JP2013084627A - 面熱源 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の面熱源は、加熱素子と、前記加熱素子と電気的に接続された少なくとも二つの電極と、を含み、前記加熱素子が、直径が20マイクロメートル〜2ミリメートルである複数のカーボンナノチューブ線状構造からなり、各々の前記カーボンナノチューブ線状構造が、少なくとも一つのカーボンナノチューブワイヤからなり、各々の前記カーボンナノチューブワイヤが、端と端とが接続された複数のカーボンナノチューブセグメントからなり、前記カーボンナノチューブセグメントに、同じ長さの複数のカーボンナノチューブが平行に配列されている。
【選択図】図12
Description
図1と図2を参照すると、本発明の実施例1は、面熱源10を提供する。該面熱源10は、二次元構造体であり、即ち、二次元方向に沿って延長する構造体である。該面熱源10は、基板18、反射層17、加熱素子16、保護層15、第一電極12及び第二電極14を含む。
(一)前記カーボンナノチューブ構造体は、図3に示す、少なくとも一枚のカーボンナノチューブフィルム143aを含む。前記カーボンナノチューブフィルム143aは、超配列カーボンナノチューブアレイ(Superaligned array of carbon nanotubes,非特許文献1を参照)から引き出して得られたものである。単一の前記カーボンナノチューブフィルム143aにおいて、複数のカーボンナノチューブが同じ方向に沿って、端と端が接続されている。即ち、単一の前記カーボンナノチューブフィルム143aは、分子間力で長さ方向端部同士が接続された複数のカーボンナノチューブを含む。図4を参照すると、単一の前記カーボンナノチューブフィルム143aは、複数のカーボンナノチューブセグメント143bを含む。前記複数のカーボンナノチューブセグメント143bは、長さ方向に沿って分子間力で端と端が接続されている。それぞれのカーボンナノチューブセグメント143bは、相互に平行に、分子間力で結合された複数のカーボンナノチューブ145を含む。単一の前記カーボンナノチューブセグメント143bにおいて、前記複数のカーボンナノチューブ145の長さが同じである。前記カーボンナノチューブフィルム143aを有機溶剤に浸漬させることにより、前記カーボンナノチューブフィルム143aの強靭性及び機械強度を高めることができる。前記カーボンナノチューブフィルム143aの幅は100μm〜10cmに設けられ、厚さは0.5nm〜100μmに設けられる。前記カーボンナノチューブフィルム143aの厚さが10μm以下である場合、該カーボンナノチューブフィルム143aの透光率が90%以上程度に達するため、透明熱源に用いられることも可能である。
図12を参照すると、本実施例は、面熱源20を提供する。本実施例の面熱源20は、基板28、反射層27、加熱素子26、保護層25、第一電極22及び第二電極24を含む。前記反射層27は、前記基板28の一つの表面に設置される。前記加熱素子26は、前記反射層27の、前記基板28と接触する表面の反対表面に設置される。前記第一電極22及び前記第二電極24は、前記加熱素子26に電気的に接続される。本実施例と実施例1との異なる点は、前記加熱素子26が複数のカーボンナノチューブ線状構造を含むカーボンナノチューブ構造体を含むことである。
図17を参照すると、本発明の実施例3は、面熱源30を提供する。該面熱源30は、基板38、加熱素子36、第一電極32及び第二電極34を含む。前記加熱素子36は、前記基板38の表面に設置される。前記第一電極32及び前記第二電極34は、前記加熱素子36に電気的に接続される。前記加熱素子36が複数のカーボンナノチューブワイヤを含む。一部の前記複数のカーボンナノチューブワイヤは平行に配列され、前記第一電極32及び前記第二電極34電気的に接続される。もう一部の前記複数のカーボンナノチューブワイヤは、前記第一電極32及び前記第二電極34電気的に接続された前記カーボンナノチューブワイヤに、垂直に配列される。前記カーボンナノチューブワイヤは、非ねじれ状のカーボンナノチューブワイヤ(図15を示すように)であり、又はねじれ状のカーボンナノチューブワイヤ((図16を示すように)である。前記加熱素子36は、複数のカーボンナノチューブ線状構造からなってもよい。前記第一電極32及び前記第二電極34は、金属のパラジウムフィルムである。
図18を参照すると、本発明の実施例4は、面熱源40を提供する。該面熱源40は、基板48、加熱素子46、第一電極42及び第二電極44を含む。該加熱素子46は、複数のカーボンナノチューブワイヤを含む。各々のカーボンナノチューブワイヤが互いに編んで、二次元の加熱素子を形成することである。該カーボンナノチューブワイヤは、非ねじれ状のカーボンナノチューブワイヤ(図15を示すように)であり、又はねじれ状のカーボンナノチューブワイヤ((図16を示すように)である。前記加熱素子46は、複数のカーボンナノチューブ線状構造からなってもよい。前記第一電極42及び前記第二電極44は、金属のパラジウムフィルムである。
図19を参照すると、本発明の実施例5は、面熱源50を提供する。該面熱源50と前記実施例3における面熱源30の構造とは、基本的に同じであり、該面熱源50は、基板58、加熱素子56、第一電極52及び第二電極54を含む。本実施例において、前記加熱素子56が一本のカーボンナノチューブワイヤを含む。前記カーボンナノチューブワイヤは曲げられた二次元の加熱素子に形成される。該カーボンナノチューブワイヤは、非ねじれ状のカーボンナノチューブワイヤ(図15を示すように)であり、又はねじれ状のカーボンナノチューブワイヤ(図16を示すように)である。前記加熱素子56は、カーボンナノチューブ線状構造からなってもよい。前記第一電極52及び前記第二電極54は、金属のパラジウムフィルムである。
12、22、32、42、52 第一電極
14、24、34、44、54 第二電極
15、25 保護層
16、26、36、46、56 加熱素子
17、27 反射層
18、28、38、48、58 基板
143a カーボンナノチューブフィルム
143b カーボンナノチューブセグメント
145 カーボンナノチューブ
160 非ねじれ状のカーボンナノチューブ線状構造
170 ねじれ状のカーボンナノチューブ線状構造
161、171 カーボンナノチューブワイヤ
Claims (2)
- 加熱素子と、前記加熱素子と電気的に接続された少なくとも二つの電極と、を含み、
前記加熱素子が、直径が20マイクロメートル〜2ミリメートルである複数のカーボンナノチューブ線状構造からなり、
各々の前記カーボンナノチューブ線状構造が、少なくとも一つのカーボンナノチューブワイヤからなり、
各々の前記カーボンナノチューブワイヤが、端と端とが接続された複数のカーボンナノチューブセグメントからなり、
前記カーボンナノチューブセグメントに、同じ長さの複数のカーボンナノチューブが平行に配列されていることを特徴とする面熱源。 - 一つの前記カーボンナノチューブワイヤの直径が、0.5nm〜100μmであり、熱容量が、0(0は含まず)〜5×10−5J/cm2・Kであることを特徴とする、請求項1に記載の面熱源。
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