JP2012057892A - Heater for generating hot air - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heater for generating hot air, which enables weight reduction, resource saving, and low cost by enhancing performance with a simple constitution.SOLUTION: An insulator 12g is installed in a nearly cylindrical heater container 11 with a supply hole 22 at one end and a discharge hole 20 at the other end. A plurality of air flow holes with nichrome wires provided therein are installed in the insulator 12g, and the air supplied via the supply hole 22 is circulated through the air flow holes of the insulator 12g for heating. The high-temperature hot air is discharged from the discharge hole 20. The insulator 12g is formed of a plurality of disc-like plates each of which has a predetermined thickness. The air flow holes are provided in the axial direction thereof and a plurality of insulators 12g are aligned one by one substantially in parallel in the air flow direction at intervals. The distance is set in the range from half to twice the thickness of the insulator 12g.

Description

本発明は、送風機等に接続して高温熱風を吐出するための熱風発生用ヒータの改良に関するものである。   The present invention relates to an improvement of a hot air generating heater for discharging hot hot air by connecting to a blower or the like.

従来のこの種の熱風発生用ヒータ及びこのヒータ内で使用する碍子を添付の図6及び図7に図示している。図6は碍子の斜視説明図、図7は熱風発生用ヒータの概念説明図である。
図6に示した碍子50は、円柱形状を有するいわゆるレンコン碍子と呼ばれるものであり、その軸方向に多数の貫通孔52、52、…が設けられ、該貫通孔52のそれぞれにニクロム線等の電熱線が配線されるものである。
A conventional heater for generating hot air of this type and an insulator used in the heater are shown in FIGS. FIG. 6 is a perspective explanatory view of an insulator, and FIG. 7 is a conceptual explanatory view of a heater for generating hot air.
The insulator 50 shown in FIG. 6 is a so-called lotus root insulator having a columnar shape, and a large number of through holes 52, 52,... Are provided in the axial direction, and a nichrome wire or the like is provided in each of the through holes 52. A heating wire is wired.

送風気体は軸方向(気体流通方向)Dに流れ、前記各貫通孔52内を通過し、加熱される。それぞれの貫通孔52の内壁面にはニクロム線を支持するための突条又は突起等は設けられていない。
この碍子50は、その適数個を軸方向に配列し、それぞれの貫通孔52の位置を合致させて重ね合わせ、熱風発生用ヒータ内に配備される。
The blown gas flows in the axial direction (gas flow direction) D, passes through the through holes 52, and is heated. No protrusion or protrusion for supporting the nichrome wire is provided on the inner wall surface of each through hole 52.
An appropriate number of the insulators 50 are arranged in the axial direction, overlapped so that the positions of the respective through holes 52 coincide with each other, and arranged in the heater for generating hot air.

図7は、上記碍子50が内部に配備された熱風発生用ヒータ60を示している。
図中右端側の気体の供給口61と、図中左端側の熱風の吐出口62を有するヒータ収納体65の内部には上記碍子50が4個軸方向(気体流通方向D)に直列に配列され、固定されている。
FIG. 7 shows a hot air generating heater 60 in which the insulator 50 is disposed.
Four insulators 50 are arranged in series in the axial direction (gas flow direction D) in a heater housing 65 having a gas supply port 61 on the right end side in the drawing and a hot air discharge port 62 on the left end side in the drawing. Is fixed.

碍子50の配列個数は、ヒータの容量に応じて適宜決定される。碍子50の配列に際しては、それぞれの貫通孔52の位置を同一位置に配置する。そして、図中二点鎖線で示した通り、これらの貫通孔52内にニクロム線を供給口61の側から吐出口62に向けて配線し、次に吐出口62の側から供給口61の側に向けてジグザグ状に順次配線して行く。碍子50の貫通孔52の数を偶数とすることによりニクロム線の両端子を供給口側に位置させることができる。   The number of the insulators 50 arranged is appropriately determined according to the capacity of the heater. When arranging the insulators 50, the positions of the respective through holes 52 are arranged at the same position. Then, as indicated by the two-dot chain line in the figure, a nichrome wire is wired in these through holes 52 from the supply port 61 side to the discharge port 62, and then from the discharge port 62 side to the supply port 61 side. Wiring one after another in a zigzag pattern. By setting the number of through holes 52 of the insulator 50 to an even number, both terminals of the nichrome wire can be positioned on the supply port side.

それぞれの碍子50は、長軸ボルト66とナット67により固定される。これらのボルト・ナットは、碍子50に設けられている何れかの貫通孔52の2乃至4箇所を利用して固定される。
異常過熱防止用の熱伝対等の温度センサは、図示はしていないが、中央部分に位置する何れかの貫通孔52に配設することができる。この場合には螺旋状に巻回されたニクロム線の中心部分に挿通させて配置することとなる。
吐出温度を感知する吐出温度感知センサTは、ヒータ収納体65内の最も吐出口側に位置する碍子の前方にヒータ収納体65の外部から配設される。
Each insulator 50 is fixed by a long-axis bolt 66 and a nut 67. These bolts and nuts are fixed using two to four places of any through holes 52 provided in the insulator 50.
Although not shown, a temperature sensor such as a thermocouple for preventing abnormal overheating can be disposed in any of the through holes 52 located in the central portion. In this case, the nichrome wire wound spirally is inserted into the central portion and arranged.
The discharge temperature detection sensor T that detects the discharge temperature is disposed from the outside of the heater housing 65 in front of the insulator located closest to the discharge port in the heater housing 65.

更に、本願出願人は、下記特許文献1に記載されたいわゆるリング碍子と呼ばれる考案を過去に提案している。
かかるリング碍子は、軸方向の長さの短い円筒形状のものからなり、その中央部分には温度センサ等を挿通するための挿通孔が設けられ、その中央部分の外周部分にはニクロム線を配線するための複数の電熱線挿通部が放射状の仕切枠によって形成されたものである。
Further, the applicant of the present application has previously proposed a so-called ring insulator described in Patent Document 1 below.
Such a ring insulator has a cylindrical shape with a short length in the axial direction. An insertion hole for inserting a temperature sensor or the like is provided in the central portion, and a nichrome wire is wired in the outer peripheral portion of the central portion. A plurality of heating wire insertion portions to be formed by a radial partition frame.

このリング碍子は、所望の容量に応じて、その複数のものを軸方向に重ね合わせて使用するのであるが、その構造から気体の吐出最高温度を500℃以上に上げることができない。そのため、本発明に係る高温熱風発生用のヒータの碍子としては使用することができないのである。
換言すれば、このリング碍子は、本発明に係る800℃以上の高温熱風発生用のヒータ用碍子とは異なるカテゴリーのものである。
A plurality of ring insulators are used in the axial direction according to a desired capacity, but the maximum gas discharge temperature cannot be increased to 500 ° C. or more because of the structure. Therefore, it cannot be used as an insulator for a heater for generating high-temperature hot air according to the present invention.
In other words, this ring insulator is of a category different from the heater insulator for generating high-temperature hot air of 800 ° C. or higher according to the present invention.

その理由は、800℃以上の高温熱風を吐出させるヒータ用碍子の場合には、ある程度以上の風速(電熱線の耐熱限界温度近くまで、被加熱エアーを加熱する為には、風速を上げて熱交換効率を上げる必要がある)と、各気体流通孔内を通過させる風量の均一性が要求されるため、加熱される送風気体を一定の狭い空間(通路)内に通過させ、巻回されたニクロム線に強制接触させる必要があるが、上記リング碍子の場合は、仕切枠によってニクロム線が支持されているだけであるため、各々の電熱線に当たる風量を均一にすることができないと考えられるからである。
風速を一定にすることができないと、各孔に配線されている電熱線の表面温度が異なってしまい、これにより全体の熱交換効率も向上させることができず、最高吐出温度に限界が出るものと考えられるのである。
The reason for this is that in the case of a heater insulator that discharges hot hot air of 800 ° C. or higher, the air speed is increased to a certain level or higher (in order to heat the heated air to near the heat-resistance limit temperature of the heating wire, It is necessary to increase the exchange efficiency), and the uniformity of the air volume that passes through each gas circulation hole is required, so the heated blown gas is passed through a certain narrow space (passage) and wound It is necessary to force contact with the nichrome wire, but in the case of the above ring insulator, it is considered that the air volume hitting each heating wire cannot be made uniform because the nichrome wire is only supported by the partition frame. It is.
If the wind speed cannot be kept constant, the surface temperature of the heating wire wired in each hole will be different, which will not improve the overall heat exchange efficiency, and will limit the maximum discharge temperature. It is considered.

上記従来例の問題点を列挙すると、次のようになる。
碍子に配線される電熱線が、送風気体の急激増加(貫通孔を通過する風速の変化)、或は重力により、力の負荷される方向へ伸びてしまい(螺旋状に巻回された電熱線の隣接する線と線の間の距離(ピッチ)にムラが出る)、これによる異常過熱によって各貫通孔内を通過する風量が変わってしまうため、高温熱風を安全に長期にわたり吐出することが出来ない。
The problems of the conventional example are listed as follows.
The heating wire wired to the insulator extends in the direction in which the force is applied due to a sudden increase in the blown gas (change in the wind speed passing through the through hole) or gravity (heating wire wound in a spiral shape). The distance (pitch) between adjacent lines of the wire becomes uneven), and the amount of air passing through each through hole changes due to abnormal overheating, which makes it possible to discharge hot hot air safely over a long period of time. Absent.

800℃以上の高温熱風を吐出させる場合、電熱線の表面温度は約900℃以上になるが、送風気体の風圧によって電熱線が碍子の吐出口側から飛び出す現象が発生する。また、吐出口を下方向に向けた場合には、重力も負荷されて電熱線の伸びや飛び出しの問題はより大きくなる。この電熱線の飛び出し等の問題は、電熱線に電流を流すと磁界が発生し、この磁界による電熱線の振動によっても促進されうるものと考えられる。   When high-temperature hot air of 800 ° C. or higher is discharged, the surface temperature of the heating wire becomes about 900 ° C. or higher, but a phenomenon occurs in which the heating wire jumps out of the insulator outlet side due to the wind pressure of the blown gas. In addition, when the discharge port is directed downward, gravity is also applied, and the problem of heating wire expansion and pop-out becomes more serious. It is considered that problems such as the jumping out of the heating wire may be promoted by the vibration of the heating wire caused by the magnetic field when a current is passed through the heating wire.

電熱線の振動は、磁界ばかりでなく、機械的振動によっても発生するが、かかる振動の発生により、ニクロム線と貫通孔とが摩擦接触し、電熱線の酸化皮膜が削られ(研磨され)、或いは碍子の内壁面の方が研磨されてしまい、粉塵となって外部に飛び出して環境に悪影響を及ぼし、貫通孔内にそれが溜まった場合には、電熱線の断線の原因となる。
碍子による電熱線の保持が不十分で、機械的振動又は磁界的振動に弱い。電熱線は、碍子の貫通孔に挿通されて配線されているだけなので、碍子によって電熱線は保持又は固定等されていない。
The vibration of the heating wire is generated not only by the magnetic field but also by mechanical vibration. By the generation of such vibration, the nichrome wire and the through hole are brought into frictional contact, and the oxide film of the heating wire is scraped (polished), Alternatively, if the inner wall surface of the insulator is polished and becomes dust and protrudes to the outside, adversely affecting the environment, and if it accumulates in the through hole, it may cause disconnection of the heating wire.
Heating wire is not sufficiently held by the insulator and is weak against mechanical vibration or magnetic vibration. Since the heating wire is simply inserted through the through hole of the insulator and wired, the heating wire is not held or fixed by the insulator.

従来においては、上記のような電熱線の飛び出しを防止するために、碍子の吐出口側の端部に飛び出し防止用の手段を設けたものはあった。しかし、この飛び出し防止用手段を設けても、碍子に配線された電熱線は、碍子の貫通孔内では何ら保持又は固定等の手段が講じられておらず、各孔を通過する風量や加熱等による電熱線のピッチむらによる弊害、振動によって生ずる問題等を解決するものではなかった。
複数の碍子の固定は、2乃至4個所の貫通孔を利用して、長軸のボルトとナットの締め着けによって行っているが、かかる貫通孔には被加熱気体を流通させることが出来ず、コンパクトに作れない。
Conventionally, in order to prevent the heating wire from jumping out as described above, there has been provided a means for preventing the jumping at the end of the insulator on the discharge port side. However, even if this means for preventing popping out is provided, the heating wire wired to the insulator is not provided with any means for holding or fixing in the through hole of the insulator, and the amount of air passing through each hole, heating, etc. It did not solve the harmful effects caused by uneven pitch of the heating wire due to the above, problems caused by vibration, and the like.
A plurality of insulators are fixed by tightening a long bolt and nut using two to four through holes, but the heated gas cannot be circulated through the through holes, It cannot be made compact.

異常過熱防止用の熱電対等の温度センサは、中央部分に位置する貫通孔内に配線された螺旋状に巻回されたニクロム線の内部中心に配置されるが、この温度センサによって貫通孔内への気体の流通が阻害され、その孔の電熱線は、他の孔の電熱線と比較して、通過する風量が少なくなり、その分ほかの孔の電熱線よりも過熱気味となり、これによりセンサで検出する温度はいくらか高い温度を常に示すこととなり、完全な温度コントロールが出来ない。従って、電熱線の安全を考慮して最高使用温度を経験的に少し低めに設定せざるをえない。
吐出気体の温度センサは、ヒータ収納体65の吐出口側部分にその外部から配線しており、該配線が邪魔となったり、或いは見栄えがよくない。
A temperature sensor such as a thermocouple for preventing abnormal overheating is arranged in the center of the spirally wound nichrome wire wired in the through hole located in the center portion. The flow of air in the hole is obstructed, and the heating wire in the hole has less air volume to pass compared to the heating wire in the other hole, and the heating wire in the other hole becomes more superheated, which makes the sensor The temperature detected by will always indicate a somewhat higher temperature, and complete temperature control is not possible. Therefore, the maximum operating temperature has to be set a little lower empirically considering the safety of the heating wire.
The temperature sensor of the discharge gas is wired from the outside to the discharge port side portion of the heater housing 65, and the wiring becomes an obstacle or does not look good.

そこで、本願発明者は、800℃以上の高温熱風を吐出させることができるヒータ用碍子であって、電熱線のピッチむらを生じることなく、磁界による振動や機械的振動に強く、熱風の吐出口を任意の方向に向けたとしても電熱線を効果的に保持、固定することができ、とりわけ下方向に向けた場合でも電熱線の飛び出しを防止することができ、更に電熱線から気体への熱交換効率がかたよることなく、被加熱気体への熱効率をより向上させることができ、長期に渡り安定した高温熱風を吐出できるものを提供すること、またこの碍子を用いた高温熱風発生用ヒータを提供することをその目的として、下記特許文献2に記載の碍子及び熱風発生用ヒータを提案した。   Therefore, the inventor of the present application is a heater insulator capable of discharging hot air at a temperature of 800 ° C. or higher, and is resistant to vibrations caused by magnetic fields and mechanical vibrations without causing uneven pitch of the heating wire, and a hot air discharge port. The heating wire can be effectively held and fixed even if it is directed in any direction, and it is possible to prevent the heating wire from popping out even when it is directed downward, and the heat from the heating wire to the gas can be prevented. Offering a heater that can improve the thermal efficiency of the heated gas without affecting the exchange efficiency, and that can discharge high-temperature hot air that is stable over a long period of time, and also provides a heater for generating high-temperature hot air using this insulator For that purpose, an insulator and a heater for generating hot air described in Patent Document 2 below have been proposed.

実開平1−34790号公報Japanese Utility Model Publication No. 1-334790 再表2005/78357号公報Table 2005/78357

上記特許文献2に記載の発明においては、碍子自体を複数の構成片から形成して積層し、隣接する碍子構成片の気体流通孔の位置を少しずらすことによって、電熱線をツイスト状態に保持して、つまり電熱線を確実に固持できる構成として、上記諸問題を解決したものであった。
本発明は、上記従来の熱風発生用ヒータの改良を目的とするものであって、より簡易な構成からなる熱風発生用ヒータを製作することがその課題である。
In the invention described in Patent Document 2, the insulator itself is formed from a plurality of constituent pieces and stacked, and the heating wire is held in a twisted state by slightly shifting the position of the gas flow holes of the adjacent insulator constituent pieces. In other words, the above-mentioned problems have been solved as a configuration that can securely hold the heating wire.
An object of the present invention is to improve the conventional heater for generating hot air, and it is an object to manufacture a heater for generating hot air having a simpler configuration.

そして、上記特許文献2に記載のものと異なり、碍子と電熱線との組み合わせを工夫することにより、碍子自体が電熱線を保持せずとも、何ら問題なく800℃以上の高温熱風を吐出させることができる熱風発生用ヒータを提供することがその課題となる。
更にその軽量化、省資源化、コンパクト化、及びコスト低減化をも図り、尚且つ従来のヒータと比較してもその性能を落とすことなく、否それよりもより性能を向上させること、即ち、その送風気体への熱交換効率を向上させ、送風気体の流速又は流量もより少ないものであっても従来と同等以上の吐出気体温度を得ることができるようにすることもその課題とするところである。
And unlike the thing of the said patent document 2, even if an insulator itself does not hold | maintain a heating wire by devising the combination of an insulator and a heating wire, high temperature hot air of 800 degreeC or more is discharged without any problem. The problem is to provide a heater for generating hot air.
Furthermore, its weight reduction, resource saving, compactness, and cost reduction are also achieved, and the performance is further improved without degrading its performance even when compared with conventional heaters. It is also an object of the present invention to improve the heat exchange efficiency to the blown gas and to obtain a discharge gas temperature equal to or higher than the conventional one even if the flow rate or flow rate of the blown gas is smaller. .

上記課題を解決するために、本発明の第1のものにおいては、一方端部分に気体の供給口を設け、他方端部分には吐出口を設けた略筒形状のヒータ収納体の内部に碍子を配備し、碍子に設けた多数の気体流通孔には電熱線を配設したものから成り、送風機等から供給口を介して供給された送風気体を前記碍子の気体流通孔に流通させて加熱し、吐出口から高温熱風を吐出する熱風発生用ヒータにおいて、碍子を所定厚の複数の円板形状のものから形成し、気体流通孔はその軸方向に設け、これら複数の碍子を1個ずつ略平行に間隔を置いて送風方向に1列に配置し、その間隔を碍子の厚みの約1/2から約2個分の距離としたことを特徴とする熱風発生用ヒータである。   In order to solve the above-mentioned problems, in the first aspect of the present invention, an insulator is provided inside a substantially cylindrical heater housing body in which a gas supply port is provided at one end portion and a discharge port is provided at the other end portion. A large number of gas flow holes provided in the insulator are provided with heating wires, and the blown gas supplied from a blower or the like through the supply port is passed through the gas flow holes of the insulator and heated. In the hot air generating heater for discharging hot hot air from the discharge port, the insulator is formed from a plurality of disc-shaped members having a predetermined thickness, the gas flow holes are provided in the axial direction, and each of the plurality of insulators is provided one by one. A heater for generating hot air, characterized in that the heaters are arranged in a row in the air blowing direction at intervals in parallel, and the intervals are set to a distance corresponding to about 1/2 to about 2 of the thickness of the insulator.

本発明の第2のものは、上記第1の発明において、各碍子の気体流通孔において、その中心部分に位置する気体流通孔の最大内径をその外周部分に位置する気体流通孔の最大内径よりも少し大きくしたことを特徴とする熱風発生用ヒータである。
ここで、気体流通孔の「最大内径」としたのは、下記第6の発明において、気体流通孔内に突条を設ける関係上、この内径がその突条以外の部位のより大きい内径を示すことを意図したものである。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, in the gas flow hole of each insulator, the maximum inner diameter of the gas flow hole located in the central portion is greater than the maximum inner diameter of the gas flow hole located in the outer peripheral portion. Is a heater for generating hot air.
Here, the "maximum inner diameter" of the gas flow hole is the reason why the inner diameter of the gas flow hole is larger than that of the portion other than the protrusion in the sixth invention. It is intended.

本発明の第3のものは、上記第1又は第2の発明において、それぞれの碍子の間隔距離を供給口側から吐出口側に向かって徐々に小さくしたことを特徴とする熱風発生用ヒータである。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a hot air generating heater according to the first or second aspect, wherein the distance between the insulators is gradually reduced from the supply port side toward the discharge port side. is there.

本発明の第4のものは、上記第1乃至第4の発明において、それぞれの碍子の軸方向の適宜位置に少なくとも2つの螺子挿通孔を設け、これらの螺子挿通孔に長軸の螺子を挿通させ、各碍子間にはスペーサを介在させてナットを螺着し、各碍子を所定間隔に固定したことを特徴とする熱風発生用ヒータである。   According to a fourth aspect of the present invention, in the first to fourth aspects of the present invention, at least two screw insertion holes are provided at appropriate positions in the axial direction of the respective insulators, and long-axis screws are inserted into these screw insertion holes. A heater for generating hot air is characterized in that a spacer is interposed between each insulator and a nut is screwed to fix each insulator at a predetermined interval.

本発明の第5のものは、上記第1乃至第4の発明において、電熱線が配設されるそれぞれの碍子の中央部分に穿設された気体流通孔の少なくとも1つに温度センサを挿通させることができる空間部を形成したことを特徴とする熱風発生用ヒータである。   According to a fifth aspect of the present invention, in the first to fourth aspects of the present invention, the temperature sensor is inserted into at least one of the gas flow holes formed in the central portion of each insulator where the heating wire is disposed. It is a heater for generating hot air, characterized in that a space that can be formed is formed.

本発明の第6のものは、上記それぞれの発明において、電熱線が配設されるそれぞれの碍子の気体流通孔の内壁に、電熱線を支持する突条部を気体の流通方向に複数設け、巻回された電熱線を気体流通孔内でその内壁と間隔を維持して支持できるようにしたことを特徴とする熱風発生用ヒータである。   According to a sixth aspect of the present invention, in each of the above inventions, a plurality of protrusions supporting the heating wire are provided in the gas flow direction on the inner wall of the gas flow hole of each insulator where the heating wire is disposed, It is a heater for generating hot air, characterized in that a wound heating wire can be supported in a gas flow hole while maintaining a distance from its inner wall.

本発明の第1のものにおいては、熱風発生用ヒータにおいて、碍子を所定厚の複数の円板形状のものから形成し、気体流通孔はその軸方向に設け、これら複数の碍子を1個ずつ略平行に間隔を置いて送風方向に1列に配置し、その間隔を碍子の厚みの約1/2から約2個分の距離とすることによって、即ち、電熱線が配設される碍子を所定間隔で配列することによって、それぞれの碍子の気体流通孔内で加熱された送風気体が、碍子と碍子の間で一度混合・混和されるのである。   According to a first aspect of the present invention, in the hot air generating heater, the insulator is formed from a plurality of disk-shaped members having a predetermined thickness, the gas flow holes are provided in the axial direction, and each of the plurality of insulators is provided one by one. Arranged in a row in the air blowing direction with a spacing approximately parallel to each other, and by setting the spacing to a distance of about 1/2 to about 2 pieces of the thickness of the insulator, that is, the insulator on which the heating wire is arranged By arranging at predetermined intervals, the blown gas heated in the gas flow holes of each insulator is once mixed and mixed between the insulator and insulator.

この碍子間での送風気体の混合・混和によって、送風気体の温度むらが解消され、一定の昇温が実現される。これが各碍子間の間で繰り返し行われることとなり、その結果送風気体への熱交換効率がより向上するのである。
ここで、碍子の外径については適宜大きくも小さくも設定することができるために、上記間隔距離を具体的な数値により限定できないため、碍子の厚みと間隔距離との相対的な比率によって特定している。
そして、碍子の厚みを例えば10mm程度の薄いものとする場合には、その間隔距離をある程度大きく、例えばその2倍の20mm程度にすることもできることが実験により確認されている。
By mixing and mixing the blown gas between the insulators, the temperature unevenness of the blown gas is eliminated, and a constant temperature increase is realized. This is repeated between each insulator, and as a result, the efficiency of heat exchange with the blown gas is further improved.
Here, since the outer diameter of the insulator can be set as large or small as appropriate, the interval distance cannot be limited by a specific numerical value. Therefore, the outer diameter is specified by a relative ratio between the thickness of the insulator and the interval distance. ing.
When the thickness of the insulator is as thin as about 10 mm, for example, it has been confirmed by experiments that the interval distance can be increased to some extent, for example, about 20 mm, which is twice that distance.

本発明者は、熱交換効率を向上させるために、上記した通り、この碍子と電熱線との関係について多くの実験を繰り返し、鋭意研究を重ねた結果、碍子の理想的な厚みが約25mm、各碍子間の間隔が約13mmであることを発見した。
そして、その熱変換効率の良好な領域が碍子の厚みの約1/2から約2個分の間隔であることを見い出し、この範囲が極めて良好な範囲であることに想到したのである。
そこで、請求項1においてはこの範囲を限定したのである。
In order to improve the heat exchange efficiency, the present inventor repeated many experiments on the relationship between the insulator and heating wire as described above, and as a result of earnest research, the ideal thickness of the insulator was about 25 mm. It was discovered that the spacing between each insulator was about 13 mm.
Then, it was found that the region where the heat conversion efficiency is good is an interval of about ½ to about 2 pieces of the thickness of the insulator, and it was conceived that this range is a very good range.
Therefore, this range is limited in claim 1.

また、この碍子間の間隔によって各気体流通孔内を通過する風量をほぼ同じ量にすることもでき、電熱線から送風気体への熱変換効率をより向上させることができる。
更に、本発明においては、碍子の使用量を従来のものと比較すると、極めて少ないものとすることができ、つまり、各碍子間に隙間を設けているために、その碍子の使用量は大幅に少なくて済むために、省資源、軽量化、コスト減にも大いに寄与することとなるのである。
Moreover, the air volume which passes through each gas circulation hole can also be made into substantially the same quantity by the space | interval between this insulator, and the heat conversion efficiency from a heating wire to blowing air can be improved more.
Furthermore, in the present invention, the amount of the insulator used can be made extremely small as compared with the conventional one. That is, since a gap is provided between the insulators, the amount of the insulator used is greatly reduced. Since it can be reduced, it will greatly contribute to resource saving, weight reduction, and cost reduction.

本発明においては、上記した通り、熱変換効率の向上のために、電熱線と碍子との関係について鋭意、研究を重ねて来たのであるが、間隔を置いて列設された碍子においては、電熱線が加熱されると、その中心部分が最も高熱となるのである。
それ故、本発明の第2のものにおいては、熱変換効率を少しでも向上させるために、この中心部分に位置する気体流通孔の最大内径を、その外周部分に位置する気体流通孔の最大内径よりも僅かに大きく設定している。
後述するが、その実施形態では、中心部分の気体流通孔の最大内径をその外周部分に設けた気体流通孔の最大内径よりも4%程大きく設計しているのである。
これにより少しの効率であるが、電熱線から送風気体への熱変換効率を高めているのである。
In the present invention, as described above, in order to improve the heat conversion efficiency, we have earnestly studied about the relationship between the heating wire and the insulator, but in the insulator arranged at intervals, When the heating wire is heated, the central portion becomes the highest heat.
Therefore, in the second embodiment of the present invention, in order to improve the heat conversion efficiency as much as possible, the maximum inner diameter of the gas flow hole located in the central portion is set to the maximum inner diameter of the gas flow hole located in the outer peripheral portion. It is set slightly larger than.
As will be described later, in this embodiment, the maximum inner diameter of the gas flow hole in the central portion is designed to be about 4% larger than the maximum inner diameter of the gas flow hole provided in the outer peripheral portion.
Although this is a little efficient, the heat conversion efficiency from the heating wire to the blown gas is increased.

本発明の第3のものにおいては、それぞれの碍子の配置を考慮して、その間隔距離をそれぞれ全て一定とするのではなく、供給口側から吐出口側に向かってその間隔距離を徐々に小さくすることも可能であり、この点を請求項3において限定したものである。
電熱線は、加熱されると、その硬度が低下する。ヒータ内では、供給口側よりも吐出口側が高熱と成るために、供給口側に配置される碍子間の間隔距離は吐出口側に配置される碍子間の間隔距離よりも大きい距離を取ることができ、これにより熱変換効率を向上させることができるのである。
In the third aspect of the present invention, in consideration of the arrangement of the respective insulators, the interval distances are not all fixed, but the interval distances are gradually reduced from the supply port side toward the discharge port side. However, this point is limited in the third aspect.
When the heating wire is heated, its hardness decreases. In the heater, since the discharge port side is hotter than the supply port side, the distance between the insulators arranged on the supply port side should be larger than the distance between the insulators arranged on the discharge port side. Thus, the heat conversion efficiency can be improved.

本発明の第4のものにおいては、上記発明における碍子と碍子との間の間隔を設けるための具体的な手段を特定したものであって、それぞれの碍子の軸方向に少なくとも2箇所に螺子挿通孔を設けて、これに長軸の螺子を挿通させ、各碍子間にはスペーサを介在させてナットを螺着して、各碍子を所定間隔に固定したものである。
その効果は、前記の各発明と同様である。
According to a fourth aspect of the present invention, specific means for providing an interval between the insulators in the above invention are specified, and the screw is inserted into at least two places in the axial direction of each insulator. A hole is provided, a long-axis screw is inserted through the hole, a spacer is interposed between the insulators, and a nut is screwed to fix the insulators at a predetermined interval.
The effect is the same as that of each invention described above.

本発明の第5のものにおいては、中央部分に位置する少なくとも1つの気体流通孔に空間部を設けたため、この空間部内に温度センサを挿通させて、適宜所望位置にこれを配備することができ、配線された電熱線の最高限界温度(異常過熱温度)をより適切に感知、測定することが可能となる。また、空間部を複数形成して、吐出気体の吐出温度感知センサ及び異常過熱防止感知センサ等を例えばヒータの供給口側の端子にまとめて配置することも可能となる。   In the fifth aspect of the present invention, since the space portion is provided in at least one gas circulation hole located in the central portion, a temperature sensor can be inserted into the space portion and can be appropriately disposed at a desired position. Thus, it becomes possible to more appropriately sense and measure the maximum limit temperature (abnormal overheat temperature) of the wired heating wire. It is also possible to form a plurality of space portions and arrange the discharge temperature detection sensor, the abnormal overheat prevention detection sensor, and the like of the discharge gas together, for example, at the terminal on the supply port side of the heater.

本発明の第6のものにおいては、碍子の気体流通孔内に配線される巻回された電熱線は、気体流通孔内壁に設けられた複数の突条により気体流通孔内の内壁面と一定の間隔を保って保持されるために、電熱線から被加熱気体への熱交換効率が良好となり、且つ内壁面に溜まる塵埃等にも悪影響を受けず、断線の恐れも減少するものとなる。   In the sixth aspect of the present invention, the wound heating wire wired in the gas flow hole of the insulator is fixed to the inner wall surface in the gas flow hole by a plurality of protrusions provided on the inner wall of the gas flow hole. Therefore, the heat exchange efficiency from the heating wire to the gas to be heated is good, the dust collected on the inner wall surface is not adversely affected, and the risk of disconnection is reduced.

本発明に係る熱風発生用ヒータの概念説明図である。It is a conceptual explanatory view of the heater for hot air generation concerning the present invention. 本発明に係る一実施形態のヒータ収納体の部分の拡大断面説明図である。It is an expanded sectional explanatory view of the portion of the heater storage object of one embodiment concerning the present invention. 上記実施形態で使用している碍子を図示しており、その(A)が正面図、その(B)が一部切欠側面図である。The insulator used in the above embodiment is illustrated, in which (A) is a front view and (B) is a partially cutaway side view. 本発明に係るヒータと従来のヒータとの風量と吐出温度との関係を示す性能比較を行った熱風試験結果を示すグラフである。It is a graph which shows the hot air test result which performed the performance comparison which shows the relationship between the air volume and discharge temperature of the heater which concerns on this invention, and the conventional heater. 本発明に係るヒータと従来のヒータとの圧損試験の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the pressure loss test with the heater which concerns on this invention, and the conventional heater. 従来の碍子の斜視説明図である。It is a perspective explanatory view of the conventional insulator. 図6に図示した碍子を内部に配備した従来の熱風発生用ヒータを示す概念説明図である。FIG. 7 is a conceptual explanatory diagram illustrating a conventional heater for generating hot air in which the insulator illustrated in FIG. 6 is disposed.

以下、添付の図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明に係る熱風発生用ヒータの概念説明図である。
本発明に係る熱風発生用ヒータは、本体部10の先端側に位置する略筒形状のヒータ収納体11と、このヒータ収納体11の内部に配備される複数の円板形状の碍子12と、碍子12の軸方向(気体流通方向)に穿設された多数の気体流通孔に配線されるニクロム線(電熱線)15とから成り、ヒータ収納体11の先端部(図中右端)に吐出口20が設けられ、本体部10の後端側の下方部に送風機等からの送風気体を供給する供給口22が設けられている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a conceptual explanatory diagram of a hot air generating heater according to the present invention.
The heater for generating hot air according to the present invention includes a substantially cylindrical heater housing 11 located on the front end side of the main body 10, a plurality of disc-shaped insulators 12 disposed inside the heater housing 11, and It consists of a nichrome wire (heating wire) 15 wired in a number of gas flow holes formed in the axial direction (gas flow direction) of the insulator 12, and a discharge port at the tip (right end in the figure) of the heater housing 11 20 is provided, and a supply port 22 for supplying blown gas from a blower or the like is provided in a lower part on the rear end side of the main body 10.

この図では、碍子12は3個使用され、それぞれの碍子12の間には所定間隔の空間部13が設けられている。
それぞれの碍子12は、この図1には表れていないが、長軸ボルトとナットにてスペーサを介して、所定間隔を空けて固定されている。
このように、複数の碍子12が間隔を保持して1列に軸方向に略平行に配列・固定されて、それぞれの碍子12に穿設されている複数の気体流通孔の位置が合致し、その気体流通孔内に電熱線であるニクロム線15が配線される。
In this figure, three insulators 12 are used, and a space portion 13 having a predetermined interval is provided between the insulators 12.
Each insulator 12 is not shown in FIG. 1, but is fixed at a predetermined interval via a spacer with a long-axis bolt and a nut.
In this way, the plurality of insulators 12 are arranged and fixed in a row in a row substantially in the axial direction while maintaining an interval, and the positions of the plurality of gas flow holes formed in each insulator 12 are matched, A nichrome wire 15 as a heating wire is wired in the gas flow hole.

このニクロム線の両端子は、ヒータ収納体11の後端側に来るように設定する。
また、間隔を維持して固定された複数の碍子12は、長軸ボルト17にて本体部10の後端側の支持板に固定される。
この支持板は図1には表れていないが、この支持板には、その他ニクロム線の電源端子や、各位置に配設される温度感知センサの端子等が設けられる。
Both terminals of the nichrome wire are set so as to come to the rear end side of the heater housing 11.
Further, the plurality of insulators 12 that are fixed while maintaining an interval are fixed to the support plate on the rear end side of the main body 10 by the long-axis bolts 17.
Although this support plate is not shown in FIG. 1, the support plate is provided with a power source terminal of a nichrome wire, a terminal of a temperature detection sensor disposed at each position, and the like.

送風機等からの送風気体は、配管23を介して供給口22から供給され、碍子12に穿設された多数の気体流通孔に案内され、加熱され、吐出口20から矢印Dの方向に吐出される。
この際に各碍子12の間に設けられた空間13内で送風気体が混合・混和され、送風気体の温度の一様化と昇温が図られ、且つまた各気体流通孔内を通過する風量の均一化にも寄与し、ニクロム線からの熱交換効率が向上するのである。
Blowing gas from a blower or the like is supplied from the supply port 22 through the pipe 23, guided to a large number of gas flow holes formed in the insulator 12, heated, and discharged from the discharge port 20 in the direction of arrow D. The
At this time, the blown gas is mixed and mixed in the spaces 13 provided between the insulators 12, the temperature of the blown gas is made uniform and the temperature is increased, and the amount of air passing through each gas circulation hole This contributes to the homogenization of heat and improves the efficiency of heat exchange from the nichrome wire.

図2は、本発明に係るヒータのヒータ収納体の部分の拡大断面説明図である。
ヒータ収納体11は、ステンレス製の円筒形状のものからなり、その先端(図中右端)部には、吐出口20が設けられている。
ヒータ収納体11の内部には、リング形状のセラミックス製のリング状碍子21がその軸方向(気体流通方向)に重ね合わされて配置されている。これらは断熱を目的とするものである。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional explanatory view of a heater housing portion of the heater according to the present invention.
The heater housing 11 is made of stainless steel and has a discharge port 20 at the tip (right end in the figure).
Inside the heater housing 11, a ring-shaped ceramic ring-shaped insulator 21 is disposed so as to overlap in the axial direction (gas flow direction). These are intended for heat insulation.

このリング状碍子21の内部に上述の電熱線を配線する碍子12がそれぞれ間隔を保持して略平行に5個一列に配列されている。
ここで使用する碍子12については、次図で詳述するが、その外径が約72mm、その厚み(横幅)が約25mmで、それぞれの碍子12の間隔、つまり空間部13の横幅は約13mmとしている。
これらの碍子12は、長軸螺子(ボルト)25とナット26と、碍子12間に配置されるスペーサ27によって相互に固定されている。
このボルト25とナット26による固定は、碍子12の周縁部の2箇所で固定されている。
In this ring-shaped insulator 21, five insulators 12 for wiring the above-mentioned heating wires are arranged in a line substantially in parallel with each other at an interval.
The insulator 12 used here will be described in detail in the next figure. The outer diameter is about 72 mm, the thickness (width) is about 25 mm, and the distance between the insulators 12, that is, the width of the space 13 is about 13 mm. It is said.
These levers 12 are fixed to each other by a long-axis screw (bolt) 25, a nut 26, and a spacer 27 disposed between the levers 12.
The bolts 25 and the nuts 26 are fixed at two places on the periphery of the insulator 12.

この図においては、電熱線であるニクロム線の配線と、このニクロム線が配線される気体流通孔の図示は省略しているが、電源端子31となる長軸螺子(ボルト)30からニクロム線を配線して、各碍子12の気体流通孔内にこのニクロム線を配線することができ、当該ニクロム線の両方の端子は、ヒータ収納体11の後端部に位置する支持板35の部位に配置することができる。   In this figure, the wiring of the nichrome wire that is a heating wire and the gas flow hole through which the nichrome wire is routed are omitted, but the nichrome wire is connected from the long screw (bolt) 30 that becomes the power terminal 31. This nichrome wire can be wired in the gas flow hole of each insulator 12, and both terminals of the nichrome wire are arranged at a portion of the support plate 35 located at the rear end portion of the heater housing 11. can do.

温度センサは、この図では、2箇所明示しているが、即ち、その一つの吐出温度センサ36は、一番吐出口側の碍子12の少し吐出口側に設け、また供給口側には供給エアー温度センサ37を設けている。
この実施形態では、図示していないが、ヒータの最高温度を検知する最高温度検知センサ又はホットスタータ用のセンサを列設された碍子の中央部に配設している。
これらの温度センサの端子も支持板35の碍子と反対側の面に配置することができるのである。
In this figure, two temperature sensors are clearly shown in the figure. That is, one discharge temperature sensor 36 is provided slightly on the discharge port side of the insulator 12 on the most discharge port side, and is supplied on the supply port side. An air temperature sensor 37 is provided.
In this embodiment, although not shown, a maximum temperature detection sensor for detecting the maximum temperature of the heater or a sensor for a hot starter is disposed at the center of the insulators arranged in a row.
The terminals of these temperature sensors can also be arranged on the surface of the support plate 35 opposite to the insulator.

ニクロム線が配線される碍子12の一番吐出口側のものの更に吐出口側には、ニクロム線の保護用碍子39を配置している。
この保護用碍子39は、やはり円板形状のセラミックス製のもので、その軸方向には、碍子12の気体流通孔よりも小さい内径の気体流通孔が多数穿設されたものである。
尚、ここで保護用碍子39の役割は、吐出口から例えばドライバービット等の何か棒状のもの等が挿入された際にニクロム線を保護するためのものである。
A nichrome wire protective insulator 39 is arranged on the further discharge port side of the insulator 12 to which the nichrome wire is wired.
The protective insulator 39 is also made of a disk-shaped ceramic, and has a large number of gas flow holes having an inner diameter smaller than the gas flow holes of the insulator 12 in the axial direction.
Here, the role of the protective insulator 39 is to protect the nichrome wire when a rod-like object such as a driver bit is inserted from the discharge port.

図3は、上記実施形態で使用している碍子を図示しており、その(A)が正面図、その(B)が一部切欠側面図である。
この(A)図から解る通り、この碍子12の軸方向(紙面表裏方向)には、多数の気体流通孔12が穿設されている。
より詳しくは、同心円状に中心部に3個、次に7個、一番外側に14個の気体流通孔12が設けられている。
FIG. 3 illustrates the insulator used in the above embodiment, in which (A) is a front view and (B) is a partially cutaway side view.
As can be seen from FIG. (A), a large number of gas flow holes 12 are formed in the axial direction (the front and back direction of the paper surface) of the insulator 12.
More specifically, three gas flow holes 12 are provided concentrically at the center, next seven, and on the outermost fourteen.

図中14は、碍子12同士を固定するための長軸螺子用の螺子挿通孔を示し、16は、ニクロム線の端子となる長軸ボルト用の螺子挿通孔を示している。
これらから解る通り、碍子12は、それぞれ間隔を維持してその外周縁部分の2箇所の螺子挿通孔14の部位で固定される。
また、3個の螺子挿通孔16には長軸螺子を挿通してニクロム線の端子とする。
In the figure, reference numeral 14 denotes a screw insertion hole for a long-axis screw for fixing the insulators 12 to each other, and reference numeral 16 denotes a screw insertion hole for a long-axis bolt that becomes a terminal of a nichrome wire.
As can be seen from the above, the insulator 12 is fixed at the two screw insertion holes 14 at the outer peripheral edge of the insulator 12 while maintaining an interval.
Further, a long-axis screw is inserted into the three screw insertion holes 16 to form a nichrome wire terminal.

中心部分の3個の気体流通孔12sには、その一部に拡張空間部12kを設けており、この拡張空間部12kに熱電対等の温度センサを挿通し、ヒータの各部位の温度を検知できるようにしている。
例えば、既に説明した吐出温度検知センサは吐出口内側近傍に設け、最高温度検知センサ或いはホットスタータ用の温度検知センサ等は、列設する碍子の中間部位に設けることができ、そして、これらの端子は、供給口側の支持板に纏めて配線することができるのである。
The three gas flow holes 12s in the center portion are provided with an extended space portion 12k in a part thereof, and a temperature sensor such as a thermocouple can be inserted into the extended space portion 12k to detect the temperature of each part of the heater. I am doing so.
For example, the already described discharge temperature detection sensor can be provided in the vicinity of the inside of the discharge port, and the maximum temperature detection sensor or the temperature detection sensor for the hot starter can be provided at an intermediate portion of the insulators arranged in line. Can be wired together on the support plate on the supply port side.

各気体流通孔12には、その気体流通方向に4つの突条部12tを設けており、螺旋状に巻回されているニクロム線をこれら4つの突条部12tが支持し、気体流通孔12の内壁面に接触しない構成を採用している。
これにより、送風気体は、ニクロム線の螺旋の内外に流通し、熱交換効率が高められる。
尚、(B)図の右半分の断面は、正面図中央部の一番内側に配列される気体流通孔12と、その中間部に配列されている螺子挿通孔16と、一番外側に配列される気体流通孔12の断面部分を図示したもので、同心円状に配置されているそれぞれの部位の代表としてそれぞれ図示したものである。
Each gas flow hole 12 is provided with four ridges 12t in the gas flow direction, and these four ridges 12t support the nichrome wire wound in a spiral shape. The structure which does not contact the inner wall surface of is adopted.
Thereby, ventilation air distribute | circulates inside and outside the spiral of a nichrome wire, and heat exchange efficiency is improved.
The cross section of the right half of the figure (B) is the gas flow hole 12 arranged in the innermost part of the center part of the front view, the screw insertion hole 16 arranged in the middle part, and the outermost part. The cross-sectional portion of the gas flow hole 12 is shown as a representative of the respective portions arranged concentrically.

ここで、気体流通孔12において、一番中心部に設けた3個の気体流通孔12sと、その外側の中間部に設けた7個の気体流通孔12cの最大内径(突状部以外の部位の内径)を約10.0mmとし、一番外側、即ち外周部側の気体流通孔12pの最大内径(突条部以外の部位の内径)を約9.6mmとして、一番外側に位置する気体流通孔12pの内径をやや小さく、比率にして約4%ほど小さく形成している。   Here, in the gas flow hole 12, the maximum inner diameter (the part other than the projecting part) of the three gas flow holes 12s provided in the most central part and the seven gas flow holes 12c provided in the intermediate part on the outer side thereof. The innermost gas) is about 10.0 mm, and the outermost gas, that is, the outermost gas, ie, the outermost side gas circulation hole 12p has a maximum inner diameter (inner diameter of a portion other than the protrusion) of about 9.6 mm. The inner diameter of the flow hole 12p is slightly small, and is formed to be about 4% smaller in proportion.

この理由は、既に発明の効果の部分で述べたが、送風気体への熱交換効率をより向上させるためである。
即ち、列設された碍子においては、電熱線が加熱されると、熱は外側に逃げて行くため、その中心部分がその周縁部分よりも約20℃乃至30度程度高温となる。そこで、より熱交換を効率よくするために、碍子の中心部分に設けた気体流通孔12s、12cの最大内径を、その外周部分に設けた気体流通孔12pの最大内径よりもほんの僅かではあるが、数値的には4%ほど大きく設計し、中心部分の気体流通孔の風量を高めるように設計したのである。
The reason for this is to improve the heat exchange efficiency to the blown gas, as already described in the effect of the invention.
That is, in the insulators arranged in a row, when the heating wire is heated, the heat escapes to the outside, so that the central portion is about 20 ° C. to 30 degrees higher than the peripheral portion. Therefore, in order to make the heat exchange more efficient, the maximum inner diameter of the gas circulation holes 12s and 12c provided in the central part of the insulator is slightly smaller than the maximum inner diameter of the gas circulation hole 12p provided in the outer peripheral part. Numerically, it was designed to be about 4% larger and designed to increase the air volume of the gas circulation hole in the central part.

尚、上記の通り、気体流通孔は、碍子の中心部分のものがその最大内径を大きくし、その外周部分の最大内径を少し小さく形成している関係上、中心部分の気体流通孔12s、12cの内壁に設けた突条部12tの高さが外周部分の気体流通孔12pの内壁に設けた突条部12tの高さよりも高く形成している。ニクロム線の螺旋の外径にそれぞれ適合させるためである。
また本発明で使用している碍子は、シリカアルミナ系のセラミックス製のものを使用している。
As described above, the gas flow holes in the central portion of the insulator have a larger maximum inner diameter, and the maximum inner diameter of the outer peripheral portion is slightly smaller. Therefore, the gas flow holes 12s and 12c in the central portion are formed. The height of the protruding portion 12t provided on the inner wall is formed higher than the height of the protruding portion 12t provided on the inner wall of the gas flow hole 12p in the outer peripheral portion. This is in order to adapt to the outer diameter of the nichrome wire spiral.
The insulator used in the present invention is made of silica-alumina ceramics.

図4は、本発明に係るヒータと、特許文献2に記載の従来のヒータとの風量と吐出温度との関係を示す性能比較を行った熱風試験結果を示すグラフである。
このグラフにおいて、本発明のヒータの結果を太実線が示し、従来のものを細実線が示している。
これから解る通り、本発明に係るヒータおいては、その太線が一番右上側に来て、同一風量において一番高い吐出温度を得ることが出来るのである。
FIG. 4 is a graph showing hot air test results in which a performance comparison showing the relationship between the air volume and the discharge temperature between the heater according to the present invention and the conventional heater described in Patent Document 2 is performed.
In this graph, the result of the heater of the present invention is indicated by a thick solid line, and the conventional one is indicated by a thin solid line.
As will be understood, in the heater according to the present invention, the thick line comes to the upper right side, and the highest discharge temperature can be obtained at the same air volume.

図5は、本発明に係るヒータと特許文献2に記載の従来のヒータとの圧損試験の結果を示すグラフである。
このグラフのおいても、本発明に係るヒータの結果を太実線が示し、従来のものを細実線が示している。
これから解る通り、本発明においては、その太線が一番右側に来て、同一風量において常にその圧力損失が小さいことが明瞭に判読でき、効率よく熱交換が行われることが明らかとなる。
FIG. 5 is a graph showing the results of a pressure loss test between the heater according to the present invention and the conventional heater described in Patent Document 2.
Also in this graph, the result of the heater according to the present invention is shown by a thick solid line, and the conventional one is shown by a thin solid line.
As will be understood from the above, in the present invention, the thick line comes to the rightmost side, and it can be clearly understood that the pressure loss is always small at the same air volume, and it becomes clear that heat exchange is performed efficiently.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明においては以下のように種々設計変更が可能である。
本発明においては、このヒータで使用する碍子の配置が最も重要な技術的事項となり、この円板形状の碍子を軸方向に略平行に所定間隔を保持して1列に配列し、その碍子間の空間部の広さが非常に重要と成る。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, in this invention, various design changes are possible as follows.
In the present invention, the arrangement of the insulators used in the heater is the most important technical matter, and the disk-shaped insulators are arranged in a row at a predetermined interval substantially parallel to the axial direction. The size of the space is very important.

碍子自体は、その外径や厚みをそのヒータの容量に応じて適宜変更して製作することができるために、その碍子の具体的な大きさと、空間部の広さを数値的に範囲を設定して限定することができない。
そこで、本発明においては、各種のサイズの碍子を利用して実験を重ね、碍子の軸方向の厚みと碍子間の間隔長さについて、いろいろと試行錯誤を経て、所定の相対的な比率を導出し、その結果、碍子間の間隔長さを、碍子の厚みのの略1/2から略2個分の範囲にすることにより最も熱効率が高い範囲であることを見い出したものである。
Since the insulator itself can be manufactured by changing its outer diameter and thickness as appropriate according to the capacity of the heater, the specific size of the insulator and the width of the space are set numerically. And cannot be limited.
Therefore, in the present invention, repeated experiments using various sizes of insulators were conducted, and a predetermined relative ratio was derived through trial and error for the axial thickness of the insulators and the distance between the insulators. As a result, it has been found that by setting the distance between the insulators to a range corresponding to approximately 1/2 to approximately 2 of the insulator thickness, the range having the highest thermal efficiency is found.

その一例が上記実施形態に示した通り、外径が略72mmのとき、その厚みを約25mmとし、その碍子間の間隔を約13mmにしたものである。
尚、ここで上記碍子とほぼ同じ外径で、その厚みを極めて薄く形成することも可能であって、例えばその厚みを10mm程度とした場合には、その間隔距離をその厚みのほぼ2倍の20mm程度として実施しても、その効率は良好な範囲内であった。
そのために、請求項1においては、碍子間の間隔距離を使用する碍子の厚みの約1/2から約2倍の範囲に特定したものである。
As an example, as shown in the above embodiment, when the outer diameter is approximately 72 mm, the thickness is approximately 25 mm, and the distance between the insulators is approximately 13 mm.
Here, the outer diameter is almost the same as that of the insulator and the thickness can be very thin. For example, when the thickness is about 10 mm, the distance between the insulators is almost twice the thickness. Even when it was carried out at about 20 mm, the efficiency was within a good range.
Therefore, in claim 1, the distance between the insulators is specified in the range of about 1/2 to about twice the thickness of the insulator using the distance between the insulators.

次に、請求項2に特定した技術的事項に関しては、上記実施形態では、碍子の中心部分に位置する気体流通孔の最大内径をその外周部分に位置する気体流通孔の最大内径よりも約4%程大きく設計したが、この4%という数値は一例であって、これよりも多少大きく、例えば6%程度として設計することも可能である。
また、請求項3に特定した技術的事項に関し、碍子間の間隔距離を供給口側から吐出口側に向かって徐々に小さくする点についても、その間隔距離即ち空間部の長手方向距離も碍子の厚みの略1/2から2個分の範囲内で適宜自由に設計変更することができるものである。
Next, regarding the technical matter specified in claim 2, in the above-described embodiment, the maximum inner diameter of the gas flow hole located in the central portion of the insulator is about 4 times larger than the maximum inner diameter of the gas flow hole located in the outer peripheral portion. The numerical value of 4% is merely an example, and it may be designed to be slightly larger, for example, about 6%.
In addition, regarding the technical matter specified in claim 3, the distance between the insulators gradually decreases from the supply port side toward the discharge port side, and the interval distance, that is, the longitudinal distance of the space portion is also the same as that of the insulator. The design can be freely changed as appropriate within a range of approximately ½ to 2 thicknesses.

碍子に穿設した気体流通孔の数等は、適宜設計することができるが、気体流通孔の内径が決定されると自ずとその数も限定される。
気体流通孔の内壁に設けた突条部は、上記実施形態では、その気体流通方向に4つ設けたが、これを3つにして実施することもできる。これらの突条部は、螺旋状に巻回されたニクロム線を外側から支持するものであり、最低3つ設けておけば、ニクロム線を気体流通孔内壁面と一定の間隔を維持して保持することができるからである。
The number of gas flow holes formed in the insulator can be designed as appropriate, but the number is naturally limited when the inner diameter of the gas flow holes is determined.
In the above embodiment, four protrusions provided on the inner wall of the gas flow hole are provided in the gas flow direction. However, the number of the protrusions may be three. These protrusions support the nichrome wire wound in a spiral shape from the outside. If at least three nichrome wires are provided, the nichrome wire is held at a certain distance from the inner wall surface of the gas flow hole. Because it can be done.

碍子を所定間隔を維持して固定するための長軸螺子等は、最低2個あればよい。
センサ挿通用の各碍子中心部に位置する気体流通孔に設けた拡張空間部は、上記実施形態では3個設けたが、最低1個の気体流通孔に設ければよい。その数により、ヒータ内の複数個所の温度検知を行うことができることとなる。
ヒータに使用する碍子の数は、ヒータ容量を考慮して適宜決定することができる。
There may be at least two long-axis screws or the like for fixing the insulator while maintaining a predetermined interval.
In the above embodiment, three expansion spaces provided in the gas flow holes located at the center of each insulator for sensor insertion are provided in the above-described embodiment, but may be provided in at least one gas flow hole. Depending on the number, temperature detection at a plurality of locations in the heater can be performed.
The number of insulators used for the heater can be appropriately determined in consideration of the heater capacity.

送風機等から供給される供給気体の供給口は、本体部の後端側の何れの部分にも設けることができ、上記実施形態では、本体部の後端下方部に設けたが、本体部の上方に設けることもできるし、本体部の後端端面部に設けることも可能である。
ヒータ収納体の胴体部の外周に円筒形状の断熱カバーを設けて実施してもよい。
以上、本発明は、電熱線を固持することなく、円板形状碍子の複数のものを用いて、しかもそれらを所定間隔に維持して固定することにより、従来の熱風発生用ヒータと同等以上の性能を有するものを提供することができたものである。
The supply port of the supply gas supplied from the blower or the like can be provided in any part on the rear end side of the main body part. In the above embodiment, the supply port is provided in the lower part of the rear end of the main body part. It can also be provided above, or can be provided on the rear end surface of the main body.
You may implement by providing a cylindrical-shaped heat insulation cover in the outer periphery of the trunk | drum part of a heater accommodating body.
As described above, the present invention uses a plurality of disc-shaped insulators without holding the heating wire, and maintains them at a predetermined interval, thereby fixing them at least as much as conventional heaters for generating hot air. We were able to provide something with performance.

10 本体部
11 ヒータ収納体
12g 碍子
12、12s、12c、12p 気体流通孔
12k 空間部(気体流通孔の)
12t 突条部(気体流通孔の)
13 空間部
14、16 螺子挿通孔
15 ニクロム線(電熱線)
17、30 長軸螺子
20 吐出口
22 供給口
25 長軸螺子
26 ナット
27 スペーサ
29 保護用碍子
31 電源端子
36、37 温度センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Main body part 11 Heater storage body 12g insulator 12, 12s, 12c, 12p Gas flow hole 12k Space part (of gas flow hole)
12t protrusion (of gas flow hole)
13 Space part 14, 16 Screw insertion hole 15 Nichrome wire (heating wire)
17, 30 Long shaft screw 20 Discharge port 22 Supply port 25 Long shaft screw 26 Nut 27 Spacer 29 Protection lever 31 Power supply terminal 36, 37 Temperature sensor

Claims (6)

一方端部分に気体の供給口(22)を設け、他方端部分には吐出口(20)を設けた略筒形状のヒータ収納体(11)の内部に碍子(12g) を配備し、碍子(12g) に設けた多数の気体流通孔(12)には電熱線(15)を配設したものから成り、送風機等から供給口(22)を介して供給された送風気体を前記碍子(12g) の気体流通孔(12)に流通させて加熱し、吐出口(20)から高温熱風を吐出する熱風発生用ヒータにおいて、
碍子(12g)を所定厚の複数の円板形状のものから形成し、気体流通孔(12)はその軸方向に設け、
これら複数の碍子(12g)を1個ずつ略平行に間隔を置いて送風方向に1列に配置し、その間隔を碍子(12g)の厚みの約1/2から約2個分の距離としたことを特徴とする熱風発生用ヒータ。
An insulator (12g) is provided inside a substantially cylindrical heater housing (11) provided with a gas supply port (22) at one end and a discharge port (20) at the other end. 12g) a large number of gas flow holes (12) provided with heating wires (15), and the blowing gas supplied from a blower or the like through the supply port (22) is the insulator (12g) In the hot air generating heater that heats the gas through the gas flow holes (12) and discharges hot hot air from the discharge port (20).
The insulator (12g) is formed from a plurality of disk-shaped members having a predetermined thickness, and the gas flow holes (12) are provided in the axial direction thereof.
These multiple insulators (12g) are arranged in a row in the air blowing direction with a spacing approximately parallel to each other, and the spacing is set to a distance of about 1/2 to about two of the thickness of the insulator (12g). A heater for generating hot air.
各碍子(12g) の気体流通孔(12)において、その中心部分に位置する気体流通孔(12s, 12c)の最大内径をその外周部分に位置する気体流通孔(12p)の最大内径よりも少し大きくしたことを特徴とする請求項1に記載の熱風発生用ヒータ。   In the gas flow hole (12) of each insulator (12g), the maximum inner diameter of the gas flow hole (12s, 12c) located in the central part is slightly smaller than the maximum inner diameter of the gas flow hole (12p) located in the outer peripheral part. The heater for generating hot air according to claim 1, wherein the heater is large. それぞれの碍子(12g) の間隔距離を供給口(22)側から吐出口(20)側に向かって徐々に小さくしたことを特徴とする請求項1又は2に記載の熱風発生用ヒータ。   The heater for generating hot air according to claim 1 or 2, wherein the distance between the insulators (12g) is gradually reduced from the supply port (22) side toward the discharge port (20) side. それぞれの碍子(12g)の軸方向の適宜位置に少なくとも2つの螺子挿通孔(14)を設け、これらの螺子挿通孔(14)に長軸の螺子(25)を挿通させ、各碍子(12g)間にはスペーサ(27)を介在させてナット(26)を螺着し、各碍子(12g)を所定間隔に固定したことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の熱風発生用ヒータ。   At least two screw insertion holes (14) are provided at appropriate positions in the axial direction of the respective levers (12g), and the long-axis screws (25) are inserted into these screw insertion holes (14). The hot air according to any one of claims 1 to 3, wherein a nut (26) is screwed with a spacer (27) interposed therebetween, and each insulator (12g) is fixed at a predetermined interval. Generation heater. 電熱線(15)が配設されるそれぞれの碍子(12g)の中央部分に穿設された気体流通孔(12s)の少なくとも1つに温度センサを挿通させることができる空間部(12k)を形成したことを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の熱風発生用ヒータ。   A space (12k) is formed through which a temperature sensor can be inserted into at least one of the gas flow holes (12s) drilled in the central portion of each insulator (12g) where the heating wire (15) is disposed. The heater for generating hot air according to any one of claims 1 to 4, wherein the heater is used. 電熱線(15)が配設されるそれぞれの碍子(12g)の気体流通孔(12)の内壁に、電熱線(15)を支持する突条部(12t)を気体の流通方向に複数設け、巻回された電熱線(15)を気体流通孔(12)内でその内壁と間隔を維持して支持できるようにしたことを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の熱風発生用ヒータ。   On the inner wall of the gas flow hole (12) of each insulator (12g) where the heating wire (15) is disposed, a plurality of protrusions (12t) supporting the heating wire (15) are provided in the gas flow direction, The hot air according to any one of claims 1 to 5, wherein the wound heating wire (15) can be supported in the gas flow hole (12) while maintaining a distance from the inner wall thereof. Generation heater.
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