JPH06137962A - 感温素子 - Google Patents
感温素子Info
- Publication number
- JPH06137962A JPH06137962A JP29238492A JP29238492A JPH06137962A JP H06137962 A JPH06137962 A JP H06137962A JP 29238492 A JP29238492 A JP 29238492A JP 29238492 A JP29238492 A JP 29238492A JP H06137962 A JPH06137962 A JP H06137962A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- trip time
- temperature
- thermal conductivity
- ptc
- thermister
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 ＰＴＣサーミスタ素子を構成するサーミスタ
基板１２と熱伝導率の異なる材料（りん青銅板）１６
が、ＰＴＣサーミスタ素子と熱的に結合されていること
を特徴とする感温素子１１。 【効果】 ＰＴＣサーミスタ素子自体の材料及びその寸
法を変えることなく、容易にトリップ時間を制御するこ
とができ、電子回路やモータ等の過電流保護素子とし
て、より効果的に利用することができる。
基板１２と熱伝導率の異なる材料（りん青銅板）１６
が、ＰＴＣサーミスタ素子と熱的に結合されていること
を特徴とする感温素子１１。 【効果】 ＰＴＣサーミスタ素子自体の材料及びその寸
法を変えることなく、容易にトリップ時間を制御するこ
とができ、電子回路やモータ等の過電流保護素子とし
て、より効果的に利用することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は感温素子に関し、より詳
細にはモータや電子回路等において過電流保護素子とし
て利用される感温素子に関する。
細にはモータや電子回路等において過電流保護素子とし
て利用される感温素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】感温素子は電気抵抗が温度によって変化
することを利用した回路素子であって、種々の電気機器
などに広く利用され、さらに技術の多様化した今日にお
いては、様々な抵抗温度特性を有する感温素子の開発が
要請されてきている。
することを利用した回路素子であって、種々の電気機器
などに広く利用され、さらに技術の多様化した今日にお
いては、様々な抵抗温度特性を有する感温素子の開発が
要請されてきている。
【０００３】感温素子としては、一般に負の抵抗温度特
性を有するサーミスタ（以下、「ＮＴＣサーミスタ」と
記す）と、正の抵抗温度特性を有するサーミスタ（以
下、「ＰＴＣサーミスタ」と記す）とがある。ＮＴＣサ
ーミスタとは、温度上昇とともに抵抗値が緩やかに減少
するサーミスタをいい、突入電流（電源投入時に発生す
る過電流）の抑制に適している。すなわち、ＮＴＣサー
ミスタは、初期状態における抵抗値が高いため、突入電
流を抑制し、回路を保護することができる。また、電源
投入後は、回路を流れる電流による発熱により抵抗値が
徐々に減少し、所定の回路動作を保証する。しかし、上
記ＮＴＣサーミスタは、回路を流れる電流によってその
抵抗値が減少するため、異常時における過電流の発生に
よるトラブルを防止することはできない。一方、ＰＴＣ
サーミスタとは、ある一定温度（抵抗急変温度）以上に
温度が上昇すると、その抵抗値が急激に増加するサーミ
スタをいい、負荷に直列に接続され、異常時における過
電流の発生に起因したトラブルを防止するのに適してい
る。すなわち、ＰＴＣサーミスタは、通常は低い抵抗値
を維持しているが、回路に異常が生じた場合において
は、過電流によって発生するジュール熱でＰＴＣサーミ
スタ自身の温度が上昇し、この自己発熱によって抵抗値
が急激に増大するため、回路を流れる電流値の増大を抑
制し、該回路を保護することができる。
性を有するサーミスタ（以下、「ＮＴＣサーミスタ」と
記す）と、正の抵抗温度特性を有するサーミスタ（以
下、「ＰＴＣサーミスタ」と記す）とがある。ＮＴＣサ
ーミスタとは、温度上昇とともに抵抗値が緩やかに減少
するサーミスタをいい、突入電流（電源投入時に発生す
る過電流）の抑制に適している。すなわち、ＮＴＣサー
ミスタは、初期状態における抵抗値が高いため、突入電
流を抑制し、回路を保護することができる。また、電源
投入後は、回路を流れる電流による発熱により抵抗値が
徐々に減少し、所定の回路動作を保証する。しかし、上
記ＮＴＣサーミスタは、回路を流れる電流によってその
抵抗値が減少するため、異常時における過電流の発生に
よるトラブルを防止することはできない。一方、ＰＴＣ
サーミスタとは、ある一定温度（抵抗急変温度）以上に
温度が上昇すると、その抵抗値が急激に増加するサーミ
スタをいい、負荷に直列に接続され、異常時における過
電流の発生に起因したトラブルを防止するのに適してい
る。すなわち、ＰＴＣサーミスタは、通常は低い抵抗値
を維持しているが、回路に異常が生じた場合において
は、過電流によって発生するジュール熱でＰＴＣサーミ
スタ自身の温度が上昇し、この自己発熱によって抵抗値
が急激に増大するため、回路を流れる電流値の増大を抑
制し、該回路を保護することができる。
【０００４】しかし、前記ＰＴＣサーミスタは、負荷の
種類によってその寸法・室温抵抗値・抵抗急変温度（ス
イッチング温度）・耐圧・トリップ時間等を仕様に合わ
せる必要があり、なかでも仕様に合わせることが最も困
難なのはトリップ時間であるといわれている。トリップ
時間を制御する方法には、サーミスタ素子自体の寸法を
変更し、熱放散量を変えて制御する方法とサーミスタ素
子の材料を変えてやることにより特性を変えて制御する
方法とがある。
種類によってその寸法・室温抵抗値・抵抗急変温度（ス
イッチング温度）・耐圧・トリップ時間等を仕様に合わ
せる必要があり、なかでも仕様に合わせることが最も困
難なのはトリップ時間であるといわれている。トリップ
時間を制御する方法には、サーミスタ素子自体の寸法を
変更し、熱放散量を変えて制御する方法とサーミスタ素
子の材料を変えてやることにより特性を変えて制御する
方法とがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
サーミスタ素子自体の寸法を変更し、熱放散量を変えて
制御する方法及びサーミスタ素子の材料を変えて制御す
る方法においては、小型化に反する等制約が多く、しか
も特性の調整も困難でニーズに十分応えられないという
課題があった。
サーミスタ素子自体の寸法を変更し、熱放散量を変えて
制御する方法及びサーミスタ素子の材料を変えて制御す
る方法においては、小型化に反する等制約が多く、しか
も特性の調整も困難でニーズに十分応えられないという
課題があった。
【０００６】本発明はこのような課題に鑑み発明された
ものであって、サーミスタ素子自体の材料とその寸法と
を変えることなく、トリップ時間の制御性に優れた感温
素子を提供することを目的としている。
ものであって、サーミスタ素子自体の材料とその寸法と
を変えることなく、トリップ時間の制御性に優れた感温
素子を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係る感温素子は、ＰＴＣサーミスタ素子を構
成するサーミスタ基板と熱伝導率の異なる材料が、前記
ＰＴＣサーミスタ素子と熱的に結合されていることを特
徴としている。
に本発明に係る感温素子は、ＰＴＣサーミスタ素子を構
成するサーミスタ基板と熱伝導率の異なる材料が、前記
ＰＴＣサーミスタ素子と熱的に結合されていることを特
徴としている。
【０００８】尚、ここで「熱的に結合された」とは、熱
移動が円滑に行なわれるように密接されて接合されてい
る状態をいう。
移動が円滑に行なわれるように密接されて接合されてい
る状態をいう。
【０００９】
【作用】過電流が流れ始めてからＰＴＣサーミスタによ
って過電流が抑制されるまでの時間をトリップ時間と言
い、該トリップ時間は、電気回路を流れる電流によって
発生するジュール熱と熱放散との釣り合いで決定され
る。つまり、熱放散が促進されればＰＴＣサーミスタ素
子にジュール熱が発生しにくくなり、トリップするまで
に時間がかかる。一方、熱放散が抑制されればＰＴＣサ
ーミスタ素子にジュール熱が発生しやすくなり、トリッ
プするまでの時間が短縮されることとなる。したがっ
て、熱放散量を調節することによってトリップ時間を制
御し得ることとなる。
って過電流が抑制されるまでの時間をトリップ時間と言
い、該トリップ時間は、電気回路を流れる電流によって
発生するジュール熱と熱放散との釣り合いで決定され
る。つまり、熱放散が促進されればＰＴＣサーミスタ素
子にジュール熱が発生しにくくなり、トリップするまで
に時間がかかる。一方、熱放散が抑制されればＰＴＣサ
ーミスタ素子にジュール熱が発生しやすくなり、トリッ
プするまでの時間が短縮されることとなる。したがっ
て、熱放散量を調節することによってトリップ時間を制
御し得ることとなる。
【００１０】結合させる材料にＰＴＣサーミスタ基板よ
りも熱伝導率の高い材料を用い、またその材料の厚みや
表面積等の寸法を大きくすることによって熱放散は促進
される。逆に、ＰＴＣサーミスタ基板よりも熱伝導率の
低い材料を接合し、またその寸法を大きくすることによ
って熱放散は抑制される。このように熱伝導率の異なる
材料を接合させることにより、またその寸法を変えるこ
とにより、熱の放散量を調整し、トリップ時間を制御す
ることが可能となる。
りも熱伝導率の高い材料を用い、またその材料の厚みや
表面積等の寸法を大きくすることによって熱放散は促進
される。逆に、ＰＴＣサーミスタ基板よりも熱伝導率の
低い材料を接合し、またその寸法を大きくすることによ
って熱放散は抑制される。このように熱伝導率の異なる
材料を接合させることにより、またその寸法を変えるこ
とにより、熱の放散量を調整し、トリップ時間を制御す
ることが可能となる。
【００１１】
【実施例及び比較例】以下、本発明に係る感温素子の実
施例及び比較例を説明する。図１は実施例に係る感温素
子の構造を示した模式的斜視図である。図中１２はＰＴ
Ｃサーミスタ基板を示しており、このＰＴＣサーミスタ
基板１２の両側面にオーミックＡｇとＡｇペーストが印
刷・焼成された対向電極１３、１４が形成され、この対
向電極１３の外側面及び対向電極１４の外側面には、導
電性接着剤１５を介し、りん青銅板１６が固定されてい
る。これらＰＴＣサーミスタ基板１２、対向電極１３、
対向電極１４、導電性接着剤１５及びりん青銅板１６を
含んで感温素子１１は構成されている。
施例及び比較例を説明する。図１は実施例に係る感温素
子の構造を示した模式的斜視図である。図中１２はＰＴ
Ｃサーミスタ基板を示しており、このＰＴＣサーミスタ
基板１２の両側面にオーミックＡｇとＡｇペーストが印
刷・焼成された対向電極１３、１４が形成され、この対
向電極１３の外側面及び対向電極１４の外側面には、導
電性接着剤１５を介し、りん青銅板１６が固定されてい
る。これらＰＴＣサーミスタ基板１２、対向電極１３、
対向電極１４、導電性接着剤１５及びりん青銅板１６を
含んで感温素子１１は構成されている。
【００１２】本実施例の感温素子１１は下記のようにし
て作製される。まず通常の製造工程により、ＰＴＣサー
ミスタ基板１２にオーミックＡｇとＡｇペーストを印刷
し、焼成して対向電極１３、１４を形成し、厚みが０．
５mmで面積が０．７mm2 の円板状のＰＴＣサーミスタ素
子を形成する。この後、対向電極１３の外側面及び対向
電極１４の外側面に、シリコーン系の導電性接着剤１５
を用い、りん青銅板１６を接合して結合させることによ
り、感温素子１１を作製する。さらに、リード線を付け
ても良いが、本実施例においてはチップ状態で評価し
た。
て作製される。まず通常の製造工程により、ＰＴＣサー
ミスタ基板１２にオーミックＡｇとＡｇペーストを印刷
し、焼成して対向電極１３、１４を形成し、厚みが０．
５mmで面積が０．７mm2 の円板状のＰＴＣサーミスタ素
子を形成する。この後、対向電極１３の外側面及び対向
電極１４の外側面に、シリコーン系の導電性接着剤１５
を用い、りん青銅板１６を接合して結合させることによ
り、感温素子１１を作製する。さらに、リード線を付け
ても良いが、本実施例においてはチップ状態で評価し
た。
【００１３】図２は、本実施例におけるＰＴＣサーミス
タ素子の抵抗ー温度特性を示したグラフである。上記の
測定においては図３に示した装置を用い、ＤＣ電源２０
により１２Ｖの電圧を印加した。ＰＴＣサーミスタ素子
の室温抵抗値が約０．５Ω、セメント抵抗２２が２．５
Ωであるので回路の抵抗値は全体として３Ωとなる。図
２から明らかなように、この場合のＰＴＣサーミスタ素
子の抵抗急変温度（スイッチング温度）は約１３０℃で
あった。
タ素子の抵抗ー温度特性を示したグラフである。上記の
測定においては図３に示した装置を用い、ＤＣ電源２０
により１２Ｖの電圧を印加した。ＰＴＣサーミスタ素子
の室温抵抗値が約０．５Ω、セメント抵抗２２が２．５
Ωであるので回路の抵抗値は全体として３Ωとなる。図
２から明らかなように、この場合のＰＴＣサーミスタ素
子の抵抗急変温度（スイッチング温度）は約１３０℃で
あった。
【００１４】尚、上記の測定においては図３の装置を用
い、ＤＣ電源２０により１２Ｖの電圧を印加し始めてか
ら電流が２００mA以下となるまでの時間を測定し、トリ
ップ時間とした。上記、ＰＴＣサーミスタ素子における
トリップ時間は約５秒であった。
い、ＤＣ電源２０により１２Ｖの電圧を印加し始めてか
ら電流が２００mA以下となるまでの時間を測定し、トリ
ップ時間とした。上記、ＰＴＣサーミスタ素子における
トリップ時間は約５秒であった。
【００１５】図４は、上記作製方法において、対向電極
１３及び対向電極１４に接合させるりん青銅板１６の厚
みを種々に変えて感温素子を作製し、それぞれのトリッ
プ時間を測定し、りん青銅板１６の厚みとトリップ時間
との関係を示したグラフである。
１３及び対向電極１４に接合させるりん青銅板１６の厚
みを種々に変えて感温素子を作製し、それぞれのトリッ
プ時間を測定し、りん青銅板１６の厚みとトリップ時間
との関係を示したグラフである。
【００１６】図４から明らかなように、何も接合させて
いないＰＴＣサーミスタ素子におけるトリップ時間は約
５秒であるが、接合させるりん青銅板１６の２枚分の厚
みが０．２mmの場合には、トリップ時間を約１０秒に伸
ばすことができ、さらに０．４mmの場合には、トリップ
時間を約２０秒にまで伸ばすことができた。
いないＰＴＣサーミスタ素子におけるトリップ時間は約
５秒であるが、接合させるりん青銅板１６の２枚分の厚
みが０．２mmの場合には、トリップ時間を約１０秒に伸
ばすことができ、さらに０．４mmの場合には、トリップ
時間を約２０秒にまで伸ばすことができた。
【００１７】図５は、上記作製方法において、りん青銅
板１６の代わりにシリコーン系樹脂板を対向電極１３及
び対向電極１４に接合させ、前記シリコーン系樹脂板の
厚みを種々に変えて感温素子を作製し、それぞれのトリ
ップ時間を測定し、前記シリコーン系樹脂板の厚みとト
リップ時間との関係を示したグラフである。
板１６の代わりにシリコーン系樹脂板を対向電極１３及
び対向電極１４に接合させ、前記シリコーン系樹脂板の
厚みを種々に変えて感温素子を作製し、それぞれのトリ
ップ時間を測定し、前記シリコーン系樹脂板の厚みとト
リップ時間との関係を示したグラフである。
【００１８】図５から明らかなように、接合させる前記
シリコーン系樹脂板の２枚分の厚みが０．５mmの場合
は、トリップ時間を２．５秒に短縮することができ、さ
らに１．０mmの場合には、トリップ時間を２．０秒にま
で短縮することができた。
シリコーン系樹脂板の２枚分の厚みが０．５mmの場合
は、トリップ時間を２．５秒に短縮することができ、さ
らに１．０mmの場合には、トリップ時間を２．０秒にま
で短縮することができた。
【００１９】以上のことから、接合させる材料とその厚
みとを変えるだけで、感温素子１１のトリップ時間を長
くしたり短くしたりすることができるということが分か
る。なお、上記実施例では対向電極１３、１４をＡｇに
より形成したが、電極をＮｉメッキによって形成しても
良い。ＰＴＣサーミスタ素子と結合させる材料としては
金属、プラスチック及びセラミックス等の中から所望の
熱伝導率を有する材料を選択して用いることができる。
また、これらを導電性接着剤１５を用いずにバネによる
接触を用いて熱的に結合させることもできる。
みとを変えるだけで、感温素子１１のトリップ時間を長
くしたり短くしたりすることができるということが分か
る。なお、上記実施例では対向電極１３、１４をＡｇに
より形成したが、電極をＮｉメッキによって形成しても
良い。ＰＴＣサーミスタ素子と結合させる材料としては
金属、プラスチック及びセラミックス等の中から所望の
熱伝導率を有する材料を選択して用いることができる。
また、これらを導電性接着剤１５を用いずにバネによる
接触を用いて熱的に結合させることもできる。
【００２０】この結果から明らかなように上記実施例に
係る感温素子１１にあっては、所望の熱伝導率を有する
材料とその寸法を選択して結合させることにより、ＰＴ
Ｃサーミスタ素子自体の材料及びその寸法を変えること
なく、用途に応じたトリップ時間を容易に得ることがで
きる。
係る感温素子１１にあっては、所望の熱伝導率を有する
材料とその寸法を選択して結合させることにより、ＰＴ
Ｃサーミスタ素子自体の材料及びその寸法を変えること
なく、用途に応じたトリップ時間を容易に得ることがで
きる。
【００２１】
【発明の効果】以上、詳述したように本発明に係る感温
素子にあっては、ＰＴＣサーミスタ素子を構成するサー
ミスタ基板と熱伝導率の異なる材料が、前記ＰＴＣサー
ミスタ素子と熱的に結合されているので、容易にトリッ
プ時間を制御することができ、電子回路やモータ等の過
電流保護素子として、より効果的に利用することができ
る。
素子にあっては、ＰＴＣサーミスタ素子を構成するサー
ミスタ基板と熱伝導率の異なる材料が、前記ＰＴＣサー
ミスタ素子と熱的に結合されているので、容易にトリッ
プ時間を制御することができ、電子回路やモータ等の過
電流保護素子として、より効果的に利用することができ
る。
【図１】本発明に係る感温素子の実施例を示した模式的
斜視図である。
斜視図である。
【図２】実施例におけるＰＴＣサーミスタ素子の抵抗ー
温度特性を示したグラフである。
温度特性を示したグラフである。
【図３】トリップ時間の測定方法を示した回路である。
【図４】りん青銅板の２枚分の厚みとトリップ時間との
関係を示したグラフである。
関係を示したグラフである。
【図５】シリコーン系樹脂板の２枚分の厚みとトリップ
時間との関係を示したグラフである。
時間との関係を示したグラフである。
１１ 感温素子 １２ ＰＴＣサーミスタ基板 １６ りん青銅板（熱伝導率の異なる材料）
Claims (1)
- 【請求項１】 ＰＴＣサーミスタ素子を構成するサーミ
スタ基板と熱伝導率の異なる材料が、前記ＰＴＣサーミ
スタ素子と熱的に結合されていることを特徴とする感温
素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29238492A JPH06137962A (ja) | 1992-10-30 | 1992-10-30 | 感温素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29238492A JPH06137962A (ja) | 1992-10-30 | 1992-10-30 | 感温素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06137962A true JPH06137962A (ja) | 1994-05-20 |
Family
ID=17781097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29238492A Pending JPH06137962A (ja) | 1992-10-30 | 1992-10-30 | 感温素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06137962A (ja) |
-
1992
- 1992-10-30 JP JP29238492A patent/JPH06137962A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0224930A (ja) | サーマルプロテクタ回路 | |
| TW299557B (ja) | ||
| WO2001099211A1 (en) | Battery pack and method of producing the same | |
| US5057811A (en) | Electrothermal sensor | |
| TW200949886A (en) | Circuit protection device including resistor and fuse element | |
| JP2007093453A (ja) | 表面実装型温度センサ | |
| JP2000294403A (ja) | チップ型サーミスタ | |
| JP2021136448A (ja) | 自己制限的ヒータ | |
| JPH04172946A (ja) | 小型直流モータ | |
| JP2001332313A (ja) | 二次電池パックの温度検知装置及び二次電池パック | |
| JPH11135304A (ja) | Ｎｔｃサーミスタ及び電流制限回路 | |
| TWI743291B (zh) | 閘流體熱開關元件及其裝配方法 | |
| JPH06137962A (ja) | 感温素子 | |
| JPH11340007A (ja) | 負特性サーミスタおよび電子複写機 | |
| JP2016092210A (ja) | 過熱及び過電流検知素子及び該素子を用いたスイッチング回路 | |
| JPH0787129B2 (ja) | 基板型抵抗・温度ヒユ−ズ合成体 | |
| JPH0582303A (ja) | Ｐｔｃサーミスタ | |
| JPH1186703A (ja) | サーマルプロテクタ | |
| JPH1197215A (ja) | バリスタおよびバリスタ内蔵電源装置 | |
| TWI249750B (en) | Thick film thermistor chip and the manufacturing method thereof | |
| JP2000277305A (ja) | 過電流保護部品および過電流保護回路 | |
| JP2000134792A (ja) | 突入電流抑制回路および素子 | |
| KR100367862B1 (ko) | 전도성 물질을 이용한 면상 발열체 | |
| JPH03145920A (ja) | 半導体感温素子 | |
| JP2001025158A (ja) | 保護回路及びそれに用いる複合素子 |