JPS6024551B2 - 発熱体 - Google Patents
発熱体Info
- Publication number
- JPS6024551B2 JPS6024551B2 JP8251479A JP8251479A JPS6024551B2 JP S6024551 B2 JPS6024551 B2 JP S6024551B2 JP 8251479 A JP8251479 A JP 8251479A JP 8251479 A JP8251479 A JP 8251479A JP S6024551 B2 JPS6024551 B2 JP S6024551B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heating element
- temperature
- resistance
- barium titanate
- polyethylene resin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、新規な特性を有する発熱体に関するものであ
る。
る。
第１図および第２図に従来の発熱体を示す。
並列に配置した２本の銅製の電極導線１，１の周りおよ
び電極導線１，１の間を、高分子のポリエチレン樹脂に
カーボン微粉末を混糠し成形した発熱体２で充填し、そ
の外周は絶縁カバー３で被覆し帯状に形成してある。電
極導線１，１間に電圧Ｅを印加すると、発熱体２は抵抗
体であるので、電流が発熱体２を流遇するとき、自己発
熱する。この発熱体２は石油、ガス、化学薬品等の輪送
ラインの凍結防止や化学薬品の温度制御の工業用ヒータ
等として用いられている。この発熱体２の樟脳こついて
考察してみる。
び電極導線１，１の間を、高分子のポリエチレン樹脂に
カーボン微粉末を混糠し成形した発熱体２で充填し、そ
の外周は絶縁カバー３で被覆し帯状に形成してある。電
極導線１，１間に電圧Ｅを印加すると、発熱体２は抵抗
体であるので、電流が発熱体２を流遇するとき、自己発
熱する。この発熱体２は石油、ガス、化学薬品等の輪送
ラインの凍結防止や化学薬品の温度制御の工業用ヒータ
等として用いられている。この発熱体２の樟脳こついて
考察してみる。
第３図に温度と抵抗との関係が示してある。温度の上昇
と共に抵抗も増大しているが、途中で増大の程度が大き
くなっている。上昇の度合が変化した点は変異点ＣＰ、
変異点ＣＰに対応する温度を変異点温度Ｔｃと呼ばれる
。こ）で、変異点温度Ｔｃより以下の温度の領域を１次
領域、変異点温度Ｔｃより以上の温度の領域を２次領域
と呼ぶこと）し、温度の上昇に伴なつて抵抗の増大の割
合を表わすサーミスター定数Ｂを、１次領域でＢ，、２
次領域で＆とで表わすこと）する。本例では、１次領域
でのサーミスター定数Ｂ．はＢ＝５３２で正の値であり
、温度の上昇に伴なつて抵抗値が増大することが示され
ている。
と共に抵抗も増大しているが、途中で増大の程度が大き
くなっている。上昇の度合が変化した点は変異点ＣＰ、
変異点ＣＰに対応する温度を変異点温度Ｔｃと呼ばれる
。こ）で、変異点温度Ｔｃより以下の温度の領域を１次
領域、変異点温度Ｔｃより以上の温度の領域を２次領域
と呼ぶこと）し、温度の上昇に伴なつて抵抗の増大の割
合を表わすサーミスター定数Ｂを、１次領域でＢ，、２
次領域で＆とで表わすこと）する。本例では、１次領域
でのサーミスター定数Ｂ．はＢ＝５３２で正の値であり
、温度の上昇に伴なつて抵抗値が増大することが示され
ている。
供給する電圧Ｅでその間の抵抗をＲとすると、発熱量は
Ｅ２／Ｒに比例し、Ｒが増大すると、発熱量が減少する
。したがって、第４図の実線で示すようにサーミスター
定数Ｂの値が正であると飽和温度に達するまでにかなり
の時間を要する。特に、化学薬品の温度制御に用いる工
業用ヒータでは温度の立上り特性を早くすることが求め
られ、１次領域では温度の上昇に伴なつて抵抗が減少す
るサーミスター定数Ｂが負の値である発熱体が要請され
ている。また、従来の発熱体２であると、ポリエチレン
樹脂とカーボン粒子とは混合しており、温度が上昇する
とポリエチレン樹脂が膨脹して混在しているカーボン粒
子間の接触が弱まり電気抵抗が増大し、電流が減少し、
温度が下降するとカーボンの接触状態は元に復帰し、電
気抵抗も復元する自己制御性を有する。
Ｅ２／Ｒに比例し、Ｒが増大すると、発熱量が減少する
。したがって、第４図の実線で示すようにサーミスター
定数Ｂの値が正であると飽和温度に達するまでにかなり
の時間を要する。特に、化学薬品の温度制御に用いる工
業用ヒータでは温度の立上り特性を早くすることが求め
られ、１次領域では温度の上昇に伴なつて抵抗が減少す
るサーミスター定数Ｂが負の値である発熱体が要請され
ている。また、従来の発熱体２であると、ポリエチレン
樹脂とカーボン粒子とは混合しており、温度が上昇する
とポリエチレン樹脂が膨脹して混在しているカーボン粒
子間の接触が弱まり電気抵抗が増大し、電流が減少し、
温度が下降するとカーボンの接触状態は元に復帰し、電
気抵抗も復元する自己制御性を有する。
そこで、第３図に示される従来の発熱体の２次領域での
サーミスタ一定数＆は＆＝２４４７で小さいので、サー
ミスター定数Ｂを大きくして自己制御性を改良して、例
えば電圧変動等による制御精度をよくすることが要請さ
れている。さらに、従来の発熱体２に対しては、種々な
用途に供するため、変異点温度Ｔｃも任意に設定できる
ことが要請されている。
サーミスタ一定数＆は＆＝２４４７で小さいので、サー
ミスター定数Ｂを大きくして自己制御性を改良して、例
えば電圧変動等による制御精度をよくすることが要請さ
れている。さらに、従来の発熱体２に対しては、種々な
用途に供するため、変異点温度Ｔｃも任意に設定できる
ことが要請されている。
タ本発明は、１次領域のサーミスタ
ー定数Ｂを負の値とし、２次領域のサーミスター定数＆
の値を大きくし、さらに変異点温度Ｔｃを任意に設定で
きる発熱体を提供することを目的として開発されたもの
であり、以下、具体的な実施例に基いＺで詳細に説明す
る。重量比でポリエチレン樹脂１００に対し、カーボン
粉末１０〜５０、チタン酸バリウム系半導体の粉末０．
５〜５０を混合して所用の形状に成形してなる発熱体で
ある。
ー定数Ｂを負の値とし、２次領域のサーミスター定数＆
の値を大きくし、さらに変異点温度Ｔｃを任意に設定で
きる発熱体を提供することを目的として開発されたもの
であり、以下、具体的な実施例に基いＺで詳細に説明す
る。重量比でポリエチレン樹脂１００に対し、カーボン
粉末１０〜５０、チタン酸バリウム系半導体の粉末０．
５〜５０を混合して所用の形状に成形してなる発熱体で
ある。
こ）で、チタン酸バリウム系半導体Ｊとは、チタン酸バ
リウムＢａＴｉ０３に対し、稀士類元素またはアンチモ
ンＳｂ、ビスマスＢｉ等の少くとも一種類を添加して半
導体化することにより正の抵抗温度特性を有するもので
ある。従来の発熱体２は、１次領域で温度の上昇と共２
にポリエチレン樹脂の膨脹によりカーボン粒子間の接触
が弱まって電気抵抗が増大していたが、本発明ではチタ
ン酸バリウム系半導体粉末の混合により、チタン酸バリ
ウム系半導体粉末粒子とカーボン粉末粒子との結合力が
ポリエチレン樹脂の膨２眼力より強いので、温度上昇と
共にチタン酸バリウム系半導体粉末粒子とカーボン粉末
粒子の両導体間の接触抵抗が低下し、温度−抵抗特性は
負の特性となる。
リウムＢａＴｉ０３に対し、稀士類元素またはアンチモ
ンＳｂ、ビスマスＢｉ等の少くとも一種類を添加して半
導体化することにより正の抵抗温度特性を有するもので
ある。従来の発熱体２は、１次領域で温度の上昇と共２
にポリエチレン樹脂の膨脹によりカーボン粒子間の接触
が弱まって電気抵抗が増大していたが、本発明ではチタ
ン酸バリウム系半導体粉末の混合により、チタン酸バリ
ウム系半導体粉末粒子とカーボン粉末粒子との結合力が
ポリエチレン樹脂の膨２眼力より強いので、温度上昇と
共にチタン酸バリウム系半導体粉末粒子とカーボン粉末
粒子の両導体間の接触抵抗が低下し、温度−抵抗特性は
負の特性となる。
２次領域では、温度が上昇すると、それまでの両導体間
の結合力に比較してポリェチ３レン樹脂の膨脹力が打ち
勝つようになり、両導体間の接触抵抗が増大し、さらに
チタン酸バリウム系の正特性がこの現象に加味されてく
るので正特性は大となる。
の結合力に比較してポリェチ３レン樹脂の膨脹力が打ち
勝つようになり、両導体間の接触抵抗が増大し、さらに
チタン酸バリウム系の正特性がこの現象に加味されてく
るので正特性は大となる。
したがって、サーミスター定数Ｂの値は混練されたチタ
ン酸バリウム系半導体粉末の量に比例して大となる。次
に、具体的な実施例について述べる。
ン酸バリウム系半導体粉末の量に比例して大となる。次
に、具体的な実施例について述べる。
チタン酸バリウム系半導体の出発原料に、モル比
炭酸バリウム母Ｃ０３ ９０炭酸ス
トロンチウムＳに０３ １０酸化チタンＴ
ｉ０２ １００セリウムＣｅ
０．３炭酸マンガン
ＭｎＣ０３ ０．１を用い、これ等
を水あるいはアルコールと共にポットミル内で鷹拝混合
した後、乾燥し、１３００ｑ○で１時間暁結し、さらに
３５０メッシュにし微粉末化する。
トロンチウムＳに０３ １０酸化チタンＴ
ｉ０２ １００セリウムＣｅ
０．３炭酸マンガン
ＭｎＣ０３ ０．１を用い、これ等
を水あるいはアルコールと共にポットミル内で鷹拝混合
した後、乾燥し、１３００ｑ○で１時間暁結し、さらに
３５０メッシュにし微粉末化する。
上記微粉末化したチタン酸バリウム系半導体を低分子量
のポリエチレン樹脂粉末に対し重量比で４０％ならびに
粒度が３５０メッシュ以下のフアネスカーボンを２５％
調合して三者を混合し押出し形成を行い電極導線を挿入
して発熱帯となす。係る実施例で得られた温度−抵抗特
性を第５図に示すもので、これによると、１次領域のサ
ーミスター定数Ｂ：−２９５０、２次領域のサーミスタ
一定数Ｂ２＝１５００リ変異点温度Ｔｃ＝７２℃である
。また、この発熱体の自己制御特性は第６図に示すよう
に、発熱体に供給する電圧が１００±１０Ｖ変動しても
、温度は０．５００以下の変動しか示さない。なお、こ
の発熱体の競結体のときの固有抵抗は、２５℃で約１０
０一触、変異点温度６０００である。他の具体的実施例
について述べる。チタン酸バリウム系半導体の出発原料
を焼結後の組成比が、母（，‐ｘ）ＳｂｘＴｉ０３系モ
ル比 ｘ＝０．００２ を混合した後、１３５０ｏｏで１時間焼結し、さらに２
００メッシュ以下に微粉末化する。
のポリエチレン樹脂粉末に対し重量比で４０％ならびに
粒度が３５０メッシュ以下のフアネスカーボンを２５％
調合して三者を混合し押出し形成を行い電極導線を挿入
して発熱帯となす。係る実施例で得られた温度−抵抗特
性を第５図に示すもので、これによると、１次領域のサ
ーミスター定数Ｂ：−２９５０、２次領域のサーミスタ
一定数Ｂ２＝１５００リ変異点温度Ｔｃ＝７２℃である
。また、この発熱体の自己制御特性は第６図に示すよう
に、発熱体に供給する電圧が１００±１０Ｖ変動しても
、温度は０．５００以下の変動しか示さない。なお、こ
の発熱体の競結体のときの固有抵抗は、２５℃で約１０
０一触、変異点温度６０００である。他の具体的実施例
について述べる。チタン酸バリウム系半導体の出発原料
を焼結後の組成比が、母（，‐ｘ）ＳｂｘＴｉ０３系モ
ル比 ｘ＝０．００２ を混合した後、１３５０ｏｏで１時間焼結し、さらに２
００メッシュ以下に微粉末化する。
微粉末化したバリウム系半導体を低分子量のポリエチレ
ン樹脂粉末に対し重量比で４０％ならびに粒度が３５０
メッシュ以下のフアネスカーボンを２５％調合して三者
を混合し押出し成形を行い電極導線を挿入して発熱帯と
なす。なお、この発熱体の焼結体のときの固有抵抗は、
２５ｏ０で約５０−伽、変異点温度は９０〜１０００○
である。本発明は、上述のようにポリエチレン樹脂と、
カーボン粉末と、チタン酸バリウム系半導体の粉末とを
混合して成形してなる発熱体であり、１次領域のサーミ
スター定数の値を負の値とすることができ温度の立上り
を早くすることができる。
ン樹脂粉末に対し重量比で４０％ならびに粒度が３５０
メッシュ以下のフアネスカーボンを２５％調合して三者
を混合し押出し成形を行い電極導線を挿入して発熱帯と
なす。なお、この発熱体の焼結体のときの固有抵抗は、
２５ｏ０で約５０−伽、変異点温度は９０〜１０００○
である。本発明は、上述のようにポリエチレン樹脂と、
カーボン粉末と、チタン酸バリウム系半導体の粉末とを
混合して成形してなる発熱体であり、１次領域のサーミ
スター定数の値を負の値とすることができ温度の立上り
を早くすることができる。
本発明の発熱体は第４図の破線で示すように時定数（最
終飽和温度の６３％になる時間）が従来品に比して５０
％位、例えば３０分要していたのが１５分にて最終飽和
温度に達する。また、２次領域のサーミスター定数Ｂ２
の値を従来の発熱体より大きな値（約６倍）に設定でき
、電圧変動に対しても制御精度がよくなる。さらには変
異点温度を任意に設定でき、種々な用途に適した発熱体
が提供できる。
終飽和温度の６３％になる時間）が従来品に比して５０
％位、例えば３０分要していたのが１５分にて最終飽和
温度に達する。また、２次領域のサーミスター定数Ｂ２
の値を従来の発熱体より大きな値（約６倍）に設定でき
、電圧変動に対しても制御精度がよくなる。さらには変
異点温度を任意に設定でき、種々な用途に適した発熱体
が提供できる。
第１図は従釆の発熱体の縦断面図、第２図は第１図の横
断面図、第３図は従来の発熱体の温度−抵抗の特性を示
す図表、第４図は従釆および本発明の抵抗体の時間−温
度の特性を示す図表、第５図は本発明発熱体の温度−抵
抗の特性を示す図表、第６図は本発明発熱体の電圧−温
度の特性を示す図表である。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図
断面図、第３図は従来の発熱体の温度−抵抗の特性を示
す図表、第４図は従釆および本発明の抵抗体の時間−温
度の特性を示す図表、第５図は本発明発熱体の温度−抵
抗の特性を示す図表、第６図は本発明発熱体の電圧−温
度の特性を示す図表である。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図
Claims (1)
- １ ポリエチレン樹脂と、カーボン粉末と、チタン酸バ
リウム系半導体の粉末とを混合して成形してなる発熱体
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8251479A JPS6024551B2 (ja) | 1979-06-28 | 1979-06-28 | 発熱体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8251479A JPS6024551B2 (ja) | 1979-06-28 | 1979-06-28 | 発熱体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS566397A JPS566397A (en) | 1981-01-22 |
| JPS6024551B2 true JPS6024551B2 (ja) | 1985-06-13 |
Family
ID=13776625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8251479A Expired JPS6024551B2 (ja) | 1979-06-28 | 1979-06-28 | 発熱体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6024551B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101482496B1 (ko) * | 2014-03-10 | 2015-01-15 | 김강미 | 개폐 장치를 구비하는 인공 항문 괄약근 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57143597U (ja) * | 1981-03-03 | 1982-09-09 | ||
| JPS61208769A (ja) * | 1985-03-12 | 1986-09-17 | 松下電器産業株式会社 | 正抵抗温度係数抵抗体 |
-
1979
- 1979-06-28 JP JP8251479A patent/JPS6024551B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101482496B1 (ko) * | 2014-03-10 | 2015-01-15 | 김강미 | 개폐 장치를 구비하는 인공 항문 괄약근 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS566397A (en) | 1981-01-22 |
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