JP3791821B2 - 表面弾性を有する加熱板 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、電気加熱装置の技術分野に関し、特に被加熱部が不定形状のワークに発熱部を直接接触させて加熱する発熱板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複雑形状体の表面を均一に加熱したい場合、流体を媒体とした間接加熱手段や、発熱部をワークに接触させての直接加熱手段としては、発熱体を組み込んだワーク形状に合致する型によるもの、あるいは可撓性シート状のヒーター（シリコンラバーヒーター等）で覆うといった手段が考えられる。
【０００３】
しかし、流体による間接加熱では、温度を上げるのに時間がかかるなど加熱効率が悪く、また、ワークの一部分のみを局所的に加熱する場合には適用が難しいといった問題がある。
【０００４】
一方、直接加熱手段についてみると、型によるものでは、ワークが定形状であれば最適な加熱手段となるが、不定形状物、例えば、野菜のように大凡の大きさや形状は類似であっても、１つ１つの形状が異なるものには適用できず、また、１ワークに１つの型のみの適用とるため、僅かな大きさや形状の相違によりそれぞれ対応した型が必要となるため経済性が悪いといった問題がある。
また、可撓性シート状ヒーターについては、複雑形状のワークを加熱するとなると、被加熱部への接触押圧が不安定となり、また接触部と非接触部のムラが大きくなるため、満足のゆく均一加熱には疑問がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、ワークの被加熱部が一定条件を満たす形状の範囲であれば、複雑かつ／または不定形状のワークであっても被加熱面に沿って、発熱部を直接接触させての加熱を可能とし、ワーク加熱部を均一な温度条件に設定できる加熱板を提供することを課題とした。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の加熱板は、発熱体となるヒーターと温度制御のための温度センサーを内蔵した加熱板加熱部表面一面に、バネを有し該バネ弾性により伸縮可能で、かつ先端側に付勢させた多数の加熱ピンを、密に配設して構成し、ワーク被加熱面が加熱ピン先端を押圧して、ピン１本１本がワーク形状に対応して独立して短縮することで、ワーク形状に沿って加熱ピン先端が、被加熱部となるワーク表面に接触する構造とした。
【０００７】
更に好ましくは、前記加熱板表面となるの加熱ピン先端全面を、弾性をもつ薄膜状のシートで覆って構成する。
【０００８】
【作用】
前記手段によれば、被加熱部が複雑不定形状であっても該被加熱部形状に沿って、加熱板表面となる加熱ピン先端が直接接触することができ、該接触の状態が被加熱部全面に亘り均等な多点接触となり、あたかも型による面接触のような状態となり、接触、非接触による加熱ムラを極小に抑えて、結果ワーク加熱部を均等に加熱することができる。
【０００９】
また、前記作用により、定形状物のワークの加熱に対しても、一定範囲で類似形状（加熱面の大きさ、凹凸の深さ）であれば、ワーク形状が変わっても加熱板を変更する必要がない汎用性のある加熱板を提供できる。
【００１０】
更に、表面を薄膜シートで覆うことにより、多数の発熱ピン先端による多点接触ではなく、ワーク表面に沿った面接触とすることができるため更に均熱性を高めることが可能となる。
【００１１】
【実施例】
本発明の発熱板を図面を参考にして詳細に説明する。
【００１２】
図１は本発明の加熱板の一例の正面図で、図２は上面図を示す。発熱体となる適当容量のヒーター４と温度制御のための温度センサー５を挿着した加熱板１の加熱部表面一面に、バネ３を付設した加熱ピン２多数を、密にかつ等間隔で格子状に配設して、構成した。実施例においては、２１０ｍｍ×７０ｍｍの加熱板のヒーター４、温度センサー５の挿入部及び脚９の取り付け部となる周辺部を除いた加熱部表面に、最大部外径２ｍｍの加熱ピン２を長手方向に５０本、短手方向に１３本を３．４ｍｍの間隔で格子状に配設した。（図面は簡略化のため加熱ピン本数を省いて描いた）
尚、ヒーター４及び温度センサー５は温度制御装置（図示せず）に繋げられ設定温度に制御される。
【００１３】
図３は本発明のバネ弾性を有する加熱ピン２の一例を示す。ワークへの接触部となる先端部２１の外径が基部２２より大きな外径をとる２段の円筒形として、基部２２よりバネ３を填めて、先端段差部２３で止める構成とした。尚、実施例においては先端２４を球面とした。
加熱ピン２の材料としては、熱伝導性、強度、耐熱性等を備えた、例えば銅のような金属材料を用いれば良いが、実施例に於いては、前記特性に経済性を考慮して真鍮のニッケルメッキ品を使用した。またバネ３の材質としては耐熱性で適度な弾性を持つ材料としてインコネル（ステンレス）を選択した。
【００１４】
図４は、加熱板１への加熱ピン２の取り付け手段を示す断面図を表す。熱板表面の加熱ピン２取り付け部位に外径を異にして２段の貫通穴７を設け、すなわち加熱板１上部はバネ３が挿通される外径として、下部は加熱ピン２の軸２２のみが挿通され、バネ３は段差部で止まり保持される径として設ける。加熱板１への取り付けは、該穴７にバネ３を付設した加熱ピン２を挿入して、加熱ピン２底部の加熱板１より突出した部位を固定板６によりカシメて固定する。
【００１５】
図５は、本発明の別の実施例を示す。前記の加熱板表面となる加熱ピン２先端全面を、弾性をもつ薄膜状のシート８で覆って構成する。
【００１６】
本発明の好適な使用例としては、野菜等の不定形状物をフイルム状の包装材で包装し、包装材の切り口を密封するさい、本加熱板により該切り口を加熱溶着して封止するといった用途が想定される。
【００１７】
【発明の効果】
本発明の弾性を有する加熱板によれば、前述したように、ワークの接触押圧により、ワーク形状に沿って発熱ピンが縮小、発熱板表面が自在に形状を対応させ、面接触に近い多点接触となり、ワーク表面への接触、非接触による加熱ムラを極小とする作用により、ワーク被加熱部全体に亘り均一な熱量の供給を可能として、結果ワークの加熱ムラによる不良をなくすことができる。更に、発熱ピンの加熱先端面を覆う薄膜弾性のシートを設けると、ワークへの接触が点接触から面接触となるため一層均熱効果を高めることができ、ワークの加熱条件を更に安定化できる。
【００１８】
更に、一定形状範囲（大きさや凹凸）内では、ワークが変わっても、形状により特定の型を必要とせず汎用的に使用することができるため経済的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例を示す加熱板の正面図
【図２】 本発明の実施例を示す加熱板の上面図
【図３】 本発明の実施例の加熱ピンを示す構造図
【図４】 本発明の実施例の熱板への加熱ピンの取り付け手段を示す断面図
【図５】 本発明の別の実施例を示す加熱板の正面図
【符号の説明】
１． 加熱板
２． 発熱ピン
３． バネ
４． ヒーター
５． 温度センサー
６． 固定板
７． 穴
８． シート
９． 脚

Claims (2)

1. 不定形状をとるワークの被加熱部表面に、発熱部を直接接触させて加熱する発熱板であって、発熱体を内蔵する加熱板１の表面加熱部一面に、バネ３を付設して該バネ弾性により先端側に付勢された多数の加熱ピン２を、密に配設したことを特徴とする表面弾性を有する加熱板。
2. 前記多数の発熱ピン２の表面全体を薄膜状の弾性シート８で覆うことを特徴とする請求項１の表面弾性を有する加熱板。

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