(57)【要約】  本発明は、工業分野で使用される加熱炉又はオーブン用の垂直吊り下げ式電気抵抗体１を保持する方法、それも、各抵抗体が上下方向に何度も往復している導電性脚６を含み、また該抵抗体が、その長さに沿って多くのセラミックディスク８を含み、該セラミックディスクが各抵抗体脚が貫通する貫通孔を備え、前記抵抗体の上部が、電源に接続された端子５ａ，５ｂと合体しており、更に、前記抵抗体が、最上部のセラミックディスクの少なくとも１個によって保持される形式のものに関する。本発明は、前記抵抗体を支持する最上部の単数セラミックディスク又は最上部の複数セラミックディスク１０，１１を、炉２の屋根の断熱材３内に、それも該屋根の下面１５より上方に位置させ、かつまた抵抗体の脚６を、短絡板７によって前記屋根の下面１５より僅かに又は幾分下方の位置で短絡させることを特徴としている。【特許請求の範囲】
【請求項１】
工業分野で使用される加熱炉又はオーブン用の垂直吊り下げ式電気抵抗体（１）を保持する方法であって、各抵抗体が上下方向に何度も往復する導電性脚（６）を含み、また該抵抗体が、その長さに沿って幾つかのセラミックディスク（８）を含み、該セラミックディスクが各抵抗体脚が貫通する貫通孔を備え、前記抵抗体の上部が、電源に接続された端子（５ａ，５ｂ）と合体しており、更に、前記抵抗体が、最上部のセラミックディスクの少なくとも１個によって保持される形式のものにおいて、
前記抵抗体を保持する最上部の単一のセラミックディスク又は最上部の複数のセラミックディスク（１０，１１）を、炉（２）の屋根の断熱材（３）内に、それも該屋根の下面（１５）より上方に位置させ、かつまた抵抗体の脚（６）を、短絡板（７）によって前記屋根の下面（１５）より僅かに又は幾分下方の位置で短絡させることを特徴とする、工業分野で使用する加熱炉又はオーブン用の垂直吊り下げ式電気抵抗体を保持する方法。
【請求項２】
前記脚（６）をＦｅＣｒＡｌで形成することを特徴とする、請求項１に記載された方法。
【請求項３】
前記セラミックディスク（８，１０，１１）をＡｌ２Ｏ３又はＳｉＯ２又はこれらの混合材料で形成することを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載された方法。
【請求項４】
保持用の前記セラミックディスク（１０，１１）を２つの異なるレベルに配置することを特徴とする、請求項３に記載された方法。
【請求項５】
保持用の前記セラミックディスク（１０，１１）を、炉の屋根（２）の下面より上方に位置させることを特徴とする、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載された方法。
【請求項６】
工業分野で使用される加熱炉又はオーブン用の垂直吊り下げ式電気抵抗体（１）を保持する装置であって、各抵抗体が上下方向に何度も往復している導電性脚（６）を含み、また該抵抗体が、その長さに沿って多くのセラミックディスク（８）を含み、該セラミックディスクが各抵抗体の脚が貫通する貫通孔を備え、前記抵抗体の上部が、電源に接続された端子（５ａ，５ｂ）と合体しており、更に、前記抵抗体が、最上部のセラミックディスクの少なくとも１個により保持される形式のものにおいて、
前記抵抗体を支持する最上部の単数のセラミックディスク又は最上部の複数のセラミックディスク（１０，１１）が、炉（２）の屋根の断熱材（３）内に、それも該屋根の下面（１５）より上方に位置しており、かつまた抵抗体の関連脚（６）が、短絡板（７）によって前記屋根の下面（１５）より僅かに又は幾分下方の位置で短絡することを特徴とする、工業分野で使用される加熱炉又はオーブン用の垂直吊り下げ式電気抵抗体（１）を保持する方法。
【請求項７】
前記脚（６）がＦｅＣｒＡｌから成ることを特徴とする、請求項５に記載された装置。
【請求項８】
前記セラミックディスク（８，１０，１１）がＡｌ２Ｏ３又はＳｉＯ２又はこれらの混合材料から成ることを特徴とする、請求項６又は請求項７に記載された装置。
【請求項９】
保持用の前記セラミックディスク（１０，１１）が２つの異なるレベルに配置されていることを特徴とする、請求項６から請求項８までのいずれか１項に記載された装置。
【請求項１０】
保持用の前記セラミックディスク（１０，１１）を、炉の屋根（２）の下面より上方に位置することを特徴とする、請求項６から請求項９までのいずれか１項に記載された装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直吊り下げ式電気抵抗体を保持する方法と装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の抵抗体は、主に工業用の炉やオーブンの加熱に使用される。各抵抗体は、導電性の複数の脚を含み、これらの脚が上下方向に何度も往復している。抵抗体の頂部は、２つ以上の電源に接続された幾つかの端子と合体されている。抵抗体は、使用時に炉の屋根から吊り下げられ、下方へ延在する。脚は、使用時には、それの内部に発生させられる電力により強い熱変動にさらされる。この熱変動の結果、抵抗体の個々の脚は、温度変化につれて曲がったり捩れたりする。したがって、抵抗体は、装置の長さに沿って幾つかのセラミックディスクを備え、これらのディスクの貫通孔を貫通して抵抗体の各脚が延在するようにされている。これらのセラミックディスクは、抵抗体の脚を隔離して、互に接触しないように保持する意図のものである。脚が相互接触すれば、短絡回路を生じて、抵抗体は、破壊されないまでも、深刻な損傷を受けるだろう。
【０００３】
最上部の単数又は複数のセラミックディスクは、また抵抗体の重量を保持するのに役立てることもできる。従来技術の観点では、この保持は、導電性プレートを用いて複数の対をなす脚を一緒に結合することで達せられるが、その場合、導電性プレートは、関連抵抗体の幾何形状に応じて、最上部の単数又は複数のセラミックディスク上に載置される。脚は、対の形式で懸架セラミックディスクを貫通して延在し、ディスク上側で前記導電性プレートにより一緒に結合されることで、セラミックディスクによって支持される。
脚内には、しばしば極めて高い電力が発生する。工業用の抵抗体の脚内に発生する通常の電力は、おおよそ２０−５０ｋＷである。抵抗体は、しばしば周期的に駆動されるが、このことは、セラミックディスク近くの温度が、一定時間間隔の間に広い温度範囲にわたって変動することを意味する。
【０００４】
この著しい熱負荷と、保持用のセラミックディスクにより生じる機械的な荷重とが結びつく結果、前記ディスクにはひび割れが発生し、最終的にはディスクが破壊される。ディスクが破壊されれば、抵抗体は、破壊されたディスクによっては、もはや保持されず、炉内へ落下し、その結果、かなりの修復費が必要になる。
保持用のセラミックディスクの通常の寿命は、おおよそ３ヶ月から６ヶ月である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
工業用の炉は、かなりの数の、例えば数百の抵抗体を含むことができる。このことは、容易ならない費用を、保持用セラミックディスクの変更又は交換で背負いこむことを意味する。したがって、前記ディスクの使用寿命を長くする方法を見出すことが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
したがって、本発明は、工業分野で使用される加熱炉又はオーブン用の垂直に吊り下げられる電気抵抗体を保持する方法及び装置、それも、各抵抗体が上下方向に何度も往復する導電性脚を含んでおり、該抵抗体が、その長さに沿って数個のセラミックディスクを含み、該セラミックディスクには各抵抗体が貫通する孔が備えられ、また前記抵抗体の上部が、電源に接続された端子と合体しており、更に前記抵抗体が、前記セラミックディスクの最上部の少なくとも１個によって保持される形式のものに関わり、本発明が特徴とするところは、抵抗体を保持する最上部の単数又は複数のセラミックディスクが、炉の屋根の断熱材内に、それも前記屋根の下面より上方に位置し、かつ抵抗体の脚が、前記屋根の下面の僅かに又は幾分下方の位置で短絡プレートにより短絡させられている点である。
本発明は、また請求項６に記載された種類の、一般的な特徴を有する装置に関するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下で、本発明を図１に示した実施例につき、より詳細に説明するが、該実施例は本発明を制限するものではない。
図１には、炉２に配置された、本発明による抵抗体１が示されている。抵抗体１は、炉２の屋根断熱材３を貫通して、加熱される炉容積４内へ延びている。加熱される容積４内の温度は極端に高温になり、時には炉の操業中に周期的に変動する。温度は、図に見られる断熱材３内を上方へ行くにつれて下降し、断熱材３の上縁上方では事実上室温まで下降する。
【０００８】
抵抗体１は、外部電源に接続された２つの端子を介して駆動される。抵抗体１は、その長さに沿って幾つか脚６を含み、該脚が、加熱される炉容積４内へ下行し、再び炉の残熱材３のほうへ上行している。脚６は、対形式で数個の短絡板７により結合されており、該短絡板は、好ましくは脚自体と等しい材料製である。これらの短絡板７は、炉の屋根の下面１５より下方に位置している。
脚６の一方は、また入力端子５ａに、脚６の他方は出力端子５ｂに接続されている。これによって、電流は、入力端子５ａから流入して、すべての脚６をへて、最後に出力端子５ｂから流出することができる。
端子５の数は、目的の違いに応じて、例えば炉の出力を制御できるようにするために、変更できる。端子５は、また数箇所の外部電源に接続することができる。  
脚６は、好ましくはＦｅＣｒＡｌで作ることができる。
【０００９】
温度が変化した場合に脚６間の短絡を防止するために、幾つかのディスク状セラミックスペーサ８が抵抗体１の長さに沿って長手方向に間隔をおいて配置され、該セラミックスペーサ８は、抵抗体１を貫通して延在する中心ロッド９によって所定位置に保持されている。
セラミックスペーサ８は、好ましくは、Ａｌ２Ｏ３又はＳｉＯ２又はこれらの混合材料で形成されるが、これらの材料は電気絶縁性である。
最上部の２個のセラミックディスク１０，１１は、炉の加熱される容積４の上部内面上方に、それも炉の屋根２の断熱材３内に配置されている。これらの最上部のセラミックディスク１０,１１は、脚６間のスペーサ手段として機能するのに加えて、抵抗体１の重量を保持するのに役立っている。この重量保持機能は、前記最上部のセラミックディスク１０，１１双方の上面に載置された幾つかの短絡板１２，１３，１４により対形式で結合される脚６により達せられる。
【００１０】
短絡板７が炉内に存在する結果として、炉の断熱材３内に位置する脚６の部分に流れる電流は、炉２の被加熱容積４内に配置された脚６の部分を流れる電流より、はるかに小さい。
入力端子から流入し、炉２の絶縁材３を下方へ貫通する脚を通る電流と、炉２の絶縁材３を貫通する脚を通って出力端子から流出する電流のみが、炉２の絶縁材３の区域の脚内に熱を発生させるのに役立つ。
セラミックプレート１２は電気絶縁材料製なので、脚を通過し、セラミックプレート１２を通過する電流、言い換えると、炉２の被加熱容積４の上面より上方で脚内を流れる電流によって発生する電力は、無視できる程度だろう。
【００１１】
保持用のセラミックディスク８に対する熱負荷は、絶縁材３内の温度が、炉２の被加熱容積４の温度よりはるかに低いために、大幅に低減される。保持用でないセラミックディスクは、熱負荷を受けたままである。したがって、本発明により、保持用のセラミックディスクに熱負荷と機械荷重の両方が加わることに関係する問題は避けられる。
保持用セラミックディスク８に対する熱負荷は、炉２の絶縁材３の上面より上方に該セラミックディスクを配置することで、更に低減できる。
このようにすることで、従来技術の観点では３ヶ月から６ヶ月が普通の保持用セラミックディスクの使用寿命が、本発明により２年から４年に延長され、それによって、工業利用されるこの種の抵抗体の維持費が大幅に低減される。
【００１２】
更に、保持用セラミックディスクに対する熱負荷が有意に低減されるため、セラミックディスクは、本発明により、これまで可能だったより小寸法にすることができる。これにより、また抵抗体に又は従来技術の観点から適用可能な幾何形状に対し、新規性のある又は拡張された幾何形状を与えることができる。あるいはまた、本発明により、保持用セラミックディスクが熱負荷をかなり減じられた結果として、より大きい荷重に耐えられるため、より大型の抵抗体を構成できる。
更に、本発明の電気抵抗体は、既述の理由と同じ理由から、従来技術の観点による抵抗体より可能になるより高電力で動作が可能になる。
以上、本発明を幾つかの実施例につき説明したが、これらの実施例は、例えば関連する抵抗体の種類によって変更可能なことが理解できよう。
本発明は、したがって、既述の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲の枠内で種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明による抵抗体を示す図。
【符号の説明】
【００１４】
１  抵抗体
２  炉
３  炉の屋根の断熱材
４  炉の被加熱容積
５ａ  入力端子
５ｂ  出力端子
６  脚
７，１２，１３，１４  短絡板
８  セラミックディスク、セラミックスペーサ
９  中心ロッド
１０，１１  保持用の最上部のセラミックディスク
１５  屋根の下面、被加熱容積の上面
2007528973.tif 000002
【国際調査報告】
2007528973.tif 000003
2007528973.tif 000004
2007528973.tif 000005