JP2021068610A - Micro heater, manufacturing method of micro heater, and micro heater sheath cable used for the manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、金属シース内に発熱線と非発熱線とが収納されるとともに耐熱性絶縁材が隙間に充填され、軸方向に沿って発熱部と非発熱部とが形成されるマイクロヒータに関する。 The present invention relates to a microheater in which a heating wire and a non-heating wire are housed in a metal sheath and a heat-resistant insulating material is filled in a gap to form a heating portion and a non-heating portion along the axial direction.
この種のマイクロヒータは、例えば、発熱線と非発熱線とをあらかじめ接続し、該接続した線を金属シース内に収納して隙間に耐熱性絶縁材を充填したうえ、ダイス引きやスエージングにより縮径して製造されるものがある(例えば、特許文献1参照。)。このようなマイクロヒータは、金属シース外周面のうち内側に発熱線が存在している領域が発熱部となり、非発熱線が存在している領域が非発熱部となる。 In this type of microheater, for example, a heating wire and a non-heating wire are connected in advance, the connected wire is housed in a metal sheath, the gap is filled with a heat-resistant insulating material, and then die drawing or aging is performed. Some are manufactured with a reduced diameter (see, for example, Patent Document 1). In such a microheater, the region where the heating wire exists inside the outer peripheral surface of the metal sheath becomes the heat generating portion, and the region where the non-heating wire exists becomes the non-heating portion.
発熱部は、加熱対象に配されて加熱対象を加熱する部分であり、非発熱部は、加熱対象以外の場所を這わすため、さらには端子部を設けるための部分である。したがって、発熱部および非発熱部のそれぞれの長さは、加熱対象の種類や、同じ加熱対象であってもその設置する位置、端子部が接続される装置本体側の位置などによって、さまざまな組み合わせが求められる。このような多くの寸法違いのマイクロヒータを、発熱線と非発熱線の長さをそれぞれ調整のうえ、上記の如く一から作製していたのではコストや時間が嵩んでしまう。また、ダイス引きやスエージングにより発熱線と非発熱線の接続部が軸方向に移動するため、設定どおりの長さになっているか確認することが難しいうえ、当該加工の過程で接続部に負担がかかるといった課題がある。 The heat-generating portion is a portion that is arranged on the heating target to heat the heating target, and the non-heating portion is a portion for crawling a place other than the heating target and further for providing a terminal portion. Therefore, the lengths of the heat-generating portion and the non-heating portion are variously combined depending on the type of the heating target, the position where the heating target is installed, the position on the device main body side to which the terminal portion is connected, and the like. Is required. It would be costly and time consuming to manufacture such many microheaters with different dimensions from scratch as described above after adjusting the lengths of the heating wire and the non-heating wire. In addition, since the connection between the heating wire and the non-heating wire moves in the axial direction due to die drawing or aging, it is difficult to check whether the length is as set, and the connection is burdened during the processing process. There is a problem that it takes.
これに対し、金属シース内に発熱線が収納され、隙間に耐熱性絶縁材が充填された発熱部用シースケーブルと、金属シース内に非発熱線が収納され、隙間に耐熱性絶縁材が充填された非発熱部用シースケーブルを設け、これらを必要長さ切断し、発熱線と非発熱線とを接続するとともに、金属シース同士を連結スリーブで連結してマイクロヒータとするものも提案されている(例えば、特許文献2参照。)。しかし、このような連結スリーブは金属シース外面から突出する突出部となり、マイクロヒータを引き回して加熱対象に設置する際に引っ掛かりが生じる原因となり、使い勝手が悪くなるといった課題がある。また、連結スリーブ内に充填する耐熱性絶縁材を密着されるべく、連結スリーブを加圧減径させる必要があり、その過程で発熱線と非発熱線の接続部に負担がかかるといった課題もある。 On the other hand, a sheath cable for a heat generating part in which a heating wire is stored in a metal sheath and a heat-resistant insulating material is filled in the gap, and a non-heating wire is stored in the metal sheath and the gap is filled with a heat-resistant insulating material. It has also been proposed to provide a sheath cable for the non-heating part, cut it to the required length, connect the heating wire and the non-heating wire, and connect the metal sheaths with a connecting sleeve to make a microheater. (See, for example, Patent Document 2). However, such a connecting sleeve becomes a protruding portion protruding from the outer surface of the metal sheath, which causes a catch when the microheater is routed and installed on the heating target, and there is a problem that the usability is deteriorated. In addition, it is necessary to pressurize and reduce the diameter of the connecting sleeve so that the heat-resistant insulating material to be filled in the connecting sleeve is brought into close contact with the connecting sleeve. ..
そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、金属シースの途中部外面に、引き回し時の引っ掛かりの原因となる突出部が形成されず、良好な作業性を維持できるとともに、発熱部および非発熱部のそれぞれの長さの異なるさまざまな組み合わせを低コストに効率よく提供することができ、また、発熱部/非発熱部の長さが設定どおりの長さになっているか容易に確認でき、さらには、発熱線と非発熱線の接続部への負担もかからず、信頼性の高いマイクロヒータ、及びその製造方法を提供する点にある。 Therefore, in view of the above-mentioned situation, the present invention tries to solve the problem by not forming a protruding portion on the outer surface of the intermediate portion of the metal sheath, which causes catching during routing, and can maintain good workability. It is possible to efficiently provide various combinations of different lengths of the heat-generating part and the non-heating part at low cost, and it is easy whether the length of the heat-generating part / non-heating part is as set. Furthermore, it is possible to provide a highly reliable microheater and a method for manufacturing the same without imposing a burden on the connection portion between the heating wire and the non-heating wire.
本発明は、以下の発明を包含する。
(1) 金属シース内に発熱線と非発熱線とが収納されるとともに耐熱性絶縁材が隙間に充填されており、軸方向に沿って発熱部と非発熱部とが形成されるマイクロヒータであって、前記発熱部と非発熱部との境界領域を除き、前記発熱線と前記非発熱線とが全長にわたって互いに間隔をあけて平行に配置されており、前記境界領域では、前記非発熱線が途中で切断されているとともに、切断されている非発熱線のうち非発熱部側に延びている非発熱線の当該切断されている境界側の端部が、少なくとも前記発熱部側に延びている前記発熱線に接続されていることを特徴とするマイクロヒータ。
The present invention includes the following inventions.
(1) A microheater in which a heating wire and a non-heating wire are housed in a metal sheath and a heat-resistant insulating material is filled in a gap, and a heating portion and a non-heating portion are formed along the axial direction. Except for the boundary region between the heat generating portion and the non-heating portion, the heating wire and the non-heating wire are arranged in parallel with each other at intervals over the entire length, and in the boundary region, the non-heating wire is arranged. Is cut in the middle, and the end of the cut non-heating wire extending toward the non-heating portion side of the cut non-heating wire extends at least toward the heating portion side. A microheater characterized in that it is connected to the heating wire.
(2) 前記境界領域では、前記発熱線も途中で切断されており、前記非発熱線の境界側の前記端部が、前記切断されている発熱線のうち発熱部側に延びている発熱線の当該切断されている境界側の端部に接続されている、(1)記載のマイクロヒータ。 (2) In the boundary region, the heating wire is also cut in the middle, and the end portion on the boundary side of the non-heating wire extends to the heating portion side of the cut heating wire. The microheater according to (1), which is connected to the end of the cut boundary side.
(3) 前記金属シースの前記境界領域には、前記発熱線と非発熱線の双方から等距離にある位置に、前記接続の作業のための封止穴が設けられている(1)又は(2)記載のマイクロヒータ。 (3) In the boundary region of the metal sheath, sealing holes for the connection work are provided at positions equidistant from both the heating wire and the non-heating wire (1) or (1) or ( 2) The microheater described.
(4) 金属シース内に発熱線と非発熱線とが収納されるとともに耐熱性絶縁材が隙間に充填されており、軸方向に沿って発熱部と非発熱部とが形成されるマイクロヒータの製造方法であって、金属シース内に発熱線と非発熱線とが全長にわたって互いに間隔をあけて平行に配置され、隙間に前記耐熱性絶縁材が充填されたシースケーブルを設け、該シースケーブルの軸方向に沿った所定の位置にて、前記金属シースの周壁に作業用の穴をあけ、該穴を通じて作業することにより、前記非発熱線を切断するとともに、切断した非発熱線のうち一方の非発熱線の当該切断側の端部を、少なくとも他方の非発熱線が存在する側に延びている前記発熱線に接続し、これにより、当該穴が存在する領域を境界領域として、これよりも前記一方の非発熱線が存在する側に前記非発熱部が形成され、前記他方の非発熱線が存在する側に前記発熱部が形成されることを特徴とするマイクロヒータの製造方法。 (4) A microheater in which a heating wire and a non-heating wire are housed in a metal sheath and a heat-resistant insulating material is filled in a gap to form a heating portion and a non-heating portion along the axial direction. In the manufacturing method, a heating wire and a non-heating wire are arranged in parallel with each other at intervals over the entire length in a metal sheath, and a sheath cable filled with the heat-resistant insulating material is provided in a gap, and the sheath cable is provided. By making a working hole in the peripheral wall of the metal sheath at a predetermined position along the axial direction and working through the hole, the non-heating wire is cut and one of the cut non-heating wires is cut. The end of the non-heating wire on the cutting side is connected to the heating wire extending to at least the side where the other non-heating wire is present, whereby the region where the hole is present is set as the boundary region and is more than this. A method for manufacturing a microheater, characterized in that the non-heating portion is formed on the side where one of the non-heating wires is present, and the heating portion is formed on the side where the other non-heating wire is present.
(5) 前記穴を通じて作業することにより、前記非発熱線を切断するとともに前記発熱線も切断し、前記一方の非発熱線の切断側の端部を、前記切断した発熱線のうち前記他方の非発熱線が存在する側に延びている前記発熱線の切断側の端部に接続し、これにより、同じく当該穴が存在する領域を境界領域として、これよりも前記一方の非発熱線が存在する側に前記非発熱部が形成され、前記他方の非発熱線が存在する側に前記発熱部が形成されることを特徴とする、(4)記載のマイクロヒータの製造方法。 (5) By working through the hole, the non-heating wire is cut and the heating wire is also cut, and the end of the one non-heating wire on the cutting side is the other of the cut heating wires. It is connected to the end of the cutting side of the heating wire that extends to the side where the non-heating wire exists, so that the region where the hole also exists is set as the boundary region, and one of the non-heating wires is present. The method for manufacturing a microheater according to (4), wherein the non-heating portion is formed on the side where the heat is generated, and the heat generating portion is formed on the side where the other non-heating wire exists.
(6) 前記穴を、前記発熱線と非発熱線の双方から等距離にある位置に設けてなる、(4)又は(5)記載のマイクロヒータの製造方法。 (6) The method for manufacturing a microheater according to (4) or (5), wherein the holes are provided at positions equidistant from both the heating wire and the non-heating wire.
(7) (4)〜(6)の何れかに記載のマイクロヒータの製造方法に用いるシースケーブルであって、金属シース内に発熱線と非発熱線とが全長にわたって互いに間隔をあけて平行に配置され、隙間に耐熱性絶縁材が充填された、マイクロヒータ用シースケーブル。 (7) A sheath cable used in the method for manufacturing a microheater according to any one of (4) to (6), in which a heating wire and a non-heating wire are parallel to each other with a distance from each other over the entire length in the metal sheath. A sheath cable for a microheater that is placed and the gap is filled with heat-resistant insulating material.
以上にしてなる本願発明によれば、連結スリーブで金属シース同士を連結するものではなく、金属シース内部で互いに平行に配置された発熱線と非発熱線とが、発熱部と非発熱部の境界領域において上記切断及び接続されている構造であるため、金属シースの途中部外面に、引き回し時の引っ掛かりの原因となる突出部が形成されず、良好な作業性が維持される。 According to the present invention as described above, the metal sheaths are not connected to each other by the connecting sleeve, and the heating wire and the non-heating wire arranged in parallel to each other inside the metal sheath are the boundary between the heating portion and the non-heating portion. Since the structure is cut and connected in the region, a protruding portion that causes catching at the time of routing is not formed on the outer surface of the intermediate portion of the metal sheath, and good workability is maintained.
また、このような切断・接続は、金属シースの周壁部に穴をあけて絶縁材を取り除く等して容易に加工することができ、発熱線と前記非発熱線とが全長にわたって互いに間隔をあけて平行に配置されたシースケーブルを用意すれば、発熱部および非発熱部のそれぞれの長さの異なるさまざまな組み合わせをユーザの要望に応じて効率よく低コストで提供することができるし、また、発熱部/非発熱部の長さが設定どおりの長さになっているか、穴の埋戻しの位置で容易に確認することができる。さらに、ダイス引きやスエージング、加圧縮径加工などは必要なく、発熱線と非発熱線の接続部への負担も避けることができ、信頼性の高いマイクロヒータを提供することができる。 Further, such cutting / connection can be easily processed by making a hole in the peripheral wall portion of the metal sheath to remove the insulating material, and the heating wire and the non-heating wire are spaced apart from each other over the entire length. If the sheath cables arranged in parallel with each other are prepared, various combinations of different lengths of the heat generating portion and the non-heating portion can be provided efficiently and at low cost according to the user's request. It can be easily confirmed at the backfilling position of the hole whether the length of the heat generating part / non-heating part is as set. Further, die drawing, aging, compression diameter processing, etc. are not required, the burden on the connecting portion between the heating wire and the non-heating wire can be avoided, and a highly reliable microheater can be provided.
次に、本発明の実施形態を添付図面に基づき詳細に説明する。 Next, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
本発明のマイクロヒータ1は、図1に示すように、金属シース2内に発熱線3(3A,3B)と非発熱線4(4A,4B)とが収納されるとともに耐熱性絶縁材5が隙間に充填されたものであり、軸方向に沿って、発熱部11の領域と非発熱部12の領域とが形成されている。従来と同様、発熱部11は加熱対象に配されて加熱対象を加熱する部分であり、非発熱部12は加熱対象以外の場所を這わすための部分であってその端部に端子部を設けるための部分である。
In the
とくに本発明では、発熱部11と非発熱部12との境界領域R1を除き、発熱線3と非発熱線4とが、金属シース2内部に全長にわたって互いに間隔をあけて平行に配置されており、境界領域R1では、非発熱線4が途中で切断されているとともに、切断されている非発熱線4A,4Bのうち非発熱部12側に延びている非発熱線4Aの当該切断されている境界側の端部40が、少なくとも前記発熱部11側に延びている発熱線3(3B)に溶接等で接続されていることを特徴としている。
In particular, in the present invention, the
より詳しくは、境界領域R1では、発熱線3も途中で切断されており、非発熱線4Aの境界側の前記端部40が、切断されている発熱線3のうち発熱部11側に延びている発熱線3Bの当該切断されている境界側の端部30に溶接等により接続されている。符号70はこの溶接等による接続部を示している。境界領域R1には、発熱線3と非発熱線4の双方から等距離にある位置に上記接続の作業のための封止穴6が設けられている。
More specifically, in the boundary region R1, the
封止穴6は、境界領域R1における上記非発熱線4の切断された状態の形成、発熱線3Bへの接続等の作業を行うために形成される穴であり、後述するように耐熱性絶縁材5を除去して切断・接続作業を行い、耐熱性絶縁材を埋め戻して金属等で溶接封止された穴である。本例では、発熱部11の両端側に上記境界領域R1を介してそれぞれ非発熱部12を形成した形態とされており、このようなマイクロヒータ1は、一端側の非発熱部12の非発熱線4A,発熱部11の発熱線3B、および他端側の非発熱部12の非発熱線4Aに通電されることで、発熱部11のみ発熱するように機能させることができる。
The
金属シース2、発熱線3、非発熱線4、耐熱性絶縁材5の各素材は、従来から公知のマイクロヒータと同様のものを用いることができ、たとえば発熱線11には電気抵抗値が大きく通電によりジュール熱を生じるニクロム線等が好適であり、非発熱線12には電気抵抗値の小さいニッケルや銅等が好適である。
As each material of the
次に、本実施形態のマイクロヒータ1の製造手順を、図2及び図3に基づき説明する。
Next, the manufacturing procedure of the
まず、図2に示すように、金属シース2内に発熱線3と非発熱線4とが全長にわたって互いに間隔をあけて平行に配置され、隙間に耐熱性絶縁材5が充填されたシースケーブル10を設ける。次に、図3(a)、(b)に示すように、該シースケーブル10の軸方向に沿った所定の位置にて、金属シース2の周壁に作業用の穴6をあけ(たとえば穴繰り加工)、該穴6を通じて穴直下の耐熱性絶縁材5を除去して発熱線3および非発熱線4を露出させる。
First, as shown in FIG. 2, the
穴6は、作業効率上、発熱線3と非発熱線4の双方から等距離にある位置に設けられることが好ましい。次に、図3(c)に示すように、該穴6を通じて、発熱線3および非発熱線4をそれぞれ所定の位置で切断する。符号32、42は切断部を示している。
The
そして、図3(d)、(e)に示すように、切断された非発熱線のうち一方の非発熱線4Aの当該切断側の端部40を、他方の非発熱線4Bが存在する側に延びている切断された発熱線3Bの切断側の端部30に溶接等で接続し、耐熱性絶縁材5を埋戻し、穴6を溶接等で金属封止する。これにより、当該穴6が存在する領域を境界領域R1として、これよりも前記一方の非発熱線4Aが存在する側に非発熱部12が形成され、他方の非発熱線4Bが存在する側、すなわち発熱線3Bが存在する側に、発熱部11が形成される。
Then, as shown in FIGS. 3D and 3E, the
以上の代表的実施形態では、境界領域R1において、非発熱線4と発熱線3の双方が途中で切断され、非発熱線4Aの境界側の端部40が、発熱線3の発熱部11側に延びている発熱線3Bの当該切断されている境界側の端部30に溶接等により接続されているものについて説明したが、本発明の他の例としては、図4に示すように、
同じく境界領域R1において、非発熱線4のみ途中で切断されており、非発熱線4Aの境界側の端部40が、発熱線3の途中部31に溶接等により接続されているものでもよい。
In the above typical embodiment, in the boundary region R1, both the
Similarly, in the boundary region R1, only the
図5は、この変形例の製造手順を示しているが、上述した代表的実施形態の製造手順との違いは、図5(c)に示すように穴6からの作業で非発熱線4のみ切断し(切断部42)、発熱線3は切断しない点、図5(d)に示すように切断された非発熱線4Aの端部40を発熱線3の途中部31に溶接等により接続している点のみであり、他は同じである。
FIG. 5 shows the manufacturing procedure of this modified example, but the difference from the manufacturing procedure of the above-mentioned typical embodiment is that only the
この変形例に係るマイクロヒータ1Aについても、発熱部11の両端側に上記境界領域R1を介してそれぞれ非発熱部12を形成した形態とされている。そして、一端側の非発熱部12の非発熱線4A,発熱部11の発熱線3(発熱線3のうち境界領域R1間の領域)、および他端側の非発熱部12の非発熱線4Aに通電されることで、発熱部11のみ発熱するように機能させることができる。
The microheater 1A according to this modification also has a form in which
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
たとえば、以上の実施形態では発熱線3と非発熱線4をそれぞれ1本ずつ設け、従来の一芯型のマイクロヒータと同じように両端子型として使用できるものを例示しているが、本発明はこれに限らず、図6に示すように発熱線3を複数本平行に設け、各発熱線3と対を為す非発熱線4も設け、従来の多芯型のマイクロヒータと同じように両端子タイプ/片端子タイプとして使用できるものとして構成することも勿論できる(図示のものは従来の2芯型と同じように使用できる。)。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these examples, and it goes without saying that the present invention can be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention.
For example, in the above embodiment, one
1,1A マイクロヒータ
2 金属シース
3、3A,3B 発熱線
4、4A,4B 非発熱線
5 耐熱性絶縁材
6 穴
10 シースケーブル
11 発熱部
12 非発熱部
30 端部
31 途中部
32 切断部
40 端部
42 切断部
70 接続部
1,
Claims (7)
前記発熱部と非発熱部との境界領域を除き、前記発熱線と前記非発熱線とが全長にわたって互いに間隔をあけて平行に配置されており、
前記境界領域では、前記非発熱線が途中で切断されているとともに、切断されている非発熱線のうち非発熱部側に延びている非発熱線の当該切断されている境界側の端部が、少なくとも前記発熱部側に延びている前記発熱線に接続されていることを特徴とするマイクロヒータ。 A microheater in which a heating wire and a non-heating wire are housed in a metal sheath and a heat-resistant insulating material is filled in a gap to form a heating portion and a non-heating portion along the axial direction.
Except for the boundary region between the heat generating portion and the non-heating portion, the heating wire and the non-heating portion are arranged in parallel with each other at intervals over the entire length.
In the boundary region, the non-heating wire is cut in the middle, and the end of the cut non-heating wire extending to the non-heating portion side on the cut boundary side is A microheater characterized by being connected to at least the heating wire extending to the heating portion side.
金属シース内に発熱線と非発熱線とが全長にわたって互いに間隔をあけて平行に配置され、隙間に前記耐熱性絶縁材が充填されたシースケーブルを設け、
該シースケーブルの軸方向に沿った所定の位置にて、前記金属シースの周壁に作業用の穴をあけ、
該穴を通じて作業することにより、前記非発熱線の途中を切断するとともに、
切断した非発熱線のうち一方の非発熱線の当該切断側の端部を、少なくとも他方の非発熱線が存在する側に延びている前記発熱線に接続し、
これにより、当該穴が存在する領域を境界領域として、これよりも前記一方の非発熱線が存在する側に前記非発熱部が形成され、前記他方の非発熱線が存在する側に前記発熱部が形成されることを特徴とするマイクロヒータの製造方法。 A method for manufacturing a microheater in which a heating wire and a non-heating wire are housed in a metal sheath and a heat-resistant insulating material is filled in a gap to form a heating portion and a non-heating portion along the axial direction. There,
A heating wire and a non-heating wire are arranged in parallel in the metal sheath at intervals over the entire length, and a sheath cable filled with the heat-resistant insulating material is provided in the gap.
A working hole is made in the peripheral wall of the metal sheath at a predetermined position along the axial direction of the sheath cable.
By working through the hole, the non-heating wire is cut in the middle and at the same time.
The end of one of the cut non-heating wires on the cut side is connected to the heating wire extending to at least the side where the other non-heating wire exists.
As a result, the non-heating portion is formed on the side where the one non-heating wire exists, and the heating portion is formed on the side where the other non-heating wire exists, with the region where the hole exists as the boundary region. A method for manufacturing a microheater, which comprises forming a microheater.
前記一方の非発熱線の切断側の端部を、前記切断した発熱線のうち前記他方の非発熱線が存在する側に延びている前記発熱線の切断側の端部に接続し、
これにより、同じく当該穴が存在する領域を境界領域として、これよりも前記一方の非発熱線が存在する側に前記非発熱部が形成され、前記他方の非発熱線が存在する側に前記発熱部が形成されることを特徴とする、請求項4記載のマイクロヒータの製造方法。 By working through the hole, the non-heating wire is cut and the heating wire is also cut.
The end of the one non-heating wire on the cutting side is connected to the end of the cut heating wire on the cutting side extending to the side where the other non-heating wire exists.
As a result, the non-heating portion is formed on the side where the one non-heating wire exists, and the heat generation is generated on the side where the other non-heating wire exists, with the region where the hole exists as the boundary region. The method for manufacturing a microheater according to claim 4, wherein a portion is formed.
金属シース内に発熱線と非発熱線とが全長にわたって互いに間隔をあけて平行に配置され、隙間に耐熱性絶縁材が充填された、マイクロヒータ用シースケーブル。 A sheath cable used in the method for manufacturing a microheater according to any one of claims 4 to 6.
A sheath cable for a microheater in which heating wires and non-heating wires are arranged in parallel with each other at intervals over the entire length in a metal sheath, and the gap is filled with a heat-resistant insulating material.
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