[发明专利]管状加热器

说明书

技术领域

本发明涉及利用于流体加热用加热器等的管状加热器。

背景技术

作为管状加热器，如图11所示，公开了如下的管状加热器，其具有：具备流体的流路902的管状的陶瓷基体901、和埋设于管状的陶瓷基体901的内部且大致均等地配置于流路902的周围的线状的电阻发热体903(参照专利文献1)。

然而，在图11所示的管状加热器中，流路902的截面形状从上游侧至下游侧为固定，向流动于流路902的流体的传热效率不够高，因此在将作为被加热物的流体加热至规定的温度时，有流体不易热而造成使流体达到规定的温度的加热时间较长的问题。

在此，如图12所示，作为流路902，也公开了以下的流路，即，通过设为将直径不同的多个流路连接的结构，使流体的流速减速而增加流体的停留时间，从而提高传热效率(参照专利文献1)。

然而，即使为图12所示的管状加热器，在流体为液体的情况下，在流路直径较大的区域沸腾时的气泡等停留或流体停留等，传热效率的提高不充分。

另一方面，在使用加热器加热成为被加热物的流体时，仅在必要时供给电源且在更短时间达到期望的温度那样的运行时间的缩短要求在提高。在此，作为实现运行时间的缩短的手段之一，能够举出以下的手段，即，预先在作为目的的加热温度以下进行预备加热且在必要时将流体加热至必要温度而缩短直至期望的温度的到达时间。但是，鉴于近年的节能要求，优选仅在必要时供给电源且能够更加效率良好地加热。

专利文献1：日本特开2004-185929号公报。

发明内容

本发明是鉴于上述的情况而提出的，其目的在于提供一种传热效率良好且能够在短时间内将流体升温至预定的温度的管状加热器。

本发明的管状加热器包括：在内侧具有成为流体的流路的空间的管状的绝缘基体；和埋设于该绝缘基体的内部的、具有发热部的电阻体，所述绝缘基体的内壁具有与所述流路的长度方向垂直的面的截面积从上游侧至下游侧保持大致固定而与所述流路的长度方向垂直的面的形状产生变化的变化区域。

附图说明

图1是表示本发明的管状加热器的实施方式的一例的简要图。

图2是图1所示的管状加热器的左视图。

图3是图1所示的管状加热器的右视图。

图4是表示图1所示的管状加热器的电阻体的例子的简要透视图。

图5是图4所示的A-A线的横剖视图。

图6是图4所示的B-B线的横剖视图。

图7是表示本发明的管状加热器的实施方式的另一例的简要图。

图8是表示本发明的管状加热器的实施方式的另一例的简要透视图。

图9是表示本发明的管状加热器的实施方式的另一例的简要图。

图10是图9所示的管状加热器的简要纵剖视图。

图11是表示现有的加热器的一例的简要透视图。

图12是表示现有的加热器的另一例的简要透视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的管状加热器的实施方式的例子进行详细说明。

图1是表示本发明的管状加热器的实施方式的一例的简要透视图，图2是图1所示的管状加热器的左视图，图3是图1所示的管状加热器的右视图。本实施方式的管状加热器的特征在于，包括：在内侧具有成为流体的流路2的空间的管状的绝缘基体1；和埋设于绝缘基体1的内部的、具有发热部7的电阻体6，绝缘基体1的内壁具有流路2的截面积从上游侧至下游侧保持大致固定而流路2的截面形状产生变化的变化区域10。

作为绝缘基体1，例如能够使用氧化物陶瓷、氮化物陶瓷或碳化物陶瓷等具备绝缘性的陶瓷。具体而言，能够使用氧化铝质陶瓷、氮化硅质陶瓷、氮化铝质陶瓷或碳化硅质陶瓷等。尤其，从耐氧化性的观点出发，优选使用氧化铝质陶瓷。另外，从向作为被加热物的流体的热传导性的观点出发，可以使用高纯度的氧化铝质陶瓷或氮化硅质陶瓷。

如图4所示，绝缘基体1形成管状，在内侧具有成为流体的流路2的空间。另外，在包围流路2的管状的绝缘基体1的内部埋设有具有发热部7的电阻体6。

具体而言，绝缘基体1具有厚度较薄的端部区域11和厚度较厚的中央区域12，且在中央区域12的内部埋设有电阻体6。例如，绝缘基体1的长度(流路2的长度)为40～200mm，厚度较薄的端部区域11的长度为0.5～15mm，厚度较厚的中央区域12的长度为30～190mm。另外，流路2的直径例如为4～20mm。这样形状的管状加热器是通过后述的制造方法制作出的，但并不特别限定于该形状。