(57)【要約】【課題】コードヒータメーカーに於ける対温度性保証値はそのままに、コードヒータの配列ピッチを小さくし、それに伴い配列本数を増加させて、発熱量を増加させ、より高い昇温を可能にし、各機器の多様化、グレードアップに対応可能なプレートヒータを提供する。【解決手段】所定の大きさのアルミ箔に、コードヒータを所定の仕様に基づき、蛇行状に取り回して配設固着し、該コードヒータの両端末部を接続部を介して、リード線と接続するようにした構成であって、前記コードヒータに於いて、芯線の径を０．４５ｍｍ〜０．５ｍｍとし、該芯線に抵抗線を巻回し、その外周をシリコン等の絶縁材でもって包被し、外径を１．３ｍｍ〜１．７ｍｍとする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の大きさのアルミ箔に、コードヒータを所定の仕様に基づき、蛇行状に取り回して配設固着し、該コードヒータの両端末部を接続部を介して、リード線と接続するようにした構成であって、前記コードヒータに於いて、芯線の径を０．４５ｍｍ〜０．５ｍｍとし、該芯線に抵抗線を巻回し、その外周をシリコン等の絶縁材でもって包被し、外径を１．３ｍｍ〜１．７ｍｍとしたことを特徴とするプレートヒータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、バイオ試験機器や印刷機器更には医療用機器に於ける霜取り、加温、保温そして凍結防止や結露防止を図るために使用されるばかりでなく、飲み物等の保温器例えばコーヒー等の自動販売機や冷蔵庫の霜取り等多種多方面に使用される面状発熱体即ちプレートヒータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】  プレートヒータは、所定の仕様に基づき蛇行状に取り回し配設されたコードヒータの表裏両側に、所定の大きさのアルミ箔をサンドイッチ状に挟持させたものであり、これを相手機器の所定部位へ、接着剤或いは粘着剤でもって取り付け固定するようにしたものであって、通常平面視方形を呈している。【０００３】  こうした構造を持つプレートヒータは、すでに述べた通り、使用される相手機器は多種多様であり、それに対応して、大きさ（平面視）は勿論、必要とされる発熱量等仕様も当然異なってくる。【０００４】  特に発熱量は、プレートヒータにとって、最も重要な要素であって、仕様に基づく発熱量を確実に確保できるか否かが製品品質を左右する大きなポイントとなっている。【０００５】  一般的に、発熱量は、全範囲一定でなく、有る部分は高い温度が必要であり、他の部分は若干低い温度で良く、更に他の部分では更に低い温度というように、相手機器の部位が必要とする温度に設定出来るように発熱量を部分的に変化させることも必要となる。【０００６】  発熱量の変化は、コードヒータの配列ピッチを変えることで行う方法があり、ピッチが大きい場合と小さい場合では、小さい方がコードヒータの配列本数が多くなり、その分コードヒータの長さも大きくなるので、発熱量が大きくなり、高い温度まで昇温させることが可能になる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  然しながら、プレートヒータには、仕様により大きさ（平面視に於ける面積）が設定されており、こうした条件のもとでコードヒータの配列本数を変えることは簡単なことではない。そして、現在使用されているコードヒータの外径が２．４ｍｍであることから、配列ピッチは１０ｍｍとするのが望ましく、これは、コードヒータをアルミ箔でサンドイッチ状に押圧成形した時のアルミ箔合わせ目部分とコードヒータ外周面との間の隙を極力小さくし、コードヒータからのアルミ箔への伝熱効率低下を抑えるために必要となるからである。更に、コードヒータメーカーに於ける対温度性保証値は、塩ビ被覆の場合は、１０ワット／ｍとされ、シリコン被覆では、４０ワット／ｍとされていることもあり、設定された範囲の中で、発熱量を増加させ、更なる昇温を確保するのは、非常に困難であった。【０００８】  こうした状況下、各機器の多様化、グレードアップが進み、それに伴い、要求される品質の幅も広がり、所定範囲内での発熱量を増加させ、更なる昇温を可能とするプレートヒータの開発が望まれていた。【０００９】  本発明は、このような従来技術の問題点に鑑み、コードヒータメーカーに於ける対温度性保証値（塩ビ被覆の場合は、１０ワット／ｍとされ、シリコン被覆では、４０ワット／ｍ）はそのままに、コードヒータの配列ピッチを小さくし、それに伴い配列本数を増加させて、発熱量を増加させ、より高い昇温を可能にし、各機器の多様化、グレードアップに対応可能なプレートヒータを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】  上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、所定の大きさのアルミ箔に、コードヒータを所定の仕様に基づき、蛇行状に取り回して配設固着し、該コードヒータの両端末部を接続部を介して、リード線と接続するようにした構成であって、前記コードヒータに於いて、芯線の径を０．４５ｍｍ〜０．５ｍｍとし、該芯線に抵抗線を巻回し、その外周をシリコン等の絶縁材でもって包被し、外径を１．３ｍｍ〜１．７ｍｍとしたものである。このように構成したことにより、コードヒータの配列ピッチを小さくすることが出来るようになり、一定範囲内での発熱量即ち温度を高くすることが出来る。そして、配列ピッチの選択肢が多くなることから、温度設定の幅を増やすことが出来るようになり、プレートヒータとして、各機器が必要とする温度設定の範囲が広がり、多様化、グレードアップに対応することが可能となる。
【発明の効果】
【００１１】  本発明は、以上説明したように構成されているので、下記に説明するような効果を奏する。【００１２】  本発明によるプレートヒータは、所定の大きさのアルミ箔に、コードヒータを所定の仕様に基づき、蛇行状に取り回して配設固着し、該コードヒータの両端末部を接続部を介して、リード線と接続するようにした構成であって、前記コードヒータに於いて、芯線の径を０．４５ｍｍ〜０．５ｍｍとし、該芯線に抵抗線を巻回し、その外周をシリコン等の絶縁材でもって包被し、外径を１．３ｍｍ〜１．７ｍｍとしたので、コードヒータの配列ピッチを小さくすることが出来るようになり、一定範囲内での配列本数を増加させることが出来、コードヒータの配設長さを大きくすることが可能となって、発熱量即ち温度を高くすることが出来る。そして、配列ピッチの選択肢が多くなることから、従来では配列ピッチの関係で、配設出来なかった所へもコードヒータを配設出来るようになる等温度設定の幅を増やすことが出来るようになり、プレートヒータとして、各機器が必要とする温度設定の範囲が広がり、多様化、グレードアップに対応することが可能となる。更に、包被材であるシリコン（或いは塩ビ）の使用量も少なくなり、材料費の節減が図れるばかりでなく、コードヒータひいてはプレートヒータとしての軽量化も図れ、それに伴い、容易に搬送出来るようになる。【００１３】
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】  以下、本発明によるプレートヒータに於ける実施の形態を図１〜図７に基づき詳細に説明する。図１は本発明によるプレートヒータの一実施形態を示す平面図であり、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３はプレートヒータに使用されるコードヒータの断面図であって、（ａ）は本発明に於けるプレートヒータのコードヒータを示し、（ｂ）は従来のプレートヒータのコードヒータを示すものである。図４は図１に於けるプレートヒータの必要となる発熱ゾーンを示す簡略図である。図５は図１に於ける接続部の拡大説明図であって、図６はプレートヒータの発熱量を説明するための簡略図、図７はプレートヒータ製造用プレス装置の簡略図である。【００１５】  それでは、はじめに、プレートヒータの構造を図１と図２及び図５を参照しながら、説明することにする。２はコードヒータであって、所定の仕様に基づき、所定のピッチＰでもって、蛇行状に取り回され、その両端末部は、図示しないクリップによって、リード線３、３と接続されている。この接続部分はシリコン等の絶縁材料で包被した接続部４として構成されている。勿論コードヒータ２は、アルミ箔５，６でもって、サンドイッチ状に挟持されていて、裏面には、接着剤を介して剥離紙７が配設されていて、剥離紙７を剥がすことで、相手機器の所定部分に取り付け可能となっている。１０は、アルミ箔５，６をサンドイッチ状に挟持させた時に発生する隙である。【００１６】  次に成型方法に付いて図７を基に、簡単に説明して置くことにする。ベッドＰＬ３上に載置された冶具Ｊには、あらかじめ仕様に対応したパターンに、コードヒータが取り回されるよう設定されている。コードヒータの取り回しの後、アルミ箔を載せ、図示しないスイッチをＯＮさせると、スライドＰＬ１が下降し、スポンジ状の弾性体ＰＬ２を介して、付勢力Ｆでもって押圧する。これによって、アルミ箔は，包み込むように、即ち絞り加工状態でコードヒータに取り付け固着される。そして後、コードヒータを挟持するように、他方側にアルミ箔を接着固定することでプレートヒータ成形は完了する。【００１７】  次に、プレートヒータの設定温度に付いて説明する。云うまでもなく、設定温度は、仕様により決定されるので、これから説明する内容は、一般的な概念であるので、付言して置く。【００１８】  図４は、あるプレートヒータの仕様に基づく温度ゾーンを示したもので、Ｘ，Ｙ，Ｚの３ゾーンとなっている。それぞれ設定された温度ゾーンをクリアするためには、どのタイプのコードヒータを使用するか、ピッチはどうするか、どのような取り回しとするか等綿密な検討が必要となる。すでに述べた通り、現状のコードヒータは、コードヒータメーカーに於ける対温度性保証値は、塩ビ被覆の場合は、１０ワット／ｍとされ、シリコン被覆では、４０ワット／ｍとされていること。そして外径が２．４ｍｍということもあり、選択肢も少なく、対応に苦慮していた。【００１９】  こうした状況の下、本特許出願人は、プレートヒータの発熱量について種々検討した結果、限られた範囲（面積）の中で、且つコードヒータメーカーに於ける対温度性保証値を考慮して、発熱量を増加させ、より高い温度まで昇温させるには、コードヒータの配設長さを大きくする方法が最善であり、これ以外にないという結論に至った。更にコードヒータの配設長さを大きくする方法としては、従来より行われている蛇行状に配設する時の配列ピッチを小さくする方法が最も効果があるという結論に至った。【００２０】  配列ピッチを小さくする場合に考慮が必要なのは、コードヒ−タとアルミ箔との間の隙であるが、図２により、念のため説明する。図２は、図１のＡ−Ａ断面図であり、２列のコードヒータがピッチＰでもって配列されているのが理解出来る。従来のコードヒータの外径は、前述した通り、２．４ｍｍであり、スポンジ状の弾性体ＰＬ２を介して、付勢力Ｆでもって押圧するという成形方法を考慮すると、配列ピッチＰは１０ｍｍを必要としていた。隙は、コードヒータの熱をアルミ箔へ伝える際の伝熱効率を良好にする為に、可能な限り小さくする必要があり、こうした観点から重要視されていた１０ｍｍという配列ピッチを小さくするには、コードヒータ外径を小さくする以外にないと判断し、開発を進めた。【００２１】  コードヒータメーカーに於ける対温度性保証値を変えることなく、コードヒータの外径を小さくするには、抵抗線及び芯線の仕様をどうするか、例えば、抵抗線及び芯線は現状のままとし、被覆部（例えばシリコン）を薄くして外径を小さくするか、等々検討を行った。【００２２】  その結果、外径１．５ｍｍのコードヒータの開発を実施し、実用化の段階に進めることが可能となった。その内容を、従来のコードヒータと比較しながら、図３に基づき詳細に説明することにする。尚、図３の（ａ）は本発明によるプレートヒータに使用されるコードヒータの断面図であり、（ｂ）は従来のプレートヒータに使用されているコードヒータの断面図である。【００２３】  従来のコードヒータ２０は、０．７５ｍｍの径を有する芯線９０に、径が０，０４ｍｍの抵抗線８０を巻回し、その表面をシリコン（或いは塩ビ）等の絶縁材で包被した外径２．４ｍｍの長尺状のコードである。それに対し、本発明によるプレートヒータに使用されるコードヒータ２は、０．４５ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲で標準的には０．４８ｍｍの径を有する芯線９に、径が０，０４ｍｍの抵抗線８を巻回し、その表面をシリコン（或いは塩ビ）の絶縁材で包被し、外径を１．３ｍｍ〜１．７ｍｍの範囲で標準的には１．５ｍｍとした長尺状のコードである。尚、芯線９，９０の材料は、ガラス繊維、アラミド、ケブラー繊維等であり、抵抗線８，８０にはニクロム線或いは銅ニッケル合金によるものが使用されている。【００２４】  それでは、ここで、理解を深めるために、図１と図３（ａ）を参照しながら、本発明によるプレートヒータの構成を説明することにする。所定の大きさのアルミ箔に、コードヒータを所定の仕様に基づき、蛇行状に取り回して配設固着し、該コードヒータの両端末部を接続部を介して、リード線と接続するようにした構成であって、前記コードヒータに於ける芯線の径を０．４５ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲であって、標準的には０，４８ｍｍとし、該芯線に径が０，０４ｍｍの抵抗線を巻回し、その外周をシリコン等の絶縁材でもって包被し、外径を１．３ｍｍ〜１．７ｍｍの範囲であって、標準的には１．５ｍｍとしたものである。【００２５】  こうして、本発明によるプレートヒータに使用されるコードヒータ２の外径は、標準的には従来のコードヒータ２０の外径の約６０％と小さくなり、それに比例して、配列ピッチも従来の１０ｍｍから標準的には６ｍｍへと小さくすることが可能となった。更に、包被材であるシリコン（或いは塩ビ）の使用量も少なくなり、材料費の節減効果も大きなものとなった。【００２６】  それでは次に、図６を参照しながら、従来のコードヒータを使用した場合と本発明によるコードヒータを使用した場合とで、発熱量がどのように変化するかを説明することにする。尚、本発明によるコードヒータに於ける芯線の径及び外形等に付いては、理解をし易くする為に、標準的な数字を用いることとする。【００２７】  プレートヒータＰｈは、縦の長さＭｍｍ，横の長さＬｍｍの方形を呈していて、横方向に長さＰｏで９等分され、それに対応するように、コードヒータＣｈが上下方向に蛇行状に取り回し配設され、その両端は、接続部Ｓ，Ｓに於いてリード線と接続されている。この時、コードヒータＣｈは、８列で、ピッチはＰｏで配設されている。【００２８】  ここで、ピッチＰｏを従来のコードヒータを使用した場合の１０ｍｍとすると、このプレートヒータのコードヒータの配列本数は８列となり、プレートヒータＰｈの横の長さは９０ｍｍとなる。それに対し、本発明によるプレートヒータによるコードヒータを使用した場合はどうなるかを検証してみる。本発明によるコードヒータの外径は、すでに述べたように１．５ｍｍで、ピッチは６ｍｍとすることが可能となった。これによって、配列本数は１４列となり、６列多くなり、発熱量としては、単純計算で７５％増となる。勿論、縦の長さＭによって、発熱量の総量は変わってくるが、発熱量が増加することは確かなことであり、一定範囲内での発熱量即ち温度を高くするばかりでなく、配列ピッチの選択肢が多くなり、温度設定の幅を増やすことが出来るようになる。故に、プレートヒータとして、各機器が必要とする温度設定の範囲が広がり、多様化、グレードアップに対応することが出来るようになる。【００２９】  尚、本発明によるプレートヒータとして、コードヒータをアルミ箔で挟持するタイプとして説明したが、アルミ箔で挟持するタイプだけでなく、単にアルミ箔にコードヒータを配設し固着したタイプもあるので、念のため付言して置くことにする。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明によるプレートヒータの一実施形態を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】プレートヒータに使用されるコードヒータの断面図であって、（ａ）は本発明に於けるプレートヒータのコードヒータを示し、（ｂ）は従来のプレートヒータのコードヒータを示すものである。
【図４】図１に於けるプレートヒータの必要となる発熱ゾーンを示す簡略図である。
【図５】図１に於ける接続部の拡大説明図である。
【図６】プレートヒータの発熱量を説明するための簡略図である。
【図７】プレートヒータ製造用プレス装置の簡略図である。
【符号の説明】
【００３１】１  プレートヒータ
２  コードヒータ
３  リード線
４  接続部
５，６，５０，６０  アルミ箔
７  剥離紙
８、８０  抵抗線
９、９０  芯線
１０，１００  隙
Ｐ  ピッチ
Ｘ，Ｙ，Ｚ  発熱ゾーン
ｍ，ｎ  長さ
Ｐｈ  プレートヒータ
Ｃｈ  コードヒータ
Ｌ  横の長さ
Ｍ  縦の長さ
Ｐｏ  長さ
ＰＬ  プレス装置
ＰＬ１  スライド
ＰＬ２  弾性体
ＰＬ３  ベッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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