JPH07245175A - シースヒータとその製造方法 - Google Patents
シースヒータとその製造方法Info
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- JPH07245175A JPH07245175A JP6459094A JP6459094A JPH07245175A JP H07245175 A JPH07245175 A JP H07245175A JP 6459094 A JP6459094 A JP 6459094A JP 6459094 A JP6459094 A JP 6459094A JP H07245175 A JPH07245175 A JP H07245175A
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- Japan
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- heating element
- sheath
- longitudinal direction
- sheath heater
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 容易に製造でき、しかも長手方向にわたって
異なる発熱分布を有するシースヒータを得る。 【構成】 粒体もしくは粉体またはそれらの混合体を長
手方向に連ねて発熱体14とし、これを絶縁材13で絶
縁した状態でシース12の中に収める。発熱体14の両
端には、電源接続用のリード部材11を接続する。ペレ
ット状の発熱材料24a、24b、24cを列べて、絶
縁材13と共に金属管22内に収納し、この金属管22
を減径することにより、前記発熱材料24a、24b、
24cが粉砕され、粉状または粒状の発熱体14が出来
上がる。
異なる発熱分布を有するシースヒータを得る。 【構成】 粒体もしくは粉体またはそれらの混合体を長
手方向に連ねて発熱体14とし、これを絶縁材13で絶
縁した状態でシース12の中に収める。発熱体14の両
端には、電源接続用のリード部材11を接続する。ペレ
ット状の発熱材料24a、24b、24cを列べて、絶
縁材13と共に金属管22内に収納し、この金属管22
を減径することにより、前記発熱材料24a、24b、
24cが粉砕され、粉状または粒状の発熱体14が出来
上がる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、棒状の電気加熱装置で
あって、一般産業向や原子力安全性の研究に供される模
擬燃料棒に使用されるシースヒータに関する。
あって、一般産業向や原子力安全性の研究に供される模
擬燃料棒に使用されるシースヒータに関する。
【0002】
【従来の技術】従来におけるこの種のシースヒータの最
も一般的な例を図3に示す。ニクロムやタンタル等から
なる螺旋状の発熱体4がシース2の中に収納され、この
シース2の中にマグネシア等の無機材からなる絶縁材3
が充填されている。さらに、発熱体4の両端は、電源に
接続するためのリード部材1が接続されている。
も一般的な例を図3に示す。ニクロムやタンタル等から
なる螺旋状の発熱体4がシース2の中に収納され、この
シース2の中にマグネシア等の無機材からなる絶縁材3
が充填されている。さらに、発熱体4の両端は、電源に
接続するためのリード部材1が接続されている。
【0003】このような従来のシースヒータにおいて、
長手方向に適当な温度分布を与える場合、発熱体4の巻
ピッチを変えたり、或はその断面積を変える等して、発
熱量をシースヒータの長手方向にわたって変えていた。
さらに他の手段として、抵抗率の異なる発熱材をつなぎ
合わせて発熱体4を作ることも行われている。
長手方向に適当な温度分布を与える場合、発熱体4の巻
ピッチを変えたり、或はその断面積を変える等して、発
熱量をシースヒータの長手方向にわたって変えていた。
さらに他の手段として、抵抗率の異なる発熱材をつなぎ
合わせて発熱体4を作ることも行われている。
【0004】
【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、前
記従来のシースヒータでは、発熱体4の断面積を変える
場合は、発熱材料を特殊な方法で加工しなければなら
ず、多くの手数がかかるという課題があった。さらに、
抵抗率の異なる発熱材料をつなぎ合わせて発熱体を作る
場合は、発熱材料の溶接が必要となり、やはり多くの手
数がかかるという課題があった。本発明は、このような
従来技術の課題を解消し、容易に製造でき、しかも長手
方向にわたって異なる発熱分布を有するシースヒータを
提供することを目的とする。
記従来のシースヒータでは、発熱体4の断面積を変える
場合は、発熱材料を特殊な方法で加工しなければなら
ず、多くの手数がかかるという課題があった。さらに、
抵抗率の異なる発熱材料をつなぎ合わせて発熱体を作る
場合は、発熱材料の溶接が必要となり、やはり多くの手
数がかかるという課題があった。本発明は、このような
従来技術の課題を解消し、容易に製造でき、しかも長手
方向にわたって異なる発熱分布を有するシースヒータを
提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明では、粒体もしくは粉体またはそれらの混合
体を長手方向に連ねて発熱体14とし、これを絶縁材1
3で絶縁した状態でシース12の中に収めるシースヒー
タの構造を採用した。また、このようなシースヒータを
製造する方法として、ペレット状の発熱材料24a、2
4b、24cを列べて、絶縁材13と共に金属管22内
に収納し、この金属管22を減径することにより、前記
発熱材料24a、24b、24cを粉砕するという手段
を採用している。
め、本発明では、粒体もしくは粉体またはそれらの混合
体を長手方向に連ねて発熱体14とし、これを絶縁材1
3で絶縁した状態でシース12の中に収めるシースヒー
タの構造を採用した。また、このようなシースヒータを
製造する方法として、ペレット状の発熱材料24a、2
4b、24cを列べて、絶縁材13と共に金属管22内
に収納し、この金属管22を減径することにより、前記
発熱材料24a、24b、24cを粉砕するという手段
を採用している。
【0006】すなわち、本発明によるシースヒータは、
金属製のシース12の長手方向に沿ってその内部に収納
された発熱体14と、この発熱体14とシース12との
間に充填された絶縁材13と、前記発熱体14の両端に
電気的に連なるリード部材11、11とを有し、前記発
熱体14は、シースの長手方向にわたって一連に連なる
よう絶縁材中に充填された粒体若しくは粉体またはそれ
らの混合体からなることを特徴としている。この場合、
発熱体14は、その長手方向にわたって単位長さ当りの
抵抗値を異なわせる事も出来る様にしている。
金属製のシース12の長手方向に沿ってその内部に収納
された発熱体14と、この発熱体14とシース12との
間に充填された絶縁材13と、前記発熱体14の両端に
電気的に連なるリード部材11、11とを有し、前記発
熱体14は、シースの長手方向にわたって一連に連なる
よう絶縁材中に充填された粒体若しくは粉体またはそれ
らの混合体からなることを特徴としている。この場合、
発熱体14は、その長手方向にわたって単位長さ当りの
抵抗値を異なわせる事も出来る様にしている。
【0007】さらに、本発明による前記シースヒータを
製造する方法は、金属管22の長手方向に連ねてその内
部にペレット状の発熱材料24a、24b、24cを収
納し、この発熱材料24a、24b、24cと金属管2
2との間に絶縁材13を充填し、前記金属管22を減径
することにより、前記発熱材料24a、24b、24c
を粉砕し、粒体もしくは粉体またはそれらの混合体の発
熱体14とし、さらにこの発熱体14の両端にリード部
材11、11を接続する工程とを有することを特徴とす
る。この場合、単位長さ当りの抵抗値が異なる複数種類
のペレット状の発熱材料24a、24b、24cを、長
手方向に連ねて列べて金属管22の中に収納する。
製造する方法は、金属管22の長手方向に連ねてその内
部にペレット状の発熱材料24a、24b、24cを収
納し、この発熱材料24a、24b、24cと金属管2
2との間に絶縁材13を充填し、前記金属管22を減径
することにより、前記発熱材料24a、24b、24c
を粉砕し、粒体もしくは粉体またはそれらの混合体の発
熱体14とし、さらにこの発熱体14の両端にリード部
材11、11を接続する工程とを有することを特徴とす
る。この場合、単位長さ当りの抵抗値が異なる複数種類
のペレット状の発熱材料24a、24b、24cを、長
手方向に連ねて列べて金属管22の中に収納する。
【0008】
【作用】前記本発明によるシースヒータでは、発熱体1
4がシースの長手方向にわたって一連に連なるよう絶縁
材中に充填された粒体若しくは粉体またはそれらの混合
体からなるため、その粒体や粉体の配合により、単位長
さ当りの発熱量を容易に変えられる。また、発熱体14
の溶接等も不要となる。このため、直線状で断面積が均
一な発熱体14であっても、容易に発熱量分布を変える
ことができる。
4がシースの長手方向にわたって一連に連なるよう絶縁
材中に充填された粒体若しくは粉体またはそれらの混合
体からなるため、その粒体や粉体の配合により、単位長
さ当りの発熱量を容易に変えられる。また、発熱体14
の溶接等も不要となる。このため、直線状で断面積が均
一な発熱体14であっても、容易に発熱量分布を変える
ことができる。
【0009】さらに、前記本発明によるシースヒータの
製造方法では、最初から粒体や粉体である発熱体14を
金属管22に挿入せずに、ペレット状の発熱材料24を
金属管22に収納し、絶縁材13を充填した状態で金属
管22を減径するときに前記ペレット状の発熱材料24
を粉砕して粒体や粉体の発熱体14とするため、発熱体
14をシース12の中心軸上に容易に収納でき、しかも
発熱体14が絶縁材13に混じり合ってしまわない。こ
のため、設計した通りの発熱体14の発熱量が得られ、
所望の発熱量分布が得易い。
製造方法では、最初から粒体や粉体である発熱体14を
金属管22に挿入せずに、ペレット状の発熱材料24を
金属管22に収納し、絶縁材13を充填した状態で金属
管22を減径するときに前記ペレット状の発熱材料24
を粉砕して粒体や粉体の発熱体14とするため、発熱体
14をシース12の中心軸上に容易に収納でき、しかも
発熱体14が絶縁材13に混じり合ってしまわない。こ
のため、設計した通りの発熱体14の発熱量が得られ、
所望の発熱量分布が得易い。
【0010】
【実施例】次に、図面を参照しながら、本発明の実施例
について詳細に説明する。図1に本発明の実施例による
シースヒータを示す。ステンレス等の金属からなる細長
い円筒形のシース12のほぼ中心軸上に、粒体もしくは
粉体或はその混合体からなる発熱体14が収納され、さ
らにこの発熱体14とシース12との間にマグネシア、
アルミナ等の粉末からなる絶縁材13が充填されてい
る。さらに、シース12の両端部において、発熱体14
に金属線等からなるリード部材11、11が接続されて
いる。
について詳細に説明する。図1に本発明の実施例による
シースヒータを示す。ステンレス等の金属からなる細長
い円筒形のシース12のほぼ中心軸上に、粒体もしくは
粉体或はその混合体からなる発熱体14が収納され、さ
らにこの発熱体14とシース12との間にマグネシア、
アルミナ等の粉末からなる絶縁材13が充填されてい
る。さらに、シース12の両端部において、発熱体14
に金属線等からなるリード部材11、11が接続されて
いる。
【0011】発熱体14は、グラファイト、ニクロム、
タンタル等の導電体粉末もしくは粒体、或は酸化ルテニ
ウム等の抵抗セラミクス粉末、或はチタン酸バリウム等
の半導体セラミクス粉末等を使用できる。特にグラファ
イトは、粉末化しやすいため、発熱体14を得るのに好
適であると共に、発熱抵抗体としての温度特性も小さ
く、高温でも温度制御がしやすい。
タンタル等の導電体粉末もしくは粒体、或は酸化ルテニ
ウム等の抵抗セラミクス粉末、或はチタン酸バリウム等
の半導体セラミクス粉末等を使用できる。特にグラファ
イトは、粉末化しやすいため、発熱体14を得るのに好
適であると共に、発熱抵抗体としての温度特性も小さ
く、高温でも温度制御がしやすい。
【0012】この発熱体14は、前記のような粉末や粒
体材料或は他のセラミクス粉末を、適当に混合すること
により、単位長さ当りの発熱量が各部分で異なってい
る。例えば、シースヒータの中間部にある発熱体14a
は単位長さ当りの抵抗値が高く、それより両端側の発熱
体14b、さらに両端部の発熱体14cへといくに従っ
て、単位長さ当りの抵抗値が低くなるように設定されて
いる。これら発熱体14a、14b、14cの各部は、
一連に連なっており、その径はほぼ均一である。このた
め、両端のリード部材に電圧を印加し、発熱体14に電
流を流すと、シースヒータの中間部にある発熱体14a
は単位長さ当りの電圧が高く、それより両端側の発熱体
14b、さらに両端部の発熱体14cといくに従って、
単位長さ当りの電圧が低くなる。このため、これら発熱
体14a、14b、14cの各部において、単位長さ当
りの出力が異なり、シースヒータ1の長手方向にわたっ
て発熱分布が異なる。例えば、図1の例では、中央部の
発熱量が大きく、両端側へいくに従って発熱量は小さく
なる。このような発熱量分布は、発熱体14の各部の単
位長さ当りの抵抗値を変えることで、任意に設定でき
る。
体材料或は他のセラミクス粉末を、適当に混合すること
により、単位長さ当りの発熱量が各部分で異なってい
る。例えば、シースヒータの中間部にある発熱体14a
は単位長さ当りの抵抗値が高く、それより両端側の発熱
体14b、さらに両端部の発熱体14cへといくに従っ
て、単位長さ当りの抵抗値が低くなるように設定されて
いる。これら発熱体14a、14b、14cの各部は、
一連に連なっており、その径はほぼ均一である。このた
め、両端のリード部材に電圧を印加し、発熱体14に電
流を流すと、シースヒータの中間部にある発熱体14a
は単位長さ当りの電圧が高く、それより両端側の発熱体
14b、さらに両端部の発熱体14cといくに従って、
単位長さ当りの電圧が低くなる。このため、これら発熱
体14a、14b、14cの各部において、単位長さ当
りの出力が異なり、シースヒータ1の長手方向にわたっ
て発熱分布が異なる。例えば、図1の例では、中央部の
発熱量が大きく、両端側へいくに従って発熱量は小さく
なる。このような発熱量分布は、発熱体14の各部の単
位長さ当りの抵抗値を変えることで、任意に設定でき
る。
【0013】このようなシースヒータは、例えば次のよ
うにして製造することができる。まず、図2で示すよう
に、円柱形等のペレット状の発熱材料24a、24b、
24cを用意する。このペレット状の発熱材料24a、
24b、24cは、前記のような金属やセラミクスの粉
末をペレット状に成形して乾燥し、必要に応じて焼成し
たものである。このようにして作られたペレット状の発
熱材料24a、24b、24cは脆く、或る程度の外力
を加えると容易に崩れ、粉末状或は細かい粒状となる。
うにして製造することができる。まず、図2で示すよう
に、円柱形等のペレット状の発熱材料24a、24b、
24cを用意する。このペレット状の発熱材料24a、
24b、24cは、前記のような金属やセラミクスの粉
末をペレット状に成形して乾燥し、必要に応じて焼成し
たものである。このようにして作られたペレット状の発
熱材料24a、24b、24cは脆く、或る程度の外力
を加えると容易に崩れ、粉末状或は細かい粒状となる。
【0014】また、このペレット状の発熱材料24a、
24b、24cは、前記の金属やセラミクスの粉末同
士、或は他のセラミクス粉末等と適当に混合することに
より、単位長さの発熱量が大小異なったものを幾種類か
作り、これらを適当に列べて使用する。例えば、発熱材
料24a、発熱材料24bさらに発熱材料24cの順で
単位長さ当りの抵抗値が低くなるように設定されてい
る。また、これら発熱材料24a、24b、24cの径
は何れもほぼ同じである。
24b、24cは、前記の金属やセラミクスの粉末同
士、或は他のセラミクス粉末等と適当に混合することに
より、単位長さの発熱量が大小異なったものを幾種類か
作り、これらを適当に列べて使用する。例えば、発熱材
料24a、発熱材料24bさらに発熱材料24cの順で
単位長さ当りの抵抗値が低くなるように設定されてい
る。また、これら発熱材料24a、24b、24cの径
は何れもほぼ同じである。
【0015】このペレット状の発熱材料24a、24
b、24cを一連に面ね、ステンレス等からなる金属管
22内に収納する。その際、単位長さ当りの抵抗値の高
い発熱材料24aを金属管22の中央部に収納し、両端
にいくに従って次第に単位当りの抵抗値の低い発熱材料
24b、24cを配列する。そして、この発熱材料24
a、24b、24cと金属管22との間に、マグネシア
粉末やアルミナ粉末等の絶縁材13を充填する。このと
き、発熱材料24a、24b、24cが金属管22のほ
ぼ中心軸上に列ぶように、絶縁材13を金属管22の中
に均一に充填する。さらに、両端の発熱材料24c、2
4cには、金属線等からなるリード部材11、11を取
り付ける。
b、24cを一連に面ね、ステンレス等からなる金属管
22内に収納する。その際、単位長さ当りの抵抗値の高
い発熱材料24aを金属管22の中央部に収納し、両端
にいくに従って次第に単位当りの抵抗値の低い発熱材料
24b、24cを配列する。そして、この発熱材料24
a、24b、24cと金属管22との間に、マグネシア
粉末やアルミナ粉末等の絶縁材13を充填する。このと
き、発熱材料24a、24b、24cが金属管22のほ
ぼ中心軸上に列ぶように、絶縁材13を金属管22の中
に均一に充填する。さらに、両端の発熱材料24c、2
4cには、金属線等からなるリード部材11、11を取
り付ける。
【0016】次に、この状態で金属管22をスエージン
グする等して減径すると、ペレット状の発熱材料24
a、24b、24cが絶縁材13を介して中心軸方向に
圧縮され、破砕される。このため、粉末或は粒状とな
り、前述のような発熱体14となる。これにより、図1
で示すようなシースヒータが得られる。なお、前記リー
ド部材11、11の発熱体14の両端への取り付けは、
金属管22の減径、延伸の後であってもよい。
グする等して減径すると、ペレット状の発熱材料24
a、24b、24cが絶縁材13を介して中心軸方向に
圧縮され、破砕される。このため、粉末或は粒状とな
り、前述のような発熱体14となる。これにより、図1
で示すようなシースヒータが得られる。なお、前記リー
ド部材11、11の発熱体14の両端への取り付けは、
金属管22の減径、延伸の後であってもよい。
【0017】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、直
線状で断面積が均一な発熱体14であっても、容易に発
熱量分布を変えることができる。また、設計した通りの
発熱体14の発熱量が得られ、所望の発熱量分布が容易
に得られる。
線状で断面積が均一な発熱体14であっても、容易に発
熱量分布を変えることができる。また、設計した通りの
発熱体14の発熱量が得られ、所望の発熱量分布が容易
に得られる。
【図1】本発明の実施例によるシースヒータを示す縦断
側面図である。
側面図である。
【図2】同実施例によるシースヒータを製造する過程の
状態を示す縦断側面図である。
状態を示す縦断側面図である。
【図3】従来例によるシースヒータを示す縦断側面図で
ある。
ある。
11 リード部材 12 シース 13 絶縁材 14 発熱体 22 金属管 24a 発熱材料 24b 発熱材料 24c 発熱材料
Claims (4)
- 【請求項1】 金属製のシース12の長手方向に沿って
その内部に収納された発熱体14と、この発熱体14と
シース12との間に充填された絶縁材13と、前記発熱
体14の両端に電気的に連なるリード部材11、11と
を有するシースヒータにおいて、前記発熱体14は、シ
ースの長手方向にわたって一連に連なるよう絶縁材中に
充填された粒体若しくは粉体またはそれらの混合体から
なることを特徴とするシースヒータ。 - 【請求項2】 発熱体14は、その長手方向にわたって
単位長さ当りの抵抗値が異なっていることを特徴とする
請求項1に記載のシースヒータ。 - 【請求項3】 金属製のシース12の長手方向に沿って
その内部に収納された発熱体14と、この発熱体14と
シース12との間に充填された絶縁材13と、前記発熱
体14の両端に電気的に連なるリード部材11、11と
を有するシースヒータを製造する方法において、金属管
22の長手方向に連ねてその内部にペレット状の発熱材
料24a、24b、24cを収納する工程と、この発熱
材料24a、24b、24cと金属管22との間に絶縁
材13を充填する工程と、前記金属管22を減径するこ
とにより、前記発熱材料24a、24b、24cを粉砕
して粒体もしくは粉体またはそれらの混合体からなる発
熱体14とする工程と、この発熱体14の両端にリード
部材11、11を接続する工程とを有することを特徴と
するシースヒータの製造方法。 - 【請求項4】 前記ペレット状の発熱材料24a、24
b、24cは、単位長さ当りの抵抗値が異なる複数種類
のものが長手方向に連ねて列べられることを特徴とする
請求項3記載のシースヒータの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6459094A JP2692031B2 (ja) | 1994-03-07 | 1994-03-07 | シースヒータとその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6459094A JP2692031B2 (ja) | 1994-03-07 | 1994-03-07 | シースヒータとその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07245175A true JPH07245175A (ja) | 1995-09-19 |
JP2692031B2 JP2692031B2 (ja) | 1997-12-17 |
Family
ID=13262630
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6459094A Expired - Fee Related JP2692031B2 (ja) | 1994-03-07 | 1994-03-07 | シースヒータとその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2692031B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103024952A (zh) * | 2012-12-17 | 2013-04-03 | 中国核电工程有限公司 | 一种具有模拟不同功率分布功能的电加热装置 |
FR3101475A1 (fr) * | 2019-09-26 | 2021-04-02 | Thermocoax | « Câble à isolant minéral haute résistivité, et procédé de fabrication » |
FR3107141A1 (fr) * | 2020-02-07 | 2021-08-13 | Thermocoax | « Câble blindé à isolant minéral pour ultra haute températures, élément chauffant et câble de transmission, application et procédé de fabrication » |
-
1994
- 1994-03-07 JP JP6459094A patent/JP2692031B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103024952A (zh) * | 2012-12-17 | 2013-04-03 | 中国核电工程有限公司 | 一种具有模拟不同功率分布功能的电加热装置 |
CN103024952B (zh) * | 2012-12-17 | 2016-02-24 | 中国核电工程有限公司 | 一种具有模拟不同功率分布功能的电加热装置 |
FR3101475A1 (fr) * | 2019-09-26 | 2021-04-02 | Thermocoax | « Câble à isolant minéral haute résistivité, et procédé de fabrication » |
FR3107141A1 (fr) * | 2020-02-07 | 2021-08-13 | Thermocoax | « Câble blindé à isolant minéral pour ultra haute températures, élément chauffant et câble de transmission, application et procédé de fabrication » |
US11985737B2 (en) | 2020-02-07 | 2024-05-14 | Thermocoac | Mineral-insulated shielded cable for ultra high temperatures, heating element and transmission cable, application and manufacturing method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2692031B2 (ja) | 1997-12-17 |
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