JPH06295780A - 発熱シート - Google Patents

発熱シート

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JPH06295780A
JPH06295780A JP5084392A JP8439293A JPH06295780A JP H06295780 A JPH06295780 A JP H06295780A JP 5084392 A JP5084392 A JP 5084392A JP 8439293 A JP8439293 A JP 8439293A JP H06295780 A JPH06295780 A JP H06295780A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 面状の電気採暖器具に用いる発熱シートにお
いて、異方導電性のシートより構成した安全性や折曲げ
性能の高い発熱シート、及び過熱溶断機能、温度検知機
能、自己温度制御性機能をも有する高機能な発熱シート
を提供する。 【構成】 直径30μｍの銅ニッケル線の撚糸の導電性糸
１と、1000デニールのポリエステルの絶縁性糸２とを、
それぞれ縦糸、緯糸として平織りし隣接する導電性糸１
同志が電気的に接触していない異方導電性織物とする。
この織物中の導電性糸１の両端に、一対の電極１７，１
８を設ける。この織物の両面から軟質ポリ塩化ビニルシ
ートを150 ℃でラミネートし一体化する。さらに、この
異方導電性織物上にそれぞれ過熱溶断機能、温度検知機
能、および自己温度制御性機能などを有する高分子被覆
層を形成して高機能な発熱シートとすることもできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気カーペット、電気
毛布、床暖房機器、パネルヒータ等面状の電気採暖器具
などに用いる発熱シートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、電気カーペット、電気毛布、床暖
房パネル、パネルヒータ等の面状電気採暖器具のヒータ
には、可撓性チュービングヒータ線やシート状のアルミ
エッチングヒータや、導電性織物などが用いられてい
た。また、その温度を検出する温度センサには、高分子
感温体を用いた温度検知線、感熱ヒータ線や金属抵抗線
などが用いられていた。
【０００３】高分子感温体を温度センサに用いるシステ
ムは、高分子感温材料自身は１０9〜１０6 Ω・ｃｍの
高インピーダンス材料であることから、それを線状の温
度検知線や面状のアルミエッチングシートヒータのよう
な大きく低インピーダンス化できる形状の温度センサに
して、ノイズ誤動作がなく容易に電子回路で制御できる
システムに構成されている。温度検知線や感熱ヒータ線
は、二重スパイラル電極を有する電線で、その長さ方向
に高分子感温体層が並列構造を有し低インピーダンス化
されている。一方、アルミエッチングシートヒータは、
高分子感温体層がアルミエッチングシートによってサン
ドイッチされた構造をもち、同様に低インピーダンス化
されている。これらの高分子感温体を用いる温度検知シ
ステムには、二線式方式と呼ばれる温度センサとヒータ
が別個の線からなるシステムと、一線式方式と呼ばれる
温度センサ中の一本の電極線を通電発熱させてヒータと
して兼用し、温度センサを感熱ヒータ線として一本で両
機能を果たさせるシステムとがある。
【０００４】大きな正の抵抗温度係数（ＰＴＣ）の抵抗
層を持つＰＴＣ発熱抵抗体は、比較的温度分布の均一な
（均熱性、熱伝導性の良い）電極間に定電圧が印加され
ることにより、自己温度制御性を示す。それ故、平行電
極線状のフラット電線、電極サンドイッチ構造のテープ
状ヒータまた均熱板上に形成された面状発熱体のような
形状で自己温度制御性ヒータとして構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、可撓性チュー
ビングヒータ線は加工工数が高く、またヒータ線を間隔
をあけて配線するためヒータ線間に熱勾配ができ温度の
均一性が低いとともに、局所過熱部のヒータ線温度が高
くなるという問題点があった。また、ヒータ線が一本よ
りなるため一箇所断線するとそれを配線した製品全体が
加熱できず故障となる問題があった。
【０００６】また、一方、シート状のアルミエッチング
ヒータは、温度の均一性は良いものの、折曲げ時のアル
ミ箔の断線の問題やエッチング製造工数が高く歩留まり
が低いなどの問題があった。
【０００７】また、従来の導電性織物では、異方導電性
を示さないため、導電欠陥が生じるとその近傍に高電圧
がかかり電流の回り込みが生じ局所過熱がより助長さ
れ、火災事故を発生するという問題点があった。
【０００８】また、大きな正の温度係数（ＰＴＣ）の抵
抗層を持つＰＴＣ発熱抵抗体では、面状に並列電極を配
線してＰＴＣ抵抗層を形成するため、並列電極線に大電
流が流れ、この電極線の断線時にアーク等によって過熱
事故が発生するという問題、及び均熱板を設けない場
合、ＰＴＣ発熱層が正のフィードバックにより局所的に
電圧集中し均等に発熱せず、やがて材料が劣化して事故
に至るという問題点があった。
【０００９】本発明は、前記従来の問題を解決するた
め、異方導電性のシートより構成した安全性や折曲げ性
能の高い発熱シートを提供することを第１の目的とす
る。第２の目的は、上記に加えて過熱溶断機能を持つ発
熱シートを提供することである。
【００１０】第３の目的は、さらに温度検知機能をも持
つ発熱シートを提供することである。第４の目的は、安
全が高く均熱板を必要としない優れた自己温度制御性の
ＰＴＣ発熱シートを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記第１の目的を達成す
るため、本発明の発熱シートは、導電性糸と、少なくと
も表面が電気絶縁性の糸とが、それぞれ縦糸、緯糸とし
て織成されている異方導電性織物からなる発熱シートで
あって、前記導電性糸は隣接する糸同志が電気的に接触
していない状態で織成され、かつ通電発熱させるための
少なくとも一対の電極が接続されていることを特徴とす
る。
【００１２】前記構成においては、少なくとも一対の電
極が異方導電性織物を構成する導電性糸の両端に接続さ
れていることが好ましい。また前記構成においては、導
電性糸同志が互いに平行に間隙をおいて織成され、織物
の両表面および前記導電性糸間の前記間隙に高分子絶縁
層が形成されていることが好ましい。
【００１３】また前記構成においては、導電性糸がその
外周に被覆された絶縁被覆層を有することが好ましい。
また前記構成においては、導電性糸が絶縁性芯糸上に導
体線をスパイラル状に巻き付けた構造であることが好ま
しい。
【００１４】また前記構成においては、導電性糸が直径
１００μｍ以下の少なくとも一本の金属極細線と有機繊
維糸との撚糸であることが好ましい。また前記構成にお
いては、導電性糸が導電性被覆層を有する高分子繊維よ
りなり、過熱により前記導電性被覆層が破壊して導通を
失う機能を有することが好ましい。
【００１５】また前記構成においては、導電性被覆層が
導電性高分子または低融点金属であることが好ましい。
また前記構成においては、少なくとも表面の電気絶縁性
の糸が、外周に予め被覆された絶縁被覆層を有する導電
線であることが好ましい。
【００１６】また前記構成においては、導電性糸と導電
線の少なくとも一方をヒータ線として通電発熱させてな
ることが好ましい。次に、第２の目的を達成するため
に、本発明の発熱シートは、予め被覆された絶縁被覆層
が、熱溶融性絶縁性高分子層よりなり、過熱時に前記熱
溶融性絶縁性高分子被覆層が熱溶融して導電性糸と導電
線とが短絡して過熱溶断素子として働くという構成を備
えたものである。
【００１７】次に、第３の目的を達成するために、本発
明の発熱シートは、少なくとも２本の導電性糸を一対の
電極として、その間に感熱層を形成した部分を設け、前
記感熱層の温度変化によるインピーダンスの変化を前記
一対の電極より検出してなるという構成を備えたもので
ある。
【００１８】前記構成においては、感熱層が熱溶融性高
分子感温体より構成され、過熱時に前記熱溶融性高分子
感温体層が熱溶融して、互いに交差した導電性糸と導電
線とが短絡して過熱溶断素子として働く機能を有するこ
とが好ましい。
【００１９】次に、第４の目的を達成するために、本発
明の発熱シートは、少なくとも２本の導電性糸を一対の
電極として、その間に大きな正の抵抗係数（ＰＴＣ）を
持つ抵抗発熱層を形成してなるという構成を備えたもの
である。
【００２０】前記構成においては、大きな正の抵抗係数
（ＰＴＣ）を持つ抵抗発熱層が、カーボンブラック含有
の高分子組成物よりなることが好ましい。また前記構成
においては、異方導電性織物の導電性糸および導電線の
端部に電極端子を接続後、その導電体露出部分を樹脂封
止してなることが好ましい。
【００２１】
【作用】本発明の第１の発熱シートの構成によれば、異
方導電性織物よりなり隣接する導電性の糸同志が電気的
に接触していないため、次のような作用を持つ。 （ａ）導電性の糸の両端に電極を付けると、電極に対し
各導電性の糸は並列構造をとる。それ故、この導電性の
糸を発熱素線として用い電極間に定電圧を印加すると、
機械的あるいは電気的原因等で局所的に発熱素線に導通
がなくなった時、その発熱素線は発熱しなくなるだけで
周囲からの電流の回り込みがないため、過熱せず逆にそ
の箇所の発熱量が低下し過熱を生じないという特徴があ
る。 （ｂ）また、この発熱素線が局所的な断線等の損傷によ
り発熱しなくなっても、この発熱素線は細いため発熱量
の低下は小さく、製品全体の加熱性能への影響はきわめ
て小さく、損傷をその箇所だけにとどめ製品を継続して
使用できる。 （ｃ）また、他熱源や異常使用などで万が一異常過熱が
生じた場合にも、この導電性の糸よりなる発熱素線は極
めて細いため、過熱や小さなスパークによって容易に断
線に至るため、大きな事故に発展しない。 （ｄ）この安全断線機構は従来技術のようなヒータ全体
が発熱機能を失い機器をアウトにするものではなく、そ
の局所部分だけで発熱がオフするためより高寿命の機器
を構成できる。
【００２２】次に本発明の第２の発熱シートの構成によ
れば、前記（ａ）〜（ｄ）の作用に加えて次のような作
用がある。 （ｅ）非常に局所的な異常過熱は上記１の作用により、
安全性を保つことができるが、例えば他熱源などにより
ある面積以上の部分で生じた異常過熱に対して、熱溶融
性絶縁性高分子被覆層が熱溶融して導電性糸と導電線と
が短絡して大きな短絡電流が流れ、過熱溶断素子として
溶断機構が働く。この作用により二重の安全機構が働く
ことになる。
【００２３】次に本発明の第３の発熱シートの構成によ
れば、温度検知機能を有する異方導電性織物であること
により、前記（ａ）〜（ｄ）の作用に加えて次のような
作用がある。 （ｆ）異方導電性織物中の少なくとも２本の導電性糸を
一対の電極として、その間に感熱層を形成するため、電
極面積が大きくかつ電極間距離も小さいため容易に感熱
層のインピーダンスを低くすることができ、電子回路で
制御し易い温度センサとなる。
【００２４】次に本発明の第４の発熱シートの構成によ
れば、自己温度制御性のＰＴＣ発熱抵抗層を有する異方
導電性織物であることにより、前記（ａ）〜（ｄ）の作
用に加えて次のような作用がある。 （ｇ）本発明の異方性織物中の導電性の糸はすべて隣接
する導電性の糸同志が電気的に接触していない並列構造
であるため、容易にＰＴＣ発熱体を構成できる。 （ｈ）導電性の糸を電極としてＰＴＣ発熱層を構成する
ため、電極間が狭く均熱板を必要としない。 （ｉ）導電性の糸をＰＴＣ発熱層の電極とするため、電
極線が細いという特徴があり、従来のＰＴＣ発熱体の欠
点である電極線に大電流が流れるという問題がなく、安
全である。 （ｊ）また、導電性の糸は細いため抵抗が比較的高く、
それを利用して安全な直並列の発熱回路（直列：導電性
糸、並列：ＰＴＣ発熱層）を構成でき、突入時の大電流
を緩和することができる。
【００２５】
【実施例】次に、本発明を実施例を用いてさらに具体的
に説明する。本発明の発熱シートは、電気絶縁するため
の一例として、導電性糸同志が互いに平行に間隙をおい
て織られた図１のような平織りの異方導電性織物の両表
面および前記導電性糸間の前記間隙に、上下から高分子
絶縁層をラミネートして一体化し発熱シートを絶縁被覆
を形成するのが好ましい。
【００２６】本発明の第１の発熱シートは、図１のよう
に導電性糸１と、絶縁性糸２とを、それぞれ縦糸、緯糸
として織成され、隣接する前記導電性糸同志が電気的に
接触していない異方導電性織物を構成し、織物中の導電
性糸１の両端に、少なくとも一対の電極１７，１８を設
け、通電発熱させる。このような構成によって前記のよ
うな多くの作用・機能をもつ発熱シートが得られる。１
３はリード線である。
【００２７】導電性糸１には、その外周に予め絶縁被覆
層６を被覆した図３のような構成もあり、この場合には
異方導電性織物がいくらち密な構造になっても導電性糸
１が互いに接触することはないという特徴がある。ま
た、導電性糸１の構成としては、図２の（ａ）のように
絶縁性芯糸３上に導体線４をスパイラル状に巻き付けた
構造や、（ｂ）のように金属細線５を絶縁性芯糸３と撚
糸した構造などがあり、これらは導電性糸１の折曲げ強
度を高める構造である。この（ｂ）の構造の金属細線５
は、直径１００μｍ以下であることが望ましい。導電性
糸としてはまた、導電性被覆層を有する高分子繊維より
構成する構造もあり、これは過熱時に導電性被覆層が熱
やスパークにより破壊して導通を失う機能を果たす。こ
の導電性被覆層の材料としては、導電粒子含有高分子組
成物、導電性ポリマ、金属メッキなどがあり、中でも特
に導電性高分子あるいは低融点金属が望ましい。
【００２８】本発明における少なくとも表面が電気絶縁
性の糸は、一般の有機繊維糸のほか、図３のようにその
外周に予め絶縁被覆層６を被覆した導電線７からなる構
成が望ましい。
【００２９】有機繊維糸としては具体的に、ポリエステ
ル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルアルコ
ールーホルマール、アラミド、芳香族ポリエステル、ポ
リフェニレンスルフィド、ポリイミド、ポリアミドなど
の合成繊維の他、レーヨンなどの化学繊維、綿、麻など
の天然繊維も使用できる。また、これらを単独、混紡、
混繊あるいは撚糸して本発明に用いることができる。ま
た、導電性繊維と複合あるいは導電処理化して本発明に
用いることも容易に可能である。
【００３０】本発明の導電性糸や少なくとも表面が電気
絶縁性の繊維径としては、いずれのサイズにものも可能
であるが、数ｍｍ以下のサイズのものが望ましく、伸縮
性繊維などの特殊な繊維を用いることも可能で、シート
の風合いや折曲げ特性を向上させたりすることもでき
る。
【００３１】また、導電性糸１や導電線７に金属導体線
を用いる場合、丸線のほか箔状（リボン状）金属線によ
っても本発明の異方導電性織物を容易に構成することが
でき、この箔状（リボン状）繊維には、特に平織りが好
適である。
【００３２】また、本発明における異方導電性織物の織
り形としては、従来の織物の非常に多種の織り形が適用
できるが、本発明には単純な平織りが適しており、その
繊維間隔を任意に離して織ることが可能である。その一
例として、スクリーン印刷のスクリーンに用いられてい
るメッシュ織物または高密度織物等の織り方がある。使
用状態に応じて織り形を工夫し、折り曲げ強度、風合い
などの特性を向上させることも可能である。
【００３３】本発明の第２の発熱シートは、少なくとも
表面が電気絶縁性の糸を、図４のように外周に予め被覆
された熱溶融性絶縁性高分子層８を有する導電線７から
構成し、導電性糸１と導電線７の少なくとも一方をヒー
タ線として通電発熱させる発熱シートより構成される。
過熱時に前記熱溶融性絶縁性高分子被覆層８が熱溶融し
て導電性糸１と導電線７とが短絡して過熱溶断素子とし
て働く。ここで用いる導電線７としては、上記の導電性
糸１と同様の材料や構成を用いることができる。
【００３４】本発明の第３の発熱シートは、図５のよう
に異方導電性織物中の少なくとも２本の導電性糸１を一
対の電極として、その間に感熱層９を形成した部分を設
け、感熱層９の温度変化によるインピーダンスの変化を
前記一対の電極より検出してなる発熱シートより構成さ
れる。その感熱層は熱溶融性高分子感温体より構成され
るのが好ましい。
【００３５】感熱層を熱溶融性高分子感温体１４で構成
する場合は、例えば図７のように構成し、正常時は熱溶
融性高分子感温体１４の温度信号を温度検出回路１０で
検出し電力制御回路１１をスイッチングしてヒータであ
る導電線７の通電発熱を制御する。異常局所過熱が生じ
た場合には、その局所過熱箇所の熱溶融性高分子感温体
１４と熱溶融性絶縁性高分子被覆層８が共に熱溶融し
て、互いに交差した導電性糸１と導電線７とが短絡して
溶断用抵抗１５を発熱させ、主電源ラインの熱的に結合
された温度ヒューズ１６を溶断する。
【００３６】図８は熱溶融性高分子感温体１４を用い
て、温度検知機能を有する構造の簡単な発熱シートとそ
の温度制御装置を構成したものである。ここでは少なく
とも表面が電気絶縁性の糸を、図８のように外周に予め
被覆された熱溶融性絶縁性高分子被覆層８を有する導電
線７から構成している。導電性糸と、少なくとも表面が
電気絶縁性の糸とを、それぞれ縦糸、緯糸として織って
異方導電性織物を構成する。ここでこの熱溶融性絶縁性
高分子被覆層８の材料としては熱溶融性高分子感温体１
４を用いるのが好ましく、いずれも一般にナイロン組成
物よりなりほぼ類似組成で絶縁性でかつ感温体として機
能する。この織物に熱溶融性高分子感温体１４を被覆し
温度検知機能を有する発熱シートとする。この装置では
導電性糸１をヒータ線として通電発熱させる。正常時は
熱溶融性高分子感温体１４からの温度信号を温度検出回
路１０で検出し電力制御回路１１をスイッチングしてヒ
ータである導電性糸１の通電発熱を制御する。過熱時に
は熱溶融性高分子感温体１４が熱溶融して導電性糸１と
導電線７とが短絡して過熱溶断素子として働く。
【００３７】本発明の第４の発熱シートは、例えば図６
のように異方導電性織物中の少なくとも２本の導電性糸
を一対の電極として、その間に大きな正の抵抗係数（Ｐ
ＴＣ）を持つ抵抗発熱層１２を形成して構成される。図
６は隣接した場所に高分子感温体よりなる感熱層９も一
緒に設けた構成を示す。ＰＴＣ抵抗発熱層は、カーボン
ブラック含有の高分子組成物より構成することが望まし
い。感熱層９の温度変化によるインピーダンスの変化を
温度信号として温度検出回路１０で検出し、電力制御回
路１１をスイッチングしてヒータであるＰＴＣ抵抗発熱
層１２の通電発熱を制御する。
【００３８】本発明において、異方導電性織物の導電性
糸および導電線の端部に電極端子を接続後、その導電体
露出部分を樹脂封止して充分な電気絶縁することは、発
熱シートの電気絶縁性、耐湿性、耐久性、折曲げ強度な
どを高める上で、非常に重要である。
【００３９】本発明の発熱シートはまた、当然縦糸と緯
糸が逆に織られたの場合も、本発明に属す。本発明の発
熱シートは、異方導電性織物上に感熱層のみを形成して
単なる感熱シート（温度検出シート）としても使用可能
で、これも本発明の範囲に含む。
【００４０】次に具体的な実施例を示す。 実施例１ 本発明の第１の発熱シートとして、直径３０μｍの銅ニ
ッケル線の撚糸よりなる導電性糸１と、１０００デニー
ルのポリエステルの絶縁性糸２とを、それぞれ縦糸、緯
糸として図１のように平織りし隣接する導電性糸１同志
が電気的に接触していない異方導電性織物を構成した。
この織物中の導電性糸１の両端に、図１のように少なく
とも一対の電極１７，１８を設け、発熱シートを構成し
た。この両面から軟質ポリ塩化ビニルシートを１５０℃
でラミネートし一体化した。この発熱シートにリード線
１３から通電し、発熱させながら、長期に亘って屈曲テ
ストを行なった。しかし、断線箇所には局所過熱の痕跡
は見られず、断線箇所の安全性が確認された。
【００４１】実施例２ 導電性糸１として、直径３０μｍの銅ニッケル線の撚糸
の外周に予め可塑化ポリ塩化ビニルの絶縁被覆層６を被
覆した図３のような構造の糸、図２（ａ）のように１０
００デニールのポリエステルよりなる絶縁性芯糸３上に
９０μｍ径の銅アルミ線を製箔した導体線４をスパイラ
ル状に巻き付けた構造の糸、および図２（ｂ）のように
直径６０μｍの銅ニッケル細線５を１０００デニールの
ポリエステルよりなる絶縁性芯糸３と撚糸した構造の糸
の３種を用いて、実施例１と同様の異方導電性織物を構
成した。そして実施例１と同様に発熱シートとしての実
験をしたところ、同様に安全性に優れた結果が得られ
た。
【００４２】実施例３ 少なくとも表面が電気絶縁性の糸を、図４のように外周
に予め被覆されたナイロン１２よりなる熱溶融性絶縁性
高分子層８を有する銅アルミ導電線７で構成した。これ
と直径３０μｍの銅ニッケル線の撚糸よりなる導電性糸
１とを用いて、それぞれを縦糸、緯糸として図４のよう
に平織りし隣接する導電性糸１同志が電気的に接触して
いない異方導電性織物を構成した。これを本発明の第２
の発熱シートとして、導電性糸１をヒータ線として用
い、導電線７を過熱溶断時の信号線として用いた。この
発熱シートに通電しながら、アイロンを外部熱源として
局所的に過熱させたところ、熱溶融性絶縁性高分子被覆
層８が熱溶融して導電性糸１と導電線７とが短絡して過
熱溶断素子として働いた。
【００４３】実施例４ 直径３０μｍの銅アルミ線の撚糸よりなる導電性糸１
と、１０００デニールのポリエステルの絶縁性糸２と
を、それぞれ縦糸、緯糸として図５のように平織りし異
方導電性織物を構成した。本発明の第３の発熱シートと
して、図５のように異方導電性織物中の隣接する２本の
導電性糸１を一対の電極として、その間に感熱層９を形
成した部分を設け、感熱層９の温度変化によるインピー
ダンスの変化を一対の電極より検出してなる発熱シート
を構成した。感熱層はイオン伝導型高分子感温体により
構成した。図５のように温度制御装置を構成し電圧を印
加し駆動させたところ、正常時は高分子感温体９の温度
信号を温度検出回路１０で検出し電力制御回路１１をス
イッチングしてヒータである導電性糸１の通電発熱を制
御した。外部熱源により異常局所過熱を生じさせたとこ
ろ、その局所過熱箇所の導電性糸１が導通不良になり、
安全性は保たれた。
【００４４】実施例５ 少なくとも表面が電気絶縁性の糸を、外周に予め被覆さ
れたナイロン１２よりなる熱溶融性絶縁性高分子層８を
有する銅アルミ導電線７で構成した。これと直径３０μ
ｍの銅ニッケル線の撚糸よりなる導電性糸１とを用い
て、それぞれを縦糸、緯糸として図７のように平織りし
異方導電性織物を構成した。
【００４５】感熱層をナイロン１２よりなる熱溶融性高
分子感温体１４で図７のように構成した。正常時は熱溶
融性高分子感温体１４の温度信号を温度検出回路１０で
検出し電力制御回路１１をスイッチングしてヒータであ
る導電線７の通電発熱を制御した。外部熱源により異常
局所過熱を生じさせたところ、その局所過熱箇所の熱溶
融性高分子感温体１４と熱溶融性絶縁性高分子被覆層８
が共に熱溶融して、互いに交差した導電性糸１と導電線
７とが短絡して溶断用抵抗１５を発熱させ、主電源ライ
ンの熱的に結合された温度ヒューズ１６を溶断した。
【００４６】実施例６ 少なくとも表面が電気絶縁性の糸を、外周にナイロン１
２よりなる熱溶融性絶縁性高分子被覆層８を被覆した導
電線７で構成した。これと直径３０μｍの銅ニッケル線
の撚糸よりなる導電性糸１とを用いて、それぞれを縦
糸、緯糸として図８のように平織りし異方導電性織物を
構成した。この織物に熱溶融性高分子感温体１４を被覆
し温度検知機能を有する発熱シートとした。導電性糸１
をヒータ線として図８のように通電発熱させた。正常時
は熱溶融性高分子感温体１４からの温度信号を温度検出
回路１０で検出し電力制御回路１１をスイッチングして
ヒータである導電性糸１の通電発熱を制御した。過熱時
には熱溶融性高分子感温体１４が熱溶融して導電性糸１
と導電線７とが短絡して過熱溶断素子として働いた。
【００４７】実施例７ 直径３０μｍの銅アルミ線の撚糸よりなる導電性糸１
と、１０００デニールの芳香族ポリエステルの絶縁性糸
２とを、それぞれ縦糸、緯糸として図６のように平織り
し異方導電性織物を構成した。本発明の第４の発熱シー
トとして、図６のように異方導電性織物中の隣接する２
本の導電性糸１を一対の電極として、その間に感熱層９
を形成した部分を設け、さらに図６のように異方導電性
織物中の２本の導電性糸を一対の電極として、その間に
大きな正の抵抗係数（ＰＴＣ）を持つ抵抗発熱層１２を
形成した。感熱層はイオン伝導型高分子感温体により構
成し、ＰＴＣ抵抗発熱層はカーボンブラック含有の接着
性架橋ポリエチレン組成物を用いた。このようにして得
られた発熱シートを用いて、図６のように温度制御装置
を構成し電圧を印加し駆動させたところ、正常時は高分
子感温体よりなる感熱層９の温度変化によるインピーダ
ンスの変化を温度信号として温度検出回路１０で検出し
電力制御回路１１をスイッチングしてヒータであるＰＴ
Ｃ抵抗発熱層１２の通電発熱を制御した。通電しながら
折曲げテストを継続したが、その断線箇所の導電性糸１
が導通不良になり、安全性は保たれた。その断線による
焼損等の痕跡はなかった。
【００４８】
【発明の効果】以上のように本発明第１の発熱シート
は、導電性糸と、少なくとも表面が電気絶縁性の糸と
を、それぞれ縦糸、緯糸として織成されてなり、隣接す
る前記導電性糸同志が電気的に接触していない異方導電
性織物を構成し、前記織物に、少なくとも一対の電極を
設け、通電発熱させてなる発熱シートより構成されるこ
とにより、局所的に損傷を受け発熱素線に導通がなくな
った時、従来のような周囲からの電流の回り込みがない
ため、過熱せず逆に発熱量が低下する特徴があり安全性
が高い。また、この発熱素線がこのような局所的な断線
等の損傷により発熱しなくなっても、この発熱素線は細
いため発熱量の低下は小さく、製品全体の加熱性能への
影響はきわめて小さく、損傷をその箇所だけにとどめ製
品を継続して安全に使用できるという効果がある。ま
た、発熱素線は極めて細いため、傷や小さなスパーク等
の損傷によって容易に断線に至って完結し損傷が広がら
ないため、大きな事故に発展しない。この安全断線機構
は従来技術のようなヒータ全体が発熱機能を失い機器を
アウトにするものではなく、その局所部分だけで発熱が
オフする機構であるためより高寿命で安全な優れた機器
を構成できる。
【００４９】次に本発明の第２の発熱シートは、上記の
安全機能に加えて、他熱源などによりある面積以上の部
分で生じた異常過熱に対して、過熱溶断素子として溶断
機構が働き、二重の安全機構が働く効果を発揮する。
【００５０】次に本発明の第３の発熱シートは、さらに
温度検知機能をも持つ発熱シートを提供するもので、体
積固有インピーダンスが極めて高くセンサとして特殊な
形状でしか使い難い高分子感温体と本発明における異方
導電性織物とを組み合わせることによって、容易に感熱
層のインピーダンスを低くすることができ、電子回路で
制御し易い優れた温度センサ機能が発揮できる。
【００５１】本発明の第４の発熱シートは、安全が高く
均熱板を必要としない優れた自己温度制御性のＰＴＣ発
熱シートを提供するもので、イ）隣接する導電性の糸同
志が電気的に接触していない並列構造であるため、容易
にＰＴＣ発熱体を構成できる、ロ）電極間が狭く均熱板
を必要としない、ハ）電極線が細く、従来のＰＴＣ発熱
体の欠点である電極線に大電流が流れるという問題がな
い、ニ）電極となる導電性の糸は細く抵抗が比較的高い
ためＰＴＣ抵抗発熱層と直並列の発熱回路を構成でき、
突入時の大電流を緩和できるなどの多くの効果がある。
【００５２】このように本発明は工業的価値の大なるも
のである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の発熱シートの構成の一実施例を
示す図である。
【図２】本発明のに用いる導電性糸の構造の一実施例を
示す図である。
【図３】本発明の第１の発熱シートの構成の別の実施例
を示す図である。
【図４】本発明の第２の過熱溶断機能を持つ発熱シート
の構成の一実施例を示す図である。
【図５】本発明の第３の温度検知機能をも持つ発熱シー
トの一実施例とその温度制御回路を示す図である。
【図６】本発明の第４のＰＴＣ抵抗発熱層を有する発熱
シートの一実施例とその温度制御回路を示す図である。
【図７】本発明の温度検知機能と過熱溶断機能を共に有
する熱溶融性高分子感温体を用いた発熱シートの一実施
例とその温度制御回路を示す図である。
【図８】本発明の温度検知機能と過熱溶断機能を共に有
する熱溶融性高分子感温体を用いた端子構成の発熱シー
トの一実施例とその温度制御回路を示す図である。
【符号の説明】
１ 導電性糸 ２ 絶縁性糸 ３ 絶縁性芯糸 ４ 導体線 ５ 金属細線 ６ 絶縁被覆層 ７ 導電線 ８ 熱溶融性絶縁性高分子層 ９ 感熱層 １０ 温度検知回路 １１ 電力制御回路 １２ ＰＴＣ抵抗発熱層 １３ リード線 １４ 熱溶融性高分子感温体 １５ 発熱抵抗（溶断時） １６ 温度ヒューズ １７，１８ 電極

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 導電性糸と、少なくとも表面が電気絶縁
    性の糸とが、それぞれ縦糸、緯糸として織成されている
    異方導電性織物からなる発熱シートであって、前記導電
    性糸は隣接する糸同志が電気的に接触していない状態で
    織成され、かつ通電発熱させるための少なくとも一対の
    電極が接続されていることを特徴とする発熱シート。
  2. 【請求項２】 少なくとも一対の電極が、異方導電性織
    物を構成する導電性糸の両端に接続されている請求項１
    に記載の発熱シート。
  3. 【請求項３】 導電性糸同志が互いに平行に間隙をおい
    て織成され、織物の両表面および前記導電性糸間の前記
    間隙に高分子絶縁層が形成されてなる請求項１に記載の
    発熱シート。
  4. 【請求項４】 導電性糸が、その外周に被覆された絶縁
    被覆層を有する請求項１に記載の発熱シート。
  5. 【請求項５】 導電性糸が、絶縁性芯糸上に導体線をス
    パイラル状に巻き付けた構造である請求項１に記載の発
    熱シート。
  6. 【請求項６】 導電性糸が、直径１００μｍ以下の少な
    くとも一本の金属極細線と有機繊維糸との撚糸である請
    求項１に記載の発熱シート。
  7. 【請求項７】 導電性糸が、導電性被覆層を有する高分
    子繊維よりなり、過熱により前記導電性被覆層が破壊し
    て導通を失う請求項１に記載の発熱シート。
  8. 【請求項８】 導電性被覆層が、導電性高分子または低
    融点金属である請求項７に記載の発熱シート。
  9. 【請求項９】 少なくとも表面の電気絶縁性の糸が、外
    周に予め被覆された絶縁被覆層を有する導電線である請
    求項１に記載の発熱シート。
  10. 【請求項１０】 導電性糸と導電線の少なくとも一方を
    ヒータ線として通電発熱させてなる請求項９に記載の発
    熱シート。
  11. 【請求項１１】 予め被覆された絶縁被覆層が、熱溶融
    性絶縁性高分子層よりなり、過熱時に前記熱溶融性絶縁
    性高分子被覆層が熱溶融して導電性糸と導電線とが短絡
    して過熱溶断素子として働く請求項９に記載の発熱シー
    ト。
  12. 【請求項１２】 少なくとも２本の導電性糸を一対の電
    極として、その間に感熱層を形成した部分を設け、前記
    感熱層の温度変化によるインピーダンスの変化を前記一
    対の電極より検出してなる請求項１に記載の発熱シー
    ト。
  13. 【請求項１３】 感熱層が熱溶融性高分子感温体より構
    成され、過熱時に前記熱溶融性高分子感温体層が熱溶融
    して、互いに交差した導電性糸と導電線とが短絡して過
    熱溶断素子として働く請求項１１または１２に記載の発
    熱シート。
  14. 【請求項１４】 少なくとも２本の導電性糸を一対の電
    極として、その間に大きな正の抵抗係数（ＰＴＣ）を持
    つ抵抗発熱層を形成してなる請求項１または１２に記載
    の発熱シート。
  15. 【請求項１５】 大きな正の抵抗係数（ＰＴＣ）を持つ
    抵抗発熱層が、カーボンブラック含有の高分子組成物よ
    りなる請求項１４に記載の発熱シート。
  16. 【請求項１６】 異方導電性織物の導電性糸および導電
    線の端部に電極端子を接続後、その導電体露出部分を樹
    脂封止してなる請求項１に記載の発熱シート。
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