JP2004311178A - Heating sheet, its manufacturing method, and its connection device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、発熱シートの電極の接続部を薄く構成することを目的とした発熱シート及びその製造方法並びにその接続装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来知られている床暖房装置で電熱を利用する装置においては、床板上へヒータ線を敷設し、ヒータ線の上面へ熱良導体の網材を配し、その上に床材を層着した構造であった。
【0003】
また、ポリエステルフィルムの上面に導電性のカーボン塗料を塗布し、電極帯を設けた面状発熱体をゴムで被覆した電熱シートが知られていた。
【0004】
【特許文献1】特開平9−280582
【0005】
【特許文献2】特開2000−228275
【0006】
【発明により解決しようとする課題】
前記従来のヒータ線を発熱体とする発明は、線状発熱のために、熱効率が悪くなると共に、全体の厚さが大きくなり、かつ巻き込んだり、折り畳んだりできない。その上、遠赤外線も出ないなどの問題点があった。
【0007】
また、カーボンを発熱体とした発明は、温度制御ができないので、回路に温度コントローラーを介装しているが、コントローラーの故障により高温になったり、低温火傷を生じるおそれがあった。
【0008】
次に、カーボン粉末よりなる赤外線放射層を設けた発明の場合にも、発熱シートの電気的接続部が厚くなり、敷設上幾多の問題点があった。
【0009】
【課題を解決するための手段】
この発明は、発熱シート相互の電気的接続を、銅薄板のようにきわめて薄い電極条を用い、カシメによって相互両電極を接続するので、接続が確実であり、作業性もよく、全体を極薄(例えば2mm位)にして、前記従来の問題点を解決したのである。
【0010】
即ちこの発明は、絶縁シート上に、導電条と、遠赤外線を輻射する発熱層とを並列して設け、前記導電条と発熱層上へ絶縁シートを被着して一体的発熱シートとすると共に、前記発熱シートの一端部へ、両端に夫々接続部を有する二条の電極条を並列して固定し、前記両電極条に前記導電条のプラス側と、マイナス側を夫々接続したことを特徴とする発熱シートであり、導電条は、銀薄層としたことを特徴とするものであり、導電条は、基導電条と枝導電条を組み合わせたことを特徴とするものである。
【0011】
次に方法の発明は、絶縁シートへ所定間隔で遠赤外線を輻射する発熱層を設け、次いで、前記発熱層と平行する導電条と、交差する導電条を設け、前記発熱層と、導電条の上部へ絶縁シートを被着して、前記両シートを一体的に熱シールして発熱シートとし、該発熱シートの一端部へ両端に夫々接続部を有する二条の電極条を並列して固定し、前記電極条に、前記導電条のプラス側と、マイナス側を夫々接続することを特徴とした発熱シートの製造方法であり、発熱層は、カーボン粉を主材料とするカーボン塗料であって、通電により一定温度まで上昇し、上限温度制御できる材質とすることを特徴としたものである。また、導電条は、銀粉を主材料とする銀塗料であって、印刷又は塗布することを特徴としたものであり、電極条は銅薄板よりなり、一端に雄接続部を有し、他端に雌接続部を有することを特徴としたものである。
【0012】
次に装置の発明は、一方の発熱シートの電極条の雄接続部を他方の発熱シートの電極条の雌接続部へ挿入し、カシメて固定することを特徴とした発熱シートの接続装置であり、カシメは、雄接続部の凹入部へ、雌接続部のカシメ片を挿入固定することを特徴としたものである。
【0013】
前記発明における断熱シートは、絶縁性、強靱性、断熱性があって、耐温度特性(例えば100℃位まで軟化変形しない)があれば、多くの合成樹脂シートを使用することができる。例えばポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアセタール、ポリカーボネイトなどがある。
【0014】
この発明に用いるカーボン塗料は、カーボン粉末に導電特性のあるセラミックス粉末を混入した。例えば45℃以上になれば自動的に電気抵抗が上昇して通電できなくなるようにしてある。従って、コントローラが故障しても過熱により不慮の災害を生じるおそれはない。
【0015】
この発明によれば、例えば最高温度を45℃に設定すると、45℃以上に発熱することがなく、かつ遠赤外線が作用するので、長時間暖房の場合でも低温火傷を生じるおそれはない。
【0016】
この発明の発熱シートは、極めて薄い(例えば0.25mm)ので、暖房パネル又は暖房畳の中へ介装しても、全体の厚さに修正を加える必要がなく、またロール巻にできるので、運搬、施工、貯蔵等に便利である。
【0017】
この発明のカーボン塗料は、マトリックス高分子粒子層が低温になると縮まり、半導体カーボンがくっついて電気抵抗率が弱まり、通電して量が多くなって発熱量も多くなるが、温度が高くなると、マトリックス高分子粒子層が離れて電気抵抗が高くなり、電気が止まるので、高温自動制御できる。また、カーボン粒子として炭粉末を用いると、遠赤外線の放射と陰イオンの発生が見込まれ、環境を改善する。
【0018】
この発明の製造方法によれば、絶縁シートへ発熱層と導電条とを印刷その他の手段で層着することにより、発熱シートができるので、長大な、任意幅の発熱シートを高速生産することができる。また、前記のように発熱シートはきわめて薄いのでロール巻にすれば、大量でも小容量にして保管、運搬取扱いができると共に、必要量宛切断して、発熱シートにすることができる。
【0019】
従来所定面積の発熱シートを接続して使用する場合に電気接続器が厚く(例えば6mm以上)なるおそれがあったが、この発明によれば、きわめて薄く(例えば2.0mm位できるので、前記問題点を解決し、施工を容易にすると共に、敷設位置の制約が皆無となった。
【0020】
【発明の実施の形態】
この発明は、絶縁シートの上面に、銀粉よりなる導電条と、カーボン塗料よりなる発熱層を印刷し、両印刷は一回又は複数回の印刷により所望の厚さとすることができる。次に、前記導電条と、発熱層の上面に絶縁シートを被着して一体的に熱シールし、この発明の発熱シートを構成し、次いで発熱シートの一側に、両端に接続部を有する電極条を固定して電気的に接続した。
【0021】
この発明を床暖房用パネルに使用するには、断熱材よりなる捨板と、フローリングとの間に、前記電極付の発熱シートを挟み込み一体的に固定して構成する。前記において、捨板はビス(もくねじ)止めする。前記発熱シートは、カーボン塗料を塗布(印刷)した発熱層及び銀粉塗料を塗布(印刷)した導電条を傷つけないように、前記捨板の表面を点検した上で、必要とする面積の発熱シートを敷設し、接着テープで接着固定する。次に、フローリングは、ビス(もくねじ)止め又は釘打ちで固定する。この場合に、発熱シートを傷つけないことが肝要であり、万一発熱層及び導電条にビスを螺入した場合には、ビスを抜いて、発熱シート(発熱層など)を耐熱絶縁補修テープで補修するか、無傷のシートと取り換えなければならない。
【0022】
この発明の発熱シートは、一定の少面積毎に構成されているので、発熱シートの損傷その他の事故を生じた場合には、該当部分のみの取り換えができる。
【0023】
また、この発明の発熱シートの製造に際し、少面積毎に通電回路の完結方式を採用しているので、長大な発熱シートを製造後、各回路毎に分断し、コード及び接続器を接続して合理的、かつ効率よく発熱シートを製造することができる。
【0024】
前記発熱シートの寸法は、例えば幅を30cmとし、長さを適宜とすれば、原建築基準の寸法と適合するので、前記単位発熱シートを必要面積に達するまでに自由に組み立てることができる。
【0025】
この発明は、一方の発熱シートの電極条の雄接続部を他方の発熱シート電極条の雌接続部へ挿入し、カシメて固定することにより、確実に接続することができる。この場合の接続部の厚さは、電極条の厚さのほぼ3倍程度であるから、きわめて薄くすることができる(例えば2.0mm位)。
【0026】
従って、この発熱シートを床暖房、暖房畳、その他に応用する場合であっても、接続部の厚さが問題になるおそれがなく、施工が容易になる。
【0027】
【実施例1】
この発明の発熱シートの実施例を図1、2、3に基づいて説明する。ポリエステルフィルム1上へカーボン塗料により発熱層2、2aを所定幅と長さ(例えば50mm×300mm)、所定間隔に塗布(印刷、ローラ塗布)すると共に、前記発熱層2、2aに並列して銀塗料により基導電条3a、3b、3c、3dと、発熱層2、2aに接続する枝導電条4、4aを塗布し、その表面へポリエステルフィルム1aを被着する。前記基導電条3a、3b、3c、3dの一側へ電極条5、5aを並列して接続し、電極条5、5a両端へ夫々雄雌の接続部8、9を接続して、発熱シート10を構成する。前記電極条5は、はとめ7を介して基導電条3a、3cと接続し、前記電極条5aは、はとめ7aを介して基導電条3b、3dと接続している。前記基導電条3a、3b、3c、3dからは、直角方向へ多数の枝導電条4、4aが延びて、発熱層2、2aと交差し、例えば基導電条3a、枝導電条4、発熱層2及び枝導電条4、基導電条3bのように通電し、回路を完結する。
【0028】
前記実施例において基導電条3a、3bは、枝導電条4、発熱層2、枝導電条4を介して基導電条3bと回路を完結しているので、通電回路の一部に必ず発熱層2が介在することになり、目的を達成することができる。
【0029】
前記実施例において、電極条5、5aの両端には雌接続部8と、雄接続部9が設けてあり、前記電極条5、5aの、夫々の雌接続部8と雄接続部が近接するように、並列固定してある。図中6は、はとめ孔である。
【0030】
前記電極条5、5aは、良導電材料(例えば薄銅板)よりなり、雌接続部8は、雄接続部9を抱え込むためのカシメ片8a、8aが複数設けてあり、雄接続部9には、前記カシメ片8aが入り込む為の凹入部9aが設けてある。
【0031】
従って、雌接続部8へ雄接続部9を挿入し、凹入部9aへカシメ片8aをカシメると、接続部の厚さはほぼ材料の3倍の厚さとなる。従って、電極条の接続部分の表裏を絶縁シート11で覆い、はとめ7、7aで固定しても、接続部の厚さを2mm程度にすることができるので、接続部以外の厚さ2mm以下と相俟って全体を2mm以内に収めることができる。
【0032】
【実施例2】
この発明の製造方法の実施例を図4に基づいて説明すると、発熱シートのロール12から、発熱シート10を切り取り(例えば50mm×200mm)、次いで予め成形した電極条5、5aを、前記発熱シート10の一側の正規位置へ並列して裁置し、はとめ7、7aによって、基導電条3a、3b、3c、3dと、前記電極条5、5aとを固定した後、接続部の表裏を絶縁シート11で被覆し、この発明の発熱シート製品15が構成される。
【0033】
この発熱シート製品の電極条5、5aの夫々の両端には、雌接続部8と、雄接続部9が設けてあって、前記電極条5、5aの近接端部には、雌接続部8と、雄接続部9が設けてある。従って、複数の発熱シート15を接続する場合に電極条5、5aは、必ずプラス側とマイナス側に統一され、接続時におけるプラス、マイナスが混乱するおそれはない。
【0034】
【実施例3】
この発明の接続装置の実施例を図5に基づいて説明する。発熱シート製品15、15aを並列し、一方の発熱シート製品15の電極条5、5aを、他方の発熱シート製品15aの電極条5、5a及び発熱シート製品15bの電極条5、5aと嵌合わさせ、嵌合部14、14aをカシメることによって両発熱シート製品を接続することができた。このようにして発熱シート製品の組立面積を自由に選択することができる。
【0035】
【発明の効果】
この発明によれば、隣接発熱シートとの接続部の厚さを可及的に薄くすることにより、施工厚さがきわめて薄くなる効果がある。
【0036】
この発明によれば、発熱シート製品を多量生産できる効果がある。
【0037】
また、装置の発明によれば、この発明の発熱シート製品を使用することによって、接続部の厚さを可及的に薄くし、これにより、床等を傷つけることなく、発熱シートを容易かつ確実に敷設できる効果がある。
【0038】
また、接続部をカシメた後に波打ち状態になり、ガタの発生がしにくくなると共に、段階的に調整可能(例えば3段階)である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例の一部を省略した平面図。
【図2】(a)同じく図1中A−A断面拡大図。
(b)同じく図1中B−B断面拡大図。
(c)同じく図1中C−C断面拡大図。
【図3】(a)同じく電極条の一部を省略した拡大平面図。
(b)同じくD−D断面拡大図。
(c)同じくE−E断面拡大図。
【図4】(a)同じくブロック図。
(b)同じく一部を省略した概念図。
【図5】(a)同じく発熱シートの接続の一例を示す一部省略した平面図。
(b)同じく接続部の一部を省略した拡大平面図。
(c)同じく拡大正面図。
【符号の説明】
1 ポリエステルフィルム
2、2a 発熱層
3a、3b、3c、3d 基導電条
4、4a 枝導電条
5、5a 電極条
8、9 雌雄接続部
7 はとめ
10 発熱シート
11 絶縁シート
12 ロール
14 嵌合部
15 発熱シート製品[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a heating sheet, a method for manufacturing the heating sheet, and a connection device for the purpose of thinning a connection portion of an electrode of the heating sheet.
[0002]
[Prior art]
In a conventionally known apparatus that uses electric heat in a floor heating device, a structure in which a heater wire is laid on a floor plate, a net material of a good heat conductor is arranged on the upper surface of the heater wire, and a floor material is layered thereon. Met.
[0003]
Further, there has been known an electric heating sheet in which a conductive carbon paint is applied to the upper surface of a polyester film, and a sheet heating element provided with an electrode band is covered with rubber.
[0004]
[Patent Document 1] JP-A-9-280582
[0005]
[Patent Document 2] JP-A-2000-228275
[0006]
Problems to be solved by the present invention
In the above-described invention in which the conventional heater wire is used as the heating element, thermal efficiency is deteriorated due to linear heating, and the overall thickness is large, and the conventional heating wire cannot be rolled up or folded. In addition, there was a problem that no far infrared rays were emitted.
[0007]
Further, in the invention using carbon as the heating element, the temperature cannot be controlled, and therefore, a temperature controller is interposed in the circuit. However, there is a risk that the controller may be heated to a high temperature or a low-temperature burn may occur.
[0008]
Next, also in the case of the invention in which the infrared radiation layer made of carbon powder is provided, the electric connection portion of the heat generation sheet becomes thick, and there are many problems in laying.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention uses a very thin electrode strip, such as a copper thin plate, to electrically connect the heating sheets to each other by caulking, so that the connection is reliable, the workability is good, and the whole is extremely thin. (For example, about 2 mm) to solve the conventional problem.
[0010]
That is, according to the present invention, a conductive strip and a heating layer that radiates far-infrared rays are provided in parallel on an insulating sheet, and the insulating sheet is applied on the conductive strip and the heating layer to form an integrated heating sheet. To one end of the heat generating sheet, two electrode strips having connection portions at both ends are fixed in parallel, and the positive and negative sides of the conductive strip are connected to the two electrode strips, respectively. The conductive strip is a thin silver layer, and the conductive strip is a combination of a base conductive strip and a branch conductive strip.
[0011]
Next, the invention of the method provides a heating layer that radiates far-infrared rays at a predetermined interval to the insulating sheet, and then provides a conductive strip parallel to the heating layer and a conductive strip crossing the heating layer, and the heating layer and the conductive strip. An insulating sheet is attached to the upper part, the two sheets are heat-sealed integrally to form a heat generating sheet, and two electrode strips having connection portions at both ends are fixed in parallel to one end of the heat generating sheet, A method of manufacturing a heat generating sheet, wherein a positive side and a negative side of the conductive strip are connected to the electrode strip, respectively, wherein the heat generating layer is a carbon paint containing carbon powder as a main material. The temperature is raised to a certain temperature, and the upper limit temperature can be controlled. The conductive strip is a silver paint containing silver powder as a main material and is characterized by being printed or applied.The electrode strip is made of a thin copper plate, has a male connection at one end, and has a male connection at one end. And a female connection portion.
[0012]
Next, the invention of the device is a connecting device for a heating sheet, wherein the male connecting portion of the electrode strip of one heating sheet is inserted into the female connecting portion of the electrode strip of the other heating sheet, and is caulked and fixed. The caulking is characterized in that a caulking piece of the female connecting portion is inserted and fixed in the concave portion of the male connecting portion.
[0013]
As the heat insulating sheet in the invention, many synthetic resin sheets can be used as long as they have insulating properties, toughness, and heat insulating properties and have temperature resistance characteristics (for example, they do not soften and deform to about 100 ° C.). For example, there are polyester, polyethylene, polypropylene, polyacetal, polycarbonate and the like.
[0014]
In the carbon paint used in the present invention, ceramic powder having conductive properties is mixed into carbon powder. For example, when the temperature rises to 45 ° C. or higher, the electric resistance is automatically increased so that current cannot be supplied. Therefore, even if the controller breaks down, there is no possibility that an unexpected disaster may occur due to overheating.
[0015]
According to the present invention, for example, when the maximum temperature is set to 45 ° C., no heat is generated at 45 ° C. or higher, and far infrared rays act.
[0016]
Since the heat generating sheet of the present invention is extremely thin (for example, 0.25 mm), even if it is inserted into a heating panel or a heating tatami, it is not necessary to modify the entire thickness and it can be rolled. It is convenient for transportation, construction, storage, etc.
[0017]
The carbon coating of the present invention shrinks when the matrix polymer particle layer becomes low in temperature, the semiconductor carbon is stuck, the electric resistivity is weakened, the amount of electricity is increased and the calorific value is increased when electricity is applied. Since the polymer particle layer separates and the electric resistance increases, electricity stops, and high temperature automatic control can be performed. When carbon powder is used as the carbon particles, radiation of far-infrared rays and generation of anions are expected, and the environment is improved.
[0018]
According to the manufacturing method of the present invention, the heat generating sheet can be formed by printing and other means on the heat generating layer and the conductive strip on the insulating sheet, so that a long heat generating sheet of any width can be produced at high speed. it can. Further, since the heat generating sheet is extremely thin as described above, it can be stored and transported and handled in a small volume even if it is large in volume, and can be cut to a required amount to obtain a heat generating sheet if it is rolled up.
[0019]
Conventionally, when a heating sheet having a predetermined area is connected and used, the electric connector may be thick (for example, 6 mm or more). However, according to the present invention, the electric connector can be extremely thin (for example, about 2.0 mm). The point was solved, construction was facilitated, and there were no restrictions on the laying position.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
According to the present invention, a conductive strip made of silver powder and a heating layer made of carbon paint are printed on the upper surface of the insulating sheet, and both printings can be performed to a desired thickness by printing once or a plurality of times. Next, an insulating sheet is adhered to the conductive strip and the upper surface of the heat generating layer to be integrally heat-sealed to form a heat generating sheet of the present invention. Next, one side of the heat generating sheet has connection portions at both ends. The electrode strips were fixed and electrically connected.
[0021]
In order to use the present invention for a floor heating panel, the heating sheet provided with the electrodes is sandwiched and integrally fixed between a discard plate made of a heat insulating material and a flooring. In the above, the disc is screwed. The heat generating sheet has a required area after inspecting the surface of the discarded plate so as not to damage the heat generating layer coated (printed) with the carbon paint and the conductive strip coated (printed) with the silver powder paint. Is laid, and fixed with adhesive tape. Next, the flooring is fixed by screwing or nailing. In this case, it is important not to damage the heat generating sheet. If screws are screwed into the heat generating layer and the conductive strip, remove the screws and fix the heat generating sheet (heat generating layer etc.) with heat resistant insulation repair tape. It must be repaired or replaced with an intact sheet.
[0022]
Since the heat generating sheet according to the present invention is formed for each fixed small area, if the heat generating sheet is damaged or any other accident occurs, only the relevant portion can be replaced.
[0023]
In addition, when manufacturing the heat generating sheet of the present invention, since a method of completing the energizing circuit is adopted for each small area, after manufacturing a long heat generating sheet, it is divided for each circuit, and a cord and a connector are connected. A heat generation sheet can be manufactured reasonably and efficiently.
[0024]
If the dimensions of the heat generating sheet are, for example, 30 cm in width and the length is appropriate, it conforms to the dimensions of the original building standard, so that the unit heat generating sheet can be assembled freely until it reaches the required area.
[0025]
According to the present invention, the male connection portion of the electrode strip of one heating sheet is inserted into the female connection portion of the electrode strip of the other heating sheet, and is caulked and fixed, so that the connection can be reliably performed. In this case, since the thickness of the connection portion is approximately three times the thickness of the electrode strip, it can be extremely thin (for example, about 2.0 mm).
[0026]
Therefore, even when the heating sheet is applied to floor heating, heating tatami mats, and the like, there is no possibility that the thickness of the connection portion becomes a problem, and the construction is facilitated.
[0027]
An embodiment of a heat generating sheet according to the present invention will be described with reference to FIGS. Heat-generating
[0028]
In the above embodiment, the base
[0029]
In the above embodiment, the
[0030]
The electrode strips 5 and 5a are made of a good conductive material (for example, a thin copper plate). The female connecting
[0031]
Accordingly, when the
[0032]
An embodiment of the manufacturing method according to the present invention will be described with reference to FIG. 4. The
[0033]
A female connecting
[0034]
An embodiment of the connection device of the present invention will be described with reference to FIG. The
[0035]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, there exists an effect which extremely thins a construction thickness by making the thickness of the connection part with an adjacent heat generation sheet as thin as possible.
[0036]
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, there exists an effect which can mass-produce a heating sheet product.
[0037]
Further, according to the invention of the apparatus, by using the heating sheet product of the present invention, the thickness of the connection portion is made as thin as possible, whereby the heating sheet can be easily and reliably formed without damaging the floor or the like. There is an effect that can be laid.
[0038]
In addition, the connecting portion is in a wavy state after being caulked, making it difficult to generate backlash, and can be adjusted stepwise (for example, in three steps).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view in which a part of an embodiment of the present invention is omitted.
FIG. 2A is an enlarged cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
(B) Similarly, the BB sectional enlarged view in FIG.
(C) Similarly, the CC sectional view enlarged view in FIG.
FIG. 3A is an enlarged plan view in which a part of the electrode strip is omitted.
(B) Similarly, DD sectional enlarged view.
(C) The EE sectional enlarged view similarly.
FIG. 4A is a block diagram.
(B) A conceptual diagram in which a part is also omitted.
FIG. 5 (a) is a partially omitted plan view showing an example of the connection of the heating sheet.
(B) An enlarged plan view in which a part of the connecting portion is omitted.
(C) The enlarged front view similarly.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
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