シースヒータ
【課題】高温で使用する場合であっても沿面放電の発生を抑制することができるシースヒータの提供。
【解決手段】発熱線２の周りを絶縁粉体３で充填して収容する第１の収容部Ｓ１を有するシース部１０と、発熱線２と電気的に接続されると共に第１の収容部Ｓ１から引き出されたリード線４の周りを絶縁粉体３で充填して収容する第２の収容部Ｓ２を有する端子部２０と、第１の収容部Ｓ１と第２の収容部Ｓ２との間を気密にシールするシール部３０と、を有するシースヒータ１を採用する。
【解決手段】発熱線２の周りを絶縁粉体３で充填して収容する第１の収容部Ｓ１を有するシース部１０と、発熱線２と電気的に接続されると共に第１の収容部Ｓ１から引き出されたリード線４の周りを絶縁粉体３で充填して収容する第２の収容部Ｓ２を有する端子部２０と、第１の収容部Ｓ１と第２の収容部Ｓ２との間を気密にシールするシール部３０と、を有するシースヒータ１を採用する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シースヒータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シースヒータは、例えばコイル状とした発熱導体の周りを、マグネシア（ＭｇＯ）等の絶縁粉体で充填し、金属製のシース内に収容する構成を有する。このシースヒータは、電気ヒータの一種であり、発熱導体に電圧を印加することにより、当該発熱導体の抵抗加熱でもってシースを介して加熱対象を加熱する。なお、シースヒータのうち、発熱導体がコイル状でなく直線状となってシースが細くなったものを、マイクロヒータと称する場合がある。
【０００３】
シースヒータにおいて安定した出力を確保するためには、沿面放電対策が必要である。例えば、発熱導体と電気的に接続された導体を保持する端子から、そのフラットな沿面に沿って、接地電位にあるシースへと沿面放電が発生すると、結果として地絡となり、ヒータとしての機能を消失してしまう。そこで、従来では、例えば、端子の沿面の形状等をフラットでなくオフセット等することにより、端子からシースへの沿面距離を長くとるようにして、沿面放電を抑制する対策等が採られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１２１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、高温用シースヒータでは、上記沿面対策を採っているにもかかわらず、端子付近の端子部において沿面放電が発生しており、課題となっていた。
本願発明者らは、上記課題を解決するため鋭意実験を重ねた結果、この沿面放電の発生の原因が、次の２つの要因の組み合わせによるものであるとの考察に到った。
【０００６】
第一に、高温用シースヒータでは、発熱導体に高電圧が印加されることから、上記従来技術のように沿面距離を長くとっても、沿面放電の経路に絶縁粉体等の障害物が無い場合には、沿面放電の要因となる。特に、端子部においては、導体の配線等との関係で絶縁粉体を密に充填することが難しく、絶縁粉体と端子との間が空いて（粗となって）沿面放電の経路となりやすいため問題となる。
【０００７】
第二に、高温用シースヒータでは、絶縁粉体の間隙に残存する空気が発熱導体による加熱によって酸化、窒化して消費され、ヒータ内部の圧力が徐々に低下して真空度が上がることが挙げられる。真空では放電が発生しやすく（所謂、真空放電）、このため第一の要因を持つものと組み合わさると、すなわち、絶縁粉体と端子との間が空いているもので且つ真空度が上がると、その間を経路として沿面放電が特に生じやすくなるため問題となる。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、高温で使用する場合であっても沿面放電の発生を抑制することができるシースヒータの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明は、発熱導体の周りを絶縁粉体で充填して収容する第１の収容部を有するシース部と、上記発熱導体と電気的に接続されると共に上記第１の収容部から引き出された導体の周りを絶縁粉体で充填して収容する第２の収容部を有する端子部と、上記第１の収容部と上記第２の収容部との間を気密にシールするシール部と、を有するシースヒータを採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、第１の収容部と第２の収容部との間をシール部によって隔離することで、気密性確保による縁切りを行い、発熱導体を収容する第１の収容部における残存空気が酸化、窒化により消費されて真空となっても、第２の収容部においては真空化させないようにし、真空化に関する沿面放電の第二の要因を排除する。これにより、端子部における沿面放電の発生を抑制することができる。
【００１０】
また、本発明においては、上記シール部は、上記第１の収容部に充填された上記絶縁粉体の端面上にシール材を流動状態で流し込み、その後固化することで形成される沿面を有するという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、絶縁粉体の端面上の流動状態のシール材を流し込んでこれを固化して形成したシール部においては、シール材と絶縁粉体とが混じり合った複雑で明確でない沿面となるため、絶縁粉体との隙間に関する沿面放電の第一の要因を排除することができる。これにより、シース部における沿面放電の発生を抑制することができる。
【００１１】
また、本発明においては、上記端子部は、一端が上記シール部によって閉塞されている上記第２の収容部の他端を閉塞すると共に該第２の収容部の外に上記導体を引き出す端子と、上記シール部と上記端子との間の上記第２の収容部を囲う管部材と、を有するという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、第２の収容部がシール部と端子と管部材とによって形成される。
【００１２】
また、本発明においては、上記端子部は、上記シール部と上記端子との間で上記第２の収容部を縮小させて圧迫する圧迫部を有するという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、第２の収容部を縮小させて圧迫することにより絶縁粉体の充填密度を上げ、シール部との間及び端子との間に絶縁粉体を隙間なく充填させ、絶縁粉体との隙間に関する沿面放電の第一の要因を排除する。これにより、端子部における沿面放電の発生をより確実に抑制することができる。
【００１３】
また、本発明においては、上記圧迫部は、上記シール部に対し離間して設けられているという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、シール部を脆性材料で形成した場合等、圧迫によるシール破壊を抑制することができる。
【００１４】
また、本発明においては、上記圧迫部と上記端子との間の距離よりも、上記圧迫部と上記シール部との間の距離の方が短いという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、圧迫部に対して近いシール部の第２の収容部側の沿面においては、隙間なく絶縁粉体を充填させることができる。一方で、端子の第２の収容部側の沿面においては、圧迫部に対してシール部より離れているので絶縁粉体の充填密度は落ちるものの、圧迫の影響を小さくして管部材と端子と間の密封性を確保することができる。
【００１５】
また、本発明においては、上記圧迫部は、上記管部材を、かしめることで形成されるという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、圧迫部が管部材をかしめることで形成される。
【００１６】
また、本発明においては、上記端子の上記第２の収容部に充填された上記絶縁粉体に面する沿面は、段差形状を有するという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、端子の沿面に段差形状を設けることにより沿面距離を長くして、沿面放電が生じないようにする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、高温で使用する場合であっても沿面放電の発生を抑制することができるシースヒータが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態におけるシースヒータを示す全体図である。
【図２】本発明の第１実施形態におけるシースヒータを示す断面構成図である。
【図３】本発明の第２実施形態におけるシースヒータを示す断面構成図である。
【図４】本発明の実施例におけるシースヒータを示す断面構成図である。
【図５】本発明の実施例におけるシース内部圧力と、加熱時間との関係を示すグラフ図である。
【図６】本発明の別実施形態におけるシースヒータを示す断面構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態のシースヒータについて図面を参照して説明する。
【００２０】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態におけるシースヒータ１を示す全体図である。
シースヒータ１は、図１に示すように、シース部１０と、シース部１０に接続された端子部２０とを有する。本実施形態のシースヒータ１は、高温用シースヒータであり、不図示の電源装置から給電を受けて、例えば、８００℃以上の高温で加熱を行うことが可能な構成となっている。
【００２１】
図２は、本発明の第１実施形態におけるシースヒータ１を示す断面構成図である。
シース部１０は、図２に示すように、発熱線（発熱導体）２の周りを絶縁粉体３で充填して収容する第１の収容部Ｓ１を有する。第１の収容部Ｓ１は、一端が閉塞された円管状のシース１１によって形成されている。シース１１は、耐熱性金属材として、例えばステンレス材から形成されている。
【００２２】
本実施形態では、発熱線２として、シース１１内の一端において折り返されて往復する２芯のものを採用している。なお、発熱線２として、シース１１内で折り返されない１芯のものを採用し、シース部１０の両端に端子部２０を設けたものとしてもよい。発熱線２は、ニッケルクロム材をコイル状にして形成され、抵抗加熱による発熱量を大きくする構成となっている。
絶縁粉体３は、マグネシア（ＭｇＯ）を主成分とする無機絶縁粉体であり、第１の収容部Ｓ１に充填され、発熱線２とシース１１との間に介在している。
【００２３】
端子部２０は、発熱線２と電気的に接続されると共に第１の収容部Ｓ１から引き出されたリード線（導体）４の周りを絶縁粉体３で充填して収容する第２の収容部Ｓ２を有する。第２の収容部Ｓ２は、一端がシース１１に接合される端子管（管部材）２１によって形成されている。また、第２の収容部Ｓ２は、端子管２１の他端に接合されるセラミック端子（端子）２２によっても形成されている。
【００２４】
端子管２１は、ステンレス材から形成され、その両端が開口した円管状となっている。端子管２１は、その一端側からシース１１を中に挿入して嵌め込み、溶接等することで接合されている。
セラミック端子２２は、ステンレス材から形成されたリード線４を第２の収容部Ｓ２の外に引き出す孔部２３を有する。セラミック端子２２は、端子管２１の他端側から中に嵌め込まれて接合される。
【００２５】
セラミック端子２２と端子管２１との間、リード線４と孔部２３との間は、銀ロウ接合されている。これにより、密封性を確保して、第２の収容部Ｓ２への空気の浸入を防止し、絶縁粉体３が空気に含まれる水分を吸収して絶縁劣化しないようにしている。
第２の収容部Ｓ２に充填される絶縁粉体３も同様に、マグネシア（ＭｇＯ）を主成分とする無機絶縁粉体であり、リード線４と端子管２１との間に介在している。
【００２６】
シースヒータ１は、第１の収容部Ｓ１と第２の収容部Ｓ２との間を気密にシールするシール部３０を有する。シール部３０は、発熱線２とセラミック端子２２との間に設けられており、発熱線２とセラミック端子２２とを縁切り（気密確保）することにより、発熱線２を空間的に隔離する構成となっている。すなわち、シール部３０は、第１の収容部Ｓ１と第２の収容部Ｓ２との間で、絶縁粉体３の隙間に残存した空気の行き来ができないようにしている。
【００２７】
シール部３０は、シース１１の端を封口する絶縁性の封口剤であり、シース１１の内面及びリード線４の周りに隙間なく密着している。また、シール部３０は、第１の収容部Ｓ１側の絶縁粉体３及び第２の収容部Ｓ２側の絶縁粉体３の両者に面している。このシール部３０は、第１の収容部Ｓ１に充填された絶縁粉体３の端面３ａ上にシール材を流動状態で流し込み、その後固化することで形成されている。
【００２８】
具体的には、シース１１内に発熱線２及びリード線４を配線した後に、その周りに絶縁粉体３を密に充填・圧縮して端面３ａを形成し、シース１１を立てた状態で、所定の注入器を用いて流動状態のシール材を注入する。このシール材としては、絶縁性を有すると共に流動状態から固体に変態できる材料、例えば、ガラス、セメント、シリコン、エポキシ樹脂等を用いることができる。本実施形態ではガラスを採用し、ガラスを熱して流動状態としたシール材を注入する。
【００２９】
シール材は、注入時に流動状態であるため、シース１１の内面及びリード線４の周りを隙間なく埋めることができる。このシール材がその後固化すると、シース１１の内面及びリード線４の周りが隙間なくシールされ、第１の収容部Ｓ１が気密に封口されることとなる。また、流動状態のシール材を流し込んでこれを固化して形成したシール部３０においては、シール材と絶縁粉体３とが混じり合った複雑で明確でない沿面３１が形成される。
【００３０】
続いて、上記構成のシースヒータ１の作用について説明する。
リード線４を介して発熱線２に電圧を印加すると、発熱線２の抵抗加熱によって、シース１１が、例えば８００℃に加熱される。シース部１０においては、発熱線２の高温発熱によって、絶縁粉体３の間隙に残存する空気中の酸素、窒素がシース１１と発熱線２の酸化、窒化によって消費され、圧力が低下し、第１の収容部Ｓ１における真空度が徐々に上がる。
【００３１】
ここで、本実施形態では、第１の収容部Ｓ１と第２の収容部Ｓ２との間をシール部３０によって気密にシールしている。シール部３０は、気密性確保による縁切りを行い、第１の収容部Ｓ１と第２の収容部Ｓ２との間で、絶縁粉体３の隙間に残存した空気の行き来ができないようにする。これにより、発熱線２を収容する第１の収容部Ｓ１における残存空気が酸化、窒化により消費されて真空となっても、第２の収容部Ｓ２における残存空気までもが消費されない構造とすることができる。
【００３２】
したがって、第２の収容部Ｓ２においては、第１の収容部Ｓ１と異なり、真空状態が発生しないため、沿面放電の要因のうち、真空化に関する要因（第二の要因）を排除することができる。これにより、端子部２０における沿面放電の発生を抑制することができる。すなわち、端子部２０では、セラミック端子２２の沿面２４がフラットであっても、第２の収容部Ｓ２において、空気も何もない真空状態ではなく、所定圧の空気が存在することにより、真空放電が生じることはないため、結果、沿面放電の発生を抑制することができる。
【００３３】
一方、発熱線２を収容する第１の収容部Ｓ１では、真空状態が発生する。ここで、本実施形態のシール部３０は、第１の収容部Ｓ１に充填された絶縁粉体３の端面３ａ上にシール材を流動状態で流し込み、その後固化することで形成される沿面３１を有する。この沿面３１は、シール材と絶縁粉体３とが混じり合っており、両者の境界が明確でなく、また、絶縁粉体３の間隙にシール材が浸入して複雑に入り組んだ状態となっており、絶縁粉体３との間に明確な隙間が形成されることはない。
【００３４】
したがって、第１の収容部Ｓ１においては、沿面放電の要因のうち、絶縁粉体３との隙間に関する要因（第一の要因）を排除することができる。このため、高電圧で且つ真空状態であっても、シール材と絶縁粉体３とが混じり合って両者の境界が明確でない沿面３１においては、沿面放電は生じない。また、このような沿面３１においては、経験上及び実験上、沿面放電が生じないことが確認されている。これにより、シース部１０においても、沿面放電の発生を抑制することができる。
【００３５】
したがって、上述した第１実施形態によれば、発熱線２の周りを絶縁粉体３で充填して収容する第１の収容部Ｓ１を有するシース部１０と、発熱線２と電気的に接続されると共に第１の収容部Ｓ１から引き出されたリード線４の周りを絶縁粉体３で充填して収容する第２の収容部Ｓ２を有する端子部２０と、第１の収容部Ｓ１と第２の収容部Ｓ２との間を気密にシールするシール部３０と、を有するシースヒータ１を採用することによって、高温で使用する場合であっても、沿面放電の発生を抑制することができる。したがって、高温域において安定した出力を確保でき、また、長寿命のシースヒータ１が得られる。
【００３６】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
図３は、本発明の第２実施形態におけるシースヒータ１を示す断面構成図である。
【００３７】
端子部２０は、一端がシール部３０によって閉塞されている第２の収容部Ｓ２の他端を閉塞すると共に該第２の収容部Ｓ２の外にリード線４を引き出すセラミック端子２２と、シール部３０とセラミック端子２２との間の第２の収容部Ｓ２を囲う端子管２１と、を有する。すなわち、第２の収容部Ｓ２が、シール部３０とセラミック端子２２と端子管２１とによって形成されている。
【００３８】
第２実施形態の端子部２０は、シール部３０とセラミック端子２２との間で第２の収容部Ｓ２を縮小させて圧迫する圧迫部４０を有する。この圧迫部４０は、端子管２１を、かしめることで形成される。具体的には、第２の収容部Ｓ２に絶縁粉体３を充填し、セラミック端子２２を接合して端子管２１を封口した後に、所定のかしめ装置を用い、端子管２１を部分的にかしめることで圧迫部４０を形成する。本実施形態では、端子管２１の周方向等間隔３方からかしめている。なお、圧迫部４０は、かしめの他に、スエージング（絞り）加工により形成してもよい。
【００３９】
圧迫部４０は、シール部３０に対し所定距離で離間して設けられている。この構成によれば、シール部３０をガラス等の脆性材料で形成した場合、圧迫によるシール破壊を抑制することができる。すなわち、圧迫部４０とシール部３０との間の距離は、圧迫による端子管２１の変形による影響と、シール部３０の形成材料に係る脆性と、に基づいて設定されている。
【００４０】
上記構成の第２実施形態によれば、第２の収容部Ｓ２を縮小させて圧迫することにより絶縁粉体３の充填密度を上げることができる。すなわち、シース部１０は大きな径のものを縮径して作られるので絶縁粉体３は高密度で充填されているのに対し、端子部２０では、リード線４の配線後、密閉前に絶縁粉体３を端子管２１に入れるだけであるので、絶縁粉体３を密に充填することができず、絶縁粉体３が粗となりやすい。そこで、圧迫部４０を設けて第２の収容部Ｓ２を圧迫し、シール部３０との間及びセラミック端子２２との間に絶縁粉体３を隙間なく充填させることにより、沿面放電の要因のうち、絶縁粉体３との隙間に関する要因（第一の要因）を排除することができる。これにより、端子部２０における沿面放電の発生をより確実に抑制することができる。
【００４１】
また、第２実施形態では、圧迫部４０とセラミック端子２２との間の距離よりも、圧迫部４０とシール部３０との間の距離の方が短いという構成を採用している。この構成によれば、圧迫部４０に対して近いシール部３０の第２の収容部Ｓ２側の沿面３２においては、隙間なく絶縁粉体３を充填させることができる。また、圧迫部４０は、シール部３０に対し離間して設けられているため、圧迫の影響によるシール破壊を抑制することができる。
【００４２】
一方で、セラミック端子２２の第２の収容部Ｓ２側の沿面２４においては、圧迫部４０に対してシール部３０より離れているので絶縁粉体３の充填密度は落ちるものの、圧迫の影響を小さくして端子管２１とセラミック端子２２と間の密封性を確保することができる。すなわち、例えば圧迫の影響で、端子管２１に対してセラミック端子２２が飛び出て第２の収容部Ｓ２における密封性が損なわれる、といったことを防止することができる。
【００４３】
また、第２実施形態では、さらに、セラミック端子２２の第２の収容部Ｓ２に充填された絶縁粉体３に面する沿面２４は、段差形状２４ａを有するという構成を採用している。この構成によれば、セラミック端子２２の沿面２４の外縁に沿って段差形状２４ａを設けることにより沿面距離を長くして、沿面放電が生じないようにすることができる。また、万が一、何らかの衝撃等で、シール部３０におけるシール破壊がされた場合であっても、沿面放電が生じないようにする予備的措置となる。また、沿面２４と反対側にも、段差形状２４ｂを設けることで、沿面放電対策を万全としている。
【００４４】
したがって、上述した第２実施形態では、上記実施形態の作用効果に加え、より確実に端子部２０における沿面放電の発生を抑制することが可能となる。
【００４５】
（実施例）
以下、実施例により本発明の効果をより明らかにする。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。
【００４６】
図４は、本発明の実施例におけるシースヒータ１を示す断面構成図である。
この実施例は、上述した第２実施形態と略同様の構成であるが、第２のリード線（導体）５と、第２の端子管（管部材）２１ａとを備える点で異なっている。なお、第２のリード線５は、ニッケルから形成され、第２の端子管２１ａは、コバールから形成されている。
【００４７】
実施例において、第２の収容部Ｓ２内でステンレス線のリード線４からニッケル線の第２のリード線５に繋ぎ替えているのは、電気抵抗の小さいニッケルにすることにより不要な発熱を抑えることと、ニッケルは発熱線２との溶接が難しいことによる。
また、実施例において、端子管２１の一部としてコバールの第２の端子管２１ａを用いているのは、セラミック端子２２と熱膨張係数が近いためと、ステンレスの端子管２１と溶接する前に端子管２１，２１ａ内に絶縁粉体３を充填するためである。
【００４８】
図５は、本発明の実施例におけるシース内部圧力と、加熱時間との関係を示すグラフである。なお、図５において、縦軸は、大気圧を基準とする圧力を示し、横軸は、日数を示す。
図５に示すように、発熱線２の発熱温度を６５０℃に設定して所定日数、連続通電試験を行った場合には、シース１１内部は徐々に負圧になるものの、−０．０４メガパスカル（ＭＰａ）以上維持されているのが分かる。一方、発熱線２の発熱温度を８００℃に設定した場合には、初日で−０．０４ＭＰａ以下となることから明らかなように、シース１１内部は急激に負圧になることが分かる。
【００４９】
下表１は、連続通電試験後に行った耐圧電試験の試験結果を示している。耐圧電試験は、連続通電試験後にシースヒータ１に１５００ボルト（Ｖ）印加し、地絡が発生するか否かを確認する為のものである。
その結果、従来品（具体的には、図２に示すシースヒータ１のシール部３０が無い構造）では、１５００Ｖ印加、８秒後に地絡が発生し、基準である６０秒（ｓｅｃ）を保持できなかった。一方、新構造品（図４に示すシースヒータ１）は、１５００Ｖ印加下が、基準である６０ｓｅｃを問題なく保持できた。
【００５０】
【表１】
【００５１】
下表２は、従来構造品、新構造品のそれぞれについて複数のサンプルを製作し、それらについて行った試験結果を示している。なお、下表２中、従来構造品とは、図２に示すシースヒータ１のシール部３０が無い構造品のことを示す。また、新構造品のうち沿面距離延長品とは、沿面放電対策としては段差形状２４ａのみで、図４に示すシースヒータ１のシール部３０が無い構造品のことを示す。また、新構造品のうちガラスシール品とは、沿面放電対策としてはシール部３０のみで、図２に示す構造品のことを示す。また、新構造品のうち沿面＋ガラス品とは、沿面放電対策として段差形状２４ａ及びシール部３０を有し、図４に示す構造品のことを示す。
【００５２】
【表２】
【００５３】
表２に示すように、従来構造品では、２つのサンプル（ナンバー２，４）について、絶縁抵抗値の極端な低下（例えば、１０００メガオーム（ＭΩ）から４ＭΩ）が確認され、また、耐電圧試験においても地絡が確認された。
一方、新構造品では、全てのサンプルについて、絶縁抵抗値の極端な低下も、耐圧試験における地絡も確認されなかった。すなわち、沿面距離延長品では、シール破壊がされた場合であっても、沿面放電が生じないようにする予備的措置として機能していることが分かる。また、ガラスシール品では、沿面放電の要因のうち、真空化に関する要因（第二の要因）を排除することで、沿面放電を抑制できていることが分かる。また、沿面＋ガラス品では、沿面放電対策がより確実なものとなっていることが分かる。
【００５４】
以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００５５】
例えば、図６に示すように、圧迫部４０を複数設けても良い。圧迫部４０ａを形成した後、さらに、圧迫部４０ｂを形成すれば、沿面３２における絶縁粉体３の充填具合を適切に調整することができる。また、シール部３０から遠いところで１段階の圧迫を行って、シール部３０与える影響を考慮しつつ慎重に圧迫を複数回行うことにより、シール破壊をより確実に防止することができる。
【００５６】
また、例えば、上記実施形態では、発熱導体をコイル状として発熱量の多い高温用シースヒータについて説明したが、発熱導体を直線状として発熱量の小さい低温用シースヒータ（所謂、マイクロヒータ）にも本発明を適用することができる。
なお、低温用シースヒータの場合、端子の段差形状のみであっても、沿面放電対策が可能であることは、表２の沿面距離延長品の結果からも明らかである。
【符号の説明】
【００５７】
１…シースヒータ、２…発熱線（発熱導体）、３…絶縁粉体、３ａ…端面、４…リード線（導体）、１１…シース部、２０…端子部、２１…端子管（管部材）、２２…セラミック端子（端子）、２４…沿面、２４ａ…段差形状、３０…シール部、３１…沿面、３２…沿面、Ｓ１…第１の収容部、Ｓ２…第２の収容部、４０…圧迫部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シースヒータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シースヒータは、例えばコイル状とした発熱導体の周りを、マグネシア（ＭｇＯ）等の絶縁粉体で充填し、金属製のシース内に収容する構成を有する。このシースヒータは、電気ヒータの一種であり、発熱導体に電圧を印加することにより、当該発熱導体の抵抗加熱でもってシースを介して加熱対象を加熱する。なお、シースヒータのうち、発熱導体がコイル状でなく直線状となってシースが細くなったものを、マイクロヒータと称する場合がある。
【０００３】
シースヒータにおいて安定した出力を確保するためには、沿面放電対策が必要である。例えば、発熱導体と電気的に接続された導体を保持する端子から、そのフラットな沿面に沿って、接地電位にあるシースへと沿面放電が発生すると、結果として地絡となり、ヒータとしての機能を消失してしまう。そこで、従来では、例えば、端子の沿面の形状等をフラットでなくオフセット等することにより、端子からシースへの沿面距離を長くとるようにして、沿面放電を抑制する対策等が採られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１２１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、高温用シースヒータでは、上記沿面対策を採っているにもかかわらず、端子付近の端子部において沿面放電が発生しており、課題となっていた。
本願発明者らは、上記課題を解決するため鋭意実験を重ねた結果、この沿面放電の発生の原因が、次の２つの要因の組み合わせによるものであるとの考察に到った。
【０００６】
第一に、高温用シースヒータでは、発熱導体に高電圧が印加されることから、上記従来技術のように沿面距離を長くとっても、沿面放電の経路に絶縁粉体等の障害物が無い場合には、沿面放電の要因となる。特に、端子部においては、導体の配線等との関係で絶縁粉体を密に充填することが難しく、絶縁粉体と端子との間が空いて（粗となって）沿面放電の経路となりやすいため問題となる。
【０００７】
第二に、高温用シースヒータでは、絶縁粉体の間隙に残存する空気が発熱導体による加熱によって酸化、窒化して消費され、ヒータ内部の圧力が徐々に低下して真空度が上がることが挙げられる。真空では放電が発生しやすく（所謂、真空放電）、このため第一の要因を持つものと組み合わさると、すなわち、絶縁粉体と端子との間が空いているもので且つ真空度が上がると、その間を経路として沿面放電が特に生じやすくなるため問題となる。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、高温で使用する場合であっても沿面放電の発生を抑制することができるシースヒータの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明は、発熱導体の周りを絶縁粉体で充填して収容する第１の収容部を有するシース部と、上記発熱導体と電気的に接続されると共に上記第１の収容部から引き出された導体の周りを絶縁粉体で充填して収容する第２の収容部を有する端子部と、上記第１の収容部と上記第２の収容部との間を気密にシールするシール部と、を有するシースヒータを採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、第１の収容部と第２の収容部との間をシール部によって隔離することで、気密性確保による縁切りを行い、発熱導体を収容する第１の収容部における残存空気が酸化、窒化により消費されて真空となっても、第２の収容部においては真空化させないようにし、真空化に関する沿面放電の第二の要因を排除する。これにより、端子部における沿面放電の発生を抑制することができる。
【００１０】
また、本発明においては、上記シール部は、上記第１の収容部に充填された上記絶縁粉体の端面上にシール材を流動状態で流し込み、その後固化することで形成される沿面を有するという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、絶縁粉体の端面上の流動状態のシール材を流し込んでこれを固化して形成したシール部においては、シール材と絶縁粉体とが混じり合った複雑で明確でない沿面となるため、絶縁粉体との隙間に関する沿面放電の第一の要因を排除することができる。これにより、シース部における沿面放電の発生を抑制することができる。
【００１１】
また、本発明においては、上記端子部は、一端が上記シール部によって閉塞されている上記第２の収容部の他端を閉塞すると共に該第２の収容部の外に上記導体を引き出す端子と、上記シール部と上記端子との間の上記第２の収容部を囲う管部材と、を有するという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、第２の収容部がシール部と端子と管部材とによって形成される。
【００１２】
また、本発明においては、上記端子部は、上記シール部と上記端子との間で上記第２の収容部を縮小させて圧迫する圧迫部を有するという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、第２の収容部を縮小させて圧迫することにより絶縁粉体の充填密度を上げ、シール部との間及び端子との間に絶縁粉体を隙間なく充填させ、絶縁粉体との隙間に関する沿面放電の第一の要因を排除する。これにより、端子部における沿面放電の発生をより確実に抑制することができる。
【００１３】
また、本発明においては、上記圧迫部は、上記シール部に対し離間して設けられているという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、シール部を脆性材料で形成した場合等、圧迫によるシール破壊を抑制することができる。
【００１４】
また、本発明においては、上記圧迫部と上記端子との間の距離よりも、上記圧迫部と上記シール部との間の距離の方が短いという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、圧迫部に対して近いシール部の第２の収容部側の沿面においては、隙間なく絶縁粉体を充填させることができる。一方で、端子の第２の収容部側の沿面においては、圧迫部に対してシール部より離れているので絶縁粉体の充填密度は落ちるものの、圧迫の影響を小さくして管部材と端子と間の密封性を確保することができる。
【００１５】
また、本発明においては、上記圧迫部は、上記管部材を、かしめることで形成されるという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、圧迫部が管部材をかしめることで形成される。
【００１６】
また、本発明においては、上記端子の上記第２の収容部に充填された上記絶縁粉体に面する沿面は、段差形状を有するという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、端子の沿面に段差形状を設けることにより沿面距離を長くして、沿面放電が生じないようにする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、高温で使用する場合であっても沿面放電の発生を抑制することができるシースヒータが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態におけるシースヒータを示す全体図である。
【図２】本発明の第１実施形態におけるシースヒータを示す断面構成図である。
【図３】本発明の第２実施形態におけるシースヒータを示す断面構成図である。
【図４】本発明の実施例におけるシースヒータを示す断面構成図である。
【図５】本発明の実施例におけるシース内部圧力と、加熱時間との関係を示すグラフ図である。
【図６】本発明の別実施形態におけるシースヒータを示す断面構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態のシースヒータについて図面を参照して説明する。
【００２０】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態におけるシースヒータ１を示す全体図である。
シースヒータ１は、図１に示すように、シース部１０と、シース部１０に接続された端子部２０とを有する。本実施形態のシースヒータ１は、高温用シースヒータであり、不図示の電源装置から給電を受けて、例えば、８００℃以上の高温で加熱を行うことが可能な構成となっている。
【００２１】
図２は、本発明の第１実施形態におけるシースヒータ１を示す断面構成図である。
シース部１０は、図２に示すように、発熱線（発熱導体）２の周りを絶縁粉体３で充填して収容する第１の収容部Ｓ１を有する。第１の収容部Ｓ１は、一端が閉塞された円管状のシース１１によって形成されている。シース１１は、耐熱性金属材として、例えばステンレス材から形成されている。
【００２２】
本実施形態では、発熱線２として、シース１１内の一端において折り返されて往復する２芯のものを採用している。なお、発熱線２として、シース１１内で折り返されない１芯のものを採用し、シース部１０の両端に端子部２０を設けたものとしてもよい。発熱線２は、ニッケルクロム材をコイル状にして形成され、抵抗加熱による発熱量を大きくする構成となっている。
絶縁粉体３は、マグネシア（ＭｇＯ）を主成分とする無機絶縁粉体であり、第１の収容部Ｓ１に充填され、発熱線２とシース１１との間に介在している。
【００２３】
端子部２０は、発熱線２と電気的に接続されると共に第１の収容部Ｓ１から引き出されたリード線（導体）４の周りを絶縁粉体３で充填して収容する第２の収容部Ｓ２を有する。第２の収容部Ｓ２は、一端がシース１１に接合される端子管（管部材）２１によって形成されている。また、第２の収容部Ｓ２は、端子管２１の他端に接合されるセラミック端子（端子）２２によっても形成されている。
【００２４】
端子管２１は、ステンレス材から形成され、その両端が開口した円管状となっている。端子管２１は、その一端側からシース１１を中に挿入して嵌め込み、溶接等することで接合されている。
セラミック端子２２は、ステンレス材から形成されたリード線４を第２の収容部Ｓ２の外に引き出す孔部２３を有する。セラミック端子２２は、端子管２１の他端側から中に嵌め込まれて接合される。
【００２５】
セラミック端子２２と端子管２１との間、リード線４と孔部２３との間は、銀ロウ接合されている。これにより、密封性を確保して、第２の収容部Ｓ２への空気の浸入を防止し、絶縁粉体３が空気に含まれる水分を吸収して絶縁劣化しないようにしている。
第２の収容部Ｓ２に充填される絶縁粉体３も同様に、マグネシア（ＭｇＯ）を主成分とする無機絶縁粉体であり、リード線４と端子管２１との間に介在している。
【００２６】
シースヒータ１は、第１の収容部Ｓ１と第２の収容部Ｓ２との間を気密にシールするシール部３０を有する。シール部３０は、発熱線２とセラミック端子２２との間に設けられており、発熱線２とセラミック端子２２とを縁切り（気密確保）することにより、発熱線２を空間的に隔離する構成となっている。すなわち、シール部３０は、第１の収容部Ｓ１と第２の収容部Ｓ２との間で、絶縁粉体３の隙間に残存した空気の行き来ができないようにしている。
【００２７】
シール部３０は、シース１１の端を封口する絶縁性の封口剤であり、シース１１の内面及びリード線４の周りに隙間なく密着している。また、シール部３０は、第１の収容部Ｓ１側の絶縁粉体３及び第２の収容部Ｓ２側の絶縁粉体３の両者に面している。このシール部３０は、第１の収容部Ｓ１に充填された絶縁粉体３の端面３ａ上にシール材を流動状態で流し込み、その後固化することで形成されている。
【００２８】
具体的には、シース１１内に発熱線２及びリード線４を配線した後に、その周りに絶縁粉体３を密に充填・圧縮して端面３ａを形成し、シース１１を立てた状態で、所定の注入器を用いて流動状態のシール材を注入する。このシール材としては、絶縁性を有すると共に流動状態から固体に変態できる材料、例えば、ガラス、セメント、シリコン、エポキシ樹脂等を用いることができる。本実施形態ではガラスを採用し、ガラスを熱して流動状態としたシール材を注入する。
【００２９】
シール材は、注入時に流動状態であるため、シース１１の内面及びリード線４の周りを隙間なく埋めることができる。このシール材がその後固化すると、シース１１の内面及びリード線４の周りが隙間なくシールされ、第１の収容部Ｓ１が気密に封口されることとなる。また、流動状態のシール材を流し込んでこれを固化して形成したシール部３０においては、シール材と絶縁粉体３とが混じり合った複雑で明確でない沿面３１が形成される。
【００３０】
続いて、上記構成のシースヒータ１の作用について説明する。
リード線４を介して発熱線２に電圧を印加すると、発熱線２の抵抗加熱によって、シース１１が、例えば８００℃に加熱される。シース部１０においては、発熱線２の高温発熱によって、絶縁粉体３の間隙に残存する空気中の酸素、窒素がシース１１と発熱線２の酸化、窒化によって消費され、圧力が低下し、第１の収容部Ｓ１における真空度が徐々に上がる。
【００３１】
ここで、本実施形態では、第１の収容部Ｓ１と第２の収容部Ｓ２との間をシール部３０によって気密にシールしている。シール部３０は、気密性確保による縁切りを行い、第１の収容部Ｓ１と第２の収容部Ｓ２との間で、絶縁粉体３の隙間に残存した空気の行き来ができないようにする。これにより、発熱線２を収容する第１の収容部Ｓ１における残存空気が酸化、窒化により消費されて真空となっても、第２の収容部Ｓ２における残存空気までもが消費されない構造とすることができる。
【００３２】
したがって、第２の収容部Ｓ２においては、第１の収容部Ｓ１と異なり、真空状態が発生しないため、沿面放電の要因のうち、真空化に関する要因（第二の要因）を排除することができる。これにより、端子部２０における沿面放電の発生を抑制することができる。すなわち、端子部２０では、セラミック端子２２の沿面２４がフラットであっても、第２の収容部Ｓ２において、空気も何もない真空状態ではなく、所定圧の空気が存在することにより、真空放電が生じることはないため、結果、沿面放電の発生を抑制することができる。
【００３３】
一方、発熱線２を収容する第１の収容部Ｓ１では、真空状態が発生する。ここで、本実施形態のシール部３０は、第１の収容部Ｓ１に充填された絶縁粉体３の端面３ａ上にシール材を流動状態で流し込み、その後固化することで形成される沿面３１を有する。この沿面３１は、シール材と絶縁粉体３とが混じり合っており、両者の境界が明確でなく、また、絶縁粉体３の間隙にシール材が浸入して複雑に入り組んだ状態となっており、絶縁粉体３との間に明確な隙間が形成されることはない。
【００３４】
したがって、第１の収容部Ｓ１においては、沿面放電の要因のうち、絶縁粉体３との隙間に関する要因（第一の要因）を排除することができる。このため、高電圧で且つ真空状態であっても、シール材と絶縁粉体３とが混じり合って両者の境界が明確でない沿面３１においては、沿面放電は生じない。また、このような沿面３１においては、経験上及び実験上、沿面放電が生じないことが確認されている。これにより、シース部１０においても、沿面放電の発生を抑制することができる。
【００３５】
したがって、上述した第１実施形態によれば、発熱線２の周りを絶縁粉体３で充填して収容する第１の収容部Ｓ１を有するシース部１０と、発熱線２と電気的に接続されると共に第１の収容部Ｓ１から引き出されたリード線４の周りを絶縁粉体３で充填して収容する第２の収容部Ｓ２を有する端子部２０と、第１の収容部Ｓ１と第２の収容部Ｓ２との間を気密にシールするシール部３０と、を有するシースヒータ１を採用することによって、高温で使用する場合であっても、沿面放電の発生を抑制することができる。したがって、高温域において安定した出力を確保でき、また、長寿命のシースヒータ１が得られる。
【００３６】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
図３は、本発明の第２実施形態におけるシースヒータ１を示す断面構成図である。
【００３７】
端子部２０は、一端がシール部３０によって閉塞されている第２の収容部Ｓ２の他端を閉塞すると共に該第２の収容部Ｓ２の外にリード線４を引き出すセラミック端子２２と、シール部３０とセラミック端子２２との間の第２の収容部Ｓ２を囲う端子管２１と、を有する。すなわち、第２の収容部Ｓ２が、シール部３０とセラミック端子２２と端子管２１とによって形成されている。
【００３８】
第２実施形態の端子部２０は、シール部３０とセラミック端子２２との間で第２の収容部Ｓ２を縮小させて圧迫する圧迫部４０を有する。この圧迫部４０は、端子管２１を、かしめることで形成される。具体的には、第２の収容部Ｓ２に絶縁粉体３を充填し、セラミック端子２２を接合して端子管２１を封口した後に、所定のかしめ装置を用い、端子管２１を部分的にかしめることで圧迫部４０を形成する。本実施形態では、端子管２１の周方向等間隔３方からかしめている。なお、圧迫部４０は、かしめの他に、スエージング（絞り）加工により形成してもよい。
【００３９】
圧迫部４０は、シール部３０に対し所定距離で離間して設けられている。この構成によれば、シール部３０をガラス等の脆性材料で形成した場合、圧迫によるシール破壊を抑制することができる。すなわち、圧迫部４０とシール部３０との間の距離は、圧迫による端子管２１の変形による影響と、シール部３０の形成材料に係る脆性と、に基づいて設定されている。
【００４０】
上記構成の第２実施形態によれば、第２の収容部Ｓ２を縮小させて圧迫することにより絶縁粉体３の充填密度を上げることができる。すなわち、シース部１０は大きな径のものを縮径して作られるので絶縁粉体３は高密度で充填されているのに対し、端子部２０では、リード線４の配線後、密閉前に絶縁粉体３を端子管２１に入れるだけであるので、絶縁粉体３を密に充填することができず、絶縁粉体３が粗となりやすい。そこで、圧迫部４０を設けて第２の収容部Ｓ２を圧迫し、シール部３０との間及びセラミック端子２２との間に絶縁粉体３を隙間なく充填させることにより、沿面放電の要因のうち、絶縁粉体３との隙間に関する要因（第一の要因）を排除することができる。これにより、端子部２０における沿面放電の発生をより確実に抑制することができる。
【００４１】
また、第２実施形態では、圧迫部４０とセラミック端子２２との間の距離よりも、圧迫部４０とシール部３０との間の距離の方が短いという構成を採用している。この構成によれば、圧迫部４０に対して近いシール部３０の第２の収容部Ｓ２側の沿面３２においては、隙間なく絶縁粉体３を充填させることができる。また、圧迫部４０は、シール部３０に対し離間して設けられているため、圧迫の影響によるシール破壊を抑制することができる。
【００４２】
一方で、セラミック端子２２の第２の収容部Ｓ２側の沿面２４においては、圧迫部４０に対してシール部３０より離れているので絶縁粉体３の充填密度は落ちるものの、圧迫の影響を小さくして端子管２１とセラミック端子２２と間の密封性を確保することができる。すなわち、例えば圧迫の影響で、端子管２１に対してセラミック端子２２が飛び出て第２の収容部Ｓ２における密封性が損なわれる、といったことを防止することができる。
【００４３】
また、第２実施形態では、さらに、セラミック端子２２の第２の収容部Ｓ２に充填された絶縁粉体３に面する沿面２４は、段差形状２４ａを有するという構成を採用している。この構成によれば、セラミック端子２２の沿面２４の外縁に沿って段差形状２４ａを設けることにより沿面距離を長くして、沿面放電が生じないようにすることができる。また、万が一、何らかの衝撃等で、シール部３０におけるシール破壊がされた場合であっても、沿面放電が生じないようにする予備的措置となる。また、沿面２４と反対側にも、段差形状２４ｂを設けることで、沿面放電対策を万全としている。
【００４４】
したがって、上述した第２実施形態では、上記実施形態の作用効果に加え、より確実に端子部２０における沿面放電の発生を抑制することが可能となる。
【００４５】
（実施例）
以下、実施例により本発明の効果をより明らかにする。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。
【００４６】
図４は、本発明の実施例におけるシースヒータ１を示す断面構成図である。
この実施例は、上述した第２実施形態と略同様の構成であるが、第２のリード線（導体）５と、第２の端子管（管部材）２１ａとを備える点で異なっている。なお、第２のリード線５は、ニッケルから形成され、第２の端子管２１ａは、コバールから形成されている。
【００４７】
実施例において、第２の収容部Ｓ２内でステンレス線のリード線４からニッケル線の第２のリード線５に繋ぎ替えているのは、電気抵抗の小さいニッケルにすることにより不要な発熱を抑えることと、ニッケルは発熱線２との溶接が難しいことによる。
また、実施例において、端子管２１の一部としてコバールの第２の端子管２１ａを用いているのは、セラミック端子２２と熱膨張係数が近いためと、ステンレスの端子管２１と溶接する前に端子管２１，２１ａ内に絶縁粉体３を充填するためである。
【００４８】
図５は、本発明の実施例におけるシース内部圧力と、加熱時間との関係を示すグラフである。なお、図５において、縦軸は、大気圧を基準とする圧力を示し、横軸は、日数を示す。
図５に示すように、発熱線２の発熱温度を６５０℃に設定して所定日数、連続通電試験を行った場合には、シース１１内部は徐々に負圧になるものの、−０．０４メガパスカル（ＭＰａ）以上維持されているのが分かる。一方、発熱線２の発熱温度を８００℃に設定した場合には、初日で−０．０４ＭＰａ以下となることから明らかなように、シース１１内部は急激に負圧になることが分かる。
【００４９】
下表１は、連続通電試験後に行った耐圧電試験の試験結果を示している。耐圧電試験は、連続通電試験後にシースヒータ１に１５００ボルト（Ｖ）印加し、地絡が発生するか否かを確認する為のものである。
その結果、従来品（具体的には、図２に示すシースヒータ１のシール部３０が無い構造）では、１５００Ｖ印加、８秒後に地絡が発生し、基準である６０秒（ｓｅｃ）を保持できなかった。一方、新構造品（図４に示すシースヒータ１）は、１５００Ｖ印加下が、基準である６０ｓｅｃを問題なく保持できた。
【００５０】
【表１】
【００５１】
下表２は、従来構造品、新構造品のそれぞれについて複数のサンプルを製作し、それらについて行った試験結果を示している。なお、下表２中、従来構造品とは、図２に示すシースヒータ１のシール部３０が無い構造品のことを示す。また、新構造品のうち沿面距離延長品とは、沿面放電対策としては段差形状２４ａのみで、図４に示すシースヒータ１のシール部３０が無い構造品のことを示す。また、新構造品のうちガラスシール品とは、沿面放電対策としてはシール部３０のみで、図２に示す構造品のことを示す。また、新構造品のうち沿面＋ガラス品とは、沿面放電対策として段差形状２４ａ及びシール部３０を有し、図４に示す構造品のことを示す。
【００５２】
【表２】
【００５３】
表２に示すように、従来構造品では、２つのサンプル（ナンバー２，４）について、絶縁抵抗値の極端な低下（例えば、１０００メガオーム（ＭΩ）から４ＭΩ）が確認され、また、耐電圧試験においても地絡が確認された。
一方、新構造品では、全てのサンプルについて、絶縁抵抗値の極端な低下も、耐圧試験における地絡も確認されなかった。すなわち、沿面距離延長品では、シール破壊がされた場合であっても、沿面放電が生じないようにする予備的措置として機能していることが分かる。また、ガラスシール品では、沿面放電の要因のうち、真空化に関する要因（第二の要因）を排除することで、沿面放電を抑制できていることが分かる。また、沿面＋ガラス品では、沿面放電対策がより確実なものとなっていることが分かる。
【００５４】
以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００５５】
例えば、図６に示すように、圧迫部４０を複数設けても良い。圧迫部４０ａを形成した後、さらに、圧迫部４０ｂを形成すれば、沿面３２における絶縁粉体３の充填具合を適切に調整することができる。また、シール部３０から遠いところで１段階の圧迫を行って、シール部３０与える影響を考慮しつつ慎重に圧迫を複数回行うことにより、シール破壊をより確実に防止することができる。
【００５６】
また、例えば、上記実施形態では、発熱導体をコイル状として発熱量の多い高温用シースヒータについて説明したが、発熱導体を直線状として発熱量の小さい低温用シースヒータ（所謂、マイクロヒータ）にも本発明を適用することができる。
なお、低温用シースヒータの場合、端子の段差形状のみであっても、沿面放電対策が可能であることは、表２の沿面距離延長品の結果からも明らかである。
【符号の説明】
【００５７】
１…シースヒータ、２…発熱線（発熱導体）、３…絶縁粉体、３ａ…端面、４…リード線（導体）、１１…シース部、２０…端子部、２１…端子管（管部材）、２２…セラミック端子（端子）、２４…沿面、２４ａ…段差形状、３０…シール部、３１…沿面、３２…沿面、Ｓ１…第１の収容部、Ｓ２…第２の収容部、４０…圧迫部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱導体の周りを絶縁粉体で充填して収容する第１の収容部を有するシース部と、
前記発熱導体と電気的に接続されると共に前記第１の収容部から引き出された導体の周りを絶縁粉体で充填して収容する第２の収容部を有する端子部と、
前記第１の収容部と前記第２の収容部との間を気密にシールするシール部と、を有することを特徴とするシースヒータ。
【請求項２】
前記シール部は、前記第１の収容部に充填された前記絶縁粉体の端面上にシール材を流動状態で流し込み、その後固化することで形成される沿面を有することを特徴とする請求項１に記載のシースヒータ。
【請求項３】
前記端子部は、
一端が前記シール部によって閉塞されている前記第２の収容部の他端を閉塞すると共に該第２の収容部の外に前記導体を引き出す端子と、
前記シール部と前記端子との間の前記第２の収容部を囲う管部材と、を有することを特徴とする請求項１または２に記載のシースヒータ。
【請求項４】
前記端子部は、前記シール部と前記端子との間で前記第２の収容部を縮小させて圧迫する圧迫部を有することを特徴とする請求項３に記載のシースヒータ。
【請求項５】
前記圧迫部は、前記シール部に対し離間して設けられていることを特徴とする請求項４に記載のシースヒータ。
【請求項６】
前記圧迫部と前記端子との間の距離よりも、前記圧迫部と前記シール部との間の距離の方が短いことを特徴とする請求項４または５に記載のシースヒータ。
【請求項７】
前記圧迫部は、前記管部材を、かしめることで形成されることを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載のシースヒータ。
【請求項８】
前記端子の前記第２の収容部に充填された前記絶縁粉体に面する沿面は、段差形状を有することを特徴とする請求項３〜７のいずれか一項に記載のシースヒータ。
【請求項１】
発熱導体の周りを絶縁粉体で充填して収容する第１の収容部を有するシース部と、
前記発熱導体と電気的に接続されると共に前記第１の収容部から引き出された導体の周りを絶縁粉体で充填して収容する第２の収容部を有する端子部と、
前記第１の収容部と前記第２の収容部との間を気密にシールするシール部と、を有することを特徴とするシースヒータ。
【請求項２】
前記シール部は、前記第１の収容部に充填された前記絶縁粉体の端面上にシール材を流動状態で流し込み、その後固化することで形成される沿面を有することを特徴とする請求項１に記載のシースヒータ。
【請求項３】
前記端子部は、
一端が前記シール部によって閉塞されている前記第２の収容部の他端を閉塞すると共に該第２の収容部の外に前記導体を引き出す端子と、
前記シール部と前記端子との間の前記第２の収容部を囲う管部材と、を有することを特徴とする請求項１または２に記載のシースヒータ。
【請求項４】
前記端子部は、前記シール部と前記端子との間で前記第２の収容部を縮小させて圧迫する圧迫部を有することを特徴とする請求項３に記載のシースヒータ。
【請求項５】
前記圧迫部は、前記シール部に対し離間して設けられていることを特徴とする請求項４に記載のシースヒータ。
【請求項６】
前記圧迫部と前記端子との間の距離よりも、前記圧迫部と前記シール部との間の距離の方が短いことを特徴とする請求項４または５に記載のシースヒータ。
【請求項７】
前記圧迫部は、前記管部材を、かしめることで形成されることを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載のシースヒータ。
【請求項８】
前記端子の前記第２の収容部に充填された前記絶縁粉体に面する沿面は、段差形状を有することを特徴とする請求項３〜７のいずれか一項に記載のシースヒータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−５１１８１（Ｐ２０１３−５１１８１Ａ）
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８９６５３（Ｐ２０１１−１８９６５３）
【出願日】平成２３年８月３１日（２０１１．８．３１）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【出願人】（０００１４０４５４）株式会社岡崎製作所 (34)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月３１日（２０１１．８．３１）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【出願人】（０００１４０４５４）株式会社岡崎製作所 (34)
【Ｆターム（参考）】
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