JPH05251164A - Electric radiant heater - Google Patents
Electric radiant heaterInfo
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- JPH05251164A JPH05251164A JP32629692A JP32629692A JPH05251164A JP H05251164 A JPH05251164 A JP H05251164A JP 32629692 A JP32629692 A JP 32629692A JP 32629692 A JP32629692 A JP 32629692A JP H05251164 A JPH05251164 A JP H05251164A
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/68—Heating arrangements specially adapted for cooking plates or analogous hot-plates
- H05B3/74—Non-metallic plates, e.g. vitroceramic, ceramic or glassceramic hobs, also including power or control circuits
- H05B3/748—Resistive heating elements, i.e. heating elements exposed to the air, e.g. coil wire heater
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Resistance Heating (AREA)
- Electric Stoves And Ranges (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は電気ラジアントヒータ
に関する。そのようなラジアントヒータは、プレート、
特にガラス・セラミック・プレートを加熱するために使
用されており、プレートから離れた絶縁サポート上に配
置される。This invention relates to electric radiant heaters. Such a radiant heater is a plate,
It is specifically used to heat glass-ceramic plates and is placed on an insulating support remote from the plates.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ＤＥ−Ａ−３９１１７６１は、加熱コン
ダクタが複数の個々のワイヤに小さく分割されたラジア
ント加熱装置を示している。これらのワイヤは一緒によ
り合わされている。これはヒータの寿命を増加すること
を意図したものである。なぜなら、放熱がより大きな表
面積に亘って行なわれるからである。こうすれば比表面
積負荷が低下する。加熱コンダクタの一定の全断面に対
し表面が増加するのである。しかしながら、複数のワイ
ヤをより合わせると、少なくともそれらのワイヤが互い
に向き合っている部分では放熱が阻止される。この従来
技術では、違った横断面が提案されている。例えば、星
やラジアル形状のワイヤである。しかし、このようなワ
イヤは製造が困難である。ＤＥ−Ａ−３５０９９８５
も、そのような加熱コンダクタを示している。ＤＥ−Ｂ
−１０９４３８３は非円形表面のチューブ状ヒータを示
している、ＤＥ−Ａ−３５４５４５４は平坦な加熱コン
ダクタを示している。このような平坦な加熱コンダクタ
は厚いフィルムペースト技術で製造されている。金属ホ
イルから製造される同様の加熱コンダクタがＥＰ−Ａ−
２０２９６９に示されている。しかし、それらの加熱コ
ンダクタは絶縁状態に閉じられており、従って自由に放
熱することができない。DE-A-3911761 shows a radiant heating device in which the heating conductor is subdivided into a plurality of individual wires. These wires are twisted together more. This is intended to increase the life of the heater. This is because heat is dissipated over a larger surface area. This reduces the specific surface area load. The surface is increased for a given total cross section of the heating conductor. However, when a plurality of wires are twisted together, heat is prevented from being dissipated at least in a portion where the wires face each other. Different cross-sections have been proposed in this prior art. For example, stars and radial shaped wires. However, such wires are difficult to manufacture. DE-A-3509985
Also shows such a heating conductor. DE-B
-1094383 shows a tubular heater with a non-circular surface, DE-A-3545454 shows a flat heating conductor. Such flat heating conductors are manufactured with thick film paste technology. A similar heating conductor manufactured from metal foil is EP-A-
202969. However, their heating conductors are closed in an insulating state and therefore cannot freely dissipate heat.
【０００３】加熱コンダクタが石英チューブ内に外気に
対して密封されているラジアントヒータにおいては、比
較的厚い加熱コンダクタを使用することが可能である。
この種のものは非常に高温であり、従って可視光の領域
で放熱する。例えば、加熱コイルがチューブ内でハロゲ
ンガス雰囲気によって蒸気下で保護されている場合であ
る。そのようなタングステン・ハロゲン・ランプは料理
目的で使用されているが、非常に高価であり、制御上の
問題を生ずる。In radiant heaters where the heating conductor is sealed to the ambient air in a quartz tube, it is possible to use a relatively thick heating conductor.
This kind is very hot and therefore radiates heat in the visible range. For example, if the heating coil is protected under steam by a halogen gas atmosphere inside the tube. Although such tungsten halogen lamps are used for cooking purposes, they are very expensive and create control problems.
【０００４】ＧＢ−Ａ−２０７４８２８においては、非
円形コイル形状によって放熱特性の改善が試みられてい
る。In GB-A-2074828, an attempt is made to improve heat dissipation characteristics by using a non-circular coil shape.
【０００５】同様に、ＤＥ−Ａ−３６２３１３０におい
ては、電流を一時的に増加させることにより、例えばＰ
ＴＣレジスタを加熱コンダクタの一部に並列接続するこ
とによって加熱コンダクタのグロー時間を短くすること
が知られている。Similarly, in DE-A-3623130, by temporarily increasing the current, for example, P
It is known to reduce the glow time of the heating conductor by connecting a TC resistor in parallel with a portion of the heating conductor.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は外気
に露出されているが寿命のロスを生ずることなくグロー
スタートの時間を短くするラジアントヒータを提供する
ことである。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a radiant heater which is exposed to the outside air but shortens the glow start time without loss of life.
【０００７】この発明の他の目的は放熱状態を改善した
ラジアントヒータを提供することである。Another object of the present invention is to provide a radiant heater with improved heat dissipation.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】低い質量／出力比はグロ
ー時間を顕著に短縮することを可能とする。断面円形の
従来の単一ワイヤ加熱コンダクタと実質的に同一の表面
最終温度に対して、より小さな全横断面を有し急激なグ
ロー動作を行う加熱コンダクタが得られる。グロー動作
の遅延は加熱コンダクタの熱慣性（イナーシャ）に大き
く依存している。但し、熱散逸あるいは熱放散が絶縁サ
ポートによって低レベルに保たれている必要がある。本
発明の効果は、ヒータが単に良好な断熱特性を有する絶
縁サポートに配置されているときに顕著となる。小さな
全横断面にかかわらず、充分な加熱コンダクタ寿命を得
ることができる。本発明による加熱コンダクタが複数の
並列接続された個々のコンダクタで作られている場合で
も寿命は充分に長くなる。事実、比較可能な状況におい
て薄い加熱コンダクタがより長い寿命を得るということ
が判明した。このことはＤＥ−Ａ−３９１１７６１に一
般的に示されているが、その場合には、比表面積負荷が
低下しており、作用が各ワイヤのより合わせによるもの
であった。同様に、鉄、クロム及びアルミニウムの合金
で作られた加熱コンダクタが比較的高いアルミニウム割
合、例えば４％以上、好ましくは約５％以上であると
き、よりよい値を示すことが判明した。３００Ｋないし
１１００Ｋの範囲における約０．５３「ｋＪ／ｋｇ・
Ｋ」の熱容量比の値は質量／出力比の値に対する根拠を
なすものである。A low mass / power ratio makes it possible to significantly reduce the glow time. A heating conductor having a smaller overall cross-section and abrupt glowing behavior is obtained for substantially the same surface final temperature as a conventional single wire heating conductor having a circular cross section. The delay of the glow operation depends largely on the thermal inertia of the heating conductor. However, the heat dissipation or heat dissipation must be kept at a low level by the insulating support. The advantages of the present invention are noticeable when the heater is simply arranged on an insulating support with good thermal insulation properties. Sufficient heating conductor life can be obtained despite the small overall cross section. Even if the heating conductor according to the invention is made of a plurality of individual conductors connected in parallel, the service life is sufficiently long. In fact, it has been found that a thin heating conductor obtains a longer life in comparable situations. This is generally indicated in DE-A-3911761, in which case the specific surface area load was reduced and the effect was due to the twisting of the wires. It has likewise been found that heating conductors made of alloys of iron, chromium and aluminum show better values when the proportion of aluminum is relatively high, for example 4% or more, preferably about 5% or more. Approximately 0.53 “kJ / kg · in the range of 300K to 1100K
The value of the heat capacity ratio of "K" is the basis for the value of the mass / power ratio.
【０００９】加熱コンダクタは平坦なコンダクタとして
構成することができ、又スプレーを施すことにより、例
えば絶縁サポートにプラズマスプレーを施すことにより
構成することができる。中空のコンダクタ、例えば抵抗
材料で作られた薄いチューブを使用するとき、それらを
複数の再分割されたコンダクタにする必要はない。なぜ
なら、表面／断面比が増加するからである。又、エッチ
ングやレーザ切断などによって所定のパターンにホイル
を加工して製造することも可能である。出発材料として
は丸いワイヤ、平坦なワイヤ、リール状になったホイ
ル、パウダなどを使用することが可能である。真直なワ
イヤを単一コイルや二重コイルや、蛇行のついたものに
形成することも可能である。ホイル製造時にパンチ加
工、レーザーカッティング、腐蝕、エッチング又はメッ
キによってそれらの形状にすることも可能である。出発
材料が粉末の場合には、プラズマスプレーとは別に、焼
結やフィルムキャスティングを使用することが可能であ
る。絶縁体への適用は鋳込、クリップ、釘打ち、クラン
プ加工、スナップ取付け又は他の相互係止保持方法によ
って行ない得る。又、棒、格子構造又は好ましくは螺旋
又はコイルのような保持構造によって行なうこともでき
る。コーティングとして施す場合には絶縁サポートの対
応する表面設計によってアンカー取付けするのが好まし
い。The heating conductor can be configured as a flat conductor or can be sprayed, for example by plasma spraying an insulating support. When using hollow conductors, eg thin tubes made of resistive material, it is not necessary for them to be multiple subdivided conductors. This is because the surface / section ratio increases. It is also possible to manufacture the foil by processing it into a predetermined pattern by etching, laser cutting, or the like. Round wire, flat wire, reeled foil, powder, etc. can be used as the starting material. It is also possible to form the straight wire into a single coil, a double coil or a meandering one. It is also possible to shape them by punching, laser cutting, corrosion, etching or plating during foil production. If the starting material is a powder, it is possible to use sintering or film casting apart from plasma spraying. Insulator applications may be made by casting, clips, nailing, clamping, snap mounting or other interlocking retention methods. It can also be done by a rod, a grid structure or preferably a retaining structure such as a spiral or a coil. When applied as a coating, it is preferably anchored by a corresponding surface design of the insulating support.
【００１０】絶縁サポートに加熱コンダクタを適用する
幾何学（マクロ幾何学）は、従来の丸いワイヤを使用す
る場合は、複数の並列コンダクタ例えば１０本の並列コ
ンダクタを含み、それらが直線通路、蛇行通路又はスパ
イラル通路内に配置されている。The geometry of applying the heating conductors to the insulating support (macrogeometry), when using conventional round wires, comprises a plurality of parallel conductors, for example 10 parallel conductors, which are straight paths, meandering paths. Or, it is arranged in the spiral passage.
【００１１】コイル加工とは別に、ストランディッドワ
イヤ、より線又は他の幾何学形状で共通の軸を持つコイ
ルの形に配置することができる。平坦なワイヤは波型に
加工したり、好ましくはコイル状に加工したり、更に垂
直方向の配置又は水平方向の配置の場合、蛇行の形、ス
パイラルの形又は他の形に配置することができる。ホイ
ルから製造する場合やペーストからコーティングを施す
場合には、ビードの形にしたりスタッドの形にすること
ができる。Apart from coiling, it can be arranged in the form of a coil with a common axis in a stranded wire, strand or other geometry. The flat wire can be corrugated, preferably coiled, and in the case of a vertical or horizontal arrangement, can be arranged in a meandering, spiral or other shape. .. When manufactured from foil or coated from paste, it can be in the form of beads or studs.
【００１２】全ての場合において、加熱コンダクタが最
少の熱移動又は熱膨張にさらされるように配置するのが
効果的であり、加熱コンダクタの壁が比較的大きな曲率
を持つようにし、アルミナコーティングが加熱コンダク
タに形成されるようにするのが望ましい。このような理
由のために、加熱コンダクタと諸部材とが非接触になる
ことを確実にする必要がある。そうすることにより酸化
物コーティングを損傷しないようにするのである。そう
でないと、熱膨張のときに損傷を与えることがある。コ
ーティングが加熱コンダクタを保護して、耐用寿命を長
くする。In all cases it is advantageous to arrange the heating conductors so that they are subjected to a minimum of heat transfer or thermal expansion, so that the walls of the heating conductors have a relatively large curvature and the alumina coating heats up. It is desirable to be formed in the conductor. For this reason, it is necessary to ensure that the heating conductor and the components are out of contact. By doing so, the oxide coating is not damaged. Otherwise, it may be damaged during thermal expansion. The coating protects the heating conductor and prolongs its useful life.
【００１３】加熱コンダクタを複数の個々のコンダクタ
で形成して、それらを互いに並列に接続してネットの形
に配置し、加熱コンダクタの比表面積負荷と実質的に同
一の表面温度が個々のワイヤに比較して全加熱コンダク
タ横断面を顕著に減少させることを可能とする。しか
し、同一の出力で表面温度を低下させることは比較的放
熱面を増加させることによって可能である。ネット状の
配置にすることにより、一方で個々の加熱コンダクタが
凝縮した構造を形成し、他方において互いに殆ど遮蔽し
ないという効果が得られる。なぜなら、それらは単に点
接触をしているだけで、殆ど相互のシェーディング効果
やシャドウ効果を招かないからである。ほぼ一定のネッ
ト構造（これが好ましい）の場合、個々のコンダクタは
交差部分で実質的に同一の電位（ポテンシャル）を有
し、それゆえ、それらの間に有意な電圧差が生じない。
アルミナのような酸化物スキン（これは殆どの加熱コン
ダクタ材料に生じるもので使用寿命にとって重要であ
る）の形成により、ワイヤがそれらの交差部分で互いに
電気的に絶縁されることが確保される。The heating conductor is formed of a plurality of individual conductors, which are connected in parallel to each other and arranged in a net, so that the surface temperature of the individual wires is substantially the same as the specific surface area load of the heating conductors. In comparison, it is possible to significantly reduce the cross section of all heating conductors. However, lowering the surface temperature with the same output is possible by relatively increasing the heat dissipation surface. The net-like arrangement has the effect that on the one hand the individual heating conductors form a condensed structure and on the other hand they barely shield each other. This is because they are merely in point contact and hardly cause mutual shading effects and shadow effects. In the case of a nearly constant net structure, which is preferred, the individual conductors have substantially the same potential at the intersections, so that no significant voltage difference occurs between them.
The formation of an oxide skin such as alumina, which occurs in most heated conductor materials and is important for service life, ensures that the wires are electrically isolated from each other at their intersections.
【００１４】加熱コンダクタはランダムに縛られた構造
の編組、ニット又は撚る構造とすることができる。しか
し、ホースのネット化や撚り合わせが特に望ましい。個
々のコンダクタを互いに回転させた螺旋の形に絡ませ
る。そのようなホースのより合わせは非常に安定してい
るが、絶縁サポート上にスパイラル、蛇行又は同様の形
に配置するにあたって充分に柔軟であり、ホースを曲げ
たり圧縮したりする際に危険がない。並列な個々のコン
ダクタの複数グループからホースのより合わせを形成す
ることができる。更に、比較的小さな直径のワイヤの個
々のコンダクタの場合、加熱コンダクタを保護する酸化
物スキンが非常に良好な保持作用を有し、機械的又は熱
的移動の結果として摩滅したり、はげ落ちたりすること
がないという効果が得られる。The heating conductors may be braided, knitted or twisted constructions of randomly tied construction. However, it is especially desirable to make the hose into a net and twist it. Entangling the individual conductors in a spiral that is rotated relative to each other. The twisting of such a hose is very stable, but flexible enough to be placed in a spiral, meander or similar shape on an insulating support, without the risk of bending or compressing the hose .. A twist of hoses can be formed from multiple groups of individual conductors in parallel. Furthermore, in the case of individual conductors of relatively small diameter wire, the oxide skin protecting the heating conductors has a very good retention effect, which can result in wear or flaking as a result of mechanical or thermal transfer. The effect of not doing is obtained.
【００１５】これらの特徴及び他の特徴が特許請求の範
囲、明細書本文及び図面から把握することができる。そ
れぞれの特徴は単独で或いは部分的な組み合わせの形で
本発明の実施例として実施することができる。本発明は
他の技術分野でも使用できるものである。これらは保護
を求める効果的で独立して保護可能な構成を代表的に示
しているものである。以下図面を参照して本発明の実施
例を詳細に説明する。These and other features can be ascertained from the claims, the text of the specification and the drawings. Each of the features can be implemented as an embodiment of the present invention alone or in the form of a partial combination. The present invention can be used in other technical fields. These are representative of effective and independently protectable arrangements for which protection is sought. Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
【００１６】[0016]
【実施例】ラジアントヒータ１１は電気調理器に使用す
るものであり、ガラスセラミックプレート１２の底部に
押圧されている。そこには料理器具一式が設定できる。
シート金属シェル１３ではラジアントヒータ１１が絶縁
体１４を備えている。この絶縁体１４は良好な熱絶縁及
び高温抵抗絶縁材料、例えば微細多孔シリカアエロゲル
で作られている。この絶縁材料はセラミックファイバで
補強できる。絶縁サポート１４内に形成されていてリム
１６によって取り囲まれているラジアント室１５の底部
１７には加熱コンダクタ１８ａ，１８ｂが設けられてい
る。１又はそれ以上の加熱コンダクタを設けることがで
きる。図１のａにはチューブ又はホースをネット又はよ
り合わせにした形で熱コンダクタが設けられている。そ
のネット状表面には個々のワイヤのより合わせたもの
や、絡み合わせたものが存在する。図２には拡大された
状態が示されており、それから明らかなように、それぞ
れ２本のワイヤが複数より合わされて互いにヘリカル状
に並列に走っており、反対のヘリカル方向に走っている
対応するより合わせ部分と絡まっている。チューブから
なるネットは比較的ルーズな状態にあり、従って多数の
メッシュが自由なメッシュ面２１を有する。このような
自由なメッシュ面２１は個々のワイヤ２０によって占め
られた対応する面の少なくとも半分である。しかし、そ
れは好ましくは半分より大きくする。このようにするこ
とにより、裏面によって反射された放熱がその自由なメ
ッシュ面即ちギャップ２１を通って通過することができ
るようにしているのである。EXAMPLE A radiant heater 11 is used in an electric cooker and is pressed against the bottom of a glass ceramic plate 12. A set of cooking utensils can be set there.
In the sheet metal shell 13, the radiant heater 11 has an insulator 14. The insulator 14 is made of a good thermal and high temperature resistant insulating material, such as microporous silica aerogel. This insulating material can be reinforced with ceramic fibers. Heating conductors 18a, 18b are provided at the bottom 17 of the radiant chamber 15, which is formed in the insulating support 14 and is surrounded by the rim 16. There may be one or more heating conductors. In FIG. 1a, the heat conductor is provided in the form of a net or a twist of tubes or hoses. There are twisted and entangled individual wires on the net-like surface. The enlarged state is shown in FIG. 2 and, as it is apparent, two wires each are twisted together and run helically in parallel with each other, corresponding to running in opposite helical directions. Twisted with the twisted part. The net of tubes is in a relatively loose state, so many meshes have a free mesh surface 21. Such free mesh surface 21 is at least half of the corresponding surface occupied by the individual wires 20. However, it is preferably greater than half. This allows the heat radiation reflected by the back surface to pass through its free mesh surface or gap 21.
【００１７】しかし、任意のランダムなより合わせ、編
組又はニットの形式を採用することも可能である。この
ような形式はホースからなるネット又はより合わせに適
している場合がある。個々のワイヤの個数はストランド
内のワイヤの個数や各ヘリカル方向における並列ストラ
ンドの個数によって決める。例えば、図１のａに概略が
示されているように１２本に選定することができる。ホ
ースのネットで作った加熱コンダクタ１８ａは絶縁体１
４の底部１７に設置する。加熱コンダクタ１８ａはクリ
ップやそれに類する手段によって固定することができ
る。それにより基材への熱接触を最少限に維持する。し
かし、例示的に図示したように保持コイル２２内に加熱
コンダクタ１８ａを囲むことも可能である。この保持コ
イル２２も電気抵抗材料で作る。このコイル２２には充
分なギャップ又はスペースを持たせて、自由な放熱を妨
害しないようにする。その内径は加熱コンダクタ１８ａ
の外径よりも幾らか大きくし、その下方部分２３が絶縁
体１４の中に埋め込まれ、従って加熱コンダクタを実質
的に接触しない形で取り付ける。しかし、所定の位置に
充分に保持されるようにする。However, it is also possible to employ any random twist, braid or knit form. Such a format may be suitable for a net of hoses or twists. The number of individual wires depends on the number of wires in the strand and the number of parallel strands in each helical direction. For example, twelve can be selected, as shown schematically in FIG. The heating conductor 18a made of the hose net is the insulator 1
It is installed on the bottom part 17 of No. 4. The heating conductor 18a can be fixed by a clip or similar means. This keeps thermal contact to the substrate to a minimum. However, it is also possible to enclose the heating conductor 18a in the holding coil 22 as illustrated by way of example. This holding coil 22 is also made of an electric resistance material. The coil 22 has a sufficient gap or space so as not to interfere with free heat dissipation. The inner diameter is the heating conductor 18a
Somewhat larger than the outside diameter of its lower part 23, embedded in the insulator 14 and thus mounting the heating conductors in substantially no contact. However, it should be held well in place.
【００１８】ホースのネットが比較的薄いワイヤで作ら
れていて、従って加熱時に不安定な状態になるような場
合のために、保持コイル又はサポートコイル２４をホー
スネットの内側に引き込んで、クリップ又はそれに類す
る手段によって絶縁体１４に固定することも可能であ
る。In the event that the hose net is made of relatively thin wire and is therefore unstable when heated, the holding or support coil 24 may be pulled inside the hose net to clip or It is also possible to fix it to the insulator 14 by a similar means.
【００１９】絶縁サポートに加熱コンダクタを配置する
際、それはスパイラル形状、蛇行形状又はそれらに類し
た形状にすることができる。When arranging the heating conductor on the insulating support, it can have a spiral shape, a meandering shape or the like.
【００２０】図１のｂは個々のコンダクタ２０のネット
状の平坦な組み合わせ形態に構成された加熱コンダクタ
１８ｂを示している。図１のｂと図３に一方の側のみが
示されているように、このようなコンダクタは平坦な帯
状とすることができる。このような加熱コンダクタ１８
ｂの外側エッジ２６は個々のコンダクタを曲げた部分２
５によって閉じた形にすることができる。そうすること
により、個々のコンダクタ２０が一方の接続部から次の
接続部へと通過していくようになる。この帯状のコンダ
クタはクリップ２７によって絶縁サポートに固定するこ
とができる。FIG. 1b shows a heating conductor 18b configured in a net-like flat combination of individual conductors 20. Such conductors can be flat strips, as shown on one side only in FIGS. 1b and 3. Such a heating conductor 18
The outer edge 26 of b is the bent portion 2 of the individual conductor.
It can be closed by 5. This allows individual conductors 20 to pass from one connection to the next. This strip-shaped conductor can be fixed to the insulating support by means of a clip 27.
【００２１】接続は一方の端部で一緒に行なわれる。そ
して、全ての個々のコンダクタが並列に接続される。そ
れらは全て同一のポテンシャル（電位）にあるため、個
々のコンダクタ間の接触は回路の短絡とならず、それら
の固定が問題とならず、従って交差部分で問題となるよ
うな電圧差が生じない。The connections are made together at one end. Then all individual conductors are connected in parallel. Since they are all at the same potential, the contact between the individual conductors does not cause a short circuit in the circuit, their fixing does not pose a problem and therefore no problematic voltage difference at the intersection. ..
【００２２】個々のコンダクタは、鉄、クロム及びアル
ミニウムの合金であり、アルミニウムの割合が約５％で
ある。それらのコンダクタの直径と長さは、個々の接続
部分間のそれぞれのワイヤを含む加熱コンダクタの全質
量が７．１０-3ｇ／Ｗ以下となるようにする。ラジアン
トヒータ内に１０本のコンダクタを並列接続して、直径
が１８０ｍｍ、評価出力が２３０Ｖで１７００Ｗ、表面
負荷が６Ｗ／ｃｍ2 である配置例の場合、加熱コンダク
タは全質量即ち重量が９．１ｇであり、１０本のコンダ
クタの各々の長さが５．１２ｍ、即ち複数ワイヤの全長
が５１．２ｍであり、ワイヤ直径が０．１７６ｍｍであ
る。The individual conductors are alloys of iron, chromium and aluminium, the proportion of aluminium being approximately 5%. The diameters and lengths of the conductors are such that the total mass of the heating conductor, including the respective wires between the individual connecting parts, is less than 7.10 -3 g / W. In the case of an arrangement example in which 10 conductors are connected in parallel in a radiant heater, the diameter is 180 mm, the evaluation output is 230 V and 1700 W, and the surface load is 6 W / cm 2 , the heating conductor has a total mass, that is, 9.1 g. And the length of each of the 10 conductors is 5.12 m, that is, the total length of the plurality of wires is 51.2 m, and the wire diameter is 0.176 mm.
【００２３】しかし、同一の例において、１本のワイヤ
が０．８１７ｍｍの直径である場合は、ワイヤの質量を
４１．７ｇにして、同一の表面負荷を得るようにし、３
本のワイヤを使用する場合には全質量を２０．１６ｇと
し、直径をほぼ０．４ｍｍとすることもできる。本発明
を通じて、表面温度を維持する一方で、加熱コンダクタ
の質量又は重量を大幅に減少させることができるが、ワ
イヤの直径を減少させ、各コンダクタの全長を増加させ
ることができる。加熱コンダクタの長さは全コンダクタ
の長さを考慮するならば増加しない。各場合に１０本の
個々のコンダクタが５．１２ｍの長さを有し、個々のワ
イヤを１１．０３ｍの長さにすることも可能である。従
って、従来加熱コイルの場合のように個々のコイルをそ
れ程緊密に並べないホースのネット構造を使用すること
が可能である。従って、その場合、ネットは比較的ルー
ズな状態にあり、複数のコイルの間に充分にスペースが
確保され、放熱が可能なのである。However, in the same example, if one wire has a diameter of 0.817 mm, the wire mass should be 41.7 g so that the same surface load is obtained.
When using two wires, the total mass can be 20.16 g and the diameter can be approximately 0.4 mm. Through the present invention, the mass or weight of the heating conductors can be significantly reduced while maintaining the surface temperature while reducing the wire diameter and increasing the total length of each conductor. The heating conductor length does not increase if the total conductor length is taken into account. It is also possible that in each case 10 individual conductors have a length of 5.12 m and the individual wires have a length of 11.03 m. Therefore, it is possible to use a net structure of the hose in which the individual coils are not so closely aligned as in the case of conventional heating coils. Therefore, in that case, the net is in a relatively loose state, a sufficient space is secured between the plurality of coils, and heat can be dissipated.
【００２４】個々の複数コンダクタで加熱コンダクタを
形成した場合のネット状構造の重要な効果は、個々のコ
ンダクタは比較的薄くできるにもかかわらず、より合わ
せの結果、安定性と操作性が改善されるということであ
る。更に、その目的のために固定手段を使うことなく、
それらのコンダクタが相互位置に保持される。重要な効
果の１つは、個々のコンダクタが交差部分で単に点接触
するだけであり、従って、全長の殆どの部分で自由に放
熱できるということである。ストランド形状の場合とは
違い（その場合は複数のコンダクタが周囲の殆どにおい
て互いに向き合っており、そのため自由に放熱できな
い）、これは非常に重要な効果となるのである。図２及
び図３に示された実施例はあくまで例示的なものにすぎ
ない。殆ど変化した結束形式の全てのより合わせ、ニッ
ト又は編組構造を使用することが可能である。特有の効
果は、加熱コンダクタの合金のアルミニウム割合によっ
て酸化物スキンが個々のコンダクタ上に形成され、それ
により加熱コンダクタが更に酸化することを防ぐととも
に、個々のコンダクタ間に生じ得る電圧領域内において
少なくとも電気絶縁効果を有することである。これによ
り通例交差部分で電気接続が生じないのである。The important effect of the net-like structure when forming the heating conductor with individual multiple conductors is that the individual conductors can be made relatively thin, but the twisting results in improved stability and operability. It means that Furthermore, without using fixing means for that purpose,
The conductors are held in mutual position. One of the important effects is that the individual conductors simply make point contacts at the intersections and are therefore free to dissipate most of their length. Unlike the strand-shaped case, where the conductors face each other in most of their surroundings and therefore cannot dissipate freely, this is a very important effect. The embodiments shown in FIGS. 2 and 3 are merely exemplary. It is possible to use all twisted, knitted or braided constructions of almost all binding types. The particular effect is that the aluminum proportion of the alloy of the heating conductors prevents oxide skins from forming on the individual conductors, thereby further oxidizing the heating conductors, and at least within the voltage range that can occur between the individual conductors. It has an electrical insulation effect. This usually results in no electrical connection at the intersection.
【００２５】それらを実際の加熱コンダクタとして同一
ポテンシャルにもっていくために、サポートと保持コイ
ル２２，２４は加熱コンダクタに並列に接続し、例えば
全出力の１／１０を占めるようにする。保持コイル又は
サポートコイルのこの出力部分がコイルの対応延長ファ
クタで制御できる。それは粗密に巻いたり低い導電値や
コイル直径によって制御できる。In order to bring them to the same potential as the actual heating conductor, the support and holding coils 22, 24 are connected in parallel to the heating conductor, for example occupying 1/10 of the total power. This output part of the holding or support coil can be controlled by the corresponding extension factor of the coil. It can be wound tightly, controlled by low conductivity values and coil diameters.
【００２６】加熱コンダクタがネット状の場合、固定手
段に形成することも可能である。例えば、周辺領域に下
向きに曲がったループや頂部を設け、それらを絶縁サポ
ート材料内に押圧したり埋め込んだりする。If the heating conductor is net-shaped, it can also be formed on the fixing means. For example, the peripheral region may be provided with downward-bent loops or tops that are pressed or embedded within the insulating support material.
【００２７】以上説明した数値、特に質量／評価出力比
（ｇ／Ｗ）は、鉄、クロム及びアルミニウムの合金が加
熱コンダクタに使用されるということを前提としてい
る。その熱容量比はほぼ０．５３ｋＪ／ｋｇ・Ｋであ
る。それは、３００Ｋと１１００Ｋ（約２０℃ないし８
００℃）の範囲に亘る平均値としての値である。質量／
出力比は熱容量比Ｃに依存するので、熱容量（１対Ｃ）
の変化に逆比例して変化する。The numerical values explained above, in particular the mass / rated output ratio (g / W), are based on the premise that an alloy of iron, chromium and aluminum is used for the heating conductor. The heat capacity ratio is approximately 0.53 kJ / kg · K. It is 300K and 1100K (approx.
It is a value as an average value over the range of 00 ° C. mass/
Since the output ratio depends on the heat capacity ratio C, the heat capacity (1 to C)
Changes in inverse proportion to the change of.
【００２８】このようにして構成された加熱コンダクタ
は、約３秒内のグロー温度を想定しており、それはおお
よそ１１００Ｋ（約８００℃）の場合であり、他方、最
大温度は１３００Ｋ（約１０００℃）を超えるべきであ
り、例えば約１３５０Ｋ（１０５０℃）である。The heating conductor thus constructed assumes a glow temperature of about 3 seconds, which is approximately 1100 K (about 800 ° C.), while the maximum temperature is 1300 K (about 1000 ° C.). ) Should be exceeded, for example about 1350 K (1050 ° C.).
【００２９】留意すべきは、質量／出力比は常に特定の
加熱コンダクタの評価出力に関連することである。即
ち、それは制御や制限動作によって減少された出力や特
別な測定によって増加された出力ではないということで
ある。本発明の重要な効果は、加熱コンダクタの形状の
結果として変化する一時的な出力のための電気的回路測
定又は他の回路測定が全く不要だということである。薄
くて並列に接続された個々のコンダクタの、その質量に
比較して大きな面積は、ワイヤや平坦な帯状のものでも
良いが、好ましい放熱状態を確保し最大可能温度が過大
にならず、従って寿命が充分になるということである。It should be noted that the mass / power ratio is always related to the rated power of a particular heating conductor. That is, it is not the output reduced by the control or limiting action or the output increased by the special measurement. An important advantage of the present invention is that no electrical or other circuit measurement for transient output changes as a result of the heating conductor geometry is required. The area of each thin conductor connected in parallel that is large compared to its mass may be a wire or a flat strip, but it ensures a favorable heat dissipation state and the maximum possible temperature does not become excessive, and therefore the life Will be enough.
【００３０】平坦なワイヤやバンドを使用するとき、幅
と厚みの比が１０以下にならないように努力すべきであ
る。そのような形状のものはホイルなどからスプレーに
よって前述のようにして製造することができる。この実
施例において、表面の半分のみが自由な放熱状態として
配置されているが、個々のワイヤの配置の仕方によって
は、図の左半分に示されているように配置すれば、更に
大きなパーセンテージを得ることになる。螺旋やコイル
として構成する場合には、好ましくは複数コイルや垂直
平坦ワイヤとして構成する場合は、そのパーセンテージ
を更に増加させることができる。それによって、放熱効
果は高まり、加熱コンダクタ表面の比表面積負荷は良好
となる。When using flat wires or bands, efforts should be made to ensure that the width to thickness ratio is no less than 10. Those having such a shape can be manufactured as described above by spraying from a foil or the like. In this example, only half of the surface is arranged for free heat dissipation, but depending on how the individual wires are arranged, if arranged as shown in the left half of the figure, a larger percentage can be obtained. You will get it. When configured as a helix or coil, preferably as a multiple coil or vertical flat wire, the percentage can be further increased. Thereby, the heat dissipation effect is enhanced and the specific surface area load on the surface of the heating conductor is improved.
【００３１】グロー動作を急激に行なうようなやり方で
ラジアントヒータの全出力の一部を生ずることが多くの
場合充分である。従って、本発明による加熱コンダクタ
は従来の構造を有する他の加熱コンダクタの周りの領域
に配置するだけでも良い。この場合、評価出力は本発明
により急激にグロー動作をするように構成されたラジア
ントヒータの部分出力に適用される。It is often sufficient to produce a fraction of the total output of the radiant heater in such a way that the glow operation is performed abruptly. Therefore, the heating conductor according to the invention need only be arranged in the area around another heating conductor of conventional construction. In this case, the evaluation output is applied to the partial output of the radiant heater configured according to the present invention to perform abrupt glow operation.
【図１】ラジアントヒータの概略縦断面図であり、２つ
の加熱コンダクタの例を図１のａとｂにそれぞれ示して
いる。1 is a schematic vertical cross-sectional view of a radiant heater, showing an example of two heating conductors in a and b of FIG. 1, respectively.
【図２】図１に示された加熱コンダクタの拡大図。2 is an enlarged view of the heating conductor shown in FIG.
【図３】図１に示された加熱コンダクタの拡大詳細図。FIG. 3 is an enlarged detail view of the heating conductor shown in FIG.
１１ ラジアントヒータ １２ プレート １３ シート金属シェル １４ 絶縁サポート １５ ラジアント室 １６ リム １８ａ，１８ｂ 加熱コンダクタ ２０ ワイヤ ２１ ギャップ ◆ 11 Radiant Heater 12 Plate 13 Sheet Metal Shell 14 Insulation Support 15 Radiant Chamber 16 Rim 18a, 18b Heating Conductor 20 Wire 21 Gap ◆
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フランツ ボクダンスキ ドイツ連邦共和国 デー7519 オベルデル ディンゲン キルヒベルク 28 (72)発明者 オイゲン ビルデ ドイツ連邦共和国 デー7134 クニットリ ンゲン ２ マウルブロナー ストラッセ 17 (72)発明者 ルツ オーゼ ドイツ連邦共和国 デー7137 ステルネン フェルス ブレットナー ストラッセ 44 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Franz Bokdanski Germany Day 7519 Oberder Dingen Kirchberg 28 (72) Inventor Eugen Bolde Germany Day 7134 Kunitlingen 2 Maulbroner Strasse 17 (72) Inventor Ruthose Germany Federal Day 7137 Sternen Fels Brettner Strasse 44
Claims (22)
ンダクタを含み、それがプレートに関して離隔状態で絶
縁サポートに配置されており、加熱コンダクタは実質的
に自由に放熱しかつ単一の丸ワイヤ形に比較して質量に
対する表面の比が増加し、評価出力に対する加熱コンダ
クタの質量の比が７．１０-3グラム／ワット（ｇ／Ｗ）
よりも低い、プレート加熱用の電気ラジアントヒータ。1. The heating means comprises a radiant conductor exposed to the atmosphere, which is arranged on the insulating support in spaced relation to the plate, the heating conductor radiating substantially freely and in the form of a single round wire. The ratio of surface to mass is increased, and the ratio of the mass of the heating conductor to the rated output is 7.10 -3 grams / watt (g / W).
Lower, electric radiant heater for plate heating.
みが前述の低質量／評価出力比を有する加熱コンダクタ
として構成されている請求項１のヒータ。2. A heater according to claim 1, wherein only part of the total heating means of the radiant heater is configured as a heating conductor having the aforementioned low mass / rated output ratio.
ｍ2 ）が同一の最終温度で設計された断面円形の各中実
加熱コンダクタの比表面積負荷と実質的に等しい請求項
１又は２のヒータ。3. The specific surface area load (W / c) of the heating conductor.
A heater according to claim 1 or 2, wherein m 2 ) is substantially equal to the specific surface area loading of each solid heating conductor of circular cross section designed at the same final temperature.
各コンダクタを有する前記請求項のいずれか１項に記載
のヒータ。4. A heater according to any one of the preceding claims, wherein the heating conductor comprises a plurality of parallel-connected conductors.
て構成されている前記請求項のいずれか１項に記載のヒ
ータ。5. A heater according to any one of the preceding claims, wherein the heating conductor is constructed as a flat conductor.
よって絶縁サポートに適用されている前記請求項のいず
れか１項に記載のヒータ。6. A heater according to any one of the preceding claims, wherein the heating conductor is applied to the insulating support by spraying.
れている前記請求項のいずれか１項に記載のヒータ。7. A heater according to any one of the preceding claims, wherein the heating conductor is configured as a foil.
法のうちの１つによって所定のパターンにフォイルが形
成されている前記請求項のいずれか１項に記載のヒー
タ。8. The heater according to claim 1, wherein the foil is formed in a predetermined pattern by one of molding methods including etching and laser cutting.
ミニウムの合金からなり、アルミニウムのパーセントが
４％を超えている前記請求項のいずれか１項に記載のヒ
ータ。9. A heater according to any one of the preceding claims, wherein the heating conductor comprises an alloy of iron, chromium and aluminium, the percentage of aluminium being above 4%.
面に単に置いた場合に比較して絶縁サポートでの熱散逸
を増加させるように露出して絶縁サポートに配置されて
おり、加熱コンダクタが５．１０-3ｇ／Ｗ未満の質量／
評価出力比を有する前記請求項のいずれか１項に記載の
ヒータ。10. The heating conductor is disposed on the insulating support in an exposed manner so as to increase heat dissipation in the insulating support as compared to when it is simply placed on the surface of the insulating support, and the heating conductor is set to 5.10. -3 mass / less than g / W
A heater according to any one of the preceding claims having an evaluated output ratio.
定状態の加熱コンダクタの温度が１３００Ｋ（約１７４
２°Ｆ）以上でかつ１６００Ｋ（約２３００°Ｆ）以下
である前記請求項のいずれか１項に記載のヒータ。11. The temperature of the fixed heating conductor energized to the evaluation output level is 1300K (about 174K).
A heater according to any one of the preceding claims wherein the heater is at least 2 ° F and at most 1600K (about 2300 ° F).
て構成されている前記請求項のいずれか１項に記載のヒ
ータ。12. The heater according to claim 1, wherein the heating conductor is configured as a hollow conductor.
を有し、その加熱コンダクタがプレートから離れた絶縁
サポートに配置されていて外気に露出しており、加熱コ
ンダクタがネット状に配置された複数の各コンダクタを
有している、プレートを加熱するためのラジアントヒー
タ。13. The plurality of conductors, wherein the heating means comprises a radiant heating conductor, the heating conductor being arranged on an insulating support remote from the plate and exposed to the outside air, the heating conductor being arranged in a net shape. A radiant heater for heating the plate.
放熱するように配置されている前記請求項のいずれか１
項に記載のヒータ。14. The heating conductor according to claim 1, wherein most of the surface of the heating conductor is arranged to radiate heat freely.
The heater according to the item.
求項１３又は１４に記載のヒータ。15. The heater according to claim 13, wherein each of the plurality of conductors is woven.
である請求項１５のヒータ。16. The heater of claim 15 wherein the heating conductor is a braided hose.
み、それらのワイヤが互いに表面酸化によって絶縁され
ている前記請求項のいずれか１項に記載のヒータ。17. A heater according to any one of the preceding claims, wherein the heating conductor comprises a plurality of wires which are insulated from each other by surface oxidation.
ンカー式に固定されたサポート構造体によって支持され
ている前記請求項のいずれか１項に記載のヒータ。18. A heater according to any one of the preceding claims, wherein the heating conductor is supported by a support structure anchored in an insulating support.
求項１８に記載のヒータ。19. The heater according to claim 18, wherein the support structure is a coil.
まれている請求項１５に記載のヒータ。20. The heater according to claim 15, wherein the plurality of conductors are knitted in parallel with each other.
ュ間に自由なスペースがある請求項１３ないし２０のい
ずれか１項に記載のヒータ。21. The heater according to claim 13, wherein there is a free space between the meshes of the nets forming the conductor.
コンダクタの対応する表面の少なくとも半分である請求
項２１に記載のヒータ。22. The heater of claim 21, wherein the surface of the space is at least half the corresponding surface of each conductor forming a net.
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