製品名  HOT NOBLE  発熱塗料(低温タイプ/高温タイプ)
主原料 
    (低温タイプ・最高温度
200) 原料:カーボン、ファインカーボン、有機質バインダー、有機
    (高温タイプ・最高温度 800℃) 原料:カーボン、ファインカーボン、無機質バインダー、水性

201412月 発熱塗料で 『東久邇宮記念賞』 受賞    特許取得 < 特許第5156185号 >

幅広い用途で使用できる。

半導体に電気が流れると熱が発生する原理を応用した、炭素を主原料とする発熱作用を持った塗料です。

高効率で電気エネルギーを熱に転換することにより、格段の省エネ効果を生み出ことを可能にしました。

低温タイプと高温タイプを備えることにより、様々な場面の製品への応用を可能とする発熱素材です。

優れた省エネ効果と高い安定性・耐久性、さらにはイニシャルコストの低コスト化を実現した新しい素材です。

 

1, 優れた省エネ効果
97%
以上の電力から熱への転換率を持つことにより、他の電熱資材に比べて格段に安い電気代で済みます。

2, 広い温度設定と電源適応性
10〜数800まで、用途による広い温度帯設定が可能です。DCでもACでも任意に選択が可能です。
電圧は1Vから240Vまでの適応が可能です。

3, 規定温度の維持
電源電圧が変化しない限り、付加装置無しで規定の温度を維持します。(但し、周囲の環境条件により温度センサーが必要な場合もあります。)

4, イニシャルコスト(製造コスト)の低コスト化
制御方法や周辺機器類の簡略化、熱絶縁装置や発火防止用補助材簡易化が可能となり、他の電熱材料に比べて応用製品の製造原価を抑えることが可能となります。

5, 高い安定性
昇温スピードが速く、温度むらが少ないことから長時間の連続稼働でも安定した性能が得られます。

6, 高い耐久性と簡易メンテナンス
発熱塗料自体は高い耐久性を持つことから、長期間にわたり安定した性能を示します。
発熱体の構造が簡略化されることにより、他の電熱材料に比べメンテナンスが容易です。

電力から熱へのエネルギー転換効率に優れており、加熱媒体と塗料が面接触していることから、電熱効果が向上します。

線接触である従来のニクロム線加熱方式より大幅な省エネ効果を生み出します。

 

 

 

 

 

Product name HOT NOBLE  Heating paint  < Japan Patent No. 5156185 >

(low temperature type / high temperature type)

Main raw material

(Low temperature type Maximum temperature 200 )

Materials: Carbon, Fine carbon, Organic binder, Organic

(High Temperature Type Maximum Temperature 800 )

Raw Material: Carbon, Fine Carbon, Inorganic Binder, Aqueous

It can be used in a wide range of applications.

It is a paint that has a heat generating action with carbon as the main raw material, applying the principle of generating heat when electricity flows through the semiconductor.

By converting electric energy into heat with high efficiency, it has made it possible to create remarkable energy saving effect.

By providing a low-temperature type and a high-temperature type, it is a heat-generating material that makes it possible to apply to various products in products.

It is a new material realizing excellent energy saving effect, high stability and durability, and further cost reduction of initial cost.

Characteristic

1, excellent energy saving effect

By having a conversion rate from electricity of 97% or more to heat, electricity cost is significantly lower than other electric heating materials.

2, wide temperature setting and power supply adaptability

A wide temperature range can be set depending on the application, from several 10 ° C to several 800 ° C. Either DC or AC can be selected arbitrarily.

The voltage can be applied from 1 V to 240 V.

3, maintenance of specified temperature

As long as the power supply voltage does not change, maintain the specified temperature without additional equipment. (However, temperature sensor may be necessary depending on surrounding environmental conditions.)

4. Cost reduction of initial cost (manufacturing cost)

Simplification of control methods and peripheral equipment, simplification of heat insulation equipment and supplementary materials for ignition prevention, and it is possible to reduce the manufacturing cost of applied products compared with other electrothermal materials.

5, high stability

Since the temperature rising speed is fast and the temperature unevenness is small, stable performance can be obtained even in continuous operation for a long time.

6, high durability and simple maintenance

Since the exothermic paint itself has high durability, it shows stable performance over a long period of time.

Maintenance is easier than other electrothermal materials by simplifying the structure of the heating element.

It has excellent energy conversion efficiency from electric power to heat, and since heating medium and paint are in surface contact, electric heating effect improves.

 

It produces a large energy saving effect more than conventional Nichrome wire heating system which is line contact.

半導体熱交換素子

概要

従来、導電膜として幾多の製品が作られて来ましたが、その最初は1893年に発明されて、その後現在まで一般的な電熱材料として広く利用されてきたニクロム電熱線が有ります。

以後100年間に亘り次々と新しい製品、例えば金剛砂、PTC、酸化錫等が開発されて来ましたが、それぞれ実用化には問題点を残しています。

金剛砂(S i C)の場合は、摂氏700度以上の気温にならないと有用にはなりません。

PTC(Position  temperature  coefficient)の場合は、直接電圧を加えると自己発熱で温度上昇しますが、同時に電気抵抗も上昇して電流が制限され、キューリー点に限界が有ります。

一方、1940年にアメリカで酸化錫の導電膜技術が公開され、節電と防爆、防火に優れた性能を発揮して、高温温水シャワーやコーヒーポットなどに利用されて来ましたが、特性の効率性が摂氏180度以上では特に一致せず、急激な変化を起こし、絶縁の問題、寿命が短いなどの問題と大型化が出来ない事の解決が必要で、公開後40年の現在でも沸点高温での使用に限定されています。

現在各方面で利用されている電化製品の発熱材料は、全てが電熱線、金剛砂、PTCを熱源としているために、「通電負荷が高い」 「耐用寿命が短い」 「性能が不安定」等の問題を抱えています。

 

この未解決発熱材料に取って代わる、地球環境汚染を伴わないクリーンなエネルギー源として、多年の研究と努力を重ね、特殊技術による多結晶半導体複合体に絶縁物質を加えて、理想的な半導体熱交換素子の開発に成功しました。当製品は「DANRAN」を商品名として、生産、供給の体制も確立出来、実用化実験も広範囲に行って来ましたので、今回国内の販売を開始しました。

 

半導体熱交換素子の内容

電気及び電気熱により材質を変化させる方法で、2種類の塩化物を分解させ錫四塩化物を作り、其の塩化物とアンチモンsb三塩化物、lead塩化物、亜鉛Zn12塩化物そしてインジュームInc12塩化物が分解された有機的溶液にエチルアルコール、カーボンとアセトーンを加える。この材質による成果物の形式は、薄い固形膜並びに特殊材料に対する混合噴霧による薄膜体で、熱交換率のきわめて高い交直両用で作動する、無幅射、無雑音の半導体です。

 

 

主な特徴

マイクロエレクトロ技術を応用した電子半導体の熱交換素子の最大の特徴は「発火しない」 「熱交換率が非常に高い」 「低コスト」で、他の電熱材料に比較して圧倒的に性能、価格競争力が優れています。

1.    防火性に優れていて、摂氏150度以上の高温にした時に火薬、もしくは燃焼性ガスに触れても発火しませんので、理想的な防火、防爆の電熱素材となり得ます。

2.    発火しない状態で発熱するので、絶縁体及び発火防止に補助材としての応用が可能で、その場合、製品の重量が大幅に削減出来ます。

3.    DANRAN」の熱転換率は93%と非常に高効率で、普通の電池の使用も可能ですし、広範囲に使用した場合は、他の電熱材料に比較して格段に節電効果が出ます。

4.    低圧下で大電流の流れを防ぎ、3Vから380Vの動作電圧では一定の設計下で容易に温度制御による応用製品の商品化が可能です。

5.    DANRAN」は軽くて、薄くて、形状の自由度が高い(DSタイプ)ので、応用製品との組み合わせが非常に簡単に出来ます。

6.    DANRAN」は材質により(DSタイプ)、折り曲げも可能なので、加工して体積を小さくし且つ表面面積を広げたりして、効率性の高い熱減を得ることが可能です。又特定の拡散熱条件下では熱を帯びません。

7.    一面導電も両面導電も選択できます。特に一面導電の場合は片面の絶縁が可能で漏電等の問題を容易に解決し安全面でも非常に優れています。

8.    一面導電、両面導電の同時作業も可能なので、媒介物質の選択によっては50%のエネルギーの節約が出来ます。

9.    耐湿性、耐酸性、耐アルカリ性に優れているので応用範囲が非常に広い。

使用者側の要求に合わせて、防震性、電気抵抗、及び耐衝撃性に優れた製品の実用化ができますし、非常に耐久性が高い。

10.利用範囲の自由度が高く、効率性に優れた非常に大型のものから、1W以下の小型のものまで、設備場所、規模、形状、負荷電圧、消費電力など、使用用途に合った熱源の作成が出来ます。

11.「DANRAN」は媒体の選択度が広く、加工が簡単、短納期、低価格などの全ての点で画期的な応用製品のコスト削減が出来、生産工程の標準化、系列化も容易に出来ます。

 

 導体熱交換素子の種類      DC, DS, タイプ

 

DANRAN」は基材の種類により次の2種類を製造しております。使用用途、形状、寸法、負荷電力、要求上昇温度などの設計目的に合わせて、材質を選定されて、広い分野で応用して下さい。

 DC タイプ    円筒形及び板型セラミック基材  最高温度1,200

 

         L              D 

 

       
 
   
 

 

 

 

 

 

 

 

 

銀・他接点塗布部分                        D/Lは規定しない

 

セラミック材の円筒、又は板状の表面に所定の方法で溶解された成分を塗布する。

現在の最高温度は700度ですが、接点材の溶解温度の条件次第では最高温度は1,200度〔接点材に銀使用〕以上も可能です。

板状の素子は両面塗布で熱交換率は上昇します。

寸法はL/Dともに自由です。

 

最低電源電圧・電力

素子表面面積 1cm×1cm で電圧3V/6V(AC/DC) 出力5W程度

 

特徴

1.    特に高温を要求する場合に最適。接点材の条件次第で1200度以上が可能

2.    普通の電熱線と比較して消費電力が30%以上節電出来る。

3.    構造が簡単、安全性、耐震性に優れており、耐久性は飛躍的に高い。

4.    どの様な形状にも加工が出来る。

 

 DSタイプ       軟質薄膜質基材     最高温度200度まで

 

       
   
 
 

 

 

 

 

                       W       L . W共に規定しない 

 

軟質薄膜質体(テフロン)に所定の製法で溶解された成分を塗布したフィルム状の薄さで柔軟性に優れている。

安全性、機械的強度を高めるため、用途に応じて絶縁、防水フィルムをラミネート加工することで応用範囲は幅広い、又3mm程度に裁断しての使用も出来る。

出荷の場合は、Lは指定寸法にカットするか、ロール状でも供給可能。

 

最低電源電圧・電力

素子表面面積 1cm×1cm で電圧3V/6V(AC/DC) 0 . 5W程度

 

特徴

1.    画期的な簿型面状発熱体で面全体が均一に発熱するので、温度ムラが無い。

2.    ニクロム線などの線状発熱体で起きる断線、負荷の集中、局部の以上発熱の様な故障は発生しない。

3.    万一、誤って一部が破損しても機能維持に影響が少ないなどの耐久性が高い為、メンテナンスが楽で、ランニングコストが非常に安い。

 

国内市場で期待が持てる応用開発対象製品

・ 産業関連機器

大型から小型までの各種乾燥機、湿蔵庫、保温庫、過熱電源を必要とする産業用機器、恒温世間測定機器、細胞、菌培養などの生物試験測定機器、発酵、醸造、食品乾燥機器

・ 家電電化製品用

各種暖房機器、調理機器、美容機器、健康医療機器、アイロンなどの熱源、アウトドア用服装品等

・ 住宅関連用

床暖房、側壁暖房、パネルヒーター、降雪地での屋根その他の融雪設備、

・ 建築・土木用

コンクリート養生、道路、配管などの凍結防止、融氷雪

・ 農林水産用

育苗、温床、養豚、養鶏暖房など、農作物、漁業の生育、養殖設備、木材乾燥

 

具体的な製品化の例

殻物、野菜、お茶、タバコ等の乾燥

200度の温度下のシンクロ温度の上昇を形成し、温度上昇速度の迅速化、発火しない、焦げ付き無し、乾燥時間の短縮と、ビタミンその他の含有成分の保持が確認された。

標準的な殻物乾燥機に比較して10分の一の費用であった。

特に煙草の乾燥実験結果では品質向上が確認された。

火薬類の乾燥、感光材の乾燥

極寒地のオイル油輸送パイプの加熱保守

光幅射が無い、発火しない、防震性が高い、耐腐食性、耐火性、耐爆性に優れた「DANRAN」の特性が最適。

紡績、印刷工場での加熱設備

改良により設備資金、運転資金が60%節減された例がある。

実用化商品

工業用電熱工具、成形品接着機、ヒートシーラー、家庭用のホットカーペット、電子毛布、足温器等の暖房器、湯沸し器などの調理器、美容機器、健康機器、床暖房、壁暖房

 

 

半導体熱交換素子のテストデーター 別紙参照

半導体熱交換素子 特性比較テスト表

国内検査施設で実地に比較試験したデーター

 

 

テスト項目       電熱線      PTC      酸化錫      半導体熱交換素子

材質          合金       非半導体混合物  非半導体       非半導体複合結合物

結晶          非結晶      多結晶      非結晶      多結晶

電熱特性         電熱源      立体熱源     面熱源      面熱源

主な加工方法      プレス      混合加熱結合  印刷.吹き付け    熱複合結合

標準化生産可能か     可能       可能       不可能       可能

規律化計算は       可能       不可能      不可能       可能

自由な加工は       不可能      不可能       不可能       可能(DY材料)

導電特性         全部導電     全部導電     単面導電      単面.両面導電

最適電圧         110-380  110-380  12-220v    3-380

防震性          低い       低い       高い        高い

平均受け入れ効率 cm  15W     約15W    15W       DY2W DC10W

可燃性か               可燃性      不燃性      不燃性       不燃性

安定性          良好       良好       悪い         良好

ライフ 日数           2.000      2.000       5.000       10.000以上

形状           線状.板状     板状.円状    板状         紙状.管状.板状

加工難度         難しい      難しい      難しい         容易

特許状況         無し       無し       有り         有り

常用加熱範囲 摂氏    900度以内   280度以内   100度前後     150-500

何度まで加熱可能か   1100度前後    350度以内   130度以内     DC1200

                                                       DS 200

最高熱効率        57         70           90%      93

熱幅射特色        三方向に拡散    三方向に拡散                     平行拡散

温度制御         パーツにより可能  キューリー点で制御  パーツにより可能   温度制御方法及び

                                                            面熱源パーツを利用

熱源損傷を無くせるか   難しい      難しい       容易       容易        

 夢をタカチに!

一期一会