JP2018101581A - ヒータ - Google Patents
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Abstract
Description
或いは、加熱された金属プレートに樹脂部材の溶着部を押し付け、溶着部を軟化させた後、金属プレートを取り除き、溶着部同士を押し付けて溶着する方法も行われている。
また、加熱された金属プレートに溶着部を押し当てる方法は、局所加熱の点では優れるが、金属プレートを溶着部から引き離す際に、溶けた樹脂が引っ張られて溶着面にヒゲ状に残り、溶着品質が低下するという課題があった。
このヒータは、所定の形状に屈曲させた石英ガラス管の内部に、線状のカーボンワイヤー発熱体を収容、封入したものであって、高速昇温に優れたヒータとしての特徴を備えている。
前記ヒータ部200は、カーボンワイヤー発熱体と、このカーボンワイヤー発熱体を収容した石英ガラス管210とから構成されている。また、ヒータ部200を構成する石英ガラス管210はツヅラ状に屈曲しており、直線部210a1、210a2と屈曲部210b1、210b2とによって形成されている。
尚、前記発熱体は、カーボンワイヤーにより形成されていることが望ましい。
また、前記ガラス部材は、石英ガラス管であって、前記発熱体は、前記石英ガラス管の中空内に収容されていることが望ましい。
或いは、前記ガラス部材は、石英ガラス板であって、前記発熱体は、前記石英ガラス板の内部に形成された中空の空間に収容されていてもよい。
また、前記不透明ガラス板は、気泡密度が、9×104個/cm3以上12×104個/cm3未満であって、気泡粒径は、30μm以上150μm未満であることが望ましい。
このように本発明に係るヒータは、輻射熱を放射するガラス部材と、該ガラス部材と被加熱対象との間に配置される不透明ガラス板とを備える。そして、不透明ガラス板に形成された貫通孔を通過した輻射熱が被加熱対象に照射され、その他の部位への輻射熱の照射が抑制される。即ち、このヒータによれば、例えばカーボンワイヤー発熱体を発熱源として、特定方向への輻射熱の照射を実現することができる。
尚、本実施形態に示すヒータは、図10乃至図12に示したヒータと同様にガラス管の中にカーボンワイヤー発熱体が収容されたものを発熱源とする。
また、このカーボンワイヤー発熱体2は、細いカーボン単繊維の繊維束を複数本編んで作製されたものであるため、ムクのカーボン材からなる発熱体に比べフレキシビリティに富み、形状変形順応性や加工性に優れている。
このスリット板4は、不透明ガラスにより形成されている。前記不透明ガラスは、例えば、天然石英ガラスにより形成されて、多数の微細な気泡を含んでおり、それにより不透明な状態となされている。
尚、前記不透明ガラスとしては、輻射熱を散乱、遮蔽する必要があるため、ガラス密度は、2.13g/cm3以上であることが望ましい。また、気泡密度は、9×104個/cm3以上12×104個/cm3未満であって、気泡粒径は、30μm以上150μm未満であることが望ましい。また、このスリット板4の厚さ寸法は、研削加工機により2及至5mmに形成される。
ヒータ1は、ガラス管3に収容されたカーボンワイヤー発熱体2に通電して発熱させることにより、ガラス管3を介して輻射熱が管外に放射される。
一方、石英ガラス管3から放射された輻射熱のうち、貫通孔4aを通過せず、スリット板4に照射される輻射熱は、そこで散乱、遮蔽される。そのため、被加熱対象物Wにおいて被加熱対象P以外への輻射熱の照射は抑制される。
尚、前記第1の実施形態に示したヒータ1にあっては、被加熱対象Pの形状に沿ってガラス管3の形状を形成すればよい。そのため、特に、被加熱対象Pが直線状や曲線状など簡易な形状である場合に適している。
図5、図6に示すヒータ1は、透明石英ガラスからなる矩形平板状の支持体13と、支持体13の内部に形成された中空の空間内に封入されたカーボンワイヤー発熱体2と、支持体13の被加熱対象物W側に重ねて溶着され配置されるスリット板12(不透明ガラス板)とからなる。
前記支持体13は、一面に直線状に溝部10aが形成されたガラス支持板10と、前記溝部10aに直線状に収容されるカーボンワイヤー発熱体2を封止するための封止板11とにより構成される。
尚、図5に示すようにカーボンワイヤー発熱体2の両端には端子部2a、2bが設けられ、カーボンワイヤー発熱体2に給電可能に構成されている。
例えば、図7に示すようにスリット板12の貫通孔12aをカーボンワイヤー発熱体2に対して自由に傾斜させて形成することもできる。
図5、図6に示した支持体13及びカーボンワイヤー発熱体2は、発熱源を1本の直線状のカーボンワイヤー発熱体2としたため、支持体13は、面状ヒータとして機能しない。
そのため、図8の断面図、図9(b)の平面図に示すように支持体13の内部にカーボンワイヤー発熱体2をジグザグ状に配置し、面状ヒータとして機能させてもよい。
このように支持板13を構成することで、面状ヒータとして、面均一に輻射熱を放射できるため、例えば、図9(a)に示すようにスリット板12に自由にスリット状の貫通孔12aを形成することができる。
このような貫通孔12aの形成には、切削加工などの機械加工を利用できるため、形状設計の自由度が高い。そのため、例えば被加熱対象となる溶着部が複雑な形状であっても、輻射熱を特定方向に照射し、溶着部を効果的に加熱することができる。尚、スリット板12は、貫通孔12aの形成後、支持体13に溶着され、一体化される。
即ち、支持体13と不透明ガラス板12とを一定の距離をおいて配置した構成としてもよい。
例えば、図9(b)においては、ジグザグ状にカーボンワイヤー発熱体2を配置する例を示したが、それに限らず例えば螺旋状にカーボンワイヤー発熱体2を配置してもよい。
2 カーボンワイヤー発熱体
3 ガラス管
4 スリット板(不透明ガラス板)
4a 貫通孔
5 支持部材
10 ガラス支持板
11 封止板
12 スリット板(不透明ガラス板)
12 貫通孔
13 支持体
W 被加熱対象物
P 被加熱対象
Claims (5)
- 給電により発熱する発熱体がガラス部材の内部に収容されたヒータであって、
輻射熱を透過する前記ガラス部材と、
前記発熱体から放射された輻射熱の透過を抑制するとともに、貫通孔が形成された不透明ガラス板とを備え、
前記不透明ガラス板に形成された前記貫通孔を通過した輻射熱が放射されることを特徴とするヒータ。 - 前記発熱体は、カーボンワイヤーにより形成されていることを特徴とする請求項1に記載されたヒータ。
- 前記ガラス部材は、石英ガラス管であって、前記発熱体は、前記石英ガラス管の中空内に収容されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載されたヒータ。
- 前記ガラス部材は、石英ガラス板であって、前記発熱体は、前記石英ガラス板の内部に形成された中空の空間に収容されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載されたヒータ。
- 前記不透明ガラス板は、気泡密度が、9×104個/cm3以上12×104個/cm3未満であって、気泡粒径は、30μm以上150μm未満であ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。
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JP2016248180A JP2018101581A (ja) | 2016-12-21 | 2016-12-21 | ヒータ |
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2016
- 2016-12-21 JP JP2016248180A patent/JP2018101581A/ja active Pending
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