JP3041549U - マイカヒーター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案はヒーター線の接触，断線等のトラブ
ルを解消し，高出力化，コンパクト化を可能とし，広範
囲の仕様に適応可能であり、且つ高出力部の放熱が良好
で長寿命のマイカヒーターを提供することを目的とす
る。 【構成】 内側芯マイカに所定の間隔を開けて低出力ヒ
ーター線を捲回し，捲回された低出力ヒータ線を包覆す
るように同等以上の大きさの外側芯マイカで両側から挟
み、且つヒーター線位置決め用凹部の底が内側芯マイカ
の方が内側になるようにし，異なる出力のヒーター線の
接触を避けるようにし、その上から高出力ヒーター線を
所定間隔を開けて捲回する方法により安全なヒーター線
間隔を保つ構造とした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は，ヒーター製品の発熱部に用いる高出力と低出力の２出力を有するマ イカヒーターに係わるものであり，機器の高出力化やコンパクト化、さらには海 外向けなどの定格電圧の多仕様化に対して広範囲にわたって適応し得るマイカヒ ーターに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来，ヒーター製品の発熱部に用いられているマイカヒーターとしては，図３ に示す様に高出力ヒーター線用芯マイカ７の上に所定間隔を開けて高出力ヒータ ー線４を捲回した高出力ヒーターユニットと，低出力ヒーター線用芯マイカ８の 上に所定間隔を開けて低出力ヒーター線２を捲回した低出力ヒーターユニットと を絶縁マイカ９で隔てて組み合わせた二層式のマイカヒーター。

【０００３】 あるいは図４に示す様に芯マイカ１０の上に所定間隔を開けて高出力ヒーター 線４を捲回し，その線と線の間に低出力ヒーター線２を捲回した一層式のマイカ ヒーター。

【０００４】 または図５に示す様にシート状の芯マイカ１０の上に所定間隔を開けて、高出 力ヒーター線４を捲回し，該ヒーター線上を包覆する電気絶縁シート９を設け， その上に低出力ヒーター線２を捲回して線間接触の不安を解消し，高出力コンパ クトタイプの品質向上がはかられているマイカヒーターが用いられている。

【０００５】 このように抵抗値の異なる２種以上のヒーター線を使用し，その制御により広 範囲の出力を得ようとするマイカヒーターにおいては，品質向上やコストダウン のためにこれまでも各種の改善がなされてきた。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】 図３に示した二層式のマイカヒーターにおいては，高出力ヒーター線４および 低出力ヒーター線２をそれぞれ単独で芯マイカ７及び８上に捲回するため，かな り全長の長いヒーター線を捲回することができる。しかしながら構成上，マイカ ヒーターの厚みは他のタイプより厚くなり，絶縁マイカ９により両ヒーターユニ ットが仕切られていることから放熱が効率的でない欠点がある。

【０００７】 また図４に示した一層式のマイカヒーターにおいては，一層の芯マイカ１０に 高出力ヒーター線４と低出力ヒーター線２を捲回するためヒーターの厚さを小さ く抑えることができる。そして、それにより生じた空間部分には均熱効果を高め 金属板を挿入することができるので，図３のヒーターに比べて製品寿命を向上さ せることができる。しかしながら，十分なヒーター線間隔をとることにより絶縁 を確保する必要があるので，捲回する２種のヒーター線の全長を長くする必要の あるマイカヒーターには対応できない。

【０００８】 さらに、図５に示すような異なる出力のヒーター線間の接触を解消するために 開発された電気絶縁シート９を用いたマイカヒーターにおいても、一層式のヒー ター線間隔を僅かに小さくする程度のヒーター線の延長しかできず，適用範囲の 拡大はあまり大きくない。 また，電気絶縁シート９の下側被加熱部と反対側に捲回されている発熱部は電 気絶縁シート９のために放熱性が若干低下しており，製品寿命を短くする欠点が ある。 最近では定格電圧が国内より高い海外向け仕様が普及増加しており，このタイ プは抵抗値が非常に大きくなる場合がある。従ってヒーター線長をかなり長くす る必要があり，図５のヒーター方式では対応不可能である。

【０００９】 本考案は，以上のようなマイカヒーターのトラブルを解消し，広範囲の仕様に 適応可能でありながら高出力部の放熱が良好で，且つ十分なヒーター線間隔を保 つ安全で長寿命のマイカヒーターを提供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

前記目的を達成するために本考案におけるマイカヒーターは，マイカヒーター のコアとなる内側芯マイカに低出力ヒーター線を所定間隔を開けて捲回し，捲回 された内側芯マイカを同等以上の外側芯マイカで両側から挟み，その上から高出 力ヒーター線を所定間隔を開けて捲回する方法により高出力でありながら安全な ヒーター線間隔を保つ構造としたものである。

【００１１】 ここで内側芯マイカとしては，厚み０．１〜１．０ｍｍの比較的機械強度の強 い電熱用マイカ板が用いられる。電熱用マイカ板は，市販のもので良く，例えば 天然のマイカ原鉱又は合成マイカ原鉱を砕剥したものを紙状に抄造して，集成マ イカ箔としたものに，シリコーン系樹脂または無機系樹脂を含浸して乾燥し熱プ レスにより加熱加圧硬化させて製造されたものであり，耐熱性の高いマイカ積層 板である。あるいは、はがしマイカ板，または天然マイカを直接打抜加工したも のでもよい。

【００１２】 内側芯マイカの形状は，ヒーター製品の発熱部の形状に合致するよう，矩形， 円形，楕円形等種々の形状に成形，加工される。ヒーター線が当接する両側端部 にヒーター線位置決め用の凹部５（図１）を設けておくのが好ましい。凹部はヒ ーター線が収まる形状と大きさを有し，設置間隔はヒーター線が所定間隔となる ように設ければよい。凹部はヒーター線を捲回する位置を正確にするためとヒー ター線の膨張などによるずれを防ぐためにも有効である。

【００１３】 内側芯マイカの大きさは、通常内側芯マイカに捲回されている低出力ヒーター 線と外側芯マイカに捲回する高出力ヒーター線の絶縁距離を保持するために、内 側芯マイカのヒーター線位置決め用凹部５（図１）の底が、外側芯マイカのヒー ター線位置決め用凹部６（図１）の底よりも１〜１０ｍｍ内側になる大きさにす る。

【００１４】 また，外側芯マイカとしては内側芯マイカと同様の電熱用マイカ板が使用され 両側端部にヒーター線位置決め用の凹部６（図１）を設けておくのが好ましいが 異なる材質の電熱用マイカ板を用いてもよい。外側芯マイカの厚さは電気絶縁性 ，熱の伝導性，作業性等の点から０．０５〜０．５ｍｍが望ましい。

【００１５】 また，捲回されるヒーター線としては，一般にニッケルとクロムの合金または 鉄とクロムの合金等が用いられる。ヒーター線の内側芯マイカ上及び外側芯マイ カ上への捲回は通電発熱時の熱膨張を十分考慮した所定間隔の距離を保つように 行う。さらに，外側芯マイカ上への捲回は内側芯マイカ上のヒーター線と重なっ ても良い。

【００１６】 このようにして得られたマイカヒーターは、全面を厚み０．１〜１．０ｍｍの 電熱用マイカ板である電気絶縁用側マイカ（図示せず）で覆った後、さらに薄い 金属板（図示せず）で包み込んでヒーター製品の発熱部として使用される。

【００１７】

【実施例】

実施例について図面を参照して説明する。図１及び図２において内側芯マイカ １は，厚さ０．３ｍｍのシリコーンワニスを使用した電熱用マイカ板の両側にヒ ーター線の係止用の凹部５を形成したものである。 低出力ヒーター線２は９５．５Ω／ｍのニッケルクロム帯形ヒーター線を使用 し前記凹部５を順次通り，且つねじれや浮き上がりのないように内側芯マイカ１ 上に捲回した。 ヒーター線間隔ａは２．０〜２．５ｍｍであった。

【００１８】 次に捲回した低出力ヒーター線２の上から，外側芯マイカ３を重ね，ホチキス で動かないように敷設固定した。ここで外側芯マイカ３には，厚み０．２５ｍｍ のシリコーンワニス含浸の電熱用マイカ板を使用し，ヒーター線の係止用の凹部 ６を形成した。形状は内側芯マイカ１よりも幅を３ｍｍ大きくし、且つ凹部６の 底を凹部５よりも２ｍｍ外側になる大きさとした。 高出力ヒーター線４は１３．４Ω／ｍの鉄クロム帯状ヒーター線を使用し，前 記凹部６を順次通り，且つねじれや浮き上がりのないように電気絶縁シート上に 捲回した。ヒーター線間隔ｂは１．５〜２．０ｍｍであった。 このようにして得られたマイカヒーターは面積１０８ｃｍ２であり，面ワット 密度７．４ワット／ｃｍ^２，最高出力９３０ワット，最低出力１３０ワット（定 格電圧２３０Ｖ）であった。

【００１９】 次に従来技術のマイカヒーターを製作し，性能の比較を行った。 従来技術のマイカヒーターとして電気絶縁シートを用いたマイカヒーターを２ 種類製作した。

【００２０】 従来技術Ａでは最高出力９３０ワット，最低出力１３０ワットとし，実施例の マイカヒーターと同出力とし，構成は図５のように芯マイカ１０の上に高出力ヒ ーター線４を捲回し，該ヒーター線上を包覆する電気絶縁シート９上に低出力ヒ ーター線２を捲回した．この時ヒーター線の材質，寸法は実施例と同じものを用 いた。

【００２１】 従来技術Ｂでは実施例のマイカヒーターと同出力とし，十分なヒーター線間隔 を得る設計とした。この時ヒーター線の材質は実施例と同じものとし，同出力を 得るため寸法を変更した。

【００２２】 このようにして製作されたマイカヒーターのヒーター線長，ヒーター線の間隔 及びヒーター線ワット密度を表１に示す。

【００２３】

【表１】

【００２４】

【考案の効果】

本考案は前述のとおり構成されているので次に記載する効果を奏する。 ２種のヒーター線を捲回したマイカヒーターを製造するのに，各々のヒーター 線は１対の芯マイカにそれぞれ単独に捲回できる。しかも各々の芯マイカは絶縁 距離を十分に考慮した形状に設計できるのでヒーター線は互いに任意の位置に捲 回できる。従ってヒーター線長が長くてもヒーター線の間隔を十分な絶縁距離と する構造にでき，広範囲の定格電圧に対応し得るマイカヒーターを作成できる。 またヒーター線長を長くすることによりヒーター線ワット密度を低下できるので 長寿命化できる。 さらに高出力ヒーター線を外側芯マイカ上に捲回するので，ヒーター線の熱が 外部へ放熱されやすく，熱効率が向上すると共に長寿命化できるので、ヒーター 製品の発熱部用のマイカヒーターとして有用である。

【図面の簡単な説明】

【図 １】本考案マイカヒーターの一部破断平面図であ
る。

【図 ２】図１のＡ−Ａ’線断面拡大図である。

【図 ３】従来の二層式マイカヒーターの縦断面図であ
る。

【図 ４】従来の一層式マイカヒーターの縦断面図であ
る。

【図 ５】従来の電気絶縁シートを用いたマイカヒータ
ーの縦断面図である。

【符号の説明】

１．内側芯マイカ ２．低出力ヒーター線 ３．外側芯マイカ ４．高出力ヒーター線 ５．ヒーター線の位置決め用凹部 ６．ヒーター線の位置決め用凹部 ７．高出力ヒーター線用芯マイカ ８．低出力ヒーター線用芯マイカ ９．電気絶縁シート １０．芯マイカ ａ．ｂ ヒーター線間隔

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 シート状の内側芯マイカ１，該芯マイカ
   上に所定間隔を開けて捲回した低出力ヒーター線２，該
   ヒーター線上を包覆する外側芯マイカ３，該芯マイカ上
   に所定間隔を開けて捲回した高出力ヒーター線４よりな
   るマイカヒーター。
2. 【請求項２】 内側芯マイカ１及び外側芯マイカ３が、
   それぞれヒーター線位置決め用の凹部５及び６を有し、
   該凹部５の底が凹部６の底よりも１〜１０ｍｍ内側とな
   る大きさである請求項１記載のマイカヒーター。