JPH1116652A - 発熱体と電力供給用のブスバーの接続構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発熱体とブスバーを短時間で接続することが
可能で、かつ、ブスバーにねじ止め用の穴を形成するこ
とが不要で、十分に電流を供給することが可能な、発熱
体と電力供給用のブスバーの接続構造を提供する。 【解決手段】 発熱体１４と電力供給用のブスバー１
３ａ，１３ｂを接続するための帯状体１２ａ，１２ｂを
ブスバー１３ａ，１３ｂの表面の一部に巻き付けるとと
もに、帯状体１２ａ，１２ｂのブスバー１３ａ，１３ｂ
に巻き付けた部分をクリップ１５によりブスバー１３
ａ，１３ｂの表面に押し付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発熱体と電力供給
用のブスバーとの接続構造に関し、詳しくは、発熱体と
電力供給用のブスバーとを導電材料からなる帯状体を介
して接続した発熱体とブスバーの接続構造に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】図６に
示すように、従来の丸形の焼成炉５０においては、複数
の発熱体（ヒータ）５４が電力供給用のブスバー５３
ａ，５３ｂに接続されている。なお、この例では、１８
本の発熱体５４の各３本づつが同じブスバー５３ａ，５
３ｂを共用している。

【０００３】また、図７は、発熱体５４と電力供給用の
ブスバー５３ａ，５３ｂの接続部（図６の一点鎖線で囲
んだ部分）５１の構造を示している。図７に示すよう
に、発熱体５４と電力供給用のブスバー５３ａ，５３ｂ
とは、金属製のメッシュ状材料からなる帯状体（以下、
適宜「帯状体」）５２ａ，５２ｂにより接続されてお
り、帯状体５２ａ，５２ｂの一端側がボルト５５とナッ
ト５６により平板状のブスバー５３ａ，５３ｂに接続さ
れている。なお、この例では、帯状体５２ａ，５２ｂの
他端側もボルト５５とナット５６により発熱体５４に接
続されている。このようにして、発熱体５４と電力供給
用のブスバー５３ａ，５３ｂが電気的に接続されること
により、ブスバー５３ａ，５３ｂから、帯状体５２ａ，
５２ｂを介して発熱体５４に必要な電力の供給を行うこ
とが可能になる。

【０００４】しかし、上記従来の接続構造では、帯状体
５２ａ，５２ｂとブスバー５３ａ，５３ｂを、ボルト５
５及びナット５６により接続するようにしているため、
スパナ等の工具を用いてねじ止め作業を行わなければな
らず、接続に手間がかかるという問題点がある。特に、
図６の焼成炉５０のように接続箇所が多い場合、接続に
多大な時間を要することになる。また、発熱体５４の交
換を伴う場合は、既設の発熱体５４を取り外す手間も必
要になるため、さらに長い時間を要することになる。

【０００５】また、上記従来の接続構造では、発熱体５
４からの熱により、ボルト５５とナット５６の焼きつき
が発生しやすく、この焼きつきが発生すると、ボルト５
５とナット５６の螺合を外すことが困難になり、さらに
手間がかかることになる。帯状体５２ａ，５２ｂとブス
バー５３ａ，５３ｂのねじ止め位置を発熱体５４から遠
ざけることにより、ボルト５５とナット５６の焼きつき
を抑制、防止することができるが、炉内スペース上の制
約や帯状体５２ａ，５２ｂの長さが増加することによる
配線抵抗の増大などの理由により、ねじ止め位置と発熱
体５４の距離を大きくとれないのが実情である。

【０００６】さらに、上記従来の接続構造では、ブスバ
ー５３ａ，５３ｂの、ボルト挿通穴（図示せず）を設け
た部分の断面積が小さくなり、配線抵抗が増大して電流
の供給が制限され、発熱体５４を十分に発熱させること
ができなくなるという問題点がある。

【０００７】本発明は、上記問題点を解決するものであ
り、発熱体とブスバーを短時間で接続することが可能
で、かつ、ブスバーにねじ止め用の穴を形成することが
不要で、十分に電流を供給することが可能な、発熱体と
電力供給用のブスバーの接続構造を提供することを目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の発熱体と電力供給用のブスバーの接続構造
は、発熱体と電力供給用のブスバーとを導電材料からな
る帯状体を介して接続した発熱体とブスバーの接続構造
において、前記帯状体を前記ブスバーの表面の一部に巻
き付けるとともに、前記帯状体の前記ブスバーに巻き付
けた部分をクリップにより前記ブスバーの表面に押し付
けたことを特徴としている。

【０００９】また、前記帯状体が導電材料を編んだメッ
シュ状材料から形成されていることを特徴としている。

【００１０】また、前記ブスバーの表面の前記帯状体が
押し付けられる部分に凹凸が形成されていることを特徴
としている

【００１１】また、前記クリップがバネ性を有する金属
材料からなるものであることを特徴としている。

【００１２】また、前記ブスバーが非中空の丸棒体であ
ることを特徴としている。

【００１３】また、前記ブスバーの表面に防錆用の金属
メッキが施されていることを特徴としている。

【００１４】また、所定の間隔をおいて略平行に配設さ
れた２本の開放環状のブスバーと、２本のブスバーの間
に周方向に所定の間隔をおいて配設された複数の発熱体
とを接続するものであることを特徴としている。

【００１５】

【作用】本発明の発熱体と電力供給用のブスバーの接続
構造は、発熱体と電力供給用のブスバーとを導電材料か
らなる帯状体を介して接続した発熱体とブスバーの接続
構造において、帯状体をブスバーの表面の一部に巻き付
けるとともに、帯状体のブスバーの表面に巻き付けた部
分をクリップによりブスバーの表面に押し付けるように
しているので、帯状体の上からブスバーごとクリップで
挟み付けるだけで、帯状体とブスバーとを容易かつ確実
に、しかも短時間で接続することが可能になる。また、
クリップを用いて接続するようにしているので、焼きつ
きの発生を防止することが可能になり、接続を解除する
際の作業性も良好となる。さらに、クリップを用いて接
続することにより、ボルト・ナットを用いたねじ止めの
場合のように、ブスバーにボルト挿通用の穴を開ける必
要がなく、電流供給量が制限されるという不都合もなく
なる。なお、本発明において、帯状体をブスバーに巻き
付ける場合の具体的な態様に特別の制約はなく、帯状体
がブスバーを一周するように巻き付けてもよく、複数回
巻き付けてもよい。さらに、ブスバーを一周未満（例え
ば半周程度）だけ周回するように巻き付けることも可能
である。

【００１６】また、帯状体として、導電材料を編んだメ
ッシュ状材料を用いることにより、帯状体をブスバーの
表面に沿わせて確実に接触させることが可能になり、帯
状体とブスバーの間の接触抵抗を低減することが可能に
なる。

【００１７】また、ブスバーの表面の帯状体が押し付け
られる部分に凹凸を形成するようにした場合、ブスバー
の表面が平坦な場合に比べて、帯状体とブスバーの接触
面積が増えるため、帯状体とブスバーの間の接触抵抗を
低減することが可能になる。なお、凹凸の具体的な形状
には特別の制約はなく、帯状体とブスバーの接触面積を
増大させることが可能な種々の形状とすることができ
る。

【００１８】また、バネ性を有する金属材料からなるク
リップを用いるようにした場合、簡単な構成で、帯状体
をブスバーの表面に確実に押し付けることが可能にな
り、本発明をより実効あらしめることができる。また、
金属材料を用いることによりクリップを容易に製造する
とともに、クリップに十分な耐熱性を持たせることがで
きるため、十分な耐久性を確保することができる。

【００１９】また、ブスバーが非中空の丸棒体である場
合、十分な有効断面積を確保することが可能になり、接
触抵抗を低減することができるとともに、曲げ加工が容
易で、ブスバーの引き回し（配線引き回し）の自由度が
向上する。なお、板状体のブスバーは、表裏面方向への
曲げ加工は容易であるが、表裏面と平行な方向への曲げ
は一度ねじりを入れる必要があるため困難である。

【００２０】ブスバーの表面に防錆用の金属メッキを施
した場合、帯状体とブスバー間の接触抵抗が経時的に増
大する原因となるブスバーの表面酸化（錆生成）を防止
して、接触抵抗の経時的な増大を阻止することができ
る。

【００２１】所定の間隔をおいて略平行に配設された２
本の開放環状のブスバーの間に、周方向に所定の間隔を
おいて配設された複数の発熱体を接続するのに本発明を
適用した場合、２本のブスバーの間に配設された多数の
発熱体を効率よくブスバーに接続することが可能にな
り、例えば、円筒状の加熱空間を備えた熱処理炉などを
効率よく製造することが可能になる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。

【００２３】［実施形態１］図１は本発明の一実施形態
にかかる発熱体と電力供給用のブスバーの接続構造を備
えた焼成炉の要部構成を示す概略図、図２は発熱体と電
力供給用のブスバーの接続部（図１の一点鎖線で囲んだ
部分）１１の構造を示す図である。

【００２４】この焼成炉１０においては、複数の発熱体
（ヒータ）１４が電力供給用のブスバー１３ａ，１３ｂ
に接続されている。なお、この実施形態では、１８本の
発熱体１４の各３本づつが同じブスバー１３ａ，１３ｂ
を共用している。図２に示すように、発熱体１４と電力
供給用のブスバー１３ａ，１３ｂとは、アルミニウムな
どの導電材料からなるメッシュ状の帯状体１２ａ，１２
ｂにより接続されており、ブスバー１３ａ，１３ｂか
ら、帯状体１２ａ，１２ｂを介して発熱体１４に必要な
電力の供給が行われる。

【００２５】そして、この実施形態においては、帯状体
１２ａ，１２ｂの長手方向とブスバー１３ａ，１３ｂの
伸延方向とが直交するような態様で、帯状体１２ａ，１
２ｂがブスバー１３ａ，１３ｂの表面に当接していると
ともに、帯状体１２ａ，１２ｂのブスバー１３ａ，１３
ｂに当接している部分が、帯状体１２ａ，１２ｂの上か
らブスバー１３ａ，１３ｂごとクリップ１５により挟み
付けられることにより、帯状体１２ａ，１２ｂがブスバ
ー１３ａ，１３ｂの表面に押し付けられている。

【００２６】また、帯状体１２ａ，１２ｂの他端側はヒ
ータ１４に接続されている。図２に示すように、帯状体
１２ａ，１２ｂの他側は発熱体本体１４ａを束ねる発熱
体端子１４ｂに、ボルト１６とナット１７によりねじ止
めされている。帯状体１２ａ，１２ｂは発熱体１４と一
体的に扱うことができるので、ねじ止めの方法で接続さ
れていたとしても別段差し支えはない。

【００２７】また、ブスバー１３ａ，１３ｂは、銅や真
鍮などの導電材料からなる非中空の丸棒体であり、有効
断面積が大きくて配線抵抗を低減する上で有利である。
但し、中空の筒状体とすることも可能である。また、ブ
スバー１３ａ，１３ｂの表面は、表面酸化による接触抵
抗の経時的増大を防ぐために、防錆用のメッキ（例えば
ニッケルメッキなど）が施されている。

【００２８】また、発熱体１４としては、例えばＳｉＣ
製のセラミックヒータが例示されるが、焼成炉の用途等
に応じて種々のヒータを用いることが可能であり、スパ
イラル状のヒータを使用することも可能である。なお、
発熱体１４は、長手方向に沿って半割りに形成された２
つの発熱体本体１４ａが、スペーサ１４ｃを介して発熱
体端子１４ｂにより一つに束ねられた構造を有してい
る。

【００２９】また、クリップ１５としては、構造が単純
で耐熱性に優れたバネ鋼製クリップが用いられている
が、非バネ性金属材製クリップや非金属製（例えばセラ
ミック製）クリップを用いることも可能である。

【００３０】また、この実施形態にかかる焼成炉１０で
は、上述のように、発熱体１４が各３個づつで同じブス
バー１３ａ，１３ｂを共用している。すなわち、図１に
示すように、焼成炉１０の外周面に設置された端子１０
ａに接続するブスバー１３ａと、焼成炉１０の外周面に
設置された端子１０ｂに接続するブスバー１３ｂが、略
Ｌ状に曲げられ、炉内で一定距離にわたって平行に位置
するように取り付けられており、各ブスバー１３ａ，１
３ｂの間には、それぞれ３個づつの発熱体１４が配設さ
れている。なお、ブスバー１３ａ，１３ｂは、折り曲げ
るのに方向性のない丸棒体であるため炉内での引き回し
が容易である。

【００３１】また、端子１０ａ，１０ｂは碍子１０ｃ，
１０ｄにより焼成炉１０の側面に絶縁固定されており、
両端子１０ａ，１０ｂには単相の電源が配線され、帯状
体１２ａ，１２ｂを介して発熱体１４に電流が流れるよ
うに構成されている。なお、この実施形態においては、
発熱体１４が各３個づつで同じブスバー１３ａ，１３ｂ
を共用しているので、端子１０ａ，１０ｂ及び碍子１０
ｃ，１０ｄの数が少なくてすみコストの低減を図ること
ができる。

【００３２】上述のように、この実施形態においては、
帯状体１２ａ，１２ｂを、図３(ａ)に示すように、その
長手方向とブスバー１３ａ，１３ｂの伸延方向とが直交
するような態様でブスバー１３ａ，１３ｂの表面に当接
させ、図３(ｂ)に示すように、帯状体１２ａ，１２ｂの
上からブスバー１３ａ，１３ｂごとクリップ１５により
挟み付けるだけで、帯状体１２ａ，１２ｂとブスバー１
３ａ，１３ｂとを短時間で、容易かつ確実に接続するこ
とが可能になる。また、クリップ１５を用いて接続する
ようにしているので、焼きつきの発生を防止することが
可能になり、接続を解除する際の作業性も良好となる。
さらに、クリップ１５を用いて接続することにより、ボ
ルト・ナットを用いたねじ止めの場合のように、ブスバ
ー１３ａ，１３ｂにボルト挿通用の穴を開ける必要がな
く、電流供給量が制限されるという不都合もなくなる。

【００３３】［実施形態２］図４は本発明の他の実施形
態にかかる発熱体と電力供給用のブスバーの接続構造を
示す図である。この実施形態では、ブスバー１３ａ，１
３ｂとして、表面に、接触面積を増大するためのねじ山
（凹凸）１３Ｓが形成されたものが用いられている。そ
の他の構成は、実施形態１の場合と同様であるため、説
明を省略する。なお、ブスバー１３ａ，１３ｂのねじ山
１３Ｓは、丸棒体にねじ切り加工を行うことにより容易
に形成することが可能である。また、長尺の寸切ボルト
を利用することによっても簡単に実現することができ
る。

【００３４】この実施形態２の発熱体と電力供給用のブ
スバーの接続構造においては、ねじ山１３Ｓにより帯状
体１２ａ，１２ｂと、ブスバー１３ａ，１３ｂの接触面
積が増えて接触抵抗を低減することができるので配線抵
抗上有利である。

【００３５】［実施形態３］図５は本発明のさらに他の
実施形態にかかる発熱体と電力供給用のブスバーの接続
構造を示す図である。この実施形態においては、所定の
間隔をおいて略平行に配設された２本の開放環状のブス
バー１３ａ，１３ｂと、２本のブスバー１３ａ，１３ｂ
の間に周方向に所定の間隔をおいて複数の発熱体１４を
配設しており、発熱体１４を帯状体（図５には示さず）
により接続するようにしている。なお、その他の構成
は、実施形態１の場合と同様であるため、説明を省略す
る。

【００３６】この実施形態では、２本のブスバー１３
ａ，１３ｂが合計１８個の発熱体１４で共用されてお
り、端子１０ａ，１０ｂ及び碍子１０ｃ，１０ｄの数も
２個づつで済むことから、簡単な構成で、多数の発熱体
１４を、帯状体１２ａ，１２ｂを介して効率よくブスバ
ー１３ａ，１３ｂに接続することが可能になる。

【００３７】なお、実施形態３の場合にも、上記実施形
態２の場合のように、ブスバー１３ａ，１３ｂの表面に
ねじ山などの凹凸を形成して接触面積を増大させること
が可能である。

【００３８】また、上記の各実施形態では焼成炉を構成
する発熱体と電力供給用のブスバーの接続構造を例にと
って説明したが、本発明の接続構造は焼成炉以外のもの
にも適用することが可能である。

【００３９】本発明は、さらにその他の点においても上
記実施形態に限定されるものではなく、帯状体、ブスバ
ー、発熱体、クリップなどの構成材料や形状、ブスバー
表面に形成する凹凸の形状などに関し、発明の要旨の範
囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能で
ある。

【００４０】

【発明の効果】上述したように、本発明の発熱体と電力
供給用のブスバーの接続構造によれば、本発明の発熱体
と電力供給用のブスバーの接続構造は、帯状体をブスバ
ーの表面の一部に巻き付けるとともに、帯状体のブスバ
ーの表面に巻き付けた部分をクリップによりブスバーの
表面に押し付けるようにしているので、帯状体の上から
ブスバーごとクリップで挟み付けるだけで、帯状体とブ
スバーとを容易かつ確実に、しかも短時間で接続するこ
とが可能になる。また、クリップを用いて接続するよう
にしているので、焼きつきの発生を防止することが可能
になり、接続を解除する際の作業性も良好となる。さら
に、クリップを用いて接続することにより、ボルト・ナ
ットを用いたねじ止めの場合のように、ブスバーにボル
ト挿通用の穴を開ける必要がなく、電流供給量が制限さ
れるという不都合もなくなる。

【００４１】また、帯状体として、導電材料を編んだメ
ッシュ状材料を用いた場合、帯状体をブスバーの表面に
沿わせて確実に接触させることが可能になり、帯状体と
ブスバーの間の接触抵抗を低減することが可能になる。

【００４２】また、ブスバーの表面の帯状体が押し付け
られる部分に凹凸を形成するようにした場合、ブスバー
の表面が平坦な場合に比べて、帯状体とブスバーの接触
面積が増えるため、帯状体とブスバーの間の接触抵抗を
低減することができる。

【００４３】また、バネ性を有する金属材料からなるク
リップを用いるようにした場合、簡単な構成で、帯状体
をブスバーの表面に確実に押し付けることが可能にな
り、本発明をより実効あらしめることができる。また、
クリップを容易に製造するとともに、クリップに十分な
耐熱性を持たせて耐久性を向上させることができる。

【００４４】また、ブスバーが非中空の丸棒体である場
合、十分な有効断面積を確保することが可能になり、配
線抵抗を低減することができるとともに、曲げ加工が容
易で、ブスバーの引き回し（配線引き回し）の自由度が
向上する。

【００４５】ブスバーの表面に防錆用の金属メッキを施
した場合、帯状体とブスバー間の接触抵抗が経時的に増
大する原因となるブスバーの表面酸化（錆生成）を防止
して、接触抵抗の経時的な増大を阻止することができ
る。

【００４６】所定の間隔をおいて略平行に配設された２
本の開放環状のブスバーの間に、周方向に所定の間隔を
おいて配設された複数の発熱体を接続するのに本発明を
適用した場合、２本のブスバーの間に配設された多数の
発熱体を効率よくブスバーに接続することが可能にな
り、例えば、円筒状の加熱空間を備えた熱処理炉などを
効率よく製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態にかかる発熱体と電力供給
用のブスバーの接続構造を示す概略平面図である。

【図２】本発明の一実施形態にかかる発熱体と電力供給
用のブスバーの接続構造を示す斜視図である。

【図３】(ａ)は本発明の一実施形態にかかる発熱体と電
力供給用のブスバーの接続構造のクリップを取り付ける
前の状態を示す斜視図、(ｂ)はクリップを取り付けた後
の状態を示す斜視図である。

【図４】本発明の他の実施形態にかかる発熱体と電力供
給用のブスバーの接続構造を示す斜視図である。

【図５】本発明のさらに他の実施形態にかかる発熱体と
電力供給用のブスバーの接続構造を示す概略平面図であ
る。

【図６】従来の発熱体と電力供給用のブスバーの接続構
造を示す概略平面図である。

【図７】従来の発熱体と電力供給用のブスバーの接続構
造の要部を示す斜視図である。

【符号の説明】

１０ 焼成炉 １０ａ，１０ｂ 端子 １０ｃ，１０ｄ 碍子 １１ 接続部 １２ａ，１２ｂ 帯状体 １３ａ，１３ｂ ブスバー １３Ｓ ねじ山 １４ 発熱体（ヒータ） １４ａ 発熱体本体 １４ｂ 発熱体端子 １４ｃ スペーサ １５ クリップ １６ ボルト １７ ナット

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】発熱体と電力供給用のブスバーとを導電材
   料からなる帯状体を介して接続した発熱体とブスバーの
   接続構造において、 前記帯状体を前記ブスバーの表面の一部に巻き付けると
   ともに、 前記帯状体の前記ブスバーに巻き付けた部分をクリップ
   により前記ブスバーの表面に押し付けたことを特徴とす
   る発熱体と電力供給用のブスバーの接続構造。
2. 【請求項２】前記帯状体が導電材料を編んだメッシュ状
   材料から形成されていることを特徴とする請求項１記載
   の発熱体と電力供給用のブスバーの接続構造。
3. 【請求項３】前記ブスバーの表面の前記帯状体が押し付
   けられる部分に凹凸が形成されていることを特徴とする
   請求項１又は２記載の発熱体と電力供給用のブスバーの
   接続構造。
4. 【請求項４】前記クリップがバネ性を有する金属材料か
   らなるものであることを特徴とする請求項１，２又は３
   記載の発熱体と電力供給用のブスバーの接続構造。
5. 【請求項５】前記ブスバーが非中空の丸棒体であること
   を特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の発熱体と
   電力供給用のブスバーの接続構造。
6. 【請求項６】前記ブスバーの表面に防錆用の金属メッキ
   が施されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれ
   かに記載の発熱体と電力供給用のブスバーの接続構造。
7. 【請求項７】所定の間隔をおいて略平行に配設された２
   本の開放環状のブスバーと、２本のブスバーの間に周方
   向に所定の間隔をおいて配設された複数の発熱体とを接
   続するものであることを特徴とする請求項１〜６のいず
   れかに記載の発熱体と電力供給用のブスバーの接続構
   造。