JPH0569893U - セラミックヒータ発熱体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 負特性セラミックヒータ素子を使用し、表面
の温度分布を均一化するようにした新規なセラミックヒ
ータ発熱体とする。 【構成】 セラミックヒータ発熱体10は、平面板状に形
成された負特性セラミックヒータ素子11と、同素子11に
溶着された電極部12、13を具備しており、かつ両電極部
12、13間の電気抵抗値が平面板の中央部11Ａより端部11
Ｂに向かうに従って小となるように形成されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、暖房機、調理機等に使用するセラミックヒータの発熱体に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来のセラミックヒータの発熱体を図面を参照しつつ説明する。 図６はセラミックヒータ発熱体の正面図、図７は発熱体の構成を説明する正面 図、図８は通電時の温度分布状態を示す正面図である。

【０００３】 従来のセラミックヒータの発熱体20は、所定の面積と厚さとを有する平面板状 20Ａに形成されており、これの両端面 (図示例では上下端面) にアルミニウム等 の導電性金属を溶射吹きつけて電極部22、23が設けられている。電極部22、23に は、図外の端子が電気的に接続されている。

【０００４】 発熱体20は正特性セラミックヒータ素子 (以下、ＰＴＣ素子21とする) からな っており、図７に示すように、恰も多数の電気抵抗線Ｒが並列に結線されている ものと同様に構成されている。

【０００５】 ＰＴＣ素子21に通電すると発熱体20の温度分布状況は、図８に示すように中央 部21Ａを最高として端部21Ｂに向かうに従って温度が低くなる (実際には、中央 部21Ａよりやや上部になるが、説明の便宜上中央部21Ａとする) 。

【０００６】 ＰＴＣ素子21は、素子温度が200 ℃以上になると、電気抵抗値が増加して通電 電流を自己抑制する性質を有しており、ＰＴＣ素子21に図外の送風機より送風し て冷却させ、素子温度の上昇を防止して出力を上げるようにして使用されている 。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】 しかしながら、ＰＴＣ素子は送風機よりの送風で冷却させさなければ素子温度 が上昇し、高出力が得られない。また、高価であるという難点があった。

【０００８】 前記難点を解消するために、ＰＴＣ素子と逆の特性を有する負特性セラミック ヒータ素子 (以下、ＮＴＣ素子という) が使用されている。ＮＴＣ素子は素子温 度が上昇すると電気抵抗値が減少するという特性を有しており、ＰＴＣ素子21に 比して安価である。 ＮＴＣ素子は無風状態で高出力が得られるが、温度上昇に伴って出力が増加す るので、安全装置が適宜設けられている。

【０００９】 前記したようにＮＴＣ素子においては、温度の高い部分は電気抵抗値が低下し すぎて、ＮＴＣ素子21の中央部21A では通電電流が増加し、両端部21B では通電 電流が減少する。従って、ＮＴＣ素子21においては前記した温度分布のむらが前 記ＰＴＣ素子の場合に比してさらに助長されるという欠点があった。そして, 場 合によっては、中央部の高温部分でＮＴＣ素子にひび割れが生じ電気抵抗値が増 大して、ついには断線に至ることがある。また、発熱体としても表面の温度分布 が不均一になることは好ましくなることはいうまでもない。

【００１０】 本考案は上記事情に鑑みて創案されたもので、ＮＴＣ素子を使用し表面温度分 布を均一化するようにしたセラミックヒータ発熱体を提供することを目的として いる。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

本考案に係るセラミックヒータ発熱体は、平面板状に形成された負特性セラミ ックヒータ素子よりなるセラミックヒータ発熱体であって、負特性セラミックヒ ータ素子に接続された両電極部間の電気抵抗値が平面板の中央部より端部に向か うに従って小となるように形成されている。

【００１２】 また、前記両電極部は両者の距離間隔が中央部より端部に向かうに従って短く なるように略Ｖ字形状に形成されている。

【００１３】 さらに、前記負特性セラミックヒータ素子の肉厚が中央部より端部に向かうに 従って厚くなるように形成されている。

【００１４】 また、前記負特性セラミックヒータ素子は複数個の貫通口が開設されており、 かつ中央部より端部に向かうに従って貫通口面積が小となるように形成されてい る。

【００１５】

【実施例】

以下、図面を参照しつつ本考案に係るセラミックヒータ発熱体の一実施例につ いて説明する。 図１はセラミックヒータ発熱体の正面図、図２はセラミックヒータ発熱体の構 成を説明する正面図、図３は第２の実施例を示すセラミックヒータ発熱体の平面 視断面図、図４は第３の実施例を示す平面視断面図、図５は第４の実施例を示す 正面図である。

【００１６】 本考案に係るセラミックヒータ発熱体10はＮＴＣ素子11からなっており、電極 部12、13を含んでいる。ＮＴＣ素子11は所定の面積と厚さとを有する平面板状に 形成されており、ＮＴＣ素子11に接続された両電極部12、13間の電気抵抗値が平 面板の中央部11Ａより左右両端部11Ｂに向かうに従って小となるように形成され ている。すなわち、図１に示すように、ＮＴＣ素子11の上下端面が平面板の中央 部11Ａより左右両端部11Ｂに向かうに従って上下端面の間隔が短くなるように略 Ｖ字形状に形成されている。

【００１７】 電極部12、13はその上下両端に従来と同様にアルミニウム等の導電性金属を溶 着して形成されている。従って、電極部12、13の距離間隔は中央部11Ａが最長、 端部11Ｂが最短となっている。従って、ＮＴＣ素子11は図２に示すように恰も中 央部11Ａより端部11Ｂに至るまでに順次電気抵抗値が小さくなる抵抗Ｒ1 、Ｒ2 ・・・ＲN と多数の電気抵抗線の並列結合された集合体であって、電極12、13の 印加電圧は均等に抵抗Ｒ1 、Ｒ2 ・・・ＲN に印加され、電流は各電気抵抗値に 応じて分流され出力が変化する。そして、出力はＮＴＣ素子11の特性によって明 らかに抵抗Ｒ1 からＲN に向かうに従って順次増加する。

【００１８】 本実施例においては、ＮＴＣ素子11の中央部11Ａにおける出力を下げ、端部11 Ｂの出力を上げるとともに、上下端面を略Ｖ字形状に形成し従来の方形20Ａより も表面積を小さくしたため、放熱度も下がり、発熱体10の全面の温度の均一化が 図れることになる。

【００１９】 また、発熱体10の外枠形状10Ａは従来と同様の方形体20Ａとすることにより発 熱体10の熱容量は従来のものと変わらないので、本体の急激な温度上昇を招くこ とがない。本実施例においてＮＴＣ素子11を略Ｖ字形状に形成する方法は、従来 の製造方法に準ずるものであり、ＮＴＣ素子を平板状に押し出し加工した後、所 定形状に切断する。また、電極部12、13は従来と同様の方法で形成できるので、 上記Ｖ字形状にするための特殊な加工を要しない。

【００２０】 さらに、ＮＴＣ素子11の製造工程において発生する電気抵抗値のばらつきを解 消するために、電極部12、13を複数個に分割し、この分割した個々の電極部を組 み合わせることによって両電極部間の電気抵抗値を所定値に調整し、電気抵抗値 のばらつきによる不良率を低減させることもできる。

【００２１】 前記両電極部12、13間の電気抵抗値を変化させる手段として、第２の実施例に おいては図３に示すように、ＮＴＣ素子11の肉厚Ｔを中央部11Ａより端部11Ｂに 向かうに従って厚くするようにしてもよい。本実施例においては、ＮＴＣ素子11 はプレスによって成形加工される。本実施例によると電気抵抗値の調整幅を前記 よりも広くすることができる。

【００２２】 また、第３の実施例としては、ＮＴＣ素子11の平面板に複数個の貫通口14を開 設し、かつ中央部11Ａより端部11Ｂに向かうに従って貫通面積が小となるように 形成してもよい。すなわち、図４に示すように、貫通口14の径Ｄを変えたり、図 図５に示すように同一径Ｄで貫通口14のピッチＰを変えることにより貫通面積を 変えるようにするものである。本実施例においては、ＮＴＣ素子11はプレスによ って成形加工される。本実施例によると素子の冷却効果が向上する。なお、請求 項２〜４に記載したＮＴＣ素子の略Ｖ字形状、肉厚、貫通孔口のうちいずれかを 組み合わせ併用してもよいことはもちろんである。

【００２３】

【考案の効果】

以上、説明したように、本考案のセラミックヒータ発熱体は負特性セラミック ヒータ素子よりなり、両電極部間の電気抵抗値が平面板の中央部より端部に向か うに従って小となるように構成されており、出力が中央部から端部はに向かうに 従って増加するように構成されている。従って、正面図の温度分布が均一化され るとともに、安価に提供することができるので、大変都合がよいものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】セラミックヒータ発熱体の正面図である。

【図２】セラミックヒータ発熱体の構成を説明する正面
図である。

【図３】第２の実施例を示すセラミックヒータ発熱体の
平面視断面図である。

【図４】第３の実施例を示す平面視断面図である。

【図５】第４の実施例を示す正面図である。

【図６】セラミックヒータ発熱体の正面図である。

【図７】発熱体の構成を説明する正面図である。

【図８】通電時の温度分布状態を示す正面図である。

【符号の説明】

10 セラミックヒータ発熱体 11 負特性セラミックヒータ素子 12、13 電極部

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 平面板状に形成された負特性セラミック
   ヒータ素子よりなるセラミックヒータ発熱体であって、
   負特性セラミックヒータ素子に接続された両電極部間の
   電気抵抗値が平面板の中央部より端部に向かうに従って
   小となるように形成されていることを特徴とするセラミ
   ックヒータ発熱体。
2. 【請求項２】 前記両電極部は両者の距離間隔が中央部
   より端部に向かうに従って短くなるように略Ｖ字形状に
   形成されていることを特徴とする請求項１記載のセラミ
   ックヒータ発熱体。
3. 【請求項３】 前記負特性セラミックヒータ素子の肉厚
   が中央部より端部に向かうに従って厚くなるように形成
   されていることを特徴とする請求項１記載のセラミック
   ヒータ発熱体。
4. 【請求項４】 前記負特性セラミックヒータ素子は複数
   個の貫通口が開設されており、かつ中央部より端部に向
   かうに従って貫通口面積が小となるように形成されてい
   ることを特徴とする請求項１記載のセラミックヒータ発
   熱体。