JPS60189189A - ヒ−タ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は家庭用の床暖房器具などに適した自己温度制御
性ヒータに関する。

従来例の構成とその問題点 従来のこの種のヒータは、第１図に示すように、互いに
離れて位置する一対の電極１ａ、ｌｂと一対の電極１ａ
、ｌｂの間に介在する結晶性樹脂に導電性付与材を配合
した正の抵抗温度特性を有する抵抗体２と、電極１ａ、
ｌｂおよび正の抵抗温度特性を有する抵抗体２を包むよ
うに設けられた電気絶縁層３から成っていた。ここで、
使用される抵抗体の抵抗温度特性は、■樹脂の軟化点、
■導電性付与材の導電率、■導電性付与材と樹脂の配合
比、の３点により決定される。これを第２図で説明する
。１はこのヒータの放熱曲線で、２．　３および４は正
の抵抗温度特性を示す曲線である。

すなわち、曲線１と曲線２，３の交点ＡＩ、曲線１と曲
線４の交点Ａ２が、通電時の定格発熱温度となる。ここ
で、曲線２は低融点の結晶性樹脂に導電性付与材を多く
混合した場合の抵抗温度特性である。この場合、通電時
の定格発熱温度は非常に高くなるが、電圧印加直後の電
流：Ｉｉ（以後突入電流と呼ぶ）の値と定格発熱温度に
おける電流：■８（以後、飽和電流と呼μ）の値の比Ｉ
ｆ／　Ｉ　ｓは大きく６を超える。例えば定格１００ｖ
−７００Ｗ程の大容量の暖房器具に応用した場合、突入
電流は３５Ａ以上となり、家庭用には使用できない。ま
た、曲線３は高融点の結晶性樹脂に導電性付与材を曲線
２より少なく混合した場合の抵抗温度特性である。この
場合、通電時の定格発熱温度も＾く、突入電流：Ｉｌと
飽和電流：■８の値の比Ｉ　ｉ　／　Ｉ　ｓは小さくな
り高ワツトの１００Ｖ−７００Ｗのカーペット等に使用
しても、突入電流Ｉｉは１５Ａ以内となって家庭用でも
使用”Ｊ能となる。しかし、この場合、定格発熱温度に
おける抵抗温度曲線の傾きが小さいために、フトン掛は
等の異常テスト１した場合、定格発熱温度から大きくず
れるおそれがある。つまり、安全性に問題が住じる。ま
た曲線４は低融点の結晶性樹脂に導電性付与材を曲線３
の場合と同様に混合した場合の抵抗特性である。この場
合、突入電流Ｉｆと飽和電流Ｉ９の比Ｉ　ｉ　／　Ｉ　
ｓは小さくなるが、通電時の定格発熱温度が低くなって
しまう。つまり、大容量の暖房器具等の家庭用品には使
用できないという問題点を有していた。

発明の目的 本発明はかかる従来の間釉を解消するものて、突入電流
と飽和電流の比を小さくし、家庭用として使用可能とし
た自己制御性ヒータを供給することを目的とする。

発明の構成 この目的を達成するために、本発明は、互いに離れて位
置する一対の電極の間に、正の抵抗温度特性を有する抵
抗体と前記正の抵抗温度特性を有する抵抗体の室温時の
抵抗値より高い室温抵抗値をもつ負の抵抗温度特性を有
する抵抗体を交互に介在させ、かつ前記一対の電極と前
記抵抗体を包むように電気絶縁層を設けたものである。

この構成により合成抵抗は、低温域においても高温域に
おいても高抵抗であるために、突入電流は小さくなる。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例を第３図、第４図を用いて説明
する。第３図において、電極１ａの周囲に、結晶性樹脂
としての軟化点７５℃の低密度ポリエチレン（住友化学
スミカセンＧ３０７）に導電性付与材としてのカーボン
・ブラック（チャンネル・ブラック・デグサ社カラーブ
ラックＦＷ２００）を１８ｗｔチ混入した８０℃以上の
温度域で負の抵抗温度特性を有する抵抗体４ｆ：設け、
その周囲に結晶性樹脂としての軟化点１２８℃の高密度
ポリエチレン（三菱化成・ツバチックＥＴ００８）に導
電性付与材としてのカーボン・ブラック（電気化学工業
−デンカ・アセチレン・ブラック）１２ｗｊ％混入した
正の抵抗温度特性を有する抵抗体５を設け、その周囲に
他の電極１ｂｉ設置し、その周囲に電気絶縁層３を設け
た構成となっている。なお、第１図と同一部材には同一
番号を付している。

上記構成の前作を第４図により説明する。曲線１は負の
抵抗温度特性を有する抵抗体４の抵抗温度特性で、曲線
２は正の抵抗温度特性を有する抵抗体５の抵抗温度特性
である。この負の抵抗温度特性を有する抵抗体４と正の
抵抗温度特性を有する抵抗体５が一対の電極１ａ、ｌｂ
に対して１１列に設けられているために、電楊間の抵抗
値は曲線３の抵抗温度特性を示す。このため、室温雰囲
気で通電を行うと、抵抗値が大きいために突入電流Ｉｔ
が小さくなり、この突入電流Ｉｆと、放熱曲線４と抵抗
値を示す曲線３との交点Ｂで示される通電時の定格発熱
温度において流れる飽和電流Ｉｇとの比が小さくなる。

なお、通電時の定格発熱温度が正の抵抗温度特性を有す
る抵抗体５に混入された樹脂の軟化点の近傍となるよう
に構成しておけば、曲線３で示される抵抗温度特性の立
ち上がり付近となり、ふとん掛は等の異状テストにして
も、発熱温度差は小さくなり安全である。

また、このような同心円型の構成とした場合、抵抗体と
電極の接触面接が異なり、内側の電極１ａとの接触面積
が、外側の電極１ｂとの接触面積より小さくなる。この
ため、抵抗体の中心付近の電流密度が大きくなり、発熱
量が大きくなると予想されるが、この実施例とした場合
に、内側の電極１ａと接触する中心付近の抵抗体が負の
抵抗温度特性を有するために、通電時の定格発熱温度に
おいては、抵抗値が小さくなり、発熱筒が小さくなり、
表面に近い部分で発熱し、ヒータとしては効率的である
。

また、この実施例において、正の抵抗温度特性を有する
抵抗体５と、外側の電極１ｂの間に、負の抵抗温度特性
全有する抵抗体４を史に介在したとしても同様の効果が
ある。

また、この実施例では、電極１ａの周囲に負の抵抗温度
特性を有する抵抗体４を、電＝１ｂに接触して正の抵抗
温度特性を有する抵抗体５を設けているが、電極１ａの
周囲に正の抵抗温度特性を有する抵抗体５を、電極１ｂ
に接触して負の抵抗温度特性を有する抵抗体４を設けて
も、突入電流を抑制する効果は同様に得られる。

また、負の抵抗温度特性を有する抵抗体４（！：正の抵
抗温度特性を有する抵抗体５を接触したものを１つの抵
抗体とし、この抵抗体を複数個接触させたとしても同様
の効果がある。

次に本発明の他の実施例を第５図を用いて説明する。第
５図において前記実施例と相違する点は、一対の平行な
電極１ａ、１ｂ聞に抵抗体Ｒが介在し、その抵抗体Ｒが
、正の抵抗温度特性を有する抵抗体５と負の抵抗温度特
性を有する抵抗体４と正の抵抗体５とによって構成され
、かつ、電極１ａ、１ｂに対して直列に連らなるように
設けたことにある゛。この構成においても前述と同様に
突入電流が小さくなる効果の他に、放熱により最も温度
が旨くなる抵抗体Ｈの中央部に負の抵抗温度特性を有す
る抵抗体４を設けているために、通電時の定格発熱温度
において抵抗値は小さくなり、中央部の発熱匍、が小さ
くなり、温度均一化の効果がある。

なお、電極１ａ、Ｉｂの周囲に負の抵抗温度特性を有す
る抵抗体を位置させ、その間に正の抵抗温度特性を有す
る抵抗体を位置させた構成においても、突入電流が小さ
くなる効果は同様に得られる。

発明の効果 以」−のように本発明のヒータによれば、負の抵抗温度
特性を有する抵抗体と、正の抵抗温度特性を有する抵抗
体を交互に設けているために、その抵抗体の合成抵抗と
して、室温付近では抵抗値が大きくなり、電圧印加時の
突入電流が小さくなり、この突入電流と通電時の定格発
熱温度伺近の飽和電流との比を小さくでき、家庭用の暖
房器具として使用可能である。

【図面の簡単な説明】 第１図は従来のヒータの一部り欠斜視図、第２図は従来
のヒータの抵抗温度特性を示す特性図、第３図は本発明
のヒータの一実施例を示す一部［７］欠斜視図、第４図
は本発明のヒータの一実施例の抵抗温度特性を示す特性
図、第５図は本発明のヒータの他の実施例を示す一部切
欠斜視図である。 ｔａ、１ｂ・・・・電極、３・・・・・電気絶縁層、４
・・・・・負の抵抗温度特性を示す抵抗体、５　・・・
正の抵抗温度特性を示す抵抗体。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名列　
１　図 第２（！ｉ 温　浚 第３図 第　４　因 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）互いに離れて位置する一対の電極と、前記一対の
   電極の間に交互に介在させた正の抵抗温度特性を有する
   抵抗体と前記圧の抵抗温度特性を有する抵抗体の室温時
   の抵抗値より高い室温抵抗値をもつ負の抵抗温度特性を
   有する抵抗体と、前記一対の電極と前記交互に介在させ
   た抵抗体を包むように設けられた電気絶縁層からなるヒ
   ータ。 （−負の抵抗温度特性を有する抵抗体は結晶性樹脂に導
   電性付与材を配合した組成物からなる特許請求の範囲第
   １項記載のヒータ。 （３）正の抵抗温度特性を有する抵抗体は結晶性樹脂に
   導電性付与ｌｉミラ合した組成物からなる特許請求の範
   囲第１項記載のヒータ。