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公開番号2025135111
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-18
出願番号2024032729
出願日2024-03-05
発明の名称浸漬ヒーター
出願人株式会社サンコー
代理人
主分類F27D 11/02 20060101AFI20250910BHJP(炉,キルン,窯;レトルト)
要約【課題】組み立て、製造が容易であり、溶湯の深さが種々変化しても、安定した加熱が行え、3相、幅広の加熱にも適用できる浸漬ヒーターを提供する。
【解決手段】高熱伝導性セラミックス素材で形成された保護体1内にカートリッジヒーター2を引き抜き可能に挿入設置する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
高熱伝導性セラミックス素材で形成された保護体１内に複数本のカートリッジヒーター２、２・・・を収納し、両者の隙間に絶縁物３を詰め、カートリッジヒーター２を保護体１より引き抜き可能として成る浸漬ヒーター。
続きを表示（約 110 文字）【請求項２】
高熱伝導性セラミックス素材で形成された保護体１に複数の挿入穴４、４・・・を施し、その挿入穴４にカートリッジヒーター２を収納し、カートリッジヒーター２を保護体１より引き抜き可能として成る浸漬ヒーター。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、窒化ケイ素又は炭化ケイ素を主体とするセラミックス等の高熱伝導性セラミックス素材で形成された保護体１内にカートリッジヒーター２を引き抜き可能に配置したもので、保護体１が筒状の場合は、両者の空隙に高熱伝導率物質の粉末又はスラリーの絶縁物３を充填するものであり、保護体１に挿入穴４を設けた場合には、カートリッジヒーター２を挿入穴４に引き抜き可能に挿入したもので、両者の隙間に絶縁物３を詰めるもので、何れの場合も、全体の熱伝導率を高めた浸漬ヒーターの構造の改良に関するものである
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
今までの浸漬ヒーターの構造としては、窒化ケイ素保護管内にニクロム線を収納したものであるが、ニクロム線は保護管内壁にできるだけ近く設置し、その熱を保護管に伝えて低融点溶融金属の加熱・保温に使用していた。例えば図１は弊社が発売するもので、Ｓｉ３Ｎ４の保護管１１に収納されるニクロム線１２が単一なので、単相しかできず、また発熱部が湯面より上になると、発熱体のその部分の温度はヒーター素材の融点を越えてしまうので、使用できる溶融金属の底からの深さには限定があり、使用勝手が悪く、また寿命が短くなる欠点があった。
【０００３】
この図１の例では、中心部に熱電対１５が挿入されたものであり、ニクロム線１２の巻回部分が発熱部、ニクロム線１２に接続されているリード線１６の部分が非発熱部である。
【０００４】
即ち、この従来タイプの浸漬ヒーターを、例えばアルミの溶湯加熱に使用する場合、アルミの融点は６６０℃であるから、保護管１１の窒化ケイ素の特性から、常温から直接アルミ溶湯に挿入しても保護管１１が割れることはなく、また炭化ケイ素の保護管１１でも、耐熱衝撃が７００℃なので挿入しても割れることはないのであるが、窒化ケイ素の保護管１１では、その急冷に対する耐熱衝撃性は２５０℃なので、ニクロム線１２が入っているところと、入っていないとことが併存すると、両者の境界部分で温度差が大きくなり、歪が生じて割れる可能性がある。
【０００５】
図２はその加熱状態の一例を、本発明の場合と比較して示すもので、炉１７内に収容されたアルミ、亜鉛等の溶湯２０中に浸漬ヒーターを投入して加熱するもので、ニクロム線１２が発熱部、リード線１６部分が非発熱部分に対応する。従ってその境界部分が湯面に略一致することになる。従ってその湯面に対応して浸漬ヒーターを上下させる必要があり、その精度は±１０ｍｍ程度に設定する必要がある。
【０００６】
従ってメーカー側は１０ｍｍ単位の湯面下限ラインを確認して発熱部の位置を決定し、納入していた。そうしないと断線が回避できないからである。
【０００７】
また、このような浸漬ヒーターの発熱体は、ニクロム線を使用しない場合、内部が密閉状態となるため、発熱体が酸欠を起こして鉄系の高温用発熱体は短時間でも断線しやすい傾向にあった。
【０００８】
図３はフランスのレシゲル社から販売されているタイプで、Ｓｉ３Ｎ４の保護管１１内に設置されるニクロム線１２は複数本なので、３の倍数のニクロム線を挿入すれば３相で可能であるが、組み立てに際し、ニクロム線１２は形状が安定せず、ニクロム線１２と保護管１１との隙間に充填する特殊絶縁材１８、例えば窒化ホウ素（ＢＮ）のパッキングとその固形化と云う特殊技術と、複数本のニクロム線１２の結線に相当の熟練を要しており、日本では安定して商品を供給できるメーカーは存在しないのが実情である。図中、１５は熱電対である。
【０００９】
https://www.ipros.jp/product/detail/2000517956（レシゲル社の浸漬ヒーターのＷｅｂ）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明が解決しようとする課題は、
（１）制作に熟練を要しない構造を有するものであって、
（２）３相ヒーターも適用でき、
（３）湯面の変動に耐らえるものであり、
（４）表面ワット密度の低容量化による寿命の向上ができ、
（５）ヒーターのメンテナンス（交換）の容易さを有する
そのような浸漬ヒーターを提供しようとするものである。
（【００１１】以降は省略されています）

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