JPH067511B2 - ヒ−タ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は主として水、油などの液体中に投入され、電力
により発熱してその液体を加熱するヒータに関するもの
である。

［従来の技術］ 恒温水槽、成形機の金型を加熱するための媒体を加熱す
る媒体加熱装置などには、電力により発熱するヒータが
用いられ、水、油などの熱媒体を加熱している。

ところでこのヒータの形状としては、第６図に示すよう
な略Ｕ字形状のものが一般的であり、特に高温にする場
合には、このようなヒータ９を複数個並べて用いてい
る。

［発明が解決しようとする問題点］ ヒータで加熱される液体中には、熱により劣化または酸
化、重合するような物質が含有されている場合がある。
例えば媒体加熱装置などにおいて、高温に加熱して長時
間運転すると、媒体としての油に分解、重合、酸化など
の反応が生じる場合がある。このような反応は最も温度
の高いヒータ表面で生じ、ヒータ表面に反応物が付着す
る場合があった。この付着物が多くなるとヒータの熱伝
導性能が悪化し、エネルギーの損失となる不具合が生ず
る。また反応物が生じることにより熱媒体油としての機
能を損い、媒体の流路に付着して液体の抵抗が大きくな
ったり、流路を閉鎖して加熱装置の機能を損うことがあ
った。従って定期的にヒータを清掃し、油の交換などを
行う必要があった。

このような不具合を防止するには、加熱時のヒータの表
面温度を下げることが最も確実である。しかし液体を加
熱する総熱量は同等に維持しなければならない。このよ
うにするにはヒータのワット数は従来と同一とし、かつ
ヒータの表面積を大きくすることによって成すことがで
きる。これにより総発熱量は同一で、単位面積当りの発
熱量が小さくなり、ヒータの表面温度を下げることがで
きる。

ところでヒータの表面積を大きくするには、Ｕ字形状を
長くする方法、太くする方法、板状とする方法、蛇行さ
せることにより長くする方法などが考えられる。しかし
ながらこれらの方法ではいずれもヒータの配設スペース
が大きく必要となり、装置自体も大型となる。また、発
熱体の密閉加工が困難となる場合もあった。

本発明は上記した事情に鑑みてなされたものであり、配
設スペースは従来より僅かに大きくなるだけであり、媒
体加熱装置などの改造を必要とせず、従来のヒータにそ
のまま置換え可能でかつ単位面積当りの発熱量を小さく
したヒータを提供するものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明のヒータは、第１図に例示して示すように、間隔
を隔てた一対の第１電極端子(11)および第２電極端子(2
1)と、第１電極端子(11)および第２電極端子(21)間を結
ぶ線状発熱体と、よりなるヒータにおいて、 線状発熱体は、第１電極端子(11)および第２電極端子(2
1)から同方向へ直線状に平行に延びる第１端部(１)およ
び第２端部(２)と、 第１端部(１)の第１電極端子(11)と反対側の後端から第
１曲線部(34)を介して第１端部(１)および第２端部(２)
と間隔を隔てて平行に延びる第２直線部(32)と、 第２直線部(32)の前端から前側曲線部(33)を介して延び
第１端部(１)と第２端部(２)とで形成される基準面(10
0)に対して第２直線部(32)と反対側に位置し第１端部
(１)および第２端部(２)と間隔を隔てて平行に延びる第
１直線部(31)と、 第１直線部(31)の後端から延び、第１直線部(31)と第２
端部(２)とで形成される平面と第２直線部(32)と第１端
部(１)とで形成される平面との間に形成される空間に形
成されたループ部を介して又は介さずに第２端部(２)の
後端と接続する第２曲線部(35)とからなり、 第１直線部(31)と第１端部(１)とで形成される第１平行
面(101)と、第２直線部(32)と第２端部(２)とで形成さ
れる第２平行面(102)は基準面(100)と交差するとともに
互いに平行であることを特徴とする。

ループ部は０個でもよいし、１個あるいは複数個並設す
ることもできる。なお、その数があまり多くなると配設
スペースが大きくなるので好ましくない。

第１端部と第１直線部とを含む平面および第２端部と第
２直線部とを含む平面は、第１端部と第２端部とを含む
平面に対しそれぞれ垂直に交差するように構成すること
が望ましい。即ち、第２図に第１図のＡ−Ａ断面で示す
ように、第１端部１と第１直線部３１とは基準面１００
（紙面に垂直）に直角な第１平行面１０１（紙面に垂
直）内にあり、第２端部２と第２直線部３２は第２平行
面１０２（紙面に垂直）内にあり、それぞれ平行な位置
関係となるように構成することが望ましい。このように
すれば、例えばヒータを基準面１００が鉛直になるよう
に加熱装置に取付けた場合に、第１端部１および第１直
線部３１を水平な第一平行面１０１内に位置させること
ができる。また第２端部２と第２直線部３２も水平な第
２平行面１０２内に位置させることができる。従って、
このヒータを複数個、各基準面が鉛直となるように並設
した場合には、各端部および各直線部を第１平行面およ
び第２平行面内に位置させることができ、最密的に配設
することができる。

また第１端部１と第１直線部３１の間及び第２端部２と
第２直線部３２の間にはそれぞれ間隙が設けられている
ことが望ましい。このようにすればその間隙内を液体が
循環し、ヒータの発熱を効率よく液体に伝達することが
できる。さらに上記したように複数個のヒータを最密的
に並設した場合には、１のヒータの第１直線部と２のヒ
ータの第２直線部とを含む平面を上記基準面と平行に位
置させることができる。従って一層最密的に配設するこ
とができ、配設スペース面で有利である。なおこの間隙
は小さい方が配設スペースを小さくできることはいうま
でもない。

第１電極端子と第２電極端子との間隔は特に制限され
ず、従来と同様に種々設定することができるが、従来の
電極端子の間隔と同一とするのがよい。このようにすれ
ば従来のヒータとそのまま置換え可能となり、装置を改
造する必要がない。

本発明のヒータの材質は従来と全く同一とすることがで
き、２つの電極端子と、２つの電極端子に両端が連結さ
れ電気抵抗の高い線状の発熱体と、発熱体に被覆された
セラミックスなどの絶縁体層と、絶縁体層に被覆された
金属製などの伝熱部と、などから構成することができ
る。

［発明の作用および効果］ 本発明のヒータでは、第１端部１と第２端部２は一定間
隔を隔てて互いに平行に位置しており、第１直線部３１
は第１端部１及び第２端部２に平行である。又、第２直
線部３２は第２端部２及び第１端部１に平行であり、第
１端部１と第２端部２を結ぶ基準面１００に対して第１
直線部３１と反対側に伸びている。従って第１直線部３
１と第２直線部３２とは基準面１００近傍に構成するこ
とができ、従来のヒータに比べて突出する部分は僅かと
することができる。

従って本発明のヒータによれば従来のヒータと配設スペ
ースはほとんど変らず、かつ表面積が大きくなるので、
単位面積当りの発熱量を小さくすることができる。これ
により使用時にヒータの表面温度を従来に比べて低くす
ることができ、油などの分解、重合、酸化反応を防止す
ることができる。従って本発明のヒータによれば、ヒー
タ表面に反応物が付着するのが防止されるので、被加熱
体の温度制御精度の向上が図れ、かつヒータの清掃、油
の交換などの手間を省くことができる。また従来の略Ｕ
字形状のヒータと同じ取付位置にそのまま置換えること
ができ、装置の改造などの手間を省くことができるので
特に便利である。

又、本発明のヒータによれば、複数個並設した場合に
は、それぞれのヒータの第１端部と第１直線部は第１平
行面内にあり、かつ第２端部と第２直線部は第２平行面
内にあるように構成することができる。そして１のヒー
タの第１直線部を含み、第１端部と第２端部から形成さ
れる基準面と平行な平面内に他のヒータの第２直線部を
位置させることができる。従って各ヒータを等間隔で整
然と配置でき、配置スペースを極めて有効に利用でき
る。

［実施例］ 以下実施例により具体的に説明する。

（実施例１） 第１図及び第２図に本発明の１実施例のヒータを示す。

このヒータはニクロム線から形成され第１電極端子１１
および第２電極端子２１に両端が接続された線状の発熱
体４と、発熱体４の表面に被覆されたセラミック層５
と、セラミック層５表面に被覆されたステンレス製伝熱
部６と、から構成されている。このヒータはループ部を
もたず、その形状は「問題点を解決するための手段」の
項にて詳細に説明したので省略する。

本実施例のヒータでは、第２図に示すように第１端部１
及び第１直線部３１が第１平行面１０１内にあり、第２
端部２及び第２直線部３２が第２平行面１０２内にあ
る。そして第１直線部３１および第２直線部３２が基準
面１００に対してそれぞれ反対側に位置している。

従って本実施例のヒータによれば、複数個用いた場合に
第１端部及び第１直線部をそれぞれ第１平行面１０１内
に位置させることができ、第２端部と第２直線部も第２
平行面１０２内に位置させることができる。そして第１
端部と第１直線部とのそれぞれの間隔を同一とすること
ができるので、従来と同様の配設スペース中に効率良く
配設することができる。

（実施例２） 第３図及び第４図に本発明の第２の実施例のヒータを示
す。このヒータではループ部を１個設けたこと以外は第
１の実施例のヒータと同様である。すなわち第１端部
１′と第２端部２′とを結ぶ基準面１００′に対して、
２本の第１直線部３１′と２本の第２直線部３２′とが
反対側に位置している。

本実施例のヒータによれば、第１の実施例のヒータに比
べやや配設スペースは大きくなるものの、単位面積当り
の発熱量をさらに小さくすることができ、ヒータの表面
温度を一層低くすることができるので反応物の付着など
の不具合を一層低減することができる。

（実施例１のヒータの応用） 実施例１のヒータを第５図に示す媒体加熱装置に用いて
評価した。

この媒体加熱装置は油槽内にポンプ７及び冷却水が流れ
る冷却管８が配設されており、一面側にヒータ９が並列
に並べて３本配設されている。そして油槽内の油は約８
０℃に加熱され、射出成形機のシリンダ、金型を加熱す
るのに用いられている。

この媒体加熱装置には、従来第６図に示す略Ｕ字形状の
ヒータ９が用いられ、１本当り７５０Ｗの電力で油を加
熱していた。そして使用時のヒータの表面温度は２３０
〜３００℃まで上昇し、油の分解、重合、酸化などによ
る反応物がヒータに付着するという不具合があった。な
おこの時の単位面積当りのワット数は５．９Ｗ／ｃｍ^２
であった。

そこで実施例１のヒータをこの媒体加熱装置に適用した
ところ、従来と同様の配設位置に３個並設することがで
きた。なおヒータ１個当りのワット数は７００ｗであ
り、油は同様に８０℃に温調された。そして単位面積当
りのワット数は３．０Ｗ／ｃｍ^２であり、使用時のヒー
タの表面温度は１１５〜１７０℃と従来に比べてはるか
に低くすることができ、反応物の付着による不具合が解
消された。

すなわち本実施例のヒータによれば、従来と同一の媒体
加熱装置にそのまま配設することができ、有用であると
ともに、単位面積当りの発熱量を低くすることができる
ので、油の分解、酸化、重合などによる反応物の生成を
防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の１実施例のヒータに関
し、第１図はその斜視図、第２図は第１図のＡ−Ａ矢視
断面図である。第３図および第４図は本発明の第２の実
施例のヒータに関し、第３図はその斜視図、第４図は第
３図のＢ−Ｂ矢視断面図である。第５図は媒体加熱装置
の説明斜視図である。第６図は従来のヒータの平面図で
ある。 １、１′…第１端部 ２、２′…第２端部 ３…長円状中央部 ４…発熱体 ５…セラミック層 ６…伝熱層 ７…ポンプ ８…冷却管 ９…ヒータ １１…第１電極端子 ２１…第２電極端子 ３１、３１′…第１直線部 ３２、３２′…第２直線部 ３３…前側曲線部 ３４…第１曲線部 ３５…第２曲線部

フロントページの続き (72)発明者 小島 肇 愛知県西春日井郡春日村大字落合字長畑１ 番地 豊田合成株式会社内 (72)発明者 三輪 勝芳 愛知県西春日井郡春日村大字落合字長畑１ 番地 豊田合成株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−202684（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−73894（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭43−17278（ＪＰ，Ｙ１) 実公 昭39−166（ＪＰ，Ｙ１) 実公 昭36−28163（ＪＰ，Ｙ１)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】間隔を隔てた一対の第１電極端子(11)およ
   び第２電極端子(21)と、該第１電極端子(11)および該第
   ２電極単子(21)間を結ぶ線状発熱体と、よりなるヒータ
   において、 該線状発熱体は、該第１電極端子(11)および該第２電極
   端子(21)から同方向へ直線状に平行に延びる第１端部
   (１)および第２端部(２)と、 該第１端部(１)の該第１電極端子(11)と反対側の後端か
   ら第１曲線部(34)を介して該第１端部（１）および該第
   ２端部(２)と間隔を隔てて平行に延びる第２直線部(32)
   と、 該第２直線部(32)の前端から前側曲線部(33)を介して延
   び第１端部(１)と該第２端部(２)とで形成される基準面
   (100)に対して該第２直線部(32)と反対側に位置し該第
   １端部(１)および該第２端部(２)と間隔を隔てて平行に
   延びる第１直線部(31)と、 該第１直線部(31)の後端から延び、該第１直線部(31)と
   該第２端部(２)とで形成される平面と該第２直線部(32)
   と該第１端部(１)とで形成される平面との間に形成され
   る空間に形成されたループ部を介して又は介さずに該第
   ２端部(２)の後端と接続する第２曲線部(35)とからな
   り、 該第１直線部(31)と該第１端部(１)とで形成される第１
   平行面(101)と、該第２直線部(32)と該第２端部(２)と
   で形成される第２平行面(102)は該基準面(100)と交差す
   るとともに互いに平行であることを特徴とするヒータ。
2. 【請求項２】前記第１平行面(101)および前記第２平行
   面(102)はは前記基準面(100)に対して垂直に交差してい
   る特許請求の範囲第１項記載のヒータ。