JPS5846162B2 - 正特性サ−ミスタ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は正の抵抗温度係数を有するチタン酸バリウム系
半導体磁器より成る正特性サーミスタを使用した正特性
サーミスタ装置に関する。

正特性サーミスタは、キュリ一温度を適当に選定するこ
とにより任意の発熱温度が得られること、発熱温度がキ
ュリ一温度を超えると電気抵抗が急激に増加して自己発
熱を制御する自己温度制御機能を有し過熱の危険がない
こと等々の優れた特長を有し、安全で信頼性が高いこと
から、従来より各種の発熱装置の発熱源または電子・電
気回路における電流制御素子として広く利用されている
。

本発明は上述する正特性サーミスタに感熱スイッチを組
合せ、その動作時期を制御するのに好適な正特性サーミ
スタ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る正特性サーミス
タ装置は、正特性サーミスタに熱遅延部を介して感熱ス
イッチを熱結合させて構成され、前記正特性サーミスタ
の、前記熱遅延部とは反対側の面上に、放熱面を有する
ことを特徴とする。

以下実施例たる添付図面を参照し、本発明の内容を具体
的に詳説する。

第１図は本発明に係るサーミスタ装置の断面図である。

図において１はたとえば平板状に形成された正特性サー
ミスタで、その両面にオーム性モしくは非オーム性接触
電極２，３を設け、該電極２．３上に電極板４，５を対
接させである。

６は感熱スイッチである。

この実施例では押ボタン７、リード端子８，９を備えた
手動復帰式のバイメタルスイッチによって構成しである
が、他の構造のバイメタルスイッチまたは感温フェライ
トリードスイッチ等によって構成してもよい。

また該感熱スイッチ６のスイッチ形式は、常開接点、常
閉接点またはトランスファ接点など各種の接点形式でよ
い。

１０は正特性サーミスタ１と感熱スイッチ６との間に形
成された熱遅延部である。

該熱遅延部１０は、正特性サーミスタ１から感熱スイッ
チ６に伝達される熱に、一定の時間遅れを生じさせるた
めに設けたもので、その熱伝導率、熱容量、熱放散量は
、所定の遅延時間か得られるように選定される。

この熱遅延部１０は、上述のような熱的条件を考慮した
うえで、たとえば耐熱性合成樹脂、各種の磁器、絶縁処
理を施した金属体もしくは空気層またはこれらの組合せ
等によって構成される。

上述の如く、本発明においては、正特性サーミスタ１に
熱遅延部１０を介して感熱スイッチ６を熱結合させであ
るから、熱遅延部１０の熱伝導特性に基づく遅延時間を
おいて感熱スイッチ６が動作し、遅延時間の比較的長い
限時スイッチとして動作することとなる。

しかもこの遅延時間は、熱遅延部１０の熱伝導特性、正
特性サーミスタ１の発熱温度、発熱量または感熱スイッ
チ６の動作温度を適当に選定することにより、幅広く設
定することができる。

また、熱遅延部１０、感熱スイッチ６を正特性サーミス
タ１の片面に設け、正特性サーミスタ１の他面側は他の
被加熱体を加熱するのに利用することができる。

正特性サーミスタ１および感熱スイッチ６は、互に独立
した回路または並列接続回路として駆動することも可能
であるが、直列接続回路として駆動することが望ましい
。

直列接続回路であると、感熱スイッチ６がスイッチング
動作するまで正特性サーミスタ１を発熱動作させ、感熱
スイッチング６のスイッチング動作と同時に、正特性サ
ーミスタ１の電源回路を遮断できるから、正特性サーミ
スタ１に残留電流が流れることがなく、省電力形で、安
全性の高い正特性サーミスタ装置を実現できる。

次に直列接続方式とした正特性サーミスタ装置の具体例
について説明する。

まず第２図は、第１図において示した正特性サーミスタ
装置の電極板４上に、たとえばベリリア磁器、アルミナ
磁器などによって構成された放熱板１１を取付け、該放
熱板１１上に被加熱物、たとえば殺虫剤溶液１２等を収
容した容器１３を載置した構造となっている。

第３図は上記正特性サーミスタ装置の電気回路図であり
、正特性サーミスタ１の電極板５と感熱スイッチ６のリ
ード端子８とを電気的に導通接続スルことにより、正特
性サーミスタ１と感熱スイッチ６とを直列に接続した回
路構成となっている。

なおこの実施例では、感熱スイッチ６は常閉接点構造の
ものを使用しである。

上記構成の正特性サーミスタ装置において、電極板４と
リード端子９との間に直流または交流電圧を印加すると
、感熱スイッチ６が常閉接点であることから、正特性サ
ーミスタ１が直ちに発熱動作に入る。

第４図はこのときの動作特性図を示している。

まず正特性サーミスタ１が起動した直後は、初期抵抗値
が低いこともあって、その発熱温度は曲線Ａ１に沿って
急激に上昇する。

発熱温度がキュリ一温度付近に達すると、その電気抵抗
が急激に増加し、自己温度制御機能が生じるので、発熱
温度は熱平衡温度Ｔｍで安定する。

この発熱温宴によって容器１３内の殺虫剤溶液１２等が
加熱され、蒸発し、殺虫作用が営まれる。

一方、正特性サーミスタ１に発生した熱は、熱遅延部１
０を介し、一定の時間遅れをもって感熱スイッチ６へと
伝達される。

第４図の曲線Ａ２は感熱スイ゛ノチ６の温度上昇特性曲
線であり、正特性サーミスタ１の温度上昇特性曲線Ａ１
より緩やかな勾配を有して上昇する。

感熱スイッチ６の温度が、その動作温’Ｉｉ−Ｔ ｓに
達すると、感熱スイッチ６はオンからオフに切替る。

これにより正特性サーミスタ１の電源供給ラインが遮断
され、その発熱動作が停止する。

すなわち正特性サーミスタ１の動作時間は、起動したと
き（１＝ｏ）から、感熱スイッチ６の温度が動作温度Ｔ
ｓに達するまでの時間Ｔｄ、となる。

この動作継続時間Ｔｄ、は、熱遅延部１ｏの熱伝達特性
、正特性サーミスタ１の発熱温度、発熱量または感熱ス
イッチ６の動作温度の設定いかんによって、簡単に変更
することができる。

第５図は本発明に係る正特注サーミスタ装置の他の実施
例における断面図である。

この実施例の特徴は、熱遅延部１０を、熱遅延物１０Ａ
と空気層１０Ｂとによって構成したことである。

熱遅延物１０Ａは、たとえば耐熱性合成樹脂、各種の磁
器その他適当な熱伝導率を有する材料を使用して構成さ
れる。

また空気層１０Ｂを設けるために、本実施例では、前記
熱遅延物１０Ａに耐熱ケース１４の上面部を固着すると
共に、該ケース１４の底部に、上方に空気層１０Ｂを有
して、感熱スイッチ６を取付けた構造としである。

上述のような構造であると、空気層１０Ｂの断熱効果に
より、正特性サーミスタ１から感熱スイツチ６に伝達さ
れる熱の時間遅れが非常に大きくなり、感熱スイッチ６
の動作時期を著るしく遅延させることができる。

したがって第３図、第４図のような加熱形の正特性サー
ミスタ装置とした場合には、正特性サーミスタの動作時
間の非常に長いものか実現できる。

第６図は、本発明に係る正特性サーミスタ装置の別の使
用状態における電気回路図である。

この実施例では、第１図または第５図に示した正特性サ
ーミスタ装置を使用し、その正荷・性サーミスタ１およ
び感熱スイッチ６を電源１５、負荷１６に直列に接続し
た構、戎としである。

正特性サーミスタ１の起動後、一定の遅延時間をおいて
感熱スイッチ６が開威し、負荷１６の電源回路が遮断さ
れる。

回路遮断後は、電力消費が全くなくなるから、省電力形
で安全性の高いものが実現でき、たとえば自動車の車庫
入れなどの際、一定時間ライトを点灯させた後、自動的
に消灯する回路として有効である。

以上述べたようｔこ、本発明ｌこ係る正特性サーミスタ
装置は、正特性サーミスタに熱遅延部を介して感熱スイ
ッチを熱結合させて構成され、前記正特性サーミスタの
、前記熱遅延部とは反対側の面上に、放熱面を有するこ
とを特徴とするから、熱遅延部による遅延時間をおいて
感熱スイッチを動作させ得る正特性サーミスタを提供す
ることができる。

また正特性サーミスタと感熱スイッチとを直列に接続す
ることにより、感熱スイッチが開成するまでの間、正特
性サーミスタが限時的な発熱動作をし、感熱スイッチが
開成すると同時に正特性サーミスタの電源回路を遮断す
る省電力形の、安全性の高い正特性サーミスタ装置を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る正特性サーミスタ装置の断面図、
第２図は同じくその使用状態を説明する図、第３図は同
じくその電気回路図、第４図は同じくその動作特性図、
第５図は同じく他の使用状態における断面図、第６図は
同じく他の使用状態における電気回路図である。 １・・・・・・正特性サーミスタ、６・・・・・・感熱
スイッチ、１０・・・・・・熱遅延部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 正特性サーミスタに熱遅延部を介して感熱スイッチ
   を熱結合させて構成され、前記正特性サーミスタの、前
   記熱遅延部とは反対側の面上に、放熱面を有することを
   特徴とする特性サーミスタ装置。 ２ 前記正特性サーミスタおよび前記感熱スイッチは電
   気的に直列に導通接続したことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載の正特性サーミスタ装置。 ３ 前記熱遅延部は熱遅延物より構成されることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項または第２項に記載の正特
   性サーミスタ装置。 ４ 前記熱遅延部は空気層を備えて構成されることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項、第２項または第３項に
   記載の正特性サーミスタ装置。