JP2557902Y2

JP2557902Y2 - ヒータ

Info

Publication number: JP2557902Y2
Application number: JP7830692U
Authority: JP
Inventors: 将長菊沢; 佳信尾原
Original assignee: Sekisui Kasei Co Ltd
Current assignee: Sekisui Kasei Co Ltd
Priority date: 1992-11-13
Filing date: 1992-11-13
Publication date: 1997-12-17
Anticipated expiration: 2007-11-13
Also published as: JPH0644087U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、定温ヒータ等として多
くの応用分野で利用できるＰＴＣ（positivetemperatur
e coefficient）特性を有する、例えばチタン酸バリウ
ム磁器半導体セラミックスからなるヒータに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば自己温度制御機能を備
える正特性サーミスタであるチタン酸バリウム磁器半導
体セラミックスからなる発熱体を用いたヒータが広く使
用されている。このヒータは、発熱温度を一定にするた
めの制御回路や過熱防止のための回路が不要であるた
め、構造が簡素になり小型化し易く、かつ、極めて高い
安全性を有している。

【０００３】図６に示すように、従来のヒータに用いら
れる発熱体３０は、例えばランタンのようなランタノイ
ド等を添加したチタン酸バリウム磁器半導体粉末を、断
面が六角形の孔３１…を複数有する略円柱状の成形体に
押出成形した後、焼成してチタン酸バリウム磁器半導体
セラミックスとすることにより形成される。そして、発
熱体３０の上下両面に銀電極（塗料）等を塗布すること
により設けられた電極面３２ａ・３２ｂに電圧を印加す
ることにより発熱体３０を発熱させ、この発熱体３０で
発生した熱により上記の孔３１…内を流れる空気を温め
るようになっている。即ち、上記従来のヒータ（以下、
ハニカム型ヒータと称する）は、送風機（図示せず）等
により発熱体３０の孔３１…に空気を送り込み、この空
気を発熱体３０で発生した熱により加熱し、温風として
排出するようになっている。

【０００４】また、図７に示すように、チタン酸バリウ
ム磁器半導体粉末を板状に成形後、焼成してチタン酸バ
リウム磁器半導体セラミックスとした発熱体（図示せ
ず）の上下両面に、多数のフィン３４…が並設された、
例えば、アルミニウム等からなる一対の放熱部材３３・
３３を熱的に密着させて設け、発熱体で発生した熱を上
記のフィン３４…により放熱するヒータ（以下、フィン
型ヒータと称する）も知られている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のハニカム型ヒータでは、チタン酸バリウム磁器半導
体粉末を押出成形することにより発熱体３０を形成して
いるため、精度良く発熱体３０を形成することが難しい
という問題点を有している。また、発熱体３０に複数の
孔３１…が設けられているため、発熱体３０の機械的強
度が充分ではなく、さらに、発熱体３０の上下両面に電
極面３２ａ・３２ｂを設ける際に、例えば銀塗料が孔３
１…内を通って他の面に流れ出すことにより電極面３２
ａ・３２ｂが短絡する虞れが生じるという問題点を有し
ている。

【０００６】また、上記従来のフィン型ヒータでは、多
数のフィン３４…が並設された複雑な形状の放熱部材３
３をアルミニウム等を加工することにより形成しなけれ
ばならず、さらに、導電性を有する放熱部材３３と発熱
体とを電気的に絶縁させ、かつ、両者を熱的に密着させ
て設けなければならないため、ヒータの構造が複雑化す
ると共に、ヒータ製造工程が煩雑となりコスト高を招来
するという問題点を有している。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本考案のヒータは、上記
の課題を解決するために、正特性サーミスタからなる筒
状の発熱部材と、電気絶縁性を有し、上記の発熱部材を
それらの軸方向が互いに並列となるようにして複数個収
容可能な収容部材とを備えたヒータであって、上記発熱
部材の内周面から外周面の一部に連続するように一方の
電極が設けられると共に、発熱部材の外周面に他方の電
極が設けられ、上記収容部材には、導電性を有し、複数
個の発熱部材の電極同士を接触させるべく電極部分を押
圧する押圧バネが少なくとも２個設けられ、上記の押圧
バネに一対の給電線がそれぞれ電気的に接続されている
ことを特徴としている。

【０００８】

【作用】上記の構成によれば、正特性サーミスタからな
る筒状の発熱部材の内周面から外周面の一部に連続する
ように一方の電極が設けられると共に、発熱部材の外周
面に他方の電極が設けられている。また、発熱部材をそ
れらの軸方向が互いに並列となるようにして複数個収容
可能な収容部材には、導電性を有し、複数個の発熱部材
の電極同士を接触させるべく電極部分を押圧する押圧バ
ネが少なくとも２個設けられ、上記の押圧バネに一対の
給電線がそれぞれ電気的に接続されている。

【０００９】これにより、複数個の発熱部材の電極同士
を接触させるだけで、個々の発熱部材と給電線とを押圧
バネを介して電気的に接続することができ、給電線を介
して押圧バネ間に電圧を印加することにより発熱部材を
発熱させることが可能となる。従って、例えば、発熱部
材の電極同士、あるいは発熱部材の電極と給電線とを半
田付けする必要が無くなり、ヒータの構造が簡素化され
ると共に、ヒータ製造工程が簡略化される。また、例え
ば、収容部材の大きさ、あるいは発熱部材の大きさおよ
び個数を、ヒータの使用目的や所望する熱量・温度等に
応じて変更することにより、ヒータの能力を適宜変更す
ることが可能となる。

【００１０】尚、筒状に形成された発熱部材で発生した
熱は、例えば、発熱部材の孔に空気を送り込み、この空
気を加熱して温風とすることにより外部に取り出すこと
ができる。

【００１１】

【実施例】本考案の一実施例について図１ないし図４に
基づいて説明すれば、以下の通りである。尚、本実施例
においては、発熱部材を５個用いたヒータを例に挙げて
説明する。

【００１２】本実施例にかかるヒータは、図３に示すよ
うに、電気絶縁性を有し、前面１ａおよび後面１ｂが開
口面となっているケース（収容部材）１と、このケース
１に収容された５個の筒状の発熱体（発熱部材）２…と
を備えている。上記の発熱体２…は、それらの軸方向が
互いに並列となるようにして横一列に並べられており、
互いに密着した状態でケース１に収容されている。

【００１３】図１および図２に示すように、発熱体２
は、貫通孔２ｂを有する筒状に形成されており、その外
周面および内周面に、例えば銀電極（塗料）を塗布する
ことにより電極３ａ・３ｂが設けられている。上記の電
極３ａは、発熱体２の外周面に設けられる一方、上記の
電極３ｂは、発熱体２の内周面全体に設けられると共
に、板ばね４ａ・４ｂ（後述する）に接触可能とするた
めに外周面の一部にも連続して設けられている。また、
電極３ａ・３ｂ間には隙間２ａが設けられており、両電
極３ａ・３ｂが短絡しないようになっている。

【００１４】上記の発熱体２は、正温度係数（Positive
Temperature Coefficient）を有する素材、例えばチタ
ン酸バリウム磁器半導体粉末等を主原料としたセラミッ
クス半導体からなり、室温からキュリー温度Ｔc （抵抗
急変温度）までは低抵抗であるが、キュリー温度Ｔc を
越えると急峻に抵抗値が増大する特性を有する正特性サ
ーミスタである。この特性により発熱体２に電圧を印加
すると、最初は、低温のため抵抗値が小さく、大電流が
流れ、消費電力が大きいので急激に温度が上昇する。そ
して、温度がキュリー温度Ｔc を越えると抵抗値が急峻
に増大することにより、消費電力が大幅に低下する。こ
れにより、発熱体２は、一定温度以上にはその温度が上
がらず、一定温度を安定に保つこととなって、自己温度
制御機能を備える。尚、この発熱体２は、例えばチタン
酸バリウム磁器半導体粉末等を筒状の成形体に押出成形
した後、焼成して形成すればよい。また、発熱体２は、
材料組成によりキュリー温度Ｔc が、およそ３０〜３０
０℃の範囲で任意に設定できるので、ヒータの使用目的
や所望する熱量・温度等に応じてキュリー温度Ｔcを設
定すればよい。

【００１５】上記のケース１は、図４に示すように、天
板１ｃと、底板１ｄと、側板１ｅ・１ｅとを備え、内部
に５個の発熱体２…を収容可能な空間を有する略直方体
形状に形成されており、前面１ａおよび後面１ｂは開口
面となっている。そして、何れか一方の側板１ｅ内側
の、前面１ａ近傍および後面１ｂ近傍には、導電性を有
する板バネ（押圧バネ）４ａ・４ａが設けられる一方、
他方の側板１ｅ内側の、板バネ４ａ・４ａに対向する位
置には、板バネ４ｂ・４ｂが設けられている。また、上
記の板バネ４ａ・４ａには、図示しない電源に接続され
たリード線（給電線）５・５がそれぞれ取り付けられて
いる。尚、ケース１の天板１ｃおよび底板１ｄは、発熱
体２…を収容したときに、発熱体２…の外周面に当接す
るように設けられている。

【００１６】そして、図３に示すように、板バネ４ａ・
４ａ・４ｂ・４ｂは、ケース１に発熱体２…を電極３ａ
が前面１ａ側になるようにして横一列に並べて収容した
ときに、発熱体２の電極３ａ・３ｂに圧接すると共に、
発熱体２…を側板１ｅから離れる方向に押圧し、発熱体
２…の電極３ａ同士・電極３ｂ同士を互いに密着させる
ようになっている。これにより、ケース１に発熱体２…
を収容したときに、前面１ａ近傍に設けられた板バネ４
ａに発熱体２…の電極３ａ…が並列に接続され、後面１
ｂ近傍に設けられた板バネ４ａに発熱体２…の電極３ｂ
…が並列に接続されるようになっている。

【００１７】また、ヒータは、図示しない送風機等を備
えており、この送風機は、発熱体２…の貫通孔２ｂ…、
および発熱体２…とケース１との隙間に、例えばケース
１の後面１ｂ側から空気を送り込むようになっている。

【００１８】上記の構成において、本ヒータは、各リー
ド線５・５を介して板バネ４ａ・４ａ間に電圧を印加す
ることにより、並列に接続された発熱体２…が発熱し
て、この発熱体２…で発生した熱により貫通孔２ｂ…内
等を流れる空気を温めるようになっている。即ち、本ヒ
ータは、送風機等により発熱体２…の貫通孔２ｂ…等に
空気を送り込み、この空気を発熱体２…で発生した熱に
より加熱し、温風として排出するようになっている。
尚、発熱体２の貫通孔２ｂの直径は、貫通孔２ｂ内を流
れる空気を充分に加熱することができるように、例えば
１mm〜10mm程度とすればよい。また、発熱体２の長さ
は、ヒータの使用目的や所望する熱量・温度等に応じて
適当な長さに形成すればよい。

【００１９】以上のように、本実施例にかかるヒータ
は、発熱体２の内周面から外周面の一部に連続するよう
に電極３ｂが設けられると共に、発熱体２の外周面に電
極３ａが設けられている。また、発熱体２…の電極３ａ
同士・電極３ｂ同士を接触させるべく電極３ａ・３ｂ部
分を押圧する板バネ４ａ・４ａ・４ｂ・４ｂがケース１
に設けられ、上記の板バネ４ａ・４ａにリード線５・５
がそれぞれ電気的に接続されている。

【００２０】これにより、ケース１に収容された５個の
発熱体２…の電極３ａ同士・電極３ｂ同士を接触させる
だけで、個々の発熱体２の電極３ａ・３ｂとリード線５
・５とを板バネ４ａ・４ａを介してそれぞれ電気的に接
続することができ、リード線５・５を介して板バネ４ａ
・４ａ間に電圧を印加することにより発熱体２…を発熱
させることが可能となる。従って、例えば、電極３ａ同
士・電極３ｂ同士、あるいは電極３ａ・３ｂとリード線
５・５とを半田付けする必要が無くなり、ヒータの構造
が簡素化されると共に、ヒータ製造工程が簡略化され
る。

【００２１】尚、上記の実施例においては、発熱体２を
５個用いたヒータを例に挙げて説明したが、用いる発熱
体２の大きさや個数は、勿論、上記の実施例に限定され
るものではなく、ヒータの使用目的や所望する熱量・温
度等に応じて適当な大きさや個数とすればよく、これに
より、ヒータの能力を適宜変更することが可能となる。
また、発熱体２を筒状に形成する代わりに、必要に応じ
て、貫通孔を有する角柱形状に形成することも可能であ
る。さらに、ケース１の大きさや形状も、ヒータの使用
目的や所望する熱量・温度等に応じて適当な大きさ・形
状とすればよい。

【００２２】また、発熱体２…の電極３ａ同士・電極３
ｂ同士を接触させるだけで、個々の発熱体２の電極３ａ
・３ｂとリード線５・５とを板バネ４ａ・４ａを介して
それぞれ電気的に接続することができるので、例えば、
図５に示すように、発熱体２…を上下方向にも並べて収
容可能なケース１１を形成し、このケース１１に発熱体
２…を収容してヒータを形成することも可能である。こ
の場合にも、電極３ａ同士・電極３ｂ同士、あるいは電
極３ａ・３ｂとリード線５・５とを半田付けする必要が
無くなり、ヒータの構造が簡素化されると共に、ヒータ
製造工程が簡略化される。

【００２３】

【考案の効果】本考案のヒータは、以上のように、発熱
部材の内周面から外周面の一部に連続するように一方の
電極が設けられると共に、発熱部材の外周面に他方の電
極が設けられ、収容部材には、導電性を有し、複数個の
発熱部材の電極同士を接触させるべく電極部分を押圧す
る押圧バネが少なくとも２個設けられ、上記の押圧バネ
に一対の給電線がそれぞれ電気的に接続されている構成
である。

【００２４】これにより、複数個の発熱部材の電極同士
を接触させるだけで、個々の発熱部材と給電線とを押圧
バネを介して電気的に接続することができ、給電線を介
して押圧バネ間に電圧を印加することにより発熱部材を
発熱させることが可能となる。従って、例えば、発熱部
材の電極同士、あるいは発熱部材の電極と給電線とを半
田付けする必要が無くなり、ヒータの構造が簡素化され
ると共に、ヒータ製造工程が簡略化されるという効果を
奏する。

【００２５】また、例えば、収容部材の大きさ、あるい
は発熱部材の大きさおよび個数を、ヒータの使用目的や
所望する熱量・温度等に応じて変更することにより、ヒ
ータの能力を適宜変更することが可能となるという効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例におけるヒータに供される発
熱体の斜視図である。

【図２】上記発熱体の断面図である。

【図３】上記ヒータの斜視図である。

【図４】上記ヒータに供されるケースを示す斜視図であ
る。

【図５】本考案の他の実施例におけるヒータの斜視図で
ある。

【図６】従来のヒータに供される発熱体の斜視図であ
る。

【図７】従来のヒータに供される放熱部材の斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ケース（収容部材）２発熱体（発熱部材）３ａ電極３ｂ電極４ａ板バネ（押圧バネ）４ｂ板バネ５リード線（給電線）１１ケース（収容部材）

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】正特性サーミスタからなる筒状の発熱部材
と、電気絶縁性を有し、上記の発熱部材をそれらの軸方
向が互いに並列となるようにして複数個収容可能な収容
部材とを備えたヒータであって、上記発熱部材の内周面から外周面の一部に連続するよう
に一方の電極が設けられると共に、発熱部材の外周面に
他方の電極が設けられ、上記収容部材には、導電性を有
し、複数個の発熱部材の電極同士を接触させるべく電極
部分を押圧する押圧バネが少なくとも２個設けられ、上
記の押圧バネに一対の給電線がそれぞれ電気的に接続さ
れていることを特徴とするヒータ。