JPH09148047A - 凍結防止ヒータ及び凍結防止ヒータ用伝熱板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポンプなどの被加熱部材の表面を満遍なく効
果的に加熱でき、且つ被加熱部材への取り付けが容易な
凍結防止ヒータを提供すること。 【解決手段】 抵抗線２１の両端にリード線２３，２３
を接続してなる線状ヒータ２０と、アルミ板中に蛇行す
る収納溝４１を設けてなる第１の伝熱板４０と、金属箔
からなる第２の伝熱板６０とを具備する。第１の伝熱板
４０の収納溝４１内に線状ヒータ２０の抵抗線２１の部
分を収納する。その上に第２の伝熱板６０を取り付け
る。第２の伝熱板６０の表面をポンプ（被加熱部材）９
１の外装ケース９３の表面に取り付けて該ポンプ９１を
加熱する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はポンプなどの凍結を
防止するために用いられる凍結防止ヒータ及び該凍結防
止ヒータに用いる伝熱板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、給湯器等の中には水圧送用のポン
プを取り付けたものがある。このポンプは通常給湯器等
とともに屋外に設置されるため、内部の水が凍結する恐
れがある。

【０００３】このため該ポンプの外装ケースに凍結防止
ヒータを取り付けて寒冷時に作動させ、ポンプ内の水を
凍結させないようにしている。

【０００４】図５はこの種の従来の凍結防止ヒータを示
す分解斜視図である。同図に示すように従来の凍結防止
ヒータ８０は、所定の長さを有する抵抗線８１の両端に
リード線８３，８３を接続してなる線状ヒータ８５と、
アルミ箔からなる伝熱板８７とを具備し、線状ヒータ８
５の抵抗線８１の部分を蛇行するように折り曲げた上で
その上に前記伝熱板８７を接着して構成されている。

【０００５】そして該凍結防止ヒータ８０の線状ヒータ
８５を貼り付けた側の面に接着層を設けてポンプ９１の
樹脂製外装ケース９３の表面にこれを貼り付ける。

【０００６】そして前記線状ヒータ８５の両リード線８
３，８３に電圧を印加すれば、抵抗線８１が加熱し、そ
の熱の一部が伝熱板８７によって面状に広がり、外装ケ
ース９３の面全体を加熱し、その凍結を防止する。

【０００７】なお外装ケース９３は樹脂製なので、その
耐熱温度は低く、例えば抵抗線８１の表面温度が１５０
℃以上になると、変形などを起こす恐れがある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の凍結防止ヒータ８０においては以下のような問題点が
あった。 図６は外装ケース９３に取り付けた凍結防止ヒータ８
０の抵抗線８１の部分の拡大断面図である。同図におい
て、抵抗線８１から発生する熱を、伝熱板８７を介して
外装ケース９３の表面全体にできるだけ満遍なく伝達す
るためには、伝熱板８７が抵抗線８１の外周面のなるべ
く広い面積に触れている必要がある。しかしながら実際
には同図に示すように、該伝熱板８７と抵抗線８１の間
には広い空隙９５，９５が生じているので、抵抗線８１
から伝熱板８７へ熱が伝わりにくかった。

【０００９】さらに伝熱板８７はアルミ箔製であり薄い
ので、伝熱板８７に伝わった熱がその周囲の部分に伝わ
りにくかった。

【００１０】以上のことから抵抗線８１の部分に熱が集
中し易く、また抵抗線８１の表面は直接外装ケース９３
に触れているので、抵抗線８１が触れる外装ケース９３
の部分が他の部分に比べて高温に加熱されてしまうこと
となる。

【００１１】そしてこの場合、外装ケース９３の抵抗線
８１が直接触れる部分の温度を該外装ケース９３の耐熱
温度以下にする必要があるが、そうすると外装ケース９
３の抵抗線８１が直接触れない部分の温度をあまり高く
上げることができず、外装ケース９３の表面全体を効果
的に加熱できない。

【００１２】また逆に抵抗線８１の発熱温度をあまり高
くできないので、その分抵抗線８１の長さを長くして外
装ケース９３の表面を加熱することとなるが、そうする
とこの凍結防止ヒータ８０全体の大きさを大きくしなけ
ればならず、小型化が図れない。

【００１３】伝熱板８７と抵抗線８１はいずれも可撓
性のある部材なので、この凍結防止ヒータ８０を外装ケ
ース９３の表面に貼り付ける際、この凍結防止ヒータ８
０と外装ケース９３の間に空気が入り込む恐れがあるの
で、これに注意しながら貼り付けていく必要があり、作
業性が悪く、しかも取り付け不良の生じる恐れがあっ
た。

【００１４】線状ヒータ８５のリード線８３，８３を
接続した接続部８８，８８には、これを保護するため
に、図５に示すように、その周囲に保護チューブ８９，
８９を取り付けている。しかしながらこの保護チューブ
８９，８９は伝熱板８７の外部に突出している。

【００１５】このため凍結防止ヒータ８０を外装ケース
９３に貼り付けた後に、前記リード線８３，８３を図示
しない制御基板等に接続するために引き回した際、該接
続部８８，８８もたわんでしまい、これによって該接続
部８８，８８に接続不良が生じてしまう恐れがあった。
特にこの種の凍結防止ヒータ８０に用いる抵抗線８１内
のニクロム線からなる抵抗線本体は、その直径がかなり
細く切断し易いので、前記接続不良が生じ易い。

【００１６】本発明は上述の点に鑑みてなされたもので
ありその目的は、ポンプなどの被加熱部材の表面を満遍
なく効果的に加熱でき、且つ被加熱部材への取り付けが
容易で小型化が図れる凍結防止ヒータ及び該凍結防止ヒ
ータ用伝熱板を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め本発明は、被加熱部材の表面に取り付けて該被加熱部
材を加熱する凍結防止ヒータにおいて、前記凍結防止ヒ
ータを、所定の長さを有する抵抗線の両端にリード線を
接続してなる線状ヒータと、金属板中に蛇行する収納溝
を設けてなる第１の伝熱板と、金属箔又は金属板からな
る第２の伝熱板とを具備し、前記第１の伝熱板に設けた
収納溝内に前記線状ヒータの抵抗線の部分を収納し、そ
の上に前記第２の伝熱板を取り付け、該第２の伝熱板の
表面を前記被加熱部材の表面への取付面として構成し
た。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態に
かかる凍結防止ヒータ１０の分解斜視図である。同図に
示すようにこの凍結防止ヒータ１０は、線状ヒータ２０
と、第１の伝熱板４０と、第２の伝熱板６０とを具備し
て構成されている。以下各構成部品について説明する。

【００１９】ここで図２は第１の伝熱板４０を示す図で
あり、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）の
Ａ−Ａ断面図、同図（ｃ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ断面
図、同図（ｄ）は裏面図である。

【００２０】図１及び図２に示すように第１の伝熱板４
０は、厚さ０．３mmのアルミ板の内部に、該アルミ板自
体をプレス加工で変形することによって、蛇行する収納
溝４１を設けて構成されている。

【００２１】この収納溝４１の横断面は略半円弧状であ
り、その両端部分は下記する線状ヒータ２０の接続部３
７，３７を収納する接続部収納部４３，４３を形成して
いる。

【００２２】接続部収納部４３，４３の径は収納溝４１
の他の部分の径よりも大きく形成されている。

【００２３】また収納溝４１中には、その複数箇所に、
該収納溝４１の幅を狭くする挟持突起４７，４７が設け
られている。

【００２４】次に線状ヒータ２０は、図１に示すよう
に、抵抗線２１の両端にそれぞれリード線２３，２３を
接続して構成されている。

【００２５】図３は抵抗線２１とリード線２３，２３の
接続方法を示す図である。同図に示すように抵抗線２１
は、芯線２５の周囲に細いニクロム線を螺旋状に巻き回
したものの外周に絶縁被覆２７を被覆して構成されてい
る。

【００２６】またリード線２３，２３は導線２９，２９
の周囲を絶縁被覆３１，３１で被覆して構成されてい
る。

【００２７】そして抵抗線２１の両端のニクロム線を露
出した部分にリード線２３，２３の導線２９，２９を接
続してその周囲を金具３３，３３で強固に固定し、さら
にその周囲を図１に示す絶縁保護チューブ３５，３５で
覆って接続部３７，３７を構成している。

【００２８】第２の伝熱板６０は、図１に示すように、
アルミ箔を前記第１の伝熱板４０と同一の外形形状にカ
ットし、その両面に接着層を設けて構成されている。

【００２９】そしてこの凍結防止ヒータ１０を組み立て
るには、まず第１の伝熱板４０に設けた収納溝４１内に
線状ヒータ２０の抵抗線２１の部分を収納し、同時に収
納溝４１両端の接続部収納部４３，４３内に線状ヒータ
２０の接続部３７，３７の部分を収納する。

【００３０】このとき収納溝４１内には図２に示す挟持
突起４７，４７が突出しているので、抵抗線２１はこの
挟持突起４７，４７に挟み込まれることによって、容易
には該収納溝４１内から離脱しない。従ってその装着が
容易となる。

【００３１】次に第１の伝熱板４０の抵抗線２１を収納
した側の面に、第２の伝熱板６０を貼り付ける。

【００３２】このようにして製造された凍結防止ヒータ
１０をポンプ９１の樹脂製外装ケース９３に取り付ける
には、第２の伝熱板６０の外側の接着剤層を設けた面
を、外装ケース９３に貼り付けるだけでよい。

【００３３】この凍結防止ヒータ１０は、硬質板からな
る第１の伝熱板４０を具備しているので、前記図５に示
す従来例に比べて可撓性がなく、従って外装ケース９３
への取り付けが容易に行なえ、しかも取り付け不良が生
じにくい。

【００３４】ここで図４は外装ケース９３に取り付けた
凍結防止ヒータ１０の抵抗線２１の部分の拡大断面図で
ある。同図に示すように、抵抗線２１は第１の伝熱板４
０の収納溝４１内に収納された状態で外装ケース９３に
密着する第２の伝熱板６０に圧接されている。

【００３５】ここで収納溝４１の形状は抵抗線２１の形
状に合わせて、予め最も両者の接触面積が大きくなるよ
うに形成しておくことができるので、両者の接触面積を
広くすることができる。

【００３６】また第１の伝熱板４０はアルミ板製であ
り、アルミ箔に比べてその厚みがかなり厚いので、熱が
伝わり易い。

【００３７】つまりリード線２３，２３に電圧を印加し
て抵抗線２１を加熱した際、抵抗線２１で発生した熱は
第１の伝熱板４０に伝わり易く、第１の伝熱板４０に伝
わった熱の拡散も速い。従って第１の伝熱板４０全体を
満遍なく加熱でき、同時に抵抗線２１自体の温度上昇を
低く抑えることができる。

【００３８】一方抵抗線２１と外装ケース９３の間には
第２の伝熱板６０が介在している。従って抵抗線２１で
発生した熱は、直接外装ケース９３に伝熱されず、一旦
第２の伝熱板６０で周囲に拡散された後に外装ケース９
３に伝熱される。

【００３９】以上のことから、抵抗線２１が触れる外装
ケース９３表面の部分のみが他の外装ケース９３表面の
部分に比べて高温に加熱されることはなく、外装ケース
９３の表面全体を満遍なく加熱できる。

【００４０】また前述のように抵抗線２１の温度を低く
できるので、抵抗線２１の単位長当りの消費ワット数を
大きく出来、その分抵抗線２１の長さを短くできる。具
体的に言えば、図５に示す従来例の抵抗線８１に比べて
本実施形態の抵抗線２１の長さは約１／３にできる。従
って凍結防止ヒータ１０全体の小型化が図れる。従って
特に近年小型化される傾向にあるポンプなどの被加熱部
材への取り付けが容易に行なえる。

【００４１】ところで本実施形態においては、第１の伝
熱板４０の収納溝４１の両端に接続部収納部４３，４３
を設け、この中に線状ヒータ２０の接続部３７，３７を
収納して固定するように構成しているので、たとえリー
ド線２３，２３を図示しない制御基板等に取り付けるた
めに引き回しても、該接続部３７，３７は固定されたま
まであり、従って該接続部３７，３７に接続不良が生じ
る恐れはない。

【００４２】以上、本発明の一実施形態を説明したが、
本発明はこれに限定されるものではなく、例えば以下の
ような種々の変形が可能である。 上記実施形態では被加熱部材としてポンプの例を示し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の種
々の装置の凍結防止に利用できることは言うまでもな
い。

【００４３】上記実施形態では第１の伝熱部材として
アルミ板を用い、第２の伝熱部材としてアルミ箔を用い
たが、他の金属板又は他の金属箔を用いても良い。また
第２の伝熱部材としてはアルミ板等の硬質板を用いても
良い。

【００４４】なお被加熱部材の凍結防止ヒータを取り
付ける面が湾曲していたり、折れ曲がっていたりする場
合は、その形状に合わせて第１の伝熱部材と第２の伝熱
部材を湾曲又は折り曲げることによって、その面に密着
するようにすれば良い。

【００４５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば以下のような優れた効果を有する。 ポンプなどの被加熱部材の面全体を満遍なく加熱でき
る。

【００４６】凍結防止ヒータの小型化が図れる。

【００４７】ポンプなどの被加熱部材への取り付けが
容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態にかかる凍結防止ヒータの
分解斜視図である。

【図２】第１の伝熱板４０を示す図であり、同図（ａ）
は平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ断面図、同
図（ｃ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ断面図、同図（ｄ）は裏
面図である。

【図３】抵抗線２１とリード線２３，２３の接続方法を
示す図である。

【図４】外装ケース９３に取り付けた凍結防止ヒータ１
０の抵抗線２１の部分の拡大断面図である。

【図５】従来の凍結防止ヒータを示す分解斜視図であ
る。

【図６】外装ケース９３に取り付けた凍結防止ヒータ８
０の抵抗線８１の部分の拡大断面図である。

【符号の説明】

１０ 凍結防止ヒータ ２０ 線状ヒータ ２１ 抵抗線 ２３，２３ リード線 ４０ 第１の伝熱板 ４１ 収納溝 ６０ 第２の伝熱板 ９１ ポンプ（被加熱部材）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加熱部材の表面に取り付けて該被加熱
   部材を加熱する凍結防止ヒータにおいて、 前記凍結防止ヒータは、所定の長さを有する抵抗線の両
   端にリード線を接続してなる線状ヒータと、 金属板中に蛇行する収納溝を設けてなる第１の伝熱板
   と、 金属箔又は金属板からなる第２の伝熱板とを具備し、 前記第１の伝熱板に設けた収納溝内に前記線状ヒータの
   抵抗線の部分を収納し、その上に前記第２の伝熱板を取
   り付け、該第２の伝熱板の表面を前記被加熱部材の表面
   への取付面としたことを特徴とする凍結防止ヒータ。
2. 【請求項２】 薄板状の金属板からなり、該金属板中に
   ヒータ用の抵抗線を収納する寸法形状の収納溝を蛇行す
   るように形成したことを特徴とする凍結防止ヒータ用伝
   熱板。