JP2000100604A - Ptc resistor, its manufacture and switch including the ptc resistor - Google Patents

Ptc resistor, its manufacture and switch including the ptc resistor

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JP2000100604A
JP2000100604A JP10271023A JP27102398A JP2000100604A JP 2000100604 A JP2000100604 A JP 2000100604A JP 10271023 A JP10271023 A JP 10271023A JP 27102398 A JP27102398 A JP 27102398A JP 2000100604 A JP2000100604 A JP 2000100604A
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ptc resistor
ptc
temperature
resistor
ceramic
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JP10271023A
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Japanese (ja)
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Akira Usami
亮 宇佐美
Hirotsugu Morinaga
洋次 森永
Susumu Kawamata
進 川又
Hiroshi Nakajo
博史 中條
Tatsuya Hayashi
龍也 林
Sadajiro Mori
貞次郎 森
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a PTC resistor for stably supplying large rated currents without generating any PTC characteristic manifestation due to its own heating, and a method for manufacturing this PTC resistor, and a switch including this PTC resistor. SOLUTION: This PTC resistor uses vanadium oxide as main components in which the temperature change of a resistance rate in a temperature range from 20 deg.C to 60 deg.C is 60×10-6 Ωcm/ deg.C or less. In a method for manufacturing this PTC resistor, a ceramic powder body using vanadium oxide as main components are molded into a desired shape, and burnt in a reduction atmosphere. In this case, the highest temperature holding time at the time of burning is set 8 hours or more.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】PTC抵抗体およびその製造方
法並びにそれを含む開閉器に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a PTC resistor, a method of manufacturing the same, and a switch including the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】酸化バナジウム(V2O3)は、Vの一部をC
rで置換することにより、室温から高温へ温度が上昇す
ると共にその抵抗率が100倍前後増大するというPTC特性
を発現する材料である。このPTC特性はおよそ100℃前後
の実用的な温度で起きるためにV2O3を主成分とするセラ
ミックの工業的な利用価値は大きく、PTC抵抗体などへ
の実用化が期待されている。たとえば、短絡電流を遮断
する開閉器の一部である限流素子としてV2O3系セラミッ
クを適用することが試みられている。
2. Description of the Related Art Vanadium oxide (V 2 O 3 ) converts a part of V to C
By substituting with r, it is a material that exhibits PTC characteristics that its temperature rises from room temperature to high temperature and its resistivity increases around 100 times. Since this PTC characteristic occurs at a practical temperature of about 100 ° C., ceramics containing V 2 O 3 as a main component have great industrial utility value, and are expected to be put to practical use in PTC resistors and the like. For example, it has been attempted to apply a V 2 O 3 ceramic as a current limiting element which is a part of a switch for interrupting a short circuit current.

【0003】V2O3を主成分とする従来のPTC抵抗体は、
たとえば特開平9-162011号公報に記載されているよう
に、PTC転移温度を制御するために、V2O3セラミックの
平均粒径を1.0〜1.5μmに限定している。
A conventional PTC resistor mainly composed of V 2 O 3 is:
For example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-162011, the average particle size of V 2 O 3 ceramic is limited to 1.0 to 1.5 μm in order to control the PTC transition temperature.

【0004】また従来法では、たとえば特開平6-61006
号公報に記載されているように、PTC特性を向上させる
ために、焼成工程において最高温度で焼成体を保持する
時間をできる限り短くしてV2O3系PTC抵抗体を製造して
いる。
In the conventional method, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-61006
As described in the publication, in order to improve PTC characteristics, a V 2 O 3 -based PTC resistor is manufactured by shortening a time for holding a fired body at a maximum temperature in a firing step as much as possible.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来法
によって製造されたV2O3を主成分とするPTC抵抗体(V2O
3系PTC抵抗体)は、常温に於いてV2O3系PTC抵抗体に定
格電流を通電する場合、電流値が大きいと自己発熱によ
ってPTC抵抗体の抵抗率が増大し、ついにはPTC特性を発
現してしまう場合があった。
However, a PTC resistor mainly composed of V 2 O 3 manufactured by a conventional method (V 2 O 3
3 based PTC resistor), when the rated current for the V 2 O 3 based PTC resistor at the room temperature, the resistivity of the PTC resistor is increased by self-heating and a large current value, finally PTC characteristics Was sometimes expressed.

【0006】この問題はPTC抵抗体を開閉器の一部であ
る限流素子として用いる場合に顕著となる。すなわち、
開閉器に大きな定格電流を通電すると自己発熱によって
抵抗率が増大し、開閉器としての使用が不可能となる。
また、短絡事故が起こらなくともPTC特性を発現してし
まうという不具合があった。このような不具合を避ける
ために、従来法によって製造されたV2O3系PTC抵抗体を
限流素子として用いる際には、数A〜10A程度の小さな定
格電流しか通電できないという問題点があった。
[0006] This problem becomes remarkable when the PTC resistor is used as a current limiting element which is a part of a switch. That is,
When a large rated current is supplied to the switch, the resistivity increases due to self-heating, and the switch cannot be used.
In addition, there is a problem that PTC characteristics are exhibited even if a short circuit accident does not occur. To avoid such a problem, when using V 2 O 3 based PTC resistor produced by conventional methods as current limiting element, there is a problem that only a small rated current of several A~10A not be conductive point Was.

【0007】したがって本発明の目的は、自己発熱によ
るPTC特性発現を招くことなく、大きな定格電流を安定
に通電できるPTC抵抗体およびその製造方法並びにそれ
を含む開閉器の提供にある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a PTC resistor capable of stably supplying a large rated current without inducing PTC characteristics due to self-heating, a method of manufacturing the same, and a switch including the same.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決して大き
な定格電流を通電できるV2O3系PTC抵抗体を製造するた
めに本発明者らは鋭意研究した結果、15A以上の大き
な定格電流を通電するためには、PTC抵抗体であるV2O3
系セラミックのPTC特性発現温度以下の常温における抵
抗率の温度変化を60×10-6Ωcm/℃以下とする必要
があることがわかった。さらに、V2O3系セラミックの常
温における抵抗率の温度依存性が、V2O3系セラミックの
粒径と密接な関係を持つことを発見するに至った。さら
に本発明者らの研究結果によれば、常温での抵抗率の温
度依存性を上記の値まで低減させるためには、V2O3系セ
ラミックの粒径を3μm以上とする必要があることがわ
かった。またこのような粒径を得るためには、焼成工程
において最高温度に保持する時間を8時間以上とする必
要があることがわかった。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have made intensive studies to solve the above problems and to manufacture a V 2 O 3 -based PTC resistor capable of conducting a large rated current. To energize, the PTC resistor V 2 O 3
It has been found that the temperature change of the resistivity at room temperature, which is lower than the PTC characteristic manifestation temperature of the base ceramic, needs to be 60 × 10 −6 Ωcm / ° C. or lower. Furthermore, they have found that the temperature dependence of the resistivity of a V 2 O 3 ceramic at room temperature is closely related to the particle size of the V 2 O 3 ceramic. Further, according to the research results of the present inventors, in order to reduce the temperature dependence of the resistivity at room temperature to the above value, it is necessary that the particle size of the V 2 O 3 ceramic be 3 μm or more. I understood. In addition, in order to obtain such a particle size, it was found that the time for maintaining the maximum temperature in the firing step had to be 8 hours or more.

【0009】請求項1の発明は、酸化バナジウムを主成
分とするセラミックを用いたPTC抵抗体であって、20
℃から60℃までの温度範囲における抵抗率の温度変化
が60×10-6Ωcm/℃以下であることを特徴とするP
TC抵抗体である。請求項2の発明は、セラミックの平均
粒径が3μm以上であることを特徴とする請求項1記載
のPTC抵抗体である。請求項3の発明は、酸化バナジウ
ムを主成分とするセラミック粉体を所望の形状に成型し
た後、還元雰囲気中にて焼成する工程を含むPTC抵抗体
の製造方法において、前記焼成工程における最高温度保
持時間が8時間以上であることを特徴とするPTC抵抗体
の製造方法である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a PTC resistor using a ceramic containing vanadium oxide as a main component.
P, wherein the temperature change of the resistivity in the temperature range from 60 ° C. to 60 ° C. is 60 × 10 −6 Ωcm / ° C. or less.
TC resistor. According to a second aspect of the present invention, there is provided the PTC resistor according to the first aspect, wherein the average particle diameter of the ceramic is 3 μm or more. The invention according to claim 3 is a method for manufacturing a PTC resistor, which comprises a step of molding a ceramic powder containing vanadium oxide as a main component into a desired shape and then firing in a reducing atmosphere. A method for manufacturing a PTC resistor, wherein a holding time is 8 hours or more.

【0010】PTC抵抗体であるV2O3系セラミックの焼成
工程において最高温度保持時間を8時間以上とすること
によってV2O3系セラミックの粒成長が進行し、3μm以
上の粒径が得られる。また、V2O3系セラミックの粒径が
3μm以上のとき、常温での抵抗率の温度依存性が60
×10-6Ωcm/℃以下になる。さらに、これによって酸
化バナジウム系PTC抵抗体を含む開閉器は、大きな定格
電流を安定に通電できる。
By setting the maximum temperature holding time to 8 hours or more in the firing step of the V 2 O 3 ceramic as a PTC resistor, the grain growth of the V 2 O 3 ceramic proceeds, and a grain size of 3 μm or more is obtained. Can be When the particle diameter of the V 2 O 3 ceramic is 3 μm or more, the temperature dependence of the resistivity at room temperature is 60%.
× 10 −6 Ωcm / ° C. or less. Furthermore, this allows the switch including the vanadium oxide-based PTC resistor to stably supply a large rated current.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】実施の形態1.V2O3 20.0gとCr2O
3 0.102gとを秤量、混合した。これを仮焼後再粉砕し、
12.0mm×6.5mm×20.0mmの形状に成型した。これをH2を3
%含むAr気流中、最高温度1500℃を保持しながら1
0時間焼成し、本発明の一実施態様であるPTC抵抗体を
作製した。作製したPTC抵抗体の抵抗率の温度変化を測
定して20℃から60℃における抵抗率の温度変化を最
小自乗法で求めたところ、26×10-6Ωcm/℃であっ
た。また周囲温度40℃にて、200V-15A-50Hzの交流電流
を印加した際の本PTC抵抗体の温度変化を測定したとこ
ろ、図1に示すように、PTC抵抗体の温度は通電開始後
30分で一定となった。通電試験後の本PTC抵抗体の粒
径を金属顕微鏡で計測したところ平均粒径が5μmであ
った。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 V 2 O 3 20.0 g and Cr 2 O
3 and 0.102 g were weighed and mixed. This is calcined and then reground,
It was molded into a shape of 12.0 mm x 6.5 mm x 20.0 mm. This is H 2 3
% While maintaining the maximum temperature at 1500 ° C
By firing for 0 hour, a PTC resistor according to one embodiment of the present invention was produced. The temperature change of the resistivity of the manufactured PTC resistor was measured, and the temperature change of the resistivity from 20 ° C. to 60 ° C. was determined by the least square method. As a result, it was 26 × 10 −6 Ωcm / ° C. The temperature change of the PTC resistor when an AC current of 200V-15A-50Hz was applied at an ambient temperature of 40 ° C. was measured. As shown in FIG. It became constant in minutes. The average particle size of the PTC resistor after the energization test was 5 μm as measured by a metallurgical microscope.

【0012】実施の形態2.V2O3 20.0gとCr2O3 0.102g
と金属Ni粉末1.01gとを秤量、混合した。これを仮焼後
再粉砕し、12.0mm×6.5mm×20.0mmの形状に成型した。
これをH2を3%含むAr気流中、最高温度1750℃を保持
しながら80時間焼成し、本発明の一実施態様であるPT
C抵抗体を作製した。作製したPTC抵抗体の抵抗率の温度
変化を測定して20℃から60℃における抵抗率の温度
変化を最小自乗法で求めたところ、18×10-6Ωcm/
℃であった。また周囲温度40℃にて、200V-15A-50Hzの
交流電流を印加した際の本PTC抵抗体の温度変化を測定
したところ、図1に示すように、PTC抵抗体の温度は通
電開始後30分で一定となった。通電試験後の本PTC抵
抗体の粒径を金属顕微鏡で計測したところ平均粒径が2
0μmであった。
Embodiment 2 FIG. V 2 O 3 20.0 g and Cr 2 O 3 0.102 g
And 1.01 g of metal Ni powder were weighed and mixed. This was calcined and then pulverized again to form a shape of 12.0 mm × 6.5 mm × 20.0 mm.
This was calcined in an Ar gas stream containing 3% of H 2 for 80 hours while maintaining a maximum temperature of 1750 ° C.
A C resistor was manufactured. The temperature change of the resistivity of the manufactured PTC resistor was measured, and the temperature change of the resistivity from 20 ° C. to 60 ° C. was determined by the least square method. As a result, 18 × 10 −6 Ωcm /
° C. The temperature change of the PTC resistor when an AC current of 200V-15A-50Hz was applied at an ambient temperature of 40 ° C. was measured. As shown in FIG. It became constant in minutes. When the particle size of the PTC resistor after the current test was measured with a metallurgical microscope, the average particle size was 2
It was 0 μm.

【0013】実施の形態3.V2O3 20.0gとCr2O3 0.102g
とを秤量、混合した。これを仮焼後再粉砕し、12.0mm×
6.5mm×20.0mmの形状に成型した。これをH2を3%含むAr
気流中、最高温度1480℃を保持しながら40時間焼
成し、本発明の一実施態様であるPTC抵抗体を作製し
た。作製したPTC抵抗体の抵抗率の温度変化を測定して
20℃から60℃における抵抗率の温度変化を最小自乗
法で求めたところ、32×10-6Ωcm/℃であった。本
PTC抵抗体を図2に示すようにノーヒューズ遮断器内に
内蔵し、周囲温度40℃にて、200V-15A-50Hzの交流電流
を印加した際の本PTC抵抗体の温度変化を測定したとこ
ろ、図1に示すように、PTC抵抗体の温度は通電開始後
40分で一定となった。なお図2において、1は限流ユ
ニット筐体、2は電源側端子、3は限流ユニット内部、
4はPTC低抗体、5は固定接触子、6は可動接触子、7
はグリッド、8は取っ手、9は開閉機構、10は遮断器
筐体、11は遮断器内部、12は負荷側端子である。ま
た、通電試験後の本PTC抵抗体の粒径を金属顕微鏡で計
測したところ平均粒径が8μmであった。
Embodiment 3 V 2 O 3 20.0 g and Cr 2 O 3 0.102 g
And were weighed and mixed. This is calcined and then re-crushed to 12.0mm ×
It was molded into a shape of 6.5 mm x 20.0 mm. Ar this containing H 2 3%
In a gas stream, firing was performed for 40 hours while maintaining the maximum temperature of 1480 ° C., to produce a PTC resistor according to one embodiment of the present invention. The temperature change of the resistivity of the manufactured PTC resistor was measured, and the temperature change of the resistivity from 20 ° C. to 60 ° C. was determined by the least square method. As a result, it was 32 × 10 −6 Ωcm / ° C. Book
The PTC resistor was built in the no-fuse circuit breaker as shown in Fig. 2, and the temperature change of this PTC resistor when an AC current of 200V-15A-50Hz was applied at an ambient temperature of 40 ° C was measured. As shown in FIG. 1, the temperature of the PTC resistor became constant 40 minutes after the start of energization. 2, 1 is a current limiting unit housing, 2 is a power supply side terminal, 3 is an inside of the current limiting unit,
4 is a PTC low antibody, 5 is a fixed contact, 6 is a movable contact, 7
Is a grid, 8 is a handle, 9 is an opening / closing mechanism, 10 is a circuit breaker housing, 11 is an inside of the circuit breaker, and 12 is a load terminal. The average particle size of the PTC resistor after the energization test was measured by a metallographic microscope, and the average particle size was 8 μm.

【0014】比較例1.V2O3 20.0gとCr2O3 0.102gとを
秤量、混合した。これを仮焼後再粉砕し、12.0mm×6.5m
m×20.0mmの形状に成型した。これをH2を3%含むAr気流
中、最高温度1520℃でこれを保持しながら6時間焼
成し、PTC抵抗体を作製した。作製したPTC抵抗体の抵抗
率の温度変化を測定して20℃から60℃における抵抗
率の温度変化を最小自乗法で求めたところ、72×10
-6Ωcm/℃であった。また周囲温度40℃にて、200V-15A
-50Hzの交流電流を印加した際の本PTC抵抗体の温度変化
を測定したところ、図1に示すように、PTC抵抗体の温
度は増大し、通電開始後50分でPTC特性を発現したの
で測定を中止した。通電試験後の本PTC抵抗体の粒径を
金属顕微鏡で計測したところ平均粒径は2μmであっ
た。
Comparative Example 1 20.0 g of V 2 O 3 and 0.102 g of Cr 2 O 3 were weighed and mixed. This is calcined and re-crushed, 12.0mm x 6.5m
It was molded into a shape of m × 20.0 mm. This was baked for 6 hours in an Ar gas stream containing 3% of H 2 at a maximum temperature of 1520 ° C. while maintaining the temperature to produce a PTC resistor. The temperature change of the resistivity of the manufactured PTC resistor was measured, and the temperature change of the resistivity from 20 ° C. to 60 ° C. was determined by the least square method.
-6 Ωcm / ° C. 200V-15A at ambient temperature 40 ℃
When the temperature change of the present PTC resistor when an AC current of -50 Hz was applied was measured, the temperature of the PTC resistor increased as shown in FIG. The measurement was stopped. When the particle size of the present PTC resistor after the power-on test was measured with a metallurgical microscope, the average particle size was 2 μm.

【0015】上記の実施の形態および比較例で得られた
20℃から60℃における抵抗率の温度変化を最小自乗
法で求めた結果を、下記表1に示す。
The results of the temperature change of the resistivity from 20 ° C. to 60 ° C. obtained by the above-described embodiment and comparative example obtained by the least square method are shown in Table 1 below.

【0016】[0016]

【表1】 [Table 1]

【0017】上記実施の形態1.〜3.と上記比較例
1.との比較から明らかなように、PTC抵抗体であるV2O
3系セラミックの焼成工程における最高温度保持時間を
8時間以上と長時間化したことによって、従来のV2O3
PTC抵抗体では得られなかった定格電流通電時の熱的安
定性が得られた。これは焼成工程における最高温度保持
時間を長時間化したことによって、V2O3系セラミックが
粒成長して3μm以上の粒径が得られ、これによって常
温抵抗率の温度依存性が60×10-6Ωcm/℃以下に低
下したためである。特に実施の形態1.〜3.のように
40×10−6Ωcm/℃以下であれば15Aをより安定
に通電できることが分かる。
Embodiment 1 ~ 3. And Comparative Example 1 above. Comparative As is apparent from the, V 2 O is a PTC resistor
By increasing the maximum temperature holding time in the firing process for 3 series ceramics to 8 hours or more, the conventional V 2 O 3 series
The thermal stability at the time of the rated current supply that was not obtained with the PTC resistor was obtained. This is because the V 2 O 3 ceramics grows to have a particle size of 3 μm or more by increasing the maximum temperature holding time in the firing step, whereby the temperature dependency of the room temperature resistivity is 60 × 10 3. -6 Ωcm / ° C or lower. In particular, Embodiment 1. ~ 3. It can be seen that 15 A can be supplied more stably when the current is 40 × 10 −6 Ωcm / ° C. or less as shown in FIG.

【0018】上記実施の形態では定格電流として15A
を通電したが、これは実施の形態に記載したように、PT
C抵抗体の形状が12.0mm×6.5mm×20.0mmの場合に安定に
通電できた値である。PTC抵抗体の断面積と長さとの比
によって、より大きな定格電流を安定に通電することは
可能である。実施の形態ではPTC特性発現時に得られる
最大抵抗値をより大きくする目的から、上述の形状を採
用した。
In the above embodiment, the rated current is 15 A
Was turned on, but as described in the embodiment, the PT
This is a value that allows stable conduction when the shape of the C resistor is 12.0 mm x 6.5 mm x 20.0 mm. Depending on the ratio between the cross-sectional area and the length of the PTC resistor, it is possible to stably supply a larger rated current. In the embodiment, the above-described shape is adopted in order to further increase the maximum resistance value obtained when the PTC characteristic is exhibited.

【0019】なお、たとえば実施の形態2.におけるよ
うに、V2O3系セラミックにNiなどの金属粉末を添加する
ことによって、V2O3系セラミックの粒径は金属粉末を添
加しない場合に比べてPTC特性発現時に得られる最大抵
抗値が大きくなる傾向にある。
For example, in Embodiment 2. In manner, V by adding metal powder such as 2 O 3 based ceramic the Ni, the particle size of the V 2 O 3 based ceramic the maximum resistance value obtained at PTC characteristic expression compared with the case of no addition of metal powder Tend to increase.

【0020】V2O3系セラミックの粒径を3μm以上とし
たことにより、V2O3系PTC抵抗体の常温抵抗率の温度依
存性が60×10-6Ωcm/℃以下に低下したことが本発
明者らの実験結果として得られた。V2O3系セラミックの
粒径を3μm以上にすれば、なぜV2O3系PTC抵抗体の常温
抵抗率の温度依存性を60×10-6Ωcm/℃以下になる
のか、現段階では不明である。
The temperature dependence of the room temperature resistivity of the V 2 O 3 -based PTC resistor is reduced to 60 × 10 −6 Ωcm / ° C. or less by setting the particle size of the V 2 O 3 -based ceramic to 3 μm or more. Was obtained as an experimental result of the present inventors. If the particle size of the V 2 O 3 ceramic is 3 μm or more, why the temperature dependency of the room temperature resistivity of the V 2 O 3 PTC resistor becomes 60 × 10 −6 Ωcm / ° C. or less, at this stage Unknown.

【0021】また本発明者らが検討したところ、V2O3
セラミックの平均粒径として3μm以上を得るためには
焼成工程における最高温度は1400℃以上が望ましい
ことがわかった。製造に用いる設備の性能上、本実施の
形態における最高温度は1750℃であったが、製造設
備の能力に余裕があれば、より高温であっても同様の効
果が得られることは言うまでもない。
Further, the present inventors have studied and found that the maximum temperature in the firing step is desirably 1400 ° C. or more in order to obtain an average particle diameter of the V 2 O 3 ceramic of 3 μm or more. Although the maximum temperature in the present embodiment was 1750 ° C. in terms of the performance of the equipment used for manufacturing, it goes without saying that the same effect can be obtained even at a higher temperature if there is room in the capacity of the manufacturing equipment.

【0022】上記の実施の形態においては、最高温度に
保持する時間の最大値を80時間としたが、これは、最
高温度保持時間を長くすることによる常温抵抗率の温度
依存性低下の効果は60時間程度から漸近線に近づき8
0〜100時間で一定となるためである。したがって最
高温度保持時間をより長くしても本実施例と同様の効果
は得られるが、製造工程でのエネルギー消費が大きくな
ることなどによるコスト増大を招くので、工業的なメリ
ットは少ない。
In the above embodiment, the maximum value of the time for maintaining the maximum temperature is set to 80 hours. This is because the effect of lowering the temperature dependency of the normal temperature resistivity by increasing the maximum temperature holding time is as follows. Approaching the asymptote from around 60 hours 8
This is because it becomes constant in 0 to 100 hours. Therefore, even if the maximum temperature holding time is made longer, the same effect as in the present embodiment can be obtained, but the cost is increased due to an increase in energy consumption in the manufacturing process, and therefore, there is little industrial merit.

【0023】最高温度保持時間を長くすることによって
得られる利点とそのためのエネルギー消費とを考慮する
と、最高温度を1500℃〜1700℃とし、最高温度
保持時間を10時間〜80時間とすることが望ましい。
当然のことながら、これらの数値は材料の組成、添加金
属の有無およびその種類、さらに製造設備の特性等に依
存するので、適宜決定するのがよい。
In consideration of the advantage obtained by extending the maximum temperature holding time and the energy consumption therefor, it is desirable that the maximum temperature be 1500 ° C. to 1700 ° C. and the maximum temperature holding time be 10 hours to 80 hours. .
Naturally, these numerical values depend on the composition of the material, the presence or absence and type of the added metal, the characteristics of the manufacturing equipment, and the like, and thus may be appropriately determined.

【0024】上記実施の形態3.で示したように、本発
明によるPTC抵抗体を開閉器であるノーヒューズ遮断器
に内蔵したことによって、ノーヒューズ遮断器は15A
の定格電流を安定して通電することが可能となった。こ
れによって、本発明のPTC抵抗体を限流素子として組み
合わせた開閉器の信頼性を向上できる。またこれによっ
て開閉器のコスト低減などが期待できる。
Embodiment 3 above. As shown in the above, by incorporating the PTC resistor according to the present invention in the no-fuse circuit breaker which is a switch, the no-fuse circuit breaker
It is possible to stably supply the rated current of Thereby, the reliability of the switch using the PTC resistor of the present invention as a current limiting element can be improved. This can also be expected to reduce switch costs.

【0025】[0025]

【発明の効果】請求項1の発明は、酸化バナジウムを主
成分とするセラミックを用いたPTC抵抗体であって、2
0℃から60℃までの温度範囲における抵抗率の温度変
化が60×10-6Ωcm/℃以下であることを特徴とす
るPTC抵抗体であるので、PTC抵抗体に、自己加熱による
PTC特性発現を招くことなく、大きな定格電流を安定に
通電できるという効果を奏する。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a PTC resistor using a ceramic containing vanadium oxide as a main component.
The PTC resistor is characterized in that the temperature change of the resistivity in the temperature range from 0 ° C. to 60 ° C. is 60 × 10 −6 Ωcm / ° C. or less.
There is an effect that a large rated current can be stably supplied without inducing PTC characteristics.

【0026】請求項2の発明は、セラミックの平均粒径
が3μm以上であることを特徴とする請求項1記載のPTC
抵抗体であるので、PTC抵抗体に、自己加熱によるPTC特
性発現を招くことなく、大きな定格電流を安定に通電で
きるという効果を奏する。
According to a second aspect of the present invention, there is provided the PTC according to the first aspect, wherein the average particle diameter of the ceramic is 3 μm or more.
Since the PTC resistor is a resistor, there is an effect that a large rated current can be stably supplied to the PTC resistor without inducing PTC characteristics due to self-heating.

【0027】請求項3の発明は、酸化バナジウムを主成
分とするセラミック粉体を所望の形状に成型した後、還
元雰囲気中にて焼成する工程を含むPTC抵抗体の製造方
法において、前記焼成における最高温度保持時間が8時
間以上であることを特徴とするPTC抵抗体の製造方法で
あるので、V2O3系セラミックの平均粒径を3μm以上に
することができ、またこれによって、V2O3系PTC抵抗体
の20℃から60℃までの温度範囲における抵抗率の温
度変化を60×10-6Ωcm/℃以下にすることができ、
自己加熱によるPTC特性発現を招くことなく、大きな定
格電流を安定に通電できるPTC抵抗体が得られるという
効果を奏する。
A third aspect of the present invention provides a method for manufacturing a PTC resistor, comprising the steps of: forming a ceramic powder containing vanadium oxide as a main component into a desired shape; and firing in a reducing atmosphere. since the maximum temperature holding time is in the manufacturing method of the PTC resistor, characterized in that at least 8 hours, can be an average particle size of V 2 O 3 based ceramic than 3 [mu] m, also by this, V 2 The temperature change of the resistivity of the O 3 -based PTC resistor in the temperature range from 20 ° C. to 60 ° C. can be reduced to 60 × 10 −6 Ωcm / ° C. or less,
There is an effect that a PTC resistor that can stably supply a large rated current can be obtained without causing PTC characteristics to be exhibited by self-heating.

【0028】請求項4の発明は、請求項1または2記載
のPTC抵抗体を含むことを特徴とする開閉器であるの
で、信頼性が向上し、また低コストで製造可能であると
いう効果を奏する。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a switch including the PTC resistor according to the first or second aspect, so that the reliability is improved and the manufacturing is possible at low cost. Play.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 通電時のPTC抵抗体の温度変化を示す特性図
である。
FIG. 1 is a characteristic diagram showing a temperature change of a PTC resistor during energization.

【図2】 PTC抵抗体を含む開閉器を説明するための図
である。
FIG. 2 is a diagram for explaining a switch including a PTC resistor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 限流ユニット筐体、2 電源側端子、3 限流ユニ
ット内部、4 PTC低抗体、5 固定接触子、6 可動
接触子、7 グリッド、8 取っ手、9 開閉機構、1
0 遮断器筐体、11 遮断器内部、12 負荷側端
子。
1 Current limiting unit housing, 2 Power supply terminal, 3 Inside of current limiting unit, 4 PTC low antibody, 5 Fixed contact, 6 Movable contact, 7 Grid, 8 Handle, 9 Opening / closing mechanism, 1
0 Circuit breaker housing, 11 Inside the circuit breaker, 12 Load side terminal.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川又 進 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 中條 博史 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 林 龍也 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 森 貞次郎 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 4G030 AA19 AA22 BA05 CA04 GA08 GA26 GA27 5E034 AA10 AB01 AC01 AC18 DA02 DE07 5G013 AA01 AA02 BA01 CA02  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Susumu Kawamata 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Mitsui Electric Co., Ltd. (72) Inventor Hiroshi Chujo 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Rishi Electric Co., Ltd. (72) Inventor Tatsuya Hayashi 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Mitsui Electric Co., Ltd. (72) Inventor Sadajiro Mori 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Mitsui Electric F term in the company (reference) 4G030 AA19 AA22 BA05 CA04 GA08 GA26 GA27 5E034 AA10 AB01 AC01 AC18 DA02 DE07 5G013 AA01 AA02 BA01 CA02

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 酸化バナジウムを主成分とするセラミッ
クを用いたPTC抵抗体であって、20℃から60℃まで
の温度範囲における抵抗率の温度変化が60×10-
Ωcm/℃以下であることを特徴とするPTC抵抗体。
1. A PTC resistor with a ceramic mainly composed of vanadium oxide, the temperature change in resistivity in the temperature range from 20 ° C. to 60 ° C. is 60 × 10 - 6
A PTC resistor characterized by being Ωcm / ° C or less.
【請求項2】 セラミックの平均粒径が3μm以上であ
ることを特徴とする請求項1記載のPTC抵抗体。
2. The PTC resistor according to claim 1, wherein the ceramic has an average particle size of 3 μm or more.
【請求項3】 酸化バナジウムを主成分とするセラミッ
ク粉体を所望の形状に成型した後、還元雰囲気中にて焼
成する工程を含むPTC抵抗体の製造方法において、前記
焼成工程における最高温度保持時間が8時間以上である
ことを特徴とするPTC抵抗体の製造方法。
3. A method for manufacturing a PTC resistor, comprising a step of molding a ceramic powder containing vanadium oxide as a main component into a desired shape, followed by firing in a reducing atmosphere. Is 8 hours or more.
【請求項4】 請求項1または2記載のPTC抵抗体を含
むことを特徴とする開閉器。
4. A switch comprising the PTC resistor according to claim 1 or 2.
JP10271023A 1998-09-25 1998-09-25 Ptc resistor, its manufacture and switch including the ptc resistor Pending JP2000100604A (en)

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