JPS5934086Y2 - ブロアモ−タ変速用抵抗器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は冷暖房装置等におけるブロアモータの回転数を
制御するブロアモータ変速用抵抗器に関するもので、過
熱するおそれがなく、かつブロアモータの回転数を多段
階に切換え得る上記抵抗器を提供することを目的とする
。

チタン酸バリウムを主成分とする磁器等よりなる半導体
素子は第１図に示す如く、特定の温度Ｔｃに達すると抵
抗値が急激に増大する正の抵抗温度特性を有しており一
般にＰＴＣ素子と称されている。

ＰＴＣ素子はこのような抵抗温度特性を有することによ
り、Ｔｃ温度以下では大電流を許容するがＴｃ温度を越
えると小電流しか許容しなくなり、Ｔｃ温度を大きく越
えて過熱されることはない。

本考案はＰＴＣ素子の上記特性に鑑み、ブロアモータ変
速用抵抗器の抵抗部をＰＴＣ素子により構成し、かつ放
熱効果を有するハニカム構造として、ＰＴＣ素子をＴｃ
温度以下の温度で作用せしめるようになすとともに、た
とえＴｃ温度に達する異常事態が生じてもＴｃ温度を大
きく越えて過熱する危険の防止をはかったものである。

更に本考案は抵抗部を構成する上記ＰＴＣ素子の両端面
に設けた電極のうち一方の電極を、互に短絡することな
く間隔をおいて配列した多数の帯状電極で構成するとと
もに、他方の端面には全面に電極を付与し、かつ、帯状
電極を有する端面にはこれに接して、絶縁部で仕切られ
た二つの導電部よりなる電極板を直線方向かつ帯状電極
と交わる方向に移動可能に設け、電極板の移動により両
導電部と帯状電極の接触面積を相対的に変化せしめるよ
うになし、もってブロアモータの回転数を多段階に切換
えることができるようになしたものである。

以下、本考案の詳細を図示の実施例により説明する。

第２図に示すように、抵抗器Ｒはプロアファン１０を駆
動するためのプロアモータ１と直列に電源に接続され、
また抵抗器Ｒはプロアファン１０回転により生じる気流
が流通する位置に配設されている。

第３図は抵抗器Ｒの抵抗部を示すもので、該抵抗部はチ
タン酸バリウムを主成分とする磁器半導体よりなり、全
体として均一厚さの板状で厚さ方向に多数の貫通孔２１
を有するハニカム構造のＰＴＣ素子２により構成されて
いる。

第４図ないし第６図に示すようにこのＰＴＣ素子２の貫
通孔２１が開口する一方の端面（下面）には全面に、ま
た他方の端面（上面）には帯状に薄膜状電極３，４がそ
れぞれ設けである。

これ等電極は貫通孔２１が開口する壁面に形成されて、
貫通孔２１を閉塞することはない。

各帯状電極４は、はぼ同一幅でかつ互に短絡することな
く均等な間隔をおいて素子２の幅方向に配設されている
。

なお、これ等電極は例えば銀を主体とするペーストをス
クリーン印刷して焼付ける等の手段により形成する。

帯状電極４を設けた面には、ＰＴＣ素子２の端縁に沿っ
て、耐熱性合成樹脂より成る絶縁部材５３により互に接
触することなく連結された電極板５１゜５２が圧接して
あり、該電極板５１．５２は直線方向、かつ帯状電極４
に対し直角方向に摺動可能としである（第５図、第６図
）。

そして、上記電極板５１（正電極板）は電源の正電極に
、電極板５２（負電極板）はプロアモータ１（第１図）
を介して電源の負電極に接続される。

上記のように構成した抵抗器において、電流は第６図の
矢印Ａの方向に流れ、このときＰＴＣ素子２の抵抗は次
の式で表される。

但し、Ｒ：ＰＴＣ素子抵抗（Ｄ） ρ：材料比抵抗（Ω−ｃｍ） ｌ：素子厚さくｃｍ） Ｓｌ ： Ｓ Ｘ ｎｌ（０ｍ２） Ｓ２：ＳＸｎ２（０ｍ２） ｎｌ：正電極板に接触する帯状電極の数 ｎ２：負電極板に接触する帯状電極の数 Ｓ：帯状電極１枚の電極面積（０ｍ２） （１）式のＳｌ＋５２は帯状電極の面積の総和であるか
ら一定であり、ρおよびｌも一定値であり、Ｓも開口率
が一定であれば各帯状電極の電極面積は同一であって一
定である。

従って（１）式は、Ｒ＝撓 逼 −ゝ ・・・・・・
（２）ＳＩＳ１＝ｓ”。

ｔｎｔ 。、。。但しに、には定数 従って、例えば第５図の状態から第６図の状態へと電極
板５１．５２を摺動せしめた場合、帯状電極４は１２枚
よりなっているため、ｎ１×ｎ２の値は、次表の如く変
化し、それに応じて素子の抵抗も６段階に変化する。

ところで、本考案では電極板５１と電極板５２とは電極
板５１に接する帯状電極４、素子２の下面全面に形成し
た電極３および電極板５２と接する帯状電極４を介して
導通している。

従って、電極板５１．５２が移動した場合、素子２内に
は局部的に抵抗差は生じるが移動にかかわらず電流は素
子２の全域を流れるので、素子２での各部における温度
差は緩和され、素子２をハニカム構造としたことと相ま
って放熱が良好に行なわれるという利点もある。

なお、上記の場合には、帯状電極４各々の電極面積を均
一としたが、各電極面積を変化せしめれば、（２）式の
５ＩＸＳ２は更に複雑な変化をし、これにより抵抗変化
の度合いも自由に調整することができる。

次に、上記抵抗部にケーシングを施して自動車のブロア
モータ変連用抵抗器を構成した実施例を第７図ないし第
１０図により説明する。

本抵抗器はＰＴＣ素子２、樹脂製のケース本体６および
上蓋７、電極板５１，５２、クリップ８とにより構成さ
れている。

ＰＴＣ素子２は第１図に示したものと同一であって、一
方の端面には多数の帯状電極４を、他方の面には全面に
電極を設けたハニカム構造体のＰＴＣ素子である。

ケース本体６は第８図に示すように、底面側にＰＴＣ素
子２を嵌込むべき枠部６１を形威している。

上蓋７も第９図に示すように枠状で、対向両側縁中央に
クリップの端部を嵌込むべき孔７１を有し、また一方の
側縁の下面側には長手方向に電極板５１．５２を挿通す
べき溝７２が形成しである。

正電極板５１．および負電極板５２は細長い直線状の耐
熱性樹脂の絶縁板５３の一方の面に、対向端の間に間隔
をおいて接着されている。

しかして第７図に示すようにＰＴＣ素子２を、帯状電極
４を設けた面を上にしてケース本体６の枠部６１に嵌込
み、このＰＴＣ素子２の上に上蓋７をその溝７２内に絶
縁板５３に接合された電極板５１゜５２を挿通した状態
で置き、クリップ８によりＰＴＣ素子２をケース本体６
と上蓋７の間に固定する。

電極板５１．５２は帯状電極４に圧接して溝７２内を摺
動し得る。

なお絶縁板５３の両端に形威した突起５３１は電極板５
１．５２の移動範囲を規制するストッパである。

このように構成した抵抗器は、冷暖房装置の通風路をな
すケース内の、プロアと熱交換器との間に取付けられ、
第２図に示すようにプロアモータ１と直列に電源に接続
される。

そして電極板５１．５２と接合した絶縁板５３の一端ま
たは両端は車室内の風量調整レバー（図示せず）と連結
される。

しかして、該レバーを操作することによって電極板５１
．５２が帯状電極面を摺動し、ＰＴＣ素子の抵抗値は自
在に変化してプロアの回転数を多段に切換えることがで
きる。

また、たとえばプロアモータの短絡、ロック、プロアフ
ァン回転軸の緩み等によりＰＴＣ素子には電流が流れて
も素子への送風がなされず、これにより放熱がなくなる
事態が発生しても、素子の温度がＴｃ（第１図）に達す
ると素子の抵抗が急上昇して電流が少くなるため、素子
の温度は上昇を停止し、過熱事故発生の危険は全くない
。

上記の如く本考案の抵抗器はその抵抗部をハニカム構造
体のＰＴＣ素子により構成したので、放熱効果にすぐれ
ており、またたとえプロアファンの停止などで素子への
送風がなくなっても素子自体の特性により危険温度まで
過熱するようなことがない。

また、ハニカム構造のＰＴＣ素子の一方の端面には互に
短絡しない多数の帯状電極を形成するとともに他の端面
には全面に電極を形威し、上記一方の端面にはこれに接
して、絶縁部を介して連結された二つの導電部を有する
電極板を直線方向かつ帯状電極と交わる方向に移動可能
に設けたので、簡潔な電極構造によってプロアモータの
速度を多段に切換えて送風量を調整することができ、が
つ素子の放熱を良好ならしめることができるものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案抵抗器に用いる半導体素子の抵抗温度特
性を示す図、第２図は回路構成図、第３図は半導体素子
の斜視図である。 第４図ないし第６図は本考案抵抗器の要部を示し、第４
図は斜視図、第５図および第６図は作動を示す側面図、
第７図は抵抗器の全体構造の一実施例を示す斜視図、第
８図ないし第１０図は構成部品の斜視図である。 Ｒ・・・・・・抵抗器、１・・・・・・プロアモータ、
１０・・・・・・プロアファン、２・・・・・・ハニカ
ム構造半導体素子、３・・・・・・電極、４・・・・・
・帯状電極、５１・・・・・・正電極板、５２・・・・
・・負電極板、５３・・・・・・絶縁部材、６・・・・
・・ケース、７・・・・・・上蓋。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ブロアモータの通電回路に直列に設置してブロアモータ
   の回転数を調整する抵抗器であって、特定温度で抵抗値
   が急激に増大する正抵抗磁器半導体よりなり通風用の多
   数の貫通孔を有するハニカム構造体素子の該貫通孔が開
   口する両端面にオーム性電極を設け、そのうち一方の端
   面の電極は互に短絡することなく並列する多数の帯状電
   極により構成し、他方の端面には全面に電極を付与し、
   帯状電極を設けた一方の端面には、電源に接続した電極
   板を該帯状電極と交わる方向で、かつ直線方向に摺動可
   能に設置し、電極板にはこれを二分する絶縁部を形成し
   て二つの導電部に分離したことを特徴とするプロアモー
   タ変速用抵抗器。