JPS63143783A - Temperature self-control type dielectric heater - Google Patents

Temperature self-control type dielectric heater

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Publication number
JPS63143783A
JPS63143783A JP28984986A JP28984986A JPS63143783A JP S63143783 A JPS63143783 A JP S63143783A JP 28984986 A JP28984986 A JP 28984986A JP 28984986 A JP28984986 A JP 28984986A JP S63143783 A JPS63143783 A JP S63143783A
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JP
Japan
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temperature
dielectric
heater
polyethylene
heating element
Prior art date
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Pending
Application number
JP28984986A
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Japanese (ja)
Inventor
昭史 片貝
正幸 山口
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Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
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Publication date
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  • Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)

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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はヒーターに関し、詳1ノくは自己温度制御機
渣をもたせた誘電体ヒーターに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a heater, and more particularly to a dielectric heater equipped with a self-temperature control mechanism.

(従来の技術) 一般に、ヒーターは従来ニクロム線等で知られているよ
うに電流を流すことによりジュール熱を利用して発熱体
とするものである。この外に、赤外線あるいは遠赤外線
の輻射を利用したものも多くある。
(Prior Art) In general, a heater is a heating element that utilizes Joule heat by passing an electric current, as is known from the past with a nichrome wire or the like. In addition to this, there are many other devices that utilize infrared or far-infrared radiation.

(発明か解決しようとする問題点) ところで、上記のようなヒーターは、一般に所望の温度
を得るためには、発熱体の他にその温度を検知し、発熱
体を制御する制御装置か必要である。つまり、ヒーター
機能を発揮させるために゛ は、発熱体と制御装置の2
組の装置かどうしても必要となってしまう。
(Problem to be solved by the invention) By the way, in order to obtain the desired temperature, the above-mentioned heater generally requires, in addition to the heating element, a control device that detects the temperature and controls the heating element. be. In other words, in order to perform the heater function, there are two things: the heating element and the control device.
A set of equipment is absolutely necessary.

この発明は、このような点に鑑みてなされたもので、発
熱体自身に自己温度’tJ制御機能をもたせたヒーター
を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide a heater in which the heating element itself has a self-temperature 'tJ control function.

(問題点を解決するための手段および作用)この発明で
は、発熱体として特定温度に誘電損失ピークを有する誘
電体を用い、この誘電損失(tanδ)の温度特性を利
用して発熱体自身に温度制御機能をもたせたものである
(Means and effects for solving the problem) In this invention, a dielectric having a dielectric loss peak at a specific temperature is used as a heating element, and the temperature characteristic of this dielectric loss (tan δ) is used to increase the temperature of the heating element itself. It has a control function.

(実 施 例) 以下、実施例に先たち、この発明の自己温度制御型誘電
体ヒーターの原理を説り1する。
(Example) The principle of the self-temperature-controlled dielectric heater of the present invention will be explained below, prior to examples.

誘電体には誘電損失(tanδ)か存在し、この誘電損
失か大きいと誘電体は発熱してヒーターとして利用する
ことか可能になる。誘電体のjan15(aは温度依存
性を示し、ある特定の温度に鋭いピークを示す場合、誘
電体に交流電圧を印加することにより特定温度まては誘
電体は発熱を続けるか、その特定温度を越すと jan
δ値か激減するため発熱か小さくなる、そして、誘電体
は熱放散によって温度か下かり、ある特定温度に達する
と、再びjanδ値は増大し、再び誘電体か発熱を開始
する。つまり、誘電体の温度はその誘電体のもつtan
δ一温度特性により常に一定の温度に保たせることかて
きる。この原理を利用して誘電体をヒーターの発熱体と
して用いれば自己温度制御型のヒーターとすることか可
能である。
A dielectric has a dielectric loss (tan δ), and if this dielectric loss is large, the dielectric generates heat and can be used as a heater. JAN15(a) of the dielectric material shows temperature dependence, and if it shows a sharp peak at a certain temperature, then by applying an AC voltage to the dielectric material, the dielectric material will continue to generate heat at a certain temperature. Beyond jan
Since the δ value drastically decreases, the amount of heat generated decreases, and the temperature of the dielectric decreases due to heat dissipation, and when it reaches a certain temperature, the jan δ value increases again, and the dielectric starts generating heat again. In other words, the temperature of a dielectric is the tan of that dielectric.
Due to the δ-temperature characteristics, it is possible to always maintain a constant temperature. By utilizing this principle and using a dielectric as a heating element of a heater, it is possible to create a self-temperature-controlled heater.

この発明ては、FJ’1llt体としてポリエチレンを
使用する。例えば、ポリエチレン中に2.5−ジメチル
−3−ヘキシン−2,5ジオールか存在すると、 La
nδ値と温度との関係は第2図に示すように、温度か8
0℃近傍において tanδに鋭いピーク値を示す。し
たかって、2,5−ジメチル−3−ヘキシン−2,5ジ
オールを含有したポリエチレンは、交流電圧を印加する
と誘電損失の発熱により温度か上昇する。しかし、温度
か80°C以上になると、janδ値は微減するので発
熱は停止する。一方。
In this invention, polyethylene is used as the FJ'llt body. For example, if 2,5-dimethyl-3-hexyne-2,5 diol is present in polyethylene, La
The relationship between the nδ value and temperature is shown in Figure 2.
It shows a sharp peak value in tan δ near 0°C. Therefore, when an AC voltage is applied to polyethylene containing 2,5-dimethyl-3-hexyne-2,5 diol, the temperature rises due to heat generation due to dielectric loss. However, when the temperature reaches 80° C. or higher, the jan δ value decreases slightly and the heat generation stops. on the other hand.

熱放散によりポリエチレンの温度か80’C以下に下が
ると再ひtanδ値が上昇して発熱を開始することにな
る。つまり、ポリエチレン自体の温度はtanδ一温度
特性の関係から約80℃の温度に一定に保たせることが
てきる。
When the temperature of polyethylene drops below 80'C due to heat dissipation, the tan δ value rises again and heat generation begins. In other words, the temperature of the polyethylene itself can be kept constant at about 80° C. due to the relationship between tan δ and temperature characteristics.

ところて、2.5−ジメチル−3−ヘキシン−2,5ジ
オールの濃度と tanδの関係は、第3図に示される
とおりてあり、 tanδを上昇させるには2,5−ジ
メチル−3−ヘキシン−2,5ジオ一ル濃度か0.15
wt%以上必要となる・ さらに、発熱に有効なjanδ値をもたせるためには、
 0.2wt$程度の濃度か望ましい。
By the way, the relationship between the concentration of 2,5-dimethyl-3-hexyne-2,5 diol and tan δ is as shown in Figure 3, and in order to increase tan δ, 2,5-dimethyl-3-hexyne -2,5 diol concentration or 0.15
Wt% or more is required.Furthermore, in order to have an effective janδ value for heat generation,
A concentration of about 0.2 wt$ is desirable.

また、 tanδの電界依存性を第4図に示す。この図
は、2,5−ジメチル−3−ヘキシン−2,5ジオール
の濃度か0.:1wt1の試料て温度か60°Cにおけ
る状!匙の場合である。この図かられかるように電界の
増大とともにtanδは増大することから、有効な発熱
体として作用させるのには高電界を印加することか望ま
しい。したかって、実際に高電界を得るためには、ポリ
エチレンフィルム厚をてきる限り薄くすることである。
Furthermore, the electric field dependence of tan δ is shown in FIG. This figure shows that the concentration of 2,5-dimethyl-3-hexyne-2,5 diol is 0. :The state of a 1wt1 sample at a temperature of 60°C! This is the case with a spoon. As can be seen from this figure, tan δ increases as the electric field increases, so it is desirable to apply a high electric field to make it act as an effective heating element. Therefore, in order to actually obtain a high electric field, the thickness of the polyethylene film must be made as thin as possible.

商用電圧100Vではフィルム厚かlopm程度てヒー
ターとして作用させることかてきる。
At a commercial voltage of 100V, it is possible to make the film act as a heater with a film thickness of about lopm.

次に、第1図に基づいて1本発明の自己温度制御型誘電
体ヒーターの一実施例を説明する。
Next, an embodiment of the self-temperature-controlled dielectric heater of the present invention will be described based on FIG.

2.5−ジメチル−3−ヘキシン−2,5ジオールを含
有するポリエチレンのフィルムlの両側に電極2.2を
蒸着等により配設する。この上下面にはポリエチレンフ
ィルムl中に含有する2、5−ジメチル−3−ヘキシン
−2,5ジオールが揮散しないようガラスの揮散防止層
3を両側のスペーサ5.5とともに密閉するように被覆
する。この揮散防止層3は、ヒーターに可撓性か要求さ
れる場合には気密性の良好な高分子材を使用してもよい
。そして、この外側を適当な熱伝導率をもつ放熱層4で
取り囲んて構成されている。
Electrodes 2.2 are provided on both sides of a polyethylene film l containing 2,5-dimethyl-3-hexyne-2,5 diol by vapor deposition or the like. The upper and lower surfaces are covered with a glass volatilization prevention layer 3 together with spacers 5.5 on both sides in a sealed manner so that the 2,5-dimethyl-3-hexyne-2,5 diol contained in the polyethylene film l does not volatilize. . This volatilization prevention layer 3 may be made of a polymeric material with good airtightness if flexibility is required for the heater. The outside is surrounded by a heat dissipation layer 4 having an appropriate thermal conductivity.

したかって、電極2.2に高電圧を印加することによっ
て、誘電体フィルムlは80℃の温度に上昇する。温度
か80°Cを越えると誘電体フィルムlはjanδ値か
急減するのて発熱は停止するとともに、放熱層4等より
熱放散されて温度か下かるのて、再び誘電体フィルムl
は発熱し、ヒーターは約80°Cの一定温度に保たれる
ことになる。
Thus, by applying a high voltage to the electrode 2.2, the dielectric film l is raised to a temperature of 80°C. When the temperature exceeds 80°C, the jan δ value of the dielectric film l suddenly decreases and heat generation stops, and the heat is dissipated from the heat dissipation layer 4, etc., and the temperature decreases, and the dielectric film l is heated again.
generates heat, and the heater is kept at a constant temperature of about 80°C.

ヒーターを80’C以下に任意の温度を得るためにはヒ
ーター上ドの放熱層4を適当な値の熱伝導率をもった材
質に変えることによって達成できる。
In order to obtain a desired temperature of the heater below 80'C, this can be achieved by changing the heat dissipation layer 4 on the top of the heater to a material having an appropriate value of thermal conductivity.

上記の例では、発熱体として2.5−ジメチル−3−ヘ
キシン−2,5ジオールを含有するポリエチレンの誘電
体フィルムについて説明したか、一般にポリエチレンは
110℃〜130°C近傍に融点が存在することから、
ポリエチレンか高温に晒された場合、温度かso’c近
傍から軟化して使用に支障をきたす場合かある。この改
善策としてポリエチレンを架橋させ、ポリエチレンの熱
特性を向上させることか上げられる。ポリエチレンを架
橋させるためには、化学架橋剤を使用することか多いか
、この架橋剤として、2,5−ジメチル−2,5−シ(
ターシャルツチルバーオキシ)−ヘキシン−3を用いる
と、その架橋剤の分解反応によりボソエチレンの架橋と
同時に2,5−ジメチル−3−ヘキシン−2,5ジオー
ルか生成される。このように、熱特性の良い架橋ポリエ
チレンを素材としてヒーターを作ることか可能である。
In the above example, a polyethylene dielectric film containing 2,5-dimethyl-3-hexyne-2,5 diol was explained as a heating element, and polyethylene generally has a melting point around 110°C to 130°C. Therefore,
When polyethylene is exposed to high temperatures, it may soften at temperatures near SO'C, making it difficult to use. One way to improve this is to crosslink polyethylene to improve its thermal properties. In order to crosslink polyethylene, a chemical crosslinking agent is often used, and the crosslinking agent is 2,5-dimethyl-2,5-(
When tertiary stilburoxy)-hexyne-3 is used, 2,5-dimethyl-3-hexyne-2,5 diol is produced simultaneously with the crosslinking of bosoethylene by the decomposition reaction of the crosslinking agent. In this way, it is possible to make a heater using crosslinked polyethylene, which has good thermal properties, as a material.

(発明の効果〕 上述したように、この発明によれば、ヒーター発熱体自
体に温度制御機能を有するのて、発熱体に電圧を印加す
るたけて、一定温度を維持する機能を有し、外付は等の
温度制御装置を一切不要としたヒーターを容易に製作す
ることかてきる。
(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, since the heater heating element itself has a temperature control function, it has the function of maintaining a constant temperature by applying voltage to the heating element, and It is possible to easily manufacture a heater that does not require any temperature control device such as an attached one.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明の自己温度制御型誘電体ヒーターの一
実施例を示す横断面図、 第2図は、本発明の誘電体フィルムの誘電損失と温度と
の関係を示す温度特性の一例である特性図、 第3図は、本発明の誘電体フィルムの誘電損失と2.5
−ジメチル−3−ヘキシン−2,5ジオ一ル濃度の関係
を示した濃度依存性を示す特性図、第4図は、本発明の
誘電体フィルムの誘電損失と電界の関係を示す電界依存
性の一例である特性図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of the self-temperature-controlled dielectric heater of the present invention. FIG. 2 is an example of temperature characteristics showing the relationship between dielectric loss and temperature of the dielectric film of the present invention. The characteristic diagram, FIG. 3, shows the dielectric loss of the dielectric film of the present invention and 2.5
- Dimethyl-3-hexyne-2,5 diol A characteristic diagram showing the concentration dependence showing the relationship between the concentrations; FIG. 4 shows the electric field dependence showing the relationship between the dielectric loss and electric field of the dielectric film of the present invention. It is a characteristic diagram which is an example.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 特定温度に誘電損失ピークが存在する誘電体を発熱体と
して使用したことを特徴とする自己温度制御型誘電体ヒ
ーター。
A self-temperature-controlled dielectric heater characterized in that a dielectric having a dielectric loss peak at a specific temperature is used as a heating element.
JP28984986A 1986-12-05 1986-12-05 Temperature self-control type dielectric heater Pending JPS63143783A (en)

Priority Applications (1)

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JP28984986A JPS63143783A (en) 1986-12-05 1986-12-05 Temperature self-control type dielectric heater

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JP28984986A Pending JPS63143783A (en) 1986-12-05 1986-12-05 Temperature self-control type dielectric heater

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JP (1) JPS63143783A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01169895A (en) * 1987-12-25 1989-07-05 Tokyo Electric Power Co Inc:The Fixed-temperature heater

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01169895A (en) * 1987-12-25 1989-07-05 Tokyo Electric Power Co Inc:The Fixed-temperature heater

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