JP3018587B2 - 正抵抗温度係数発熱体の製造方法 - Google Patents
正抵抗温度係数発熱体の製造方法Info
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- JP3018587B2 JP3018587B2 JP3147417A JP14741791A JP3018587B2 JP 3018587 B2 JP3018587 B2 JP 3018587B2 JP 3147417 A JP3147417 A JP 3147417A JP 14741791 A JP14741791 A JP 14741791A JP 3018587 B2 JP3018587 B2 JP 3018587B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、暖房器具や一般加熱器
具に用いられる正抵抗温度係数発熱体の製造方法に関す
る。
具に用いられる正抵抗温度係数発熱体の製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の技術としては、特開昭６
３−１０２１９３号公報や図３に示すように結晶性重合
体中に導電性微粉末を分散させた正抵抗温度係数抵抗体
層１の表裏面に一対の電極２，３を形成し、これら全体
を被覆する電気絶縁層４，５をホットメルト層６，７を
介して形成するものがあった。このような正抵抗温度係
数発熱体は一対の電極２，３間の距離を抵抗体の電圧破
壊限界まで接近させることが可能であり、そのために電
極２，３間の熱伝達性能が大幅に改善され、熱不平衡に
よって出力が制約を受けることは事実上解消されるもの
であった。
３−１０２１９３号公報や図３に示すように結晶性重合
体中に導電性微粉末を分散させた正抵抗温度係数抵抗体
層１の表裏面に一対の電極２，３を形成し、これら全体
を被覆する電気絶縁層４，５をホットメルト層６，７を
介して形成するものがあった。このような正抵抗温度係
数発熱体は一対の電極２，３間の距離を抵抗体の電圧破
壊限界まで接近させることが可能であり、そのために電
極２，３間の熱伝達性能が大幅に改善され、熱不平衡に
よって出力が制約を受けることは事実上解消されるもの
であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の正抵抗温度係数発熱体は高出力性能は極め
てすぐれたものであるが、電極間隔が非常に接近してい
ることにより、半導体領域の体積固有抵抗値の抵抗体層
に、高い電圧勾配を印加し、発熱を強いることになる。
そのため、抵抗体層には相当な電圧ストレスが加わり、
一旦、マイクロクラック等の導通経路の不連続点が発生
すると、不連続点にはさらに大きい電圧勾配が印加され
るのでこの部分は回復できない損傷を受ける。この大き
い電圧勾配は隣接する抵抗体層にも影響を与え、順次、
損傷個所が拡大していく。やがて、抵抗体層の損傷個所
は局所カーボナイズを生じ、耐電圧破壊から発火発煙に
至る危険性につながるものであった。このマイクロクラ
ックの生成を防止することが正抵抗温度係数発熱体を製
造する上で重要である。このような正抵抗温度係数発熱
体は積層加工直後には一般に加工歪みを内蔵しており、
そのまま使用すると、この加工歪みによる応力によって
マイクロクラックが発生し、満足できる信頼性を得るこ
とはできない。しかし、適度な熱処理を施すことによっ
て、この加工歪みを除去し、充分な信頼性を確保するこ
とができる。ところが、長尺の正抵抗温度係数発熱体を
形成する場合、熱処理することによって大部分の加工歪
みを除去されるのであるが、熱処理の過程で正抵抗温度
係数発熱体が熱歪みによって抵抗体の厚み方向に揺れ動
き、いわゆる座屈が発生し、局所的に歪みが集中するこ
とが避けられなかった。そのために、５００mm以上の長
尺で長時間の使用に耐える正抵抗温度係数発熱体を得る
ことができなかった。
ような従来の正抵抗温度係数発熱体は高出力性能は極め
てすぐれたものであるが、電極間隔が非常に接近してい
ることにより、半導体領域の体積固有抵抗値の抵抗体層
に、高い電圧勾配を印加し、発熱を強いることになる。
そのため、抵抗体層には相当な電圧ストレスが加わり、
一旦、マイクロクラック等の導通経路の不連続点が発生
すると、不連続点にはさらに大きい電圧勾配が印加され
るのでこの部分は回復できない損傷を受ける。この大き
い電圧勾配は隣接する抵抗体層にも影響を与え、順次、
損傷個所が拡大していく。やがて、抵抗体層の損傷個所
は局所カーボナイズを生じ、耐電圧破壊から発火発煙に
至る危険性につながるものであった。このマイクロクラ
ックの生成を防止することが正抵抗温度係数発熱体を製
造する上で重要である。このような正抵抗温度係数発熱
体は積層加工直後には一般に加工歪みを内蔵しており、
そのまま使用すると、この加工歪みによる応力によって
マイクロクラックが発生し、満足できる信頼性を得るこ
とはできない。しかし、適度な熱処理を施すことによっ
て、この加工歪みを除去し、充分な信頼性を確保するこ
とができる。ところが、長尺の正抵抗温度係数発熱体を
形成する場合、熱処理することによって大部分の加工歪
みを除去されるのであるが、熱処理の過程で正抵抗温度
係数発熱体が熱歪みによって抵抗体の厚み方向に揺れ動
き、いわゆる座屈が発生し、局所的に歪みが集中するこ
とが避けられなかった。そのために、５００mm以上の長
尺で長時間の使用に耐える正抵抗温度係数発熱体を得る
ことができなかった。
【０００４】本発明は上記従来の課題を解決し、座屈の
発生しない正抵抗温度係数発熱体の製造方法を提供する
ことを目的とする。
発生しない正抵抗温度係数発熱体の製造方法を提供する
ことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の正抵抗温度係数発熱体の製造方法は、結晶性
重合体中に導電性微粉末を添加してなる正抵抗温度係数
の抵抗体層の表裏の面に一対の面対向する電極を形成
し、その電極の表面をホットメルト層および電気絶縁層
で外装した後に、上記積層加工体の長手方向を一様な曲
率を付与した熱処理冶具に沿わせ、その状態で熱処理加
工し、応力を均一に分散するとともに一様な形状と抵抗
特性を得る。
に本発明の正抵抗温度係数発熱体の製造方法は、結晶性
重合体中に導電性微粉末を添加してなる正抵抗温度係数
の抵抗体層の表裏の面に一対の面対向する電極を形成
し、その電極の表面をホットメルト層および電気絶縁層
で外装した後に、上記積層加工体の長手方向を一様な曲
率を付与した熱処理冶具に沿わせ、その状態で熱処理加
工し、応力を均一に分散するとともに一様な形状と抵抗
特性を得る。
【０００６】
【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、一対の近接した電極と外装に挟まれた抵抗体
層は加工時の熱歪みを内包している。この熱歪みを解放
するために熱処理を施すのであるが、長尺品の熱処理時
の歪み除去過程において抵抗体層がその厚み方向に揺れ
動き、その揺れ動きが特定の個所に集中し、その部分に
より多くの歪みが集中する傾向にある。積層後の正抵抗
温度係数発熱体を長手方向に一様な曲率を付与した状態
で熱処理加工することによって、抵抗体の厚み方向に一
様な歪みをあらかじめ与え、特定の部分に歪みが集中す
るのを防止し、小さい歪みを均等に分散することによっ
て座屈を防止することになる。
すなわち、一対の近接した電極と外装に挟まれた抵抗体
層は加工時の熱歪みを内包している。この熱歪みを解放
するために熱処理を施すのであるが、長尺品の熱処理時
の歪み除去過程において抵抗体層がその厚み方向に揺れ
動き、その揺れ動きが特定の個所に集中し、その部分に
より多くの歪みが集中する傾向にある。積層後の正抵抗
温度係数発熱体を長手方向に一様な曲率を付与した状態
で熱処理加工することによって、抵抗体の厚み方向に一
様な歪みをあらかじめ与え、特定の部分に歪みが集中す
るのを防止し、小さい歪みを均等に分散することによっ
て座屈を防止することになる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例について説明する。
【０００８】（実施例１）本実施例の正抵抗温度係数発
熱体は、図１に示すように、幅１０mmの電極８と幅２０
mmの電極９の間に、正抵抗温度係数抵抗体材料を押し出
しつつ、熱ロールで熱接着することにより、厚み０.5m
m、幅１５mmの抵抗体層１０を形成した。次に、これを
８００mmの長さに切断した後、ホットメルト層１１，１
２とポリエステルフィルムからなる電気絶縁層１３，１
４を用いて、ホットメルト層１１，１２で挟み込むよう
にしつつ、１８０℃のゴムロールにて加圧熱接着した。
これを、曲率半径５ｍのステンレスの網板１５の上に置
いて、１７０℃で２時間の熱処理を施した。その結果、
全体的には緩い曲率を示してはいるが、局所的な歪みの
ない正抵抗温度係数発熱体を得た。
熱体は、図１に示すように、幅１０mmの電極８と幅２０
mmの電極９の間に、正抵抗温度係数抵抗体材料を押し出
しつつ、熱ロールで熱接着することにより、厚み０.5m
m、幅１５mmの抵抗体層１０を形成した。次に、これを
８００mmの長さに切断した後、ホットメルト層１１，１
２とポリエステルフィルムからなる電気絶縁層１３，１
４を用いて、ホットメルト層１１，１２で挟み込むよう
にしつつ、１８０℃のゴムロールにて加圧熱接着した。
これを、曲率半径５ｍのステンレスの網板１５の上に置
いて、１７０℃で２時間の熱処理を施した。その結果、
全体的には緩い曲率を示してはいるが、局所的な歪みの
ない正抵抗温度係数発熱体を得た。
【０００９】なお、電極８，９は厚さ３５μｍの銅箔を
使用し、抵抗体層１０は結晶性重合体である高密度ポリ
エチレン樹脂にファーネス系導電性カーボンブラックを
２８％添加したものを用い、ホットメルト層１１，１２
には融点が１１０℃の低密度ポリエチレンを用いている
が、本実施例に示したものに限定されるものではなく、
同等の効果を奏する材料であれば利用できることは言う
までもない。
使用し、抵抗体層１０は結晶性重合体である高密度ポリ
エチレン樹脂にファーネス系導電性カーボンブラックを
２８％添加したものを用い、ホットメルト層１１，１２
には融点が１１０℃の低密度ポリエチレンを用いている
が、本実施例に示したものに限定されるものではなく、
同等の効果を奏する材料であれば利用できることは言う
までもない。
【００１０】本実施例の正抵抗温度係数発熱体にＡＣ１
００Ｖを印加して通電試験を実施した結果、１万８千時
間経過時点において、サンプル数２０台ともに正常な発
熱機能を維持している。なお、本実施例によらず、平面
状の網板の上で熱処理したサンプルについては、１万８
千時間までの間に２０台のサンプルの内、１１台が発熱
機能を失っている。
００Ｖを印加して通電試験を実施した結果、１万８千時
間経過時点において、サンプル数２０台ともに正常な発
熱機能を維持している。なお、本実施例によらず、平面
状の網板の上で熱処理したサンプルについては、１万８
千時間までの間に２０台のサンプルの内、１１台が発熱
機能を失っている。
【００１１】（実施例２）本実施例の製造方法は図２に
示すように正抵抗温度係数発熱体１６を曲率半径５ｍの
ステンレスの網板１７に沿って配置し、正抵抗温度係数
発熱体に１２０ｇの張力１８を加えつつばねで保持して
１７０℃で２時間の熱処理を施した。その結果、実施例
１と同様に、全体的には緩い曲率を示してはいるが、局
所的な歪みのない正抵抗温度係数発熱体を得た。
示すように正抵抗温度係数発熱体１６を曲率半径５ｍの
ステンレスの網板１７に沿って配置し、正抵抗温度係数
発熱体に１２０ｇの張力１８を加えつつばねで保持して
１７０℃で２時間の熱処理を施した。その結果、実施例
１と同様に、全体的には緩い曲率を示してはいるが、局
所的な歪みのない正抵抗温度係数発熱体を得た。
【００１２】本実施例の発熱体にＡＣ１００Ｖを印加し
て実施例１と同様の通電試験を実施した結果、１万８千
時間経過時点において、サンプル数５台ともに正常な発
熱機能を維持している。
て実施例１と同様の通電試験を実施した結果、１万８千
時間経過時点において、サンプル数５台ともに正常な発
熱機能を維持している。
【００１３】本実施例から明らかなように、実施例１で
は正抵抗温度係数発熱体を曲面に均等に接しさせる力は
重力であったが、張力によっても同様の効果があること
を示している。このことから、所定の曲率のドラムに巻
き付けて熱処理する方法についても同等の効果があると
いえる。また、曲率に関しては、加工歪みが大きい程小
さくすることが望ましいが、曲率半径は少なくとも１０
０mm以上、好ましくは５００mm以上、さらに好ましくは
１ｍ以上である。本実施例の製造方法によれば、長尺の
ものを巻取りつつ連続的に熱処理加工できる。
は正抵抗温度係数発熱体を曲面に均等に接しさせる力は
重力であったが、張力によっても同様の効果があること
を示している。このことから、所定の曲率のドラムに巻
き付けて熱処理する方法についても同等の効果があると
いえる。また、曲率に関しては、加工歪みが大きい程小
さくすることが望ましいが、曲率半径は少なくとも１０
０mm以上、好ましくは５００mm以上、さらに好ましくは
１ｍ以上である。本実施例の製造方法によれば、長尺の
ものを巻取りつつ連続的に熱処理加工できる。
【００１４】
【発明の効果】以上に述べてきたように本発明の正抵抗
温度係数発熱体の製造方法によれば、積層加工後に曲面
に沿う熱処理を施すことによって歪みを均等に分散する
ことができるので次の効果が得られる。 （１）座屈の発生がなく抵抗体の劣化進行が緩く、長期
の使用に耐える正抵抗温度係数発熱体を製造することが
できる。 （２）座屈のない長尺の正抵抗温度係数発熱体を連続的
に製造できる。
温度係数発熱体の製造方法によれば、積層加工後に曲面
に沿う熱処理を施すことによって歪みを均等に分散する
ことができるので次の効果が得られる。 （１）座屈の発生がなく抵抗体の劣化進行が緩く、長期
の使用に耐える正抵抗温度係数発熱体を製造することが
できる。 （２）座屈のない長尺の正抵抗温度係数発熱体を連続的
に製造できる。
【図１】本発明の一実施例の正抵抗温度係数発熱体の熱
処理加工時の一部断面斜視図である。
処理加工時の一部断面斜視図である。
【図２】同じく熱処理加工時の一部断面斜視図である。
【図３】従来の一実施例の正抵抗温度係数発熱体の一部
断面斜視図である。
断面斜視図である。
８，９ 電極 １０ 抵抗体層 １１，１２ ホットメルト層 １３，１４ 電気絶縁層 １８ 張力
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−102193（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−146379（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01C 7/02 - 7/22
Claims (2)
- 【請求項１】結晶性重合体中に導電性微粉末を添加して
なる正抵抗温度係数の抵抗体層の表裏の面に一対の面対
向する電極を形成し、その電極の表面をホットメルト層
および電気絶縁層で外装した後に、上記積層加工体の長
手方向を一様な曲率を付与した熱処理冶具に沿わせ、そ
の状態で熱処理加工し、応力を均一に分散するとともに
一様な形状と抵抗特性を得ることを特徴とする正抵抗温
度係数発熱体の製造方法。 - 【請求項２】結晶性重合体中に導電性微粉末を添加して
なる正抵抗温度係数の抵抗体層の表裏の面に一対の面対
向する電極を形成し、その電極の表面をホットメルト層
および電気絶縁層で外装した後に、上記積層加工体の長
手方向を一様な曲率を付与した熱処理冶具に沿わせると
ともに張力を加え、その状態で熱処理加工し、応力を均
一に分散するとともに一様な形状と抵抗特性を得ること
を特徴とする正抵抗温度係数発熱体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3147417A JP3018587B2 (ja) | 1991-06-19 | 1991-06-19 | 正抵抗温度係数発熱体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3147417A JP3018587B2 (ja) | 1991-06-19 | 1991-06-19 | 正抵抗温度係数発熱体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04370904A JPH04370904A (ja) | 1992-12-24 |
| JP3018587B2 true JP3018587B2 (ja) | 2000-03-13 |
Family
ID=15429840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3147417A Expired - Fee Related JP3018587B2 (ja) | 1991-06-19 | 1991-06-19 | 正抵抗温度係数発熱体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3018587B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110233013B (zh) * | 2018-03-05 | 2021-07-16 | 中国振华集团云科电子有限公司 | 一种温补衰减器及其制备方法 |
-
1991
- 1991-06-19 JP JP3147417A patent/JP3018587B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04370904A (ja) | 1992-12-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080107 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090107 Year of fee payment: 9 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |