JPS63150877A

JPS63150877A - 発熱体

Info

Publication number: JPS63150877A
Application number: JP29966886A
Authority: JP
Inventors: 和美谷口
Original assignee: TANIGUCHI SEISAKUSHO KK
Current assignee: TANIGUCHI SEISAKUSHO KK
Priority date: 1986-12-15
Filing date: 1986-12-15
Publication date: 1988-06-23

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】発明の技術分野本発明は、主として水または薬液の加熱に用いる発熱体
の改良に関する。

従来技術通常、電気的なヒータは、発熱源としてニクロム線を備
えている。そして、このニクロム線は、石英管などによ
って密閉されており、水や外気などと直接接触しないよ
うになっている。ところが、このようなヒータでは必ず
、温度制御が必要となり、またニクロム線の経年劣化に
よる断線や発火の危険性も避けられない。

このような実情から、電気的に安定で、しかも電気制御
なども必要とされない主として液体用のヒータが望まれ
ている。

発明の目的したがって、本発明の目的は、電気的に安定で、しかも
特別な温度制御を必要せず、さらに経年変化によっても
安定で危険性のない発熱体を提供することである。

発明の解決手段そこで、本発明は、正特性サーミスタに着目し、これを
発熱源として利用し、この発熱源の外表面および給電用
の一対の電極の外表面を熱良導性体でかつ電気絶縁性に
優れた外表材例えばアルミナ微粉末の成形体により被覆
するようにしている。

この正特性サーミスタすなわちＰＴＣ発熱素子は、温度
上昇とともに、その抵抗値を高めることによって、自動
的に温度制御を行っていく。そして、そのＰＴＣ発熱素
子の熱は、一対の電極およびアルミナ微粉末の成形体を
介して、被加熱体としての液体などに能率よく伝達され
る。しかも、このＰ　Ｔ、Ｃ発熱素子は、直接発火源と
ならないため、安全であり、また電気的な異常過熱特性
もないため、電気的にも安定である。

発明の構成第１図および第２図は本発明の発熱体１を示している。

この発熱体１は、一対の電極２１．２２の間で、２７０
発熱素子３を備えている。この２７０発熱素子３は、例
えばマイカなどの絶縁体４の孔の内部に収納されており
、絶縁体４の表裏面の部分で一対の電極２１．２２に対
し面接触の状態で電気的に接している。もちろん、この
ＰＴＣ発熱素子は、チタン酸バリウムを主成分とし、加
熱温度に応じてそれにランタンやセリウムなど特定の元
素をｉｆ加えて、所定の使用温度範囲で正の抵抗温度特
性を示すように設定されている。また、上記一対の電極
２１．２２は、必要に応じて押え板７１．７２により補
強され、柔軟な材料で、伝導率および熱伝導率の良好な
もの例えばカーボン箔などによって構成されている。そ
して、これらの一対の電極２１．２２．２７０発熱素子
３、絶縁体４および押え板７１．７２の外表面は、外装
材５によって完全に被覆されている。この外装材５は、
熱良導体で、かつ電気絶縁性のもの例えばアルミナ微粉
末を焼結成形することによって、全体として偏平に形づ
くられる。そして、上記一対の電極２１．２２は、それ
ぞれリード線６１．６２により外装材５を貫通し、外部
に導き出されている。このようにして、発熱体１は、全
体として偏平な板状に組み立てられる。

発明の作用一対のリード線６１．６２が電源に接続されると、電源
からの電流は、一方のリード線６１、電極２１を介し複
数の２７０発熱素子３に達し、再び他方のリード線６２
および電極２２を介し電源に、戻る。なお、この電源は
、直流または交流でもよく。したがって、この電流の方
向は、いずれであってもよい。２７０発熱素子３に電流
が流れると、各ＰＴＣ発熱素子３は、ジュール熱を発生
し、その熱を一対の電極２１．２２、アルミニウムなど
の押え板７を介し外装材５に伝達される。そこで、この
外装材５は、その熱を良好な熱伝導率のもとに、被加熱
体重として水や薬液などの液体に能率よく伝達してい（
。この２７０発熱素子３の電気−熱変換効率が比較的よ
く、またその熱が大きな面を介して最終的に外装材５に
伝達されるため、熱の放散特性も良好である。したがっ
て、液体などの被加熱体は、発熱体１に対し大きな面積
で接し、その熱を能率よく吸収していく。

一方、このような発熱過程で、２７０発熱素子３は、温
度の上昇にともない、普通の金属よりも大きな温度係数
で正の抵抗一温度特性を示す。したがって、２７０発熱
素子３の温度が目標の温度に到達すると、その抵抗値が
次第に高くなってくるため、電源からの電流がその高い
抵抗値によって制限され、次第に減少していく。この結
果、この２７０発熱素子３について特別な温度制御が必
要とされず、また異常過熱の危険性も外部制御なしで回
避できる。また、被加熱体としての液体などが存在しな
い状態で、誤って発熱体ｌが通電状態となっても、既に
述べたように、２７０発熱素子３の温度がある温度に到
達すると、その抵抗値が高まり、電流が減少するため、
空だきなどの危険性が未然に防止できる。また、この２
７０発熱素子３は、直接外部に露出しておらず、また発
火源ともならないため、発火現象や薬液爆発などが未然
に防止できる。

発明の変形例上記実施例は、複数の２７０発熱素子３を絶縁体４で固
定し、また一対の電極２１．２２を押え板７で補強して
いるが、これらの絶縁体４および一対の押え仮７は、必
ずしも必要とされない。

第３図の実施例は、それらを省略した実施例を示してい
る。この結果、ＰＴＣ発熱素子３は１個のものとして、
比較的厚みのある一対の電極２１．２２の間に板状とな
って介在している。また、この一対の電極２１．２２は
、その一部で外装材５から突出しているため、リード線
６１．６２は、その突出部分に直接はんだ付けなどによ
って接続されている。このような単純な構造の発熱体１
でも、前記と同様な作用効果が得られる。

発明の効果本発明では、次のような特存の効果が得られる。

まず、ＰＴＣ発熱素子が正の温度抵抗一温度特性を有し
ており、所定の温度に達すると、その電流が制限される
ため、特別な温度制御装置が必要とされず、また異常過
熱が未然に防止きる。しかも、空だきなどの誤動作もな
くなる。

また、これらの発熱体が板状体として構成されており、
また発熱源としてのＰＴＣ発熱素子が大きな面で電極や
外装材に接しているため、熱の発熱効率がよく、また熱
伝達も良好であるため、加熱効率が従来の一般的なニク
ロム線による加熱よりも良好となる。また、全体として
板状体として構成されるため、液体などに対し大きな面
積で接し、また容器などの小さな空間にも簡単に組み込
める。またＰＴＣ発熱素子が電圧依存性がなく、また直
流あるいは交流のいずれでも使用できるため、各種の用
途に柔軟に対応できる。

さらに、一対の電極およびＰＴＣ発熱素子が熱伝導の良
好な外装材によって完全に被覆されているため、加熱対
象特に水や薬剤などの液体に対しても電気的に安定であ
り、しかも経年劣化もないため、長い使用期間にわたっ
て電気的および熱的に安定な特性が確保できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の発熱体の一部破断平面図、第２図はそ
の断面図、第３図は他の実施例の一部の断面図である。１・・発熱体、２１．２２・・電極、３・・ＰＴＣ発熱
素子、４・・絶縁体、５・・外装材、６１．６２・・リ
ード線、７１．７２・・押え板。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）熱伝導および電気伝導の良好な一対の電極間にＰ
ＴＣ発熱素子を面接触の状態で直接挟み込むとともに、
これらの一対の電極およびＰＴＣ発熱素子の外表面を熱
良導性でかつ電気絶縁性の外装材により被覆してなるこ
とを特徴とする発熱体。
（２）ＰＴＣ発熱体を複数に分割し、これらを絶縁体の
孔の部分で保持してなることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の発熱体。
（３）一対の電極を柔軟なカーボン箔により構成するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載
の発熱体。
（４）外装材をアルミナ微粉末の成形体により構成する
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項記載の発熱体。