(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒータ主部を形成するコイルヒータ芯線と同一芯線のヒータ端部を折り返し巻線しかつ、同巻線方向かつ同ピッチの二つの密コイルピッチ層が形成する１重密巻線部分と、一方の密コイルピッチ層と粗コイルピッチ層とが形成する２重巻線部分とからなる複合巻線部分を形成し、前記ヒータ主部および複合巻線部分の一部に絶縁被覆層を設けてなる傍熱型電子管用ヒータ。
【請求項２】
ヒータ主部を形成するコイルヒータ芯線と同一芯線のヒータ端部を折り返し巻線し、
第１の密コイルピッチ層と、これを折り返す粗ピッチコイル層とで２重巻線部分を形成し、
この２重巻線部分の外側から第１の密コイルピッチ層と同一巻線方向かつ同一の密コイルピッチで、第１の密コイルピッチ層の各コイルのピッチの谷にくい込むように巻かれた第２の密コイルピッチ層により１重密巻線部分を形成した、
複合巻線による傍熱型電子管用ヒータ。
【請求項３】
粗コイルピッチを密コイルピッチの９倍以上としたことを特徴とする請求項１または２記載の傍熱型電子管用ヒータ。
【請求項４】
密コイルピッチを芯線直径の２倍のピッチとしたことを特徴とする請求項１，２，３のいずれかに記載の傍熱型電子管用ヒータ。
【請求項５】
２重巻線部分はヒータ端面まで形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の傍熱型電子管用ヒータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＣＲＴ等の電子管に用いられる傍熱型ヒータ、特にそのヒータ芯線の端部の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
傍熱型電子管用ヒータは通常、図１および図２に示すように、コイル状の芯線をダブルヘリカル形等の適宜形状に成形し、主部１をアルミナなどの絶縁物２で被覆して形成されており、この部分の熱容量が大きくなっている。一方ヒータ芯線の端部３はリード部４に接続するために裸のままとなっている。このため端部３の熱容量は主部１に比較して小さく、電子管を組込んで動作させる際、始動直後から定常状態に入る間に裸の芯線端部３が急激に加熱されて、芯線が切れ易い上、絶縁物２の一部が脱落して飛散し、電子管の管内異物となって不良原因を構成する場合が多かった。
【０００３】
また裸の芯線端部３は、アルミナなどで被覆され重くなっている主部１を支えなければならないので、ヒータの全長が長くしかも芯線が細い構造の場合、外部から加えられる振動や衝撃により一層芯線が切れ易い問題があった。
【０００４】
上記欠点に対処する対策の一つとして、実公昭５７−３４６７１号に記載されている方法は、ヒータ主部を形成するコイルヒータ芯線と同一芯線によりヒータ端部を折り返し巻線しかつ異なるコイルピッチからなる巻線層が交互に接するように積層してなる３重巻線となす方法である。
【０００５】
実公昭５７−３４６７１号には２つの実施例が記載されているが、これらの各実施例の場合のヒータ端部の形状を図示したものが図３および図４である。なお、各層のコイルを識別するため、第１のコイルは無印、第２のコイルはハッチングそして第３のコイルは中点を付して示している。
【０００６】
図３においては、第１次の芯線コイル１０の上に同一芯線による折り返し巻線された第２次の芯線コイル１２が重ね巻きされ、さらにその上に同一芯線による再度の折り返し巻線された第３次の芯線コイル１３よりなる３重巻線がなされている。第２次の芯線コイル１２の上に巻く第３次の芯線コイル１３は、第１次の芯線コイル１０と同ピッチで巻線することにより３重巻きコイルを形成している。また、第２次の芯線コイル１２の折り返し巻線については、第３次の芯線コイル１３よりもコイルピッチが２倍以上の粗ピッチに巻線し、芯線コイル１０，１２，１３が３層重畳構造となるようにする。
【０００７】
図４の巻線方法も同様であるが、（ａ）粗ピッチ巻線１０ｂ、（ｂ）密ピッチ折り返し巻線１２ａ、（ｃ）粗ピッチ巻線１０ｂの順序に連続巻線を行う。（ａ）、（ｃ）の粗ピッチ巻１０ｂはそれぞれ同一ピッチとする。（ｂ）の折り返し巻のピッチは、（ａ）、（ｃ）の粗ピッチ巻に対し、１／２〜１／８の密ピッチ巻とすることにより、粗ピッチ巻１０ｂ、折り返し密ピッチ巻１２ａとの重畳構造となるようにして、３重巻コイルを形成している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記の方法は、ヒータ端部の熱容量および機械的強度を増加させてヒータ芯線の断線や絶縁物の剥離飛散を防止する上では、ある程度効果があるが、芯線端部３の電気抵抗が比較的に大きく、本来発熱させたい主部１の有効発熱量を上げることができず、ヒータ全体として省電力とすることが困難であった。
【０００９】
特に、図３の従来技術においては、第２次の芯線コイル１２はヒータ芯線コイル１０のコイルピッチに対し２倍以上の粗ピッチにより巻線するので、芯線コイル１０のピッチの谷に芯線コイル１２がくい込むことなく２重巻きできるが、このために、かえって芯線端部における各巻線が離れ、巻線間の抵抗を減少することができず、上述したように芯線端部３の発熱に電力が使用されてしまうという問題が生じていた。
【００１０】
また、図４に示した従来技術においては、芯線端部において３重巻線を構成すると共に、第３次粗ピッチ１０ｂのコイルはヒータリード部を構成した後ヒータ主部においては再び密ピッチでの巻線作業が必要となり、全体的に巻線の折り返しと巻線ピッチの切り替えを４段階にわたって行わなければならないという巻線作業上の問題点を生じさせていた。
【００１１】
近年、電子管用ヒータの消費電力を低減させる必要性が、ますます増加し、これをいかにして解決するかが重要な課題となっている。
【００１２】
本発明は、以上のような不都合を解消し、ヒータ端部の熱容量および機械的強度を更に増加させるとともに、ヒータ動作時の消費電力を低減することのできる巻線作業の容易な傍熱型電子管用ヒータを提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ヒータ主部を形成するコイルヒータ芯線と同一芯線のヒータ端部を折り返し巻線しかつ、同巻線方向かつ同ピッチの二つの密コイルピッチ層が形成する１重密巻線部分と、一方の密コイルピッチ層と粗コイルピッチ層とが形成する２重巻線部分との、複合巻線部分を形成し、かつ、この部分のヒータ主部側の一部に絶縁被覆を施したことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、ヒータ主部を形成するコイルヒータ芯線と同一芯線のヒータ端部を折り返し巻線し、第１の密コイルピッチ層と、これを折り返す粗ピッチコイル層とで２重巻線部分を形成し、この２重巻線部分の外側から第１の密コイルピッチ層と同一巻線方向かつ同一の密コイルピッチで、第１の密コイルピッチ層の各コイルのピッチの谷にくい込むように巻かれた第２の密コイルピッチ層により１重密巻線部分を形成したことを特徴とする。
【００１５】
【作用】
本発明によれば、ヒータ端部の巻線構造が緻密になるので、機械的強度が充分になると共に、この部分で各層が密接するので電気抵抗値が低下し、加熱効率が上昇するため本来発熱させたいヒータ主部の加熱に要する消費電力を低減することができる。
【００１６】
さらに、請求項２に示した発明によれば、２回の折り返し回数により、またピッチは２種類のピッチによって３段階の巻線工程により容易に複合巻線を形成することができるという利点がある。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施形態に基づき説明する。
【００１８】
図５は、本発明によって製作された傍熱型電子管用ヒータのヒータ端部を示すものである。
【００１９】
まず、第１次の密ピッチ芯線コイル２１が、芯線直径の２倍のピッチで巻線される。次に、この芯線コイル２１の上に同一芯線による折り返し巻線された第２次の粗ピッチ芯線コイル２２が重ね巻きされ、２重巻線部分が形成される。この芯線コイル２２は芯線コイル２１のピッチに対して９倍以上の粗ピッチにより巻線する。
【００２０】
さらにその上に同一芯線による再度の折り返し巻線が第３次の密ピッチ芯線コイル２３によって、第１次の芯線コイル２１と同一ピッチによってなされる。この第３次のコイル２３は、巻き始め当初の僅かな間、第１次のコイル２１に重なり二重巻になるが、数巻すると自然に第１次のコイル２１のピッチの谷にくい込むように巻かれ、互いに密接する１重密巻線部分となる。したがって、本実施形態によれば、前述した２重巻線部分と１重密巻線部分によって複合巻線部分が形成され、各巻線は密に接触することとなる。
【００２１】
このようにして製作されたヒータの端部は、同巻線方向かつ同ピッチの二つの密コイルピッチ層２１と２３が形成する１重密巻線部分と、一方の密コイルピッチ層と粗コイルピッチ層とが形成する２重巻線部分との、複合巻線部分を形成している。
【００２２】
このヒータ端部は、従来の３重巻コイルが形成されたヒータ端部と比較して、芯線が互いに密着した１重密巻線部が存在するために電気抵抗が低く、従って発熱量が少ないため、ヒータ主部を効率良く加熱することが出来、動作中の消費電力を約５％から１０％低減することができた。
【００２３】
図６および図７は、このようにして製作されたコイルヒータの実施形態を示す。
【００２４】
このようなヒータ端部を有するコイルヒータを製作するには、従来のコイルヒータの製作と同様、まずモリブデンなどよりなるマンドレル線にタングステンなどよりなるヒータ芯線を折り返し巻線し、ヒータ端部１１となる芯線コイル２１，２２，２３の複合巻線部分と、ヒータ主部となるシングルコイル部２０を交互にした連続巻線を行う。
【００２５】
このように連続巻線された芯線コイル線は、１３００〜１５００℃の水素炉を通して連続的にベーキングし、芯線コイルのスプリングバックを除去する。
【００２６】
次いでコイルヒータ１個分の芯線コイル長に合せて切断し、これを図６に示すようにダブルヘリカル形などの形状に成形し、アルミナなどの絶縁物を塗布、焼結し、絶縁被覆層１４を形成した後、マンドレル線を溶解除去し、コイルヒータを完成させる。前記アルミナなどの絶縁被覆層１４はヒータ端部１１の複合巻線部分の一部も被覆するように設ける。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明になる電子管用ヒータは次のような効果を有する。
【００２８】
（１）ヒータ端部の構造が従来の３重巻構造より緻密な複合巻構造であるため、機械的強度が更に増加し、ヒータ芯線の断線や絶縁物の剥離飛散を確実に防止できる。
【００２９】
（２）複合巻線部分は、二つの密コイルピッチ層が形成する１重密巻線部分の存在によって、従来の３重巻コイルよりも電気抵抗が低いため、ヒータ主部の加熱効率が上昇し、動作中の消費電力を低減することができる。
【００３０】
（３）ヒータ芯線をヒータリードに溶接する際、端部の機械による強度が大きいため、溶接圧力によりヒータ端部が変形する恐れがなく、溶接作業性の向上と、振動衝撃によるヒータ芯線の変形、断線の防止を確実に実現することができる。
【００３１】
（４）本発明の電子管用ヒータは従来のコイルヒータ製作工程における巻線工程の一部を変更するだけで連続的に機械巻が可能であり、巻線工数が少なく量産に適し、信頼性の高いヒータを多量にかつ低コストで得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のコイルヒータ正面説明図である。
【図２】図１のコイルヒータの端部の拡大断面図である。
【図３】従来の３重巻線部分を形成するヒータ端部の巻線加工方法説明図である。
【図４】従来の他の３重巻線部分を形成するヒータ端部の巻線加工方法説明図である。
【図５】本発明のヒータ端部の巻線加工方法説明図である。
【図６】本発明の実施形態を示すコイルヒータの説明図である。
【図７】本発明の一実施形態を示すヒータ端部の拡大断面図である。
【符号の説明】
１  ヒータ主部、４  リード線、１１  ヒータ端部、１４  絶縁被覆層、２０ヒータ主部コイル部、２１  第１次密ピッチ芯線コイル、２２  第２次粗ピッチ芯線コイル、２３  第３次密ピッチ芯線コイル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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