JPS6063890A - 面状発熱体 - Google Patents
面状発熱体Info
- Publication number
- JPS6063890A JPS6063890A JP17174683A JP17174683A JPS6063890A JP S6063890 A JPS6063890 A JP S6063890A JP 17174683 A JP17174683 A JP 17174683A JP 17174683 A JP17174683 A JP 17174683A JP S6063890 A JPS6063890 A JP S6063890A
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- Japan
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- mixture
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- heating element
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- Pending
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- Surface Heating Bodies (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は新規な面状発熱体に関するもので、製作費が安
価で消費電力量が極めて少なく、しかも安全性の高い良
好な物性のものを得る目的で開発したものである。
価で消費電力量が極めて少なく、しかも安全性の高い良
好な物性のものを得る目的で開発したものである。
融点が室温±50℃近傍にある有機化合物で高い熱的安
定性や毒性の少ない良好な物性を有し、かつ電気の不良
導体であるものは、多数にのぼる。
定性や毒性の少ない良好な物性を有し、かつ電気の不良
導体であるものは、多数にのぼる。
後述する例にみられるように、パラフィン類、ポリアル
キレンゲリコール類、高級アルキルエーテル類、高級ア
ルキルエステル類、高級脂肪酸1.a級アルコール等で
ある。
キレンゲリコール類、高級アルキルエーテル類、高級ア
ルキルエステル類、高級脂肪酸1.a級アルコール等で
ある。
そして、これらの有機化合物は外部からの加熱により融
点具」二になると@解し、a解の潜熱として物質中に菩
わえられるので、蓄熱媒体として知られている。これら
蓄熱媒体を利用して風力、水力、潮力、太陽弁等の不規
則自然エネルギーによる発電装置からの電熱ヒーターに
よる発熱を蓄わえる方式を開発して蓄熱式の電気暖房装
置にすることを本発明者は特願昭56−111310号
で提案した。
点具」二になると@解し、a解の潜熱として物質中に菩
わえられるので、蓄熱媒体として知られている。これら
蓄熱媒体を利用して風力、水力、潮力、太陽弁等の不規
則自然エネルギーによる発電装置からの電熱ヒーターに
よる発熱を蓄わえる方式を開発して蓄熱式の電気暖房装
置にすることを本発明者は特願昭56−111310号
で提案した。
蓄熱媒体はそれ自身電気の不良導体であり、直接的な通
電加熱が不可能であるので、電熱ヒーターを用いての加
熱や温度調節のためのサーモスタッ1〜やサーモプロテ
クタなどを必要とし、そのため設備費がかさむ欠点は否
めない。
電加熱が不可能であるので、電熱ヒーターを用いての加
熱や温度調節のためのサーモスタッ1〜やサーモプロテ
クタなどを必要とし、そのため設備費がかさむ欠点は否
めない。
この点の改良を目的に更に検討を加えた結果、蓄熱媒体
中に電導性の良好な炭素粉末を分散混合させると、極め
て特異な電気的挙動を示し、通電によって発熱し、かつ
所定温度にキュリ一点を有する性質のものになることを
見出し、電導性蓄熱媒体として特願昭57−17713
1号で、感熱電気抵抗組成物として特願昭57−220
986号でそれぞれ提案したのである。
中に電導性の良好な炭素粉末を分散混合させると、極め
て特異な電気的挙動を示し、通電によって発熱し、かつ
所定温度にキュリ一点を有する性質のものになることを
見出し、電導性蓄熱媒体として特願昭57−17713
1号で、感熱電気抵抗組成物として特願昭57−220
986号でそれぞれ提案したのである。
更に、本発明者は、これら組成物を応用して面状発熱体
を作成し、建物の床暖房設備、暖房カーペット、育雛、
育仔、育苗等農畜産用暖房マットなどの基材に好適なも
のを開発し、特願昭58−94733号として提案した
。その特徴とするところは、温度変化により溶融状態と
固体状態とをとり得る有機化合物からなる蓄熱媒体と炭
素粉末からなる電導性物質との混合物を表裏2枚の非油
導性被覆シートで密封すると共に前記混合物の電導性蓄
熱媒体内に所定間隔をおいて導線を埋設してなることで
ある。
を作成し、建物の床暖房設備、暖房カーペット、育雛、
育仔、育苗等農畜産用暖房マットなどの基材に好適なも
のを開発し、特願昭58−94733号として提案した
。その特徴とするところは、温度変化により溶融状態と
固体状態とをとり得る有機化合物からなる蓄熱媒体と炭
素粉末からなる電導性物質との混合物を表裏2枚の非油
導性被覆シートで密封すると共に前記混合物の電導性蓄
熱媒体内に所定間隔をおいて導線を埋設してなることで
ある。
ところが、その後の研究によりこの混合物が電導性物質
を多量に混合することで導線の作用をするのではないか
との予想のもとに実験を行なったところ、予想通り良好
な結果を得、ここに本発明の完成に至ったのである。そ
して、本発明の技術によって面状発熱体の溝造がより一
層簡単になったのである。
を多量に混合することで導線の作用をするのではないか
との予想のもとに実験を行なったところ、予想通り良好
な結果を得、ここに本発明の完成に至ったのである。そ
して、本発明の技術によって面状発熱体の溝造がより一
層簡単になったのである。
電導性蓄熱媒体の詳細は前述の特願昭57−17713
1号に詳述するところであるが、好適なものとしては、
融点が20〜70℃の範囲内にある高級炭化水素、すな
わち、パラフィン類のほかポリアルキレングリコール類
、高級アルキルエーテル類、高級アルキルエステル類、
高級アルコール、高級脂肪酸などの化合物と、炭素粉末
との混合物である。
1号に詳述するところであるが、好適なものとしては、
融点が20〜70℃の範囲内にある高級炭化水素、すな
わち、パラフィン類のほかポリアルキレングリコール類
、高級アルキルエーテル類、高級アルキルエステル類、
高級アルコール、高級脂肪酸などの化合物と、炭素粉末
との混合物である。
上記有機化合物のなかでも、ポリエチレングリコールを
主成分とするものが特に良好であり、難燃性で引火性も
弱いから蓄熱媒体として優れている。パラフィンワック
ス類は電気的特性にも蓄熱性にも優れているが、引火性
のあるのが欠点である。しかし、密閉系で使用する分に
は差支えない。
主成分とするものが特に良好であり、難燃性で引火性も
弱いから蓄熱媒体として優れている。パラフィンワック
ス類は電気的特性にも蓄熱性にも優れているが、引火性
のあるのが欠点である。しかし、密閉系で使用する分に
は差支えない。
融点が20〜70°Cである蓄熱体を利用すると、例え
ば、これをあんか、保温マット、床暖房装置などとして
有用かつ便利であるからである。
ば、これをあんか、保温マット、床暖房装置などとして
有用かつ便利であるからである。
これら蓄熱媒体に混合すべき電導性物質は、炭素粉末で
あり、黒鉛粉末のような結晶性カーボン、活性炭のよう
な無定形カーボンを問わず使用できる。しかし、最も混
合性がよく、安定で使い易いのは黒鉛粉末である。
あり、黒鉛粉末のような結晶性カーボン、活性炭のよう
な無定形カーボンを問わず使用できる。しかし、最も混
合性がよく、安定で使い易いのは黒鉛粉末である。
蓄熱媒体と電導性物質との混合比率は重要な因子であり
、混合比率を変えて1通電時間と温度上昇及び抵抗値の
変化から判断して最適範囲を設定する。例えば、融点4
9℃のポリエチレングリコール120部に対して黒鉛粉
末を20.40.60.80部添加した系に対して通電
した際の時間と温度変化は第1図に示すようになり、2
0部では上昇せず、80部では短時間に高温にあがり、
いずれもキュリ一点が見出せない。そして、40〜60
部で良好に作動し、40部では約40℃で安定し、60
部では約50”Cで安定することがわかる。通電初期に
は電気抵抗が500Ω以下で1.5A位の電流値である
が、ポリエチレングリコールが軟化又は溶融すると19
00Ωにまで抵抗が上り、電流は0.1A以下になり、
そのまま平衡温度に達する。その模様を第2図に示した
。
、混合比率を変えて1通電時間と温度上昇及び抵抗値の
変化から判断して最適範囲を設定する。例えば、融点4
9℃のポリエチレングリコール120部に対して黒鉛粉
末を20.40.60.80部添加した系に対して通電
した際の時間と温度変化は第1図に示すようになり、2
0部では上昇せず、80部では短時間に高温にあがり、
いずれもキュリ一点が見出せない。そして、40〜60
部で良好に作動し、40部では約40℃で安定し、60
部では約50”Cで安定することがわかる。通電初期に
は電気抵抗が500Ω以下で1.5A位の電流値である
が、ポリエチレングリコールが軟化又は溶融すると19
00Ωにまで抵抗が上り、電流は0.1A以下になり、
そのまま平衡温度に達する。その模様を第2図に示した
。
したがって、蓄熱媒体に40〜60部のカーボンブラッ
クを混合したものは、加熱ヒーターもザーモスタットも
不要のキュリ一点を有した電導性蓄熱媒体すなわち、媒
体発熱体となり、80部あるいはそれ以上混合したもの
は導線の代りの媒体導線になるのである。
クを混合したものは、加熱ヒーターもザーモスタットも
不要のキュリ一点を有した電導性蓄熱媒体すなわち、媒
体発熱体となり、80部あるいはそれ以上混合したもの
は導線の代りの媒体導線になるのである。
本発明は、以上のようなキュリ一点を有する混合比率の
ものを、そのままあるいは薄い織布、不織布、スポンジ
シート等の非電心性シートに含浸担持すせて電導性蓄熱
媒体シートとし、これを表裏2枚の非電導性被覆シート
で密封して媒体発熱体にすると共に、その内部に所定間
隔をおいて、キュリ一点を有しなく、かっ電導性良好な
混合比率のものを媒体導線として上記と同様に担持埋設
し、全体を薄いシート状にした面状発熱体である。
ものを、そのままあるいは薄い織布、不織布、スポンジ
シート等の非電心性シートに含浸担持すせて電導性蓄熱
媒体シートとし、これを表裏2枚の非電導性被覆シート
で密封して媒体発熱体にすると共に、その内部に所定間
隔をおいて、キュリ一点を有しなく、かっ電導性良好な
混合比率のものを媒体導線として上記と同様に担持埋設
し、全体を薄いシート状にした面状発熱体である。
第3図は第1実施例を示す一部破断乎面図である。この
例では、第2図の(40)特性を有する電導性蓄熱媒体
からなる媒体発熱体(1)を 2枚の長方形非電導性の
被覆シート(2) (2)間で密封するに際し、木綿ガ
ーゼ(3)に媒体発熱体(1)を含浸させ、シートの長
手方向両端縁部には第2図の(80)特性の混合物を筋
状に含浸させて媒体導線(4)(4)に使用している。
例では、第2図の(40)特性を有する電導性蓄熱媒体
からなる媒体発熱体(1)を 2枚の長方形非電導性の
被覆シート(2) (2)間で密封するに際し、木綿ガ
ーゼ(3)に媒体発熱体(1)を含浸させ、シートの長
手方向両端縁部には第2図の(80)特性の混合物を筋
状に含浸させて媒体導線(4)(4)に使用している。
そして、この部分から全屈リード線(5) (5)を引
出せばよいのである。非電導性被覆シー l−(2)
(2)はポリエステルフィルムとエチレン−酢酸ビニル
共重合フィル11とのラミネートフィルムであり、周囲
を熱融着する6面状発熱体はたて100m1、よこ33
0爬でその厚みは最大2Mにも満たない薄いものである
。
出せばよいのである。非電導性被覆シー l−(2)
(2)はポリエステルフィルムとエチレン−酢酸ビニル
共重合フィル11とのラミネートフィルムであり、周囲
を熱融着する6面状発熱体はたて100m1、よこ33
0爬でその厚みは最大2Mにも満たない薄いものである
。
、第4図に示す例は大型の試什品であり、たてが500
mm、よこ850圃、厚さ4 mu程度の面状発熱体を
2枚の厚さ1−ポリカーボネー1−板からなる非電導性
シート(2) (2)で作ったものである。この面状発
熱体の内部をよこ方向に細長くたでを幅5m、厚さ2胴
のブチルテープで5等分し、幅約75nrn、長さ約8
30+nn+の薄手空間を5室設け、それぞれブチルテ
ープの仕切テープ(6)両側へ第1図の(80)混合物
を幅約3mm、厚さ約11の筋状に塗り、これを媒体導
線(4)とした、そして、上記薄手空間にそのまま第1
図の(40)混合物と(60)混合物の中間の(50)
混合物からなる電導性蓄熱媒体を媒体発熱体(1)とし
て120g宛充填した。
mm、よこ850圃、厚さ4 mu程度の面状発熱体を
2枚の厚さ1−ポリカーボネー1−板からなる非電導性
シート(2) (2)で作ったものである。この面状発
熱体の内部をよこ方向に細長くたでを幅5m、厚さ2胴
のブチルテープで5等分し、幅約75nrn、長さ約8
30+nn+の薄手空間を5室設け、それぞれブチルテ
ープの仕切テープ(6)両側へ第1図の(80)混合物
を幅約3mm、厚さ約11の筋状に塗り、これを媒体導
線(4)とした、そして、上記薄手空間にそのまま第1
図の(40)混合物と(60)混合物の中間の(50)
混合物からなる電導性蓄熱媒体を媒体発熱体(1)とし
て120g宛充填した。
媒体発熱体(1)の(50)混合物組成はポリエチレン
グリコール600gに対して黒鉛粉末295gを混合し
たものである。
グリコール600gに対して黒鉛粉末295gを混合し
たものである。
この面状発熱体に対して100v交流電源を通じた際の
時間と第4図中A−Eの位置の表面との関係を第1表に
示す。
時間と第4図中A−Eの位置の表面との関係を第1表に
示す。
〕メ下祭白
第 1 表
時間(分)電流 表面温度(’C)
(^)A B CD E
通電直後 6.5 24.2 24.0 24.1 2
4.1 24.Oo、53.6 25.6 25.8
25.8’25.5 25.81 1.6 26.6
26.5 26.9 27.1 26.91.5 ]、
2128.7 27.3 27.9 27.9 28.
82 0.9530.0 29.5 30.8 29.
9 29.93 0.8931.0 30.8 31.
4 31.5 30.15 0.7035.5 35.
7 35.7 34.1 31.210 0.6636
.9 37.0 36.8 36.2 34.020
0.6337.8 37.5 37.0 37.0 3
5.860 0.5738.0 37.5 37.2
37.0 36.0300 0.55 38.0 37
.8 37.5 37.2 36.2第1表から明らか
なように、通電直後は6.5Aもの電流が流れるが、1
分後には1.6Aとなり、5分〜10分でほぼ平衡値の
0.6Aになる。温度も24℃から37℃に達し、37
℃以上には上らないサーモスタットとして作用する発熱
体となり、保温マットとして最適なものである。しかも
、蓄熱媒体と同じ混合物で単に両者の混合比を変えるだ
けでキュリ一点が消えて電気の良導体となる性質を利用
して導線の不要な面状発熱体が得られることとなったの
である。
4.1 24.Oo、53.6 25.6 25.8
25.8’25.5 25.81 1.6 26.6
26.5 26.9 27.1 26.91.5 ]、
2128.7 27.3 27.9 27.9 28.
82 0.9530.0 29.5 30.8 29.
9 29.93 0.8931.0 30.8 31.
4 31.5 30.15 0.7035.5 35.
7 35.7 34.1 31.210 0.6636
.9 37.0 36.8 36.2 34.020
0.6337.8 37.5 37.0 37.0 3
5.860 0.5738.0 37.5 37.2
37.0 36.0300 0.55 38.0 37
.8 37.5 37.2 36.2第1表から明らか
なように、通電直後は6.5Aもの電流が流れるが、1
分後には1.6Aとなり、5分〜10分でほぼ平衡値の
0.6Aになる。温度も24℃から37℃に達し、37
℃以上には上らないサーモスタットとして作用する発熱
体となり、保温マットとして最適なものである。しかも
、蓄熱媒体と同じ混合物で単に両者の混合比を変えるだ
けでキュリ一点が消えて電気の良導体となる性質を利用
して導線の不要な面状発熱体が得られることとなったの
である。
第1図はポリエチレングリコールと黒鉛粉末混合比を変
えたものの通電時間と温度の関係に示すグラフであり、
第2図は第1図における黒鉛粉末の通電初期の時間と温
度及び電流値の関係を示すグラフである。 第3図は面状発熱体を示す一部破断乎面図、第4図は他
の面状発熱体を示す平面図である。 (1) 媒体発熱体 (2) 被覆シート (3) 木綿ガーゼ (4) 媒体導線 (5) 金属リード線 (6) 仕切テープ 以上 出願人 安 1)整 之 代理人 弁理士 森 廣三部
えたものの通電時間と温度の関係に示すグラフであり、
第2図は第1図における黒鉛粉末の通電初期の時間と温
度及び電流値の関係を示すグラフである。 第3図は面状発熱体を示す一部破断乎面図、第4図は他
の面状発熱体を示す平面図である。 (1) 媒体発熱体 (2) 被覆シート (3) 木綿ガーゼ (4) 媒体導線 (5) 金属リード線 (6) 仕切テープ 以上 出願人 安 1)整 之 代理人 弁理士 森 廣三部
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 温度変化により溶融状態と固体状態とをとり得る有
機化合物からなる蓄熱媒体と炭素粉末からなる電導性物
質との混合物を表裏2枚の非電導性被覆シートで密封し
てなる面状発熱体において。 キュリ一点を有する蓄熱媒体と電導性物質の混合物を全
面に分布して媒体発熱体(1)にすると共に前記混合物
の電導性蓄熱媒体内に所定間隔をおいて蓄熱媒体中に多
量の電導性物質を混合してキュリ一点を有しない前記混
合物を筋状に設けて媒体導M (4)にしてなることを
特徴とする面状発熱体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17174683A JPS6063890A (ja) | 1983-09-17 | 1983-09-17 | 面状発熱体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17174683A JPS6063890A (ja) | 1983-09-17 | 1983-09-17 | 面状発熱体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6063890A true JPS6063890A (ja) | 1985-04-12 |
Family
ID=15928916
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17174683A Pending JPS6063890A (ja) | 1983-09-17 | 1983-09-17 | 面状発熱体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6063890A (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5594517A (en) * | 1979-01-13 | 1980-07-18 | Fujikura Ltd | Auxiliary tape for connecting plastic sheath cable |
-
1983
- 1983-09-17 JP JP17174683A patent/JPS6063890A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5594517A (en) * | 1979-01-13 | 1980-07-18 | Fujikura Ltd | Auxiliary tape for connecting plastic sheath cable |
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