JPH07282964A - カートリッジヒータ - Google Patents
カートリッジヒータInfo
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- JPH07282964A JPH07282964A JP6612794A JP6612794A JPH07282964A JP H07282964 A JPH07282964 A JP H07282964A JP 6612794 A JP6612794 A JP 6612794A JP 6612794 A JP6612794 A JP 6612794A JP H07282964 A JPH07282964 A JP H07282964A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal tube
- cartridge heater
- electrodes
- temperature coefficient
- positive temperature
- 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.)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 正特性サーミスタ素子の自己温度制御機能を
安定して発揮させることができるカートリッジヒータを
提供する。 【構成】 ヒータは、リード線33a,33bを介して
端子49a,49bが取り付けられた電極31a,31
bを、それよりも幅の狭い正特性サーミスタ素子35a
〜35d(PTC)を挟んだ状態でポリイミドチューブ
37に挿入することにより発熱部39を形成し、この発
熱部39を金属管41に収納して、チューブ37と金属
管41との間に熱伝導性粉末45を充填した後、栓体5
1の挿通孔59a,59bに夫々電極端子49a,49
bを挿通してその栓体51を金属管41内にはめ込むこ
とにより形成される。また、栓体51には通気孔61が
形成されている。よって、外気が通気孔61から電極3
1a,31b間の間隙を介して各PTCへ到達し、PT
Cの抵抗値が酸素不足で低下することを防止できる。
安定して発揮させることができるカートリッジヒータを
提供する。 【構成】 ヒータは、リード線33a,33bを介して
端子49a,49bが取り付けられた電極31a,31
bを、それよりも幅の狭い正特性サーミスタ素子35a
〜35d(PTC)を挟んだ状態でポリイミドチューブ
37に挿入することにより発熱部39を形成し、この発
熱部39を金属管41に収納して、チューブ37と金属
管41との間に熱伝導性粉末45を充填した後、栓体5
1の挿通孔59a,59bに夫々電極端子49a,49
bを挿通してその栓体51を金属管41内にはめ込むこ
とにより形成される。また、栓体51には通気孔61が
形成されている。よって、外気が通気孔61から電極3
1a,31b間の間隙を介して各PTCへ到達し、PT
Cの抵抗値が酸素不足で低下することを防止できる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、カートリッジヒータに
関する。
関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、所定温度を超えると抵抗値が
急激に大きくなる正特性サーミスタ素子(以下、「PT
C」という)を用いて、所定温度を超えないという自己
温度制御機能(自己保護機能)を備えたカートリッジヒ
ータが開発されている。
急激に大きくなる正特性サーミスタ素子(以下、「PT
C」という)を用いて、所定温度を超えないという自己
温度制御機能(自己保護機能)を備えたカートリッジヒ
ータが開発されている。
【0003】そして従来より、このようなPTCを利用
したカートリッジヒータとしては、例えば、実開昭55
−53896号公報に開示されているように、リード線
を接続したPTCを有底金属管に収納し、その有底金属
管内にシリコーン樹脂等を充填することにより、PTC
と有底金属管との絶縁性及び熱伝導性を確保するように
したものが提案されている。
したカートリッジヒータとしては、例えば、実開昭55
−53896号公報に開示されているように、リード線
を接続したPTCを有底金属管に収納し、その有底金属
管内にシリコーン樹脂等を充填することにより、PTC
と有底金属管との絶縁性及び熱伝導性を確保するように
したものが提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ここで、PTCはチタ
ン酸バリウム(BaTiO3 )を主成分としたセラミッ
ク半導体であり、還元性ガス中に曝されると還元されて
内部に伝導電子が生成されるため、この伝導電子によっ
て高温時でも抵抗値が増加せずに、自己温度制御機能が
損なわれてしまうといった性質を備えている。
ン酸バリウム(BaTiO3 )を主成分としたセラミッ
ク半導体であり、還元性ガス中に曝されると還元されて
内部に伝導電子が生成されるため、この伝導電子によっ
て高温時でも抵抗値が増加せずに、自己温度制御機能が
損なわれてしまうといった性質を備えている。
【0005】そして、PTCを密閉して高温状態にした
場合にでも、PTCに酸素が供給されずに還元雰囲気と
同様の状態となってしまう。従って、上記従来のカート
リッジヒータでは、PTCに酸素が供給されないため、
高温時にPTCの抵抗値が増加しなくなるだけではな
く、最悪時にはPTCが短絡故障してしまう可能性があ
る。
場合にでも、PTCに酸素が供給されずに還元雰囲気と
同様の状態となってしまう。従って、上記従来のカート
リッジヒータでは、PTCに酸素が供給されないため、
高温時にPTCの抵抗値が増加しなくなるだけではな
く、最悪時にはPTCが短絡故障してしまう可能性があ
る。
【0006】本発明は、このような問題に鑑みなされた
ものであり、PTCの自己温度制御機能を安定して発揮
させることができるカートリッジヒータを提供すること
を目的とする。
ものであり、PTCの自己温度制御機能を安定して発揮
させることができるカートリッジヒータを提供すること
を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】即ち、上記目的を達成す
るためになされた請求項1に記載の本発明は、正特性サ
ーミスタ素子、該正特性サーミスタ素子よりも幅が広く
形成されて該正特性サーミスタを挟む電極、及び、該電
極の表面に周設されて該電極が前記正特性サーミスタ素
子を挟さんだ状態に保持する絶縁材を備えた発熱部と、
該発熱部を収納する有底金属管と、前記電極に接続され
て前記有底金属管の開口部から外部に取り出される導電
部材と、該導電部材が挿通される挿通孔を有すると共
に、前記有底金属管の開口部を閉じる栓体と、を備え、
更に、前記栓体に、前記挿通孔とは別に前記有底金属管
の内外を連通する通気孔を形成したこと、を特徴とする
カートリッジヒータを要旨としている。
るためになされた請求項1に記載の本発明は、正特性サ
ーミスタ素子、該正特性サーミスタ素子よりも幅が広く
形成されて該正特性サーミスタを挟む電極、及び、該電
極の表面に周設されて該電極が前記正特性サーミスタ素
子を挟さんだ状態に保持する絶縁材を備えた発熱部と、
該発熱部を収納する有底金属管と、前記電極に接続され
て前記有底金属管の開口部から外部に取り出される導電
部材と、該導電部材が挿通される挿通孔を有すると共
に、前記有底金属管の開口部を閉じる栓体と、を備え、
更に、前記栓体に、前記挿通孔とは別に前記有底金属管
の内外を連通する通気孔を形成したこと、を特徴とする
カートリッジヒータを要旨としている。
【0008】また、請求項2に記載の本発明は、請求項
1に記載のカートリッジヒータにおいて、前記発熱部
が、複数の正特性サーミスタ素子と、該各正特性サーミ
スタ素子の相互間に設けられて該各正特性サーミスタ素
子を順次挟持する複数の電極と、を備えたこと、を特徴
とするカートリッジヒータを要旨としている。
1に記載のカートリッジヒータにおいて、前記発熱部
が、複数の正特性サーミスタ素子と、該各正特性サーミ
スタ素子の相互間に設けられて該各正特性サーミスタ素
子を順次挟持する複数の電極と、を備えたこと、を特徴
とするカートリッジヒータを要旨としている。
【0009】また更に、請求項3に記載の本発明は、請
求項1又は請求項2に記載のカートリッジヒータにおい
て、前記栓体に、前記通気孔を複数個形成したこと、を
特徴とするカートリッジヒータを要旨としている。
求項1又は請求項2に記載のカートリッジヒータにおい
て、前記栓体に、前記通気孔を複数個形成したこと、を
特徴とするカートリッジヒータを要旨としている。
【0010】
【作用及び発明の効果】上記のように構成された請求項
1に記載のカートリッジヒータにおいては、有底金属管
の開口部に栓体が設けられており、その栓体の挿通孔か
らは、有底金属管内に収納された発熱部の電極に接続さ
れた導電部材が取り出されている。
1に記載のカートリッジヒータにおいては、有底金属管
の開口部に栓体が設けられており、その栓体の挿通孔か
らは、有底金属管内に収納された発熱部の電極に接続さ
れた導電部材が取り出されている。
【0011】そして、その導電部材を介して発熱部の電
極に電流を流すと、PTC(正特性サーミスタ素子)が
発熱し、その熱は、電極及び電極の表面に周設された絶
縁材を介して有底金属管の表面から外界に放出される。
ここで、請求項1に記載のカートリッジヒータにおいて
は、栓体に、有底金属管の内外を連通する通気孔を形成
しているため、有底金属管の内部へは、外気が侵入可能
となっている。
極に電流を流すと、PTC(正特性サーミスタ素子)が
発熱し、その熱は、電極及び電極の表面に周設された絶
縁材を介して有底金属管の表面から外界に放出される。
ここで、請求項1に記載のカートリッジヒータにおいて
は、栓体に、有底金属管の内外を連通する通気孔を形成
しているため、有底金属管の内部へは、外気が侵入可能
となっている。
【0012】しかも、発熱部は、PTCをそれよりも幅
の広い電極で挟み、その電極の表面に絶縁材を周設する
ことにより形成しているため、栓体の通気孔から侵入し
た外気は、電極間の隙間から容易にPTCへ到達するこ
ととなる。従って、請求項1に記載のカートリッジヒー
タによれば、PTCが発熱しても、PTCへ十分な酸素
を供給することができるようになり、高温時にPTCの
抵抗値が増加しなくなって自己温度制御機能が損なわれ
るといった弊害を防止することができる。そして、PT
Cが短絡してしまうといった故障も防ぐことができるの
である。
の広い電極で挟み、その電極の表面に絶縁材を周設する
ことにより形成しているため、栓体の通気孔から侵入し
た外気は、電極間の隙間から容易にPTCへ到達するこ
ととなる。従って、請求項1に記載のカートリッジヒー
タによれば、PTCが発熱しても、PTCへ十分な酸素
を供給することができるようになり、高温時にPTCの
抵抗値が増加しなくなって自己温度制御機能が損なわれ
るといった弊害を防止することができる。そして、PT
Cが短絡してしまうといった故障も防ぐことができるの
である。
【0013】また、請求項1に記載のカートリッジヒー
タによれば、有底金属管と発熱部(絶縁材)との間に、
熱伝導性の良い絶縁粉末等の充填物を介在させるように
した場合でも、電極に周設された絶縁材によって、それ
らの充填物が電極間の間隙に侵入することが防止される
ため、栓体の通気孔から侵入した酸素を、確実にPTC
へ供給することができるのである。
タによれば、有底金属管と発熱部(絶縁材)との間に、
熱伝導性の良い絶縁粉末等の充填物を介在させるように
した場合でも、電極に周設された絶縁材によって、それ
らの充填物が電極間の間隙に侵入することが防止される
ため、栓体の通気孔から侵入した酸素を、確実にPTC
へ供給することができるのである。
【0014】次に、請求項2に記載のカートリッジヒー
タにおいては、発熱部が、複数のPTCと、その各PT
Cの相互間に設けられて各PTCを順次挟持する複数の
電極とを備えている。従って、請求項2に記載のカート
リッジヒータによれば、PTCの増加に伴ってより多く
の熱を放出することができる上に、PTCを挟む電極間
の間隙の数も増加することとなる。よって、栓体の通気
孔から侵入した外気が有底金属管内で循環し易くなり、
PTCへ酸素を均一に供給することができるようにな
る。
タにおいては、発熱部が、複数のPTCと、その各PT
Cの相互間に設けられて各PTCを順次挟持する複数の
電極とを備えている。従って、請求項2に記載のカート
リッジヒータによれば、PTCの増加に伴ってより多く
の熱を放出することができる上に、PTCを挟む電極間
の間隙の数も増加することとなる。よって、栓体の通気
孔から侵入した外気が有底金属管内で循環し易くなり、
PTCへ酸素を均一に供給することができるようにな
る。
【0015】また、請求項3に記載のカートリッジヒー
タでは、請求項1又は請求項2に記載のカートリッジヒ
ータにおいて、栓体に複数個の通気孔を形成するように
している。従って、請求項3に記載のカートリッジヒー
タによれば、有底金属管内のPTCへより多くの酸素を
供給することができるようになる。
タでは、請求項1又は請求項2に記載のカートリッジヒ
ータにおいて、栓体に複数個の通気孔を形成するように
している。従って、請求項3に記載のカートリッジヒー
タによれば、有底金属管内のPTCへより多くの酸素を
供給することができるようになる。
【0016】
【実施例】以下に本発明の実施例を図面と共に説明す
る。尚、本発明は、以下の実施例に何ら限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が想
到し得る実施例をすべて含む。
る。尚、本発明は、以下の実施例に何ら限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が想
到し得る実施例をすべて含む。
【0017】まず、図1は、実施例のカートリッジヒー
タの縦断面図であり、図2は図1におけるB−B矢視の
横断面を表している。図1及び図2に示すように、本実
施例のカートリッジヒータは、放熱機能を兼ねたアルミ
ニウム合金製の電極31a,31bと、その電極31
a,31bの夫々に取り付けられたリード線33a,3
3bと、電極31a,31bの間に挟まれた発熱用のP
TC35a,35b,35c,35dと、絶縁性及び熱
伝導率の高い熱可塑性のポリイミドにより有底のチュー
ブ状に形成され、電極31a,31bがPTC35a〜
35dを挟んだ状態で挿入される絶縁材としてのポリイ
ミドチューブ37と、上記各部材からなる柱状の発熱部
39を収納するカートリッジとしての有底金属管(以
下、単に、金属管という)41と、金属管41の底部4
1aに設けられ、ポリイミドチューブ37の底部が嵌装
される凹部43aを備えたセラミック板43と、ポリイ
ミドチューブ37の外側面と金属管41の内周面との間
隙に充填された窒化ホウ素粉末からなる熱伝導粉末45
と、熱伝導粉末45が金属管41から漏れないように充
填されたシリコーンシール47と、リード線33a,3
3bの夫々の一端に接続されると共に金属管41の開口
部41bから取り出され、図示しない電源線に接続され
る導電部材としての電極端子49a,49bと、それら
各電極端子49a,49bを挿通させて金属管41の開
口部41bを閉じるための絶縁性の栓体51と、金属管
41の開口部41b付近の外周に溶接される、取り付け
用の螺子プラグ53と、から構成されている。
タの縦断面図であり、図2は図1におけるB−B矢視の
横断面を表している。図1及び図2に示すように、本実
施例のカートリッジヒータは、放熱機能を兼ねたアルミ
ニウム合金製の電極31a,31bと、その電極31
a,31bの夫々に取り付けられたリード線33a,3
3bと、電極31a,31bの間に挟まれた発熱用のP
TC35a,35b,35c,35dと、絶縁性及び熱
伝導率の高い熱可塑性のポリイミドにより有底のチュー
ブ状に形成され、電極31a,31bがPTC35a〜
35dを挟んだ状態で挿入される絶縁材としてのポリイ
ミドチューブ37と、上記各部材からなる柱状の発熱部
39を収納するカートリッジとしての有底金属管(以
下、単に、金属管という)41と、金属管41の底部4
1aに設けられ、ポリイミドチューブ37の底部が嵌装
される凹部43aを備えたセラミック板43と、ポリイ
ミドチューブ37の外側面と金属管41の内周面との間
隙に充填された窒化ホウ素粉末からなる熱伝導粉末45
と、熱伝導粉末45が金属管41から漏れないように充
填されたシリコーンシール47と、リード線33a,3
3bの夫々の一端に接続されると共に金属管41の開口
部41bから取り出され、図示しない電源線に接続され
る導電部材としての電極端子49a,49bと、それら
各電極端子49a,49bを挿通させて金属管41の開
口部41bを閉じるための絶縁性の栓体51と、金属管
41の開口部41b付近の外周に溶接される、取り付け
用の螺子プラグ53と、から構成されている。
【0018】ここで、金属管41は、有底円筒形状に形
成されており、熱伝導性及び圧延性に優れた材質のも
の、例えばステンレス綱(SUS316L等)からな
る。また、電極31a,31bは互いに同形状であり、
金属管41の内径の約2/3程の径で金属管41の長さ
の約2/3程の長さのアルミニウム合金製(例えばJI
S規格6063−T4)の金属柱を、軸方向にほぼ二分
割して形成されており、その断面が略半円形状となって
いる。そして、図2に示すように、それら各電極31
a,31bの幅はPTC35a〜35dの幅よりも若干
広く形成されており、その曲面からなる外周面には、夫
々、リード線33a,33bを差し込むための溝55
a,55bが、曲面の弧の方向と直交する方向で両端に
至るまで形成されている。また、各電極31a,31b
の平面からなる外周面には、夫々、PTC35a〜35
dを挟んで位置決めするための浅溝57a,57bが、
その軸方向に形成されている。尚、このような各電極3
1a,31bは、鋳造により、各溝55a,55b,5
7a,57bを予め備えた形状として成形されている。
成されており、熱伝導性及び圧延性に優れた材質のも
の、例えばステンレス綱(SUS316L等)からな
る。また、電極31a,31bは互いに同形状であり、
金属管41の内径の約2/3程の径で金属管41の長さ
の約2/3程の長さのアルミニウム合金製(例えばJI
S規格6063−T4)の金属柱を、軸方向にほぼ二分
割して形成されており、その断面が略半円形状となって
いる。そして、図2に示すように、それら各電極31
a,31bの幅はPTC35a〜35dの幅よりも若干
広く形成されており、その曲面からなる外周面には、夫
々、リード線33a,33bを差し込むための溝55
a,55bが、曲面の弧の方向と直交する方向で両端に
至るまで形成されている。また、各電極31a,31b
の平面からなる外周面には、夫々、PTC35a〜35
dを挟んで位置決めするための浅溝57a,57bが、
その軸方向に形成されている。尚、このような各電極3
1a,31bは、鋳造により、各溝55a,55b,5
7a,57bを予め備えた形状として成形されている。
【0019】一方、PTC35a〜35dは、チタン酸
バリウムに微量のイットリウム等を混合し焼結して成る
セラミック半導体であり、所定温度を越えると急に抵抗
が増加する発熱材である。つまり、温度が上がると抵抗
値が小さくなる一般のサーミスタを負特性サーミスタと
称するのに対して、正特性サーミスタと称され、それ自
身に温度制御機能を備えた発熱材である。
バリウムに微量のイットリウム等を混合し焼結して成る
セラミック半導体であり、所定温度を越えると急に抵抗
が増加する発熱材である。つまり、温度が上がると抵抗
値が小さくなる一般のサーミスタを負特性サーミスタと
称するのに対して、正特性サーミスタと称され、それ自
身に温度制御機能を備えた発熱材である。
【0020】そして、PTC35a〜35dは、電極3
1a,31bの長さより短く、また、図2に示すように
電極31a,31bの円弧の径の長さよりも狭幅で、そ
の幅の半分弱の厚みを有する矩形板状に形成されてい
る。尚、各電極31a,31bの夫々に接するPTC3
5a〜35dの各面には、導電率の高い例えば銀等の金
属が塗膜されており、両者の接触抵抗の増加を防止する
と共に各電極31a,31bとPTC35a〜35dと
の接触部分におけるジュール熱の発生を防止している。
各PTC35a〜35dとしては、例えば村田製作所製
の正特性サーミスタ素子を用いる。
1a,31bの長さより短く、また、図2に示すように
電極31a,31bの円弧の径の長さよりも狭幅で、そ
の幅の半分弱の厚みを有する矩形板状に形成されてい
る。尚、各電極31a,31bの夫々に接するPTC3
5a〜35dの各面には、導電率の高い例えば銀等の金
属が塗膜されており、両者の接触抵抗の増加を防止する
と共に各電極31a,31bとPTC35a〜35dと
の接触部分におけるジュール熱の発生を防止している。
各PTC35a〜35dとしては、例えば村田製作所製
の正特性サーミスタ素子を用いる。
【0021】また、ポリイミドチューブ37の内径は、
電極31a,31bがPTC35a〜35bを挟んだ状
態の外形とほぼ同一に形成されている。一方、電極端子
49a,49bは、夫々、金属製で棒状に形成されると
共に、各リード線33a,33bに接続される側の端部
は筒状になっている。つまり、その筒状の端部にリード
線33a,33bの端部を挿入して圧着することによ
り、リード線33a,33bと電気的に接続できるよう
になっている。尚、リード線33a,33bはニッケル
合金製である。
電極31a,31bがPTC35a〜35bを挟んだ状
態の外形とほぼ同一に形成されている。一方、電極端子
49a,49bは、夫々、金属製で棒状に形成されると
共に、各リード線33a,33bに接続される側の端部
は筒状になっている。つまり、その筒状の端部にリード
線33a,33bの端部を挿入して圧着することによ
り、リード線33a,33bと電気的に接続できるよう
になっている。尚、リード線33a,33bはニッケル
合金製である。
【0022】そして、このような各電極端子49a,4
9bを挿通させて金属管41の開口部41bを閉じるた
めの栓体51は、シリコーンゴム等の絶縁弾性材により
形成されており、図3に示すように、金属管41の内径
とほぼ同一の外径を有する円筒形で、その端部に金属管
41の内径よりも大きなフランジ部51aを備えてい
る。尚、図3は栓体51の外観を表しており、(A)は
その平面図であり、(B)はその側面図である。
9bを挿通させて金属管41の開口部41bを閉じるた
めの栓体51は、シリコーンゴム等の絶縁弾性材により
形成されており、図3に示すように、金属管41の内径
とほぼ同一の外径を有する円筒形で、その端部に金属管
41の内径よりも大きなフランジ部51aを備えてい
る。尚、図3は栓体51の外観を表しており、(A)は
その平面図であり、(B)はその側面図である。
【0023】そして、図3(A)に示すように、栓体5
1には、電極端子49a,49bが夫々挿通される挿通
孔59a,59bが形成されており、各挿通孔59a,
59bの中心位置、即ち栓体51の中心には、その軸方
向に通気孔61が形成されている。
1には、電極端子49a,49bが夫々挿通される挿通
孔59a,59bが形成されており、各挿通孔59a,
59bの中心位置、即ち栓体51の中心には、その軸方
向に通気孔61が形成されている。
【0024】次に、このような本実施例のカートリッジ
ヒータを製造する手順について、図4を併用して説明す
る。まず、電極端子49a,49b(図4においては図
示せず)の一端に、リード線33a,33bの一端をそ
れぞれ圧着により接続する。そして、図4に示すよう
に、各リード線33a,33bの他端側を各電極31
a,31bの溝55a,55bに夫々差し込み、各電極
31a,31bに外力を加えて加締めることにより、各
電極31a,31bに各リード線33a,33bを取り
付ける。
ヒータを製造する手順について、図4を併用して説明す
る。まず、電極端子49a,49b(図4においては図
示せず)の一端に、リード線33a,33bの一端をそ
れぞれ圧着により接続する。そして、図4に示すよう
に、各リード線33a,33bの他端側を各電極31
a,31bの溝55a,55bに夫々差し込み、各電極
31a,31bに外力を加えて加締めることにより、各
電極31a,31bに各リード線33a,33bを取り
付ける。
【0025】次に、各電極31a,31bの浅溝57
a,57bに各PTC35a〜35bを並べて位置決め
し、このように形成された柱状体をポリイミドチューブ
37の底部まで挿入することにより円筒状の発熱部39
を形成する。一方、図1に示すように、予め、金属管4
1内の底部41aには、セラミック板43を載置してお
くと共に、金属管41の開口部41b付近の外周面に
は、螺子プラグ53を取り付けておく。尚、この螺子プ
ラグ53の取り付けは、螺子プラグ53の縁部を金属管
41の外周面に溶接することにより行われる。
a,57bに各PTC35a〜35bを並べて位置決め
し、このように形成された柱状体をポリイミドチューブ
37の底部まで挿入することにより円筒状の発熱部39
を形成する。一方、図1に示すように、予め、金属管4
1内の底部41aには、セラミック板43を載置してお
くと共に、金属管41の開口部41b付近の外周面に
は、螺子プラグ53を取り付けておく。尚、この螺子プ
ラグ53の取り付けは、螺子プラグ53の縁部を金属管
41の外周面に溶接することにより行われる。
【0026】そして、その金属管41内に、上述のよう
に形成した発熱部39を開口部41bから挿入した後、
金属管41とポリイミドチューブ37との間隙に熱伝導
粉末45を所定位置まで充填する。そして、充填した熱
伝導粉末45が漏れないように開口部41bからシリコ
ーンシール47を注入しておく。
に形成した発熱部39を開口部41bから挿入した後、
金属管41とポリイミドチューブ37との間隙に熱伝導
粉末45を所定位置まで充填する。そして、充填した熱
伝導粉末45が漏れないように開口部41bからシリコ
ーンシール47を注入しておく。
【0027】その後、金属管41に螺子プラグ53を溶
接した箇所よりも底部41a側において、金属管41の
外周から軸心方向に向けて圧力を加え、金属管41を圧
縮減径する。そして、この減径により金属管41内で熱
伝導粉末45が圧密されるため、電極31a,31b等
がしっかりと固定され、PTC35a〜35dの位置ず
れによるPTC35a〜35dと電極31a,31bと
の接触不良を防止すると共に、PTC35a〜35dの
発熱が金属管41へ効率よく伝導するようにしている。
接した箇所よりも底部41a側において、金属管41の
外周から軸心方向に向けて圧力を加え、金属管41を圧
縮減径する。そして、この減径により金属管41内で熱
伝導粉末45が圧密されるため、電極31a,31b等
がしっかりと固定され、PTC35a〜35dの位置ず
れによるPTC35a〜35dと電極31a,31bと
の接触不良を防止すると共に、PTC35a〜35dの
発熱が金属管41へ効率よく伝導するようにしている。
【0028】そして、このような圧縮減径を行った後、
図1に示すように、栓体51に形成された2つの挿通孔
59a,59bに夫々電極端子49a,49bを挿通し
て、その栓体51を開口部41bから金属管41内に、
フランジ部51aが金属管41の端部に当接する位置ま
で挿入する。そしてその後、金属管41の開口部41b
付近の外周から軸心方向に向けて圧力を加え、開口部4
1b付近の金属管41の内径を減径する。
図1に示すように、栓体51に形成された2つの挿通孔
59a,59bに夫々電極端子49a,49bを挿通し
て、その栓体51を開口部41bから金属管41内に、
フランジ部51aが金属管41の端部に当接する位置ま
で挿入する。そしてその後、金属管41の開口部41b
付近の外周から軸心方向に向けて圧力を加え、開口部4
1b付近の金属管41の内径を減径する。
【0029】すると、金属管41の内周面が栓体51の
外周面に密着すると共に、栓体51の挿通孔59a,5
9bの内周面が各電極端子49a,49bの外周面に密
着することとなる。そしてこれにより、各電極端子49
a,49bが外部に突出した状態で金属管41の開口部
41bが閉じられ、本実施例のカートリッジヒータが完
成する。
外周面に密着すると共に、栓体51の挿通孔59a,5
9bの内周面が各電極端子49a,49bの外周面に密
着することとなる。そしてこれにより、各電極端子49
a,49bが外部に突出した状態で金属管41の開口部
41bが閉じられ、本実施例のカートリッジヒータが完
成する。
【0030】このように構成された本実施例のカートリ
ッジヒータにおいては、各電極端子49a,49bを電
源線に接続すると、各電極31a,31bに挟まれたP
TC35a〜35dに電流が流れて発熱する。そして、
その熱は、各電極31a,31b、ポリイミドチューブ
37、及び熱伝導粉末45を通って金属管41に伝わ
り、金属管41の表面から外界に放出される。そして、
PTC35a〜35dは、その特性から、所定温度に達
すると抵抗値が急激に大きくなって流れる電流量が小さ
くなるため、カートリッジヒータ全体が過熱することが
ない。
ッジヒータにおいては、各電極端子49a,49bを電
源線に接続すると、各電極31a,31bに挟まれたP
TC35a〜35dに電流が流れて発熱する。そして、
その熱は、各電極31a,31b、ポリイミドチューブ
37、及び熱伝導粉末45を通って金属管41に伝わ
り、金属管41の表面から外界に放出される。そして、
PTC35a〜35dは、その特性から、所定温度に達
すると抵抗値が急激に大きくなって流れる電流量が小さ
くなるため、カートリッジヒータ全体が過熱することが
ない。
【0031】ここで、本実施例のカートリッジヒータに
おいては、栓体51に、電極端子49a,49bが挿通
される挿通孔59a,59bとは別に、金属管41の内
外を連通する通気孔61を形成しているため、金属管4
1の内部へは、外気が侵入可能となっている。
おいては、栓体51に、電極端子49a,49bが挿通
される挿通孔59a,59bとは別に、金属管41の内
外を連通する通気孔61を形成しているため、金属管4
1の内部へは、外気が侵入可能となっている。
【0032】しかも、PTC35a〜35dをそれより
も幅の広い電極31a,31bにより挟持してなる柱状
体を、ポリイミドチューブ37に挿入することにより発
熱部39を形成し、その発熱部39を金属管41に収納
するようにしているため、栓体51の通気孔61から金
属管41内に侵入した外気は、図2に示す如く形成され
た電極31a,31b間の間隙Sから、容易にPTC3
5a〜35dへ到達することとなる。
も幅の広い電極31a,31bにより挟持してなる柱状
体を、ポリイミドチューブ37に挿入することにより発
熱部39を形成し、その発熱部39を金属管41に収納
するようにしているため、栓体51の通気孔61から金
属管41内に侵入した外気は、図2に示す如く形成され
た電極31a,31b間の間隙Sから、容易にPTC3
5a〜35dへ到達することとなる。
【0033】従って、本実施例のカートリッジヒータに
よれば、PTC35a〜35dが発熱しても、PTC3
5a〜35dへ十分な酸素を供給することができるよう
になり、高温時にPTC35a〜35dの抵抗値が増加
しなくなって自己温度制御機能が損なわれるといった弊
害を防止することができる。そして、PTC35a〜3
5dが短絡してしまうといった故障も防ぐことができる
のである。
よれば、PTC35a〜35dが発熱しても、PTC3
5a〜35dへ十分な酸素を供給することができるよう
になり、高温時にPTC35a〜35dの抵抗値が増加
しなくなって自己温度制御機能が損なわれるといった弊
害を防止することができる。そして、PTC35a〜3
5dが短絡してしまうといった故障も防ぐことができる
のである。
【0034】また、本実施例のカートリッジヒータによ
れば、金属管41と発熱部39(ポリイミドチューブ3
7)との間に、熱伝導粉末45を介在させるようにして
いるが、電極31a,31bに周設されたポリイミドチ
ューブ37によって、熱伝導粉末45が電極31a,3
1b間の間隙Sに侵入することが防止されるため、栓体
51の通気孔61から侵入した酸素を、確実にPTC3
5a〜35dへ供給することができる。
れば、金属管41と発熱部39(ポリイミドチューブ3
7)との間に、熱伝導粉末45を介在させるようにして
いるが、電極31a,31bに周設されたポリイミドチ
ューブ37によって、熱伝導粉末45が電極31a,3
1b間の間隙Sに侵入することが防止されるため、栓体
51の通気孔61から侵入した酸素を、確実にPTC3
5a〜35dへ供給することができる。
【0035】一方、本実施例のカートリッジヒータによ
れば、ポリイミドチューブ37によって、熱伝導粉末4
5が電極31a,31bとPTC35a〜35dとの接
触面、即ち、電極31a,31bに形成した浅溝57
a,57bに入り込むことが防止され、電極31a,3
1bとPTC35a〜35dとの接触性低下による放熱
効率の悪化を防止することができる。
れば、ポリイミドチューブ37によって、熱伝導粉末4
5が電極31a,31bとPTC35a〜35dとの接
触面、即ち、電極31a,31bに形成した浅溝57
a,57bに入り込むことが防止され、電極31a,3
1bとPTC35a〜35dとの接触性低下による放熱
効率の悪化を防止することができる。
【0036】また、本実施例のカートリッジヒータにお
いては、電極31a,31bと金属管41とは、ポリイ
ミドチューブ37により予め絶縁されることとなるた
め、熱伝導粉末45の材質は、熱伝導性にのみ優れたも
のであれば十分となる。即ち、本実施例においては、熱
伝導粉末45として窒化ホウ素粉末を用いたが、例え
ば、銅やアルミニウム等の金属粉末を使用することがで
きるようになるのである。そして、例えば、熱伝導粉末
45として銅粉末を用いた場合には、窒化ホウ素粉末よ
りも熱伝導性が良く、しかも安価であるという利点が得
られる。
いては、電極31a,31bと金属管41とは、ポリイ
ミドチューブ37により予め絶縁されることとなるた
め、熱伝導粉末45の材質は、熱伝導性にのみ優れたも
のであれば十分となる。即ち、本実施例においては、熱
伝導粉末45として窒化ホウ素粉末を用いたが、例え
ば、銅やアルミニウム等の金属粉末を使用することがで
きるようになるのである。そして、例えば、熱伝導粉末
45として銅粉末を用いた場合には、窒化ホウ素粉末よ
りも熱伝導性が良く、しかも安価であるという利点が得
られる。
【0037】また更に、本実施例のカートリッジヒータ
においては、電極31a,31bの表面に周設する絶縁
材として、熱可塑性のポリイミドからなるポリイミドチ
ューブ37を使用するようにしている。従って、本実施
例のカートリッジヒータによれば、金属管41を減径圧
縮する際等の応力により、ポリイミドチューブ37に亀
裂が生じる心配もない。
においては、電極31a,31bの表面に周設する絶縁
材として、熱可塑性のポリイミドからなるポリイミドチ
ューブ37を使用するようにしている。従って、本実施
例のカートリッジヒータによれば、金属管41を減径圧
縮する際等の応力により、ポリイミドチューブ37に亀
裂が生じる心配もない。
【0038】尚、上記実施例のカートリッジヒータにお
いては、各電極31a,31b間に、4つのPTC35
a〜35dを縦列に配列させたが、その数は、カートリ
ッジヒータの発熱部の長さと個々のPTCの長さに応じ
て適宜設定することができる。また、上記実施例のカー
トリッジヒータにおいては、各電極31a,31bの平
坦な側面にPTC35a〜35dを位置決めするための
浅溝57a,57bを形成したが、このような浅溝57
a,57bを形成せずに、PTC35a〜35dを挟む
ようにしてもよい。
いては、各電極31a,31b間に、4つのPTC35
a〜35dを縦列に配列させたが、その数は、カートリ
ッジヒータの発熱部の長さと個々のPTCの長さに応じ
て適宜設定することができる。また、上記実施例のカー
トリッジヒータにおいては、各電極31a,31bの平
坦な側面にPTC35a〜35dを位置決めするための
浅溝57a,57bを形成したが、このような浅溝57
a,57bを形成せずに、PTC35a〜35dを挟む
ようにしてもよい。
【0039】一方、上記実施例のカートリッジヒータ
は、1組の電極31a,31bで1列のPTC35a〜
35dを挟むようにしたものであったが、電極とPTC
の数はどの様に設定してもよく、例えば図5に示すよう
に、4つの電極131a,131b,131c,131
dで、4つのPTC135a,135b,135c,1
35dを順次挟むようにしてもよい。尚、図5におい
て、133a,133b,133c,133dは、夫
々、電極131a〜131dに取り付けられたリード線
を示し、155a,155b,155c,155dは、
夫々、リード線133a〜133dを固定するための溝
を示している。
は、1組の電極31a,31bで1列のPTC35a〜
35dを挟むようにしたものであったが、電極とPTC
の数はどの様に設定してもよく、例えば図5に示すよう
に、4つの電極131a,131b,131c,131
dで、4つのPTC135a,135b,135c,1
35dを順次挟むようにしてもよい。尚、図5におい
て、133a,133b,133c,133dは、夫
々、電極131a〜131dに取り付けられたリード線
を示し、155a,155b,155c,155dは、
夫々、リード線133a〜133dを固定するための溝
を示している。
【0040】そしてこの場合には、図6(A)に示すよ
うに、金属管41の開口部41bを閉じるための栓体1
51には、4本のリード線133a〜133dの夫々に
接続される電極端子(図示せず)に対応して、4個の挿
通孔159a〜159dを形成すればよい。尚、図6
(A)において、161は図3に示した通気孔61と全
く同じ通気孔である。
うに、金属管41の開口部41bを閉じるための栓体1
51には、4本のリード線133a〜133dの夫々に
接続される電極端子(図示せず)に対応して、4個の挿
通孔159a〜159dを形成すればよい。尚、図6
(A)において、161は図3に示した通気孔61と全
く同じ通気孔である。
【0041】そして、このように構成されたカートリッ
ジヒータによれば、PTCの増加に伴ってより多くの熱
を放出することができる上に、図5に示すように、PT
Cを挟む電極間の間隙の数も増加することとなる。よっ
て、栓体151の通気孔161から侵入した外気が金属
管41内で循環し易くなり、PTC135a〜135d
へ酸素を均一に供給することができるようになる。
ジヒータによれば、PTCの増加に伴ってより多くの熱
を放出することができる上に、図5に示すように、PT
Cを挟む電極間の間隙の数も増加することとなる。よっ
て、栓体151の通気孔161から侵入した外気が金属
管41内で循環し易くなり、PTC135a〜135d
へ酸素を均一に供給することができるようになる。
【0042】また、上述した各実施例のように、栓体5
1,151に形成する通気孔61,161の数は1個に
限らず、例えば図6(B)に示すように、栓体151
に、更に4個の通気孔162a〜162dを追加して設
けるようにしてもよい。そして、このように通気孔の数
を増加すれば、金属管41内のPTCへより多くの酸素
を供給することができるようになる。
1,151に形成する通気孔61,161の数は1個に
限らず、例えば図6(B)に示すように、栓体151
に、更に4個の通気孔162a〜162dを追加して設
けるようにしてもよい。そして、このように通気孔の数
を増加すれば、金属管41内のPTCへより多くの酸素
を供給することができるようになる。
【0043】一方、上記実施例のカートリッジヒータに
おいて、金属管41は有底円筒形状であったが、圧縮減
径の後に、その外周に放熱用のフィンを取り付けても良
い。そして、金属管41は、円筒形状のものに限らず、
例えば、三角柱形状や四角柱形状のもの、或いは断面が
楕円の筒状のもの等を使用してもよい。
おいて、金属管41は有底円筒形状であったが、圧縮減
径の後に、その外周に放熱用のフィンを取り付けても良
い。そして、金属管41は、円筒形状のものに限らず、
例えば、三角柱形状や四角柱形状のもの、或いは断面が
楕円の筒状のもの等を使用してもよい。
【0044】また、上記実施例のカートリッジヒータに
おいて、各電極31a,31bへのリード線33a,3
3bの取り付けは、溝55a,55bにリード線33
a,33bを差し込んで加締めることにより行っていた
が、その加締めに代えて、電極31a,31bとリード
線33a,33bとの導電性を確保することができる様
々の接続手段を使用することができる。
おいて、各電極31a,31bへのリード線33a,3
3bの取り付けは、溝55a,55bにリード線33
a,33bを差し込んで加締めることにより行っていた
が、その加締めに代えて、電極31a,31bとリード
線33a,33bとの導電性を確保することができる様
々の接続手段を使用することができる。
【0045】また更に、上記実施例のカートリッジヒー
タにおいては、電極31a,31bと金属管41とを絶
縁するための絶縁材として、有底チューブ状のポリイミ
ドチューブ37を用いたが、その材質や形状はこれに限
定されるのもではなく、例えば、シート状に形成された
絶縁シートを電極31a,31bに巻着するようにして
もよい。
タにおいては、電極31a,31bと金属管41とを絶
縁するための絶縁材として、有底チューブ状のポリイミ
ドチューブ37を用いたが、その材質や形状はこれに限
定されるのもではなく、例えば、シート状に形成された
絶縁シートを電極31a,31bに巻着するようにして
もよい。
【図1】 実施例のカートリッジヒータを表す縦断面図
である。
である。
【図2】 実施例のカートリッジヒータを表す横断面図
である。
である。
【図3】 実施例のカートリッジヒータにおける栓体の
外観図である。
外観図である。
【図4】 実施例のカートリッジヒータの製造手順を説
明する説明図である。
明する説明図である。
【図5】 他の実施例のカートリッジヒータの横断面を
表す断面図である。
表す断面図である。
【図6】 他の実施例のカートリッジヒータにおける栓
体の外観図である。
体の外観図である。
31a,31b,131a〜131d…電極 35a〜35d,135a〜135d…正特性サーミス
タ素子(PTC) 37…ポリイミドチューブ 39…発熱部 4
1…有底金属管 41b…開口部 45…熱伝導粉末 49a,4
9b…電極端子 51,151…栓体 59a,59b,159a〜1
59d…挿通孔 61,161,162a〜162d…通気孔 S…
間隙
タ素子(PTC) 37…ポリイミドチューブ 39…発熱部 4
1…有底金属管 41b…開口部 45…熱伝導粉末 49a,4
9b…電極端子 51,151…栓体 59a,59b,159a〜1
59d…挿通孔 61,161,162a〜162d…通気孔 S…
間隙
Claims (3)
- 【請求項1】 正特性サーミスタ素子、該正特性サーミ
スタ素子よりも幅が広く形成されて該正特性サーミスタ
を挟む電極、及び、該電極の表面に周設されて該電極が
前記正特性サーミスタ素子を挟さんだ状態に保持する絶
縁材を備えた発熱部と、 該発熱部を収納する有底金属管と、 前記電極に接続されて前記有底金属管の開口部から外部
に取り出される導電部材と、 該導電部材が挿通される挿通孔を有すると共に、前記有
底金属管の開口部を閉じる栓体と、を備え、 更に、前記栓体に、前記挿通孔とは別に前記有底金属管
の内外を連通する通気孔を形成したこと、 を特徴とするカートリッジヒータ。 - 【請求項2】 請求項1に記載のカートリッジヒータに
おいて、 前記発熱部が、複数の正特性サーミスタ素子と、該各正
特性サーミスタ素子の相互間に設けられて該各正特性サ
ーミスタ素子を順次挟持する複数の電極と、を備えたこ
と、 を特徴とするカートリッジヒータ。 - 【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載のカートリ
ッジヒータにおいて、 前記栓体に、前記通気孔を複数個形成したこと、 を特徴とするカートリッジヒータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6612794A JPH07282964A (ja) | 1994-04-04 | 1994-04-04 | カートリッジヒータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6612794A JPH07282964A (ja) | 1994-04-04 | 1994-04-04 | カートリッジヒータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07282964A true JPH07282964A (ja) | 1995-10-27 |
Family
ID=13306905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6612794A Pending JPH07282964A (ja) | 1994-04-04 | 1994-04-04 | カートリッジヒータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07282964A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012007492A (ja) * | 2010-06-22 | 2012-01-12 | Nikki Co Ltd | Lpg加熱装置 |
| CN109982456A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-07-05 | 江苏新林芝电子科技股份有限公司 | Ptc加热器的发热芯结构 |
| CN112770428A (zh) * | 2021-01-25 | 2021-05-07 | 深圳市天翔宇科技有限公司 | 中置式加热器件及加热棒、液体加热器 |
| CN112911739A (zh) * | 2021-01-25 | 2021-06-04 | 深圳市天翔宇科技有限公司 | Ptc液体加热器的制作方法 |
-
1994
- 1994-04-04 JP JP6612794A patent/JPH07282964A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012007492A (ja) * | 2010-06-22 | 2012-01-12 | Nikki Co Ltd | Lpg加熱装置 |
| CN109982456A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-07-05 | 江苏新林芝电子科技股份有限公司 | Ptc加热器的发热芯结构 |
| CN112770428A (zh) * | 2021-01-25 | 2021-05-07 | 深圳市天翔宇科技有限公司 | 中置式加热器件及加热棒、液体加热器 |
| CN112911739A (zh) * | 2021-01-25 | 2021-06-04 | 深圳市天翔宇科技有限公司 | Ptc液体加热器的制作方法 |
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