(57)【要約】【課題】  構造が簡素で発熱体を確実に支持し、かつ、放熱効率の高い電気ヒーターを提供する。【解決手段】  絶縁体に形成した溝に螺旋状の発熱体を挿入した構成において、発熱体５を扁平状に形成する。発熱体５の断面の長手方向線ＬＷが絶縁体２の平面と平行となるように溝３を形成する。発熱体５の前部をその断面の長手方向幅Ｗに沿って溝３の開口部より露出させる。発熱体５を少なくともその断面長手方向の一方側又は後部で溝３内に固定する。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁体（２）に形成した溝（３）に螺旋状の発熱体（５）を挿入した電気ヒーターであって、
前記発熱体（５）を扁平状に形成し、
前記発熱体（５）の断面の長手方向線（ＬＷ）が絶縁体（２）の平面と平行となるように前記溝（３）を形成し、
前記発熱体（５）の前部をその断面の長手方向幅（Ｗ）に沿って前記溝（３）の開口部より露出させ、
前記発熱体（５）を少なくともその断面長手方向の一方側又は後部で前記溝（３）内に固定することを特徴とする電気ヒーター。
【請求項２】
前記発熱体（５）内部に棒状体（６）を貫通させ、この発熱体（５）を棒状体（６）により少なくともその断面長手方向の一方側で前記溝（３）に固定することを特徴とする請求項１に記載の電気ヒーター。
【請求項３】
前記発熱体（５）内部に一対の棒状体（６）を貫通させ、この発熱体（５）をこれら棒状体（６）により少なくともその断面長手方向の両側で前記溝（３）に固定することを特徴とする請求項１に記載の電気ヒーター。
【請求項４】
前記発熱体（５）をその断面長手方向の一方側又は発熱体（５）の後部で前記溝（３）に形成した切欠（９ａ）に充填した接着剤（１０）により固定することを特徴とする請求項１記載の電気ヒーター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気ヒーターに関する。さらに詳しくは、絶縁体に形成した溝に螺旋状の発熱体を挿入した電気ヒーターに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気ヒーターとしては、例えば以下の特許文献に記載の如く、脱落防止の構造を設けたものが従来より知られている。また、図８に示すように、発熱体を楕円に巻くことにより開口部を円形に巻いた発熱体に比べて広く形成するものも知られている。
【特許文献１】特開平８−２６４２７０号
【特許文献２】特開平７−２９６９５７号
【０００３】
しかし、特許文献１に記載の発明は、まだ構造が複雑でかつ、発熱体溝の開口が発熱体巻外径以下となるため、熱が内部に滞留しやすく、その結果放熱効率を低下させていた。また、特許文献２に記載の発明は、放熱効率に優れているものの構造が複雑であり、製作コストの低廉化にも限界があった。
【０００４】
さらに、図８に示す種類のものでは、楕円に巻いた発熱体を保持のためにその前面の一部を断熱材で塞いでいた。その結果、開口が十分に取れず、発熱体が断熱材に埋まった形となり、放熱効率がよいとはいえなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
かかる従来の実情に鑑みて、本発明は、構造が簡素で発熱体を確実に支持し、かつ、放熱効率の高い電気ヒーターを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る電気ヒーターの特徴は、絶縁体に形成した溝に螺旋状の発熱体を挿入した構成であって、
前記発熱体を扁平状に形成し、前記発熱体の断面の長手方向線が絶縁体の平面と平行となるように前記溝を形成し、前記発熱体の前部をその断面の長手方向幅に沿って前記溝の開口部より露出させ、前記発熱体を少なくともその断面長手方向の一方側又は後部で前記溝内に固定することにある。
【０００７】
同特徴によれば、前記発熱体を扁平状に形成し、前記発熱体の前部をその断面の長手方向幅に沿って前記溝の開口部より露出させたので、発熱体の露出部分が従来に比較して増大し、放熱効率が向上した。また、前記発熱体を少なくともその断面長手方向の一方側又は後部で前記溝内に固定しているので、放熱を妨げずに発熱体を効率的に固定することができる。前記発熱体を少なくともその断面長手方向の一方側で固定する場合、垂直又はこれよりも鈍角の壁面に発熱体を支持部分を最小に抑えて効率的に固定することができる。また、発熱体をその後部で溝内に支持する場合は、水平の状態であっても発熱体を合理的に支持することが可能となる。
【０００８】
また、上記特徴において、前記発熱体内部に棒状体を貫通させ、この発熱体を棒状体により少なくともその断面長手方向の一方側で前記溝に固定してもよい。前記発熱体内部に一対の棒状体を貫通させ、この発熱体をこれら棒状体により少なくともその断面長手方向の両側で前記溝に固定させてもよい。
【０００９】
一方、前記発熱体をその断面長手方向の一方側又は発熱体の後部で前記溝に形成した切欠に充填した接着剤により固定させてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
上記本発明に係る電気ヒーターの特徴によれば、棒状体や接着剤を用いて溝内に発熱体を固定するので構造が簡素で発熱体を確実に支持することができる。しかも、発熱体の露出部分を増大させて放熱効率の高い電気ヒーターを提供することが可能となった。
【００１１】
本発明の他の目的、構成及び効果については、以下の発明の実施の形態の項から明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、適宜添付図面を参照しながら、本発明をさらに詳しく説明する。
図１、２に示すように、本発明に係る電気ヒーター１は、大略、絶縁体２と発熱体５と固定部材８とからなる。絶縁体２には複数の溝３が形成されており、各溝３に発熱体５がそれぞれ挿入される。溝３の幅及び深さは、それぞれが発熱体の長手方向幅Ｗ及び短辺幅Ｔとほぼ同一又は少し大きく形成され、発熱体５を保持する。
【００１３】
溝３は、図２に示すように、絶縁体２の長手方向に略方形状に形成されており、図３に示す如く、発熱体５の断面の長手方向線ＬＷが絶縁体２の平面とほぼ平行で垂直となるように形成されている。よって、発熱体５の断面の短辺方向線はほぼ水平となる。
【００１４】
発熱体５は、図２に示すように螺旋状を呈しており、かつその螺旋状の発熱体５が、図３に示すように断面形状が扁平状に形成されている。なお、本実施形態では半円弧と直線で形成された扁平状となっているが、楕円により形成された扁平状であってもよい。
【００１５】
扁平状に形成された発熱体５には、その内部に絶縁体２の幅より長尺の棒状体（絶縁体）６が挿入される。そして、棒状体６を通された発熱体５は、その断面が図３に示す如く、絶縁体２の平面と平行となるよう溝３に挿入され固定される。これにより、発熱体５の前部全面を溝の開口部により露出させることができ、放熱効果の高い発熱体を得ることができる。なお、本実施形態では発熱体５の発熱線として断面外形形状を円形に形成した丸線を用いている。
【００１６】
棒状体６の挿入された発熱体は、図３に示す如く、棒状体６端部を炉壁４に設けられた孔７に挿入し、溝３の適宜間隔において固定部材８にて棒状体６を発熱体５の断面の長手方向長Ｗが絶縁体２の平面とほぼ平行となるよう絶縁体２に固定する。これにより、発熱体５は確実に絶縁体２に取り付けられる。
【００１７】
次に、本発明の第二の実施形態について説明する。なお、先の第一の実施形態と同様の部材には同様の符号を付してある。第一〜第三実施形態は垂直壁及びこれより鈍角の壁に適用でき、第四、第五実施形態は水平及び傾斜壁に適用することができる。
【００１８】
図４に示す第二の実施形態において、溝３の上部一端に切欠９ａを形成してある。そして、上記実施形態と同様に形成された発熱体５を溝３に挿入する。本実施形態は、上記実施形態と異なり、棒状体６を有しておらず、溝３に挿入した発熱体５の切欠９ａ近傍に絶縁性の接着剤１０を注入し、その接着剤１０により発熱体５を絶縁体２に固着させる。切欠９ａは、発熱体５の長手方向に沿って切り込み形成されるが、同長手方向に対し間欠的に形成してもよい。
【００１９】
また、図５に示す第三の実施形態においては、溝３のほぼ中央に切欠９ａを設け上記実施形態と同様に絶縁性の接着剤１０により発熱体５を絶縁体２に固着させる。
【００２０】
上記第一乃至第三実施形態では、それぞれ溝３の前記発熱体５の断面の長手方向線ＬＷが絶縁体２の平面と平行でほぼ垂直となるように配置した。しかし、図６，７に示す第四、第五実施形態では、同長辺Ｗがほぼ水平となるように形成されている。また、図６の第四実施形態では、棒状体６，６及び固定部材８，８が水平方向の支持を維持するために一対ずつ設けられている点が異なる。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明に係る電気ヒーターは、ガラス、セラミック、金属の熱処理用ヒーターとして使用することができる。また、陶芸炉、反応炉、拡散炉にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る電気ヒーターの断面図である。
【図２】本発明に係る溝の拡大正面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】本発明の第二実施形態に係る図３相当図である。
【図５】本発明の第三実施形態に係る図３相当図である。
【図６】本発明の第四実施形態に係る図３相当図である。
【図７】本発明の第五実施形態に係る図３相当図である。
【図８】従来の電気ヒーターの断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１：電気ヒーター、
２：絶縁体、
３：溝、
４：炉壁、
５：発熱体、
６：棒状体（絶縁体）、
７：孔、
８：固定部材、
９ａ、９ｂ：切欠、
１０：接着剤
１１：セラミックペーパー
ＬＷ：長手方向線
Ｗ：長手方向幅
Ｔ：短辺方向幅
【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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【図８】
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