JP2684061B2 - 発熱体パネル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、発熱体パネル、特に直接通電することによ
り発熱するパネルに関するものである。

本発熱体パネルは、道路や屋根の融雪、屋内の床暖房
等に有効に使用される。

〔従来技術とその問題点〕

従来、道路、駐車場、歩道、屋根等の融雪、凍結防止
又は屋内の床暖房の方法として、電熱線方式が採用され
ている。この電熱線方式のものは、ニクロム線等の発熱
線を断線防止用ゴム等で被覆し、発熱させようとする材
料に適当な深さにおいて発熱線を50〜100mmピッチにな
るよう埋設して、全体が発熱するような構成となってい
る。

このような構成の従来の発熱体にあっては、施工時や
施工後のトラブルによって発熱線が断線したり破損した
場合に、補修箇所が発見できず、発熱機能を失ってしま
う。

また、従来の発熱体は、発熱線が発熱させようとする
材料内に埋設されているため、熱効率が悪く、加えて、
発熱線が埋設している部位と他の部位とで発熱が不均一
となって温度斑が生じる。

〔発明の目的〕

本発明は、上述の如き問題点を解決するためになされ
たものであり、その目的は、道路や屋根の融雪、屋内床
暖房等に有効に使用できるところの直接発熱する熱効率
のよい、しかも、断線のおそれのない軽量発熱体パネル
を提供することにある。

〔発明の構成と作用〕

本発明は下記のとおりである。

セメント水ペーストを含浸した一方向配向炭素繊維フ
ィラメントからなる炭素繊維強化セメント用シート状中
間体を用いて成形したパネル中に１対の電極を埋設して
なることを特徴とする発熱体パネル。

本発明の発熱体パネルは、セメント水ペーストを含浸
した一方向配向炭素繊維フィラメントからなる炭素繊維
強化セメント用シート状中間体を用いた点に特徴を有す
る。

従来検討されている炭素繊維の短繊維を用いた場合に
は、コンクリート中に分散した炭素繊維間の接触によ
り、導電性を発現させているが、分散した短繊維では接
触が十分でなく、炭素繊維の混入率を増やしてもそれに
比例して導電性はよくならず、また、混入率もコンクリ
ート中の炭素繊維の分散性が不十分で５体積％程度が限
界であった。

しかし、本発明のようにセメント水ペーストを含浸し
た一方向配向炭素繊維フィラメントからなる炭素繊維強
化セメント用シート状中間体を用いると十分な導電性が
得られるのである。

本発明の発熱体パネルにおいては、発熱素子としての
炭素繊維フィラメントが途切れることなく電極間を配向
している形となっている。

本発明において炭素繊維フィラメントの繊維含有率は
３〜30体積％が好適である。繊維含有率がこの範囲であ
るとき、導電性の所要の改善効果が得られる。

本発明において炭素繊維としては、PAN系、ピッチ
系、セルロース系のいずれのものでもよい。

セメント水ペーストに含まれる成分について、セメン
ト混和剤（例えば、高性能減水剤、増粘剤、反応遅延剤
等）、混和剤（例えば、シリカヒューム、フライアッシ
ュ等）は市販されいるもので構わない。

電極としては、銅や鋼等の導電性の良好な材料からな
る１対の板又はテープ状物等が用いられる。電極間距離
は、融雪等の使用目的により熱量、融雪面積、電源電圧
等を考慮して適宜決定される。

本発明の発熱体パネルの１例は、第１図の斜視図に示
す如きものである。本発明の発熱体パネルは次のように
して作られる。

一方向に引き揃えた炭素繊維束にセメント水ペースト
を含浸させ炭素繊維強化セメント用シート状中間体を得
る。これを所定の厚みになるよう積層し、発熱体パネル
の両端に電極２を取りつける。

この際繊維の配向は電極間をフィラメントが橋渡しす
るよう積層することが電導性を高める上で望ましい。

しかし、パネルの強度を考慮し、繊維の配向を任意の
角度にすることも可能である。パネルの全てをセメント
水ペーストを含浸した炭素繊維束で構成しなくとも、必
要に応じてモルタル板等とのサンドイッチ構造等に構成
することもできる。

電流を流すときの漏電防止については、本発明の発熱
体パネルを、一般に市販されている絶縁材料で被覆する
か、又は、用途によってはコンクリートモルタル中等に
埋めてもよい。

〔発明の効果〕

本発明の発熱体パネルは、屋根材又は床面材としてそ
のまま使用できるので、施工が簡略化され、従来の発熱
線埋設方式にくらべて非常に経済的である。また、炭素
繊維のフィラメントを使用しているため発熱体パネルの
曲げ強度や耐衝撃性能が大幅に向上し、パネルの薄肉化
が可能である。パネルにひび割れが発生したとしても、
ひび割れ部分が繊維で連結されているため、電気比抵抗
はほとんど変化しない。更に、繊維の影響で耐摩耗性が
向上する。とりわけ本発明の発熱体パネルは、パネル全
体が均一に発熱するので、熱効率がよく断線のおそれが
なく、また、炭素繊維の短繊維を用いた発熱パネルと比
べても、繊維含有率が高いので、より大きな発熱量を得
ることができ、しかも、強度、弾性率が高いため薄肉化
が可能であり軽量化できる。

〔実施例〕

実施例１ セメント水ペーストを含浸した一方向配向炭素繊維
（フィラメント）シートを3mmの板厚になるよう３枚積
層し、幅50cm、長さ1mの発熱体パネルを作製した。この
発熱体パネルの繊維含有率は10体積％であった。この発
熱体パネルの両端に銅製の電極を取りつけ10Vの電圧で
電流を流したところ全体が60℃に均一に発熱した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明発熱体パネルの１例の斜視図である。 図中1:発熱体パネル、2:電極、3:電源

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】セメント水ペーストを含浸した一方向配向
   炭素繊維フィラメントからなる炭素繊維強化セメント用
   シート状中間体を用いて形成したパネル中に、一対の電
   極を埋設してなることを特徴とする発熱体パネル。