WO2013179836A1 - 発熱装置 - Google Patents

発熱装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2013179836A1
WO2013179836A1 PCT/JP2013/062436 JP2013062436W WO2013179836A1 WO 2013179836 A1 WO2013179836 A1 WO 2013179836A1 JP 2013062436 W JP2013062436 W JP 2013062436W WO 2013179836 A1 WO2013179836 A1 WO 2013179836A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
back surface
heat generating
insulating base
heat
heating
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/062436
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
谷口 敏尚
芳彦 白石
坂井田 敦資
岡本 圭司
啓太 齋藤
Original Assignee
株式会社デンソー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社デンソー filed Critical 株式会社デンソー
Priority to CN201380028058.0A priority Critical patent/CN104335677B/zh
Priority to US14/404,888 priority patent/US20150122799A1/en
Priority to DE112013002761.5T priority patent/DE112013002761T5/de
Publication of WO2013179836A1 publication Critical patent/WO2013179836A1/ja

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/10Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • H05B3/12Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/10Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • H05B3/18Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor the conductor being embedded in an insulating material
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/20Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
    • H05B3/22Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible
    • H05B3/26Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor mounted on insulating base
    • H05B3/267Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor mounted on insulating base the insulating base being an organic material, e.g. plastic
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0011Working of insulating substrates or insulating layers
    • H05K3/0044Mechanical working of the substrate, e.g. drilling or punching
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0058Laminating printed circuit boards onto other substrates, e.g. metallic substrates
    • H05K3/0064Laminating printed circuit boards onto other substrates, e.g. metallic substrates onto a polymeric substrate
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/009Heaters using conductive material in contact with opposing surfaces of the resistive element or resistive layer
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/022Heaters specially adapted for heating gaseous material
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49082Resistor making
    • Y10T29/49083Heater type

Definitions

  • the present invention relates to a heat generating device provided with a heat generating resistor that generates heat when energized.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-63755 proposes a heat generating device in which a plurality of wire-like heat generating resistors are provided between two rubber sheets. Such a heat generating device generates heat when a heat generating resistor is energized, and one surface of the rubber sheet is heated to an arbitrary temperature and used.
  • the heat generating resistors are constituted by wires, and they are connected in one. That is, the heat generating parts are continuously arranged, and the heat mass (heat capacity) becomes large.
  • the heat generating device is used, for example, as a heating device which is disposed on the lower surface of the steering column in the vehicle compartment and heats the vicinity of the feet of the occupant by radiant heat.
  • the limbs of the occupant may come into contact with the heat generating device, and if the heat mass of the heat generating resistor is large, a large amount of heat may be applied to the occupant from the contact location, and the occupant may burn.
  • An object of the present invention is to provide a heat generating device capable of suppressing the application of a large amount of heat from the contact point as much as possible even when contacting the heat generating device.
  • the invention according to claim 1 comprises a thermoplastic resin, has a surface (10a) and a back surface (10b) opposite to the surface, and has a plurality of penetrations in the thickness direction. And a heat generating resistor (40) disposed in each of the plurality of via holes, the heat generating resistor (40) generating heat when energized, and at least one of the heat generating resistors is provided. It is characterized in that two or more are connected in parallel.
  • the heat mass of each heating resistor can be reduced.
  • the plurality of heat generating resistors are disposed apart from each other on the insulating base material containing a thermoplastic resin, the insulating base material prevents the movement of heat in the planar direction. Therefore, when a person's limbs come into contact with the heat generating device, it is possible to minimize the application of a large amount of heat from the contact point.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIGS. 1 and 2; 4 (a) to 4 (f) are cross-sectional views showing manufacturing steps of the heat generating device shown in FIG.
  • FIG. A) is a schematic diagram which shows the calorie
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line VIII-VIII in FIG. 7;
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line IX-IX in FIG. 7;
  • FIGS. 1 to 3 in the heat generating device 1 of the present embodiment, the insulating base 10, the surface protecting member 20, and the back surface protecting member 30 are integrated, and the heat generating resistor is built in the integrated unit. 40 are arranged and configured.
  • FIG. 1 the surface protection member 20 is omitted for easy understanding.
  • FIG. 2 is shown with the back surface protection member 30 omitted for the sake of easy understanding.
  • FIG. 1 and FIG. 2 are not sectional drawing, the heating resistor 40 is hatched.
  • the insulating base material 10 is formed of a flat rectangular thermoplastic resin film configured to include polyetheretherketone (PEEK) or polyetherimide (PEI). A plurality of via holes 11 penetrating in the thickness direction are formed in the insulating base 10.
  • the via hole 11 is in a cylindrical shape having a constant diameter from the front surface 10a to the back surface 10b, the via hole 11 may be tapered in which the diameter decreases from the front surface 10a to the back surface 10b. And may be in the shape of a square tube.
  • each via hole 11 one heating resistor 40 is disposed.
  • the insulating base 10 occupies between the heating resistors 40, and all the heating resistors 40 are separated by the insulating base 10.
  • the heating resistor 40 is formed by sintering a conductive paste containing metal particles such as Ni-Sn.
  • a surface protection member 20 made of a flat rectangular thermoplastic resin film containing polyetheretherketone (PEEK) or polyetherimide (PEI) is disposed on the surface 10a of the insulating base material 10.
  • the surface protecting member 20 has the same size as the insulating base 10 in plan view, and a plurality of patterned surface layers 21 are formed on the side of the surface 20 a facing the insulating base 10. Each of the surface layers 21 electrically connects two adjacent heating resistors 40.
  • a flat rectangular back surface protection member 30 made of a thermoplastic resin film containing polyetheretherketone (PEEK) or polyetherimide (PEI) is disposed on the back surface 10b of the insulating base material 10.
  • the back surface protection member 30 has the same size in plan view as the insulating base material 10, and a plurality of patterned back surface layers 31 are formed on the one surface 30a side facing the insulating base material 10.
  • Each back surface layer 31 is electrically connected to two heating resistors 40 respectively connected to different ones of two adjacent surface layers 21.
  • a plurality of heating resistor groups 42 in which a plurality of heating resistors 40 are connected in series via the surface layer 21 and the back surface layer 31 are configured.
  • twelve heating resistor groups 42 in which fourteen heating resistors 40 are connected in series are formed.
  • the heating resistor 40 located at the end of the heating resistor group 42 is not connected to the back surface layer 31.
  • the back surface protection member 30 includes a first feeding portion 91 connected to the heating resistor 40 located at one end of each heating resistor group 42, and a heating resistor located at the other end of each heating resistor group 42. 40 and a second power supply unit 92 connected thereto are formed.
  • the heating resistor groups 42 are connected in parallel via the first and second power feeding units 91 and 92.
  • the back surface protection member 30 is electrically connected to the first and second power feeding portions 91 and 92, and of the back surface protection member 30 on the opposite side to the insulating base 10 side.
  • An interlayer connection member exposed from one side is formed.
  • the first and second power feeding units 91 and 92 can be electrically connected to the outside by the interlayer connection member.
  • FIGS. 4 (a) to 4 (f) are cross-sectional views taken along the line III-III in FIG.
  • the insulating base 10 is prepared, and the plurality of via holes 11 are formed by a drill or the like.
  • each via hole 11 is filled with a conductive paste 41.
  • a conductive paste 41 a paste obtained by adding an organic solvent such as paraffin to a Ni—Sn-based metal particle is used.
  • the insulating base 10 is disposed on a holding table (not shown) via the suction paper 60 so that the back surface 10 b faces the suction paper 60.
  • the adsorbing paper 60 may be made of any material that can absorb the organic solvent of the conductive paste 41, and general high quality paper or the like is used.
  • the conductive paste 41 is filled in the via hole 11 while melting the conductive paste 41.
  • the organic solvent of the conductive paste 41 is adsorbed to the adsorbing paper 60, and the metal particles are disposed in close contact with the via holes 11.
  • the insulating base 10 filled with the conductive paste 41 is prepared.
  • one surface 20a, 30a of the surface protection member 20 and the back surface protection member 30 facing the insulating base 10 Form copper foil etc. Then, the copper foil is appropriately patterned to prepare the back surface protection member 20 on which the front surface layer 21 is formed, the back surface layer 31 and the back surface protection member 30 on which the first and second power feeding portions 91 and 92 are formed.
  • the back surface protection member 30, the insulating base 10, and the surface protection member 20 are sequentially laminated to form a laminate 70.
  • the surface protection member 20 is disposed on the surface 10 a side of the insulating base material 10 in a state where each conductive paste 41 is in contact with the predetermined surface layer 21.
  • the back surface protection member 30 is disposed on the back surface 10 b side of the insulating base material 10 in a state where each conductive paste 41 is in contact with the predetermined back surface layer 31 or the first and second power feeding portions 91 and 92.
  • the laminate 70 is disposed between a pair of press plates (not shown), and pressure is applied while heating in vacuum from both upper and lower sides in the laminating direction to integrate the laminate 70.
  • the conductive paste 41 is sintered to form the heating resistor 40. Thereby, the heat generating device 1 is manufactured.
  • such a heat generating device 1 is disposed along the outside of an instrument panel 80 which constitutes a vehicle instrument panel etc. at the foremost part of a vehicle compartment, more specifically along the lower surface of the steering column. It is used as an immediate heating system around the feet of the occupant.
  • the vehicle is usually equipped with a heating device for heating the vehicle interior using the engine cooling water as a heat source, when the engine is started, etc., a sufficient heat source for heating the vehicle interior can be obtained from the engine cooling water. It is difficult to warm up the passenger compartment. For this reason, by operating the heat generating device 1, it is possible to heat the area around the feet of the occupant immediately.
  • the heating device 1 may be bent along the lower surface of the steering column. it can.
  • the heat generating device 1 may be provided, for example, on the lower side (lower side than the window glass) of the door body portion among the left and right doors of the vehicle.
  • the plurality of heating resistor groups 42 are connected in parallel by the first and second power feeding units 91 and 92.
  • at least two of the heat generating resistors 40 are connected in parallel.
  • the heat mass of one heating resistor group 42 (heating resistor 40) can be reduced, and when the heating device 1 is used as shown in FIG. The application of heat can be minimized, and burns of the occupant can be minimized.
  • the plurality of heat generating resistors 40 are disposed apart from each other on the insulating base 10.
  • the insulating base 10 is disposed between the heating resistors 40. For this reason, it can suppress that heat moves to a plane direction (plane direction of insulating substrate 10) by insulating substrate 10. Therefore, when the heat generating device 1 is used as shown in FIG. 5, the heat of the heat generating resistor 40 which is not located in the vicinity of the contact point can be minimized also transmitted to the heat generating resistor 40 in the vicinity of the contact point. It is possible to further suppress the problem.
  • the case where a human finger comes in contact with the heating device 1 will be examined.
  • the heat generating resistors J40 as shown in FIG. 6A are connected in one (for example, in the form of a wire)
  • the heat mass of the heat generating resistor J40 is large.
  • the heat generating resistors J40 are connected in one, heat easily moves in the heat generating resistors J40. For this reason, for example, when a finger of a person comes in contact with the surface protection member J20, a large amount of heat may be applied from the contact point to cause burns.
  • the heating resistor group 42 is connected in parallel, and the heat mass of each heating resistor group 42 is reduced. Further, the insulating base 10 is disposed between the heat generating resistors 40, and the movement of heat in the surface direction of the insulating base 10 is suppressed. For this reason, even if a human finger contacts the surface protection member J20, the application of a large amount of heat from the contact point can be suppressed as much as possible, and burns can be suppressed as much as possible.
  • the temperature of one surface of the surface protection member 20 opposite to the side of the insulating base 10 is set to a temperature sufficient to warm the vicinity of the foot of the occupant. Even if the occupant's limbs come into contact with the heat-producing device 1 while being maintained, burns can be minimized.
  • the heating device 1 is configured such that the heating resistor 40 is disposed in each of the plurality of via holes 11. Therefore, the temperature distribution in the plane can be easily adjusted by appropriately changing the place where the via hole 11 is formed, the size of the via hole 11, the distribution density of the via hole 11, and the like.
  • the heat generating device 1 of the present embodiment is the same as the first embodiment except that all the heat generating resistors 40 are connected in parallel with respect to the first embodiment, and the other parts are the same as the first embodiment. .
  • one surface layer 21 is formed on the side of the surface 20a facing the insulating base material 10.
  • the surface layer 21 is electrically connected to all the heating resistors 40. That is, each heating resistor 40 is electrically connected to the same surface layer 21.
  • the surface protection member 20 is omitted for easy understanding, and although not a cross-sectional view, each heating resistor 40 is hatched. Further, although not particularly illustrated, the surface protection member 20 is an interlayer connection member electrically connected to the surface layer 21 and exposed from one surface of the surface protection member 20 opposite to the insulating base 10 side. Is formed. The surface layer 21 can be electrically connected to the outside by the interlayer connection member.
  • the back surface layers 31 of the same number as the heating resistors 40 are formed on the one surface 30 a side facing the insulating base material 10.
  • Each back surface layer 31 is electrically connected to one heat generating resistor 40. That is, the heating device 1 is configured such that all the heating resistors 40 are connected in parallel to the surface layer 21.
  • the back surface protection member 30 is electrically connected to the respective back surface layers 31 and is an interlayer connection which is exposed from one surface of the back surface protection member 30 opposite to the insulating base 10 side. A member is formed. Each back surface layer 31 can be electrically connected to the outside by this interlayer connection member.
  • the heat generating resistors 40 are connected in parallel to the surface layer 21, and the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
  • the heat generating device 1 of the present embodiment can selectively generate heat from the heat generating resistor 40. For this reason, for example, it is possible to use as what changes to Braille by making the heating resistor 40 generate heat so that a desired character, a number, a symbol, etc. can be recognized. And, when using the heat-generating device 1 in this way, a human hand or the like comes into contact with the heat-generating device 1, but as described above, it is possible to minimize the application of a large amount of heat from the contact location. It is possible to minimize burns while maintaining a recognizable surface temperature.
  • the back surface protection member 30 having the back surface layer 31 and the first and second power feeding portions 91 and 92 formed is prepared, and the back surface protection member 30, the insulating base 10, and the surface protection member 20 are prepared.
  • the heat generating device 1 may be configured using a back surface layer 31 and the first and second power feeding portions 91 and 92 formed on the back surface 10 b of the insulating base material 10. In this case, when the process of FIG. 4A is performed, the bottomed via hole 11 having the bottom surface layer 31 or the first and second power feeding portions 91 and 92 as the bottom is formed, and the process of FIG.
  • the conductive paste 41 may be filled in each via hole 11 without using the suction paper 60.
  • the heating device 1 may be configured using one in which the back surface layer 31 is formed on the back surface 10 b of the insulating base material 10.
  • the back surface protection member 30, the back surface layer 31, the first and second power feeding portions 91 and 92, the insulating base material 10, the surface layer 21, and the surface protection member 20 are sequentially laminated and integrated. It is also good. That is, the surface protection member 20 and the surface layer 21, the back surface protection member 30, the back surface layer 31, and the first and second power feeding portions 91 and 92 may be separate members until the laminate 70 is integrated. Similarly, in the second embodiment, the surface protection member 20 and the surface layer 21, and the back surface protection member 30 and the back surface layer 31 may be separate members until the laminate 70 is integrated.
  • only one back surface layer 31 is formed on the one surface 30 a side of the back surface protection member 30 facing the insulating base material 10, and the back surface layer 31 and each heating resistor 40 are formed. It may be electrically connected.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Surface Heating Bodies (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)

Abstract

 熱可塑性樹脂を含んで構成され、表面10aおよび裏面10bを有し、厚さ方向に貫通する複数のビアホール11が形成された絶縁基材10と、複数のビアホール11のそれぞれに配置され、通電されることにより発熱する発熱抵抗体40とを備え、一部が並列に接続されるように複数の発熱抵抗体40を配置する。

Description

発熱装置
 本発明は、通電されることによって発熱する発熱抵抗体を備える発熱装置に関するものである。
 例えば、特開平9-63755号公報には、2枚のラバーシートの間に、ワイヤー状の発熱抵抗体が複数備えられてなる発熱装置が提案されている。このような発熱装置は、発熱抵抗体が通電されることによって発熱し、ラバーシートの一面が任意の温度に加熱されて用いられる。
 しかしながら、上記発熱装置は、発熱抵抗体がワイヤーで構成されており、1つなぎとされている。つまり、発熱する部分が連続して配置されており、ヒートマス(熱容量)が大きくなる。
 ところで、上記発熱装置は、例えば、車室内において、ステアリングコラムの下面に配置され、乗員の足元近傍を輻射熱によって温める暖房装置として用いられる。この場合、乗員の手足が発熱装置に接触してしまうことがあり、発熱抵抗体のヒートマスが大きいと接触箇所から乗員に大きな熱量が印加されて乗員が火傷をしてしまう可能性がある。
 本発明は、発熱装置に接触したとしても接触箇所から大きな熱量が印加されることを極力抑制できる発熱装置を提供することを目的とする。
 上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、熱可塑性樹脂を含んで構成され、表面(10a)および表面と反対側の裏面(10b)を有し、厚さ方向に貫通する複数のビアホール(11)が形成された絶縁基材(10)と、複数のビアホールのそれぞれに配置され、通電されることにより発熱する発熱抵抗体(40)とを備え、発熱抵抗体の内、すくなくとも2以上が並列に接続されていることを特徴としている。
 これによれば、複数の発熱抵抗体は少なくとも2以上が並列に接続されているため、各発熱抵抗体のヒートマスを小さくできる。また、熱可塑性樹脂を含む絶縁基材に複数の発熱抵抗体が離間して配置されているため、絶縁基材によって平面方向の熱の移動が妨げられる。したがって、発熱装置に人の手足が接触した場合、接触箇所から大きな熱量が印加されることを極力抑制できる。
 なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
本発明の第1実施形態における発熱装置の表面側の平面図である。 図1に示す発熱装置の裏面側の平面図である。 図1および図2中のIII-III線に沿った断面図である。 図4(a)-図4(f)は、図1に示す発熱装置の製造工程を示す断面図である。 図1に示す発熱装置の適用事例を示す図である。 (a)は従来の発熱装置の接触領域から印加される熱量を示す模式図、(b)は図1に示す発熱装置の接触領域から印加される熱量を示す模式図である。 本発明の第2実施形態における発熱装置の平面図である。 図7中のVIII-VIII線に沿った断面図である。 図7中のIX-IX線に沿った断面図である。
 以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。
 (第1実施形態)
 本発明の第1実施形態について図面を参照しつつ説明する。図1~図3に示されるように、本実施形態の発熱装置1は、絶縁基材10、表面保護部材20、裏面保護部材30が一体化され、この一体化されたものの内部に発熱抵抗体40が配置されて構成されている。
 なお、図1は、理解をし易くするために、表面保護部材20を省略して示してある。また、図2は、理解をし易くするために、裏面保護部材30を省略して示してある。そして、図1および図2は、断面図ではないが、発熱抵抗体40にハッチングを施してある。
 絶縁基材10は、本実施形態では、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)やポリエーテルイミド(PEI)を含んで構成される平面矩形状の熱可塑性樹脂フィルムによって構成されている。そして、この絶縁基材10には、厚さ方向に貫通する複数のビアホール11が形成されている。
 なお、絶縁基材10には、168個のビアホール11が形成されているが、これらのビアホール11は、一つが14個からなる複数のグループに分かれている。また、ビアホール11が表面10aから裏面10bに向かって径が一定とされた円筒状とされているが、ビアホール11は表面10aから裏面10bに向かって径が小さくなるテーパ状とされていてもよいし、角筒状とされていてもよい。
 そして、各ビアホール11には、一つの発熱抵抗体40が配置されている。言い換えると、発熱抵抗体40の間を絶縁基材10が占領しており、全発熱抵抗体40は絶縁基材10によって分離されて配置されている。特に限定されるものではないが、発熱抵抗体40は、Ni-Sn等の金属粒子を含む導電性ペーストが焼結されることによって構成される。
 絶縁基材10の表面10aには、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)やポリエーテルイミド(PEI)を含む平面矩形状の熱可塑性樹脂フィルムからなる表面保護部材20が配置されている。この表面保護部材20は、絶縁基材10と平面形状が同じ大きさとされており、絶縁基材10と対向する一面20a側に、複数のパターン化された表面層21が形成されている。表面層21の各々は、隣接する二つの発熱抵抗体40を電気的に接続している。
 絶縁基材10の裏面10bには、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)やポリエーテルイミド(PEI)を含む熱可塑性樹脂フィルムからなる平面矩形状の裏面保護部材30が配置されている。この裏面保護部材30は、絶縁基材10と平面形状が同じ大きさとされており、絶縁基材10と対向する一面30a側に、パターン化された複数の裏面層31が形成されている。各裏面層31は、隣接する二つの表面層21の異なる一つにそれぞれが接続される二つの発熱抵抗体40と電気的に接続されている。
 複数の発熱抵抗体40が表面層21および裏面層31を介して直列に接続された発熱抵抗体群42が複数構成される。本実施形態では14個の発熱抵抗体40が直列に接続された発熱抵抗体群42が12個形成されている。なお、発熱抵抗体群42の端に位置する発熱抵抗体40は、裏面層31と接続されていない。
 また、裏面保護部材30には、各発熱抵抗体群42の一端に位置する発熱抵抗体40と接続される第1給電部91と、各発熱抵抗体群42の他端に位置する発熱抵抗体40と接続される第2給電部92とが形成されている。そして、各発熱抵抗体群42が第1、第2給電部91、92を介して並列に接続されている。
 また、裏面保護部材30には、特に図示していないが、第1、第2給電部91、92と電気的に接続されると共に、裏面保護部材30のうち絶縁基材10側と反対側の一面から露出する層間接続部材が形成されている。そして、第1、第2給電部91、92は、この層間接続部材によって外部との電気的な接続が図れるようになっている。
 以上が本実施形態における発熱装置1の構成である。次に、上記発熱装置1の製造方法について図4(a)から図4(f)を参照しつつ説明する。なお、図4(a)から図4(f)は、図1中のIII-III線に沿った断面図である。
 まず、図4(a)に示されるように、絶縁基材10を用意し、複数のビアホール11をドリル等によって形成する。
 次に、図4(b)に示されるように、各ビアホール11に導電性ペースト41を充填する。なお、導電性ペースト41は、Ni-Sn系の金属粒子にパラフィン等の有機溶剤を加えてペースト化したものが用いられる。
 また、ビアホール11に導電性ペースト41を充填する方法(装置)としては、本出願人による特願2010-50356号に記載の装置(方法)を採用すると良い。
 簡単に説明すると、吸着紙60を介して図示しない保持台上に、裏面10bが吸着紙60と対向するように絶縁基材10を配置する。なお、吸着紙60は、導電性ペースト41の有機溶剤を吸収できる材質のものであれば良く、一般的な上質紙等が用いられる。そして、導電性ペースト41を溶融させつつ、ビアホール11内に導電性ペースト41を充填する。これにより、導電性ペースト41の有機溶剤が吸着紙60に吸着され、ビアホール11に金属粒子が密接して配置される。このようにして、導電性ペースト41が充填された絶縁基材10を用意する。
 また、上記各工程とは別工程において、図4(c)および図4(d)に示されるように、表面保護部材20および裏面保護部材30のうち絶縁基材10と対向する一面20a、30aに銅箔等を形成する。そして、この銅箔を適宜パターニングすることにより、表面層21が形成された表面保護部材20、裏面層31および第1、第2給電部91、92が形成された裏面保護部材30を用意する。
 その後、図4(e)に示されるように、裏面保護部材30、絶縁基材10、表面保護部材20を順に積層して積層体70を構成する。具体的には、絶縁基材10の表面10a側に、各導電性ペースト41が所定の表面層21に接触する状態で表面保護部材20を配置する。また、絶縁基材10の裏面10b側に、各導電性ペースト41が所定の裏面層31または第1、第2給電部91、92と接触する状態で裏面保護部材30を配置する。
 続いて、図4(f)に示されるように、この積層体70を図示しない一対のプレス板の間に配置し、積層方向の上下両面から真空状態で加熱しながら加圧して積層体70を一体化すると共に導電性ペースト41を焼結して発熱抵抗体40を構成する。これにより、上記発熱装置1が製造される。
 このような発熱装置1は、例えば、図5に示されるように、車室内最前部にて車両計器板等を構成するインストルメントパネル80の外側、より詳細にはステアリングコラムの下面に沿って配置され、乗員の足元周辺の即効暖房を行うものとして用いられる。
 すなわち、車両は、通常、エンジン冷却水を熱源として車室内を暖房する暖房装置を備えているが、エンジン始動時等の場合には、エンジン冷却水から車室内暖房用の熱源を充分に得ることができず、車室内を暖めることが困難である。このため、上記発熱装置1を作動させることにより、乗員の足元周辺を即効暖房することができる。
 なお、図5に示されるように、絶縁基材10、表面保護部材20、裏面保護部材30は樹脂で構成されているため、ステアリングコラムの下面に沿って発熱装置1を折り曲げて配置することができる。また、特に図示しないが、上記発熱装置1は、例えば、車両の左右のドアのうち、ドア本体部の下方側(窓ガラスより下方側)に備えられていてもよい。
 以上説明したように、本実施形態の発熱装置1は、複数の発熱抵抗体群42が第1、第2給電部91、92によって並列に接続されている。言い換えれば、発熱抵抗体40の内、少なくとも二つを並列接続した。このため、1つの発熱抵抗体群42(発熱抵抗体40)のヒートマスを小さくでき、上記図5のように発熱装置1を用いた場合、乗員が発熱装置1に接触したとしても接触箇所から大きな熱量が印加されることを極力抑制でき、乗員が火傷してしまうことを極力抑制できる。
 また、絶縁基材10に複数の発熱抵抗体40が離間して配置されている。言い換えると、各発熱抵抗体40の間に絶縁基材10が配置されている。このため、絶縁基材10によって平面方向(絶縁基材10の面方向)に熱が移動することを抑制できる。したがって、上記図5のように発熱装置1を用いた場合、接触箇所近傍に位置しない発熱抵抗体40の熱が接触箇所近傍の発熱抵抗体40に伝達されることも極力抑制でき、乗員が火傷してしまうことをさらに抑制できる。
 具体的に、発熱装置1に人の指が接触した場合について検討する。図6(a)に示されるような発熱抵抗体J40が1つなぎ(例えば、ワイヤー状)とされている場合には、発熱抵抗体J40のヒートマスが大きい。また、発熱抵抗体J40が1つなぎとされているため、発熱抵抗体J40内を熱が移動し易い。このため、例えば、人の指が表面保護部材J20に接触すると、接触箇所から大きな熱量が印加されて火傷してしまう可能性がある。
 これに対し、本実施形態では、発熱抵抗体群42を並列に接続しており、各発熱抵抗体群42のヒートマスを小さくしている。また、発熱抵抗体40の間に絶縁基材10を配置しており、絶縁基材10の面方向に熱が移動することを抑制している。このため、人の指が表面保護部材J20に接触しても接触箇所から大きな熱量が印加されることを極力抑制でき、火傷してしまうことを極力抑制できる。
 つまり、発熱装置1を上記図5に示すように用いた場合には、表面保護部材20のうち絶縁基材10側と反対側の一面の温度を乗員の足元近傍を温めるのに十分な温度に維持しつつ、乗員の手足が発熱装置1に接触したとしても火傷してしまうことを極力抑制できる。
 また、発熱装置1は、複数のビアホール11のそれぞれに発熱抵抗体40が配置されて構成されている。このため、ビアホール11を形成する場所やビアホール11の大きさ、ビアホール11の分布密度等を適宜変更することにより、面内の温度分布を容易に調整することができる。
 (第2実施形態)
 本発明の第2実施形態の発熱装置1について説明する。本実施形態の発熱装置1は、第1実施形態に対して、全発熱抵抗体40を並列に接続したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
 図7~図9に示されるように、表面保護部材20は、絶縁基材10と対向する一面20a側に1つの表面層21が形成されている。そして、この表面層21がすべての発熱抵抗体40と電気的に接続されている。すなわち、各発熱抵抗体40は同じ表面層21と電気的に接続されている。
 なお、図7は、理解をし易くするために、表面保護部材20を省略して示してあり、断面図ではないが、各発熱抵抗体40にハッチングを施してある。また、表面保護部材20には、特に図示していないが、表面層21と電気的に接続されると共に、表面保護部材20のうち絶縁基材10側と反対側の一面から露出する層間接続部材が形成されている。そして、表面層21は、この層間接続部材によって外部との電気的な接続が図れるようになっている。
 裏面保護部材30は、絶縁基材10と対向する一面30a側に発熱抵抗体40と同じ数の裏面層31が形成されている。そして、各裏面層31が一つの発熱抵抗体40と電気的に接続されている。つまり、発熱装置1は、表面層21に対して、発熱抵抗体40が並列に接続された構成とされている。
 なお、裏面保護部材30には、特に図示していないが、各裏面層31と電気的に接続されると共に、裏面保護部材30のうち絶縁基材10側と反対側の一面から露出する層間接続部材が形成されている。そして、各裏面層31は、この層間接続部材によって外部との電気的な接続が図れるようになっている。
 このように、本実実施形態の発熱装置1は、発熱抵抗体40が表面層21に対してそれぞれ並列に接続されおり、上記第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
 また、本実施形態の発熱装置1は、選択的に発熱抵抗体40を発熱させることができる。このため、例えば、所望の文字や数字、記号等を認識することができるように発熱抵抗体40を発熱させることによって点字に変わるものとして利用されることが可能である。そして、このように発熱装置1を用いる場合、人の手等が発熱装置1に接触することになるが、上記のように接触箇所から大きな熱量が印加されることを極力抑制できるため、人が認識できる表面温度を保ちつつ、火傷してしまうこと極力抑制できる。
 (変形例)
 上記第1実施形態では、裏面保護部材30に裏面層31および第1、第2給電部91、92が形成されたものを用意し、裏面保護部材30、絶縁基材10、表面保護部材20を積層して一体化するものについて説明したが、例えば、次のようにしてもよい。すなわち、絶縁基材10の裏面10bに裏面層31および第1、第2給電部91、92が形成されているものを用いて発熱装置1を構成してもよい。この場合は、図4(a)の工程を行う際、裏面層31または第1、第2給電部91、92を底面とする有底のビアホール11を形成し、図4(b)の工程を行う際、吸着紙60を用いずに導電性ペースト41を各ビアホール11に充填すればよい。同様に、上記第2実施形態において、絶縁基材10の裏面10bに裏面層31が形成されているものを用いて発熱装置1を構成してもよい。
 また、上記第1実施形態において、裏面保護部材30、裏面層31および第1、第2給電部91、92、絶縁基材10、表面層21、表面保護部材20を順に積層して一体化してもよい。つまり、表面保護部材20と表面層21、裏面保護部材30と裏面層31および第1、第2給電部91、92とは積層体70を一体化するまで別部材とされていてもよい。同様に、上記第2実施形態において、表面保護部材20と表面層21、裏面保護部材30と裏面層31とは積層体70を一体化するまで別部材とされていてもよい。
 そして、上記第1実施形態において、表面層21および裏面層31の形状を適宜変更することにより、第1、第2給電部91、92は、絶縁基材10の表面10aに配置されていてもよい。
 また、上記第2実施形態において、裏面保護部材30のうち絶縁基材10と対向する一面30a側に1つの裏面層31のみを形成するようにし、この裏面層31と各発熱抵抗体40とを電気的に接続するようにしてもよい。

Claims (3)

  1.  熱可塑性樹脂を含んで構成され、表面(10a)および前記表面と反対側の裏面(10b)を有し、厚さ方向に貫通する複数のビアホール(11)が形成された絶縁基材(10)と、
     前記複数のビアホールのそれぞれに配置され、通電されることにより発熱する発熱抵抗体(40)と、を備え、
     前記発熱抵抗体の内、すくなくとも2以上が並列に接続されていることを特徴とする発熱装置。
  2.  前記絶縁基材の表面側には、所定の前記発熱抵抗体と接続される複数の表面層(21)が配置され、
     前記絶縁基材の裏面側には、所定の前記発熱抵抗体と接続される複数の裏面層(31)が配置され、
     前記複数の発熱抵抗体は、前記表面層および裏面層によって直列に接続された発熱抵抗体群(42)を複数構成しており、
     前記複数の発熱抵抗体群は、前記絶縁基材の表面または裏面に配置された給電部(91、92)と接続されることによって並列に接続されていることを特徴とする請求項1に記載の発熱装置。
  3.  前記絶縁基材の表面側には、前記複数の発熱抵抗体すべてと電気的に接続される1つの表面層(21)が配置され、
     前記絶縁基材の裏面側には、前記複数の発熱抵抗体とそれぞれ電気的に接続され、互いに離間している複数の裏面層(31)が配置され、
     前記複数の発熱抵抗体は、前記表面層および前記裏面層によって並列に接続されていることを特徴とする請求項1に記載の発熱装置。
PCT/JP2013/062436 2012-05-30 2013-04-26 発熱装置 WO2013179836A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201380028058.0A CN104335677B (zh) 2012-05-30 2013-04-26 发热装置
US14/404,888 US20150122799A1 (en) 2012-05-30 2013-04-26 Heat generating device
DE112013002761.5T DE112013002761T5 (de) 2012-05-30 2013-04-26 Wärmeerzeugende Vorrichtung

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012-122823 2012-05-30
JP2012122823 2012-05-30
JP2013027279A JP5888260B2 (ja) 2012-05-30 2013-02-15 発熱装置
JP2013-027279 2013-11-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013179836A1 true WO2013179836A1 (ja) 2013-12-05

Family

ID=49673040

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2013/062436 WO2013179836A1 (ja) 2012-05-30 2013-04-26 発熱装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20150122799A1 (ja)
JP (1) JP5888260B2 (ja)
CN (1) CN104335677B (ja)
DE (1) DE112013002761T5 (ja)
WO (1) WO2013179836A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018092459A1 (ja) * 2016-11-16 2018-05-24 株式会社デンソー 輻射ヒータ装置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6304338B1 (ja) * 2016-10-07 2018-04-04 株式会社デンソー 熱電変換装置の製造方法
TWI643522B (zh) * 2017-05-22 2018-12-01 許詔智 Ceramic heating sheet structure
CN109184489A (zh) * 2018-09-13 2019-01-11 东北石油大学 填充导电蓄热纳米流体的可控红外辐射加热保温玻璃窗

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07176369A (ja) * 1993-12-21 1995-07-14 Sekisui Plastics Co Ltd ヒーター
JPH09312193A (ja) * 1996-05-23 1997-12-02 Sekisui Plastics Co Ltd 面状ヒータ
JP2003123945A (ja) * 2001-08-08 2003-04-25 Fuji Name Plate Kk ヒータ
JP2012069281A (ja) * 2010-09-21 2012-04-05 Denso Corp 加熱装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG86345A1 (en) * 1998-05-14 2002-02-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd Circuit board and method of manufacturing the same
CN2370644Y (zh) * 1999-01-15 2000-03-22 张宇平 电热毯
DE10201262B4 (de) * 2002-01-15 2006-09-07 Webasto Ag Widerstandsheizelement
JP2006140367A (ja) * 2004-11-15 2006-06-01 Sumitomo Electric Ind Ltd 半導体製造装置用加熱体およびこれを搭載した加熱装置
JP4530089B2 (ja) * 2008-03-12 2010-08-25 株式会社デンソー 配線基板の製造方法
TWI433627B (zh) * 2010-03-08 2014-04-01 Denso Corp A method for manufacturing a multilayer circuit board in which a conductive material is inserted through a through hole, a conductive material filling device for a through hole, and a method of using the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07176369A (ja) * 1993-12-21 1995-07-14 Sekisui Plastics Co Ltd ヒーター
JPH09312193A (ja) * 1996-05-23 1997-12-02 Sekisui Plastics Co Ltd 面状ヒータ
JP2003123945A (ja) * 2001-08-08 2003-04-25 Fuji Name Plate Kk ヒータ
JP2012069281A (ja) * 2010-09-21 2012-04-05 Denso Corp 加熱装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018092459A1 (ja) * 2016-11-16 2018-05-24 株式会社デンソー 輻射ヒータ装置
JPWO2018092459A1 (ja) * 2016-11-16 2019-03-22 株式会社デンソー 輻射ヒータ装置
CN109952810A (zh) * 2016-11-16 2019-06-28 株式会社电装 辐射加热装置
CN109952810B (zh) * 2016-11-16 2022-01-11 株式会社电装 辐射加热装置
US11440375B2 (en) 2016-11-16 2022-09-13 Denso Corporation Radiant heater device

Also Published As

Publication number Publication date
CN104335677B (zh) 2017-10-24
CN104335677A (zh) 2015-02-04
US20150122799A1 (en) 2015-05-07
JP5888260B2 (ja) 2016-03-16
DE112013002761T5 (de) 2015-05-21
JP2014007140A (ja) 2014-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6583461B2 (ja) 熱電変換装置の製造方法
WO2013179836A1 (ja) 発熱装置
EP2127473B1 (en) Sheet heating element
KR101460397B1 (ko) 방열과 발열 기능을 가지는 전지 조립체
JP2012099845A5 (ja)
JP3860172B2 (ja) 可撓性の加熱装置
EP3440716B1 (en) Flexible thermoelectric engine
CN103974601B (zh) 电气装置的散热结构及其制造方法
WO2014115803A1 (ja) 熱電変換装置の製造方法
US20200189428A1 (en) Sheet-type heating element and armrest of vehicle door including the same
JP2008300050A (ja) 高分子発熱体
JP4863036B2 (ja) 発熱方法
JP2003304072A (ja) 多層配線基板及びその製造方法
TWI590703B (zh) Heating device
WO2009109542A2 (en) Bus bar and panel of laminated glass
JP6079547B2 (ja) ウインドウ用面状発熱体および車両用窓
JP2013008495A (ja) 加熱装置及びその加熱装置を用いた蒸発燃料処理装置
JP2023533995A (ja) エアロゾル発生デバイスのための加熱装置
TWI559582B (zh) Method for manufacturing thermoelectric conversion device, manufacturing method of electronic device with thermoelectric conversion device
JP2004153098A (ja) 積層セラミックコンデンサおよびその製造方法
JP2014157697A (ja) 発熱装置
CN111531984B (zh) 一种薄膜发热模组及其生产方法
JP6650616B2 (ja) 両面金属張積層板の製造方法
JP4647846B2 (ja) 面発熱体及びその製造方法
JP5481109B2 (ja) メタルコア集合体及びメタルコア基板の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13796890

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14404888

Country of ref document: US

Ref document number: 112013002761

Country of ref document: DE

Ref document number: 1120130027615

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13796890

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1