JP2009181732A - Sheet heating element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、居住空間の床面に配設して、床面全体を暖める面状発熱体に関する。 The present invention relates to a planar heating element that is disposed on a floor surface of a living space and warms the entire floor surface.
図3は、PTC特性を持たせた従来の面状発熱体の要部斜視図、図4は従来の面状発熱体の平面透過図、図5は従来の面状発熱体のX−Y断面図である。 3 is a perspective view of a main part of a conventional sheet heating element having PTC characteristics, FIG. 4 is a plan transparent view of the sheet heating element of the related art, and FIG. 5 is an XY cross section of the sheet heating element of the related art. FIG.
図3に示すように、従来からの面状発熱体11は、ポリエステルシート等の電気絶縁性を有する基材12の上面に、導電性ペーストを印刷・乾燥して得られる正極と負極からなる一対の主電極13a、13bが並設されている。なお、図4に示すように前記主電極13a、13bは一方向に長尺の辺を持つ矩形形状を成しており、主電極13a、13bの長尺した辺より、対向する他の主電極(13aから13bに向けて、もしくは13bから13aに向けて)の方向に、複数本の枝電極13c、13dが延伸している。
As shown in FIG. 3, a conventional
また、図4に示すように、枝電極13cおよび13dの上面には、高分子抵抗体インクを印刷・乾燥して得られる高分子抵抗体14を設けている。高分子抵抗体14は、ベースポリマーと、カーボンブラック、金属粉末、グラファイトなどの導電性物質を溶媒に分散して構成され、特にベースポリマーとして結晶性樹脂を用いてPTC特性を持たせたものがある(例えば、特許文献1、2、3参照)。
As shown in FIG. 4, a
そして、高分子抵抗体14には、多数の枝電極13c、13dから給電され、電流が流れることにより発熱する。なお、PTC特性(抵抗が正の温度係数を有する意味の英語Positive Temperature Coefficientの頭文字)とは、温度上昇によって抵抗値が上昇し、ある温度に達すると抵抗値が急激に増加する抵抗温度特性を意味しており、PTC特性を有する高分子抵抗体14は、自己温度調節機能を有する面状発熱体を提供することができる。
The
さらに、基材12と同じ材質の被覆材15で、主電極13a、13bと枝電極13c、13dと高分子抵抗体14の上面を被覆して保護する構成としている。基材12および被覆材15としてポリエステルフィルムを用いる場合には、被覆材15に、例えばポリエチレン系の熱融着性樹脂(図示せず)を予め接着しておき、熱を与えながら加圧する(熱時加圧)ことにより、基材112と被覆材15とを熱融着性樹脂を介して接合する。
しかしながら、従来の面状発熱体においては長期使用することによって製品劣化による不安全事故の発生しており、不安全事故の一つとして発火が挙げられる。発火の原因には様々な原因があるが、原因の一つには過大電流が流れることによって発熱し、発火に至ってしまうことがある。 However, in the conventional sheet heating element, an unsafe accident due to product deterioration occurs due to long-term use, and one of the unsafe accidents is ignition. There are various causes of ignition. One of the causes is that excessive current flows to generate heat and lead to ignition.
従来の面状発熱体には、過大電流を遮断する手段を搭載しておらず、施工時に搭載する漏電ブレーカーのみが設けられているが、床面全体を暖める床暖房用ヒータのような面状発熱体は、施工する床の面積に合わせて、複数枚設置することが多く、また漏電ブレーカーも大容量のものが使われるため、過大電流が流れる一部分の面状発熱体のみに対応でき
ない場合がある。
The conventional sheet heating element is not equipped with a means to cut off the excessive current, and only the earth leakage breaker that is installed at the time of construction is provided, but the sheet shape like a heater for floor heating that warms the entire floor surface In many cases, multiple heating elements are installed according to the floor area to be constructed, and since a large capacity earth leakage breaker is used, it may not be possible to handle only a part of the planar heating element through which excessive current flows. is there.
一方、一部分の面状発熱体に対応するために、各々の面状発熱体にそれぞれ漏電ブレーカーまたは電流ヒューズを配設するには、空間や面状発熱体の厚みがないという課題を有していた。 On the other hand, in order to deal with a part of the planar heating elements, it is necessary to provide each of the planar heating elements with an earth leakage breaker or a current fuse. It was.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、特別に過大電流を遮断する機器を搭載しなくとも、過大電流の流れを遮断し、品質の安定した面状発熱体を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-described conventional problems, and to provide a planar heating element that blocks the flow of an excessive current and has a stable quality without specially mounting a device that blocks the excessive current. And
前記従来の課題を解決するために、本発明の面状発熱体は、電気絶縁性を有する基材上にスクリーン印刷により形成し並設した2つの長尺の矩形形状の主電極と、それぞれの主電極から、もう一方の主電極の方向に向かって櫛状に複数本の枝電極が延伸するとともに、前記複数本の枝電極の上面をスクリーン印刷により形成される高分子抵抗体で覆い、さらに前記高分子抵抗体の上面を電気絶縁性を有する被覆材で覆った面状発熱体において、前記主電極の短幅の一部を狭くしたことにより、面状発熱体の長期使用によって被覆材の劣化や傷つき、剥がれ等によって水や異物が混入し、ショートして過大電流が発生しても、主電極の短い方の幅の一部を狭くした箇所が箔ヒューズの役割をして過大電流を遮断できるので、異常発熱による発火を防止することができる。 In order to solve the above-described conventional problems, the planar heating element of the present invention includes two elongated rectangular main electrodes formed by screen printing on a base material having electrical insulation and arranged side by side. A plurality of branch electrodes extend in a comb shape from the main electrode toward the other main electrode, and an upper surface of the plurality of branch electrodes is covered with a polymer resistor formed by screen printing. In the planar heating element in which the upper surface of the polymer resistor is covered with a coating material having electrical insulation, a part of the short width of the main electrode is narrowed, so that the coating material can be used by long-term use of the planar heating element. Even if water or foreign matter enters due to deterioration, scratches, peeling, etc., and an overcurrent occurs due to a short circuit, the part where the width of the shorter part of the main electrode is narrowed serves as a foil fuse to overload the current. Since it can be shut off, ignition due to abnormal heat generation It is possible to prevent.
本発明の面状発熱体は、特別に過大電流を遮断する機器を搭載しなくとも、過大電流の流れを遮断し、品質の安定した面状発熱体を提供することができる。 The planar heating element of the present invention can provide a planar heating element with stable quality by blocking the flow of the excessive current without specially mounting a device that blocks the excessive current.
第1の発明の面状発熱体は、電気絶縁性を有する基材上にスクリーン印刷により形成し並設した2つの長尺の矩形形状の主電極と、それぞれの主電極から、もう一方の主電極の方向に向かって櫛状に複数本の枝電極が延伸するとともに、前記複数本の枝電極の上面をスクリーン印刷により形成される高分子抵抗体で覆い、さらに前記高分子抵抗体の上面を電気絶縁性を有する被覆材で覆った面状発熱体において、前記主電極の短い方の幅の一部を狭くしたことにより、面状発熱体の長期使用によって被覆材の劣化や傷つき、剥がれ等によって水や異物が混入し、ショートして過大電流が発生しても、主電極の短い方の幅の一部を狭くした箇所が箔ヒューズの役割をして過大電流を遮断できるので、異常発熱による発火を防止することができる。 A planar heating element according to a first aspect of the present invention comprises two elongated rectangular main electrodes formed by screen printing on a substrate having electrical insulation and arranged side by side, and the other main electrode. A plurality of branch electrodes extend in a comb shape in the direction of the electrodes, and the upper surfaces of the plurality of branch electrodes are covered with a polymer resistor formed by screen printing, and the upper surface of the polymer resistor is further covered In a planar heating element covered with a coating material having electrical insulation, a part of the shorter width of the main electrode is narrowed, so that the coating material is deteriorated, damaged, peeled off by long-term use of the planar heating element, etc. Even if water or foreign matter enters and causes an overcurrent due to a short circuit, the part where the shorter width of the main electrode is narrowed can act as a foil fuse to block the overcurrent, so abnormal heating Can prevent ignition by
また、電流ヒューズ構成のような電気接続部は構成されず、厚みは主電極と同じ厚みでヒューズ機能を持たせることができるので、安全性を高め、かつ、薄く構成することができる。 Further, since the electrical connection portion as in the current fuse configuration is not configured and the fuse function can be provided with the same thickness as the main electrode, the safety can be increased and the configuration can be reduced.
また、主電極は電気絶縁性を有する基材の上に配設されており、さらに電気絶縁性を有する被覆材を主電極に密着させるように覆っているので、通常使用時の場合に、電気絶縁性を有する基材および被覆材への熱伝導により、主電極が加熱することは無く、瞬間的な過大電流が流れた時のみに溶断するように構成している。 In addition, since the main electrode is disposed on a base material having electrical insulation, and further, a covering material having electrical insulation is covered so as to be in close contact with the main electrode. The main electrode is not heated by heat conduction to the insulating base material and the covering material, and is melted only when an instantaneous excessive current flows.
第2の発明の面状発熱体は、特に第1の発明において、前記電極は、導電性樹脂ペーストを印刷することにより形成したことにより、さらに低い温度で主電極の狭小部が溶断されるように構成されている。従って過大電流に対して、迅速かつ確実に遮断する構成としているので、さらに安全性の高まった構成となっている。 In the planar heating element of the second invention, in particular in the first invention, the electrode is formed by printing a conductive resin paste, so that the narrow part of the main electrode is melted at a lower temperature. It is configured. Therefore, since it is the structure which interrupts | blocks rapidly and reliably with respect to an overcurrent, it has become the structure where safety | security improved further.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment.
(実施の形態1)
図1と図2は、本発明の実施の形態1および形態2における面状発熱体の概略構成図を示し、図1は要部斜視図、図2は要部平面図である。
(Embodiment 1)
1 and 2 are schematic configuration diagrams of a planar heating element according to
図1において、面状発熱体1は、ポリエステルフィルム等の薄肉のロール状の電気絶縁性基材2の上面に銀ペーストの印刷・乾燥により形成した一対(電気的に正側と負側)の電極3と、電極3に重なるように高分子抵抗体インクを印刷・乾燥により形成した高分子抵抗体としての高分子抵抗体4を有している。
In FIG. 1, a
そして、上記電極3、高分子抵抗体4、及び電気絶縁性基材2と接着性を有するアクリル系接着剤等の接着性樹脂層(図示せず)を予め形成されたポリエステルフィルム等の薄肉の電気絶縁性の被覆材5を貼り合わせて面状発熱体1が形成される。
A thin-walled polyester film or the like formed in advance with an adhesive resin layer (not shown) such as an acrylic adhesive having adhesiveness with the
電極3は、相対向するように一対の長尺の矩形形状の主電極3a、3b(直流電源の正側と負側に対応)を有し、主電極3a、3bは面状発熱体1の長手方向の外側部に沿って配設されている。
The
そして、それぞれの主電極3a、3bから交互に相手側の主電極に向って複数の枝電極3c、3dを導出して全体として櫛形形状になっており、これに重なるように配設した高分子抵抗体4に多数の枝電極3c、3dより給電することで、高分子抵抗体4に電流が流れ、発熱する。主電極3a、3bには給電用配線6a、6bが、溶着された銅箔端子(図示せず)に半田付けされ、電源へ接続される。
A plurality of
主電極3a、3bの給電部付近には、主電極3a、3bの短幅の一部が狭くなった箇所が設けられており、幅の狭い狭小電極3eを形成している。配設された狭小電極3eは、通常使用時の電流では断線せず、ショート時に発生する過大電流によって溶断する断面積に設定した構成としてある。従って、いわゆる箔ヒューズと同じ効果を持っている。
In the vicinity of the power feeding portion of the
また、本発明おける面状発熱体の電流が最大になる部位は給電部であるので、効果的に作用するように、狭小電極3eは給電部付近に配設している。また、主電極3a、3bの一部に配設した狭小電極3eは、スクリーン印刷により配設してあるので、電流ヒューズや漏電ブレーカーのような部品を必要とせずに、過大電流を遮断できる機能を備えることができ、さらに電流ヒューズ構成のような電気接続部は構成されず、厚みは主電極と同じ厚みで配設することができている。従って、長期的な床の振動等での断線の心配はなく、安全性を高めながら、薄く構成することができている。
Moreover, since the site | part where the electric current of the planar heating element in this invention becomes the maximum is a power supply part, the
さらに主電極3a、3bおよび狭小電極3eは電気絶縁性基材2上に配設しており、また主電極3a、3bおよび狭小電極3eを覆うように被覆材5を密着させてあるので、通常使用時の場合には電気絶縁性基材2および被覆材5への熱伝導により、狭小電極3eが過熱することはなく、瞬間的な過大電流が流れた時には、電気絶縁性基材2および被覆材5にはポリエステルフィルム等の電気絶縁性基材を使用しているため、熱が瞬時には放熱できず、迅速に溶断するように構成している。従って、床のパネルに組み込んで床暖房用のヒータとして用いられるようにしてある。
Further, the
また、狭小電極3eを給電部付近に配設することによって、狭小電極3eと給電部を、アルミテープまたはガラスクロステープのような不燃性の材料で覆うことで、さらに発火に対する安全性を高めることができる。
Further, by disposing the
(実施の形態2)
実施の形態2の面状発熱体の形状は、実施の形態1の面状発熱体の形状と同じ形状をしているため、同一の図面で説明をするものとする。
(Embodiment 2)
Since the shape of the planar heating element of the second embodiment is the same as that of the planar heating element of the first embodiment, it will be described with the same drawing.
実施の形態2の面状発熱体は、実施の形態1における主電極3a、3bを、導電性樹脂ペーストで印刷、乾燥することにより配設しており、さらに低い温度で狭小電極3eが溶断するように構成している。従って、過大電流に対して、迅速かつ確実に遮断する構成としているので、さらに安全性の高まった構成となっている。
The planar heating element of the second embodiment is arranged by printing and drying the
なお、これら狭小電極の配設に関しては、主電極と別のスクリーン印刷用の版を使用することで、厚みを薄くして断面積を小さくして構成しても良く、その他各部の構成も本発明の目的を達成する範囲であればその構成はどのようなものであってもよい。 Regarding the arrangement of these narrow electrodes, a screen printing plate different from the main electrode may be used to reduce the thickness and reduce the cross-sectional area. Any configuration may be used as long as the object of the invention can be achieved.
以上のように、本発明にかかる面状発熱体は、ショートによる過大電流を遮断する手段を搭載しながら、薄くて長尺の面状発熱体を構成することができるようになり、床に配設して床面全体を暖めるような暖房ヒータや、その他暖房を必要する器具に使用できる。 As described above, the planar heating element according to the present invention can be configured as a thin and long planar heating element while being equipped with a means for interrupting excessive current due to a short circuit, and is arranged on the floor. It can be used for heaters that are installed and warm the entire floor, and other appliances that require heating.
1 面状発熱体
2 電気絶縁性基材
3 電極
3a、3b 主電極
3c、3d 枝電極
3e 狭小電極
4 高分子抵抗体
5 被覆材
6 給電用配線
DESCRIPTION OF
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008017764A JP2009181732A (en) | 2008-01-29 | 2008-01-29 | Sheet heating element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008017764A JP2009181732A (en) | 2008-01-29 | 2008-01-29 | Sheet heating element |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009181732A true JP2009181732A (en) | 2009-08-13 |
Family
ID=41035550
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008017764A Pending JP2009181732A (en) | 2008-01-29 | 2008-01-29 | Sheet heating element |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2009181732A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103158177A (en) * | 2011-12-10 | 2013-06-19 | 江阴市霖肯科技有限公司 | Printing craft of far infrared electric heating air conditioner heating unit |
KR102154507B1 (en) * | 2019-09-18 | 2020-09-10 | (주)비엠에스 | Functional Heating Element and Constipation Treatment Apparatus using It |
WO2022258877A1 (en) * | 2021-06-08 | 2022-12-15 | Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Oy | Improved negative temperature coefficient thermistor |
-
2008
- 2008-01-29 JP JP2008017764A patent/JP2009181732A/en active Pending
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KR102154507B1 (en) * | 2019-09-18 | 2020-09-10 | (주)비엠에스 | Functional Heating Element and Constipation Treatment Apparatus using It |
WO2022258877A1 (en) * | 2021-06-08 | 2022-12-15 | Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Oy | Improved negative temperature coefficient thermistor |
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