JP3091172U - 正特性サーミスタを利用したヒータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 正特性サーミスタの組み込み工程が単純化さ
れ、正特性サーミスタの破損を防止して、信頼性が向上
する正特性サーミスタを利用したヒータの提供。 【解決手段】 １又は複数の正特性サーミスタ６００を
接触状態で収納し、２分割可能であり、対向するそれぞ
れの接合部２００ａ，３００ｂで接合された導電性のケ
ース２００，３００と、正特性サーミスタ６００と接触
する電極板７００と、電極板７００及びケース２００，
３００間を絶縁する絶縁部材８００とを備え、電極板７
００及びケース２００，３００間に電圧を印加すること
により、正特性サーミスタ６００に電圧が印加され、正
特性サーミスタ６００が発熱すべくなしてある正特性サ
ーミスタを利用したヒータ。接合部２００ａ，３００ｂ
に、対向して形成された接合溝１０００と、対向する接
合溝１０００を掴持して接合部２００ａ，３００ｂを加
圧固定するクランプ部材９００とを備えている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、正特性サーミスタ（Positive Temperature Coefficient Thermisto r ：以下、ＰＴＣＴと略称する）を利用したヒータに関するものであり、特に、 ＰＴＣＴを機械的に保護して耐久性を高め、また、ＰＴＣＴの収納工程を容易に し、しかも導電性及び熱伝導性が向上するようにした正特性サーミスタを利用し たヒータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

一般に知られているように、ＰＴＣＴは、キュリー温度以上で急激に電気抵抗 が上昇する特性を有しており、電圧を印加すると、周囲温度に関係なく一定温度 になるという自己温度制御機能を備えている。 ＰＴＣＴは、この自己温度制御機能を利用して、最近は、発熱体として使用さ れ、その適用分野を広げており、適当数集合させて、発生する熱を放熱出来る金 属板材の放熱フィンを接合した構成のヒータもある。

【０００３】 このように放熱フィンをヒータに接合する形式には、放熱フィンを外嵌する形 式と、放熱フィンを２つに分けて接合する形式とがある。 図６は、放熱フィンを外嵌する形式のヒータの構成を示す説明図である。この ヒータは、図６（ａ）に示すように、方形タイル形状の複数のＰＴＣＴ２ａを１ 列に並べた状態で載置し固定する導電性のＰＴＣＴガイド２と、ＰＴＣＴガイド ２の裏面と全面に亘って接触し、長手方向の一方の端部に電極用コネクタ３ａが 付加された電極板３と、電極板３及び結合ボディ１間を絶縁する絶縁シート４と を重ね合わせて、鞘形状の結合ボディ１内に、他方の端部から挿入して収納して ある。

【０００４】 結合ボディ１の他方の端部には、電源供給用コネクタ１ａが形成されている。 結合ボディ１の外面は、結合ボディ１の縦断面形状と略等しい孔を有する多数の 放熱フィン５が、図６（ｂ）に示すように、適長間隔でその孔により外嵌し接合 している。

【０００５】 図７は、放熱フィンを２つに分けて接合する形式のヒータの構成を示す分解斜 視図である。このヒータは、ＰＴＣＴガイド１３により１列に並べて結合された 方形タイル形状の複数のＰＴＣＴ１３ａを、２分割可能な導電性のケース１１， １２が、内部で接触した状態で収納している。ケース１１，１２は、多数の放熱 フィン１１ａ，１２ａがそれぞれの外面に突設されている。

【０００６】 １列に並べられた複数のＰＴＣＴ１３ａのケース１２側に、電源連結板１５が 接触し、電源連結板１５及びケース１２間には絶縁シート１４が設けられている 。絶縁シート１４の長手方向の両端部には、端部を閉鎖し、電源連結板１５及び ケース１２の端部間を絶縁する為の絶縁用シールド１６が設けられている。 ケース１１，１２は、図８の縦断面図に示すように、多数のクリップ１７で締 結固定されている。 また、ケース１１，１２を組み合わせる際に、図８に示すように、ケース１１ ，１２の接合部を密閉する為に、その継ぎ目部分にシリコン接着層１８を形成し ている。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

上述したような放熱フィンを外嵌する形式のヒータの構造と、放熱フィンを２ つに分けて接合する形式のヒータの構造とによれば、放射フィンとＰＴＣＴの電 極面とを耐熱伝導性接着剤で接合するので、均一な接合は得難く、また、生産工 程が複雑である。更に、放熱フィンを外嵌する形式のヒータでは、ＰＴＣＴが外 部に露出している為、作動前後に周囲との温度差から結露現象が発生し、漏電の 原因となる可能性がある。

【０００８】 また、放熱フィンを外嵌する形式のヒータは、ＰＴＣＴを載置するＰＴＣＴガ イドと他の構成部品とを鞘形状の結合ボディに挿入する構成であり、その挿入工 程が複雑で極めて難しく、ＰＴＣＴの破損による不良品が発生するという問題が ある。

【０００９】 また、放熱フィンを２つに分けて接合する形式のヒータは、２つのケースを密 閉して接合する為に、絶縁シート及びシリコン接着層を使用しているが、時間が 経過するにつれてシリコン接着層の接着力が弱くなる。その為、シリコン接着層 が接着力を喪失した場合、ケース内部に湿気が入って絶縁シートが破損するばか りか、ＰＴＣＴに悪影響を与え、ＰＴＣＴで生じた熱が放熱フィンに直接伝達さ れて熱損失をもたらすという問題がある。

【００１０】 また、放熱フィンを２つに分けて接合する形式のヒータは、２つのケースを接 合した後、２つのケースを結合固定する為に多数のクリップを使用するが、この 際、クリップによる結合作業を幾度も繰り返すので、ヒータの組立易さ及び生産 性を低下させるという問題がある。

【００１１】 本考案は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、正特性サーミス タの組み込み工程が単純化され、正特性サーミスタの破損を防止し不良率を低下 させて、信頼性が向上する正特性サーミスタを利用したヒータを提供することを 目的とする。

【００１２】 本考案は、また、２分割可能なケースを簡単に加圧固定出来て、ケース内への 異物を遮断し、組立作業性が向上し、また、部品の分解が容易な正特性サーミス タを利用したヒータを提供することを目的とする。

【００１３】 本考案は、また、長期間の使用による絶縁性劣化を防止し、熱伝導率が向上し 、半永久的に使用出来る正特性サーミスタを利用したヒータを提供することを目 的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】 第１考案に係る正特性サーミスタを利用したヒータは、１又は複数の正特性サ ーミスタと、前記正特性サーミスタを接触状態で収納し、２分割可能であり、対 向するそれぞれの接合部で接合された導電性のケースと、前記正特性サーミスタ と接触する電極板と、該電極板及び前記ケース間を絶縁する絶縁部材とを備え、 前記電極板及びケース間に電圧を印加することにより、前記正特性サーミスタに 電圧が印加され、該正特性サーミスタが発熱すべくなしてある正特性サーミスタ を利用したヒータにおいて、前記接合部に、対向して形成された接合溝と、対向 する該接合溝を掴持して前記接合部を加圧固定するクランプ部材とを備えること を特徴とする。

【００１５】 この正特性サーミスタを利用したヒータでは、２分割可能であり、対向するそ れぞれの接合部で接合された導電性のケースが、１又は複数の正特性サーミスタ を接触状態で収納し、電極板が正特性サーミスタと接触し、絶縁部材が電極板及 びケース間を絶縁する。電極板及びケース間に電圧を印加することにより、正特 性サーミスタに電圧が印加され、正特性サーミスタが発熱する。ケースのそれぞ れの接合部に、接合溝が対向して形成され、クランプ部材が、対向する接合溝を 掴持して接合部を加圧固定する。 これにより、正特性サーミスタの組み込み工程が単純化され、正特性サーミス タの破損を防止し不良率を低下させて、信頼性が向上する正特性サーミスタを利 用したヒータを実現することが出来る。

【００１６】 第２考案に係る正特性サーミスタを利用したヒータは、前記接合部は、一方に 突起及び溝を、他方に溝及び突起をそれぞれ備え、突起と溝とがそれぞれ嵌合し て接合すべくなしてあることを特徴とする。

【００１７】 この正特性サーミスタを利用したヒータでは、２分割可能なケースの接合部は 、一方に突起及び溝を、他方に溝及び突起をそれぞれ備え、突起と溝とがそれぞ れ嵌合して接合するので、ケースの２分割された部分を簡単に加圧固定出来て、 ケース内への異物を遮断し、組立作業性が向上し、また、部品の分解が容易な正 特性サーミスタを利用したヒータを実現することが出来る。

【００１８】 第３考案に係る正特性サーミスタを利用したヒータは、前記クランプ部材は、 形状記憶合金からなり、対向する前記接合溝を掴持した状態で摺動し、前記接合 部を加圧固定すべくなしてあることを特徴とする。

【００１９】 この正特性サーミスタを利用したヒータでは、クランプ部材は、形状記憶合金 からなり、対向する接合溝を掴持した状態で摺動し、ケースの２分割された部分 の接合部を加圧固定するので、ケースの２分割された部分を簡単に加圧固定出来 て、ケース内への異物を遮断し、組立作業性が向上し、また、部品の分解が容易 な正特性サーミスタを利用したヒータを実現することが出来る。

【００２０】 第４考案に係る正特性サーミスタを利用したヒータは、前記絶縁部材は、セラ ミック製であることを特徴とする。

【００２１】 この正特性サーミスタを利用したヒータでは、絶縁部材は、セラミック製であ るので、長期間の使用による絶縁性劣化を防止し、熱伝導率が向上し、半永久的 に使用出来る正特性サーミスタを利用したヒータを実現することが出来る。

【００２２】

【考案の実施の形態】

以下に、本考案を、その実施の形態を示す図面に基づき説明する。 図１は、本考案に係る正特性サーミスタを利用したヒータの実施の形態の構成 を示す分解斜視図であり、図２は、本考案に係る正特性サーミスタを利用したヒ ータの幅方向の縦断面図である。このヒータ１００は、ＰＴＣＴガイド４００に 、１列に並べられた状態で載置され固定された方形タイル形状の６個のＰＴＣＴ ６００（正特性サーミスタ）を、２分割可能な導電性のケース２００，３００が 、内部で接触した状態で収納している。

【００２３】 ケース２００，３００は、偏平な大略直方体形状であり、ケースの各部分２０ ０，３００は、多数の放熱フィン２０１，３０１がそれぞれの外面に略等間隔に 突設されている。 ケース３００の長手方向の一方の端部には、電源に接続する為のケース用コネ クタ３００ａが形成されている。 ＰＴＣＴガイド４００及びケース２００，３００は、電気伝導及び熱伝導に優 れた金属材料により形成されている。

【００２４】 電極板７００が、ＰＴＣＴガイド４００のケース３００側の面と全面に亘って 接触し、電極板７００の長辺方向の他方の端部には、電極用コネクタ７００ａが 付加されている。電極板７００及びケース３００間にはセラミック製の絶縁部材 ８００が設けられ、電極板７００及びケース２００，３００間を絶縁している。 ＰＴＣＴガイド４００をケース２００，３００内に結合固定する為に、固定ガ イド５００がＰＴＣＴガイド４００の長手方向の他方の端部に結合されている。 また、固定ガイド５００をＰＴＣＴガイド４００に固定するために、固定ガイド 結合部４００ａがＰＴＣＴガイド４００の他方の端部に形成されている。

【００２５】 ケース３００のケース２００との接合固定部３００ｂ（接合部）は、ケース３ ００の開口側の長手方向の両端辺に沿って形成されている。 ケース２００のケース３００との接合固定部２００ａ（接合部）は、接合固定 部３００ｂに対向し、ケース２００の開口側の長手方向の両端辺に沿って形成さ れている。

【００２６】 一方の接合固定部３００ｂ及び接合固定部２００ａには、図４の分解縦断面図 に示すように、接合固定部３００ｂ側に溝３００ｃ及び突起３００ｄを設け、接 合固定部２００ａ側に、溝３００ｃ及び突起３００ｄにそれぞれ嵌合する突起２ ００ｂ及び溝２００ｃを設けてある。 溝３００ｃ及び突起２００ｂと、突起３００ｄ及び溝２００ｃとは、図２のＡ 部の拡大図である図３（ａ）に示すように、それぞれ互いに嵌合して接合を固定 する。

【００２７】 他方の接合固定部３００ｂ及び接合固定部２００ａには、一方の側とは逆に、 接合固定部３００ｂ側に突起及び溝を設け、接合固定部２００ａ側に、接合固定 部３００ｂ側の突起及び溝にそれぞれ嵌合する溝及び突起を設けてある。 これらの接合固定部３００ｂ側の突起及び溝と、接合固定部２００ａの溝及び 突起とは、図２のＢ部の拡大図である図３（ｂ）に示すように、それぞれ互いに 嵌合して接合を固定する。

【００２８】 ケース３００の接合固定部３００ｂ及びケース２００の接合固定部２００ａの それぞれの裏面側には、ガイド溝１０００（接合溝）が形成されている。 固定クランプ９００（クランプ部材）は、図３に示すように、ケース３００、 絶縁部材８００、電極板７００、ＰＴＣＴガイド４００及びケース２００を積み 重ねた状態で、ケース３００及びケース２００の両ガイド溝１０００を掴持する ことにより、これらを加圧固定する。

【００２９】 固定クランプ９００は、形状記憶合金により形成されており、図３に示すよう に、ガイド溝１０００に嵌合する結合固定部９０１を有している。 ケース３００及びケース２００の両ガイド溝１０００の長手方向の一方の端部 から、固定クランプ９００の結合固定部９０１を嵌合させ、固定クランプ９００ を両ガイド溝１０００の他方の端部迄摺動させることにより、一回の摺動操作で 接合固定部３００ｂ及び接合固定部２００ａを加圧固定することが出来る。 また、固定クランプ９００が形状記憶合金により形成されているので、固定ク ランプ９００を両ガイド溝１０００の他方の端部迄摺動させた後に、固定クラン プ９００を加熱して、更に強い力で接合固定部２００ａ，３００ｂを加圧固定す ることも可能である。

【００３０】 以下に、このような構成の本考案に係る正特性サーミスタを利用したヒータの 組立て工程を更に詳しく説明する。 図５（ａ）は、本考案に係る正特性サーミスタを利用したヒータの長手方向の 縦断面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＣ部の拡大断面図である。 先ず、図１及び図５（ａ）（ｂ）に示すように、ＰＴＣＴ６００を載置したＰ ＴＣＴガイド４００の一方の端部に、固定ガイド５００を固定する為の固定ガイ ド結合部４００ａを形成して、固定ガイド結合部４００ａに固定ガイド５００を 結合固定する。

【００３１】 この状態で、ケース３００と電極板７００との間に、周辺環境に関係なく、ケ ース２００，３００との電気的絶縁状態を維持出来るセラミック板からなる絶縁 部材８００を挟持させる。つまり、ケース３００上方に絶縁部材８００を設置し 、この絶縁部材８００の上方に電極板７００を設置した上、ＰＴＣＴガイド４０ ０を積層する。

【００３２】 図２及び図３（ａ）（ｂ）に示すように、絶縁部材８００、電極板７００及び ＰＴＣＴガイド４００をケース２００，３００内に収納した後、接合固定部２０ ０ａを接合固定部３００ｂに結合固定する。 この際、図４に示すように、接合固定部２００ａの突起２００ｂを接合固定部 ３００ｂの溝３００ｃに嵌合させて結合し、接合固定部２００ａの溝２００ｃに 接合固定部３００ｂの突起３００ｄを嵌合させて結合する。

【００３３】 この状態で、ケース２００，３００の両側面に、ケース２００，３００を加圧 固定する固定クランプ９００を嵌入させ摺動させる。この際、固定クランプ９０ ０の結合固定部９０１を、ケース２００，３００のガイド溝１０００に一方の端 部から嵌合させ、他方の端部迄摺動させて固定する。 これにより、ケース２００，３００内のＰＴＣＴ６００及び他の部品の遊動を 防止し、電気的通電を安定させることが出来る。

【００３４】 この状態で、電極用コネクタ７００ａ及びケース用コネクタ３００ａ間に電圧 を印加すると、ＰＴＣＴ６００の両側電極に電圧が印加され、発熱し始める。こ の熱は、ケース２００，３００に伝導され、伝導された熱は放熱フィン２０１， ３０１により外部に放散される。

【００３５】 このように、ケース２００，３００に、ＰＴＣＴ６００及び他の部品を結合固 定させる為の接合固定部２００ａ，３００ｂをそれぞれ形成することにより、機 械的には遊動及び破損すること無く、収納工程が行われて固定力を増大させ、電 気的には印加電圧を安定させて、熱伝導効率を向上させることが出来る。 また、ケース２００，３００を固定する為の固定クランプ９００を、ケース２ ００，３００の長手方向へ延設することにより、ケース２００，３００内部への 湿気、埃及び異物の侵入を防止することが出来る。

【００３６】 以上により説明した本考案の正特性サーミスタを利用したヒータは、上述した 実施例及び添付図面に限定されるものではなく、本考案の技術思想から外れない 範囲内で種々の置換、変形及び変更が可能であるのは、本考案の属する技術分野 で通常の知識を有する者には明らかなことである。

【００３７】

【考案の効果】

第１考案に係る正特性サーミスタを利用したヒータによれば、正特性サーミス タの組み込み工程が単純化され、正特性サーミスタの破損を防止し不良率を低下 させて、堅固で信頼性が向上する正特性サーミスタを利用したヒータを実現する ことが出来る。

【００３８】 第２，３考案に係る正特性サーミスタを利用したヒータによれば、ケースの２ つの部分を簡単に加圧固定出来て、ケース内への異物を遮断し、組立作業性が向 上し、また、部品の分解が容易な正特性サーミスタを利用したヒータを実現する ことが出来る。

【００３９】 第４考案に係る正特性サーミスタを利用したヒータによれば、長期間の使用に よる絶縁性劣化を防止し、熱伝導率が向上し、半永久的に使用出来る正特性サー ミスタを利用したヒータを実現することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る正特性サーミスタを利用したヒー
タの実施の形態の構成を示す分解斜視図である。

【図２】本考案に係る正特性サーミスタを利用したヒー
タの幅方向の縦断面図である。

【図３】図２のＡ部及びＢ部の拡大図である。

【図４】本考案に係る正特性サーミスタを利用したヒー
タを示す分解縦断面図である。

【図５】本考案に係る正特性サーミスタを利用したヒー
タの長手方向の縦断面図である。

【図６】放熱フィンを外嵌する形式のヒータの構成を示
す説明図である。

【図７】放熱フィンを２つに分けて接合する形式のヒー
タの構成を示す分解斜視図である。

【図８】図７に示すヒータの構成を示す縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１００ ヒータ（正特性サーミスタを利用したヒータ） ２００，３００ ケース ２００ａ，３００ｂ 接合固定部（接合部） ２００ｂ，３００ｄ 突起 ２００ｃ，３００ｃ 溝 ４００ ＰＴＣＴガイド ４００ａ 固定ガイド結合部 ５００ 固定ガイド ６００ ＰＴＣＴ（正特性サーミスタ） ７００ 電極板 ８００ 絶縁部材 ９００ 固定クランプ（クランプ部材） ９０１ 結合固定部 １０００ ガイド溝（接合溝）

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 １又は複数の正特性サーミスタと、前記
   正特性サーミスタを接触状態で収納し、２分割可能であ
   り、対向するそれぞれの接合部で接合された導電性のケ
   ースと、前記正特性サーミスタと接触する電極板と、該
   電極板及び前記ケース間を絶縁する絶縁部材とを備え、
   前記電極板及びケース間に電圧を印加することにより、
   前記正特性サーミスタに電圧が印加され、該正特性サー
   ミスタが発熱すべくなしてある正特性サーミスタを利用
   したヒータにおいて、 前記接合部に、対向して形成された接合溝と、対向する
   該接合溝を掴持して前記接合部を加圧固定するクランプ
   部材とを備えることを特徴とする正特性サーミスタを利
   用したヒータ。
2. 【請求項２】 前記接合部は、一方に突起及び溝を、他
   方に溝及び突起をそれぞれ備え、突起と溝とがそれぞれ
   嵌合して接合すべくなしてある請求項１記載の正特性サ
   ーミスタを利したヒータ。
3. 【請求項３】 前記クランプ部材は、形状記憶合金から
   なり、対向する前記接合溝を掴持した状態で摺動し、前
   記接合部を加圧固定すべくなしてある請求項１又は２記
   載の正特性サーミスタを利用したヒータ。
4. 【請求項４】 前記絶縁部材は、セラミック製である請
   求項１乃至３の何れかに記載の正特性サーミスタを利用
   したヒータ。