JP4219081B2 - 主として熱動弁に用いる発熱部 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、主として暖房機器・冷房機器・給湯機器等において熱媒・冷媒を制御するように用いられる熱動弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の熱動弁には、図１および図２に示しているように、熱動弁Ｖを、ボディ１に弁体（バルブ）２を組み込んだバルブ部Ａと、その弁体２を駆動するワックスサーモエレメント等の熱応動素子３を保持部材４に組み付け保持せしめる駆動部Ｂとに分け、そのバルブ部Ａには、それのボディ１の内部に、そのボディ１の外周に設けた流体入口１０および流体出口１１に対して流路１２・１２を介して連通する弁室１３を設けて、そこに、流体入口１０と流体出口１１との連通を開閉する弁体２を装入し、その弁体２に連結する弁軸２０の外端側を、ボディ１の上面側に形成した組付座１４に臨ませておき、駆動部Ｂには、保持部材４に保持せしめた熱応動素子３の感温部３０の外端面に、その感温部３０を加熱して熱応動素子３を起動させるための通電により発熱する正特性サーミスタ（ＰＴＣ）等の発熱体５を、それの電極とする上下の両面のそれぞれに金属板よりなる電極板６・６をそれぞれ当接して、サンドイッチ状に挟んだ状態とし、これを押さえ蓋４０により保持部材４に閉じ合わせて組み付けておき、保持部材４には、保持せしめた熱応動素子３の出入りする作動ロッド３１が臨む底部に、前述のバルブ部Ａのボディ１の上面側に形設してある組付座１４に対応する組付座４１を設け、また、熱応動素子３の感温部３０の回りに、それの放熱を良好にするための通気口４２を設けておいて、この駆動部Ｂをバルブ部Ａに組み付けることで、図１にあるように熱動弁Ｖに組み立て、電極板６・６に設けた端子６０・６０に結線したリード線６１・６１に通電して発熱体５を発熱させることで、弁体２を開弁させるようにした形態のものがある。
【０００３】
また、バルブ部Ａと駆動部Ｂとを分けて構成し、それらを連結して組み立てる熱動弁Ｖにおいて、それの駆動部Ｂの保持部材４に保持せしめた熱応動素子３の感温部３０に発熱体５を当接して組み付ける際、保持部材４の発熱体５を収容する部分を、感温部３０と発熱体５との間に設けるシール膜ａにより密封し、発熱体５には、それの上下の両面に、その発熱体５をサンドイッチ状に挟むよう一対の電極板６・６をそれぞれ当接して、それら電極板６・６に端子６０・６０を設けて、それにリード線６１・６１を接続し、それらの引出口を、ゴムブッシュｂまたは接着剤により封止する手段が、特開平１１−３７３４０号として知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従前手段は、前者にあっては、熱応動素子３を保持せしめる保持部材４に、通気口４２を設けて、熱応動素子３の感温部３０の回りの空気の対流を良くすることで、熱応動素子３の放熱が効果的に行なわれるようにしていることから、発熱体５および電極板６・６等の通電部分の耐湿性が考慮されていないことになって、浴室等の湿度の高い所、または水が直接掛かるようになる所での使用ができず、また、ボディ１内の流路１２に冷水が流れたときの温度降下により生ずる結露によって電気的ショートのトラブルが起こる問題がある。
【０００５】
後者にあっては、発熱体５および電極板６・６等の通電部分を防水するためのシールを、シール膜ａとゴムブッシュｂ等を用いて行なうことから、組み立てに手間が掛かる問題がある。
【０００６】
また、発熱体５に、円板状の正特性サーミスタを用い、それの上下の両面をそれぞれ電極とする形態としていることから、電極を設けるそれぞれの面に接続端子またはリード線を結線する際、熱応動素子３と接触させる側の面においては、熱応動素子３に対する密着を良くするために、発熱体５に直接端子またはリード線を半田付けすることができないことで、電極板６を用いこれを発熱体５に当接して端子６０を取り出すようにすることから、発熱体５の上下の両面に電極板６・６をそれぞれ当接して、サンドイッチ状に挟み、この電極板６・６に発熱体５の外に突出する端子６０・６０を設けて、それにリード線６１・６１を結線するようにしている。
【０００７】
このため、発熱体５および電極板６・６ならびに端子６０・６０らの通電部分を、防水のために密封する際に、発熱体５と電極板６・６との３つの部品を、一つとして気密状態としなければならない制約がある。そして、これらを樹脂材でインサート成形して完全な防水型にシールしようとすると、インサート成形の際に樹脂材が発熱体５と電極板６・６との間に流れ込むようになることで、接続不良な不良品を多くするようになることからインサート成形が行なえないことにより、機械的手段により気密処理しなければならず、この工作が厄介な問題がある。
【０００８】
また、発熱体５に、正特性サーミスタ（ＰＴＣ）を用いた場合に、それの二つの電極間に距離の差などがあると、そのＰＴＣの内部を流れる電流の密度にムラができ、電流の流れ易い部分が早く温度上昇して、ＰＴＣの表面に温度ムラを生ぜしめ、熱応動素子３の作動の制御を不精確なものとする問題がある。
【０００９】
本発明は、従来手段に生じている上述の問題を解消するためになされたものであって、発熱体とそれに組み付けた電極とからなる発熱部の、樹脂材によるモールド化を可能にして、発熱体・電極・端子等の通電部分である発熱部を、完全に気密化し得るようにし、かつ、温度ムラを問題のない程度に小さくして、使用環境に制約のないしかも、精度のよい熱動弁を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
そして、本発明においては、上述の目的を達成するための手段として、樹脂等の絶縁材により有底の円筒状に形成して発熱主体部ｈを挿入せしめるケース７には、該ケース７の底壁外面における熱応動素子の感温部が当接する接触面の外周周辺部位および該ケース７の周壁の外面側の部位に、波状部７ａ若しくは凸状リング７ｂを設けて、該ケース７の外面の縁面距離を長くし、発熱主体部ｈは、発熱体５の熱応動素子３に対し接触状態とする面と反対側の一面側に、電極５０・５０を電気的に区分して一対に設け、かつ、区分された一対の電極の境界部分に発熱体５の内部に刳り込む凹状の溝部ｗを設けて電極５０・５０間の縁面距離を延ばし、この発熱主体部ｈを前記ケース７内に挿入し、そのケース７の底壁外面における熱応動素子の感温部が当接する中心部の接触面の外周周辺部位と該ケース７の周壁の外面部位と該ケース７の上面側の部位とを、絶縁材ｚで被覆モールドして、前記発熱主体部ｈを該ケース７内に密封したことを特徴とする主として熱動弁に用いる発熱部を提起するものである。またこれに併せて、
樹脂等の絶縁材により有底の円筒状に形成して発熱主体部ｈを挿入せしめるケース７には、該ケース７の底壁外面における熱応動素子の感温部が当接する接触面の外周周辺部位および該ケース７の周壁の外面側の部位に、波状部７ａ若しくは凸状リング７ｂを設けて外面の縁面距離を長くし、このケース７に発熱主体部ｈを挿入し、そのケース７の底壁外面における熱応動素子の感温部が当接する中心部の接触面の外周周辺部位と該ケース７の周壁の外面部位と該ケース７の上面側の部位とを、絶縁材ｚで被覆モールドして、前記発熱主体部ｈを該ケース７内に密封したことを特徴とする主として熱動弁に用いる発熱部、および、
樹脂等の絶縁材により有底の円筒状に形成して発熱主体部ｈを挿入せしめるケース７には、該ケース７の底壁外面における熱応動素子の感温部が当接する接触面の外周周辺部位および該ケース７の周壁の外面側の部位に、波状部７ａ若しくは凸状リング７ｂを設けて外面の縁面距離を長くし、かつ、側壁の外面側または外周面に、Ｏリング状の弾性体８を嵌めて装着し、このケース７に発熱主体部ｈを挿入し、そのケース７の底壁外面における熱応動素子の感温部が当接する中心部の接触面の外周周辺部位と該ケース７の周壁の外面部位と該ケース７の上面側の部位とを、絶縁材ｚで被覆モールドして、前記発熱主体部ｈを該ケース７内に密封したことを特徴とする主として熱動弁に用いる発熱部、および、
樹脂等の絶縁材により有底の円筒状に形成して発熱主体部ｈを挿入せしめるケース７には、該ケース７の底壁外面における熱応動素子の感温部が当接する接触面の外周周辺部位および該ケース７の周壁の外面側の部位に、波状部７ａ若しくは凸状リング７ｂを設けて外面の縁面距離を長くし、発熱主体部ｈは発熱体５に設けた電極５０に接続する端子６０を、波形状、櫛歯状に形成して、該端子６０の電極５０に接続する端部から他端の電気接続部とする端部６０ａまでの縁面距離を長くし、この発熱主体部ｈを前記ケーシング７に挿入し、そのケース７の底壁外面における熱応動素子の感温部が当接する中心部の接触面の外周周辺部位と該ケース７の周壁の外面部位と該ケース７の上面側の部位とを、絶縁材ｚで被覆モールドして、前記発熱主体部ｈを該ケース７内に密封したことを特徴とする主として熱動弁に用いる発熱部、および、
樹脂等の絶縁材により有底の円筒状に形成して発熱主体部ｈを挿入せしめるケース７には、該ケース７の底壁外面における熱応動素子の感温部が当接する接触面の外周周辺部位および該ケース７の周壁の外面側の部位に、波状部７ａ若しくは凸状リング７ｂを設けて外面の縁面距離を長くし、発熱主体部ｈの発熱体５に設けた電極５０・５０に接続する端子６０・６０には、長手方向の中間部位のまわりに、Ｏリング状の弾性体８を嵌めて密着せしめ、この発熱主体部ｈを前記ケース７に挿入し、そのケース７の底壁外面における熱応動素子の感温部が当接する中心部の接触面の外周周辺部位と該ケース７の周壁の外面部位と該ケース７の上面側の部位とを、絶縁材ｚで被覆モールドして、前記発熱主体部ｈを該ケース７内に密封したことを特徴とする主として熱動弁に用いる発熱部を提起するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明による熱動弁Ｖは、ボディ１内の流路１２を弁体２により開閉するバルブ部Ａの構成および、その弁体２の開閉作動の駆動を、通電により発熱する発熱体５によって起動する熱応動素子３により行なわせるようにすること自体については、従前手段の熱動弁Ｖと同様に構成してよい。
【００１２】
例えば、図１および図２に示している従前の例にあるように、流路１２を開閉する弁体２をボディ１内に組み込んだバルブ部Ａと、保持部材４に熱応動素子３を保持せしめ、その熱応動素子３の感温部３０に、発熱体５とそれに設ける電極および端子らよりなる発熱部を組み付け接触させて駆動部Ｂを組み立て、これらを組み合わせて熱動弁Ｖを組み立てるようにしてよい。
【００１３】
また、図４・図５に示している熱動弁の例のように、流体入口１０と流体出口１１とを外周に設けたボディ１の内部に、流路１２を介して流体入口１０および流体出口１１に連通する弁室１３を設けて、そこに流路１２を開閉する弁体２を装入し、その弁体２に連結する弁軸２０の外端側をボディ１の上面側に設けた組付座１４から突出させてバルブ部Ａを組み立て、これに、ワックスサーモエレメント等の熱応動素子３を保持せしめた保持部材４を、それの下面側に設けた組付座４１と前記バルブ部Ａに設けた組付座１４との結合により組み付け、この保持部材４に保持せしめた熱応動素子３の感温部３０に、発熱体５とそれに設ける電極５０・５０および端子６０・６０らからなる発熱部を、接触状態に組み付け、これにより熱動弁Ｖを組み立てるようにしてもよい。
【００１４】
しかし、熱応動素子３の感温部３０に接触状態に組み付ける発熱部は、通電により発熱する正特性サーミスタ等を板状に成形して形成する発熱体５と、それに通電するために設ける一対の電極５０・５０と、その電極５０・５０に接続させて設ける端子６０・６０とにより発熱主体部ｈを構成するようにするが、この発熱主体部ｈは、保持部材４に保持せしめた熱応動素子３およびバルブ部Ａに対して別に分け、これらと、別体のものとして組み立てておいて、この発熱主体部ｈだけを樹脂材等の絶縁材ｚにより、インサートモールドして密封し完全な防水型の発熱部Ｈを構成し得るようにする。
【００１５】
そして、この発熱主体部ｈは、それの板状の発熱体５に通電のために設ける一対の電極５０・５０を、図６および図７に示している例のように、板状の発熱体５の上下の両面のうちの一方の面となる一面側にだけ設け、他面側には電極５０・５０が無い状態にする。
【００１６】
このとき、発熱体５の一面側に設ける一対の電極５０・５０は、別に形成しておく電極板（図示していない）を焼き付ける等で発熱体５に取り付けるようにしてもよいが、図６にあるように、板状の発熱体５の一面に、銀ペースト等の導電ペイントを印刷して焼成することで一体に焼き付けて、その一面の一半側と他半側とに区分する略半月状にそれぞれ装設するようにしてよい。発熱体５に一体に焼き付け装設したそれら電極５０・５０には、それぞれ端子６０・６０を半田付け、またはスポット熔接により固定接続する。
【００１７】
これにより、板状に形成されている発熱体５には、それの上下の両面のうちの一方の面にだけ電極５０・５０とそれに接続する端子６０・６０とが存在し、他方の面には、電極５０・５０・端子６０・６０等の突起物が一切無く、かつ、電極板６も無いようになる。
【００１８】
しかも、発熱体５の一面側に設ける一対の電極５０・５０を、導電ペイント等を印刷し焼成して焼き付けることで装設した場合にあっては、この発熱体５の電極５０・５０を一対に設ける一面側にも、発熱体５と別体の金属板よりなる電極板が無いことになるので、発熱体５に電極５０・５０・端子６０・６０を設けて組み立てる発熱主体部ｈを樹脂等の絶縁材ｚによりインサート成形により被覆して密封し、完全な防水型の発熱部Ｈにするときに、発熱体５と金属板よりなる電極板との間に樹脂材が流れ込んで、接触不良の不良品が形成されることがなくなり、樹脂等の絶縁材ｚによりモールド成形して密封し、通電部分を防水するのが支障なく行なえるようになる。
【００１９】
板状に成形してある特性サーミスタ等からなる発熱体５の一面側にだけ、導電ペイントの印刷・焼き付けになどより電極５０・５０を一体に設けて、それらに接続させた端子６０・６０から通電し、電極５０・５０に電気を印加した際、一方の電極５０から発熱体５を介して他方の電極５０に流れる電流は、図８にて矢印に示している如く、距離の短い電極５０・５０が設けてある発熱体５の表面側に流れ、発熱体５はこの電気が流れる表面側だけがまず昇温し、それにより抵抗が増大して電気が流れなくなるに従い発熱体５の下層側を流れるようになって、熱応動素子３と接触状態とする底面側まで昇温させるようになる。
【００２０】
図９および図１０は、上述の発熱体５の一面側に電極を一対に設ける際の、発熱体５の不均一な発熱化を是正する手段を例示している。
【００２１】
この手段は、発熱体５の一面側に、図１０にあるように、電気的に分離された２つの電極５０・５０を一対に対向するよう設ける際、その一対の電極５０・５０を設ける発熱体５の一面側には、２つの電極５０・５０に区分される境界部位に、図９にあるよう発熱体５の内部に向けて刳り込む凹溝ｗを形設し、かつ、この凹溝ｗは図１０にあるように境界部位に沿い、発熱体５の一面側の一端から他端に向け横切るように形成して、電極５０・５０間の縁面距離を大きくし、これにより、電極５０・５０を流れる電流が、図９にて矢印にあるように凹溝ｗを迂回して流れるようにすることで、発熱体５の不均一な発熱化を是正する手段である。
【００２２】
次に図１１は、発熱体５の上下の両面の一面側に電極５０・５０を一対に設けたときの、発熱体５の発熱化の不均一を是正するための別の手段の例を示している。
【００２３】
この手段は、発熱体５の、電極５０・５０を設けた一面側と反対側となる他面側の全面に、導電ペイント等の電気伝導の良い部材ｙを印刷し焼き付けておくことで、電極５０・５０に電気を印加したときに、一方の電極５０から発熱体５を経て他方の電極５０に流れる電流が図１１において矢印に示しているように、一方の電極５０からこの電気伝導の良い部材ｙを経て他方の電極５０に向けて流れるようになることで、発熱体５の各部の発熱化が均一になるようにする手段である。
【００２４】
この手段は、前述の一対の電極５０・５０の境界部位に凹溝ｗを形設する手段と組み合わせて併用することで発熱体５の発熱化を一層均一にし得るようになる。
【００２５】
また、この手段において、発熱体５の電極を設ける一面側と反対側の他面側に設ける電気伝導の良い部材ｙは、熱伝導の良い部材を用いた場合においても、発熱化を均一にする効果が得られる。また、このことから、電気伝導の良い部材ｙは熱伝導も良いものであることが一層有効である。
【００２６】
発熱体５は、それの一面側に設けた電極５０・５０に端子６０・６０を接続して、発熱主体部ｈに構成する。
【００２７】
そして、この通電部となる発熱主体部ｈは、樹脂等の絶縁材（モールド材）ｚによりインサート成形し、図１２に例示しているよう端子６０・６０のリード線６１・６１を接続する電気接続部となる外端側の端部６０ａ・６０ａを残して、そっくり被覆成形し、通電部が密封された防水型の発熱部Ｈにする。
【００２８】
このモールド材ｚによりインサートモールドする際、発熱主体部ｈは、図１２・図１３にあるよう、板状の発熱体５の電極５０・５０を一対に設けた一面側が上面側となるよう金型内にセットし、かつ、下面側となる発熱体５の電極５０・５０を設けない他面側の下方を包むモールド材ｚの肉厚を薄くするとともに、この肉薄部の下方に熱動弁Ｖの熱応動素子３の感温部３０の外端に嵌合していく嵌合凹部ｕを形成するようにモールドする。
【００２９】
これにより、通電部である発熱主体部ｈは、端子６０のリード線６１を結線するための電気接続部となる端部６０ａだけを突出させた状態としてモールド材ｚにより被覆成形されるが、この端子６０の周面を介して内部の電極５０および発熱体５に水が浸入していくおそれがあるので、この端子６０は、図１４に例示しているように、ジグザグ状または波状または櫛歯状に形成していて、モールドしたときの縁面距離を長くしておくことが有効であり、これによって、発熱体５が冷えてケース７の内部が負圧になって水分を吸い込むようになっても、発熱体５まで水分が至らないようにすると共に、発熱体５が発熱しケース７内部が正圧になった際に水分を外部に逃がして、冷熱の繰り返しでも発熱体に水分が影響しないようになる。
【００３０】
また、端子６０の縁面を伝って浸入する水を防ぐため、図１５に例示しているように、その端子６０の長手方向の中間部位で、モールドの際にモールド材ｚ内に埋没する部位の外周に、Ｏリング状の弾性材８を嵌合して密着しておいて、図１６にあるようにモールドするようにしてもよい。
【００３１】
また、発熱体５は、図１７に例示しているように、樹脂材等の絶縁材で有底の筒状に形成したケース７内に、電極５０・５０を設けた一面側と反対の他面側が下になる姿勢として挿入し、かつ、このケース７は、それを成形する樹脂材の絶縁材の肉厚を、底壁７０において肉薄に形成しておき、これを、肉薄の底壁７０側が下面側となる姿勢として金型内にセットして図１８にあるようにモールド材ｚによりインサートモールドして密封し、二重の防水型に形成するようにすることも有効である。
【００３２】
この図１８に示すよう、発熱体５を挿入したケース７の外周をモールド材ｚでモールドするとき、モールド材ｚによるモールドは、端子６０の電気接続部とする端部６０ａを突出させ、また、ケース７の外周で底壁外面側のモールドは、その底壁の外面側の熱応動素子の感温部が当接する中央部位の接触面の外周周辺部位のモールドとして、ケース７の底壁７０の下面側の熱応動素子３の感温部３０の外端面が接当する中央部位にはモールドするモールド材ｚが無い状態として、発熱体５を挿入したケース７の底壁７０の下面が熱応動素子３に直接当接していくようにしてよい。熱応動素子３の感温部３０との接触面は熱伝導の点からできるだけ薄肉とすることが望ましく、また、発熱体５が直接接触するので耐熱性が要求される。ケース７はモールド性等を考慮する必要が無く材料、成形条件等選択できるので耐熱性がある材料を使用し接触面の肉厚を薄くすることができる。そしてモールド材ｚは薄肉部がないのでモールドしやすく、安価な材料の採用もできる。
【００３３】
また、この発熱体５を挿入するケース７は、それを成形する樹脂等の絶縁材と、インサートモールドするモールド材ｚとに材質の差異が有る場合に、ケース７の周面とモールドしたモールド材ｚとの間に、冷熱の繰り返しにより剥離が生じ、それによる間隙を介し水が浸入して、発熱体５が水分の影響を受けるようになる場合がある。
【００３４】
このことから、ケース７は実施例として例示する図１９にあるように、周壁の外面側に波状部７ａを形設して縁面距離を長くしておいて図２０にあるようにモールドするか、図２１にあるよう、波状７ａを形成した周壁から底壁７０の外周部を垂下するリング状部７ｂをさらに設けて図２２にあるようモールドすることで縁面距離を長くしておき、これにより、発熱体５が冷えてケース７の内部が負圧になって水分を吸い込むようになっても発熱体５までは水分が至らないようにするとともに、発熱体５が発熱してケース７内部が正圧になった際に水分を外部に逃して、冷熱の繰り返しでも発熱体５に水分が影響しないようにする。
【００３５】
また、この防水のための手段は、上述の縁面距離を長くする手段にかえて、図２３に示している例のように、ケース７の外周面にＯリング状の弾性材８を嵌着しておいて図２４にあるようモールドすることで、剥離が生じたときのシール性をこの弾性材８により保持せしめるようにしてもよい。
【００３６】
このようにして、発熱部Ｈをモールドすることで、完全に気密性が保たれ、冷熱の繰り返しにより気密性が破れたとしても発熱体５および電極５０らの通電部分が水分の影響を受けないようになる。
【００３７】
そして、このモールド材ｚによりモールドした発熱部Ｈは、例えば、バルブ部Ａが図５にあるように形成され、それのボディ１の上面側に設けた組付座１４に、保持部材４の底面側の組付座４１を接合して保持部材４を組み付け、それに熱応動素子３を挿し込んで保持させるようにしてある場合においては、この保持部材４に保持せしめた熱応動素子３の感温部３０の外端面に、モールド材ｚでモールドした発熱部Ｈを、それの発熱体５の電極５０・５０を設けた一面側と反対の他面側が接触状態となるように載架して、モールド材ｚによりモールドした部位に成形しておく組付座９０・９０を、保持部材４に形設しておく筒状の組付台４３・４３の上面に対応させて、セットネジ９１・９１により締着することで、保持部材４に図２５に示しているように組み付けて、熱動弁Ｖに組み立てるようにする。
【００３８】
また、発熱部Ｈがモールド材ｚによりモールドされた際そのモールド部に嵌合凹部ｕが形成されている場合には、この嵌合凹部ｕを熱応動素子３の感温部３０の外端側に嵌合させる。
【００３９】
次に図２６および図２７は、発熱部Ｈを配管等の凍結防止用のヒーターとして用いる手段を示している。
【００４０】
図２６は、導水用の配管ｐに設けた角柱部９２に、図２０にあるように取付面側が平面になるようモールド材ｚで被覆モールドした発熱部Ｈを組み付けて、配管ｐ内の導水が凍結するのを防止するためのヒーターとしている例であり、また図２７は、モールド材ｚで成形する際に、取付面側が弧面になるように成形しておいた発熱部Ｈを、配管ｐの外面に当接し、別に形成して配管ｐに嵌合させるＵ字形の取付金具９３に組付座９０・９０を対向させてセットネジ９１・９１を螺合することで配管ｐの外面に装着し、その配管ｐ内の導水の凍結防止用のヒーターとして用いている例である。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による熱動弁の発熱部は、板状の発熱体５の上下の両面のうちの一面側に、電気的に区分された電極５０・５０を一対に設け、これらに端子６０・６０を接続して、この電極５０・５０を設けた側と反対の他面側には、電極も端子も電極板も無い状態にして、熱応動素子３に対する設置側となるように、前記一対の端子６０・６０の電気接続部とする端部６０ａ・６０ａを除いて、樹脂等の絶縁材ｚにより被覆モールドして、密封するので、完全な防水ができ、熱応動素子３の組み付けが適確に行なえる。
請求項１に記載の第１の発明にあっては、ケース７の外面とモールド成形した絶縁材との間に生成される間隙を介して発熱部に水分が侵入するようになるのを防止するとともに、発熱部の発熱体の不均一な発熱化が是正できるようになる。
また、請求項２に記載の第２の発明にあっては、ケース７の外面とモールド成形した絶縁材との間に生成される間隙を介して水分が発熱部に侵入するようになるのを防止できるようになる。
また請求項３に係る発明にあっては、ケース７の外面とモールド成形した絶縁材との間に生成してくる間隙を介して水分が発熱部に吸引されていくようになるのを、ケース７外面の縁面距離を長くしたことと、ケース７外面に沿い生成してくる間隙により形成される水分の侵入路の途中をＯリング状の弾性体８により遮断することで、確実に防止し得る。
また請求項４に係る発明にあっては、ケース７外面とモールド成形した絶縁材との間に生成される間隙を介しての発熱部への水分の侵入と、端子６０の外面とモールド成形した絶縁材との間に生成される間隙を介しての発熱部への水分の侵入との両方が、ケース７外周に設けた波状部７ａ若しくは凸状リング７ｂによるケース７の外面の縁面距離を長くしたことと、端子６０を櫛歯状・波形状に形成して、該端子６０の電極に接続する端部から他端の電気接続部とする端部６０ａまでの縁面距離を長くしたこと、とにより防止できるようになる。
また請求項５に係る発明にあっては、ケース７外面とモールド成形した絶縁材との間に生成される間隙を介しての発熱部への水分の侵入と、端子６０の外面とモールド成形した絶縁材との間に生成される間隙を介しての発熱部への水分の侵入との両方が、ケース７外周に設けた波状部７ａ若しくは凸状リング７ｂによりケース７の外面の縁面距離を長くしたことと、端子６０の外面の長手方向の途中に嵌めたＯリング状の弾性体８により、端子６０の外面に沿い生成される間隙による水分の侵入路の途中を遮断すること、とによって防止できるようになる。
【００４２】
また、この発熱部Ｈは、モールド材ｚで被覆モールドすることで防水性が優れていることから湿度の高い場所、水のかかる場所などにおけるヒーター（凍結防止ヒーター）としても有効に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従前の熱動弁の全体の縦断側面図である。
【図２】 同上熱動弁の駆動部の縦断側面図である。
【図３】 同上熱動弁の別の形態のものの縦断側面図である。
【図４】 本発明に用いる熱動弁の参考例の側面図である。
【図５】 同上の熱動弁の縦断側面図である。
【図６】 同上の熱動弁の発熱主体部の平面図である。
【図７】 同上の発熱主体部の側面図である。
【図８】 同上の発熱主体部の作用の説明図である。
【図９】 同上の発熱主体部の発熱体の一面側に凹溝を設けたときの作用の説明図である。
【図１０】 同上の発熱主体部の発熱体に凹溝を設けた例の平面図である。
【図１１】 同上の発熱主体部の発熱体の他面側に電気伝導および熱伝導のよい材料を印刷し焼付けて設けた場合の作用の説明図である。
【図１２】 同上の発熱主体部を、樹脂等の絶縁材よりなるモールド材でモールドして被覆密封した発熱部の縦断側面図である。
【図１３】 同上の発熱部の縦断正面図である。
【図１４】 同上の発熱主体部の端子の斜視図である。
【図１５】 同上の発熱主体部の端子に、Ｏリング状の弾性材を嵌着した状態の斜視図である。
【図１６】 同上の発熱主体部の端子に弾性材を装着してモールドした発熱部の縦断側面図である。
【図１７】 同上の発熱主体部と、それを挿入する樹脂等の絶縁材よりなるケースとの縦断正面図である。
【図１８】 同上の発熱主体部をケースに挿入してモールドした発熱部の縦断正面図である。
【図１９】 本発明を実施せる発熱部の発熱主体部およびケースの縦断正面図である。
【図２０】 同上の発熱主体部の同上のケースに挿入してモールドした発熱部の縦断正面図である。
【図２１】 同上の発熱主体部およびさらに別の形態のケースの縦断正面図である。
【図２２】 同上の発熱主体部を同上のケースに挿入してモールドした発熱部の縦断正面図である。
【図２３】 本発明に用いる発熱部の発熱主体部を挿入したケースの外周にＯリング状の弾性材を嵌着した例の縦断正面図である。
【図２４】 同上の発熱部の発熱主体部を挿入したケースの外周に弾性材を嵌着してモールドした例の縦断正面図である。
【図２５】 同上のモールドした発熱部を組付けた熱動弁の正面図である。
【図２６】 同上のモールドした発熱部を、導水用の配管の外周に装着して凍結防止用のヒーターとして用いる場合の発熱部を組み付けた配管の縦断正面図である。
【図２７】 同上のモールドした発熱部をＵ字形の取付金具により配管の外周に装着して凍結防止用のヒーターとして用いる場合の発熱部を組み付けた配管の縦断正面図である。
【符号の説明】
Ａ…バルブ部、Ｂ…駆動部、Ｈ…発熱部、ｈ…発熱主体部、Ｖ…熱動弁、ａ…シール膜、ｂ…ゴムブッシュ、ｐ…配管、ｕ…嵌合凹部、ｗ…凹溝、ｙ…熱伝導良い部材、ｚ…モールド材、１…ボディ、１０…流体入口、１１…流体出口、１２…流路、１３…弁室、１４…組付座、２…弁体（バルブ）、２０…弁軸、３…熱応動素子、３０…感温部、３１…作動ロッド、４…保持部材、４０…押さえ蓋、４１…組付座、４２…通気口、４３…組付台、５…発熱体、５０…電極、６…電極板、６０…端子、６０ａ…外端部、６１…リード線、７…ケース、７ａ…波状部、７ｂ…リング状部、７０…底壁、８…弾性材、９０…組付座、９１…セットネジ、９２…角柱部、９３…取付金具。
【発明が属する技術分野】
本発明は、主として暖房機器・冷房機器・給湯機器等において熱媒・冷媒を制御するように用いられる熱動弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の熱動弁には、図１および図２に示しているように、熱動弁Ｖを、ボディ１に弁体（バルブ）２を組み込んだバルブ部Ａと、その弁体２を駆動するワックスサーモエレメント等の熱応動素子３を保持部材４に組み付け保持せしめる駆動部Ｂとに分け、そのバルブ部Ａには、それのボディ１の内部に、そのボディ１の外周に設けた流体入口１０および流体出口１１に対して流路１２・１２を介して連通する弁室１３を設けて、そこに、流体入口１０と流体出口１１との連通を開閉する弁体２を装入し、その弁体２に連結する弁軸２０の外端側を、ボディ１の上面側に形成した組付座１４に臨ませておき、駆動部Ｂには、保持部材４に保持せしめた熱応動素子３の感温部３０の外端面に、その感温部３０を加熱して熱応動素子３を起動させるための通電により発熱する正特性サーミスタ（ＰＴＣ）等の発熱体５を、それの電極とする上下の両面のそれぞれに金属板よりなる電極板６・６をそれぞれ当接して、サンドイッチ状に挟んだ状態とし、これを押さえ蓋４０により保持部材４に閉じ合わせて組み付けておき、保持部材４には、保持せしめた熱応動素子３の出入りする作動ロッド３１が臨む底部に、前述のバルブ部Ａのボディ１の上面側に形設してある組付座１４に対応する組付座４１を設け、また、熱応動素子３の感温部３０の回りに、それの放熱を良好にするための通気口４２を設けておいて、この駆動部Ｂをバルブ部Ａに組み付けることで、図１にあるように熱動弁Ｖに組み立て、電極板６・６に設けた端子６０・６０に結線したリード線６１・６１に通電して発熱体５を発熱させることで、弁体２を開弁させるようにした形態のものがある。
【０００３】
また、バルブ部Ａと駆動部Ｂとを分けて構成し、それらを連結して組み立てる熱動弁Ｖにおいて、それの駆動部Ｂの保持部材４に保持せしめた熱応動素子３の感温部３０に発熱体５を当接して組み付ける際、保持部材４の発熱体５を収容する部分を、感温部３０と発熱体５との間に設けるシール膜ａにより密封し、発熱体５には、それの上下の両面に、その発熱体５をサンドイッチ状に挟むよう一対の電極板６・６をそれぞれ当接して、それら電極板６・６に端子６０・６０を設けて、それにリード線６１・６１を接続し、それらの引出口を、ゴムブッシュｂまたは接着剤により封止する手段が、特開平１１−３７３４０号として知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従前手段は、前者にあっては、熱応動素子３を保持せしめる保持部材４に、通気口４２を設けて、熱応動素子３の感温部３０の回りの空気の対流を良くすることで、熱応動素子３の放熱が効果的に行なわれるようにしていることから、発熱体５および電極板６・６等の通電部分の耐湿性が考慮されていないことになって、浴室等の湿度の高い所、または水が直接掛かるようになる所での使用ができず、また、ボディ１内の流路１２に冷水が流れたときの温度降下により生ずる結露によって電気的ショートのトラブルが起こる問題がある。
【０００５】
後者にあっては、発熱体５および電極板６・６等の通電部分を防水するためのシールを、シール膜ａとゴムブッシュｂ等を用いて行なうことから、組み立てに手間が掛かる問題がある。
【０００６】
また、発熱体５に、円板状の正特性サーミスタを用い、それの上下の両面をそれぞれ電極とする形態としていることから、電極を設けるそれぞれの面に接続端子またはリード線を結線する際、熱応動素子３と接触させる側の面においては、熱応動素子３に対する密着を良くするために、発熱体５に直接端子またはリード線を半田付けすることができないことで、電極板６を用いこれを発熱体５に当接して端子６０を取り出すようにすることから、発熱体５の上下の両面に電極板６・６をそれぞれ当接して、サンドイッチ状に挟み、この電極板６・６に発熱体５の外に突出する端子６０・６０を設けて、それにリード線６１・６１を結線するようにしている。
【０００７】
このため、発熱体５および電極板６・６ならびに端子６０・６０らの通電部分を、防水のために密封する際に、発熱体５と電極板６・６との３つの部品を、一つとして気密状態としなければならない制約がある。そして、これらを樹脂材でインサート成形して完全な防水型にシールしようとすると、インサート成形の際に樹脂材が発熱体５と電極板６・６との間に流れ込むようになることで、接続不良な不良品を多くするようになることからインサート成形が行なえないことにより、機械的手段により気密処理しなければならず、この工作が厄介な問題がある。
【０００８】
また、発熱体５に、正特性サーミスタ（ＰＴＣ）を用いた場合に、それの二つの電極間に距離の差などがあると、そのＰＴＣの内部を流れる電流の密度にムラができ、電流の流れ易い部分が早く温度上昇して、ＰＴＣの表面に温度ムラを生ぜしめ、熱応動素子３の作動の制御を不精確なものとする問題がある。
【０００９】
本発明は、従来手段に生じている上述の問題を解消するためになされたものであって、発熱体とそれに組み付けた電極とからなる発熱部の、樹脂材によるモールド化を可能にして、発熱体・電極・端子等の通電部分である発熱部を、完全に気密化し得るようにし、かつ、温度ムラを問題のない程度に小さくして、使用環境に制約のないしかも、精度のよい熱動弁を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
そして、本発明においては、上述の目的を達成するための手段として、樹脂等の絶縁材により有底の円筒状に形成して発熱主体部ｈを挿入せしめるケース７には、該ケース７の底壁外面における熱応動素子の感温部が当接する接触面の外周周辺部位および該ケース７の周壁の外面側の部位に、波状部７ａ若しくは凸状リング７ｂを設けて、該ケース７の外面の縁面距離を長くし、発熱主体部ｈは、発熱体５の熱応動素子３に対し接触状態とする面と反対側の一面側に、電極５０・５０を電気的に区分して一対に設け、かつ、区分された一対の電極の境界部分に発熱体５の内部に刳り込む凹状の溝部ｗを設けて電極５０・５０間の縁面距離を延ばし、この発熱主体部ｈを前記ケース７内に挿入し、そのケース７の底壁外面における熱応動素子の感温部が当接する中心部の接触面の外周周辺部位と該ケース７の周壁の外面部位と該ケース７の上面側の部位とを、絶縁材ｚで被覆モールドして、前記発熱主体部ｈを該ケース７内に密封したことを特徴とする主として熱動弁に用いる発熱部を提起するものである。またこれに併せて、
樹脂等の絶縁材により有底の円筒状に形成して発熱主体部ｈを挿入せしめるケース７には、該ケース７の底壁外面における熱応動素子の感温部が当接する接触面の外周周辺部位および該ケース７の周壁の外面側の部位に、波状部７ａ若しくは凸状リング７ｂを設けて外面の縁面距離を長くし、このケース７に発熱主体部ｈを挿入し、そのケース７の底壁外面における熱応動素子の感温部が当接する中心部の接触面の外周周辺部位と該ケース７の周壁の外面部位と該ケース７の上面側の部位とを、絶縁材ｚで被覆モールドして、前記発熱主体部ｈを該ケース７内に密封したことを特徴とする主として熱動弁に用いる発熱部、および、
樹脂等の絶縁材により有底の円筒状に形成して発熱主体部ｈを挿入せしめるケース７には、該ケース７の底壁外面における熱応動素子の感温部が当接する接触面の外周周辺部位および該ケース７の周壁の外面側の部位に、波状部７ａ若しくは凸状リング７ｂを設けて外面の縁面距離を長くし、かつ、側壁の外面側または外周面に、Ｏリング状の弾性体８を嵌めて装着し、このケース７に発熱主体部ｈを挿入し、そのケース７の底壁外面における熱応動素子の感温部が当接する中心部の接触面の外周周辺部位と該ケース７の周壁の外面部位と該ケース７の上面側の部位とを、絶縁材ｚで被覆モールドして、前記発熱主体部ｈを該ケース７内に密封したことを特徴とする主として熱動弁に用いる発熱部、および、
樹脂等の絶縁材により有底の円筒状に形成して発熱主体部ｈを挿入せしめるケース７には、該ケース７の底壁外面における熱応動素子の感温部が当接する接触面の外周周辺部位および該ケース７の周壁の外面側の部位に、波状部７ａ若しくは凸状リング７ｂを設けて外面の縁面距離を長くし、発熱主体部ｈは発熱体５に設けた電極５０に接続する端子６０を、波形状、櫛歯状に形成して、該端子６０の電極５０に接続する端部から他端の電気接続部とする端部６０ａまでの縁面距離を長くし、この発熱主体部ｈを前記ケーシング７に挿入し、そのケース７の底壁外面における熱応動素子の感温部が当接する中心部の接触面の外周周辺部位と該ケース７の周壁の外面部位と該ケース７の上面側の部位とを、絶縁材ｚで被覆モールドして、前記発熱主体部ｈを該ケース７内に密封したことを特徴とする主として熱動弁に用いる発熱部、および、
樹脂等の絶縁材により有底の円筒状に形成して発熱主体部ｈを挿入せしめるケース７には、該ケース７の底壁外面における熱応動素子の感温部が当接する接触面の外周周辺部位および該ケース７の周壁の外面側の部位に、波状部７ａ若しくは凸状リング７ｂを設けて外面の縁面距離を長くし、発熱主体部ｈの発熱体５に設けた電極５０・５０に接続する端子６０・６０には、長手方向の中間部位のまわりに、Ｏリング状の弾性体８を嵌めて密着せしめ、この発熱主体部ｈを前記ケース７に挿入し、そのケース７の底壁外面における熱応動素子の感温部が当接する中心部の接触面の外周周辺部位と該ケース７の周壁の外面部位と該ケース７の上面側の部位とを、絶縁材ｚで被覆モールドして、前記発熱主体部ｈを該ケース７内に密封したことを特徴とする主として熱動弁に用いる発熱部を提起するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明による熱動弁Ｖは、ボディ１内の流路１２を弁体２により開閉するバルブ部Ａの構成および、その弁体２の開閉作動の駆動を、通電により発熱する発熱体５によって起動する熱応動素子３により行なわせるようにすること自体については、従前手段の熱動弁Ｖと同様に構成してよい。
【００１２】
例えば、図１および図２に示している従前の例にあるように、流路１２を開閉する弁体２をボディ１内に組み込んだバルブ部Ａと、保持部材４に熱応動素子３を保持せしめ、その熱応動素子３の感温部３０に、発熱体５とそれに設ける電極および端子らよりなる発熱部を組み付け接触させて駆動部Ｂを組み立て、これらを組み合わせて熱動弁Ｖを組み立てるようにしてよい。
【００１３】
また、図４・図５に示している熱動弁の例のように、流体入口１０と流体出口１１とを外周に設けたボディ１の内部に、流路１２を介して流体入口１０および流体出口１１に連通する弁室１３を設けて、そこに流路１２を開閉する弁体２を装入し、その弁体２に連結する弁軸２０の外端側をボディ１の上面側に設けた組付座１４から突出させてバルブ部Ａを組み立て、これに、ワックスサーモエレメント等の熱応動素子３を保持せしめた保持部材４を、それの下面側に設けた組付座４１と前記バルブ部Ａに設けた組付座１４との結合により組み付け、この保持部材４に保持せしめた熱応動素子３の感温部３０に、発熱体５とそれに設ける電極５０・５０および端子６０・６０らからなる発熱部を、接触状態に組み付け、これにより熱動弁Ｖを組み立てるようにしてもよい。
【００１４】
しかし、熱応動素子３の感温部３０に接触状態に組み付ける発熱部は、通電により発熱する正特性サーミスタ等を板状に成形して形成する発熱体５と、それに通電するために設ける一対の電極５０・５０と、その電極５０・５０に接続させて設ける端子６０・６０とにより発熱主体部ｈを構成するようにするが、この発熱主体部ｈは、保持部材４に保持せしめた熱応動素子３およびバルブ部Ａに対して別に分け、これらと、別体のものとして組み立てておいて、この発熱主体部ｈだけを樹脂材等の絶縁材ｚにより、インサートモールドして密封し完全な防水型の発熱部Ｈを構成し得るようにする。
【００１５】
そして、この発熱主体部ｈは、それの板状の発熱体５に通電のために設ける一対の電極５０・５０を、図６および図７に示している例のように、板状の発熱体５の上下の両面のうちの一方の面となる一面側にだけ設け、他面側には電極５０・５０が無い状態にする。
【００１６】
このとき、発熱体５の一面側に設ける一対の電極５０・５０は、別に形成しておく電極板（図示していない）を焼き付ける等で発熱体５に取り付けるようにしてもよいが、図６にあるように、板状の発熱体５の一面に、銀ペースト等の導電ペイントを印刷して焼成することで一体に焼き付けて、その一面の一半側と他半側とに区分する略半月状にそれぞれ装設するようにしてよい。発熱体５に一体に焼き付け装設したそれら電極５０・５０には、それぞれ端子６０・６０を半田付け、またはスポット熔接により固定接続する。
【００１７】
これにより、板状に形成されている発熱体５には、それの上下の両面のうちの一方の面にだけ電極５０・５０とそれに接続する端子６０・６０とが存在し、他方の面には、電極５０・５０・端子６０・６０等の突起物が一切無く、かつ、電極板６も無いようになる。
【００１８】
しかも、発熱体５の一面側に設ける一対の電極５０・５０を、導電ペイント等を印刷し焼成して焼き付けることで装設した場合にあっては、この発熱体５の電極５０・５０を一対に設ける一面側にも、発熱体５と別体の金属板よりなる電極板が無いことになるので、発熱体５に電極５０・５０・端子６０・６０を設けて組み立てる発熱主体部ｈを樹脂等の絶縁材ｚによりインサート成形により被覆して密封し、完全な防水型の発熱部Ｈにするときに、発熱体５と金属板よりなる電極板との間に樹脂材が流れ込んで、接触不良の不良品が形成されることがなくなり、樹脂等の絶縁材ｚによりモールド成形して密封し、通電部分を防水するのが支障なく行なえるようになる。
【００１９】
板状に成形してある特性サーミスタ等からなる発熱体５の一面側にだけ、導電ペイントの印刷・焼き付けになどより電極５０・５０を一体に設けて、それらに接続させた端子６０・６０から通電し、電極５０・５０に電気を印加した際、一方の電極５０から発熱体５を介して他方の電極５０に流れる電流は、図８にて矢印に示している如く、距離の短い電極５０・５０が設けてある発熱体５の表面側に流れ、発熱体５はこの電気が流れる表面側だけがまず昇温し、それにより抵抗が増大して電気が流れなくなるに従い発熱体５の下層側を流れるようになって、熱応動素子３と接触状態とする底面側まで昇温させるようになる。
【００２０】
図９および図１０は、上述の発熱体５の一面側に電極を一対に設ける際の、発熱体５の不均一な発熱化を是正する手段を例示している。
【００２１】
この手段は、発熱体５の一面側に、図１０にあるように、電気的に分離された２つの電極５０・５０を一対に対向するよう設ける際、その一対の電極５０・５０を設ける発熱体５の一面側には、２つの電極５０・５０に区分される境界部位に、図９にあるよう発熱体５の内部に向けて刳り込む凹溝ｗを形設し、かつ、この凹溝ｗは図１０にあるように境界部位に沿い、発熱体５の一面側の一端から他端に向け横切るように形成して、電極５０・５０間の縁面距離を大きくし、これにより、電極５０・５０を流れる電流が、図９にて矢印にあるように凹溝ｗを迂回して流れるようにすることで、発熱体５の不均一な発熱化を是正する手段である。
【００２２】
次に図１１は、発熱体５の上下の両面の一面側に電極５０・５０を一対に設けたときの、発熱体５の発熱化の不均一を是正するための別の手段の例を示している。
【００２３】
この手段は、発熱体５の、電極５０・５０を設けた一面側と反対側となる他面側の全面に、導電ペイント等の電気伝導の良い部材ｙを印刷し焼き付けておくことで、電極５０・５０に電気を印加したときに、一方の電極５０から発熱体５を経て他方の電極５０に流れる電流が図１１において矢印に示しているように、一方の電極５０からこの電気伝導の良い部材ｙを経て他方の電極５０に向けて流れるようになることで、発熱体５の各部の発熱化が均一になるようにする手段である。
【００２４】
この手段は、前述の一対の電極５０・５０の境界部位に凹溝ｗを形設する手段と組み合わせて併用することで発熱体５の発熱化を一層均一にし得るようになる。
【００２５】
また、この手段において、発熱体５の電極を設ける一面側と反対側の他面側に設ける電気伝導の良い部材ｙは、熱伝導の良い部材を用いた場合においても、発熱化を均一にする効果が得られる。また、このことから、電気伝導の良い部材ｙは熱伝導も良いものであることが一層有効である。
【００２６】
発熱体５は、それの一面側に設けた電極５０・５０に端子６０・６０を接続して、発熱主体部ｈに構成する。
【００２７】
そして、この通電部となる発熱主体部ｈは、樹脂等の絶縁材（モールド材）ｚによりインサート成形し、図１２に例示しているよう端子６０・６０のリード線６１・６１を接続する電気接続部となる外端側の端部６０ａ・６０ａを残して、そっくり被覆成形し、通電部が密封された防水型の発熱部Ｈにする。
【００２８】
このモールド材ｚによりインサートモールドする際、発熱主体部ｈは、図１２・図１３にあるよう、板状の発熱体５の電極５０・５０を一対に設けた一面側が上面側となるよう金型内にセットし、かつ、下面側となる発熱体５の電極５０・５０を設けない他面側の下方を包むモールド材ｚの肉厚を薄くするとともに、この肉薄部の下方に熱動弁Ｖの熱応動素子３の感温部３０の外端に嵌合していく嵌合凹部ｕを形成するようにモールドする。
【００２９】
これにより、通電部である発熱主体部ｈは、端子６０のリード線６１を結線するための電気接続部となる端部６０ａだけを突出させた状態としてモールド材ｚにより被覆成形されるが、この端子６０の周面を介して内部の電極５０および発熱体５に水が浸入していくおそれがあるので、この端子６０は、図１４に例示しているように、ジグザグ状または波状または櫛歯状に形成していて、モールドしたときの縁面距離を長くしておくことが有効であり、これによって、発熱体５が冷えてケース７の内部が負圧になって水分を吸い込むようになっても、発熱体５まで水分が至らないようにすると共に、発熱体５が発熱しケース７内部が正圧になった際に水分を外部に逃がして、冷熱の繰り返しでも発熱体に水分が影響しないようになる。
【００３０】
また、端子６０の縁面を伝って浸入する水を防ぐため、図１５に例示しているように、その端子６０の長手方向の中間部位で、モールドの際にモールド材ｚ内に埋没する部位の外周に、Ｏリング状の弾性材８を嵌合して密着しておいて、図１６にあるようにモールドするようにしてもよい。
【００３１】
また、発熱体５は、図１７に例示しているように、樹脂材等の絶縁材で有底の筒状に形成したケース７内に、電極５０・５０を設けた一面側と反対の他面側が下になる姿勢として挿入し、かつ、このケース７は、それを成形する樹脂材の絶縁材の肉厚を、底壁７０において肉薄に形成しておき、これを、肉薄の底壁７０側が下面側となる姿勢として金型内にセットして図１８にあるようにモールド材ｚによりインサートモールドして密封し、二重の防水型に形成するようにすることも有効である。
【００３２】
この図１８に示すよう、発熱体５を挿入したケース７の外周をモールド材ｚでモールドするとき、モールド材ｚによるモールドは、端子６０の電気接続部とする端部６０ａを突出させ、また、ケース７の外周で底壁外面側のモールドは、その底壁の外面側の熱応動素子の感温部が当接する中央部位の接触面の外周周辺部位のモールドとして、ケース７の底壁７０の下面側の熱応動素子３の感温部３０の外端面が接当する中央部位にはモールドするモールド材ｚが無い状態として、発熱体５を挿入したケース７の底壁７０の下面が熱応動素子３に直接当接していくようにしてよい。熱応動素子３の感温部３０との接触面は熱伝導の点からできるだけ薄肉とすることが望ましく、また、発熱体５が直接接触するので耐熱性が要求される。ケース７はモールド性等を考慮する必要が無く材料、成形条件等選択できるので耐熱性がある材料を使用し接触面の肉厚を薄くすることができる。そしてモールド材ｚは薄肉部がないのでモールドしやすく、安価な材料の採用もできる。
【００３３】
また、この発熱体５を挿入するケース７は、それを成形する樹脂等の絶縁材と、インサートモールドするモールド材ｚとに材質の差異が有る場合に、ケース７の周面とモールドしたモールド材ｚとの間に、冷熱の繰り返しにより剥離が生じ、それによる間隙を介し水が浸入して、発熱体５が水分の影響を受けるようになる場合がある。
【００３４】
このことから、ケース７は実施例として例示する図１９にあるように、周壁の外面側に波状部７ａを形設して縁面距離を長くしておいて図２０にあるようにモールドするか、図２１にあるよう、波状７ａを形成した周壁から底壁７０の外周部を垂下するリング状部７ｂをさらに設けて図２２にあるようモールドすることで縁面距離を長くしておき、これにより、発熱体５が冷えてケース７の内部が負圧になって水分を吸い込むようになっても発熱体５までは水分が至らないようにするとともに、発熱体５が発熱してケース７内部が正圧になった際に水分を外部に逃して、冷熱の繰り返しでも発熱体５に水分が影響しないようにする。
【００３５】
また、この防水のための手段は、上述の縁面距離を長くする手段にかえて、図２３に示している例のように、ケース７の外周面にＯリング状の弾性材８を嵌着しておいて図２４にあるようモールドすることで、剥離が生じたときのシール性をこの弾性材８により保持せしめるようにしてもよい。
【００３６】
このようにして、発熱部Ｈをモールドすることで、完全に気密性が保たれ、冷熱の繰り返しにより気密性が破れたとしても発熱体５および電極５０らの通電部分が水分の影響を受けないようになる。
【００３７】
そして、このモールド材ｚによりモールドした発熱部Ｈは、例えば、バルブ部Ａが図５にあるように形成され、それのボディ１の上面側に設けた組付座１４に、保持部材４の底面側の組付座４１を接合して保持部材４を組み付け、それに熱応動素子３を挿し込んで保持させるようにしてある場合においては、この保持部材４に保持せしめた熱応動素子３の感温部３０の外端面に、モールド材ｚでモールドした発熱部Ｈを、それの発熱体５の電極５０・５０を設けた一面側と反対の他面側が接触状態となるように載架して、モールド材ｚによりモールドした部位に成形しておく組付座９０・９０を、保持部材４に形設しておく筒状の組付台４３・４３の上面に対応させて、セットネジ９１・９１により締着することで、保持部材４に図２５に示しているように組み付けて、熱動弁Ｖに組み立てるようにする。
【００３８】
また、発熱部Ｈがモールド材ｚによりモールドされた際そのモールド部に嵌合凹部ｕが形成されている場合には、この嵌合凹部ｕを熱応動素子３の感温部３０の外端側に嵌合させる。
【００３９】
次に図２６および図２７は、発熱部Ｈを配管等の凍結防止用のヒーターとして用いる手段を示している。
【００４０】
図２６は、導水用の配管ｐに設けた角柱部９２に、図２０にあるように取付面側が平面になるようモールド材ｚで被覆モールドした発熱部Ｈを組み付けて、配管ｐ内の導水が凍結するのを防止するためのヒーターとしている例であり、また図２７は、モールド材ｚで成形する際に、取付面側が弧面になるように成形しておいた発熱部Ｈを、配管ｐの外面に当接し、別に形成して配管ｐに嵌合させるＵ字形の取付金具９３に組付座９０・９０を対向させてセットネジ９１・９１を螺合することで配管ｐの外面に装着し、その配管ｐ内の導水の凍結防止用のヒーターとして用いている例である。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による熱動弁の発熱部は、板状の発熱体５の上下の両面のうちの一面側に、電気的に区分された電極５０・５０を一対に設け、これらに端子６０・６０を接続して、この電極５０・５０を設けた側と反対の他面側には、電極も端子も電極板も無い状態にして、熱応動素子３に対する設置側となるように、前記一対の端子６０・６０の電気接続部とする端部６０ａ・６０ａを除いて、樹脂等の絶縁材ｚにより被覆モールドして、密封するので、完全な防水ができ、熱応動素子３の組み付けが適確に行なえる。
請求項１に記載の第１の発明にあっては、ケース７の外面とモールド成形した絶縁材との間に生成される間隙を介して発熱部に水分が侵入するようになるのを防止するとともに、発熱部の発熱体の不均一な発熱化が是正できるようになる。
また、請求項２に記載の第２の発明にあっては、ケース７の外面とモールド成形した絶縁材との間に生成される間隙を介して水分が発熱部に侵入するようになるのを防止できるようになる。
また請求項３に係る発明にあっては、ケース７の外面とモールド成形した絶縁材との間に生成してくる間隙を介して水分が発熱部に吸引されていくようになるのを、ケース７外面の縁面距離を長くしたことと、ケース７外面に沿い生成してくる間隙により形成される水分の侵入路の途中をＯリング状の弾性体８により遮断することで、確実に防止し得る。
また請求項４に係る発明にあっては、ケース７外面とモールド成形した絶縁材との間に生成される間隙を介しての発熱部への水分の侵入と、端子６０の外面とモールド成形した絶縁材との間に生成される間隙を介しての発熱部への水分の侵入との両方が、ケース７外周に設けた波状部７ａ若しくは凸状リング７ｂによるケース７の外面の縁面距離を長くしたことと、端子６０を櫛歯状・波形状に形成して、該端子６０の電極に接続する端部から他端の電気接続部とする端部６０ａまでの縁面距離を長くしたこと、とにより防止できるようになる。
また請求項５に係る発明にあっては、ケース７外面とモールド成形した絶縁材との間に生成される間隙を介しての発熱部への水分の侵入と、端子６０の外面とモールド成形した絶縁材との間に生成される間隙を介しての発熱部への水分の侵入との両方が、ケース７外周に設けた波状部７ａ若しくは凸状リング７ｂによりケース７の外面の縁面距離を長くしたことと、端子６０の外面の長手方向の途中に嵌めたＯリング状の弾性体８により、端子６０の外面に沿い生成される間隙による水分の侵入路の途中を遮断すること、とによって防止できるようになる。
【００４２】
また、この発熱部Ｈは、モールド材ｚで被覆モールドすることで防水性が優れていることから湿度の高い場所、水のかかる場所などにおけるヒーター（凍結防止ヒーター）としても有効に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従前の熱動弁の全体の縦断側面図である。
【図２】 同上熱動弁の駆動部の縦断側面図である。
【図３】 同上熱動弁の別の形態のものの縦断側面図である。
【図４】 本発明に用いる熱動弁の参考例の側面図である。
【図５】 同上の熱動弁の縦断側面図である。
【図６】 同上の熱動弁の発熱主体部の平面図である。
【図７】 同上の発熱主体部の側面図である。
【図８】 同上の発熱主体部の作用の説明図である。
【図９】 同上の発熱主体部の発熱体の一面側に凹溝を設けたときの作用の説明図である。
【図１０】 同上の発熱主体部の発熱体に凹溝を設けた例の平面図である。
【図１１】 同上の発熱主体部の発熱体の他面側に電気伝導および熱伝導のよい材料を印刷し焼付けて設けた場合の作用の説明図である。
【図１２】 同上の発熱主体部を、樹脂等の絶縁材よりなるモールド材でモールドして被覆密封した発熱部の縦断側面図である。
【図１３】 同上の発熱部の縦断正面図である。
【図１４】 同上の発熱主体部の端子の斜視図である。
【図１５】 同上の発熱主体部の端子に、Ｏリング状の弾性材を嵌着した状態の斜視図である。
【図１６】 同上の発熱主体部の端子に弾性材を装着してモールドした発熱部の縦断側面図である。
【図１７】 同上の発熱主体部と、それを挿入する樹脂等の絶縁材よりなるケースとの縦断正面図である。
【図１８】 同上の発熱主体部をケースに挿入してモールドした発熱部の縦断正面図である。
【図１９】 本発明を実施せる発熱部の発熱主体部およびケースの縦断正面図である。
【図２０】 同上の発熱主体部の同上のケースに挿入してモールドした発熱部の縦断正面図である。
【図２１】 同上の発熱主体部およびさらに別の形態のケースの縦断正面図である。
【図２２】 同上の発熱主体部を同上のケースに挿入してモールドした発熱部の縦断正面図である。
【図２３】 本発明に用いる発熱部の発熱主体部を挿入したケースの外周にＯリング状の弾性材を嵌着した例の縦断正面図である。
【図２４】 同上の発熱部の発熱主体部を挿入したケースの外周に弾性材を嵌着してモールドした例の縦断正面図である。
【図２５】 同上のモールドした発熱部を組付けた熱動弁の正面図である。
【図２６】 同上のモールドした発熱部を、導水用の配管の外周に装着して凍結防止用のヒーターとして用いる場合の発熱部を組み付けた配管の縦断正面図である。
【図２７】 同上のモールドした発熱部をＵ字形の取付金具により配管の外周に装着して凍結防止用のヒーターとして用いる場合の発熱部を組み付けた配管の縦断正面図である。
【符号の説明】
Ａ…バルブ部、Ｂ…駆動部、Ｈ…発熱部、ｈ…発熱主体部、Ｖ…熱動弁、ａ…シール膜、ｂ…ゴムブッシュ、ｐ…配管、ｕ…嵌合凹部、ｗ…凹溝、ｙ…熱伝導良い部材、ｚ…モールド材、１…ボディ、１０…流体入口、１１…流体出口、１２…流路、１３…弁室、１４…組付座、２…弁体（バルブ）、２０…弁軸、３…熱応動素子、３０…感温部、３１…作動ロッド、４…保持部材、４０…押さえ蓋、４１…組付座、４２…通気口、４３…組付台、５…発熱体、５０…電極、６…電極板、６０…端子、６０ａ…外端部、６１…リード線、７…ケース、７ａ…波状部、７ｂ…リング状部、７０…底壁、８…弾性材、９０…組付座、９１…セットネジ、９２…角柱部、９３…取付金具。
Claims (5)
- 樹脂等の絶縁材により有底の円筒状に形成して発熱主体部（ｈ）を挿入せしめるケース（７）には、該ケース（７）の底壁外面における熱応動素子の感温部が当接する接触面の外周周辺部位および該ケース（７）の周壁の外面側の部位に、波状部（７ａ）若しくは凸状リング（７ｂ）を設けて、該ケース（７）の外面の縁面距離を長くし、発熱主体部（ｈ）は、発熱体（５）の熱応動素子（３）に対し接触状態とする面と反対側の一面側に、電極（５０）・（５０）を電気的に区分して一対に設け、かつ、区分された一対の電極の境界部分に発熱体（５）の内部に刳り込む凹状の溝部（ｗ）を設けて電極（５０）・（５０）間の縁面距離を延ばし、この発熱主体部（ｈ）を前記ケース（７）内に挿入し、そのケース（７）の底壁外面における熱応動素子の感温部が当接する中心部の接触面の外周周辺部位と該ケース（７）の周壁の外面部位と該ケース（７）の上面側の部位とを、絶縁材（ｚ）で被覆モールドして、前記発熱主体部（ｈ）を該ケース（７）内に密封したことを特徴とする主として熱動弁に用いる発熱部。
- 樹脂等の絶縁材により有底の円筒状に形成して発熱主体部（ｈ）を挿入せしめるケース（７）には、該ケース（７）の底壁外面における熱応動素子の感温部が当接する接触面の外周周辺部位および該ケース（７）の周壁の外面側の部位に、波状部（７ａ）若しくは凸状リング（７ｂ）を設けて外面の縁面距離を長くし、このケース（７）に発熱主体部（ｈ）を挿入し、そのケース（７）の底壁外面における熱応動素子の感温部が当接する中心部の接触面の外周周辺部位と該ケース（７）の周壁の外面部位と該ケース（７）の上面側の部位とを、絶縁材（ｚ）で被覆モールドして、前記発熱主体部（ｈ）を該ケース（７）内に密封したことを特徴とする主として熱動弁に用いる発熱部。
- 樹脂等の絶縁材により有底の円筒状に形成して発熱主体部（ｈ）を挿入せしめるケース（７）には、該ケース（７）の底壁外面における熱応動素子の感温部が当接する接触面の外周周辺部位および該ケース（７）の周壁の外面側の部位に、波状部（７ａ）若しくは凸状リング（７ｂ）を設けて外面の縁面距離を長くし、かつ、側壁の外面側または外周面に、Ｏリング状の弾性体（８）を嵌めて装着し、このケース（７）に発熱主体部（ｈ）を挿入し、そのケース（７）の底壁外面における熱応動素子の感温部が当接する中心部の接触面の外周周辺部位と該ケース（７）の周壁の外面部位と該ケース（７）の上面側の部位とを、絶縁材（ｚ）で被覆モールドして、前記発熱主体部（ｈ）を該ケース（７）内に密封したことを特徴とする主として熱動弁に用いる発熱部。
- 樹脂等の絶縁材により有底の円筒状に形成して発熱主体部（ｈ）を挿入せしめるケース（７）には、該ケース（７）の底壁外面における熱応動素子の感温部が当接する接触面の外周周辺部位および該ケース（７）の周壁の外面側の部位に、波状部（７ａ）若しくは凸状リング（７ｂ）を設けて外面の縁面距離を長くし、発熱主体部（ｈ）は発熱体（５）に設けた電極（５０）に接続する端子（６０）を、波形状、櫛歯状に形成して、該端子（６０）の電極（５０）に接続する端部から他端の電気接続部とする端部（６０ａ）までの縁面距離を長くし、この発熱主体部（ｈ）を前記ケーシング（７）に挿入し、そのケース（７）の底壁外面における熱応動素子の感温部が当接する中心部の接触面の外周周辺部位と該ケース（７）の周壁の外面部位と該ケース（７）の上面側の部位とを、絶縁材（ｚ）で被覆モールドして、前記発熱主体部（ｈ）を該ケース（７）内に密封したことを特徴とする主として熱動弁に用いる発熱部。
- 樹脂等の絶縁材により有底の円筒状に形成して発熱主体部（ｈ）を挿入せしめるケース（７）には、該ケース（７）の底壁外面における熱応動素子の感温部が当接する接触面の外周周辺部位および該ケース（７）の周壁の外面側の部位に、波状部（７ａ）若しくは凸状リング（７ｂ）を設けて外面の縁面距離を長くし、発熱主体部（ｈ）の発熱体（５）に設けた電極（５０）・（５０）に接続する端子（６０）・（６０）には、長手方向の中間部位のまわりに、Ｏリング状の弾性体（８）を嵌めて密着せしめ、この発熱主体部（ｈ）を前記ケース（７）に挿入し、そのケース（７）の底壁外面における熱 応動素子の感温部が当接する中心部の接触面の外周周辺部位と該ケース（７）の周壁の外面部位と該ケース（７）の上面側の部位とを、絶縁材（ｚ）で被覆モールドして、前記発熱主体部（ｈ）を該ケース（７）内に密封したことを特徴とする主として熱動弁に用いる発熱部。
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