JPH0743987Y2 - ヒータ用正特性サーミスタ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （ａ）産業上の利用分野 この考案は、被加熱体に接して加熱を行うヒータ用正特
性サーミスタ装置に関する。

（ｂ）従来の技術 従来より正特性サーミスタは、その自己温度調節機能を
利用してヒータとして用いられている。

第４図は従来のヒータ用正特性サーミスタ装置の外観を
表す図であり、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は正面図であ
る。図において１はカバー、２は底板であり、皿状に成
型されたカバー１と底板２との間に正特性サーミスタ素
子が収納されている。3a〜3dは正特性サーミスタ素子の
電極に接続された端子であり、これらの端子間に通電を
行うことにより内部の正特性サーミスタ素子が発熱す
る。底板２は発熱面として作用し、被加熱体に接して熱
を伝える。なお、4a〜4hは被加熱体に対する取付用の孔
である。

このようなヒータの場合、所定の発熱量（電力）が得ら
れるように正特性サーミスタ装置の設計が行われてい
る。特にヒータを大型化することなくより大きな電力を
得るためにはキュリー温度の高い正特性サーミスタ素子
が用いられている。

（ｃ）考案が解決しようとする課題 ところが、キュリー温度の高い正特性サーミスタ素子を
用いれば、それに伴い動作安定点の温度が高くなり、正
特性サーミスタ装置の表面温度も高くなる。このため安
全上の問題が生じる。また各国において電気用品に関す
る規定によりヒータ部の最大表面温度が定められてお
り、これを満足しなければならない。その結果所望の電
力が得られない場合があった。

このような問題を解消するため、ヒータ部の近傍に温度
センサを設け、ヒータ部の表面温度が規定されている最
大温度に達する前に正特性サーミスタ装置に対する電源
をしゃ断する制御回路を付加することが考えられてい
る。しかしながら、この場合、正特性サーミスタ素子の
自己温度調節機能が全く生かされていないうえ、温度セ
ンサや電源制御回路などの付加装置を必要とするためコ
スト高になる問題があった。

この考案の目的は正特性サーミスタ素子のキュリー温度
を特に高くすることなく大電力が得られるようにしたヒ
ータ用正特性サーミスタ装置を提供することにある。

（ｄ）課題を解決するための手段 この考案は、正特性サーミスタ素子と、この正特性サー
ミスタ素子を収納するとともに、被加熱体である液体に
対して直接上向きに接して被加熱体を加熱する発熱面を
有する収納部とからなる正特性サーミスタ装置におい
て、 前記収納部の発熱面に該発熱面を底として格子状の放熱
フィンを突出させて、前記発熱面と前記放熱フィンによ
り複数の区画を形成したことを特徴としている。

なお、この考案において「格子状」とは、直立した板状
部が縦横にまたはいくつかの異なった角度方向に配列さ
れて、板状部による複数の区画が形成されている状態を
言う。

（ｅ）作用 この考案においては、正特性サーミスタ素子と、この正
特性サーミスタ素子を収納するとともに被加熱体に接し
て被加熱体を加熱する発熱面を有する収納部から正特性
サーミスタ装置が構成されるが、収納部の発熱面に格子
状の放熱フィンが形成されている。このため、発熱面の
表面積が増大し、被加熱体との接触面積が増大し、発熱
面と被加熱体間の熱抵抗が低下する。これにより正特性
サーミスタ装置の放熱効果が著しく高まり、その自己温
度調節機能の作用により電力が増大する。しかもキュリ
ー温度の高い正特性サーミスタ素子を用いる必要がない
ため、装置の表面温度を低く抑えることができる。発熱
面と放熱フィンにより複数の区画が形成され、液体沸騰
時に各区画内で別個に気泡が生じることになり、突沸が
抑えられる。また、これにより沸騰音が静粛化される。

（ｆ）実施例 第１図はこの考案の実施例であるヒータ用サーミスタ装
置の外観を表す図であり、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は正
面図、（Ｃ）は底面図である。また第２図は第１図
（Ａ）に示したＸ−Ｘの矢視断面図である。

これらの図において１はカバー、２は底板であり、皿状
に成型されたカバー１と底板２との間に形成される空間
内に２つの正特性サーミスタ素子6a,6bが収納されてい
る。カバー１の上面には端子3a〜3dが設置されていて、
各端子間に所定電圧を印加することによって正特性サー
ミスタ素子6a,6bに通電が行われ発熱する。

底板２の表面は発熱面であるとともに、この表面には格
子状の放熱フィン５が設けられている。この格子状の放
熱フィンはアルミニュウムなどの熱伝導率の高い金属材
料より構成されていて、複数枚の板材が格子状に組み合
わせられ底板２の表面に真空ブレージング法などによっ
て取付けられている。因みに、この放熱フィンの寸法は
縦横の格子間隔を5mmとし、フィンの高さを5mmとしてい
る。

第３図（Ａ），（Ｂ）は上記ヒータ用正特性サーミスタ
装置を製品に組み込んだ例を示している。この製品は水
を加熱して蒸発させる装置であり、同図（Ａ）は上面
図、（Ｂ）は正面断面図を示している。図において10は
水12を入れる容器であり、その底面部分に開口部11が形
成されていて、上記ヒータ用正特性サーミスタ装置が底
部からゴム製パッキングを挟んで取り付けられている。
したがって放熱フィン５は容器内の水12と直接接する。
このため、正特性サーミスタ素子から発生した熱は底板
２及び放熱フィン５を介して水12に伝達されるが、放熱
フィン５と被加熱体である水との接触面積が大きいた
め、熱放散効率が極めて高く、正特性サーミスタ素子の
自己温度調節作用により、従来と比較して電力消費が増
大し、その分発熱量が増大する。

以上示した格子状放熱フィン付のヒータ用正特性サーミ
スタ装置の特性と、同一形状で格子状放熱フィンの形成
されていない従来のヒータ用正特性サーミスタ装置の特
性を表に示す。

この測定にあたって、第３図に示した容器に約730mlの
水を入れ、電源を投入してから２時間後の水蒸発量およ
び電力を測定した。また、無負荷時最大表面温度は正特
性サーミスタ装置単体にて、電源を投入してから10分後
の温度を測定した。なお正特性サーミスタ装置の印加電
圧はいずれも120Vである。

測定結果から明らかなように、消費電力は約22％、水蒸
発量は約31％増大し、また無負荷最大表面温度は大差な
いことが確認された。

上記実施例のように格子状の放熱フィンを液体中に直接
露出させ、液体を加熱する用途の場合、高温となる部分
は縦横の格子により区分されているため、液体沸騰時に
各区画内で別個に気泡が生じることとなり突沸を抑える
効果があり、これに伴い沸騰音が静かとなる。

なお、実施例では放熱フィンとして縦横の格子間隔を5m
mとし、放熱フィンの高さを5mmとしたが、格子間隔およ
び放熱フィンの高さを適宜設定することによって消費電
力を設定することが可能である。また、発熱面に対する
放熱フィンの取付方法としては、ダイキャスト製法によ
る一体成型も可能である。さらに、放熱フィンの格子形
状は実施例に示したものに限らず、例えばハニカム形状
としてもほぼ同様の効果が得られる。

（ｇ）考案の効果 以上のようにこの考案のヒータ用正特性サーミスタ装置
によれば、次のような効果を奏する。

キュリー温度の同じ正特性サーミスタ素子を用いても
消費電力のより大きなヒータを構成することができる。

正特性サーミスタ装置の表面温度を上昇させることな
くより大きな発熱量を得ることができるため、安全上の
問題が生じない。

格子状の放熱フィンの面積または格子間隔を変えるこ
とによって所望の消費電力を容易に設定することができ
る。

第２図および第３図にも示したように放熱面に格子状
の放熱フィンを形成したことにより、放熱フィンがリブ
として作用し、発熱面の平面性を高めることができ、そ
の結果内部の正特性サーミスタ素子と発熱面（実施例に
おける底板２）の内面との密着性が良好となり熱伝達効
率が高くなる。さらに発熱面の機械的強度が向上する効
果がある。

発熱面と放熱フィンにより複数の区画が形成され、液
体沸騰時に各区画内で別個に気泡が生じることになり、
突沸が抑えられる。また、これにより沸騰音が静粛化さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例であるヒータ用正特性サーミ
スタ装置の外観を表す図であり、（Ａ）は上面図、
（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は底面図である。第２図は同装
置の断面図である。第３図はヒータ用正特性サーミスタ
装置を製品に組み込んだ例を表す図であり、（Ａ）は上
面図、（Ｂ）は正面断面図である。第４図（Ａ），
（Ｂ）は従来のヒータ用正特性サーミスタ装置の外観を
表す図である。 １−カバー、２−底板、（1,2）−収納部、５−格子状
放熱フィン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】正特性サーミスタ素子と、この正特性サー
   ミスタ素子を収納するとともに、被加熱体である液体に
   対して直接上向きに接して被加熱体を加熱する発熱面を
   有する収納部とからなる正特性サーミスタ装置におい
   て、 前記収納部の発熱面に該発熱面を底として格子状の放熱
   フィンを突出させて、前記発熱面と前記放熱フィンによ
   り複数の区画を形成したことを特徴とするヒータ用正特
   性サーミスタ装置。