JPH0727594Y2

JPH0727594Y2 - セラミックヒータ

Info

Publication number: JPH0727594Y2
Application number: JP12835789U
Authority: JP
Inventors: 幸夫本多
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1989-10-31
Filing date: 1989-10-31
Publication date: 1995-06-21
Anticipated expiration: 2004-10-31
Also published as: JPH0366191U

Description

【考案の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本考案は、温風式ファンヒータ等に使用されるセラミッ
クヒータに関する。

〈従来の技術〉通風式電気暖房機の代表例として温風式ファンヒータが
ある。温風式ファンヒータに用いられる発熱体として
は、最近は、ニクロム線等の赤熱ヒータに代わってセラ
ミックヒータが使用され始めており、セラミックヒータ
のなかでも正特性サーミスタが使用されることが多い。
正特性サーミスタが多用される理由としては、通電を行
って所定の温度に達すると、電気抵抗が急激に増加して
発熱を自動的に抑制する自己温度制御機能を有し、その
ために赤熱ヒータのような過熱の危険性がなく、安全性
に優れることが挙げられる。

第４図は温風式ファンヒータにおけるセラミックヒータ
の使用状態を説明するための模式図である。セラミック
ヒータ素子41に通風孔42を設けたセラミックヒータ本体
40は、通風路50に通風孔42を平行させて配設されてい
る。ファン60にて通風路50に送り込まれた空気は、セラ
ミックヒータ素子41の通風孔42を通過する間に加熱さ
れ、温風になって通風路50より排出される。セラミック
ヒータ素子41の加熱は、セラミックヒータ素子41を挟む
一対の電極に端子板を介して電圧を印加することにより
行われる。

温風式ファンヒータに使用されるセラミックヒータとし
ては、最近は第５図に示すようなフィン付のものが多く
使用されている。このセラミックヒータは、板状のセラ
ミックヒータ素子43を通風孔44を形成する導電性の放熱
フィン45,45により挾み、更にこれを上下から端子板46,
46で挟んだ構成になっている。

〈考案が解決しようとする課題〉これらのセラミックヒータでは、セラミックヒータ素子
が正特性サーミスタの場合に、通電初期に通常時の二倍
の過電流が生じ、端子板周辺の端子部が特に加熱され
る。端子部は更に電極やフィンを通じて通常使用時もセ
ラミックヒータ素子により加熱される。従って、自動運
転でON−OFFが繰り返されるような場合は、端子部の加
熱が進み、酸化や極端な場合は過熱を誘発し、発火に至
るおそれもある。そのため、通風路は耐火構造を必要と
し、設計の自由度が著しく阻害されるという事態も生じ
ている。

本考案はかかる事情に鑑みてなされたもので、端子部の
冷却を促進し得る安全で、端子部の耐久性に優れ、通風
路の設計自由度も高くし得るセラミックヒータを提供す
ることを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉本考案に係るセラミックヒータは、通風路壁内に複数個
の通風孔を有するセラミックヒータ本体を端子板にて弾
性的に保持するセラミックヒータであって、上記通風路
壁の内面に複数個の保持部を設け、その保持部と保持部
との間でセラミックヒータ本体を点又は線接触にて保持
する湾曲部をその端子板に設け、上記セラミックヒータ
本体の通風路と、上記保持部と、上記端子板の湾曲部に
て形成されて空気を流通させる通風路を形成してなる。

〈作用〉端子板がセラミックヒータ本体外側の通風路にあって、
しかもセラミックヒータ本体の電極表面と通風路内面と
に点又は線接触しているので、セラミックヒータ本体か
ら端子板への伝熱が抑制されると共に、通風路を流通す
る空気によって端子板が両表面から効率よく強制冷却さ
れる。従って、自動運転でON−OFFが繰り返されるよう
な場合にも端子板の過熱が防止される。また、端子板が
セラミックヒータ本体の電極の表面に弾性的に接触する
ので、その接触が点又は線接触であるにもかかわらず、
セラミックヒータ本体への確実な通電が保証される。

〈実施例〉以下、図面を参照して本考案の実施例を説明する。第１
図は本考案を実施したセラミックヒータの一例を示す縦
断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線断面矢視図、第３図
はセラミックヒータ本体の斜視図である。

セラミックヒータは、通風路30に配設されたセラミック
ヒータ本体10を備えている。セラミックヒータ本体10
は、一列に連結接合された三個のセラミックヒータ素子
11を有し、各セラミックヒータ素子11は、複数の縦リブ
111と複数の横リブ112とを交差させた格子状で、縦リブ
111と横リブ112とに囲まれた複数の空間を通風孔113と
している。三個のセラミックヒータ素子11の上面および
下面には、その全幅にわたって連続する電極12,12が焼
き付け等により形成されている。

セラミックヒータ素子11の抵抗は、縦リブ111、横リブ1
12の厚みおよびピッチによって適宜変更され、抵抗に対
する影響度は縦リブ111の厚みおよびピッチのほうが大
きい。縦リブ111、横リブ112の厚みおよびピッチを一定
とした場合には、セラミックヒータ素子11の高さＨが大
となれば抵抗大、幅Ｗ、奥行きＴを大とすれば抵抗小と
なる。また、セラミックの材質選定によりセラミックヒ
ータ素子11の固有抵抗が適宜決定される。

セラミックヒータ本体10が配設される通風路30は、角筒
状の通風路壁31内に形成されている。通風路30では、セ
ラミックヒータ本体10は通風孔113を通風路30に平行さ
せ、電極12,12を水平にしている。通風路30の上面およ
び下面には各二個の第一保持部32が対向状に突設されて
おり、その先端面はセラミックヒータ本体10の電極面ま
での間に充分な間隙を有するようになっている。通風路
30の両側面には各一個の第二保持部33が対向状に突設さ
れており、その先端面はセラミックヒータ本体10の両側
面にそれぞれ接触するようになっている。

セラミックヒータ本体10は通風路30に上下一組の端子板
20,20によって保持されている。各端子板20はセラミッ
クヒータ本体10の電極12、12の表面に沿って水平状に配
設されおり、その一端部は通風路壁31に設けた開口部31
1より通風路30外に延出している。弾性を有する導電性
材料よりなる各端子板20は、セラミックヒータ本体10の
三個のセラミックヒータ素子11に対応して、その三箇所
をセラミックヒータ本体10の側に半円状に湾曲部21とし
て湾曲させている。端子板20の湾曲部21の先端はセラミ
ックヒータ本体10の電極12に弾性的に圧接し、隣接する
湾曲部21,21に挟まれた平面部22は、通風路壁31の第一
保持部32に弾性的に圧接している。

従って、セラミックヒータ本体10は、その周囲に間隙を
有した状態で通風路30にフローティング状に支持されて
いる。

また、端子板20の湾曲部21はセラミックヒータ本体10か
らの熱が端子板20に伝わりにくいように点又は線接触し
ていることになる。

上記セラミックヒータの動作を次に説明する。セラミッ
クヒータの動作時には、通風路30に空気が流通され、端
子板20,20間に電圧が印加される。端子板20,20間に電圧
が印加されることにより、セラミックヒータ素子11が発
熱し、これにより、通風路30を流通する空気がセラミッ
クヒータ素子11の通風孔113を通過する際に加熱され、
温風になって通風路30より排出される。このとき、端子
板20,20の湾曲部21がセラミックヒータ本体10の電極12,
12に弾性的に点又は線接触しているので、振動や衝撃に
よっても端子板20,20が電極12,12から離反することはな
い。従って、セラミックヒータ素子11への確実な通電が
保証される。

また、セラミックヒータ素子11で発生した熱の一部は、
電極12,12を介して端子板20,20に伝達されるが、端子板
20,20は電極12,12に点又は線接触しているので、セラミ
ックヒータ素子11から端子板20,20へ伝わる熱は少な
い。また、端子板20,20は電極12,12だけでなく、通風路
30の上下面に対しても局部接触し、かつ通風路30に流通
される空気の一部はセラミックヒータ本体10内の通風孔
113だけでなく、セラミックヒータ本体10の上方および
下方を通過する。そのため、セラミックヒータ本体10の
上方および下方を通過する空気によって、端子板20,20
はその両表面から強制的に冷却される。従って、自動運
転でON−OFFが繰り返されるような場合にも、端子板20,
20の加熱が抑制され、その酸化や過熱、更には発火が防
止される。

端子板20の湾曲部21および通風路30上下面における第一
保持部32の各高さは、端子板20に対して充分な冷却効果
が得られるように消費電力等に基づいて適宜決定され
る。

なお、上記実施例では、セラミックヒータ本体10のセラ
ミックヒータ素子11を三個連結しているが、これ以外の
数のセラミックヒータ素子11を使用したセラミックヒー
タ本体10とすることができる。また、第５図に示したよ
うなフィン付のセラミックヒータ本体10に対しても本考
案を適用することができる。

通常、温風式ファンヒータとして使用される電力は、1.
0〜1.2kWが一般的であり、セラミックヒータ素子が正特
性サーミスタの場合は、20〜25A程度の初期電流が流れ
る。上記実施例のようなフィンを有しないセラミックヒ
ータ本体においては、加工上の制約から通風孔の開口面
積がフィン付セラミックヒータ本体に比べて大きく、熱
交換効率が劣る傾向にある。そのため、セラミックヒー
タ本体の放熱が低下し、端子板を含めた周辺部の温度が
上昇する。しかし、本考案にかかるセラミックヒータで
は、セラミックヒータ本体がフィンを有しないものであ
っても、端子板を含めた周辺部の冷却効果がフィン付セ
ラミックヒータ本体を有するものと比べて遜色ない程度
まで向上し、その結果として、加工性向上、コストダウ
ンといったフィンを廃止したことの利点も生かされる。
また、周辺部の温度低下により通風路壁に対して樹脂の
使用が可能になり、その形状設計に余裕ができ、設計自
由度が向上する。

〈考案の効果〉本考案に係るセラミックヒータは、通風路壁内に複数個
の通風孔を有するセラミックヒータ本体を端子板にて弾
性的に保持するセラミックヒータであって、上記通風路
壁の内面に複数個の保持部を設け、その保持部と保持部
との間でセラミックヒータ本体を点又は線接触にて保持
する湾曲部をその端子板に設け、上記セラミックヒータ
本体の通風路と、上記保持部と、上記端子板の湾曲部に
て形成されて空気を流通させる通風路を形成してなる。
端子板の湾曲部は保持部と保持部との間にあるので、セ
ラミックヒータ本体からの熱は通風路壁には伝わり難く
なっている。また、通風路壁にセラミックヒータ本体か
らの熱が伝わっても通風路には空気が流通されているの
で冷却されることになる。この結果、端子板の加熱が抑
制され、端子板の酸化及び過熱が防止され、通風路壁に
樹脂の使用が可能となる。従って、通風路の設計自由度
が向上する。さらに、セラミックヒータ本体は端子板に
よって弾性的に支持されるので、端子板をセラミックヒ
ータ本体の電極に点又は線接触させるにもかかわらず、
セラミックヒータ本体に対して確実な通電が保障され
る。また、セラミックヒータ本体は、端子板によってフ
ローティング状に保持されることになるので、セラミッ
クヒータ本体の耐衝撃性も改善される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案を実施したセラミックヒータの一例を示
す縦断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線断面矢視図、第
３図はセラミックヒータ本体の斜視図、第４図は温風式
ファンヒータにおけるセラミックヒータの一般的な使用
状態を説明するための模式図、第５図はそのセラミック
ヒータに使用される他のセラミックヒータ本体を示す斜
視図である。 10……セラミックヒータ本体 11……セラミックヒータ素子 113……通風孔 12……電極 20……端子板 30……通風路

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】通風路壁内に複数個の通風孔を有するセラ
ミックヒータ本体を端子板にて弾性的に保持するセラミ
ックヒータにおいて、上記通風路壁の内面に複数個の保
持部を設け、その保持部と保持部との間でセラミックヒ
ータ本体を点又は線接触にて保持する湾曲部をその端子
板に設け、上記セラミックヒータ本体の通風路と、上記
保持部と、上記端子板の湾曲部にて形成されて空気を流
通させる通風路を形成してなることを特徴とするセラミ
ックヒータ。