JPS5934068Y2 - 正特性サ−ミスタを用いた発熱体装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は正特性サーミスタ基板平面に複数個の対向電極
を形成し、平板平面側で発熱させるようにした正特性サ
ーミスタを用いた発熱体装置に関し、組立てが容易で、
しかもそれぞれの構成部材間の熱抵抗を小ならしめかつ
安定化せしめてなる速熱性および周囲温度に対する連応
性にすぐれた構造の正特性サーミスタを用いた発熱体装
置を提供することを目的とするものである。

以下に本考案の一実施例を図面を参照して詳述する。

第１図において１は金属板、２はこの金属板１上面に当
接されたアルミナ、ベリリア等の磁器、あるいは樹脂な
どからなる熱伝導良好なる絶縁板、３は、この絶縁板２
上面に当接された正特性サーミスタである。

そしてこの正特性サーミスタ３は、第２図に示すように
正特性サーミスタ基板４の前記絶縁板２上面に当接する
面の相対向端部のそれぞれに第１の電極５，６が設けら
れ、これら各第１の電極５，６のそれぞれの側から互い
に相対向する第１の電極５，６のそれぞれの側へ交互に
一定間隔をもって隣接して伸びる複数個の櫛歯状の第２
の電極７，８が設けられ、さらにこの基板４の裏面、す
なわち前記絶縁板２に当接する面との対向面の相対向端
部のそれぞれに前記各第１の電極５，６に接続され１．
その中央部近傍に突出部９ａ、 １０ａを有する第３の
電極９，１０が設けられてなるものである。

なお前記金属板１と絶縁板２との間、絶縁板２と正特性
サーミスタ３との間にはそれらの熱結合を良好にさせる
とともに、それらをあらかじめ接着させるために、シリ
コンゴムやシリコングリス等の接着性ヒートシンカー材
（図示せず）を介在させ、位置ズレ等を抑止して取り扱
い性を良好にしている。

このヒートシンカー材としては、樹脂シートを挾み込ん
で熱圧着させるようにしてもよい。

１１．１２は、前記正特性サーミスタ３の第３の電極９
，１０の突出部９ａ、１０ａにそれぞれ半田、導電性接
着剤等で接続された端子板であり、この端子板１１．１
２は第３図に示すように、前記第３の電極９，１０の突
出部９ａ、１０ａに接続される平板部１３を有し、この
平板部１３に半田等を逃がすための適宜の通孔１４を設
けたものである。

なおこの端子板１１．１２は必ずしも第３図示の形状の
ものに限るものではない。

またその接着強度を補強するために、半田等で接続した
後その接続部に接着樹脂を被覆させるようにしてもよい
。

１５、１６は、前記端子板１１．１２の先端部を除いた
全体を覆った硬質ゴム、磁器、樹脂等さらなる絶縁ブッ
シングであり、この絶縁ブッシング１５．１６は等４図
に示すように、その底部に前記端子１１．１２の平板部
１３を覆う膨出部１７を有し、この膨出部１７の底面が
前記平板部１３に当接される。

なお、この絶縁ブッシング１５．１６は、その上部を凹
部状に形成したものでもよく、こうした場合には、こ・
に挿通される端子板１１．１２の先端を短かくできると
・もに絶縁ブッシング１５．１６の沿面距離をかせぐこ
とができる。

１８は、椀状の金属カバーでありこのカバー１８は、そ
の底面に設けられた通孔１９゜２０が前記絶縁ブッシン
グ１５．１６の上部に挿通されその内底面が絶縁ブッシ
ング１５．１６底部の膨出部上面に当接されるとともに
、その開口部の外側に折曲されて形成された平坦部２１
が前記金属板１に当接して固着され、前記絶縁板２．正
特性サーミスタ３．絶縁ブッシング１５．１６を押圧し
ている。

つまり絶縁板２と正特性サーミスタ３は、端子板１１、
１２の平板部１３を介して絶縁ブッシング１５．１６に
より押圧され、前記接着性ヒートシンカー材による接着
とも相俟って、金属板１に熱効率、取り扱い性良好に構
成されるのである。

なおこの金属カバー１８の平坦部２１の金属板１への固
着手段は、たとえばねじや熱伝導良好な接着剤を用いた
り、あるいは前記金属板１の周縁に複数個の舌片を形成
し、この舌片を金属カバー１８の平坦部２１周縁上面に
折り曲げて一体に固着するなど、全く任意でよい。

２２は、前記金属カバー１８と金属板１との間の空隙部
に充填された熱良導性の樹脂等の充填剤である。

この場合、この充填剤１９の充填時や硬化時には、正特
性サーミスタ３や絶縁板２に応力がカロえられることと
なるが、それらは前記のようにあらかじめヒートシンカ
ー材で接着されてること、および絶縁ブッシング１５．
１６で押圧されていることから、容易に位置ズレが生じ
たりすることはない。

２３．２４は金属板１および金属カバー１８の平坦部２
１の端部に設けられた放熱板（図示せず）等に取り付け
る取り付は穴である。

次にこのように構成された発熱体装置の作用について説
明する。

端子板１１．１２間に電圧が印加されると、正特性サー
ミスタ３は第３の電極９．１０．第１の電極５．６を順
次介して電圧の印加された櫛歯状の第２の電極７，８間
で発熱する。

この時、この第２の電極７，８ま一定間隔をもって隣接
して設けられているので、その正特性サーミスタ基板４
の温度分布は極めて小さく、殆んどその発生熱の等価的
中心部が絶縁板２に当接している側の基板４表面に存在
することになり、基板４自身の熱抵抗を零に等しい値に
まで低く抑えることができる。

つまり基板４表面側が発熱することになるのである。

そしてこの熱のほとんどは絶縁板２を運して金属板１に
伝達され、被加熱物を加熱する。

さらに基板４表面の発生熱の幾分かは基板４裏面側に伝
達され、この熱は充填剤２２お・よび絶縁ブッシング１
５゜１６を介して金属カバー１８に伝達される。

この熱はさらにカバー１８の金属内部を通って金属板１
に伝達され被加熱物を加熱するのである。

すなわち正特性サーミスタ３の側平面の熱を金属板１に
集束させて被加物を加熱するのである。

このことは、正特性サーミスタ３の側平面から金属板１
に伝達される際の熱抵抗を、互いに並列接続させ、総合
熱抵抗を下げることになる。

なお本実施例の正特性サーミスタ３は、第２の電極７，
８を基板４の片面のみに設けたいわゆる片面発熱方式の
ものであるが、両面発熱方式のものも当然可能であり、
この場合には同形状の第２の電極７．８を基板４両面に
設ければよい。

この場合には本実施例の基板４裏面の第３の電極９゜１
０に第２の電極７，８をそれぞれ接続して両面発熱方式
とすればよい。

またこの場合、基板４両面に設けられる第２の電極７，
８を、基板４の厚み方向に同電位のものが位置されるよ
うにすれば、基板４の厚み方向にはほとんど電流が流れ
ないため、たとえば基板４の厚みを薄くしても耐圧特性
を劣化ちれることはなく、ひいては材料コストの低廉化
をも図ることができる。

また本実施例の正特性サーミスタ３の基板４裏面の第３
の電極９゜１０は、そこに当接される端子板１１．１２
が十分電気的に接触し得る幅を有している場合には、そ
こに設けた突出部９ａ、１０ａは必ずしも必要としない
ものである。

また逆に第３の電極９，１０は、その突出部９ａ、１０
ａのみで形成されていてもよい。

さらに第１の電極５，６は、必ずしも正特性サーミスタ
基板４千面の相対向端部に設ける必要はなく、基板４の
相対向側面部に設けるようにしてもよい。

この場合には、基板４平面上の線電極面積を最小限にと
どめられ、それだけ基板４の有効発熱面積を最大限にと
どまることができる。

本考案は以上説明したように、正特性サーミスタ基板の
平面に櫛歯状電極を設けているので、その発熱面にお・
ける温度分布をごく小さくでき、有効発熱面積も大きく
できるという効果を有する。

また本考案では、正特性サーミスタを、熱伝導良好な絶
縁板を介して金属板に当接させ、絶縁ブッシングで絶縁
された一対の端子板を正特性サーミスタの片面に接続す
るとともに、それぞれの構成部材を覆うようにした金属
カバーを前記金属板に密着状に当接固着してその空隙部
に熱良導性の充填剤を充填するというすこぶる簡単な横
取であり、しかも正特性サーミスタ基板、絶縁板、金属
板の間にそれぞれ接着性ヒートシンカー材を介在させて
、あらかじめ接着しておくようにきているので、その組
立ては極めて容易なものとなる。

また金属カバーを縁縁ブッシングの膨出部上面に当接さ
せて金属板に固着させ、この絶縁ブッシングで、端子板
（その平板部）を介して、正特性サーミスタ基板、絶縁
板を金属板に押圧されるようにしているので、その熱効
率をさらに良好にできるのみならず、端子板と正特性サ
ーミスタ基板との、半田や導電性接着剤による電気的接
続が仮にに何らかの原因で不都合な状態になろうとして
も、その接続が断たれる恐れはなく、安定なものとなる
。

しかも正特性サーミスタ基板や絶縁板のそれぞれの面に
は不用な突起部がないために十分に安定した密接が保持
される。

またそれらの両面をラッピング等により平滑にすること
によりさらに密接度を高めて熱抵抗をさらに小さくする
こともできるとともに、基板裏面側に不可避的に伝導さ
れる基板表面側で発熱した熱、あるいは両面発熱方式と
した場合の基板裏面側にも発熱させた熱を充填剤および
絶縁ブッシングを介して金属カバーに伝導させ、この熱
をカバー内部を通して金属板へ集束させるようにしてい
るので正特性サーミスタの熱抵抗はさらに小さくなりか
つ安定化され、基板表面側で発熱させるようにしたいわ
ゆる低熱抵抗の発熱体の特性を損うことなく速熱性およ
び周囲温度に対する連応性にすぐれた発熱装置となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の発熱体装置の縦断面図、第
２〜第４図はそれぞれ本考案の発熱体装置に用いられる
各構成部品の斜視図であり、第２図は正特性サーミスタ
、第３図は端子板、第４図は絶縁ブッシングをそれぞれ
示す。 １・・・・・・金属板、２・・・・・・絶縁板、３・・
・・・・正特性サーミスタ、４・・・・・・正特性サー
ミスタ基板、５，６・・・・・・第１の電極、７，８・
・・・・・第２の電極、９，１０・・・・・・第３の電
極、１１．１２・・・・・・端子板、１５．１６・・・
・・・絶縁ブッシング、１８・・・・・・金属カバー、
１９．２０・・・・・・通孔、２１・・・・・・平坦部
、２２・・・・・・充填剤、２３．２４・・・・・・取
り付は穴。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 金属板と；この金属板の上面に当接された熱伝導良好な
   る絶縁板と；この絶縁板の上面に当接された正特性サー
   ミスタ基板と；この正特性サーミスタ基板の小なくとも
   前記絶縁板との当接面の相対向端部のそれぞれ、あるい
   は基板の相対向側面部のそれぞれに設けられた第１の電
   極と；この各第１の電極に交互にその一端が接続され、
   他端が対向する他の第１の電極に対向される、前記正特
   性サーミスタ基板の少なくとも前記絶縁板との当接面に
   それぞれ対向電極を形成するように一定間隔をもって隣
   接して設けられた複数個の櫛歯状の第２の電極と；前記
   各第１の電極にそれぞれ接続され、前記正特性サーミス
   タ基板の前記絶縁板との当接面とは反対側の基板面の相
   対向端部のそれぞれに設けられた第３の電極と；この各
   第３の電極にそれぞれ面接触される平坦部と、これに連
   続して形成された引出部とからなる２個の端子板と；こ
   の各端子板を覆いかつ正特性サーミスタ基板との接続部
   を押圧する、底部に膨出部を備えた２個の絶縁ブッシン
   グと；この各絶縁ブッシングの上部を挿通させる２個の
   通孔をその底面に有しかつその内底面がこの絶縁ブツシ
   ルグ底部の膨出部上面に当接されるとともに、その端部
   が前記金属板に密着状に当接固着された金属カバーと；
   この金属カバーと前記金属板との間の空隙部に充填され
   た熱良導性の充填剤と；前記正特性サーミスタ基板と絶
   縁板間、絶縁板と金属板間に介在され、それらをあらか
   じめ接着するような接着性ヒートシンカー材と；からな
   る正特性サーミスタを用いた発熱体装置。