专利名称：平面状加热器装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及放热反应性优良的平面状加热器装置。
背景技术：
一直以来，当制造树脂成形部件等时，在加热面积大的树脂板的情况下，使用了各种平面状加热装置。例如有将多个在陶瓷体中埋入电热丝的埋入式陶瓷远红外线加热器进行排列的平面状加热器装置。(参照专利文献1特公昭45-017947号公报)由于此类埋入式陶瓷远红外线加热器的电热丝不露出到外部所以耐久性优良，但由于加热器自身的热容大，所以，在通电后，到达预定温度需要很多时间故而反应性差，不适于断续的加热运转。另外，还有即使在紧急情况下断掉通电，在温度降至安全温度范围内花费时间的问题。
作为改良该反应性的平面状加热器，有通过对铁镍系、镍铬系等预定材质的加热器用金属薄板进行蚀刻加工或冲压加工等来形成往复图案放热部的平面状加热器。(参照专利文献2特开2001-126847号公报)虽然图7表示该平面状加热器装置的一个实例，但该加热器装置1用上述方法将薄板金属加热器元件作成往复图案散热部11，由于用固定螺钉21将该折回部12固定到加热器支撑板2上，所以曲折图案11也使两端部成为导电端子13、13。
在此类加热器装置中，由于可减小装置的热容，所以大幅改善反应性。但是，由于去除了加热器用金属薄板的一部分，所以将产生材料损失。再有，由于蚀刻或冲压加工成本高，所以整体造价也高。而且，在材料的电阻值存在不规则的情况下，除了有几乎不能调整加热器阻值的不便外，还有为了防止在散热部1的折回部12附近的电流偏差(偏流)而需要特别的修正构造等的问题。
发明内容
本发明为解决所述问题，其目的在于提供可实现反应性优良并可防止材料损失，且不需要对应偏流的所述修正构造的平面状加热器装置。
上述问题可通过本发明的平面状加热器装置来解决，本发明的平面状加热器装置，其特征在于具备在支撑板上卷绕一条带状放热丝并在支撑板面上平行设置放热丝的放热面的平面状加热器。而且，本发明的理想方式是该平面状加热器在支撑板的相对边中的一个边上反复形成山形凹凸，在另一边上反复形成错开1/2间距的相同形状的山形凹凸，同时，将一条带状放热线沿所述山形斜面缠绕，并在相对的两边的山形凹凸之间进行架设以使所述带状放热丝的放热面平行于支撑板面，且在支撑板面上并排设置多个该放热面。
再有，本发明中，所述支撑板理想的是由云母板或铝板构成的非吸水性电绝缘材料，作为其形状，理想的是设有贯穿表里的空间的框状板。
此外，在设有带状放热丝的所述支撑板的表面上较理想的是装有固定外周表面的框部件。而且，容纳并固定设有带状放热丝的所述支撑板的外盒较理想的是具有增强构造。
再有，最好采用在平面状加热器的前面安装框部件，该框部件具备防止带状放热丝下垂的防止片的结构；还可以采用在平面状加热器的带状放热丝的上面直接点焊接热电偶的前端部的结构。
这样，本发明的平面状加热器装置由于使用露出的带状加热器故而反应性优良。而且，由于卷绕一条带状放热丝来构成平面状加热器，所以可获得完全不产生材料损失的优点。此外，由于卷绕一条带状放热丝来构成平面状加热器，且由于不产生部分电流的偏差，所以具有不需要所述修正构造的优良效果。因此，本发明作为消除现有问题的平面状加热器装置，具有极大工业价值。
图1是用于说明本发明的平面状加热器装置的平面状加热器的主视图。
图2是表示本发明的支撑板的主视图。
图3是用于说明放热丝的缠绕状态的支撑板和放热丝的重要部分立体图。
图4是表示本发明的平面状加热器装置的主视图(A)、侧视图(B)。
图5是表示本发明的支撑板的其他方式(A)(B)的主视图。
图6是表示本发明的反应性的曲线图。
图7是表示本发明的其他实施方式的截面图。
图8是表示本发明的其他实施方式的主视图。
图9是表示框部件的内侧面的俯视图和其A-A线截面图。
图10是表示热电偶的安装结构的截面图。
图11是表示热电偶的安装结构的俯视图和侧视图。
图12是表示本发明的平面状加热器装置4个串联连接状态的俯视图。
图13是表示现有平面状加热器装置的主视图。
图中2-平面状加热器，3-支撑板，31a、31b-山形凹凸，32a、32b-山形斜面，4-带状放热丝，41-放热面。
具体实施例方式
接下来，参照附图1-图6来说明本发明的平面状加热器装置的实施方式。
本发明的平面状加热器装置的特征是在使用了设有多列图1所示的带状放热丝4的平面状加热器2这点上，而且，支撑板3上卷绕一条带状放热丝4并将放热丝的多个放热面41平行地设于支撑板3表面的平面状加热器2中具有该点。
再具体说明，在本发明中，为了卷绕一条带状放热丝4，使用了图2所示形状的支撑板3。该支撑板3在其平行的相对边的一个边上以间距P反复形成了山形凹凸31a，且另一边上以间距P反复形成了错开1/2间距的相同形状的山形凹凸31b。
而且，如图3所示，将带状放热丝4沿所述山形凹凸31a的山形斜面32a缠绕，并且如图1所示，在相对的两边的山形凹凸之间(31a和31b之间)进行架设，使所述带状放热丝4的放热面41平行于支撑板3面，而且，在支撑板面上并排设置多个该放热面41来理想地构成。
这里，将带状放热丝4从端部42、42拉出并与输入端子(未示出)连接。再有，在该实施方式中，山形斜面32a可呈角度为45度的倾斜角。而且，支撑板3上在外周处设有四个固定用孔33。
本发明的平面状加热器装置以以上说明的平面状加热器2为主要部件，图4中表示了其部件构成实例。图4中，在带方框的外盒51内，所述平面状加热器2使放热面41朝向表面并通过固定用孔33用螺钉将其固定到安装金属部件52上来容纳及设置。再有，所需电力从输入端子53、53供给。此外，这里，为缓和由放热丝的辐射热所引起的变形，带方框外盒51在其平面部上理想的是具有由冲压所产生的折痕部51a等弯曲部所构成的增强构造。
再有，如果其构成为平面状加热器2的表面上安装有将其外周表面以框状固定的框部件54并压住放热面41的两端部分，则在将平面状加热器2向下设置的情况下，由于可防止所述放热面41的下垂，所以较理想。该框部件54从耐热性和电绝缘性等考虑适于用铝烧结陶瓷。
再有，如果对本发明所用的支撑板3进行补充，则作为其材质，适于利用云母板或烧结铝板类非吸水性电绝缘材料。根据表面尺寸，其厚度可使用1mm-5mm的材料。而且，作为其形状，如图5实例所示，如果为设有贯穿表里的多数圆孔空间34(图5A)和挖空中间的空间35(图5B)的框状板，则由于该支撑部自身的热容量进一步减小，所以具有进一步改善温度反应性的优点，故而很理想。
如上所述，由于本发明的平面状加热器装置在露出带状放热丝的状态下使用，所以反应性当然优良。例如，如图6所示，在埋入式陶瓷远红外线加热器中，如温度曲线A所示，在通电开始后过了三分钟也没达到饱和温度，但如温度曲线B所示，在本发明的平面状加热器装置中，获得了在约10秒后就达到饱和温度的高反应性。
这样，由于本发明中获得了优良的反应性，所以在间歇过热的情况下，在提高加热效率的同时还可降低加热过程的电力损失。再有，由于缠绕一条带状放热丝来构成平面状加热器，所以获得了完全不产生放热材料的材料损失的特别的优点。此外，即使在放热面的往复、折回部分，由于不存在类似于现有加热器的截面面积的变化，不产生部分电流的偏差，所以具有因不产生材料劣化而不需要现有的修正构造的优点。
在以上说明的实施方式中，如图4所示，虽然由四边形的框部件54按压面状加热器2的外周部，但是带状放热丝4在加热器使用中热膨胀，且在加热面朝下的情况下中央部有时下垂。这里，如图7、图8所示，理想的是使在面状加热器2的前面安装的框部件54具备带状放热丝4的防下垂片55，且防下垂片55如图9所示般在成为内侧的面上具有隔壁构造56以不使带状放热丝之间接触，并防止面状加热器2的中央部的下垂。再有，虽然防下垂片55不一定是一个，但由于如果数量增加就会遮蔽放热面，所以理想的是如图所示般在最易下垂的中央部设置一个。
此外，虽然本发明的面状加热器装置中安装了用于检测温度并控制输出的热电偶，但在现有面状加热器的情况下，通常安装绝缘性的筒状体，并在其内部插入并固定热电偶的前端部。但是，如图10、图11所示，通过使构成热电偶60的两条金属线的前端相交并直接点焊于带状放热丝4的中央部上面，可实现简化构造和减少成本。
再有，此种面状加热器装置的实际规格通常为125mm×125mm的尺寸，每个的放热量为570-580W。现有产品在线圈密度上有限，为使每单位面积的放热量符合上述规定，用变压器使电压下降到30V并通电。
但是，本发明的面状加热器由于采用上述特殊带状放热丝4的卷曲构造，所以可使由线圈密度决定的每单位面积的阻值高于现有产品，即使在50V电压下运转也可符合上述规定。这里，如图12所示，可采用将四个面状加热器装置串联连接，并在其两端施加作为工业用电源电压的200V的运转方法。如采用此类方法，则不必如以往般设置变压器，且可大幅降低成本。再有，由于本发明的面状加热器装置其线圈密度的可调整幅度大，所以不一定非要四个串联连接，也可以是两个串联连接或六个串联连接。可实现此类使用方法也是本发明的一大优点。
权利要求
1.一种平面状加热器装置，其特征在于具备在支撑板上卷绕一条带状放热丝并在支撑板面上平行设置放热丝的放热面的平面状加热器。
2.根据权利要求1所述的平面状加热器装置，其特征在于所述平面状加热器在支撑板的相对边中的一个边上反复形成山形凹凸，在另一边上反复形成错开1/2间距的相同形状的山形凹凸，同时，将一条带状放热线沿所述山形斜面缠绕，而且在相对的两边的山形凹凸之间进行架设，使所述带状放热丝的放热面平行于支撑板面，且在支撑板面上并排设置多个该放热面。
3.根据权利要求1或2所述的平面状加热器装置，其特征在于所述支撑板是由云母板或铝板构成的非吸水性电绝缘材料。
4.根据权利要求3所述的平面状加热器装置，其特征在于所述支撑板是设有贯穿表里的空间的框状板。
5.根据权利要求2-4中任一项所述的平面状加热器装置，其特征在于在设有带状放热丝的所述支撑板的表面装有固定外周表面的框部件。
6.根据权利要求2-5中任一项所述的平面状加热器装置，其特征在于容纳并固定设有带状放热丝的所述支撑板的外盒具有增强构造。
7.根据权利要求2-6中任一项所述的平面状加热器装置，其特征在于在平面状加热器的前面安装框部件，该框部件具备带状放热丝的下垂防止片。
8.根据权利要求2-7中任一项所述的平面状加热器装置，其特征在于在平面状加热器的带状放热丝的上面直接点焊接热电偶的前端部。
全文摘要
本发明目的在于提供反应性优、能够防止材料损失、能够实现不需要对应偏流的所述修正构造的平面状加热器装置。其特征为具有在支撑板(3)上卷绕一条带状放热丝(4)并在支撑板面上平行设置放热丝的放热面(41)的平面状加热器(2)。该支撑板(3)在其平行的相对边中的一个边上以间距P反复形成山形凹凸(31a)，在另一边上以间距P反复形成错开1/2间距的相同形状的山形凹凸(31b)。将一条带状放热线沿所述山形凹凸的山形斜面缠绕，且如图1所示，在相对的两边的山形凹凸之间(31a和31b之间)进行架设以使所述带状放热丝的放热面平行于支撑板(3)表面，且在支撑板面上并排设置多个该放热面。
文档编号H05B3/22GK1826023SQ200610007618
公开日2006年8月30日 申请日期2006年2月15日 优先权日2005年2月15日
发明者丰岛正吾, 安达博人 申请人:日本碍子株式会社, Ngk凯伦泰克株式会社