JPS60200485A - 感熱面状発熱体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は感熱面状発熱体に関する。

（背景技術） 従来、電気カーペントなどの電熱装置においては、第１
図および第２図に示すように頁の温度−インピーダンス
特性を有する。）セリアばド系物質などを用いた感熱樹
脂面材１０片面に温度検出電極２を張設する一方、他面
に発熱線路３を張設し、この感熱樹脂面材１の両面を絶
縁フィルム４，４で被覆した感熱面状発熱体５を用い、
その温度制御は例えば第３図に示すような温度制御回路
によシ次のようにして行なっていた。

すなわち、感熱面状発熱体５０発熱線路３に対し給電用
リレー７の常開接点７ａを介して電源８を接続し、電源
８を定電圧直流電源に変換する電源回路９の出力電圧Ｖ
Ｄで発振回路１０を動作させ、この発仮回路１０より出
力される高周波電圧Ｖを電圧分割用コンデンサ１１で分
圧して感熱面状発熱体５の温度検出電極２、発熱線路３
間に印加し、この感熱面状発熱体５のインピーダンスに
対応する電圧信号をフィルタ回路１２を介して出力し、
その検出値を次段のスイッチング回路１３の前段部を構
成する比較回路１４に入力して、この比較回路１４０基
準電圧と前記検出値とを比較し、検出値がこの基準磁圧
を下まわるとこの比較回路１４がそれまでの安全温度範
囲においてオフ状態に保持していたスイッチング回路１
３の後段部を構成するトランジスタ１５をオフ状態に反
転させ、とのトランジスタ１５に直列接続された給電用
リレー７の励磁コイルが駆動を停止し、電源８と発熱線
路３との間に接続された常開接点７ａをそれまでのオン
状１帽からオフ状態に反転させ、ヒータ回路の給電路を
しゃ断するようにしたものである。

ところが、上述の感熱面状発熱体５の構造では、感熱樹
脂面材１の押出成形のさいにその層中に鉄粉片やカーが
ン粒子などの異物６が混入すると、感熱樹脂面材１の厚
みが通常・１０〜１００μｍ程度と薄いため第４図に示
すようにこの異物６で発熱線路３と温度検出電極２とが
短絡Ｉ７てしまい、温度検出電極２と発熱線路３との間
で検出されるインピーダンスは感熱樹脂面材１のインピ
ーダンスを示さないことになり、温度制御に支障をきた
すという問題点を有する。

このような不都合を回避するためには、感熱樹脂面材１
として予め十分な厚みのものを採用し感熱樹脂面材１０
層中に異物６の混入があってもその異物６の存在により
発熱線路３と温度検出電極２との間に短絡が生じないよ
うにすることが必要であるが、他方これを電気カー啄ッ
トなどに適用する場合には適度の屈曲性を具えることが
要件となるため、前記のように感熱樹脂面材１の厚みを
大きくするという手段には限度があり、素材もそれだけ
多く要するという難点を有する。

この点に着目して、感熱樹脂材の厚みを増大させること
なく発熱線路と温度検出電極との間の異物の介在による
短絡を防止するために、第５図および第６図に示す如き
感熱面状発熱体５′（３） が従来から提供されている。この感熱面状発熱体５′は
、負の温度−インピーダンス特性を示す感熱樹脂面材１
′の片面にアルミニウム箔などからなる発熱線路３′を
配設するとともに、この感熱樹脂面材１′の同一面上に
発熱線路３′との間に所定間隔をおいて同じくアルぐニ
ウム箔などの導電材からなる温度検出電極２′を並設す
る一方、感熱樹脂面材１′の他面全域にわたって同じく
アル１＝ウム箔などの導電材からなる複数の補助導電板
１６・・・を分散させて張設し、さらにこの感熱樹脂面
材１′の両面を絶縁フィルム４’、４’で被覆したもの
である。

この感熱面状発熱体５′は、感熱樹脂面材１′の４縁に
臨む発熱醍路３′の両端子３−．３＋、間に通電して発
熱させ、同じく感熱樹脂面材１′の端縁に臨む濡蜜検出
電１＠２′の端子２−と前記発熱線路３′の娼子３ｔと
の間に前述の第３図に示すような回路構成で高周波電圧
を印加することにより、両端子２Ｗ　、３＋、ｒ間の感
熱樹脂面材１′のインピーダンスを検出し、それによっ
て漉ＩＷ制御を行うよう（４） にしている。

この例にあっては、感熱樹脂面材１′の片面に分散張設
された複数の補助導電板１６・・・の存在により、発熱
線路３′と温度検出電極２′との間には、この間に印加
される電圧が温度検出電極２′とこの温度検出電極２′
に対向する補助導電板１６との間、補助導電板１６とこ
の補助導電板１６に対向する発熱線路３′との間でそれ
ぞれ分圧される＠７図に仮想線で示すような分圧電界経
路Ｐが複数領域にわたって与えられることとなり、この
分圧電界経路Ｐにおいて感熱樹脂面材１′の層中に混入
する鉄粉片などの異物６により、例えば前記発熱線路３
′と補助導電板１６間、あるいは温度検出電極２′と補
助導電板１６間が短絡しても発熱線路３′と温度検出電
極２′との間が短絡することがなく、しかも異物６の混
入が複数個に及ぶ場合でも、補助導電板１６・・・が分
散して配役されているため前記短絡の発生を大幅に抑え
ることができそのために感熱樹脂面材１′の厚みを大き
くする必要がなく、屈曲性を阻害することもない。

また、第８図に示すように感熱樹脂面材１′の厚みをｔ
とすると、発熱線路３′と温度検出電極２′との間に付
与される分圧電界経路ＰＫは厚み２ｔの感熱樹脂面材１
′を介在させたのと同等のインピーダンスが付与される
ことになシ、第９図に示す従来例の構造においてこれと
同一インピーダンスを付与するのに厚み２ｔの感熱樹脂
面材１を用いる必要があるのに対し、この例ではその半
分の厚みの感熱樹脂面材１′で発熱線路３′と温度検出
電極２′との間に温度検出精度上に支障のない十分なイ
ンピーダンスを付与することが可能である。

虹に、発熱線路３の加熱に伴ない感熱樹脂面材１′のう
ち発熱線路３′近傍の領域が他部領域に先立ちインピー
ダンス低下するが、この感熱面状発熱体５′では第１図
ないし第４図のように感熱樹脂面材１を挾んで発熱線路
３と温度検出室１′のうち温度検出電極２′近傍はイン
ピーダンスが十分に変化せず、感熱樹脂面材１′の全域
が十分温度上昇しないうちから局部的な温間上昇に応答
して温度制御が行われるといった不都合を生じることな
く、全域にわたって均一な温度制御を行うことができる
。

しかも、発熱線路３と温度検出電極２′とを感熱樹脂面
材１′の同一面上に並設する構造であるため、エツチン
グ処理により発熱線路３′および温度検出電極２′を形
成する場合にはアルミニウム箔などの導電面材の溶去領
域がそれだけ少なくて済み、エツチング処理を短時間で
行うことができ、導電面材の利用効率も向上する。

そして、並設される発熱線路３′と温度検出電極２′と
が感熱樹脂面材１′の表面に密に分散することによシ、
これらが感熱面状発熱体の補強材として作用し、感熱面
状発熱体の耐強度の向上をもはかることができる等の種
々の利点を有している。

しかしながら、この従来例において、第５図のように補
助導電板１６を分散・配設する場合、（７） 必ず補助導電板１６相互が分離していなくてはならない
ために、発熱線路３′および温度検出電極２′の一部に
、感熱樹脂面材１′の反対面に補助導電板１６のない部
分１７が発生し、この種の感熱面状発熱体５’ＩＣあっ
ては、第１図ないし第４図に示す感熱面状発熱体５に比
べて、ネ１１助導電板１６のない部分１７の存在により
繰返し折り曲げ、繰返し踏み付は等の強度において劣る
という欠点があった。とれは、感熱樹脂面材１′の反対
面に補助導電板１６のない部分１７０発熱線路３′及び
温度検出電極２′にクランクが発生して断線に至ると、
いうトラブルに直結するものであシ、その理由は、補助
導電板１６のない部分１７において応力が集中してしま
うためと考えられる。

更如、第５図のような補助導電板１６の・ンターン配置
をすると、補助導電板１６側のエツチング量が増すのみ
でなく、感熱面状発熱体５′の寸法安定性が悪くなる欠
点がある。これは、補助導電板１６側のエツチング量が
多すためエツチング工程における発熱のために、フィル
ムの強度が（８） 低下してテンションにより伸びやすぐ々るとと、および
絶縁フィルム４のラミネート工程においてもテンショ／
によυパター７の一部が伸びやすくなること等によるも
のである。

（発明の目的） 本発明は上記の欠点を解消するべく提案されたもので、
その目的は、感熱樹脂面材と５この感熱樹脂面材の片面
に配設した金属箔からなる発熱線路と、前記感熱樹脂面
材の片面に前記発熱線路と分離して並設されかつ前記発
熱線路との間の前記感熱樹脂面材のインピーダンス変化
を検出する温度検出電極と、前記感熱樹脂面材の他面に
分散配設され、かつこの感熱樹脂面材を介して前記発熱
線路および搗Ｉ！検出電橙に対面する金属箔からなる複
数の補助導電板とを備えた感熱面状発熱体において、前
記補助導電板を、前記発熱線路および塩度検出電極の長
手方向に沿わせ、かつ前記補助導電板相互間の隙間のほ
ぼ全域が平面から見て前記発熱線路オたは、温度検出電
極に対して重なり合うように配設することによυ、繰返
しの折シ曲げや繰返しの踏み付は等に伴う集中荷重が加
わった際にも発熱線路や温度検出電極が断線しにくい・
母ターン形状を有し、かつ寸法安定性が良好でエツチン
グ処理を一層短時間で行い得る感熱面状発熱体を提供す
ることにある。

（発明の開示） 以下、図に沿って本発明を説明する。

先ず第１０図および第１１図は本発明の一実施例を示す
ものであり、感熱面状発熱体５“は、負の温度−インピ
ーダンス特性を示す感熱樹脂面材１′の片面にアルミニ
ウムの如き金属箔からなる発熱線路３′をノグデグ状に
配設するとともに、この感熱樹脂面材１′の同一面上に
発熱線路３′との間に所定間隔を付して同じくアルミニ
ウム箔などの金属箔よシなる櫛状の温度検出電極２′を
並設する。一方、感熱樹脂面材１′の他面全域にわたっ
て同じくアルミニウム箔などからなる複数の補助導電板
１σを発熱線路３′および温度検出電極２′の長手方向
にそうように、しかも平面から見て、発熱線路３′また
は温度検出１！極２′に補助導電板１６′相互の隙間１
６′めほぼ全域が重なるように配設し、かつ第１１図に
示す如く、感熱樹脂面材１′の両面を絶縁フィルム４’
、４’にて被覆することによシ構成されるものである（
第１０図において絶縁フィルム４’、４’は便宜上省略
しである）。

々お、ことで、補助導電板１６′相互の隙間１６″は、
これが重なる部分の発熱線路３′または温度検出電極２
′の線幅よりも細く設定することが必要である。

この感熱面状発熱体５″は、感熱樹脂面材１′の端縁に
臨む発熱線路３′の両端子３ｒ、３−間に通電して発熱
させ、同じく感熱樹脂面材１′の端縁に臨む温度検出電
極２′の端子２警と発熱線路３′の端子３−との間に前
述の第３図に示すような回路構成で高周波電圧を印加す
ることによシ、両端子２１、、．１．、間の感熱樹脂面
材１′のインピーダンスを検出し、それによって温度制
御を行なうものである。なお、第１２図は、本発明の他
の実施例を（１１） 示しており、この実施例は、発熱線路３′および温度検
出電極２′の他に、発熱線路３′とは抵抗値の異なる別
の発熱線路３′を並設して形成したもので、消費電力等
を切替できるように構成しである。他の基本的構成およ
び動作は先の実施例とほぼ同一であるため詳述を省略す
る。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、感熱樹脂面材と、この感
熱樹脂面材の片面に配設した金属箔からなる発熱線路と
、前記感熱樹脂面材の片面に前記発熱線路と分離して並
設されかつ前記発熱線路・との間の前記感熱樹脂面材の
インピーダンス変化を検出する温度検出電極と、前記感
熱樹脂面材の他面に分散配設され、かつこの感熱樹脂面
材を介して前記発熱線路および温度検出電極に対面する
金属箔からなる複数の補助導電板とを備え大感熱面状発
熱体において、前記補助導電板を、前記発熱線路および
温度検出電極の長手方向に沿わせ、かつ前記補助導電板
相互間の隙間のほぼ全域が平面から見て前記発熱線（１
２） 路または温度検出電極に対して重なるように配設したか
ら、感熱樹脂面材の両面に金属箔を貼り合わせた後にレ
ジストインクにて発熱線路、濁度検出線および補助導電
板を印刷し、その後、エツチングにて７４ターンを形成
し、次いで両面に絶縁フィルムを貼るという通常の一連
の製造工程において、感熱面状発熱体の・母ターンがほ
ぼ均一に配置され、金属箔のない部分が連続的ではない
ために部分的に強度が弱い箇所がなく、製造工程のテン
ションによって伸びや部分的なりルミ等を生じることな
く寸法安定性が改善される効果がある。しかも、金属箔
のエツチング量が少なくて済むからエンチング工程での
発熱が少なく、感熱樹脂面材の強度も低下することがな
いので寸法安定性が一層改善されると共に、エツチング
量が少ないためエツチング工程のスぎ一層が更に向上す
る利点がある。

更に、この感熱面状発熱体を電気カーベント等の広面積
採暖器具に使用した場合には、踏み付けや折シ曲げ等の
外力が加えられて感熱面状発熱体に応力が発生するが、
局部的に応力が集中する部分がなくなり、発熱線路等が
断線しにくい現品を提供できる等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

ｆｇ１図ないし第４図は一従来例を示すもので第１図は
斜視図、第２図および第４図は夫々断面図、第３図は温
度側・岬回路の回路図、第５図なしし第９図は他の従来
し１ｊを示すもので第５図は一部を切欠いた平面図、第
６図ないし第９図は夫ｈ　！０′？面図、第１０図およ
び第１１図は本発明の一実施例を示しており、第１０図
は平面図、第１１図は第１０図のＡ−Ａ断面図、第１２
図は本発明の他の実施例を示す平面図である。 １′・・・感熱樹脂面材、２′・・・温度検出電極、２
−・・・端子、３’　、　３”・・・発熱線路、３′＆
・・・端子、４′・・・絶縁フィルム、５′−・・・感
熱面状発熱体、１６’・・・補助導電板、１６′・・・
隙間。 出願人松下電工株式会社 （１５）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 感熱樹脂面材と、この感熱樹脂面材の片面に配設した金
   属箔からなる発熱線路と、前記感熱樹脂面材の片面に前
   記発熱線路と分離して並設されかつ前記発熱線路との間
   の前記感熱樹脂面材のインピーダンス変化を検出する温
   度検出電極と、前記感熱樹脂面材の他面に分散配設され
   、かつこの感熱樹脂面材を介して前記発熱線路および温
   度検出電極に対面する金属箔からなる複数の補助導電板
   とを備えた感熱面状発熱体において、前記補助導電板を
   、前記発熱線路および温度検出電極の長手方向に沿わせ
   、かつ前記補助導電板相互間の隙間のほぼ全域が平面か
   ら見て前記発熱線路または温度検出電極に対して重なり
   合うように配設したことを特徴とする感熱面状発熱体。