JPS58212090A - 自己温度制御性ヒ−タ - Google Patents

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】 ＋発明は自己温度制御性ヒータに関するものである。

ＩＩの抵抗温度係数（ＰＴ、Ｃ）特性を有する抵抗体組
成物を−・対の電極を包むようにして、断面が円］ヒも
しくは楕円形となるように押出被覆して形成した自己温
度制御性ヒータは従来より知られている。

この抵抗体組成物としては一般に結晶性プラスチックに
導電性付与材を配合したものが使用されており、この抵
抗体組成物のＰＴＣ特性は第１図の実線で示すようにな
る。すなわち、ヒータの動作τｌ、ｉ　＋ｔｌ′Ｔ近傍
で緩やかなＰＴＣ曲線を示すことになり、周囲温度やヒ
〜り外部の熱抵抗の差によってヒータ動作温度やヒータ
出力が変化することになる。

このような変化を少なくゆるには、ヒータの動作１昌１
０゛近傍Ｔで第１図の破線のように急使なＰＴＣ曲線を
−示すようにすればよいことになる。

本発明者らは、種々検討した結果抵抗体の体積膨張を抑
ＩＦすることにより抵抗体内部に応力を発生させ、これ
によってヒータ動作温度近傍で急俊なＰＴＣ曲線が得ら
れることを見出したものである。

本発明はヒータ動作温度近傍で急俊なＰＴＣ特性を示す
ことにより、動作温度や出力が周囲温度やヒータ外部の
熱抵抗によって左右されにくい自己温度制御性ヒータの
提供を目的とするものであり、その特徴とするところは
抵抗体の外周に当該抵抗体の熱膨張阻止層を設けて構成
したへにある。

熱膨張阻止層としては、鉛、アルミニウム、銅、ステン
レス、鉄等の金属があげられ、これらの金属は抵抗体外
周に押出しにより設け゛てもよく、１だテープ状のもの
を横巻あるいは縦添えして設けてもよい。縦添えの場合
は重ね合わせ部を溶接するなりして抵抗体の熱膨張によ
る拡開を防止する必要がある。

熱膨張阻止層が電気導電性の材蝋である場合は、これと
抵抗体内部の導体とにより電極を形成することが可能と
なる。

彦お、熱膨張阻止層は熱膨張係数が小さく、引張強度の
強いものてあ五ば必ずしも金属に限定されるものではな
い。

本発明における抵抗体内部の導体としては輪、アルミニ
ウム、ニッケル、銀、錫等の金属あるいは炭素繊維等が
該当し、抵抗体の種類や使用条件を考慮してニノケノペ
銀、錫等の金瞑をメッキを施した金属であってもよい。

本発明における正の抵抗温度係数を有する抵抗体の代表
的彦ものとしては、結晶性プラスチックに導電性付与材
を配合した組成物があげられる。

結晶性プラスチックとしてはポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリフッ化ビニリチン、塩素化ポリエチレン、ポ
リエステル、ポリアミド、ポリープテン−１、ホ＋７メ
チルペンテンー１、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エ
チレン−プロピレン共重合体、エチレン−四弗化エチレ
ン共重合体等があ１ けられるが、これに限１・楚されるものではない。

これらの結晶性プムチノクは単独もしくは２種以上組合
せて使用できる。また、結晶性プラスチックニハエチレ
ンープロピレンコ゛ム、クロロスルフォン化ポリエチレ
／コ゛ム、フッ素コ゛ム、／ＩＪコー７ゴム等のゴムを
１種もしくば２種以上混合してもよい。

導電性付与材としては、カーボンブラック、グラファイ
ト、金属粉、有機ポリマをグラフト結合させたカーボン
ブラック等があげられる。これらの導電性付与材は単独
もしくは２種以上組合せて使用できる。

なお、抵抗体には結晶性プラスチックおよび導電性付与
材の他、酸化防止剤、安定斉１、滑剤１、界面活ヰ剤、
反応性モノマ、有機過酸化物等を含有させても差し支え
ない。また、抵抗体を形成する４成物はそのまま使用し
てもよいし、イヒ学架橋、成子線照射架橋、−ノラング
ラフト水架橋等によって架橋してもよい。

以下、添付図面を参照して本発明の実施ｆ１１についで
説明する。

実施例　１ 第２図において、１は導体、２は抵抗体、３は抵抗体膨
張阻止層、４は絶縁体である。導体１は外径０．２０−
のスズメッキ銅線を１９本撚りしたものであり、導体１
の外周に（ｄ （密度０，９２、溶融指数１） アセチレンブラック　　　　　　　　　　　　２０重量
部ブチル−３−メチルフェノール） ’ｒ　’）　）ｆＯ’−７１ｚ７’０／ｓ７　）　’）
　ｌｌ　　　　　３．、。

クリレート を均一に混合した組成物を押出被覆して抵抗体２が形成
されている。

抵抗体２の外周には厚さ０．４ｍ＋＋＋の銅テーフ゛カ
ニ巻回されて抵抗体膨張阻止層３７５：形成され、この
外周には熱可塑性エラストマ’Ｉ’ＰＲ５１９０（米国
二二ロイヤル社製品）が押出被覆されて絶縁体４カー形
成されている。

このヒータでは、導体１と抵抗体膨張！５ｆｌ　ｆ　Ｗ
　３とによって電極が形成され、電極間Ｇで通電を開始
すると抵抗体２の温度が上昇し、抵抗′直カニ増力口す
ると共に体積膨張が起ころうとする。しかし、抵抗体膨
張阻止層３の存在により体積膨張が抑圧されて内部応力
が発生し、このため更に急激々抵抗増加が生じ、第１図
の破線のよう一＆ＰＴＣ特性を示すことになる。

従って、周囲温度やヒータの外部熱抵抗によるヒータの
動作温度や出力の変化が極めて小さくカリ、良好なスイ
ッチング特性が得られる。

実施例　２ 第３図に示すように、抵抗体２の内部に２本の導体１，
１′を間隔をおいて設け、これを電極としたものであり
、その他の構成および動作は実施例１と同じである。

実施例　３ 第４図に示すように、２本の導体１，１′を電極とし、
抵抗体２の外周に絶縁体４を設け、この外周に抵抗体膨
張阻止層３を設けたｉものである・この場合、絶縁体４
がクッションとなって本発明の効果を低下させるおそれ
があるため、絶縁体４ばできるだけ薄く形成する必要が
ある、その他の構成および動作については実施例１と同
じである。

以上説明してきだ通り、本発明は抵抗体の外周に抵抗体
膨張阻止層を設けたものであり、これによって抵抗体の
ＰＴＣ特性はヒータ動作温度近傍で負債に変化するよう
になり、周囲温度やヒータ外部の熱抵抗によるヒータ動
作温度や出方のバラツキをなくすことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はヒータのＰＴＣ特性の説明図、第２図ないし第
４図はそれぞれ本発明の一実施例の断面説明図である。 １．１′・・・導体、２・・抵抗体、３　抵抗体膨張阻
止層、４・・・絶縁体、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、導体の外周に正の抵抗温度係数を有する抵抗体を設
   け、更にこの外周に上記抵抗体の膨張阻止層を直接ある
   いは絶縁体を介して設けてなることを特徴とする自己温
   度制御性ヒータ。 ２、上記抵抗体は結晶性プラスチックに導電性付与材を
   配合した組成物からなることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の自己温度制御性ヒータ。 ３、上記抵抗体の外周には金属よりなる膨張阻止層が直
   接設けられており、上記抵抗体内部に設けられた導体と
   の間で一対の電極を形成していることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項または第２項記載の自己温度制御性ヒ
   ータ。 ４、上記抵抗体の外周には金属よりなる膨張阻止層が薄
   い絶縁被覆を介して設けられており、上記抵抗体内部に
   設けられた一対の導体で電極を形成していることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の自己温
   度制御性ヒータ。