JPH0613164A - 発熱体構造 - Google Patents
発熱体構造Info
- Publication number
- JPH0613164A JPH0613164A JP2204892A JP2204892A JPH0613164A JP H0613164 A JPH0613164 A JP H0613164A JP 2204892 A JP2204892 A JP 2204892A JP 2204892 A JP2204892 A JP 2204892A JP H0613164 A JPH0613164 A JP H0613164A
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- plate
- electrode
- heating element
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Abstract
(57)【要約】
【目的】部品点数を減少させて組合せ構造を簡素化する
と共に放熱能力の低下がなく発熱速度の速い発熱体構造
を提供することを目的とする。 【構成】従来の金属板１０に変えて絶縁性を有するセラ
ミック放熱板１を使用して電気的安全性を高めＰＴＣヒ
ータ素子３の電極層２と放熱板１との間に絶縁体を介在
させなくてもよい構成にして放熱板１とＰＴＣヒータ素
子３とを電極層の溶着により一体化接合した構造。
と共に放熱能力の低下がなく発熱速度の速い発熱体構造
を提供することを目的とする。 【構成】従来の金属板１０に変えて絶縁性を有するセラ
ミック放熱板１を使用して電気的安全性を高めＰＴＣヒ
ータ素子３の電極層２と放熱板１との間に絶縁体を介在
させなくてもよい構成にして放熱板１とＰＴＣヒータ素
子３とを電極層の溶着により一体化接合した構造。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＰＴＣヒータ素子を使っ
た発熱体の構造に関するものである。
た発熱体の構造に関するものである。
【０００２】
【従来技術と問題点】従来ＰＴＣヒータ素子を使用した
発熱体としては、ＰＴＣヒータ素子の少なくとも２面に
電極層を設け、この電極層の一面に、絶縁体を介在させ
て金属放熱板を組合せた構造のものを基本構造にして種
々の発熱体が製作されている。しかし、このような構造
のものは絶縁体を介在させるために空気の層が形成さ
れ、放熱能力が低下すると共に発熱速度が遅くなるとい
う問題がある。また絶縁体を介在させるために部品点数
が増し、構造も複雑化する問題もあった。本発明は、上
記の問題に鑑みて成されたもので、部品点数を減少させ
て構造を簡素化すると共に放射能力の低下がなくかつ発
熱速度の速い発熱体構造を提供することを目的とするも
のである。
発熱体としては、ＰＴＣヒータ素子の少なくとも２面に
電極層を設け、この電極層の一面に、絶縁体を介在させ
て金属放熱板を組合せた構造のものを基本構造にして種
々の発熱体が製作されている。しかし、このような構造
のものは絶縁体を介在させるために空気の層が形成さ
れ、放熱能力が低下すると共に発熱速度が遅くなるとい
う問題がある。また絶縁体を介在させるために部品点数
が増し、構造も複雑化する問題もあった。本発明は、上
記の問題に鑑みて成されたもので、部品点数を減少させ
て構造を簡素化すると共に放射能力の低下がなくかつ発
熱速度の速い発熱体構造を提供することを目的とするも
のである。
【０００３】
【問題解決のための手段】本発明は、従来の金属放熱板
に変えて絶縁性を有するセラミック放熱板を使用して電
気的安全性を高めＰＴＣヒータ素子の電極層を放熱板と
の間に絶縁体を介在させなくてもよい構成にしたものを
基本構造とすることを特徴とするものである。ＰＴＣヒ
ータ素子は、自己温度制御機能を持ち、制御系の不要な
ヒータ素子である。発熱温度は発熱体のキューリ点がこ
となるものを組合わせることにより１つの発熱体ユニッ
トで種々の温度を得ることができる。セラミック放熱板
は、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＮ4、ＡｌＮ等の絶縁性があり、か
つ熱伝導率の高いものを使用する。電極層は、放熱板お
よびＰＴＣヒータ素子との接合強度の高いものを用い
る。例へばＡｕ、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｄ、Ｃｕ、等の導電材
料に低融点のガラスが含まれるものが望ましく、これら
を放熱板に印刷し、その上にＰＴＣヒータ素子を置き、
乾燥、焼付け処理を行なうことにより放熱体とＰＴＣヒ
ータ素子が強固に接合される。またＰＴＣヒータ素子に
電圧をかけるためにリード線あるいは金属プレート等を
電極層にハンダ等導電性接合材により接合することもあ
る。さらに金属プレートとＰＴＣヒータ素子はその間の
電極層の焼付けによる接合によっても一体化可能であ
る。
に変えて絶縁性を有するセラミック放熱板を使用して電
気的安全性を高めＰＴＣヒータ素子の電極層を放熱板と
の間に絶縁体を介在させなくてもよい構成にしたものを
基本構造とすることを特徴とするものである。ＰＴＣヒ
ータ素子は、自己温度制御機能を持ち、制御系の不要な
ヒータ素子である。発熱温度は発熱体のキューリ点がこ
となるものを組合わせることにより１つの発熱体ユニッ
トで種々の温度を得ることができる。セラミック放熱板
は、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＮ4、ＡｌＮ等の絶縁性があり、か
つ熱伝導率の高いものを使用する。電極層は、放熱板お
よびＰＴＣヒータ素子との接合強度の高いものを用い
る。例へばＡｕ、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｄ、Ｃｕ、等の導電材
料に低融点のガラスが含まれるものが望ましく、これら
を放熱板に印刷し、その上にＰＴＣヒータ素子を置き、
乾燥、焼付け処理を行なうことにより放熱体とＰＴＣヒ
ータ素子が強固に接合される。またＰＴＣヒータ素子に
電圧をかけるためにリード線あるいは金属プレート等を
電極層にハンダ等導電性接合材により接合することもあ
る。さらに金属プレートとＰＴＣヒータ素子はその間の
電極層の焼付けによる接合によっても一体化可能であ
る。
【０００４】
【作用】本発明は上記のような解決手段を採用すること
により、絶縁性を有するセラミック放熱板の使用にため
電気的な安全性が確保できることから絶縁体を排除して
部品点数の少ない簡素化された構造にすると共に、空気
層の不存在により放熱能力の低下がなくかつ発熱速度が
速い発熱体となる。
により、絶縁性を有するセラミック放熱板の使用にため
電気的な安全性が確保できることから絶縁体を排除して
部品点数の少ない簡素化された構造にすると共に、空気
層の不存在により放熱能力の低下がなくかつ発熱速度が
速い発熱体となる。
【０００５】
【実施例】以下図面に基づいて本発明の実施例を詳しく
説明する。 （実施例１）図１に示す発熱体は、１５０ｍｍ×１５０
ｍｍ×１,５ｍｍのアルミナ放熱板１上にスクリーンに
てＡｇペースト２を片面のみに印刷したものを２枚準備
し、Ａｇペースト２が乾燥する前に２５ｍｍ×２５ｍｍ
×３ｍｍのＰＴＣヒータ素子（キューリ温度１５０℃）
を一方のアルミナ放熱板１のＡｇペースト２上部に５列
×５列（合計２５個）を等間隔をおいて配列し、その上
部にもう１枚のアルミナ放熱板１のＡｇペースト２側を
下向きにして重ね合わせて図１の状態にしたものを１８
０℃の温度で１５分間乾燥後、６００℃の温度で５分間
焼付け処理を行なった。得られた発熱体に１００Ｖを印
加しＫタイプ熱電対及び記録計（ＬＲ８１００、横河
製）を用いて発熱体表面の中心位置の発熱温度及び発熱
速度を測定した。
説明する。 （実施例１）図１に示す発熱体は、１５０ｍｍ×１５０
ｍｍ×１,５ｍｍのアルミナ放熱板１上にスクリーンに
てＡｇペースト２を片面のみに印刷したものを２枚準備
し、Ａｇペースト２が乾燥する前に２５ｍｍ×２５ｍｍ
×３ｍｍのＰＴＣヒータ素子（キューリ温度１５０℃）
を一方のアルミナ放熱板１のＡｇペースト２上部に５列
×５列（合計２５個）を等間隔をおいて配列し、その上
部にもう１枚のアルミナ放熱板１のＡｇペースト２側を
下向きにして重ね合わせて図１の状態にしたものを１８
０℃の温度で１５分間乾燥後、６００℃の温度で５分間
焼付け処理を行なった。得られた発熱体に１００Ｖを印
加しＫタイプ熱電対及び記録計（ＬＲ８１００、横河
製）を用いて発熱体表面の中心位置の発熱温度及び発熱
速度を測定した。
【０００６】（実施例２）図２に示す発熱体は５０ｍｍ
×５０ｍｍ×１,５ｍｍアルミナ放熱板１上にスクリー
ンにてＡｇペースト２を片面のみに印刷したものと、片
面にＡｇペースト２を印刷した４０ｍｍ×４０ｍｍ×３
ｍｍのＰＴＣヒータ素子３（キューリ温度１５０℃）を
準備し、アルミナ放熱板１のＡｇペースト２上にＰＴＣ
ヒータ素子３のペースト２が印刷されていない面を重ね
合わせ、実施例１と同様に乾燥焼付け処理を行ない、両
Ａｇ電極層２、２にリード線４、４をハンダ５、５付け
して図２の発熱体を得た。得られた発熱体の発熱温度及
び発熱速度を実施例１と同様にして測定した。
×５０ｍｍ×１,５ｍｍアルミナ放熱板１上にスクリー
ンにてＡｇペースト２を片面のみに印刷したものと、片
面にＡｇペースト２を印刷した４０ｍｍ×４０ｍｍ×３
ｍｍのＰＴＣヒータ素子３（キューリ温度１５０℃）を
準備し、アルミナ放熱板１のＡｇペースト２上にＰＴＣ
ヒータ素子３のペースト２が印刷されていない面を重ね
合わせ、実施例１と同様に乾燥焼付け処理を行ない、両
Ａｇ電極層２、２にリード線４、４をハンダ５、５付け
して図２の発熱体を得た。得られた発熱体の発熱温度及
び発熱速度を実施例１と同様にして測定した。
【０００７】（比較例１）図３に示すものは本発明のも
のと比較をするためのもので従来一般に使用されている
発熱体である。この発熱体は２５ｍｍ×２５ｍｍ×３ｍ
ｍのＰＴＣヒータ素子３（キューリ温度１５０℃）の両
面にＡｇペースト２、２をスクリーンにて印刷し、これ
を１８０℃の温度で５分間乾燥後６００℃の温度で５分
間焼付け処理を行なったものを２５個、及び１５０ｍｍ
×１５０ｍｍ×１,０ｍｍのステンレス板１０、１５０
ｍｍ×１５０ｍｍ×０,３ｍｍのマイカ板１１、１５０
ｍｍ×１５０ｍｍ×０,５ｍｍの銅板電極１２をそれぞ
れ２枚準備し、ステンレス板１０の上部にマイカ板１１
をさらにマイカ板１１の上部に銅板電極１２をそれぞれ
重ね、その上部にＡｇ電極層２、２を焼付けたＰＴＣヒ
ータ素子３を５列×５列（合計２５個）を等間隔をおい
て配列し、その上部に銅板電極１２、マイカ板１１、ス
テンレス板１０の順序で重ね合わせ全体を固定金具１３
にて固定して図３の発熱体を得た。得られた発熱体の発
熱温度及び発熱速度を実施例１と同様にして測定した。
のと比較をするためのもので従来一般に使用されている
発熱体である。この発熱体は２５ｍｍ×２５ｍｍ×３ｍ
ｍのＰＴＣヒータ素子３（キューリ温度１５０℃）の両
面にＡｇペースト２、２をスクリーンにて印刷し、これ
を１８０℃の温度で５分間乾燥後６００℃の温度で５分
間焼付け処理を行なったものを２５個、及び１５０ｍｍ
×１５０ｍｍ×１,０ｍｍのステンレス板１０、１５０
ｍｍ×１５０ｍｍ×０,３ｍｍのマイカ板１１、１５０
ｍｍ×１５０ｍｍ×０,５ｍｍの銅板電極１２をそれぞ
れ２枚準備し、ステンレス板１０の上部にマイカ板１１
をさらにマイカ板１１の上部に銅板電極１２をそれぞれ
重ね、その上部にＡｇ電極層２、２を焼付けたＰＴＣヒ
ータ素子３を５列×５列（合計２５個）を等間隔をおい
て配列し、その上部に銅板電極１２、マイカ板１１、ス
テンレス板１０の順序で重ね合わせ全体を固定金具１３
にて固定して図３の発熱体を得た。得られた発熱体の発
熱温度及び発熱速度を実施例１と同様にして測定した。
【０００８】図４に実施例１、２及び比較例１にて製作
した発熱体の温度と時間の関係をグラフに示した。実施
例１、２の発熱体は比較例１の発熱体に比べて発熱速度
が速くかつ発熱温度も高いことが判る。これらのことか
ら比較例１の発熱体は断熱しやすく実施例１、２の発熱
体は、放熱性に優れていることがわかる。
した発熱体の温度と時間の関係をグラフに示した。実施
例１、２の発熱体は比較例１の発熱体に比べて発熱速度
が速くかつ発熱温度も高いことが判る。これらのことか
ら比較例１の発熱体は断熱しやすく実施例１、２の発熱
体は、放熱性に優れていることがわかる。
【０００９】
【応用実施例】（応用実施例１）図５に示す発熱体は、
５０ｍｍ×５０ｍｍ×１,５ｍｍのアルミナ放熱板１上
にスクリーンにてＡｇペースト２を片面に印刷し、その
上部に厚さ０,５ｍｍのステンレス電極板６を載せ、こ
の上部に両面にＡｇペースト２、２を印刷した直径２５
ｍｍ×厚さ３ｍｍのＰＴＣヒータ素子３（キューリ温度
１５０℃）を載せ、さらにその上部に０,５ｍｍステン
レス電極板６を載せて図５の状態にしたものを１８０℃
の温度で１５分間乾燥後、窒素雰囲気にて６００℃の温
度で５分間焼付け処理を行なった。得られた電極板付の
発熱体は実施例２で製作した発熱体と同様の発熱温度及
び発熱速度（図４参照）であった。
５０ｍｍ×５０ｍｍ×１,５ｍｍのアルミナ放熱板１上
にスクリーンにてＡｇペースト２を片面に印刷し、その
上部に厚さ０,５ｍｍのステンレス電極板６を載せ、こ
の上部に両面にＡｇペースト２、２を印刷した直径２５
ｍｍ×厚さ３ｍｍのＰＴＣヒータ素子３（キューリ温度
１５０℃）を載せ、さらにその上部に０,５ｍｍステン
レス電極板６を載せて図５の状態にしたものを１８０℃
の温度で１５分間乾燥後、窒素雰囲気にて６００℃の温
度で５分間焼付け処理を行なった。得られた電極板付の
発熱体は実施例２で製作した発熱体と同様の発熱温度及
び発熱速度（図４参照）であった。
【００１０】（応用実施例２）図６に示す発熱体は、２
５ｍｍ×２５ｍｍ×１,５ｍｍのアルミナ放熱板１の片
面及び、直径２０ｍｍ×厚さ３ｍｍのＰＴＣヒータ素子
３（キューリ温度１５０℃）の両面にスクリーンにてＡ
ｇペースト２を印刷したものを１８０℃の温度で１５分
間乾燥後、大気中にて６００℃の温度で５分間焼付け処
理を行なった。Ａｇ電極層２、２焼付け後のＰＴＣヒー
タ素子３の両面にクリーム状ハンダ層７、７をスクリー
ンにて印刷した後、厚さ０,５ｍｍのステンレス電極板
６を両面に重ね合わせた。一方Ａｇ電極層２を焼付けた
アルミナ放熱板１のＡｇ電極層２側に直径２０ｍｍの大
きさになるようクリーム状ハンダ層７をスクリーンにて
印刷したものを前記ステンレス電極板６を重ね合わせた
ものの上部に重ね合わせて図６の状態のものを得た。こ
れを１２０℃の温度で１５分間乾燥後大気中にて３００
℃の温度で１分間加熱して一体化させた。得られた電極
板付の発熱体は応用実施例１で製作した発熱体と同様の
温度及び発熱速度を示す一方製作方法としては大気中に
て全て処理できる利点がある。
５ｍｍ×２５ｍｍ×１,５ｍｍのアルミナ放熱板１の片
面及び、直径２０ｍｍ×厚さ３ｍｍのＰＴＣヒータ素子
３（キューリ温度１５０℃）の両面にスクリーンにてＡ
ｇペースト２を印刷したものを１８０℃の温度で１５分
間乾燥後、大気中にて６００℃の温度で５分間焼付け処
理を行なった。Ａｇ電極層２、２焼付け後のＰＴＣヒー
タ素子３の両面にクリーム状ハンダ層７、７をスクリー
ンにて印刷した後、厚さ０,５ｍｍのステンレス電極板
６を両面に重ね合わせた。一方Ａｇ電極層２を焼付けた
アルミナ放熱板１のＡｇ電極層２側に直径２０ｍｍの大
きさになるようクリーム状ハンダ層７をスクリーンにて
印刷したものを前記ステンレス電極板６を重ね合わせた
ものの上部に重ね合わせて図６の状態のものを得た。こ
れを１２０℃の温度で１５分間乾燥後大気中にて３００
℃の温度で１分間加熱して一体化させた。得られた電極
板付の発熱体は応用実施例１で製作した発熱体と同様の
温度及び発熱速度を示す一方製作方法としては大気中に
て全て処理できる利点がある。
【００１１】
【発明の効果】本発明は上記の説明から明らかなように
放熱板として絶縁性を有するセラミック放熱板を使用
し、ＰＴＣヒータ素子との組合せに絶縁体の介在を排除
し得るようにし、その組合わせを電極層を介して溶着一
体化さてその構造を簡素化し、かつ発熱温度を高めると
共に発熱速度を速めることができる発熱体構造とした。
放熱板として絶縁性を有するセラミック放熱板を使用
し、ＰＴＣヒータ素子との組合せに絶縁体の介在を排除
し得るようにし、その組合わせを電極層を介して溶着一
体化さてその構造を簡素化し、かつ発熱温度を高めると
共に発熱速度を速めることができる発熱体構造とした。
【図１】本発明の実施例１を示す発熱体の断面図であ
る。
る。
【図２】本発明の実施例２を示す発熱体の断面図であ
る。
る。
【図３】比較例１の発熱体の断面図である。
【図４】実施例１、２と比較例１との時間と温度の関係
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図５】本発明の応用実施例１を示す発熱体の断面図で
ある。
ある。
【図６】本発明の応用実施例２を示す発熱体の断面図で
ある。
ある。
１ アルミナ放熱板 ２ Ａｇ電極層 ３ ＰＴＣヒータ素子 ４ リード線 ５ ハンダ ６ ステンレス電極板 ７ ハンダ層
Claims (5)
- 【請求項１】 少なくとも２面に電極層を設けたＰＴＣ
ヒータ素子の少なくとも一面に絶縁性を有するセラミッ
クスを接合一体化させたことを特徴とする発熱体構造 - 【請求項２】 絶縁性を有する２枚のセラミック放熱板
をＰＴＣヒータ素子の上下両面に電極層を介して接合一
体化させたことを特徴とする発熱体構造 - 【請求項３】 絶縁性を有するセラミック放熱板を、上
下両面に電極層を設けたＰＴＣヒータ素子の一方の面に
接合一体化させ、前記上下両面の電極層にリード線をハ
ンダ付けしたことを特徴とする発熱体構造 - 【請求項４】 下電極板の上部に電極層を介してＰＴＣ
ヒータ素子の下面を接合すると共にＰＴＣヒータ素子の
上面に電極層を介して上電極板を接合し、該上電極板の
上部に電極層を介して絶縁性を有するセラミック放熱板
を接合一体化したことを特徴とする発熱体構造 - 【請求項５】 下電極板の上部にハンダ層及び電極層を
介してＰＴＣヒータ素子の下面を接合すると共にＰＴＣ
ヒータ素子の上面に電極層及びハンダ層を介して上電極
板を接合し、該電極板の上部にハンダ層及び電極層を介
して絶縁性を有するセラミック放熱板を接合一体化した
ことを特徴とする発熱体構造
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2204892A JPH0613164A (ja) | 1992-01-10 | 1992-01-10 | 発熱体構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2204892A JPH0613164A (ja) | 1992-01-10 | 1992-01-10 | 発熱体構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0613164A true JPH0613164A (ja) | 1994-01-21 |
Family
ID=12072044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2204892A Pending JPH0613164A (ja) | 1992-01-10 | 1992-01-10 | 発熱体構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0613164A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7201511B2 (en) | 2002-10-25 | 2007-04-10 | Moriyama Sangyo Kabushiki Kaisha | Light emitting module |
| KR101132694B1 (ko) * | 2005-02-24 | 2012-04-02 | (주) 에스엠세라믹 | 하이브리드 세라믹 정온도계수 히터 |
| KR20200101011A (ko) * | 2019-02-19 | 2020-08-27 | 에스케이씨 주식회사 | 면상 발열체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 히터 |
-
1992
- 1992-01-10 JP JP2204892A patent/JPH0613164A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7201511B2 (en) | 2002-10-25 | 2007-04-10 | Moriyama Sangyo Kabushiki Kaisha | Light emitting module |
| KR101132694B1 (ko) * | 2005-02-24 | 2012-04-02 | (주) 에스엠세라믹 | 하이브리드 세라믹 정온도계수 히터 |
| KR20200101011A (ko) * | 2019-02-19 | 2020-08-27 | 에스케이씨 주식회사 | 면상 발열체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 히터 |
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