JPS6149792B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はたとえば温水器のヒータユニツトに
使用する発熱装置に関する。

近時、種々の発熱装置の発熱源として、安全性
の高い正特性サーミスタが用いられるようになつ
ている。ところでサーミスタ１個の発熱量には限
界があるため大きな発熱量を得るためには複数の
サーミスタを組合わせて使用する必要があり、こ
れがために装置全体の構造が複雑になつたり組立
てがむずかしくなるなどの欠点があつた。したが
つて温水器などのように大出力の熱源が必要とさ
れるものにあつては、正特性サーミスタを熱源と
して使用しているものは未だ実用化されていな
い。

この発明は上記事情にもとづきなされたもので
その目的とするところは、安全性の高い正特性サ
ーミスタを発熱源とし、構造が簡単でかつ組立て
が容易であり、大出力の得られる発熱装置を提供
しようとするものである。

以下この発明の一実施例を温水器用ヒータユニ
ツトに適用した場合について、第１図から第３図
にもとづき説明する。

図中１はたとえばステンレス製の加熱ケースで
あり、この加熱ケース１は一端が開口された水密
な角筒状をなし、その開口部１ａ周縁にはフラン
ジ部２が形成されている。そしてこのフランジ部
２には上記開口部１ａを閉塞するための端板３が
取り付けられているとともに、上記フランジ部２
を貯水タンク壁面４に取り付けてあり、これによ
り加熱ケース１が貯水タンク内に突出すようにな
つている。５，５は上記加熱ケース１内に互に背
向して収容される一対の発熱体ブロツクであり、
これら背向する発熱体ブロツク５，５の相互間に
は板ばね状の弾性押圧部材６が収容され、この弾
性押圧部材６によつて上記発熱体ブロツク５，５
が加熱ケース１の内壁面に押し付けられている。
しかして、加熱ケース１内にはその長手方向に沿
つてこれら一対の発熱体ブロツク５，５が複数対
収容されているものである。

次に各発熱体ブロツク５の構成について第２図
にもとづき説明する。図中１０は熱絶縁性物質か
らなるモールド成形されたホルダであり、この熱
絶縁体ホルダ１０の一側平面には発熱体収容凹部
１１が形成され、この発熱体収容凹部１１には係
着穴１２，１２が形成されている。また、１３，
１３は端子金具であり、その中央部には屈曲成形
された係着用段部１３ａが設けられ、この係着用
段部１３ａを前記係着穴１２に圧入するととも
に、端子金具１３の折曲両端部１３ｂ、１３ｂを
ホルダ１０の両側に設けた凹部１４，１４に嵌合
することにより、端子金具１３，１３がホルダ１
０に係着されている。また、前記係着用段部１３
ａの両側には弾性変形しながら拡開可能な保持部
１３ｃが形成され、各保持部１３ｃ、１３ｃに発
熱体２０の端子部２１，２１がそれぞれ圧入され
て発熱体２０が保持されている。

上記発熱体２０の内部には発熱源としての正特
性サーミスタ２２が収容されている。この正特性
サーミスタ２２は第３図に示されるようにその一
側表面に電極２３，２３が接着されてその表面で
主たる行うもので、その発熱面はたとえばシリコ
ンゴム等の電気絶縁性薄膜からなる熱伝導面２４
によつて被覆されている。また、上記正特性サー
ミスタ２２の他側表面には上記電極２３，２３に
導通する端子部２１，２１が突出しており、この
端子部２１，２１が前記端子金具１３，１３の保
持部１３ｃ、１３ｃに圧入されているものであ
る。したがつて第１図に示すように発熱体ブロツ
ク５…が加熱ケース１内に組み込まれた状態にお
いては、上記正特性サーミスタ２２の発熱面は、
弾性押圧部材６の弾撥力により上記熱伝導面２４
を介して加熱ケース１の内壁面に圧接するもので
ある。そして上記熱伝導面２４と加熱ケース１の
内壁面との間にシリコングリスの油膜が介在さ
れ、これにより正特性サーミスタ２２の発生熱が
効率よく加熱ケース１側に伝達されるようになつ
ている。

また、上記ホルダ１０の背面側には第１図に示
されるように、互に離間した位置に凹部２７およ
び凸部２８が設けられ、これら凹部２７および凸
部２８は、背向する他方のホルダ１０の凹部２７
および凸部２８に嵌合させてあり、これにより背
向するホルダ１０，１０の互の相対的位置ずれが
防止されている。また、同第１図に示されるよう
に加熱ケース１の長手方向に隣接する各端子金具
１３…は、互にリード線２９…によつて直列に接
続され、最も端板３寄りのリード線２９，２９は
この端板３に取着された入力端子３０，３０に接
続されている。

このような構成の発熱体ブロツク５…を加熱ケ
ース１内に組み込むには、これら発熱体ブロツク
５…を組み立てて相互に連結するとともに、加熱
ケース１内にシリコングリスを塗布し、しかるの
ち加熱ケース１の開口部１ａより上記発熱体ブロ
ツク５…を順次挿入すればよい。各発熱体ブロツ
ク５…は、弾性押圧部材６…の弾撥力によつて加
熱ケース１内壁面に押し付けられるため、発熱体
ブロツク５…を所定位置まで挿入したのち挿入を
停止すれば、これら発熱体ブロツク５…は加熱ケ
ース１内の所定位置に圧着固定される。

このようにして組み立てられた上記発熱装置
は、入力端子３０，３０間に電圧を印加すること
により、発熱体２０内の正特性サーミスタ２２…
が発熱する。さらに詳しくは各正特性サーミスタ
２２は、電極２３，２３が接着されている一側表
面側にて主に発熱する。そして、この熱は正特性
サーミスタ２２の表面を被覆する熱伝導面２４を
介して加熱ケース１側に伝達され、これにより貯
水タンク内の水が加熱されるものである。

しかして上記実施例装置によれば、弾性押圧部
材６の弾撥力によつて発熱体ブロツク５…を加熱
ケース１の内壁面に圧着固定する構成としたか
ら、発熱体ブロツク５…の組み込み作業が挿入す
るだけの簡単な作業で行えるものである。しかも
これら弾性押圧部材６…の弾撥力によつて、発熱
体２０…の熱伝導面２４が加熱ケース１内壁面に
圧着されるとともに、これら熱伝導面２４と加熱
ケース１内壁面とは熱良導体としてのシリコング
リスを介して互に密着しているため、これらの間
の熱抵坑を大幅に低減させることができる。換言
すれば、正特性サーミスタ２２の発熱面はこの発
熱面を被膜している熱伝導面２４を介して加熱ケ
ース１の内壁面に密着できるため、正特性サーミ
スタ２２の発生熱を効率よく加熱ケース１側に伝
達することができる。しかも上記シリコングリス
の介在により、発熱体ブロツク５…を加熱ケース
１内に挿入する際の摩擦が少く、挿入が円滑にな
される効果がある。また、上記実施例によれば発
熱体２０の端子部２１，２１を端子金具１３，１
３に設けた保持部１３ｃ、１３ｃに圧入するだけ
で発熱体２０をホルダ１０に保持させることがで
きるため、発熱体ブロツク５の組立てがきわめて
簡単に行えるものである。かつまた、互に背向す
る発熱体ブロツク５，５は、各ホルダ１０の背面
に設けた凹部２７および凸部２８をそれぞれ互に
嵌合させることにより、発熱体ブロツク５…を挿
入する際の互の位置ずれが防止されるため、発熱
体ブロツク５…を正しい姿勢を保つて円滑に加熱
ケース１内に挿入することができる。しかも上記
実施例によれば、各発熱体ブロツク５…を任意数
継ぎ足していくだけで容易に大出力の発熱装置を
得ることができる。

なお第４図は上記実施例における配線構造の第
１変形例を示すもので、端子金具１３，１３を用
いる代りにソケツト３２…およびこれに連なるリ
ード線３３…を使用することにより、構造簡単に
して端子部２１，２１…の電気的接続をなすよう
にしたものである。

また、第５図は前記実施例の第２変形例を示
し、各端子金具１３の一端部に、弾性変形を伴つ
て拡開可能な嵌合端子片３５を突設し、また他端
部には隣接する端子金具１３の嵌合端子片３５に
挿脱可能に接続する挿入端子片３６を突設してあ
る。つまり端子金具１３をこのような構成とする
ことにより、発熱体ブロツク５の電気的および機
械的接続がきわめて容易化され、任意数の発熱体
ブロツク５…が簡単に連結できるようになつた。

さらにまた第６図は他の変形例を示し、ホルダ
１０の一側部に貫通孔３８を設け、この貫通孔３
８内に切換え用リード線３９が導通されるように
なつている。すなわち、複数の発熱体ブロツクを
並列接続して、発熱能力の強弱切換えを行う場合
において実施されるもので、上記切換え用リード
線３９は、一部の発熱体ブロツク５のみに通電で
き、このリード線３９は、目的の発熱体ブロツク
５に到達するまでの配線途中に配設されるホルダ
１０の貫通孔３８内に貫通させてあるものであ
る。なお上記切換え用リード線３９は、貫通孔３
８内を導通させる代りに第７図に示すようにホル
ダ１０の両側に設けた斜面部１０ａに沿つて導出
させるようにしてもよいものである。

なお、上記実施例および変形例においては、発
熱体２０内の正特性サーミスタ２２を収容する構
成となつているがこの発明はこれに制約されるも
のでなく、正特性サーミスタ２２を直接ホルダ１
０に取り付けるような構成であつてもよいのは勿
論である。また、弾性押圧部材６は上記実施例の
ような板ばね状のものに限定されず、要するに発
熱体ブロツク５，５を加熱ケース１の内壁面に押
圧できる部材であればよい。また、これら弾性押
圧部材６はホルダ１０に一体成形されたものであ
つてもよい。

以上詳述したようにこの発明によれば、主に片
側表面で発熱する正特性サーミスタをホルダに取
着してなる一対の発熱体ブロツクを、弾性押圧部
材を介して加熱ケース内に収容し、この弾性押圧
部材によつて上記発熱体ブロツクが加熱ケース内
に圧着固定される構成としたものであるから、各
発熱体ブロツクを加熱ケース内に簡単に組み込む
ことができ、これら発熱体ブロツクを継ぎ足して
いくだけで簡単に大出力の発熱装置を得ることが
できる。しかも上記弾性押圧部材によつて、正特
性サーミスタの発熱面が加熱ケース内壁面に密着
される構成となつているため、正特性サーミスタ
と加熱ケースとの間の熱抵坑が減り、発生した熱
が効率良く加熱ケース側に伝達されるなど、その
効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図はこの発明の一実施例を示
し、第１図は加熱装置全体を示す断面図、第２図
は発熱体ブロツクの分解斜視図、第３図は正特性
サーミスタの斜視図、第４図から第７図はそれぞ
れこの発明の変形例を示す図である。 １…加熱ケース、５…発熱体ブロツク、６…弾
性押圧部材、１０…熱絶縁性ホルダ、１３…端子
金具、１３ｃ…保持部、２１…端子部、２２…正
特性サーミスタ、２７…凹部、２８…凸部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 加熱ケースと、主に片側表面で発熱する正特
   性サーミスタを熱絶縁性ホルダに取着してなり上
   記加熱ケース内に互に背向して収容される少くと
   も一対の発熱体ブロツクと、これら背向する発熱
   体ブロツク相互間に設けられて上記正特性サーミ
   スタの発熱面を上記加熱ケース内壁面に押し付け
   る弾性押圧部材とからなることを特微とする発熱
   装置。 ２ 正特性サーミスタの発熱面の上記加熱ケース
   内壁面との間にシリコングリスを有したことを特
   微とする特許請求の範囲第１項記載の発熱装置。 ３ 背向するホルダの対向面の一方に設けた凸部
   に、他方の対向面に設けた凹部を互に嵌合させた
   ことを特微とする特許請求の範囲第１項記載の発
   熱装置。 ４ ホルダに設けた端子金具に、弾性変形するこ
   とにより拡開する保持部を形成し、この保持部に
   正特性サーミスタの端子部を圧入して上記正特性
   サーミスタをホルダに保持させたことを特微とす
   る特許請求の範囲第１項記載の発熱装置。