JPH0443588A - Ceramic heater furnace - Google Patents
Ceramic heater furnaceInfo
- Publication number
- JPH0443588A JPH0443588A JP14979290A JP14979290A JPH0443588A JP H0443588 A JPH0443588 A JP H0443588A JP 14979290 A JP14979290 A JP 14979290A JP 14979290 A JP14979290 A JP 14979290A JP H0443588 A JPH0443588 A JP H0443588A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ceramic heater
- furnace
- heater element
- temperature
- rod
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 73
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 7
- 229910001260 Pt alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 2
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- PXXKQOPKNFECSZ-UHFFFAOYSA-N platinum rhodium Chemical compound [Rh].[Pt] PXXKQOPKNFECSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000629 Rh alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical group [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000007751 thermal spraying Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Resistance Heating (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、セラミックスヒータ炉に関し、特に焼成炉、
熱間静水圧プレス装置（ＨＩＰ）用炉。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a ceramic heater furnace, particularly a firing furnace,
Furnace for hot isostatic press (HIP).
超高温試験測定炉、単結晶溶解炉等の発熱体としてセラ
ミックスヒータを使用するセラミックスヒータ炉に関す
るものである。This invention relates to ceramic heater furnaces that use ceramic heaters as heating elements such as ultra-high temperature test and measurement furnaces and single crystal melting furnaces.
（従来の技術）
従来のセラミックスヒータ炉に使用されているセラミッ
クスヒータを第６図により説明すると。(Prior Art) A ceramic heater used in a conventional ceramic heater furnace will be explained with reference to FIG.
第６図の（１）がセラミックスヒータエレメント。(1) in Figure 6 is a ceramic heater element.
（２） （４）が同セラミックスヒータエレメント（１
）の上下部に形成した給電部、（３）が同給電部（２）
（４）の間に形成した発熱部、 （５） （５）が上
記給電部（２） （４）に捲装した電極、 （６） （
６）が同電極（５） （５）に結線したリード線である
。(2) (4) is the same ceramic heater element (1
), the power feeding part (3) is formed at the top and bottom of the same power feeding part (2)
(4) The heating part formed between (5) (5) is the electrode wrapped around the power supply part (2) (4), (6) (
6) is the lead wire connected to the same electrode (5) (5).
上記セラミックスヒータエレメント（１）のセラミック
ス材料は、第８図に示すように、その特性上１常温下お
よび１０００°Ｃ以下の温度領域で比抵抗値が高いので
１本来１発熱部（３）の太さがあればよい給電部（２）
（４）を発熱部（３）よりも太くして、抵抗値を低く
抑えるようにしている。即ち抵抗値を低く抑えるために
、セラミックスヒータエレメント（１）の線径を太くす
るようにしている。As shown in Fig. 8, the ceramic material of the ceramic heater element (1) has a high specific resistance value at room temperature and in the temperature range below 1000°C. Power supply part that needs to be thick (2)
(4) is made thicker than the heat generating part (3) to keep the resistance value low. That is, in order to keep the resistance value low, the wire diameter of the ceramic heater element (1) is made thick.
前記第６図に示す従来のセラミックスヒータでは、給電
部（２） （４）を発熱部（３）よりも太くして。In the conventional ceramic heater shown in FIG. 6, the power supply parts (2) and (4) are made thicker than the heat generation part (3).
給電部（２） （４）の抵抗値を低く抑えているので、
給電部（２）（４）に印加する電圧を高くする必要があ
りこの通電により、給電部（２） （４）が発熱して、
熱膨張し、熱応力が発生して、セラミックスヒータが早
期に破損する。Since the resistance value of the power supply parts (2) and (4) is kept low,
It is necessary to increase the voltage applied to the power supply parts (2) (4), and due to this energization, the power supply parts (2) (4) generate heat,
Thermal expansion causes thermal stress, which causes premature failure of the ceramic heater.
この問題を解決するために９本件出願人等は。In order to solve this problem, the applicants of this case, etc.
第７図に示すように棒状セラミックスヒータニレメン）
（１０）の両端部に給電部（１２） （１２）を設け
、同給電部（１２） （１２）の外周面に電気伝導性の
良好な金属被膜層（１３） （１３）を形成し、その上
に電極（１４）（１４）を捲装し、同電極（１４） （
１４）をリード線（１５）（１５）に結線したセラミッ
クスヒータを提案した。As shown in Figure 7, the rod-shaped ceramic heater element)
A power feeding part (12) (12) is provided at both ends of the power feeding part (12) (12), and a metal coating layer (13) (13) with good electrical conductivity is formed on the outer peripheral surface of the power feeding part (12) (12). The electrodes (14) (14) are wound on top of the electrodes (14) (
We proposed a ceramic heater in which 14) was connected to lead wires (15) (15).
なお金属被膜層（１３） （１３）の幅さは、電極（１
４） （１４）の幅よりも広い。Note that the width of the metal coating layer (13) (13) is the same as that of the electrode (1
4) Wider than (14).
上記棒状セラミックスヒータエレメント（１０）には１
例えば純度が９９．５％以上のジルコニア（ＺｒＯｚ）
が使用される。このジルコニア（ＺｒＯ□）は。The rod-shaped ceramic heater element (10) has 1
For example, zirconia (ZrOz) with a purity of 99.5% or more
is used. This zirconia (ZrO□) is.
６〜１０モル％のイツトリア（ｙｚｏｚ）か、１０〜１
５モル％のカルシア（Ｃａｂ）か、マグネシア（ＭｇＯ
）を添加して、安定化させたもので、成形前は粉末状に
なっている。この材料は、９〜１４モル％のイツトリア
（Ｙ２０□）とカルシア（Ｃａｂ）とを添加した粉末状
のものであってもよいが、その場合には。6-10 mol% yzoz or 10-1
5 mol% calcia (Cab) or magnesia (MgO
) is added to stabilize it, and it is in powder form before molding. This material may be in powder form to which 9 to 14 mol % of ittria (Y20□) and calcia (Cab) are added.
高価なイツトリア（Ｙ２０□）の量を２〜６モル％程度
に少なくすることができる。The amount of expensive ittria (Y20□) can be reduced to about 2 to 6 mol%.
以上の材料を棒状に成形するには、押出成形法。Extrusion molding is used to form the above materials into rod shapes.
静水圧プレス法、鋳込成形法を採用し、成形後。After molding using isostatic press method and casting molding method.
所望のヒータ形状に加工する。その際の焼結は。Process into desired heater shape. What about sintering at that time?
１６００〜１８００°Ｃの温度に数時間以上保持して行
う。This is carried out by maintaining the temperature at 1,600 to 1,800°C for several hours or more.
また棒状セラミックスヒータエレメント（１０）には、
冷却時の熱衝撃や熱膨張の熱応力による破損を防止する
こめ１図示を省略したスリットを軸方向及び円周方向に
設ける。In addition, the rod-shaped ceramic heater element (10) has
Slits (not shown) are provided in the axial and circumferential directions to prevent damage due to thermal shock during cooling and thermal stress due to thermal expansion.
上記金属被覆層（１３）の材料には、白金、白金−ロジ
ウム合金、金等が使用され、これらのペーストによる塗
布、ディッピング、メツキ、溶射により、棒状セラミッ
クスヒータエレメント（１０）の給電部（１２） （１
２）の外周面に金属被覆層（１３）が形成される。この
厚さは、５〜５０μｍとすることが好ましい。また電極
（１４） （１４）及びリード線（１５） （１５）の
材料には、白金ロジウム線や白金線が使用され。Platinum, platinum-rhodium alloy, gold, etc. are used as the material for the metal coating layer (13), and the power supply part (12) of the rod-shaped ceramic heater element (10) is coated with paste, dipping, plating, or thermal spraying. ) (1
A metal coating layer (13) is formed on the outer peripheral surface of 2). This thickness is preferably 5 to 50 μm. Furthermore, platinum-rhodium wire or platinum wire is used as the material for the electrodes (14) (14) and lead wires (15) (15).
これらの線が金属被覆層（１３） （１３）の端部に近
い部分に数回巻き付けられて、電極（１４） （１４）
が構成されている。These wires are wrapped several times close to the end of the metallization layer (13) (13) to form the electrode (14) (14)
is configured.
なお第４図のものは、各給電部（１２）にテーパを付し
ているが、その理由は、各給電部（１２）の径を発熱部
（１１）の径よりも太くして、各電極（１４）の金属被
覆層（１３）に対する接触面積を増大させるためである
。In addition, in the one shown in Fig. 4, each power supply part (12) is tapered, but the reason is that the diameter of each power supply part (12) is made larger than the diameter of the heat generating part (11), This is to increase the contact area of the electrode (14) with the metal coating layer (13).
（発明が解決しようとする課題）
前記第７図に示すセラミックスヒータには１次の問題が
あった。即ち、棒状セラミックスヒータエレメント（１
０）は、１６００〜２０００°Ｃ程度の超高ｉ’ＭｊＩ
域で使用するのに適しているが、好適なセラミックスヒ
ータエレメント材料であるジルコニアは、第８図に示す
ように比抵抗値が温度により大きく変化する性質を持ち
、１０００°Ｃ以下の温度では、絶縁材料に近い比抵抗
値を示す。従ってこれをヒータエレメント材料として使
用するためには、先ずヒータエレメント材料を１０００
°Ｃ以上の温度まで予熱し、然る後、ヒータエレメント
に通電する必要がある。このため、ジルコニアをヒータ
エレメント材料とするセラミックスヒータ炉では、この
予熱ヒータの装備を不可欠としている。本セラミックス
ヒータを適用する熱間静水圧プレス装置（ＨＩＰ）用炉
では、高圧容器内にセラミックスヒータを組み込んでい
るので、セラミックスヒータへの給電は、高圧容器を貫
通した電極を介して行うことになり、電極を最低２対必
要としている。(Problems to be Solved by the Invention) The ceramic heater shown in FIG. 7 has the first problem. That is, a rod-shaped ceramic heater element (1
0) is a super high i'MjI of about 1600-2000°C
As shown in Figure 8, zirconia, which is a suitable ceramic heater element material, has the property that its resistivity value changes greatly depending on temperature, and at temperatures below 1000°C, Shows a specific resistance value close to that of insulating materials. Therefore, in order to use this as a heater element material, first the heater element material must be
It is necessary to preheat to a temperature of °C or higher and then energize the heater element. For this reason, a ceramic heater furnace using zirconia as a heater element material is indispensable to be equipped with this preheater. In the hot isostatic press (HIP) furnace to which this ceramic heater is applied, the ceramic heater is built into the high-pressure container, so power is supplied to the ceramic heater through an electrode that penetrates the high-pressure container. Therefore, at least two pairs of electrodes are required.
本発明は前記の問題点に鑑み提案するものであり、その
目的とする処は、最低２対必要としていた電極を一対に
減少できる上に、温度制御装置を２台から１台に減少で
きて、構造を簡略化できるセラミックスヒータ炉を提供
しようとする点にある。The present invention is proposed in view of the above-mentioned problems, and its purpose is to reduce the number of electrodes required from at least two pairs to one pair, and to reduce the number of temperature control devices from two to one. The object of the present invention is to provide a ceramic heater furnace whose structure can be simplified.
（課題を解決するための手段）
上記の目的を達成するために１本発明は、セラミックス
ヒータと、これを通電可能な温度域まで予熱する予熱ヒ
ータとを有し、同予熱ヒータを上記セラミックスヒータ
の周りに設けたセラミックス炉において、前記セラミッ
クスヒータと前記予熱ヒータとを電気的に並列に結線し
ている。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention includes a ceramic heater and a preheater that preheats the ceramic heater to a temperature range where it can be energized, and the preheater is connected to the ceramic heater. In the ceramic furnace provided around the ceramic heater, the ceramic heater and the preheater are electrically connected in parallel.
（作用）
本発明のセラミックスヒータ炉は前記のように構成され
ており、セラミックスヒータエレメントと予熱ヒータエ
レメントとが温度制御装置を介して電気的に並列に結線
されており、単一の温度制御装置により運転することが
可能で、最低２対必要としていた電極が一対に減少する
上に、温度制御装置が２台から１台に減少して、セラミ
ックスヒータ炉の構造が簡略化される。(Function) The ceramic heater furnace of the present invention is configured as described above, in which the ceramic heater element and the preheating heater element are electrically connected in parallel via a temperature control device, and a single temperature control device is used. The number of electrodes required at least two pairs is reduced to one pair, and the number of temperature control devices is reduced from two to one, simplifying the structure of the ceramic heater furnace.
（実施例）
次に本発明のセラミックスヒータ炉を第１図乃至第５図
に示す一実施例により説明すると、第１図の（２０）が
セラミックスヒータであり、同セラミックスヒータ（２
０）は、中実または中空の棒状セラミックスヒータエレ
メント（１０）と、これを支持する内側エレメント支持
体（２１）と、外側エレメント支持体（２２）と、内側
エレメント支持体（２１）の上端部に嵌合した炉室上Ｍ
（２３）と、断熱シェル（２４）と。(Embodiment) Next, the ceramic heater furnace of the present invention will be explained with reference to an embodiment shown in FIGS. 1 to 5. (20) in FIG. 1 is a ceramic heater;
0) is a solid or hollow rod-shaped ceramic heater element (10), an inner element support (21) that supports it, an outer element support (22), and an upper end of the inner element support (21). Furnace chamber upper M fitted with
(23) and a heat insulating shell (24).
比加熱材料を載せる炉床（２６）とにより構成された炉
室（２８）を有している。It has a furnace chamber (28) constituted by a hearth (26) on which a specific heating material is placed.
上記内側エレメント支持体（２１）と上記外側エレメン
ト支持体（２２）とは、上記棒状セラミックスヒータエ
レメント（１０）を取り囲むように同棒状セラミックス
ヒータエレメント（１０）の形状に合致した溝を有して
いる。そして同内側・外側エレメント支持体（２１）
（２２）は１分割１組立て可能に構成されている。また
（２５）が上記炉室（２８）の温度を検出する測温セン
サで、同測温センサ（２５）からの検出信号により炉室
（２８）内の温度を制御する。第３図の（３６）が上記
測温センサ（２５）からの検出信号に基づいて炉室（２
８）内の温度を制御する温度制御装置で。The inner element support (21) and the outer element support (22) have a groove that matches the shape of the rod-shaped ceramic heater element (10) so as to surround the rod-shaped ceramic heater element (10). There is. And the inner and outer element supports (21)
(22) is constructed so that it can be divided into one piece and assembled in one piece. Further, (25) is a temperature sensor that detects the temperature of the furnace chamber (28), and the temperature inside the furnace chamber (28) is controlled by a detection signal from the temperature sensor (25). (36) in FIG. 3 is the furnace chamber (2) based on the detection signal from the temperature sensor (25).
8) With a temperature control device to control the temperature inside.
棒状セラミックスヒータエレメント（１０）と予熱ヒー
タエレメント（２７）とが温度制御装置（３６）を介し
て並列に接続されている。A rod-shaped ceramic heater element (10) and a preheating heater element (27) are connected in parallel via a temperature control device (36).
上記セラミックスヒータ（２０）は、炉架台（２９）上
にセットされ、その周囲が予熱ヒータエレメント（２７
）により取り囲まれて、セラミックスヒータ炉（加熱炉
） （３０）が構成されている。このセラミックスヒー
タ炉（加熱炉） （３０）は、上蓋（３１）と１円筒胴
（３３）と、下蓋（３２）とよりなる高圧容器（４０）
内にセットされ、高圧・高温下での酸素ガスを数ｖ。The ceramic heater (20) is set on a furnace stand (29), and the preheating heater element (27) is surrounded by the ceramic heater (20).
), a ceramic heater furnace (heating furnace) (30) is constructed. This ceramic heater furnace (heating furnace) (30) is a high-pressure vessel (40) consisting of an upper lid (31), a cylindrical body (33), and a lower lid (32).
A few volts of oxygen gas is supplied under high pressure and high temperature.
１％から数十ｖｏｆ％含有するＨＩＰ処理に使用される
。It is used in HIP processing containing from 1% to several tens of vof%.
また棒状セラミックスヒータエレメント（１０）及び予
熱ヒータエレメント（２７）への給電は、高圧容器（４
０）の下蓋（３２）を貫通した給電ケーブル（３４）に
より行われる。In addition, power is supplied to the rod-shaped ceramic heater element (10) and the preheating heater element (27) in the high pressure container (4
This is done by a power supply cable (34) that passes through the lower cover (32) of the 0).
次に前記第１図乃至第５図に示すセラミックスヒータ炉
の作用を具体的に説明する。予熱ヒータエレメント（２
７）として白金合金（白金６０％、ロジウム４０％、以
下白金合金と称する）を使用した場合と、鉄−クロム−
アルミ合金を使用した場合との温度によるヒータエレメ
ントの抵抗値の変化を第４図に示した。両ヒータエレメ
ントは、特定の温度で抵抗値が逆転するようにヒータエ
レメントの形状を決めておく。このように設計したヒー
タの組み合わせからなるセラミックスヒータ炉の場合、
低温域（１０００°Ｃ以下）では、棒状セラミックスヒ
ータエレメント（ジルコニアヒータエレメント＞ （１
０）の電流（ＩＺｒｏ□）が略ＯＡであり、電流の殆ど
が予熱ヒータ炉の金属製エレメントに流れて、これが発
熱する。このとき、予熱ヒータエレメント（２７）によ
り棒状セラミックスヒータエレメント（ジルコニアヒー
タエレメント）（１０）が加熱され、１０００°Ｃ以上
の温度になると。Next, the operation of the ceramic heater furnace shown in FIGS. 1 to 5 will be explained in detail. Preheating heater element (2
7) when platinum alloy (60% platinum, 40% rhodium, hereinafter referred to as platinum alloy) is used, and when iron-chromium-
FIG. 4 shows the change in resistance value of the heater element depending on temperature when aluminum alloy is used. The shapes of both heater elements are determined so that the resistance values are reversed at a specific temperature. In the case of a ceramic heater furnace consisting of a combination of heaters designed in this way,
In the low temperature range (below 1000°C), rod-shaped ceramic heater elements (zirconia heater elements> (1
The current (IZro□) of 0) is approximately OA, and most of the current flows to the metal element of the preheating heater furnace, which generates heat. At this time, the rod-shaped ceramic heater element (zirconia heater element) (10) is heated by the preheating heater element (27) and reaches a temperature of 1000°C or more.
棒状セラミックスヒータエレメント（１０）に電流が徐
々に流れるようになり、棒状セラミックスヒータエレメ
ント（１０）が発熱するとともに、抵抗がさらに下がり
、最終的には、大半の電流が棒状セラミックスヒータエ
レメント（１０）に流れて、処Ｂ１品が高温に保持され
る。Current gradually begins to flow through the rod-shaped ceramic heater element (10), which generates heat, and the resistance further decreases. Eventually, most of the current flows through the rod-shaped ceramic heater element (10). The process B1 product is maintained at a high temperature.
上記セラミックスヒータ炉（３０）の棒状セラミックス
ヒータエレメント（１０）と予熱ヒータエレメント（白
金合金’） （２７）とを１０００°Ｃにおいて抵抗値
が同じになるようにセットした。即ち、白金合金ヒータ
エレメントは、１０００°Ｃにおいて比抵抗が４０．８
μΩ・１．ジルコニアは、同じく１０００°Ｃにおいて
比抵抗が２．５Ω・ｃｍであるので、白金合金ヒータエ
レメントについは、線径φＩＩＩＩＩ１１×長さ約２１
ｍ、ジルコニアヒータエレメントについては、径φ１２
ｍｍＸ長さ約２００ｍｍとしてこれを４本並列に結線す
ることにより１両ヒータエレメントの抵抗を約１１Ωと
した。このセラミックスヒータ炉の運転状況を第５図に
示した。炉室の温度を上げると同時に予熱ヒータエレメ
ント（２７）及びジルコニアヒータ炉の温度を同時に測
定した。またこのときの供給電力量を第５図中に示した
。圧力は、 １５００ｋｇｆ／ｃｍ２とし、圧力媒体
ガスには、Ａｒガスに５体積％の酸素を添加したＡｒと
酸素との混合ガスを使用した。炉内温度は。The rod-shaped ceramic heater element (10) and preheating heater element (platinum alloy') (27) of the ceramic heater furnace (30) were set so that their resistance values were the same at 1000°C. That is, the platinum alloy heater element has a specific resistance of 40.8 at 1000°C.
μΩ・1. Zirconia also has a specific resistance of 2.5 Ωcm at 1000°C, so the platinum alloy heater element has a wire diameter of φIII11 x length of about 21cm.
m, for zirconia heater element, diameter φ12
By connecting four heater elements in parallel, the resistance of one heater element was approximately 11Ω. FIG. 5 shows the operating status of this ceramic heater furnace. At the same time as increasing the temperature of the furnace chamber, the temperatures of the preheating heater element (27) and the zirconia heater furnace were simultaneously measured. Further, the amount of power supplied at this time is shown in FIG. The pressure was 1500 kgf/cm2, and the pressure medium gas was a mixed gas of Ar and oxygen, which was obtained by adding 5% by volume of oxygen to Ar gas. What is the temperature inside the furnace?
抵抗に等しくなる１０００℃の直前から徐々に差が開き
、炉内温度で１８００℃のときに予熱ヒータ（２７）部
で１３５０°Ｃになった。The difference gradually widened just before the resistance reached 1000°C, and when the furnace temperature was 1800°C, it reached 1350°C at the preheater (27).
（発明の効果）
本発明のセラミックスヒータ炉は前記のようにセラミッ
クスヒータと予熱ヒータとを電気的に並列に結線してお
り、単一の温度制御装置により運転することが可能で、
最低２対必要としていた電極を一対に減少できる上に、
温度制御装置を２台から１台に減少できて、セラミック
スヒータ炉の構造を簡略化できる効果がある。(Effects of the Invention) As described above, the ceramic heater furnace of the present invention has the ceramic heater and the preheater electrically connected in parallel, and can be operated by a single temperature control device.
In addition to being able to reduce the number of electrodes needed from at least two pairs to one,
The number of temperature control devices can be reduced from two to one, and the structure of the ceramic heater furnace can be simplified.
第１図は本発明に係わるセラミックスヒータ炉の一実施
例を示す縦断側面図、第２図は第１図の矢視■−■線に
沿う横断平面図、第３図は温度制御装置を示す縦断側面
図、第４図はヒータエレメントの抵抗と温度との関係を
示す説明図、第５図はシータ供給電力量及び炉内温度が
時間の経過とともに変化する状態を示す説明図、第６図
は従来のセラミックスヒータ炉のセラミックスヒータを
示す縦断側面図、第７図は本件出願人等が提案したセラ
ミックスヒータを示す側面図、第８図は被抵抗値と温度
との関係を示す説明図である。
（１０）・・・セラミックスヒータエレメント、 （２
７）・・・予熱ヒータエレメント。Fig. 1 is a longitudinal sectional side view showing an embodiment of the ceramic heater furnace according to the present invention, Fig. 2 is a transverse plan view taken along the arrow ■-■ line in Fig. 1, and Fig. 3 shows a temperature control device. A longitudinal side view, Fig. 4 is an explanatory diagram showing the relationship between resistance of the heater element and temperature, Fig. 5 is an explanatory diagram showing how the theta supply power amount and furnace temperature change over time, and Fig. 6 7 is a side view showing a ceramic heater of a conventional ceramic heater furnace, FIG. 7 is a side view showing a ceramic heater proposed by the applicant, and FIG. 8 is an explanatory diagram showing the relationship between resistance value and temperature. be. (10) Ceramic heater element, (2
7)...Preheating heater element.
Claims (1)
熱する予熱ヒータとを有し、同予熱ヒータを上記セラミ
ックスヒータの周りに設けたセラミックス炉において、
前記セラミックスヒータと前記予熱ヒータとを電気的に
並列に結線したことを特徴とするセラミックスヒータ炉
。A ceramic furnace that includes a ceramic heater and a preheater that preheats the ceramic heater to a temperature range where it can be energized, and the preheater is provided around the ceramic heater,
A ceramic heater furnace characterized in that the ceramic heater and the preheating heater are electrically connected in parallel.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14979290A JPH0443588A (en) | 1990-06-11 | 1990-06-11 | Ceramic heater furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14979290A JPH0443588A (en) | 1990-06-11 | 1990-06-11 | Ceramic heater furnace |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0443588A true JPH0443588A (en) | 1992-02-13 |
Family
ID=15482821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14979290A Pending JPH0443588A (en) | 1990-06-11 | 1990-06-11 | Ceramic heater furnace |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0443588A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190141851A (en) * | 2018-06-15 | 2019-12-26 | 최연홍 | Electrode bar of electrode boiler and control method of heating current using it |
-
1990
- 1990-06-11 JP JP14979290A patent/JPH0443588A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190141851A (en) * | 2018-06-15 | 2019-12-26 | 최연홍 | Electrode bar of electrode boiler and control method of heating current using it |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4541898A (en) | Method for heating | |
| WO2003017726A1 (en) | Heater | |
| CN111150109A (en) | Composite temperature-raising and temperature-controlling integrated heating element and temperature control method | |
| JPH0113057B2 (en) | ||
| JPH0443588A (en) | Ceramic heater furnace | |
| JP3781072B2 (en) | Sintering equipment | |
| JPH06227822A (en) | Outflow apparatus for glass preform | |
| Barot et al. | Energy efficient and sustainable design and development of muffle furnace for melting alloys | |
| JP2664977B2 (en) | Ceramic heater furnace | |
| US4849014A (en) | Molten metal heating method | |
| JP2820423B2 (en) | Ceramic heater furnace | |
| JP3020013B2 (en) | Ceramic heater for oxygen sensor | |
| JPH02141526A (en) | Atmosphere control system | |
| JPH05315057A (en) | Manufacture of molybdenum disilicide heater | |
| US6741632B1 (en) | Ultra high temperature rapid cycle induction furnace | |
| JPH0782911B2 (en) | Pressure heating furnace | |
| JPH01100888A (en) | Ceramic heater | |
| JPH012768A (en) | How to heat molten metal | |
| US3454748A (en) | Variable resistance heating element | |
| KR100347211B1 (en) | Apparatus for heating ceramic materials through preheating and heat generation by means of the electric resistance of materials and thereof method | |
| JPS6323732A (en) | Oxidizing atmosphere oven | |
| JP2580216B2 (en) | Heater heater | |
| JPH0230086A (en) | High temperature producing heater | |
| US4701933A (en) | Method of supplying heat energy to a metal melt or the like and a heating element for use with said method | |
| JP3935696B2 (en) | Cartridge heater |