專利名稱：平面狀加熱器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及放熱反應(yīng)性優(yōu)良的平面狀加熱器裝置。
背景技術(shù)：
一直以來(lái)，當(dāng)制造樹(shù)脂成形部件等時(shí)，在加熱面積大的樹(shù)脂板的情況下，使用了各種平面狀加熱裝置。例如有將多個(gè)在陶瓷體中埋入電熱絲的埋入式陶瓷遠(yuǎn)紅外線加熱器進(jìn)行排列的平面狀加熱器裝置。(參照專利文獻(xiàn)1特公昭45-017947號(hào)公報(bào))由于此類埋入式陶瓷遠(yuǎn)紅外線加熱器的電熱絲不露出到外部所以耐久性優(yōu)良，但由于加熱器自身的熱容大，所以，在通電后，到達(dá)預(yù)定溫度需要很多時(shí)間故而反應(yīng)性差，不適于斷續(xù)的加熱運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，還有即使在緊急情況下斷掉通電，在溫度降至安全溫度范圍內(nèi)花費(fèi)時(shí)間的問(wèn)題。
作為改良該反應(yīng)性的平面狀加熱器，有通過(guò)對(duì)鐵鎳系、鎳鉻系等預(yù)定材質(zhì)的加熱器用金屬薄板進(jìn)行蝕刻加工或沖壓加工等來(lái)形成往復(fù)圖案放熱部的平面狀加熱器。(參照專利文獻(xiàn)2特開(kāi)2001-126847號(hào)公報(bào))雖然圖7表示該平面狀加熱器裝置的一個(gè)實(shí)例，但該加熱器裝置1用上述方法將薄板金屬加熱器元件作成往復(fù)圖案散熱部11，由于用固定螺釘21將該折回部12固定到加熱器支撐板2上，所以曲折圖案11也使兩端部成為導(dǎo)電端子13、13。
在此類加熱器裝置中，由于可減小裝置的熱容，所以大幅改善反應(yīng)性。但是，由于去除了加熱器用金屬薄板的一部分，所以將產(chǎn)生材料損失。再有，由于蝕刻或沖壓加工成本高，所以整體造價(jià)也高。而且，在材料的電阻值存在不規(guī)則的情況下，除了有幾乎不能調(diào)整加熱器阻值的不便外，還有為了防止在散熱部1的折回部12附近的電流偏差(偏流)而需要特別的修正構(gòu)造等的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決所述問(wèn)題，其目的在于提供可實(shí)現(xiàn)反應(yīng)性優(yōu)良并可防止材料損失，且不需要對(duì)應(yīng)偏流的所述修正構(gòu)造的平面狀加熱器裝置。
上述問(wèn)題可通過(guò)本發(fā)明的平面狀加熱器裝置來(lái)解決，本發(fā)明的平面狀加熱器裝置，其特征在于具備在支撐板上卷繞一條帶狀放熱絲并在支撐板面上平行設(shè)置放熱絲的放熱面的平面狀加熱器。而且，本發(fā)明的理想方式是該平面狀加熱器在支撐板的相對(duì)邊中的一個(gè)邊上反復(fù)形成山形凹凸，在另一邊上反復(fù)形成錯(cuò)開(kāi)1/2間距的相同形狀的山形凹凸，同時(shí)，將一條帶狀放熱線沿所述山形斜面纏繞，并在相對(duì)的兩邊的山形凹凸之間進(jìn)行架設(shè)以使所述帶狀放熱絲的放熱面平行于支撐板面，且在支撐板面上并排設(shè)置多個(gè)該放熱面。
再有，本發(fā)明中，所述支撐板理想的是由云母板或鋁板構(gòu)成的非吸水性電絕緣材料，作為其形狀，理想的是設(shè)有貫穿表里的空間的框狀板。
此外，在設(shè)有帶狀放熱絲的所述支撐板的表面上較理想的是裝有固定外周表面的框部件。而且，容納并固定設(shè)有帶狀放熱絲的所述支撐板的外盒較理想的是具有增強(qiáng)構(gòu)造。
再有，最好采用在平面狀加熱器的前面安裝框部件，該框部件具備防止帶狀放熱絲下垂的防止片的結(jié)構(gòu)；還可以采用在平面狀加熱器的帶狀放熱絲的上面直接點(diǎn)焊接熱電偶的前端部的結(jié)構(gòu)。
這樣，本發(fā)明的平面狀加熱器裝置由于使用露出的帶狀加熱器故而反應(yīng)性優(yōu)良。而且，由于卷繞一條帶狀放熱絲來(lái)構(gòu)成平面狀加熱器，所以可獲得完全不產(chǎn)生材料損失的優(yōu)點(diǎn)。此外，由于卷繞一條帶狀放熱絲來(lái)構(gòu)成平面狀加熱器，且由于不產(chǎn)生部分電流的偏差，所以具有不需要所述修正構(gòu)造的優(yōu)良效果。因此，本發(fā)明作為消除現(xiàn)有問(wèn)題的平面狀加熱器裝置，具有極大工業(yè)價(jià)值。


圖1是用于說(shuō)明本發(fā)明的平面狀加熱器裝置的平面狀加熱器的主視圖。
圖2是表示本發(fā)明的支撐板的主視圖。
圖3是用于說(shuō)明放熱絲的纏繞狀態(tài)的支撐板和放熱絲的重要部分立體圖。
圖4是表示本發(fā)明的平面狀加熱器裝置的主視圖(A)、側(cè)視圖(B)。
圖5是表示本發(fā)明的支撐板的其他方式(A)(B)的主視圖。
圖6是表示本發(fā)明的反應(yīng)性的曲線圖。
圖7是表示本發(fā)明的其他實(shí)施方式的截面圖。
圖8是表示本發(fā)明的其他實(shí)施方式的主視圖。
圖9是表示框部件的內(nèi)側(cè)面的俯視圖和其A-A線截面圖。
圖10是表示熱電偶的安裝結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖11是表示熱電偶的安裝結(jié)構(gòu)的俯視圖和側(cè)視圖。
圖12是表示本發(fā)明的平面狀加熱器裝置4個(gè)串聯(lián)連接狀態(tài)的俯視圖。
圖13是表示現(xiàn)有平面狀加熱器裝置的主視圖。
圖中2-平面狀加熱器，3-支撐板，31a、31b-山形凹凸，32a、32b-山形斜面，4-帶狀放熱絲，41-放熱面。
具體實(shí)施例方式
接下來(lái)，參照附圖1-圖6來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的平面狀加熱器裝置的實(shí)施方式。
本發(fā)明的平面狀加熱器裝置的特征是在使用了設(shè)有多列圖1所示的帶狀放熱絲4的平面狀加熱器2這點(diǎn)上，而且，支撐板3上卷繞一條帶狀放熱絲4并將放熱絲的多個(gè)放熱面41平行地設(shè)于支撐板3表面的平面狀加熱器2中具有該點(diǎn)。
再具體說(shuō)明，在本發(fā)明中，為了卷繞一條帶狀放熱絲4，使用了圖2所示形狀的支撐板3。該支撐板3在其平行的相對(duì)邊的一個(gè)邊上以間距P反復(fù)形成了山形凹凸31a，且另一邊上以間距P反復(fù)形成了錯(cuò)開(kāi)1/2間距的相同形狀的山形凹凸31b。
而且，如圖3所示，將帶狀放熱絲4沿所述山形凹凸31a的山形斜面32a纏繞，并且如圖1所示，在相對(duì)的兩邊的山形凹凸之間(31a和31b之間)進(jìn)行架設(shè)，使所述帶狀放熱絲4的放熱面41平行于支撐板3面，而且，在支撐板面上并排設(shè)置多個(gè)該放熱面41來(lái)理想地構(gòu)成。
這里，將帶狀放熱絲4從端部42、42拉出并與輸入端子(未示出)連接。再有，在該實(shí)施方式中，山形斜面32a可呈角度為45度的傾斜角。而且，支撐板3上在外周處設(shè)有四個(gè)固定用孔33。
本發(fā)明的平面狀加熱器裝置以以上說(shuō)明的平面狀加熱器2為主要部件，圖4中表示了其部件構(gòu)成實(shí)例。圖4中，在帶方框的外盒51內(nèi)，所述平面狀加熱器2使放熱面41朝向表面并通過(guò)固定用孔33用螺釘將其固定到安裝金屬部件52上來(lái)容納及設(shè)置。再有，所需電力從輸入端子53、53供給。此外，這里，為緩和由放熱絲的輻射熱所引起的變形，帶方框外盒51在其平面部上理想的是具有由沖壓所產(chǎn)生的折痕部51a等彎曲部所構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)造。
再有，如果其構(gòu)成為平面狀加熱器2的表面上安裝有將其外周表面以框狀固定的框部件54并壓住放熱面41的兩端部分，則在將平面狀加熱器2向下設(shè)置的情況下，由于可防止所述放熱面41的下垂，所以較理想。該框部件54從耐熱性和電絕緣性等考慮適于用鋁燒結(jié)陶瓷。
再有，如果對(duì)本發(fā)明所用的支撐板3進(jìn)行補(bǔ)充，則作為其材質(zhì)，適于利用云母板或燒結(jié)鋁板類非吸水性電絕緣材料。根據(jù)表面尺寸，其厚度可使用1mm-5mm的材料。而且，作為其形狀，如圖5實(shí)例所示，如果為設(shè)有貫穿表里的多數(shù)圓孔空間34(圖5A)和挖空中間的空間35(圖5B)的框狀板，則由于該支撐部自身的熱容量進(jìn)一步減小，所以具有進(jìn)一步改善溫度反應(yīng)性的優(yōu)點(diǎn)，故而很理想。
如上所述，由于本發(fā)明的平面狀加熱器裝置在露出帶狀放熱絲的狀態(tài)下使用，所以反應(yīng)性當(dāng)然優(yōu)良。例如，如圖6所示，在埋入式陶瓷遠(yuǎn)紅外線加熱器中，如溫度曲線A所示，在通電開(kāi)始后過(guò)了三分鐘也沒(méi)達(dá)到飽和溫度，但如溫度曲線B所示，在本發(fā)明的平面狀加熱器裝置中，獲得了在約10秒后就達(dá)到飽和溫度的高反應(yīng)性。
這樣，由于本發(fā)明中獲得了優(yōu)良的反應(yīng)性，所以在間歇過(guò)熱的情況下，在提高加熱效率的同時(shí)還可降低加熱過(guò)程的電力損失。再有，由于纏繞一條帶狀放熱絲來(lái)構(gòu)成平面狀加熱器，所以獲得了完全不產(chǎn)生放熱材料的材料損失的特別的優(yōu)點(diǎn)。此外，即使在放熱面的往復(fù)、折回部分，由于不存在類似于現(xiàn)有加熱器的截面面積的變化，不產(chǎn)生部分電流的偏差，所以具有因不產(chǎn)生材料劣化而不需要現(xiàn)有的修正構(gòu)造的優(yōu)點(diǎn)。
在以上說(shuō)明的實(shí)施方式中，如圖4所示，雖然由四邊形的框部件54按壓面狀加熱器2的外周部，但是帶狀放熱絲4在加熱器使用中熱膨脹，且在加熱面朝下的情況下中央部有時(shí)下垂。這里，如圖7、圖8所示，理想的是使在面狀加熱器2的前面安裝的框部件54具備帶狀放熱絲4的防下垂片55，且防下垂片55如圖9所示般在成為內(nèi)側(cè)的面上具有隔壁構(gòu)造56以不使帶狀放熱絲之間接觸，并防止面狀加熱器2的中央部的下垂。再有，雖然防下垂片55不一定是一個(gè)，但由于如果數(shù)量增加就會(huì)遮蔽放熱面，所以理想的是如圖所示般在最易下垂的中央部設(shè)置一個(gè)。
此外，雖然本發(fā)明的面狀加熱器裝置中安裝了用于檢測(cè)溫度并控制輸出的熱電偶，但在現(xiàn)有面狀加熱器的情況下，通常安裝絕緣性的筒狀體，并在其內(nèi)部插入并固定熱電偶的前端部。但是，如圖10、圖11所示，通過(guò)使構(gòu)成熱電偶60的兩條金屬線的前端相交并直接點(diǎn)焊于帶狀放熱絲4的中央部上面，可實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化構(gòu)造和減少成本。
再有，此種面狀加熱器裝置的實(shí)際規(guī)格通常為125mm×125mm的尺寸，每個(gè)的放熱量為570-580W。現(xiàn)有產(chǎn)品在線圈密度上有限，為使每單位面積的放熱量符合上述規(guī)定，用變壓器使電壓下降到30V并通電。
但是，本發(fā)明的面狀加熱器由于采用上述特殊帶狀放熱絲4的卷曲構(gòu)造，所以可使由線圈密度決定的每單位面積的阻值高于現(xiàn)有產(chǎn)品，即使在50V電壓下運(yùn)轉(zhuǎn)也可符合上述規(guī)定。這里，如圖12所示，可采用將四個(gè)面狀加熱器裝置串聯(lián)連接，并在其兩端施加作為工業(yè)用電源電壓的200V的運(yùn)轉(zhuǎn)方法。如采用此類方法，則不必如以往般設(shè)置變壓器，且可大幅降低成本。再有，由于本發(fā)明的面狀加熱器裝置其線圈密度的可調(diào)整幅度大，所以不一定非要四個(gè)串聯(lián)連接，也可以是兩個(gè)串聯(lián)連接或六個(gè)串聯(lián)連接?？蓪?shí)現(xiàn)此類使用方法也是本發(fā)明的一大優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種平面狀加熱器裝置，其特征在于具備在支撐板上卷繞一條帶狀放熱絲并在支撐板面上平行設(shè)置放熱絲的放熱面的平面狀加熱器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平面狀加熱器裝置，其特征在于所述平面狀加熱器在支撐板的相對(duì)邊中的一個(gè)邊上反復(fù)形成山形凹凸，在另一邊上反復(fù)形成錯(cuò)開(kāi)1/2間距的相同形狀的山形凹凸，同時(shí)，將一條帶狀放熱線沿所述山形斜面纏繞，而且在相對(duì)的兩邊的山形凹凸之間進(jìn)行架設(shè)，使所述帶狀放熱絲的放熱面平行于支撐板面，且在支撐板面上并排設(shè)置多個(gè)該放熱面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的平面狀加熱器裝置，其特征在于所述支撐板是由云母板或鋁板構(gòu)成的非吸水性電絕緣材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的平面狀加熱器裝置，其特征在于所述支撐板是設(shè)有貫穿表里的空間的框狀板。
5.根據(jù)權(quán)利要求2-4中任一項(xiàng)所述的平面狀加熱器裝置，其特征在于在設(shè)有帶狀放熱絲的所述支撐板的表面裝有固定外周表面的框部件。
6.根據(jù)權(quán)利要求2-5中任一項(xiàng)所述的平面狀加熱器裝置，其特征在于容納并固定設(shè)有帶狀放熱絲的所述支撐板的外盒具有增強(qiáng)構(gòu)造。
7.根據(jù)權(quán)利要求2-6中任一項(xiàng)所述的平面狀加熱器裝置，其特征在于在平面狀加熱器的前面安裝框部件，該框部件具備帶狀放熱絲的下垂防止片。
8.根據(jù)權(quán)利要求2-7中任一項(xiàng)所述的平面狀加熱器裝置，其特征在于在平面狀加熱器的帶狀放熱絲的上面直接點(diǎn)焊接熱電偶的前端部。
全文摘要
本發(fā)明目的在于提供反應(yīng)性優(yōu)、能夠防止材料損失、能夠?qū)崿F(xiàn)不需要對(duì)應(yīng)偏流的所述修正構(gòu)造的平面狀加熱器裝置。其特征為具有在支撐板(3)上卷繞一條帶狀放熱絲(4)并在支撐板面上平行設(shè)置放熱絲的放熱面(41)的平面狀加熱器(2)。該支撐板(3)在其平行的相對(duì)邊中的一個(gè)邊上以間距P反復(fù)形成山形凹凸(31a)，在另一邊上以間距P反復(fù)形成錯(cuò)開(kāi)1/2間距的相同形狀的山形凹凸(31b)。將一條帶狀放熱線沿所述山形凹凸的山形斜面纏繞，且如圖1所示，在相對(duì)的兩邊的山形凹凸之間(31a和31b之間)進(jìn)行架設(shè)以使所述帶狀放熱絲的放熱面平行于支撐板(3)表面，且在支撐板面上并排設(shè)置多個(gè)該放熱面。
文檔編號(hào)H05B3/22GK1826023SQ200610007618
公開(kāi)日2006年8月30日 申請(qǐng)日期2006年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月15日
發(fā)明者豐島正吾, 安達(dá)博人 申請(qǐng)人:日本礙子株式會(huì)社, Ngk凱倫泰克株式會(huì)社