JPH0722166A - 自己温度制御型発熱線 - Google Patents
自己温度制御型発熱線Info
- Publication number
- JPH0722166A JPH0722166A JP16060193A JP16060193A JPH0722166A JP H0722166 A JPH0722166 A JP H0722166A JP 16060193 A JP16060193 A JP 16060193A JP 16060193 A JP16060193 A JP 16060193A JP H0722166 A JPH0722166 A JP H0722166A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- self
- control type
- temperature control
- metal conductor
- heat emitting
- 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
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- Resistance Heating (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電気特性の経時安定性に優れた自己温度制御
型発熱線を提供する。 【構成】 導電性粒子と結晶性樹脂とからなり抵抗−温
度係数が正の線状発熱材（３）内に、その軸方向に沿っ
て、複数本の線状電極が互いの間に一定間隔をおいて平
行に配置され包埋されてなる自己温度制御型発熱線にお
いて、線状電極が絶縁性芯材（１）に金属導体（２）を
巻装して形成され、前記の金属導体（２）による前記の
絶縁性芯材（１）の被覆率が４０％以上であることを特
徴とする自己温度制御型発熱線である。
型発熱線を提供する。 【構成】 導電性粒子と結晶性樹脂とからなり抵抗−温
度係数が正の線状発熱材（３）内に、その軸方向に沿っ
て、複数本の線状電極が互いの間に一定間隔をおいて平
行に配置され包埋されてなる自己温度制御型発熱線にお
いて、線状電極が絶縁性芯材（１）に金属導体（２）を
巻装して形成され、前記の金属導体（２）による前記の
絶縁性芯材（１）の被覆率が４０％以上であることを特
徴とする自己温度制御型発熱線である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば電気カーペット
や電気フロアヒータ等に使用する自己温度制御型発熱線
に関する。
や電気フロアヒータ等に使用する自己温度制御型発熱線
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、導電性粒子と結晶性樹脂とからな
り抵抗−温度係数が正の線状発熱材（以下ＰＴＣ材とい
う）として、ポリエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポ
リエチレンテレフタレートまたはそれらの共重合体等の
結晶性樹脂に、カーボンブラック、グラファイト等の導
電性粒子を配合したものが知られている。自己温度制御
型発熱線（ＰＴＣヒータ線）はこのＰＴＣ材を線状に成
形して得られる。この製法としては、成形の際の軸方向
に沿って、複数本の線状電極を互いの間に一定間隔をお
いて平行になるように配置し、この線状電極をＰＴＣ材
で包埋するように成形し、さらに、その外周を絶縁被覆
するという方法が知られている。
り抵抗−温度係数が正の線状発熱材（以下ＰＴＣ材とい
う）として、ポリエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポ
リエチレンテレフタレートまたはそれらの共重合体等の
結晶性樹脂に、カーボンブラック、グラファイト等の導
電性粒子を配合したものが知られている。自己温度制御
型発熱線（ＰＴＣヒータ線）はこのＰＴＣ材を線状に成
形して得られる。この製法としては、成形の際の軸方向
に沿って、複数本の線状電極を互いの間に一定間隔をお
いて平行になるように配置し、この線状電極をＰＴＣ材
で包埋するように成形し、さらに、その外周を絶縁被覆
するという方法が知られている。
【０００３】自己温度制御型発熱線に必要な特性として
は、 室温で所定の抵抗値を有すること。 所定の抵抗−温度特性を有すること。 電気特性の経時安定性が優れること。 があげられる。特に、ヒーター製品としては、使用中に
（連続通電モード及び断続通電モード）電気特性が変化
しない、即ち経時安定性に優れることが重要である。
は、 室温で所定の抵抗値を有すること。 所定の抵抗−温度特性を有すること。 電気特性の経時安定性が優れること。 があげられる。特に、ヒーター製品としては、使用中に
（連続通電モード及び断続通電モード）電気特性が変化
しない、即ち経時安定性に優れることが重要である。
【０００４】この経時安定性を高めるために、導電性粒
子であるカーボンブラックやマトリックス樹脂を特定し
たり、樹脂を架橋したり、ＰＴＣヒータ線をアニール処
理したり、電極線を導電性炭素で前処理したり（特開昭
57-40891号公報参照）する方法が行なわれている。しか
し、これらの方法でも、いまだ、十分な経時安定性が得
られていない。
子であるカーボンブラックやマトリックス樹脂を特定し
たり、樹脂を架橋したり、ＰＴＣヒータ線をアニール処
理したり、電極線を導電性炭素で前処理したり（特開昭
57-40891号公報参照）する方法が行なわれている。しか
し、これらの方法でも、いまだ、十分な経時安定性が得
られていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記の事情に鑑み、本
発明は、電気特性の経時安定性に優れた自己温度制御型
発熱線を提供することを目的としている。
発明は、電気特性の経時安定性に優れた自己温度制御型
発熱線を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、導電性粒子と
結晶性樹脂とからなり抵抗−温度係数が正の線状発熱材
内に、その軸方向に沿って、複数本の線状電極が互いの
間に一定間隔をおいて平行に配置され包埋されてなる自
己温度制御型発熱線において、線状電極が絶縁性芯材に
金属導体を巻装して形成され、前記の金属導体による前
記の絶縁性芯材の被覆率が４０％以上であることを特徴
とする自己温度制御型発熱線である。
結晶性樹脂とからなり抵抗−温度係数が正の線状発熱材
内に、その軸方向に沿って、複数本の線状電極が互いの
間に一定間隔をおいて平行に配置され包埋されてなる自
己温度制御型発熱線において、線状電極が絶縁性芯材に
金属導体を巻装して形成され、前記の金属導体による前
記の絶縁性芯材の被覆率が４０％以上であることを特徴
とする自己温度制御型発熱線である。
【０００７】本発明における自己温度制御型発熱線は図
１及び図２に示すごとき構造であり、これらの図面を参
照して以下説明する。
１及び図２に示すごとき構造であり、これらの図面を参
照して以下説明する。
【０００８】本発明の自己温度制御型発熱線の線状電極
は図１に示すように、折り曲げ等の屈曲によって金属導
体２の断線が起きることを防止するため絶縁性芯材１に
金属導体２を巻装して形成され、金属導体２による絶縁
性芯材１の被覆率が４０％以上であることが特徴であ
る。この被覆率を図２の模式図で説明すると、金属導体
２の巻きのピッチ間隔をＰ1 、金属導体２自体の幅をＰ
2 としたときに、１００×Ｐ2 ／Ｐ1 で算出される値が
被覆率となる。
は図１に示すように、折り曲げ等の屈曲によって金属導
体２の断線が起きることを防止するため絶縁性芯材１に
金属導体２を巻装して形成され、金属導体２による絶縁
性芯材１の被覆率が４０％以上であることが特徴であ
る。この被覆率を図２の模式図で説明すると、金属導体
２の巻きのピッチ間隔をＰ1 、金属導体２自体の幅をＰ
2 としたときに、１００×Ｐ2 ／Ｐ1 で算出される値が
被覆率となる。
【０００９】ここで、本発明に到った経過を説明する
と、図１の構造の自己温度制御型発熱線に１００ＶＡＣ
を１０分間隔でＯＮ／ＯＦＦする断続通電試験を行なっ
たところ、ヒータの表面温度は６０℃であったが１００
回の断続通電で２０℃の抵抗値が３００％にまで増加し
た。一方、参照試験として、この自己温度制御型発熱線
をヒートサイクル試験器に入れ２０℃と８０℃とを往復
させる条件（Ａ条件）及び２０℃と１３０℃とを往復さ
せる条件（Ｂ条件）の２つの種類のサイクル試験を行な
った。（各温度での保持時間は３０分とし、１００サイ
クルまで行なった。）この参照試験の結果はＡ条件では
２０℃の抵抗値変化が１５％、Ｂ条件では１８０％であ
った。これらの試験に使用した自己温度制御型発熱線の
ＰＴＣ材は導電性粒子としてカーボンブラックを、結晶
性樹脂として低密度ポリエチレンで構成されたものであ
るので、Ａ条件では樹脂の融解は起こらず、Ｂ条件では
樹脂の融解が起こっている。従って前記の試験結果につ
いては、断続通電時、及び連続通電時のヒータの表面温
度は６０℃程度と低いが、自己温度制御型発熱線の内部
では、ミクロ的には結晶性樹脂の融点以上にまで温度が
上昇し、そのために使用中に抵抗値の経時変化が生じて
いると考えられる。このようなミクロ的な融解が生じる
原因として、図１の構造の自己温度制御型発熱線におけ
る、線状電極を形成している、絶縁性芯材１に対する金
属導体２の巻装状態が影響することが考えられる。すな
わち、この巻装状態によっては、ＰＴＣ材全域にわたっ
て均一に電流が流れず、局所的に電流が多量に流れる導
電パス部分があり、その部分で過大な発熱が生じ、樹脂
の融解が生じると考えられる。そこで、絶縁性芯材１に
対する金属導体２の被覆率が大きい方が局所的な加熱を
防止するのに有効であると考え、本発明に到ったもので
ある。
と、図１の構造の自己温度制御型発熱線に１００ＶＡＣ
を１０分間隔でＯＮ／ＯＦＦする断続通電試験を行なっ
たところ、ヒータの表面温度は６０℃であったが１００
回の断続通電で２０℃の抵抗値が３００％にまで増加し
た。一方、参照試験として、この自己温度制御型発熱線
をヒートサイクル試験器に入れ２０℃と８０℃とを往復
させる条件（Ａ条件）及び２０℃と１３０℃とを往復さ
せる条件（Ｂ条件）の２つの種類のサイクル試験を行な
った。（各温度での保持時間は３０分とし、１００サイ
クルまで行なった。）この参照試験の結果はＡ条件では
２０℃の抵抗値変化が１５％、Ｂ条件では１８０％であ
った。これらの試験に使用した自己温度制御型発熱線の
ＰＴＣ材は導電性粒子としてカーボンブラックを、結晶
性樹脂として低密度ポリエチレンで構成されたものであ
るので、Ａ条件では樹脂の融解は起こらず、Ｂ条件では
樹脂の融解が起こっている。従って前記の試験結果につ
いては、断続通電時、及び連続通電時のヒータの表面温
度は６０℃程度と低いが、自己温度制御型発熱線の内部
では、ミクロ的には結晶性樹脂の融点以上にまで温度が
上昇し、そのために使用中に抵抗値の経時変化が生じて
いると考えられる。このようなミクロ的な融解が生じる
原因として、図１の構造の自己温度制御型発熱線におけ
る、線状電極を形成している、絶縁性芯材１に対する金
属導体２の巻装状態が影響することが考えられる。すな
わち、この巻装状態によっては、ＰＴＣ材全域にわたっ
て均一に電流が流れず、局所的に電流が多量に流れる導
電パス部分があり、その部分で過大な発熱が生じ、樹脂
の融解が生じると考えられる。そこで、絶縁性芯材１に
対する金属導体２の被覆率が大きい方が局所的な加熱を
防止するのに有効であると考え、本発明に到ったもので
ある。
【００１０】
【作用】本発明で金属導体２による絶縁性芯材１の被覆
率を４０％以上とすることは、４０％未満の場合に比べ
て、線状電極間のＰＴＣ材３中の電流密度を均一にする
作用があり、その結果局所加熱が低減される。
率を４０％以上とすることは、４０％未満の場合に比べ
て、線状電極間のＰＴＣ材３中の電流密度を均一にする
作用があり、その結果局所加熱が低減される。
【００１１】
（実施例１、２及び比較例）実施例１、２及び比較例共
に、図１に示すように、線状電極は絶縁性芯材１に巻装
された金属導体２を有する構造をしていて、この１対の
線状電極が一定間隔をおいて平行に配置された状態でＰ
ＴＣ材３に包埋されていて、さらにその外周に絶縁層４
が形成されている。
に、図１に示すように、線状電極は絶縁性芯材１に巻装
された金属導体２を有する構造をしていて、この１対の
線状電極が一定間隔をおいて平行に配置された状態でＰ
ＴＣ材３に包埋されていて、さらにその外周に絶縁層４
が形成されている。
【００１２】実施例１、２及び比較例において、ＰＴＣ
材、線状電極は次のものを使用した。
材、線状電極は次のものを使用した。
【００１３】ＰＴＣ材 カーボンブラックとして電気化学工業（株）製の商品名
デンカブラック・スタンダードを、ポリエチレンとして
住友化学工業（株）製の商品名スミカセン−Ｌ（品番FA
202-0 ）に２７重量％混練して作成した。
デンカブラック・スタンダードを、ポリエチレンとして
住友化学工業（株）製の商品名スミカセン−Ｌ（品番FA
202-0 ）に２７重量％混練して作成した。
【００１４】線状電極 絶縁性芯材として全芳香族ポリエステル糸〔（株）クラ
レ社製、商品名ベクトラン、１０００ｄｅ〕を用い、こ
れにＳｎメッキ銅線（０．１１ｍｍφ）を４本引き揃え
たものを、ピッチ間隔Ｐ1 を変えて巻回し、前記の被覆
率（１００×Ｐ 2 ／Ｐ1 ）が表１に示される値になるよ
うに作成した。
レ社製、商品名ベクトラン、１０００ｄｅ〕を用い、こ
れにＳｎメッキ銅線（０．１１ｍｍφ）を４本引き揃え
たものを、ピッチ間隔Ｐ1 を変えて巻回し、前記の被覆
率（１００×Ｐ 2 ／Ｐ1 ）が表１に示される値になるよ
うに作成した。
【００１５】前記の線状電極を１対の電極となるように
配置し、前記のＰＴＣ材３を用いて押出成形し、次いで
電子線を照射して架橋処理を行い、耐熱性を高めたの
ち、アニール処理を施し、最後に絶縁層４を押出成形に
より形成し自己温度制御型発熱線を作製した。
配置し、前記のＰＴＣ材３を用いて押出成形し、次いで
電子線を照射して架橋処理を行い、耐熱性を高めたの
ち、アニール処理を施し、最後に絶縁層４を押出成形に
より形成し自己温度制御型発熱線を作製した。
【００１６】次に、このようにして得られた被覆率が表
１に示されるように異なる自己温度制御型発熱線に対し
て、１００ＶＡＣを１０分間隔でＯＮ／ＯＦＦする断続
通電試験を行なった。１００サイクル及び３００サイク
ルの試験により生じたインピーダンス変化率を表１に示
す。
１に示されるように異なる自己温度制御型発熱線に対し
て、１００ＶＡＣを１０分間隔でＯＮ／ＯＦＦする断続
通電試験を行なった。１００サイクル及び３００サイク
ルの試験により生じたインピーダンス変化率を表１に示
す。
【００１７】表１から明らかなように、被覆率（１００
×Ｐ2 ／Ｐ1 ）が４０％以上である実施例１及び２は、
４０％未満である比較例に比べインピーダンス変化率が
小さく、通電安定性即ち経時安定性が良好であった。
×Ｐ2 ／Ｐ1 ）が４０％以上である実施例１及び２は、
４０％未満である比較例に比べインピーダンス変化率が
小さく、通電安定性即ち経時安定性が良好であった。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【発明の効果】本発明に係る自己温度制御型発熱線は、
線状電極が絶縁性芯材に金属導体を巻装して形成され、
金属導体による絶縁性芯材の被覆率が４０％以上となる
よう構成されているので、ＰＴＣ材中の電流分布が均一
となり、その結果局所的な加熱が低減されるので、自己
温度制御型発熱線の経時安定性が向上する。
線状電極が絶縁性芯材に金属導体を巻装して形成され、
金属導体による絶縁性芯材の被覆率が４０％以上となる
よう構成されているので、ＰＴＣ材中の電流分布が均一
となり、その結果局所的な加熱が低減されるので、自己
温度制御型発熱線の経時安定性が向上する。
【図１】本発明の自己温度制御型発熱線の構成を示す図
である。
である。
【図２】本発明の自己温度制御型発熱線の金属導体の巻
装状態を示す模式図である。
装状態を示す模式図である。
１ 絶縁性芯材 ２ 金属導体 ３ ＰＴＣ材 ４ 絶縁層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森田 裕子 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 導電性粒子と結晶性樹脂とからなり抵抗
−温度係数が正の線状発熱材内に、その軸方向に沿っ
て、複数本の線状電極が互いの間に一定間隔をおいて平
行に配置され包埋されてなる自己温度制御型発熱線にお
いて、線状電極が絶縁性芯材に金属導体を巻装して形成
され、前記の金属導体による前記の絶縁性芯材の被覆率
が４０％以上であることを特徴とする自己温度制御型発
熱線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16060193A JPH0722166A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 自己温度制御型発熱線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16060193A JPH0722166A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 自己温度制御型発熱線 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0722166A true JPH0722166A (ja) | 1995-01-24 |
Family
ID=15718473
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16060193A Pending JPH0722166A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 自己温度制御型発熱線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0722166A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100761634B1 (ko) * | 2006-08-09 | 2007-09-27 | 위아 주식회사 | 자동차용 수동변속기의 변속레버 중립상태 감지장치 |
| CN106162951A (zh) * | 2015-04-28 | 2016-11-23 | 上海克拉电子有限公司 | 控温型低功率加热型电阻器 |
-
1993
- 1993-06-30 JP JP16060193A patent/JPH0722166A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100761634B1 (ko) * | 2006-08-09 | 2007-09-27 | 위아 주식회사 | 자동차용 수동변속기의 변속레버 중립상태 감지장치 |
| CN106162951A (zh) * | 2015-04-28 | 2016-11-23 | 上海克拉电子有限公司 | 控温型低功率加热型电阻器 |
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