(57)【要約】【課題】柔らかい素材であるカーボンファイバを、ガラス管に封入する場合に、外部に発熱させ易い形状に固定保持させることができ、迅速に暖まり、効率よく発熱することのできる発熱構造体を提供することを目的とする。【解決手段】複数個の突起部１が配設されて長手方向に隣り合う突起部１，１の間に凹部２を形成した支え芯部材３を備え、カーボンファイバ４を凹部２に嵌込状として、支え芯部材３に巻き付けた。隣り合う上記凹部２，２の間に於て、カーボンファイバ４が支え芯部材３から非接触となるように間隙部Ｘを形成して、支え芯部材３に巻き付けられている。支え芯部材３は、その横断面形状に於て、重心点Ｃから、放射状に複数本の腕部５が突出した形状であって、腕部５の先端に突起部１又は凹部２が配設され、間隙部Ｘは腕部５と腕部５の間の谷部６とカーボンファイバ４により形成されている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の突起部（１）が配設されて長手方向に隣り合う該突起部（１）（１）の間に凹部（２）を形成した支え芯部材（３）を備え、
カーボンファイバ（４）を上記凹部（２）に嵌込状として、上記支え芯部材（３）に巻き付けたことを特徴とする発熱構造体。
【請求項２】
上記カーボンファイバ（４）が当接する隣り合う上記凹部（２）（２）の間に於て、上記カーボンファイバ（４）が上記支え芯部材（３）から非接触となるように間隙部（Ｘ）を形成して、上記支え芯部材（３）に巻き付けられている請求項１記載の発熱構造体。
【請求項３】
上記支え芯部材（３）は、その横断面形状に於て、重心点（Ｃ）から、放射状に複数本の腕部（５）が突出した形状であって、該腕部（５）の先端に上記突起部（１）又は凹部（２）が配設され、上記間隙部（Ｘ）は上記腕部（５）と腕部（５）の間の谷部（６）と上記カーボンファイバ（４）により形成されている請求項２記載の発熱構造体。
【請求項４】
上記支え芯部材（３）は、継ぎ足し自在な複数の弧状分割体（３Ａ）から成り、該分割体（３Ａ）を順次連結する連結部（７）を有する請求項１，２又は３記載の発熱構造体。
【請求項５】
上記カーボンファイバ（４）が螺旋状に巻き付け可能となるように、上記支え芯部材（３）の凹部（２）が螺旋線上に配設されている請求項１，２，３又は４記載の発熱構造体。
【請求項６】
上記支え芯部材（３）は、外被ガラス球体（１２）の内面に接近する全体形状であって、かつ、軸心（Ｌ）から放射状に３枚以上の板片状腕部（５）を突出状に有し、かつ、各板片状腕部（５）の外側縁（１５）には突起部（１）と凹部（２）が交互に配設されている請求項１記載の発熱構造体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発熱構造体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の発熱構造体は、石英ガラス管の内部に、束状のカーボンファイバが封入され、その両端部に、電力供給するための端子が取り付けられているものが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１６４６０２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
カーボンファイバは柔らかい素材であるため、この従来の発熱構造体に於ては、弯曲形状のガラス管内に封入した場合に、ガラス管の壁内面に対応する形状に固定保持するのが困難である。よって、カーボンファイバを、効率よく発熱させる形状に、固定保持することができない。
【０００５】
そこで、本発明は、柔らかい素材であるカーボンファイバを、ガラス管に封入する場合に、外部に発熱させ易い形状に固定保持させることができ、迅速に暖まり、効率よく発熱することのできる発熱構造体を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係る発熱構造体は、複数個の突起部が配設されて長手方向に隣り合う該突起部の間に凹部を形成した支え芯部材を備え、カーボンファイバを上記凹部に嵌込状として、上記支え芯部材に巻き付けた。また、上記カーボンファイバが当接する隣り合う上記凹部の間に於て、上記カーボンファイバが上記支え芯部材から非接触となるように間隙部を形成して、上記支え芯部材に巻き付けられている。
【０００７】
また、上記支え芯部材は、その横断面形状に於て、重心点から、放射状に複数本の腕部が突出した形状であって、該腕部の先端に上記突起部又は凹部が配設され、上記間隙部は上記腕部と腕部の間の谷部と上記カーボンファイバにより形成されている。
【０００８】
また、上記支え芯部材は、継ぎ足し自在な複数の弧状分割体から成り、該分割体を順次連結する連結部を有する。
さらに、上記カーボンファイバが螺旋状に巻き付け可能となるように、上記支え芯部材の凹部が螺旋線上に配設されている。
【０００９】
また、上記支え芯部材は、外被ガラス球体の内面に接近する全体形状であって、かつ、軸心から放射状に３枚以上の板片状腕部を突出状に有し、かつ、各板片状腕部の外側縁には突起部と凹部が交互に配設されている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態を示す図面に基づき、本発明を詳説する。
【００１１】
図１，図２，図３に示したように、発熱体１０は、複数個の突起部１…が長手方向に配設され束状のカーボンファイバ４を配設するための支え芯部材３と、支え芯部材３を内部に配設する外被ガラス管１１と、外被ガラス管１１の端部に付設され支え芯部材３の両端を固定するための固着部１４，１４と、固着部１４，１４に通して配設されカーボンファイバ４…の両端に接続され電力を供給するリード線１６，１６と、を備えており、支え芯部材３は、継ぎ足し自在な複数の直線状及び弧状分割体３Ａ…から成る。
夫々の分割体３Ａ…は、ガラス製，セラミック製等の絶縁性を有する材質から成り、両端部１３，１３に、分割体３Ａ…を順次連結するための連結部７，７を有する。
【００１２】
具体的には、支え芯部材３の分割体３Ａは、その横断面形状に於て、重心点Ｃから、放射状に４本の腕部５…が突出した形状であり、腕部５…の先端には、長手方向に、複数個の突起部１…が、所定間隔をもって配設されており、隣り合う突起部１，１の間に、凹部２が形成されている。
凹部２…は、カーボンファイバ４を螺旋状に巻き付け可能となるように、支え芯部材３の螺旋線上に配設されている。
【００１３】
また、連結部７，７は、支え芯部材３の前端と後端にて、支え芯部材３の軸心Ｌに対して上下対称（あるいは左右対称）の位置に、付設されており、分割体３Ａ，３Ａの連結部７，７を重ねることで、夫々の分割体３Ａ，３Ａを同一の軸心に連結可能となる。
そして、連結部７，７には、留め具９が挿し込まれる孔部８，８が、形成されている。
また、分割体３Ａの前端に付設された連結部７に、上向き（又は下向き）のピンを付設し、後端に付設された連結部７に、ピンを挿嵌する孔部を形成し、ピンを孔部に挿嵌して留めることにより、隣り合う分割体３Ａ，３Ａ同士を連結可能とするのもよい。
【００１４】
また、図４に示した支え芯部材３の分割体３Ａは、その横断面形状に於て、重心点Ｃから、放射状に３本の腕部５…が突出した形状であり、図２，図３の分割体３Ａと同様に、夫々の両端部に、分割体３Ａ…を順次連結するための連結部７，７を有しており、複数個の突起部１…と、カーボンファイバ４を螺旋状に巻き付け可能となる凹部２と、が形成されている。
また、図５に示した支え芯部材３の分割体３Ａは、その横断面形状に於て、重心点Ｃから、放射状に２本の腕部５…が突出した形状であり、さらに、図示省略するが、５本以上の腕部５…を有するものとしてもよい。
【００１５】
また、図６に示した発熱体１０は、複数個の突起部１…が配設され束状のカーボンファイバ４を配設するための支え芯部材３と、支え芯部材３及びカーボンファイバ４を内部に配設する外被ガラス球体１２と、外被ガラス球体１２の下端に付設され支え芯部材３の下端を固定するための固着部１４と、カーボンファイバ４…の両端に接続され電力を供給する（図示省略の）リード線と、各リード線に接続させた螺旋条付きの差込部１８等を備えており、支え芯部材３は、外被ガラス球体１２の内面に接近する全体形状であって、かつ、縦方向の軸心Ｌから放射状に３枚以上の板片状腕部５を突出状に有し、かつ、各板片状腕部５の外側縁１５には突起部１と凹部２が交互に配設されている。
凹部２…は、支え芯部材３の上下方向の螺旋線上に配設されており、カーボンファイバ４を上下方向に螺旋状に巻き付け可能となる。
【００１６】
次に、発熱体１０の組み立て手順について説明する。図１〜図５に於て、分割体３Ａ…を、連結部７…にて留め具９により順次連結させて、支え芯部材３を形成し、束状のカーボンファイバ４…を、支え芯部材３の凹部２…に嵌込状に、かつ、凹部２…以外の部分とは非接触となるように、巻き付ける。
このとき、カーボンファイバ４…と、支え芯部材３の周方向に隣り合う腕部５，５の間に形成される谷部６との間に、間隙部Ｘが形成される。
【００１７】
そして、支え芯部材３がストレート状の場合、カーボンファイバ４…を巻き付けた支え芯部材３を外被ガラス管１１の端部の開口から挿入すると、支え芯部材３は、連結部７…にて外被ガラス管１１の形状に沿うように折れ曲がり、内部に配設される。
また、支え芯部材３が弧状の場合は、外被ガラス管１１が略円形の場合に好適であり、順次挿入していけば、全体が略円形として挿入される。そして、カーボンファイバ４…の両端に、リード線１６，１６を接続し、固着部１４，１４で強固に支え芯部材３を固定する。
【００１８】
また、図６に於て、カーボンファイバ４…を、支え芯部材３の凹部２…に、螺旋状に巻き付け、支え芯部材３を固着部１４の上部に固定する。
そして、カーボンファイバ４の両端に、（図示省略の）リード線を接続して、固着部１４から外部へ接続され、外被ガラス球体１２を、支え芯部材３の上から被って取り付ける。
【００１９】
図１〜図５に示したように、発熱体１０が、複数個の突起部１…と凹部２…を形成した支え芯部材３に、カーボンファイバ４を巻き付けて外被ガラス管１１の内部に配設されると、柔らな素材から成るカーボンファイバ４を外被ガラス管１１の形状に対応する形状に保持して配設することができるので、発熱体１０の体積を小さくしながらも、束状のカーボンファイバ４から効率よく外部に発熱することができる。
また、カーボンファイバ４は、支え芯部材３の突起部１によって、外被ガラス管１１に接触しないので、カーボンファイバ４の熱が、ガラスに伝って逃げる虞れがない。
【００２０】
また、カーボンファイバ４は、隣り合う凹部２，２の間に於て、支え芯部材３と、カーボンファイバ４との間に間隙部Ｘが形成されるように巻き付けられると、カーボンファイバ４と支え芯部材３との接触面積を減少させることができるので、カーボンファイバ４が接触する部材を最低限に抑え、熱が逃げる量を減少させることができて、カーボンファイバ４を、迅速に、明るくし、発熱させることができる。
【００２１】
また、支え芯部材３は、複数の分割体３Ａ…に分割できるので、図１（ａ）のように、支え芯部材３を、連結部７…にて、略円環状の外被ガラス管１１の形状に沿うように折り曲げて、順次連結状に挿し込んでいくことができる。さらに、分割体３Ａ…が弧状の場合は、図１（ｂ）のように、外被ガラス管１１が略円形の場合に好適であり、順次挿入していけば、全体が略円形として挿入される。
【００２２】
さらに、支え芯部材３の凹部２が螺旋線上に配設されているので、カーボンファイバ４を、発熱体１０の全域に渡って均等に、巻き付けて配設することができ、外部に均等に発熱することができる。
【００２３】
また、支え芯部材３を、図６のように形成すれば、カーボンファイバ４を外被ガラス球体１２に接近させた状態に保持することができるので、略球体形状として、効率よく発熱することができる。そして、図６に示すように、螺旋条付きの差込部１８を有している構造であれば、通常の照明用電球のソケットに、容易に取付けて（暖房用として）使用できる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は、上述の構成により次のような著大な効果を奏する。
【００２５】
（請求項１によれば、）柔らなカーボンファイバ４を外被ガラス管の形状に対応する形状に保持して配設することができる。そして、発熱構造体としての全体の体積を小さくしながらも、束状のカーボンファイバ４から効率よく外部に発熱することができる。
また、カーボンファイバ４は、支え芯部材３の突起部１によって、外被ガラス管に接触しないので、カーボンファイバ４の熱が、ガラスに伝って逃げる虞れがない。
【００２６】
（請求項２，３によれば、）支え芯部材３は簡易な構造でありながら、カーボンファイバ４と支え芯部材３との接触面積を減少させることができるので、カーボンファイバ４が接触する部材を最低限に抑え、熱が逃げる量を減少させることができて、通電開始後、カーボンファイバ４を、迅速に発熱させることができる。
【００２７】
（請求項４によれば、）支え芯部材３を、連結部７…にて、略円環状の外被ガラス管に、順次連結状に挿し込んでいくことができる。
（請求項５によれば、）カーボンファイバ４を、発熱構造体の全域に渡って均等に、巻き付けて配設することができ、外部に均等に発熱することができる。
（請求項６によれば、）カーボンファイバ４を外被ガラス球体１２に接近させた状態に保持することができるので、略球体形状として、効率よく発熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る発熱構造体の第１の実施の形態を示す正面図である。
【図２】支え芯部材の要部斜視図である。
【図３】支え芯部材の分割体を示す断面図である。
【図４】第２の実施の形態の支え芯部材の分割体を示す断面図である。
【図５】第３の実施の形態の支え芯部材の分割体を示す断面図である。
【図６】発熱構造体の第４の実施の形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１    突起部
２    凹部
３    支え芯部材
３Ａ  分割体
４    カーボンファイバ
５    腕部
６    谷部
７    連結部
１２    外被ガラス球体
１５    外側縁
Ｃ    重心点
Ｌ    軸心
Ｘ    間隙部
【図１】
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【図２】
2005026095.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005026095.tif 000006
【図５】
2005026095.tif 000007
【図６】
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