JPH0679499B2 - 正抵抗温度係数発熱体 - Google Patents

正抵抗温度係数発熱体

Info

Publication number
JPH0679499B2
JPH0679499B2 JP26664184A JP26664184A JPH0679499B2 JP H0679499 B2 JPH0679499 B2 JP H0679499B2 JP 26664184 A JP26664184 A JP 26664184A JP 26664184 A JP26664184 A JP 26664184A JP H0679499 B2 JPH0679499 B2 JP H0679499B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resistor
heating element
ptc
electrode
temperature coefficient
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 - Fee Related
Application number
JP26664184A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS61143979A (ja
Inventor
誠之 寺門
和典 石井
康友 船越
忠 坂入
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP26664184A priority Critical patent/JPH0679499B2/ja
Priority to DE8585116105T priority patent/DE3583932D1/de
Priority to EP85116105A priority patent/EP0187320B1/en
Priority to US06/809,966 priority patent/US4783587A/en
Priority to CA000497966A priority patent/CA1249323A/en
Publication of JPS61143979A publication Critical patent/JPS61143979A/ja
Priority to US07/190,562 priority patent/US4954696A/en
Publication of JPH0679499B2 publication Critical patent/JPH0679499B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Resistance Heating (AREA)

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等とした有用な
正抵抗温度係数発熱体(以下PTC発熱体と称す)に関す
るものである。
従来の技術 従来から結晶性高分子中に導電性微粉末を分散した抵抗
体組成物が顕著なPTC特性を示すことが知られていて、
この組成物を用いて自己温度制御性を有する発熱体を構
成する試みがなされてきた。この方法の利点は抵抗体の
形状加工性が優れていて任意の形状が容易に得られるこ
と、可撓性に優れていること、抵抗値の調整範囲が広い
ことにあり、これまでに比較的低電力密度の面状発熱体
および長尺可撓性発熱体として用いられてきた。
しかし、大きな電力密度が要求される場合においては発
熱体自体の温度分布を一様にするための均熱板が不可欠
となり、従来のPTC発熱体においては第4図に示すよう
に、熱伝導性の良好なアルミナ焼結体から成る電気絶縁
基板1の上に、導電性微粉末を結晶性高分子中に分散し
た材料を主成分とするPTC抵抗体2を密着して構成し、
その両端部に1対の電極3a,3bを設ける等の対策が講じ
られていた。(特公昭55−40161号公報) 発明が解決しようとする問題点 このような従来の高電力密度PTC発熱体では均熱板が不
可欠であって、均熱板がなければ電圧集中による局部異
常発熱現象を生じ、正常な発熱特性が得られなくなる。
また、均熱板があっても、アルミナ焼結体のような電気
絶縁材料の熱伝導率には限界があり、電圧集中発生限界
までの余裕が十分になかった。さらに、アルミナ焼結体
のようなセラミック材料は可撓性がなく、被加熱物との
密着性が不十分であったり、大きなものをつくりにくい
ことから、一体で構成される発熱体の寸法形状にも限界
があった。一方、セラミック系の均熱板に代わる材料と
して、アルミニウム等の高熱伝導率金属板とポリエステ
ルフィルム等の電気絶縁板との貼り合わせ均熱板が考案
されているが、耐電圧特性を十分に満足するだけの電気
絶縁板の厚みを設けると、アルミナ焼結体を上まわる均
熱効果を得ること困難であり、大きな電力密度を得るこ
とができなかった。このように、従来の高電力密度PTC
発熱体は均熱板に起因する諸問題が山積していて、これ
以上の発展の余地がなかった。
問題点を一挙に解決するためには均熱板に依存する必要
のないPTC発熱体を導入することが重要であった。この
点に着目して検討を進めた結果、電圧集中現象が発生し
ている部分の幅が数ミリメートル以下であることを見出
し、その範囲内に一対の電極を設置すれば、電極間の電
圧勾配および発熱分布がほぼ一様になるものと推定され
た。さらに検討を進めた結果、PTC抵抗体の表面に微細
くし形電極を設けると、電極の占める面積が相当大きく
なり、有効発熱部がほとんどなくなって、それ程大きな
電力密度が得られないことがわかった。その解決策とし
てPTC抵抗体の厚さ方向への電圧印加方式を導入し、実
験を積み重ねた結果、抵抗体の厚さが5mm以下であれば
極端な電圧集中現象は観測されなかった。また、厚さ1m
m以下では、大きな放熱負荷のもとに2W/cm2(60deg昇
温)の発熱時にも異常がみられなかった。この結果か
ら、厚さ5mm以下の薄肉状PTC抵抗体の両面に電極を設け
た発熱体は、電極間の熱拡散能力が高く、本質的に電圧
集中現象が発生し得ないとの結論に達した。しかしなが
ら、電圧集中による抵抗体の破壊現象は生じないもの
の、大きな熱負荷に対しては、発熱体電極間に意外に大
きな電圧勾配分布と温度分布が存在し、局部的な抵抗体
組成物の熱劣化が発生したり、熱の伝達損失が生じるの
で、抵抗体の厚さは少なくとも3mm以下、好ましくは1mm
以下であることが判明した。この構造の発熱体は非常に
シンプルな構成であり、均熱板に起因する様々な制約か
ら解放されるので、性能面、構造面、工法面での大きな
飛躍が得られるものと期待された。
この結論のもとに具体的な検討に着手すると、PTC抵抗
体組成物の耐電圧特性、絶縁距離の確保、端子処理方
法、取付け構造、加工方法等に関する諸問題が山積し、
実用に程遠い状態にあった。代替手段としてチタン酸バ
リウム焼結体のようなセラミック系のPTC抵抗体を検討
した結果では、電力密度、耐熱性、耐電圧特性、熱伝導
率に優れ、小型の加熱ユニットを構成するうえにおいて
基本的な問題点はないと判断された。しかしながら、焼
結体であるために可撓性が全くなく、大面積あるいは長
尺の加工が著しく困難という課題があり、従来の面状発
熱体や長尺可撓性や長尺可撓性発熱体のような薄肉、大
面積、均一発熱、可撓性、連続長尺加工といった機能を
満すことは困難であった。これらの点から判断して、セ
ラミック系PTC抵抗体は断念し、有機系PTC抵抗体を用い
た場合の諸問題を解決するのが唯一の道であることを確
認した。
以下、本発明が解決しようとする具体的課題について説
明する。
3mm以下、好ましくは1mm以下の厚さの薄肉状有機系PTC
抵抗体の厚み方向に100Vないし200Vを印加する方式はこ
れまでの常識で考えると一見無謀にも思える。その最大
の理由は異極間の距離が接近しているために極く微細な
欠陥があっても、容易に耐電圧破壊を生じ、最悪の場
合、焼損に至ることが予想されるからである。その欠陥
を作り得る重要な要因の1つとして、極く接近した位置
に構成される一対の異極電極端面の構造ならびに処理方
法があげられる。この一対の異極電極端面は3mm以下な
いし1mm以下の距離しか離れていないので電極材料の屑
や外力による変形等で耐電圧特性が不足する場合が容易
に想定される。また、電極端面の絶縁処理のために後加
工工程を加えるとしても、非常に接近した部分であるこ
とから、かえって不良箇所を作り出す可能性があり、確
実な方法がなかった。
問題点を解決するための手段 本発明は上記問題を解決するため結晶性高分子中に導電
性微分末を分散させた組成物を主成分とする薄肉PTC抵
抗体と、その厚さ方向に電圧を印加すべく設けられた一
対の電極体より成り、前記一対の電極体の端面間に構成
される前記抵抗体の外表面に沿う沿面距離を少なくとも
前記抵抗体の厚さ寸法より大きくなるように、また、前
記抵抗体の幅方向の両側端部が前記一対の電極体の一方
の幅方向からはみだすと同時に前記はみだし部が前記一
対の電極体の他方との積層加工によって背面から形状保
持しつつ形成される構成としたものである。
作 用 この技術的手段による作用は次のようになる。すなわ
ち、異極の電極端面が薄肉PTC抵抗体を介して接してい
る部分に、後加工で端面の絶縁処理することは危険であ
るから、発熱体の加工時に処理できる構造が望ましい。
PTC抵抗体自身も過電圧印加に耐える材料であるので、
他の電気絶縁材料を端面部分に構成するのではなく、PT
C抵抗体そのものを異極の電極端面間に十分な沿面距離
をとれるだけの位置関係に介在させれば良いと考えられ
る。沿面距離は大きければ大きい程安全であるが、少な
くとも、PTC抵抗体の沿面距離の形成は電極体から幅方
向へはみだすことによってなされるが、この部分は薄肉
の抵抗体そのものであるので十分な強度と剛性があるわ
けではなく、ともすれば加工時に失われる可能性もあ
る。一方の電極体からはみだした抵抗体はその形成と同
時に他方の電極体と積層され、その強度と形状を維持す
ることができる。
実施例 以下実施例を添付図面にもとづいて説明する。
(実施例1) 第1図において、4は厚さ0.3mmのPTC抵抗体で、5a,5b
はPTC抵抗体4よりも幅が3mm狭い金属板電極である。電
極5a,5bはPTC抵抗体4の中央に両端のはみ出し部分を伴
いつつ貼り出されたもので、沿面距離は幅方向2箇所と
厚さ方向1箇所の和であるから3.3mmとなる。電極を全
面に貼ってから端面を切り欠いたり、大きく貼り合せた
ものから切り出して加工することは容易でないが、この
方法であれば楽に加工できる。なお、第1図の構成にお
いて、電極5aと5bの幅は必ずしも同一でなくても良く、
また、必ずしもPTC抵抗体4の中央に設けなくても沿面
距離を確保できる位置関係であれば同様の効果が得られ
る。なお、この構成で沿面距離を確保することは可能で
あるが、高い信頼性のあるものとするためには第2図の
構成とする必要がある。
第2図において、6は厚さ0.3mmのPTC抵抗体で、7aはPT
C抵抗体6よりも幅が5mm小さい金属板電極で、7bはPTC
抵抗体6と同一幅の金属板電極である。電極7aはPTC抵
抗体6の中央に両端のは出し部分を伴いつつ、また、電
極7bはPTC抵抗体6に重なるようにして貼り合わせたも
ので、沿面距離は2.8mmである。
第2図に示した構造は、PTC抵抗体6のはみ出し部分が
電極7bによって補強される点に特徴があり、沿面距離を
確実に得ることができる。なお、第2図の構成におい
て、電極7bの幅がPTC抵抗体6の幅よりも大きくても、
また、電極7aが必ずしもPTC抵抗体6の中央になくても
同等の効果を得ることができる。
(実施例2) 第3図において、8は厚さ0.3mmのPTC抵抗体で、9a,9b
はPTC抵抗体8よりも幅が2.5mm少さい金属板電極であ
る。電極9aはPTC抵抗体の左端に沿って、電極9bはPTC抵
抗体の右端に沿うような位置関係のもとで貼り合わされ
たものであり、沿面距離は2.8mmである。第3図に示し
た構造は、PTC抵抗体8の沿面距離構成部分が電極9aお
よび9bによって補強される点と、電極9aおよび9bの幅が
同一でよい点に特徴がある。なお、第3図の構成におい
て、電極9aおよび9bの端面がPTC抵抗体8の端面に沿っ
ている必要はなく、はみ出し部分があっても同様の効果
を得ることができる。
発明の効果 以上述べてきたように、本発明は異極電極端面間の沿面
距離を確実に確保しつつ加工するもので、この結果、得
られるPTC発熱体は下記の効果を奏し、従来の概念を破
る画期的なものである。
(1)抵抗体自身からなる沿面距離構成部分がその形成
と同時にもう一方の電極体によって裏面から補強される
ので沿面構造の欠陥が発生しない。
従って、極めて信頼性に優れた正抵抗温度係数発熱体を
構成できる。また、連続かつ高速押し出し加工をしても
沿面構造の欠陥が発生しないので、高精度かつ高信頼性
の正抵抗温度係数発熱体を量的に製造できる。
(2)抵抗体の沿面距離構成部分に何らかの後加工を加
えるものではなく、加工と同時に沿面距離を形成でき
る。従って、この部分に劣化が進行する要因がなくな
り、高信頼性の正抵抗温度係数発熱体を構成できる。
(3)有機系抵抗材料特有の可撓性と形状自由度に加
え、セラミック系抵抗材料に追る高出力を合わせ持ち、
発熱性能、生産性、信頼性、応用範囲等が飛躍的に向上
した正抵抗温度係数発熱体を構成できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例に至るまでの基本概念を
示すPTC発熱体の縦断面図、第2図は本発明の第1の実
施例のPTC発熱体の縦断面図、第3図は本発明の第2の
実施例のPTC発熱体の縦断面図、第4図は従来のPTC発熱
体の斜視図である。 4,6,8……PTC抵抗体、5a,5b,7a,7b,9a,9b……電極。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 船越 康友 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 坂入 忠 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭53−122942(JP,A) 特開 昭59−205704(JP,A) 実開 昭58−81889(JP,U)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】結晶性高分子中に導電性微粉末を分散させ
    た組成物を主成分とする厚さが1mm以下の薄肉正抵抗温
    度係数抵抗体と、その厚さ方向に電圧を印加すべく設け
    られた一対の電極体よりなり、前記一対の電極体の端面
    間に構成される前記抵抗体の外表面に沿う沿面距離を少
    なくとも前記抵抗体の厚さ寸法よりも大きくなるよう
    に、また、前記抵抗体の幅方向の両側端部が前記一対の
    電極体の一方の幅方向からはみだすと同時に前記はみだ
    し部が前記一対の電極体の他方との積層加工によって背
    面から形状保持しつつ形成されてなる正抵抗温度係数発
    熱体。
JP26664184A 1984-12-18 1984-12-18 正抵抗温度係数発熱体 Expired - Fee Related JPH0679499B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26664184A JPH0679499B2 (ja) 1984-12-18 1984-12-18 正抵抗温度係数発熱体
DE8585116105T DE3583932D1 (de) 1984-12-18 1985-12-17 Selbstregelnder heizartikel mit elektroden welche direkt mit einer ptc-schicht verbunden sind.
EP85116105A EP0187320B1 (en) 1984-12-18 1985-12-17 Self-regulating heating article having electrodes directly connected to a ptc layer
US06/809,966 US4783587A (en) 1984-12-18 1985-12-17 Self-regulating heating article having electrodes directly connected to a PTC layer
CA000497966A CA1249323A (en) 1984-12-18 1985-12-18 Self-regulating heating article having electrodes directly connected to a ptc layer
US07/190,562 US4954696A (en) 1984-12-18 1988-05-05 Self-regulating heating article having electrodes directly connected to a PTC layer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26664184A JPH0679499B2 (ja) 1984-12-18 1984-12-18 正抵抗温度係数発熱体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61143979A JPS61143979A (ja) 1986-07-01
JPH0679499B2 true JPH0679499B2 (ja) 1994-10-05

Family

ID=17433645

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26664184A Expired - Fee Related JPH0679499B2 (ja) 1984-12-18 1984-12-18 正抵抗温度係数発熱体

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0679499B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62143383A (ja) * 1985-12-17 1987-06-26 松下電器産業株式会社 正抵抗温度係数発熱体とその製造方法
JP2010061833A (ja) * 2008-09-01 2010-03-18 Rohm Co Ltd ヒータ
JP2013218983A (ja) * 2012-04-12 2013-10-24 Fron Tier Engineering Co Ltd 加熱装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPS61143979A (ja) 1986-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1296043C (en) Electrical devices comprising conductive polymers
US4801785A (en) Electrical devices
WO1992004720A1 (en) Positive characteristic thermistor and manufacturing method therefor
JPH1041104A (ja) 正特性サーミスタ素体および正特性サーミスタ
JP2000022105A5 (ja)
JPS61143979A (ja) 正抵抗温度係数発熱体
JPH05275162A (ja) ライン型加熱体
US4245210A (en) Thick film resistor element and method of fabricating
JP3140883B2 (ja) Ptcを用いたパネルヒータ
CN1180907A (zh) 正温度系数热敏电阻及正温度系数热敏电阻装置
JPS61284082A (ja) 正抵抗温度係数発熱体
JPH0387076A (ja) 圧電アクチュエータ及びその製造方法
EP0307007A2 (en) Making electrical contact between metals and resistive elements
JP3018580B2 (ja) 正抵抗温度係数発熱体およびその製造方法
JP2663935B2 (ja) 板状セラミックヒータ及びその製造方法
JPS62143383A (ja) 正抵抗温度係数発熱体とその製造方法
JPH0656792B2 (ja) 正抵抗温度係数発熱体の製造方法
JP3006272B2 (ja) 面状発熱体素子
JP2613408B2 (ja) 積層型圧電アクチュエータ
JP2001167968A (ja) 積層セラミックコンデンサ
JPH02135681A (ja) 正低抗温度係数発熱体
US20260081078A1 (en) Electronic component
US20230162895A1 (en) Method for confectioning resistors, resistor, and heating device
JPS61284083A (ja) 正抵抗温度係数発熱体
JP2001015302A (ja) チップ抵抗器およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees