JP2002216938A - 面状発熱体及び電極取り付け構造 - Google Patents
面状発熱体及び電極取り付け構造Info
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- JP2002216938A JP2002216938A JP2001045787A JP2001045787A JP2002216938A JP 2002216938 A JP2002216938 A JP 2002216938A JP 2001045787 A JP2001045787 A JP 2001045787A JP 2001045787 A JP2001045787 A JP 2001045787A JP 2002216938 A JP2002216938 A JP 2002216938A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電気調理器、電気暖房器、電気乾燥機等の熱
源に最適な導電性発熱塗料を塗布して成る発熱体とし、
かつ高温でも導電不良を起こさない電極取り付け構造を
有する面状発熱体を提供する。 【解決手段】 一定の大きさの石英ガラス基板１の片面
に、導電性発熱塗料２を塗布して成る発熱素子面３を施
した、前記発熱素子面３の両サイドに、一定長に延長す
る炭素電極端子板４、マイカ板５、押え板６を重ねた上
で、断面がコの字状を成す片面に等間隔に設けたネジ溝
穴７に、ロック用ナット８を介在させた締め付けネジ９
付き挟み縁１０で挟み込んで後に、ロック用ナット８と
締め付けネジ９とで固定した炭素電極端子板４端部に、
リード線１１を止めネジ１２にで取り付けて成る面状発
熱体１３を構成する。
源に最適な導電性発熱塗料を塗布して成る発熱体とし、
かつ高温でも導電不良を起こさない電極取り付け構造を
有する面状発熱体を提供する。 【解決手段】 一定の大きさの石英ガラス基板１の片面
に、導電性発熱塗料２を塗布して成る発熱素子面３を施
した、前記発熱素子面３の両サイドに、一定長に延長す
る炭素電極端子板４、マイカ板５、押え板６を重ねた上
で、断面がコの字状を成す片面に等間隔に設けたネジ溝
穴７に、ロック用ナット８を介在させた締め付けネジ９
付き挟み縁１０で挟み込んで後に、ロック用ナット８と
締め付けネジ９とで固定した炭素電極端子板４端部に、
リード線１１を止めネジ１２にで取り付けて成る面状発
熱体１３を構成する。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、電気調理器、電気
暖房器、電気乾燥機等の加熱機器の熱源に最適な面状発
熱体に関し、具体的には、無機溶媒中に炭素系微粉末と
無機系微粉末を混合した導電性発熱塗料を、電気絶縁性
及び耐熱性を有する基板に塗布した面状発熱体と、導電
不良を起こしにくい電極取り付け構造に関するものであ
る。
暖房器、電気乾燥機等の加熱機器の熱源に最適な面状発
熱体に関し、具体的には、無機溶媒中に炭素系微粉末と
無機系微粉末を混合した導電性発熱塗料を、電気絶縁性
及び耐熱性を有する基板に塗布した面状発熱体と、導電
不良を起こしにくい電極取り付け構造に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の面状発熱体は、加熱機器の薄型
化、発熱面の均一加熱等の特徴を生かし、パネルヒータ
ー、セラミックスファンヒーター、床暖房等の熱源とし
て広く使用されている。また炭素は、耐熱性、耐食性に
優れることに加え、熱エネルギーの放射特性にも優れ、
発熱体の材料としても適した素材である。従来このよう
な炭素の特徴を生かし、有機化合物系であるエポキシ樹
脂、フェノール樹脂、ポリイミド、ポリベンツイミダゾ
ール系をバインダーとし、導電剤として炭素系を混合し
た導電性発熱塗料を電気絶縁基板上に塗布した面状発熱
体も提供されている。しかし、その耐熱温度は最大でも
３００°Ｃ位までが限界である。
化、発熱面の均一加熱等の特徴を生かし、パネルヒータ
ー、セラミックスファンヒーター、床暖房等の熱源とし
て広く使用されている。また炭素は、耐熱性、耐食性に
優れることに加え、熱エネルギーの放射特性にも優れ、
発熱体の材料としても適した素材である。従来このよう
な炭素の特徴を生かし、有機化合物系であるエポキシ樹
脂、フェノール樹脂、ポリイミド、ポリベンツイミダゾ
ール系をバインダーとし、導電剤として炭素系を混合し
た導電性発熱塗料を電気絶縁基板上に塗布した面状発熱
体も提供されている。しかし、その耐熱温度は最大でも
３００°Ｃ位までが限界である。
【０００３】又、バインダーとして合成樹脂系溶媒を使
用した場合、火災事故や廃棄物として焼却処分したとき
に有害ガスが発生する。さらに、溶剤として有機溶剤
（例えば、シンナー等）を使用するため、作業者及び環
境に有害であった。
用した場合、火災事故や廃棄物として焼却処分したとき
に有害ガスが発生する。さらに、溶剤として有機溶剤
（例えば、シンナー等）を使用するため、作業者及び環
境に有害であった。
【０００４】一方、無機系溶媒中に導電剤を混合した導
電性発熱塗料を電気絶縁基板上に塗布した面状発熱体も
ある。環境負荷も少なく、耐熱性には優れているが従来
のものは高価なものである。
電性発熱塗料を電気絶縁基板上に塗布した面状発熱体も
ある。環境負荷も少なく、耐熱性には優れているが従来
のものは高価なものである。
【０００５】面状発熱体への電極の取り付け構成は、例
えば金属製電極端子板を電気絶縁基板上に、耐熱性接着
剤であるシリコーン樹脂接着剤等で接着する方法や、厚
膜印刷により電極端子を設置する方法、また電気絶縁基
板上に金属性電極端子板をリベットやハトメで止め固定
圧接した構造などが用いられている。
えば金属製電極端子板を電気絶縁基板上に、耐熱性接着
剤であるシリコーン樹脂接着剤等で接着する方法や、厚
膜印刷により電極端子を設置する方法、また電気絶縁基
板上に金属性電極端子板をリベットやハトメで止め固定
圧接した構造などが用いられている。
【０００６】電気絶縁基板上に電極端子板を設置し、表
面に導電性発熱塗料を塗布した構成の面状発熱体は、７
０°Ｃ以下の低温域での使用では、基板温度が低いため
電極端子板取り付け方法にあまり問題はないが、２００
°Ｃ以上での高温域での使用では電極端子板取り付け方
法は多くの課題を抱えている。
面に導電性発熱塗料を塗布した構成の面状発熱体は、７
０°Ｃ以下の低温域での使用では、基板温度が低いため
電極端子板取り付け方法にあまり問題はないが、２００
°Ｃ以上での高温域での使用では電極端子板取り付け方
法は多くの課題を抱えている。
【０００７】例えば、電気絶縁基板上に、耐熱性接着剤
で電極端子板を接着する方法や、圧膜印刷により電極端
子を設置する方法では、有機化合物系の接着剤を使用し
ているため、高温域での使用は接着剤が劣化し接着効果
が低下する。したがって、電気絶縁基板と電極端子間に
剥離が生じるため、導電性発熱塗料の塗膜と電極端子が
接する部分に亀裂が生じ導電不良の原因となる。
で電極端子板を接着する方法や、圧膜印刷により電極端
子を設置する方法では、有機化合物系の接着剤を使用し
ているため、高温域での使用は接着剤が劣化し接着効果
が低下する。したがって、電気絶縁基板と電極端子間に
剥離が生じるため、導電性発熱塗料の塗膜と電極端子が
接する部分に亀裂が生じ導電不良の原因となる。
【０００８】また、電気絶縁基板上に金属製電極端子板
をリベットやハトメで固定圧接した表面に導電性発熱塗
料を塗布した場合、高温域での使用は金属製電極端子板
が熱膨張を起こし変形するため、やはり導電性発熱塗料
の塗膜と金属製電極端子板が接する部分に亀裂が生じ導
通不良の原因となる。
をリベットやハトメで固定圧接した表面に導電性発熱塗
料を塗布した場合、高温域での使用は金属製電極端子板
が熱膨張を起こし変形するため、やはり導電性発熱塗料
の塗膜と金属製電極端子板が接する部分に亀裂が生じ導
通不良の原因となる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は上記問
題点を解決し、環境負荷が少なく、高温域での耐熱性に
も優れ、経済的で、低消費電力量においても高発熱効果
が得られる面状発熱体を提供することである。
題点を解決し、環境負荷が少なく、高温域での耐熱性に
も優れ、経済的で、低消費電力量においても高発熱効果
が得られる面状発熱体を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、水溶性無機溶媒中に、発熱特性に優れた炭素
系微粉末と無機系微粉末を混合した導電性発熱塗料を、
熱膨張率の低い絶縁性及び耐熱性に優れた基板に塗布乾
燥し、導電性発熱塗料塗布面に、熱膨張率の低い高融点
の金属製端子板及び炭素端子板を圧接して構成される面
状発熱体を提供する。
するため、水溶性無機溶媒中に、発熱特性に優れた炭素
系微粉末と無機系微粉末を混合した導電性発熱塗料を、
熱膨張率の低い絶縁性及び耐熱性に優れた基板に塗布乾
燥し、導電性発熱塗料塗布面に、熱膨張率の低い高融点
の金属製端子板及び炭素端子板を圧接して構成される面
状発熱体を提供する。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の発明は、
電気絶縁性及び耐熱性に優れた基板に導電性発熱塗料を
塗布乾燥し、塗布表面に電極端子板を圧接して成る面状
発熱体において、電気絶縁性及び耐熱性に優れた基板と
して、熱膨張係数が低く、耐熱衝撃性に強く、熱伝導性
が高い、高温構造材料に適したセラミックス及びガラス
等の基板を使用し導電性発熱塗料を塗布乾燥する。導電
性発熱塗料は、水溶性無機溶媒中に炭素系微粉末と無機
系微粉末を混合したものがあげられる。又、電気絶縁性
及び耐熱性に優れた基板の少なくとも一方の面に、導電
性発熱塗料を塗布乾燥させ、塗布乾燥した表面に少なく
とも２つ以上の電極端子板を圧接する。電極端子板は熱
膨張係数が低い高融点金属板及び炭素板を使用する。
電気絶縁性及び耐熱性に優れた基板に導電性発熱塗料を
塗布乾燥し、塗布表面に電極端子板を圧接して成る面状
発熱体において、電気絶縁性及び耐熱性に優れた基板と
して、熱膨張係数が低く、耐熱衝撃性に強く、熱伝導性
が高い、高温構造材料に適したセラミックス及びガラス
等の基板を使用し導電性発熱塗料を塗布乾燥する。導電
性発熱塗料は、水溶性無機溶媒中に炭素系微粉末と無機
系微粉末を混合したものがあげられる。又、電気絶縁性
及び耐熱性に優れた基板の少なくとも一方の面に、導電
性発熱塗料を塗布乾燥させ、塗布乾燥した表面に少なく
とも２つ以上の電極端子板を圧接する。電極端子板は熱
膨張係数が低い高融点金属板及び炭素板を使用する。
【００１２】又、請求項２に記載の発明は、電気絶縁性
及び耐熱性に優れた基板の少なくとも一方の面に、熱膨
張係数の低い炭素端子板を少なくとも２つ以上設置し、
導電性発熱塗料を塗布乾燥する。導電性発熱塗料は、水
溶性無機溶媒中に炭素系微粉末と無機系微粉末を混合し
たものがあげられる。
及び耐熱性に優れた基板の少なくとも一方の面に、熱膨
張係数の低い炭素端子板を少なくとも２つ以上設置し、
導電性発熱塗料を塗布乾燥する。導電性発熱塗料は、水
溶性無機溶媒中に炭素系微粉末と無機系微粉末を混合し
たものがあげられる。
【００１３】又、請求項１０記載の発明は、電気絶縁性
及び耐熱性に優れた基板（以下、絶縁耐熱基板）に導電
性発熱塗料を塗布乾燥し、塗布表面に電極端子板を圧接
する方法において、絶縁耐熱基板に開孔を設け、その開
孔を用いて熱膨張係数が低い高融点金属端子板及び炭素
端子板（以下、電極端子板）をネジ止めにて固定圧接す
る構造。又、コの字状成型材を用い、コの字状成型材の
少なくとも一面にネジ孔を設け、コの字状成型材の内側
に絶縁耐熱基板及び電極端子板を挿入し、ネジ孔を利用
してボルトで固定圧接する構造。又、タングステンのよ
うな高温域においてもバネ性の劣化が低い材質の金属で
成型したクリップで、絶縁耐熱基板と電極端子板を挟持
圧接する構造等があげられる。いずれの構造も適宜な圧
力で圧接する。
及び耐熱性に優れた基板（以下、絶縁耐熱基板）に導電
性発熱塗料を塗布乾燥し、塗布表面に電極端子板を圧接
する方法において、絶縁耐熱基板に開孔を設け、その開
孔を用いて熱膨張係数が低い高融点金属端子板及び炭素
端子板（以下、電極端子板）をネジ止めにて固定圧接す
る構造。又、コの字状成型材を用い、コの字状成型材の
少なくとも一面にネジ孔を設け、コの字状成型材の内側
に絶縁耐熱基板及び電極端子板を挿入し、ネジ孔を利用
してボルトで固定圧接する構造。又、タングステンのよ
うな高温域においてもバネ性の劣化が低い材質の金属で
成型したクリップで、絶縁耐熱基板と電極端子板を挟持
圧接する構造等があげられる。いずれの構造も適宜な圧
力で圧接する。
【００１４】又、請求項１２記載の発明は、絶縁耐熱基
板の少なくとも一方の面に、少なくとも二つ以上の電極
端子板が嵌合する凹部を設け、凹部に電極端子板を嵌合
した構造。又、絶縁耐熱基板の少なくとも一方の面に、
少なくとも二つ以上の電極端子板をネジ止め及び、クリ
ップ等で挟持する構造で設置し、いずれも表面に導電性
発熱塗料を塗布乾燥する。
板の少なくとも一方の面に、少なくとも二つ以上の電極
端子板が嵌合する凹部を設け、凹部に電極端子板を嵌合
した構造。又、絶縁耐熱基板の少なくとも一方の面に、
少なくとも二つ以上の電極端子板をネジ止め及び、クリ
ップ等で挟持する構造で設置し、いずれも表面に導電性
発熱塗料を塗布乾燥する。
【００１５】本発明に使用する電極端子板は、導電性、
耐熱性に優れ、熱膨張係数が低い炭素板及びタングステ
ン板と同等の材質があげられる。
耐熱性に優れ、熱膨張係数が低い炭素板及びタングステ
ン板と同等の材質があげられる。
【００１６】
【実施例】実施例１ 本発明の実施例１を図１に示す面状発熱体の一部分解斜
視図と図２の電極取り付け部を示す要部拡大断面図を参
照して説明する。
視図と図２の電極取り付け部を示す要部拡大断面図を参
照して説明する。
【００１７】まず、絶縁耐熱性に優れた一定の大きさの
石英ガラス基板１の片面に、導電性発熱塗料２をスプレ
ーガンにて均一の厚さに塗布した後に、オーブンにて１
５０°Ｃで１０分間、さらに３５０°Ｃで９０分間加熱
乾燥した発熱素子面３を施した発熱体を形成する。次に
前記発熱体を成す石英ガラス基板１の発熱素子面３側の
両サイドには、一定長に延長する炭素電極端子板４、絶
縁素材であるマイカ板５、押え板６を重ねた上で、耐熱
性ある素材で、かつ断面がコの字状を成す片面に等間隔
に設けたネジ溝穴７に、ロック用ナット８を介在させた
締め付けネジ９付き挟み縁１０をもって、前記石英ガラ
ス基板１、炭素電極端子板４、マイカ板５、押え板６を
挟み込んで後に、締め付けネジ９で固定した炭素電極端
子板４端部に、リード線１１を止めネジ１２をもって、
実施例１の面状発熱体１３を構成する。
石英ガラス基板１の片面に、導電性発熱塗料２をスプレ
ーガンにて均一の厚さに塗布した後に、オーブンにて１
５０°Ｃで１０分間、さらに３５０°Ｃで９０分間加熱
乾燥した発熱素子面３を施した発熱体を形成する。次に
前記発熱体を成す石英ガラス基板１の発熱素子面３側の
両サイドには、一定長に延長する炭素電極端子板４、絶
縁素材であるマイカ板５、押え板６を重ねた上で、耐熱
性ある素材で、かつ断面がコの字状を成す片面に等間隔
に設けたネジ溝穴７に、ロック用ナット８を介在させた
締め付けネジ９付き挟み縁１０をもって、前記石英ガラ
ス基板１、炭素電極端子板４、マイカ板５、押え板６を
挟み込んで後に、締め付けネジ９で固定した炭素電極端
子板４端部に、リード線１１を止めネジ１２をもって、
実施例１の面状発熱体１３を構成する。
【００１８】実施例１の面状発熱体１３における電極取
り付け手段は、コの字状の挟み縁１０に設けたロック用
ナット８と締め付けネジ９で挟み固定する方法であるの
で、発熱素子面３が高温になって、例え熱膨張が起きて
も耐えられる取り付け方法を採用しているので、亀裂が
生じたり剥離による導電不良の要因は無くなる。
り付け手段は、コの字状の挟み縁１０に設けたロック用
ナット８と締め付けネジ９で挟み固定する方法であるの
で、発熱素子面３が高温になって、例え熱膨張が起きて
も耐えられる取り付け方法を採用しているので、亀裂が
生じたり剥離による導電不良の要因は無くなる。
【００１９】実施例２ 実施例２を図３の面状発熱体を示す一部分解斜視図と図
４に示す電極取り付け部の要部拡大側面図を参照して説
明する。実施例２に示す面状発熱体１３を形成する発熱
体は、前記実施例１と同様に石英ガラス基板１の片面に
導電性発熱塗料２を塗布した発熱素子面３を形成するも
のとするが、その発熱素子面３の両サイドに位置させる
電極取り付け部材は、端部にネジ穴１４を有する一定長
のタングステン電極端子板１５、マイカ板５を重ねた上
で、断面がコの字状もしくはＵ字状を成す、タングステ
ン素材等による複数個のクリップ１６で挟み止めて、実
施例２の面状発熱体１３を構成する。
４に示す電極取り付け部の要部拡大側面図を参照して説
明する。実施例２に示す面状発熱体１３を形成する発熱
体は、前記実施例１と同様に石英ガラス基板１の片面に
導電性発熱塗料２を塗布した発熱素子面３を形成するも
のとするが、その発熱素子面３の両サイドに位置させる
電極取り付け部材は、端部にネジ穴１４を有する一定長
のタングステン電極端子板１５、マイカ板５を重ねた上
で、断面がコの字状もしくはＵ字状を成す、タングステ
ン素材等による複数個のクリップ１６で挟み止めて、実
施例２の面状発熱体１３を構成する。
【００２０】実施例２の電極取り付け方法はクリップ１
６で挟み止める方法であるので簡便である。尚、図示す
るクリップ１６は一枚のバネ板を曲げたものであるが、
二枚の挟み板の間にバネを介在させたものでもよく、ま
た一定の幅のクリップ１６複数個で挟み止めているが幅
の広い一つのクリップでもよく、形態はいずれのクリッ
プを採用してもよいものであり、特に限定するものでは
ない。
６で挟み止める方法であるので簡便である。尚、図示す
るクリップ１６は一枚のバネ板を曲げたものであるが、
二枚の挟み板の間にバネを介在させたものでもよく、ま
た一定の幅のクリップ１６複数個で挟み止めているが幅
の広い一つのクリップでもよく、形態はいずれのクリッ
プを採用してもよいものであり、特に限定するものでは
ない。
【００２１】実施例３ 実施例３を図５の面状発熱体を示す一部欠損斜視図と図
６及び図７に示す電極取り付け部の要部拡大断面図を参
照して説明する。実施例３に示す面状発熱体１３は、発
熱素子面３を形成する基板素材にセラミックス基板１９
を採用し、かつセラミックス基板１９の片面両サイドに
は適度な深さの凹部１８を設け、その凹部１８には、端
部にネジ穴１４を有する一定長の炭素電極端子板４を嵌
合して成る一面に、前記同様の導電性発熱塗料２を塗布
乾燥した発熱素子面３を形成して、実施例３の面状発熱
体１３を構成する。
６及び図７に示す電極取り付け部の要部拡大断面図を参
照して説明する。実施例３に示す面状発熱体１３は、発
熱素子面３を形成する基板素材にセラミックス基板１９
を採用し、かつセラミックス基板１９の片面両サイドに
は適度な深さの凹部１８を設け、その凹部１８には、端
部にネジ穴１４を有する一定長の炭素電極端子板４を嵌
合して成る一面に、前記同様の導電性発熱塗料２を塗布
乾燥した発熱素子面３を形成して、実施例３の面状発熱
体１３を構成する。
【００２２】実施例３の電極取り付け方法は、凹部１８
に炭素電極端子板４を嵌合するので簡便であり、かつ薄
型化が計れる。尚、セラミックス基板１９に固定する炭
素電極端子板４は、図６に示すように凹部１８に嵌め込
んでいるが、他の方法として、図７に示すのようにセラ
ミックス基板１９に嵌め込んだ炭素電極端子板４を、必
要に応じて複数個の締め付けネジ９と締め付けナット１
７により固定する方法でもよい。
に炭素電極端子板４を嵌合するので簡便であり、かつ薄
型化が計れる。尚、セラミックス基板１９に固定する炭
素電極端子板４は、図６に示すように凹部１８に嵌め込
んでいるが、他の方法として、図７に示すのようにセラ
ミックス基板１９に嵌め込んだ炭素電極端子板４を、必
要に応じて複数個の締め付けネジ９と締め付けナット１
７により固定する方法でもよい。
【００２３】実施例４ 実施例４を図８に示す面状発熱体の斜視図と図９に示す
電極取り付け部を示す要部拡大断面図を参照して説明す
る。実施例４に示す面状発熱体１３における基材は、前
記実施例３と同様のセラミックス基板１９とし、かつそ
のセラミックス基板１９の両サイドには、炭素電極端子
板４を取り付ける固定用のネジ穴１４を複数個設けた片
面に、導電性発熱塗料２を塗布乾燥した発熱素子面３を
形成した上で、その発熱素子面３の両サイドには、前記
セラミックス基板１９に施したネジ穴１４と同じ位置
に、同様のネジ穴１４を設けた一定長の炭素電極端子板
４を重ねてから、締め付けネジ９と締め付けナット１７
により圧接固定して、実施例４の面状発熱体１３を構成
する。
電極取り付け部を示す要部拡大断面図を参照して説明す
る。実施例４に示す面状発熱体１３における基材は、前
記実施例３と同様のセラミックス基板１９とし、かつそ
のセラミックス基板１９の両サイドには、炭素電極端子
板４を取り付ける固定用のネジ穴１４を複数個設けた片
面に、導電性発熱塗料２を塗布乾燥した発熱素子面３を
形成した上で、その発熱素子面３の両サイドには、前記
セラミックス基板１９に施したネジ穴１４と同じ位置
に、同様のネジ穴１４を設けた一定長の炭素電極端子板
４を重ねてから、締め付けネジ９と締め付けナット１７
により圧接固定して、実施例４の面状発熱体１３を構成
する。
【００２４】尚、本発明に採用する基板は石英ガラス基
板１及びセラミックス基板１９を採用しているが、同様
に熱膨張率が低く、耐熱性及び耐熱衝撃性、熱伝導率に
優れた素材等も適した他の基板材料を用いてもよい。
板１及びセラミックス基板１９を採用しているが、同様
に熱膨張率が低く、耐熱性及び耐熱衝撃性、熱伝導率に
優れた素材等も適した他の基板材料を用いてもよい。
【００２５】この発明による面状発熱体１３は以上のよ
うな各実施例を成すものであるが、その発熱素子面３を
形成する導電性発熱塗料２は、ケイ酸ナトリウム溶液１
００重量部に対し、黒鉛粉末５０重量部、ケイ酸マグネ
シウム粉末１５重量部、水１００重量部を容器に入れ、
５分間攪拌したものを使用した。炭素系物質である黒鉛
粉末を使用しているため非常に熱効率の高い発熱が可能
となる、従来には見られない導電性発熱塗料２を採用し
ている。
うな各実施例を成すものであるが、その発熱素子面３を
形成する導電性発熱塗料２は、ケイ酸ナトリウム溶液１
００重量部に対し、黒鉛粉末５０重量部、ケイ酸マグネ
シウム粉末１５重量部、水１００重量部を容器に入れ、
５分間攪拌したものを使用した。炭素系物質である黒鉛
粉末を使用しているため非常に熱効率の高い発熱が可能
となる、従来には見られない導電性発熱塗料２を採用し
ている。
【００２６】又、炭素系物質は耐熱性、耐食性に優れ、
熱エネルギーの放射特性に優れ、発熱体の材料として好
適であるが、更に高温を必要とする場合は、セラミック
ス、ガラス成形体で面状発熱体を包み、内部にアルゴン
ガス、窒素ガスを充填し気密封止すると、面状発熱体に
使用している発熱体は酸化されにくくなり、８００°Ｃ
位の耐熱性を有する面状発熱体も可能である。
熱エネルギーの放射特性に優れ、発熱体の材料として好
適であるが、更に高温を必要とする場合は、セラミック
ス、ガラス成形体で面状発熱体を包み、内部にアルゴン
ガス、窒素ガスを充填し気密封止すると、面状発熱体に
使用している発熱体は酸化されにくくなり、８００°Ｃ
位の耐熱性を有する面状発熱体も可能である。
【００２７】
【発明の効果】以上のような面状発熱体を構成している
ので、従来に見られない次のような効果や特長を提供す
る。発熱体は薄い石英ガラスの片面に、発熱効率の高い
導電性発熱塗料を塗布して成る発熱素子面を施し、かつ
その両サイドに設ける電極において、実施例１では発熱
素子面に炭素電極端子板、マイカ板の順に重ねたもの
を、断面がコの字状で締め付けネジ付きの挟み縁で取り
付け、実施例２においてはクリップで挟み固定する電極
取り付け構造を、又、実施例３においてはセラミックス
基板に熱膨張率の低い炭素電極端子板を嵌合した表面に
導電性発熱塗料を塗布する構造を、さらに実施例４にお
いては、セラミックス基板の発熱素子面に炭素電極端子
板をネジ止めにて圧接固定する構造を採用しているの
で、仮に、発熱温度が長時間に渡り４５０°Ｃくらいに
達する高温範囲においても耐えられる電極取り付け方式
であるので、導電不良によるトラブル要因を大幅に軽減
防止することが可能な面状発熱体を構成する。
ので、従来に見られない次のような効果や特長を提供す
る。発熱体は薄い石英ガラスの片面に、発熱効率の高い
導電性発熱塗料を塗布して成る発熱素子面を施し、かつ
その両サイドに設ける電極において、実施例１では発熱
素子面に炭素電極端子板、マイカ板の順に重ねたもの
を、断面がコの字状で締め付けネジ付きの挟み縁で取り
付け、実施例２においてはクリップで挟み固定する電極
取り付け構造を、又、実施例３においてはセラミックス
基板に熱膨張率の低い炭素電極端子板を嵌合した表面に
導電性発熱塗料を塗布する構造を、さらに実施例４にお
いては、セラミックス基板の発熱素子面に炭素電極端子
板をネジ止めにて圧接固定する構造を採用しているの
で、仮に、発熱温度が長時間に渡り４５０°Ｃくらいに
達する高温範囲においても耐えられる電極取り付け方式
であるので、導電不良によるトラブル要因を大幅に軽減
防止することが可能な面状発熱体を構成する。
【００２８】また、印加電圧の違いにより最大発熱温度
は異なるが、発熱実施の試験結果においては、ある一定
の温度まで上昇すると、抵抗値及び発熱温度は長時間に
渡り一定に保たれ、自己温度制御作用も有する面状発熱
体である。加えて、長期間の使用においても特性が安定
するので、電気調理器、電気暖房器、電気乾燥機等の加
熱機器の熱源として有効な発熱体であるとともに、環境
負荷も少なく、経済的で低消費電力で発熱効率の高い面
状発熱体を提供するものである。
は異なるが、発熱実施の試験結果においては、ある一定
の温度まで上昇すると、抵抗値及び発熱温度は長時間に
渡り一定に保たれ、自己温度制御作用も有する面状発熱
体である。加えて、長期間の使用においても特性が安定
するので、電気調理器、電気暖房器、電気乾燥機等の加
熱機器の熱源として有効な発熱体であるとともに、環境
負荷も少なく、経済的で低消費電力で発熱効率の高い面
状発熱体を提供するものである。
【図１】本発明の実施例１の面状発熱体を示す一部分解
斜視図。
斜視図。
【図２】実施例１の電極取り付け部を示す要部拡大断面
図。
図。
【図３】実施例２の面状発熱体を示す一部分解斜視図。
【図４】実施例２の電極取り付け部を示す要部拡大側面
図。
図。
【図５】実施例３の面状発熱体を示す一部欠損斜視図。
【図６】実施例３の電極取り付け部を示す要部拡大断面
図。
図。
【図７】実施例３の電極取り付け部を示す要部拡大断面
図。
図。
【図８】実施例４の面状発熱体を示す斜視図。
【図９】実施例４の電極取り付け部を示す要部拡大断面
図。
図。
１・・・石英ガラス基板 ２・・・導電性発熱塗料 ３・・・発熱素子面 ４・・・炭素電極端子板 ５・・・マイカ板 ６・・・押え板 ７・・・ネジ溝穴 ８・・・ロック用ナット ９・・・締め付けネジ １０・・挟み縁 １１・・リード線 １２・・止めネジ １３・・面状発熱体 １４・・ネジ穴 １５・・タングステン電極端子板 １６・・クリップ １７・・締め付けナット １８・・凹部 １９・・セラミックス基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｂ 3/84 Ｈ０５Ｂ 3/20 ３９２ Ｆターム(参考） 3K034 AA10 AA34 BB05 BB06 BB14 BC04 BC12 CA02 CA06 CA18 CA29 CA32 3K092 PP20 QA05 QC02 QC09 QC21 QC42 QC59 RF03 RF11 RF12 RF17 RF22 VV28
Claims (12)
- 【請求項１】 電気絶縁性及び耐熱性ある基板に導電性
発熱塗料を塗布乾燥し、塗布表面に電極端子板を圧接し
て成る面状発熱体。 - 【請求項２】 電気絶縁性及び耐熱性ある基板に電極端
子板を設置し、導電性発熱塗料を塗布乾燥して成る面状
発熱体。 - 【請求項３】 導電性発熱塗料として、無機溶媒中に炭
素系微粉末と無機系微粉末を混合して成る請求項１又は
２に記載の面状発熱体。 - 【請求項４】 導電性発熱塗料として、水溶性無機溶媒
中に炭素系微粉末と無機系微粉末を混合して成る請求項
１又は２に記載の面状発熱体。 - 【請求項５】 水溶性無機溶媒としてケイ酸ナトリウム
溶液、及びリン酸塩を用い、炭素系微粉末として黒鉛を
用い、かつ無機系微粉末としてタルク、ケイ酸マグネシ
ウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウムと同等の無
機系微粉末の中から少なくとも一種以上を用いて成る請
求項１〜４のいずれかに記載する導電性発熱塗料。 - 【請求項６】 導電性発熱塗料として、ケイ酸ナトリウ
ム溶液１００重量部に対して、黒鉛粉末２５〜１００重
量部、無機粉末１〜５０重量部を混合して成る、請求項
１〜５のいずれかに記載する面状発熱体。 - 【請求項７】 導電性発熱塗料として、ケイ酸ナトリウ
ム溶液１００重量部に対して、黒鉛粉末６５重量部、ケ
イ酸マグネシウム粉末１５重量部を混合して成る、請求
項１〜６のいずれかに記載する面状発熱体。 - 【請求項８】 電気絶縁性及び耐熱性ある基板は、熱膨
張係数が低く、耐熱衝撃性に強く、熱伝導性が高い、高
温構造材料に適したセラミックス、ガラス等の耐熱性あ
る基材を用いて成る請求項１又は２に記載の導電性発熱
塗料塗布基板。 - 【請求項９】 導電性発熱塗料を塗布した基板に取り付
ける電極端子板が、熱膨張係数が低い高融点金属端子板
及び炭素端子板を用いて成る、請求項１又は２に記載の
電極端子板。 - 【請求項１０】 導電性発熱塗料塗布表面に、熱膨張係
数が低い高融点金属端子板及び炭素端子板を圧接して成
る請求項１に記載の電極取り付け構造。 - 【請求項１１】 導電性発熱塗料を塗布した基板に取り
付ける電極端子板が、断面がコの字状を成す挟み縁と締
め付けネジにより圧接固定されて成る、請求項１に記載
する電極取り付け構造。 - 【請求項１２】 耐熱性基板に、熱膨張係数が低い炭素
端子板及び高融点金属端子板を設置し、導電性発熱塗料
を塗布して成る請求項２に記載の電極取り付け構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001045787A JP2002216938A (ja) | 2001-01-17 | 2001-01-17 | 面状発熱体及び電極取り付け構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001045787A JP2002216938A (ja) | 2001-01-17 | 2001-01-17 | 面状発熱体及び電極取り付け構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002216938A true JP2002216938A (ja) | 2002-08-02 |
Family
ID=18907516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001045787A Pending JP2002216938A (ja) | 2001-01-17 | 2001-01-17 | 面状発熱体及び電極取り付け構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002216938A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009526373A (ja) * | 2006-02-10 | 2009-07-16 | ラディアント グラス インダストリーズ リミテッド ライアビリティ カンパニー | 加熱ガラスパネル、および導電性フィルムとの電気的接触形成法 |
| JP2010003612A (ja) * | 2008-06-23 | 2010-01-07 | Nasakoa Kk | 発熱シートの製造方法、及び発熱シート |
| KR101190104B1 (ko) | 2007-10-23 | 2012-10-11 | 가부시키가이샤 호시노산쇼 | 도료 및 상기 도료를 사용한 면상 발열체 |
| US20130334204A1 (en) * | 2012-06-18 | 2013-12-19 | Tem-Tech Lab. Co. Ltd | Plane heating film for integrated gas supply system, and method of manufacturing same |
| KR20140064665A (ko) * | 2012-11-19 | 2014-05-28 | 이찰리 | 흑연 및 규산 나트륨을 포함한 코팅제 조성물 및 이를 이용한 가열 장치 |
| CN104411027A (zh) * | 2014-09-30 | 2015-03-11 | 温岭市第二绝缘材料厂 | 一种碳纤维发热板及其生产工艺 |
| CN110167212A (zh) * | 2019-04-09 | 2019-08-23 | 黄志明 | 保温发热功能板的制造方法 |
| US11162687B2 (en) | 2016-12-12 | 2021-11-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Planar heating apparatus and heating device including the same |
| US11397395B2 (en) | 2020-05-26 | 2022-07-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Fixing apparatus having a power supply member including first and second members with different linear expansion coefficients, and image forming apparatus |
-
2001
- 2001-01-17 JP JP2001045787A patent/JP2002216938A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009526373A (ja) * | 2006-02-10 | 2009-07-16 | ラディアント グラス インダストリーズ リミテッド ライアビリティ カンパニー | 加熱ガラスパネル、および導電性フィルムとの電気的接触形成法 |
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| JP2014002884A (ja) * | 2012-06-18 | 2014-01-09 | Tem-Tech Kenkyusho:Kk | 集積ガス供給装置用の平面発熱板およびその製造方法 |
| KR20140064665A (ko) * | 2012-11-19 | 2014-05-28 | 이찰리 | 흑연 및 규산 나트륨을 포함한 코팅제 조성물 및 이를 이용한 가열 장치 |
| KR101588366B1 (ko) | 2012-11-19 | 2016-01-25 | 이찰리 | 흑연 및 규산 나트륨을 포함한 코팅제 조성물 및 이를 이용한 가열 장치 |
| CN104411027A (zh) * | 2014-09-30 | 2015-03-11 | 温岭市第二绝缘材料厂 | 一种碳纤维发热板及其生产工艺 |
| US11162687B2 (en) | 2016-12-12 | 2021-11-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Planar heating apparatus and heating device including the same |
| CN110167212A (zh) * | 2019-04-09 | 2019-08-23 | 黄志明 | 保温发热功能板的制造方法 |
| US11397395B2 (en) | 2020-05-26 | 2022-07-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Fixing apparatus having a power supply member including first and second members with different linear expansion coefficients, and image forming apparatus |
| US11809111B2 (en) | 2020-05-26 | 2023-11-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Fixing apparatus having power supply members including portions with different linear expansion coefficients |
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