JP2018032479A

JP2018032479A - heater

Info

Publication number: JP2018032479A
Application number: JP2016162343A
Authority: JP
Inventors: 幸乃齋藤; Yukino Saito; 善行鎌田; Yoshiyuki Kamata; 正治神原; Masaharu Kamihara; 高橋　透; Toru Takahashi; 透高橋
Original assignee: Limix Co Ltd
Current assignee: Limix Co Ltd
Priority date: 2016-08-23
Filing date: 2016-08-23
Publication date: 2018-03-01

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heater which enables size reduction and efficiency improvement.SOLUTION: A PTC thermistor element 11 having a heater element 11A provided with a first electrode layer 11B and a second electrode layer 11C is housed inside a case 12. The PTC thermistor element 11 is provided with a first electrode plate 13A and a second electrode plate 13B in such a manner that they face each other in an opposite direction to one of the pair of electrode layers, namely the electrode layer 11B. An insulation member 16 is arranged between the first electrode plate 13A and the case 12. At least part of the second electrode plate 13B is configured as a semi-insulating structure which is brought into contact with the case 12 without having the insulation member interposed therebetween.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、ＰＴＣ（ＰｏｓｉｔｉｖｅＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＣｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）サーミスタ素子を用いたヒータに関する。 The present invention relates to a heater using a PTC (Positive Temperature Coefficient) thermistor element.

従来より、ＰＴＣサーミスタ素子を用いたヒータが知られている。ＰＴＣサーミスタ素子は低温で固有の抵抗値を持つために発熱体として作用し、かつ、キュリー温度以上では急激に抵抗値が増大して通電をカットするという自己温度制御機能を有しているので、安全性の高いヒータを実現することができる。近年では、温風ヒータや浴室暖房乾燥機等の温風用としての需要が増加している。 Conventionally, a heater using a PTC thermistor element is known. Since the PTC thermistor element has a specific resistance value at a low temperature, it acts as a heating element, and has a self-temperature control function in which the resistance value suddenly increases above the Curie temperature and cuts off energization. A highly safe heater can be realized. In recent years, demand for warm air such as warm air heaters and bathroom heater / dryers has increased.

浴室暖房乾燥用のＰＴＣヒータとしては、例えば、半導体セラミックよりなる発熱素子に一対の電極を配設したＰＴＣサーミスタ素子をケースに収納したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。浴室暖房乾燥用のＰＴＣヒータは、使用環境が浴室であるので、高湿度環境で使用され、場合によっては水が直接入り込むことも考えられる。そこで、ＰＣＴサーミスタ素子に水が付着しないように、ケースに収納した防水型の構造となっている。また、このような浴室暖房乾燥用のＰＴＣヒータでは、安全性の観点から、例えば、ＰＴＣサーミスタ素子とケースとの間にポリイミドフィルム又はアルミナ基板等の絶縁物を配設した絶縁型とされている。更に、ケースの外側には、例えば、放熱性を高めるためにヒートシンクが設けられている。 As a PTC heater for bathroom heating and drying, for example, a PTC thermistor element in which a pair of electrodes are arranged in a heating element made of a semiconductor ceramic is housed in a case is known (see, for example, Patent Document 1). Since the use environment of the PTC heater for bathroom heating and drying is a bathroom, it is used in a high humidity environment, and in some cases, water may directly enter. Therefore, the PCT thermistor element has a waterproof structure housed in a case so that water does not adhere. Moreover, in such a PTC heater for bathroom heating and drying, from the viewpoint of safety, for example, an insulating type in which an insulator such as a polyimide film or an alumina substrate is disposed between the PTC thermistor element and the case is used. . Furthermore, for example, a heat sink is provided on the outside of the case in order to improve heat dissipation.

特開２０１５−２１５９５５号公報JP2015-215955A

しかしながら、従来のＰＴＣヒータは、ＰＴＣサーミスタ素子が絶縁物及びケースを介してヒートシンクと接続されているので、絶縁物及びケースを設けない場合に比べて熱抵抗が大きくなってしまうという問題があった。近年、ＰＴＣヒータに関しては、小型化、高効率化が求められており、熱効率を向上させることが求められていた。 However, since the PTC thermistor element is connected to the heat sink via the insulator and the case, the conventional PTC heater has a problem that the thermal resistance becomes larger than the case where the insulator and the case are not provided. . In recent years, PTC heaters have been required to be smaller and more efficient, and to improve thermal efficiency.

本発明は、このような問題に基づきなされたものであり、小型化及び高効率化を図ることができるヒータを提供することを目的とする。 The present invention has been made based on such a problem, and an object thereof is to provide a heater that can be reduced in size and increased in efficiency.

本発明の第１のヒータは、発熱素子に第１電極層及び第２電極層が配設されたＰＴＣサーミスタ素子と、このＰＴＣサーミスタ素子の第１電極層に対して配設された第１電極板、及び、第２電極層に対して配設された第２電極板と、ＰＴＣサーミスタ素子、第１電極板、及び、第２電極板を内部に収納するケースとを備え、第１電極板とケースとの間には絶縁部材が配設され、第２電極板の少なくとも一部は、絶縁部材を間に介さずに、ケースに接触された半絶縁型構造を有するものである。 The first heater of the present invention includes a PTC thermistor element in which a first electrode layer and a second electrode layer are disposed on a heating element, and a first electrode disposed with respect to the first electrode layer of the PTC thermistor element. A first electrode plate comprising: a plate; a second electrode plate disposed with respect to the second electrode layer; a PTC thermistor element; a first electrode plate; and a case housing the second electrode plate therein. An insulating member is disposed between the first electrode plate and the case, and at least a part of the second electrode plate has a semi-insulating structure in contact with the case without the insulating member interposed therebetween.

本発明の第２のヒータは、発熱素子に第１電極層及び第２電極層が配設されたＰＴＣサーミスタ素子と、このＰＴＣサーミスタ素子の第１電極層に対して配設された第１電極板と、ＰＴＣサーミスタ素子、及び、第１電極板を内部に収納するケースとを備え、第１電極板とケースとの間には絶縁部材が配設され、ＰＴＣサーミスタ素子の第２電極層の少なくとも一部は、絶縁部材を間に介さずに、ケースに接触された半絶縁型構造を有するものである。 The second heater of the present invention includes a PTC thermistor element in which a first electrode layer and a second electrode layer are disposed on a heating element, and a first electrode disposed with respect to the first electrode layer of the PTC thermistor element. A plate, a PTC thermistor element, and a case for accommodating the first electrode plate therein, an insulating member is disposed between the first electrode plate and the case, and the second electrode layer of the PTC thermistor element At least a part has a semi-insulating structure that is in contact with the case without an insulating member interposed therebetween.

本発明によれば、第２電極板又は第２電極層の少なくとも一部が絶縁部材を間に介さずにケースに接触するようにしたので、熱抵抗を低減することができ、高効率化及び小型化を図ることができる。また、絶縁部材の使用量を低減することができるので、省資源化を図ることができると共に、費用を削減することができる。更に、第１電極板とケースとの間に絶縁部材を配設するようにしたので、使用の際に、第２電極板又は第２電極層の側をアースし、第１電極板の側をホット側とすれば、ケースが活電部になることはなく、安全に使用することができる。 According to the present invention, since at least a part of the second electrode plate or the second electrode layer is in contact with the case without interposing the insulating member, the thermal resistance can be reduced, and the high efficiency and Miniaturization can be achieved. Further, since the amount of the insulating member used can be reduced, resource saving can be achieved and the cost can be reduced. Further, since an insulating member is disposed between the first electrode plate and the case, the second electrode plate or the second electrode layer side is grounded during use, and the first electrode plate side is If it is on the hot side, the case does not become a live part and can be used safely.

本発明の第１の実施の形態に係るヒータの外観構成を表す図である。It is a figure showing the external appearance structure of the heater which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図１に示したＩＩ−ＩＩ線に沿った断面構成を表す図である。It is a figure showing the cross-sectional structure along the II-II line | wire shown in FIG. 図１に示したＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面構成を表す図である。It is a figure showing the cross-sectional structure along the III-III line | wire shown in FIG. 本発明の第２の実施の形態に係るヒータの断面構成を表す図である。It is a figure showing the cross-sectional structure of the heater which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るヒータ１の構成を表わすものである。図２は、図１に示したＩＩ−ＩＩ線に沿った断面構成を表すものである。図３は、図１に示したＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面構成を表すものである。このヒータ１は、例えば、浴室暖房乾燥用として好ましく用いられるものであり、複数のＰＴＣサーミスタ素子１１をケース１２の内部に収納したヒータユニット１０を備えている。 (First embodiment)
FIG. 1 shows the configuration of the heater 1 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a cross-sectional configuration along the line II-II shown in FIG. FIG. 3 shows a cross-sectional configuration along the line III-III shown in FIG. The heater 1 is preferably used for, for example, bathroom heating and drying, and includes a heater unit 10 in which a plurality of PTC thermistor elements 11 are housed in a case 12.

各ＰＴＣサーミスタ素子１１は、正温度特性を有し、キュリー温度以上において急激に抵抗が増大してそれ以上の温度上昇を制限することができるものである。各ＰＴＣサーミスタ素子１１は、例えば、発熱素子１１Ａに第１電極層１１Ｂ及び第２電極層１１Ｃが配設された構成を有している。発熱素子１１Ａは、例えば、主成分としてチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）系化合物を含む焼結体よりなる半導体セラミック板により構成されている。第１電極層１１Ｂ及び第２電極層１１Ｃは、例えば、銀又はアルミニウムなどの金属により構成されており、発熱素子１１Ａの厚み方向において対向する面にそれぞれ設けられている。 Each PTC thermistor element 11 has a positive temperature characteristic, and its resistance increases abruptly at a temperature above the Curie temperature and can limit a further temperature increase. Each PTC thermistor element 11 has a configuration in which, for example, a first electrode layer 11B and a second electrode layer 11C are disposed on a heating element 11A. The heating element 11A is made of, for example, a semiconductor ceramic plate made of a sintered body containing a barium titanate (BaTiO ₃ ) -based compound as a main component. The first electrode layer 11B and the second electrode layer 11C are made of, for example, a metal such as silver or aluminum, and are respectively provided on the opposing surfaces in the thickness direction of the heating element 11A.

各ＰＴＣサーミスタ素子１１には、例えば、第１電極層１１Ｂ及び第２電極層１１Ｃの対向方向において対向するように、第１電極板１３Ａ及び第２電極板１３Ｂが配設されている。各ＰＴＣサーミスタ素子１１は、第１電極板１３Ａと第２電極板１３Ｂとの間に挟まれて並べて配設され、第１電極板１３Ａ及び第２電極板１３Ｂに対して並列にそれぞれ接続されている。第１電極板１３Ａ及び第２電極板１３Ｂは、例えば、ステンレス等の金属により構成され、第１電極板１３Ａは第１電極層１１Ｂに当接して配設され、第２電極板１３Ｂは第２電極層１１Ｂに当接して配設されている。 Each PTC thermistor element 11 is provided with, for example, a first electrode plate 13A and a second electrode plate 13B so as to face each other in the opposing direction of the first electrode layer 11B and the second electrode layer 11C. Each PTC thermistor element 11 is disposed between the first electrode plate 13A and the second electrode plate 13B, and is connected in parallel to the first electrode plate 13A and the second electrode plate 13B. Yes. The first electrode plate 13A and the second electrode plate 13B are made of, for example, a metal such as stainless steel, the first electrode plate 13A is disposed in contact with the first electrode layer 11B, and the second electrode plate 13B is a second electrode plate. It is disposed in contact with the electrode layer 11B.

第１電極板１３Ａには例えば第１電線１４Ａが接続され、第２電極板１３Ｂには例えば第２電線１４Ｂが接続されている。これにより、第１電線１４Ａは、第１電極板１３Ａを介して、ＰＴＣサーミスタ素子１１の第１電極層１１Ｂに対して電気的に接続され、第２電線１４Ｂは、第２電極板１３Ｂを介して、ＰＴＣサーミスタ素子１１の第２電極層１１Ｃに対して電気的に接続されている。第１電線１４Ａ及び第２電線１４Ｂは、例えば、導線を被覆材で被覆した構成を有している。 For example, a first electric wire 14A is connected to the first electrode plate 13A, and a second electric wire 14B is connected to the second electrode plate 13B, for example. Thereby, the first electric wire 14A is electrically connected to the first electrode layer 11B of the PTC thermistor element 11 via the first electrode plate 13A, and the second electric wire 14B is connected via the second electrode plate 13B. The PTC thermistor element 11 is electrically connected to the second electrode layer 11C. 14A of 1st electric wires and 14B of 2nd electric wires have the structure which coat | covered the conducting wire with the coating | covering material, for example.

ケース１２は、例えば、アルミニウム等の高い熱伝導性及び加工容易性を有する材料により構成されている。ケース１２は、例えば、両端に開口１２Ａ，１２Ｂが設けられた中空体であり、具体的には、角筒状又は角が丸められた角筒状とされている。ケース１２の両端に設けられた開口１２Ａ，１２Ｂの少なくとも一方は、第１電線１４Ａ及び第２電線１４Ｂを引き出すために利用される。なお、本実施の形態では、開口１２Ａから第１電線１４Ａが引き出され、開口１２Ｂから第２電線１４Ｂが引き出されている。開口１２Ａ，１２Ｂには、例えば、閉鎖部材１５Ａ，１５Ｂがそれぞれ配設されて閉鎖されており、ヒータ１は防水型構造を有している。 The case 12 is made of a material having high thermal conductivity and easy processing, such as aluminum. The case 12 is, for example, a hollow body provided with openings 12A and 12B at both ends, and specifically, a rectangular tube shape or a rectangular tube shape with rounded corners. At least one of the openings 12A and 12B provided at both ends of the case 12 is used to draw out the first electric wire 14A and the second electric wire 14B. In the present embodiment, the first electric wire 14A is drawn out from the opening 12A, and the second electric wire 14B is drawn out from the opening 12B. In the openings 12A and 12B, for example, closing members 15A and 15B are respectively disposed and closed, and the heater 1 has a waterproof structure.

第１電極板１３Ａと、ケース１２との間には、絶縁部材１６が配設されている。一方、第２電極板１３Ｂの少なくとも一部は、絶縁部材を間に介さずに、ケース１２に接触された半絶縁型構造となっている。第２電極板１３Ｂとケース１２とを絶縁部材を間に介さずに接触させることにより、熱抵抗を低減することができると共に、使用の際に、第２電極板１３Ｂの側をアースすればケース１２が活電部とならず、安全に使用することができるからである。第２電極板１３Ｂは、第１電極板１３Ａとの対向方向の外側全面において、絶縁部材を間に介さずにケース１２と接触されることが好ましい。接触面積が大きい方がより熱抵抗を低くすることができるからである。 An insulating member 16 is disposed between the first electrode plate 13A and the case 12. On the other hand, at least a part of the second electrode plate 13B has a semi-insulating structure that is in contact with the case 12 without an insulating member interposed therebetween. By bringing the second electrode plate 13B and the case 12 into contact with each other without interposing an insulating member, the thermal resistance can be reduced and, in use, if the second electrode plate 13B side is grounded, the case This is because 12 is not a live part and can be used safely. The second electrode plate 13B is preferably in contact with the case 12 on the entire outer surface in the direction facing the first electrode plate 13A without interposing an insulating member. This is because the larger the contact area, the lower the thermal resistance.

なお、ケース１２は、例えば、加締められることにより、第１電極板１３Ａと第２電極板１３Ｂとの対向方向において、第１電極板１３Ａの側では第１電極板１３Ａ及び絶縁部材１６を介し、第２電極板１３Ｂの側では絶縁部材１６を介さずに第２電極板１３Ｂを介して、ＰＴＣサーミスタ素子１１と接している。これによりＰＴＣサーミスタ素子１１において発生した熱は効率的にケース１２に伝達されるようになっている。 The case 12 is, for example, crimped so that the first electrode plate 13A and the insulating member 16 are interposed on the first electrode plate 13A side in the opposing direction of the first electrode plate 13A and the second electrode plate 13B. The second electrode plate 13B is in contact with the PTC thermistor element 11 through the second electrode plate 13B without the insulating member 16 interposed therebetween. Thereby, the heat generated in the PTC thermistor element 11 is efficiently transmitted to the case 12.

絶縁部材１６は、ＰＴＣサーミスタ素子１１の側部とケース１２との間にも配設されることが好ましい。ショートを防止するためである。ＰＴＣサーミスタ素子１１の側部というのは、第１電極層１１Ｂと第２電極層１１Ｃとの対向方向における側部である。絶縁部材１６としては、例えば、ポリイミドフィルム、アルミナ基板、又は、シリコーンを含むシリコーンシートを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。 The insulating member 16 is preferably disposed between the side portion of the PTC thermistor element 11 and the case 12. This is to prevent a short circuit. The side part of the PTC thermistor element 11 is a side part in the opposing direction of the first electrode layer 11B and the second electrode layer 11C. Examples of the insulating member 16 include, but are not limited to, a polyimide film, an alumina substrate, or a silicone sheet containing silicone.

シリコーンシートとしては、例えば、ガラスクロス層の両面にシリコーンよりなるシリコーン層が設けられたものが好ましい。このシリコーンシートは、絶縁性能に優れているのに加えて、ポリイミドフィルムよりも熱伝導性に優れ、かつ、フレキシブル性及びクッション性（ゴム弾性）を有し、更に、機械的衝撃にも強いという特性を有している。よって、このシリコーンシートを用いれば、絶縁性を確保しつつ、第１電極板１３Ａの側においてもＰＴＣサーミスタ素子１１で発生した熱を効率よくケース１２に伝えることができ、更に、ケース１２を加締めても割れなどの発生を抑制することができ、かつ、ＰＴＣサーミスタ素子１１の厚みのバラツキを吸収することができるので好ましい。 As the silicone sheet, for example, a sheet in which a silicone layer made of silicone is provided on both surfaces of a glass cloth layer is preferable. In addition to being excellent in insulation performance, this silicone sheet has better thermal conductivity than polyimide film, has flexibility and cushioning properties (rubber elasticity), and is also resistant to mechanical impact. It has characteristics. Therefore, if this silicone sheet is used, heat generated in the PTC thermistor element 11 can be efficiently transferred to the case 12 also on the first electrode plate 13A side while ensuring insulation. Even if it tightens, generation | occurrence | production of a crack etc. can be suppressed, and since the variation in the thickness of the PTC thermistor element 11 can be absorbed, it is preferable.

絶縁部材１６にこのシリコーンシートを用いる場合には、ガラスクロス層を構成する縦糸及び横糸の伸長方向が、ケース１２の開口１２Ａ，１２Ｂの対向方向に対して交差するように配設されることが好ましい。縦糸又は横糸のどちらかがケース１２の開口１２Ａ，１２Ｂの対向方向に対して平行となるように配設すると、ケース１２を加締めた時に、引っ張られる力が働き、局所的に切れてしまう場合があるのに対して、交差するように配設すれば、引っ張られても伸びるので、切れの発生を抑制することができるからである。ケース１２の開口１２Ａ，１２Ｂの対向方向に対する縦糸又は横糸の傾斜角度は、１°以上４５°以下が好ましく、５°以上４５°以下であればより好ましい。 When this silicone sheet is used for the insulating member 16, the warp yarns and the weft yarns constituting the glass cloth layer may be arranged so that the extending directions thereof intersect with the opposing directions of the openings 12A and 12B of the case 12. preferable. When either the warp or the weft is arranged so as to be parallel to the facing direction of the openings 12A and 12B of the case 12, when the case 12 is caulked, a pulling force acts and the case 12 is cut locally. On the other hand, if they are arranged so as to cross each other, they are stretched even if they are pulled, so that the occurrence of cuts can be suppressed. The inclination angle of the warp or weft relative to the facing direction of the openings 12A and 12B of the case 12 is preferably 1 ° to 45 °, and more preferably 5 ° to 45 °.

なお、絶縁部材１６は、第１電極板１３Ａとケース１２との間、及び、ＰＴＣサーミスタ素子１１の側部とケース１２との間において、同一のもので構成されていてもよいが、異なっていてもよく、また、一体的に構成されていてもよいが、別体で構成されていてもよい。特に、第１電極板１３Ａとケース１２との間においては、絶縁部材１６にシリコーンシートを用いるようにすれば高い特性を得ることができるので好ましい。 The insulating member 16 may be composed of the same material between the first electrode plate 13A and the case 12 and between the side portion of the PTC thermistor element 11 and the case 12, but is different. In addition, although it may be configured integrally, it may be configured separately. In particular, it is preferable to use a silicone sheet for the insulating member 16 between the first electrode plate 13A and the case 12 because high characteristics can be obtained.

また、ケース１２の外側には、例えば、第１電極板１３Ａ及び第２電極板１３Ｂを介してＰＴＣサーミスタ素子１１と接している一対の側部に、ヒートシンク１７がそれぞれ設けられている。なお、図３では、ヒートシンク１７の表示を省略している。ヒートシンク１７は、例えば、板材を山部と谷部とが繰り返される形状に折り曲げた蛇腹部１７Ａと、この蛇腹部１７Ａのケース１２と反対側に設けられた板状部１７Ｂとを有している。ヒートシンク１７は、例えば、アルミニウム等の高い熱伝導性を有する材料により構成されている。ケース１２の両端部には、例えば、樹脂製のブラケット１８がそれぞれ配設されている。 In addition, on the outside of the case 12, for example, heat sinks 17 are respectively provided on a pair of side portions that are in contact with the PTC thermistor element 11 via the first electrode plate 13A and the second electrode plate 13B. In FIG. 3, the display of the heat sink 17 is omitted. The heat sink 17 has, for example, a bellows portion 17A obtained by bending a plate material into a shape in which a peak portion and a valley portion are repeated, and a plate-like portion 17B provided on the opposite side of the case 12 from the bellows portion 17A. . The heat sink 17 is made of a material having high thermal conductivity such as aluminum. For example, resin brackets 18 are disposed at both ends of the case 12.

このヒータ１は、例えば、次のようにして製造される。まず、例えば、発熱素子１１Ａに第１電極層１１Ｂ及び第２電極層１１Ｃを配設してＰＴＣサーミスタ素子１１を作製する。次いで、例えば、ＰＴＣサーミスタ素子１１に第１電極板１３Ａ及び第２電極板１３Ｂを配設し、第１電極板１３Ａに第１電線１４Ａを接続し、第２電極板１３Ｂに第２電極１４Ｂを接続する。続いて、例えば、ＰＴＣサーミスタ素子１１の側部及び第１電極版１３Ａの外側に絶縁部材１６を配設し、ケース１２の内部に収納してケース１２を加締める。これにより、第１電極層１１Ｂと第２電極層１１Ｃとの対向方向において、ＰＴＣサーミスタ素子１１とケース１２とを、第１電極板１３Ａ及び絶縁部材１６、又は、第２電極板１３Ｂを介して接触させる。そののち、ケース１２の開口１２Ａ，１２Ｂから第１電線１４Ａ及び第２電線１４Ｂを引き出して開口１２Ａ，１２Ｂに閉鎖部材１５Ａ，１５Ｂを配設し、ケース１２の外側にヒートシンク１７を配設する。 For example, the heater 1 is manufactured as follows. First, for example, the first electrode layer 11B and the second electrode layer 11C are arranged on the heating element 11A to produce the PTC thermistor element 11. Next, for example, the first electrode plate 13A and the second electrode plate 13B are disposed on the PTC thermistor element 11, the first electric wire 14A is connected to the first electrode plate 13A, and the second electrode 14B is connected to the second electrode plate 13B. Connecting. Subsequently, for example, the insulating member 16 is disposed on the side portion of the PTC thermistor element 11 and the outside of the first electrode plate 13 A, accommodated inside the case 12, and the case 12 is crimped. Thereby, in the facing direction of the first electrode layer 11B and the second electrode layer 11C, the PTC thermistor element 11 and the case 12 are connected via the first electrode plate 13A and the insulating member 16 or the second electrode plate 13B. Make contact. After that, the first electric wire 14A and the second electric wire 14B are pulled out from the openings 12A and 12B of the case 12, the closing members 15A and 15B are arranged in the openings 12A and 12B, and the heat sink 17 is arranged outside the case 12.

また、このヒータ１は、次のように作用する。このヒータ１では、例えば、第１電線１４Ａ及び第２電線１４Ｂを介してＰＴＣサーミスタ素子１１に通電されると、発熱素子１１Ａが発熱する。発熱素子１１Ａから発せられた熱は、第１電極層１１Ｂの側では、第１電極層１１Ｂ、第１電極板１３Ａ、絶縁部材１６、及び、ケース１２を介してヒートシンク１７に伝わり、第２電極層１１Ｃの側では、第２電極層１１Ｃ、第２電極板１３Ｂ、及び、ケース１２を介してヒートシンク１７に伝わる。すなわち、第２電極板１３Ｂの側において絶縁部材を介していないので、熱抵抗を低くすることができる。 Moreover, this heater 1 acts as follows. In the heater 1, for example, when the PTC thermistor element 11 is energized via the first electric wire 14A and the second electric wire 14B, the heating element 11A generates heat. On the first electrode layer 11B side, the heat generated from the heating element 11A is transmitted to the heat sink 17 via the first electrode layer 11B, the first electrode plate 13A, the insulating member 16, and the case 12, and the second electrode On the side of the layer 11 C, the heat is transmitted to the heat sink 17 through the second electrode layer 11 C, the second electrode plate 13 B, and the case 12. That is, since no insulating member is interposed on the second electrode plate 13B side, the thermal resistance can be lowered.

本実施の形態に係るヒータ１と、第２電極板とケースとの間にも絶縁部材を配設したヒータ（比較例１〜３）とで熱抵抗を比較した。本実施の形態に係るヒータ１では、絶縁部材１６にシリコーンシートを用いた。比較例１は、ＰＴＣサーミスタ素子、第１電極板、及び、第２電極板の周りをポリイミドフィルムで２重に覆ったことを除き、他は本実施の形態と同一の構成とした。比較例２では、ＰＴＣサーミスタ素子、第１電極板、及び、第２電極板の周りをシリコーンシートで１重に覆ったことを除き、他は本実施の形態と同一の構成とした。比較例３では、第１電極板及び第２電極板とケースとの間にアルミナ基板を配設したことを除き、他は本実施の形態と同一の構成とした。 The thermal resistance was compared between the heater 1 according to the present embodiment and the heater (Comparative Examples 1 to 3) in which an insulating member was also provided between the second electrode plate and the case. In the heater 1 according to the present embodiment, a silicone sheet is used for the insulating member 16. Comparative Example 1 has the same configuration as that of the present embodiment except that the periphery of the PTC thermistor element, the first electrode plate, and the second electrode plate was covered twice with a polyimide film. In Comparative Example 2, the PTC thermistor element, the first electrode plate, and the second electrode plate were configured in the same manner as in the present embodiment except that the periphery was covered with a silicone sheet. In Comparative Example 3, the configuration was the same as that of the present embodiment except that an alumina substrate was disposed between the first electrode plate and the second electrode plate and the case.

その結果、本実施の形態のヒータ１の熱抵抗は０．０２７４ｍ^２Ｋ／Ｗ、比較例１の熱抵抗は１．２５００ｍ^２Ｋ／Ｗ、比較例２の熱抵抗は０．０５４８ｍ^２Ｋ／Ｗ、比較例３の熱抵抗は０．０４８８ｍ^２Ｋ／Ｗであった。比較例１を基準とすると、比較例２は約２３倍の効率アップ、比較例３は約２６倍の効率アップであるのに対して、本実施の形態のヒータ１は約４５倍もの効率アップを図ることができる。 As a result, the thermal resistance of the heater 1 of this embodiment is 0.0274m ² K / W, the thermal resistance of Comparative Example 1 is 1.2500m ² K / W, the thermal resistance of Comparative Example 2 is 0.0548m ² K / W and the thermal resistance of Comparative Example 3 were 0.0488 m ² K / W. With Comparative Example 1 as a reference, Comparative Example 2 is about 23 times more efficient and Comparative Example 3 is about 26 times more efficient, while Heater 1 of the present embodiment is about 45 times more efficient. Can be achieved.

このように本実施の形態によれば、第２電極板１３Ｂの少なくとも一部が絶縁部材を間に介さずにケース１２に接触するようにしたので、熱抵抗を低減することができ、高効率化及び小型化を図ることができる。また、絶縁部材の使用量を低減することができるので、省資源化を図ることができると共に、費用を削減することができる。更に、第１電極板１３Ａとケース１２との間に絶縁部材１６を配設するようにしたので、使用の際に、第２電極板１３Ｂの側をアースし、第１電極板１３Ａの側をホット側とすれば、ケース１２が活電部になることはなく、安全に使用することができる。 As described above, according to the present embodiment, since at least a part of the second electrode plate 13B is in contact with the case 12 without interposing an insulating member therebetween, the thermal resistance can be reduced and high efficiency can be achieved. And miniaturization can be achieved. Further, since the amount of the insulating member used can be reduced, resource saving can be achieved and the cost can be reduced. Furthermore, since the insulating member 16 is disposed between the first electrode plate 13A and the case 12, in use, the second electrode plate 13B side is grounded, and the first electrode plate 13A side is connected. If it is on the hot side, the case 12 does not become a live part and can be used safely.

（第２の実施の形態）
図４は本発明の第２の実施の形態に係るヒータ２の断面構成を表すものである。このヒータ２は、第１の実施の形態で説明した第２電極板１３Ｂを備えておらず、ＰＴＣサーミスタ素子１１の第２電極層１１Ｃの少なくとも一部が、絶縁部材を間に介さずに、ケース１２に接触された半絶縁型構造となっているものである。第２電線１４Ｂは、例えば、ケース１２に接続され、ケース１２を介して第２電極層１１Ｃと電気的に接続されている。他は第１の実施の形態と同様の構成を有している。よって、第１の実施の形態と対応する構成要素には、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。このヒータ２についても、第１の実施の形態と同様の作用・効果を有する。 (Second Embodiment)
FIG. 4 shows a cross-sectional configuration of the heater 2 according to the second embodiment of the present invention. The heater 2 does not include the second electrode plate 13B described in the first embodiment, and at least a part of the second electrode layer 11C of the PTC thermistor element 11 does not interpose an insulating member. This is a semi-insulating structure in contact with the case 12. For example, the second electric wire 14 B is connected to the case 12 and is electrically connected to the second electrode layer 11 C via the case 12. Others have the same configuration as in the first embodiment. Therefore, the same code | symbol is attached | subjected to the component corresponding to 1st Embodiment, and the detailed description is abbreviate | omitted. This heater 2 also has the same operation and effect as the first embodiment.

以上、実施の形態及び実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態及び実施例に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、上記実施の形態では、各構成要素について具体的に説明したが、他の構成を有してもよい。また、全ての構成要素を備えていなくてもよく、更に、他の構成要素を備えていてもよい。更に、上記実施の形態では、ヒータユニット１０を１つ備える場合について説明したが、複数のヒータユニット１０を連結してヒータ１を構成するようにしてもよい。 Although the present invention has been described with reference to the embodiments and examples, the present invention is not limited to the above embodiments and examples, and various modifications can be made. For example, in the above embodiment, each component has been specifically described, but other configurations may be employed. Moreover, not all the components may be provided, and further other components may be provided. Furthermore, in the above-described embodiment, the case where one heater unit 10 is provided has been described. However, the heater 1 may be configured by connecting a plurality of heater units 10.

ＰＴＣサーミスタ素子を用いたヒータに用いることができる。 It can be used for a heater using a PTC thermistor element.

１，２…ヒータ、１０…ヒータユニット、１１…ＰＴＣサーミスタ素子、１１Ａ…発熱素子、１１Ｂ…第１電極層、１１Ｃ…第２電極層、１２…ケース、１２Ａ，１２Ｂ…開口、１３Ａ…第１電極板、１３Ｂ…第２電極板、１４Ａ…第１電線、１４Ｂ…第２電線、１５Ａ，１５Ｂ…閉鎖部材、１６…絶縁部材、１７…ヒートシンク、１７Ａ…蛇腹部、１７Ｂ…板状部、１８…ブラケット DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 ... Heater, 10 ... Heater unit, 11 ... PTC thermistor element, 11A ... Heating element, 11B ... 1st electrode layer, 11C ... 2nd electrode layer, 12 ... Case, 12A, 12B ... Opening, 13A ... 1st Electrode plate, 13B ... second electrode plate, 14A ... first electric wire, 14B ... second electric wire, 15A, 15B ... closing member, 16 ... insulating member, 17 ... heat sink, 17A ... bellows portion, 17B ... plate-like portion, 18 …bracket

Claims

A PTC thermistor element in which a first electrode layer and a second electrode layer are disposed in a heating element;
A first electrode plate disposed with respect to the first electrode layer of the PTC thermistor element; and a second electrode plate disposed with respect to the second electrode layer;
A case that houses the PTC thermistor element, the first electrode plate, and the second electrode plate;
An insulating member is disposed between the first electrode plate and the case, and at least a part of the second electrode plate is in contact with the case without an insulating member interposed therebetween. The heater characterized by having.

A PTC thermistor element in which a first electrode layer and a second electrode layer are disposed in a heating element;
A first electrode plate disposed with respect to the first electrode layer of the PTC thermistor element;
The PTC thermistor element, and a case for housing the first electrode plate therein,
An insulating member is disposed between the first electrode plate and the case, and at least a part of the second electrode layer of the PTC thermistor element is in contact with the case without an insulating member interposed therebetween. A heater characterized by having a semi-insulating structure.

The heater according to claim 1, wherein an insulating member is disposed between a side portion of the PTC thermistor element and the case.

4. The case according to claim 1, wherein the case is made of a hollow body having openings at both ends, and the opening has a waterproof structure in which a closing member is disposed. Heater.