JPH02155189A

JPH02155189A - Ｐｔｃプレートヒータ

Info

Publication number: JPH02155189A
Application number: JP30973788A
Authority: JP
Inventors: Masahito Toyama; 遠山　雅仁; Kazutaka Karasawa; 唐沢　計貴
Original assignee: Koa Corp
Current assignee: Koa Corp
Priority date: 1988-12-07
Filing date: 1988-12-07
Publication date: 1990-06-14

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】（発明の目的）（産業上の利用分野）本発明は、たとえばプリントプレスの熱源などとして用
いられるＰＴＣプレートヒータに係り、とくに、正温度
係数発熱素子を挟着した電極板の絶縁構造に関する。

（従来の技術）従来、複数個の正温度係数（ＰＴｃ）発熱素子を一対の
電極板により挟着するとともに、これら電極板の外面を
絶縁層を介して放熱板により覆ってなるＰＴＣプレート
ヒータが知られている。

このＰＴＣプレートヒータは、たとえば、水または油中
に投入されるマリンヒータあるいは調理器用ヒータなど
として用いられるものである。そして、従来のこの極の
ＰＴＣプレートヒータにおいては、正温度係数発熱素子
の一面側に位置する絶縁層も他面側に位置する絶縁層も
同一の絶縁材料からなるものとした構造が採られており
、両面が同等に発熱するようになっていた。しかし、両
面が同等に発熱するのでは、１つの面のみが被加熱物を
加熱するたとえばプリントプレス用ヒータなどとしては
、不都合であり、効率も悪い。

また、従来のたとえばマリンヒータにおいては、絶縁材
料として、アルミニウム板にアルマイト加工を施しさら
にシリコン樹脂を塗布したものを用いた構造が採られて
いた。しかし、この絶縁材料は、信頼性および組立作業
での取扱いにおいて難点があった。たとえば、１．５０
０　Ｖの絶縁耐電圧テストを行なうと、穴が開くなどの
破壊現象が生じていた。

さらに、従来のＰＴＣプレートヒータにおいては、複数
個の正温度係数発熱素子を−様に配設した構造が採られ
ていたため、外部へ熱が奪われやづい周辺部と中央部と
で温度が均一にならなかった。

（発明が解決しようとする課題）上述のように、従来のＰＴＣプレートヒータは、両面が
同等に発熱するため、１つの面のみが被加熱物を加熱す
ればよいプリントプレス用ヒータなどとしては不適切で
あり、効率も悪い問題があった。また、複数の正温度係
数発熱素子が−様に配設されていたため、発熱面の温度
分布が−様にならない問題もあった。

本発明は、上述のような問題点を解決しようとづるもの
で、主に一方の面のみが発熱し、したがって、プシンド
ブレス用ヒータなどとして用いるのに適したＰＴＣプレ
ートヒータを提供することを目的とするものである。ま
た、１つの発熱面における温度分布を−様なものとでき
るＰＴＣプレートヒータを提供することを目的とするも
のである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）本発明の請求項１のＰＴＣプレートヒータは、正温度係
数発熱素子と、この正温度係数発熱素子を挟着した対を
なり電極板と、これら電極板の正温度係数発熱素子と反
対側の面にそれぞれ積層された絶縁層と、この絶縁層の
電極板と反対側の面に積層された放熱板とを備え、上記
前者の目的を達成するために、前記正温度係数発熱素子
の一面側に位置する絶縁層の熱伝導係数を大きくし、他
面側に位置する絶Ｂ層の熱伝導係数をより小さくしたも
のである。

また、請求項２のＰＴＣプレートヒータは、複数個の正
温度係数発熱素子を、放熱板の中央部に対応する位置で
粗に配設し、周辺部に対応する位置でより密に配設した
ものである。

（作用）本発明の請求項１のＰＴＣプレートヒータでは、対をな
ず電掻板間に電圧が印加され、正温度係数発熱素子が通
電されると、この正温度係数発熱素子が発熱し、その熱
が？ｕｉ板および絶縁層を介して放熱板に伝わり、発熱
したこの放熱板により衣服などの被加熱物が加熱される
。このとき、正温度係数発熱素子の一面側に位置する絶
縁層は、熱伝導係数が大きいので、熱が伝わりやすいが
、他面側に位置する絶ａｍは、熱伝導係数がより小さい
ので、熱が伝わりにくく、ここで放熱が連語される。こ
うして、熱がほぼ一方向にのみ伝わり、主に一方の面の
みが発熱する。

また、請求項２のＰＴＣプレートヒータでは、発熱面を
形成する放熱板の中央部に対応する位置よりも周辺部に
対応する位置で正温度係数発熱素子がより密に分布して
いるから、中央部よりも周辺部の方が発熱へ１自体は多
いが、中央部より６周辺部の方が熱損失がより大きく、
外部へより多くの熱が奪われるので、１つの発熱面にａ
３ける温度分布は−様なものとなる。

（実施例）以下、本発明のＰＴＣプレートヒータの一実施例の構成
を図面に旦づいて説明する。

１１はほぼ矩形平板状の素子仕切板で、この素子仕切板
１１は、耐熱性に優れた絶縁材料である雲母板すなわち
マイカ板からなっている。そして、とくに第４図に示す
ように、この索子仕切板１１には多数の円形の素子嵌合
孔１２が間口形成されている。これら素子１■合孔１２
は、素子仕切板１１の中央部において、格子状に粗に配
列されているが、索子仕切板１１の周辺部においては、
その各辺に沿って中央部より密に配列されている。そし
て、前記素子嵌合孔１２のいくつかに、円形平板状の大
電力形の正温度係数（ＰＴＣ）発熱素子１３が嵌合され
ている。とくに、図示実施例においては、点々を付した
素子嵌合孔１２に発熱素子１３が嵌合されている。なお
、それ以外の発熱索子１３が嵌合されていない図示空白
の素子嵌合孔１２は、マイカ板１４が嵌合されて閉塞さ
れている。

また、前記素子仕切板１１は、この素子仕切板１１とほ
ぼ同形の導電材料からなる一対の電極板１５゜１６によ
り挟着されており、これら電極板Ｉｓ、　１６は′前記
正温度係数発熱素子１３の下面および上面にそれぞれ圧
接されている。さらに、前記各電極板１５゜１６の素子
仕切板１１と反対側の面には、それぞれ絶縁層１７．１
８を介して、はぼ矩形型根状の放熱板１９゜２０が重合
されている。

そして、下側の放熱板１９は、８１１１程度の厚さの伝
熱性に優れた金属板たとえばアルミニウム板からなって
おり、上側の放熱板２０は、たとえば３Ｍ程度の厚さの
アルミニウム板からなっている。

また、下側の絶縁層１１は、電極板１５側に位置する耐
熱性に優れた絶縁材料であるポリイミドフィルム２１と
、放熱板１９側に位置する耐熱性に優れた絶縁材料であ
るシリコンラバー２２とからなっている。

一方、上側の絶縁層１８は、電極板１６側に位置するポ
リイミドフィルム２３と、放熱板２０側に位置する耐熱
性に優れた絶縁材料であるマイカ板２４とからなってい
る。シリコンラバー２２は、熱伝導係数が大きく伝熱性
がよいのに対して、マイカ板２４は、熱伝導係数がシリ
コンラバー２２より小さく伝熱性が悪い。しかも、前記
シリコンラバー２２がたとえば０．０５　ｍ程度の厚さ
で薄くなっているのに対し、前記マイカ板２４はたとえ
ば１ｍ程度の厚さで厚くなっている。

また、前記画成熱板１９．２０の平面形状は、前記素子
仕切板１１、電極板１５．１６および絶縁層１７゜１８
の平面形状よりも大きくなっており、前記画成熱板１９
．２０の周縁部間にはアルミニウムなどからなるスペー
ナ２５が枠状に介在されている。なお、スペーサ２５は
、放熱板１’９．２０と一体にしてもよい。

そして、図示していないが、前記画成熱板１９．２０の
周縁部がスペーサ２５を介してビスにより固着されて、
前記素子仕切板１１、’ｓｉ板１５．１６、ポリイミド
フィルム２１．２３、シリコンラバー２２、マイカ板２
４および放熱板１９．２０が積層された状態が保持され
ている。なお、こうして構成されたＰＴＣプレートヒー
タの大きさは、たとえば、ＩＩ　２９６　ｒｔｖｓ　。

横４１８ｍ、厚さ１６．７Ｍ程度である。

さらに、前記上側の放熱板２０には上方へ突出させて複
数のボルト２７がナツト２８により固着されている。そ
して、これらポルｌ〜２７によって、ＰＴＣプレートヒ
ータがプリントプレスなどの機具本体に取イ」けられる
ようになっている。また、前記各電極板１５．１６にそ
れぞれ電気的に接続された電線２９が、前記上側の放熱
板２０から上方へ引出されている。

なお、正温度係数発熱素子１３の電源回路においては、
家庭用の１００ｖ交流電源を使用できるように、突入電
流を２５Ａ以下に押えである。

つぎに、上記実施例の作用について説明する。

上記ＰＴＣプレートヒータは、たとえば、ティーシ１Ｆ
ツなどの衣服類に絵や文字などを印刷するプリントプレ
スに用いられるものである。

そうして、一対の電極板Ｉｓ、　１６闇に電線２９を介
して電圧が印加され、正温度係数発熱素子１３が通電さ
れると、これら正温度係数発熱素子１３が発熱し、その
熱が電極板１５．１６および絶縁層１７．１８を介して
放熱板１９．２０に伝達される。そして、とくに下側の
放熱板１９からの放熱により、この放熱板１９の下面の
発熱面に接触された衣服などの被加熱物が加熱される。

このとき、発熱素子１３の下側に位置する絶縁層１１は
、主に熱伝導係数が大きくかつ薄いシリコンラバー２２
からなっているので、下側の放熱板１９へ熱が伝わりや
すいが、上側に位置する絶縁層１８は、主に熱伝導係数
がより小さくかつ厚いマイカ板２４からなっているので
、上側の放熱板２０へは熱が伝わりにくく、むしろここ
で放熱が遮断される。

したがって、熱がほぼ下側の放熱板１９の方へのみ伝達
され、この放熱板１９が形成する一方の発熱面のみが発
熱する。

こうして、熱伝導に方向性をもたせ、必要な一方の面の
みが発熱するようにしたので、とくに１つの面のみが被
加熱物を加熱すればよいプリントプレス用ヒータなどと
して、適切なものとなり、効率も白土する。また、上側
の放熱板２０はあまり熱くならないので、この放熱板２
０側が取付けられる機具本体などに悪影響を及ぼさない
。

しかしながら、上記ＰＴＣプレートヒータは、マリンヒ
ータなどとしても用いることができる。

また、素子仕切板１１において、周辺部に多くの正温度
係数発熱素子１３を集め、逆に中央部の発熱素子１３を
少なくすれば、中央部よりも周辺部の方が発熱量自体は
多くなるが、放熱板１９などの中央部よりも周辺部の方
がより熱損失が大きいので、中央部よりも周辺部で適度
により密に発熱素子１３を配設することにより、放熱板
１９における面発熱を均一なものにでき、加熱むらをな
くせる。たとえば、放熱板１９が形成する１つの発熱面
における温度分布を±２．３℃以下の範囲内のものにす
ることができる。こうして、従来のシーズ線ヒータを用
いた場合の発熱面の温度分布よりも、温度分布の偏差を
６０〜７０％改善できる。

また、正温度係数発熱素子１３の形状上、電極板１５．
１６が面接触的に圧接される構造を採れるとともに、発
熱素子１３の最高発熱温度が定まっているため、シーズ
線ヒータのようにバイメタルスイッチのオン・オフおよ
び発熱温度の過度の高温化に伴う構造への悪影響たとえ
ば歪みや反りなどが少ない。

さらに、絶縁材料にシリコン系のラバー２２を用いたの
で、たとえば絶縁耐電圧テストなどに関して、信頼性お
よび作業性が高まる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、つぎのような効果が得られる。

請求項１のＰＴＣプレートヒータでは、電極板により挟
着された正温度係数発熱素子の一面側に位置する絶縁層
の熱伝導係数よりも他面側に位置する絶縁層の熱伝導係
数をより小ざくしたので、正温度係数発熱素子からほぼ
一方向に熱が伝わり、主に一方の面のみが発熱すること
により、１つの面のみが被加熱物を加熱すればよいプリ
ントプレス用ヒータなどとして用いるのに適切なＰＴＣ
プレートヒータとすることができる。

また、請求項２のＰＴＣプレートヒータでは、放熱板の
中央部に対応する位置よりも周辺部に対応する位置でよ
り密に正温度係数発熱系子を配設したので、中央部より
も周辺部でより多（の熱が外部へ奪われても、放熱板が
形成する１つの発熱面における温度分布を−様なものと
することができ、加熱むらをなくすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のＰＴＣプレートヒータの一実施例を示
す分解斜視図、第２図は同上組立状態の斜視図、第３図
は同上一部の断面図、第４図は同上正温度係数発熱素子
の配置を示す平面図である。１３・・正ｍｌ係数発熱素子、１５．１６・・電極板、
１７．１８・・絶縁層、１９．２０・・放熱板。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）正温度係数発熱素子と、この正温度係数発熱素子
を挟着した対をなす電極板と、これら電極板の正温度係
数発熱素子と反対側の面にそれぞれ積層された絶縁層と
、この絶縁層の電極板と反対側の面に積層された放熱板
とを備え、前記正温度係数発熱素子の一面側に位置する絶縁層の熱
伝導係数よりも他面側に位置する絶縁層の熱伝導係数を
より小さくしたことを特徴とするＰＴＣプレートヒータ
。
（２）正温度係数発熱素子を複数個備え、放熱板の中央
部に対応する位置よりも周辺部に対応する位置でより密
に前記正温度係数発熱素子を配設したことを特徴とする
請求項１記載のＰＴＣプレートヒータ。