(57)【要約】【課題】グラファイトフェルトを利用した炭素発熱装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】石英ガラス管（１０）内にグラファイトフェルトのような炭素繊維を所定の断面と長さに切断した炭素発熱体（２０）を封入し、炭素繊維の電気的発熱特性により、暖房用又は加熱用器具等に使用してきた炭素発熱体（２０）より、綿状の鉱物性炭素繊維を所定の断面と長さに切断したことにより、平面上の粒子構造に比べて、不均一に形成される側面粒子構造を所定の工程の熱処理加工を経て、安定的な構造になるようにし、熱処理加工された炭素発熱体（２０）の両端をモリブデンやニッケル等のような収縮強度や圧搾強度が優れた金属を使用することにより、炭素発熱体（２０）と金属端子との間で発生したアーク放電や端子の離脱を防止できるように形成した、グラファイトフェルトを利用した炭素発熱装置及びその製造方法。【選択図】    図４
2004327418.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の炭素繊維が所定の長さと幅を有する一定した形態で切断され、前記切断された側面に対して所定温度の水素ガス雰囲気で熱処理加工され、全ての表面が均一な表面を有する炭素発熱体；
前記炭素発熱体の両側端部に所定の材質の外部電源線と連結され電気的連結経路を提供するための端子部；及び
前記炭素発熱体が内側に封入され、前記端子部が両側の端部に位置した状態で溶融接合された石英ガラス管を含むことを特徴とする炭素発熱装置。
【請求項２】
第１項において、
前記炭素発熱体としては、鉱物質炭素材料が利用されることを特徴とする炭素発熱装置。
【請求項３】
第１項において、
前記石英ガラス管に封入される炭素発熱体には、前記石英ガラス管のリークが発生した時に侵入した空気により、炭素が酸化するのを防止するための所定の厚さと幅とを有する金属リボンの内側に挿入されることを特徴とする炭素発熱装置。
【請求項４】
第３項において、
前記金属リボンはモリブデンリボンであることを特徴とする炭素発熱装置。
【請求項５】
第３項において、
前記金属リボンは２８〜３０μｍの厚さと３〜４ｍｍの幅を有するように形成されたことを特徴とする炭素発熱装置。
【請求項６】
第１項において、
前記端子部の一側が前記炭素発熱体を囲む円形の金属薄膜形態に形成され、前記端子部の他側は前記円形の金属薄膜から延長され、前記外部の電源線と溶接された形態で構成されることを特徴とする炭素発熱装置。
【請求項７】
所定の炭素繊維布を所定の長さと幅を有する一定した形態で切断して炭素発熱体を形成する切断段階；
前記切断された炭素発熱体を高真空で所定の温度の水素ガス雰囲気で熱処理し、表面を均一に再加工する熱処理段階；
前記再加工された炭素発熱体を石英ガラス管に入れ水素ガスを注入した後、所定温度でベーキングして不純物を除去するベーキング段階；
前記ベーキング炭素発熱体に１次エージング電圧を印加し、１次エージングをさせる１次エージング段階；
前記炭素発熱体に２次エージング電圧を印加し、２次エージングをさせる２次エージング段階；及び
真空状態を確認した後で前記石英ガラス管を溶融成型して封入する封入段階；とで構成されることを特徴とする炭素発熱装置製造方法。
【請求項８】
第７項において、
前記炭素繊維布を切断する工程としてプレス切断、専用ジグ、又はワイヤカッティングの内いずれか１つの方法が利用されることを特徴とする炭素発熱装置製造方法。
【請求項９】
第７項において、
前記熱処理する段階は１０−５Ｔｏｒｒ以上の高真空で９００℃乃至１０００℃の水素ガス雰囲気に２分乃至３分程熱処理することを特徴とする炭素発熱装置製造方法。
【請求項１０】
第７項において、
前記ベーキングして不純物を除去する段階は１６００℃乃至１７００℃の温度で成されることを特徴とする炭素発熱装置製造方法。
【請求項１１】
第７項において、
前記１次エージング電圧は６０〜７０Ｖの電圧が利用されることを特徴とする炭素発熱装置製造方法。
【請求項１２】
第７項において、
前記２次エージング電圧は１００Ｖが利用されることを特徴とする炭素発熱装置製造方法。
【請求項１３】
第７項において、
前記溶融成型は高温である１５００℃乃至１７００℃が出し得る水素バーナが利用されることを特徴とする炭素発熱装置製造方法。
【請求項１４】
第７項において、
前記熱処理段階は３００℃の高温下で２時間程高熱処理した後、１時間かけて冷却し、側面の断面構造が徐冷により安定的な構造を有するように処理されることを特徴とする炭素発熱装置製造方法。
【請求項１５】
第７項において、
前記封入段階で前記石英ガラス管内にはメチレン（Ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ）とブロマイド（Ｂｒｏｍｉｄｅ）がそれぞれ０．２５％，７０％に混合された混合ガスが投入され、密封されることを特徴とする炭素発熱装置製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はグラファイトフェルトを利用した炭素発熱装置及びその製造方法（Ｃａｒｂｏｎ  Ｈｅａｔｉｎｇ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｕｓｉｎｇ  ｇｒａｐｈｉｔｅ  ｆｅｌｔ  ａｎｄ  ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  ｍｅｔｈｏｄ  ｔｈｅｒｅｏｆ）に関するものにして、具体的には石英ガラス管内に炭素繊維を所定の断面と長さに切断した炭素発熱体を封入し、炭素繊維の電気的発熱特性により、暖房用又は加熱用器具等に使用してきた炭素発熱体にして、綿状の炭素繊維を所定の断面と長さに切断することにより、平面上の粒子構造に比べて、不均一であった側面粒子構造を所定の工程の熱処理加工を経て、安定的な構造になるようにし、熱処理加工された炭素発熱体の両端をモリブデンやニッケル等のような収縮強度や圧搾強度が優れた金属を使用することにより、炭素発熱体と金属端子との間で発生したアーク放電や端子の離脱を防止できるように形成したグラファイトフェルトを利用した炭素発熱装置及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、炭素発熱装置はアーク放電による熱と、ジュール熱とを熱源に利用している装置にして、絶縁体に収容された炭素粒子の両端に電流が流れることにより、前記炭素粒子間のアーク放電と接触抵抗により、高温の熱が発生する装置にして、早くも炭素繊維が発明された以後にカーボン糸を直接利用するか、又は複数個のカーボン糸を撚り利用するか、又は、織物状のグラファイトフェルトを必要に応じて、切断した炭素発熱体の両側に電気を印加して熱を発生するように構成される。
さらに、このような炭素発熱装置は通常的にシリカガラス又はハードグラスのガラスを使用して、内部に不活性気体を注入してスムーズなサイクルを形成するように構成されたものの、ハードグラスのガラスは持続的に高温の熱が発生するヒータ用としては不適であり、これにより早くから半導体製造装置でのように各工程別に高い温度を発生するための部分では石英ガラスに炭素発熱体を封入して高温においても、内部の発熱体が酸化しない構成が一般的に使用されてきた。
【０００３】
このような従来の一般的な炭素発熱装置の正面を例示するための図１によれば、図１の炭素発熱装置は棒状の石英ガラス管内に炭素発熱体である炭素繊維が封入され、封入された炭素繊維の両側の端部に外部より電源が印加されるための、電源線端子が連結された状態で石英ガラス管の端部が溶融密封された構造を有し、本例示では炭素繊維としてグラファイトフェルトを所定の長さと断面積を有するように切断したものが使用された。
【０００４】
しかしながら、グラファイトフェルトのような炭素繊維は図２に示した通り、上部面が滑らかに形成されているのに反し、その側面は図３に示した通り、微細な炭素粒子が外側に露出されていて、外部の影響により容易に剥がれ落ち得る形態を有し、暖房用や調理用に炭素発熱装置を使用する場合には要求される抵抗値と、消費電力の結果値を精密に導出するために、断面積と長さとを精密に調節して切断しなければならないにも拘らず、通常的に必要に応じて使用者がグラファイトフェルトを望む箇所程ナイフや鋏等の道具を用いて切断して使用するようになる。
この際、微細な炭素粒子や不織布片が未だグラファイトフェルト本体から剥がれていない状態で外部に晒されるようになり、これを直ぐに石英ガラス管内に封入して使用する場合に、晒された組織が石英ガラス管内部と接合されアークが発生することは勿論のことであり、石英ガラス管内部壁に蒸発された粒子が発熱時サイクルを抑制して、熱的効率性は勿論のこと、ランプの耐久力及び機械装置の寿命にも影響を及ぼす。
【０００５】
一方、上述の通り、加工された炭素繊維の両端はモリブデンやニッケルのような素材を使用して端子が製作され、通常的な方法としてはバネ状に加工して処理するのが一般的である。
この場合、収縮強度や圧搾強度により、幾つかの問題点が発生するものの、炭素繊維両端をバネ状端子を利用して連結する場合に、端子と炭素繊維素材間に放電を起こし、相互収縮膨脹作用により、短絡又は繊維自体が端子を離脱する場合が発生し、自己の接触抵抗が増加して耐久力にも悪い影響を及ぼすようになる。
【特許文献１】特開２００３−１９７３５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上述のような問題を解決するために案出されたものにして、本発明の目的はグラファイトフェルトのような炭素繊維を利用して炭素発熱体を構成する時、所定の長さと幅に切断されたグラファイトフェルトの外側面に残存する微細な炭素粒子や不織布片の無い滑らかな形状の炭素発熱体とその製造方法を提供するところにある。
本発明の他の目的は炭素発熱体が封入された石英ガラス管内で微細な炭素粗子や不織布片により発生し得る局所アークを防止し、炭素発熱体の発熱時サイクルがスムーズに進行するようにして熱的効率性と耐久力を向上させるところにある。
本発明のさらに他の目的は炭素発熱体の両端を固定する端子の構造を改善し、相互収縮作用と膨脹作用による離脱を防止することにより、アーク発生を未然に防止するところにある。
本発明のさらに他の目的は後述する構成及び作用においてより詳しく説明することとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち、請求項１に記載の炭素発熱体は、所定の炭素繊維が所定の長さと幅を有する一定した形態で切断され、前記切断された側面に対して所定温度の水素ガス雰囲気で熱処理加工され、全ての表面が均一な表面を有すること、
前記炭素発熱体の両側端部に所定の材質の外部電源線と連結され電気的連結経路を提供するための端子部及び、
前記炭素発熱体が内側に封入され、前記端子部が両側の端部に位置した状態で溶融接合された石英ガラス管を含むことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の炭素発熱装置は、第１項において、前記炭素発熱体としては、鉱物質炭素材料が利用されることを特徴とする。
請求項３に記載の炭素発熱装置は、第１項において、前記石英ガラス管に封入される炭素発熱体には、前記石英ガラス管のリークが発生した時に侵入した空気により、炭素が酸化するのを防止するための所定の厚さと幅とを有する金属リボンの内側に挿入されることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の炭素発熱装置は、第３項において、前記金属リボンはモリブデンリボンであることを特徴とする。
請求項５に記載の炭素発熱装置は、第３項において、前記金属リボンは２８〜３０μｍの厚さと３〜４ｍｍの幅を有するように形成されたことを特徴とする。
請求項６に記載の炭素発熱装置は、第１項において、前記端子部の一側が前記炭素発熱体を囲む円形の金属薄膜形態に形成され、前記端子部の他側は前記円形の金属薄膜から延長され、前記外部の電源線と溶接された形態で構成されることを特徴とする。
【００１０】
請求項７に記載の炭素発熱装置製造方法は、所定の炭素繊維布を所定の長さと幅を有する一定した形態で切断して炭素発熱体を形成する切断段階、
前記切断された炭素発熱体を高真空で所定の温度の水素ガス雰囲気で熱処理し、表面を均一に再加工する熱処理段階、
前記再加工された炭素発熱体を石英ガラス管に入れ水素ガスを注入した後、所定温度でベーキングして不純物を除去するベーキング段階、
前記ベーキング炭素発熱体に１次エージング電圧を印加し、１次エージングをさせる１次エージング段階、
前記炭素発熱体に２次エージング電圧を印加し、２次エージングをさせる２次エージング段階、及び
真空状態を確認した後で前記石英ガラス管を溶融成型して封入する封入段階、とで構成されることを特徴とする。
【００１１】
請求項８に記載の炭素発熱装置製造方法は、第７項において、前記炭素繊維布を切断する工程としてプレス切断、専用ジグ、又はワイヤカッティングの内いずれか１つの方法が利用されることを特徴とする。
請求項９に記載の炭素発熱装置製造方法は、第７項において、前記熱処理する段階は１０−５Ｔｏｒｒ以上の高真空で９００℃乃至１０００℃の水素ガス雰囲気に２分乃至３分程熱処理することを特徴とする。
請求項１０に記載の炭素発熱装置製造方法は、第７項において、前記ベーキングして不純物を除去する段階は１６００℃乃至１７００℃の温度で成されることを特徴とする。
【００１２】
請求項１１に記載の炭素発熱装置製造方法は、第７項において、前記１次エージング電圧は６０〜７０Ｖの電圧が利用されることを特徴とする。
請求項１２に記載の炭素発熱装置製造方法は、第７項において、前記２次エージング電圧は１００Ｖが利用されることを特徴とする。
請求項１３に記載の炭素発熱装置製造方法は、第７項において、前記溶融成型は高温である１５００℃乃至１７００℃が出し得る水素バーナが利用されることを特徴とする。
【００１３】
請求項１４に記載の炭素発熱装置製造方法は、第７項において、前記熱処理段階は３００℃の高温下で２時間程高熱処理した後、１時間かけて冷却し、側面の断面構造が徐冷により安定的な構造を有するように処理されることを特徴とする。
請求項１５に記載の炭素発熱装置製造方法は第７項において、前記封入段階で前記石英ガラス管内にはメチレン（Ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ）とブロマイド（Ｂｒｏｍｉｄｅ）がそれぞれ０．２５％，７０％に混合された混合ガスが投入され、密封されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、グラファイトフェルトのような綿状の炭素繊維を利用して炭素発熱体を構成する時、所定の長さと幅で切断されたグラファイトフェルトの外側面に残存する、微細な炭素粒子や不織布片の無い滑らかな形状の炭素発熱体を構成することができ、これにより、炭素発熱体が封入された石英ガラス管内で微細な炭素粒子や不織布片により、発生し得る局所アークを防止し、炭素発熱体の発熱時にサイクルがスムーズに進行され熱的効率性と耐久力が向上する効果がある。
さらに、本発明により熱処理され側面が改善された炭素発熱体の両端を固定する端子の構造が改善され、相互収縮作用と膨脹作用による離脱が防止されるに従い、アーク発生が未然に防止できる卓越な効果がある。
さらに、この様な本発明によって８００Ｗ以上の消費電力を出し得る炭素ランプが製作でき、２２０Ｖ以上の電圧でも使用できる炭素ランプの製作ができ、このような炭素ランプを適用すれば魚焼き器、調理器具、電気ストーブ、複写機、電熱治療器等のように多様な産業製品分野で幅広く適用できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
前記のような問題を解決するための本発明の炭素発熱装置は、所定の炭素繊維布が所定の長さと幅を有する一定の形態で切断され、前記切断された側面に対し、所定温度の水素ガス雰囲気で熱処理加工され、すべての表面が均一な表面を有する炭素発熱体；と、前記炭素発熱体の両側端部に所定材質の外部電源線と連結され、電気的連結経略を提供するための端子部；及び前記炭素発熱体が内側に封入され、前記端子部が両側端部に位置した状態で溶融接合された石英ガラス管を含むことを特徴とする。
好ましくは、前記石英ガラス管内に封入される炭素発熱体には所定の厚さと幅を有するモリブデンリボンが挿入形成され、石英ガラス管にリークが発生し、空気が侵入する場合に前記モリブデンリボンにより、炭素の酸化が防止され発熱体としての機能を保護することができ、この際、挿入されるモリブデンリボンは好ましくは２８〜３０μｍの厚さに３〜４ｍｍの幅を有するように形成されたものが利用できる。
【００１６】
さらに、好ましくは前記炭素発熱体は四角断面を有する棒状に形成することができ、前記端子部の一側が前記炭素発熱体を囲む円形金属薄膜の形態に形成され、他側は前記円形金属薄膜から延長され、前記外部の電源線と溶接された形態で構成することができる。
さらに、好ましくは前記炭素発熱体はコークスや石炭等の鉱物性の炭素材料を用いて、８００Ｗａｔｔ程度の高出力が可能であることから、高温の発熱に耐え得るように構成することができる。
【００１７】
さらに、本発明に伴う炭素発熱装置製造方法は、所定の炭素繊維布を所定の長さと幅を有する一定した形態で切断して炭素発熱体を形成する段階；前記切断された炭素発熱体を高真空で所定の温度の水素ガス雰囲気で熱処理し、表面を均一に再加工する段階；前記再加工された炭素発熱体を石英ガラス管に入れ、水素ガスを注入した後、所定の温度でべーキングして不純物を除去する段階；前記ベーキングした炭素発熱体に１次エージング電圧を印加して１次エージングをさせる段階；前記炭素発熱体に２次エージング電圧を印加して２次エージングをさせる段階；及び真空状態を確認した後で、前記石英ガラス管を封入する段階；で構成されることを特徴とする。
好ましくは、前記炭素繊維布を切断する工程は切断された側面が、なるべく綺麗に形成できるようにプレス切断やレーザー切断等の方法により成される。
【００１８】
さらに、前記加工する段階は１０−５Ｔｏｒｒ以上の高真空で９００乃至１０００℃の水素ガスに２乃至３分程度熱処理されるように成され、前記ベーキングして不純物を除去する段階は１６００乃至１７００℃の温度で成され、１次エージング電圧は６０〜７０Ｖ、２次エージング電圧は定格電圧である１００Ｖが印加されることもある。
以下、添付された図面を利用して本発明の好ましい実施例について詳しく説明する。
【実施例１】
【００１９】
下記にて本発明の好ましい実施例を説明するにおいて、関連した公知機能又は構成に対する具体的な説明が、本発明の要旨を不要に薄れさせると判断される場合にはその詳細な説明を省略し、後述する用語等は本発明での機能を考慮して設定された用語等にして、これは生産者の意図又は慣例によって変わることもあり得るので、その定義は本明細書全般に亙る内容を基に下されるべきである。
【００２０】
図４は本発明に伴う炭素発熱装置を示すための正面図であり、図５は本発明に伴う好ましい炭素発熱体の側面状態を示すための部分拡大写真である。
図４によれば、石英ガラス管（１０）は水晶を溶融して作る石英ガラス、高純度のＳｉＣｌ４、ＳｉＨ４、等を出発原料とする石英ガラス、珪砂を溶融して作る石英ガラス、シリカガラスを原料とする石英ガラスの中でいずれか一つが利用される。シリカガラスを原料とする石英ガラスを使用する場合に、５５０〜６２０℃程度でシリカガラスを成型し、Ｂ２Ｏ３−Ｎａ２Ｏ相とＳｉＯ２相に分散させた後、塩酸等で酸処理を行い、その後、１０００〜１２００℃程度に加熱処理を行う方法等により、石英ガラス被膜層で作られたものが通常的に使用される。
【００２１】
さらに、本発明で使用された石英ガラス管（１０）は表１に示されたように、９９．５％のＳｉＯ２を使用し、動作ポイント（Ｗｏｒｋｉｎｇ  Ｐｏｉｎｔ）が１７００℃のものが使用される。
【表１】
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さらに、石英ガラス管（１０）の厚さは通常的に平均０．０４〜３ｍｍ程度が使用され十分な機械的強度を考慮した構成を有する。
石英ガラス管（１０）に封入される炭素発熱体（２０）は、本発明の最も特徴的な構成部分にして、炭素繊維布で知られたグラファイトフェルトを１次的に望む長さと、抵抗値に合わせた所定の幅に切断して炭素発熱体（２０）を形成する。
【００２２】
本発明に使用されるグラファイトフェルトはコークスや石炭等の鉱物性炭素材料を使用して製造されたものにして、鉱物性炭素材料を使用すると植物性炭素材料が出せる発熱範囲を飛越えて、高ワットの出力が可能であることから高温の発熱に耐えることができ、これにより、１００Ｖより２２０Ｖ間のいかなる定格電圧にも合うように設計が可能な長点がある。
さらに、グラファイトフェルトを切断する方法はプレス加工や専用ジグを利用する方法又はワイヤカッティングを利用して、なるべく切断された側面に炭素粒子や不織布片が発生しないようにする方法が利用される。
【００２３】
このように、プレス加工や専用ジグを利用するか又はワイヤカッティングで切断された炭素発熱体（２０）の側面は、従来の鋏やナイフを利用した方法に比べて炭素粒子や不織布片が外部に露出される量が大幅に減少されるものの、炭素発熱体（２０）の上面が滑らかな表面に形成されているものに比べて、側面は断面構造が相対的に粗い面が形成され、９００〜１０００℃の水素雰囲気の中で２〜３分程度の熱処理加工を行うことにより、切断された側面の物性が変わり、上面の滑らかな表面と類似した側面が形成される。
このように、石英ガラス管（１０）に封入される前に炭素発熱体（２０）は熱処理工程を経るようになり、これにより、側面に残留した不純物等が消滅されると共に、側面の表面の物性が滑らかな表面となり、熱処理が成された炭素発熱体（２０）を石英ガラス管（１０）に挿入した時には不純物が存在しない状態となる。
【００２４】
端子部（３０）は炭素発熱体（２０）と外部の電源線（４０）を連結して、電気的経路の提供と機械的連結をするための構成にして、好ましくは、モリブデンやニッケルのような金属材質が使用され、図６Ａ乃至図１０Ｃに示された通り、本発明に伴う多様な実施例を有し、図４では図６Ａ乃至図７Ｂに詳細に掲示された第１実施例を使用した形態を有する。
図６Ａ乃至図６Ｃによれば、一側は外部電源線（４０）と溶接されるための電源側端子部（３１）で形成され、他側は炭素発熱体（２０）の端部を内側に安着させ固定させ得る炭素発熱体側端子部（３２）で構成されている。
炭素発熱体側端子部（３２）には内側に安着した炭素発熱体（２０）が容易に離脱しないように支持してくれる支持突起（３３）がさらに構成されている。
このような端子部（３０）の第１実施例を適用した部分拡大図を図７Ａと７Ｂに示しており、このような構成を有する端子部（３０）は炭素発熱体（２０）との問で放電が生じない。
従って、相互収縮膨脹作用により、短絡又は繊維自体が端子を離脱する場合が発生せず、接触面又は従来のバネ状よりはるかに広く、接触抵抗が小さくなり耐久力が向上する。
【００２５】
図８Ａ乃至１１Ｂでは本発明に伴う端子部の第２、第３実施例を示しているものの、図８Ａ乃至９Ｂは端子部（３０）と外部電源線（４０）間に別途の連結部材（５０）を追加した構成を掲示したものであり、図１０Ａ乃至１１Ｂは炭素発熱体側端子部（３２）に屈曲された箇所を形成して、両側にバネを挿入して屈曲部により、バネが抜けない構成を掲示したものである。
さらに、図示はしないものの、従来のバネ端子方式のバネ端子を従来５ｍｍ程度であったものを、８〜１０ｍｍ程度に稠密に適用すると相当な耐久性の保障も受け得る。
【００２６】
さらに、図１２は本発明に伴う炭素発熱装置の好ましい製造方法を示すためのフローチャートである。
図１２によれば、先ずグラファイトフェルトのような炭素繊維布を所定の長さと幅とを有する、一定した形態に切断して炭素発熱体を形成する（段階Ｓｌ）。
この際、形成される炭素発熱体の長さと幅は上述した通り、望む抵抗値と密度等を考慮して定められ、切断する方法はプレス加工やレーザー加工等を利用する。
段階Ｓｌで切断された炭素発熱体を１０−５Ｔｏｒｒ以上の高真空で９００〜１０００℃の水素ガス雰囲気でほぼ２〜３分程度の熱処理を施し、表面を均一に再加工する（段階Ｓ２）。
段階Ｓ２で再加工された炭素発熱体を石英ガラス管に入れ、水素ガスを注入した後、１６００〜１７００℃の温度でベーキングして不純物を除去する（段階Ｓ３）。
段階Ｓ３でベーキングした炭素発熱体に１次エージング電圧である６０〜７０Ｖを印加し、１次エージングをさせ（段階Ｓ４）、段階Ｓ４で１次エージングが終わった炭素発熱体に２次エージング電圧である１００Ｖを印加して２次エージングをさせる（段階Ｓ５）。
段階Ｓ５で２次エージングが終われば真空状態であることを確認し、炭素発熱体が収容された石英ガラス管を封入して内部を密封する（段階Ｓ６）。
【００２７】
このとき、石英ガラス管を溶融成型時に通常的にはＬＰＧＯ２バーナを使用するものの、本発明では水素バーナを使用して可能な高温である１５００〜１７００℃で炭素材料に影響を最小限に減らして短時間で成型する方法を使用する。
このような方法により炭素発熱装置を製造すると、段階Ｓ２で切断された炭素発熱体の側面を熱処理することにより、側面の表面性質が均一に変更されるとともに不純物が除去され、段階Ｓ４と段階Ｓ５のエージング過程を経て、炭素発熱体が安定化され段階Ｓ６で高温の水素バーナを利用して溶融密封することにより、最短時間で溶融しながら炭素材料にはストレスを与えなくなる。
【００２８】
さらに、本発明に伴う熱処理方法としては、先ず、切断された炭素発熱体を前記の段階Ｓ２に該当する工程で３００℃の高温下で２時間程の高熱処理した後、１時間かけて冷却を行い、側面の断面構造が徐冷により安定的な構造を有するように処理され、以降には石英管に投入され前記の段階Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５を経て、ベーキング及びエージングを行う。
エージングが終わった炭素発熱体は石英ガラス管の真空処理が終わった後で、メチレン（Ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ）とブロマイド（Ｂｒｏｍｉｄｅ）がそれぞれ０．２５％，７０％混合された混合ガスであるＤｉｂｒｏｍｏｅｔｈａｎｅを投入して密封し、両側の入口が密封された後で、３００℃の高温下で２時間程の高熱処理をする。
【００２９】
上述した通り、本発明の好ましい実施例に対して詳細に説明したものの、本発明の分野に属する通常の知識を有する者であれば本発明の精神及び範囲を逸脱しない範囲内で、いくらでも変形又は変更して実施し得ることは良く知られており、本発明の真の技術的保護範囲は添付された特許請求の範囲により判断されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】従来の一般的な炭素発熱ランプを示すための正面図である。
【図２】従来炭素発熱ランプに使用される炭素繊維の切断後の平面状態を示すための平面図である。
【図３】従来炭素発熱ランプに使用される炭素繊維の切断後の側面状態を示すための側面図である。
【図４】本発明に伴う炭素発熱装置を示すための正面図である。
【図５】本発明に伴う好ましい炭素発熱体の平面と側面状態を示すための部分拡大斜視図である。
【図６】（ａ）は本発明に伴う端子部の第１実施例を示すための平面図である。（ｂ）は本発明に伴う端子部の第１実施例を示すための側面図である。（ｃ）は本発明に伴う端子部の第１実施例を示すための正面図である。
【図７】（ａ）は本発明に伴う端子部の第１実施例を設置した部分拡大平面図である。（ｂ）は本発明に伴う端子部の第１実施例を設置した部分拡大正面図である。
【図８】（ａ）は本発明に伴う端子部の第２実施例を示すための平面図である。（ｂ）は本発明に伴う端子部の第２実施例を示すための側面図である。（ｃ）は本発明に伴う端子部の第２実施例を示すための正面図である。
【図９】（ａ）は本発明に伴う端子部の第２実施例を設置した部分拡大平面図である。（ｂ）は本発明に伴う端子部の第２実施例を設置した部分拡大側面図である。
【図１０】（ａ）は本発明に伴う端子部の第３実施例を示すための平面図である。（ｂ）は本発明に伴う端子部の第３実施例を示すための側面図である。（ｃ）は本発明に伴う端子部の第３実施例を示すための正面図である。
【図１１】（ａ）は本発明に伴う端子部の第２実施例を設置した部分拡大平面図である。（ｂ）は本発明に伴う端子部の第２実施例を設置した部分拡大側面図である。
【図１２】本発明に伴う炭素発熱装置の好ましい製造方法を示すためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００３１】
１：石英ガラス管
２：炭素発熱体
３：バネ状端子
１０：石英ガラス管
２０：炭素発熱体
３０：端子部
３１：電源側端子部
３２：炭素発熱体側連結部
３３：支持突起
４０：外部電源線
【図１】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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