JPS6220278A

JPS6220278A - 感熱面状発熱体

Info

Publication number: JPS6220278A
Application number: JP15829785A
Authority: JP
Inventors: 雅人泉川
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1985-07-19
Filing date: 1985-07-19
Publication date: 1987-01-28
Also published as: JPH0426195B2

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】（技術分野）本発明は、電気カーペット等に用いられる感熱面状発熱
体に関する。

（背景技術）一般に、感熱面状発熱体は、温度に対して負のインピー
ダンス特性を有する感熱樹脂フィルム上例発熱線および
感熱線が配設され、感熱樹脂フィルムを介して発熱線と
結合された感熱線を発熱線の一端に接続し、発熱線に商
用電源よ）電力を供給して発熱させると共に１発熱線か
ら感熱線に感熱樹脂フィルムを介して流れる商用周波電
流（以下、「センサ電流」という）Ｋよシ温度信号を得
、との温度信号が所定値になるように発熱線への通電を
制御するものである。

ところで、との種の感熱面状発熱体で電気カーペット等
を構成した場合、通常の使用においては座布団等によ）
局部的に断熱状態とされることが多い。第６図は面状発
熱体１０に小さな断熱物１１を載せた状態を示し友もの
で、断熱物ｌＩＫよシ局部断熱となつ九部分（断熱部分
）を８４、それ以外の部分（非断熱部分）を８２とする
。こむで、断熱物１１を載せていない状態におりて面状
発熱体１０の温度をＴ、にする九めのセンサ電流を！。

とし、温度制御回路の設定値をとの状態に調整しておく
ものとすると、断熱物１１が載せられ走場合には断熱部
分Ｓ、からのセンサ電ｆｉＩ。

と非断熱部分Ｓ２からのセンサ電流Ｉ２とのトータル電
流Ｉ、＋　Ｉ２が！。に等しくなった状態で温度制御回
路の設定値に達することになる。

なお、断熱物１１を載せない状態におけるセンナ電流■
。は発熱線と感熱線間のインピーダンスを２゜、発熱線
と感熱線間に印加される電圧なＶとすると■。＝Ｖ／ｌ
　Ｚｏｌとなる。

次Ｋ、第７図は上記の面状発熱体を用いて電気カーペッ
トの如き広面積の面状発熱体を構成したものであり、と
の例では単位素子に形成された面状発熱体用に、ｔｏａ
　、　ｔｏｃ　、　ＩＯＤの計４枚で１つの面状発熱体
を構成している。また、各面状発熱体の境界部分には折
り曲げ性の向上のために穴あけ加工ａが施されたり、隙
間すが設けられたりしている。

ここで再び断熱物を載せた場合について考えてみると、
部分Ｓ１のように単位素子の中央部に断熱物１１が載せ
られ友場合の当該部分における発熱線と感熱線間のイン
ピーダンスをｚ４、センサ電流を■、とし、部分Ｓ３．
Ｓ４．Ｓ５のように単位素子の周辺部に断熱物１１が載
せられた場合の当該部分における発熱線と感熱線間のイ
ンピーダンスをｚ、　、ｚ４．ｚ、、セｙす電流を■３
．■４．Ｉ５として、発熱線と感熱線間に印加される交
流電圧を一様にＶとすると、１、＝Ｖ／１ｚ、ｌ　＊ｌ５＝Ｖ／１Ｚｓｌ　。

ｒ４＝ｖ／１ｚ４１　、ｌ５＝ｙ／１Ｚｓｌとなる。

しかして、断熱部分Ｓ、〜Ｓ５は面状発熱体のない周囲
や穴あけ加工部、ＦＪ間部にまたがっているため、断熱
物直下の面状発熱体の占有面積は素子中央の断熱部分８
．に比して小さく、また、感熱フィルムのインピーダン
ス特性は負特性であるため、等しい温度においては１ｚ、＋＜１２５１．１２４１．ＩＺ５１となる。しか
し、温度制御回路はセンナ電流のトータル値が一定にな
るように制御を行うので、部分８３〜Ｓ５が夫々断熱さ
れ念場合には部分Ｓ。

が断熱された場合より本多くの通電が行われることにな
り、断熱部分８３〜Ｓ５直下の温度Ｔ３〜Ｔ５は断熱部
分Ｓ１直下の温度Ｔ、よシも高くなることになる。

とのため、断熱物によシ局部断熱になった部分は前述の
ように相当の高温になることに加え、周辺部が断熱され
た場合には一層温度が上昇することとなり、危険である
と共に発熱体が高温下に長期間さらされることによる材
料の劣化等が問題となってい念。また、これを防止する
ために周辺部の発熱量を低下させると、周辺部の平均的
な温度が低下し、発熱素子全体として温度ム″うができ
るという問題があった。

更に、第８図および第９図は従来の面状発熱体１０の具
体例を示して゛おり、図中、１２は発熱線、１３は感熱
線、１２ａ、’１３ｍはこれらの表路、１２ｂ　、１３
ｂは同じく復路、１４は感熱樹脂フィルム、１５　、１
６は゛絶縁フィルムを示す。との面状発熱体ｌＯにおも
て、例えば第８図のＺ−Ｚ部の−ように単位素子の境界
部近くが第９図に示す如く断熱物１１によって断熱され
ると、前述のようにとの部分はインピーダンスが他の部
分よりも高いため、局部的にセンナ電流が小さくなる。

すなわち、第９図において断熱部からのセンサ電流をＩ
５、断熱部のインピーダンスを１ｚ５１とすると、往路
１２ｍおよび復路ｔ２ｂ　ｒｌＪｆｆＫ　１ｏＯｖが加
わっているとすれば発熱線１２と感熱線１３との間の平
均電位差は５０Ｖとなり、センナ電流の値はｌ５＝ｓＯ
／　ｌ　Ｉ５１となる。

従来にあっては、かかるセンサ電流■５の値が小さいこ
とにより、局部断熱時の温度制御の感度が悪いという欠
点も有していた。

（発明の目的）本発明は上記の点に鑑み提案されたもので、その目的と
するところは、単位素子である面状発熱体の周辺部の発
熱量を低下させることなく前記周辺部の断熱時における
断熱部直下の温度の異常上昇を防止して危険を防止し、
かつ温度ムラをなくすと共に１局部断熱時における温度
制御感度の低下を防ぐようにした感熱面状発熱体を提供
することにある。

（発明の開示）以下、図に沿って本発明を説明する。第１図ないし第４
図は本発明の一実施例を示すもので、これらの図におい
て３は負の温度−インピーダンス特性、すなわち温度の
上昇につれてインピーダンスが低下する特性を有する感
熱樹脂フィルムを示し、例えば４０〜８０μｍ程度の厚
さのナイロン樹脂等からなっている。との感熱樹脂フィ
ルム３０片面には、厚さが１０〜３０μｍ程度のアルイ
ニウム箔の如き金属箔からなる発熱線ｌおよび感熱線２
が並設され、また、感熱樹脂フィルム３の他面には、厚
さがｌＯ〜３０燭程度のアルンニウム箔の如き金属箔か
らなる比較的小面積の補助導電板４が、感熱樹脂フィル
ム３を介して発熱線１および感熱線２の双方に対面する
ように多数、配設されている。更に、発熱線ｌおよび感
熱線２０表面と、補助導電板４０表面とＫは絶縁フィル
ム５，６がそれぞれ貼設されている。

ここで、発熱線１等の配設パターンとして以下の条件を
満たす必要がある。

すなわち、第１図から明らかなように発熱線１はリード
線引出し部を両端部としてその往路１ａと復路１ｂとが
感熱樹脂フィルム３の全面にわたって互いにほぼ平行に
配設されている。更に、感熱線２の往路２ａおよび復路
２ｂが発熱線１に沿って配設されると共に、補助導電板
４は発熱線ｌおよび感熱＃ｓ２の往路１ｍ、２ｍ、また
は復路１ｂ、２ｂに対面するように複数配設されるもの
である。

ここで、感熱線２の往路２ａ、復路２ｂの各端部は接続
され、第４図に示す如く変流器ＺＣＴを介して発熱線ｌ
の往路１ａに接続されている。なお、第４図において、
７は温度制御回路、８は交流電源を示す。との温度制御
方法としては、周知のように交流電源８から電圧を印加
された発熱線１と感熱線２との間の電位差、および温度
変化に伴う感熱樹脂フィルム３のインピーダンスに応じ
てセンサ電流が流れ、これを制御用信号として温度制御
回路７によ）発熱線１への通電を制御するものである。

しかして本発明においては、はぼ同様の回路パターンが
形成された単位素子としての面状発熱偉人、〜ム４（第
１図参照）を互いに接続し、単位素子の中央部において
は発熱線１の往路１ａと復路１ｂとを互いに並行かつ均
一に配設し、一方、単位素子の周辺部においては第１図
のイ。

ロ、へに示す如く往路１ａと復路１ｂとの配設バランス
を不均等にした点に特徴を有している。

より詳細には、前記周辺部において、感熱線２との接続
部から遠い部分が近い部分よりも大きなスペースを占め
るように発熱線１０回路パターンを形成しである。

仁のように構成された本発明において、例えば第１図の
Ｘ−Ｘ部が第３図に示すように断熱物１１によって断熱
された場合、との部分のインピーダンスを１２１、発熱
線ｌの往路１＆、復路ｌｂ間の電位差を１００ｖとする
と、センナ電流■Ｕ　Ｉ　＝７５／　＋２１　トナリ、
前述した１ｚ５１とＩＺ＋とが等しいと考えればｌｌｌ
５となり、センサ電流■の値が大きくなって局部断熱時
の温度制御の感度が大幅に上昇し、局部断熱時において
も断熱部の温度が異常に上昇するのを防ぐことができる
。

なお、第５図は本発明の他の実施例を示しており、との
実施例では補助導電板が設けられていないが、先の実施
例と同様に単位素子の周辺部における発熱線１の配設バ
ランスを不均等にすることにより同一の効果を期待する
ことができる。

（発明の効果）以上のように本発１１Ｃよれば、感熱樹脂フィルム上に
配設された発熱線と、との発熱線に並設された感熱線と
を備え、温度変化に伴う前記感熱樹脂フィルムのインピ
ーダンスの変化を検出して前記発熱線への通電を制御す
るようにし丸面状発熱体を単位素子として用いてなる感
熱面状発熱体において、前記単位素子のほぼ中央部にお
いては前記発熱線の往路と復路とをｔデぼ均等に配設し
、かつ前記単位素子の周辺部においては前記発熱線の往
路と復路との配設バランスを不均等にしたから、単位素
子としての面状発熱体の周辺部が断熱された場合にも高
感度の温度制御を行なうことができ、局部的な温度上昇
を防止して安全性を高めると共に、面状発熱体の全域に
わたって温度ムラのない均一な暖房感が得られるといっ
た効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図は平面図、第２図は第１図のＹ−Ｙ拡大断面図、
第３図は同じ＜Ｘ−Ｘ拡大断面図、第４図は回路構成図
、第５図は本発明の他の実施例を示す断面図、第６図な
いし第９図は従来例を示すもので、第６図は概略平面図
、第７図は断熱状態を示す説明図、第８図は具体的パタ
ーンを示す平面図、第９図は第８図の２−２拡大断面図
である。ｌ・・・発熱線、２・・・感熱線、１ｍ、２ト・・往路
、ｌｂ、２ｂ・・・復路、３・・・感熱樹脂フィルム、
＾、〜Ａ４・・・単位素子としての面状発熱体。

Claims

【特許請求の範囲】

感熱樹脂フィルム上に配設された発熱線と、との発熱線
に並設された感熱線とを備え、温度変化に伴う前記感熱
樹脂フィルムのインピーダンスの変化を検出して前記発
熱線への通電を制御するようにした面状発熱体を単位素
子として用いてなる感熱面状発熱体において、前記単位
素子のほぼ中央部においては前記発熱線の往路と復路と
をほぼ均等に配設し、かつ前記単位素子の周辺部におい
ては前記発熱線の往路と復路との配設バランスを不均等
にしたことを特徴とする感熱面状発熱体。