JPS6063890A - 面状発熱体 - Google Patents

面状発熱体

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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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heating element
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medium
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JP17174683A
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繁之 安田
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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】 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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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。
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。
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。
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
、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。
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。
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。
〕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。
【図面の簡単な説明】
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

Claims (1)

  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。
JP17174683A 1983-09-17 1983-09-17 面状発熱体 Pending JPS6063890A (ja)

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JP17174683A JPS6063890A (ja) 1983-09-17 1983-09-17 面状発熱体

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JPS6063890A true JPS6063890A (ja) 1985-04-12

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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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