JPH0244115B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明はボイラー式の吸入器の蒸気発生ユニツ
トにおける水の加熱用などとして使用されるヒー
タ、殊に正特性サーミスタ（PTC）からなる発
熱素子を用いたヒータに関するものである。

［背景技術］ 正特性サーミスタを発熱素子とするヒータは、
この正特性サーミスタと一対の電極板とで構成さ
れ、放熱板に取着されて使用されるのであるが、
従来この放熱板への取り付けにあたつては、放熱
板の放熱面積を大きくする意味でも発熱素子と放
熱板との接触面積を大きくすることからも、第１
図に示すように放熱板５に凹所６を形成して表面
側において突出する突条となるこの凹所６内に一
対の電極板２で挟持した発熱素子１を収納するこ
とがなされている。この構成は特開昭52−138261
号公報に示されているものであり、発熱素子１と
一対の電極板２とを更に熱良導体である一対の絶
縁板４ではさんでこれらを放熱板５の凹所６内に
圧入することによつて、発熱素子１及び電極板２
の放熱板５への固定を行なつている。ところがこ
のものにおいては、発熱素子１と電極板２及び絶
縁板４のいずれもが平板状のものであり、これら
を凹所６内圧入しているものであることから、電
極板２と発熱素子１、電極板２と絶縁板４並びに
絶縁板４と凹所６内壁の各接触部の接触が十分で
はなく、発熱素子１へ発熱が効率よくなされなか
つたり熱が放熱板５によく伝えられなかつたりす
る上に、落下衝撃等により各部材の位置ずれを生
じてしまうこともあつた。

［発明の目的］ 本発明はこのような点に鑑み為されたものであ
り、その目的とするところは電極板と発熱素子と
の接触が確実になされるとともに、発熱素子から
放熱板への伝熱が良好になされるヒータを提供す
るにある。

［発明の開示］ しかして本発明に係るヒータは、放熱板に形成
された凹所内に正特性サーミスタからなる発熱素
子と一対の電極板とを収納したヒータであつて、
少なくとも一方の電極板が楔状に形成されている
ことに特徴を有するものであつて、楔状に形成さ
れている電極板が発熱素子及び自身の固定と電気
的接触とのための接触圧を放熱板の凹所への挿入
時に発生するようにしたものである。

次に本発明を第２図以下に示す図示の実施例に
基づいて詳述する。発熱素子１はセラミツクにて
形成された円盤状の正特性サーミスタからなるも
ので、一対の電極板２が両面に接触することで電
圧が印加される。これら発熱素子１及び一対の電
極板２は共に保持枠３によつて保持された状態で
放熱板５に取り付けられる。放熱板５は亜鉛また
はアルミニウムのダイキヤスト製品として形成さ
れたものであつて、２条の平行な溝型の凹所６が
底面に形成されることで放熱面としての表面に２
条の突脈が設けられているものである。また上記
凹所６は深くなるほどその溝幅が狭くなるテーパ
溝形状とされている。つまりは成形時における金
型の抜き勾配を取ることができて離型しやすく、
また離型時に傷が付きにくい形状となつてされて
いるものである。

保持枠３はポリフエニレンサルフアイド樹脂の
ような耐熱性を有する合成樹脂からなるもので、
先端の方が細くなる形状とされているとともに両
面に凹部３０が形成されているものであり、この
凹部３０は保持枠３の基端側で深く、先端側で浅
くされていることから、両面の凹部３０間に肉厚
が均一な部分が形成されている。更にこの肉厚が
均一となつた部分には複数の貫通した円形の孔３
１が設けられ、また基端中央部からは一対の筒部
３２が突設されている。上記円盤状の発熱素子１
は、この保持枠３における各孔３１内に配される
ことで位置決めされるものである。この発熱素子
１の両面に夫々接触する一対の電極板２は保持枠
３両面の凹部３０に配される。両電極板２は銅の
ような熱良導体で形成された同一形状のものであ
つて、共に外面が傾斜面とされることで先端ほど
肉厚が薄くなつている断面楔状をなしており、基
端に端子部２０が一体に設けられることで耐熱性
電線で形成されている電極線９との接続の信頼性
が高められている。そしてこの電極板２は保持枠
３の各凹部３０に配されて凹部３０を囲む周壁に
より位置決めされるものであり、また上記電極線
９がかしめられている各端子部２０は、保持枠３
における筒部３２内に挿通されることで互いに絶
縁される。発熱素子１及び一対の電極板２が配さ
れた保持枠３は、その両面がポリイミドアミド樹
脂等からなる耐熱性粘着フイルム７にて覆われた
上で、更にアルミナ等の高熱伝導性の素材を含有
したシリコンゴムシートのような耐熱性熱良導体
からなる絶縁シート８で覆われて二重絶縁がなさ
れる。

このように構成された一対のヒータブロツク
は、放熱板５の前記２つの凹所６内に各々取り付
けられるわけであるが、この時各ヒータブロツク
はステンレスのような耐熱金属からなる一対の押
さえばね１０により凹所６内への挿入方向にばね
付勢された状態で取り付けられる。一対の凹所６
が開口する放熱板５底面の両凹所６間に設けられ
た一対のねじ受けボス１１に先端が螺着されるね
じ１２にて放熱板５に取り付けられる一対の押さ
え金具１３と、各ヒータブロツクの保持枠３の基
部底面との間に配される上記押さえばね１０は、
その一端を保持枠３の基部底面に形成されている
ばね受け部としての突起３３に嵌合させることで
位置ずれが生じないように、また荷重が安定する
ようにされているものであり、ステンレスのよう
な耐熱金属からなる各押さえ金具１３は一端に一
方のヒータブロツクの、他端に他方のヒータブロ
ツクの付勢用の押さえばね１０を受けるものであ
る。

さて凹所６内に挿入されるとともに一対の押さ
えばね１０にてこの挿入方向にばね付勢により押
し込まれた各ヒータブロツクは、テーパ状凹溝と
して形成されている凹所６の内側壁の傾斜角度と
等しい傾斜角度を有している各電極板２の外面
が、上記フイルム７及び絶縁シート８を介して凹
所６内面に密着する。また保持枠３両面の凹部３
０の間隔、つまりは発熱素子１を納めた孔３１が
形成されている部分の肉厚t₁が第８図及び第９図
から明らかなように発熱素子１の厚みt₂よりも薄
くされているために、また楔状の電極板２とテー
パ状凹溝型の凹所５内壁との間で作用する押さえ
ばね１０のばね力の分力が働くことにより、各電
極板２の平面として仕上げられている内面が発熱
素子１の表面に十分な接触圧を保つた状態で確実
に接触するものである。従つて、発熱素子１は効
率よく発熱を行なうとともに、この熱が確実に放
熱板５に伝えられて加熱を行なう。また発熱素子
１からすれば、その両面から放熱板５の凹所６の
両内壁に至るまでが全く同じ条件となつているこ
とから、発熱素子１はその両面からの放熱量が同
一となり、発熱素子１の内部温度が均一化するも
のであつて偏つた発熱がないために全体としての
発熱量が増えるものである。そして各ヒータブロ
ツクには夫々複数の発熱素子１が設けられている
ことから発熱素子１の面積に比して大きな放熱面
積を得ることができるものであり、低コストなが
らも大電力ヒータを得られるものである。

ここにおいて、ヒータブロツクを放熱板５の凹
所６内に圧入した際、放熱板５のコーナー部はた
わみ難いために電極板２を介して発熱素子１にか
かる応力が高くなり、セラミツク製であつて延性
のない発熱素子１が破壊されるおそれがある。こ
れを防ぐために電極板２のコーナー部に切り欠き
１５を設けて電極板２が放熱板５のコーナー部に
接触することがないようにしているものである。

［発明の効果］ 以上のように本発明においては発熱素子ととも
に放熱板の凹所に挿入される電極板を楔状として
いるものであり、発熱素子及び電極板を放熱板の
凹所に挿入すれば発熱素子と電極板との接触や凹
所内壁との接触が電極板によつて確実なものとさ
れるものであつて、発熱素子と電極板との間の電
気的接触及び発熱素子から放熱板への伝熱が良好
になされる上に衝撃を受けても発熱素子及び電極
板が位置ずれを起こしたりすることがないもので
あり、また電極板を楔状としていて他の楔状部材
を用いるわけではないために、部品数が少なくて
済むことはもちろん、伝熱接触面の数が少なくて
済むことから発熱素子から放熱板に至るまでの熱
伝導率が高くて熱的損失が少ないものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の断面図、第２図は本発明一実
施例の破断正面図、第３図は同上の破断側面図、
第４図は同上の底面図、第５図は同上の分解斜視
図、第６図は同上のヒータブロツクの分解斜視
図、第７図乃至第９図は同上のヒータブロツクの
正面図とＡ−Ａ線断面図及びＢ−Ｂ線断面図であ
つて、１は発熱素子、２は電極板、５は放熱板、
６は凹所、２０は端子部を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 放熱板に形成された凹所内に正特性サーミス
   タからなる発熱素子と一対の電極板とを収納した
   ヒータであつて、少なくとも一方の電極板が楔状
   に形成されていることを特徴とするヒータ。 ２ 電極板は端子部を一体に有しているものであ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   ヒータ。 ３ 放熱板の凹所は奥方ほど溝幅が狭くなるテー
   パ溝形状をなすものであることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載のヒータ。