(57)【要約】【課題】通電によって発熱し、所定の温度以上に温度上昇することなく、放熱効率がよい正特性発熱体、及びその正特性発熱体を熱源として温風を発生させ、その発生させた温風の供給を行うこと。【解決手段】アルミニウム粉と、黒鉛粉と、粘土粉とを主材料とする焼結原料混合物を、圧縮形成または押出成形によって外形の成形と共に複数の貫通孔１２を設け、それを焼結させた成型抵抗体１１と、成型抵抗体１１に設けた１対の電極１３，１４を具備し、成型抵抗体１１は、常温では抵抗が低く、所定の温度に上昇すると急激に抵抗が増大する正の抵抗温度特性を有するものであるから、アルミニウム粉と、黒鉛粉と、陶磁器用の粘土粉が混合されてなる焼結原料混合物を、圧力を加えて成形することによって、これら焼結原料混合物は強固で緻密な固形状態となる。したがって、この状態で焼結することによって、高強度の正特性発熱体１０を得ることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム粉と、黒鉛粉と、粘土粉とを主材料とする混合物を、圧縮形成または押出成形によって外形の成形と共にその内部に複数の貫通孔を設け、それを焼結させた成型抵抗体と、
前記成型抵抗体に設けた電極を具備し、
前記成型抵抗体は、常温では抵抗が低く、所定の温度に上昇すると急激に抵抗が増大する正の抵抗温度特性を有することを特徴とする正特性発熱体。
【請求項２】
前記複数の貫通孔は、各々断面円形、断面楕円形、断面長円形、断面三角形、断面四角形、断面六角形の何れか１以上としたことを特徴とする請求項１に記載の正特性発熱体。
【請求項３】
前記電極は、前記成型抵抗体の長さ方向の両端側に形成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の正特性発熱体。
【請求項４】
前記電極は、長さ方向に対する直角方向の対向面側に形成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の正特性発熱体。
【請求項５】
前記電極は、金属の溶射によって前記成型抵抗体に設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１つに該当する正特性発熱体。
【請求項６】
前記成型抵抗体は、アルミニウム粉３０〜５０ｖｏｌ％、黒鉛粉５〜１０ｖｏｌ％、粘土粉３０〜５０ｖｏｌ％、木粉０〜１０ｖｏｌ％との配合で混合した混合物とし、その全体に対して、水１５〜２５ｖｏｌ％を加えて混練し、圧縮形成または押出成形によって成型し、乾燥の後、焼結させてなることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１つに該当する正特性発熱体。
【請求項７】
更に、金属シリコン５〜１０ｖｏｌ％及び鉄粉０〜１０ｖｏｌ％を混合した混合物としたことを特徴とする請求項６に該当する正特性発熱体。
【請求項８】
アルミニウム粉と、黒鉛粉と、粘土粉とを主材料とする混合物を、圧縮形成または押出成形によって外形の成形と共に複数の貫通孔を設け、それを焼結させ、常温では抵抗が低く、所定の温度に上昇すると急激に抵抗が増大する正の抵抗温度特性を有する成型抵抗体と、前記成型抵抗体に設けた電極と、
前記成型抵抗体に対して設けた前記複数の貫通孔に空気流を形成する送風機と
を具備することを特徴とする温風発生供給装置。
【請求項９】
前記複数の貫通孔は、各々断面円形、断面楕円形、断面長円形、断面三角形、断面四角形、断面六角形のいずれか１以上としたことを特徴とする請求項８に記載の温風発生供給装置。
【請求項１０】
前記電極は、前記成型抵抗体の長さ方向の両端側に形成したことを特徴とする請求項８または請求項９に記載の温風発生供給装置。
【請求項１１】
前記電極は、長さ方向に対する直角方向の対向面側に形成したことを特徴とする請求項８または請求項９に記載の温風発生供給装置。
【請求項１２】
前記複数の貫通孔に空気流を生じさせる送風機は、１個以上配設したことを特徴とする請求項８乃至請求項１１のいずれか１つに該当する温風発生供給装置。
【請求項１３】
前記電極は、金属の溶射によって前記成型抵抗体に設けたことを特徴とする請求項８乃至請求項１２のいずれか１つに該当する温風発生供給装置。
【請求項１４】
前記成型抵抗体は、アルミニウム粉３０〜５０ｖｏｌ％、黒鉛粉５〜１０ｖｏｌ％、粘土粉３０〜５０ｖｏｌ％、木粉０〜１０ｖｏｌ％との配合で混合した混合物とし、その全体に対して、水１５〜２５ｖｏｌ％を加えて混練し、圧縮形成または押出成形によって成型し、乾燥の後、焼結させてなることを特徴とする請求項８乃至請求項１３のいずれか１つに該当する温風発生供給装置。
【請求項１５】
更に、金属シリコン５〜１０ｖｏｌ％及び鉄粉０〜１０ｖｏｌ％を混合した混合物としたことを特徴とする請求項１４に該当する温風発生供給装置。
【請求項１６】
前記成型抵抗体に設けた複数の貫通孔に空気流を生じさせる送風機は、前記正特性発熱体に対する電力の供給と同時に、前記送風機の定速回転を開始することによって温風を生じさせることを特徴とする請求項８乃至請求項１４のいずれか１つに該当する温風発生供給装置。
【請求項１７】
前記成型抵抗体に設けた複数の貫通孔に空気流を生じさせる送風機は、前記正特性発熱体の正の抵抗温度特性に応じて回転速度を制御し、前記正特性発熱体が所定の温度に上昇したことを通電電流のピーク値によって検出し、前記ピーク値の検出後は、前記送風機の定速回転によって温風を生じさせることを特徴とする請求項８乃至請求項１４のいずれか１つに該当する温風発生供給装置。
【請求項１８】
前記成型抵抗体に設けた複数の貫通孔に空気流を生じさせる送風機は、前記正特性発熱体の正の抵抗温度特性に応じて、前記正特性発熱体が所定の温度に上昇したことを通電電流のピーク値によって検出し、前記ピーク値が検出されるまでは前記送風機の通電を行わず、前記ピーク値が検出された後に前記送風機の定速回転を行うことによって温風を生じさせることを特徴とする請求項８乃至請求項１４のいずれか１つに該当する温風発生供給装置。
【請求項１９】
前記正特性発熱体の前記成型抵抗体には、水滴を滴下してその湿度を空気流に乗せることを特徴とする請求項８乃至請求項１４、請求項１６乃至請求項１８のいずれか１つに該当する温風発生供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＴＣ(Positive Temperature Coefficient)サーミスタと同様の特性を有する正の温度係数を有する正特性発熱体及びそれを利用した温風発生供給装置に関するものである。この正特性発熱体は、常温では抵抗が低く、所定の温度に達すると急激に抵抗が増大するという抵抗温度特性を有しており、この種の正特性発熱体は、定温発熱体として電気製品に多用されている正特性発熱体に関するものである。また、それを熱源として温風を発生させ、その発生させた温風の供給を行う温風発生供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
金属や金属酸化物・窒化物等の粉末を焼成してなる焼結体は、その緻密性から様々な分野での利用可能性があり、従来から多くの技術が開発されてきた。
特に、金属材料としてのアルミニウム材料は、軽量、かつ、安価であり、加工性も良いことから、従来から焼結体を製造する原材料としてアルミニウム材料が検討されてきた。
しかし、アルミニウム材料は極めて酸化し易く、その表面に安定で硬い酸化皮膜が形成され易いため、これをそのまま焼結させても機械的強度の高い焼結体を得ることは困難である。
【０００３】
ところで、本出願人は、先に、アルミニウム粉末を使用した焼結体の発明に係る特許文献１の特許出願をした。この特許文献１に記載の焼結体の発明は、アルミニウム微粒子とゼオライト微粒子と有機バインダ及び／または無機バインダとを含有し、これらが均一に混合された混合物を、常温でプレス成形し、非酸化雰囲気において１２００℃〜１８００℃の範囲内の温度で焼結したものであり、これによって、優れた機械的強度を有する焼結体が得られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特願２０１０−１７９３９７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１の発明においては、１２００℃〜１８００℃の範囲内の温度で焼結したことから、得られる焼結体は主にアルミナ質となり、通電発熱はなく、抵抗体、抵抗発熱体等の用途に適した導電性は備えられていなかった。このため、アルミニウム材料を使用した焼結体として応用分野の拡大を図ることはできなかった。
また、従来から使用されている発熱体として、ニクロム合金、カンタル（ニッケル・クロム）合金等の金属材料や、炭化ケイ素（ＳｉＣ）等のセラミック材料からなるものが開発されている。
しかし、金属材料からなる発熱体は、液体加熱用の発熱体等として使用する場合において、金属の周囲にマグネシア等の絶縁物を配設し、更に、全体を金属シースで包む必要があることから、また、金属線によって面放熱させていたことから、発熱効率が低かった。一方、セラミック材料からなる発熱体においては、脆くて急激な温度変化による熱衝撃にも弱く、急速加熱や急速冷却が困難であった。
そして、一般に発熱体は温度の上昇と共に抵抗値が低くなり、通電時間によっては発火の危険性があり、外部から電流または電圧制御により温度制御が不可欠であった。
【０００６】
そこで、本発明は、かかる不具合を解決すべくなされたものであって、通電によって発熱し、所定の温度以上に温度上昇することなく、放熱効率がよい正特性発熱体、及びその正特性発熱体を熱源として温風を発生させ、その発生させた温風の供給を行う温風発生供給装置の提供を課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の正特性発熱体は、アルミニウム粉と、黒鉛粉と、粘土粉とを主材料とする混合物を、圧縮形成または押出成形によって成形し、焼結させてなり、常温では抵抗が低く、所定の温度に上昇すると急激に抵抗が増大する正の抵抗温度特性を有し、複数の貫通孔を設けた成型抵抗体と、前記成型抵抗体に設けた電極とを具備するものである。
ここで、アルミニウム粉は、例えば、アトマイズ法（噴霧式）によって製造された不規則な形状（針状、紡錘形状等）のものが使用される。レーザ回折・散乱法によって測定した中位径が３０μｍ〜７５μｍの範囲内であり、ふるい試験法によって測定した粒子径が１５０μｍ未満であるもの、好ましくは、中位径が３５μｍ〜６５μｍの範囲内であり、粒子径が１００μｍ未満であるものである。
【０００８】
ところで、ＪＩＳ  Ｚ  ８９０１「試験用粉体及び試験用粒子」の本文及び解説の用語の定義によれば、中位径とは、粉体の粒径分布において、ある粒子径より大きい個数（または質量）が、全粉体のそれの５０％を占めるときの粒子径（直径）、即ち、オーバサイズ５０％の粒径であり、通常、メディアン径または５０％粒子径といいＤ50と表わされる。定義的には、平均粒子径と中位径で粒子群のサイズを表現されるが、ここでは、商品説明の表示、レーザ回折・散乱法によって測定した値である。
そして、この「レーザ回折・散乱法によって測定した中位径」とは、レーザ回折式粒度分布測定装置を用いてレーザ回折・散乱法によって得られた粒度分布において積算重量部が５０％となる粒子径（Ｄ50）をいう。
なお、上記数値は、厳格なものでなく概ねであり、当然、測定等による誤差を含む概略値であり、数割の誤差を否定するものではない。
【０００９】
また、黒鉛粉は、例えば、熱伝導率が低く、高温下でも前記アルミニウム粉とは反応しないものが選択される。ここでは、前記アルミニウム粉の溶融点（６６８℃）より低い温度では溶融しないものであればよく、例えば、炭素、カーボンブラック、活性炭、炭素繊維等の粉状物が挙げられる。カーボン質材料の繊維は、石油系ピッチから合成できる。更に、黒鉛粉体の純度は９０％以上が好ましい。また、黒鉛粉は、人造黒鉛であっても、また天然黒鉛であってもよい。
そして、粘土粉は、鉱物質粉としての陶磁器用の粘土粉であり、例えば、アルミニウム酸化物及びケイ素酸化物、アルミニウム酸化物とケイ素酸化物の複合酸化物、アルミニウムのケイ酸塩のうちの少なくとも１種を含有するものであればよく、例えば、蛙目粘土、木節粘土、カオリン、長石、陶石、ゼオライトの粉末等が使用される。前記蛙目粘土、木節粘土、カオリン、長石、陶石、ゼオライトの粉末は、通常、鉱物質粉と呼ばれ、陶磁器用の粘土粉である。
【００１０】
アルミニウム粉と、黒鉛粉と、粘土粉とを主材料とする混合物は、水を加えて混練し、金型でプレスする圧縮形成または押出成形機で押出成形することにより任意の形状に成形し、それを、例えば、温度制御電気炉内にて９００℃〜１１００℃の範囲内で焼結させたものである。温度制御電気炉内にて９００℃〜１１００℃の範囲内で焼結するのは、本発明者らが実験研究を重ねた結果、９００℃未満では十分な焼成が行われず焼結不良となってしまう確率が高いことが確認され、焼結温度の下限値を９００℃とし、また、１１００℃を超えると、得られた形成体が正特性を有さない確率が高いことが確認されたことから、焼結温度の上限値を１１００℃としたものである。
このアルミニウム粉と、黒鉛粉と、粘土粉とを主材料とする混合物の成型抵抗体は、常温では抵抗が低く、所定の温度に上昇すると急激に抵抗が増大する正の抵抗温度特性を有する。更に、前記成型抵抗体に対して設けた複数の貫通孔は、格別その断面形状を問うものではないが、空気抵抗の小さい形状で、かつ、表面積が広いものが好適である。
更にまた、前記成型抵抗体に設けた電極は、前記成型抵抗体に埋設した電極とすることもできるし、その表面に溶射した金属を介して、または溶射した金属で包み込むことにより、同時に一体化した電極として形成することができる。この電極はリード線等に接続される端子部分から前記成型抵抗体との導通を得る構成になっている。
【００１１】
請求項２の正特性発熱体の成型抵抗体に設けた前記複数の貫通孔は、各々断面円形、断面楕円形、断面長円形、断面三角形、断面四角形、断面六角形の何れか１つ以上としたものである。
ここで、各々断面円形、断面楕円形、断面長円形、断面三角形、断面四角形、断面六角形の何れか１つ以上とした複数の貫通孔は、異なる形状のものを組み合わせて使用してもよいし、単一種類のものとしてもよいし、大小を混在させてもよい。
【００１２】
請求項３の正特性発熱体の前記電極は、前記成型抵抗体の長さ方向の両端側に形成したものである。
ここで、前記成型抵抗体の長さ方向の両端側に形成した前記電極は、複数の貫通孔の両端側を意味し、最端部に限定されることなく、最端部から略１０ｍｍ乃至３０ｍｍの幅の一部または全部を使用して形成してもよい。
【００１３】
請求項４の正特性発熱体の前記電極は、長さ方向に対する直角方向の対向面側に形成したものである。
ここで、前記成型抵抗体の長さ方向に対する直角方向の対向面側に形成した前記電極は、複数の貫通孔の両側面側を意味し、長さ方向の側面は四角形平面に限定されることなく、弧状面であってもよいし、両者間に所定の距離を置いて形成され、所定の抵抗値が得られ、流れる電流の分布状態が略均一になるものであればよい。
【００１４】
請求項５の正特性発熱体の前記電極は、金属溶射によって成型抵抗体に設けたものである。
ここで、金属溶射は、亜鉛、アルミニウム、銅等の金属からなる溶射材を溶融させて、吹き付けるものであり、本発明を実施する場合の金属は格別限定されるものではなく、その溶射方法においても、溶線式フレーム溶射、粉末式フレーム溶射、溶棒式フレーム溶射、高速フレーム溶射、電気式溶射、アーク溶射、プラズマ溶射（減圧プラズマ式溶射・大気プラズマ式溶射・水プラズマ式溶射）、線爆溶射、コールドスプレー等の何れでもよい。
【００１５】
請求項６の正特性発熱体の前記成型抵抗体は、アルミニウム粉３０〜５０ｖｏｌ％、黒鉛粉５〜１０ｖｏｌ％、粘土粉３０〜５０ｖｏｌ％、木粉０〜１０ｖｏｌ％との配合で混合した混合物とし、その全体に対して、水１５〜２５ｖｏｌ％を加えて混練し、圧縮形成または押出成形によって成型し、乾燥の後、焼結させてなるものである。
ここで、アルミニウム粉と、黒鉛粉と、陶磁器用の粘土粉が特定の配合により混合されてなる混合物を、圧力を加えて成形することによって、これら混合物は強固で緻密な固形状態となる。また、水に対してバインダを溶かして使用してもよい。したがって、この状態で焼結することによって、高強度の成型抵抗体を得ることができる。また、木粉は多孔質の空隙に関係するだけではなく、焼結時の還元雰囲気にも効果あるが、多すぎると炉内を煤で劣化させ、臭いも出るので、少ないほうが良い。
【００１６】
請求項７の正特性発熱体の前記成型抵抗体は、更に、金属シリコン５〜１０ｖｏｌ％及び鉄粉０〜１０ｖｏｌ％を混合した混合物としたものである。
ここで、上記金属シリコン５〜１５ｖｏｌ％は、参加しない材料としての通電性確保する通電安定性を上げるものである。また、鉄粉０〜５ｖｏｌ％は、酸化により抵抗体として機能する抵抗値制御に使用でき、発熱体としての安定した性能が発揮できる。ただし、金属シリコン及び鉄粉の混合は、ＰＴＣサーミスタと同様の特性を有する正の温度係数を有する正特性発熱体としての性質が低下するので、大量には配合しない方がよい。
【００１７】
請求項８の温風発生供給装置は、アルミニウム粉と、黒鉛粉と、粘土粉とを主材料とする混合物を、圧縮形成または押出成形によって成形し、焼結させてなり、常温では抵抗が低く、所定の温度に上昇すると急激に抵抗が増大する正の抵抗温度特性を有する成型抵抗体と、前記成型抵抗体に設けた複数の貫通孔と、前記成型抵抗体に設けた電極とからなる正特性発熱体と、前記正特性発熱体の成型抵抗体に対して設けた複数の貫通孔に空気流を生じさせる送風機とを具備するものである。
ここで、アルミニウム粉は、例えば、アトマイズ法（噴霧式）によって製造された不規則な形状（針状、紡錘形状等）のものが使用される。レーザ回折・散乱法によって測定した中位径が３０μｍ〜７５μｍの範囲内であり、ふるい試験法によって測定した粒子径が１５０μｍ未満であるもの、好ましくは、中位径が３５μｍ〜６５μｍの範囲内であり、粒子径が１００μｍ未満であるものである。
また、黒鉛粉は、通常、熱伝導率が低く、高温下でも前記アルミニウム粉とは反応しないものが選択される。ここでは、例えば、前記アルミニウム粉の溶融点（６６８℃）より低い温度では溶融しないものであればよく、例えば、炭素、カーボンブラック、活性炭、炭素繊維等の粉状物が挙げられる。カーボン質材料の繊維は、石油系ピッチから合成できる。更に、黒鉛粉体の純度は９０％以上が好ましい。また、黒鉛粉は、人造黒鉛であっても、また天然黒鉛であってもよい。
そして、粘土粉は、鉱物質粉としての陶磁器用の粘土粉であり、例えば、アルミニウム酸化物及びケイ素酸化物、アルミニウム酸化物とケイ素酸化物の複合酸化物、アルミニウムのケイ酸塩のうちの少なくとも１種を含有するものであればよく、例えば、蛙目粘土、木節粘土、カオリン、長石、陶石、ゼオライトの粉末等が使用される。前記蛙目粘土、木節粘土、カオリン、長石、陶石、ゼオライトの粉末は、通常、鉱物質粉と呼ばれ、陶磁器用の粘土粉である。
【００１８】
アルミニウム粉と、黒鉛粉と、粘土粉とを主材料とする混合物は、水を加えて混練し、金型でプレスする圧縮形成または押出成形機で押出成形することにより任意の形状に成形し、それを温度制御電気炉内にて例えば、９００℃〜１１００℃の範囲内で焼結させたものである。温度制御電気炉内にて９００℃〜１１００℃の範囲内で焼結するのは、本発明者らが実験研究を重ねた結果、９００℃未満では、十分な焼成が行われず焼結不良となってしまうことが確認され、焼結温度の下限値を９００℃とし、また、１１００℃を超えると、得られた形成体が正特性を有さないことが確認されたことから、焼結温度の上限値を１１００℃としたものである。
このアルミニウム粉と、黒鉛粉と、粘土粉とを主材料とする混合物の正特性発熱基材は、常温では抵抗が低く、所定の温度に上昇すると急激に抵抗が増大する正の抵抗温度特性を有する。
更に、前記成型抵抗体に設けた複数の貫通孔は、格別その断面形状を問うものではないが、空気抵抗の小さい形状で、かつ、表面積が広いものが好適である。
更にまた、前記成型抵抗体に設けた電極は、前記成型抵抗体に埋設した電極とすることもできるし、その表面に溶射した金属を介して、または溶射した金属で包み込むことにより、一体化した電極として形成することができる。この電極はリード線等に接続される端子部分から前記成型抵抗体との導通を得る構成になっている。
加えて、前記正特性発熱体の成型抵抗体に設けた複数の貫通孔に空気流を生じさせる送風機は、複数の貫通孔の空気抵抗によって決定されるものの、ファン型、シロッコ型等の送風方式を限定するものではない。
【００１９】
請求項９の温風発生供給装置の前記成型抵抗体に設けた複数の貫通孔は、各々断面円形、断面楕円形、断面長円形、断面三角形、断面四角形、断面六角形のいずれか１つとしたものである。
ここで、各々断面円形、断面楕円形、断面長円形、断面三角形、断面四角形、断面六角形の何れか１つ以上とした複数の貫通孔は、異なる形状のものを組み合わせて使用してもよいし、単一種類のものとしてもよいし、大小を混ぜてもよい。
【００２０】
請求項１０の温風発生供給装置の前記成型抵抗体に設けた電極は、正特性発熱体の長さ方向の両端側に形成したものである。
ここで、前記成型抵抗体の長さ方向の両端側に形成した電極は、複数の貫通孔の両端側を意味し、最端部に限定されることなく、例えば、最端部から略１０ｍｍ乃至３０ｍｍの幅の一部または全部を使用して形成してもよい。
【００２１】
請求項１１の温風発生供給装置の前記成型抵抗体に設けた電極は、長さ方向に対する直角方向の対向面側に形成したものである。
ここで、前記成型抵抗体の長さ方向に対する直角方向の対向面側に形成した電極は、複数の貫通孔の両側面側を意味し、長さ方向の側面は四角形平面に限定されることなく、弧状面であってもよいし、両者間に所定の距離を置いて形成され、所定の抵抗値が得られ、流れる電流の分布状態が略均一であればよい。
【００２２】
請求項１２の温風発生供給装置の前記成型抵抗体に対して設けた複数の貫通孔に空気流を生じさせる送風機は、１個以上配設するものである。
ここで、送風機が１個として送風機で起こす風を拡散させるようにすることも、また，２台以上として平行方向の風とすることができる。また、フィンによって所定の風の流れを得ることもできる。
【００２３】
請求項１３の温風発生供給装置の前記成型抵抗体に対して設けた電極は、金属溶射によって成型抵抗体に設けたものである。
ここで、金属溶射は、亜鉛、アルミニウム、銅等からなる溶射材を溶融させて、吹き付けるものであり、本発明を実施する場合の金属は、格別限定されるものではなく、その溶射方法においても、溶線式フレーム溶射、粉末式フレーム溶射、溶棒式フレーム溶射、高速フレーム溶射、電気式溶射、アーク溶射、プラズマ溶射（減圧プラズマ式溶射・大気プラズマ式溶射・水プラズマ式溶射）、線爆溶射、コールドスプレー等の何れでもよい。
【００２４】
請求項１４の温風発生供給装置の前記成型抵抗体は、アルミニウム粉３０〜５０ｖｏｌ％、黒鉛粉５〜１０ｖｏｌ％、粘土粉３０〜５０ｖｏｌ％、木粉０〜１０ｖｏｌ％との配合で混合した混合物とし、その全体に対して、水１５〜２５ｖｏｌ％を加えて混練し、圧縮形成または押出成形によって成型し、乾燥の後、焼結させてなるものである。
ここで、アルミニウム粉と、黒鉛粉と、陶磁器用の粘土粉が特定の配合により混合されてなる混合物を、圧力を加えて成形することによって、これら混合物は強固で緻密な固形状態となる。また、水に対してバインダを溶かして使用してもよい。したがって、この状態で焼結することによって、高強度の成型抵抗体を得ることができる。
【００２５】
更に、金属シリコン５〜１０ｖｏｌ％及び鉄粉０〜１０ｖｏｌ％を混合した混合物としたものである。
請求項１５の温風発生供給装置の前記成型抵抗体は、更に、金属シリコン５〜１０ｖｏｌ％及び鉄粉０〜１０ｖｏｌ％を混合した混合物としたものである。
ここで、上記金属シリコン５〜１５ｖｏｌ％は、参加しない材料としての通電性確保する通電安定性を上げるものである。また、鉄粉０〜５ｖｏｌ％は、酸化により抵抗体として機能する抵抗値制御に使用でき、発熱体としての安定した性能が発揮できる。ただし、金属シリコン及び鉄粉の混合は、ＰＴＣサーミスタと同様の特性を有する正の温度係数を有する正特性発熱体としての性質が低下するので、大量には配合しない方がよい。
【００２６】
請求項１６の温風発生供給装置の前記成型抵抗体に設けた複数の貫通孔に空気流を生じさせる送風機は、前記正特性発熱体に電力を供給すると同時に、前記送風機の定速回転によって温風を生じさせるものである。
ここで、正特性発熱体に対して通電を開始した当初から定速回転で送風機を駆動し、その後も定速回転を行うことは、単純な電源のオン・オフ制御で行うことができる。
【００２７】
請求項１７の温風発生供給装置の前記正特性発熱体に対して設けた複数の貫通孔に空気流を生じさせる送風機は、前記正特性発熱体の正の抵抗温度特性に応じて、正特性発熱体が所定の温度に上昇したことを通電電流のピーク値によって検出し、前記ピーク値の検出後は、前記送風機の定速回転によって温風を生じさせるものである。
ここで、正特性発熱体に対して通電を開始した当初には低速回転で送風機を駆動し、その後、通電電流のピーク値までは速度を増加させるモードでもよいし、その低速回転を維持するモードであってもよい。いずれにせよ、正特性発熱体に対して通電を開始した当初には低速回転で送風機を駆動し、定常温度状態の定速回転に導くまでを制御することもできる。
【００２８】
請求項１８の温風発生供給装置の前記正特性発熱体に設けた複数の貫通孔に空気流を生じさせる送風機は、前記正特性発熱体の正の抵抗温度特性に応じて、正特性発熱体が所定の温度に上昇したことを通電電流のピーク値によって検出し、前記ピーク値が検出されるまでは前記送風機の通電を行わず、前記ピーク値が検出された後に前記送風機の定速回転を行うことによって温風を生じさせるものである。
ここで、前記正特性発熱体が所定の温度に上昇したピーク電流値によって、前記正特性発熱体が所定の温度に達していることを判断し、それ以降、前記送風機を定速回転で運転するものである。
【００２９】
請求項１９の温風発生供給装置の前記正特性発熱体の前記成型抵抗体に対して水滴を滴下してその湿度を空気流に乗せることにより、湿度の制御も同時に行うものである。
ここで、湿度の制御とは、所定の時間間隔で所定量の湿度に上げたら、その後は、水滴の滴下を停止し、温度制御のみを行うものである。
【発明の効果】
【００３０】
請求項１の発明にかかる正特性発熱体は、アルミニウム粉と、黒鉛粉と、粘土粉とを主材料とする混合物を、圧縮形成または押出成形によって外形の成形と共に複数の貫通孔を設け、それを焼結させた成型抵抗体と、前記成型抵抗体に設けた電極を具備し、前記成型抵抗体は、常温では抵抗が低く、所定の温度に上昇すると急激に抵抗が増大する正の抵抗温度特性を有するものであるから、アルミニウム粉と、黒鉛粉と、陶磁器用の粘土粉が混合されてなる混合物を、圧力を加えて成形することによって、これら混合物は強固で緻密な固形状態となる。したがって、この状態で焼結することによって、高強度の正特性発熱体を得ることができる。
また、成型抵抗体に黒鉛粉が混合されていることによって、アルミニウム粉の表面に黒鉛粉が付着し、アルミニウム粉が黒鉛粉に被われた状態となるため、加熱過程においてアルミニウムの融点に達しても、アルミニウムが溶融して表面に噴出するという焼結不良が生じることはなく、焼成によって上記混合物は複合化されて、空隙を有する正特性発熱体となり、かかる正特性発熱体は通電により発熱する。これによって、機械的強度が高く、また、通電により抵抗発熱する多孔質の正特性発熱体となり、かかる多孔質の正特性発熱体は、特定の温度まで上昇できる抵抗発熱体として使用可能となる。
【００３１】
特に、こうして得られた多孔質の正特性発熱体は、体積が大きい割には通電による昇温速度及び通電解除による降温速度が速く、通電量によって発熱温度は一定となる。したがって、製造過程における抵抗制御が容易である。即ち、原料の粒子形状や粒度分布を選択したり、その配合量を調節したり、また、成形時の圧力調節をしたりして正特性発熱体の緻密度を調節することによって、更には、焼結温度を調節して焼結密度を調節することによって、成型抵抗体の抵抗値を制御して通電による発熱温度を制御することが可能である。また、成型時の金型形状等による成形形状の調節、成形時の充填量の調節、成形時の部分的な圧力調節等で成型抵抗体の抵抗分布を調節することによって、成型抵抗体の特定部位を特定の温度に発熱させることができる。
したがって、この発明に係る多孔質の正特性発熱体は、抵抗発熱体として使用に好適であり、特に、面で加熱する発熱体等の使途に好適である。また、酸等の化学的にも強靭である。このようにして、機械的強度が高く、かつ、通電発熱性を有し、抵抗発熱体として好適に使用可能な多孔質の正特性発熱体となる。そして、ヒートショックにも強く、水滴を滴下しても瞬時に水蒸気とすることができるから、温度制御と同時に湿度制御用熱源として使用することができる。
【００３２】
ここで、前記正特性発熱体における空隙は、本発明者らが、実験研究を重ねた結果、成型抵抗体における空隙が所定の範囲内においては、抵抗発熱体として使用しても、十分な強度及び通電発熱性を確保できることを見出した。即ち、成型抵抗体における空隙が少ないと、正特性発熱体の抵抗値が小さく、通電による発熱性が損なわれる。一方で、成型抵抗体における空隙が多すぎると、抵抗発熱体として使用において、強度が足りず、また、通電性が損なわれる。
なお、この成型抵抗体の空隙は、形成した乾燥状態の成型抵抗体の体積及び重量を測定し、水を含浸させた状態の重量を測定し、再び乾燥させて重量を測定し、その重量の変化を気孔率に置き換えたものである。また、「パラフィン浸透装置（ＵＬＶＡＣ  ＤＡ−１５Ｄ）」により真空に脱気したところにパラフィンを含浸させて、その重さの変化から算出したものも、結果的に大きな差は生じなかった。したがって、ここでは前者、後者の区別なく説明する。
よって、通電によって発熱し、所定の温度以上に温度上昇することなく、放熱効率がよい正特性発熱体が得られる。
【００３３】
請求項２の発明にかかる正特性発熱体の前記成型抵抗体に対して設けた複数の貫通孔は、各々断面円形、断面楕円形、断面長円形、断面三角形、断面四角形、断面六角形の何れか１つとしたものであるから、請求項１に記載の効果に加えて、放熱面が特定の形状に拘束されないので、放熱効果を上げた正特性発熱体とすることができる。また、複数の貫通孔の流体抵抗を任意の値に設定することにより、空気流の流れの速度に応じた形態を採用することができる。そして、その外形は任意の形状とすることができる。
【００３４】
請求項３の発明にかかる正特性発熱体の前記成型抵抗体に設けた電極は、前記成型抵抗体の長さ方向の両端側に形成したものであるから、請求項１または請求項２に記載の効果に加えて、前記成型抵抗体の長さ方向の両端側に形成した電極は、複数の貫通孔の一端側から他端側に電流が流れることを意味し、実際に電流が通電する通電路が直線以外の複雑な経路となるから成型抵抗体の全体からの発熱が期待できる。
【００３５】
請求項４の発明にかかる正特性発熱体の前記成型抵抗体に対して設けた電極は、長さ方向に対する直角方向の対向面側に形成したものであるから、請求項１または請求項２に記載の効果に加えて、前記成型抵抗体の長さ方向に対する直角方向の対向面側に形成した電極は、複数の貫通孔の両側面側に電圧を印加することを意味し、原理的には成型抵抗体の断面形状の最も薄い部分で発熱されるものであるから、成型抵抗体の全体が略均一に発熱させることができる。特に、前記成型抵抗体の距離の短い間に電圧を印加するものであるから、低い電圧で所定の熱量を発生できる。
【００３６】
請求項５の発明にかかる正特性発熱体の前記成型抵抗体に対して設けた電極は、金属溶射によって成型抵抗体に設けたものであるから、請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の効果に加えて、前記成型抵抗体に対して設けた電極は成型抵抗体に埋設すると焼成の際の焼成温度との関係で溶けてしまう可能性がある。しかし、金属溶射の場合には、成型抵抗体が完成した時点で行えばよいから、溶射する金属が特定されない。また、成型抵抗体は、多孔質発熱体という形態を採るがその表面面積が利用された状態でリード線の端子との接続ができ、電極の発熱を極端に少なくすることができ、長寿命となる。
【００３７】
請求項６の発明にかかる正特性発熱体の前記成型抵抗体は、アルミニウム粉３０〜５０ｖｏｌ％、黒鉛粉５〜１０ｖｏｌ％、粘土粉３０〜５０ｖｏｌ％、木粉０〜１０ｖｏｌ％との配合で混合した混合物とし、その全体に対して、水１５〜２５ｖｏｌ％を加えて混練し、圧縮形成または押出成形によって成型し、乾燥の後、焼結させてなるものであるから、請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載の効果に加えて、次の効果を奏する。
即ち、混合物において、例えば、アルミニウム粉の含有量が３０ｖｏｌ％未満であると、アルミニウム粉が少なすぎて、通電性が損なわれる。一方、アルミニウム粉の含有量が５０ｖｏｌ％を超えると、アルミニウム粉において黒鉛粉に覆われない部分が増大し、そのことによって、焼成過程において溶融したアルミニウムが表面に噴出する焼結不良が生じ易くなる。
また、例えば、黒鉛粉の含有量が５ｖｏｌ％未満であると、黒鉛粉が極めて少な過ぎてアルミニウム粉において黒鉛粉に覆われない部分が増大し、そのことによって、焼成過程において溶融したアルミニウムが表面に噴出する焼結不良が生じ易くなる。一方、黒鉛粉の含有量が１０ｖｏｌ％を超えると、黒鉛粉が多過ぎて成型抵抗体の強度及び純度が低下し、多孔質発熱体の抵抗発熱体としての使用において強度や通電発熱性が足りないものとなる。
そして、陶磁器用の粘土粉の含有量が例えば、３０ｖｏｌ％未満であると、陶磁器用の粘土粉が少なすぎて、得られる成型抵抗体の抵抗値が小さくなり、多孔質発熱体の抵抗発熱体としての利用において通電発熱性が足りないものとなる。一方、陶磁器用の粘土粉の含有量が５０ｖｏｌ％を超えると、陶磁器用の粘土粉が多過ぎて、通電性が損なわれる。
【００３８】
更に、木粉は、木屑を粉砕機で微粉砕したものが使用されるが、ウィスカー状のものを用いるのが好ましい。例えば、ウィスカー状の木粉を使用することでアルミニウム粉、黒鉛粉、蛙目粘土粉等の原料がウィスカー状の髭状の隙間に絡みつくため、原料の充填性が高くなると共に、成形工程で圧力を掛けて生じたものは強固で緻密なものとなるが、木粉が入っていなくても成型抵抗体を得ることはできる。通常、０〜１０ｖｏｌ％配合するのが望ましい。
したがって、この発明の正特性発熱体によれば、確実に高強度で通電発熱性を有し、純度の高いものとなる。
なお、前記混合物において、前記アルミニウム粉の含有量が４０ｖｏｌ％〜４５ｖｏｌ％の範囲内であり、前記黒鉛粉の含有量が５ｖｏｌ％〜１０ｖｏｌ％の範囲内であり、前記鉱物質粉（陶磁器用の粘土粉）の含有量が４０ｖｏｌ％〜４５ｖｏｌ％の範囲内あることによって、更に確実に多孔質の正特性発熱体において高い強度及び純度並びに通電発熱性を確保できるため、より好ましい。
【００３９】
請求項７の発明にかかる正特性発熱体の前記成型抵抗体は、更に、金属シリコン５〜１０ｖｏｌ％及び鉄粉０〜１０ｖｏｌ％を混合した混合物としたものであるから、請求項６の効果に加えて、金属シリコン５〜１５ｖｏｌ％及び鉄粉０〜５ｖｏｌ％を配合したものであるから、通電安定性を確保することができる。また、鉄粉は酸化により抵抗体として機能するから抵抗値制御に使用でき、必要に応じて、ＰＴＣサーミスタと同様の特性を有する正の温度係数を有する正特性発熱体とするか否かを制御できる。
【００４０】
請求項８の発明にかかる温風発生供給装置は、アルミニウム粉と、黒鉛粉と、粘土粉とを主材料とする混合物を、圧縮形成または押出成形によって成形し、焼結させてなり、常温では抵抗が低く、所定の温度に上昇すると急激に抵抗が増大する正の抵抗温度特性を有する成型抵抗体と、前記成型抵抗体に設けた複数の貫通孔と、前記成型抵抗体の面に設けた電極とからなる正特性発熱体と、前記正特性発熱体の正特性発熱基材に対して設けた複数の貫通孔に空気流を生じさせる送風機とを具備するものであるから、アルミニウム粉と、黒鉛粉と、陶磁器用の粘土粉が混合されてなる混合物を、圧力を加えて成形することによって、これら混合物は強固で緻密な固形状態となる。したがって、この状態で焼結することによって、高強度の正特性発熱体を得ることができる。
また、正特性発熱体の成型抵抗体に黒鉛粉が混合されていることによって、アルミニウム粉の表面に黒鉛粉が付着し、アルミニウム粉が黒鉛粉に被われた状態となるため、加熱過程においてアルミニウムの融点（６６０．４℃）に達しても、アルミニウムが溶融して表面に噴出するという焼結不良が生じることはなく、焼成によって上記混合物は複合化されて、空隙を有する成型抵抗体となり、かかる成型抵抗体は通電により発熱する。これによって、機械的強度が高く、また、通電により抵抗発熱する多孔質の正特性発熱体となり、かかる多孔質の正特性発熱体は、抵抗発熱体として使用可能となる。
【００４１】
特に、こうして得られた多孔質の正特性発熱体は、体積が大きい割には通電による昇温速度及び通電解除による降温速度が速く、通電量によって発熱温度は一定となる。したがって、製造過程における抵抗制御が容易である。即ち、原料の粒子形状や粒度分布を選択したり、その配合量を調節したり、また、成形時の圧力調節をしたりして正特性発熱体の緻密度を調節することによって、更には、焼結温度を調節して焼結密度を調節することによって、成型抵抗体の抵抗値を制御して通電による発熱温度を制御することが可能である。また、成型時の金型形状等による成形形状の調節、成形時の充填量の調節、成形時の部分的な圧力調節等で成型抵抗体の抵抗分布を調節することによって、成型抵抗体の特定部位を特定の温度に発熱させることができる。
したがって、この発明の多孔質の正特性発熱体は、抵抗発熱体として使用に好適であり、特に、面で加熱する発熱体等の使途に適する。また、酸等の化学的にも強靭である。このようにして、機械的強度が高く、かつ、通電発熱性を有し、抵抗発熱体として好適に使用可能な多孔質の正特性発熱体となる。そして、ヒートショックにも強く、水滴を滴下しても瞬時に水蒸気とすることができるから、温度制御と同時に湿度制御も行うことができる。
【００４２】
ここで、上記正特性発熱体の成型抵抗体の空隙は、本発明者らが、実験研究を重ねた結果、成型抵抗体における空隙が所定の範囲内においては、抵抗発熱体として使用しても、十分な強度及び通電発熱性を確保できることを見出した。即ち、成型抵抗体の空隙が少ないと、正特性発熱体の抵抗値が小さく、通電による発熱性が損なわれる。一方で、成型抵抗体における空隙が多すぎると、抵抗発熱体として使用において、強度が足りず、また、通電性が損なわれる。
更に、前記正特性発熱体の成型抵抗体に設けた複数の貫通孔に空気流を生じさせる送風機によって、正特性発熱体からの放熱熱量が空気流によって目的場所に温風を移動させることができる。したがって、熱量の移動を簡単に行うことができる。
よって、通電によって発熱し、所定の温度以上に温度上昇することなく、放熱効率がよい正特性発熱体及びその正特性発熱体を熱源として温風を発生させ、その発生させた温風の供給を行うことができる。
【００４３】
請求項９の発明にかかる温風発生供給装置の前記成型抵抗体に設けた複数の貫通孔は、各々断面円形、断面楕円形、断面長円形、断面三角形、断面四角形、断面六角形のいずれか１つとしたものであるから、請求項８に記載の効果に加えて、放熱面が特定の形状に拘束されないので、放熱効果を上げた正特性発熱体とすることができる。また、複数の貫通孔の流体抵抗を任意の値に設定することにより、温風の流れの速度に応じた形態を採用することができる。そして、外形は自由度が高く任意の形状とすることができる。
【００４４】
請求項１０の発明にかかる温風発生供給装置の前記成型抵抗体に設けた電極は、成型抵抗体の長さ方向の両端側に形成したものであるから、請求項８または請求項９に記載の効果に加えて、前記正特性発熱体の長さ方向の両端側に形成した電極は、複数の貫通孔の一端側から他端側に電流が流れることを意味し、実際に電流が通電する通電路が直線以外の複雑な経路となるから、正特性発熱体の全体からの発熱が期待できる。
したがって、正特性発熱体は発熱が二次元的及び三次元的空間で発生するから、使途に応じた形態とすることができる。
【００４５】
請求項１１の発明にかかる温風発生供給装置の前記成型抵抗体に設けた電極は、長さ方向に対する直角方向の対向面側に形成したものであるから、請求項８または請求項９に記載の効果に加えて、前記成型抵抗体の長さ方向に対する直角方向の対向面側に形成した電極は、複数の貫通孔の両側面側に電圧を印加することを意味し、原理的には成型抵抗体の断面形状の最も薄い部分で発熱されるものであるから、成型抵抗体の全体がほぼ均一に発熱させることができる。故に、複数の貫通孔の流体抵抗を任意の値に設定することにより、空気流の流れに対する垂直断面の温度分布を略均一にすることができる。特に、前記成型抵抗体の距離の短い間に電圧を印加するものであるから、低い電圧で所定の熱量を発生できる。
【００４６】
請求項１２の発明にかかる温風発生供給装置の前記成型抵抗体に設けた複数の貫通孔に空気流を生じさせる送風機は、１個以上配設するものであるから、請求項８乃至請求項１１のいずれか１つに記載の効果に加えて、空気流が拡散方向または平行方向の選択が自由となり、かつ、送風機の風を受けるフィンによって案内する風の方向を設定することができる。
【００４７】
請求項１３の発明にかかる温風発生供給装置の前記成型抵抗体に設けた電極は、金属の溶射によって成型抵抗体に設けたものであるから、請求項８乃至請求項１２のいずれか１つに記載の効果に加えて、前記成型抵抗体に設けた電極は成型抵抗体に埋設すると焼成時の焼成温度で溶けてしまう可能性があるが、溶射の場合には、成型抵抗体が完成した時点で行えばよいから、溶射する金属が特定されない。また、成型抵抗体は、多孔質の正特性発熱体という形態を採るが、その表面積が広いことが利用された状態でリード線の端子との接続ができ、電極の発熱を極端に少なくすることができ、長寿命となる。
【００４８】
請求項１４の発明にかかる温風発生供給装置の前記成型抵抗体は、アルミニウム粉３０〜５０ｖｏｌ％、黒鉛粉５〜１０ｖｏｌ％、粘土粉３０〜５０ｖｏｌ％、木粉０〜１０ｖｏｌ％との配合で混合した混合物とし、その全体に対して、水１５〜２５ｖｏｌ％を加えて混練し、圧縮形成または押出成形によって成型し、乾燥の後、焼結させてなるものであるから、請求項８乃至請求項１３のいずれか１つに記載の効果に加えて、この発明の正特性発熱体によれば、確実に高強度で通電発熱性を有し、純度の高いものとなる。
即ち、混合物において、アルミニウム粉の含有量が３０ｖｏｌ％未満であると、アルミニウム粉が少なすぎて、通電性が損なわれる。一方、アルミニウム粉の含有量が５０ｖｏｌ％を超えると、アルミニウム粉において黒鉛粉に覆われない部分が増大し、そのことによって、焼成過程において溶融したアルミニウムが表面に噴出する焼結不良が生じ易くなる。
【００４９】
また、黒鉛粉の含有量が５ｖｏｌ％未満であると、黒鉛粉が極めて少な過ぎてアルミニウム粉において黒鉛粉に覆われない部分が増大し、そのことによって、焼成過程において溶融したアルミニウムが表面に噴出する焼結不良が生じ易くなる。一方、黒鉛粉の含有量が１０ｖｏｌ％を超えると、黒鉛粉が多過ぎて成型抵抗体の強度及び純度が低下し、多孔質発熱体の抵抗発熱体としての使用において強度や通電発熱性が足りないものとなる。
そして、陶磁器用の粘土粉の含有量が３０ｖｏｌ％未満であると、陶磁器用の粘土粉が少なすぎて、得られる成型抵抗体の抵抗値が小さくなり、多孔質発熱体の抵抗発熱体としての利用において通電発熱性が足りないものとなる。一方、陶磁器用の粘土粉の含有量が５０ｖｏｌ％を超えると、陶磁器用の粘土粉が多過ぎて、通電性が損なわれる。
【００５０】
更に、木粉は、木屑を粉砕機で微粉砕したものが使用されるが、ウィスカー状のものを用いるのが好ましい。ウィスカー状の木粉を使用することでアルミニウム粉、黒鉛粉、蛙目粘土粉等の原料がウィスカーのヒケ状の隙間に絡みつくため、原料の充填性が高くなると共に、成形工程で圧力を掛けて生じたものは強固で緻密なものとなるが、木粉が入っていなくても成型抵抗体を得ることはできる。通常、０〜１０ｖｏｌ％配合するのが望ましい。
したがって、この発明の正特性発熱体によれば、確実に高強度で通電発熱性を有し、純度の高いものとなる。
なお、前記混合物において、前記アルミニウム粉の含有量が４０ｖｏｌ％〜４５ｖｏｌ％の範囲内であり、前記黒鉛粉の含有量が５ｖｏｌ％〜１０ｖｏｌ％の範囲内であり、前記鉱物質粉（陶磁器用の粘土粉）の含有量が４０ｖｏｌ％〜４５ｖｏｌ％の範囲内あることによって、更に確実に多孔質発熱体において高い強度及び純度並びに通電発熱性を確保できるため、より好ましい。
【００５１】
請求項１５の発明にかかる温風発生供給装置の前記成型抵抗体は、更に、金属シリコン５〜１０ｖｏｌ％及び鉄粉０〜１０ｖｏｌ％を混合した混合物としたものであるから、請求項１４の効果に加えて、金属シリコン５〜１５ｖｏｌ％及び鉄粉０〜５ｖｏｌ％を配合したものであるから、通電安定性を確保することができる。また、鉄粉は酸化により抵抗体として機能するから抵抗値制御に使用でき、必要に応じて、ＰＴＣサーミスタと同様の特性を有する正の温度係数を有する正特性発熱体とするか否かを制御できる。
【００５２】
請求項１６の温風発生供給装置の前記成型抵抗体に設けた複数の貫通孔に空気流を生じさせる送風機は、前記正特性発熱体に電力の供給と同時に、前記送風機の定速回転によって温風を生じさせるものであるから、請求項８乃至請求項１４のいずれか１つに記載する効果に加えて、正特性発熱体に対して通電を開始した当初から定速回転で送風機を駆動し、その後も定速回転を行うことは、単純な電源のオン・オフ制御で温風を送ることができ、かつ、キュリー点温度で生ずる電流のオーバーシュートを実際よりも多少低く抑えることができる。
【００５３】
請求項１７の温風発生供給装置の前記成型抵抗体に設けた複数の貫通孔に空気流を生じさせる送風機は、前記正特性発熱体の正の抵抗温度特性に応じて、正特性発熱基材が所定の温度に上昇したことを通電電流のピーク値によって検出し、前記ピーク値の検出後は、前記送風機の定速回転によって温風を生じさせるものであるから、請求項８乃至請求項１４のいずれか１つに記載の効果に加えて、正特性発熱体に対して通電を開始した当初には低速回転で送風機を駆動し、或いは、正特性発熱体に対して通電を開始した当初にはそれに応じた回転で送風機を駆動し、その後、通電電流のピーク値では正特性発熱体の定常回転できる温度を超えていることを意味するから、その後に定速回転で送風機を運転するものであるから、通電当初から目的に合わせた送風機による温度制御ができ、徐々に送風機の風の温度が上昇するので違和感のない温度制御が可能となる。
【００５４】
請求項１８の温風発生供給装置の前記成型抵抗体に対して設けた複数の貫通孔に空気流を生じさせる送風機は、前記正特性発熱体の正の抵抗温度特性に応じて、成型抵抗体が所定の温度に上昇したことを通電電流のピーク値によって検出し、前記ピーク値が検出されるまでは前記送風機の通電を行わず、前記ピーク値が検出された後に前記送風機の定速回転を行うことによって空気流を生じさせるものであるから、請求項８乃至請求項１４のいずれか１つに記載の効果に加えて、正特性発熱体が所定の温度に上昇したピーク電流値によって、正特性発熱体が所定の温度に達していることを判断し、それ以降、前記送風機を定速回転で運転することにより、所定の温風の供給開始を認識させることができる。したがって、通電当初に送風機の風の冷たさを感じさせることがない。また、前記送風機の回転制御が簡単である。
【００５５】
請求項１９の温風発生供給装置の前記正特性発熱体の前記成型抵抗体に対して水滴を滴下してその湿度を空気流に乗せることにより、湿度の制御も同時に行うものであるから、請求項８乃至請求項１４、請求項１６乃至請求項１８のいずれか１つに記載の効果に加えて、同時に温度制御と、湿度制御を行うことができ、特に、冬季に湿度が下がるのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】図１は本発明の実施の形態１にかかる正特性発熱体の製造方法を示すフローチャートである。
【図２】図２は本発明の実施の形態１にかかる正特性発熱体の成形例を示すもので、（ａ）は円柱状の成型抵抗体であり、（ｂ）は円柱状の金属溶射した成型抵抗体であり、（ｃ）は円柱状の成型抵抗体で電極を配設したものである。
【図３】図３は本発明の実施の形態１の変形例にかかる正特性発熱体の成形例を示すもので、（ａ）は直方体状の成型抵抗体であり、（ｂ）は直方体状の金属溶射した成型抵抗体であり、（ｃ）は直方体状の成型抵抗体で電極を配設したものである。
【図４】図４は本発明の実施の形態１にかかる成型抵抗体と電極の配置関係を示す説明図である。
【図５】図５は本発明の実施の形態１の変形例にかかる正特性発熱体の斜視図で、（ａ）は断面四角形の貫通孔を設けた直方体状の成型抵抗体の正特性発熱体及び要部Ａ−Ａ断面図であり、（ｂ）は断面円形の貫通孔を設けた直方体状の成型抵抗体の正特性発熱体である。
【図６】図６は本発明の実施の形態２にかかる温風発生供給装置で使用する円柱状の成型抵抗体の正特性発熱体と送風機との組み合わせの斜視図である。
【図７】図７は本発明の実施の形態２にかかる温風発生供給装置で使用する正特性発熱体と送風機との組み合わせの変形例で、直方体状の成型抵抗体の正特性発熱体と送風機との組み合わせの斜視図である。
【図８】図８は本発明の実施の形態２にかかる温風発生供給装置の配置関係を示す説明図である。
【図９】図９は本発明の実施の形態１にかかる正特性発熱体の特性図で、（ａ）は温度−抵抗特性図、（ｂ）は時間−電流特性図、（ｃ）は時間−風量制御した場合の特性図である。
【図１０】図１０は本発明の実施の形態２にかかる温風発生供給装置の回路ブロック図である。
【図１１】図１１は本発明の実施の形態２にかかる温風発生供給装置の制御を行うプログラムのフローチャートである。
【図１２】図１２は本発明の実施の形態２の変形例にかかる温風発生供給装置の配置関係を示す説明図及び制御回路ブロック図である。
【図１３】図１３は本発明の実施の形態２の変形例にかかる温風発生供給装置の制御を行うプログラムのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００５７】
以下、本発明の実施の形態にかかる正特性発熱体及び温風発生供給装置について、図面を参照しながら説明する。
なお、実施の形態において、同一記号及び同一符号は、実施の形態の同一または相当する機能部分を意味し、実施の形態相互との同一記号及び同一符号は、それら実施の形態に共通する機能部分であるから、ここでは重複する詳細な説明を省略する。
【００５８】
［実施の形態１］
まず、本発明の実施の形態１の正特性発熱体の製造方法について、図１を参照して説明する。
本実施の形態１の多孔質の正特性発熱体１０，２０は、アルミニウム粉２、炭素粉末としての黒鉛粉３、無機酸化物材料としての陶磁器用の粘土粉である蛙目粘土粉４、必要に応じて、木粉５、水及び／またはバインダ６を使用して製造されるものである。ここで、木粉５は焼成後のヒートショックを強くするのに役立つものである。また、水及び／またはバインダ６を省略し、粉体を固めたものとして焼成することもできる。
【００５９】
図１のフローチャートに示されるように、本実施の形態１の正特性発熱体１０，２０においては、最初に、ステップＳ１の焼結原料混合工程にて、アルミニウム粉２、黒鉛粉３、蛙目粘土粉４、木粉５、水６及び／またはバインダが混合され、焼結原料混合物７となる。
【００６０】
ここで、アルミニウム粉２としては、市販のアルミニウム粉末を用いることができ、このようなアルミニウム粉末は、ミナルコ（株）、日本軽金属（株）、東洋アルミニウム（株）、大和金属粉工業（株）等から発売されている。また、アルミニウム粉２には、１００％アルミニウムでなく、無機物等の不純物が僅かに含まれたものや、リサイクルのアルミニウムでも使用可能であり、更には、鉄や銅等の金属を僅かに含有したアルミニウム合金の粉末等を使用することも可能である。
【００６１】
このアルミニウム粉２には、レーザ回折・散乱法によって測定した中位径が３０μｍ〜７５μｍの範囲内であり、ふるい試験法によって測定した粒子径が１５０μｍ未満であるものを用いるのが好ましい。つまり、小径粒子と大径粒子の取合せによって充填性を向上させるためである。また、アルミニウム粉２の中位径が３０μｍ未満であると、焼成過程においてアルミニウム粉２が低温で溶融しやすくて表面に噴出する可能性があり、一方、アルミニウム粉２の中位径が７５μｍを超えると、黒鉛粉３に覆われない部分が増大し、そのことによって、焼成過程において溶融したアルミニウムが表面に噴出する焼結不良が生じ易くなる可能性がある。アルミニウム粉２のふるい試験法によって測定した粒子径が１５０μｍ以上の場合においても、黒鉛粉３に覆われない部分が増大し、そのことによって、焼成過程において溶融したアルミニウムが表面に噴出する焼結不良が生じ易くなる。なお、より好ましくは、レーザ回折・散乱法によって測定したアルミニウム粉２の中位径が３５μｍ〜６５μｍの範囲内であり、ふるい試験法によって測定した粒子径が１００μｍ未満である。
【００６２】
炭素粉としての黒鉛粉３は、アルミニウム粉２の溶融点より低い温度では溶融しないものであり、この黒鉛粉３には、市販の黒鉛粉末を用いることができる。そして、このような黒鉛粉末は、西村黒鉛（株）、日本黒鉛工業（株）、伊藤黒鉛工業（株）、（株）中越黒鉛工業所等から発売されている。市販の黒鉛粉末には、鱗状黒鉛や土状黒鉛等の天然黒鉛、鱗状天然黒鉛粉末を長柱状に造粒した長柱状造粒黒鉛等の人造黒鉛が存在するが、中でも、一般的に純度が高いとされる天然の鱗状黒鉛を用いるのが好ましい。鱗状黒鉛を用いることで、アルミニウム粉２に絡んで付着し易く、アルミニウム粉２の溶融によりアルミニウムが表面に噴出する焼結不良を効果的に抑制することができるからである。
【００６３】
この黒鉛粉３には、レーザ回折・散乱法によって測定した中位径が６０μｍ〜９０μｍの範囲内であり、ふるい試験法によって測定した粒子径が２００μｍ未満であるものを用いるのが好ましい。ここでも、小径粒子と大径粒子の取合せによって充填性が向上するからである。
また、黒鉛粉３の中位径が６０μｍ未満であると、焼成過程において黒鉛粉３が液状化し易く、アルミニウムが表面に噴出する焼結不良が生じ易くなる。一方、黒鉛粉３の中位径が９０μｍを超えると、黒鉛粉３が均一に分散混合され難くなって、アルミニウム粉２において黒鉛粉３に覆われない部分が増大し、そのことによって、同様に焼成過程においてアルミニウムが表面に噴出する焼結不良が生じ易くなる。黒鉛粉３のふるい試験法によって測定した粒子径が２００μｍ以上の場合においても、アルミニウム粉２において黒鉛粉３に覆われない部分が増大し、焼成過程においてアルミニウムが表面に噴出する焼結不良が生じ易くなる。なお、より好ましくは、レーザ回折・散乱法によって測定した黒鉛粉３の中位径が７０μｍ〜８０μｍの範囲内であり、ふるい試験法によって測定した粒子径が１５０μｍ未満である。
【００６４】
陶磁器用の粘土粉としての蛙目粘土粉４は、花崗岩が風化し堆積してできた風化残留粘土を水簸（珪砂と粘土の分離）し、精製して粉末状にしたものであり、アルミニウムのケイ酸塩鉱物のＡｌ2Ｓｉ4０10（ＯＨ）8であるカオリン主成分で、石英、長石、雲母等が混在する粘土粉である。そして、一般的に、化学成分析によればアルミニウム酸化物のＡｌ2Ｏ3及びケイ素酸化物ＳｉＯ2の成分量が最も多く、その他にＦｅ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ等の成分を含有しているが、成分量は産地等により異なるため、主としてＡｌ2Ｏ3及びＳｉＯ2が含有されていればその他の成分や組成比は特に限定されるものではない。この蛙目粘土粉４には、例えば、（株）ヤマス、共立マテリアル（株）等から発売されている市販の蛙目粘土粉を用いることができる。
【００６５】
また、この蛙目粘土粉４にはレーザ回折・散乱法によって測定した中位径が５μｍ〜３０μｍの範囲内であり、ふるい試験法によって測定した粒子径が１００μｍ未満であるとし、小径粒子と大径粒子の取合せによって充填性が向上するからである。
そして、蛙目粘土粉４の中位径が５μｍ未満の微細粉されたものを得るのにはコストが掛かる上に、蛙目粘土粉４の中位径が５μｍ未満であると、熱による蛙目粘土粉４の成分変化が生じやすくなり、後述の焼結前成型体８(図２の８Ａ及び図３の８Ｂ参照)において安定した強度や通電発熱性等の性能を確保できない可能性がある。一方、蛙目粘土粉４の中位径が３０μｍを超えると、蛙目粘土粉４が均一に分散混同され難くてその分布に偏りが生じたり、熱による蛙目粘土粉４の成分変化が生じやすかったりする可能があり、それによって、やはり焼結前成型体８において安定した強度や通電発熱性等の性能を確保できない可能性がある。
蛙目粘土粉４のふるい試験法によって測定した粒子径が１００μｍ以上の場合においても、同様に、蛙目粘土粉４が均一に分散混同され難くてその分布に偏りが生じたり、熱による蛙目粘土粉４の成分変化が生じやすかったりする。それによって、焼結前成型体８において安定した強度や通電発熱性等の性能を確保できない可能性がある。
なお、より好ましくは、レーザ回折・散乱法によって測定した蛙目粘土粉４の中位径が１０μｍ〜２０μｍの範囲内であり、ふるい試験法によって測定した粒子径が７０μｍ未満である。
【００６６】
木粉５は、大鋸屑、間伐材のチップ、小径木、製材端材、樹皮等の木屑を粉砕機で微粉砕したものが使用されるが、ウィスカー状のものを用いるのが好ましい。ウィスカー状の木粉５を使用することでアルミニウム粉２、黒鉛粉３、蛙目粘土粉４等の原料がウィスカーの髭状の隙間に絡みつくため、原料の充填性が高くなると共に、この状態で後述の成形工程で圧力を掛けて生じたものは強固で緻密なものとなる。そして、この成形された混合物を焼結することによって得られる焼結前成型体８は、その強度が非常に高いものとなる。
【００６７】
また、この木粉５には、レーザ回折・散乱法によって測定した中位径が８０μｍ〜１２０μｍｍの範囲内であり、ふるい試験法による粒子径が２００μｍ未満であるものを用いることが好ましい。小径粒子と大径粒子の組み合わせによって充填性が向上するからである。また、木粉５の中位径が８０μｍ未満の微細粉されたものを得るにはコストが掛かり、一方で、木粉５の中位径が１２０μｍを超えると、木粉５が均一に分散混合され難くて焼失による空隙の分布に偏りが生じ、焼結前成型体８において安定した強度が確保されない可能性がある。また、木粉５のふるい試験法による粒子径が２００μｍ以上の場合においても、木粉５が均一に分散混合され難くて焼失による空隙の分布に偏りが生じ、焼結前成型体８において安定した強度が確保されない。なお、より好ましくは、レーザ回折・散乱法によって測定した木粉５の中位径が５０μｍ〜１００μｍの範囲内であり、ふるい試験法によって測定した粒子径が１５０μｍ未満である。
【００６８】
なお、粒子径が２００μｍ未満の木粉５を経済的に得るには、間伐材、小径木、樹皮、製材端材、大鋸屑等の木屑を、水分２０重量部以下に乾燥した後に、微粉砕する必要がある。木屑を水分２０重量部以下に乾燥することによって、粉砕物がスラリー化して微粉砕を妨げることを防止できるからである。更に、乾燥した木屑を微粉砕して、粒子径が２００μｍ未満の木粉５とするためには、周速５０ｍ／秒〜８０ｍ／秒の範囲内の微粉砕機を用いるのが好ましく、このような微粉砕機としては、例えば、河本鉄工（株）製のミクロンコロイドミル等がある。
ここで、スギ（杉）・ヒノキ（檜）等の針葉樹は、我が国において広く分布しており、建材等として大量に使用されているため、大鋸屑や間伐材並びに樹皮を容易に大量に入手することができる。更に、針葉樹の微細組織はウィスカー状であり、微粉砕して木粉５とすることが容易である。したがって、原料収集と国土保全上は、大鋸屑及び間伐材のチップ並びに樹皮としては、針葉樹の大鋸屑または針葉樹の間伐材のチップ或いは針葉樹の樹皮を用いることが好ましい。
【００６９】
そして、本実施の形態１では、アルミニウム粉２、黒鉛粉３、蛙目粘土粉４、及び木粉５に、これら原料が比重の違いによって移動が生じない量（重力沈降しない量）の水及び／またはバインダ６が混合されることによって、蛙目粘土粉４が粘土鉱物質であることからこれが成形性または保形性等の確保に有利に機能して、原料同士が互いに接着され、手で握っても崩れることなくまとまった状態の焼結原料混合物７が得られる。このようにして得られた焼結原料混合物７は、アルミニウム粉２や木粉５の表面に黒鉛粉３が付着した状態になっている。
【００７０】
なお、本実施の形態１においては、これら原料の混合に精密分散混合機が用いられ、アルミニウム粉２、黒鉛粉３、蛙目粘土粉４、及び木粉５が均一に分散混合されて焼結原料混合物７となっている。なお、精密分散混合機としては、周速５μｍ／秒〜８０ｍ／秒の範囲内、より好ましくは、周速２０ｍ／秒〜３０ｍ／秒の範囲内の高速攪拌分散機を用いるのが好ましく、このような高速攪拌分散機としては、例えば、ホソカワミクロン（株）製の横型タービュライザ（登録商標）等がある。
【００７１】
また、本実施の形態１においては、原料に蛙目粘土粉４を用いることから、水６を少量混合するだけで容易に原料同士が接着されてまとまった状態となり、後述の成形工程においては常温で加圧するだけで、焼結原料混合物７が成形されて強固なものとすることができるが、本発明を実施する場合には、原料同士の接着に、有機バインダや無機バインダを使用することも可能であり、水とバインダとを併用することも可能である。
ここで、「有機バインダ」としては、例えば、合成樹脂、澱粉、合成糊、砂糖等を用いることができる。また、合成樹脂には熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂があり、熱可塑性樹脂としてはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、アクリル樹脂、ポリウレタン系樹脂等を用いることができ、熱硬化性樹脂としてはフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリオール樹脂、イソシアネート樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ウレタンプレポリマー等を用いることができる。なお、中でも、ポリオール系樹脂とイソシアネート系樹脂とは常温で反応して強固な結合を形成し、特に、イソシアネート系樹脂は、木粉５等における水酸基（−ＯＨ）と反応して強固なウレタン結合を形成するため、焼結原料混合物７を成形したものはとても強固で緻密な状態のものとなる。
【００７２】
「無機バインダ」としては、セメント等の水硬性材料、磁器（タイル）・陶器の原料であるベントナイト等の粘土、ρ−アルミナ（Ａｌ2Ｏ3 ・ｎＨ2 Ｏ：ｎ≒０．５）、ケイ酸ナトリウム、水溶性アルカリケイ酸、（株）ジャパンナノコート製のシリカバインダ、グランデックス（株）製のシリカバインダである汎用バインダＦＪ２９４等を用いることができる。
なお、有機バインダは、加熱過程において焼失し空隙となり、無機バインダは、焼失せずに焼成されることになる。
【００７３】
更に、本発明を実施する場合においては、樹脂成型方法のように、アルミニウム粉２、黒鉛粉３、蛙目粘土粉４及び木粉５に、水６を入れ、スラリー状の焼結原料混合物７として金型に充填し、固めた後に、ステップＳ２の成形工程に供することができる。また、セラミックや磁器（タイル）の製造のように、焼結原料混合物７をスプレードライヤーによって乾燥させた後、ステップＳ２の成形工程に供することも可能である。また、水及び／またはバインダ６を使用しないで粉体のみの焼結原料混合物７を固めることもできる。いずれにせよ、後述する焼成過程において形状が保持される程度に固化された状態のものが作製できれば、水及び／または原料同士を接着する手段やバインダの種類は特に限定されない。
【００７４】
次に、本実施の形態１においては、この焼結原料混合物７が、ステップＳ２の成形工程において、常温で加圧され、強固で緻密な固形状態の焼結前成型体８となる。
ここで、成形工程においては、焼結原料混合物７をプレス成形金型に投入し所定圧力のプレスで成形するプレス成形と、焼結原料混合物７を耐圧性の型枠に入れ所定圧力で押し出して成形する押出成形等が可能である。
【００７５】
因みに、本実施の形態１においては、原料に蛙目粘土粉４を用いたことから、上述の如く、水及び／またはバインダ６を少量混合するか、またはなくすことができるので容易に原料同士が接着されてまとまった状態となる。このため、常温での加圧で、更に、低圧力で成形することができる。よって、高圧力や加熱装備のプレス装置を必ずしも用いなくても良く、低コスト化を図ることができる。
具体的に、水及び／またはバインダ６を混合してなる焼結原料混合物７をプレス成形する場合、プレス圧力は、１０ｋｇ／ｃｍ2〜２００ｋｇ／ｃｍ2 の範囲内とするのが好ましい。プレス成形の圧力が１０ｋｇ／ｃｍ2未満であると、焼結原料混合物７が十分に圧縮されないため、得られる焼結前成型体８の強度が弱くなり後述の焼成過程において破損する可能性がある。また、プレス成形の圧力が２００ｋｇ／ｃｍ2を超えると、焼結原料混合物７に圧力が掛かり過ぎて高緻密度とものとなり、焼結前成型体８の抵抗値が小さくなって焼成後の多孔質の成型抵抗体１１,２１(図２、図３参照)の通電発熱性が損なわれる可能性がある。また、焼結不良となる可能性がある。より好ましくは、５０ｋｇ／ｃｍ2〜１５０ｋｇ／ｃｍ2の範囲内である。特に、水分量が多いほど低圧力での成形が可能となる。
【００７６】
そして、このように本実施の形態１においては、常温の加圧によって成形でき、外部からの均一な加熱が不要であるため、プレス成形の場合には、厚い焼結前成型体８（例えば、１５０トンのプレス機で約２０ｍｍ厚まで）を得ることも可能である。更に、加熱機構が不要であることから、プレス成形機及び金型の構造を簡単にして、広い面積の焼結前成型体８（例えば、１０００ｍｍ×２０００ｍｍ）を得ることも可能である。なお、このときのプレス成形機としては、例えば、１５０トン以上の粉末成形プレス機が使用できる。このプレス機によれば、成形途中にガス抜きが出来る機構が付いているため、成形によって高強度のものが安定して得られる。勿論、例えば、後述するように、凹凸を有する金型や曲線部を有する金型枠型等を使用し、成形によって焼結原料混合物７の意匠面に凹凸を形成し、焼結原料混合物７を所望形状に成形することも可能である。
【００７７】
一方、押出成形の場合には、焼結原料混合物７を曲面形状の筒状・棒状等複雑な形状に成形することが可能である。特に、水及び／またはバインダ６を混合してなる焼結原料混合物７は、成形性が良いため、押出成形によって各々断面円形、断面楕円形、断面長円形、断面三角形、断面四角形、断面六角形（ハニカム状）等の極めて複雑な形状に形成することも可能である。このようにして、図２及び図３に示す本実施の形態１及びその変形例にかかる押出成形した焼結前成型体８Ａ(図２参照)及び射出成型した焼結前成型体８Ｂ(図３参照)が得られる。
【００７８】
なお、本発明を実施する場合には、勿論、加熱加圧によって、焼結原料混合物７を成形することも可能である。殊に、本発明においては、蛙目粘土粉４等の鉱物質粉が使用され、これが成形性または保形性等の確保に有利に機能することから、加熱加圧の場合、水やバインダを混合せずとも成形が可能である。因みに、水やバインダを混合せず加熱加圧する場合のプレス成形圧力は、５０ｋｇ／ｃｍ2〜３００ｋｇ／ｃｍ2の範囲内とするのが好ましい。プレス成形の圧力が５０ｋｇ／ｃｍ2未満であると、水やバインダを混合していない場合に焼結原料混合物７が十分に圧縮されないため強度が弱くなり後述の焼成過程において破損する可能性がある。また、プレス成形の圧力が３００ｋｇ／ｃｍ2を超えると、焼結原料混合物７に圧力が掛かり過ぎて高緻密度とものとなり、得られる成型抵抗体１１,２１の抵抗値が小さくなって、焼成しても成型抵抗体１１,２１の通電発熱性が損なわれる可能性がある。より好ましくは、１００ｋｇ／ｃｍ2〜２００ｋｇ／ｃｍ2の範囲内である。しかし、抵抗値及び複合成分によっては、１００ｋｇ／ｃｍ2〜２００ｋｇ／ｃｍ2の範囲外の使用も有り得る。
【００７９】
続いて、成形された焼結原料混合物７は、ステップＳ３の焼結工程において、温度制御電気炉内にて９００℃〜１１００℃の範囲内で焼結される。
ここで、焼結の温度が９００℃〜１１００℃の範囲内とは、本発明者らが実験研究を重ねた結果、９００℃未満では、十分な焼成が行われずに粉状態のものが得られ焼結不良となってしまうことが確認されたことから、焼結温度の下限値を９００℃とし、一方で、１１００℃を超えると、得られる成型抵抗体１１,２１は通電発熱性を有さないことが確認されたことから、焼結温度の上限値を１１００℃としたものである。
なお、焼結工程の昇温プログラムは、各原料の種類、粒子径、配合量や、後述の焼結前成型体８(８Ａ，８Ｂ)において必要とされる抵抗値、発熱温度等によって予め実験によって最適値が設定される。
そして、このように９００℃〜１１００℃の範囲内で焼結することによって、正特性の成型抵抗体１１,２１となる。このようにして得られた正特性の成型抵抗体１１,２１は、常温では抵抗が低く、所定の温度に達すると急激に抵抗が増大するという抵抗温度特性を有し、通電によって容易に抵抗発熱する。特に、成型抵抗体１１,２１は全面で放熱し、かつ、多孔質であるから表面積が広くなる。
【００８０】
ステップＳ３で正特性の成型抵抗体１１,２１を焼成した後、ステップＳ４で成型抵抗体１１,２１の所望の位置に金属（アルミニウムで実施）の溶射によって電極膜１３ａ，１４ａを形成する。この電極膜１３ａ，１４ａは、成型抵抗体１１,２１が多孔質であるから、より堅固に成型抵抗体１１,２１に対して接合される。この成型抵抗体１１に形成される電極膜１３ａ、電極膜１４ａは、成型抵抗体１１の長さ方向の端部側に形成される。その後、ステップＳ５で銅電極端子１３ｂ、銅電極端子１４ｂの基部を埋設するように、電極膜１３ａ、電極膜１４ａに銅電極端子１３ｂ、銅電極端子１４ｂを重ね、再度溶射することにより、電極膜１３ａ及び電極膜１４ａと銅電極端子１３ｂ及び銅電極端子１４ｂとを一体に埋設し、固着することができる。
ここで、電極膜１３ａ及び電極膜１４ａと銅電極端子１３ｂ及び銅電極端子１４ｂの対向面は、接合できないから、銅電極端子１３ｂ及び銅電極端子１４ｂの電極膜１３ａ及び電極膜１４ａに対向する基部に穴を穿設するか、外周のシルエットラインを葉脈状(リアス式海岸状)に凹凸を形成し、両者間の接合力を増すのが望ましい。
【００８１】
なお、本実施の形態では、ステップＳ５で成型抵抗体１１に銅電極端子１３ｂ、銅電極端子１４ｂを埋設するように、電極膜１３ａ、電極膜１４ａに銅電極端子１３ｂ、銅電極端子１４ｂを重ね、再度溶射したが、成型抵抗体２１についても同様に、電極膜２３ａ及び電極膜２４ａと銅電極端子２３ｂ及び銅電極端子２４ｂを溶射で、または金属の溶融炉につけて電極膜２３ａ及び電極膜２４ａと銅電極端子２３ｂ及び銅電極端子２４ｂを金属で溶着することもできる。このように、金属の溶融炉につけて電極膜２３ａ及び電極膜２４ａと銅電極端子２３ｂ及び銅電極端子２４ｂの対向面を金属で溶着し、かつ、銅電極端子２３ｂと銅電極端子２４ｂもその表面を溶融金属で被覆すると、機械的強度が上昇し、かつ、電気抵抗も低下し、好ましい接続状態となる。
このようにして、本実施の形態１の多孔質の正特性発熱体１０，２０が得られる。
【００８２】
図２（ａ）は、外形が円柱状の成型抵抗体１１の両端部に溶射により、電極膜１３ａ及び電極膜１４ａと銅電極端子１３ｂ及び銅電極端子１４ｂとを一体に設けるものであり、図３（ａ）は、外形が直方体状の成型抵抗体２１の両端部に溶射により、電極膜２３ａ及び電極膜２４ａと銅電極端子２３ｂ及び銅電極端子２４ｂとを一体に設けるものである。
しかし、図４に示すように、円柱状の成型抵抗体１１の長さ方向に対して直角方向の対向面に電極膜１３ａ及び電極膜１４ａと銅電極端子１３ｂ及び銅電極端子１４ｂとを一体に設けることもできる。特に、このときの成型抵抗体１１,２１の電流路が、複数の貫通孔１２及び貫通孔２２の開口の周囲の肉の厚みによって決定され、複数の貫通孔１２の周囲で発熱するので、放熱効率を良くすることができる。即ち、図示されていないが、複数の貫通孔１２，２２以外の部分を均一な厚みで、しかも、薄く形成するのが好適である。
【００８３】
また、図５（ａ）のように、直方体状の成型抵抗体２１の長さ方向に対して直角方向の対向面に電極膜２３ａ及び電極膜２４ａと銅電極端子２３ｂ及び銅電極端子２４ｂとを一体に設けることもできる。特に、このときの電流路は、複数の貫通孔１２の開口の周囲の肉の厚みによって決定され、複数の貫通孔２２の周囲で発熱するので、放熱効率を良くすることができる。
なお、図５において、電極膜２３ａ及び電極膜２４ａと銅電極端子２３ｂ及び銅電極端子２４ｂの対向面は溶射では接合できないから、図５に示すように、銅電極端子２３ｂ及び銅電極端子２４ｂの電極膜２３ａ及び電極膜２４ａに対向する基部に穴を穿設することにより、外周のシルエットラインの長さを長くし、両者間の接合力を増している。この方法では、溶融する金属によって一体に接合するものと同様に、電気伝導度を良くし、機械的強度も強くすることができる。銅電極端子２３ｂとしては、アルミニウム、ステンレス、銅等の穴あき薄板を使用すると、機械的強度が強くなる。また、銅電極端子２３ｂの接合部を切削し、平滑面を出しておくとより効果的である。
【００８４】
具体的には、図２（ａ）乃至(ｃ)に示すように多孔質の円柱状の正特性発熱体１０は、内部の複数の貫通孔１２を各々断面円形とし、外形が円柱状の成型抵抗体１１と、その成型抵抗体１１の両端に金属を溶射して形成した１対の電極１３及び電極１４とからなる。この１対の電極１３及び電極１４は、焼結原料混合物７を形成した後、成型工程のステップＳ２で金型によって複数の貫通孔１２を形成した焼結前成型体８Ａを焼成した後、ステップＳ４及びステップＳ５の溶射で電極１３及び電極１４を形成したものである。なお、この実施の形態１の電極１３及び電極１４は、アルミニウム製である。金属の溶射は、焼結工程の後に行うものであるから、高温にさらされて溶融することがないので、電極１３及び電極１４は如何なる金属も使用できる。因みに、発明者らの実験では、銅電極端子１３ｂ及び銅電極端子１４ｂを、低抵抗材料として選択されたアルミニウム、銅、黄銅、ステンレス等を使用した。
また、図３（ａ）乃至(ｃ)に示すように、全体が多孔質の円柱状の正特性発熱体２０は、直方体形状の成型抵抗体２１と、その成型抵抗体２１の両端の表面に溶射によって接合した１対の電極２３及び電極２４とからなる。この電極２３及び電極２４は銅製であり、ステップＳ３の焼結工程で形成した成型抵抗体２１に対して溶射で形成したものである。
【００８５】
なお、本実施の形態１の正特性発熱体１０，２０では金属の溶射で１対の電極１３，１４及び電極２３，２４を形成したが、本発明を実施する場合には、正特性発熱体１０または正特性発熱体２０自体、即ち、成型抵抗体１１,２１に図示しない電極を埋設してもよいし、または端部表面に電極を張り合わせてもよいし、成型抵抗体１１,２１を強圧する構造としてもよい。いずれにせよ、端子は接触抵抗が低い状態で通電できるものとするのが望ましい。
図２では、多孔質の円柱状の正特性発熱体１０は、内部の複数の貫通孔１２を各々断面円形としたものである。図３では、多孔質の直方体状の正特性発熱体２０は、内部の複数の貫通孔２２を各々断面四角形としたものである。しかし、成型抵抗体１１,２１に内部に形成する複数の貫通孔１２及び貫通孔２２は、各々断面円形、断面四角形に限定されるものではなく、各々断面円形、断面楕円形、断面長円形、断面三角形、断面四角形、断面六角形の何れか１以上とすることができる。また、その貫通孔１２，２２の断面形状の大きさも任意の大きさとし、複数の大きさを組み合わせることもできる。全体の外形も任意の形状が選択できる。
【００８６】
また、図２のように、正特性発熱体１０の成型抵抗体１１の１対の電極１３，１４は、成型抵抗体１１の長さ方向の両端側に形成したものとすることもできるし、また、図５（ａ）のように、長さ方向に対する直角方向の対向面側に形成することもできる。
特に、成型抵抗体１１の１対の電極１３，１４は、金属の溶射によって成型抵抗体１１に設けものであり、溶射された電極膜１３ａ及び電極膜１４ａと電極端子１３ｂ及び電極端子１４ｂとを一体に設けてなるものであるが、金属の溶射によって成型抵抗体１１に設けた後、鋳込みで電極端子１３ｂ及び電極端子１４を形成することもできる。
なお、正特性発熱体１０，２０の成型抵抗体１１,２１の電極１３，１４、２３，２４を配設する場合には、仕上げ精度、取付け性を良くするために成型抵抗体１１,２１の表面、特に、電極膜２３ａ及び電極膜２４ａを形成する面を研磨し、精度を上げることもできる。機械研磨を行っても抵抗値の変化は殆ど生じなかった。
このように、正特性発熱体２０についても、正特性発熱体１０と同様に、１対の電極２３，２４が形成できる。
【００８７】
上記実施の形態の正特性発熱体１０，２０について、本発明者らの実験研究によれば、次のような特徴が確認された。
原料の粒子形状や配合量や種類、また、成形時の圧力によって正特性発熱体１０，２０の抵抗値が変化することが確認された。その要因は、原料の粒子形状や配合量や種類、また、成形時の圧力によって多孔質の正特性発熱体１０，２０の緻密度が変化するためと思われる。具体的には、例えば、原料に粗い粒子を用いた場合、細かい粒子を用いた場合よりも抵抗値が大きくなったり、成形時におけるプレス圧力が高い程、抵抗値が大きくなったりもした。
【００８８】
よって、本実施の形態１の多孔質の正特性発熱体１０，２０によれば、原料の粒子形状や配合量や種類、また、成形時の圧力の調節によって正特性発熱体１０，２０の緻密度を変化させることにより、正特性発熱体１０，２０の抵抗値を制御することが可能である。因みに、本発明者らの実験研究により、正特性発熱体１０，２０の緻密度を高めると、正特性発熱体１０，２０の抵抗値が低くなることが確認されている。したがって、加熱したい所望の位置のみの発熱を高くできる。
【００８９】
特に、本実施の形態１の正特性発熱体１０，２０によれば、原料に木粉５が用いられており、焼成過程において、この木粉５が焼失することによってその部分が空隙となり、正特性発熱体１０，２０の緻密性に大きく影響する。このため、木粉５の添加量を調節することで、多孔質の正特性発熱体１０，２０の抵抗値の制御が容易にできる。
【００９０】
また、本発明者らの実験研究によって、焼結温度の９００℃〜１１００℃の範囲内において、焼結させる温度を様々調節することで、正特性発熱体１０，２０の抵抗値が変化することが判明している。これは、焼結温度によって焼結密度（焼成過程における粒子同士の密度）が変化するためと思われる。したがって、焼結温度を調節することによっても、正特性発熱体１０，２０の抵抗値を制御することが可能である。
なお、その他、正特性発熱体１０，２０は、その形状によっても抵抗値が変化したり、通電量によっても変化したりすることから、その形状や通電量を調節することによっても、多孔質の正特性発熱体１０，２０の抵抗値を制御することができる。
【００９１】
更に、このように、本実施の形態１の正特性発熱体１０，２０によれば、正特性発熱体１０，２０の抵抗値は、その緻密度、即ち、圧縮圧によって影響されることから、焼結原料混合物７を成形する際に、その緻密度分布を調節することにより、正特性発熱体１０，２０において抵抗分布の制御が可能となる。即ち、成型抵抗体１１,２１において部位によって異なる発熱温度の設定ができ、多孔質の正特性発熱体１０，２０の特定部位を特定温度に発熱させることができる。
【００９２】
ここで、焼結原料混合物７を成形する際に、その緻密度分布を調節する方法としては、成型時の金型形状や押出し成形等による成形形状の調節、成形時の原料充填量の調節、成形時の部分的な圧力調節、圧縮面に形成した複数多数個の突起等が挙げられる。
具体的には、例えば、プレス成形の際に凹凸を有する金型を使用して焼結原料混合物７をプレス成形することが挙げられる。これによって、意匠面に凹凸部が形成されて、係る凹部と凸部とで緻密度が大きく異なるものを得ることができる。そして、この凹部と凸部とで緻密度が大きく異なるものを焼結することによって得られる成型抵抗体１１,２１は、凹部と凸部とで抵抗値が大きく異なり、正特性発熱体１０，２０は凹凸部分で通電による発熱温度が大きく異なったものとなる。
【００９３】
また、プレス成形の際に曲線部を有する金型を使用して、焼結原料混合物７をプレス成形することによって、曲線部で緻密度が大きく変化したものを得ることができる。そして、これを焼結してなる成型抵抗体１１,２１は、曲線部で抵抗値が大きく変化し、多孔質の正特性発熱体１は通電による発熱温度が部位によって大きく異なるものとなる。
更に、プレス成形の際に、プレス成形金型に焼結原料混合物７の充填率を変化させて充填しプレス成形することによって、また、焼結原料混合物７を厚みが部位によって変化するようにプレス成形をすることによって、充填量や厚みの差によって緻密度が変化することから、これを焼結してなる成型抵抗体１１,２１も、部位によって抵抗値が大きく変化し、多孔質の正特性発熱体１０，２０は通電による発熱温度が部位によって大きく異なったものとなる。
【００９４】
以下、この本実施の形態１の正特性発熱体１０，２０は、次のように取付けて使用される。この実施の形態２では図６乃至図８に示す自動車の暖房に使用する温風発生供給装置の事例で説明する。
まず、図８に示すように、車内を循環させる経路及び車外から空気を吸引する経路に合成樹脂または金属板で成形されたダクト５０を配設する。ダクト５０は４角筒であることを前提に説明するが、円筒であってもよいし、蛇腹で形成されていてもよい。
そのダクト５０には、車外空気を取り入れる車外空気口５１及び車内空気を取り入れて循環させる車内空気口５２がそれぞれ設けられている。また、空気の車内吹き出し口は、ダッシュボードに設けられた空気供給口５３として配設され、車外空気口５１または車内空気口５２から取り込んだ空気を空気供給口５３から車内に供給している。
【００９５】
２本の車外空気口５１と車内空気口５２は、切り替えバルブ５４を介して１本のダクトのまとめられており、切り替えバルブ５４の開閉角度によって車外空気口５１と車内空気口５２の空気の取り込み量を制御している。
切り替えバルブ５４の位置よりも空気供給口５３側のダクト５０内の位置に、送風機６０が配設されている。この送風機６０は、１個を孤立させて設けてもよいし、２個を連接させ、初段の送風機で発生させた風の回転方向を相殺する方向に回転させることによって、ダクト５０の長さ方向に平行な風を発生させてもよい。勿論、２個の送風機６０の代わりにフィンによって平行な風を発生させてもよい。この送風機６０の台数及び能力は、正特性発熱体１０，２０の流体抵抗及び使用風量等によって決定される。
なお、送風機６０は１台単独で配置すると風が螺旋状に流れるのを考慮しなければならないが、送風機６０が発生する静圧を正特性発熱体１０，２０に導き、送風機６０の直径方向に風が流れるのを阻止することにより、正特性発熱体１０，２０の貫通孔１２，２２を流れる空気流を整流することができる。
【００９６】
図６に示すように、正特性発熱体１０の成型抵抗体１１の１対の電極１３，１４は、金属の溶射によって成型抵抗体１１に設けたものであり、溶射された電極膜１３ａ及び電極膜１４ａと電極端子１３ｂ及び電極端子１４ｂとを一体に設けたものである。
正特性発熱体１０の成型抵抗体１１の一端には、１個の送風機６０が空気漏れのないように一体に接合されている。送風機６０は、その本体６１を利用して図示しない手段によってダクト５０に取付けられている。また、その間のシール性も確保されている。
汎用の送風機６０の出力は厳密にいえば渦流であるが、正特性発熱体１０の成型抵抗体１１に穿設された複数の貫通孔１２が、送風機６０の渦流の中心線に対して平行であるから、貫通孔１２の周面に接触しながら、電極１３側の貫通孔１２から排出され、その風が空気供給口５３から車内に供給される。
【００９７】
正特性発熱体１０は送風機６０の本体６１によってダクト５０に取付けられているから、所謂、片持ち状態であるので、絶縁体で、発泡体である緩衝材６３によって、ダクト５０の内面との間に位置決め及びシール性、緩衝性を持たせている。それによって、正特性発熱体１０の成型抵抗体１１の１対の電極１３，１４も、仮に、ダクト５０と正特性発熱体１０との間に、相対的な振動が加わってもダクト５０とは非接触状態となり、図示しないリード線との接続が可能となる。この絶縁体であり、発泡体である緩衝材６３は、１個に限らず、２個以上配置してもよいし、本体６１の周囲にも配設してもよい。勿論、ダクト５０と正特性発熱体１０との間に堅固な取付具を設けてもよい。
【００９８】
図７は、図３に示す正特性発熱体２０の成型抵抗体２１であり、これを図７及び図８に示す自動車の暖房に使用する温風発生供給装置の事例で説明する。
図７に示すように、正特性発熱体２０の成型抵抗体２１の１対の電極２３，２４は、金属の溶射によって成型抵抗体２１に設けものであり、溶射された電極膜２３ａ及び電極膜２４ａと電極端子２３ｂ及び電極端子２４ｂとを一体に設けてなるものである。
正特性発熱体２０の成型抵抗体２１の一端には、１個の送風機７０が空気漏れのないように一体に接合されている。送風機７０は、その本体７１を利用して図示しない手段によってダクト５０に取付けられている。汎用の送風機７０の出力は厳密には渦流であるが、正特性発熱体２０の成型抵抗体２１に穿設された複数の貫通孔２２が、送風機６０の渦流の中心線に対して平行であるから、貫通孔２２の周面に接触しながら、電極１３側の貫通孔２２から排出され、その風が空気供給口５３から車内に供給される。
【００９９】
しかし、正特性発熱体２０は送風機７０の本体７１によってダクト５０に取付けられているから、図６の場合と同様に、所謂、片持ち状態であるので、絶縁体であり、発泡体である緩衝材７３によって、ダクト５０の内面との間に位置決め及びシール性、緩衝性を持たせている。それによって、正特性発熱体２０の成型抵抗体２１の１対の電極２３，２４も、ダクト５０とは非接触状態となる。
【０１００】
本実施の形態１の成型抵抗体１１，２１は、アルミニウム粉３０〜５０ｖｏｌ％、黒鉛粉５〜１０ｖｏｌ％、粘土粉３０〜５０ｖｏｌ％、木粉０〜１０ｖｏｌ％との配合で混合した混合物とし、その全体に対して、水１５〜２５ｖｏｌ％を加えて混練し、圧縮形成または押出成形によって成型し、乾燥の後、焼結し、正特性発熱体１０，２０となるものであり、焼結した成型抵抗体１１，２１は、常温では抵抗が低く、所定の温度に上昇すると急激に抵抗が増大する正の抵抗温度特性を有するものである。
【０１０１】
このようにして得られた本実施の形態１の正特性発熱体１０，２０は軽量であると共に、アルミニウムより硬くて摩耗にも強く、各原料を混合して成形したものよりもその機械的強度は増大しており、高い機械的強度を有していた。殊に、本実施の形態１の正特性発熱体１０，２０が発熱している際に水を吹きつけたヒートショックに対しても割れることもなく、また後述するように、この正特性発熱体１０，２０に熱勾配（温度分布）がある場合においても、発熱時に割れることはなかった。更に、酸等の化学的にも強靭であることが判明した。
【０１０２】
発明者らのＢＳＥ（反射電子顕微鏡）を含む走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：２次電子像）により、本実施の形態１の多孔質の正特性発熱体１０，２０には、開口した空隙が分布しており、多孔質であることが分かった。更に、この空隙の大きさは、ガス吸着式細孔分布測定器により測定した結果、数μｍ〜数十μｍであったが、原料の粒子形状や配合量、成形時の圧力等によってこの空隙の大きさ、空隙率は制御可能である。
【０１０３】
図９（ａ）に示すように、正の抵抗温度特性を有する正特性発熱体１０，２０の抵抗は常温では低く、かつ、電源を印加して電流を流すと、その温度は上昇するが、徐々に抵抗値が低下する。しかし、ある温度（キュリー点温度）Ｃｕになると、急激に温度が上昇すると共に、急激に抵抗が増大する。
また、定電圧電源から電圧を供給すると、図９（ｂ）に示すように、最初からの電流Ｉｓは増加傾向となり、キュリー点温度Ｃｕの抵抗Ｒｃｕでピーク電流Ｉｐとなり、その後、徐々に低下し、一定の定電流Ｉｔとなる。定電流Ｉｔが一定になることはその発熱量も一定であり、その際の正特性発熱体１０，２０は特定温度で発熱することになる。
【０１０４】
このとき、正特性発熱体１０，２０は、キュリー点温度Ｃｕまで急速に上昇し、定電流Ｉｔの制御に入るために電流はオーバーシュートする。しかし、総合的にその経過時間を見ると、キュリー点温度Ｃｕ以上の温度では、温度変化に対する抵抗値変化が大きくなり、定電流Ｉｔ状態に入りやすくなる。
したがって、キュリー点温度Ｃｕ（ピーク電流Ｉｐ）を検出し、その時点で送風機６０，７０の電源を投入し、定速回転を行わせることにより、速く、所定温度の空気を車内に供給できる。
【０１０５】
また、正特性発熱体１０，２０に対して、最初から送風機６０，７０の電源を投入し、定速回転を行わせることにより、速く、所定温度以上の空気を車内に供給できる。このとき、送風機６０，７０の送風能力によっては、寒さを感じる場合がある。
そして、正特性発熱体１０，２０に対して、最初から送風機６０，７０の電源を投入し、定速回転を行わせることにより、速く、所定温度以上の空気を車内に供給できる。このとき、送風機６０，７０の送風能力によっては、寒さを感じる場合がある。
更に、正特性発熱体１０，２０に対して、最初から送風機６０，７０の電源を速度制御することにより、寒さを感じない程度の空気流が抑えられるから、寒さを感じる場合がなくなる。また、速度制御を負荷電流との関係で制御すれば、図９（ｃ）のように、ピーク電流Ｉｐを小さな増加とすることもできる。
【０１０６】
通常、本実施の形態の温風発生供給装置は、図１０のような回路で制御される。
正特性発熱体１０，２０は、温風発生スイッチＳＷと低抵抗からなる電流検出抵抗ｒを介して、正特性発熱体１０，２０が電源＋Ｂに接続される。このときの電流検出抵抗ｒは、その両端の電圧がＡ／Ｄ変換回路８１で検出され、デジタル値に変換されてマイクロコンピュータ８３の入力となる。マイクロコンピュータ８３の出力は、ドライバ８２を介して回転制御される送風機６０，７０に接続されている。
【０１０７】
次に、図１０に示す本実施の形態の温風発生供給装置の自動制御について、図１１を用いて説明する。
図１１に示すプログラムは、車両が搭載しているメインプログラムでコールされるものである。
ステップＳ１１で暖房スイッチＳＷが投入されているか否かを判断し、暖房スイッチＳＷが投入されていないとき、このルーチンを脱する。ステップＳ１１で暖房スイッチＳＷの投入が確認されると、ステップＳ１２でサンプリング時間の１０ｍｓを経過したか否かを判断する。なお、このサンプリング時間は１〜５００ｍｓに設定される。その経過を待ってステップＳ１３で電流検出を行う。電流検出抵抗ｒの両端の電圧がＡ／Ｄ変換回路８１でデジタル値に変換されてマイクロコンピュータ８３の入力となり、ステップＳ１４でマイクロコンピュータ８３の内蔵するメモリに当該データが格納される。この格納の時点で、Ａ／Ｄ変換回路８１の出力のデジタル値は、電圧値から電流値に変換される。
【０１０８】
ステップＳ１５でデータを格納するメモリに所定数のデータが格納されているかを判断する。本実施の形態ではサンプリング数を１０個とした。ステップＳ１５でデータを格納するメモリに所定数のデータが格納されていないとき、暖房スイッチＳＷの投入からの経過時間が短いことを意味するので、ステップＳ１１からのルーチンを繰り返し実行する。ステップＳ１５でデータを格納するメモリに所定数のデータが格納されているとき、ステップＳ１６で電流値が最大であるか否かを判断し、電流値が最大のピーク電流Ｉｐでないとき、ステップＳ１１からのルーチンを繰り返し実行する。
ステップＳ１６で電流値が最大のピーク電流Ｉｐであると判断したとき、ステップＳ１７で送風機６０，７０を定速回転とし、ステップＳ１８で暖房スイッチＳＷが遮断されるまで、ステップＳ１７及びステップＳ１８のルーチンを繰り返し実行する。ステップＳ１８で暖房スイッチＳＷが遮断されると、ステップＳ１９で送風機６０，７０を停止し、このルーチンを脱する。
なお、ステップＳ１６で電流値が最大のピーク電流Ｉｐであるとの判断は、ピーク電流Ｉｐが過ぎた２０ｍｓ乃至１００ｍｓ経過後に、その電流の減少が開始されたことで判断している。
【０１０９】
以上のように、実施の形態１の正特性発熱体１０，２０は、アルミニウム粉２と、黒鉛粉３と、蛙目粘土粉４とを主材料とする混合物、即ち、焼結原料混合物７を、射出成形、プレス成形等の圧縮形成または押出成形機によって押し出す押出成形によって外形の成形と共に複数の貫通孔１２，２２を設け、それを焼結させた成型抵抗体１１，２１と、成型抵抗体１１，２１に設けた１対の電極１３，１４、２３，２４を具備し、成型抵抗体１１，２１は、常温では抵抗が低く、所定の温度に上昇すると急激に抵抗が増大する正の抵抗温度特性を有するものであるから、アルミニウム粉２と、黒鉛粉３と、陶磁器用の粘土粉としての蛙目粘土粉４が混合されてなる焼結原料混合物７を、圧力を加えて成形することによって、これら焼結原料混合物７は強固で緻密な固形状態となる。したがって、この状態で焼結することによって、高強度の正特性発熱体１０，２０を得ることができる。
また、成型抵抗体１１，２１に黒鉛粉３が混合されていることによって、アルミニウム粉の表面に黒鉛粉３が付着し、アルミニウム粉２が黒鉛粉３に被われた状態となるため、加熱過程においてアルミニウムの融点（６６０．４℃）に達しても、アルミニウムが溶融して表面に噴出するという焼結不良が生じることはなく、焼成によって焼結原料混合物７は複合化されて、空隙を有する正特性の抵抗体となり、かかる正特性の抵抗体は通電により発熱する。これによって、機械的強度が高く、また、通電により抵抗発熱する多孔質の正特性発熱体１０，２０となり、かかる多孔質の正特性発熱体１０，２０は、特定の温度まで上昇できる抵抗発熱体として使用可能となる。
【０１１０】
特に、こうして得られた多孔質の正特性発熱体１０，２０は、体積が大きい割には通電による昇温速度及び通電解除による降温速度が速く、通電量によって発熱温度は一定となる。したがって、製造過程における抵抗制御が容易である。即ち、原料の粒子形状や粒度分布を選択したり、その配合量を調節したり、また、成形時の圧力調節をしたりして成型抵抗体１１，２１の緻密度を調節することによって、更には、焼結温度を調節して焼結密度を調節することによって、成型抵抗体１１，２１の抵抗値を制御して通電による発熱温度を制御することが可能である。また、成型時の金型形状等による成形形状の調節、成形時の充填量の調節、成形時の部分的な圧力調節等で正特性発熱体１０，２０の抵抗分布を調節することによって、成型抵抗体１１,２１の特定部位を特定の温度に発熱させることができる。
したがって、本実施の形態の多孔質の正特性発熱体１０，２０は、抵抗発熱体として使用に好適であり、特に、面で加熱する発熱体等の使途に好適である。また、酸等の化学的にも強靭である。このようにして、機械的強度が高く、かつ、通電発熱性を有し、抵抗発熱体として好適に使用可能な多孔質の正特性発熱体１０，２０となる。
【０１１１】
ここで、正特性発熱体１０，２０における空隙は、本発明者らが、実験研究を重ねた結果、成型抵抗体１１，２１における空隙が所定の範囲内においては、抵抗発熱体として使用しても、十分な強度及び通電発熱性を確保できることを見出した。即ち、成型抵抗体１１，２１における空隙が少ないと、正特性発熱体の抵抗値が小さく、通電による発熱性が損なわれる。一方で、成型抵抗体１１，２１における空隙が多すぎると、抵抗発熱体として使用において、強度が足りず、また、通電性が損なわれる。
なお、この成型抵抗体１１，２１の空隙は、形成した乾燥状態の焼結前成型体８Ａ、焼結前成型体８Ｂの体積及び重量を測定し、水を含浸させた状態の重量を測定し、再び乾燥させて重量を測定し、その重量の変化を気孔率に置き換えたものである。また、パラフィン浸透装置（ＵＬＶＡＣ  ＤＡ−１５Ｄ）により真空に脱気したところにパラフィンを含浸させて、その重さの変化から算出したものも、結果的に大きな差は生じなかった。よって、通電によって発熱し、所定の温度以上に温度上昇することなく、放熱効率がよい正特性発熱体１０，２０が得られる。そして、ヒートショックにも強く、水滴を滴下しても瞬時に水蒸気とすることができるから、温度制御と同時に湿度制御も行うことができる。
【０１１２】
本実施の形態１の正特性発熱体１０，２０の成型抵抗体１１，２１に対して設けた複数の貫通孔１２，２２は、各々断面円形、断面楕円形、断面長円形、断面三角形、断面四角形、断面六角形の何れか１つとしたものであるから、放熱面が特定の形状に拘束されないので、放熱効果を上げた正特性発熱体１０，２０とすることができる。また、複数の貫通孔１２，２２の流体抵抗を任意の値に設定することにより、空気流の流れの速度に応じた形態を採用することができる。
【０１１３】
本実施の形態１の正特性発熱体１０，２０の成型抵抗体１１，２１に設けた１対の電極１３，１４、２３，２４は、成型抵抗体１１，２１の長さ方向の両端側に形成したものであるから、成型抵抗体１１，２１の長さ方向の両端側に形成した１対の電極１３，１４、２３，２４は、複数の貫通孔１２，２２の一端側から他端側に電流が流れることを意味し、実際に電流が通電する通電路が直線以外の複雑な経路となるから成型抵抗体１１，２１の全体からの発熱が期待できる。
【０１１４】
本実施の形態１の正特性発熱体１０，２０の成型抵抗体１１，２１に対して設けた１対の電極１３，１４、２３，２４は、長さ方向に対する直角方向の対向面側に形成したものであるから、成型抵抗体１１，２１の長さ方向に対する直角方向の対向面側に形成した１対の電極１３，１４、２３，２４は、複数の貫通孔１２，２２の両側面側に電圧を印加することを意味し、原理的には成型抵抗体１１，２１の断面形状の最も薄い部分で発熱されるものであるから、成型抵抗体１１，２１の全体が略均一に発熱させることができる。特に、前記成型抵抗体の距離の短い間に電圧を印加するものであるから、低い電圧で所定の熱量を発生できる。
【０１１５】
本実施の形態１の正特性発熱体１０，２０の成型抵抗体１１，２１に対して設けた１対の電極１２，２２は、溶射によって成型抵抗体１１，２１に設けたものであるから、成型抵抗体１１，２１に対して設けた１対の電極１２，２２は焼結前成型体８(８Ａ，８Ｂ)に埋設すると焼成の際の焼成温度との関係で溶けてしまう可能性がある。しかし、溶射の場合には、成型抵抗体１１，２１が完成した時点で行えばよいから、溶射する金属が特定されない。また、成型抵抗体１１，２１は、多孔質発熱体という形態を採るがその表面面積が利用された状態でリード線の端子との接続ができ、電極１３，１４、２３，２４の発熱を極端に少なくすることができ、長寿命となる。
【０１１６】
本実施の形態１の正特性発熱体１０，２０の成型抵抗体１１，２１は、アルミニウム粉３０〜５０ｖｏｌ％、黒鉛粉５〜１０ｖｏｌ％、粘土粉３０〜５０ｖｏｌ％、必要に応じて金属シリコン５〜１５ｖｏｌ％、また、鉄粉０〜５ｖｏｌ％、木粉０〜１０ｖｏｌ％との配合で混合した焼結原料混合物７とし、その全体に対して、水１５〜２５ｖｏｌ％を加えて混練し、圧縮形成または押出成形によって成型し、乾燥の後の焼結前成型体８(８Ａ，８Ｂ)を焼結させてなるものであるから、次の効果を奏する。
即ち、焼結原料混合物７において、例えば、アルミニウム粉２の含有量が３０ｖｏｌ％未満であると、アルミニウム粉２が少なすぎて、通電性が損なわれる。一方、アルミニウム粉２の含有量が５０ｖｏｌ％を超えると、アルミニウム粉２において黒鉛粉３に覆われない部分が増大し、そのことによって、焼成過程において溶融したアルミニウムが表面に噴出する焼結不良が生じ易くなる。
ここで、金属シリコン５〜１５ｖｏｌ％及び鉄粉０〜５ｖｏｌ％は、抵抗値の決定に使用される。特に、鉄粉０〜５ｖｏｌ％は酸化防止にも身役立つ。また、木粉０〜１０ｖｏｌ％は多孔質の空隙を形成するのに使用されるが、燃焼によって煙が出るから、できるだけ少ない方が望ましい。
【０１１７】
また、例えば、黒鉛粉３の含有量が５ｖｏｌ％未満であると、黒鉛粉３が極めて少な過ぎてアルミニウム粉２において黒鉛粉３に覆われない部分が増大し、そのことによって、焼成過程において溶融したアルミニウムが表面に噴出する焼結不良が生じ易くなる。一方、黒鉛粉３の含有量が１０ｖｏｌ％を超えると、黒鉛粉３が多過ぎて焼結前成型体８(８Ａ，８Ｂ)の強度及び純度が低下し、多孔質発熱体の抵抗発熱体としての使用において強度や通電発熱性が足りないものとなる。
そして、陶磁器用の粘土粉としての蛙目粘土粉４の含有量が、例えば、３０ｖｏｌ％未満であると、陶磁器用の蛙目粘土粉４が少なすぎて、得られる成型抵抗体１１，２１の抵抗値が小さくなり、多孔質発熱体の抵抗発熱体としての利用において通電発熱性が足りないものとなる。一方、陶磁器用の蛙目粘土粉４の含有量が５０ｖｏｌ％を超えると、陶磁器用の粘土粉が多過ぎて、通電性が損なわれる。
【０１１８】
更に、木粉５は、木屑を粉砕機で微粉砕したものが使用されるが、ウィスカー状のものを用いるのが好ましい。例えば、ウィスカー状の木粉５を使用することでアルミニウム粉２、黒鉛粉３、蛙目粘土粉４等の原料がウィスカーのヒケ状の隙間に絡みつくため、原料の充填性が高くなると共に、成形工程で圧力を掛けて生じたものは強固で緻密なものとなるが、木粉５が入っていなくても焼結前成型体８(８Ａ，８Ｂ)を得ることはできる。通常、０〜１０ｖｏｌ％配合するのが望ましい。
したがって、この正特性発熱体１０，２０によれば、確実に高強度で通電発熱性を有し、純度の高いものとなる。
なお、焼結原料混合物７において、前記アルミニウム粉２の含有量が４０ｖｏｌ％〜４５ｖｏｌ％の範囲内であり、前記黒鉛粉３の含有量が５ｖｏｌ％〜１０ｖｏｌ％の範囲内であり、前記鉱物質粉（陶磁器用の蛙目粘土粉４）の含有量が４０ｖｏｌ％〜４５ｖｏｌ％の範囲内あることによって、更に確実に多孔質の正特性発熱体において高い強度及び純度並びに通電発熱性を確保できるため、より好ましい。
【０１１９】
本実施の形態２の温風発生供給装置は、アルミニウム粉２と、黒鉛粉３と、蛙目粘土粉４とを主材料とする焼結原料混合物７を、圧縮形成または押出成形によって成形し、焼結させてなり、常温では抵抗が低く、所定の温度に上昇すると急激に抵抗が増大する正の抵抗温度特性を有する成型抵抗体１１，２１と、成型抵抗体１１，２１に設けた複数の貫通孔１２，２２と、成型抵抗体１１，２１の面に設けた１対の電極１３，１４、２３，２４とからなる正特性発熱体１０，２０と、正特性発熱体１０，２０に対して設けた複数の貫通孔１２，２２に空気流を生じさせる送風機６０，７０を具備するものであるから、アルミニウム粉２と、黒鉛粉３と、陶磁器用の蛙目粘土粉４が混合されてなる焼結原料混合物７を、圧力を加えて成形することによって、これら焼結原料混合物７は強固で緻密な固形状態となる。したがって、この状態で焼結することによって高強度の正特性発熱体１０，２０を得ることができる。
また、正特性発熱体１０，２０の成型抵抗体１１，２１に黒鉛粉３が混合されていることによって、アルミニウム粉２の表面に黒鉛粉３が付着し、アルミニウム粉２が黒鉛粉３に被われた状態となるため、加熱過程においてアルミニウムの融点（６６０．４℃）に達しても、アルミニウムが溶融して表面に噴出するという焼結不良が生じることはなく、焼成によって焼結原料混合物７は複合化されて、空隙を有する成型抵抗体１１，２１となり、かかる成型抵抗体１１，２１は通電により発熱する。これによって、機械的強度が高く、また、通電により抵抗発熱する多孔質の正特性発熱体１０，２０となり、かかる多孔質の正特性発熱体１０，２０は、抵抗発熱体として使用可能となる。
【０１２０】
因みに、本発明者らの実験研究により、黒鉛粉末等の黒鉛粉３を用いずに焼成した場合、温度制御電気炉内の温度が６００℃以上になるとアルミニウム（融点：６６０．４℃）が溶融して表面に噴出する焼結不良となり表面に多数の窪みが形成されたアルミニウムの溶融物が生成されてしまい、上述のような正特性発熱体１０，２０を製造することはできないことが確認されている。しかし、本実施の形態１においては、７００℃以上の高温になってもアルミニウムが溶融して表面に噴出する焼結不良が生じることはない。
【０１２１】
特に、こうして得られた多孔質の正特性発熱体１０，２０は、体積が大きい割には通電による昇温速度及び通電解除による降温速度が速く、通電量によって発熱温度は一定となる。したがって、製造過程における抵抗制御が容易である。即ち、原料の粒子形状や粒度分布を選択したり、その配合量を調節したり、また、成形時の圧力調節をしたりして正特性発熱体１０，２０の緻密度を調節することによって、更には、焼結温度を調節して焼結密度を調節することによって、成型抵抗体１１，２１の抵抗値を制御して通電による発熱温度を制御することが可能である。また、成型時の金型形状等による成形形状の調節、成形時の充填量の調節、成形時の部分的な圧力調節等で成型抵抗体１１，２１の抵抗分布を調節することによって、成型抵抗体１１，２１の特定部位を特定の温度に発熱させることができる。
したがって、この発明の多孔質の正特性発熱体１０，２０は、抵抗発熱体として使用に好適であり、特に、面で加熱する発熱体等の使途に適する。また、酸等の化学的にも強靭である。このようにして、機械的強度が高く、かつ、通電発熱性を有し、抵抗発熱体として好適に使用可能な多孔質の正特性発熱体１０，２０となる。そして、ヒートショックにも強く、水滴を滴下しても瞬時に水蒸気とすることができるから、温度制御と同時に湿度制御も行うことができる。
【０１２２】
ここで、正特性発熱体１０，２０の成型抵抗体１１，２１の空隙は、本発明者らが、実験研究を重ねた結果、成型抵抗体１１，２１における空隙が所定の範囲内においては、抵抗発熱体として使用しても、十分な強度及び通電発熱性を確保できることを見出した。即ち、成型抵抗体１１，２１の空隙が少ないと、正特性発熱体１０，２０の抵抗値が小さく、通電による発熱性が損なわれる。一方で、成型抵抗体１１,２１における空隙が多すぎると、抵抗発熱体として使用において、強度が足りず、また、通電性が損なわれる。
更に、正特性発熱体１０，２０の成型抵抗体１１,２１に設けた複数の貫通孔に空気流を生じさせる送風機６０，７０によって、正特性発熱体１０，２０からの放熱熱量が空気流によって目的場所に移動させることができる。したがって、熱量の移動を簡単に行うことができる。
よって、通電によって発熱し、所定の温度以上に温度上昇することなく、放熱効率がよい正特性発熱体１０，２０及びその正特性発熱体１０，２０を熱源として温風を発生させ、その発生させた温風の供給を行うことができる。
【０１２３】
本実施の形態２の温風発生供給装置の成型抵抗体１１，２１に設けた複数の貫通孔１２，２２は、各々断面円形、断面楕円形、断面長円形、断面三角形、断面四角形、断面六角形のいずれか１つとしたものであるから、放熱面が特定の形状に拘束されないので、放熱効果を上げた正特性発熱体１０，２０とすることができる。また、複数の貫通孔１２，２２の流体抵抗を任意の値に設定することにより、空気流の流れの速度に応じた形態を採用することができる。
【０１２４】
本実施の形態２の温風発生供給装置の成型抵抗体１１，２１に設けた１対の電極１２，２２は、成型抵抗体１１，２１の長さ方向の両端側に形成したものであるから、正特性発熱体１０，２０の長さ方向の両端側に形成した１対の電極１３，１４、２３，２４は、複数の貫通孔１２，２２の一端側から他端側に電流が流れることを意味し、実際に電流が通電する通電路が直線以外の複雑な経路となるから、正特性発熱体１０，２０の全体からの発熱が期待できる。
したがって、正特性発熱体１０，２０は発熱が二次元的及び三次元的空間で発生するから、使途に応じた形態とすることができる。
【０１２５】
本実施の形態２の温風発生供給装置の成型抵抗体１１，２１に設けた１対の電極１３，１４、２３，２４は、長さ方向に対する直角方向の対向面側に形成したものであるから、成型抵抗体１１，２１の長さ方向に対する直角方向の対向面側に形成した１対の電極１３，１４、２３，２４は、複数の貫通孔１２，２２の両側面側に電圧を印加することを意味し、原理的には成型抵抗体１１，２１の断面形状の最も薄い部分で発熱されるものであるから、成型抵抗体１１，２１の全体がほぼ均一に発熱させることができる。故に、複数の貫通孔１２，２２の流体抵抗を任意の値に設定することにより、空気流の流れに対する垂直断面の温度分布を略均一にすることができる。特に、前記成型抵抗体の距離の短い間に電圧を印加するものであるから、低い電圧で所定の熱量を発生できる。
【０１２６】
本実施の形態２の温風発生供給装置の成型抵抗体１１，２１に設けた複数の貫通孔１２，２２に空気流を生じさせる送風機６０，７０は、１個以上配設するものであるから、空気流が拡散方向または平行方向の選択が自由となり、かつ、送風機６０，７０の風を受けるフィンによって案内する風の方向を設定することができる。
【０１２７】
本実施の形態２の温風発生供給装置の成型抵抗体１１，２１に設けた１対の電極１３，１４、２３，２４は、熔射によって成型抵抗体１１，２１に設けたものであるから、成型抵抗体１１，２１に設けた１対の電極１３，１４、２３，２４は焼結前成型体８に埋設すると焼成時の焼成温度で溶けてしまう可能性があるが、溶射の場合には、成型抵抗体１１，２１が完成した時点で行えばよいから、溶射する金属が特定されない。また、成型抵抗体１１，２１は、多孔質の正特性発熱体１０，２０という形態を採るが、その表面積が広いことが利用された状態でリード線の端子との接続ができ、１対の電極１３，１４、２３，２４の発熱を極端に少なくすることができ、長寿命となる。
【０１２８】
本実施の形態２の温風発生供給装置の成型抵抗体１１，２１は、アルミニウム粉２が３０〜５０ｖｏｌ％、黒鉛粉３が５〜１０ｖｏｌ％、蛙目粘土粉４が３０〜５０ｖｏｌ％、木粉５が０〜１０ｖｏｌ％との配合で混合した焼結原料混合物７とし、その全体に対して、水６が１５〜２５ｖｏｌ％を加えて混練し、圧縮形成または押出成形によって成型し、焼結前成型体８として乾燥の後、焼結させてなるものであるから、正特性発熱体１０，２０によれば、確実に高強度で通電発熱性を有し、純度の高いものとなる。
即ち、焼結原料混合物７において、アルミニウム粉２の含有量が３０ｖｏｌ％未満であると、アルミニウム粉２が少なすぎて、通電性が損なわれる。一方、アルミニウム粉２の含有量が５０ｖｏｌ％を超えると、アルミニウム粉２において黒鉛粉３に覆われない部分が増大し、そのことによって、焼成過程において溶融したアルミニウムが表面に噴出する焼結不良が生じ易くなる。
また、黒鉛粉３の含有量が５ｖｏｌ％未満であると、黒鉛粉３が極めて少な過ぎてアルミニウム粉２において黒鉛粉３に覆われない部分が増大し、そのことによって、焼成過程において溶融したアルミニウムが表面に噴出する焼結不良が生じ易くなる。一方、黒鉛粉の含有量が１０ｖｏｌ％を超えると、黒鉛粉３が多過ぎて焼結前成型体８(８Ａ，８Ｂ)の強度及び純度が低下し、多孔質発熱体の抵抗発熱体としての使用において強度や通電発熱性が足りないものとなる。
【０１２９】
そして、陶磁器用の蛙目粘土粉４の含有量が３０ｖｏｌ％未満であると、陶磁器用の粘土粉としての蛙目粘土粉４が少なすぎて、得られる成型抵抗体１１,２１の抵抗値が小さくなり、多孔質発熱体の抵抗発熱体としての利用において通電発熱性が足りないものとなる。一方、陶磁器用の蛙目粘土粉４の含有量が５０ｖｏｌ％を超えると、陶磁器用の蛙目粘土粉４が多過ぎて、通電性が損なわれる。
更に、木粉５は、木屑を粉砕機で微粉砕したものが使用されるが、ウィスカー状のものを用いるのが好ましい。ウィスカー状の木粉を使用することでアルミニウム粉、黒鉛粉、蛙目粘土粉等の原料がウィスカーのヒケ状の隙間に絡みつくため、原料の充填性が高くなると共に、成形工程で圧力を掛けて生じたものは強固で緻密なものとなるが、木粉５が入っていなくても成型抵抗体１１，２１を得ることはできる。通常、０〜１０ｖｏｌ％配合するのが望ましく、できるだけ煙が発生しないように量を少なくするのが望ましい。
したがって、正特性発熱体１０，２０によれば、確実に高強度で通電発熱性を有し、純度の高いものとなる。
なお、焼結原料混合物７において、前記アルミニウム粉２の含有量が４０ｖｏｌ％〜４５ｖｏｌ％の範囲内であり、前記黒鉛粉３の含有量が５ｖｏｌ％〜１０ｖｏｌ％の範囲内であり、前記鉱物質粉（陶磁器用の蛙目粘土粉４）の含有量が４０ｖｏｌ％〜４５ｖｏｌ％の範囲内あることによって、更に確実に多孔質発熱体において高い強度及び純度並びに通電発熱性を確保できるため、より好ましい。
【０１３０】
本実施の形態２の温風発生供給装置の成型抵抗体１１，２１に設けた複数の貫通孔１２，２２に空気流を生じさせる送風機６０，７０は、正特性発熱体１０，２０に電力の供給と同時に、送風機６０，７０の定速回転によって空気流を生じさせるものであるから、正特性発熱体１０，２０から放熱される熱量下において電圧を印加されるから、正特性発熱体１０，２０の固有の上昇温度に到着するまでの時間が若干長くなるが、通電当初でも、人体には送風機の風の冷たさを感じさせることがなく、かつ、徐々に送風機６０，７０の風の温度が上昇するので違和感のない温度制御が可能となる。特に、図９(ｃ)に示すように、時間と風量との関係では、ピーク値Ｉｐの検出に若干の遅れΔｔが生じても、人がそれを鋭敏に感じることはない。
【０１３１】
本実施の形態２の温風発生供給装置の成型抵抗体１１，２１に設けた複数の貫通孔１２，２２に空気流を生じさせる送風機６０，７０は、正特性発熱体１０，２０の正の抵抗温度特性に応じて、正特性発熱体１０，２０が所定の温度に上昇したことを通電電流のピーク値Ｉｐによって検出し、ピーク値Ｉｐの検出後は、送風機６０，７０の定速回転によって温風を生じさせるものであるから、正特性発熱体１０，２０に対して通電を開始した当初には低速回転で送風機６０，７０を駆動し、或いは、正特性発熱体１０，２０に対して通電を開始した当初には高速回転で送風機６０，７０を駆動し、その後、通電電流のピーク値Ｉｐでは正特性発熱体１０，２０の定常運転できる温度を超えていることを意味するから、その後に定速回転で送風機６０，７０を運転するものであるから、通電当初から目的に合わせた送風機６０，７０による温度制御ができ、徐々に送風機６０，７０の風の温度が上昇するので違和感のない温度制御が可能となる。
【０１３２】
本実施の形態２の温風発生供給装置の成型抵抗体１１，２１に対して設けた複数の貫通孔１２，２２に空気流を生じさせる送風機６０，７０は、正特性発熱体１０，２０の正の抵抗温度特性に応じて、成型抵抗体１１，２１が所定の温度に上昇したことを通電電流のピーク値Ｉｐによって検出し、ピーク値Ｉｐが検出されるまでは送風機６０，７０の通電を行わず、ピーク値Ｉｐが検出された後に送風機６０，７０の定速回転を行うことによって空気流を生じさせるものであるから、正特性発熱体１０，２０が所定の温度に上昇した電流のピーク値Ｉｐによって、正特性発熱体１０，２０が所定の温度に達していることを判断し、それ以降、送風機６０，７０を定常回転で運転することにより、所定の温風の供給開始を認識させることができる。したがって、通電当初に送風機６０，７０の風の冷たさを感じさせることがない。
【０１３３】
図１２及び図１３は図８に示した実施の形態の変形例の温風発生供給装置である。
なお、実施の形態２と同一記号及び同一符号は、実施の形態２と同一または相当する機能部分を意味するので、ここでは重複する詳細な説明を省略する。
マイクロコンピュータ８３は、図１０の回路のものを使用している。即ち、この実施の形態では、湿度制御の機能のみを付加するものである。
マイクロコンピュータ８３には、送風機６０の室内空気の取入れ側の湿度センサ９１の出力が入力されている。また、水タンク９３の水位を検出する水位センサ９４の出力が入力されている。そして、マイクロコンピュータ８３からドライバ８２を介して送風機６０に出力されている。更に、ドライバ９５を介してポンプ９６に出力されている。加えて、マイクロコンピュータ８３からドライバ８８を介して切り替えバルブ５４の開閉(回動)角度を制御している。
【０１３４】
ポンプ９６は電力の供給により、水タンク９３の水を汲み上げ、セラミック製の滴下パイプ９２に水を滴下すべく送給している。６０秒間に０．１〜０．５ｃｃ程度の送給を行うものである。絶縁物であるセラミック製の滴下パイプ９２を正特性発熱体２０に差し込んでいるのは、滴下パイプ９２が正特性発熱体２０の発熱の影響で変形することのないようにしている。
ポンプ９６はＴON秒間駆動され、ＴOFF秒間の休止状態、例えば、休止状態が３０〜１８０秒となっている間欠動作となっている。
【０１３５】
図１３に示す湿度制御のプログラムは、車両が搭載しているメインプログラムでコールされる。
ステップＳ２１で切り替えバルブ５４が車内側を開にして、車外側を閉じているかを判断し、切り替えバルブ５４が車外側を全開にしているときには、湿度制御のモードには入らないで、このルーチンを脱する。切り替えバルブ５４が車内側を開にしているとき、ステップＳ２２で送風機６０が作動中か確認し、作動中でないときには、このルーチンを脱する。
【０１３６】
また、ステップＳ２３で湿度センサを９１の出力を見て、所定の湿度以上のとき、ステップＳ２４で水タンク９３の水位を検出する水位センサ９４の出力が所定の深さ以下になっているときには、このルーチンを脱する。しかし、ステップＳ２３で湿度センサを９１の出力が所定の湿度を下回っているとき、及び、ステップＳ２４で水タンク９３の水位を検出する水位センサ９４の出力が所定の深さを超えていると判断した時には、ステップＳ２５及びステップＳ２６でポンプ９６をＴON秒間駆動し、ＴON秒間の駆動が終了すると、ステップＳ２７及びステップＳ２８でポンプ９６をＴOFF秒間停止させ、ＴOFF秒間の駆動停止時間が経過すると、ステップＳ２１からのルーチンの処理に戻る。
【０１３７】
即ち、このステップＳ２１からステップＳ２４のルーチンでは、ステップＳ２１で切り替えバルブ５４が車内側を開にしているとき、ステップＳ２２で送風機６０が作動中のとき、ステップＳ２３で湿度センサが所定の湿度未満のとき、ステップＳ２４で水タンク９３の水位が所定の深さよりも深いときの全条件を同時に満たすとき、ポンプ９６が所定時間駆動される間欠動作を行う。
このようにして、多孔質の正特性発熱体１０，２０は、温度制御の熱源のみではなく、加湿制御の加湿部として機能させることもできる。特に、多孔質の正特性発熱体１０，２０は、多孔質部分で水粒の全体を加熱するので、気化する水分子が細かくなり、室内環境を良くすることができる。
【０１３８】
ここで、本実施の形態１の多孔質の正特性発熱体１０，２０の応用分野（使用用途）について説明する。
このように本実施の形態１の多孔質の正特性発熱体１０，２０は、通電性を有し、電気抵抗性が高く正の抵抗発熱特性を示すことから、抵抗発熱体として使用できる。
より具体的には、例えば、電気暖房発熱体、電熱器、電気温水器、床暖房等の各種熱源としての使用が可能である。
殊に、本実施の形態１の多孔質の正特性発熱体１０，２０は、その全面から発熱することから、面状発熱体としての利用も可能である。勿論、電磁誘導加熱（ＩＨ）の調理器としての使用も可能である。
また、各種発熱体としての使用において、抵抗発熱体としての多孔質の正特性発熱体１０，２０は、上述の如く、熱伝導が低く、通電量によって発熱温度を一定に保つことができることから、低温から高温まで幅広い温度範囲で使用でき、温度制御も容易にできる。
【０１３９】
そして、抵抗加熱式であることに加え、上述の如く、体積の大きさに比較して通電による昇温速度や通電解除による降温速度が速いことから、従来の各種発熱体と比較して、熱効率がよく省電力化が可能であり、安全性も高い。殊に、電熱器等としての使用において、多孔質の正特性発熱体１０，２０の直接抵抗発熱体としての使用により、従来の間接抵抗加熱式である電熱器等と比較して、熱効率が極めて高く、省電力である。更に、従来の面状発熱体がヒータ線を金属やセラミックで被覆したもので低熱効率であるのに対し、直接抵抗発熱体としての多孔質の正特性発熱体１０，２０の使用においては、熱効率が極めて高く、省電力とすることができる。また、多孔質の正特性発熱体１０，２０の昇温速度や通電解除による降温速度が速いという特性は、特に、焼入れ焼鈍用や工業製品加熱用発熱体として有望である。
【０１４０】
更に、上述の如く、製造コストを安価にできることから、従来の各種発熱体と比較して、低コスト化を図ることができ、また、軽量で機械的強度が高いことから、小型化が可能である。
加えて、本発明者らの実験研究によれば、本実施の形態１の多孔質の正特性発熱体１０，２０は５５０℃を超えるまでは変色（赤熱）せず、抵抗値の経年変化が確認できない程度に少ないこと、また、濃塩酸液に浸漬しても強度や電気的特性等の変化がないこと、更には、８００℃の発熱状態下で水滴を滴下しても断線しないこと等が確認されており、焼損し難く、化学的にも安定であることから、上記電気材料としての具体的用途に特に好適に使用することができ、商品としての長寿命化も期待できる。
【０１４１】
また、本実施の形態１の多孔質の正特性発熱体１０，２０によれば、原料の粒子形状や添加量の調節、また、成形時の圧力調節等によって、更には、焼結温度の調節等によって、正特性発熱体１０，２０の抵抗値の制御が可能となることから、抵抗発熱体として各用途に応じた発熱温度の制御が可能である。
更には、成形時の部分的な圧力調節や、成型時の金型形状等による成形形状の調節、成形時の充填量の調節等によって、成型抵抗体１１，２１における抵抗分布の制御が可能となることから、抵抗発熱体としての多孔質の正特性発熱体１０，２０は、発熱による温度分布の制御設定が可能である。なお、この発熱による温度分布の制御が可能であることを利用し、例えば、多孔質の正特性発熱体１０，２０を焼き菓子等の食品加工用発熱体として使用することで、食品の所望の部位に焼き焦げを付けたりすることができる。
【０１４２】
なお、通電による発熱状態の多孔質の正特性発熱体１０，２０に水を掛けたり水を噴霧したりしたところ、この正特性発熱体１０，２０から温熱の水蒸気が発生した。このことから、本実施の形態１の正特性発熱体１０，２０は、例えば、加湿器、水蒸気発生装置等としての利用も可能である。また、例えば、電気暖房発熱体やとして使用される多孔質の正特性発熱体１０，２０において、一方面に送風しながら他方面に水を噴射することで、電気暖房発熱体としての多孔質の正特性発熱体１０，２０から温熱の水蒸気を発生させることができることから、過乾燥防止効果が期待できる電気暖房発熱体としての使用も考えられる。因みに、水掛け等による多孔質の正特性発熱体１０，２０からの微細な水蒸気の発生は、正特性発熱体１０，２０が多孔質で通気性を有する（連通した気孔を有する）ことに起因すると思われる。また、この多孔質で通気性であることを利用して、例えば、温風発生器や乾燥装置やアルコール等の蒸留用発熱体としての使用も期待できる。
【０１４３】
本発明者らは、の実験研究によれば、ＰＴＣサーミスタと同様の特性を有する正の温度係数を有する正特性発熱体としての追及も行った。
本実施の形態１の成型抵抗体１１，２１は、アルミニウム粉３０〜５０ｖｏｌ％、黒鉛粉５〜１０ｖｏｌ％、粘土粉３０〜５０ｖｏｌ％、木粉０〜１０ｖｏｌ％との配合で混合した混合物とし、その全体に対して、水１５〜２５ｖｏｌ％を加えて混練し、圧縮形成または押出成形によって成型し、乾燥の後、焼結し、正特性発熱体１０，２０となるものであり、焼結した成型抵抗体１１，２１は、常温では抵抗が低く、所定の温度に上昇すると急激に抵抗が増大する正の抵抗温度特性を有するものである。しかし、更に、金属シリコン５〜１０ｖｏｌ％及び鉄粉０〜１０ｖｏｌ％を混合した混合物とすることにより、常温では抵抗が低く、所定の温度に上昇すると急激に抵抗が増大する正の抵抗温度特性が変化した。
【０１４４】
例えば、金属シリコン５〜１０ｖｏｌ％を混合した場合には、通電安定性を確保することができる。また、鉄粉０〜１０ｖｏｌ％を混合した場合には、鉄粉は酸化により抵抗体として機能するから抵抗値制御に使用できる。ところが、金属シリコン及び鉄粉は、導体としての性質を有しているから、ＰＴＣサーミスタと同様の特性を有する正の温度係数を有する正特性発熱体としての性質が低下する。即ち、単純な発熱体としての機能に近づくことになる。特に、金属シリコン５〜１０ｖｏｌ％と鉄粉０〜５ｖｏｌ％の配合量を多くすると導体としての特性が高くなる。
即ち、本実施の形態１の成型抵抗体１１，２１を、アルミニウム粉３０〜５０ｖｏｌ％、黒鉛粉５〜１０ｖｏｌ％、粘土粉３０〜５０ｖｏｌ％、木粉０〜１０ｖｏｌ％、金属シリコン５〜１０ｖｏｌ％、鉄粉０〜５ｖｏｌ％との配合で混合した混合物とし、その全体に対して、水１５〜２５ｖｏｌ％を加えて混練し、圧縮形成または押出成形によって成型し、乾燥の後、焼結し、ＰＴＣサーミスタと同様の特性を有する正の温度係数を有する正特性発熱体を得ることができる。
【０１４５】
更に、本発明者らの実験研究によれば、本実施の形態１の正特性発熱体１０，２０は遠赤外線を発生していることが確認されていることから、多孔質の正特性発熱体１０，２０は発熱体として、遠赤外線による伝熱効果をも期待できる。
そのようなセラミックス遠赤外線放射材料については、種々のものがその放射率及び放射特性と共に知られている。例えば、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、ジルコニア（ＺｒＯ2）、チタニア（ＴｉＯ2）、シリカ（ＳｉＯ2）、ジルコン（ＺｒＳｉＯ4）、マグネシア（ＭｇＯ）、イットリア（Ｙ2Ｏ3）、コージライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ2Ｏ3・５ＳｉＯ2）、βスポジューメン（Ｌｉ2Ｏ・Ａｌ2Ｏ3・４ＳｉＯ2）、ムライト（Ａｌ2Ｏ3・３ＳｉＯ2）、チタン酸アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3・ＴｉＯ2）等であり、これらは、一般に白色を呈している。
【０１４６】
また、上記の白色系の他に、セラミックス遠赤外線放射材料としては、有色の全赤外域で放射率が高いセラミックス遠赤外線放射材料がある。そのような有色系のセラミックス材料としては、例えば、酸化銅（Ｃｕ2Ｏ，ＣｕＯ）、酸化コバルト（ＣｏＯ、Ｃｏ3Ｏ4）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）、酸化マンガン（ＭｎＯ2）、酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3）、酸化クロム（Ｃｒ2Ｏ3）、酸化錫（ＳｎＯ2）等の遷移金属の酸化物、或いは、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、炭化ジルコニウム（ＺｒＣ）、炭化タンタル（ＴａＣ）等の炭化物等が挙げられ、これらの多くは、窯業用顔料としても一般に用いられているものである。また、これらは２種以上の組合わせで高効率の赤外線放射が得られ、例えば、ＭｎＯ2−Ｆｅ2Ｏ3−ＣｕＯ−ＣｏＯ、或いはＣｏＯ−Ｆｅ2Ｏ3−Ｃｒ2Ｏ3−ＭｎＯ2等の一体の焼成物は高効率赤外線放射体と呼ばれるものであり、黒色を呈し、「黒体」に近い赤外線の放射特性が得られる。
【０１４７】
このように、本実施の形態１の正特性発熱体１０，２０は、アルミニウム粉２と、アルミニウムの溶融点より低い温度では溶融しない黒鉛粉としての黒鉛粉３と、陶磁器用の粘土粉としての蛙目粘土粉４と、これらアルミニウム粉末２、黒鉛粉３、蛙目粘土粉４、及び木粉５が比重の違いによって移動が生じない量の水及び／またはバインダ６とが混合された焼結原料混合物７を、常温で圧力を加えて成形し、９００℃〜１１００℃の範囲内の温度で焼結して５％〜５０％の範囲内の空隙を有し、通電によって発熱する正特性発熱体１０，２０を形成してなるものである。
したがって、本実施の形態１の正特性発熱体１０，２０によれば、機械的強度が高く、かつ、通電により抵抗発熱し、抵抗発熱体として使用可能となる。
【０１４８】
特に、本実施の形態１の多孔質の正特性発熱体１０，２０は、体積が大きい割には通電による昇温速度及び通電解除による降温速度が速く、通電量によって発熱温度は一定である。
更には、製造過程における抵抗制御が容易である。即ち、原料の粒子形状や粒度分布を選択したり、その配合量を調節したり、また、成形時の圧力調節をしたりして焼結前成型体８(８Ａ，８Ｂ)の緻密度を調節することによって、更には、焼結温度を調節して焼結密度を調節することによって、成型抵抗体１１，２１の抵抗値を制御して通電による発熱温度を制御することが可能である。また、成型時の金型形状等による成形形状の調節、成形時の充填量の調節、成形時の部分的な圧力調節等で成型抵抗体１１，２１の抵抗分布を調節することによって、正特性発熱体１０，２０において異なる発熱温度の設定ができ、多孔質の正特性発熱体１０，２０の特定部位を特定の温度に発熱させることできる。したがって、抵抗発熱体として発熱体等の使途に適する。
【０１４９】
更には、本実施の形態１の正特性発熱体１０，２０よれば、各原料は入手しやすく安価な材料であり、非酸化条件下等の特別な条件下で製造されるものでもないため、製造コストの低コスト化が可能である。
このようにして、機械的強度が高く、かつ、酸等の化学的にも強靭であり、通電発熱性を有し、抵抗発熱体として使用可能な正特性発熱体１０，２０となる。また、機械的強度が高く、かつ、通電発熱性を有し、抵抗発熱体として使用可能である。
【０１５０】
また、上記実施の形態１においては、炭素粉として黒鉛粉３を用いたが、本発明を実施する場合には、黒鉛粉３としては、アルミニウム粉２の溶融点より低い温度では溶融せず、アルミニウム粉２を覆うことで焼成過程においてアルミニウムが表面に噴出して焼結されなくなる焼結不良を抑制することができるものであればよく、黒鉛粉３の他に、例えば、カーボンブラック、炭素繊維、活性炭等が挙げられる。しかし、黒鉛粉３は、融点が高く、また、アルミニウム粉２の表面に付着しやすい（絡みやすい）ため、焼成過程でアルミニウムが表面に噴出する焼結不良を確実に抑制でき、発熱体において安定した強度や通電発熱性等の性能を確保できる。このため、黒鉛粉３としては炭素粉が適する。
【０１５１】
上記実施の形態１においては、原料に木粉５を使用しているが、これは本発明に必須の配合成分ではない。しかし、木粉５が混合されている場合には、成形固化の強度を向上させることができ、多孔質の正特性発熱体１０，２０の強度を向上させることが可能である。木粉５は焼成過程において焼失し空隙となることから、その配合量を調節することで、多孔質の正特性発熱体１０，２０における空隙率を容易に制御することができ、更には、正特性発熱体１０，２０の抵抗値を容易に制御することが可能である。また、加熱された正特性発熱体１０，２０に対して水滴等を滴下しても、そのようなヒートショックに対して全く寿命の変化が生じなかった。
なお、本発明の実施の形態で挙げている数値は、その全てが臨界値を示すものではなく、ある数値は実施に好適な好適値を示すものであるから、上記数値を若干変更してもその実施を否定するものではない。
【符号の説明】
【０１５２】
２    アルミニウム粉
３    黒鉛粉（黒鉛粉）
４    粘土粉（蛙目粘土粉）
５    木粉
６    水／バインダ
７    焼結原料混合物
８，８Ａ，８Ｂ    焼結前成型体
１０，２０    正特性発熱体
１１，２１    成型抵抗体
１３，１４    電極
１３ａ，１４ａ    電極膜
１３ｂ，１４ｂ    電極端子
６０，７０    送風機
【図１】
2014103076.tif 000003
【図２】
2014103076.tif 000004
【図３】
2014103076.tif 000005
【図４】
2014103076.tif 000006
【図５】
2014103076.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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