JPH089545Y2 - フレキシブルパネルヒーター - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はフレキシブルパネルヒーターに関するもの
で、具体的にはきわめて薄型で、種々の形に変形するこ
とができ、変形されたその形で自立することができる新
規独特なフレキシブルパネルヒーターに関するものであ
る。

〔考案の背景〕

従来、パネルヒーターは薄型であって比較的場所を取
らない利点があるため多用されているが、その形体が決
まっていて、これを例えば二つ折りするとか円形に曲げ
るとかの変形はできないようになっている。これは、中
に入れる加熱素子が変形に耐えないということに加え、
外部を被う部材が剛体でできているからである。従って
パネルヒーターは専ら垂直面内で直平面として使用され
るだけであった。

しかし、現実に暖を採る立場からは単に直平面から放
熱されるヒーターでは不満足なことが多く、加熱効率も
よくないと実感されることが多い。例えば、冬季に椅子
に腰かけ机に向っている時はパネルヒーターや電気スト
ーブを身近に置いても、机の下の脚はそれほど温まら
ず、むしろ冷えるので、膝掛けや毛布を腰から下に巻く
などしなければならない。また、駅の改札係が囲いの中
にいる時は脚が非常に冷えるので、電熱ヒーターを囲い
の中で前後に置くなどして暖を採るが、電力を多量に
（例えば、400ワット×２）消費する不利益に加え、場
所が狭いため誤って着衣や皮膚を焦がすなどの事故をお
こしやすい。もし、改札囲いの壁部に密着するように沿
わせて変形できるヒーターがあれば、狭い囲いの中でも
このような事故を起こすことは防止できる。

他方、本考案者は先に炭素繊維混抄発熱紙を実用化す
るのに成功している（特願昭61-124324号＝特開昭62-28
1293号参照）。この炭素繊維混抄発熱紙は、さらに研究
を重ねた結果、通常の100Vでも、或いはそれ以下の低電
圧又は200Vなどの高電圧でも安定に発熱し、従来の加熱
素子にない優れた性能を発揮することが認められてい
る。例えば、単に平面で発熱するだけでなく、折曲げた
状態でも平面と同様に安定に継続して発熱すること、発
熱温度は20℃から100℃又はそれ以上に自由に設定でき
ること、そして何よりも優れているのはきわめて薄型で
普通の和紙程度（0.3〜１ミリ未満）の薄さしかなく、
これにプラスチックフィルムのラミネート又はコーティ
ングを施すなどの加工が容易にできることである。

〔考案の目的〕

従って本考案は、炭素繊維混抄発熱紙を用いて変形自
由なフレキシブルパネルヒーターを形成することを目的
とする。

本考案の他の目的は、超薄型で変形自由であると共
に、大げさな補助支持具を要しないで直立に自立できる
フレキシブルパネルヒーターを提供することにある。

〔考案の構成〕

本考案に係るフレキシブルパネルヒーターは、炭素繊
維混抄紙の対向両辺に細状電極を設け、それらの細状電
極に引出し線を接続するとともに、炭素繊維混抄紙の両
面をプラスチックフィルムでラミネートまたはコーティ
ングすることにより炭素繊維混抄発熱シートを形成し、
その炭素繊維混抄発熱シートを可撓性を有する外装材に
挟着して可撓性面発熱体を形成し、その可撓性面発熱体
の下縁を、変形可能で自らその形を保持し得る材料から
なる保形性基枠に挿し込んで自立性を持たせたものであ
る。

炭素繊維混抄発熱シートの下部で外装材の間に、直立
性を強めるための補強芯材を挿入してもよい。保形性基
枠はプラスチック、ゴム、金属又はこれらの組み合わせ
から成る材料で形成されてもよい。

保形性基枠は平面で見て任意形状に変形可能であり、
炭素繊維混抄発熱シートを内蔵する可撓性面発熱体が前
記任意形状に追随して保形性基枠上に自立し得ることが
好ましい。また、炭素繊維混抄紙は製紙パルプに短截炭
素繊維を５〜15重量％混合して抄造されることが好まし
い。さらに、炭素繊維混抄発熱シートの片面と外装材と
の間に断熱材または熱反射材を挿置してもよい。

〔作用〕

本考案に係るフレキシブルパネルヒーターにおいて
は、可撓性面発熱体の下縁を保形性基枠に差し込むこと
により、可撓性面発熱体に自立性が付与される。また、
保形性基枠は変形可能で自らその形を保持しうる材料か
らなるので、保形性基枠を任意の形状に変形させると、
可撓性面発熱体が保形性基枠の形状に追随して変形す
る。それにより、可撓性面発熱体を任意の形状で自立さ
せることが可能となる。さらに、可撓性面発熱体は炭素
繊維混抄紙からなるので極めて薄く形成することができ
る。

したがって、本考案に係るフレキシブルパネルヒータ
ーは、極めて薄型に形成することができるので、直平面
状に使用するときに場所をとらないだけでなく、使用状
況に応じて被過熱体を囲むように任意の形状に変形させ
ることができるので、加熱効率が非常に良く、しかも比
較的低い電力消費量で十分な暖房効果を得ることができ
る。

〔実施例〕

図面を参照して本考案フレキシブルパネルヒーターの
実施例について説明する。

第１図は、保形性基枠１の溝２に直立性ある可撓性面
発熱体３の下縁を挿し込んで自立させた本考案フレキシ
ブルパネルヒーターを示している。保形性基枠１は、プ
ラスチック、ゴム、銅などの金属、又はこれらの組合せ
から成る材料で、力を加えると変形可能であるが、力を
除くとその形を自ら保持する性質の材料から製作され、
断面矩形状の頂面に可撓性面発熱体３の下縁を受け入れ
る溝２が長さ方向に形成されている。

可撓性面発熱体３は、第３図に関し説明するところか
ら一層明らかなように、それ自身で直立できる程度の硬
さの直立性と共に可撓性をも備えたもので、保形性基枠
１に立設することにより、他に支えがなくても自立でき
る自立性を備える。

第２図を参照すると、可撓性面発熱体３は、或る程度
の硬さをもつ外装材４の間に炭素繊維混抄発熱シート６
（第３図に詳示）を挟んで固定し、該炭素繊維混抄発熱
シート６の下部には補強芯材５を外装材４の間に挿入し
て可撓性面発熱体３の直立性を強めるようにして構成さ
れる。必要あれば、炭素繊維混抄発熱シート６の上部に
も同様な補強芯材７を挿入することができる。可撓性面
発熱体３の両縦縁には、第１図に示すように、その直立
性を強めるため金属又は硬質プラスチック製のエッジ抑
え８を固定する。

外装材４は、例えばプラスチックを含浸させ又はコー
ティングした布地、プラスチックシート、薄金属と布又
はプラスチックとの貼り合せなどの薄い材料から形成さ
れた比較的腰の強いもので、２枚の外装材の間に第２図
のように炭素繊維混抄発熱シート６を挟み込むと、それ
自体で直立できる自立性を備えた可撓性面発熱体３を構
成する。補強芯材５（及び７）は、外装材と同様な材料
をやゝ厚めに、すなわち炭素繊維混抄発熱シート６と同
厚程度にして用いる。

炭素繊維混抄発熱シート６は第３図に示すように構成
される。主要部は炭素繊維混抄紙11で、これは製紙パル
プ、特に和紙パルプを主材とする製紙パルプに約８〜10
mmの短截炭素繊維を約５〜15％（重量）又は場合により
25％（重量）くらいまで混合して抄造される。〔基本的
には、前記特願昭61-124324号＝特開昭62-281293号に開
示した技術による〕炭素繊維混抄紙11は任意の寸法及び
形状に裁断して用い得るが、第３図に示す一例は短辺約
60cm、長辺約120cmの矩形状である。炭素繊維混抄紙11
の両長辺沿いに一対の電極12が設けられる。好適な電極
は、長辺沿いに銀ペーストを1cm幅又はそれ以下にスク
リーン印刷し、その上から同幅又はそれ以下の銅箔テー
プを貼設して成る。銅箔テープには引出し線13及び13′
がハンダ付け等により接続される。14は引出し線13′の
中途に挿入したサーモスタットで、例えば炭素繊維混抄
紙11が80℃に上昇した時切れるようにセットされる。

引出し線13、13′は電気コード９として第１図に示す
ようにエッジ抑え８から引出される。10はプラグで、通
常の100V又はその他適宜の電源に接続され得る。本考案
のフレキシブルパネルヒーターを野外で使用するような
場合は、コード９を適宜蓄電池又は乾電池に接続するよ
うにしてもよい。

電極12をつけ、引出し線13、13′をつけた炭素繊維混
抄紙11はその全体両面をポリエステルフィルム、ポリ塩
化ビニルフィルムなどでラミネート又はコーティングさ
れる。15は、このような透明ラミネートフィルムを指し
ている。ラミネート15は炭素繊維混抄紙11の両面に密着
し、四周はそれ自身密着する。ラミネートした炭素繊維
混抄発熱シート６は、薄さが0.5〜2.5mm程度のきわめて
薄型の面発熱体である。この両面に第２図のように外装
材４を被装して可撓性面発熱体３としても、その厚さは
２〜6mm程度で、これまた異例の超薄型面発熱体であ
る。

ラミネート（15）することにより炭素繊維混抄紙11は
或る硬さを具有し、手で長辺の一方を以って立てれば直
立できるようになるが、この直立性をさらに強めるのが
外装材４、エッジ抑え８などである。

こうして形成された本考案の可撓性面発熱体３は、例
えば第３図に示す形状及び寸法の発熱シート６を用いた
場合、100Vで通電し、所要電力250Wで、表面温度約60℃
又はそれ以上に安定して発熱する。このような可撓性面
発熱体３は例えばその上縁と下縁を両面テープにより壁
面に貼り付けるなどして直平面状の面発熱体とし使用す
ることもできるが、本考案の主旨は変形可能で保形性あ
る保形性基枠１と組合わせて自在な形状に自立するフレ
キシブルパネルヒーターとして用いることにある。

前述した第１図は、保形性基枠１を平面で見てＵ字形
に弯曲させ、その溝２に可撓性面発熱体３の下縁を挿入
して自立させたＵ字形フレキシブルパネルヒーターの例
を示している。（なお、以後形状はすべて平面で見ての
意である）このＵ字形ヒーターは例えば机の下や駅の改
札口の囲いの内側などに配置して使用することができ
る。大きな机の下であれば、保形性基枠１をつぶれたＵ
字形のように開いて曲げ、可撓性面発熱体３を挿し込め
ば人間の脚の両脇を広くあけることができる。

保形性基枠１は種々の形状に変形することができるの
で、本考案フレキシブルパネルヒーターは状況に応じた
種々の形状で使用することができる。第４図は、屏風の
ような使い方をする例を示すもので、保形性基枠１をジ
グザグ状に曲げ、これに可撓性面発熱体３を相応する形
状で挿し込み自立させたものである。なお、第４図の可
撓性面発熱体３は外装材４の内部に３枚の炭素繊維混抄
発熱シート6₁、6₂、6₃が導線16を介し並列に接続されて挟
着されているが、その他の構成は第２図の場合と実質的
に同じである。

第５図は壁面などに沿って直平面に近い状態で使用す
る例を示すもので、保形性基枠１は主要部を直線状に伸
ばし、両端だけを少し内側へ曲げて、これに可撓性面発
熱体３を挿着してある。発熱体３の内部には２枚の炭素
繊維混抄発熱シート６が並列に配置され、コード９を介
して電源に接続し得るようになっている。強い風でも吹
かなければ、この状態で本考案フレキシブルパネルヒー
ターは十分自立するが、倒れるのを防ぐため第５図に示
すような支脚18を保形性基枠１の下に嵌めてもよい。な
お、他の使用例でも倒伏防止にこのような支脚18を使用
することができる。

第６図は円形に保形性基枠１を弯曲させ、これに可撓
性面発熱体３を立てたフレキシブルパネルヒーターの使
い方を示す。このような円筒形のパネルヒーターは、高
さ（短辺）約1m、直径約80cm（長辺約250cm）程度の大
きさに作れば、屋外で中に人間が入って使用することが
でき、レジャー用、産業用、或いは探検用など広範な用
途が期待される。

なお、以上説明した諸例ではいずれも可撓性面発熱体
３からの放熱は両面になされるようになっているが、用
途が片面だけの放熱で足りるように定まっている場合
は、薄い金属箔などのような熱反射材又は断熱材を炭素
繊維混抄発熱シート６の片面と外装材４との間に挿入す
れば、無駄な放熱を防ぐことができる。

〔考案の効果〕

本考案によれば、超薄型で変形自在に自立させること
ができるフレキシブルパネルヒーターが設けられるか
ら、従来の固定的な形体のパネルヒーター又はその他の
暖房器具と異なり、状況に応じ形を変えて最も効率のよ
い形で暖を採ることができ、使用者の満足感を高めると
共に暖房効果を高めることができる利点がある。

本考案のフレキシブルパネルヒーターは、炭素繊維混
抄紙に無数の短截炭素繊維が混入されていて、これら炭
素繊維は外圧により断線したり損傷したりすることがな
いから、種々変形して使用しても通電発熱能力を損なう
ことがなく、長期間安全に使用することができる。ま
た、本考案の炭素繊維混抄発熱シートは、従来の例えば
カーボンブラック混入ゴムなどと違って、極低温下でも
硬直劣化することがなく、仮にラミネート材が破損して
も炭素繊維全体が消耗しない限り通電発熱することがで
きるので、極低温の屋外、例えば南極の冬季の零下60℃
にも及ぶ極寒でも無事に使用し続けることができる利点
がある。

さらに本考案のフレキシブルパネルヒーターは、比較
的消費電力が低く、例えば従来駅の改札口で400Wのヒー
ター２個を使用していたのを250Wのフレキシブルパネル
ヒーター１枚に代えても同程度以上の温暖感を得ること
ができ、経済的な暖房器具たり得る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のフレキシブルパネルヒーターを平面で
見てＵ字形に曲げ立設した状態を示す斜視図、 第２図は第１図II-II線における縦断面拡大図、 第３図は本考案のフレキシブルパネルヒーターに使用さ
れる炭素繊維混抄発熱シートの一例を示す正面図、 第４図は本考案フレキシブルパネルヒーターの他の実施
例の他の使い方を示す斜視図、 第５図は本考案のフレキシブルパネルヒーターのさらに
他の使い方を示す斜視図、 第６図は本考案フレキシブルパネルヒーターの円筒形の
使い方を示す斜視図である。 主要符号 １……保形性基枠、２……溝 ３……可撓性面発熱体、４……外装材 ５……補強芯材 ６……炭素繊維混抄発熱シート 11……炭素繊維混抄紙、12……電極 13、13′……引出し線、15……ラミネート

Claims (6)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】炭素繊維混抄紙の対向両辺に細状電極を設
   け、前記細状電極に引出し線を接続するとともに、前記
   炭素繊維混抄紙の両面をプラスチックフィルムでラミネ
   ートまたはコーティングすることにより炭素繊維混抄発
   熱シートを形成し、前記炭素繊維混抄発熱シートを可撓
   性を有する外装材に挟着して可撓性面発熱体を形成し、
   前記可撓性面発熱体の下縁を、変形可能で自らその形を
   保持し得る材料からなる保形性基枠に挿し込んで自立性
   を持たせたフレキシブルパネルヒーター。
2. 【請求項２】前記炭素繊維混抄発熱シートの下部で前記
   外装材の間に、直立性を強めるための補強芯材を挿入し
   てある請求項１に記載のフレキシブルパネルヒーター。
3. 【請求項３】前記保形性基枠はプラスチック、ゴム、金
   属又はこれらの組み合わせから成る材料で形成される請
   求項１に記載のフレキシブルパネルヒーター。
4. 【請求項４】前記保形性基枠は平面で見て任意形状に変
   形可能であり、前記炭素繊維混抄発熱シートを内蔵する
   可撓性面発熱体が前記任意形状に追随して保形性基枠上
   に自立し得る請求項１に記載のフレキシブルパネルヒー
   ター。
5. 【請求項５】前記炭素繊維混抄紙は製紙パルプに短截炭
   素繊維を５〜15重量％混合して抄造される請求項１に記
   載のフレキシブルパネルヒーター。
6. 【請求項６】前記炭素繊維混抄発熱シートの片面と前記
   外装材との間に断熱材または熱反射材を挿置した請求項
   １に記載のフレキシブルパネルヒーター。