JP2008140680A - 面状発熱体の検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】中継接続部の抜けを検出できる面状発熱体の検査方法を提供すること。
【解決手段】電気絶縁性基材７と、ヒータ部８と、被覆材９とを備えた複数の面状発熱体で、電源接続部２と、中継接続部３とを有する面状発熱体に対して、電源供給部より交流電圧を前記電源接続部２と前記面状発熱体４により加熱される被加熱体１０の上に載せた導体板１５間に印加することで、前記ヒータ部８と前記導体板１５間の静電容量により前記中継接続部３の接続状態を確認することにより、前記面状発熱体４、前記被加熱体１０が静電容量として働き、前記電源接続部２と前記導体板１５間に電流が流れ、検出電流が前記ヒータ部８と前記導体板１５の対向面積に比例して増減することにより、前記中継接続部３の抜けを検出できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、暖房、加熱、乾燥などの熱源として用いることのできる発熱体の検査方法に関するものである。

従来、この種の発熱体の検査方法は、発熱体自体に流れる電流を測定して発熱体の断線を検知している（例えば、特許文献１参照）。

図３は、従来の面状発熱体断線検査等価回路図を示すものである。図３に示すように、電源供給部１と、電源接続部２と、中継接続部３と、面状発熱体ａ４と、面状発熱体ｂ５と、電流測定部６から構成されている。
特開２００２−１００４５５号公報

しかしながら、面状発熱体により加熱される被加熱体の構造上それぞれの面状発熱体自体毎に電流を測定できない前記従来の構成では、複数の面状発熱体を有する場合や面状発熱体ａ４の抵抗値に対し面状発熱体ｂ５の抵抗値が非常に大きい場合、中継接続部３が外れても電流変化率が小さいために、中継接続部３の抜けを検出できないという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、被加熱体の構造上それぞれの面状発熱体自体毎に電流を測定できない構成で、複数の面状発熱体を有する場合や第１の面状発熱体ａの抵抗値に対し、第１の面状発熱体ａと並列接続された面状発熱体ｂの抵抗値が非常に大きい場合でも、中継接続部の抜けを検出できる面状発熱体の検査方法を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の面状発熱体の検査方法は、電気絶縁性基材と、前記電気絶縁性基材上に形成されたヒータ部と、前記ヒータ部を覆い前記電気絶縁性基材と密着させて配設した被覆材とを備えた複数の面状発熱体で、第１のヒータ部へ給電するための電源接続部と、前記電源接続部からの電気を前記第１のヒータ部と並列して他のヒータ部へ給電するための中継接続部とを有する面状発熱体に対して、電源供給部より交流電圧を前記電源接続部と前記面状発熱体により加熱される被加熱体の上に載せた導体板間に印加することで、前記ヒータ部と前記導体板間の静電容量により前記中継接続部の接続状態を確認するものである。

これによって、前記面状発熱体、前記被加熱体が静電容量として働き、前記電源接続部と前記導体板間に電流が流れる。検出電流Ｉは、Ｉ＝２πｆＶεＳ／ｄ（ｆ：電源周波数，Ｖ：電源電圧，ε：誘電率，Ｓ：前記ヒータ部と前記導体板の対向面積，ｄ：前記ヒータ部と前記導体板の間隔）で表され、検出電流が前記ヒータ部と前記導体板の対向面積に比例して増減することにより、中継接続部の抜けを検出できる。

また、本発明の面状発熱体の検査方法は、導体板を複数の面状発熱体毎に対応して分割配設したことによりどの中継接続部が抜けているかを検出できたり、導体板に柔軟性をもたせることにより立体的な被加熱体でも中継接続部の抜けを検出できたり、電源供給部を高周波出力可能としたことにより検出電流が大きくなり、外部ノイズの影響を受けにくく
、耐電圧が低い面状発熱体でも高精度に中継接続部の抜けを検出できたり、電源供給部をパルス出力可能としたことによりパルス出力に対応した検出電流の有無で瞬時に中継接続部の抜けを検出できたり、被加熱体と導体板間に高誘電率材を挿入したことにより検出電流が大きくなり、高精度に中継接続部の抜けを検出できる。

本発明の面状発熱体の検査方法は、被加熱体の構造上それぞれの面状発熱体自体毎に電流を測定できない構成で、複数の面状発熱体を有する場合や第１の面状発熱体ａの抵抗値に対し、第１の面状発熱体ａと並列接続された面状発熱体ｂの抵抗値が非常に大きい場合でも、中継接続部の抜けを検出できる。

第１の発明は、電気絶縁性基材と、前記電気絶縁性基材上に形成されたヒータ部と、前記ヒータ部を覆い前記電気絶縁性基材と密着させて配設した被覆材とを備えた複数の面状発熱体で、第１のヒータ部へ給電するための電源接続部と、前記電源接続部からの電気を前記第１のヒータ部と並列して他のヒータ部へ給電するための中継接続部とを有する面状発熱体に対して、電源供給部より交流電圧を前記電源接続部と前記面状発熱体により加熱される被加熱体の上に載せた導体板間に印加することで、前記ヒータ部と前記導体板間の静電容量により前記中継接続部の接続状態を確認することにより、前記面状発熱体、前記被加熱体が静電容量として働き、前記電源接続部と前記導体板間に電流が流れる。検出電流Ｉは、Ｉ＝２πｆＶεＳ／ｄ（ｆ：電源周波数，Ｖ：電源電圧，ε：誘電率，Ｓ：前記ヒータ部と前記導体板の対向面積，ｄ：前記ヒータ部と前記導体板の間隔）で表され、検出電流が前記ヒータ部と前記導体板の対向面積に比例して増減することにより、中継接続部の抜けを検出できる。

第２の発明は、特に、第１の発明の導体板を複数の面状発熱体毎に対応して分割配設したことにより、どの中継接続部が抜けているかを検出することができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明の導体板に柔軟性をもたせることにより、立体的な被加熱体でも中継接続部の抜けを検出することができる。

第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明の電源供給部を高周波出力可能としたことにより、検出電流が大きくなり、外部ノイズの影響を受けにくく、耐電圧が低い面状発熱体でも高精度に中継接続部の抜けを検出することができる。

第５の発明は、特に、第１〜４のいずれか１つの発明の電源供給部をパルス出力可能としたことにより、パルス出力に対応した検出電流の有無で瞬時に中継接続部の抜けを検出することができる。

第６の発明は、特に、第１〜５のいずれか１つの発明の被加熱体と導体板間に高誘電率材を挿入したことにより、検出電流が大きくなり、高精度に中継接続部の抜けを検出することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における面状発熱体の構成図、図２は、本発明の第１の実施の形態における面状発熱体断線検査等価回路図を示すものである。

図１において、面状発熱体ａ４は、ポリエステル不織布にポリエステルフィルムなどをラミネートされた電気絶縁性基材ａ７上に、銀ペーストの印刷・乾燥により形成された電極と、電極に重なるように高分子抵抗体インキの印刷・乾燥により形成された高分子抵抗体からなるヒータ部ａ８を形成している。そして電極、高分子抵抗体、および電気絶縁性基材ａ７と接着性を有するアクリル系接着剤などの接着性樹脂層を予め形成されたポリエステルフィルムなどの電気絶縁性オーバーコート基材をラミネートした不織布などの被覆材ａ９を貼り合わせて形成される。

座席などの被加熱体ａ１０は、座席の基部を形成するパットなどの座席基材と、座席基材を包囲する基材表布と、座席基材と基材表布の間に両面テープなどで接着固定された面状発熱体ａ４とを備えている。

面状発熱体ｂ５は、上記面状発熱体ａ４と同様に電気絶縁性基材ｂ１１、ヒータ部ｂ１２、被覆材ｂ１３から形成され、被加熱体ｂ１４は、被加熱体ａ１０と同様に座席基材、基材表布、面状発熱体ｂ５とを備えている。

ヒータ部ａ８へは電源接続部２より給電され、面状発熱体ａ４と並列接続された面状発熱体ｂ５へは中継接続部３より給電される。

検査は、導体板１５を被加熱体の上に載せて行う。

以上のように構成された面状発熱体について、以下その動作、作用を説明する。

図２において、電源供給部１より絶縁トランスを介して電源接続部２と導体板１５間に交流電圧を印加すると、面状発熱体ａ４と導体板１５間および面状発熱体ｂ５と導体板１５間の静電容量により、電流測定部６に電流が流れる。

以上のように、本実施の形態においては、電気絶縁性基材と、前記電気絶縁性基材上に形成されたヒータ部と、前記ヒータ部を覆い前記電気絶縁性基材と密着させて配設した被覆材とを備えた複数の面状発熱体で、第１のヒータ部へ給電するための電源接続部と、前記電源接続部からの電気を前記第１のヒータ部と並列して他のヒータ部へ給電するための中継接続部とを有する面状発熱体に対して、電源供給部より交流電圧を前記電源接続部と前記面状発熱体により加熱される被加熱体の上に載せた導体板間に印加することで、前記ヒータ部と前記導体板間の静電容量により前記中継接続部の接続状態を確認することにより、前記面状発熱体、前記被加熱体が静電容量として働き、前記電源接続部と前記導体板間に電流が流れる。検出電流Ｉは、Ｉ＝２πｆＶεＳ／ｄ（ｆ：電源周波数，Ｖ：電源電圧，ε：誘電率，Ｓ：前記ヒータ部と前記導体板の対向面積，ｄ：前記ヒータ部と前記導体板の間隔）で表され、検出電流が前記ヒータ部と前記導体板の対向面積に比例して増減することにより、中継接続部の抜けを検出できる。

なお、ヒータ部の面積を大きくとることにより、検出電流が増え、検出精度を上げることができる。

また、本実施の形態では、導体板を複数の面状発熱体毎に対応して分割配設したことにより、どの中継接続部が抜けているかを検出することができる。

また、本実施の形態では、導体板に柔軟性をもたせることにより、立体的な被加熱体でも中継接続部の抜けを検出することができる。

また、本実施の形態では、電源供給部を高周波出力可能としたことにより、検出電流が
大きくなり、外部ノイズの影響を受けにくく、耐電圧が低い面状発熱体でも高精度に中継接続部の抜けを検出することができる。

また、本実施の形態では、電源供給部をパルス出力可能としたことにより、パルス出力に対応した検出電流の有無で瞬時に中継接続部の抜けを検出することができる。

また、本実施の形態では、被加熱体と導体板間に高誘電率板や高誘電率シートなどの高誘電率材を挿入したことにより、検出電流が大きくなり、高精度に中継接続部の抜けを検出することができる。

以上のように、本発明の面状発熱体の検査方法は、被加熱体の構造上それぞれの面状発熱体自体毎に電流を測定できない構成で、複数の面状発熱体を有する場合や第１の面状発熱体ａの抵抗値に対し、第１の面状発熱体ａと並列接続された面状発熱体ｂの抵抗値が非常に大きい場合でも、中継接続部の抜けを検出できるので、主に車両に用いられるカーシートヒータなどの車両用や暖房器具や加熱器具などの用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１における面状発熱体の構成図 本発明の実施の形態１における面状発熱体断線検査等価回路図 従来の面状発熱体断線検査等価回路図

符号の説明

１ 電源供給部
２ 電源接続部
３ 中継接続部
４ 面状発熱体ａ
５ 面状発熱体ｂ
６ 電流測定部
７ 電気絶縁性基材ａ
８ ヒータ部ａ
９ 被覆材ａ
１０ 被加熱体ａ
１１ 電気絶縁性基材ｂ
１２ ヒータ部ｂ
１３ 被覆材ｂ
１４ 被加熱体ｂ
１５ 導体板

Claims (6)

1. 電気絶縁性基材と、前記電気絶縁性基材上に形成されたヒータ部と、前記ヒータ部を覆い前記電気絶縁性基材と密着させて配設した被覆材とを備えた複数の面状発熱体で、第１のヒータ部へ給電するための電源接続部と、前記電源接続部からの電気を前記第１のヒータ部と並列して他のヒータ部へ給電するための中継接続部とを有する面状発熱体に対して、電源供給部より交流電圧を前記電源接続部と前記面状発熱体により加熱される被加熱体の上に載せた導体板間に印加することで、前記ヒータ部と前記導体板間の静電容量により前記中継接続部の接続状態を確認する面状発熱体の検査方法。
2. 導体板は複数の面状発熱体毎に対応して分割配設した請求項１に記載の面状発熱体の検査方法。
3. 導体板は柔軟性を有した請求項１または２に記載の面状発熱体の検査方法。
4. 電源供給部は高周波出力を可能とした請求項１〜３のいずれか１項に記載の面状発熱体の検査方法。
5. 電源供給部はパルス出力を可能とした請求項１〜４のいずれか１項に記載の面状発熱体の検査方法。
6. 被加熱体と導体板間に高誘電率材を挿入した請求項１〜５のいずれか１項に記載の面状発熱体の検査方法。

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