加热器及其制造方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN95196088.1

申请日:

1995.09.14

公开号:

CN1174585A

公开日:

1998.02.25

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

专利权的视为放弃||||||公开

IPC分类号:

E03B7/12

主分类号:

E03B7/12

申请人:

积水化成品工业株式会社; 大桥启一

发明人:

大桥启一; 山口哲生; 石森史高

地址:

日本大阪市

优先权:

1994.09.14 JP 220188/94; 1995.02.27 JP 38807/95; 1995.03.17 JP 59505/95; 1995.03.17 JP 59512/95

专利代理机构:

中国专利代理(香港)有限公司

代理人:

姜郛厚;叶恺东

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内容摘要

本发明所述的加热器能够在把加热器本体(1)卷绕在水管道等被加热体上弯曲使用时稳定地向被加热体的加热。把由正温度特性热敏电阻的陶瓷构成的、在两侧部具有电极的多个发热体(2)沿着具有挠性和电绝缘性的加热器本体(1)的长度方向相互隔开地封入其中。在加热器本体(1)内设有用于给各个发热体(2)供电的一对馈电线(3)。在把具有导电性的保持件(5)连接到发热体(2)和各个馈电线(3)上的同时设到加热器本体(1)中以进行保持。通过保持件(5)来减轻各个馈电线(3)和发热体(2)的电接触不良,而能够稳定由发热体(2)进行的发热。

权利要求书

1: 一种加热器,其特征在于, 用于加热被加热体的软线状的本体(1)具有电绝缘性和可挠性, 在本体(1)中沿着本体(1)的长度方向设置多个由具有正温度 特性陶瓷构成的发热体(2), 在本体(1)中设有用于给各个发热体(2)馈电的一对馈电线 (3), 具有导电性的一对保持构件(5)被设置在本体(1)中以便分别 导电性地连接各个馈电线(3)和发热体(2)并且进行保持。
2: 根据权利要求1所述的加热器,其特征在于,在保持构件 (5)上相互背向地设置保持发热体(2)的第一保持片(33)和保 持馈电线(3)的第二保持片(34)。
3: 根据权利要求1所述的加热器,其特征在于,在保持构件 (5)中设置保持馈电线(3)的保持片(39),以延长上述保持片 (39)的顶端来保持发热体(2)。
4: 根据权利要求1、2或3所述的加热器,其特征在于,保持 构件(5)通过把持来保持各个馈电线(3)和发热体(2)的至少一 部分。
5: 根据权利要求1、2或3所述的加热器,其特征在于,馈电 线(3)是把导线进行集束的集合线。
6: 根据权利要求4所述的加热器,其特征在于,由发热体(2) 上的保持构件(5)所把持的端部的棱具有倒角。
7: 根据权利要求1所述的加热器,其特征在于,本体(1)通 过热塑性树脂的压力成形而呈软线状,用于保护发热体(2)不受保持 构件(5)损伤的保护片(35)从相对于压力成形的挤出方向的保持 构件(5)的端部沿着上述挤出方向伸出。
8: 一种加热器,其特征在于, 通过上述本体(1)的压力成形沿着上述本体(1)的长度方向将 多个由正温度特性热敏电阻组成的发热体(2’)封入由热塑性树脂构 成的软线状的本体(1)内, 发热体(2’)这样形成:对应于压力成形的挤出方向上的发热体 (2’)的前部,上述发热体(2’)的后部的厚度变薄。
9: 一种加热器的制造方法,其特征在于,包括: 在由具有正温度特性的热敏电阻的陶瓷构成的发热体(2)中设置 一对电极(7)的工序; 在分别导电性地连接发热体(2)和馈电线(3)的同时把分别保 持上述各个馈电线(3)和发热体(2)的一对保持构件(7)分别安 装到上述发热体(2)的各个电极(7)上的工序; 制造长形发热单元(10)的工序,该发热单元(10)把安装了各 个保持构件(5)的各个发热体(2)相互隔开并沿着长度方向通过上 述各个保持构件(5)分别安装到一对馈电线(3)上; 制造本体(1)的工序,通过热塑性树脂(4’)的压力成形,由 上述热塑性树脂(4’)把上述发热单元(10)包覆成软线状而构成 该本体(1)。
10: 一种加热器的制造方法,其特征在于,包括: 在由具有正温度特性的热敏电阻的陶瓷构成的发热体(2)中设置 一对电极(7)的工序; 在分别导电性连接发热体(2)和馈电线(3)的同时把分别保持 上述各个馈电线(3)和发热体(2)的一对保持构件(5)分别安装 到上述发热体(2)的各个电极(7)上的工序; 制造长形发热单元(10)的工序,该发热单元(10)把安装了各 个保持构件(5)的各个发热体(2)相互隔开并沿着长度方向通过上 述各个保持构件(5)分别安装到一对馈电线(3)上; 制造软线状的本体(1)的工序,该本体(1)通过在热塑性树脂 的两片(41)之间夹入上述发热单元(10)而把上述发热单元(10) 封入上述各片(41)之间。

说明书


加热器及其制造方法

    【技术领域】

    本发明涉及一种加热器及其制造方法,为了防止具有弯曲表面的水管道等的水滞留部位因水的冻结而造成损伤,该加热器通过水管表面高效地加热上述滞留部位。

    背景技术

    在现有技术中,在寒冷地带,为了防止严冬期的水管道冻结,如图40所示,使用电视等的馈线状的带状加热器23。该带状加热器23由周围用电绝缘体的聚氯乙烯树脂等包覆镍铬线等金属电阻线21的带状的本体22组成。

    上述带状加热器23以螺旋状卷绕在本体22的上述外表面上并且沿着水管道的长度方向压紧在本体22上,以便紧压在例如寒冷地带地房屋的露出地面的水管道的外表面上。为了防止冻结,上述带状加热器23被设定为预定的例如每1m水管道消耗6W的耗电量。

    通过检测温度来通/断控制上述带状加热器23的传感器例如铂传感器被设置在房屋的最寒冷的地方,通常是房屋的北侧,接近水管道的露出部位的位置上。

    这样的带状加热器23,在由传感器所产生的检测温度不足0℃时,使金属电阻线21通电而发热,通过对带状加热器23卷绕的水管道的外表面进行加热,就能防止由于检测温度为不足0℃的低温下的水的冻结所产生的上述水管道的破裂。

    因此,上述带状加热器23根据在房屋的北侧等最低温度的可能性高的位置上所设置的传感器的检测温度而进行通/断控制。

    由此,在例如上述带状加热器23被设置在房屋南侧的水管道上时,在房屋的南侧室外温度上升,当上升到不需要考虑水管道内的水发生冻结的水温时,如果上述传感器的检测温度不足0℃,上述带状加热器23为导通状态。由此,对于不需要加热的部分,在一日中带状加热器23也为导通状态。

    由此,由于上述带状加热器23不能对水管道的温度低的特定部分进行集中加热,就存在消耗超出需要的功率的情况,而存在引起耗电量增加的问题。

    因此,为了避免上述问题,作为在寒冷地带防止严冬期的水管道内等的水的冻结的加热器,而考虑使用美国专利4,072,848号公报所公开的加热用电缆。

    在上述公报中,如图41所示,把在通电时发热的芯片形状的各个发热体52和由分别给上述各个发热体52供电的由铜制成的一对电线53封入由热塑性树脂等绝缘体制成的电缆状的本体51中。

    上述发热体52是由钛酸钡类陶瓷构成的正温度特性的热敏电阻,在上述本体51的长度方向上的两侧面上分别具有欧姆接触用的电极54。

    在各个电线53之间沿着上述长度方向以预定间隔配置多个上述发热体52,上述各个电极54和沿着它们的侧面相接触的各个电线53分别具有沿着它们的侧面通过锡焊进行导电性连接的结合部55。

    这样的加热器,在把本体51接触到水管道等的水滞留部位上使用的情况下,各个发热体52根据温度而发热,就能防止由于上述滞留部位内的温度不足0℃的低温时的水的冻结所产生的上述滞留部位的损伤。

    即,当发热体52的温度为例如5℃以下时,在上述发热体52呈通电状态而达到发热所需要的程度之后,同分别与这样发热的各个发热体52接近的本体51的部分相接触的上述滞留部位被上述各个发热体52通过本体51加热,因此,就能防止由于上述滞留部位内的温度不足0℃的低温环境下的水的冻结所产生的上述滞留部位的损伤。

    因此,上述的现有的加热器,大多是在外表面上卷绕在曲率大的水管道等的滞留部位的外侧上使用的,这样,在使上述加热器呈弯曲状态使用时,就会对本体51施加较大的弯曲应力,这样的弯曲应力也加在导电性连接发热体52和电线53的结合部55上。

    此时,被封入本体51中的电线53因由铜构成而具有延展性,能够顺着由热塑性树脂组成的本体51的弯曲而弯曲,能够避免上述弯曲应力的影响,但是,发热体52和结合部55是由陶瓷和焊锡构成的硬质物质,就不能顺应于上述弯曲应力而发生弯曲,而呈受这样的弯曲应力的作用的状态。

    因此,上述的现有加热器,用于防止水的滞留部位的冻结,则在温度变化大时,由于该温度变化频繁发生,而在上述结合部55反复进行热膨胀和热收缩的过程中,由于上述较大的弯曲应力的作用会在结合部55和与其连接的电极54及发热体52之间产生龟裂。

    由此,就不能维持通过上述结合部55进行的发热体52和电线53的导电性连接,以及会使发热体52和电线53之间的电阻值上升,而产生由各个发热体52所产生的对被加热体的加热变得不稳定的问题。

    鉴于上述问题,本发明的目的是提供一种加热器及其制造方法,该加热器能够通过适当的加热而防止水管道等的水的滞留部位的冻结,同时,能够实现使用时的加热的稳定性。

    发明的分开

    为了实现上述目的,本发明的加热器的特征在于,用于加热被加热体的软线状的本体具有电绝缘性和可挠性,在本体中沿着本体的长度方向设置多个由具有正温度特性的陶瓷构成的发热体,在本体中设有用于给各个发热体馈电的一对馈电线,具有导电性的一对保持构件被设置在本体中用来分别将各个馈电线和发热体导电性地连接起来并且进行保持。

    如果采用上述结构,由于各个发热体沿着软线状的本体的长度方向设在上述本体内,所以即使在本体中具有由硬质的陶瓷构成的各个发热体,通过使具有可挠性的上述本体挠曲,就能顺应于作为被加热体的水管道等的水的滞留部位的弯曲表面。在上述各个发热体上分别通过具有导电性的各个保持构件连接一对馈电线,由上述各个馈电线给上述各个发热体供电。

    由此,在把具有正温度特性的发热体的居里温度设定在例如10℃~80℃的情况下,就能使外部气温低于常温的冰点温度下的部分的发热体处于低电阻值状态。此时,当对发热体通电时,就能在上述发热体中流过大电流,上述发热体发热而迅速地加热被加热体。由此,就能通过加热来防止作为上述被加热体的滞留部位的水的冻结。上升到居里温度附近的部分的发热体的电阻值变高,流过的电流减少。由此,就能抑制上述发热体中的耗电量。

    其结果,在上述结构中,能仅对被加热体需要加热的部分进行适当地加热,由此,就能防止作为被加热体的滞留部位的冻结,同时,抑制浪费的功率消耗。

    在上述结构中,各个保持构件保持一对馈电线和发热体,与现有的发热体的侧面和电线通过锡焊进行的连接相比较,能通过由保持构件产生的对各个发热体和各个馈电线的保持而至少吸收本体被弯曲时产生的弯曲应力的一部分。由此,就能通过上述保持构件降低上述弯曲应力对各个发热体和各个馈电线之间的导电性连接产生的不良影响。

    由此,上述结构在使本体弯曲使用时,能够通过保持构件维持容易弯曲的馈电线与难于弯曲的发热体的连接。由此,上述结构通过上述保持构件而成为抗弯曲的坚固的结构,能够用于本体的曲率较大的情况。

    由此,通过上述结构,在例如把本体以螺旋状卷绕到被加热体的水的滞留部位的水管道的表面上时,就能把本体紧贴在上述表面上卷绕。通过上述结构,在上述表面上,沿着其长度方向紧贴使用时,在水管道等的弯曲的部分处能够使馈电线与本体一起沿着上述部分弯曲。在此情况下,就能通过保持构件更稳定地维持发热体同馈电线的连接。

    通过上述结构,即使因发热体而使温度变化大,并且,其温度变化频繁发生,但由于由保持构件部分地吸收由这样的温度变化所产生的弯曲应力的变化,因此,就能维持各个发热体和一对馈电线之间的导电性连接。

    本发明的另一种加热器,其特征在于,在保持构件上以相互背向地设置保持发热体的第一保持片和保持馈电线的第二保持片。

    如果采用上述结构,通过背向设置第一保持片和第二保持片,在保持构件上就能隔开同发热体的保持部分和同馈电线的保持部分。由此,当使本体弯曲时,在第二保持片上产生的弯曲应力就能进一步通过保持构件吸收对第一保持片和发热体的保持部分的影响。由此,通过上述构成,能进一步提高对应于上述弯曲应力的强度。

    本发明的另一种加热器,其特征在于,在保持构件上设置保持馈电线的保持片,以使上述保持片的顶端延伸而保持发热体。

    如果采用上述结构,把保持馈电线的保持片设置成使上述保持片的顶端延伸而保持发热体,由此就能用上述保持片同时保持馈电线和发热体,就能简化保持构件。

    本发明的另一种加热器,其特征在于,保持构件进一步通过把持各个馈电线和发热体的至少一部分来进行保持。

    如果采用上述结构,具有导电性的保持构件通过把持各个馈电线和发热体而进行保持,由此,就能节省焊锡并确实地保证保持构件同各个馈电线和发热体之间的导电性连接。

    本发明的另一种加热器,其特征在于,馈电线是把导线进行集束的集合线。

    如果采用上述结构,由于设在本体中的馈电线由把导线进行集束的集合线组成,就能进一步提高上述馈电线的挠性,并且,由于能够降低弯曲时的复原力,就更容易使本体弯曲。

    本发明的另一种加热器,其特征在于,由发热体上的保持构件所把持的端部的棱具有倒角。

    如果采用上述结构,由于由发热体上的保持构件所把持的端部的棱具有倒角,在用保持构件保持发热体进行安装时,容易通过上述倒角实现上述安装。

    本发明的另一种加热器,其特征在于,本体通过热塑性树脂的挤压成形而呈软线状,用于保护发热体不受保持构件损伤的保护片设置成沿着上述挤出方向从与压力成形的挤出方向相对的保持构件的端部伸出。

    如果采用上述结构,通过把由具有正温度特性的陶瓷构成的连接在一对馈电线上的各个发热体与熔融的热塑性树脂一起挤出的压力成形,而把上述各个馈电线和各个发热体整体地封入由热塑性树脂构成的软线状的本体内。

    此时,在上述结构中,由于设置了分别将上述发热体和上述各个馈电线导电性地连接起来的保持构件,所以能更坚固地保持上述发热体和上述各个馈电线。

    因此,在上述压力成形中,由于挤出时的振动等,发热体从挤出口的中心部偏移,发热体的前部接触到位于挤出口的螺纹接头·模而使上述发热体破损。在发热体这样破损时,作为上述各个发热体整体的发热效率恶化。

    因此,在上述构成中,由于在保持构件上设置了从与成为挤出方向的本体的长度方向相对的保持构件的端部向挤出方向伸出的保护片,所以在由压力成形而进行的上述本体的制造时,通过在用于压力成形的模·螺纹接头和发热体之间插入上述保护片,就能防止发热体同上述模、螺纹接头的接触,由此,就能避免发热体的破损。

    本发明的另一种加热器,其特征在于,通过上述本体的压力成形沿着上述本体的长度方向在由热塑性树脂构成的软线状的本体内封入多个由正温度特性热敏电阻组成的发热体,发热体的形态为:对应于压力成形的挤出方向上的发热体的前部,上述发热体上的后部的厚度变薄。

    如果采用上述结构,由于通过热塑性树脂的压力成形而把发热体封入本体内,当发热体与热塑性树脂一起从压力成形的挤出口挤出时,上述热塑性树脂的面对发热体的部分被夹在挤出口和发热体之间,由此,被进一步弹性压缩。

    在现有技术中,由于发热体沿挤出方向的纵断面为长方形,如果被热塑性树脂进行这样的弹性压缩时,随着挤出,上述弹性压缩沿着上述发热体的表面传递到发热体上的挤出方向的后方。其结果,在现有技术中,在上述发热体被挤出后的本体上,上述热塑性树脂发生弹性膨胀而在上述本体上形成凸部。

    因此,在上述结构中,由于发热体的后部变薄,在变薄的发热体的后部热塑性树脂存在的空间相对于发热体的前部变大,由此,就能缓和发热体挤出时的热塑性树脂的弹性压缩向后方的传递。

    本发明的加热器的制造方法的特征在于包括:在由具有正温度特性的热敏电阻的陶瓷构成的发热体中设置一对电极的工序;在分别导电性地连接发热体和馈电线的同时把分别保持上述各个馈电线和发热体的一对保持构件分别安装到上述发热体的各个电极上的工序;制造长形发热单元的工序,该发热单元把安装了各个保持构件的各个发热体相互隔开并沿着长度方向通过上述各个保持构件分别安装到一对馈电线上;制造本体的工序,该本体通过热塑性树脂的压力成形将上述发热单元包覆成软线状。

    如果采用上述方法,如上所述,能制造出在抑制浪费的功率消耗的同时更确实地防止被加热体的滞留部位的水的冻结的加热器。

    用上述方法,能够把由一对馈电线和相对于上述馈电线而相互隔开安装的各个发热体组成的长形发热单元卷绕成筒状,把上述发热单元通过热塑性树脂的压力成形包覆成软线状的本体就能卷绕成筒状。

    因此,在上述方法中,由于能够回避制造长形的本体所需要的金属模具和使作业场所的大小对应于与上述本体的长度对应的宽度,因而能够容易地制造上述本体。

    本发明的另一种加热器的制造方法的特征在于包括:在由具有正温度特性的热敏电阻的陶瓷构成的发热体中设置一对电极的工序;在分别导电性地连接发热体和馈电线的同时把分别保持上述各个馈电线和发热体的一对保持构件分别安装到上述发热体的各个电极上的工序;制造长形发热单元的工序,该发热单元把安装了各个保持构件的各个发热体相互隔开并沿着长度方向通过上述各个保持构件分别安装到一对馈电线上;制造软线状的本体的工序,该本体通过在热塑性树脂的两片之间夹入上述发热单元而把上述发热单元封入上述各片之间。

    如果采用上述方法,如上所述,能制造出在抑制浪费的功率消耗的同时更确实地防止作为被加热体的滞留部位的水的冻结的加热器。

    此外,在上述方法中,能够把由一对馈电线和相对于上述馈电线而相互隔开安装的各个发热体组成的长形发热单元卷绕成筒状,把上述发热单元封入热塑性树脂的各片之间而得到的软线状的本体就能卷绕成筒状。

    因此,在上述方法中,由于能够回避制造长形的本体所需要的金属模具和使作业场所的大小对应于与上述本体的长度对应的宽度,因而能够容易地制造上述本体。

    附图的简单说明

    图1是表示本发明的加热器的实施例的主要部分的断面图;

    图2是上述加热器的从图1中的I-I所视的断面图;

    图3是表示上述加热器中的夹紧件的结构图;

    图3(a)是上述夹紧件的展开图;

    图3(b)是上述夹紧件的斜视图;

    图4是表示上述加热器的制造方法的一个工序,表示把各个夹紧件安装到发热体上之前的斜视图;

    图5是表示上述加热器的制造方法的另一个工序,表示把各个夹紧件安装到发热体上之后的斜视图;

    图6是表示上述加热器的制造方法的又一个工序,表示把各个夹紧件安装到各个馈电线上之前的斜视图;

    图7是表示上述加热器的制造方法的又一个工序,表示把各个夹紧件安装到各个馈电线上之后的斜视图;

    图8是表示上述加热器的制造方法的又一个工序,表示通过各个夹紧件把上述各个发热体安装到各个馈电线上的发热单元的主要部分的斜视图;

    图9是表示上述加热器的制造方法的又一个工序,表示通过压力成形机把发热单元封入发热单元的工序的构成图;

    图10是上述压力成形机的十字头的简要断面图;

    图11是表示在上述发热体上形成的倒角部的图;

    图11(a)是上述发热体的斜视图;

    图11(b)是上述加热器的从II-II所视的断面图;

    图12是表示在上述发热体上形成的倒角部的另一个例子的上述发热体的斜视图;

    图13是表示上述加热器中的发热体的电极形成位置的一个例子的示意图;

    图13(a)是正视图;

    图13(b)是俯视图;

    图14是表示上述加热器中的发热体的电极形成位置的另一个例子的示意图;

    图14(a)是正视图;

    图14(b)是俯视图;

    图15是表示上述加热器中的发热体的电极形成位置的又一个例子的示意图;

    图15(a)是正视图;

    图15(b)是俯视图;

    图16是表示把上述夹紧件和馈电线进行软钎焊的状态的发热单元的主要部分的斜视图;

    图17是通过图17(a)、图17(b)、图17(c)、图17(d)分别表示上述夹紧件上的馈电线保持片的各个变形例的正视图;

    图18是表示上述夹紧件的另一个变形例的示意图;

    图18(a)是正视图;

    图18(b)是斜视图;

    图19是通过图19(a)、图19(b)、图19(c)分别表示上述夹紧件另一个变形例的正视图;

    图20是表示上述夹紧件的又一个变形例的示意图;

    图20(a)是斜视图;

    图20(b)是把上述各个夹紧件安装到发热体上时的斜视图;

    图21是表示本发明的另一个制造方法的构成图;

    图22是上述制造方法中的主要部分的放大图;

    图23是上述加热器的主要部分的断面图;

    图24是上述加热器的从III-III所视的断面图;

    图25是本发明的实施例2的加热器的示意图;

    图26是本发明的实施例3的加热器的示意图;

    图27是上述加热器的主要部分断面俯视图;

    图28是上述加热器的从IV-IV所视的断面图;

    图29是表示上述加热器中的夹紧件的结构图;

    图29(a)是上述夹紧件的展开图;

    图29(b)是上述夹紧件的斜视图;

    图30是表示在制造现有的加热器时在上述加热器的发热体上容易发生破损的示意图;

    图31是表示使用本发明的实施例3的加热器时通过上述夹紧件保护发热体免遭破损的示意图;

    图32是通过图32(a)、图32(b)分别表示代替上述夹紧件而作为另一例的各个夹紧件的斜视图;

    图33是本发明实施例4的加热器的主要部分的断面斜视图;

    图34是上述加热器的发热体的斜视图;

    图35是表示在制造现有的加热器时在上述加热器的表面上容易发生凹凸的示意图;

    图36是表示在上述加热器的表面上容易发生凹凸的情况的示意图;

    图37是表示通过使用本发明的实施例4的加热器的结构而难以在上述加热器的表面上发生凹凸的示意图;

    图38是表示上述加热器中的夹紧件的结构图;

    图38(a)是上述夹紧件的展开图;

    图38(b)是上述夹紧件的斜视图;

    图39是分别通过图39(a)、图39(b)、图39(c)、图39(d)表示上述发热体的形状的各个变形例的斜视图;

    图40是表示现有的加热器的示意图;

    图40(a)是俯视图;

    图40(b)是侧视图;

    图41是表示另一个现有的加热器的示意图。

    实施发明用的最佳形态

    [发明的实施例1]

    下面根据图1至图24对本发明的一个实施例进行说明。

    如图1和图2所示,在加热器中,设有加热器本体(本体)1,它能容易地沿着具有存在水的滞留部位的水管道等的弯曲表面的被加热体的表面弯曲,用于通过接触和热辐射加热上述被加热体,该加热器本体1用聚氯乙烯类树脂等热塑性树脂通过压力成形而形成例如厚5.0mm、宽16.6mm的长形软线状。用于形成上述这样的软线状的加热器本体1的压力成形被称为拉拔成形。

    上述所谓的软线状是指相对于长度方向垂直的截面为圆或椭圆状的电线状以及上述截面为长方形的带状。作为加热器本体1的形状,最好具有能够提高被加热体与加热器本体1的紧密接触的平面部,因此,最好呈带状。因此,以带状的形状来对下述的加热器本体1进行说明。

    在上述的带状的加热器本体1内以规定的间隔封入多个由长方形板状的具有正温度特性热敏电阻的陶瓷组成的发热体2,使发热体2的一个端面朝向加热器本体1的长度方向。在加热器本体1为上述尺寸的情况下上述发热体2的尺寸为例如长6.0mm、宽8.0mm、厚1.6nn,如果在外部气温为-20℃时通以工业电压100V的交流电,各个发热体2的全部耗电量被设定为例如每一米为约18W。作为上述发热体2的形状可以是圆盘状。

    这样的发热体2被分别设定在加热器本体1内即上述加热器本体1内的中央部位,以使发热体2的厚度方向的两个表面大致平行于加热器本体1的厚度方向的两个表面,并且,在加热器本体1的厚度方向上发热体2上的加热器本体1的各个厚度大致相同。

    在发热体2中,在发热体2的厚度方向的两个端面上和加热器本体1的长度方向的两侧部分别沿着加热器本体1的长度方向形成带状电极7。上述电极7是在涂敷了形成欧姆接触电极用的银膏(デグザ公司制造)之后,以560℃对发热体2进行5分钟的加热而得到的。

    通过形成这样的电极7,当发热体2通过电极7供电时,在发热体2的厚度方向的两个表面上,在分别相对的电极7之间,首先,在发热体2的两面的表面及其附近因通电而发热,随着它们升温,发热体2的内部依次发热。

    由此,通过上述那样配置电极7,首先,从发热体2的厚度方向的两端面侧实现面发热,因此,在上述两面附近,迅速地加热加热器本体1的厚度方向的两面。所以,上述结构通过上述各个电极7的配置,能够提高各个发热体2的加热效率。

    在上述加热器本体1内,沿着上述加热器本体1的长度方向相互平行地封入一对用于该发热体2供电的馈电线3,这样,在各个馈电线3之间,上述各个发热体2相互隔开规定的间隔,并且,互相并联地连接到上述各个馈电线3上。作为这样的馈电线3,可以使用铜等具有导电性的单线和集合线,尤其最好是容易弯曲的铜线的编织线。

    在加热器本体1内,设有一对保持件(保持构件)5,把在相对于加热器本体1的长度方向的上述发热体2的两侧部上所形成的各个电极7和各个馈电线3分别进行导电性连接,以便分别保持沿着发热体2及其两侧面配置的各个馈电线3。上述各个保持件5具有导电性和挠性。

    如果采用这样的实施例1的结构,则由于各个发热体2沿着软线状的加热器本体1的长度方向设在上述加热器本体1中,因此,即使在加热器本体1中具有由硬质的陶瓷构成的各个发热体2,也可以使具有挠性的上述加热器本体1弯曲,而能够顺应于作为被加热体的水管道等的水的滞留部位的弯曲的表面。上述各个发热体2通过具有导电性的各个保持件5分别连接到一对馈电线3上而由上述馈电线3供电。

    由此,在把作为正温度特性的热敏电阻的发热体2的居里温度设定为例如10℃~80℃的情况下,就能够使外部气温低于常温的冰点温度下的部分的发热体2处于低电阻值状态。

    此时,当对发热体2通电时,在上述发热体2中流过大电流,上述发热体2发热而能够迅速加热被加热体。由此,通过加热而防止了作为上述被加热体的滞留部位的水的冻结。上升到居里温度附近的部分的发热体2其电阻值变高,流过的电流减小。这样,就能抑制上述发热体2的耗电量。

    其结果,通过上述结构,能够仅对被加热体适当地加热需要加热的部分,由此就能在防止作为上述被加热体的滞留部位的水的冻结的同时抑制浪费的功率消耗。

    通过上述结构,具有挠性的各个保持件5保持一对馈电线3和发热体2,与现有的发热体的侧面和电线之间用焊锡进行的线状连接相比较,能通过由保持件5对各个发热体2和各个馈电线3的保持而至少吸收加热器本体1被弯曲时产生的弯曲应力的一部分。由此,就能通过上述保持件5降低上述弯曲应力对各个发热体2和各个馈电线3之间的导电性连接所产生的不良影响。

    由此,上述结构在使加热器本体1弯曲使用时,能够通过保持件5维持容易弯曲的馈电线3与难以弯曲的发热体2的连接。由此,上述结构通过上述保持件5而成为抗弯曲的坚固的构造,能够用于加热器本体1的曲率较大的情况。

    由此,通过上述结构,在例如把加热器本体1以螺旋状卷绕到作为被加热体的水的滞留部位的水管道的表面上时,就能把加热器本体1紧贴在上述表面上卷绕。通过上述结构,在上述表面上,沿着其长度方向紧贴使用时,在水管道等的弯曲的部分处能够使馈电线3与加热器本体1一起沿着上述部分弯曲。在此情况下,就能通过保持件5更稳定地维持发热体2同馈电线3的连接。

    通过上述结构,即使因发热体2而使温度变化大,并且,其温度变化频繁发生,由于能够由保持件5部分地吸收由这样的温度变化所产生的弯曲应力的变化,因此,能维持各个发热体2和一对馈电线3之间的导电性连接。

    上述保持件5相互背向地分别设置两组一对发热体把持片(第一保持片)33和一对馈电线把持片(第二保持片)34,该发热体把持片33用于从厚度方向的两侧夹住发热体2来进行把持而将各个电极7和保持件5导电性地连接起来,该馈电线把持片34分别沿着馈电线3的周向夹住上述馈电线3。

    用焊锡将同外部电源进行连接用的电源软线6连接在各个馈电线3的一个端部上,从电源软线6通过各个馈电线3和各个保持件5给发热体2供电。

    由这样的发热体2、馈电线3和保持件5形成长形的发热单元10。把该发热单元10封入通过对由上述热塑性树脂构成的包覆部件4进行挤出成形而形成的加热器本体1内,由此,上述发热单元10就能在被支撑在加热器本体1内的同时维持同外部的绝缘状态。

    由于这样的加热器本体1能够容易地弯曲,就能容易地顺应于水管道等的水发生滞留的滞留部位的弯曲的表面。在这样的顺应状态下,当在各个发热体2中通电时,上述各个发热体2分别发热,其热量被传递到加热器本体1的表面上。

    此时,上述热量通过导热性大于包覆部件4的各个馈电线3而传导,由此,就能更均匀地加热上述加热器本体1的表面,因此,上述结构能够由加热器本体1迅速加热上述滞留部位。

    上述结构即使在弯曲的状态下也能通过保持件5确实地维持发热体2与馈电线3的连接,能够稳定地进行上述滞留部位的加热。

    即,如果采用上述结构,由于上述发热体2通过各个保持件5的各个馈电线把持片34被连接到馈电线3上,并且,上述各个馈电线把持片34沿着馈电线3的周向分别夹住馈电线3形成,因此,与现有的用焊锡进行的发热体的整个侧面与馈电线呈线状连接相比较,能沿馈电线3的长度方向使馈电线3与馈电线把持片34的接触长度更小,与现有技术相比,能够接近点接触。

    因此,采用上述结构,使加热器本体1沿着具有曲率的被加热体弯曲使用的情况下,与现有技术相比,能够减轻馈电线3与加热器本体1一起弯曲时产生的馈电线把持片34所对应的弯曲应力对馈电线3和馈电线把持片34的连接产生的不良影响。

    这可以说明:馈电线3和馈电线把持片34的连接能够像上述那样大致为点接触,馈电线3同馈电线把持片34的导电性连接由上述各个馈电线把持片34的敛缝实现。

    由于保持件5具有挠性,上述保持件5能比焊锡和发热体2更容易弯曲,因此,能进一步减轻由上述弯曲应力对馈电线3和馈电线把持片34的连接产生的不良影响。

    因此,采用上述结构,在使加热器本体1弯曲使用的情况下,即使发热体2反复发热而使保持件5的温度发生较大且频繁地变动,也能维持容易弯曲的馈电线3与难于弯曲的发热体2的导电性连接。

    由此,上述结构即使在温度变化较大的环境下也能通过保持件5的馈电线把持片34而成为在使加热器本体1弯曲使用的情况下可以维持导电性连接的坚固构造,使加热器本体1的曲率较大时也能使用。

    因此,采用上述结构,例如在把加热器本体1以螺旋状卷绕到作为被加热体的水的滞留部位的水管道的外部使用的情况下,能够把加热器本体1紧贴着水管道的外周卷绕使用,而且,在沿着水管道的长度方向紧贴在水管道上使用加热器本体1的情况下,即使沿着水管道的弯曲部分使加热器本体1与馈电线3一起弯曲,也能更确实地维持发热体2与馈电线3的连接。

    下面对上述加热器的制造方法进行说明。首先,对保持件5的制造方法进行说明,如图3(a)所示,把通过金属板的冲压加工形成具有窄缝、相对于长方形的底面部32的各个长边成为左右对置的平板材料31沿着弯折线Lv依次进行弯折,通过这样的简单工序,如图3(b)所示,形成具有底面部32、发热体把持片33和馈电线把持片34的形状。具有导电性同时具有能够柔软地弯折的挠性的例如铜等金属板适宜于作为上述保持件5的材料。

    接着,使用保持件5来制造上述发热单元10。首先,如图4所示,从发热体2的厚度方向的两端面侧夹住发热体2的形成电极7的部分,以使各个发热体把持片33同各个电极7相接触,把夹住发热体2的上述发热体把持片33以相互靠近的方向进行敛缝,如图5所示,将把保持件5安装到发热体2上。此时,根据需要可以预先在各个发热体把持片33相对的内表面上涂敷膏状焊锡。

    此后,如图6所示,在作为发热体2的向外方突出的片的各个馈电线把持片34上接通馈电线3,然后,把上述发热体把持片33以相互靠近的方向进行敛缝,由此,如图7所示,通过上述各个馈电线把持片34夹住馈电线3而沿着馈电线3的周向分别把持上述各个馈电线把持片34。此时,可以根据需要,对馈电线把持片34同馈电线3进行点焊。

    这样在上述各个保持件5的各个馈电线把持片34上分别接通各个馈电线3,通过把持而把上述各个馈电线把持片34分别固定到上述馈电线3上,如图8所示,能制造出通过上述各个保持件5将上述各个发热体2依次保持在各个馈电线3之间的长形发热单元10。这样的发热单元10,如图9所示,呈筒状卷绕在绕线鼓11上。

    用热塑性树脂的挤压成形的方法来制造具有这样的发热单元10的加热器。首先,如图10所示,从挤压成形机12的十字头13以规定压力挤出具有电绝缘性和挠性的聚氯乙烯类树脂等热塑性树脂4’,通过挤压成形制造带状的成形体,在此过程中,把上述发热单元10依次夹入所挤出的各个热塑性树脂4’之间,沿着上述成形体的长度方向封入上述成形体内。

    此时,各个热塑性树脂4’分别被压在十字头13的模13a与螺纹接头13b之间,另一方面,发热单元10通过螺纹接头13b内,各个热塑性树脂4’分别向着各个发热体2的厚度方向的两端面对着发热单元10被挤出。

    此时,通过螺纹接头13b内的发热单元10经过的通孔13c进行抽吸,以使由从模13a和螺纹接头13b之间被挤压成管状的各个热塑性树脂4’和螺纹接头13b的顶端围住的空间成为负压状态。因此,上述各个热塑性树脂4’迅速地紧贴在发热单元10上,同时,相互成为一个整体。

    这样夹住发热单元10而使各个热塑性树脂4’整体形成之后,如图9所示,通过在水冷槽14内进行水冷,形成了具有上述发热单元10的带状的加热器本体1。这样的加热器本体1以筒状卷绕在绕线鼓15上。

    用上述方法能容易地实现发热单元10的制造自动化,而且,能够通过热塑性树脂的挤压成形把上述发热单元10连续地封入加热器本体1内。

    在此基础上,能够把发热单元10和所得到的加热器本体1卷绕成筒状,因此,在制造封入了没有长度限制的上述发热单元10的加热器本体1时,象采用压缩成形时那样,不需要使用对应于加热器本体1的长度的金属模,而能够节省空间。其结果,通过上述方法,就能容易地制造加热器本体1。

    用上述方法,通过发热体2同各个保持件5的各个发热体把持片33的接触和上述保持件5的各个馈电线把持片34同各个馈电线3的接触,来把上述发热体2分别连接到各个馈电线3上,并且,通过使挤压成形时因加热而膨胀的热塑性树脂冷却而收缩,来把各个发热体把持片33压到发热体2上并且把各个馈电线把持片34压到各个馈电线3上,同时,发热单元10被封入加热器本体1内。

    因此,用上述方法实现的,发热体2同各个保持件5的各个发热体把持片33的连接和上述保持件5的各个馈电线把持片34同各个馈电线3的连接,即使在加热器本体1弯曲的情况下,也能通过热塑性树脂的冷却时的收缩力而维持在加热器本体1内,因此,就能省去象现有技术那样的用焊锡连接发热体和馈电线所进行的结合。

    用上述方法把发热体2插入保持件5的各个发热体把持片33之间,并且,把馈电线3插入上述保持件5的各个馈电线把持片34之间,然后对它们进行敛缝,由此,就能使发热体2通过各个保持件5而连接到各个馈电线3上来制造发热单元10。

    因此,用上述方法能够采用易于进行一边插入一边敛缝的自动化工序,在此基础上,就能与上述一样省去软钎焊的工序,由此,就能容易地实现把发热体2连接到各个馈电线3上的发热单元10的制造自动化。

    在此基础上,就能通过热塑性树脂的挤压成形而把由上述自动化省力制造的发热单元10连续地封入到由热塑性树脂构成的带状的成形体内,而制造加热器本体1,因此能使没有长度方面的特别限制地制造封入了上述发热单元10的加热器本体1的过程变得容易。

    由于这些原因,用上述方法能够使长形的上述加热器本体1的连续制造实现自动化而简化,由此,就能降低上述加热器本体1的制造成本。

    采用上述实施例1的结构,如图11所示,可以形成对与上述发热体2中的发热体把持片33相对的各条棱预先进行倒角处理的倒角部2a。因为上述发热体2由陶瓷构成而是硬质较脆的材料,当为了由上述发热体把持片33夹住发热体2而把发热体2插入各个发热体把持片33之间时,通过上述倒角部2a就能防止作为发热体2的棱的角部的缺损和微小裂纹。

    因此,采用预先进行了上述那样的倒角处理的结构,就能避免由上述缺损等对处于接近上述倒角部2a的位置的发热体2的电极7产生的不良影响,因此能进一步使封入到加热器本体1内的发热体2的发热稳定,能更稳定地制造出可靠地发热的加热器本体1。

    对应于上述实施例1的结构,如图12所示,可以形成对发热体2的挤出方向的两端面的各条棱进行倒角处理的倒角部2b。由此,就能通过倒角部2b来防止发热体2在挤压成形时同模13a和螺纹接头13b相接触而对发热体2造成的缺损,因此,同样能进一步使封入到加热器本体1内的发热体2的发热稳定,能更稳定地制造出可靠地发热的加热器本体1。

    下面对上述发热体2的材料进行说明,发热体2是由以具有正温度特性的热敏电阻的特性即PTC(Positive Temperature Coefficient)特性的陶瓷半导体构成的材料例如钛酸钡等为主要原料的陶瓷半导体构成的,是一种具有从室温到居里温度Tc为低电阻而超过居里温度Tc后电阻值急剧增大的特性的热敏器件。

    利用该特性,当在居里温度Tc以下的低温下给发热体2施加电压时,开始由于为低温而电阻值较小,流过大电流,其结果,温度急剧上升。另一方面,一旦温度越过居里温度Tc,电阻值急剧增大,则流过的电流值降低而发热量减少,由此,在一定温度以上时,温度不再上升,而稳定地保持温度。即,发热体2具有温度自控功能。

    上述发热体2可以通过材料组成来在-15~250℃的范围内任意设定居里温度Tc。发热体2的居里温度Tc可以与加热器本体1的厚度和各个发热体2的间隔及被加热体的热容量一起进行设定,在本实施例1中,被设定为40℃~50℃。

    如上所述,加热器本体1的以预定间隔布置的各个发热体2对应于外部气温而使电阻值迅速上升(或下降)。即,在水管道的周围的外部气温低于常温的例如低于冰点温度的部位,位于该部位的发热体2的电阻值变小,电流易于流通,对水管道等被加热体的水的滞留部位进行加热,来防止上述滞留部位的水的冻结。

    另一方面,在外部气温较高的部位的滞留部位,位于该部位的发热体2的电阻值变大,流过的电流减小而发热量减少,就能在保持一定温度的同时降低发热体2的耗电量。

    这样,就能仅对需要加热的部位局部地进行加热,因此,与现有技术相比,能降低作为加热器本体1的整体的耗电量,而且,与现有技术相比,能够抑制用于防止水管道等的水的滞留部位内的水的冻结的维持费用即电费。

    其结果,采用上述结构能够仅对水管道等的水的滞留部位等被加热体需要加热的部位进行加热,并且,即使在使加热器本体1弯曲使用的情况下,也能避免向温度变动大的发热体2供电不良的问题,因此能抑制无用功率消耗,同时能稳定地进行由发热体2产生的加热,由此就能更可靠地防止作为被加热体的滞留部位的水的冻结。

    在上述实施例1中,列举出了把电极7分别设在发热体2的厚度方向的两端面上的例子,但是并不仅限于此,例如图13所示,在发热体2的两侧部以コ字形截面形成电极7,使其能够同保持件5中的发热体把持片33和底面部32两者接触。由此,就能使保持件5和发热体2的接触面积增加,而能够确实地保持上述两者间的导电性连接。

    如图14所示,可以在长度方向上的发热体2的两侧面上分别形成电极7,使其围住保持件5上的底面部32而进行接触。由于通过这样的各个电极7的形成位置能够增加有效的电极面积,因此,就能降低发热体2的低温时的电阻值,从而,能够降低施加电压,并且能够抑制电极7用的银膏的使用量而降低成本。

    如图15所示,在能够同保持件5的发热体把持片33相接触的发热体2的厚度方向的一面上以及在发热体2的加热器本体1的长度方向的两侧分别沿着上述长度方向的带状形成上述电极7。因此,通过使上述一面对着被加热体来使用加热器本体1,就能象上述那样迅速地加热被加热体,并且能够抑制电极7用的银膏的使用量而降低成本。

    如图16所示,可以根据需要来用焊锡16来固定馈电线把持片34和馈电线3,对于发热体把持片33和底面部32同发热体2的电极7相接触的部分,可以使用具有导电性的胶带和粘接材料来进行粘接,或者通过进行软钎焊进行固定。

    通过保持件5将发热体2和馈电线3这样结合起来,通过进一步用焊锡16来固定馈电线3和保持件5,就能进一步改善馈电线3和发热体2的连接强度。

    因此,对把加热器本体1以螺旋状卷绕到水管道上并且沿着水管道的长度方向被压住时的馈电线3的挠性所产生的应力就能发挥更坚固的连接强度,对于弯曲具有更坚固的结构,因此,能进一步防止发热体2和馈电线3的连接部分的脱落,而且,发热体2和馈电线3能可靠地处于导电性连接的状态,因此,就能更有效地确实进行水的滞留部位的加热。

    在上述实施例1中,保持件5的馈电线把持片34相互背向地沿加热器本体1的宽度方向突出到外方,但是,并不受上述特别限定,如图17(a)所示,可以设置全周围住馈电线3而进行接触的环状馈电线把持环35,来代替上述馈电线把持片34。利用该馈电线把持环35的形状,即使从外部给馈电线3施加了机械外力,馈电线3也难以从馈电线把持环35上脱离,而能够更确实地保持馈电线3与保持件5的导电性连接。

    而且,如图17(b)所示,可以把L字形截面的馈电线把持片36设置成从保持件5的底面部32的中央部突出到外方,来代替上述馈电线把持片34。通过该馈电线把持片36,就能容易地把上述馈电线把持片36扣锁在馈电线3上,因此能容易地把安装着保持件5的发热体2安装在一对馈电线3之间。

    而且,如图17(c)所示,可以把L字形截面的馈电线把持片37设置成从一方的发热体把持片33延伸到外方,来代替上述馈电线把持片34。通过该馈电线把持片37,就能容易地把上述馈电线把持片37扣锁在馈电线3上,因此能容易地把安装着保持件5的发热体2安装在一对馈电线3之间。

    而且,如图17(d)所示,可以设置从一方的发热体把持片33沿着底面部32的表面延伸到外方的一对馈电线把持片38,来代替上述馈电线把持片34。

    在设有上述图17(b)~(d)所示的各个馈电线把持片36、37、38的情况下,为了插入馈电线3,即使不展宽上述馈电线3的间隔,只要从上方插入即可,能简化对馈电线3进行的安装作业。

    对于上述实施例1的保持件5,虽然列举出了馈电线把持片34和发热体把持片33设成相互背向的例子,但是也可以如图18所示,使用コ字形截面的保持件5来代替上述保持件5。在这样的保持件5中,保持馈电线3的保持片39形成为可以使其顶端进一步延伸而同发热体2的各个电极7相接触。对于这样的保持件5的结构,通过简化其构造而使上述保持件5的制造变得容易起来。

    如图19(a)所示,可以在上述各个保持片39上分别相互接近地形成依次缩入的锥形部39a。通过该锥形部39a就能更坚固地保持馈电线3。

    如图19(b)所示,可以在上述各个保持片39上分别相互间隔较小地设定的馈电线用保持部39b。通过该馈电线用保持部39b就能更坚固地保持馈电线3。

    作为其他的保持片39,如图19(c)所示,可以在保持件5的一方的保持片39上分别形成沿着底面部32的表面的方向膨胀到外方的馈电线用保持部39c。通过该馈电线用保持部39c就能更坚固地保持馈电线3,同时,对应于馈电线3的宽度,能够把所得到的加热器本体1的宽度设定得较小。

    虽然在上述实施例1中列举出了通过金属板的冲压加工制造保持件5的例子,但是,如图20所示,也可以用铸件来制造具有通过嵌合保持带有电极7的发热体2的端部的发热体嵌合部44和馈电线把持片34的保持件5。上述发热体嵌合部44相当于发热体把持片33。

    虽然在上述实施例1的制造方法中列举出了通过挤压成形来制造加热器本体1的例子,但是,如图21至图24所示,也可以把发热单元10夹在聚氯乙烯类树脂等热塑性树脂的各个片41之间,由加热辊42对上述各个片41进行热压接,可以制造封入了发热单元10的加热器本体1。

    通过这种方法可以把上述加热器本体1卷绕在绕线辊43上,与上述相同使加热器本体1的制造变得容易,在此基础上,由于对各片41进行加热压接,所以与使用挤出机的情况相比能简化制造工序。

    在上述方法中,虽然列举出了使用聚氯乙烯类树脂作为片41的材料的例子,但是,也可以使用自熔接性的某种丁基橡胶作为片41的材料。

    在此情况下,当由一对片41从发热单元10中的发热体2的厚度方向的两侧夹住发热单元10而压住上述发热单元10的周围来进行成形时,通过片41的自熔接性而把各个片41彼此进行结合而成为整体,从而得到发热单元10被各个片41包覆的加热器本体1。

    因此,在上述方法中,能够省去为了包覆发热单元10而将各个片41之间结合起来且对用于该结合的材料进行干燥的工序,能够简化制造工序。

    [发明的实施例2]

    下面根据图25说明本发明的另一个实施例作为实施例2。对具有与上述实施例相同功能的部件使用相同的标号,而省略其说明。

    在本实施例2的加热器中,如图25所示,在加热器本体17中设有使由各个发热体2、馈电线3和各个保持件5构成的发热单元10露出而进行保持的支持体40。上述支持体40由聚氯乙烯类树脂等热塑性树脂形成。

    在把该发热单元10粘贴到支持体40上的情况下,在馈电线3的内侧安装未图示的胶带或粘接材料,通过该胶带或粘接材料把馈电线3与支持体40进行固定而不会相互移动。上述发热单元10以稳定的形态被保持在支持体40上。

    在本实施例2的结构中,支持体40仅设在上述发热单元10的一方的表面上。因此,把加热器本体17沿着水管道的轴向螺旋状地卷绕在水管道的外周面上,在它上面用例如玻璃纤维、绝缘带进行包扎时,突出的部分仅集中在一面上,因此,与包覆上述发热单元10的整面的情况相比,更容易弯曲。

    因此,本实施例的加热器本体17,即使对曲率大即直径小的水管道,也能不勉强地沿着其轴向螺旋状地卷绕在水管道的外周面上。也可以不是以上述那样的螺旋状地进行卷绕,而沿着其长度方向紧贴在水管道上。

    上述发热体2的一面为没有用上述支持体40进行包覆而露出的状态。因此,上述发热体2可以更敏锐地感应外部气温的变化,而使其电阻值更迅速地变化。因此,能由上述各个发热体2迅速地加热水管道上的弯曲的表面,能够确实地防止水管道内的水冻结。

    [发明的实施例3]

    下面根据图26至图32说明本发明的另一个实施例作为实施例3。对具有与上述各个实施例相同功能的部件使用相同的标号,而省略其说明。

    在本实施例3的加热器中,如图26至图28所示,使用保持件5’来代替上述保持件5,该保持件5’具有包覆住对应于挤压成形的挤出方向的发热体2的前部侧和后部侧而突出的保护上述发热体2的保护片35。

    如图29(b)所示,上述保护片35具有分别沿着挤出方向延伸到前方和后方而突出的突出片35a,且使其向着顶端依次减小发热体2的厚度方向的长度而呈锥形。

    此外,上述保护片35具有分别从该突出片35a上的发热体2的厚度方向的两边和该突出片35a的前端片向发热体2的挤出方向延伸的伸出片35b。如图29(a)所示,该保持件5’能够通过弯折由上述冲压加工所产生的金属板31而容易地制造。

    因此,如图30所示,在通过热塑性树脂54’的挤压成形把正方体形的各个发热体52与电线53一起封入软线状的包覆材料54内时,由于挤出时的振动发热体52从作为上述挤出口的模58的中心部偏移,发热体52的前部侧在挤出机的挤出方向B上会接触到处于挤出口的螺纹接头59和模58。因此,存在硬质而脆的发热体52因接触而破损,而不发热,在局部不能发挥作为加热器的功能的问题。

    但是,在本实施例3的结构中,通过保护片35包覆发热体2的前部侧,如图31所示,硬质的发热体2即使在挤压成形时接近接触到螺纹接头13b和模13a,通过在发热体2与螺纹接头13b和模13a之间插入各个保持件5’的保护片35,由上述保护片35保护上述发热体2。因此,通过上述结构,就能防止上述发热体2的破损。

    另一方面,通过由保护片35包覆上述发热体2的后部侧,把在通过模13a之间时的热塑性树脂4’的弹性压缩的范围被比保持件5’更宽的面积所分散,因此,就能抑制由上述弹性压缩所产生的发热体2的位置的变动,因此,就能进一步把发热体2的位置控制在加热器本体1的中央部上。

    将上述保持件5’的另一形状的例子作为保持件5”示于图32。由于该保持件5”相对于挤压成形的挤出方向同时在发热体2的前部侧和后部侧省略了コ字形的弯折部分,则与图29所示的保持件5’相比,上述保持件5”能降低制造的工时,能够减轻制造的工夫。

    [发明的实施例4]

    下面根据图33至图39说明本发明的另一个实施例作为实施例4。对具有与上述各个实施例相同功能的部件使用相同的标号,而省略其说明。

    在本实施例4的加热器中,如图33至图34所示,使用向着挤出方向的一端厚度依次变薄而形成的发热体2’来代替大致正方体形的上述发热体2。上述发热体2’为截面呈等腰三角形的三棱柱状夹在两条等边之间的各面向外膨胀。此外,在本实施例4的情况下,各个发热体2’配置成对应于挤出方向A,发热体2的厚度变薄的一侧为后方。

    因此,在现有技术中,如图35和图36所示,由于发热体52为正方体形,在通过对成为包覆部件的包覆材料54进行挤压成形而把这样的发热体52封入到软线形的本体51内时,就会在包覆材料54的包覆中产生不均匀,由此,就会在本体51的表面上形成突部。因此,本体51对被加热体的结合性降低,而使发热体52的加热效率恶化。

    但是,在上述实施例4的结构中,通过使用图34所示的发热体2’,如图37所示,在挤压成形时,在发热体2’的后部侧,作为包覆部件4的热塑性树脂能够存在的空间与发热体2’的前部侧相比依次变大。由此,就能缓和发热体2’挤出时的热塑性树脂的弹性压缩向后方的传递,与现有技术相比,能抑制在加热器本体1的表面上形成突部。

    因此,在上述结构中,能防止在加热器本体1上的凹凸的形成,能够使上述加热器本体1的表面更平滑。这样,上述结构能通过改善上述加热器本体1对被加热体的结合性,能够进一步提高各个发热体2’的加热效率。

    在现有技术中,在图36所示的热塑性树脂54上的包覆的不均匀状态显著的情况下,就会发生外观变差并且由包覆不均匀所产生的热传导效率降低的问题。

    对于该问题,即使各个发热体52为正方体形,通过使它们的厚度变薄就能避免上述的树脂包覆的不均匀,但是,当使由陶瓷构成的发热体52变薄而形成时,因硬质较脆而易于引起上述发热体52破损。因此,在具有这样的各个发热体52的加热器中,就会产生发热容易变得不稳定的问题。

    因此,在本实施例的结构中,由于避免了树脂的包覆的不均匀而不需要使发热体2’的厚度变薄,因此,能确保发热体2’的强度,能防止以往那种外观变差、热传导效率降低和发热不稳定的问题。

    在使用这样的发热体2’的情况下,使用图38所示的保持件5来代替上述实施例1中记载的保持件5。在上述保持件5中,如图38(a)的Lw所示,为了在进行弯曲以把持流线型的发热体2’的弯曲部时不发生偏斜,形成切入部Lw以使切口的宽度从开口部向中部变小。

    当沿着弯折线Lv弯折上述保持件5时,为了无间隙地连续地对发热体把持片33和底面部32进行冲压加工,丝毫没有必要在切入部位通过使用具有导电性的胶带或黏合剂进行粘接或进行软钎焊接来进行固定。

    如图33所示,在使用上述那样形成的保持件5连接各个馈电线3和各个发热体2时,在把形成发热体2’的电极7的部分夹住以使发热体把持片33、33接触到电极7之后,把馈电线3夹在向发热体2’的外侧突出的形状的馈电线把持片34中,而且,使馈电线把持片34沿着馈电线3的周向弯曲,以使馈电线把持片34把持馈电线3。

    用焊锡固定馈电线把持片34和馈电线3,并且对于同发热体把持片33和底面部32与发热体2’的接触部分,可以通过使用具有导电性的胶带或黏合剂进行粘接或进行软钎焊来进行固定。如上所述,通过使用保持件5来结合发热体2’和馈电线3,能提高馈电线3和发热体2’的结合强度。

    此外,即使发热体2’为图39(a)、图39(b)、图39(c)、图39(d)所示的形状,也能抑制在加热器本体1的表面上形成突部。现在说明各个特征,在图39(a)、图39(c)的情况下,不但对发热体2e、2c的后方而且对前方也能降低包覆时对热塑性树脂4’的压迫,与图34所示的发热体2’相比,能防止在加热器本体1上形成突部C。

    在图39(b)、图39(d)的情况下,发热体2f、2d的后方带有圆角,对于图34的发热体2’,能减少由意外的冲击所产生的角部的缺损。

    作为上述包覆部件4,可以使用电绝缘性、挠性和耐候性的材料。所谓耐候性是指在耐热性和耐寒性方面优良,即使反复进行例如50℃的加热和-10℃的冷却,其物理变化较少的特性。

    作为上述包覆部件4和支持体40的橡胶材料的例子,除了上述的聚氯乙烯类树脂之外,还能例举出:天然橡胶、丁二烯橡胶、乙烯丙烯橡胶、氯丁橡胶、异戊间二烯橡胶、苯乙烯丁二烯橡胶、丙烯酸酯橡胶、氯硫化橡胶、硅橡胶、氟硅橡胶、氟树脂橡胶等。

    作为上述包覆部件4和支持体40的橡胶材料的其他例子,可以例举出:聚乙烯、聚丙烯、等聚烯烃类树脂、聚氨酯树脂、聚-4-甲基戊烯-1、硅树脂、氟树脂、聚碳酸酯、聚酰胺、聚苯撑氧撑树脂、聚丁烯对苯二酸酯、聚乙烯对苯二酸酯、聚酰亚胺树脂等。

    作为上述各个实施例1~4中的各个保持件5等的材料,除了上述的铜之外,还可以使用例如磷青铜、铁、铁镍合金、金、银、铝等。

    上述各个实施例的结构即使对于任一种水管道都能使用,但是,特别适用于对于在日本东北地区南部和信州的寒冷地区使用的由铁等铸件构成的水管道。

    这是因为,上述水管道中的水冻结时通过流过高电流而使水管道自己发热,通过发热而使冻结的水融化,因此,能在效地将呈线接触的上述各个实施例的结构中的热传导给水管道全体。

    在上述各实施例中,虽然例举出了水管道作为使用本发明的加热器的水的滞留部位,但是,并不仅限于此,可以紧贴在泵、水槽、排水沟、排水管中的U字形的水封部等的弯曲的表面上使用,或者,直接投入水中,埋设在线路的侧部和道路的表层下侧使用。特别是,通过埋设在道路的中心线的下侧,能在积雪时提高上述中心线的目视状况。

    工业上应用的可能性

    本发明的加热器,如上所述,能够通过正温度特性热敏电阻的发热体仅在需要的位置对水管道等的水的滞留部位等被加热体进行加热,能在抑制耗电量的浪费的同时,避免在使本体弯曲使用的情况下对温度变动大的发热体的供电不良,因此能使发热体进行的加热稳定,能更确实地防止作为被加热体的滞留部位的水的冻结,特别适用于对弯曲的被加热体的表面进行加热。

    本发明的另一种加热器,通过在保持构件上设有保护片,能在通过挤压成形制造上述加热器时,在挤压成形的挤出口的模和螺纹接头与发热体之间插入上述保护片。

    因此,由于上述加热器通过保护片防止发热体同上述模、螺纹接头的接触,所以能避免发热体的破损,减轻由发热体的损伤所产生的加热效率的恶化,能稳定地制造上述加热器。

    本发明的另一种加热器,使对应于本体的挤出方向的上述发热体的后部侧的厚度变薄,因此,能抑制在上述本体上形成突部。

    因此,上述加热器能改善上述本体对被加热体的结合性,能够提高上述本体内所封入的发热体对被加热体的加热效率。

    因此,上述加热器能更确实地防止作为被加热体的滞留部位的水的冻结,特别适用于对弯曲的被加热体的表面进行加热。

    本发明的加热器的制造方法,通过热塑性树脂的挤压成形或片成形把可以卷成筒状的发热单元连续地封入本体内,所得到的本体可以卷绕成筒状,因此,使得制造长形本体变得容易起来,能够简化特别适用于对弯曲的被加热体的表面进行加热的加热器的制造。

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本发明所述的加热器能够在把加热器本体(1)卷绕在水管道等被加热体上弯曲使用时稳定地向被加热体的加热。把由正温度特性热敏电阻的陶瓷构成的、在两侧部具有电极的多个发热体(2)沿着具有挠性和电绝缘性的加热器本体(1)的长度方向相互隔开地封入其中。在加热器本体(1)内设有用于给各个发热体(2)供电的一对馈电线(3)。在把具有导电性的保持件(5)连接到发热体(2)和各个馈电线(3)上的同时设到加热器本体(1。

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