JP3071126U - 面状加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 本考案は熱速応性及び耐寿命性を向上させた
面状発熱体を複数個使用して加熱装置となし、被発熱物
の形状や動きに合わせて個々の面状発熱体を、電圧ある
いは電流制御と、温度制御機器等とを併用する事で、短
時間で必要な面積の均一な加熱を可能にするものであ
る。 【解決手段】 帯状発熱体の温度を速く昇温させる為
に、耐熱ガラス管１内壁に抵抗体の接触する面積を少な
くし、必要に応じて定格電圧以上の電圧を短時間印加し
ても充分耐える抵抗体の設計とする。当該帯状発熱体６
を複数本並列に並べた細い耐熱ガラス管内に挿入し、面
状発熱体を形成し、被加熱物の形状面積に合わせた有利
な面状加熱装置が可能となる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、フイルム状又はシート状樹脂等を主に、単発的及び連続的に成型す る場合等に関する加熱及び、ブロック別の温度制御機器による均一加熱装置に関 するものである。

【０００２】

【従来の技術】

耐熱ガラス管状発熱体は、図１に示す如く、耐熱ガラス管等に電熱線抵抗体を コイル状に巻いて挿入したもので耐熱ガラス管内壁との接触面積が大きく通電時 に管璧に熱を奪われて温度が安定するまでに時間がかかる。又、図４及び、図５ に示す如く、金属ヒータもしくはセラミックヒータ等を使用した加熱装置では、 通電開始から発熱体が適温になるまでの時間が長い為、予熱時間が必要となり被 加熱物が無いにもかかわらず、次の被加熱物が来るまで通電したまま待機してい る。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、耐寿命性を確保し、熱速応性を向上させ消費電力を軽減させると同 時に小型化と加熱均一性を確保する事である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案は、一部構造図を図２に示す如く、帯状抵抗体を交互に折り曲げて、複 数本の並列に並べた細い耐熱ガラス管等内に挿入する。帯状発熱体の為表面積が 多くなり、管内壁に接触する部分も少なくなり、耐寿命性を確保し、熱速応性と 熱均一性が向上する。その結果節電効果の大きい経済的な発熱体及び複数個をセ ットした加熱装置が可能となる。

【０００５】

【考案の実施の形態】

細い耐熱ガラス管を複数本並べて（偶数本の場合電源部は片側に、又、奇数本 の場合は電源部は両側にそれぞれ１本づつ）配線の都合により電源部を片側及び 、両側に区分けして製作する事が可能となる。図３の如く複数本の細い耐熱ガラ ス管の両端部に耐絶縁性の絶縁物等で固定した面状加熱装置を図６に示す如く、 複数個使用して面状加熱装置となす為、被加熱物の形状及び面積に合わせた配列 が可能となり、又個々の面状発熱体の電力密度を変えて端部の温度の低下を補う 事も可能となる。

【０００６】

【実施例】

１００Ｖ５００Ｗの面状発熱体の実験例では、図３に示す如く耐熱ガラス管を 外径６ｍｍ内径４ｍｍ長さ１８０ｍｍのもの１０本を並列に使用したものを比較 した。丸線抵抗体は線径０．６５ｍｍを使用すると長さ４９５０ｍｍ表面積約１ ００ｃｍ^２となり、当該帯状抵抗体は幅１．６ｍｍ厚さ０．２ｍｍを使用すると 長さは４４７０ｍｍ表面積１６０ｃｍ^２となる。これを定格の１００Ｖで通電し 電流値の安定するまでの時間、即ち発熱体温度が安定する迄の時間を比較すると 丸線抵抗体で約９５秒、帯状抵抗体では約６５秒である。

【０００７】 更に過電圧の１５０Ｖで通電した場合、丸線抵抗体は２５秒、帯状抵抗体では １５秒となる。この場合の表面電力密度を比較した場合、丸線抵抗体は５．０Ｗ ／ｃｍ^２、帯状抵抗体は３．１Ｗ／ｃｍ^２であった。丸線抵抗体は１１２０Ｗと なり表面電力密度は１１．２Ｗ／ｃｍ^２、帯状抵抗体では同じく１１２０Ｗとな り表面電力密度は７．０Ｗ／ｃｍ^２となった。これは一般の電気ストーブ用ヒー タの丸線抵抗体が６〜７Ｗ／ｃｍ^２で使用されているのと比較しても帯状抵抗体 の方が表面電力密度が小さく寿命的にも有利で有ることを示している。 例として図６に示す如く、本考案の面状発熱体を複数個使用した面状加熱装置 で、シート状樹脂を加熱した場合、定格電圧ではシート表面温度が１５０℃にな るのに１２０秒を要するが、これを初期約１５秒間だけ２００％の過電圧を印加 した後、定格電圧に戻した場合には８０秒で１５０℃になる。

【０００８】

【考案の効果】 この事は帯状抵抗体の場合、通電初期に過電圧を印加して抵抗発熱線の温度の 立ち上がりを更に短縮し、被加熱物の動きに応じて電力を調節する方法が可能と なり、尚一層の能率の向上及び、節電に貢献するものである。

【０００９】 通常発熱体の通電安定時間は金属発熱体の場合３分、セラミック発熱体では５ 分を要し電源停止後の冷却時間は通電後発熱体温度が安定する時間以上を要する のである。この原因は図４及び、図５に示す如く、図４は金属ヒータの場合で、 コイル状に巻かれた丸線抵抗体を金属パイプ内に挿入しその隙間に絶縁物を充填 し金属パイプとの絶縁をなし又、図５はセラミックヒータでセラミックの内部に コイル状の丸線抵抗体を包含せしめたもので、それぞれ熱容量が大きく抵抗体か らヒータ表面に熱が伝わり、絶縁物やセラミック等を加熱したる後、更に外部に 熱が発するからである。

【００１０】 これに対し、当該発熱体の場合発熱体の温度が速く安定する為、熱が耐熱ガラ ス管を透過して直ちに外部に伝わるために熱速応性に優れている。熱速応性に優 れていると言うことは、仮に加熱装置内で加熱中に何らかの不具合で搬送装置が 停止したままとなり異常過熱となった場合にも、速やかに発熱体温度を下げる事 で火災等の危険を回避する事が出来る。

【００１１】 本考案はこの様な特性を有する面状発熱体を被加熱物の形状に合わせて配列す る事で従来の加熱装置に見られた消費電力の無駄を無くし、同時に異常加熱の危 険性を大幅に改良した面状加熱装置で有る。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の耐熱ガラス管内に従来の発熱体を挿入し
た一部構造断面図

【図２】本考案の発熱体を耐熱ガラス管内に挿入した一
部構造断面図

【図３】本考案に使用される面状発熱体単品の完成斜視
図

【図４】金属パイプ内に発熱体を挿入した一部構造断面
図

【図５】セラミック発熱体一部切断部の断面図

【図６】本考案の面状発熱体を複数個並べた面状加熱装
置の実施斜視図

【符号の説明】

１ 耐熱ガラス管 ２ 金属パイプ ３ 絶縁物 ４ セラミック ５ 丸線抵抗体 ６ 帯状抵抗体 ７ 保持碍子 ８ 外部リード線

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ニッケルクロムまたは鉄クロム及びアル
   ミニウムを主成分とする合金からなる帯状発熱体（以
   下、帯状抵抗体と言う）を交互に折り曲げて、並列に並
   べた複数本の細い耐熱ガラス管等に挿入し、熱速応性及
   び耐熱性を向上させた面状発熱体となし、複数個使用し
   て一体と成したる、面状発熱体を有する面状加熱装置。