JPH07176367A - Heater - Google Patents

Heater

Info

Publication number
JPH07176367A
JPH07176367A JP32207893A JP32207893A JPH07176367A JP H07176367 A JPH07176367 A JP H07176367A JP 32207893 A JP32207893 A JP 32207893A JP 32207893 A JP32207893 A JP 32207893A JP H07176367 A JPH07176367 A JP H07176367A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heater
heating element
heating
elements
heating elements
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
Application number
JP32207893A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuo Yamaguchi
哲生 山口
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.)
Sekisui Kasei Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Plastics 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 Sekisui Plastics Co Ltd filed Critical Sekisui Plastics Co Ltd
Priority to JP32207893A priority Critical patent/JPH07176367A/en
Publication of JPH07176367A publication Critical patent/JPH07176367A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Surface Heating Bodies (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a thin, flat heater having a thinned metallic plate located on the upper side of heating elements by providing the heating elements each comprising a positive temperature coefficient thermistor, and tapering the heating elements from below. CONSTITUTION:A heater is provided with heating elements 1... each comprising a positive temperature coefficient thermistor and metallic plates 4, 5 sandwiching the elements 1... from above and below, all of which are sealed inside a package 6 made from an electrically insulating resin. Each of the elements 1... is made from a PTC material (e.g. a ceramic semiconductor made chiefly of barium titanate, etc.) and has a tapered heating member in the form of a sliced sphere or a truncated cone, etc., and electrodes 1a, 1c are formed respectively on the upper and bottom surfaces of the heating member. The heating temperature of the heater can thus be held constant without providing a temperature control circuit. Therefore, the possibility of the plate 4 on the upper side of the elements 1... being broken by the edges of the elements 1... is reduced, enabling thinning of the plate 4.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、正温度係数( Positiv
e Temperature Coefficient )サーミスターを発熱体と
して用いたヒーターに関するものである。
The present invention has a positive temperature coefficient (Positiv
e Temperature Coefficient) A heater using a thermistor as a heating element.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、自己温度制御機能を備える正
特性サーミスターである、チタン酸バリウム系磁器半導
体からなる平板状の発熱体を用いた面状ヒーターが考え
られている。この面状ヒーターは、発熱温度を一定に保
つための温度制御回路や、過熱を防止するための過熱防
止回路が不要であり、かつ、極めて高い安全性を有して
いる。
2. Description of the Related Art Heretofore, a planar heater using a plate-shaped heating element made of barium titanate-based porcelain semiconductor, which is a positive temperature coefficient thermistor having a self-temperature control function, has been considered. This planar heater does not require a temperature control circuit for maintaining a constant heat generation temperature or an overheat prevention circuit for preventing overheating, and has extremely high safety.

【0003】上記の面状ヒーターは、発熱体の表面およ
び裏面に電極を設け、これら電極にリード線を半田付け
することにより外部電源と接続しており、発熱体で発生
する熱を被加熱物に均一に伝達するために、電気絶縁
性、耐熱性、機械的強度および熱伝導性に優れたアルミ
ナ等のセラミックスの成形品からなるケース、もしく
は、熱可塑性樹脂等からなる絶縁シートで上記の発熱体
が覆われている。
In the above-mentioned sheet heater, electrodes are provided on the front surface and the back surface of the heating element, and lead wires are soldered to these electrodes to connect to an external power source, so that the heat generated by the heating element is heated. In order to transfer the heat evenly to the case, a case made of a molded article of ceramics such as alumina having excellent electrical insulation, heat resistance, mechanical strength and thermal conductivity, or an insulating sheet made of a thermoplastic resin, etc. The body is covered.

【0004】発熱体の表面および裏面に設けられた電極
に直接リード線が半田付けされているため、その部分に
凸部が存在する。ケースもしくは絶縁シートと発熱体と
の間に空間(隙間)ができると、発熱体と被加熱物との
間の熱伝導性が低下することから、ケースで上記の発熱
体を覆う場合には、半田付け凸部に合わせてケースに凹
部を設け、ケースと発熱体との密着性に留意している。
Since the lead wire is directly soldered to the electrodes provided on the front surface and the back surface of the heating element, there is a convex portion at that portion. If a space (gap) is formed between the case or the insulating sheet and the heating element, the thermal conductivity between the heating element and the object to be heated is reduced. Therefore, when covering the above heating element with a case, The case is provided with a concave portion in conformity with the soldering convex portion, and attention is paid to the adhesion between the case and the heating element.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
構成では、絶縁シートで発熱体を覆う場合、発熱体が絶
縁シート内を移動しないように、発熱体を絶縁シートに
固定する必要があり、そのために接着剤等を用いなけれ
ばならないという問題点を有している。
However, in the above conventional structure, when the heating element is covered with the insulating sheet, it is necessary to fix the heating element to the insulating sheet so that the heating element does not move in the insulating sheet. Therefore, there is a problem that an adhesive or the like must be used.

【0006】また、セラミックスの成形品からなるケー
スで発熱体を覆う場合、このケースを予め別途作製する
必要があり、面状ヒーターが分厚くなると共に、面状ヒ
ーターを製造するための部品点数および工程数が増加
し、かつ、コストアップを招来するという問題点を有し
ている。
Further, when the heating element is covered with a case made of a ceramics molded article, it is necessary to separately prepare this case, the thickness of the planar heater becomes thicker, and the number of parts and steps for manufacturing the planar heater are increased. There is a problem that the number increases and the cost increases.

【0007】さらに、上記のケースはセラミックスの成
形品からなるので加工性に乏しく、その形状に凹凸を設
ける加工に手間取るため、発熱体の使用温度が低くて耐
熱性を備えたケースを必要としない場合には、一層、上
記の問題が深刻なものとなる。
Further, since the above case is made of a ceramic molded product, it is poor in workability. Since it takes time to form unevenness in its shape, the case where the heating element has a low operating temperature and has heat resistance is not required. In this case, the above problem becomes more serious.

【0008】そこで、発熱体を放熱板兼電極板となる金
属板で挟持し、それらを被うように絶縁体を設けた面状
ヒーターが考えられている。熱伝導を良くするため、金
属板と絶縁体とは圧縮成形によって一体に成形されてい
る。
Therefore, there has been considered a planar heater in which a heating element is sandwiched between metal plates which also serve as a heat dissipation plate and an electrode plate, and an insulator is provided so as to cover them. In order to improve heat conduction, the metal plate and the insulator are integrally formed by compression molding.

【0009】ところが、この面状ヒーターでは、成形時
の圧力により金属板が破壊されやすいので、厚く、か
つ、剛性を有する金属板が必要になる。例えば、アルミ
ニウム板の場合、少なくても0.2mm以上の厚さにし
ないと、発熱体のエッジでアルミニウム板が破断する。
このため、面状ヒーターを薄型化できないという問題点
を有している。
However, in this planar heater, since the metal plate is easily broken by the pressure during molding, a thick and rigid metal plate is required. For example, in the case of an aluminum plate, unless the thickness is at least 0.2 mm or more, the aluminum plate breaks at the edge of the heating element.
Therefore, there is a problem that the planar heater cannot be thinned.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明に係るヒーター
は、上記の課題を解決するために、上下面に電極を有す
る正温度係数サーミスターからなる複数の発熱体と、こ
れらの発熱体を上下から挟み、発熱体の上面の電極同士
および下面の電極同士を電気的に接続する二枚の金属板
と、二枚の金属板を封止する電気絶縁性のパッケージと
が備えられており、上記の発熱体は下面から上面に向か
ってテーパー形状になっていることを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problems, a heater according to the present invention comprises a plurality of heating elements composed of a positive temperature coefficient thermistor having electrodes on the upper and lower surfaces, and a plurality of these heating elements. And two metal plates that electrically connect the electrodes on the upper surface and the electrodes on the lower surface of the heating element, and an electrically insulating package that seals the two metal plates. The heating element is characterized by tapering from the lower surface to the upper surface.

【0011】[0011]

【作用】上記の構成によれば、正温度係数サーミスター
からなる発熱体を備えたので、温度制御回路を設けなく
ても、ヒーターの発熱温度を一定にすることができる。
しかも、上記の発熱体は下から上に向かってテーパー形
状になっているので、発熱体のエッジによる、発熱体の
上面側の金属板の破断が起こり難くなる。このため、発
熱体の上面側の金属板を薄くできるので、薄い面状のヒ
ーターを実現できる。
According to the above construction, since the heating element composed of the positive temperature coefficient thermistor is provided, the heating temperature of the heater can be kept constant without providing the temperature control circuit.
Moreover, since the heating element is tapered from the bottom to the top, the metal plate on the upper surface side of the heating element is less likely to be broken by the edge of the heating element. Therefore, the metal plate on the upper surface side of the heating element can be thinned, so that a thin planar heater can be realized.

【0012】[0012]

【実施例】本発明の一実施例について図1ないし図3に
基づいて説明すれば、以下の通りである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The following will describe one embodiment of the present invention with reference to FIGS.

【0013】本実施例のヒーターは、図1に示すよう
に、正温度係数サーミスターからなる発熱体1…と、発
熱体1…を上下から挟む金属板4・5とを備えており、
これらを電気絶縁性の樹脂からなるパッケージ6に封止
した構造になっている。
As shown in FIG. 1, the heater of the present embodiment comprises a heating element 1 made of a positive temperature coefficient thermistor, and metal plates 4 and 5 sandwiching the heating element 1 from above and below,
The structure is such that these are sealed in a package 6 made of an electrically insulating resin.

【0014】発熱体1は、図2に示すように、PTC材
料(例えばチタン酸バリウム等を主原料としたセラミッ
クス半導体)からなり、球を輪切りにした形状あるいは
円錐台形状等のテーパー形状をした発熱部材1bを有し
ており、発熱部材1bの上面および底面に電極1a・1
cが形成されている。
As shown in FIG. 2, the heating element 1 is made of a PTC material (for example, a ceramic semiconductor whose main raw material is barium titanate or the like), and has a shape in which a sphere is sliced or a tapered shape such as a truncated cone. The heat generating member 1b is provided, and the electrodes 1a.
c is formed.

【0015】発熱部材1bは、上パンチをテーパー形状
にし、ダイスおよび下パンチを円柱形状にした金型によ
り原料粉末を成形し、その成形体を焼成することにより
得られる。
The heat generating member 1b is obtained by forming a raw material powder with a die having an upper punch having a tapered shape and a die and a lower punch having a cylindrical shape, and firing the formed body.

【0016】上側の金属板4は、アルミニウム、金、白
金、ニッケル、銅、銀等で作られた薄い板または箔から
なり、発熱体1の上面の電極1aおよび上部側面に電気
的に接続するように設けられている。下側の金属板5
は、金属板4と同様の材料で、かつ、金属板4より厚い
板からなり、発熱体1の下面の電極1cに電気的に接続
するように設けられている。金属板4・5には、孔が明
いていてもよいし、金網状であってもよい。
The upper metal plate 4 is a thin plate or foil made of aluminum, gold, platinum, nickel, copper, silver or the like, and is electrically connected to the electrode 1a on the upper surface of the heating element 1 and the upper side surface. Is provided. Lower metal plate 5
Is made of a material similar to that of the metal plate 4 and is thicker than the metal plate 4, and is provided so as to be electrically connected to the electrode 1c on the lower surface of the heating element 1. The metal plates 4 and 5 may have holes or may have a wire mesh shape.

【0017】金属板4・5の一部は、短冊状になってパ
ッケージ6から飛び出しており、短冊状の部分が電源と
の接続端子4a・5aになっている。
A part of the metal plates 4 and 5 is formed in a strip shape and protrudes from the package 6, and the strip portion serves as connection terminals 4a and 5a for connecting to a power source.

【0018】上記の構成において、電源に接続端子4a
・5aを接続する。
In the above structure, the power source is connected to the connection terminal 4a.
・ Connect 5a.

【0019】発熱体1…は、室温からキュリー温度Tc
(抵抗急変温度)までは低抵抗であるが、キュリー温度
Tc を越えると急峻に抵抗値が増大する特性を有する感
熱素子としての正特性サーミスターである。この特性に
より、発熱体1…は、電源から電圧が印加されると、最
初は、低温であるために抵抗値が小さくて大電流が流
れ、この結果、急激に温度が上昇する一方、温度がキュ
リー温度Tc を越えると抵抗値が急峻に増大することに
より、一定温度以上には温度が上がらず、一定温度を安
定に保つこととなる。
The heating elements 1 ... Are from room temperature to the Curie temperature Tc.
It is a positive temperature coefficient thermistor as a heat-sensitive element having a characteristic that it has a low resistance up to (rapid temperature change), but its resistance value sharply increases when it exceeds the Curie temperature Tc. Due to this characteristic, when a voltage is applied from the power source, the heating elements 1 ... Initially have a low resistance value and a large current flows due to a low temperature. As a result, the temperature rises rapidly while When the temperature exceeds the Curie temperature Tc, the resistance value sharply increases, so that the temperature does not rise above a certain temperature and the certain temperature is kept stable.

【0020】即ち、発熱体1…は自己温度制御機能を備
える。従って、面状ヒーターは、消費電力が少なく、温
度制御回路や過熱防止回路を省くことができ、小型化が
可能となっている。また、局部過熱による発火等の虞れ
もない。尚、この発熱体1は、材料組成によりキュリー
温度Tc が、およそ30〜250 ℃の範囲で任意に設定でき
るので、本実施例における発熱体1…では、被加熱物の
加熱に有効なパッケージ6の表面温度が実現でき、か
つ、安全性や省電力化を考慮してキュリー温度Tc を設
定すればよい。
That is, the heating elements 1 ... Have a self-temperature control function. Therefore, the planar heater consumes less power, can omit the temperature control circuit and the overheat prevention circuit, and can be downsized. Further, there is no fear of ignition due to local overheating. Since the Curie temperature Tc of this heating element 1 can be arbitrarily set within the range of about 30 to 250 ° C. depending on the material composition, the heating element 1 in this embodiment has a package 6 effective for heating an object to be heated. The Curie temperature Tc may be set in consideration of safety and power saving.

【0021】パッケージ6は、長繊維を含む充填材が配
合された合成樹脂で一体的に形成されており、発熱体1
…および金属板4・5を被覆して密封、即ち、シールし
ている。また、パッケージ6は、リード線と接続端子4
a・5aとの半田付け部分に力学的負荷が掛かって断線
等が起こらないように、接続端子4a・5aの金属板4
・5側も覆うようになっている。
The package 6 is integrally formed of a synthetic resin mixed with a filler containing long fibers, and the heating element 1
... and the metal plates 4 and 5 are covered and hermetically sealed, that is, sealed. In addition, the package 6 includes a lead wire and a connection terminal 4.
The metal plate 4 of the connection terminals 4a and 5a is arranged so that a mechanical load is not applied to the soldered portion with the a and 5a and the disconnection or the like does not occur.
・ It is designed to cover the 5 side as well.

【0022】なお、ガラス繊維は、一般に、製法により
長繊維と短繊維に分類される。上記の長繊維とは、この
意味で使用されており、長い繊維という意味ではない。
The glass fibers are generally classified into long fibers and short fibers by the manufacturing method. The above long fibers are used in this sense, and do not mean long fibers.

【0023】上記の合成樹脂は、熱収縮率が小さく、電
気絶縁性、機械的強度に優れると共に、発熱体1…の発
熱温度に耐え得る耐熱性、水蒸気等の水分を内部に通さ
ない防水性、空気を内部に通さない気密性を備えている
こと、および、リード線の被覆材料との密着性が良好で
あることが必要であり、例えば、不飽和ポリエステル樹
脂、ビニルエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹
脂等の熱硬化性樹脂、あるいは、ポリプロピレン樹脂、
ポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂等の
熱可塑性樹脂が用いられる。尚、合成樹脂は、例えば、
価格、使用する充填材との親和性、パッケージ6の成形
方法、ヒーターの用途や大きさ、形状、ヒーターに要求
される強度や諸物性等に応じて、適宜選択すればよい。
また、合成樹脂は、硬化剤や離型剤、低収縮剤、着色
剤、増粘剤等を含有していてもよい。
The above-mentioned synthetic resin has a small heat shrinkage ratio, is excellent in electrical insulation and mechanical strength, is heat resistant to withstand the heat generation temperature of the heating elements 1, and is waterproof so that moisture such as water vapor does not pass inside. , It is necessary to have airtightness that does not allow air to pass inside, and it is necessary that the adhesion to the coating material of the lead wire is good, for example, unsaturated polyester resin, vinyl ester resin, epoxy resin, Thermosetting resin such as phenol resin, or polypropylene resin,
Thermoplastic resins such as polyamide resin and polyethylene terephthalate resin are used. The synthetic resin is, for example,
It may be appropriately selected according to the price, the affinity with the filler to be used, the molding method of the package 6, the use and size of the heater, the shape, the strength and various physical properties required for the heater, and the like.
Further, the synthetic resin may contain a curing agent, a release agent, a low-shrinking agent, a coloring agent, a thickening agent and the like.

【0024】上記の充填材(以下、フィラーと称する)
は、熱伝導性、電気絶縁性および機械的強度に優れると
共に、発熱体1…の発熱温度に耐え得る耐熱性を備えて
いること、および、合成樹脂との親和性が良好であるこ
とが必要であり、例えば、有機繊維、無機繊維、有機粉
末、無機粉末等が用いられる。
The above-mentioned filler (hereinafter referred to as "filler")
Must have excellent thermal conductivity, electrical insulation, and mechanical strength, must have heat resistance to withstand the heat generation temperature of the heating elements 1 ..., and must have good affinity with synthetic resin. For example, organic fiber, inorganic fiber, organic powder, inorganic powder or the like is used.

【0025】有機繊維としては、例えば、木綿、羊毛、
麻等からなる天然繊維、レーヨン等からなる化学繊維、
ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアミド樹脂、全芳香族ポリア
ミド樹脂、飽和ポリエステル樹脂等からなる合成繊維等
が用いられる。無機繊維としては、例えば、ガラス繊
維、チタン酸カリウム、ボロン、炭化ケイ素、アルミ
ナ、ポリチタノカルボシラン等が用いられる。
Examples of the organic fiber include cotton, wool,
Natural fibers such as hemp, chemical fibers such as rayon,
Synthetic fibers made of polyvinyl chloride resin, polyamide resin, wholly aromatic polyamide resin, saturated polyester resin or the like are used. As the inorganic fiber, for example, glass fiber, potassium titanate, boron, silicon carbide, alumina, polytitanocarbosilane and the like are used.

【0026】また、有機粉末としては、例えば、スチレ
ン−ブタジエンゴム等のゴム等が用いられる。無機粉末
としては、例えば、炭酸カルシウム、カオリン、クレ
ー、アルミナ、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、リ
トポン、カットファイバー状やミルドファイバー状のガ
ラスパウダ、ガラスフレーク、ガラスビーズ、ガラスマ
イクロバルーン、アルミノシリケートマイクロバルー
ン、シリカマイクロバルーン、ワラストナイト、ボロン
ナイトライド、微粒子ケイ素、超微粒子状無水シリカ、
石英粉末、タルク、マイカ、三酸化アンチモン等が用い
られる。
Further, as the organic powder, for example, rubber such as styrene-butadiene rubber is used. As the inorganic powder, for example, calcium carbonate, kaolin, clay, alumina, aluminum hydroxide, barium sulfate, lithopone, glass powder in the form of cut fibers or milled fibers, glass flakes, glass beads, glass microballoons, aluminosilicate microballoons. , Silica microballoons, wollastonite, boron nitride, fine particle silicon, ultra fine particle anhydrous silica,
Quartz powder, talc, mica, antimony trioxide, etc. are used.

【0027】上記の有機粉末および無機粉末の粒子径
は、特に限定されるものではない。尚、有機粉末および
無機粉末の形態は、特に限定されるものではない。
The particle diameters of the above-mentioned organic powder and inorganic powder are not particularly limited. The forms of the organic powder and the inorganic powder are not particularly limited.

【0028】上記のフィラーは、例えば、価格、使用す
る合成樹脂との親和性、パッケージ6の成形方法、ヒー
ターの用途や大きさ、形状、ヒーターに要求される強度
や諸物性等に応じて、適宜選択すればよい。また、合成
樹脂に対するフィラーの配合量は、特に限定されるもの
ではない。尚、上記のフィラーは、それぞれを単独で合
成樹脂に配合してもよいが長繊維を含むことが必要であ
る。また、必要に応じて二種類以上を混合して合成樹脂
に配合してもよい。さらに、合成樹脂とフィラーとの混
合方法は、特に限定されるものではない。
The above-mentioned filler is, for example, according to the price, the affinity with the synthetic resin used, the molding method of the package 6, the use and size of the heater, the shape, the strength and various physical properties required for the heater, and the like. It may be selected appropriately. Moreover, the compounding amount of the filler with respect to the synthetic resin is not particularly limited. Each of the above fillers may be mixed alone with the synthetic resin, but it is necessary to include long fibers. Further, two or more kinds may be mixed and blended with the synthetic resin, if necessary. Furthermore, the method of mixing the synthetic resin and the filler is not particularly limited.

【0029】上記のパッケージ6は、例えば、SMC(S
heet Molding Compound)、BMC(Bulk Molding Compou
nd) 等の熱硬化性樹脂に対しては、加熱圧縮成形法によ
り成形・製造される。また長繊維強化されたポリプロピ
レン樹脂やポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂(スタンパ
ブルシート)に対しては、加熱した樹脂を冷却、圧縮す
る圧縮成形法により成形・製造される。
The package 6 is, for example, SMC (S
heet Molding Compound), BMC (Bulk Molding Compou
For thermosetting resins such as nd), they are molded and manufactured by the heat compression molding method. Further, a thermoplastic resin (stampable sheet) such as long-fiber-reinforced polypropylene resin or polyamide resin is molded and manufactured by a compression molding method in which a heated resin is cooled and compressed.

【0030】上記のSMCによるヒーターの成形・製造
は、以下の手順により行われる。即ち、先ず、フィラー
が配合された合成樹脂(以下、コンポジットと称する)
を、所定形状・大きさの3枚のシートに成形し、このう
ちの2枚を上面シートおよび下面シートとする一方、残
りの1枚のシートの所定位置に発熱体1…を収容可能な
大きさの孔を開口して有孔シートとする。尚、これらシ
ートの厚みや成形方法は、特に限定されるものではな
い。
Molding / manufacturing of the heater by the above SMC is performed by the following procedure. That is, first, a synthetic resin containing a filler (hereinafter referred to as a composite)
Is molded into three sheets of a predetermined shape and size, two of which are used as the top sheet and the bottom sheet, while the remaining one sheet has a size capable of accommodating the heating elements 1 ... The perforated sheet is opened to form a perforated sheet. The thickness and forming method of these sheets are not particularly limited.

【0031】次に、下面シート上に、金属板5、発熱体
1…を孔に嵌合した有孔シート、もう一方の金属板4を
この順序で所定位置に載置し、さらに金属板4上に上面
シートを載置する。その後、この積層物をプレス成形機
上の金型(図示せず)に設置し、所定条件、即ち所定の
温度・圧力・時間等でプレスすることにより、コンポジ
ットを熱硬化させ、3枚のシートを一体化してパッケー
ジ6を形成する。これにより、発熱体1…および金属板
4・5はパッケージ6内部に密封され、固定されてヒー
ターが成形・製造される。
Next, the metal plate 5, the perforated sheet in which the heating elements 1 are fitted in the holes, and the other metal plate 4 are placed on the lower sheet in this order at predetermined positions, and the metal plate 4 is further placed. Place the top sheet on top. Then, this laminate is placed in a mold (not shown) on a press molding machine, and pressed under predetermined conditions, that is, predetermined temperature, pressure, time, etc., to heat-harden the composite, and to form three sheets. Are integrated to form the package 6. As a result, the heating elements 1 ... And the metal plates 4 and 5 are sealed and fixed inside the package 6, and the heater is molded and manufactured.

【0032】また、上記のBMCによるヒーターの成形
・製造は、以下の手順により行われる。即ち、先ず、コ
ンポジットをペースト状にした後、このペースト状コン
ポジットを所定量拡げる。次に、上記のペースト状コン
ポジット上に、金属板4、発熱体1…とペースト状コン
ポジット、もう一方の金属板5をこの順序で所定位置に
配置し、さらに金属板5上にペースト状コンポジットを
所定量拡げる。その後、この積層物を所定条件でプレス
することにより、コンポジットを熱硬化させ、パッケー
ジ6を形成し、ヒーターとする。
The molding and manufacturing of the heater by the above BMC is performed by the following procedure. That is, first, after the composite is made into a paste, the paste-like composite is expanded by a predetermined amount. Next, the metal plate 4, the heating element 1 ..., the paste composite, and the other metal plate 5 are arranged on the above-mentioned paste composite at a predetermined position in this order, and the paste composite is further formed on the metal plate 5. Expand a predetermined amount. Then, this composite is pressed under predetermined conditions to heat-harden the composite to form the package 6, which is used as a heater.

【0033】さらに、上記の熱可塑性樹脂によるヒータ
ーの成形・製造は、以下の手順により行われる。即ち、
先ず、コンポジットを所定形状・大きさの3枚のシート
に成形し、このうちの2枚を上面シートおよび下面シー
トとする一方、残りの1枚のシートに孔を開口して有孔
シートとする。尚、これらシートの厚みや成形方法は、
特に限定されるものではない。
Further, the molding and manufacturing of the heater made of the above thermoplastic resin is carried out by the following procedure. That is,
First, the composite is molded into three sheets of a predetermined shape and size, two of which are used as the top sheet and the bottom sheet, while the remaining one sheet is perforated to form a perforated sheet. . The thickness and forming method of these sheets are
It is not particularly limited.

【0034】次に、上記3枚のシートを所定温度に加熱
して充分に融かし、下面シート上に、金属板4、発熱体
1…を孔に嵌合した有孔シート、もう一方の金属板5を
この順序で所定位置に載置し、さらに金属板5上に上面
シートを載置する。あるいは、上述の順序で重ね合わせ
た後に加熱してシートを充分に融かしてもよい。その
後、この積層物をプレス成形機上の金型に設置し、所定
条件でプレスすることにより、コンポジットを融着・冷
却させ、3枚のシートを一体化してパッケージ6を形成
し、ヒーターとする。
Next, the above three sheets are heated to a predetermined temperature and sufficiently melted, and a metal sheet 4, a heat generating element 1 ... The metal plate 5 is placed at a predetermined position in this order, and the top sheet is further placed on the metal plate 5. Alternatively, the sheets may be sufficiently melted by heating in the order described above and then heating. After that, this laminate is placed in a die on a press molding machine and pressed under predetermined conditions to fuse and cool the composite, and the three sheets are integrated to form the package 6, which serves as a heater. .

【0035】尚、SMC、BMC、および、長繊維強化
された熱可塑性樹脂(スタンパブルシート)によるヒー
ターの成形・製造の手順は、上記の手順に限定されるも
のではなく、パッケージ6により、発熱体1…および金
属板4・5が被覆・密閉されてヒーターが成形・製造さ
れる手順であればよい。また、圧縮成形においては、プ
レスする際に金属板4・5同士が接触する虞れが無けれ
ば、有孔シートを省略してもよい。この場合、発熱体1
および金属板4・5間には、金属板4・5の孔を通過し
た合成樹脂が満たされることとなる。
The procedure for molding and manufacturing the heater using SMC, BMC, and thermoplastic resin (stampable sheet) reinforced with long fibers is not limited to the above procedure, and the package 6 generates heat. It is sufficient that the heater is molded and manufactured by covering and sealing the body 1 and the metal plates 4 and 5. Further, in compression molding, the perforated sheet may be omitted if there is no risk of the metal plates 4 and 5 coming into contact with each other during pressing. In this case, the heating element 1
The space between the metal plates 4 and 5 is filled with the synthetic resin that has passed through the holes of the metal plates 4 and 5.

【0036】ところが、フィラーの繊維長が、金属板4
・5の孔の大きさよりも短くなっている場合には、金属
板4・5の上下にコンポジットを載置してプレスする
と、その圧力により合成樹脂およびフィラーの大部分が
金属板4・5の孔を通過して金属板4・5間に入り込ん
でしまい、金属板4・5の上下にコンポジットが殆ど残
らなくなる。従って、金属板4・5の上下には、極めて
薄いパッケージ6しか形成されなくなり、金属板4・5
の一部は、パッケージ6表面に露出する。即ち、発熱体
1…および金属板4・5の電気絶縁性は確保されなくな
り、面状ヒーターとして使用することが不可能となる。
However, the fiber length of the filler was
・ If the size of the hole is smaller than that of 5, the composites are placed on the upper and lower sides of the metal plates 4 and 5 and pressed, and most of the synthetic resin and filler are pressed by the pressure. It passes through the holes and enters between the metal plates 4 and 5, so that almost no composite remains above and below the metal plates 4 and 5. Therefore, only extremely thin packages 6 are formed above and below the metal plates 4 and 5, respectively.
Is exposed on the surface of the package 6. That is, the electric insulation of the heating elements 1 ... and the metal plates 4 and 5 is not ensured, and it becomes impossible to use them as a planar heater.

【0037】また、上記の金属板4・5においては、金
属板4・5の端面側あるいは内面側にそれぞれリード線
を接続していることにより、金属板4・5の外面側には
リード線の接続による凹凸が生じない。従って、この凹
凸を吸収するための厚みをパッケージ6に設ける必要が
なく、パッケージ6、即ちヒーターを薄く形成すること
ができる。これにより、ヒーターを小型化・軽量化・薄
型化することができると共に、発熱体1…で発生した熱
を効率良く被加熱物に伝達することができる。さらに、
パッケージ6表面(発熱面)が平滑となっており、被加
熱物に密着させることができるので、熱の伝達効率をよ
り一層向上させることができる。
Further, in the above metal plates 4 and 5, by connecting the lead wires to the end surface side or the inner surface side of the metal plates 4 and 5, respectively, the lead wires are connected to the outer surface side of the metal plates 4 and 5. There is no unevenness due to the connection. Therefore, it is not necessary to provide the package 6 with a thickness for absorbing the unevenness, and the package 6, that is, the heater can be formed thin. As a result, the heater can be made smaller, lighter and thinner, and the heat generated by the heating elements 1 ... Can be efficiently transferred to the object to be heated. further,
Since the surface of the package 6 (heat generating surface) is smooth and can be brought into close contact with the object to be heated, the heat transfer efficiency can be further improved.

【0038】上記のリード線は、図示しない電源コード
と接続されており、この電源コードを通じて外部電源と
電気的に接続されている。また、各発熱体1は、互いに
並列に接続されている。尚、リード線および電源コード
の長さは、特に限定されるものではない。
The above-mentioned lead wire is connected to a power cord (not shown), and is electrically connected to an external power source through this power cord. The heating elements 1 are connected in parallel with each other. The lengths of the lead wire and the power cord are not particularly limited.

【0039】上記構成のヒーターは、正特性サーミスタ
ーからなる発熱体1…を発熱手段としているので、通電
後に迅速に温度上昇し、所定の温度に達すると、その温
度を保つことになる。よって、パッケージ6表面が所定
の温度まで迅速に上昇し、被加熱物を素早く加熱するこ
とができる。
Since the heater having the above-mentioned structure uses the heating elements 1 made of a positive temperature coefficient thermistor as a heating means, the temperature rises rapidly after energization, and when the temperature reaches a predetermined temperature, the temperature is maintained. Therefore, the surface of the package 6 quickly rises to a predetermined temperature, and the object to be heated can be quickly heated.

【0040】さらに、発熱体1は下から上に向かってテ
ーパー形状になっているので、発熱体1のエッジによ
る、発熱体1の上面側の金属板4の破断が起こり難くな
る。このため、発熱体1の上面側の金属板4を薄くでき
るので、薄い面状のヒーターを実現できる。
Further, since the heating element 1 is tapered from the bottom to the top, the edge of the heating element 1 is less likely to break the metal plate 4 on the upper surface side of the heating element 1. For this reason, the metal plate 4 on the upper surface side of the heating element 1 can be thinned, so that a thin planar heater can be realized.

【0041】次に、具体例により、上記構成のヒーター
の製造方法を詳細に説明するが、本発明はこれらにより
何ら限定されるものではない。尚、以下の具体例におい
ては、面状ヒーターの形状を扁平な方形状としている。
Next, a method for manufacturing the heater having the above-mentioned structure will be described in detail with reference to specific examples, but the present invention is not limited thereto. In addition, in the following specific examples, the shape of the planar heater is a flat rectangular shape.

【0042】長繊維強化された熱可塑性樹脂(スタンパ
ブルシート)による面状ヒーターの成形・製造を行っ
た。まず、ケープラシート社製スタンパブルシート(品
番:C8010−N、組成:ポリプロピレン樹脂60w
t%、ガラス繊維40wt%、厚さ0.85mm)を1
50mm四方に切断し、2枚のシートとし、上面シート
および下面シートとした。また、同社製のスタンパブル
シート(品番:C8040−N、組成:同上、厚さ3.
3mm)を150mm四方に切断した後、所定の位置に
直径15mmの孔を5ヶ所開口して有孔シートとした。
A planar heater was molded and manufactured from a long fiber reinforced thermoplastic resin (stampable sheet). First, a stampable sheet manufactured by Cape La Sheet (product number: C8010-N, composition: polypropylene resin 60w
t%, glass fiber 40 wt%, thickness 0.85 mm) 1
The sheet was cut into 50 mm squares to obtain two sheets, an upper sheet and a lower sheet. In addition, the company's stampable sheet (product number: C8040-N, composition: same as above, thickness 3.
3 mm) was cut into 150 mm squares, and then 5 holes with a diameter of 15 mm were opened at predetermined positions to form a perforated sheet.

【0043】また、下面の直径15mm、厚さ2.5m
mの発熱体1を用い、発熱体1の上面にアルミニウム箔
(厚さ0.02mm)を金属板4として用い、下面に1
30mm四方に切断されたアルミニウム板(厚さ0.2
mm)を金属板5として用いた。
The lower surface has a diameter of 15 mm and a thickness of 2.5 m.
m heating element 1 is used, an aluminum foil (thickness 0.02 mm) is used as the metal plate 4 on the upper surface of the heating element 1, and 1 is used on the lower surface.
30mm square aluminum plate (thickness 0.2
mm) was used as the metal plate 5.

【0044】次に、赤外線ヒーターを用いて、上記の上
面シートおよび下面シートを2分30秒間加熱する一
方、上記の有孔シートを4分30秒間加熱して、それぞ
れ200℃にした後、下面シートを設置し、この下面シ
ートの上に金属板5としてのアルミニウム板および有孔
シートをこの順序で載置し、有孔シートの孔に発熱体1
…を嵌合した後、さらに金属板4としてのアルミニウム
箔、および上面シートをこの順序で載置した(図3参
照)。
Next, the above-mentioned top sheet and bottom sheet were heated with an infrared heater for 2 minutes and 30 seconds while the perforated sheet was heated for 4 minutes and 30 seconds to 200 ° C. A sheet is installed, an aluminum plate as a metal plate 5 and a perforated sheet are placed on the lower sheet in this order, and the heating element 1 is placed in the hole of the perforated sheet.
After being fitted, the aluminum foil as the metal plate 4 and the top sheet were placed in this order (see FIG. 3).

【0045】その後、この積層物を温度50℃、圧力1
0kg/cm2 にて40秒間プレスし、ポリプロピレン
樹脂を融着させ、3枚のシートを一体化して150mm
×150mm×4mmのヒーターが得られた。このヒー
ターの電気絶縁性は極めて良好であることが確認でき
た。
Thereafter, this laminate was heated at a temperature of 50 ° C. and a pressure of 1
Pressed at 0 kg / cm 2 for 40 seconds, fused polypropylene resin, and integrated 3 sheets into 150 mm
A heater of × 150 mm × 4 mm was obtained. It was confirmed that the electric insulation of this heater was extremely good.

【0046】本発明に対応するヒーターは、上下面に電
極1a・1cを有する正温度係数サーミスターからなる
複数の発熱体1…と、これらの発熱体1…を上下から挟
み、発熱体1…の上面の電極1a…同士および下面の電
極1c…同士を電気的に接続する二枚の金属板4・5
と、二枚の金属板4・5を封止する電気絶縁性のパッケ
ージ6とが備えられており、上記の発熱体1…は下から
上に向かってテーパー形状になっている構成である。
The heater corresponding to the present invention has a plurality of heating elements 1 ... Composed of positive temperature coefficient thermistors having electrodes 1a and 1c on the upper and lower surfaces, and the heating elements 1 ... Two metal plates 4, 5 for electrically connecting the upper electrodes 1a ... And the lower electrodes 1c.
And an electrically insulating package 6 that seals the two metal plates 4 and 5, and the heating elements 1 ... are tapered from bottom to top.

【0047】これによれば、正温度係数サーミスターか
らなる発熱体1…を備えたので、温度制御回路を設けな
くても、ヒーターの発熱温度を一定にすることができ
る。しかも、上記の発熱体1…は下面から上面に向かっ
てテーパー形状になっているので、発熱体1…のエッジ
による、発熱体1…の上面側の金属板4の破断が起こり
難くなる。このため、発熱体1…の上面側の金属板4を
薄くできるので、薄い面状のヒーターを実現できる。
According to this, since the heating elements 1 made of the positive temperature coefficient thermistor are provided, the heating temperature of the heater can be made constant without providing the temperature control circuit. Moreover, since the above-mentioned heating elements 1 ... Are tapered from the lower surface toward the upper surface, the edges of the heating elements 1 ... Are unlikely to break the metal plate 4 on the upper surface side of the heating elements 1. For this reason, the metal plate 4 on the upper surface side of the heating elements 1 ... Can be thinned, so that a thin planar heater can be realized.

【0048】[0048]

【発明の効果】本発明に係るヒーターは、以上のよう
に、上下面に電極を有する正温度係数サーミスターから
なる複数の発熱体と、これらの発熱体を上下から挟み、
発熱体の上面の電極同士および下面の電極同士を電気的
に接続する二枚の金属板と、二枚の金属板を封止する電
気絶縁性のパッケージとが備えられており、上記の発熱
体は下面から上面に向かってテーパー形状になっている
ので、温度制御回路を設けなくても、ヒーターの発熱温
度を一定にすることができる。発熱体のエッジによる、
発熱体の上面側の金属板の破断が起こり難くなる。この
ため、発熱体の上面側の金属板を薄くできるので、薄い
面状のヒーターを実現できるという効果を奏する。
As described above, the heater according to the present invention has a plurality of heating elements composed of a positive temperature coefficient thermistor having electrodes on the upper and lower surfaces, and these heating elements sandwiched from above and below,
The heating element includes two metal plates that electrically connect electrodes on the upper surface of the heating element and electrodes on the lower surface of the heating element, and an electrically insulating package that seals the two metal plates. Has a taper shape from the lower surface toward the upper surface, the heat generation temperature of the heater can be made constant without providing a temperature control circuit. Depending on the edge of the heating element,
The metal plate on the upper surface side of the heating element is less likely to break. For this reason, the metal plate on the upper surface side of the heating element can be thinned, so that a thin planar heater can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るヒーターの概略構成を示す縦断面
図である。
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing a schematic configuration of a heater according to the present invention.

【図2】図1のヒーターで用いられる発熱体の概略構成
を示す縦断面図である。
FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing a schematic configuration of a heating element used in the heater of FIG.

【図3】図1のヒーターの具体例を示すものであり、ヒ
ーターの概略構成を示す平面図である。
FIG. 3 is a plan view showing a specific example of the heater of FIG. 1 and showing a schematic configuration of the heater.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 発熱体 1a 電極 1b 発熱部材 1c 電極 4 金属板 5 金属板 1 Heating Element 1a Electrode 1b Heating Member 1c Electrode 4 Metal Plate 5 Metal Plate

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】上下面に電極を有する正温度係数サーミス
ターからなる複数の発熱体と、これらの発熱体を上下か
ら挟み、発熱体の上面の電極同士および下面の電極同士
を電気的に接続する二枚の金属板と、二枚の金属板を封
止する電気絶縁性のパッケージとが備えられており、上
記の発熱体は下面から上面に向かってテーパー形状にな
っていることを特徴とするヒーター。
1. A plurality of heating elements composed of positive temperature coefficient thermistors having electrodes on the upper and lower surfaces, and these heating elements sandwiched from above and below, and the electrodes on the upper surface and the electrodes on the lower surface of the heating element are electrically connected. Two metal plates and an electrically insulating package for sealing the two metal plates are provided, and the heating element is tapered from the lower surface to the upper surface. Heater
JP32207893A 1993-12-21 1993-12-21 Heater Pending JPH07176367A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32207893A JPH07176367A (en) 1993-12-21 1993-12-21 Heater

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32207893A JPH07176367A (en) 1993-12-21 1993-12-21 Heater

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07176367A true JPH07176367A (en) 1995-07-14

Family

ID=18139676

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP32207893A Pending JPH07176367A (en) 1993-12-21 1993-12-21 Heater

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07176367A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014010252A1 (en) * 2012-07-13 2014-01-16 パナソニック株式会社 Battery heating apparatus

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014010252A1 (en) * 2012-07-13 2014-01-16 パナソニック株式会社 Battery heating apparatus
US20150188204A1 (en) * 2012-07-13 2015-07-02 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Battery heating device
JPWO2014010252A1 (en) * 2012-07-13 2016-06-20 パナソニックIpマネジメント株式会社 Battery heating device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2009096007A1 (en) On-vehicle heater and its manufacturing method
US3898422A (en) PTC heater assembly bonding
US20090237890A1 (en) Semiconductor device and method for manufacturing the same
US3846824A (en) Improved thermally conductive and electrically insulative mounting systems for heat sinks
JP2011525686A (en) Electrode part of medium pressure or high pressure switchgear assembly and method of manufacturing electrode part
JP2017525125A (en) About one electric heating device and its manufacturing method
CN106098573A (en) The manufacture method of semiconductor device
JPH07176367A (en) Heater
CN107152715A (en) Warmer, surface insulation type PTC electric heaters and preparation method thereof
JPH07176370A (en) Heater
JPH0714664A (en) Sheet-like heater and manufacture thereof
JP2590766Y2 (en) Planar heater
JPH07176366A (en) Heater
JPH07176365A (en) Heater
JPH07176369A (en) Heater
JPH07122351A (en) Plane heater
CN220021301U (en) Battery heating assembly, battery pack and electric device
JPH0725751U (en) Pet shed
CN108848583A (en) A kind of PTC heat generating component processing method
JPH07122352A (en) Plane heating element
CN210899659U (en) PTC charged corrugated heating body
CN217730232U (en) A prevent local high temperature device for new forms of energy fill electric pile
JP3078474B2 (en) Anti-fog mirror
JPH07176364A (en) Heater
JPH0529069A (en) Plate-like heater and manufacture thereof