JPH10325605A - ガラスヒータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガラスヒータの加熱を均一且つ効果的に抑制
することにより、出力の向上を図る。 【構成】 ガラス板１１の裏面に発熱抵抗体１２が設け
られたヒータ本体１０の裏面に放熱板２０を接合する。
放熱板２０の裏面に放熱フィン３０，３０・・を設け
る。ヒータ本体１０の発熱温度分布に応じて、放熱フィ
ン３０，３０・・の表面積を変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気暖房機等にお
ける発熱源として使用されるガラスヒータに関する。

【０００２】

【従来の技術】電気ヒータの一つとしてガラスヒータが
ある。このガラスヒータは、図６に示すように、ガラス
板１の裏面に発熱抵抗体２を線状に被覆すると共に、発
熱抵抗体２の保護及び絶縁を目的として、発熱抵抗体２
の上からガラス板１の裏面全体にシリコンゴム３を被覆
した構造になっている。

【０００３】ガラスヒータは赤外線ランプといった他の
電気ヒータと比べて薄型であるため、パネルヒータやや
ぐらこたつの如き厚みを制限する必要がある電気暖房機
の発熱源として特に好適であるが、その反面、次のよう
な欠点を有する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来一般の電気ヒータ
と比べて、耐熱温度が１８０℃程度と低い。そのため、
１８０℃以上の高い温度での使用ができず、これによる
出力の制限が加熱効率の低下の原因になる。

【０００５】ガラスヒータでの耐熱温度が低いのは、発
熱抵抗体２の保護及び絶縁を目的としてガラス板１の裏
面に被覆されるシリコンゴム３の耐熱温度が１８０℃程
度と低いことによる。

【０００６】シリコンゴム３の耐熱温度が低くても、そ
のゴム全体が均一に加熱される場合は、比較的効率的な
加熱が可能であるが、ガラスヒータが縦向きで使用され
る場合は、縦方向で加熱温度分布が不均一になり、局部
的な温度上昇のために、加熱効率の著しい低下を招く。

【０００７】即ち、縦向きのガラスヒータを強制的に冷
却しないで使用する場合は、自然対流により上部ほど高
温になり、シリコンゴム３の最上部が局部的に限界温度
に達するため、他の部分が限界温度に至っていなにもか
かわらず、出力が制限されるるのである。

【０００８】シリコンゴム３の冷却を促進するために、
ガラスヒータの裏面側に上から下へ冷却用の空気を流通
させる場合があるが、この場合は逆にシリコンゴム３の
下部ほど高温になるので、依然として加熱温度分布の不
均一が残り、これによる加熱効率の低下が問題になる。

【０００９】本発明はかかる事情に鑑みて創案されたも
のであり、裏面側での放熱を促進することにより、シリ
コンゴムの温度上昇を防ぎ、加熱効率の向上を可能にす
るガラスヒータを提供することを目的とする。

【００１０】本発明の他の目的は、温度分布の不均一を
解消することにより、加熱効率の更なる向上を可能にす
るガラスヒータを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明にかかるガラスヒ
ータは、ガラス板の裏面に発熱抵抗体が設けられたヒー
タ本体と、ヒータ本体の裏面に接合された放熱板と、放
熱板の裏面に並列状に突設された複数の放熱フィンとを
具備することを特徴としている。

【００１２】複数の放熱フィンは、その表面積をヒータ
本体の温度分布に応じて長手方向（空気移動方向）で変
化させることが可能である。

【００１３】放熱板及び放熱フィンの材質としては、熱
伝導率の高い金属が好ましく、なかでも赤外線に対する
反射効率の高いアルミニウム系金属等の熱の良伝導材料
が好ましい。

【００１４】本発明にかかるガラスヒータでは、ヒータ
本体の裏面に放熱板が接合されると共に、その放熱板の
裏面に複数の放熱フィンが並列状に突設されていること
により、裏面側での放熱が促進され、ヒータ本体の温度
が低下するので、その分、出力を上げることができる。

【００１５】複数の放熱フィンの長手方向における表面
積を変化させる場合は、その変化により局部的な高温部
分が除去され、その温度分布が均一化されることによ
り、更なる出力アップが可能となる。

【００１６】放熱板は、ヒータ本体の発熱抵抗体から裏
面側に放射された熱線を表面側へ反射させるレフレクタ
としても機能し、この点からも加熱効率の向上を図るこ
とができる。特に、この放熱板がアルミニウム系金属等
の熱の良伝導材料からなる場合は、その金属の熱伝導率
が高く、高い放熱性が得られる上に、赤外線に対する反
射率が高いので、前述したレフレクタ機能も高い。従っ
て、特に高い加熱効率が得られる。

【００１７】ガラスヒータの裏面側にレフレクタを設け
た場合、そのレフレクタで反射される熱線によりガラス
ヒータが加熱され、逆にその加熱効率が低下するおそれ
があるが、放熱板の裏面に放熱フィンを設けた場合はそ
の懸念が取り除かれる。

【００１８】なお、アルミニウム系金属とは、純アルミ
ニウム及びアルミニウム合金の両方を意味する。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明の第１の実施形態に
かかるガラスヒータの斜視図、図２は本発明の第１の実
施形態にかかるガラスヒータの側面図である。

【００２０】第１の実施形態にかかるガラスヒータは、
図１及び図２に示されるように、薄板状のヒータ本体１
０と、ヒータ本体１０の裏面全体に接合された放熱板２
０と、放熱板２０の裏面に並列状に突設された複数の放
熱フィン３０，３０・・とを具備している。

【００２１】ヒータ本体１０は、ガラス板１１と、ガラ
ス板１１の裏面に被覆された線状の発熱抵抗体１２と、
発熱抵抗体１２を保護し且つ絶縁するために、発熱抵抗
体１２の上からガラス板１１の裏面全体に被覆された絶
縁保護層１３とからなる。

【００２２】線状の発熱抵抗体１２は、隣接する２本の
線状部が平行となるように蛇行形状に設けられており、
その両端部は電極部になっている。絶縁保護層１３はこ
こではシリコンゴムからなる。

【００２３】ヒータ本体１０の裏面に接合された放熱板
２０は、ここではアルミニウム系金属板からなり、ヒー
タ本体１０の絶縁保護層１３上にシリコン系接着剤等の
耐熱性接着剤を用いて接着されている。

【００２４】複数の放熱フィン３０，３０・・は、放熱
板２０の縦方向に延びる複数の凸条を放熱板２０の横方
向に等間隔で並べた構成であり、放熱板２０の裏面には
ロウ付けにより接合されている。そして各放熱フィン３
０の、放熱板２０の裏面からの突出量は、放熱フィン３
０の全長にわたって一定である。

【００２５】第１の実施形態にかかるガラスヒータにお
いて、ヒータ本体１０の発熱抵抗体１２に通電を行う
と、その発熱抵抗体１２からヒータ本体１０の表面側及
び裏面側に熱線が放射される。

【００２６】発熱抵抗体１２からヒータ本体１０の裏面
側に放射された熱線は、その裏面側に配置された絶縁保
護層１３を加熱し、その温度を上昇させるが、絶縁保護
層１３の裏面には放熱板２０が接合され、且つ放熱板２
０の裏面には複数の放熱フィン３０，３０・・が突設さ
れているので、絶縁保護層１３の裏面側への放熱が促進
され、その最高加熱温度が低下する。その結果、ヒータ
本体１０の出力を従来より高めることが可能となり、こ
れにより加熱効率が向上する。

【００２７】また、放熱板２０は赤外線に対する反射率
の高いアルミニウム系金属等の熱の良伝導材料からなる
ので、発熱抵抗体１２からヒータ本体１０の裏面側に放
射された熱線は、放熱板２０により正面側へ効率よく反
射される。そのため、正面側での熱線利用効率が上が
り、この点からも加熱効率が向上する。

【００２８】図３及び図４は本発明の第２及び第３の実
施の形態にかかるガラスヒータの側面図である。

【００２９】第２及び第３の実施形態にかかるガラスヒ
ータは、各放熱フィン３０の、放熱板２０の裏面からの
突出量が、長手方向において一定ではなく、長手方向の
一端から他端へ漸次増大する点が、第１の実施形態にか
かるガラスヒータと相違する。

【００３０】即ち、図３に示された第２の実施形態にか
かるガラスヒータにおいては、そのガラスヒータが縦向
きに配置されると共に、各放熱フィン３０の、放熱板２
０の裏面からの突出量が、ガラスヒータの下から上へ漸
次増大している。これにより、各放熱フィン３０の表面
積は、ガラスヒータの上部ほど増大する。このようなガ
ラスヒータは、その裏面側を自然冷却する場合に特に有
効である。

【００３１】なぜなら、縦向きに配置されたガラスヒー
タの裏面側を自然冷却する場合、ガラスヒータは対流に
より上部ほど高温になるが、第２の実施形態にかかるガ
ラスヒータにおいては、各放熱フィン３０の表面積が上
部ほど増大し、その上部ほどガラスヒータの放熱が促進
され、上下方向における加熱温度分布が均一化されるか
らである。この均一化のため、局部的な高温による出力
制限が回避され、これによる出力増大も可能になる。

【００３２】一方、図４に示された第３の実施形態にか
かるガラスヒータは、各放熱フィン３０の、放熱板２０
の裏面からの突出量が、縦向きに配置されたガラスヒー
タの上から下へ漸次増大する点が、第２の実施形態にか
かるガラスヒータと相違する。このようなガラスヒータ
は、その裏面側を上下方向に強制空冷する場合に特に有
効である。

【００３３】即ち、縦向きに配置されたガラスヒータの
裏面側を強制空冷する場合、冷却用空気が上から下へ流
通されるため、ガラスヒータは下部ほど高温になるが、
第３の実施形態にかかるガラスヒータにおいては、各放
熱フィン３０の表面積が下部ほど増大し、ガラスヒータ
の放熱が促進されるので、上下方向における加熱温度分
布が均一化される。従って、この場合も局部的な高温に
よる出力制限が回避され、これによる出力増大が可能に
なる。

【００３４】図５は本発明の第４の実施形態にかかるガ
ラスヒータの側面図である。

【００３５】第４の実施形態にかかるガラスヒータは、
放熱板２０の裏面に突設された複数の放熱フィン３０，
３０・・の長手方向一部で、表面積が変化している点
が、上述したガラスヒータと相違する。このように構成
することにより、放熱フィン３０，３０・・・の表面積
が大きい部分ほど放熱が促進されるので、その部分の局
所的な高温による出力制限が回避され、これによる出力
増大が可能になる。

【００３６】このガラスヒータのように、本発明にかか
るガラスヒータにおいては、ガラスヒータ１０の温度分
布に応じて放熱フィン３０，３０・・の長手方向一部分
で表面積を変化させたり、更には放熱フィン３０，３０
・・のうちの一部フィンで表面積を変化させることが可
能である。

【００３７】なお、上述した実施形態では、複数の放熱
フィン３０，３０・・をロウ付けにより放熱板２０の裏
面に接合しているが、押し出し成形等により放熱フィン
３０，３０・・を放熱板２０の裏面に一体的に形成する
ことも可能である。

【００３８】逆に、放熱フィン３０，３０の表面積を変
化させることにより、一部の温度は高く、他の部分の温
度は低くするというように、不均一な加熱を行うことも
可能になる。

【００３９】

【発明の効果】以上に説明した通り、本発明にかかるガ
ラスヒータによる場合には、ヒータ本体の裏面に放熱板
が接合されると共に、その放熱板の裏面に複数の放熱フ
ィンが並列状に突設されているので、裏面側での放熱が
促進され、ヒータ本体の温度が低下する。その結果、ヒ
ータ出力のアップが可能となる。また、ヒータ本体の発
熱抵抗体から裏面側に放射された熱線が放熱板により表
面側へ反射され、放熱板がフレクタとしても機能する。
これらのため、表面側での加熱効率が著しく向上する。

【００４０】請求項２に記載のガラスヒータによる場合
には、複数の放熱フィンの長手方向における表面積が変
化することにより、局部的な高温部分が除去され、その
温度分布が均一化されることにより、ヒータ出力の更な
るアップが可能となる。

【００４１】請求項３に記載のガラスヒータによる場合
には、放熱板及び放熱フィンがアルミニウム系金属等の
熱の良伝導材料からなり、その伝熱効率及び熱反射効率
が高いので、特に高い加熱効率が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態にかかるガラスヒータ
の概略的斜視図である。

【図２】本発明の第１の実施形態にかかるガラスヒータ
の概略的側面図である。

【図３】本発明の第２の実施形態にかかるガラスヒータ
の概略的側面図である。

【図４】本発明の第３の実施形態にかかるガラスヒータ
の概略的側面図である。

【図５】本発明の第４の実施形態にかかるガラスヒータ
の概略的側面図である。

【図６】従来のガラスヒータの概略的側面図である。

【符号の説明】

１０ ガラスヒータ １１ ガラス板 １２ 発熱抵抗体 １３ 絶縁保護層 ２０ 放熱板 ３０ 放熱フィン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガラス板の裏面に発熱抵抗体が設けられ
   たヒータ本体と、ヒータ本体の裏面に接合された放熱板
   と、放熱板の裏面に並列状に突設された複数の放熱フィ
   ンとを具備することを特徴とするガラスヒータ。
2. 【請求項２】 前記放熱フィンは、その表面積が長手方
   向において変化することを特徴とする請求項１に記載の
   ガラスヒータ。
3. 【請求項３】 前記放熱板及び放熱フィンは、アルミニ
   ウム系金属等の熱の良伝導材料からなることを特徴とす
   る請求項１又は２に記載のガラスヒータ。