JP2021082387A

JP2021082387A - ヒータ装置

Info

Publication number: JP2021082387A
Application number: JP2019206284A
Authority: JP
Inventors: 真志梶; Shinji Kaji; 拓也唐澤; Takuya Karasawa
Original assignee: Tokyo Cosmos Electric Co Ltd
Current assignee: Tokyo Cosmos Electric Co Ltd
Priority date: 2019-11-14
Filing date: 2019-11-14
Publication date: 2021-05-27

Abstract

【課題】異常加熱の検出精度を上げることが可能なヒータ装置を提供する。【解決手段】ヒータ装置は、面状の発熱面を有するヒータ本体と、ヒータ本体に配置され、発熱面に面接触する接触部を有する温度ヒューズと、を備える。例えば、温度ヒューズは、温度ヒューズが配置される位置から発熱面の周縁部の位置まで直線状に延在するリード線を有する。また、例えば、接触部は、発熱面の周縁部に面接触する。【選択図】図４

Description

本発明は、ヒータ装置に関する。

例えば、特許文献１には、筒状のケースと、ケースの内部に配置されるヒューズ素子と、ケースとヒューズ素子との間の隙間に充填される封止剤と、を備える温度ヒューズが開示されている。

また、例えば、特許文献２には、筒状の温度ヒューズと、温度ヒューズが配置された面状のヒータとを備え、ヒータに異常加熱が生じた場合、温度ヒューズが切断し、ヒータへの給電が停止されるヒータ装置が開示されている。

特開２０１２−２１６４７８号公報特開２０１８−１４２５４２号公報

ところで、特許文献１に開示された温度ヒューズは、例えば、ヒータ本体の発熱面に沿うように配置されて、ヒータ本体の異常加熱を検出する。この場合、筒状のケースがヒータ本体の発熱面に点や線で接触するため、筒状のケースとヒータ本体の発熱面との接触領域が狭い。これにより、ヒータ本体の熱がケース内のヒューズ素子に伝わり難く、集熱性が低下し、異常加熱を検出する精度が低下するという問題がある。

仮に、集熱性を上げるため、例えば、発泡テープによりケースを固定する場合、部品点数が増えて、コストが嵩む。また、ヒューズ素子から延在するリード線を集熱部とすることにより、集熱性を上げる場合、例えば、リード線を長くして発熱面をつづら折りに引き回すことが必要になる。また、ヒューズ素子は、感温精度を上げるため、発熱面の中央部もしくは重心部に配置する必要がある。これにより、ヒータ装置が大型化する。

本発明の目的は、異常加熱の検出精度を上げることが可能なヒータ装置を提供することである。

上記の目的を達成するため、本発明におけるヒータ装置は、
面状の発熱面を有するヒータ本体と、
前記ヒータ本体に配置され、前記発熱面に面接触する接触部を有する温度ヒューズと、
を備える。

本発明によれば、異常加熱の検出精度を上げることができる。

本発明の一実施の形態に係るヒータ装置を概略的に示す図である。図１のＡ−Ａ線断面図である。温度ヒューズを概略的に示す図である。図３のＢ−Ｂ線断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係るヒータ装置を概略的に示す図である。図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。図１には、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸が描かれている。図１において左右方向をＸ方向といい、左方向を「＋Ｘ方向」、右方向を「−Ｘ方向」という。また、図１において上下方向をＹ方向といい、上方向を「＋Ｙ方向」、下方向を「−Ｙ方向」という。また、図１の紙面に直交する方向を奥行き方向又は表裏方向といい、手前方向を「＋Ｚ方向」、「表側」又は「表方向」、奥方向を「−Ｚ方向」、「裏側」又は「裏方向」という。

図１および図２に示すように、ヒータ装置１は、例えば、カメラユニットの内部（設置位置）に配置される。ヒータ装置１は、カメラユニット内の空気を加温し、カメラユニットに接するガラス面（例えば、自動車のフロントガラス）の曇り止めを行うものである。ヒータ装置１は、ヒータ本体２と、温度ヒューズ３と、断熱シート４とを備える。

ヒータ本体２は、図２に示すように、両面テープ２１と、ベース基板２２と、発熱体２３と、粘着材２４と、保護フィルム２５とを有している。

両面テープ２１は、例えば、ベース基板２２の裏側（−Ｚ方向）面に配置される。両面テープ２１は、その両面に合成樹脂系粘着材が塗布される粘着テープである。両面テープ２１は、ベース基板２２を設置位置に貼り付ける。

ベース基板２２は、例えば、耐熱性、電気絶縁性、可撓性、および、耐屈曲性を有する基板である。ベース基板２２は、公知の材料、例えば、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート、ポリイミドなどの樹脂材料で製造される。

発熱体２３は、線状又は箔状の発熱素子を、ベース基板２２の表面側に面状に配置されたものである。発熱体２３は、ベース基板２２の表面上を蛇行するように配置される。これにより、発熱体２３は、ベース基板２２の表面に密に配置されるとともに、面状発熱に近い加熱効果を奏する。図１に、発熱体２３の一端部２３ａ、および、発熱体他端部２３ｂを示す。

粘着材２４は、保護フィルム２５をベース基板２２の表面側に貼り付ける。発熱体２３は、ベース基板２２と保護フィルム２５との間に挟まれた状態で固定される。

保護フィルム２５は、例えば、耐熱性、電気絶縁性、可撓性、および、耐屈曲性を有する樹脂フィルムである。保護フィルム２５の表面は、「面状の発熱面」に相当する。

次に、温度ヒューズ３について図３および図４を参照して説明する。図３は、温度ヒューズ３を概略的に示す図である。図４は、図３のＢ−Ｂ線断面図である。

温度ヒューズ３は、例えば、図２に示すように、保護フィルム２５の表面（面状の発熱面）に配置される。

温度ヒューズ３は、保護フィルム２５の表面に面接触する。温度ヒューズ３は、例えば、矩形薄型板状の外形形状を有する。

温度ヒューズ３は、基板３１と、可溶部３４と、リード線３９と、を有する。

基板３１は、図２に示すように、保護フィルム２５の表面に面接触し、ヒータの熱を基板３１を通して可溶部３４（図３を参照）に伝える。ヒータの温度が所定の温度よりも上昇した場合に可溶部３４が溶断することで、発熱体２３への通電を遮断する。

断熱シート４の裏側（−Ｚ方向）面には粘着材が塗布される。断熱シート４は、ヒータ本体２および温度ヒューズ３（リード線３９を含む）を表面から被覆し、かつ、密着する。これにより、ヒータ本体２と温度ヒューズ３との密着性を上げることができる。

上記実施の形態に係るヒータ装置１は、保護フィルム２５の表面（平面状の発熱面）を有するヒータ本体２と、ヒータ本体２に配置され、発熱面に面接触する基板３１（接触部）を有する温度ヒューズ３とを備える。これにより、基板３１が発熱面からの熱を集める集熱性が向上する。その結果、ヒータ本体２の異常加熱の検出精度を上げることが可能となる。さらに、リード線を集熱部として用いる必要がないため、リード線を発熱面に沿ってつづら折りに引き回すことなく、リード線を短くすることができるため、ヒータ装置１の小型化を図ることができる。ひいては、ヒータ装置１が複数の発熱面を有する場合、それぞれの発熱面に温度ヒューズを配置することが可能となる。

また、温度ヒューズ３は薄型板状の外形形状を有する。これにより、ヒータ装置１を薄型にすることができるため、ヒータ装置１を狭小の隙間に搭載することが可能となる。また、温度ヒューズ３が薄型であるため、温度ヒューズ３を保護するための例えば発泡テープが不要となる。

また、温度ヒューズ３が薄型板状の外形形状を有し、かつ、粘着材付きの断熱シート４を用いるため、断熱シート４が温度ヒューズ３を被覆し、かつ、密着した場合、断熱シートを曲げたとき、断熱シート４に応力がかかり難くなる。その結果、発熱素子に負荷がかかり難くなるため、発熱素子が断線し難くなる。その結果、堅牢性を上げることができる。また、堅牢性を上げるための部品を用いる必要がないため、部品点数を削減することができ、コスト低減することが可能となる。

また、温度ヒューズ３の集熱性が向上するため、異常加熱の検出精度を低下することなく、温度ヒューズを小型化することができる。これにより、ヒータ装置１の小型化を図ることが可能となる。

その他、上記実施の形態は、何れも本発明の実施をするにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

上記実施の形態では、温度ヒューズ３は、保護フィルム２５の表面（面状の発熱面）の中央部に配置されるが、本発明はこれに限らない。例えば、温度ヒューズ３を保護フィルム２５の表面の端部（Ｘ方向の端部やＹ方向の端部）や隅部（左上隅、左下隅、右上隅、右下隅）に配置してもよい。発熱面に面接触する基板３１（接触部）を備えることで、温度ヒューズ３が保護フィルム２５の表面の端部や隅部に配される場合でも、発熱面からの熱を集める集熱性の低下を抑えることができる。また、発熱面の中央部を、加熱対象を加熱するための有効な領域として確保することが可能となる。

温度ヒューズ３は、上記実施の形態では矩形丸形や楕円形であっても良い。なお、温度ヒューズ３が配置される周辺の形状に応じて、温度ヒューズが様々な形状を採ることで、ヒータ装置１の小型化を図ることができる。

温度ヒューズ３は、バイメタルやＰＴＣサーミスタ、温度センサＩＣであっても良い。これらの場合であっても、バイメタル等は、ヒータ本体の発熱面に面接触する接触部を有する。

本発明は、異常加熱の検出精度を上げることが要求されるヒータ装置に好適に利用される。

１ヒータ装置
２ヒータ本体
３温度ヒューズ
４断熱シート
２１両面テープ
２２ベース基板
２３発熱体
２４粘着材
２５保護フィルム
３１基板
３４可溶部
３９リード線

Claims

面状の発熱面を有するヒータ本体と、
前記ヒータ本体に配置され、前記発熱面に面接触する接触部を有する温度ヒューズと、
を備えるヒータ装置。
前記温度ヒューズは、前記温度ヒューズが配置される位置から前記発熱面の周縁部の位置まで直線状に延在するリード線を有する、
請求項１に記載のヒータ装置。
前記接触部は、前記発熱面の周縁部に面接触する、
請求項１または２に記載のヒータ装置。