JPH0896933A - プラスチック製のヒーター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 第１に、製作加工費が低減され、もってコス
ト面に優れ、第２に、洗浄も容易かつ確実に行え、汚れ
が残らず衛生的であり、第３に、故障も少なく、第４
に、自在な形状のヒーター部が得られ、最適温度分布，
効率的加熱が実現される、プラスチック製のヒーターを
提案する。 【構成】 このプラスチック製のヒーターは、熱可塑性
樹脂１製の構造部２と、カーボン３や金属が分散混入さ
れ通電により発熱する熱可塑性樹脂４製のヒーター部５
とが、射出成形され、層状の一体構造をなす。そして構
造部２は、例えばトレー形状を備え、ヒーター部５は、
例えば体積率で１０％以上のカーボン３が分散混入され
るが、カーボン３は、粒子状・パウダー状やフィラー状
・繊維状をなす。又、このプラスチック製のヒーター
は、２層以上の多層構造をなし、そのうち１層がヒータ
ー部５、残りの層が構造部２となっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プラスチック製のヒー
ターに関する。すなわち、トレー等の構造部が一体化さ
れた、プラスチック製のヒーターに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、航空機の機内や新幹線等の車輌
の客室内等において、搭乗員が乗客に食事や飲物等のサ
ービスを実施する際に使用されるサービスカートにあっ
ては、内部にガイドレールや棚が設けられ、食物や飲物
を載せたトレーが多数収納されると共に、各トレー毎に
面状のヒーターが設けられ、食物や飲物を暖めるように
なっている。そして、このような面状のヒーターとして
は、ニクロム線を使用したものが従来一般的に用いられ
ており、かつ、この面状のヒーターは、構造部たるトレ
ーの内側・上側に取付けられて食物や飲物を容器ごと直
接加熱するか、又は、トレーの外側・背面側に取付けら
れ、トレーを介し内側の食物や飲物を容器ごと加熱する
ようになっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来例にあっては、次の問題が指摘されていた。第１
に、面状のヒーターとトレー等の構造部とは各々別体を
なし、個別に製作された後、面状のヒーターがトレー等
の構造部の内側や外側に取付けられていたので、製作加
工費がかさみコスト高となる、という問題が指摘されて
いた。第２に、面状のヒーターとトレー等の構造部と
は、各々別体をなすと共に容易には取外し不能に取付け
られており、両者の構造も複雑で表面的な凹凸も多かっ
た。もって、使用後の洗浄に手間取り洗浄が不確実とな
りやすく、汚れが残りがちで不衛生である、という問題
も指摘されていた。第３に、面状のヒーターやトレー等
の構造部の構造が複雑であり、特に面状のヒーターは、
ニクロム線等の電気配線を要するので故障が生じやす
い、との指摘もあった。第４に、面状のヒーターは、ト
レー等の構造体の内側や外側に取付けられるので、自体
の形状が制限され３次元的形状とはしにくく、もって最
適温度分布，効率的加熱が実現されにくい、という問題
もあった。

【０００４】本発明は、このような実情に鑑み、上記従
来例の問題点を解決すべくなされたものであって、例え
ばトレー形状をなす熱可塑性樹脂製の構造部と、カーボ
ン等が分散混入され通電により発熱する熱可塑性樹脂製
のヒーター部とが、射出成形され層状の一体構造をなす
ことにより、第１にコスト面に優れ、第２に洗浄も容易
で、第３に故障が少なく、第４に最適温度分布も得られ
やすい、プラスチック製のヒーターを提案することを目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成する本発
明の技術的手段は、次のとおりである。まず、請求項１
については次のとおり。すなわち、このプラスチック製
のヒーターは、熱可塑性樹脂製の構造部と、カーボンや
金属が分散混入され通電により発熱する熱可塑性樹脂製
のヒーター部とが、射出成形され層状の一体構造をな
す。次に、請求項２については次のとおり。すなわち、
このプラスチック製のヒーターは、請求項１記載のヒー
ターにおいて、該構造部は、トレーとしての形状を備
え、該ヒーター部は、体積率で１０％以上のカーボンが
分散混入されてなる。

【０００６】

【作用】本発明は、このような手段よりなるので、次の
ように作用する。このプラスチック製のヒーターは、例
えばトレー形状をなす熱可塑性樹脂製の構造部と、例え
ば体積率で１０％以上のカーボン等が分散混入され、通
電により発熱する熱可塑性樹脂製のヒーター部と、から
なる。そして、このような構造部とヒーター部とが、射
出成形されると共に、層状の一体構造をなす。そこで、
このプラスチック製のヒーターは、第１に、製作加工が
簡単容易であり、コスト面に優れている。第２に、構造
が簡単であり凹凸も少ないので、容易かつ確実に洗浄で
きる。第３に、構造が簡単であり、電気配線を要しない
ので、故障が少ない。第４に、ヒーター部は、３次元的
形状等、自在な形状のものが容易に得られるので、最適
温度分布，効率的加熱が実現される。

【０００７】

【実施例】以下本発明を、図面に示すその実施例に基づ
いて、詳細に説明する。図１，図２，図３，図４は本発
明の実施例を示し、図１の（１）図は、構造部が射出成
形された段階の正断面説明図、図１の（２）図は、次に
ヒーター部が射出成形された段階の正断面説明図であ
る。図２の（１）図は、ヒーター部の成形用に１対のホ
ッパーを備えた射出成形機を用いた場合の正断面説明
図、図２の（２）図は、２色射出成形機を用いた場合の
正断面説明図である。図３はプラスチック製のヒーター
の正断面説明図であり、（１）図，（２）図，（３）
図，（４）図，（５）図は、それぞれ第１例，第２例，
第３例，第４例，第５例を示す。図４の（１）図は、カ
ーボン粒子が分散混入されたヒーター部の部分拡大図、
図４の（２）図は、カーボンフィラーが分散混入された
ヒーター部の部分拡大図である。

【０００８】このプラスチック製のヒーターは、熱可塑
性樹脂１製の構造部２と、カーボン３や金属が分散混入
され通電により発熱する熱可塑性樹脂４製のヒーター部
５とが、射出成形され層状の一体構造をなす。以下これ
らについて詳述する。まず、構造部２の熱可塑性樹脂１
としては、ナイロン系，ポリプロピレン系，ポリスチレ
ン系のものが、代表的に用いられる。又、ヒーター部５
の熱可塑性樹脂４としては、上述した構造部２の熱可塑
性樹脂１と同じものや、ポリエーテルイミド等の耐熱性
を備えたものが用いられる。ヒーター部５のカーボン３
は、数ミクロンから数１０ミクロン程度の粒子状・パウ
ダー状（図４の（１）図参照）や、フィラー状・繊維状
（図４の（２）図参照）のものが用いられる。そしてヒ
ーター部５では、熱可塑性樹脂４中に、カーボン３が体
積率１０％以上で分散混入されている。なお、このよう
なカーボン３に代え、鉄粉，その他の金属粉を用いるこ
とも可能である。

【０００９】次に、このプラスチック製のヒーターの射
出成形について述べる。図１の例では、まず図１の
（１）図に示したように、射出成形機Ａのホッパー６か
ら供給された熱可塑性樹脂１が、加熱シリンダ７中で溶
融流動化された後、ラム８のプランジャにてノズル９か
ら、湯道１０を介し固定金型治具１１と可動金型治具１
２間に、射出される。もって、まず射出成形機Ａにて、
トレー形状の下層たる構造部２が、射出成形される。そ
して図１の（２）図に示したように、このように射出成
形された構造部２が、その可動金型治具１２と共に別の
射出成形機Ｂへと移動される。それから、射出成形機Ｂ
のホッパー６から供給され、分散混入されたカーボン３
を含む熱可塑性樹脂４が、加熱シリンダ７中で溶融流動
化された後、ラム８のプランジャにてノズル９から、湯
道１０を介し固定金型治具１１と可動金型治具１２間
に、射出される。もって射出成形機Ｂにて、ヒーター部
５が、前述した下層たる構造部２上に、その上層として
射出成形される。このようにして、トレー形状の構造部
２とヒーター部５とが射出成形され、層状の一体構造を
なすプラスチック製のヒーターが製作される。

【００１０】なお、ヒーター部５の原材料たるカーボン
３と熱可塑性樹脂４に関しては、予めペレット化してお
く場合と、ペレット化しない場合とがある。すなわち、
熱可塑性樹脂４中に所定比率でカーボン３を分散混入
し、予め練り合わせてペレット化したものを、射出成形
機Ｂのホッパー６に投入する場合と、これによらず、熱
可塑性樹脂４とカーボン３とを、一定比率で別々に射出
成形機Ｂのホッパー６に、直接投入する場合もある。図
２の（１）図の射出成形機Ｂは、後者の場合に使用さ
れ、２個のホッパー６に熱可塑性樹脂４とカーボン３と
がそれぞれ投入され、もって、加熱シリンダ７中で両者
が攪拌，混合される。

【００１１】又、上述したところは、各層毎に可動金型
治具１２を移動させ、射出成形機Ａ，Ｂ等を順次変えて
各層を成形して行く、一般的な射出成形方式によるが、
射出成形方式はこれに限定されず、例えば２色射出成形
機や３色射出成形機を用いる多色射出成形方式にて、こ
のプラスチック製のヒーターを製作することも可能であ
る。すなわち、図２の（２）図に示したように、１対の
固定金型治具１１と可動金型治具１２に対し、複数台
（図示例では２台）の射出成形機Ａ，Ｂを予め連結して
おいて、下層そして上層の順に順次射出を実施すること
によっても、トレー形状の構造部２とヒーター部５とが
射出成形され、層状の一体構造をなすプラスチック製の
ヒーターを得ることができる。

【００１２】さて、このようにして製作されるプラスチ
ック製のヒーターについては、各種のものが考えられ
る。例えば図１，図２，図３の（１）図に示したよう
に、トレー形状の構造部２を下層としヒーター部５を上
層とした２層構造のもののほか、図３の（２）図，
（３）図，（４）図，（５）図等に示した多層構造のも
のも可能である。すなわち、前述した射出成形に際し、
例えば上層たるヒーター部５に先立ち、下層たる構造部
２を予め２層構造としておいたり、又、上層たるヒータ
ー部５の表面側に、更に表面層たる構造部２を設けたも
のも可能である。つまり、このプラスチック製のヒータ
ーは、２層以上の多層構造をなすと共に、そのうち１層
がヒーター部５、残りの層が構造部２となっている。更
に、構造部２とヒーター部５とが全体的に層状をなすの
ではなく、図３の（３）図，（４）図に示したように、
ヒーター部５が構造部２中にて部分的に層状をなす例も
考えられる。又、全体的に絶縁性が低い場合には、ヒー
ター部５の上下に絶縁層たる構造部２を設けて、ヒータ
ー部５をサンドイッチすることにより、熱や感電面にお
ける安全性が向上する。

【００１３】本発明は、以上説明したように構成されて
いる。そこで以下のようになる。このプラスチック製の
ヒーターは、例えばトレー形状をなす熱可塑性樹脂１製
の構造部２と、例えば体積率で１０％以上のカーボン３
等が分散混入された熱可塑性樹脂４製のヒーター部５
と、からなり、ヒーター部５は、両端に電極をつないで
通電することにより、抵抗熱にて発熱する特性を備えて
いる。そして、このような構造部２とヒーター部５と
が、射出成形され層状の一体構造をなす。そして、この
プラスチック製のヒーターは、例えば、航空機の機内や
新幹線等の車輌の客室内等において、搭乗員が乗客に食
物や飲物等のサービスを実施する際に使用される。すな
わち、このような用途に用いられるサービスカートの内
部には、ガイドレールや棚が設けられており、このガイ
ドレールや棚上に、トレー形状のプラスチック製のヒー
ターが多数収納され、その上に食物や飲物がその容器と
共に載せられている。もって適宜、食物や飲物が加熱さ
れ暖められると共に、乗客へのサービスに供される。

【００１４】さてそこで、このプラスチック製のヒータ
ーは、次の第１，第２，第３，第４のようになる。第１
に、例えばトレー形状をなす構造部２とヒーター部５と
は、射出成形され層状の一体構造をなす。つまり、この
プラスチック製のヒーターでは、前述したこの種従来例
のように、これらが、各々個別に製作された後に取付け
られる訳ではなく、一体構造で射出成形されたヒーター
部５に通電用の電極を付設するだけで製作が完了し、製
作加工が簡単容易であり、コスト面に優れている。

【００１５】第２に、例えばトレー形状をなす構造部２
とヒーター部５とが、射出成形にて、層状の一体構造と
されている。そこで、このプラスチック製のヒーター
は、一体構造となっている分だけ、前述したこの種従来
例に比し構造が簡単であり表面的な凹凸も少ないので、
使用後等の洗浄に手間取らず、容易かつ確実に洗浄でき
る。

【００１６】第３に、例えばトレー形状の構造部２とヒ
ーター部５とが、層状の一体構造をなし、構造が簡単で
ある。特に、前述したこの種従来例のように、ヒーター
のニクロム線等の電気配線を要せず、ヒーター部５の両
端に通電用の電極をつなぎ込むだけでよい。もってこれ
らにより、このプラスチック製のヒーターは故障が少な
い。

【００１７】第４に、ヒーター部５は、構造部２と共に
層状の一体構造に射出成形される。従ってヒーター部５
は、前述したこの種従来例のように自体の形状が平面的
なもの等に制限されることなく、３次元的形状等の自在
な形状のものが容易に得られる。もって、このプラスチ
ック製のヒーターでは、このようなヒーター部５によ
り、必要箇所への最適温度分布，効率的加熱が、確実に
実現される。

【００１８】

【発明の効果】本発明に係るプラスチック製のヒーター
は、以上説明したように、例えばトレー形状をなす熱可
塑性樹脂製の構造部と、カーボン等が分散混入され通電
により発熱する熱可塑性樹脂製のヒーター部とが、射出
成形され層状の一体構造をなすことにより、次の効果を
発揮する。

【００１９】第１に、コスト面に優れている。すなわ
ち、構造部とヒーター部が層状に射出成形されるので、
前述したこの種従来例に比し製作加工費が低減され、コ
スト面に優れている。

【００２０】第２に、洗浄も容易である。すなわち、構
造部とヒーター部が層状の一体構造をなすので、洗浄が
容易かつ確実に行え、前述したこの種従来例のように、
汚れが残ることもなく衛生的である。

【００２１】第３に、故障も少ない。すなわち、構造部
とヒーター部が層状の一体構造をなし、特に、前述した
この種従来例のように電気配線を要しないので、故障が
少ない。

【００２２】第４に、最適温度分布が得られやすい。す
なわち、ヒーター部が層状に射出成形され自在な形状の
ものが得られるので、前述したこの種従来例に比し、最
適温度分布，効率的加熱が確実に実現される。このよう
に、この種従来例に存した問題点が一掃される等、本発
明の発揮する効果は、顕著にして大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプラスチック製のヒーターの実施
例を、射出成形機と共に示した正断面説明図であり、
（１）図は、構造部が射出成形された段階を、（２）図
は、次にヒーター部が射出成形された段階を示す。

【図２】同実施例を、他の射出成形機と共に示した正断
面説明図であり、（１）図は、ヒーター部の成形用に１
対のホッパーを備えた射出成形機を用いた場合を、
（２）図は、２色射出成形機を用いた場合を示す。

【図３】本発明に係るプラスチック製のヒーターの実施
例の正断面説明図であり、（１）図，（２）図，（３）
図，（４）図，（５）図は、それぞれ、第１例，第２
例，第３例，第４例，第５例を示す。

【図４】そのヒーター部の部分拡大図であり、（１）図
はカーボン粒子が分散混入された例を、（２）図はカー
ボンフィラーが分散混入された例を示す。

【符号の説明】

１ 熱可塑性樹脂 ２ 構造部 ３ カーボン ４ 熱可塑性樹脂 ５ ヒーター部 ６ ホッパー ７ 加熱シリンダ ８ ラム ９ ノズル １０ 湯道 １１ 固定金型治具 １２ 可動金型治具 Ａ 射出成形機 Ｂ 射出成形機

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性樹脂製の構造部と、カーボンや
   金属が分散混入され通電により発熱する熱可塑性樹脂製
   のヒーター部とが、射出成形され層状の一体構造をなす
   こと、を特徴とするプラスチック製のヒーター。
2. 【請求項２】 請求項１記載のプラスチック製のヒータ
   ーであって、該構造部は、トレーとしての形状を備え、
   該ヒーター部は、体積率で１０％以上のカーボンが分散
   混入されていること、を特徴とするプラスチック製のヒ
   ーター。