KR20100015395A

KR20100015395A - 발열체 유닛

Info

Publication number: KR20100015395A
Application number: KR1020097020842A
Authority: KR
Inventors: 아키라 니시오; 마사노리 고니시; 쓰구노리 오카하라; 히로아키 마츠오카
Original assignee: 파나소닉 주식회사
Priority date: 2007-04-27
Filing date: 2008-04-18
Publication date: 2010-02-12
Also published as: CN101669403A; EP2146547A1; WO2008139688A1; US20100116813A1; JP2008277114A; EP2146547A4

Abstract

본 발명의 발열체 유닛에 있어서는, 전압이 인가되어서 발열하는 필름 시트 형상의 발열체를 유지하기 위한 탄성력을 갖는 유지구가 발열체와 함께 용기 내부에 배치되어, 유지구의 탄성력에 의해 용기 내의 소정의 위치에 발열체를 유지하고, 전력 공급 부재로부터의 전력을 상기 유지구를 통해서 공급하도록 구성되어 있어, 발열체에 대한 유지 부분에 있어서의 부분적인 발열이 억제되어서, 발열체가 용기 내부에 확실하게 유지된다.

Description

발열체 유닛{HEAT GENERATION BODY UNIT}

본 발명은, 가열 장치에 있어서의 열원(熱源)으로서 사용되는 발열체 유닛에 관한 것으로, 특히, 탄소계 물질을 주성분으로 하여 필름 시트 형상(film-sheet shape)으로 형성된 발열체(發熱體)를 갖는 발열체 유닛에 관한 것이다. 본 발명의 발열체 유닛이 이용되는 가열 장치에는, 예를 들면 전기 스토브(electric stove), 조리기, 건조기 등의 전기기기, 및 복사기, 팩시밀리, 프린터 등의 전자기기 등의 열원(熱源)을 필요로 하는 각종 기기가 포함된다.

종래의 가열 장치에 있어서, 열원으로서 이용되는 발열체 유닛에는 탄소계 물질을 주성분으로 한 발열체가 이용되고 있다. 이러한 발열체는, 막대 형상, 평판 형상, 필름 시트 형상 등의 각종 형상을 이루고 있으며, 이것들의 형상에 맞춘 유지 수단을 이용해서 발열체 유닛 용기 내의 소정의 위치에 고정되어 있다.

종래의 가열 장치에 열원으로서 이용된 발열체 유닛에 있어서, 예를 들면, 필름 시트 형상의 발열체의 유지 방법으로서는, 일본국 특개2002-063870호 공보에 개시된 방법이 있다. 일본국 특개2002-063870호 공보에 개시된 방법은, 탄소계 물질로 형성된 띠 형상체를 나선 형상으로 감아서 구성한 발열체를, 그 외면(外面)을 금속판재로 형성한 접어 구부린 접촉 부재에 의해, 그래파이트 페이퍼(graphite paper)를 사이에 두어서 끼우고, 그 접촉 부재의 대향하는 부분을 용접하여 발열체를 접촉 부재에 고착(固着)해서 유지하는 방법(제1의 유지 방법)이다.

또한, 종래의 가열 장치에 있어서의 발열체에 대한 다른 유지 방법으로서는, 평판 형상의 발열체에 대한 유지 방법이 있다. 예를 들면, 일본국 특개2001-155844호 공보에는, 평판 형상의 발열체에 있어서의 유지 부분의 양면에 몰리브덴 박판(薄板)을 밀착시켜, 발열체를 그 양면의 몰리브덴 박판을 통해서 2개의 ㄷ자 형상의 블록(block)의 내면에 의해 핀(pin)을 삽입해서 강하게 끼워 붙이는 유지 방법(제2의 유지 방법)이 개시되어 있다.

(발명이 해결하려고 하는 과제)

종래의 발열체 유닛에 있어서, 전술(前述)한 제1의 유지 방법에서는, 탄소계 물질의 필름 시트 형상 발열체의 단부(端部)를 그래파이트 페이퍼를 통해서 금속판재로 형성된 접어 구부려진 접촉 부재에 의해 끼우고, 또한 접촉 부재의 일부를 용접해서 발열체를 고착해 발열체 유닛 내에 유지 고정하고 있다. 이러한 종래의 유지 방법에 있어서는, 용접부 부근의 발열체의 일부에 죄임 압력(tightening pressure)이 극단적으로 집중되기 때문에, 발열체와 접촉 부재가 불균일한 접촉 상태가 되고, 그 접촉 부분에서 부분적으로 고온이 된다. 또한, 발열체가 부분적으로 고온이 됨으로써 생기는 열(熱) 스트레스 및 불균일한 접촉에 의한 기계적인 응력에 의해 발열체 자체에 균열의 발생 가능성이 높아지게 된다고 하는 문제를 갖고 있었다.

전술한 종래의 제2의 유지 방법에서는, 평판 형상의 발열체 양면에 몰리브덴 박판을 밀착시켜, 그 발열체가 몰리브덴 박판을 통해서 2개의 블록에 의해 핀을 삽입해서 끼워 붙여지는 유지 방법을 이용하고 있다. 이것 때문에, 유지 수단으로서의 블록 등의 부재에 높은 가공 정밀도를 필요로 하였다. 가공 정밀도가 낮은 부재의 유지 수단을 이용하였을 경우에는 전술한 제1의 유지 방법의 경우와 마찬가지로, 예를 들면 발열체와 블록과의 사이가 불균일한 접촉이 될 가능성이 있어, 발열체의 유지 부분에 있어서의 부분적인 발열 및 균열의 발생이라고 하는 문제가 생기고 있었다.

본 발명은, 종래의 발열체 유닛에 대한 유지 방법에 있어서의 상기 문제를 해소하는 것을 과제로 하고, 이 과제를 해결하는 것을 목적으로 하는 것이며, 발열체에 대한 유지 부분에 있어서의 부분적인 발열을 억제해서 발열체를 확실하게 유지할 수 있고, 또한 안전성 및 신뢰성이 높은 발열체 유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다.

(과제를 해결하기 위한 수단)

본 발명의 제1의 관점의 발열체 유닛은,

종래의 발열체 유닛에 있어서의 과제를 해결하고, 상기 목적을 달성하기 위해서, 전압이 인가되어서 발열하는 필름 시트 형상의 발열체,

상기 발열체에 전력을 공급하는 전력 공급 부재,

상기 발열체를 유지하기 위한 탄성력을 갖는 유지구(維持具), 및

상기 발열체와 상기 유지구를 내포(內包)하는 용기(容器)를 구비하고,

상기 유지구의 탄성력에 의해 상기 용기 내의 소정의 위치에 상기 발열체를 유지하고, 상기 전력 공급 부재로부터의 전력을 상기 유지구를 통해서 공급하도록 구성되어 있다. 이렇게 구성된 본 발명의 발열체 유닛은, 발열체에 대한 유지 부분에 있어서의 부분적인 발열을 억제해서 발열체를 확실하게 유지할 수 있는 동시에, 안전성 및 신뢰성이 높은 발열체 유닛을 제공하는 것이 가능하게 된다.

본 발명의 제2의 관점의 발열체 유닛에 있어서는, 상기 제1의 관점의 상기 발열체를 상기 용기의 내벽(內壁) 면(面)에 상기 유지구의 확장 동작에 의해 눌려져서 유지되도록 구성해도 좋다.

본 발명의 제3의 관점의 발열체 유닛에 있어서는, 상기 제2의 관점의 상기 용기가 상기 발열체와 상기 유지구를 내포하는 원통 형상 부분을 구비하고,

상기 유지구가, 상기 용기의 내벽 면에 대응하는 형상의 원호부(圓弧部)를 갖추고, 규제 전 상태인 자유 상태의 상기 원호부의 지름이 상기 원통 형상 부분의 지름 이상이며, 규제 후 상태의 상기 원호부의 지름이 상기 원통 형상 부분의 지름보다 작게 구성되어, 상기 원호부의 확장 동작에 의해 상기 발열체를 유지하도록 구성되어도 좋다.

본 발명의 제4의 관점의 발열체 유닛에 있어서는, 상기 제2의 관점의 상기 용기가 상기 발열체와 상기 유지구를 내포하는 원통 형상 부분을 구비하고,

상기 유지구가, 선재(線材)를 코일 형상으로 형성한 스파이럴부(spiral portion)를 갖추고, 규제 전 상태인 자유 상태의 상기 스파이럴부의 지름이 상기 원통 형상 부분의 지름 이상이며, 규제 후 상태의 상기 스파이럴부의 지름이 상기 원통 형상 부분의 지름보다 작게 구성되어, 상기 스파이럴부의 확장 동작에 의해 상기 발열체를 유지하도록 구성되어도 좋다.

본 발명의 제5의 관점의 발열체 유닛에 있어서, 상기 제3의 관점의 상기 발열체는 열전도율이 2차원적 등방향성을 갖고, 200W/m·K 이상을 갖는 재료에 의해 형성해도 좋다.

본 발명의 제6의 관점의 발열체 유닛에 있어서는, 제3의 관점의 상기 발열체를, 고분자 필름을 2400℃ 이상의 온도로 열처리함으로써 얻은 그래파이트 필름으로 형성해도 좋다.

본 발명의 제7에 관점의 발열체 유닛에 있어서는, 상기 제1의 관점의 상기 발열체가, 상기 유지구의 협지(挾持) 동작에 의해 유지되어, 상기 용기에 접해서 배치된 상기 유지구의 확장 동작에 의해 상기 용기의 소정의 위치에 상기 유지구가 고정되도록 구성되어도 좋다.

본 발명의 제8의 관점의 발열체 유닛에 있어서는, 상기 제7의 관점의 상기 용기가 상기 발열체와 상기 유지구를 내포하는 원통 형상 부분을 구비하고,

상기 유지구가, 상기 용기의 내벽 면에 대응하는 형상의 원호부와 평탄면을 갖는 협지부를 갖추고, 규제 전 상태인 자유 상태의 상기 원호부의 지름이 상기 원통 형상 부분의 지름 이상이며, 규제 후 상태의 상기 원호부의 지름이 상기 원통 형상 부분의 지름보다 작게 구성되어, 규제 후 상태의 상기 유지구의 상기 협지부의 각각이 상기 발열체를 협지하도록 구성되어도 좋다.

본 발명의 제9의 관점의 발열체 유닛에 있어서, 제8의 관점의 상기 발열체는, 열전도율이 2차원적 등방향성을 갖고, 200W/m·K 이상을 갖는 재료에 의해 형성해도 좋다.

본 발명의 제10의 관점의 발열체 유닛에 있어서는, 상기 제8의 관점의 상기 발열체를, 고분자 필름을 2400℃ 이상의 온도로 열처리함으로써 얻은 그래파이트 필름으로 형성해도 좋다.

본 발명의 제11의 관점의 발열체 유닛에 있어서는, 상기 제1의 관점의 상기 유지부가, 제1유지 부재와 제2유지 부재로 구성되어, 상기 제1유지 부재와 상기 제2유지 부재의 협지 동작에 의해, 상기 제1유지 부재와 상기 제2유지 부재의 사이에 배치된 상기 발열체가 유지되도록 구성되어도 좋다.

본 발명의 제12의 관점의 발열체 유닛에 있어서는, 상기 제11의 관점의 상기 제1유지 부재와 상기 제2유지 부재의 어느 한쪽 유지 부재가 탄성을 가지고 구성되어, 상기 한쪽 유지 부재가 다른 쪽 유지 부재에 탄성력에 의해 협지되도록 구성되어도 좋다.

본 발명의 제13의 관점의 발열체 유닛에 있어서는, 상기 제11의 관점의 상기 제1유지 부재와 상기 제2유지 부재의 양쪽 유지 부재가 탄성을 가지고 구성되어, 상기 한쪽 유지 부재가 다른 쪽 유지 부재에 상호(相互)의 탄성력에 의해 협지되도록 구성되어도 좋다.

본 발명의 제14의 관점의 발열체 유닛에 있어서, 상기 제12의 관점의 상기 발열체는, 열전도율이 2차원적 등방향성을 갖고, 200W/m·K 이상을 갖는 재료에 의해 형성해도 좋다.

본 발명의 제15의 관점의 발열체 유닛에 있어서는, 상기 제12의 관점의 상기 발열체를, 고분자 필름을 2400℃ 이상의 온도로 열처리함으로써 얻은 그래파이트 필름으로 형성해도 좋다.

또한, 본 발명에 관련하는 발열체 유닛에 있어서는, 아래와 같이 구성하는 것도 가능하다.

유지구가, 선재를 코일 형상으로 형성한 스프링부를 갖고, 규제 전 상태인 자유 상태의 상기 스프링부의 신축 방향의 길이가 용기의 수납 부분의 길이 이상이며, 규제 후 상태의 상기 스프링부의 신축 방향의 길이가 상기 용기의 수납 부분의 길이보다 짧게 구성되어, 상기 스프링부의 확장 동작에 의해 발열체를 유지하도록 구성해도 좋다.

유지구가, 복수의 발열체의 단부를 유지하도록 구성되어도 좋다.

유지구가, 도전 재료로 형성되어, 전력 공급 부재의 기능을 겸하도록 구성되어도 좋다.

유지구가, 박판 금속으로 형성되어도 좋다.

유지구가, 금속 선으로 형성되어도 좋다.

제1유지 부재와 제2유지 부재 사이의 위치 결정을 위한 걸림 수단을 상기 제1유지 부재와 상기 제2유지 부재에 형성해도 좋다.

제1유지 부재와 제2유지 부재에 발열체를 협지하기 위한 평탄면이 각각 형성되어 있으며, 상기 제1유지 부재의 평탄면과 상기 제2유지 부재와 평탄면과의 사이에 상기 발열체를 끼워서 끼워 맞추어지도록 구성해도 좋다.

제1유지 부재와 제2유지 부재의 적어도 한쪽 유지 부재가, 도전성을 갖는 재료로 형성되어도 좋다.

제1유지 부재와 제2유지 부재의 어느 한쪽 유지 부재가, 박판 금속에 의해 형성되어도 좋다.

제1유지 부재와 제2유지 부재의 어느 한쪽 유지 부재가, 금속 선에 의해 형성되어도 좋다.

발열체가, 탄소를 주성분으로 하는 재료에 의해 형성되어, 두께가 300㎛ 이하의 필름 시트 형상이어도 좋다.

용기가, 내열성을 갖는 알루미나, 코디에라이트(cordierite), 뮬라이트(mullite), 지르코니아(zirconia), 마그네시아(magnesia), 칼시아(calcia)로 대표되는 세라믹스류로부터 선택된 재료에 의해 형성되어도 좋다.

용기가, 내열성을 갖는 석영 유리(quarts glass), 소다 석회 유리, 붕규산 유리(borosilicate glass), 납 유리로 대표되는 유리류로부터 선택된 재료에 의해 형성되어도 좋다.

발열체 유닛은, 용기의 양단부(兩端部)가 밀봉되어서, 상기 용기 내에 진공 또는 불활성 가스가 봉입(封入)된 구성으로 해도 좋다.

용기 내는, 진공, 혹은 헬륨(helium), 네온(neon), 아르곤(argon), 크립톤(krypton), 제논(xenon), 라돈(radon)으로 대표되는 희가스(希gas)로부터 선택된 가스, 또는 질소 가스, 또는 할로겐속 첨가 가스가 봉입된 구성으로 해도 좋다.

(발명의 효과)

본 발명에 의하면, 발열체에 대한 유지 부분에 있어서의 부분적인 발열을 억제해서 발열체를 확실하게 유지할 수 있고, 또한 안전성 및 신뢰성이 높은 발열체 유닛을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 관련하는 제1실시형태의 발열체 유닛(1)의 구성을 나타내는 사시도.

도 2는 제1실시형태의 발열체 유닛(1)에 있어서의 유지구(4)가 압압(押壓)되었을 때의 수축 동작을 설명하는 도면.

도 3은 제1실시형태의 발열체 유닛(1)에 있어서의 용기(3)와 유지구(4)에 의한 발열체(2)의 유지 상태를 나타내는 단면도.

도 4는 제1실시형태의 발열체 유닛(1)에 있어서의 유지구의 다른 형태를 나타내는 단면도.

도 5는 제1실시형태의 발열체 유닛(1)에 있어서의 유지구의 더욱 다른 형태를 나타내는 도면.

도 6은 제1실시형태의 발열체 유닛(1)에 있어서의 유지구의 더욱 다른 형태를 나타내는 도면.

도 7은 도 6에 나타내는 유지구에 의한 발열체의 유지 상태를 나타내는 단면도.

도 8은 본 발명에 관련하는 제2실시형태의 발열체 유닛(1a)의 구성을 나타내는 사시도.

도 9는 제2실시형태의 발열체 유닛(1a)에 있어서의 유지구(4e)가 압압되었을 때의 수축 동작을 설명하는 도면.

도 10은 제2실시형태의 발열체 유닛(1a)에 있어서의 용기(3)와 유지구(4e)에 의한 발열체(2)의 유지 상태를 나타내는 단면도.

도 11은 본 발명에 관련하는 제3실시형태의 발열체 유닛(1b)의 구성을 나타내는 사시도.

도 12는 제3실시형태의 발열체 유닛(1b)에 있어서의 유지구(4h)에 의한 유지 동작을 설명하는 도면.

도 13은 제3실시형태의 발열체 유닛(1b)에 있어서의 용기(3)와 유지구(4h)에 의한 발열체(2)의 유지 상태를 나타내는 단면도.

도 14는 제3실시형태의 발열체 유닛(1b)에 있어서의 유지구의 다른 형태를 나타내는 도면.

도 15는 제3실시형태의 발열체 유닛(1b)에 있어서의 유지구의 더욱 다른 형태를 나타내는 도면.

도 16은 제3실시형태의 발열체 유닛(1b)에 있어서의 유지구의 더욱 다른 형태를 나타내는 도면.

도 17은 도 16에 나타내는 유지구에 의한 발열체의 유지 상태를 나타내는 단면도.

도 18은 본 발명에 관련하는 제4실시형태의 발열체 유닛(1c)의 구성을 나타내는 사시도.

도 19는 제4실시형태의 발열체 유닛(1c)에 있어서의 유지구(4q)에 의한 유지 동작을 설명하는 도면.

도 20은 도 19에 나타내는 유지구에 의한 발열체의 유지 상태를 나타내는 단면도.

도 21은 제4실시형태의 발열체 유닛(1c)에 있어서의 유지구의 다른 형태를 나타내는 도면.

도 22는 제4실시형태의 발열체 유닛(1c)에 있어서의 유지구의 더욱 다른 형태를 나타내는 도면.

도 23은 본 발명에 관련하는 제5실시형태의 발열체 유닛(1d)의 구성을 나타내는 사시도.

도 24는 제5실시형태의 발열체 유닛(1d)에 있어서의 유지구(4o)에 의한 유지 동작을 설명하는 도면.

도 25는 도 24에 나타내는 유지구에 의한 발열체의 유지 상태를 나타내는 단면도.

도 26은 제5실시형태의 발열체 유닛(1d)에 있어서의 유지구의 다른 형태를 나타내는 도면.

도 27은 도 26에 나타내는 유지구에 의한 발열체의 유지 상태를 나타내는 단면도.

이하에, 본 발명에 관련하는 발열체 유닛의 매우 적당한 실시형태를 첨부 도 면을 참조하면서 상세히 설명한다.

(제1실시형태)

도 1로부터 도 7을 이용하여, 본 발명에 관련하는 제1실시형태의 발열체 유닛에 대해서 설명한다. 도 1은 제1실시형태에 있어서의 발열체 유닛(1)의 구성을 나타내는 사시도이다. 도 1에 있어서는, 발열체 유닛(1)이 긴 형상이며, 또한 길이 방향의 양단(兩端) 부분이 동일한 구조를 이루고 있기 때문에, 한쪽의 단부만을 나타내고, 다른 쪽 단부를 생략한다.

제1실시형태의 발열체 유닛(1)에 있어서는, 중앙 부분이 원통 형상인 석영 유리제 용기(3)의 내부에 탄소계 물질을 함유하는 재료로 형성된 필름 시트 형상의 발열체(2)가 배치되어 있다. 이 발열체(2)는 탄성 및 도전성을 갖는 유지구(4)에 의해 용기(3)의 내벽에 밀접하도록 유지되어 있다. 발열체(2)에 전력을 공급하는 전력 공급 부재(5)는, 내부 리드 선(5a), 몰리브덴 박(6) 및 외부 리드 선(7)을 가지고 구성되어 있다. 내부 리드 선(5a)의 일단(一端)은 유지구(4)에 전기적으로 접속되어 있으며, 타단(他端)은 몰리브덴 박(6)에 전기적으로 접속되어 있다. 몰리브덴 박(6)에는 외부 리드 선(7)의 일단이 접속되어 있으며, 외부 리드 선(7)의 타단은 용기 외부로 도출(導出)되어 있다. 용기 외부에 도출된 외부 리드 선(7)의 타단으로부터는 발열체(2)에 대하여 전력이 공급된다. 용기(3)의 양단 부분은 용착(溶着)되어서 밀봉부(8)가 형성되어 있으며, 용기(3) 내부에는 불활성 가스(11)가 봉입되어 있다. 용기(3)의 양단 부분에 형성된 밀봉부(8)에는 몰리브덴 박(6)이 매설(埋設)되어 있다.

이어서, 제1실시형태의 발열체 유닛(1)에 있어서의 유지구(4)에 의한 발열체(2)의 유지 방법에 대해서 도 2 및 도 3을 이용해서 설명한다. 도 2는 제1실시형태의 발열체 유닛(1)에 있어서의 유지구(4)가 압압되었을 때의 수축 동작을 설명하는 도면이다. 도 3은 용기(3)와 유지구(4)에 의한 발열체(2)의 유지 상태를 설명하는 단면도이다.

도 2에 있어서, (a)는 유지구(4)가 압압되기 전의 규제 전 상태를 나타내는 도면이며, (b)는 유지구(4)가 압압된 후의 규제 후 상태를 나타내는 도면이다. 유지구(4)는, 몰리브덴 판재를 원통 형상으로 형성하여, 그 양단 부분을 내측에 접어 구부려서 형성되어 있다. 즉, 유지구(4)는, 원호부(4a)와 양단부(4b)를 가지고 구성되어 있다. 양단부(4b)는 그 선단(先端) 부분이 원호부(4a)의 대략 중심 부분에서 이동 가능하게 접촉되어 있다. 이렇게 유지구(4)는, 그 원통의 중심축에 직교하는 단면(斷面)에 있어서, 원통의 일부가 결여된 원호 형상을 이루고 있다. 또한, 양단부(4b)에 있어서의 한쪽 단부의 선단 부분 근방에는 내부 리드 선(5a)이 전기적으로 접속되어 있다.

도 2의 (a)에 나타내는 규제 전 상태의 유지구(4)는, 그 원주 방향(도 2의 (a)에 있어서 화살표 X, Y로 나타내는 방향)에 탄성력을 갖고 있기 때문에, 유지구(4)가 외부로부터 압압되면, 수축하여, 외경(外徑)이 D1로부터 D2(D2<D1)로 작아진다. 도 2의 (b)는 유지구(4)가 압압되어서 수축된 상태(규제 후 상태)를 나타내고 있다.

도 3의 (a)는 중앙 부분이 원통 형상인 용기(3)의 길이 방향에 직교하는 단 면 형상을 나타내고 있으며, 용기(3)의 중앙 부분의 내경(內徑)은 d1이다. 도 3의 (b)는 도 3의 (a)에 나타낸 용기(3)에 유지구(4)가 장착되어, 발열체(2)가 용기(3)의 내벽 면과 유지구(4)의 외면과의 사이에 협지된 상태를 나타내는 단면도이다.

유지구(4)를 압압해서 그 양단부(4b)를 가깝게 하도록 이동시킴으로써, 유지구(4)의 외경 D1은 D2까지 작아지게 된다. D2까지 작게 한 상태의 유지구(4)를 용기(3) 내부의 소정의 위치에 배치해 발열체(2)를 협착 고정한다.

제1실시형태의 발열체 유닛(1)에 있어서는, 용기(3)의 내경 d1은 규제 전 상태의 유지구(4)의 외경 D1 이하이며, 규제 후 상태의 유지구(4)의 외경 D2보다 크게 형성되어 있다(D1≥d1>D2).

제1실시형태의 발열체 유닛(1)에 있어서는, 규제 전 상태의 유지구(4)를 그 외부로부터 압압하여, 용기(3)의 내경 d1보다 작은 규제 후 상태로 해서 용기 내부의 소정의 위치에 배치하고, 유지구(4)에 대한 규제를 해제함으로써, 유지구(4)의 탄성력에 의해 유지구 자체가 확장해서 발열체(2)와 함께 용기 내부에 고정된다(도 3의 (b) 참조). 또한 제1실시형태에 있어서는, 유지구(4)의 외주 면의 원호부(4a)의 외면 형상과 용기(3)의 내벽 면 형상이 거의 동일하게 되는 것이 바람직하다.

상기한 바와 같이, 규제 전 상태의 유지구(4)의 외경 D1 용기(3)의 내경 d1 이상으로 형성되어 있기 때문에, 도 3의 (b)에 나타낸 바와 같이, 용기(3)의 내부에 있어서, 유지구(4)는 그 탄성력에 의해 확장 상태이다. 이 확장 상태에 있어서, 유지구(4)의 외면은 발열체(2)를 용기(3)의 내벽 면에 눌러서, 발열체(2)를 협착한 상태가 된다. 따라서, 제1실시형태의 발열체 유닛(1)에 있어서는, 유지구(4)에 있 어서의 넓은 원호부(4a)의 외면과 용기(3)의 내벽 면에 의해 발열체(2)가 협지되는 구조이다. 이것 때문에, 발열체 유닛(1)에 있어서는, 발열체(2)에 대한 유지구(4)의 접촉 면적을 크게 설정하는 것이 가능하게 되고, 유지 부분에 있어서 균일하고 또한 부분적인 발열이 없는 유지 방법이 된다.

또한, 제1실시형태의 발열체 유닛(1)에 있어서의 유지구(4)의 재료로서는, 몰리브덴을 이용해서 구성하였지만, 탄성 및 도전성을 갖는 재료라면 이용하는 것이 가능하며, 예를 들면, 몰리브덴 이외에 텅스텐, 스테인리스 합금을 이용할 수 있다.

이상과 같이, 제1실시형태의 발열체 유닛(1)에 있어서는, 유지구(4)의 탄성력을 이용하여, 용기(3)의 내벽 면과 유지구(4)의 외면과에 의해 발열체(2)를 협지하는 구조이다. 이것 때문에, 발열체(2)는 유지구(4)에 의해 부분적으로 발열하는 일 없이 유지되며, 전기적으로 확실한 접속 상태로 하는 것이 가능하게 된다.

또한, 제1실시형태의 발열체 유닛(1)에 있어서는, 발열체(2)에서 발생한 열이 유지구(4)에 전달되지만, 유지구(4)가 용기(3)에 접촉하고 있기 때문에, 발열체(2)로부터 전달된 열은 용기(3)에 있어서 방열(放熱)할 수 있는 구조를 이루고 있다. 이것에 의해, 발열체(2)로부터의 열에 의해 유지구(4) 및 전력 공급 부재(5)에 있어서의 과도한 온도 상승을 방지할 수 있는 구성이다. 그 결과, 제1실시형태의 발열체 유닛(1)에 있어서는, 유지구(4)의 탄성력의 저하를 막을 수 있어, 발열체 유닛의 수명 장기화를 도모하는 것이 가능하게 된다.

도 4는, 제1실시형태의 발열체 유닛에 있어서 도 2에 나타낸 유지구(4)를 이 용해서 복수의 발열체(2, 2a, 2b)를 용기(3)의 내벽 면과의 사이에 협지한 상태를 나타내는 단면도이다. 이렇게, 도 2에 나타낸 유지구(4)를 이용함으로써, 복수의 발열체(2, 2a, 2b)를 용기(3)의 내벽 면에 밀접해서 유지하는 것이 가능하게 된다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 용기(3) 내부에 복수의 발열체(2, 2a, 2b)를 유지함으로써, 더욱 넓은 범위를 가열하는 열원(熱源)이 요구되는 발열체 유닛을 제공하는 것이 가능하게 된다.

도 5는, 제1실시형태의 발열체 유닛(1)에 있어서의 유지구의 다른 구성을 나타내는 도면이다. 도 5의 (a)는 규제 전 상태의 유지구(4c)를 나타내고 있으며, 도 5의 (b)는 규제 후 상태의 유지구(4c)를 나타내고 있다. 도 5에 나타내는 유지구(4c)는 몰리브덴 선을 스파이럴 형상으로 성형한 것이다. 도 5의 (a)에 나타내는 유지구(4c)의 단품(單品)에서의 규제 전 상태(유지구 외경이 D3의 상태)에 있어서, 유지구(4c)의 외형이 작아지는 방향(스파이럴 감음 방향: 도 5의 화살표 X, Y 방향)으로 비틀어서, 유지구(4c)를 외경이 작은 규제 후 상태로 하여, 외경 D4(D4 <D3)로 하고 있다. 도 5의 (b)에 나타내는 규제 후 상태의 유지구(4c)를 전술한 도 3의 (a)에 나타낸 용기(내경 d1)에 장착할 경우, 용기(3)의 내경 d1은 규제 전 상태의 유지구(4c)의 외경 D3 이하이며, 규제 후 상태의 유지부(4c)의 외경 D4보다 크게 형성되어 있다(D3≥d1>D4).

도 5에 나타낸 유지구(4c)의 경우에는, 외형이 작아지는 방향으로(스파이럴 감음 방향) 비튼 규제 후 상태의 유지구(4c)를, 용기 내부의 소정의 위치에 배치하고, 그리고 규제를 해제함으로써, 유지구(4c)의 탄성력에 의해 유지구(4c)의 스파 이럴 부분이 확장해서 발열체(2)와 함께 용기(3) 내부에 고정된다. 또한, 이 실시형태에 있어서는, 유지구(4c)의 스파이럴 부분의 외주와 용기(3)의 내벽 면의 형상이 거의 동일하게 되는 것이 바람직하다.

상기한 바와 같이, 규제 전 상태의 유지구(4c)의 외경 D3이 용기(3)의 내경 d1 이상으로 형성되어 있기 때문에, 용기(3)의 내부에 있어서, 유지구(4c)는 그 스파이럴 부분의 탄성력에 의해 확장하여, 유지구(4c)의 스파이럴 부분의 외주는 발열체(2)를 용기(3)의 내벽 면에 눌러서 협착한 상태가 된다. 유지구(4c)에 있어서의 스파이럴 부분은 그 신축 방향에 크게 넓은 외주 부분을 가지도록 형성되어 있기 때문에, 스파이럴 부분의 넓은 외주 부분과 용기(3)의 내벽 면과에 의해 발열체(2)가 협지되는 구조이다. 이 결과, 발열체(2)에 대한 유지구(4c)의 접촉 면적을 크게 취할 수 있어, 유지 부분에 있어서 부분적인 발열이 방지되고, 또한 확실한 접속이 가능한 유지 방법이 된다.

도 5에 나타낸 유지구(4c)는, 스파이럴 형상으로 성형된 것이기 때문에, 발열체(2)를 협지하는 각각의 스파이럴 부분이 방사 방향에 스프링성을 갖고 있다. 이것 때문에, 도 2에 나타낸 판재를 원통 형상으로 형성한 유지구(4)에 비교해서, 유지구(4c)는 높은 치수 정밀도를 필요로 하지 않고, 확실하게 발열체(2)를 용기(3)의 내벽 면과의 사이에서 협지하는 것이 가능한 구성이 된다.

또한, 도 5에 나타낸 유지구(4c)를 이용하여, 전술한 도 4에 나타낸 바와 같이, 복수의 발열체를 용기(3)의 내벽 면과의 사이에 확실하게 협지하는 것도 가능하다. 이렇게 용기(3) 내부에 복수의 발열체를 용이하게 유지하는 것이 가능하게 되어, 더욱 넓은 범위를 가열하는 열원이 요구되는 발열체 유닛을 제공할 수 있다.

도 6 및 도 7은, 제1실시형태의 발열체 유닛(1)에 있어서의 유지구의 더욱 다른 구성을 나타내는 도면이다. 도 6 및 도 7에 나타내는 발열체 유닛에 있어서는, 용기(3a)의 길이 방향에 직교하는 중앙 부분의 단면 형상이 구(矩) 형상, 예를 들면 4각형이다. 도 6의 (a)는 규제 전 상태의 유지구(4d)를 나타내고 있으며, 도 6의 (b)는 규제 후 상태의 유지구(4d)를 나타내고 있다. 도 7은 단면이 4각형인 용기(3a)의 내부에 유지구(4d)를 장착해 발열체(2)를 유지한 상태를 나타내고 있다. 도 6 및 도 7에 나타내는 유지구(4d)는, 몰리브덴 선을 스파이럴 형상으로 성형해서 코일 스프링으로 한 것이며, 용기(3a)의 길이 방향에 직교하는 방향에 코일 스프링의 신축 방향이 되도록 배치되어 있다. 도 6에 나타내는 유지구(4d)에 있어서, (a)에 나타내는 규제 전 상태의 유지구(4d)의 자유장(自由長)을 L1, (b)에 나타내는 규제 후 상태의 유지구(4d)의 압축장(壓縮長)을 L2로 하여, 도 7에 나타내는 용기(3a)의 유지 내벽 면(도 7에 있어서는 상하 내벽 면)의 사이의 길이를 q1로 나타냈을 경우, L1>q1≥L2의 관계가 되도록 설정되어 있다.

도 6 및 도 7에 나타낸 유지구(4d)의 경우, 유지구(4d)를 압축하여 규제 후 상태로 해서, 용기 내부의 소정의 위치에 배치하고, 그리고 규제를 해제함으로써, 유지구(4d)의 탄성력에 의해 유지구(4d)의 코일 스프링이 신장되어서 발열체(2)와 함께 용기 내부에 고정된다. 또한, 이 실시형태에 있어서는, 유지구(4d)의 코일 스프링의 신축 방향 양단부가 형성하는 면과 용기(3)의 유지 내벽 면(도 7에 있어서는 상하 내벽 면)의 형상이 대략 동일한 평탄면이 되는 것이 바람직하다.

상기한 바와 같이, 규제 전 상태의 유지구(4d)의 자유장 L1이 용기(3a)의 유지 내벽 면 간의 길이 q1 이상으로 형성되어 있기 때문에, 용기(3a)의 내부에 있어서, 유지구(4d)는 그 코일 스프링의 탄성력에 의해 신장해서, 유지구(4d)의 코일 스프링의 양단은 발열체(2)를 용기(3a)의 유지 내벽 면의 한쪽 면에 눌러서 협착한 상태가 된다. 따라서, 유지구(4d)에 있어서의 코일 스프링의 양단 부분이 크게 형성되어 있기 때문에, 넓은 양단 부분과 용기(3a)의 내벽 면에 의해 발열체(2)가 협지되는 구조이다. 이 결과, 발열체(2)에 대한 유지구(4d)의 접촉 면적을 크게 취할 수 있어, 부분적 고온으로 되는 것이 방지되고, 또한 확실한 접속이 가능한 유지 방법이 된다.

또한, 도 6 및 도 7에 나타낸 유지구(4d)에 있어서는, 길이 방향에 직교하는 단면 형상이 4각형인 용기의 경우를 설명하였지만, 본 발명은 이러한 형상에 한정되는 것이 아니고, 코일 스프링의 양단 부분에 의해 균일하게 유지될 수 있는 형상이라면 적용 가능하다.

또한, 도 6에 나타낸 유지구(4d)를 이용하여, 복수의 발열체를 용기(3)의 내벽 면과의 사이에 확실하게 협지하는 것도 가능하다. 예를 들면, 유지구(4d)의 양단 부분의 양쪽에 의해 발열체를 유지하도록 구성하면, 용기(3)의 양면으로부터 열 복사가 가능하게 되어 더욱 넓은 범위를 가열하는 열원이 요구되는 발열체 유닛을 제공할 수 있다.

(제2실시형태)

이하에, 본 발명에 관련하는 제2실시형태의 발열체 유닛에 대해서 도 8로부 터 도 10을 이용해서 설명한다. 도 8은, 본 발명에 관련하는 제2실시형태의 발열체 유닛(1a)의 구성을 나타내는 사시도이다. 도 8에 있어서는, 발열체 유닛(1a)이 긴 형상이며, 또한 길이 방향의 양단 부분이 동일한 구조를 이루고 있기 때문에, 한쪽 단부만을 나타내고, 다른 쪽 단부를 생략한다.

제2실시형태의 발열체 유닛(1a)에 있어서, 전술한 제1실시형태의 발열체 유닛(1)과 상이한 점은, 유지구의 구조이며, 그 밖의 점은 제1실시형태의 발열체 유닛(1)과 동일하다. 따라서, 제2실시형태의 설명에 있어서, 동일한 기능, 구성을 갖는 것에는 동일한 부호를 첨부하고 그 설명은 제1실시형태의 설명을 적용한다.

제2실시형태의 발열체 유닛(1a)은, 용기(3)의 내부에 필름 시트 형상의 발열체(2)가 배치되어 있으며, 이 발열체(2)가 탄성 및 도전성을 갖는 유지구(4e)에 의해 용기 내부의 소정의 위치에 유지되어 있다. 전력 공급 부재(5)는, 내부 리드 선(5a), 몰리브덴 박(6) 및 외부 리드 선(7)을 구비하고 있다. 내부 리드 선(5a)의 일단은 유지구(4e)에 전기적으로 접속되어 있으며, 내부 리드 선(5a)의 타단은 밀봉부(8)에 매설된 몰리브덴 박(6)에 전기적으로 접속되어 있다. 몰리브덴 박(6)에는 용기 외부로 도출된 외부 리드 선(7)의 일단이 접속되어 있다. 외부 리드 선(7)으로부터 발열체(2)에 대하여 전력이 공급된다. 용기(3)의 양단 부분은 밀봉부(8)로써 용착되어 있으며, 용기 내부에는 불활성 가스(11)가 봉입되어 있다.

이어서, 제2실시형태의 발열체 유닛(1a)에 있어서의 유지구(4e)에 의한 발열체(2)의 유지 방법에 대해서 도 9 및 도 10을 이용해서 설명한다. 도 9는 제2실시형태의 발열체 유닛(1a)에 있어서의 유지구(4e)가 압압되었을 때의 수축 동작을 설 명하는 도면이다. 도 10은 유지구(4e)에 의한 발열체(2)의 협지 상태를 나타내는 단면도이다.

도 9에 있어서, (a)는 유지구(4e)가 압압되기 전의 규제 전 상태를 나타내는 도면이며, (b)는 유지구(4e)가 압압된 후의 규제 후 상태를 나타내는 도면이다. 유지구(4e)는 몰리브덴 판재를 원호 형상으로 형성한 원호부(4f)와, 그 원호부(4f)의 내측에 원호부(4f)의 양단부에서 접어 구부린 협지부(4g)를 갖고 있다. 즉, 유지구(4e)는, 원통 부분의 중심축에 직교하는 단면이 있어서 원호의 일부가 결여된 형상을 이루고 있다. 원호부(4f)의 양단으로부터 내측으로 도출되는 협지부(4g)는, 각각이 평탄면을 갖는 평판 형상으로 형성되어 있다. 발열체(2)의 길이 방향에 대하여 직교하는 방향의 길이(폭)는, 원호부(4f)의 내벽 면에 선단이 접촉하지 않는 범위에서 원호부(4f)의 대략 지름에 가까운 길이를 갖고 있다. 도 9의 (a)에 나타내는 규제 전 상태에 있어서는, 상호 협지부(4g)의 선단 부분이 접촉한 상태이다. 또한, 협지부(4g)에 있어서의 한쪽에는, 그 중심축 근방에 내부 리드 선(5a)이 전기적으로 접속되어 있다.

도 9의 (a)에 나타내는 규제 전 상태의 유지구(4e)는, 그 외부로부터 압압(도 9의 (a)에 있어서 화살표 X, Y로 나타내는 방향)함으로써 수축하여, 외경이 D5로부터 D6(D6<D5)로 작아진다. 도 9의 (b)는 유지구(4e)의 수축된 상태(규제 후 상태)를 나타내고 있다.

도 10의 (a)는 용기(3)의 중앙 부분에 있어서의 길이 방향에 직교하는 단면 형상을 나타내고 있다. 용기(3)의 중앙 부분의 내경은 d2이다. 도 10의 (b)는 도 10의 (a)에 나타낸 용기(3)에 유지구(4e)가 장착되어, 발열체(2)가 용기 내부에서 협착부(4g)에 의해 협지된 상태를 나타내는 단면도이다.

유지구(4e)를 압압해서 수축시킴으로써, 유지구(4e)의 외경 D5는 D6까지 작아진다. 유지구(4e)는, 작아진 상태에서 용기(3) 내부의 소정의 위치에 배치되어서, 발열체(2)를 협지 고정한다.

제2실시형태의 발열체 유닛(1a)에 있어서는, 용기(3)의 내경 d2는 규제 전 상태의 유지구(4e)의 외경 D5 이하이며, 규제 후 상태의 유지부(4e)의 외경 D6보다 크게 형성되어 있다(D5≥d2>D6).

제2실시형태의 발열체 유닛(1a)에 있어서는, 협지부(4g)에 발열체(2)를 낀 상태에서 유지구(4e)를 그 외부로부터 압압하여, 용기(3)의 내경 d2보다 작은 규제 후 상태로 해서 용기 내부의 소정의 위치에 배치된다. 그리고, 유지구(4e)에 대한 규제를 해제함으로써, 유지구(4e)의 탄성력에 의해 유지구 자체가 확장하여, 협지부(4g)가 발열체(2)를 협지한 상태에서 유지구(4e)는 용기 내부에 고정된다(도 10의 (b) 참조).

상기한 바와 같이, 규제 전 상태의 유지구(4e)의 외경 D5가 용기(3)의 내경 d2 이상으로 형성되어 있기 때문에, 도 10의 (b)에 나타낸 바와 같이, 용기(3) 내부에 있어서, 유지구(4e)는 그 탄성력에 의해 확장 상태이며, 용기 내부에 확실하게 고정되는 동시에, 유지구(4e)의 협지부(4g)의 평탄면에서 발열체(2)가 협지되어서 용기 내의 소정의 위치에 확실하게 유지된다. 따라서, 제2실시형태의 발열체 유닛(1a)에 있어서는, 유지구(4e)에 있어서의 넓은 평탄면의 협지부(4g)에 의해 유지 되는 구조이기 때문에, 발열체(2)에 대한 유지구(4e)의 접촉 면적을 크게 설정할 수 있어, 발열체(2)의 유지 부분에 있어서 부분적인 발열이 억제된 신뢰성이 높은 접속이 가능한 유지 방법이 된다.

또한, 제2실시형태의 발열체 유닛(1a)에 있어서는, 유지구(4e)의 원호부(4f)의 외면이 용기(3)의 내벽 면에 접촉하고 있기 때문에, 발열체(2)로부터 전달된 유지구(4e)의 열은, 용기(3)에 전해져 방열된다. 이 결과, 유지구(4e)는 용기(3)에 의해 냉각되어 있는 상태이기 때문에, 유지구(4e)의 탄성력 저하가 방지되어, 수명 장기화를 도모하는 것이 가능하게 된다.

또한, 발열체(2)는 유지구(4e)의 내부에 있어서, 발열체(2)가 용기(3)에 접촉하지 않는 가설(架設) 상태에서 협지되어 있기 때문에, 발열체(2)로부터 용기(3)에 직접적으로 전해지는 열이 없어져 발열체(2)로부터 효율 높게 열 복사되는 구조로 된다.

이상과 같이, 제2실시형태의 발열체 유닛(1a)에 의하면, 발열체(2)가 용기(3)와 유지구(4e)를 통해서 간접적으로 유지되어, 발열체(2)가 용기(3)와 직접 접촉 상태가 아니기 때문에, 발열체(2)의 동작 준비가 빨라, 응답 속도가 빠른 발열체 유닛을 제공할 수 있다.

또한, 제2실시형태의 발열체 유닛(1a)에 있어서는, 유지구(4e)가 용기(3)에 접촉한 상태에서 유지되어 있기 때문에, 유지구(4e)의 방열이 양호하게 되어, 유지구(4e)의 사용 재료의 선택 범위를 넓힐 수 있다. 예를 들면, 전술한 제1실시형태에 있어서 설명한 몰리브덴, 텅스텐, 스테인리스 합금 이외에도 알루미늄, 니켈 등 의 금속류, 혹은 형상 기억 성질을 갖는 소재이어도 사용이 가능하다.

(제3실시형태)

이하에, 본 발명에 관련하는 제3실시형태의 발열체 유닛에 대해서 도 11로부터 도 17을 이용해서 설명한다. 도 11은, 본 발명에 관련하는 제3실시형태의 발열체 유닛(1b)의 구성을 나타내는 사시도이다. 도 11에 있어서는, 발열체 유닛(1b)이 긴 형상이며, 또한 길이 방향의 양단 부분이 동일한 구조를 이루고 있기 때문에, 한쪽 단부만을 나타내고, 다른 쪽 단부를 생략한다.

제3실시형태의 발열체 유닛(1b)에 있어서, 전술한 제1실시형태의 발열체 유닛(1)과 상이한 점은, 유지구의 구조이며, 그 밖의 점은 제1실시형태의 발열체 유닛(1)과 동일하다. 따라서, 제3실시형태의 설명에 있어서, 동일한 기능, 구성을 갖는 것에는 동일한 부호를 첨부하고 그 설명은 제1실시형태의 설명을 적용한다.

제3실시형태의 발열체 유닛(1b)은, 용기(3)의 내부에 필름 시트 형상의 발열체(2)가 배치되어 있으며, 이 발열체(2)가 유지구(4h)에 의해 용기 내부의 소정의 위치에 유지되어 있다. 전력 공급 부재(5)는, 내부 리드 선(5a), 몰리브덴 박(6) 및 외부 리드 선(7)을 구비하고 있다. 내부 리드 선(5a)의 일단은 유지구(4h)에 전기적으로 접속되어 있으며, 내부 리드 선(5a)의 타단은 밀봉부(8)에 매설된 몰리브덴 박(6)에 전기적으로 접속되어 있다. 몰리브덴 박(6)에는 용기 외부로 도출된 외부 리드 선(7)의 일단이 접속되어 있다. 외부 리드 선(7)으로부터는 발열체(2)에 대하여 전력이 공급된다. 용기(3)의 양단 부분은 밀봉부(8)로써 용착되어 있으며, 용기 내부에는 불활성 가스(11)가 봉입되어 있다.

이어서, 제3실시형태의 발열체 유닛(1b)에 있어서의 유지구(4h)에 의한 발열체(2)의 유지 방법에 대해서 도 12 및 도 13을 이용해서 설명한다. 도 12의 (a)는 제3실시형태의 발열체 유닛(1b)에 있어서의 유지구(4h)의 구성을 나타내는 분해 사시도이며, 도 12의 (b)는 유지구(4h)에 있어서의 일부의 규제 후 상태를 나타내는 도면이다. 도 13은 유지구(4h)에 의한 발열체(2)의 유지 상태를 나타내는 단면도이다.

도 12의 (a)에 나타낸 바와 같이, 제3실시형태의 발열체 유닛(1b)에 있어서의 유지구(4h)는, 탄성과 도전성을 갖는 제1유지 부재(9), 및 제1유지 부재(9)에 의해 협지되는 원통 형상의 제2유지 부재(10)를 가지고 구성된다. 제1유지 부재(9)는, 몰리브덴 판재를 원호 형상으로 형성한 원호부(9a)와, 그 원호부(9a)의 양단 부분을 원호 외측에 접어 구부려서 형성한 굴곡부(9b)를 가지고 구성되어 있다. 또한, 제2유지 부재(10)는 몰리브덴으로 형성되어, 원통 형상을 이루고 있다. 제2유지 부재(10)의 원통 부분의 내벽 면에 내부 리드 선(5a)이 전기적으로 접속되어 있다.

유지구(4h)의 제1유지 부재(9)의 양측에 있는 굴곡부(9b)를 넓히도록 원주 방향(도 12의 (a)에 있어서 화살표 X, Y로 나타내는 방향)으로 이동시킴으로써, 제1유지 부재(9)의 내경 D7(규제 전 상태의 내경)을, 도 9의 (b)에 나타낸 바와 같이, 내경 D8(규제 후 상태의 내경)로 한다(D8>D7).

또한, 제2유지 부재(10)의 외경을 D9로 나타내면, 제2유지 부재(10)의 외경 D9는, 제1유지 부재(9)의 규제 전 상태의 내경 D7 이상이며, 규제 후 상태의 내경 D8보다 작게 형성되어 있다(D8>D9≥D7).

도 13은 제1유지 부재(9) 및 제2유지 부재(10)로 구성된 유지구(4h)에 의해 발열체(2)를 유지한 상태를 나타내는 단면도이다. 도 13에 나타낸 바와 같이, 발열체(2)는 제1유지 부재(9)와 제2유지 부재(10)의 사이에 협지된 상태이다.

제3실시형태의 발열체 유닛(1b)에 있어서는, 제1유지 부재(9)의 양측의 굴곡부(9b)를 원주 방향의 상호 외측으로 이동(도 12의 (a)에 있어서 화살표 X, Y로 나타내는 방향)시킨 상태에서, 발열체(2)를 제1유지 부재(9)의 내주 면과 제2유지 부재(10)의 외주 면과의 사이에 배치한다. 그리고, 제1유지 부재(9)의 굴곡부(9b)에 대한 규제를 해제함으로써, 제1유지 부재(9)가 발열체(2)를 통해서 제2유지 부재(10)에 장착된다. 그 결과, 발열체(2)는 제1유지 부재(9)와 제2유지 부재(10)에 의해 확실하게 협지된다.

상기한 바와 같이, 원호 형상의 판재로 탄성을 가지고 형성된 제1유지 부재(9)가 원통 형상의 제2유지 부재(10)를 협지 가능하게 구성되어 있기 때문에, 제1유지 부재(9)의 내주 면과 제2유지 부재(10)의 외주 면에 의해 발열체(2)가 확실하게 협지된다. 따라서, 제3실시형태의 발열체 유닛(1b)에 있어서는, 발열체(2)에 대한 접촉 면적을 크게 설정하는 것이 가능해서, 유지 부분에서 부분적으로 고온이 되는 일이 없고, 또한 신뢰성이 높은 접속이 가능하게 된다.

이상과 같이, 제3실시형태의 발열체 유닛(1b)은, 발열체(2)를 유지구(4h)의 구성 부품인 제1유지 부재(9)의 탄성력에 의해 제2유지 부재(10)를 협지하는 구조이기 때문에, 균일한 압력에 의해 발열체(2)를 확실하게 접속하는 것이 가능하다.

또한, 제3실시형태의 발열체 유닛(1b)에 있어서의 유지구(4h)는, 용기(3)에 대하여 비접촉 상태이기 때문에, 유지구(4h)로부터 용기(3)에의 열전도가 없는 구성이다. 이것 때문에, 발열체(2)의 동작 준비가 빨라, 응답 속도가 빠른 발열체 유닛을 제공할 수 있다.

또한,제3실시형태에 있어서는, 제2유지 부재(10)를 내부에 공간을 갖는 원통 형상으로 설명하였지만, 내부가 막힌 원주(圓柱) 형상으로 형성해도 좋다. 단, 유지구(4h)를 원주 형상으로 할 경우에는, 열용량이 커지기 때문에 발열체(2)의 응답 속도가 늦어진다. 이것 때문에, 제2유지 부재(10)의 소재로서는 열 전도성이 높은 것을 선택할 필요가 있다.

또한, 제3실시형태에 있어서 내부 리드 선(5a)을 제2유지 부재(10)에 전기적으로 접속하는 구성으로 설명하였지만, 내부 리드 선(5a)을 제1유지 부재(9)에 접속하는 구성이어도 좋다. 이렇게 구성하였을 경우에는, 제1유지 부재(9)가 발열체(2)에의 전력 공급을 실행하는 구성으로 되기 때문에, 제1유지 부재(9)의 소재는 도전재(導電材)로 한정되며, 제2유지 부재(10)는 도전재로 한정되지 않게 된다.

도 14는, 제3실시형태의 발열체 유닛(1b)에 있어서의 유지구의 다른 형태를 나타낸 사시도이다. 도 14에 나타낸 유지구(4i)는, 제1유지 부재(9c)와 제2유지 부재(10)에 의해 구성되어 있다. 제1유지 부재(9c)는 몰리브덴 선을 스파이럴 형상으로 성형한 것이다. 제2유지 부재(10)는, 도 12에 나타낸 제2유지 부재(10)와 동일하며, 몰리브덴제의 원통 형상을 이루고 있다.

제1유지 부재(9c)는, 스파이럴 부분의 감음 방향에 대하여 서로 마주 보는 방향의 압력을 양단부에 가함으로써, 제1유지 부재(9c)의 내경을 크게 할 수 있는 탄성 구조를 이루고 있다. 전술한 도 12에 나타낸 유지구(4h)의 제1유지 부재(9)와 마찬가지로, 도 14에 나타낸 제1유지 부재(9c)의 내경을 크게 하고, 그 내부에 제2유지 부재(10)와 발열체(2)를 삽입하여, 제1유지 부재(9c)의 내주 면과 제2유지 부재(10)의 외주 면에 의해 발열체(2)를 협지하는 구성이다.

제1유지 부재(9c)는 스파이럴 형상으로 성형된 스파이럴 부분의 각각이 스프링성을 갖고 있기 때문에, 도 12에 나타낸 원호 형상으로 형성한 제1유지 부재(9)에 비교해서 높은 치수 정밀도를 필요로 하는 일 없이, 확실하게 발열체(2)를 제2유지 부재(10)의 외주 면과의 사이에 협지하는 것이 가능하게 된다.

도 15는 제3실시형태의 발열체 유닛(1b)에 있어서의 유지구의 더욱 다른 형태를 나타낸 사시도이다. 도 15에 나타낸 유지구(4j)는, 제1유지 부재(9d)와 제2유지 부재(10a)에 의해 구성되어 있다. 제1유지 부재(9d)는 몰리브덴 판재를 원호 형상으로 성형한 것이다. 제2유지 부재(10a)는, 몰리브덴제로 원통 형상을 이루고 있으며, 그 내주 면에는 내부 리드 선(5a)이 전기적으로 접속되어 있다.

제1유지 부재(9d)는 원호 형상으로 형성된 원호부(90a)와, 그 원호부(90a)의 양측으로부터 원호의 외측에 접어 구부린 굴곡부(90b)를 가지고 구성되어 있다. 원호부(90a)의 원호 면에는 복수(도 15에 있어서는 2개)의 관통 구멍(90)이 형성되어 있다. 이것들의 관통 구멍(90)은 발열체(2)의 협지 상태에 있어서 발열체(2)가 배치되어 있지 않은 양측의 위치에 형성되어 있다. 한편, 제2유지 부재(10a)의 외주 면에는, 발열체(2)의 협지 상태에 있어서, 제1유지 부재(9d)의 관통 구멍(90)과 대 응하는 위치에 돌기(突起)(100)가 형성되어 있다.

도 15에 나타낸 유지구(4j)는, 전술한 도 12에 나타낸 유지구(4h)의 제1유지 부재(9)와 마찬가지로, 제1유지 부재(9d)의 굴곡부(90b)를 넓혀서 제1유지 부재(9d)의 내경을 크게 해서 제2유지 부재(10a)와 발열체(2)를 삽입하여, 제1유지 부재(9d)의 내주 면과 제2유지 부재(10a)의 외주 면에 의해 발열체(2)를 협지하는 구성이다. 이 때, 제1유지 부재(9d)의 관통 구멍(90)과 제2유지 부재(10a)의 돌기(100)가 끼워 맞추어지도록, 제1유지 부재(9d)가 제2유지 부재(10a)를 협지하여 배치된다.

도 15에 나타내는 유지구(4j)에 있어서는, 제1유지 부재(9d)의 관통 구멍(90)에 제2유지 부재(10a)의 돌기(100)를 끼워 맞추어지게 하는 구성이기 때문에, 발열체(2)와 제1유지 부재(9d)에 대하여 제2유지 부재(10a)의 돌기(100)가 쐐기의 역할을 다하여, 유지구(4j)에 의해 발열체(2)를 더욱 강고하게 협지하는 것이 가능하게 된다. 또한, 관통 구멍(90) 및 대응하는 돌기(100)를 복수 설치함으로써 발열체(2)의 위치 규제의 역할도 가능하게 되지만, 관통 구멍 및 돌기를 1조만 설치하였을 경우이어도 유지구로서 강고하게 발열체(2)를 유지하는 기능을 갖는다.

도 16은 제3실시형태의 발열체 유닛(1b)에 있어서의 유지구의 더욱 다른 형태를 나타낸 사시도이다. 도 16에 나타낸 유지구(4k)는, 제1유지 부재(9e)와 제2유지 부재(10b)에 의해 구성되어 있다. 제1유지 부재(9e)는, 몰리브덴 판재에 의해 형성되어 있으며, 평탄한 면을 갖는 평탄면부(平坦面部)(9f)와, 그 양측으로부터 제2유지 부재(10b)의 방향(도 16에 있어서는 아래쪽 방향)에 돌출 설치한 사면부 (斜面部)(9g)를 갖추고 있다. 평탄면부(9f)의 양측으로부터 도출하도록 형성된 사면부(9g)는, 선단으로 감에 따라 좁아지도록 형성되어 있으며, 그 돌출 단부에는 내측으로 접혀 구부러진 걸림부(91)가 형성되어 있다. 즉, 제1유지 부재(9e)는 평탄면부(9f)와 양측의 사면부(9g)에 의해 사다리꼴 형상으로 성형되어 있다. 제1유지 부재(9e)의 사면부(9g)는 탄성을 갖고 있으며, 펴 넓혀도 복귀하도록 구성되어 있다.

한편, 제2유지 부재(10b)는 몰리브덴제이며, 발열체(2)의 길이 방향에 직교하는 단면이 사다리꼴 형상을 이루고 있다. 즉, 제2유지 부재(10b)는, 제1유지 부재(9e)의 내측에 밀접해서 걸리는 형상을 이루고 있다. 또한, 제2유지 부재(10b)에 있어서 사다리꼴 형상의 상변(上邊)(도 16의 아래쪽 면)의 양측에는 돌출부(101)가 형성되어 있으며, 제1유지 부재(9e)의 걸림부(91)와 걸리도록 구성되어 있다. 제2유지 부재(10b)의 하면에는 내부 리드 선(5a)이 전기적으로 접속되어 있다.

도 17은, 제1유지 부재(9e)가 제2유지 부재(10b)에 장착되어 발열체(2)를 유지하고 있는 상태를 나타내는 단면도이다. 발열체(2)는 제1유지 부재(9e)의 평탄면부(9f)와, 이 평탄면부(9f)에 대향하는 제2유지 부재(10b)의 평탄면(도 17에 있어서의 상면)에 의해 끼워져서 유지되어 있다.

도 17에 나타내는 유지구(4k)에 의한 발열체(2)의 유지 방법은, 제2유지 부재(10b)의 평탄면(상면)에 발열체(2)를 배치한 상태에서, 제1유지 부재(9e)의 사면부(9g)를 바깥쪽으로 열고, 제2유지 부재(10b)에 씌워서 장착한다. 이 때, 제1유지 부재(9e)의 걸림부(91)를 제2유지 부재(10b)의 돌출부(101)에 걸리게 한다. 이렇 게, 제1유지 부재(9e)를 상부로부터 제2유지 부재(10b)를 덮도록 걸리게 해서 발열체(2)를 유지구(4k)의 평탄한 부분에 의해 협지하고 있다. 이것 때문에, 제4실시형태의 발열체 유닛에 있어서는, 발열체(2)의 유지 부분에서 부분적으로 고열이 되는 일 없이 신뢰성 높게 유지할 수 있다.

또한, 도 16 및 도 17에 나타낸 유지구(4k)는, 용기(3)에 대하여 비접촉 상태이기 때문에, 유지구(4k)로부터 용기(3)에의 열전도가 없는 구조이다. 이것 때문에, 발열체(2)의 열이 내부 리드 선(5a)을 타고, 밀봉부(8)에 전달되어, 발열체 유닛의 규격 및 구성에 따라서는, 밀봉부(8)가 고열로 되어서 밀봉부(8)에 균열이 발생하여, 수명이 단축될 우려가 있다. 이것 때문에, 밀봉부(8)의 온도 상승 방지를 목적으로 해서, 내부 리드 선(5a)에 방열 기능을 갖는 방열 블록을 설치하는 것이 유효하다.

또한, 내부 리드 선(5a)에 탄성을 가진 코일 형상의 스파이럴부를 설치함으로써, 발열체(2)의 발열에 의한 열팽창을 흡수하는 구조로 할 수 있다.

(제4실시형태)

이하에, 본 발명에 관련하는 제4실시형태의 발열체 유닛에 대해서 도 18로부터 도 22를 이용해서 설명한다. 도 18은, 본 발명에 관련하는 제4실시형태의 발열체 유닛(1c)의 구성을 나타내는 사시도이다. 도 18에 있어서는, 발열체 유닛(1c)이 긴 형상이며, 또한 길이 방향의 양단 부분이 대상 구조를 이루고 있기 때문에, 한쪽 단부만을 나타내고, 다른 쪽 단부를 생략한다.

제4실시형태의 발열체 유닛(1c)에 있어서, 전술한 제1실시형태의 발열체 유 닛(1)과 상이한 점은, 유지구의 구조이며, 그 밖의 점은 제1실시형태의 발열체 유닛(1)과 동일하다. 따라서, 제4실시형태의 설명에 있어서, 동일한 기능, 구성을 갖는 것에는 동일한 부호를 첨부하고 그 설명은 제1실시형태의 설명을 적용한다.

제4실시형태의 발열체 유닛(1c)은, 용기(3)의 내부에 필름 시트 형상의 발열체(2)가 배치되어 있으며, 이 발열체(2)가 유지구(4q)에 의해 용기 내부의 소정의 위치에 유지되어 있다. 전력 공급 부재(5)는, 내부 리드 선(5a), 몰리브덴 박(6) 및 외부 리드 선(7)을 구비하고 있다. 내부 리드 선(5a)의 일단은 유지구(4q)에 전기적으로 접속되어 있으며, 내부 리드 선(5a)의 타단은 밀봉부(8)에 매설된 몰리브덴 박(6)에 전기적으로 접속되어 있다. 몰리브덴 박(6)에는 용기 외부로 도출된 외부 리드 선(7)의 일단이 접속되어 있다. 외부 리드 선(7)으로부터 발열체(2)에 대하여 전력이 공급된다. 용기(3)의 양단 부분은 밀봉부(8)로 용착되어 있으며, 용기(3) 내부에는 불활성 가스(11)가 봉입되어 있다.

도 19는 제4실시형태의 발열체 유닛(1c)에 있어서의 유지구(4q)에 의한 발열체(2)의 협지 방법을 나타내는 도면이다. 도 19의 (a)는 규제 전 상태의 제2유지 부재(10c)를 나타내고 있으며, (b)는 유지구(4q)의 분해 사시도이다.

도 19의 (b)에 나타낸 바와 같이, 유지구(4q)는 원통 형상의 제1유지 부재(9h)와, 이 제1유지 부재(9h)의 내부에 수납되는 제2유지 부재(10c)를 가지고 구성된다. 제1유지 부재(9h)는 몰리브덴제로 형성되어 있으며, 내경이 D12인 원통 형상을 이루고 있다. 한편, 제2유지 부재(10c)는 몰리브덴 판재를 원호 형상으로 형성한 원호부(10d)와, 그 원호부(10d)의 양측 단부를 원호의 내측으로 접어 구부린 양단부(10e)를 가지고 구성되어 있다. 또한, 제2유지 부재(10c)의 양단부(10e)의 어느 한쪽의 내주 면에는 내부 리드 선(5a)이 접속되어 있다.

도 19에 있어서, (a)에 나타나 있는 제2유지 부재(10c)는, 외부로부터 압압되기 전의 규제 전 상태이며, (b)에 나타나 있는 제2유지 부재(10c)는, 외부로부터 압압되어서 외경이 작아진 규제 후 상태이다. 규제 전 상태의 제2유지 부재(10c)는, 그 원주 방향(도 19에 있어서 화살표 X, Y로 나타내는 방향)에 탄성력을 갖고 있기 때문에, 제2유지 부재(10c)는 그 외부로부터 화살표 X, Y로 나타내는 방향으로 압압되면, 수축하여, 외경이 D1O으로부터 D11(D11<D1O)로 작아진다.

도 20은 용기(3)의 중앙 부분에 있어서의 길이 방향에 직교하는 단면 형상을 나타내고 있으며, 용기(3)의 중앙 부분의 내경은 제1유지 부재(9h)의 외경보다 크게 설정되어 있어, 용기(3) 내에 수납되었을 때, 용기(3)의 대략 중심축 상에 배치된 제1유지 부재(9h)가 용기(3)의 내벽 면에 접촉하지 않도록 구성되어 있다. 도 20은 용기(3)의 내부에 유지구(4q)가 장착된 상태이며, 발열체(2)가 유지구(4q)에 있어서의 제1유지 부재(9h)의 내주 면과 제2유지 부재(10c)의 외주 면과의 사이에 협지된 상태를 나타내는 단면도이다.

제4실시형태의 발열체 유닛(1c)에 있어서는, 제2유지 부재(10c)를 압압해서 외경 D1O을 D11까지 작게 하여, 그 수축 상태에서 발열체(2)와 함께 제1유지 부재(9h)의 내부에 배치하고 있다. 그리고, 제2유지 부재(10c)의 규제를 해제해서 수축 상태를 해방하여, 발열체(2)를 제1유지 부재(9h)의 내주 면과 제2유지 부재(10c) 외주 면과의 사이에 협착한다.

제4실시형태의 발열체 유닛(1c)에 있어서는, 제1유지 부재(9h)의 내경 D12가 규제 전 상태의 제2유지 부재(10c)의 외경 D1O 이하이며, 규제 후 상태의 제2유지 부재(10c)의 외경 D11보다 크게 형성되어 있다(D1O≥D12>D11).

제4실시형태의 발열체 유닛(1c)에 있어서는, 규제 전 상태의 제2유지 부재(10c)를 그 외부로부터 압압하여, 제1유지 부재(9h)의 내경 D12보다 작은 상태로 해서 제1유지 부재(9h)의 내부에 배치하고, 그리고 그 규제를 해제함으로써, 제2유지 부재(10c)의 탄성력에 의해 제2유지 부재(10c)가 확장되어 발열체(2)를 제1유지 부재(9h)의 내벽 면에 눌러 고정한다(도 20 참조). 또한, 제4실시형태에 있어서는, 제1유지 부재(9h)의 내부에 있어서 규제가 해제된 제2유지 부재(10c)의 원호부(10d)의 원호 형상이 제1유지 부재(9h)의 내주 면의 형상과 대략 동일하게 되는 것이 바람직하다.

상기한 바와 같이, 규제 전 상태의 제2유지 부재(10c)의 외경 D1O이 제1유지 부재(9h)의 내경 D12 이상으로 형성되어 있다. 이것 때문에, 도 20에 나타낸 바와 같이, 제1유지 부재(9h)의 내부에 있어서, 제2유지 부재(10c)는 그 탄성력에 의해 확장 상태이며, 제2유지 부재(10c)의 외주 면은 발열체(2)를 제1유지 부재(9h)의 내주 면에 눌러서 협지한 상태가 된다. 따라서, 제4실시형태의 발열체 유닛(1c)에 있어서는, 유지구(4q)에 있어서의 넓은 원호 형상의 협지 면에 의해 발열체(2)가 유지되는 구조이기 때문에, 발열체(2)에 대한 유지구(4q)의 접촉 면적을 크게 설정하는 것이 가능하게 된다. 그 결과, 발열체 유닛(1c)에 있어서의 유지구(4q)는, 균일하고 또한 부분적인 발열이 적은 확실한 접속이 가능한 유지 방법이 된다.

제4실시형태의 발열체 유닛(1c)에 있어서는, 유지구(4q)가 용기(3)에 대하여 비접촉 상태이기 때문에, 발열체(2)에서 생긴 열을 유지구(4q)로부터 용기(3)에 직접 전도하지 않는 구성이다. 따라서, 제4실시형태의 발열체 유닛(1c)은 동작 준비가 빨라, 응답 속도가 빠른 발열체 유닛을 설계하는 것이 가능하게 된다. 또한, 이러한 구조는, 발열체(2)의 열이 내부 리드 선(5a)을 타고, 밀봉부(8)에 전달되어, 발열체 유닛의 규격 및 구성에 따라서는, 밀봉부(8)가 고열이 되어서 밀봉부(8)에 균열이 발생하여, 수명이 단축될 우려가 있다. 이것 때문에, 밀봉부(8)의 온도 상승의 방지를 목적으로 해서, 내부 리드 선(5a)에 방열 기능을 갖는 방열 블록을 설치하는 것이 유효하다.

또한, 제4실시형태의 발열체 유닛(1c)에 있어서는, 제1유지 부재(9h)의 외주 면을 용기(3)의 내주 면에 가까운 위치까지 설정할 수 있기 때문에, 발열체(2)의 협지에 있어서 넓은 접촉 면적을 확보하는 것이 가능하게 된다.

또한, 제1유지 부재(9h)의 외주 면이 용기(3)의 내주 면에 접하는 구성으로 하였을 경우에는, 발열체(2)의 응답 속도는 저하하지만, 발열체(2)로부터의 열이 유지구(4q)에서 방열되어, 내부 리드 선(5a), 몰리브덴 박(6) 등의 전력 공급 부재(5)가 고열로 되는 것이 방지되는 구성이 된다.

이상과 같이 구성된 제4실시형태의 발열체 유닛(1c)은, 발열체(2)를 유지구(4q)의 구성 부품인 제2유지 부재(10c)의 탄성력에 의해 제1유지 부재(9h)에 협 지하는 구조로 되기 때문에, 유지 부분에서 균일한 압력에 의해 발열체(2)를 유지하는 것이 가능하다.

도 21은, 제4실시형태의 발열체 유닛에 있어서의 유지구의 다른 형태를 나타내는 도면이다. 도 21에 나타낸 바와 같이, 유지구(4m)는 제1유지 부재(9h), 및 이 제1유지 부재(9h)의 내부에 수납되는 제2유지 부재(10f)를 가지고 구성된다. 제1유지 부재(9h)는 몰리브덴제의 원통 형상을 이루고 있다. 한편, 제2유지 부재(10f)는 몰리브덴 선을 스파이럴 형상으로 성형한 것이다. 제2유지 부재(10f)는, 스파이럴의 감긴 방향에 대하여 서로 떨어지는 방향의 압력을 양단부에 가하는, 소위 비트는 것에 의해, 제2유지 부재(10k)의 내경을 작게 할 수 있는 탄성 구조를 이루고 있다. 제2유지 부재(10f)는 규제 전 상태에 있어서, 제2유지 부재(10f)의 외형이 작아지는 방향(스파이럴 감음 방향)으로 비트는(도 21의 화살표 X, Y 방향) 것에 의해, 제2유지 부재(10f)의 외경이 작아지는 규제 후 상태로 하고 있다. 즉, 제1유지 부재(9h)의 내경 D12는, 규제 전 상태의 제2유지 부재(10f)의 외경 이하이며, 규제 후 상태의 제2유지 부재(10f)의 외경보다 크게 설정되어 있다.

도 21에 나타내는 유지구(4m)에 있어서는, 밀봉부(8)에 매설된 몰리브덴 박(6)에 접속된 내부 리드 선(5a)이 제2유지 부재(10f)와 일체적으로 형성되어 있다.

도 21에 나타낸 유지구(4m)의 경우에는, 그 외형이 작아지는 방향(스파이럴 감음 방향)으로 비튼 규제 후 상태의 제2유지 부재(10f)를, 발열체(2)와 함께 제1유지 부재(9h)의 내부에 배치하고, 그리고 그 규제를 해제함으로써, 제2유지 부 재(10f)의 탄성력에 의해, 그 스파이럴 부분이 확장해서 발열체(2)를 제1유지 부재(9h)의 내벽 면에 눌러서 협지 상태로 한다. 또한, 이 실시형태에 있어서는, 제2유지 부재(10f)의 스파이럴 부분의 외주 부분과 제1유지 부재(9h)의 내벽 면의 형상이 대략 동일하게 되는 것이 바람직하다.

상기한 바와 같이, 규제 전 상태의 제2유지 부재(10f)의 외경이 제1유지 부재(9h)의 내경 이상으로 형성되어 있기 때문에, 제1유지 부재(9h)의 내부에 있어서, 제2유지 부재(10f)는 그 스파이럴 부분의 탄성력에 의해 확장되어서, 스파이럴 부분의 외주 부분이 발열체(2)를 제1유지 부재(9h)의 내벽 면에 눌러, 발열체(2)는 협지된 상태가 된다. 제2유지 부재(10f)에 있어서의 탄성체의 규제 전 상태의 스파이럴 부분의 외경이 제1유지 부재(9h)의 내경보다 크기 때문에, 제2유지 부재(10f)의 넓은 외주 부분과 제1유지 부재(9h)의 내주 면에 의해 발열체(2)가 협지되는 구조이다. 이 결과, 발열체(2)에 대한 유지구(4m)의 유지 면적을 크게 설정할 수 있어, 유지 부분에서 부분적으로 고온이 되는 것이 억제되고, 또한 신뢰성이 높은 접속이 가능한 유지 방법이 된다.

도 21에 나타낸 제2유지 부재(10f)는, 스파이럴 형상으로 성형된 것이기 때문에, 발열체(2)를 협지하는 각각의 스파이럴 부분이 방사 방향에 스프링성을 갖고 있으므로, 예를 들면 전술한 도 2에 나타낸 판재를 원통 형상으로 형성한 유지구(4)의 경우와 비교해서 높은 치수 정밀도를 필요로 하는 일 없이, 확실하게 발열체(2)를 제1유지 부재(9h)의 내벽 면과의 사이에 협지하는 것이 가능한 구성으로 된다.

또한, 제2유지 부재(10f)는, 길이 방향(스파이럴 부분의 중심축 방향)으로 신축하는 탄성을 갖고 있기 때문에, 발열체(2)의 발열에 의한 열팽창을 흡수하는 기능을 갖는다.

또한, 도 21에 나타낸 유지구(4m)를 이용하여, 전술한 도 4에 나타낸 바와 같이, 복수의 발열체를 제1유지 부재(9h)와 제2유지 부재(10f)와의 사이에 확실하게 협지하는 것도 가능하다. 이렇게 유지구(4m)에 의해 복수의 발열체를 용이하게 유지하는 것이 가능하게 되기 때문에, 더욱 넓은 범위를 가열하는 열원이 요구되는 발열체 유닛을 제공할 수 있다.

도 22는, 제4실시형태의 발열체 유닛에 있어서의 유지구의 더욱 다른 형태를 나타내는 도면이다. 도 22에 나타낸 바와 같이, 유지구(4n)는 구(矩) 형상(도 22에 있어서는 4각형)의 프레임체인 제1유지 부재(9i), 및 이 제1유지 부재(9i)의 내부에 수납되는 제2유지 부재(10g)를 가지고 구성된다. 도 22에 나타내는 유지구(4n)는, 그 구성 부품인 제2유지 부재(10g)가 몰리브덴 선을 스파이럴 형상으로 성형해서 코일 스프링으로 한 것이며, 제2유지 부재(10g)의 길이 방향(도 22에 있어서의 상하 방향)의 스프링성을 이용하는 것이다. 제2유지 부재(10g)의 자유장을 L3(규제 전 상태의 길이), 제2유지 부재(10g)를 압압한 상태의 압축장을 L4(규제 후 상태의 길이), 그리고 제1유지 부재(9i)에 있어서 제2유지 부재(10g)가 장착되는 부분의 내측의 길이를 q2라고 하였을 경우, L3>q2≥L4의 관계가 되도록 설정되어 있다.

상기 제2유지 부재(10g)를 압압해서, 길이를 L4로 줄인 규제 후 상태에 있어서, 발열체(2)를 제1유지 부재(9i)의 내벽 면의 평탄면(도 22에 나타내는 제1유지 부재(9i)의 내벽 면에 있어서의 상면)과 제2유지 부재(10g)의 신축 방향의 한쪽 단면과의 사이에 배치하고, 제2유지 부재(10g)에 대한 규제를 해제한다. 이것에 의해, 발열체(2)는 제1유지 부재(9i)의 평탄면과 제2유지 부재(10g)의 단면에 의해 확실하게 협지되는 유지 상태가 된다.

도 22에 나타낸 발열체 유닛에 있어서의 유지구(4n)에 있어서는, 제2유지 부재(10g)가 스파이럴 형상으로 성형되어서, 그 신축 방향의 스프링성을 이용해서 구성되어 있다. 이렇게, 도 22의 발열체 유닛에 있어서는, 구 형상(4각형)의 프레임체인 제1유지 부재(9i)를 이용해도 발열체(2)를 협지할 수 있는 구성으로 된다.

또한, 제4실시형태의 발열체 유닛(1c)에 있어서의 유지구(4m, 4n)에 있어서는 용기(3)에 대하여 비접촉 상태이기 때문에, 발열체(2)에서 생긴 열을 유지구(4m, 4n)로부터 용기(3)에 직접 전도하지 않는 구성이다. 따라서, 제4실시형태의 발열체 유닛(1c)은 더욱 동작 준비가 빨라, 응답 속도가 빠른 발열체 유닛을 제공하는 것이 가능하게 된다. 또한, 이러한 구조는, 발열체(2)의 열이 내부 리드 선(5a)을 타고, 밀봉부(8)에 전달되어, 발열체 유닛의 규격 및 구성에 따라서는, 밀봉부(8)가 고열로 되어서 밀봉부(8)에 균열이 발생하여, 수명이 단축될 우려가 있다. 이것 때문에, 밀봉부(8)의 온도 상승 방지를 목적으로 해서, 내부 리드 선(5a)에 방열 기능을 갖는 방열 블록을 설치하는 것이 유효하다. 또한, 내부 리드 선(5a)에 탄성을 가진 코일 형상의 스파이럴부를 설치함으로써, 발열체(2)의 발열에 의한 열팽창을 흡수하는 구조로 할 수 있다.

(제5실시형태)

이하에, 본 발명에 관련하는 제5실시형태의 발열체 유닛에 대해서 도 23으로부터 도 27을 이용해서 설명한다. 도 23은, 본 발명에 관련하는 제5실시형태의 발열체 유닛(1d)의 구성을 나타내는 사시도이다. 도 23에 있어서는, 발열체 유닛(1d)이 긴 형상이며, 또한 길이 방향의 양단 부분이 동일한 구조를 이루고 있기 때문에, 한쪽 단부만을 나타내고, 다른 쪽 단부를 생략한다.

제5실시형태의 발열체 유닛(1d)에 있어서, 전술한 제1실시형태의 발열체 유닛(1)과 상이한 점은, 유지구의 구조이며, 그 밖의 점은 제1실시형태의 발열체 유닛(1)과 동일하다. 따라서, 제5실시형태의 설명에 있어서, 동일한 기능, 구성을 갖는 것에는 동일한 부호를 첨부하고 그 설명은 제1실시형태의 설명을 적용한다.

제5실시형태의 발열체 유닛(1d)은, 용기(3)의 내부에 필름 시트 형상의 발열체(2)가 배치되어 있으며, 이 발열체(2)가 유지구(4o)에 의해 용기 내부의 소정의 위치에 유지되어 있다. 전력 공급 부재(5)는, 내부 리드 선(5a), 몰리브덴 박(6) 및 외부 리드 선(7)을 구비하고 있다. 내부 리드 선(5a)의 일단은 유지구(4o)에 전기적으로 접속되어 있으며, 내부 리드 선(5a)의 타단은 밀봉부(8)에 매설된 몰리브덴 박(6)에 전기적으로 접속되어 있다. 몰리브덴 박(6)에는 용기 외부로 도출된 외부 리드 선(7)의 일단이 접속되어 있다. 외부 리드 선(7)으로부터는 발열체(2)에 대하여 전력이 공급된다. 용기(3)의 양단 부분은 밀봉부(8)로 용착되어 있으며, 용기(3) 내부에는 불활성 가스(11)가 봉입되어 있다.

도 24는 제5실시형태의 발열체 유닛(1d)에 있어서의 유지구(4o)에 의한 발열체(2)의 유지 방법을 나타내는 도면이다. 제5실시형태의 발열체 유닛(1d)에 있어서 의 유지구(4o)는, 탄성을 갖는 제1유지 부재(9j)와, 탄성과 도전성을 갖는 제2유지 부재(10h)를 가지고 구성되어, 각각의 탄성력에 의해 발열체(2)를 협지하는 구조를 갖는다.

도 24에 나타낸 바와 같이, 제5실시형태의 발열체 유닛(1d)에 있어서의 유지구(4o)의 구성 부품인 제1유지 부재(9j)는, 몰리브덴 판재가 원호 형상으로 형성된 원호부(9k)와, 그 원호부(9k)의 양단 부분으로부터 바깥쪽으로 접어 구부린 굴곡부(9q)를 갖도록 형성되어 있다.

한편, 제2유지 부재(10h)는 몰리브덴 판재를 원호 형상으로 형성한 원호부(10i)와, 그 원호부(10i)의 양단 부분으로부터 원호부(10i)의 내측으로 접어 구부린 양단부(10j)를 가지고 구성되어 있다. 또한, 제2유지 부재(10h)의 내주 면에는 내부 리드 선(5a)이 접속되어 있다. 이 실시형태에 있어서는, 내부 리드 선(5a)이 제2유지 부재(10h)의 양단부(10j)의 한쪽 내면에 고착되어 전기적으로 접속 상태가 되어 있다.

유지구(4o)의 제1유지 부재(9j)의 양측에 있는 굴곡부(9q)를 넓히도록 원주 방향(도 24에 있어서 화살표 X, Y로 나타내는 방향)으로 이동시킴으로써, 제1유지 부재(9j)의 내경 D13(규제 전 상태의 내경)을, 내경 D14(규제 후 상태의 내경)로 한다(D14>D13).

또한, 제2유지 부재(10h)를 외부로부터 압압해서 양단부(10j)가 가까이 가도록 이동시킴으로써, 제2유지 부재(10h)의 외경 D15(규제 전 상태의 내경)를 내경 D16(규제 후 상태의 내경)까지 작게 한다. 제1유지 부재(9j)와 제2유지 부재(10h) 에 있어서, 규제 전 상태와 규제 후 상태의 내경의 관계는, D14≥D15>D13≥D16으로 된다.

도 25는, 발열체(2)가 제1유지 부재(9j)와 제2유지 부재(10h)로 구성된 유지구(4o)에 의해 유지된 상태를 나타내는 단면도이다.

도 24에 나타내는 유지구(4o)의 유지 방법은, 제1유지 부재(9j)의 굴곡부(9q)를 원주 방향(도 24에 있어서 화살표 X, Y로 나타내는 방향)으로 이동시켜서 확대 상태로 하고, 또한 제2유지 부재(10h)를 압압해서 양단부(10j)가 가까이 가도록 이동시켜서 축소 상태로 해서, 발열체(2)를 제1유지 부재(9j)의 내주 면과 제2유지 부재(10h)의 외주 면과의 사이에 배치한다. 이 상태에 있어서, 제1유지 부재(9j)의 굴곡부(9q)에 대한 규제를 해제하고, 또한, 제2유지 부재(10h)의 양단부(10j)의 규제를 해제한다. 이렇게, 제1유지 부재(9j)와 제2유지 부재(10h)의 양쪽의 규제를 해제함으로써, 발열체(2)가 제1유지 부재(9j)의 죄는 압력과 제2유지 부재(10h)의 튀어 오르는 압력에 의해, 강고하게, 또한 유지면에서 균일하게 협지될 수 있다.

또한, 유지구(4o)는 용기(3)에 대하여 비접촉 상태이기 때문에, 이 발열체 유닛(1d)에서는 발열체(2)에서 생긴 열을 유지구(4o)로부터 용기(3)에 직접 전도하지 않는 구성이다. 따라서, 제5실시형태의 발열체 유닛(1d)은 더욱 동작 준비가 빨라, 응답 속도가 빠른 발열체 유닛(1d)을 제공하는 것이 가능하게 된다. 또한, 이러한 구조는, 발열체(2)의 열이 내부 리드 선(5a)을 타고, 밀봉부(8)에 전달되어, 발열체 유닛의 규격 및 구성에 따라서는, 밀봉부(8)가 고열로 되어서 밀봉부(8)에 균열이 발생하기 쉬워, 수명이 단축될 우려가 있다. 이것 때문에, 밀봉부(8)의 온도 상승의 방지를 목적으로 해서, 내부 리드 선(5a)에 방열 기능을 갖는 방열 블록을 설치하는 것이 유효하다.

제5실시형태의 발열체 유닛(1d)에 있어서의 유지구(4o)는, 판재를 원호 형상으로 형성해서 구성되어 있기 때문에, 제1유지 부재(9j)의 내주 면과 제2유지 부재(10h)의 외주 면으로 발열체(2)를 협지할 수 있는 구조이다. 이것 때문에, 발열체(2)에 대하여 접촉 면적을 크게 설정하는 것이 가능하게 되어, 유지 부분에 있어서 균일하고 또한 열 발생이 적으며, 신뢰성이 높은 접속이 가능하게 된다.

도 26 및 도 27은, 제5실시형태의 발열체 유닛(1d)에 있어서의 유지구의 더욱 다른 형태를 나타내는 도면이다. 도 26은, 이 실시형태에 있어서의 유지구(4p)의 분해 사시도이며, 도 27은 유지구(4p)에 의해 발열체(2)를 유지한 상태를 나타내는 단면도이다.

도 26에 나타낸 바와 같이, 유지구(4p)는, 몰리브덴 선을 스파이럴 형상으로 형성한 제1유지 부재(9m)와, 몰리브덴 선을 스파이럴 형상으로 형성한 제2유지 부재(10k)에 의해 구성되어 있으며, 각각의 탄성력에 의해 발열체(2)가 유지되는 구조이다.

제1유지 부재(9m)는, 전술한 도 14에 나타낸 제1유지 부재(9c)와 마찬가지로, 스파이럴의 감긴 방향에 대하여 서로 마주 보는 방향의 압력을 양단부에 가함 으로써, 제1유지 부재(9m)의 내경을 크게 할 수 있는 탄성 구조를 이루고 있다. 한편, 제2유지 부재(10k)는, 전술한 도 21에 나타낸 제2유지 부재(10f)와 마찬가지로, 스파이럴의 감긴 방향에 대하여 서로 떨어지는 방향의 압력을 양단부에 가함으로써, 제2유지 부재(10k)의 내경을 작게 할 수 있는 탄성 구조를 이루고 있다. 규제 전 상태의 제1유지 부재(9m)의 내경은, 규제 전 상태의 제2유지 부재(10f)의 외경 이하이며, 규제 후 상태(축소 상태)의 제2유지 부재(10f)의 외경보다 크게 설정되어 있다. 또한, 규제 후 상태(확장 상태)의 제1유지 부재(9m)의 내경은, 규제 전 상태의 제2유지 부재(10f)의 외경보다 크게 설정되어 있다.

도 26에 나타내는 유지구(4p)에 있어서는, 밀봉부(8)에 매설된 몰리브덴 박(6)에 접속된 내부 리드 선(5a)이 제2유지 부재(10k)와 일체적으로 형성되어 있다.

상기한 바와 같이 구성된 유지구(4p)의 발열체(2)의 유지 방법은, 제1유지 부재(9m)에 대하여 스파이럴의 감긴 방향에 대하여 서로 마주 보는 방향의 압력을 가해서 내경을 크게 하고, 또한 제2유지 부재(10k)에 대하여 스파이럴의 감긴 방향에 대하여 서로 떨어지는 방향의 압력을 가해서, 외경을 작게 한다. 이 때, 제1유지 부재(9m)와 제2유지 부재(10k)와의 사이의 유지 부분에 발열체(2)를 배치하고, 제1유지 부재(9m)와 제2유지 부재(10k)에 대한 규제를 해제한다. 이것에 의해, 제1유지 부재(9m)의 내주 부분과 제2유지 부재(10k)의 외주 부분에 의해 발열체(2)를 확실하게 협지할 수 있다(도 27 참조).

도 26 및 도 27에 나타낸 유지구(4p)의 이점은, 유지구(4c)의 제1유지 부 재(9m)와 제2유지 부재(10k)의 양쪽에 있어서, 발열체(2)를 협착하는 스파이럴 부분이 스프링성을 갖고 있기 때문에, 높은 치수 정밀도를 필요로 하는 일 없이, 확실하게 발열체(2)를 협지할 수 있는 구성으로 된다. 따라서, 유지구(4p)가 높은 가공 정밀도를 필요로 하지 않기 때문에, 설계 및 제작이 용이하게 된다. 또한, 도 27에 나타낸 바와 같이, 제1유지 부재(9m)와 제2유지 부재(10k)와의 사이의 유지 부분에 있어서 발열체(2)가 확실하게 협지된 상태로 되어, 신뢰성이 높은 열원을 제공하는 것이 가능하게 된다.

또한, 유지구(4p)를 이용하여, 전술한 도 4에 나타낸 바와 같이, 복수의 발열체를 협지하는 것도 가능하다. 이렇게 유지구(4p) 내부에 복수의 발열체를 용이하게 유지하는 것이 가능하기 때문에, 더욱 넓은 범위를 가열하는 열원이 요구되는 발열체 유닛을 제공할 수 있다.

제5실시형태의 발열체 유닛(1d)에 있어서의 유지구(4o, 4p)는 용기(3)에 대하여 비접촉 상태이기 때문에, 이 발열체 유닛(1d)에서는 발열체(2)에서 생긴 열을 유지구(4o, 4p)로부터 용기(3)에 직접 전도하지 않는 구성이다. 따라서, 제5실시형태의 발열체 유닛(1d)은 더욱 동작 준비가 빨라, 응답 속도가 빠른 발열체 유닛을 설계하는 것이 가능하게 된다. 또한, 이러한 구조는, 발열체(2)의 열이 내부 리드 선(5a)을 타고, 밀봉부(8)에 전달되어, 발열체 유닛의 규격 및 구성에 따라서는, 밀봉부(8)가 고열로 되어서 밀봉부(8)에 균열이 발생하여, 수명이 단축될 우려가 있다. 이것 때문에, 밀봉부(8)의 온도 상승 방지를 목적으로 해서, 내부 리드 선(5a)에 방열 기능을 갖는 방열 블록을 설치하는 것이 유효하다.

전술한 제1실시형태로부터 제5실시형태의 발열체 유닛에서 이용한 필름 시트 형상의 발열체(2)는, 천연 흑연을 주성분으로 한 분말을 성형, 소성하고, 압연 가공해서 필름 시트 형상으로 성형한 것이다. 이렇게 제조된 발열체(2)는, 일반적으로는 열전도율이 200∼400W/m·k이지만, 바람직하게는 고분자 필름을 고온도, 예를 들면 2400℃ 이상의 분위기 중에서 열처리, 소성하여 그래파이트화한 필름 시트 형상으로 열전도율이 600∼950W/m·k이고, 열전도가 2차원적 등방향성이 우수한 특성을 갖는 발열체가 이용된다.

본 발명의 발열체 유닛에 있어서의 발열체(2)의 재료로서 이용되는 고분자 필름은, 폴리옥사디아졸(polyoxadiazole), 폴리벤조치아졸(polybenzothiazole), 폴리벤조비스치아졸(polybenzobisthiazole), 폴리벤조옥사졸, 폴리벤조비스옥사졸, 폴리피로멜리틱 이미드(polypyromellitic imide), 폴리페닐렌 이소프탈릭 아미드(polyphenylene isophthalic amide), 폴리페닐렌 벤조이미다졸(polyphenylene benzoimidazole), 폴리치아졸(polythiazole), 폴리파라페닐렌비닐렌 중으로부터 선택된 적어도 1종류의 고분자 필름을 불활성 가스 중에서 2400℃ 이상으로 처리하여, 그래파이트화의 과정에서 발생하는 가스 처리 분위기의 압력을 조정함으로써 제어하고, 또한 필요에 따라서 얻은 그래파이트를 압연 처리함으로써, 양질인 필름 시트 형상 그래파이트를 얻을 수 있다. 이러한 필름 시트 형상 그래파이트를 발열체(2)의 재료로 하는 것이 특히 바람직하다.

또한, 발열체(2)로서는, 상기 이외의 재료, 예를 들면 탄소계 섬유, 또는 탄소계 섬유에 수지를 첩착(貼着)해 소성해서 얻은 시트 형상으로 가요성(可撓性)을 갖는 것이라면 이용하는 것이 가능하며, 전술한 실시형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있는 것은 말할 필요도 없다.

또한, 열전도가 2차원적 등방향성이라는 것은, 한 평면 내에 있어서의 모든 방향의 열 전도성이 동일한 것을 나타내고 있으며, 1방향의 탄소 섬유로 형성되었을 경우의 섬유 방향(X축 방향), 또는 크로스(cross) 섬유로 형성되었을 경우의 섬유 방향(X축 방향 및 Y축 방향)만의 열 전도성이 동일한 것을 나타내는 것이 아니다.

본 발명의 발열체 유닛의 제1실시형태로부터 제5실시형태에 있어서, 유지구(유지 부재를 포함한다)의 재료로서 몰리브덴재를 이용해서 설명하였지만, 유지 부재나 유지구로 성형하였을 때의 탄성, 내열성, 내구성 등에 관한 조건이 전술한 실시형태에 있어서의 조건을 만족하는 것이라면, 다른 소재를 사용해도 동등한 효과를 얻을 수 있다. 본 발명에 있어서의 유지구에 이용되는 다른 소재로서는, 예를 들면 텅스텐, 스테인리스 합금 등을 사용할 수 있다.

본 발명의 발열체 유닛의 제1실시형태로부터 제5실시형태에 있어서, 필름 시트 형상의 발열체의 유지 방법에 대해서 설명해 왔지만, 필름 시트 형상의 발열체의 두께에 따라서는, 필름 시트 형상의 발열체의 적어도 한쪽 면, 바람직하게는 양면의 협지 부분에 도전성을 갖는 별도 부재, 예를 들면 탄소계 시트, 금속 박막 시트 등을 완충재로서 배치함으로써, 더욱 안정된 상태로 확실한 협지가 가능하게 된 다.

또한, 본 발명의 발열체 유닛의 제1실시형태로부터 제5실시형태에 있어서, 용기(3)의 재료로서 석영 유리를 이용한 예로 설명하였지만, 이외에, 소다 석회 유리, 붕규산 유리, 납 유리 등의 유리류나, 알루미나, 코디라이트, 뮬라이트, 지르코니아, 마그네시아, 칼시아 등의 세라믹류를 이용해도 좋다. 단, 용기(3)에 세라믹류를 사용할 경우, 밀봉을 할 수 없는 소재가 존재하기 때문에, 그러한 소재의 경우에는 아르곤 가스 등의 불활성 가스를 봉입할 수 있는 기구를 바깥에 설치하든가, 발열체(2)의 설정 발열 온도를 약 400℃ 이하로 설정하여, 대기 중에서도 사용할 수 있는 온도로 가열하는 구성으로 할 필요가 있다.

또한, 발열체(2)의 설정 발열 온도를 약 200℃ 이하로 하면 용기(3)의 소재로서 실리콘 수지 등의 수지류도 사용하는 것이 가능하다.

본 발명의 발열체 유닛의 제1실시형태로부터 제5실시형태에 있어서, 유지구와 내부 리드 선을 별도 부품으로 구성한 예에 있어서도, 유지구와 내부 리드 선을 일체적으로 성형함으로써 접속 부분에 있어서의 발열을 억제할 수 있어, 더욱 바람직한 구성이 된다.

전술한 실시형태에 있어서의 지금까지의 설명은, 모두 본 발명을 구체화한 일례(一例)를 나타내는 것이며, 본 발명은 이것들의 예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 특징을 이용해서 구성이 가능한 여러 가지의 예로 전개 가능하다.

본 발명의 발열체 유닛은, 안전성 및 신뢰성이 높은 유지 수단이 설치되어 있기 때문에, 가열 장치의 열원으로서 유용하다.

Claims

전압이 인가되어서 발열하는 필름 시트 형상의 발열체(發熱體),

상기 발열체에 전력을 공급하는 전력 공급 부재,

상기 발열체를 유지하기 위한 탄성력을 갖는 유지구(維持具), 및

상기 발열체와 상기 유지구를 내포(內包)하는 용기(容器)를 구비하고,

상기 유지구의 탄성력에 의해 상기 용기 내의 소정의 위치에 상기 발열체를 유지하여, 상기 전력 공급 부재로부터의 전력이 상기 유지구를 통해서 공급되도록 구성된 발열체 유닛.
제1항에 있어서,

상기 발열체가 상기 용기의 내벽 면에 상기 유지구의 확장 동작에 의해 눌려져서 유지되도록 구성된 발열체 유닛.
제2항에 있어서,

상기 용기가 상기 발열체와 상기 유지구를 내포하는 원통 형상 부분을 갖추고,

상기 유지구가, 상기 용기의 내벽 면에 대응하는 형상의 원호부를 갖고, 규제 전 상태인 자유 상태의 상기 원호부의 지름이 상기 원통 형상 부분의 지름 이상이며, 규제 후 상태의 상기 원호부의 지름이 상기 원통 형상 부분의 지름보다 작게 구성되어, 상기 원호부의 확장 동작에 의해 상기 발열체를 유지하도록 구성된 발열체 유닛.
제2항에 있어서,

상기 용기가 상기 발열체와 상기 유지구를 내포하는 원통 형상 부분을 갖추고,

상기 유지구가, 선재(線材)를 코일 형상으로 형성한 스파이럴부(spiral portion)를 갖고, 규제 전 상태인 자유 상태의 상기 스파이럴부의 지름이 상기 원통 형상 부분의 지름 이상이며, 규제 후 상태의 상기 스파이럴부의 지름이 상기 원통 형상 부분의 지름보다 작게 구성되어, 상기 스파이럴부의 확장 동작에 의해 상기 발열체를 유지하도록 구성된 발열체 유닛.
제3항에 있어서,

상기 발열체는, 열 전도성이 2차원적 등방향성이고 열전도율이 200W/m·k 이상을 갖는 재료에 의해 형성된 발열체 유닛.
제3항에 있어서,

상기 발열체가, 고분자 필름을 2400℃ 이상의 온도로 열처리함으로써 얻은 그래파이트 필름으로 형성된 발열체 유닛.
제1항에 있어서,

상기 발열체가, 상기 유지구의 협지(挾持) 동작에 의해 유지되어, 상기 용기에 접해서 배치된 상기 유지구의 확장 동작에 의해 상기 용기의 소정의 위치에 상기 유지구가 고정되도록 구성된 발열체 유닛.
제7항에 있어서,

상기 용기가 상기 발열체와 상기 유지구를 내포하는 원통 형상 부분을 갖추고,

상기 유지구가, 상기 용기의 내벽 면에 대응하는 형상의 원호부와 평탄면을 갖는 협지부를 갖고, 규제 전 상태인 자유 상태의 상기 원호부의 지름이 상기 원통 형상 부분의 지름 이상이며, 규제 후 상태의 상기 원호부의 지름이 상기 원통 형상 부분의 지름보다 작게 구성되어, 규제 후 상태의 상기 유지구의 상기 협지부의 각각이 상기 발열체를 협지하도록 구성된 발열체 유닛.
제8항에 있어서,

상기 발열체는, 열 전도성이 2차원적 등방향성이고 열전도율이 200W/m·k 이상을 갖는 재료에 의해 형성된 발열체 유닛.
제8항에 있어서,

상기 발열체가, 고분자 필름을 2400℃ 이상의 온도로 열처리함으로써 얻은 그래파이트 필름으로 형성된 발열체 유닛.
제1항에 있어서,

상기 유지부가, 제1유지 부재와 제2유지 부재로 구성되어, 상기 제1유지 부재와 상기 제2유지 부재의 협지 동작에 의해, 상기 제1유지 부재와 상기 제2유지 부재 사이에 배치된 상기 발열체가 유지되도록 구성된 발열체 유닛.
제11항에 있어서,

상기 제1유지 부재와 상기 제2유지 부재의 어느 한쪽의 유지 부재가 탄성을 가지고 구성되어, 상기 한쪽 유지 부재가 다른 쪽 유지 부재에 탄성력에 의해 협지되도록 구성된 발열체 유닛.
제11항에 있어서,

상기 제1유지 부재와 상기 제2유지 부재의 양쪽 유지 부재가 탄성을 가지고 구성되어, 상기 한쪽 유지 부재가 다른 쪽 유지 부재에 상호의 탄성력에 의해 협지되도록 구성된 발열체 유닛.
제12항에 있어서,

상기 발열체는, 열 전도성이 2차원적 등방향성이고 열전도율이 200W/m·k 이상을 갖는 재료에 의해 형성된 발열체 유닛.
제12항에 있어서,

상기 발열체가, 고분자 필름을 2400℃ 이상의 온도로 열처리함으로써 얻은 그래파이트 필름으로 형성된 발열체 유닛.