JPH05152057A - Ptc発熱体 - Google Patents

Ptc発熱体

Info

Publication number
JPH05152057A
JPH05152057A JP3314781A JP31478191A JPH05152057A JP H05152057 A JPH05152057 A JP H05152057A JP 3314781 A JP3314781 A JP 3314781A JP 31478191 A JP31478191 A JP 31478191A JP H05152057 A JPH05152057 A JP H05152057A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heating element
ptc heating
ptc
electrodes
fluid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP3314781A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2962605B2 (ja
Inventor
Takashi Kojima
孝志 児島
Akio Nara
昭夫 奈良
Kazuyoshi Sugaya
一良 菅谷
Keiso Takeda
啓壮 武田
Chishirou Sugimoto
知士郎 杉本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
NipponDenso Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp, NipponDenso Co Ltd filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP3314781A priority Critical patent/JP2962605B2/ja
Publication of JPH05152057A publication Critical patent/JPH05152057A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2962605B2 publication Critical patent/JP2962605B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Resistance Heating (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 効率良く流体を加熱することおよび迅速な温
度上昇が可能なPTC発熱体を提供する。 【構成】 第1の発明のPTC発熱体100は、被加熱
流体を流通させるために軸方向に貫通する円筒状の流路
101が形成され、PTC発熱体100の外面に流路を
挟んで対称に設けられた一対の平面102,103と、
一対の平面に設けられ該PTC発熱体に電流を流すため
の一対の電極105,106と、を有するものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は正の温度係数(Positive
Temperature Coefficient 以下PTCと記す。)を有
する半導体磁器で製造された発熱体に関し、特に活性あ
るいは有害な気体あるいは液体を効率的に加熱するPT
C発熱体に係わる。
【0002】
【従来の技術】自動車の内燃機関に供給される混合気体
あるいはウィンドウオシャ液は、低温状態における内燃
機関始動直後においてもある程度の温度を維持する必要
がある。この目的のためには正の温度係数を有する半導
体磁器で製造された発熱体(PTC発熱体)が使用され
る場合が多い。
【0003】このようなPTC発熱体は酸化・還元とい
った活性雰囲気あるいは有毒物を含有する気体あるいは
液体をも加熱できることが望まれるが、従来からPTC
発熱体について多くの発明が出願されている(例えば特
開昭52−138735あるいは特開昭57−2568
8)。図7(a)および(b)は特開昭52−1387
35に開示されているPTC発熱体の斜視図である。
【0004】即ち(a)は円筒形に成形されたPTC発
熱体701の中心を流体通路702とし、円筒の内周お
よび外周に電極703および704を形成するものであ
る。また(b)は円筒形のPTC発熱体701の外周に
交互に螺旋状に電極705および706を形成したもの
である。さらに円筒の外周に櫛型に電極を形成するもの
も提案されている。
【0005】図7(c)は特開昭57−25688に開
示されているPTC発熱体であって、円筒形のPTC発
熱体の両端面に電極を設けるものである。さらにPTC
発熱体を多孔質体として、PTC素子内に流体を流すも
のも提案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこれらの
PTC発熱体には以下のような問題点が存在する。即ち
図7(a)に示すPTC発熱体にあっては、内壁面に設
けられた電極と流体とが直接接触することを防止するた
めの絶縁膜を介して流体に伝熱されるため熱伝達効率が
悪く、さらには発熱は内周と外周の電極間のほゞ中央で
生じるため内周部への積極的な発達とはならず熱効率が
悪くなってしまう。
【0007】図7(b)に示すPTC発熱体にあって
は、電流は電極間の最短距離であるPTC発熱体の表面
に沿って流れてしまい、この電流の流れた箇所のみが発
熱するので発熱も表面に限られ効率は良くなくなってし
まう。また図7(c)に示すPTC発熱体は内部でほぼ
均一に発熱されるが円筒表面からの放熱を無視すること
はできず、効率の面で改善の余地がある。
【0008】さらにPTC発熱体自体を多孔質として、
この多孔質のPTC素子内に流体を流す場合は、その気
孔率が非常に小さく、圧損が高くなりすぎてしまう。ま
たPTCを多孔質とした場合には、流体の抵抗分布を均
一にすることはできず、流体の均一な加熱が非常に困難
となってしまう。さらにまたこの多孔質のPTCに直接
電極が設けられている場合は、電極と流体とが直接接触
すると電極の腐食劣化が生じやすくなるため、コーティ
ング等の処理が必要となるという問題が生じる。
【0009】本発明はかかる問題点に鑑みなされたもの
であって、効率良く流体を加熱することおよび迅速な温
度上昇が可能なPTC発熱体を提供することを目的とす
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】第1の発明にかかるPT
C発熱体は、被加熱流体を流通させるために軸方向に貫
通する円筒状の流路が形成され、PTC発熱体の流路を
挟むように設けられ該PTC発熱体に電流を流すための
一対の電極と、を有する。第2の発明にかかるPTC発
熱体は、一対の電極のPTC発熱体の軸に直角方向の幅
を流路の直径よりも大とする。
【0011】第3の発明にかかるPTC発熱体は、PT
C発熱体の軸に平行に少なくとも2本設けられる。
【0012】
【作用】本発明にかかるPTC発熱体は、PTC発熱体
全体が均一に発熱するだけでなく、熱がPTC発熱体中
に設けられた流路を流れる被加熱流体に効率よく伝達さ
れる。
【0013】
【実施例】図1は第1の発明にかかるPTC発熱体の構
造図であって、(a)は斜視図、(b)はX−X断面、
(c)はY−Y断面を示す。即ちPTC発熱体100は
略円筒形であり、中心軸にそって流路101が貫通して
いる。
【0014】この流路101を挟んで対称に円筒形の外
壁を削り取った形状の一対の平面102および103が
設置されている。円筒状のPTC発熱体100の両端に
カラー部104を設けることも可能である。PTC発熱
体100の一対の平面102および103にはPTC発
熱体とオーミック接触をたもつように無電解メッキされ
たニッケル電極とその上に印刷焼付けされた銀電極から
なる電極105および106が設置されている。
【0015】図2は第1の発明にかかるPTC発熱体1
00を内燃機関へ供給される混合気の加熱装置に適用し
た実施例の断面図である。即ち燃料噴射装置200は燃
料噴射弁210と加熱装置220から構成されており、
加熱装置220の筐体221の上方から燃料噴射弁21
0が差し込まれている。
【0016】PTC発熱体100は、流路101を燃料
噴射弁210から噴射される燃料と吸気通路222から
供給される吸気との混合気が流れるように筐体221の
内部に設置される。燃料噴射弁210とPTC発熱体1
00との間には適切な構造を有するアタッチメント22
3および224が配置され、PTC発熱体100を固定
するとともに燃料および吸気をPTC発熱体100の流
路101に供給する。
【0017】PTC発熱体100の下部にもアタッチメ
ント225が設置されPTC発熱体100を固定する。
なおアタッチメント224および225はPTC発熱体
100が発生する熱が筐体221に伝導することを防止
するために断熱性を有することが望ましい。またPTC
発熱体100の外周は絶縁断熱チューブ225で覆わ
れ、筐体221への熱伝導を遮断するとともにPTC発
熱体100の電極105および106への電力供給を確
実なものとしている。
【0018】即ち電極105および106には例えば黄
銅で構成されるターミナル227および228が圧接さ
れ、ターミナル227および228に接続されたケーブ
ル229および230によって電力が供給される。ケー
ブル229および230によって電力が供給されるとP
TC発熱体100は発熱し、内部に設けられた流路10
1を通過する混合気は加熱される。
【0019】従って大気温度の低い寒冷地においても始
動直後から燃料気化が促進され、排ガス性状および燃費
の悪化が防止できる。図3は本発明にかかるPTC発熱
体の優位性を示す実験結果のグラフであって、横軸に時
間、縦軸に流路内面温度をとる。鎖線は従来から使用さ
れているPTC発熱体の時間応答であり、実線は本発明
にかかるPTC発熱体の時間応答を示す。
【0020】この実験から本発明にかかるPTC発熱体
は短時間でより高温に到達することが理解できる。図4
はPTC発熱体の一対の平面に設置する電極の構造の説
明図である。即ち電極は図1(c)に示されるように平
面全体に設置してもまた図4(a)に示すように平面の
一部を覆うように設置することも、さらには図4(b)
にしめされるように複数に分割して設置することも可能
である。
【0021】図5は図1、図4(a)および図4(b)
に示すPTC発熱体の応答特性を示すグラフであって、
横軸に時間、縦軸に電流をとる。この結果から図1およ
び図4(b)に示す構造のPTC発熱体にあっては、短
時間に大電流を流すことが可能であるのに対し、図4
(a)のPTC発熱体は飽和電流は小さくかつ飽和電流
に到達するまでの時間も長いことが理解できる。
【0022】即ち電極は流路の直径より幅を広くし、し
かも流路の外側が覆われるように構成することが有利で
ある。図6は第2の実施例の断面図であって、流路が相
互に平行に3本設けられている。流路を複数設けること
により、流路の内表面積が大きくなり、流体へ伝導され
る熱量をより多くすることが可能となる。
【0023】
【発明の効果】本発明に係るPTC発熱体によれば、P
TC発熱体全体が均一に発熱するため効率よく流体に伝
熱することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は第1の発明にかかるPTC発熱体の構造
図である。
【図2】図2は第1の発明にかかるPTC発熱体の実施
例の断面図である。
【図3】図3は本発明にかかるPTC発熱体の優位性を
示す実験結果のグラフである。
【図4】図4はPTC発熱体の一対の平面に設置する電
極の構造の説明図である。
【図5】図5はPTC発熱体の応答特性をしめすグラフ
である。
【図6】図6は第2の実施例の断面図である。
【図7】図7は従来のPTC発熱体の斜視図である。
【符号の説明】
100…PTC発熱体 101…流路 102、103…平面 104…カラー部 105、106…電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菅谷 一良 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 武田 啓壮 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 杉本 知士郎 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被加熱流体を流通させるために軸方向に
    貫通する円筒状の流路が形成されたPTC発熱体であっ
    て、 該流路を挟むように設けられ該PTC発熱体に電流を流
    すための一対の電極と、を有することを特徴とするPT
    C発熱体。
  2. 【請求項2】 該一対の電極のPTC発熱体の軸に直角
    方向の幅が該流路の直径よりも大であることを特徴とす
    る請求項1に記載のPTC発熱体。
  3. 【請求項3】 該流路が該PTC発熱体の軸に平行に少
    なくとも2本設けられることを特徴する請求項1または
    2のいずれかに記載のPTC発熱体。
JP3314781A 1991-11-28 1991-11-28 Ptc発熱体 Expired - Fee Related JP2962605B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3314781A JP2962605B2 (ja) 1991-11-28 1991-11-28 Ptc発熱体

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3314781A JP2962605B2 (ja) 1991-11-28 1991-11-28 Ptc発熱体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05152057A true JPH05152057A (ja) 1993-06-18
JP2962605B2 JP2962605B2 (ja) 1999-10-12

Family

ID=18057519

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3314781A Expired - Fee Related JP2962605B2 (ja) 1991-11-28 1991-11-28 Ptc発熱体

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2962605B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005096672A1 (de) * 2004-03-31 2005-10-13 Hermsdorfer Institut Für Technische Keramik E.V. Elektrischer fluidheizer
DE102008036835A1 (de) * 2008-08-07 2010-02-18 Epcos Ag Heizungsvorrichtung und Verfahren zur Herstellung der Heizungsvorrichtung
US9321689B2 (en) 2008-08-07 2016-04-26 Epcos Ag Molded object, heating device and method for producing a molded object

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52138735A (en) * 1976-05-17 1977-11-19 Hitachi Ltd Pipe shaped positive characteristic thermistor heating element

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52138735A (en) * 1976-05-17 1977-11-19 Hitachi Ltd Pipe shaped positive characteristic thermistor heating element

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005096672A1 (de) * 2004-03-31 2005-10-13 Hermsdorfer Institut Für Technische Keramik E.V. Elektrischer fluidheizer
DE102008036835A1 (de) * 2008-08-07 2010-02-18 Epcos Ag Heizungsvorrichtung und Verfahren zur Herstellung der Heizungsvorrichtung
US9321689B2 (en) 2008-08-07 2016-04-26 Epcos Ag Molded object, heating device and method for producing a molded object
US9363851B2 (en) 2008-08-07 2016-06-07 Epcos Ag Heating device and method for manufacturing the heating device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2962605B2 (ja) 1999-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4870249A (en) Electric fuel heating device
JPS55125363A (en) Self-heating ignitor
WO2012120680A1 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
US11767814B2 (en) Exhaust gas heating device, associated exhaust line and vehicle
KR960700394A (ko) 전기로 가열되는 촉매 변환기(electrically heated catalytic converter)
US20110138791A1 (en) Liquid Reductant Dosing Module with Heating Device
JP2020513497A (ja) 流体を気化する装置
JPH06501417A (ja) 内燃機関の排気ガス浄化のための加熱可能な触媒装置
EP2075575A1 (en) Gas sensor, and air-fuel ratio controller and transportation apparatus incorporating the same
JPS6338680A (ja) 混合気圧縮火花点火式の内燃機関用の絞りフラツプ接続片
JPH05152057A (ja) Ptc発熱体
JPS6342109B2 (ja)
JP2013158714A (ja) 電気加熱式触媒装置
US6889536B2 (en) Air/fuel-ratio detecting apparatus
JPS6147975B2 (ja)
US10413867B1 (en) Heating purification element for purification of exhaust gas and purification device comprising such a purification element
JPH04339122A (ja) 触媒ヒータ付き排気浄化装置
JP3366386B2 (ja) 空燃比検出素子
US20220074888A1 (en) Gas sensor
JPS6225867B2 (ja)
JP2545072Y2 (ja) 触媒加熱用バーナ
JP2023051171A (ja) 電気加熱式排気浄化装置
JPH10196915A (ja) 触媒燃焼式ヒータ
JP2002030999A (ja) 内燃機関の燃料流路用ヒータ
JPS59212758A (ja) 酸素センサ

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080806

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110806

Year of fee payment: 12

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees