JP3997179B2 - 線状・面状発熱体及び線状・面状発熱体を備えた融雪マット及び温床マット - Google Patents
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- Resistance Heating (AREA)
- Road Paving Structures (AREA)
- Surface Heating Bodies (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は主として道路及び歩道、また屋根における融雪マット、あるいは暖房、保温として使用する温床マットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の面状発熱体は通電により抵抗発熱する組成物からなり、融雪や暖房等に用いられている。その例としてカーボン、金属粉と合成樹脂バインダーとの組成物を用いたものがある。
【０００３】
またニクロム線を用いて融雪用の面状発熱体を構成したものを埋設し、電気エネルギーによる加熱する方法も公知である。その他暖房及び融雪を目的としたものには埋設パイプに通水して灯油、ガスを燃焼させて得た温水を循環させるものもある。
【０００４】
しかしながら維持管理に費用がかかるばかりでなく、極めて小さい面積に限られた場所での使用や断線等の故障、電気代等の費用がかかりあまり普及されていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように従来の面状発熱体では発熱量・温度分布・温度特性において十分でなく寿命が短い等の問題や日陰部の駐車場、階段、坂道等の場所、また豪雪地域、寒冷地では効果が十分ではないという問題点があった。
【０００６】
本発明は線状・面状発熱体の全面にわたり均一な温度分布を得るとともに温度特性において敷設することにより、道路、歩道、屋根等の融雪効果、暖房効果が十分に得られる発熱効果の優れている融雪マット及び温床マットを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決しようとする手段】
本発明は断線等を無くし電気料金の軽減をはかる面状発熱体の開発に創意、工夫、研究を重ね、本発明に至ったものであり、ポリエステルフィルム上面に導電性の高いニッケルインヂウム酸化化合物を添加した塗料をスプレー塗布した面にポリエステルを積層被覆した線状・面状発熱体の両端に電極を圧着接合し、天然ゴム、合成ゴム、塩ビ樹脂、ガラス繊維強化プラスチック等で被包させた線状・面状発熱体全面に均一に発熱させる融雪マット、温床マットを形成したものである。
【０００８】
従来導電性材料として使用されている物質では、酸化物、金属、炭化物、窒化物等があるが優れた導電性膜とはなり得ない。また酸化物系のペロブスカイト系、アンチモンをドープした酸化錫系があるが発熱体としてではなく帯電防止用途に用いられている。
【０００９】
この発熱体は化学的純度が高く粒子の大きさが適当、粒子表面が変質しがたく、導電性の高いニッケルインヂウム酸化化合物を添加した塗料を塗布した発熱体である。特性としては電子が極在化せずに自由に移動することで高温発熱し、またキャリア電子を増やすことにより、より一層導電性が高まり性能を向上させることが可能になった。
【００１０】
【発明の形態】
発明の実施例を図面にそって説明する。
図１乃至図３は平面及び断面上に形成された線状・面状発熱体の実施例図である。図１は外観を表す斜視図、図２は構成を示す断面図、図３は線状・面状発熱体の完成図である。この発熱シートは長さ１００ｍ巾９５ｃｍ厚さ１０μｍ〜７０μｍの形状で形成される。このマットの形状は２０ｍｍ巾〜５００ｍｍ巾、長さは１００ｍまでロール形成で製作が出来るため初期の抵抗設定により切断して両端に電極を圧着加工し自由な長さを選択することが可能である。
【００１１】
図４乃至図６は線状・面状発熱融雪マット及び温床マットの断面図である。線状・面状発熱体全体に天然ゴム及び合成ゴム（ＪＩＳ硬度３０°〜８０°素材を使用、荷重に対して対応）、塩ビ樹脂、ガラス繊維強化プラスチック等で被覆保護した融雪マットである。一般的に使用される融雪マットは長さ１０ｍ巾５０ｃｍ厚さ５ｍｍ〜７ｍｍの形状で使用する。このマットの形状は２ｃｍ巾〜５０ｃｍ巾、長さは１００ｍまでロール形成で製作が出来るため初期の抵抗設定により切断して両端に電極を圧着加工し自由な長さを選択することが可能である。以上から後敷の道路融雪、台所暖房、温床マット、動物用温床等、多岐にわたり使用が適している。
【００１２】
【実施例】
図１乃至図３の線状・面状発熱体を説明するとポリエステルフィルム基台３にニッケルインヂウム酸化化合物を添加した塗料２をスプレー塗布し、熱硬化処理を行い、その上面に１のポリエステルフィルムを積層被覆して絶縁性を図る。この時の発熱膜は７μｍ〜５０μｍの厚さで、温度帯により膜厚を変化させる。
【００１３】
図３の両端に図９（９）の電極端子を圧着固定し、１０の電源・電線を接続し、１１の絶縁テープで接着固定させ図８の電極部を構成し、ニッケルインヂウム酸化化合物の特性により抵抗発熱させる。
【００１４】
図４乃至図６により線状・面状発熱体を備えた融雪マット及び温床マットを説明する。天然ゴム及び合成ゴム、塩ビ樹脂、ガラス繊維強化プラスチックそれぞれの基台に図２の一体成形された線状・面状発熱体をセットし上面に基台と同質の素材を熱蒸着させ、発熱体を有した、融雪マット及び温床マットを形成する。
【００１５】
この融雪マット及び発熱マットに使用する発熱体は【０００９】記載。ニッケルインヂウム酸化化合物の特性により発熱させる。また使用場所により温度帯が異なるために初期の抵抗設定により発熱温度を決定する。この時の抵抗値は固定抵抗の５Ω〜１５０Ωの中で抵抗発熱することが出来る。
【００１６】
線状・面状発熱体を備えた融雪マット及び温床マットは耐候性、耐久性があり、屋外の融雪や暖房用だけでなく、広範囲にわたり利用することができる。
【００１７】
この発熱体の特性を表１、表２に示す。
よってシーズヒーターや、従来の面状発熱体と比較して発熱効率が高く、消費電力も少ない発熱体を備えた融雪マット及び暖房用温床を提供できる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は、線状・面状発熱体及び線状・面状発熱体を備えた融雪マット及び温床マットは薄く柔軟性のある素材を使用する為、軽量で作業性に富む。また、学校、病院、介護施設等の不特定多数の人が集合する建築物、道路駐車場等周辺の融雪が可能になり、多方面にわたり冬期間における生活空間のバリアフリー効果を発揮するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】発熱体の斜視図である。
【図２】発熱体の断面図である。
【図３】発熱体完成図を表す。
【図４】ゴム製の融雪マット及び温床マット断面図である。
【図５】塩ビ樹脂製の融雪マット及び温床マット断面図である。
【図６】ガラス繊維強化プラスチック製の温床マット断面図である。
【図７】融雪マット及び温床マットの完成図を表す。
【図８】電極部側面図である。
【図９】電極端子を表す。
【符号の説明】
１ ポリエステルフィルム
２ ニッケルインヂウム酸化化合物を添加した発熱体
３ ポリエステルフィルム基台
４ 天然ゴム及び合成ゴム
５ 塩ビ樹脂
６ ガラス繊維強化プラスチック
７ 電極部
８ 発熱体
９ 端子
１０ リード線
１１ 絶縁テープ
【発明の属する技術分野】
本発明は主として道路及び歩道、また屋根における融雪マット、あるいは暖房、保温として使用する温床マットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の面状発熱体は通電により抵抗発熱する組成物からなり、融雪や暖房等に用いられている。その例としてカーボン、金属粉と合成樹脂バインダーとの組成物を用いたものがある。
【０００３】
またニクロム線を用いて融雪用の面状発熱体を構成したものを埋設し、電気エネルギーによる加熱する方法も公知である。その他暖房及び融雪を目的としたものには埋設パイプに通水して灯油、ガスを燃焼させて得た温水を循環させるものもある。
【０００４】
しかしながら維持管理に費用がかかるばかりでなく、極めて小さい面積に限られた場所での使用や断線等の故障、電気代等の費用がかかりあまり普及されていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように従来の面状発熱体では発熱量・温度分布・温度特性において十分でなく寿命が短い等の問題や日陰部の駐車場、階段、坂道等の場所、また豪雪地域、寒冷地では効果が十分ではないという問題点があった。
【０００６】
本発明は線状・面状発熱体の全面にわたり均一な温度分布を得るとともに温度特性において敷設することにより、道路、歩道、屋根等の融雪効果、暖房効果が十分に得られる発熱効果の優れている融雪マット及び温床マットを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決しようとする手段】
本発明は断線等を無くし電気料金の軽減をはかる面状発熱体の開発に創意、工夫、研究を重ね、本発明に至ったものであり、ポリエステルフィルム上面に導電性の高いニッケルインヂウム酸化化合物を添加した塗料をスプレー塗布した面にポリエステルを積層被覆した線状・面状発熱体の両端に電極を圧着接合し、天然ゴム、合成ゴム、塩ビ樹脂、ガラス繊維強化プラスチック等で被包させた線状・面状発熱体全面に均一に発熱させる融雪マット、温床マットを形成したものである。
【０００８】
従来導電性材料として使用されている物質では、酸化物、金属、炭化物、窒化物等があるが優れた導電性膜とはなり得ない。また酸化物系のペロブスカイト系、アンチモンをドープした酸化錫系があるが発熱体としてではなく帯電防止用途に用いられている。
【０００９】
この発熱体は化学的純度が高く粒子の大きさが適当、粒子表面が変質しがたく、導電性の高いニッケルインヂウム酸化化合物を添加した塗料を塗布した発熱体である。特性としては電子が極在化せずに自由に移動することで高温発熱し、またキャリア電子を増やすことにより、より一層導電性が高まり性能を向上させることが可能になった。
【００１０】
【発明の形態】
発明の実施例を図面にそって説明する。
図１乃至図３は平面及び断面上に形成された線状・面状発熱体の実施例図である。図１は外観を表す斜視図、図２は構成を示す断面図、図３は線状・面状発熱体の完成図である。この発熱シートは長さ１００ｍ巾９５ｃｍ厚さ１０μｍ〜７０μｍの形状で形成される。このマットの形状は２０ｍｍ巾〜５００ｍｍ巾、長さは１００ｍまでロール形成で製作が出来るため初期の抵抗設定により切断して両端に電極を圧着加工し自由な長さを選択することが可能である。
【００１１】
図４乃至図６は線状・面状発熱融雪マット及び温床マットの断面図である。線状・面状発熱体全体に天然ゴム及び合成ゴム（ＪＩＳ硬度３０°〜８０°素材を使用、荷重に対して対応）、塩ビ樹脂、ガラス繊維強化プラスチック等で被覆保護した融雪マットである。一般的に使用される融雪マットは長さ１０ｍ巾５０ｃｍ厚さ５ｍｍ〜７ｍｍの形状で使用する。このマットの形状は２ｃｍ巾〜５０ｃｍ巾、長さは１００ｍまでロール形成で製作が出来るため初期の抵抗設定により切断して両端に電極を圧着加工し自由な長さを選択することが可能である。以上から後敷の道路融雪、台所暖房、温床マット、動物用温床等、多岐にわたり使用が適している。
【００１２】
【実施例】
図１乃至図３の線状・面状発熱体を説明するとポリエステルフィルム基台３にニッケルインヂウム酸化化合物を添加した塗料２をスプレー塗布し、熱硬化処理を行い、その上面に１のポリエステルフィルムを積層被覆して絶縁性を図る。この時の発熱膜は７μｍ〜５０μｍの厚さで、温度帯により膜厚を変化させる。
【００１３】
図３の両端に図９（９）の電極端子を圧着固定し、１０の電源・電線を接続し、１１の絶縁テープで接着固定させ図８の電極部を構成し、ニッケルインヂウム酸化化合物の特性により抵抗発熱させる。
【００１４】
図４乃至図６により線状・面状発熱体を備えた融雪マット及び温床マットを説明する。天然ゴム及び合成ゴム、塩ビ樹脂、ガラス繊維強化プラスチックそれぞれの基台に図２の一体成形された線状・面状発熱体をセットし上面に基台と同質の素材を熱蒸着させ、発熱体を有した、融雪マット及び温床マットを形成する。
【００１５】
この融雪マット及び発熱マットに使用する発熱体は【０００９】記載。ニッケルインヂウム酸化化合物の特性により発熱させる。また使用場所により温度帯が異なるために初期の抵抗設定により発熱温度を決定する。この時の抵抗値は固定抵抗の５Ω〜１５０Ωの中で抵抗発熱することが出来る。
【００１６】
線状・面状発熱体を備えた融雪マット及び温床マットは耐候性、耐久性があり、屋外の融雪や暖房用だけでなく、広範囲にわたり利用することができる。
【００１７】
この発熱体の特性を表１、表２に示す。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は、線状・面状発熱体及び線状・面状発熱体を備えた融雪マット及び温床マットは薄く柔軟性のある素材を使用する為、軽量で作業性に富む。また、学校、病院、介護施設等の不特定多数の人が集合する建築物、道路駐車場等周辺の融雪が可能になり、多方面にわたり冬期間における生活空間のバリアフリー効果を発揮するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】発熱体の斜視図である。
【図２】発熱体の断面図である。
【図３】発熱体完成図を表す。
【図４】ゴム製の融雪マット及び温床マット断面図である。
【図５】塩ビ樹脂製の融雪マット及び温床マット断面図である。
【図６】ガラス繊維強化プラスチック製の温床マット断面図である。
【図７】融雪マット及び温床マットの完成図を表す。
【図８】電極部側面図である。
【図９】電極端子を表す。
【符号の説明】
１ ポリエステルフィルム
２ ニッケルインヂウム酸化化合物を添加した発熱体
３ ポリエステルフィルム基台
４ 天然ゴム及び合成ゴム
５ 塩ビ樹脂
６ ガラス繊維強化プラスチック
７ 電極部
８ 発熱体
９ 端子
１０ リード線
１１ 絶縁テープ
Claims (4)
- ポリエステルフィルムの上面にニッケルインヂウム酸化化合物を添加した塗料を塗布した面にポリエステルフィルムを積層被覆し、両端に電極を圧着接合し電極部に電源を接続したことを特徴とした発熱体。
- 請求項１記載の発熱体の上面及び下面に天然ゴム及び合成ゴムにより全体を被覆保護したことを特徴とした融雪マット及び温床マット。
- 請求項１記載の発熱体の上面及び下面に塩ビ樹脂により全体を被覆保護したことを特徴とした融雪マット及び温床マット。
- 請求項１記載の発熱体の上面及び下面にガラス繊維強化プラスチックにより全体を被覆保護したことを特徴とした温床。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003137964A JP3997179B2 (ja) | 2003-04-10 | 2003-04-10 | 線状・面状発熱体及び線状・面状発熱体を備えた融雪マット及び温床マット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003137964A JP3997179B2 (ja) | 2003-04-10 | 2003-04-10 | 線状・面状発熱体及び線状・面状発熱体を備えた融雪マット及び温床マット |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004316377A JP2004316377A (ja) | 2004-11-11 |
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Country Status (1)
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| CN109811973B (zh) * | 2019-03-25 | 2024-04-12 | 葛斌斌 | 一种石墨烯发热膜墙裙及其施工方法 |
| KR102276812B1 (ko) * | 2020-12-02 | 2021-07-14 | 넥스트원 주식회사 | 도로용 면상 발열체 |
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2003
- 2003-04-10 JP JP2003137964A patent/JP3997179B2/ja not_active Expired - Fee Related
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