JPH088556Y2 - カートリッジヒータ群 - Google Patents

カートリッジヒータ群

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JPH088556Y2
JPH088556Y2 JP1991083260U JP8326091U JPH088556Y2 JP H088556 Y2 JPH088556 Y2 JP H088556Y2 JP 1991083260 U JP1991083260 U JP 1991083260U JP 8326091 U JP8326091 U JP 8326091U JP H088556 Y2 JPH088556 Y2 JP H088556Y2
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heater
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heat
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修一 坂井
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株式会社八光電機製作所
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  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この考案はカートリッジヒータ群
に係り、特に熱影響を受けやすい集積回路基板その他部
材等の樹脂成形用金型の表面を均一に加熱することので
きるカートリッジヒータ群に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来一般の樹脂成型においては、加熱板
の上に金型を重ねて、加熱板の熱を金型に熱交換によっ
て移すという方法が講じられている。該加熱板には細い
カートリッジヒータを複数本並列状に嵌装して加熱板を
加熱する形式がとられている。該加熱板に使用されるカ
ートリッジヒータの一般的構造は、円柱状のマグネシア
焼結棒に抵抗コイルを巻着し、絶縁材を介して金属ケー
スの中に嵌装しており、焼結棒を省略したものもある
が、抵抗コイルの巻密度は均一である。前記抵抗コイル
の巻密度が均一なヒータは、熱影響に敏感でない製品の
成型には支障がないが、精密さを要求される集積回路基
板等においては熱影響に敏感であるため、使用上で支障
が生じる。例えば前記巻密度が均一なヒータにおいて
は、ヒータの長手方向における両端部は抵抗捐の影響で
中央部より低温となりやすいから、このヒータを熱板に
使用すると金型表面に部分的な温度の高低が生じて粗悪
品ができる。これを解決するために、例えば実開昭54
−101539号、実開昭57−76394号などで
は、ヒータの長手両端部分の抵抗コイルの巻密度を中央
部より両端部分で多くしてヒータ全域の発熱温度を均一
にする技術が開示されている。また特開昭53−113
28号においては、ヒータ中に独立した複数の発熱体を
収装して、外部から該独立した発熱体をそれぞれ個別に
スイッチ切替えをして温度調節をする技術が開示されて
いる。
【0003】
【考案が解決しようとする課題】前記周面が均一となる
ヒータは、単体で使用して該ヒータの直上部(直下部)
においては均一の加熱温度を得ることができるが、この
ヒータを複数本使用する場合には熱板の中央部位が周縁
部よりも高温になるという難点がある。また前記したヒ
ータの中に独立した発熱体が複数個収装されているヒー
タにおいては、各発熱体ごとの温度調節をすることがで
きる利点はあるが、このヒータの複数個を一つの熱板に
装着した場合、熱板の表面を区画的に検温してその検温
値に基づいて各ヒータの中の各独立発熱体の温度を制御
しなければならない。このため極めて煩雑であるばかり
か、ヒータ自体が複雑な構造をもち、製作上でコスト高
となり、かつ配線スイッチ、検温器等の余計な部材を必
要とするという難点がある。この考案は前記従来技術に
おける難点を解決し、集積回路基板等熱影響を受けやす
い成形品の加熱板に適したカートリッジヒータ群を提供
することを目的として開発されたものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】この考案は前記課題を解
決するために、電気発熱体の巻密度が密、粗部を有する
ように螺旋状に巻回されて筒状金属ケースに嵌装され、
前記電気発熱体の巻密度は、金属ケースの開口部から底
部に向かって順次粗くなるよう少なくとも3区画以上に
区画されて一連に形成され、該区画における電力分布比
率が電気発熱体の巻密度の密部分から粗部分に至るに従
って順次100〜70となるように区画的に設定されて
カートリッジヒータ単体が形成され、前記カートリッジ
ヒータ単体は2個一対として外底面を対向状として同軸
上に直列配列され、該一対のカートリッジヒータが複数
対平行に並列配設され、カートリッジヒータ列の外側列
から中央列にかけての各列における電力分布比率が10
0〜35となる如く設定されてユニット構成されたこと
を特徴とするカートリッジヒータ群、という技術的な手
段を講じた。
【0005】
【作用】上記のように構成されたこの考案は次のような
作用を有している。
【0006】ヒータの構成が、その電気発熱体の巻密度
をヒータの長手方向において少なくとも3区画以上に
密、やや密、粗の如く、区画設定され、電力分布比率が
密部から粗部にかけ順次100〜70になるように設定
されているため、例えば前記区画が3区画の場合にはヒ
ータとしての周面温度は長手一端部から他端部にかけて
100、85、70の割合で区画的に差違がある。前記
区画が5区画の場合には、100、92.5、85、7
7.5、70の割合で区画的に差違があるものである。
このようにこのカートリッジヒータは一本でその長手方
向において区画的に温度差があるものであり、その最大
温度差は30%にも達しているから、単体で使用すると
熱板の表面温度は著しく変わるから粗悪品が発生するが
複数で使用すると熱影響の大きな成型品に適したヒータ
となり、熱板の表面を均一温度にすることができる。そ
の使い方は前記した通りである。
【0007】すなわち、同一熱量のカートリッジヒータ
単体を2本一対として、その外底部を対向させて軸線上
に直列させて一対とした。この一対のヒータの熱量の異
なる対を複対並列させて、熱量の差を外側列から中央列
にかけて順次100〜35の割合に変化させた。その結
果、複対を例えば5対とすれば、並列5対間の最大熱量
比が100、68、35、68、100の割合となり、
これを熱板に装着したとき熱板表面の周縁部の熱量割合
は100、85、70、70、85、100、68、3
5、68、100、85、70、70、85、100、
68、35、68のように差が生じる。また中央列の対
においては、長手方向の一端から35、27、25、2
5、27、35の熱量割合となる。このように、カート
リッジヒータ群だけの場合をみると、熱量分布に大きな
差が生じ、最大と最小では熱量割合が100:25とな
り著しい差違を示すが、このユニットを熱板に組み込む
と熱板の表面温度は均一化されるものである。
【0008】すなわち、この熱板に装着されたカートリ
ッジヒータ群において、外側列の一対のヒータ部分は縦
方向において熱量が100、85、70、70、85、
100となっていても熱板の温度は熱伝導によって均一
化される。これは熱移動が温度差のある限り高温部から
低温部へ移動するためで、実際には熱板に対して部分的
に100〜70の温度差で加熱しているが、部分的に温
度差がある加熱を受けた熱板自体では、高温部の熱が低
温部へと熱伝導して平面上で均一化する。加えて、外側
の列と中央の列のヒータ対は100〜35の差があるた
め、同様に外列部分の高熱が中央部へと移動して、熱板
全体の平面上の表面温度が均一化されるものであり、均
一になった後は安定する。
【0009】これに対して、周面温度が均一なヒータを
使用した場合には、ヒータによる均一の温度で熱板が加
熱されるから、熱板の平面上の表面は均一に加熱され
る。ところが、均一の熱補給に対して、熱板の平面にお
いては空間ないし金型に向かって放熱されるため、放熱
に対して給熱量が少ない熱板周縁部の温度はどんどん降
下するから、結局熱板の平面的表面温度は均一化されな
い。
【0010】このように、この考案においては、カート
リッジヒータ単体の発熱分布を長手方向で3区画以上に
違差させて、長手方向において30%もの差を形成した
ことによって、熱板表面を平面上で均一温度に保持させ
ることができる。また発熱量の差のある複数のカートリ
ッジヒータ対を並列させ、外側列から中央列にかけての
差を100:35に設定してユニット化したことから、
熱板の四隅部での発熱量最大100に対して熱板の中央
部ではわずか25%の配分となるがこれでも熱板表面を
均一に保温することができるものである。
【0011】
【実施例】以下この考案の実施例を図面に基づいて説明
する。第1図はカートリッジヒータの縦断正面図、第2
図は縦断側面図である。カセットヒータ10は焼結棒2
に電気発熱体5を巻回した状態で金属ケース1内に絶縁
状に収嵌されている。前記焼結棒2は耐熱性の電気絶縁
性無機質材、例えばマグネシア粉末を棒状に焼結したも
ので、第2図に示すように、内部に長手方向へ長く金属
端子棒3,3’が2本装設されており、その1本には電
気発熱体5の巻初め端部、他の1本には電気発熱体5の
巻終わり端部がそれぞれ接続されている。
【0012】前記金属ケース1は有底の細長円筒体であ
り、外底面14の方を先方にして第3図に示すように熱
板11の嵌装孔13に挿入嵌装させるものである。
【0013】前記電気発熱体5のコイル部分4は金属ケ
ース1の開口部の方から順次コイル巻密度を密部6、稍
々密部7、粗部8というように少なくとも3区画以上に
区画的に巻回密度を変化させてあって、該巻回密度の差
は、電力分布比率が、巻回密度の大きな方から順次10
0〜70と区画状になるように構成されている。すなわ
ち第1図においては3区画なので、右方から順次10
0、85、70の電力分布比率となる。この巻回密度の
区分が5区画ならば、電力分布比率も100、93、8
5、78、70となる。
【0014】以上の構成からこのカートリッジヒータ1
0は金属端子棒3,3’に通電するとヒータ10の周面
温度の分布は第1図のヒータにおいては右側から順次1
00、85、70の差による温度分布となるもので、第
1図のヒータにおいて、右端部と左端部では温度差が3
0%も生じるという特徴を有している。従って、かかる
カートリッジヒータ10を単独で使用したり、複数個を
並列状に熱板に装着した場合には、熱板の表面温度が均
一にならずに部分的に著しく温度が違差するので、成型
金型用には使用することができない。
【0015】そこで、熱板用にカートリッジヒータ群9
としてユニット化することが望ましいので、カートリッ
ジヒータ群9として第3図ないし第4図について説明す
る。第3図においては、同種のカートリッジヒータ1
0,10を2本一対とし、外底面14,14を対面状に
して同軸線上に直列して熱板11の嵌装孔12,13に
嵌装させてある。この第3図に示す状態において一対の
カートリッジヒータ10,10の電気発熱体の巻回密度
区画は3区画なので、電力分布比率は端部から100、
85、70、70、85、100となっている。従って
両カートリッジヒータ10,10の金属端子棒3,3’
に通電をすると、両カートリッジヒータ10,10の発
熱量は区分的に100、85、70、70、85、10
0の割合になるが、熱板11の表面温度は、その長手方
向において均一化される。従って細長い熱板11なら、
この一対のカートリッジヒータ10,10で表面温度は
均一化される。
【0016】次に第4図は一対のヒータを熱板11の幅
方向に複数列配設する場合を示す。この場合、各列のカ
ートリッジヒータ10が同一種類ではなく、外側列A,
Aから中央列Cに至るに従って、順次ヒータの発熱量比
率が100〜35になるように設定されている。すなわ
ち、第4図における各縦の一対は、密部7(8)、稍々
密部8(8’)、粗部8’(8”)の電力分布比率が1
00、85、70の割合になっているが、横列間の対比
においては、外側列A,Aから中央列Cにかけて100
〜35の割合に減じているので、第4図におけるヒータ
群9…の平面的な発熱量比率を示すと、下記のような率
となる。
【0017】 A列、100, 85, 70, 70, 85, 100。 B列、 68, 57, 47, 47, 57, 68。 C列、 35, 28, 25, 25, 28, 35。 B列、 68, 57, 47, 47, 57, 68。 A列、100, 85, 70, 70, 85, 100。
【0018】これが6列の場合は、下記のような率とな
る。
【0019】 A列、100, 85, 70, 70, 85, 100。 B列、 68, 57, 47, 47, 57, 68。 C列、 35, 28, 25, 25, 28, 35。 C列、 35, 28, 25, 25, 28, 35。 B列、 68, 57, 47, 47, 57, 68。 A列、100, 85, 70, 70, 85, 100。
【0020】このように、区分配列の平面四隅部におい
て100なのに対して、中央部では25という著しい減
少をを示しているが、加熱による熱板11の表面温度は
均一になるものである。このようにカートリッジヒータ
群9は総発熱量の異なったヒータを前述のように組合わ
せることによって熱板に対して区分的に差違のある加熱
をするものであるが、結果的には熱板表面温度を均一に
維持することができ、特に面上検温、スイッチ切替等温
度調節をしないでよいという特段の効果がある。
【0021】
【考案の効果】この考案は次のようなすぐれた効果を有
している。
【0022】(1)カセットヒータは、その長手方向に
おいて電力分布比率を100〜70となるように構成し
たためヒータの周面温度が開口部から底部分へかけて1
00〜70の割合となる特殊な構成となったが、このカ
セットヒータ単体を2本一対とし、外底面を対面させて
同軸上に直列状として熱板に嵌装すると、熱板の表面温
度はヒータの直上部、直下部おいて均一化させることが
できるという効果がある。
【0023】(2)カセットヒータ群は、前記電力分布
比率が100〜70となるカセットヒータ2本を各外底
面を対面させて同軸上に直列状に配して一対とし、該一
対のヒータを複数個並列させて、並列された複数列のヒ
ータの発熱量が、外側列から中央列にかけて100〜3
5の電力分布比率となるように構成してユニット化した
ため、このカセットヒータ群は平面的に見ると、各部位
における並列方向の外側から中央列へかけての発熱量が
100〜35で平面的な最大差は100〜25という著
しい差違があるが、熱板に装着すると熱板の表面温度を
均一に維持させることができる効果があり、すなわち、
熱影響を受けやすい集積回路基板等の成型金型の加熱に
適している。
【0024】従って従来のように金型の平面全域の検温
をしてヒータの温度を調節するという煩雑さが解消され
た。またヒータは単にコイルの巻回密度を変化させて数
種類作るだけであり、構造そのものは単純であるので、
コストに影響がなくしかも熱板等は従来品をそのまま使
用できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】カセットヒータ単体の縦断正面図である。
【図2】カセットヒータ単体の縦断側面図である。
【図3】カセットヒータを1対とした状態を示す縦断正
面図である。
【図4】カセットヒータ群を熱板に装着した状態を示す
横断平面図である。
【図5】熱板の斜視図である。
【符号の説明】
1 金属ケース 2 焼結棒 3、3’ 金属端子棒 4 コイル部分 5 電気発熱体 6、6'、6" 密部 7、7'、7" 稍々密部 8、8'、8" 粗部 9 カートリッジヒータ群 10 カートリッジヒータ 11 熱板 12、13 嵌装孔 14 外底面。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H05B 3/68 7512−3K

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 焼結棒に電気発熱体を巻密度が密、粗部
    を有するように螺旋状に巻回して筒状金属ケース内に嵌
    装され、前記電気発熱体の巻密度が、金属ケースの開口
    部から底部に向かって順次粗くなるよう少なくとも3区
    画以上に区画されて一連に形成され、該区画における電
    力分布比率が電気発熱体の巻密度の密部分から粗部分に
    至るに従って順次100〜70となるように区画的に設
    定されてカートリッジヒータ単体が形成され、該同じ熱
    量設定のカートリッジヒータが2個一対として各ケース
    の外底面を対向状として同軸上に直列配列され、該一対
    のカートリッジヒータが複数対平行に並列配置され、カ
    ートリッジヒータ列群の外側列から中央列にかけての各
    列における電力分布比率が順次100〜35となる如く
    設定されて一つのユニットに構成されたことを特徴とす
    るカートリッジヒータ群。
JP1991083260U 1991-09-18 1991-09-18 カートリッジヒータ群 Expired - Lifetime JPH088556Y2 (ja)

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JPH0592991U JPH0592991U (ja) 1993-12-17
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