JP2018073798A - プレートヒータ - Google Patents

Abstract

【課題】プレートヒータ製造時に接続部がずれたり、外れたりしないようにして、作業効率を向上させると共に絶縁性に係る品質的な問題を解消し、それ故をもって発生するコスト低減により、安価で品質の安定したプレートヒータを提供する。【解決手段】所定の大きさのアルミ箔に、コードヒ−タ３を所定の仕様に、蛇行状に取り回して配設固着し、コードヒータ３の両端末部を接続部２を介して、リード線４と接続するようにした構成であって、接続部２に於ける本体の断面的外形を楕円とする。【選択図】図１

Description

本発明は、バイオ試験機器や印刷機器更には医療用機器に於ける霜取り、加温、保温そして凍結防止や結露防止を図るために使用され、更には飲み物等の保温器例えばコーヒー等の自動販売機や冷蔵庫の霜取り等多種多様に使用される面状発熱体即ちプレートヒータに関するものである。

プレートヒータは、所定の大きさのアルミ箔に、コードヒータを所定の仕様に基づき蛇行状に取り回し配設固着し、更に上面側に、アルミ箔をサンドイッチ状に配設挟持させたものであり、これを相手機器の所定部位へ、接着剤或いは粘着剤でもって取り付け固定するようにしたものである。

そして、プレートヒータに於けるコードヒータの両端末部は、接続端子でもってリード線と結線されており、該リード線を図示しない電源に接続することにより、プレートヒータとして機能するものである。前記結線部分は、絶縁材料であるシリコン等の樹脂により包被された接続部として形成されている。

図１３は、従来のプレートヒータに於ける接続部１０の断面図であり、図２のＢ−Ｂ断面に相当する部分を示したものである。１１はコードヒータであり、該コードヒータ１１は、芯線１１１に図示しない抵抗線を巻回し、その表面を絶縁材であるシリコン等で包被した被覆部１１２から成っている。そしてコードヒータ１１（実際にはリード線との結線部分全体）の周囲は、シリコン等の樹脂により包被された接続部１０として形成されている。１０１は、接続部１０の中央部分であり、両端部と区別し、本体として示している。

本体１０１は、図１３によって理解出来るように、その断面は円形であり、全体としては、円柱状を呈している。コードヒータは勿論リード線もその断面は円形であり、両者の結線を接続端子を使用して行うにしても、接続部を円筒状として形成するのは、ごく自然な考え方であるといえる。

然しながら、接続部が円筒状であることで、さまざまな問題が生じている。その問題は、円筒状の利点とも言える転がり易さにある。

プレートヒータの製造は、図１２に示すプレス装置で行われるのであるが、簡単に説明する。ベットＰＬ３上に載置された冶具Ｊには、あらかじめ、仕様に対応したパターンに、コードヒータが取り回されるよう設定されている。コードヒータの取り回しの後、アルミ箔を載せ、図示しないスイッチをＯＮさせると、スライドＰＬ１が下降し、スポンジ状の弾性体ＰＬ２を介して、付勢力Ｆでもって押圧する。これによって、アルミ箔は、包み込まれるように、即ち絞り加工状態でコードヒータに取り付け固着される。そして後、コードヒータを挟持するように、他方側にアルミ箔を接着固定することでプレートヒータ成形は完了する。

上記製造工程に於いて、接続部は、冶具Ｊ上に於ける所定の位置に形成された凹部に載置され、その上で、コードヒータを、蛇行状に取り回し配設するのであるが、円筒状であるが故に、取り回し時に凹部からづれたり、時には外れたりすることもあり、作業効率を阻害するようなことが多々発生していた。又、接続部が凹部に適正に載置されないまま作業を進めてしまい、接続部即ちシリコン包被部を破壊し、絶縁性に支障が発生する等品質的にも問題が発生していた。更に、プレートヒータは、前述したように、多種多様であり、その為、接続部の位置は、必ずしも離れているとは限らず、隣り合わせになることもあり、製造時に於ける接続部の凹部からの外れ等により、両接続部がくっ付いてしまうこともあった。

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑み、プレートヒータ製造時に接続部がずれたり、外れたりしないようにして、作業効率を向上させると共に絶縁性に係る品質的な問題を解消し、それ故をもって発生するコスト低減により、安価で品質の安定したプレートヒータを提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、所定の大きさのアルミ箔に、コードヒ−タを所定の仕様に、蛇行状に取り回して配設固着し、該コードヒータの両端末部を接続部を介して、リード線と接続するようにした構成であって、前記接続部に於ける本体の断面的外形を楕円としたものである。このように構成したことにより、プレートヒータ製造時に於ける接続部の転がり易さを防止することが可能となり、コードヒータ取り回し時に製造用金型の凹部からづれたり、外れたりすることが無くなり、作業効率を向上させることが出来る。更に接続部を凹部に適正に載置することが出来るようになったので、製造時に於いて、接続部即ちシリコン包被部を破壊することが無くなり、絶縁性等品質的にも向上させることが出来る。

本発明は、以上説明したように構成されているので、下記に説明するような効果を奏する。

本発明によるプレートヒータは、所定の大きさのアルミ箔に、コードヒ−タを所定の仕様に、蛇行状に取り回して配設固着し、該コードヒータの両端末部を接続部を介して、リード線と接続するようにした構成であって、前記接続部に於ける本体の断面的外形を楕円としたので、プレートヒータ製造時に於ける接続部の転がり易さを防止することが可能となり、コードヒータ取り回し時に製造用金型の凹部からづれたり、外れたりすることが無くなり、取り回し作業のやり直しを行う必要が無く、作業効率を向上させることが出来る。更に、取り回し時のづれや外れが無くなり、接続部を凹部に適正に載置することが出来るようになったので、製造時に於いて、接続部を変形させたり、破壊することが無くなり、絶縁性等品質的にも向上させることが出来る。更に、楕円としたことで、円形の場合より、被覆部即ちシリコン等絶縁材の節減を図ることが出来る。

以下、本発明によるプレートヒータの実施の形態を図１〜図１２に基づき詳細に説明する。図１は、本発明によるプレートヒータの平面図であり、図２は、本発明によるプレートヒータに使用されている接続部の平面図である。図３は、図２のＡ−Ａ断面図、図４は、同じく図２のＢ−Ｂ断面図である。図５は、接続端子の説明用簡略平面図であって、図６は、図５のＣ−Ｃ断面、図７は、同じく図５のＤ−Ｄ断面図である。図８は図５のＥ−Ｅ断面図であり、図９は、本発明によるプレートヒータに使用されている接続部のモールド加工用金型の簡略平面図である。図１０は、図９のＦ−Ｆ断面図である。図１１は、図１のＧ−Ｇ断面図、図１２は、プレートヒータ製造用プレス装置の簡略図である。

それでは、プレートヒータ１の構造を図１及び図２そして図１１を参照しながら、理解を深めるため、あらためて説明することにする。３はコードヒータであって、芯線３２に抵抗線３３を巻回し、その表面をシリコン或いは塩ビ等の絶縁材で包被した被覆部３１がら成っている。該コードヒータ３は、所定の仕様に基づき、所定のピッチＰでもって、蛇行状に取り回され、その両端末部は、接続端子５によって、リード線４，４と結線されていて、該結線部分は、シリコン等の絶縁材で包被された接続部２として形成されている。

接続部２によりリード線４と結線されたコードヒータ３は、図１１で示すように、アルミ箔７，８でもって、サンドイッチ状に配設挟持されていて、裏面に接着剤を介して剥離紙９を配設することでプレートヒータ１として構成される。剥離紙９を剥がすことで、相手機器の所定部分に取り付け可能となっている。

引き続き、本発明によるプレートヒータに使用されている接続部２の平面図である図２と接続端子５の説明用簡略平面図である図５、更には図３、図４そして図６、図７、図８を参照しながら、接続部２に付いて、詳細に説明することにする。

コードヒータ３は、接続端子５によりリード線４と結線されていて、その結線部分は、接続端子５を含めて、シリコン等の絶縁材でもって包被され、接続部２として形成されているのは、すでに述べた通りであり、端部２２，２４と溝部２３，２５そして本体２１からなっている。該接続部２は、図３及び図４で示すように、その外形的断面を楕円として形成されている。図３は、接続部２内のリード線４側断面であり、図４は、接続部２内のコードヒータ３側断面である。このように、接続部２は、楕円形の断面をした柱状として形成されているが、理解を深めるために、更に説明を加えることにする。説明をするに当たって、外径１．５ｍｍのコードヒータと外径２．４ｍｍのリード線、そして、該リード線と前記コードヒータを結線する適切な接続端子を取り上げ説明する。接続部２の役割は、結線部分の絶縁であり、その為、結線部分は、接続端子の前後を含めて、絶縁材であるシリコン等によって包被されているのであるが、確実に絶縁が行われるように、包被する際のシリコンの量、即ち外形の大きさを考慮することが重要であり、上記条件に於いて、種々検討した結果、外径は少なくとも６ｍｍ前後必要であることが判明し、本発明によるプレートヒータに於いては、接続部本体の外径を長径６ｍｍ×短径５ｍｍの楕円としている。このように設定したことにより、接続部の転がり易さを防止すると共に絶縁性をも確保することが出来るようになった。

次に、接続端子５に付いて説明することにする。該接続端子５は、板状の導電性材料により、リード線把持部５１とコードヒータ把持部５２そしてコードヒータの芯線把持部５３が一体的に形成されており、リード線４端末部の一定の長さに於いて、被覆部４１を剥がした状態で前記リード線把持部５１に把持し、コードヒータ３に於いても端末部の一定の長さに於いて、被覆部３１を剥がした状態で、コードヒータ把持部５２そしてコードヒータの芯線把持部５３を含めて前記リード線把持部５１まで延長し、ここで前記リード線４と結線させた上で把持させるようになっている。各把持部は、カシメ状態に確実に把持されている。５１１はリード線収納部、５２１はコードヒータ収納部、５３１は芯線収納部である。尚、図２では、コードヒータ把持部５２に於いて、被覆部２１を含めて把持した状態となっているので、念のため付言して置く。

それでは、引き続き、図９及び図１０を参照しながら、接続部２の加工方法に付いて説明することにする。６は接続部加工用金型であって、上型６１と下型６２から成り、下型６２は、図示しないプレス装置の台座上に載置され、上型６１は、同じく図示しないプレス装置のスライド部に固定され、該スライド部の上下作動に伴い、上昇、下降するようになっている。

図９により、理解出来るように、接続部２の加工部は複数設けられているが、それぞれの加工部は、同じであるので、一つの加工部（図１０）を取り上げて説明することにする。

初めに、コードヒータ３とリード線４を接続端子５により、結線することから始める。次に、接続端子５を中心に、その前後の適切な範囲に絶縁材であるシリコンの板材を巻きつける。そして後、接続端子５の部分を接続部本体加工部６３の略中心部にセットする。勿論、コードヒータ３は、コードヒータ用逃がし部６５に、更にリード線４は、リード線逃がし部６６にセットされていることは云うまでもないことである。

このようにセットした後、図示しないプレス装置のスイッチをＯＮさせると、スライド部に固定された上型６１が下降し、台座上に載置されている下型６２に対し、適切な付勢力でもって押圧する。この時、接続部加工用金型６は、適切な温度に加温されていて、巻き付けられたシリコン表面が適当な柔らかさとなり、接続端子５を中心に、その前後の範囲を包被し、確実に絶縁した状態で接続部として成型される。

図１０に示した接続部加工用金型６に於いては、接続部本体加工部６３が楕円に於ける長径側が上下方向に形成されている。該対応は、接続部２の加工効率を向上させることを狙ったもので、断面円形（直径６ｍｍ〜７ｍｍ）即ち円筒状を呈する従来の接続部の場合は、１ショット１５本で行っているが、接続部を楕円とし、接続部加工用金型６に於ける接続部本体加工部６３の長径側を上下方向とすることで、１ショット１６本〜１７本で加工することが可能となった。

更に、引き続き、図２と図１４及び図１５を参照しながら、接続部２の端部２２，２４に付いて説明する。但し、端部２２，２４は、実質的に同じであるので、端部２４を取り上げ説明することにする。

端部２４には、円周状の溝２５が形成されていることが理解出来る。図１６は、従来の接続部１０に於ける端部１０２を示し、図２に於けるＸ部に相当する説明用断面図であり、図１７は、図１６に於いて、付勢力Ｈ_２が付加した時の状態図であって、１２は、コードヒータである。図１６及び図１７から分かるように、端部１０２には、円周状の溝がなく、コードヒータ１２に、付勢力Ｈ_２が付加された場合、隙１３が発生し、湿気場合によっては水分が侵入し、接続端子の錆発生の原因となり、更に絶縁性にも悪影響を及ぼしかねない。然し、本発明によるプレートヒータに使用されている接続部２では、図１５で理解出来るように、コードヒータ４に付勢力Ｈ_１が付加されても、端部２４の変形を溝２５が吸収することにより、隙の発生を防止し、これにより、接続端子の錆発生或いは絶縁性への悪影響を防止することが出来るのである。尚、端部２４の溝２５は、接続部に於ける外形的断面が楕円であろうと円形であろうと、その効果は同じであるので、念の為付言して置くことにする。

本発明によるプレートヒータの平面図である。 本発明によるプレートヒータに使用されている接続部の平面図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 図２のＢ−Ｂ断面図である。 接続端子の説明用簡略平面図である。 図５のＣ−Ｃ断面図である。 図５のＤ−Ｄ断面図である。 図５のＥ−Ｅ断面図である。 本発明による接続部のモールド加工用金型の簡略平面図である。 図９のＦ−Ｆ断面図である。 図１のＧ−Ｇ断面図である。 プレートヒータ製造用プレス装置の簡略図である。 従来の接続部であって、図２のＢ−Ｂ断面即ち図４に相当する部分の断面図である。 図２に於けるＸ部の説明用断面図である。 図１４に於いて、付勢力Ｈ_１が付加した時の状態図である。 従来の接続部であって、図２に於けるＸ部に相当する説明用断面図である。 図１６に於いて、付勢力Ｈ_２が付加した時の状態図である。

１ プレートヒータ
２ 接続部
２１ 本体
２２，２４ 端部
２３，２５ 溝部
３ コードヒータ
３１ 被覆部
３２ 芯線
３３ 抵抗線
４ リード線
４１ 被覆部
４２ 電導線
５ 接続端子
５１ リード線把持部
５１１ リード線収納部
５２ コードヒータ把持部
５２１ コードヒータ収納部
５３ 芯線把持部
５３１ 芯線収納部
６ 接続部加工用金型
６１ 上型
６２ 下型
６３ 接続部本体加工部
６４ 接続部端部加工部
６５ コードヒータ用逃がし部
６６ リード線逃がし部
７，８ アルミ箔
９ 剥離紙
１０ 接続部
１０１ 本体
１０２ 端末部
１１ コードヒータ
１１１ 芯線
１１２ 被覆部
１２ コードヒータ
１３ 隙

Claims (1)

1. 所定の大きさのアルミ箔に、コードヒ−タを所定の仕様に、蛇行状に取り回して配設固着し、該コードヒ−タの両端末部を接続部を介して、リード線と接続するようにした構成であって、前記接続部に於ける本体の断面的外形を楕円としたことを特徴とするプレートヒータ。

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