JPS6029197Y2 - 正特性サ−ミスタを用いた発熱体装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、正特性半導体磁器基板平面に一対の櫛歯状電
極を形成し、この基板平面側で発熱させるようにした正
特性サーミスタを用いた発熱体装置に関し、組立てが容
易で、しかもそれぞれの構成部材間の熱抵抗を小ならし
めかつ安定化せしめてなる速熱性および周囲温度に対す
る連応性にすぐれた構造の正特性サーミスタを用いた発
熱体装置を提供することを目的とするものである。

以下に本考案の一実施例を図面に参照して詳細に説明す
る。

第１図において１は金属板、２はこの金属板１上面に当
接されたアルミナ、ベリリア等の磁器、あるいは樹脂等
の熱伝導良好なる絶縁板、３はこの絶縁板２上面に当接
された正特性サーミスタである。

この正特性サーミスタ３は、第２図に示すように正特性
半導体磁器基板４の前記絶縁板２上面に当接する面の相
対向端部のそれぞれに第１の電極５，６が設けられ、こ
れら各第１の電極５゜６のそれぞれの側から互いに相対
向する第１の電極５，６のそれぞれの側に交互に一定間
隔をもって隣接して伸びる複数個の指状の第２の電極７
゜８が設けられてなるものである。

つまり正特性半導体磁器基板４面上に交互に入り組むよ
な一対の櫛歯状電極が形成されているのである。

この場合、基板４周縁部の指状の電極７，８は中央部の
それよりも短かく形成されている。

そしてこの基板４の裏面、すなわち前記絶縁板２に当接
する面との対向面の相対向端部のそれぞれに基板４側面
を介して前記各第１の電極５，６に接続された引き出し
電極となる第３の電極９，１０が設けられている。

この場合、この引き出し電極９，１０の中央部は、基板
４表面の異極となる指状の電極との間に基板４の厚み方
向の電流が流れないように幅狭に形成されている。

１１は前記正特性サーミスタ３の第３の電極９，１０の
それぞれの幅広部に半田、導電性接着剤等で接続された
一対の入力端子であり、第３の電極９，１０に直接接続
された端子板１２と、この端子板１２に一端が接続され
他端が外部に導出されたリード線１３とからなるもので
ある。

このリード線１３の、前記端子板１２との接続部を除く
外周面には、絶縁被覆が施されている。

１４は開口端周縁が外方に折曲されて鍔部１５が形成さ
れるとともに、一側面全域に入力端子導出口の形成され
た偏平状の椀形金属カバーであり、前記絶縁板２および
正特性サーミスタ３を覆いかつ前記入力端子をその導出
口より金属カバー外部に導出させ、その鍔部１５を前記
金属板１に熱伝導的に当接、固着させたものである。

この金属カバー１４の鍔部１５の金属板１への固着手段
は、たとえばねじや、熱伝導良好な接着剤を用いたり、
あるいは前記金属板１の周縁に複数個の舌片を形成し、
この舌片を金属カバー１４の鍔部１５周縁上面に折り曲
げて一体に固着する等、全く任意である。

１６は前記金属カバ−１４内底面の、前記入力端子１３
の正特性サーミスタ３の第３電極９．１０（端子板１２
）との接続部と対向する位置に接着剤等により固着され
たマイカ、樹脂、磁器等の絶縁片であり、前記接続部が
金属カバー１４と直接当接しないように設けられたもの
である。

１７は前記金属板１と金属カバー１４間の空隙部に充填
され固化されたシリコンゴム、エポキシ樹脂等の絶縁樹
脂である。

本考案の発熱体装置は以上のように構成されるが、実際
の組立てにあたっては前記金属板１、絶縁板２および正
特性サーミスタ３のそれぞれをシリコンゴム、シリコン
グリース等で互いに固着しておけば、作業性が良好とな
るとともに互いに密着性が良好なものとなる。

次に、このように構成された発熱体装置の作用について
説明する。

入力端子１１間に電圧が印加されると、正特性サーミス
タ３は、第３の電極９，１０、Ｍｌの電極５，６を順次
弁して電圧の印加された第２の電極７，８間で発熱する
。

この時、この第２の電極７．８は一定間隔をもって隣接
して設けられているので、その正特性半導体磁器基板４
の温度分布は極めて小さく、その発生熱の等価的中心部
が殆んど絶縁板２に当接している側の基板４表面の存在
することになり、基板４自身の熱抵抗を零に等しい値に
まで低く抑えることができるのである。

つまり基板４表面側が発熱することになるのである。

そしてこの熱のほとんどは絶縁板２を通して金属板１に
伝達され、被加熱物を加熱する。

さらに基板４表面の発生熱の幾分かは基板４裏面側に伝
達され、この熱は絶縁樹脂１７を介して金属カバー１４
に伝達される。

そしてこの熱はさらにカバー１４の金属内部を通って金
属板１に伝達され被加熱物を加熱するのである。

つまり正特性サーミスタ３の両平面の熱を金属板１に集
束させて被加熱物を加熱するのである なお、本実施例の正特性サーミスタ３は櫛歯状の電極を
基板４の片面にのみ設けたいわゆる片面発熱方式のもの
であるが、両面発熱方式のものも当然可能である。

この場合、基板４両面に設けられる櫛歯状の電極を、基
板４の厚み方向に同極のものが位置されるようにすれば
、基板４の厚み方向にはほとんど電流が流れないため、
たとえば基板４の厚みを薄くしても耐圧特性を劣化させ
ることはなく、ひいては材料コストの低廉化をも図るこ
とができる。

また入力端子１１の正特性サーミスタ３の引き出し電極
への接続においても、接着強度の補強のためにその接続
部に接着樹脂を被覆させるようにすることも全く任意で
ある。

さらに入力端子１１に本実施例のように端子板１２とリ
ード線１３とから構成せずに、端子板１２のみあるいは
リード線１３のみて構成することもできる。

さらに正特性半導体磁器基板４の裏面側の熱を金属ケー
ス１４に効率よく伝達するために、金属ケース１４の、
正特性サーミスタ３の引き出し電極と対応しない箇所を
陥没させて正特性サーミスタ３に近接させるようにする
ことも適宜なし得る。

本考案は以上説明したように、正特性サーミスタ基板表
面で発熱させるようにした正特性サーミスタを、熱伝導
良好なる絶縁板を介して金属板に当接させ、これらを覆
うように設けた金属カバーの鍔部を金属板に熱伝導的に
当接、固着するとともに、その空隙部に絶縁樹脂を充填
、固化させるようにしただけであるので、その組立ては
極めて容易なものとなる。

また金属板、絶縁板、正特性サーミスタには不用な突起
がないため、それぞれが密着されるとともに、ラッピン
グ等によりそれぞれの表面をさらに平滑にすることによ
り熱抵抗をさらに小さくすることができる。

そして基板裏面側に不可避的に伝達される基板表面側で
発生した熱、あるいは基板裏面側をも発熱させた場合の
その発生熱を絶縁樹脂を介して金属カバーに伝導させ、
この熱をカバー内部を通して金属板へ集束させるように
しているので正特性サーミスタの熱抵抗はさらに小さく
なり、かつ安定化され、基板表面側で発熱させるように
したいわゆる低熱抵抗の発熱体の特質を損うことな（速
熱性および周囲温度に対する連応性にすぐれた発熱体装
置となる。

さらに金属カバー内底面の一部に入力端子との当接を阻
止する絶縁片を設けているので、正特性サーミスタと金
属ケースとの間隔を狭くすることが可能となり、その結
果充填される絶縁樹脂の量を少なくできるとともに、基
板裏面側の熱をさらに効率よく金属ケースに伝達し得る
こととなって、熱抵抗をさらに小さくできる。

また本考案では、金属カバーの一側面全域を開口させた
形状としているので、ケース内に充填した絶縁樹脂が、
正特性サーミスタの熱を受けて膨張しても、その膨張分
を逃がすことができ、ケース内に不要な歪を発生させる
ことがない。

従って正特性サーミスタにも歪が加わることがないので
その強度を大きくする必要もなく、それだけ薄板状にで
き、さらに熱抵抗の小さいものにできて、熱効率のより
すぐれたものになるという効果をも有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の発熱体装置の要部縦断面図
、第２図は本考案発熱体装置に用いられる正特性サーミ
スタの平面図である。 １・・・・・・金属板、２・・・・・・絶縁板、３・・
・・・・正特性サーミスタ、４・・・・・・正特性半導
体磁器基板、５，６・・・・・・第１の電極、７．訃・
・・・・第２の電極、９，１０・・・・・・第３の電極
、１１・・・・・・入力端子、１２・・・・・・端子板
、１３・・・・・・リード線、１４・・・・・・金属カ
バー、１５・・・・・・鍔部、１６・・・・・・絶縁片
、１７・・・・・・絶縁樹脂。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 金属板と、この金属板上面に当接された熱伝導良好なる
   絶縁板と、この絶縁板上面に当接されるとともに、この
   絶縁板との当接面に互いに入り組むように一対の櫛歯状
   の電極が設けられ、かつ他面に前記櫛歯状の電極にそれ
   ぞれ接続された引き出し電極が設けられた正特性半導体
   磁器基板からなる正特性サーミスタと、この正特性サー
   ミスタと前記絶縁板とを覆うとともに、その開口端周縁
   に折り曲げ形成された鍔部が前記金属板端面に当接、固
   着され、かつ一側面全域に入力端子導出口を有する偏平
   状の金属カバーと、一端が前記正特性サーミスタの引き
   出し電極に接続されるとともに、他端が前記金属カバー
   の入力端子導出口より外部に導出され、かつ前記接続部
   を除いて絶縁被覆の施された入力端子と、前記金属カバ
   ーの内底面の少なくとも前記入力端子の正特性サーミス
   タの引き出し電極との接続部を対向する位置に設けられ
   た絶縁片と、前記金属板と前記金属カバー間の空隙部全
   域に充填、固化された絶縁樹脂とからなることを特徴と
   する特性サーミスタを用いた発熱体装置。