JPH0642385B2 - セラミック面状発熱体 - Google Patents
セラミック面状発熱体Info
- Publication number
- JPH0642385B2 JPH0642385B2 JP62300052A JP30005287A JPH0642385B2 JP H0642385 B2 JPH0642385 B2 JP H0642385B2 JP 62300052 A JP62300052 A JP 62300052A JP 30005287 A JP30005287 A JP 30005287A JP H0642385 B2 JPH0642385 B2 JP H0642385B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sheet
- heating element
- ceramic
- ceramic sheet
- heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Surface Heating Bodies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、セラミック面状発熱体に関し、とくに遠赤外
線を放射する比較的低温において使用される面状発熱体
に関する。
線を放射する比較的低温において使用される面状発熱体
に関する。
セラミック面状発熱体は、工業用から民生用まで広い用
途分野において使用されており、その使用目的に応じて
種々のものがある。
途分野において使用されており、その使用目的に応じて
種々のものがある。
このセラミック面状発熱体としては、例えばセラミック
シート基材に導電性物質を均一に分散させ通電発熱させ
るもの、あるいはセラミックシート基材に導電性物質を
埋設するもの、導電性物質を含有する塗料をセラミック
シート基材に塗布や含浸して発熱部を形成するもの等が
ある。
シート基材に導電性物質を均一に分散させ通電発熱させ
るもの、あるいはセラミックシート基材に導電性物質を
埋設するもの、導電性物質を含有する塗料をセラミック
シート基材に塗布や含浸して発熱部を形成するもの等が
ある。
しかしながら、セラミックシート基材に導電性物質が均
一に分散した面状発熱体は、原料となるセラミックと導
電性物質の粉末を混合して焼結するため製造工程が複雑
となるばかりでなく、面状発熱体の厚さを薄く調節する
ことが困難である。導電性物質を埋設した面状発熱体
は、均一な発熱層の形成が困難であり、均等な発熱分布
を得難い。また、導電性塗料を塗布や含浸した面状発熱
体は、発熱層を厚く形成することが難しく、導電性も小
さいために発熱容量が小さい等の問題点がある。更に、
これらのセラミック面状発熱体は、柔軟性に欠ける問題
点もある。
一に分散した面状発熱体は、原料となるセラミックと導
電性物質の粉末を混合して焼結するため製造工程が複雑
となるばかりでなく、面状発熱体の厚さを薄く調節する
ことが困難である。導電性物質を埋設した面状発熱体
は、均一な発熱層の形成が困難であり、均等な発熱分布
を得難い。また、導電性塗料を塗布や含浸した面状発熱
体は、発熱層を厚く形成することが難しく、導電性も小
さいために発熱容量が小さい等の問題点がある。更に、
これらのセラミック面状発熱体は、柔軟性に欠ける問題
点もある。
本発明は、上記問題点を解消したセラミック面状発熱体
を提供するもので、アルミナ系短繊維を抄紙成形したセ
ラミックシートの層間に、前記アルミナ系短繊維に炭素
質粉末を均一分散して抄紙成形した発熱シートを挿入
し、圧着により一体化してなることを構成上の特徴とす
る。
を提供するもので、アルミナ系短繊維を抄紙成形したセ
ラミックシートの層間に、前記アルミナ系短繊維に炭素
質粉末を均一分散して抄紙成形した発熱シートを挿入
し、圧着により一体化してなることを構成上の特徴とす
る。
本発明のセラミックシートは、絶縁性のセラミック繊維
を用いて形成したものが適用されるが、長さ１〜３mm程
度の短繊維が好ましく、材質としては遠赤外線の放射効
率が高いアルミナやアルミナ・シリカ等のアルミナ系短
繊維が用いられる。
を用いて形成したものが適用されるが、長さ１〜３mm程
度の短繊維が好ましく、材質としては遠赤外線の放射効
率が高いアルミナやアルミナ・シリカ等のアルミナ系短
繊維が用いられる。
また、発熱シートは、骨格繊維中に導電性物質が均一に
分散捕捉されたシートであり、骨格繊維は、セラミック
シートと同一のアルミナ系短繊維が用いられる。発熱源
となる導電性物質は、粉末状あるいは繊維状のものが適
用できるが、高充填化をはかる上では粉末状のものが好
ましい。また、金属はそれ自体遠赤外線の放射が少な
く、これに対し黒体に近い炭素質は、発熱によって赤外
から遠赤外線を放射する特質を有するので、好ましく
は、カーボンブラック、炭素、黒鉛あるいは膨張黒鉛等
の炭素質物が用いられ、粒径５〜２００μｍ程度の粉末
が望ましい。なお、膨張黒鉛は鱗片状であるため粒子間
の接触が大きく、安定した発熱層が得られ易い。
分散捕捉されたシートであり、骨格繊維は、セラミック
シートと同一のアルミナ系短繊維が用いられる。発熱源
となる導電性物質は、粉末状あるいは繊維状のものが適
用できるが、高充填化をはかる上では粉末状のものが好
ましい。また、金属はそれ自体遠赤外線の放射が少な
く、これに対し黒体に近い炭素質は、発熱によって赤外
から遠赤外線を放射する特質を有するので、好ましく
は、カーボンブラック、炭素、黒鉛あるいは膨張黒鉛等
の炭素質物が用いられ、粒径５〜２００μｍ程度の粉末
が望ましい。なお、膨張黒鉛は鱗片状であるため粒子間
の接触が大きく、安定した発熱層が得られ易い。
本発明のセラミック面状発熱体は、セラミックシートの
層間に発熱シートがサンドイッチ状に挟着されており、
発熱シートに通電発熱させると、発生した熱は発熱シー
トの上，下面に積層したセラミックシートを介して均等
に放熱する。また、発熱量は発熱シート中に均一分散し
た導電性物質の量を調節することにより、所定の発熱特
性に設定することができる。
層間に発熱シートがサンドイッチ状に挟着されており、
発熱シートに通電発熱させると、発生した熱は発熱シー
トの上，下面に積層したセラミックシートを介して均等
に放熱する。また、発熱量は発熱シート中に均一分散し
た導電性物質の量を調節することにより、所定の発熱特
性に設定することができる。
このセラミック面状発熱体は、例えば抄紙技術を利用し
て作製することができる。
て作製することができる。
セラミックシートは、アルミナ繊維などのセラミック繊
維を水や有機溶媒などの適宜な分散媒中に均一に分散さ
せ、次いでこの分散液を過して繊維を互いに絡み合わ
せることにより作製する。発熱シートは、セラミックシ
ートと同一のセラミック繊維を用い、炭素質粉末などの
導電性物質を加えて、分散媒中に混合分散し、過する
ことにより作製される。
維を水や有機溶媒などの適宜な分散媒中に均一に分散さ
せ、次いでこの分散液を過して繊維を互いに絡み合わ
せることにより作製する。発熱シートは、セラミックシ
ートと同一のセラミック繊維を用い、炭素質粉末などの
導電性物質を加えて、分散媒中に混合分散し、過する
ことにより作製される。
このようにして作製したセラミックシートと発熱シート
は、適度の湿潤状態においてセラミックシートの層間に
発熱シートを挿入し圧着することにより一体化すること
ができる。すなわち、分散液を過することにより、シ
ート状に形成された各シートは、未乾燥の湿潤状態にお
いてセラミックシートおよび発熱シートを積層し、加圧
して圧着する。すると加圧時に、各シート界面において
セラミック短繊維相互の絡み合いが生じ、シート相互間
が接合する。加圧は、0.01〜0.1kg/cm2程度の比較的小
さい圧力で充分であり、大きな加圧力をかけるとシート
の破損を生じる場合がある。次いで加熱乾燥することに
より、各シートが強固に一体化した面状発熱体が得られ
る。シート作製時に高フイブリル化した有機繊維を少量
添加すると得られる面状発熱体の柔軟性や強度を向上す
ることができる。
は、適度の湿潤状態においてセラミックシートの層間に
発熱シートを挿入し圧着することにより一体化すること
ができる。すなわち、分散液を過することにより、シ
ート状に形成された各シートは、未乾燥の湿潤状態にお
いてセラミックシートおよび発熱シートを積層し、加圧
して圧着する。すると加圧時に、各シート界面において
セラミック短繊維相互の絡み合いが生じ、シート相互間
が接合する。加圧は、0.01〜0.1kg/cm2程度の比較的小
さい圧力で充分であり、大きな加圧力をかけるとシート
の破損を生じる場合がある。次いで加熱乾燥することに
より、各シートが強固に一体化した面状発熱体が得られ
る。シート作製時に高フイブリル化した有機繊維を少量
添加すると得られる面状発熱体の柔軟性や強度を向上す
ることができる。
このようにして、厚さ0.5〜0.6mm程度の面状発熱体を作
製することができる。
製することができる。
なお、この面状発熱体の一方の面に断熱ボード等を付設
することにより片面発熱体として形成することもでき
る。
することにより片面発熱体として形成することもでき
る。
上記構成に基づき本発明のセラミック面状発熱体は、導
電性物質がセラミック繊維中に均一に分散混合した発熱
シートを用いることにより、均等に通電発熱する。更に
発熱シートの骨格繊維を形成するセラミック繊維及び発
熱シートの両面にあるセラミックシートによって遠赤外
線領域の熱放射を効率よく放散することができる。
電性物質がセラミック繊維中に均一に分散混合した発熱
シートを用いることにより、均等に通電発熱する。更に
発熱シートの骨格繊維を形成するセラミック繊維及び発
熱シートの両面にあるセラミックシートによって遠赤外
線領域の熱放射を効率よく放散することができる。
実施例１． 長さ１〜３mmのアルミナ短繊維２５ｇと高フイブリルセ
ルロース1.25gを1000mlの純水中に均一に混合分散させ
た。この分散液１５０mlを網目１５０メッシュの２５０
mm角型手抄シートマシンで過抄紙して湿潤セラミック
シート２枚を作製した。また、平均粒径１５０μｍの膨
張黒鉛粒子2.5gを純水1000mlに均一に分散させた。この
分散液５２mlと前記分散液９８mlを混合し、同時に過
抄紙して２５０mm角の湿潤発熱シート１枚を作製した。
ルロース1.25gを1000mlの純水中に均一に混合分散させ
た。この分散液１５０mlを網目１５０メッシュの２５０
mm角型手抄シートマシンで過抄紙して湿潤セラミック
シート２枚を作製した。また、平均粒径１５０μｍの膨
張黒鉛粒子2.5gを純水1000mlに均一に分散させた。この
分散液５２mlと前記分散液９８mlを混合し、同時に過
抄紙して２５０mm角の湿潤発熱シート１枚を作製した。
次いで湿潤セラミックシート２枚の層間に湿潤発熱シー
トを挿入し0.01kg/cm2の圧力で均等に加圧した後６０℃
で乾燥して純水を揮散除去し、サンドイッチ構造のセラ
ミック面状発熱体を得た。この面状発熱体は厚さ６５０
μｍ、坪量１８０g/m2であり引張強度は１３kg/cm2であ
った。
トを挿入し0.01kg/cm2の圧力で均等に加圧した後６０℃
で乾燥して純水を揮散除去し、サンドイッチ構造のセラ
ミック面状発熱体を得た。この面状発熱体は厚さ６５０
μｍ、坪量１８０g/m2であり引張強度は１３kg/cm2であ
った。
実施例２． この面状発熱体の両端に銅板を固定し、５０Ｖの電圧を
印加して通電発熱させた。電気抵抗は９５Ωであった。
通電発熱時の面状発熱体の９点の表面温度を非接触放射
温度計で測定した結果は１０９〜１１２℃であった。
印加して通電発熱させた。電気抵抗は９５Ωであった。
通電発熱時の面状発熱体の９点の表面温度を非接触放射
温度計で測定した結果は１０９〜１１２℃であった。
また、遠赤外線の放射を確認するために、簡易なテスト
として、ガラス製ビーカーに純水２００mlを入れ、ビー
カーから５cm離れた位置に本発熱体をセットし、断熱雰
囲気下に通電発熱させて純水の昇温速度を測定した。そ
の結果３６〜２０℃／hrで昇温した。
として、ガラス製ビーカーに純水２００mlを入れ、ビー
カーから５cm離れた位置に本発熱体をセットし、断熱雰
囲気下に通電発熱させて純水の昇温速度を測定した。そ
の結果３６〜２０℃／hrで昇温した。
上記説明で明らかなように本発明のセラミック面状発熱
体は、導電性物質が均一に分散した発熱シートにより均
等に発熱し、セラミックシートを介して遠赤外線領域の
熱放射が可能である。また導電性物質の量を変えること
によって発熱特性の調節設定も容易である。更に抄紙法
により極めて薄い面状発熱体を得ることもでき、その量
産化も容易である。したがって、暖房用、乾燥用をはじ
めとして多方面の用途分野における面状発熱体として極
めて有用である。
体は、導電性物質が均一に分散した発熱シートにより均
等に発熱し、セラミックシートを介して遠赤外線領域の
熱放射が可能である。また導電性物質の量を変えること
によって発熱特性の調節設定も容易である。更に抄紙法
により極めて薄い面状発熱体を得ることもでき、その量
産化も容易である。したがって、暖房用、乾燥用をはじ
めとして多方面の用途分野における面状発熱体として極
めて有用である。
Claims (1)
- 【請求項１】アルミナ系短繊維を抄紙成形したセラミッ
クシートの層間に、前記アルミナ系短繊維に炭素質粉末
を均一分散して抄紙成形した発熱シートを挿入し、圧着
により一体化してなることを特徴とするセラミック面状
発熱体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62300052A JPH0642385B2 (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | セラミック面状発熱体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62300052A JPH0642385B2 (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | セラミック面状発熱体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01143180A JPH01143180A (ja) | 1989-06-05 |
| JPH0642385B2 true JPH0642385B2 (ja) | 1994-06-01 |
Family
ID=17880120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62300052A Expired - Lifetime JPH0642385B2 (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | セラミック面状発熱体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0642385B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0440492U (ja) * | 1990-08-02 | 1992-04-06 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5736717B2 (ja) * | 1973-03-30 | 1982-08-05 | ||
| JPS5241856A (en) * | 1975-09-30 | 1977-03-31 | Toshiba Ceramics Co | Ceramic surface heater for electric heaters and process for making same |
-
1987
- 1987-11-30 JP JP62300052A patent/JPH0642385B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01143180A (ja) | 1989-06-05 |
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