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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024144120
(43)【公開日】2024-10-11
(54)【発明の名称】ヒータ装置およびそれを備えるホットランナー装置
(51)【国際特許分類】
H05B 3/36 20060101AFI20241003BHJP
H05B 3/20 20060101ALI20241003BHJP
H05B 3/12 20060101ALI20241003BHJP
【ＦＩ】
H05B3/36
H05B3/20 341
H05B3/12 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2024011808
(22)【出願日】2024-01-30
(31)【優先権主張番号】P 2023050858
(32)【優先日】2023-03-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】599072644
【氏名又は名称】株式会社平和電機
(71)【出願人】
【識別番号】591224504
【氏名又は名称】株式会社ＴＭＷ
(71)【出願人】
【識別番号】523113618
【氏名又は名称】株式会社 ＴＥＣＭＯ ＷＯＲＫＳ
(74)【代理人】
【識別番号】100147625
【弁理士】
【氏名又は名称】澤田 高志
(72)【発明者】
【氏名】佐々木 正高
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 透
(72)【発明者】
【氏名】俵 菊生
【テーマコード（参考）】
3K034
3K092
【Ｆターム（参考）】
3K034AA06
3K034AA15
3K034BB08
3K034BB13
3K034BC06
3K034BC12
3K034FA05
3K034FA17
3K034JA09
3K092PP20
3K092QA02
3K092QB30
3K092RF02
3K092RF13
3K092RF24
3K092SS01
3K092SS14
3K092TT01
3K092VV22
(57)【要約】
【課題】電力使用量を削減し、また被加熱体の柱状部の軸方向全体に亘って温度を安定にし得るヒータ装置およびホットランナー装置を提供する。
【解決手段】バンドヒータ１０による加熱は、円筒部６１に加えてジャケット１２０に対しても行われ、ジャケット１２０は円筒部６１よりも熱伝導率が大きいから、円筒部６１よりもジャケット１２０の方が早く熱が伝わる。円筒部６１は、ジャケット１２０が設けられて覆われる外周の一部または全部においては、バンドヒータ１０が設けられていない部分であっても加熱される。ジャケット１２０のバンドヒータ１０に覆われていない部分は、外径がバンドヒータ１０に覆われている部分の外径よりも大きいことから熱容量が大きくなるので、バンドヒータ１０に覆われている部分に比べてジャケット１２０の蓄熱性能が向上し、バンドヒータ１０による加熱が終了した後においても蓄熱された熱による保温が一定時間持続する。
【選択図】図７
【解決手段】バンドヒータ１０による加熱は、円筒部６１に加えてジャケット１２０に対しても行われ、ジャケット１２０は円筒部６１よりも熱伝導率が大きいから、円筒部６１よりもジャケット１２０の方が早く熱が伝わる。円筒部６１は、ジャケット１２０が設けられて覆われる外周の一部または全部においては、バンドヒータ１０が設けられていない部分であっても加熱される。ジャケット１２０のバンドヒータ１０に覆われていない部分は、外径がバンドヒータ１０に覆われている部分の外径よりも大きいことから熱容量が大きくなるので、バンドヒータ１０に覆われている部分に比べてジャケット１２０の蓄熱性能が向上し、バンドヒータ１０による加熱が終了した後においても蓄熱された熱による保温が一定時間持続する。
【選択図】図７
【特許請求の範囲】
【請求項1】
柱状部を有する被加熱体を加熱するヒータ装置であって、
前記柱状部の外周に設けられ前記外周の一部または全部を覆う伝熱体と、
前記伝熱体を覆って前記伝熱体に熱結合するとともに前記伝熱体を介して間接的に前記柱状部を加熱するバンドヒータと、を備え、
前記伝熱体は、その熱伝導率が前記柱状部の熱伝導率よりも大きく、かつ、その軸方向長さが前記バンドヒータの軸方向長さよりも大きいとともに、前記バンドヒータに覆われていない部分はその外径が前記バンドヒータに覆われている部分の外径よりも大きい、ことを特徴とするヒータ装置。
前記柱状部の外周に設けられ前記外周の一部または全部を覆う伝熱体と、
前記伝熱体を覆って前記伝熱体に熱結合するとともに前記伝熱体を介して間接的に前記柱状部を加熱するバンドヒータと、を備え、
前記伝熱体は、その熱伝導率が前記柱状部の熱伝導率よりも大きく、かつ、その軸方向長さが前記バンドヒータの軸方向長さよりも大きいとともに、前記バンドヒータに覆われていない部分はその外径が前記バンドヒータに覆われている部分の外径よりも大きい、ことを特徴とするヒータ装置。
【請求項2】
前記バンドヒータには、このバンドヒータを保温可能に周囲を覆うカバーが設けられている、ことを特徴とする請求項１に記載のヒータ装置。
【請求項3】
前記伝熱体の前記バンドヒータに覆われていない部分は、その内部に空間部を有する、ことを特徴とする請求項２に記載のヒータ装置。
【請求項4】
柱状部を有する被加熱体を加熱するヒータ装置であって、
前記柱状部の外周に設けられ前記外周の一部または全部を覆う伝熱体と、
前記伝熱体を覆って前記伝熱体に熱結合するとともに前記伝熱体を介して間接的に前記柱状部を加熱する複数のバンドヒータと、を備え、
前記伝熱体は、その熱伝導率が前記柱状部の熱伝導率よりも大きく、かつ、その軸方向長さが前記複数のバンドヒータの軸方向長さの合計よりも大きいとともに、前記複数のバンドヒータに覆われていない部分はその外径が前記複数のバンドヒータに覆われている部分の外径よりも大きい、ことを特徴とするヒータ装置。
前記柱状部の外周に設けられ前記外周の一部または全部を覆う伝熱体と、
前記伝熱体を覆って前記伝熱体に熱結合するとともに前記伝熱体を介して間接的に前記柱状部を加熱する複数のバンドヒータと、を備え、
前記伝熱体は、その熱伝導率が前記柱状部の熱伝導率よりも大きく、かつ、その軸方向長さが前記複数のバンドヒータの軸方向長さの合計よりも大きいとともに、前記複数のバンドヒータに覆われていない部分はその外径が前記複数のバンドヒータに覆われている部分の外径よりも大きい、ことを特徴とするヒータ装置。
【請求項5】
前記複数のバンドヒータには、これらのバンドヒータを保温可能に周囲を覆うカバーがそれぞれ設けられている、ことを特徴とする請求項４に記載のヒータ装置。
【請求項6】
前記伝熱体の前記複数のバンドヒータに覆われていない部分は、その内部に空間部を有する、ことを特徴とする請求項５に記載のヒータ装置。
【請求項7】
請求項１～６のいずれか一項に記載のヒータ装置を備えるホットランナー装置であって、射出成形型内に溶融樹脂を射出するノズルを有し、
前記被加熱体は前記ノズルであり、前記柱状部は前記ノズルの円筒部である、ことを特徴とするホットランナー装置。
前記被加熱体は前記ノズルであり、前記柱状部は前記ノズルの円筒部である、ことを特徴とするホットランナー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、柱状部を有する被加熱体を加熱するヒータ装置およびそれを備えるホットランナー装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
柱状部を有する被加熱体を加熱するヒータ装置として、例えば、下記特許文献１に開示されるバンドヒータがある。バンドヒータは、被加熱体の柱状部に薄板状のヒータ部を巻き付けて加熱するヒータ装置である。バンドヒータのヒータ部は、典型的には短冊形状を有することから、当該柱状部の軸方向に対する加熱可能な範囲は幅広にはなり難い（下記、特許文献１；図２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２２－９７７２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
このため、被加熱体の柱状部に対してその軸方向全体を加熱する場合には、複数のバンドヒータを柱状部の軸方向に並べて配置する必要がある。例えば、上記、特許文献１の図６には、先端にノズルを有する射出装置の加熱筒に対して、３つのバンドヒータを並べて使用する例が開示されている。このような加熱筒は、さらに軸長が長い仕様のものもあるため、多数のバンドヒータが用いられることもある。
【0005】
バンドヒータは、そのヒータ部を構成する発熱線等の発熱体に電力が供給されて発熱することから、バンドヒータの使用数が増えると消費電力が増大し装置全体の電力使用量の増加に直結する。そのため、昨今の電気料金の上昇を考慮すると、バンドヒータの使用数を減らして電力使用量を削減することが望ましい。またバンドヒータの使用数が減れば、バンドヒータを備える、例えばホットランナー装置等の設備コストの低減にも繋がる。
【0006】
また、被加熱体の柱状部は、上記特許文献１の図６や図１３に開示されている円筒体や加熱筒のように軸長が長いものが多い。そのため、加熱後においても軸方向全体に亘った温度の安定化を求められる場合も少なくない。したがって、このようなニーズにも応えられることが望ましい。
【0007】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、電力使用量を削減し得るヒータ装置を提供することを目的とする。被加熱体の柱状部の軸方向全体に亘って温度を安定にし得るヒータ装置を提供することを目的とする。また、電力使用量を削減し得るとともに設備コストも低減し得るホットランナー装置を提供することである。ノズルの円筒部の軸方向全体に亘って温度を安定にし得るホットランナー装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的を達成するため、特許請求の範囲に記載された請求項１の技術的手段を採用する。この手段によると、柱状部を有する被加熱体を加熱するヒータ装置は、伝熱体とバンドヒータを備える。柱状部は、内部に空間がない中実のほかに、内部に空間がある中空をも含む概念である。そのため、柱状部には円柱形状や円筒形状も含まれる（以下、本明細書において同じ）。伝熱体は、柱状部の外周に設けられその外周の一部または全部を覆う。バンドヒータは、伝熱体を覆って伝熱体に熱結合するとともに伝熱体を介して間接的に柱状部を加熱する。伝熱体は、その熱伝導率が被加熱体の柱状部の熱伝導率よりも大きい。また、伝熱体の軸方向長さは、バンドヒータの軸方向長さよりも大きいとともに、バンドヒータに覆われていない部分はその外径がバンドヒータに覆われている部分の外径よりも大きい。
【0009】
これにより、バンドヒータによる加熱は、被加熱体の柱状部に加えて伝熱体に対しても行われ、その伝熱体は被加熱体の柱状部よりも熱伝導率が大きいことから、当該柱状部よりも伝熱体の方が早く熱が伝わる。そのため、柱状部は、伝熱体が設けられて覆われるその外周の一部または全部においては、バンドヒータが設けられていない部分であっても加熱される。また、伝熱体のバンドヒータに覆われていない部分は、その外径がバンドヒータに覆われている部分の外径よりも大きいことから、伝熱体のバンドヒータに覆われている部分に比べて体積が大きくなる。そのため、伝熱体のバンドヒータに覆われていない部分は、熱容量が大きくなるので、バンドヒータに覆われている部分に比べて伝熱体の蓄熱性能が向上し、バンドヒータによる加熱が終了した後においても蓄熱された熱による保温が一定時間持続する。
【0010】
また、特許請求の範囲に記載された請求項２の技術的手段を採用する。この手段によると、バンドヒータには、このバンドヒータを保温可能に周囲を覆うカバーが設けられている。これにより、バンドヒータに覆われていない部分に比べて、体積が小さく蓄熱され難い伝熱体のバンドヒータに覆われている部分の保温性が高まる。そのため、バンドヒータに覆われている部分においては、バンドヒータによる加熱が終了した後においてもカバーによる保温が一定時間持続する。
【0011】
また、特許請求の範囲に記載された請求項３の技術的手段を採用する。この手段によると、伝熱体のバンドヒータに覆われていない部分は、その内部に空間部を有する。これにより、その内部に有する空間部の容積分だけバンドヒータに覆われていない部分における熱容量が減少する。そのため、例えば、過剰な蓄熱性能に起因して消費電力が増大する可能性がある場合には、このような空間部をバンドヒータに覆われていない部分の内部に設けることによって、蓄熱性能を低下させて消費電力の増大を抑制することが可能になる。
【0012】
上記目的を達成するため、特許請求の範囲に記載された請求項４の技術的手段を採用する。この手段によると、柱状部を有する被加熱体を加熱するヒータ装置は、伝熱体と複数のバンドヒータを備える。伝熱体は、柱状部の外周に設けられその外周の一部または全部を覆う。複数のバンドヒータは、伝熱体を覆って伝熱体に熱結合するとともに伝熱体を介して間接的に柱状部を加熱する。伝熱体は、その熱伝導率が被加熱体の柱状部の熱伝導率よりも大きい。また、伝熱体の軸方向長さは、複数のバンドヒータの軸方向長さの合計よりも大きいとともに、複数のバンドヒータに覆われていない部分はその外径が複数のバンドヒータに覆われている部分の外径よりも大きい。
【0013】
これにより、複数のバンドヒータによる加熱は、被加熱体の柱状部に加えて伝熱体に対しても行われ、その伝熱体は被加熱体の柱状部よりも熱伝導率が大きいことから、当該柱状部よりも伝熱体の方が早く熱が伝わる。そのため、柱状部は、伝熱体が設けられて覆われるその外周の一部または全部においては、複数のバンドヒータが設けられていない部分であっても加熱される。また、伝熱体の、複数のバンドヒータに覆われていない部分は、その外径が複数のバンドヒータに覆われている部分の外径よりも大きいことから、伝熱体の、複数のバンドヒータに覆われている部分に比べて体積が大きくなる。そのため、伝熱体の、複数のバンドヒータに覆われていない部分は、熱容量が大きくなるので、複数のバンドヒータに覆われている部分に比べて伝熱体の蓄熱性能が向上し、複数のバンドヒータによる加熱が終了した後においても蓄熱された熱による保温が一定時間持続する。
【0014】
また、特許請求の範囲に記載された請求項５の技術的手段を採用する。この手段によると、複数のバンドヒータには、これらのバンドヒータを保温可能に周囲を覆うカバーがそれぞれ設けられている。これにより、複数のバンドヒータに覆われていない部分に比べて、体積が小さく蓄熱され難い伝熱体の、複数のバンドヒータに覆われている部分の保温性が高まる。そのため、複数のバンドヒータに覆われている部分においては、それぞれのバンドヒータによる加熱が終了した後においてもカバーによる保温が一定時間持続する。
【0015】
また、特許請求の範囲に記載された請求項６の技術的手段を採用する。この手段によると、伝熱体の、複数のバンドヒータに覆われていない部分は、その内部に空間部を有する。これにより、その内部に有する空間部の容積分だけ複数のバンドヒータに覆われていない部分における熱容量が減少する。そのため、例えば、過剰な蓄熱性能に起因して消費電力が増大する可能性がある場合には、このような空間部を複数のバンドヒータに覆われていない部分の内部に設けることによって、蓄熱性能を低下させて消費電力の増大を抑制することが可能になる。
【0016】
また、特許請求の範囲に記載された請求項７の技術的手段を採用する。この手段によると、請求項１～６のいずれか一項に記載のヒータ装置を備えるホットランナー装置は、射出成形型内に溶融樹脂を射出するノズルを有する。被加熱体はこのノズルであり、柱状部はこのノズルの円筒部である。これにより、バンドヒータによる加熱は、ノズルの柱状部分に加えて伝熱体に対しても行われ、その伝熱体はノズルの柱状部分よりも熱伝導率が大きいことから、当該柱状部分よりも伝熱体の方が早く熱が伝わる。そのため、柱状部分は、伝熱体が設けられて覆われるその外周の一部または全部においては、バンドヒータが設けられていない部分であっても（一のバンドヒータと他のバンドヒータとの間においても）加熱される。また、伝熱体のバンドヒータに覆われていない部分は（一のバンドヒータと他のバンドヒータとの間も）、その外径がバンドヒータに覆われている部分の外径よりも大きいことから、伝熱体のバンドヒータに覆われている部分に比べて体積が大きくなる。そのため、伝熱体のバンドヒータに覆われていない部分は、熱容量が大きくなるので、バンドヒータに覆われている部分に比べて伝熱体の蓄熱性能が向上し、バンドヒータによる加熱が終了した後においても蓄熱された熱による保温が一定時間持続する。
【発明の効果】
【0017】
請求項１の発明では、バンドヒータによる加熱は、被加熱体の柱状部に加えて伝熱体に対しても行われ、その伝熱体は被加熱体の柱状部よりも熱伝導率が大きいことから、当該柱状部よりも伝熱体の方が早く熱が伝わる。そのため、柱状部は、伝熱体が設けられて覆われる外周の一部または全部においては、バンドヒータが設けられていない部分であっても加熱される。したがって、バンドヒータの使用数を減らすことが可能になるので、電力使用量を削減することができる。
【0018】
また、請求項１の発明では、伝熱体のバンドヒータに覆われていない部分は、その外径がバンドヒータに覆われている部分の外径よりも大きいことから、伝熱体のバンドヒータに覆われている部分に比べて体積が大きくなる。そのため、伝熱体のバンドヒータに覆われていない部分は、熱容量が大きくなるので、バンドヒータに覆われている部分に比べて伝熱体の蓄熱性能が向上し、バンドヒータによる加熱が終了した後においても蓄熱された熱による保温が一定時間持続する。したがって、伝熱体のバンドヒータに覆われていない部分においてこのような蓄熱性能の向上がない場合に比べて、被加熱体の柱状部の軸方向全体に亘って温度を安定にすることができる。
【0019】
請求項２の発明では、バンドヒータに覆われていない部分に比べて、体積が小さく蓄熱され難い伝熱体のバンドヒータに覆われている部分の保温性が高まる。そのため、バンドヒータに覆われている部分においては、バンドヒータによる加熱が終了した後においてもカバーによる保温が一定時間持続する。したがって、このようなカバーがない場合に比べて、被加熱体の柱状部の軸方向全体に亘って温度をさらに安定にすることができる。
【0020】
請求項３の発明では、バンドヒータに覆われていない部分は、その内部に有する空間部の容積分だけ熱容量が減少する。そのため、例えば、過剰な蓄熱性能に起因して消費電力が増大する可能性がある場合には、このような空間部をバンドヒータに覆われていない部分の内部に設けることによって、蓄熱性能を低下させて消費電力の増大を抑制することが可能になる。したがって、このような場合、バンドヒータに覆われていない部分が有する空間部の大きさ（容積）を調整することで、電力使用量を削減し、かつ、被加熱体の柱状部の軸方向全体に亘って温度を安定にすることができる。つまり、電力使用量の削減と柱状部の全体温度の安定化を両立させることができる。
【0021】
請求項４の発明では、複数のバンドヒータによる加熱は、被加熱体の柱状部に加えて伝熱体に対しても行われ、その伝熱体は被加熱体の柱状部よりも熱伝導率が大きいことから、当該柱状部よりも伝熱体の方が早く熱が伝わる。そのため、柱状部は、伝熱体が設けられて覆われる外周の一部または全部においては、複数のバンドヒータが設けられていない部分であっても加熱される。したがって、バンドヒータの使用数を減らすことが可能になるので、電力使用量を削減することができる。
【0022】
また、請求項４の発明では、伝熱体の、複数のバンドヒータに覆われていない部分は、その外径が複数のバンドヒータに覆われている部分の外径よりも大きいことから、伝熱体の、複数のバンドヒータに覆われている部分に比べて体積が大きくなる。そのため、伝熱体の、複数のバンドヒータに覆われていない部分は、熱容量が大きくなるので、複数のバンドヒータに覆われている部分に比べて伝熱体の蓄熱性能が向上し、複数のバンドヒータによる加熱が終了した後においても蓄熱された熱による保温が一定時間持続する。したがって、伝熱体の、複数のバンドヒータに覆われていない部分においてこのような蓄熱性能の向上がない場合に比べて、被加熱体の柱状部の軸方向全体に亘って温度を安定にすることができる。
【0023】
請求項５の発明では、複数のバンドヒータに覆われていない部分に比べて、体積が小さく蓄熱され難い伝熱体の、複数のバンドヒータに覆われている部分の保温性が高まる。そのため、複数のバンドヒータに覆われている部分においては、それぞれのバンドヒータによる加熱が終了した後においてもカバーによる保温が一定時間持続する。したがって、このようなカバーがない場合に比べて、被加熱体の柱状部の軸方向全体に亘って温度をさらに安定にすることができる。
【0024】
請求項６の発明では、複数のバンドヒータに覆われていない部分は、その内部に有する空間部の容積分だけ熱容量が減少する。そのため、例えば、過剰な蓄熱性能に起因して消費電力が増大する可能性がある場合には、このような空間部を複数のバンドヒータに覆われていない部分の内部に設けることによって、蓄熱性能を低下させて消費電力の増大を抑制することが可能になる。したがって、このような場合、複数のバンドヒータに覆われていない部分が有する空間部の大きさ（容積）を調整することで、電力使用量を削減し、かつ、被加熱体の柱状部の軸方向全体に亘って温度を安定にすることができる。つまり、電力使用量の削減と柱状部の全体温度の安定化を両立させることができる。
【0025】
請求項７の発明では、バンドヒータによる加熱は、ノズルの柱状部分に加えて伝熱体に対しても行われ、その伝熱体はノズルの柱状部分よりも熱伝導率が大きいことから、当該柱状部分よりも伝熱体の方が早く熱が伝わる。そのため、柱状部分は、伝熱体が設けられて覆われるノズルの外周の一部または全部においては、バンドヒータが設けられていない部分であっても（一のバンドヒータと他のバンドヒータとの間においても）加熱される。したがって、バンドヒータの使用数を減らすことが可能になるので、電力使用量を削減することができ、また設備コストを低減させることができる。また、伝熱体のバンドヒータに覆われていない部分は（一のバンドヒータと他のバンドヒータとの間も）、その外径がバンドヒータに覆われている部分の外径よりも大きいことから、伝熱体のバンドヒータに覆われている部分に比べて体積が大きくなる。そのため、伝熱体のバンドヒータに覆われていない部分は、熱容量が大きくなるので、バンドヒータに覆われている部分に比べて伝熱体の蓄熱性能が向上し、バンドヒータによる加熱が終了した後においても蓄熱された熱による保温が一定時間持続する。したがって、伝熱体のバンドヒータに覆われていない部分においてこのような蓄熱性能の向上がない場合に比べて、被加熱体の柱状部の軸方向全体に亘って温度を安定にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】本発明に関する基本的な技術（以下「本基本技術」という）に係るヒータ装置の構成例１を示す斜視図である。
【図2】本基本技術に係るヒータ装置の構成例２を示す斜視図である。
【図3】本基本技術のヒータ装置を構成するジャケットを示す図であり、図３(A)は斜視図、図３(B)は図３(A)に示す３Ｂ線矢印の矢視方向から見た側面図である。図３(C)は図３(A)に示す３Ｃ線矢印の矢視方向から見た平面図である。
【図4】本基本技術のヒータ装置を構成するジャケットカバーを示す図であり、図４(A)は斜視図、図４(B)は図４(A)に示す４Ｂ線矢印の矢視方向から見た側面図である。図４(C)は図４(A)に示す４Ｃ線矢印の矢視方向から見た平面図である。
【図5】本基本技術に係るホットランナー装置やそれに関連した装置の構成例を示す模式図である。
【図6】本基本技術に係るヒータ装置の構成例１，２やその他のバリエーションの例を示す模式図である。
【図7】本発明の一実施形態に係るヒータ装置の一構成例（構成例３）を示す斜視図である。
【図9】本発明の一実施形態に係るヒータ装置の他の構成例（構成例４）を示す斜視図である。濃い灰色の着色部分はバンドヒータを表している。
【図10】本実施形態のヒータ装置を構成するヒータカバーを示す図であり、図１０(A)は斜視図、図１０(B)は図１０(A)に示す１０Ｂ線矢印の矢視方向から見た平面図である。また図１０(C)は図１０(B)に示す１０Ｃ－１０Ｃ線により切断し同線矢印の矢視方向から見た断面図であり、図１０(D)は図１０(C)に示す１０Ｄ－１０Ｄ線により切断し同線矢印の矢視方向から見た断面図である。
【図11】本発明の一実施形態に係るヒータ装置の他の構成例（構成例５）を示す斜視図である。濃い灰色の着色部分はバンドヒータを表している。
【図12】本実施形態のヒータ装置を構成するジャケットを示す図であり、図１２(A)は平面図、図１２(B)は図１２(A)に示す１２Ｂ線矢印の矢視方向から見た側面図である。また図１２(C)は図１２(B)に示す１２Ｃ－１２Ｃ線により切断し同線矢印の矢視方向から見た断面図である。
【図13】本明細書において説明したバンドヒータやヒータ装置により射出ノズルを加熱する場合の構成例を模式的に表した一覧図である。図１３(A)は背景技術で説明したバンドヒータ（従来例）の場合、図１３(B)は本基本技術のヒータ装置（構成例１）の場合、図１３(C)は本実施形態のヒータ装置（構成例４）の場合、図１３(D)は本実施形態のヒータ装置（構成例５）の場合、である。
【発明を実施するための形態】
【0027】
以下、本発明のヒータ装置およびそれを備えるホットランナー装置の実施形態について図を参照して説明する。本実施形態では、本発明のバンドヒータが、例えば、射出成形機を構成するホットランナー装置の射出ノズルに設けられる場合を例示して説明する。なお、本明細書では、図１～図４、図７～図９、図１１、図１２に示す座標軸表示における、Ｚ軸方向（射出ノズルの長手方向）のことを「軸方向」といい、またＸ軸方向やＹ軸方向等、Ｚ軸に直交する方向のことを「径方向」という場合がある。さらにＺ軸の先端方向のことを「上方向」、基端方向のことを「下方向」をといい、Ｚ軸周りの方向のことを「周方向」という場合がある。
【0028】
≪本基本技術の説明≫
［構成例１］
まず、本実施形態を説明する前に、本基本技術について図１～６を参照しながら説明する。図１に示すように、本基本技術のヒータ装置１（構成例１）は、後述するホットランナー装置５０の射出ノズル６０を加熱するものであり、２つのバンドヒータ１０ａ，１０ｂとジャケット２０とにより構成されている。なお、バンドヒータ１０ａとバンドヒータ１０ｂは、同様に構成されているため、これらを総称する場合には「バンドヒータ１０」という。ホットランナー装置５０等の構成については後で図５を参照しながら説明する。図１においては、射出ノズル６０はその一部として円筒部６１（被加熱体）を二点鎖線で表現している。また、当該射出ノズル６０の先端部６２や射出ノズル６０が収容されるプレート７０の収容穴７２等については、図５を除いて図示を省略している。
［構成例１］
まず、本実施形態を説明する前に、本基本技術について図１～６を参照しながら説明する。図１に示すように、本基本技術のヒータ装置１（構成例１）は、後述するホットランナー装置５０の射出ノズル６０を加熱するものであり、２つのバンドヒータ１０ａ，１０ｂとジャケット２０とにより構成されている。なお、バンドヒータ１０ａとバンドヒータ１０ｂは、同様に構成されているため、これらを総称する場合には「バンドヒータ１０」という。ホットランナー装置５０等の構成については後で図５を参照しながら説明する。図１においては、射出ノズル６０はその一部として円筒部６１（被加熱体）を二点鎖線で表現している。また、当該射出ノズル６０の先端部６２や射出ノズル６０が収容されるプレート７０の収容穴７２等については、図５を除いて図示を省略している。
【0029】
ヒータ装置１を構成するバンドヒータ１０ａ，１０ｂは、カバー部１２とヒータ部１３により構成されている。本基本技術のヒータ装置１は、射出ノズル６０の円筒部６１の外周がジャケット２０で覆われるとともに、このジャケット２０の両端をさらに覆うようにバンドヒータ１０ａ，１０ｂが取り付けられる。つまり、バンドヒータ１０は、カバー部１２がヒータ部１３を囲むようにジャケット２０を覆うことで、ジャケット２０を介して射出ノズル６０に間接的に取り付けられる。
【0030】
カバー部１２は、例えば、ステンレス製（例えばＳＵＳ３０４）の短冊形状を有する板部材であり、板厚が０．５mmに設定されている。本基本技術では、カバー部１２は、アルファベットのＣ字形状のように軸方向に切れ目を有する円筒形状に形成されており、その両端にはロール状に折り返した端末ループ１２ａがそれぞれ形成されている。これらの端末ループ１２ａには締結バー１８が収容されている。締結バー１８にはボルト１９を挿通可能な貫通穴やボルト１９を螺合可能な雌ねじ穴が形成されている。一方の端末ループ１２ａの締結バー１８を貫通したボルト１９を、他方の端末ループ１２ａの締結バー１８に螺合させてボルト１９をねじ締め方向に回転させる。これにより、カバー部１２の内側に収容されたヒータ部１３を、射出ノズル６０の円筒部６１を覆うジャケット２０等に締め付け固定することを可能にしている。
【0031】
カバー部１２の長手方向ほぼ中央には、角部が丸められた丸角長方形状に形成された配線窓１２ｂが形成されている。この配線窓１２ｂは、ヒータ部１３に接続された図略の電気配線を挿通させて外部に引き出し得る貫通穴である。ヒータ部１３は、ほぼ円筒形状を有する発熱部であり、金属製の内筒プレートと外筒プレートにより挟み込まれるヒータエレメント等により構成されている。これらは図示が省略されている。ヒータエレメントには、前述した電気配線が接続されており、外部の電力供給源から例えば２００Ｖ～３００Ｖの単相交流電力が供給され得るように構成されている。
【0032】
カバー部１２の内周面にはスペーサ１７が取り付けられている。スペーサ１７は、例えば、外径寸法が約３mmに設定されるステンレス製（例えばＳＵＳ３０４）の円筒パイプであり、カバー部１２のＺ軸方向の長さとほぼ同じ軸方向長さを有する。本基本技術では、スペーサ１７は、その両端がカバー部１２の内周面に溶接されて固定されており、例えば、カバー部１２の周方向に約９０度間隔で４箇所に設けられている。これらのスペーサ１７をカバー部１２の内側に設けることにより、そのさらに内側に位置するヒータ部１３との間にはエアギャップが形成される。そのため、ヒータ部１３から発生した熱をカバー部１２に伝わり難くしている。なお、このようなエアギャップを形成する必要がない場合には、スペーサ１７はなくてもよい。
【0033】
ジャケット２０は、例えば、アルミニウム製の円筒形状を有する筒板部材である。図３にその詳細が図示されているので、ここからは図３も参照しながら説明する。図３に示すように、本基本技術では、ジャケット２０は、円筒形状を有するジャケット本体２１と、その軸方向に形成される隙間２３とにより構成されている。即ち、ジャケット２０のジャケット本体２１は、アルファベットのＣ字形状のように軸方向に隙間２３を１つ有する円筒形状に形成されている。
【0034】
ジャケット２０の軸方向長さや内径長は、射出ノズル６０の円筒部６１の長さや外径寸法に基づいて任意に設定される。本基本技術では、ジャケット２０の軸方向長さは、例えば約１００mm、また例えば、内径が約４０mm、板厚が約２mmにそれぞれ設定されている。隙間２３は、ジャケット２０の内径寸法と、ジャケット２０の取り付けを想定している射出ノズル６０の円筒部６１の外径寸法との誤差を吸収するためのものであり、本基本技術では、円筒形状の全周に対する割合として、例えば８～１０％の円弧相当の隙間空間を形成している。内径が約４０mmの場合、隙間２３は、例えば約１０mmに設定されている。
【0035】
本基本技術のヒータ装置１は、このようなバンドヒータ１０とジャケット２０を備えることによって、射出ノズル６０の円筒部６１をジャケット２０で覆った後、ジャケット２０の一端側にバンドヒータ１０ａ、また他端側にバンドヒータ１０ｂをそれぞれ挿通してボルト１９を締め付ける。これにより、バンドヒータ１０のカバー部１２に押圧されたヒータ部１３がジャケット本体２１の外周面２１ｂを加圧すると、その内周面２１ａが円筒部６１の外周をさらに加圧した状態で当該外周面に接触してバンドヒータ１０がジャケット２０を介して射出ノズル６０に取り付けられる。
【0036】
そして、外部の電力供給源からバンドヒータ１０に電力が供給されると、ヒータ部１３が発熱を開始することから、ヒータ部１３の熱がジャケット２０を介して射出ノズル６０の円筒部６１に伝達されて円筒部６１が加熱される。つまり、ヒータ部１３がジャケット２０に熱結合するとともに、ジャケット２０を介して間接的に円筒部６１を加熱する。そして、射出ノズル６０の円筒部６１を覆うジャケット２０は、アルミニウム製（熱伝導率２３６Ｗ／(ｍ・Ｋ)）でありその熱伝導率が射出ノズル６０の円筒部６１（例えば、炭素鋼製（熱伝導率４４Ｗ／(ｍ・Ｋ)）の熱伝導率よりも大きい。
【0037】
これにより、バンドヒータ１０による加熱は、当該円筒部６１に加えてジャケット２０に対しても行われ、そのジャケット２０は円筒部６１よりも熱伝導率が大きいことから、円筒部６１よりもジャケット２０の方が早く熱が伝わる。そのため、円筒部６１は、ジャケット２０が設けられて覆われる外周面においては、バンドヒータ１０が設けられていない部分であっても加熱される。したがって、射出ノズル６０の円筒部６１のうちジャケット２０で覆われる範囲においては、バンドヒータ１０が設けられていない部分があっても、その部分もそれに隣接するバンドヒータ１０によりジャケット２０を介して加熱される。そのため、バンドヒータ１０の使用数を減らすことが可能になることから、電力使用量を削減することができる。
【0038】
［構成例２］
次に本基本技術のヒータ装置２（構成例２）について図２を参照しながら説明する。図２に示すように、本基本技術のヒータ装置２も、前述したヒータ装置１と同様に後述するホットランナー装置５０の射出ノズル６０を加熱するものである。ヒータ装置２は、１つのバンドヒータ１０とジャケット２０とジャケットカバー３０とにより構成されている。なお、バンドヒータ１０は、前述したバンドヒータ１０ａ，１０ｂと同様に構成されている。ヒータ装置２を構成するバンドヒータ１０は、ジャケット２０には接することなく、射出ノズル６０の円筒部６１に直接、取り付けられている。即ち、バンドヒータ１０は、ジャケット２０を介することなく直接的に円筒部６１を加熱し得るように射出ノズル６０に取り付けられている。
次に本基本技術のヒータ装置２（構成例２）について図２を参照しながら説明する。図２に示すように、本基本技術のヒータ装置２も、前述したヒータ装置１と同様に後述するホットランナー装置５０の射出ノズル６０を加熱するものである。ヒータ装置２は、１つのバンドヒータ１０とジャケット２０とジャケットカバー３０とにより構成されている。なお、バンドヒータ１０は、前述したバンドヒータ１０ａ，１０ｂと同様に構成されている。ヒータ装置２を構成するバンドヒータ１０は、ジャケット２０には接することなく、射出ノズル６０の円筒部６１に直接、取り付けられている。即ち、バンドヒータ１０は、ジャケット２０を介することなく直接的に円筒部６１を加熱し得るように射出ノズル６０に取り付けられている。
【0039】
ジャケットカバー３０は、例えば、ステンレス製の円筒形状を有する筒板部材である。図４にその詳細が図示されているので、ここからは図４も参照しながら説明する。なお、図４(A)および図４(B)では、軸方向（Ｚ軸方向）において、カバー本体３１やスペーサ３５等の一部が省略されている。特に図４(A)においては、軸方向長さが長いカバー本体３１と短いカバー本体３１の２つ表されているように見えるが、これらは一体であり両者間の隙間は図示省略により生じたものであることに注意されたい。
【0040】
図４に示すように、ジャケットカバー３０は、ジャケット２０の外周を覆うとともに、当該ジャケット２０を径方向内側に加圧してジャケット本体２１の内周面２１ａと円筒部６１の外周面との接触を確保し得る機能を有する。そのため、ジャケット本体２１の外径よりも大径の内径を有すること、軸方向長さが長いこと、端末ループ３２，３３を軸方向の複数箇所に有すること、配線窓１２ｂが形成されていないこと、を除いて、前述したバンドヒータ１０のカバー部１２とほぼ同様に構成されている。
【0041】
即ち、ジャケットカバー３０は、例えば、ステンレス製（例えばＳＵＳ３０４）の幅広の矩形状を有する板部材であり、板厚が０．５mmに設定されている。本基本技術では、ジャケットカバー３０のカバー本体３１は、アルファベットのＣ字形状のように軸方向に切れ目を有する円筒形状に形成されており、その両端にはロール状に折り返した端末ループ３２，３３がそれぞれ形成されている。
【0042】
端末ループ３２，３３は、カバー本体３１の軸方向長さに応じて、軸方向の複数箇所に分割して設けられる。図２に表されている例では２箇所に設けられているが、３箇所以上の場合もある。また、軸方向に分割することなく、端末ループ３２，３３は一端側から他端側に連続して設けてもよい。これらの端末ループ３２，３３には締結バー３６が収容されている。締結バー３６にはボルト３７を挿通可能な貫通穴やボルト３７を螺合可能な雌ねじ穴が形成されている。端末ループ３３の締結バー３６を貫通したボルト３７を、端末ループ３２の締結バー３６に螺合させてボルト３７をねじ締め方向に回転させる。これにより、カバー本体３１の内側に収容されたジャケット２０を、射出ノズル６０の円筒部６１に締め付け固定することを可能にしている。
【0043】
カバー本体３１の内周面にはスペーサ３５が取り付けられている。スペーサ３５は、例えば、外径寸法が約３mmに設定されるステンレス製（例えばＳＵＳ３０４）の円筒パイプであり、カバー本体３１のＺ軸方向の長さとほぼ同じ軸方向長さを有する。本基本技術では、スペーサ３５は、その両端がカバー本体３１の内周面３１ａに溶接されて固定されており、例えば、カバー本体３１の周方向に約９０度間隔で４箇所に設けられている。これらのスペーサ３５をカバー本体３１の内側に設けることにより、そのさらに内側に位置するジャケット２０の外周面２１ｂとカバー本体３１の内周面３１ａとの間にはエアギャップが形成される。そのため、バンドヒータ１０からジャケット２０に伝達された熱をカバー本体３１に伝わり難くしている。
【0044】
本基本技術のヒータ装置２は、このようなバンドヒータ１０とジャケット２０とジャケットカバー３０を備えることによって、射出ノズル６０の円筒部６１をジャケット２０で覆った後、さらにジャケット２０をジャケットカバー３０で覆う。そして、ジャケットカバー３０のボルト３７を締め付ける。これにより、ジャケットカバー３０のカバー本体３１がジャケット２０の外周面２１ｂを加圧するため、その内周面２１ａが円筒部６１の外周面に接触した状態でジャケット２０が射出ノズル６０に取り付けられる。また、射出ノズル６０の軸方向においてジャケット２０で覆われてなく、かつ、ジャケット２０に隣接する円筒部６１の位置（円筒部６１の隣接部位）にバンドヒータ１０を挿通してボルト１９を締め付ける。これにより、バンドヒータ１０のカバー部１２に押圧されたヒータ部１３が円筒部６１の外周を加圧した状態で当該外周面に接触して、バンドヒータ１０がジャケット２０に隣接した位置で射出ノズル６０に直接取り付けられる。
【0045】
そして、外部の電力供給源からバンドヒータ１０に電力が供給されると、ヒータ部１３が発熱を開始することから、バンドヒータ１０が取り付けられた位置においては、ヒータ部１３の熱が射出ノズル６０の円筒部６１に直接伝達されて円筒部６１が加熱される。つまり、ヒータ部１３がジャケット２０を介することなく直接的に円筒部６１を加熱する。また、バンドヒータ１０が取り付けられていない位置においても、ヒータ部１３の熱が隣接するジャケット２０を介して射出ノズル６０の円筒部６１に伝達されて円筒部６１が加熱される。つまり、ヒータ部１３が円筒部６１を経由してジャケット２０に熱結合するとともに、ジャケット２０を介して間接的に円筒部６１を加熱する。射出ノズル６０の円筒部６１を覆うジャケット２０は、アルミニウム製（熱伝導率２３６Ｗ／(ｍ・Ｋ)）でありその熱伝導率が射出ノズル６０の円筒部６１（例えば、炭素鋼製（熱伝導率４４Ｗ／(ｍ・Ｋ)）の熱伝導率よりも大きい。
【0046】
これにより、前述したヒータ装置１に比べて、ヒータ部１３から円筒部６１を経由する分、熱伝達や熱伝導の効率は低下するものの、バンドヒータ１０による加熱は、当該円筒部６１に加えてジャケット２０に対しても行われる。そして、ジャケット２０は円筒部６１よりも熱伝導率が大きいことから、円筒部６１よりもジャケット２０の方が早く熱が伝わる。そのため、円筒部６１は、ジャケット２０が設けられて覆われる外周面においては、バンドヒータ１０が設けられていない部分であっても加熱される。したがって、射出ノズル６０の円筒部６１のうちジャケット２０で覆われる範囲においては、バンドヒータ１０が設けられていない部分があっても、その部分もそれに隣接するバンドヒータ１０によりジャケット２０を介して加熱される。そのため、バンドヒータ１０の使用数を減らすことが可能になることから、電力使用量を削減することができる。
【0047】
このように構成されるヒータ装置１，２を、ホットランナー装置５０に適用した場合には、例えば、図５に示すように構成することが可能である。ホットランナー装置５０は、樹脂製品を成形する射出成形機を構成するものである。図５に示すように、本基本技術では、ホットランナー装置５０は、主に、溶融樹脂の流路５２を内部に有するマニホールド５１と、外部から圧送される溶融樹脂を受け入れて流路５２に案内するノズルタッチ５３と、マニホールド５１の流路５２を流れる溶融樹脂を図略の金型内に吐出させる射出ノズル６０と、により構成されている。マニホールド５１には図略のヒータが流路５２に沿った複数箇所に内装されている。また、マニホールド５１は、本体部７１に射出ノズル６０を収容する収容穴７２を有するプレート７０にスペーサ５８と締結ボルト５９を介して組み付けられている。
【0048】
射出ノズル６０は、主に、円筒部６１と先端部６２により構成されており、本基本技術では、プレート７０の収容穴７２に収容されて、その先端部６２を図略の金型のキャビティに接続し得るように構成されている。射出ノズル６０の円筒部６１は、内部に溶融樹脂の流路を有する円柱形状に形成されており、円筒部６１の外周には本基本技術のヒータ装置１が取り付けられている。ヒータ装置１は、円筒部６１を所定温度で加熱することによって、円筒部６１内の流路を流れる溶融樹脂の温度を適正値に保持可能にしている。図５に表した例では、図１に示すヒータ装置１が円筒部６１に取り付けられているが、例えば、図２に示すヒータ装置２を円筒部６１に取り付けてもよい。
【0049】
また、これまで説明したヒータ装置１，２を含めて、バンドヒータ１０とジャケット２０の組み合わせのバリエーションを図示すると、例えば、図６に示すようになる。即ち、図１に表されているヒータ装置１は図６(A)に示すように構成されているが、図６(B)に示すように、バンドヒータ１０は、必ずしもジャケット２０の両側に設ける必要はなく、いずれか一方に設けるように構成してもよい。また、バンドヒータ１０は、必ずしもジャケット２０の両端や一端に設ける必要はなく、図６(C)に示すように、ジャケット２０の軸方向ほぼ中央の１箇所に設けるように構成してもよい。さらに図示されてないが、図６(A)と図６(C)を組み合わせた構成、つまりジャケット２０の両端とほぼ中央の合計３箇所にバンドヒータ１０を設けるように構成してもよい。
【0050】
また、図２に表されているヒータ装置２は図６(E)に示すように構成されているが、図６(D)に示すように、ジャケット２０を挟んでその両側にバンドヒータ１０ａ，１０ｂを設けるように構成してもよい。また、バンドヒータ１０を挟んでその両側にジャケット２０ａ，２０ｂを設けるように構成してもよい。さらに図示されてないが、図６(D)と図６(F)を組み合わせた構成、つまり図６(F)のほぼ中央と、同図のジャケット２０ａ，２０ｂの両端との合計３箇所にバンドヒータ１０を設けるように構成してもよい（バンドヒータ１０ａ、ジャケット２０ａ、バンドヒータ１０、ジャケット２０ｂ、バンドヒータ１０ｂ）。
【0051】
上述した図６(B)や図６(C)においても図６(A)のヒータ装置１と同様に、また図６(D)や図６(F)においても図６(E)のヒータ装置２と同様に、バンドヒータ１０の使用数を減らすことが可能になることから、電力使用量を削減することができる。
【0052】
このように本基本技術のヒータ装置１，２では、バンドヒータ１０とジャケット２０を備える。ジャケット２０は、射出ノズル６０の円筒部６１の外周に設けられその外周の一部または全部を覆う。バンドヒータ１０は、ジャケット２０に熱結合するとともに、ジャケット２０を介して間接的に当該円筒部６１を加熱したり、射出ノズル６０を介することなく直接的に当該円筒部６１を加熱したりする。そして、ジャケット２０は、例えば、アルミニウム製（熱伝導率２３６Ｗ／(ｍ・Ｋ)）でありその熱伝導率が円筒部６１（例えば、炭素鋼製（熱伝導率４４Ｗ／(ｍ・Ｋ)）の熱伝導率よりも大きい。これにより、バンドヒータ１０による加熱は、円筒部６１に加えてジャケット２０に対しても行われ、そのジャケット２０は円筒部６１よりも熱伝導率が大きいことから、円筒部６１よりもジャケット２０の方が早く熱が伝わる。そのため、円筒部６１は、ジャケット２０が設けられて覆われる外周の一部または全部においては、バンドヒータ１０が設けられていない部分であっても加熱される。したがって、バンドヒータ１０の使用数を減らすことが可能になるので、電力使用量を削減することができる。
【0053】
また、本基本技術のヒータ装置１，２では、バンドヒータ１０ａに加えてさらに他のバンドヒータ１０ｂを備えている。そして、他のバンドヒータ１０ｂは、ジャケット２０に熱結合するとともに、ジャケット２０を介して間接的に射出ノズル６０の円筒部６１を加熱したり、ジャケット２０を介することなく直接的に当該円筒部６１を加熱したりする。これにより、他のバンドヒータ１０ｂによる加熱も、円筒部６１に加えてジャケット２０に対しても行われ、そのジャケット２０は円筒部６１（例えば、炭素鋼製（熱伝導率４４Ｗ／(ｍ・Ｋ)）よりも熱伝導率が大きいことから、円筒部６１よりもジャケット２０の方が早く熱が伝わる。これにより、円筒部６１は、バンドヒータ１０ａ，１０ｂが設けられていない両バンドヒータの間においても、ジャケット２０が設けられて覆われる外周の一部または全部で加熱される。したがって、バンドヒータ１０の使用数を減らすことが可能になるので、電力使用量を削減することができる。
【0054】
本基本技術のホットランナー装置５０では、ヒータ装置１を備え、射出成形型内に溶融樹脂を射出する射出ノズル６０を有する。そして、ヒータ装置１が加熱する被加熱体はこの射出ノズル６０であり、柱状部はこの射出ノズル６０の円筒部６１である。これにより、バンドヒータ１０ａ，１０ｂによる加熱は、当該円筒部６１に加えてジャケット２０に対しても行われ、そのジャケット２０は円筒部６１（例えば、炭素鋼製（熱伝導率４４Ｗ／(ｍ・Ｋ)）よりも熱伝導率が大きいことから、円筒部６１よりもジャケット２０の方が早く熱が伝わる。そのため、円筒部６１は、ジャケット２０が設けられて覆われるその外周の一部または全部においては、バンドヒータ１０ａ，１０ｂが設けられていない部分であっても加熱される。したがって、バンドヒータ１０ａ，１０ｂの使用数を減らすことが可能になるので、電力使用量を削減することができ、また設備コストも低減させることができる。なお、図５においては、マニホールド５１を備える射出成形機を例示して説明したが、射出ノズル６０の円筒部６１（柱状部を有する被加熱体）を加熱する必要のある構成であれば、マニホールド５１は必ずしも必要はない。
【0055】
なお、上述した本基本技術のヒータ装置２では、離隔部材として、円筒のパイプ材からなるスペーサ３５を、ジャケットカバー３０のカバー本体３１の内周面３１ａに設ける場合を例示して説明したが、ジャケット２０のジャケット本体２１（伝熱体）とカバー本体３１（カバー体）との間にエアギャップ（空間）を形成する離隔部材であればこれに限られない。例えば、角筒のパイプ材や中実の棒材（丸棒や角棒）でもよい。またこのようなエアギャップを形成することが可能であれば、スペーサ３５の長さはその１／２や１／３でもよいし、スペーサ３５の本数は３本でも５本でもよい。ただし、スペーサ３５を介してジャケット２０（のジャケット本体２１）とジャケットカバー３０（のカバー本体３１）が接触する面積が増加するに従って、離隔部材を介してジャケット２０からジャケットカバー３０に逃げる熱の伝達経路の幅や数が増えるため、長さや本数はエアギャップを安定的に確保し得るために必要な最小限に留めることが望ましい。
【0056】
また、上述した本基本技術のヒータ装置２では、伝熱体の外周の一部または全部を覆うカバー部として、ジャケット２０（伝熱体）とほぼ同じ軸方向長さを有するようにジャケットカバー３０を構成する場合を例示して説明したが、伝熱体よりも軸方向長さを小さく（短く）設定してもよい。例えば、バンドヒータ１０（１０ａ，１０ｂ）と同様の軸方向長さを有するようにジャケットカバー３０（カバー部）を構成してもよい。この場合には、例えば、図１に表されているバンドヒータ１０ａ，１０ｂに代えて、軸方向長さが短いジャケットカバー３０がジャケット２０の両端を覆うように取り付けられる。
【0057】
また、上述し本基本技術のヒータ装置１，２では、伝熱体として、アルファベットのＣ字形状のように軸方向に隙間２３を１つ有する円筒形状にジャケット２０のジャケット本体２１を形成する場合を例示して説明したが、射出ノズル６０の円筒部６１（被加熱体の柱状部）の外周の一部または全部を覆い得るものであればよい。例えば、隙間２３のような軸方向に切れ目が存在しない全周が繋がった円筒形状や、２つの半円形状が互いに開口側を向けて対向するように軸方向に隙間を２つ有する円筒形状、等にジャケット２０のジャケット本体２１を形成してもよい。
【0058】
本基本技術のヒータ装置１，２の構成をまとめて技術的思想の創作（技術的手段）として概念すると、次のように表現することができる。
【0059】
［１］柱状部を有する被加熱体を加熱するヒータ装置であって、
前記柱状部の外周に設けられ前記外周の一部または全部を覆う伝熱体と、
前記伝熱体に熱結合するとともに、前記伝熱体を介して間接的にまたは前記伝熱体を介することなく直接的に前記柱状部を加熱するバンドヒータと、を備え、
前記伝熱体は、その熱伝導率が前記柱状部の熱伝導率よりも大きい、ことを特徴とするヒータ装置。
前記柱状部の外周に設けられ前記外周の一部または全部を覆う伝熱体と、
前記伝熱体に熱結合するとともに、前記伝熱体を介して間接的にまたは前記伝熱体を介することなく直接的に前記柱状部を加熱するバンドヒータと、を備え、
前記伝熱体は、その熱伝導率が前記柱状部の熱伝導率よりも大きい、ことを特徴とするヒータ装置。
【0060】
［２］前記バンドヒータに加えてさらに他のバンドヒータを備えており、
前記他のバンドヒータは、前記伝熱体に熱結合するとともに、前記伝熱体を介して間接的にまたは前記伝熱体を介することなく直接的に前記柱状部を加熱する、ことを特徴とする上記［１］に記載のヒータ装置。
前記他のバンドヒータは、前記伝熱体に熱結合するとともに、前記伝熱体を介して間接的にまたは前記伝熱体を介することなく直接的に前記柱状部を加熱する、ことを特徴とする上記［１］に記載のヒータ装置。
【0061】
また、本基本技術のヒータ装置１，２を備えるホットランナー装置５０は、技術的思想の創作（技術的手段）として概念すると、次のように表現することができる。
【0062】
［３］上記［１］または［２］に記載のヒータ装置を備えるホットランナー装置であって、射出成形型内に溶融樹脂を射出するノズルを有し、
前記被加熱体は前記ノズルであり、前記柱状部は前記ノズルの円筒部である、ことを特徴とするホットランナー装置。
前記被加熱体は前記ノズルであり、前記柱状部は前記ノズルの円筒部である、ことを特徴とするホットランナー装置。
【0063】
上記［１］の技術的手段によると、柱状部を有する被加熱体を加熱するヒータ装置は、伝熱体とバンドヒータを備える。柱状部は、内部に空間がない中実のほかに、内部に空間がある中空をも含む概念である。そのため、柱状部には円柱形状や円筒形状も含まれる。伝熱体は、柱状部の外周に設けられその外周の一部または全部を覆う。バンドヒータは、伝熱体に熱結合するとともに、伝熱体を介して間接的に柱状部を加熱、または伝熱体を介することなく直接的に柱状部を加熱する。そして、伝熱体は、その熱伝導率が被加熱体の柱状部の熱伝導率よりも大きい。これにより、バンドヒータによる加熱は、被加熱体の柱状部に加えて伝熱体に対しても行われ、その伝熱体は被加熱体の柱状部よりも熱伝導率が大きいことから、当該柱状部よりも伝熱体の方が早く熱が伝わる。そのため、柱状部は、伝熱体が設けられて覆われるその外周の一部または全部においては、バンドヒータが設けられていない部分であっても加熱される。したがって、バンドヒータの使用数を減らすことが可能になるので、電力使用量を削減することができる。
【0064】
上記［２］の技術的手段によると、バンドヒータに加えてさらに他のバンドヒータを備えている。そして、他のバンドヒータは、伝熱体に熱結合するとともに、伝熱体を介して間接的に柱状部を加熱、または伝熱体を介することなく直接的に柱状部を加熱する。これにより、他のバンドヒータによる加熱も、被加熱体の柱状部に加えて伝熱体に対しても行われ、その伝熱体は被加熱体の柱状部よりも熱伝導率が大きいことから、当該柱状部よりも伝熱体の方が早く熱が伝わる。例えば、上記［１］に記載のバンドヒータ（一のバンドヒータ）を柱状部の一端側に配置し、他のバンドヒータを柱状部の他端側に配置し、一のバンドヒータと他のバンドヒータとの間に伝熱体を配置する。これにより、柱状部は、バンドヒータが設けられていない両バンドヒータの間においても、伝熱体が設けられて覆われる外周の一部または全部で加熱される。したがって、バンドヒータの使用数を減らすことが可能になるので、電力使用量を削減することができる。
【0065】
上記［３］の技術的手段によると、上記［１］または［２］に記載のヒータ装置を備えるホットランナー装置は、射出成形型内に溶融樹脂を射出するノズルを有する。被加熱体はこのノズルであり、柱状部はこのノズルの円筒部である。これにより、バンドヒータによる加熱は、ノズルの柱状部分に加えて伝熱体に対しても行われ、その伝熱体はノズルの柱状部分よりも熱伝導率が大きいことから、当該柱状部分よりも伝熱体の方が早く熱が伝わる。そのため、柱状部分は、伝熱体が設けられて覆われるその外周の一部または全部においては、バンドヒータが設けられていない部分（一のバンドヒータと他のバンドヒータとの間においても）であっても加熱される。したがって、バンドヒータの使用数を減らすことが可能になるので、電力使用量を削減することができ、また設備コストを低減させることができる。
【0066】
≪本実施形態の説明≫
本発明のヒータ装置およびそれを備えるホットランナー装置の実施形態は、上述した本基本技術のヒータ装置１やホットランナー装置５０をベースに構成したものである。そのため、これから説明する本実施形態においては、ヒータ装置１やホットランナー装置５０と実質的に同様に構成される部分については、同じ用語や同一の符号を用いてそれらの説明を省略する。
本発明のヒータ装置およびそれを備えるホットランナー装置の実施形態は、上述した本基本技術のヒータ装置１やホットランナー装置５０をベースに構成したものである。そのため、これから説明する本実施形態においては、ヒータ装置１やホットランナー装置５０と実質的に同様に構成される部分については、同じ用語や同一の符号を用いてそれらの説明を省略する。
【0067】
［構成例３］
まず、図７および図８に基づいて本実施形態のヒータ装置１０１（構成例３）の構成や機能について説明する。このヒータ装置１０１は、上述した本基本技術のヒータ装置１に対してジャケット２０が蓄熱部１２２を備える点が異なる。即ち、ヒータ装置１０１は、２つのバンドヒータ１０ａ，１０ｂとジャケット１２０とにより構成されている。これらのバンドヒータ１０ａ，１０ｂは、ヒータ装置１のものと同じであるため、ここでは説明を省略する。
まず、図７および図８に基づいて本実施形態のヒータ装置１０１（構成例３）の構成や機能について説明する。このヒータ装置１０１は、上述した本基本技術のヒータ装置１に対してジャケット２０が蓄熱部１２２を備える点が異なる。即ち、ヒータ装置１０１は、２つのバンドヒータ１０ａ，１０ｂとジャケット１２０とにより構成されている。これらのバンドヒータ１０ａ，１０ｂは、ヒータ装置１のものと同じであるため、ここでは説明を省略する。
【0068】
ジャケット１２０は、例えば、アルミニウム製の二重の円筒形状を有する部材である。図８にその詳細が図示されているので、ここからは図８も参照しながら説明する。図８に示すように、本実施形態では、ジャケット１２０は、径方向内側において円筒形状を有する伝熱部１２１と、その軸方向ほぼ中央に位置し径方向外側において伝熱部１２１よりも大径かつ厚肉の円筒形状を有する蓄熱部１２２とにより構成されている。
【0069】
伝熱部１２１は、ヒータ装置１のジャケット２０の隙間２３を無くして円筒形状に繋げたものに相当し、その軸方向長さや内径は、射出ノズル６０の円筒部６１の長さや外径寸法に基づいて任意に設定されるが、本実施形態ではその軸方向長さは当該ヒータ装置１０１を構成するバンドヒータ１０ａ，１０ｂの軸方向長さの合計よりも長く（大きく）なるように設定される。伝熱部１２１の軸方向長さがバンドヒータ１０ａ，１０ｂの軸方向長さの合計よりも短い（小さい）場合や同じである場合には、蓄熱部１２２を設けることができないからである。
【0070】
本実施形態では、射出ノズル６０の円筒部６１を軸方向全体に亘って加熱することができ得るように、伝熱部１２１の軸方向長さは、例えば約１００mm、また例えば、外径が約４０mm、板厚が約３mmにそれぞれ設定されている。伝熱部１２１の内径は、図５を参照しながら説明したヒータ装置１の場合と同様に、ヒータ装置１０１が射出ノズル６０に取り付けられた状態において、当該射出ノズル６０の円筒部６１の外周に伝熱部１２１の内周面１２１ａが接触し得る寸法に設定されている。
【0071】
蓄熱部１２２は、熱容量を高めるために軸方向長さが伝熱部１２１よりも短いながらもプレート７０の収容穴７２に収容可能な範囲内で十分に厚い板厚を有する円筒形状に形成されているとともに、伝熱部１２１の外周面１２１ｂに対してほぼ密着し得るように設けられている。蓄熱部１２２の内周面１２２ａの直径（内径）は、伝熱部１２１の外径よりも僅かに大径に設定される。そのため、これらの各寸法は、プレート７０の収容穴７２の内径寸法、伝熱部１２１の長さ、外径寸法や伝熱部１２１に取り付けられるバンドヒータ１０の数および寸法等に基づいて任意に設定される。なお、「収容可能な範囲内で十分に厚い板厚を有する」とは、射出ノズル６０が収容される収容穴７２の内周壁に蓄熱部１２２の外周面１２２ｂが接触しない範囲内で最大の外径を当該蓄熱部１２２が有することを意味する。
【0072】
本実施形態では、バンドヒータ１０の数は２つでありその１つ当たりの軸方向長さ（幅）が約２０mmである。つまり、２つのバンドヒータ１０ａ，１０ｂの軸方向長さの合計は約４０mmであり、伝熱部１２１の軸方向長さは約１００mmであることから、２つのバンドヒータ１０ａ，１０ｂに覆われていない部分（伝熱部１２１の一部）の長さは約６０mmであり、これが蓄熱部１２２の軸方向長さとして設定されている。また、蓄熱部１２２の外周面１２２ｂの直径（外径）は約６０mm、内径は約４０mm、板厚は約１０mmに、それぞれ設定されている。
【0073】
なお、この長さ約６０mmである伝熱部１２１の一部は、２つのバンドヒータ１０ａ，１０ｂに覆われていない部分であり、特許請求の範囲に記載の「バンドヒータに覆われていない部分」や「複数のバンドヒータに覆われていない部分」に相当し得るものである。また、伝熱部１２１の残りの約４０mmは、２つのバンドヒータ１０ａ，１０ｂに覆われている部分であり、特許請求の範囲に記載の「バンドヒータに覆われている部分」や「複数のバンドヒータに覆われている部分」に相当し得るものである。
【0074】
また、本実施形態においては、伝熱部１２１と蓄熱部１２２を別体（別部材）で構成する場合を例示して説明したが、これらを一体（同部材）で構成してもよい。例えば、伝熱部１２１と同じ軸長を有する蓄熱部１２２相当の母材から、その両端を切削加工して伝熱部１２１を削り出して形成してもよい。これにより、伝熱部１２１と蓄熱部１２２は一体に成形されることから、これらを別体で構成した場合に比べて両者間における熱伝導効率が向上し、蓄熱部１２２は、バンドヒータ１０ａ，１０ｂが発した熱を効率良く蓄熱することが可能になる。
【0075】
このように構成することにより本実施形態のヒータ装置１０１では、バンドヒータ１０ａ，１０ｂとジャケット１２０を備える。ジャケット１２０は、射出ノズル６０の円筒部６１の外周に設けられその外周の一部または全部を覆う。バンドヒータ１０ａ，１０ｂは、ジャケット１２０を覆ってジャケット１２０に熱結合するとともにジャケット１２０を介して間接的に当該円筒部６１を加熱する。ジャケット１２０は、例えば、アルミニウム製（熱伝導率２３６Ｗ／(ｍ・Ｋ)）でありその熱伝導率が円筒部６１（例えば、炭素鋼製（熱伝導率４４Ｗ／(ｍ・Ｋ)）の熱伝導率よりも大きい。また、ジャケット１２０の軸方向長さは、バンドヒータ１０ａ，１０ｂの軸方向長さの合計よりも大きいとともに、バンドヒータ１０ａ，１０ｂに覆われていない部分はその外径がバンドヒータ１０ａ，１０ｂに覆われている部分の外径よりも大きい。
【0076】
これにより、バンドヒータ１０ａ，１０ｂによる加熱は、円筒部６１に加えてジャケット１２０に対しても行われ、そのジャケット１２０は円筒部６１よりも熱伝導率が大きいことから、円筒部６１よりもジャケット１２０の方が早く熱が伝わる。そのため、円筒部６１は、ジャケット１２０が設けられて覆われる外周の一部または全部においては、バンドヒータ１０ａ，１０ｂが設けられていない部分であっても加熱される。したがって、バンドヒータ１０ａ，１０ｂの使用数を減らすことが可能になるので、電力使用量を削減することができる。
【0077】
また、ジャケット１２０のバンドヒータ１０ａ，１０ｂに覆われていない部分は、その外径がバンドヒータ１０ａ，１０ｂに覆われている部分の外径よりも大きいことから、ジャケット１２０のバンドヒータ１０ａ，１０ｂに覆われている部分に比べて体積が大きくなる。そのため、ジャケット１２０のバンドヒータ１０ａ，１０ｂに覆われていない部分は、熱容量が大きくなるので、バンドヒータ１０ａ，１０ｂに覆われている部分に比べてジャケット１２０の蓄熱性能が向上し、バンドヒータ１０ａ，１０ｂによる加熱が終了した後においても蓄熱された熱による保温が一定時間持続する。したがって、ジャケット１２０のバンドヒータ１０ａ，１０ｂに覆われていない部分においてこのような蓄熱性能の向上がない場合に比べて、射出ノズル６０の円筒部６１の軸方向全体に亘って温度を安定にすることができる。
【0078】
［構成例４］
次に、図９および図１０に基づいて本実施形態のヒータ装置１０２（構成例４）の構成や機能について説明する。このヒータ装置１０２は、前述した本実施形態のヒータ装置１０１に対して、バンドヒータ１０にヒータカバー１３０が設けられている点が異なる。即ち、ヒータ装置１０２は、２つのバンドヒータ１０ａ，１０ｂと、これらのバンドヒータ１０ａ，１０ｂの周囲を覆う２つのヒータカバー１３０と、ジャケット１２０と、により構成されている。これらのバンドヒータ１０ａ，１０ｂは、ヒータ装置１やヒータ装置１０１のものと同じである。またジャケット１２０もヒータ装置１０１のものと同様に構成されている。そのため、これらの説明は省略する。
次に、図９および図１０に基づいて本実施形態のヒータ装置１０２（構成例４）の構成や機能について説明する。このヒータ装置１０２は、前述した本実施形態のヒータ装置１０１に対して、バンドヒータ１０にヒータカバー１３０が設けられている点が異なる。即ち、ヒータ装置１０２は、２つのバンドヒータ１０ａ，１０ｂと、これらのバンドヒータ１０ａ，１０ｂの周囲を覆う２つのヒータカバー１３０と、ジャケット１２０と、により構成されている。これらのバンドヒータ１０ａ，１０ｂは、ヒータ装置１やヒータ装置１０１のものと同じである。またジャケット１２０もヒータ装置１０１のものと同様に構成されている。そのため、これらの説明は省略する。
【0079】
ヒータカバー１３０は、バンドヒータ１０を保温可能に周囲を覆う保温カバーであり、例えば、アルミニウム製の円筒形状を有する部材である。図１０にその詳細が図示されているので、ここからは図１０も参照しながら説明する。図１０に示すように、本実施形態では、ヒータカバー１３０は、円筒形状を有する本体部１３１と、本体部１３１の一端側に位置して円環形状を有するリード部１３２と、本体部１３１の他端側に位置して円環形状を有するガイド部１３３と、により構成されている。本実施形態では、これらは一体に形成されているが、別体に構成してもよい。
【0080】
本体部１３１は、バンドヒータ１０を収容する空間部１３５を形成するものである。そのため、本体部１３１はその内径がバンドヒータ１０の外径よりも大径に設定されており、その軸方向長さがバンドヒータ１０の軸方向長さよりも僅かに長く（大きく）設定されている。また本体部１３１は、保温性を高めるためその肉厚が伝熱部１２１よりも厚肉に設定されており、その外径はジャケット１２０の外径とほぼ同様に設定されている。
【0081】
本体部１３１の一端側に設けられているリード部１３２は、ヒータカバー１３０の内部に収容されたバンドヒータ１０等から電気配線を外部に引き出し可能にする切欠部１３２ａ，１３２ｂを形成するために設けられている。例えば、切欠部１３２ａは、バンドヒータ１０のヒータ部１３に接続された電気配線（図略）を引き出すための貫通溝であり、また切欠部１３２ｂは、射出ノズル６０の円筒部６１に組み込まれた温度センサの電気配線（図略）を引き出すための貫通溝である。リード部１３２の内径は、これらの電気配線が通る隙間を伝熱部１２１の外周面１２１ｂとの間に形成し得るように、伝熱部１２１の外径よりもやや大径に設定されている。
【0082】
本体部１３１の他端側に設けられているガイド部１３３は、ヒータカバー１３０を安定して伝熱部１２１に取り付け可能にするために設けられている。そのため、ガイド部１３３の内径は伝熱部１２１の外径よりも僅かに大径に設定されており、またヒータカバー１３０が伝熱部１２１の周囲で回らないように所定位置で伝熱部１２１の雌ねじ穴（図略）に螺合可能なボルト１３４を挿通し得る貫通穴１３３ａと低背のボルトヘッドを収容可能な座ぐり穴が形成されている。
【0083】
このようにヒータカバー１３０を構成することによりヒータ装置１０２では、ヒータカバー１３０がバンドヒータ１０を保温可能に周囲を覆う。これにより、バンドヒータ１０に覆われていない部分に比べて、体積が小さく蓄熱され難い伝熱部１２１のバンドヒータ１０に覆われている部分の保温性が高まる。そのため、バンドヒータ１０に覆われている部分においては、バンドヒータ１０による加熱が終了した後においてもヒータカバー１３０による保温が一定時間持続する。したがって、このようなヒータカバー１３０がない場合に比べて、射出ノズル６０の円筒部６１の軸方向全体に亘って温度をさらに安定にすることができる。
【0084】
［構成例５］
続けて、図１１および図１２に基づいて本実施形態のヒータ装置１０３（構成例５）の構成等について説明する。このヒータ装置１０３は、前述した本実施形態のヒータ装置１０２に対し、ジャケット１２０’を構成する蓄熱部１２５が内部に空間部１２６を有する点が異なる。即ち、ヒータ装置１０３は、２つのバンドヒータ１０ａ，１０ｂと、これらのバンドヒータ１０ａ，１０ｂの周囲を覆う２つのヒータカバー１３０と、ジャケット１２０’と、により構成されている。これらのバンドヒータ１０ａ，１０ｂは、ヒータ装置１やヒータ装置１０１，１０２のものと同じである。またヒータカバー１３０もヒータ装置１０２のものと同様に構成されている。そのため、これらの説明は省略する。
続けて、図１１および図１２に基づいて本実施形態のヒータ装置１０３（構成例５）の構成等について説明する。このヒータ装置１０３は、前述した本実施形態のヒータ装置１０２に対し、ジャケット１２０’を構成する蓄熱部１２５が内部に空間部１２６を有する点が異なる。即ち、ヒータ装置１０３は、２つのバンドヒータ１０ａ，１０ｂと、これらのバンドヒータ１０ａ，１０ｂの周囲を覆う２つのヒータカバー１３０と、ジャケット１２０’と、により構成されている。これらのバンドヒータ１０ａ，１０ｂは、ヒータ装置１やヒータ装置１０１，１０２のものと同じである。またヒータカバー１３０もヒータ装置１０２のものと同様に構成されている。そのため、これらの説明は省略する。
【0085】
ジャケット１２０’は、ヒータ装置１０１で説明したジャケット１２０に対して蓄熱部１２５が異なる。そのため、ここでは伝熱部１２１については説明を省略する。前述したヒータ装置１０１やヒータ装置１０２を構成するジャケット１２０では、その蓄熱部１２２はその熱容量を増加させることを目的にしていることから、内部に空間を有することのない中実に構成されている。しかし、蓄熱部１２２が予定の仕様を超えた過剰な蓄熱性能を有する場合には、バンドヒータ１０による加熱時間が長くなる可能性があり、バンドヒータ１０による加熱を開始してから、射出ノズル６０の円筒部６１が所定温度に到達するまでの立ち上がり時において消費電力量の増大を招くおそれがある。
【0086】
このため、本実施形態のヒータ装置１０３では、このような中実の蓄熱部１２２に代えて、その内部に空間部１２６を有する蓄熱部１２５を備えるようにジャケット１２０’を構成した。ジャケット１２０’は、伝熱部１２１と蓄熱部１２５により構成されており、その外形状はヒータ装置１０１のジャケット１２０と同様で、例えば、アルミニウム製の二重の円筒形状を有する。
【0087】
蓄熱部１２５は、図１２にその詳細が図示されているので、ここからは図１２も参照しながら説明する。図１２に示すように、蓄熱部１２５は、その外形状が蓄熱部１２２とほぼ同様に構成されているものの、内部に空間部１２６が形成されている。この空間部１２６は、蓄熱部１２５が伝熱部１２１に取り付けられた状態において、伝熱部１２１の外周面１２１ｂと蓄熱部１２５の内周面１２５ａ’との間に形成される（図１２(C)に表されている薄い灰色に着色された部分）。
【0088】
また、蓄熱部１２５は、その開口内周面１２５ａの直径（内径）が伝熱部１２１の外径よりも僅かに大径に設定されており、伝熱部１２１の外周面１２１ｂに対して開口内周面１２５ａがほぼ密着し得るように構成されている。なお、蓄熱部１２５の各寸法は、蓄熱部１２２と同様に、プレート７０の収容穴７２の内径寸法、伝熱部１２１の長さ、外径寸法や伝熱部１２１に取り付けられるバンドヒータ１０の数および寸法等に基づいて任意に設定される。
【0089】
このようにジャケット１２０’の蓄熱部１２５を構成することによりヒータ装置１０３では、ジャケット１２０’のバンドヒータ１０に覆われていない部分、つまり蓄熱部１２５は、その内部に空間部１２６を有する。これにより、ジャケット１２０’の蓄熱部１２５は、その内部に有する空間部１２６の容積分だけ熱容量が減少する。そのため、例えば、過剰な蓄熱性能に起因して消費電力が増大する可能性がある場合には、このような空間部１２６を蓄熱部１２５（バンドヒータ１０に覆われていない部分）の内部に設けることによって、蓄熱性能を低下させて消費電力の増大を抑制することが可能になる。
【0090】
したがって、このような場合、蓄熱部１２５（バンドヒータ１０に覆われていない部分）が有する空間部１２６の大きさ（容積）を予め調整して所定の容積値に設定することで、電力使用量を削減し、かつ、射出ノズル６０の円筒部６１の軸方向全体に亘って温度を安定にすることができる。つまり、電力使用量の削減と柱状部の全体温度の安定化を両立させることができる。なお、蓄熱部１２５における空間部１２６の大きさ（容積）は、蓄熱部の蓄熱特性に応じて個別具体的に行われる実験や計算機シミュレーション等の結果に基づいて、適宜、最適値に設定される。
【0091】
ここで、これまでに説明したヒータ装置の構成例として、本基本技術のヒータ装置１（構成例１）、本実施形態のヒータ装置１０２（構成例４）、本実施形態のヒータ装置１０３（構成例５）や、背景技術で説明したように３つのバンドヒータ１０ａ～１０ｃで構成した背景技術相当の従来構成１００（従来例）を模式的に表した一覧図を図１３に示す。なお、図１３には、同図(A)に従来構成１００、同図(B)にヒータ装置１、同図(C)にヒータ装置１０２、同図(D)にヒータ装置１０３がそれぞれ図示されている。これらの構成例においては、射出ノズル６０（被加熱体）の円筒部６１（柱状部）に対して、バンドヒータ１０は２つではなく、３つのバンドヒータ１０ａ～１０ｃが設けられていることに注意されたい。
【0092】
これらについて、まずバンドヒータ１０ａ～１０ｃによる加熱を開始してから、射出ノズル６０の円筒部６１が所定温度（例えば２３０℃）に到達するまでの立ち上がり時（昇温域）に要する消費電力量の合計値を測定した。その結果、次の表(イ)に示すようなデータが得られた。削減率は、従来構成１００（従来例）における消費電力量の合計値に対して削減することができた消費電力量の割合（％）を表したものである。
【0093】
表(イ) ｜消費電力量(kwh) ｜削減率(％)｜
────────────────────┼────────┼─────┤
背景技術相当の従来構成１００（ 従来例 ）｜ １.０１１ ｜ ０ ｜
本基本技術のヒータ装置１ （構成例１）｜ ０.９４６ ｜ ６ ｜
本実施形態のヒータ装置１０２（構成例４）｜ ０.９７９ ｜ ３ ｜
本実施形態のヒータ装置１０３（構成例５）｜ ０.９８２ ｜ ３ ｜
────────────────────┼────────┼─────┤
背景技術相当の従来構成１００（ 従来例 ）｜ １.０１１ ｜ ０ ｜
本基本技術のヒータ装置１ （構成例１）｜ ０.９４６ ｜ ６ ｜
本実施形態のヒータ装置１０２（構成例４）｜ ０.９７９ ｜ ３ ｜
本実施形態のヒータ装置１０３（構成例５）｜ ０.９８２ ｜ ３ ｜
【0094】
また、射出ノズル６０の円筒部６１が所定温度（例えば２３０℃）に到達した後、その温度を一定時間、維持するように（定温域）、例えばＰＩＤ制御によりバンドヒータ１０ａ～１０ｃのオンオフを制御した間において要した消費電力量の合計値も測定した。その結果は次の表(ロ)に示す通りである。
【0095】
表(ロ) ｜消費電力量(kwh) ｜削減率(％)｜
────────────────────┼────────┼─────┤
背景技術相当の従来構成１００（ 従来例 ）｜ １.４２２ ｜ ０ ｜
本基本技術のヒータ装置１ （構成例１）｜ ０.９３２ ｜ ３４ ｜
本実施形態のヒータ装置１０２（構成例４）｜ ０.９５０ ｜ ３３ ｜
本実施形態のヒータ装置１０３（構成例５）｜ １.０６１ ｜ ２５ ｜
────────────────────┼────────┼─────┤
背景技術相当の従来構成１００（ 従来例 ）｜ １.４２２ ｜ ０ ｜
本基本技術のヒータ装置１ （構成例１）｜ ０.９３２ ｜ ３４ ｜
本実施形態のヒータ装置１０２（構成例４）｜ ０.９５０ ｜ ３３ ｜
本実施形態のヒータ装置１０３（構成例５）｜ １.０６１ ｜ ２５ ｜
【0096】
表(イ)と表(ロ)を合わせたもの、即ち、加熱開始から立ち上がりの昇温域を経て一定時間の定温域を終えるまでの全期間に要した消費電力量の合計値は、次の表(ハ)に示す結果になる。なお、本実施形態では、全期間は、例えば２時間である。
【0097】
表(ハ) ｜消費電力量(kwh) ｜削減率(％)｜
────────────────────┼────────┼─────┤
背景技術相当の従来構成１００（ 従来例 ）｜ ２.４３３ ｜ ０ ｜
本基本技術のヒータ装置１ （構成例１）｜ １.８７８ ｜ ２３ ｜
本実施形態のヒータ装置１０２（構成例４）｜ １.９２９ ｜ ２１ ｜
本実施形態のヒータ装置１０３（構成例５）｜ ２.０４３ ｜ １６ ｜
────────────────────┼────────┼─────┤
背景技術相当の従来構成１００（ 従来例 ）｜ ２.４３３ ｜ ０ ｜
本基本技術のヒータ装置１ （構成例１）｜ １.８７８ ｜ ２３ ｜
本実施形態のヒータ装置１０２（構成例４）｜ １.９２９ ｜ ２１ ｜
本実施形態のヒータ装置１０３（構成例５）｜ ２.０４３ ｜ １６ ｜
【0098】
なお、上記各測定時における周囲環境の温度は、次の通りである。
背景技術相当の従来構成１００（ 従来例 ）： ２９.０℃
本基本技術のヒータ装置１ （構成例１）： ２９.０℃
本実施形態のヒータ装置１０２（構成例４）： ２３.０℃
本実施形態のヒータ装置１０３（構成例５）： １７.０℃
背景技術相当の従来構成１００（ 従来例 ）： ２９.０℃
本基本技術のヒータ装置１ （構成例１）： ２９.０℃
本実施形態のヒータ装置１０２（構成例４）： ２３.０℃
本実施形態のヒータ装置１０３（構成例５）： １７.０℃
【0099】
この結果から、本基本技術のヒータ装置１、本実施形態のヒータ装置１０２，１０３のいずれについても従来構成１００に比べて、昇温域、定温域および全期間のすべてにおいて消費電力量を削減できていることを確認した。なお、前述したように、本実施形態のヒータ装置１０３は、立ち上がり時（昇温域）における消費電力量の増大を抑制し得る構成であるものの、昇温域に加えて定温域においてもヒータ装置１０２に比べて電力消費量が多い。これは、測定時における周囲環境の温度差が影響しているものと考えられる。
【0100】
次に、所定温度（例えば２３０℃）に到達した後、バンドヒータ１０ａ～１０ｃによる加熱を停止または終了した場合における温度低下の経時変化を測定した。この測定結果は、図１４および図１５に図示されているので、ここからはこれらの図も参照しながら説明する。なお、これらの図においては、横軸が経過時間（分）、縦軸が温度（℃）をそれぞれ表しており、いずれのグラフも１分間隔で温度データがプロットされている。また、各プロットは、◆印が従来構成１００（従来例）、▲印がヒータ装置１（構成例１）、＊印がヒータ装置１０２（構成例４）、＋印がヒータ装置１０３（構成例５）、の温度データをそれぞれ表している。
【0101】
図１４(A)に示すように、まず従来構成１００（従来例）による温度低下特性（◆印）では、２３０℃から２００℃に下がるまでの時間は１３０秒であり、また２３０℃から１５０℃に下がるまでの時間は６００秒である。これに対して、ヒータ装置１（構成例１）による温度低下特性（▲印）では、２３０℃から２００℃に下がるまでの時間は２０６秒であり、また２３０℃から１５０℃に下がるまでの時間は８４０秒である。これを１０℃ごとに表すと次のようになる。なお、蓄熱増加率（＝((▲印の温度－◆印の温度)／◆印の温度)×１００）は、平均８.７％（最大１０.３％、最小４.４％）であることを確認した。
【0102】
＜従来構成１００＞ ＜ヒータ装置１＞ 延長時間 増加率
２３０℃→２２０℃： ４２秒 ８５秒 ４３秒 ２０２％
２３０℃→２１０℃： ８６秒 １３８秒 ５２秒 １６０％
２３０℃→２００℃： １３０秒 ２０６秒 ７６秒 １５８％
２３０℃→１９０℃： １８７秒 ２８３秒 ９６秒 １５１％
２３０℃→１８０℃： ２５７秒 ３８４秒 １２７秒 １４９％
２３０℃→１７０℃： ３５０秒 ５１０秒 １６０秒 １４６％
２３０℃→１６０℃： ４５６秒 ６６０秒 ２０４秒 １４５％
２３０℃→１５０℃： ６００秒 ８４０秒 ２４０秒 １４０％
２３０℃→２２０℃： ４２秒 ８５秒 ４３秒 ２０２％
２３０℃→２１０℃： ８６秒 １３８秒 ５２秒 １６０％
２３０℃→２００℃： １３０秒 ２０６秒 ７６秒 １５８％
２３０℃→１９０℃： １８７秒 ２８３秒 ９６秒 １５１％
２３０℃→１８０℃： ２５７秒 ３８４秒 １２７秒 １４９％
２３０℃→１７０℃： ３５０秒 ５１０秒 １６０秒 １４６％
２３０℃→１６０℃： ４５６秒 ６６０秒 ２０４秒 １４５％
２３０℃→１５０℃： ６００秒 ８４０秒 ２４０秒 １４０％
【0103】
また図１４(B)に示すように、ヒータ装置１０２（構成例４）による温度低下特性（＊印）では、２３０℃から２００℃に下がるまでの時間は２８３秒であり、また２３０℃から１５０℃に下がるまでの時間は１０６０秒である。これを１０℃ごとに表すと次のようになる。なお、蓄熱増加率（＝((▲印の温度－＊印の温度)／＊印の温度)×１００）は、平均１４.３％（最大１７.０％、最小５.２％）であることを確認した。
【0104】
＜従来構成１００＞ ＜ヒータ装置１０２＞ 延長時間 増加率
２３０℃→２２０℃： ４２秒 １２８秒 ８６秒 ３０５％
２３０℃→２１０℃： ８６秒 ２０３秒 １１７秒 ２３６％
２３０℃→２００℃： １３０秒 ２８３秒 １５３秒 ２１８％
２３０℃→１９０℃： １８７秒 ３８４秒 １９７秒 ２０５％
２３０℃→１８０℃： ２５７秒 ５０４秒 ２４７秒 １９６％
２３０℃→１７０℃： ３５０秒 ６４５秒 ２９５秒 １８４％
２３０℃→１６０℃： ４５６秒 ８２０秒 ３６４秒 １８０％
２３０℃→１５０℃： ６００秒 １０６０秒 ４６０秒 １７７％
２３０℃→２２０℃： ４２秒 １２８秒 ８６秒 ３０５％
２３０℃→２１０℃： ８６秒 ２０３秒 １１７秒 ２３６％
２３０℃→２００℃： １３０秒 ２８３秒 １５３秒 ２１８％
２３０℃→１９０℃： １８７秒 ３８４秒 １９７秒 ２０５％
２３０℃→１８０℃： ２５７秒 ５０４秒 ２４７秒 １９６％
２３０℃→１７０℃： ３５０秒 ６４５秒 ２９５秒 １８４％
２３０℃→１６０℃： ４５６秒 ８２０秒 ３６４秒 １８０％
２３０℃→１５０℃： ６００秒 １０６０秒 ４６０秒 １７７％
【0105】
さらに図１４(C)に示すように、ヒータ装置１０３（構成例５）による温度低下特性（＋印）では、２３０℃から２００℃に下がるまでの時間は２９１秒であり、また２３０℃から１５０℃に下がるまでの時間は１０２０秒である。これを１０℃ごとに表すと次のようになる。なお、蓄熱増加率（＝((▲印の温度－＋印の温度)／＋印の温度)×１００）は、平均１１.２％（最大１６.７％、最小３.６％）であることを確認した。
【0106】
＜従来構成１００＞ ＜ヒータ装置１０３＞ 延長時間 増加率
２３０℃→２２０℃： ４２秒 １２０秒 ７８秒 ２８６％
２３０℃→２１０℃： ８６秒 ２０６秒 １２０秒 ２４０％
２３０℃→２００℃： １３０秒 ２９１秒 １６１秒 ２２４％
２３０℃→１９０℃： １８７秒 ３９６秒 ２０９秒 ２１２％
２３０℃→１８０℃： ２５７秒 ５１６秒 ２５９秒 ２０１％
２３０℃→１７０℃： ３５０秒 ６６０秒 ３１０秒 １８９％
２３０℃→１６０℃： ４５６秒 ８２５秒 ３６９秒 １８１％
２３０℃→１５０℃： ６００秒 １０２０秒 ４２０秒 １７０％
２３０℃→２２０℃： ４２秒 １２０秒 ７８秒 ２８６％
２３０℃→２１０℃： ８６秒 ２０６秒 １２０秒 ２４０％
２３０℃→２００℃： １３０秒 ２９１秒 １６１秒 ２２４％
２３０℃→１９０℃： １８７秒 ３９６秒 ２０９秒 ２１２％
２３０℃→１８０℃： ２５７秒 ５１６秒 ２５９秒 ２０１％
２３０℃→１７０℃： ３５０秒 ６６０秒 ３１０秒 １８９％
２３０℃→１６０℃： ４５６秒 ８２５秒 ３６９秒 １８１％
２３０℃→１５０℃： ６００秒 １０２０秒 ４２０秒 １７０％
【0107】
このように本実施形態のヒータ装置１０２（構成例４）およびヒータ装置１０３（構成例５）は、従来構成１００や本基本技術のヒータ装置１（構成例１）に比べると、バンドヒータ１０ａ～１０ｃによる加熱の停止後または終了後から所定温度に低下するまでの時間が大幅に延長されていることがわかる。つまり、これらを構成するジャケット１２０，１２０’の蓄熱部１２２，１２５による蓄熱機能が十分に発揮されて保温効果が現れていることを確認した。
【0108】
また、図１４(A)～(C)に示す各温度低下特性を、ヒータ装置１（構成例１）、ヒータ装置１０２（構成例４）、ヒータ装置１０３（構成例５）同士において比較したグラフが、図１５に図示されている。図１５(A)は、ヒータ装置１（構成例１）とヒータ装置１０２（構成例４）を比較したグラフ、図１５(B)はヒータ装置１０２（構成例４）とヒータ装置１０３（構成例５）を比較したグラフである。これにより、蓄熱性能は、ヒータ装置１０２（構成例４）、ヒータ装置１０３（構成例５）、ヒータ装置１（構成例１）の順番で優れていることを確認した。
【0109】
なお、本実施形態のヒータ装置１０１（構成例３）については、上述したような立ち上がり時等における消費電力量の測定や、蓄熱性能を確認する測定は行っていないが、本基本技術のヒータ装置１（構成例１）と本実施形態のヒータ装置１０２（構成例４）との間に位置する測定結果が得られることが予想される。したがって、蓄熱性能は、ヒータ装置１０２（構成例４）、ヒータ装置１０３（構成例５）、ヒータ装置１０１（構成例３）、ヒータ装置１（構成例１）またはヒータ装置１０２（構成例４）、ヒータ装置１０１（構成例３）、ヒータ装置１０３（構成例５）、ヒータ装置１（構成例１）の順番で優れている蓋然性が高い。
【0110】
なお、上述した本実施形態のヒータ装置１０１，１０２，１０３においては、バンドヒータ１０ａ，１０ｂやバンドヒータ１０ａ～１０ｃのように、バンドヒータ１０が複数個設けられている場合を例示して説明したが、例えば、本基本技術のヒータ装置２のように、１つのバンドヒータ１０と、ジャケット１２０，１２０’に相当するジャケットと、で構成してもよい。この場合のジャケットは、その軸方向長さが１つのバンドヒータ１０の軸方向長さよりも長く（大きく）設定されている必要があること以外は、ジャケット１２０やジャケット１２０’と同様に構成される。
【0111】
また、上述した本実施形態のヒータ装置１０１，１０２，１０３では、ジャケット１２０を構成する伝熱部１２１のうち、バンドヒータ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ等のバンドヒータ１０に覆われていない部分の外径を大径の蓄熱部１２２に構成する場合を例示して説明したが、バンドヒータ１０に覆われていない部分は、その全ての外径が伝熱部１２１よりも大径である必要はない。バンドヒータ１０に覆われていない部分の大半において、その外径が伝熱部１２１の外径よりも大きければよい。つまり、バンドヒータ１０に覆われていない部分において、伝熱部１２１と同寸法の外径またはそれよりも小径の部分が存在してもよい。
【0112】
さらに、上述した本実施形態のヒータ装置１０１，１０２，１０３では、バンドヒータ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ等の複数のバンドヒータ１０が機械的および電気的に同じ仕様である場合を例示して説明した。そのため、バンドヒータ１０ａ，１０ｂ等に覆われている部分の伝熱部１２１は、その外径寸法が同じであることを前提に構成したが、伝熱部１２１に設けられるバンドヒータの機械的および電気的仕様の違いによって、伝熱部１２１の外径寸法が異なる場合があってもよい。つまり、バンドヒータ１０に覆われている部分の伝熱部１２１は、その外径寸法が区区（まちまち）であってもよい。
【0113】
なお、上述した本基本技術のヒータ装置１，２や本実施形態のヒータ装置１０１，１０２，１０３では、伝熱体として、ジャケット２０のジャケット本体２１、ジャケット１２０，１２０’の伝熱部１２１および蓄熱部１２２，１２５をアルミニウム製にする場合を例示して説明したが、射出ノズル６０の円筒部６１よりも熱伝導率が大きい素材であれば、アルミニウム（熱伝導率２３６Ｗ／(ｍ・Ｋ)）に限られない。例えば、ステンレス鋼の熱伝導率は１６．７～２０．９Ｗ／(ｍ・Ｋ)であり、また鉄の熱伝導率は８３．５Ｗ／(ｍ・Ｋ)であることから、射出ノズル６０の円筒部６１をステンレスや鉄で構成する場合には、これらよりも熱伝導率が大きい真鍮（熱伝導率：１０６Ｗ／(ｍ・Ｋ)）や銅（同：４０３Ｗ／(ｍ・Ｋ)）等でジャケット本体２１、伝熱部１２１や蓄熱部１２２，１２５を構成してもよい。
【0114】
また、上述した本基本技術のヒータ装置１，２や本実施形態のヒータ装置１０１，１０２，１０３においては、被加熱体として、円筒部６１を有する射出ノズル６０に取り付ける場合を例示して説明したが、本発明のヒータ装置により加熱される被加熱体はこれに限られない。ヒータ装置１，２，１０１，１０２，１０３を取り付ける対象は、柱状体（または筒状体）であれば、例えば、角柱形状（または角筒形状）や多角柱形状（または多角筒形状）を有する射出ノズル等の被加熱体でもよい。また、押出し成形機の加熱シリンダにヒータ装置１，２を取り付けてもよい。
【0115】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、上述した具体例を様々に変形または変更したものが含まれる。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組合せに限定されるものではない。さらに、本明細書または図面に例示した技術は、複数の目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つ。なお、[符号の説明]の欄における括弧内の記載は、上述した各実施形態で用いた用語と、特許請求の範囲に記載の用語との対応関係を明示し得る。
【符号の説明】
【0116】
１，２…ヒータ装置
１０，１０ａ，１０ｂ、１０ｃ…バンドヒータ
１２…カバー部
１３…ヒータ部
１７…スペーサ
２０，２０ａ，２０ｂ…ジャケット（伝熱体）
２１…ジャケット本体
２１ａ…内周面
２１ｂ…外周面
２３…隙間
３０…ジャケットカバー
３１…カバー本体
３１ａ…内周面
３１ｂ…外周面
３５…スペーサ
５０…ホットランナー装置
５１…マニホールド
５３…ノズルタッチ
６０…射出ノズル（被加熱体）
６１…円筒部（柱状部）
６２…先端部
７０…プレート
７２…収容穴
１００…従来構成
１０１，１０２，１０３…ヒータ装置
１２０，１２０’…ジャケット（伝熱体）
１２１…伝熱部
１２２，１２５…蓄熱部（バンドヒータに覆われていない部分）
１２６…空間部
１３０…ヒータカバー（カバー）
１３１…本体部
１３２…リード部
１３４…ボルト
１３５…空間部
１０，１０ａ，１０ｂ、１０ｃ…バンドヒータ
１２…カバー部
１３…ヒータ部
１７…スペーサ
２０，２０ａ，２０ｂ…ジャケット（伝熱体）
２１…ジャケット本体
２１ａ…内周面
２１ｂ…外周面
２３…隙間
３０…ジャケットカバー
３１…カバー本体
３１ａ…内周面
３１ｂ…外周面
３５…スペーサ
５０…ホットランナー装置
５１…マニホールド
５３…ノズルタッチ
６０…射出ノズル（被加熱体）
６１…円筒部（柱状部）
６２…先端部
７０…プレート
７２…収容穴
１００…従来構成
１０１，１０２，１０３…ヒータ装置
１２０，１２０’…ジャケット（伝熱体）
１２１…伝熱部
１２２，１２５…蓄熱部（バンドヒータに覆われていない部分）
１２６…空間部
１３０…ヒータカバー（カバー）
１３１…本体部
１３２…リード部
１３４…ボルト
１３５…空間部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
