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公開番号
2024000791
公報種別
公開特許公報(A)
公開日
2024-01-09
出願番号
2022099702
出願日
2022-06-21
発明の名称
電気ヒータ
出願人
三建産業株式会社
代理人
個人
,
個人
主分類
F27B
3/20 20060101AFI20231226BHJP(炉,キルン,窯;レトルト)
要約
【課題】高出力で断線を抑え、しかも効率よく溶湯に熱量を伝える。
【解決手段】溶解炉200又は溶解保持炉おいて、溶解または温度保持に使用される溶湯Mを加熱する電気ヒータ100で、互いに左右に間隔をあけて上下方向に延び下部がそれぞれ溶湯Mに浸漬され、内部に導電材40が挿入された左側パイプ材10及び右側パイプ材20と、左側パイプ材10の下端と右側パイプ材20の下端の間に連結され左右水平に延び、前記溶湯Mに完全に浸漬され、内部に導電材40から通電される発熱体50が設けられた連結パイプ材30を備え、全体がコの字状に形成されてなる。
【選択図】図1
特許請求の範囲
【請求項1】
溶解炉又は溶解保持炉おいて、溶解または温度保持に使用される溶湯を加熱する電気ヒータであって、
互いに左右に間隔をあけて上下方向に延び下部がそれぞれ前記溶湯に浸漬され、内部に導電材が挿入された左側パイプ材及び右側パイプ材と、
前記左側パイプ材の下端と前記右側パイプ材の下端の間に連結され左右水平に延び、前記溶湯に完全に浸漬され、内部に前記導電材から通電される発熱体が設けられた連結パイプ材を備え、
全体がコの字状に形成されてなることを特徴とする電気ヒータ。
続きを表示(約 470 文字)
【請求項2】
前記連結パイプ材の左右両端には、左右に伸縮し前記発熱体に電気的に接続されたバネ材がそれぞれ設けられ、
前記バネ材に前記導電材の下端に設けられた薄板片が上方から押し付けられた状態で接続されていることを特徴とする請求項1に記載の電気ヒータ。
【請求項3】
前記バネ材は、複数の皿バネが連結されたものであり、前記薄板片は隣接する皿バネ間に押し付けられ接続されることを特徴とする請求項2に記載の電気ヒータ。
【請求項4】
前記左側パイプ材及び右側パイプ材には、上方から不活性ガスが封入されていることを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか一つに記載の電気ヒータ。
【請求項5】
前記連結パイプ材の左右方向の長さは、前記溶解炉又は溶解保持炉の左右方向の横幅の1/2よりも長いことを特徴とする請求項1乃至4のうちいずれか一つに記載の電気ヒータ。
【請求項6】
前記溶湯は、アルミ溶湯であることを特徴とする請求項1乃至5のうちいずれか一つに記載の電気ヒータ。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、溶解または温度保持に使用される溶湯を加熱する電気ヒータに関するものである。
続きを表示(約 1,900 文字)
【背景技術】
【0002】
従来、図4及び図5に示すように、溶解または温度保持に使用される溶湯Mを、電気ヒータ1を利用して金属を溶解する電気炉5が知られている(例えば、特許文献1)。電気ヒータ1には高出力のものが求められる。
【0003】
図4及び図5に示した電気炉5の例は、縦825mm,横1355mmのアルミ溶湯炉に対して、8本の縦型の電気ヒータ1を一定の間隔をあけて二列で溶湯M内に浸漬させたものであり、電気ヒータ1の総出力は160KW(20KW×8台)である。
【0004】
しかし、縦型の電気ヒータ1の場合、発熱部1Aの長さを長くすることでヒータ出力を上げることができるが、発熱部1Aの長さを長くするとそれに対応して溶湯Mの深さを深くする必要があるため設備計画に制約や限界が生じる。
図4及び図5に示した電気炉5の場合、発熱部1Aを溶湯Mの内に浸漬させるには炉床5Aからの高さが500mmとなるため、アルミ溶湯の有効出湯量は、溶湯Mの表面から発熱部1Aの上方までの高さとなる200mmにより決定される。具体的には、アルミ溶湯の有効出湯量は、223575000mm
3
(=825mm(縦)×1355mm(横)×200mm(高さ))となる。
【0005】
また、電気ヒータを電気炉5の側壁5Bに設け、側壁5Bから溶湯M内に浸漬させるアンダヒータと呼ばれるものも知られているが、この場合には、側壁5Bに貫通部を設ける必要があるので湯漏れする恐れがある。
【0006】
さらに、図6に示すように、発熱部7が設けられ溶湯M内に浸漬される本体部6Aとそれを支持する支持部6Bを交差するように設けたL字型の電気ヒータ6も知られている(例えば、特許文献2)。
この電気ヒータ6は、本体部6Aと支持部6Bが接合管6CによってL字型に接合されたものであり、発熱部7は、本体部6A内において螺旋状に密に巻かれて円筒状となった1本のニクロム線で、支持部6B内に上方から挿入されたリード線8を接合管6C内で水平方向に折り曲げ、その先端を発熱部7に接続して発熱部7に電力が供給されている。
【0007】
これによれば、縦型の電気ヒータ1のように溶湯Mの深さを深くする必要がなく、溶湯Mの深さが浅かったとしても効率的に溶湯Mを加熱することができる。しかも、本体部6Aの重量は、溶湯M中に浸漬された本体部6Aが溶湯Mから受ける浮力とつり合う重力を呈するものとされ、これにより本体部6Aと支持部6Bが接合管6CによってL字型に接合された屈曲部分における応力割れの発生を抑制することができるというものである。
【0008】
しかしながら、図6に示したL字型の電気ヒータ6は、本体部6Aの重量が限定されるため電気ヒータ6として高出力のものとすることは困難である。また、本体部6Aは支持部6Bによって片持ちであるため、本体部6Aを、例えば電気炉5の横幅近くまで大きく延ばすように大型化させることはできない。
また、リード線8の先端は発熱部7の対応する端部に電気的に接続されていると記載されているが(段落番号(0010))、具体的に示されていない。これについては、リード線8が長期の累積使用時間等により断線した場合の対処方法が記載されていることから(段落番号(0023))、特殊な接続方法ではなく一般的な接続のものであると考えられる。一般的な接続な場合、溶湯M内に浸漬された本体部6Aが熱膨張するので本体部6Aと支持部6Bの接続部に負荷がかかりリード線8が断線しやすいといった問題がある。 そして、リード線8が断線した場合には、本体部6A,支持部6B及び接合管6Cを分解してリード線8を外し新たなものを入れて組み立て、そのときにはフィラを、浸漬時の浮力とのつり合いを考慮した所定量だけ充填させる必要があるので緻密な作業が要求され交換作業に時間がかかり煩わしい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
特開2020-173058号公報
特開2022-30226号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
そこで、本発明の目的とするところは、高出力で断線を抑え、しかも効率よく溶湯に熱量を伝えることのできる電気ヒータ及びそれを利用した電気炉を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
(【0011】以降は省略されています)
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