专利名称：带状加热器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种能够用于对精密器具或者装置等的直管或曲管等任意配管进行保温或者加热的可卷绕的带状的带状加热器，更具体地说，是涉及能够在净化室等处使用的极少产生灰尘的带状的带状加热器。
背景技术：
作为现有的能够对精密器具或者装置等的直管或曲管等任意配管进行保温或者加热的加热器，已知的有，例如，将加热器沿配管本身的内壁面接触配置而成的带加热器的配管(例如。参照专利文献1)，对应于作为对象物的直管或者曲管的外观形状的形状，构成由具有柔软性的合成树脂片构成的内层材料和外层材料，其间放入安装了发热体的具有隔热性的不燃·难燃纤维板材料的覆套式电阻加热器(例如，参照专利文献2)，以及在将玻璃纤维成带状集合而成的玻璃纤维带主体的至少上下面上，将薄的热可塑性树脂片热熔形成的保温用玻璃纤维板(例如，参照专利文献3)等。
专利文献1特开平11-108283号公报专利文献2特开平2002-295783号公报专利文献3特开平2002-228087号公报在上述的专利文献1中记载的带加热器的配管，必须顺着所用的各配管每个部分的形状并分别使用，特别是在配管形状特殊的场合，必须另外调节以与其形状吻合，除难以工业化大批量生产外，在管的内径细小的场合加热器还很难以配设。
另外，在上述的专利文献2中记载的覆套式电阻加热器的外罩，虽然具有主要由具有柔软性的合成树脂片构成的柔软性，但必须根据保温对象的管的内径来分别使用。
另外，在上述的专利文献3中记载的保温用玻璃纤维带，由于可以卷绕并且基材由玻璃纤维带构成，并且至少在上述玻璃纤维带主体的上下面上使一层薄的热可塑性树脂片融化而贴在一起，所以能够应用于各种形状的配管，也有耐热性，并且以玻璃纤维的飞散少为目标来制造，但是，它只是利用隔热而具有保温的功能，并没有积极加热以维持规定温度的功能。
发明内容
鉴于上述状况，本发明的目的是提供一种涉及用于对精密器具或者装置等的直管或曲管等的任意配管进行保温或者加热的可以卷绕的带状的带状加热器，更具体地说，是一种能够在净化室等使用的极少产生灰尘处的带状的带状加热器。
即，本发明的要旨在于一种带状加热器，其特征在于，将发热体支撑在具有耐热性和可挠性的带状基材上的规定的加热面上，并且整体被由耐热性树脂片做成的包层包住而构成。
本发明的带状加热器，其特征在于，将作为发热体的电加热线支撑在带状基材上，并且整体被由耐热性树脂片做成的包层包住。
虽然对上述的电加热线没有特别限制，通常所使用的是镍铬合金线。该镍铬合金线的消耗电力，根据本发明的带状加热器的用途而适当设定，通常在10～500瓦之间。从安全性以及耐久性方面考虑，该电加热线外周部最好用耐热性且电绝缘性材料等的保护材料包住。对作为该保护材料并没有特别限制，例如可用二氧化硅套管或布、氧化铝套管或布、玻璃套管或布等，其中可安全地使用二氧化硅套管。这里，在发热体上也包含形成面状的面状加热器等，只要是利用电阻加热来发热的就可以。
上述的带状基材是支撑上述电加热线的基材，最好由除了耐热性、可挠性之外还具有隔热性好的材料构成。作为该材料，例如可推举PTFE、PFT、FEP、PCTFE、ETFE、ECTFE、PVdF等氟树脂，芳香族聚酰胺树脂、聚酰胺、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚缩醛、聚对苯二甲酸丁二醇酯、变性聚亚苯基醚、聚苯硫、聚砜、聚醚砜、多芳基化合物、聚醚醚酮等耐热有机材料或者玻璃、陶瓷、二氧化硅等无机材料构成的纤维织品或者无纺布，根据使用对象的保温或者加热温度适当地选择使用。另外，也可以混合使用上述材料。而且，只要具有可挠性，也可以使用上述各种材料的连续体的片材。
对上述基材的尺寸没有特别限定，通常厚度为0.5～3mm左右，宽度为10～50mm左右，长度为500～1000mm左右，但也可以根据需要而更厚或者更薄，另外，更宽或者更窄，更长或者更短。根据需要能够使这些基材重叠2张以上来使用。
将上述的电加热线支撑在上述带状基材上的方法，虽然没有特别限制，可采用由玻璃纱线、二氧化硅纱线、氧化铝纱线，以及将它们用氟树脂包住线等的细的耐热性纤维或者线及金属丝等、将电加热线和固定它的基材部分缠绕缝制起来的方法；以编织品网眼状的片按压电加热线部来接触基材状的方法；将电加热线本身用缝纫机缝制起来的方法等。另外，在这个时候，从热效率的观点看，最好是尽可能地考虑电加热线不被隔热性材料盖住。
上述的包层，其主要目的是防止因电加热线以及带状基材的弯曲等而产生微量的灰尘飞散，作为构成包层的耐热性树脂片，可例举具有耐热性、可挠性而且因弯曲或者摩擦产生的灰尘少的材料的片，如氟树脂薄膜等，最好是使用实际上不产生灰尘的PTFE树脂带。
利用构成上述包层的耐热性树脂片包住支撑上述电加热线的基材层的方法，其材料是具有热融粘接性的场合，可以利用热融粘接来粘接，在材料没有热融粘接性的场合，通过形成热融粘接性树脂层与预先粘接的部分能够粘接而被包住。对这种热融粘接来说，使用热封器或者热压就可以。
在包裹时，为了在给电加热线供电而要在包层上设置引出口，从那个引出口引出电源线。上述的引出口，虽然通常是在带状的长度方向的前端中间部位形成，不过，并非特别限定于前端中间部位，根据需要也可以在两个以上的地方形成。在使用本发明的带状加热器时，只要具有不至于破坏引出口的强度就可以，能够应用众所周知的结构。
作为上述发热体的电加热线，只要从形成于包层上的引出口引出该电力线的前端就可以。这种电线的前端最好做成易于与插座、台用插座等电源供给源连接的插头或者插孔的插入型插口形状。而且，在取出口为两处时，一根电力线的前端为插入型插头形状，另一根的前端为插口形状，也可以将本发明的带状加热器串联两个以上来连接。
上述的引出口，最好具有至少固定电力线的结构，在固定电力线的同时，进行密封以能够防止空气的出入则更好。在密封的情况下，也可以对包层内进行减压吸引以尽可能地排除空气。采用这种结构，能够抑制由包层包住的内部空间的对流，从而能够提高隔热效率。上述的密封也可以由包层的上下两面的片的热融等的粘接来进行，也可以在上下两面的片和电线的间隙里填充固化性的片材后而进行固化而成。作为该片材，例如可推举PFA、硅橡胶、环氧树脂、聚氨酯树脂等，其中比较合适的是使用PFA。使用该材料时，发明者发现了固化后不会产生灰尘。
在本发明中，被支撑在上述带状基材上的电加热线，至少将支撑电加热线的一侧的表面(加热侧面)，最好用热传导性好的材料、即优良热传导性材料(均热材料)包住。由于用该热传导性好的材料包住，由加热器的发热、在带状加热器的加热侧面更均匀地分布，能够对配管等被保温物体均匀地加热。当在基材的里面(非加热侧面)也进行上述的覆盖的时候，最好设置后述的隔热层。
作为上述热传导性好的带状材料，通常使用的是金属箔，其中实用上可以使用铝箔。该金属箔也可以用一张或把两张重叠起来使用。另外，该金属箔为了防止破裂，根据需要也可以做成耐热性薄膜等的积层结构来增加强度，但是，在这种情况下，上述耐热性薄膜最好做成尽可能薄。即使在上述热传导性优良的片状材料具有导电性的场合，也能通过在电加热线上覆盖耐热性及电绝缘材料等保护材料、防止加热电流的短路。
在本发明中，在耐热性树脂片包层和优良热传导性材料包层之间，也可以在一个地方以上设置温度检测用热电偶探头。在这种情况下，在形成包层时或者密封上述引出口时，从引出口引出上述热电偶的引线。然后，最好是在引线的前端设置可以与温度控制装置连接的端子。
另外，在本发明中，在耐热性树脂片包层和优良热传导性材料包层之间，也可以在一个地方以上设置双金属开关。此时，双金属开关预先设定在应该控制的温度进行开关。
另外，在本发明中，从安全上以及防止过热的观点来看，以与电加热线串联为例，也可以组装进最高使用温度为150℃等的温度保险丝。
另外，在本发明中，在带状基材上所规定的、与加热面对向的非加热面和包层之间还可以设有隔热层。这种隔热层可以用除了隔热性外最好还有耐热性、可挠性也好的材料构成。作为该材料，例如可推举PTFE、PFT、FEP、PCTFE、ETFE、ECTFE、PVdF等的氟树脂，芳香族聚酰胺树脂、聚酰胺、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚缩醛、聚对苯二甲酸丁二醇酯、变性聚亚苯基醚、聚苯硫、聚砜、聚醚砜、多芳基化合物、聚醚醚酮等耐热有机材料或者玻璃、陶瓷、二氧化硅等无机材料构成的纤维织品或者无纺布，根据使用对象的保温或者加热温度适当地选择使用。另外，也可以混合使用上述材料。而且，只要具有可挠性，也可以使用上述各种材料的连续体的片材。该隔热层也可以将比较薄的材料重叠两张来使用。在重叠两张以上使用的时候，各层相互间最好部分结合。
图1是用于说明实施例1中制造的带状加热器的结构的纵剖面结构说明图。
具体实施例方式
下面，根据实施例来更具体地说明本发明，但本发明并不限定以下的实施例1参照附图1对本实施例进行说明。
作为基材层14使用的是平均直径3μm的玻璃纤维无纺布制成的厚1.5mm、宽32mm、长1050mm的玻璃纤维带，而且，使作为电加热线15的被二氧化硅套管覆盖的100瓦的镍铬合金线(NCH-2日本金属工业股份公司制造)沿平行于基材14的长度方向弯曲4次，用玻璃纱线以每隔5cm长度缠绕缝制镍铬合金线的方法固定。镍铬合金线15的末端与在前端设有插头的实施了绝缘包覆的电线16连接。
将配置固定有上述镍铬合金线15的基材层14全体，以仅上述电线16伸到外面的方式、将作为均匀热材料(优良热传导性材料)13的、厚50μm的铝箔重叠两层进行包裹。在配置有上述包裹体的镍铬合金线侧的面(加热面)上，在包裹体的长度方向的两端部以及中间部配置了3组0.32mm的K热电偶17。另外，在包裹体的里面(非加热侧面)将2张作为隔热层12的用作上述的基材层14的玻璃纤维带重叠起来积层。
将上述的结构整体，以使热电偶17的被氟树脂管绝缘的引线(图示省略)在电线16的伸出位置(引出口18)排整齐的状态，将作为包层11的厚0.1mm、宽90mm、长1100mm的PTFE薄膜、夹在长方向的中间部对折成宽45mm的折叠层内，使宽5mm的PTA树脂片介于开口的侧边的状态下，使用热封器加热到360℃，压紧并热融，就得到了从引出口18引出了电源线以及引线(图示省略)的本发明的带状加热器。
将所得到的带状加热器、在外径25.4mm、长100cm的管的大致中间部，以曲率半径10cm的比例卷绕在弯曲成直角的曲管的弯曲部，使其带状加热器的3对热电偶的引线分别与温度控制装置(图示省略)连接，设定控制温度为150℃，将带状加热器的电源线插头插入上述的温度控制装置的控制电源，加热曲管并保温。其结果，曲管即使在弯曲部分也很紧密地接触而几乎没有缝隙，能够毫无问题地对曲管进行加热并保温。
(发明效果)综上所述，采用本发明的带状加热器，能够用于对精密器具和装置等的直管或者曲管等的任意配管进行保温或者加热，并且，能够非常适合在要求极少产生灰尘的净化室等处使用。
权利要求
1.一种带状加热器，其特征在于将发热体支撑在具有耐热性和可挠性的带状基材上的规定的加热面上，并且整体被由耐热性树脂片做成的包层包住。
2.根据权利要求1所述的带状加热器，其特征在于所述发热体为线状的加热线，该加热线的外周部由耐热性绝缘层绝缘保护。
3.根据权利要求1或2所述的带状加热器，其特征在于在所述发热体和包层之间配置有热传导性优良的材料。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的带状加热器，其特征在于在所述带状基材上所规定的、与所述加热面对向的非加热面和所述包层之间还设有隔热层。
5.一种配管保温结构体，其特征在于，将权利要求1至4中任意一项所述的带状加热器以螺旋状卷绕在配管上。
6.一种配管保温结构体施工方法，其特征在于将权利要求1至4中任意一项所述的带状加热器以螺旋状卷绕在配管上。
全文摘要
一种能够用于对精密器具或装置等的直管或曲管等任意配管进行保温或者加热的可卷绕的带状的带状加热器，更具体地说，是能够在净化室等使用的极少产生灰尘的带状的带状加热器。电加热线自非加热面被支撑在具有耐热性和电绝缘性的可挠性带状基材上，并且整体被由耐热性树脂片做成的包层包住而构成。
文档编号H05B3/34GK1535076SQ20041000739
公开日2004年10月6日 申请日期2004年3月2日 优先权日2003年3月31日
发明者福田启一, 本吉芳之, 之 申请人:霓佳斯股份有限公司