JPH1032082A - 面状発熱体 - Google Patents
面状発熱体Info
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Abstract
激な温度上昇を必要とする高ワットでの用途に使用で
き、且つ、小型の面状発熱体を提供すること。 【解決手段】 金属箔からなる抵抗体1をマイカ材から
なる絶縁体3、5によって挟持し一体化してなる面状発
熱体において、上記抵抗体1の熱膨張率は比較的低く上
記マイカ材3、5の熱膨張率と同じ若しくは近いもので
あり、且つ、上記抵抗体1の抵抗密度が2Ω〜10Ω/
cm2 であることを特徴とするものである。
Description
り、特に、高温域での用途に使用されたり、或いは、急
激な温度上昇を必要とする高ワットでの用途に好適であ
って、且つ、小型化を図ることができるように工夫した
ものに関する。
抵抗体を集成マイカプリプレグによって挟持し、加熱・
圧着して一体化したものがある。この場合には、上記抵
抗体は打抜き等によって所定のパターンに形成されてい
て、比較的「疎」の状態になっている。例えば、パター
ンの幅が1mm、パターン間の間隔が1.3mm程度であ
り、その場合の抵抗密度が1.6Ω/cm2 程度である。
と次のような問題があった。まず、従来の構成による面
状発熱体の場合には、比較的大型になってしまい。その
為、設置スペースに制限があるような場合には、使用す
ることができないという問題があった。このような問題
に対しては、例えば、抵抗体をエッチング加工によって
細密(薄くて細い密なパターン)なパターンとして得る
ことが考えられ、それによって、それ程大型化させるこ
となく、抵抗密度が2Ω/cm2 以上の面状発熱体を得る
ことができると考えられる。しかしながら、この場合に
は、別の問題が生じてしまう。すなわち、上記のような
「密」な抵抗体パターンを構成した場合には、抵抗体パ
ターンの幅及び間隔が1mm以下となるので、発熱時にお
ける抵抗体の熱膨張の問題を無視することができなくな
ってしまうものである。具体的には、まず、抵抗体自身
の問題があり、すなわち、従来使用されている抵抗体の
場合には、比較的熱膨張率が高い材質を使用しているの
で(例えば、アルミニウム、熱膨張率が23×10-6/
℃)、上記熱膨張によって隣接するパータン同士が接触
して短絡したり、或いは、パターンがずれることにより
短絡してしまうようなことが予想され、所望の発熱を提
供できなくなってしまう。又、別の問題として、抵抗体
と絶縁体との間の熱膨張率の違いによる問題がある。す
なわち、従来の場合には、抵抗体と絶縁体との間に比較
的熱膨張率の違いがあった。例えば、抵抗体としてオー
ステナイト系ステンレス鋼を使用した場合には、その熱
膨張率は17×10-6/℃であり、一方、絶縁体として
のマイカ材の熱膨張率は14×10-6/℃以下と、上記
オーステナイト系ステンレス鋼の熱膨張率17×10-6
/℃よりも低い値となっている。そのため、熱膨張時に
抵抗体に大きな負荷が作用し、それによっても、断線し
たり、或いは、短絡してしまうようなことが予想され
る。したがって、抵抗体の熱膨張率は、比較的低く、且
つ、絶縁体としてのマイカ材の熱膨張率と同じ若しくは
近いものである必要がある。このように、従来の面状発
熱体にあっては、まず、大型化してしまうという問題が
あるとともに、それを小型化させようとした場合には、
熱膨張に起因した問題が生じてしまい、結局、小型であ
って、且つ、高温域での用途に使用されたり、或いは、
急激な温度上昇を必要とする高ワットでの用途に使用で
きる面状発熱体を得ることはできなかったものである。
ものでその目的とするところは、高温域での用途に使用
されたり、或いは、急激な温度上昇を必要とする高ワッ
トでの用途に使用でき、且つ、小型の面状発熱体を提供
することにある。
本願発明による面状発熱体は、金属箔からなる抵抗体を
マイカ材からなる絶縁体によって挟持し一体化してなる
面状発熱体において、上記抵抗体の熱膨張率は比較的低
く上記マイカ材の熱膨張率と同じ若しくは近いものであ
り、且つ、上記抵抗体の抵抗密度が2Ω〜10Ω/cm2
であることを特徴とするものである。その際、上記抵抗
体として、強磁性を備えたものを使用することが考えら
れる。又、上記抵抗体としてフェライト系ステンレス鋼
を使用することが考えられる。
は、抵抗体として、熱膨張率が比較的低く絶縁体として
のマイカ材の熱膨張率と同じ若しくは近いものを使用
し、且つ、抵抗体の抵抗密度が2Ω〜10Ω/cm2 とし
ている。それによって、高温域での用途に使用された
り、或いは、急激な温度上昇を必要とする高ワットでの
用途に使用でき、且つ、小型の面状発熱体を提供せんと
するものである。又、製造方法の関係より、抵抗体が強
磁性を備えたものを使用することが考えられる。そし
て、そのようなものとして、例えば、フェライト系ステ
ンレス鋼を使用することが考えられ、このフェライト系
ステンレス鋼の場合には、その熱膨張率が13×10-6
/℃であって比較的低くなっているとともに、フロコパ
イト系マイカ材の熱膨張率14×10-6/℃に対して近
い値となっている。又、強い磁性も備えているものであ
る。
本発明の第1の実施の形態を説明する。まず、図1を参
照して、本実施の形態による面状発熱体の構成を説明す
る。まず、抵抗体1があり、この抵抗体1は、フェライ
ト系ステンレス鋼製であって、エッチング加工によっ
て、細密な抵抗体パターンとして得られたものである。
上記抵抗体1の表裏両面側には、フロコパイト系マイカ
材よりなる絶縁体3、5が配置されていて、抵抗体1
は、上記絶縁体3、5によって挟持され、且つ、加熱・
圧着によって一体化された構成になっている。尚、上記
抵抗体1の両端は電極部1a、1bとなっている。
ト系ステンレス鋼を使用している背景を説明する。ま
ず、熱膨張の観点から、比較的熱膨張率が低く、且つ、
絶縁体3、5としてのフロコパイト系マイカ材の熱膨張
率と同じかそれに近い熱膨張率の材質の使用が考えられ
る。例えば、ニッケル・クロム合金(熱膨張率:14×
10-6/cm2 )、フェライト系ステンレス鋼(熱膨張
率:13×10-6/cm2 )が挙げられる。因に、フロコ
パイト系マイカ材の熱膨張率は、14×10-6/cm2 で
ある。よって、上記ニッケル・クロム合金(熱膨張率:
14×10-6/cm2 )、フェライト系ステンレス鋼(熱
膨張率:13×10-6/cm2 )を使用すれば、熱膨張率
に関する問題は一応解消されることになる。
を考慮するものとする。すなわち、図1に示した本実施
の形態による面状発熱体は、エッチング加工によって得
られた抵抗体1を絶縁体3(又は5)上に固定する必要
があり、その固定は磁石によって行われている。したが
って、抵抗体1としては、強い磁性を備えたものが好ま
しいことになる(絶縁体3又は5を介して磁力によつて
吸引・吸着される必要がある為)。そのような観点から
上記ニッケル・クロム合金(熱膨張率:14×10-6/
cm2 )、フェライト系ステンレス鋼(熱膨張率:13×
10-6/cm2 )をみると、ニッケル・クロム合金(熱膨
張率:14×10-6/cm2 )は磁性が弱く、これに対し
て、フェライト系ステンレス鋼(熱膨張率:13×10
-6/cm2)は強い磁性を備えている。本実施の形態で抵
抗体1の材質として、フェライト系ステンレス鋼(熱膨
張率:13×10-6/cm2 )を使用しているのは、上記
二つの理由からである。
を実施例1、実施例2、実施例3として順次説明してい
く。
す。まず、フェライト系ステンレス鋼からなる抵抗体箔
(厚みが50μ)を、エッチング加工によって抵抗体部
寸法68mm×45mmの範囲に、パターン幅が0.7mm、
パターン間隔が0.8mmで、抵抗値90Ωの抵抗体1を
得た。この場合の抵抗密度は2.9Ω/cm2 である。こ
のような抵抗体1を、フロコパイト系マイカ材(厚みが
0.5mm)よりなる絶縁体3、5によって挟持して、加
熱・圧着して一体化し、80mm×55mm×1mmの面状発
熱体としたものである。
Vの電圧を印加した。その結果、110Wの電力が得ら
れ、表面温度は約400℃まで上昇した。その後、抵抗
値、絶縁抵抗、耐電圧等を評価したが、ヒータとしての
性能の低下はみられなかった。次いで、表面温度を25
0℃にして、オン・オフの断続通電を100サイクル実
施、その後、同様の評価を行ったが、ヒータとしての性
能の低下はみられなかった。
す。まず、フェライト系ステンレス鋼からなる抵抗体箔
(厚みが50μ)を、エッチング加工によって抵抗体部
寸法210mm×10mmの範囲に、パターン幅が0.4m
m、パターン間隔が0.6mmで、抵抗値100Ωの抵抗
体1を得た。この場合の抵抗密度は4.8Ω/cm2 であ
る。このような抵抗体1を、フロコパイト系マイカ材
(厚みが0.5mm)よりなる絶縁体3、5によって挟持
して、加熱・圧着して一体化し、215mm×15mm×1
mmの面状発熱体としたものである。
Vの電圧を印加した。その結果、110Wの電力が得ら
れ、表面温度は約400℃まで上昇した。その後、抵抗
値、絶縁抵抗、耐電圧等を評価したが、ヒータとしての
性能の低下はみられなかった。次いで、表面温度を25
0℃にして、オン・オフの断続通電を100サイクル実
施、その後、同様の評価を行ったが、ヒータとしての性
能の低下はみられなかった。
す。まず、フェライト系ステンレス鋼からなる抵抗体箔
(厚みが50μ)を、エッチング加工によって抵抗体部
寸法68mm×48mmの範囲に、パターン幅が0.4mm、
パターン間隔が0.4mmで、抵抗値265Ωの抵抗体1
を得た。この場合の抵抗密度は8.1Ω/cm2 である。
このような抵抗体1を、フロコパイト系マイカ材(厚み
が0.5mm)よりなる絶縁体3、5によって挟持して、
加熱・圧着して一体化し、80mm×60mm×1mmの面状
発熱体としたものである。
Vの電圧を印加した。その結果、37.5Wの電力が得
られ、表面温度は約250℃まで上昇した。その後、抵
抗値、絶縁抵抗、耐電圧等を評価したが、ヒータとして
の性能の低下はみられなかった。次いで、表面温度を2
50℃にて、オン・オフの断続通電を100サイクル実
施、その後、同様の評価を行ったが、ヒータとしての性
能の低下はみられなかった。
施の形態を説明する。前記第1の実施の形態では、抵抗
体1の両端に電極部を設けた状態で構成したが、この実
施の形態においては、抵抗体1を二列に配置して、一方
側に両電極部が配置されるようにしている。このような
パターンの抵抗体1であっても、前記第1の実施の形態
と同様に、本願発明を適用することができ、同等の効果
を得ることができる。
に限定されるものではない。まず、抵抗体1の材質とし
ては、フェライト系ステンレス鋼に限定されない。製法
上強い磁性を必要としなければ、ニッケル・クロム合金
(熱膨張率:14×10-6/cm2 )を使用することが考
えられる。又、面状態発熱体の構成、例えば、抵抗体の
パターン形状等は任意に設定すればよい。
熱体によると、まず、抵抗体として、熱膨張率が比較的
低く、且つ、絶縁体としてのマイカ材の熱膨張率と同じ
若しくは近いものを使用しているので、抵抗体を密なパ
ターンで構成しても、熱膨張による影響を受けることは
なく、短絡等をなくすことができる。よって、小型であ
って、高温域での用途に使用されたり、或いは、急激な
温度上昇を必要とする高ワットでの用途に好適な面状発
熱体を提供することができる。又、特に、強い磁性を備
えた材質によって、抵抗体を構成した場合には、製法上
も好都合である。又、その中でも、特に、フェライト系
ステンレス鋼を使用した場合には、好結果を得ることが
できる。
熱体を一部だけ切欠いて示す斜視図である。
で、面状発熱体を一部だけ切欠いて示す斜視図である。
で、面状発熱体を一部だけ切欠いて示す斜視図である。
で、面状発熱体を一部だけ切欠いて示す斜視図である。
熱体を一部だけ切欠いて示す斜視図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 金属箔からなる抵抗体をマイカ材からな
る絶縁体によって挟持し一体化してなる面状発熱体にお
いて、 上記抵抗体の熱膨張率は比較的低く且つ上記マイカ材の
熱膨張率と同じ若しくは近いものであり、且つ、上記抵
抗体の抵抗密度が2Ω〜10Ω/cm2 であることを特徴
とする面状発熱体。 - 【請求項2】 請求項1記載の面状発熱体において、上
記抵抗体は強磁性を備えたものであることを特徴とする
面状発熱体。 - 【請求項3】 請求項2記載の面状発熱体において、上
記抵抗体はフェライト系ステンレス鋼であることを特徴
とする面状発熱体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20662396A JPH1032082A (ja) | 1996-07-17 | 1996-07-17 | 面状発熱体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20662396A JPH1032082A (ja) | 1996-07-17 | 1996-07-17 | 面状発熱体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1032082A true JPH1032082A (ja) | 1998-02-03 |
Family
ID=16526448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20662396A Pending JPH1032082A (ja) | 1996-07-17 | 1996-07-17 | 面状発熱体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1032082A (ja) |
-
1996
- 1996-07-17 JP JP20662396A patent/JPH1032082A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051101 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051227 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060509 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20060707 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061031 |