JPH0933176A - 加熱炉の断熱構造 - Google Patents
加熱炉の断熱構造Info
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- JPH0933176A JPH0933176A JP20895795A JP20895795A JPH0933176A JP H0933176 A JPH0933176 A JP H0933176A JP 20895795 A JP20895795 A JP 20895795A JP 20895795 A JP20895795 A JP 20895795A JP H0933176 A JPH0933176 A JP H0933176A
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- graphite
- heating furnace
- heat insulation
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- high temperature
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- Pending
Links
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Landscapes
- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 黒鉛発熱体を使用した加熱炉において、断
熱層の第１層に放射率の低いタングステンもしくはモリ
ブデン板を使用することにより、省エネ化、省スペース
化を図った加熱炉の断熱構造を提供する。 【構成】 黒鉛発熱体（２）を使用した加熱炉におい
て、断熱層の第１層にタングステン板又はモリブデン板
（１）を備えた加熱炉。
熱層の第１層に放射率の低いタングステンもしくはモリ
ブデン板を使用することにより、省エネ化、省スペース
化を図った加熱炉の断熱構造を提供する。 【構成】 黒鉛発熱体（２）を使用した加熱炉におい
て、断熱層の第１層にタングステン板又はモリブデン板
（１）を備えた加熱炉。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、黒鉛発熱体を使用した
加熱炉の黒鉛断熱層に反射率の高いタングステン板もし
くはモリブデン板を組み込んだ加熱炉の断熱構造に関す
る。
加熱炉の黒鉛断熱層に反射率の高いタングステン板もし
くはモリブデン板を組み込んだ加熱炉の断熱構造に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、黒鉛は大気中では７００℃以上で
酸化するが、その融点が３５００℃以上であるため、真
空もしくは不活性雰囲気において使用され、安価で加工
性の良さから発熱体、断熱材、構造材として広く使用さ
れている。黒鉛発熱体を使用した加熱炉では一般に黒鉛
が断熱層に使用されている。
酸化するが、その融点が３５００℃以上であるため、真
空もしくは不活性雰囲気において使用され、安価で加工
性の良さから発熱体、断熱材、構造材として広く使用さ
れている。黒鉛発熱体を使用した加熱炉では一般に黒鉛
が断熱層に使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、黒鉛は放射
率が高く、光の熱吸収が良いため、放射加熱が主体とな
る高温域での加熱では、断熱材である黒鉛が熱をよく吸
収してしまうという性質がある。伝熱には、伝導・対流
・放射の３種類があり、一般に伝導・対流・伝熱は、低
温域での加熱効果が大きく、放射伝熱は、絶体温度の４
乗に比例してエネルギーが大きくなるため、高温域での
伝熱加熱に有効である。黒鉛の断熱材は、融点が３５０
０℃以上と高温に耐える材料であるが、逆に放射加熱が
主体となる高温域では光の熱吸収が良いため、断熱層厚
さを増したり、設備電力を大きくしたりしなければなら
ないという問題があった。本発明は、高温加熱に使用さ
れる黒鉛発熱体を使用した加熱炉において、省エネルギ
ー化、省スペース化を図った加熱炉の断熱構造を提供す
ることを目的とする。
率が高く、光の熱吸収が良いため、放射加熱が主体とな
る高温域での加熱では、断熱材である黒鉛が熱をよく吸
収してしまうという性質がある。伝熱には、伝導・対流
・放射の３種類があり、一般に伝導・対流・伝熱は、低
温域での加熱効果が大きく、放射伝熱は、絶体温度の４
乗に比例してエネルギーが大きくなるため、高温域での
伝熱加熱に有効である。黒鉛の断熱材は、融点が３５０
０℃以上と高温に耐える材料であるが、逆に放射加熱が
主体となる高温域では光の熱吸収が良いため、断熱層厚
さを増したり、設備電力を大きくしたりしなければなら
ないという問題があった。本発明は、高温加熱に使用さ
れる黒鉛発熱体を使用した加熱炉において、省エネルギ
ー化、省スペース化を図った加熱炉の断熱構造を提供す
ることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の加熱
炉の断熱構造は、黒鉛断熱材の第１層目に放射率が低く
かつ高温で使用できるタングステン板もしくはモリブデ
ン板を組み込んだことを特徴とする。
炉の断熱構造は、黒鉛断熱材の第１層目に放射率が低く
かつ高温で使用できるタングステン板もしくはモリブデ
ン板を組み込んだことを特徴とする。
【０００５】
【作用】黒鉛発熱体を使用した加熱炉において、黒鉛断
熱材の第１層にタングステン板もしくはモリブデン板を
使用することにより、黒鉛発熱体が放射した放射エネル
ギーの多くは反射され、加熱物を効率よく加熱すること
ができる。そのため、使用電力が少なくて済み、省エネ
ルギー化を図ることができる。また、効率良く断熱でき
ることから、断熱層を薄くすることができ、安価でコン
パクトな加熱炉を形成することもできる。
熱材の第１層にタングステン板もしくはモリブデン板を
使用することにより、黒鉛発熱体が放射した放射エネル
ギーの多くは反射され、加熱物を効率よく加熱すること
ができる。そのため、使用電力が少なくて済み、省エネ
ルギー化を図ることができる。また、効率良く断熱でき
ることから、断熱層を薄くすることができ、安価でコン
パクトな加熱炉を形成することもできる。
【０００６】
【実施例】本発明を実施例により説明する。図１におい
て、有効炉内寸法Ｗ２００×Ｈ２００×Ｌ３００油回転
ポンプ、拡散ポンプの真空ポンプと黒鉛発熱体とを備え
た加熱炉において、黒鉛断熱材の第１層目に厚さ０．５
ｍｍのタングステン板を張り合わせ、その外側に黒鉛断
熱材を使用した。実施例に基づいて、タングステン板を
使用した場合と、使用しない場合の電力の計算値と実測
値を比較してみる。黒鉛発熱体の周囲は断熱材で囲まれ
ているため、その放射熱量Ｑは、次の式で表される。 Ｑ＝φ１→２ Ａ１σ（Ｔ１ ４−Ｔ２ ４） − ここで、Ａ１は発熱体表面積、φ１→２は総括吸収率、
Ｔ１は発熱体表面温度、Ｔ２は断熱材表面温度、σはＳ
ｔｅｆａｎ−Ｂｏｌｔ２ｍｕｎｎ定数である。また、総
括吸収率φ１→２は、次の式で表される。 １／φ１→２＝１／ε１＋（Ａ１／Ａ２） （１／ε２−１） − ここで、Ａ２は断熱材表面積、ε１は発熱体放射率、
ε２は断熱材放射率である。ここで、図１で示した条件
を、式に当てはめて断熱層の第１層目にタングステ
ン板を使用した場合と、使用しない場合の電力の計算は
次のとおりである。 ａ）タングステン板を使用しない場合の電力Ｑｗ Ａ１＝０．１８２ｍ２ Ａ２＝０．８４３ｍ２ ε１＝０．９５ ε２＝０．９５ またデータ測定によるＴ１＝２０００℃（２２７３ｋ）
におけるＴ２＝１９５０℃（２２２３ｋ）これを、
式に代入し、 Ｑｗ＝２２．１Ｋｗ ｂ）タングステン板を使用した場合の電力Ｑｃ Ａ１＝０．１８２ｍ２ Ａ２＝０．８４３ｍ２ ε１＝０．２６ ε２＝０．９５ またＴ１＝２０００℃（２２７３ｋ）でのＴ２をｉ）と
同じと仮定した場合で計算してみる｛Ｔ２＝１９５０℃
（２２２３ｋ）｝。 Ｑｃ＝１４．１Ｋｗ よって（Ｑｗ−Ｑｃ）／Ｑｗ×１００＝３６となって３
６％の省エネが見込める。図１における加熱炉にて消費
電力データを取ったところ、雰囲気温度が２０００℃の
ときに、タングステン板を使用しない場合は、２５．３
Ｋｗ、タングステン板を使用した場合は、１８．５Ｋｗ
となって２７％の省エネとなった。計算値より効率が悪
いのは発熱体端子からのロスが含まれているためであ
る。いずれも本発明による加熱炉の断熱構造は従来のも
のと比べて、約３０％前後の省エネルギーという良好な
結果が得られた。
て、有効炉内寸法Ｗ２００×Ｈ２００×Ｌ３００油回転
ポンプ、拡散ポンプの真空ポンプと黒鉛発熱体とを備え
た加熱炉において、黒鉛断熱材の第１層目に厚さ０．５
ｍｍのタングステン板を張り合わせ、その外側に黒鉛断
熱材を使用した。実施例に基づいて、タングステン板を
使用した場合と、使用しない場合の電力の計算値と実測
値を比較してみる。黒鉛発熱体の周囲は断熱材で囲まれ
ているため、その放射熱量Ｑは、次の式で表される。 Ｑ＝φ１→２ Ａ１σ（Ｔ１ ４−Ｔ２ ４） − ここで、Ａ１は発熱体表面積、φ１→２は総括吸収率、
Ｔ１は発熱体表面温度、Ｔ２は断熱材表面温度、σはＳ
ｔｅｆａｎ−Ｂｏｌｔ２ｍｕｎｎ定数である。また、総
括吸収率φ１→２は、次の式で表される。 １／φ１→２＝１／ε１＋（Ａ１／Ａ２） （１／ε２−１） − ここで、Ａ２は断熱材表面積、ε１は発熱体放射率、
ε２は断熱材放射率である。ここで、図１で示した条件
を、式に当てはめて断熱層の第１層目にタングステ
ン板を使用した場合と、使用しない場合の電力の計算は
次のとおりである。 ａ）タングステン板を使用しない場合の電力Ｑｗ Ａ１＝０．１８２ｍ２ Ａ２＝０．８４３ｍ２ ε１＝０．９５ ε２＝０．９５ またデータ測定によるＴ１＝２０００℃（２２７３ｋ）
におけるＴ２＝１９５０℃（２２２３ｋ）これを、
式に代入し、 Ｑｗ＝２２．１Ｋｗ ｂ）タングステン板を使用した場合の電力Ｑｃ Ａ１＝０．１８２ｍ２ Ａ２＝０．８４３ｍ２ ε１＝０．２６ ε２＝０．９５ またＴ１＝２０００℃（２２７３ｋ）でのＴ２をｉ）と
同じと仮定した場合で計算してみる｛Ｔ２＝１９５０℃
（２２２３ｋ）｝。 Ｑｃ＝１４．１Ｋｗ よって（Ｑｗ−Ｑｃ）／Ｑｗ×１００＝３６となって３
６％の省エネが見込める。図１における加熱炉にて消費
電力データを取ったところ、雰囲気温度が２０００℃の
ときに、タングステン板を使用しない場合は、２５．３
Ｋｗ、タングステン板を使用した場合は、１８．５Ｋｗ
となって２７％の省エネとなった。計算値より効率が悪
いのは発熱体端子からのロスが含まれているためであ
る。いずれも本発明による加熱炉の断熱構造は従来のも
のと比べて、約３０％前後の省エネルギーという良好な
結果が得られた。
【０００７】
【実施例１】以上記したように、本発明に係る加熱炉の
断熱構造は、消費電力の面で省エネルギー効果とコンパ
クトな省スペース効果および安価な加熱炉の製作が可能
となり、特に２０００℃以上の高温分野で非常に有効と
いえる。
断熱構造は、消費電力の面で省エネルギー効果とコンパ
クトな省スペース効果および安価な加熱炉の製作が可能
となり、特に２０００℃以上の高温分野で非常に有効と
いえる。
【図１】黒鉛発熱体を使用した加熱炉。
【符号の説明】 １．タングステン板 ２．黒鉛断熱材 ３．黒鉛発熱体 ４．絶縁硝子 ５．熱電対 ６．真空センサ ７．拡散ポンプ ８．油回転ポンプ
Claims (1)
- 【請求項１】 黒鉛発熱体を使用した加熱炉におい
て、黒鉛断熱層の第１層目にタングステン板もしくはモ
リブデン板を組み込んだことを特徴とする加熱炉の断熱
構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20895795A JPH0933176A (ja) | 1995-07-14 | 1995-07-14 | 加熱炉の断熱構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20895795A JPH0933176A (ja) | 1995-07-14 | 1995-07-14 | 加熱炉の断熱構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0933176A true JPH0933176A (ja) | 1997-02-07 |
Family
ID=16564956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20895795A Pending JPH0933176A (ja) | 1995-07-14 | 1995-07-14 | 加熱炉の断熱構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0933176A (ja) |
-
1995
- 1995-07-14 JP JP20895795A patent/JPH0933176A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040601 |