JP7456434B2 - 発熱体、貼合部材、及び移動体 - Google Patents
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Description
しかしながら、従来の発熱体では、このような台形の領域の全域で均一に発熱することが困難であった。
Lave≦Lmax≦1.1×Lave
であって、
0.9×Lave≦Lmin≦Lave
であってもよい。
前記発熱導電線及び前記連結導電部が設けられる基材をさらに備え、
前記基材は、接着性を有していてもよい。
Rave ≦ Rmax ≦ 1.1×Rave ・・・(i)
0.9×Rave ≦ Rmin ≦ Rave ・・・(ii)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る発熱体を備えた移動体の例を示す図である。
図1に示すように、移動体1の一例としての自動車は、フロントウィンドウ3の上端近傍の台形領域2に発熱体10を有している。図示されている例においては、2つの発熱体10が、移動体1のフロントウィンドウ3の上端近傍の左右2個所の台形領域2に設けられている。これは、移動体1に搭載された衝突防止システムが、センサを2つ有するステレオタイプであり、この2つのセンサの設置個所に応じて発熱体10も2つ設けられているものである。このようなステレオタイプでは、左右のセンサが受信する光や電波の違いから距離や物体の動き等をより高精度で検知できる。
また、移動体1はバッテリー等の電源5を有しており、電源5によって、発熱体10に電力を供給することができる。
また、センサ6は小型(通常、高さ方向の大きさが、自動車のバックミラーの高さ方向の大きさ程度、また横方向の大きさも、高さ方向の大きさ程度)であるため、図2(b)に示す台形領域2も、図1に示すようにフロントウィンドウ3に比べて小さい領域となる。
それゆえ、台形領域2においてフロントウィンドウ3の湾曲は無視することができ、台形領域2は平面上に存在する台形PQRSとして扱うことができる。
図20に示す発熱体1000において、一対のバスバー1021、1022は、それぞれ台形PQRSの左右の脚(線分PQ、線分SR)に相当する位置に配設される。そして、バスバー1021とバスバー1022とを結ぶ発熱用の導電線として、第1配線1031、第2配線1032、第3配線1033、第4配線1034、第5配線1035、第6配線1036の6個の配線が備えられている。通常、この6個の配線は、同一材料から形成され、その厚さも同一である。
このような場合、各配線が同じ断面積を有していると、長い配線は短い配線よりも電気抵抗が大きくなり、抵抗加熱による発熱も不均一になる。それゆえ、図20に示す発熱体1000において、台形PQRSの全域で均一に発熱することを望む場合、例えば、配線毎に線幅や間隔を調整することが必要になる。しかしながら、配線数が多い場合、このような調整は非常に煩雑なものとなる。
発熱体10は、通電されることで抵抗加熱により発熱する。図3に示すように、発熱体10は、通電されることで抵抗加熱により発熱する発熱導電線として、第1発熱導電線31a、第2発熱導電線32a、第3発熱導電線33a、第4発熱導電線33c、第5発熱導電線32c、第6発熱導電線31cの6個の発熱導電線を有している。この6個の発熱導電線は、台形PQRSの領域に、台形PQRSの底辺(例えば線分PS)の方向に沿って延び、台形PQRSの上底(線分PS)側から下底(線分QR)側に向かって等間隔で配列されている。より詳しくは、台形PQRSの上底(線分PS)側から下底(線分QR)側に向かって第1発熱導電線31aから第6発熱導電線31cの6個の発熱導電線が順次、等間隔で配列されている。すなわち、発熱導電線は、配列方向である第1方向d1に等間隔に並んでいる。そして、発熱導電線は、第1方向d1に非平行な第2方向d2に延びている。さらに、発熱導電線は、第1方向d1の一側から他側に向けて長さが短い順に並んでいる。すなわち、発熱導電線は、第1方向d1の一側から他側に向けて抵抗が小さい順に並んでいる。
そして、図3に示す発熱体10においては、各配線が有する2個の発熱導電線の長さの和の値を、全ての配線で同じ、若しくは実質的に同じとすることができる。すなわち、図3に示す発熱体10においては、各配線の抵抗加熱に係る長さを、全ての配線で同じ、若しくは実質的に同じとすることができる。
各発熱導電線は、通電されることで、その電気抵抗に応じて発熱する。それゆえ、図3に示す発熱体10においては、台形領域の全域で均一に発熱することができる。
なお、発熱体10において、各配線が有する2個の発熱導電線の長さの和の値を厳密に全ての配線で同じとしなくとも、各配線が有する2個の発熱導電線の長さの和について、最大値が平均値の1.1倍以下であり、最小値が平均値の0.9倍以下であると、発熱体10が配置された領域の全域で発熱を十分に均一にすることができる。すなわち各配線が有する2個の発熱導電線の長さの和の最小値に対する最大値の比が1.23以下であると、発熱体10が配置された領域の全域で発熱を十分に均一にすることができる。
一方、三角形QPW(図中、Q、P、Wの3点で囲まれる三角形)の領域には、線分WP側から線分QX側に向かって、仮想線31d(破線31dとも呼ぶ。以下同様。)、仮想線32d(破線32d)、仮想線33d(破線33d)、仮想線33e(破線33e)、仮想線32e(破線32e)が配列されている。
すなわち、
L2=L1+2×L15
となる。
すなわち、
L5=L6-2×L15
となる。
L2+L5=(L1+2×L15)+(L6-2×L15)=L1+L6
となる。
すなわち、
L3=L1+2×L14
となる。
すなわち、
L4=L6-2×L14
となる。
L3+L4=(L1+2×L14)+(L6-2×L14)=L1+L6
となる。
例えば、図5に示すように、台形PQRSは、左右の脚(線分PQ、線分SR)の長さが異なるものであってもよい。例えば、図5(a)に示すように、一方の脚(線分PQ)が他方の脚(線分SR)より長い形態であっても良い。
また、台形PQRSは、左右の脚の一方が上底および下底と直角に交わる、いわゆる直角台形であってもよい。例えば、図5(b)に示すように、一方の脚(線分SR)と上底(線分PS)のなす角が直角(90度)となる形態であってもよい。
例えば、図3に示す発熱体10においては、第3発熱導電線33aの長さは、図4に示す第3発熱導電線33aの長さ(L3)よりもW1だけ短くなる。
それゆえ、図3に示す発熱体10においては、厳密には、各配線が有する2個の発熱導電線の長さの和の値が、全ての配線で同じにはならないとしても、実質的には同じ長さとして扱うことができる。
例えば、本実施形態の発熱体において、各配線が有する2個の前記発熱導電線の長さの和の平均値をLaveとし、各配線が有する2個の前記発熱導電線の長さの和の最大値をLmaxとし、各配線が有する2個の前記発熱導電線の長さの和の最小値をLminとした場合に、
Lave≦Lmax≦1.1×Lave
であって
0.9×Lave≦Lmin≦Lave
であれば、許容される。
したがって、各配線が有する2個の前記発熱導電線の抵抗の和の平均値Rave、最大値Rmax、最小値Rminが、次の関係(i)、(ii)を満たしていれば、許容される。
Rave ≦ Rmax ≦ 1.1×Rave ・・・(i)
0.9×Rave ≦ Rmin ≦ Rave ・・・(ii)
このような±10%程度の差があっても、十分に発熱むらを抑制することができる。すなわち、発熱体が配置された領域の全域で均一に発熱することができ
なお、本実施形態の発熱体において、各配線が有する2個の発熱導電線の長さの和の値を、全ての配線で、より同じ値に近づける形態として、図6に示すように、連結導電部が、台形PQRSの底辺(線分PSまたは線分QR)の方向に沿った部分を有する形態を挙げることができる。
それゆえ、図6に示す例においては、第1発熱導電線31aの長さと第6発熱導電線31cの長さの和は、第3発熱導電線33aの長さと第4発熱導電線33cの長さの和と同じになる。
また、他の形態として、図7に示すように、発熱導電線が、台形PQRSの脚(線分SR)の方向に沿った部分を有する形態を挙げることができる。すなわち、発熱導電線は、連結導電部の延びる方向である第4方向d4に延びる部分を有している。ここで、図7においては、煩雑となることを避けるため、発熱体10の第1配線31についてのみ図示するが、図示しない第2配線32、及び第3配線33についても同様な形態とすることができる。
また、第6発熱導電線31cは、図3に示す台形PQRSの下底(線分QR)の方向(第2方向d2)に沿った部分のみならず、第6発熱導電線31cと接続する第1連結導電部31bが延びる方向(第4方向d4)に沿った部分(調整用第6発熱導電線41b)をも有している。
それゆえ、調整用第1発熱導電線41aの長さ(L21)や調整用第6発熱導電線41bの長さ(L21)を適宜変更することで、第1配線31が有する2個の発熱導電線の長さを調整することができる。
それゆえ、例えば、図3に示す発熱体10において、第2配線32が有する2個の発熱導電線の長さの和の値がより大きくなるように調整して、第1配線31が有する2個の発熱導電線の長さの和と等しくすることができる。
同様に、第3配線33が有する2個の発熱導電線の長さの和の値がより大きくなるように調整して、第1配線31が有する2個の発熱導電線の長さの和と等しくすることができる。
以下、発熱体10、及び、発熱体10に関係する各構成要素について説明する。
基材101は、可視光線波長帯域の波長(380nm~780nm)を透過する一般に言うところの透明である電気絶縁性のフィルムである。基材101としては、可視光や電波(ミリ波)を透過し、発熱体10の各発熱導電線及び各連結導電部を適切に支持し得るものであればいかなる材質のものでもよいが、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、環状ポリオレフィン、ポリビニルブチラール(PVB)等を挙げることができる。また、基材101は、光透過性や、発熱体10の各発熱導電線及び各連結導電部の適切な支持性等を考慮すると、0.03mm以上0.20mm以下の厚さを有していることが好ましい。
同様に、図8(b)においては、第3連結導電部33bにのみ、導電性金属層103、第1暗色層102、第2暗色層104の符号を付与しているが、他の連結導電部(32b、31b)においても、同様の構成を有している。
そこで、第1暗色層102及び第2暗色層104を設けて、光の反射を抑制する。第1暗色層102及び第2暗色層104は、導電性金属層103よりも可視光の反射率が低い層であればよく、例えば黒色等の暗色の層である。
この第1暗色層102及び第2暗色層104によって、発熱導電線が視認されづらくなり、乗員の視界を良好に確保することができる。また、外部から見たときの意匠性の低下を防ぐことができる。
図8(a)に示す例において、6個の発熱導電線(31a、32a、33a、33c、32c、31c)は、いずれも矩形形状の断面を有している。
そして、台形PQRSの全域で均一に発熱する目的のために、その線幅(LW1)及び高さ(LH1)は全ての発熱導電線で同じである。また、各発熱導電線間の隙間(SW1)の大きさも同じである。
図8(b)に示す例において、3個の連結導電部(31b、32b、33b)は、いずれも矩形形状の断面を有している。
ここで、上記の発熱導電線においては、台形PQRSの全域で均一に発熱する目的のために、その線幅(LW1)、高さ(LH1)、及び各発熱導電線間の隙間(SW1)の大きさは全ての発熱導電線で同じであった。
一方、発熱体10の各連結導電部は発熱に寄与しないため、各連結導電部は、必ずしも同じ断面積である必要は無い。同様に、各連結導電部間の隙間の大きさ(SW2)も全ての連結導電部で同じである必要は無い。
連結導電部は、上記の発熱導電線と異なり発熱に寄与しないため、連結導電部の隙間の大きさSW2を発熱導電線間の隙間の大きさより小さく設計できる。より詳しくは、連結導電部の配列方向である第3方向に隣り合う2つの連結導電部の間隔の最大値は、発熱導電線の配列方向である第1方向d1に隣り合う2つの発熱導電線の間隔の最小値より、小さい。そして、連結導電部の隙間が10μm以上であればエッチング加工等に困難が生じることは少ない。また、連結導電部は、センサ6にとって雪や水滴を除去することが必要な領域(図2(b)に示す台形PQRS)の脚側に配置されるため、隙間SW2が小さくても、密集した連結導電部の存在によってセンサ6が光や電波を受信できなくなってしまうおそれは低い。
一方、隙間SW2が無用に大きい場合、連結導電部の数が増えてくると、図3に示す幅W1が大きくなって、図4に示す第1発熱導電線31aの長さ(L1)に比べて、無視できるほどの大きさに収まらないおそれがある。
図9は、図3に示す発熱体を備えた貼合部材の断面構成例を説明する図である。
図9に示す例において、貼合部材100は、基板111、114と、基板111、114の間に配置された発熱体10と、基板111と発熱体10とを接合する接合層112と、基板114と発熱体10とを接合する接合層113と、を有している。
発熱体10が移動体1に設けられる場合、通常、図9に示すように、発熱体10は移動体1のフロントウィンドウ等を構成する基板(主にガラス)と接合された構成になっている。
このような基板111、114の材質としては、ソーダライムガラスや青板ガラスが例示できる。あるいは、基板111、114の材質は、ポリカーボネート樹脂などの樹脂ガラスであってもよい。
接合層112、113としては、種々の接着性または粘着性を有した材料からなる層を用いることができる。また、接合層112、113は、可視光透過率が高いものを用いることが好ましい。典型的な接合層としては、ポリビニルブチラール(PVB)からなる層を例示することができる。接合層112、113の厚さは、それぞれ0.15mm以上1mm以下であることが好ましい。接合層112、113は、同一の材料で同一に構成されていてもよいし、或いは、材料および構成の少なくとも一方において互いに異なるようにしてもよい。
このような基材101の材料として、ポリビニルブチラール(PVB)等のポリビニルアセタールを例示することができる。
次に、発熱体10の製造方法について説明する。図10は、図8に示す発熱体の製造方法の一例を示す工程図である。
金属膜103aは、導電性金属層103をなす材料として既に説明したように、金、銀、銅、白金、アルミニウム、クロム、モリブデン、ニッケル、チタン、パラジウム、インジウム、タングステン、及び、これらの合金の一以上を用いて形成され得る。金属膜103aは、公知の方法で形成され得る。例えば、銅箔等の金属箔を貼着する方法、電界めっき及び無電界めっきを含むめっき法、スパッタリング法、CVD法、PVD法、イオンプレーティング法、又はこれらの二以上を組み合わせた方法を採用することができる。
以上のような工程によって、図8に示す発熱体10を製造することができる。
次に、図9に示す貼合部材100の製造方法について説明する。図11は、図9に示す貼合部材の製造方法の一例を示す工程図である。
同様に、基材101の側から接合層112及び基板111を積層して、発熱体10と基材101とを接合する。
このような工程によって、図10(e)に示すように、貼合部材100が製造される。
複数の連結導電部はn個あり、前記台形の外側から内側に向かう方向に、第1の連結導電部から第nの連結導電部が順次配列されている。
そして、第1の発熱導電線、第1の連結導電部、及び第2nの発熱導電線が接続されて第1の配線が構成される。
また、第2の発熱導電線、第2の連結導電部、及び第(2n-1)の発熱導電線が接続されて第2の配線が構成される。
同様にして、台形の外側から内側に向かう方向に、順次、第3の配線から第(n-1)の配線が構成される。
最後に、第nの発熱導電線と第nの連結導電部と第(n+1)の発熱導電線が接続されて第nの配線が構成される。
そして、第1の発熱導電線から第nの発熱導電線が、一対のバスバーの一方に接続し、第(n+1)の発熱導電線から第2nの発熱導電線が、一対のバスバーの他方に接続している。
発熱体10は、一対のバスバーと、一対のバスバーを接続する第1から第nの配線と、を有している。
各配線は、一対のバスバーの各々に接続する2個の発熱導電線と、2個の発熱導電線を連結する連結導電部と、を有している。すなわち、発熱導電線は2n個あり、連結導電部はn個ある。
第kの配線が有する発熱導電線は、2n個の発熱導電線のうち抵抗がk番目に小さい発熱導電線と、2n個の発熱導電線のうち抵抗がk番目に大きい前記発熱導電線と、である。
2n個の発熱導電線のうち抵抗が1番目からn番目に小さい発熱導電線は、一対のバスバーの一方に接続し、2n個の発熱導電線のうち抵抗が1番目からn番目に大きい発熱導電線は、一対のバスバーの他方に接続している。
発熱導電線は、第1方向に配列されており、連結導電部は、発熱導電線に対して第1方向に非平行な第2方向の一側に配置されている。
一対のバスバーは、発熱導電線に対して第2方向の他側に配置されている。
発熱導電線は、第1方向に配列されており、2n個の発熱導電線は、第1方向の一側から他側に向けて抵抗が低い順に並んでいる。
2n個の発熱導電線は、第1方向に等間隔に配列されている。
本発明に係る発熱体は、上述した第1の実施形態の他に、各種の形態に応用することができる。図12は、本発明に係る発熱体の第2の実施形態の一例を示す図である。
一方、図12に示す発熱体200においては、発熱導電線は、対応するバスバーから対応する連結導電部に接続されるまでの経路において、2回折り返されて対応する連結導電部に接続されている。
例えば、本実施形態の発熱体において、各配線が有する2個の前記発熱導電線の長さの和の平均値をLaveとし、各配線が有する2個の前記発熱導電線の長さの和の最大値をLmaxとし、各配線が有する2個の前記発熱導電線の長さの和の最小値をLminとした場合に、
Lave≦Lmax≦1.1×Lave
であって、
0.9×Lave≦Lmin≦Lave
であれば、許容される。
それゆえ、図3に示す発熱体10のように、各配線が有する発熱導電線が折り返すことなく、対応するバスバーと対応する連結導電部とに接続している形態においては、各配線の抵抗加熱に係る長さが短くなってしまい、抵抗加熱が過剰になるおそれもある。
図13は、本発明に係る発熱体の第3の実施形態の一例を示す図である。
上記の第2の実施形態において説明した、「各配線の抵抗加熱に係る長さが短くなってしまい、抵抗加熱が過剰になるおそれ」は、例えば、図13に示す発熱体300のように、発熱導電線が曲線の形状を有するようにして、各配線の抵抗加熱に係る長さを長くする方法でも解決することができる。
一方、図13に示す発熱体300においては、発熱導電線が、曲線の組み合わせである波線の形状を有して、対応するバスバーと対応する連結導電部とに接続している。
また、第1配線331が有する第6発熱導電線331cも、第2バスバー322から第1連結導電部331bに接続されるまでの経路において、波線状に湾曲しながら第2バスバー322側から第1連結導電部331b側に延びて第1連結導電部331bに接続されている。
また、第2配線332が有する第5発熱導電線332cも、第2バスバー322から第2連結導電部332bに接続されるまでの経路において、波線状に湾曲しながら第2バスバー322側から第2連結導電部332b側に延びて第2連結導電部332bに接続されている。
また、第3配線333が有する第4発熱導電線333cも、第2バスバー322から第3連結導電部333bに接続されるまでの経路において、波線状に湾曲しながら第2バスバー322側から第3連結導電部333b側に延びて第3連結導電部333bに接続されている。
それゆえ、図13に示す発熱体300においても、台形領域の全域で均一に発熱することができる。
例えば、本実施形態の発熱体において、各配線が有する2個の前記発熱導電線の長さの和の平均値をLaveとし、各配線が有する2個の前記発熱導電線の長さの和の最大値をLmaxとし、各配線が有する2個の前記発熱導電線の長さの和の最小値をLminとした場合に、
Lave≦Lmax≦1.1×Lave
であって、
0.9×Lave≦Lmin≦Lave
であれば、許容される。
より詳しくは、図13に示す発熱体300における第1発熱導電線331aの長さを、図3に示す発熱体10における第1発熱導電線31aの長さよりも長くすることができる。他の各発熱導電線についても同様である。
したがって、図13に示す発熱体300においては、図13に示す発熱体300よりも、各配線の抵抗加熱に係る長さを長くすることができる。それゆえ、抵抗加熱が過剰になるという問題を解消して、より適切に、所望の領域を均一に発熱することができる。
発熱導電線は、直線を組み合わせて折れ線の形状を有していてもよいし、他の曲線の形状を有していてもよい。あるいは、これらの形状の組み合わせの形状を有していてもよい。
図14は、本発明に係る発熱体の第4の実施形態の例を示す図である。ここで、図14(a)に示す発熱体400A、図14(b)に示す発熱体400Bは、それぞれのバスバーの形状が、図3に示す発熱体10と異なるものであり、その他の構成については、図3に示す発熱体10と同じである。
例えば、図14(a)に示す発熱体400Aにおいては、第1バスバー421Aは長方形の形状を有しているが、第2バスバー422Aは長方形の上側(第1方向d1側)が、第1バスバー421Aの長方形の上側(第1方向d1側)と並ぶように延びた形状になっている。
例えば、図1に示す移動体1においては、電源5からの接続配線を、天井側から最短距離で一対のバスバーの各接続部に接続することで、フロントウィンドウ3に配設される接続配線をより目立たなくすることができる。
例えば、図14(b)に示す発熱体400Bにおいては、第2バスバー422Bは長方形の形状を有しているが、第1バスバー421Bは長方形の下側(第1方向d1と反対側)が、第2バスバー422Bの長方形の下側(第1方向d1と反対側)と並ぶように延びた形状になっている。すなわち、一対のバスバーは、第1方向d1の他側において電源と接続する接続部423Bを有する。
本発明に係る発熱体は、上述した台形領域の形態の他に、各種の領域形態に応用することができる。例えば、台形以外に五角形の領域形態とすることもできる。
図15は、本発明に係る発熱体の第5の実施形態の例を示す図である。
より詳しくは、図15(b)に示す発熱体500Cは、図15(a)に示す発熱体500Aと、発熱体500Aの上底(線分PS)と下底(線分QR)が反転した形態の構成を有する発熱体500Bとが、それぞれ、長い方の底辺が隣り合うように配置されたものに相当する。言い換えると、第1方向d1において互いに対称な発熱体500Aと発熱体500Bとが隣り合うように配置されている。
これにより、発熱体500Cにおいては、この発熱体500Cが有する複数の発熱導電線が配列された五角形の領域の全域で均一に発熱することができる。
すなわち、本発明の発熱体は、台形以外に五角形の領域においても、全域で均一に発熱することができる。
図16は、本発明に係る発熱体の第5の実施形態の他の例を示す図である。
図15(b)に示す発熱体500Cにおいては、バスバーを4個有していた。すなわち、2個の第1バスバー521A、521Bと、2個の第2バスバー522A、522Bの4個を有していた。
すなわち、図16に示す発熱体500Dにおいては、図15(b)に示す発熱体500Aが有する一対のバスバー(521A、522A)の発熱体500Bに近い位置のバスバー522Aと、発熱体500Bが有する一対のバスバー(521B、522B)の発熱体500Aに近い位置のバスバー521Bとで、一のバスバー522Dを形成している。言い換えると、発熱体500Aが有する一対のバスバー522Aは、発熱体500Bが有する一対のバスバー522Bと一体となっている。
図17は、本発明に係る発熱体の第6の実施形態の例を示す図である。
より詳しくは、図17(b)に示す発熱体600Cは、図17(a)に示す発熱体600Aと、発熱体600Aの上底(線分PS)と下底(線分QR)が反転した形態の構成を有する発熱体600Bとが、それぞれ、長い方の底辺が隣り合うように配置されたものに相当する。言い換えると、第1方向d1において互いに対称な発熱体600Aと発熱体600Bとが隣り合うように配置されている。
これにより、発熱体600Cにおいては、この発熱体600Cが有する複数の発熱導電線が配列された円状又は楕円状の領域の全域で均一に発熱することができる。
すなわち、本発明の発熱体は、円状又は楕円状の領域においても、全域で均一に発熱することができる。
図18は、本発明に係る発熱体の第6の実施形態の他の例を示す図である。
図17(b)に示す発熱体600Cにおいては、バスバーを4個有していた。すなわち、2個の第1バスバー621A、621Bと、2個の第2バスバー622A、622Bの4個を有していた。
すなわち、図18に示す発熱体600Dにおいては、図17(b)に示す発熱体600Aが有する一対のバスバー(621A、622A)の発熱体600Bに近い位置のバスバー622Aと、発熱体600Bが有する一対のバスバー(621B、622B)の発熱体600Aに近い位置のバスバー621Bとで、一のバスバー622Dを形成している。言い換えると、発熱体600Aが有する一対のバスバー622Aは、発熱体600Bが有する一対のバスバー622Bと一体となっている。
本発明に係る発熱体は、図1に示す台形領域2以外に、より広い領域に設けられるサイズとして用いることもできる。また、発熱体を設ける領域の形状は、台形に限らず、任意の形状とすることができる。
例えば、図1に示す移動体1のフロントウィンドウ3の全域や、サイドウィンドウ4の全域に用いることもできる。
ただし、このように広い領域に用いる場合、発熱体が有する発熱導電線の数は多くなる。すなわち、発熱体が有する配線も多くなり、これに伴って連結導電部の数も多くなる。それゆえ、連結導電部が配列されている領域の幅(図3に示す幅W1)も大きくなり、外部からも目立つようになって意匠性を損なう場合がある。
それゆえ、このように広い領域に用いる場合、被覆部材を用いて発熱体の連結導電部を覆うことが好ましい。
2 台形領域
3 フロントウィンドウ
4 サイドウィンドウ
5 電源
6 センサ
10、200、300、400A、400B 発熱体
21、221、321、421A、421B 第1バスバー
22、222、322、422A、422B 第2バスバー
31、231、331 第1配線
32、232、332 第2配線
33、233、333 第3配線
31a、231a、331a 第1発熱導電線
32a、232a、332a 第2発熱導電線
33a、233a、333a 第3発熱導電線
31b、231b、331b 第1連結導電部
32b、232b、332b 第2連結導電部
33b、233b、333b 第3連結導電部
31c、231c、331c 第6発熱導電線
32c、232c、332c 第5発熱導電線
33c、233c、333c 第4発熱導電線
31d、32d、33d、33e、32e 仮想線
32f 第2発熱導電線の一部
33f 第3発熱導電線の一部
31g 第6発熱導電線の一部
32g 第5発熱導電線の一部
33g 第4発熱導電線の一部
41a 調整用第1発熱導電線
41b 調整用第6発熱導電線
100 貼合部材
101 基材
102 第1暗色層
102a 暗色膜
103 導電性金属層
103a 金属膜
104 第2暗色層
111、114 基板
112、113 接合層
120 レジストパターン
500A、500B、500C、500D 発熱体
521A、521B 第1バスバー
522A、522B、522D 第2バスバー
600A、600B、600C、600D 発熱体
621A、621B 第1バスバー
622A、622B、622D 第2バスバー
631b 第1連結導電部
632b 第2連結導電部
633b 第3連結導電部
700A、700B 発熱体
701A、702A、701B、702B 被覆部材
1000 発熱体
1021、1022 バスバー
1031 第1配線
1032 第2配線
1033 第3配線
1034 第4配線
1035 第5配線
1036 第6配線
Claims (26)
- 通電されることで抵抗加熱により発熱する複数の発熱導電線を有する発熱体であって、
前記発熱導電線に接続する一対のバスバーと、
前記発熱導電線と接続し、前記発熱導電線よりも電気抵抗が小さい複数の連結導電部と、
を備え、
前記複数の発熱導電線は、台形の領域に、該台形の底辺の方向に沿って延び、該台形の上底側から下底側に向かって等間隔で配列されており、
前記一対のバスバーは、前記台形の一方の脚側に配置され、
前記複数の連結導電部は、前記台形の他方の脚側に配置され、
nを自然数とした場合に、
前記複数の発熱導電線は2n個あり、前記台形の上底側から下底側に向かう方向に、第1の発熱導電線から第2nの発熱導電線が順次配列されており、
前記複数の連結導電部はn個あり、前記台形の外側から内側に向かう方向に、第1の連結導電部から第nの連結導電部が順次配列されており、
前記第1の発熱導電線、前記第1の連結導電部、及び前記第2nの発熱導電線が接続されて第1の配線が構成され、
第2の発熱導電線、第2の連結導電部、及び第(2n-1)の発熱導電線が接続されて第2の配線が構成され、
同様にして、前記台形の外側から内側に向かう方向に、順次、第3の配線から第(n-1)の配線が構成されており、
最後に前記第nの発熱導電線と前記第nの連結導電部と第(n+1)の発熱導電線が接続されて第nの配線が構成されており、
前記第1の発熱導電線から前記第nの発熱導電線が前記一対のバスバーの一方に接続し、
前記第(n+1)の発熱導電線から前記第2nの発熱導電線が前記一対のバスバーの他方に接続しており、
前記連結導電部は、前記連結導電部が接続する前記発熱導電線の延びる方向に延びる部分を有する、発熱体。 - 前記第1の配線から前記第nの配線において、
各配線が有する2個の前記発熱導電線の長さの和が、全ての配線で同じである、請求項1に記載の発熱体。 - 前記第1の配線から前記第nの配線において、
各配線が有する2個の前記発熱導電線の長さの和の平均値をLaveとし、
各配線が有する2個の前記発熱導電線の長さの和の最大値をLmaxとし、
各配線が有する2個の前記発熱導電線の長さの和の最小値をLminとした場合に、
Lave≦Lmax≦1.1×Lave
であって、
0.9×Lave≦Lmin≦Lave
である、請求項1に記載の発熱体。 - 前記第1の発熱導電線から前記第2nの発熱導電線の各発熱導電線が、同じ線幅を有する、請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の発熱体。
- 前記第1の連結導電部から前記第nの連結導電部の各連結導電部の幅が、該連結導電部と接続する前記発熱導電線の幅よりも大きい、請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の発熱体。
- 前記第1の連結導電部から前記第nの連結導電部の各連結導電部間の隙間の大きさが、前記第1の発熱導電線から前記第nの発熱導電線の各発熱導電線間の隙間の大きさよりも小さい、請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の発熱体。
- 前記第1の発熱導電線から前記第nの発熱導電線の少なくとも一の発熱導電線が、前記台形の底辺の方向に沿った部分と、該発熱導電線と接続する前記連結導電部が延びる方向に沿った部分と、を有する、請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載の発熱体。
- 前記発熱導電線は、前記バスバーから前記連結導電部に接続されるまでの経路において、2回以上折り返されて前記連結導電部に接続されており、前記発熱導電線の折り返された部分は前記台形の底辺の方向に沿って等間隔で配列されている、請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載の発熱体。
- 前記発熱導電線は、直線、曲線、又は直線及び曲線の組み合わせの形状を有する、請求項1乃至請求項8のいずれか一項に記載の発熱体。
- 前記一対のバスバーが、いずれも、前記台形の一方の底辺側に電源との接続部を有している、請求項1乃至請求項9のいずれか一項に記載の発熱体。
- 請求項1乃至請求項9のいずれか一項に記載の発熱体において、
前記台形が直角を有する台形である発熱体を第1の発熱体とし、
該第1の発熱体とは前記台形の上底と下底が反転した形態となる構成を有する発熱体を第2の発熱体とした場合に、
前記第1の発熱体と前記第2の発熱体とが、それぞれの前記台形の長い方の底辺が隣り合う形態で配置されて五角形の領域を形成し、
該五角形の領域において、複数の前記発熱導電線が等間隔で配列されている、発熱体。 - 請求項11に記載の発熱体において、
前記第1の発熱体が有する一対のバスバーの前記第2の発熱体に近い位置のバスバーと、前記第2の発熱体が有する一対のバスバーの前記第1の発熱体に近い位置のバスバーとで、一のバスバーを形成している、発熱体。 - 請求項1乃至請求項12のいずれか一項に記載の発熱体において、
前記複数の連結導電部が、前記台形の外側に向かって凸となる円弧状に湾曲している、発熱体。 - 請求項13に記載の発熱体において、
前記一対のバスバーが、前記台形の外側に向かって凸となる円弧状に湾曲している、発熱体。 - 請求項14に記載の発熱体を第3の発熱体とし、
該第3の発熱体とは前記台形の上底と下底が反転した形態となる構成を有する発熱体を第4の発熱体とした場合に、
前記第3の発熱体と前記第4の発熱体とが、それぞれの前記台形の長い方の底辺が隣り合う形態で配置されて円又は楕円形の外形を形成し、
該円又は楕円形の領域において、前記複数の発熱導電線が等間隔で配列されている、発熱体。 - 請求項15に記載の発熱体において、
前記第3の発熱体が有する一対のバスバーの前記第4の発熱体に近い位置のバスバーと、前記第4の発熱体が有する一対のバスバーの前記第3の発熱体に近い位置のバスバーとで、一のバスバーを形成している、発熱体。 - 前記発熱導電線及び前記連結導電部が設けられる基材をさらに備え、
前記基材は、接着性を有している、請求項1乃至16のいずれか一項に記載の発熱体。 - 基板と、該基板に接合した請求項1乃至請求項17のいずれか一項に記載の発熱体と、を備える、貼合部材。
- 基板と、該基板に接合した請求項1乃至請求項17のいずれか一項に記載の発熱体と、被覆部材と、を備え、
前記被覆部材が前記発熱体の前記連結導電部を覆っている、貼合部材。 - 請求項1乃至請求項17のいずれか一項に記載の発熱体を備える、移動体。
- 請求項18または請求項19のいずれか一項に記載の貼合部材を備える、移動体。
- 通電されることで抵抗加熱により発熱する発熱体であって、
nを2以上の自然数、kをn以下の自然数とした場合に、
一対のバスバーと、
前記一対のバスバーを接続する第1から第nの配線と、を備え、
各配線は、前記一対のバスバーの各々に接続する2個の発熱導電線と、2個の前記発熱導電線を連結する連結導電部と、を有し、
前記連結導電部は、前記発熱導電線よりも電気抵抗が小さく、
第kの配線が有する前記発熱導電線は、2n個の前記発熱導電線のうち抵抗がk番目に小さい前記発熱導電線と、2n個の前記発熱導電線のうち抵抗がk番目に大きい前記発熱導電線と、であり、
前記連結導電部は、前記連結導電部が接続する前記発熱導電線の延びる方向に延びる部分を有する、発熱体。 - 2n個の前記発熱導電線のうち抵抗が1番目からn番目に小さい前記発熱導電線は、前記一対のバスバーの一方に接続し、
2n個の前記発熱導電線のうち抵抗が1番目からn番目に大きい前記発熱導電線は、前記一対のバスバーの他方に接続する、請求項22に記載の発熱体。 - 前記発熱導電線は、第1方向に配列されており、
前記連結導電部は、前記発熱導電線に対して前記第1方向に非平行な第2方向の一側に配置されており、
前記一対のバスバーは、前記発熱導電線に対して前記第2方向の他側に配置されている、請求項22または23に記載の発熱体。 - 前記発熱導電線は、第1方向に配列されており、
2n個の前記発熱導電線は、前記第1方向の一側から他側に向けて抵抗が低い順に並んでいる、請求項22乃至24のいずれか一項に記載の発熱体。 - 2n個の前記発熱導電線は、第1方向に等間隔に配列されている、請求項22乃至25のいずれか一項に記載の発熱体。
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