JP2964303B2 - 細径長尺シーズヒータの製造方法 - Google Patents

細径長尺シーズヒータの製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コイル状の抵抗発熱線
が、無機絶縁物を介して、細径長尺の金属製保護管内に
埋設され、前記抵抗発熱線の両端にリード線が接続され
るとともに、該金属製保護管の両端開口部がシール性蓋
体で閉じられている細径長尺シーズヒータの製造方法に
関する。
【0002】詳しくは、長手方向両端にリード線を配
し、細径長尺の金属製保護管内に抵抗発熱線を内蔵し、
熱処理により自在に曲げ加工できる細径長尺シーズヒー
の製造に好適な発明に関する。
【0003】本発明の他の一つは、一本のヒータ内に電
力密度が異なる部位または非発熱部を有する細径長尺シ
ーズヒータの製造に好適な方法に関する。
【0004】ここで、細径長尺とは、径が5mm以内
で、長さが径の略50倍以上のものをいう。例えば、外
径:1.6mmφ、3.2mmφ、長さ:500〜10
000mmのものを挙げることができる。
【0005】
【従来の技術】図1に、標準型シーズヒータの一例を示
す。
【0006】コイル状の抵抗発熱線11が、無機絶縁物
13を介して、金属製保護管15内に埋設され、抵抗発
熱線11の両端にリード線17が接続されるとともに、
該金属製保護管15の両端開口部がシール性蓋体19で
閉じられている。なお、20は、絶縁ワッシャである。
【0007】そして、上記シーズヒータの製造は、通
常、保護管となる金属製チューブに半焼成の無機管材が
コイル外側に外嵌された抵抗発熱線を挿入後、金属製チ
ューブの両端開口をシール性蓋体で閉じた状態で、金属
製チューブを縮径させて所定径の金属製保護管として製
造していた。この縮径は、抵抗発熱線を保護管内に固定
し、かつ、保護管内の無機絶縁物を高密度充填化するた
めである。(「電気・電子工学大百科事典」第6巻第1
52頁等参照:株式会社電気書院、1983年10月発
行)
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記製造方法
で細径長尺のシーズヒータを製造した場合、コイル内部
が無機絶縁物で、高密度充填されていないため、曲げ加
工したり、使用中に振動を受けたりしたような場合、外
側無機絶縁物が内側へ移動して、無機絶縁物が絶縁作用
を消失するおそれがあった。
【0009】また、金属チューブの縮径(減面)に際し
て、コイルが変形したり、傷ついたりして安定した電力
密度のシーズヒータを得難かった。特に、抵抗発熱線の
コイル内部の無機充填物を高密度化しようとして、減面
率(縮径率:圧縮率)を高めようとした場合、その傾向
は顕著となる。
【0010】また、この様な細径長尺のシーズヒータ
は、一般に、曲げ加工して面状に配した面状発熱体とし
て使用することが多く、全体の温度分布を均一化させる
ために部位により電力密度を変動させたり、さらには、
板材を介して取り付けるような場合、ボルト近傍は非発
熱部とすることが望ましい。しかし、本発明者らが知る
かぎりにおいて、その様な要求を満たす細径長尺シーズ
ヒータ(以下、単に「シーズヒータ」と称する。)は上
市されていない。
【0011】発明は、上記にかんがみて、保護管内に
充填された無機絶縁物が、曲げ加工や使用中の振動等に
より絶縁作用が消失するおそれがない安定した電力密度
シーズヒータを生産性良好に得ることができるシーズ
ヒータの製造方法を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために、鋭意・開発に努力をした結果、下記
構成のシーズヒータの製造方法に想到した。
【0013】コイル状の抵抗発熱線が、無機絶縁物を介
して、細径長尺の金属製保護管内に埋設され、前記抵抗
発熱線の両端にリード線が接続されるとともに、該金属
製保護管の両端開口部がシール性蓋体で閉じられ、抵抗
発熱線が無機絶縁物でコイル外側と共にコイル内側も高
密度充填されてなる細径長尺シーズヒータの製造方法で
あって、両端開口の金属製チューブに、半焼成の中実の
無機線芯材が予め形成されたコイル内に挿通されるとと
もに半焼成の無機管材がコイル外側に外嵌された抵抗発
熱線を挿入後、前記金属製チューブの両端開口をシール
性蓋体で閉じた状態で、前記金属製チューブを縮径させ
で所定径の金属製保護管とすることを特徴とする。
【0014】
【実施例】以下、本発明の一例を図2〜4に基ついて、
説明する。既述例と同一部分については、同一図符号と
付して、それらの説明の全部または一部を省略する。
【0015】(1)本発明の製造方法を適用するシーズ
ヒータは、コイル状の抵抗発熱線11が、無機絶縁物1
3を介して、細径長尺の金属製保護管15内に埋設さ
れ、抵抗発熱線11の両端にリード線17が接続される
とともに、該金属製保護管15の両端開口部がシール性
蓋体19で閉じられている。
【0016】ここで、抵抗発熱線11は、通常、ニクロ
ム製とするが、白金、タングステン、クロム−Al、タ
ンタル等であってもよい。
【0017】無機絶縁物13は、通常、マグネシアを使
用するが、ボロンナイト等であってもよい。
【0018】金属製保護管15の材料は、通常、ステン
レスを使用するが、他の金属であってもよい。
【0019】リード線(導線)17は、例えば、ニクロ
ムの太線(例えば0.5mmφ)を使用する。
【0020】本発明の製造方法で製造する細径長尺シー
ズヒータは、無機絶縁物13で抵抗発熱線11のコイル
外側と共にコイル内側も高密度充填されている
【0021】抵抗発熱線11であるコイル内側も高密度
充填されているため、保護管15内に充填された無機絶
縁物が、曲げ加工や使用中の振動等により絶縁作用が消
失するおそれがない。
【0022】(3)ここで、抵抗発熱線11Aが、コイ
ル巻きピッチの異なる2種以上の抵抗発熱線要素11
a、11b及び、ニクロム太線等からなる非発熱線要素
18の各要素から少なくとも2種類を選択して接続した
ものからなり、電力密度が所望範囲で変動または実質的
にゼロ(非発熱)である構成とすることもできる。
【0023】ここで、抵抗発熱線要素に使用するコイル
の仕様は、例えば、線径0.1mm、コイル径0.5m
mのニクロム線の場合、巻きピッチが線径の2.5〜1
2倍の間、即ち、2.5〜1.2mmの間で適宜選択し
て使用する。
【0024】(3)次に、上記構成のシーズヒータの製
造方法を説明する。
【0025】両端開口の金属製チューブ15Aに、半焼
成の中実の無機線芯材21が予め形成されたコイル内に
挿通されるとともに半焼成の無機管材23がコイル外側
に外嵌された抵抗発熱線11Aを挿入後、金属製チュー
ブ15Aの両端開口をシール性蓋体19Aで閉じた状態
で、金属製チューブ15Aを縮径させて所定径の金属製
保護管15とする。 一本のヒータ内に電力密度が異な
る部位または非発熱部を有するシーズヒータを製造しよ
うとする場合、図2に示す如く、ニクロム太線等からな
る非発熱線要素18に、両側から、コイル巻きピッチの
異なる抵抗発熱線要素11a、11bをスポット溶接し
た後、抵抗発熱線要素に半焼成の無機芯材21を挿通さ
せ、さらに、両端に、リード線17を接続後、無機管材
23を外嵌する。こうした状態で、金属製チューブ15
Aに挿入し、両端をリード線17を部分突出させた状態
でシール製蓋体(例えば、シリコーンゴム製)19で閉
じる。
【0026】なお、抵抗発熱線要素11a、11b相互
を直接接続する場合は、接続端部の2〜3巻分を、スポ
ット溶接等で巻きがほつれない様に固定しておくことが
望ましい。
【0027】この内部に抵抗発熱線11A、無機線芯材
21、無機管材23を充填した金属製チューブ15A
を、カシメ装置(減面装置)の分割カシメダイス31で
縮径させて無機管材を圧縮固形化させる。
【0028】この際、コイル線材である抵抗発熱線11
(11A)の、コイル内部には無機線芯材21が挿入さ
れているため、コイル内部は高密度充填化されると共
に、抵抗発熱線11が変形して傷つくおそれがない。こ
のため、発熱線の傷つきに伴う抵抗率の増大がない。従
って、設定出力のシーズヒータを製造するに際して、試
行錯誤する必要がないとともに、設定出力のシーズヒー
タをバラツキ小さく製造でき、生産性の向上に寄与す
る。
【0029】(4)次に、上記実施例の使用態様を説明
する。
【0030】図4に示す如く、波形に曲げ加工して面状
とし、取り付け板27を介して所定部位に取り付けよう
としとし、ボルト孔29が配される近傍の前後端部を非
発熱部A(斜線表示)としたり、また、図5に示す如
く、螺旋形に曲げ加工して面状とし、全体を温度分布を
均一化しようとした場合、放熱し易い外側部を高発熱部
H(網目表示)とすることができる。即ち、不要な部位
の発熱をカットでき、また、発熱盤の温度分布の均一化
が可能となり、熱効率の向上に寄与する。
【0031】
【発明の作用・効果】本発明のシーズヒータの製造方法
は、上記のような構成により、下記のような作用・効果
を奏する。
【0032】本発明の細径長尺シーズヒータの製造方法
は、両端開口の金属製チューブに、半焼成の中実の無機
線芯材が予め形成されたコイル内に挿通されるとともに
半焼成の無機管材がコイル外側に外嵌された抵抗発熱線
を挿入後、金属製チューブの開口側をシール性蓋体で閉
じた状態で、金属製チューブを縮径させて所定径の金属
製保護管とする構成により、シーズヒータを、安定した
電力密度で生産性良好に得ることができる。コイル線材
の中に、中実の無機線芯材が充満しているため、発熱線
保持体と保護管の間に充填した粉末を圧縮固形化してチ
ューブ状無機絶縁物とする際、コイル線材の変形がなく
コイル状線材が傷付きにくい。従って、本発明のシー
ズヒータは、電力密度の高く、且つ、耐久性に問題が発
生しがたい。
【0033】本発明の方法で製造したシーズヒータは、
上記の如く、抵抗発熱線が無機絶縁物でコイル外側と共
にコイル内側も高密度充填されてなる構成なので、曲げ
加工や使用中の振動等により、外側無機絶縁物が内側へ
移動して、無機絶縁物が絶縁作用を消失するおそれがな
い。
【0034】また、本発明のシーズヒータの製造方法
は、コイル巻きピッチの異なる2種以上の抵抗発熱線要
素、及び、非発熱線要素の各要素から少なくとも2種類
を選択して接続したものからなり、電力密度が所望範囲
で変動または実質的にゼロ(非発熱)である構成のシー
ズヒータを製造するのに好適である。当該構成のシーズ
ヒータは、一本のヒータ内に電力密度が異なる部位また
は非発熱部を有するものとすることが可能となる。従っ
て、面状発熱体として使用しようとする場合、不要な部
位の発熱をカットでき、また、面状発熱体の温度分布の
均一化が可能となり、熱効率及び性能の向上化に寄与す
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の従来技術である標準型シーズヒータの
一例を示す縦断面図
【図2】本発明のシーズヒータを製造する場合に使用す
る抵抗発熱線の部分斜視図。
【図3】本発明のシーズヒータの製造における縮径工程
途中を示す概略断面図。
【図4】本発明のシーズヒータを面状発熱体として使用
する場合の一態様を示す平面図。
【図5】同じく他の態様を示す平面図。
【符号の説明】
11、11A…抵抗発熱線 11a、11b…抵抗発熱線要素 13…無機絶縁物 15…金属製保護管 15A…金属製チューブ 17…リード線 18…非発熱要素 19…シール性蓋体 21…無機線芯材 23…無機管材 31…分割カシメダイス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−34688(JP,A) 特開 昭62−186491(JP,A) 特公 昭26−7643(JP,B1) 特公 昭32−1695(JP,B1) 特公 昭27−583(JP,B1) 実公 昭51−30682(JP,Y1) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H05B 3/48

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コイル状の抵抗発熱線が、無機絶縁物を
    介して、細径長尺の金属製保護管内に埋設され、前記抵
    抗発熱線の両端にリード線が接続されるとともに、該金
    属製保護管の両端開口部がシール性蓋体で閉じられ、抵
    抗発熱線が無機絶縁物でコイル外側と共にコイル内側も
    高密度充填されてなる細径長尺シーズヒータの製造方法
    であって、 両端開口の金属製チューブに、半焼成の中実の無機線芯
    材が予め形成されたコイル内に挿通されるとともに半焼
    成の無機管材がコイル外側に外嵌された抵抗発熱線を挿
    入後、前記金属製チューブの両端開口をシール性蓋体で
    閉じた状態で、前記金属製チューブを縮径させて所定径
    の金属製保護管とすることを特徴とする細径長尺シーズ
    ヒータの製造方法。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記抵抗発熱線が、
    コイル巻きピッチの異なる2種以上の抵抗発熱線要素、
    及び、非発熱線要素の各要素から少なくとも2種類を選
    択して接続したものからなり、電力密度が所望範囲で変
    動または実質的にゼロ(非発熱)であることを特徴とす
    る細径長尺シーズヒータの製造方法
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JP5592706B2 (ja) * 2010-06-02 2014-09-17 助川電気工業株式会社 シースヒータのリード線接続端子
KR102537888B1 (ko) * 2022-11-09 2023-05-26 김성근 탄소 저감을 위한 저전력 고효율 습식전용 바닥 난방용 전열관 및 그의 제조방법

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