JPS6412074B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、正のサーミスタ特性を有するセラミ
ツク定温発熱素子と金属放熱体とを組み合せてな
る定温発熱体の量産に適した製造方法に関するも
のである。

正のサーミスタ特性を有するセラミツク定温発
熱素子を用いた各種ヒータが知られているが、こ
れは通常、チタン酸バリウムを主成分とした半導
体セラミツクスで構成され、所定の温度を越える
と急激に抵抗が上昇する性質をもつている。その
ため、ある温度以上には過熱することがなく、安
全なヒータを提供することができる。また、その
放熱を大きくすれば単位個数当りの入力電力が大
きくなり、発熱量の大きなヒータを提供すること
ができる。そして、その一つとしてセラミツク定
温発熱素子の使用数を節減するために、金属放熱
体をその片面または両面に固着して放熱効果をあ
げた第１図及び第２図に示すような構造のものが
ある。第１図はアルミニウムなどのブロツクを切
削、押出などによつて加工した放熱フイン１を用
いたものであり、第２図は小型部品に適するよう
にアルミ板の平板を凸凹波形に折曲加工したもの
を一体化した放熱体２を用いたもので、いずれも
セラミツク定温発熱素子３の両側に電極４，４′
を介して取付けられたものである。

このような構造を得る場合、その主要部である
定温発熱素子３は、BaTio₃を主体として、これ
に所要添加物を加えて、1200〜1300℃で焼結した
セラミツク素子であり、その材料組成、製造条件
によつてスイツチング温度、抵抗値などの要求特
性を調整したものである。セラミツク焼結体であ
るから、均質なものが得られる大きさには制約が
あり、特に反りの生じない焼結体を得るには、そ
の厚さ、タテヨコ比などの関連で、あまり大きい
ものは得難くなる傾向は避けられない。具体的に
は、１〜2.5mm程度の厚さでは、タテヨコ比が２
〜３の場合、大きさが２×６cm程度のものが適当
で、タテヨコ比及び寸法が大きくなる程、歩留ま
りが低下するので、実用上、経済的な寸法が規定
される。一方、金属放熱体の場合は、第１図のよ
うなアルミニウムの切削か押出加工でも、第２図
のようなアルミニウム板の折曲加工によるもので
も、相当大きなものまで容易に得られ、小さいも
のよりもある程度大きい方が製造上効率的であ
る。

本発明は、このような両者の製造技術上の長短
を相補つて効率的に製造する方法を提供するもの
であつて、大きいものが得られ易い金属放熱体に
単位形状を有する複数個のセラミツク定温発熱素
子を並べて配置し、両者を固着したのち、必要数
量のセラミツク定温発熱素子に相当する位置で金
属放熱体を含めて切断分割するものである。セラ
ミツク定温発熱素子と金属放熱体との組み合せ
は、必要に応じて何段でも重ね合せて、アルミブ
レージング処理、耐熱接着剤、伝熱導電性接着剤
などを用いて固着することができる。また切断分
割する場合、アルミなどの金属放熱体の切断粉塵
が、セラミツク焼結体の切断面に残存混入して電
気的特性を損わないような切断の方式と条件の選
択が必要である。

このような煩雑な切断条件の設定を避ける方法
の一つとして、セラミツク定温発熱素子を固着す
る場合、切断代に相当する寸法だけ切断位置にお
いて間隔をあけておくことが有効である。この対
策によつてセラミツク定温発熱素子の断面に金属
粉が混入する惧れが全くなくなり製品の信頼性向
上に大いに貢献することが可能である。

以下、図示の実施例について本発明を詳述す
る。第３図は単位形状を有するセラミツク定温発
熱素子３ケを組合せて、その両面に放熱フインを
取付けて温風ヒータを構成する場合の一例であつ
て、２個の完成品に相当する幅を有し、奥行きは
数10ケに相当するアルミニウム放熱フイン１０の
平板面上に多数のセラミツク定温発熱素子１１を
図示の如く縦横に並べ、この上からもう１つの放
熱フイン１０′を重ね、何れの間も耐熱シリコン
接着剤の薄層を介して加圧接着する。次にこれを
定温発熱体の製品寸法に応じて、図中点線の位置
で一括切断することによつて、第４図に示すよう
な寸法ｌ×ｔの完成品ユニツトが複数個まとめて
得られる。この場合のセラミツク定温発熱素子１
１の並べ方を第５図に示し、多数のセラミツク定
温発熱素子１１を間隔をおかずに縦横に配置して
いる。

第６図は製品寸法に応じた必要数量毎にまとめ
てセラミツク定温発熱素子１１を配置し、その周
辺部に切断代に相当する間隔１２を設けておき、
その間隔１２部分で矢示の如く一括切断する場合
の一例を示したものである。

なお第３図及び第４図は金属放熱体としてアル
ミニウム放熱ブロツクの例を示したが、第２図の
ようなアルミ放熱板による場合も全く同様であ
る。

また、このような本発明の基本的な特徴が発揮
されれば、細部の差異はセラミツク定温発熱素子
１１の電極構成が本発明のような上下両面にあ
り、金属放熱体と直接電気的、熱的に結合される
場合も、また電極がセラミツク定温発熱素子１１
の側面に形成され、金属放熱体との短絡を避ける
ために、上下両面にアルミナ薄板などの絶縁板を
介した構造を有する場合など、これと類似のもの
は、何れも本発明の基本的な目的、効果が同一で
あれば同様に考えられ、これら実施例に限定され
るものでなく、類似の技術分野で有効に活用され
るもので、その量産における工数削減によるコス
トダウンと品質の安定化などの効果は大である。

以上のように本発明の定温発熱体の製造方法に
よれば、単位形状のセラミツク定温発熱素子を作
成するだけで、必要な製品寸法の大きさが得ら
れ、そのため、種々の大きさの製品が必要な場合
でも、複雑な工程が必要なセラミツク定温発熱素
子は１種類だけ作成すれば良く、加工の簡単な金
属の加工だけで安価で簡単にそれに対応できる。
また、金属放熱体を固着しているため、セラミツ
ク定温発熱素子の入力電力が大きくなり、単位個
数当りの発熱量の大きな発熱体を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来例を示す斜視図、第３
図及び第４図は本発明の一実施例を示す斜視図、
第５図及び第６図はセラミツク定温発熱素子の配
置を示す説明図である。 １０，１０′はアルミニウム放熱フイン、１１
はセラミツク定温発熱素子、１２は間隔である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 正のサーミスタ特性を有するセラミツク定温
   発熱素子と金属放熱体とを組み合せて成る定温発
   熱体の製造に際し、数個で定温発熱体の１個分に
   相当する大きさを有する単位形状のセラミツク定
   温発熱体を必要数だけ並設し、この片面または両
   面に定温発熱体の複数個分に相当する大きさの金
   属放熱体を固着し、これを必要段数一体化した
   後、定温発熱体の製品寸法に応じて一括切断して
   複数個をまとめて得ることを特徴とする定温発熱
   体の製造方法。