JPH04104493A - 発熱体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、主として電気カーベントや電気フロアヒータ
等の床暖房装置に用いられる発熱体に関する。

（従来の技ｆネテ） 従来より、抵抗の温度係数が正で、かつその値の大きい
材料の層を間Ｇこ挟んだ形式の一対の電極からなる自己
温度制御型発熱素子が、電気カーペットや電気フロアヒ
ーターの発熱体として用いられている。この発熱体にお
いては、前記抵抗の温度係数が正で、かつその値の大き
い材料（以下、ＰＴＣ材料と略称する）の層を通して、
前記一対の電極間を流れる電流によって熱が発生ずる。

このとき、例えば局所的な断熱部分が生ずると、その部
分の温度が高くなり、ＰＴＣ材料層の抵抗が大きくなる
ためその部分から出力される熱量は低下する。すなわち
、前記のような発熱素子を使用することによって、発熱
素子の局所的な断熱部の温度を自動的に制御することが
できる。

（発明が解決しようとする課題） このような発熱素子の電源への接続の方法は、電極間に
印加される電圧を均一にするために、発熱素子の一方の
端の電極と、前記電極とは異なる他方の端の電極を電源
に接続する方法（以下、クロス結線方式と略称する）及
び、発熱素子の一方の端のすべての電極と、他方の端の
すべての電極を夫々電源に接続する方法（以下、ショー
ト結線方式と略称する）が知られている。しかしながら
、このような電源に対する接続方法を用いても、電極の
抵抗値を零とすることができない限り、必ず発熱素子の
中央部程、電源間に印加させる電圧が電源電圧より低く
なり、Ｐ　Ｔ　Ｃ＋、Ｉ料の発熱量が少なくなる。また
、電極の発熱量についてもＰＴＣ材料の発熱量と同様に
発熱素子の中央部程、発熱量が少なくなる。従って、発
熱素子の発熱量分布は、端子部はど高く、中央部程低く
なってしまうという問題があった。

本発明は上記の欠点を改善するために提案されたもので
、その目的は、発熱素子の発熱量分布が端子部はど高く
、中央部程低くなる場合においても、面状発熱体とした
ときの発熱量の分布がほぼ均一化できる発熱体を提供す
ることにある。

（課題を解決するだめの手段） 前記目的を達成するために、本発明は、発熱体を配線し
、面状発熱体を形成する場合、発熱素子の両端と中央部
を電源の同一地点に配置し、発熱素子の全長の１／４及
び３／４に当る部分を電源の他の同一地点に配置する。

かつ、前記２地点を結ぶ４条の発熱素子が並行している
ことを特徴とする。

（作　用） 前記構成により、本発明においてＰＴＣ材料を介して複
数の電極が対向配置されている発熱素子をクロス結線方
式または、ショート結線方式にて電源に結線し発熱させ
た場合、端子部はど発熱量が多くなり、中央部はど発熱
量が少なくなるが、発熱素子の両端と中央部を電源の同
一地点に配置し１２発熱素子の全長の１７４及び３／４
に当る部分を電源の他の同一地点に配置して、前記２地
点を結ぶ４条の発熱素子が並行しているので、面状発熱
体としたときの発熱量の分布をほぼ均一化できる作用と
を有する。

（実施例） 以下、図面に基づき本発明の好ましい実施例を説明する
。

第２図（ａ）（ｂ）（Ｃ）には本発明に用いられる発熱
素子の概略構成が示されている。同図において、発熱素
子は複数の対向した電極１の間がＰ　Ｔ　Ｃ＋Ｊ料２で
満たされ、その周囲が絶縁材料３で覆われた構造を有し
ている。そして、これらの電極１間に一定電圧を印加し
た場合、ＰＴＣ材料２に電流が流れ発熱を生ずる。この
発熱によりＰＴＣ材料２の温度が上昇すると共に、ＰＴ
Ｃ材料２の抵抗値は次第に大きくなり、反対に電流は減
少してくる。

やがてＰＴＣ材料２の発熱量と放熱量が同一となる。こ
の安定する温度は、ＰＴＣ材料２の備えている正の温度
抵抗値特性によって支配されている。

第２図（ｂ）は電極が３個ある例を示し、（Ｃ）は心線
４に電極１を巻回し、この電極１上にＰＴＣ祠２を被覆
し、このＰＴＣ材料２上に電極２を巻回し、外側を絶縁
材料３で被覆した例を示す。

第３図（ａ）　（ｂ）には、発熱素子の電極間電圧をで
きるだけ均一にする結線方法２種類を示す。第３図（ａ
）は、クロス結線方式を示し、発熱素子の一方の端の電
極１ａと他方の端の電極１ｂとは電源の異なる端子に接
続する方法を示し、第３図（ｂ）は、ショート結線方式
を示し、発熱素子の一方の端のすべての電極と、他方の
端のすべての電極とを夫々電源に接続する方法を示す。

しかしながらこのような接続方式を用いても発熱素子の
電極間電圧は完全に均一にはならない。

第４図には、クロス結線方式のときの電極間電圧の分布
を示し、横軸は、発熱素子の長さ、継軸は電位差を示す
。第５図には、クロス結線方式のときの発熱量分布を示
す。横軸は発熱素子の長さ、緬軸は発熱量示す。発熱量
の分布は、端子部に近い程大きく、中央部に近い程小さ
くなっている。

よって、端子部と中央部を同一地点（電源の一方の端子
）に配置し、発熱素子の全長の１／４及び３／４に当る
部分を他の同一地点（電源の他方の端子）に配置すれば
、発熱量の分布がほぼ均一な面条発熱体を得ることがで
きる。

第１図には、本発明の配線方法を適用した電気カーペッ
トの斜視図を示す。Ｃはコントローラ、Ｗは電源コード
を示す。発熱素子Ｈは、端子部と中央部を電源の同一地
点に配置し、発熱素子の全長の１７４及び３／４に当る
部分を電源他地点に配置し、前記２地点を結ぶ４条の発
熱素子が並行して配置されている。また発熱素子は、一
定間隔で配線されている電気カーペットの表面の温度が
均一になるようにしである。発熱素子Ｈの両端はコント
ローラＣに接続されていて、コントローラＣには、商用
電力を得るための電源コードＷが備えられている。

（発明の効果） 以上説明した通り、本発明によれば少なくとも２つ以−
にの電極が対向配置され、その電極間に抵抗温度係数が
正の材料を挟んでなる発熱素子を配線して、面状発熱体
を形成する場合、発熱素子の両端と中央部が電源の同一
地点に配置され、発熱素子の全長１／４及び３／４に当
る部分が他の地点に′配置されていて、かつ、前記２地
点を結ぶ４条の発熱素子が並行しているので、面状発熱
体の発熱量を前面はぼ均一にすることができる効果を有
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の発熱体を適用したときの電気カーベ
ノ１−の斜視図を示し、第２［Ｊ（ａ）、　（ｂ）、　
（Ｃ）は発熱素子の構成を示し、第３図は（ａ）、　（
ｂ）は発熱素子の結線方法、第４図はクロス結線方式の
ときの電極間電圧の分布、第５図はクロス結線方式のと
きの発熱量分布を示す。 １・・・電極、２・・・ＰＣＴ利料、３・・・絶縁祠料
。 ψ′ 手続主甫正書（自発） 第４図 平成２年１０月２引１ 第５図 １、事件の表示 平成２年　特　許　願　第２１９４０１号２、発明の名
称 発熱体 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名称　（５８３）松下電工株式会社 ４、代　理　人　〒１５１ ５、補正の対象 明細書の「特許請求の範囲」及び「発明の詳細（１）特
許請求の範囲を別紙のように訂正する。 （２）明細書第３頁末行より第４頁第１行の「を電源の
他の同一地点に」を［で折返えし、該折返えし部を同一
地点に」と訂正する。 （３）同第４頁第１１行の「電源の他の同一地点Ｇこ」
を「折返えし、該折返えし部を同一地点に」と訂正する
。 （４）同第７頁第１３行の「部分が他の地点に」を「折
返えし部分が同一地点に」と訂正する。 特許請求の範囲 少なくとも２・つ以上の電極が対向配置され、その電極
間に抵抗温度係数が正の材料を挟んでなる発熱素子を配
線し、面状発熱体を形成する場合、前記発熱素子の両端
と中央部が電源の同一地点に配置され、前記発熱素子の
全長の１７４及び３／４に当る部分で折返えし、該折返
えし部を同一地点に配置させかつ、前記２地点を結ぶ４
条の発熱素子が並行して配設されることを特徴とする発
熱体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくとも２つ以上の電極が対向配置され、その電極間
   に抵抗温度係数が正の材料を挟んでなる発熱素子を配線
   し、面状発熱体を形成する場合、前記発熱素子の両端と
   中央部が電源の同一地点に配置され、前記発熱素子の全
   長の１／４及び３／４に当る部分が、電源の他の地点に
   配置され、かつ、前記２地点を結ぶ４条の発熱素子が並
   行して配設されることを特徴とする発熱体。