JPH0473884A - リボンヒーター - 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］ 本発明は、パイプ、ノズル等の装置部材を保温あるいは
加熱する用途に対して有効なリボン状のヒーターに関す
る。

〔従来の技術〕

発熱体には棒状、管状、面状など多様の形状のものが開
発されているが、各種工業装置に部材として用いられて
いるバイブ、ノズル等の保温、加熱に対してはこれら部
材に直接的に巻付けることができる線状、帯状など長尺
のリボンヒーターを用いることが実用面での効果が高い
。従来、この種のヒーターとしては、結晶性樹脂中に導
電性微粉末を分散した材料を押出したテープ状抵抗体に
電極を加圧密着したもの（特開昭６１−２８８３９０号
公報）、チューブの外面に導電性粉末を混入させた樹脂
液を塗布して電気発熱樹脂層を形成したチューブ状ヒー
ター（特開昭６３−７９６７０号公報）、テープ状金属
箔導体を発熱体とするヒーター（特開昭５６−８５３５
２号公報）などが提案されている。

〔発明が解決ようとする課題〕

しかしながら、前記した従来のヒーター類は総して屈曲
柔軟性に対する材質の安定度が十分でなく、そのうえ均
一発熱性、耐高温性などの面でも要求特性を満足しない
問題点がある。

本発明の目的は、上記の問題点を解消し、実用面で十分
な屈曲柔軟性とそれに耐える材質安定性を備え、かつ均
一発熱性および耐高温性に優れる長尺のリボンヒーター
を提供するところにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するための本発明によるリボンヒータ
ーは、軸方向に平行して２本の金属電極線が埋設される
状態に導電性カーボンブラックと繊維化ポリテトラフル
オロエチレンを複合化して成形された線状発熱体の表面
に、シリコーン樹脂が被覆外層を形成してなるとを構成
上の特徴とするものである。

本発明の線状発熱体を構成する導電性カーボンブランク
は、通電による抵抗発熱をもたらすための基本成分とな
るもので、ファーネスブラック、アセチレンブラック、
副生ブラックのうち、特に窒素吸着比表面積（Ｎ、ＳＡ
）が８０〜２２０Ｉ１２／ｇ、　ＤＢＰ吸油量１２０〜
１７０　ｄ／１００ｇの粒子性状範囲のものから選択使
用される。

繊維化ポリテトラフルオロエチレンとは、剪断力もしく
は圧縮力を加えることによって微細繊維に転化した状態
のポリテトラフルオロエチレンを指し、本発明の構造に
おいて前述の導電性カーボンブラックと複合化して一体
組織を形成するための骨格材料として機能するものであ
る。

線状発熱体は、これら導電性カーボンブラックと繊維化
ポリテトラフルオロエチレンとを複合化して線状に形成
する段階で、例えば銅のような良導性金属の電極線がそ
の組織内に軸方向に平行して埋設されるように一体成形
されている。

本発明によるリボンヒーターは、上記線状発熱体の表面
にシリコーン樹脂の絶縁被覆が外層として形成された電
線構造を呈している。

このような構成のリボンヒーターは、次の工程によって
製造することができる。

導電性カーボンブラックに繊維化ポリテトラフルオロエ
チレンを５〜９５重量％の範囲内で配合し、攪拌混合す
る。ついで、混合粉を適宜な混練助剤を加えて回転翼型
ニーグーのような剪断力がかかる混練機に投入して十分
に混練する。混練助剤としては、例えばグリセリン、ツ
ルヘントナフサ、ケロシン等が使用可能である。この混
練過程を通してポリテトラフルオロエチレンは微細な繊
維に転化して組織内に分散する。

混練物は、ついで押出成形装置により長尺の線状体とし
て連続的に成形される。該線状体の組織内に２本の金属
電極線を軸方向に平行に埋設する手段には、予め溝付形
態に押出成形された線状体間に挟み込んで一体化する方
法と前記の成形段階で金属電極線を同伴させて押し出す
ことにより同時に一体化する方法があるが、いずれであ
っても良い。成形した線状発熱体は水洗して混練助剤成
分を除去し、乾燥したのちシリコーン樹脂の絶縁外層を
形成する。

線状発熱体の表面にシルコーン樹脂の外層を被覆形成す
るには、線状発熱体ムこ熱収縮性のシリコーン樹脂チュ
ーブを被せて加熱する方法がを効に適用できる。

（作　用」 本発明によれば、線状発熱体が軸方向に平行して２本の
金属電極線を被包する形態で導電性カーボンブランクと
繊維化ポリテトラフルオロエチレンとが絡合した屈曲自
由度のある複合組織体で構成され、その表面にシリコー
ン樹脂による薄膜の絶縁被覆層が形成されているから、
電気抵抗にばらつきがなく、強靭で均一発熱性、耐熱・
耐食安定性および可撓性に優れる長尺のリボンヒータが
提供される。したがって、パイプ、ノズル等に容易に捲
回することができ、全体を温度むらのない状態で均一加
熱することが保証される。

〔実施例〕

以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。

（１）リボンヒーターの作製と構造 窒素吸着比表面積（ＮｚＳＡ）　２０６　ｍ２／ｇ、　
Ｄ　Ｂ　Ｐ吸油量１５５　Ｉ１１／ｌｏｎｇの特性を有
する導電性カーボンブランク〔東海カーボン■製、トー
カブラック＃５５００）　８０重量％と繊維化性のポリ
テトラフルオロエチレン〔三井デュポンフロロケミカル
■製、６Ｃ−Ｊ）２０重量％を配合し、５０％エタノー
ル水溶液に入れて十分に攪拌混合したのち、濾過、乾燥
した。この混合粉に導電性カーボンブラ・ツクの１．５
倍量に相当する量のグリセリンを混練助荊として添加し
、ブラストミル混線機により温度１００　’Ｃ１回転速
度５ｒｐｍの条件で混練した。

混練ペーストを押出成形装置により押出方向に間隔を置
いて２本の銅線を同伴させながら連続的に長径２ｍ１１
の楕円線状体に成形した。この線状成形体を６０“Ｃの
温水中に１時間浸漬してグリセリン成分を除去し、乾燥
したのち更に３００°Ｃの温度で加熱して線状発熱体を
作製した。

ついで、線状発熱体を熱収縮性のシリコーン樹脂チュー
ブ〔信越化学工業■製、５Ｔ−ＤＣ）に挿入し、加熱し
て表面に密着する絶縁皮膜を形成した。

第１図は上記のプロセスにより得られた本発明のリボン
ヒーターを示した斜視断面図、第２回は第１図のＡ−Ａ
’線に沿う平断面図である。これらの図において、ｌは
導電性カーボンブランクと繊維化ポリテトラフルオロエ
チレンが複合化して形成された線状発熱体、２は前記線
状発熱体の組織内部に軸方向に平行して埋設した状態に
一体化した銅線からなる金属電極線、３はシリコーン樹
脂の被覆外層、そして４は金属電極ｉｓ２の端部に取り
付けられたリード線である。

（２）リボンヒーターの性能評価 上記のリボンヒーターの特性を測定したところ、引張り
強さ１６．８ｋｇｆ／ｃｍ”　、伸び３５，４％、電気
比抵抗０．１００ｃｍであり、自在な屈曲性を備えるも
のであった。

次に該リボンヒーターにリード線を介して通電し、１５
０°Ｃの温度に発熱させた場合の温度分布を測定した結
果、バラツキ変動の範囲は±５°Ｃであり均一な発熱性
を示した。また、温度と電気抵抗の関係は第３図のグラ
フにとおりで、温度域による抵抗変動は僅少であること
が確認された。

これらの電気的特性は、繰り返し屈曲させた後でも安定
であった。

〔発明の効果〕

以上のとおり、本発明によれば均一な高温発熱性、高強
度性、屈曲安定性などリボンヒーターに要求される要件
項目を満足する製品を提供することができる。したがっ
て、特にパイプ、ノズルなど工業装置部材の保温、加熱
等の用途に極めて有用である。

第１図

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるリボンヒーターの構造を示した斜
視断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ’線に沿う平断面図
である。第３図は実施例における温度と電気抵抗の関係
を示したグラフである。 １・・・線状発熱体　　　２・・・金属電極線３・・・
被覆外層　　　　４・・・リード線出願人　　東海カー
ボン株式会社 代理人　弁理士　高　畑　正　也 第２図 手続補正書 （自発） 第３ 図 平成２年８月１０日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、軸方法に平行して２本の金属導線が埋設される状態
   に導電性カーボンブラックと繊維化ポリテトラフルオロ
   エチレンを複合化して成形された線状発熱体の表面に、
   シリコーン樹脂の被覆外層を形成してなることを特徴と
   するリボンヒーター。