JPH0391690A - 棒状発熱体を用いた抵抗炉 - Google Patents
棒状発熱体を用いた抵抗炉Info
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- JPH0391690A JPH0391690A JP22470289A JP22470289A JPH0391690A JP H0391690 A JPH0391690 A JP H0391690A JP 22470289 A JP22470289 A JP 22470289A JP 22470289 A JP22470289 A JP 22470289A JP H0391690 A JPH0391690 A JP H0391690A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は棒状発熱体を用いた抵抗加熱炉（以下抵抗炉と
いう）に関し、とくにセラミックスの焼成、結晶の育戊
等主として高温領域で用いられる抵抗炉に関する。
いう）に関し、とくにセラミックスの焼成、結晶の育戊
等主として高温領域で用いられる抵抗炉に関する。
高温を発生させる装置として、高周波誘導炉や輻射加熱
炉に比して簡単な構造の抵抗炉が産業用及び実験用に使
われている。第３図は井桁配置の棒状発熱体による抵抗
炉の一例を示す。棒状発熱体１ａ、 ｌｂが耐火性周壁
２内の均熱管３の両側に間管と直交する平面上」こ平行
配置され、この平面から適宜隔てられた平面上の均熱管
３両側に上記棒状発熱体１ａ、１ｂとそれぞれ平行に棒
状発熱体１１ａ１１１ｂが配置され、同様な間隔毎に棒
状発熱体３１ａ。 ３１ｂ等が平行配置される。これら平行棒状発熱体の対
１ａ、ｌｂ； １１ａ、１１ｂ； ３１ａ、３１ｂの中
間にこれらと直角に棒状発熱体の対２１ａ、２１ｂ；
４１ａ、４１ｂ等が均熱管３を挟んで平行配置される。 第４Ａ図及び第４Ｂ図はその平面図及び縦断面図をそれ
ぞれ示す。 図示の棒状発熱体１ａ、１ｂ・・・４１ａ、４１ｂ等は
例えばカーボン、白金、ＳｉＣ，ＬａＣｒＯｓ、ＺｒＯ
＊等の材料によって構成される。発熱体の形状や配置は
、所要の温度分布条件、使用される雰囲気、経済性等を
考慮して製作の都度設計しなければならなかった。
炉に比して簡単な構造の抵抗炉が産業用及び実験用に使
われている。第３図は井桁配置の棒状発熱体による抵抗
炉の一例を示す。棒状発熱体１ａ、 ｌｂが耐火性周壁
２内の均熱管３の両側に間管と直交する平面上」こ平行
配置され、この平面から適宜隔てられた平面上の均熱管
３両側に上記棒状発熱体１ａ、１ｂとそれぞれ平行に棒
状発熱体１１ａ１１１ｂが配置され、同様な間隔毎に棒
状発熱体３１ａ。 ３１ｂ等が平行配置される。これら平行棒状発熱体の対
１ａ、ｌｂ； １１ａ、１１ｂ； ３１ａ、３１ｂの中
間にこれらと直角に棒状発熱体の対２１ａ、２１ｂ；
４１ａ、４１ｂ等が均熱管３を挟んで平行配置される。 第４Ａ図及び第４Ｂ図はその平面図及び縦断面図をそれ
ぞれ示す。 図示の棒状発熱体１ａ、１ｂ・・・４１ａ、４１ｂ等は
例えばカーボン、白金、ＳｉＣ，ＬａＣｒＯｓ、ＺｒＯ
＊等の材料によって構成される。発熱体の形状や配置は
、所要の温度分布条件、使用される雰囲気、経済性等を
考慮して製作の都度設計しなければならなかった。
上記の棒状発熱体による抵抗炉は、高温・酸化性雰囲気
中（ただし、酸化雰囲気中のカーボンを除く。）で使用
できる利点を有するものの、均熱管３の外周方向におけ
る熱源配置が一様でないために周方向の温度分布が不均
一となる傾向をもつ欠点があった。また、均熱管３の長
さ方向においても、棒状発熱体がいわば点状の熱源とな
り温度傾斜の制御に不便である欠点も認められた。 従って、本発明の目的は高温領域において周方向の温度
分布が一様であり且つ長さ方向の温度傾斜の制御に便利
である棒状発熱体を用いた抵抗炉を提供するにある。
中（ただし、酸化雰囲気中のカーボンを除く。）で使用
できる利点を有するものの、均熱管３の外周方向におけ
る熱源配置が一様でないために周方向の温度分布が不均
一となる傾向をもつ欠点があった。また、均熱管３の長
さ方向においても、棒状発熱体がいわば点状の熱源とな
り温度傾斜の制御に不便である欠点も認められた。 従って、本発明の目的は高温領域において周方向の温度
分布が一様であり且つ長さ方向の温度傾斜の制御に便利
である棒状発熱体を用いた抵抗炉を提供するにある。
第１Ａ図及び第１Ｂ図の実施例を参照するに、本発明に
よる棒状発熱体を用いた抵抗炉は、耐火性周壁２内に配
置された円筒状均熱管３の中心軸線１０と直交する所定
径りの炉内仮想円１１に外接し且つその仮想円１１の面
と異なる向き及び角度で交差する如く配置された３本以
上の棒状発熱体１ａ−１ｆを備えてなる構成を用いる。 この実施例の仮想円１１は均熱管３と同心的に選ばれそ
の径りは均熱管３のそれより僅かに大きく選ばれる。し
かし、本発明による棒状発熱体を用いた抵抗炉において
は均熱管３は必ずしも必要ではなく、軸線ｌＯも均熱管
３の中心軸線に限定されるものではなく、抵抗炉内の任
意の軸線であれば足りる。本発明における仮想円１１は
抵抗炉内にあることを要する。棒状発熱体の数は６本に
限定されず、また棒状発熱体１ａ−１ｆの支持方法も図
示例の耐火性周壁２への固定に限定されるものではない
。 図示例の棒状発熱体１ａとｌｂは同方向に配置されてい
るが、ｌａが右下がりであるのに対しｌｂは右上がりで
あるので両者は異なる向きと角度で仮想円１１の面と交
差する。棒状発熱体１ｃとｌｄとは、同様にして相互に
異なる向きと角度で仮想円１１の面と交差し、また棒状
発熱体１ａ及びｌｂとは異なった方向に配置される。棒
状発熱体１ｅとＩｆとは、同様にして相互に異なる向き
と角度で仮想円１１の面と交差し、また棒状発熱体１ａ
及びｌｂ並びに棒状発熱体Ｉｃと１ｄとは異なった方向
に配置される。 従って、６本の棒状発熱体１ａ、 ｌｂ、 １ｃＳｌｄ
Ｓｌｅ。 Ｉｆはすべて相互に異なる向き及び角度で仮想円１１の
面と交差する。しかも各棒状発熱体１ａ−１ｆはそれぞ
れ仮想円１１に外接する。 電気的には、接続線４ａ−４ｇを介して６本の棒状発熱
体１ａ−１ｆが全て直列に制御回路５へ接続された例が
図示されている。しかし、本発明における棒状発熱体相
互間の接続はこの直列接続に限定されるものではない。
よる棒状発熱体を用いた抵抗炉は、耐火性周壁２内に配
置された円筒状均熱管３の中心軸線１０と直交する所定
径りの炉内仮想円１１に外接し且つその仮想円１１の面
と異なる向き及び角度で交差する如く配置された３本以
上の棒状発熱体１ａ−１ｆを備えてなる構成を用いる。 この実施例の仮想円１１は均熱管３と同心的に選ばれそ
の径りは均熱管３のそれより僅かに大きく選ばれる。し
かし、本発明による棒状発熱体を用いた抵抗炉において
は均熱管３は必ずしも必要ではなく、軸線ｌＯも均熱管
３の中心軸線に限定されるものではなく、抵抗炉内の任
意の軸線であれば足りる。本発明における仮想円１１は
抵抗炉内にあることを要する。棒状発熱体の数は６本に
限定されず、また棒状発熱体１ａ−１ｆの支持方法も図
示例の耐火性周壁２への固定に限定されるものではない
。 図示例の棒状発熱体１ａとｌｂは同方向に配置されてい
るが、ｌａが右下がりであるのに対しｌｂは右上がりで
あるので両者は異なる向きと角度で仮想円１１の面と交
差する。棒状発熱体１ｃとｌｄとは、同様にして相互に
異なる向きと角度で仮想円１１の面と交差し、また棒状
発熱体１ａ及びｌｂとは異なった方向に配置される。棒
状発熱体１ｅとＩｆとは、同様にして相互に異なる向き
と角度で仮想円１１の面と交差し、また棒状発熱体１ａ
及びｌｂ並びに棒状発熱体Ｉｃと１ｄとは異なった方向
に配置される。 従って、６本の棒状発熱体１ａ、 ｌｂ、 １ｃＳｌｄ
Ｓｌｅ。 Ｉｆはすべて相互に異なる向き及び角度で仮想円１１の
面と交差する。しかも各棒状発熱体１ａ−１ｆはそれぞ
れ仮想円１１に外接する。 電気的には、接続線４ａ−４ｇを介して６本の棒状発熱
体１ａ−１ｆが全て直列に制御回路５へ接続された例が
図示されている。しかし、本発明における棒状発熱体相
互間の接続はこの直列接続に限定されるものではない。
第１Ａ図及び第１Ｂ図の実施例において３本以上、この
場合６本の棒状発熱体１ａ−１ｆが付勢されて発熱する
と、均熱管３の前記仮想円１１に囲まれる部分は高温度
に加熱され、しかもその仮想円１１に外接する棒状発熱
体と３力所以上、この場合６カ所で接近しているので第
３図の２カ所接近の場合に比して周方向温度分布の一様
性が向上する。均熱管３がない場合であってもこの周方
向温度分布の改善とその制御が容易になることは当業者
には明らかである また、この場合６本である３本以上の棒状発熱体１ａ−
１ｆがそれぞれ異なる向きと角度で仮想円１１の面に交
差しているので、均熱管３の長さ方向における受熱部分
が仮想円１１の面に限定されず一定の幅をもったものと
、なる。よって、均熱管３の長さ方向、即ち抵抗炉の長
さ方向の温度分布の一様性も改善される。均熱管３がな
い場合にもこの抵抗炉長さ方向温度分布の改善とその制
御性の向上が実現されることは当業者には明らかである
。 従って、本発明の目的である「高温領域において周方向
の温度分布が一様であり且つ長さ方向の温度傾斜の制御
に便利な棒状発熱体を用いた抵抗炉」の提供が遠戚され
る。
場合６本の棒状発熱体１ａ−１ｆが付勢されて発熱する
と、均熱管３の前記仮想円１１に囲まれる部分は高温度
に加熱され、しかもその仮想円１１に外接する棒状発熱
体と３力所以上、この場合６カ所で接近しているので第
３図の２カ所接近の場合に比して周方向温度分布の一様
性が向上する。均熱管３がない場合であってもこの周方
向温度分布の改善とその制御が容易になることは当業者
には明らかである また、この場合６本である３本以上の棒状発熱体１ａ−
１ｆがそれぞれ異なる向きと角度で仮想円１１の面に交
差しているので、均熱管３の長さ方向における受熱部分
が仮想円１１の面に限定されず一定の幅をもったものと
、なる。よって、均熱管３の長さ方向、即ち抵抗炉の長
さ方向の温度分布の一様性も改善される。均熱管３がな
い場合にもこの抵抗炉長さ方向温度分布の改善とその制
御性の向上が実現されることは当業者には明らかである
。 従って、本発明の目的である「高温領域において周方向
の温度分布が一様であり且つ長さ方向の温度傾斜の制御
に便利な棒状発熱体を用いた抵抗炉」の提供が遠戚され
る。
第２図は、均熱管３の長さ方向、即ち抵抗炉の長さ方向
の温度分布を改善するため、第１Ａ図の棒状発熱体１ａ
−１ｆの様な棒状発熱体群を多段に設けた実施例を示す
。この場合３段に設けた棒状発熱体群５１．６１．７１
のそれぞれが、第１Ａ図の棒状発熱体１ａ−１ｆと同様
に配置された３本以上の複数の棒状発熱体からなる。各
群５１．６１．７１はそれぞれの接続線５４ａ−５４ｇ
、 ６４ａ−６４ｇ、７４ａ−７４ｇ （両端のみを図
示する。）により対応制御回路５５．６５．７５に接続
される。 好ましくは、これらの制御回路により、各棒状発熱体群
５１．６１．７１が独立に制御される。 第３図の様な２本の棒状発熱体による平面状の加熱に比
して、第２図の実施例の各棒状発熱体群５１、６１．７
１による加熱は抵抗炉の長さ方向に一定の幅を有するの
で、隣接加熱部分間の温度勾配を低く抑えることができ
る。抵抗炉の長さ方向の温度分布に所定のパターンが必
要な場合にも、制御回路５５．６５．７５によって独立
に制御される棒状発熱体群５１．６１．７１を用い高精
度でこれを実現することができる。 各棒状発熱体群を６本の棒状発熱体により構成する例に
ついて説明したが、均熱管３又は抵抗炉が大口径である
場合には、例えば８本の棒状発熱体を８角形に配置する
等多数の棒状発熱体を使用し外周方向の温度分布の一様
性を高めることができる。また小口径である場合には棒
状発熱体の数を少なくしこれを三角形や四角形に配置す
ることもできる。第２図の多段配置の場合に、各棒状発
熱体群５１．６１．７１内の棒状発熱体の数及び形状を
適宜独立に調整して所要の温度分布を高精度で実現する
こともできる。 均熱管３を使用する場合にもその断面形状は円形に限定
されるものでではなく各種形状のもののしようが可能で
ある。 高温用の抵抗炉に対する棒状発熱体の好ましい材料とし
て、対熱性及び耐酸性が高くしかも発熱体として市販さ
れている５ｉＣＳＬａＣｒＯ１又はＺｒＯ＊を使うこと
ができる。本発明の一特徴は、特殊仕様により少量生産
した棒状発熱体を用いることなく、市販の棒状発熱体を
適切に選択し上記説明の様に配置することにより高温用
の抵抗炉を短期間に低コストで製作可能にした点にある
の温度分布を改善するため、第１Ａ図の棒状発熱体１ａ
−１ｆの様な棒状発熱体群を多段に設けた実施例を示す
。この場合３段に設けた棒状発熱体群５１．６１．７１
のそれぞれが、第１Ａ図の棒状発熱体１ａ−１ｆと同様
に配置された３本以上の複数の棒状発熱体からなる。各
群５１．６１．７１はそれぞれの接続線５４ａ−５４ｇ
、 ６４ａ−６４ｇ、７４ａ−７４ｇ （両端のみを図
示する。）により対応制御回路５５．６５．７５に接続
される。 好ましくは、これらの制御回路により、各棒状発熱体群
５１．６１．７１が独立に制御される。 第３図の様な２本の棒状発熱体による平面状の加熱に比
して、第２図の実施例の各棒状発熱体群５１、６１．７
１による加熱は抵抗炉の長さ方向に一定の幅を有するの
で、隣接加熱部分間の温度勾配を低く抑えることができ
る。抵抗炉の長さ方向の温度分布に所定のパターンが必
要な場合にも、制御回路５５．６５．７５によって独立
に制御される棒状発熱体群５１．６１．７１を用い高精
度でこれを実現することができる。 各棒状発熱体群を６本の棒状発熱体により構成する例に
ついて説明したが、均熱管３又は抵抗炉が大口径である
場合には、例えば８本の棒状発熱体を８角形に配置する
等多数の棒状発熱体を使用し外周方向の温度分布の一様
性を高めることができる。また小口径である場合には棒
状発熱体の数を少なくしこれを三角形や四角形に配置す
ることもできる。第２図の多段配置の場合に、各棒状発
熱体群５１．６１．７１内の棒状発熱体の数及び形状を
適宜独立に調整して所要の温度分布を高精度で実現する
こともできる。 均熱管３を使用する場合にもその断面形状は円形に限定
されるものでではなく各種形状のもののしようが可能で
ある。 高温用の抵抗炉に対する棒状発熱体の好ましい材料とし
て、対熱性及び耐酸性が高くしかも発熱体として市販さ
れている５ｉＣＳＬａＣｒＯ１又はＺｒＯ＊を使うこと
ができる。本発明の一特徴は、特殊仕様により少量生産
した棒状発熱体を用いることなく、市販の棒状発熱体を
適切に選択し上記説明の様に配置することにより高温用
の抵抗炉を短期間に低コストで製作可能にした点にある
以上詳細に説明したように本発明による棒状発熱体を用
いた抵抗炉は、軸線と直交する所定径の炉内仮想円に外
接し且つその仮想円の面と異なる向き及び角度で交差す
る如く配置された３本以上の棒状発熱体を備えてなる構
成を用いるので、次の効果を奏する。 （イ）抵抗炉の周方向の温度分布の一様性を改善するこ
とができる。 （ロ）抵抗炉の長さ方向の温度分布の一様性を高めるこ
とができる。 （ハ）棒状発熱体群を多段に配置することにより抵抗炉
の長さ方向の所要温度分布を高い精度で実現することが
できる。
いた抵抗炉は、軸線と直交する所定径の炉内仮想円に外
接し且つその仮想円の面と異なる向き及び角度で交差す
る如く配置された３本以上の棒状発熱体を備えてなる構
成を用いるので、次の効果を奏する。 （イ）抵抗炉の周方向の温度分布の一様性を改善するこ
とができる。 （ロ）抵抗炉の長さ方向の温度分布の一様性を高めるこ
とができる。 （ハ）棒状発熱体群を多段に配置することにより抵抗炉
の長さ方向の所要温度分布を高い精度で実現することが
できる。
第１Ａ図及び第１Ｂ図は一実施例の図式的平面図及び図
式的側面図、第２図は他の実施例の説明図、第３図は従
来の抵抗炉の斜視図、第４Ａ図及び第４Ｂ図は第３図の
抵抗炉の平面図及び要部断面図である。 １ａ−１ｆ、 １ｌａ−１１ｂ、２１ａ−２１ｂ、
３１ａ−３１ｂ、４１ａ−４１ｂ・＝棒状発熱体、
５１．６１．７１・・・棒状発熱体群、２・・・耐火性
周壁、 ３・・・均熱管、４ａ−４ｇ、５４ａ−５４ｇ
、 ６４ａ−６４ｇ、 ７４ａ−７４ｇ・・・接続線、
５．５５．６５．７５・・・制御回路、 １０・・・軸
線、 １１・・・仮想円。 特特許出願人、 大倉電気株式会社 特許出願代理人 弁理士 市東禮次部第 ｉＡ図 第１Ｂ図 ３刃熟マ 第 図
式的側面図、第２図は他の実施例の説明図、第３図は従
来の抵抗炉の斜視図、第４Ａ図及び第４Ｂ図は第３図の
抵抗炉の平面図及び要部断面図である。 １ａ−１ｆ、 １ｌａ−１１ｂ、２１ａ−２１ｂ、
３１ａ−３１ｂ、４１ａ−４１ｂ・＝棒状発熱体、
５１．６１．７１・・・棒状発熱体群、２・・・耐火性
周壁、 ３・・・均熱管、４ａ−４ｇ、５４ａ−５４ｇ
、 ６４ａ−６４ｇ、 ７４ａ−７４ｇ・・・接続線、
５．５５．６５．７５・・・制御回路、 １０・・・軸
線、 １１・・・仮想円。 特特許出願人、 大倉電気株式会社 特許出願代理人 弁理士 市東禮次部第 ｉＡ図 第１Ｂ図 ３刃熟マ 第 図
Claims (4)
- （１）軸線と直交する所定径の炉内仮想円に外接し且つ
その仮想円の面と異なる向き及び角度で交差する如く配
置された３本以上の棒状発熱体を備えてなる棒状発熱体
を用いた抵抗炉。 - （２）請求項１記載の抵抗炉において、前記棒状発熱体
の材料をＳｉＣ、ＬａＣｒＯ＿３、又はＺｒＯ＿２とし
てなる棒状発熱体を用いた抵抗炉。 - （３）軸線と直交する所定径の炉内仮想円に外接し且つ
その仮想円の面と異なる向き及び角度で交差する如く配
置された３本以上の棒状発熱体、及び前記軸線に沿って
前記仮想円から所定間隔づつ隔てられて前記軸線と直交
する所定径の１個以上の第２炉内仮想円の各第２炉内仮
想円に外接し且つその当該各第２仮想円の面と異なる向
き及び角度で交差する如く配置された３本以上の第２棒
状発熱体を備えてなる棒状発熱体を用いた抵抗炉。 - （４）請求項３記載の棒状発熱体において、前記棒状発
熱体と前記第２棒状発熱体とを相互に独立に制御する制
御回路を備えてなる棒状発熱体を用いた抵抗炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22470289A JPH0684869B2 (ja) | 1989-09-01 | 1989-09-01 | 棒状発熱体を用いた抵抗炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22470289A JPH0684869B2 (ja) | 1989-09-01 | 1989-09-01 | 棒状発熱体を用いた抵抗炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0391690A true JPH0391690A (ja) | 1991-04-17 |
| JPH0684869B2 JPH0684869B2 (ja) | 1994-10-26 |
Family
ID=16817905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22470289A Expired - Lifetime JPH0684869B2 (ja) | 1989-09-01 | 1989-09-01 | 棒状発熱体を用いた抵抗炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0684869B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005069514A (ja) * | 2003-08-20 | 2005-03-17 | Ngk Insulators Ltd | 熱処理炉 |
| JP2005164090A (ja) * | 2003-12-01 | 2005-06-23 | Nikko Materials Co Ltd | 板状発熱体を備えた薄型高温電気炉 |
| JP2024508701A (ja) * | 2021-02-10 | 2024-02-28 | シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ | 電気加熱装置 |
-
1989
- 1989-09-01 JP JP22470289A patent/JPH0684869B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005069514A (ja) * | 2003-08-20 | 2005-03-17 | Ngk Insulators Ltd | 熱処理炉 |
| JP2005164090A (ja) * | 2003-12-01 | 2005-06-23 | Nikko Materials Co Ltd | 板状発熱体を備えた薄型高温電気炉 |
| JP2024508701A (ja) * | 2021-02-10 | 2024-02-28 | シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ | 電気加熱装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0684869B2 (ja) | 1994-10-26 |
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Legal Events
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