JPH0443587A - 正抵抗温度係数をもつ発熱体 - Google Patents
正抵抗温度係数をもつ発熱体Info
- Publication number
- JPH0443587A JPH0443587A JP2147834A JP14783490A JPH0443587A JP H0443587 A JPH0443587 A JP H0443587A JP 2147834 A JP2147834 A JP 2147834A JP 14783490 A JP14783490 A JP 14783490A JP H0443587 A JPH0443587 A JP H0443587A
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- Japan
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- conductive
- resistance
- heating element
- temperature coefficient
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- Pending
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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。
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
本発明は採暖器具および一般の加熱装置として利用され
る正抵抗温度係数をもつ発熱体に関する。
る正抵抗温度係数をもつ発熱体に関する。
従来の技術
従来の紐状の正抵抗温度係数をもつ（以下ＰＴＣと称す
）発熱体は、一対の電極線間に設けたＰＴＣ抵抗体のＰ
ＴＣ特性により適宜な温度に自己制御されている。しか
し、特に大きな電力密度か要求される場合においては、
発熱体の温度分布を一様にするため、一対の電極線間方
向の温度分布を良好にすることが不可欠であり、その解
決策として、一対の電極線間の距離を互いに接近させて
構成する方法が講じられてきた。
）発熱体は、一対の電極線間に設けたＰＴＣ抵抗体のＰ
ＴＣ特性により適宜な温度に自己制御されている。しか
し、特に大きな電力密度か要求される場合においては、
発熱体の温度分布を一様にするため、一対の電極線間方
向の温度分布を良好にすることが不可欠であり、その解
決策として、一対の電極線間の距離を互いに接近させて
構成する方法が講じられてきた。
第２図において、電極線７および電極線８は互いに接近
して一定の間隔をもって設けられた平行線状の金属電極
であり、これら電極線７．８を包囲するようＰＴＣ抵抗
体９を配することにより、高出力のＰＴＣ発熱体を現出
している。
して一定の間隔をもって設けられた平行線状の金属電極
であり、これら電極線７．８を包囲するようＰＴＣ抵抗
体９を配することにより、高出力のＰＴＣ発熱体を現出
している。
発明が解決しようとする課題
一般にこうしたＰＴＣ発熱体は、長期的な使用によりヒ
ータ全体が高抵抗化して発熱温度が低下するという欠点
を有していた。特に高分子組成物が架橋物を細粉化した
導電性粉末を混合したタイブのＰＴＣ抵抗体は導電性粉
末とバインダーとしての高分子との間で海島構造を有し
ているため安全性と加工安定性に優れている反面、発熱
分布の均一性が得にくいため、上記のような傾向が顕著
にみられた。これは主として架橋された導電性粉末とバ
インダーとしての未架橋高分子との間に熱膨張差に起因
する界面クラックが生じて、導電バスが寸断されるため
であり、特に比較的大きな導電粒子の近傍にはこの傾向
が顕著である。
ータ全体が高抵抗化して発熱温度が低下するという欠点
を有していた。特に高分子組成物が架橋物を細粉化した
導電性粉末を混合したタイブのＰＴＣ抵抗体は導電性粉
末とバインダーとしての高分子との間で海島構造を有し
ているため安全性と加工安定性に優れている反面、発熱
分布の均一性が得にくいため、上記のような傾向が顕著
にみられた。これは主として架橋された導電性粉末とバ
インダーとしての未架橋高分子との間に熱膨張差に起因
する界面クラックが生じて、導電バスが寸断されるため
であり、特に比較的大きな導電粒子の近傍にはこの傾向
が顕著である。
本発明の目的は上記問題点を改善するもので、安全で且
つ長期使用に耐えるＰＴＣ発熱体を提供しようとするも
のである。
つ長期使用に耐えるＰＴＣ発熱体を提供しようとするも
のである。
課題を解決するための手段
本発明は上記目的を達成するため、結晶性高分子組成物
中に導電性微粉末を分散させてなる導電性組成物を主成
分とする長尺の紐状の正抵抗温度係数をもつ抵抗体と、
前記抵抗体に包囲され且つ一定の間隔をもって平行に対
峙する一対の金属電極線と、この金属電極線を外装する
電気絶縁体とを備えた正抵抗温度係数をもつ発熱体とし
、また導電組成物として、電子線あるいは有機過酸化物
等の架橋剤により架橋した後、これを超細粉化して微粒
子状導電性組成物とし、これを結晶性高分子組成物に混
合分散して形成された導電性組成物を用いる正温度係数
をもつ発熱体とした。
中に導電性微粉末を分散させてなる導電性組成物を主成
分とする長尺の紐状の正抵抗温度係数をもつ抵抗体と、
前記抵抗体に包囲され且つ一定の間隔をもって平行に対
峙する一対の金属電極線と、この金属電極線を外装する
電気絶縁体とを備えた正抵抗温度係数をもつ発熱体とし
、また導電組成物として、電子線あるいは有機過酸化物
等の架橋剤により架橋した後、これを超細粉化して微粒
子状導電性組成物とし、これを結晶性高分子組成物に混
合分散して形成された導電性組成物を用いる正温度係数
をもつ発熱体とした。
作用
上記構成において、高分子組成物中の導電性粉末の粒径
が１００Ｖの間欠通電時の抵抗値変化率におよぼす影響
について検討した結果を第３図に示す。第３図から明ら
かなように、導電性粉末の最大粒径き抵抗値変化率との
間には密接な関係が存在することがわかる。特に最大粒
径が１００μｍ以下では抵抗値の変化が極度に安定化さ
れる。これは導電性粉末とバインダーとしての高分子物
質の間に熱膨張差があり、発熱通電の繰返しにより、特
に大きな粉末を中心として界面クラックを生じるが、本
発明では最大粒径を１００μｍ以下に微粒子化すること
により、導電パスの形成と応力ムラが均等化されること
により、界面クラックの発生を極度にくい止める機構が
形成されるので、発熱体の通電による高抵抗化か改善で
き、長寿命化か可能となる。
が１００Ｖの間欠通電時の抵抗値変化率におよぼす影響
について検討した結果を第３図に示す。第３図から明ら
かなように、導電性粉末の最大粒径き抵抗値変化率との
間には密接な関係が存在することがわかる。特に最大粒
径が１００μｍ以下では抵抗値の変化が極度に安定化さ
れる。これは導電性粉末とバインダーとしての高分子物
質の間に熱膨張差があり、発熱通電の繰返しにより、特
に大きな粉末を中心として界面クラックを生じるが、本
発明では最大粒径を１００μｍ以下に微粒子化すること
により、導電パスの形成と応力ムラが均等化されること
により、界面クラックの発生を極度にくい止める機構が
形成されるので、発熱体の通電による高抵抗化か改善で
き、長寿命化か可能となる。
実施例
以下、本発明の一実施例として示したＰＴＣ発熱体を図
面に基づいて説明する。
面に基づいて説明する。
第１図において、ＰＴＣ抵抗体１とこのＰＴＣ抵抗体１
の紐状長手方向に沿って対向して一定間隔で平行に設け
た金属電極線２（外径０．１ｍｍの銅線を１６本撚りし
たもの）と金属電極線３（前記金属電極線２と同一構成
）とが設けられている。さらに前記全体を絶縁体４（ポ
リ塩化ビニル等）で被覆してＰＴＣ発熱体としている。
の紐状長手方向に沿って対向して一定間隔で平行に設け
た金属電極線２（外径０．１ｍｍの銅線を１６本撚りし
たもの）と金属電極線３（前記金属電極線２と同一構成
）とが設けられている。さらに前記全体を絶縁体４（ポ
リ塩化ビニル等）で被覆してＰＴＣ発熱体としている。
なお、前記実施例では、ＰＴＣ抵抗体１は下記組成物か
ら成る。結晶性高分子組成物としてポリエチレンを用い
、導電性微粉末として、４０重量％のファーネスブラッ
クを含む低密度ポリエチレン混練物１００重量部に架橋
剤としてジクミルパーオキサイドを３．５重量部配合し
たものを１８０℃で１時間熱処理を施すことにより得た
架橋物を冷凍粉砕によって粒径０．５〜３５μｍ且つ平
均粒子径１５μｍの粒子状導電性組成物を作成した。
ら成る。結晶性高分子組成物としてポリエチレンを用い
、導電性微粉末として、４０重量％のファーネスブラッ
クを含む低密度ポリエチレン混練物１００重量部に架橋
剤としてジクミルパーオキサイドを３．５重量部配合し
たものを１８０℃で１時間熱処理を施すことにより得た
架橋物を冷凍粉砕によって粒径０．５〜３５μｍ且つ平
均粒子径１５μｍの粒子状導電性組成物を作成した。
その後、この粒子状導電性組成物を結晶性高分子組成物
として低密度ポリエチレン中に導電性微粉末としてのカ
ーボンブラックを組成比２８重量％混線したものを用い
た。なお、この正抵抗温度係数をもつ抵抗体は３．２Ｘ
１０’Ω−口の体積固有抵抗値を示した。さらにＡＣｌ
ｏｏＶで通電すると約６２℃の飽和温度を示した。
として低密度ポリエチレン中に導電性微粉末としてのカ
ーボンブラックを組成比２８重量％混線したものを用い
た。なお、この正抵抗温度係数をもつ抵抗体は３．２Ｘ
１０’Ω−口の体積固有抵抗値を示した。さらにＡＣｌ
ｏｏＶで通電すると約６２℃の飽和温度を示した。
上記の粒径が０．５〜３５μｍの導電性粒子を用いた本
発明の実施例と、粒径が０．５〜３００μｍの導電性粒
子を用いたサンプルとの対比のため、雰囲気温度１００
℃、印加電圧２００ｖの連続通電耐久試験を行った。抵
抗値変化率が５０％に達する時間として、後者は２００
０時間であったが、前記の実施例では７５００時間経過
するも未だ到達していないことから通電耐久性に優れて
いる。
発明の実施例と、粒径が０．５〜３００μｍの導電性粒
子を用いたサンプルとの対比のため、雰囲気温度１００
℃、印加電圧２００ｖの連続通電耐久試験を行った。抵
抗値変化率が５０％に達する時間として、後者は２００
０時間であったが、前記の実施例では７５００時間経過
するも未だ到達していないことから通電耐久性に優れて
いる。
なお、前記実施例ではベースとしての結晶性高分子組成
物として低密度ポリエチレンを示したが、ポリアミド、
エチレン−酢酸ビニル共重合体、アクリル酸やマレイン
酸等のグラフト重合体、ポリプロピレン等であってもよ
い。
物として低密度ポリエチレンを示したが、ポリアミド、
エチレン−酢酸ビニル共重合体、アクリル酸やマレイン
酸等のグラフト重合体、ポリプロピレン等であってもよ
い。
発明の効果
上記のように本発明の正抵抗温度係数をもつ発熱体によ
れば、極めて微粒子化された導電性粒子から構成されて
いるために、通電時の導電パスの形成と発熱による熱膨
張差に起因する最大粒径導電粒子とバインダとの間に多
発する界面クラックが生じにくいため、抵抗体の劣化が
防止でき、極めて長寿命の発熱体が実現できる。また、
抵抗値変化率が従来例と比較して大きく向上され、極め
て高信頼度のある安全な自己温度制御作用を有する発熱
体を実現することができる等の効果がある。
れば、極めて微粒子化された導電性粒子から構成されて
いるために、通電時の導電パスの形成と発熱による熱膨
張差に起因する最大粒径導電粒子とバインダとの間に多
発する界面クラックが生じにくいため、抵抗体の劣化が
防止でき、極めて長寿命の発熱体が実現できる。また、
抵抗値変化率が従来例と比較して大きく向上され、極め
て高信頼度のある安全な自己温度制御作用を有する発熱
体を実現することができる等の効果がある。
第１図は本発明の一実施例を示すＰＴＣ発熱体の断面図
、第２図は従来のＰＴＣ発熱体の断面図、第３図は導電
粉末の最大粒径がＡＣｌｏｏＶの間欠通電時の抵抗値変
化率におよぼす影響について示したグラフである。 １・・・・・・ＰＴＣ抵抗体、２，３・・・用金属電極
線、４・・・・・・絶縁体。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか１８第 図 ＰＴＣ椿鎖帰 宝 胤 １％１ ｗＩ 縁 俸 第 図 二事 冨 図
、第２図は従来のＰＴＣ発熱体の断面図、第３図は導電
粉末の最大粒径がＡＣｌｏｏＶの間欠通電時の抵抗値変
化率におよぼす影響について示したグラフである。 １・・・・・・ＰＴＣ抵抗体、２，３・・・用金属電極
線、４・・・・・・絶縁体。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか１８第 図 ＰＴＣ椿鎖帰 宝 胤 １％１ ｗＩ 縁 俸 第 図 二事 冨 図
Claims (1)
- 結晶性高分子組成物中に導電性微粉末を分散させて電子
線あるいは有機過酸化物等の架橋剤により架橋した後、
これを細粉化して０．５〜１００μｍの粒径をもつ粒子
状導電性組成物とし、これを結晶性高分子組成物に混合
分散して形成された導電性組成物を主成分とする長尺の
紐状の正抵抗温度係数をもつ抵抗体と前記抵抗体に包囲
され且つ一定の間隔をもって平行に対峙する一対の金属
電極線と、この金属電極線を外装する電気絶縁体とを備
えたことを特徴とする正抵抗温度係数をもつ発熱体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2147834A JPH0443587A (ja) | 1990-06-06 | 1990-06-06 | 正抵抗温度係数をもつ発熱体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2147834A JPH0443587A (ja) | 1990-06-06 | 1990-06-06 | 正抵抗温度係数をもつ発熱体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0443587A true JPH0443587A (ja) | 1992-02-13 |
Family
ID=15439302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2147834A Pending JPH0443587A (ja) | 1990-06-06 | 1990-06-06 | 正抵抗温度係数をもつ発熱体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0443587A (ja) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60136194A (ja) * | 1983-12-23 | 1985-07-19 | 松下電器産業株式会社 | 発熱体の製造方法 |
| JPS62291882A (ja) * | 1986-06-12 | 1987-12-18 | 日立電線株式会社 | 自己温度制御性ヒ−タ |
| JPS647493A (en) * | 1987-06-30 | 1989-01-11 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Heater with positive temperature coefficient of resistance |
| JPH01166479A (ja) * | 1987-12-22 | 1989-06-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 正低抗温度係数発熱体 |
| JPH01231284A (ja) * | 1988-03-09 | 1989-09-14 | Mitsubishi Electric Corp | 発熱体 |
| JPH0217609A (ja) * | 1988-07-06 | 1990-01-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 正抵抗温度係数発熱体 |
| JPH0218902A (ja) * | 1988-07-07 | 1990-01-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 正抵抗温度係数発燃体 |
-
1990
- 1990-06-06 JP JP2147834A patent/JPH0443587A/ja active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60136194A (ja) * | 1983-12-23 | 1985-07-19 | 松下電器産業株式会社 | 発熱体の製造方法 |
| JPS62291882A (ja) * | 1986-06-12 | 1987-12-18 | 日立電線株式会社 | 自己温度制御性ヒ−タ |
| JPS647493A (en) * | 1987-06-30 | 1989-01-11 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Heater with positive temperature coefficient of resistance |
| JPH01166479A (ja) * | 1987-12-22 | 1989-06-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 正低抗温度係数発熱体 |
| JPH01231284A (ja) * | 1988-03-09 | 1989-09-14 | Mitsubishi Electric Corp | 発熱体 |
| JPH0217609A (ja) * | 1988-07-06 | 1990-01-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 正抵抗温度係数発熱体 |
| JPH0218902A (ja) * | 1988-07-07 | 1990-01-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 正抵抗温度係数発燃体 |
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