JPH03133084A - 棒状電熱体を用いた完全加熱システム - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） この発明は、棒状電熱体（所謂、パイプヒーターと呼称
されている）を埋込んだ被加熱体の加熱システムに関す
るものにして、被加熱体としては例えば、プラスチック
成型用の一般用金型や、プラスチック用ホットランナ一
方式マニホールド金型、・・・等があり、２等金型等の
加熱並びに定温保持の為の加熱システムに関するもので
ある。

（従来の技術） 従来、被加熱体の加熱並びに定温保持に関しては、例え
ばプラスチック成型用の一般用金型（ム）、プラスチッ
ク用ホットランナ一方式マニホールド金型（伽）、・・
・等の加熱並びに定温保持の為、棒状電熱体（旦）（所
謂、バイブヒーター）が広範に亘り使用されている事は
周知の処である。が、斯る棒状電熱体（旦）の構造はと
云えば、絶縁性碍管の外周面に一定ピッチにて、ニクロ
ム線を捲回せしめたヒーターエレメントを鋼管内に嵌挿
し、且つ、該鋼管内の内壁とヒーターエレメントとの空
間部分に、絶縁性保温材を充填せしめて構成したもので
あるが、籾で、之を以って被加熱体を加熱並びに定温保
持するに際しては、先ず被加熱体の加熱部分の適所に、
長孔を穿孔し該長孔に、棒状電熱体を嵌挿して固着せし
めるものであるが、従来構成に基く固着法としては、棒
状電熱体（旦）の外径（Ｄ）に対し、前記、被加熱体の
加熱部分の適所に穿孔せし長孔の孔径（ｄ）とのクリア
ランス（ＯＬ）は、熱伝導に基く加熱効率を最良とする
為に、極少値（一般公差中−−以内）とする事が絶対必
０Ｇ 要にして且つ不可欠なる条件とされ今日に至っている。

然し乍ら在来構成に見られる如き、所謂、穿孔加工に於
ける寸法規制条件のみにては、次に詳述する如き幾多の
間順点が存在するのであった。即ち ■、棒状電熱体（旦）を構成するニクロム線を捲回した
ヒーターエレメント其のものの、捲回工程に於けるピッ
チの不揃い或いは亦、筒体スチールパイプへの絞り込み
工程でのピッチ異状の発生、・・・・・・等は避は得ざ
る現状である事から、該、棒状電熱体（旦）の不特定部
分に於て、著しい温度の高低差が顕れることとなる。（
実測した所、甚しい部分に於ては、５０〜８０℃にも達
する事が確認された。） ０．０項の結果、被加熱体例えば、プラスチック成型用
の一般用金型（！ｍ）や、プラスチック用ホ、トランナ
一方式マニホールド金型（Ｑ、・・・等の各部温度分布
に甚しいバラツキを生ずるに至る。

（実測値に依れば±１０℃にも達する）。

■、前記■、■項に因り、被加熱体即ちプラスチック成
型用の一般用金型（ム）や、プラスチック用ホットラン
ナ一方式マニホールド金型（ＣａＬ）、・・・等の金型
内部の溶融樹脂が、同金型（Ｃ１）　、　（Ｃり　、・
・・の湯道内谷部に於ける温度分布のバラツキに起因せ
る物理的特性変化、即ち、流動特性や、体積膨張率、・
・・・・・等に於て、甚しいアンバランスを惹起するに
至り、之が結果、成型された製品に、ショートリ１ツト
やパリが発生する。・・・等、成型製品の品質面に著し
い悪影響を与える結果となるものであった。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、前述せるが如き重大なる欠点に鑑み成された
ものにして、叙上せる幾多の欠点を総べて解決し得るは
勿論の事、然も其の構成システムのプリンシプルは簡単
、明瞭にして、其の効果抜群、且つ、製作は至って容易
、従って低置安価にして提供し得る処の、棒状電熱体（
旦）を用いた完全加熱システムを開発・提供せんとする
ものである。

（課題を解決する為の手段） いま、其の解決手段の根本を成すところの基本のプリン
シプル並びに、図面の実施例を追い乍ら説明すれば、凡
そ次の如くである。

先ず、基本のブリンシプルであるが、本発明明細書第２
頁下段より第３頁上段にかけて詳述した如く、在来構成
に於ては、被加熱体の長孔と棒状電熱体との嵌挿固着に
斯るハメアイ部分は、其の逆に柵少クリアランスから、
極大クリアランス、プを設定するものにして、斯る構成
システムを講する事に依り、被加熱体と棒状電熱体との
直接接触状態を解き、両者の間に形成されたスキマ空間
即ち、エヤーギャップに存在する加熱空気（一般に熱気
と呼ばれるが）を積極的に介在せしめる事に依り、伝熱
工学的表現を以ってすれば・・・・・・構成状態　　　
　伝熱メカニズム 在来構成：　直接接触状態・・・・・・・・・熱伝導オ
ンリーに在る事から、本発明明細書第３頁第１１行目よ
り同第４頁第１コ行目迄に明記した如く、棒状電熱体（
旦）各部温度分布のバラツキが、被加熱体の加熱部分に
ソックリ其の侭、伝熱メカニズムで云う処のｉ！４４ｍ
に依り伝達されるに至り、為に、温度差を発生せしめる
と云う点に鑑みて、在来構成に於即ち、被加熱体が数百
度に及ぶが如き伝熱メカに於ては、伝導・対流・輻射の
３つの伝熱要素が複合して同時進行すると云う、伝熱工
学のブリンシプルに着目して成されたものと云い得るも
のである。

之の結果より、棒状電熱体（旦）各部の温度分布のバラ
ツキが、エヤーギャップに於て熱的な平衡状態に至り、
必然的に、被加熱体の加熱部の温度分布を均一化するに
至るものである。

尚、之を図面について説明する。

被加熱体例えば、プラスチック成型用の一般用金型Ωす
、プラスチック用ホットランナ一方式マニホールド金型
（ム）、・・・等の加熱並びに定温保持の為、該加熱体
の適所に、適当なる大きさの孔径（ｄ）及び深さ（Ｌ）
を有する長孔（ＬＨ）を穿孔せしめ且つ、該長孔（ＬＨ
）に棒状電熱体（Ｈ）を埋込み固着して成る加熱システ
ムに於て、前記せる長孔（ＬＨ）の孔径（ｄ）と同棒状
電熱体（Ｈ）の外径（Ｄ）との間に、エヤーギャップ（
ＡＧ）を維持して固着せしめ、以って、被加熱体への伝
熱メカニズムをば、伝導・対流・輻射の伝熱５要素を複
合し且つ同時進行成し得る様構成したものにして、尚、
図中の（Ｓ）、（Ｓ）は固着用のシャフトカラー、　（
Ｗ）　。

・・・はリード電線、（ＯＬ）はクリアランスにして、
社の実験結果からすれば： ０ （ｄ）　−（Ｄ）　＊　−〜ｓ　ｍ ００ にして、これがエヤーギャップ（ＡＧ）のスキマ空間を
占めているのである。

（作用） 本発明は、上記せる様な構成システムに基づ（ものであ
るから、其の作用上は次の通りとなる。

即ち、数百度にも及ぶ被加熱体である処の、−般用金型
（Ｑ、マニホールド金型（ω、・・・等に穿孔された長
孔（Ｌ′ｆｌ）の孔径（ｄ）と、一方、棒状電熱体（Ｈ
，）の外径（Ｄ）との間のエヤーギャップ（ＡＧ）を維
持せしめたが故に、之のスキマ空間に依って、理想的な
伝熱メカニズムが進行するに至り、均一な温度分布が得
られると云う完全加熱が行なわれる効果を奏する結果と
なるものなり。

（実施例） 本発明の実施例として図示の如（、被加熱体として一般
用金型（Ｑ、マニホールド金型（（ｈ）に適用した場合
を示す。

（発明の効果） 在来構成のものとの効果の比較

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に関する一実施例にして、被加熱体として
、プラスチック成型用の一般用金型（す。 プラスチック用ホットランナ一方式マニホールド金型（
ｎ　、・・・の場合の一部分を示したものにして、第１
図は従来の構成に基くものの場合を、第２図は本発明に
基くものの場合を示す。 （す、一般用金型　　　（コ、マニホールド金型■）、
棒状電熱体の外径（ＬＥ［）、長孔（ｄ）、孔径　　　
　　　　（８）　、（８）、　　シャフトカラー（Ｗ）
、リード電線　　　（ＡＧ）、エアーギャップ（ＯＬ）
、クリアランス

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被加熱体の加熱並びに定温保持の為、該被加熱体の適所
   に、適当なる大きさの孔径及び深さを有する長孔を穿孔
   せしめ且つ、該長孔に棒状電熱体を埋込み固着して成る
   加熱システムに於て、前記せる長孔の孔径と同棒状電熱
   体外径との間に、予め設定せるエヤーギャップを維持し
   て固着せしめ、以って、被加熱体への伝熱メカニズムを
   ば、伝導・対流・輻射の伝熱３要素を複合し且つ同時進
   行成し得る様構成した事を特徴とせる、棒状電熱体を用
   いた完全加熱システム。