JPH0734391B2

JPH0734391B2 - 正特性サーミスタ装置

Info

Publication number: JPH0734391B2
Application number: JP62235493A
Authority: JP
Inventors: 隆鹿間; 浅已若林; 清文鳥井
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1987-09-18
Filing date: 1987-09-18
Publication date: 1995-04-12
Anticipated expiration: 2010-04-12
Also published as: JPS6477888A

Description

【発明の詳細な説明】（ａ）産業上の利用分野この発明は発熱体あるいは電流制御用として使用される
正特性サーミスタ素子と放熱体からなる正特性サーミス
タ装置に関する。

（ｂ）従来の技術従来、たとえば温風ヒータやエアコン用の補助ヒータな
どに用いられる発熱装置は、カンタルなどのクロム合金
からなる電熱線と、この電熱線による熱を放熱する放熱
体から構成されている。ところが、このような電熱線を
用いた発熱装置は、回路の故障などによって異常加熱す
るなど、安全性の面で難点があった。そこでこれに代わ
るものとして正特性サーミスタ素子を発熱体として用い
た正特性サーミスタ発熱装置が開発されている。

第７図（Ａ），（Ｂ）はこのような正特性サーミスタ発
熱装置の構造を表す図であり、（Ａ）は正面、（Ｂ）は
側面を示している。図において７は円板状の正特性サー
ミスタ素子であり、その両主面に電極が形成されてい
る。この正特性サーミスタ素子７の両主面を挟持するよ
うに放熱板１′と３′が設けられている。放熱板１′と
３′にはそれぞれ放熱フィン２と４が形成されていて、
これらの放熱体を構成する放熱板や放熱フィンを通過す
る空気が加熱される。

従来の正特性サーミスタ発熱装置の他の構造として、端
子板間に複数の正特性サーミスタ素子をラダー状に配列
し、素子間に空気を流通させるいわゆるハーモニカ型の
発熱装置や、素子自体にハニカム形状の貫通孔を形成し
た発熱装置や、波板状のコルゲートフィンを形成した放
熱板に正特性サーミスタ素子を接着した発熱装置なども
開発されている。

（ｃ）発明が解決しようとする問題点ところが、このような従来の正特性サーミスタ発熱装置
は何れの形式においても正特性サーミスタ素子が露出さ
れていて、放熱板や放熱フィンからなる放熱体に対して
送風された空気が正特性サーミスタ素子に直接触れる。
このため外部から正特性サーミスタ発熱装置内に塵埃が
侵入し、正特性サーミスタ素子が劣化するおそれがあっ
た。また、正特性サーミスタ素子と放熱体とは接着によ
って組み立てられている場合には、装置全体の機械的強
度が低い。さらに、前述のように正特性サーミスタ素子
に直接送風された空気が触れるため、風上側と風下側と
で素子の発熱温度差が大きくなり、いわゆるピンチ効果
によって発熱効率が低下し、高出力が得られないという
問題があった。

この発明の目的はこのような従来の問題点を解消するも
のであり、高信頼性と高出力を得ることのできる正特性
サーミスタ発熱装置を提供することにある。

（ｄ）問題点を解決するための手段この発明の正特性サーミスタ装置は、板状正特性サーミ
スタ素子と、この正特性サーミスタ素子の両主面に接触
して放熱を行う２つの放熱体からなる正特性サーミスタ
装置において、対向する２つの放熱体の周辺部にフランジ部を設け、両
放熱体のフランジ部間に係合するとともに両放熱体間を
電気的に絶縁する係合部材を設け、前記２つの放熱体と
前記係合部材とが弾性体により弾発保持されていること
を特徴とする。

また、前記弾性体としては、スプリングピン、合成樹脂
またはゴムを用いることができる。

（ｅ）作用この発明の正特性サーミスタ装置においては、板状正特
性サーミスタ素子と、この正特性サーミスタ素子の両主
面にそれぞれ放熱体が接触されて正特性サーミスタ装置
が構成され、対向する２つの放熱体の周辺部に形成され
たフランジ部間に係合部材が係合され、さらに、２つの
放熱体と係合部材とが弾性体によって弾発保持される。
したがって、係合部材は、２つの放熱体を電気的に絶縁
した状態でかつ安定した状態で正特性サーミスタ素子を
挟んで一体化するとともに、正特性サーミスタ素子に対
する防塵機能を発揮する。

（ｆ）実施例この発明の実施例である正特性サーミスタ発熱装置の構
造とその特性を第１図〜第５図に示す。

第１図（Ａ），（Ｂ）は装置の正面と側面を示し、図に
おいて1,3は放熱板、2,4は放熱板1,3に対してそれぞれ
切り起こし成形された複数の放熱フィンである。これら
放熱板1,3および放熱フィン2,4がこの発明の放熱体に相
当する。７は２つの放熱板1,3の組み合わせによって構
成される内部の空間に組み込まれている正特性サーミス
タ素子である。

第２図は２つの放熱板とこれと係合する係合部材の形状
を表す部分斜視図である。図においてA,Bは放熱板１の
両側部に形成されたフランジ部、C,Dは放熱板３の両側
部に形成されたフランジ部である。10,11はこれらのフ
ランジ部と係合する係合部材であり、耐熱性の高い樹脂
材料やアルミナ等の磁器材料から構成されている。

以上のように形成された放熱板1,3を対向させた状態
で、係合部材10,11を端面部分（短辺部）から挿入する
ことによって、係合部材10はフランジ部ＢとＤに係合
し、係合部材11はフランジ部ＡとＣにそれぞれ係合し
て、放熱板１と３が電気的に絶縁された状態で一体化さ
れる。

第３図は同装置の側断面図であり、図に示すように放熱
板1,3に対して係合部材10,11が係合している。すなわ
ち、放熱板１の一方の側部に形成されたフランジ部は、
２つの垂直面1a,1cと１つの水平面1bから形成され、放
熱板３の一方の側部に形成されたフランジ部は２つの垂
直面3a,3cと１つの水平面3bから構成されている。一
方、係合部材10は２つの垂直面10a,10cと３つの水平面1
0b,10d,10eから構成されている。図に示すように1aと3a
は10aに当接し、1cと3cは10cに当接し、さらに10bが1b
と3b間に介在されている。さらに、この発明の弾性体で
あるスプリングピン９が係合部材の水平面10b,10eとフ
ランジ部の水平面1b,3b間にそれぞれ挿入されていて、
各水平面にスプリングピンの弾性力が作用している。こ
のようにして放熱板１と３の一方の側部が係合部材10に
よって電気的に絶縁されるとともに一体化されている。
また、同図に示すように放熱板１と３の他方の側部も同
様にして係合部材11によって電気的に絶縁されるととも
に一体化されている。

第４図（Ａ）〜（Ｃ）は前述の２つの放熱板と係合部材
との係合に用いられるスプリングピンの形状を表す斜視
図であり、このスプリングピン９はバネ材料からなる金
属板を断面Ｃ字状に成形したものである。全体形状とし
ては同図（Ａ）に示す略円筒状のスプリングピン以外
に、（Ｂ）に示す、１本のスプリングピンに複数の独立
したバネ部分を形成したものや、（Ｃ）に示すように完
全に独立した複数のスプリングピンを用いることもでき
る。なお、発熱装置に給電を行う際、スプリングピンの
一端を放熱板の側部から突出させておき、そのスプリン
グピンを外部端子として用いることができる。この場
合、放熱板とスプリングピンとは弾性力によって係合す
るため、取り付けが容易で、かつ放熱部からの熱伝導の
少ない部分であるため、接触面の熱による電気的特性劣
化の心配がない。

以上のように構成したことにより、正特性サーミスタ素
子７の側面と放熱板のフランジ部1a,3aなどとの間に絶
縁性の係合部材の一部10aなどが介在しているため、そ
の間の電気的絶縁を行うための特別な絶縁部材の配置な
どが不要である。また、係合部材が正特性サーミスタ素
子の位置決めの作用を果たすため、特別な位置決め用の
枠体などが不要となる。

以上に示した正特性サーミスタ発熱装置における正特性
サーミスタ素体の温度分布を第５図（Ａ），（Ｂ）に示
す。（Ａ）は素子の幅方向すなわち送風方向の温度分
布、（Ｂ）は素子の長手方向すなわち送風方向に直角方
向の温度分布であり、実線は上記実施例における素子の
温度分布を表し、破線は比較のための従来の発熱装置に
おける正特性サーミスタ素子の温度分布をそれぞれ表し
ている。放熱体として側面部にフランジ部を形成したこ
とにより、放熱体全体の熱容量が増大し、同図（Ａ）に
示すように伝熱に寄与する素子温度が全体的に上昇す
る。また、放熱板に形成したフランジ部によって素子に
直接冷風が接しないため、図に示すように素子の発熱温
度のピークが中央付近でしかも幅が広くなり、素子全体
で発熱し、発熱効率が向上する。さらに放熱板に形成し
たフランジ部によって長さ方向の断面積が増大したた
め、素子からの熱を直上直下以外の放熱フィンにも十分
伝えることが可能となり、同図（Ｂ）に示すように長さ
方向についても温度分布が平均化されて放熱効率が向上
する。

他の実施例に係る正特性サーミスタ発熱装置の断面図を
第６図に示す。第３図に示した前述の装置と比較して、
放熱板1,3の両側部に形成されたフランジ部の形状と係
合部材10′,11′の形状が異なる。また、図において
９′は合成樹脂やゴムなどの弾性体からなる丸棒であ
り、各フランジ部と係合部材との間を弾性的に係合させ
ている。

なお、実施例では何れの場合も放熱板に設けたフランジ
部と係合部材との間に弾性体9,9′を挿入した例であっ
たが、係合部材自体の弾性力を利用すれば9,9′に示す
ような別個の弾性体は必須のものではない。また、実施
例では放熱体の一部である矩形状の放熱板の長辺方向の
両側部にフランジ部を形成した例であったが、本発明は
この形状に限定されるものではなく、他の形状の放熱体
であってもよく、対向する２つの放熱体の周辺部にフラ
ンジ部を形成することによって構成することができる。

なお、上記実施例はこの発明を発熱装置として用いた例
を示したが、この発明は電流制限用装置としてそのまま
使用できるものである。

（ｇ）発明の効果以上のようにこの発明によれば次の効果を奏する。

一対の放熱体が係合部材によって電気的に絶縁され
るとともに一体化されるため、特別な端子板や絶縁板が
不要となり、一対の放熱板をそのまま端子板として用い
ることができる。

装置内部に空気が流入しないため放熱用の送風を行
った際、乱流が生じることなく、放熱効果が高い。

放熱体は正特性サーミスタ素子の側面部を遮蔽する
構造であるため、送風方向に対する直角方向のソリや湾
曲に対する装置全体の機械的強度が向上する。

放熱体に形成した遮蔽部の放熱効果により、送風方
向での放熱効率が改善される。また、送風方向に直角方
向の伝熱量が向上することにより温度分布が均一化され
る。

係合部材および弾性部材のみの簡単な構成によっ
て、正特性サーミスタ素子に対する放熱体の安定した固
定機能と、正特性サーミスタ素子に対する確実な防塵機
能と、を得ることができ、構成部品数の削減により、部
品管理を含む組立作業を簡略化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図はこの発明の実施例である正特性サーミ
スタ発熱装置の構造を表す図であり、第１図（Ａ），
（Ｂ）は同装置の正面図および側面図、第２図は同装置
の主要部の構造を表す部分斜視図、第３図は同装置の内
部構造を表す側断面図、第４図（Ａ）〜（Ｃ）はコイル
ピンの形状を表す斜視図、第５図（Ａ），（Ｂ）は前記
正特性サーミスタ発熱装置における正特性サーミスタ素
子の温度分布を表す図である。第６図は他の実施例に係
る正特性サーミスタ発熱装置の構造を表す側断面図、第
７図は従来の正特性サーミスタ発熱装置の構造を表す正
面図および側面図である。 1,3…放熱板、2,4…放熱フィン、（１〜４…放熱体）、
７…正特性サーミスタ素子、９…スプリングピン（弾性
体）、10,11…係合部材。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】板状正特性サーミスタ素子と、この正特性
サーミスタ素子の両主面に接触して放熱を行う２つの放
熱体からなる正特性サーミスタ装置において、対向する２つの放熱体の周辺部にフランジ部を設け、両
放熱体のフランジ部間に係合するとともに両放熱体間を
電気的に絶縁する係合部材を設け、前記２つの放熱体と
前記係合部材とが弾性体により弾発保持されていること
を特徴とする正特性サーミスタ装置。
【請求項２】前記弾性体は、スプリングピン、合成樹脂
またはゴムである特許請求の範囲第１項記載の正特性サ
ーミスタ装置。