発熱体ユニット
【課題】 本発明は、大きな衝撃に対して強く、ガラス管の破損や発熱部の断線がおこりにくい発熱体ユニットを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明に係る発熱体ユニットは、発熱体のガラス管の端部に少なくとも一部が弾性体からなる取付部を有する発熱体ホルダーを設けて、取付けられた筐体に転倒等で大きい衝撃が発生した場合、発熱体ホルダーの弾性により発熱体へ伝わる衝撃を吸収し、ガラス管の破損や発熱素子の断線を発生し難く構成した。
【解決手段】本発明に係る発熱体ユニットは、発熱体のガラス管の端部に少なくとも一部が弾性体からなる取付部を有する発熱体ホルダーを設けて、取付けられた筐体に転倒等で大きい衝撃が発生した場合、発熱体ホルダーの弾性により発熱体へ伝わる衝撃を吸収し、ガラス管の破損や発熱素子の断線を発生し難く構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はガラス管内部に発熱部を収納し、筐体等に取付けるための取付部を有する発熱体ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
絶縁物としてガラス管を使用した従来の発熱体ユニットは、細長いガラス管の内部に発熱部である発熱素子を収納して封止した発熱体と、この発熱体を筐体に固定するための発熱体ホルダーとにより構成されている。発熱体において、ガラス管内部にはアルゴンガスが封入されており、発熱素子の両端はモリブデン箔等を介してガラス管の外部に導出するリード線に接続されている。発熱体ホルダーは、金属製やセラミック製の剛体で構成されており、ガラス管の両端に形成された封止部分に固着されている。このように従来の発熱体ユニットはガラス管で構成された発熱体を金属製やセラミック製の剛体である発熱体ホルダーにより筐体にビス止め等により強固に固定されていた。
【特許文献１】特開２００４−１６３１０３号公報
【特許文献２】特開２００１−３４９６６０号公報
【特許文献３】特許第３３８９４２９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の発熱体ユニットの構成では、取付けられた筐体の転倒等により大きな衝撃が当該発熱体ユニットに加えられた場合、発熱体ホルダーが金属製等の剛体で構成されているため、筐体から発熱体ホルダーへ、そしてガラス管から発熱素子へと大きな振動が伝播する。この結果、ガラス管が破損するおそれがあり、特にガラス管の両端部分にある封止部分が破損したり、ガラス管内部の発熱素子が断線するという発熱体ユニットとして致命的な問題が有していた。したがって、従来の発熱体ユニットにおいては、大きな衝撃を受けた場合にガラス管の破損や発熱素子の断線の発生を極力抑えることが重要な課題であった。
【０００４】
本発明は、従来の発熱体ユニットにおける課題を解決するものであり、衝撃に対して強い構成を有し、ガラス管の破損や発熱部である発熱素子の断線が生じ難い信頼性の高い発熱体ユニット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】
【０００５】
本発明に係る第１の観点の発熱体ユニットは、前記の目的を達成するために、発熱部を収納したガラス管、及び
前記ガラス管の端部を保持する発熱体ホルダー、を具備する発熱体ユニットであって、
前記発熱体ホルダーが、前記ガラス管の端部を保持する保持部と、
前記保持部に突設され、固定部材に固着するための孔を有する衝撃吸収材で形成された取付部と、を有する。このように構成された本発明の発熱体ユニットは、衝撃に対して強い構成を有し、ガラス管の破損や発熱素子の断線が生じ難い構成となる。
【０００６】
本発明に係る第２の観点の発熱体ユニットは、第1の観点の構成における前記発熱体ホルダーにおいて、前記ガラス管の導出方向に前記取付部が前記保持部から突出するよう設けてもよい。
【０００７】
本発明に係る第３の観点の発熱体ユニットは、第1の観点の構成における前記発熱体ホルダーにおいて、前記ガラス管の導出方向と直交する方向に前記取付部が前記保持部から突出するよう設けられてもよい。
【０００８】
本発明に係る第４の観点の発熱体ユニットは、第1の観点乃至第3の観点のいずれかの構成における前記発熱体ホルダーにおいて、前記保持部と前記取付部が衝撃吸収材で一体成形してもよい。
【０００９】
本発明に係る第５の観点の発熱体ユニットは、第1の観点乃至第3の観点のいずれかの構成における前記発熱体ホルダーにおいて、前記ガラス管の端部を保持する保持部に前記ガラス管を表出する放熱用の孔を形成してもよい。
【００１０】
本発明に係る第６の観点の発熱体ユニットは、第1の観点乃至第3の観点のいずれかの構成において、前記取付部が固定される固定部材と前記ガラス管とを機構的に直接接続する支持部材をさらに具備するよう構成してもよい。
【００１１】
本発明に係る第７の観点の発熱体ユニットは、発熱部を収納したガラス管と、前記発熱部の両端部に設けられ、前記ガラス管の少なくとも一端からガラス管外に導出される電力供給用のリード線とを有する発熱体と、
前記発熱体を筐体に取付けるための発熱体ホルダーと、を具備し、
前記リード線が配置された前記ガラス管の少なくとも一端に前記発熱体ホルダーを配置するとともに、前記発熱体ホルダーの少なくとも一部を弾性体で構成している。このように構成された本発明の発熱体ユニットは、取付けられた筐体において転倒等により大きな衝撃が発生した場合、発熱体ホルダーの弾性力により発熱体へ伝わる衝撃が吸収され、ガラス管の破損や発熱部である発熱素子の断線が発生し難い信頼性の高い構成となる。
【００１２】
本発明に係る第８の観点の発熱体ユニットは、発熱部を収納したガラス管と、前記発熱部の両端部に設けられ、前記ガラス管の両端からガラス管外に導出される電力供給用のリード線とを有する発熱体と、
前記発熱体を固定部材である筐体に取付けるための発熱体ホルダーと、を具備し、
前記リード線が配置された前記ガラス管の少なくとも一端に前記発熱体ホルダーを配置するとともに、前記発熱体ホルダーの少なくとも一部を弾性体で構成している。
このように構成された本発明の発熱体ユニットは、取付けられた筐体において転倒等により大きな衝撃が発生した場合、両端の発熱体ホルダーの弾性力により発熱体へ伝わる衝撃が吸収され、ガラス管の破損や発熱部である発熱素子の断線が発生し難い構成となる。
【００１３】
本発明に係る第９の観点の発熱体ユニットは、第7の観点又は第8の観点の構成において、前記発熱体と筐体との間に所定の空間を有して取付けるよう構成してもよい。
【００１４】
本発明に係る第１０の観点の発熱体ユニットは、第7の観点又は第8の観点の構成において、前記ガラス管の少なくとも一端が開口するとともに、前記発熱体ホルダーに前記開口からの熱を外方に直接あるいは間接的に放出するための導通孔を設けてもよい。
【００１５】
本発明に係る第１１の観点の発熱体ユニットは、第7の観点又は第8の観点の構成において、前記ガラス管内に不活性ガスが封入されて、前記ガラス管の端部が封止された構成でもよい。
【００１６】
本発明に係る第１２の観点の発熱体ユニットは、第7の観点乃至第１１の観点のいずれか一つの観点の構成において、前記発熱体ホルダーの筐体への取付位置が、前記ガラス管の端部側面より外側に設けてもよい。
【００１７】
本発明に係る第１３の観点の発熱体ユニットは、第7の観点乃至第１１の観点のいずれか一つの観点の構成において、前記発熱体ホルダーの筐体への取付位置が、前記ガラス管の端部より外側に設けてもよい。
【００１８】
本発明に係る第１４の観点の発熱体ユニットは、第7の観点乃至第１１の観点のいずれか一つの観点の構成において、前記発熱体ホルダーが前記発熱体のための放熱用開口部を有するよう構成してもよい。
【００１９】
本発明に係る第１５の観点の発熱体ユニットは、第7の観点乃至第１４の観点のいずれか一つの観点の構成における前記発熱体ホルダーにおいて、前記ガラス管を保持するための保持部を金属、磁器又は樹脂成型体で構成し、筐体に取付けるための取付部を弾性体で構成してもよい。
【００２０】
本発明に係る第１６の観点の発熱体ユニットは、第7の観点乃至第１５の観点のいずれか一つの観点の構成において、前記発熱体ホルダーは弾性を有する成型体と、前記成型体に一体又は別体の金属製支持体で構成してもよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、衝撃に対して強い構成を有し、ガラス管等の絶縁物の破損や発熱部の断線が生じ難い信頼性の高い発熱体ユニットを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係る発熱体ユニットの好適な実施例を添付の図面を参照しつつ説明する。
【００２３】
《実施例１》
図１及び図２を用いて、本発明に係る実施例１の発熱体ユニットについて説明する。 図１は本発明に係る実施例１の発熱体ユニットの構成を示す図であり、図１の(ａ)は平面図であり、（ｂ）は側面図である。 図２は本発明に係る実施例１の発熱体ユニットを筐体へ取付けた状態を示す図であり、図２の（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【００２４】
実施例１の発熱体ユニットは、細長いガラス管１の内部にコイル状の発熱部である発熱素子２を収納して封止した発熱体９と、この発熱体９を固定部材である筐体に固定するための発熱体ホルダー１０とにより構成されている。図１に示すように、実施例１の発熱体ユニットにおいて、発熱体９におけるガラス管１の内部に配設された発熱素子２は、モリブデン箔３、外部導入線４、及び金属カシメ部５を介してリード線６に接続されている。ガラス管１の両端は溶着されて封止部８が形成され、ガラス管１の内部にはアルゴンガス７が封入されている。
【００２５】
発熱体９の両端に配設された発熱体ホルダー１０は、シリコンゴム製の取付部１１と、ガラス管１の封止部８を保持する保持部１２とで構成されている。取付部１１は、保持部１２に固定されており、ガラス管１の両側端面より外側に配置されている。取付部１１には２つの取付け孔１３が形成されており、２つの取付け孔１３の中心を結ぶ線の方向がガラス管１の導出方向に直交する方向となっている。なお、実施例１の発熱体ユニットは、発熱体９の両端部分に同じ構成の取付部１１及び保持部１２を有する発熱体ホルダー１０が設けられているが、図１の（ａ）及び（ｂ）に示す発熱体ユニットおいては、右端部分にある取付部１１及び保持部１２を２点鎖線で示す。
【００２６】
図２は実施例１の発熱体ユニットを筐体１４に取り付けるときの状態を示す拡大図である。実施例１の発熱体ユニットにおいては、取付部１１の取付け孔１３を利用して、ビスにより固定するビス止め、又は突起に取付け孔１３を係合させる引掛け止め、又は取付部１１を2つの部材により両側から挟む挟み込止めにより筐体１４に取付けられる。
図１及び図２に示すように、実施例１の発熱体ユニットにおいては、発熱体ホルダー１０の保持部１２にはそのほぼ中央部分に放熱孔１５が形成されている。この放熱孔１５が形成されている位置は、封止部８に対向する位置、すなわち直上及び直下の位置となっている。
【００２７】
以上のように、本発明に係る実施例１の発熱体ユニットにおいて、発熱体ホルダー１０の取付部１１は、衝撃吸収力が大きな弾性体であるシリコンゴムにより形成されており、この取付部１１にのみ筐体１４が固定されているため、転倒等により生じた衝撃は筐体１４から取付部１１に伝搬するが発熱体９には伝わり難く構成されている。すなわち、筐体１４が受けた衝撃は、取付部１１の上下左右前後等の各種方向への振動により衝撃が吸収され、ガラス管１の破損や発熱素子２の断線を防止することができる。
【００２８】
また、実施例１の発熱体ユニットにおいて、発熱体ホルダー１０には放熱孔１５が形成されているため、放熱孔１５からの熱発散により発熱体ホルダー１０の温度上昇を低減させることができると共に発熱体ホルダー１０の熱劣化を防止することができる。
さらに、実施例１の発熱体ユニットにおいては、発熱体９を筐体１４に対して空間を有して取付けることにより、発熱体９と筐体１４とを接続する発熱体ホルダー１０は衝撃による振動の自由度が増し、衝撃吸収の効果が増大する。さらに、このように構成された発熱体ホルダー１０は、筐体１４からの伝導熱による影響が軽減され、熱劣化を防止することができる。
【００２９】
次に、実施例１の発熱体ユニットと比較例である発熱体ユニットにより耐衝撃性の水平落下試験を行なった。ここで用いた比較例の発熱体ユニットは、剛体である金属製の発熱体ホルダーがガラス管を保持する構成である。
【００３０】
図３は比較例の発熱体ユニットの構成を示す図であり、図３の（ａ）は発熱体２０９を示す平面図であり、（ｂ）は発熱体２０９に金属製の発熱体ホルダー２１２を取付けた発熱体ユニットを示す平面図である。図３に示すように、ガラス管２０１に挿入された発熱素子２０２は、モリブデン箔２０３、外部導入線２０４、金属カシメ部２０５を介してリード線２０６に接続されている。ガラス管１の内部にはアルゴンガス２０７が封入されている。発熱体２０９の両端は剛体である金属製の発熱体ホルダー２１２に固定されている。比較例の発熱体ユニットは、発熱体ホルダー２１２に形成された取付け孔２１３をビス止めすることにより筐体に取付けられる。
【００３１】
耐衝撃性の水平落下試験においては、落下高さを徐々に高くして、発熱体ユニットにおけるガラス管の破損、発熱素子の断線の発生状況を確認した。 また、それぞれの高さにおける落下衝撃力Ｇ値を測定した。この水平落下試験において用いたサンプルには、実施例１及び比較例共に、比較的衝撃に弱いとされているカーボン素材を発熱素子として使用した同じ発熱体を用い、発熱体ホルダーのみを変更した。
【００３２】
図４は耐衝撃性の水平落下試験において用いた実験装置の構成を示す正面図である。図４において、符号２４は水平落下試験において用いた実施例１及び比較例の試験サンプルである。図５は耐衝撃性の落下試験における試験結果を表している。
【００３３】
図４に示すように、試験サンプル２４は取付台２２上のホルダー支持台２５に固定されている。取付台２２はベース２０上に立設された２本の支柱２１を軸としてスライドベアリング２３により上下に移動するよう構成されている。このように構成された取付台２２は、両サイドのスライドベアリング２３により摺動して自由落下する。取付台２２上の試験サンプル２４は、指定の高さより自由落下させ、ガラス管の破損、及び発熱素子の断線を確認した。
【００３４】
図５に示すように、比較例である金属製の発熱体ホルダーを有する発熱体ユニットにおいては、高さ３５ｃｍ（１５０Ｇ）から高い位置で発熱素子が断線し、高さ５０ｃｍ（１８０Ｇ）から発熱素子の断線及びガラス管の破損が発生した。一方、本発明の実施例１の発熱体ユニットでは５５ｃｍ（１９０Ｇ）にて発熱素子が断線したのみであった。これより、実施例１の発熱体ユニットは衝撃によるガラス管の破損及び発熱素子の断線に対して優れた特性を有することが確認された。
【００３５】
なお、実施例１の発熱体ユニットにおける発熱体ホルダー１０は、取付部１１をシリコンゴムで形成した例で説明したが、発熱体ホルダー１０の全体を一体化したシリコンゴム成型品としてもよい。さらに、発熱体ホルダー１０の材質はシリコンゴム製として説明したが一部又は全体をフッ素系、ウレタン系、エチレンプロピレン系、アクリル系、ニトリル系、ブチル系、ポリエチレン系、エピクロルヒドリン系、スチレン系、ポリマーアロイ系、アミド系のいずれかの材質を用いた成型体としてもよい。
【００３６】
また、実施例１の発熱体ユニットにおける発熱体ホルダー１０の保持部１２は、ステンレス、鉄、アルミ、銅、黄銅などの金属又はアルミナ系、シリカ系、ジルコニア系、コージライト系などの磁器又はフェノール、不飽和ポリエステル、ポリアミド、メラミン、フッ素、エポキシなどの樹脂による成型体としてもよい。
また、実施例１の発熱体ユニットにおける発熱部である発熱素子２は、カーボン系、セラミック系の成型抵抗体で構成してもよく、タングステン、モリブデンなどの金属線で構成してもよい。
また、実施例１の発熱体ユニットにおけるガラス管１は、直管形状のもので説明したが、丸形、Ｕ形、弓形、コ形などに加熱変形させたものでもよい。
さらに、実施例１の発熱体ユニットにおけるガラス管１に封入されるガスは、アルゴンガス７で説明したが、窒素ガス、クリプトンガス、キセノンガスなどの不活性ガスでもよい。
【００３７】
《実施例２》
以下、本発明に係る実施例２の発熱体ユニットについて図６を用いて説明する。
図６は実施例２の発熱体ユニットを筐体へ取付けた状態を示す拡大図であり、図６の（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【００３８】
図６に示す実施例２の発熱体ユニットは、前述の図１及び図２に示した実施例１の発熱体ユニットにおける発熱体ホルダーの構成を変更したものであり、その他の構成は同じである。したがって、実施例２の発熱体ユニットの説明において、同じ機能、構成を有するものには同じ符号を付してその説明は実施例１の説明を適用する。なお、実施例２の発熱体ユニットの両端部分には、同じ構成の発熱体ホルダー３０が設けられているため、図６の拡大図においては一方の発熱体ホルダー３０の近傍を示している。
図６において、発熱体９を保持し、固定部材である筐体３４に固定するための発熱体ホルダー３０は、シリコンゴム製の取付部３１と、発熱体９のガラス管１の封止部を保持する保持部３２により構成されている。取付部３１はガラス管１の両端部分における側面より外側に配置されており、取付部３１に形成された取付け孔３３を利用してビス止め又は引掛け止め又は挟み込み止めにて筐体３４へ取付けられる。
【００３９】
以上のように、実施例２の発熱体ユニットにおいて、発熱体ホルダー３０の取付部３１は保持部３２の側面から突設されている。すなわち、取付部３１は保持部３２に対して発熱体９の導出方向と直交する方向に突設されている。したがって、実施例２の発熱体ユニットにおいては、前述の実施例１の発熱体ユニットの構成に比べて、取付部３１の取付位置幅、すなわち取付け孔３３の間隔を大きくすることが可能となる。この結果、筐体３４が転倒等により生じた上下方向の衝撃を、実施例１の発熱体ユニットの構成に比べてよりスムーズに振動吸収することが可能となり、ガラス管１の破損や発熱素子２の断線を防止することができる。
【００４０】
さらに、実施例２の発熱体ユニットにおいては、発熱体９を筐体３４に対して空間を有して取付けることにより、発熱体９と筐体３４とを接続する発熱体ホルダー３０は衝撃による振動の自由度が増し、衝撃吸収の効果が増大している。さらに、このように構成された発熱体ホルダー３０は、筐体３４からの伝導熱による影響が軽減され、熱劣化を防止することができる。
実施例２の発熱体ユニット構成では、前述の実施例１において説明した耐衝撃性の水平落下試験において、６５ｃｍ（２１０Ｇ）にて発熱素子２が断線し、それより低い位置においては異常がなかった。
【００４１】
《実施例３》
以下、本発明に係る実施例３の発熱体ユニットについて図７及び図８を用いて説明する。
図７は実施例３の発熱体ユニットの構成を示す図であり、図７の（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。図８は実施例３の発熱体ユニットを筐体へ取付けた状態を示す拡大図であり、図８の（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【００４２】
実施例３の発熱体ユニットは、細長いガラス管４０の内部にコイル状の発熱部である発熱素子４１を収納した発熱体４５と、この発熱体４５を筐体５１に固定するための発熱体ホルダー４６とにより構成されている。図６に示すように、実施例３の発熱体ユニットにおいて、発熱体４５におけるガラス管４０の内部に配設された発熱素子４１は、貫通孔４２を通って、金属カシメ部４３を介してリード線４４に接続されている。なお、実施例３の発熱体ユニットは、発熱体４５の両端部分に同じ構成の発熱体ホルダー４６が設けられているが、図７の（ａ）及び（ｂ）において、発熱体４５の右端部分にある取付部４７及び保持部４８を有する発熱体ホルダー４６は２点鎖線で示す。
【００４３】
発熱体４５の両端に配設された発熱体ホルダー４６は、シリコンゴム製の取付部４７と、ガラス管４０の端部を保持する保持部４８で構成されている。取付部４７は、保持部４８に固定されており、ガラス管４０の両側端面より外側に配置されている。取付部４７には２つの取付け孔５０が形成されており、２つの取付け孔５０の中心を結ぶ線の方向がガラス管４０の導出方向に直交する方向となっている。
【００４４】
図７に示すように、ガラス管４０の端部を保持する保持部４８にはガラス管４０の貫通孔４２より流れ出た高温の熱を外部へ排出する導通孔４９が形成されている。ガラス管４０の両側端面より外側に配置されているシリコンゴム製の取付部４７は、取付け孔５０を利用してビス止め又は引掛け止め又は挟み込み止めにて筐体５１へ取付けられる。
【００４５】
以上のように構成された実施例３の発熱体ユニットにおいて、発熱体ホルダー４６の取付部４７が衝撃を吸収する弾性体であるシリコンゴムにより形成されているため、筐体の転倒等により生じた衝撃を上下左右前後の各種振動を吸収して発熱体４５に伝播しないように構成されている。この結果、実施例３の発熱体ユニットにおいては、ガラス管４０の破損や発熱素子４１の断線を防止することが可能となる。
【００４６】
なお、実施例３の発熱体ユニットにおいては、発熱体ホルダー４６の取付部４７をシリコンゴム製として構成した例で説明したが、本発明においては発熱体ホルダー４６の全体をシリコンゴム成型品として一体成形としてもよい。
また、実施例３の発熱体ユニットにおける発熱体ホルダー４６の材質は、シリコンゴム製で説明したが、一部又は全体をフッ素系、ウレタン系、エチレンプロピレン系、アクリル系、ニトリル系、ブチル系、ポリエチレン系、エピクロルヒドリン系、スチレン系、ポリマーアロイ系、アミド系いずれかの材質による成型体としてもよい。
【００４７】
さらに、実施例３の発熱体ユニットにおける発熱体ホルダー４６の保持部４８は、ステンレス、鉄、アルミ、銅、黄銅などの金属又はアルミナ系、シリカ系、ジルコニア系、コージライト系などの磁器又はフェノール、不飽和ポリエステル、ポリアミド、メラミン、フッ素、エポキシなどの樹脂による成型体としてもよい。
また、実施例３の発熱体ユニットにおいて、発熱素子４１はセラミック系の成型抵抗体で構成したが、ＦｅＣｒＡｌ系、ＮｉＣｒ系の金属線などの熱源で構成することもできる。
さらに、実施例３の発熱体ユニットにおいて、発熱体４５のガラス管４０は直管形状で説明したが、丸形、Ｕ形、弓形、コ形などに加熱変形させたものでもよい。
【００４８】
《実施例４》
以下、本発明に係る実施例４の発熱体ユニットについて図９を用いて説明する。
図９は実施例４の発熱体ユニットの構成を示す図である。図９において、（ａ）は発熱体ユニットにおける発熱体７０を示す平面図であり、（ｂ）は発熱体７０に発熱体ホルダー７１を取付けた発熱体ユニットを示す平面図であり、（ｃ）は実施例４の発熱体ユニットの側面図である。
【００４９】
図９に示すように、実施例４の発熱体ユニットにおける発熱体７０のガラス管６０は、片端のみが封止される片端封止型である。このガラス管６０内に挿入され配設される発熱素子６１の両端は、それぞれが第１の内部導入線６２又は第２の内部導入線６３に接続されている。第１の内部導入線６２及び第２の内部導入線６３のそれぞれは、モリブ箔６４、外部導入線６５、及び金属カシメ部６６を介してリード線６７に接続されている。ガラス管６０の内部にアルゴンガス６８が封入されて片端封止部６９を形成し、発熱体７０が形成されている。この発熱体７０の片端封止部６９を覆うように配設された発熱体ホルダー７１は、シリコンゴム製の取付部７２とガラス管６０の片端封止部６９を保持する保持部７３で構成されている。取付部７２は、取付け孔７４を有しており、ガラス管６０の端部の側面、すなわち片端封止部６９より外側に配置されている。片端封止部６９を保持する保持部７３には、片端封止部６９と対向する位置、すなわち直上と直下の位置に放熱孔７５が形成されている。
【００５０】
以上のように、実施例４の発熱体ユニットにおいては、発熱体ホルダー７１の取付部７２をシリコンゴム製とすることにより、当該発熱体ユニットを取付けた筐体が受けた衝撃は、発熱体ホルダー７１において吸収され、発熱体７０に伝わるのが防止されている。実施例４の発熱体ユニットの構成においては、筐体に生じた衝撃が弾性体である取付部７２において上下左右前後の方向の各種振動により吸収されて、ガラス管６０の破損や発熱素子６１の断線を防止することが可能となる。 また、放熱孔７５は発熱体ホルダー７１の温度上昇を低減させると共に熱劣化を防ぐことができる。
【００５１】
なお、実施例４の発熱体ユニットにおいては、発熱体ホルダー７１の取付部７２をシリコンゴム製として説明したが、発熱体ホルダー７１の全体を一体化したシリコンゴム成型品としてもよい。
また、実施例４の発熱体ユニットにおいて、発熱体ホルダー７１の材質はシリコンゴム製としたが、一部又は全体をフッ素系、ウレタン系、エチレンプロピレン系、アクリル系、ニトリル系、ブチル系、ポリエチレン系、エピクロルヒドリン系、スチレン系、ポリマーアロイ系、アミド系のいずれかの材質の成型体としてもよい。
【００５２】
さらに、発熱体ホルダー７１の保持部７３はステンレス、鉄、アルミ、銅、黄銅などの金属又はアルミナ系、シリカ系、ジルコニア系、コージライト系などの磁器又はフェノール、不飽和ポリエステル、ポリアミド、メラミン、フッ素、エポキシなどの樹脂による成型体としてもよい。
また、実施例４の発熱部６１はカーボン系、セラミック系の成型抵抗体で説明したが、タングステン、モリブデン系などの金属線で構成してもよい。
また、実施例４の封入ガスはアルゴンガス６８としたが、窒素ガス、クリプトンガス、キセノンガスなどの不活性ガスでもよい。
【００５３】
《実施例５》
以下、本発明に係る実施例５の発熱体ユニットについて図１０を用いて説明する。
図１０は実施例５の発熱体ユニットの構成を示す図である。図１０において、（ａ）は発熱体ユニットを示す平面図であり、（ｂ）は発熱体ユニットを示す側面図であり、（ｃ）は発熱体ユニットの裏面図である。実施例５の発熱体ユニットの説明において、同じ機能、構成を有するものには同じ符号を付してその説明は実施例１の説明を適用する。なお、実施例５の発熱体ユニットの両端部分には、同じ構成の発熱体ホルダー１００が設けられているため、図１０においては一方の発熱体ホルダー１００の近傍のみを示している。
【００５４】
図１０に示すように、実施例５の発熱体ユニットにおいて、発熱体９の両端に配設された発熱体ホルダー１００は、ガラス管１の両端にある封止部を保持する保持部１０１と、筐体へ取付けるための取付部１０２と、金属板製の支持体１０４とで構成されている。金属板製の支持体１０４は、一方の端部がガラス管１の封止部近傍を挟み込み、他方の端部に取付け孔１０４ａが形成されている。この取付け孔１０４ａは、取付部１０２に形成された取付け孔１０３と同じ形状を有して、取付部１０２と支持体１０４が重なるように配置される。
実施例５の発熱体ユニットにおいては、取付部１０２に形成された取付け孔１０３を利用して、支持体１０４の取付け孔１０４ａと共にビス止め又は引掛け止め又は挟み込み止めにて筐体へ取付けられる。
【００５５】
以上のように、実施例５の発熱体ユニットにおいて、発熱体ホルダー１００の取付部１０２をシリコンゴム製とすることにより、転倒等により筐体が受けた衝撃は、上下左右前後方向の各種振動により吸収され、ガラス管１の破損や発熱素子の断線を防止することができる。 また、金属板製の支持体１０４は衝撃による取付部１０２の振動吸収に影響が出ないよう軽薄な金属材料で構成されている。 この支持体１０４は取付部１０２が熱により劣化したとき、取付けられた筐体から発熱体ユニットが脱落するのを防止するものである。
【００５６】
なお、実施例５の発熱体ホルダー１００の支持体１０４は金属板製としたが、金属製の丸棒としてもよい。また支持体１０４は保持部１０１及び取付部１０２に、インサート成型により樹脂形成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明の発熱体ユニットは、衝撃に強く、ガラス管の破損や発熱素子の断線が発生し難い構造を有しており、転倒等の衝撃を受けやすい機器の熱源として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係る実施例１の発熱体ユニットの構成を示す図
【図２】本発明に係る実施例１の発熱体ユニットを筐体へ取付けた状態を示す拡大図
【図３】比較例としての発熱体ユニットの構成を示す図
【図４】本発明に係る実施例１の発熱体ユニットと比較例との耐衝撃性の水平落下試験装置を示す正面図
【図５】本発明に係る実施例１の発熱体ユニットと比較例の水平落下試験結果を示す表
【図６】本発明に係る実施例２の発熱体ユニットを筐体へ取付けた状態を示す図
【図７】本発明に係る実施例３の発熱体ユニットの構成を示す図
【図８】本発明に係る実施例３の発熱体ユニットの構成を示す拡大図
【図９】本発明に係る実施例４の発熱体ユニットの構成を示す図
【図１０】本発明に係る実施例５の発熱体ユニットにおける発熱体ホルダーの構成を示す図
【符号の説明】
【００５９】
１ ガラス管
２ 発熱素子
３ モリブ箔
４ 外部導入線
５ 金属カシメ部
６ リード線
７ アルゴンガス
８ 封止部
９ 発熱体
１０ 発熱体ホルダー
１１ 取付部
１２ 保持部
１３ 取付け孔
１４ 筐体
１５ 放熱孔
２０ ベース
２１ 支柱
２２ 取付け台
２３ スライドベアリング
２４ 試験サンプル
２５ ホルダー支持台
３０ 発熱体ホルダー
３１ 取付部
３２ 保持部
３３ 取付け孔
３４ 筐体
４０ ガラス管
４１ 発熱素子
４２ 貫通孔
４３ 金属カシメ部
４４ リード線
４５ 発熱体
４６ 発熱体ホルダー
４７ 取付部
４８ 保持部
４９ 導通孔
５０ 取付け孔
５１ 筐体
６０ ガラス管
６１ 発熱素子
６２ 第１の内部導入線
６３ 第２の内部導入線
６４ モリブデン箔
６５ 外部導入線
６６ 金属カシメ部
６７ リード線
６８ アルゴンガス
６９ 片端封止部
７０ 発熱体
７１ 発熱体ホルダー
７２ 取付部
７３ 保持部
７４ 取付け孔
７５ 放熱孔
１００ 発熱体ホルダー
１０１ 保持部
１０２ 取付部
１０３ 取付け孔
１０４ 支持体
２０１ ガラス管２０１
２０２ 発熱素子
２０３ モリブデン箔
２０４ 外部導入線２０４
２０５ 金属カシメ部
２０６ リード線２０６
２０７ アルゴンガス
２０９ 発熱体
２１２ 発熱体ホルダー
２１３ 取付け孔
【技術分野】
【０００１】
本発明はガラス管内部に発熱部を収納し、筐体等に取付けるための取付部を有する発熱体ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
絶縁物としてガラス管を使用した従来の発熱体ユニットは、細長いガラス管の内部に発熱部である発熱素子を収納して封止した発熱体と、この発熱体を筐体に固定するための発熱体ホルダーとにより構成されている。発熱体において、ガラス管内部にはアルゴンガスが封入されており、発熱素子の両端はモリブデン箔等を介してガラス管の外部に導出するリード線に接続されている。発熱体ホルダーは、金属製やセラミック製の剛体で構成されており、ガラス管の両端に形成された封止部分に固着されている。このように従来の発熱体ユニットはガラス管で構成された発熱体を金属製やセラミック製の剛体である発熱体ホルダーにより筐体にビス止め等により強固に固定されていた。
【特許文献１】特開２００４−１６３１０３号公報
【特許文献２】特開２００１−３４９６６０号公報
【特許文献３】特許第３３８９４２９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の発熱体ユニットの構成では、取付けられた筐体の転倒等により大きな衝撃が当該発熱体ユニットに加えられた場合、発熱体ホルダーが金属製等の剛体で構成されているため、筐体から発熱体ホルダーへ、そしてガラス管から発熱素子へと大きな振動が伝播する。この結果、ガラス管が破損するおそれがあり、特にガラス管の両端部分にある封止部分が破損したり、ガラス管内部の発熱素子が断線するという発熱体ユニットとして致命的な問題が有していた。したがって、従来の発熱体ユニットにおいては、大きな衝撃を受けた場合にガラス管の破損や発熱素子の断線の発生を極力抑えることが重要な課題であった。
【０００４】
本発明は、従来の発熱体ユニットにおける課題を解決するものであり、衝撃に対して強い構成を有し、ガラス管の破損や発熱部である発熱素子の断線が生じ難い信頼性の高い発熱体ユニット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】
【０００５】
本発明に係る第１の観点の発熱体ユニットは、前記の目的を達成するために、発熱部を収納したガラス管、及び
前記ガラス管の端部を保持する発熱体ホルダー、を具備する発熱体ユニットであって、
前記発熱体ホルダーが、前記ガラス管の端部を保持する保持部と、
前記保持部に突設され、固定部材に固着するための孔を有する衝撃吸収材で形成された取付部と、を有する。このように構成された本発明の発熱体ユニットは、衝撃に対して強い構成を有し、ガラス管の破損や発熱素子の断線が生じ難い構成となる。
【０００６】
本発明に係る第２の観点の発熱体ユニットは、第1の観点の構成における前記発熱体ホルダーにおいて、前記ガラス管の導出方向に前記取付部が前記保持部から突出するよう設けてもよい。
【０００７】
本発明に係る第３の観点の発熱体ユニットは、第1の観点の構成における前記発熱体ホルダーにおいて、前記ガラス管の導出方向と直交する方向に前記取付部が前記保持部から突出するよう設けられてもよい。
【０００８】
本発明に係る第４の観点の発熱体ユニットは、第1の観点乃至第3の観点のいずれかの構成における前記発熱体ホルダーにおいて、前記保持部と前記取付部が衝撃吸収材で一体成形してもよい。
【０００９】
本発明に係る第５の観点の発熱体ユニットは、第1の観点乃至第3の観点のいずれかの構成における前記発熱体ホルダーにおいて、前記ガラス管の端部を保持する保持部に前記ガラス管を表出する放熱用の孔を形成してもよい。
【００１０】
本発明に係る第６の観点の発熱体ユニットは、第1の観点乃至第3の観点のいずれかの構成において、前記取付部が固定される固定部材と前記ガラス管とを機構的に直接接続する支持部材をさらに具備するよう構成してもよい。
【００１１】
本発明に係る第７の観点の発熱体ユニットは、発熱部を収納したガラス管と、前記発熱部の両端部に設けられ、前記ガラス管の少なくとも一端からガラス管外に導出される電力供給用のリード線とを有する発熱体と、
前記発熱体を筐体に取付けるための発熱体ホルダーと、を具備し、
前記リード線が配置された前記ガラス管の少なくとも一端に前記発熱体ホルダーを配置するとともに、前記発熱体ホルダーの少なくとも一部を弾性体で構成している。このように構成された本発明の発熱体ユニットは、取付けられた筐体において転倒等により大きな衝撃が発生した場合、発熱体ホルダーの弾性力により発熱体へ伝わる衝撃が吸収され、ガラス管の破損や発熱部である発熱素子の断線が発生し難い信頼性の高い構成となる。
【００１２】
本発明に係る第８の観点の発熱体ユニットは、発熱部を収納したガラス管と、前記発熱部の両端部に設けられ、前記ガラス管の両端からガラス管外に導出される電力供給用のリード線とを有する発熱体と、
前記発熱体を固定部材である筐体に取付けるための発熱体ホルダーと、を具備し、
前記リード線が配置された前記ガラス管の少なくとも一端に前記発熱体ホルダーを配置するとともに、前記発熱体ホルダーの少なくとも一部を弾性体で構成している。
このように構成された本発明の発熱体ユニットは、取付けられた筐体において転倒等により大きな衝撃が発生した場合、両端の発熱体ホルダーの弾性力により発熱体へ伝わる衝撃が吸収され、ガラス管の破損や発熱部である発熱素子の断線が発生し難い構成となる。
【００１３】
本発明に係る第９の観点の発熱体ユニットは、第7の観点又は第8の観点の構成において、前記発熱体と筐体との間に所定の空間を有して取付けるよう構成してもよい。
【００１４】
本発明に係る第１０の観点の発熱体ユニットは、第7の観点又は第8の観点の構成において、前記ガラス管の少なくとも一端が開口するとともに、前記発熱体ホルダーに前記開口からの熱を外方に直接あるいは間接的に放出するための導通孔を設けてもよい。
【００１５】
本発明に係る第１１の観点の発熱体ユニットは、第7の観点又は第8の観点の構成において、前記ガラス管内に不活性ガスが封入されて、前記ガラス管の端部が封止された構成でもよい。
【００１６】
本発明に係る第１２の観点の発熱体ユニットは、第7の観点乃至第１１の観点のいずれか一つの観点の構成において、前記発熱体ホルダーの筐体への取付位置が、前記ガラス管の端部側面より外側に設けてもよい。
【００１７】
本発明に係る第１３の観点の発熱体ユニットは、第7の観点乃至第１１の観点のいずれか一つの観点の構成において、前記発熱体ホルダーの筐体への取付位置が、前記ガラス管の端部より外側に設けてもよい。
【００１８】
本発明に係る第１４の観点の発熱体ユニットは、第7の観点乃至第１１の観点のいずれか一つの観点の構成において、前記発熱体ホルダーが前記発熱体のための放熱用開口部を有するよう構成してもよい。
【００１９】
本発明に係る第１５の観点の発熱体ユニットは、第7の観点乃至第１４の観点のいずれか一つの観点の構成における前記発熱体ホルダーにおいて、前記ガラス管を保持するための保持部を金属、磁器又は樹脂成型体で構成し、筐体に取付けるための取付部を弾性体で構成してもよい。
【００２０】
本発明に係る第１６の観点の発熱体ユニットは、第7の観点乃至第１５の観点のいずれか一つの観点の構成において、前記発熱体ホルダーは弾性を有する成型体と、前記成型体に一体又は別体の金属製支持体で構成してもよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、衝撃に対して強い構成を有し、ガラス管等の絶縁物の破損や発熱部の断線が生じ難い信頼性の高い発熱体ユニットを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係る発熱体ユニットの好適な実施例を添付の図面を参照しつつ説明する。
【００２３】
《実施例１》
図１及び図２を用いて、本発明に係る実施例１の発熱体ユニットについて説明する。 図１は本発明に係る実施例１の発熱体ユニットの構成を示す図であり、図１の(ａ)は平面図であり、（ｂ）は側面図である。 図２は本発明に係る実施例１の発熱体ユニットを筐体へ取付けた状態を示す図であり、図２の（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【００２４】
実施例１の発熱体ユニットは、細長いガラス管１の内部にコイル状の発熱部である発熱素子２を収納して封止した発熱体９と、この発熱体９を固定部材である筐体に固定するための発熱体ホルダー１０とにより構成されている。図１に示すように、実施例１の発熱体ユニットにおいて、発熱体９におけるガラス管１の内部に配設された発熱素子２は、モリブデン箔３、外部導入線４、及び金属カシメ部５を介してリード線６に接続されている。ガラス管１の両端は溶着されて封止部８が形成され、ガラス管１の内部にはアルゴンガス７が封入されている。
【００２５】
発熱体９の両端に配設された発熱体ホルダー１０は、シリコンゴム製の取付部１１と、ガラス管１の封止部８を保持する保持部１２とで構成されている。取付部１１は、保持部１２に固定されており、ガラス管１の両側端面より外側に配置されている。取付部１１には２つの取付け孔１３が形成されており、２つの取付け孔１３の中心を結ぶ線の方向がガラス管１の導出方向に直交する方向となっている。なお、実施例１の発熱体ユニットは、発熱体９の両端部分に同じ構成の取付部１１及び保持部１２を有する発熱体ホルダー１０が設けられているが、図１の（ａ）及び（ｂ）に示す発熱体ユニットおいては、右端部分にある取付部１１及び保持部１２を２点鎖線で示す。
【００２６】
図２は実施例１の発熱体ユニットを筐体１４に取り付けるときの状態を示す拡大図である。実施例１の発熱体ユニットにおいては、取付部１１の取付け孔１３を利用して、ビスにより固定するビス止め、又は突起に取付け孔１３を係合させる引掛け止め、又は取付部１１を2つの部材により両側から挟む挟み込止めにより筐体１４に取付けられる。
図１及び図２に示すように、実施例１の発熱体ユニットにおいては、発熱体ホルダー１０の保持部１２にはそのほぼ中央部分に放熱孔１５が形成されている。この放熱孔１５が形成されている位置は、封止部８に対向する位置、すなわち直上及び直下の位置となっている。
【００２７】
以上のように、本発明に係る実施例１の発熱体ユニットにおいて、発熱体ホルダー１０の取付部１１は、衝撃吸収力が大きな弾性体であるシリコンゴムにより形成されており、この取付部１１にのみ筐体１４が固定されているため、転倒等により生じた衝撃は筐体１４から取付部１１に伝搬するが発熱体９には伝わり難く構成されている。すなわち、筐体１４が受けた衝撃は、取付部１１の上下左右前後等の各種方向への振動により衝撃が吸収され、ガラス管１の破損や発熱素子２の断線を防止することができる。
【００２８】
また、実施例１の発熱体ユニットにおいて、発熱体ホルダー１０には放熱孔１５が形成されているため、放熱孔１５からの熱発散により発熱体ホルダー１０の温度上昇を低減させることができると共に発熱体ホルダー１０の熱劣化を防止することができる。
さらに、実施例１の発熱体ユニットにおいては、発熱体９を筐体１４に対して空間を有して取付けることにより、発熱体９と筐体１４とを接続する発熱体ホルダー１０は衝撃による振動の自由度が増し、衝撃吸収の効果が増大する。さらに、このように構成された発熱体ホルダー１０は、筐体１４からの伝導熱による影響が軽減され、熱劣化を防止することができる。
【００２９】
次に、実施例１の発熱体ユニットと比較例である発熱体ユニットにより耐衝撃性の水平落下試験を行なった。ここで用いた比較例の発熱体ユニットは、剛体である金属製の発熱体ホルダーがガラス管を保持する構成である。
【００３０】
図３は比較例の発熱体ユニットの構成を示す図であり、図３の（ａ）は発熱体２０９を示す平面図であり、（ｂ）は発熱体２０９に金属製の発熱体ホルダー２１２を取付けた発熱体ユニットを示す平面図である。図３に示すように、ガラス管２０１に挿入された発熱素子２０２は、モリブデン箔２０３、外部導入線２０４、金属カシメ部２０５を介してリード線２０６に接続されている。ガラス管１の内部にはアルゴンガス２０７が封入されている。発熱体２０９の両端は剛体である金属製の発熱体ホルダー２１２に固定されている。比較例の発熱体ユニットは、発熱体ホルダー２１２に形成された取付け孔２１３をビス止めすることにより筐体に取付けられる。
【００３１】
耐衝撃性の水平落下試験においては、落下高さを徐々に高くして、発熱体ユニットにおけるガラス管の破損、発熱素子の断線の発生状況を確認した。 また、それぞれの高さにおける落下衝撃力Ｇ値を測定した。この水平落下試験において用いたサンプルには、実施例１及び比較例共に、比較的衝撃に弱いとされているカーボン素材を発熱素子として使用した同じ発熱体を用い、発熱体ホルダーのみを変更した。
【００３２】
図４は耐衝撃性の水平落下試験において用いた実験装置の構成を示す正面図である。図４において、符号２４は水平落下試験において用いた実施例１及び比較例の試験サンプルである。図５は耐衝撃性の落下試験における試験結果を表している。
【００３３】
図４に示すように、試験サンプル２４は取付台２２上のホルダー支持台２５に固定されている。取付台２２はベース２０上に立設された２本の支柱２１を軸としてスライドベアリング２３により上下に移動するよう構成されている。このように構成された取付台２２は、両サイドのスライドベアリング２３により摺動して自由落下する。取付台２２上の試験サンプル２４は、指定の高さより自由落下させ、ガラス管の破損、及び発熱素子の断線を確認した。
【００３４】
図５に示すように、比較例である金属製の発熱体ホルダーを有する発熱体ユニットにおいては、高さ３５ｃｍ（１５０Ｇ）から高い位置で発熱素子が断線し、高さ５０ｃｍ（１８０Ｇ）から発熱素子の断線及びガラス管の破損が発生した。一方、本発明の実施例１の発熱体ユニットでは５５ｃｍ（１９０Ｇ）にて発熱素子が断線したのみであった。これより、実施例１の発熱体ユニットは衝撃によるガラス管の破損及び発熱素子の断線に対して優れた特性を有することが確認された。
【００３５】
なお、実施例１の発熱体ユニットにおける発熱体ホルダー１０は、取付部１１をシリコンゴムで形成した例で説明したが、発熱体ホルダー１０の全体を一体化したシリコンゴム成型品としてもよい。さらに、発熱体ホルダー１０の材質はシリコンゴム製として説明したが一部又は全体をフッ素系、ウレタン系、エチレンプロピレン系、アクリル系、ニトリル系、ブチル系、ポリエチレン系、エピクロルヒドリン系、スチレン系、ポリマーアロイ系、アミド系のいずれかの材質を用いた成型体としてもよい。
【００３６】
また、実施例１の発熱体ユニットにおける発熱体ホルダー１０の保持部１２は、ステンレス、鉄、アルミ、銅、黄銅などの金属又はアルミナ系、シリカ系、ジルコニア系、コージライト系などの磁器又はフェノール、不飽和ポリエステル、ポリアミド、メラミン、フッ素、エポキシなどの樹脂による成型体としてもよい。
また、実施例１の発熱体ユニットにおける発熱部である発熱素子２は、カーボン系、セラミック系の成型抵抗体で構成してもよく、タングステン、モリブデンなどの金属線で構成してもよい。
また、実施例１の発熱体ユニットにおけるガラス管１は、直管形状のもので説明したが、丸形、Ｕ形、弓形、コ形などに加熱変形させたものでもよい。
さらに、実施例１の発熱体ユニットにおけるガラス管１に封入されるガスは、アルゴンガス７で説明したが、窒素ガス、クリプトンガス、キセノンガスなどの不活性ガスでもよい。
【００３７】
《実施例２》
以下、本発明に係る実施例２の発熱体ユニットについて図６を用いて説明する。
図６は実施例２の発熱体ユニットを筐体へ取付けた状態を示す拡大図であり、図６の（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【００３８】
図６に示す実施例２の発熱体ユニットは、前述の図１及び図２に示した実施例１の発熱体ユニットにおける発熱体ホルダーの構成を変更したものであり、その他の構成は同じである。したがって、実施例２の発熱体ユニットの説明において、同じ機能、構成を有するものには同じ符号を付してその説明は実施例１の説明を適用する。なお、実施例２の発熱体ユニットの両端部分には、同じ構成の発熱体ホルダー３０が設けられているため、図６の拡大図においては一方の発熱体ホルダー３０の近傍を示している。
図６において、発熱体９を保持し、固定部材である筐体３４に固定するための発熱体ホルダー３０は、シリコンゴム製の取付部３１と、発熱体９のガラス管１の封止部を保持する保持部３２により構成されている。取付部３１はガラス管１の両端部分における側面より外側に配置されており、取付部３１に形成された取付け孔３３を利用してビス止め又は引掛け止め又は挟み込み止めにて筐体３４へ取付けられる。
【００３９】
以上のように、実施例２の発熱体ユニットにおいて、発熱体ホルダー３０の取付部３１は保持部３２の側面から突設されている。すなわち、取付部３１は保持部３２に対して発熱体９の導出方向と直交する方向に突設されている。したがって、実施例２の発熱体ユニットにおいては、前述の実施例１の発熱体ユニットの構成に比べて、取付部３１の取付位置幅、すなわち取付け孔３３の間隔を大きくすることが可能となる。この結果、筐体３４が転倒等により生じた上下方向の衝撃を、実施例１の発熱体ユニットの構成に比べてよりスムーズに振動吸収することが可能となり、ガラス管１の破損や発熱素子２の断線を防止することができる。
【００４０】
さらに、実施例２の発熱体ユニットにおいては、発熱体９を筐体３４に対して空間を有して取付けることにより、発熱体９と筐体３４とを接続する発熱体ホルダー３０は衝撃による振動の自由度が増し、衝撃吸収の効果が増大している。さらに、このように構成された発熱体ホルダー３０は、筐体３４からの伝導熱による影響が軽減され、熱劣化を防止することができる。
実施例２の発熱体ユニット構成では、前述の実施例１において説明した耐衝撃性の水平落下試験において、６５ｃｍ（２１０Ｇ）にて発熱素子２が断線し、それより低い位置においては異常がなかった。
【００４１】
《実施例３》
以下、本発明に係る実施例３の発熱体ユニットについて図７及び図８を用いて説明する。
図７は実施例３の発熱体ユニットの構成を示す図であり、図７の（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。図８は実施例３の発熱体ユニットを筐体へ取付けた状態を示す拡大図であり、図８の（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【００４２】
実施例３の発熱体ユニットは、細長いガラス管４０の内部にコイル状の発熱部である発熱素子４１を収納した発熱体４５と、この発熱体４５を筐体５１に固定するための発熱体ホルダー４６とにより構成されている。図６に示すように、実施例３の発熱体ユニットにおいて、発熱体４５におけるガラス管４０の内部に配設された発熱素子４１は、貫通孔４２を通って、金属カシメ部４３を介してリード線４４に接続されている。なお、実施例３の発熱体ユニットは、発熱体４５の両端部分に同じ構成の発熱体ホルダー４６が設けられているが、図７の（ａ）及び（ｂ）において、発熱体４５の右端部分にある取付部４７及び保持部４８を有する発熱体ホルダー４６は２点鎖線で示す。
【００４３】
発熱体４５の両端に配設された発熱体ホルダー４６は、シリコンゴム製の取付部４７と、ガラス管４０の端部を保持する保持部４８で構成されている。取付部４７は、保持部４８に固定されており、ガラス管４０の両側端面より外側に配置されている。取付部４７には２つの取付け孔５０が形成されており、２つの取付け孔５０の中心を結ぶ線の方向がガラス管４０の導出方向に直交する方向となっている。
【００４４】
図７に示すように、ガラス管４０の端部を保持する保持部４８にはガラス管４０の貫通孔４２より流れ出た高温の熱を外部へ排出する導通孔４９が形成されている。ガラス管４０の両側端面より外側に配置されているシリコンゴム製の取付部４７は、取付け孔５０を利用してビス止め又は引掛け止め又は挟み込み止めにて筐体５１へ取付けられる。
【００４５】
以上のように構成された実施例３の発熱体ユニットにおいて、発熱体ホルダー４６の取付部４７が衝撃を吸収する弾性体であるシリコンゴムにより形成されているため、筐体の転倒等により生じた衝撃を上下左右前後の各種振動を吸収して発熱体４５に伝播しないように構成されている。この結果、実施例３の発熱体ユニットにおいては、ガラス管４０の破損や発熱素子４１の断線を防止することが可能となる。
【００４６】
なお、実施例３の発熱体ユニットにおいては、発熱体ホルダー４６の取付部４７をシリコンゴム製として構成した例で説明したが、本発明においては発熱体ホルダー４６の全体をシリコンゴム成型品として一体成形としてもよい。
また、実施例３の発熱体ユニットにおける発熱体ホルダー４６の材質は、シリコンゴム製で説明したが、一部又は全体をフッ素系、ウレタン系、エチレンプロピレン系、アクリル系、ニトリル系、ブチル系、ポリエチレン系、エピクロルヒドリン系、スチレン系、ポリマーアロイ系、アミド系いずれかの材質による成型体としてもよい。
【００４７】
さらに、実施例３の発熱体ユニットにおける発熱体ホルダー４６の保持部４８は、ステンレス、鉄、アルミ、銅、黄銅などの金属又はアルミナ系、シリカ系、ジルコニア系、コージライト系などの磁器又はフェノール、不飽和ポリエステル、ポリアミド、メラミン、フッ素、エポキシなどの樹脂による成型体としてもよい。
また、実施例３の発熱体ユニットにおいて、発熱素子４１はセラミック系の成型抵抗体で構成したが、ＦｅＣｒＡｌ系、ＮｉＣｒ系の金属線などの熱源で構成することもできる。
さらに、実施例３の発熱体ユニットにおいて、発熱体４５のガラス管４０は直管形状で説明したが、丸形、Ｕ形、弓形、コ形などに加熱変形させたものでもよい。
【００４８】
《実施例４》
以下、本発明に係る実施例４の発熱体ユニットについて図９を用いて説明する。
図９は実施例４の発熱体ユニットの構成を示す図である。図９において、（ａ）は発熱体ユニットにおける発熱体７０を示す平面図であり、（ｂ）は発熱体７０に発熱体ホルダー７１を取付けた発熱体ユニットを示す平面図であり、（ｃ）は実施例４の発熱体ユニットの側面図である。
【００４９】
図９に示すように、実施例４の発熱体ユニットにおける発熱体７０のガラス管６０は、片端のみが封止される片端封止型である。このガラス管６０内に挿入され配設される発熱素子６１の両端は、それぞれが第１の内部導入線６２又は第２の内部導入線６３に接続されている。第１の内部導入線６２及び第２の内部導入線６３のそれぞれは、モリブ箔６４、外部導入線６５、及び金属カシメ部６６を介してリード線６７に接続されている。ガラス管６０の内部にアルゴンガス６８が封入されて片端封止部６９を形成し、発熱体７０が形成されている。この発熱体７０の片端封止部６９を覆うように配設された発熱体ホルダー７１は、シリコンゴム製の取付部７２とガラス管６０の片端封止部６９を保持する保持部７３で構成されている。取付部７２は、取付け孔７４を有しており、ガラス管６０の端部の側面、すなわち片端封止部６９より外側に配置されている。片端封止部６９を保持する保持部７３には、片端封止部６９と対向する位置、すなわち直上と直下の位置に放熱孔７５が形成されている。
【００５０】
以上のように、実施例４の発熱体ユニットにおいては、発熱体ホルダー７１の取付部７２をシリコンゴム製とすることにより、当該発熱体ユニットを取付けた筐体が受けた衝撃は、発熱体ホルダー７１において吸収され、発熱体７０に伝わるのが防止されている。実施例４の発熱体ユニットの構成においては、筐体に生じた衝撃が弾性体である取付部７２において上下左右前後の方向の各種振動により吸収されて、ガラス管６０の破損や発熱素子６１の断線を防止することが可能となる。 また、放熱孔７５は発熱体ホルダー７１の温度上昇を低減させると共に熱劣化を防ぐことができる。
【００５１】
なお、実施例４の発熱体ユニットにおいては、発熱体ホルダー７１の取付部７２をシリコンゴム製として説明したが、発熱体ホルダー７１の全体を一体化したシリコンゴム成型品としてもよい。
また、実施例４の発熱体ユニットにおいて、発熱体ホルダー７１の材質はシリコンゴム製としたが、一部又は全体をフッ素系、ウレタン系、エチレンプロピレン系、アクリル系、ニトリル系、ブチル系、ポリエチレン系、エピクロルヒドリン系、スチレン系、ポリマーアロイ系、アミド系のいずれかの材質の成型体としてもよい。
【００５２】
さらに、発熱体ホルダー７１の保持部７３はステンレス、鉄、アルミ、銅、黄銅などの金属又はアルミナ系、シリカ系、ジルコニア系、コージライト系などの磁器又はフェノール、不飽和ポリエステル、ポリアミド、メラミン、フッ素、エポキシなどの樹脂による成型体としてもよい。
また、実施例４の発熱部６１はカーボン系、セラミック系の成型抵抗体で説明したが、タングステン、モリブデン系などの金属線で構成してもよい。
また、実施例４の封入ガスはアルゴンガス６８としたが、窒素ガス、クリプトンガス、キセノンガスなどの不活性ガスでもよい。
【００５３】
《実施例５》
以下、本発明に係る実施例５の発熱体ユニットについて図１０を用いて説明する。
図１０は実施例５の発熱体ユニットの構成を示す図である。図１０において、（ａ）は発熱体ユニットを示す平面図であり、（ｂ）は発熱体ユニットを示す側面図であり、（ｃ）は発熱体ユニットの裏面図である。実施例５の発熱体ユニットの説明において、同じ機能、構成を有するものには同じ符号を付してその説明は実施例１の説明を適用する。なお、実施例５の発熱体ユニットの両端部分には、同じ構成の発熱体ホルダー１００が設けられているため、図１０においては一方の発熱体ホルダー１００の近傍のみを示している。
【００５４】
図１０に示すように、実施例５の発熱体ユニットにおいて、発熱体９の両端に配設された発熱体ホルダー１００は、ガラス管１の両端にある封止部を保持する保持部１０１と、筐体へ取付けるための取付部１０２と、金属板製の支持体１０４とで構成されている。金属板製の支持体１０４は、一方の端部がガラス管１の封止部近傍を挟み込み、他方の端部に取付け孔１０４ａが形成されている。この取付け孔１０４ａは、取付部１０２に形成された取付け孔１０３と同じ形状を有して、取付部１０２と支持体１０４が重なるように配置される。
実施例５の発熱体ユニットにおいては、取付部１０２に形成された取付け孔１０３を利用して、支持体１０４の取付け孔１０４ａと共にビス止め又は引掛け止め又は挟み込み止めにて筐体へ取付けられる。
【００５５】
以上のように、実施例５の発熱体ユニットにおいて、発熱体ホルダー１００の取付部１０２をシリコンゴム製とすることにより、転倒等により筐体が受けた衝撃は、上下左右前後方向の各種振動により吸収され、ガラス管１の破損や発熱素子の断線を防止することができる。 また、金属板製の支持体１０４は衝撃による取付部１０２の振動吸収に影響が出ないよう軽薄な金属材料で構成されている。 この支持体１０４は取付部１０２が熱により劣化したとき、取付けられた筐体から発熱体ユニットが脱落するのを防止するものである。
【００５６】
なお、実施例５の発熱体ホルダー１００の支持体１０４は金属板製としたが、金属製の丸棒としてもよい。また支持体１０４は保持部１０１及び取付部１０２に、インサート成型により樹脂形成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明の発熱体ユニットは、衝撃に強く、ガラス管の破損や発熱素子の断線が発生し難い構造を有しており、転倒等の衝撃を受けやすい機器の熱源として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係る実施例１の発熱体ユニットの構成を示す図
【図２】本発明に係る実施例１の発熱体ユニットを筐体へ取付けた状態を示す拡大図
【図３】比較例としての発熱体ユニットの構成を示す図
【図４】本発明に係る実施例１の発熱体ユニットと比較例との耐衝撃性の水平落下試験装置を示す正面図
【図５】本発明に係る実施例１の発熱体ユニットと比較例の水平落下試験結果を示す表
【図６】本発明に係る実施例２の発熱体ユニットを筐体へ取付けた状態を示す図
【図７】本発明に係る実施例３の発熱体ユニットの構成を示す図
【図８】本発明に係る実施例３の発熱体ユニットの構成を示す拡大図
【図９】本発明に係る実施例４の発熱体ユニットの構成を示す図
【図１０】本発明に係る実施例５の発熱体ユニットにおける発熱体ホルダーの構成を示す図
【符号の説明】
【００５９】
１ ガラス管
２ 発熱素子
３ モリブ箔
４ 外部導入線
５ 金属カシメ部
６ リード線
７ アルゴンガス
８ 封止部
９ 発熱体
１０ 発熱体ホルダー
１１ 取付部
１２ 保持部
１３ 取付け孔
１４ 筐体
１５ 放熱孔
２０ ベース
２１ 支柱
２２ 取付け台
２３ スライドベアリング
２４ 試験サンプル
２５ ホルダー支持台
３０ 発熱体ホルダー
３１ 取付部
３２ 保持部
３３ 取付け孔
３４ 筐体
４０ ガラス管
４１ 発熱素子
４２ 貫通孔
４３ 金属カシメ部
４４ リード線
４５ 発熱体
４６ 発熱体ホルダー
４７ 取付部
４８ 保持部
４９ 導通孔
５０ 取付け孔
５１ 筐体
６０ ガラス管
６１ 発熱素子
６２ 第１の内部導入線
６３ 第２の内部導入線
６４ モリブデン箔
６５ 外部導入線
６６ 金属カシメ部
６７ リード線
６８ アルゴンガス
６９ 片端封止部
７０ 発熱体
７１ 発熱体ホルダー
７２ 取付部
７３ 保持部
７４ 取付け孔
７５ 放熱孔
１００ 発熱体ホルダー
１０１ 保持部
１０２ 取付部
１０３ 取付け孔
１０４ 支持体
２０１ ガラス管２０１
２０２ 発熱素子
２０３ モリブデン箔
２０４ 外部導入線２０４
２０５ 金属カシメ部
２０６ リード線２０６
２０７ アルゴンガス
２０９ 発熱体
２１２ 発熱体ホルダー
２１３ 取付け孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱部を収納したガラス管、及び
前記ガラス管の端部を保持する発熱体ホルダー、を具備する発熱体ユニットであって、
前記発熱体ホルダーが、前記ガラス管の端部を保持する保持部と、
前記保持部に突設され、固定部材に固着するための孔を有する衝撃吸収材で形成された取付部と、を有する発熱体ユニット。
【請求項２】
前記発熱体ホルダーにおいて、前記ガラス管の導出方向に前記取付部が前記保持部から突出するよう設けられた請求項1に記載の発熱体ユニット。
【請求項３】
前記発熱体ホルダーにおいて、前記ガラス管の導出方向と直交する方向に前記取付部が前記保持部から突出するよう設けられた請求項1に記載の発熱体ユニット。
【請求項４】
前記発熱体ホルダーにおいて、前記保持部と前記取付部が衝撃吸収材で一体成形された請求項1乃至３のいずれか一項に記載の発熱体ユニット。
【請求項５】
前記発熱体ホルダーにおいて、前記ガラス管の端部を保持する保持部に前記ガラス管を表出する放熱用の孔が形成された請求項1乃至３のいずれか一項に記載の発熱体ユニット。
【請求項６】
前記取付部が固定される固定部材と前記ガラス管とを機構的に直接接続する支持部材をさらに具備する請求項1乃至３のいずれか一項に記載の発熱体ユニット。
【請求項７】
発熱部を収納したガラス管と、前記発熱部の両端部に設けられ、前記ガラス管の少なくとも一端からガラス管外に導出される電力供給用のリード線とを有する発熱体と、
前記発熱体を筐体に取付けるための発熱体ホルダーと、を具備する発熱体ユニットにおいて、
前記リード線が配置された前記ガラス管の少なくとも一端に前記発熱体ホルダーを配置するとともに、前記発熱体ホルダーの少なくとも一部を弾性体で構成した発熱体ユニット。
【請求項８】
発熱部を収納したガラス管と、前記発熱部の両端部に設けられ、前記ガラス管の両端からガラス管外に導出される電力供給用のリード線とを有する発熱体と、
前記発熱体を固定部材である筐体に取付けるための発熱体ホルダーと、を具備する発熱体ユニットにおいて、
前記リード線が配置された前記ガラス管の少なくとも一端に前記発熱体ホルダーを配置するとともに、前記発熱体ホルダーの少なくとも一部を弾性体で構成した発熱体ユニット。
【請求項９】
前記発熱体と筐体との間に所定の空間を有して取付けるよう構成された請求項７又は８に記載の発熱体ユニット。
【請求項１０】
前記ガラス管の少なくとも一端が開口するとともに、前記発熱体ホルダーに前記開口からの熱を外方に直接あるいは間接的に放出するための導通孔を設けた請求項７又は８に記載の発熱体ユニット。
【請求項１１】
前記ガラス管内に不活性ガスが封入されており、前記ガラス管の端部が封止されている請求項７又は８に記載の発熱体ユニット。
【請求項１２】
前記発熱体ホルダーの筐体への取付位置が、前記ガラス管の端部側面より外側に設けた請求項７乃至１１のいずれか一項に記載の発熱体ユニット。
【請求項１３】
前記発熱体ホルダーの筐体への取付位置が、前記ガラス管の端部より外側に設けた請求項７乃至１１のいずれか一項に記載の発熱体ユニット。
【請求項１４】
前記発熱体ホルダーが前記発熱体のための放熱用開口部を有する請求項７乃至１１のいずれか一項に記載の発熱体ユニット。
【請求項１５】
前記発熱体ホルダーにおいて、前記ガラス管を保持するための保持部が金属、磁器又は樹脂成型体で構成され、筐体に取付けるための取付部が弾性体で構成された請求項７乃至１４のいずれか一項に記載の発熱体ユニット。
【請求項１６】
前記発熱体ホルダーは弾性を有する成型体と、前記成型体に一体又は別体の金属製支持体で構成された請求項７乃至１５のいずれか一項に記載の発熱体ユニット。
【請求項１】
発熱部を収納したガラス管、及び
前記ガラス管の端部を保持する発熱体ホルダー、を具備する発熱体ユニットであって、
前記発熱体ホルダーが、前記ガラス管の端部を保持する保持部と、
前記保持部に突設され、固定部材に固着するための孔を有する衝撃吸収材で形成された取付部と、を有する発熱体ユニット。
【請求項２】
前記発熱体ホルダーにおいて、前記ガラス管の導出方向に前記取付部が前記保持部から突出するよう設けられた請求項1に記載の発熱体ユニット。
【請求項３】
前記発熱体ホルダーにおいて、前記ガラス管の導出方向と直交する方向に前記取付部が前記保持部から突出するよう設けられた請求項1に記載の発熱体ユニット。
【請求項４】
前記発熱体ホルダーにおいて、前記保持部と前記取付部が衝撃吸収材で一体成形された請求項1乃至３のいずれか一項に記載の発熱体ユニット。
【請求項５】
前記発熱体ホルダーにおいて、前記ガラス管の端部を保持する保持部に前記ガラス管を表出する放熱用の孔が形成された請求項1乃至３のいずれか一項に記載の発熱体ユニット。
【請求項６】
前記取付部が固定される固定部材と前記ガラス管とを機構的に直接接続する支持部材をさらに具備する請求項1乃至３のいずれか一項に記載の発熱体ユニット。
【請求項７】
発熱部を収納したガラス管と、前記発熱部の両端部に設けられ、前記ガラス管の少なくとも一端からガラス管外に導出される電力供給用のリード線とを有する発熱体と、
前記発熱体を筐体に取付けるための発熱体ホルダーと、を具備する発熱体ユニットにおいて、
前記リード線が配置された前記ガラス管の少なくとも一端に前記発熱体ホルダーを配置するとともに、前記発熱体ホルダーの少なくとも一部を弾性体で構成した発熱体ユニット。
【請求項８】
発熱部を収納したガラス管と、前記発熱部の両端部に設けられ、前記ガラス管の両端からガラス管外に導出される電力供給用のリード線とを有する発熱体と、
前記発熱体を固定部材である筐体に取付けるための発熱体ホルダーと、を具備する発熱体ユニットにおいて、
前記リード線が配置された前記ガラス管の少なくとも一端に前記発熱体ホルダーを配置するとともに、前記発熱体ホルダーの少なくとも一部を弾性体で構成した発熱体ユニット。
【請求項９】
前記発熱体と筐体との間に所定の空間を有して取付けるよう構成された請求項７又は８に記載の発熱体ユニット。
【請求項１０】
前記ガラス管の少なくとも一端が開口するとともに、前記発熱体ホルダーに前記開口からの熱を外方に直接あるいは間接的に放出するための導通孔を設けた請求項７又は８に記載の発熱体ユニット。
【請求項１１】
前記ガラス管内に不活性ガスが封入されており、前記ガラス管の端部が封止されている請求項７又は８に記載の発熱体ユニット。
【請求項１２】
前記発熱体ホルダーの筐体への取付位置が、前記ガラス管の端部側面より外側に設けた請求項７乃至１１のいずれか一項に記載の発熱体ユニット。
【請求項１３】
前記発熱体ホルダーの筐体への取付位置が、前記ガラス管の端部より外側に設けた請求項７乃至１１のいずれか一項に記載の発熱体ユニット。
【請求項１４】
前記発熱体ホルダーが前記発熱体のための放熱用開口部を有する請求項７乃至１１のいずれか一項に記載の発熱体ユニット。
【請求項１５】
前記発熱体ホルダーにおいて、前記ガラス管を保持するための保持部が金属、磁器又は樹脂成型体で構成され、筐体に取付けるための取付部が弾性体で構成された請求項７乃至１４のいずれか一項に記載の発熱体ユニット。
【請求項１６】
前記発熱体ホルダーは弾性を有する成型体と、前記成型体に一体又は別体の金属製支持体で構成された請求項７乃至１５のいずれか一項に記載の発熱体ユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００６−３０２６７２（Ｐ２００６−３０２６７２Ａ）
【公開日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１２２９９８（Ｐ２００５−１２２９９８）
【出願日】平成１７年４月２０日（２００５．４．２０）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月２０日（２００５．４．２０）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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