Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7301427B2 - Insulated heaters and heater devices - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7301427B2 - Insulated heaters and heater devices - Google Patents

Insulated heaters and heater devices Download PDF

Info

Publication number
JP7301427B2
JP7301427B2 JP2022079238A JP2022079238A JP7301427B2 JP 7301427 B2 JP7301427 B2 JP 7301427B2 JP 2022079238 A JP2022079238 A JP 2022079238A JP 2022079238 A JP2022079238 A JP 2022079238A JP 7301427 B2 JP7301427 B2 JP 7301427B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plate
insulating
electrode
pair
heat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2022079238A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2022097721A (en
Inventor
浩四郎 田口
浩 渡邊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KASHING INDUSTRIAL CORPORATION
Original Assignee
KASHING INDUSTRIAL CORPORATION
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KASHING INDUSTRIAL CORPORATION filed Critical KASHING INDUSTRIAL CORPORATION
Priority to JP2022079238A priority Critical patent/JP7301427B2/en
Publication of JP2022097721A publication Critical patent/JP2022097721A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7301427B2 publication Critical patent/JP7301427B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Resistance Heating (AREA)
  • Thermistors And Varistors (AREA)

Description

本発明は絶縁型ヒータおよびヒータ装置に関し、より詳しくは漏電および短絡に対する信頼性の高い絶縁型ヒータおよびヒータ装置に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an insulated heater and heater device, and more particularly to an insulated heater and heater device with high reliability against electric leakage and short circuit.

PTC(Positive Temperature Coefficient)素子を用いたヒータは、PTC素子の正温度特性を利用して、容易な温度制御および低消費電力化を図ることができる加熱装置である。また、PTC素子を用いたヒータに絶縁性を持たせることで、乾燥した場所のみならず湿気のある場所での利用も可能となり、適用範囲を拡げることができる。 A heater using a PTC (Positive Temperature Coefficient) element is a heating device that can achieve easy temperature control and low power consumption by utilizing the positive temperature characteristic of the PTC element. In addition, by imparting insulating properties to the heater using the PTC element, it can be used not only in dry places but also in humid places, and the range of application can be expanded.

このような発熱素子を用いたヒータとして、特許文献1には、正特性サーミスターを用いた放熱器が開示される。また、特許文献2~5には、発熱素子を一対の電極板や一対の放熱フィンで挟持してクリップで挟み込む構成が開示される。 As a heater using such a heating element, Patent Document 1 discloses a radiator using a positive temperature coefficient thermistor. Further, Patent Documents 2 to 5 disclose configurations in which a heating element is held between a pair of electrode plates or a pair of heat radiation fins and sandwiched with a clip.

特開平6-203945号公報JP-A-6-203945 特開2008-071553号公報JP 2008-071553 A 特開2010-034111号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-034111 特開2012-028384号公報JP 2012-028384 A 特開2014-222781号公報JP 2014-222781 A

しかしながら、特許文献1に開示される放熱器では、放熱体に電流が流れる非絶縁型であり、放熱器を組み込む製品の筐体を絶縁性および耐熱性に優れた材料(例えば、耐熱性樹脂)で形成しなければならない。このため、樹脂製の筐体を熱から保護するための温度ヒューズやサーモスタットなどの保護機構を設ける必要があり、製品設計の自由度が低く、コストアップを招きやすい。また、非絶縁型ヒータでは、筐体を絶縁材料で形成したとしても、湿気の多い場所での使用は難しい。 However, the radiator disclosed in Patent Document 1 is a non-insulated type in which current flows through the radiator, and the housing of the product incorporating the radiator is made of a material (for example, heat-resistant resin) having excellent insulation and heat resistance. must be formed with For this reason, it is necessary to provide a protection mechanism such as a thermal fuse or a thermostat for protecting the resin housing from heat. Moreover, it is difficult to use the non-insulated heater in a humid place even if the housing is made of an insulating material.

一方、特許文献2~5に記載のヒータでは、発熱素子と導通する電極板と、放熱フィンとの間に絶縁板が設けられており、放熱フィンに電流が流れない絶縁型となっている。しかし、発熱素子を間として電極板、絶縁板、放熱フィンで挟持する構造体をクリップで挟み込む構成のため、構造が複雑化しやすく、クリップで挟むための延出部分が必要であり、この延出部分やクリップによって装置の小型化を図ることが困難となる。また、クリップによって挟み込むと、その力で発熱素子の割れや欠けが発生する可能性がある。さらに、欠けた発熱素子の破片の脱落や、破片が原因で短絡の危険性が高まる。さらに、クリップによる挟み込みでは、振動する環境で使用される場合や、ON/OFF制御での熱膨張、収縮の繰り返しによって発熱素子が面方向にずれやすく、電極層と電極板との摩擦によって電極層の摩耗が発生し、出力低下の原因となる。 On the other hand, in the heaters described in Patent Documents 2 to 5, an insulating plate is provided between an electrode plate electrically connected to the heat generating element and the heat radiating fins, so that the heat radiating fins are of an insulating type in which current does not flow. However, since the structure is sandwiched between the electrode plate, the insulating plate, and the heat radiation fins with the heating element in between, and is sandwiched between the clips, the structure tends to be complicated, and an extension portion for sandwiching the clip is required. It is difficult to miniaturize the device due to the parts and clips. In addition, if the heat generating element is sandwiched by a clip, the heat generating element may be cracked or chipped due to the force of the clip. In addition, there is an increased risk of short-circuiting due to falling off fragments of the chipped heating element. Furthermore, when clipping is used in a vibrating environment, the heating element tends to shift in the planar direction due to repeated thermal expansion and contraction during ON/OFF control. wear occurs, causing a decrease in output.

本発明は、漏電および短絡に対する信頼性が高く、構造容易で耐久性に優れた絶縁型ヒータおよびヒータ装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an insulated heater and heater device that are highly reliable against electric leakage and short circuit, have a simple structure, and are excellent in durability.

本発明の一態様は、表裏に電極層が設けられた発熱素子と、発熱素子を間に挟持し、表裏の電極層のそれぞれと導通する一対の電極板と、一対の電極板の外側に配置された一対の放熱フィンと、を備え、一対の電極板のそれぞれと、一対の放熱フィンのそれぞれとの間に絶縁板が設けられ、電極板と絶縁板との間、および絶縁板と放熱フィンとの間は、耐熱性接着剤によって接続された、絶縁型ヒータである。 One aspect of the present invention includes a heating element provided with electrode layers on the front and back sides, a pair of electrode plates sandwiching the heating element and electrically connected to the front and back electrode layers, and arranged outside the pair of electrode plates. and an insulating plate is provided between each of the pair of electrode plates and each of the pair of heat radiating fins, and between the electrode plate and the insulating plate and between the insulating plate and the heat radiating fins. and is an insulated heater connected with a heat-resistant adhesive.

このような構成によれば、電極板と放熱フィンとの間に絶縁板を設けることで、放熱フィンを電気的に絶縁することができる。また、電極板と絶縁板との間、および絶縁板と放熱フィンとの間を耐熱性接着剤によって接続するため、クリップなどの固定具を用いることなく発熱素子、電極板および絶縁板による発熱構造体を密着させることができる。 According to such a configuration, by providing the insulating plate between the electrode plate and the heat radiating fins, the heat radiating fins can be electrically insulated. In addition, since the electrode plate and the insulating plate and the insulating plate and the heat radiating fin are connected with a heat-resistant adhesive, a heat generating structure consisting of the heating element, the electrode plate, and the insulating plate can be obtained without using a fixture such as a clip. You can keep your body close.

上記の絶縁型ヒータにおいて、発熱素子、一対の電極部および絶縁板で構成された発熱構造体の側面の全体が絶縁性接着剤で覆われていることが好ましい。これにより、発熱構造体の側面において電極層や電極板の露出を防止して、漏電および短絡に対する信頼性を高めることができる。 In the insulated heater described above, it is preferable that the entire side surface of the heating structure composed of the heating element, the pair of electrodes and the insulating plate is covered with an insulating adhesive. As a result, the exposure of the electrode layer and the electrode plate on the side surface of the heating structure can be prevented, and the reliability against electric leakage and short circuit can be improved.

上記の絶縁型ヒータにおいて、一対の電極部の間で前記発熱素子を挟持する方向を第1方向、第1方向と直交し電極板が延在する方向を第2方向、第1方向および第2方向と直交する方向を第3方向として、発熱素子の第3方向の長さをWp、絶縁板の第3方向の長さをWi、および放熱フィンの第3方向の長さをWfとした場合、Wp<Wi≦Wfを満たし、発熱素子および電極板の側面の全体が絶縁性接着剤で覆われていてもよい。これにより、発熱素子および電極板の幅が放熱フィンおよび絶縁板の幅よりも狭くなり、幅の狭くなった部分に構成される凹部に絶縁性接着剤を埋め込むことができる。 In the insulated heater described above, the direction in which the heating element is sandwiched between the pair of electrode portions is the first direction, and the direction perpendicular to the first direction in which the electrode plate extends is the second direction. When the direction orthogonal to the direction is defined as the third direction, the length of the heating element in the third direction is Wp, the length of the insulating plate in the third direction is Wi, and the length of the heat radiating fin in the third direction is Wf. , Wp<Wi≦Wf, and the entire side surfaces of the heating element and the electrode plate may be covered with an insulating adhesive. As a result, the width of the heat generating element and the electrode plate becomes narrower than the width of the radiation fin and the insulating plate, and the insulating adhesive can be embedded in the concave formed in the narrowed portion.

上記の絶縁型ヒータにおいて、第1方向にみて、電極板は絶縁板の内側に配置されることが好ましい。これにより、積層構造体において電極板が絶縁板の外周よりも内側に後退して配置されるため、電極板の縁と放熱フィンとの沿面距離を長くすることができる。 In the insulation heater described above, it is preferable that the electrode plate is arranged inside the insulating plate when viewed in the first direction. Accordingly, in the laminated structure, the electrode plate is arranged so as to be recessed inward from the outer periphery of the insulating plate, so that the creepage distance between the edge of the electrode plate and the heat radiation fin can be increased.

上記の絶縁型ヒータにおいて、絶縁板は、酸化アルミニウムを含んでいてもよい。これにより、絶縁板に十分な硬さおよび平坦性を持たせることができ、絶縁板と筒体の内面との密着性を高めることができる。 In the insulating heater described above, the insulating plate may contain aluminum oxide. As a result, the insulating plate can have sufficient hardness and flatness, and the adhesion between the insulating plate and the inner surface of the cylinder can be enhanced.

上記の絶縁型ヒータにおいて、発熱素子は、PTC(Positive Temperature Coefficient)素子であってもよい。これによりPTC素子の正温度特性を利用して、容易な温度制御および低消費電力化を図ることができる。 In the insulating heater described above, the heating element may be a PTC (Positive Temperature Coefficient) element. As a result, the positive temperature characteristic of the PTC element can be utilized to achieve easy temperature control and low power consumption.

本発明の一態様は、上記の絶縁型ヒータと、絶縁型ヒータを収容する金属製の筐体と、を備えた、ヒータ装置である。このような構成によれば、筐体として耐熱性樹脂を用いる必要がなく設計自由度が高まるとともに、樹脂製の筐体を用いる場合に必要な熱に対する保護機構を省略することができる。 One aspect of the present invention is a heater device including the insulating heater described above and a metal housing that accommodates the insulating heater. According to such a configuration, it is not necessary to use a heat-resistant resin for the housing, which increases the degree of freedom in design, and a heat protection mechanism required when using a resin housing can be omitted.

本発明によれば、漏電および短絡に対する信頼性が高く、構造容易で耐久性に優れた絶縁型ヒータおよびヒータ装置を提供することが可能になる。 According to the present invention, it is possible to provide an insulated heater and a heater device that are highly reliable against electric leakage and short circuit, have a simple structure, and are excellent in durability.

本実施形態に係る絶縁型ヒータの構成を例示する分解斜視図である。1 is an exploded perspective view illustrating the configuration of an insulated heater according to this embodiment; FIG. 本実施形態に係る絶縁型ヒータの構成を例示する模式平面図である。It is a schematic plan view which illustrates the structure of the insulation type heater which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る絶縁型ヒータの構成を例示する模式側面図である。It is a schematic side view which illustrates the structure of the insulation type heater which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る絶縁型ヒータの構成を例示する模式断面図である。It is a schematic cross section which illustrates the structure of the insulation type heater which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るヒータ装置の構成を例示する模式図である。It is a schematic diagram which illustrates the structure of the heater apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るヒータ装置の構成を例示する斜視図である。It is a perspective view which illustrates the structure of the heater apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るヒータ装置の製造方法を例示するフローチャートである。It is a flow chart which illustrates a manufacturing method of a heater device concerning this embodiment.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、同一の部材には同一の符号を付し、一度説明した部材については適宜その説明を省略する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, the same members are denoted by the same reference numerals, and the description of members that have already been described will be omitted as appropriate.

(絶縁型ヒータの構成)
図1は、本実施形態に係る絶縁型ヒータ(以下、単に「ヒータ」とも言う。)の構成を例示する分解斜視図である。
図2は、本実施形態に係るヒータの構成を例示する模式平面図である。
図3は、本実施形態に係るヒータの構成を例示する模式側面図である。
図4は、本実施形態に係るヒータの構成を例示する模式断面図である。
ここで、図2に示す模式平面図では、上側の絶縁板30および放熱フィン40の一部を省略して表示し、図3に示す模式側面図では、封止剤60の一部を省略して表示している。
(Configuration of insulated heater)
FIG. 1 is an exploded perspective view illustrating the configuration of an insulated heater (hereinafter also simply referred to as "heater") according to this embodiment.
FIG. 2 is a schematic plan view illustrating the configuration of the heater according to this embodiment.
FIG. 3 is a schematic side view illustrating the configuration of the heater according to this embodiment.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view illustrating the configuration of the heater according to this embodiment.
Here, in the schematic plan view shown in FIG. 2, part of the upper insulating plate 30 and the heat radiation fins 40 are omitted, and in the schematic side view shown in FIG. are displayed.

本実施形態に係るヒータ1は、電圧印加によって発熱する装置である。ヒータ1は、発熱素子10、一対の電極板20、一対の絶縁板30および一対の放熱フィン40を備える。
なお、本実施形態では、説明の便宜上、一対の電極板20の間で発熱素子10を挟持する方向を第1方向D1、第1方向と直交し放熱フィン40の延在する方向を第2方向D2、第1方向D1および第2方向D2と直交する方向を第3方向D3と言うことにする。また、第1方向D1は厚さ方向、第2方向D2は長さ方向、第3方向D3は幅方向とも言うことにする。
The heater 1 according to this embodiment is a device that generates heat by voltage application. The heater 1 includes a heating element 10 , a pair of electrode plates 20 , a pair of insulating plates 30 and a pair of radiating fins 40 .
In the present embodiment, for convenience of explanation, the direction in which the heating element 10 is sandwiched between the pair of electrode plates 20 is the first direction D1, and the direction perpendicular to the first direction in which the radiation fins 40 extend is the second direction. A direction orthogonal to D2, the first direction D1 and the second direction D2 will be referred to as a third direction D3. Also, the first direction D1 is also referred to as the thickness direction, the second direction D2 as the length direction, and the third direction D3 as the width direction.

発熱素子10は、電圧の印加によって発熱する素子である。発熱素子10には、例えばPTC(Positive Temperature Coefficient)素子が用いられる。PTC素子は正温度特性を有する。すなわち、キュリー点以上の温度になると抵抗が増加して、それ以上の温度上昇が制限される。発熱素子10としてPTC素子を用いることで、温度制御の容易性および消費電力の抑制を図ることができる。 The heating element 10 is an element that generates heat when voltage is applied. For example, a PTC (Positive Temperature Coefficient) element is used as the heating element 10 . A PTC element has a positive temperature characteristic. That is, when the temperature reaches the Curie point or higher, the resistance increases, and a further temperature rise is restricted. By using a PTC element as the heating element 10, it is possible to facilitate temperature control and reduce power consumption.

PTC素子の正温度特性は、チタン酸バリウム(BaTiO)に微量の希土類などを添加することで変化する。本実施形態では複数の発熱素子10が設けられる。1つの発熱素子10は、厚さ約3ミリメートル(mm)~5mm、幅約13mm~15mm、長さ約23mm~25mmの略直方体である。本実施形態に係るヒータ1では、高出力を得るとともに、省スペース化を図るため、上記の大きさの発熱素子10が第2方向D2に複数個、直列に並べられている。 The positive temperature characteristic of the PTC element is changed by adding a trace amount of rare earth element or the like to barium titanate (BaTiO 3 ). In this embodiment, a plurality of heating elements 10 are provided. One heating element 10 is a substantially rectangular parallelepiped with a thickness of about 3 millimeters (mm) to 5 mm, a width of about 13 mm to 15 mm, and a length of about 23 mm to 25 mm. In the heater 1 according to the present embodiment, a plurality of heating elements 10 having the size described above are arranged in series in the second direction D2 in order to obtain a high output and to save space.

発熱素子10の表裏面(厚さ方向の表裏面)のそれぞれには電極層10aが設けられる。電極層10aには、銀(Ag)やアルミニウム(Al)等の金属が用いられる。これらの金属を発熱素子10の表裏面に例えば溶射することで電極層10aが形成される。金属の溶射によって形成された電極層10aの表面には微小な凹凸が設けられる。また、電極層10aは発熱素子10とオーミックコンタクトしている。 An electrode layer 10a is provided on each of the front and back surfaces (front and back surfaces in the thickness direction) of the heating element 10 . A metal such as silver (Ag) or aluminum (Al) is used for the electrode layer 10a. The electrode layers 10a are formed by thermally spraying these metals on the front and back surfaces of the heating element 10, for example. The surface of the electrode layer 10a formed by thermal spraying of metal is provided with fine irregularities. Also, the electrode layer 10 a is in ohmic contact with the heating element 10 .

発熱素子10は、一対の電極板20の間に挟持される。一対の電極板20のうちの一方は第1電極板201であり、他方は第2電極板202である。説明の便宜上、第1電極板201および第2電極板202を区別せずに示すときは、電極板20と言うことにする。第1電極板201は、発熱素子10の一方の電極層10aと導通し、第2電極板202は、発熱素子10の他方の電極層10aと導通する。電極板20と発熱素子10との間は耐熱接着剤(シリコーン接着剤等)によって接続される。この電極板20と発熱素子10とを接着する耐熱接着剤としては、後述するように接着力の高い絶縁性の接着剤を用いることができる。 The heating element 10 is sandwiched between a pair of electrode plates 20 . One of the pair of electrode plates 20 is the first electrode plate 201 and the other is the second electrode plate 202 . For convenience of explanation, the first electrode plate 201 and the second electrode plate 202 will be referred to as the electrode plate 20 when they are shown without distinction. The first electrode plate 201 is electrically connected to one electrode layer 10 a of the heating element 10 , and the second electrode plate 202 is electrically connected to the other electrode layer 10 a of the heating element 10 . The electrode plate 20 and the heating element 10 are connected with a heat-resistant adhesive (such as a silicone adhesive). As the heat-resistant adhesive for bonding the electrode plate 20 and the heating element 10, an insulating adhesive having a high adhesive strength can be used as described later.

第1電極板201は、第1板状部分211、第1端子部分221および第1凸状延出部分231を有する。第2電極板202は、第2板状部分212、第2端子部分222および第2凸状延出部分232を有する。また、第1端子部分221は第1かしめ部分251を有し、第2端子部分222は第2かしめ部分252を有する。 The first electrode plate 201 has a first plate-like portion 211 , a first terminal portion 221 and a first convex extension portion 231 . The second electrode plate 202 has a second plate portion 212 , a second terminal portion 222 and a second convex extension portion 232 . Also, the first terminal portion 221 has a first crimped portion 251 and the second terminal portion 222 has a second crimped portion 252 .

説明の便宜上、第1板状部分211および第2板状部分212を区別せずに示すときは、板状部分210と言うことにする。また、第1端子部分221および第2端子部分222を区別せずに示すときは、端子部分220と言うことにする。また、第1凸状延出部分231および第2凸状延出部分232を区別せずに示すときは、凸状延出部分230と言うことにする。また、第1かしめ部分251および第2かしめ部分252を区別せずに示すときは、かしめ部分250と言うことにする。 For convenience of explanation, when the first plate-like portion 211 and the second plate-like portion 212 are shown without distinction, they are called the plate-like portion 210 . Also, when the first terminal portion 221 and the second terminal portion 222 are shown without distinction, they will be referred to as a terminal portion 220 . Also, when the first projecting extension portion 231 and the second projecting extension portion 232 are shown without distinction, they are referred to as the projecting extension portion 230 . Also, when the first crimped portion 251 and the second crimped portion 252 are shown without distinction, they will be referred to as a crimped portion 250 .

板状部分210は、第2方向D2に延在する薄板状の部分であり、電極層10aと導通するように接する。板状部分210の幅は、電極層10aの幅よりも広く、発熱素子10の幅以下であることが望ましい。板状部分210の幅が電極層10aの幅よりも広いことで、電極層10aの全体を板状部分210と接触させることができる。一方、板状部分210の幅を発熱素子10の幅以下にすることで、板状部分210の幅方向の縁部分が発熱素子10よりも外側にはみ出ないことになる。 The plate-like portion 210 is a thin plate-like portion extending in the second direction D2, and is in contact with the electrode layer 10a so as to be conductive. The width of the plate-like portion 210 is preferably wider than the width of the electrode layer 10a and less than or equal to the width of the heating element 10. As shown in FIG. Since the width of the plate-like portion 210 is wider than the width of the electrode layer 10 a , the entire electrode layer 10 a can be brought into contact with the plate-like portion 210 . On the other hand, by setting the width of the plate-like portion 210 to be equal to or less than the width of the heating element 10 , the edge portion in the width direction of the plate-like portion 210 does not protrude outside the heating element 10 .

端子部分220は、板状部分210における一方の端部に設けられる。第1かしめ部分251には第1導通ケーブルC11がかしめによって固定され、第2かしめ部分252には第2導通ケーブルC12がかしめによって固定される。 Terminal portion 220 is provided at one end of plate-like portion 210 . The first conductive cable C11 is fixed to the first crimped portion 251 by crimping, and the second conductive cable C12 is fixed to the second crimped portion 252 by crimping.

説明の便宜上、第1導通ケーブルC11および第2導通ケーブルC12を区別せずに示すときは、導通ケーブルC10と言うことにする。導通ケーブルC10は、導線の周囲を絶縁被覆材で覆ったものである。導通ケーブルC10の先端において絶縁被覆材から露出する導線がかしめ部分250でかしめによって接続される。また、絶縁被覆材の先端部分についても、かしめ部分250でかしめによって固定されていることが望ましい。かしめによる接続では、はんだ付け、ろう付け、ねじ止めに比べて容易かつ確実に接続することができる。導通ケーブルC10を接続した端子部分220には絶縁処理(絶縁テープや熱収縮チューブ)を施しておくことが好ましい。 For convenience of explanation, when the first conduction cable C11 and the second conduction cable C12 are shown without distinction, they will be referred to as the conduction cable C10. The conductive cable C10 is a conductive wire covered with an insulating coating material. Conductive wires exposed from the insulating coating material at the distal end of the conductive cable C10 are connected by crimping at the crimping portion 250 . Moreover, it is desirable that the tip portion of the insulating coating material is also fixed by caulking at the caulking portion 250 . Connection by crimping is easier and more reliable than soldering, brazing, and screwing. The terminal portion 220 to which the conductive cable C10 is connected is preferably insulated (insulating tape or heat-shrinkable tube).

凸状延出部分230は、板状部分210とかしめ部分250との間に設けられる。凸状延出部分230は、板状部分210における端部から第2方向D2へ凸型に延出した部分である。凸状延出部分230の先端部分から第2方向D2へ、かしめ部分250が延出している。 The convex extension portion 230 is provided between the plate-like portion 210 and the crimped portion 250 . The convex extension portion 230 is a portion that protrudes from the end of the plate-like portion 210 in the second direction D2. A crimped portion 250 extends from the tip portion of the convex extension portion 230 in the second direction D2.

電極板20には、例えばステンレスやアルミニウム(Al)が用いられる。なお、端子部分220を幅狭で直線的に延出させるため、電極板20にはある程度の固さを備えたステンレスを用いることが好ましい。板状部分210の厚さは約0.2mm以上0.5mm以下程度である。 For example, stainless steel or aluminum (Al) is used for the electrode plate 20 . In order to make the terminal portion 220 narrow and extend linearly, the electrode plate 20 is preferably made of stainless steel having a certain degree of hardness. The thickness of the plate-like portion 210 is about 0.2 mm or more and 0.5 mm or less.

一対の絶縁板30は絶縁性を有する板状部材であり、一対の電極板20を間に挟持する。一対の絶縁板30のうちの一方は第1絶縁板301であり、他方は第2絶縁板302である。説明の便宜上、第1絶縁板301および第2絶縁板302を区別せずに示すときは、絶縁板30と言うことにする。 The pair of insulating plates 30 are plate-like members having insulating properties, and sandwich the pair of electrode plates 20 therebetween. One of the pair of insulating plates 30 is the first insulating plate 301 and the other is the second insulating plate 302 . For convenience of explanation, the first insulating plate 301 and the second insulating plate 302 will be referred to as the insulating plate 30 when they are shown without distinction.

絶縁板30は、例えば酸化アルミニウム(アルミナ)を含む。絶縁板30は、酸化アルミニウムの板材によって構成されていてもよいし、芯材となる支持板の表面に酸化アルミニウムを被覆した構成でもよい。また、絶縁板30は、ポリイミド等の樹脂材料で構成されていてもよい。第1絶縁板301は第1電極板201の外側に配置され、第2絶縁板302は第2電極板202の外側に配置される。すなわち、第1絶縁板301と第2絶縁板302との間に、発熱素子10を挟持した一対の電極板20が挟持される状態となる。 The insulating plate 30 contains, for example, aluminum oxide (alumina). The insulating plate 30 may be made of a plate material of aluminum oxide, or may have a structure in which the surface of a support plate serving as a core material is coated with aluminum oxide. Moreover, the insulating plate 30 may be made of a resin material such as polyimide. The first insulating plate 301 is arranged outside the first electrode plate 201 and the second insulating plate 302 is arranged outside the second electrode plate 202 . That is, the pair of electrode plates 20 sandwiching the heat generating elements 10 is sandwiched between the first insulating plate 301 and the second insulating plate 302 .

ここで、絶縁板30の長さは、電極板20の端子部分220の全体を覆うことができる長さであることが好ましい。これにより、一対の絶縁板30の間に端子部分220が隠れるようになり、絶縁性、耐短絡性を高めることができる。また、凸状延出部分230から延出する端子部分220を一対の絶縁板30で支持し、折れ曲がりを防止することができる。端子部分220側の端部の処理としては、一つの絶縁板30の間において端子部分220を封止剤60で埋め込んでもよいし、絶縁性を有するキャップ(樹脂製キャップ)を被せるようにしてもよい。 Here, it is preferable that the length of the insulating plate 30 is such that the entire terminal portion 220 of the electrode plate 20 can be covered. As a result, the terminal portion 220 is hidden between the pair of insulating plates 30, and the insulation and short-circuit resistance can be improved. In addition, the terminal portion 220 extending from the projecting extension portion 230 is supported by the pair of insulating plates 30 to prevent bending. As for the processing of the terminal portion 220 side end portion, the terminal portion 220 may be embedded with the sealant 60 between the insulating plates 30, or may be covered with an insulating cap (resin cap). good.

一対の放熱フィン40は、一対の電極板20の外側に配置される。すなわち、第1電極板201の外側に第1放熱フィン401が配置され、第2電極板202の外側に第2放熱フィン402が配置される。なお、説明の便宜上、第1放熱フィン401および第2放熱フィン402を区別せずに示すときは、放熱フィン40と言うことにする。放熱フィン40は、例えばアルミニウム(Al)からなる板材を、山部と谷部とを繰り返すように折り曲げて構成されている。 A pair of radiating fins 40 are arranged outside the pair of electrode plates 20 . That is, the first heat radiation fins 401 are arranged outside the first electrode plate 201 , and the second heat dissipation fins 402 are arranged outside the second electrode plate 202 . For convenience of explanation, the first heat radiation fins 401 and the second heat radiation fins 402 are referred to as the heat radiation fins 40 when they are shown without distinction. The radiating fins 40 are formed by bending a plate material made of aluminum (Al), for example, so as to repeat peaks and valleys.

本実施形態では、第1電極板201と第1放熱フィン401との間に第1絶縁板301が配置され、第2電極板202と第2放熱フィン402との間に第2絶縁板302が配置される。これにより、第1電極板201と第1放熱フィン401とは第1絶縁板301によって電気的に絶縁され、第2電極板202と第2放熱フィン402とは第2絶縁板302によって電気的に絶縁される。 In this embodiment, the first insulating plate 301 is arranged between the first electrode plate 201 and the first heat radiation fins 401 , and the second insulating plate 302 is arranged between the second electrode plate 202 and the second heat radiation fins 402 . placed. As a result, the first electrode plate 201 and the first heat radiation fins 401 are electrically insulated by the first insulation plate 301 , and the second electrode plate 202 and the second heat radiation fins 402 are electrically isolated by the second insulation plate 302 . insulated.

また、本実施形態では、電極板20と絶縁板30との間、および絶縁板30と放熱フィン40との間は、耐熱性接着剤50によって接続される。すなわち、第1電極板201と第1絶縁板301との間、第1絶縁板301と第1放熱フィン401との間、第2電極板202と第2絶縁板302との間、および第2絶縁板302と第2放熱フィン402との間が耐熱性接着剤50によって接続される。耐熱性接着剤50には、例えばシリコーン接着剤が用いられる。耐熱性接着剤50としては、接着力の高い絶縁性の接着剤を用いることができる。 Further, in this embodiment, the electrode plate 20 and the insulating plate 30 and the insulating plate 30 and the heat radiation fins 40 are connected by the heat-resistant adhesive 50 . That is, between the first electrode plate 201 and the first insulating plate 301, between the first insulating plate 301 and the first heat radiation fins 401, between the second electrode plate 202 and the second insulating plate 302, and between the second The insulating plate 302 and the second heat radiation fins 402 are connected by a heat resistant adhesive 50 . A silicone adhesive, for example, is used for the heat-resistant adhesive 50 . As the heat-resistant adhesive 50, an insulating adhesive with high adhesive strength can be used.

このように、本実施形態では、電極板20と放熱フィン40との間に絶縁板30を設けることで放熱フィン40を電極板20(発熱素子10)と電気的に絶縁することができる。また、電極板20と絶縁板30との間、および絶縁板30と放熱フィン40との間を耐熱性接着剤50によって接続する構成のため、クリップなどの固定具を用いることなく発熱素子10、電極板20および絶縁板30による発熱構造体100および発熱構造体100と放熱フィン40とを密着させることができる。 As described above, in this embodiment, by providing the insulating plate 30 between the electrode plate 20 and the heat radiating fins 40, the heat radiating fins 40 can be electrically insulated from the electrode plate 20 (heat generating element 10). Further, since the electrode plate 20 and the insulating plate 30 and the insulating plate 30 and the radiating fins 40 are connected by the heat-resistant adhesive 50, the heating element 10 and the heat-generating element 10 can be easily connected without using a fixture such as a clip. The heat generating structure 100 formed by the electrode plate 20 and the insulating plate 30 and the heat generating structure 100 and the heat radiating fins 40 can be brought into close contact with each other.

ここで、発熱素子、一対の電極板、一対の絶縁板および一対の放熱フィンを積層構造としようとした場合、接着剤を用いて各部間を接続する構成が考えられる。この際、発熱素子10と電極板20との間は導電性を有する接着剤を用いるようにする。しかし、導電性を有する接着剤には導電性フィラーが混入しているため、絶縁性の接着剤に比べて接着力が劣る。そこで、接着剤を使わずに直接積層して発熱素子と電極板との導通を得た状態で、クリップで挟持して固定する構成が採用される(特許文献2~5など)。 Here, when the heating element, the pair of electrode plates, the pair of insulating plates, and the pair of radiating fins are to have a laminated structure, it is conceivable to use an adhesive to connect the respective parts. At this time, a conductive adhesive is used between the heating element 10 and the electrode plate 20 . However, since conductive fillers are mixed in adhesives having conductivity, adhesive strength is inferior to that of insulating adhesives. Therefore, a configuration is employed in which the heating element and the electrode plate are directly laminated without using an adhesive, and in a state in which conduction between the heating element and the electrode plate is obtained, they are clamped and fixed with a clip (Patent Documents 2 to 5, etc.).

ところが、クリップで挟持する場合、クリップの押圧力で発熱素子の割れや欠けが発生する可能性がある。さらに、欠けた発熱素子の破片の脱落や、破片が原因で短絡の危険性が高まる。また、クリップによる挟み込みでは、振動する環境で使用される場合や、ON/OFF制御での熱膨張/収縮の繰り返しによって発熱素子が面方向にずれやすく、電極層と電極板との摩擦によって電極層の摩耗が発生し、出力を低下させる原因となる。 However, when clipped, the pressing force of the clip may cause cracking or chipping of the heating element. In addition, there is an increased risk of short-circuiting due to falling off fragments of the chipped heating element. In addition, when clipping is used in a vibrating environment, the heat generating element tends to shift in the plane direction due to repeated thermal expansion/contraction during ON/OFF control, and the friction between the electrode layer and the electrode plate causes the electrode layer to slip. wear occurs, causing a decrease in output.

本実施形態では、電極層10aがアルミニウム等の金属の溶射によって形成されているため、電極層10aの表面に微小な凹凸が設けられている。このため、絶縁性の接着剤を用いて発熱素子10と電極板20とを接着しても、密着させた際に電極層10aの微小な凹凸が絶縁性の接着剤を貫通して電極板20と接触し、電極層10aと電極板20との導通を得ることができる。 In this embodiment, since the electrode layer 10a is formed by thermal spraying of a metal such as aluminum, the surface of the electrode layer 10a is provided with fine irregularities. Therefore, even if the heat generating element 10 and the electrode plate 20 are adhered to each other using an insulating adhesive, fine irregularities of the electrode layer 10a penetrate the insulating adhesive and , and the electrical connection between the electrode layer 10a and the electrode plate 20 can be obtained.

このため、発熱素子10と電極板20とを接着力の高い絶縁性の接着剤で接続することができ、クリップで挟持する必要なく強固な密着力と導通性とを得ることが可能となる。また、本実施形態では、電極板20と絶縁板30との間、および絶縁板30と放熱フィン40との間を耐熱性接着剤50も接着力の高い絶縁性の接着剤を用いることができる。すなわち、発熱素子10、一対の電極板20、一対の絶縁板30および一対の放熱フィン40の積層構造を、クリップを用いることなく、接着力の高い絶縁性の接着剤で強固に密着接続することができる。 Therefore, the heating element 10 and the electrode plate 20 can be connected with an insulating adhesive having a high adhesive strength, and strong adhesion and electrical conductivity can be obtained without the need for clamping with a clip. In addition, in this embodiment, an insulating adhesive with high adhesive strength can be used as the heat-resistant adhesive 50 between the electrode plate 20 and the insulating plate 30 and between the insulating plate 30 and the heat radiation fins 40. . That is, the laminated structure of the heating element 10, the pair of electrode plates 20, the pair of insulating plates 30, and the pair of heat radiating fins 40 can be tightly and tightly connected by an insulating adhesive having high adhesive strength without using clips. can be done.

したがって、本実施形態では、クリップを用いることなく接着剤による密着積層でシンプルな構成を実現できること、絶縁性の接着剤を用いても発熱素子10と電極板20との導通を得られること、絶縁性の接着剤を用いた強固な接着によって、振動や熱膨張/収縮の繰り返しによる発熱素子10の面方向のずれが発生しにくく、電極層10aと電極板20との摩擦による電極層10aの摩耗を抑制できること、これにより長期間にわたり出力を維持できる耐久性に優れていること、という特有の作用効果を得ることができる。 Therefore, in the present embodiment, a simple structure can be realized by adhesion lamination using an adhesive without using a clip, electrical connection between the heating element 10 and the electrode plate 20 can be obtained even if an insulating adhesive is used, and insulation can be achieved. Due to the strong adhesion using a flexible adhesive, it is difficult for the heat generating element 10 to shift in the plane direction due to vibration and repeated thermal expansion/contraction, and the electrode layer 10a is worn due to friction between the electrode layer 10a and the electrode plate 20. can be suppressed, and as a result, the output can be maintained for a long period of time, resulting in excellent durability.

また、本実施形態では、図4に示すように、発熱素子10の第3方向の長さ(幅)をWp、絶縁板30の第3方向の長さ(幅)をWi、および放熱フィン40の第3方向の長さ(幅)をWfとした場合、Wp<Wi≦Wfを満たすよう構成されている。これにより、ヒータ1の最も幅の広い部分が放熱フィン40となり、放熱フィン40および絶縁板30の幅よりも発熱素子10の幅のほうが狭くなる。この幅の差によって発熱構造体100の側面に凹部100aが構成される。この凹部100aには封止剤60が埋め込まれる。封止剤60には、例えばシリコーン系樹脂やエポキシ樹脂などの耐電圧および耐熱型の樹脂材料が用いられる。 Further, in this embodiment, as shown in FIG. 4, the length (width) of the heating element 10 in the third direction is Wp, the length (width) of the insulating plate 30 in the third direction is Wi, and the radiation fins 40 Wp<Wi≦Wf, where Wf is the length (width) in the third direction. As a result, the widest portion of the heater 1 becomes the heat radiation fin 40 , and the width of the heating element 10 is narrower than the width of the heat radiation fin 40 and the insulating plate 30 . Due to this width difference, a concave portion 100a is formed on the side surface of the heating structure 100. As shown in FIG. A sealant 60 is embedded in the recess 100a. For the encapsulant 60, for example, a voltage-resistant and heat-resistant resin material such as silicone resin or epoxy resin is used.

封止剤60によって、発熱構造体100の側面において電極層10aや電極板20の露出を防止することができる。また、発熱構造体100の側面を封止剤60で覆ったとしても、封止剤60を凹部100aに埋め込むことができ、封止剤60によってヒータ1の幅が広くなることを抑制できる。 The sealant 60 can prevent the electrode layer 10 a and the electrode plate 20 from being exposed on the side surface of the heat generating structure 100 . Moreover, even if the side surface of the heat generating structure 100 is covered with the sealant 60, the sealant 60 can be embedded in the recess 100a, and the width of the heater 1 can be suppressed from being widened by the sealant 60. FIG.

また、電極板20の第3方向の長さ(幅)をWeとして場合、We<Wi≦Wfを満たすよう構成されていることが好ましい。さらには、電極層10aの第3方向の長さ(幅)をWaとした場合、Wa<Wpを満たすよう構成されていることが好ましい。これにより、第1方向D1にみて、電極板20や電極層10aが絶縁板30よりも内側に配置されるため、発熱構造体100の長辺側の側面において生じやすい電極板と放熱フィンとの間の漏電の抑制効果を高めることができる。 Further, when the length (width) of the electrode plate 20 in the third direction is We, it is preferable that We<Wi≦Wf be satisfied. Furthermore, when the length (width) of the electrode layer 10a in the third direction is Wa, it is preferable to satisfy Wa<Wp. As a result, the electrode plate 20 and the electrode layer 10a are arranged inside the insulating plate 30 when viewed in the first direction D1. It is possible to enhance the effect of suppressing electric leakage between

さらに、第1方向D1にみた場合、電極板20が絶縁板30の内側に配置されるようにすることが好ましい。これにより、発熱構造体100において電極板20が絶縁板30の外周よりも内側に後退して配置されるため、電極板20の縁と放熱フィン40との沿面距離を長くすることができ、電極板と放熱フィンとの間の漏電の抑制効果をより高めることが可能となる。 Furthermore, it is preferable that the electrode plate 20 is arranged inside the insulating plate 30 when viewed in the first direction D1. As a result, the electrode plate 20 in the heat generating structure 100 is arranged so as to be recessed inward from the outer periphery of the insulating plate 30, so that the creeping distance between the edge of the electrode plate 20 and the heat radiation fins 40 can be increased. It is possible to further enhance the effect of suppressing electric leakage between the plate and the radiating fins.

このような構成を備えた本実施形態に係るヒータ1では、シンプルな構成でありながら、漏電および短絡に対する信頼性が高く、耐久性に優れ、しかも部材間をクリップで止める必要がないため、コンパクトなヒータ1を実現することが可能となる。 The heater 1 according to the present embodiment having such a configuration has a simple configuration, is highly reliable against electric leakage and short circuit, has excellent durability, and does not need to be clipped between members, so it is compact. It is possible to realize a heater 1 with a

(ヒータ装置の構成)
図5は、本実施形態に係るヒータ装置の構成を例示する模式図である。
図6は、本実施形態に係るヒータ装置の構成を例示する斜視図である。
本実施形態に係るヒータ装置500は、上記説明した本実施形態に係るヒータ1を金属製の筐体510に収容したものである。図5および図6に示すヒータ装置500の例では、2つのヒータ1を上下重ねて筐体510に収容した構成となっている。なお、筐体510に収容するヒータ1の数や配置はこれに限定されない。
(Structure of heater device)
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating the configuration of the heater device according to this embodiment.
FIG. 6 is a perspective view illustrating the configuration of the heater device according to this embodiment.
A heater device 500 according to this embodiment is obtained by housing the heater 1 according to this embodiment described above in a metal housing 510 . In the example of the heater device 500 shown in FIGS. 5 and 6, two heaters 1 are vertically stacked and housed in a housing 510 . Note that the number and arrangement of the heaters 1 accommodated in the housing 510 are not limited to this.

筐体510に収容されたヒータ1の導通ケーブルC10は、筐体510から外側に延出しており、外部の電源部600と接続される。これにより、電源部600から供給される電力が導通ケーブルC10を介して筐体510内のヒータ1に供給される。加熱されたヒータ1の熱は放熱フィン40に伝わる。ヒータ装置500の外側には図示しないファンが設けられており、ファンから放熱フィン40に風を送ることで、放熱フィン40の熱が風に伝わり、温風となって放出される。 A conductive cable C10 of the heater 1 housed in the housing 510 extends outward from the housing 510 and is connected to an external power source section 600 . As a result, power supplied from the power supply unit 600 is supplied to the heater 1 inside the housing 510 via the conductive cable C10. The heat of the heated heater 1 is transferred to the radiation fins 40 . A fan (not shown) is provided outside the heater device 500, and by blowing air from the fan to the radiating fins 40, the heat of the radiating fins 40 is transferred to the air and released as warm air.

このようなヒータ装置500に本実施形態に係るヒータ1を用いることで、筐体510として絶縁性を備えた樹脂製のみならず、金属製を適用することができる。すなわち、本実施形態に係るヒータ1では、電極板20と放熱フィン40との間に絶縁板30が設けられているため、金属製(例えば、アルミニウム)の放熱フィン40に電流は流れない。したがって、筐体510として絶縁性を備えている必要はなく、金属製の筐体510であっても適用可能となる。 By using the heater 1 according to the present embodiment in such a heater device 500, the housing 510 can be made of not only insulating resin but also metal. That is, in the heater 1 according to the present embodiment, since the insulating plate 30 is provided between the electrode plate 20 and the radiation fins 40 , current does not flow through the metal (for example, aluminum) radiation fins 40 . Therefore, the housing 510 does not need to be insulative, and even a metal housing 510 can be used.

樹脂製の筐体を用いる場合には、筐体成型のための金型が必要になるとともに、耐熱性を考慮した樹脂材料の選定が必要になる。耐熱性としては、例えば200℃以上が必要である。さらには、樹脂製の筐体を熱から保護するための温度ヒューズやサーモスタットなどの保護機構を設ける必要がある。 When a housing made of resin is used, a mold for molding the housing is required, and the resin material must be selected in consideration of heat resistance. As heat resistance, for example, 200° C. or higher is required. Furthermore, it is necessary to provide a protection mechanism such as a thermal fuse or a thermostat for protecting the resin housing from heat.

一方、筐体510として金属製を適用できると、筐体510の設計自由度を大幅に向上させることができる。すなわち、樹脂製を適用する場合のような金型が不要になり、板金加工によって筐体510を形成することができる。しかも、樹脂製の場合には必要になる温度ヒューズやサーモスタットのような保護機構を省略することができる。 On the other hand, if the housing 510 can be made of metal, the degree of freedom in designing the housing 510 can be greatly improved. In other words, a mold that is required when using resin is not required, and the housing 510 can be formed by sheet metal processing. Moreover, it is possible to omit a protective mechanism such as a temperature fuse or a thermostat that is required in the case of resin.

また、もし、絶縁されていない放熱フィンを有するヒータを金属製の筐体に組み込もうとした場合には、筐体とヒータ(放熱フィン)との間に何らかの絶縁処理が必要になる。しかし、本実施形態に係るヒータ1を用いることで、ヒータ1(放熱フィン40)と筐体510との間に絶縁処理を施すことなくヒータ1を金属製の筐体510に組み込むことができる。すなわち、金属製の筐体510と放熱フィン40とが接触しても問題なく、隙間無く組み込むことができる。 Also, if a heater having radiation fins that are not insulated is to be incorporated into a metal casing, some kind of insulating treatment is required between the casing and the heater (radiation fins). However, by using the heater 1 according to the present embodiment, the heater 1 can be incorporated into the metal housing 510 without performing insulation treatment between the heater 1 (radiating fins 40 ) and the housing 510 . That is, even if the metallic housing 510 and the heat radiation fins 40 come into contact with each other, they can be assembled without any gaps.

したがって、同じ大きさのヒータであっても、本実施形態に係るヒータ1を用いることで筐体510を小型化することができる。さらに、筐体510に温度に対する保護機構を設ける必要がなくなり、ヒータ装置500の小型化とともに構造の簡素化を達成することができる。 Therefore, even with heaters of the same size, the housing 510 can be made smaller by using the heater 1 according to the present embodiment. Furthermore, it is no longer necessary to provide a protection mechanism against temperature in the housing 510, so that the size of the heater device 500 can be reduced and the structure can be simplified.

(製造方法)
次に、ヒータ1の製造方法について説明する。
図7は、ヒータの製造方法を例示するフローチャートである。
先ず、発熱素子10を一対の電極板20で挟持する(ステップS101)。なお、発熱素子10を挟持する前に、予め、電極板20の端子部分220には導通ケーブルC10をかしめなどで接続しておく。発熱素子10と電極板20との間の接続には、熱伝導性に優れた例えばシリコーン系接着剤を用いることが好ましい。
(Production method)
Next, a method for manufacturing the heater 1 will be described.
FIG. 7 is a flow chart illustrating a method of manufacturing a heater.
First, the heating element 10 is sandwiched between the pair of electrode plates 20 (step S101). Incidentally, before sandwiching the heating element 10, the conductive cable C10 is connected to the terminal portion 220 of the electrode plate 20 in advance by caulking or the like. For the connection between the heating element 10 and the electrode plate 20, it is preferable to use, for example, a silicone-based adhesive with excellent thermal conductivity.

次に、発熱素子10を挟持した一対の電極板20を一対の絶縁板30で挟持する(ステップS102)。絶縁板30には、例えば酸化アルミニウム(アルミナ)の板材が用いられる。電極板20と絶縁板30との間の接続には、耐熱性接着剤50が用いられる。耐熱性接着剤50としては、熱伝導性に優れた例えばシリコーン系接着剤が用いられる。 Next, the pair of electrode plates 20 sandwiching the heating element 10 is sandwiched between the pair of insulating plates 30 (step S102). A plate material of aluminum oxide (alumina), for example, is used for the insulating plate 30 . A heat-resistant adhesive 50 is used for connection between the electrode plate 20 and the insulating plate 30 . As the heat-resistant adhesive 50, for example, a silicone-based adhesive having excellent thermal conductivity is used.

次に、一対の絶縁板30のそれぞれに一対の放熱フィン40を取り付ける(ステップS103)。絶縁板30と放熱フィン40との間の接続には、耐熱性接着剤50が用いられる。耐熱性接着剤50としては、熱伝導性に優れた例えばシリコーン系接着剤が用いられる。 Next, a pair of heat radiation fins 40 is attached to each of the pair of insulating plates 30 (step S103). A heat-resistant adhesive 50 is used for connection between the insulating plate 30 and the heat radiation fins 40 . As the heat-resistant adhesive 50, for example, a silicone-based adhesive having excellent thermal conductivity is used.

次に、耐熱性接着剤50の硬化を行う(ステップS104)。耐熱性接着剤50として熱硬化型の接着剤を用いる場合、一対の放熱フィン40の外側から治具によって圧力をかけながら接着剤の硬化温度まで加熱する。これにより、発熱構造体100の各部材とともに一対の放熱フィン40が密着した状態で固定される。耐熱性接着剤50の硬化によってヒータ1が完成する。 Next, the heat-resistant adhesive 50 is cured (step S104). When a thermosetting adhesive is used as the heat-resistant adhesive 50, the adhesive is heated to the curing temperature while pressure is applied from the outside of the pair of radiation fins 40 with a jig. As a result, the pair of heat radiating fins 40 are fixed together with each member of the heat generating structure 100 in close contact with each other. The heater 1 is completed by curing the heat-resistant adhesive 50 .

このような製造方法によれば、耐熱性接着剤50によって発熱構造体100の各部材間の密着接続および放熱フィン40の密着接続をステップS104に示す硬化処理(加熱・加圧硬化処理)で一括して行うことができる。これにより、放熱フィン40の接続や、発熱構造体100の密着を別工程で行う場合に比べて製造にかかる時間を短縮することができる。 According to this manufacturing method, the heat-resistant adhesive 50 is used to collectively bond the members of the heat-generating structure 100 and the heat-dissipating fins 40 together through the curing process (heat/pressure curing process) shown in step S104. can be done by As a result, the manufacturing time can be shortened compared to the case where the connection of the radiation fins 40 and the adhesion of the heat generating structure 100 are performed in separate processes.

以上説明したように、本実施形態によれば、漏電および短絡に対する信頼性が高く、構造容易な絶縁型ヒータ1およびヒータ装置500を提供することが可能になる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide the insulated heater 1 and the heater device 500 that are highly reliable against electric leakage and short circuit and have a simple structure.

なお、上記に本実施形態およびその適用例を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。例えば、発熱構造体100の側面を封止剤60で覆う例を示したが、複数の発熱素子10を収容できる絶縁性の枠体を用いてもよい。複数の発熱素子10が収容された枠体を一対の電極板20、一対の絶縁板30および一対の放熱フィン40で挟持すれば、枠体の内側に発熱素子10が密閉されることになる。また、導通ケーブルC10を接続する端子としてかしめ部分250の例を示したが、平板状に延出する端子部分であってもよい。この場合、導通ケーブルC10を、はんだ付け、ろう付け、ねじ止めで接続してもよいし、コネクタで接続してもよい。また、発熱素子10としてPTC素子を用いる例を示したが、PTC素子以外の素子(例えば、アルミナや窒化珪素などのセラミックス)を用いてもよい。 Although the present embodiment and its application examples have been described above, the present invention is not limited to these examples. For example, an example in which the side surfaces of the heat generating structure 100 are covered with the sealant 60 has been shown, but an insulating frame capable of housing a plurality of heat generating elements 10 may be used. When a frame housing a plurality of heat generating elements 10 is sandwiched between a pair of electrode plates 20, a pair of insulating plates 30 and a pair of radiation fins 40, the heat generating elements 10 are hermetically sealed inside the frame. Moreover, although the example of the crimped portion 250 is shown as a terminal for connecting the conductive cable C10, a terminal portion extending in a flat plate shape may be used. In this case, the conductive cable C10 may be connected by soldering, brazing, screwing, or may be connected by a connector. Moreover, although an example of using a PTC element as the heating element 10 has been shown, an element other than the PTC element (for example, ceramics such as alumina or silicon nitride) may be used.

また、前述の各実施形態またはその適用例に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、各実施形態の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に包含される。 In addition, those skilled in the art may appropriately add, delete, or change the design of the above-described embodiments or their application examples, or may combine the features of the embodiments as appropriate. As long as it has the gist, it is included in the scope of the present invention.

本発明は、自動車、電車、船、飛行機等の移動体、浴室乾燥機、ドラム型洗濯乾燥機、食器洗い機、ふとん乾燥機などの加熱機構部分として利用可能である。特に、漏電および短絡に対する信頼性が高いため、湿気の多い場合で用いられる加熱機構部分として好適に利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used as a heating mechanism part of moving bodies such as automobiles, trains, ships, and airplanes, bathroom dryers, drum-type washing and drying machines, dishwashers, and futon dryers. In particular, since it has high reliability against electric leakage and short circuit, it can be suitably used as a heating mechanism part used in humid conditions.

1…絶縁型ヒータ(ヒータ)
10…発熱素子
10a…電極層
20…電極板
30…絶縁板
40…放熱フィン
50…耐熱性接着剤
60…封止剤
100…発熱構造体
100a…凹部
201…第1電極板
202…第2電極板
210…板状部分
211…第1板状部分
212…第2板状部分
220…端子部分
221…第1端子部分
222…第2端子部分
230…凸状延出部分
231…第1凸状延出部分
232…第2凸状延出部分
250…かしめ部分
251…第1かしめ部分
252…第2かしめ部分
301…第1絶縁板
302…第2絶縁板
401…第1放熱フィン
402…第2放熱フィン
500…ヒータ装置
510…筐体
600…電源部
C10…導通ケーブル
C11…第1導通ケーブル
C12…第2導通ケーブル
D1…第1方向
D2…第2方向
D3…第3方向
Wa…電極層の幅
We…電極板の幅
Wf…放熱フィンの幅
Wi…絶縁板の幅
Wp…発熱素子の幅
1... Insulated heater (heater)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Heating element 10a... Electrode layer 20... Electrode plate 30... Insulating plate 40... Radiation fin 50... Heat resistant adhesive 60... Sealing agent 100... Heat generating structure 100a... Recess 201... First electrode plate 202... Second electrode Plate 210 Plate-like portion 211 First plate-like portion 212 Second plate-like portion 220 Terminal portion 221 First terminal portion 222 Second terminal portion 230 Convex extension 231 First convex extension Projecting portion 232 Second convex extension portion 250 Crimped portion 251 First crimped portion 252 Second crimped portion 301 First insulating plate 302 Second insulating plate 401 First heat radiation fin 402 Second heat radiation Fins 500 Heater device 510 Housing 600 Power source C10 Conductive cable C11 First conductive cable C12 Second conductive cable D1 First direction D2 Second direction D3 Third direction Wa Width of electrode layer We: Width of electrode plate Wf: Width of radiation fin Wi: Width of insulating plate Wp: Width of heating element

Claims (7)

表裏に電極層が設けられた発熱素子と、
前記発熱素子を間に挟持し、前記表裏の電極層のそれぞれと導通する一対の電極板と、
前記一対の電極板の外側に配置された一対の放熱フィンと、
を備え、
前記一対の電極板のそれぞれと、前記一対の放熱フィンのそれぞれとの間に絶縁板が設けられ、
前記電極板と前記絶縁板との間、および前記絶縁板と前記放熱フィンとの間は、耐熱性接着剤によって接続され
前記一対の電極板の間で前記発熱素子を挟持する方向を第1方向、前記第1方向と直交し前記電極板が延在する方向を第2方向、前記第1方向および前記第2方向と直交する方向を第3方向として、
前記電極板の前記第3方向の長さをWe、前記発熱素子の前記第3方向の長さをWp、前記絶縁板の前記第3方向の長さをWi、および前記放熱フィンの前記第3方向の長さをWfとした場合、
We<Wp<Wi≦Wfを満たし、かつ
前記発熱素子および前記一対の電極板の端子部分を含む前記第2方向の長さが前記絶縁板の第2方向の長さよりも短い、絶縁型ヒータ。
a heating element having electrode layers on the front and back;
a pair of electrode plates holding the heating element therebetween and electrically connected to each of the front and back electrode layers;
a pair of heat dissipation fins arranged outside the pair of electrode plates;
with
An insulating plate is provided between each of the pair of electrode plates and each of the pair of heat radiating fins,
a heat-resistant adhesive is used to connect between the electrode plate and the insulating plate and between the insulating plate and the heat radiating fin ,
A direction in which the heating element is sandwiched between the pair of electrode plates is a first direction, a direction in which the electrode plates extend perpendicular to the first direction is a second direction, and a direction in which the electrode plates extend is perpendicular to the first direction and the second direction With the direction as the third direction,
We represents the length of the electrode plate in the third direction, Wp represents the length of the heating element in the third direction, Wi represents the length of the insulating plate in the third direction, and the third When the length in the direction is Wf,
satisfying We<Wp<Wi≦Wf, and
An insulated heater, wherein the length of the heating element and the terminal portions of the pair of electrode plates in the second direction is shorter than the length of the insulating plate in the second direction.
前記発熱素子、前記一対の電極および前記絶縁板で構成された発熱構造体の側面の全体が絶縁性接着剤で覆われた、請求項1記載の絶縁型ヒータ。 2. The insulated heater according to claim 1, wherein the entire side surface of the heat generating structure composed of said heat generating element, said pair of electrode plates and said insulating plate is covered with an insulating adhesive. 前記発熱構造体の前記側面には、前記電極板の前記第3方向の長さが前記絶縁板および前記発熱素子の前記第3方向の長さよりも短いことによって凹部が構成され、a concave portion is formed on the side surface of the heat generating structure by the length of the electrode plate in the third direction being shorter than the length of the insulating plate and the heat generating element in the third direction;
前記凹部に前記絶縁性接着剤が埋め込まれる、請求項2記載の絶縁型ヒータ。3. The insulated heater according to claim 2, wherein said recess is filled with said insulating adhesive.
前記第1方向にみて、前記電極板は前記絶縁板の内側に配置された、請求項3記載の絶縁型ヒータ。 4. The insulated heater according to claim 3, wherein said electrode plate is arranged inside said insulating plate when viewed in said first direction. 前記絶縁板は、酸化アルミニウムを含む、請求項1記載の絶縁型ヒータ。 2. The insulated heater according to claim 1, wherein said insulating plate contains aluminum oxide. 前記発熱素子は、PTC(Positive Temperature Coefficient)素子である、請求項1記載の絶縁型ヒータ。 2. The insulated heater according to claim 1, wherein said heating element is a PTC (Positive Temperature Coefficient) element. 請求項1から6のいずれか1項に記載の絶縁型ヒータと、
前記絶縁型ヒータを収容する金属製の筐体と、
を備えた、ヒータ装置。
The insulated heater according to any one of claims 1 to 6;
a metal housing that houses the insulated heater;
A heater device comprising:
JP2022079238A 2022-05-13 2022-05-13 Insulated heaters and heater devices Active JP7301427B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022079238A JP7301427B2 (en) 2022-05-13 2022-05-13 Insulated heaters and heater devices

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022079238A JP7301427B2 (en) 2022-05-13 2022-05-13 Insulated heaters and heater devices

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019001687U Continuation JP3222324U (en) 2019-05-14 2019-05-14 Insulated heater and heater device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022097721A JP2022097721A (en) 2022-06-30
JP7301427B2 true JP7301427B2 (en) 2023-07-03

Family

ID=82165233

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022079238A Active JP7301427B2 (en) 2022-05-13 2022-05-13 Insulated heaters and heater devices

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7301427B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022125637A1 (en) * 2022-10-05 2024-04-11 Eberspächer Catem Gmbh & Co. Kg PTC heating device and method for its manufacture

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120061366A1 (en) 2010-09-13 2012-03-15 Michael Kohl Heat exchanger

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5282150U (en) * 1975-12-16 1977-06-18
JP2800207B2 (en) * 1988-12-07 1998-09-21 松下電器産業株式会社 Positive characteristic thermistor heating element
JPH05251160A (en) * 1992-03-04 1993-09-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd PTC thermistor heating element

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120061366A1 (en) 2010-09-13 2012-03-15 Michael Kohl Heat exchanger

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022097721A (en) 2022-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1937861B (en) Heat-generating element of a heating device
JP7315946B2 (en) Insulated and waterproof heater and manufacturing method thereof
US20110220638A1 (en) Finned ceramic heater
JP7301427B2 (en) Insulated heaters and heater devices
JPWO2019146675A1 (en) High withstand voltage insulation waterproof type automotive heater and automotive heater unit
CN104582020B (en) PTC heats component and automotive defroster
KR200235499Y1 (en) Heater Using Positive Temperature Coefficient Thermister
US20140124500A1 (en) Insulated heater
JP3222324U (en) Insulated heater and heater device
KR100450116B1 (en) PTC Heater
CN118906756A (en) PTC heater
WO2007043360A1 (en) Positive temperature coefficient thermistor
JP6898015B1 (en) PTC heater unit and its manufacturing method
JPH07153554A (en) Heating device
JP2590766Y2 (en) Planar heater
KR100537527B1 (en) Heater using positive temperature coefficient thermistor
JPS6297284A (en) Heater
JP2005085696A (en) Electric heater
JP2827460B2 (en) Method for manufacturing positive temperature coefficient thermistor heating element
JP2846244B2 (en) heater
JP2009080946A (en) Heater and manufacturing method therefor
JP2007157528A (en) Ptc heater structure
JPH09293581A (en) Positive characteristic thermistor heating element
JP3183196B2 (en) Positive characteristic thermistor heating element
JPH07201454A (en) PTC thermistor heating element

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220513

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230119

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230127

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230327

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230523

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230614

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7301427

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150