絶縁防水型ヒータ
【課題】より絶縁性及び防水性に優れた絶縁防水型ヒータを提供すること。
【解決手段】絶縁防水型ヒータは、発熱素子と、発熱素子に重ね合わされた電極部材と、発熱素子と電極部材とを包む絶縁シートと、絶縁シートに包まれた発熱素子及び電極部材を収容し両端部を通じてのみ外部と連通可能な中空部と、発熱素子からの熱が伝導される放熱面と、を有する筒体と、筒体の両端部に設けられ中空部を閉塞するキャップと、電気絶縁性及び防水性を有する被覆材で導線を被覆してなり、一端部がキャップを貫通して筒体の中空部内に配置されて電極部材に接続されたケーブルと、筒体とキャップとの間の隙間及びケーブルとキャップとの間の隙間を塞ぐ電気絶縁性及び防水性を有する封止材と、を備えている。
【解決手段】絶縁防水型ヒータは、発熱素子と、発熱素子に重ね合わされた電極部材と、発熱素子と電極部材とを包む絶縁シートと、絶縁シートに包まれた発熱素子及び電極部材を収容し両端部を通じてのみ外部と連通可能な中空部と、発熱素子からの熱が伝導される放熱面と、を有する筒体と、筒体の両端部に設けられ中空部を閉塞するキャップと、電気絶縁性及び防水性を有する被覆材で導線を被覆してなり、一端部がキャップを貫通して筒体の中空部内に配置されて電極部材に接続されたケーブルと、筒体とキャップとの間の隙間及びケーブルとキャップとの間の隙間を塞ぐ電気絶縁性及び防水性を有する封止材と、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通電部が外部に露出しておらず、また通電部が防水化された絶縁防水型ヒータに関し、特にＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）素子を発熱源に用いた絶縁防水型ヒータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＰＴＣ素子を用いたヒータは周知であり、本発明者も特許文献１に開示されるような発熱体ユニットを提案している。
図１４は、その発熱体ユニットの斜視図を表す。
図１５は、図１４におけるＸ−Ｘ線方向の断面図を表す。
なお、図１４では、図１５に表されるキャップ６５、６６は省略されている。
【０００３】
この発熱体ユニットは、上面部に長手方向に沿ってスリット６３ａが形成されたアルミニウム製の筒体６３を備え、その内部には発熱素子（ＰＴＣ素子）６２が配置されている。発熱素子６２の上面には一方の電極板６８が配置され、下面には他方の電極板６７が配置されている。
【０００４】
両電極板６７、６８の外側には断面コ字状の合成樹脂からなる絶縁体６４が配置されている。筒体６３の両端部は、キャップ６５、６６によって密封されている。一方の電極板６８の一端部はキャップ６６から突出して筒体６３の外部に露出しており、他方の電極板６７の一端部はキャップ６５から突出して筒体６３の外部に露出している。
【特許文献１】特開２００１−３５１７６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば、洗濯用水や、熱帯魚用の水槽の水などの液体を加温する場合に、ヒータを液体中に浸漬させる、あるいは液体の流路に置くなどして、液体を直接高温部分に接触させれば伝熱効率を高めることができる。この場合、ヒータには、高い電気絶縁性及び防水性が要求される。
【０００６】
上記特許文献１に開示された発熱体ユニットは、浴室など高湿環境下で使用することも可能である。しかし、液体に浸漬されるような状況下での使用を考えた場合には、特許文献１の構造では、絶縁性及び防水性に関して改善の余地がある。すなわち、通電部分である電極板６７、６８の一部が外部に露出しており、また、筒体６３の長手方向全長にわたってスリット６３ａが形成され、そのスリット６３ａを通じて、発熱素子６２と電極板６７、６８とが収容された筒体６３内部への液体の浸入を許してしまう。
【０００７】
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、より絶縁性及び防水性に優れた絶縁防水型ヒータ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】
本発明の絶縁防水型ヒータは、
電極面を有する発熱素子と、
前記電極面に接して前記発熱素子に重ね合わされた電極部材と、
前記発熱素子と前記電極部材とを包む絶縁シートと、
前記絶縁シートに包まれた前記発熱素子及び前記電極部材を収容し両端部を通じてのみ外部と連通可能な中空部と、前記発熱素子からの熱が伝導される放熱面と、を有する筒体と、
前記筒体の両端部に設けられ前記中空部を閉塞するキャップと、
電気絶縁性及び防水性を有する被覆材で導線を被覆してなり、一端部が前記キャップを貫通して前記筒体の前記中空部内に配置されて前記電極部材に接続されたケーブルと、
前記筒体と前記キャップとの間の隙間及び前記ケーブルと前記キャップとの間の隙間を塞ぐ、電気絶縁性及び防水性を有する封止材と、を備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の絶縁防水型ヒータは、電気絶縁性及び防水性に優れているので、液体に接する環境下で用いても漏電することなく安全である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
【００１１】
図１は、本発明の実施形態に係る絶縁防水型ヒータ１の側面図である。
図２は、図１に表された絶縁防水型ヒータ１の上面図である。
図３は、図１に表された絶縁防水型ヒータ１の左側面図である。
図４は、図１に表された絶縁防水型ヒータ１の右側面図である。
【００１２】
本実施形態に係る絶縁防水型ヒータ１は、主として、発熱素子を内部に収容した本体３と、本体３の放熱面上に設けられたフィン８と、本体３の両端部にそれぞれ設けられたキャップ５、６と、を備える。
【００１３】
図５は本体３の平面図を表す。
図６は図５におけるＡ−Ａ線方向の拡大断面図を表す。
【００１４】
本体３は、発熱素子２０と、発熱素子２０を挟み込むように設けられた一対の電極部材２２ａ、２２ｂと、発熱素子２０と電極部材２２ａ、２２ｂとを包む絶縁シート２４と、絶縁シート２４に包まれた発熱素子２０及び電極部材２２ａ、２２ｂを内部に収容する筒体１２と、を備える。
【００１５】
発熱素子２０は、正温度特性をもったＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）セラミック素子であり、キューリー点以上の温度になると急激に抵抗が増加してそれ以上の温度上昇が制限される。図５において点線で表されるように、複数（図示では例えば４つ）の発熱素子２０が筒体１２の長手方向に沿って配置されている。発熱素子２０は、例えば四角い薄板片状を呈し、他面よりも面積が大なる表裏両面には、例えば銀などの金属からなる電極面が形成されている。発熱素子２０の厚さは、例えば２ミリメータである。発熱素子２０の両電極面には、それぞれ電極部材２２ａ、２２ｂが接して重ね合わされている。
【００１６】
図７は電極部材２２ａの一端部側の要部平面図を表す。
図８は図７に表される電極部材２２ａをＢ−Ｂ線方向から見た拡大図を表す。
なお、電極部材２２ｂも、図７、８に表される電極部材２２ａと同様に構成される。
【００１７】
電極部材２２ａは、例えばアルミニウムなどの金属材料からなり、帯板状の平板部２６と、平板部２６の一端側に一体に設けられた端子部２７と、を有する。平板部２６は、発熱素子２０の電極面に接し、一対の電極部材２２ａ、２２ｂによって発熱素子２０は挟まれている。平板部２６の厚さは、例えば０．４ミリメータである。発熱素子２０と平板部２６とは、導電性と熱伝導性に優れた、例えばシリコーン系接着剤によって接着される。
【００１８】
端子部２７は、平板部２６の一端部から突出して設けられ、周方向の一部を切り欠いた筒状を呈する。筒状の端子部２７の内部に、図５に表されるケーブル１４ａの一端が挿入され、端子部２７を縮径方向に押しつぶすことで端子部２７にケーブル１４ａの一端が固定される。ケーブル１４ａは、導線を被覆材によって被覆してなる。ケーブル１４ａにおいて、端子部２７に固定される部分の少なくとも先端側の導線の一部は被覆材から露出され、はんだなどを介して端子部２７に接合されている。したがって、発熱素子２０の電極面は、平板部２６及び端子部２７を介してケーブル１４ａと電気的に接続される。他方の電極部材２２ｂについても、同様にケーブル１４ｂと電気的に接続される。ケーブル１４ａ、１４ｂの被覆材は、電気絶縁性、防水性及び可撓性を有する樹脂材料からなる。
【００１９】
図６に表されるように、発熱素子２０を一対の電極部材２２ａ、２２ｂで挟んでなる積層体は、絶縁シート２４に包まれている。絶縁シート２４は、可撓性、熱伝導性及び電気絶縁性を有し、例えば、厚さ０．０５ミリメータのポリイミドフィルムからなる。絶縁シート２４の両端縁部２４ａ、２４ｂは互いに重ね合わされ、発熱素子２０及び電極部材２２ａ、２２ｂの両端部以外の部分を完全に覆っている。その絶縁シート２４の両端縁部２４ａ、２４ｂは、電極部材２２ａ、２２ｂ上ではなく、発熱素子２０及び電極部材２２ａ、２２ｂの側面に対向する部分で重なり合っている。すなわち、絶縁シート２４の両端縁部２４ａ、２４ｂは、筒体１２の側面１２ｂの裏側で重なり合っている。
【００２０】
発熱素子２０及び電極部材２２ａ、２２ｂは、両端部以外の部分が絶縁シート２４に包まれた状態で、角筒状の筒体１２の中空部１３内に収容される。筒体１２は、例えばアルミニウム等の熱伝導性及び容易な加工性を有する材料からなる。筒体１２は両端部のみに開口が形成され、その両端部の開口を通じてのみ中空部１３は外部と連通可能とされる。すなわち、図１４を参照して前述した従来例の筒体６３のようなスリット６３ａは形成されておらず、本具体例の筒体１２の両端部が後述するキャップ及び封止材で塞がれると、中空部１３は外部から完全に遮断された密閉空間となる。
【００２１】
筒体１２は、互いに略平行な２つの放熱面１２ａと、放熱面１２ａに略垂直な２つの側面１２ｂと、を有する。放熱面１２ａの方が側面１２ｂより面積が大きい。側面１２ｂには、図１にも表されるように、長手方向に沿って溝１８が形成されている。
【００２２】
発熱素子２０は、その電極面が、筒体１２の放熱面１２ａの裏面に対向するように中空部１３内に収容される。発熱素子２０の電極面と、放熱面１２ａの裏面との間には、電極部材２２ａ、２２ｂのうちのどちらか一方と、絶縁シート２４とが介在されている。組立前の状態においては、筒体１２の内部寸法（図６における上下方向の寸法）は、図６に表したよりもやや大きめとされている。そして、発熱素子２０と電極部材２２ａ、２２ｂとを組み立てて絶縁シート２４にくるんだ状態の構造体を筒体１２の中に挿入し、筒体１２の放熱面１２ａに機械的圧力を加えて図６の上下方向に筒体１２を押しつぶすことで、発熱素子２０、電極部材２２ａ、２２ｂ及び絶縁シート２４は、筒体１２の放熱面１２ａの裏面間で狭圧された状態となり中空部１３内で固定される。
【００２３】
上述した筒体１２の押しつぶし量は例えば０．５ｍｍほどである。ここで、筒体１２の両側面１２ｂには長手方向に沿って溝１８が形成されているため、筒体１２を押しつぶしたときにその側面１２ｂが外側に膨らんでしまうことを防げる。つまり、外寸の増加を防止できる。筒体１２の側面１２ｂが凸面にならないため、側面１２ｂに例えば熱電対などの温度センサを取り付けやすくなり、また取り付けた後の安定性もよい。放熱面１２ａは平面であり、この放熱面１２ａ上には、後述するようにフィンが取り付けられる。
【００２４】
図１〜４に表されるように、筒体１２の両端部にはそれぞれキャップ５、６が取り付けられる。
図９は、一方のキャップ５を内側から見た平面図である。
図１０は図９におけるＣ−Ｃ線方向の断面図である。
【００２５】
キャップ５は、電気絶縁性及び発熱素子２０が発する熱に対する耐熱性を有し、例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ：polybutylene terephthalate）からなる。キャップ５は、筒体１２の一端部が嵌め入れられる凹部５ｂを有し、その凹部５ｂの底には凹部５ｂの内外を連通させる２つの貫通孔５ａが形成されている。
【００２６】
キャップ５は、筒体１２の一端部に被せられる。具体的には、キャップ５の凹部５ｂに、耐熱性及び電気絶縁性を有する例えばシリコーン系の封止材を入れたうえで、その凹部５ｂに筒体１２の一端部を嵌め入れる。このとき、図１〜３に表されるように、凹部５ｂ内の封止材１６が凹部５ｂの外にはみ出してキャップ５と筒体１２との隙間を覆う。封止材１６が硬化することでキャップ５と筒体１２とが固定される。
【００２７】
キャップ５に形成された２つの貫通孔５ａにはそれぞれ上述したケーブル１４ａ、１４ｂが通され、ケーブル１４ａ、１４ｂはその貫通孔５ａを通してキャップ５の外に引き出され、図示しない外部回路に接続される。ケーブル１４ａ、１４ｂが通された貫通孔５ａ内にも、封止材１６が注入され、その一部が貫通孔５ａからキャップ５の外側にはみ出し、ケーブル１４ａ、１４ｂと貫通孔５ａとの隙間を覆って硬化する。
【００２８】
図１、２、４に表されるように、筒体１２の他端部にも同様なキャップ６が設けられるが、このキャップ６には貫通孔５ａが形成されていない。このようにして、筒体１２の中空部１３は、キャップ５、６及び封止材１６によって外部から液密に遮断される。
【００２９】
図１、２に表されるように、筒体１２の２つの放熱面１２ａ上には、それぞれ、フィン８が設けられる。フィン８は、例えばアルミニウムからなる板材を、山部と谷部とが繰り返された形状に折り曲げてなる。フィン８は、耐熱性及び熱伝導性に優れた例えばシリコーン系の接着剤により放熱面１２ａ上に固定される。図２に表されるように、フィン８は、筒体１２の短手方向に沿って直線状ではなく波形状に湾曲している。
【００３０】
以上のように構成される本実施形態に係る絶縁防水型ヒータ１において、ケーブル１４ａ、１４ｂ、電極部材２２ａ、２２ｂを介して、発熱素子２０が通電され発熱する。発熱素子２０が発する熱は、いずれも良好な熱伝導性を有する電極部材２２ａ、２２ｂ、絶縁シート２４を介して筒体１２の放熱面１２ａへと伝わり、さらに放熱面１２ａ上に設けられたフィン８へと伝わる。例えば、発熱素子２０は２３０〜２４０℃程度まで昇温し、フィン８の温度は２００℃程度になる。
【００３１】
そして、本具体例によれば、電極部材２２ａ、２２ｂは、キャップ５、６及び封止材１６によって密閉される筒体１２内部に収容され、外部に露出していない。また、電極部材２２ａ、２２ｂと、筒体１２との間には絶縁シート２４が介在されているので、筒体１２及びフィン８は通電されない。さらに、ケーブル１４ａ、１４ｂの外側は絶縁性の被覆材となっている。したがって、本実施形態に係る絶縁防水型ヒータ１では、通電部分が外部に露出されない構造となっている。
【００３２】
また、筒体１２は、従来例のようなスリット６３ａ（図１４参照）がなく、両端部のみが開口される構造であるが、その両端部はキャップ５、６によって閉塞され、さらに封止材１６によってキャップ５、６と筒体１２との隙間がシールされる構造となっている。すなわち、筒体１２内部は完全に外部から遮断され、液体の浸入を許さない。
【００３３】
このように、本実施形態に係る絶縁防水型ヒータ１は、電気絶縁性及び防水性に優れているので、液体中に浸漬させるなど、液体に接触させる使い方をしても漏電することがなく安全である。
【００３４】
例えば、本実施形態に係る絶縁防水型ヒータ１の使用例として、洗濯機の洗濯水や、水槽の水を加熱する用途などが挙げられる。また、スチーム機能付き電子レンジにおいて、水を加熱してスチームにするためのヒータとしても用いることができる。絶縁防水型ヒータ１の設置形態としては、加熱すべき液体中に浸漬させる形態、液体の流路中に設置する形態などを採用できる。また、例えば浴室などの高湿環境下での使用にも好適である。
【００３５】
また、図２に表されるように、フィン８が波形状に湾曲しているため、例えば図２において矢印ａで表される方向に液体が流れる流路中にフィン８の延在方向を沿わせて、絶縁防水型ヒータ１を設置した場合に、フィン８が流れ方向ａに沿ってまっすぐである場合よりも、液体とフィン８との接触時間が長くなりフィン８から液体への伝熱効率を上げることができる。
【００３６】
なお、フィン８の形状や取り付け方向については、各種の変形も可能である。例えば、図１及び図２に例示した具体例においては、フィン８は、本体３の幅方向（図２における矢印ａの方向）に気体や液体を流す場合に好適な形態を有する。これに対して、本体３の長手方向（図２における矢印ａと略直角な方向）に気体や液体を流すようにフィン８の取り付け方向を変えてもよい。
【００３７】
また、フィン８は、必ずしも本体３の両側に設ける必要はなく、片側のみに設けてもよい。すなわち、絶縁防水型ヒータ１の用途によっては、本体３の一方の側のみにフィン８を設け、本体３の他方の側は平坦面のままとしたり、他の部材に接合してもよい。
【００３８】
以下、本発明の他の実施形態について説明する。なお、前出したものと同様の要素については、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３９】
図１１は、本発明の他の実施形態に係る絶縁防水型ヒータ２１の本体の断面図を表す。 この絶縁防水型ヒータ２１が、図６に本体断面構造が表される上述した実施形態と異なるのは、電極部材２２ａと、放熱面１２ａの裏面との間の部分で、絶縁シート２４の両端縁部２４ａ、２４ｂを重ね合わせている点である。
【００４０】
発熱素子２０から放熱面１２ａへの伝熱効率を考えると、上述した実施形態のように、筒体１２の側面１２ｂの裏側の部分で絶縁シート２４の両端縁部２４ａ、２４ｂを重ね合わせた方が望ましい。電極部材２２ａと放熱面１２ａとの間の部分は、発熱素子２０から放熱面１２ａへの伝熱経路中にあり、この部分に２重に絶縁シート２４が重なり合うとその分、伝熱の妨げになる。また、絶縁シート２４が重なり合った部分の両側に隙間が生じ、このことも発熱素子２０から放熱面１２ａへの熱伝達効率を低下させる。
【００４１】
図６に表される構造の場合には、４００［Ｗ］の出力が得られたのに対し、図１１の構造の場合には、３７０〜３８０［Ｗ］であった。すなわち、図１１の構造では、発熱素子２０の熱が外部（特に、図１１において上方）に伝わりにくく、自らの温度上昇によって出力を低下させる性質を有するＰＴＣ素子である発熱素子２０の出力が５〜８％ほど低下した。ただし、例えば、発熱素子２０から放出される熱を片側（図１１において下方）のみに取り出したいような場合には、本実施形態の構造を採用することができる。
【００４２】
図１２は、本発明のさらに他の実施形態に係る絶縁防水型ヒータ３１の本体の断面図を表す。
この絶縁防水型ヒータ３１では、電極部材２２ａの外側にスペーサ２９を重ねた上で、発熱素子２０、電極部材２２ａ、２２ｂ、スペーサ２９を絶縁シート２４で包んで、筒体１２の中空部１３に収容して、筒体１２を押しつぶしている。
【００４３】
スペーサ２９は、例えばアルミナ、アルミニウムなど熱伝導性を有する材料からなり、発熱素子２０から放熱面１２ａへの熱伝達を妨げない。スペーサ２９は、筒体１２を押しつぶす際の緩衝材として機能し、発熱素子２０に過剰な力が作用するのを抑えて発熱素子２０の破損を防ぐことができる。
【００４４】
以上説明した本実施形態に係る絶縁防水型ヒータ１は、水などの液体を加熱する用途や、湿度が高い環境下において用いて好適である。そのような用途としては、例えば、熱帯魚などの水槽の加熱、食器洗浄機など各種の洗浄水の加熱、浴室暖房乾燥機における加熱ヒータをはじめとする各種の民生機器や産業機器を挙げることができる。
例えば、本発明の実施形態に係る絶縁防水型ヒータ１の使用例として、温水機能付き洗濯機が挙げられる。
図１３は、本実施形態に係る絶縁防水型ヒータ１を備えた洗濯機の構成を表すブロック図である。
【００４５】
絶縁防水型ヒータ１は、例えば、洗濯槽３５への給水経路（配管）の途中に設けられる。絶縁防水型ヒータ１は、上述した波形状のフィン８の延在方向（図２における矢印ａの方向）が水の流れる方向に沿うように配置される。給水経路において、絶縁防水型ヒータ１の上流側には電磁弁３６が設けられている。洗濯槽３９の下部には排水口が設けられ、この排水口は電磁弁３９により開閉される。
【００４６】
洗濯槽３５は、モータ３７によって回転可能とされている。制御部３８は、モータ３８、絶縁防水型ヒータ１、給水用の電磁弁３６、排水用の電磁弁３９の動作を制御する。
【００４７】
洗濯時には、電磁弁３６が開とされ、絶縁防水型ヒータ１に水が供給される。絶縁防水型ヒータ１に供給された水は高温のフィン８に接して加温され温水となって、洗剤及び洗濯物が投入された洗濯槽３５内に供給される。そして、モータ３７からの回転駆動力を受けて洗濯槽３５は回転される。電磁弁３９が開とされることで、洗濯槽３５内の洗濯水は排水される。
【００４８】
温水で洗濯することで、洗浄力を上げることができ、節水効果が得られる。また、除菌効果も期待できる。また、洗剤の溶け残りを防いで洗剤も有効利用できる。
【００４９】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は、それらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００５０】
２本のケーブル１４ａ、１４ｂは、図９に表されるキャップ５に形成された２つの貫通孔５ａをそれぞれ通すことに限らず、共通の１つの貫通孔を通してもよい。また、２本のケーブル１４ａ、１４ｂのうち、一方をキャップ５側から、他方を反対側のキャップ６側から引き出す構成としてもよい。
【００５１】
また、筒体１２を押しつぶすことによって、発熱素子２０、電極部材２２ａ、２２ｂ、絶縁シート２４を中空部１３内で狭圧することに限らず、各部材間を熱伝導性を有する接着剤で接着固定させてもよい。
【００５２】
フィン８の形状は図２に表したような波形状に限らず、直線状としてもよい。つまり、図２において、フィン８が矢印ａの方向に沿って屈曲せず、まっすぐに形成されていてももよい。例えば、浴室の乾燥・暖房用に用いる場合のように空気を加温する用途に適用する場合には、空気がフィン８を通り抜ける際の圧力損失及び風音を抑制する観点から、風路は直線状である方がよい。
【００５３】
また、フィン８と筒体１２とを接着剤によって固定することに限らず、ロウ付けや、はんだ付けによって固定してもよい。
【００５４】
また、フィン８及び筒体１２は、アルミニウムからなることに限らず。例えば、アルミニウム−マグネシウム合金のようなアルミニウム合金から構成してもよい。この場合には、以下のような固定方法も採用できる。
【００５５】
例えばアルミニウムからなる筒体１２と、例えばアルミニウム−マグネシウム合金からなるフィン８とを、フラックスに浸漬して取り出した後、エアブローにより余分なフラックスを吹き飛ばす。この後、筒体１２とフィン８とを圧接させた状態で、例えば窒素ガス雰囲気中で６００℃に加熱することで、フィン８と筒体１２とが接合される。この接合では、高湿環境下で変質して劣化しやすい傾向がある一般的なアルミ材接合用のロウ材を用いないため、高湿環境下でも劣化しにくいという利点がある。
【００５６】
なお、上記接合時、筒体１２は、発熱素子２０、電極部材２２ａ、２２ｂ、絶縁シート２４などを収容せず、内部が空の状態であり、筒体１２とフィン８とが接合された後、筒体１２の内部に、絶縁シート２４で包まれた発熱素子２０と電極部材２２ａ、２２ｂを入れて、フィン８が取り付けられた状態のまま筒体１２を押しつぶして、発熱素子２０などの収容物を筒体１２内部に固定させる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施形態に係る絶縁防水型ヒータの側面図である。
【図２】図１に表された絶縁防水型ヒータの上面図である。
【図３】図１に表された絶縁防水型ヒータの左側面図である。
【図４】図１に表された絶縁防水型ヒータの右側面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る絶縁防水型ヒータの本体の平面図である。
【図６】図５におけるＡ−Ａ線方向の拡大断面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る絶縁防水型ヒータの一構成要素である電極部材の一端部側の要部平面図である。
【図８】図７に表される電極部材をＢ−Ｂ線方向から見た拡大図である。
【図９】本発明の実施形態に係る絶縁防水型ヒータの一構成要素であるキャップを内側から見た平面図である。
【図１０】図９におけるＣ−Ｃ線方向の断面図である。
【図１１】本発明の他の実施形態に係るヒータ本体の断面図である。
【図１２】本発明のさらに他の実施形態に係るヒータ本体の断面図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る絶縁防水型ヒータを備えた洗濯機の構成を表すブロック図である。
【図１４】従来例の発熱体ユニットの斜視図である。
【図１５】図１４におけるＸ−Ｘ線方向の断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１，２１，３１ 絶縁防水型ヒータ
３ 本体
５，６ キャップ
８ フィン
１２ 筒体
１２ａ 放熱面
１２ｂ 側面
１３ 中空部
１４ａ，１４ｂ ケーブル
１６ 封止材
１８ 溝
２０ 発熱素子
２２ａ，２２ｂ 電極部材
２４ 絶縁シート
２９ スペーサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通電部が外部に露出しておらず、また通電部が防水化された絶縁防水型ヒータに関し、特にＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）素子を発熱源に用いた絶縁防水型ヒータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＰＴＣ素子を用いたヒータは周知であり、本発明者も特許文献１に開示されるような発熱体ユニットを提案している。
図１４は、その発熱体ユニットの斜視図を表す。
図１５は、図１４におけるＸ−Ｘ線方向の断面図を表す。
なお、図１４では、図１５に表されるキャップ６５、６６は省略されている。
【０００３】
この発熱体ユニットは、上面部に長手方向に沿ってスリット６３ａが形成されたアルミニウム製の筒体６３を備え、その内部には発熱素子（ＰＴＣ素子）６２が配置されている。発熱素子６２の上面には一方の電極板６８が配置され、下面には他方の電極板６７が配置されている。
【０００４】
両電極板６７、６８の外側には断面コ字状の合成樹脂からなる絶縁体６４が配置されている。筒体６３の両端部は、キャップ６５、６６によって密封されている。一方の電極板６８の一端部はキャップ６６から突出して筒体６３の外部に露出しており、他方の電極板６７の一端部はキャップ６５から突出して筒体６３の外部に露出している。
【特許文献１】特開２００１−３５１７６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば、洗濯用水や、熱帯魚用の水槽の水などの液体を加温する場合に、ヒータを液体中に浸漬させる、あるいは液体の流路に置くなどして、液体を直接高温部分に接触させれば伝熱効率を高めることができる。この場合、ヒータには、高い電気絶縁性及び防水性が要求される。
【０００６】
上記特許文献１に開示された発熱体ユニットは、浴室など高湿環境下で使用することも可能である。しかし、液体に浸漬されるような状況下での使用を考えた場合には、特許文献１の構造では、絶縁性及び防水性に関して改善の余地がある。すなわち、通電部分である電極板６７、６８の一部が外部に露出しており、また、筒体６３の長手方向全長にわたってスリット６３ａが形成され、そのスリット６３ａを通じて、発熱素子６２と電極板６７、６８とが収容された筒体６３内部への液体の浸入を許してしまう。
【０００７】
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、より絶縁性及び防水性に優れた絶縁防水型ヒータ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】
本発明の絶縁防水型ヒータは、
電極面を有する発熱素子と、
前記電極面に接して前記発熱素子に重ね合わされた電極部材と、
前記発熱素子と前記電極部材とを包む絶縁シートと、
前記絶縁シートに包まれた前記発熱素子及び前記電極部材を収容し両端部を通じてのみ外部と連通可能な中空部と、前記発熱素子からの熱が伝導される放熱面と、を有する筒体と、
前記筒体の両端部に設けられ前記中空部を閉塞するキャップと、
電気絶縁性及び防水性を有する被覆材で導線を被覆してなり、一端部が前記キャップを貫通して前記筒体の前記中空部内に配置されて前記電極部材に接続されたケーブルと、
前記筒体と前記キャップとの間の隙間及び前記ケーブルと前記キャップとの間の隙間を塞ぐ、電気絶縁性及び防水性を有する封止材と、を備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の絶縁防水型ヒータは、電気絶縁性及び防水性に優れているので、液体に接する環境下で用いても漏電することなく安全である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
【００１１】
図１は、本発明の実施形態に係る絶縁防水型ヒータ１の側面図である。
図２は、図１に表された絶縁防水型ヒータ１の上面図である。
図３は、図１に表された絶縁防水型ヒータ１の左側面図である。
図４は、図１に表された絶縁防水型ヒータ１の右側面図である。
【００１２】
本実施形態に係る絶縁防水型ヒータ１は、主として、発熱素子を内部に収容した本体３と、本体３の放熱面上に設けられたフィン８と、本体３の両端部にそれぞれ設けられたキャップ５、６と、を備える。
【００１３】
図５は本体３の平面図を表す。
図６は図５におけるＡ−Ａ線方向の拡大断面図を表す。
【００１４】
本体３は、発熱素子２０と、発熱素子２０を挟み込むように設けられた一対の電極部材２２ａ、２２ｂと、発熱素子２０と電極部材２２ａ、２２ｂとを包む絶縁シート２４と、絶縁シート２４に包まれた発熱素子２０及び電極部材２２ａ、２２ｂを内部に収容する筒体１２と、を備える。
【００１５】
発熱素子２０は、正温度特性をもったＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）セラミック素子であり、キューリー点以上の温度になると急激に抵抗が増加してそれ以上の温度上昇が制限される。図５において点線で表されるように、複数（図示では例えば４つ）の発熱素子２０が筒体１２の長手方向に沿って配置されている。発熱素子２０は、例えば四角い薄板片状を呈し、他面よりも面積が大なる表裏両面には、例えば銀などの金属からなる電極面が形成されている。発熱素子２０の厚さは、例えば２ミリメータである。発熱素子２０の両電極面には、それぞれ電極部材２２ａ、２２ｂが接して重ね合わされている。
【００１６】
図７は電極部材２２ａの一端部側の要部平面図を表す。
図８は図７に表される電極部材２２ａをＢ−Ｂ線方向から見た拡大図を表す。
なお、電極部材２２ｂも、図７、８に表される電極部材２２ａと同様に構成される。
【００１７】
電極部材２２ａは、例えばアルミニウムなどの金属材料からなり、帯板状の平板部２６と、平板部２６の一端側に一体に設けられた端子部２７と、を有する。平板部２６は、発熱素子２０の電極面に接し、一対の電極部材２２ａ、２２ｂによって発熱素子２０は挟まれている。平板部２６の厚さは、例えば０．４ミリメータである。発熱素子２０と平板部２６とは、導電性と熱伝導性に優れた、例えばシリコーン系接着剤によって接着される。
【００１８】
端子部２７は、平板部２６の一端部から突出して設けられ、周方向の一部を切り欠いた筒状を呈する。筒状の端子部２７の内部に、図５に表されるケーブル１４ａの一端が挿入され、端子部２７を縮径方向に押しつぶすことで端子部２７にケーブル１４ａの一端が固定される。ケーブル１４ａは、導線を被覆材によって被覆してなる。ケーブル１４ａにおいて、端子部２７に固定される部分の少なくとも先端側の導線の一部は被覆材から露出され、はんだなどを介して端子部２７に接合されている。したがって、発熱素子２０の電極面は、平板部２６及び端子部２７を介してケーブル１４ａと電気的に接続される。他方の電極部材２２ｂについても、同様にケーブル１４ｂと電気的に接続される。ケーブル１４ａ、１４ｂの被覆材は、電気絶縁性、防水性及び可撓性を有する樹脂材料からなる。
【００１９】
図６に表されるように、発熱素子２０を一対の電極部材２２ａ、２２ｂで挟んでなる積層体は、絶縁シート２４に包まれている。絶縁シート２４は、可撓性、熱伝導性及び電気絶縁性を有し、例えば、厚さ０．０５ミリメータのポリイミドフィルムからなる。絶縁シート２４の両端縁部２４ａ、２４ｂは互いに重ね合わされ、発熱素子２０及び電極部材２２ａ、２２ｂの両端部以外の部分を完全に覆っている。その絶縁シート２４の両端縁部２４ａ、２４ｂは、電極部材２２ａ、２２ｂ上ではなく、発熱素子２０及び電極部材２２ａ、２２ｂの側面に対向する部分で重なり合っている。すなわち、絶縁シート２４の両端縁部２４ａ、２４ｂは、筒体１２の側面１２ｂの裏側で重なり合っている。
【００２０】
発熱素子２０及び電極部材２２ａ、２２ｂは、両端部以外の部分が絶縁シート２４に包まれた状態で、角筒状の筒体１２の中空部１３内に収容される。筒体１２は、例えばアルミニウム等の熱伝導性及び容易な加工性を有する材料からなる。筒体１２は両端部のみに開口が形成され、その両端部の開口を通じてのみ中空部１３は外部と連通可能とされる。すなわち、図１４を参照して前述した従来例の筒体６３のようなスリット６３ａは形成されておらず、本具体例の筒体１２の両端部が後述するキャップ及び封止材で塞がれると、中空部１３は外部から完全に遮断された密閉空間となる。
【００２１】
筒体１２は、互いに略平行な２つの放熱面１２ａと、放熱面１２ａに略垂直な２つの側面１２ｂと、を有する。放熱面１２ａの方が側面１２ｂより面積が大きい。側面１２ｂには、図１にも表されるように、長手方向に沿って溝１８が形成されている。
【００２２】
発熱素子２０は、その電極面が、筒体１２の放熱面１２ａの裏面に対向するように中空部１３内に収容される。発熱素子２０の電極面と、放熱面１２ａの裏面との間には、電極部材２２ａ、２２ｂのうちのどちらか一方と、絶縁シート２４とが介在されている。組立前の状態においては、筒体１２の内部寸法（図６における上下方向の寸法）は、図６に表したよりもやや大きめとされている。そして、発熱素子２０と電極部材２２ａ、２２ｂとを組み立てて絶縁シート２４にくるんだ状態の構造体を筒体１２の中に挿入し、筒体１２の放熱面１２ａに機械的圧力を加えて図６の上下方向に筒体１２を押しつぶすことで、発熱素子２０、電極部材２２ａ、２２ｂ及び絶縁シート２４は、筒体１２の放熱面１２ａの裏面間で狭圧された状態となり中空部１３内で固定される。
【００２３】
上述した筒体１２の押しつぶし量は例えば０．５ｍｍほどである。ここで、筒体１２の両側面１２ｂには長手方向に沿って溝１８が形成されているため、筒体１２を押しつぶしたときにその側面１２ｂが外側に膨らんでしまうことを防げる。つまり、外寸の増加を防止できる。筒体１２の側面１２ｂが凸面にならないため、側面１２ｂに例えば熱電対などの温度センサを取り付けやすくなり、また取り付けた後の安定性もよい。放熱面１２ａは平面であり、この放熱面１２ａ上には、後述するようにフィンが取り付けられる。
【００２４】
図１〜４に表されるように、筒体１２の両端部にはそれぞれキャップ５、６が取り付けられる。
図９は、一方のキャップ５を内側から見た平面図である。
図１０は図９におけるＣ−Ｃ線方向の断面図である。
【００２５】
キャップ５は、電気絶縁性及び発熱素子２０が発する熱に対する耐熱性を有し、例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ：polybutylene terephthalate）からなる。キャップ５は、筒体１２の一端部が嵌め入れられる凹部５ｂを有し、その凹部５ｂの底には凹部５ｂの内外を連通させる２つの貫通孔５ａが形成されている。
【００２６】
キャップ５は、筒体１２の一端部に被せられる。具体的には、キャップ５の凹部５ｂに、耐熱性及び電気絶縁性を有する例えばシリコーン系の封止材を入れたうえで、その凹部５ｂに筒体１２の一端部を嵌め入れる。このとき、図１〜３に表されるように、凹部５ｂ内の封止材１６が凹部５ｂの外にはみ出してキャップ５と筒体１２との隙間を覆う。封止材１６が硬化することでキャップ５と筒体１２とが固定される。
【００２７】
キャップ５に形成された２つの貫通孔５ａにはそれぞれ上述したケーブル１４ａ、１４ｂが通され、ケーブル１４ａ、１４ｂはその貫通孔５ａを通してキャップ５の外に引き出され、図示しない外部回路に接続される。ケーブル１４ａ、１４ｂが通された貫通孔５ａ内にも、封止材１６が注入され、その一部が貫通孔５ａからキャップ５の外側にはみ出し、ケーブル１４ａ、１４ｂと貫通孔５ａとの隙間を覆って硬化する。
【００２８】
図１、２、４に表されるように、筒体１２の他端部にも同様なキャップ６が設けられるが、このキャップ６には貫通孔５ａが形成されていない。このようにして、筒体１２の中空部１３は、キャップ５、６及び封止材１６によって外部から液密に遮断される。
【００２９】
図１、２に表されるように、筒体１２の２つの放熱面１２ａ上には、それぞれ、フィン８が設けられる。フィン８は、例えばアルミニウムからなる板材を、山部と谷部とが繰り返された形状に折り曲げてなる。フィン８は、耐熱性及び熱伝導性に優れた例えばシリコーン系の接着剤により放熱面１２ａ上に固定される。図２に表されるように、フィン８は、筒体１２の短手方向に沿って直線状ではなく波形状に湾曲している。
【００３０】
以上のように構成される本実施形態に係る絶縁防水型ヒータ１において、ケーブル１４ａ、１４ｂ、電極部材２２ａ、２２ｂを介して、発熱素子２０が通電され発熱する。発熱素子２０が発する熱は、いずれも良好な熱伝導性を有する電極部材２２ａ、２２ｂ、絶縁シート２４を介して筒体１２の放熱面１２ａへと伝わり、さらに放熱面１２ａ上に設けられたフィン８へと伝わる。例えば、発熱素子２０は２３０〜２４０℃程度まで昇温し、フィン８の温度は２００℃程度になる。
【００３１】
そして、本具体例によれば、電極部材２２ａ、２２ｂは、キャップ５、６及び封止材１６によって密閉される筒体１２内部に収容され、外部に露出していない。また、電極部材２２ａ、２２ｂと、筒体１２との間には絶縁シート２４が介在されているので、筒体１２及びフィン８は通電されない。さらに、ケーブル１４ａ、１４ｂの外側は絶縁性の被覆材となっている。したがって、本実施形態に係る絶縁防水型ヒータ１では、通電部分が外部に露出されない構造となっている。
【００３２】
また、筒体１２は、従来例のようなスリット６３ａ（図１４参照）がなく、両端部のみが開口される構造であるが、その両端部はキャップ５、６によって閉塞され、さらに封止材１６によってキャップ５、６と筒体１２との隙間がシールされる構造となっている。すなわち、筒体１２内部は完全に外部から遮断され、液体の浸入を許さない。
【００３３】
このように、本実施形態に係る絶縁防水型ヒータ１は、電気絶縁性及び防水性に優れているので、液体中に浸漬させるなど、液体に接触させる使い方をしても漏電することがなく安全である。
【００３４】
例えば、本実施形態に係る絶縁防水型ヒータ１の使用例として、洗濯機の洗濯水や、水槽の水を加熱する用途などが挙げられる。また、スチーム機能付き電子レンジにおいて、水を加熱してスチームにするためのヒータとしても用いることができる。絶縁防水型ヒータ１の設置形態としては、加熱すべき液体中に浸漬させる形態、液体の流路中に設置する形態などを採用できる。また、例えば浴室などの高湿環境下での使用にも好適である。
【００３５】
また、図２に表されるように、フィン８が波形状に湾曲しているため、例えば図２において矢印ａで表される方向に液体が流れる流路中にフィン８の延在方向を沿わせて、絶縁防水型ヒータ１を設置した場合に、フィン８が流れ方向ａに沿ってまっすぐである場合よりも、液体とフィン８との接触時間が長くなりフィン８から液体への伝熱効率を上げることができる。
【００３６】
なお、フィン８の形状や取り付け方向については、各種の変形も可能である。例えば、図１及び図２に例示した具体例においては、フィン８は、本体３の幅方向（図２における矢印ａの方向）に気体や液体を流す場合に好適な形態を有する。これに対して、本体３の長手方向（図２における矢印ａと略直角な方向）に気体や液体を流すようにフィン８の取り付け方向を変えてもよい。
【００３７】
また、フィン８は、必ずしも本体３の両側に設ける必要はなく、片側のみに設けてもよい。すなわち、絶縁防水型ヒータ１の用途によっては、本体３の一方の側のみにフィン８を設け、本体３の他方の側は平坦面のままとしたり、他の部材に接合してもよい。
【００３８】
以下、本発明の他の実施形態について説明する。なお、前出したものと同様の要素については、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３９】
図１１は、本発明の他の実施形態に係る絶縁防水型ヒータ２１の本体の断面図を表す。 この絶縁防水型ヒータ２１が、図６に本体断面構造が表される上述した実施形態と異なるのは、電極部材２２ａと、放熱面１２ａの裏面との間の部分で、絶縁シート２４の両端縁部２４ａ、２４ｂを重ね合わせている点である。
【００４０】
発熱素子２０から放熱面１２ａへの伝熱効率を考えると、上述した実施形態のように、筒体１２の側面１２ｂの裏側の部分で絶縁シート２４の両端縁部２４ａ、２４ｂを重ね合わせた方が望ましい。電極部材２２ａと放熱面１２ａとの間の部分は、発熱素子２０から放熱面１２ａへの伝熱経路中にあり、この部分に２重に絶縁シート２４が重なり合うとその分、伝熱の妨げになる。また、絶縁シート２４が重なり合った部分の両側に隙間が生じ、このことも発熱素子２０から放熱面１２ａへの熱伝達効率を低下させる。
【００４１】
図６に表される構造の場合には、４００［Ｗ］の出力が得られたのに対し、図１１の構造の場合には、３７０〜３８０［Ｗ］であった。すなわち、図１１の構造では、発熱素子２０の熱が外部（特に、図１１において上方）に伝わりにくく、自らの温度上昇によって出力を低下させる性質を有するＰＴＣ素子である発熱素子２０の出力が５〜８％ほど低下した。ただし、例えば、発熱素子２０から放出される熱を片側（図１１において下方）のみに取り出したいような場合には、本実施形態の構造を採用することができる。
【００４２】
図１２は、本発明のさらに他の実施形態に係る絶縁防水型ヒータ３１の本体の断面図を表す。
この絶縁防水型ヒータ３１では、電極部材２２ａの外側にスペーサ２９を重ねた上で、発熱素子２０、電極部材２２ａ、２２ｂ、スペーサ２９を絶縁シート２４で包んで、筒体１２の中空部１３に収容して、筒体１２を押しつぶしている。
【００４３】
スペーサ２９は、例えばアルミナ、アルミニウムなど熱伝導性を有する材料からなり、発熱素子２０から放熱面１２ａへの熱伝達を妨げない。スペーサ２９は、筒体１２を押しつぶす際の緩衝材として機能し、発熱素子２０に過剰な力が作用するのを抑えて発熱素子２０の破損を防ぐことができる。
【００４４】
以上説明した本実施形態に係る絶縁防水型ヒータ１は、水などの液体を加熱する用途や、湿度が高い環境下において用いて好適である。そのような用途としては、例えば、熱帯魚などの水槽の加熱、食器洗浄機など各種の洗浄水の加熱、浴室暖房乾燥機における加熱ヒータをはじめとする各種の民生機器や産業機器を挙げることができる。
例えば、本発明の実施形態に係る絶縁防水型ヒータ１の使用例として、温水機能付き洗濯機が挙げられる。
図１３は、本実施形態に係る絶縁防水型ヒータ１を備えた洗濯機の構成を表すブロック図である。
【００４５】
絶縁防水型ヒータ１は、例えば、洗濯槽３５への給水経路（配管）の途中に設けられる。絶縁防水型ヒータ１は、上述した波形状のフィン８の延在方向（図２における矢印ａの方向）が水の流れる方向に沿うように配置される。給水経路において、絶縁防水型ヒータ１の上流側には電磁弁３６が設けられている。洗濯槽３９の下部には排水口が設けられ、この排水口は電磁弁３９により開閉される。
【００４６】
洗濯槽３５は、モータ３７によって回転可能とされている。制御部３８は、モータ３８、絶縁防水型ヒータ１、給水用の電磁弁３６、排水用の電磁弁３９の動作を制御する。
【００４７】
洗濯時には、電磁弁３６が開とされ、絶縁防水型ヒータ１に水が供給される。絶縁防水型ヒータ１に供給された水は高温のフィン８に接して加温され温水となって、洗剤及び洗濯物が投入された洗濯槽３５内に供給される。そして、モータ３７からの回転駆動力を受けて洗濯槽３５は回転される。電磁弁３９が開とされることで、洗濯槽３５内の洗濯水は排水される。
【００４８】
温水で洗濯することで、洗浄力を上げることができ、節水効果が得られる。また、除菌効果も期待できる。また、洗剤の溶け残りを防いで洗剤も有効利用できる。
【００４９】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は、それらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００５０】
２本のケーブル１４ａ、１４ｂは、図９に表されるキャップ５に形成された２つの貫通孔５ａをそれぞれ通すことに限らず、共通の１つの貫通孔を通してもよい。また、２本のケーブル１４ａ、１４ｂのうち、一方をキャップ５側から、他方を反対側のキャップ６側から引き出す構成としてもよい。
【００５１】
また、筒体１２を押しつぶすことによって、発熱素子２０、電極部材２２ａ、２２ｂ、絶縁シート２４を中空部１３内で狭圧することに限らず、各部材間を熱伝導性を有する接着剤で接着固定させてもよい。
【００５２】
フィン８の形状は図２に表したような波形状に限らず、直線状としてもよい。つまり、図２において、フィン８が矢印ａの方向に沿って屈曲せず、まっすぐに形成されていてももよい。例えば、浴室の乾燥・暖房用に用いる場合のように空気を加温する用途に適用する場合には、空気がフィン８を通り抜ける際の圧力損失及び風音を抑制する観点から、風路は直線状である方がよい。
【００５３】
また、フィン８と筒体１２とを接着剤によって固定することに限らず、ロウ付けや、はんだ付けによって固定してもよい。
【００５４】
また、フィン８及び筒体１２は、アルミニウムからなることに限らず。例えば、アルミニウム−マグネシウム合金のようなアルミニウム合金から構成してもよい。この場合には、以下のような固定方法も採用できる。
【００５５】
例えばアルミニウムからなる筒体１２と、例えばアルミニウム−マグネシウム合金からなるフィン８とを、フラックスに浸漬して取り出した後、エアブローにより余分なフラックスを吹き飛ばす。この後、筒体１２とフィン８とを圧接させた状態で、例えば窒素ガス雰囲気中で６００℃に加熱することで、フィン８と筒体１２とが接合される。この接合では、高湿環境下で変質して劣化しやすい傾向がある一般的なアルミ材接合用のロウ材を用いないため、高湿環境下でも劣化しにくいという利点がある。
【００５６】
なお、上記接合時、筒体１２は、発熱素子２０、電極部材２２ａ、２２ｂ、絶縁シート２４などを収容せず、内部が空の状態であり、筒体１２とフィン８とが接合された後、筒体１２の内部に、絶縁シート２４で包まれた発熱素子２０と電極部材２２ａ、２２ｂを入れて、フィン８が取り付けられた状態のまま筒体１２を押しつぶして、発熱素子２０などの収容物を筒体１２内部に固定させる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施形態に係る絶縁防水型ヒータの側面図である。
【図２】図１に表された絶縁防水型ヒータの上面図である。
【図３】図１に表された絶縁防水型ヒータの左側面図である。
【図４】図１に表された絶縁防水型ヒータの右側面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る絶縁防水型ヒータの本体の平面図である。
【図６】図５におけるＡ−Ａ線方向の拡大断面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る絶縁防水型ヒータの一構成要素である電極部材の一端部側の要部平面図である。
【図８】図７に表される電極部材をＢ−Ｂ線方向から見た拡大図である。
【図９】本発明の実施形態に係る絶縁防水型ヒータの一構成要素であるキャップを内側から見た平面図である。
【図１０】図９におけるＣ−Ｃ線方向の断面図である。
【図１１】本発明の他の実施形態に係るヒータ本体の断面図である。
【図１２】本発明のさらに他の実施形態に係るヒータ本体の断面図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る絶縁防水型ヒータを備えた洗濯機の構成を表すブロック図である。
【図１４】従来例の発熱体ユニットの斜視図である。
【図１５】図１４におけるＸ−Ｘ線方向の断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１，２１，３１ 絶縁防水型ヒータ
３ 本体
５，６ キャップ
８ フィン
１２ 筒体
１２ａ 放熱面
１２ｂ 側面
１３ 中空部
１４ａ，１４ｂ ケーブル
１６ 封止材
１８ 溝
２０ 発熱素子
２２ａ，２２ｂ 電極部材
２４ 絶縁シート
２９ スペーサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極面を有する発熱素子と、
前記電極面に接して前記発熱素子に重ね合わされた電極部材と、
前記発熱素子と前記電極部材とを包む絶縁シートと、
前記絶縁シートに包まれた前記発熱素子及び前記電極部材を収容し両端部を通じてのみ外部と連通可能な中空部と、前記発熱素子からの熱が伝導される放熱面と、を有する筒体と、
前記筒体の両端部に設けられ前記中空部を閉塞するキャップと、
電気絶縁性及び防水性を有する被覆材で導線を被覆してなり、一端部が前記キャップを貫通して前記筒体の前記中空部内に配置されて前記電極部材に接続されたケーブルと、
前記筒体と前記キャップとの間の隙間及び前記ケーブルと前記キャップとの間の隙間を塞ぐ、電気絶縁性及び防水性を有する封止材と、
を備えたことを特徴とする絶縁防水型ヒータ。
【請求項２】
前記発熱素子は、ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）セラミック素子であることを特徴とする請求項１記載の絶縁防水型ヒータ。
【請求項３】
前記中空部内において、前記電極部材と前記絶縁シートとの間に、熱伝導性を有するスペーサが介在されていることを特徴とする請求項１または２に記載の絶縁防水型ヒータ。
【請求項４】
前記筒体は、前記放熱面に略垂直な側面を有し、
前記側面の裏側で、前記絶縁シートの両端縁部が重なり合っていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の絶縁防水型ヒータ。
【請求項５】
前記筒体の前記側面に溝が形成されていることを特徴とする請求項４記載の絶縁防水型ヒータ。
【請求項６】
前記筒体の前記放熱面上に設けられたフィンをさらに備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の絶縁防水型ヒータ。
【請求項７】
前記フィンは、波形状に湾曲していることを特徴とする請求項６に記載の絶縁防水型ヒータ。
【請求項１】
電極面を有する発熱素子と、
前記電極面に接して前記発熱素子に重ね合わされた電極部材と、
前記発熱素子と前記電極部材とを包む絶縁シートと、
前記絶縁シートに包まれた前記発熱素子及び前記電極部材を収容し両端部を通じてのみ外部と連通可能な中空部と、前記発熱素子からの熱が伝導される放熱面と、を有する筒体と、
前記筒体の両端部に設けられ前記中空部を閉塞するキャップと、
電気絶縁性及び防水性を有する被覆材で導線を被覆してなり、一端部が前記キャップを貫通して前記筒体の前記中空部内に配置されて前記電極部材に接続されたケーブルと、
前記筒体と前記キャップとの間の隙間及び前記ケーブルと前記キャップとの間の隙間を塞ぐ、電気絶縁性及び防水性を有する封止材と、
を備えたことを特徴とする絶縁防水型ヒータ。
【請求項２】
前記発熱素子は、ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）セラミック素子であることを特徴とする請求項１記載の絶縁防水型ヒータ。
【請求項３】
前記中空部内において、前記電極部材と前記絶縁シートとの間に、熱伝導性を有するスペーサが介在されていることを特徴とする請求項１または２に記載の絶縁防水型ヒータ。
【請求項４】
前記筒体は、前記放熱面に略垂直な側面を有し、
前記側面の裏側で、前記絶縁シートの両端縁部が重なり合っていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の絶縁防水型ヒータ。
【請求項５】
前記筒体の前記側面に溝が形成されていることを特徴とする請求項４記載の絶縁防水型ヒータ。
【請求項６】
前記筒体の前記放熱面上に設けられたフィンをさらに備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の絶縁防水型ヒータ。
【請求項７】
前記フィンは、波形状に湾曲していることを特徴とする請求項６に記載の絶縁防水型ヒータ。
【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】
【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】
【公開番号】特開２００７−１２８７２０（Ｐ２００７−１２８７２０Ａ）
【公開日】平成１９年５月２４日（２００７．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３１９６５３（Ｐ２００５−３１９６５３）
【出願日】平成１７年１１月２日（２００５．１１．２）
【出願人】（５０１１３８８１７）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月２４日（２００７．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月２日（２００５．１１．２）
【出願人】（５０１１３８８１７）
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]