JPH0646075Y2 - 正特性サーミスタ発熱装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は正特性サーミスタ発熱装置の改良に関する。

〔従来の技術〕

正特性（PTC）サーミスタはキュリー温度で急激に抵抗
値が上昇する性質を有する温度依存型の抵抗体であるこ
とから，これに電圧を印加すると，その表面温度が略そ
のキュリー温度で一定となり，周囲温度や電圧変動に影
響し難くキュリー温度以上に加熱されることなく，安定
性が高い。すなわち，自己温度抑制作用を有する発熱体
である。

従来，この正特性サーミスタを用いた正特性サーミスタ
発熱装置は,1枚の長方形板状の正特性セラミック板の両
主面に電極を形成し，細長いアルミニウム板を波型に湾
曲形成した所謂コルゲートフィンの両側の山部を長方形
のフィンカバーで連続して固定して２個の放熱フィンを
形成し，各放熱フィンをその一方のフィンカバーが電極
と導通するようにして接着剤等で固定してなる構成を有
していた。

そして，この正特性サーミスタ発熱装置においては,2個
の放熱フィン間に交流電圧を印加することによって正特
性サーミスタが発熱するが，発熱量を変化，特に低下さ
せるためには，その放熱フィンの形状例えば湾曲数を減
少させたり，正特性サーミスタの発熱量が形成電極の面
積に比例することから電極形成を変化させるのが一般的
である。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら，発熱量を変化させるには放熱フィンの形
状を変えたり，電極面積を変えた複数の正特性サーミス
タを予め用意する必要があり，いずれの場合にもコスト
高を招き，実施し難い難点がある。

本考案はこのような従来の欠点を解決するためになされ
たもので，外観形状を変更することなく発熱量の異なる
構成が簡単に得られる正特性サーミスタ発熱装置提供す
るものである。

〔課題を解決するための手段〕

このような課題を解決するために本考案は，正特性セラ
ミック板の両主表面に電極を形成した正特性サーミスタ
のそれら両電極に，導電性金属板で形成された放熱フィ
ンをその電極と導通させた状態で固定して構成されてお
り，しかも，その正特性サーミスタは，両主表面に電極
の形成された複数の正特性サーミスタチップを平面的に
分割配列してなるとともに，一部の正特性サーミスタチ
ップがその正特性サーミスタチップの比抵抗に比べて50
倍以上の比抵抗を有する端熱性ダミーチップで置き換え
られて構成されている。

〔作用〕

このような手段を備えた本考案では，正特性サーミスタ
を間に挟んで固定された放熱フィン間に駆動電圧を印加
すると，正特性サーミスタチップは発熱するがダミーチ
ップは殆ど発熱せず，その発熱量は正特性サーミスタチ
ップの配列数に応じたものとなり，ダミーチップに置き
換える数を変化させると，装置の全体の外形形状は変化
せずとも発熱量が変化する。

〔実施例〕

以下本考案の実施例を図面を参照して説明する。

第１図および第２図は本考案に係る正特性サーミスタ発
熱装置の一実施例を示す概略断面図および概略斜視図で
ある。

両図において，正特性サーミスタ１は例えば３個の正特
性サーミスタチップ３およびこの正特性サーミスタチッ
プ３と同形状の１個のダミーチップ５を平面的に連続し
て配列して形成されている。

各正特性サーミスタチップ３は従来公知の材料，例えば
チタン酸バリウム系半導体材料を焼成加工してなり，第
３図に示すように，幅15mm,長さ24mm,厚さ2.5〜3mmの正
特性セラミック板3aの対向する両主表面に各々電極3b,3
cを有している。寸法一例である。

ダミーチップ５は，同じく第３図に示すように正特性サ
ーミスタチップ３と同じ形状を有し，例えばアルミナ，
ムライト，ステアタイト等の極めて高い比抵抗を有する
セラミック材料を焼成加工してなるダミーチップ板5aの
対向する両主表面に各々電極5b,5cを有して形成されて
いる。

これら３個の正特性サーミスタチップ３と１個のダミー
チップ５は，第４図に示すように一方向に平面的に配列
されて正特性サーミスタ１が形成されている。

すなわち,1枚構成の従来の正特性サーミスタが，複数の
正特性サーミスタチップ３と一端の正特性サーミスタチ
ップ３をダミーチップ５に置き換えて形成されている。

正特性サーミスタ１の対向する両主表面には各々放熱フ
ィン７がろう付けして固定されている。

放熱フィン７は，細長いアルミニウム板を波型に湾曲成
形したコルゲートフィン7aと，このコルゲートフィン7a
における一方側の山部を連結する長方形のアルミニウム
製のフィンカバー7bをろう付けしてなり，他方側の各山
部を正特性サーミスタチップ３およびダミーチップ５の
各電極3b,3c,5b,5cにろう付けして固定されている。

符号９および11はろう材および端子である。

なお，正特性サーミスタ１は、第４図に示すように，ジ
グ13によって複数の正特性サーミスタチップ３とダミー
チップ５を配列して保持した後，正特性サーミスタ１を
間に置いて上下方向から２個の放熱フィン７を重ねて高
温度雰囲気中でろう付けし，冷却すると各正特性サーミ
スタチップ３およびダミーチップ５に放熱フィン７が固
定されて一体化される。

このように構成された正統制サーミスタ発熱装置では，
正特性サーミスタ１を間に挟んでこれに固定した放熱フ
ィン７の端子11間に例えば100V程度の交流電圧を印加す
ると，放熱フィン７を介して正特性サーミスタチップ３
の各電極3b,3cに加えられて各正特性サーミスタチップ
３が発熱して発熱装置として使用される。

一方，ダミーチップ５は交流電圧が印加されても正特性
サーミスタチップ３に比べて比抵抗が極めて高いから殆
ど発熱しない。１個当たりの正特性サーミスタチップ３
の発熱量を100Wとれば，正特性サーミスタ１における１
個分の正特性サーミスタチップ３をダミーチップ５い置
き換えると300Wの発熱量が得られ,2個の正特性サーミス
タチップ３をダミーチップ５に置き換えると200Wの発熱
量が得られる。

従って，正特性サーミスタ１を形成する正特性サーミス
タチップ３の一部をダミーチップ５で置き換えるととも
に置き換える個数を変えれば，発熱量を変化させること
が可能となる。

しかも，正特性サーミスタチップ３およびダミーチップ
５の形状を揃えれば，外形形状を変更することなく同一
形状で種々の発熱量を有する正特性サーミスタ発熱装置
が得られる。

さらに，一般的に，アルミナ，ムライト，ステアタイト
等のセラミック材料の価格は，チタン酸バリウム系半導
体材料に比べて約数分の一程度であるから，安価な正特
性サーミスタ発熱装置が得られる。

第５図は本考案の他の実施例を示す概略断面図である。

第１図に示す構成はダミーチップ５がその両主要面に各
々電極5b,5cを有しているのに対し，第５図に示す構成
では，電極3b,3cを有する正特性サーミスタチップ３と
電極を有しないダミーチップ15を第４図のように配列し
て正特性サーミスタ17を形成し，この正特性サーミスタ
17に２枚のフィンカバー7b,7c間に波型のコルゲートフ
ィン7aを固定してなる放熱フィン19を，フィンカバー7c
と電極3b,3cを導通させた状態で，接着剤21で固着して
なる構成を有している。

なお，接着剤21は正特性サーミスタチップ３と放熱フィ
ン19間にも介在するが便宜上図示しない。

このような構成の正特性サーミスタ発熱装置では，ダミ
ーチップ15に電極を形成する必要がないし、放熱フィン
19をろう付けしないので，正特性サーミスタチップ３の
キュリー温度で変化しない耐熱性の良好な合成樹脂，例
えばPPS（ポリフェニレンスルフィド）等の使用が可能
である。

また，本考案において，正特性サーミスタ1,17を構成す
るダミーチップ5,15は発熱しないように殆ど電流を流さ
ないものであればよく，上述したように合成樹脂や正特
性を有する半導体材料であってもよい。

もっとも，正特性サーミスタ1,17を構成するダミーチッ
プ5,15の数が多くなると電流が流れるおそれがあるか
ら，例えば10個のうち３〜４個程度ダミーチップ5,15で
置き換える構成では,100倍程度の比抵抗を有するものを
用いる必要があるかもしれない。

しかし、発熱機能を目的とする正特性サーミスタ発熱装
置にあっては，大幅に発熱量を低下させる製品を供給す
る事例はあまり考えられないから，正特性サーミスタチ
ップ３に比べて略50倍以上の比抵抗を有し，キュリー温
度で変化しない耐熱性の良好な材料からなるダミーチッ
プを用いれば本考案の目的達成が可能である。

上述した本考案の実施例では，正特性サーミスタチップ
３およびダミーチップ5,15を一方向に配列する例を説明
したが，本考案では一平面的に縦横に配列して正特性サ
ーミスタを形成する構成でも実施可能であるし，第６図
に示すように第１図の構成を複数段積層する構成も可能
であり，第５図の構成についても同様である。

そして，確実な発熱低下を確保する観点からは，ダミー
チップ5,15を正特性サーミスタ1,17の中央部に配置する
ことが好ましい。

さらに，電極を有してないダミーチップ15の場合には，
正特性サーミスタチップ３の電極3b,3cを含めた厚みと
同寸法にしてもよい（第６図参照）。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案は，正特性セラミック板の両
主表面に電極の形成された複数の正特性サーミスタチッ
プを平面的に配列するとともに，一部の正特性サーミス
タチップをこれの比抵抗より50倍以上の比抵抗を有する
耐熱性の良好なダミーチップで置き換えて正特性サーミ
スタを形成し，この正特性サーミスタに放熱フィンを固
定してなるから，外観形状は同一でも発熱量の異なる正
特性サーミスタ発熱装置を簡単に構成できるうえ，安価
となる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本考案に係る正特性サーミスタ発
熱装置の一実施例を示す概略断面図および概略斜視図，
第３図は第１図中の正特性サーミスタチップもしくはダ
ミーチップを示す斜視図，第４図は第１図における正特
性サーミスタの配列状況を説明する図，第５図および第
６図は本考案の他の実施例を示す概略断面図および概略
正面図である。 1,17……正特性サーミスタ ３……正特性サーミスタチップ 3a……正特性セラミック板 3b,3c……電極 5,15……ダミーチップ 5a……ダミーチップ板 5b,5c……電極 7,19……放熱フィン 7a……コルゲートフィン 7b,7c……フィンカバー ９……ろう材 11……端子 13……ジグ 21……接着剤

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】正特性セラミック板の両主表面に電極の形
   成された正特性サーミスタと， 導電性金属板で形成され前記正特性サーミスタの前記両
   主表面に前記電極と導通させた状態で固定された放熱フ
   ィンと， を具備する正特性サーミスタ発熱装置において， 前記正特性サーミスタが，両主表面に電極の形成された
   複数の正特性サーミスタチップを平面的に配列してなる
   とともに，一部の前記正特性サーミスタチップが前記正
   特性サーミスタチップの比抵抗より50倍以上の比抵抗を
   有する耐熱性ダミーチップで置き換えられてなることを
   特徴とする正特性サーミスタ発熱装置。