JP3045481U - 絶縁被覆付き発熱線 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軽量化ができ、絶縁性に優れていること。 【解決手段】 発熱抵抗線２と、該発熱抵抗線２上に設
けた絶縁被覆層３とを含み、前記絶縁被覆層３は耐熱樹
脂ワニスを前記発熱抵抗線２上に設けた薄い絶縁被膜で
ある。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、発熱抵抗線上に絶縁被覆層が設けられている絶縁被覆付き発熱線に 属する。

【０００２】

【従来の技術】

従来から電気熱器具や電気熱器具などに具備する加熱対象物は、キッケル（Ｎ ｉ）−クロム（Ｃｒ）線で代表される発熱線を用いて加熱されるように構成する ことが周知となっている。たとえば、電気熱器具に備えられている加熱対象物に は、直接、裸線である発熱線を組み付けて加熱に供することが行われている。

【０００３】 しかし、加熱対象物が金属板である場合には、この金属板に対して電気絶縁を 考慮しなければならないことから、金属板と発熱線との間に空気層を介して間接 的に加熱する構成が採用されている。

【０００４】 さらに、その他の従来技術としては、金属板のような加熱対象物に絶縁板を介 して発熱線を配設して加熱したり、金属板のような加熱対象物に対してシーズヒ ータを直接もしくは間接に配設して加熱するようにした構成が採用されている。

【０００５】 前述した絶縁板の代表的な例としては、マイカ板が周知であり、１枚乃至２枚 のマイカ板の間に発熱線を固着することによって作られた板状の発熱体を加熱対 象物に密着しるようにして取り付け加熱が行われる。また、シーズヒータは金属 管内に発熱線を挿入されており、金属管内でこの金属管と発熱線との間にマグネ シアのような無機電気絶縁物を充填し発熱線を固着することによって作られてい るものである。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、金属板に対して空気層を介して発熱線を配設した構成では、金 属板と発熱線との間に所定の絶縁距離を保つ必要があるため、金属板に対する熱 効率はきわめて低下するという問題がある。

【０００７】 また、マイカ板の間に発熱線を固着することによって作られた発熱体を採用し た場合には、発熱線を直接、金属板に装着する構成よりも加熱効率は劣るととも に、発熱体の製作方法が複雑なものとなってしまい、部品構成や製作材料が増加 し、しかも電気機器や電気器具に発熱体を取り付けるための取付部品や組立工数 も増加してしまうという問題がある。なお、マイカ板は板状であるため金属板の 複雑な曲面に装着するには適さないものである。

【０００８】 さらに、シーズヒータを金属板に装着する構成を採用した場合には、金属板に シーズヒータを金属板に埋め込んだり、金属板の外周に巻着したりすることがで きるが、マイカ板と同様に、加熱効率が劣るとともに、製作方法が複雑化なもの となってしい、部品、製作材料、取付部品、組立工数なども増加してしまうとい う問題がある。

【０００９】 それ故に、本考案の課題は、加熱対象物に対して高い熱効率を維持でき、発熱 線の製作がきわめて簡単にでき、部品構成や製作材料、発熱線を取り付けるため の取付部品や組立工数も低減でき、さらに複雑な曲面にも容易に装着することが できる絶縁被覆付き発熱線を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

本考案によれば、発熱抵抗線と、該発熱抵抗線上に設けた絶縁被覆層とを含む 絶縁被覆付き発熱線において、前記絶縁被覆層は耐熱樹脂ワニスを前記発熱抵抗 線上に設けた薄い絶縁被膜であることを特徴とする絶縁被覆付き発熱線が得られ る。

【００１１】 また、本考案によれば、発熱抵抗線と、該発熱抵抗線上に設けた第１の絶縁被 覆層とを含む絶縁被覆付き発熱線において、前記第１の絶縁被覆層は耐熱樹脂ワ ニスを前記発熱抵抗線上に設けた薄い絶縁被膜であり、前記第１の絶縁被覆層上 に前記第１の絶縁被覆層とは異なる耐熱樹脂ワニスからなる少なくとも１層の第 ２の絶縁被覆層が積層されていることを特徴とする絶縁被覆付き発熱線が得られ る。

【００１２】 また、本考案によれば、発熱抵抗線と、該発熱抵抗線上に設けた第１の絶縁被 覆層とを含む絶縁被覆付き発熱線において、前記第１の絶縁被覆層は耐熱樹脂ワ ニスを前記発熱抵抗線上に設けた薄い絶縁被膜であり、前記第１の絶縁被覆層上 に薄いガラス質材料の絶縁被膜である第２の絶縁被覆層が積層されていることを 特徴とする絶縁被覆付き発熱線が得られる。

【００１３】 さらに、本考案によれば、発熱抵抗線と、該発熱抵抗線上に設けた第１の絶縁 被覆層とを含む絶縁被覆付き発熱線において、前記第１の絶縁被覆層は耐熱樹脂 ワニスを前記発熱抵抗線上に設けた薄い絶縁被膜であり、前記第１の絶縁被覆層 上に前記第１の絶縁被覆層とは異なる耐熱樹脂ワニスからなる少なくとも１層の 第２の絶縁被覆層が積層されており、該第２の絶縁被覆層上に薄いガラス質材料 の絶縁被膜である第３の絶縁被覆層が積層されていることを特徴とする絶縁被覆 付き発熱線が得られる。

【００１４】

【作用】

本考案の絶縁被覆付き発熱線によると、発熱抵抗線上に絶縁被覆層、ガラス質 層などの薄い絶縁層を設けたものであるため、自由に変形して直接、加熱対象物 に装着いた際に、高い加熱効率を維持でき、吸水率を小さく保ち、耐磨耗性に優 れ、しかも加熱対象物に対して均一な温度分布が得られる。

【００１５】 また、絶縁被覆層、絶縁被覆層、ガラス質層などの薄い絶縁層を積層すること によって製作されるので簡単に製作でき、部品構成や製作材料、発熱線を取り付 けるための取付部品や組立工数も低減でき、さらに複雑な曲面にも容易に装着す ることができる。

【００１６】

【考案の実施の形態】

以下、図１を参照して、本考案の絶縁被覆付き発熱線の第１の実施の形態例を 説明する。図１を参照して、絶縁被覆付き発熱線１は、裸線である発熱抵抗線２ と、この発熱抵抗線２上に設けた絶縁被覆層３とを有している。

【００１７】 発熱抵抗線２は金属抵抗線であり、鉄線、ステンレススチール線もしくはニッ ケル−クロム線のような合金線が用いられている。絶縁被覆層３は耐熱樹脂材で あり、この耐熱樹脂材を発熱抵抗線２の外周面に均一に塗布した薄い絶縁被膜で ある。

【００１８】 次に、第１の実施の形態例における絶縁被覆付き発熱線の製造方法について上 述したした合金線である発熱抵抗線２を用いた具体例を説明する。発熱抵抗線２ としては、直径 ０．５ｍｍのニッケル−クロム線を製作した。この発熱抵抗線 ２の外周面には、耐熱樹脂材としてのポリベンゾイミダゾールを溶液化したワニ ス（ＰＢＩワニス）に浸積塗布し、さらに高温にて硬化して、絶縁被覆層３を施 す。この絶縁被覆層３の厚み寸法は１５〜１６ミクロンｍｍとした。

【００１９】 このようにして製作した絶縁被覆付き発熱線１を長さ寸法 ７０ｃｍ程度に切 断した後に２つ折りにして、両端に若干の張力を加えながら、約１５ｃｍについ て１５巻の捻りをかけ張力を除去した後、折り目部分を切断して２本の絶縁被覆 付き発熱線１間に５０Ｃ／Ｓの交流電圧を印加し、５００Ｖ／秒の速度で昇圧し 破壊電圧値を求めたところ、５０００Ｖの値を得た。

【００２０】 図２は、本考案の絶縁被覆付き発熱線の第２の実施の形態例を示している。図 ２を参照して、絶縁被覆付き発熱線１は、第１の実施の形態例における発熱抵抗 線２上に設けた絶縁被覆層３上にこの絶縁被覆層３とは材料が異なる絶縁被覆層 ３ａを有している。即ち、第１の実施の形態例における絶縁被覆付き発熱線１が １層の絶縁被覆層３であるのに対して、第２の実施の形態例における絶縁被覆付 き発熱線１では、発熱抵抗線２上に絶縁被覆層３と、この絶縁被覆層３と異なる 耐熱樹脂ワニスである絶縁被覆層３ａが積層されている。絶縁被覆層３ａとして 耐熱樹脂ワニスには、ポリアミドエミド（ＰＡＩワニス）を用いている。

【００２１】 第２の実施の形態例における絶縁被覆付き発熱線１は、絶縁被覆層３，３ａを 積層したことから第１の実施の形態例における絶縁被覆付き発熱線１よりも、さ らに高い絶縁性が得られる。

【００２２】 図３は、本考案の絶縁被覆付き発熱線の第３の実施の形態例を示している。図 ３を参照して、絶縁被覆付き発熱線１は、第１の実施の形態例に示した絶縁被覆 付き発熱線１の絶縁被覆層３上にガラス質層４が設けられている。ガラス質層４ はガラス質素材を発熱抵抗線２の外周面に均一に塗布した絶縁被膜である。

【００２３】 次に、第３の実施の形態例における絶縁被覆付き発熱線１の製造方法について 上述したした合金線である発熱抵抗線２を用いた具体例を説明する。

【００２４】 ガラス質層４はガラス質のワニスを硬化させた非結晶質のセラミックス膜であ る。ガラス質のワニスは、常温においてガラスコーティング剤、ヒートレスガラ スを含み、このガラス質のワニスを発熱抵抗線２上に塗布し、加温した後、常温 で硬化させると非結晶質のセラミックス膜が形成される。

【００２５】 発熱抵抗線２としては、直径 ０．５ｍｍのニッケル−クロム線を製作した。 この発熱抵抗線２の外周面には、ガラスを塗布し、さらに高温にて硬化して、ガ ラス質層３を施す。このガラス質層４の厚み寸法は１０〜１２ミクロンｍｍとし た。

【００２６】 このようにして作られた絶縁被覆付き発熱線１を１ｍの長さ寸法に切断し折り 曲げ、金属製の水槽の外箱と接触しないよう水槽中に投入し、水上にでている絶 縁被覆付き発熱線１と水槽の外箱との間に５０Ｃ／Ｓの交流電流を印加し連続し て通電した結果、絶縁被覆付き発熱線１に異常は認められなかった。

【００２７】 図４は、本考案の絶縁被覆付き発熱線の第４の実施の形態例を示している。図 ４を参照して、絶縁被覆付き発熱線１は、第３の実施の形態例に示した絶縁被覆 付き発熱線１の絶縁被覆層（耐熱樹脂ワニス）３上にこの絶縁被覆層３とは異な る材料でなる絶縁被覆層（耐熱樹脂ワニス）３ａが設けられ、さらに絶縁被覆層 ３ａ上にガラス質層４が設けられている。絶縁被覆層３ａは薄い絶縁被膜である 。ガラス質層４はガラス質材を発熱抵抗線２の外周面に均一に塗布した薄い絶縁 被膜である。

【００２８】 即ち、第２の実施の形態例における絶縁被覆付き発熱線１が２層の絶縁被覆層 ３，３ａであるのに対して、第４の実施の形態例における絶縁被覆付き発熱線１ は、発熱抵抗線２上には絶縁被覆層３，３ａと、ガラス質層４とにより３層に積 層されている。

【００２９】 第４の実施の形態例における絶縁被覆付き発熱線１は、絶縁被覆層３，３ａ、 ガラス質層４を順次に積層したことから第２の実施の形態例における絶縁被覆付 き発熱線１よりも、さらに高い絶縁性が得られる。

【００３０】 図５は第１乃至第４の実施の形態例において説明した絶縁被覆付き発熱線１の それぞれを巻取ボビン７に巻き取った状態を示している。絶縁被覆付き発熱線１ は発熱抵抗線２上に絶縁被覆層３、絶縁被覆層３ａ、ガラス質層４などの薄い絶 縁層が施された後、巻取ボビン７に巻き取り一時的に保管することができる。

【００３１】 図６は加熱対象物１１に絶縁被覆付き発熱線１を巻着した状態の実施例を示し ている。この実施例における加熱対象物１１は円筒形状である。図６に示した絶 縁被覆付き発熱線１はコイル形状に加工されている。絶縁被覆付き発熱線１にコ イル形状の加工を施す工程は、発熱抵抗線２を単体でコイル形状に加工した後、 絶縁被覆層３、絶縁被覆層３ａ、ガラス質層４などを発熱抵抗線２上に設けても 良いし、絶縁被覆層３、絶縁被覆層３ａ、ガラス質層４などを発熱抵抗線２上に 設けた後にコイル形状に加工することも可能である。

【００３２】 なお、上述した絶縁被覆付き発熱線１の形状は、円柱形状、角柱形状、複雑な 曲面形状の円筒形状の外周面などにも直接巻着することが可能である。さらに、 加熱対象物１１の内部に絶縁被覆付き発熱線１を埋め込んだり、加熱対象物１１ に溝を形成し、この溝内に絶縁被覆付き発熱線１を装着するなど加熱対象物１１ の用途に応じて種々の応用が可能である。

【００３３】

【考案の効果】

以上、実施の形態例によって説明したように、本考案の絶縁被覆付き発熱線に よれば、発熱抵抗線上に絶縁被覆層、絶縁被覆層、ガラス質層などの薄い絶縁層 を設けたものであるため、軽量化でき、自由に変形して直接装着ができることか ら高い加熱効率を維持でき、吸水性を小さく保ち、耐磨耗性に優れ、しかも加熱 対象物に対して均一な温度分布が得られる。

【００３４】 また、発熱線の製作がきわめて簡単にでき、部品構成や製作材料、発熱線を取 り付けるための取付部品や組立工数も低減でき、さらに複雑な加熱対象物の外周 曲面にも容易に装着することができる絶縁被覆付き発熱線を提供することができ る。

【００３５】 さらに、本考案の絶縁被覆付き発熱線は発熱抵抗線上に絶縁層を設けたもので あるため、万一、絶縁被覆付き発熱線の一部が接触したとしても、絶縁層によっ て接触した部分で導通することがないことから、設計上の抵抗が変化することが なく、信頼性の高い絶縁被覆付き発熱線を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の絶縁被覆付き発熱線の第１の実施の形
態例を示す断面図である。

【図２】本考案の絶縁被覆付き発熱線の第２の実施の形
態例を示す断面図である。

【図３】本考案の絶縁被覆付き発熱線の第３の実施の形
態例を示す断面図である。

【図４】本考案の絶縁被覆付き発熱線の第４の実施の形
態例を示す断面図である。

【図５】第１乃至第４の実施の形態例における絶縁被覆
付き発熱線を巻取ボビンに巻き付けた状態を示す斜視図
である。

【図６】第１乃至第４の実施の形態例における絶縁被覆
付き発熱線を加熱対象物に装着した実施例を示す側面図
である。

【図７】図６のVII-VII 線断面図である。

【符号の説明】

１ 絶縁被覆付き発熱線 ２ 発熱抵抗線 ３，３ａ 絶縁被覆層 ４ ガラス質層 ７ 巻取ボビン １１ 加熱対象物

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 発熱抵抗線と、該発熱抵抗線上に設けた
   絶縁被覆層とを含む絶縁被覆付き発熱線において、前記
   絶縁被覆層は耐熱樹脂ワニスを前記発熱抵抗線上に設け
   た薄い絶縁被膜であることを特徴とする絶縁被覆付き発
   熱線。
2. 【請求項２】 発熱抵抗線と、該発熱抵抗線上に設けた
   第１の絶縁被覆層とを含む絶縁被覆付き発熱線におい
   て、前記第１の絶縁被覆層は耐熱樹脂ワニスを前記発熱
   抵抗線上に設けた薄い絶縁被膜であり、前記第１の絶縁
   被覆層上に前記第１の絶縁被覆層とは異なる耐熱樹脂ワ
   ニスからなる少なくとも１層の第２の絶縁被覆層が積層
   されていることを特徴とする絶縁被覆付き発熱線。
3. 【請求項３】 発熱抵抗線と、該発熱抵抗線上に設けた
   第１の絶縁被覆層とを含む絶縁被覆付き発熱線におい
   て、前記第１の絶縁被覆層は耐熱樹脂ワニスを前記発熱
   抵抗線上に設けた薄い絶縁被膜であり、前記第１の絶縁
   被覆層上に薄いガラス質材料の絶縁被膜である第２の絶
   縁被覆層が積層されていることを特徴とする絶縁被覆付
   き発熱線。
4. 【請求項４】 発熱抵抗線と、該発熱抵抗線上に設けた
   第１の絶縁被覆層とを含む絶縁被覆付き発熱線におい
   て、前記第１の絶縁被覆層は耐熱樹脂ワニスを前記発熱
   抵抗線上に設けた薄い絶縁被膜であり、前記第１の絶縁
   被覆層上に前記第１の絶縁被覆層とは異なる耐熱樹脂ワ
   ニスからなる少なくとも１層の第２の絶縁被覆層が積層
   されており、該第２の絶縁被覆層上に薄いガラス質材料
   の絶縁被膜である第３の絶縁被覆層が積層されているこ
   とを特徴とする絶縁被覆付き発熱線。