JP2005302645A - Heating element structure - Google Patents

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▲習▼之 王
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heating element structure formed by fixing and holding a heating element made of soft carbon fiber so as to efficiently radiate heat in compliance with the shape of various enveloping glass tubes, capable of preventing the enveloping glass tube from breakage caused by thermal distortion. <P>SOLUTION: The heating element 1, composed of a plurality of bundled or twisted carbon fibers; and a flexible insertion body 4 composed of a plurality of transparent or translucent glass insertions 3 fitted to the outside of the heating element tied in a row, having a hole part 2, into which the heating element is inserted; are inserted into a hollow chamber 5 of the enveloping glass tube 6 which is in a state of vacuum, or in which, inert gas is sealed. The glass insertions 3 are formed into a cylinder shape. A conductive elastic member 7 electrically connected to an external power source is connected to either end part of the heating element 1. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、発熱構造体に係り、特に、家庭用ヒータ等に好適なカーボンファイバを発熱体として使用する発熱構造体に関する。   The present invention relates to a heat generating structure, and more particularly to a heat generating structure using a carbon fiber suitable for a home heater as a heat generating element.

従来、例えば家庭用ヒータに使用される発熱構造体として、ハロゲンランプを使用したものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1では、倒立水滴型(倒立とっくり型)のハロゲンランプと、このハロゲンランプの熱を反射するためのパラボラ状の反射盤と、を備えた反射盤付き発熱構造体が開示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a heat generation structure used for a household heater is known using a halogen lamp (see, for example, Patent Document 1).
Patent Document 1 discloses a heat generating structure with a reflector including an inverted water droplet type (inverted type) halogen lamp and a parabolic reflector for reflecting the heat of the halogen lamp.

しかしながら、上記特許文献1に開示されたようなハロゲンランプを使用した発熱構造体では、電源投入時の突入電流が定格電流のほぼ8倍とかなり大きなものであった。そのため、過電流対策を必要とし、その分部品コストが増大するという問題点があった。また、消費電力と比較して遠赤外線の放射効率が小さいという問題点があった。
そこで、本発明者は、既に、ハロゲンランプよりも遠赤外線放射量が多く、消費電力が少なく、かつ、電流保護回路を簡略化することができるカーボンランプヒータ(発熱構造体)を、特願2002−301397にて提案している。
従来のカーボンランプヒータ(発熱構造体)は、図9に示すように、複数本のカーボンファイバを集束して発熱体31とし、この発熱体31を外被ガラス管36の中空室35内に挿入設置したものである。この発熱体31は柔らかく、容易に弯曲させることができるので、種々の形状の外被ガラス管36に於ても容易に中空室35内に挿入設置することができる。
特開2002−22185号公報
However, in the heat generating structure using the halogen lamp as disclosed in Patent Document 1, the inrush current at the time of turning on the power is considerably large as about 8 times the rated current. Therefore, there is a problem that countermeasures against overcurrent are required, and the cost of the parts is increased accordingly. In addition, there is a problem in that far-infrared radiation efficiency is smaller than power consumption.
Therefore, the present inventor has already proposed a carbon lamp heater (heating structure) that has a far infrared radiation amount larger than that of a halogen lamp, consumes less power, and can simplify a current protection circuit. -301397.
As shown in FIG. 9, a conventional carbon lamp heater (heat generating structure) condenses a plurality of carbon fibers to form a heating element 31, and the heating element 31 is inserted into the hollow chamber 35 of the jacket glass tube 36. It is installed. Since the heating element 31 is soft and can be easily bent, the outer glass tube 36 having various shapes can be easily inserted and installed in the hollow chamber 35.
JP 2002-22185 A

しかしながら、図9に示した従来のカーボンランプヒータ(発熱構造体)では、発熱体31が柔らかいので、外被ガラス管36の中空室35に対応する形状に発熱体31を固定保持させるのが困難であった。これにより、発熱体31を効率よく発熱させる形状に固定保持させるのが困難であるという問題点があった。
また、図9に示した従来のカーボンランプヒータ(発熱構造体)では、柔らかい発熱体31が過度に折れ曲がり、外被ガラス管36の中空室35を形成する壁面に発熱体31が接触する虞れがあるという不都合があった。そして、中空室35を形成する壁面と発熱体31が接触した場合、接触した部分の外被ガラス管36の温度が局部的に過度に上昇するという問題点があった。この場合、外被ガラス管36のうち、高温となった部分と低温の部分との間で熱ひずみが生じ、その結果、外被ガラス管36が破損するという問題点があった。
However, in the conventional carbon lamp heater (heat generating structure) shown in FIG. 9, since the heat generating element 31 is soft, it is difficult to fix and hold the heat generating element 31 in a shape corresponding to the hollow chamber 35 of the outer glass tube 36. Met. Accordingly, there is a problem that it is difficult to fix and hold the heating element 31 in a shape that efficiently generates heat.
Further, in the conventional carbon lamp heater (heat generating structure) shown in FIG. 9, the soft heating element 31 may be bent excessively, and the heating element 31 may come into contact with the wall surface forming the hollow chamber 35 of the jacket glass tube 36. There was an inconvenience that there was. In addition, when the wall surface forming the hollow chamber 35 and the heating element 31 are in contact with each other, there is a problem that the temperature of the outer glass tube 36 in the contacted portion is excessively increased locally. In this case, the outer glass tube 36 has a problem that heat distortion occurs between the high temperature portion and the low temperature portion, and as a result, the outer glass tube 36 is broken.

そこで、本発明は、柔らかなカーボンファイバの発熱体を、種々の外被ガラス管の形状に対応して効率よく発熱させる形状に固定保持させると共に、熱ひずみに起因する外被ガラス管の破損を防止し得る発熱構造体を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention fixes and holds a soft carbon fiber heating element in a shape that efficiently generates heat corresponding to various shapes of the outer glass tube, and also breaks the outer glass tube due to thermal strain. An object is to provide a heat generating structure that can be prevented.

上記の目的を達成するために、本発明に係る発熱構造体は、複数本のカーボンファイバを集束又は撚った発熱体と、該発熱体が挿通される孔部を有すると共に該発熱体に数珠繋ぎ状に外嵌される複数個の透明乃至半透明のガラス介装体と、を備えた可撓挿入体を、真空状態又は不活性ガス封入状態となる中空室を有する外被ガラス管の該中空室内に挿入設置したものである。   In order to achieve the above object, a heating structure according to the present invention has a heating element in which a plurality of carbon fibers are focused or twisted, a hole through which the heating element is inserted, and is connected to the heating element in a daisy chain. A hollow glass tube having a hollow chamber in which a flexible insert having a plurality of transparent or translucent glass interposing bodies fitted in a shape is placed in a vacuum state or in an inert gas sealed state Inserted and installed indoors.

また、ガラス介装体は、円筒状に形成されている。
また、ガラス介装体は、多角筒状や略球状に形成されるも好ましい。
また、上記発熱体の両端部には、各々、外部電源と電気的に接続する導電性の弾性部材が接続されている。
Moreover, the glass interposition body is formed in the cylindrical shape.
Moreover, it is preferable that a glass interposition body is formed in polygonal cylinder shape or substantially spherical shape.
In addition, conductive elastic members that are electrically connected to an external power source are connected to both ends of the heating element.

本発明に係る発熱構造体によれば、柔らかなカーボンファイバの発熱体を、種々の外被ガラス管の形状に対応する形状に保持して配設することができる。
また、熱ひずみに起因する外被ガラス管の破損を防止することができ、金属よりも導体として劣化しにくくかつ放射熱が大きいカーボンファイバを、発熱体として安全に使用することができる。
また、発熱体に外嵌されるガラス介装体が外被ガラス管の中空室を形成する壁面と万一接触したとしても、熱ひずみに起因する外被ガラス管の破損が生じる虞れがない。
According to the heat generating structure according to the present invention, the soft carbon fiber heat generating element can be held and disposed in a shape corresponding to various shapes of the outer glass tube.
In addition, it is possible to prevent the envelope glass tube from being damaged due to thermal strain, and it is possible to safely use a carbon fiber that is less likely to be deteriorated as a conductor than metal and has a large radiant heat as a heating element.
In addition, even if the glass intercalator fitted on the heating element contacts the wall surface forming the hollow chamber of the envelope glass tube, there is no possibility that the envelope glass tube will be damaged due to thermal strain. .

また、発熱体に通電開始後、発熱体と接触するガラス介装体を通じて迅速に熱が伝わるように構成することができる。
また、ガラス介装体を外被ガラス管の中空室内へ、順次挿入していくことにより、発熱体を中空室に配設することができ、外被ガラス管の中空室内に発熱体を挿入する際の作業性を向上させることができる。
また、発熱体を中空室全域に渡って均等に配設することができる。
In addition, after the energization of the heating element is started, heat can be quickly transmitted through the glass interposing body that comes into contact with the heating element.
Further, by sequentially inserting the glass interposer into the hollow chamber of the jacket glass tube, the heating element can be disposed in the hollow chamber, and the heating element is inserted into the hollow chamber of the jacket glass tube. The workability at the time can be improved.
Further, the heating elements can be evenly arranged over the entire hollow chamber.

また、ガラス介装体を、円筒状や多角筒状や略球状に形成することによって、種々の外被ガラス管の形状に対応して可撓挿入体を外被ガラス管の中空室内により容易に挿入設置することができる。
また、可撓挿入体のガラス介装体が中空室を形成する壁面に勢いよく接触するのを防止することができるので、外被ガラス管やガラス介装体の破損が生じるのを抑制することができる。
In addition, by forming the glass interposer into a cylindrical shape, a polygonal cylindrical shape, or a substantially spherical shape, the flexible insert can be more easily accommodated in the hollow chamber of the envelope glass tube corresponding to various shapes of the envelope glass tube. Insertion can be installed.
In addition, since the glass insert of the flexible insert can be prevented from vigorously contacting the wall surface forming the hollow chamber, it is possible to suppress the breakage of the outer glass tube and the glass insert. Can do.

以下、実施の形態を示す図面に基づき、本発明を詳説する。
図1は本発明の実施の一形態を示す発熱構造体の正面図であり、図2は、その一部拡大断面正面図である。また、図3は、発熱構造体の拡大断面側面図であり、図4は、ガラス介装体の斜視図である。
本発明の実施の一形態に係る発熱構造体は、例えば家庭用ヒータに使用されるものである。
本発明に係る発熱構造体は、発熱体1と、複数個のガラス介装体3…と、略円環型の外被ガラス管6と、を備えている。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings illustrating embodiments.
FIG. 1 is a front view of a heat generating structure showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partially enlarged sectional front view thereof. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional side view of the heat generating structure, and FIG. 4 is a perspective view of the glass interposer.
The heat generating structure according to an embodiment of the present invention is used for a household heater, for example.
The heat generating structure according to the present invention includes a heat generating element 1, a plurality of glass interposing bodies 3, and a substantially annular outer glass tube 6.

発熱体1は、複数本(多数本)のカーボンファイバを、例えば撚って形成されたものであり、人の手の力で容易に弯曲させることが可能な柔らかいものである。発熱体1は、複数本(多数本)のカーボンファイバを撚ることにより、単に束ねたものよりも各カーボンファイバどうしの結びつきが強くて緩みにくいものとなっている。なお、発熱体1は、複数本(多数本)のカーボンファイバを単に束ねたものとするも自由である。また、図2と図3では、多数本のカーボンファイバを撚った(又は束ねた)単位糸を3本作って、これを撚った場合を例示している。
複数個のガラス介装体3…は、高温に耐えることができる透明乃至半透明の石英ガラス製であり、円筒状に形成されている。このガラス介装体3…は、発熱体1が挿通される孔部2を有している。そして、ガラス介装体3…は、発熱体1に数珠繋ぎ状に外嵌されて、発熱体1と可撓挿入体4を形成している。このガラス介装体3…は、継足しと抜き取りによって、容易に発熱体1の長さに対応することが可能であると共に、容易に隣合うガラス介装体3, 3の間隔を調節することが可能となっている。
The heating element 1 is formed by twisting a plurality of (many) carbon fibers, for example, and is a soft material that can be easily bent by the power of a human hand. The heating element 1 is formed by twisting a plurality of (multiple) carbon fibers so that the carbon fibers are more tightly coupled to each other than a bundle of carbon fibers and are not easily loosened. The heating element 1 can be freely formed by simply bundling a plurality (multiple) of carbon fibers. 2 and 3 exemplify a case where three unit yarns obtained by twisting (or bundling) a large number of carbon fibers are produced and twisted.
The plurality of glass interposing bodies 3 are made of transparent or translucent quartz glass that can withstand high temperatures, and are formed in a cylindrical shape. The glass interposing bodies 3 have holes 2 through which the heating elements 1 are inserted. And the glass interposition bodies 3 ... are externally fitted to the heating element 1 in the form of a daisy chain to form the heating element 1 and the flexible insert 4. The glass interposers 3 can easily correspond to the length of the heating element 1 by addition and extraction, and can easily adjust the distance between the adjacent glass interposers 3 and 3. Is possible.

また、外被ガラス管6は、内側に中空室5を有する弯曲円筒状の筒状部8と、筒状部8の両端部に位置する平板状の封止端部9, 9と、を有している。
平板状の封止端部9, 9は、弯曲円筒状の筒状部8の両端部を加熱圧着することによって形成されたものである。この平板状の封止端部9, 9の形成によって、筒状部8の中空室5は、密閉状とされる。
中空室5は、真空状態又は不活性ガス封入状態とされている。この中空室5には、上記可撓挿入体4が挿入設置されている。
なお、可撓挿入体4のガラス介装体3…は、外被ガラス管6の筒状部8が円筒状である場合には円筒状とするのが好ましいが、他の形状に形成するも自由である。例えば、ガラス介装体3…を、外被ガラス管6の筒状部8の形状に合わせて、図5に示すような多角筒状や図6に示すような略球状に形成するも好ましい。
The envelope glass tube 6 includes a curved cylindrical tubular portion 8 having a hollow chamber 5 inside, and flat plate-shaped sealing ends 9 and 9 located at both ends of the tubular portion 8. doing.
The flat sealing end portions 9, 9 are formed by thermocompression bonding of both end portions of the cylindrical portion 8 having a curved cylindrical shape. By forming the flat sealing end portions 9 and 9, the hollow chamber 5 of the cylindrical portion 8 is hermetically sealed.
The hollow chamber 5 is in a vacuum state or an inert gas sealed state. The flexible insert 4 is inserted and installed in the hollow chamber 5.
The glass inserts 3 of the flexible insert 4 are preferably cylindrical when the cylindrical portion 8 of the jacket glass tube 6 is cylindrical, but may be formed in other shapes. Be free. For example, it is also preferable to form the glass interposers 3 in a polygonal cylindrical shape as shown in FIG. 5 or a substantially spherical shape as shown in FIG. 6 according to the shape of the cylindrical portion 8 of the jacket glass tube 6.

また、平板状の封止端部9, 9の各々には、矩形板状の固着部10が埋設されている。この固着部10には、固着部10に設けられた孔を通して、導電性の弾性部材7が固定されている。弾性部材7は、外部電源(図示省略)と電気的に接続され、外被ガラス管6の外部側から筒状部8の中空室5内へ通じている。弾性部材7は、外被ガラス管6の外部側から筒状部8の中空室5内に入った所定位置までは直線状であるが、その先はコイル状となっている。   Further, a rectangular plate-like fixing portion 10 is embedded in each of the flat sealing end portions 9, 9. The conductive elastic member 7 is fixed to the fixing portion 10 through a hole provided in the fixing portion 10. The elastic member 7 is electrically connected to an external power source (not shown) and communicates from the outside of the jacket glass tube 6 into the hollow chamber 5 of the cylindrical portion 8. The elastic member 7 is linear from the outer side of the jacket glass tube 6 to a predetermined position entering the hollow chamber 5 of the cylindrical portion 8, but the tip is coiled.

弾性部材7のコイル状となった部分の内側には、可撓挿入体4の発熱体1の端部を挟持する導電性で略円柱状の挟持部11が挿嵌されている。より具体的には、挟持部11は、略半円柱状に形成されると共に弯曲面部の周方向の端縁と連続する平面部に凸部12aが形成された半割体12と、略半円柱状に形成されると共に弯曲面部の周方向の端縁と連続する平面部に凹部13aが形成された半割体13と、から成る。そして、半割体12と半割体13は、凸部12aが形成された平面部と凹部13aが形成された平面部との間に発熱体1を挾み込んだ状態で、弾性部材7のコイル状となった部分の内側に挿嵌されている。これにより、発熱体1(可撓挿入体4)の両端部は、各々、挟持部11を介して弾性部材7と接続される。また、弾性部材7が、外部電源(図示省略)からの電力を供給するリード線の機能を有するように構成される。
なお、弾性部材7は、コイル状のものに限るのではなく、他の形状のものを使用するも自由である。例えば、竹の子ばねを使用するも好ましい。
Inside the coiled portion of the elastic member 7, a conductive and substantially cylindrical sandwiching portion 11 that sandwiches the end of the heating element 1 of the flexible insert 4 is inserted. More specifically, the sandwiching part 11 is formed in a substantially semi-cylindrical shape, and a half-divided body 12 in which a convex part 12a is formed on a plane part continuous with the circumferential edge of the curved surface part, and a substantially semicircular shape The halved body 13 is formed in a columnar shape and has a concave portion 13a formed in a flat portion continuous with the circumferential edge of the curved curved surface portion. And the half body 12 and the half body 13 are the states of the elastic member 7 in a state where the heating element 1 is sandwiched between the flat surface portion where the convex portion 12a is formed and the flat surface portion where the concave portion 13a is formed. It is inserted inside the coiled part. As a result, both end portions of the heating element 1 (flexible insert 4) are connected to the elastic member 7 via the clamping portion 11, respectively. Further, the elastic member 7 is configured to have a function of a lead wire that supplies power from an external power source (not shown).
In addition, the elastic member 7 is not limited to a coil shape, and other shapes may be used freely. For example, it is preferable to use a bamboo spring.

次に、本発明の実施の一形態に係る発熱構造体の組み立て手順について説明する。
まず、複数本のカーボンファイバを撚って形成された発熱体1に複数個のガラス介装体3…を、順次、数珠繋ぎ状に外嵌していき、可撓挿入体4を形成する。次に、可撓挿入体4を、封止端部9, 9を形成する前の外被ガラス管6の中空室5に挿入していく。この際、ガラス介装体3…は、外被ガラス管6の中空室5の形状に沿うように弯曲して中空室5内に配設される。そして、可撓挿入体4の両端に、各々、挟持部11及び弾性部材7を接続し、弾性部材7に矩形板状の固着部10を取付ける。そして、可撓挿入体4の一方の端部側に於て、固着部10が埋設された状態になるように、外被ガラス管6を加熱圧着して一方の封止端部9を形成する。そして中空室5を真空状態又は不活性ガス封入状態とし、可撓挿入体4の他方の端部側に於て、固着部10が埋設された状態になるように、外被ガラス管6を加熱圧着して他方の封止端部9を形成する。こうして、発熱構造体が形成される。
Next, a procedure for assembling the heat generating structure according to the embodiment of the present invention will be described.
First, a plurality of glass interposers 3... Are sequentially fitted in a daisy chain shape to a heating element 1 formed by twisting a plurality of carbon fibers, thereby forming a flexible insert 4. Next, the flexible insert 4 is inserted into the hollow chamber 5 of the outer glass tube 6 before the sealed end portions 9 and 9 are formed. At this time, the glass interposing bodies 3 are bent so as to follow the shape of the hollow chamber 5 of the jacket glass tube 6 and are disposed in the hollow chamber 5. And the clamping part 11 and the elastic member 7 are connected to the both ends of the flexible insertion body 4, respectively, and the rectangular plate-shaped adhering part 10 is attached to the elastic member 7. Then, on one end portion side of the flexible insert 4, the outer glass tube 6 is thermocompression-bonded so as to form the one sealed end portion 9 so that the fixing portion 10 is embedded. . Then, the hollow chamber 5 is placed in a vacuum state or an inert gas sealed state, and the outer glass tube 6 is heated so that the fixed portion 10 is embedded on the other end side of the flexible insert 4. The other sealed end 9 is formed by pressure bonding. Thus, a heat generating structure is formed.

図7は、本発明の第二の実施形態を示す発熱構造体の正面図である。
本発明の第二実施形態に係る発熱構造体は、第一実施形態と比較して外被ガラス管6の中空室5内に挿入設置される可撓挿入体4の設置形態が異なる場合を例示している。即ち、第一実施形態では、可撓挿入体4の発熱体1が略円環型の外被ガラス管6の中心軸にほぼ沿って配設されるように発熱構造体を構成したが、第二実施形態では、外被ガラス管6の中空室5の一部の領域に於て可撓挿入体4がジグザグ状に折れ曲がって配設されるように発熱構造体を構成したものである。このように構成すれば、一つの可撓挿入体4を使用して、外被ガラス管6のうち、一部の領域のみ発熱効果が大きくなるように容易に発熱構造体を構成することができる。また、第一実施形態の可撓挿入体4の設置方法と比較して、中空室5内に可撓挿入体4を挿入設置する際の作業が過度に煩雑になることもない。
FIG. 7 is a front view of a heat generating structure showing a second embodiment of the present invention.
The heat generating structure according to the second embodiment of the present invention exemplifies a case where the installation form of the flexible insert 4 inserted and installed in the hollow chamber 5 of the outer glass tube 6 is different from that of the first embodiment. doing. That is, in the first embodiment, the heat generating structure is configured such that the heat generating element 1 of the flexible insert 4 is disposed substantially along the central axis of the substantially annular outer glass tube 6. In the second embodiment, the heat generating structure is configured so that the flexible insert 4 is bent in a zigzag manner in a partial region of the hollow chamber 5 of the jacket glass tube 6. If comprised in this way, the heating structure can be easily comprised so that the heat_generation | fever effect may become large only in the one part area | region among the jacket glass tubes 6 using the one flexible insertion body 4. FIG. . Further, as compared with the method for installing the flexible insert 4 of the first embodiment, the operation for inserting and installing the flexible insert 4 in the hollow chamber 5 does not become excessively complicated.

なお、図1及び図7で示したように、第一実施形態及び第二実施形態では、外被ガラス管6が略円環型である場合を例示したが、外被ガラス管6を他の形状に形成するも自由である。例えば、外被ガラス管6を、図8(a)の倒立水滴型(倒立とっくり型)、図8(a)のコイル型、図8(c)の蛇行型のような、種々の形状に形成するも自由である。また、外被ガラス管6が直線状であってもよい。   In addition, as shown in FIG.1 and FIG.7, in 1st embodiment and 2nd embodiment, the case where the jacket glass tube 6 was a substantially annular type was illustrated, It can be freely formed into a shape. For example, the outer glass tube 6 is formed in various shapes such as the inverted water drop type (similar to the inverted type) shown in FIG. 8A, the coil type shown in FIG. 8A, and the meandering type shown in FIG. It is also free to do. Further, the outer glass tube 6 may be linear.

以上のように、本発明に係る発熱構造体は、複数本のカーボンファイバを集束又は撚った発熱体1と、発熱体1が挿通される孔部2を有すると共に発熱体1に数珠繋ぎ状に外嵌される複数個の透明乃至半透明のガラス介装体3…と、を備えた可撓挿入体4を、真空状態又は不活性ガス封入状態となる中空室5を有する外被ガラス管6の中空室5内に挿入設置するので、ガラス介装体3…が発熱体1と外被ガラス管6の中空室5との間のスペーサとして機能するように構成することができる。これにより、柔らかなカーボンファイバの発熱体1を、種々の外被ガラス管6の形状に対応する形状に保持して配設することができる。   As described above, the heat generating structure according to the present invention has a heat generating body 1 in which a plurality of carbon fibers are focused or twisted, and a hole portion 2 through which the heat generating body 1 is inserted, and is connected to the heat generating body 1 in a rosary shape. An outer glass tube 6 having a hollow chamber 5 in which a flexible insert 4 having a plurality of transparent or translucent glass interposing bodies 3. Therefore, the glass interposers 3 can be configured to function as spacers between the heating element 1 and the hollow chamber 5 of the outer glass tube 6. As a result, the soft carbon fiber heating element 1 can be held and arranged in a shape corresponding to various shapes of the jacket glass tube 6.

また、ガラス介装体3…が発熱体1と外被ガラス管6の中空室5との間のスペーサとして機能するので、発熱体1と外被ガラス管6の中空室5を形成する壁面とが直接接触しないように構成することができる。これにより、発熱体1と外被ガラス管6の中空室5を形成する壁面との接触によって、接触した部分の外被ガラス管6の温度が局部的に過度に上昇するのを防止することができる。その結果、外被ガラス管6のうち、高温となった部分と低温の部分との間で熱ひずみが生じるのを防止することができるので、熱ひずみに起因する外被ガラス管6の破損を防止することができ、金属よりも導体として劣化しにくくかつ放射熱が大きいカーボンファイバを、発熱体1として安全に使用することができる。   Further, since the glass interposing bodies 3 function as spacers between the heating element 1 and the hollow chamber 5 of the jacket glass tube 6, the wall surfaces forming the hollow chamber 5 of the heating element 1 and the jacket glass tube 6 Can be configured not to contact directly. Thereby, it is possible to prevent the temperature of the coated glass tube 6 in the contacted portion from excessively rising due to contact between the heating element 1 and the wall surface forming the hollow chamber 5 of the coated glass tube 6. it can. As a result, it is possible to prevent thermal strain from occurring between the high temperature portion and the low temperature portion of the envelope glass tube 6, so that damage to the envelope glass tube 6 due to thermal strain is prevented. A carbon fiber that can be prevented, is less likely to deteriorate as a conductor than metal, and has large radiant heat can be used safely as the heating element 1.

また、発熱体1に外嵌されるガラス介装体3…が外被ガラス管6の中空室5を形成する壁面と万一接触したとしても、接触した部分の外被ガラス管6の温度が局部的に過度に上昇することがないので、熱ひずみに起因する外被ガラス管6の破損が生じる虞れがない。 また、発熱体1に透明乃至半透明なガラス介装体3…を外嵌することによって、発熱体1に通電開始後、発熱体1と接触するガラス介装体3…を通じて迅速に熱が伝わるように構成することができる。   Further, even if the glass interposers 3 fitted to the heating element 1 come into contact with the wall surface forming the hollow chamber 5 of the envelope glass tube 6, the temperature of the envelope glass tube 6 in the contacted portion is not reduced. Since it does not rise excessively locally, there is no possibility that the envelope glass tube 6 is damaged due to thermal strain. Further, by fitting a transparent or translucent glass interposer 3 to the heating element 1, heat is quickly transmitted through the glass interposer 3 in contact with the heating element 1 after the energization of the heating element 1 is started. It can be constituted as follows.

また、ガラス介装体3…を外被ガラス管6の中空室5内へ、順次挿入していくことにより、外被ガラス管6の中空室5を形成する壁面への発熱体1の接触を心配することなく、発熱体1を中空室5に配設することができる。これにより、外被ガラス管6の中空室5内に発熱体1を挿入する際の作業性を向上させることができる。
また、ガラス介装体3…を外被ガラス管6の中空室5内へ、順次挿入していくことにより、外被ガラス管6の中空室5を形成する壁面への発熱体1の接触を心配することなく、発熱体1を中空室5全域に渡って均等に配設することができる。
Further, by sequentially inserting the glass interposing bodies 3... Into the hollow chamber 5 of the jacket glass tube 6, the heating element 1 contacts the wall surface forming the hollow chamber 5 of the jacket glass tube 6. The heating element 1 can be disposed in the hollow chamber 5 without worrying. Thereby, workability | operativity at the time of inserting the heat generating body 1 in the hollow chamber 5 of the jacket glass tube 6 can be improved.
Further, by sequentially inserting the glass interposing bodies 3... Into the hollow chamber 5 of the jacket glass tube 6, the heating element 1 contacts the wall surface forming the hollow chamber 5 of the jacket glass tube 6. Without worrying, the heating element 1 can be evenly arranged over the entire hollow chamber 5.

また、発熱体1に透明乃至半透明なガラス介装体3…を外嵌することによって、色付きのものを使用する場合と比較して、発熱体1の光をより外部へ透過させるように構成することができる。これにより、外部から発熱構造体の作動状態を発熱体1の温度変化による色の変化によって容易に確認することができる。   Further, the transparent or semi-transparent glass interposer 3 is externally fitted to the heating element 1 so that the light of the heating element 1 is further transmitted to the outside as compared with the case where a colored one is used. can do. Thereby, the operating state of the heat generating structure can be easily confirmed from the outside by the color change due to the temperature change of the heat generating element 1.

また、ガラス介装体3…を、円筒状や多角筒状や略球状に形成することによって、種々の外被ガラス管6の形状に対応して可撓挿入体4を外被ガラス管6の中空室5内により容易に挿入設置することができる。   Further, by forming the glass interposers 3 in a cylindrical shape, a polygonal cylindrical shape, or a substantially spherical shape, the flexible insert 4 can be attached to the outer glass tube 6 in accordance with various shapes of the outer glass tube 6. It can be inserted and installed more easily in the hollow chamber 5.

また、発熱体1の両端部に、各々、外部電源と電気的に接続する導電性の弾性部材7を接続することによって、外被ガラス管6の中空室5を形成する壁面に対して接近する方向へ可撓挿入体4が動こうとする場合に、可撓挿入体4を元の位置に戻す方向に弾発付勢力が生じるように構成することができる。これにより、発熱構造体が大きく揺れた場合に、可撓挿入体4のガラス介装体3…が中空室5を形成する壁面に勢いよく接触するのを防止することができる。その結果、可撓挿入体4のガラス介装体3…が中空室5を形成する壁面に勢いよく接触することによって、外被ガラス管6やガラス介装体3…の破損が生じるのを抑制することができる。   Further, by connecting conductive elastic members 7 that are electrically connected to an external power source to both ends of the heating element 1, they approach the wall surface forming the hollow chamber 5 of the jacket glass tube 6. When the flexible insert 4 is about to move in the direction, it can be configured such that a resilient urging force is generated in a direction to return the flexible insert 4 to its original position. Thereby, when the heat generating structure is greatly shaken, it is possible to prevent the glass interposers 3 of the flexible insert 4 from vigorously contacting the wall surface forming the hollow chamber 5. As a result, the glass inserts 3 of the flexible insert 4 are vigorously brought into contact with the wall surface forming the hollow chamber 5, thereby preventing the outer glass tube 6 and the glass inserts 3 from being damaged. can do.

本発明の一実施形態を示す発熱構造体の正面図である。It is a front view of a heat generating structure showing an embodiment of the present invention. 発熱構造体の一部拡大断面正面図である。It is a partially expanded sectional front view of a heat generating structure. 発熱構造体の拡大断面側面図である。It is an expanded sectional side view of a heat generating structure. ガラス介装体の斜視図である。It is a perspective view of a glass interposition body. 他のガラス介装体の斜視図である。It is a perspective view of another glass interposition body. さらに他のガラス介装体の斜視図である。It is a perspective view of another glass interposition body. 他の実施形態を示す発熱構造体の正面図である。It is a front view of the heat generating structure which shows other embodiment. 種々の外被ガラス管の形状を示す正面図である。It is a front view which shows the shape of various jacket glass tubes. 従来の発熱構造体の問題点を説明するための一部拡大断面正面図である。It is a partially expanded sectional front view for demonstrating the problem of the conventional heat generating structure.

符号の説明Explanation of symbols

1 発熱体
2 孔部
3 ガラス介装体
4 可撓挿入体
5 中空室
6 外被ガラス管
7 弾性部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat generating body 2 Hole part 3 Glass interposing body 4 Flexible insertion body 5 Hollow chamber 6 Outer glass tube 7 Elastic member

Claims (5)

複数本のカーボンファイバを集束又は撚った発熱体(1)と、該発熱体(1)が挿通される孔部(2)を有すると共に該発熱体(1)に数珠繋ぎ状に外嵌される複数個の透明乃至半透明のガラス介装体(3)と、を備えた可撓挿入体(4)を、真空状態又は不活性ガス封入状態となる中空室(5)を有する外被ガラス管(6)の該中空室(5)内に挿入設置したことを特徴とする発熱構造体。   A heating element (1) obtained by converging or twisting a plurality of carbon fibers, and a hole (2) through which the heating element (1) is inserted, and are externally fitted in a daisy chain to the heating element (1). An outer glass tube having a hollow chamber (5) in which a flexible insert (4) provided with a plurality of transparent or translucent glass interposers (3) is in a vacuum state or in an inert gas sealed state A heating structure characterized by being inserted and installed in the hollow chamber (5) of (6). 上記ガラス介装体(3)は、円筒状に形成されている請求項1記載の発熱構造体。   The heating structure according to claim 1, wherein the glass interposing body (3) is formed in a cylindrical shape. 上記ガラス介装体(3)は、多角筒状に形成されている請求項1記載の発熱構造体。   The heating structure according to claim 1, wherein the glass interposing body (3) is formed in a polygonal cylindrical shape. 上記ガラス介装体(3)は、略球状に形成されている請求項1記載の発熱構造体。   The heating structure according to claim 1, wherein the glass interposing body (3) is formed in a substantially spherical shape. 上記発熱体(1)の両端部には、各々、外部電源と電気的に接続する導電性の弾性部材(7)が接続されている請求項1、2、3又は4記載の発熱構造体。   The heat generating structure according to claim 1, 2, 3, or 4, wherein a conductive elastic member (7) electrically connected to an external power source is connected to both ends of the heat generating body (1).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101841938A (en) * 2010-05-25 2010-09-22 浙江华源电热有限公司 Electrode connection structure of semi-conductor electric heating piece

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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