PTC平面型加热器以及对其电阻的调节方法技术

一种用于调节ＰＴＣ平面型加热器的电阻的方法，其中通过调节该ＰＴＣ平面型加热器的每个ＰＴＣ陶瓷元件（１）的电极（２）之间的电阻来调节ＰＴＣ陶瓷元件之间的电阻，调节的进行是通过切断各电极图形中的导电通道或者通过利用焊接技术将先前已断开的导电通道上的预定位置（８）进行连接来实现的。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种应用于航空、航天、汽车、航海业之类的PTC平面型加热器，其中它必须以有限的重量提供高的输出以及涉及用于调节该加热器电阻的方法。通常，通过将电极2形成在以图24(a)所示的以矩形片的形状烧结的PTC陶瓷元件1的两侧上以及向其施加电压来制造PTC陶瓷制品。因为它的释热面积有限，PTC陶瓷元件1的输出不很高。为了增加输出，如图24(b)所示，将一金属释热片17粘接到其上。然而，根据这种方法，PTC陶瓷元件1的厚度必须等于或大于某一数值以及该释热片17必须相当大。这就导致成本增加并在限制添加重量的应用场合处成为问题。此外，由于散热系数的增加受限制，增加的输出受非缠绕的条件限制。根据日本未经审查的技术公开文件昭和55-105904号，如图23所示，通过形成薄片形的PTC热敏电阻1，在其一侧形成一对电极22，以及使热量释放片17的表面的热量通过绝缘基片3释放，建议解决这一问题。这已经使单位面积的输出成功地增加了。然而，对于在上述的日本未经审查的技术公开文件昭和55-105904号公开的结构中，该PTC陶瓷元件在烧结的过程中对于气体环境很敏感。其带来的问题是在成批生产的过程中PTC陶瓷元件的电阻明显产生变化，导致可能使成本增加。此外，在薄片的一侧上形成电极可能导致在印制和烧结过程之后产生翘曲。用于调节这种器件电阻的常规方法包括在日本的未经审查的专利公开文件昭和51-109461号中公开的方法，其中在PTC热敏电阻基片的后侧上形成—予辅助电极。然而，根据这种方法，为了容纳该辅助电极，必须明显改变表面面积。这要用复杂的技术，降低了这种方法的可行性。此外，关于在上述日本未经审查的技术公开文件昭和55-105904号中所公开的器件，如图22所示，当在施加电压之后流有冲击电流Imax时，由于自身加热的作用电阻急剧增加，使在其中流过的电流衰减，当达到热平衡时，该电流达到一很低的数值Io。然而，假如因加热器件安装的环境条件影响使PTC热敏电阻劣化，在热平衡状态下本应很低的电流再次增加如图中曲线(OS)所示。这会导致产生电流，来自PTC电阻的很小的火花就能够引起非常危险的状态。尽管可以串联一电流熔丝来防止这种危险，但这会增加成本，而假如连续流过的电流其数值略低于熔断电流时，仍然留下故障的可能性。图21(a)和图21(b)表示另一种常规的器件，其中的在其一侧上具有电极2的两个PTC热敏电阻1通过导电连接部分8连接在一起并用绝缘膜4覆涂。这种器件在施加52OV电流时会击穿。当发生击穿时，形成火花并使封装该器件的树脂之类烧掉。本专利技术的第一个目的是提供一种PTC平面型加热器，其具有的结构使其电阻变化较小以就它是片状的，翘曲的可能性较小，以及一种用于调节加热器电阻的方法。本专利技术的第二个目的是提供一种PTC平面型加热器，其中将过电流熔断部分装设在各PTC热敏电阻之间，以防止例如不可控的运行和火花之类故障发生。为了实现第一个目的，根据本专利技术提供一种PTC平面型加热器，其中将在其表面上形成一对电极的一个或多个片状PTC陶瓷元件粘接到一绝缘体上。假如设有多个PTC陶瓷元件，具有相同极性的各电极以并联的方式电连接。此外，将一绝缘弹性层形成在该已形成电极的表面上，以防止翘曲、电线漏和短路。片状PTC陶瓷元件的厚度等于或大于0.5mm，以防止在印制和烧结之后产生翘曲。根据用于调节本专利技术的电阻的方法，通过切断电极图形的导电通道或在先前已经切断的导电通道上的预定位置进行连接、焊接之类来调节上述PTC陶瓷元件电极间的电阻。根据本专利技术，通过采这样一种结构提供一种平面型加热器，其中将其表面上设有一对电极的一个或多个片状加热元件粘接到片状绝缘体上。通过将具有相同极性的各电极并联连接作为多个加热器元件可以得到具有很大释热面积的加热器。本专利技术使得具有很大释热面积的各加热器能够大量地制造。此外，尽管通常PTC陶瓷元件其电阻会有显著变化，但本专利技术通过使具有不同数值的电阻相综合，使得能够以高成品率制造具有均匀特性的加热器。通过使片状PTC陶瓷元件的厚度等于或大于0.5mm，可以有效地防止在印制和绕结之后产生翘曲。此外，通过切断电极图形的导电通道或者在先前已经切断的导电通道的预定位置进行连接、焊接之类来实现调节电阻，使加热器可以具有均匀的冲击电流。通过对于环绕可能产生火花的位置的区域使用不可燃及耐弧材料，即使这些功能失灵和故障发生，也可以避免火灾之类危险发生。为了实现第二个目的，根据本专利技术的第二个方面，将一过电流熔断部分设在PTC热敏电阻元件之间，以便防止例如不可控的运行以及火花的故障发生，以及形成一种配置，即使这一功能不能实现，也能防止火花和火焰从器件中飞出。根据本专利技术，在PTC热敏电阻元件的两侧上，特别是在可能产生电弧和火花的区域中，装设一绝缘基片。此外，在PTC热敏电阻元件之间的过电流熔断部分具有的优点是防止例如为不可控运行和火花之类的故障，以及即使这一功能不能实现时，火花和火焰也将不会从器件中飞出。另外，在过流熔断部分周围设有空闲空间，以防止由于过电流熔断部分延迟动作时出现温度升高。这即有利于在出现过电流后该部分熔断动作时不产生时滞，又有利于熔断位置和熔断电流不发生变化，从而能够稳定地动作。附图说明图1是表示本专利技术的PTC平面型加热器的一个实施例的透视图。图2是图1中的部分断面图。图3是表示本专利技术的PTC陶瓷元件的电极图形的透视图。图4是表示电极图形的另一实例的透视图。图5是本专利技术的PTC陶瓷元件的断面图。图6是用于解释PTC陶瓷元件翘曲的断面图。图7是表示调节电阻的方法的一个实例的透视图。图8是本专利技术的PTC陶瓷元件另一实施例的透视图。图9是表示对图8中所示实施例中的切口部分进行连接的实例的透视图。图10是本专利技术的PTC陶瓷元件的另一实施例的透视图。图11是图10中的实施例的背部透视图。图12是表示用于调节在本专利技术的实施例中采用的电阻的方法的另一实例的透视图。图13是一曲线图，表示在两侧形成电极得到的电阻以及在一侧上形成一对电极得到的电阻之间的相互关系。图14(a)是本专利技术的PTC平面型元件的正视图。图14(b)是本专利技术的PTC平面型元件的断面图。图15是本专利技术的用绝缘膜涂覆的PTC平面型元件的断面图。图16是包含两个本专利技术的元件的PTC平面型元件的正视图。图17是本专利技术的具有螺旋形电极的PTC平面型元件的正视图。图18(a)和18(b)是本专利技术的包含一个PTC平面型元件的加热器的断面图。图19是本专利技术的具有过电流熔断部分的PTC平面型元件的断面图。图20(a)、20(b)和20(c)是本专利技术的在过电流熔断部分具有空闲空间的PTC平面型元件的断面图。图21(a)是常规的PTC加热器单元的正视图。图21(b)是常规的PTC加热器单元的断面图。图22表示通过PTC加热器单元的电流的转变特性。图23是常规的PTC加热器单元的的透视图。图24(a)是常规的PTC加热器单元的一个元件的透视图。图24(b)是加热器单元的断面图。通过参照如在各附图中表示的各优选实施例下面将详细地介绍本专利技术。下面介绍本专利技术的第一实施例。图1是表示该实施例的透视图，图2是表示该实施例一部分的断面图。两个PTC陶瓷元件1居里点为220℃，每一个尺寸均为4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于调节ＰＴＣ平面型加热器的电阻的方法，其特征在于，通过调节ＰＴＣ平面型加热器的其中每一个片状ＰＴＣ陶瓷元件的电极之间的电阻来调节ＰＴＣ陶瓷元件之间的电阻，实行这种调节是通过切断电极图形中的导电通道。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：贝本隆，中野修，西藤雅则，稻永浩一，
申请(专利权)人：日本钨合金株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]