特開 2023-74466 ヒータユニット及びその応用品

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023074466

(43)【公開日】2023-05-29

(54)【発明の名称】ヒータユニット及びその応用品

(51)【国際特許分類】

   H05B 3/14 20060101AFI20230522BHJP

【ＦＩ】

H05B3/14 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022154093

(22)【出願日】2022-09-27

(62)【分割の表示】P 2022154074の分割

【原出願日】2022-09-27

(31)【優先権主張番号】P 2021186775

(32)【優先日】2021-11-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000129529

【氏名又は名称】株式会社クラベ

(72)【発明者】

【氏名】渡邊 浩徳

(72)【発明者】

【氏名】小久保 和弥

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 大輝

【テーマコード（参考）】

3K092

【Ｆターム（参考）】

3K092PP15

3K092QA07

3K092QB05

3K092QB21

3K092QB36

3K092QC07

3K092QC19

3K092QC26

3K092VV15

3K092VV22

3K092VV33

(57)【要約】

【課題】温度の過昇防止機能を有し、温度の均一化がなされ、且つ、発熱素子等が適切に固定されたヒータユニットと、車両用ウインドシールド装置を提供すること。
【解決手段】基材１５と、セラミック系のＰＴＣ発熱素子１１と、第一電極端子１３ａと、第二電極端子１３ｂと、第一リード線１９ａと、第二リード線１９ｂと、を有し、基材１５には、ＰＴＣ発熱素子１１の形状に適合した凹部１５ｃが形成され、ＰＴＣ発熱素子１１及び第二電極端子１３ｂが、凹部１５ｃ内に配置され、第一電極端子１３ａが、基材１５における凹部１５ｃを形成した面を覆っており、基材１５には、凹部１５ｃを取り囲むように周辺壁１５ｗが形成され、該周辺壁１５ｗの一部が切り欠かれてリード線挿通部１５ｒが形成されており、第一リード線１９ａが、第一電極端子１３ａ及びリード線挿通部１５ｒに挟持され保持されているヒータユニット。
【選択図】 図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基材と、一対の電極が形成されたセラミック系の正特性サーミスタ素子からなるＰＴＣ発熱素子と、第一電極端子と、第二電極端子と、第一リード線と、第二リード線と、を有するヒータユニットにおいて、
上記第一電極端子と上記ＰＴＣ発熱素子の一方の電極層とが電気的に接続されており、上記第二電極端子と上記ＰＴＣ発熱素子のもう一方の電極層とが電気的に接続されており、
上記第一電極端子と上記第一リード線が電気的に接続され、上記第二電極端子と上記第二リード線が電気的に接続されており、
上記基材には、上記ＰＴＣ発熱素子の形状に適合した凹部が形成されており、
上記ＰＴＣ発熱素子及び上記第二電極端子が、上記凹部内に配置されており、
上記第一電極端子が、上記基材における上記凹部を形成した面を覆っており、
上記基材には、上記凹部を取り囲むように周辺壁が形成され、該周辺壁の一部が切り欠かれてリード線挿通部が形成されており、
上記第一リード線が、上記第一電極端子及び上記リード線挿通部に挟持され保持されているヒータユニット。

【請求項2】

上記基材には、上記凹部と連続して、上記第二電極端子第二リード線まで引き出すための第二引出溝が形成されているとともに、上記第二引出溝と隔壁を隔てて、上記第一電極端子を第一リード線まで引き出すための第一引出溝が形成されており、
上記第一引出溝が位置する箇所における上記周辺壁が切り欠かれ、リード線挿通部が形成されているとともに、上記第二引出溝が位置する箇所における上記周辺壁が切り欠かれ、リード線挿通部が形成されている請求項１記載のヒータユニット。

【請求項3】

上記第二引出溝に充填材が配置され、上記第二リード線が、上記充填材及び上記リード線挿通部に挟持され保持されている請求項２記載のヒータユニット。

【請求項4】

上記第二電極端子が、上記凹部及び上記第二引出溝に連続した状態で配置されており、上記凹部と上記第二引出溝との境界に位置する部分の幅が、上記凹部及び上記第二引出溝に位置する部分の幅より狭くなっている請求項２記載のヒータユニット。

【請求項5】

請求項１～４何れか記載のヒータユニットと、車両のウインドシールドに取付けられるブラケットと、上記ブラケットに収容されたセンサユニットと、を備えた車両用ウインドシールド装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば、車両におけるカメラユニット、ウインドシールド、レーダユニット等に付着した結露、氷、霜、水滴を除去するとともに、曇り、結露、氷、霜の付着を防止するためのヒータユニット、及び、このヒータユニットが備えられたウインドシールド装置に関する。

【背景技術】

【0002】

車両用ウインドシールド装置は、ウインドシールドの車室側に取付けられて、車両前方の他車両や障害物の有無の検知に用いられる。車両用ウインドシールド装置は、ウインドシールドに固定されるブラケットと、ブラケットに支持されるカメラユニットまたはレーダユニットと、太陽光などの外光がカメラユニットに入射することを抑制する遮光フードを備える。ここで、車室内の湿度が高い場合や、車外の温度が低い場合には、曇り、結露、霜、氷などがウインドシールドに付着するため、車両用ウインドシールド装置は、遮光フードを加熱するためのヒータユニットを遮光フードの裏側に備えている。このヒータユニットから発せられる熱によって、遮光フードと対向するウインドシールドに付着した曇り、結露、霜、氷などは溶融、蒸発して除去される。これにより、カメラユニットによる撮影は鮮明なものとなる。また、レーダユニットからのレーダが減衰することなく、正確な検知が可能となる（特許文献１など参照）。

【0003】

ヒータユニットとしては、例えば、加熱される面状の対象領域を均一に昇温するため、対象領域の周縁に位置する第１の線状発熱体と、対象領域の内部に位置する第２の線状発熱体とを別々に備えたものが知られている（特許文献２など参照）。また、線状発熱体としても種々のものが知られている（特許文献３など参照）。ヒータユニットとしても、種々の態様のものが知られている（特許文献４～６など参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１７－１８５８９３公報

【特許文献2】実用新案登録第１８０１１９０号

【特許文献3】特許第６３２０９３５号

【特許文献4】特開２０１９－９３７９４公報

【特許文献5】特開２０１９－１０４３７８公報

【特許文献6】特開２０２１－１５３０３６公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

従来のヒータユニットは、温度の過昇防止のためにヒューズが使用され、ショートや制御系の故障によって設計で意図しない高温の発熱が生じた場合は、このヒューズで通電が遮断され、ヒータユニットへの通電が停止されるようになっていた。しかし、ヒューズを設置する場合、部品点数が増加してしまうとともに、ヒータユニットの厚さも厚くなり、また、ヒータユニットにヒューズ形状の凹凸が生じてしまうという問題があった。また、ヒューズを使用せずに温度の過昇防止をする手段としては、ヒータ素子として正特性サーミスタ素子（ＰＴＣ素子）を使用することが考えられる。ＰＴＣ素子としては、セラミック系のものと有機系のものがあるが、現在、車両用ウインドシールド装置に対しては、主に有機系のＰＴＣ素子が多く検討されている。これには、被加熱対象の範囲が広く、ヒータ素子の設置スペースに余裕がないことから、フィルムのような薄い平面形状に加工しやすい有機系のＰＴＣ素子が好まれているという背景がある。しかしながら、有機系のＰＴＣ素子は、その構造上、高温環境下での劣化や経時的な劣化の課題が付きまとっており、特に自動車のような長期間の耐久性と過酷な温度環境への耐性が要求される分野では限定的な使用にとどまっている。一方、セラミック系のＰＴＣ素子は、硬く、ある程度の厚さを有するものであり、薄い平面形状への加工が困難であることから、広範囲を均等に加熱する用途に向いていないという課題もあった。また、セラミック系のＰＴＣ素子の硬く、ある程度の厚さを有するという性状は、ＰＴＣ素子を保持・固定する際にも課題があった。特に、ＰＴＣ素子に給電する電極端子との固定も含め、確実な固定がなされ、且つ厚さを押さえた固定方法が要求されていた。

【0006】

本発明はこのような従来技術の問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、温度の過昇防止機能を有し、温度の均一化がなされ、且つ、発熱素子等が適切に固定されたヒータユニットと、それを備えた車両用ウインドシールド装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するべく、本発明によるヒータユニットは、基材と、一対の電極が形成されたセラミック系の正特性サーミスタ素子からなるＰＴＣ発熱素子と、第一電極端子と、第二電極端子と、第一リード線と、第二リード線と、を有するヒータユニットにおいて、上記第一電極端子と上記ＰＴＣ発熱素子の一方の電極層とが電気的に接続されており、上記第二電極端子と上記ＰＴＣ発熱素子のもう一方の電極層とが電気的に接続されており、上記第一電極端子と上記第一リード線が電気的に接続され、上記第二電極端子と上記第二リード線が電気的に接続されており、上記基材には、上記ＰＴＣ発熱素子の形状に適合した凹部が形成されており、上記ＰＴＣ発熱素子及び上記第二電極端子が、上記凹部内に配置されており、上記第一電極端子が、上記基材における上記凹部を形成した面を覆っており、上記基材には、上記凹部を取り囲むように周辺壁が形成され、該周辺壁の一部が切り欠かれてリード線挿通部が形成されており、上記第一リード線が、上記第一電極端子及び上記リード線挿通部に挟持され保持されていることを特徴とするものである。
また、上記基材には、上記凹部と連続して、上記第二電極端子第二リード線まで引き出すための第二引出溝が形成されているとともに、上記第二引出溝と隔壁を隔てて、上記第一電極端子を第一リード線まで引き出すための第一引出溝が形成されており、上記第一引出溝が位置する箇所における上記周辺壁が切り欠かれ、リード線挿通部が形成されているとともに、上記第二引出溝が位置する箇所における上記周辺壁が切り欠かれ、リード線挿通部が形成されていることが考えられる。
また、上記第二引出溝に充填材が配置され、上記第二リード線が、上記充填材及び上記リード線挿通部に挟持され保持されていることが考えられる
また、上記第二電極端子が、上記凹部及び上記第二引出溝に連続した状態で配置されており、上記凹部と上記第二引出溝との境界に位置する部分の幅が、上記凹部及び上記第二引出溝に位置する部分の幅より狭くなっていることが考えられる。
また、本発明による応用品としての車両用ウインドシールド装置は、上記のヒータユニットと、車両のウインドシールドに取付けられるブラケットと、上記ブラケットに収容されたセンサユニットと、を備えたものである。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、ヒータ素子としてＰＴＣ発熱素子を使用することで、温度の過昇防止を図ることが可能である。また、リード線が、基材と第一電極端子に挟持されることで、リード線に引き剥がし方向の力が加わることを抑制できるため、リード線の接続が外れてしまうことを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施の形態によるヒータユニットの構成を示す斜視図である。

【図2】本発明の実施の形態によるヒータユニットの構成を示す斜視図である。

【図3】本発明の実施の形態によるヒータユニットの構成を示す断面図で、図１におけるＩＩＩ－ＩＩＩ´断面図である。

【図4】本発明の実施の形態によるヒータユニットの各構成を示す分解斜視図である。

【図5】本発明によるヒータユニットを使用した車両用ウインドシールド装置の概要を示す断面図である。

【図6】本発明の他の実施の形態によるヒータユニットの構成を示す平面図である。

【図7】本発明の他の実施の形態によるヒータユニットの構成を示す斜視図である。

【図8】本発明の他の実施の形態によるヒータユニットの各構成を示す分解斜視図である。

【発明を実施するための最良の形態】

【0010】

図１～図５を参照して実施の形態を説明する。本実施の形態は、本発明によるヒータユニットを車両用ウインドシールド装置に適用することを想定した例を示すものである。

【0011】

図４はヒータユニット１０の各構成を分解して示す図である。図４に示すように、基材１５は、ＰＰＳ樹脂やＰＢＴ樹脂のようなエンジニアリングプラスチックからなり、全体形状としておおむね平板状の略直方体形状となっている。基材１５における一方の主面においては、略中央部に凹部１５ｃが形成されており、この凹部１５ｃの形状は、後述するＰＴＣ発熱素子を配置し保持できる形状となっており、深さ１．４ｍｍとなっている。また、この凹部１５ｃと連続して、後述する第二電極端子１３ｂを第二リード線１９ｂまで引き出すための第二引出溝１５ｂが形成されている。また、第二引出溝１５ｂの隣には、隔壁を隔てて、後述する第一電極端子１３ａを第一リード線１９ａまで引き出すための第一引出溝１５ａが形成されている。また、基材１５の周辺部には、後述する第一電極端子１５ａの延長部１５ｅを挿通するための貫通孔１５ｈが４つ形成されている。

【0012】

基材１５においては、凹部１５ｃ、第二引出溝１５ｂ及び第一引出溝１５ａを取り囲むように周辺壁１５ｗが形成されている。この周辺壁１５ｗにおける第一引出溝１５ａが位置する箇所が切り欠かれ、リード線挿通部１５ｒが形成されている。また、周辺壁１５ｗにおける第二引出溝１５ｂが位置する箇所が切り欠かれ、リード線挿通部１５ｓが形成されている。リード線挿通部１５ｒは、後述する第一リード線１９ａが配置されることになるため、第一リード線１９ａと適合する形状となっている。また、リード線挿通部１５ｓは、後述する第二リード線１９ｂが配置されることになるため、第二リード線１９ｂと適合する形状となっている。

【0013】

ＰＴＣ発熱素子１１は、縦６．６ｍｍ、横３５．０ｍｍ、厚さ１．２ｍｍの略角板状に形成されたチタン酸バリウム系セラミックの正特性サーミスタ素子（ＰＴＣ素子）からなり、図４に示すように、一つの主面に銀ペーストからなる電極層が形成され、もう一方の主面にも銀ペーストからなる電極層が形成され、それぞれ電極層１１ａ、電極層１１ｂとされている（なお、図４において、電極層１１ｂは裏面に位置するため表れない）。この電極層１１ａ，電極層１１ｂの内の一方が＋極、もう一方が－極とされる。尚、ＰＴＣ発熱素子１１の材料については、必要とされる発熱特性（例えば、キュリー温度等）に応じて適宜設定すればよい。

【0014】

本実施例においては、厚さ０．５ｍｍの銅板からなる第一電極端子１３ａと、厚さ０．２ｍｍのバネ弾性に優れたりん青銅板からなる第二電極端子１３ｂが使用される。第一電極１３ａ及び第二電極１３ｂを図４に示す。第一電極端子１３ａは、基材１５における一方の主面を覆うような形状となっており、そこにリード線引出部と、４つの延長部１３ｅが連設された形状となっている。また、第二電極１３ｂは、基材１５の凹部１５ｃ及び第二引出溝１５ｂと略同形状となっており、凹部１５ｃに対応する部分は縦１４．０ｍｍ、横５０．０ｍｍの長方形形状となっており、そこに第二引出溝１５ｂと対応するリード線引出部が連設された形状となっている。また、第二電極１３ｂの一部には、幅が狭くなっている部分がある。本実施の形態においては、凹部１５ｃと第二引出溝１５ｂとの境界に位置する部分の幅が、凹部１５ｃに位置する部分の幅及び第二引出溝１５ｂに位置する部分の幅より狭くなっている。何らかの原因で何れかの箇所でショートが起こってしまった場合、この幅の狭い部分が電流ヒューズとなり断線するので、他の機器や素子を過電流から保護することができる。

【0015】

これらの構成材料の組み立てについて以下に説明する。図１はヒータユニット１０の全体構成、図２は図１と逆の方向から見たヒータユニット１０の全体構成、図３は、図１におけるＩＩＩ－ＩＩＩ´断面を示す図、図４はヒータユニット１０の各構成を分解して示す図となる。まず、第二電極端子１３ｂと第二リード線１９ｂが、接続端子（図示しない）を介してスポット溶接によって接続される。この第二リード線１９ｂが接続された第二電極端子１３ｂは、基材１５の凹部１５ｃ及び第二引出溝１５ｂの底部に配置される。この際、ＰＴＣ発熱素子１１を押止する方向に付勢するため、中央部が凸となるように、第二電極１３ｂを湾曲させておく。併せて、第二引出溝１５ｂ内に熱可塑性樹脂にからなる充填材１７が充填され、第二リード線１９ｂと第二電極端子１３ｂの接続部分が外部から確実に絶縁されるようにする。次いで、基材１５の凹部１５ｃ内に、電極層１１ｂが凹部１５ｃの底部に向き、電極層１１ａが凹部１５ｃの開口部に向くよう、ＰＴＣ発熱素子１１が配置される。次いで、第一電極端子１３ａと第一リード線１９ａが、接続端子（図示しない）を介してスポット溶接によって接続される。併せて、第一電極端子１３ａにおける延長部１５の根元部分が直角に折り曲げられる。このリード線１９ａが接続された第一電極端子１３ａについて、延長部１３ｅを貫通孔１５ｈに相通させながら、ＰＴＣ発熱素子１１の上に配置される。そして、第一電極端子１３ａとＰＴＣ発熱素子１１、ＰＴＣ発熱素子１１と第二電極端子１３ｂが十分密着するよう圧力をかけながら、延長部１３ｅの先端が基材１５における凹部１５ｃを形成しない面上に沿うように折り曲げられ、第一電極端子１３ａと基材１５が固定される。これにより、ＰＴＣ発熱素子１１は、第一電極端子１３ａと第二電極端子１３ｂに挟持されるともに、第一電極端子１３ａとＰＴＣ発熱素子１１の一方の電極層１１ａとが電気的に接続され、第二電極端子１３ｂとＰＴＣ発熱素子１１のもう一方の電極層１１ｂとが電気的に接続されることとなる。また、第一電極端子１３ａによって、ＰＴＣ発熱素子１１及び第二電極端子１３ｂは、凹部１５ｂの底部側に押さえつけられることになるため、湾曲させておいた第二電極端子１３ｂの復元力によって、ＰＴＣ発熱素子１１は、押止されることになる。このようにして、本実施の形態によるヒータユニット１０は構成される。

【0016】

また、リード線挿通部１５ｒにおいては、第一リード線１９ａが、基材１５と第一電極端子１３ａに挟持され保持されることになる。リード線挿通部１５ｓにおいては、第二リード線１９ｂが、基材１５と充填剤１７に挟持され保持されることになる。一般的に、スポット溶接のような溶接部は、剪断方向の力には強いが、引き剥がし方向の力には弱い傾向がある。第一リード線１９ａが、基材１５と第一電極端子１３ａに挟持されることで、第一リード線１９ａに引き剥がし方向の力が加わることを抑制できるため、第一リード線１９ａの接続が外れてしまうことを防止できる。また、第二リード線１９ｂについても同様に、基材１５と充填剤１７に挟持されることで、第二リード線１９ｂに引き剥がし方向の力が加わることを抑制できるため、第二リード線１９ｂの接続が外れてしまうことを防止できる。

【0017】

上記のようにして得られた実施の形態によるヒータユニット１０は、第一電極端子１３ａに接続された第一リード線１９ａ、第二電極端子１３ｂに接続された第二リード線１９ｂにより、コネクタ（図示しない）が接続されることになる。

【0018】

このようなヒータユニット１０は、車両用ウインドシールド装置内に取り付けることができる。図５を参照して車両用ウインドシールド装置の例を説明する。図５における右側が車両前方となり、ウインドシールド５７に取付けられる車両用ウインドシールド装置は、ブラケット５１、遮光フード５３、センサユニット５５を備える。ブラケット５１は、椀状の形状を有する樹脂部材であり、遮光フード５３及びセンサユニット５５を収容する。ブラケット５１の周縁部には接着剤が形成され、ウインドシールド５７の車室側に取付けられる。なお、ウインドシールド５７は、一般的に、フロントガラス、サイドガラス、リアガラスと称されることがある。センサユニット５５は、ブラケット内に形成された樹脂部材によって固定保持されることになる。なお、センサユニット５５としては、カメラユニットやレーダユニット等が考えられる。この際、センサユニット５５における受光部はウインドシールド５７に向けられ、センサユニット５５における受光部とウインドシールド５７の間には他部材を介さないようにされる。車両用ウインドシールド装置においては、センサユニット５５の受光部が受光する光の範囲を定めるものとして遮光フード５３が使用されるが、本実施の形態におけるヒータユニット１０は、この遮光フード５３に取付けられている。また、ヒータユニット１０は、基材１５の形状を適宜設計することで、そのまま遮光フード５３として使用することができる。

【0019】

ヒータユニット１０を遮光フード５３として使用する場合、ウインドシールド５７と対向する側の面の最表面に、迷光防止材が形成されていることが好ましい。これにより、受光範囲以外からの外光が入射されることを抑えられるようになる。迷光防止材は、反射防止材と称されることもあり、不織布や、ナシ地加工、シボ加工、つや消し加工、植毛加工といった加工が表面になされたシートが挙げられる。また、迷光防止材を形成する一対応として、つや消し塗料を塗布することも考えられる。

【0020】

車室の湿度が高い場合や、車外の温度が低い場合、曇り、結露、霜、氷などがウインドシールド５７に付着することがある。この曇り、結露、霜、氷などによって光が散乱し、センサユニット５５による鮮明な撮影が阻害されるおそれがある。これはカメラユニットの代わりにレーダユニットを使用したときも同様である。そのため、本発明によるヒータユニット１０，２０が使用され、ヒータユニット１０から発せられる熱によってウインドシールド５７を加熱することで、曇り、結露、霜、氷が除去されることになる。また、ヒータユニット１０からの熱によってブラケット５１内の空気が加熱され、それによってブラケット５１内の湿度が低下することにより、結露が除去されることになる。

【0021】

尚、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、ＰＴＣ発熱素子１１について、上記実施の形態のように１個ではなく、２個でも良いし、３個でも良いしそれ以上でも良い。複数のＰＴＣ発熱素子１１を使用する場合は、それぞれキュリー温度の異なるものを使用すると、部分ごとの発熱温度を変化させたり、温度勾配を付けたりするなど温度設計も可能となる。また、基材１５の形状も、平板形状に限られず、全く異なる形状でも良い。基材１５に形成される凹部１５ｃの位置、即ちＰＴＣ発熱素子１１を配置する位置についても、所望とする発熱特性や使用環境に応じ、適宜設計することができる。

【0022】

基材１５においては、第一電極端子１３ａが、有効加熱部に配置されていることになる。有効加熱部とは、発熱をさせるように設計する部分である。実施の形態においては、第一電極端子１３ａが配置されている部分となる。ＰＴＣ発熱素子１１の固定と、ＰＴＣ発熱素子１１、第一電極端子１３ａ及び第二電極端子１３ｂの電気的接続を考慮すると、有効加熱部の面積は、凹部１５ｃの面積より大きいことが好ましい。

【0023】

特に、第一電極端子１３ａにより、基材における一つの面の全域が実質的に覆われていることが好ましい。ここで、全域が実質的に覆われているとは、完全に全ての領域が覆われているまでは必要なく、基材における一つの面の主要部が覆われていれば足りる。例えば、基材における一つの面の面積の８０％が覆われていれば、全域が実質的に覆われていると考えられる。また、第一電極端子１３ａが配置される箇所が発熱箇所となるため、必要とされる発熱箇所に応じて適宜第一電極端子１３ａの形状を設計することが考えられる。また、第一電極端子の厚さを部分ごとに変化させることで、部分ごとの発熱温度を変化させたり、温度勾配を付けたりするなど温度設計も可能となる。

【0024】

また、基材１５における凹部１５ｃを形成する面は、平面であることが好ましいが、完全な平面である必要はない。凹凸を有していたり、曲面となっていたりしても良い。基材１５における凹部１５ｃを形成する面を平面とする場合、例えば、基材における一つの面の面積の平方根をＬ、凹凸や曲部の法線方向の最大値をＨとしたときＨ／Ｌ＞０．１程度であれば略平面であると考えられる。

【0025】

第一電極端子１３ａまたは第二電極端子１３ｂに接続されるリード線は１本でなくてもよく、複数本を接続することができる。例えば、図６に示すように、ヒータユニット１０を２つ用意し、これらを並列接続する場合、ヒータユニット１０には３本のリード線を接続することが考えられる。なお、図６においては一部を透過して示しており、透過した部分を破線にて示している。より具体的には、一方のヒータユニット１０において、第一電極端子１３ａに第一リード線１９ａ及び第三リード線１９ｃの２本を接続し、第二電極端子１３ｂには第二リード線１９ｂを接続する。また、一方のヒータユニット１０´において、第一電極端子１３ａ´に第二リード線１９ｂ及び第四リード線１９ｄの２本を接続し、第二電極端子１３ｂには第三リード線１９ｃを接続する。また、第一リード線１９ａと第四リード線１９ｄのもう一方の端は、コネクタ４１に接続される。これにより、リード線同士の結線端子を使用することなく、ヒータユニット１０，１０´による並列回路を構成することができる。この場合のヒータユニットの各構成について図７及び図８に示す。ＰＴＣ発熱素子１１は、第一電極端子１３ａ及び第二電極端子１３ｂに挟持され電気的に接続される。基材１５における一方の主面においては、略中央部に凹部１５ｃが形成されており、この凹部１５ｃにＰＴＣ発熱素子１１が配置され保持される。また、この凹部１５ｃと連続して、第二電極端子１３ｂを第二リード線１９ｂまで引き出すための第二引出溝１５ｂが形成される。また、第二引出溝１５ｂの隣には、隔壁を隔てて、第一電極端子１３ａを第一リード線１９ａ及び第三リード線１９ｃまで引き出すための第一引出溝１５ａが形成される。基材１５の周辺壁１５ｗにおける第一引出溝１５ａが位置する箇所が切り欠かれ、リード線挿通部１５ｒ及びリード線挿通部１５ｔが形成される。また、周辺壁１５ｗにおける第二引出溝１５ｂが位置する箇所が切り欠かれ、リード線挿通部１５ｓが形成される。もちろん、より多くのリード線を接続するため、リード線挿通部を４つ以上形成することも考えられる。

【0026】

また、ヒータユニット１０を２つ接続するのみでなく、３つやそれ以上を接続することも考えられる。各ヒータユニットに使用されるＰＴＣ発熱素子について、それぞれキュリー温度の異なるものを使用すると、部分ごとの発熱温度を変化させたり、温度勾配を付けたりするなど温度設計も可能となる。

【0027】

また、ヒータユニット１０には、ＰＴＣ発熱素子１１が発する熱が外部に放出されないよう、断熱材を取付けることも考えられる。また、外部からの衝撃から保護するために、緩衝材を取付けることも考えられる。断熱材も緩衝材も、種々の発泡樹脂や発泡ゴムから構成することが好ましいため、断熱材と緩衝材を兼ねた部材とすることもできる。また、断熱特性、耐熱性、衝撃吸収性、外観など、種々の特性が異なるような複数の断熱材や緩衝材を組合せて使用することもできる。また、ヒータユニット１０を他部材に取付けるため、接着テープなどを適宜使用することも考えられる。

【産業上の利用可能性】

【0028】

以上詳述したように本発明によれば、温度の過昇防止機能を有し、温度の均一化がなされ、且つ、発熱素子等が適切に固定されたたヒータユニットを得ることができる。このようなヒータユニットは、例えば、家庭用暖房器具、自動車内装用暖房装置、産業用加熱装置、各種除雪解氷装置、防曇装置、加熱調理器具など、各種熱源として好適に使用することができる。

【符号の説明】

【0029】

１０ ヒータユニット
１１ ＰＴＣ発熱素子
１１ａ，１１ｂ 電極層
１３ａ 第一電極端子
１３ｂ 第二電極端子
１３ｅ 延長部
１５ 基材
１５ａ 第一引出溝
１５ｂ 第二引出溝
１５ｃ 凹部
１５ｈ 貫通孔
１５ｒ，１５ｓ，１５ｔ リード線挿通部
１５ｗ 周辺壁
１９ａ 第一リード線
１９ｂ 第二リード線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】