JP2953105B2 - 正特性発熱装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電車の車両用温風暖
房器等に使用される正特性発熱装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図１２は従来の正特性発熱装置を示す正
特性発熱体の斜視図、図１３はその正特性発熱装置の正
面図、図１４は正特性発熱装置を組み込んだ温風発生装
置を示す側断面図である。

【０００３】図において、１および１ａは複数個の直方
体をした正特性サーミスタで上下の対向面に銀電極がプ
リント焼付けされている。２および２ａはこの電極面に
接着固定したアルミニウム合金等の金属性放熱フィンで
多数の角穴透孔を有している。ここで放熱フィン２の一
方の端部には電源電線３を接続するための電極片４を有
し、他方の端部および放熱フィン２ａの側方中段部には
突出した連結片５を有する。さらに連結片５には透孔５
ａが形成されている。以上より構成される６と６ａは正
特性発熱体を示す。この正特性発熱体６と正特性発熱体
６ａは連結片５を重ね合わせ直列方向に配置し、ネジ７
とナット８で締結固定する。９は耐熱性を有するプラス
チック製の枠体であり、正特性発熱体６と正特性発熱体
６ａの側端部を支持している。１０はこの枠体９にネジ
１１で固定された絶縁板、１２はファンであり、回転に
より正特性発熱装置に送風を行う。

【０００４】次に、図１２と図１３を用いて正特性発熱
装置の動作について説明する。電源電線３から電極片４
に通電を行うと放熱フィン２を介して正特性サーミスタ
１に電流が流れて発熱が生じると同時に連結片５を介し
て放熱フィン２ａから正特性サーミスタ１ａにも電流が
流れて発熱が生じる。そして、放熱フィン２および放熱
フィン２ａ内を熱伝導し、表面から放熱が行われる。

【０００５】次に、図１４を用いて正特性発熱装置を組
み込んだ温風発生装置について説明する。正特性サーミ
スタ１および正特性サーミスタ１ａへの通電による放熱
フィン２および放熱フィン２ａの各表面からの放熱に至
る動作については前述の正特性発熱装置の動作と同様で
あるため説明を省略する。その後、ファン１２により放
熱を行う正特性発熱装置に対して送風が行われること
で、温風が発生し、枠体９内から外部へ放出され、この
温風を電車の暖房等に使用する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の正特性発熱装置
は以上のように構成されているため、次のような課題が
あった。連結片５による正特性発熱体６と正特性発熱体
６ａの連結部分の機械的強度が低く、梱包輸送時や電車
への搭載使用時などの車両振動、衝撃力等で、連結片５
が変形する課題があり、例えば連結片５が上下のどちら
か一方向に曲がり、正特性発熱体６と正特性発熱体６ａ
が「く」の字の形状になったり、あるいは連結片５が回
転方向へ滑べり、正特性発熱体６と正特性発熱体６ａが
前後どちらか一方に「く」の字の形状となることで、初
期組立時の形状がくずれ、設置場所への取付が不確実に
なってしまう。また、上下２箇所に位置する連結片５の
位置が近接するため、絶縁距離が不足したり、連結片５
相互の導電性が不安定になってしまう。さらに絶縁板１
０へ高温の正特性発熱体が接触してしまい、絶縁板１０
が劣化してしまう等の多くの問題点が発生する。

【０００７】また、連結片５の周辺部分からの発熱量が
少ないため、ファン１２の回転によりこの周辺部分を通
過する風は冷風として放出されるという課題があった。

【０００８】この発明は上記のような課題を解消するた
めになされたもので、複数個の発熱体を電気的・機械的
に確実に接続でき大容量の発熱を行えるとともに、冷風
の放出を防止できる正特性発熱装置を得ることを目的と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明に係る正特性発
熱装置は、電極部を有する正特性サーミスタと、この正
特性サーミスタの電極部に固定され、その少なくとも一
端部に導電性の連結片を設けた放熱フィンとからなる正
特性発熱体を複数個備え、これら複数個の正特性発熱体
を前記連結片によって連結して構成した正特性発熱装置
において、前記連結片の一面に接触する第１の固定具
と、中央部がこの第１の固定具の反対側で前記連結片に
接触し、両端部は連結される各正特性発熱体の隣り合う
放熱フィンにそれぞれ接触する凹状の第２の固定具とを
備え、前記連結片、前記第１の固定具及び前記第２の固
定具をそれぞれ重合させて接合固定したものである。

【００１０】また、前記第２の固定具に少なくとも連結
部周辺の通風を遮断する遮断壁を設けるものである。

【００１１】

【作用】この発明における正特性発熱装置は、第１の固
定具により連結部へ外力が加わった場合に連結部が曲が
ることを防止し、かつ、第２の固定具により放熱フィン
へ外力が加わった場合でも放熱フィンを介して連結部へ
外力が加わり、連結部が曲がることを防止している。

【００１２】また、通風防止片により放熱量の少ない連
結部周辺に通風が行われないため、放熱フィンへ送風が
行われた場合には冷風が放出することを防止するととも
に、放熱フィンへ外力が加わり、連結部を軸として曲が
った場合にはストッパの役割を果たす。

【００１３】

【実施例】

実施例１．図１はこの発明の第１の実施例を示す正特性
発熱装置の正面図、図２はその正特性発熱体の接合部拡
大図である。図において、１〜７，９〜１１は従来例と
同一または相当部分であるため説明を省略する。１３は
ステンレス等の金属板から成り、略凹形状をした接合板
であり、第２の固定具を示し、その中央部に透孔１３ａ
を設け、両端部に放熱フィン２および放熱フィン２ａに
当接する折辺部１３ｂを形成している。また折辺部１３
ｂは放熱フィン２と放熱フィン２ａに載置した場合に底
辺部分が連結片５に対し、若干の隙間Ａを保つ形状寸法
としている。１４は、中央部にネジ穴１４ａを形設した
略コの字形の座板であり、第１の固定具を示し、折曲し
た間隔Ｂは、連結部を示す連結片５の幅Ｃより若干大き
い寸法に設定し、立上り寸法Ｄは連結片５の板厚の２倍
に接合板１３の板厚を加えた寸法より若干大きく設定し
ている。１５はネジ７の頭下部に介在したバネ座金であ
る。

【００１４】次に正特性発熱体６と正特性発熱体６ａの
接合部の接合について説明する。相互の連結片５を重ね
合わせ、この上下方向に接合板１３と座板１４を配置す
る。そして、ネジ７を透孔１３ａ、透孔５ａに貫通さ
せ、ネジ穴１４ａで締結させる。これにより、接合板１
３、連結片５、座板１４の３つが重合し、この時に折辺
部１３ｂが放熱フィン２および放熱フィン２ａの外面を
押さえ付けるように当接する。以上の構成により放熱フ
ィン６と放熱フィン６ａが確実に固定され、上下方向か
ら外力が加わっても折辺部１３ｂにより連結片５が曲が
ることがなく、さらに前後方向から外力が加わっても座
板１４により連結片５が曲がることがない。

【００１５】なお、この正特性発熱装置による発熱につ
いては、従来例と同様に電源電線３に通電すると放熱フ
ィン２および連結片５を介して放熱フィン２ａから正特
性サーミスタ１に電流が流れて発熱が生じる。さらに、
温風発生装置への使用も可能である。

【００１６】実施例２．図３はこの発明の第２の実施例
を示す正特性発熱体の接合部拡大図である。図におい
て、１６は略Ｖ字形をし、中央部に透孔１６ａを形設し
た金属性接合板であり、第２の固定具を示し、材質はス
テンレス製バネ材から成る。ネジ７の締結前の接合板１
６は放熱フィン２と放熱フィン２ａの角部分に載置し、
底辺部分が連結片５に対して隙間ができる形状である。
１７はネジ穴１７ａを有する平板状の座板であり、第１
の固定具を示す。また、座板１７ａは締結時や、その後
に回らないようにするため、長手寸法Ｅを放熱フィン２
と放熱フィン２ａの間の寸法よりわずかに小さくしてい
る。

【００１７】正特性発熱体６と正特性発熱体１６ａの連
結については、ネジ７を透孔１６ａ、透孔５ａに貫通さ
せ、ネジ穴１７ａで締結させる。よって、接合板１６、
連結片５、座板１７の３つが重合する。これにより、放
熱フィン２および放熱フィン２ａの外面に接合板１６を
押さえつけ、連結片５に座板１７を当接することで、連
結片５に外力が加わっても、連結片５は曲がることがな
い。

【００１８】実施例３．図４はこの発明の第３の実施例
を示す正特性発熱体の接合部拡大図である。図におい
て、１８は略Ｖ字形をし、中央部に透孔１８ａを形設し
たステンレス製バネ材による接合板であり、接合板１６
に対し、斜辺部を短くしている。接合板１８は第２の固
定具を示す。そして、ネジ７と第１の固定具を示すナッ
ト８で接合板１８と連結片５の締結時には接合板１８の
端部が放熱フィン２と放熱フィン２ａの側端部に入り込
み、放熱フィン６と放熱フィン６ａの外面と接合すると
ともに、連結片５にナット８を当接する。これにより、
連結片５に外力が加わっても、連結片５は曲がることが
ない。

【００１９】なお、上記実施例では、正特性発熱体を２
コ連結したものを示したが、複数個の正特性発熱体を直
列に連結し、各連結部分に本発明を実施してもよく、ま
た、接合板１８とナット８により放熱フィン間の電気的
接続を補足させ、大容量の発熱を生じる正特性発熱装置
を簡単に得ることができる。

【００２０】なお、正特性発熱体の連結部分は、ネジ７
により締結固定を行ったが、引抜きリベット等の公知締
結手段を用いてもよく、上記実施例と同様の効果を奏す
る。

【００２１】さらに、接合部に通風遮断部を設けること
により、正特性発熱装置を温風発生装置に用いた場合に
冷風の発生を防止できる。以下、この実施例について記
述する。

【００２２】実施例４． 図５はこの発明の第４の実施例を示す正特性発熱装置の
正面図、図６はその正特性発熱体の接合部拡大図、図７
はその接合板の斜視図である。図において、１〜７、９
〜１１、１５は従来例または前述の実施例と同一または
相当部分であるため、説明を省略する。１８はステンレ
ス等の金属板製で略凹状形状をした接合板であり、第２
の固定具を示し、その中央部に透孔１８ａを設け、両端
部は放熱フィン２および放熱フィン２ａに当接させる折
辺部１８ｂを形成している。また、折辺部１８ｂを放熱
フィン２と放熱フィン２ａに載置した場合、底辺部分が
連結片５に対し若干の隙間Ａを保つ形状寸法としてい
る。１８ｃは通風防止片であり、底辺から一体に立上
げ、高さＢ寸法は放熱フィン２と放熱フィン２ａより、
外側に所定寸法突出して設定する。また、幅Ｃはほぼ凹
状間を封塞できるように設定する。１９は、中央部にネ
ジ穴１９ａを形設したＬ字形の座板であり、第１の固定
具を示し、垂下片１９ｂの幅Ｄと高さＥは、組立後に対
向する側の座板１９の垂下片１９ｂとの絶縁距離を確保
した寸法で最大にする。

【００２３】次に正特性発熱体６と正特性発熱体６ａと
の接合について説明する。連結片５を重ね合わせ、この
上下方向に接合板１８と座板１９を配置する。そして、
ネジ７を透孔１８ａ、透孔５ａに貫通させ、ネジ穴１９
ａで締結させる。これにより、接合板１８、連結片５、
座板１９の３つが重合し、この時に折辺部１８ｂが放熱
フィン２および放熱フィン２ａの外面を押さえ付けるよ
うに当接する。さらに絶縁板１０と通風防止片１８ｃと
の隙間は必要最小限にし、接合部分の通風を遮断する。
さらに、正特性発熱体６と正特性発熱体６ａと絶縁板１
０の隙間も極力小さく設定する。以上の構成により放熱
フィン６と放熱フィン６ａが確実に固定され、上下方向
から外力が加わっても折辺部１８ｂにより連結片５が曲
がることがなく、さらに前後方向から外力が加わっても
座板１９により連結片５が曲がることがない。また、連
結部分に通風が生じないため、この正特性発熱装置を温
風発生装置に用いても冷風が放出されることがない。

【００２４】実施例５．図８はこの発明の第５の実施例
を示す正特性発熱体の接合部拡大図である。図９はその
接合板の斜視図である。２０は接合板であり、第２の固
定具を示し略Ｖ字形で中央部に透孔２０ａを形設すると
ともに、底辺部から立上げた通風防止片２０ｂを形設し
ており、材質はステンレスバネ材である。ネジ７による
締結前の接合板２０は放熱フィン２と放熱フィン２ａの
角部分に載置し、底辺部分と連結片５との間に所定の隙
間ができるように配置する。また、通風防止片２０ｂの
高さＢは放熱フィン２および放熱フィン２ａより若干外
に突出させると共に絶縁板１０との隙間は必要最小に設
定する。また幅Ｆは、放熱フィン２と放熱フィン２ａ間
より若干大きくして、通風防止片２０ｂの内面と放熱フ
ィン２および放熱フィン２ａとの隙間は極小とする。

【００２５】正特性発熱体６と正特性発熱体６ａの連結
については、ネジ７を透孔２０ａ、透孔５ａに貫通さ
せ、ネジ穴１９ａで締結させる。よって、接合板２０、
連結片５、座板１９の３つが重合し、連結片５の変形お
よび接合部分の通風を防止している。

【００２６】実施例６．図１０はこの発明の第６の実施
例を示す正特性発熱装置の接合部拡大図、図１１はその
接合板の斜視図である。２１は接合板であり、第２の固
定具を示し略Ｖ字形で中央部に透孔２１ａを形設し、底
辺部から立上げた通風防止片２１ｂと垂下した通風防止
片２１ｃを形設している。通風防止片２１ｂの幅Ｆと高
さＢおよび通風防止片２１ｃの幅Ｆは接合板２０と同様
に設定した寸法である。通風防止片２１ｃの垂下寸法Ｇ
は、組立後に対向する接合板２１の通風防止片２１ｃと
の空間絶縁距離を確保して最大に設定する。また、通風
防止片２１ｂと２１ｃおよび放熱フィン２と放熱フィン
２ａ間の隙間は極小寸法に設定する。

【００２７】なお、上記実施例では、正特性発熱体を２
コ連結したものを示したが、複数個の正特性発熱体を直
列に連結し、各連結部分に本発明を実施してもよく、大
容量の発熱を生じる正特性発熱装置を得ることができ
る。

【００２８】なお、正特性発熱体の連結部分は、ネジ７
により締結固定を行ったが、引抜きリベット等の公知締
結手段を用いてもよく、上記実施例と同様の効果を奏す
る。

【００２９】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば第１の
固定具および第２の固定具を備え、連結部に第１の固定
具と第２の固定具を接合するように構成したので、複数
個の放熱フィンの連結を機械的に強固に行うことがで
き、電車等に搭載しても振動、衝撃に強く、また第１の
固定具と第２の固定具へも通電を行うことで、放熱フィ
ン間の電気的接続を補足でき、放熱フィンを介して複数
個の正特性サーミスタへの通電が行え、大容量の発熱が
簡単に行え、さらに正特性サーミスタおよび放熱フィン
の交換も容易に行える正特性発熱装置が得られる効果が
ある。

【００３０】また、通風防止片により連結部周辺の通風
を遮断することで、放熱量の少ない連結部周辺の送風を
防ぎ、冷風の放出を防止し、さらに連結部に万一、曲が
りが生じても、遮断壁がストッパーとなり、放熱フィン
と本装置の外壁との接触を防止でき、安全性が向上する
ものが得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例による正特性発熱装置
を示す正面図である。

【図２】この発明の第１の実施例を示す正特性発熱体の
接合部拡大図である。

【図３】この発明の第２の実施例を示す正特性発熱体の
接合部拡大図である。

【図４】この発明の第３の実施例を示す正特性発熱体の
接合部拡大図である。

【図５】この発明の第４の実施例による正特性発熱装置
を示す正面図である。

【図６】この発明の第４の実施例を示す正特性発熱体の
接合部拡大図である。

【図７】この発明の第４の実施例を示す接合板の斜視図
である。

【図８】この発明の第５の実施例を示す正特性発熱体の
接合部拡大図である。

【図９】この発明の第５の実施例を示す接合板の斜視図
である。

【図１０】この発明の第６の実施例を示す正特性発熱体
の接合部拡大図である。

【図１１】この発明の第６の実施例を示す接合板の斜視
図である。

【図１２】従来の正特性発熱体の斜視図である。

【図１３】従来の正特性発熱体の正面図である。

【図１４】従来の温風発生装置の側断面図である。

【符号の説明】

１ 正特性サーミスタ １ａ 正特性サーミスタ ２ 放熱フィン ２ａ 放熱フィン ３ 電源電線 ４ 電極片 ５ 連結片 ５ａ 透孔 ６ 正特性発熱体 ６ａ 正特性発熱体 ７ ネジ ８ ナット ９ 枠体 １０ 絶縁板 １１ ネジ １２ ファン １３ 接合板 １３ａ 透孔 １３ｂ 折辺部 １３ｃ 通風防止片 １４ 座板 １４ａ ネジ穴 １４ｂ 垂下辺 １６ 接合板 １６ａ 透孔 １６ｂ 通風防止片 １７ 接合板 １７ａ 透孔 １７ｂ 通風防止片 １７ｃ 通風防止片 １８ 接合板 １８ａ 接合板の透孔 １８ｂ 接合板の折辺部 １８ｃ 接合板の通風防止片 １９ 座板 １９ａ ネジ穴 １９ｂ 垂下辺 ２０ 接合板 ２０ａ 透孔 ２０ｂ 通風防止片 ２１ 接合板 ２１ａ 透孔 ２１ｂ 通風防止片 ２１ｃ 通風防止片

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H05B 3/14 B60H 1/22 611

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電極部を有する正特性サーミスタと、こ
   の正特性サーミスタの電極部に固定され、その少なくと
   も一端部に導電性の連結片を設けた放熱フィンとからな
   る正特性発熱体を複数個備え、これら複数個の正特性発
   熱体を前記連結片によって連結して構成した正特性発熱
   装置において、前記連結片の一面に接触する第１の固定具と、 中央部がこの第１の固定具の反対側で前記連結片に接触
   し、両端部は連結される各正特性発熱体の隣り合う放熱
   フィンにそれぞれ接触する凹状の第２の固定具 とを備
   え、 前記連結片、前記第１の固定具及び前記第２の固定具を
   それぞれ重合させて接合固定したことを特徴とする正特
   性発熱装置。
2. 【請求項２】 前記第２の固定具に少なくとも連結部周
   辺の通風を遮断する通風防止片を設けたことを特徴とす
   る請求項第１項記載の正特性発熱装置。