JPS6174285A - シートヒーター - Google Patents
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- JPS6174285A JPS6174285A JP20418085A JP20418085A JPS6174285A JP S6174285 A JPS6174285 A JP S6174285A JP 20418085 A JP20418085 A JP 20418085A JP 20418085 A JP20418085 A JP 20418085A JP S6174285 A JPS6174285 A JP S6174285A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
- H01C7/02—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material having positive temperature coefficient
- H01C7/027—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material having positive temperature coefficient consisting of conducting or semi-conducting material dispersed in a non-conductive organic material
-
- H—ELECTRICITY
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-
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-
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-
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-
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-
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- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
二産業上の利用分野］
本発明は、シートヒーターに関する。
［従来技術］
多くのソートヒーターが知られている。これらシートヒ
ーターは、積層抵抗要素および適切な電源に接続できる
２つまたはそれ以上の電極を灯してなる積層加熱要素、
および加熱要素にしっかり固定された絶縁ノヤケソトを
有してなることが多い。抵抗要素は、導電性ポリマー組
成物、即ち、導電性充填剤および有機ポリマー（この語
句はボリンロキサンを含む。ンの混合物からなり、ＰＴ
Ｃ挙動を示し、よってヒーターの自己制御を可能にする
。充填剤は何機ポリマー中に分１牧する（まｒ二はそう
てなくポリマーにより保持されろ）。あるシートヒータ
ーにおいて、電極は、例えば加熱要素に導電性インクを
プリントすることによって、抵抗要素の一表面に配置さ
れている。導電性ポリマー組成物およびそれを有する器
具につし・て記載する文献は、例えば、米国特許第２．
９５２．７６１．２，９７８，６６５．３．２４３．７
５３．３゜３５１．８８２．３．５７１．７７７．３，
７５７゜０８６．３，７９３，７１６．３，８２３，２
１７．３．８５８．１４４．３，８６１．０２９．３．
９５０．６０４．４，０１７，７１５．４．０７２，８
４８．４．０８５．２８６．４．Ｉ１７．３１２．４゜
１７７．３７６．４．１７７．４４６．４，１８８゜２
７６、４．２３７，４４１，４□２４２．５７３．４．
２４６，４６８．４，２５０，４００．４．２５２．６
９２．４．２５５，６９８．４．２７＋、３５０．４，
２７２，４７１，４，３０４，９８７．４゜３０９．５
９６．４，３０９．５９７．４．３１４゜２３０．４，
３１４，２３１．４．３１５，２３７．１．３１７，０
２７１．４．３１８，８８１．４，３２７．３５１．４
．３３０．７０４．４．３３４．３５１．７に、３５２
，０８３．４．３８８．６０７．４゜３９８．０８４．
４．４１３，３０１．４，４２５゜３９７．４．４２６
．３３９．４，４２６．６３３．４．４２７，８７７．
４．４３５．６３９．４，４２９゜２１６および４，４
４２．１３９号、クラソンおよびクーバット（Ｋ １ａ
ｓｏｎおよびＫ ｕｂａｔ） 、ツヤ−ナル・オブ・ア
プライド・ポリマー・サイエンス（ＪＡｐｐｌｉｅｄ
Ｐｏｌｙｍｅｒ ５ｃｉｅｎｅｃｅ）上９，８ｊ３−８
１５（１９７５）；ナルキス（Ｎａｒｋｉｓ）ら、ポリ
マー・エンジニアリング・アンド・サイエンス（Ｐ ｏ
ｌｙｍｅｒ Ｅ ｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ
Ｓ ｃｉｅｎｃｅ）１ ８ ．６４９−６５３（１９
７８）；四独国公開公報第１゜６３＝１．９９９号に対
応する米国特許出願第６０１４２４号、西独国公開公報
第２．７４６．６０２円・に対応する米国特許出願第７
３２．７９２号：西独国公開公報第２．８２’ｌ 、７
９９号に対応する米国特許出願第７９８．１５４号：米
国特許出願第＋３４．３５４号、欧州特許出願公開第３
８，７１８号に対応する米国特許出願第１４１．９８４
号、欧州特許出願公開第３８，７１８号に対応する米国
特許出願第１４１．９８８号、欧州特許出願公開第３８
，７１３号に対応する米国特許出願第１４１．９８９号
、欧州特許出願公開第３８．７１．１号に対応する米国
特許出願第１：１．９９１号、英国特許出願公開第２．
０７６．１０６Ａ号に対応する米国特許出願第１５０．
９０９号、欧州特許出願公開第６３．＝１４０号に対応
する米国特許出願第１８４．６４７号、米国特許出願第
２５０．４９１号および米国特許出願第２５：．３５２
号、欧州特許出願公開第６７．６７９号に対応する米国
特許出願第２７２．８５４および、１０３．２０３号、
欧州特許出願公開第７４，２８１号に対応する米国特許
出願第２７４．０１０号、米国特許出願第３００，７０
９号ｆ５よび米国特許出願第４２３．５８９号、欧州特
許出願公開第８７．８８４号に対応する米国特許出願第
３４９，５０５号、米国特許出願第３６９，３０９号、
欧州特許出願公開第９６．４９２号に対応する米国特許
出願第３８０．４００号、米国特許出願第４７４．３９
０号、米国特許出願第４８３．６３３号、米国特許出願
第４８５．５７２号、米国特許出願第４９３゜４４５号
、米国特許出願第４９３．３９０号、米国特許出願第５
０９．８９７号、米国特許出願第５２４．４８２号、米
国特許出願第５３４，９１３舅、米国特許出願第５３５
．４４９号、米国特許出願第５５２．６４９号、英国特
許第１Ｊ７０゜５０２および１，４７０，５０３号に対
応する米国特許出願第９０４ 、７３６号を含む。
ーターは、積層抵抗要素および適切な電源に接続できる
２つまたはそれ以上の電極を灯してなる積層加熱要素、
および加熱要素にしっかり固定された絶縁ノヤケソトを
有してなることが多い。抵抗要素は、導電性ポリマー組
成物、即ち、導電性充填剤および有機ポリマー（この語
句はボリンロキサンを含む。ンの混合物からなり、ＰＴ
Ｃ挙動を示し、よってヒーターの自己制御を可能にする
。充填剤は何機ポリマー中に分１牧する（まｒ二はそう
てなくポリマーにより保持されろ）。あるシートヒータ
ーにおいて、電極は、例えば加熱要素に導電性インクを
プリントすることによって、抵抗要素の一表面に配置さ
れている。導電性ポリマー組成物およびそれを有する器
具につし・て記載する文献は、例えば、米国特許第２．
９５２．７６１．２，９７８，６６５．３．２４３．７
５３．３゜３５１．８８２．３．５７１．７７７．３，
７５７゜０８６．３，７９３，７１６．３，８２３，２
１７．３．８５８．１４４．３，８６１．０２９．３．
９５０．６０４．４，０１７，７１５．４．０７２，８
４８．４．０８５．２８６．４．Ｉ１７．３１２．４゜
１７７．３７６．４．１７７．４４６．４，１８８゜２
７６、４．２３７，４４１，４□２４２．５７３．４．
２４６，４６８．４，２５０，４００．４．２５２．６
９２．４．２５５，６９８．４．２７＋、３５０．４，
２７２，４７１，４，３０４，９８７．４゜３０９．５
９６．４，３０９．５９７．４．３１４゜２３０．４，
３１４，２３１．４．３１５，２３７．１．３１７，０
２７１．４．３１８，８８１．４，３２７．３５１．４
．３３０．７０４．４．３３４．３５１．７に、３５２
，０８３．４．３８８．６０７．４゜３９８．０８４．
４．４１３，３０１．４，４２５゜３９７．４．４２６
．３３９．４，４２６．６３３．４．４２７，８７７．
４．４３５．６３９．４，４２９゜２１６および４，４
４２．１３９号、クラソンおよびクーバット（Ｋ １ａ
ｓｏｎおよびＫ ｕｂａｔ） 、ツヤ−ナル・オブ・ア
プライド・ポリマー・サイエンス（ＪＡｐｐｌｉｅｄ
Ｐｏｌｙｍｅｒ ５ｃｉｅｎｅｃｅ）上９，８ｊ３−８
１５（１９７５）；ナルキス（Ｎａｒｋｉｓ）ら、ポリ
マー・エンジニアリング・アンド・サイエンス（Ｐ ｏ
ｌｙｍｅｒ Ｅ ｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ
Ｓ ｃｉｅｎｃｅ）１ ８ ．６４９−６５３（１９
７８）；四独国公開公報第１゜６３＝１．９９９号に対
応する米国特許出願第６０１４２４号、西独国公開公報
第２．７４６．６０２円・に対応する米国特許出願第７
３２．７９２号：西独国公開公報第２．８２’ｌ 、７
９９号に対応する米国特許出願第７９８．１５４号：米
国特許出願第＋３４．３５４号、欧州特許出願公開第３
８，７１８号に対応する米国特許出願第１４１．９８４
号、欧州特許出願公開第３８，７１８号に対応する米国
特許出願第１４１．９８８号、欧州特許出願公開第３８
，７１３号に対応する米国特許出願第１４１．９８９号
、欧州特許出願公開第３８．７１．１号に対応する米国
特許出願第１：１．９９１号、英国特許出願公開第２．
０７６．１０６Ａ号に対応する米国特許出願第１５０．
９０９号、欧州特許出願公開第６３．＝１４０号に対応
する米国特許出願第１８４．６４７号、米国特許出願第
２５０．４９１号および米国特許出願第２５：．３５２
号、欧州特許出願公開第６７．６７９号に対応する米国
特許出願第２７２．８５４および、１０３．２０３号、
欧州特許出願公開第７４，２８１号に対応する米国特許
出願第２７４．０１０号、米国特許出願第３００，７０
９号ｆ５よび米国特許出願第４２３．５８９号、欧州特
許出願公開第８７．８８４号に対応する米国特許出願第
３４９，５０５号、米国特許出願第３６９，３０９号、
欧州特許出願公開第９６．４９２号に対応する米国特許
出願第３８０．４００号、米国特許出願第４７４．３９
０号、米国特許出願第４８３．６３３号、米国特許出願
第４８５．５７２号、米国特許出願第４９３゜４４５号
、米国特許出願第４９３．３９０号、米国特許出願第５
０９．８９７号、米国特許出願第５２４．４８２号、米
国特許出願第５３４，９１３舅、米国特許出願第５３５
．４４９号、米国特許出願第５５２．６４９号、英国特
許第１Ｊ７０゜５０２および１，４７０，５０３号に対
応する米国特許出願第９０４ 、７３６号を含む。
１発明の購成］
本発明者らは、抵抗要素表面にシートヒーターの電極を
配置した場合、ヒーターのその側の絶縁要素を既知の方
法で（例えば、接首剤または溶融結合の使用によって）
電極にしっか・つ固定するならば、重大な問題か発生ず
ることを見い出した。
配置した場合、ヒーターのその側の絶縁要素を既知の方
法で（例えば、接首剤または溶融結合の使用によって）
電極にしっか・つ固定するならば、重大な問題か発生ず
ることを見い出した。
電極を絶縁層および抵抗要素に固定する場合、絶縁要素
への結合によって電極は抵抗要素から分離し、電力損失
および／または危険な短絡か発生する。そのような分離
は、例えば、（Ｉ’ｉＪ撓性であるならば）ヒーターを
曲げることの結果として、および／まｆこは異なっｆこ
速度て種々のヒータ一部分を膨張かつ収縮する熱サイク
ルの結果として、生じる。本発明は、電極を有する抵抗
要素表面および電極に隣接するが電極に固定されていす
、電極まｆ二は抵抗要素に固定されていないことか好ま
しい絶縁層を用いることによってこれら問題を軽減ま１
こは解決する改良されたソートヒーターを提供する。そ
のようなヒーターの別の利点は、抵抗要素と絶縁の間の
分離が熱遮蔽を与え、従って熱か加熱すべき基材方向に
向けられることである。基材は電極の反対側に位置する
ことか好ましい。加熱要素の絶縁は通常、電極を有しな
い抵抗要素表面に隣接する第２絶縁層によって完成する
。
への結合によって電極は抵抗要素から分離し、電力損失
および／または危険な短絡か発生する。そのような分離
は、例えば、（Ｉ’ｉＪ撓性であるならば）ヒーターを
曲げることの結果として、および／まｆこは異なっｆこ
速度て種々のヒータ一部分を膨張かつ収縮する熱サイク
ルの結果として、生じる。本発明は、電極を有する抵抗
要素表面および電極に隣接するが電極に固定されていす
、電極まｆ二は抵抗要素に固定されていないことか好ま
しい絶縁層を用いることによってこれら問題を軽減ま１
こは解決する改良されたソートヒーターを提供する。そ
のようなヒーターの別の利点は、抵抗要素と絶縁の間の
分離が熱遮蔽を与え、従って熱か加熱すべき基材方向に
向けられることである。基材は電極の反対側に位置する
ことか好ましい。加熱要素の絶縁は通常、電極を有しな
い抵抗要素表面に隣接する第２絶縁層によって完成する
。
第１の要旨によれば、本発明は、
（Ｉ Ｘａ）第１表面および第２表面を有する積層紙１
ノ“Ｃ凶累、ｂよび（ｂ）抵抗要素の第１表面に位置し
１、π源に接続てき、抵抗要素に電流を流し、その抵抗
加熱を生じさせる少なくと乙２つの電極を合してなる積
層加熱要素、才っよび （２）電極および抵抗要素の第１表面に隣接するが電極
には固定されていない第１積層絶縁要素を任してなる電
気シートヒーターを提供する。
ノ“Ｃ凶累、ｂよび（ｂ）抵抗要素の第１表面に位置し
１、π源に接続てき、抵抗要素に電流を流し、その抵抗
加熱を生じさせる少なくと乙２つの電極を合してなる積
層加熱要素、才っよび （２）電極および抵抗要素の第１表面に隣接するが電極
には固定されていない第１積層絶縁要素を任してなる電
気シートヒーターを提供する。
第２の要旨によれば、本発明は、基材に隣接して本発明
のヒーターを配置し、ヒーターに電流を流すことによっ
て基材をｌ１１１熱オろ方法を提供する。
のヒーターを配置し、ヒーターに電流を流すことによっ
て基材をｌ１１１熱オろ方法を提供する。
ヒーターの絶縁は、例えば接着剤または溶融結合により
、（好ましくは実質的に連続の接着剤層により）抵抗要
素の第２表面におよび第１絶縁要素の端部分に固定され
た第２積層絶縁要素によって完成することか好ましい。
、（好ましくは実質的に連続の接着剤層により）抵抗要
素の第２表面におよび第１絶縁要素の端部分に固定され
た第２積層絶縁要素によって完成することか好ましい。
絶縁要素は、ヒーターの操作温度より実質的に高い融点
を有する可撓性ボリマーンートであることか好ましい。
を有する可撓性ボリマーンートであることか好ましい。
そのような絶縁要素を有するヒーターを用いろ場合、接
着剤層は熱移動を助けるので、第２要素は、加熱すべき
２ｉｎに隣接して配置することか好ましいが、加熱要素
からの第１！！！；蔽の分離によって適切な熱遮蔽か形
成する。第１絶縁層は電極および抵抗要素の第１表面を
覆うことか好ましいが、これらに直接に固定されない。
着剤層は熱移動を助けるので、第２要素は、加熱すべき
２ｉｎに隣接して配置することか好ましいが、加熱要素
からの第１！！！；蔽の分離によって適切な熱遮蔽か形
成する。第１絶縁層は電極および抵抗要素の第１表面を
覆うことか好ましいが、これらに直接に固定されない。
本発明のヒーターは、可撓性であることか好ましい。こ
れは、２３℃、好ましくは一２０℃においてヒーターを
、損傷なく直径１８ｃｍ（４インチ）のマンドレル、好
ましくは直径２ 、５ ｃｍ（，１インチ）のマンドレ
ルに巻き付は得ろことを意味する。
れは、２３℃、好ましくは一２０℃においてヒーターを
、損傷なく直径１８ｃｍ（４インチ）のマンドレル、好
ましくは直径２ 、５ ｃｍ（，１インチ）のマンドレ
ルに巻き付は得ろことを意味する。
本発明の積層抵抗要素は、いずイｔかの抵抗材料（ＰＴ
ＣまたはＺＴＣ）層であってよいが、導電性ポリマーか
らなることか好ましい。導電性ポリマーは、溶融成形、
特に溶融押出されることか好ましい。そのような場合、
抵抗要素の厚さは、通常、少なくと乙０．００５１ｃｍ
（０，００２インチ）、好ましく（１００２５〜０．６
３５ｃｍ（Ｑ、Ｏ１〜０２５インチ）、特に００２５〜
０．２５ｃｍ（０，Ｏ１〜０１インチ）である。しかし
、導電性ポリマーは、後に蒸発されろ液体分散媒まｌ二
は溶媒を含む組成物として成形して乙よい。
ＣまたはＺＴＣ）層であってよいが、導電性ポリマーか
らなることか好ましい。導電性ポリマーは、溶融成形、
特に溶融押出されることか好ましい。そのような場合、
抵抗要素の厚さは、通常、少なくと乙０．００５１ｃｍ
（０，００２インチ）、好ましく（１００２５〜０．６
３５ｃｍ（Ｑ、Ｏ１〜０２５インチ）、特に００２５〜
０．２５ｃｍ（０，Ｏ１〜０１インチ）である。しかし
、導電性ポリマーは、後に蒸発されろ液体分散媒まｌ二
は溶媒を含む組成物として成形して乙よい。
本発明は、屈曲まｆ窟よ熱ザイクルによる損害にχｔし
て彼方を肢り易い結合を生ヒさせる方法によって抵抗要
素上に電極を配置８．する場合に、特に有用である。電
極は、例えば、抵抗要素上に導電性インクをプリントす
る、特にンルクスクリーンプリノトすることによって、
またはポリマー厚膜技術の使用によって、まｆこはスパ
ノタリンゲによイ乙まＩこはエソチング工程を含む方法
によってｊ［ヨ成できる。
て彼方を肢り易い結合を生ヒさせる方法によって抵抗要
素上に電極を配置８．する場合に、特に有用である。電
極は、例えば、抵抗要素上に導電性インクをプリントす
る、特にンルクスクリーンプリノトすることによって、
またはポリマー厚膜技術の使用によって、まｆこはスパ
ノタリンゲによイ乙まＩこはエソチング工程を含む方法
によってｊ［ヨ成できる。
電極は、米国特許出願第５７３，０９９号に対しむ才る
特願昭６Ｏ−ｏ１１７−Ｉｏ号に記Ｊｉｋされているの
と同様に製造することか好ましい。即ち、（ａ）電流か
電極間を流れる場合に電流の実質的部分か抵抗要素表面
に平行であるように、および（ｂ）抵抗要素表面に平行
に測定ｉ、 ｊコミ竪の平均幅抵抗要素表面に平行に測
定しｆこ電ＭＥか流れる隣接電極間の平均距離の比が少
なくとら０．０１：ｌ。
特願昭６Ｏ−ｏ１１７−Ｉｏ号に記Ｊｉｋされているの
と同様に製造することか好ましい。即ち、（ａ）電流か
電極間を流れる場合に電流の実質的部分か抵抗要素表面
に平行であるように、および（ｂ）抵抗要素表面に平行
に測定ｉ、 ｊコミ竪の平均幅抵抗要素表面に平行に測
定しｆこ電ＭＥか流れる隣接電極間の平均距離の比が少
なくとら０．０１：ｌ。
特に０．１：ｌであるように
寸法を有しかつ抵抗要素表面に配置されている復改のリ
ボン形電鋲てあってよい。
ボン形電鋲てあってよい。
ｉ′ｌＸ極は、全ての場所において、抵抗要素表面に平
行に測定した電流が流れる隣接電極間の距離が、抵抗要
素表面に平行に測定しｒこ電流か流れる隣接電極間の平
均距離の３倍より大きくないように、寸法を宵しかつ配
置されていることか好ましい。
行に測定した電流が流れる隣接電極間の距離が、抵抗要
素表面に平行に測定しｒこ電流か流れる隣接電極間の平
均距離の３倍より大きくないように、寸法を宵しかつ配
置されていることか好ましい。
電極の平均幅電流か流れる電極間の平均距離の比：よ０
４１〜５．１であることか好ましい。１ｕ極は、実質的
に同距離で相互に離れていることが好ましい複数の平行
な棒を有してなることか特に好ましい。導電性ポリマー
が溶融押出されている場合、電極は、電流が押出方向に
流れるようになっていることが好ましい。
４１〜５．１であることか好ましい。１ｕ極は、実質的
に同距離で相互に離れていることが好ましい複数の平行
な棒を有してなることか特に好ましい。導電性ポリマー
が溶融押出されている場合、電極は、電流が押出方向に
流れるようになっていることが好ましい。
ヒーターか接地面を要する場合、例えば、過酷な場所で
用いられるｆヨらば、ヒーターは、接地面として機能す
る積層金属要素を含むことか好ましＬ）５積層金属要素
は、抵抗要素から離れて第１積層絶縁要素表面に隣接し
ておよび／または抵抗要素から離れて第２絶縁要素表面
に隣接して配置することが好ましい。接地面は、既知の
種類のらのであって上いが、接地面と隣接絶縁ノヤケノ
トの間の相対的動きを可能にする乙のであることか好ま
しい。
用いられるｆヨらば、ヒーターは、接地面として機能す
る積層金属要素を含むことか好ましＬ）５積層金属要素
は、抵抗要素から離れて第１積層絶縁要素表面に隣接し
ておよび／または抵抗要素から離れて第２絶縁要素表面
に隣接して配置することが好ましい。接地面は、既知の
種類のらのであって上いが、接地面と隣接絶縁ノヤケノ
トの間の相対的動きを可能にする乙のであることか好ま
しい。
ヒーターが、抵抗要素表面に配置されブスバーによって
接続された複数の電極を有する場合、ブスバーは、米国
特許出願第６５０，９２０号、同第０６３．０１４号お
よび同第７３５，４０８号に記載されている積層：１＜
祠の形状であることか好ましい。好ましいことてはない
が、ブスバーは、第１絶縁要素に固定されてよく、およ
びブスバーか加熱要素末端のまイつりて折曲げられる場
合、該出願に記載されているように、第２絶縁要素に固
定されてよい。電極は、抵抗要素上に導電性Ｐ Ｔ Ｆ
インクを所望パター７でプリントすることによって形成
することか好ましい。抵抗性ＰＴＦイノタ（これは電極
と基材の中間の抵抗率を有する。）は、電極と抵抗要素
の間の物理的および電気的接触を改良するようにそれら
の間に配置することが好ましい。そのようなものは、上
記米国特許出願第６５０．９２０号、同第６６３，０１
４号および同第７３５．４０８号に記載されている。
接続された複数の電極を有する場合、ブスバーは、米国
特許出願第６５０，９２０号、同第０６３．０１４号お
よび同第７３５，４０８号に記載されている積層：１＜
祠の形状であることか好ましい。好ましいことてはない
が、ブスバーは、第１絶縁要素に固定されてよく、およ
びブスバーか加熱要素末端のまイつりて折曲げられる場
合、該出願に記載されているように、第２絶縁要素に固
定されてよい。電極は、抵抗要素上に導電性Ｐ Ｔ Ｆ
インクを所望パター７でプリントすることによって形成
することか好ましい。抵抗性ＰＴＦイノタ（これは電極
と基材の中間の抵抗率を有する。）は、電極と抵抗要素
の間の物理的および電気的接触を改良するようにそれら
の間に配置することが好ましい。そのようなものは、上
記米国特許出願第６５０．９２０号、同第６６３，０１
４号および同第７３５．４０８号に記載されている。
本発明のヒーターの好ましい態様は、
（ｌ Ｘａ）第１表面および第２表面を有し、少なくと
ら厚さ０００２インチであり、有機ポリマーおよびポリ
マーに分散する粒状導電性充填剤を含んでなる導電性ポ
リマー組成物からなる積層抵抗要素、および （ｂ）少なくとしその２つか抵抗要素に電流を流すよう
に電源に接続でき、（］）電流か電極間を流れる場合に
電流の実質的部分か抵抗要素表面に平行てめろように、
および（ｉｉ）抵抗要素表面に平行に測定しｆ二電極の
平均幅°抵抗要素表面に平行に測定し７二′電流が流４
する隣接電極間の平均距離の比が少なことら０．０１：
ｌであるように 寸法を有しかつ抵抗要素の第１表面に配置されている（
９敗の電極 を有してなる積層加熱要素、 （２）電極および抵抗要素の第１表面を）Ｕうか電極ま
ｆコは抵抗要素の第１表面には固定されていない第１偵
層ポリマー絶縁要素、および （３）実質的に連続の接４剤層により抵抗要素の第２表
面に固定されかつ第１絶縁要素に固定されている第２清
層ポリマー絶縁要素 を有してなる可撓性電気シートヒーターである。
ら厚さ０００２インチであり、有機ポリマーおよびポリ
マーに分散する粒状導電性充填剤を含んでなる導電性ポ
リマー組成物からなる積層抵抗要素、および （ｂ）少なくとしその２つか抵抗要素に電流を流すよう
に電源に接続でき、（］）電流か電極間を流れる場合に
電流の実質的部分か抵抗要素表面に平行てめろように、
および（ｉｉ）抵抗要素表面に平行に測定しｆ二電極の
平均幅°抵抗要素表面に平行に測定し７二′電流が流４
する隣接電極間の平均距離の比が少なことら０．０１：
ｌであるように 寸法を有しかつ抵抗要素の第１表面に配置されている（
９敗の電極 を有してなる積層加熱要素、 （２）電極および抵抗要素の第１表面を）Ｕうか電極ま
ｆコは抵抗要素の第１表面には固定されていない第１偵
層ポリマー絶縁要素、および （３）実質的に連続の接４剤層により抵抗要素の第２表
面に固定されかつ第１絶縁要素に固定されている第２清
層ポリマー絶縁要素 を有してなる可撓性電気シートヒーターである。
本発明のヒーターの別の好ましい態様は、（１）（ａ）
第［および第２表面を有し、厚さ０．０１〜Ｏ１インチ
であり、（ｉ）ＰＴＣ挙動を示し、および（ｉｉ）結晶
性有機ポリマーおよびポリマーに分散・ｒろカーボンブ
ラックを含んてなる導電性ポリマー組成物からなる積層
抵抗要素、および（ｂ）複数のりホンＩＦ三電極であ。
第［および第２表面を有し、厚さ０．０１〜Ｏ１インチ
であり、（ｉ）ＰＴＣ挙動を示し、および（ｉｉ）結晶
性有機ポリマーおよびポリマーに分散・ｒろカーボンブ
ラックを含んてなる導電性ポリマー組成物からなる積層
抵抗要素、および（ｂ）複数のりホンＩＦ三電極であ。
て、（１）電流か電極間を流れる場合に電流の実質的１
１１分か抵抗要素表面に平行であるように、および（ｉ
ｉ）抵抗要素表面に平行に測定した電極のボ均幅、抵抗
要素表面に平行に測定した電流か流れる隣接電極間の平
均距離の比が少なくとら０１．ｌであるように寸法を有
しかつ積層抵抗安水表面に配置されている電極 を有してなる積層加熱要素、 （２）電極および抵抗要素の第１表面を覆うか電極また
は抵抗要素の第１表面には固定されていない第、１積層
ポリマー絶縁要素、および （３）実質的に連続の接着剤層により抵抗要素の第２表
面に固定されかつ第１絶縁要素に固定されている第２積
層ポリマー絶縁図素 を有してなる自己制御可撓性電気シートヒーターてめろ
。
１１分か抵抗要素表面に平行であるように、および（ｉ
ｉ）抵抗要素表面に平行に測定した電極のボ均幅、抵抗
要素表面に平行に測定した電流か流れる隣接電極間の平
均距離の比が少なくとら０１．ｌであるように寸法を有
しかつ積層抵抗安水表面に配置されている電極 を有してなる積層加熱要素、 （２）電極および抵抗要素の第１表面を覆うか電極また
は抵抗要素の第１表面には固定されていない第、１積層
ポリマー絶縁要素、および （３）実質的に連続の接着剤層により抵抗要素の第２表
面に固定されかつ第１絶縁要素に固定されている第２積
層ポリマー絶縁図素 を有してなる自己制御可撓性電気シートヒーターてめろ
。
本発明のヒーターにおいて、抵抗要素の厚さは０．０２
５〜０．２５４ｃｍ（０，０１−０，１インチ）である
。抵抗要素は溶融押出されｌこ導電性ポリマー組成物を
含んでなることが好ましく、電極は、電極間を流れる電
流が押出方向に実質的に平行である経路を流れるように
要素上に配置されていることが好ましい。
５〜０．２５４ｃｍ（０，０１−０，１インチ）である
。抵抗要素は溶融押出されｌこ導電性ポリマー組成物を
含んでなることが好ましく、電極は、電極間を流れる電
流が押出方向に実質的に平行である経路を流れるように
要素上に配置されていることが好ましい。
電極の平均幅電流か流れる隣接電極間の平均距離の比は
好ましくは少なくとら０．１：Ｉ、更に好ましくは０．
４：Ｉ〜５：である。
好ましくは少なくとら０．１：Ｉ、更に好ましくは０．
４：Ｉ〜５：である。
好ましい態様において、電極は、複数の離れた棒を有し
てなる。棒は、実質的に同距離で相互に離れて位置する
ことか好ましい。
てなる。棒は、実質的に同距離で相互に離れて位置する
ことか好ましい。
以下に添付図面を参照して、本発明の詳細な説明する。
図面は、その上表面に相互挿入櫛状の電極Ｉ２および１
３かプリントされた積層導電性ポリマー抵抗要素Ｉｔを
有してなる加熱要素を有するヒーターを示す。ブスバー
１．１および１６は、金属網からなり、それぞれ電極１
２および１３ならびに要素１１の端部分のまわりて折曲
げられている。
３かプリントされた積層導電性ポリマー抵抗要素Ｉｔを
有してなる加熱要素を有するヒーターを示す。ブスバー
１．１および１６は、金属網からなり、それぞれ電極１
２および１３ならびに要素１１の端部分のまわりて折曲
げられている。
絶縁ジャケットは、加Ｍ要素およびブスバーのまわりて
、下ポリマーノート１７および上ポリマー７−ト１８に
よって形成されている。下ノート１７は、実質的に連続
の接着剤層２１によって、加熱要素の下部、ブスバーの
下部および上ノートの端部分に固定されているっ上ノー
ト１８はブスバー、電極および抵抗要素に隣接するがこ
れらに固定されていない。上ノートの上部に金属（例え
ば、銅）箔１つかあり、外ポリマー絶縁シート２０によ
って所定位置に保たれている。ポリマー絶縁ン−ｌ−２
０の端部分は、接着剤層２２および２３によってノート
１８の端部分に固定されている。第２図に示すように、
電極は、幅しおよび長さｌを有し、距離ｄで離れており
、ブスバーは幅Ｘを有する。
、下ポリマーノート１７および上ポリマー７−ト１８に
よって形成されている。下ノート１７は、実質的に連続
の接着剤層２１によって、加熱要素の下部、ブスバーの
下部および上ノートの端部分に固定されているっ上ノー
ト１８はブスバー、電極および抵抗要素に隣接するがこ
れらに固定されていない。上ノートの上部に金属（例え
ば、銅）箔１つかあり、外ポリマー絶縁シート２０によ
って所定位置に保たれている。ポリマー絶縁ン−ｌ−２
０の端部分は、接着剤層２２および２３によってノート
１８の端部分に固定されている。第２図に示すように、
電極は、幅しおよび長さｌを有し、距離ｄで離れており
、ブスバーは幅Ｘを有する。
これらの典型的な値は、
ｔ ０．０８〜０．５１ｃｍ（０，０３−０，２イン
チ）１ １．２７〜１５．２４ｃｍ（０，５−６，０イ
ンチ）ｄ Ｏ，２５〜０．７６ｃｍ（０，１〜０．３
インチ）Ｘ Ｏ，０６〜２．０４ｃｍ（０，２〜０．
８インチ）である。
チ）１ １．２７〜１５．２４ｃｍ（０，５−６，０イ
ンチ）ｄ Ｏ，２５〜０．７６ｃｍ（０，１〜０．３
インチ）Ｘ Ｏ，０６〜２．０４ｃｍ（０，２〜０．
８インチ）である。
【実施例コ
以下に実施例を示し、本発明を更に詳しく説明する。
実１血例
以下のようにして第１図および第２図のヒーターを製造
した。
した。
次に示す成分を配合し、厚さ０．０４ｃｍ（０，０１７
’５＃ンチ）のノートとして２３２°Ｃ（４５０°Ｆ）
で溶融押出した。
’５＃ンチ）のノートとして２３２°Ｃ（４５０°Ｆ）
で溶融押出した。
収−分
ポリビニリデンフルオライト ７９７重計％（カイ
ナー（Ｋｙｎａｒ）） カーボンブラック １０．２重量％（パ
ルカン（Ｖ ｕｌｃａｎ） Ｘ Ｃ７２）充填剤および
他の添加剤 １０．１重量％ノートに線が１４
メガラドを照射し、ポリマーを架橋した。ノートを加熱
し、幅１８．４２ｃｍ（７２５インチ）のストリップを
切り取った。ストリップに、黒鉛および銀含有組成物を
スクリーンプリントし乾燥することによって、第１図に
示す電極パターンをストリップに作成した。隣接電極間
の距離ｄは０．６４ｃｍ（０，２５インチ）であり、そ
れぞれの電極の幅しは０．１６ｃｍ（０，０６２５イン
チ）であり、それぞれの電極の長ぎ１は１３．２７ｃｍ
（５１ｔインチ）であった。
ナー（Ｋｙｎａｒ）） カーボンブラック １０．２重量％（パ
ルカン（Ｖ ｕｌｃａｎ） Ｘ Ｃ７２）充填剤および
他の添加剤 １０．１重量％ノートに線が１４
メガラドを照射し、ポリマーを架橋した。ノートを加熱
し、幅１８．４２ｃｍ（７２５インチ）のストリップを
切り取った。ストリップに、黒鉛および銀含有組成物を
スクリーンプリントし乾燥することによって、第１図に
示す電極パターンをストリップに作成した。隣接電極間
の距離ｄは０．６４ｃｍ（０，２５インチ）であり、そ
れぞれの電極の幅しは０．１６ｃｍ（０，０６２５イン
チ）であり、それぞれの電極の長ぎ１は１３．２７ｃｍ
（５１ｔインチ）であった。
幅３．８１ｃｍ（１，３インチ）のニッケル被覆銅伸張
金属ブスバーを電極付ストリップの端のまわりて折曲げ
、 （Ａ ） Ｉ［ｉ、さ０．００５ｃｍ（０，００２イン
チ）のノリコーン接首剤（１商１票名デンノル（Ｄｅｎ
ｓ口）、フレクスコン・コーポレイノヨン（Ｆ １ｃｘ
ｃｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）１５販品）で」二表
面全体を肢覆した、咄２１．６ｃｍ（８５インチ）およ
び厚さ０．０１２７ｃｍ（０，００５インチ）のポリビ
ニリゾ／フルオライ１−（カイナー）の下ノートと ＣＢ’）プリント電極と接触して配ｙ１１されており、
幅１．２７ｃｍ（０５インチ）にゎｆコツて、ｌソさ０
００５ｃｍ（０，００２イン手）の間接ｄ剤で下表面の
端部分を彼覆しｆ二、幅２１．６ｃｍ（８，５インチ）
しよび厚ｇ０ ０２５ｃｍ（０，０１０インチ）のポリ
ヒニリヂノフルオライト（カイナー）の上ノートとの間
に積りシｆこ。積層は５２°（（１２５°Ｆ）および６
９０ＫＰａ（ｌ Ｏ０ｐｓｉ）て行ッに。上ノートとブ
スバーの間、ま、−は上ノートと導電性ポリマーノート
の間、または上ノートと；ＩＶ極の間には接着剤はなか
った。厚さ０．００５ｃｍ（０，００２インチ）および
幅１８．４２ｃｍ（７２５イノヂ）の銅ノー１−を上ノ
ートの露出表面に配置し、Ｋ’＋ ２１ 、６ ｃｍ（
８５インチ）およびａ サ０ 、０１２７ ｃｍ（０，
００５インチ）のポリヒニリデ゛ノフルオライド（カイ
ナー）の外ノートを銅ノート上に配置し、外ノートの端
部分で幅１．２７ｃｍ（０，５インチ）および厚さ０．
００５ｃｍ（０，００２インチ）のデンノル接着剤を介
して、下ノート（銅箔ではない。）の端部分に［５２℃
（１２５’Ｆ）および６９０ＫＰａ（１００ｐｓｉ）に
おいて］積層した。外ノートと銅箔の間に接着剤はなか
った。
金属ブスバーを電極付ストリップの端のまわりて折曲げ
、 （Ａ ） Ｉ［ｉ、さ０．００５ｃｍ（０，００２イン
チ）のノリコーン接首剤（１商１票名デンノル（Ｄｅｎ
ｓ口）、フレクスコン・コーポレイノヨン（Ｆ １ｃｘ
ｃｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）１５販品）で」二表
面全体を肢覆した、咄２１．６ｃｍ（８５インチ）およ
び厚さ０．０１２７ｃｍ（０，００５インチ）のポリビ
ニリゾ／フルオライ１−（カイナー）の下ノートと ＣＢ’）プリント電極と接触して配ｙ１１されており、
幅１．２７ｃｍ（０５インチ）にゎｆコツて、ｌソさ０
００５ｃｍ（０，００２イン手）の間接ｄ剤で下表面の
端部分を彼覆しｆ二、幅２１．６ｃｍ（８，５インチ）
しよび厚ｇ０ ０２５ｃｍ（０，０１０インチ）のポリ
ヒニリヂノフルオライト（カイナー）の上ノートとの間
に積りシｆこ。積層は５２°（（１２５°Ｆ）および６
９０ＫＰａ（ｌ Ｏ０ｐｓｉ）て行ッに。上ノートとブ
スバーの間、ま、−は上ノートと導電性ポリマーノート
の間、または上ノートと；ＩＶ極の間には接着剤はなか
った。厚さ０．００５ｃｍ（０，００２インチ）および
幅１８．４２ｃｍ（７２５イノヂ）の銅ノー１−を上ノ
ートの露出表面に配置し、Ｋ’＋ ２１ 、６ ｃｍ（
８５インチ）およびａ サ０ 、０１２７ ｃｍ（０，
００５インチ）のポリヒニリデ゛ノフルオライド（カイ
ナー）の外ノートを銅ノート上に配置し、外ノートの端
部分で幅１．２７ｃｍ（０，５インチ）および厚さ０．
００５ｃｍ（０，００２インチ）のデンノル接着剤を介
して、下ノート（銅箔ではない。）の端部分に［５２℃
（１２５’Ｆ）および６９０ＫＰａ（１００ｐｓｉ）に
おいて］積層した。外ノートと銅箔の間に接着剤はなか
った。
第１図は、本発明のヒーターの断面図、第２図は、第１
図の抵抗要素、電照およびブスバーの平面図てめる。 ＋１ ・抵抗要素、１２．１３・・電極、１５．１６ブ
スハー、１７，１８．２０・ノート、１９−金１４箔、
２＋、２２．２３・・接着剤層、ｄ・距離、１・長さ、
ｔ、ｘ・・ 幅。
図の抵抗要素、電照およびブスバーの平面図てめる。 ＋１ ・抵抗要素、１２．１３・・電極、１５．１６ブ
スハー、１７，１８．２０・ノート、１９−金１４箔、
２＋、２２．２３・・接着剤層、ｄ・距離、１・長さ、
ｔ、ｘ・・ 幅。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、（１）（ａ）第１表面および第２表面を有する積層
抵抗要素、および（ｂ）抵抗要素の第１表面に位置し、
電源に接続でき、抵抗要素に電流を流し、その抵抗加熱
を生じさせる少なくとも２つの電極を有してなる積層加
熱要素、および （２）電極および抵抗要素の第１表面に隣接するが電極
に固定されていない第１積層絶縁要素 を有してなる電気シートヒーター。 ２、第１絶縁要素は電極または抵抗要素の第１表面には
固定されていない第１項記載のヒーター。 ３、抵抗要素の第２表面および第１絶縁要素に固定され
ている第２積層絶縁要素を有する第１項または第２項記
載のヒーター。 ４、第２絶縁要素は実質的に連続の接着剤層によって抵
抗要素に固定されている第３項記載のヒーター。 ５、第１および第２絶縁要素は接着剤または溶融結合に
よって相互に固定されている第３項または第４項に記載
のヒーター。 ６、抵抗要素は、有機ポリマー、およびポリマーに分散
する粒状導電性充填剤を含んでなる導電性ポリマー組成
物からなる第１〜５項のいずれかに記載のヒーター。 ７、抵抗要素の厚さは少なくとも０．００２インチであ
る第１〜６項のいずれかに記載のヒーター。 ８、抵抗要素は溶融押出されており、電極は、電極間を
流れる電流が、押出方向に実質的に平行である経路を流
れるように配置されている第１〜７項のいずれかに記載
のヒーター。 ９、電極は抵抗要素の第１表面に導電性インクをプリン
トすることを含んでなる方法によって形成されている第
１〜８項のいずれかに記載のヒーター。 １０、電極はポリマー厚膜技術の使用によって形成され
ている第１〜９項のいずれかに記載のヒーター。 １１、（１）（ａ）第１表面および第２表面を有し、少
なくとも厚さ０．００２インチであり、有機ポリマーお
よびポリマーに分散する粒状導電性充填剤を含んでなる
導電性ポリマー組成物からなる積層抵抗要素、および （ｂ）少なくともその２つが抵抗要素に電流を流すよう
に電源に接続でき、（ｉ）電流が電極間を流れる場合に
電流の実質的部分が抵抗要素表面に平行であるように、
および（ｉｉ）抵抗要素表面に平行に測定した電極の平
均幅：抵抗要素表面に平行に測定した電流が流れる隣接
電極間の平均距離の比が少なくとも０．０１：１である
ように 寸法を有しかつ抵抗要素の第１表面に配置されている複
数の電極 を有してなる積層加熱要素、 （２）電極および抵抗要素の第１表面を覆うが電極また
は抵抗要素の第１表面には固定されていない第１積層ポ
リマー絶縁要素、および （３）実質的に連続の接着剤層により抵抗要素の第２表
面に固定されかつ第１絶縁要素に固定されている第２積
層ポリマー絶縁要素 を有してなる可撓性電気シートヒーター。 １２、電極は、全ての場所において、抵抗要素表面に平
行に測定した電流が流れる隣接電極間の距離が、抵抗要
素表面に平行に測定した電流が流れる隣接電極間の平均
距離の３倍より大きくないように、寸法を有しかつ抵抗
要素の第１表面に配置されている第１１項記載のヒータ
ー。 １３、抵抗要素の厚さは０．０１〜０．１インチである
第１１項および第１２項に記載のヒーター。 １４、導電性ポリマー組成物は溶融押出されており、電
極は、電極間を流れる電流が、押出方向に実質的に平行
である経路を流れるように配置されている第１１項また
は第１２項に記載のヒーター。 １５、電極の平均幅：電流が流れる隣接電極間の平均距
離の比は少なくとも０．１：である第１１〜１３項のい
ずれかに記載のヒーター。 １６、電極の平均幅；電流が流れる隣接電極間の平均距
離の比は０．４：１〜５：１である第１１〜１３項のい
ずれかに記載のヒーター。 １７、（１）（ａ）第１および第２表面を有し、厚さ０
．０１〜０．１インチであり、（ｉ）ＰＴＣ挙動を示し
、および（ｉｉ）結晶性有機ポリマーおよびポリマーに
分散するカーボンブラックを含んでなる導電性ポリマー
組成物からなる積層抵抗要素、および （ｂ）複数のリボン形電極であって、（ｉ）電流が電極
間を流れる場合に電流の実質的部分が抵抗要素表面に平
行であるように、および（ｉｉ）抵抗要素表面に平行に
測定した電極の平均幅：抵抗要素表面に平行に測定した
電流が流れる隣接電極間の平均距離の比が少なくとも０
．１：１であるように寸法を有しかつ積層抵抗要素表面
に配置されている電極 を有してなる積層加熱要素、 （２）電極および抵抗要素の第１表面を覆うが電極また
は抵抗要素の第１表面には固定されていない第１積層ポ
リマー絶縁要素、および （３）実質的に連続の接着剤層により抵抗要素の第２表
面に固定されかつ第１絶縁要素に固定されている第２積
層ポリマー絶縁要素 を有してなる自己制御可撓性電気シートヒーター。 １８ 導電性ポリマー組成物は溶融押出されており、電
極は、電極間を流れる電流が、押出方向に実質的に平行
である経路を流れるように配置されている第１７項記載
のヒーター。 １９、電極は複数の平行な棒を有してなる第１７項また
は第１８項に記載のヒーター。 ２０、棒は、実質的に同距離で相互に離れている第１９
項記載のヒーター。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US65091884A | 1984-09-14 | 1984-09-14 | |
| US650918 | 1984-09-14 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6174285A true JPS6174285A (ja) | 1986-04-16 |
Family
ID=24610829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20418085A Pending JPS6174285A (ja) | 1984-09-14 | 1985-09-13 | シートヒーター |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0175550A1 (ja) |
| JP (1) | JPS6174285A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011112375A (ja) * | 2009-11-24 | 2011-06-09 | Hitachi High-Technologies Corp | 恒温装置、キャピラリ電気泳動装置 |
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|---|---|---|---|---|
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| US4919744A (en) * | 1988-09-30 | 1990-04-24 | Raychem Corporation | Method of making a flexible heater comprising a conductive polymer |
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| US10834786B2 (en) | 2016-01-12 | 2020-11-10 | 3M Innovative Properties Company | Heating tape and system |
Family Cites Families (6)
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|---|---|---|---|---|
| US3287684A (en) * | 1964-02-27 | 1966-11-22 | Motson Services Inc | Electrical heating device |
| DE2006165A1 (de) * | 1969-02-11 | 1971-05-06 | Renfrew Electronics Ltd | Flexible Heizplatte |
| US3657516A (en) * | 1969-11-10 | 1972-04-18 | Kansai Hoon Kogyo Kk | Flexible panel-type heating unit |
| US3781526A (en) * | 1971-10-26 | 1973-12-25 | Dana Int Ltd | Heating apparatus |
| JPS522915Y2 (ja) * | 1972-02-09 | 1977-01-22 | ||
| DE2231086A1 (de) * | 1972-06-24 | 1974-01-03 | Dynamit Nobel Ag | Flaechenheizelemente |
-
1985
- 1985-09-12 EP EP85306476A patent/EP0175550A1/en not_active Withdrawn
- 1985-09-13 JP JP20418085A patent/JPS6174285A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011112375A (ja) * | 2009-11-24 | 2011-06-09 | Hitachi High-Technologies Corp | 恒温装置、キャピラリ電気泳動装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0175550A1 (en) | 1986-03-26 |
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