JPS61107689A

JPS61107689A - 電熱ヒ−タ

Info

Publication number: JPS61107689A
Application number: JP22907384A
Authority: JP
Inventors: 英明伊藤
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-10-31
Filing date: 1984-10-31
Publication date: 1986-05-26
Also published as: JPH0374478B2

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）本発明は電熱ヒータに関し、特に床暖房用、融雪用に用
いて好適な電熱ヒータに関する。

（従来の技術と問題点）従来の電熱ヒータ、例えばパネルヒータにあっては、第
８図に示すように伝熱な−ラング１０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、この熱媒
体内に電熱シーズヒータ１２を配設している。またこの
電熱シーズヒータ１２自体は、第９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、磁器
。

酸化マグネシウムなどの固体絶縁物１６で被包してニク
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
率の極めて低い磁器、酸化マグネシウム等を介して伝達
されることとなるので、熱効率、熱伝導の速さに劣り、
特に熱媒体の温度上昇の立ち上がりが遅くなるという問
題点がある。

なお第１０図に示すような、電熱線１３をシリコーンゴ
ム１５で被覆したコードヒータも知られているが、やは
り熱伝導の速さに劣る。

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。しかしながら例えば大豆油中にニ
クロム線１８を直接挿入すると、大豆油の酸化が暑しく
、耐久性に劣るのみならず、ニクロム線１８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
ピし・ングリコールやエチレングリコール等の多価アル
コ−ル類は、これらが水にどのような割合でも溶けるこ
とから、空気中の小分を吸収しやすく、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１
８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
あれば上記の問題点が解消されることを見い出し、シリ
コーン油を用いた電熱ヒータを既に特許出願している（
特願昭５８−１０９７５５号）。

（発明の構成）本発明は上記発明の改良に係るものであり、次の構成を
備える。

すなわち、ＥＰＤＭ等のエチレン−プロピレン系ゴムか
ら成るチューブ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チューブ両端に設
けた端子部に連結したことを特徴とする。

（作用）シリコーン油、特にメチルフェニルシリコーン゛　油は
耐熱性に優れ、−６０℃〜３００℃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る。

しかしてこのシリコーン油中に直接裸で配置したニクロ
ム線等の電熱体に酸化膜等が被着することはなく、熱効
率に優れ、また温度上昇の立ち上　　　　□がりが急激
となる。

エチレンプロピレン系ゴム、特にＥＰＤＭゴムは一４５
℃〜１６３℃の広温度範囲で使用できるという、耐熱、
耐寒性に極めて優れた素材であり、また熱伝導性や耐候
性に優れる。

しかして、シリコーン油も耐寒性を備えることと相俟っ
て、屋外の屋根上に設置する融雪用ヒータとして極めて
好適に使用でき、またゴムチューブが柔軟性を有するこ
とから、床暖房用マットとしてもそのまま使用できる。

（実施例）以下には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。

まずその前に、各種熱媒体を用いた温度上昇実験結果に
ついて示す。

第１図はその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）グリセリフ’、　＋４１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（ＫＦ５
３　：信越化学社製、粘度２００Ｃ，Ｓ、）　、（７）
シリコーン油（ＫＦ９６５：信越化学社製、粘度１００
０Ｃ，Ｓ、）　、　（８）シリコーン油（ＫＦ５３）　
、　（９）シリコーン油（ＫＦ９６５　）を用い、熱源
は上記（１１〜（７）は前記第２図に示す従来のシーズ
ヒータ（１００Ｖ　３００Ｗ　）　、　（８）および（
９）ハ裸ノニクロム線（１００Ｖ　３００匈）を用いた
。液量は各４００　ｍｌである。表１に温度上昇の測定
データを示す。

表　１　　　　　　　（単位℃）電源は４分間没入、以後は熱源を取り去って放熱させた
。

便り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。）同−のパイプヒータを用いた実験区分（１）〜（７）か
ら明らかなように、シリコーン油（６１，（７］は、大
豆油（２）、エチレングリコール（５）等と同等以上に
比熱が小さく、温度上昇が速いことがわかる。

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、従来のシーズヒータのものに
比して格段の差異がある。第２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。

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
固形物が付着する問題点があることも判明した。

第３図は本発明に係る電熱ヒータ２０を示す。

図において２２はＥＰＤＭゴム製のチューブである。チ
ューブ２２の材質としては、ＥＰＦ。

ＥＰＲ等のエチレンプロピレン系ゴムを用いる。

チューブ２２内にはシリコーン油２４、好ましくはメチ
ルフェニルシリコーン油が封入される。

２６はシリコーン油２４中に裸のまま配置されたニクロ
ム線２８の両端部が各々接続される端子であり、チュー
ブ２２の両端にシリコーン油２４のシールを兼ねて嵌着
されている。

端子２６は、リード線３０をシリコーンゴム３２で被覆
し、さらにその上にテフロン網布３４で覆った電線をそ
のまま好適に用い得る。すなわちテフロン網布３４の上
に接着剤を塗布し、チューブ２２端部に所定養分に亙っ
て圧入することでシリコーン油２４を封入するとともに
、自身はチューブ２２端邪に固定される。３６は熱収縮
性チューブである。

以上のように構成されているので、端子２６を電源に接
続すれば各種ヒータとして用いることができる。シリコ
ーン油２４は前述のように耐熱酸化性に優れるから、温
度上昇によって酸化膜がニクロム線２８に被着すること
がない。そしてシリコーン油２４は前述のように比熱が
小さいことから速やかに昇温され、軽くなって熱対流が
惹き起こされるとともに、温度上昇による急激な膨張の
結果攪拌効果も加わり、シリコーン油２４全体が速やか
に昇温され、熱伝導性にも優れるＥＰＤＭゴム製のチュ
ーブ２２を昇温させる。そしてこの場合熱対流が激しい
ことから、第４図に示すようにチューブ２２の上面側が
下面側よりも急激に昇温され、チューブ２２上面側から
の放熱量が下面側からの放熱量よりも多くなり、床暖房
用等、チューブ２２の上方部を加温するヒータとして特
に好適に用いうる。

またチューブ２２は絶縁性を有するからチューブ２２内
壁にニクロム線２８が接触しても何ら問題はない。シリ
コーン油２４は温度上昇によって１０％程度体積が膨張
するが、チューブ２２が伸縮するから問題はない。また
ゴム製のチューブであるから防水層にも優れ、さらにＥ
ＰＤＭゴムは種々の薬品に対しても耐薬品性が良好であ
るから法尻な用途に対応することができる。

第５図は床暖房用マット３８に応用した例を示す。２２
は複数本のＥＰＤＭゴム製のチューブであり、第６図に
示すように連結部４０によって一体的にシート状をなす
ように連結されている。

実施例においては、所定長の上記シートを２枚並設し、
各チューブ２２の対応する一端側をフリーのチューブ４
２で連結している。このチューブ４２端を連結するには
、第７図のごと（、ニップル４４を両チューブに跨るよ
うに嵌入させて接続するとともに、外周を熱収縮性チュ
ーブ４６で被覆する等によって行える。チューブ２２．
４２内にはシリコーン油を封入するとともに、シリコー
ン油中にニクロム線を裸のまま配置し、ニクロム線両端
を、各チューブ２２の他端側に前記と同様にして固定し
た端子２６に接続する。このように２してマット伏に形
成した上に、適宜なカバー４６を被せて床暖房用マット
として好適に用いることができる。この場合に前述した
ようにチューブ２２上面からの放熱量が多くなるととも
に、連結部４０で連結されていることにより表面積が多
くなるから、７７ト上面からの放熱量がそれだけ多くな
る。

他の実施例としては図示しないが、上記のようにシート
状（任意の形態のシート状に形成しうる）に形成したも
のを屋根上に配置して電源と接続することによって融雪
用のヒータとして好適に用いることができる。屋根上に
凹凸があっても、シートが撓むことによって支障なく配
置できる。

また駐車場のコンクリ−１・あるいはアスファルト内に
、棒状あるいはシート状にして埋設して融雪用ヒータと
して用いることもできる。

さらには北海道等の寒冷地には、トイレの床暖房用ある
いは防水性を有することから排水溝等に直接投入する凍
結防止帯等としても用いることができる。

（発明の効果）以上のように本発明によれば、エチレン−プロピレン系
ゴム製のチューブ、シリコーン油等の構成部公金てが耐
熱、耐寒性を有し、また外表面を構成する上述のチュー
ブが耐薬品性、　ｄ＋ｉ（候性、柔軟性に優れるから、
各種ヒータ、特に床暖房用ヒータ、融雪用ヒータに好適
に用いうる。そしてシリコーン油が耐熱酸化性を有して
、酸化膜がニクロム線上に被着することがな（て熱効率
に優れるものとなり、またさらには、ニクロム線が直接
比熱の小さいシリコーン油を加熱し、激しい熱対流によ
って熱伝導が惹き起こされるから、温度上昇の立ち上が
りが極めて迅速である等種々の著効を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は実験装置の概略を示す説明図、第２図は温度上
昇データを示すグラフである。第３図は本発明に係る電
熱ヒータの概要を示す断面図、第４図は熱対流と放熱の
状態を示す説明図である。第５図は床暖□房用マットに応用した実施例の説明図、
第６図はそのシート部の部分断面図、第７図は接続部の
断面図を示す。第８図は従来のパネルヒータの断面図、
第９図はそれに用いるシーズヒータの断面図を示す。第
１０図は従来のコードヒータの断面図である。１０・・・・伝熱ケーシング、　　１２・・・電熱シー
ズヒータ、　　１３・・・電熱線、　　１４・・；・・金属パイプ、　　　１５・・・シリコーンゴム。１６・・・固体絶縁物、　　１８・・・ニクロム線。ＺＯ・・・電熱ヒータ、　　２２・・・チューブ。２４・・・シリコーン油、　　２６・・・端子２２８・
・・ニクロム線、　　　３０・・・リード線。３２・・・シリコーンゴム、　　３４・・・テフロン網
布、　　３６・・・熱収縮性チューブ、３８・・・床暖
房用マンＩ−，４０・・・連結部。４２・・・チューブ、　　４４・・・ニップル。４６・・・・熱収縮性チューブ。

Claims

【特許請求の範囲】

１、ＥＰＤＭ等のエチレン−プロピレン系ゴムから成る
チューブ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チューブ両端に設けた端
子部に連結して成る電熱ヒータ。