(57)【要約】【課題】  機械的強度がより強く、取り扱いが便利であり、また封止端子部を容易に形成することができ、しかも、許容温度範囲を大きく、また許容電流を大きくできる封止端子構造及びこれを用いたヒータを提供する。【解決手段】  発熱体２がシリカガラス部材１中に収納されたヒータの封止端子構造において、前記発熱体２に電力を供給する接続線６ａ，６ｂと、前記接続線６ａ，６ｂの外周面に熱膨張率の異なる複数のガラスを積層し形成された、前記接続線の径方向に熱膨張係数が変化する熱膨張傾斜部７ａ，７ｂとを備え、前記接続線６ａ，６ｂは、熱膨張傾斜部７ａ，７ｂを介して前記シリカガラス部材１に取り付けられる。【選択図】  図１
2005294007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体がシリカガラス部材中に収納されたヒータの封止端子構造において、
前記発熱体に電力を供給する接続線と、
前記接続線の外周面に熱膨張率の異なる複数のガラスを積層し形成された、前記接続線の径方向に熱膨張係数が変化する熱膨張傾斜部とを備え、
前記接続線は、熱膨張傾斜部を介して前記シリカガラス部材に取り付けられることを特徴とするヒータの封止端子構造。
【請求項２】
前記シリカガラス部材に一端部を融着すると共に、他端部を前記熱膨張傾斜部の外周面に融着するシリカガラスからなる封止部材を備え、
前記接続線は、熱膨張傾斜部及び封止部材を介して前記シリカガラス部材に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載されたヒータの封止端子構造。
【請求項３】
前記熱膨張傾斜部の厚さが、前記接続線の軸線方向において封止部材の厚さに対応して、変化することを特徴とする請求項２に記載されたヒータの封止端子構造。
【請求項４】
前記熱膨張傾斜部の厚さが、封止部材の厚さの０．２〜１倍であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載されたヒータの封止端子構造。
【請求項５】
前記接続線がタングステンからなり、
かつ、前記熱膨張傾斜部が、前記接続線の外周面に形成されたタングステンガラス層と、前記タングステンガラス層上に積層された熱膨張係数が８〜２０×１０-7／℃（０〜３００℃）であるガラス層とからなることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載されたヒータの封止端子構造。
【請求項６】
前記発熱体が、カーボンワイヤー発熱体であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載されたヒータの封止端子構造。
【請求項７】
前記請求項１乃至請求項６のいずれかに記載された封止端子構造を用いたヒータにおいて、
発熱体がカーボンワイヤー発熱体であって、
前記カーボンワイヤー発熱体がシリカガラス部材中に収納されると共に、前記カーボンワイヤー発熱体の端部がシリカガラス管部の内部に充填されたワイヤーカーボン部材に保持され、
かつ、カーボンワイヤー発熱体に電力を供給する接続線が、前記ワイヤーカーボン部材に保持されていることを特徴とするヒータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒータの封止端子構造及びこれを用いたヒータに関し、特に、発熱体がシリカガラス部材中に収納されたヒータ及びその封止端子構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
本願発明者らは、既に発熱体をガラス管中に封入したヒータを特許文献１（特開２０００―２２８２７１号公報）及び特許文献２（特開２０００−２１８９０号公報）において提案している。
まず、特許文献１に記載されたヒータの概要を図８、図９に基づいて説明する。なお、図８はヒータの側面図であり、図９は図８に用いられている封止端子部（封止端子構造）の斜視図である。
【０００３】
図８に示されているヒータ２１は、カーボンワイヤー発熱体２２と、前記カーボンワイヤー発熱体２２を収納する、両端が開放されたＵ字状の小径のシリカガラス管２３と、前記小径のシリカガラス管２３の両端部２３ａ、２３ｂに圧縮収納されたワイヤーカーボン材Ａと、前記小径のシリカガラス管２３を収容すると共に、一端が閉塞されかつ他端が開放された大径のシリカガラス管２４と、前記大径のシリカガラス管２４の開放された端部に取り付けられた、カーボンワイヤー発熱体２２と接続される接続線３２ａ、３２ｂとを備える封止端子部３０とから構成されている。
なお、前記小径のシリカガラス管２３は、その頂部において大径のシリカガラス管２４の内部に固定部２５を介して固定されている。
【０００４】
更に、封止端子部３０の構造を、図９に基づいて説明すると、封止端子部３０を構成するガラス管３１は、即ち、大径シリカガラス管２４と融着してあるいは溶接して一体化するガラス管３１は、大径シリカガラス管２４との融着側から、シリカガラス部３１ａ、グレイデッド（Graded）シール部３１ｂ、タングステン（Ｗ）ガラス部３１ｃによって構成されている。
そして、小径のシリカガラス管２３内に圧縮収納されているワイヤーカーボン材に接続されるタングステン（Ｗ）からなる接続線３２ａ、３２ｂは、タングステン（Ｗ）ガラス部３１ｃのピンチシール部３１ｄでピンチシールされる。
【０００５】
すなわち、ピンチシール部３１ｄを、接続線を構成するタングステン（Ｗ）の熱膨張係数に近いタングステン（Ｗ）ガラスで形成すると共に、大径シリカガラス管２４との融着側をシリカガラスで形成している。
このように、ピンチシール部３１ｄを、接続線を構成するタングステン（Ｗ）の熱膨張係数に近いタングステン（Ｗ）ガラスで形成することにより、接続線３２ａ、３２ｂの高温時熱膨張に伴うガラス部（ピンチシール部３１ｄ）の破損を防止している。
【０００６】
次に、特許文献２に記載されたヒータの概要を図１０に基づいて説明する。なお、図１０はヒータの概略側面図である。
図１０において、ヒータ４０は、半ドーナツ形のシリカガラス製容器４１を有し、その下部にシリカガラス管４２が垂直に接続されている。シリカガラス製容器４１は容器本体とフタ部材から構成され、容器本体にはカーボンワイヤー発熱体４３を配置するための溝４４が形成されている。溝４４の両端には、端子装置を配置するための端子用凹所４５が設けられている。
【０００７】
そして、前記端子用凹所４５及びシリカガラス管４２内には、カーボンワイヤー発熱体４３と複数のワイヤー状カーボン端子線４６を接続するための第１の端子装置４７、複数のワイヤー状カーボン端子線４６と金属製端子線（内接続線）４８を接続するための第２の端子装置４９、シリカガラス管４２の内側の金属製端子線４８と電源側の金属製端子線（外接続線）５０を接続するための第３の端子装置５１が設けられている。
【０００８】
前記第３の端子装置５１は、シリカガラス管４２の内側に配置された内接続線４８と電源側の外接続線５０を接続するためのものである。この内接続線４８はモリブデン棒であり、このモリブデン棒の一端は第２の端子装置４９に接続され、他端はモリブデン箔５２に接続されている。したがって、このモリブデン棒（内接続線４８）は、カーボンワイヤー発熱体４３とは間接的に接続される。
また、シリカガラス管４２の下端部には、シリカガラス製のキャップ５３が接続されており、モリブデン棒（内接続線４８）はキャップ５３を通って引き出されている。モリブデン箔５２の底部側からは、２本の外接続線５０が外側に引き出されている。
【０００９】
そして、モリブデン箔５２全体が包み込まれるように、ピンチシール部５３ａが形成されている。ピンチシール部５３ａは、モリブデン箔５２を、シリカガラス管４２の内部及び大気から遮断している。このピンチシール部５３ａは、シリカ製のキャップ５３の先端部を加熱軟化させピンチして（はさみ込んで）密封することにより形成される。
【００１０】
このように、内接続線（モリブデン棒）４８と電源側の外接続線５０との接続をモリブデン箔５２を介して行い、しかもこのモリブデン箔５２の部分でシリカ製のキャップ５３の先端部を加熱軟化させピンチすることによって、金属とガラスの熱膨張の差を吸収し、キャップ５３（ピンチシール部５３ａ）の破損を防止している。
【００１１】
【特許文献１】特開２０００―２２８２７１号公報
【特許文献２】特開２０００−２１８９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、特許文献１に示された封止端子構造にあっては、封止端子部３０を構成するガラス管３１が、シリカガラス部３１ａ、グレイデッド（Graded）シール部３１ｂ、タングステン（Ｗ）ガラス部３１ｃによって構成されている。
そのため、シリカガラス部３１ａとタングステン（Ｗ）ガラス部３１ｃ間の熱膨張係数差による歪みを吸収緩和させるためには、構造上、ガラス管３１の厚さは、より薄く形成されなければならない。
【００１３】
しかしながら、ガラス管３１の厚さを薄くすることは、一方において外力に対して機械的強度が弱くなり、破損し易く、その取り扱いに注意を要するという技術的課題があった。また、前記ガラス管３１の製造には熟練を要し、特に低コスト製品の量産には適さないという技術的課題があった。特に、自動化による大量生産に適さないものであった。
【００１４】
また、特許文献２に示された封止端子構造にあっては、シリカ製のキャップ５３の先端部を加熱軟化させ、モリブデン箔５２の部分をピンチして（はさみ込んで）封止している。
しかしながら、モリブデン箔５２とシリカガラス（キャップ５３）とを直接封止しているため、吸収できる熱膨張の差は小さく、それ故、許容される温度範囲が小さいという技術的課題があった。また、内接続線と外接続線が箔（モリブデン箔）を介して接続されているため、端子として許容する電流を小さくしなければならず、ヒータのパワーが制限されるという技術的課題があった。
【００１５】
本発明者等は、これら課題を解決するためになされたものであり、機械的強度がより強く、取り扱いが便利であり、製造が容易であり、しかも、許容温度範囲が大きく、また許容電流が大きい、ヒータの封止端子構造について鋭意研究した。
この研究において、許容温度範囲を大きく、また許容電流を大きくするために、特許文献２に示すようなモリブデン箔とシリカガラス（キャップ）とを直接封止する方法ではなく、特許文献１に示すような接続線とガラス部材（ガラス管）とを直接封止する方法を検討し、従来にない新たな封止端子構造を発明するに至った。
【００１６】
本発明は、前記した技術的課題を解決するためになされたものであり、機械的強度がより強く、取り扱いが便利であり、また封止端子部を容易に形成することができ、しかも、許容温度範囲を大きく、また許容電流を大きくできる封止端子構造及びこれを用いたヒータ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】
【００１７】
上記技術的課題を解決するためになされた本発明にかかるヒータの封止端子構造は、発熱体がシリカガラス部材中に収納されたヒータの封止端子構造において、前記発熱体に電力を供給する接続線と、前記接続線の外周面に熱膨張率の異なる複数のガラスを積層し形成された、前記接続線の径方向に熱膨張係数が変化する熱膨張傾斜部とを備え、前記接続線は、熱膨張傾斜部を介して前記シリカガラス部材に取り付けられることを特徴としている。
【００１８】
このように、接続線の外周面に熱膨張率の異なる複数のガラスを積層、形成された、前記接続線の径方向に熱膨張係数が変化する熱膨張傾斜部を備え、前記接続線は、熱膨張傾斜部を介して前記ガラス部材に取り付けられるため、従来のようなシリカガラス部、グレイデッド（Graded）シール部、タングステン（Ｗ）ガラス部をその長さ方向に有するガラス管を用いる必要がなく、ヒータを容易に製造でき、しかも量産することができる。
しかも、接続線の外周面に熱膨張率の異なる複数のガラスが積層、形成されるため、従来のように接続線の軸線方向にシリカガラス部、グレイデッド（Graded）シール部、タングステン（Ｗ）ガラス部が設けられた封止端子部に比べて、機械的強度が強くなり、取り扱いが便利である。なお、従来のように箔（モリブデン箔）を用いていないため、許容温度範囲を大きく、また許容電流を大きくすることができる。
【００１９】
ここで、前記シリカガラス部材に一端部を融着すると共に、他端部を前記熱膨張傾斜部の外周面に融着するシリカガラスからなる封止部材を備え、前記接続線は、熱膨張傾斜部及び封止部材を介して前記シリカガラス部材に取り付けられることが望ましい。
【００２０】
また、前記熱膨張傾斜部の厚さが、前記接続線の軸線方向において封止部材の厚さに対応して変化することが望ましい。このように、接続線の軸線方向において、熱膨張傾斜部の厚さが封止部材の厚さに対応して変化するため、熱膨張による歪みをより緩和することができる。
【００２１】
なお、熱膨張傾斜部の厚さが、封止部材の厚さの０．２倍未満である場合及び１倍を超える場合には熱膨張よる歪みを吸収できず、破損する虞があるため、好ましくない。
したがって、前記熱膨張傾斜部の厚さは、封止部材の厚さの０．２〜１倍であることが望ましい。
【００２２】
また、前記接続線がタングステンからなり、かつ、前記熱膨張傾斜部が、前記接続線の外周面に形成されたタングステンガラス層と、前記タングステンガラス層上に積層された熱膨張係数が８〜２０×１０-7／℃（０〜３００℃）であるガラス層とからなることが望ましい。
更に、前記発熱体が、カーボンワイヤー発熱体であることが望ましい。
【００２３】
上記技術的課題を解決するためになされた本発明にかかるヒータは、前記封止端子構造を用いたヒータにおいて、発熱体がカーボンワイヤー発熱体であって、前記カーボンワイヤー発熱体がシリカガラス部材中に収納されると共に、前記カーボンワイヤー発熱体の端部がシリカガラス管部の内部に充填されたワイヤーカーボン部材に保持され、かつ、カーボンワイヤー発熱体に電力を供給する接続線が、前記ワイヤーカーボン部材に保持されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２４】
以上のように、本発明によれば、機械的強度がより強く、取り扱いが便利であり、また封止端子部を容易に形成することができ、しかも、許容温度範囲を大きく、また許容電流を大きくできる封止端子構造及びこれを用いたヒータを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に、本発明にかかる第一の実施形態について図１乃至図６に基づいて説明する。ここで、図１は、本発明にかかる両端に接続線を有するヒータの実施形態を示す断面図であり、図２は、図１の封止端子構造を示す拡大断面図、図３は、図１の封止端子を示す断面図、図４は、カーボンワイヤーを示す平面図、図５はカーボンワイヤー発熱体と接続線の接続状態を示す断面図、図６は図４の横断面図である。なお、図２、図３では、ヒータの左右端部が同一形状であるため、一方の端部のみを図示すると共に、一の端部の説明をもって両端部の説明とする。
【００２６】
図１に示されているヒータ１は、カーボンワイヤー発熱体２と、前記カーボンワイヤー発熱体２を収納する、両端が開放された大径のシリカガラス管３と、前記大径のシリカガラス管３の両端部３ａ，３ｂに収納された小径のシリカガラス管４ａ，４ｂと、この小径のシリカガラス管４ａ，４ｂの内部に圧縮収納されたワイヤーカーボン材Ａと、前記大径のシリカガラス管３の端部を封止し、閉塞する封止端子部１０ａ，１０ｂとから構成されている。
【００２７】
この封止端子部１０ａ，１０ｂは、カーボンワイヤー発熱体２に電力を供給する接続線６ａ，６ｂと、前記接続線６ａ，６ｂの外周面に形成された熱膨張傾斜部７ａ，７ｂと、大径のシリカガラス管３の両端部３ａ，３ｂに一端部が融着する共に、他端部が、接続線６ａ，６ｂの外周囲に形成された熱膨張傾斜部７ａ，７ｂの外周面に融着する円筒状のシリカガラスからなる封止部材５ａ，５ｂとを備えている。
【００２８】
この前記接続線６ａ，６ｂはＭｏ（モリブデン）、あるいはＷ（タングステン）棒からなり、その直径は１ｍｍ乃至３ｍｍに形成されている。前記接続線６ａ，６ｂの直径は、必要に応じて適宜選択することができるが、直径が小さすぎる場合には、大きな電気抵抗となる傾向があり、また直径が大きすぎる場合には、端子自体が大きくなる傾向がある。
なお、接続線６ａ，６ｂは、小径シリカガラス管４ａ，４ｂ内に圧縮収納されているワイヤーカーボン材Ａに容易に接続ができるように、その先端部は尖っている。
【００２９】
また、この接続線６ａ，６ｂの外周面には、図２、３に示すように、タングステンガラス層７ａ１が形成され、更に前記タングステンガラス層７ａ１上に、例えば熱膨張係数が８×１０-7／℃（０〜３００℃）である９６％珪酸ガラス層７ａ２が積層、形成されている。即ち、接続線６ａ，６ｂの径方向に熱膨張係数が小さくなるように、熱膨張傾斜部７ａ，７ｂが形成されている。
また、図３に示すように、前記封止部材５ａは、小径部５ａ１と、大径部５ａ３と、前記小径部５ａ１と大径部５ａ３とを接続する立上がり部５ａ２が形成された円筒状体である。
そして、前記小径部５ａ１の内周面は、前記９６％珪酸ガラス層７ａ２の外周面に融着され、大径部５ａ３の端面は、前記大径のシリカガラス管３の両端部３ａの端面に融着される。
【００３０】
更に、熱膨張傾斜部７ａ（タングステンガラス層７ａ１及び前記９６％珪酸ガラス層７ａ２（より具体的には、コーニング社製、バイコール（登録商標）））の全体の厚さｔ３は、前記小径部５ａ１の厚さｔ１（肉厚）の０．２倍〜１倍に形成されている。
この熱膨張傾斜部７ａの厚さｔ３が封止部材５ａ（小径部５ａ１）の厚さｔ１の０．２倍未満である場合及び１倍を超える場合には熱膨張による歪みの吸収できず、破損する虞があるため、望ましくない。
【００３１】
この封止端子部１０ａ，１０ｂは、次のようにして製造される。
先ず、モリブデン接続線６ａ、６ｂの熱膨張傾斜部７ａ、７ｂを形成する外周面を酸化処理する。この酸化処理は、接続線６ａ、６ｂを酸水素バーナで加熱し、前記接続線６ａ、６ｂの外周面のみに固形状の亜硝酸ナトリウムを当接させ、付着させる。そして、更に、前記接続線６ａ、６ｂの外周面をバーナで加熱することにより、前記外周面の酸化を促進させる。これによって、接続線６ａ、６ｂの外周面に酸化層を厚く形成する。
【００３２】
続いて、円筒状のモリブデンガラスを用意し、その内径を、接続線６ａ、６ｂの外径より僅かに大きくなるように加工し、所定の長さに切断する。そして、切断された円筒状のモリブデンガラスを接続線６ａ、６ｂの酸化膜が形成された外周面に、装着し、前記モリブデンガラス層７ａ１、７ｂ１の肉厚が０．５ｍｍ程度になるように、焼き付ける。
【００３３】
更に、円筒状の前記９６％珪酸ガラスを用意し、その内径を、前記モリブデンガラス層７ａ１、７ｂ１の外径より僅かに大きくなるように加工し、所定の長さに切断する。そして、切断された円筒状の前記９６％珪酸ガラスを前記モリブデンガラス層７ａ１、７ｂ１の外周面に装着し、前記９６％珪酸ガラス層７ａ２、７ｂ２の肉厚が０．５ｍｍ程度になるように、焼き付ける。
【００３４】
続いて、封止部材５ａ、５ｂの小径部の内周面を、前記９６％珪酸ガラス層７ａ２、７ｂ２の外周面に融着することによって、封止端子部１０ａ、１０ｂが完成する。なお、このとき、前記小径部の肉厚が１．５〜３．０ｍｍ程度になされる。
【００３５】
また、前記カーボンワイヤー発熱体２としては、図４に示すような複数本のカーボンファイバーを束ねたファイバー束を複数束用いてワイヤー状に編み込んだもの等が用いられる。このカーボンワイヤー発熱体２は、図５、図６に示すように小径のシリカガラス管４ａ，４ｂの内部に圧縮収納された複数本のワイヤーカーボン材Ａ間に、圧縮状態で埋設されている。
【００３６】
前記カーボンワイヤー発熱体２の具体例としては、直径５乃至１５μｍのカーボンファイバー、例えば、直径７μｍのカーボンファイバーを１０００乃至３０００本程度束ねたファイバー束を１０束程度用いて直径約１．３〜２．５ｍｍの編紐、あるいは組紐形状に編み込んだ等のカーボンワイヤーが用いられる。
前記の場合において、ワイヤーの編み込みスパンは２乃至５ｍｍ程度であり、カーボンファイバーによる表面の毛羽立ちは０．５乃至１．５ｍｍ程度である。なお、前記毛羽立ちとは、図３の符号ａに示すような、カーボンファイバーが切断されたものの一部が、カーボンワイヤーの外周面から突出したものである。
【００３７】
また、前記ワイヤーカーボン材Ａは、カーボンワイヤー発熱体２と同一もしくは、少なくともカーボンファイバーを束ねたファイバー束を複数編み上げてなる編紐あるいは組紐形状である点において同等の構成材料が用いられる。
なお、同一の構成材料とは、カーボンファイバー直径、カーボンファイバーの束ねた本数、ファイバー束を束ねる束数、編み込み方、編み込みスパン長さ、毛羽立ち長さ、材質が同一であることを意味している。
【００３８】
また、小径のシリカガラス管４ａ，４ｂに収容されるワイヤーカーボン材Ａの本数は、カーボンワイヤー発熱体２の本数以上が収容されるのが良い。より好ましくは、カーボンワイヤー発熱体２の本数の５倍以上の本数が、ワイヤーカーボン材Ａとして収容されているのが良い。具体的に説明すれば、例えばカーボンワイヤー発熱体２が１本のときワイヤーカーボン材Ａが１４本、あるいはカーボンワイヤー発熱体２が２本のときワイヤーカーボン材Ａが１２本等、５倍以上の本数がワイヤーカーボン材Ａとして用いられるのが好ましい。
【００３９】
前記のように、カーボンワイヤー発熱体２とワイヤーカーボン材Ａとして例示した、直径７μｍのカーボンファイバーを１０００乃至３０００本程度束ねたファイバー束を９束程度用いて直径約２ｍｍの編紐、あるいは組紐形状に編み込んだ等のカーボンワイヤーの電気抵抗は、室温で略１０〜３０Ω／１ｍ・１本、１０００℃で５〜１５Ω／１ｍ・１本である。
また、前記カーボンワイヤーを５本束ねたときの電気抵抗は、室温で略２〜６Ω／１ｍ・１本、１０００℃で１〜３Ω／１ｍ・１本である。
【００４０】
したがって、ワイヤーカーボン材Ａとして、小径シリカガラス管４ａ，４ｂに前記カーボンワイヤーが５本、圧縮収容されている場合には、前記したように室温で略２〜６Ω／１ｍ・１本、１０００℃で１〜３Ω／１ｍ・１本となり、電気抵抗が１／５（１／本数）となり、低下する。
その結果、ワイヤーカーボン材Ａによる発熱を、カーボンワイヤー発熱体２の発熱に比べ、極端に低下させることができる。
【００４１】
また、カーボンワイヤー発熱体２と後述する接続線６ａ，６ｂとの間にワイヤーカーボン材Ａが介在するために、カーボンワイヤー発熱体２の熱が接続線６ａ，６ｂに極力伝わらないようにすることができ、封止端子部１０ａ，１０ｂの高温劣化を防止することができる。即ち、ワイヤーカーボン材Ａが断熱材として機能し、封止端子部１０ａ，１０ｂの高温劣化を防止することができる。
【００４２】
ここで、ワイヤーカーボン材Ａの長さは４０ｍｍ以上、より好ましくは４５ｍｍ以上に設定される。一般にヒータ温度が１２００℃、ワイヤーカーボン材Ａの長さが３５ｍｍとした場合、封止端子部１０ａ，１０ｂの温度は２５０℃程度となる。封止端子部１０ａ，１０ｂの温度が２７０℃を超えた場合、熱膨張差により封止端子部１０ａ，１０ｂにクラックが入る可能性があるため、断熱材としてのワイヤーカーボン材Ａの長さは４０ｍｍ以上、より好ましくは４５ｍｍ以上に設定する必要がある。
【００４３】
また、ワイヤーカーボン材Ａ間に接続線６ａ，６ｂが圧接状態で収容されるため、ワイヤーカーボンＡの炭素成分が還元性の作用をし、接続線６ａ，６ｂの酸化の増大を抑制することができる。その結果、接続線６ａ，６ｂの酸化に伴うスパークの発生を防止することができる。また、ワイヤーカーボン材Ａが圧縮収納された部分に、カーボンワイヤー発熱体２及び接続線６ａ，６ｂが取り付けられるため、カーボンワイヤー発熱体２によって高温になっても、接続が緩んでしまうことがなく、良好な電気的接続状態が維持される。
【００４４】
なお、前記実施形態では、熱膨張傾斜部７ａ，７ｂとして，タングステンガラス層及び前記９６％珪酸ガラス層の２層が形成された場合を示したが、本発明は２層の場合に限定されるものではなく、２層以上で形成されていても良い。
例えば、図７の符号８ａに示すように、接続線側にタングステンガラス層を、中間層に熱膨張係数が２１〜３４×１０-7／℃（０〜３００℃）であるガラス（好ましくは硼珪酸ガラス）層を、更に封止部材側に熱膨張係数が８〜２０×１０-7／℃（０〜３００℃）であるガラス層を形成してもよい。
【００４５】
また、前記熱膨張傾斜部８ａの厚さは、前記接続線６ａ，６ｂの軸線方向において一定である必要はなく、変化してもよい。例えば、図７に示すように、立上がり部５ａ２が肉厚になるため、その厚さに対応して、熱膨張傾斜部８ａの厚さを大きくしても良い。このように、接続線６ａ，６ｂの軸線方向において、熱膨張傾斜部８ａの厚さを、封止部材５ａの厚さに対応して変化させることにより、熱膨張による歪みをより緩和することができる。
【００４６】
この場合においても、熱膨張傾斜部８ａの厚さｔ３は、封止部材５ａの小径部５ａ１の肉厚ｔ１の０．２倍〜１倍に形成され、同様に、熱膨張傾斜部８ａの厚さｔ４は、封止部材５ａの立上が部５ａ２の肉厚ｔ２の０．２倍〜１倍に形成されていることが望ましい。
即ち、接続線６ａの軸線方向において、封止部材５ａの肉厚の変化に対応して、熱膨張傾斜部部８ａの厚さが変化し、熱膨張傾斜部８ａの厚さが封止部材の５ａの肉厚の０．２倍〜１倍に形成されていることが望ましい。
尚、図中、熱膨張傾斜部の厚さ、封止部材の小径部の厚さは模式的示したものであって、必ずしも前記した、厚さ（肉厚）ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４の関係を満たすようには図示していない。
【００４７】
また上記実施形態にあっては、棒状（管状）のヒータを例にとって説明したが、平板状のヒータにも適用することができる。
更に、上記実施形態においては、接続線に熱膨張傾斜部を形成し、この熱膨張傾斜部に封止部材を取り付ける場合について説明したが、前記熱膨張傾斜部に発熱体が収納されているシリカガラス部材を取り付けても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
以上のように本発明にかかるヒータは、あらゆる分野に用いられているヒータに、特に好ましくは一般産業用ヒータに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】図１は、本発明にかかる両端に接続線を有するヒータの実施形態を示す断面図である。
【図２】図２は、図１の封止端子構造を示す拡大断面図である。
【図３】図３は、図１の封止端子を示す断面図である。
【図４】図４は、カーボンワイヤーを示す平面図である。
【図５】図５はカーボンワイヤー発熱体と接続線の接続状態を示す断面図である。
【図６】図６は図４の横断面図である。
【図７】図１の封止端子の変形例を示す断面図である。
【図８】図８は、従来のヒータを示す側面図である。
【図９】図９は、図８の封止端子部の拡大斜視図である。
【図１０】図１０は、従来の他の封止端子構造を示した側面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１              ヒータ
２              カーボンワイヤー発熱体
３              大径のシリカガラス管
３ａ            大径のシリカガラス管の端部
３ｂ            大径のシリカガラス管の端部
４ａ，４ｂ      小径のシリカガラス管
５ａ，５ｂ      封止部材
５ａ１          小径部
５ａ２          立上がり部
５ａ３          大径部
６ａ，６ｂ      接続線
７ａ，７ｂ      熱膨張傾斜部
７ａ１          タングステンガラス層
７ａ２          ９６％珪酸ガラス層
８ａ            熱膨張傾斜部
１０ａ，１０ｂ  封止端子部
Ａ              ワイヤーカーボン材
ａ              毛羽立ち
【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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【図９】
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【図１０】
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