(57)【要約】      （修正有）【課題】１０００℃以上のガス温度を発生させることを可能にし、１０００℃までのガス温度を発生させる場合に、従来の発熱コイルの寿命の少なくとも１０倍になる耐用期間を有する発熱体とプロセス加熱器を得る。【解決手段】加熱されるべきガスが貫流するために配置された少なくとも１つのパイプ（１）と、発熱ワイヤの傍らを流れるガスに熱を伝達するパイプ内の電気発熱ワイヤとを有する、ガスを高温に加熱するための発熱体。発熱ワイヤは、パイプ軸に沿って延伸する発熱棒（２）であって、パイプ（１）の内壁に対する発熱棒の最大内法距離が、周の少なくとも８０％にわたっておよび／またはパイプと発熱棒とが重複する長さの少なくとも８０％にわたって、１０ｍｍの値を超えない発熱棒（２）として形成され、発熱コイルの寿命が１０倍になる長い耐用期間を有するプロセス加熱器と適切な発熱体とを提供する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱されるべきガスが貫流するために配置された少なくとも１つのパイプ（１）と、発熱ワイヤの傍らを通り過ぎて流れるガスに熱を伝達するために設計されている前記パイプ内の電気発熱ワイヤとを有する、ガスを高温に加熱するための発熱体において、前記発熱ワイヤは、パイプ軸に沿って延伸する発熱棒（２）であって、前記パイプの内壁に対するこの発熱棒の最大内法距離が、周の少なくとも８０％にわたっておよび／またはパイプと発熱棒とが重複する長さの少なくとも８０％にわたって、１０ｍｍの値を超えない発熱棒（２）として形成されていることを特徴とする、発熱体。
【請求項２】
前記発熱棒は、直径が０．２ｍｍから５０ｍｍの範囲にあり、好適には０．５ｍｍから１０ｍｍの間にあることを特徴とする、請求項１に記載の発熱体。
【請求項３】
前記パイプの内側断面に対する前記発熱棒の断面の比率は、０．０４から０．９５の間の範囲にあり、好ましくは０．３から０．８の間であることを特徴とする、請求項１または２に記載の発熱体。
【請求項４】
前記発熱棒と前記パイプの内壁との間の最大内法距離は、０．０２ｍｍから５ｍｍの間であることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の発熱体。
【請求項５】
発熱棒と前記パイプの内壁との間の内法距離は、重複する長さと周とにわたってほぼ一定のリング間隙によって規定されていることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の発熱体。
【請求項６】
内法距離または前記リング間隙の幅は、０．０５ｍｍから１ｍｍの範囲、好適には０．１ｍｍから０．５ｍｍの間の範囲にあることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の発熱体。
【請求項７】
前記発熱棒は、連続したマッシブな発熱ワイヤとして、複数の平行なパイプを通ってメアンダ状に延伸することを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の発熱体。
【請求項８】
好適には密になったパックで互いに並立して設けられている、発熱棒を有する複数の平行なパイプを備えることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の発熱体。
【請求項９】
少なくとも１つの前記パイプは、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）から成ることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の発熱体。
【請求項１０】
前記発熱棒は、鉄・クロム・アルミニウム合金またはニッケル・クロム合金から成ることを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載の発熱体。
【請求項１１】
前記発熱棒としては、平行した場合によってはまた互いに縒り合された個々の棒またはワイヤの束から成っており、内法距離は、前記パイプの内壁に対する前記束の被覆の内法距離によって規定されていることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一項に記載の発熱体。
【請求項１２】
発熱棒とパイプ壁の間に、好適にはパイプ幾何学形状からもたらされるスペーサが備わっていることを特徴とする、請求項１から１１のいずれか一項に記載の発熱体。
【請求項１３】
前記パイプの内面は構造化されていることを特徴とする、請求項１から１２のいずれか一項に記載の発熱体。
【請求項１４】
複数のパイプの間と、パイプとハウジングとの間とにあるすき間は、耐高温性のセラミック繊維材料によって塞がれており、かつ密閉されていることを特徴とする、請求項１から１３のいずれか一項に記載の発熱体。
【請求項１５】
ガス供給管とガス排出管とを有するハウジングと、ガス供給管とガス排出管との間の加熱室と、少なくとも１つの発熱体のための電気接続部とを有するプロセス加熱器であって、前記加熱室は、請求項１から１４のいずれか一項に記載の少なくとも１つの発熱体を備えることを特徴とする、プロセス加熱器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温のまたは加熱されるべきガスが貫流するために設計された少なくとも１つのパイプ１と、発熱ワイヤの傍らを通り過ぎて流れるガスに熱を伝達するために設計されているパイプ内の電気発熱ワイヤとを有する、ガスを高温に加熱するための発熱体に関する。
【０００２】
同様に本発明は、ガス供給管とガス排出管とを有するハウジングと、発熱体を収容するためのガス供給管とガス排出管との間の加熱室と、少なくとも１つの発熱体のための電気接続部とを有する、プロセス加熱器にも関する。
【背景技術】
【０００３】
当該発熱体は、以前から知られている。すでに言及されたように、これらの発熱体は、貫流できる目的で両側が開いている、ガスが貫流できる少なくとも１つのパイプから成り、パイプ内には発熱ワイヤが設けられていて、この発熱ワイヤの傍らをガスが通り過ぎて流れかつ発熱ワイヤと直接接触することによってガスが加熱される。
【０００４】
通常は発熱ワイヤとして、断面がパイプ断面よりもはるかに小さく、かつ電気が貫流してそれによって加熱される、コイル状に巻回された細いワイヤが用いられる。もちろん発熱ワイヤによって熱に変換される電気エネルギーは、利用可能な電圧と当該発熱ワイヤの抵抗とに左右され、望ましい抵抗値を得るために、コイル状のワイヤの長さを適当に適合させるか、または複数の当該発熱ワイヤを並列にもしくは直列にも接続してよい。その際もちろん、発熱ワイヤに沿って流れるガスに伝達される熱エネルギーは、発熱ワイヤが到達する最高温度と、流速と、熱交換に利用可能な表面積と、さらに発熱体における正確な流動条件とに左右される。連続運転時にこのようなプロセス加熱器によって実際に規則的に達成され得る最高ガス温度は、７００℃程度である。
【０００５】
確かに、約９００℃までのより高温のガス温度の発生を可能にする発熱体またはプロセス加熱器も散発的に提供されているが、しかしながらこれらは極めて短い耐用期間しか持たない。多くのプロセスに必要なガス流量では、発熱ワイヤ自体が必然的に常に、多かれ少なかれ明らかにガス温度を超える温度を有し、発熱ワイヤもしくはその断面におけるすでに極めて小さい不均質性によって、または単なる不都合な局所的流動条件と乱流とによっても、発熱ワイヤのいくつかの部分が他の部分よりも強く加熱されかねず、それによって早々と発熱ワイヤの破損と故障とに至る。発熱ワイヤは普通わずかな量ながらアルミニウムを含有するので、酸素との接触によってまずワイヤの周囲に酸化アルミニウムの保護層が形成される。しかしながらアルミニウムの部分が摩耗してしまうと、鉄やクロムのような他の合金成分が酸素と反応し、それによって一般的には、発熱ワイヤの寿命が終わりとなる。加熱されるべきまたは高温のプロセスガスと発熱ワイヤの材料とのその他の化学反応は、発熱ワイヤの故障または破損をさらに加速しかねない。化学変化による発熱ワイヤの材料または断面のわずかな不規則性によって、発熱ワイヤの局所的な過熱と破損とが早々と起こる。非常に細いコイル状の発熱ワイヤの頑丈性も、特に高温では比較的弱まるので、垂直パイプ内の発熱コイルは容易に崩れ落ちかねず、それによってショートが起こって、同様にそのようなコイルワイヤの寿命を縮める。過熱とりわけ局所的な過熱によるそのような故障は、発熱ワイヤの断面または直径が小さければ小さいほど、起こりやすい。しかし他方で、発熱ワイヤの表面積対体積比が大きければ、傍らを通り過ぎて流れるガスへ発熱ワイヤ内で生じる熱エネルギーを効果的に伝達するために有利であるとみなされるので、ガス温度を９００℃以上の範囲にしたい場合には、これまではそのような発熱体の耐用期間の短さを甘受している。
【０００６】
しかし９００℃以上のガス温度も発生させるプロセス加熱器と発熱体は、上述の理由から、決まって耐用期間が数時間しかない。
【発明の概要】
【０００７】
このような背景から本発明の基礎を成す課題は、１０００℃以上のガス温度も発生させることを可能にし、それによって非常に大きなエネルギー量をガスへ伝達できるが、それでも、１０００℃までのガス温度を発生させる場合に通例従来の発熱コイルの寿命の少なくとも１０倍になる比較的長い耐用期間を有するプロセス加熱器と適切な発熱体とを提供することである。
【０００８】
この課題は、発熱ワイヤが、パイプ軸に沿って延伸する発熱棒であって、パイプの内壁に対するこの発熱棒の最大内法距離が、周の少なくとも８０％にわたっておよび／またはパイプと発熱棒とが重複する長さの少なくとも８０％にわたって、１０ｍｍの値を超えない発熱棒として形成されていることによって解決される。
【０００９】
言い換えれば、発熱ワイヤは、材料断面がパイプの材料断面よりもはるかに小さいコイル状のワイヤではなく、むしろほぼパイプの軸に沿ってまたはパイプの軸と平行に延伸する対応する長手軸が定義され得る棒であり、その際パイプを、発熱棒とパイプ壁との間に最大１０ｍｍ、好適にはさらに明らかにこれ未満である比較的小さな内法距離があるだけになるように塞いでおり、たとえその内法距離が個々の点において、つまりパイプと発熱棒とが重複する長さの２０％より小さいかまたは発熱棒の周の２０％より小さくなる範囲において、１０ｍｍより大きくてよいとしても、そのような小さな内法距離があるだけになるように塞いでいる。それゆえ「発熱ワイヤ」という概念は、本明細書の枠内においては、比較的細いコイル状のワイヤにも、本発明に係る発熱棒にも上位概念として用いられ、太さの違いは主要な区別の基準ではない。
【００１０】
発熱棒とパイプとの間の最大内法距離は、多くの現実的な場合には、１ｍｍから２ｍｍの間であるか、少しこれを超えるか、またはこれを下回って最小値０．０２ｍｍまでである。発熱棒の最大径は１０ｍｍを超えることはほとんどない。なぜなら、直径がさらに大きくなれば、発熱棒の体積／表面積比が比較的大きいので、エネルギー伝達の効率が著しく低下し、パイプ長と発熱棒長とをより長くすることによってでは部分的にしか補償され得ないからである。しかし原則的に、それでも直径がより大きい発熱棒を用いることは、たとえ好ましくないとしても、可能である。本発明の主旨における、実践において明らかに有利な発熱棒の直径の範囲は、０．５ｍｍから５ｍｍの間である。
【００１１】
「パイプ」という概念は、本発明の主旨においては広く解釈されるべきであり、つまり、加熱されるべきガスの貫流を可能にする１つの入口開口部と１つの出口開口部とを有する１つの中空室を定義しているにすぎない。その際断面は、パイプの長さにわたって一定である必要すらない。たとえこのことが、簡単な手段で発熱棒とパイプ壁との間に充分に一定の間隙特に一定のリング間隙を作るために当然ながら好ましいとしてもである。発熱棒のセンタリングを可能にし、かつ均質な伝熱を保証するために、リング間隙は、発熱棒表面にまたはパイプの内面に周にわたって分散して設けられている隆起部によって中断されてよい。
【００１２】
たとえばマッシブなブロック内の貫通孔もパイプとしてみなされ、そのようなブロックは、多数の平行な孔を備えてよい。
【００１３】
本発明に係る発熱棒は、従来の発熱器の当該パイプにおけるコイル状のワイヤと比べて比較的太いので、本発明に係る発熱棒は、熱を内部でより良好に伝達できかつ分散できて、それが局所的な過熱を避ける助けとなり、本発明に係る発熱棒はすでにこの理由から、熱負荷が大きい場合、詳しく言えば発熱棒の温度が１０００℃を超える高温の場合、寿命と耐用期間が明らかにより長く、つまり金属製の電気発熱体によって、１０００℃超にガスを加熱するのを初めて可能にする。
【００１４】
発熱棒とパイプとの間の最大内法距離に代わる代替条件は、パイプの自由な内側断面に対する発熱棒の断面積の最小比率によって表され得る。それに従えば発熱棒は、少なくともこの発熱棒がパイプの内部で延在する限り、自由なパイプ断面の少なくとも３０％さらにより好ましくは少なくとも５０％である断面積を有することになる。テストでポジティブな結果の出た具体的な実施形態では、この断面比率は約８０％であり、その際最大内法距離は０．２ｍｍから０．５ｍｍで、発熱棒とパイプ壁との間の、対応して均等なリング間隙は約０．１ｍｍから０．２５ｍｍであった。
【００１５】
一般的に言えば、発熱棒の断面とパイプの内側断面との間の好ましい寸法比は、有用には０．２から約０．９５までの範囲にある。０．２の断面比はたとえば、およそ非常に細い発熱棒の直径が０．２ｍｍでパイプ径が０．４５ｍｍの場合にもたらされる。０．９の断面比はたとえば、内径５ｍｍのパイプ内で発熱棒の直径が約４．７５ｍｍの場合にもたらされ、発熱棒径が上で挙げられてかつ以下に挙げられる範囲内にあれば、断面比に関して寸法単位または絶対寸法は問題とはならない。断面比の好ましい範囲は、発熱棒の絶対径が０．５ｍｍから５ｍｍの間にあって約０．５から０．９の間の直径比に応じて、０．３から０．８の間にある。
【００１６】
同時に証明されたのは、パイプ軸に沿って延在する棒状の発熱棒とパイプの内壁との間のリング間隙を通るガスがほぼ層流の場合、発熱棒とそこを貫流するガスとの間の伝熱は意外にも効率的であるので、そのような発熱体によって、１２００℃以上のプロセスガス温度も容易に達成でき、一方でこのプロセス加熱器と特に発熱棒の寿命が、９００℃以上のガス温度を発生させるために設計されている従来のプロセス加熱器または発熱ワイヤの寿命の何倍にもなるということである。その際発熱棒の周に沿ったリング間隙も、必ずしも一定の幅を有している必要はなく、０（接触）と（断面が円形の場合には）最大値つまり均一な間隙幅の２倍との間で変化してよい。
【００１７】
絶対パイプ径と絶対発熱棒径は、他方ではまたたとえばパイプや発熱棒の長さ、リング間隙の望ましい幅、ガス流率、発熱棒の電気抵抗、および利用可能な電圧のようなその他の尺度に応じて、広範囲たとえば１ｍｍから２０ｍｍの間以上たとえば６０ｍｍのパイプの内径の範囲で変化してよい。
【００１８】
発熱棒の直径は、パイプ径が小さい場合、もちろんそれに対応してより小さくなり、極端な場合０．５ｍｍ以下たとえば０．２ｍｍになり得る。それによって発熱棒は、従来のコイルワイヤまたは発熱フィラメントと比べてそれでもいまだになお明らかにより太く、とりわけコイル状でなく、むしろパイプ軸に対して平行かつパイプ軸に沿って延伸する。つまり従来技術による「発熱ワイヤ」と本発明に係る「発熱棒」との違いは、つまり第一に太さの違いではなく（またはそれだけでなく）、むしろ、実際に製造可能な限りにおいて、正確にパイプの軸に沿って延伸する発熱棒の、規定された長手方向の延伸と比較的頑丈な形状とにあり、その結果パイプ内部の発熱棒の長さは正確にパイプの長さに相当し、それによって発熱棒は、パイプ内の作為的に延長された経路に沿って延在していない。とはいえ、本発明に係る発熱体の発熱棒は通例、パイプ断面が同じである従来の発熱体や発熱性能全体で比較可能な従来技術の発熱体の発熱ワイヤよりも太い。
【００１９】
理想的には発熱棒は、できる限り正確にパイプの中心部に設けられており、発熱棒の外側断面は、パイプの内側断面の形状とほぼ一致しており、これによって結果的に、発熱棒とパイプの内壁との間のリング間隙がほぼ一定の幅となるに至る。しかし場合によっては、パイプの内面および／または発熱棒の外面が構造化されてもよく、すなわち、たとえばわずかなねじれ角も備え得る、棒やパイプの長手方向に延在するリブ構造または溝構造を備えてよいであろう。そのような表面構造は、所与のリング間隙幅では、層流の範囲を場合によってはガス流率がより大きくなるように広げることができる。
【００２０】
その際リング間隙の具体的な幅は常に、望ましいガス流率での最大熱エネルギー伝達と圧力損失との間の妥協である。すなわち、リング間隙が狭くなればなるほど、発熱棒から発熱棒とパイプとの間を流れるガスへの伝熱は効率的になるが、間隙が狭ければガス流も限定され、かつ／または入口と出口との間の大きな圧力差が必要となる。
【００２１】
しかしその他に、リング間隙の有効な幅は、パイプの長さと発熱棒内で変換される電気発熱性能とにも左右される。
【００２２】
具体的な一実施形態において、リング間隙の平均的な幅は約０．１ｍｍであり、別の例では０．２ｍｍであるが、しかし発熱棒を実際にパイプの中心に設けることに常に成功するわけではないので、リング間隙幅は少なくとも、いくつかの軸方向位置で周方向において、ゼロと平均的なリング間隙幅の２倍との間で変化してよい。
【００２３】
それゆえ一実施形態において、いくつかの位置で、周に沿っておよび／または長手にわたって分散されて、パイプ内で発熱棒をセンタリングするスペーサが備わっている。スペーサは、発熱棒またはパイプと一体的に形成されていてよく、特に、発熱棒とパイプとの間のガス流をできる限り阻害しないように形作られている。スペーサは好適には、耐熱性のセラミックから成り、理想的にはパイプ幾何学形状によって実現されている。
【００２４】
理想的には発熱棒とパイプは、互いに同軸に設けられており、すなわちこれらの軸は一致する。
【００２５】
しかしその際、発熱棒とパイプは、断面が決して円形である必要はなく、発熱棒とパイプはたとえば、断面が好適には等辺多角形であってもよく、たとえば、円柱状の発熱棒を収容する、断面または外側輪郭が六角形または八角形のパイプであってもよい。特に、パイプの外側輪郭が正方形または六角形であることで、パイプ束を非常にコンパクトな構造にすることが可能になり、かつその結果としてパイプ間のバイパス流を最小限にすることが可能になる。
【００２６】
本発明の一実施形態においては、複数の平行なパイプは１つのパイプパッケージにまとめられており、発熱棒、より正確に言えば、パイプパッケージの個々のパイプの発熱棒は、メアンダ状にパイプを通って貫通する発熱ワイヤの形状を有し、この発熱ワイヤはパイプの端部で挿入され、このパイプの出口側から隣り合うパイプを通って再び戻され、それが繰り返される。その際、発熱棒である個々の発熱ワイヤが貫通するパイプの数は好適には偶数であるので、複数のパイプを通って往復して延在するワイヤの形状をした発熱棒は、入口端部と同じ側で、この入口端部と平行に出てきて、それによってパイプパッケージの一端部で、対応する電気接続コネクタと接合され得る。当然ながら、パイプパッケージは複数のグループのパイプから成っていてよく、これらのパイプにはそれぞれに、たった１本のつながった発熱ワイヤが通される。電気接続性能が必要であれば、デルタ結線またはスター結線での接続を可能にする複数の電気区域に分割することが適していると認められた。
【００２７】
有用には、そのようなパイプが密になったパックが共通のハウジング内に設けられており、ハウジング壁と個々のパイプが密になったパックの外側との間には、付加的にさらに断熱材が設けられている。
【００２８】
断熱材は好適には、変形しないパイプを製造するための充分な頑丈性を備える、耐高温性のセラミック材料である。パッケージにまとめられている複数の平行なパイプの間に、出願人によって「フィブロタル（Fibrothal）」というブランド名で販売されているような、耐高温性のセラミック断熱材が設けられてよい。
【００２９】
本発明に係る複数の発熱体と発熱体から成る対応するパッケージを、互いに並立して設ける代わりに、軸方向に互いに前後して設けてもよい。
【００３０】
パイプは、断熱性と耐高温性のあるセラミックから成っているのがよく、そのために特に酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）が考慮に入れられる。
【００３１】
発熱棒は好適には、鉄・クロム・アルミニウム合金またはニッケル・クロム・鉄合金から成る。場合によっては特に、より太い発熱棒としては、平行した場合によってはまた互いに縒り合された個々の棒またはワイヤの束から成っていてもよく、そのような一実施形態では、上で規定された内法距離は、パイプの内壁に対する棒またはワイヤの束の被覆の内法距離によって規定されている。
【００３２】
発熱棒は、直径が０．２ｍｍから５０ｍｍの範囲にあってよく、好適には０．５ｍｍから１０ｍｍの間にあってよい。
【００３３】
本発明のさらなる利点と特徴と適用可能性は、好ましい一実施形態とそれに関する図の以下の記述に基づいて明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】発熱棒が貫通しているパイプの束から成る発熱体の端面側の平面図である。
【図２】図１に記載の発熱体の側面図である。
【図３】本発明に係る発熱体と、ガスと電気のための接続部を有するハウジングと、断熱材とを有する完全なプロセス加熱器の長手軸に沿って切断された断面図である。
【図４】図３に記載のプロセス加熱器の左側からの端面図である。
【図５】図１と図２に記載の発熱体の断面図である。
【図６】図５の切断線の位置が記されたプロセス加熱器を再度示した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
図１において、発熱棒２が貫通しているパイプ１が密になった六角形の構造のパックが認識される。パイプ１は酸化アルミニウムセラミックから成り、内径が約１．７ｍｍで外径が約２．７ｍｍから２．８ｍｍであり、そこからパイプ１の壁厚は約０．５ｍｍから０．５５ｍｍとなる。発熱棒はここでは、直径が約１．５ｍｍの連続する発熱ワイヤで形成され、この発熱ワイヤはそれぞれ逆方向に交互に、このパイプパッケージの多数のパイプを貫通しており、２ａの符号が付けられた発熱棒は、発熱ワイヤがパイプ１ａに挿入される側を表示しており、それからこの発熱ワイヤはパイプ１ｂを通って再び戻され、パイプ１ｃに再び挿入されて、最後に発熱棒２ｚの形状のワイヤの端部がパイプ１ｚを通って再び出てくるまで、このやり方で多数のパイプを通ってパイプの軸に対してほぼ平行に貫通させられる。
【００３６】
パイプのいくつかは、たとえば熱電素子またはその他の温度計を収容するのに使われる空パイプ３であるが、中央のパイプは、たとえば、パイプパッケージと貫通する発熱ワイヤとから成る発熱体１０をプロセス加熱器のハウジング内でセンタリングできるようにするセンタリング部４を備えてよい。
【００３７】
図２は、図１に記載のパイプのパッケージまたは六角形のパックの側面図である。
【００３８】
パイプ１の長さｌは、たとえば１５０ｍｍから５００ｍｍの間であるが、発熱体１０全体の長さＬは（突出している接続端部２ａと２ｚを含まずに）、ここで提示されているパイプ１と発熱棒２の寸法の場合では、約４〜５ｍｍ大きい。
【００３９】
図３は、パイプ状のハウジング６と、ガス供給管７と、排出管８を有するガス排出ノズル９と、電流供給フランジ１４に取り付けられている固定フランジ１３とを有する、完全なプロセス加熱器１００を示している。
【００４０】
ガス供給管７は円筒状の中空室１８に合流しており、この中空室１８を通って平行な２本の電流接続管１６も延伸しているが、これらの電流接続管１６のうち、図３の側面図においては、１本だけが認識可能である。電気接続管は、ワイヤ端部２ａ、２ｚを電気接続フランジ１４の電気接続コネクタに接合するための貫通部を形成する。たとえば図１と図２に記載のパイプパッケージから成る発熱体１０は、パイプ状のハウジング６の中心部に収容されており、パイプ状のハウジング６の内壁と発熱体１０との間に、耐高温性のセラミック断熱材１７が設けられており、この断熱材１７は普通、向かい合う側から発熱体１０を取り囲む２つの半殻１７ａ、１７ｂ（図５参照）から成り、これら半殻の内側輪郭は発熱体１０の外側輪郭に適合している。
【００４１】
代替的に半殻は一緒になって、単純な円筒形のパイプを形成してもよく、それから発熱体１０との間に残ったすき間には、緩い繊維複合体の形状で存在する断熱材が詰められ、この断熱材はそれ以外では、パイプ１とパイプ３との間のすき間も塞ぐ。
【００４２】
パイプのすき間に詰め物をすることの代替として、発熱体１０のガス入口側が、穿孔された円形の対応するカバーディスクを備えていてもよく、このカバーディスクは直径が発熱体１０のパイプパッケージの最大外径に相当し、パイプまたはパイプ開口部の位置にのみ孔を備え、それによってパイプパッケージの端面全体が、発熱ワイヤがパイプを貫通する前に、孔以外をカバーされる。そのようなカバーディスクは、出願人によって「フィブロタル（Fibrothal）」というブランド名で販売されている、ハウジングと発熱体１０との間の半殻１７ａ、１７ｂにも用いられるものと同じセラミック断熱材から成っていてよいであろう。発熱ワイヤまたは発熱棒２の端部２ａ、２ｚは、断熱性のある接合管１６によって、フレアレス管継手１１を介して供給フランジ１４に取り付けられている外部の電気接続部１２と接合される。
【００４３】
ここで表されるプロセス加熱器のヴァリエーションは、発熱棒または発熱ワイヤの直径がおよそ１．５ｍｍの場合には、３．５ｋＷの発熱性能用に設計されており、パイプの内法内径は約１．７ｍｍから２．２ｍｍの間であってよく、発熱ワイヤまたは発熱棒は鉄・クロム・アルミニウム合金から成る。適切な発熱ワイヤは、出願人によってとりわけ「ニクロタル（NICROTHAL）」というブランド名で販売されている。当然ながら、当該プロセス加熱器を任意の寸法にできるので、性能範囲が数ワットまたは数百ワットから１００キロワット以上にわたってよい。
【００４４】
加熱されるべきガスは、接続部７を通って供給され、その他に電流接続の２つの断熱パイプ１６がさらに通っているほぼ円筒状の前室１８に達し、パイプ１と発熱ワイヤ２との間の開いたリング間隙５内に流入してパイプを貫流して、それからノズル９と排出管８とを介して、プロセス加熱器から出る。
【００４５】
当然ながら、複数の発熱体またはプロセス加熱器を、軸方向に互いに前後に接続してもよい。
【００４６】
最後に図４はさらに、図３に記載のプロセス加熱器の左側からの端面図であり、ここでもまた、排出端部８を有するノズル９が、ハウジング６とガス供給管７と接続フランジ１３同様に、認識される。
【符号の説明】
【００４７】
１  パイプ
２  発熱棒、発熱ワイヤ
２ａ、２ｚ  発熱ワイヤまたは発熱棒の端部
３  空パイプ
４  センタリング部
５  リング間隙
６  ハウジング
７  ガス供給管
８  排出管
９  ノズル
１０  発熱体
１１  フレアレス管継手
１２  電気接続部
１３  固定フランジ
１４  供給フランジ
１６  電流接続管／接合管
１７ａ、１７ｂ  半殻
１８  前室
【図１】
2018041722.tif 000003
【図２】
2018041722.tif 000004
【図３】
2018041722.tif 000005
【図４】
2018041722.tif 000006
【図５】
2018041722.tif 000007
【図６】
2018041722.tif 000008
【外国語明細書】
2018041722000001.pdf