JPS601781A

JPS601781A - 電熱ヒ−タ

Info

Publication number: JPS601781A
Application number: JP10975583A
Authority: JP
Inventors: 英明伊藤
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-06-17
Filing date: 1983-06-17
Publication date: 1985-01-07

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は電熱ヒータに関し、一層詳細にはニクロム線等
の電熱線の絶縁物としてシリコーン油を用い、電熱線を
裸のままシリコーン油中に浸すことによって、温度上昇
の立ち上がりが急激となり、熱効率に優れる電熱ヒータ
に関する。

従来の電熱ヒータ、例えばパネルヒータにあっては、第
１図に示すように伝熱ケーシング１ｏ内に、大豆油、ま
たはプロピレングリコールもしくはエチレングリコール
等の多価アルコール類などの熱媒体を封入し、この液体
内に電熱パイプヒータ１２を配設している。またこの電
熱パイプヒータ１２自体は、第２図に示すように銅ある
いはステンレス等からなる金属パイプ１４内に、雲母。

石綿、陶磁器などの個体絶縁物１６で被包して電熱線と
してのニクロム線１８を配置している。このような構成
であるから、ニクロム線１８から発する熱が、金属に比
して熱伝導率の極めて低い雲母。

石綿、陶磁器等を介して伝達されることとなるので、熱
効率に劣り、特に熱媒体の温度上昇の立ち上がりが遅く
なるという難点がある。

発明者は、上記の熱効率と温度上昇の立ち上がり性を改
善するためには、ニクロム線１８を直接液体中に挿入す
ればよいことに想到した。しがしながらダイズ油中にニ
クロム線１８等の電熱線を直接挿入すると、ダイズ油の
酸化が著しく耐久性に劣るのみならず、金属パイプ１２
に酸化膜が被着し、熱効率も著しく劣ることが判明した
。またプロピレングリコールやエチレングリコール等の
多価アルコール類はこれらが水にどのような割合いでも
溶けることから、空気中の水分を吸収しゃずく、ために
絶縁性が阻害されて短絡、漏電するおそれがあり、ニク
ロム線１８を直接挿入することはできない。

そこで発明者は鋭意検討を重ねた結果、シリコーン油で
あれば上記の難点が解消されることを見い出したもので
ある。

すなわち本発明の目的は、温度上昇の立ち上がりと熱効
率に優れ、かつ安全に使用しうる電熱ヒータを提供する
にあり、その特徴は、伝熱ケーシング内にシリコーン油
を封入し、該シリコーン油に浸るようにニクロム線等の
電熱線を裸のまま配置し、この電熱線両端部をそれぞれ
前記伝熱ケーシングに伝熱ケーシングと絶縁して設けた
端子部に連結したところにある。

以下本発明の好適な実施例を添付図面に基づき詳細に説
明する。

シリコーン油は耐熱性に優れ、−６０’Ｃ〜３００°Ｃ
程度の広温度範囲で安定的に使用することができる。ま
た耐熱酸化性、電気絶縁性、熱媒体としても優れ、また
表面張力が小さく、作動油とじての作動性にも優れてい
る。

第３図は各種熱媒体を用いた温度」部外実験装置を示す
説明図である。

実験区分として、熱媒体は（１）水、（２）大豆油、（
３）グリセリン、（４）プロピレングリコール、（５）
エチレングリコール、（６）シリコーン油（ＫＦ５３：
信越化学社製、粘度２００　Ｃ，Ｓ、　）。

（ワ）シリコーン油（ＫＦ９６５：信越化学社製、粘度
１０００（！、Ｓ、）、（８）シリコーン油（ＫＦ５３
）。

（９）シリコーン油（ＫＦ９６５）　を用い、熱源は」
二記（１）〜（７）は前記第２図に示す従来のパイプヒ
ータ（１ｏＯＶ３００Ｗ）、（ａ　）および（９）は裸
のニクロム線（１００Ｖ３００Ｗ）を用いた。

液量は各４００ｍＡである。表１に湿度上昇の測定表　
１　（単位”ｃ　）同一のパイプヒータを用いた実験区分（１）〜（ワ）か
ら明らかなように、シリコーン油（６）。

（７）はダイズＭ（２）、エチレングリコール（５）等
と同等以上の熱媒体であることがわかる。

なおシリコーン油（６）と（７）とで差異がみられるの
は、粘度の高いシリコーン油（７）の方が熱対流に劣る
ためとも考えられるが、シリコーンＭ　（６）はメチル
フェニル基が結合しているから、集熱効果に優れている
とも考えられる。

また実験区分（６）〜（９）から明らかなように、シリ
コーン油中にニクロム線を裸で挿入した方が温度上昇の
立ち上がりが急激であり、従来のパイプヒータのものに
比して格段の差異がある。

第４図に抜粋で記載したグラフからも上記差異が顕著に
判明する。

第５図１．第６図は電熱ヒータとして、温風暖房機の熱
源として用いた実施例を示す。

図において２０は伝熱ケーシングであり、銅。

ステンレス等の金属で形成されている。

２２は伝熱ケーシング２０内に封入されているシリコー
ン油であり、温度上昇時の膨張分を考慮して多少の間隙
２４が生じるようになされている。

なお間隙２４は真空に形成すればシリコーン油２２の熱
酸化は一層抑止される。

２６はコイルスプリング状に設けられたニクロム線であ
り、両端がそれぞれ伝熱ケーシング２゜の器壁に絶縁し
て固定されている端子２８ａ。

２８ｂに接続されて、　常時シリコーン油２２中に浸る
ように張設されている。ニクロム線２６はそのコイルス
プリング状を成す弾性力によって、温度上昇時にも垂る
むことかなく、伝熱ケーシング２０の器壁に当接して短
絡するなどのおそれがない。

なお、ニクロム線は空気中で赤熱させるとスプリングの
弾性に乏しくなって垂るみ現象を生ずるが、本発明にお
いてはニクロム線がシリコーン油中に浸っていて直ちに
吸熱されるがら、上記の現象は生じないものである。

３０は端子２８ａ、２８ｂを器壁に絶縁して固定すると
ともにシリコーン油２６のシールをもするセラミック等
から成るシール体である。また３２は伝熱ケーシング２
ｏの器壁に設けた放熱フィンで（７）ある。

以上のように構成されているから、端子２８ａ。

２８ｂに電源を接続すれば、ニクロム線２６から発する
熱がシリコーン油２２に伝熱され、シリコーン油２２の
対流現象により急速に温度上昇し、適宜サーモスタット
（図示せず）等によって制御することにより温風暖房機
の熱源として好適に使用しうる。

また、伝熱ケーシング２０内に細い給水鋼管（図示せず
）を螺旋状にあるいは蛇行して通過させて、給湯装置と
して用いることもできる。

第７図はパネルヒータとしての実施例を示す。

図において３４は伝熱ケーシングであり、薄いブリキ板
なｋを用いて畳１枚大で厚さ４〜５ｍｍ　に形成されて
いる。３６は厚さ約１．８ｍｍのスレート板であり、伝
熱ケーシング３４の内底面」二に内底面と接触して配置
されている。　３８はシリコーン油を含浸させた石綿で
あり、スレート板３６上の伝熱ケーシング３４の空隙部
に充填されている。４０はニクロム線であり、石綿３８
内に蛇行（８）して配設され、両端は伝熱ケーシング３４の器壁に絶縁
して固定されている端子４０ａ、４０ｂに接続されてい
る。

以上のように構成されているから、ニクロム線４０から
発する熱は石綿３８および石綿に含浸されているシリコ
ーン油に伝熱され、伝熱ケーシング３４から放熱される
から床暖房用パネルヒータとして有効に使用しつる。こ
の場合にスレート板３６は熱伝導率が低いことから、ニ
クロ・ム線４０から発する熱は主としてシリコーン油側
に流れ、伝熱ケーシング３４上表面を早期に暖めること
となり、床暖房用として温度上昇の立ち上がりの速いパ
ネルヒータを提供しうろこととなる。

また従来の床暖房用のパネルのごとく、放熱パイプのよ
うな管状体を内蔵していないから強度的にも優れ、また
薄く形成できる。

第８図は床暖房用装置の熱源とした実施例を示す。

図において５０は吐出口５２．流入口５４を有する伝熱
ケーシングであり、中にはシリコーン油５６が充填され
ている。伝熱ケーシング５０にはその両端と中央部に端
子５８，６０．６２が伝熱ケーシング５０と絶縁して設
けられている。６４゜６６はニクロム線であり、伝熱ケ
ーシング５０のシリコーン油５６中に裸のまま直列に接
続され、それぞれのフリ一端が端子５８．６０に接続さ
れている。端子５８．５０にはスイッチ６８を介して電
源７０が接続されるとともに、前記のニクロム線６４１
ニクロム線６６の中間点と電源ワ○とが端子６２および
サーモスイッチ７２を介して接続されている。７４は送
液ポンプであり、伝熱ケーシング５０内のシリコーン油
５６を吐出［］５２から床暖房パネル７６を経て流入口
５４へと循環移送せしめるようになっている。しかして
暖房初期ニハニクロム線６４がサーモスイッチ７２を介
して短絡され、高出力でシリコーン油５６を暖め、シリ
コーン油５６が所定温度にまで上昇するとサーモスイッ
チ７２が切れて両ニクロム線６４１６６が直列に接続さ
れて低出力となる。本実施例においてもニクロム線６４
．６６を直接シリコーン油５６中に挿入しているので温
度上昇の立ち上がりが速い。またシリコーン油５６は表
面張力が小さく濡れ性が低いので、送液ポンプ７４の送
液負荷が小となり有利である。

以上のように本発明によれば、電熱線としてのニクロム
線を裸のまま直接シリコーン油中に浸すことができるか
ら、電熱線としての温度上昇の立ち上がりが急激となり
、温風や温湯が直ちに得られる温風暖房機や給湯装置の
熱源として、また直ちに暖まる床暖房用の熱源等として
極めて好適に使用しうる。

またシリコーン油は絶縁性、耐酸化安定性、耐熱性、蓄
熱性に優れ、電熱ヒータとして耐久性よく使用しうる。

さらにニクロム線はシリコーン油に包まれているから、
例えばヘアドライヤーのごとくニクロム線が空気中に露
出しているものに比してニクロム線自体の酸化も防止さ
れ、また火災や火傷を負うおそれもなく安全である等種
々の著効を奏する。

以上本発明につき好適な実施例を挙げて種々説明したが
、本発明はこの実施例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
もぢろんのことである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のパネルヒータの構造を、第２図は従来の
パイプヒータの構造を示す断面図である。第３図は実験装置の概略を示す説明図、第４図は温度上
昇データを示すグラフである。第５図は温風暖房機用熱
源として構成した一実施例の断面図、第６図はその斜視
図である。第７図はパネルヒータとして実施した断面図
を示す。第８図は床暖房用の熱源として用いた説明図で
ある。１０、、、伝熱ケーシング、１２．、、電熱パイプヒー
タ、１４．、、金属パイプ。１６、、、個体絶縁物、１８．、、ニクロム線。２０、、、伝熱ケーシング、２２．’、、シリコーン油
、２４．．．間隙、２６．、、ニクロム線。２８ａ、２８ｂ、　０．端子、３０．、、シール体。３２、、、放熱フィン、３４．、、伝熱ケーシング、３
６．、、スレート板、３８．、、石綿。４０、、、＝クロム線、４０ａ、４０ｂ、、、端子、５
０．、、伝熱ケーシング。５２、、、吐出口、５４，９．流入口。５６、、、シリコーン油、５８，６０，６２．、。端子、６４，６６、、、ニクロム線。６８、、、スイッチ、７０．、、電源。 ’７２．．．サーモスイッチ、７４．、、送液ポンプ。特許出願人伊藤英明第８図手続補正書昭和５“９年　９月５日・１．ｌ特許庁長官志賀　学殿　Ｇ、１２ニー１、事件の表示昭和５８年特許願第１０９７５５号２、発明の名称電熱ヒータ３、補正をする者事件との関係特許出願人４、　イＥロＩＩＬノ、６、補正により増加する発明の数７、補正の対象明細書８、補正の内容別紙の通り８、補正の内容１）特許請求の範囲の欄を次のように補正する。「１．電熱ケーシング内にシリコーン油を封入し、該シ
リコーン油に浸るようにニクロム線等の電熱体を裸のま
ま配置し、この電熱体両端部をそれぞれ前記電熱ケーシ
ングに電熱ケーシングと絶縁して設けた端子部に連結し
て成る電熱ヒータ。」２）明細書第１頁第２０行目に「電熱パイプ」とあるの
を１電熱シーズ」と補正する。３）明細書第２頁第１行目に「電熱パイプ」とあるのを
１電熱シーズ」と補正する。４）明細書第２頁第３行目〜第４行目に「雲母。石綿、陶磁器」とあるのを「磁器、酸化マグネシウム」
と補正する。５）明細書第２頁第９行目に「熱効率」とあるのを「熱
効率、熱伝導の速さ」と補正する。６）明細書第２頁第１４行目に「ダイズ油」とあるのを
「例えばダイズ油」と補正する。７）明細書第２頁第１６行目の「金属パイプ１２」を「
ニクロム線１８」と補正する。８）明細書第３頁第１１行目、第１２行目に「電熱線ｊ
とあるのを「電熱帯」とそれぞれ補正する。９）明細書第３頁第１７行目の「シリコーン油」を「シ
リコーン油、特にメチルフェニルシリコーン油」と補正
する。１０）明細書第４頁第１１行目〜第１２行目にＬツマイ
ブヒータ」とあるの「シーズヒータ」と補正する。１１）明細書第５頁第１２行目に「電源は４分間投入、
以後は熱源を取り去って放熱させた。」とあるのを［電
源は４分間投入、以後は熱源を取り去って放熱させた。（熱源を取り去ることによって、シーズヒータに蓄熱さ
れた熱量の影響を除去した。）」と補正する。１２）明細書第６頁第２行目に「の熱媒体である」とあ
るのを［に比熱が小さく、温度上昇が速シ）」と補正す
る。１３）明細書第６頁第３行目〜第７行目の［なおシリコ
ーン油（６）・・・とも考えられる。］を１！ｉｌ＋除
する。１４）明細書第６頁第１１行目に「パイプヒータ」とあ
るのを「シーズヒータ」と補正する。１５）明細書第６頁第１３行目と第１４行目の間に次の
文章を挿入する。［なお、エチレングリコール等の多価アルコールをシー
ズヒータで加温すると、シーズヒータの周辺にゲル化し
た固形物が付着する靴点があることも判明した。」１６）明細書第８頁第１０行目〜第１１行目に「通過さ
せて、・・・用いることもできる。」とあるのを次のよ
うに補正する。「、または複数の銅管を並列に並べて通過させて、給湯
装置、あるいは暖房装置の熱源として用いることもでき
る。］１７）明細書第１１頁第１３行目に「蓄熱性」とあるの
を「集熱性」と補正する。＝３９７−

Claims

【特許請求の範囲】

１、伝熱ケーシング内にシリコーン油を封入し、該シリ
コーン油に浸るようにニクロム線等の電熱線を裸のまま
配置し、この電熱線両端部をそれぞれ前記伝熱ケーシン
グに伝熱ケーシングと絶縁して設けた端子部に連結して
成る電熱ヒータ。