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電気炉の作り方

1 :774ワット発電中さん:2010/06/30(水) 16:56:05 ID:/Gh9SxZJ
スレッド移動です。
電気炉制作における 電熱 電力 材料
などについていろいろ教えて(語りたい)
欲しいのですが。
例えば、炉内寸法150-150-150、400ー600度
温度指定で制御。のような電気炉を作るための
計算方法、材料などを教えてください。

2 :774ワット発電中さん:2010/06/30(水) 21:12:28 ID:Kd1v0Sxl
そのくらいの温度なら計算もいらない、いきあたりばったりでおk。

最も簡単にやるなら、方形の空間じゃなくて、円筒形にする。
まず、その空間を作るのに必要な内径と長さを持ったセラミックパイプを用意する。
600度くらいなら安いムライト質のでももったいないくらいく。
これにカンタル線という電熱線をコイル状に巻き上げる。
そのサイズだと多くても1kW以下、おそらく600Wくらいになるように巻けばいいだろ。
2mmくらいの線を管の外側にコイル状に巻き上げるが、この時、電熱線に大きなひずみや
きずを付けないようにする。切れやすくなるよ。
また、巻く時にはう〜〜〜んと力をかけて引っ張ってまたないとだめ。昔からのコツ。
両端の固定は、同じ電熱線を管の両端に1ターン巻いておいて、それに引っ掛けて
固定するんだ。これだと電熱線にひずみがかからないからね。ペンチでひねっちゃだめ。
巻いたら、アルミナの粉とベントナイトを水でお好み焼きの生地くらいに溶いたのを、
塗り付けて十分に乾燥する。
そして、外側に耐火セラミックブランケット(例:カオウールなど)を、15cmくらいの
厚さに巻き付ければいいよ。
それを耐火煉瓦を並べて作った台の上に乗っけて、同じく耐火煉瓦で蓋をつくれば
電気炉本体の出来上がり。
ずれたりしないように、アングルで全体を囲うフレームを作るといいよ。
温度調節機はいろんなのが売ってるので、予算に合うもので好きなのを購入すればよい。
ここに書いた簡単電気炉なら、面倒な調節器はオーバースペックだ。
コンパレータとリレーで使って自作してもよい。
ただし、温度センサーは熱電対を使うのをオススメする。

こんなのでも十分アルミの地金を溶かすくらいの事はできるよ。
材料は坂口電熱あたりで揃わないかな。

3 :774ワット発電中さん:2010/06/30(水) 21:32:22 ID:Kd1v0Sxl
追加:
調べてみたら、マッフル炉(四角の形)の自作をまとめてる人がいた。
ttp://www.misasa.okayama-u.ac.jp/~masami/furnace.pdf
これを真似するのがいいかも。
発熱体が高そうなのを使ってるが、カンタル線でもできる。
旋盤に適当な丸棒をかませてゆっくり回転させながらカンタル線を巻き付けて
コイルを作るんだ。巻き終わったら丸棒から外したら、両端をひっぱって
びよ〜んと伸ばせばおk。このコイルを固定する溝のついてる耐火物の板が
売ってるので、その溝にコイルをはめたものを電気炉の左右の内壁にするのが
いい。
やっぱ800Wくらいあったほうがいいかもね。

4 :のうし:2010/07/01(木) 07:48:36 ID:R32r6q7s
坂口にあらゆる材料あるじゃん。

ニクロム線を通す耐火物やそれを断熱して炉にするためのレンガ。
たしかそのレンガのサイズが基本になってて積み木感覚で組めたような‥

耐火断熱のだから1000℃以上いけるとか言っていた。超電導の焼結をやっていた。
熱電対で温度を計ってON-OFFで制御して。
全体で数千円でできるらしい。

ちなみに坂口の真ん前は秋葉のあの事件のお供えでごった返してた場所だったな。

5 :774ワット発電中さん:2010/07/01(木) 10:46:06 ID:B0YPQ48R
>>3
貴重な情報ありがとうございます。
このような形で作成したいのですが、後は、カンタル線を使用してのパターンと
ニクロム線を使用してのパターンとを検討したいのですが、この炉内寸法で、
1100度までとなると、カンタル線になってしまうのでしょうか。
また、ニクロム線使用の場合は、耐火材を削って出来そうな
気がしますが、カンタル線使用の場合は、溝のあるレンガに合わせるしかないでしょうか。
(溶かして型に流せば別ですが)


6 :774ワット発電中さん:2010/07/01(木) 20:14:27 ID:NM+VyD0f
>>5
カンタルがいいようです。たとえ600℃くらいでもニクロムより持ちがいいです。
ちなみにシリコニットはもっと高い温度の時に有効です。あれは一種の半導体です
ので、低い温度での使用に向きません。高いしね。
コイル状にした電熱線を入れる溝付きの耐火壁材があるのですが、耐火煉瓦の
やわらかいもの(発泡性っていう軽いもの)を削ると簡単に自作できるかも。
ダメになった金ノコややすりで簡単に削れます。但し、新しいのでやらないこと。
溝は断面が凹になるように作ればいいですが、奥の方で広がるように作って、
電熱線が溝の中に引っかかるようにしましょう。電流が流れるので危険ですからね。
炉を組み立てるときの煉瓦の隙間は、2に書いたアルミナとベントナイトをまぜた
簡易自作セメントモドキで土建屋さんがブロック塀を作るようにするといいです。
強度はほとんどありませんが、耐火セメントを準備するより楽ですし、外枠の
フレームがあればずれません。ばらして改造する時も簡単に煉瓦も無傷でばらせる
という利点があります。
運用の際は、スタート時に注意して下さい。
低温では電熱線に大きな電流が流れて、急に温度があがります。
大型のスライダックで徐々に電圧を上げながら、時間をかけて炉の温度を上げて行くの
がコツです。電熱線も炉も長もちします。その後はガンガン流していいですが、主な
コントロールは手動でやって、温度調節機は温度を一定に保つ時くらいに使うくらいの
感じがいいです。古〜〜〜いやり方ですが、慣れてくるとこれが一番確実です。

サイリスタでもう大きなスライダックなんかないか。。。(´・ω・`)

7 :774ワット発電中さん:2010/07/01(木) 20:37:57 ID:NM+VyD0f
小出しですが追記:

熱電対も売ってますが、あんがい自作するのが一番確実です。
測温接点を作るにはいくつか方法がありますが、古来よりのバーナーで
作るのが一番確実です。
炎は大きくしないでなるべく小さくして短時間でさっとすませるのがコツです。
また、素線をべたべたさわったり、大きなひずみを与えないようにしましょう。
クロメル-アルメルの場合は、少し酸素を少なくして、ほう砂ガラスの粉で被覆して
溶接します。
Pt-PtRhの場合は酸素を多めにして温度を上げて溶接します。Pt-PtRhは皮脂などの
有機物をつけないように注意です。
両者とも可燃ガスのほうは家庭でも使うプロパンでじゅうぶんです。
素線の絶縁管や全体の保護管はいろいろなサイズのが売ってます。

案外やられてないですが、できたら公正をするといいです。公正には純金属の融点を
使います。5Nの小さな地金が実験材料屋さんで売ってるのでそれを使います。
炉の温度なんて場所によってえらい違うんだから。。。。とも言えますが、一本でも
確実に公正された熱電対があると、実際やってみると役立ってくれます。

長くなってあれですが、最後に、、
炉が出来たら、各部を十分チェックして電源を入れる前に、火伏の神社からお札を
いただいてきましょう。そして小さな盃でいいですから、お酒をいれて祝いましょう。
そして、うまく使えたなら、ふいご祭りの火には感謝をこめてやはりお酒を供えましょう。
これ、大事ですよん(^^)

8 :774ワット発電中さん:2010/07/01(木) 21:07:51 ID:KTFK7hgZ
>>6
マッフル炉、カンタル線、100vに決定。
ファイバーボードで、100角、奥行150
の炉内寸法で組んだ場合だと
どのようにカンタル線
をセットすれば良いでしょうか。



9 :774ワット発電中さん:2010/07/01(木) 21:28:48 ID:NM+VyD0f
>>8
左右の内壁を溝付きの壁にして、牛耕式にコイル状電熱線を配置する。
ほんで、炉内で線を接続するのはできない(やめたほうがいい)ので、
伸ばさないといけないところは、コイル状の電熱線をびよ〜〜んと
引っ張って、普通の単線状にします。単線のままだと抵抗がかせげません。
炉外に線を引き出すところは、セラミックの管に通します。
もちろん炉外の電熱線も発熱するので、耐火物製の端子板に一旦固定して
から、熱的な緩衝を設けて普通の電線に渡すようにしましょう。
いずれの作業でも、カンタル線をペンチでひねったり、きずをつけたり、
キンクを作ったりしないように注意ですよ。

不器用で図が描けません。。。(´Д⊂

10 :774ワット発電中さん:2010/07/03(土) 20:20:34 ID:W4Vokjmy
スライダック/ボルトスライダー(100V→0〜130V)
http://www.e-kasuga.net/bunlist.asp?sid=77
800Wだと最低でも1.0kVAか?



11 :774ワット発電中さん:2010/07/03(土) 21:45:08 ID:q96smYFb
新品はもったいない気がする。中古でじゅうぶん。
電流計が付いてるのがあるのですが、それが便利です。
大きい分にはかまわないので、思いきり大きいのを入手すると
あとで炉をグレードアップしたときに流用できるので便利です。

今時こんなものは処分されているので、いらないのを貰ってくる
というのもいい方法です。

12 :774ワット発電中さん:2010/07/04(日) 09:29:31 ID:5XkVlp9T
>>11
くれるところの情報ください。

13 :のうし:2010/07/04(日) 11:34:29 ID:D9mZsHgA
ガッコの倉庫に潰れた工芸部の焼き物の炉があった。温度計が付いていた。

物理の実験室の流しの下には円筒形の懐古電気炉が‥
いったい、何に使っていたのかと。

恒温炉は棚にされてるし‥

14 :774ワット発電中さん:2010/07/04(日) 20:30:48 ID:viH57ViE
研究や開発を行っているところが持っていますね。
のうしさんの言う学校とか、会社の研究室とか。
200V用のでも100Vで使えるので(保証しませんがw)、大きめなら何でもいいのですが、
3相用のは面倒なので敬遠したほうがいいです。
忘れ去られたやつが倉庫の奥に鎮座してたりするので、足下も確認した方がいいかもです。
案外丈夫に出来てるので、かなり古いものでも使えることが多いです。
ただし、使う前にチェックはしましょう。

15 :13:2010/07/08(木) 07:00:34 ID:TxOEf3jm
>古いものが
>点検してから

これらを分解してみたけど、ぁゃιぃアスベストみたいな石綿状の断熱材や詰め物があって‥
まぁ、そんな長い間曝されたりはしてないけど何だか。嫌な奴んとこが風下になった日におもいっきり炉をオペしてやった。

16 :774ワット発電中さん:2010/07/09(金) 22:31:42 ID:ifTLuZj+
あるサイトで見たのですが、
電気炉を設計する上で、
消費電力kW=6*(A^0.9)*(B^1.55)*(C^(-0.5))*1.2
A:炉内寸法平方メートル
B:炉内目標温度°×10^(-3)
C:目標昇温時間h
とありました。
計算式は、正解なのでしょうか?
また、他に参考となる設計するための
計算方法があればご教示ください。



17 :名無しさん@そうだ選挙に行こう:2010/07/10(土) 15:31:54 ID:Zb1sccnp
>>16
訂正です。
A:炉内寸法平方メートル

A:炉内面積総和(平方メートル)
例えばマッフル炉であれば、6面の面積の総和です。

18 :名無しさん@そうだ選挙に行こう:2010/07/10(土) 15:59:21 ID:FAvz6hhI
どなたか添削して下さい。
200w−150h−150dのマッフル炉の設計で、
炉内目標温度°:1200℃
目標昇温時間h :0.8時間
とし、消費電力PmkW=6*(A^0.9)*(B^1.55)*(C^(-0.5))*1.2
に当てはめると、Pm=2.1kwとなり、単相100v電源とすると4.7Ωの抵抗が
必要で、A−1カンタル線2.0mm使用すると約10mが必要となります。
ここまで合ってますでしょうか?
もし、この装置(抵抗で)で目標温度を400℃とした場合は、0.025時間で到達することに
なるのでしょうか?
以上よろしく、お願い致します。

19 :のうし:2010/07/10(土) 17:20:04 ID:wZXpVxxr
チト話は違うかもしれないけど、放熱の項なんて補正はないの?

トランスなんかだと連続使用で最終温度が重要とか聞いたもんで。

20 :名無しさん@そうだ選挙に行こう:2010/07/10(土) 19:31:41 ID:tEIuL8Gz
炉の置き場所になる部屋は冷房がんがんかけるのかどうかによるね

21 :名無しさん@そうだ選挙に行こう:2010/07/10(土) 21:45:25 ID:N7FZLHxY
外気温25度としましょうか。


22 :19:2010/07/10(土) 21:48:26 ID:wZXpVxxr
冬は重宝されることなんの‥ 耐火レンガの隙間を開けまくって。
この際は天井にしか暖気かないから送風でそれ掻き立てる。

夏は上にいる嫌な奴を苦しめるために‥ 意外と効くんだなこのインケン攻撃。

23 :名無しさん@そうだ選挙に行こう:2010/07/11(日) 08:24:02 ID:kAYaMv44
>>18
先ず、カンタル線の太さを決める
べきなのでしょうか?


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