JPS63108691A - 感熱発熱素子 - Google Patents
感熱発熱素子Info
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- JPS63108691A JPS63108691A JP9909587A JP9909587A JPS63108691A JP S63108691 A JPS63108691 A JP S63108691A JP 9909587 A JP9909587 A JP 9909587A JP 9909587 A JP9909587 A JP 9909587A JP S63108691 A JPS63108691 A JP S63108691A
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Landscapes
- Control Of Resistance Heating (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
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。
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、電気毛布や電気カーペットなどに用いられる
。一方の温度検知電極が発熱線をも兼用している温度検
知機能を備えて成る発熱素子、いわゆる感熱発熱素子に
関する。
。一方の温度検知電極が発熱線をも兼用している温度検
知機能を備えて成る発熱素子、いわゆる感熱発熱素子に
関する。
（背景技術）
この種の感熱発熱素子には第５図に示す感熱面状発熱体
あるいは第６図に示す感熱ケーブル（いわゆる−線式）
があり、電気毛布や電気カーペット等に実用化されてい
る。第５図において、１は発熱電極、２は温度検知電極
、３は分割反射電極、４ａはポリエステルフィルムの如
き絶縁層、４ｂはポリエチレンフィルムの如き絶縁層兼
熱接着層、７ａは感熱材料（Ｎｙｌ・２系）を示す、第
６図において、５はポリエステルより糸の如き中芯、６
は内巻発熱電極、７ｂは感熱材料（ｐｖｃ系）、８は外
巻温度検知電橋、９はポリエステルの如き分離層、１０
は絶縁Ｊｌ （ＰＶＣ）を示す。
あるいは第６図に示す感熱ケーブル（いわゆる−線式）
があり、電気毛布や電気カーペット等に実用化されてい
る。第５図において、１は発熱電極、２は温度検知電極
、３は分割反射電極、４ａはポリエステルフィルムの如
き絶縁層、４ｂはポリエチレンフィルムの如き絶縁層兼
熱接着層、７ａは感熱材料（Ｎｙｌ・２系）を示す、第
６図において、５はポリエステルより糸の如き中芯、６
は内巻発熱電極、７ｂは感熱材料（ｐｖｃ系）、８は外
巻温度検知電橋、９はポリエステルの如き分離層、１０
は絶縁Ｊｌ （ＰＶＣ）を示す。
この種の感熱発熱素子に用いられる感熱材料としては、
負特性を示す材料としてＮｙ１２樹脂にＫ１等のハロゲ
ン化化合物を添加したものあるいは可塑剤を含有する可
塑化ＰＶＣに、界面活性剤や第４級アンモニウム塩を添
加したものが用いられており、いわゆるイオン伝導特性
を応用したもので、特にマイナスイオンが支配的に、伝
導特性に寄与していることも知られている。
負特性を示す材料としてＮｙ１２樹脂にＫ１等のハロゲ
ン化化合物を添加したものあるいは可塑剤を含有する可
塑化ＰＶＣに、界面活性剤や第４級アンモニウム塩を添
加したものが用いられており、いわゆるイオン伝導特性
を応用したもので、特にマイナスイオンが支配的に、伝
導特性に寄与していることも知られている。
さらに、近年、電気カーペットの表面材を、一段とカー
ペットライクに仕上げたり、あるいは本物志向のカーペ
ットカバーを使用することにより、より本物志向のカー
ペットに仕上げたり、床暖房のみで主暖房を行う傾向が
あられれており、前者の場合は、表面材、カバー材の断
熱性が大きいので内部の発熱素子の温度は、従来よりも
高温にしないと表面温度が充分でない。また後者の場合
には、電気カーペットの低温輻射暖房の暖房面積を広く
とること、つまり電気カーペットのサイズを大きくする
ことや、発熱量を多くすることが求められており、部分
的な断熱状態（ザブトンを置くなど）の使用にあっては
、部分的な温度が高温になってしまう程度が従来よりは
大きくなる、つまり従来より最高温度が高温になるとい
う傾向があられれている。このような状況にあっては、
高温状態でイオン伝導が発生するので、マイナスイオン
と発熱電極である銅系材料との間で電気的な腐食や銅系
材料の酸化現象が発生し、またいわゆる“調書現象”と
して知られている感熱樹脂材の劣化現象が加速度的に進
行し、マイナスイオンの減少や、電極と感熱樹脂材間に
発生する腐食又は酸化物質によって特に高温領域におい
て、温度〜インピーダンス特性が初期の値に比べて大き
く増加してしまい、温度検知が正確に行えないという欠
点があった。
ペットライクに仕上げたり、あるいは本物志向のカーペ
ットカバーを使用することにより、より本物志向のカー
ペットに仕上げたり、床暖房のみで主暖房を行う傾向が
あられれており、前者の場合は、表面材、カバー材の断
熱性が大きいので内部の発熱素子の温度は、従来よりも
高温にしないと表面温度が充分でない。また後者の場合
には、電気カーペットの低温輻射暖房の暖房面積を広く
とること、つまり電気カーペットのサイズを大きくする
ことや、発熱量を多くすることが求められており、部分
的な断熱状態（ザブトンを置くなど）の使用にあっては
、部分的な温度が高温になってしまう程度が従来よりは
大きくなる、つまり従来より最高温度が高温になるとい
う傾向があられれている。このような状況にあっては、
高温状態でイオン伝導が発生するので、マイナスイオン
と発熱電極である銅系材料との間で電気的な腐食や銅系
材料の酸化現象が発生し、またいわゆる“調書現象”と
して知られている感熱樹脂材の劣化現象が加速度的に進
行し、マイナスイオンの減少や、電極と感熱樹脂材間に
発生する腐食又は酸化物質によって特に高温領域におい
て、温度〜インピーダンス特性が初期の値に比べて大き
く増加してしまい、温度検知が正確に行えないという欠
点があった。
そのために、従来は、感熱発熱素子の実用範囲が限定さ
れており、ワット数の小さい小型商品や高温度にならな
い商品に限定されていたり、部分的高温状態を検知する
能力の劣るイオン伝導によらない感熱樹脂が使われたり
、また、特公昭４７−３０６５１号公報に示されている
ようなステンレス電極を用いた、感熱線と発熱線を別々
に用いる（いわゆる２線式）電気カーペントが実用化さ
れている。この種の２線式電気カーペットにあっては、
感熱線が発熱線と分離しているために、発熱線の局所的
な温度異常を発見できないので安全性が劣る。また、２
本の線を配線する必要があるので、製造工数が多く要る
等の欠点があった。
れており、ワット数の小さい小型商品や高温度にならな
い商品に限定されていたり、部分的高温状態を検知する
能力の劣るイオン伝導によらない感熱樹脂が使われたり
、また、特公昭４７−３０６５１号公報に示されている
ようなステンレス電極を用いた、感熱線と発熱線を別々
に用いる（いわゆる２線式）電気カーペントが実用化さ
れている。この種の２線式電気カーペットにあっては、
感熱線が発熱線と分離しているために、発熱線の局所的
な温度異常を発見できないので安全性が劣る。また、２
本の線を配線する必要があるので、製造工数が多く要る
等の欠点があった。
（発明の目的）
本発明は、上記の欠点を改善するために提案されたもの
で、サーミスタ特性（Ｂ定数）が大きく得られ５．シか
も高温条件で使用されてもサーミスタ特性の経時変化の
ない、発熱線が一方の温度検知電極を兼ねており、極め
て安全性の高い、配線等の製造工数の少な（てすむ感熱
発熱素子を提供することにある。
で、サーミスタ特性（Ｂ定数）が大きく得られ５．シか
も高温条件で使用されてもサーミスタ特性の経時変化の
ない、発熱線が一方の温度検知電極を兼ねており、極め
て安全性の高い、配線等の製造工数の少な（てすむ感熱
発熱素子を提供することにある。
（発明の開示）
上記の目的を達成するため、本発明は感熱樹脂材を介し
て発熱電極と温度検知電極とを備えてなる感熱発熱素子
において、発熱電極及び温度検知電極として銅系金属素
材に、Ｎｉ材、 Ｓｎ材、 ＡＩ材。
て発熱電極と温度検知電極とを備えてなる感熱発熱素子
において、発熱電極及び温度検知電極として銅系金属素
材に、Ｎｉ材、 Ｓｎ材、 ＡＩ材。
Ｃｒ材、 Ｚｎ材のいずれかより成る表層を設けたこと
を特徴とする。
を特徴とする。
次に本発明の実施例について説明する。なお、実施例は
一つの例示であって、本発明の精神を逸脱しない範囲で
、種々の変更あるいは改良を行いうることは言うまでも
ない。
一つの例示であって、本発明の精神を逸脱しない範囲で
、種々の変更あるいは改良を行いうることは言うまでも
ない。
本発明の実施例を第１図に示す０図において、５は中芯
、６′は内巻発熱電極、１１はＮｉメッキ層、７は感熱
材料、８′は外巻温度検知！極、９は分離層、１０は絶
縁層を示す。
、６′は内巻発熱電極、１１はＮｉメッキ層、７は感熱
材料、８′は外巻温度検知！極、９は分離層、１０は絶
縁層を示す。
図に示すように本発明にあっては、発熱電極。
温度検知電極を銅系金属素材にＮｉメッキを施している
ため、例えば特公昭４７−３０６５１号公報に示されて
いるＳＵＳ’ｉ極を用いたものでは固を抵抗値が大きく
て発熱抵抗値を得るためには、断面積の大きい抵抗体を
使用することになり、ケーブル外径が太くなって実用的
でないのみならず、さらに耐折性能が劣ったり、折り曲
げしにくく電気カーペットに仕上げた場合に、表面の凹
凸感がめだち、座り心地が悪くなるというような従来品
の欠点はない。
ため、例えば特公昭４７−３０６５１号公報に示されて
いるＳＵＳ’ｉ極を用いたものでは固を抵抗値が大きく
て発熱抵抗値を得るためには、断面積の大きい抵抗体を
使用することになり、ケーブル外径が太くなって実用的
でないのみならず、さらに耐折性能が劣ったり、折り曲
げしにくく電気カーペットに仕上げた場合に、表面の凹
凸感がめだち、座り心地が悪くなるというような従来品
の欠点はない。
第２図は可塑剤５０部を添加したＰＶＣ樹脂に、第四級
アンモニウム塩を２部添加したケーブルタイプの感熱発
熱素子を銅にＳｎを０．５％合金した電極とし、このｔ
橿上にＮｉメッキ１μ厚、 ＳｎメッキＩｎ厚、 Ｚｎ
メンキ１ｎ厚、 Ｃｒメッキ１ｎ厚、及び銅電極の表面
の感熱樹脂面側に２Ｏｎ厚のＡＩ箔を設けた表面ＡＩ電
極タイプ（第４図）と、メッキを施さない銅面が露出し
た電極の５種類について、１２０℃の雰囲気でＡＣ１０
０Ｖ６０Ｈｚ、 ０ＮＩＯ秒、 ０ＦＦ６０秒のサイク
ル印加した場合の電圧降下法で測定したインピーダンス
の変化を経時的にプロットしたものである。なお、第４
図に示す構造は銅系電極６’、 ８’の感熱樹脂材７
側の面に電ｉ６’、８’と同等以上の幅のＮｉ、 ＡＩ
、 Ｓｎ、 Ｃｒ、 Ｚｎ箔１１′を巻きつけであるも
のである。
アンモニウム塩を２部添加したケーブルタイプの感熱発
熱素子を銅にＳｎを０．５％合金した電極とし、このｔ
橿上にＮｉメッキ１μ厚、 ＳｎメッキＩｎ厚、 Ｚｎ
メンキ１ｎ厚、 Ｃｒメッキ１ｎ厚、及び銅電極の表面
の感熱樹脂面側に２Ｏｎ厚のＡＩ箔を設けた表面ＡＩ電
極タイプ（第４図）と、メッキを施さない銅面が露出し
た電極の５種類について、１２０℃の雰囲気でＡＣ１０
０Ｖ６０Ｈｚ、 ０ＮＩＯ秒、 ０ＦＦ６０秒のサイク
ル印加した場合の電圧降下法で測定したインピーダンス
の変化を経時的にプロットしたものである。なお、第４
図に示す構造は銅系電極６’、 ８’の感熱樹脂材７
側の面に電ｉ６’、８’と同等以上の幅のＮｉ、 ＡＩ
、 Ｓｎ、 Ｃｒ、 Ｚｎ箔１１′を巻きつけであるも
のである。
また第３図は、前述と同じ試料を１００°Ｃの雰囲気で
同様に評価したものである。
同様に評価したものである。
第２図、第３図よりわかるように、銅１ｉ極の表面に何
も処理をしない場合に比べて、表面にＮｉ。
も処理をしない場合に比べて、表面にＮｉ。
Ｓｎ＋ Ｃｒ、 Ｚｎ＋＾１等で保護層を設けた場合に
は、＋２１の経時的な変化は小さくなり、安定性が増し
ていることがわかる。この現象は、主として感熱樹脂材
が本発明実施例の如く、イオン伝導による負特性感熱樹
脂の場合には、マイナスイオンであるＣｌ０ａ−やＰ０
４′−等のイオンが高温状態と電界のため、プラスイオ
ン化するＣｕイオンと反応して化合物を作ることにより
、イオン伝導のキャリヤーであるマイナスイオンが減少
して＋２１が高くなることが原因であるが、他にも高温
における銅表面に酸化物が発生し、電極と感熱樹脂材と
の間のイオン伝導の阻害物となること及びＰＶＣ感熱樹
脂材が高温で分解して発生する遊ＭＣＩ〜イオンによっ
て銅が腐食し、前述と同様に阻害物を発生すること等が
あり、ＩＺ１特性が安定しない、また、電極の著しい変
色も確認されている。
は、＋２１の経時的な変化は小さくなり、安定性が増し
ていることがわかる。この現象は、主として感熱樹脂材
が本発明実施例の如く、イオン伝導による負特性感熱樹
脂の場合には、マイナスイオンであるＣｌ０ａ−やＰ０
４′−等のイオンが高温状態と電界のため、プラスイオ
ン化するＣｕイオンと反応して化合物を作ることにより
、イオン伝導のキャリヤーであるマイナスイオンが減少
して＋２１が高くなることが原因であるが、他にも高温
における銅表面に酸化物が発生し、電極と感熱樹脂材と
の間のイオン伝導の阻害物となること及びＰＶＣ感熱樹
脂材が高温で分解して発生する遊ＭＣＩ〜イオンによっ
て銅が腐食し、前述と同様に阻害物を発生すること等が
あり、ＩＺ１特性が安定しない、また、電極の著しい変
色も確認されている。
また、図示しないが、銅の表面にメッキ等の処理を施さ
ない場合には、第３図のＮｉ、 Ｓｎ、 Ｃｒ、 Ｚｎ
。
ない場合には、第３図のＮｉ、 Ｓｎ、 Ｃｒ、 Ｚｎ
。
ＡＩ等による処理程度の変化に押さえるためには、８０
°Ｃ以下の温度にする必要があり、本発明の効果がいか
に大きいかわかる。
°Ｃ以下の温度にする必要があり、本発明の効果がいか
に大きいかわかる。
また、第１ｉｔａｉと第２電極ともに銅系金属素材にＮ
ｉ＋ Ｓｎ＋ Ｃｒ、 Ｚｎ＋ Ａ１等のメッキを施し
たものを使用する場合は、固有抵抗が小さいので発熱抵
抗として抵抗値を決めることができるので、第１電極と
第２電極を発熱電極、温度検知電極、それぞれ切替えて
使用することが可能であり、１ケの感熱発熱素子で消費
電力を２種類得ることが可能である。
ｉ＋ Ｓｎ＋ Ｃｒ、 Ｚｎ＋ Ａ１等のメッキを施し
たものを使用する場合は、固有抵抗が小さいので発熱抵
抗として抵抗値を決めることができるので、第１電極と
第２電極を発熱電極、温度検知電極、それぞれ切替えて
使用することが可能であり、１ケの感熱発熱素子で消費
電力を２種類得ることが可能である。
また本発明にあっては、消費電力を切替えない場合にあ
っても、発熱電極として銅系金属素材にＮｉ、 Ｓｎ、
Ｃｒ、 Ｚｎ、 ＡＩ等の表層を施して使用し、温度
検知電極としてＮｉ材又はＡＩ材、 Ｓｎ材、 Ｃｒ材
、 Ｚｎ材を使用することにより、繰り返し折り曲げ性
の悪い面を温度検知電極側とするので、耐折性能の向上
及び温度検知電極の断線を検知して、安全回路を動作さ
せることにより一層の安全性向上が図れるのである。
っても、発熱電極として銅系金属素材にＮｉ、 Ｓｎ、
Ｃｒ、 Ｚｎ、 ＡＩ等の表層を施して使用し、温度
検知電極としてＮｉ材又はＡＩ材、 Ｓｎ材、 Ｃｒ材
、 Ｚｎ材を使用することにより、繰り返し折り曲げ性
の悪い面を温度検知電極側とするので、耐折性能の向上
及び温度検知電極の断線を検知して、安全回路を動作さ
せることにより一層の安全性向上が図れるのである。
（発明の効果）
以上のように本発明によれば、感熱樹脂材を介して発熱
電極と温度検知電極とを備えてなる感熱発熱素子におい
て、発熱電極及び温度検知電極として銅系金属素材に、
Ｎｉ材、 Ｓｎ材、 ＡＩ材、 Ｃｒ材。
電極と温度検知電極とを備えてなる感熱発熱素子におい
て、発熱電極及び温度検知電極として銅系金属素材に、
Ｎｉ材、 Ｓｎ材、 ＡＩ材、 Ｃｒ材。
Ｚｎ材のいずれかより成る表層を設けたことにより、イ
オン伝導性感熱樹脂材を感熱発熱素子に応用でき、しか
も、銅の表面に処理をしていない従来の２線式の温度感
知線に比べて高い温度で使用できる、従来の２線式と同
様に、高温条件下で、電圧が電極間に加わっても、ＩＺ
Ｉの温度特性が長期間安定で、経年劣化がなく、発熱線
が一方の温度検知電極を兼用しているために、発熱温度
を直接検出できるのできわめて安定性の高い電気力−ペ
ットが簡単に得られるという効果を奏するものである。
オン伝導性感熱樹脂材を感熱発熱素子に応用でき、しか
も、銅の表面に処理をしていない従来の２線式の温度感
知線に比べて高い温度で使用できる、従来の２線式と同
様に、高温条件下で、電圧が電極間に加わっても、ＩＺ
Ｉの温度特性が長期間安定で、経年劣化がなく、発熱線
が一方の温度検知電極を兼用しているために、発熱温度
を直接検出できるのできわめて安定性の高い電気力−ペ
ットが簡単に得られるという効果を奏するものである。
なお以上の説明はケーブル型のものについて行ったが、
これに限定されることなく、面状発熱体についても適用
できることは言うまでもない。
これに限定されることなく、面状発熱体についても適用
できることは言うまでもない。
第１図は本発明の感熱発熱素子の一実施例、第２図及び
第３図は夫々１２０°Ｃ雰囲気、１００°Ｃ雰囲気にお
けるインピーダンスの変化を説明する図面、第４図は本
発明の他の実施例、第５図及び第６図は従来例を示す。 ５・・・中芯、６′・・・発熱電極、７・・・感熱材料
、８′・・・温度検知電極、９・・・分離層、１０・・
・絶縁層、１１・・・Ｎｉメッキ第 １ 図 第４図 第５図 ｊＬ、ｔ）Ｌ、Ｄ
第３図は夫々１２０°Ｃ雰囲気、１００°Ｃ雰囲気にお
けるインピーダンスの変化を説明する図面、第４図は本
発明の他の実施例、第５図及び第６図は従来例を示す。 ５・・・中芯、６′・・・発熱電極、７・・・感熱材料
、８′・・・温度検知電極、９・・・分離層、１０・・
・絶縁層、１１・・・Ｎｉメッキ第 １ 図 第４図 第５図 ｊＬ、ｔ）Ｌ、Ｄ
Claims (5)
- （１）感熱樹脂材を介して発熱電極と温度検知電極とを
備えてなる感熱発熱素子において、発熱電極及び温度検
知電極を銅系金属素材の表面にＮｉ材を被覆させて構成
することを特徴とする感熱発熱素子。 - （２）感熱樹脂材を介して発熱電極と温度検知電極とを
備えてなる感熱発熱素子において、発熱電極及び温度検
知電極を銅系金属素材の表面にＳｎ材を被覆させて構成
することを特徴とする感熱発熱素子。 - （３）感熱樹脂材を介して発熱電極と温度検知電極とを
備えてなる感熱発熱素子において、発熱電極及び温度検
知電極を銅系金属素材の表面にＡｌ材を被覆させて構成
することを特徴とする感熱発熱素子。 - （４）感熱樹脂材を介して発熱電極と温度検知電極とを
備えてなる感熱発熱素子において、発熱電極及び温度検
知電極を銅系金属素材の表面にＣｒ材を被覆させて構成
することを特徴とする感熱発熱素子。 - （５）感熱樹脂材を介して発熱電極と温度検知電極とを
備えてなる感熱発熱素子において、発熱電極及び温度検
知電極を銅系金属素材の表面にＺｎ材を被覆させて構成
することを特徴とする感熱発熱素子。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13768586 | 1986-06-13 | ||
| JP61-137685 | 1986-06-13 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63108691A true JPS63108691A (ja) | 1988-05-13 |
Family
ID=15204412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9909587A Pending JPS63108691A (ja) | 1986-06-13 | 1987-04-22 | 感熱発熱素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63108691A (ja) |
-
1987
- 1987-04-22 JP JP9909587A patent/JPS63108691A/ja active Pending
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