JPH04115484A - 面状発熱体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、有機正特性サーミスタを利用して構成された
面状発熱体に関し、特に、帯状の有機正特性サーミスタ
ソートを複数本並設した構造を有する面状発熱体に関す
る。

〔従来の技術〕

従来より、自己温度制御機能を有する面状発熱体として
、第２図（ａ）及び（ｂ）に示すものが公知である。す
なわち、有機高分子材料中に導電性粒子を分散させてな
る材料を利用することにより、正の抵抗温度特性を示す
有機正特性サーミスタシート１が構成されている。この
有機正特性サーミスタシート１の両端縁１ａ、１ｂに沿
うように、電極２．３が取り付けられている。電極２３
は、有機正特性サーミスタシート１の両端縁１ａ、ｌｂ
近傍を過熱し、軟化させた状態で、金属線を埋設するこ
とにより形成されている。

上記のような面状発熱体では、電極線２．３から電圧を
印加することにより、電極線２．３間に存在する有機正
特性サーミスタシート１がＰＴＣ挙動により発熱し、面
状発熱体として機能する。

〔発明が解決しようとする課題Ｃ・ しかしながら、有機正特性サーミスタノート１は、正特
性サーミスタとしての挙動を示すものであるため、仮に
シート１内に高温部が生した場合、該高温部の抵抗値が
上昇し、電圧集中を生しる。

そして、電圧集中により温度がさらに上昇し、その結果
、有機正特性サーミスタソート１全体が面状発熱体とし
て機能し得なくなるという問題がある。

上記のような部分的な高温異常を防止するために、従来
は、有機正特性サーミスタシート１の両面または片面に
放熱板を貼り合わせ、ヒートスポットすなわち部分的高
温部が生しないように構成する必要があった。

また、上記の構成では、面状発熱体として発熱させたい
領域の全てに、を機工特性サーミスタシート１を配置す
る必要があった。

よって、上記のような放熱板を貼り合わせる必要がある
ため、並びに発熱させたい領域の全領域に有機正特性サ
ーミスタシートｌを配置する必要があるため、面状発熱
体のコストが非常に高いものとなっていた。

のみならず、大面積の有機正特性サーミスタノート１を
均一に作製することは非常に困難であり、ノートのサイ
ズが大きくなればなる程、並びにシートの比抵抗が高く
なればなる程、比抵抗のばらつきが大きくならざるを得
す、均一な特性の面状発熱体を得ることは容易でなかっ
た。従って、抵抗値及びサイズの異なる面状発熱体を容
易に得ることはできなかった。

本発明の目的は、温度分布の均一性が良好であり、かつ
発熱体材料を削減することが可能な構造を備えており、
従ってサイズ・出力の変更が容易かつ安価な面状発熱体
を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の面状発熱体は、有機高分子材料中に導電性粒子
を分散させてなる正の抵抗温度特性を示す材料よりなる
帯状の有機正特性サーミスタシートを複数本用いて構成
されている。この複数本の帯状の有機正特性サーミスタ
シートは略平行に並設されている。そして、有機正特性
サーミスタソートに略平行に第１．第２の電極線が配置
されている。第１．第２の電極線からは、有機正特性サ
ーミスタシートの延びる方向において交互に、上記複数
本の有機正特性サーミスタソートに交差するように第１
．第２の接続電極が配置されており、該第１．第２の接
続電極は、上記複数本の有機正特性サーミスタシートと
第１または第２の電極線とを電気的に接続している。

［作用］ 本発明の面状発熱体では、複数本の帯状のを機工特性サ
ーミスタシートが略平行に配置されて発熱領域が構成さ
れている。従って、複数本の帯状の有機正特性サーミス
タシートの本数、間隔及び長さを選択することにより、
発熱領域の幅及び長さを自由に変更することが可能とさ
れている。

また、第１．第２の接続電極間には、複数本の帯状の有
機正特性サーミスタシート部分が接合されているもので
あるため、第１．第２の接続電極の本数及び間隔を選択
することにより、大面積の面状発熱体を安定に得ること
ができる。

（実施例の説明） 第１図は、本発明の一実施例にかかる面状発熱体を示す
平面図である。この面状発熱体１１では、複数本の帯状
の有機正特性サーミスタシート１２〜１６が交互に略平
行に配置されている。各有機正特性サーミスタシート１
２〜１６は、例えばポリエチレン、ポリプロピレンまた
はポリエチレンテレフタレート等の有機高分子材料中に
、カーボンブランク、グラファイトまたは金属粉等の導
電性粒子を分散させた材料により構成されている。

すなわち、有機高分子材料中に導電性粒子を分散させて
なる材料をシート状に成形した後に切断することにより
、あるいは帯状に成形することにより得られる。このよ
うな有機高分子材料中に導電性粒子を分散させてなる材
料は、正の抵抗温度特性を示す。

帯状の有機正特性サーミスタシート１２〜１６の両側に
は、有機正特性サーミスタシート１２〜１６と略平行に
長尺状の第１．第２の電極線１７１８が配置されている
。また、第１．第２の電極１１７．１８からは、有機正
特性サーミスタシート１２の延びる方向において交互に
、有機正特性サーミスタシート１２〜１６に交差するよ
うに第１゜第２の接続電極１９ａ、１９ｂ、２０ａ、２
０ｂが配置されている。

第１の接続電極１９ａ、１９ｂは、第１の電極線１７と
複数本の有機正特性サーミスタシート１２〜１６とを電
気的に接続しており、他方、第２の接続電極２０ａ、２
０ｂは、第２の電極線１８と複数本のを機工特性サーミ
スタシート１２〜１６とを電気的に接続している。

第１．第２の電極線１７．１８と、第１．第２の接続電
極１９ａ、１９ｂ、２０ａ、２０ｂは、例えばＡＩ！、
またはＣｕ等の適宜の導電性材料により形成され得る。

また、第１図では、第１．第２の電極線１７．１８と、
それに接続される第１第２の接続電極１９ａ、１９ｂ、
２０ａ、２０ｂとを異なる向きのハンチングで図示して
いるが、電極線１７．１８とそれに接続される接続電極
１９ａ　　１９ｂ、２０ａ、２０ｂは、同一の導電性材
料により一体に形成してもよい。

本実施例の面状発熱体１１は、例えば−点鎖線０−○　
Ｐ−Ｐで示す部分で切断することにより、−個の面状発
熱体として利用することができる。

すなわち、長尺状に延びる面状発熱体１１を、長さ方向
において任意の２箇所で切断することにより、適宜の長
さの面状発熱体を容易に得ることができる。しかも、使
用する帯状の有機正特性サーミスタシート１２〜１６の
本数及び間隔を可変することにより、幅の異なる面状発
熱体を容易に得ることができる。すなわち、本実施例の
面状発熱体１１によれば、幅及び長さの異なる面状発熱
体を掻めて簡単に得ることが可能となる。

しかも、有機正特性サーミスタシート１２〜１６は、押
出成形等により得られた長尺状の有機正特性サーミスタ
成形体を連続的に加工して得られるので、従来の面状発
熱体では実現することが困難であった非常に長い面状発
熱体を得ることも可能となる。

なお、本実施例の面状発熱体１１においても、発熱領域
の一部における電圧集中の問題が生し得る。しかしなが
ら、この電圧集中については、発熱領域に放熱板を貼り
付けることにより、緩和することができ、従来例と同様
の発熱状態を得ることができる。

よって、本実施例によれば、任意のサイズの面状発熱体
を安定に得ることができ、しかも発熱領域の一部にのみ
有機正特性サーミスタ材料が用いられるものであるため
、面状発熱体のコストを低減し得ることがわかる。

さらに、第１図に示した面状発熱体１１において、帯状
の有機正特性サーミスタシート１２〜１６としては、必
ずしも同一材料からなるものや同一幅のものを用いる必
要もない。すなわち、複数本の帯状の有機正特性サーミ
スタシート１２〜１６として、異なる材料のものを用い
てもよく、また異なる幅のものを用いてもよい。それに
よって、部分的に出力の異なる面状発熱体を得ることも
可能である。

第３図及び第４図は、本発明の他の実施例を説明するた
めの各平面図である。

第３図に示した面状発熱体２１では、−点鎖線Ｑ−Ｑ、
Ｒ−Ｒに沿って切断して用いることが予め予定されてい
る。従って長尺状の第１．第２の電極線２７．２８及び
帯状の有機正特性サーミスタシート２２〜２６を有効に
利用するために、点鎖線Ｑ−Ｑの両側近傍に、第１の接
続電極２９ａ、２９ｂが配置されており、同様に一点鎖
線Ｒの両側近傍に第２の接続電極３０ａ、３０ｂが近接
されて配置されている。

本実施例においても、−単位の面状発熱体、すなわち−
点鎖線Ｑ、　　Ｒ間に構成される面状発熱体においては
、第１．第２の電極線２７．２８から、帯状の有機正特
性サーミスタシート２２〜２６が延びる方向において交
互に、第１．第２の接続電極２９ｂ、２９ｃ、３０ａ、
３０ｃが帯状の有機正特性サーミスタシート２２〜２６
に交差するように延ばされている。

同様に、第４図に示す面状発熱体４１では、点鎖線Ｓ−
３，Ｔ−Ｔに沿って切断して用いることが予め予定され
ている。第３図の面状発熱体２１と異なる点は、−点鎖
線Ｓ及びＴの両側に配置される接続電極の向きが異なる
ことにある。すなわち、−点鎖線Ｓの両側には、第１の
接続電極４９ａと第２の接続電極５０ａとが配置されて
いる。

同様に、−点鎖線Ｔの両側においても、第１の接続電極
４９ｂと第２の接続電１５０ｂとが配置されている。も
っとも、−点鎖線Ｓ、Ｔ間で構成される一単位の面状発
熱体において、第１図及び第３図実施例と同様に、帯状
の有機正特性サーミスタシート４２〜４６の延びる方向
において交互に第１．第２の電極線４７．４８から帯状
の有機正特性サーミスタシート４２〜４６に交差するよ
うに第１．第２の接続電極４９ｂ、４９ｃ、５０ａ５０
ｃが配置されている。

第３図及び第４図に示した実施例では、予め切断する部
分が定められていることにより、所定の長さの面状発熱
体を得るように構成されているが、これらの実施例にお
いても、−点鎖線Ｑ−Ｒ間あるいはＳ−Ｔ間の距離を変
更することにより、または使用する帯状の有機正特性サ
ーミスタソートの本数や間隔を変更することにより、適
宜の幅及び長さの面状発熱体を容易に得ることができる
。

上述した実施例では、第１．第２のｔ捲線は、複数本の
帯状の有機正特性サーミスタが並設された領域の側方に
配置したが、第１、第２の電極線の一方もしくは双方を
、帯状の有機正特性サーミスタの並べられている間の領
域に配置してもよい。

また、上述した各実施例の面状発熱体は、適宜の合成樹
脂フィルムに貼り付けてもよく、また合成樹脂フィルム
等の絶縁性材料を介して放熱性を改善するためにアルミ
ニウム板等の均熱板に貼り付けてもよい。もっとも、面
状発熱体を取り付ける場所及び用途によっては、これら
の絶縁性フィルムや均熱板を用いずともよい。すなわち
、被過熱部分を上記のような絶縁性フィルムとして利用
することも可能である。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、複数本の帯状の有機正
特性サーミスタシートを並設することにより発熱領域が
構成されるため、該複数本の帯状の有機正特性サーミス
タシートの本数及び間隔を変更することにより、並びに
帯状の有機正特性サーミスタシートの長さを変更するこ
とにより、幅及び長さの異なる面状発熱体を極めて容易
に提供することが可能となる。すなわち、同一組成の有
機正特性サーミスタ材料を用いて、各種の形状の面状発
熱体を容易に得ることができ、また同一発熱量を種々の
形状の面状発熱体で実現することも可能となる。

よって、種々のサイズの面状発熱体において有機正特性
サーミスタ材料を共通化することができるため、種々の
サイズの面状発熱体を安価に提供することができる。

しかも、本発明の面状発熱体では、発熱領域の全領域に
有機正特性サーミスタシートが配置されるものではない
ため、すなわち帯状の有機正特性サーミスタを複数本用
いるものであるため、有機正特性サーミスタ材料の使用
量を削減することができ、それによって面状発熱体のコ
ストを低減することも可能とされている。

さらに、帯状の有機正特性サーミスタシートを必要な長
さで切断して種々の形状の面状発熱体を得ることができ
るものであるため、面状発熱体の製造に当たっての有機
正特性サーミスタシートの加工性も高められる。

また、複数本の帯状の有機正特性サーミスタシートの間
隔及び使用材料を変更することにより部分的に出力の異
なる面状発熱体を得ることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかる面状発熱体を説明す
るための平面図、第２図（ａ）及び（ｂ）は、従来の面
状発熱体の平面図及びＢ−Ｂ線に沿う断面図、第３図は
本発明の他の実施例の面状発熱体を説明するための平面
図、第４図は本発明のさらに他の実施例の面状発熱体を
説明するための平面図である。 図において、１１は面状発熱体、１２〜１６は帯状の有
機正特性サーミスタノート、１７．１８は第１．第２の
電極線、１９ａ、１９ｂは第１の接続電極、２０ａ、２
０ｂは第２の接続電極を示す。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）有機高分子材料中に導電性粒子を分散させせてな
   る正の抵抗温度特性を示す材料よりなる複数本の帯状の
   有機正特性サーミスタシートを備え、前記複数本の有機
   正特性サーミスタシートが略平行に並設されており、 前記有機正特性サーミスタシートに略平行に配置された
   第１，第２の電極線と、 前記有機正特性サーミスタシートの延びる方向において
   交互に前記第１，第２の電極線から前記複数本の有機正
   特性サーミスタシートに交差するように配置されており
   、前記複数本の有機正特性サーミスタシートと第１また
   は第２の電極線とを電気的に接続する、第１，第２の接
   続電極とをさらに備えることを特徴とする、面状発熱体
   。