JP2003100425A - パイプヒータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造を簡潔にし、構造上の係合部分を少なく
してワット密度効率を高め、組付工程を削減することを
可能にする。 【解決手段】 位置決め保持部材１５における外装スリ
ーブ１１に挿入され、内壁に当接して位置決め固定され
る一対の弾性腕部１６と、抵抗素子１２とリード線１３
との接合部分を受ける受け部１７とを一体形成し、この
部位における構成を簡潔にして、電気的な接続を確実に
し、ワット密度効を向上させ、発熱効率および機械的耐
久性の面からの信頼性を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば給湯器など
の給水管の凍結防止などに用いられる加熱源に適用され
るパイプヒータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、凍結防止用のパイプヒータとし
て、本件出願人が出願した特開平１１−２７３８４５号
公報に記載の発明がある。このパイプヒータの基本構成
は、図６の要部を断面した一部断面図、および図７の要
部の分解斜視図に示すように、耐熱性無機質からなる外
装スリーブ１の内部にコイル状の抵抗素子２を挿入し、
この抵抗素子２の両端を、外装スリーブ１の両端部から
それぞれ延出するリード線３の端部に接合し、抵抗素子
２を埋めるように外装スリーブ１内部に粉末状充填材４
を充填してなる構成になっている。

【０００３】さらに、特開平１１−２７３８４５号公報
に記載の発明では、抵抗素子２とリード線３とを中継端
子５を介して接合し、この中継端子５を弾性を有する位
置決め部材６に係合させた状態で、位置決め部材６を外
装スリーブ１の内壁に圧接することによって固定する構
成にしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記特開平１
１−２７３８４５号公報に記載の発明では、この発明よ
り以前の技術に比べて部品点数を減少させることがで
き、接着剤を使用しなくてもよいなどの効果があるが、
中継端子５と位置決め部材６とが別部材にて形成され、
両者が機械的に係合されて電気的に接続される構造であ
るために、その係合部分（パイプヒータの両側２箇所）
の存在によってワット密度効率（Ｗ／ｃｍ^２）が低くな
り、電力損が生じるという課題がある。

【０００５】本発明の目的は、前記従来の課題を解決
し、構造を簡潔にし、構造上の係合部分を少なくしてワ
ット密度効率を高め、組付作業が行いやすく組付工程を
削減することを可能にしたパイプヒータを提供すること
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、耐熱性部材からなる外装
スリーブと、前記外装スリーブの内部に挿入されるコイ
ル状の抵抗素子と、前記外装スリーブの内部で一端部が
前記抵抗素子の両端にそれぞれ接合され、該外装スリー
ブの両端からそれぞれ延出するように設けられる耐熱性
リード線と、前記抵抗素子を埋めるように前記外装スリ
ーブの内部に充填される粉末状充填材とからなるパイプ
ヒータにおいて、前記外装スリーブの内壁面にそれぞれ
が圧接する相対向する一対の弾性腕部と、前記一対の弾
性腕部より小さく、前記抵抗素子と前記耐熱性リード線
との接合部分を受ける受け部とが一体に連結されてなる
位置決め保持部材と、前記位置決め保持部材の前記受け
部における前記抵抗素子と前記耐熱性リード線との接合
部分に挿入されて、該接合部分を前記受け部と共にカシ
メ固定するためのカシメ用スリーブとを備え、前記外装
スリーブ内部に固定された前記位置決め保持部材と外装
スリーブの開口端部間に封止材を充填したことを特徴と
し、この構成によって、位置決め保持部材に、外装スリ
ーブに圧接固定される部分である弾性腕部と、抵抗素子
と耐熱性リード線との接合部分を受ける受け部とが一体
であるため、従来よりも、この部分におけるワット密度
効率を上げることができ、しかも、従来よりも部品点数
が少なくなるため、構造が簡素化され、組付作業が容易
で、組付工程を削減することができる。

【０００７】請求項２に記載の発明は、請求項１記載の
パイプヒータにおいて、外装スリーブは石英管などの耐
熱性無機物からなることを特徴とする。

【０００８】請求項３に記載の発明は、請求項１記載の
パイプヒータにおいて、一対の弾性腕部を略Ｕ字状形状
にて形成し、また受け部を前記弾性腕部よりも小型の略
Ｕ字状形状にて形成したことを特徴とし、この構成によ
って、簡単な構成によって、外装スリーブに圧接固定さ
れる部分と、抵抗素子と耐熱性リード線との接合部分を
受ける部分とを設置することが可能になる。

【０００９】請求項４に記載の発明は、請求項３記載の
パイプヒータにおいて、略Ｕ字状形状の弾性腕部におけ
る幅方向のそれぞれのエッジ部が外装スリーブの内壁面
に圧接するように構成したことを特徴とし、この構成に
よって、弾性腕部における弾接効率の最も高い部位にお
いて外装スリーブとの弾接圧接が行われることになる。

【００１０】請求項５に記載の発明は、請求項３または
４記載のパイプヒータにおいて、略Ｕ字状形状の弾性腕
部における両自由端の広がり寸法を外装スリーブの内径
より大きく設定したことを特徴とし、この構成によっ
て、弾性腕部と外装スリーブとの弾接圧接が確実に行わ
れる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
ついて図面を参照しながら説明する。

【００１２】図１は本発明の実施形態を説明するための
パイプヒータの組み付け前の状態を示す断面図、図２は
図１のパイプヒータの組み付け後の状態を示す断面図で
あり、１１はセラミックスリーブあるいは石英管などか
らなる中空状の外装スリーブ、１２は外装スリーブ１１
内に挿入されたコイル状の抵抗素子、１３は抵抗素子１
２の両端部に接合する一対の耐熱性を有するリード線で
ある。

【００１３】本実施形態では、一端側（図における左端
部）において、抵抗素子１２とリード線１３との接合部
分にカシメ用スリーブ１４が嵌挿されてカシメ固定され
ている。また他端側（図における右端部）において、抵
抗素子１２とリード線１３との接合部分が位置決め保持
部材（後述する）１５の一部に載置された状態で、この
部分にカシメ用スリーブ１４が嵌挿されてカシメ固定さ
れており、この組み付け状態の抵抗素子１２とリード線
１３との組付体が外装スリーブ１１内に挿入されてい
る。

【００１４】図３は前記位置決め保持部材の正面図、図
４は前記位置決め保持部材の側面図であり、位置決め保
持部材１５は、りん青銅などの金属板から形成され、上
方が広がった状態の全体として略Ｕ字状形状をなす相対
向する一対の弾性腕部１６と、弾性腕部１６よりも小型
の略Ｕ字状形状をなす受け部１７と、弾性腕部１６と受
け部１７とを連結する連結片部１８とからなり、図１に
示すように、一対の弾性腕部１６における両自由端１６
ａの広がり寸法Ａを外装スリーブ１１の内径Ｂより大き
く設定している。

【００１５】前記受け部１７では、図５に示すように、
抵抗素子１２とリード線１３とが重ね合わされてセット
され、さらに受け部１７と抵抗素子１２とリード線１３
とに被さるようにカシメ用スリーブ１４が嵌挿されて、
受け部１７と抵抗素子１２とリード線１３とが共にカシ
メ装置によりカシメ固定される。

【００１６】このような構成にしたため、本実施形態に
よれば、外装スリーブ１１に位置決め固定される部分
（弾性腕部１６）と、抵抗素子１２とリード線１３との
接合部分の受ける部分（受け部１７）とが一体になるた
め、構造が簡素化され、しかも、従来例のような機械的
な係合箇所が少なくなって電気的な接続が確実に行われ
ることになり、ワット密度効を向上させることができる
など、熱効率および機械的耐久性の面から信頼性が増
す。

【００１７】図２を参照して組み付け作業を説明する。

【００１８】すなわち、前記のように組み付け状態にあ
る抵抗素子１２とリード線１３との組付体を外装スリー
ブ１１内に挿入し、一端側において、リード線１３に連
結片部１８を嵌着して、外装スリーブ１１の左端開口に
嵌着して封止し、一方、他端側では、弾性腕部１６の自
由端１６ａを内側に撓めながら外装スリーブ１１内に挿
入していき、あらかじめ設定されている挿入位置にまで
挿入する。所定の挿入位置で止めると、弾性腕部１６の
自由端１６ａにおける幅方向のそれぞれのエッジ部が、
外装スリーブ１１の内壁面に圧接した状態で固定される
ことになる。

【００１９】この状態で、外装スリーブ１１の右端開口
からジルコンサンド粉末などの粉末状充填材１９を規定
量流し込み、その後、外装スリーブ１１の内部の弾性腕
部１６の端部と、外装スリーブ１１の開口端部間に封止
材２０を充填し、硬化させて、パイプヒータを完成させ
る。

【００２０】なお、本実施形態では、外装スリーブ１１
の一端側（図における右側）のみに、位置決め保持部材
１５を設置するようにしたが、両端において位置決め保
持部材１５を設置する構成であってもよい。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
位置決め保持部材に、外装スリーブに圧接固定される部
分である弾性腕部と、抵抗素子と耐熱性リード線との接
合部分を受ける受け部とを一体にしたことにより、従来
よりも、この部分におけるワット密度効率を上げること
ができ、さらに、部品点数が少なくなるため、構造が簡
素化され、組付作業が容易になり、かつ組付工程を削減
することができなど、パイプヒータとしての信頼性の確
保を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を説明するためのパイプヒー
タの組み付け前の状態を示す断面図

【図２】本実施形態のパイプヒータの組み付け後の状態
を示す断面図

【図３】本実施形態のパイプヒータにおける位置決め保
持部材の正面図

【図４】本実施形態のパイプヒータにおける位置決め保
持部材の側面図

【図５】本実施形態の受け部における抵抗素子とリード
線との接合部分を示す拡大図

【図６】従来のパイプヒータの要部を断面して示す一部
断面図

【図７】従来のパイプヒータにおける要部の分解斜視図

【符号の説明】

１１ 外装スリーブ １２ 抵抗素子 １３ リード線 １４ カシメ用スリーブ １５ 位置決め保持部材 １６ 弾性腕部 １６ａ 弾性腕部の自由端 １７ 受け部 １８ 連結片部 １９ 粉末状充填材 ２０ 封止材

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 耐熱性部材からなる外装スリーブと、 前記外装スリーブの内部に挿入されるコイル状の抵抗素
   子と、 前記外装スリーブの内部で一端部が前記抵抗素子の両端
   にそれぞれ接合され、該外装スリーブの両端からそれぞ
   れ延出するように設けられる耐熱性リード線と、 前記抵抗素子を埋めるように前記外装スリーブの内部に
   充填される粉末状充填材とからなるパイプヒータにおい
   て、 前記外装スリーブの内壁面にそれぞれが圧接する相対向
   する一対の弾性腕部と、前記一対の弾性腕部より小さ
   く、前記抵抗素子と前記耐熱性リード線との接合部分を
   受ける受け部とが一体に連結されてなる位置決め保持部
   材と、 前記位置決め部材の前記受け部における前記抵抗素子と
   前記耐熱性リード線との接合部分に挿入されて、該接合
   部分を前記受け部と共にカシメ固定するためのカシメ用
   スリーブとを備え、 前記外装スリーブ内部に固定された前記位置決め部材と
   前記外装スリーブの開口端部間に封止材を充填したこと
   を特徴とするパイプヒータ。
2. 【請求項２】 前記外装スリーブは石英管などの耐熱性
   無機物からなることを特徴とする請求項１記載のパイプ
   ヒータ。
3. 【請求項３】 前記一対の弾性腕部を略Ｕ字状形状にて
   形成し、また受け部を前記弾性腕部より小型の略Ｕ字状
   形状にて形成したことを特徴とする請求項１記載のパイ
   プヒータ。
4. 【請求項４】 前記略Ｕ字状形状の弾性腕部における幅
   方向のそれぞれのエッジ部が前記外装スリーブの内壁面
   に圧接するように構成したことを特徴とする請求項３記
   載のパイプヒータ。
5. 【請求項５】 前記略Ｕ字状形状の弾性腕部における両
   自由端の広がり寸法を前記外装スリーブの内径より大き
   く設定したことを特徴とする請求項３または４記載のパ
   イプヒータ。