JP2021068652A - ヒータ - Google Patents
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Abstract
Description
まず、実施形態に係るヒータの構成について図1および図2を参照して説明する。図1は、実施形態に係るヒータの構成を示す模式的な斜視図である。また、図2は、図1に示すII−II線における模式的な断面図である。
基体3の上面31は、概ね平面である。基体3の平面形状及び各種の寸法は、加熱対象物の形状および寸法等を考慮して適宜に設定されてよい。たとえば、実施形態では、基体3の平面形状が円形である場合を例に挙げて説明するが、基体3の平面形状は、四角形等の多角形状であってもよい。
パイプ7は、上下が開口した中空状の部材である。パイプ7の形状は適宜に設定されてよい。たとえば、実施形態では、パイプ7が、径が一定の円筒形状を有する場合を例に挙げて説明するが、パイプ7の径は必ずしも一定であることを要しない。また、パイプ7には、冷媒またはパージガスが流れる流路が形成されてもよい。
配線部材9は、パイプ7の内部に挿通されている。基体3の下面32には、端子13が露出しており、配線部材9は、その一端が端子13に接続される。
端子13は、たとえば、コイル5の長さ方向両端に接続されている。端子13は、基体3の厚み方向(上下方向)に延在しており、基体3の下面32から露出している。これにおり、基体3の外部からコイル5へ電力を供給可能となっている。一対の端子13は、たとえば、基体3の中央部に位置している。
次に、コイル5の構成について図3を参照して説明する。図3は、基体3の平面透視図である。
実施形態に係るコイル5は、コイル軸100のうち周方向において隣り合う2つの屈曲部120同士の間隔が、これら屈曲部120に共通に繋がる2つの延在部110同士の間隔よりも狭くなるように配置される。
ここで、図3に示すコイル5の配置の変形例について説明する。図4は、第1変形例に係るコイル5の配置を示す平面透視図である。
上述した実施形態では、延在部110におけるコイル5のピッチが複数の延在部110間で同一である場合の例を示したが(図3参照)、これに限らず、たとえば、複数の延在部110のうち基体3の外周部に最も近い延在部110におけるコイル5のピッチを、その他の延在部110におけるコイル5のピッチよりも狭くしてもよい。
次に、コイル5の形状について図6および図7を参照して説明する。図6は、コイル5の平面透視図である。また、図7は、コイル5の側面透視図である。なお、平面透視図とは、基体3の上面31を上方から見た場合の透視図であり、側面透視図とは、基体3の側面を側方から見た場合における透視図である。
次に、コイル5を構成する線材50の断面形状について図8を参照して説明する。図8は、図6に示すVIII−VIII線における模式的な断面図である。なお、図6に示す二点鎖線は、線材50の軸線(線材50の中心を通る線材50の長手方向に沿った仮想的な線、以下「線材軸200」と呼ぶ)を示している。以下の説明において、線材50の断面とは、線材50が延びる方向に直交する断面、言い換えれば、線材軸200に直交する断面のことをいう。また、図8に示す二点鎖線は、線材50の断面積と同一の断面積を有する真円TCを示している。
線材50の断面形状は、一様であることを要しない。以下、線材50の断面形状の他の例について図10および図11を参照して説明する。図10および図11は、線材50の断面形状の他の例を示す模式的な断面図である。
図12は、コイル軸100に沿った方向にコイル5を投影した投影図である。なお、図12には、コイル軸100が直線であると仮定した場合におけるコイル5の投影図を示している。
次に、ヒータ1の製造方法について説明する。ヒータ1の製造方法においては、たとえば、基体3、パイプ7および配線部材9が個別に作成される。その後、これらの部材が互いに固定される。なお、基体3とパイプ7は一部または全部が一体的に作成されてもよい。パイプ7および配線部材9の製造方法は、たとえば、公知の種々の方法と同様とされてよい。
屈曲部120同士の間隔Tを延在部110同士の間隔Kよりも狭くすることの効果について、別の観点から説明する。図14は、コイルの配置の一例を示す側面透視図である。また、図15は、コイルの配置の一例を示す平面透視図である。
3 :基体
5 :コイル
7 :パイプ
9 :配線部材
13 :端子
31 :上面
32 :下面
50 :線材
51 :平坦部
52 :凹部
55 :外輪郭
56 :内輪郭
100 :コイル軸
110 :延在部
120 :屈曲部
200 :線材軸
Claims (11)
- 加熱面を有する絶縁性の基体と、
前記基体の内部に位置し、前記加熱面に沿って延在する仮想的なコイル軸の回りに線材が螺旋状に巻き回されたコイルと
を有し、
前記線材は、
前記線材の軸線に直交する断面の形状が真円よりも潰れた形状である、ヒータ。 - 前記断面の形状は、前記加熱面に直交する方向に潰れている、請求項1に記載のヒータ。
- 前記コイルは、
前記加熱面に沿った方向から前記基体を透視した側面透視において、前記コイル軸を基準として振動する波形状をなし、
前記断面の形状は、少なくとも前記波形状における山において、前記加熱面に直交する方向に潰れている、請求項2に記載のヒータ。 - 前記コイルは、
前記波形状における隣り合う2つの山の一方から他方までを前記波形状の1サイクルとした場合、前記1サイクル内の少なくとも2点において、前記断面の形状の潰れ方向が異なる、請求項3に記載のヒータ。 - 前記コイルは、
前記加熱面に直交する方向から前記基体を透視した平面透視および前記加熱面に沿った方向から前記基体を透視した側面透視において、前記コイル軸を基準として振動する波形状をなしており、
前記波形状における隣り合う2つの山の一方から他方までを前記波形状の1サイクルとし、当該1サイクルにおける一方の山と谷とを通る直線および当該谷と他方の山とを通る直線とのなす角度を開き角度と定義した場合に、前記平面透視における開き角度は、前記側面透視における開き角度よりも小さい、請求項1〜4のいずれか一つに記載のヒータ。 - 前記コイルは、
前記加熱面に直交する方向から前記基体を透視した平面透視および前記加熱面に沿った方向から前記基体を透視した側面透視において、前記コイル軸を基準として振動する波形状をなしており、
前記平面透視における、前記波形状の山と谷との前記コイル軸に直交する方向に沿った距離は、前記側面透視における、前記波形状の山と谷との前記コイル軸に直交する方向に沿った距離よりも大きい、請求項1〜5のいずれか一つに記載のヒータ。 - 前記断面は、楕円形状である、請求項1〜6のいずれか一つに記載のヒータ。
- 前記断面は、曲線状の輪郭の一部に平坦部を有する、請求項1〜6のいずれか一つに記載のヒータ。
- 前記断面は、曲線状の輪郭の一部に、前記線材の内側に向かって凹んだ凹部を有する、請求項1〜6のいずれか一つに記載のヒータ。
- 前記コイルは、
前記コイル軸に沿った方向に前記コイルを投影した場合に表れる外輪郭および内輪郭のうち、少なくとも外輪郭の形状が真円よりも潰れた形状である、請求項1〜9のいずれか一つに記載のヒータ。 - 前記コイルは、
前記コイル軸に沿った方向に前記コイルを投影した場合において、前記加熱面に直交する方向における前記外輪郭と前記内輪郭との間隔が、前記加熱面に沿った方向における前記外輪郭と前記内輪郭との間隔よりも小さい、請求項10に記載のヒータ。
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