気炉を図４及び図５に示す。電気炉４０は、内部に円柱形の空間４２を形成した筒状の耐火ボード４４と、ヒータ部４６とその両端の端子４８とから成るヒータ５０とを備える。耐火ボード４４の空間４２内には、螺旋状のヒータ部４６が耐火ボード４４の壁面に接触して配置され、その両端の端子４８は耐火ボード４４の外部に露出させる。その両端の端子４８は図示しないリード線や電源を介して接続されるものである。
【０００３】ヒータ部４６は、一般には二硅化モリブデン（ＭｏＳｉＯ2）を主な素材とし、高温になるとその表面がシリカ（ＳｉＯ2）等の酸化被膜で覆われるようになり、二硅化モリブデンヒータでは高温での酸化消耗が防止されるようになる。一方、耐火ボード４４の主な素材は一般に、アルミナとシリカとから成る。ヒータ部４６の表面のシリカは、約１５００℃以上の高温になると軟化溶解するので、その溶解したシリカによってヒータ部４６と耐火ボード４４の接触部が固着する。ヒータ部４６の主素材と耐火ボード４４の主素材とは熱膨張率が異なるので、冷却時には互いにくっついた状態のヒータ部４６は耐火ボード４４に引っ張られて、壊れてしまうという不具合が発生する。このため、図４や図５に示す電気炉は、例えば１５００℃以上の高温に加熱する電気炉としては、使用することができなかった。
【０００４】１５００℃以上の高温に加熱する電気炉には、図６及び図７に示すものが用いられている。電気炉６０は主に、内部に円柱状の空間６２を形成した筒状の内側耐火ボード６４と、その内側耐火ボード６４の外側に備えられる筒状の外側耐火ボード６６と、それら内側耐火ボード６４と外側耐火ボード６６の上下に備えられる端面耐火部材６８並びに下側耐火部材７０と、空間６２内に備えられてその内部に被加熱物（図示せず）を収容する炉芯管７２と、炉芯管７２の上側の開閉部材７４と、炉芯管７２の下側の開閉部材７６と、炉芯管７２の内部を加熱するための多数のヒータ７８（図８）とを備えるものである。なお、図６及び図７において、内側耐火ボード６４とその外側の外側耐火ボード６６との２つの耐火ボードを示したが、それらを併せて一つの耐火ボードとしても良い。
【０００５】ヒータ７８は、先端が接続端子としての一対の柄部８０と、それら一対の柄部８０を連結するヒータ部８２とから成る。ヒータ部８２は、二硅化モリブデン（ＭｏＳｉＯ2）を主な素材とし、高温では表面がシリカ（ＳｉＯ2）等で被膜されるものである。ヒータ７８において柄部８０の断面積は、ヒータ部８２の断面積より３倍以上大きくし、柄部８０の抵抗をヒータ部８２の抵抗を充分小さくすることにより、ヒータ部８２が約１５００℃以上の高温になっても、柄部８０が１０００℃以上の高温に成らないように設定されている。
【０００６】各ヒータ７８の柄部８０は、内側耐火ボード６４と外側耐火ボード６６とを貫通し、その自由端が外側耐火ボード６６の外側に露出している。外側耐火ボード６６の外側に露出した柄部８０同士は、図示しないリード線で順次接続される。一方、ヒータ部８２は、空間６２内で炉芯管７２の外側に配置され、内側耐火ボード６４及び炉芯管７２のいずれにも接触しないように設定される。このように、ヒータ部８２を内側耐火ボード６４及び炉芯管７２に接触しないようにすることで、ヒータ部８２の破損を防止することができ、例えば１５００℃以上の高温での被加熱物の加熱が可能になる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】図６や図７に示すように、ヒータ７８を内側耐火ボード６４等に接触しないようにした電気炉６０では、１個のヒータ７８につき２個の端子としての柄部８０が外側耐火ボード６６の外側に露出しており、各柄部８０同士をリード線で接続しなければならず、その接続作業には大変な作業工数を必要とするという欠点があった。また、内側耐火ボード６４及び外側耐火ボード６６を縦方向に多段に組み合わせて縦方向に長い電気炉を作る際には、リード線の接続処理作業が更に大変になるという不具合があった。更に、電気炉６０の外面の周囲には高圧電流が流れるリード線で覆われるため、電気炉付近における作業には危険性が伴い、電気炉の使用時の作業効率が悪いという欠点があった。その上、耐火ボード６４，６６には、柄部８０を内部から外部へ引き出すための多数の穴が形成されるため、その穴から外部へ熱が漏れて熱効率が悪いという欠点があった。
【０００８】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、ヒータの端子同士の接続箇所を耐火ボードの外側に露出しないようにすることで、端子同士の接続作業を容易にし、電気炉の外側におけるリード線の数を大幅に減少させて使用時の作業効率を向上させ、耐火ボードに形成する穴の数を減らして熱効率を向上させるようにした電気炉を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために本発明の電気炉は、筒状の耐火ボードと、ヒータ部とその両端の柄部とから成る多数のヒータとを有する電気炉において、隣り合うヒータの柄部同士を順に連結して複数のヒータ部を一連に連結し、筒状の耐火ボードの端面に内部側に両端を開口する複数の非貫通溝及び内部と外部とを連絡する複数の貫通溝とを形成し、ヒータの柄部同士の連結箇所を前記非貫通溝に嵌合させて一連のヒータ部を耐火ボードの内部に配置し、一連に連結したヒータの両端の柄部を前記貫通溝に嵌合させてその柄部を前記耐火ボードの外部に露出させるようにしたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】次に本発明を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る電気炉の一実施形態を示す斜視図、図２は図１の電気炉の組立て状態を示す要斜視図、図３は多数のヒータを接続した状態を示す構成図である。本発明の電気炉１０は、ヒータ部１２とその両端の端子としての柄部１４とから成るヒータ１６を多数個用いる点では図６並びに図７に示す従来例と同じである。しかし、本発明の電気炉１０では、隣り合うヒータ１６の柄部１４同士を順に連結し、多数のヒータ１６を一連に連結するものである。ヒータ１６の柄部１４同士の連結は、図３に示すように、一方のヒータ１６の柄部１４と他方のヒータ１６の柄部１４とを、導電性のある接続部材１８を介して溶接等によって固定する。この柄部１４同士の固定を順次繰り返すことによって、多数のヒータ部１２を一連に接続した１個のヒータとすることができる。この多数のヒータ部１２を一連に接続した１個のヒータでは、両端が端子用の柄部２０となるが、その端子用柄部２０の長さは前記柄部１４の長さより長く設定する。
【００１１】電気炉１０の耐火ボード２２は内部に空間を形成した筒状の形状であり、その筒状の耐火ボード２２の軸方向端面である上面２４には、複数個のコの字形の非貫通溝２６と、筒状の内部と外部とを連絡する偶数個の貫通溝２８とが形成されている。コの字形の非貫通溝２６の両端は、内部の空間側に連絡している。即ち、非貫通溝２６は耐火ボード２２の外側の外表面には連絡しないように設定されている。コの字形の非貫通溝２６は、一方のヒータ１６の柄部１４と他方のヒータ１６の柄部１４とを接続部材１８で固定した箇所が嵌合できる形状に設定されている。また、貫通溝２８は端子用柄部２０が嵌合できる形状に設定されている。
【００１２】図２に示すように、耐火ボード２２の上面２４に形成された多数の非貫通溝２６に、一対の柄部１４を接続部材１８で固定した箇所を順次嵌合させると共に、貫通溝２８に端子用柄部２０を嵌合させる。非貫通溝２６に一対の柄部１４を接続部材１８で固定した箇所を嵌合させた状態では、一連のヒータ部１２は筒状の耐火ボード２２の内部に配置される。しかも、ヒータ部１２は耐火ボード２２には接触せず、耐火ボード２２の内部に備えられる炉芯管（図６及び図７に示した炉芯管７２に相当するもの）にも接触しないように設定される。また、端子用柄部２０の自由端は、耐火ボード２２の外側に露出するように，その長さが設定される。
【００１３】一対の柄部１４と連結部材１４とを固定した箇所を非貫通溝２６に嵌合させると共に端子用柄部２０を貫通溝２８に嵌合させた後、耐火ボード２２の上面２４に端面耐火部材３０を載せ、耐火ボード２４と端面耐火部材３０とを固定する。これによって、非貫通溝２６と貫通溝２８の上面は端面耐火部材３０によって覆われ、非貫通溝２６は耐火ボード２２の内部空間にのみ連絡し、耐火ボード２２の外部とは連絡しないようになる。この結果、多数のヒータ部１２を耐火ボード２２の内部に備えるが、耐火ボード２２の外部には２本の端子用柄部２０が突出することになる。図１では約１８０度につき２本の端子用柄部２０を備えた状態を示しているが、３６０度は４本の端子用柄部２０を備える。
【００１４】なお、前記実施形態では、一方のヒータ１６の柄部１４と他方のヒータ１６の柄部１４とを接続部材１８を介して固定するとしたが、接続部材１８を介さないで柄部１４同士をくの字状に直接接続し、更に、耐火ボード２２の上面２４に形成する非貫通溝２６をくの字状に形成するようにしても良い。
【００１５】
【発明の効果】以上のように、本発明に係わる電気炉によれば、多数のヒータの隣り合う端子同士を一連に連結し、隣り合うヒータ同士の連結部を耐火ボードの厚み内に収容して外側に露出しないようにしたのもである。これによって、耐火ボードの外部に突出する端子の数を大幅に減少させることができ、耐火ボードの外部に露出する各端子同士をリード線で接続する作業を大幅に減少させることができる。これによって、縦方向に長い多段の電気炉を製造する場合でも、リード線の接続作業が容易になる。また、電気炉の外部において接続するリード線の数が大幅に減少するため、電気炉稼動時の作業の危険性を減らし、作業効率を向上させることができる。その上、耐火ボードに形成される端子を引き出すための穴の数を減少させることができ、それによって従来の熱効率の悪さを改善することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５９４０７５２０４
【氏名又は名称】株式会社第一機電
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| 【出願日】 |
平成１２年１月１３日（２０００．１．１３） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８４３５３
【弁理士】
【氏名又は名称】八嶋 敬市
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１９４０７３（Ｐ２００１−１９４０７３Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年７月１７日（２００１．７．１７） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−４１３１（Ｐ２０００−４１３１） |
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