JPS6244972A - 感熱面状発熱体 - Google Patents

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】 （技術針ｔｍ） 本発明は電気カーペット等に使用される湿度検出機構骨
の面状発熱体に関する。

（背景技術） 本発明者は、先に、電気カーペット等に用いられる感熱
面状発熱体として、第３図に示すように、絶縁フィルム
６の一方の面に金属箔等よりなる発熱線路兼筒１の温度
検出電極２′および前記第１の温度検出電極２′と対を
なす第２の温度検出電極３′を設け、その外側に感熱樹
脂フィルム層５を設け、更にその外面に絶縁フィルム６
を貼ってなる感熱面状発熱体を提案している。

なお、この構成では感熱樹脂フィルム層５の一方の面の
みに配線が行われているので、吸湿によりインピーダン
ス特性が悪化しても、短時間の通電により乾燥して復帰
するという利点がある。

第４図は上記の面状発熱体を使用しｔコ温度制御回路の
構成の一例を示すものであり、Ａ′が第３図の感熱面状
発熱体である。第４図において、発熱線路兼筒１の温度
検出電極２′はリレー接点Ｓを介して商用電源７の両端
に接続されており、リレー接点Ｓのオンオフにより通電
が制御される。また、発熱線路兼筒１の温度検出電極２
”の一端の端子部２ａ’と第２の温度検出電ｗＡ３’と
の間には電圧検出用の抵抗Ｒ１が接続されており、抵抗
Ｒ２には感熱樹脂フィルム層５を介して発熱線路兼筒１
の温度検出電極２′から温度に応じた値の商用周波電流
！（す下、「制御電流」という。）が流れる。そして、
抵抗Ｒ１の両端に生じた電圧はダイオ−ドロ１．コンデ
ンサＣ１により整流平滑され、湿度上昇とともに上昇す
る温度信号Ｖ。

が得られ、スイッチング回１１＠Ｂでは温度信号Ｖ。

を比較回路８にて所定の電圧（設定電圧）と比較し、比
較結果に応じてトランジスタＱをオンオフし、リレーＲ
Ｖを駆動してリレー接点Ｓを駆動する。しかして、これ
らの動作により、感熱面状発熱体Ａ”は所望の温度に保
ｔコれることになる。

ところで、従来の感熱面状発熱体は上記の如く使用され
動作するものであったが、次のような理由により制御電
流が小さく、また温度ムラが生じ易いという欠点を有し
ていた。すなわち、■発熱線路２゛が第１の温度検出電
極２′を兼ねているので、第１の温度検出電極２′の抵
抗値は必要発熱量より決定され、発熱線路２′の抵抗値
で制約を受けてしまうために、第１の温度検出電極２′
を自由な長さに設計できない。そのため、制御電流の通
過断面積を増加させることが困難であり、制御型流が小
さい。

■電気カーペットに使用する場合、部分的な断熱等によ
って生じる部分的な高温状態をどの部分でも均一に検知
するために、第４図に示すように発熱線路２′は端子部
２ａ′。

２ｂ’から往路と復路とを並行して配線する必要があり
、パターン配線上において線間ピッチが広（なす、温度
ムラが発生する原因となる。また、感熱樹脂フィルム層
５に印加される電圧が平均的に電源電圧の１７２となる
ため、電圧検出用の抵抗Ｒ１に流れ込む電流ｉは電源電
圧の１７２の電圧を感熱樹脂フィルム層５のインピーダ
ンスで割算した値以下にしかならず、制御電流が小さい
。

という点である。

また、第３図の感熱面状発熱体は具体的には、２０ミク
ロン厚さ程度のアルミ箔等の金属箔にレジストインキで
パターンを描き、エツチングによって発熱線路、温度検
出電極を形成した後、吸湿性の少ないポリアミド樹脂等
よりなる負特性の感熱樹脂フィルムを５０ミクロンから
１００ミクロン厚さに貼り合わせ、その両面より絶縁フ
ィルムを貼り合わせることにより作られており、絶縁フ
ィルムには通常ポリエチレンやポリエステル等の絶縁性
のフィルムが使用されている。

一方、発熱線路と温度検出電極のスキマ（エツチングさ
れる部分の輻）は通常この種のパターン印刷がグラビア
ロールによる連続印刷方式によることから、製造上の制
約があす、０．５＋ｎｍ以上に選ぶ必要がある。

しかして、従来の感熱面状発熱体では、電気カーペット
に応用した場合、制御電流の大きさが電気カーペット２
畳の最高設定温度においても１ｍＡ以下しか得られず、
安定な温度制御が行えないという欠点があった。すなわ
ち、感熱面状発熱体に流入するノイズや電源電圧変動に
よって温度検出用の制御電流が大きく影響を受け、例え
ば、制御電流にプラスされるようなノイズが入った場合
、温度上昇していないにも拘わらず通電がオフ状態にな
ってしまう等の誤動作を起こすことがあった。なお、こ
の乙とは比較回路の前段に増幅回路等を設けて温度信号
Ｖ。の増幅を行っても基本的には解決できない問題であ
る。

（発明の目的） 本発明は上記の点に鑑み提案されたものであり、その目
的とするところは、第３図に示しｔこ従来の感熱面状発
熱体の長所、すなわち湿気の乾燥が速いという点等をそ
のまま残しながら、制御電流を温度制御が安定動作する
程度にまで増すことのできる感熱面状発熱体を提供する
ことにある。

（発明の開示） 以下、実施例を示す図面に沿って本発明を詳述する。

第１図は本発明の感熱面状発熱体の実施例を示す断面構
成図である。構成としては、絶縁性フィルム１の一方の
面に金属箔等よりなる発熱線路２の回路パターンを形成
し、前記絶縁性フィルム１の他方の面に一対の温度検出
電極３゜４を設け、その外側に感熱樹脂フィルム層５を
形成した後、それらの両面より絶縁フィルム６を貼って
なるものである。

第２図は上記の面状発熱体を使用した温度制御回路の構
成の一例を示すものであり、Ａが第１図の感熱面状発熱
体である。発熱線路２はリレー接点Ｓを介して商用電源
７の両端に接続され、リレー接点Ｓのオン・オフによっ
て通電が制御されるようになっている。また、一方の温
度検出電極３の端子部３ａは発熱線路２の端子部２ｂと
接続され、他方の温度検出電極４の端子部４ａと発熱線
路２の端子部２ａとの間には電圧検出用の抵抗Ｒ１が接
続され、抵抗Ｒ１の端子部２ａ側は回路のグランドと接
続されている。

一方、抵抗Ｒ０の両端の電圧はダイオードＤ１゜コンデ
ンサＣ１による整流・平滑回路を介した後にスイッチン
グ回路Ｂの比較回路８に入力され、比較回路８の出力に
より抵抗Ｒ２を介してトランジスタＱを制御するように
なっており、電源回路Ｃの出力端とトランジスタＱのコ
レクタ間に接続されたリレーＲｙを励磁し、リレー接点
Ｓをオン　オフせしめる。なお、Ｄ２はリレーＲｙのコ
イルに発生する逆起電力を吸収するためのダイオード、
Ｔは電源回路Ｃへ降圧した電圧を供給するための電源ト
ランスである。

しかして、商用電源７に対して、端子部３ａ→渇度検出
電極３→感熱樹脂フィルム層５→渇度検出電極４→端子
部４ａ→抵抗Ｒ１→グランドの電流経路が形成され、抵
抗Ｒ１には感熱面状発熱体Ａの温度に応じた制御電流ｉ
が流れる。ここで、温度検出電極３，４ば発熱線路２と
は電気的に独立に形成されているので、感熱樹脂フィル
ム層５のインピーダンス等から必要な制御電流を得られ
るような線路長もしくはパターンに設計でき、従来のよ
うに発熱線路の発熱量によって制限を受けるようなこと
もない。また、発熱線路に関しては往路と復路を折り返
して配線する必要がないので、パターンの配線密度も高
める乙とができ、温度ムラを少なくすることが可能であ
る。

なお、他の動作については第４図における説明と重複す
るｔこめ、省略する。

（発明の効果） 以上のように本発明の感熱面状発熱体にあっては、絶縁
性フィルムの一方の面に金属箔等よりなる発熱回路パタ
ーンを形成し、前記絶縁性フィルムの他方の面に一対の
温度検出電極を設けると共にその外側に感熱樹脂フィル
ム層を形成し、それらの両面より絶縁フィルムを貼設し
て構成したので、 （イ）温度検出電極にはほぼ商用電源の電圧が印加でき
るので制御電流が大きくとれる。

（ロ）温度検出電極は発熱線路と兼用していないので、
その抵抗値の設計が制約なく行え、線長を長くすること
ができるので制御電流が大きくとれる。

（ハ）発熱線路が形成される面には温度検出電極がない
ので、発熱線路の設計の自由度が大きく、発熱線路を複
数にする等の応用が容易になる。

（ニ）発熱線路は従来のように両端子部から往路と復路
を並行して設ける必要がなく、温度検出電極が同一面に
ない乙ととも関連して、発熱線路のピッチが小さくでき
、発熱ムラ等を少なくできる。

（ホ）温度検出電極が独立しているので温度検出電極の
設計が自由であり、例えば、電気カーペットの上に電気
コタツを併用するタイプの機種等の場合に、コタツ部の
温度を検出し易いようにコタツ部の温度検出能力を他の
部分よりも高めるべく、配線を密にしたり温度検出電極
のスキマを狭くしたりして対応する乙とができ、安全性
を高めることができる。

（へ）従来品と同様に感熱樹脂フィルム層の一方の面の
みに金属箔による配線が行われているので、感熱樹脂フ
ィルム層が吸湿してインピーダンス特性が変化しても通
電により短時間で乾燥するので特性が安定し易い。

等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の感熱面状発熱体の一実施例を示す断面
構成図、第２図は第１図の感熱面状発熱体を使用した温
度制御回路の構成図、第３図は従来の感熱面状発熱体の
一例を示す断面構成図、第４図は第３図の感熱面状発熱
体を使用した従来の温度制御回路の構成図である。 １・・・・・・絶縁性フィルム、２・・・・・・発熱線
路、３゜４・・・・・・温度検出電極、５・・・・・・
感熱樹脂フィルム層、６・・・・・・絶縁フィルム 第１囚 第２囚

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 絶縁性フィルムの一方の面に金属箔等よりなる発熱回路
   パターンを形成し、前記絶縁性フィルムの他方の面に一
   対の温度検出電極を設けると共にその外側に感熱樹脂フ
   ィルム層を形成し、それらの両面より絶縁フィルムを貼
   設してなることを特徴とする感熱面状発熱体。