JPS6332887A - 発熱シ−ト - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、発熱量を有効にかつ均一に伝達し得、る発熱
シートに関する。

（従来技術） 従来、発熱面状シートは、シート内に銅やニクロム線な
どの合金製発熱線を使用したものや特定な発熱フィルム
を利用したものなどがある。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、発熱金属線を用いたものは金属線自体上口くて
屈曲疲労による破断を起こし易く、また縫製時のミシン
掛けで断線する可能性が高いという欠点があり、製品設
計上の制約を極めて受は易いものであり、また発熱フィ
ルムも折畳んだりすると破断と同一現象が発生するとい
う欠点がおって、取扱いに問題があった。

本発明は、かかる従来欠点に鑑み、柔軟性に富み耐屈曲
疲労性にすぐれた特定な可撓性材料からなるヒーター構
造物を用いることによって、苛酷な使用にも長期的に充
分耐え得る発熱シートを提供し得たものである。

本発明の発熱シートは、組み立て工程、デザインなどに
よって制約を受けることがなく、その適用の自由度が広
く、しかも設定部分の全面にわたって発熱が均一に行な
われ、特に少々の切断では、その機能が停止することも
ないという特徴を発揮する、極めて信頼性ならびに耐久
性、実用性に富んだものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、かかる目的を達成するために次のような構成
を採用する。すなわち、 （１〉　　金属導電線からなる電極と有機線状発熱体で
構成された面状ヒーターが、伝熱材と断熱材とに挟まれ
て積層されていることを特徴とする発熱シート。

（２）　　有機線状発熱体が、導電性粒子を分散含有す
る可撓性合成樹脂によって芯糸を被覆してなるものであ
る特許請求の範囲第（１）項記載の発熱シート。

（３）導電性粒子が、カーボンブラック、金属粉から選
ばれた少なくとも１種である特許請求の範囲第（２）項
記載の発熱シート。

（４）　　面状ヒーターが、金属導電線からなる電極と
有機線状発熱体が並列配線構造を有する特許請求の範囲
第（１）項記載の発熱シート。

（５）面状ヒーターが、緯糸成分として有機線状発熱体
を用い、経糸成分として金属導電線を用いて構成された
ものである特許請求の範囲第（１）項記載の発熱シート
。

（６）伝熱材が、絶縁材を介して前記面状ヒーターに積
層されている金属または／および金属酸化物である特許
請求の範囲第（１〉項記載の発熱シート。

（７〉　　断熱材が、伝熱材層の反対側で、かつ、直接
または絶縁材を介して前記面状ヒーターに積層されてい
る特許請求の範囲第（１）項記載の発熱シート。

（８）断熱材が、輻射熱反射機能を有する無機化合物か
らなるシート構造物である特許請求の範囲第（１）項記
載の発熱シート。

（９）　　断熱材が、金属または／および金属酸化物で
被覆されたシート構造物である特許請求の範囲第（１）
項記載の発熱シートである。

本発明を図面により説明する。

第１図は本発明の発熱シートを例示する断面図である。

本発明の発熱シートは、面状ヒーター１の片面に伝熱材
２を、その反対面に断熱材３を積層した構造を有するも
のである。

この面状ヒーター１は、たとえば第２図の如き配線構造
を有する。この例では経糸に金属導電線４、緯糸に有機
線状発熱体５が用いられており、該金属導電線４は電極
としての作用機能を有する。

この導電線４の端末にリード線が配設されており、これ
を通して通電される。

かかる金属導電線４からなる電極は通常、銅その他の導
電性金属の細線または金属メツキ、スパッタリング偏平
繊維など各種金属被Ｎ繊維糸条で構成される。特に金属
被覆繊維糸条の場合は可撓性にすぐれているので、本発
明には好適な素材である。かかる金属導電線４は１本で
も電極機能を発揮することがきるが、耐久性ならびに安
全性の上から複数本の並列配線構造を適用するのが好ま
しい。かかる導電線４を防錆処理したものや、偏平繊維
糸状のもの、可撓性の高い撚糸状にしたものなどは本発
明に好ましい態様である。

有機線状発熱体５は有機繊維であるので、縫製時にミシ
ン針を損傷することがなく、ざらに縦横無尽の方向に縫
い目を形成することができるという画期的な特徴を有す
るものである。

第３図は本発明の有機線状発熱体５の断面椙造を例示す
るものである。

有機線状発熱体５は、導電性粒子６を分散含有する可撓
性合成樹脂７が芯糸８を被覆した構造を有する。

この導電性粒子６としては、カーボンブラック、金属粉
から選択した少なくとも１種が適用される。

かかる粒子としては、別に混練り性やコーテイング性に
問題がない程度の細かい粉末状態のものであれば制限を
受けないが、通常的２０〜４０　ｍμのものが好ましく
適用される。かかる導電性粒子６に、さらにセラミック
ス粉などのような遠赤外線の放射率を高める効果を有す
る物質を発熱組成物に配合することは本発明には特に好
ましい態様である。

熱論、かかる物質、たとえばセラミックス粉分散層でも
って、該導電性粒子からなる発熱層を被覆した構造のも
のも同様にすぐれた発熱体を提供する。

かかる導電性粒子６を支持する可撓性合成樹脂７として
は、比較的熱劣化が小ざくバインダー特性（接着性）を
有する可撓性のものであれば制限を受けないが、たとえ
ば、ポリウレタン、ポリアクリル、ポリブチラールなど
の樹脂をあげることができる。

本発明において、有機線状発熱体５として好ましい機械
的特性、発熱特性を同時に望む場合は、前記導電性粒子
と可撓性合成樹脂の混合割合を、樹脂１００部に対して
、該粒子を５〜１５重量部、好ましくは７〜１２重量部
の範囲で混合分散したものを適用する。かかる発熱体の
抵抗値としては、約１〜１００にΩ／ｍ程度、好ましく
は１０〜２０に０７ｍに調整されたものが選択される。

かかる導電性粒子６を分散含有する可撓性合成樹脂７は
芯糸８の表面に被覆担持されるが、かかる芯糸８として
は、通常の有機繊維、たとえば、ポリアミド、ポリエス
テル、ポリオレフィン、ポリアクリルなどの合成繊維が
あげられる。芯糸８として温度フユーズ的機能を期待す
る場合は、所望の温度で明確な融点を有する合成繊維を
選択するのが好ましい。

本発明の面状ヒーター１が、１〜’１００ｋΩ／ｍとい
う比較的高い抵抗値を有する材料で構成されていること
は一つの特徴でもある。すなわち、ニクロム線ヒーター
のような低い抵抗素材では考えられなかった並列配線構
造を採用することができ、しかもその耐久性、安全性を
飛躍的に向上せしめ得たものである。本発明の面状ヒー
ター１は１〜１００に０７ｍの高抵抗値に調整されたも
のを使用しているので、通常の小型電源、たとえば乾電
池や蓄電池などによって充分な暖房が得られる点にも特
徴を有する。抵抗値は必要に応じて、さらに高くするこ
とも可能である。

第２図では経糸に金属導電線４、緯糸に有機線状発熱体
５が用いられた例を示しているが、かかる構造を採用し
たことにより、ヒーター面の全体から均一なジュール発
熱をもたらす上に、緯糸の有機線状発熱体５が１本ない
し数本切断しても全体的に発熱機能を消失することがな
く、切断により全抵抗が増大する方向にむかうので、ざ
らに安全性が高まるという特徴を有する。勿論、耐久性
、安全性、信頼性などを無視すれば、これを直列配線構
造にして使用することも可能である。

かかる有機線状発熱体５ならびに金属導電線４は通常の
織機を使用して布帛状構造にすることができ、通常の織
物と同様に柔軟な性能を有する。

本発明の発熱シートにおいて、発熱量は複数本配列した
電極間距離を小さくする程、また、有機線状発熱体の密
度を大きく（高く）する桿、発熱量を増大することがで
きる。したがって、これらの要件を調整することにより
、発熱量を適宜制御することが可能である。

本発明の発熱シートは、面状ヒーター１の片面に伝熱材
２を積層する。この伝熱材によって、面状ヒーター１の
熱を有効、かつ、均一に拡散して表面に伝達することが
できる。

この伝熱材２は伝熱特性にすぐれた物質、たとえば金属
、金属酸化物、その他無機の化合物、たとえば、セラミ
ックス等から選択される。かかる物質が導電性のもので
ある場合は、絶縁性物質を介して面状ヒーター１に積層
する必要がある。かかる絶縁性物質としては、通常の繊
維、樹脂膜など電気絶縁性を有するものなら種類を問わ
ない。

伝熱材２が、金属、金属酸化物からなる場合は、これら
をメツキやスパッタリングなどの被覆方法を採用して積
層することができる。また、繊維や繊維シート、樹脂シ
ートの上にかかる物質を被覆したものを接着剤で面状ヒ
ーター１に積層被覆する方法でもさしつかえない。

伝熱材２としてセラミックスを用いると、遠赤外線の放
射率を高める効果を有するので、より効果的に熱を伝達
することかできる。たとえば、セラミックス粉分散層を
積層すると、感電事故のない、すぐれた熱効果を発揮す
るシートを提供することができる。

伝熱材２の反対側に積層する断熱材３は面状ヒーター１
の熱をロスさせないようにするためのものでおり、通常
の樹脂や繊維、発泡体などからなる断熱構造体が適用で
きる。

かかる断熱材３として、金属被覆材料を用いると、ヒー
ターの熱を反射する効果を発揮させることができる。た
とえば、該ヒーター１に対向させて金属被覆面をヒータ
ー側に向けて積層するのが好ましい態様である。

本発明において、特に好ましい断熱材３としては、断熱
構造体に上記輻射熱反射機能を有する無機化合物を付加
したものがあげられる。たとえば、前記の如き金属また
は／および金属酸化物からなる被覆層を有する断熱構造
体、またはかかる金属被覆材料を表面に積層した断熱構
造体などが選択される。かかる金属被覆材料を用いる場
合は必要に応じて前記電気絶縁性物質を介して面状ヒー
ター１に積層される。

（発明の効果〉 本発明の発熱シートは、柔軟性、耐屈曲疲労性にすぐれ
た性能を有し、ざらに耐摩耗性、耐屈曲性、殿械的強度
等にもすぐれた性能を有しているので、従来ヒーターに
比して商品設計の自由度が著しく拡大し、縫製、キルテ
イングなどでの切断問題を恐れることなく手軽に縫製作
業ができるという画期的なものである。

本発明の発熱シートは熱効率が高く、発熱した熱量を極
めて有効に利用できるものでおり、電車あるいは航空機
、船舶、ざらには遊園地の観覧車など各種の座席シート
は勿論、ソファ−や壁材などの連装材料、インチリヤ素
材としての暖房用途に極めて有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の発熱シートの一例を示す断面図である
。第２図は本発明の面状ヒーターの配線構造の一例を示
す平面図である。第３図は本発明の有機線状発熱体の構
造を示す断面図である。 図中 １：面状ヒーター　　２：伝熱材 ３：断熱材　　　　　４：金属導電線 ５：有機線状発熱体　６：導電性粒子 ７：可撓性合成樹脂　８：芯糸

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属導電線からなる電極と有機線状発熱体で構成
   された面状ヒーターが、伝熱材と断熱材とに挟まれて積
   層されていることを特徴とする発熱シート。
2. （２）有機線状発熱体が、導電性粒子を分散含有する可
   撓性合成樹脂によって芯糸を被覆してなるものである特
   許請求の範囲第（１）項記載の発熱シート。
3. （３）導電性粒子が、カーボンブラック、金属粉から選
   ばれた少なくとも１種である特許請求の範囲第（２）項
   記載の発熱シート。
4. （４）面状ヒーターが、金属導電線からなる電極と有機
   線状発熱体が並列配線構造を有する特許請求の範囲第（
   １）項記載の発熱シート。
5. （５）面状ヒーターが、緯糸成分として有機線状発熱体
   を用い、経糸成分として金属導電線を用いて構成された
   ものである特許請求の範囲第（１）項記載の発熱シート
   。
6. （６）伝熱材が、絶縁材を介して前記面状ヒーターに積
   層されている金属または／および金属酸化物である特許
   請求の範囲第（１）項記載の発熱シート。
7. （７）断熱材が、伝熱材層の反対側で、かつ、直接また
   は絶縁材を介して前記面状ヒーターに積層されている特
   許請求の範囲第（１）項記載の発熱シート。
8. （８）断熱材が、輻射熱反射機能を有する無機化合物か
   らなるシート構造物である特許請求の範囲第（１）項記
   載の発熱シート。
9. （９）断熱材が、金属または／および金属酸化物で被覆
   されたシート構造物である特許請求の範囲第（１）項記
   載の発熱シート。