JPH0684698U - マイカヒーター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ヒーター線の断線や溶断によるトラブルを解
消し，高出力，コンパクト化を可能とするマイカヒータ
ーを提供することを目的とする。 【構成】 マイカヒーターのコアとなる芯マイカに，ヒ
ーター線を所定間隔を開けて捲回し，捲回したヒーター
線の上に薄い電気絶縁シートを敷設固定し，さらにその
上から前記ヒーター線と同一もしくは低出力のヒーター
線を所定間隔を開けて捲回したマイカヒーター。所定間
隔とは，ヒーター線の熱膨張を考慮した距離である。

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マイカヒーターに係るものであり， 詳しくは，発熱部を小型化する際のトラブルの少ない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，発熱 部の温度制御の精度を上げるため，図３に示すようにシート状の芯マイカ１の上 に所定間隔を開けて高出力ヒーター線３を捲回し，その線と線との間に低出力ヒ ーター線４を捲回したものが用いられている。

【０００３】 ところが，ヒーター製品の発熱部のコンパクト化が要求される近年においては マイカヒーターのサイズも小型化されるため，必然的にヒーター線の線間隔が狭 くなっている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしヒーター線の線間隔が十分にとられていないマイカヒーターでは，ヒー ター発熱時のヒーター線の熱膨張により，ヒーター線の蛇行がおこりヒーター線 同士が接触し，異常発熱又は断線等の重要なトラブルが発生する。

【０００５】 このような現象は特に，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顕著であり改善 策が望まれていた。

【０００６】 本考案は，前記したマイカヒーターのトラブルを解消し，さらに高出力化，コ ンパクト化が可能となる高性能コンパクトサイズ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。

【０００７】

【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 のコアとなる芯マイカにヒーター線を所定間隔を開けて捲回し，捲回したヒータ ー線上を包覆するように電気絶縁シートを敷設固定し，さらにその上から前記ヒ ーター線と同一もしくは低出力のヒーター線を所定間隔を開けて捲回する方法に より，高出力ヒーター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。

【０００８】 ここで芯マイカとしては，厚み０．２〜１．０ｍｍ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，市販のものでよく例えば，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。

【０００９】 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，加工されるが，ヒーター線が当接する両側端部に ヒーター線係止用の凹部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有効である。

【００１０】 また，電気絶縁シートとしては，芯マイカに使用した電熱用マイカ板より薄い 電熱用マイカ板が使用されるが，高熱伝導性のセラミックシートや，高耐熱性の 有機樹脂フィルムを使用してもよい。電気絶縁シートの厚さは，電気絶縁性，熱 の伝達性，作業性等の点から０．０３〜０．５ｍｍの範囲が望ましい。電気絶縁 シートの大きさは，通常前記芯マイカと同じ大きさとするが，０．１〜５ｍｍ小 さくしてもよい。

【００１１】 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及び鉄 とクロムの合金等が用いられる。ヒーター線の芯マイカ上及び電気絶縁シート上 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，電気絶縁シート上への捲回は電気絶縁シート下のヒーター線と重な っても良いが，望ましくは重ならないように下のヒーター線の線間上に行うのが よい。

【００１２】 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。

【００１３】

【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において芯マイカ１は ，厚さ０．５ｍｍ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及び６を形成したものである。 高出力ヒーター線３は，３．４Ω／ｍの鉄クロム平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芯マイカ１上に捲回 した。ヒーター線間隔ａは５ｍｍであった。

【００１４】 次に捲回した高出力ヒーター線３の上から，電気絶縁シート２を重ね，ホチキ スで動かないように敷設固定した。ここで電気絶縁シート２には，厚み０．１ｍ ｍのシリコーンワニス含浸の電熱用マイカ板を使用し，形状は芯マイカ１と同形 状とした。

【００１５】 低出力ヒーター線４は７０Ω／ｍの鉄クロム丸形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。ヒーター線間隔は６ｍｍ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１３１ｃｍ^２であり，面ワット 密度９．１ワット／ｃｍ^２，最大出力１２００ワット，最低出力６０ワットであ った。

【００１６】 次に従来技術のマイカヒーターを製作し，出力性能及びＯＮ−ＯＦＦ加速寿命 試験の比較を行った。従来技術のマイカヒーターは，２種類を製作した。

【００１７】 従来技術Ａでは，最大出力１２００ワット，最低出力６０ワットとし，実施例 のマイカヒーターと同出力性能で設計し，構成は図３のように芯マイカの上に高 出力ヒーター線と低出力ヒーター線を捲回した。このときヒーター線材質は実施 例と同じものを用いた。ヒーター線間隔は１．５〜２ｍｍであった。

【００１８】 従来技術Ｂでは，ヒーター線の熱膨張を考慮し，充分なヒーター線間隔を得る 設計とした。面ワット密度，出力性能は前記実施例及び従来技術Ａと同等となる ように，ヒーター線の線ワット密度を上げた。又，このときヒーター線間隔は４ ｍｍであった。

【００１９】 このように製作されたマイカヒーターの出力性能と，１１０ボルトでのＯＮ− ＯＦＦ加速寿命試験を行いその結果を表１に示す。

【００２０】

【表１】

【００２１】

【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。 請求項１のマイカヒーターにおいては，ヒーター線の線間隔をヒーター線の熱 膨張を充分に考慮し設定できるため，通電時のヒーター線同士の接触を防止する ことができ，トラブルも解消される。また，さらにコンパクトで安全なマイカヒ ーターも製作できる。

【００２２】 請求項２のマイカヒーターにおいては，前記効果を持ちさらに広範囲の出力制 御が可能なマイカヒーターを製作することができる。

【００２３】 さらに本考案のマイカヒーターの出力性能及び通電寿命が従来のマイカヒータ ーに比べて優れていることは表１に示すデータより明らかであり，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】従来のマイカヒーターの縦断面図である。

【符号の説明】

１ 芯マイカ ２ 電気絶縁シート ３ 高出力ヒーター線 ４ 低出力ヒーター線 ５，６ ヒーター線の係止用凹部 ａ，ｂ，ｃ ヒーター線間隔

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 シート状の芯マイカ（１），該芯マイカ
   上に所定間隔を開けて捲回したヒーター線，該ヒーター
   線上を包覆する電気絶縁シート（２），該電気絶縁シー
   ト上に所定間隔を開けて捲回したヒーター線よりなるマ
   イカヒーター。
2. 【請求項２】 シート状の芯マイカ（１），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
   （３），該ヒーター線上を包覆する電気絶縁シート
   （２），該電気絶縁シート上に所定間隔を開けて捲回し
   た低出力ヒーター線（４），よりなるマイカヒーター。
3. 【請求項３】 電気絶縁シート（２）の厚みが，０．０
   ３〜０．２５ｍｍである請求項１または２記載のマイカ
   ヒーター。