JPH02207480A - ガスを加熱する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ガス、特に空気を加熱する装置であって、受
容部分と、少なくとも１つのＰＴＣ素子と、該ＰＴＣ素
子を取り囲む少なくとも１つの絶縁性のフレーム部分と
、少なくとも１つの接点プレートと、少なくとも１つの
絶縁支持体とを備えた加熱ユニットが設けられており、
この場合ＰＴＣ素子がフレーム部分によって取り囲まれ
て受容部分内に位置しており、少なくとも１つの扁平面
に接点プレートが接触していて、絶縁支持体によって覆
われている形式のものに関する。

従来の技術 このような形式の加熱装置は、従来ワイヤ式加熱体及び
管式加熱体として公知である。ワイヤ式加熱体では、加
熱ワイヤが広い区間にわたって自由に案内されていて、
空気及びガスがこれらの加熱ワイヤの間を貫通擦過して
加熱されるようになっている。管式加熱体では、加熱体
ワイヤが管の内部に埋め込まれて絶縁物質に挿入されて
いる。空気及びガスを加熱するために、管には放熱板が
設けられねばならない。このことは一部は、放熱板が管
周壁と一体に構成されることによって達成されている。

また択一的に、スリットを備えた管が設けられていて、
これらの管が拡開によって放熱板に押し付けられこれに
よって不動の結合部が得られるようになっている。この
場合拡開されかつスリットを備えた管に、本来の管式加
熱体が挿入されている。管式加熱体は一部は螺条によっ
て巻かれている。別の構成では管式加熱体は成形金属薄
板条片によって形成されており、これらの成形金属薄板
条片は、折継ぎ目によって互いに結合されていて、管式
・加熱体の長手方向に延びたリプとして該管式加熱体か
ら側方に突出している。

この場合リプは管式加熱体の軸線に対して垂直に位置し
ていないので、不十分な放熱しか達成することができな
い。空気を加熱する管式加熱体の別の構成では、該管式
加熱体の軸線に対して垂直に延びる放熱板が外周壁で溶
接されており、この外周壁は、加熱ワイヤを含むセラミ
ック部分に後で押込み又は圧延によって押し付けられる
。最後に、リブと一体に成形された被覆体によって管式
加熱体を取り囲むことも提案されている。

最近では、自己安定式の加熱体が、発熱素子としてＰＴ
Ｃ素子を有している。設定された出力及びほぼ一定の抵
抗に基づいて熱を生ぜしめる抵抗加熱体とは異なり、Ｐ
ＴＣ素子では、発熱作用はその温度に依存しており、温
度が高くなるに連れて、ひいては、まず初めに生じた熱
がいかに効果的に連行されるかに依存して、降下する。

ＰＴＣ素子は従来、はんだごて又はカーラにおけるよう
に液体又は固体を加熱するために用いられに。

発明の課題 ゆえに本発明の課題は冒頭に述べた形式の装置を改良し
て、装置を取り囲む空気又はガスへの効果的な放熱を保
証して、十分な加熱出力を得ることができる装置を提供
することである。

課題を解決するための手段 この課題を解決するために本発明の構成では、加熱ユニ
ットにフランジ式に放熱板が装着されている。

発明の効果 本発明の構成によって加熱ユニットはＰＴＣ素子のベー
スに放熱板を有することができ、これらの放熱板は、一
方では、本来の加熱ユニットから放熱板にかつそこから
周囲の空気に十分な放熱を行うために、確実に堅く装置
されており、そして他方では、温度変化時に生じる寸法
変化を十分に保証し、この結果本来の加熱ユニットにお
ける放熱板の不動の座着が永続的に保証される。この座
着はまた、放熱板への加熱ユニットの圧着力が温度上昇
時に自然に強まることによって、さらに強化される。本
発明による装置の有利な構成では、放熱板が、加熱ユニ
ットを取り囲む貫通孔を有していて、該貫通孔が、互い
に向かい合っていて放熱板の平面から曲げ出された２つ
の舌片によって制限されており、該舌片がその結合範囲
に、放熱板に対して、加熱ユニットの高さに相当する間
隔を有しており、舌片の端部の内側の間隔が、加熱ユニ
ットの高さよりも小さく設定されている。このように構
成されていると、上述の利点を特に良好に保証する単純
かつ有利なりランプ座が得られる本発明の別の構成では
、放熱板がエンボス加工部を有しており、エンボス加工
部が舌片に対して垂直に方向付けられている。この構成
によって、放熱板が安定し、空気の貫流擦過時、特に、
放熱板が該放熱板を通る強制対流によって押圧される場
合における、放熱板の振動及びぼた付きが回避される。

そしてこの結果放熱板の振動と共に、これによる騒音発
生を阻止することができる。

本発明の有利な構成では、受容部分がＵ字形成形体であ
り、この場合、通常、酸化金属のような比較的破損し易
い金属から成る絶縁支持体にカバープレートが載設され
ており、この結果放熱板の舌片は一方では直接このカバ
ープレートに接触し、かつ他方ではＵ字形成形体のウェ
ブに接触しており、両者を、絶縁プレート及びＰＴＣ素
子の介在下で互いに押圧する。この場合有利には受容部
分、カバープレート及び放熱板が、アルミニウム又はア
ルミニウム合金、特に、Ｆ２８の硬度と４００℃以上の
温度耐性とを備えたばね硬さのアルミニウムから成って
いる。

ＰＴＣ素子は有利にはその狭幅側においてフレーム部分
によって取り囲まれており、このフレーム部分は、ＰＴ
Ｃ素子を互いに間隔をおいて保持する横ウェブを有して
いる。さらに、有利には絶縁支枠体は個々の絶縁プレー
トから成っており、これらの絶縁プレートの幅は、フレ
ーム部分の幅に相当し、かつ絶縁プレートの長さはほぼ
、フレーム部分の横ウェブの幅を加えたＰＴＣ素子の長
さに相当しており、この結果絶縁支持体は長手方向にお
いて互いに接続している。カバープレートはほぼその被
覆部において絶縁支持体に相当している。ＰＴＣ素子に
対応してカバープレート及び絶縁支持体がこのように分
割されていることによって、個々の区分の長さにわたる
良好な圧着が押し付けられた放熱板により達成される。

本発明による装置の別の有利な構成では、絶縁フレーム
と少なくとも１つの接点グレートとを備えた、ＰＴＣ素
子用の保持部材が設けられていて、接点プレートが絶縁
フレームと堅く結合されている。取扱い時にＰＴＣ素子
を確実に保持するためには、ＰＴＣ素子をその狭幅側に
おいて取り囲む絶縁フレームは十分ではない。

なぜならば、たとえ下から例えば接点プレートのような
支持体が絶縁フレームに向かって保持されるとしても、
絶縁７レーム、と支持体とは相対的に滑って、個々のＰ
ＴＣ素子が同様にフレームから脱落するおそれが存在す
るからである。そこでこの構成では、接点プレートと絶
縁フレームとが互いに堅く結合されている。この場合「
堅く」という表現は、接点プレートと絶縁フレームとが
、互いに大きな手間をかけることなしには解離され得な
いように、特に互いに偶然に離れたり、ずれたりしない
ように、互いに結合されていることを意味する。原則的
にはねじ締結が行われてもよいが、しかしながら有利な
構成では、接点プレートがその端部範囲で絶縁フレーム
とリベット結合されている。この場合堅く取り付けられ
た接点プレートはフレームの片側に配置されているので
、個々のＰＴＣ素子は反対側からフレーム部分に挿入す
ることができ、接点プレートを通っての脱落を回避する
ことができる。次いで、フレーム及び挿入されたＰＴＣ
素子の、フレームと堅く結合された接点プレートとば反
対の側に、別の接点素子、例えば別の接点プレート又は
Ｕ字形横断面を備えた成形接点体が載せられてもよく、
次いで、さらに続く組立て、つまり場合によっては接点
プレートへの絶縁プレートの載設のために、この絶縁体
を保護する別のカバ一部材、例えば安定性のカバープレ
ートなどを載設することも可能である。

本発明の別の構成では、保持部分が設けられていて、接
続舌片が接点プレートとリベット結合されていてかつ／
又は、接続舌片が接点プレートと一体に構成されている
。接点プレートが既に絶縁フレームと堅く結合されてい
る場合には、接続舌片、つまり接点プレートと結合され
た接続舌片をも、接点プレートと一体に結合すること及
び／又は、同様に絶縁フレームと例えばリベツティング
によって堅く結合することも有利である。

フレームと接点プレートとの間の相対的な旋回運動が、
一方の端部範囲に並べて配置されたか又はそれぞれ端部
範囲に配置された２つのリベットによっても回避される
場合には、絶縁フレームと堅く結合されていない接点プ
レート端部を、旋回及び該端部平面からの付加的な外方
屈曲を防止するように構成することも確かに有利ではあ
るが、しかしながら同様に該端部を完全には固定しない
と有利であり、これによって端部は、例えば圧着力作用
時並びに温度変化時に補償運動を行うことができる。こ
のことを達成するために、本考案の極めて有利な構成で
は、接点プレートと絶縁フレームとの間の不動の結合部
とは反対側の絶縁フレーム端部に、該絶縁フレームの平
面から隆起したヨークが構成されていて、該ヨークが、
固定箇所とは反対側の接点プレート端部に上から係合し
ており、この場合特に、接点プレートが両端部範囲の間
において自由であると有利である。

ＰＴＣ加熱体のさらに続く組立て時に加えられる圧着力
下における接点プレートの撓み、並びに良好な熱伝導を
保証するために、別の極めて有利な構成では、接点プレ
ートがフレキシブルｉｔ　金Ｊｉ薄板から成っている。

この場合接点プレートがフレーム部分に向かって凸面状
に曲げられていて、プレロードをかけられていると有利
である。これによって、フレーム及び接点プレートの全
長にわたって力が作用するのではなく、はぼ中央範囲に
おいて局部的に力が作用した場合にも、十分な圧着ひい
ては十分な良好な接触が接点プレートとＰＴＣ素子との
間におｌ、％て全長にわたって得られる。

また別の構成では、固定箇所の近くでフレームの、接点
プレートに向いた側に、該フレームの平面から突出した
突子が設けられている。これによって接点プレートの、
フレームとは反対の側に載っている絶縁プレートを、軸
方向にずれないように保持することができる。さらに別
の構成では、フレームが横方向ウェブを有しており、こ
れによって個々のＰＴＣ素子をそれぞれフレーム部分に
おける個々の切欠きにおいて個別にとらえて受容するこ
とができる。

実施例 次に図面につき本発明の実施例・を説明する。

加熱装置ｌはアルミニウム製のＵ字形成形体２を有して
おり、このＵ字形成形体は有利にはＦ２８の硬度と、４
００℃以上の温度耐性とを有している。Ｕ字形成形体２
の一方の端部３には該Ｕ字形成形体の外壁４に、接続舌
片６が例えばろう接又は点溶接によって固定されている
Ｕ字形成形体２には、第２図に示されているような保持
部材１１が位置している。保持部材１１はレイトン（Ｒ
ａｙｔｏｎ）のような絶縁材料製のフレーム部分１２を
有している。フレーム部分１２は長手方向膜１３と、該
長手方向膜の端面に構成された横方内膜１４．１５と、
図示の実施例では横方向ウェブ１６とから形成されてい
る。さらにフレーム部分は一方の端面１７の後ろに、そ
の平面から隆起したＵ字形のヨーク１８を有しており、
この場合ヨークの脚１９がフレーム部分１２の長手方向
膜１３に一体に構成されているのに対して、ウェブ２１
はフレーム部分１２の幅にわたって横方向に延びている
。フレーム部分１２にわたって接点プレート２２が延在
しており、この接点プレート２２は図示の実施例ではば
ね金属薄板として構成されている。つまり接点プレート
はフレキシブルかつ可撓性である。接点プレートはフレ
ーム部分１２の、端面１７とは反対側の端部範囲２３に
おいて、例えばリベット２４を用いて同フレーム部分１
２と堅く結合されている。同時に別の接続舌片２６が一
緒にリベット結合されていてもよい。またこの接続舌片
は接点プレート２２と一体に構成されていてもよい。接
続舌片２６とは反対側の端部２７において接点プレート
２２はヨーク１８のウェブ２１に下から係合し、この端
部２７においてこのようにしてヨーク１８によって保持
されている。接点プレート２２は有利にはフレーム１２
に向かって凸面状に予め曲げられており、ひいてはプレ
ロードをかけられている。フレーム１２はその端部範囲
２３において、ヨーク１８が設けられているのと同じ接
点プレート２２に向いた側で、長手方内膜１３に２つの
突子２８を有しており、両突子はフレームとは反対の側
で長手方向において接点プレートに載せられる絶縁部分
を、長手方向において突子２８とヨーク１８との間で堅
く保持する。

脚１３．ｉ４．１５とウェブ１６とによって制限された
フレーム１２の切欠き２９には、ＰＴＣ素子３１が挿入
されている（第１図、第３図及び第４図）。接点プレー
ト２２には個々の絶縁部分３２が載っており、これらの
絶縁部分は一緒になって絶縁支持体を形成している。絶
縁部分３２はほぼ、ＰＴＣ素子３１に相当する長さを有
している。絶縁部分の幅はＵ字形成形体２の脚７の内側
の間隔に相当している。絶縁部分は有利には、例えば酸
化マグネシウム、酸化バリウム又は有利には酸化アルミ
ニウムのような、熱伝導性で電気絶縁性の金属酸化物か
ら成っている。絶縁部分３２にはさらに、例えばアルミ
ニウム製の安定性のカバープレート３３が載っており、
このカバープレートの幅及び長さは、絶縁部分３２の幅
及び長さに相当している。ＰＴＣ素子３１と接点プレー
ト２２と絶縁部分３２とから成る装置の高さがＵ字形成
形体２の脚７の内側の長さよりも少し低いのに対して、
これらの部分にカバープレート３３の高さを加えた高さ
は、脚７の前記内側の長さよりも少し高い。

上述の加熱ユニットには、周囲の空気又は周囲のガスへ
の放熱のために摩擦接続的に放熱板４１が載設されてい
る。このために放熱板４１は貫通孔４２を有しており、
この貫通孔は特に、放熱板４１の主平面から曲げ出され
た互いに向かい合った２つの舌片４３によって制限され
ている。放熱板４１の主部分への舌片４３の移行範囲４
４において、舌片間の間隔Ａが少なくとも、Ｕ字形成形
体２の脚８とＰＴＣ素子３１と接点プレート２２と絶縁
部分３２とカバープレート３３とから成る加熱ユニット
の高さを有しているのに対して、放熱板４１がまだ前記
加熱ユニットの上にかぶせ嵌められる前では、舌片４３
の端面４６の内側の間隔Ｂは、上述の装置の高さよりも
小さく、ひいては間隔Ａよりも小さい。放熱板４１はア
ルミニウム薄板から成っている。放熱板４１は補強のた
めに、該放熱板の主平面から押し出されたエンボス加工
部４８を、長手方向縁部４７に対して平行に有している
。これによって放熱面は片側においてほんの少しだけ高
くなるが、この補強によって、騒音発生の原因となる空
気貫流時における放熱板のばたつきを回避することがで
きる。放熱板はこのような処置に基づいて摩擦接続的に
加熱ユニットにかぶせ嵌められて、この加熱ユニットに
クランプ接続的に取り付けられる。個々のＰＴＣ素子３
１のみならず、絶縁プレート３２及びカバーグレート３
３も分割されて構成されていることによって、放熱板４
１を用いたＰＴＣ素子３１とＵ字形成形体２の脚８との
間、並びに接点プレート２２を介した絶縁部分３２及び
その上に位置す゛るカバープレート３３との良好な熱接
触が達成される。クランプ嵌めによって、舌片４３は加
熱ユニットに向いた側において面で、カバープレート３
３の上面及びウェブ８の外面に向かって押圧されて、こ
れらの部分に接触し、この結果放熱板への確実な熱移行
並びに空気への放熱も保証される。さらに、放熱板４１
の平面から曲げ出された舌片４６によって、放熱板相互
の間において強制的な間隔が保たれ、つまり舌片４６に
よってスペーサが形成されるので、この結果放熱板が互
いに接触することは回避され、放熱板は常に規定の相対
間隔を維持することができる。

第１図には、加熱ユニットに装着された２つの放熱板し
か示されていないが、実際には多数の放熱板４１が加熱
ユニットに並んで配置されており、この結果多数の放熱
板４Ｉを備えた空調機が形成される。

上述の装置の組立ては以下のようにして行われる： まず初めに保持部材１１がフレーム部分１２と接点プレ
ート２２とから、画部分相互の堅い結合（リベツティン
グ）及び同時に行われる接続舌片２６のりベツティング
によって製造される。この部分には次いで、接点プレー
ト２２とは反対の側からＰＴＣ素子３１がフレーム部分
１２に挿入され、この場合ＰＴＣ素子は、フレーム部分
１２と堅く結合された接点プレート２２によって保持さ
れ、脱落を阻止される。次にフレーム部分１２の、接点
プレート２２とは反対の側に、Ｕ字形成形体２が装着さ
れ、この際にこのＵ字形成形体のウェブ８の内面はＰＴ
Ｃ素子３Ｉに接触し、脚７は７レーム１２、特にフレー
ムの長手方内膜１３並びにカバープレート２２を側部に
おいて覆う。次いで、このようにして得られたユニット
は１８０°だけ回動させられ、この結果Ｕ字形成形体２
のウェブ８は下になり、いまや保持部材１１と該保持部
材内に位置するＰＴＣ素子を保持し、保持部材１１の脚
７は上方に向かって延びる。次に両脚７の間において接
点プレート２２に絶縁プレート３２が、そしてこの絶縁
プレートに上にはカバープレート３３が載せられる。最
後に、このようにしてまとめられたユニットに放熱板４
１がかぶせ嵌められ、放熱板はそのクランプ面に基づい
て、もはや互いに脱落することのないしっかりさした装
置が生ぜしめられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第４図のＩ−Ｉ線に沿った加熱装置の鉛直縦断
面図、第２図は第１図に示された加熱装置において用い
られるＰＴＣ素子のための保持部材を示す斜視図、第３
図は第４図のｍ−ｍ線に沿った装置の断面図、第４図は
第１図のＩＶ−ＩＶ線に沿った鉛直横断面図、第５図は
第６図の■−ｖ線に沿った放熱板の断面図、第６図は第
５図の矢印■の方向から放熱板を見た図である。 ｌ・・・加熱装置、２・・・Ｕ字形成形体、３・・・端
部４・・・外壁、６・・・接続舌片、７・・・脚、８・
・・ウェブ、１１・・・保持部材、１２・・・フレーム
部分、１３・・・長手方内膜、１４．１５・・・横方内
膜、１６・・・横ウェブ、１７・・・端面、１８・・・
ヨーク、１９・・・脚、２°１・・・ウェブ、２２・・
・接点プレート、２３・・・端部範囲、２４・・・リベ
ット、２６・・・接続舌片、２７・・・端部、２８・・
・突子、２９・・・切欠き、３１・・・ＰＴＣ素子、３
２・・・絶縁部分、３３・・・カバーグレート、４１・
・・放熱板、４２・・・貫通孔、４３・・・舌片、４４
・・・移行範囲、４６・・・端面、４７・・・長手方向
縁部、４８・・・エンボス加工部、４９・・・面 Ｆｉｇ、　５ ｖ　　　Ｆｉｇ、６ 」 Ｆｉｇ、４ Ｆｉｇ、　３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ガスを加熱する装置であって、受容部分と、少なく
   とも１つのＰＴＣ素子と、該ＰＴＣ素子を取り囲む少な
   くとも１つの絶縁性のフレーム部分と、少なくとも１つ
   の接点プレートと、少なくとも１つの絶縁支持体とを備
   えた加熱ユニットが設けられており、この場合ＰＴＣ素
   子がフレーム部分によって取り囲まれて受容部分内に位
   置しており、少なくとも１つの扁平面に接点プレートが
   接触していて、絶縁支持体によって覆われている形式の
   ものにおいて、加熱ユニット（２、３１、２２、３２）
   にクランプ式に放熱板が装着されていることを特徴とす
   る、ガスを加熱する装置２、放熱板（４１）が、加熱ユ
   ニット（２、３１、２２、３２）を取り囲む貫通孔（４
   ２）を有していて、該貫通孔が、互いに向かい合ってい
   て放熱板（４２）の平面から曲げ出された２つの舌片（
   ４３）によって制限されており、該舌片がその結合範囲
   に、放熱板（４１）に対して、加熱ユニット（２、３１
   、２２、３２）の高さに相当する間隔を有しており、舌
   片（４３）の端部（４６）の内側の間隔（Ｂ）が、加熱
   ユニットの高さよりも小さい、請求項１記載の装置。 ３、放熱板がエンボス加工部（４８）を有している、請
   求項１又は２記載の装置。 ４、エンボス加工部が舌片（４３）に対して垂直に方向
   付けられている、請求項３記載の装置。 ５、受容部分（２）がＵ字形成形体である、請求項１か
   ら４までのいずれか１項記載の装置。 ６、絶縁支持体（３２）にカバープレート（３３）が載
   設されている、請求項１から５までのいずれか１項記載
   の装置。 ７、受容部分（２）、カバープレート（３３）及び／又
   は放熱板（４１）が、アルミニウム又はアルミニウム合
   金から成っている、請求項１から６までのいずれか１項
   記載の装置。 ８、絶縁支持体が酸化金属から成っている、請求項１か
   ら７までのいずれか１項記載の装置。 ９、フレーム部分（１２）がレイトンから成っている、
   請求項１から８までのいずれか１項記載の装置。 １０、フレーム部分（１２）が絶縁フレームである、請
   求項１から９までのいずれか１項記載の装置。 １１、絶縁フレームと少なくとも１つの接点プレートと
   を備えた、ＰＴＣ素子用の保持部材が設けられていて、
   接点プレート（２２）が絶縁フレーム（１２）と堅く結
   合されている、請求項１から１０までのいずれか１項記
   載の装置。 １２、接点プレート（２２）がその端部範囲で絶縁フレ
   ーム（１２）とリベット結合されている、請求項１１記
   載の装置。 １３、接続舌片（２６）が接点プレート（２２）とリベ
   ット結合されている、請求項１２記載の装置。 １４、接続舌片（２６）が接点プレート（２２）と一体
   に構成されている、請求項１１から１３までのいずれか
   １項記載の装置。 １５、接点プレート（２２）と絶縁フレーム（１２）と
   の間の不動の結合部とは反対側の絶縁フレーム（１２）
   端部に、該絶縁フレームの平面から隆起したヨーク（１
   ８）が構成されていて、該ヨークが、固定箇所とは反対
   側の接点プレート（２２）端部（２７）に上から係合し
   ている、請求項１１から１３までのいずれか１項記載の
   装置。 １６、接点プレート（２２）が両端部範囲の間において
   自由である、請求項１１から１５までのいずれか１項記
   載の装置。 １７、接点プレートがフレキシブルな金属薄板から成っ
   ている、請求項１１から１６までのいずれか１項記載の
   装置。 １８、接点プレート（２２）がフレーム部分（１２）に
   向かって凸面状に曲げられていて、プレロードをかけら
   れている、請求項１１から１７までのいずれか１項記載
   の装置。 １９、固定箇所の近くでフレーム（１２）の、接点プレ
   ート（２２）に向いた側に、該フレームの平面から突出
   した突子（２８）が設けられている、請求項１１から１
   ８までのいずれか１項記載の装置。 ２０、フレーム（１２）が横方向ウェブ（１６）を有し
   ている、請求項１から１９までのいずれか１項記載の装
   置。 ２１、少なくとも２つのＰＴＣ素子（３１）が設けられ
   ていて、絶縁支持体と放熱板（４１）との間に、ＰＴＣ
   素子（３１）の数に相当しかつ該ＰＴＣ素子の形状に適
   合するカバープレート（３３）が配置されている、請求
   項１から２０までのいずれか１項記載の装置。 ２２、少なくとも２つのＰＴＣ素子（３１）が設けられ
   ていて、絶縁支持体が、ＰＴＣ素子（３１）の数に相当
   しかつ該ＰＴＣ素子の形状に適合する絶縁部分（３２）
   から成っている、請求項１から２１までのいずれか１項
   記載の装置。 ２３、少なくとも２つのＰＴＣ素子（３１）が設けられ
   ていて、接点プレート（３３）が、ＰＴＣ素子（３１）
   の数に相当しかつ該ＰＴＣ素子の形状に適合する部分か
   ら成っている、請求項１から２２までのいずれか１項記
   載の装置。