JPH0760731B2

JPH0760731B2 - 面状発熱体用感熱センサー

Info

Publication number: JPH0760731B2
Application number: JP33164087A
Authority: JP
Inventors: 幸二滝川; 研一池田
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1987-12-26
Filing date: 1987-12-26
Publication date: 1995-06-28
Anticipated expiration: 2010-06-28
Also published as: JPH01173593A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、面状発熱体を備えて構成された例えば電気カ
ーペット、電気毛布等の暖房器具に用いられる発熱温度
検出用の感熱センサーに関するものである。

（従来の技術）最近の電気カーペット、電気毛布等の暖房器具では、折
り畳みが可能となるような十分な可撓性を実現するため
に、先ずその薄型化、柔軟化（フレキシビリティー）を
図るとともに、それでいながら尚かつ所定の弾力性を与
えて使用感（接触感）をソフトにすると言った観点か
ら、当該暖房器具の発熱体（ヒータ部材）そのものに可
撓性のある扁平な面状発熱体が多く使用されるようにな
ってきている。このような面状発熱体は、例えば導電性
カーボンと耐熱性合成樹脂等とを混合し、フイルム状に
引延し成型したもの又はリボン状（テープ状）に引き延
ばし所定のリボン状シート素材と組合せて織り上げたも
のなどが一般に使用されている。

ところで、このような可撓性に優れた面状発熱シートを
発熱部材として採用した場合において、一般の暖房器具
で通常行われているような発熱温度のコントロール（自
動快適温度調整、過熱防止）を行おうとすると、先ず当
該発熱体の発熱温度を高精度に検出することが必要にな
る。

従来この発熱温度の検出は、例えば第７図に示すように
一般に温度によってインピーダンスが変化する感熱樹脂
芯材25の外周に導電材よりなる感熱線26をコイル状に巻
装して電極線27とし、該電極線27に外装用の絶縁性チュ
ーブ28を被冠させた所謂コード方式の感熱センサを用
い、発熱体の発熱温度に応じて変化する上記感熱樹脂の
インピーダンス変化を利用して上記発熱温度を検出する
感熱センサーが多く使用されている。

（発明が解決しようとする問題点）ところが、このようなコード方式の感熱センサを上記の
ような面状発熱シートに適用したとすると、上記コード
方式の感熱センサはその構造上、相当な外径を有すると
ともに剛性が高く特に可撓性に欠けるために上記織面状
発熱シート本来の折角の薄さや可撓性の高さ、柔軟性、
弾力性などを殆んど減殺してしまうことになる問題があ
る。

（問題点を解決するための手段）本発明は、上述のような従来の感熱センサーによる問題
点を解決することを目的としてなされたものであって、
当該問題点を解決する為に、経糸として一定間隔で並列
配置される所定複数本の銅箔糸7,7・・と、緯糸として
上記所定複数本の銅箔糸7,7・・に対して交叉方向に織
り込まれるフラットヤーン化されたリボン状の感熱性半
導体樹脂材8,8・・とを備え、上記銅箔糸7,7・・と上記
リボン状の感熱性半導体樹脂材8,8・・とを帯状に織成
して構成している。

（作用）上記本発明の問題点解決手段によると、上述のように、
先ず複数本の銅箔糸7,7・・が経糸として長手方向に一
定間隔で並列配置されるとともにこれら複数本の銅箔糸
7,7・・に対してフラットヤーン化されたリボン状の感
熱性半導体樹脂材8,8・・が緯糸として織り込まれて織
り構造のセンサー電極を構成している。その結果、当該
感熱センサー自体の構造もフラットで、しかも可撓性に
富み、十分な弾力性を有するものとなる一方、上記経糸
となる複数本の銅箔糸7,7・・が上記緯糸となるリボン
状の複数本の感熱性半導体樹脂材8,8・・を介して一定
間隔で相互に正確に隣接して並列配置されることにな
り、該隣接する銅箔糸7,7相互間のギャップ値が上記フ
ラットヤーン化された感熱性半導体樹脂材の厚みに応じ
て正確に決定されることになり、当該感熱性半導体樹脂
材の厚さを変えるだけで上記隣接する銅箔糸相互間のイ
ンピーダンス、すなわち正負電極間インピーダンスを任
意の値に設定することが可能となる。

（実施例）第１図〜第５図は、例えば電気カーペットに適用した本
発明の実施例の構成を示している。

先ず第１図は、例えば第５図に示すような電気カーペッ
ト100の発熱部を形成する織面状発熱シート本体全体の
平面構造を示すもので、図中符号1,1・・は例えばポリ
エチレン等のフイルム材料素材よりなる複数本の所定幅
のフラットヤーンであり、これら各フラットヤーン1,1
・・は経糸および緯糸の両方に使用されて面状発熱シー
ト本体５の弾力性に優れた素地を形成するようになって
いる。また符号2,2・・は該フラットヤーン1,1・・と略
同様にフラットヤーン化され所定の抵抗率を有した導電
性材料よりなるリボン状の面状発熱体である。該リボン
状の面状発熱体2,2・・は、各々導電性のカーボン材料
と４フッ化エチレンなどの耐熱性（例えば200℃程度）
の合成樹脂材とを後者を基材として所定の割合で混合
し、例えば引き出し成型等の成型手段によって0.075〜
0.14mmの厚さのフイルム材に形成し、それをリボン状に
裁断して形成されている。そして、単位面積当り0.2W/c
m²の高いワット密度を有している。

該リボン状の面状発熱体2,2・・は、例えば第１図に示
すように所定の間隔で経糸の一部として上記フラットヤ
ーン1,1・・に組合せて織り込まれ、全体として織物組
織構成の面状発熱シート本体５を構成している。

一方、符号６は上記面状発熱シート本体５の上記経糸方
向に所定の間隔で綴じ付けられているサーモスタット用
の扁平な感熱センサー（プラスチックサーミスター）で
あり、該感熱センサー６は、例えば第２図ないし第４図
に示すように、上記面状発熱シート本体５の上述した面
状発熱体2,2・・と同様に経糸方向に延びる複数本の銅
箔糸7,7・・に対してフラットヤーン化された複数本の
リボン状の感熱性半導体樹脂材8,8・・を緯糸として平
織り状態に織り込んで全体として帯状に構成されてお
り、該帯状の感熱センサー６が上記各銅箔糸7,7・・間
およびその両端に位置して上下方向に縫い会わされた状
態で経糸方向に走るスパン糸9,9・・によって上記面状
発熱シート本体５に一体的に縫い付けられている。

上記銅箔糸7,7・・は、可撓性に優れた導電性の高い電
極線材として機能し、隣接する各銅箔糸7,7・・が相互
に正極（＋）、負極（−）の関係で並列されることにな
る一方、上記リボン状の感熱性半導体樹脂材8,8・・は
温度に対して負のインピーダンス特性を有しており、面
接触している上記面状発熱シート本体５側の発熱温度に
応じて当該インピーダンスが変化せしめられる。

その結果、上記相互に隣接する銅箔糸7,7・・よりなる
正負電極間を流れる電流値（又はその周波数）が変化
し、これによって上記面状発熱シート本体５の発熱温度
の変化が自動的に検出されるようになる。

この場合、上記インピーダンスの初期値（基準設定値）
は、第３図から理解されるように上記感熱性半導体樹脂
材8,8・・固有の抵抗率と上記正負電極間（隣接する銅
箔糸7,7間）のギャップ（ｌ）によって決まり、これは
結局本実施例の場合には上記織成状態におけるリボン状
の感熱性半導体樹脂材8,8・・の厚さとスパン糸９の本
数とによって決定されることになる。従って、該リボン
状の感熱性半導体樹脂材8,8・・の厚さｄとスパン糸９
の本数さえ正確に設定すれば、上記インピーダンスの初
期値は極めて正確に設定することができ、また当該厚み
ｄやスパン糸９の本数の設定はそれ自体極めて容易であ
るからその設定値も任意かつ容易に選択することがで
き、各種の熱容量の製品に高い自由度をもって適用する
ことができるようになる。なお、上記面状発熱シート本
体５側の面状発熱体2,2・・には、その両端部側で図示
しない給電線がまた感熱センサー６の銅箔糸7,7・・に
は同検出線が各々接続される。これら給電線および検出
線は、共に上記電気カーペット100のコントローラ11に
接続されている。

なお、上記実施例では、本発明の感熱センサー６が適用
される面状発熱シート本体５として織り構造の面状発熱
体の場合を例に取って説明したが、本発明の対象とする
面状発熱体は例えばフィルム状のものであってもよく、
各種の形態のものに任意に適用することができるもので
ある。また、上記の実施例では、隣接する銅箔糸7,7相
互間のギャップ（ｌ）を上記感熱性半導体樹脂材８の厚
さｄに加えてスパン糸９を介在させることによって任意
に可変せしめるようにしたが、これは例えば他の実施例
として第６図に示すように当該スパン糸９の使用を止め
て上記感熱半導体樹脂材８の厚さｄのみの大きさをある
程度大きく調整するとともに当該樹脂材８が銅箔糸７に
対して1/2周以上巻成されるような締った織り構造を実
現することによって調整することもできることは言うま
でもない。

（発明の効果）本発明の面状発熱体用感熱センサーは、以上に説明した
ように、経糸として一定間隔で並列配置される所定複数
本の銅箔糸7,7・・と、緯糸として上記所定複数本の銅
箔糸7,7・・に対して交叉方向に織り込まれるフラット
ヤーン化されたリボン状の感熱性半導体樹脂材8,8・・
とを備え、上記銅箔糸7,7・・と上記リボン状の感熱性
半導体樹脂材8,8・・とを帯状に織成したことを特徴と
するものである。

すなわち、上記本発明の構成では、先ず複数本の銅箔糸
7,7・・が経糸として長手方向に一定間隔で並列配置さ
れるとともにこれら複数本の銅箔糸7,7・・に対してフ
ラットヤーン化されたリボン状の感熱性半導体樹脂材8,
8・・が緯糸として織り込まれて織り構造のセンサー電
極を構成している。その結果、当該感熱センサー自体の
構造もフラットで、しかも可撓性に富み、十分な弾力性
を有するものとなる。

従って、先ず該本発明の構成によると、適用されるべき
面状発熱体本来のフラットさ、可撓性、弾力性等の好特
性を何等喪失せしめることなく発熱温度の検出機能を付
加することができ、面状発熱体本来の特徴を有効に活用
することができる。

次に、上記経糸となる複数本の銅箔糸7,7・・が上記緯
糸となるリボン状の複数本の感熱性半導体樹脂材8,8・
・によって一定間隔で相互に正確に隣接して並列配置さ
れることになり、上記隣接する銅箔糸7,7相互間のギャ
ップ値が上記フラットヤーン化された感熱性半導体樹脂
材8,8・・の厚みｄに応じて正確に決定されることにな
り、当該感熱性半導体樹脂材8,8・・の厚さを変えるだ
けで上記隣接する銅箔糸7,7相互間のインピーダンス、
すなわち正負電極間インピーダンスを任意の値に高精度
に設定することが可能となる。従って、上記本発明の感
熱センサーによる温度コントロールは極めて高精度かつ
高機能なものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例に係る感熱センサーを備えた
面状発熱シート本体の全体構成を示す平面図、第２図
は、同実施例の構成における要部である感熱センサーの
拡大平面図、第３図は、上記感熱センサー電極部の経糸
方向の断面図（第２図Ａ−Ａ断面図）、第４図は同感熱
センサーの緯糸方向の断面図（第２図Ｂ−Ｂ断面図）、
第５図は上記第１図の面状発熱シート本体を使用した電
気カーペットの平面図、第６図は、本発明の他の実施例
における感熱センサーの電極構造を示す第３図と同じ断
面図、第７図は、従来の発熱温度検出用の感熱線の構造
を示す斜視図である。１……フラットヤーン２……面状発熱体２′……センサー側面状発熱体６……感熱センサー７……銅箔糸８……感熱性半導体樹脂材９……スパン糸

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】経糸として一定間隔で並列配置される所定
複数本の銅箔糸（７），（７）と、緯糸として上記所定
複数本の銅箔糸（７），（７）・・に対して交叉方向に
織り込まれるフラットヤーン化されたリボン状の感熱性
半導体樹脂材（８），（８）・・とを備え、上記銅箔糸
（７），（７）・・と上記リボン状の感熱性半導体樹脂
材（８），（８）・・とを帯状に織成してなる面状発熱
体用感熱センサー。