JPS6213347Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、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発熱体（以下正特性磁器発
熱体と称す）を使用した発熱装置およびその製造
方法に関する。

正特性磁器発熱体は、周知のように、特定温度
に達すると電気抵抗が急激に増加して自己発熱を
自動的に制御する自己温度制御機能を有し、ニク
ロム発熱体と違つて過熱の危険がなく、安全で信
頼性も高いことから、従来より各種の発熱装置の
発熱源として広く利用されている。

正特性磁器発熱体は、一般にはペレツト状に形
成されるが、ペレツト状であると一素子当りの発
熱量が小さく、数百ワツト以上に及ぶヘヤドライ
ヤ、温風機または衣類乾燥機等の発熱源として用
いる場合には素子の使用数が多くなり、性能面、
コスト面において不利になる欠点を生じる。

こうした欠点を解決するため、第１図に示すよ
うに、磁器素体１の厚み方向に多数の貫通孔２を
設けたハニカム状の正特性磁器発熱体が提案され
ている。この正特性磁器発熱体は、単位体積当り
の有効表面積が非常に大きく、貫通孔２に直接空
気等の流体を貫通させることにより、効率の良い
熱放散が得られ、従来ペレツト状のものでは得ら
れなかつた一素子当り数百ワツト以上の発熱が可
能であると共に、昇温特性の優れた温風を取り出
すことができるため、ヘヤドライヤ、温風機、衣
類乾燥機などの送風を伴う大容量製品の発熱源と
して使用されるようになつてきた。

上述のような各製品に正特性磁器発熱体を組込
むにあたつては、従来は、例えば第２図に示すよ
うに、正特性磁器発熱体の電極３，４を形成した
両面の外周縁に、合成樹脂より成るリング状のホ
ルダ５，６を当接し、該ホルダ５，６を介して正
特性磁器発熱体を支持するようにしてあつた。

ところで、最近、発熱量を増大させるため、正
特性発熱体としてキユリー温度がたとえば220℃
以上の高温域にあたるものを使用する傾向にあ
る。すなわち、発熱量（消費電力）をＷ、放熱係
数をＣ、キユリー温度をＴ_c、周囲温度をＴ_aとし
たとき Ｗ＝Ｃ（Ｔ_c−Ｔ_a） なる関係式が成立し、キユリー温度Ｔ_cと周囲
温度Ｔ_aとの温度差が大きくなる程、大きな発熱
量が得られるからである。

ところが前述の如く、従来は、ホルダ５，６を
合成樹脂で構成してあり、耐熱性合成樹脂を使用
したとしても、220℃程度の耐熱性が限界であ
り、高温正特性磁器発熱体の組込みにあたつて、
より高い耐熱性を有するホルダの開発が強く望ま
れていた。

本考案は上述する問題点を解決し、高温の正特
性磁器発熱体であつても十分な耐熱性を有して支
持し得る大容量の発熱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、本考案に係る発熱装
置は、多数の貫通孔を有する正特性磁器発熱体
と、該正特性磁器発熱体の前記電極形成面の周縁
に当接して設けられ当接面に導電層を有するリン
グ状の耐熱磁器より成るホルダとを交互に積層
し、該積層体を、前記ホルダの周辺部に装着され
る複数本の棒状の導体と、該導体に装着される導
電性止具とにより、一体的に結合させ、かつ前記
正特性磁器発熱体の電極を、前記導電層及び前記
止具を通して、前記導体に導通させたことを特徴
とする。

以下実施例たる添付図面を参照し、本考案の内
容を具体的に詳説する。

第３図は本考案に係る発熱装置の分解斜視図、
第４図は同じくその部分断面図である。図におい
て、７，８は正特性磁器発熱体である。この実施
例では、正特性磁器発熱体７，８は、略円板状に
形成された正特性磁器素体７ａ，８ａの厚み方向
に多数の貫通孔７ｂ，８ｂを設け、該貫通孔７
ｂ，８ｂを開口させた両面に、オーム性もしくは
非オーム性接触の電極７C₁，７C₂，８C₁，８C₂
を設けると共に、外周部に、たとえば中心角120
度の間隔で、３個の弧状の欠落部７ｄ，８ｄを設
けた構造となつている。

前記貫通孔７ｂ，８ｂの口形は、一般には６角
形であるが、円形、４角形もしくは他の多角形で
あつてもよい。また前記欠落部７ｄ，８ｄの形状
は実施例に示すものに限らず、角状としても良く
また２個もしくは４個以上設けてもよい。さらに
正特性磁器発熱体７，８の形状、個数等も、任意
の形状もしくは個数でよい。

９，１０および１１は、前記正特性磁器発熱体
７，８の電極形成面の周縁に当接して設けられる
耐熱磁器ホルダであり、この実施例では、正特性
磁器発熱体７，８の形状、個数に合わせてリング
状としたものを３個備えてある。

このように、本考案においてはホルダ９〜１１
を耐熱磁器によつて構成してあるから、従来の合
成樹脂ホルダに比べて耐熱性が著るしく高くなり
正特性磁器発熱体７，８の発熱温度が、たとえば
220℃以上の高温域にあるものであつても、熱的
に安定に支持することができる。

該ホルダ９〜１１は熱伝導性のできるだけ悪い
耐熱磁器によつて構成するのが望ましい。正特性
磁器発熱体７，８に発生した熱が、ホルダ９〜１
１を介してヘヤドライヤ等の外部支持体へ伝熱さ
れるのをできるだけ小さく抑え、熱的設計条件等
を緩和することが望ましいからである。このよう
な耐熱磁器の例としては、ペタライト系磁器、ユ
ークリプタイト系磁器またはコージエライト系磁
器等をあげることができる。

またホルダ９〜１１には、正特性磁器発熱体
７，８と当接する面側の外周縁に沿つて、その内
径が正特性磁器発熱体７，８の外径より若干大き
い凸部９ａ，１０ａ，１１ａを弧状に設けてあ
り、この凸部９ａ〜１１ａによつてホルダ９〜１
１と正特性磁器発熱体７，８との間の面方向のズ
レを阻止してある。この凸部９ａ〜１１ａは、必
ずしも実施例に示すようなものに限定する必要は
なく、さらに短かい弧状もしくは点状に離隔的に
設けてもよい。

さらに凸部９ａ〜１１ａによつて囲まれた環状
の平坦部には、たとえば銀の導電層９ｂ，１０
b₁，１０b₂，１１ｂを被着形成すると共に、この
導電層９ｂ，１０b₁，１０b₂，１１ｂの形成領域
内に、前記正特性磁器発熱体７，８の欠落部７
ｄ，８ｄと重なり合う取付孔９Ｃ，１０Ｃおよび
１１Ｃを設けてある。

前記取付孔９Ｃ，１１Ｃを設けた部分の形状
は、ホルダ９〜１１の外周を円形に保つてヘヤド
ライヤ等への挿着を容易にするため、内径方向に
膨出する形状とすることが望ましい。

１２，１３および１４は、正特性磁器発熱体
７，８の電極７C₁，７C₂、８C₁，８C₂に対する
電極引出端子と、正特性磁器発熱体７，８および
ホルダ９〜１１の支持体として兼用される棒状の
導体である。

この実施例では、該導体１２〜１４は金属材料
または金属材料の表面に導電性メツキ処理を施し
たものを用いて構成されていて、一端部につば部
１２ａ，１３ａ，１４ａを有する。

該導体１２〜１４は、ホルダ９−正特性磁器発
熱体７−ホルダ１０−正特性磁器発熱体８−ホル
ダ１１の順に重ねた状態で、ホルダ９〜１１の取
付孔９Ｃ〜１１Ｃおよび正特性磁器発熱体７，８
の欠落部７ｄ，８ｄ内を順次貫通させてある。そ
して最上部に重ねられたホルダ１１から突出する
導体１２〜１４の基部に、いわゆる弓Ｅ形止め輪
などの着脱自在な止具１５，１６および１７を嵌
め込み、この止具１５〜１７と最下部に位置する
ホルダ９の外面に位置決め固定されたつば部１２
ａ〜１４ａとの間で、正特性磁器発熱体７，８お
よびホルダ９〜１１を一定的に押圧固定してあ
る。

さらに、中間に位置するホルダ１０の両側に突
出する導体１２の基部に、同様の止具１８，１９
を嵌め込み、それ自体の弾発力により止具１８，
１９をホルダ１０の表面に設けた導電層１０b₁，
１０b₂に圧接させ、これによつて導体１２を正特
性磁器発熱体７，８の電極７C₁，８C₂に共通に
導通接続させてある。また正特性磁器発熱体７の
電極７C₂および正特性磁器発熱体８の電極８
Ｃ、側の導体１３，１４の基部にも同様の止具２
０，２１をそれぞれ嵌め込み、それ自体の弾発力
によつて止具２０，２１をホルダ９，１１の導電
層９ｂ，１１ｂにそれぞれ圧接させ、これによつ
て電極７C₂，８C₁をそれぞれ導体１３，１４に
導通接続させてある。

したがつて、この実施例に係る発熱装置は、第
５図に示すように、導体１２を共通の電極引出端
子とし、導体１３，１４を正特性磁器発熱体７，
８に対する独立の電極引出端子とする等価回路が
構成される。したがつて、この実施例によれば、
電圧を印加すべき導体１３，１４を選択するだけ
で、正特性磁器発熱体７，８のいずれか一方、ま
たは両者を発熱動作させ、発熱量を切替えること
の可能な発熱装置を実現することができる。ただ
しこのような回路構成に限らず、導体１２〜１４
を正特性磁器発熱体７，８の電極数だけ設け、正
特性磁器発熱体７，８を互に独立させ、または外
部回路で共通接続するような構成であつてもよ
い。なお止具１５〜２１は、導電性メツキ処理を
施し、導電層９ｂ，１０b₁，１０b₂，１１ｂに対
する電気的接触抵抗を小さくすることが望まし
い。

上述のように、本考案においては、棒状の導体
１２〜１４を、電極取出端子および支持体として
兼用する構造であるから、部品点数が少なくて済
み、コスト的に有利である。また実施例に示した
ように、ホルダ９〜１１と正特性磁器発熱体７，
８とを、導体１２〜１４に弓Ｅ形止め輪等の止具
１５〜１７を嵌め込んで一体固定化する構造であ
るから、全体の組立が非常に容易になる。更に電
極７C₁，７C₂，８C₁，８C₂に導通接続させたホ
ルダ９〜１１上の導電層９ｂ，１０b₁，１０b₂，
１１ｂに、導体１２〜１４に嵌め込まれる止具１
８〜２１を圧接させることにより、電極７C₁，
７C₂，８C₁，８C₂を導体１２〜１４に電気的に
導通させる構造であるから、電極引出機構の構成
が非常に簡単になると同時に、該止具１８〜１４
による固定作用により正特性磁器発熱体７，８お
よびホルダ９〜１１の支持固定がより一層強固に
なる。

以上述べたように、本考案に係る発熱装置は、
多数の貫通孔を有する正特性磁器発熱体と、該正
特性磁器発熱体の前記電極形成面の周縁に当接し
て設けられ当接面に導電層を有するリング状の耐
熱磁器より成るホルダとを交互に積層し、該積層
体を、前記ホルダの周辺部に装着される複数本の
棒状の導体と、該導体に装着される導電性止具と
により、一体的に結合させ、かつ前記正特性磁器
発熱体の電極を、前記導電層及び前記止具を通し
て、前記導体に導通させたことを特徴とするか
ら、次のような効果がある。

(1) 従来の合成樹脂ホルダを備えたものに比較し
て、耐熱温度が非常に高く、したがつてキユリ
ー温度の高い正特性磁器発熱体を使用した発熱
量の大きい発熱装置を実現することができる。

(2) 導体を、電極引出端子および支持体として兼
用することとなるので、部品点数、工数が少な
く、コスト的に有利で、ヘヤドライヤ等の製品
に組込むのに容易な発熱装置を提供することが
できる。

(3) 実施例に示したように、正特性磁器発熱体、
ホルダを必要数だけ組込み、発熱量を増減させ
るのも容易であり、ヘヤドライヤ、温風機、衣
類乾燥機等の発熱量の異なる製品に対しても、
容易に適用できる。

(4) 実施例で詳説したように、着脱自在な止具を
導体に嵌め込んで正特性磁器発熱体、ホルダを
支持すると同時に、該止具によつて電極を導体
に導通させる構造であるから、全体の組立や電
極引出しが容易で、組立強度の大きい発熱装置
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はハニカム状正特性磁器発熱体の斜視
図、第２図は従来の発熱装置の断面図、第３図は
本考案に係る発熱装置の分解斜視図、第４図はそ
の組立断面図、第５図はその等価回路図である。 ７，８……正特性磁器発熱体、９，１０，１１
……ホルダ、１２，１３，１４……棒状の導体、
１５，１６，１７，１８，１９，２０，２１……
止具。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 多数の貫通孔を有する正特性磁器発熱体と、
   該正特性磁器発熱体の電極形成面の周縁に当接
   して設けられ当接面に導電層を有するリング状
   の耐熱磁器より成るホルダとを交互に積層し、
   該積層体を、前記ホルダの周辺部に装着される
   複数本の棒状の導体と、該導体に装着される導
   電性止具とにより、一体的に結合させ、かつ前
   記正特性磁器発熱体の電極を、前記導電層及び
   前記止具を通して、前記導体に導通させたこと
   を特徴とする発熱装置。 (2) 前記正特性磁器発熱体は複数個備えられ、間
   に前記ホルダを挟んで積層されることを特徴と
   する実用新案登録請求の範囲第１項に記載の発
   熱装置。