JPH09167675A - Small tube heater - Google Patents

Small tube heater

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JPH09167675A
JPH09167675A JP32861995A JP32861995A JPH09167675A JP H09167675 A JPH09167675 A JP H09167675A JP 32861995 A JP32861995 A JP 32861995A JP 32861995 A JP32861995 A JP 32861995A JP H09167675 A JPH09167675 A JP H09167675A
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resin coating
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tube heater
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Masatoshi Akaha
正俊 赤羽
Kazuharu Yamazaki
和治 山崎
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Nihon Dennetsu Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve electric power load density, attain size reduction, and improve a rising characteristic of a temperature. SOLUTION: A single layer or multilayer resin covering layers 34 and 36 are arranged on a heating element wire 32 composed of a single track, and a metallic pipe 38 is put on the resin covering layers 34 and 36. The resin covering layers 34 and 36 are formed of a first resin covering layer 34 formed the heating element wire 32 and a second resin covering layer 36 formed on the first resin covering layer 36, and it is ideal when the first resin covering layer 34 is formed of a resin having heat resistant insulating performance not less than 200 deg.C.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は電力負荷密度を向上
させた細管ヒータに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a capillary heater having an improved power load density.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の水等の液体や空気を加熱するヒー
タ10は、図7に示すように、コア12に発熱線14を
コイル状に巻回し、その外側にポリイミド樹脂テープ1
6を巻き、さらにその外側にフッ素樹脂等からなる耐熱
性樹脂被覆層18を設けたものであった。あるいは図9
に示すように、金属管22内に発熱線14を配し、発熱
線14と金属管22との管の空間にマグネシア等の無機
粉末24を充填したシーズヒータ26が知られている。
2. Description of the Related Art In a conventional heater 10 for heating a liquid such as water or air, a heating wire 14 is wound around a core 12 in a coil shape, and a polyimide resin tape 1 is provided outside the heating wire 14, as shown in FIG.
6 was wound, and a heat resistant resin coating layer 18 made of a fluororesin or the like was further provided on the outer side. Alternatively, FIG.
As shown in FIG. 2, a sheathed heater 26 is known in which a heating wire 14 is arranged inside a metal tube 22, and the space between the heating wire 14 and the metal tube 22 is filled with an inorganic powder 24 such as magnesia.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記従来のヒータ10
は、コア12に発熱線14をコイル状に巻回しているか
ら、単位長さあたりどの位の容量のヒータ線とするかの
容量調節は比較的容易に行えるという利点がある。しか
しながら、電力負荷密度が低いという問題点があった。
従来の被覆発熱体の電力負荷密度が低い理由は次のよう
なことが考えられる。すなわち、コア12に発熱線14
をコイル状に巻回し、さらにその上にポリイミド樹脂テ
ープ16を巻きつける構成にしているため、図8に示す
ように、発熱線14が介在するが故に、コア12とポリ
イミド樹脂テープ16との間に空隙20が生じ易いので
ある。
[Problems to be Solved by the Invention] The conventional heater 10 described above.
Since the heating wire 14 is wound around the core 12 in a coil shape, there is an advantage that the capacity of the heater wire per unit length can be adjusted relatively easily. However, there is a problem that the power load density is low.
The reason why the conventional coated heating element has a low power load density is considered as follows. That is, the core 12 has a heating wire 14
8 is wound in a coil shape, and the polyimide resin tape 16 is further wound on the coil. Therefore, as shown in FIG. 8, since the heating wire 14 is interposed between the core 12 and the polyimide resin tape 16. The voids 20 are likely to occur in the space.

【0004】この空隙20の空気層が断熱層として作用
し、局部加熱される結果、該部位のポリイミド樹脂テー
プ16や耐熱性樹脂被覆層18が炭化したり、溶けたり
して耐圧不良を起こすこととなる。したがって、ポリイ
ミド樹脂テープ16、耐熱性樹脂被覆層18の有する耐
熱性から想定される最大の耐電力負荷密度下では使用す
ることができず、これよりもかなり低い安全な電力負荷
密度下で使用せざるを得なかった。因みに従来のヒータ
10の電力負荷密度は高々6〜7W/cm2 程度でしか
なかった。したがってまた必要な容量を確保するために
は必然的に長尺なものを使用せざるを得ず、大型化する
という課題があった。さらには、空隙20の空気層が断
熱層として作用することから、加熱効率が悪く、特に温
度の立ち上がりが遅くなるという課題があった。図9に
示すシーズヒータ26の場合は、一般的に、大径の金属
管内に発熱線14を配し、その周囲に無機粉末24を充
填したものをドローイングして所望の径のシーズヒータ
26に形成しており、ドローイングにより無機粉末の充
填密度が高くなってはいるが、やはり空気が混入してい
るから、加熱効率が悪く、特に温度の立ち上がり特性に
劣るという課題があった。
The air layer in the void 20 acts as a heat insulating layer, and as a result of local heating, the polyimide resin tape 16 and the heat-resistant resin coating layer 18 in the portion are carbonized or melted to cause a pressure resistance defect. Becomes Therefore, the polyimide resin tape 16 and the heat resistant resin coating layer 18 cannot be used under the maximum electric power load density expected from the heat resistance, and should be used under a safe electric power load density considerably lower than this. I had no choice. Incidentally, the electric power load density of the conventional heater 10 was only about 6 to 7 W / cm 2 . Therefore, in order to secure the necessary capacity, it is inevitable to use a long one, which causes a problem of increasing the size. Further, since the air layer in the void 20 acts as a heat insulating layer, there is a problem that heating efficiency is poor and the rise of temperature is particularly delayed. In the case of the sheathed heater 26 shown in FIG. 9, generally, the heating wire 14 is arranged in a large-diameter metal tube, and the one in which the inorganic powder 24 is filled is drawn to form the sheathed heater 26 of a desired diameter. Although it is formed and the packing density of the inorganic powder is high due to the drawing, there is a problem that the heating efficiency is poor and the temperature rising characteristic is particularly poor because air is still mixed.

【0005】そこで、本発明は上記問題点を解決すべく
なされたものであり、その目的とするところは、電力負
荷密度が向上し、小型化が図れ、また温度の立ち上がり
特性に優れる細管ヒータを提供することにある。
Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a thin tube heater having an improved power load density, a reduced size, and excellent temperature rising characteristics. To provide.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る細管ヒータは、単線よりなる発熱素線
に単層または多層の樹脂被覆層を設け、該樹脂被覆層上
に金属管を被覆したことを特徴としている。発熱素線に
樹脂被覆層を設けたので、発熱素線と樹脂被覆層との間
に空隙が生じず、これによる局部加熱が避けられるか
ら、高い電力負荷密度での使用が可能となり、小型化が
図れ、また加熱効率も向上して温度の立ち上がり特性を
改善できる。また金属管を被覆することにより、外傷が
つかず、またハンドリングが容易になる。
In order to solve the above-mentioned problems, a thin-tube heater according to the present invention comprises a heating element wire made of a single wire provided with a single-layer or multi-layer resin coating layer, and a metal tube on the resin coating layer. It is characterized by coating. Since a resin coating layer is provided on the heating element wire, there is no gap between the heating element wire and the resin coating layer, and local heating due to this is avoided, enabling use at high power load density and downsizing. In addition, the heating efficiency is improved and the temperature rising characteristic can be improved. Also, by coating the metal tube, no damage is caused and handling is facilitated.

【0007】前記樹脂被覆層を、前記発熱素線上に形成
された第1の樹脂被覆層と、該第1の樹脂被覆層上に形
成された第2の樹脂被覆層とで形成し、前記第1の樹脂
被覆層を200℃以上の耐熱絶縁性能を有する樹脂によ
り設けると好適である。前記第1の樹脂被覆層は、前記
発熱素線に、溶媒に溶解された前記樹脂の樹脂液を塗布
した後熱風乾燥する被覆層形成処理を数回から数十回繰
り返して厚さ25μm以上のものに形成すると好適で、
これにより密着性のよい、かつピンホールのない被覆層
となり、前記作用効果をより効果的に達成できる。また
前記200℃以上の耐熱絶縁性能を有する第1の樹脂被
覆層を、ポリイミド、ポリアミドイミドまたはポリベン
ゾイミダゾール等からなる樹脂で形成することができ
る。さらに前記第2の樹脂被覆層をフッ素樹脂もしくは
シリコーン樹脂で形成することができる。
The resin coating layer is formed of a first resin coating layer formed on the heating element wire and a second resin coating layer formed on the first resin coating layer. It is preferable that the first resin coating layer is provided by a resin having a heat resistant insulation performance of 200 ° C. or higher. The first resin coating layer has a thickness of 25 μm or more obtained by repeating a coating layer forming treatment in which the resin solution of the resin dissolved in a solvent is applied to the heating element wire and then dried with hot air several times to several tens of times. It is suitable to be formed into a thing,
As a result, the coating layer has good adhesion and has no pinhole, and the above-mentioned effects can be achieved more effectively. Further, the first resin coating layer having a heat resistant insulation performance of 200 ° C. or higher can be formed of a resin made of polyimide, polyamideimide, polybenzimidazole or the like. Further, the second resin coating layer can be formed of fluororesin or silicone resin.

【0008】また前記樹脂被覆層の少なくとも1層に無
機材料からなる粉体が混入することにより、耐熱絶縁性
能をより向上させることができる。前記無機材料からな
る粉体は30wt%以下の量で混入すると好適である。
前記無機材料からなる粉体は、マグネシア、アルミナ、
窒化アルミニウム、ガラスの粉末から選ばれる1種以上
の粉体を混入することができる。また前記金属管は銅、
アルミニウムまたはステンレスの管を好適に用いること
ができる。さらに前記金属管を前記樹脂被覆層上に部分
的に設け、他の部位の樹脂被覆層が露出するようにする
こともできる。この場合金属管は、細管ヒータを他の構
造部材に取り付ける際の、取付部位等に設けると好適
で、これによりヒータの取付を樹脂被覆層に傷を付ける
ことなく取り付けることができる。あるいは金属管を、
細管ヒータが空中に露出する部位(他の部位は被加熱液
体中)に設けると、該部位の放熱が図れ、過熱を防止す
ることができる。なお、前記単線よりなる発熱素線の断
面形状は特に限定されず、円形、楕円または矩形等のも
のを用いることができる。
Further, by mixing the powder made of an inorganic material into at least one of the resin coating layers, the heat resistant insulation performance can be further improved. It is preferable that the powder of the inorganic material is mixed in an amount of 30 wt% or less.
The powder made of the inorganic material is magnesia, alumina,
It is possible to mix one or more powders selected from powders of aluminum nitride and glass. The metal tube is copper,
Aluminum or stainless steel tubes can be preferably used. Further, the metal tube may be partially provided on the resin coating layer so that the resin coating layer at other portions is exposed. In this case, it is preferable that the metal tube is provided at a mounting portion or the like when the thin tube heater is mounted on another structural member, whereby the heater can be mounted without damaging the resin coating layer. Or a metal tube,
If the thin tube heater is provided in a portion exposed in the air (other portions are in the liquid to be heated), heat can be dissipated in the portion and overheating can be prevented. The cross-sectional shape of the heating wire made of the single wire is not particularly limited, and a circular, elliptical or rectangular shape can be used.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。図1は細管ヒー
タ30の実施の形態を示す断面図である。32は単線か
らなる発熱素線である。該発熱素線32は、鉄クロム線
あるいはニッケルクロム線等を用いることができる。発
熱素線32の断面形状は前記したように、円形、楕円ま
たは矩形等とすることができ、特に断面形状には限定さ
れない。34は第1の樹脂被覆層であり、発熱素線32
上に密着して形成されている。この樹脂被覆層34はポ
リイミド、ポリアミドイミドまたはポリベンゾイミダゾ
ール樹脂等の200℃以上の耐熱性を有する樹脂で形成
されている。該樹脂被覆層34は厚さ25μm以上、好
ましくは25〜30μm程度のものに形成するとよい。
Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a thin tube heater 30. Reference numeral 32 is a heating wire made of a single wire. As the heating element wire 32, an iron chrome wire, a nickel chrome wire, or the like can be used. As described above, the cross-sectional shape of the heating wire 32 can be circular, elliptical, rectangular, or the like, and is not particularly limited to the cross-sectional shape. Reference numeral 34 denotes a first resin coating layer, which is the heating element wire 32.
It is formed in close contact with the top. The resin coating layer 34 is formed of a resin having a heat resistance of 200 ° C. or higher, such as polyimide, polyamideimide or polybenzimidazole resin. The resin coating layer 34 may be formed to have a thickness of 25 μm or more, preferably about 25 to 30 μm.

【0010】樹脂被覆層34は、溶媒で溶解した上記樹
脂の樹脂液中に発熱素線32をディッピング等するなど
して、発熱素線32に上記樹脂液を塗布して後、熱風乾
燥して溶媒を飛ばして被覆層を形成する被覆層形成処理
を数回から数十回(3〜20回程度)繰り返して所望の
厚さの被覆層に形成することができる。これによりピン
ホールのない、かつ発熱素線32に対する密着性の良好
な被覆層とすることができる。あるいは、発熱素線32
上に上記樹脂を所定の厚さに押出成形して、発熱素線3
2上に樹脂被覆層34を形成するようにすることもでき
る。
The resin coating layer 34 is formed by applying the resin solution to the heating element wire 32 by dipping the heating element wire 32 in the resin solution of the resin dissolved in a solvent, and then drying with hot air. The coating layer forming treatment of removing the solvent to form the coating layer can be repeated several times to several tens of times (about 3 to 20 times) to form a coating layer having a desired thickness. As a result, a coating layer having no pinhole and having good adhesion to the heating element wire 32 can be obtained. Alternatively, the heating wire 32
The above-mentioned resin is extruded and molded to a predetermined thickness on the upper surface of the heating wire 3
It is also possible to form the resin coating layer 34 on the second layer.

【0011】36は第2の樹脂被覆層であり、樹脂被覆
層34の外周上に 形成されている。該樹脂被覆層36
は厚さ50μm程度のフッ素樹脂層あるいはシリコーン
樹脂層を設けると好適である。38は第2の樹脂被覆層
36を覆って設けた金属管である。金属管38には、銅
(銅合金を含む)、アルミニウム、ステンレス等を用い
ることができ、場合によっては鉄系合金なども用いるこ
とができる。第2の樹脂被覆層36上に金属管38を密
着して形成するには、大径の管をロール掛け、あるいは
ダイス引きするドローイングによりシーズヒータと同様
にして形成することができる。上記のように形成された
細管ヒータ30の外径は、例えば1〜3mmなど種々の
太さのものにすることができる。
Reference numeral 36 is a second resin coating layer, which is formed on the outer periphery of the resin coating layer 34. The resin coating layer 36
It is preferable to provide a fluororesin layer or a silicone resin layer having a thickness of about 50 μm. Reference numeral 38 is a metal tube provided so as to cover the second resin coating layer 36. For the metal tube 38, copper (including a copper alloy), aluminum, stainless steel, or the like can be used, and in some cases, an iron-based alloy or the like can also be used. In order to form the metal tube 38 in close contact with the second resin coating layer 36, a large-diameter tube can be rolled or drawn by drawing in the same manner as a sheathed heater. The outer diameter of the thin tube heater 30 formed as described above can be various thicknesses such as 1 to 3 mm.

【0012】水中で使用した場合の耐電力負荷密度の結
果は次の通りである。上記実施の形態の25W/cm2
のワット密度(200℃)の細管ヒータ30の場合、水
中に入れて100時間通電後、水中耐圧 1500V
でも絶縁が破壊しなかった。20W/cm2 のワット密
度(145℃)の細管ヒータ30では500時間以上水
中に入れて通電した後でも絶縁破壊を起こさなかった。
このように大きな電力負荷密度が得られるのは、水中に
おいて、金属管が均等熱放散を行うので、沸騰境膜での
ローカルスポット(空隙)が生じにくくなるからであ
る。因みに、図7に示す従来のヒータ10で同様の試験
を行ったところ、10W/cm2 のワット密度で絶縁破
壊を起こした。原因としては前記したように空隙20が
生じているからと考えられる。なお、発熱素線32にフ
ッ素樹脂層からなる樹脂被覆層36のみを直接形成した
15W/cm2 のワット密度のヒータ(金属管の被覆な
し)を製造して同様の試験を行ったところ、1500
V,1分間の水中耐圧で絶縁が破壊した。
The results of the withstand load density when used in water are as follows. 25 W / cm 2 of the above embodiment
In case of the thin tube heater 30 of watt density (200 ° C), after being put in water and energized for 100 hours, withstand voltage 1500V in water
But the insulation didn't break. The thin tube heater 30 having a watt density (145 ° C.) of 20 W / cm 2 did not cause dielectric breakdown even after being immersed in water for 500 hours or more and energized.
The reason why such a large power load density is obtained is that the metal tube dissipates heat evenly in water, so that local spots (voids) in the boiling boundary film are less likely to occur. By the way, when a similar test was conducted with the conventional heater 10 shown in FIG. 7, dielectric breakdown occurred at a watt density of 10 W / cm 2 . It is considered that the cause is that the void 20 is generated as described above. A heater (without metal tube coating) having a watt density of 15 W / cm 2 in which only the resin coating layer 36 made of a fluororesin layer was directly formed on the heating element wire 32 was manufactured and subjected to the same test.
The insulation broke due to the breakdown voltage of 1 minute in water.

【0013】流水中において水温が安定するまでの時間
を計測した結果は図2に示すように、本実施の形態の細
管ヒータ30の場合は約15秒であったが、図7に示す
従来のヒータ10では25秒を要した。なお、細管ヒー
タ30およびヒータ10は同一容量のものに調整し、本
実施の形態のものはコイル状に巻回した状態のものを使
用し、両細管ヒータ30、ヒータ10をガラスパイプ中
に配置し、1l/minの流水で試験をした。
As shown in FIG. 2, the result of measuring the time until the water temperature stabilizes in running water was about 15 seconds in the case of the thin tube heater 30 of the present embodiment. It took 25 seconds for the heater 10. The thin-tube heaters 30 and the heaters 10 are adjusted to have the same capacity, and the thin-tube heaters 30 and 10 are arranged in a glass pipe in the present embodiment. Then, the test was conducted with running water of 1 l / min.

【0014】空中で使用した結果は次の通りである。本
実施の形態の細管ヒータ30の場合、0.9W/cm2
のワット密度(180℃)で100時間連続通電後、樹
脂被覆層36(フッ素樹脂層)に劣化が見られなかっ
た。図7に示すヒータ10の場合は、0.65W/cm
2 のワット密度(150℃)でフッ素樹脂層に劣化が見
られた。また、発熱素線32に直接フッ素樹脂層のみを
形成したヒータでは、0.8W/cm2 のワット密度
(165℃)でフッ素樹脂層に劣化が見られた。このよ
うに、本実施の形態の細管ヒータ30は空中での使用の
場合にも従来のものあるいは比較例のものに比して高い
電力負荷密度で使用が可能となった。また、金属管38
で覆っていることから、外部からの衝撃を受けても傷が
発生しにくく、ハンドリングも容易となった。
The results used in air are as follows. In the case of the thin tube heater 30 of the present embodiment, 0.9 W / cm 2
No deterioration was observed in the resin coating layer 36 (fluorine resin layer) after continuous energization at the watt density (180 ° C.) for 100 hours. In the case of the heater 10 shown in FIG. 7, 0.65 W / cm
Degradation was observed in the fluororesin layer at a watt density of 2 (150 ° C). Further, in the heater in which only the fluororesin layer was directly formed on the heating element wire 32, the fluororesin layer was deteriorated at a watt density (165 ° C.) of 0.8 W / cm 2 . In this way, the thin tube heater 30 of the present embodiment can be used with a higher power load density than the conventional one or the comparative example even when used in the air. Also, the metal tube 38
Since it is covered with, the scratches are unlikely to occur even when it receives an impact from the outside, and handling is easy.

【0015】図3は第2の実施の形態を示す。図1に示
すものと同一の部材は同一符号を付して説明を省略す
る。本実施の形態では、第2の樹脂被覆層36に、マグ
ネシア、アルミナ、窒化アルミニウム、ガラス等の無機
材料からなる粉体を混入させている。これら無機粉体の
混入量が30wt%以下が好適であり、また1種に限ら
れず、2種以上を混合して用いてもよい。無機粉体を混
入させることにより、耐熱絶縁性能がより向上し、また
強度的にも優れる。第2の樹脂被覆層36の硬度が増す
から、ステンレス等の固い素材の金属管38をドローイ
ングにより形成する場合に好適である。また窒化アルミ
ニウムを混入した場合には熱伝導性に優れるから、温度
の立ち上がり特性もより向上した。その他の電気的特性
も図1に示すものと同等の結果が得られた。
FIG. 3 shows a second embodiment. The same members as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. In the present embodiment, the second resin coating layer 36 is mixed with powder made of an inorganic material such as magnesia, alumina, aluminum nitride, or glass. The mixing amount of these inorganic powders is preferably 30 wt% or less, and is not limited to one kind, and two or more kinds may be mixed and used. By mixing the inorganic powder, the heat resistant insulation performance is further improved and the strength is also excellent. Since the hardness of the second resin coating layer 36 increases, it is suitable when the metal tube 38 made of a hard material such as stainless steel is formed by drawing. In addition, when aluminum nitride was mixed, the thermal conductivity was excellent, so the temperature rising characteristics were also improved. The other electrical characteristics were similar to those shown in FIG.

【0016】図4は第3の実施の形態を示す。図1に示
すものと同一の部材は同一符号を付して説明を省略す
る。本実施の形態では、第1の樹脂被覆層34に、マグ
ネシア、アルミナ、窒化アルミニウム、ガラス等の無機
材料からなる粉体を混入させている。これら無機粉体の
混入量は30wt%以下が好適であり、また1種に限ら
れず、2種以上を混合して用いてもよい。無機粉体を混
入させることにより、耐熱絶縁性能がより向上し、また
強度的にも優れる。特に窒化アルミニウムを混入した場
合には熱伝導性に優れるから、温度の立ち上がり特性も
より向上した。その他の電気的特性も図1に示すものと
同等の結果が得られた。なお、第1および第2の両樹脂
被覆層34、36に無機粉体を混入させることもでき
る。
FIG. 4 shows a third embodiment. The same members as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. In the present embodiment, powder made of an inorganic material such as magnesia, alumina, aluminum nitride, or glass is mixed in the first resin coating layer 34. The mixing amount of these inorganic powders is preferably 30 wt% or less, and is not limited to one kind, and two or more kinds may be mixed and used. By mixing the inorganic powder, the heat resistant insulation performance is further improved and the strength is also excellent. In particular, when aluminum nitride was mixed in, the thermal conductivity was excellent, so the temperature rise characteristics were also improved. The other electrical characteristics were similar to those shown in FIG. It is also possible to mix inorganic powder into both the first and second resin coating layers 34 and 36.

【0017】図5は第4の実施の形態を示す。本実施の
形態では、図1のものにおいて第2の樹脂被覆層36を
省いて、第1の樹脂被覆層34上に直接金属管38を設
けている。本実施の形態でも第1の樹脂被覆層34に前
記と同様の材質のものを用いることにより発熱素線32
との密着性は良好で両者間に空隙は生じないから、前記
各実施の形態と同様に優れた電気的特性が得られ、高い
電力負荷密度が得られる。樹脂被覆層は1層、2層に限
られず、3層以上の多層に設けることもできる。
FIG. 5 shows a fourth embodiment. In the present embodiment, the second resin coating layer 36 in FIG. 1 is omitted, and the metal tube 38 is provided directly on the first resin coating layer 34. Also in the present embodiment, by using the same material as the above for the first resin coating layer 34, the heating element wire 32
Since the adhesiveness with and is good and no gap is formed between the two, excellent electrical characteristics can be obtained and high power load density can be obtained as in the above-mentioned respective embodiments. The resin coating layer is not limited to one layer and two layers, and may be provided in multiple layers of three or more layers.

【0018】図6は第5の実施の形態を示す。図1に示
すものと同一の部材は同一符号を付して説明を省略す
る。本実施の形態では、金属管38を第2の樹脂被覆層
34上に部分的に設けている。金属管38を設ける部位
は、例えば細管ヒータ30を外部機器に取り付ける場合
の取付部(金属管を端子構造の一部にする場合を含む)
に設けることができる。これにより、取り付けの際の傷
発生を防止できる。また、金属管38を設ける部位は、
細管ヒータ30が被加熱液体中から露出する部位に設け
ることができる。細管ヒータ30が液中に存する部位は
熱が液体にどんどん吸収されるので過熱されることはな
く、金属管がないことで効率的な加熱が行える、細管ヒ
ータ30が液外に露出する部位に金属管38を設けるこ
とによって、放熱が図れ、この部位の樹脂被覆層の過熱
を防止できる。なお、樹脂被覆層が露出し、液中に進入
することから、第2の樹脂層36は耐環境性に優れるフ
ッ素樹脂層とするのが好適である。フッ素樹脂は水中や
空中での長時間での使用に好適に耐えることができ、耐
環境性に優れている。樹脂被覆層36がフッ素樹脂以外
の、例えばポリイミドのときには、水中での使用で吸水
してしまい、長時間の使用で絶縁不良になるおそれがあ
る。本実施の形態においても、他の電気的特性は図1に
示すものと同等の結果が得られる。
FIG. 6 shows a fifth embodiment. The same members as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. In the present embodiment, the metal tube 38 is partially provided on the second resin coating layer 34. The portion where the metal tube 38 is provided is, for example, an attachment portion when the thin tube heater 30 is attached to an external device (including a case where the metal tube is part of the terminal structure).
Can be provided. As a result, it is possible to prevent the occurrence of scratches during mounting. Further, the portion where the metal pipe 38 is provided is
The thin tube heater 30 can be provided at a portion exposed from the liquid to be heated. Since the heat is absorbed more and more by the liquid, the portion where the thin tube heater 30 exists in the liquid is not overheated, and efficient heating can be performed without the metal tube. The thin tube heater 30 is exposed to the outside of the liquid. By providing the metal tube 38, heat can be dissipated, and overheating of the resin coating layer at this portion can be prevented. Since the resin coating layer is exposed and enters the liquid, the second resin layer 36 is preferably a fluororesin layer having excellent environmental resistance. The fluororesin can withstand suitable use for a long time in water or air, and has excellent environmental resistance. When the resin coating layer 36 is made of a material other than fluororesin, for example, polyimide, it may absorb water when used in water, resulting in poor insulation after long-term use. Also in this embodiment, the other electrical characteristics are similar to those shown in FIG.

【0019】以上本発明につき好適な実施の形態を挙げ
て種々説明したが、本発明はこの実施の形態に限定され
るものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多く
の改変を施し得るのはもちろんである。
Various preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to these embodiments, and many modifications can be made without departing from the spirit of the invention. Of course.

【0020】[0020]

【発明の効果】本発明に係る被覆発熱体によれば、上述
したように、発熱素線に樹脂被覆層を設けたので、発熱
素線と樹脂被覆層との間に空隙が生じず、これによる局
部加熱が避けられるから、高い電力負荷密度での使用が
可能となり、小型化が図れ、また加熱効率も向上して温
度の立ち上がり特性を改善できる。また金属管を被覆す
ることにより、外傷がつかず、またハンドリングが容易
になる。さらに、第1の樹脂被覆層は、前記発熱素線
に、溶媒に溶解された前記樹脂の樹脂液を塗布した後熱
風乾燥する被覆層形成処理を数回から数十回繰り返して
厚さ25μm以上のものに形成すると好適で、これによ
り密着性のよい、かつピンホールのない被覆層となり、
前記作用効果をより効果的に達成できる。
As described above, according to the coated heating element of the present invention, since the resin coating layer is provided on the heating element wire, no gap is formed between the heating element wire and the resin coating layer. Since local heating due to is avoided, it is possible to use at a high power load density, downsizing can be achieved, and heating efficiency can be improved to improve temperature rising characteristics. Also, by coating the metal tube, no damage is caused and handling is facilitated. Further, the first resin coating layer has a thickness of 25 μm or more obtained by repeating the coating layer forming treatment of applying the resin solution of the resin dissolved in the solvent to the heating element wire and then drying with hot air several times to several tens of times. It is preferable to form a coating layer having a good adhesion and a pinhole-free coating layer.
The action and effect can be achieved more effectively.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1の実施の形態を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment.

【図2】水中で使用した場合の温度の立ち上がり特性を
示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing temperature rising characteristics when used in water.

【図3】第2の実施の形態を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a second embodiment.

【図4】第3の実施の形態を示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing a third embodiment.

【図5】第4の実施の形態を示す断面図である。FIG. 5 is a sectional view showing a fourth embodiment.

【図6】第5の実施の形態を示す断面図である。FIG. 6 is a sectional view showing a fifth embodiment.

【図7】従来のヒータの構造を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing the structure of a conventional heater.

【図8】従来のヒータの断面構造を示す。FIG. 8 shows a cross-sectional structure of a conventional heater.

【図9】シーズヒータの構造を示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing the structure of a sheathed heater.

【符号の説明】 30 細管ヒータ 32 発熱素線 34 第1の樹脂被覆層 36 第2の樹脂被覆層 38 金属管[Explanation of reference numerals] 30 thin tube heater 32 heating element wire 34 first resin coating layer 36 second resin coating layer 38 metal tube

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 単線よりなる発熱素線に単層または多層
の樹脂被覆層を設け、該樹脂被覆層上に金属管を被覆し
たことを特徴とする細管ヒータ。
1. A thin tube heater characterized in that a heating wire made of a single wire is provided with a single-layer or multi-layer resin coating layer, and a metal tube is coated on the resin coating layer.
【請求項2】 前記樹脂被覆層が、前記発熱素線上に形
成された第1の樹脂被覆層と、該第1の樹脂被覆層上に
形成された第2の樹脂被覆層からなり、前記第1の樹脂
被覆層が200℃以上の耐熱絶縁性能を有する樹脂から
なることを特徴とする請求項1記載の細管ヒータ。
2. The resin coating layer comprises a first resin coating layer formed on the heating wire and a second resin coating layer formed on the first resin coating layer. The thin tube heater according to claim 1, wherein the resin coating layer of No. 1 is made of a resin having a heat resistant insulation performance of 200 ° C or higher.
【請求項3】 前記第1の樹脂被覆層は、前記発熱素線
に、溶媒に溶解された前記樹脂の樹脂液を塗布した後熱
風乾燥する被覆層形成処理を数回繰り返して厚さ25μ
m以上のものに形成されていることを特徴とする請求項
2記載の細管ヒータ。
3. The first resin coating layer has a thickness of 25 μm obtained by repeating a coating layer forming process of applying a resin solution of the resin dissolved in a solvent to the heating element wire and then drying with hot air several times.
The thin tube heater according to claim 2, wherein the thin tube heater is formed to have a length of m or more.
【請求項4】 前記200℃以上の耐熱絶縁性能を有す
る第1の樹脂被覆層が、ポリイミド、ポリアミドイミド
またはポリベンゾイミダゾール等からなる樹脂であるこ
とを特徴とする請求項2または3記載の細管ヒータ。
4. The thin tube according to claim 2, wherein the first resin coating layer having a heat resistant insulation performance at 200 ° C. or higher is a resin made of polyimide, polyamide imide, polybenzimidazole, or the like. heater.
【請求項5】 前記第2の樹脂被覆層がフッ素樹脂もし
くはシリコーン樹脂からなることを特徴とする請求項
2、3または4記載の細管ヒータ。
5. The thin tube heater according to claim 2, wherein the second resin coating layer is made of a fluororesin or a silicone resin.
【請求項6】 前記樹脂被覆層の少なくとも1層に無機
材料からなる粉体が混入されていることを特徴とする請
求項1、2、3、4または5記載の細管ヒータ。
6. The thin tube heater according to claim 1, wherein at least one of the resin coating layers is mixed with a powder made of an inorganic material.
【請求項7】 前記無機材料からなる粉体が30wt%
以下の量で混入されていることを特徴とする請求項6記
載の細管ヒータ。
7. The powder comprising the inorganic material is 30 wt%.
The thin tube heater according to claim 6, wherein the thin tube heater is mixed in the following amount.
【請求項8】 前記無機材料からなる粉体が、マグネシ
ア、アルミナ、窒化アルミニウム、ガラスの粉末から選
ばれる1種以上の粉体であることを特徴とする請求項6
または7記載の細管ヒータ。
8. The powder of the inorganic material is one or more kinds of powder selected from powders of magnesia, alumina, aluminum nitride and glass.
Or the thin tube heater according to 7.
【請求項9】 金属管が銅、アルミニウムまたはステン
レス管であることを特徴とする請求項1、2、3、4、
5、6、7または8記載の細管ヒータ。
9. The metal tube is a copper, aluminum or stainless steel tube, and is characterized in that:
The thin tube heater according to 5, 6, 7 or 8.
【請求項10】 前記金属管が前記樹脂被覆層上に部分
的に設けられ、他の部位の樹脂被覆層が露出しているこ
とを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6、7、8
または9記載の細管ヒータ。
10. The metal pipe is partially provided on the resin coating layer, and the resin coating layer at other portions is exposed. 6, 7, 8
Alternatively, the thin tube heater according to item 9.
【請求項11】 前記単線よりなる発熱素線の断面形状
が円形、楕円または矩形であることを特徴とする請求項
1、2、3、4、5、6、7、8、9または10記載の
被覆発熱体。
11. The heating element wire formed of the single wire has a circular, elliptical or rectangular cross-sectional shape. Coated heating element.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008023141A (en) * 2006-07-24 2008-02-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd Warmed toilet seat
WO2022054701A1 (en) * 2020-09-10 2022-03-17 株式会社クラベ Cord-shaped heater and planar heater

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