JP2014160587A - Planar heating element - Google Patents
Planar heating element Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014160587A JP2014160587A JP2013030709A JP2013030709A JP2014160587A JP 2014160587 A JP2014160587 A JP 2014160587A JP 2013030709 A JP2013030709 A JP 2013030709A JP 2013030709 A JP2013030709 A JP 2013030709A JP 2014160587 A JP2014160587 A JP 2014160587A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heating element
- electrode
- planar heating
- polymer resistor
- base material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Resistance Heating (AREA)
Abstract
Description
本発明は、暖房器具やその他加熱器具の発熱体として有用な面状発熱体に関するものである。 The present invention relates to a planar heating element useful as a heating element for heating appliances and other heating appliances.
従来から面状発熱体の発熱部として、カーボンブラックや金属粉末、グラファイトなどの導電性物質を樹脂に分散して得られたものが知られている。なかでも導電性物質と樹脂との組合せにより、自己温度制御機能を示すPTC発熱体(正の抵抗温度特性を意味する英語Positive Temperature Coefficientの略を意味する)を用いた場合には、温度制御回路が不要となり、部品点数を少なくできるなど、メリットのあるデバイスとして知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a heat generating portion of a planar heating element, a material obtained by dispersing a conductive material such as carbon black, metal powder, or graphite in a resin is known. In particular, in the case of using a PTC heating element (which means an abbreviation of English Positive Temperature Coefficient, which means a positive resistance temperature characteristic) by a combination of a conductive material and a resin, a temperature control circuit is provided. Is known as a device that has advantages such as eliminating the need for components and reducing the number of components.
PTC特性を有する面状発熱体11は、例えば、図8及び図9に示すように、電極細線12が被覆電材13で被覆された直線状の電極14に、高分子抵抗体15を熱溶着して形成されている。電極細線12を覆う被覆電材13と高分子抵抗体15は共に熱可塑性樹脂とカーボン等の導電性粒子から形成されている。高分子抵抗体15と電極14は、両面から電気絶縁性材料からなる基材16で覆うことにより、面状発熱体11が構成される。面状発熱体11は連続的にシート状に形成され、用途に合わせて適宜寸法に切断される(例えば特許文献1参照)。
For example, as shown in FIGS. 8 and 9, the
切断した面状発熱体11は、図8に示すように、面状発熱体11の一方の切断面の電極14にリード線17を接続すると共に、両方の切断面に絶縁処理を行っている。切断面の絶縁処理としては、ホットメルトを塗布した電気絶縁性材料からなる封止材18により切断面を封止する方法などが用いられている。
As shown in FIG. 8, the cut
しかしながら、封止材18を必要とすると共に、封止処理工程を必要とし、コストアップになる問題がある。また、切断面を封止材18により封止する際に気泡が生じた場合、長期使用による高分子抵抗体の変質や、封止材18の剥がれなどの安全上、品質上の問題が生じる虞がある。
However, there is a problem that the sealing
本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたもので、低コストで安全な面状発熱体を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a low-cost and safe planar heating element.
本発明は、上記課題を解決するために、電気絶縁性材料からなる基材と、前記基材に配設した高分子抵抗体と、前記高分子抵抗体に給電する電極と、前記高分子抵抗体と前記電極とを覆い前記基材と接着される電気絶縁性材料からなる被覆材とを備え、前記電極は、熱収縮する構成とするものである。 In order to solve the above problems, the present invention provides a base material made of an electrically insulating material, a polymer resistor disposed on the base material, an electrode for supplying power to the polymer resistor, and the polymer resistor. A covering material made of an electrically insulating material that covers a body and the electrode and is bonded to the base material is provided, and the electrode is configured to thermally contract.
本発明によれば、簡単な構成で、低コストで安全な面状発熱体を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a low-cost and safe planar heating element with a simple configuration.
第1の発明は、電気絶縁性材料からなる基材と、前記基材に配設した高分子抵抗体と、前記高分子抵抗体に給電する電極と、前記高分子抵抗体と前記電極とを覆い前記基材と接着される電気絶縁性材料からなる被覆材とを備え、前記電極は、熱収縮する構成としたものである。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a base material made of an electrically insulating material, a polymer resistor disposed on the base material, an electrode for supplying power to the polymer resistor, the polymer resistor and the electrode. And a covering material made of an electrically insulating material to be bonded to the base material. The electrode is configured to thermally shrink.
この構成により、面状発熱体の製造工程において、面状発熱体を加熱処理することにより、電極が収縮し、電極が基材と被覆材の内部へ入り込み、基材と被覆材の端縁が封止される。したがって、封止材を用いることなく、切断面を封止することができ、コスト低減が可能となり、気泡の巻き込みを抑制でき、安全性向上、品質向上が図れる。 With this configuration, in the manufacturing process of the planar heating element, by heating the planar heating element, the electrode contracts, the electrode enters the base material and the coating material, and the edges of the base material and the coating material are formed. Sealed. Therefore, the cut surface can be sealed without using a sealing material, cost can be reduced, entrainment of bubbles can be suppressed, and safety and quality can be improved.
第2の発明は、第1の発明において、前記電極は、熱収縮性を有する材料からなる芯線と、前記芯線に螺旋状に巻回された導線とから構成したものである。 According to a second invention, in the first invention, the electrode is composed of a core wire made of a heat-shrinkable material and a conductive wire spirally wound around the core wire.
この構成により、面状発熱体の加熱処理により、芯線が収縮し、芯線の収縮に追従して芯線に巻装された導線が収縮するので、電極を収縮させることができる。 With this configuration, the heat treatment of the planar heating element causes the core wire to contract, and the conductor wound around the core wire contracts following the contraction of the core wire, so that the electrode can be contracted.
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、本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. Note that the present invention is not limited to the present embodiment.
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1における面状発熱体の概略構成図で、図1(a)は面状発熱体のラミネート加工後の状態を示し、図1(b)は面状発熱体の熱処理工程後の状態を示している。図2は図1(b)のA−A断面図、図3は電極の側面図、図4はラミネート加工設備の概略図、図5は熱処理加工を示す概略図で、図5(a)は熱処理加工前の面状発熱体を示す図1(b)のB−B断面図、図5(b)は熱処理加工後の面状発熱体を示す図1(b)のB−B断面図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a planar heating element according to
面状発熱体1は、ポリエチレンテレフタレート等の電気絶縁性材料からなる基材2と、基材2上に配設した高分子抵抗体3と、高分子抵抗体3に給電する一対の電極4と、高分子抵抗体3及び電極4を覆い、基材2に熱溶着されるポリエチレンテレフタレート等の電気絶縁性材料からなる被覆材5とから構成されており、被覆材5の基材2側の面には、ホットメルト6が塗布されている。本実施の形態においては、高分子抵抗体3として、PTC特性を有する高分子抵抗体を用いている。
The
図3は、実施の形態1における電極4の側面図である。電極4は、芯線4aと、芯線4aが外周に螺旋状に巻回した導線4bから構成しており、導線4bは、図3に示すように、間隔を有した状態に巻回している。
FIG. 3 is a side view of
芯線4aとしては、熱収縮を起こす絶縁性線材が使用できる。具体的には、ポリエステル、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリアクリロニトレリル、ポリウレタン、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、ポリ乳酸繊維などの耐熱性を有する有機材料が使用できる。
As the
導線4bとしては、従来公知のものを使用することができ、例えば、銅線、ニッケル線、銅合金線、アルミニウム線、鉄線などが使用できる。導線4bは、1本の素線から構成してよく、複数の素線を縒り合せたもので構成してもよい。
A conventionally well-known thing can be used as the conducting
図4に実施の形態1のラミネート加工設備の概略図を示している。 FIG. 4 shows a schematic diagram of the laminating equipment of the first embodiment.
ラミネート加工設備は、基材2と高分子抵抗体3と電極4と被覆材5とを連続的に貼り合わせ、シート状に加工する設備である。7はラミネートロールで、約180℃に加熱されている。ラミネートロール7が回転することにより、基材2とホットメルトが塗布された被覆材5が引き込まれる構成となっている。被覆材5のホットメルト6が塗布された面が基材2側である。
The laminating equipment is equipment for continuously bonding the
基材2と被覆材5との間に、電極4を所定の間隔を有して配設すると共に、予め所定の大きさに形成した高分子抵抗体3を電極4に接触するように配置し、その状態でラミネートロール7の間に導入する。ラミネートロール7により加熱、加圧することにより、基材2と被覆材5をホットメルト6により貼り合わせ、基材2と被覆材5との間に高分子抵抗体3と電極4を密封する。このラミネート加工後、冷却してホットメルト6を固化させて基材2と高分子抵抗体3と電極4と被覆材5とを一体化し、用途に応じたサイズに切断する。切断した高分子抵抗体3の状態を図1(a)に示している。
Between the
所定サイズに切断した面状発熱体1は、高分子抵抗体3の抵抗値を安定化させるために熱処理工程を行う。
The
熱処理工程における熱処理温度は、ホットメルト6の融点以上で、電極4の芯線4aが収縮する温度以上に設定している。
The heat treatment temperature in the heat treatment step is set to be equal to or higher than the melting point of the
熱処理工程は、図5(a)に示すように、面状発熱体1の変形を阻止するために面状発熱体1上にステンレス板8を載置した状態で面状発熱体1を加熱する。面状発熱体1がホットメルト6の融点まで加熱され、電極4の芯線4aの収縮する温度に達すると、電極4が収縮し、電極4の両端が基材2と被覆材5の両端縁より内側に移動する。電極4が移動した空間には、溶融したホットメルト6が流れ込み、面状発熱体1の両端が封止される。この状態で冷却すると、ホットメルトが再び固化し、基材2と被覆材5の両端縁が密閉される。電極4が収縮した状態を図1(b)及び図5(b)に示している。
In the heat treatment step, as shown in FIG. 5A, the
高分子抵抗体3の抵抗値を安定化させるための熱処理工程と同時に、面状発熱体1の両端を封止することができ、作業工程を簡素化することができる。面状発熱体1の両端を封止するための別部品が不要となり、面状発熱体1を安価に提供することができる。
Simultaneously with the heat treatment process for stabilizing the resistance value of the
なお、ステンレス板8は、電極4に対応する位置に溝を形成することが好ましい。溝を形成することにより、ステンレス板8によって面状発熱体1のほぼ全面を押さえることができ、より確実に面状発熱体1の変形を阻止できると共に、電極4の芯線4aが収縮する
のが妨げられることがない。また、溝には、電極4の長手方向中央部分を押える押え部を形成することが好ましい。溝に電極4の長手方向中央部分を押える押え部を形成することにより、電極4が長手方向中央部分を中心として収縮するので、電極4の両端が面状発熱体1の両端で略均一に収縮するように構成することができる。
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2を図6および図7に基づいて以下に説明する。実施の形態2において実施の形態1と同一部品は同一符号を付して説明を省略する。
The
(Embodiment 2)
A second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図6は本発明の実施の形態2における面状発熱体の概略構成図で、図6(a)は面状発熱体のラミネート加工後の状態を示し、図6(b)は面状発熱体の熱処理工程後の状態を示している。図7はラミネート加工設備の概略図である。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a planar heating element according to
実施の形態1では、図4に示すラミネート加工工程において、予め所定の長さに形成した高分子抵抗体3を供給したが、実施の形態2では、長尺状に形成した高分子抵抗体9を連続して供給する構成としている。
In the first embodiment, the
図7に示すラミネート加工設備において、実施の形態1と同様に、ラミネートロール7は、約180℃に加熱されており、ラミネートロール7が回転することにより、基材2とホットメルト6が塗布された被覆材5が引き込まれる構成となっている。
In the laminating apparatus shown in FIG. 7, as in the first embodiment, the
基材2と被覆材5との間に、電極4が所定の間隔を有した状態で引き込まれる共に、電極4に接触するように高分子抵抗体9が張力を掛けられた状態でラミネートロール7の間に導入される。ラミネートロール7により加熱、加圧することにより、基材2と被覆材5をホットメルト6により貼り合わせ、基材2と被覆材5との間に高分子抵抗体9と電極4を密封する。このラミネート加工後、冷却して基材2と高分子抵抗体3と電極4と被覆材5とを一体化し、用途に応じたサイズに切断する。切断した状態の面状発熱体10を図6(a)に示す。
The
所定サイズに切断した面状発熱体10は、実施の形態1と同様に、高分子抵抗体9の抵抗値を安定化させる熱処理工程を行う。
The
熱処理工程は、実施の形態1と同様に、面状発熱体10の変形を阻止するために面状発熱体10上にステンレス板を載置した状態で面状発熱体10の加熱を行う。実施の形態2のステンレス板は、面状発熱体10の高分子抵抗体9および電極4が配置されていない部分を押える構成になっている。
In the heat treatment step, the
面状発熱体10がホットメルト6の融点まで加熱され、電極4の芯線4aの収縮する温度に達すると、電極4が収縮し、電極4の両端が基材2と被覆材5の両端縁より内側に移動する。また、ホットメルト6が固化した状態では、高分子抵抗体9はホットメルト6によりラミネート加工時の張力により引っ張られた状態に保持されているが、ホットメルト6が溶融することにより元の状態に収縮し、高分子抵抗体9の両端が基材2と被覆材5の両端縁より内側に移動する。電極4と高分子抵抗体9の収縮量はほぼ同じになるように調整している。電極4と高分子抵抗体9が移動した空間には、溶融したホットメルト6が流れ込み、面状発熱体10の両端が封止される。この状態で冷却すると、ホットメルトが再び固化し、基材2と被覆材5の両端縁が密閉される。電極4及び高分子抵抗体9の両端が移動した状態の面状発熱体10を図6(b)に示す。
When the
高分子抵抗体9の抵抗値を安定化させるための熱処理工程と同時に、面状発熱体10の両端を封止することができ、作業工程を簡素化することができる。面状発熱体10の両端を封止するための別部品が不要となり、面状発熱体10を安価に提供することができる。
Simultaneously with the heat treatment step for stabilizing the resistance value of the
なお、ステンレス板は、面状発熱体10の長手中央部分を押さえる押え部を形成することが好ましい。押え部で面状発熱体10の長手方向中央部分の電極4と高分子抵抗体9を押さえることにより、電極4と高分子抵抗体9が長手方向中央部分を中心に収縮し、電極4と高分子抵抗体9の両端が面状発熱体10の両端で略均一に収縮するように構成することができる。
In addition, it is preferable that the stainless steel plate forms a pressing portion that presses the longitudinal center portion of the
なお、本発明の実施の形態においては、被覆材5にホットメルト6を塗布しているが、基材2にホットメルト6を塗布してもよく、基材2と被覆材5の両方にホットメルト6を塗布してもよい。
In the embodiment of the present invention, the
また、本発明の実施の形態においては、高分子抵抗体9の抵抗値を安定化させるための熱処理工程と、電極4を収縮させる熱処理工程を兼用したが、各工程の必要とする温度が異なるように設定して、別々に熱処理を行ってもよい。
Further, in the embodiment of the present invention, the heat treatment process for stabilizing the resistance value of the
以上のように、本発明にかかる面状発熱体は、分割カット面の絶縁加工を施さず、電気的に安全を保つことができるため、低コストで製造可能な安全性の高い面状発熱体として床暖房器具や露・霜除去用として自動車のドアミラーや洗面台のミラー、車載用バッテリーヒータ、その他部位の暖房装置に供することができる。 As described above, the planar heating element according to the present invention does not perform the insulation processing of the divided cut surface, and can maintain electrical safety, so that the highly safe planar heating element that can be manufactured at low cost. It can be used for floor heating appliances, automobile door mirrors, washstand mirrors, in-vehicle battery heaters, and other heating devices for dew / frost removal.
1、10 面状発熱体
2 基材
3、9 高分子抵抗体
4 電極
4a 芯線
4b 導線
5 被覆材
6 ホットメルト
DESCRIPTION OF
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013030709A JP6074619B2 (en) | 2013-02-20 | 2013-02-20 | Manufacturing method of planar heating element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013030709A JP6074619B2 (en) | 2013-02-20 | 2013-02-20 | Manufacturing method of planar heating element |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014160587A true JP2014160587A (en) | 2014-09-04 |
JP6074619B2 JP6074619B2 (en) | 2017-02-08 |
Family
ID=51612146
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013030709A Expired - Fee Related JP6074619B2 (en) | 2013-02-20 | 2013-02-20 | Manufacturing method of planar heating element |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6074619B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014114889A1 (en) | 2013-10-15 | 2015-04-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Drive unit for vehicles |
KR102226912B1 (en) * | 2020-04-17 | 2021-03-11 | 송재범 | Method For Manufacturing Flat Type Heating Element, Flat type Heating Element Manufactured By The Method, Heater Comprising The Flat Type Heating Element |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01258384A (en) * | 1988-04-05 | 1989-10-16 | Toray Ind Inc | Plane-form heating body and its manufacture |
JPH01258387A (en) * | 1988-04-05 | 1989-10-16 | Toray Ind Inc | Thermal contractible helical wire and plane-form heating body using thermal contractible helical wire |
JP2003017226A (en) * | 2001-06-27 | 2003-01-17 | Susumu Kiyokawa | Conductive plastic sheet and its manufacturing method |
WO2012063473A1 (en) * | 2010-11-08 | 2012-05-18 | パナソニック株式会社 | Planar heating element and production method for same |
-
2013
- 2013-02-20 JP JP2013030709A patent/JP6074619B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01258384A (en) * | 1988-04-05 | 1989-10-16 | Toray Ind Inc | Plane-form heating body and its manufacture |
JPH01258387A (en) * | 1988-04-05 | 1989-10-16 | Toray Ind Inc | Thermal contractible helical wire and plane-form heating body using thermal contractible helical wire |
JP2003017226A (en) * | 2001-06-27 | 2003-01-17 | Susumu Kiyokawa | Conductive plastic sheet and its manufacturing method |
WO2012063473A1 (en) * | 2010-11-08 | 2012-05-18 | パナソニック株式会社 | Planar heating element and production method for same |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014114889A1 (en) | 2013-10-15 | 2015-04-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Drive unit for vehicles |
KR102226912B1 (en) * | 2020-04-17 | 2021-03-11 | 송재범 | Method For Manufacturing Flat Type Heating Element, Flat type Heating Element Manufactured By The Method, Heater Comprising The Flat Type Heating Element |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6074619B2 (en) | 2017-02-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3823076B2 (en) | Induction heating coil | |
JP2017070140A (en) | Cylindrical coil body formed by bending, method of manufacturing the coil body, and rotary electric machine using the coil body | |
JP2012057980A (en) | Temperature detector | |
JP6074619B2 (en) | Manufacturing method of planar heating element | |
JP2014232626A (en) | Terminal-equipped electrical wire | |
JP2008300050A (en) | Polymer heating element | |
WO2017169759A1 (en) | Wire harness | |
JP2011165472A (en) | Method of manufacturing coaxial cable harness | |
JP5806622B2 (en) | Impulse heat sealer | |
JPH04139709A (en) | Manufacture of planar winding and plane inductance element | |
JP5061769B2 (en) | Planar heating element | |
WO2014178238A1 (en) | Laminate-type secondary battery manufacturing device and manufacturing method | |
JP4872593B2 (en) | Planar heating element | |
US20170338709A1 (en) | Generator stator bar having profile strip and process for manufacturing generator stator bar | |
JP2009181732A (en) | Sheet heating element | |
JP6515788B2 (en) | Electric heater and method of manufacturing electric heater | |
JP2007273132A (en) | Planer heating element | |
JP5153472B2 (en) | Method for manufacturing exothermic sheet, and exothermic sheet | |
JP5194726B2 (en) | Planar heating element | |
JP2007052944A (en) | Planar exothermic body | |
JP5907119B2 (en) | Wire harness manufacturing method and wire harness | |
JPS63292594A (en) | Face heating element | |
KR20190086616A (en) | Manufacturing method of carbon paper type heating element | |
WO2015072019A1 (en) | Electrical product manufacturing method | |
WO2019098147A1 (en) | Terminal-attached electric wire and method of manufacturing terminal-attached electric wire |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20150225 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150805 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20160518 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160525 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160607 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160728 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20161122 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20161205 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6074619 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |