JPH02174088A - 電気加熱素子組立体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電気加熱素子組立体に係る。

従来の技術 本発明の加熱素子組立体は１９８７年８月１８日付にて
発行された米国特許第４，６８７，９０５号の加熱素子
組立体と同一の環境及び目的で使用されてよく、同一の
形状に形成され、同一種類の端子ブロックが装着されて
よいものであるが、本発明の加熱素子組立体に使用され
る端子ブロックはより一層単純な構造のものであってよ
い。上述の米国特許第４．６８７，９０５号の加熱素子
組立体に於ては、感温遮断組立体を収容するために独立
のコンテナが設けられていた。かかる構造は良好に機能
するが、幾分か高価であり、またある程度余分な配線を
必要とする。

金属製の鞘状のハウジング内に収容された電気抵抗素子
のハウジング内に感温遮断組立体を収容する従来の試み
は成功を納めていない。何故ならば、良好な熱的接触状
態を確保するためには感温遮断装置を抵抗素子を囲繞す
る粒状の電気絶縁材料と接触した状態に配置することが
必要であると考えられていたからである。電気絶縁材料
が密に圧縮されると（そのことが必要である）、感温遮
断組立体が損傷を受ける。

二つの部材よりなる端子ピンが使用され、感温遮断組立
体がハウジング内にて端子ピンの二つの部材の間に配置
され、粒状の絶縁材料より隔置されると、感温遮断組立
体を損傷することなくハウジングを縮径させて絶縁材料
を密に圧縮することができ、これと同時に感温遮断組立
体がハウジング内にて抵抗素子が接続された端子ピンの
部材の端部より十分な熱を受け、また過熱条件下に於て
はハウジングそれ自身より十分な熱を受け、これにより
例えば温水加熱タンク内の水がなくなったことに起因し
て加熱素子の過熱が生じると抵抗素子への電流を効果的
に遮断することが見出された。

本発明の目的は、金属ハウジングに収容された電気加熱
素子組立体であって、感温遮断組立体により効果的に保
護され、従来より公知の感温遮断装置が組込まれた加熱
組立体に比して構造が単純であり、占有空間が小さく、
多様性の高い電気加熱素子組立体を提供することである
。

本発明によれば、概説すれば、抵抗素子と、該抵抗素子
を囲繞する鞘状のハウジングと、ハウジング内に配置さ
れ抵抗素子を囲繞する粒状の電気絶縁材料であって、ハ
ウジングの開口端の近傍までハウジング内に密に圧縮充
填された電気絶縁材料とを有する金属ハウジングに収容
された電気加熱素子組立体に於て、端子ピンが二つの部
材よりなるものとして形成される。端子ピンのインナ部
材は一端に於て従来の態様にて抵抗素子に電気的に接続
され、感温スイッチに良好な熱伝達関係にて電気的に且
機械的に接続される。また端子ピンのアウタ部材がイン
大部材と直列に感温スイッチの他方のリードに電気的に
且機械的に取付けられる。感温スイッチは密に圧縮充填
された絶縁材料よりハウジングの開口端へ向けて隔置さ
れた状態にてハウジング内に配置される。

好ましい実施例に於ては、感温スイッチは感温遮断装置
の形態をなしており、感温遮断装置の直径よりも大きい
直径を有し感温遮断装置より軸線方向に突出するリード
に装着されたシリコーンブッシングにより両端に於て閉
じられたスリーブ内に収容されている。感温遮断装置の
各リードは端子ピンの二つの部材に軸線方向に延在する
よう形成された盲孔、即ちソケット内に装着されている
。

端子ピンのインナ部材に装着されたインナセラミックブ
ッシングが感温遮断組立体を粒状の絶縁材料より隔置し
ている。

以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施例について
詳細に説明する。

実施例 本発明のハウジングに収容された電気加熱素子組立体の
一つの例示的実施例を示す添付の図に於て、符号１は米
国特許第４，６８７，９０５号に記載された温水加熱装
置用の浸漬型加熱素子に装着され又は所望の形状に湾曲
される状態に完成された組立体を示している。

加熱素子組立体１は鞘状のハウジング５を有し、該ハウ
ジング内に従来の抵抗素子１０と、二つの部材よりなる
端子ピン２０と、感温遮断組立体３０とが配置されてい
る。

ハウジング５はロール加工により形成された溝６を有し
、状溝により開口端９にて終るハウジングの感温遮断組
立体側の端部近傍に環状の内部肩部７が形成されている
。

端子ピン２０は直径の小さい内端部２２及び外端部２３
を有するインナ部材２１を含んでいる。

内端部２２には抵抗素子１０の一端１１が固定されてお
り、外端部２３にはソケットとして作用するよう軸線方
向に延在する盲孔２４が形成されている。また端子ピン
はアウタ部材２５を含み、該アウタ部材はソケットを形
成するよう軸線方向に延在する盲孔２７が形成された内
端部２６と外端部２８とを有している。各盲孔２４及び
２７は感温遮断組立体３０へ向けて開いており、その開
口端に於て対応する部材と一体に形成されたカラー２９
により囲繞されている。

感温遮断組立体３０は感温スイッチ、即ち感温遮断装置
３１を含み、感温スイッチはその両端より突出し軸線方
向に整合されたインナリード３２及びアウタリード３４
を有している。この実施例の感温スイッチ３１は円錐形
の内端部３３を有している。インナリード３２は端子ピ
ンをかしめることにより盲孔２４を郭定する壁面と電気
的に且熱的に密に接触した状態にて盲孔２４内に固定さ
れている。インナ部材２１の盲孔２４の開口部は感温ス
イッチ３１の内端部３３の形状に対する補形をなすよう
円錐形に形成されており、該円錐形の部分を郭定する壁
面は感温スイッチの内端部３３の壁面と熱的に密に接触
している。アウタリード３４は盲孔２７を郭定する壁面
と電気的に密に接触した状態で盲孔２７内に装着されて
いる。また感温遮断組立体３０は感温スイッチ３１と同
軸に装着され且感温スイッチより半径方向に隔置された
スリーブ３５を含んでいる。スリーブ３５はＫ　ａｐｔ
ｏｎタイプＨ又はＦのポリイミドフィルム又はこれと等
価な材料にて形成されてよく、この場合スリーブの構成
材料は感温スイッチの本体に表記された定格温度を視認
し得るに十分なほど透明であることが好ましい。スリー
ブ３５の両端はシリコーンブッシング３６及び３７によ
り閉ざされており、これらのブッシングはカラー２９の
アウトボード側のエツジに当接する半径方向内方へ延在
する環状フランジ３８を有している。またブッシング３
６及び３７は定格温度を表示すべく色分けされていてよ
い。

端子ピン２０のインナ部材２１にはセラミックブッシン
グ５０が装着されており、該ブッシングはハウジングの
肩部７に当接し、感温遮断組立体を絶縁材料１５より隔
置している。絶縁材料は一般的には酸化マグネシウム粉
末である。ブッシング５０の直径は少なくともスリーブ
３５の直径と同一である。

アウタ部材２５にはブッシング３７のアウトボード側の
表面に当接した状態で繊維よりなるワッシャ４５が装着
されており、該ワッシャは感温スイッチをセラミックブ
ッシング４０より隔置しており、また感温スイッチをそ
のアウトボード側に配置された部材より断熱している。

またアウタ部材２５にはセラミックブッシング４０より
アウトボード側に於てシリコーンブッシング５５が装着
されており、該ブッシングはハウジングの外端部をシー
ルし、また種々の部材を開口端と肩部７との間に強固に
保持している。

ハウジング５は他端６０を有し、該他端に於ては従来の
一つの部材よりなる端子ピン６１がシリコーンブッシン
グ６４に挿通された状態で装着されている。端子ピン６
１には抵抗素子１０の他端が電気的に且機械的に固定さ
れている。

本発明の加熱素子組立体を組立てる場合には、感温スイ
ッチのリードが端子ピンの二つの部材の対応するソケッ
ト内に挿入され、かしめによりソケット内に固定される
。次いでスリーブ３５及びブッシング３６．３７が装着
され、セラミックブッシング５０が配置され、抵抗素子
１０の一端１１が端子ピンのインナ部材の小径の内端部
２２に固定され、抵抗素子の他端か端子ピン６１の内端
部に固定される。次いで繊維よりなるワッシャ４５、セ
ラミックブッシング４０、及びシリコーンブッシング５
５が端子ピン２０に装着され、これらの組立体全体が開
口端９を経てハウジング内に装入される。

次いで端子ピン６１の外端部がハウジングの端部６０よ
り突出し心出しされた状態でハウジングが垂直に立てら
れ、粒状の絶縁材料か従来の要領にてブッシング５０よ
りブッシング６４まてに相当する長さの領域に亙りハウ
ジング内に導入される。次いでブッシング６４が配置さ
れ、ハウジングがロール加工され、絶縁材料が密に圧縮
充填される。

感温遮断組立体はその感温スイッチの両側に於て種々の
ブッシングにより損傷より保護される。

前述の如く、端子ピンのインナ部材２１により感温スイ
ッチの端部及びリード３２へ伝達される熱及びハウジン
グそれ自身により感温スイッチが設けられた領域へ伝達
される熱は、ハウジングに収容された加熱素子の過熱条
件下に於て感温スイッチを作動させて所望の保護作用を
与えるに十分であることが判っている。感温スイッチは
ＴｈｅｒＩｌｌ−０−Ｄｌｓｃ、　Ｉｎｃｏｒｐｏｒａ
ｔｅｄより旧ＣＲＯＴＥＭＰのシリーズ９ＸＸＸなる商
品名にて販売されている型式のものであってよく、また
この型式のものであることが好ましい。

本発明の加熱素子組立体によれば二つの端子ピンのみが
突出する単純な端子ブロックを使用することができ、し
かも所望の保護が得られる。

以上に於ては本発明を特定の実施例について詳細に説明
したが、本発明はかかる実施例に限定されるものではな
く、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能である
ことは当業者にとって明らかであろう。例えば感温スイ
ッチは実施例とは異なる構造のものであってよく、更に
は過剰電流に対する保護機構を備えたものであってよい
。但しこの場合は感温スイッチによって従来より解決さ
れいない種々の問題が解決されることが要求される訳で
はない。またハウジングに収容された加熱素子は例えば
前述の米国特許節４，６８７，９０５号に記載されてい
る如き複合湾曲構造を含む任意の構造にて形成されてよ
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の加熱素子組立体の長平方向に沿う断面
図である。 第２図は第１図に示された端子ピン及び感温遮断組立体
を一部破断して示す側面図である。 第３図は第１図の線３−３に沿う断面図である。 第４図は端子ピンのアウタ部材を幾分か拡大して示す側
面図である。 第５図は第４図の右方より左方へ見た端子ピンのアウタ
部材の端面図である。 第６図は第７図の左方より右方へ見た端子ピンのインナ
部材の端面図である。 第７図は端子ピンのインナ部材の側面図である。 １・・・加熱素子組立体、５・・・ハウジング、６・・
・溝。 ７・・・肩部、９・・・開口端、１０・・・抵抗素子、
１５・・・絶縁材料、２０・・・端子ピン、２１・・・
イン力部材。 ２２・・・内端部、２３・・・外端部、２４・・・盲孔
、２５・・・アウタ部材、２６・・・内端部、２７・・
・盲孔、２８・・・外端部、２９・・・カラー、３０・
・・感温遮断組立体。 ３１・・・感温スイッチ、３２．３４・・・リード、３
５・・・スリーブ、３６．３７・・・シリコーンブッシ
ング。 ４０・・・セラミックブッシング、４５・・・ワッシャ
。 ５０・・・セラミックブッシング、５５・・・シリコー
ンブッシング、６１・・・端子ピン、６４・・・シリコ
ーンブッシング 特許出願人　　　エマーソン・エレクトリック・カンパ
ニ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 金属ハウジング内に収容された電気加熱素子組立体であ
   って、抵抗素子と、前記抵抗素子を囲繞する鞘状のハウ
   ジングと、前記ハウジング内に配置され前記抵抗素子を
   囲繞する粒状の電気絶縁材料であって、前記ハウジング
   の開口端の近傍まで前記ハウジング内に密に圧縮された
   状態にて充填された電気絶縁材料と、前記ハウジング内
   にて前記抵抗素子の端部に電気的に且機械的に接続され
   た端子ピンとを有し、前記端子ピンに隣接する前記抵抗
   素子は前記密に充填された電気絶縁材料により囲繞され
   た電気加熱素子組立体に於て、前記端子ピンは前記抵抗
   素子が接続されたインナ部材と前記インナ部材より隔置
   されたアウタ部材とを含み、前記ハウジング内にて前記
   インナ部材と前記アウタ部材との間にこれらに対し電気
   的に直列に接続され前記電気絶縁材料より前記開口端へ
   向けて隔置された感温スイッチを含む電気加熱素子組立
   体。