(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023059286
(43)【公開日】2023-04-27
(54)【発明の名称】筒状ヒータの製造方法、及び、筒状ヒータ製造用治具
(51)【国際特許分類】
H05B 3/40 20060101AFI20230420BHJP
F24H 1/10 20220101ALI20230420BHJP
【ＦＩ】
H05B3/40 A
F24H1/10 D
【審査請求】有
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021169193
(22)【出願日】2021-10-15
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2022-03-08
(71)【出願人】
【識別番号】594073129
【氏名又は名称】新熱工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100123696
【弁理士】
【氏名又は名称】稲田 弘明
(74)【代理人】
【識別番号】100100413
【弁理士】
【氏名又は名称】渡部 温
(72)【発明者】
【氏名】矢部 信一
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 直斗
【テーマコード（参考）】
3K092
3L034
【Ｆターム（参考）】
3K092PP11
3K092QA02
3K092QB28
3K092QB44
3K092QB71
3K092RA01
3L034BA13
3L034BA14
3L034BA16
3L034BA17
3L034BB02
(57)【要約】
【課題】被加熱流体の加熱効率を向上した筒状ヒータ等を提供する。
【解決手段】筒状の外形を有する発熱体を備える筒状ヒータ１０を、第１の巻き径で巻き回された第１コイル部１２ａと、第１の巻き径よりも大きい第２の巻き径で巻き回された第２コイル部１２ｂとを有し、第１コイル部の中心軸Ａを含む平面で切って見た断面において、第１コイル部に含まれる発熱体の断面と第２コイル部に含まれる発熱体の断面とが、中心軸方向に沿って交互に配列される構成とする。
【選択図】図８
【解決手段】筒状の外形を有する発熱体を備える筒状ヒータ１０を、第１の巻き径で巻き回された第１コイル部１２ａと、第１の巻き径よりも大きい第２の巻き径で巻き回された第２コイル部１２ｂとを有し、第１コイル部の中心軸Ａを含む平面で切って見た断面において、第１コイル部に含まれる発熱体の断面と第２コイル部に含まれる発熱体の断面とが、中心軸方向に沿って交互に配列される構成とする。
【選択図】図８
【特許請求の範囲】
【請求項1】
筒状の外形を有する発熱体を備える筒状ヒータであって、
第１の巻き径で巻き回された第１コイル部と、
前記第１の巻き径よりも大きい第２の巻き径で巻き回された第２コイル部とを有し、
前記第１コイル部の中心軸を含む平面で切って見た断面において、前記第１コイル部に含まれる前記発熱体の断面と前記第２コイル部に含まれる前記発熱体の断面とが、前記中心軸方向に沿って交互に配列されること
を特徴とする筒状ヒータ。
第１の巻き径で巻き回された第１コイル部と、
前記第１の巻き径よりも大きい第２の巻き径で巻き回された第２コイル部とを有し、
前記第１コイル部の中心軸を含む平面で切って見た断面において、前記第１コイル部に含まれる前記発熱体の断面と前記第２コイル部に含まれる前記発熱体の断面とが、前記中心軸方向に沿って交互に配列されること
を特徴とする筒状ヒータ。
【請求項2】
前記筒状ヒータは、筒状をなすシースの内部に発熱線及び絶縁体粉末を収容したシーズヒータであること
を特徴とする請求項１に記載の筒状ヒータ。
を特徴とする請求項１に記載の筒状ヒータ。
【請求項3】
前記第１コイル部及び前記第２コイル部は、前記発熱体の中間部に形成された折返し部を介して連続するよう一体に形成されていること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の筒状ヒータ。
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の筒状ヒータ。
【請求項4】
前記第１コイル部の中心軸を含む平面で切って見た断面において、前記第１コイル部に含まれる前記発熱体の断面と前記第２コイル部に含まれる前記発熱体の断面とが、間隔を隔てて配置されること
を特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の筒状ヒータ。
を特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の筒状ヒータ。
【請求項5】
被加熱流体が通流される流路が設けられたケースと、
前記第１コイル部及び前記第２コイル部が前記流路の内部に前記被加熱流体と接するよう配置された請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の筒状ヒータと
を備えることを特徴とする流体加熱器。
前記第１コイル部及び前記第２コイル部が前記流路の内部に前記被加熱流体と接するよう配置された請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の筒状ヒータと
を備えることを特徴とする流体加熱器。
【請求項6】
前記流路の少なくとも一部は、前記第１コイル部及び前記第２コイル部を内径側に収容する外筒の内周面と、前記第１コイル部及び前記第２コイル部の内径側に挿入される内筒の外周面との間に設けられること
を特徴とする請求項５に記載の流体加熱器。
を特徴とする請求項５に記載の流体加熱器。
【請求項7】
筒状の外形を有する発熱体を備える筒状ヒータの製造方法であって、
軸状に形成された芯材の周囲に、前記芯材の外周面から突出するように螺旋状に巻き回された突条部を設け、
前記突条部は、前記芯材の中心軸を含む平面で切って見た断面が前記中心軸方向に隙間を有するよう配置され、
前記突条部の前記隙間に沿って前記発熱体の第１部を巻き回して第１コイル部を形成し
前記突条部の外周面に沿って前記発熱体の第２部を巻き回して前記第１コイル部よりも巻径が大きい第２コイル部を形成すること
を特徴とする筒状ヒータの製造方法。
軸状に形成された芯材の周囲に、前記芯材の外周面から突出するように螺旋状に巻き回された突条部を設け、
前記突条部は、前記芯材の中心軸を含む平面で切って見た断面が前記中心軸方向に隙間を有するよう配置され、
前記突条部の前記隙間に沿って前記発熱体の第１部を巻き回して第１コイル部を形成し
前記突条部の外周面に沿って前記発熱体の第２部を巻き回して前記第１コイル部よりも巻径が大きい第２コイル部を形成すること
を特徴とする筒状ヒータの製造方法。
【請求項8】
前記筒状ヒータは、筒状をなすシースの内部に発熱線及び絶縁体粉末を収容したシーズヒータであること
を特徴とする請求項７に記載の筒状ヒータの製造方法。
を特徴とする請求項７に記載の筒状ヒータの製造方法。
【請求項9】
前記発熱体の前記第１部と前記第２部とは、前記発熱体の中間部に形成された折返し部を介して連続するよう一体に形成されていること
を特徴とする請求項７又は請求項８に記載の筒状ヒータの製造方法。
を特徴とする請求項７又は請求項８に記載の筒状ヒータの製造方法。
【請求項10】
前記第１コイル部及び前記第２コイル部を形成した後に、前記第１コイル部及び前記第２コイル部に対して前記突条部を前記芯材の中心軸回りに相対回転させることで、前記突条部を前記第１コイル部及び前記第２コイル部から取り外すこと
を特徴とする請求項７から請求項９までのいずれか１項に記載の筒状ヒータの製造方法。
を特徴とする請求項７から請求項９までのいずれか１項に記載の筒状ヒータの製造方法。
【請求項11】
前記突条部は、前記芯材の中心軸方向に沿って複数の層状造形物を積層する立体造形方法により形成されること
を特徴とする請求項７から請求項１０までのいずれか１項に記載の筒状ヒータの製造方法。
を特徴とする請求項７から請求項１０までのいずれか１項に記載の筒状ヒータの製造方法。
【請求項12】
前記突条部は、前記発熱体の材料よりも弾性率が小さい材料からなること
を特徴とする請求項７から請求項１１までのいずれか１項に記載の筒状ヒータの製造方法。
を特徴とする請求項７から請求項１１までのいずれか１項に記載の筒状ヒータの製造方法。
【請求項13】
筒状の外形を有する発熱体を備える筒状ヒータの製造に用いられる筒状ヒータ製造用治具であって、
軸状に形成された芯材の周囲に、前記芯材の外周面から突出するように螺旋状に巻き回されて配置される突条部を有し、
前記突条部は、前記芯材の中心軸を含む平面で切って見た断面が前記中心軸方向に隙間を有するよう配置されること
を特徴とする筒状ヒータ製造用治具。
軸状に形成された芯材の周囲に、前記芯材の外周面から突出するように螺旋状に巻き回されて配置される突条部を有し、
前記突条部は、前記芯材の中心軸を含む平面で切って見た断面が前記中心軸方向に隙間を有するよう配置されること
を特徴とする筒状ヒータ製造用治具。
【請求項14】
前記筒状ヒータは、筒状をなすシースの内部に発熱線及び絶縁体粉末を収容したシーズヒータであること
を特徴とする請求項１３に記載の筒状ヒータ製造用治具。
を特徴とする請求項１３に記載の筒状ヒータ製造用治具。
【請求項15】
前記突条部は、前記芯材の中心軸方向に沿って複数の層状造形物を積層する立体造形方法により形成されること
を特徴とする請求項１３又は請求項１４に記載の筒状ヒータ製造用治具。
を特徴とする請求項１３又は請求項１４に記載の筒状ヒータ製造用治具。
【請求項16】
前記突条部は、前記発熱体の材料よりも弾性率が小さい材料からなること
を特徴とする請求項１３から請求項１５までのいずれか１項に記載の筒状ヒータ製造用治具。
を特徴とする請求項１３から請求項１５までのいずれか１項に記載の筒状ヒータ製造用治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、筒状ヒータ、筒状ヒータを有する流体加熱器、筒状ヒータの製造方法、及び、筒状ヒータ製造用治具に関するものである。
【背景技術】
【0002】
シーズヒータは、筒状部材であるシースの内部に発熱線を収容するとともに、マグネシア等の絶縁体粉末を充填して構成された筒状の抵抗加熱電気ヒータである。
シーズヒータは、電気的絶縁性に優れており被加熱流体を安全に加熱することが可能であり、また、材質を適切に選択することにより、高温での使用も可能である。
また、シースを曲げ加工することにより、発熱部を設置スペースに応じた任意の形状に形成することが可能である。
シーズヒータは、電気的絶縁性に優れており被加熱流体を安全に加熱することが可能であり、また、材質を適切に選択することにより、高温での使用も可能である。
また、シースを曲げ加工することにより、発熱部を設置スペースに応じた任意の形状に形成することが可能である。
【0003】
シーズヒータにより被加熱流体を加熱する流体加熱器に関する従来技術として、例えば特許文献１には、被加熱流体が通流される筒状体の内部に、らせん状に巻き回したコイル部を有するシーズヒータを収容した気体加熱器が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００４－ ６９２５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上述した特許文献１に記載されている技術においては、シーズヒータにおいて螺旋状にシースを巻き回したコイル部の巻き径が一様であることから、流路内にコイル部を配置した場合、シースの外周面において、流路の流れ方向に沿った表層部の一部しか被加熱流体の加熱に有効に寄与していない場合があった。
このため、筒状ヒータの外周面と被加熱流体との有効な接触面積を拡大して、被加熱流体の加熱効率を向上することが要望されている。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、被加熱流体の加熱効率を向上した筒状ヒータ及び流体加熱器を提供することである。
また、本発明の他の課題は、被加熱流体の加熱効率を向上した筒状ヒータを容易に製造することが可能な筒状ヒータの製造方法及び筒状ヒータ製造用治具を提供することである。
このため、筒状ヒータの外周面と被加熱流体との有効な接触面積を拡大して、被加熱流体の加熱効率を向上することが要望されている。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、被加熱流体の加熱効率を向上した筒状ヒータ及び流体加熱器を提供することである。
また、本発明の他の課題は、被加熱流体の加熱効率を向上した筒状ヒータを容易に製造することが可能な筒状ヒータの製造方法及び筒状ヒータ製造用治具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上述した課題を解決するため、本発明の第一の態様に係る筒状ヒータは、筒状の外形を有する発熱体を備える筒状ヒータであって、第１の巻き径で巻き回された第１コイル部と、前記第１の巻き径よりも大きい第２の巻き径で巻き回された第２コイル部とを有し、前記第１コイル部の中心軸を含む平面で切って見た断面において、前記第１コイル部に含まれる前記発熱体の断面と前記第２コイル部に含まれる前記発熱体の断面とが、前記中心軸方向に沿って交互に配列されることを特徴とする。
これによれば、巻き径が異なる第１コイル部、第２コイル部が、いわゆる二重らせん状（二条巻き）に配置されることにより、被加熱流体を各コイル部の中心軸方向に流した場合に、被加熱流体が段違い状に配列された発熱体を避けるようジグザグ状に通過することになる。
これにより、被加熱流体が発熱体の外周面に沿って回り込む挙動が発生し、各発熱体に対してその周方向における広い範囲で接触することになる。このため、被加熱流体と発熱体との有効な接触面（流体接触面）の面積を拡大し、被加熱流体の加熱効率を向上することができる。
さらに、流路内において被加熱流体の流れに乱流を発生させることにより、発熱体から被加熱流体への熱伝達を促進し、さらに加熱効率を向上することができる。
第一の態様の発明において、前記筒状ヒータは、筒状をなすシースの内部に発熱線及び絶縁体粉末を収容したシーズヒータである構成とすることができる。
これによれば、巻き径が異なる第１コイル部、第２コイル部が、いわゆる二重らせん状（二条巻き）に配置されることにより、被加熱流体を各コイル部の中心軸方向に流した場合に、被加熱流体が段違い状に配列された発熱体を避けるようジグザグ状に通過することになる。
これにより、被加熱流体が発熱体の外周面に沿って回り込む挙動が発生し、各発熱体に対してその周方向における広い範囲で接触することになる。このため、被加熱流体と発熱体との有効な接触面（流体接触面）の面積を拡大し、被加熱流体の加熱効率を向上することができる。
さらに、流路内において被加熱流体の流れに乱流を発生させることにより、発熱体から被加熱流体への熱伝達を促進し、さらに加熱効率を向上することができる。
第一の態様の発明において、前記筒状ヒータは、筒状をなすシースの内部に発熱線及び絶縁体粉末を収容したシーズヒータである構成とすることができる。
【0007】
第一の態様の発明において、前記第１コイル部及び前記第２コイル部は、前記発熱体の中間部に形成された折返し部を介して連続するよう一体に形成されている構成とすることができる。
これによれば、部品点数や、電気ヒータの場合には加熱用電力、流体を熱媒とした発熱体（熱交換器）の場合には熱媒等を供給する端子数を増加させることなく、簡単な構成により上述した加熱効率の向上効果を得ることができる。
これによれば、部品点数や、電気ヒータの場合には加熱用電力、流体を熱媒とした発熱体（熱交換器）の場合には熱媒等を供給する端子数を増加させることなく、簡単な構成により上述した加熱効率の向上効果を得ることができる。
【0008】
第一の態様の発明において、前記第１コイル部の中心軸を含む平面で切って見た断面において、前記第１コイル部に含まれる前記発熱体の断面と前記第２コイル部に含まれる前記発熱体の断面とが、間隔を隔てて配置される構成とすることができる。
これによれば、第１コイル部、第２コイル部に含まれる発熱体の間を被加熱流体が通流することにより、上述した加熱効率の向上効果を確実に得ることができる。
これによれば、第１コイル部、第２コイル部に含まれる発熱体の間を被加熱流体が通流することにより、上述した加熱効率の向上効果を確実に得ることができる。
【0009】
上述した課題を解決するため、本発明の第二の態様に係る流体加熱器は、被加熱流体が通流される流路が設けられたケースと、前記第１コイル部及び前記第２コイル部が前記流路の内部に前記被加熱流体と接するよう配置された上記いずれか１項に記載の筒状ヒータとを備えることを特徴とする。
本発明によれば、上述したように加熱効率を向上した筒状ヒータを備えることにより、流体加熱器の加熱効率を向上することができる。
本発明によれば、上述したように加熱効率を向上した筒状ヒータを備えることにより、流体加熱器の加熱効率を向上することができる。
【0010】
第二の態様の発明において、前記流路の少なくとも一部は、前記第１コイル部及び前記第２コイル部を内径側に収容する外筒の内周面と、前記第１コイル部及び前記第２コイル部の内径側に挿入される内筒の外周面との間に設けられる構成とすることができる。
これによれば、外筒の内周面と内筒の外周面との間で、筒状ヒータの第１コイル部、第２コイル部の各発熱体の間で、被加熱流体がジグザグ状に流れる挙動を確実に発生させ、上述した加熱効率の向上効果を促進することができる。
これによれば、外筒の内周面と内筒の外周面との間で、筒状ヒータの第１コイル部、第２コイル部の各発熱体の間で、被加熱流体がジグザグ状に流れる挙動を確実に発生させ、上述した加熱効率の向上効果を促進することができる。
【0011】
上述した課題を解決するため、本発明の第三の態様に係る筒状ヒータの製造方法は、筒状の外形を有する発熱体を備える筒状ヒータの製造方法であって、軸状に形成された芯材の周囲に、前記芯材の外周面から突出するように螺旋状に巻き回された突条部を設け、前記突条部は、前記芯材の中心軸を含む平面で切って見た断面が前記中心軸方向に隙間を有するよう配置され、前記突条部の前記隙間に沿って前記発熱体の第１部を巻き回して第１コイル部を形成し前記突条部の外周面に沿って前記発熱体の第２部を巻き回して前記第１コイル部よりも巻径が大きい第２コイル部を形成することを特徴とする。
これによれば、発熱体の第１部、第２部を、突条部の隙間及び突条部の突端面に沿ってそれぞれ巻き回すことにより、第１コイル部と第２コイル部とを正確な巻き径で容易に形成することができる。
また、突条部が各発熱体を巻き回すピッチ（中心軸方向のシース間隔）を案内するガイドとして機能することにより、ピッチ方向の形状精度も向上することができる。
第三の態様の発明において、前記筒状ヒータは、筒状をなすシースの内部に発熱線及び絶縁体粉末を収容したシーズヒータである構成とすることができる。
これによれば、発熱体の第１部、第２部を、突条部の隙間及び突条部の突端面に沿ってそれぞれ巻き回すことにより、第１コイル部と第２コイル部とを正確な巻き径で容易に形成することができる。
また、突条部が各発熱体を巻き回すピッチ（中心軸方向のシース間隔）を案内するガイドとして機能することにより、ピッチ方向の形状精度も向上することができる。
第三の態様の発明において、前記筒状ヒータは、筒状をなすシースの内部に発熱線及び絶縁体粉末を収容したシーズヒータである構成とすることができる。
【0012】
第三の態様の発明において、前記発熱体の前記第１部と前記第２部とは、前記発熱体の中間部に形成された折返し部を介して連続するよう一体に形成されている構成とすることができる。
これによれば、部品点数や加熱用電力、熱媒等を供給する端子数を増加させることなく、簡単な構成とすることができる。
これによれば、部品点数や加熱用電力、熱媒等を供給する端子数を増加させることなく、簡単な構成とすることができる。
【0013】
第三の態様の発明において、前記第１コイル部及び前記第２コイル部を形成した後に、前記第１コイル部及び前記第２コイル部に対して前記突条部を前記芯材の中心軸回りに相対回転させることで、前記突条部を前記第１コイル部及び前記第２コイル部から取り外す構成とすることができる。
これによれば、第１コイル部、第２コイル部の形成後に、突条部を相対回転させることにより、突条部を容易に取り外すことができる。
特に、取外し時に突条部が損傷を受けにくく、筒状ヒータ製造用治具の再利用を図ることができる。
これによれば、第１コイル部、第２コイル部の形成後に、突条部を相対回転させることにより、突条部を容易に取り外すことができる。
特に、取外し時に突条部が損傷を受けにくく、筒状ヒータ製造用治具の再利用を図ることができる。
【0014】
第三の態様の発明において、前記突条部は、前記芯材の中心軸方向に沿って複数の層状造形物を積層する立体造形方法により形成される構成とすることができる。
これによれば、層状造形物が積層された界面を跨ぐよう、発熱体が「たが」状に巻き回されることにより、立体造形方法により突条部を形成する場合に、界面に過度の内部力が作用することを防止し、突条部の破損を防止することができる。
これによれば、層状造形物が積層された界面を跨ぐよう、発熱体が「たが」状に巻き回されることにより、立体造形方法により突条部を形成する場合に、界面に過度の内部力が作用することを防止し、突条部の破損を防止することができる。
【0015】
第三の態様の発明において、前記突条部は、前記発熱体の材料よりも弾性率が小さい材料からなる構成とすることができる。
これによれば、第１コイル部、第２コイル部の形成後に、突条部を弾性変形させて容易に取り外すことができる。
これによれば、第１コイル部、第２コイル部の形成後に、突条部を弾性変形させて容易に取り外すことができる。
【0016】
上述した課題を解決するため、本発明の第四の態様に係る筒状ヒータ製造用治具は、筒状の外形を有する発熱体を備える筒状ヒータの製造に用いられる筒状ヒータ製造用治具であって、軸状に形成された芯材の周囲に、前記芯材の外周面から突出するように螺旋状に巻き回されて配置される突条部を有し、前記突条部は、前記芯材の中心軸を含む平面で切って見た断面が前記中心軸方向に隙間を有するよう配置されることを特徴とする。
第四の態様の発明において、前記筒状ヒータは、筒状をなすシースの内部に発熱線及び絶縁体粉末を収容したシーズヒータである構成とすることができる。
第四の態様の発明において、前記突条部は、前記芯材の中心軸方向に沿って複数の層状造形物を積層する立体造形方法により形成される構成とすることができる。
第四の態様の発明において、前記突条部は、前記発熱体の材料よりも弾性率が小さい材料からなる構成とすることができる。
これらの各発明においても、上述した第三の態様の発明の効果と同様の効果を得ることができる。
第四の態様の発明において、前記筒状ヒータは、筒状をなすシースの内部に発熱線及び絶縁体粉末を収容したシーズヒータである構成とすることができる。
第四の態様の発明において、前記突条部は、前記芯材の中心軸方向に沿って複数の層状造形物を積層する立体造形方法により形成される構成とすることができる。
第四の態様の発明において、前記突条部は、前記発熱体の材料よりも弾性率が小さい材料からなる構成とすることができる。
これらの各発明においても、上述した第三の態様の発明の効果と同様の効果を得ることができる。
【発明の効果】
【0017】
以上説明したように、本発明によれば、被加熱流体の加熱効率を向上した筒状ヒータ及び流体加熱器を提供することができる。
また、本発明によれば、被加熱流体の加熱効率を向上した筒状ヒータを容易に製造することが可能な筒状ヒータの製造方法及び筒状ヒータ製造用治具を提供することができる。
また、本発明によれば、被加熱流体の加熱効率を向上した筒状ヒータを容易に製造することが可能な筒状ヒータの製造方法及び筒状ヒータ製造用治具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明を適用した流体加熱器の実施形態（本発明を適用した筒状ヒータ（シーズヒータ）の実施形態を有する）の断面図である。
【図2】実施形態のシーズヒータの製造に用いるシーズヒータ製造用治具を示す図である。
【図6】本発明の比較例である流体加熱器の断面図である。
【図7】比較例の流体加熱器におけるシーズヒータのコイル部周辺の被加熱流体の流れを模式的に示す図である。
【図8】実施形態の流体加熱器におけるシーズヒータのコイル部周辺の被加熱流体の流れを模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
＜実施形態＞
以下、本発明を適用した筒状ヒータ、流体加熱器、筒状ヒータの製造方法、筒状ヒータ製造用治具の実施形態について説明する。
実施形態の筒状ヒータは、例えば、各種気体や蒸気、液体、気液混合流体などの各種被加熱流体を加熱する流体加熱器の熱源として利用されるシーズヒータである。
以下、本発明を適用した筒状ヒータ、流体加熱器、筒状ヒータの製造方法、筒状ヒータ製造用治具の実施形態について説明する。
実施形態の筒状ヒータは、例えば、各種気体や蒸気、液体、気液混合流体などの各種被加熱流体を加熱する流体加熱器の熱源として利用されるシーズヒータである。
【0020】
図１は、実施形態の流体加熱器の断面図であって、ケース１００の第１筒１１０等の中心軸Ａを含む平面で切って見た状態を示す図である。
流体加熱器１は、シーズヒータ１０、ケース１００等を有して構成されている。
流体加熱器１は、シーズヒータ１０、ケース１００等を有して構成されている。
【0021】
シーズヒータ１０は、例えばステンレス系合金等の金属製の円筒状の部材（筒状体）であるシースの内径側に、その長手方向に沿って、例えばニクロム系の金属からなる発熱線を配置するとともに、シースの内部に例えばマグネシア等の絶縁体粉末を封入して構成されている。
シーズヒータ１０は、筒状の外形を有する発熱体を備えた筒状ヒータの一種である。
シーズヒータ１０は、ループ部１１、コイル部１２、折返し部１３、ストレート部１４、導出部１５等を有する。
シーズヒータ１０は、筒状の外形を有する発熱体を備えた筒状ヒータの一種である。
シーズヒータ１０は、ループ部１１、コイル部１２、折返し部１３、ストレート部１４、導出部１５等を有する。
【0022】
シーズヒータ１０は、例えば、１本のシースを有するシーズヒータを、曲げ加工して一体に構成されている。
ループ部１１は、シーズヒータ１０の長手方向における中間部において、例えば軸状部材などにシースを巻きつけて曲げ加工された円弧状の部分（折返し部）である。
ループ部１１は、コイル部１２を曲げ（巻き回し）加工する際に、一方の端部を係止し、仮固定するために用いられる。
ループ部１１は、シーズヒータ１０の長手方向における中間部において、例えば軸状部材などにシースを巻きつけて曲げ加工された円弧状の部分（折返し部）である。
ループ部１１は、コイル部１２を曲げ（巻き回し）加工する際に、一方の端部を係止し、仮固定するために用いられる。
【0023】
コイル部１２は、ループ部１１の円弧形状の両端部から延在する２本のシースを、後述する芯材及びシーズヒータ製造用治具に、二重らせん状に巻き回した部分である。
コイル部１２は、第１コイル部１２ａ、第２コイル部１２ｂを有する。
第１コイル部１２ａ、第２コイル部１２ｂは、図１に示すように、第１コイル部１２ａ及び第２コイル部１２ｂの巻き径の中心軸Ａ（流体加熱器１に組み込まれた状態では第１筒１１０等の中心軸Ａと同心）を含む平面で切って見た断面において、第１コイル部１２ａに含まれるシースの断面と、第２コイル部１２ｂに含まれるシースの断面とが、中心軸Ａ方向（コイルの巻き軸方向）に沿って交互に配列された、いわゆる二重らせん状に配置されている。
第１コイル部１２ａに含まれるシースの断面と、第２コイル部１２ｂに含まれるシースの断面との間には、被加熱流体が通過可能な隙間が形成されている。
第２コイル部１２ｂの巻き径は、第１コイル部１２ａの巻き径に対して大きくされている。
このようなコイル部１２の製造方法等に関しては、後に詳しく説明する。
コイル部１２は、第１コイル部１２ａ、第２コイル部１２ｂを有する。
第１コイル部１２ａ、第２コイル部１２ｂは、図１に示すように、第１コイル部１２ａ及び第２コイル部１２ｂの巻き径の中心軸Ａ（流体加熱器１に組み込まれた状態では第１筒１１０等の中心軸Ａと同心）を含む平面で切って見た断面において、第１コイル部１２ａに含まれるシースの断面と、第２コイル部１２ｂに含まれるシースの断面とが、中心軸Ａ方向（コイルの巻き軸方向）に沿って交互に配列された、いわゆる二重らせん状に配置されている。
第１コイル部１２ａに含まれるシースの断面と、第２コイル部１２ｂに含まれるシースの断面との間には、被加熱流体が通過可能な隙間が形成されている。
第２コイル部１２ｂの巻き径は、第１コイル部１２ａの巻き径に対して大きくされている。
このようなコイル部１２の製造方法等に関しては、後に詳しく説明する。
【0024】
折返し部１３は、コイル部１２のループ部１１側とは反対側の端部に設けられ、シースがコイル部１２の巻径外径側を通ってループ部１１側へ戻るよう折り返す曲線部である。
ストレート部１４は、折返し部１３のコイル部１２側とは反対側の端部から延在し、コイル部１２の巻き軸方向と平行に延在する直線状の部分である。
導出部１５は、ストレート部１４の折返し部１３側とは反対側の端部に設けられ、入口側フランジ１４０からケース１００の外部へ突出する部分である。
導出部１５の突端部には、シーズヒータ１０の加熱用電源と接続される一対の端子部が設けられている。
ストレート部１４は、折返し部１３のコイル部１２側とは反対側の端部から延在し、コイル部１２の巻き軸方向と平行に延在する直線状の部分である。
導出部１５は、ストレート部１４の折返し部１３側とは反対側の端部に設けられ、入口側フランジ１４０からケース１００の外部へ突出する部分である。
導出部１５の突端部には、シーズヒータ１０の加熱用電源と接続される一対の端子部が設けられている。
【0025】
ケース１００は、第１筒１１０、第２筒１２０、第３筒１３０、入口側フランジ１４０、出口側フランジ１５０、入口パイプ１６０、出口パイプ１７０等を有して構成されている。
なお、ケース１００の各構成部材は、特記ない限り、例えばステンレス系合金などの耐熱性を有する金属材料によって構成され、各部品の接合は溶接によってなされている。
なお、ケース１００の各構成部材は、特記ない限り、例えばステンレス系合金などの耐熱性を有する金属材料によって構成され、各部品の接合は溶接によってなされている。
【0026】
第１筒１１０は、ケース１００の外表面部を構成する円筒状の部材である。
第２筒１２０は、第１筒１１０の内径側に、第１筒１１０の中心軸Ａと同心に配置される円筒状の部材である。
第２筒１２０の両端部は、中心軸Ａ方向における位置が、第１筒１１０の両端部に対してケース１００の内側となるように配置されている。
第１筒１１０の内周面と第２筒１２０の外周面とは、各筒の径方向に間隔を隔てて対向して配置されている。
第１筒１１０の内周面と第２筒１２０の外周面との間は、被加熱流体が通流される流路の一部を構成する。
第２筒１２０の入口パイプ１６０側（図１における左側）の端部は、端面１２１によって閉塞されている。
端面１２１は、第２筒１２０の中心軸Ａと直交する平面に沿った円盤状の部材である。
第２筒１２０は、第１筒１１０の内径側に、第１筒１１０の中心軸Ａと同心に配置される円筒状の部材である。
第２筒１２０の両端部は、中心軸Ａ方向における位置が、第１筒１１０の両端部に対してケース１００の内側となるように配置されている。
第１筒１１０の内周面と第２筒１２０の外周面とは、各筒の径方向に間隔を隔てて対向して配置されている。
第１筒１１０の内周面と第２筒１２０の外周面との間は、被加熱流体が通流される流路の一部を構成する。
第２筒１２０の入口パイプ１６０側（図１における左側）の端部は、端面１２１によって閉塞されている。
端面１２１は、第２筒１２０の中心軸Ａと直交する平面に沿った円盤状の部材である。
【0027】
第３筒１３０は、第２筒１２０の内径側に、第１筒１１０及び第２筒１２０と同心に配置される円筒状の部材である。
第３筒１３０の入口パイプ１６０側の端部は、第２筒１２０の端面１２１と間隔を隔てて対向して配置されている。
第３筒１３０の出口パイプ１７０側の端部は、出口側フランジ１５０に突き当てられた状態で接合されている。
第２筒１２０の内周面と第３筒１３０の外周面とは、各筒の径方向に間隔を隔てて対向して配置されている。
第２筒１２０の内周面と第３筒１３０の外周面との間、及び、第３筒１３０の内径側は、被加熱流体が通流される流路の一部を構成する。
第３筒１３０の入口パイプ１６０側の端部は、第２筒１２０の端面１２１と間隔を隔てて対向して配置されている。
第３筒１３０の出口パイプ１７０側の端部は、出口側フランジ１５０に突き当てられた状態で接合されている。
第２筒１２０の内周面と第３筒１３０の外周面とは、各筒の径方向に間隔を隔てて対向して配置されている。
第２筒１２０の内周面と第３筒１３０の外周面との間、及び、第３筒１３０の内径側は、被加熱流体が通流される流路の一部を構成する。
【0028】
シーズヒータ１０のコイル部１２（第１コイル部１２ａ、第２コイル部１２ｂ）は、第３筒１３０の外周面と第２筒１２０の内周面との間に配置されている。
コイル部１２は、第３筒１３０の外周面、第２筒１２０の内周面と、第２筒１２０、第３筒１３０の径方向に間隔を隔てて配置されている。
また、シーズヒータ１０のストレート部１４は、第２筒１２０の外周面と第１筒１１０の内周面との間に配置されている。
コイル部１２は、第３筒１３０の外周面、第２筒１２０の内周面と、第２筒１２０、第３筒１３０の径方向に間隔を隔てて配置されている。
また、シーズヒータ１０のストレート部１４は、第２筒１２０の外周面と第１筒１１０の内周面との間に配置されている。
【0029】
入口側フランジ１４０は、第１筒１１０の入口パイプ１６０側の端部開口を塞ぐように設けられた端面である。
入口側フランジ１４０は、第１筒１１０の中心軸Ａと直交する平面に沿った円盤状の部材である。
入口側フランジ１４０の中央部には、入口パイプ１６０が接続される開口が設けられている。
入口側フランジ１４０は、第１筒１１０の中心軸Ａと直交する平面に沿った円盤状の部材である。
入口側フランジ１４０の中央部には、入口パイプ１６０が接続される開口が設けられている。
【0030】
出口側フランジ１５０は、第１筒１１０の出口パイプ１７０側の端部開口を塞ぐように設けられた端面である。
出口側フランジ１５０は、第１筒１１０の中心軸Ａと直交する平面に沿った円盤状の部材である。
出口側フランジ１５０の中央部には、出口パイプ１７０が接続される開口が設けられている。
出口側フランジ１５０は、第１筒１１０の中心軸Ａと直交する平面に沿った円盤状の部材である。
出口側フランジ１５０の中央部には、出口パイプ１７０が接続される開口が設けられている。
【0031】
入口パイプ１６０は、流体加熱器１に被加熱流体が導入される管路である。
入口パイプ１６０は、第１筒１１０の中心軸と同心の円筒状の部材である。
入口パイプ１６０は、入口側フランジ１４０から、ケース１００の外部側へ突出している。
入口パイプ１６０の入口側フランジ１４０側の端部は、入口側フランジ１４０に設けられた開口に接続されている。
入口パイプ１６０は、第１筒１１０の内径側と連通可能とされ、被加熱流体を第１筒１１０の内部に導入する機能を有する。
入口パイプ１６０は、第１筒１１０の中心軸と同心の円筒状の部材である。
入口パイプ１６０は、入口側フランジ１４０から、ケース１００の外部側へ突出している。
入口パイプ１６０の入口側フランジ１４０側の端部は、入口側フランジ１４０に設けられた開口に接続されている。
入口パイプ１６０は、第１筒１１０の内径側と連通可能とされ、被加熱流体を第１筒１１０の内部に導入する機能を有する。
【0032】
出口パイプ１７０は、流体加熱器１から加熱後の被加熱流体が流出する管路である。
出口パイプ１７０は、第１筒１１０の中心軸と同心の円筒状の部材である。
出口パイプ１７０は、出口側フランジ１５０から、ケース１００の外部側へ突出している。
出口パイプ１７０の出口側フランジ１５０側の端部は、出口側フランジ１５０に設けられた開口に接続されている。
出口パイプ１７０は、第１筒１１０の中心軸と同心の円筒状の部材である。
出口パイプ１７０は、出口側フランジ１５０から、ケース１００の外部側へ突出している。
出口パイプ１７０の出口側フランジ１５０側の端部は、出口側フランジ１５０に設けられた開口に接続されている。
【0033】
図１において、被加熱流体の流路に沿った流れＦを、破線矢印によって示す。
先ず、被加熱流体は、入口パイプ１６０から入口側フランジ１４０の開口を介して第１筒１１０の内径側に導入される。
その後、被加熱流体は、第２筒１２０の端面１２１に沿って第１筒１１０の外径側に進行し、第１筒１１０の内周面と第２筒１２０の外周面との間を通って出口側フランジ１５０側へ進行する。
先ず、被加熱流体は、入口パイプ１６０から入口側フランジ１４０の開口を介して第１筒１１０の内径側に導入される。
その後、被加熱流体は、第２筒１２０の端面１２１に沿って第１筒１１０の外径側に進行し、第１筒１１０の内周面と第２筒１２０の外周面との間を通って出口側フランジ１５０側へ進行する。
【0034】
第１筒１１０の内周面と第２筒１２０の外周面との間において、被加熱流体は、第２筒１２０の外周面からの伝熱等により加熱されるが、その下流側に対して、比較的低温の状態となっている。
被加熱流体は、出口側フランジ１５０近傍において進行方向を反転させ、第２筒１２０の内周面と第３筒１３０の外周面との間に流入する。
被加熱流体は、出口側フランジ１５０近傍において進行方向を反転させ、第２筒１２０の内周面と第３筒１３０の外周面との間に流入する。
【0035】
第２筒１２０の内周面と第３筒１３０の外周面との間に入った被加熱流体は、入口側フランジ１４０側へ通流しつつ、シーズヒータ１０のコイル部１２（第１コイル部１２ａ、第２コイル部１２ｂ）と接触し、さらに加熱される。
その後、被加熱流体は、第２筒１２０の端面１２１近傍において進行方向を再度反転させ、第３筒１３０の内径側に流入する。
被加熱流体は、第３筒１３０の内部を通過して出口パイプ１７０に流入するが、このとき被加熱流体は、第３筒１３０の内周面を介し、シーズヒータ１０のコイル部１２によってさらに加熱され、昇温する。
その後、被加熱流体は、第２筒１２０の端面１２１近傍において進行方向を再度反転させ、第３筒１３０の内径側に流入する。
被加熱流体は、第３筒１３０の内部を通過して出口パイプ１７０に流入するが、このとき被加熱流体は、第３筒１３０の内周面を介し、シーズヒータ１０のコイル部１２によってさらに加熱され、昇温する。
【0036】
以下、上述したシーズヒータ１０（筒状ヒータ）の製造方法及び製造用治具について説明する。
シーズヒータ１０のコイル部１２の第１コイル部１２ａ、第２コイル部１２ｂは、例えば円柱状の芯材３００（図３、図５等参照）に、以下説明するシーズヒータ製造用治具（筒状ヒータ製造用治具）２００を装着した状態で、中間部において折り返されたシースの第１部、第２部を巻き回すことによって形成される。
図２は、実施形態のシーズヒータの製造に用いるシーズヒータ製造用治具を示す図である。
シーズヒータ１０のコイル部１２の第１コイル部１２ａ、第２コイル部１２ｂは、例えば円柱状の芯材３００（図３、図５等参照）に、以下説明するシーズヒータ製造用治具（筒状ヒータ製造用治具）２００を装着した状態で、中間部において折り返されたシースの第１部、第２部を巻き回すことによって形成される。
図２は、実施形態のシーズヒータの製造に用いるシーズヒータ製造用治具を示す図である。
【0037】
実施形態のシーズヒータ製造用治具２００は、螺旋状（コイル状）をなす突条部２１０を有する。
突条部２１０を流体加熱器１の第１筒１１０などの中心軸Ａを含む平面で切って見た断面は、中心軸Ａ方向に沿った長軸方向を有する矩形状に形成されている。
ここで、ある断面と、一ピッチ（一巻き）ずれた他の断面との間には、中心軸Ａ方向に隙間２２０が設けられている。
突条部２１０を流体加熱器１の第１筒１１０などの中心軸Ａを含む平面で切って見た断面は、中心軸Ａ方向に沿った長軸方向を有する矩形状に形成されている。
ここで、ある断面と、一ピッチ（一巻き）ずれた他の断面との間には、中心軸Ａ方向に隙間２２０が設けられている。
【0038】
突条部２１０は、外周面２１１、内周面２１２、端面２１３等を有する。
外周面２１１は、突条部２１０の巻き径外径側の面部である。
外周面２１１は、中心軸Ａと同心の円筒外周面状の凸曲面である。
内周面２１２は、突条部２１０の巻き径内径側の面部である。
内周面２１２は、中心軸Ａと同心の円筒内周面状の凹曲面である。
内周面２１２の曲率は、芯材３００の外周面の曲率と同等とされている。
端面２１３は、中心軸Ａ方向に面しており、外周面２１１と内周面２１２とを接続する面部である。
外周面２１１は、突条部２１０の巻き径外径側の面部である。
外周面２１１は、中心軸Ａと同心の円筒外周面状の凸曲面である。
内周面２１２は、突条部２１０の巻き径内径側の面部である。
内周面２１２は、中心軸Ａと同心の円筒内周面状の凹曲面である。
内周面２１２の曲率は、芯材３００の外周面の曲率と同等とされている。
端面２１３は、中心軸Ａ方向に面しており、外周面２１１と内周面２１２とを接続する面部である。
【0039】
シーズヒータ製造用治具２００は、例えば、公知の３Ｄプリンタを用い、樹脂系材料からなる複数の層状造形物を積層する立体造形方法によって形成することができる。
このとき、複数の層状造形物を積層する方向は、中心軸Ａに沿った方向とすることができる。
また、シーズヒータ製造用治具２００は、シーズヒータ１０のシースの材料（例えば耐熱性ステンレス系合金等の金属材料）よりも弾性率が低く、弾性変形しやすい柔軟な材料からなる構成とすることができる。
このとき、複数の層状造形物を積層する方向は、中心軸Ａに沿った方向とすることができる。
また、シーズヒータ製造用治具２００は、シーズヒータ１０のシースの材料（例えば耐熱性ステンレス系合金等の金属材料）よりも弾性率が低く、弾性変形しやすい柔軟な材料からなる構成とすることができる。
【0040】
図３は、図２のシーズヒータ製造用治具を芯材に取り付けた状態を示す図である。
芯材３００は、例えば鋼などの金属材料からなる円柱状の部材である。
芯材３００は、シーズヒータ製造用治具２００の内径側に挿入された状態で用いられる。
シーズヒータ製造用治具２００の突条部２１０の内周面２１２は、芯材３００の外周面と面接触するよう配置される。
これにより、突条部２１０は、芯材３００の外周面から張り出した突条（所定の長手方向（この場合螺旋状）に沿って延びるよう突出した帯状部）として機能する。
このとき、隙間２２０を介して、芯材３００の外周面の一部は露出している。
シーズヒータ１０のコイル部１２は、この状態での芯材３００、シーズヒータ製造用治具２００にシースを巻き回して形成される。
芯材３００は、例えば鋼などの金属材料からなる円柱状の部材である。
芯材３００は、シーズヒータ製造用治具２００の内径側に挿入された状態で用いられる。
シーズヒータ製造用治具２００の突条部２１０の内周面２１２は、芯材３００の外周面と面接触するよう配置される。
これにより、突条部２１０は、芯材３００の外周面から張り出した突条（所定の長手方向（この場合螺旋状）に沿って延びるよう突出した帯状部）として機能する。
このとき、隙間２２０を介して、芯材３００の外周面の一部は露出している。
シーズヒータ１０のコイル部１２は、この状態での芯材３００、シーズヒータ製造用治具２００にシースを巻き回して形成される。
【0041】
図４は、図２のシーズヒータ製造用治具及び芯材に巻き回される前のシースの状態を示す図である。
発熱線及び絶縁体粉末を封入した後のシースＳ１０は、先ず、長手方向における中間部を図示しない軸状体に巻き付けることにより、円弧状に湾曲したループ部１１が形成されている。
ループ部１１の両端部からは、ストレートな状態であるシースＳ１０の第１部Ｓ１１、第２部Ｓ１２が実質的に平行に延在している。
第１部Ｓ１１、第２部Ｓ１２は、以下説明する加工により、第１コイル部１２ａ、第２コイル部１２ｂとなる。
発熱線及び絶縁体粉末を封入した後のシースＳ１０は、先ず、長手方向における中間部を図示しない軸状体に巻き付けることにより、円弧状に湾曲したループ部１１が形成されている。
ループ部１１の両端部からは、ストレートな状態であるシースＳ１０の第１部Ｓ１１、第２部Ｓ１２が実質的に平行に延在している。
第１部Ｓ１１、第２部Ｓ１２は、以下説明する加工により、第１コイル部１２ａ、第２コイル部１２ｂとなる。
【0042】
図５は、図３の芯材及びシーズヒータ製造用治具にシースを巻き回した状態を示す図である。
第１部Ｓ１１は、シーズヒータ製造用治具２００の隙間２２０に沿って、芯材３００の外周面に直接螺旋状に巻き回される。これにより、第１部Ｓ１１から、第１コイル部１２ａが形成される。
第２部Ｓ１２は、突条部２１０の外周面２１１に沿って螺旋状に巻き回される。これにより、第２部Ｓ１２から、第２コイル部１２ｂが形成される。
このとき、第２コイル部１２ｂの巻き径は、突条部２１０の外周面２１１と内周面２１２との径差だけ大きくなる。
第１コイル部１２ａ、第２コイル部１２ｂを形成した後、シーズヒータ製造用治具２００の突条部２１０は、第１コイル部１２ａ、第２コイル部１２ｂに対して、単独で、あるいは、芯材３００とともに、中心軸Ａ回りに相対回動させられる。
これにより、シーズヒータ製造用治具２００の突条部２１０は、第１コイル部１２ａ、第２コイル部１２ｂから、中心軸Ａに沿ってネジ状に送り出され、取り外される。
このとき、突条部２１０は、弾性率が比較的低い樹脂系材料によって構成されているため、シースからの入力に応じて圧縮変形等の弾性変形を示し、各コイルに引っ掛りにくく、取外し作業が容易化される。
第１部Ｓ１１は、シーズヒータ製造用治具２００の隙間２２０に沿って、芯材３００の外周面に直接螺旋状に巻き回される。これにより、第１部Ｓ１１から、第１コイル部１２ａが形成される。
第２部Ｓ１２は、突条部２１０の外周面２１１に沿って螺旋状に巻き回される。これにより、第２部Ｓ１２から、第２コイル部１２ｂが形成される。
このとき、第２コイル部１２ｂの巻き径は、突条部２１０の外周面２１１と内周面２１２との径差だけ大きくなる。
第１コイル部１２ａ、第２コイル部１２ｂを形成した後、シーズヒータ製造用治具２００の突条部２１０は、第１コイル部１２ａ、第２コイル部１２ｂに対して、単独で、あるいは、芯材３００とともに、中心軸Ａ回りに相対回動させられる。
これにより、シーズヒータ製造用治具２００の突条部２１０は、第１コイル部１２ａ、第２コイル部１２ｂから、中心軸Ａに沿ってネジ状に送り出され、取り外される。
このとき、突条部２１０は、弾性率が比較的低い樹脂系材料によって構成されているため、シースからの入力に応じて圧縮変形等の弾性変形を示し、各コイルに引っ掛りにくく、取外し作業が容易化される。
【0043】
以下、上述した実施形態の効果を、以下説明する本発明の比較例と対比して説明する。
図６は、比較例の流体加熱器の断面図である。
比較例において、上述した実施形態と共通する箇所には同じ符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
比較例の流体加熱器１は、実施形態のコイル部１２に代えて、単一の巻き径を有するコイル部１６を設けたものである。
図６は、比較例の流体加熱器の断面図である。
比較例において、上述した実施形態と共通する箇所には同じ符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
比較例の流体加熱器１は、実施形態のコイル部１２に代えて、単一の巻き径を有するコイル部１６を設けたものである。
【0044】
図７は、比較例の流体加熱器におけるシーズヒータのコイル部周辺の被加熱流体の流れを模式的に示す図である。
比較例においては、コイル部１６を構成する各シースが、所定の巻きピッチ毎に同じ巻き径で配列されている。
このため、被加熱流体の流れＦにおける主な成分は、例えばコイル部１６の巻き径外径側に沿って、実質的に直線状に通過することになる。
この場合、シースの外周面において、コイル部１６の巻き径外径側の比較的狭小な部分しか有効な流体接触面ＣＡとして寄与しないことになる。
また、コイル部１６の周囲における乱流の形成も抑制される。
比較例においては、コイル部１６を構成する各シースが、所定の巻きピッチ毎に同じ巻き径で配列されている。
このため、被加熱流体の流れＦにおける主な成分は、例えばコイル部１６の巻き径外径側に沿って、実質的に直線状に通過することになる。
この場合、シースの外周面において、コイル部１６の巻き径外径側の比較的狭小な部分しか有効な流体接触面ＣＡとして寄与しないことになる。
また、コイル部１６の周囲における乱流の形成も抑制される。
【0045】
図８は、実施形態の流体加熱器におけるシーズヒータのコイル部周辺の被加熱流体の流れを模式的に示す図である。
実施形態においては、第１コイル部１２ａと、第１コイル部１２ａに対して巻き径が大きい第２コイル部１２ｂとが、巻きピッチ方向（中心軸Ａ方向）に沿って交互に配置されることから、被加熱流体の流れＦの主な成分は、図８に示すように、第１コイル部１２ａの巻き径外径側、第２コイル部１２ｂの巻き径内径側を交互に通過するように、ジグザグ状に進行することになる。
これにより、シースの外周面において、被加熱流体の加熱に寄与する流体接触面ＣＡが比較例に対して拡大される。
さらに、被加熱流体の流れＦの乱流化が促進される。
実施形態においては、第１コイル部１２ａと、第１コイル部１２ａに対して巻き径が大きい第２コイル部１２ｂとが、巻きピッチ方向（中心軸Ａ方向）に沿って交互に配置されることから、被加熱流体の流れＦの主な成分は、図８に示すように、第１コイル部１２ａの巻き径外径側、第２コイル部１２ｂの巻き径内径側を交互に通過するように、ジグザグ状に進行することになる。
これにより、シースの外周面において、被加熱流体の加熱に寄与する流体接触面ＣＡが比較例に対して拡大される。
さらに、被加熱流体の流れＦの乱流化が促進される。
【0046】
以上説明した実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）巻き径が異なる第１コイル部１２ａ、第２コイル部１２ｂが二重らせん状に配置されることにより、被加熱流体を中心軸Ａ方向に流した場合に、被加熱流体が各コイル部を構成するシースを避けるようジグザグ状に通過することになる。
これにより、被加熱流体がシースの外周面に沿って回り込む挙動が発生し、各シースに対してその周方向における広い範囲で接触することになる。
このため、被加熱流体とシースとの有効な流体接触面ＣＡを拡大し、シーズヒータ１０及び流体加熱器１による被加熱流体の加熱効率を向上することができる。
また、被加熱流体の流れＦの乱流化が促進されるため、加熱効率をより向上することができる。
（２）シーズヒータ１０の第１コイル部１２ａ、第２コイル部１２ｂは、シースの中間部に形成されたループ部１１を介して連続するよう、一体に形成されていることから、部品点数や加熱用電力を供給する端子数を増加させることなく、簡単な構成とすることができる。
また、流体加熱器１のケース１００内への組み込み、位置決めを容易に行うことができる。
（３）中心軸Ａを含む平面で切って見た断面において、第１コイル部１２ａに含まれるシースの断面と、第２コイル部１２ｂに含まれるシースの断面とが、間隔を隔てて配置されることにより、第１コイル部１２ａ、第２コイル部１２ｂに含まれるシースの間を被加熱流体が通流することにより、上述した加熱効率の向上効果を確実に得ることができる。
（４）被加熱流体が通流される流路の一部を、第１コイル部１２ａ及び第２コイル部１２ｂを内径側に収容する第２筒１２０（外筒）の内周面と、第１コイル部１２ａ及び第２コイル部１２ｂの内径側に挿入される第３筒１３０（内筒）の外周面との間に設けられる構成とすることにより、第２筒１２０の内周面と第３筒１３０の外周面との間で、シーズヒータ１０の第１コイル部１２ａ、第２コイル部１２ｂの各シースの間で、被加熱流体がジグザグ状に流れる挙動を確実に発生させ、上述した加熱効率の向上効果を促進することができる。
（５）シースＳ１０の第１部Ｓ１１、第２部Ｓ１２を、シーズヒータ製造用治具２００の突条部２１０の隙間２２０、及び、突条部２１０の外周面（突端面）２１１に沿ってそれぞれ巻き回すことにより、第１コイル部１２ａと第２コイル部１２ｂとを正確な巻き径で容易に形成することができる。
また、突条部２１０がシースＳ１０の第１部Ｓ１１、第２部Ｓ２１を巻き回すピッチ（中心軸Ａ方向のシース間隔）を案内するガイドとして機能することにより、ピッチ方向の形状精度も向上することができる。
（６）第１コイル部１２ａ、第２コイル部１２ｂの形成後に、突条部２１０を各コイルに対して中心軸Ａ回りに相対回動させて取り外すことにより、シーズヒータ製造用治具２００をコイル部１２から容易に取り外すことができる。
特に、取外し時に突条部２１０が損傷を受けにくく、シーズヒータ製造用治具２００の再利用を図ることができる。
（７）シーズヒータ製造用治具２００を、中心軸Ａ方向に沿って複数の層状造形物が積層される立体造形方法によって形成することにより、層状造形物が積層された界面を跨ぐよう、シースＳ１０の第１部Ｓ１１及び第２部Ｓ１２が「たが」状に巻き回されることになり、立体造形方法により突条部２１０を形成する場合に、シースを巻き回すとき界面に過度の内部力が作用することを防止し、突条部２１０の破損を防止することができる。
（８）突条部２１０がシースＳ１０の材料よりも弾性率が小さい材料からなることにより、第１コイル部１２ａ、第２コイル部１２ｂの形成後に、突条部２１０を弾性変形させてコイル部１２から容易に取り外すことができる。
（１）巻き径が異なる第１コイル部１２ａ、第２コイル部１２ｂが二重らせん状に配置されることにより、被加熱流体を中心軸Ａ方向に流した場合に、被加熱流体が各コイル部を構成するシースを避けるようジグザグ状に通過することになる。
これにより、被加熱流体がシースの外周面に沿って回り込む挙動が発生し、各シースに対してその周方向における広い範囲で接触することになる。
このため、被加熱流体とシースとの有効な流体接触面ＣＡを拡大し、シーズヒータ１０及び流体加熱器１による被加熱流体の加熱効率を向上することができる。
また、被加熱流体の流れＦの乱流化が促進されるため、加熱効率をより向上することができる。
（２）シーズヒータ１０の第１コイル部１２ａ、第２コイル部１２ｂは、シースの中間部に形成されたループ部１１を介して連続するよう、一体に形成されていることから、部品点数や加熱用電力を供給する端子数を増加させることなく、簡単な構成とすることができる。
また、流体加熱器１のケース１００内への組み込み、位置決めを容易に行うことができる。
（３）中心軸Ａを含む平面で切って見た断面において、第１コイル部１２ａに含まれるシースの断面と、第２コイル部１２ｂに含まれるシースの断面とが、間隔を隔てて配置されることにより、第１コイル部１２ａ、第２コイル部１２ｂに含まれるシースの間を被加熱流体が通流することにより、上述した加熱効率の向上効果を確実に得ることができる。
（４）被加熱流体が通流される流路の一部を、第１コイル部１２ａ及び第２コイル部１２ｂを内径側に収容する第２筒１２０（外筒）の内周面と、第１コイル部１２ａ及び第２コイル部１２ｂの内径側に挿入される第３筒１３０（内筒）の外周面との間に設けられる構成とすることにより、第２筒１２０の内周面と第３筒１３０の外周面との間で、シーズヒータ１０の第１コイル部１２ａ、第２コイル部１２ｂの各シースの間で、被加熱流体がジグザグ状に流れる挙動を確実に発生させ、上述した加熱効率の向上効果を促進することができる。
（５）シースＳ１０の第１部Ｓ１１、第２部Ｓ１２を、シーズヒータ製造用治具２００の突条部２１０の隙間２２０、及び、突条部２１０の外周面（突端面）２１１に沿ってそれぞれ巻き回すことにより、第１コイル部１２ａと第２コイル部１２ｂとを正確な巻き径で容易に形成することができる。
また、突条部２１０がシースＳ１０の第１部Ｓ１１、第２部Ｓ２１を巻き回すピッチ（中心軸Ａ方向のシース間隔）を案内するガイドとして機能することにより、ピッチ方向の形状精度も向上することができる。
（６）第１コイル部１２ａ、第２コイル部１２ｂの形成後に、突条部２１０を各コイルに対して中心軸Ａ回りに相対回動させて取り外すことにより、シーズヒータ製造用治具２００をコイル部１２から容易に取り外すことができる。
特に、取外し時に突条部２１０が損傷を受けにくく、シーズヒータ製造用治具２００の再利用を図ることができる。
（７）シーズヒータ製造用治具２００を、中心軸Ａ方向に沿って複数の層状造形物が積層される立体造形方法によって形成することにより、層状造形物が積層された界面を跨ぐよう、シースＳ１０の第１部Ｓ１１及び第２部Ｓ１２が「たが」状に巻き回されることになり、立体造形方法により突条部２１０を形成する場合に、シースを巻き回すとき界面に過度の内部力が作用することを防止し、突条部２１０の破損を防止することができる。
（８）突条部２１０がシースＳ１０の材料よりも弾性率が小さい材料からなることにより、第１コイル部１２ａ、第２コイル部１２ｂの形成後に、突条部２１０を弾性変形させてコイル部１２から容易に取り外すことができる。
【0047】
（変形例）
本発明は、以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
（１）筒状ヒータ、流体加熱器、筒状ヒータの製造方法、筒状ヒータ製造用治具の具体的構成は、上述した各実施形態に限定されることなく、適宜変更することが可能である。
例えば、各部材の構造、形状、材質、製法、数量、配置等は、各実施形態の構成から適宜変更することが可能である。
（２）実施形態の流体加熱器において、第１筒、第２筒、第３筒の横断面形状は例えば円形（真円）であったが、本発明はこれに限らず、例えば楕円形、矩形、その他の形状の横断面形状を有する流路部材を有する流体加熱器にも適用することができる。
また、ケース及び流路の構成も実施形態のような三重筒構造のものに限らず、適宜変更することができる。
（３）実施形態において、筒状ヒータ製造用治具は、例えば樹脂系材料を用いた立体造形法によって形成しているが、筒状ヒータ製造用治具の材質や製法はこれに限らず適宜変更することができる。
例えば、ゴム等の可撓性を有する材料からなる板材、チューブ材や、樹脂成型品、比較的軟質の金属材料などを、螺旋状の帯状等に形成したものを用いてもよい。
また、各実施形態では、円柱状の芯材に別体部品である筒状ヒータ製造用治具を取り付けているが、これに限らず、筒状ヒータ製造用治具は、突条部と芯材とを一体に形成した構成としてもよい。
（４）各実施形態において、筒状ヒータの第１コイル部、第２コイル部、及び、流体加熱器のケースを構成する各筒体は、中心軸Ａを共有する同心の配置となっているが、本発明はこれに限らず、各部材の中心軸がオフセットしたり、微小な傾斜角を有して配置される構成としてもよい。
（５）実施形態において、筒状ヒータは一例としてシーズヒータであったが、本発明はこれに限らず、例えば筒状体からなる流路に、被加熱流体に対して高温のオイル、水等の液体や、気体を熱媒として通流させる発熱体を有するものであってもよい。
本発明は、以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
（１）筒状ヒータ、流体加熱器、筒状ヒータの製造方法、筒状ヒータ製造用治具の具体的構成は、上述した各実施形態に限定されることなく、適宜変更することが可能である。
例えば、各部材の構造、形状、材質、製法、数量、配置等は、各実施形態の構成から適宜変更することが可能である。
（２）実施形態の流体加熱器において、第１筒、第２筒、第３筒の横断面形状は例えば円形（真円）であったが、本発明はこれに限らず、例えば楕円形、矩形、その他の形状の横断面形状を有する流路部材を有する流体加熱器にも適用することができる。
また、ケース及び流路の構成も実施形態のような三重筒構造のものに限らず、適宜変更することができる。
（３）実施形態において、筒状ヒータ製造用治具は、例えば樹脂系材料を用いた立体造形法によって形成しているが、筒状ヒータ製造用治具の材質や製法はこれに限らず適宜変更することができる。
例えば、ゴム等の可撓性を有する材料からなる板材、チューブ材や、樹脂成型品、比較的軟質の金属材料などを、螺旋状の帯状等に形成したものを用いてもよい。
また、各実施形態では、円柱状の芯材に別体部品である筒状ヒータ製造用治具を取り付けているが、これに限らず、筒状ヒータ製造用治具は、突条部と芯材とを一体に形成した構成としてもよい。
（４）各実施形態において、筒状ヒータの第１コイル部、第２コイル部、及び、流体加熱器のケースを構成する各筒体は、中心軸Ａを共有する同心の配置となっているが、本発明はこれに限らず、各部材の中心軸がオフセットしたり、微小な傾斜角を有して配置される構成としてもよい。
（５）実施形態において、筒状ヒータは一例としてシーズヒータであったが、本発明はこれに限らず、例えば筒状体からなる流路に、被加熱流体に対して高温のオイル、水等の液体や、気体を熱媒として通流させる発熱体を有するものであってもよい。
【符号の説明】
【0048】
１ 流体加熱器（実施形態） １Ａ 流体加熱器（比較例）
１０ シーズヒータ １１ ループ部
１２ コイル部 １２ａ 第１コイル部
１２ｂ 第２コイル部 １３ 折返し部
１４ ストレート部 １５ 導出部
１６ コイル部（比較例）
１００ ケース １１０ 第１筒
１２０ 第２筒 １２１ 端面
１３０ 第３筒 １４０ 入口側フランジ
１５０ 出口側フランジ １６０ 入口パイプ
１７０ 出口パイプ Ｆ 被加熱流体の流れ
２００ シーズヒータ製造用治具 ２１０ 突条部
２１１ 外周面 ２１２ 内周面
２１３ 端面
３００ 芯材 Ｓ１０ シース
Ｓ１１ 第１部 Ｓ１２ 第２部
Ａ 中心軸 ＣＡ 流体接触面
１０ シーズヒータ １１ ループ部
１２ コイル部 １２ａ 第１コイル部
１２ｂ 第２コイル部 １３ 折返し部
１４ ストレート部 １５ 導出部
１６ コイル部（比較例）
１００ ケース １１０ 第１筒
１２０ 第２筒 １２１ 端面
１３０ 第３筒 １４０ 入口側フランジ
１５０ 出口側フランジ １６０ 入口パイプ
１７０ 出口パイプ Ｆ 被加熱流体の流れ
２００ シーズヒータ製造用治具 ２１０ 突条部
２１１ 外周面 ２１２ 内周面
２１３ 端面
３００ 芯材 Ｓ１０ シース
Ｓ１１ 第１部 Ｓ１２ 第２部
Ａ 中心軸 ＣＡ 流体接触面
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【手続補正書】
【提出日】2022-01-07
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
筒状の外形を有する発熱体を備える筒状ヒータの製造方法であって、
軸状に形成された芯材の周囲に、前記芯材の外周面から突出するように螺旋状に巻き回された突条部を設け、
前記突条部は、前記芯材の中心軸を含む平面で切って見た断面が前記中心軸方向に隙間を有するよう配置され、
前記突条部の前記隙間に沿って前記発熱体の第１部を巻き回して第１コイル部を形成し
前記突条部の外周面に沿って前記発熱体の第２部を巻き回して前記第１コイル部よりも巻径が大きい第２コイル部を形成すること
を特徴とする筒状ヒータの製造方法。
軸状に形成された芯材の周囲に、前記芯材の外周面から突出するように螺旋状に巻き回された突条部を設け、
前記突条部は、前記芯材の中心軸を含む平面で切って見た断面が前記中心軸方向に隙間を有するよう配置され、
前記突条部の前記隙間に沿って前記発熱体の第１部を巻き回して第１コイル部を形成し
前記突条部の外周面に沿って前記発熱体の第２部を巻き回して前記第１コイル部よりも巻径が大きい第２コイル部を形成すること
を特徴とする筒状ヒータの製造方法。
【請求項2】
前記筒状ヒータは、筒状をなすシースの内部に発熱線及び絶縁体粉末を収容したシーズヒータであること
を特徴とする請求項１に記載の筒状ヒータの製造方法。
を特徴とする請求項１に記載の筒状ヒータの製造方法。
【請求項3】
前記発熱体の前記第１部と前記第２部とは、前記発熱体の中間部に形成された折返し部を介して連続するよう一体に形成されていること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の筒状ヒータの製造方法。
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の筒状ヒータの製造方法。
【請求項4】
前記第１コイル部及び前記第２コイル部を形成した後に、前記第１コイル部及び前記第２コイル部に対して前記突条部を前記芯材の中心軸回りに相対回転させることで、前記突条部を前記第１コイル部及び前記第２コイル部から取り外すこと
を特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の筒状ヒータの製造方法。
を特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の筒状ヒータの製造方法。
【請求項5】
前記突条部は、前記芯材の中心軸方向に沿って複数の層状造形物を積層する立体造形方法により形成されること
を特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の筒状ヒータの製造方法。
を特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の筒状ヒータの製造方法。
【請求項6】
前記突条部は、前記発熱体の材料よりも弾性率が小さい材料からなること
を特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の筒状ヒータの製造方法。
を特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の筒状ヒータの製造方法。
【請求項7】
筒状の外形を有する発熱体を備える筒状ヒータの製造に用いられる筒状ヒータ製造用治具であって、
軸状に形成された芯材の周囲に、前記芯材の外周面から突出するように螺旋状に巻き回されて配置される突条部を有し、
前記突条部は、前記芯材の中心軸を含む平面で切って見た断面が前記中心軸方向に隙間を有するよう配置されること
を特徴とする筒状ヒータ製造用治具。
軸状に形成された芯材の周囲に、前記芯材の外周面から突出するように螺旋状に巻き回されて配置される突条部を有し、
前記突条部は、前記芯材の中心軸を含む平面で切って見た断面が前記中心軸方向に隙間を有するよう配置されること
を特徴とする筒状ヒータ製造用治具。
【請求項8】
前記筒状ヒータは、筒状をなすシースの内部に発熱線及び絶縁体粉末を収容したシーズヒータであること
を特徴とする請求項７に記載の筒状ヒータ製造用治具。
を特徴とする請求項７に記載の筒状ヒータ製造用治具。
【請求項9】
前記突条部は、前記芯材の中心軸方向に沿って複数の層状造形物を積層する立体造形方法により形成されること
を特徴とする請求項７又は請求項８に記載の筒状ヒータ製造用治具。
を特徴とする請求項７又は請求項８に記載の筒状ヒータ製造用治具。
【請求項10】
前記突条部は、前記発熱体の材料よりも弾性率が小さい材料からなること
を特徴とする請求項７から請求項９までのいずれか１項に記載の筒状ヒータ製造用治具。
を特徴とする請求項７から請求項９までのいずれか１項に記載の筒状ヒータ製造用治具。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0001】
本発明は、筒状ヒータの製造方法、及び、筒状ヒータ製造用治具に関するものである。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0005】
上述した特許文献１に記載されている技術においては、シーズヒータにおいて螺旋状にシースを巻き回したコイル部の巻き径が一様であることから、流路内にコイル部を配置した場合、シースの外周面において、流路の流れ方向に沿った表層部の一部しか被加熱流体の加熱に有効に寄与していない場合があった。
このため、筒状ヒータの外周面と被加熱流体との有効な接触面積を拡大して、被加熱流体の加熱効率を向上することが要望されている。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、被加熱流体の加熱効率を向上した筒状ヒータを容易に製造することが可能な筒状ヒータの製造方法及び筒状ヒータ製造用治具を提供することである。
このため、筒状ヒータの外周面と被加熱流体との有効な接触面積を拡大して、被加熱流体の加熱効率を向上することが要望されている。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、被加熱流体の加熱効率を向上した筒状ヒータを容易に製造することが可能な筒状ヒータの製造方法及び筒状ヒータ製造用治具を提供することである。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正9】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正10】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0011】
上述した課題を解決するため、本発明の第一の態様に係る筒状ヒータの製造方法は、筒状の外形を有する発熱体を備える筒状ヒータの製造方法であって、軸状に形成された芯材の周囲に、前記芯材の外周面から突出するように螺旋状に巻き回された突条部を設け、前記突条部は、前記芯材の中心軸を含む平面で切って見た断面が前記中心軸方向に隙間を有するよう配置され、前記突条部の前記隙間に沿って前記発熱体の第１部を巻き回して第１コイル部を形成し前記突条部の外周面に沿って前記発熱体の第２部を巻き回して前記第１コイル部よりも巻径が大きい第２コイル部を形成することを特徴とする。
これによれば、発熱体の第１部、第２部を、突条部の隙間及び突条部の突端面に沿ってそれぞれ巻き回すことにより、第１コイル部と第２コイル部とを正確な巻き径で容易に形成することができる。
また、突条部が各発熱体を巻き回すピッチ（中心軸方向のシース間隔）を案内するガイドとして機能することにより、ピッチ方向の形状精度も向上することができる。
第一の態様の発明により製造される筒状ヒータは、巻き径が異なる第１コイル部、第２コイル部が、いわゆる二重らせん状（二条巻き）に配置されることにより、被加熱流体を各コイル部の中心軸方向に流した場合に、被加熱流体が段違い状に配列された発熱体を避けるようジグザグ状に通過することになる。
これにより、被加熱流体が発熱体の外周面に沿って回り込む挙動が発生し、各発熱体に対してその周方向における広い範囲で接触することになる。このため、被加熱流体と発熱体との有効な接触面（流体接触面）の面積を拡大し、被加熱流体の加熱効率を向上することができる。
さらに、流路内において被加熱流体の流れに乱流を発生させることにより、発熱体から被加熱流体への熱伝達を促進し、さらに加熱効率を向上することができる。
第一の態様の発明において、前記筒状ヒータは、筒状をなすシースの内部に発熱線及び絶縁体粉末を収容したシーズヒータである構成とすることができる。
これによれば、発熱体の第１部、第２部を、突条部の隙間及び突条部の突端面に沿ってそれぞれ巻き回すことにより、第１コイル部と第２コイル部とを正確な巻き径で容易に形成することができる。
また、突条部が各発熱体を巻き回すピッチ（中心軸方向のシース間隔）を案内するガイドとして機能することにより、ピッチ方向の形状精度も向上することができる。
第一の態様の発明により製造される筒状ヒータは、巻き径が異なる第１コイル部、第２コイル部が、いわゆる二重らせん状（二条巻き）に配置されることにより、被加熱流体を各コイル部の中心軸方向に流した場合に、被加熱流体が段違い状に配列された発熱体を避けるようジグザグ状に通過することになる。
これにより、被加熱流体が発熱体の外周面に沿って回り込む挙動が発生し、各発熱体に対してその周方向における広い範囲で接触することになる。このため、被加熱流体と発熱体との有効な接触面（流体接触面）の面積を拡大し、被加熱流体の加熱効率を向上することができる。
さらに、流路内において被加熱流体の流れに乱流を発生させることにより、発熱体から被加熱流体への熱伝達を促進し、さらに加熱効率を向上することができる。
第一の態様の発明において、前記筒状ヒータは、筒状をなすシースの内部に発熱線及び絶縁体粉末を収容したシーズヒータである構成とすることができる。
【手続補正11】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0012】
第一の態様の発明において、前記発熱体の前記第１部と前記第２部とは、前記発熱体の中間部に形成された折返し部を介して連続するよう一体に形成されている構成とすることができる。
これによれば、部品点数や電気ヒータの場合には加熱用電力、流体を熱媒とした発熱体（熱交換器）の場合には熱媒等を供給する端子数を増加させることなく、簡単な構成とすることができる。
これによれば、部品点数や電気ヒータの場合には加熱用電力、流体を熱媒とした発熱体（熱交換器）の場合には熱媒等を供給する端子数を増加させることなく、簡単な構成とすることができる。
【手続補正12】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0013】
第一の態様の発明において、前記第１コイル部及び前記第２コイル部を形成した後に、前記第１コイル部及び前記第２コイル部に対して前記突条部を前記芯材の中心軸回りに相対回転させることで、前記突条部を前記第１コイル部及び前記第２コイル部から取り外す構成とすることができる。
これによれば、第１コイル部、第２コイル部の形成後に、突条部を相対回転させることにより、突条部を容易に取り外すことができる。
特に、取外し時に突条部が損傷を受けにくく、筒状ヒータ製造用治具の再利用を図ることができる。
これによれば、第１コイル部、第２コイル部の形成後に、突条部を相対回転させることにより、突条部を容易に取り外すことができる。
特に、取外し時に突条部が損傷を受けにくく、筒状ヒータ製造用治具の再利用を図ることができる。
【手続補正13】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0014】
第一の態様の発明において、前記突条部は、前記芯材の中心軸方向に沿って複数の層状造形物を積層する立体造形方法により形成される構成とすることができる。
これによれば、層状造形物が積層された界面を跨ぐよう、発熱体が「たが」状に巻き回されることにより、立体造形方法により突条部を形成する場合に、界面に過度の内部力が作用することを防止し、突条部の破損を防止することができる。
これによれば、層状造形物が積層された界面を跨ぐよう、発熱体が「たが」状に巻き回されることにより、立体造形方法により突条部を形成する場合に、界面に過度の内部力が作用することを防止し、突条部の破損を防止することができる。
【手続補正14】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0015】
第一の態様の発明において、前記突条部は、前記発熱体の材料よりも弾性率が小さい材料からなる構成とすることができる。
これによれば、第１コイル部、第２コイル部の形成後に、突条部を弾性変形させて容易に取り外すことができる。
これによれば、第１コイル部、第２コイル部の形成後に、突条部を弾性変形させて容易に取り外すことができる。
【手続補正15】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0016】
上述した課題を解決するため、本発明の第二の態様に係る筒状ヒータ製造用治具は、筒状の外形を有する発熱体を備える筒状ヒータの製造に用いられる筒状ヒータ製造用治具であって、軸状に形成された芯材の周囲に、前記芯材の外周面から突出するように螺旋状に巻き回されて配置される突条部を有し、前記突条部は、前記芯材の中心軸を含む平面で切って見た断面が前記中心軸方向に隙間を有するよう配置されることを特徴とする。
第二の態様の発明において、前記筒状ヒータは、筒状をなすシースの内部に発熱線及び絶縁体粉末を収容したシーズヒータである構成とすることができる。
第二の態様の発明において、前記突条部は、前記芯材の中心軸方向に沿って複数の層状造形物を積層する立体造形方法により形成される構成とすることができる。
第二の態様の発明において、前記突条部は、前記発熱体の材料よりも弾性率が小さい材料からなる構成とすることができる。
これらの各発明においても、上述した第一の態様の発明の効果と同様の効果を得ることができる。
第二の態様の発明において、前記筒状ヒータは、筒状をなすシースの内部に発熱線及び絶縁体粉末を収容したシーズヒータである構成とすることができる。
第二の態様の発明において、前記突条部は、前記芯材の中心軸方向に沿って複数の層状造形物を積層する立体造形方法により形成される構成とすることができる。
第二の態様の発明において、前記突条部は、前記発熱体の材料よりも弾性率が小さい材料からなる構成とすることができる。
これらの各発明においても、上述した第一の態様の発明の効果と同様の効果を得ることができる。
【手続補正16】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0017】
以上説明したように、本発明によれば、被加熱流体の加熱効率を向上した筒状ヒータを容易に製造することが可能な筒状ヒータの製造方法及び筒状ヒータ製造用治具を提供することができる。
【手続補正17】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0018】
【図1】本発明を適用した筒状ヒータの製造方法の実施形態により製造された筒状ヒータ（シーズヒータ）を有する流体加熱器の断面図である。
【図2】実施形態のシーズヒータの製造に用いるシーズヒータ製造用治具を示す図で ある。
【図6】本発明の比較例である流体加熱器の断面図である。
【図7】比較例の流体加熱器におけるシーズヒータのコイル部周辺の被加熱流体の流 れを模式的に示す図である。
【図8】実施形態の流体加熱器におけるシーズヒータのコイル部周辺の被加熱流体の 流れを模式的に示す図である。
【手続補正18】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0019】
＜実施形態＞
以下、本発明を適用した筒状ヒータの製造方法、筒状ヒータ製造用治具の実施形態について説明する。
実施形態の筒状ヒータは、例えば、各種気体や蒸気、液体、気液混合流体などの各種被加熱流体を加熱する流体加熱器の熱源として利用されるシーズヒータである。
以下、本発明を適用した筒状ヒータの製造方法、筒状ヒータ製造用治具の実施形態について説明する。
実施形態の筒状ヒータは、例えば、各種気体や蒸気、液体、気液混合流体などの各種被加熱流体を加熱する流体加熱器の熱源として利用されるシーズヒータである。
【手続補正19】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0020】
図１は、実施形態の筒状ヒータの製造方法により製造された筒状ヒータ（シーズヒータ）を有する流体加熱器の断面図であって、ケース１００の第１筒１１０等の中心軸Ａを含む平面で切って見た状態を示す図である。
流体加熱器１は、シーズヒータ１０、ケース１００等を有して構成されている。
流体加熱器１は、シーズヒータ１０、ケース１００等を有して構成されている。
【手続補正20】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0043】
以下、上述した実施形態の筒状ヒータの製造方法により製造された筒状ヒータを有する流体加熱器の効果を、以下説明する本発明の比較例と対比して説明する。
図６は、比較例の流体加熱器の断面図である。
比較例において、上述した実施形態と共通する箇所には同じ符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
比較例の流体加熱器１は、実施形態のコイル部１２に代えて、単一の巻き径を有するコイル部１６を設けたものである。
図６は、比較例の流体加熱器の断面図である。
比較例において、上述した実施形態と共通する箇所には同じ符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
比較例の流体加熱器１は、実施形態のコイル部１２に代えて、単一の巻き径を有するコイル部１６を設けたものである。
【手続補正21】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0047】
（変形例）
本発明は、以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
（１）筒状ヒータの製造方法、筒状ヒータ製造用治具、及び、これらを用いて製造される筒状ヒータ、流体加熱器の具体的構成は、上述した各実施形態に限定されることなく、適宜変更することが可能である。
例えば、各部材の構造、形状、材質、製法、数量、配置等は、各実施形態の構成から適宜変更することが可能である。
（２）上述した流体加熱器において、第１筒、第２筒、第３筒の横断面形状は例えば円形（真円）であったが、本発明により製造された筒状ヒータはこれに限らず、例えば楕円形、矩形、その他の形状の横断面形状を有する流路部材を有する流体加熱器にも適用することができる。
また、ケース及び流路の構成も実施形態のような三重筒構造のものに限らず、適宜変更することができる。
（３）実施形態において、筒状ヒータ製造用治具は、例えば樹脂系材料を用いた立体造形法によって形成しているが、筒状ヒータ製造用治具の材質や製法はこれに限らず適宜変更することができる。
例えば、ゴム等の可撓性を有する材料からなる板材、チューブ材や、樹脂成型品、比較的軟質の金属材料などを、螺旋状の帯状等に形成したものを用いてもよい。
また、各実施形態では、円柱状の芯材に別体部品である筒状ヒータ製造用治具を取り付けているが、これに限らず、筒状ヒータ製造用治具は、突条部と芯材とを一体に形成した構成としてもよい。
（４）実施形態において、筒状ヒータの第１コイル部、第２コイル部、及び、流体加熱器のケースを構成する各筒体は、中心軸Ａを共有する同心の配置となっているが、本発明はこれに限らず、各部材の中心軸がオフセットしたり、微小な傾斜角を有して配置される構成としてもよい。
（５）実施形態において、筒状ヒータは一例としてシーズヒータであったが、本発明はこれに限らず、例えば筒状体からなる流路に、被加熱流体に対して高温のオイル、水等の液体や、気体を熱媒として通流させる発熱体を有するものであってもよい。
本発明は、以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
（１）筒状ヒータの製造方法、筒状ヒータ製造用治具、及び、これらを用いて製造される筒状ヒータ、流体加熱器の具体的構成は、上述した各実施形態に限定されることなく、適宜変更することが可能である。
例えば、各部材の構造、形状、材質、製法、数量、配置等は、各実施形態の構成から適宜変更することが可能である。
（２）上述した流体加熱器において、第１筒、第２筒、第３筒の横断面形状は例えば円形（真円）であったが、本発明により製造された筒状ヒータはこれに限らず、例えば楕円形、矩形、その他の形状の横断面形状を有する流路部材を有する流体加熱器にも適用することができる。
また、ケース及び流路の構成も実施形態のような三重筒構造のものに限らず、適宜変更することができる。
（３）実施形態において、筒状ヒータ製造用治具は、例えば樹脂系材料を用いた立体造形法によって形成しているが、筒状ヒータ製造用治具の材質や製法はこれに限らず適宜変更することができる。
例えば、ゴム等の可撓性を有する材料からなる板材、チューブ材や、樹脂成型品、比較的軟質の金属材料などを、螺旋状の帯状等に形成したものを用いてもよい。
また、各実施形態では、円柱状の芯材に別体部品である筒状ヒータ製造用治具を取り付けているが、これに限らず、筒状ヒータ製造用治具は、突条部と芯材とを一体に形成した構成としてもよい。
（４）実施形態において、筒状ヒータの第１コイル部、第２コイル部、及び、流体加熱器のケースを構成する各筒体は、中心軸Ａを共有する同心の配置となっているが、本発明はこれに限らず、各部材の中心軸がオフセットしたり、微小な傾斜角を有して配置される構成としてもよい。
（５）実施形態において、筒状ヒータは一例としてシーズヒータであったが、本発明はこれに限らず、例えば筒状体からなる流路に、被加熱流体に対して高温のオイル、水等の液体や、気体を熱媒として通流させる発熱体を有するものであってもよい。