JPS583265Y2 - シ−ズヒ−タ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は石英シーて゛を用いたシーズヒータの改良に関
する。

シーズヒータは、一般に、軟鋼やステンレス鋼などの金
属からなるシーズを有するものが多用されているが、石
英ガラスからなるシーズを有するものも一般に使用され
ている。

石英シーズヒータは金属シーズヒータよりも高温に耐え
、赤炸線の熱源として優れている。

しかし、石英シーズは破れやすく、熱膨張率が小さいの
で、従来の構造では具合が悪いことがわかった。

この従来の石英シーズヒータの構造を一例をあげて概説
すれば、両端開口した直管形シーズの両端にガラスコン
パウンドからなる閉塞体をシーズ内面に溶着して閉塞し
、これら閉塞体に溶着して貫通した鉄製棒状端子の両端
間にニクロム線コイルからなる電気発熱体を装架し、が
つ上記シース゛内に炉焼マグネシア粉末を電気絶縁粉末
として充填して上記電気発熱体を固定しである。

このようなシーズヒータは、小出力のものにおいては何
んの支障もないが、大出力のものにおいては、多数回点
滅を繰り返していると、シース゛が破損しやすいことが
判明した。

本考案はこのような従来技術の欠点を除くためになされ
たもので、多数回点滅を繰り返してもシーズなどが破損
するおそれのない石英シーズヒータを提供することを目
的とする。

本考案者は石英シーズ破損防止のため種々研究を繰り返
した結果、この原因について、端子のシーズ内部の熱膨
張に対し、シーズが追随できないため、シーズ、閉塞体
あるいはこれらの溶着部などに無理が生じ、この無理が
多数回繰り返されると、一番弱い石英シーズが破損する
ものであると地側するに致った。

この地側からさらに推論すれば、仮りに石英シーズを丈
夫にして破損を防止しようとすれば閉塞体かあるいは溶
着部が破損することになり何んの解決にもならないこと
になる。

そこで、さらに研究した結果、端子の少なくともシーズ
内部分を可撓性の軟質金属で構成することによって、シ
ーズ破損を防止することに成功した。

以下、本考案の詳細を第１図に示す実施例によって説明
する。

１は両端開口した石英ガラスからなる直管形シーズ、２
，２はこのシーズ１の両端部を閉塞するガラスコンパウ
ンドからなる閉塞体３．３はこの閉塞体２，２をそれぞ
れ貫通する棒状端子、４はこれら端子３，３の両端部間
に装架されて上記シーズ１のほぼ中心線に沿って配設さ
れたニクロム線コイルからなる電気発熱体、５は炉焼マ
グネシアなどからなり上記シーズ１内に密充填されて上
記電気発熱体４を固定するとともにこの発熱体４の熱を
上記シーズ１に伝達する電気絶縁粉末である。

前記閉塞体２は高融点粉末たとえば約４０〜２００メツ
シユのマグネシアを低融点力゛ラスで結合してなる力゛
゛ラスコンパウンド構成され、上記シース゛１内面との
間に上記低融意力゛ラスの−・部かにじみ出て形成され
た径方向に糸状組織をなす溶着部によって強固にかつ通
気可能に溶着されている。

また、前記端子は比較的、電気抵抗の小さな耐熱性の金
属たとえばニッケル、白金、ニオブなどの細線からなる
可撓性の軟質金属からなり、前記シー７″１外から上記
閉塞体２を貫通して前記シーズ１内に延在している。

ちなみに、本例シーズヒータの各部の材質および寸法を
例示すれば、 シーで１・・・・・・管外径６ｍｎ〕の透明石英管。

端子３・・・・・・直径０．６ｍｍ、長さ８０ｍｍのニ
ッケル線。

発熱体４・・・・・・直径Ｑ、５ｍｍのニクロム線をコ
、イル成形したもの。

このシーでヒータを３０本作製し、約１２ ＫＷの電力
で８００℃の赤外線炉で試験したところ、１００回以−
Ｌの点滅使用にも全熱異状が認められなかった。

これに対し、端子を５０％鉄・５０％ニッケル合金（商
品名ＴＮＦ）からなる１、Ｑｍｍφの硬質金属線で構成
したところ３０本の試験品中１０回の点滅で８本がシー
ス゛が破損し、２８回の点滅で全数のシーズが破損した
。

このシーズヒータを点灯すると、電気発熱体４が発熱し
てヒータ全体が高温になり、これに伴なって端子３のシ
ーズ内部分が熱膨張する。

このとき、シーズ１は石英製であるのではとぐど熱膨張
しないし、また電気発熱体４は電気絶縁粉末５で固定さ
れているので変形も変位もしない。

しかしながら本例シーズヒータは端子３が可撓性の軟質
金属で構成されているので、スチフネスが小さく熱膨張
を座屈などの変形によって吸収し、したがって、シーて
１にも閉塞体２にも、また閉塞体２とシーズ１との溶着
部にも無理な力がかかることがないため、シーズ１の破
損が避けられるものと考えられる。

この点、前述したように、端子を軟鋼や鉄・ニッケル合
金のような可撓性の硬質金属で構成すれば、これらの金
属はスチフネスが大きいので熱膨張を端子の変形によっ
て吸収することができず、シーズ゛に無理がかかつて破
損するものと推測される。

なお、端子を硬質金属で構成した場合、端子径を細くす
れば変形しやすくなると思われるが、この場合には端子
の電気容量が小さくなるので、具合いが悪い。

つぎに、他の実施例を第２図に示す。

このものは端子３の封着部から炸側の部分３ａを前述の
ＴＮＦで構成し、シース゛１内部分３ｂを前述したニッ
ケル、白金、ニオブなどの可撓性の軟質金属で構成し、
両者を溶接などの手段で導電的に接続したものである。

その他同一部分については同一符号を付して説明を略す
。

このものも、端子３のシーズ内部分３ｂが点灯中、その
熱膨張を座屈などの変形で吸収するので、多数回点滅し
てもシース゛１が破損することがない。

なお、前述の両実施例はいずれも両端端子形の棒状シー
ズヒータについて説明したが、本考案はこれに限らず、
たとえばシーズの一端から１対の端子を並行して導出し
たものでもよく、またシーズは環形をなしていてもよい
。

また、閉塞体は力゛ラスだけの他シリコン樹脂などで構
成されているものであってもよい。

このように、本考案の石英シーズヒータは端子の少なく
ともシーズ内部分を可撓性の軟軟金属で構成したので、
多数回点滅しても石英シーズが破損することがなく長寿
命である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のシーズヒータの一実施例の断面図、第
２図は他の実施例の断面図である。 １・・・・・・シーズ、２・・・・・・閉塞体、３・・
・・・・端子、３ｂ・・・・・・端子のシーズ内部分、
４・・・・・・電気発熱体、５・・・・・・電気絶縁粉
末。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 端面が開口した石英シーズと、上記シーズの端部を閉塞
   する閉塞体と、この閉塞体を貫通し上記シーズ内に延在
   した棒状端子と、この端子に接続して上記シーズ内に配
   設された電気発熱体と、上記シーズ内に充填されて一上
   記電気発熱体を固定する電気絶縁粉末とを具備し、上記
   端子は少なくともシーズ内部分が可撓性の軟質金属で構
   成されていることを特徴とするシーズヒータ。