JPH08288106A - 正特性サーミスタ装置 - Google Patents

正特性サーミスタ装置

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JPH08288106A
JPH08288106A JP7111143A JP11114395A JPH08288106A JP H08288106 A JPH08288106 A JP H08288106A JP 7111143 A JP7111143 A JP 7111143A JP 11114395 A JP11114395 A JP 11114395A JP H08288106 A JPH08288106 A JP H08288106A
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heating element
heat
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thermistor device
oil
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康裕 大矢
Keiichi Yamada
圭一 山田
Yasuaki Tsujimura
泰明 辻村
Naoto Miwa
直人 三輪
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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/10Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • H05B3/12Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material
    • H05B3/14Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material the material being non-metallic
    • H05B3/141Conductive ceramics, e.g. metal oxides, metal carbides, barium titanate, ferrites, zirconia, vitrous compounds

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 発熱体と放熱ブロックとの間の電気的導通に
優れ,かつ両者の間の伝熱効率が高い正特性サーミスタ
装置を提供すること。 【構成】 正の抵抗温度係数を有する発熱体2と,該発
熱体2に電流を供給すると共に,上記発熱体2が発熱す
る熱を受けて,被加熱体を加熱する放熱ブロック3,3
1とよりなる。上記発熱体2には,上記放熱ブロック
3,31と当接する当接面250に,金属ペースト電極
255を設けてあり,かつ,上記発熱体2の金属ペース
ト電極255と放熱ブロック3,31との間には,流動
性を有するオイル4を配置してなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,内燃機関における吸気
加熱装置等として使用される正特性サーミスタ装置に関
する。
【0002】
【従来技術】従来,正の抵抗温度係数を有する発熱体
と,該発熱体に電流を供給すると共に,上記発熱体が発
熱する熱を受けて,被加熱体を加熱する放熱ブロックと
よりなる加熱装置が知られている。上記発熱体はPTC
素子よりなり,上記放熱ブロックと当接する当接面に電
極を有している。一方,上記放熱ブロックは,伝熱プレ
ートと,該伝熱プレートに設けた放熱フィンとよりな
る。
【0003】上記加熱装置において,上記発熱体と上記
放熱ブロックとは,弾力性を有するケース等に,上記放
熱ブロックにおける伝熱プレートが,上記電極と当接す
るよう,収納されている(特開昭62−107261
号)。また,上記発熱体と上記放熱ブロックとの間を,
接着剤で固定した加熱装置も知られている(特開昭57
−109283号)。
【0004】しかしながら,上記加熱装置において,一
般に,電極は溶射,金属ペースト等により形成された溶
射電極,金属ペースト電極が用いられている。上記溶射
電極の表面は,深い凹凸を有している。これにより,上
記発熱体における電極と放熱ブロックとの間には大きな
空間が形成され,よって,両者の間の伝熱効率が悪くな
るおそれがある。金属ペースト電極の場合,溶射電極ほ
どの凹凸はないが,やはり電極と放熱ブロックとの間に
空間が存在し,伝熱効率が低くなることがある。
【0005】そこで,溶射電極の場合,従来,図9に示
すごとく,正の抵抗温度係数を有する発熱体2と,該発
熱体2に電流を供給すると共に,上記発熱体2が発熱す
る熱を受けて,被加熱体を加熱する放熱ブロック3,3
2とよりなると共に,上記発熱体2は,放熱ブロック
3,32と当接する当接面250に電極95を有し,該
電極95と放熱ブロック3,32との間の空間200
に,グリス99を配置した加熱装置9が提案されている
(特開平6−123498号)。上記加熱装置9におい
ては,電極95と放熱ブロック3,32との間の空間2
00がグリス99によって充填されるため,両者の間の
伝熱効率が向上する。
【0006】
【解決しようとする課題】しかしながら,上記グリス9
9は,半固形状であり,流動性がない。このため,図9
に示すごとく,上記電極95における凸部955と,放
熱ブロック3,32との間にグリス99が残留し,発熱
体2と放熱ブロック3,32との間の電気的導通が阻害
されるおそれがある。特に,金属ペースト電極にグリス
を用いた場合,溶射電極に比べて凹凸が小さいため導通
が不安定になりやすい(図6参照)。
【0007】また,上記グリス99は半固形状であるた
め,内部には,必ず気泡が取り込まれている。この場合
には,取り込まれた気泡が空間と同じ役割をはたすた
め,上記発熱体2と放熱ブロック3,32との間の伝熱
効率が悪くなるおそれがある。
【0008】本発明は,かかる問題点に鑑み,発熱体と
放熱ブロックとの間の電気的導通に優れ,かつ両者の間
の伝熱効率の高い,正特性サーミスタ装置を提供しよう
とするものである。
【0009】
【課題の解決手段】本発明は,正の抵抗温度係数を有す
る発熱体と,該発熱体に電流を供給すると共に,上記発
熱体が発熱する熱を受けて,被加熱体を加熱する放熱ブ
ロックとよりなる正特性サーミスタ装置において,上記
発熱体には,上記放熱ブロックと当接する当接面に,金
属ペースト電極を設けてあり,かつ,上記発熱体の金属
ペースト電極と放熱ブロックとの間には,流動性を有す
るオイルを配置してなることを特徴とする正特性サーミ
スタ装置にある。
【0010】本発明において最も注目すべきことは,上
記発熱体の金属ペースト電極と放熱ブロックとの間に
は,流動性を有するオイルを配置してなることにある。
【0011】上記オイルは,例えば,上記正特性サーミ
スタ装置の組み立てに際して,発熱体の表面に設けた金
属ペースト電極の表面,または放熱ブロックの上記金属
ペースト電極と当接する表面に,スクリーン印刷,スタ
ンプ印刷等の印刷を施すことにより,配置することがで
きる。また,例えば,スプレー,ノズル等でオイルを吹
き付けることにより,上記オイルを配置することもでき
る。更に,例えば,ハケ塗り,含浸等により,上記オイ
ルを配置することもできる。
【0012】また,上記オイルの配置に当たっては,例
えば,上記正特性サーミスタ装置の組み立てに際して,
上記発熱体と上記放熱ブロックを当接させた後,側面等
の隙間から,金属ペースト電極と放熱ブロックとの間に
オイルを含浸させることもできる。
【0013】上記オイルとしては,例えば,エンジンオ
イル,ターボオイル,シリンダオイル,マシンオイル,
切削オイル,シリコーンオイル,フッ素オイルを用いる
ことができる。
【0014】次に,上記オイルは,粘度が1,000,
000cSt以下であることが好ましい。上記粘度が
1,000,000cStよりも大きい場合には,上記
金属ペースト電極の表面における凸部と,放熱ブロック
との間に上記オイルが残留し,両者の電気的導通を阻害
するおそれがある。
【0015】次に,上記オイルの沸点,揮発温度,また
は分解温度が発熱体の発熱温度よりも高いことが好まし
い。これにより,正特性サーミスタ装置の使用中に,オ
イルが分解,蒸発等することにより,発熱体と放熱ブロ
ックとの間より失われることを防止することができる。
また,かかる性質を有するオイルとしては,例えば,耐
熱性に優れており,200℃以上でも使用可能な,シリ
コーンオイル,フッ素オイルなどを使用することができ
る。
【0016】上記発熱体は,例えば,PTC素子等の正
の抵抗温度係数を有する物質により構成することができ
る。そして,上記PTC素子には,樹脂よりなるもの
と,セラミックよりなるものとがある。
【0017】特に,上記セラミックよりなるPTC素子
としては,BaTiO3 系,PbTiO3 系,V2 3
系のものなどが使用できるが,特に特開昭61−154
003号に開示されている耐還元性を有するBaTiO
3 系のPTC素子を使用することが好ましい。
【0018】上述のセラミックよりなるPTC素子は,
正特性サーミスタ装置の使用中に上記オイル等が分解等
した場合に形成する還元性雰囲気内において,還元劣化
しない。よって,発熱体の劣化を防止できる。
【0019】また,上記金属ペースト電極は,金属粉,
ガラスフリット,バインダ,溶剤等を含む金属ペースト
を,スクリーン印刷,ハケ塗り等により発熱体の表面に
塗布し,その後,乾燥させ,焼き付けることにより,形
成することができる。また,上記金属粉としては,例え
ば,Ag,Ag及びPdの混合粉,オーミックAg,A
l,Zn等を用いることができる。
【0020】上記放熱ブロックは,例えば,後述の実施
例1に示すごとく,波状フィンと該波状フィンにおける
屈曲部に接合された伝熱プレートにより構成することが
できる。この場合には,上記伝熱プレートが上記発熱体
と直接当接する部分となる。また,上記波状放熱フィン
の他に,例えば,ハニカム状の放熱フィン,また多孔質
金属よりなる放熱フィンを用いることができる。
【0021】上記発熱装置は,上記放熱ブロック及び発
熱体を,例えば,ケース等に収納固定することにより構
成することができる。この時,上記ケース内に,上記放
熱ブロック及び上記発熱体を複数個収納することもでき
る。
【0022】次に,上記金属ペースト電極の表面粗さ
は,20μm以下であることが好ましい。上記表面粗さ
は,JIS B 0601−1982に従って測定した
十点平均粗さである。また,基準長さは,粗さが6.3
〜25μmであれば,2.5mm,25〜100μmで
あれば8mm,0.8〜6.3μmでは,0.8mmで
ある。上記表面粗さが,20μmよりも大きい場合に
は,発熱体における金属ペースト電極と放熱ブロックと
の間の空間が大きくなるため,両者の間の伝熱効率が悪
化するおそれがある。
【0023】なお,本発明の正特性サーミスタ装置は,
後述の実施例に示すごとく,大型トラックのエンジン等
における吸気加熱装置として最適であるが,その他に
も,家電用,自動車客室用の温風ヒータ等として使用す
ることができる。
【0024】
【作用及び効果】本発明の正特性サーミスタ装置におい
ては,発熱体に設けた金属ペースト電極と放熱ブロック
との間に,流動性を有するオイルが配置してある。これ
により,金属ペースト電極の凸部と放熱ブロックとの間
にオイルが残留することが防止され,よって,金属ペー
スト電極と放熱ブロックとが密接し,両者の間に優れた
電気的導通を確保することができる。
【0025】また,上記オイルは撥水性を有するため,
上記発熱体と上記放熱ブロックとの間に,水分,塩分等
が浸入することを防止でき,両者の腐蝕を防止すること
ができる。従って,両者の間に,優れた電気的導通を確
保することができる。
【0026】また,上記オイルにより,発熱体と放熱ブ
ロックとの間の空間が充填され,この間の伝熱効率が向
上する。また,上記オイルは流動性を有するため,気泡
の巻き込みもなく,該気泡による伝熱効率の悪化を防止
することもできる。
【0027】上記のごとく,本発明によれば,発熱体と
放熱ブロックとの間の電気的導通に優れ,かつ両者の間
の伝熱効率が高い正特性サーミスタ装置を提供すること
ができる。
【0028】
【実施例】
実施例1 本発明の実施例にかかる正特性サーミスタ装置につき,
図1〜図4を用いて説明する。なお,本例の正特性サー
ミスタ装置は,ディーゼルエンジンの吸気加熱装置とし
て使用するものである(図4)。図1〜図3に示すごと
く,本例の正特性サーミスタ装置1は,4枚の正の抵抗
温度係数を有する発熱体2と,該発熱体2に電流を供給
すると共に,上記発熱体2が発熱する熱を受けて,被加
熱体を加熱する5段の放熱ブロック3,31,32とよ
りなる。
【0029】上記発熱体2には,上記放熱ブロック3,
32と当接する当接面250に,金属ペースト電極25
を設けてあり,かつ該金属ペースト電極25と放熱ブロ
ック3,32との間の空間200には,流動性を有する
オイル4を配置してある。
【0030】なお,放熱ブロック31は,後述のごと
く,発熱体2に対面する放熱ブロック3,32の間に設
けられたもので,発熱体2とは接触していない。また,
上記オイル4は,粘度が100cSt(40℃)の,J
IS K 2216−1966記載のディーゼルエンジ
ンオイルである。
【0031】上記発熱体2は,チタン酸バリウム系セラ
ミック焼結体よりなる,厚さ1.5mmの矩形平板状の
PTC素子より構成されている。また,上記金属ペース
ト電極25の表面粗さは5μmである。
【0032】なお,上記金属ペースト電極25を有する
発熱体2は,以下に示すごとく作製する。チタン酸バリ
ウムを含有する造粒粉末を成形し,1300〜1360
℃の温度にて焼成する。得られた焼結体の当接面となる
面を平面度5μm以下となるように研磨し,厚さ1.5
mmの研磨品を得る。この研磨品の両面をPdCl2
主成分とする活性化ペーストを印刷し,焼付ける。その
後,無電解Niメッキ処理をし,活性化ペースト付与部
分にのみ,Niメッキを付着させる。一方,金属粉(A
g),ガラスフリット(ホウケイ酸鉛等),バインダ
(エチルセルロース等),溶剤(n−ブチルカルビトー
ルアセテート等)を含む金属ペーストを作成する。
【0033】次に,上記金属ペーストを,スクリーン印
刷により,上記Niメッキ品の両面にNiメッキをカバ
ーするように塗布する。上記金属ペーストを乾燥させた
後,上記金属ペーストを焼付ける。これにより,両面に
金属ペースト電極25を有する発熱体2を得る。
【0034】上記放熱ブロック3,31,32は,アル
ミニウム製プレートを,波状に屈曲することにより構成
された放熱フィン302と,該放熱フィン302の屈曲
部304に対し,ロウ付けにより接合されたアルミニウ
ム製の伝熱プレート301とより構成されている。そし
て,上記放熱ブロック3,32は,各々の有する伝熱プ
レート301を介して,上記発熱体2の金属ペースト電
極25と当接している。
【0035】次に,図2,図3に示すごとく,上記正特
性サーミスタ装置1は,上記4枚の発熱体2と5段の放
熱ブロック3,31,32を収納したケース10と,該
ケース10を収納するハウジング15とにより構成され
ている。
【0036】上記ケース10の正面11及び背面12
(図4)は,被加熱体である空気が抵抗なく通過するよ
う,複数の窓を設けた枠形状を有している。また,上記
ケースの正面11及び背面12には,発熱体2と放熱ブ
ロック3,32との当接部の側面をシールするために中
枠111を設けてある。なお,上記ケース10及び中枠
111は耐熱性樹脂,ハウジング15はアルミニウムよ
り構成されている。
【0037】次に,上記発熱体2及び放熱ブロック3,
31,32のケース10への配置について説明する。上
記ケース10の中央には,発熱体2と当接しない中央放
熱ブロック31が配置され,該中央放熱ブロック31の
両側に隣接するよう2体の内側放熱ブロック3が配置さ
れている。
【0038】そして,上記内側放熱ブロック3の外側に
は2枚の発熱体2が配置され,該発熱体2を介して,外
側放熱ブロック32が配置されている。なお,上記発熱
体2の金属ペースト電極25の表面には,予めオイル4
がスクリーン印刷により塗布されてある。
【0039】そして,上記ケース10とハウジング15
との間には,U字状に曲げ形成した弾性部材159が設
けてあり,該弾性部材の復元力によりケース10が側面
より押圧され,その結果ケース10の内部に収納した発
熱体2及び放熱ブロック3,31,32が互いに当接,
固定される。
【0040】次に,上記発熱体2への電流の供給は以下
の構成によって行われている。即ち,上記内側放熱ブロ
ック3の伝熱プレート301からは,図示されない下ケ
ースに設けた切欠きを通して,プラス側ターミナル19
が引き出されてある。上記プラス側ターミナル19は,
ナット191,ボルト192により,ハウジング15に
固定されている。また,上記プラス側ターミナル19
は,上記下ケースの枠部109及びインシュレーターリ
ング193により,電気的に絶縁された状態で,上記ハ
ウジング15に固定されている。
【0041】一方,上記外側放熱ブロック32の伝熱プ
レート301からは,図示されない下ケースに設けた切
欠きを通して,マイナス側ターミナル18が引き出され
てある。上記マイナス側ターミナル18は,小ネジ18
1により,ハウジング15に固定され,該ハウジング1
5においてアースされている。なお符号158は,ケー
ス10をハウジング15に固定するためのクリップであ
る。
【0042】次に,図4に示すごとく,本例の正特性サ
ーミスタ装置1は,ディーゼルエンジン8の吸気系に取
付ける,吸気加熱装置として使用するものである。上記
正特性サーミスタ装置1は,上記ディーゼルエンジン8
とエアクリーナー82との間に設けた,インテークマニ
ホルド部83内において,発熱体2が流路を横断するよ
うに,取付けられている。なお,同図において,符号8
4はピストン,85は燃焼室,86は吸気弁,861は
排気弁,87は燃料噴射ノズルである。
【0043】また,上記正特性サーミスタ装置1による
吸気の加熱は,以下のようにして行われる。即ち,図示
しないバッテリにより供給された電流が,上記正特性サ
ーミスタ装置1のプラス側ターミナル19に入り,上記
電流は,内側放熱ブロック31の伝熱プレート301よ
り金属ペースト電極25を通って,発熱体2の厚さ方向
に流れる。その後,上記電流は,外側放熱ブロック32
を経て,マイナス側ターミナル18に至り,小ネジ18
1を介して,ハウジング15にアースされる。
【0044】これにより,上記発熱体2において,熱が
発生する。発生した熱は上記金属ペースト電極25,オ
イル4を介して放熱ブロック2における,伝熱プレート
301,放熱フィン302に伝熱する。よって,上記デ
ィーゼルエンジン8に取り込まれた空気は,上記放熱フ
ィン302を横断することにより,加熱される。
【0045】次に,本例における作用効果につき説明す
る。本例の正特性サーミスタ装置1においては,発熱体
2と放熱ブロック3,32との間の空間200に, 流動
性を有するオイル4が配置してあるこれにより,金属ペ
ースト電極25の凸部255とにオイル4が残留するこ
とが防止され,よって,金属ペースト電極25と放熱ブ
ロック3,32とが密接し,両者の間に優れた電気的導
通を確保することができる。
【0046】また,上記オイル4は撥水性を有し,更
に,発熱体2と放熱ブロック3,32との当接部分をシ
ールするように,ケース10の正面11には枠部111
が設けてある。これにより,上記発熱体2と放熱ブロッ
ク3,32との間に,水分,塩分等が浸入することを防
止できる。更に,オイル4が両者の当接部分より漏れる
ことも防止できる。よって,発熱体2,放熱ブロック
3,32等の腐蝕が防止できる。以上により,発熱体2
と放熱ブロック3,32との間に,優れた電気的導通を
確保することができる。
【0047】また,上記オイル4により,発熱体2と放
熱ブロック3,32との間の空間200が充填され,こ
の間の伝熱効率が向上する。また,上記オイル4は流動
性を有するため,気泡の巻き込みもなく,該気泡による
伝熱効率の悪化を防止することもできる。
【0048】従って,本例によれば,発熱体と放熱ブロ
ックとの間の電気的導通に優れ,かつ両者の間の伝熱効
率が高い,正特性サーミスタ装置を提供することができ
る。
【0049】尚,実施例1ではNiメッキの上に金属ペ
ースト電極を付与したが,本発明はこれに限定されるも
のではなく,例えばオーミックAgペースト,Alペー
スト,ZnペーストなどのNiメッキのない一層電極で
も同様の効果を得ることができる。
【0050】実施例2 本例は,表1,表2に示すごとく,本発明にかかる,発
熱体と放熱ブロックとの間にオイルを配置した正特性サ
ーミスタ装置の性能について,オイル以外の物質を配置
した正特性サーミスタ装置等と比較評価するものであ
る。まず,本発明にかかる試料1〜7は,実施例1と同
様の構成を有する正特性サーミスタ装置であって,発熱
体と放熱ブロックとの間に,表1に示す各オイルを配置
したものである。
【0051】また,表2に示すごとく,比較試料C1
は,発熱体と放熱ブロックとの間に,シリコーングリス
を配置してある。また,比較試料C2は,発熱体と放熱
ブロックとの間には,何も配置していない。
【0052】また,比較試料C3は,発熱体と放熱ブロ
ックとの間に,グラファイトよりなる,厚さ0.2mm
のシートを配置してある。なお,上記シートは弾性を有
する固体である。比較試料C1〜C3ともに,その他は
試料1〜7と同様の構造である。ただし,C1のグリス
のみは,表面粗さが5μmでは導通が不安定になるた
め,表面粗さ20μmのデータである。
【0053】次に,上記試料1〜7,比較試料C1〜C
3の性能を評価するに当たっては,以下に示す試験を行
う。まず,上記各試料及び比較試料を製作し,これらに
おける突入電流を,DC12Vを印加した時に流れる最
大電流をペンレコーダにより測定する。
【0054】その後,上記各試料及び比較試料を,温度
80℃,湿度95%の高温高湿雰囲気に1200時間放
置する。その後,上述した方法を用いて,再び突入電流
を測定する。上記測定により,作製直後の試料,比較試
料の突入電流と,高温高湿雰囲気放置後の突入電流との
間の変化率,即ち突入電流変化率を求める。
【0055】また,上記各試料及び比較試料の出力を,
25℃においてDC12V印加し,1m3 /minの風
量における電流を測定し,電流と電圧の積により電力を
求める。実施例3にて後述のオイル塗布した状態で電極
の表面粗さを小さくしていった極限値(理想値)の出力
に対する比を出力比とする。
【0056】上記結果を表1及び表2に示す。上記突入
電流変化率がマイナスであるということは,高温高湿雰
囲気において,水分が発熱体と放熱ブロックとの間に侵
入し,放熱ブロック等が腐蝕し,発熱体と放熱ブロック
との間の電気的導通が悪化したことを表す。即ち,上記
腐蝕が生じなければ突入電流変化率は0%となる。
【0057】また,上記出力比は,発熱体と放熱ブロッ
クとの間の伝熱効率の良,不良を表す。即ち,伝熱効率
が最も良好である時,出力比は100となる。よって,
上記表1,表2においては,上記突入電流変化率が−2
0%以上であり,かつ出力比が90%以上である試料及
び比較試料を○,それ以外のものを×と評価する。
【0058】同表より知られるごとく,本発明にかかる
試料1〜7は,突入電流変化率が−3%程度,また出力
比が100と,優れた性能を有することが判る。一方,
比較試料C1〜C3は,突入電流変化率が−20%を越
え,また出力比も80〜87%と低く,本発明の試料1
〜7に比べて,いずれも劣っていることが判る。
【0059】これにより,本発明にかかる正特性サーミ
スタ装置は,高温高湿雰囲気において,放熱ブロック等
の腐蝕が生じず,よって,発熱体と放熱ブロックとの間
の電気的導通が悪化しないことが判る。また,本発明に
かかる正特性サーミスタ装置は,発熱体と放熱ブロック
との間の伝熱効率が高いことが判る。
【0060】
【表1】
【0061】
【表2】
【0062】実施例3 本例は,図1,図5,図6に示すごとく,エンジンオイ
ルまたはシリコーングリスを配置した正特性サーミスタ
装置における,金属ペースト電極の表面粗さと出力比と
の関係について説明するものである。上記エンジンオイ
ルを配置した正特性サーミスタ装置は,実施例1に示す
正特性サーミスタ装置と同様の構成(図1参照)であ
る。なお,上記エンジンオイルは表1の試料1と同様の
ものである。
【0063】また,上記シリコーングリスを配置した正
特性サーミスタ装置も,図6に示すごとく,実施例1に
示す正特性サーミスタ装置と同様の構成であって,発熱
体2には,放熱ブロック3,32と当接する当接面25
0に,金属ペースト電極25を設け,かつ,上記発熱体
2の金属ペースト電極255と放熱ブロック3,32と
の間には,実施例2における表2(比較試料C1)に示
す,シリコーングリスを配置してある。
【0064】上記出力比は,上述の各正特性サーミスタ
装置において,実施例2と同様の方法により測定する。
また,各正特性サーミスタ装置における金属ペースト電
極は,実施例1に示す方法を利用して,表面粗さだけを
違えて形成する。なお,表面粗さは,ペースト中の金属
粉の粒径によって制御する。上記測定結果を図5に示
す。同図における実線Aは,エンジンオイルを配置した
正特性サーミスタ装置,破線Bは,シリコーングリスを
配置した正特性サーミスタ装置の結果である。
【0065】同図によれば,エンジンオイルを配置した
正特性サーミスタ装置は,金属ペースト電極の表面粗さ
が小さくなるほど,出力比が100に近づき,10μm
以下ではほぼ100となる。従って,表面粗さが20μ
m以下ならばシリコングリスより出力が大きくなるが,
望ましくは10μm以下にするのがよい。
【0066】一方,シリコーングリスを用いた正特性サ
ーミスタ装置は,金属ペースト電極の表面粗さが20μ
mよりも小さくなった場合に,急激に出力比が低下して
しまう。これは,図6に示すごとく,金属ペースト電極
25における,ほぼ全ての凸部255と放熱ブロック
3,32との間にシリコーングリス99が入り込み,発
熱体2への電流の供給が途絶えたためである。そして,
上記現象は金属ペースト電極25の表面粗さが小さくな
り,凸部255の高さが低くなるほど起こりやすい。
【0067】一方,オイルを配置した正特性サーミスタ
装置においては,オイルが流動性を有するため,実施例
1における図1に示すごとく,凸部と放熱ブロックとの
間は完全に接触し,両者の間にオイルが残留することは
ない。よって,表面粗さ20μm以下において,上述の
シリコーングリスを配置した正特性サーミスタ装置とは
逆に,表面粗さが小さくなることにより,発熱体と放熱
ブロックとの距離が小さくなり,両者の間の伝熱効率が
向上し,シリコーングリスを配置したもの以上の出力を
得ることができる。
【0068】これにより,上記エンジンオイルを配置し
た本発明にかかる正特性サーミスタ装置は,伝熱効率に
優れている。一方,シリコーングリスのごとき流動性の
ない物質を配置した正特性サーミスタ装置は,表面粗さ
を小さくすることによる,伝熱効率向上の効果を得るこ
とができない。
【0069】実施例4 本例は,図7に示すごとく,実施例1と同様の構成を有
する,各種正特性サーミスタ装置(a)〜(d)におけ
る,高温高湿雰囲気における,耐久性について試験する
ものである。まず,上記各正特性サーミスタ装置につい
て説明する。正特性サーミスタ装置(a)(図7におけ
る実線)は,金属ペースト電極の表面粗さが5μm,発
熱体及び放熱ブロックとの間にエンジンオイル(実施例
2における表1,試料1参照)を配置した本発明にかか
る正特性サーミスタ装置である。
【0070】正特性サーミスタ装置(b)(図7におけ
る一点鎖線)は,金属ペースト電極の表面粗さが20μ
m,また発熱体及び放熱ブロックとの間にエンジンオイ
ルを配置した正特性サーミスタ装置である。正特性サー
ミスタ装置(c)(図7における破線)は,金属ペース
ト電極の表面粗さが5μm,また発熱体及び放熱ブロッ
クとの間に何も配置していない正特性サーミスタ装置で
ある。
【0071】正特性サーミスタ装置(d)(図7におけ
る二点鎖線)は,金属ペースト電極の表面粗さが20μ
m,また発熱体及び放熱ブロックとの間に何も配置して
いない正特性サーミスタ装置である。
【0072】上記試験は,実施例2と同様に,後述する
各正特性サーミスタ装置を温度80℃,湿度95%の高
温高湿雰囲気に放置し,突入電流変化率の経時変化につ
いて測定する。上記測定結果を図7に示す。
【0073】ここで,仮に,上記正特性サーミスタ装置
を,実施例1に示すごとく,ディーゼルエンジンの吸気
加熱装置として用いる場合には,上記試験において,高
温高湿雰囲気に1000時間を越えて放置した時に,突
入電流変化率が−20%以下であらねばならない。即
ち,上記突入電流変化率が−20%以下となった場合に
は,即熱性が低下し,ディーゼルエンジンの始動性が悪
化する,また白煙が低減できない等の不具合が生じるた
めである。
【0074】図7に示すごとく,何も配置していない正
特性サーミスタ装置(c),(d)は,上述の条件を満
たしていない。特に,金属ペースト電極の表面粗さが大
きい(d)は,時間とともに著しく突入電流変化率が悪
化する。
【0075】しかし,エンジンオイルを配置した正特性
サーミスタ装置(a),(b)は,突入電流変化率の低
下も小さく,高温高湿雰囲気における耐久性に優れてい
る。以上より,エンジンオイルを配置した本発明にかか
る正特性サーミスタ装置は,ディーゼルエンジンの吸気
加熱装置としてふさわしいことが判る。
【0076】実施例5 本例は,図8に示すごとく,正特性サーミスタ装置を用
いて空気を加熱する際,該正特性サーミスタ装置を通過
する空気量と出力との関係について説明する。即ち,実
施例4における,各正特性サーミスタ装置(a),
(c)を用いて,25℃においてDC12Vを印加し,
所定の風量における電流を測定し,電流と電圧の積によ
り電力を求める。
【0077】一般に,正の抵抗温度係数を有する発熱体
は,通電により発熱するが,該発熱体の温度は,ある一
定の温度で安定する。このような発熱体を用いて空気を
加熱した場合には,発熱体に触れる空気の量が増大する
ごとに,より多くの熱が奪われ,発熱体の温度が低下す
る。しかし,温度が低下すれば,上記発熱体は抵抗が減
少し,より多くの電流が流れ,再び,発熱体の温度は元
の温度まで上昇し,そこで安定する。従って,上記正特
性サーミスタ装置(a),(c)を用いて空気を加熱し
た場合には,空気量が増大するにつれて,出力も増大す
る。
【0078】図9に示すごとく,正特性サーミスタ装置
(a),(c)の出力は,空気量の増大と共に増大する
が,正特性サーミスタ装置(a)増大の割合のほうが
(c)よりも大きく,この傾向は,空気量が増大すれば
するほど,強くなる。
【0079】これにより,正特性サーミスタ装置(a)
においては,発熱体の熱が効率良く,被加熱体に伝熱さ
れているが,正特性サーミスタ装置(c)においては,
発熱体の熱が,被加熱体に効率良く伝熱できない状態に
あることが判る。
【0080】近年,排気ガス規制の強化に伴い,大型ト
ラック用の吸気加熱装置の需要が高まっており,該吸気
加熱装置として,正特性サーミスタ装置を使用する機会
が増大している(実施例1における図4)。そして,エ
ンジンが大型となれば,それに伴い,エンジンが吸気す
る空気量も増大する。従って,上述のエンジンオイルを
配置した正特性サーミスタ装置は,大型トラックの吸気
加熱装置として最適であることが判る。
【0081】
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1における,正特性サーミスタ装置の要
部拡大図。
【図2】実施例1における,正特性サーミスタ装置の平
面図。
【図3】実施例1における,正特性サーミスタ装置の一
部切欠き説明図。
【図4】実施例1における,ディーゼルエンジンの吸気
系の説明図。
【図5】実施例3における,正特性サーミスタ装置の出
力比と表面粗さとの関係を示す線図。
【図6】実施例3における,シリコーングリスを用い
た,比較例としての正特性サーミスタ装置の要部拡大
図。
【図7】実施例4における,正特性サーミスタ装置の突
入電流変化率と高温高湿雰囲気における耐久時間との関
係を示す線図。
【図8】実施例5における,正特性サーミスタ装置の空
気量と出力との関係を示す線図。
【図9】従来例における,加熱装置の要部拡大説明図。
【符号の説明】
1...正特性サーミスタ装置, 2...発熱体, 25...金属ペースト電極, 250...当接面, 3,31,32...放熱ブロック, 4...オイル,
フロントページの続き (72)発明者 三輪 直人 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本電 装株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 正の抵抗温度係数を有する発熱体と,該
    発熱体に電流を供給すると共に,上記発熱体が発熱する
    熱を受けて,被加熱体を加熱する放熱ブロックとよりな
    る正特性サーミスタ装置において,上記発熱体には,上
    記放熱ブロックと当接する当接面に,金属ペースト電極
    を設けてあり,かつ,上記発熱体の金属ペースト電極と
    放熱ブロックとの間には,流動性を有するオイルを配置
    してなることを特徴とする正特性サーミスタ装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において,上記金属ペースト電
    極の表面粗さは,20μm以下であることを特徴とする
    正特性サーミスタ装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または2において,上記オイル
    は,粘度が1,000,000cSt以下であることを
    特徴とする正特性サーミスタ装置。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれか一項において,
    上記オイルの沸点,揮発温度,または分解温度が発熱体
    の発熱温度よりも高いことを特徴とする正特性サーミス
    タ装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001343903A (ja) * 2000-05-31 2001-12-14 Canon Inc 電極の相互接続構造、電極の相互接続方法、画像表示装置及びその製造方法
JP2008171889A (ja) * 2007-01-09 2008-07-24 Nichicon Corp 正特性サーミスタおよびその製造方法

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2762958B1 (fr) * 1997-05-02 1999-08-13 Realisations Et Diffusion Pour Dispositif de chauffage a elements resistifs a coefficient de temperature positif
DE19738318C5 (de) * 1997-09-02 2014-10-30 Behr Gmbh & Co. Kg Elektrische Heizeinrichtung für ein Kraftfahrzeug
TW487742B (en) 1999-05-10 2002-05-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Electrode for PTC thermistor, manufacture thereof, and PTC thermistor
US6411191B1 (en) 2000-10-24 2002-06-25 Eaton Corporation Current-limiting device employing a non-uniform pressure distribution between one or more electrodes and a current-limiting material
DE10216010A1 (de) 2002-04-11 2003-10-23 Behr France Sarl Elektrische Heizvorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
JP2008311362A (ja) * 2007-06-13 2008-12-25 Tdk Corp セラミック電子部品
ES2382138T3 (es) * 2007-07-18 2012-06-05 Eberspächer Catem Gmbh & Co. Kg Dispositivo de calefacción eléctrico
DE502007005351D1 (de) * 2007-07-20 2010-11-25 Eberspaecher Catem Gmbh & Co K Elektrische Heizvorrichtung insbesondere für Kraftfahrzeuge
DE102012109801B4 (de) * 2012-10-15 2015-02-05 Borgwarner Ludwigsburg Gmbh Elektrische Heizvorrichtung
CN103945577A (zh) * 2014-04-02 2014-07-23 常熟市常源变压器有限公司 安全节能型全自动防潮祛湿加热板
CN114873008B (zh) * 2022-06-28 2023-12-26 甘肃沁园春艺术花海文化旅游有限公司 一种富含脂肪酸的调和油及其灌装装置
DE102022124676A1 (de) 2022-09-26 2024-03-28 Eberspächer Catem Gmbh & Co. Kg Einspritzvorrichtung und elektrische Heizvorrichtung für eine entsprechende Einspritzvorrichtung

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2076270B (en) * 1980-05-14 1984-08-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd Electrical air-heating device
GB2090710B (en) * 1980-12-26 1984-10-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd Thermistor heating device
JPS61154003A (ja) * 1984-12-26 1986-07-12 株式会社デンソー 還元性雰囲気中に用いられる耐還元性を有する正特性半導体磁器
JP2685170B2 (ja) * 1985-11-04 1997-12-03 株式会社デンソー 加熱装置
US5256857A (en) * 1990-08-22 1993-10-26 Texas Instruments Incorporated Finned PTC air heater assembly for heating an automotive passenger compartment

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001343903A (ja) * 2000-05-31 2001-12-14 Canon Inc 電極の相互接続構造、電極の相互接続方法、画像表示装置及びその製造方法
JP2008171889A (ja) * 2007-01-09 2008-07-24 Nichicon Corp 正特性サーミスタおよびその製造方法

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