JPH0746628B2 - 正抵抗温度係数発熱体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、採暖器具及び、一般の加熱装置として用いる
正抵抗温度係数発熱体に関するものである。

従来の技術 従来の正の抵抗温度係数をもつ（以下PTCと称す）発熱
体は、例えば特公昭57-43995号公報や特公昭55-40161号
公報に示されているような構成であり、一対の電極間の
PTC抵抗体のPTC特性により適宜な温度に自己制御されて
いるものであった。

しかし、特に大きな電力密度が要求される場合には、発
熱体自体の温度分布を一様にするために一対の電極間方
向の温度分布を良好にすることが不可欠であり、この解
決策として特開昭60-28195号公報や第５図に示すように
一対の電極間距離を互いに接近させる構成があった。

第５図において、1a,1bは互いに接近して設けられた一
対の平行平板状の電極であり、この間にPTC抵抗体２を
配することにより高出力のPTC発熱体を現出することが
可能となった。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、採暖器具や一般の加熱装置に応用する場
合特に発熱量のコントロールや、各位置への発熱コント
ロール等が要求される場合にあっては、複数個のPTC発
熱体を個々に配設し、それぞれに給電しなくてはなら
ず、給電構造が複雑となるばかりか、この給電線配設部
分も大きくなり、発熱性能を損なう面も有していた。ま
たこのように複数個のPTC発熱体を用いる場合にあって
は、過熱防止装置も個々に設けることが必要となりさら
に複雑になるばかりか、過熱防止装置よりも小さい範囲
の位置制御は実現できなかった。

そこで、本発明は以上のような従来の問題点を解消する
もので、きわめて簡易でしかも発熱コントロール可能な
正抵抗温度係数発熱体を提供するものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決する本発明の技術的手段は、結晶性高
分子中に導電性微粉末を分散させた組成物を主成分とす
る薄肉状の正抵抗温度係数抵抗体と、この厚さ方向に電
圧を印加すべく設けられた一対の電極体よりなり、前記
一対の電極体はそれぞれ適宜な間隔をあけて形成された
複数個の帯状電極体であり、前記抵抗体の厚さ方向の投
影面で互いに非平行である構成とするものである。

作用 この技術的手段による作用は次のようになる。すなわ
ち、薄肉状のPTC抵抗体の両面に構成される一対の電極
体はそれぞれ適宜な間隔をあけて形成された複数個の帯
状電極体であり、前記抵抗体の厚さ方向の投影面で互い
に非平行である構成にすることによりこの複数個の電極
体に給電する数を変えたり、発熱させたい位置の電極体
に給電するなどの調節をすることができるので各種機器
に応用した場合微妙な発熱コントロール、各位置への発
熱コントロールを可能にすることができる。

実施例 以下、本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明す
る。なお最初に、一対の電極体の片側のみが複数の場合
について説明する。

第１図において、３はカーボンブラックとポリエチレン
を主成分とし、厚みを0.5mmとしたPTC抵抗体で、このPT
C抵抗体３の上面には３個の帯状の金属板電極4a,4b,4c
を接合させ、下面には金属板電極５を接合している。

この構成にすることにより電圧を電極５とそれぞれ電極
4a,4b,あるいは4cに印加させることができるので有効発
熱面積あるいは、発熱位置を自由にコントロールするこ
とが可能となる。

実際に、第１図に示す構成のPTC発熱体に絶縁フィルム
を覆った後に、第２図に示すように、パネルヒータ本体
６の採暖面の裏面にこのPTC発熱体７を４本接着させ
た。これを室温20℃で通電してみた。最初に、電極５と
電極4a,4b,4c3個全てにAC100V印加させると、 1500Wの突入電力が入り、非常に急速に、パネルヒータ
本体６の採暖面の温度が上昇し、これとともに消費電力
は低下していき、約20分後には520Wとなり、ほぼ安定し
た。この時の温度分布は第２図のパネルヒータのＸ−
Ｘ′断面の採暖面で第３図のＩに示すような温度分布と
なり、立上り性能に優れた画期的なパネルヒータを実現
できた。

次に電極５と電極4a,4cにAC100Vを印加させると電力は3
90Wで安定し、パネルヒータの温度分布は第３図のIIの
ようになった。また、電極５と電極4bにAC100Vを印加さ
せると270Wでほぼ安定し、同様に、第３図のIIIに示す
温度分布となった。

このように電極4a,4b,4cへの通電の有無を調整するだけ
で簡単に発熱量のコントロールが実現できるものであ
る。

このような発熱コントロールをオンオフ制御等により実
現しようと思うと、高電流容量の接点開閉機能体を必要
とするばかりでなく、雑音等の障害を有するものであ
り、本発明は一対の電極体の少なくとも一方は複数個で
あり、この複数個の電極への給電の有無の調整だけとい
うきわめてシンプルな構成で発熱コントロールを実現さ
せるものである。また、複数個の電極体のそれぞれのス
ペースが小さい場合、このスペース面での発熱も生ずる
が、これを考慮に入れて発熱分布を向上させることもで
きる。

次に、本発明の抵抗体の厚さ方向の投影面で互いに非平
行に構成した実施例を第４図に基づいて説明する。第４
図において、８は厚み0.5mmのPTC抵抗体であり、この上
面に帯状金属板電極9a,9b,9c,9d,9eを一定間隔をあけて
接合し、PTC抵抗体８の下面には電極9a〜9eとは直角と
なるように同様の帯状金属板電極10a,10b,10c,10d,10e,
10f,10gを一定間隔をあけて接合した。このように構成
することにより電極数は全てで12個となるが、各々の電
極が直交する35のゾーンを自由に発熱コントロールが可
能となる。例えば第４図のＡ部を発熱させようと思え
ば、電極9bと10dに電圧を印加すればよい。また、PTC抵
抗体のPTC特性により各部に温度過昇防止装置を置く必
要もない。このように、各位置への微妙な発熱コントロ
ールが非常に簡易に実現できるものである。

これを加工する場合例えば一対の電極体の一方とPTC抵
抗体とを連続して接着していき長尺になったものを適宜
な長さで切断し、次に方向を変えて他の電極体を連続し
て接着していくと、生産性も非常に高いものとなる。ま
たこの場合、端部の電極をPTC抵抗体の面より内側に好
ましくは1mm以上あけておけば、切断による電極切断面
のバリ、さらには抵抗体自身の変形等の異極間接近によ
る危険性に対しても安全性を飛躍的に高めることができ
る。

発明の効果 以上述べてきたように、本発明によれば、以下の効果を
奏するものである。

（１）一対の複数個の帯状電極体を互いに非平行に構成
することにより、各位置への微妙な発熱コントロールを
実現できる。

（２）発熱する部位の個数を調整することにより、発熱
コントロールを実現できる。

（３）簡易な構成で容易に加工することができ、各種機
器への適用性に優れ、実用上きわめて有利なものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のPTC発熱体の斜視図、第２
図は同PTC発熱体を適用したパネルヒータの正面図、第
３図は同パネルヒータの発熱温度分布図、第４図は本発
明の実施例のPTC発熱体の斜視図、第５図は従来のPTC発
熱体の斜視図である。 3,8……PTC抵抗体、4a,4b,4c,5,9a,9b,9c,9d,9e,10a,10
b,10c,10d,10e,10f,10g……電極、７……PTC発熱体。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】結晶性高分子中に導電性微粉末を分散させ
   た組成物を主成分とする薄肉状の正抵抗温度係数抵抗体
   と、この厚さ方向に電圧を印加すべく設けられた一対の
   電極体よりなり、前記一対の電極体はそれぞれ適宜な間
   隔をあけて形成された複数個の帯状電極体であり、前記
   抵抗体の厚さ方向の投影面で互いに非平行である正抵抗
   温度係数発熱体。
2. 【請求項２】正抵抗温度係数抵抗体の厚みが3mm以下で
   ある特許請求の範囲第１項記載の正抵抗温度係数発熱
   体。