JPH06506790A - 電気ヒータおよびその製造方法 - 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】 電気ヒータおよびその製造方法 本発明は電気ヒータと電気ヒータの製造方法に関する。

本発明の第１の特徴により、硬いプラスチックのモールディング中に内包された 加熱部材と、この加熱部材を前記モールディングの外部にある電気源へ接続する 手段とを備える電気ヒータを供給する。

好適には、加熱部材は柔軟性のあるシートの形態をしている。

好適には、加熱部材は、柔軟性ある編まれたマットのような電気的絶縁性材料で できた炭素粒子を含むプラスチック（あるいは他の）材料のような電気的抵抗性 のある材料を塗布された基台を備えている。電気的抵抗性のある材料の抵抗はプ ラスチック材料の中の炭素の量によって予め決めることができる。

好適には、加熱部材はヒータの広い外側表面に近接する硬いプラスチックのモー ルディングの中に配設されており、典型的には、モールディングの広い外側表面 から約２ｍｍより大きくは間隔をあけられていない。

多くの応用において、加熱部材は、モールディングの二つの対向する広い外側表 面がら略等間隔にあることが、この二つの表面がら熱を放射するようにするため に、好ましい。しかしながら、他の応用においては、一方の広い外側表面から他 方の外側表面からよりも多く熱を放射するように、加熱部材を一方の広い外側表 面に他方の広い外側表面からよりもより近接して配役することが好ましい。

本発明の第２の特徴によれば、ケーシングと、本発明の第］の特徴のよる前記ケ ーシングの中に間隔をおいて装着された複数の電気ヒータと、電気ヒータの上に 空気を通過させる手段とを備える加熱装置を提供する。

好適には、少なくとも３個の電気ヒータがあり、これらの電気ヒータの近接する 対の間の間隔が互いにシリーズに結合されている。

本発明の第３の特徴によれば、本発明の第１の特徴による電気ヒータを製造する 方法であって、（ａ）　モールディング組成物でできた２枚のシートの間に前記 加熱部材を裁置し、 （ｂ）　前記加熱部材と２枚のモールディング組成物のシートとを備える組立物 を圧縮モールディングの工程に従わせる、ことを特徴とする電気ヒータの製造方 法が提供される。

本発明は添付する図面を参照して、実施例によって詳細に以下に説明される。

図１は本発明の第１の特徴に対応し、ヒータの部分切断斜視図である。

図２は本発明の第３の特徴に対応し、ヒータの製造における一工程を示す斜視図 である。

図３は圧縮モールディング機械の部分の側面図である。

図４乃至図６は本発明にょるヒータの他の実施例を示す。

図７は本発明の第２の特徴に対応する加熱装置の一実施例の部分の垂直断面図で ある。

図８は図７の線■−■に沿って見た断面図である。

図１において、示されているヒータは１枚のパネルの形状をしており、硬いプラ スチックのモールディング１１中に内包された加熱部材１ｏを備えている。

加熱部材１０は柔軟なシートの形状をしており、炭素粒子を含むプラスチック材 質の抵抗性被膜を有する編まれたガラスファイバのマット１２と、マット１２の 対向する端部にとじ合わされるがまたは他の方法で固定された２個の銅リボン１ ３とを備えている。

加熱部材１０はまた、ゴムあるいはｐｖｃ絶縁体に納められ位置１５で各々の銅 リボン１３へ接続されるように半田付けされた加熱部材を電気源へ接続するため に電線あるいはケーブルの中継部１４を有する。

いくつかの状況においては、加熱部材１ｏに暑いスポットが生成されるのを回避 するために、マット１２上に間隔をおいて４個の銅リボン１３を設けることが望 ましい。この場合、各銅リボンは互いに電気的に接続されている。

前記パネルは典型的には約４ｍｍの厚さがあり、加熱部材１０はこのパネルの広 い外表面の各々からほぼ等距離にある。加熱部材１０はそれぞれの広い外表面か ら約２ｍｍ以内にあることになる。プラスチック材料は熱伝導性がよくないので 、両方の広い表面によって熱が放射されるかどうかは重要なことである。しかし ながら、パネルの一方の広い表面からのみ熱を放射すること、あるいは他方の表 面よりも一方の広い表面から熱を放射することが望ましいとする出願は存在する 。この場合には、加熱部材は一方の表面により近接して存在する。

包み込む工程は、圧縮モールディング、転送モールディング、注入モールディン グ５、建てること（ｈａｎｄ　１ａｙｕｐ　Ｇ、Ｒ，Ｐ　）　、および押し出し モールディングを含む、通常のモールディング方法によって行うことができる。

包み込む材料は、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の両方を含む、任意の適当な耐熱 性のプラスチック材料でよい。

典型的には包み込む材料は熱硬化性のポリエステルであるが、他のプラスチック 材料でも劣化の兆候を示すことなく約２００℃の温度に耐えることができる。こ のプラスチック材料は耐衝撃性であることが望ましい。

南つィラル、ニレスメアポート、５シヴイツクウエイ（５Ｃ１ｖｉｃ　Ｗａｙ、 Ｅｌｌｅｓｍｅｒｅ　Ｐｏｒｔ、５ｏｕｔｈν１ｒｒａｌ　）のＤＳＭ（：Ｈｐ Ｈｄ５　ＵＫ　Ｌｉｍ１ｔｅｄによって供給されるポリエステルのシートのモー ルディング組成物は適当であることがわかっている。特に、ｎｏ、５５２０の等 級で販売されるシートのモールディング組成物は燃え上がるのを遅延させること が要求されるときに適しており、ｎｏ、４７−５７１０の等級で販売されるシー トのモールディング組成物は化学的な耐性か必要とされるときに適していること かわかっている。

加熱部材１０の抵抗を塗布するプラスチック材料は典型的にはポリエステルが基 調とする組成物であり、この塗布の抵抗性はプラスチック材料における炭素の量 によって予め決められ、これによって所定め電力密度を与える加熱材料１０を仕 上げることができる。入力する電気の値で、与えられたヒータで得られる最大温 度を決定し、理論的には任意の値の交流あるいは直流の電圧で駆動される加熱部 材を製造することが可能である。

このヒータによって得られる最大の温度は加熱部材１０の電力密度、利用できる 電力、および包み込む材料の温度特性に依存する。

典型的にはアルミニウムのような金属の板を、熱か散逸する領域を増やすために 、モールディングの少なくとも一方の広い外表面に取り付けることができる。

図２および図３を参照してこのパネルを製造する一つの方法を詳細に説明する。

第１に、図２において、ポリエステルのモールディング組成物のシート１６が粘 着性のない適当な表面上に置かれている。加熱部材１０はそれからシート１６の 上に直接的に置かれ、ケーブルの中継部１４がジッダ１８に支持された係留装置 １７の２個の部分の下方の半分にある溝部に置かれている。ポリエステルのモー ルディング組成物の他のシート（図示しない）がそれから直接、加熱部材１１の 上に置かれ、そして平たく押される。ケーブル係留装置１７の上半分（図示しな い）はそれから下半分の上に置かれ、ケーブル係留装置の２個の半部分はネジに よって互いに締め付けられる。ケーブル係留装置１７の目的は、ケーブル中継部 １４上の絶縁体がモールディングのプロセスの間に熱によって損傷することを防 止することである。装置１７は従って金属でつくることができ、２個のモールデ ィング組成物のシートの端部を接触させることが重要である。

モールディング組成物の２個のシート、加熱部材１０およびケーブル係留装置１ ７を備える組立物はそれから圧縮モールディング機械２０（図３参照）の中へ置 かれ、鋳型か閉しられる。鋳型の下方部分における２個の栓は、その一方のみか 示されており、ケーブル係留装置１７における孔部２２の中へ延び、鋳型の上部 分におけるスプリングの負荷されたプランジャ２３は係留装置１７の上表面に抗 し、係留装置１７を積極的に位置づけ鋳型のキャビティが閉じられることを保証 する。

モールディングの後、前述の組立物は鋳型２ｏがら除かれ、冷却される。ケーブ ル係留板１７は組立物から除かれ、冷たい水の中で冷却した後、次のモールディ ング作業のために使用される。

鋳型の中の材料の均一な流れを保証するために、モールディング組成物のシート の外側表面上の適当な位置に付加的なモールディング材料を提供することが必要 であることがわかる。このことは、下方のシート１６の下と上方のシートの上と に、モールディング組成物のストライプを敷くことによってなされる。

パネルは平たい必要はなく、特定の応用に適合するために浮き上がっていてもよ く、このことは、加熱部材１０の柔軟な特性によって可能になる。

パネルは、必要ならば所望の色彩をとることができ、塗装あるいは綱膜をプリン トすることによって装飾的な仕上げ面を有することができる。

ヒータは十分な絶縁性と耐水性を有し、液体の中に浸したり、湿った環境に晒し たりすることを可能にしている。また、パネル内には空気が含まれないようにす ることによって、加熱部材１０の酸化、および部材１ｏと中継部１４との間の結 合は防止され、これによって部材の長い寿命が保証される。

上述したヒータは一定の熱源を必要とする任意の応用に利用することができる。

例えば、キャビネットのヒータ（耐凝結／耐露結のパネル）、養魚池のヒータ、 地下のヒータ、加熱醸造パッド、机下のヒータ、水槽や動物の飼育場のヒータ、 天井のヒータ、ディーゼルタンクのヒータ、（特に自動車用）、細菌培養器や植 物やや種子の繁殖機、食料用のヒータ、鉄道のポイントのヒータ、および加熱電 気絶縁体において、応用できる。

天井用のヒータの場合、特に仕事場の上では選ばれた天井のように見え、あるい は置換できる。

鉄道のポイントのヒータの場合、ヒータの一面に付着された金属のスリッパを含 む。このスリッパはこの金属に化学的にエツチングされたＰＴＦＥにおいて被覆 できる。

ヒータはパネルの形状である必要はない。ヒータは他の適当な形状をとることが でき、例えば図５に示すような容器の形状や、図６に示すようなチューブの形状 でもよい。

図７および図８において、示されている加熱装置はケーシング３０とヒータユニ ット３１を備え、ヒータユニット３１はケーシング３０の中に装着された複数の 間隔を置いたヒータ３２（典型的には６個）を備えている。

加熱装置はまた、ケーシング３０の片側の下方端部にある空気挿入開口を介して 空気を吹き付けるとともにケーシング３０の上方端部にある空気排出部３５を介 して排出する前に隣接するヒータ３２の対の間に空気を連続的に通過させるため のファン３３を備えている。

各ヒータ３２は、典型的にはアルミニウムの金属板３６を有し、金属板３６はヒ ータのほぼ全体の表面に渡って熱を放射するために二つの広い外側表面の各々に 取り付けられている。ヒータ３２は、ヒータ３２の並べられたアパーチャを経て 広がるネジ切りされたロッド３７によって、および、ヒータ３２の近接する対の 間でネジ切りされたロッド３７に装着されたスペーサーによって、さらに、ヒー タ３２とスペーサー３８とを互いに固定するためにネジ切りされたロッド３７の 端部と協同するナツト３９によって、ユニット３１へ組立られる。

隣接するヒータ３２は図８によく示されているように互いに食い違わせてあり、 熱的に絶縁性の材料のパネル４０は、底部における最前部のヒータ３２と頂部に おける最後部のヒータ３２とを除く全体に渡って広がるように、ヒータユニット ３１の頂部と底部に固定され、これによって隣接するヒータの各対の間の間隔が 連続的につながっている。ヒータユニット３１の前部、後部および両側部は熱的 にあ絶縁性のある材料のパネルによって好適には覆われている。

ケーシング３０はアルミニウムによって形成され、ケーシング３０はヒータユニ ット３１を支持しファン３３を収納する下方に広がる内方下方部分３０ａと、ヒ ータユニット３１を収納し下方部分３０ａの上に広がって典盟約にはリベットに よって下方部分３０に固定された上方部分３０ｂとを備えている。

外側のケーシング部分３０ｂの頂部はちょうつがい結合したふた３０ｃの形状を しており、ふた３０ｃは、空気の排気口３５を形成する図８に示される位置と加 熱装置が使用されないときに閉鎖される位置との間で、旋回できる。

加熱装置はまたオン／オフのスイッチ４２、指示ライト４３、ケーブルクランプ ４４、および熱除去装置４５を備えている。

図７および図８を参照して記載した加熱装置は、２４ボルトの電源で約８アンペ アを消費するスペースヒータである。これは特に重量車両のキャブ用のヒータと して応用でき、困難なく加熱することができる。

上述した実施例は単に例として示されたのであり、請求の範囲によって記載され て本発明の範囲からはずれることなく種々の変形例は当業者によって容易である 。例えば、加熱部材は柔軟性があることが望ましいが、抵抗材料で塗装された編 まれてマットを備えている必要はない。代わりに抵抗材料を支持する他の電気的 絶縁性の基台を備えていてもよく、あるいは単一のアルミニウムの組糸からでき たマットのような抵抗性のシートでもよい。

また、銅リボンは他の適当な導電性の編み糸によって菫換することもできる。ま た、加熱部材は電気的にシリーズに接続された２個あるいはそれ以上の部分によ って作られていてもよい。

補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の８）

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. １．硬いプラスチックのモールディングに内包された加熱部材と、前記モールデ ィングの外部で電気源に前記加熱部材を接続する手段とを備えることを特徴とす る電気ヒータ。
2. ２．前記加熱部材は柔軟性あるシートの形態をしていることを特徴とする請求の 範囲１に記載の電気ヒータ。
3. ３．前記加熱部材は電気的絶縁性材料でできた電気的抵抗性のある材料を塗布さ れた基台を備えていることを特徴とする請求の範囲１または２のいずれかに記載 の電気ヒータ。
4. ４．前記基台は編まれたマットの形態をしていることを特徴とする請求の範囲３ に記載の電気ヒータ。
5. ５．前記マットは編まれたガラスファイバでできていることを特徴とする請求の 範囲４に記載の電気ヒータ。
6. ６．電気抵抗性の前記材料は炭素粒子を含むことを特徴とする請求の範囲３内至 ５のいずれかに記載の電気ヒータ。
7. ７．電気的抵抗性の前記材料は炭素粒子を含むプラスチック材料であることを特 徴とする請求の範囲６に記載の電気ヒータ。
8. ８．前記加熱部材は前記ヒータの広い外側表面に近接する前記の硬いプラスチッ クのモールディングに配設されていることを特徴とする請求の範囲１内至７のい づれかに記載の電気ヒータ。
9. ９．前記の内包する材料は耐衝撃性のプラスチックのモールディングであること を特徴とする請求の範囲１内至８のいずれかに記載の電気ヒータ。
10. １０．前記硬いプラスチックのモールディングの少なくとも一つの広い外側表面 に金属板が取り付けられていることを特徴とする請求の範囲１内至９に記載の電 気ヒータ。
11. １１．ケーシングと、前述の請求の範囲のいずれかに記載され、前記ケーシング の中に間隔をおいて装着された複数の電気ヒータと、前記電気ヒータの上に空気 を通過させる手段とを備えることを特徴とする加熱装置。
12. １２．少なくとも３個の前記電気ヒータがあり、前記電気ヒータの近接する対の 間の間隔が互いにシリーズに結合されていることを特徴とする請求の範囲１１に 記載の加熱装置。
13. １３．請求の範囲１内至１０のいずれかに記載の電気ヒータを製造する方法であ って、 （ａ）モールディング組成物でできた２枚のシートの間に前記加熱部材を載置し 、 （ｂ）前記加熱部材と２枚のモールディング組成物のシートとを備える組立物を 圧縮モールディングの工程に従わせる、ことを特徴とする電気ヒータの製造方法 。
14. １４．モールディング組成物の２枚のシートに近接しそれらの間には配設されて いない結合手段の部分は、モールディングのプロセスの間に過度の熱にさらされ ることから保護されることを特徴とする請求の範囲１３に記載の方法。
15. １５．モールディング組成物の２枚のシートに近接しそれらの間には配設されて いない結合手段の部分は、モールディングのプロセスの間に金属の係留装置の内 部に含まれていることを特徴とする請求の範囲１３または１４に記載の方法。
16. １６．前記金属の係留装置は、モールディングのプロセスの間に鋳型の中に正の 位置にあることを特徴とする請求の範囲１５に記載の方法。