JPH0773960A

JPH0773960A - 面状発熱体

Info

Publication number: JPH0773960A
Application number: JP21972193A
Authority: JP
Inventors: Kozo Takashima; 公三高島
Original assignee: Fuji Chemical Co Ltd
Current assignee: Fuji Chemical Co Ltd
Priority date: 1993-09-03
Filing date: 1993-09-03
Publication date: 1995-03-17
Anticipated expiration: 2018-11-05
Also published as: JP3464248B2

Abstract

(57)【要約】【目的】可撓性及び耐久性を向上させることができ、
リボンヒーター等に非常に適した面状発熱体を提供す
る。【構成】耐熱絶縁性布状体に、直径３０μｍ以下の連
続した金属細線を複数本束ねた導電性糸状体５ａを備え
た。【効果】導電性糸状体の柔軟性と発熱効率を向上させ
ることができるとともに、ステンレス鋼のような強靭な
材料を用いることができ、可撓性および耐久性を向上さ
せることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば水道管の冬期
保温や各種管類の保温あるいは加熱等に用いて好適な面
状発熱体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術およびその課題】上記のような面状発熱体
としては、たとえば、ガラスファイバーで織られた耐熱
絶縁性布状体に、例えば針金状のニクロム線を電熱線と
して配設したものが知られている。しかしながら、この
ような面状発熱体では、電熱線に柔軟性がないため面状
発熱体の可撓性が損なわれ、上記のようなリボンヒータ
ーに用いた場合には、管への巻付け作業等に大きな支障
を来すばかりでなく、例えば水道管に冬場のみ取り付け
て使用するような場合には、取付、取外しに伴う繰返し
変形による疲労破壊で電熱線が切断され易く、このた
め、利用者にとっては、いくらも使用しないうちに新し
いリボンヒーターと取り替えなければならず、不経済で
ある等の問題があった。

【０００３】また、電熱線の柔軟性を改善するために、
ニクロム線の直径を小さくすることも考えられるが、ニ
クロム線は折れ易いため細くできてもせいぜい０．５〜
０．３ｍｍ程度であり、この程度の太さでは必要な柔軟
性を得ることはできない。さらに、ニクロム線に代えて
カーボンファイバーからなる糸状体を用いることも考え
られるが、カーボンファイバーでは、大気中での発熱に
より酸化し易いため、面状発熱体に樹脂を含浸させる等
の酸化防止策を施さなければならない。しかしながら、
そのように構成すると結局は面状発熱体の可撓性が損な
われ、いずれにしてもリボンヒーター等への適用には不
向きであった。

【０００４】

【発明の目的】この発明は、上記事情に鑑みてなされた
もので、可撓性及び耐久性を向上させることができ、よ
って、リボンヒーター等に非常に適した面状発熱体を提
供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明の面状発熱体
は、耐熱絶縁性布状体に、直径３０μｍ以下の連続した
金属細線を複数本束ねた導電性糸状体を備えたものであ
る。金属細線の材質としては、鉄、ニッケル、あるいは
ステンレス鋼等の合金など比抵抗が６〜１０μΩ・ｃｍ
である比較的良導体の部類に属する金属からも選定する
ことができる。

【０００６】本発明の態様の一例を挙げると、耐熱絶縁
性布状体は、導電性糸状体と絶縁性繊維からなる絶縁性
糸状体とを紡績して形成される。この場合において、導
電性糸状体は、横糸または縦糸の方向にほぼ平行に配置
されるとともに、これら導電性糸状体どうしの間に絶縁
性糸状体が介在されて互いに電気的に絶縁される。

【０００７】

【作用】上記構成の面状発熱体においては、連続した金
属細線の束により導電性糸状体を構成しているので、単
線による場合に比較してその柔軟性を飛躍的に向上させ
ることができるとともに、導電性糸状体の表面積が大き
いため発熱効率も高めることができる。特に、本発明に
おいて金属細線の直径を３０μｍ以下としたのは、面状
発熱体に要求される可撓性を数値的に保証するととも
に、鉄などのように比較的良導体に属する金属を用いた
場合であっても導電性糸状体に所望の抵抗値を付与する
ためである。そして、この構成により、本発明の面状発
熱体では、その可撓性を向上させることができるのは勿
論のこと、例えば、ステンレス鋼のような強靭な材料を
選定することにより耐久性も向上させることができる。

【０００８】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図１ないし図５
を参照しながら説明する。図１は実施例の面状発熱体が
用いられてるリボンヒーターを示す平面図、図２及び図
３はその断面図である。これらの図に示すように、リボ
ンヒーターは、ヒーター基体１に導線２を接続するとと
もに、これを可撓性のある耐熱絶縁シート３で包み込ん
で概略構成されている。ヒーター基体１は、長尺状の耐
熱絶縁性布状体４に、実施例の面状発熱体５を例えば縫
合により取り付けて構成されている。耐熱絶縁性布状体
４は、ガラスファイバーからなる糸状体を織って布状に
したものである。

【０００９】面状発熱体５は、図４に示すように、ガラ
スファイバーからなる糸状体（図示せず）と導電性細線
からなる導電性糸状体５ａとを織って布状にしたもので
ある。導電性糸状体５ａは、直径３０μｍ以下の連続し
た金属細線、すなわち、導電性糸状体５ａの全長に亙る
長さを有する金属細線を複数本束ねるか又は撚り合わせ
たもので、この実施例では１２μｍのステンレス鋼細線
１００本で１本の導電性糸状体５ａを構成している。

【００１０】導電性糸状体５ａは、図４に示すように、
面状発熱体５の長手方向（図中上下方向）に３本づつ互
いに平行に配置され、それら導電性糸状体５ａの端部ど
うしを短絡させるように横方向にも互いに平行に配置さ
れている。また、横方向の導電性糸状体５ａの全域に亙
って銀ペースト（溶剤：酢酸ブチル）が塗布され、これ
により、長手方向と横方向の導電性糸状体５ａどうしの
接続が確実になされるとともに、乾燥した銀ペーストに
よって導線２を接続するための電極部５ｂがそれぞれ構
成されている。電極部５ｂのうち一方には、その両端部
に端子６が圧着され、端子６には導線２が接続されてい
る。なお、導線２は耐熱性のガラスチューブ内に収納さ
れている。

【００１１】また、面状発熱体５の長手方向の対辺をな
す位置には、複数の切断部７が互い違いの位置に形成さ
れ、横方向の導電性糸状体５ａが複数箇所で切断されて
いる。これにより、面状発熱体５には、Ｓ字状に巡回す
る電熱回路が形成されている。さらに、切断部７におけ
る導電性糸状体５ａの絶縁を確実にするために、電極部
５ｂには、粘着性のグラステープ７が切断部７をその表
裏から交互に通すようにして貼着されている。

【００１２】このように構成されたヒーター基体１は、
図２及び図３に示すように、耐熱絶縁シート３で包み込
まれている。この耐熱絶縁シート３は、ガラスファイバ
ーからなる糸状体を織って長方形の布状とし、これに常
温で可塑性を有する樹脂、例えばシリコーン樹脂を含浸
させたものである。この耐熱絶縁シート３は、その長手
方向に添う両側部が内側へ袋折りされ、その内部にヒー
ター基体１を収容している。耐熱絶縁シート３は、図２
に示すように、袋折りの折目の部分が互いに突き合わせ
られて点Ｐで示す箇所で縫合されている。また、耐熱絶
縁シート３の長手方向両端部も点Ｐで示す箇所で互いに
縫合されてる（図３参照）。

【００１３】上記のように構成された面状発熱体５にお
いては、直径３０μｍ以下の連続した金属細線を複数本
束ねた導電性糸状体５ａを備えているから、単一の金属
線で構成する場合に比較してその柔軟性を飛躍的に向上
させることができるとともに、導電性糸状体５ａの表面
積が大きいため発熱効率も高めることができる。また、
金属細線の直径が３０μｍ以下とされているために、上
記実施例のように、ステンレス鋼のような比較的良導体
に属する強靭な金属材料を用いることができる。したが
って、上記構成のリボンヒーターでは、可撓性に優れて
いるため、取付、取外しの作業を容易に行うことがで
き、しかも耐久性が良く長寿命とすることができる。

【００１４】また、上記実施例のリボンヒーターにおい
ては、耐熱性絶縁シート３にシリコーン樹脂が含浸され
ているから、その可撓性を維持することができるのは勿
論のこと、耐熱絶縁シート３を構成するガラスファイバ
ーがシリコーン樹脂により固められているので、その表
面が平滑となって手触りの感触が良い。したがって、取
扱いがさらに容易でしかも毛羽立つこともないからより
長期に亙って使用することができる。

【００１５】次に、本発明の他の実施例について図６を
参照しながら説明する。図６（ａ）は面状発熱体１０を
示す平面図である。この実施例における面状発熱体１０
は、絶縁性繊維からなる絶縁性糸状体を横糸（図示せ
ず）とし、導電性糸状体（導電体）１０ｂ及び絶縁性糸
状体１０ａを縦糸として織って布状としたものであっ
て、導電性糸状体１ｏａは、前記実施例と同様に、直径
１２μｍのステンレス鋼製細線を１００本束ねるか撚り
合わせて構成されている。

【００１６】このように構成された面状発熱体１０にお
いては、導電性糸状体１０ｂが所定の間隔をおいて略平
行に配置されるとともに、導線性糸状体１０ｂどうしの
間に同じ縦糸の絶縁性糸状体１０ａが介在させられるこ
とにより、導電性糸状体１０ｂどうしが電気的に絶縁さ
れている。

【００１７】また、導電性糸状体１０ｂの長手方向（図
中上下方向）の両端部は短絡線１０ｃによって短絡さ
れ、短絡線１０ｃの一部は所定の間隔をおいて切断部１
０ｄによって切断されている。これにより、図６（ｂ）
に示すように、面状発熱体１０には前記実施例と同様に
Ｓ字状をなして巡回する電熱回路１１が形成されてい
る。さらに、短絡線１０ｃの端部には導線を接続するた
めの端子（図示せず）が接続されている。この場合、前
記実施例と同様に、短絡線１０ｃに添って銀ペーストを
塗布しても良い。そして、このように構成された面状発
熱体１０は、前記実施例と同様に長尺状の耐熱絶縁性布
状体に縫合され、シリコーン樹脂が含浸された耐熱絶縁
シートに包み込まれることにより、リボンヒーターが構
成される。

【００１８】この実施例においても前記実施例と同様
に、リボンヒーターの可撓性及び耐久性を向上させるこ
とができるのは勿論のこと、切断部１０ｄの幅を適宜広
げることにより、電熱回路１１の抵抗値を所望の値に設
定することができるという利点がある。

【００１９】なお、上記実施例では、金属細線としてス
テンレス鋼を用いているが、本発明はこれに限定される
ものではなく、鉄、ニッケル、あるいはそれらの合金な
ど比抵抗が６〜１０μΩ・ｃｍである比較的良導体の部
類の他の金属材料からも選定することができる。また、
上記実施例では、絶縁性繊維として、アラミド繊維を用
いたが、これに限らず、ガラスファイバーあるいは種々
の合成樹脂繊維を用いてもよい。さらに、上記各実施例
では、耐熱絶縁シートにシリコーン樹脂を含浸させてい
るが、本発明はそのような構成に限定されるものではな
い。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明の面状発熱
体においては、直径３０μｍ以下の金属の連続細線を複
数本束ねた導電性糸状体を備えているから、単線で構成
する場合と比較してその柔軟性を飛躍的に向上させるこ
とができるとともに、導電性糸状体の表面積が大きいた
め発熱効率も高めることができる。また、金属細線の直
径が３０μｍ以下とされているために、ステンレス鋼の
ような比較的良導体に属する強靭な材料を用いることが
でき、可撓性および耐久性を向上させることができると
いう効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の面状発熱体が用いられているリボンヒ
ーターを示す平面図である。

【図２】図１のII−II線断面図である。

【図３】図１のIII −III 線断面図である。

【図４】本発明の実施例における面状発熱体を示す平面
図である。

【図５】面状発熱体に粘着ガラステープを貼着した状態
を示す断面図である。

【図６】本発明の他の実施例に係る面状発熱体の一部を
示す平面図である。

【図７】（ａ）は面状発熱体の概要を示す平面図、
（ｂ）は面状発熱体により構成される電熱回路の説明図
である。

【符号の説明】

５…面状発熱体、５ａ…導電性糸状体。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】耐熱絶縁性布状体に、直径３０μｍ以下
の連続した金属細線を複数本束ねてなる導電性糸状体を
備えたことを特徴とする面状発熱体。
【請求項２】前記耐熱絶縁性布状体は、前記導電性糸
状体と絶縁性繊維からなる絶縁性糸状体とを紡績して形
成され、上記導電性糸状体は、横糸または縦糸の方向に
ほぼ平行に配置されているとともに、これら導電性糸状
体どうしの間に上記絶縁性糸状体が介在されて互いに電
気的に絶縁されていることを特徴とする請求項１に記載
の面状発熱体。
【請求項３】前記金属細線はステンレス鋼で構成され
ていることを特徴とする請求項１または２に記載の面状
発熱体。