JPH0367483A

JPH0367483A - 発熱体

Info

Publication number: JPH0367483A
Application number: JP20249889A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Hanawa; 塙　仁志; Takashi Misawa; 三沢　隆
Original assignee: HANAWA NETSUDEN KINZOKU KK
Current assignee: HANAWA NETSUDEN KINZOKU KK
Priority date: 1989-08-04
Filing date: 1989-08-04
Publication date: 1991-03-22
Anticipated expiration: 2013-10-08
Also published as: JP2807271B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉この発明は、加熱電流によって発熱する炭素質発熱体に
間する。

〈従来の技術〉炭素（カーボン）や黒鉛（グラファイト）、炭素繊維／
炭素複合材料（Ｃ／Ｃ）等の各種の炭素質（以下、炭素
質）は、高温耐熱性に冨み導電性を備えているので、高
温加妨炉や赤外加＃Ｉ装置等（以下、加熱装置）の発熱
体として用いられている。

ところで、加熱電流によるジュール発熱は、発熱体にお
いて生じるだけでなく、発熱体同士の接続部分や、発熱
体と電極との接続部分等（以下、接続部分）でも無駄に
ジュール発熱を生じてしまう。

そこで、従来は、接続部分を極力減らすべく、均質な大
型炭素質素材を使用し、円柱状の素材から円筒状の発熱
体を一体で削り出す等がされていた。

しかし、加熱装置が多様化し、高性能化するに従い、上
記の一体形成では、必ずしも加熱装置に最適な発熱体を
提供するという要請には応えられない、そこで、炭素質
発熱体の接続部分には、モリブデン等の高融点金属製の
接続具を使用し、接続具の炭化を防ぐため水冷するなど
の方法がとられていた。

〈発明が解決しようとする問題点〉しかしながら、上記の従来技術によれば、炭素質は硬く
て脆い反面、柔軟性に欠けるので、ネジで締め付けても
接続部分をしっかりと固定できない。しかも、炭素質材
料と金属材料の熱膨張率が大きく異なるので、これらの
材料間で熱歪が生じる。その結果、発熱体の接続部分の
電気抵抗が大きく、しかも、不安定になり、局所的な温
度上昇を招き易く、発熱体を損耗したり、金属部材を炭
化してしまう、また、水冷構造は加熱装置の構造を複雑
にし、保守が困難であった。総じて、従来技術によれば
、発熱体全体の信頼性が損なわれるものであった。

この発明は、加熱装置に最適な形状や寸法の発熱体を形
成でき、しかも、信頼性に冨んだ発熱体を提供すること
を目的とする。

続コマを配設して発熱体を構成するものである。

〈作用〉この発明の構成によれば、接続部分では、加熱電流が接
続コマ経由で発熱板に流れ、発熱板をジュール発熱させ
る。このとき、接続コマは、発熱板に低抵抗で電ａ的に
接続する接続機能を果たすとともに、発熱板を機械的に
保持する保持機能をもする。しかも、接続コマは、その
表面から熟を輻射して接続部分の温度上昇を抑制する温
度抑制機能をする。なお、接続コマは、発熱板を連接し
て所望の形状、寸法の発熱体を形成する作用も成す、さ
らに、接続コマは、発熱板への配設位置に応じて、発熱
体の全体、および／または、各部の抵抗値を所望に調整
可能にする作用をなす。

＜ｒｓｕを解決するための手段〉上記目的を達成するために、この発明は、炭素質の発熱
板の少なくとも一ケ所に炭素質の接〈実施例〉以下、この発明のいくつかの実施例について、図面を参
超して説明する。第１図および第２図は、この発明の第
一の実施例の構成を示す斜視図である。

第１図において、加熱装置の発熱体１０は、６枚の発熱
板１　（ｌａ、　　ｌｂ、　　・・・１ｅ、　　１ｆ）
と、発熱板１（１ａ、ｌｂｌ　・・・ｌｅ。

Ｉｆ）を相互に接続する５個の接続コマ３（３ａ、３ｂ
、　・・３ｅ）によって、径が約４５ｍｍ１　　長さが
約８５ｍｍの６面筒状に形成されている。なお、発熱板
１（ｌａ、　　ｌｂ、　　−・・１ｅ、Ｉｆ）と接続コ
マ３（３ａ、　　３ｂ、　　・◆３ｅ〉の間は、後述す
る接着層２によって接着固定されている。

発熱板１　（ｌａ、ｌｂ、　　・・・１ｅ、Ｉｆ）は、
板厚が１ｍｍのＣ／Ｃ平板から切り出されている０発熱
板１ａ、１ｆを除き、発熱板１ｂ、１ｃ・・・１ｅの長
さは約８５ｍｍであり、幅は約２０　ｍ　ｍである０発
熱板１ａ、１ｆには、後述する電極接続用の端部１２ａ
％　１２ｆが突き出ている。各々の発熱板１は、スリッ
ト１１が切り込まれて矩形波状に形成され、発熱板１の
抵抗値は約０．　８Ωに揃えられている。

第２図は、上記実施例の接続コマ３の構造を示す上面図
である。接続コマ３は、高純度黒鉛製であり、−辺の幅
が６ｍｍ程度、高さが約６ｍｍの概ね５角柱状のコマで
ある。コマ３の２側面（３１，３２）には、発熱板１の
縁端を遊嵌するための溝３３が設けられている。溝３３
は、幅が約１．　２ｍｍ、　　深さが約２ｍｍに形成さ
れている。

接着層２は、次のようにして形成される。即ち、先ず、
−例として、フルフリルアルコールとカーボン粉末のペ
ースト状の混合体からなる炭素質接着剤を接続コマ３の
満３３と、満３３に遊嵌する発熱板１の縁端部分に塗着
する０次いで、接続コマ３の溝３３に上記発熱板ｌの縁
端部分をはめ込み、６面筒状の発熱体１０に組み上げる
。その後、朝み上げた筒状の発熱体１０を加熱硬化する
。こうして、接続コマ３の満３３と発熱板１の間には、
接着層２が形成される。なお、上記接着剤の加熱硬化温
度と硬化時間の一例は、　１６０℃、　１６時間である
。

上記により絹み立てられた発熱体１０の発熱板１ａ、Ｉ
ｆの端部１２ａ、１２ｆには、図示されぬ電極経由で外
部から加熱電流が供給される。加熱電流は、発熱板１ａ
、ｉｆをジュール発熱させ、接着層２と接続コマ３経由
で各々の発熱板１ｂ、ｌｃ・・・１ｅをもジュール発熱
させる。

上記の実施例の構成によれば、６枚の発熱板１　（ｌａ
、ｌｂ、　　・・◆１ｅ、Ｉｆ）を組み合わせて形成し
た６面筒状発熱体１０は、１．５ＫＷの電力を加えたと
きに１５００℃に加魅し、その時の抵抗値は３．３Ωで
あり、この時の接続コマ３の温度は５００℃であった。

まに、この発熱体１０は、長期にわたって安定で特性の
変化がなかった。

この発明によれば、形状が複雑な発熱体を小面積の発熱
板ｌの組み合わせで形成でき、しかも、発熱板ｌの組合
せ枚数を選定することで、所望の寸法の発熱体を自由に
形成できる。

また、発熱板１は、接続コマ３と接着層２によって機械
的な緩みなく鞘み上げられ、しかも、発熱板１は、接続
コマ３と接着層２によって電気的にも安定、かつ、低抵
抗で接続されている。

また、接続コマ３は、表面から熟を放出し、発熱板１と
接続コマ３の接続部分の温度を下げる。その結果、発熱
板１と接続コマ３、ひいては、発熱体全体の信頼性を高
める効果がある。

第３図は、この発明の第二の実施例の構成を示す斜視図
である。この第二の実施例の構成が第一の実施例の構成
と異なる点は以下の通りである。即ち、発熱体２０は、
４枚のへ橋状の発熱板２１　（２１ａ、　　２　ｌ　ｂ
、　　２１　ｃ、　　２１　ｄ　）が組み合わされて円
筒状に形成され、各々の発熱板２１には、円周方向にス
リット２２が切り込まれている０発熱板２１に接続する
接続コマ２３は、発熱体２０の軸方向に対して個々の位
置が異なっており、結果として、発熱板２１（２１ａ、
２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ）の各々の抵抗値が異なるよう
に位置決めされて配設されている。

この実施例の構成によれば、接続コマ２３は個々の発熱
板１の抵抗値を調節して発熱量を異ならせるように作用
する。その結果、発熱体２０の各部分毎に発熱量を異な
らせることができ、発熱体２０に作為的な温度勾配を設
けることができる。

また、温度勾配を作為的に設けることなく、接続コマ２
３の位置を調節することにより、各々の発熱板２１　（
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ）の抵抗値を所望に設
定することもできる。

第４図は、この発明の第三の実施例の構成を示す側面図
である。この第三の実施例の構成が、第一　及び、第二
の実施例の構成と異なる点は、発熱体４０の台板４１に
は、支持部材４２が設けられ、支持部材４２の針状先端
が接続コマ４３に当接していることである。

この実施例の構成によれば、発熱体４０は、台板４１上
に片持ち構造で取り付けられても、接続コマ４３と支持
部材４２によって支えられるので、機械的に安定である
。しかも、支持部材４２の先端は針状に形成されている
ので熱伝導による熱損失が少なく、発熱体４０全体の熱
効率を悪化させることが無い。

以上、この発明のいくつかの実施例について詳細に説明
したが、この発明は、上記説明に限られず、各種の改変
が可能である０例えば、発熱板に使用できる炭素質材料
はＣ／Ｃに限らず、等方性カーボンや、ガラス状カーボ
ンでもよい。

あるいは、接続コマをＣ／Ｃによって製造することも可
能である。また、発熱体の形状も、上記実施例の説明に
限られない。

〈発明の効果〉この発明によれば、炭素質の発熱板に炭素質の接続コマ
を配設して発熱体を構成するようにしたので、加熱装置
の目的に応じて最適な形状と寸法の発熱体を形成でき、
しかも、信頼性に冨んだ発熱体を提供できるという顕著
な効果を奏する。

第１図は、この発明の第一の実施例の構成を示す斜視図
、第２図は、接続コマの構造を示す上面図、第３図は、
第二の実施例の構成を示す斜視図、第４図は、第三の実
施例の構成を示す側面図である。

ｌ　（１ａｌ　ｌ　ｂ、　・　・　ＩＩ　ｌ　ｅ、、　
ｌ　ｆ）、　２１　（２１ａ、２１ｂ１２１Ｃ１２１ｄ
）・・・発熱板、　２　・　・　・接着層、　３（３ａ
、　　３ｂ、　　・・３ｅ）、２３．４３・・・接続コ
マ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）加熱電流によって発熱する炭素質の発熱板と、発熱板の少なくとも一ケ所に配設されて前記加熱電流を
発熱板に授受する炭素質の接続コマを備えたことを特徴
とする発熱体。