JP2002260831A - ヒータユニットおよびヒータ部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ニクロム箔の伸長によってニクロム箔の蛇行
形状の直線部分が下方に向けて垂れてしまったり上下方
向に波を打つように変形してしまったり断面略山型形状
に形成されている山部が反り返ってしまったりするとい
う問題が発生した。 【解決手段】 ユニット板２０の略中央位置にニクロム
板４２の幅方向への伸長を規制する伸長規制部材５０１
〜５１０を横一列に配列するとともに蛇行形状を形成す
るニクロム板４２の下端部位４２ｂを伸長規制部材５０
１〜５１０が構成する凹部内に嵌挿することによって加
熱時におけるこのニクロム板４２の幅方向への伸長を規
制することを可能にする。これによって、強度を向上さ
せるためにニクロム板４２に施された断面略山型形状の
山型部４２ａの形状を維持することが可能になりニクロ
ム板４２が垂れ下がったり反り返ったりすることを防止
することが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ヒータユニットお
よびヒータ部材に関し、特に、高出力に適したヒータユ
ニットおよびヒータ部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のヒータユニットとして、
断面略山型形状に屈曲させた面状ヒータ素材を折り返し
部を介して蛇行形状に形成した面状ヒータと、この折り
返し部間に配置されて面状ヒータ素材を張架して支持す
る張架支持部材と、この張架支持部材を所定位置にて保
持するユニット板とを備えているものが知られている。

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のヒータ
ユニットにおいては、面状ヒータ素材としてニクロム箔
を利用しており、このニクロム箔の肉厚を６０μｍに形
成してニクロム箔面状ヒートを構成させていた。そし
て、このニクロム箔面状ヒータを最大７２０℃に加熱し
て使用していた。近年、ヒータユニットの出力を増加さ
せて使用したいとのニーズが多くなり、かかるヒータユ
ニットを約８００℃に加熱して使用する必要が生じた。
しかし、このようにヒータユニットを約８００℃に加熱
させるように出力を増加させた場合、高温によってニク
ロム箔が伸長してしまうと言う問題が発生した。そし
て、このニクロム箔の伸長によって、ニクロム箔の蛇行
形状の直線部分が下方に向けて垂れてしまったり、上下
方向に波を打つように変形してしまったり、断面略山型
形状に形成されている山部が反り返ってしまったりする
という問題が発生した。

【０００３】これらの問題は、以下（１）〜（７）に記
載した要因と考えられる。 （１）高温によるニクロム箔の抗張力（引っ張り強さ）
の低下 （２）プライドルルールによるニクロム箔製作時の上下
面の特性の相違 （３）曲げ加工による歪み （４）シャント（分流板）の溶接加工による歪み （５）塗料とニクロムの膨張係数の差 （６）ニクロム箔の温度上昇による膨張と張架支持部材
との干渉をさけるためニクロム箔を切り欠いているが、
実質的には接触は避けられず、そのためその部分を支点
として伸びが抑制されること （７）張架支持部材は、電流の内回りと部材の保温効果
で周囲のニクロム箔部分に比べ温度が高くなることによ
る強度分布に差が出来ることしかし、このような要因の
一つ一つを解決することは、技術的に困難であるととも
に、実現できたとしてもコストが大幅に増加して実用的
ではない。そこで、本出願人は簡易な手法で容易にこれ
らの問題を解決する努力を行ってきた。

【０００４】本発明は、上記課題にかんがみてなされた
もので、簡易な手法によって、加熱温度を上昇させるこ
とにより出力が増加した場合であっても、面状ヒータ素
材（例えば、ニクロム箔）が伸長して変形してしまう現
象を防止することが可能なヒータユニットおよびヒータ
部材の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１にかかる発明は、面状ヒータ素材を断面略
山型形状に屈曲させつつ折り返し部を介して蛇行形状に
形成した面状ヒータと、上記折り返し部に配置されて上
記面状ヒータを張架して支持する張架支持部材と、上記
張架支持部材間の上記蛇行形状の直線部分に配置されて
上記面状ヒータ素材の幅方向への伸長を規制する伸長規
制部材と、上記張架支持部材および伸長規制部材を所定
位置にて保持するユニット板とを具備する構成としてあ
る。

【０００６】上記のように構成した請求項１にかかる発
明においては、加熱した際に伸長して変形する面状ヒー
タを構成する面状ヒータ素材の幅方向への伸長を規制す
ることによって、伸長することによりこの面状ヒータ素
材が変形してしまうことを防止することが可能なヒータ
ユニットを提供する。このとき、面状ヒータ素材を断面
略山型形状に屈曲させるとともに折り返し部にて順次折
り返すことにより同面状ヒータ素材を蛇行形状に形成し
て面状ヒータを形成する。そして、この面状ヒータ素材
の折り返し部に張架支持部材を配置し同面状ヒータ素材
を支持することによって折り返し部間にて当該面状ヒー
タ素材を張架する。

【０００７】これによって、面状ヒータ素材は蛇行形状
の直線部分において垂れ下がることなく面状ヒータを形
成する。ここで、張架支持部材にて張架されている面状
ヒータ素材の蛇行形状の直線部分に伸長規制部材を配設
する。この伸長規制部材は面状ヒータ素材が幅方向へ伸
長する場合に、この伸長を規制する作用を及ぼす。従っ
て、通常ならば、加熱により面状ヒータ素材が伸長して
しまい変形してしまうところ、面状ヒータ素材が伸長し
ようとしても、この伸長規制部材にて幅方向への伸長が
妨げることができるため、面状ヒータ素材が蛇行形状の
直線部分にて下方に向けて垂れてしまったり、上下方向
に波を打つように変形してしまったり、断面略山型形状
に形成されている山部が反り返ってしまったりすること
を無くすことが可能になる。すなわち、面状ヒータ素材
に強度をもたせるために形成した断面略山型形状の形状
が伸長規制部材によって保持されることから、上述した
変形を抑制することが可能になると考えられる。

【０００８】上述した伸長規制部材は、面状ヒータ素材
の伸長を規制することができれば良く、同伸長規制部材
を構成する素材は特に限定されない。一方で、面状ヒー
タ素材は電流が流されることにより加熱されて高温にな
る。このような状況をかんがみた場合、伸長規制部材を
構成する素材に採用して好適な一例として、請求項２に
かかる発明は、上記請求項１に記載のヒータユニットに
おいて、上記伸長規制部材は、碍子にて形成されている
構成としてある。上記のように構成した請求項２にかか
る発明においては、伸長規制部材を碍子にて形成する。
これにより、簡易な構成で伸長規制部材を構成すること
が可能になる。

【０００９】ここで、伸長規制部材は面状ヒータ素材の
幅方向への伸長を規制することができればよく、その規
制手法は特に限定されない。従って、面状ヒータ素材の
上面あるいは下面に伸長を妨げる裏打ち部材を貼り付け
て、この裏打ち部材によって幅方向への伸長を規制する
ようにしても良い。ここで、簡易な手法および簡素に面
状ヒータ素材の幅方向への伸長を規制することができる
構成の一例として、請求項３にかかる発明は、上記請求
項１または請求項２のいずれかに記載のヒータユニット
において、上記伸長規制部材は、上記断面略山型形状の
下端部位を保持して幅方向への伸長を規制する構成とし
てある。上記のように構成した請求項３にかかる発明に
おいては、伸長規制部材にて面状ヒータ素材の断面略山
型形状の下端部位を保持して幅方向への伸長を規制す
る。これにより、簡易な手法および簡素な構成によって
幅方向への伸長を規制することが可能になる。

【００１０】伸長規制部材は、上述したように面状ヒー
タ素材の断面略山型形状の下端部位を保持することによ
って幅方向への伸長を規制することが可能であれば良
い。従って、下端部位にて保持することができれば、そ
の形状は特に限定されない。ここで、面状ヒータ素材が
上下左右方向に伸長しようとしても、この伸長を規制す
ることができる好適な伸長規制部材の具体的な形状の一
例として、請求項４にかかる発明は、上記請求項３に記
載のヒータユニットにおいて、上記伸長規制部材は、断
面略コの字形状に形成され、同コの字の凹部内側に上記
下端部位を嵌装して保持する構成としてある。上記のよ
うに構成した請求項４にかかる発明においては、伸長規
制部材を断面略コの字形状に形成する。そして、このコ
の字の凹部内側において、伸長しようとする面状ヒータ
素材の下端部位を嵌装して保持する。これにより、左右
方向に伸長しようとすれば、断面略コの字形状の底面で
この伸長を規制することが可能になり、上下方向に伸長
しようとすれば、断面略コの字形状の上面あるいは下面
でこの伸長を規制することが可能になる。

【００１１】ここで、伸長規制部材はそれぞれの面状ヒ
ータ素材の下端部位を規制できるものであれば良い。一
方、面状ヒータにおいては蛇行形状に形成されているた
め、面状ヒータ素材の直線部分は隣接することになる。
そこで、この隣接する面状ヒータ素材の下端部位を同一
部材で規制できるよう伸長規制部材を形成すると好適で
ある。そこで、請求項５にかかる発明は、上記請求項３
または請求項４のいずれかに記載のヒータユニットにお
いて、上記伸長規制部材は、隣接する面状ヒータ素材の
下端部位を保持可能に形成される構成としてある。上記
のように構成した請求項５にかかる発明においては、一
つの伸長規制部材にて隣接する面状ヒータ素材の下端部
位を保持可能に形成する。ここで、一つの伸長規制部材
とは、単数の部品にて一つの伸長規制部材を形成しても
良いし、むろん、複数の部品にて一つの伸長規制部材を
形成しても良いことは言うまでもない。

【００１２】伸長規制部材を配置する具体的な態様とし
て、請求項６にかかる発明は、上記請求項１〜請求項５
のいずれかに記載のヒータユニットにおいて、上記伸長
規制部材は、上記張架支持部材間の略中央位置に配置さ
れる構成としてある。上記のように構成した請求項６に
かかる発明においては、伸長規制部材を張架支持部材間
の略中央位置に配置する。

【００１３】一方、ヒータユニットが大型化した場合、
張架支持部材間の略中央位置だけではなく、伸長規制部
材を適宜複数配置すると好適である。そこで、請求項７
にかかる発明は、上記請求項１〜請求項６のいずれかに
記載のヒータユニットにおいて、上記伸長規制部材は、
上記張架支持部材間に複数配置される構成としてある。
上記のように構成した請求項７にかかる発明において
は、伸長規制部材を張架支持部材間に複数配置する。

【００１４】面状ヒータ素材に採用して好適な素材の一
例として、請求項８にかかる発明は、上記請求項１〜請
求項７のいずれかに記載のヒータユニットにおいて、上
記面状ヒータ素材は、所定の肉厚を有するニクロム板に
て形成される構成としてある。上記のように構成した請
求項８にかかる発明においては、面状ヒータ素材を所定
の肉厚を有するニクロム板にて形成する。

【００１５】ヒータユニットは使用される仕様によって
大きさ、すなわち、張架支持部材間の長さが変更され
る。一方で、要求される出力仕様が同一ならば、張架支
持部材間の長さに対応してニクロム板の肉厚を変更する
必要がある。そこで、このニクロム板の肉厚を決定する
パラメータの一例として請求項９にかかる発明は、上記
請求項８に記載のヒータユニットにおいて、上記ニクロ
ム板は、上記張架支持部材間にて所定の抵抗値を形成可
能な肉厚に形成される構成としてある。上記のように構
成した請求項９にかかる発明においては、ニクロム板の
肉厚を張架支持部材間にて所定の抵抗値を形成するよう
に構成する。

【００１６】このとき、上記所定の抵抗値を形成するた
めにニクロム板に採用して好適な具体的な数値範囲とし
て、請求項１０にかかる発明は、上記請求項８または請
求項９のいずれかに記載のヒータユニットにおいて、上
記ニクロム板は、上記張架支持部材間の長さが約１２５
ｍｍに形成されるとともに、上記肉厚が約７５μｍに形
成される構成としてある。上記のように構成した請求項
１０にかかる発明においては、ニクロム板の張架支持部
材間の長さを約１２５ｍｍに形成する。そして、このと
きのニクロム板の肉厚を約７５μｍに形成する。ここ
で、上述した所定の抵抗値はある一定の誤差を持って定
義付けられるものである。従って、ニクロム板の長さお
よび肉厚を約１２５ｍｍ，約７５μｍとしている。すな
わち、厳密に形成される必要はなく、当然、寸法誤差も
含めておおよその範囲内で形成されれば良いことは言う
までもない。

【００１７】ここで、面状ヒータ素材の幅方向への伸長
を規制する手法としては、上述してきたように、伸長規
制部材を使用するものであっても良いし、面状ヒータを
形成する部材に伸長を規制する手法を施しても良い。こ
のように面状ヒータを形成する部材に伸長を規制する手
法を施せば、ヒータユニットの要部構成であるヒータ部
材として単独で本発明を実現可能であることは言うまで
もない。そこで、請求項１１にかかる発明は、断面略山
型形状に屈曲させた面状ヒータ素材を折り返し部を介し
て蛇行形状に形成した面状ヒータと、上記面状ヒータの
上記蛇行形状の直線部分の所定位置の裏面に付加される
面状ヒータ補強部材とを具備する構成としてある。上記
のように構成した請求項１１にかかる発明においては、
ヒータ部材を面状ヒータと面状ヒータ補強部材とにより
形成する。ここで面状ヒータは断面略山型形状に屈曲さ
せた面状ヒータ素材を折り返し部を介して蛇行形状に形
成する。そして、面状ヒータ補強部材はこの面状ヒータ
の蛇行形状の直線部分の所定位置の裏面に付加する。こ
のように面状ヒータの裏面に面状ヒータ補強部材を付加
することによって、伸長を規制することが可能になる。

【００１８】面状ヒータ補強部材に採用して好適な材料
の一例として、請求項１２にかかる発明は、上記請求項
１１に記載のヒータ部材において、上記面状ヒータ補強
部材は、所定の電熱材で形成される構成としてある。上
記のように構成した請求項１２にかかる発明において
は、面状ヒータ補強部材を所定の電熱材で形成する。

【００１９】また、この所定の電熱材として採用して好
適な材料の一例として、請求項１３にかかる発明は、上
記請求項１２に記載のヒータ部材において、上記面状ヒ
ータ補強部材は、ニクロム板にて形成される構成として
ある。上記のように構成した請求項１３にかかる発明に
おいては、面状ヒータ補強部材をニクロム板にて形成す
る。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、簡易な構
成で面状ヒータ素材の蛇行形状の直線部分における伸長
を防止することによって、当該面状ヒータ素材の変形を
抑制することが可能なヒータユニットを提供することが
できる。また、請求項２にかかる発明によれば、簡易な
構成で伸長規制部材を構成することが可能になる。さら
に、請求項３にかかる発明によれば、簡易な手法および
簡素な構成によって幅方向への伸長を規制することが可
能になる。さらに、請求項４にかかる発明によれば、簡
易な手法で上下左右方向への伸長を規制することが可能
になる。

【００２１】さらに、請求項５にかかる発明によれば、
一つの伸長規制部材によって隣接する面状ヒータ素材の
下端部位を保持することが可能になる。さらに、請求項
６にかかる発明によれば、伸長規制部材の配置手法の一
例を提示することができる。さらに、請求項７にかかる
発明によれば、伸長規制部材の他の配置手法の一例を提
示することが可能になる。さらに、請求項８にかかる発
明によれば、面状ヒータ素材に適用して好適な素材の一
例を提示することができる。

【００２２】さらに、請求項９にかかる発明によれば、
これによりヒータユニットの大きさに関わらず好適な出
力を得られるようにすることが可能になる。さらに、請
求項１０にかかる発明によれば、面状ヒータ素材につい
て採用して好適な具体的数値範囲を提示することができ
る。さらに、請求項１１にかかる発明によれば、伸長規
制部材を使用することなく、簡単な手法で伸長を規制す
ることが可能なヒータ部材を提供することができる。さ
らに、請求項１２にかかる発明によれば、面状ヒータ補
強部材に採用して好適な素材の一例を提示することがで
きる。さらに、請求項１３にかかる発明によれば、電熱
材に採用して好適な素材の一例を提示することができ
る。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図面にもとづいて本発明の
実施形態を説明する。図１は、本発明にかかるヒータユ
ニットを適用した高速応答ヒータユニットの平面図であ
る。同図において、高速応答ヒータユニット１０は、概
略八角形の角盆状のユニット板２０と、このユニット板
２０上に適宜配設された張架支持部材３０と、この張架
支持部材３０にて張架支持される面状ヒータ４０とを備
えている。この面状ヒータ４０は、薄い平板にて形成さ
れるとともに断面が略山型形状に形成されたニクロム板
４２を、張架支持部材３０が配設された折り返し部にて
交互に折り返すことによって蛇行形状に形成されてい
る。そして、この面状ヒータ４０には張架支持部材３０
間のニクロム板４２の略中央位置にニクロム板４２の幅
方向への伸長を規制する伸長規制部材５０が配設され
る。本実施形態においては、この伸長規制部材５０を折
り返されたニクロム板４２の両側に配置して幅方向への
伸長を規制させるために、蛇行形状間に伸長規制部材５
０１〜５１０をユニット板２０上に略横一列に配設す
る。

【００２４】一方、ユニット板２０は所定形状にプレス
切断した平板の周縁を屈曲して立設させることにより、
外周形状が八角形で浅目の皿状の形状としてある。この
ように外周形状を八角形に形成すると、多数の高速応答
ヒータユニット１０を縦横に並べて面状にした場合に、
ちょうど切り欠いた四角形の角部同士が集まって四角形
の隙間が生じることになる。このとき、この隙間から被
加熱部材の反射熱を計測して温度制御をする。従って、
別の温度制御を実施するような場合など、特に八角形の
浅皿形状とする必要はない。また、ユニット板２０上に
は断熱性および絶縁性を有する反射板２１が載置されて
いる。

【００２５】図２は、張架支持部材３０の構成を示した
拡大斜視図である。同図において、張架支持部材３０に
は、面状ヒータ４０の端部に配置されるとともに電極を
兼ねる第一の支持部材３１と、面状ヒータ４０の折り返
し部に配設される電極以外の第二の支持部材３２との二
つの種類がある。ここで、第一の支持部材３１は、上記
ユニット板２０における相対向する二つの角部に形成さ
れた矩形の穴２２を貫通して支持されている。そして、
ユニット板２０の上面である表面には碍子３１ａが配置
される。この碍子３１ａの裏面にはマイカの絶縁板３１
ｂが配置され、上記穴２２を貫通するボルト３１ｃに
て、この碍子３１ａと絶縁板３１ｂとを貫通しつつ締付
けて固定している。

【００２６】また、碍子３１ａ上には面状ヒータ４０と
載置する電極金具３１ｄとが配置され、この電極金具３
１ｄとナット３１ｅとの間に補強板４１が配設されてい
る面状ヒータ４０の端部を挟み込んで固定しつつ電極へ
導通させている。ここで、絶縁板３１ｂの側には磁器製
の外筒３１ｆやワッシャ３１ｇやナット３１ｈなどが配
置され、ナット３１ｈにて各部品を締結固定している。
また、同ナット３１ｈにて図示しない電源ケーブルを締
結し、外部から給電可能としている。この第一の支持部
材３１は、いわゆる面状ヒータ４０の支持機能と電源供
給機能とを併せ持つが、これらの単独の機能に分けて形
成する等、適宜変形可能である。

【００２７】次に、第二の支持部材３２について説明す
る。図３は、この第二の支持部材３２の構成を示した断
面図である。同図において、第二の支持部材３２は、概
略、スタッドピン３２ａと、碍子３２ｂ，３２ｃと、ワ
ッシャ３２ｄとにより構成されている。かかる構成にお
いて、第二の支持部材３２はユニット板２０の裏面から
貫通して固定されたスタッドピン３２ａに対して二つの
円柱状の碍子３２ｂ，３２ｃを貫通支持せしめて形成さ
れている。ここで、この第二の支持部材３２には下型の
碍子３２ｂにおける上面中央には凹部３２ｂ１が形成さ
れているとともに、上側の碍子３２ｃにはこの凹部３２
ｂ１に入り込みつつその深さよりも長めにした凸部３２
ｃ１が形成されている。また、スタッドピン３２ａに対
して碍子３２ｂ，３２ｃを挿通して、スタッドピン３２
ａの上端に形成した止め部３２ａ１に固定用のワッシャ
３２ｄをはめ込むと、碍子３２ｂ，３２ｃが固定される
ことになる。

【００２８】このとき、凸部３２ｃ１の周縁には碍子３
２ｂ，３２ｃが当接しない空間が形成され、この部分で
面状ヒータ４０を支持する。その両端は、端部側から切
れ目を入れてＵ字型とし、上述したように第一の支持部
材３１のボルト３１ｃをくわえ込みつつ電極金具３１ｄ
とナット３１ｅとで締結固定できるようにしてある。こ
こで、同端部にはその切り込み形状と一致する補強板４
１をスポット溶接で張り合わせて固定してある。

【００２９】次に、ユニット板２０の略中央位置に横一
列に配設される複数の伸長規制部材５０１〜５１０の配
設態様を図４の外観斜視図に示す。同図において、伸長
規制部材５０１〜５１０は、ユニット板２０の略中央位
置に横一列に順次配設される。このとき、伸長規制部材
５０１〜５１０は後述するとおり、複数の部品から形成
され、ユニット板２０上に上方に向かって立設される。
そして、本実施形態においては、ニクロム板４２をこの
ように横一列に配置される伸長規制部材５０１〜５１０
において、隣接する伸長規制部材５０１〜５１０間を通
過させることによって、張架支持部材３０にて折り返さ
れながら蛇行形状となる面状ユニット４０を形成する。

【００３０】図５は、伸長規制部材５０１〜５１０の構
成を示した断面図である。同図において、伸長規制部材
５０１〜５１０は、スタッドピン５０ａと、基部碍子５
０ｂと、中間碍子５０ｃと、上部碍子５０ｄと、ワッシ
ャ５０ｅとにより構成されている。かかる構成におい
て、伸長規制部材５０１〜５１０は、ユニット板２０の
裏面から貫通して固定されたスタッドピン５０ａに対し
て上記した三つの略円柱状の基部碍子５０ｂ，中間碍子
５０ｃ，上部碍子５０ｄを順番に貫通支持させることに
よって形成されている。

【００３１】また、このように、スタッドピン５０ａに
対して基部碍子５０ｂ，中間碍子５０ｃ，上部碍子５０
ｄを挿通させて後に、スタッドピン５０ａの上端に形成
した止め部５０ａ１に固定用のワッシャ５０ｅを嵌め込
むと、基部碍子５０ａ，中間碍子５０ｃ，上部碍子５０
ｄはユニット板２０に対して固定される。このように、
伸長規制部材５０１〜５１０が構成されると、同伸長規
制部材５０１〜５１０は、左右方向に開口を有する断面
略凹形状に形成される。このとき、この断面略凹形状の
内面は、基部碍子５０ｂの上面部５０ｂ１と、中間碍子
５０ｃの側面部５０ｃ１と、上部碍子５０ｄの下面部５
０ｃ１とにより構成される。

【００３２】図６は、伸長規制部材５０１〜５１０にニ
クロム板４２が通過した状態を示した高速応答ヒータユ
ニット１０の断面側面図である。同図においては、断面
略山型形状に形成されているニクロム板４２の下端部位
を伸長規制部材５０１〜５１０の断面略凹形状の凹部内
に嵌挿して通過させる。このとき、ニクロム板４２の下
端部位を隣接する伸長規制部材５０１〜５１０間に通過
させる。

【００３３】すなわち、伸長規制部材５０１と伸長規制
部材５０２とが隣接する伸長規制部材であるので、ニク
ロム板４２の一方の下端部位を伸長規制部材５０１の断
面略凹形状の凹部内に嵌挿させて通過させるとともに、
他方の下端部位を伸長規制部材５０２の断面略凹形状の
凹部内に嵌挿させて通過させる。これにより、ニクロム
板４２が幅方向に伸長すると、基部碍子５０ｂの上面、
中間碍子５０ｃの側面、あるいは、上部碍子５０ｄの下
面に当たって保持されることによってこの幅方向の伸長
が規制されるようになっている。

【００３４】図７は、かかる伸長規制部材５０１〜５１
０にてニクロム板４２の伸長が規制される態様を拡大し
て示した拡大図である。同図においては、ニクロム板４
２が伸長していない状態を示している。かかる状態にお
いて、このニクロム板４２が加熱されると、同ニクロム
板４２は、断面略山型形状の裾方向へ向かう図矢印方向
へ伸長しようとする。このように図矢印方向へ伸長する
と、伸長規制部材５０１〜５１０に伸長が規制される。
ここで、本実施形態のように伸長規制部材５０１〜５１
０が配設されていないと、この図矢印方向への伸長が進
んで、山型部４２ａが消滅していく。これによって、ニ
クロム板４２の強度は弱まり、垂れてしまったり、反り
返ってしまったりする。

【００３５】一方、本実施形態では、上述したように伸
長規制部材５０１〜５１０を構成する基部碍子５０ｂの
上面部５０ｂ１，中間碍子５０ｃの側面部５０ｃ１，上
部碍子５０ｄの下面部５０ｄ１にて形成される凹部内に
ニクロム板４２の下端部位４２ｂが収容されるように同
ニクロム板４２が嵌挿されている。これによって、伸長
が規制されることによって、逃げ場を失ったニクロム板
４２の下端部位４２ｂは上下左右方向へ伸長しようとす
る。このとき、下端部位４２ａが上方向に伸長すれば、
下面部５０ｄ１によってこの伸長が規制される。

【００３６】また、下端部位４２ｂが左右方向へ伸長す
れば、側面部５０ｃ１によってこの伸長が規制される。
そして、下端部位４２ｂが下方向に伸長すれば、上面部
５０ｂ１によってこの伸長が規制される。このように各
方向への伸長が規制されることによって、ニクロム板４
２の断面山型形状の山型部４２ａの形状が維持されるこ
とになる。このように山型部４２ａが維持されることに
よって、ニクロム板４２の強度は保たれることになる。
従って、加熱によって、ニクロム板４２が垂れてしまっ
たり、反り返ってしまったりすることを防止することが
可能になる。

【００３７】上述してきた実施形態では、伸長規制部材
５０１〜５１０を概略、基部碍子５０ｂと中間碍子５０
ｃと上部碍子５０ｄとにより構成し、当該基部碍子５０
ｂと中間碍子５０ｃと上部碍子５０ｄとによって断面略
凹形状を形成するとともに、この凹形状にニクロム板４
２の下端部位４２ｂを嵌挿する構成を採用してきたが、
伸長規制部材５０１〜５１０に適用して好適な構成はこ
の構成に限定されるものではなく、図８に示すような簡
易な構成としても良い。同図においては、伸長規制部材
６０を基部碍子６０ｂと中間碍子６０ｃとにより構成し
ている。かかる構成においては伸長によって下端部位４
２ｂが上方へ移動した場合に、この移動を規制し得ない
と思われるものの、左右方向への移動や下方方向への移
動に対する移動の規制を部品数が少ない簡易な構成で実
現することが可能なことから、かかる構成を採用するこ
とも意義があることになる。

【００３８】また、本実施形態においては、伸長規制部
材５０１〜５１０をユニット板２０の略中央位置に一列
に配列する構成、すなわち、伸長規制部材５０１〜５１
０を張架支持部材３０間の略中央位置に配設し、この伸
長規制部材５０１〜５１０の作用によって、張架支持部
材３０と伸長規制部材５０１〜５１０間のニクロム板４
２の幅方向への伸長を規制して同ニクロム板４２の断面
略山型形状を維持することを可能にした。ここで、伸長
規制部材５０１〜５１０を配置する構成は、このような
構成に限定されるものではない。

【００３９】すなわち、高速応答ヒータユニット１０が
大型化して張架支持部材３０間に張架されるニクロム板
４２が長くなった場合、張架支持部材３０間の略中央位
置に伸長規制部材５０１〜５１０を配置するだけでは、
張架支持部材３０と伸長規制部材５０１〜５１０間のニ
クロム板４２の伸長を規制し得ない場合が生じる可能性
がある。従って、張架支持部材３０間のニクロム板４２
の長さに応じて、図９に示すように、適宜複数の伸長規
制部材７０ａ〜７０ｃ，７１ａ〜７１ｃを配置する構成
を採用しても良いことは言うまでもない。

【００４０】ここで、本実施形態において採用して好適
なニクロム板４２の仕様を図１０および図１１に示す。
同図においては、ニクロム板４２の張架支持部材３０間
の長さを約１２５ｍｍに形成するとともに、同ニクロム
板４２の肉厚を約７５μｍに形成している。これによ
り、本高速応答ヒータユニット１０にて約８００℃の出
力を得るに際して、好適な応答性を得ることが可能にな
る。

【００４１】上述したように高速応答ヒータユニット１
０にて約８００℃の出力を得るに際しては、ニクロム板
４２の張架支持部材３０間の長さを約１２５ｍｍに形成
するとともに、同ニクロム板の肉厚を約７５μｍに形成
した。一方で、高速応答ヒータユニット１０の大きさは
ユーザの好みに応じて適宜変更され得るものである。こ
のとき、高速応答ヒータユニット１０の大きさが大きく
なれば、張架支持部材３０間のニクロム板４２の長さが
長くなり、当該高速応答ヒータユニット１０の大きさが
小さくなれば当該張架支持部材３０間のニクロム板４２
の長さが短くなる。

【００４２】このように張架支持部材３０間におけるニ
クロム板４２の長さが変化すると、好適な出力を得るた
めに必要となるニクロム板４２の肉厚も変化することは
言うまでもない。従って、図１２に示すように、予め、
好適な出力が得られるニクロム板４２の張架支持部材３
０間の長さと、同ニクロム板４２の肉厚との関係を相関
関係を関数化しておき、適宜、高速応答ヒータユニット
１０の大きさの仕様変更に対応して、この相関関数に基
づいてニクロム板４２の肉厚を決定するようにすれば好
適である。

【００４３】上述してきた実施形態においては、伸長規
制部材５０１〜５１０をニクロム板４２の蛇行部の直線
部分の略中央位置に配置して、加熱時にニクロム板４２
の幅方向への伸張を規制することによって、同ニクロム
板４２に形成されている断面略山型形状の変形を抑制す
ることにより、ニクロム板４２が垂れ下がったり、反り
返ったりすることを防止した。このように、ニクロム板
４２の幅方向への伸張を規制する手法は伸長規制部材５
０１〜５１０を配置する手法に限定されるものではな
く、図１３〜図１５に示すようにニクロム板４２の所定
位置、例えば、張架支持部材３０間の略中央位置であっ
て、ニクロム板４２の裏面側に所定の補強部材５０を裏
打ちする手法を採用しても良い。

【００４４】この補強部材５０は適宜選択可能である
が、ニクロム板４２が電流によって加熱されることを考
慮すると、当該補強部材５０を電熱材にて形成すると好
適である。この電熱材は、適宜変更可能であるが、その
一例としてニクロム板を採用すると好適である。

【００４５】このように、ユニット板２０の略中央位置
にニクロム板４２の幅方向への伸長を規制する伸長規制
部材５０１〜５１０を横一列に配列するとともに、蛇行
形状を形成するニクロム板４２の下端部位４２ｂを伸長
規制部材５０１〜５１０が構成する凹部内に嵌挿するこ
とによって、加熱時におけるこのニクロム板４２の幅方
向への伸長を規制することを可能にする。これによっ
て、強度を向上させるためにニクロム板４２に施された
断面略山型形状の山型部４２ａの形状を維持することが
可能になり、ニクロム板４２が垂れ下がったり、反り返
ったりすることを防止することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるヒータユニットを適用した高速
応答ヒータユニットの平面図である。

【図２】張架支持部材３０の構成を示した拡大斜視図で
ある。

【図３】第二の支持部材３２の構成を示した断面図であ
る。

【図４】伸長規制部材５０１〜５１０の配設態様を示し
た外観斜視図である。

【図５】伸長規制部材５０１〜５１０の構成を示した断
面図である。

【図６】伸長規制部材５０１〜５１０にニクロム板４２
が通過した状態を示した高速応答ヒータユニット１０の
断面側面図である。

【図７】ニクロム板４２の伸長が規制される態様を拡大
して示した拡大図である。

【図８】伸長規制部材の他の構成を示した構成図であ
る。

【図９】伸長規制部材を複数配置した場合の構成図であ
る。

【図１０】ニクロム板の仕様を示した図である。

【図１１】ニクロム板の仕様を示した図である。

【図１２】ニクロム板の長さと肉厚との相関関係を示し
た図である。

【図１３】ニクロム板の伸長を規制し得る他の構成を示
した図である。

【図１４】ニクロム板の伸長を規制し得る他の構成を示
した図である。

【図１５】ニクロム板の伸長を規制し得る他の構成を示
した図である。

【符号の説明】

１０…高速応答ヒータユニット ２０…ユニット板 ２１…反射板 ３０…張架支持部材 ４０…面状ヒータ ４２…ニクロム板 ４３…折り返し部 ５０…伸長規制部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3K034 AA02 AA16 AA22 AA27 BC05 BC20 CA02 CA28 3K092 PP20 QA05 QB02 QB31 QB36 QB45 QB48 QC02 QC42 QC59 QC63 RF03 RF09 RF28 VV36

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 面状ヒータ素材を断面略山型形状に屈曲
   させつつ折り返し部を介して蛇行形状に形成した面状ヒ
   ータと、 上記折り返し部に配置されて上記面状ヒータを張架して
   支持する張架支持部材と、 上記張架支持部材間の上記蛇行形状の直線部分に配置さ
   れて上記面状ヒータ素材の幅方向への伸長を規制する伸
   長規制部材と、 上記張架支持部材および伸長規制部材を所定位置にて保
   持するユニット板とを具備することを特徴とするヒータ
   ユニット。
2. 【請求項２】 上記請求項１に記載のヒータユニットに
   おいて、 上記伸長規制部材は、碍子にて形成されていることを特
   徴とするヒータユニット。
3. 【請求項３】 上記請求項１または請求項２のいずれか
   に記載のヒータユニットにおいて、 上記伸長規制部材は、上記断面略山型形状の下端部位を
   保持して幅方向への伸長を規制することを特徴とするヒ
   ータユニット。
4. 【請求項４】 上記請求項３に記載のヒータユニットに
   おいて、 上記伸長規制部材は、断面略コの字形状に形成され、同
   コの字の凹部内側に上記下端部位を嵌装して保持するこ
   とを特徴とするヒータユニット。
5. 【請求項５】 上記請求項３または請求項４のいずれか
   に記載のヒータユニットにおいて、 上記伸長規制部材は、隣接する面状ヒータ素材の下端部
   位を保持可能に形成されることを特徴とするヒータユニ
   ット。
6. 【請求項６】 上記請求項１〜請求項５のいずれかに記
   載のヒータユニットにおいて、 上記伸長規制部材は、上記張架支持部材間の略中央位置
   に配置されることを特徴とするヒータユニット。
7. 【請求項７】 上記請求項１〜請求項５のいずれかに記
   載のヒータユニットにおいて、 上記伸長規制部材は、上記張架支持部材間に複数配置さ
   れることを特徴とするヒータユニット。
8. 【請求項８】 上記請求項１〜請求項７のいずれかに記
   載のヒータユニットにおいて、 上記面状ヒータ素材は、所定の肉厚を有するニクロム板
   にて形成されることを特徴とするヒータユニット。
9. 【請求項９】 上記請求項８に記載のヒータユニットに
   おいて、 上記ニクロム板は、上記張架支持部材間にて所定の抵抗
   値を形成可能な肉厚に形成されることを特徴とするヒー
   タユニット。
10. 【請求項１０】 上記請求項８または請求項９のいずれ
    かに記載のヒータユニットにおいて、 上記ニクロム板は、上記張架支持部材間の長さが約１２
    ５ｍｍに形成されるとともに、上記肉厚が約７５μｍに
    形成されることを特徴とするヒータユニット。
11. 【請求項１１】 断面略山型形状に屈曲させた面状ヒー
    タ素材を折り返し部を介して蛇行形状に形成した面状ヒ
    ータと、 上記面状ヒータの上記蛇行形状の直線部分の所定位置の
    裏面に付加される面状ヒータ補強部材とを具備すること
    を特徴とするヒータ部材。
12. 【請求項１２】 上記請求項１１に記載のヒータ部材に
    おいて、 上記面状ヒータ補強部材は、所定の電熱材で形成される
    ことを特徴とするヒータ部材。
13. 【請求項１３】 上記請求項１２に記載のヒータ部材に
    おいて、 上記面状ヒータ補強部材は、ニクロム板にて形成される
    ことを特徴とするヒータ部材。