JP2021049476A - 加湿器 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2011年6月16に出願されたオーストラリア仮出願第2011902350号、および、2011年11月3日に出願された米国仮出願第61/628,622号の利益を請求する。上述されているそれぞれの出願は、全体として、参照により本明細書に組み込まれている。
図1は、フロー発生器12と加湿器14とを含む呼吸器10を示している。加湿器14は、加湿器チャンバー16と、チャンバーのための蓋部18とを含む。蓋部は可動であり、例えば、開位置と閉位置との間で枢動可能である。ウォーターチャンバー、または加湿器タブ20は、加湿器チャンバー16の中に着座させられているか、または、その他の方法で設けられており、かつ、蓋部18が閉位置にあるときには、蓋部18によってカバーされている。別の例では、加湿チャンバーは、可動な/枢動可能な蓋部であるというよりも、固定された蓋部を有することが可能である。別の例では、加湿チャンバーは、蓋部を有さないことも可能である。
図4および図5は、本発明技術の例による加熱装置または加熱アッセンブリ36を示している。図示されているように、加熱装置36は、ホットプレート44(また、加熱可能なエレメント、金属ボード、または基板とも称される)と、熱伝導性のラミネート層46と、加熱エレメント48と、保護層50と、少なくとも1つの電気的コンポーネント52(温度検出および/または保護)と、加熱エレメント48と少なくとも1つの電気的コンポーネント52とに電気を供給する電気リード線42とを含む。
ホットプレート44は、アルミニウム(例えば、陽極酸化されたアルミニウム)、ステンレス鋼、銅、または、任意の他の適切な金属もしくは金属合金などのような熱伝導性材料を含み、例えば、アルミニウムプレート、ステンレス鋼プレート、または銅プレートなどのような金属合金プレートを形成している。金属製のホットプレートは、耐腐食性がある保護酸化物層を形成するように陽極酸化されるなどのような、表面処理を有することが可能である。ホットプレートは、約0.6mmから1.6mm、例えば、1.0mmから1.5mmの範囲にある厚さを有するなどのように薄いことが可能である。例では、ホットプレートは、加熱装置の全体厚さのかなりの割合を構成することが可能である。例えば、加熱装置は、ホットプレートと、熱伝導性のラミネート層と、加熱エレメントと、保護層とを含み、加熱装置は、同様に薄く、約0.5mmから1.7mm、例えば、1.1mmから1.6mmの範囲にある厚さを有することが可能であり、約0.1mmから0.2mmを除いたすべての加熱装置の厚さは、ホットプレートに起因している。代替的な例では、ホットプレートは、セラミック材料および熱伝導性プラスチックなどのような熱伝導性の非金属材料などのような、他の適切な材料から形成されることが可能である。
熱伝導性のラミネート層46は、ホットプレートに接合されているコーティング、層、またはボードであることが可能である。熱伝導性のラミネート層46は、良好な熱伝導特性を有するが、電気的なコンダクタンスが低い(例えば、比較的に高い電気抵抗の)材料を含み、したがって、誘電ラミネート層と称することが可能である。熱伝導性のラミネート層は、樹脂などのような充填材料の中に埋め込まれた誘電体粒子の複合層であることが可能である。例えば、ラミネート層46は、セラミック、ポリマー、ポリマーおよびセラミック、無機粒子が混合されたポリマー、例えば、Teflon(登録商標)などのポリテトラフルオロエチレン、ポリイミド、窒化ホウ素、アルミナ、酸化ベリリウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、エポキシ複合材、および強化ガラス繊維でコーティングされたセラミックなどのような、電気的に絶縁する誘電材料を含み、電気的な絶縁層を形成するように配置されることが可能である。例では、ラミネート層の絶縁破壊電圧は、2kVを超えることが可能である。さらに、ラミネート層46は、剛体であるか、または、可撓性であることが可能であり、かつ、平面的であるか、または、タブの底部および/または側部に適合することが可能ないくつかの他の形状を有することが可能である。
加熱エレメント48は、銅などのような電気抵抗加熱材料、鉄−ニッケル合金、銅−ニッケル合金、鉄−クロム−アルミニウム合金、ニッケル−クロム合金などのような電気加熱合金、ならびに、PTCインク材料、カーボンインク材料、銅箔などのような他の材料、および、比較的に低い電気抵抗を有する他の材料、または、それらの組み合わせから、形成されることが可能である。加熱エレメント48は、列のように(例えば、図5参照)蛇行パターンに配置される金属製の箔、トラック、またはストリップを含むことが可能である。図5の加熱エレメント48のそれぞれのラインが、「トラック」を表すということが留意される。加熱エレメント48は、図5に示されているように、熱伝導性のラミネート層46に印刷されるか、または適用されることが可能である。加熱エレメントのレイアウト、および、蛇行パターンの形状は、タブの底部プレート32の形状に依存することが可能である。使用時に、加熱エレメントは、電力を熱エネルギーに変換する。
保護層50は、例えば、ポリマーまたはアクリルなど、「ソルダーマスク」として一般に使用される材料を含むことが可能である。ソルダーマスクは、PCBおよびメタルコアプリント基板(MCPCB)の製造プロセスの間に、プリント基板(PCB)、熱伝導性のラミネート層、および、加熱エレメントの伝導性トレースに従来式に印刷されるか、または、その他の方法で、コーティングするように適用される。加熱装置との関連において、保護層は、加熱エレメント48、および、熱伝導性のラミネート層46に印刷されるか、または、その他の方法で、コーティングするように適用されることが可能である。加熱エレメントは、保護層50と熱伝導性のラミネート層46との間に挟まれている。保護層50は、加熱エレメント48の周囲縁部を越えて延在し、熱伝導性のラミネート層46の部分を直接的にコーティングすることが可能である(例えば、図4−1に示されている装置の右側縁部を参照)。
電気リード線42は、加熱エレメント48に加えられることとなる、電力供給源からの電力のための伝導性パスを提供する。電気リード線は、変圧器もしくはインバーターなどのような、電力供給源に適合する電線に、または、適当な絶縁を介して、電力用壁コンセントに適合する電線に連結されることが可能である。電気リード線42を通して電力が加えられると、加熱エレメント48の電気抵抗加熱によって熱が発生させられる。加熱エレメント48によって発生させられた熱は、熱伝導性のラミネート層46、ホットプレート44を通して、加湿器タブ20の底部プレート32に伝達され、加湿器タブ20の中の水を加熱する。
加熱エレメントは、伝導性または接触パッド53、54を含むことが可能であり、伝導性または接触パッド53、54は、ラミネート層46の上に印刷されるか、または設置されている。伝導性パッドは、電気リード線42のための電気的な接続点、例えば、正の電力端子を提供する伝導性パッド53、および、負の電力端子を提供する伝導性パッド54などを提供する。電力は、電力供給源から、リード線と、電力端子と、加熱エレメント48とを通って流れる。追加的な接触パッドは、(1つまたは複数の)他の電気的なデバイスまたは接触部(例えば、1つまたは複数のばね接点)への電気的な接続をラミネート層46の上に提供するために使用することが可能である。例えば、図5に示されているように、図4−1に関して述べられている電気的コンポーネント52は、サーモセンサー52Aおよびサーモヒューズ52Bを含むことが可能であり、サーモセンサー52Aおよびサーモヒューズ52Bは、加熱エレメント48のトラックに接続されている。接触パッド56(例えば、サーモセンサー正端子)によって提供される電気的な接続は、サーモセンサー52Aと、サーモセンサー52Aに電力を別々に提供するために異なるセットのリード線によって提供される別の電力の供給源との間にあることが可能である。(1つまたは複数の)他の電気的なデバイス(例えば、サーモセンサー52A)の所要電力が、加熱エレメントのための所要電力と異なる場合には、別の電力の供給源が提供されることが可能である。サーモヒューズ52Bは、ソルダーマスクの上部に実装され、加熱エレメントに電気的な接触をしている接触パッドに接続されることが可能である。熱が過度になる場合には、サーモヒューズが、加熱エレメントを通る電流フローを停止させる。接触パッドと電気リード線またはセンサーワイヤとの間の電気的な接続は、はんだ付けによって、または、任意の他の既知の電気的な接続プロセス、例えば自動化された表面実装技術によって、作られることが可能である。
加熱装置36は、メタルコアプリント基板(MCPCB)技術などのような、金属PCBを作るための既知のプリント基板(PCB)製造技術を使用して、形成されることが可能である。これらの技術は、高度に自動化されており、金属PCBの上に伝導性トラックを適用するように適合されている。MCPCBでは、金属プレートは、プリント基板ベース部として、および、プレートの上に実装される電子コンポーネントのためのヒートシンクとして、両方の役割を果たす。電子コンポーネントからの熱は、金属プレートによって消散させられ、電子コンポーネントの過熱を回避する。金属プレートは、任意の適当な熱伝導金属(例えば、アルミニウム(アルミニューム)、ステンレス鋼、もしくは他の熱伝導金属、または、熱伝導ポリマーもしくはプラスチック)から形成されることが可能である。
上記に述べられているように、加熱装置68は、露出された接点(すなわち、露出された接触パッド78)を有することが可能であり、加湿器チャンバーの底部の上にタブが設置されているときに、電力を供給するように適合される相手側の接点が係合するようになっている。そのような例では、加湿器チャンバーの中の接点は、ばね荷重を加えられることが可能であり、そのような接点は、電気的な接続を有効にするために押圧されなければならないようになっており、例えば、加湿器の蓋部が、加湿器チャンバーの中に加湿器タブを保持するために閉じられるときにだけ、加湿器チャンバーの中の接点が係合するようになっている。
加熱装置の温度検出は、故障軽減および温度フィードバック制御のために設けられることが可能である。例えば、加熱装置または水の温度を決定することが可能であり、次いで、温度が高すぎる場合には、加熱エレメントへの電力が止められることが可能である。温度フィードバックに関して、加熱装置または水の温度が、電力供給プロファイルをより良好に制御し、蒸発/加湿の必要なレベルを調和させるために、決定されることが可能である。
非接触タイプのセンサーは、加熱装置の温度を決定するために設けられることが可能である。そのような非接触タイプのセンサーは、加熱装置の加熱表面または加熱トラックから間隔を置いて配置されている。
接触タイプのセンサーが、加熱装置の温度を決定するために設けられることが可能である。そのような接触タイプのセンサーは、加熱装置の加熱表面または加熱トラックに接触している。
例では、図5に示されているように、また、上記に述べられているように、サーモセンサー52Aが、加熱エレメントに設けられ、加熱トラックの温度を測定することが可能であり、サーモヒューズ52Bは、熱が過度になった場合に、加熱エレメントを通る電流フローを停止されるように設けられることが可能である。また、加熱トラック自身が、温度センサーであることも可能である。
本発明技術では、加熱装置は、MCPCB技術などのような、金属PCBを作成するための既知のPCB製造技術を使用して形成されることが可能である。本発明技術によるそのような加熱装置は、ヒーター装置にわたって実質的に均一に分配される加熱プロファイルを提供する。例えば、昇温時のホットプレートを横切る温度差(ΔT)は、非常に小さく、(非常に高い熱伝導性、および、急速な熱伝達を示し、)温度上昇時および運転時のホットプレートおよび取り囲まれた材料の低い熱応力、温度上昇時および運転時のホットプレートおよび取り囲まれた材料の低い熱応力/機械的応力、ケーシング底部を昇温させなることとはならない低い背面温度を示す。
例では、本発明技術による加熱装置は、選ばれた所定の入力電力に関して所定の最大温度に到達することしかできない加熱表面温度を提供することが可能である。これは、加熱トラックから加熱表面への効率的な熱伝達、加熱表面からの効果的な熱放散、および、所与の電力入力によって制限温度に到達する銅製の加熱トラックに起因する。これが与えられると、加熱装置が過熱自己保護能力を有することとなるので、(過熱に対抗して軽減するための)サーモヒューズは、場合により、除去されることが可能である。サーモヒューズの除去は、構成部品および組み立てコストの節約をもたらすことが可能である。
[付記項1]
液体を保持するように適合されているタブと、
エッチングされた加熱トラックを有する基板を備える加熱装置と
を備える加湿器。
[付記項2]
前記基板が、熱伝導性の基板層と、銅または合金または正温度係数(PTC)の層と、前記熱伝導性の基板層と前記銅または合金またはPTCの層との間の誘電ラミネート層とを含む、付記項1に記載の加湿器。
[付記項3]
前記熱伝導性の基板層が、金属で構成されている、付記項2に記載の加湿器。
[付記項4]
前記誘電ラミネート層が、セラミック材料、ポリマー材料、または、セラミックとポリマーとの混合物材料で構成されている、付記項2から3のいずれか一項に記載の加湿器。
[付記項5]
前記加熱トラックが、前記銅または合金またはPTCの層にエッチングされている、付記項2から4のいずれか一項に記載の加湿器。
[付記項6]
前記加熱トラックが、電気リード線および少なくとも1つの電気的コンポーネントのための接触パッドに関連付けされている、付記項5に記載の加湿器。
[付記項7]
前記加熱トラックが、約0.4mmから2mmの範囲にある幅を含む、付記項5から6のいずれか一項に記載の加湿器。
[付記項8]
前記加熱装置の温度が、前記加熱トラックの抵抗を決定することによって決定される、付記項5から7のいずれか一項に記載の加湿器。
[付記項9]
少なくとも前記銅または合金またはPTCの層の上に印刷されている保護層をさらに含む、付記項2から8のいずれか一項に記載の加湿器。
[付記項10]
前記加熱装置が、選択された入力電力に対する最大温度のみに到達することができる加熱表面温度を提供する、付記項1から9のいずれか一項に記載の加湿器。
[付記項11]
前記加熱装置が、前記タブを受け入れるように適合されている加湿器チャンバーに設けられている、付記項1から10のいずれか一項に記載の加湿器。
[付記項12]
前記加熱装置が、前記タブと一体的である、付記項1から10のいずれか一項に記載の加湿器。
[付記項13]
液体を保持するように適合されているタブと、
金属製のホットプレート、前記液体を加熱するために熱を提供する銅または合金またはPTCの加熱トラックを備える加熱エレメント、前記ホットプレートと前記加熱エレメントとの間にセラミック材料またはポリマー材料で構成されている熱伝導性のラミネート層、および、少なくとも前記加熱トラックをカバーするためのプリント保護層を含む加熱装置と
を備える加湿器。
[付記項14]
液体を保持するように適合されているタブと、
ホットプレート、加熱エレメント、前記ホットプレートと前記加熱エレメントとの間の熱伝導性のラミネート層、および、少なくとも前記加熱エレメントをカバーするための保護層を含む加熱装置と
を備える加湿器であって、
前記加熱エレメントが、前記液体を加熱するために熱を提供するための加熱トラックを有する銅または合金またはPTCの層を含む、加湿器。
[付記項15]
前記加熱トラックが、前記加熱装置の前記銅または合金またはPTCの層にエッチングされている、付記項14に記載の加湿器。
[付記項16]
前記加熱トラックが、電気リード線またはばね接点および少なくとも1つの電気的コンポーネントのための接触パッドに関連付けされている、付記項14から15のいずれか一項に記載の加湿器。
[付記項17]
前記加熱トラックが、約0.3mmから2mmの範囲にある幅を含む、付記項14から16のいずれか一項に記載の加湿器。
[付記項18]
前記加熱装置の温度が、前記加熱トラックの抵抗を決定することによって決定される、付記項14から17のいずれか一項に記載の加湿器。
[付記項19]
前記ホットプレートが、アルミニューム、ステンレス鋼、および銅のうちの少なくとも1つを含む金属または金属合金から形成されている、付記項14から18のいずれか一項に記載の加湿器。
[付記項20]
液体を保持するように適合されているタブと、
ホットプレート、加熱エレメント、前記ホットプレートと前記加熱エレメントとの間の熱伝導性のラミネート層、および、少なくとも前記加熱エレメントをカバーするための保護層を含む加熱装置と
を備える加湿器であって、
前記保護層が、少なくとも前記加熱エレメントの上に印刷されている、加湿器。
[付記項21]
前記ラミネート層が、セラミック材料、ポリマー材料、または、ポリマーの混合物材料から構成されている誘電ラミネート層である、付記項20に記載の加湿器。
[付記項22]
前記保護層が、前記ラミネート層の上に印刷されている、付記項20から21のいずれか一項に記載の加湿器。
[付記項23]
前記保護層が、前記加熱エレメントの周囲縁部を覆って、および、前記ラミネート層の一部分の上に延在している、付記項22に記載の加湿器。
[付記項24]
前記保護層が、ソルダーマスクを含む、付記項20から23のいずれか一項に記載の加湿器。
[付記項25]
前記熱伝導性のラミネート層が、約20μm〜160μmの範囲にある厚さを含む、付記項20から24のいずれか一項に記載の加湿器。
[付記項26]
前記ホットプレートが、アルミニューム、ステンレス鋼、または銅を含む金属または金属合金から形成されている、付記項20から25のいずれか一項に記載の加湿器。
[付記項27]
接触パッド、および/または、前記加熱エレメントの他の伝導性部分が、前記保護層を通り露出されている、付記項20から26のいずれか一項に記載の加湿器。
[付記項28]
液体を保持するためのタブを含む加湿器のための加熱装置を製作するプロセスであって、
前記液体に熱的接触するように適合されている第1側、および第2側を有する基板を提供するステップと、
前記基板の前記第2側の加熱トラックをエッチングするステップと、
前記加熱トラックを少なくともカバーするために、前記基板の前記第2側に保護層を適用するステップと
を備える、プロセス。
[付記項29]
前記基板を提供するステップが、前記第1側を提供する金属製の層と、前記第2側を提供する銅、合金、またはPTCの層と、前記金属製の層と前記銅、合金、またはPTCの層との間の誘電層とを含む基板を提供するステップを含む、付記項28に記載のプロセス。
[付記項30]
前記保護層を適用するステップが、前記基板の前記第2側に前記保護層を印刷するステップを含む、付記項28から29のいずれか一項に記載のプロセス。
[付記項31]
前記保護層を適用するステップが、前記加熱トラックに関連付けされている、接触パッド、および/または、他の伝導性部分を前記保護層を通り露出するステップを含む、付記項28から30のいずれか一項に記載のプロセス。
[付記項32]
電力を熱エネルギーに変換する加熱エレメントと、
第1の表面および第2の表面を有する加熱可能なエレメントと、
前記加熱エレメントと前記加熱可能なエレメントの前記第1の表面との間の誘電ラミネート層と
を含む加熱装置であって、
前記誘電ラミネート層は、前記加熱エレメントから前記加熱可能なエレメントへ熱エネルギーを伝達するために熱伝導性であり、前記加熱可能なエレメントの前記第2の表面は、容器の中の液体を加熱するように構成されている、加熱装置。
[付記項33]
前記加熱エレメントの外側表面と、前記誘電ラミネート層の外側表面とをカバーする保護層をさらに備える、付記項32に記載の加熱装置。
[付記項34]
前記保護層は、前記加熱エレメントおよび誘電ラミネート層の周囲縁部を覆って延在しており、かつ、前記加熱エレメントおよび誘電ラミネート層を越えて延在する前記加熱可能なエレメントの前記第1の表面の周囲部分の上に延在している、付記項33に記載の加熱装置。
[付記項35]
前記誘電ラミネート層が、例えば、Teflon(登録商標)などのポリテトラフルオロエチレン、ポリイミド、窒化ホウ素、アルミナ、酸化ベリリウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、エポキシ複合材、および強化ガラス繊維のうちの少なくとも1つを備える薄い層である、付記項32から34のいずれか一項に記載の加熱装置。
[付記項36]
前記誘電ラミネート層の厚さが、20μmから160μmの範囲にある、付記項32から35のいずれか一項に記載の加熱装置。
[付記項37]
前記誘電ラミネート層の絶縁破壊電圧が、2kVを超える、付記項32から36のいずれか一項に記載の加熱装置。
[付記項38]
前記加熱可能なエレメントは、伝導性金属製のプレートを含み、前記第1および第2の表面が、前記プレートの対向する表面である、付記項32から37のいずれか一項に記載の加熱装置。
[付記項39]
前記加熱エレメントが、前記誘電ラミネート層の上に蛇行パターンで配置されている伝導性金属製の箔を含む、付記項32から38のいずれか一項に記載の加熱装置。
[付記項40]
前記加熱エレメントが、金属製のプリント基板(PCB)であり、前記加熱エレメントが、前記PCBの上に配置されている伝導性金属製の箔のトラックを含む、付記項32から39のいずれか一項に記載の加熱装置。
[付記項41]
前記装置の厚さが、1.5mmよりも大きくはない、付記項32から40のいずれか一項に記載の加熱装置。
[付記項42]
前記第2の表面が平坦である、付記項32から41のいずれか一項に記載の加熱装置。
[付記項43]
加熱エレメントトラックと、
熱伝導性の誘電層と、
容器の中へ熱を伝達するように適合されている第1の表面、および、前記第1の表面の反対側の第2の表面を有する熱伝導性のボードであって、前記第2の表面の上で、前記熱伝導性の誘電層が、前記ボードと前記加熱エレメントトラックとの間に挟まれている、熱伝導性のボードと
を含むプリント基板ヒーターであって、
前記加熱トラックへの電気的な電流端子は、前記加熱トラックの抵抗加熱を生じさせる前記加熱エレメントトラックへの電気的なエネルギーの適用を提供しており、前記加熱エレメントトラックからの熱エネルギーは、前記熱伝導性の誘電層を通して前記ボードに伝達され、前記ボードは、前記容器に前記熱エネルギーを伝達する、プリント基板ヒーター。
[付記項44]
前記プリント基板ヒーターが、前記容器の表面と一体的である、付記項43に記載のプリント基板ヒーター。
[付記項45]
前記第1の表面が、前記容器の底部表面を受け入れるように形状付けされている、付記項44に記載のプリント基板ヒーター。
[付記項46]
前記加熱エレメントトラック層および前記誘電層をカバーする保護層をさらに含む、付記項43から45のいずれか一項に記載のプリント基板ヒーター。
[付記項47]
前記保護層が、前記加熱エレメントトラックおよび誘電層の周囲縁部を覆って延在しており、かつ、前記加熱エレメントトラックおよび前記誘電層を越えて延在する前記ボードの前記第1の表面の周囲部分の上に延在している、付記項46に記載のプリント基板ヒーター。
[付記項48]
前記熱伝導性の誘電層が、例えば、Teflon(登録商標)などのポリテトラフルオロエチレン、ポリイミド、窒化ホウ素、アルミナ、酸化ベリリウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、エポキシ複合材、および強化ガラス繊維のうちの少なくとも1つを含む薄い層である、付記項43から47のいずれか一項に記載のプリント基板ヒーター。
[付記項49]
前記熱伝導性の誘電層の厚さが、20μmから160μmの範囲にある、付記項43から48のいずれか一項に記載のプリント基板ヒーター。
[付記項50]
前記熱伝導性の誘電層の絶縁破壊電圧が、2kVを超える、付記項43から49のいずれか一項に記載のプリント基板ヒーター。
[付記項51]
前記熱伝導性のボードが、アルミニウム、ステンレス鋼、または銅プレートを含む金属または金属合金プレートから形成されている、付記項43から50のいずれか一項に記載のプリント基板ヒーター。
[付記項52]
前記加熱エレメントトラック層が、前記誘電層の上に蛇行パターンで配置されている伝導性金属製の箔を含む、付記項43から51のいずれか一項に記載のプリント基板ヒーター。
[付記項53]
所定量の液体を保持するための容器と、付記項32から52のいずれか一項に記載の加熱装置とを含む加湿器であって、前記加熱装置は、前記液体に熱的接触して前記液体に熱を送達し、前記液体の蒸発から空気流を生じさせる、加湿器。
[付記項54]
容器の中の液体を加熱するように適合されている第1の表面を有する基板を提供するステップと、
前記基板の第2の表面に熱伝導性の誘電層を適用するステップであって、前記第2の表面は、前記第1の表面の反対側にある、ステップと、
前記熱伝導性の誘電層が前記基板の前記第2の表面と加熱エレメント層との間に挟まれるように、前記熱伝導性の誘電層に前記加熱エレメント層を適用するステップと
を備える、加熱装置を形成する方法。
[付記項55]
前記加熱エレメント層および前記熱伝導性の誘電層に保護層を適用するステップをさらに含む、付記項54に記載の方法。
[付記項56]
前記基板が、金属プレートであり、前記方法が、メタルコアプリント基板のプロセッシングを使用して実施される、付記項54または55に記載の方法。
[付記項57]
前記加熱エレメント層が、前記熱伝導性の誘電層の上の伝導性箔の蛇行したトラックとして適用されている、付記項54から56のいずれか一項に記載の方法。
[付記項58]
前記熱伝導性の誘電層が、誘電体粒子および樹脂の複合層として適用されている、付記項54から57のいずれか一項に記載の方法。
[付記項59]
形成された加熱プレートを液体容器の底部と一体化させるステップをさらに含む、付記項54から58のいずれか一項に記載の方法。
[付記項60]
前記熱伝導性の誘電層の上の蛇行パターンとして前記加熱エレメント層を印刷するステップをさらに含む、付記項54から59のいずれか一項に記載の方法。
[付記項61]
液体を保持するように適合されているタブと、
第1側および第2側を有する加熱エレメントを含む加熱装置であって、前記加熱エレメントは、加熱トラックを含む、加熱装置と、
前記加熱エレメントの前記第1側に設けられている第1の熱伝導性のラミネート層と、
前記加熱エレメントの前記第2側に設けられている第2の熱伝導性のラミネート層と
を備える加湿器。
[付記項62]
基板が、前記加熱エレメントの端部部分に設けられ、接続部を形成している、付記項61に記載の加湿器。
[付記項63]
前記加熱エレメントの前記端部部分が、電力を受け入れるための電気接点を形成している、付記項62に記載の加湿器。
[付記項64]
液体を保持するように適合されている内側部分を有するタブと、
ホットプレート、および、前記ホットプレートの第1側に設けられている加熱エレメントを含む加熱装置と、
前記タブの前記内側部分に形成されるオーバーモールドであって、前記オーバーモールドは、前記加熱装置が前記オーバーモールドの中に埋め込まれるように、前記加熱装置を完全に取り囲んでいる、オーバーモールドと
を備える加湿器。
[付記項65]
前記オーバーモールドが、熱伝導性のプラスチックを含む、付記項64に記載の加湿器。
[付記項66]
前記タブが、側壁部を含み、前記オーバーモールドが、前記タブの側壁部の上に形成されている側壁部部分を含む、付記項64から65のいずれか一項に記載の加湿器。
[付記項67]
前記ホットプレートが、金属、金属合金、アルミニューム、ステンレス鋼、銅、または、熱伝導性のプラスチックを含む、熱伝導性の材料から形成されている、付記項64から66のいずれか一項に記載の加湿器。
[付記項68]
液体を保持するように適合されている内側部分を有するタブと、
支持基板、および、前記支持基板の第1側に設けられる加熱エレメントを含む加熱装置であって、前記支持基板は、前記タブの前記内側部分より遠位にあり、前記加熱エレメントは、前記タブの前記内側部分より近位にある、加熱装置と、
前記加熱エレメントに設けられている第1の熱伝導性の保護層と
を備える加湿器。
[付記項69]
前記第1の保護層が、前記加熱エレメントを覆ってオーバーモールドされている、付記項68に記載の加湿器。
[付記項70]
前記支持基板が、複合エポキシ材料(CEM)およびガラス繊維強化エポキシラミネートのうちの少なくとも1つを備える、付記項68から69のいずれか一項に記載の加湿器。
[付記項71]
前記第1の保護層が、ステンレス鋼を備える、付記項68から70のいずれか一項に記載の加湿器。
[付記項72]
前記第1の保護層と前記加熱エレメントとの間に電気的な絶縁層をさらに備える、付記項68から71のいずれか一項に記載の加湿器。
[付記項73]
前記支持基板の第2側に、および、前記支持基板の縁部部分に設けられている第2の熱伝導性の保護層をさらに備える、付記項68から72のいずれか一項に記載の加湿器。
[付記項74]
前記加熱エレメントの端部部分が、前記第1の保護層から露出され、電力を受け入れるための電気接点を提供する、付記項68から73のいずれか一項に記載の加湿器。
[付記項75]
前記加熱エレメントが、ポリマー厚膜(PTF)を備える、付記項68から74のいずれか一項に記載の加湿器。
Claims (75)
- 液体を保持するように適合されているタブと、
エッチングされた加熱トラックを有する基板を備える加熱装置と
を備える加湿器。 - 前記基板が、熱伝導性の基板層と、銅または合金または正温度係数(PTC)の層と、前記熱伝導性の基板層と前記銅または合金またはPTCの層との間の誘電ラミネート層とを含む、請求項1に記載の加湿器。
- 前記熱伝導性の基板層が、金属で構成されている、請求項2に記載の加湿器。
- 前記誘電ラミネート層が、セラミック材料、ポリマー材料、または、セラミックとポリマーとの混合物材料で構成されている、請求項2から3のいずれか一項に記載の加湿器。
- 前記加熱トラックが、前記銅または合金またはPTCの層にエッチングされている、請求項2から4のいずれか一項に記載の加湿器。
- 前記加熱トラックが、電気リード線および少なくとも1つの電気的コンポーネントのための接触パッドに関連付けされている、請求項5に記載の加湿器。
- 前記加熱トラックが、約0.4mmから2mmの範囲にある幅を含む、請求項5から6のいずれか一項に記載の加湿器。
- 前記加熱装置の温度が、前記加熱トラックの抵抗を決定することによって決定される、請求項5から7のいずれか一項に記載の加湿器。
- 少なくとも前記銅または合金またはPTCの層の上に印刷されている保護層をさらに含む、請求項2から8のいずれか一項に記載の加湿器。
- 前記加熱装置が、選択された入力電力に対する最大温度のみに到達することができる加熱表面温度を提供する、請求項1から9のいずれか一項に記載の加湿器。
- 前記加熱装置が、前記タブを受け入れるように適合されている加湿器チャンバーに設けられている、請求項1から10のいずれか一項に記載の加湿器。
- 前記加熱装置が、前記タブと一体的である、請求項1から10のいずれか一項に記載の加湿器。
- 液体を保持するように適合されているタブと、
金属製のホットプレート、前記液体を加熱するために熱を提供する銅または合金またはPTCの加熱トラックを備える加熱エレメント、前記ホットプレートと前記加熱エレメントとの間にセラミック材料またはポリマー材料で構成されている熱伝導性のラミネート層、および、少なくとも前記加熱トラックをカバーするためのプリント保護層を含む加熱装置と
を備える加湿器。 - 液体を保持するように適合されているタブと、
ホットプレート、加熱エレメント、前記ホットプレートと前記加熱エレメントとの間の熱伝導性のラミネート層、および、少なくとも前記加熱エレメントをカバーするための保護層を含む加熱装置と
を備える加湿器であって、
前記加熱エレメントが、前記液体を加熱するために熱を提供するための加熱トラックを有する銅または合金またはPTCの層を含む、加湿器。 - 前記加熱トラックが、前記加熱装置の前記銅または合金またはPTCの層にエッチングされている、請求項14に記載の加湿器。
- 前記加熱トラックが、電気リード線またはばね接点および少なくとも1つの電気的コンポーネントのための接触パッドに関連付けされている、請求項14から15のいずれか一項に記載の加湿器。
- 前記加熱トラックが、約0.3mmから2mmの範囲にある幅を含む、請求項14から16のいずれか一項に記載の加湿器。
- 前記加熱装置の温度が、前記加熱トラックの抵抗を決定することによって決定される、請求項14から17のいずれか一項に記載の加湿器。
- 前記ホットプレートが、アルミニューム、ステンレス鋼、および銅のうちの少なくとも1つを含む金属または金属合金から形成されている、請求項14から18のいずれか一項に記載の加湿器。
- 液体を保持するように適合されているタブと、
ホットプレート、加熱エレメント、前記ホットプレートと前記加熱エレメントとの間の熱伝導性のラミネート層、および、少なくとも前記加熱エレメントをカバーするための保護層を含む加熱装置と
を備える加湿器であって、
前記保護層が、少なくとも前記加熱エレメントの上に印刷されている、加湿器。 - 前記ラミネート層が、セラミック材料、ポリマー材料、または、ポリマーの混合物材料から構成されている誘電ラミネート層である、請求項20に記載の加湿器。
- 前記保護層が、前記ラミネート層の上に印刷されている、請求項20から21のいずれか一項に記載の加湿器。
- 前記保護層が、前記加熱エレメントの周囲縁部を覆って、および、前記ラミネート層の一部分の上に延在している、請求項22に記載の加湿器。
- 前記保護層が、ソルダーマスクを含む、請求項20から23のいずれか一項に記載の加湿器。
- 前記熱伝導性のラミネート層が、約20μm〜160μmの範囲にある厚さを含む、請求項20から24のいずれか一項に記載の加湿器。
- 前記ホットプレートが、アルミニューム、ステンレス鋼、または銅を含む金属または金属合金から形成されている、請求項20から25のいずれか一項に記載の加湿器。
- 接触パッド、および/または、前記加熱エレメントの他の伝導性部分が、前記保護層を通り露出されている、請求項20から26のいずれか一項に記載の加湿器。
- 液体を保持するためのタブを含む加湿器のための加熱装置を製作するプロセスであって、
前記液体に熱的接触するように適合されている第1側、および第2側を有する基板を提供するステップと、
前記基板の前記第2側の加熱トラックをエッチングするステップと、
前記加熱トラックを少なくともカバーするために、前記基板の前記第2側に保護層を適用するステップと
を備える、プロセス。 - 前記基板を提供するステップが、前記第1側を提供する金属製の層と、前記第2側を提供する銅、合金、またはPTCの層と、前記金属製の層と前記銅、合金、またはPTCの層との間の誘電層とを含む基板を提供するステップを含む、請求項28に記載のプロセス。
- 前記保護層を適用するステップが、前記基板の前記第2側に前記保護層を印刷するステップを含む、請求項28から29のいずれか一項に記載のプロセス。
- 前記保護層を適用するステップが、前記加熱トラックに関連付けされている、接触パッド、および/または、他の伝導性部分を前記保護層を通り露出するステップを含む、請求項28から30のいずれか一項に記載のプロセス。
- 電力を熱エネルギーに変換する加熱エレメントと、
第1の表面および第2の表面を有する加熱可能なエレメントと、
前記加熱エレメントと前記加熱可能なエレメントの前記第1の表面との間の誘電ラミネート層と
を含む加熱装置であって、
前記誘電ラミネート層は、前記加熱エレメントから前記加熱可能なエレメントへ熱エネルギーを伝達するために熱伝導性であり、前記加熱可能なエレメントの前記第2の表面は、容器の中の液体を加熱するように構成されている、加熱装置。 - 前記加熱エレメントの外側表面と、前記誘電ラミネート層の外側表面とをカバーする保護層をさらに備える、請求項32に記載の加熱装置。
- 前記保護層は、前記加熱エレメントおよび誘電ラミネート層の周囲縁部を覆って延在しており、かつ、前記加熱エレメントおよび誘電ラミネート層を越えて延在する前記加熱可能なエレメントの前記第1の表面の周囲部分の上に延在している、請求項33に記載の加熱装置。
- 前記誘電ラミネート層が、例えば、Teflon(登録商標)などのポリテトラフルオロエチレン、ポリイミド、窒化ホウ素、アルミナ、酸化ベリリウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、エポキシ複合材、および強化ガラス繊維のうちの少なくとも1つを備える薄い層である、請求項32から34のいずれか一項に記載の加熱装置。
- 前記誘電ラミネート層の厚さが、20μmから160μmの範囲にある、請求項32から35のいずれか一項に記載の加熱装置。
- 前記誘電ラミネート層の絶縁破壊電圧が、2kVを超える、請求項32から36のいずれか一項に記載の加熱装置。
- 前記加熱可能なエレメントは、伝導性金属製のプレートを含み、前記第1および第2の表面が、前記プレートの対向する表面である、請求項32から37のいずれか一項に記載の加熱装置。
- 前記加熱エレメントが、前記誘電ラミネート層の上に蛇行パターンで配置されている伝導性金属製の箔を含む、請求項32から38のいずれか一項に記載の加熱装置。
- 前記加熱エレメントが、金属製のプリント基板(PCB)であり、前記加熱エレメントが、前記PCBの上に配置されている伝導性金属製の箔のトラックを含む、請求項32から39のいずれか一項に記載の加熱装置。
- 前記装置の厚さが、1.5mmよりも大きくはない、請求項32から40のいずれか一項に記載の加熱装置。
- 前記第2の表面が平坦である、請求項32から41のいずれか一項に記載の加熱装置。
- 加熱エレメントトラックと、
熱伝導性の誘電層と、
容器の中へ熱を伝達するように適合されている第1の表面、および、前記第1の表面の反対側の第2の表面を有する熱伝導性のボードであって、前記第2の表面の上で、前記熱伝導性の誘電層が、前記ボードと前記加熱エレメントトラックとの間に挟まれている、熱伝導性のボードと
を含むプリント基板ヒーターであって、
前記加熱トラックへの電気的な電流端子は、前記加熱トラックの抵抗加熱を生じさせる前記加熱エレメントトラックへの電気的なエネルギーの適用を提供しており、前記加熱エレメントトラックからの熱エネルギーは、前記熱伝導性の誘電層を通して前記ボードに伝達され、前記ボードは、前記容器に前記熱エネルギーを伝達する、プリント基板ヒーター。 - 前記プリント基板ヒーターが、前記容器の表面と一体的である、請求項43に記載のプリント基板ヒーター。
- 前記第1の表面が、前記容器の底部表面を受け入れるように形状付けされている、請求項44に記載のプリント基板ヒーター。
- 前記加熱エレメントトラック層および前記誘電層をカバーする保護層をさらに含む、請求項43から45のいずれか一項に記載のプリント基板ヒーター。
- 前記保護層が、前記加熱エレメントトラックおよび誘電層の周囲縁部を覆って延在しており、かつ、前記加熱エレメントトラックおよび前記誘電層を越えて延在する前記ボードの前記第1の表面の周囲部分の上に延在している、請求項46に記載のプリント基板ヒーター。
- 前記熱伝導性の誘電層が、例えば、Teflon(登録商標)などのポリテトラフルオロエチレン、ポリイミド、窒化ホウ素、アルミナ、酸化ベリリウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、エポキシ複合材、および強化ガラス繊維のうちの少なくとも1つを含む薄い層である、請求項43から47のいずれか一項に記載のプリント基板ヒーター。
- 前記熱伝導性の誘電層の厚さが、20μmから160μmの範囲にある、請求項43から48のいずれか一項に記載のプリント基板ヒーター。
- 前記熱伝導性の誘電層の絶縁破壊電圧が、2kVを超える、請求項43から49のいずれか一項に記載のプリント基板ヒーター。
- 前記熱伝導性のボードが、アルミニウム、ステンレス鋼、または銅プレートを含む金属または金属合金プレートから形成されている、請求項43から50のいずれか一項に記載のプリント基板ヒーター。
- 前記加熱エレメントトラック層が、前記誘電層の上に蛇行パターンで配置されている伝導性金属製の箔を含む、請求項43から51のいずれか一項に記載のプリント基板ヒーター。
- 所定量の液体を保持するための容器と、請求項32から52のいずれか一項に記載の加熱装置とを含む加湿器であって、前記加熱装置は、前記液体に熱的接触して前記液体に熱を送達し、前記液体の蒸発から空気流を生じさせる、加湿器。
- 容器の中の液体を加熱するように適合されている第1の表面を有する基板を提供するステップと、
前記基板の第2の表面に熱伝導性の誘電層を適用するステップであって、前記第2の表面は、前記第1の表面の反対側にある、ステップと、
前記熱伝導性の誘電層が前記基板の前記第2の表面と加熱エレメント層との間に挟まれるように、前記熱伝導性の誘電層に前記加熱エレメント層を適用するステップと
を備える、加熱装置を形成する方法。 - 前記加熱エレメント層および前記熱伝導性の誘電層に保護層を適用するステップをさらに含む、請求項54に記載の方法。
- 前記基板が、金属プレートであり、前記方法が、メタルコアプリント基板のプロセッシングを使用して実施される、請求項54または55に記載の方法。
- 前記加熱エレメント層が、前記熱伝導性の誘電層の上の伝導性箔の蛇行したトラックとして適用されている、請求項54から56のいずれか一項に記載の方法。
- 前記熱伝導性の誘電層が、誘電体粒子および樹脂の複合層として適用されている、請求項54から57のいずれか一項に記載の方法。
- 形成された加熱プレートを液体容器の底部と一体化させるステップをさらに含む、請求項54から58のいずれか一項に記載の方法。
- 前記熱伝導性の誘電層の上の蛇行パターンとして前記加熱エレメント層を印刷するステップをさらに含む、請求項54から59のいずれか一項に記載の方法。
- 液体を保持するように適合されているタブと、
第1側および第2側を有する加熱エレメントを含む加熱装置であって、前記加熱エレメントは、加熱トラックを含む、加熱装置と、
前記加熱エレメントの前記第1側に設けられている第1の熱伝導性のラミネート層と、
前記加熱エレメントの前記第2側に設けられている第2の熱伝導性のラミネート層と
を備える加湿器。 - 基板が、前記加熱エレメントの端部部分に設けられ、接続部を形成している、請求項61に記載の加湿器。
- 前記加熱エレメントの前記端部部分が、電力を受け入れるための電気接点を形成している、請求項62に記載の加湿器。
- 液体を保持するように適合されている内側部分を有するタブと、
ホットプレート、および、前記ホットプレートの第1側に設けられている加熱エレメントを含む加熱装置と、
前記タブの前記内側部分に形成されるオーバーモールドであって、前記オーバーモールドは、前記加熱装置が前記オーバーモールドの中に埋め込まれるように、前記加熱装置を完全に取り囲んでいる、オーバーモールドと
を備える加湿器。 - 前記オーバーモールドが、熱伝導性のプラスチックを含む、請求項64に記載の加湿器。
- 前記タブが、側壁部を含み、前記オーバーモールドが、前記タブの側壁部の上に形成されている側壁部部分を含む、請求項64から65のいずれか一項に記載の加湿器。
- 前記ホットプレートが、金属、金属合金、アルミニューム、ステンレス鋼、銅、または、熱伝導性のプラスチックを含む、熱伝導性の材料から形成されている、請求項64から66のいずれか一項に記載の加湿器。
- 液体を保持するように適合されている内側部分を有するタブと、
支持基板、および、前記支持基板の第1側に設けられる加熱エレメントを含む加熱装置であって、前記支持基板は、前記タブの前記内側部分より遠位にあり、前記加熱エレメントは、前記タブの前記内側部分より近位にある、加熱装置と、
前記加熱エレメントに設けられている第1の熱伝導性の保護層と
を備える加湿器。 - 前記第1の保護層が、前記加熱エレメントを覆ってオーバーモールドされている、請求項68に記載の加湿器。
- 前記支持基板が、複合エポキシ材料(CEM)およびガラス繊維強化エポキシラミネートのうちの少なくとも1つを備える、請求項68から69のいずれか一項に記載の加湿器。
- 前記第1の保護層が、ステンレス鋼を備える、請求項68から70のいずれか一項に記載の加湿器。
- 前記第1の保護層と前記加熱エレメントとの間に電気的な絶縁層をさらに備える、請求項68から71のいずれか一項に記載の加湿器。
- 前記支持基板の第2側に、および、前記支持基板の縁部部分に設けられている第2の熱伝導性の保護層をさらに備える、請求項68から72のいずれか一項に記載の加湿器。
- 前記加熱エレメントの端部部分が、前記第1の保護層から露出され、電力を受け入れるための電気接点を提供する、請求項68から73のいずれか一項に記載の加湿器。
- 前記加熱エレメントが、ポリマー厚膜(PTF)を備える、請求項68から74のいずれか一項に記載の加湿器。
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