JP2501876B2 - Constant temperature heater - Google Patents
Constant temperature heaterInfo
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- JP2501876B2 JP2501876B2 JP63192565A JP19256588A JP2501876B2 JP 2501876 B2 JP2501876 B2 JP 2501876B2 JP 63192565 A JP63192565 A JP 63192565A JP 19256588 A JP19256588 A JP 19256588A JP 2501876 B2 JP2501876 B2 JP 2501876B2
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、定温度ヒータ、特に凝縮伝熱の原理を利用
した定温度ヒータに関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a constant temperature heater, and more particularly to a constant temperature heater utilizing the principle of condensation heat transfer.
(従来の技術) 発熱体の温度を一定に保つには、温度センサーを利用
して発熱体の動作をオン・オフすること、あるいは温度
に追随して発熱能力の変化する発熱体を利用して自己制
御させることが考えられる。そして、その際に設定温度
を変更するには、前者の場合、オン・オフ操作の切り換
え点を移動させることにより行うことができるが、従来
の電気ヒータ等の制御系は制御対象、温度検出部、調節
部、操作部によって構成されているため、厳密な温度制
御を行うには複雑な回路が必要となり、その保守も含め
て高価なものとなる欠点があった。一方、後者の場合に
は発熱体であるセラミック半導体ヒータなどの温度特性
は一定であることから使用目的に応じた設定温度の変更
は実質上できない。(Prior art) To keep the temperature of the heating element constant, use a temperature sensor to turn on / off the operation of the heating element, or use a heating element whose heat generation capacity changes according to the temperature. It is possible to make it self-controlled. Then, in the former case, the set temperature can be changed by moving the switching point of the on / off operation, but the control system such as the conventional electric heater is controlled by the control target and the temperature detection unit. Since it is composed of the adjusting section and the operating section, a complicated circuit is required to perform strict temperature control, and there is a drawback that the maintenance and the cost are expensive. On the other hand, in the latter case, since the temperature characteristics of the ceramic semiconductor heater, which is a heating element, are constant, it is practically impossible to change the set temperature according to the purpose of use.
(発明が解決しようとする課題) 本件特許出願人は、特開昭63- 号(特願昭61-
299721号)として水・親油性流体エマルジョンを利用し
た自己温度制御能をもった定温度ヒータを提案した。こ
れは水あるいは親水性流体と親油性流体とのエマルジョ
ンに水溶性の電解質と乳化剤を加えて発熱媒体を構成
し、これに電極を対峙させて設置し導電性を有するO/W
型エマルジョンに通電することにより抵抗発熱させる。
所定温度でこのエマルジョンは非導電性W/O型に転相し
スイッチオフとなり、発熱は停止し、温度上昇は停止す
るため、定温度ヒータとして機能する。(Problems to be Solved by the Invention) The applicant of the present patent application is Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-
No. 299721), we proposed a constant temperature heater with self-temperature control using water / lipophilic fluid emulsion. This is a heat-generating medium that is made by adding a water-soluble electrolyte and an emulsifier to an emulsion of water or a hydrophilic fluid and a lipophilic fluid.
Resistance heat is generated by energizing the mold emulsion.
At a predetermined temperature, this emulsion phase-inverts to a non-conductive W / O type and is switched off, heat generation stops and temperature rise stops, so it functions as a constant temperature heater.
しかしながら、かかる定温度ヒータには大型化した場
合次のような問題点があることが判明した。However, it has been found that such a constant temperature heater has the following problems when it is enlarged.
(1)上記定温度ヒータにおいて電極部材が発熱部全体
に延設されているためその製造コストが比較的高かっ
た。(1) In the above constant temperature heater, the electrode member is extended over the entire heating portion, so that the manufacturing cost thereof is relatively high.
(2)エマルジョンの使用量も多く、コストもかかり効
率的とは言えなかった。また伝熱が熱対流であって伝熱
速度が比較的小さいため、電極部材をヒータ発熱面にで
きるだけ近接して密に設置する必要がある。(2) The amount of emulsion used is large, and the cost is high, so that it cannot be said to be efficient. Further, since the heat transfer is thermal convection and the heat transfer rate is comparatively small, it is necessary to install the electrode members as close as possible to the heater heating surface and densely.
(3)ヒータ伝熱部には樹脂等の絶縁材料を用いなけれ
ばならず、伝熱部に金属を使用する場合には絶縁材をコ
ーティングする必要があるが、前者の場合は熱伝達の低
下を、後者の場合はコスト上昇を招くことになる。(3) Insulating material such as resin must be used for the heater heat transfer section, and when metal is used for the heat transfer section, an insulating material must be coated, but in the former case, heat transfer is reduced. However, in the latter case, the cost will increase.
(4)エマルジョン全体が発熱体であり、大型の装置を
考える場合、それを支持するための強力な支持機構が必
要である。(4) The whole emulsion is a heating element, and when considering a large apparatus, a strong support mechanism for supporting it is necessary.
そこで、機構的に比較的簡単な上述のような定温度ヒ
ータをより簡素化し、安価なものにして手軽に多くの分
野で使用できるようにすることが求められている。Therefore, it is required to further simplify the constant temperature heater as described above, which is mechanically relatively simple, and make it inexpensive so that it can be easily used in many fields.
ここに、本発明の目的は、安価且つ簡便である定温度
ヒータを提供することである。An object of the present invention is to provide a constant temperature heater which is inexpensive and simple.
本発明の別の目的は、構造が簡単で熱効率面でもすぐ
れている自己温度制御性を有する定温度ヒータを提供す
ることである。Another object of the present invention is to provide a constant temperature heater having a simple structure and excellent self-temperature controllability in terms of thermal efficiency.
本発明のさらに別の目的は、大型で大容量である安価
な定温度ヒータを提供することである。Still another object of the present invention is to provide an inexpensive constant temperature heater which is large in size and has a large capacity.
(課題を解決するための手段) 本発明者は、かかる目的解決を目指して種々検討を重
ねたところ、従来のヒートパイプ、特に熱サイフオン型
ヒートパイプにおける凝縮伝熱の原理を適用することに
着目し、さらに種々実験を重ねて本発明に至った。(Means for Solving the Problem) The inventors of the present invention have made various studies aiming at solving the above-mentioned object, and have focused on applying the principle of condensation heat transfer in a conventional heat pipe, particularly in a thermosiphon type heat pipe. Then, various experiments were repeated to arrive at the present invention.
なお、従来のヒートパイプはいずれの型のものであっ
ても1の個所から他の個所への熱を移動させる熱伝達手
段として理解されており、発熱ヒータのように加熱源そ
れ自体としては理解されておらず、両者は全くその発想
を異にするものである。したがってヒートパイプは加熱
領域に置かれることはあっても、それに加熱装置を組込
んで加熱ヒータとして用いるという考えはみられない筈
である。It should be noted that any type of conventional heat pipe is understood as a heat transfer means for transferring heat from one location to another location, and is understood as a heating source itself such as a heating heater. It has not been done, and the two have completely different ideas. Therefore, even though the heat pipe may be placed in the heating area, there should be no idea that the heating device is incorporated in the heat pipe to be used as the heater.
ここに、本発明の要旨とするところは、内部が減圧さ
れた放熱部および該放熱部の一端に気体流通自在に連接
された加熱部から構成され、該加熱部に水あるいは親水
性流体と親油性流体とのエマルジョンに水溶性の電解質
と乳化剤を加えて成る設定温度で導電性O/W型エマルジ
ョンから非導電性W/O型エマルジョンに転相する転相現
象を呈し通電発熱する水あるいは親水性流体・親油性流
体エマルジョンを収容するとともに、該エマルジョン中
に浸漬設置された少なくとも2つの対向する電極部材お
よび前記エマルジョンから蒸発した気体が凝縮伝熱を行
う放熱部内壁面を備えた定温度ヒータである。Here, the gist of the present invention is that it is composed of a heat radiating portion whose inside is decompressed and a heating portion connected to one end of the heat radiating portion so that gas can flow freely, and the heating portion is protected from water or hydrophilic fluid. Water or hydrophilicity that heats up by applying current and exhibiting a phase inversion phenomenon in which a conductive O / W type emulsion undergoes a phase inversion at a set temperature consisting of an emulsion of an oily fluid and a water-soluble electrolyte and an emulsifier. A constant temperature heater that contains an oleophilic / lipophilic fluid emulsion and that has at least two opposing electrode members that are immersed in the emulsion, and an inner wall surface of a heat radiating portion that condenses and transfers the gas evaporated from the emulsion. is there.
(作用) 次に、添付図面を参照して本発明をさらに詳細に説明
する。(Operation) Next, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
第1図および第2図に略式説明図で示すように、本発
明にかかる定温度ヒータ10は加熱部(蒸発部)11および
放熱部(凝縮部)12から構成され、加熱部11にはスイッ
チング特性を備えたエマルジョン13が収容されており、
その内部には適宜間隔で対向配置された少なくとも2枚
の電極板14が設けられ、それからの通電によってエマル
ジョンの発熱が行われている。発熱媒としてのエマルジ
ョンは前述の公開公報に詳述した組成のエマルジョンを
そのまゝ利用すればよい。As shown in the schematic explanatory views in FIGS. 1 and 2, a constant temperature heater 10 according to the present invention is composed of a heating section (evaporating section) 11 and a heat radiating section (condensing section) 12, and the heating section 11 has a switching function. Contains emulsion 13 with characteristics,
Inside thereof, at least two electrode plates 14 are provided so as to be opposed to each other at an appropriate interval, and heat is generated from the emulsion by energization from the electrode plates. As the emulsion as the heat generating medium, the emulsion having the composition described in detail in the above publication can be used as it is.
すなわち、上述の水・親油性流体エマルジョンの好適
組成例は次の通りである。That is, a preferred composition example of the above-mentioned water / lipophilic fluid emulsion is as follows.
本発明において使用する油は、本発明の性質上電気絶
縁性を呈するものであり、かつ水との混合エマルジョン
を容易に形成するものであれば、特に限定されないが、
例えば、炭化水素油(例:ベンゼン、シクロヘキシン、
ノルマルヘプタン)、油脂(例:脂肪酸のグリセリドを
主成分とする動植物油脂)、パラフィン系鉱物油等が例
示される。The oil used in the present invention is not particularly limited as long as it exhibits electric insulation due to the properties of the present invention and easily forms a mixed emulsion with water,
For example, hydrocarbon oils (eg benzene, cyclohexene,
Examples thereof include normal heptane), fats and oils (eg animal and vegetable fats and oils containing fatty acid glyceride as a main component), and paraffinic mineral oils.
油と水との混合比は特に制限されないが、O/W型からW
/O型への転相を容易にするには、油:水の比は5:1ない
し1:5であり、ほぼ1:1が好ましい。The mixing ratio of oil and water is not particularly limited, but from O / W type to W
To facilitate phase inversion to the / O form, the oil: water ratio is 5: 1 to 1: 5, with approximately 1: 1 preferred.
なお、本明細書においては説明の便宜上水または親水
性流体として水を用いているが、他の親水性流体を用い
て親油性流体とのエマルジョンを形成してもよいことは
もちろんである。Although water is used as the hydrophilic fluid in this specification for convenience of description, it goes without saying that another hydrophilic fluid may be used to form an emulsion with the lipophilic fluid.
ここに、エマルジョンの乳化剤として用いられる非イ
オン系界面活性剤は、好ましくは酸化エチレン基を有す
るもので、(1)エーテル型としては、アルキルおよび
アルキルアリルポリオキシエチレンエーテル、ポリオキ
シエチレンポリオキシプロピルアルキルエーテル等が、
(2)エーテルエステル型としては、グリセリンエステ
ルのポリオキシエチレンエーテル、ソルビトールエステ
ルのポリオキシエチレンエーテル等が、(3)エステル
型としては、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、
ソルビタンエステル等が、そして(4)含窒素型として
は、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエ
チレン脂肪酸アミド等が例示される。Here, the nonionic surfactant used as an emulsifier of the emulsion preferably has an ethylene oxide group, and (1) ether type includes alkyl and alkylallyl polyoxyethylene ethers and polyoxyethylene polyoxypropyl Alkyl ether, etc.
(2) The ether ester type includes polyoxyethylene ether of glycerin ester, polyoxyethylene ether of sorbitol ester, etc., and (3) the ester type includes polyethylene glycol fatty acid ester,
Examples of the sorbitan ester and the like (4) nitrogen-containing type include polyoxyethylene alkylamine and polyoxyethylene fatty acid amide.
このような非イオン系表面活性剤は、全重量に対し、
1〜40重量%、好ましくは、5〜20重量%添加する。Such a nonionic surfactant, relative to the total weight,
1 to 40% by weight, preferably 5 to 20% by weight is added.
導電性を付与する電解質は、換言すれば水相の電気抵
抗を調節し、発熱量を制御するとともに転相温度を変更
するために添加するもので、NaCl、KCl等のアルカリ金
属塩、Na2CO3等の炭酸塩、Na2SO4等の硫酸塩等があり、
その他酢酸ナトリウム等の有機塩、イオン性界面活性剤
であってもよい。しかし、電解質はエマルジョンの一方
の相、つまり水相にのみ溶解するものでなければならな
い。両者に溶解するものでは転相に伴う導電率の変化が
なくなり、エマルジョンに自己制御機能を持たせること
ができなくなるからである。このような電解質の添加量
は、一般には、O/W型エマルジョンでの比抵抗が10〜100
00Ωcm程度となるようにすることが好ましい。導電性O/
W型エマルジョンから非導電性W/O型エマルジョンへの転
相温度、つまり本発明にかかる定温度ヒータの設定温度
はエマルジョン組成に電解質および乳化剤の配合を変え
ることによってさらには水または親水性流体の量を変え
ることによって容易に変えることができる。The electrolyte that imparts conductivity is added in order to adjust the electrical resistance of the aqueous phase, that is, to control the heat generation amount and to change the phase inversion temperature, in other words, an alkali metal salt such as NaCl or KCl, Na 2 There are carbonates such as CO 3 and sulfates such as Na 2 SO 4 ,
In addition, an organic salt such as sodium acetate or an ionic surfactant may be used. However, the electrolyte must be soluble only in one phase of the emulsion, the aqueous phase. This is because when the compound dissolves in both, the change in conductivity due to phase inversion disappears and the emulsion cannot have a self-controlling function. The amount of such an electrolyte added is generally such that the specific resistance in the O / W type emulsion is 10 to 100.
It is preferable to set it to about 00 Ωcm. Conductive O /
The phase inversion temperature from the W type emulsion to the non-conductive W / O type emulsion, that is, the set temperature of the constant temperature heater according to the present invention, is changed by changing the composition of the electrolyte and the emulsifier to the emulsion composition, It can be easily changed by changing the amount.
加熱部11および放熱部12の具体的形状および寸法は特
に制限はなく、例えば加熱部、放熱部は全体を直立円筒
体から構成してもあるいは放熱部を横型とし加熱部だけ
を竪型としてもよい。内部に収容するエマルジョンを通
電加熱する関係上加熱部には絶縁層18を設けるが、放熱
部にはその必要はない。また、放熱部と加熱部を同径に
する必要はなく、例えば第2図に示すような多管式のヒ
ータも製作可能である。第2図にあって定温度ヒータ10
は広口容器から成る加熱部11の上端には複数の加熱管20
(図示例では3本)から成る放熱部12が連接されてい
る。図中、第1図と同一符号は同一部材を示す。The specific shapes and dimensions of the heating unit 11 and the heat radiating unit 12 are not particularly limited, and for example, the heating unit and the heat radiating unit may be entirely formed of an upright cylindrical body, or the heat radiating unit may be horizontal and only the heating unit may be vertical. Good. The insulating layer 18 is provided in the heating section in order to electrically heat the emulsion contained therein, but it is not necessary in the heat radiating section. Further, it is not necessary to make the heat radiating portion and the heating portion have the same diameter, and for example, a multi-tube heater as shown in FIG. 2 can be manufactured. The constant temperature heater 10 shown in FIG.
A plurality of heating tubes 20 are provided at the upper end of the heating unit 11 composed of a wide-mouthed container.
A heat radiating portion 12 made up of (three in the illustrated example) is connected. In the figure, the same reference numerals as in FIG. 1 indicate the same members.
このように、本発明にあっては、蒸気気体が加熱部か
ら放熱部へ移動できればよく、したがって加熱部が放熱
部の一端に気体流通自在に連接されていれば十分であ
る。As described above, according to the present invention, it is sufficient that the vapor gas can move from the heating unit to the heat radiating unit. Therefore, it is sufficient that the heating unit is connected to one end of the heat radiating unit so that the gas can flow therethrough.
水の蒸発量つまり浴の表面積と放熱部外表面積には一
定の相関がある。したがって、定温度ヒータを大型化す
るには十分な蒸発量を確保しなければならず、そのため
にはより広幅の加熱部としなければならない。しかし、
後述するように、本発明の場合、負荷応答性にすぐれて
いるため一定蒸発面積でも負荷に応じた蒸発量が確保で
きるため、それに見合うだけの大型化は容易に可能であ
る。There is a certain correlation between the evaporation amount of water, that is, the surface area of the bath and the outer surface area of the heat radiation part. Therefore, in order to increase the size of the constant temperature heater, it is necessary to secure a sufficient amount of evaporation, and for that purpose, a wider heating section must be used. But,
As will be described later, in the case of the present invention, since the load responsiveness is excellent, it is possible to secure the evaporation amount according to the load even with a constant evaporation area, and therefore it is possible to easily increase the size to match it.
エマルジョン13浴の上方には発熱ヒータ部の本体とし
ての放熱部12が設けられ、全体は密閉してその内部は例
えば10Torr.以下の圧力に減圧されている。放熱部12に
は外側に放熱用の複数のフィン15が設けられており、放
熱面積を拡大させる作用をしている。放熱部はフィンも
含めて熱伝導性の良好な例えば銅、アルミニウム等の金
属で作られるのが好ましい。A heat radiating portion 12 as a main body of a heat generating heater portion is provided above the emulsion 13 bath, and the whole is hermetically sealed and the inside thereof is depressurized to a pressure of 10 Torr. Or less, for example. A plurality of heat dissipating fins 15 are provided on the outer side of the heat dissipating portion 12 to increase the heat dissipating area. The heat radiating section including the fins is preferably made of a metal having good thermal conductivity, such as copper or aluminum.
符号16は電源を示す。エマルジョン13の通電加熱であ
るため交流、直流のいずれでもよいが、交流が簡便であ
る。このヒータ10に電源16からの電流を流し通電すると
エマルジョン13がジュール熱により加熱されていくにし
たがって気泡が生じ、エマルジョン表面より水が蒸発し
ていく。発生した水蒸気は蒸気圧により冷却している上
部に移動し加熱部11に連接した放熱部12に入り、放熱部
内壁面17で凝縮されて水になる。この間、蒸発−凝縮と
いう作用を通じて放熱部内壁面17に蒸発潜熱の受け渡し
が行われる。凝縮された水は放熱部内壁面17を構成する
パイプ内壁に沿って下部の加熱部11に戻る。戻った水は
沸騰状態にあるエマルジョン13中にて均一に混合された
後、再び加熱されて蒸気を発生する。そして前述の過程
が再び繰り返えされる。Reference numeral 16 indicates a power source. Since the emulsion 13 is electrically heated, either alternating current or direct current may be used, but alternating current is simple. When the heater 10 is energized by passing a current from the power source 16, bubbles are generated as the emulsion 13 is heated by Joule heat, and water is evaporated from the emulsion surface. The generated water vapor moves to the upper portion where it is cooled by the vapor pressure, enters the heat radiating portion 12 connected to the heating portion 11, and is condensed on the inner wall surface 17 of the heat radiating portion to become water. During this time, latent heat of vaporization is transferred to the inner wall surface 17 of the heat radiating portion through the action of evaporation-condensation. The condensed water returns to the lower heating unit 11 along the pipe inner wall forming the heat dissipation unit inner wall surface 17. The returned water is uniformly mixed in the emulsion 13 in a boiling state and then heated again to generate steam. Then, the above process is repeated again.
なお、凝縮水の蒸発部への戻りは以上の説明のように
放熱部内壁面17をつたって重力で落下するようにしても
よいが、ヒートパイプのように壁内面にウイックを備え
て毛細管現象を利用して蒸発部へ戻してもよい。その他
多くの変更例が考えられる。これらの構造の具体的内容
はこれまでの説明からすでに当業者には明らかであり、
説明を簡潔にするためこれ以上の言及を省略する。The return of the condensed water to the evaporation part may be performed by dropping the inner wall surface 17 of the heat dissipation part by gravity as described above, but like a heat pipe, a wick is provided on the inner surface of the wall to prevent capillary action. You may utilize and return to an evaporation part. Many other modifications are possible. The specific contents of these structures are already apparent to those skilled in the art from the above description,
Further description is omitted for brevity.
このように、本発明によれば、従来型の電気ヒータお
よび従来型の定温度ヒータに比較して次のような利点が
考えられる。As described above, according to the present invention, the following advantages can be considered as compared with the conventional electric heater and the conventional constant temperature heater.
負荷に応じて蒸気発生量を調整することができるので
自己制御性を有する。従来型の電気ヒータでは制御装置
を設けなければ温度制御はできない。また従来の定温度
ヒータに比べて応答性は高い。Since the amount of steam generated can be adjusted according to the load, it has self-controllability. The conventional electric heater cannot control the temperature unless a control device is provided. Moreover, the responsiveness is higher than that of the conventional constant temperature heater.
エマルジョンの組成を変えることにより放熱部(凝集
部)の温度を任意に設定できる。By changing the composition of the emulsion, the temperature of the heat radiating part (aggregating part) can be arbitrarily set.
定温度ヒータにおいてコストの大きなウエートを占め
ていた電極部分が同一ヒータ長さで比較すると1/10程度
にまで縮小できるのでかなりのコストダウンが期待され
る。The electrode part, which occupies a large weight in the constant temperature heater, can be reduced to about 1/10 in comparison with the same heater length, so a considerable cost reduction can be expected.
エマルジョンの熱膨張を吸収するための特別な措置は
必要としない。No special measures are required to absorb the thermal expansion of the emulsion.
熱の受け渡しが蒸発潜熱によるものなので熱伝達率が
非常に大きく、また少ない温度差で大量の熱が輸送でき
る。Since the transfer of heat is due to the latent heat of vaporization, the heat transfer coefficient is very large, and a large amount of heat can be transported with a small temperature difference.
伝熱部の内面は蒸気の還流のみであるため金属を使用
した場合でも絶縁物質を施す必要がないため余分なコス
トはかからず、しかも熱伝達が効率良く行なわれる。Since the inner surface of the heat transfer section is only used for the circulation of steam, there is no need to apply an insulating material even when a metal is used, so no extra cost is required, and heat transfer is efficiently performed.
始動時にエマルジョンが不均一な状態にあっても気泡
の発生により攪拌作用が得られるため、常に均一な状態
として使用することができる。Even when the emulsion is in a non-uniform state at the time of starting, since the stirring action can be obtained by the generation of bubbles, the emulsion can always be used in a uniform state.
大型化、つまり大容量の定温度ヒータが容易に製作で
きる。Larger size, that is, a large capacity constant temperature heater can be easily manufactured.
次に、実施例によって本発明をさらに詳細に説明す
る。Next, the present invention will be described in more detail by way of examples.
実施例 第1図に示す本発明にかかる定温度ヒータ装置を使
い、本発明の作用効果を確認した。Example Using the constant temperature heater device according to the present invention shown in FIG. 1, the effect of the present invention was confirmed.
まず、第1図において、放熱部は直径25mmで1cm間隔
で合計40枚のフィンを設けた銅製円筒体で構成した。加
熱部の内部表面にはグラスライニングを施して絶縁処理
を行った。電極板は6枚づつ合計12枚用意し、それぞれ
対向して設置した。エマルジョンを収容している加熱部
の深さは、40mmであった。First, in FIG. 1, the heat radiating portion was composed of a copper cylindrical body having a diameter of 25 mm and a total of 40 fins provided at 1 cm intervals. The inner surface of the heating part was glass-lined for insulation. Twelve electrode plates were prepared, six each, and they were installed facing each other. The depth of the heating part containing the emulsion was 40 mm.
本例で使用したエマルジョンの組成およびその場合の
定温度ヒータとしての設定温度を次に表にして示す。The composition of the emulsion used in this example and the set temperature as a constant temperature heater in that case are shown in the following table.
但し、非イオン界面活性剤1と2は組成の異なるもの
である。 However, the nonionic surfactants 1 and 2 have different compositions.
結果は第3図にグラフで示す。グラフ中の曲線のNo.
は第1表のNo.に同じ。いずれの設定温度においても各
フィンとも一定の温度が維持されているのが分かる。8
6.5℃という高温設定でも定温領域は40段のうち30段と
ほゞ75%の領域にわたっていて、定温特性が維持され
た。曲線No.2参照。設定温度が低くなれば各フィンの定
温度維持特性は改善され、その維持される定温度も設定
温度に近くなる。The results are shown graphically in FIG. Curve No. in the graph
Is the same as No. 1 in Table 1. It can be seen that a constant temperature is maintained for each fin at any set temperature. 8
Even at the high temperature setting of 6.5 ℃, the constant temperature range was 30 out of 40 steps, which was about 75%, and the constant temperature characteristics were maintained. See curve No.2. When the set temperature becomes lower, the constant temperature maintaining characteristic of each fin is improved, and the maintained constant temperature becomes closer to the set temperature.
第4図はこのときフィン部に外から風を送り負荷をか
けたときのその風速に対する出力変化を示すグラフであ
る。負荷に応じて出力が増大するのが分かる。グラフ中
のNo.は第1表にそれに相当する。出力(W)、つまり
消費電力が増えれば蒸発量も増えるからそれだけ容量が
大きいといえる。つまりNo.2のエマルジョンの場合、約
3.5倍、No.1の場合、約2.7倍の出力増が行なえるという
ことである。換言すれば負荷のないときはそれだけ余裕
をもって運転できるということである。FIG. 4 is a graph showing a change in output with respect to the wind speed when wind is applied to the fins from the outside and a load is applied. It can be seen that the output increases with the load. No. in the graph corresponds to that in Table 1. As the output (W), that is, the power consumption increases, the amount of evaporation also increases, so it can be said that the capacity is larger. In other words, in the case of No.2 emulsion,
In the case of 3.5 times and No. 1, it means that the output can be increased by about 2.7 times. In other words, when there is no load, it can be operated with a margin.
これらの結果から本発明にかかる定温度ヒータは効果
的に自己温度制御特性を発揮できることが分かる。From these results, it can be seen that the constant temperature heater according to the present invention can effectively exhibit the self-temperature control characteristic.
(発明の効果) 以上詳述したように、伝熱凝縮を巧みに組合せて利用
した本発明にかかる定温度ヒータによれば、極簡便な手
段でもって従来装置の問題であったエマルジョンの膨張
による封止装置の破壊、エマルジョン必要量が多い、電
極部材のコストが高い、熱伝達が十分でない等の欠点が
いずれも効果的に解消され、さらには沸騰攪拌作用によ
りエマルジョンを常に均一な状態で使用でき、定温度ヒ
ータを実用化ならしめることができる。(Effects of the Invention) As described in detail above, according to the constant temperature heater of the present invention that skillfully uses heat transfer condensation, the constant temperature heater according to the present invention is caused by the expansion of the emulsion, which is a problem of the conventional apparatus, by a very simple means. Defects such as destruction of the sealing device, large amount of emulsion required, high cost of electrode members, insufficient heat transfer, etc. are effectively eliminated, and the emulsion is always used in a uniform state by boiling and stirring. Therefore, the constant temperature heater can be put into practical use.
本発明にかかる定温度ヒータは例えば30〜80℃の温度
設定ができ例えばダクト内再熱用ヒータおよび土壌加熱
用ヒータとしても利用できる。その安価、簡便さを考え
ればその他多くの応用例が考えられよう。The constant temperature heater according to the present invention can set a temperature of 30 to 80 ° C., for example, and can be used as a heater for reheating inside a duct and a heater for heating soil. Considering its low cost and simplicity, many other application examples are possible.
したがって、本発明は従来の伝熱凝縮による熱伝達と
いうだけでは考えられなかった以上のようなその実用的
利益からも十分に特許を受けることのできる発明である
と確信する。Therefore, the present invention is convinced that the invention can be sufficiently patented from the above practical advantages that could not be considered only by heat transfer by conventional heat transfer condensation.
第1図は、本発明にかかる定温度ヒータの略式説明図; 第2図は、本発明にかかる定温度ヒータの別の実施例の
略式説明図;および 第3図および第4図は実施例の結果を示すグラフであ
る。 10:定温度ヒータ、11:加熱部 12:放熱部、13:エマルジョン 14:電極板、15:フィン 16:電源、17:内壁面 18:絶縁層1 is a schematic explanatory view of a constant temperature heater according to the present invention; FIG. 2 is a schematic explanatory view of another embodiment of a constant temperature heater according to the present invention; and FIGS. 3 and 4 are embodiments. It is a graph which shows the result of. 10: constant temperature heater, 11: heating part 12: heat dissipation part, 13: emulsion 14: electrode plate, 15: fin 16: power supply, 17: inner wall surface 18: insulating layer
Claims (1)
一端に気体流通自在に連接された加熱部から構成され、
該加熱部に水あるいは親水性流体と親油性流体とのエマ
ルジョンに水溶性の電解質と乳化剤を加えて成る設定温
度で導電性O/W型エマルジョンから非導電性W/O型エマル
ジョンに転相する転相現象を呈し通電発熱する水あるい
は親水性流体・親油性流体エマルジョンを収容するとと
もに、該エマルジョン中に浸漬設置された少なくとも2
つの対向する電極部材および前記エマルジョンから蒸発
した気体が凝縮伝熱を行う放熱部内壁面を備えた定温度
ヒータ。1. A heat-radiating portion whose inside is depressurized and a heating portion which is connected to one end of the heat-radiating portion so that gas can freely flow therethrough,
A water-soluble electrolyte and an emulsifier are added to an emulsion of water or a hydrophilic fluid and a lipophilic fluid in the heating section, and the conductive O / W emulsion is phase-inverted to a non-conductive W / O emulsion at a set temperature. At least 2 pieces of water, which exhibits a phase inversion phenomenon and generates heat when energized, or which contains a hydrophilic fluid / lipophilic fluid emulsion and is immersed in the emulsion.
A constant temperature heater having two opposing electrode members and a heat radiating portion inner wall surface where the gas evaporated from the emulsion transfers heat by condensation.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP63192565A JP2501876B2 (en) | 1988-08-01 | 1988-08-01 | Constant temperature heater |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63192565A JP2501876B2 (en) | 1988-08-01 | 1988-08-01 | Constant temperature heater |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH0244680A JPH0244680A (en) | 1990-02-14 |
| JP2501876B2 true JP2501876B2 (en) | 1996-05-29 |
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- 1988-08-01 JP JP63192565A patent/JP2501876B2/en not_active Expired - Fee Related
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