JPH0746629B2 - 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
- JPH0746629B2 JPH0746629B2 JP29291486A JP29291486A JPH0746629B2 JP H0746629 B2 JPH0746629 B2 JP H0746629B2 JP 29291486 A JP29291486 A JP 29291486A JP 29291486 A JP29291486 A JP 29291486A JP H0746629 B2 JPH0746629 B2 JP H0746629B2
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- JP
- Japan
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- heating element
- temperature coefficient
- electrical insulator
- resistor
- high electrical
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- Thermistors And Varistors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、採暖器具及び、一般の加熱装置として有用な
発熱体の構成に関するものである。
発熱体の構成に関するものである。
従来の技術 従来の正の抵抗温度係数をもつ（以下PTCと称す）発熱
体は、例えば特公昭57-43995号公報や特公昭55-40161号
公報に示されているような構成であり、一対の電極間の
PTC抵抗体のPTC特性により適宜な温度に自己制御されて
いるものであった。
体は、例えば特公昭57-43995号公報や特公昭55-40161号
公報に示されているような構成であり、一対の電極間の
PTC抵抗体のPTC特性により適宜な温度に自己制御されて
いるものであった。
しかし、特に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に一対の電
極間方向の温度分布を良好にすることが不可欠であり、
その解決策として特開昭60-28195号公報や第６図に示す
ように１対の電極間距離を互いに接近させて構成する方
法が講じられた。第６図において1a,1bは互いに接近し
て設けられた一対の平行平板状電極であり、この間にPT
C抵抗体２を配することにより高出力のPTC発熱体を現出
することが可能となった。
は、発熱体自体の温度分布を一様にするために一対の電
極間方向の温度分布を良好にすることが不可欠であり、
その解決策として特開昭60-28195号公報や第６図に示す
ように１対の電極間距離を互いに接近させて構成する方
法が講じられた。第６図において1a,1bは互いに接近し
て設けられた一対の平行平板状電極であり、この間にPT
C抵抗体２を配することにより高出力のPTC発熱体を現出
することが可能となった。
発明が解決しようとする問題点 一般に、こうしたPTC抵抗体は長期的な耐熱により酸化
劣化し、一時は高抵抗化するか、最終的には結晶性樹脂
が劣化し正抵抗温度特性がなくなり、さらには低抵抗化
し、異常過熱、発火に至る危険性を有している。しか
し、一時高抵抗化した際に、ほとんど発熱しなくなって
いき、劣化としては安全である。しかしながらこのよう
な、金属電極体により両面よりPTC抵抗体を覆う構成に
あっては、金属電極体で覆われた部分の酸素ガス透過度
は０となるため、耐熱劣化はほとんどなくなる。一方、
金属電極体で覆われていない例えば第６図のPTC抵抗体
の端面部分などは外装材だけによる酸素ガス透過防止で
あり、金属電極体の覆われている部分と覆われていない
部分で耐熱劣化速度が大きくなってくる。そして、酸化
防止剤等の耐熱安定剤により耐熱劣化速度を遅くするこ
とはできても、金属電極体の有無の比ではない。このた
め、金属電極体の沿面部分だけが耐熱酸化し、一時高抵
抗化するが、金属電極体で覆われた部分は正常に発熱し
ており、この熱により、この沿面部分はさらに劣化が促
進され、ついには低抵抗下したり、亀裂が生じたりし
て、異常過熱、発火に至る危険性を有していた。このよ
うに、従来の第６図に示すようなPTC発熱体には、酸化
劣化速度の差により、安全性を損なう危険性を有してい
た。
劣化し、一時は高抵抗化するか、最終的には結晶性樹脂
が劣化し正抵抗温度特性がなくなり、さらには低抵抗化
し、異常過熱、発火に至る危険性を有している。しか
し、一時高抵抗化した際に、ほとんど発熱しなくなって
いき、劣化としては安全である。しかしながらこのよう
な、金属電極体により両面よりPTC抵抗体を覆う構成に
あっては、金属電極体で覆われた部分の酸素ガス透過度
は０となるため、耐熱劣化はほとんどなくなる。一方、
金属電極体で覆われていない例えば第６図のPTC抵抗体
の端面部分などは外装材だけによる酸素ガス透過防止で
あり、金属電極体の覆われている部分と覆われていない
部分で耐熱劣化速度が大きくなってくる。そして、酸化
防止剤等の耐熱安定剤により耐熱劣化速度を遅くするこ
とはできても、金属電極体の有無の比ではない。このた
め、金属電極体の沿面部分だけが耐熱酸化し、一時高抵
抗化するが、金属電極体で覆われた部分は正常に発熱し
ており、この熱により、この沿面部分はさらに劣化が促
進され、ついには低抵抗下したり、亀裂が生じたりし
て、異常過熱、発火に至る危険性を有していた。このよ
うに、従来の第６図に示すようなPTC発熱体には、酸化
劣化速度の差により、安全性を損なう危険性を有してい
た。
本発明は上記問題点に鑑み、劣化しても、安全な正抵抗
温度係数発熱体を提供することを目的とする。
温度係数発熱体を提供することを目的とする。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決する本発明の技術的手段は、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金属よりなる電極体と、前
記一対の電極体が互いに重合されない部分に設けられた
高電気絶縁体とを備え、前記高電気絶縁体は前記抵抗体
と相溶性を有する材料よりなるものである。
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金属よりなる電極体と、前
記一対の電極体が互いに重合されない部分に設けられた
高電気絶縁体とを備え、前記高電気絶縁体は前記抵抗体
と相溶性を有する材料よりなるものである。
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、従来、薄肉抵抗体の内面に一対の金属電極体
が電気的に接続するように構成されていたが、金属電極
体で覆われていない部分は覆われている部分より酸化劣
化速度が速く、このためついには、低抵抗化，亀裂発生
等の現象が生じ、異常過熱，発火等の危険性を有してい
たが、一対の金属電極体が覆われていない部分にPTC抵
抗体と相溶性を有する高電気絶縁体を設けることによ
り、この部分の電気絶縁性能を向上させるだけでなく、
PTC抵抗体、電気絶縁体との密着性を高め、PTC抵抗体へ
の空気の流入を抑えることもできる。また、PTC抵抗体
は金属電極体の覆われている酸化劣化しにくいところに
存在し、しかも均一な劣化速度であるため安全となる。
が電気的に接続するように構成されていたが、金属電極
体で覆われていない部分は覆われている部分より酸化劣
化速度が速く、このためついには、低抵抗化，亀裂発生
等の現象が生じ、異常過熱，発火等の危険性を有してい
たが、一対の金属電極体が覆われていない部分にPTC抵
抗体と相溶性を有する高電気絶縁体を設けることによ
り、この部分の電気絶縁性能を向上させるだけでなく、
PTC抵抗体、電気絶縁体との密着性を高め、PTC抵抗体へ
の空気の流入を抑えることもできる。また、PTC抵抗体
は金属電極体の覆われている酸化劣化しにくいところに
存在し、しかも均一な劣化速度であるため安全となる。
実施例 以下、本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明す
る。
る。
なお、同一の部品については同一番号を付与する。第１
図において、３は厚さ0.6mmの薄肉板状のPTC抵抗体であ
り、この抵抗体３の上下面に金属板状の電極4,5が接着
されている。さらに、この沿面部分に高電気絶縁体６を
抵抗体３及び電極体4,5に密着させて構成している。
図において、３は厚さ0.6mmの薄肉板状のPTC抵抗体であ
り、この抵抗体３の上下面に金属板状の電極4,5が接着
されている。さらに、この沿面部分に高電気絶縁体６を
抵抗体３及び電極体4,5に密着させて構成している。
ここでPTC抵抗体３はカーボンブラックを中心とする粒
子状導電剤を含有させた高分子組成物であり、例えばこ
れに用いる樹脂としてはポリエチレン−酢酸ビニル共重
合体，ポリエチレン−エチルアクリレート共重合体，ポ
リエチレン，ポリプロピレン等のポリオレフィンやポリ
アミド，ポリハロゲン化ビニリデン，ポリエステル等の
結晶性樹脂があり、各々の結晶変態点付近で急激な正の
温度係数を示す。また一対の電極4,5の距離は0.3〜3mm
程度であり、PTC抵抗体３は高比抵抗の組成物でよく、
自己温度制御性のためのPTC特性は容易に得られる。
子状導電剤を含有させた高分子組成物であり、例えばこ
れに用いる樹脂としてはポリエチレン−酢酸ビニル共重
合体，ポリエチレン−エチルアクリレート共重合体，ポ
リエチレン，ポリプロピレン等のポリオレフィンやポリ
アミド，ポリハロゲン化ビニリデン，ポリエステル等の
結晶性樹脂があり、各々の結晶変態点付近で急激な正の
温度係数を示す。また一対の電極4,5の距離は0.3〜3mm
程度であり、PTC抵抗体３は高比抵抗の組成物でよく、
自己温度制御性のためのPTC特性は容易に得られる。
次に、電極4,5としては、本実施例では厚みが35μｍの
銅箔を用いたが、金属導電体であればどのようなもので
あってもよい。
銅箔を用いたが、金属導電体であればどのようなもので
あってもよい。
高電気絶縁体６はこのPTC発熱体の使用温度域で体積固
有抵抗が1010Ωcm以上であれば、一般の高分子材料であ
り、PTC抵抗体材料と相溶性を有する材料であればよ
い。この実施例ではポリプロピレン樹脂を用いた。この
ように、一対の電極4,5が重合しない部分に高電気絶縁
体を設けることにより、接近した異極電極4,5の短絡防
止はもちろんのことPTC抵抗体３は金属電極体に覆われ
ることになり、金属の酸素ガス透過度は０のため酸化劣
化しにくく長寿命のPTC発熱体を提供するばかりでな
く、酸化劣化速度は同一であり、劣化の際も安全な発熱
体を提供するという優れた効果を奏するものである。構
成上、部分的にPTC抵抗体が金属に覆われない部分が存
在する場合は、この部分を他の金属板で絶縁体を介して
覆ったり、この部分に何らかの安全装置を設けて、劣化
の際に、発熱体の通電を停止させるようにすることもで
きる。
有抵抗が1010Ωcm以上であれば、一般の高分子材料であ
り、PTC抵抗体材料と相溶性を有する材料であればよ
い。この実施例ではポリプロピレン樹脂を用いた。この
ように、一対の電極4,5が重合しない部分に高電気絶縁
体を設けることにより、接近した異極電極4,5の短絡防
止はもちろんのことPTC抵抗体３は金属電極体に覆われ
ることになり、金属の酸素ガス透過度は０のため酸化劣
化しにくく長寿命のPTC発熱体を提供するばかりでな
く、酸化劣化速度は同一であり、劣化の際も安全な発熱
体を提供するという優れた効果を奏するものである。構
成上、部分的にPTC抵抗体が金属に覆われない部分が存
在する場合は、この部分を他の金属板で絶縁体を介して
覆ったり、この部分に何らかの安全装置を設けて、劣化
の際に、発熱体の通電を停止させるようにすることもで
きる。
次に、第２図は、本発明の第２の実施例を示すが、絶縁
体６が一対の電極4,5間にも介在させるように構成して
いる。これにより加工ばらつき等によりPTC抵抗体３
が、電極4,5の重合しない部分にはみ出したりすること
なく、劣化の際の安全性を向上させられる。また、第１
図，第２図に示す構成の加工については、押出機２機を
用いることにより容易に加工することができる。
体６が一対の電極4,5間にも介在させるように構成して
いる。これにより加工ばらつき等によりPTC抵抗体３
が、電極4,5の重合しない部分にはみ出したりすること
なく、劣化の際の安全性を向上させられる。また、第１
図，第２図に示す構成の加工については、押出機２機を
用いることにより容易に加工することができる。
また、高電気絶縁体６をPTC抵抗体３より融点の高い材
料にすると、PTC抵抗体が高温で軟化するような状態に
おいても、電気絶縁体６により堅実に保持されているた
め、上下方向の力が加わっても安全であるという効果も
奏する。
料にすると、PTC抵抗体が高温で軟化するような状態に
おいても、電気絶縁体６により堅実に保持されているた
め、上下方向の力が加わっても安全であるという効果も
奏する。
なお、本発明の高電気絶縁体６とPTC抵抗体３とは相溶
性を有しているので、両者が十分に密着し、この間に空
気を残さないようにすることができ、接近した一対の異
極電極4,5間の耐電圧性能を向上させ、安全性をアップ
できるばかりか、この両者の密着部分より長期使用に際
し高電気絶縁体６がPTC抵抗体３に溶け込んでいき、劣
化の際の安全性をさらに向上させることができる。
性を有しているので、両者が十分に密着し、この間に空
気を残さないようにすることができ、接近した一対の異
極電極4,5間の耐電圧性能を向上させ、安全性をアップ
できるばかりか、この両者の密着部分より長期使用に際
し高電気絶縁体６がPTC抵抗体３に溶け込んでいき、劣
化の際の安全性をさらに向上させることができる。
さらに、高電気絶縁体６を難燃材料にすることにより、
PTC抵抗体３の異物混入、電極4,5のバリ、異常使用時な
どに万一異常加熱したりスパークが発生しても周辺への
発火を防止させることができる。
PTC抵抗体３の異物混入、電極4,5のバリ、異常使用時な
どに万一異常加熱したりスパークが発生しても周辺への
発火を防止させることができる。
本実施例によれば、以上に示すような優れた効果を示す
ものであり、一対の電極が重合しない部分にPTC抵抗体
と相溶性をもつ高電気絶縁体を設けた構成であれば、ど
のような構成であってもよく、第３図〜第５図に示すよ
うな構成でもよい。ここで第３図は、電極４に孔が開い
ている場合であり、この孔部にも高電気絶縁体６を配し
ている。
ものであり、一対の電極が重合しない部分にPTC抵抗体
と相溶性をもつ高電気絶縁体を設けた構成であれば、ど
のような構成であってもよく、第３図〜第５図に示すよ
うな構成でもよい。ここで第３図は、電極４に孔が開い
ている場合であり、この孔部にも高電気絶縁体６を配し
ている。
以上の実施例は、PTC発熱体の外装材，熱負荷体などに
ついては、言及していないが、当然外装材や熱負荷体等
が構成されたものでもよく、全てが構成された際に本発
明の構成が実現できるものであればよい。
ついては、言及していないが、当然外装材や熱負荷体等
が構成されたものでもよく、全てが構成された際に本発
明の構成が実現できるものであればよい。
発明の効果 以上述べてきたように、本発明によれば、以下の効果を
奏するものである。
奏するものである。
（１）PTC抵抗体を金属電極で両面より覆っているの
で、この覆われている全面分において均一に、PTC抵抗
体の酸化劣化を抑制でき、長寿命化を図ることができ
る。
で、この覆われている全面分において均一に、PTC抵抗
体の酸化劣化を抑制でき、長寿命化を図ることができ
る。
（２）金属電極で両面より覆われていない部分は、PTC
抵抗体と相溶性のある高電気絶縁体を設けているので、
一対の電極が重合している部分と重合していない部分の
境界部分の異極電極間の耐電圧性能を向上させることが
できるばかりか、長期使用後の往生際の安全性も高める
ことができる。
抵抗体と相溶性のある高電気絶縁体を設けているので、
一対の電極が重合している部分と重合していない部分の
境界部分の異極電極間の耐電圧性能を向上させることが
できるばかりか、長期使用後の往生際の安全性も高める
ことができる。
（３）簡易な構成で高発熱量、高信頼性のPTC発熱体を
実現でき、使用上、きわめて有利なものである。
実現でき、使用上、きわめて有利なものである。
第１図は本発明の第１の実施例の正抵抗温度係数発熱体
の斜視図、第２図は同第２の実施例の正抵抗温度係数発
熱体の斜視図、第３図は同第３の実施例の正抵抗温度係
数発熱体の斜視図、第４図は同第４の実施例の正抵抗温
度係数発熱体の断面図、第５図は同第５の実施例の正抵
抗温度係数発熱体の断面図、第６図は従来の正抵抗温度
係数発熱体の斜視図である。 ３……PTC抵抗体、4,5……電極、６……高電気絶縁体。
の斜視図、第２図は同第２の実施例の正抵抗温度係数発
熱体の斜視図、第３図は同第３の実施例の正抵抗温度係
数発熱体の斜視図、第４図は同第４の実施例の正抵抗温
度係数発熱体の断面図、第５図は同第５の実施例の正抵
抗温度係数発熱体の断面図、第６図は従来の正抵抗温度
係数発熱体の斜視図である。 ３……PTC抵抗体、4,5……電極、６……高電気絶縁体。
Claims (3)
- 【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金属
よりなる電極体と、前記一対の電極体が互いに重合され
ない部分に設けられた高電気絶縁体とを備え、前記高電
気絶縁体は前記抵抗体と相溶性を有する材料よりなる正
抵抗温度係数発熱体。 - 【請求項２】高電気絶縁体が、隣接した一対の電極体が
互いに重合された部分にまで介在された特許請求の範囲
第１項記載の正抵抗温度係数発熱体。 - 【請求項３】高電気絶縁体は抵抗体より融点の高い材料
よりなる特許請求の範囲第１項または第２項記載の正抵
抗温度係数発熱体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29291486A JPH0746629B2 (ja) | 1986-12-09 | 1986-12-09 | 正抵抗温度係数発熱体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29291486A JPH0746629B2 (ja) | 1986-12-09 | 1986-12-09 | 正抵抗温度係数発熱体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63146380A JPS63146380A (ja) | 1988-06-18 |
| JPH0746629B2 true JPH0746629B2 (ja) | 1995-05-17 |
Family
ID=17788031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29291486A Expired - Lifetime JPH0746629B2 (ja) | 1986-12-09 | 1986-12-09 | 正抵抗温度係数発熱体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0746629B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1722315B (zh) * | 1993-09-15 | 2010-06-16 | 雷伊化学公司 | 电路保护装置 |
| JPH10500255A (ja) * | 1994-05-16 | 1998-01-06 | レイケム・コーポレイション | Ｐｔｃ抵抗素子を含む電気デバイス |
| CN1319079C (zh) * | 2000-01-11 | 2007-05-30 | 泰科电子有限公司 | 电气装置和电组件及数字信号的电信电路 |
| JP4639653B2 (ja) * | 2004-06-15 | 2011-02-23 | パナソニック株式会社 | 柔軟性発熱体 |
| JP2005259564A (ja) * | 2004-03-12 | 2005-09-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 高分子発熱体及び該発熱体の製造方法 |
| JP2007305870A (ja) * | 2006-05-12 | 2007-11-22 | Tdk Corp | Ｐｔｃ素子 |
| EP2189989A4 (en) * | 2007-08-14 | 2016-01-06 | Tyco Electronics Japan G K | PTC-ELEMENT AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
-
1986
- 1986-12-09 JP JP29291486A patent/JPH0746629B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63146380A (ja) | 1988-06-18 |
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