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Die Fig. 20 und 21 zeigen bestehende PTC-Thermistoren.
Bezüglich Fig. 20 sind Elektroden 81 und 82 aus einer
Silberverbindung, die einen Ohmschen Kontakt ausführt, wie z.B.
einer Verbindung von Silber und Zink, einer Verbindung von
Silber und Zinn, usw., auf einer oberen und einer unteren
Oberfläche eines Substrats 80 gebildet. Bezüglich Fig. 21
sind zweischichtige Elektroden 91 und 92 auf einer oberen
und einer unteren Oberfläche eines Substrates 90 gebildet.
Die Elektrode 91 ist aus einer Unter-Elektrode 91a, die auf
der Oberfläche des Substrates 90 gebildet ist, und einer
Silberelektrode 91b, die auf derselben gebildet ist,
zusammengesetzt. Die Elektrode 92 ist aus einer Unter-Elektrode
92a und einer Silberelektrode 92b ebenso zusammengesetzt.
Die Gründe für die Verwendung einer Silberverbindung als die
Elektroden 81, 82, 91b, und 92b bestehen darin, daß eine
Anschlußleitung ohne weiteres mit Silber zu löten ist, und daß
Silber ein herausragender Ohmscher Kontakt ist.
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Die Verwendung einer Silberverbindung als eine Elektrode
besitzt jedoch einen Nachteil dahingehend, daß der
Hauptbestandteil der Elektrode, d.h. Silber, wahrscheinlich mit
Chlorionen von Wasser in der Luft reagiert und ionisiert
wird, wobei in diesem Falle Silberionen wandern. Spezieller
ist zu sagen, daß die Substrate 80 und 90 keramisch sind,
und das Oberflächenpotential jedes Substrates 80 oder 90
nicht gleichmäßig ist, wodurch das ionisierte Silber der
Elektroden 81 und 82 oder 91 und 92 auf der Oberfläche von
einem Bereich mit höherem Potential zu einem Bereich mit
niedrigerem Potential wandert. Diese Wanderung von
Silberionen kann einen Kurzschluß erzeugen.
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Da die Substrate 80 und 90 und die Elektroden 81, 82, 91 und
92 freiliegend sind, werden diese Thermistoren darüberhinaus
wahrscheinlich von einer äußeren Kraft beeinflußt und leicht
fehlerhaft. Die Substrate 80 und 90 können während der
Produktion oder dem Transport beispielsweise Sprünge erhalten
oder angeschlagen werden. Die Elektrode 81, 82, 91 oder 92
kann sich ferner von dem Substrat 80 oder 90 ablösen,
wodurch zu dem Zeitpunkt ein Funken verursacht wird, zu dem
eine Spannung angelegt wird. Daher sind derartige
Thermistoren unter einem elektrischen Gesichtspunkt nicht verläßlich.
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Da ferner die Seiten der Substrate 80 und 90, die porös
sind, freiliegen, dringen wahrscheinlich schädliche Gase,
wie z.B. Chlorgas, Halogengas, usw., durch die Seiten in die
Substrate 80 und 90 ein, wodurch die Substrate 80 und 90
verschlechtert werden. Eine derartige Verschlechterung
beeinträchtigt das Verhalten des PTC-Thermistors.
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Bei Thermistoren, wie sie in den Fig. 20 und 21 gezeigt
sind, entweicht eine erzeugte Hitze von denselben. Wenn ein
derartiger Thermistor in einer Entmagnetisierungs-Schaltung
eines Fernsehgeräts verwendet wird, schwankt das von dem
Fernsehgerät empfangene Bild. Wenn ein derartiger Thermistor
in einem Radiator für einen lüftungsbetriebenen Heizer, für
einen wasserdichten Heizer oder dergleichen verwendet wird,
stört der Thermistor eine Verbesserung der
Temperaturanstiegs-Charakteristik des Radiators. Ferner ist ein PTC-
Thermistor üblicherweise in ein isolierendes Gehäuse
eingebaut, das Löcher aufweist, durch die Anschlüsse
hervorstehen, weswegen die Gefahr besteht, daß Stoffe, die den
PTC-Thermistor verschlechtern, wie z.B. Flußmittel, Chlor,
usw., durch die Löcher in das Gehäuse eindringen. Ferner
kann der PTC-Thermistor aus einer eingestellten Position
versetzt werden und die innere Wand des isolierenden
Gehäuses kontaktieren. In diesem Fall wird bei der Hitzeerzeugung
durch den PTC-Thermistor aus dem isolierenden Harz des
Gehäuses ein Gas erzeugt. Dieses Gas kann den PTC-Thermistor
verschlechtern.
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Die EP-A-0129997 offenbart ein Herstellungsverfahren für
einen PTC-Thermistors vom Glas-versiegelten Typ. Ein
keramisches Barium-Titanat-Halbleitermaterial 1 wird zuerst auf
eine geeignete Dicke geschnitten, die sich auf die Länge der
Glasröhre bezieht, in der das fertige Thermistorelement
versiegelt werden soll. Dann werden zwei Silberelektroden auf
beide Hauptoberflächen des derart erhaltenen Elements
aufgebracht. Nachfolgend wird das Element in die Röhre plaziert,
die aus einem Glas besteht, das einen Erweichungspunkt unter
560ºC aufweist, wobei in beide Enden desselben Drähte zum
Kontaktieren des Elements eingesetzt werden. Dann wird die
Röhre mittels eines Heizers versiegelt.
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Die vorliegende Erfindung basiert auf der Aufgabe, ein
Herstellungsverfahren für einen PTC-Thermistor mit
zuverlässigen elektrischen Eigenschaften zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1
gelöst.
[Kurze Beschreibung der Zeichnungen]
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Diese und weitere Aufgaben und Eigenschaften der
vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung, die in
Verbindung mit den bevorzugten Ausführungsbeispielen
derselben bezugnehmend auf die beigelegten Zeichnungen erfolgt,
offensichtlich. Es zeigen:
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Fig. 1 - 4 ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung;
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Fig. 1 eine vertikale Schnittansicht eines Substrats
eines PTC-Thermistors;
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Fig. 2,3,4 vertikale Schnittansichten des PTC-Thermistors,
die ein Verfahren zum Bilden einer
Glasbeschichtung
und von Silberelektroden zeigen;
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Fig. 5 - 10 ein zweites Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung;
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Fig. 5 eine vertikale Schnittansicht eines Substrats
eines PTC-Thermistors;
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Fig. 6, 7 vertikale Schnittansichten des PTC-Thermistors,
die ein Verfahren zum Bilden von
Unter-Elektroden zeigen;
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Fig. 8,9,10 vertikale Schnittansichten des PTC-Thermistors,
die ein Verfahren zum Bilden einer
Glasbeschichtung und von Silberelektroden zeigen;
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Fig. 11 eine vertikale Schnittansicht eines
PTC-Thermistors gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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Fig. 12 - 15 ein viertes Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung;
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Fig. 12 eine vertikale Schnittansicht eines
Widerstandes;
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Fig. 13 eine Draufsicht eines gewöhnlichen Anschlusses;
-
Fig. 14 eine Draufsicht eines PTC-Thermistors und eines
Federanschlusses, die die Positionsbeziehung
zeigt;
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Fig. 15 ein Diagramm einer
Entmagnetisierungs-Schaltung, in der der Widerstand verwendet ist;
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Fig. 16 - 19 ein fünftes Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung;
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Fig. 16 eine vertikale Schnittansicht eines
lüftungsbetriebenen Heizers;
-
Fig. 17 eine perspektivische Ansicht eines
Abtastgerätes, das dazu verwendet wird, die
Temperaturanstiegs-Charakteristik eines PTC-Thermistors
zu messen;
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Fig. 18 ein Diagramm einer elektrischen Schaltung, die
zum Messen der
Temperaturanstiegs-Charakteristik verwendet wird;
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Fig. 19 einen Graph, der das Ergebnis der Messung
zeigt; und
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Fig. 20, 21 vertikale Schnittansichten bestehender PTC-
Thermistoren.
[Beste Art zur Ausführung der Erfindung]
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Im nachfolgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der
vorliegenden Erfindung bezüglich der Zeichnungen
beschrieben.
[Erstes Ausführungsbeispiel: Fig. 1 - 4]
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Fig. 1 ist eine vertikale Schnittansicht eines Substrates 1
eines PTC-Thermistors. Das Substrat 1 ist rechtwinklig und
besteht aus Keramik, wie z.B. BaTiO&sub3;.
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Zuerst wird das Substrat 1, wie in Fig. 2 gezeigt ist,
vollständig mit einem Wismuth-Glasmaterial 3 durch eine
Trommelbearbeitung oder durch Aufsprühen beschichtet. Eine
Silberpaste wird auf der Glasbeschichtung 3 aufgebracht, und
Silberschichten 4 und 5, deren Dicke 2-6 µm beträgt, werden
durch Drucken auf derselben befestigt (siehe Fig. 3).
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Als nächstes wird das Substrat 1 bei der Temperatur von
500ºC dreißig Minuten lang einem Sintern unterzogen. Bei
dieser Verarbeitung verschmilzt das Glasmaterial 3 um die
Silberschichten 4 und 5 mit denselben. Somit werden aus den
Silberschichten 4 und 5 Elektroden 4a und 5a (siehe Fig. 4).
Die Elektroden 4a und 5a, deren Hauptbestandteil Silber ist,
haften fest an dem Substrat 1. Der Rest des Glasmaterials 3
bildet eine Glasbeschichtung 3a, um die Seiten und Ecken des
Substrates 1 zu schützen. Die Glasbeschichtung 3a wirkt
isolierend und haftet fest an dem Substrat 1. Dann wird der
PTC-Thermistor fertiggestellt, indem Anschlußleitungen mit
den Elektroden 4a und 5a verlötet werden.
[Zweites Ausführungsbeispiel: Fig. 5 - 10]
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Die Fig. 5 - 10 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung, wobei in den Zeichnungen die in dem
ersten Ausführungsbeispiel verwendeten, identischen
Komponenten identisch numeriert sind. Fig. 5 ist eine vertikale
Schnittansicht eines Substrats 1 eines PTC-Thermistors. Das
Substrat 1 ist rechteckig und es besteht aus einer Keramik,
wie z.B. BaTiO&sub3;.
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Zuerst wird das Substrat 1 durch stromloses Plattieren
vollständig mit Nickel beschichtet (siehe Fig. 6). Im Hinblick
auf Kosten und Zuverlässigkeit ist die Nickelbeschichtung 2
vorzugsweise ungefähr 1 µm dick.
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Der unnötige Teil der Nickelbeschichtung 2, der in diesem
Ausführungsbeispiel der Nickel auf den Seiten des Substrats
1 ist, wird durch chemisches Ätzen, Polieren oder Abstrahlen
entfernt. Der zurückbleibende Nickel auf der oberen und
unteren Oberfläche des Substrats 1 wird zu den
Unter-Elektroden 2a und 2b (siehe Fig. 7).
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Als nächstes wird, wie es in Fig. 8 gezeigt ist, das
Substrat 1 mit den Unter-Elektroden 2a und 2b vollständig mit
einem Wismuth-Glasmaterial 3 durch eine Trommelbearbeitung
oder durch Aufsprühen beschichtet. Auf die Teile der
Glasbeschichtung
3, unter denen die Unter-Elektroden 2a und 2b
gebildet sind, wird Silberpaste ausgebreitet, und die
Silberschichten 4 und 5, deren Dicke 2 - 6 µm beträgt, werden
durch Drucken auf derselben befestigt.
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Danach wird das Substrat 1 bei der Temperatur von 500ºC
dreißig Minuten lang einem Sintern unterzogen. Bei dieser
Verarbeitung verschmilzt das Glasmaterial 3 um die
Silberschichten 4 und 5 herum mit denselben, wodurch die
Silberschichten 4 und 5 zu den Elektroden 4a und 5a werden (siehe
Fig. 10). Die Elektroden 4a und 5a, deren Hauptbestandteil
Silber ist, haften fest an den Unter-Elektroden 2a und 2b.
Der Rest des Glasmaterials 3 bildet eine
Wismuth-Glasbeschichtung 3a, um die Seiten und Ecken des Substrates 1 zu
schützen. Die Glasbeschichtung 3a ist isolierend und haftet
fest an dem Substrat 1. Daraufhin wird der PTC-Thermistor
fertiggestellt, indem die Anschlußleitungen mit den
Elektroden 4a und 5a verlötet werden.
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Bei den Strukturen gemäß dem ersten und zweiten
Ausführungsbeispiel, verhindert die isolierende Beschichtung 3a, die
zwischen den Elektroden 4a und 5a gebildet ist, die
Wanderung der Silberionen, selbst wenn Silber, das ein
Hauptbestandteil der Elektroden 4a und 5a ist, auf Chlorionen von
Wasser in der Luft reagiert und ionisiert wird. Da die
Glasbeschichtung 3a und das Substrat 1 fest miteinander
verbunden sind, können die Silberionen nicht auf der Grenzfläche
zwischen der Glasbeschichtung 3a und dem Substrat 1 wandern.
Da die Glasbeschichtung 3a das Substrat 1 mit Ausnahme der
Teile, an denen die Elektroden 4a und 5a gebildet werden,
bedeckt, empfängt das Substrat 1 keine äußere Kraft direkt,
wodurch die Gefahr eliminiert wird, daß das Substrat 1 Risse
und Anschläge bekommen kann, und daß sich die
Unter-Elektroden 2a und 2b ablösen können. Die Glasbeschichtung 3a
schützt das Substrat ferner vor schädlichen Gasen in der
umgebenden Luft. Das bedeutet, daß nicht die Gefahr besteht,
daß sich die Charakteristik des PTC-Thermistors aufgrund
schädlicher Gase verändert.
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Die Elektroden 4a und 5a, deren Hauptbestandteil Silber ist,
funktionieren als Kontaktgeber mit den Anschlüssen. Bei dem
ersten und zweiten Ausführungsbeispiel haften die Elektroden
4a und 5a fest an dem Substrat 1 oder an den unter der
Beschichtung liegenden Elektroden 2a und 2b, wodurch die PTC-
Thermistoren gemäß dieser Ausführungsbeispiele hinsichtlich
der elektrischen Verbindung zuverlässig sind.
[Drittes Ausführungsbeispiel: Fig. 11]
-
Fig. 11 zeigt einen PTC-Thermistor gemäß einem dritten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der
PTC-Thermistor weist zwei Elektroden 13 und 14 auf, deren
Hauptbestandteil Silber ist, wobei die Elektroden 13 und 14 auf der
oberen Oberfläche eines Substrates 7 parallel zueinander
liegen. Zwei Unter-Elektroden 7a und 7b werden derart auf
der oberen Oberfläche des Substrates 7 angeordnet, daß sie
zueinander parallel sind, und die Elektroden 13 und 14
werden auf denselben gebildet. Das Substrat 7 wird mit Ausnahme
der Teile, an denen die Elektroden 13 und 14 gebildet sind,
mit einem Wismuth-Glasmaterial 12 beschichtet. Selbst wenn
das Silber, das ein Hauptbestandteil der Elektroden 13 und
14 ist, ionisiert wird, verhindert die isolierende
Glasbeschichtung 12 eine Wanderung der Silberionen.
-
Der PTC-Thermistor gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel
kann derart modifiziert werden, daß er keine
Unter-Elektroden 7a und 7b besitzt. Der modifizierte PTC-Thermistor
besitzt dieselbe Wirkung wie der PTC-Thermistor mit den
Unter-Elektroden 7a und 7b.
[Viertes Ausführungsbeispiel: Fig. 12 - 15]
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Ein viertes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
ist ein Doppeltyp-Widerstand 8, der zwei PTC-Thermistoren
aufweist. Der Widerstand 8 wird in einer
Entmagnetisierungsschaltung für ein Fernsehgerät verwendet, wie in Fig. 15
gezeigt ist.
-
Der Widerstand 8 besitzt ein isolierendes Gehäuse 9, in das
ein Paar von Federanschlüssen 15 (siehe Fig. 14) und ein
gemeinsamer Anschluß 16 (siehe Fig. 13) gehäust sind. Ein
Entmagnetisierungs-PTC-Thermistor 20 wird zwischen einem der
Federanschlüsse 15 und dem gemeinsamen Anschluß 16 derart
plaziert, daß er zwischen Kontaktfahnen 15a des
Federanschlusses 15 und einem Hitzeaustauschteil 16a des
gemeinsamen Anschlusses 16 steckt. Ein Heiz-PTC-Thermistor 25 wird
genauso wie der Entmagnetisierungs-PTC-Thermistor 20
zwischen den anderen Federanschluß 15 und den gemeinsamen
Anschluß 16 plaziert. Die Thermistoren 20 und 25 sind von dem
Typ, der in Fig. 10 gezeigt ist. Das isolierende Gehäuse 9
besteht aus Phenolharz oder dergleichen.
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Anschlußleitungen 15b und 16b der entsprechenden Anschlüsse
15 und 16 stehen durch Löcher 10 aus dem Gehäuse 9 vor, die
in der Unterseite desselben gebildet sind. Der Federanschluß
15 wird beispielsweise durch das Stanzen einer rostfreien
Platte, deren Dicke 0,25 mm beträgt, und durch das
Beschichten der Oberfläche mit Zinn hergestellt. Der gemeinsame
Anschluß 16 wird beispielsweise durch das Stanzen einer
rostfreien Platte, deren Dicke 0,1 mm beträgt, und durch das
Beschichten der Oberfläche mit Zinn hergestellt.
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Die PTC-Thermistoren 20 und 25 weisen die Glasbeschichtung
3a auf der Oberfläche auf. Chlorgas oder andere schädliche
Gase können durch die Löcher 10 in das Gehäuse 9 eindringen,
aber selbst in diesem Fall sind die PTC-Thermistoren 20 und
25 vor den Gasen durch die Glasbeschichtung 3a geschützt.
Ferner wird das Gehäuse 9 durch den Thermistor 20 oder 25
weniger erhitzt als durch einen herkömmlichen Thermistor
ohne eine Glasbeschichtung, wenn die PTC-Thermistoren 20
oder 25 aus der eingestellten Position versetzt werden und
wenn sie die innere Wand des Gehäuses 9 kontaktieren. Selbst
wenn durch die Hitze der PTC-Thermistoren 20 oder 25 ein
schädliches Gas aus dem Gehäuse 9 erzeugt wird, sind die
PTC-Thermistoren 20 oder 25 durch die Glasbeschichtung 3a
vor dem Gas geschützt. Selbst wenn der PTC-Thermistor 20
oder 25 aus der eingestellten Position derart versetzt wird,
daß eine der Kontaktfahnen 15a mit der Elektrode 4a Kontakt
hält, und daß sich die andere Kontaktfahne lsa von der
Elektrode 4a entfernt und in Kontakt mit einem anderen Teil des
Thermistors 20 oder 25 kommt, wird kein Funken auftreten, da
die Glasbeschichtung 3a verhindert, daß die Kontaktfahne 15a
die Nickelelektrode 2a kontaktiert.
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Der Widerstand 8 mit der Struktur wird in einer
Entmagnetisierungs-Schaltung, wie in Fig. 15 gezeigt ist, verwendet.
Bei der Entmagnetisierungs-Schaltung versorgt eine
Wechselstromquelle 28, wenn ein Schalter S1 eingeschaltet ist, eine
Entmagnetisierungs-Spule 29 mit einem elektrischen Strom,
wodurch ein magnetischer Fluß bewirkt wird. Gleichzeitig
werden der Entmagnetisierungs-PTC-Thermistor 20 und der
Heiz-PTC-Thermistor 25 unter Strom gesetzt. Während sich der
Thermistor 20 daraufhin erwärmt, steigt der Widerstand des
Thermistors 20 an. Dadurch nimmt der Stromfluß von dem
Thermistor 20 zu der Entmagnetisierungs-Spule ab, und die
Entmagnetisierungs-Spule 29 führt eine Entmagnetisierung durch.
Der Heiz-PTC-Thermistor 25 erwärmt sich in ähnlicher Weise,
wenn er unter Strom gesetzt wird. Da die Thermistoren 20 und
25 durch das Hitze-Austausch-Teil 16a des gemeinsamen
Anschlusses 16 verbunden sind, wird der Thermistor 20 durch
die von dem Thermistor 25 gesendete Hitze weiter aufgeheizt.
Dadurch nimmt der Stromfluß zu der Entmagnetisierungs-Spule
29 weiter ab.
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Es wurde ein Experiment durchgeführt, um die Auswirkung des
Beschichteris der PTC-Thermistoren mit Glas zu untersuchen.
Ein unbeschichteter PTC-Thermistor, der als eine Scheibe von
14 mm Durchmesser und 2 mm Dicke ausgebildet ist, und dessen
Curie-Punkt 50ºC und dessen Widerstand bei Zimmertemperatur
(25ºC) 5 Ohm beträgt, wurde als
Entmagnetisierungs-Thermistor 20 verwendet, und ein unbeschichteter PTC-Thermistor,
der als eine Scheibe von 12 mm Durchmesser und 2 mm Dicke
ausgebildet ist, und dessen Curie-Punkt 143ºC und dessen
Widerstand bei Zimmertemperatur (25ºC) 180 Ohm beträgt, wurde
als der Heiz-PTC-Thermistor 25 verwendet. Unter diesen
Bedingungen wurde 60 Sekunden nach dem Einschalten des
Schalters S1 ein elektrischer Strom, der zur Entmagnetisierungs--
Spule 29 fließt, von 1,5 mA gemessen. Daraufhin wurden die
gleichen Thermistoren mit einem Glasmaterial beschichtet und
die beschichteten Thermistoren wurden als der
Entmagnetisierungs-PTC-Thermistor 20 und als der Heiz-PTC-Thermistor 25
verwendet. Unter diesen Bedingungen wurde 60 Sekunden nach
einem Einschalten des Schalters S1 ein elektrischer Strom,
der zur Entmagnetisierungs-Spule 29 fließt, von 1,0 mA
gemessen. Wie es aus dem Experiment offensichtlich ist,
bewirkt die Verwendung von glasbeschichteten PTC-Thermistoren
eine Verringerung des elektrischen Stroms, der zur
Entmagnetisierungs-Spule 29 fließt. Wenn daher ein Widerstand,
der derartige glasbeschichtete PTC-Thermistoren aufweist,
bei einer Entmagnetisierungs-Schaltung für ein Fernsehgerät
verwendet wird, kann das Fernsehgerät bezüglich der Bild-
Schwankungen verbessert werden.
[Fünftes Ausführungsbeispiel: Fig. 16 - 19]
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Ein fünftes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
ist ein lüftungsbetriebener Heizer, bei dem ein
PTC-Thermistor verwendet wird.
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Wie in Fig. 16 gezeigt ist, weist ein lüftungsbetriebener
Heizer 40 ein Metallgehäuse 41 auf, in dem ein
PTC-Thermistor 30 und Metallanschlüsse 31 gehäust sind. Der
PTC-Thermistor 30 ist von dem Typ, der in Fig. 10 gezeigt ist. Das
Metallgehäuse 41 wirkt als ein Heiz-Radiator und besteht aus
einem Behälter 42 und einem Deckel 47. Der Behälter 42 ist
durch Wände 42a geteilt, wobei der obere Teil jeder Wand 42a
als eine Klammer 42b ausgebildet ist. Der Deckel 47 weist
ineinander eingreifende Bauglieder 47a auf der rechten und
der linken Seite auf, wobei die ineinander eingreifenden
Bauglieder 47a die entsprechenden Federklammern 42b
umschließen.
Der Behälter 42 nimmt den PTC-Thermistor 30, die
Metallanschlüsse 31, Harz-Abstandshalter 32 und isolierende
Schichten 33 derart auf, daß der PTC-Thermistor 30 zwischen
den Metallanschlüssen 31 angeordnet ist, und daß die
isolierenden Schichten 33 die Metallanschlüsse 31 von dem
Gehäuse 41 isolieren. Eine Feder 34, die gedrückt und wie ein
"C" geformt ist, ist in jedem Raum zwischen den
eingreifenden Baugliedern 47a und den Federklammern 42b angeordnet.
Der Behälter 42, der Deckel 47, der PTC-Thermistor 30, die
Metallanschlüsse 31 und die isolierenden Schichten 33 werden
durch die Kraft der Federn 34 in Position gehalten. Die vom
PTC-Thermistor 30 erzeugte Hitze wird über die
Metallanschlüsse 31 und die isolierenden Schichten 33 auf das
Gehäuse 41 übertragen. Mehrere Abstrahlrippen 45 sind um das
Gehäuse 41 herum in gleichmäßigen Intervallen angeordnet,
derart, daß die Hitze des Gehäuses 41 wirkungsvoll abgestrahlt
werden kann.
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Der PTC-Thermistor 30, der in dem Heizer 40 verwendet ist,
ist mit dem Glasmaterial 3a beschichtet, mit Ausnahme der
Stellen, an denen die Elektroden gebildet sind, wobei das
Glasmaterial 3a den PTC-Thermistor 30 vor schädlichen Gasen,
wie z.B. Chlorgas, das in das Gehäuse 40 eindringen kann,
schützt.
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Es wurde ein Experiment durchgeführt, um die
Temperaturanstiegs-Charakteristik des PTC-Thermistors 30 zu ermitteln.
Bei dem Experiment, wie es in Fig. 17 gezeigt ist, war ein
Test-Thermistor mittig auf einer Seite einer Aluminiumplatte
51, die als ein Radiator wirkt, angeordnet. Ein
PTC-Thermistor, der als eine Scheibe von 8 mm Durchmesser und 3 mm
Dicke ausgebildet ist, und dessen Curie-Punkt 216ºC und
dessen Widerstand bei Zimmertemperatur (25ºC) 200-500 Ohm
beträgt, wurde bei dem Experiment als Test-Thermistor
verwendet. Die Länge L der Aluminiumplatte 51 betrug 40 mm und
ihre Breite W betrug 30 mm. Fig. 18 stellt eine Schaltung
dar, die bei dem Experiment verwendet worden ist, um die
Temperaturanstiegs-Charakteristik des PTC-Thermistors 30 zu
messen. Wenn ein Schalter S2 eingeschaltet ist, fließt in
der Schaltung ein elektrischer Strom von einer elektrischen
Wechselleistungsquelle 52 (100 Volt) zu dem PTC-Thermistor
30, wobei sich der Thermistor 30 aufheizt. Die
Aluminiumplatte 51 heizt sich mit dem Temperaturanstieg des
Thermistors 30 auf. Die Temperaturen des PTC-Thermistors 30 werden
durch die Temperaturen an einem Punkt P auf der Seite der
Aluminiumplatte 51 dargestellt, die der Seite
gegenüberliegt, auf der der PTC-Thermistor 30 angeordnet ist. Die
Temperaturen des Punktes P wurden mittels eines
Thermoelement-Thermometers 54 gemessen, das mit einem
Stift-Aufzeichnungsgerät 53 verbunden ist. Zum Vergleich wurde auf
die gleiche Art und Weise auch die
Temperaturanstiegs-Charakteristik eines PTC-Thermistors, der nicht mit einem
Glasmaterial beschichtet ist, ermittelt.
Tabelle 1
Temperatur der Platte 51 vier Sekunden nach dem Einschalten des Schalters
Minute
Bedarf
glasbeschichteter PTC-Thermistor
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Fig. 19 ist ein Graph, der das Ergebnis des Experiments
zeigt, das mittels des Stift-Aufzeichnungsgeräts 53
aufgezeichnet wurde. Die durchgezogene Linie zeigt die
Temperaturanstiegs-Charakteristik
des glasbeschichteten
PTC-Thermistors. Die gestrichelte Linie zeigt die Temperaturanstiegs-
Charakteristik des unbeschichteten PTC-Thermistors. Tabelle
1 zeigt das Ergebnis des Experiments.
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Wie es aus dem Experiment offensichtlich ist, verhindert die
Glasbeschichtung 3a auf dem PTC-Thermistor 30, daß die von
dem PTC-Thermistor 30 erzeugte Hitze entweicht, wodurch der
thermische Wirkungsgrad auf den Elektroden 4a und 5a und die
Wärmeleistung des PTC-Transistors 30 erhöht wird.
[Weitere Ausführungsbeispiele]
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Obwohl die vorliegende Erfindung in Verbindung mit den
bevorzugten Ausführungsbeispielen zuvor beschrieben worden
ist, soll angemerkt werden, daß Fachleuten verschiedene
Änderungen und Modifizierungen offensichtlich sind. Es ist
offensichtlich, daß derartige Veränderungen und
Modifizierungen in den beigefügten Ansprüchen enthalten sind.
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Das Substrat 1 kann beispielsweise als Scheibe, als
Zylinder, als Kugel oder dergleichen geformt sein.
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Die Silberschichten 4 und 5 können aus anderen
Silberverbindungen, wie z.B. einer Verbindung von Silber mit
Aluminium, Gallium oder dergleichen bestehen.
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Obwohl bei den vorher beschriebenen Ausführungsbeispielen
ein Wismuth-Glasmaterial als Glasbeschichtung verwendet
wird, kann ein beliebiges isolierendes Glas als dieses
Material ausgewählt werden.
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Obwohl das vierte Ausführungsbeispiel einen
Doppel-Typ-Widerstand beschreibt, kann die vorliegende Erfindung auch auf
einen Einzel-Typ-Widerstand angewendet werden, der einen
einzelnen PTC-Thermistor besitzt. Die Verwendung wenigstens
eines glasbeschichteten PTC-Thermistors in einem Doppel-
Typ-Widerstand bringt die gleichen Wirkungen der
vorliegenden Erfindung. Ebenso liefert die Verwendung eines
PTC-Thermistors, der von dem Typ ist, der in Fig. 4 gezeigt
ist, in einem Widerstand die gleichen Wirkungen wie die
Verwendung eines PTC-Thermistors, der von dem Typ ist, der in
Fig. 10 gezeigt ist.
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Das fünfte Ausführungsbeispiel beschreibt einen
lüftungsbetriebenen Heizer, wobei die vorliegende Erfindung auf einen
VTR-Heizer (VTR = Video Tape Recorder =
Videobandaufnahmegerät), einen Heizer für ein Haareisen, einen wasserdichten
Heizer, usw., angewendet werden kann. Ein PTC-Thermistor,
der von dem Typ ist, der in Fig. 4 gezeigt ist, kann in
einem derartigen Heizer verwendet werden.
[Industrielle Anwendbarkeit]
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Ein PTC-Thermistor gemäß der vorliegenden Erfindung ist mit
einem Glasmaterial beschichtet, mit Ausnahme des Bereichs,
in dem eine Silberelektrode gebildet ist. Die
Glasbeschichtung liefert Vorteile, derart, daß die Wanderung von
Silberionen verhindert wird und daß der PTC-Thermistor
exzellent bezüglich mechanischer Stärke und bezüglich der
Anpaßbarkeit an andere Umstände ist. Demgemäß kann der
PTC-Thermistor in einer Heizschaltung, einer
Überstromschutzschaltung, einer Entmagnetisierungs-Schaltung für ein
Fernsehgerät oder dergleichen verwendet werden, und er kann auch als
ein Radiator für einen lüftungsbetriebenen Heizer, für einen
wasserdichten Heizer oder dergleichen verwendet werden.