JPS5826795B2 - ハニカム状発熱体とその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、正温度特性を有するチタン酸バリウム系半導
体磁器を用いたハニカム状発熱体とその製造方法に関す
る。

正の抵抗温度係数を有するチタン酸バリウム系半導体磁
器（以下ＰＴＣサーミスタという。

）は、キュリ一点温度を適当に選定することにより任意
の発熱温度が得られること、またキュリ一点温度を越え
ると急激な抵抗増加を示し過熱の危険がないこと等の顕
著な特長を有するため、自動制御体として注目され、各
種の発熱源として用いられている。

さらに、最近第１図乃至第３図に示すように、ＰＴＣサ
ーミスタ１に多数の貫通孔２を形成してハニカム構造と
し、そのＰＴＣサーミスタ１０両面にオーム性電極３を
設けたハニカム状発熱体１０が商品化されるようになっ
てきており、そのハニカム状発熱体１０の貫通孔２に空
気を強制対流させるためのファン等をハニカム状発熱体
１０と組合せた温風暖房機、乾燥機、ヘヤードライヤ等
が実用化されている。

このようなハニカム状発熱体１０は第４図に示す通りそ
れ自体の抵抗値がＰＴＣサーミスタのキュリ一点温度に
より定まる一定の温度ｔ（１７０℃乃至１９０℃）以上
になると急激に大きくなって電流を制限する作用を有し
ているので、従来の鉄クロム線ヒータに比べ、温度ヒユ
ーズやサーモスタット等の温度制御機構が不要となる上
、断線、過熱の危険がなく長寿命である。

また、組込みが容易で、単位面積あたりの発熱量が犬き
く、シかも温度の立上りが速く、空気の流量により発熱
量を変化させることができる利点があり、形状小にして
大量の電力、放熱量を制御できる等の多くの特長を有し
ている。

ところで、上記のハニカム状発熱体１０にかいて、熱放
散係数を大とし高出力を得るには、貫通孔２間の格子４
の厚みｄを薄くする必要があるが、厚みｄが薄くｉると
必然的に格子４上に形成されるオーム性電極３も細く々
る。

このため、高出力故に大電流が細いオーム性電極３に流
れ、しかもハニカム状発熱体１０は第４図に示した如く
ＰＴＣサーミスタ１のキュリ一点温度に到達するまでは
負の抵抗一温度特性大府することから、突入時の電流は
非常に大きな値とｉす、これが前記オーム性電極３に流
れることに々る。

従って、従来は非常に厚くオーム性電極を形成する必要
がある。

この理由を以下の実験結果にて示す。直径４０闘、厚み
１０ｍ＋＋＋のＰＴＣサーミスタに格子厚みが０．２閣
となるように１震角の貫通孔を多数形成し、これにスク
リーン印刷法でオーム性電極材料を印刷塗布し焼付けて
厚み２０μのオーム性電極を形成したハニカム状発熱体
１０Ａを試作した。

この場合、ＰＴＣサーミスタの２０℃に釦ける抵抗値は
２０Ωであった。

そのハニカム状発熱体１０Ａに第５図に示す如き端子５
を設けて、商用電源電圧１００■を１分間通電後１分間
遮断というサイクルを２０回繰返したところ、電極がス
パークし電極の一部が焼損する現象が生じた。

また、上記の場合と同じ形状寸法のＰＴＣサーミスタに
同じスクリーン印刷法で３０μの厚みのオーム性電極を
形成したものに、商用電源電圧１００■を同じサイクル
で２０回繰返したが前記の電極焼損現象はみられなかっ
た。

すなわち、オーム性電極材料にはＰＴＣサーミスタとオ
ーム性接触を行うように種々の添加物が含まれている為
、電気伝導度が若干悪く、このためオーム性電極のみで
電極を形成すると非常に厚い電極構造が必要となる。

上記の理由により、従来のハニカム状発熱体の如きＰＴ
Ｃサーミスタ両面の電極をオーム性電極のみで形成した
構造であると、電極を非常に厚くしなければ々らずコス
ト高となる。

また、従来この種の電極としては、アルミニウムの溶射
法によるもの、あるいは銀を主成分とするオーム性ペー
ストをスクリーン印刷法で塗布し焼付けて形成しタモの
が一般的であるが、アルミニウム、銀によるオーム性電
極は、いずれも耐候性に難点があり、信頼性の面で改善
の必要にせまられていた。

本発明は、上記の点に鑑み、オーム性電極上にニッケル
、亜鉛又はクロムの被覆層を形成することにより耐候性
を向上させた高信頼度のハニカム状発熱体とその製造方
法を提供しようとするものである。

本発明はＰＴＣサーミスタの両面にオーム性電極を印刷
法で形成し、さらに電解めっき法によりニッケル亜鉛又
はクロムの被覆層を前記オーム性電極表面に形成す′る
ことを特徴とするものであり、以下実施例によって説明
する。

第６図に３いて、ＰＴＣサーミスタ１に多数の貫通孔２
を形成してハニカム構造とし、そのＰＴＣサーミスタ１
の両面にオーム性電極３を印刷法で形成する。

すなわち、銀を主成分とするオーム性ペースト等のオー
ム性電極材料を印刷塗布し焼付けることによりオーム性
電極３を形成する。

次いで、電解めっき法によりそのオーム性電極３表面に
ニッケル、亜鉛又はクロムを電着し、ニッケル、亜鉛又
はクロムの被覆層１１を形成してハニカム状発熱体１０
Ｂを構成する。

この場合、オーム性電極３の厚みは１０μ程度以下でよ
く、被覆層１１の厚みは数μ乃至５μ程度でよい。

この被覆層１１の形成は、オーム電極３−を形成したＰ
ＴＣサーミスタ１を電解槽に浸しニッケル、亜鉛又はク
ロムの陽極板との間に直流電圧を供給することによりオ
ーム性電極３を設けた部分のみに均質にニッケル、亜鉛
又はクロムの被覆層が電着される。

上記の実施例の如く、オーム性電極３上にさらに耐蝕性
に優れたニッケル、亜鉛又はクロムを電着して被覆層１
１を形成したから、耐候性を大幅に改善でき、電極の焼
損やオーム性電極材料のマイグレーションを防止できる
。

この結果、耐候性が良好で薄くて信頼性に優れた電極構
造とすることができる。

また、電極の薄形化によりコスト低減も可能である。

叙上のように、本発明によれば、オーム性電極上にニッ
ケル、亜鉛又はクロムの被覆層を電着により形成するこ
とにより耐候性、信頼性の向上を図ったハニカム状発熱
体とその製造方法を得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的なハニカム状発熱体の１例を示す斜視図
、第２図はその断面図、第３図は格子部分を拡大して示
す平面図、第４図はＰＴＣサーミスタの温度と抵抗との
関係を示すグラフ、第５図はハニカム状発熱体に通電す
るための端子の構造を示す斜視図、第６図は本発明の実
施例を示す拡大断面図である。 １・・・ＰｒＩ′ｃサーミスタ、２・・・貫通孔、３・
・・オーム性電極、４・・・格子、５・・・端子、１０
．１０Ａ。 １０Ｂ・・・ハニカム状発熱体、 １１・・・被覆層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 多数の貫通孔を形成した正温度特性を有するチタン
   酸バリウム系半導体磁器の両面に銀を主成分とする厚さ
   １０μｍ程度以下の電極を形成するとともにその電極上
   にニッケル、亜鉛又はクロムの被覆層を設けたことを特
   徴とするハニカム状発熱体。 ２ 正温度特性を有するチタン酸バリウム系半導体磁器
   に多数の貫通孔を形成し、次いでそのチタン酸バリウム
   系半導体磁器の両面に印刷法により銀を主成分とする電
   極材料を塗布し焼付けて厚さ１０μｍ程度以下の電極を
   形成し、それから電解めっき法によりニッケル、亜鉛又
   はクロムの被覆層を前記電極上に形成することを特徴と
   するハニカム状発熱体の製造方法。