WO2023224009A1 - フィルムヒータ - Google Patents

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WO2023224009A1
WO2023224009A1 PCT/JP2023/018140 JP2023018140W WO2023224009A1 WO 2023224009 A1 WO2023224009 A1 WO 2023224009A1 JP 2023018140 W JP2023018140 W JP 2023018140W WO 2023224009 A1 WO2023224009 A1 WO 2023224009A1
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WO
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electrode
film heater
spaced
attached
separated
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/018140
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English (en)
French (fr)
Inventor
太郎 小倉
文宣 三神
隆仁 中村
Original Assignee
株式会社デンソー
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Publication date
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Application filed by 株式会社デンソー filed Critical 株式会社デンソー
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S45/00Arrangements within vehicle lighting devices specially adapted for vehicle exteriors, for purposes other than emission or distribution of light
    • F21S45/60Heating of lighting devices, e.g. for demisting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/90Heating arrangements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H85/00Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
    • H01H85/02Details
    • H01H85/04Fuses, i.e. expendable parts of the protective device, e.g. cartridges
    • H01H85/05Component parts thereof
    • H01H85/055Fusible members
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H85/00Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
    • H01H85/02Details
    • H01H85/04Fuses, i.e. expendable parts of the protective device, e.g. cartridges
    • H01H85/05Component parts thereof
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    • H01H85/08Fusible members characterised by the shape or form of the fusible member
    • H01H85/10Fusible members characterised by the shape or form of the fusible member with constriction for localised fusing
    • 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
    • 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
    • H05B3/84Heating arrangements specially adapted for transparent or reflecting areas, e.g. for demisting or de-icing windows, mirrors or vehicle windshields
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21WINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2102/00Exterior vehicle lighting devices for illuminating purposes
    • F21W2102/10Arrangement or contour of the emitted light
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the present disclosure relates to a film heater attached to an object to be heated.
  • Patent Document 1 a film heater that heats a headlamp cover through which light passes is known (for example, see Patent Document 1).
  • the control unit of the film heater described in Patent Document 1 is provided with a protection circuit including a current fuse that blows when an overcurrent occurs.
  • An object of the present disclosure is to provide a film heater that can protect against overcurrent while suppressing an increase in the number of parts.
  • the film heater is It is attached to an object to be heated, A conductive film that generates heat when energized; A pair of electrode parts connected to the conductive film,
  • the structure including the conductive film and the pair of electrode parts includes an attachment part that is attached to the object to be heated, and a separation part that is connected to the attachment part and separated from the object to be heated, The separated portion is a disconnection portion that fuses or breaks when an overcurrent occurs.
  • the film heater of the present disclosure provides a structure including a conductive film and a pair of electrode parts with a spaced apart part that is spaced apart from the object to be heated. If this separated portion is used as a disconnection portion that melts or breaks when an overcurrent occurs, protection against overcurrent can be achieved while suppressing an increase in the number of parts.
  • FIG. 1 is a front view of a vehicle to which the film heater according to the first embodiment is applied.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a heater system including a film heater according to a first embodiment.
  • 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG. 2.
  • FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining how current flows in the film heater when an unintended short circuit occurs. It is an explanatory view for explaining a film heater when an overcurrent flows. It is an explanation for explaining the electrical resistance in the attached electrode part and the spaced electrode part of the film heater according to the second embodiment.
  • It is a front view which shows a part of film heater based on 2nd Embodiment.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII in FIG.
  • FIGS. 1 to 5 This embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
  • the film heater 10 of the present disclosure is applied to a headlight HL that is a headlight of a vehicle C.
  • the headlight HL is the “heated object” of the film heater 10.
  • the headlight HL is a transparent light-transmitting member that transmits electromagnetic waves (visible light in this example).
  • the headlight HL is configured as an LED lamp that uses an LED as a light source.
  • LED lamps emit less infrared light and the lens portion RZ is less likely to heat up, so if snow or ice adheres to the lens portion RZ, it will be difficult to melt. These are not preferable because they cause a decrease in the illuminance of the headlight HL.
  • the film heater 10 is applied to the headlight HL.
  • the film heater 10 constitutes a part of the heater system 1.
  • the film heater 10 is made of an optical adhesive sheet, and is attached to the lens portion RZ of the headlight HL, as shown in FIG.
  • the film heater 10 heats the lens portion RZ of the headlight HL by generating heat, thereby performing deicing, snow melting, defogging, etc. of the lens portion RZ. According to this, the illuminance of the headlights HL can be ensured, and the safety of the vehicle C when traveling can be improved.
  • the heater system 1 includes a film heater 10 and a control section 100.
  • the arrows indicating up and down shown in FIG. 2 and the like indicate the up and down direction DR1 of the film heater 10 when the film heater 10 is attached to the lens portion RZ of the headlight HL.
  • the film heater 10 is a heater formed in a film shape. As shown in FIG. 3, the film heater 10 includes a conductive film 20, a first electrode section 30, a second electrode section 40, an insulating section 50, and a support material 60.
  • the insulating section 50 is a member that serves as a base material in the film heater 10.
  • the insulating section 50 is a transparent thin film having electrical insulation properties.
  • the insulating section 50 is made of thermoplastic resin such as polycarbonate.
  • the insulating portion 50 has a thickness of, for example, about 0.05 to 0.5 [mm].
  • the insulating section 50 constitutes a base material that supports the conductive film 20 and at least one of the pair of electrode sections 30 and 40.
  • the conductive film 20 is a heat generating part that generates heat when energized.
  • the conductive film 20 is a transparent thin film having electrical conductivity.
  • the conductive film 20 is laminated on one surface of the insulating section 50.
  • the conductive film 20 is made of, for example, ITO or a carbon tube. ITO is an abbreviation for Indium-Tin-Oxide.
  • the conductive film 20 is thinner than the insulating section 50.
  • the conductive film 20 has a thickness of several nanometers.
  • the resistivity of the conductive film 20 may be uniform within the plane, or may be uneven. Such a conductive film 20 is configured so that current flows therein not in a linear manner but in a planar manner.
  • the first electrode part 30 and the second electrode part 40 are a pair of electrode parts electrically connected to the conductive film 20.
  • the first electrode section 30 and the second electrode section 40 are laminated on one surface of the conductive film 20 and the insulating section 50.
  • the first electrode section 30 and the second electrode section 40 are electrically connected via the conductive film 20.
  • the first electrode part 30 and the second electrode part 40 may be formed by, for example, printing silver paste or copper paste on the conductive film 20 and baking it.
  • the first electrode section 30 and the second electrode section 40 are electrically connected to the conductive film 20 at portions that are in physical contact with the conductive film 20.
  • the resistivity of the first electrode part 30 and the second electrode part 40 is sufficiently smaller than the resistivity of the conductive film 20.
  • the electrical conductivity of the first electrode section 30 and the second electrode section 40 is sufficiently larger than the electrical conductivity of the conductive film 20.
  • the average value of the electrical conductivity of the first electrode part 30 and the second electrode part 40 is 10 times or more the average value of the electrical conductivity of the conductive film 20.
  • the first electrode section 30 and the second electrode section 40 are thicker than the conductive film 20 and thinner than the insulating section 50.
  • the first electrode section 30 and the second electrode section 40 have a thickness of, for example, approximately several microns.
  • the first electrode portion 30 is connected to the upper edge portion 21 on the upper side of the conductive film 20.
  • the first electrode section 30 has a first contact section 31 that physically contacts the conductive film 20 and a first lead section 32 that connects the first contact section 31 and the connector CN.
  • the first contact part 31 extends in a direction intersecting the vertical direction DR1
  • the first lead part 32 extends vertically in a straight line so as to intersect with the first contact part 31.
  • the second electrode part 40 is connected to the lower edge part 22 on the lower side of the conductive film 20.
  • the second electrode section 40 has a second contact section 41 that physically contacts the conductive film 20 and a second lead section 42 that connects the second contact section 41 and the connector CN.
  • the second contact portion 41 of the second electrode portion 40 extends in a direction intersecting the vertical direction DR1.
  • the second lead part 42 includes a first part that extends linearly up and down on the side of the conductive film 20 from a part that contacts the second contact part 41 , and a first part of the first electrode part 30 that intersects with the first part. It has a second portion that extends along the contact portion 31 and a portion that intersects the second portion and extends vertically in a straight line.
  • the structure including the conductive film 20, the pair of electrode parts 30 and 40, and the insulating part 50 configured in this way is configured as a laminate ST stacked in a predetermined order.
  • This laminate ST is produced by, for example, forming a conductive film 20 in a predetermined shape on an insulating part 50 serving as a base material using a screen mask, and then forming a pair of electrode parts 30 and 40 in a predetermined pattern. It can be obtained with Note that the arrows indicating one direction and the other direction shown in FIG. 3 and the like indicate the stacking direction DR2 of the stacked body ST.
  • the side of the pair of electrode parts 30 and 40 in the stacked body ST is defined as one side, and the side of the insulating part 50 in the stacked body ST is defined as the other side.
  • a dot pattern is attached to the pair of electrode parts 30, 40 in order to distinguish the pair of electrode parts 30, 40 from the others. Note that in the actual product, the pair of electrode parts 30 and 40 are not provided with a dot pattern.
  • the laminate ST is formed in a film or sheet shape, and the overall thickness in the lamination direction DR2 is small.
  • the laminate ST includes a substantially rectangular body portion 11 and a connector connection portion 12 extending upward from the body portion 11 .
  • the main body portion 11 is a portion that includes a conductive film 20, a pair of electrode portions 30 and 40, and an insulating portion 50, respectively.
  • the main body portion 11 includes a conductive film 20 and functions as a heat generating portion that generates heat when energized.
  • the main body portion 11 is attached to the lens portion RZ via a support member 60 so that its own heat is efficiently transmitted to the lens portion RZ.
  • the other side of the stacked body ST in the stacking direction DR2 is attached to the lens portion RZ by a support member 60.
  • the support material 60 is in the form of a film or a sheet, and for example, an optical adhesive such as OCR or OCA having excellent light transmittance is used.
  • OCR is an abbreviation for "Optical Clear Resin.”
  • OCA is an abbreviation for "Optical Clear Adhesive”.
  • the support material 60 constitutes a support member that supports the conductive film 20 and at least one of the pair of electrode sections 30 and 40.
  • the connector connection part 12 is a part that includes a pair of electrode parts 30 and 40 and an insulating part 50.
  • the connector connection part 12 does not include the conductive film 20 and functions as a power supply part that supplies power to the conductive film 20.
  • a connector CN for electrically connecting the laminate ST of the film heater 10 and the control section 100 is attached to the upper end portion of the connector connection section 12 .
  • the connector connecting portion 12 may include not only the pair of electrode portions 30 and 40 and the insulating portion 50 but also the conductive film 20.
  • the support member 60 is not provided between the connector connecting portion 12 and the lens portion RZ, and the connector connecting portion 12 is spaced apart from the lens portion RZ. Specifically, the other side of the stacked body ST in the stacking direction DR2 is attached to the lens portion RZ by a support member 60.
  • the main body 11 constitutes an "attachment site” that is attached to the object to be heated
  • the connector connection section 12 constitutes a "separation site” that is separated from the object to be heated.
  • the first electrode part 30 and the second electrode part 40 in the main body part 11 are used as the first attachment electrode part 34 and the second attachment electrode part 44, and the first electrode part 30 in the connector connection part 12 And the second electrode part 40 is made into the first spaced apart electrode part 35 and the second spaced apart electrode part 45.
  • the insulating portion 50 in the main body portion 11 is used as a mounting insulating portion 51, and the insulating portion 50 in the connector connecting portion 12 is used as a spacing insulating portion 52.
  • the connector connecting portion 12 is spaced apart from the lens portion RZ, the heat generated at the first separated electrode portion 35 and the second separated electrode portion 45 in the connector connecting portion 12 is reduced. , it is difficult to move to the lens portion RZ. Therefore, the first spaced apart electrode part 35 and the second spaced apart electrode part 45 tend to have a higher temperature than the first attached electrode part 34 and the second attached electrode part 44.
  • the connector connecting portion 12 functions as a disconnection portion DC that melts or breaks when an overcurrent occurs.
  • the connector connecting portion 12 is configured such that the temperature of the spaced insulation portion 52 exceeds the melting point of the spaced insulation portion 52 due to Joule heat generated at the first spaced apart electrode portion 35 and the second spaced apart electrode portion 45 when an overcurrent occurs. Electrical resistance values and the like of the spaced apart electrode parts 35 and 45 are set.
  • the film heater 10 is connected to the control unit 100 via the connector CN.
  • the control unit 100 controls the state and amount of electricity supplied to the film heater 10.
  • Control unit 100 is connected to vehicle battery BT via current fuse FS. Note that the current fuse FS is blown when an overcurrent occurs between the vehicle battery BT and the control unit 100 to protect vehicle equipment such as the vehicle battery BT.
  • control unit 100 is housed inside an equipment accommodating part in which driving equipment for driving the vehicle C is housed.
  • the control unit 100 includes a microcomputer including a processor and a memory, and the processor performs various processes according to programs stored in the memory. Note that the control section 100 is not provided with a fuse for protecting the film heater 10 and the control section 100.
  • the control unit 100 controls the film heater 10. Start energizing.
  • the necessary heating condition may be, for example, a condition that is satisfied when the outside temperature detected by the outside temperature sensor becomes 5° C. or less.
  • the conductive film 20 In the film heater 10, the conductive film 20 generates heat when energized. Then, as the heat of the conductive film 20 moves to the lens portion RZ of the headlight HL, the temperature of the lens portion RZ increases. As a result, deicing, snow melting, and defogging of the lens portion RZ are realized.
  • the first electrode part 30 and the second electrode part 40 are short-circuited for some reason, a current flows from the first electrode part 30 to the second electrode part 40.
  • a larger current ie, overcurrent
  • This overcurrent increases Joule heat generated in the first electrode section 30 and the second electrode section 40.
  • the temperature of the separated electrode parts 35 and 45 becomes higher earlier than that of the attached electrode parts 34 and 44 because no heat transfer to the lens part RZ occurs.
  • the connector connecting portion 12 is spaced apart from the lens portion RZ, which is the object to be heated, in the laminate ST.
  • the connector connecting portion 12 is a disconnection portion DC that melts or breaks when an overcurrent occurs. In this way, if a part of the film heater 10 is provided with a part that is vulnerable to heat and this part is used as a disconnection part DC that melts or breaks when an overcurrent occurs, it is possible to prevent overcurrent without increasing the number of parts. can be protected.
  • the film heater 10 has the following features.
  • the structure including the conductive film 20 and the pair of electrode parts 30 and 40 includes a support material 60 that supports at least one of the conductive film 20 and the pair of electrode parts 30 and 40.
  • the film heater 10 configured in this manner can improve the workability of attachment to the lens portion RZ by the support material 60, and can reinforce the conductive film 20 and the pair of electrode parts 30, 40 by the support material 60. Can be done.
  • the connector connection part 12 is arranged above the main body part 11 that constitutes a heat generating part. In this way, if the connector connection part 12 is arranged above the main body part 11, the surrounding heat warmed by the main body part 11 rises near the connector connection part 12, so that the connector connection part 12 is quickly removed. It becomes easier to heat up. Therefore, when an overcurrent occurs, each of the separated electrode parts 35 and 45 present in the connector connection part 12 can be appropriately fused or broken.
  • the object to be heated in this embodiment is the transparent lens portion RZ of the headlight HL that transmits electromagnetic waves.
  • the conductive film 20 is made of a transparent conductive film that transmits electromagnetic waves.
  • the insulating section 50 is made of a transparent insulating material that transmits electromagnetic waves.
  • the film heater 10 configured in this manner can appropriately heat the object to be heated while suppressing the influence on the function and design of the object to be heated.
  • the insulating part 50 has an attachment insulating part 51 existing in the main body part 11 and a spacing insulating part 52 existing in the connector connecting part 12.
  • the thickness of the spaced insulation portion 52 in the stacking direction DR2 of the stacked body ST is 0.05 mm to 0.5 mm. In this way, by reducing the thickness of the spaced insulation portion 52, the heat capacity becomes smaller and the temperature of the spaced insulation portion 52 tends to rise quickly when an overcurrent occurs. Of these, the portions close to the spaced insulating portions 52 can be appropriately broken.
  • the insulating section 50 is made of thermoplastic material. According to this, when an overcurrent occurs, the separated insulating parts 52 are easily deformed by the Joule heat of the separated electrode parts 35 and 45. Therefore, a portion of each of the spaced electrode parts 35, 45 is likely to break due to thermal stress or the like generated in each of the spaced electrode parts 35, 45.
  • the film heater 10 of the first embodiment In the film heater 10 of the first embodiment, a part of the spaced insulation portion 52 is melted and deformed due to overcurrent, and at this time, thermal stress or the like acts on each spaced electrode portion 35, 45. Although it has been described that parts of the parts 35 and 45 are broken, the present invention is not limited to this.
  • the film heater 10 may be configured such that, for example, a portion of each of the separated electrode parts 35 and 45 is fused due to Joule heat generated in each of the separated electrode parts 35 and 45 due to overcurrent. This also applies to subsequent embodiments.
  • the film heater 10 is provided with a disconnection part DC instead of the current fuse of the control unit 100, but the heater system 1 is not limited to this.
  • the heater system 1 may have a configuration in which, for example, the film heater 10 is provided with a disconnection section DC, and the control section 100 is provided with a current fuse. According to such a configuration, the protection function against overcurrent can be made redundant while suppressing an increase in the number of parts.
  • each spaced electrode section 35, 45 is larger than the electrical resistance of each attached electrode section 34, 44.
  • a part having a large electrical resistance becomes a disconnection part DC, which melts or breaks when an overcurrent occurs.
  • each of the separated electrode parts 35 and 45 has a cross-sectional area intersecting the current flow direction in at least a part of the electrode parts 30 and 40 compared to a cross-sectional area in other parts. It's getting smaller. In other words, the cross-sectional area of at least a portion of each of the separated electrode parts 35 and 45 intersecting the current flow direction is smaller than the cross-sectional area of each of the attached electrode parts 34 and 44. Note that current flows vertically in each of the separated electrode parts 35 and 45 of this embodiment. Therefore, the cross-sectional area of each of the separated electrode parts 35 and 45 that intersects with the current flow direction is the cross-sectional area of each of the separated electrode parts 35 and 45 that intersects with the vertical direction DR1.
  • the thickness of the stacked body ST in the stacking direction DR2 in at least a part of each spaced electrode part 35, 45 is smaller than the thickness of the stacked body ST in the stacked direction DR2 in each attached electrode part 34, 44. There is. A portion with a smaller thickness among the spaced apart electrode portions 35 and 45 serves as a disconnection portion DC.
  • the film heater 10 of this embodiment can obtain the same effects as the first embodiment from the same configuration or equivalent configuration as the first embodiment.
  • the film heater 10 of this embodiment has the following features.
  • each of the spaced apart electrode parts 35 and 45 has a large electrical resistance. According to this, the Joule heat generated in each of the separated electrode parts 35 and 45 increases when an overcurrent occurs, so when an overcurrent occurs, each of the separated electrode parts 35 and 45 is , 45 can be appropriately melted or broken.
  • the thickness of the stacked body ST in the stacking direction DR2 in at least a portion of each spaced electrode part 35, 45 is greater than the thickness of the stacked body ST in the stacking direction DR2 in each attached electrode part 34, 44. It's getting smaller. In this way, by reducing the thickness in the stacking direction DR2 of at least a portion of each spaced electrode part 35, 45, the electrical resistance of each spaced electrode part 35, 45 can be adjusted to the value of each attached electrode part without adding new parts. 34 and 44.
  • each spaced electrode section 35, 45 has an electrode width in at least a portion that is greater than the thickness in the stacking direction DR2 of the stacked body ST in each attached electrode section 34, 44, instead of the thickness in the stacking direction DR2. is also smaller.
  • the part with the smaller electrode width becomes the disconnection part DC. Note that the electrode width is the width dimension of each electrode portion 30, 40 in a direction intersecting the current flow direction.
  • the film heater 10 of this embodiment can obtain effects produced from a configuration common to or equivalent to those of the embodiments described so far.
  • the film heater 10 of this embodiment has the following features.
  • the electrode width in at least a portion of each of the separated electrode parts 35 and 45 is smaller than the electrode width in each of the attached electrode parts 34 and 44. In this way, by reducing the electrode width in at least part of each of the spaced electrode parts 35, 45, the electrical resistance of each of the spaced electrode parts 35, 45 can be reduced by reducing the electrical resistance of each of the attached electrode parts 34, 45 without adding new parts. It can be made larger than .
  • each of the separated electrode parts 35 and 45 of the third embodiment has an electrode width smaller in at least a portion than the electrode width in each attached electrode part 34 and 44, the present invention is not limited thereto.
  • each of the separated electrode parts 35 and 45 is configured to have one or more non-conductive mask parts so that the cross-sectional area intersecting the current flow direction is reduced. It's okay.
  • each of the spaced apart electrode parts 35 and 45 of the third embodiment may have a smaller thickness in the stacking direction DR2. This also makes it possible to reduce the cross-sectional area intersecting the current flow direction.
  • each spaced electrode part 35, 45 is made of a conductive material having a lower electric conductivity than other parts except for the part.
  • a part made of a conductive material with low electrical conductivity becomes a disconnection part DC.
  • the electrical conductivity of the disconnection portion DC is lower than that of other portions.
  • the disconnection part DC is made of aluminum, and the other parts are made of copper.
  • the film heater 10 of this embodiment can obtain effects produced from a configuration common to or equivalent to those of the embodiments described so far.
  • the film heater 10 of this embodiment has the following features.
  • each spaced electrode part 35, 45 can be , 45 can be made larger than that of each attached electrode portion 34, 44.
  • the amount of heat transfer in at least a portion of each spaced electrode portion 35, 45 is smaller than the amount of heat transfer in each attached electrode portion 34, 44. .
  • a part with a small amount of heat transfer becomes a disconnection part DC, which melts or breaks when an overcurrent occurs. Note that the amount of heat transfer is the amount of heat transferred to the outside in each electrode section 30, 40.
  • each spaced electrode portion 35, 45 has a surface roughness smaller than that of each attached electrode portion 34, 44. Thereby, the heat transfer area in each spaced electrode part 35, 45 becomes smaller than the heat transfer area in each attached electrode part 34, 44, so that the amount of heat transfer in each spaced electrode part 35, 45 becomes smaller.
  • the film heater 10 of this embodiment can obtain effects produced from a configuration common to or equivalent to those of the embodiments described so far.
  • the film heater 10 of this embodiment has the following features.
  • the film heater 10 has a structure in which the amount of heat transferred to at least a portion of each spaced electrode portion 35, 45 is reduced. According to this, the temperature of each of the separated electrode parts 35 and 45 tends to rise quickly when an overcurrent occurs, so that each of the separated electrode parts 35 and 45 can be appropriately fused or broken when an overcurrent occurs.
  • each spaced electrode portion 35, 45 has a surface roughness smaller than that of each attached electrode portion 34, 44. According to this, it is possible to make the amount of heat transfer of each spaced electrode part 35, 45 smaller than that of each attached electrode part 34, 44 without adding any new parts.
  • the connector connecting portion 12 is arranged inside the outer panel OP of the hood of the vehicle C. As a result, the connector connection portion 12 is not exposed to the wind while the vehicle C is running.
  • each of the separated electrode parts 35 and 45 is located at a position where the velocity of the airflow flowing around the laminate ST is lower than the position where each of the attached electrode parts 34 and 44 is arranged. It is located in As a result, the velocity of the airflow flowing around each of the separated electrode parts 35, 45 becomes smaller than the flow velocity of the airflow flowing around each of the attached electrode parts 34, 44, as shown in FIG. 16, for example. Then, of each of the separated electrode parts 35 and 45, the part located at a position where the flow velocity of the airflow becomes small is fused or broken due to the occurrence of an overcurrent.
  • the film heater 10 of this embodiment can obtain effects produced from a configuration common to or equivalent to those of the embodiments described so far.
  • the film heater 10 of this embodiment has the following features.
  • each spaced electrode section 35, 45 is arranged at a position where the flow velocity of the airflow flowing around the stacked body ST is lower than the position where each attached electrode section 34, 44 is arranged.
  • a part located at a position where the flow velocity of the airflow becomes small constitutes a disconnection part DC that melts or breaks when an overcurrent occurs. According to this, it is possible to make the amount of heat transfer of each spaced electrode part 35, 45 smaller than that of each attached electrode part 34, 44 without adding any new parts.
  • each spaced electrode section 35, 45 is made of a material having a lower thermal conductivity than the material forming each attached electrode section 34, 44.
  • a part made of a material with low thermal conductivity becomes a disconnection part DC, which melts or breaks when an overcurrent occurs.
  • each spaced electrode part 35, 45 is made of aluminum, and each attached electrode part 34, 44 is made of copper.
  • the film heater 10 of this embodiment can obtain effects produced from a configuration common to or equivalent to those of the embodiments described so far.
  • the film heater 10 of this embodiment has the following features.
  • each spaced electrode portion 35, 45 is made of a material with low thermal conductivity. According to this, when an overcurrent occurs, the heat transfer from each spaced electrode part 35, 45 to the surroundings is suppressed, making it easier to raise the temperature quickly, so when an overcurrent occurs, each spaced electrode part 35, 45 Can be melted or broken appropriately.
  • the spacing insulation portion 52 is made of a material having a lower thermal conductivity than the material forming the attachment insulation portion 51.
  • a part close to the part made of a material with low thermal conductivity in the spaced insulating part 52 is a disconnection part DC
  • the part that is close to the part made of a material with low thermal conductivity in the spaced insulation part 52 is a disconnection part DC, which can melt or melt when an overcurrent occurs. break.
  • the film heater 10 of this embodiment can obtain effects produced from a configuration common to or equivalent to those of the embodiments described so far.
  • the film heater 10 of this embodiment has the following features.
  • At least a part of the spaced insulation portion 52 is made of a material with low thermal conductivity. According to this, when an overcurrent occurs, heat transfer from the spaced insulating portion 52 to the surroundings is suppressed, so that the temperature can easily rise quickly. Therefore, when an overcurrent occurs, the portion of the pair of electrode portions 30, 40 that is close to the spaced insulation portion 52 can be appropriately fused or broken.
  • the spaced apart insulating portion 52 is made of a material having a larger coefficient of linear expansion than the material forming the attachment insulating portion 51.
  • the part that is close to the part made of a material with a large linear expansion coefficient in the spaced insulation part 52 is a disconnection part DC, and when an overcurrent occurs, it melts or break.
  • the film heater 10 of this embodiment can obtain effects produced from a configuration common to or equivalent to those of the embodiments described so far.
  • the spaced insulation portion 52 is made of a material with a large coefficient of linear expansion, thermal stress due to temperature rise when an overcurrent occurs will increase. Thereby, when an overcurrent occurs, a portion of the pair of electrode portions 30 and 40 that is close to the spaced insulation portion 52 can be appropriately fused.
  • the stacked body ST includes a surface layer portion 70 having electrical insulation properties and disposed on one side in the stacking direction DR2.
  • the laminate ST has a laminate structure in which the conductive film 20 and the pair of electrode parts 30 and 40 are sandwiched between an insulating part 50 and a surface layer part 70 having electrical insulation properties.
  • the surface layer portion 70 may be made of the same material as the insulating portion 50, or may be made of a different material.
  • the film heater 10 of this embodiment can obtain effects produced from a configuration common to or equivalent to those of the embodiments described so far.
  • the film heater 10 of this embodiment has the following features.
  • the laminate ST constituting the film heater 10 has a laminate structure in which the conductive film 20 and the pair of electrode parts 30 and 40 are sandwiched between an insulating part 50 and a surface layer part 70 having electrical insulation properties. According to this, the electrical insulation of the film heater 10 can be ensured in a simple form.
  • the film heater 10 is attached to the lens portion RZ via a support member 60 on the electrode portions 30 and 40 side of the laminate ST. That is, one side of the stacked body ST in the stacking direction DR2 is attached to the lens portion RZ via the support member 60.
  • the film heater 10 of this embodiment can obtain effects produced from a configuration common to or equivalent to those of the embodiments described so far.
  • the film heater 10 is attached to the windshield FG instead of the lens portion RZ of the headlight HL.
  • the film heater 10 is attached to an object to be heated by inserting the main body 11 between two intermediate films ML1 and ML2 of the laminated glass DG that constitute the windshield FG.
  • the connector connecting portion 12 is arranged outside the laminated glass DG.
  • the two intermediate films ML are transparent resin films that adhere the glasses of the laminated glass DG to each other.
  • the film heater 10 of this embodiment can obtain effects produced from a configuration common to or equivalent to those of the embodiments described so far.
  • the film heater 10 of the twelfth embodiment is attached to the object to be heated by inserting the main body 11 between the two interlayer films ML1 and ML2 of the laminated glass DG, the present invention is not limited thereto.
  • the film heater 10 may be attached to the object to be heated, for example, as shown in FIG. 23, by inserting the main body 11 along one inner surface of the laminated glass DG.
  • the film heater 10 has a pair of electrode parts 30 and 40 laminated on an insulating part 50 pressed against a conductive film 20 laminated on one of two intermediate films ML1 and ML2. It has a structure. Such a structure can be constructed, for example, by laminating a conductive film 20 on one of the two intermediate films ML1 and ML2, and forming a pair of electrode parts laminated on the insulating part 50 on the conductive film 20, for example, when manufacturing the laminated glass DG. It is obtained by bringing 30 and 40 into contact. Note that, in the film heater 10, the connector connecting portion 12 is arranged outside the laminated glass DG.
  • the film heater 10 of this embodiment can obtain effects produced from a configuration common to or equivalent to those of the embodiments described so far.
  • the conductive film 20 is laminated on one of the two intermediate films ML1 and ML2, but the present invention is not limited thereto.
  • the film heater 10 may have a structure in which a pair of electrode parts 30 and 40 laminated on an insulating part 50 are pressed against a conductive film 20 laminated on a laminated glass DG. good.
  • the film heater 10 may be protected by modding a part of the laminate ST with a resin adhesive or the like, for example, as shown in FIG. 26. Note that in the film heater 10, the entire laminate ST may be modded with a resin adhesive or the like.
  • the film heater 10 includes a conductive film 20, a first electrode part 30, a second electrode part 40, and a support body 80, as shown in FIGS. 27 and 28.
  • the insulating section 50 described in the first embodiment is omitted.
  • a conductive film 20 is attached to the headlight HL with an adhesive or the like (not shown). That is, in the film heater 10, the conductive film 20 is directly attached to the headlight HL without using the support member 60.
  • the first electrode portion 30 and the second electrode portion 40 are attached to the headlight HL via the conductive film 20 at the first attachment electrode portion 34 and the second attachment electrode portion 44 that constitute the main body portion 11 . Further, in the first electrode section 30 and the second electrode section 40, the first spaced apart electrode part 35 and the second spaced apart electrode part 45, which constitute the connector connection part 12, are spaced apart from the headlight HL.
  • a support body 80 is attached to the first spaced apart electrode part 35 and the second spaced apart electrode part 45.
  • the support 80 is a base material that supports the conductive film 20 and at least one of the pair of electrode parts 30 and 40.
  • the support body 80 reinforces the first spaced electrode section 35 and the second spaced electrode section 45.
  • the support body 80 is made of a transparent resin material.
  • the support body 80 is made of, for example, thermoplastic resin such as polycarbonate.
  • the support body 80 has a thickness of, for example, about 0.05 to 0.5 [mm].
  • the film heater 10 of this embodiment is not entirely configured as a laminate ST. Specifically, the structure including the conductive film 20, the first electrode part 30, and the second electrode part 40 is not stacked in the connector connection part 12.
  • the film heater 10 of this embodiment can obtain effects produced from a configuration common to or equivalent to those of the embodiments described so far.
  • a structure including the conductive film 20 and the pair of electrode parts 30 and 40 includes a support 80 that supports at least one of the conductive film 20 and the pair of electrode parts 30 and 40.
  • the conductive film 20 and the pair of electrode parts 30 and 40 can be reinforced by the support body 80.
  • the film heater 10 described in the fourteenth embodiment does not include the insulating section 50, the present invention is not limited to this, and may include the insulating section 50. Further, in the film heater 10 described in the fourteenth embodiment, the conductive film 20 is directly attached to the headlight HL, but the present invention is not limited to this. In the film heater 10, for example, the conductive film 20 may be attached to the headlight HL via the support member 60.
  • the lens portion RZ of the headlight HL of the vehicle C is heated by the film heater 10, but the object to be heated by the film heater 10 is not limited to the headlight HL.
  • the film heater 10 may be applied to a camera, a radar device, LiDAR, and glass mounted on the vehicle C in addition to the headlight HL. Further, the film heater 10 can also be applied to moving objects other than the vehicle C, stationary equipment, houses, etc.
  • the film heater 10 is attached to a transparent member that transmits electromagnetic waves such as visible light, but the film heater 10 may be attached to an opaque member, for example.
  • the conductive film 20 and the insulating part 50 are made of a transparent thin film, but the present invention is not limited to this, and at least one of the conductive film 20 and the insulating part 50 is made of an opaque thin film. You can leave it there.
  • the film heater 10 does not need to be configured as a laminate ST.
  • the film heater 10 uses the insulating part 50 having electrical insulation properties as a base material, the present invention is not limited to this, and for example, a film-like member having conductivity may be used as the base material.
  • the connector connecting portion 12 is disposed above the main body portion 11 constituting the heat generating portion, but this is not limited to this, and it is not necessary to do so. .
  • the structure including the conductive film and the pair of electrode parts includes an attachment part (11) attached to the object to be heated, and a separation part (12) connected to the attachment part and separated from the object to be heated. It's here, In the film heater, the separated portion is a disconnection portion (DC) that melts or breaks when an overcurrent occurs.
  • DC disconnection portion
  • the pair of electrode parts has an attached electrode part (34, 44) existing at the attachment part and a spaced electrode part (35, 45) existing at the separated part, At least a portion of the electrical resistance of the spaced apart electrode portion is greater than the electrical resistance of the attached electrode portion,
  • the film heater according to Disclosure 1 or 2 wherein a portion of the separated electrode portions where the electric resistance is large is the disconnection portion, and is fused or broken when the overcurrent occurs.
  • At least a portion of the separated electrode portion has a cross-sectional area that intersects with the current flow direction and is smaller than the cross-sectional area of the attached electrode portion;
  • the film heater according to disclosure 3 wherein a portion of the spaced electrode portions having a small cross-sectional area melts or breaks due to the occurrence of the overcurrent.
  • the structure is configured as a laminate in which the conductive film and the pair of electrode parts are stacked in a predetermined order,
  • the thickness of the laminate in the stacking direction of at least a portion of the spaced electrode portion is smaller than the thickness of the laminate in the stacking direction of the attached electrode portion,
  • the film heater according to disclosure 4 wherein a portion of the spaced electrode portions having a smaller thickness in the stacking direction melts or breaks when the overcurrent occurs.
  • At least a portion of the spaced electrode portion has an electrode width smaller than that of the attached electrode portion,
  • the film heater according to Disclosure 4 or 5 wherein a portion of the separated electrode portions where the electrode width is small melts or breaks due to the occurrence of the overcurrent.
  • a part of the spaced electrode part is made of a conductive material having a lower electrical conductivity than other parts of the spaced electrode part, 7.
  • the pair of electrode parts has an attached electrode part (34, 44) existing at the attachment part and a spaced electrode part (35, 45) existing at the separated part,
  • the amount of heat transfer in at least a portion of the separated electrode portion is smaller than the amount of heat transfer in the attached electrode portion,
  • the film heater according to any one of Disclosures 1 to 7, wherein a portion of the separated electrode portions where the amount of heat transfer is small is the disconnection portion, and is fused or broken when the overcurrent occurs.
  • At least a portion of the spaced electrode portion has a surface roughness smaller than that of the attached electrode portion, The film heater according to disclosure 8, wherein the portion of the spaced-apart electrode portion that has the small surface roughness melts or breaks when the overcurrent occurs.
  • the structure is configured as a laminate (ST) in which the conductive film and the pair of electrode parts are laminated in a predetermined order, At least a portion of the separated electrode portions are arranged at a position where the flow velocity of the airflow flowing around the laminate is lower than a position where the attached electrode portion is arranged,
  • the film heater according to Disclosure 8 or 9 wherein a portion of the spaced electrode portions located at a position where the flow velocity of the airflow becomes small melts or breaks due to the occurrence of the overcurrent.
  • the pair of electrode parts has an attached electrode part (34, 44) existing at the attachment part and a spaced electrode part (35, 45) existing at the separated part, At least a portion of the spaced electrode portion is made of a material having a lower thermal conductivity than the material forming the attached electrode portion,
  • the structure includes an insulating part (50) having electrical insulation properties,
  • the insulating part has an attachment insulating part (34, 44) existing in the attaching part and a separation insulating part (35, 45) existing in the separating part, At least a portion of the spaced insulation portion is made of a material having a lower thermal conductivity than the material forming the attachment insulation portion, A portion of the pair of electrode portions that is close to a portion of the separated insulating portion made of a material having a low thermal conductivity is the disconnection portion, and is fused when the overcurrent occurs.
  • the film heater according to any one of Items 1 to 11.
  • the structure includes an insulating part (50) having electrical insulation properties,
  • the insulating part has an attachment insulating part (51) existing in the attaching part and a spacing insulating part (52) existing in the separating part, 13.
  • the film heater according to any one of Disclosures 1 to 12, wherein at least a portion of the spaced-apart insulating portion is made of a material having a larger coefficient of linear expansion than a material constituting the attachment insulating portion.
  • the heated object is transparent and transmits electromagnetic waves
  • the insulating section is made of a transparent insulating material that transmits the electromagnetic waves.

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Abstract

フィルムヒータ(10)は、加熱対象物(HL、RZ)に取り付けられるものである。フィルムヒータは、通電により発熱する導電膜(20)と、導電膜に接続される一対の電極部(30、40)と、を備える。導電膜および一対の電極部を含む構造体は、加熱対象物に取り付けられる取付部位(11)と、取付部位に連なるとともに加熱対象物から離間する離間部位(12)を含んでいる。離間部位は、過電流の発生に伴い溶断または破断する断線部(DC)になっている。

Description

フィルムヒータ 関連出願への相互参照
 本出願は、2022年5月16日に出願された日本特許出願番号2022-080246号と、2022年11月28日に出願された日本特許出願番号2022-189292号とに基づくもので、ここにその記載内容が参照により組み入れられる。
 本開示は、加熱対象物に取り付けられるフィルムヒータに関する。
 従来、光が透過する前照灯カバーを加熱するフィルムヒータが知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載のフィルムヒータの制御部には、過電流の発生に伴い溶断する電流ヒューズを含む保護回路が設けられている。
特開2020-104594号公報
 しかしながら、例えば、特許文献1の如く、過電流の発生に伴い溶断する電流ヒューズを制御回路の保護回路に設ける場合、部品点数が増えることでコストが増加してしまう。
 本開示は、部品点数の増加を抑えつつ、過電流に対する保護を図ることが可能なフィルムヒータを提供することを目的とする。
 本開示の1つの観点によれば、
 フィルムヒータは、
 加熱対象物に取り付けられるものであって、
 通電により発熱する導電膜と、
 導電膜に接続される一対の電極部と、を備え、
 導電膜および一対の電極部を含む構造体は、加熱対象物に取り付けられる取付部位と、取付部位に連なるとともに加熱対象物から離間する離間部位と、を含んでおり、
 離間部位は、過電流の発生に伴い溶断または破断する断線部になっている。
 フィルムヒータは、加熱対象物から離間している箇所がある場合、当該箇所に在る一対の電極部で生ずる熱は加熱対象物へ移動し難い。このため、加熱対象物から離間している箇所は、加熱対象物に接触する箇所に在る一対の電極部よりも高い温度になり易い。
 このことを加味して、本開示のフィルムヒータは、導電膜および一対の電極部を含む構造体に対して加熱対象物から離間する離間部位を設けている。この離間部位を利用して、過電流の発生に伴い溶断または破断する断線部とすれば、部品点数の増加を抑えつつ、過電流に対する保護を図ることができる。
 なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
第1実施形態に係るフィルムヒータを適用した車両の正面図である。 第1実施形態に係るフィルムヒータを含むヒータシステムの構成図である。 図2のIII-III断面図である。 意図しない短絡が生じた際のフィルムヒータにおける電流の流れ方を説明するための説明図である。 過電流が流れた際のフィルムヒータを説明するための説明図である。 第2実施形態に係るフィルムヒータの取付電極部位および離間電極部位における電気抵抗を説明するための説明である。 第2実施形態に係るフィルムヒータの一部を示す正面図である。 図7のVIII-VIII断面図である。 第3実施形態に係るフィルムヒータの一部を示す正面図である。 第3実施形態の変形例となるフィルムヒータの一部を示す正面図である。 第4実施形態に係るフィルムヒータの一部を示す正面図である。 断線部と他の部位における電気伝導率を説明するための説明である。 第5実施形態に係るフィルムヒータの取付電極部位および離間電極部位における熱伝達量を説明するための説明である。 取付電極部位および離間電極部位における表面粗さを説明するための説明である。 第6実施形態に係るフィルムヒータの模式的な断面図である。 取付電極部位および離間電極部位の周囲を流れる気流の流速を説明するための説明である。 第7実施形態に係るフィルムヒータの取付電極部位および離間電極部位を構成する材料の熱伝導率を説明するための説明である。 第8実施形態に係るフィルムヒータの取付絶縁部位および離間絶縁部位を構成する材料の熱伝導率を説明するための説明である。 第9実施形態に係るフィルムヒータの取付絶縁部位および離間絶縁部位を構成する材料の線膨張係数を説明するための説明である。 第10実施形態に係るフィルムヒータの模式的な断面図である。 第11実施形態に係るフィルムヒータの模式的な断面図である。 第12実施形態に係るフィルムヒータの模式的な断面図である。 第12実施形態の変形例となるフィルムヒータの模式的な断面図である。 第13実施形態に係るフィルムヒータの模式的な断面図である。 第13実施形態の第1の変形例となるフィルムヒータの模式的な断面図である。 第13実施形態の第2の変形例となるフィルムヒータの模式的な断面図である。 第14実施形態に係るフィルムヒータを含むヒータシステムの構成図である。 図27のXXVIII-XXVIII断面図である。
 以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。
 (第1実施形態)
 本実施形態について、図1~図5を参照して説明する。本実施形態では、本開示のフィルムヒータ10を車両Cの前照灯であるヘッドライトHLに適用した例について説明する。本実施形態では、ヘッドライトHLが、フィルムヒータ10の“加熱対象物”となっている。ヘッドライトHLは、電磁波(本例では可視光)を透過する透明な光透過部材である。
 ここで、ヘッドライトHLは、光源にLEDが採用されたLEDランプとして構成されている。LEDランプは、ハロゲンランプに比べて、赤外光の放出が少なく、レンズ部分RZが温まり難いので、レンズ部分RZに雪や氷が付着すると、それらが溶け難い。これらは、ヘッドライトHLの照度を低下させる要因となることから好ましくない。
 このことを加味して、本実施形態では、フィルムヒータ10をヘッドライトHLに適用している。フィルムヒータ10は、ヒータシステム1の一部を構成している。フィルムヒータ10は、光学粘着シートで構成され、図1に示すように、ヘッドライトHLのレンズ部分RZに貼り付けられる。フィルムヒータ10は、発熱することにより、ヘッドライトHLのレンズ部分RZを加熱することで、当該レンズ部分RZの解氷、融雪、防曇等を行う。これによれば、ヘッドライトHLの照度を確保し、車両Cの走行時の安全性を高めることができる。
 図2に示すように、ヒータシステム1は、フィルムヒータ10および制御部100を含んでいる。図2等に示す上下を示す矢印は、フィルムヒータ10をヘッドライトHLのレンズ部分RZに取り付けた際のフィルムヒータ10の上下方向DR1を示している。
 フィルムヒータ10は、フィルム状に形成されたヒータである。図3に示すように、フィルムヒータ10は、導電膜20、第1電極部30、第2電極部40、絶縁部50、支持材60を含んでいる。
 絶縁部50は、フィルムヒータ10における基材となる部材である。絶縁部50は、電気絶縁性を有する透明な薄膜である。絶縁部50は、ポリカーボネート等の熱可塑性樹脂で構成されている。絶縁部50は、例えば、0.05~0.5[mm]程度の厚みを有する。本実施形態では、絶縁部50が、導電膜20および一対の電極部30、40の少なくとも一方を支持する基材を構成している。
 導電膜20は、通電により発熱する発熱部である。導電膜20は、電気導電性を有する透明な薄膜である。導電膜20は、絶縁部50の一面に対して積層される。
 導電膜20は、例えば、ITOまたはカーボンチューブ等で形成されている。ITOは、Indium-Tin-Oxideの略称である。導電膜20は、絶縁部50に比べて厚みが小さい。導電膜20は、数ナノメートルの厚みを有する。導電膜20の抵抗率は、面内で一様であってもよいし、一様でなく偏っていてもよい。このような導電膜20は、その内部を電流が線状ではなく面状に流れるように構成されている。
 第1電極部30および第2電極部40は、導電膜20に電気的に接続される一対の電極部である。第1電極部30および第2電極部40は、導電膜20および絶縁部50の一面に対して積層される。
 第1電極部30と第2電極部40は、導電膜20を介して電気的に接続されている。第1電極部30および第2電極部40は、例えば銀ペーストや銅ペーストが導電膜20に印刷されて焼成されることで形成されてもよい。第1電極部30および第2電極部40は、導電膜20と物理的に接触している部分において、導電膜20と電気的に導通する。
 第1電極部30および第2電極部40の抵抗率は、導電膜20の抵抗率よりも充分に小さい。換言すれば、第1電極部30および第2電極部40の電気伝導率は、導電膜20の電気伝導率よりも充分に大きい。例えば、第1電極部30および第2電極部40の電気伝導率の平均値は、導電膜20の電気伝導率の平均値の10倍以上である。また、第1電極部30および第2電極部40は、導電膜20よりも厚みが大きく、絶縁部50よりも厚みが小さい。第1電極部30および第2電極部40は、例えば、数ミクロン程度の厚みを有する。
 第1電極部30は、導電膜20の上方側にある上縁部分21に接続されている。第1電極部30は、導電膜20に物理的に接触する第1接触部31および第1接触部31とコネクタCNとを接続する第1リード部32を有する。第1電極部30は、第1接触部31が上下方向DR1に交差する方向に延び、第1リード部32が第1接触部31に交差するように上下に直線状に延びている。
 第2電極部40は、導電膜20の下方側にある下縁部分22に接続されている。第2電極部40は、導電膜20に物理的に接触する第2接触部41および第2接触部41とコネクタCNとを接続する第2リード部42を有する。
 第2電極部40の第2接触部41は、上下方向DR1に交差する方向に延びている。第2リード部42は、第2接触部41に接触する部位から導電膜20の側方を上下に直線状に延びる第1部位、当該第1部位に交差して第1電極部30の第1接触部31に沿って延びる第2部位、当該第2部位に交差して上下に直線状に延びる部位を有する。
 このように構成される導電膜20、一対の電極部30、40、絶縁部50を含む構造体は、所定の順序で積層された積層体STとして構成されている。この積層体STは、例えば、スクリーンマスクを用いて基材となる絶縁部50に対して所定の形状の導電膜20を形成した後、所定のパターンの一対の電極部30、40を形成することで得られる。なお、図3等に示す一方および他方を示す矢印は、積層体STの積層方向DR2を示している。本実施形態では、積層体STにおける一対の電極部30、40側を一方側とし、積層体STにおける絶縁部50側を他方側としている。また、図2等の正面図では、一対の電極部30、40と他とを区別するために、一対の電極部30、40に対してドット柄を付している。なお、実製品では、一対の電極部30、40に対してドット柄が付されているわけではない。
 積層体STは、フィルム状またはシート状に形成されており、全体として積層方向DR2の厚みが小さくなっている。積層体STは、略矩形状の本体部11および本体部11から上方に延びるコネクタ接続部12を含んでいる。
 本体部11は、導電膜20、一対の電極部30、40、絶縁部50それぞれを含む部位である。本体部11は、導電膜20を含んでおり、通電により発熱する発熱部として機能する。本体部11は、自身の熱がレンズ部分RZに効率的に伝わるように、支持材60を介してレンズ部分RZに取り付けられている。具体的には、積層体STは、積層方向DR2の他方側が支持材60によってレンズ部分RZに貼り付けられている。
 ここで、支持材60は、フィルム状またはシート状のもので、例えば、光透過性に優れたOCRやOCA等の光学用接着剤が採用される。OCRは、“Optical Clear Resin”の略称である。OCAは、“Optical Clear Adhesive”の略称である。本実施形態では、支持材60が、導電膜20および一対の電極部30、40の少なくとも一方を支持する支持部材を構成している。
 コネクタ接続部12は、一対の電極部30、40および絶縁部50を含む部位である。コネクタ接続部12は、導電膜20が含まれておらず、導電膜20へ電力を供給する給電部として機能する。コネクタ接続部12は、その上端部分に、フィルムヒータ10の積層体STと制御部100とを電気的に接続するためのコネクタCNが取り付けられている。なお、コネクタ接続部12は、一対の電極部30、40および絶縁部50だけでなく、導電膜20が含まれていてもよい。
 コネクタ接続部12は、レンズ部分RZとの間に支持材60が設けられておらず、レンズ部分RZから離間している。具体的には、積層体STは、積層方向DR2の他方側が支持材60によってレンズ部分RZに貼り付けられている。本実施形態の積層体STは、本体部11が加熱対象物に取り付けられる“取付部位”を構成し、コネクタ接続部12が加熱対象物から離間する“離間部位”を構成している。
 本実施形態では、本体部11に在る第1電極部30および第2電極部40を第1取付電極部位34および第2取付電極部位44とし、コネクタ接続部12に在る第1電極部30および第2電極部40を第1離間電極部位35および第2離間電極部位45としている。また、本体部11に在る絶縁部50を取付絶縁部位51とし、コネクタ接続部12に在る絶縁部50を離間絶縁部位52としている。
 このように構成されるフィルムヒータ10は、コネクタ接続部12がレンズ部分RZから離間しているので、コネクタ接続部12に或る第1離間電極部位35および第2離間電極部位45で生ずる熱は、レンズ部分RZへ移動し難い。このため、第1離間電極部位35および第2離間電極部位45は、第1取付電極部位34および第2取付電極部位44よりも高い温度になり易い。
 これらを加味して、フィルムヒータ10では、コネクタ接続部12を過電流の発生に伴い溶断または破断する断線部DCとして機能させている。なお、コネクタ接続部12は、過電流の発生時に第1離間電極部位35および第2離間電極部位45で生ずるジュール熱によって離間絶縁部位52の温度が離間絶縁部位52の融点を超えるように、各離間電極部位35、45の電気抵抗値等が設定されている。
 図2に戻り、フィルムヒータ10は、コネクタCNを介して制御部100に接続されている。制御部100は、フィルムヒータ10への通電状態および通電量を制御するものである。制御部100は、電流ヒューズFSを介して、車載バッテリBTに接続されている。なお、電流ヒューズFSは、車載バッテリBTと制御部100との間で過電流が生じた際に溶断して、車載バッテリBT等の車載機器を保護するものである。
 図示しないが、制御部100は、車両Cにおける走行用の駆動機器が収容される機器収容部の内側に収容される。制御部100は、プロセッサ、メモリを含むマイコンを含んでおり、メモリに記憶されたプログラムに従ってプロセッサが各種処理を実施する。なお、制御部100には、フィルムヒータ10および制御部100を保護するためのヒューズが設けられていない。
 制御部100は、例えば、ヘッドライトHLが点灯された状態で、ヘッドライトHLのレンズ部分RZの解氷、融雪、防曇のいずれかが必要となる加熱必要条件が成立すると、フィルムヒータ10への通電を開始する。なお、加熱必要条件は、例えば、外気温センサにて検出される外気温が5℃以下になると成立する条件になっていてもよい。
 フィルムヒータ10は、通電により導電膜20が発熱する。そして、導電膜20の熱がヘッドライトHLのレンズ部分RZに移動することで、レンズ部分RZが昇温する。これにより、レンズ部分RZの解氷、融雪、防曇が実現される。
 ここで、例えば、図4に示すように、何らかの要因で、第1電極部30と第2電極部40とが短絡すると、第1電極部30から第2電極部40へ電流が流れる。この場合、フィルムヒータ10の合成抵抗が低下することで、第1電極部30から第2電極部40へより大きな電流(すなわち、過電流)が流れる。この過電流によって第1電極部30および第2電極部40に生ずるジュール熱が大きくなる。特に、各電極部30、40のうち、各離間電極部位35、45は、レンズ部分RZへの熱移動が生じないので、各取付電極部位34、44よりも温度が早期に高くなる。そして、各離間電極部位35、45の温度が離間絶縁部位52の融点を超えると、離間絶縁部位52の一部が溶けて変形する。この際、各離間電極部位35、45に対して熱応力等が作用することで、例えば、図5に示すように、離間電極部位35、45の一部が破断する。
 以上説明したフィルムヒータ10は、コネクタ接続部12が積層体STに加熱対象物であるレンズ部分RZから離間している。そして、コネクタ接続部12は、過電流の発生に伴い溶断または破断する断線部DCになっている。このように、フィルムヒータ10の一部に熱に対して弱い箇所を設け、この箇所を過電流の発生に伴い溶断または破断する断線部DCとすれば、部品点数を増加させることなく過電流に対する保護を図ることができる。
 また、フィルムヒータ10は、以下の特徴を備える。
 (0)導電膜20および一対の電極部30、40を含む構造体は、導電膜20および一対の電極部30、40の少なくとも一方を支持する支持材60を含んでいる。このように構成されるフィルムヒータ10は、支持材60によってレンズ部分RZへの取り付けの作業性を向上させたり、支持材60によって導電膜20および一対の電極部30、40を補強したりすることができる。
 (1)コネクタ接続部12は、発熱部を構成する本体部11の上方に配置されている。このように、コネクタ接続部12が本体部11の上方に配置されていれば、本体部11で温められた周囲の熱がコネクタ接続部12付近に上昇することで、コネクタ接続部12が早期に昇温し易くなる。このため、過電流の発生時には、コネクタ接続部12に存する各離間電極部位35、45を適切に溶断または破断させることができる。
 (2)本実施形態の加熱対象物は、電磁波を透過する透明なヘッドライトHLのレンズ部分RZである。導電膜20は、電磁波を透過する透明導電膜で構成されている。絶縁部50は、電磁波を透過する透明な絶縁材料で構成されている。このように構成されるフィルムヒータ10は、加熱対象物の機能や意匠性への影響を抑えつつ、加熱対象物を適切に加熱することができる。
 (3)絶縁部50は、本体部11に存する取付絶縁部位51およびコネクタ接続部12に存する離間絶縁部位52を有している。この離間絶縁部位52は、積層体STの積層方向DR2の厚みが0.05mm~0.5mmになっている。このように、離間絶縁部位52の厚みを小さくすれば、熱容量が小さくなり、過電流の発生時に離間絶縁部位52が早期に昇温し易くなるので、過電流の発生時に各電極部30、40のうち離間絶縁部位52に近接する部位を適切に破断させることができる。
 (4)絶縁部50は、熱可塑性材料で構成されている。これによると、過電流が生じた際に、各離間電極部位35、45のジュール熱で離間絶縁部位52が変形し易くなる。このため、各離間電極部位35、45に生ずる熱応力等によって各離間電極部位35、45の一部を破断させ易くなる。
 (第1実施形態の変形例)
 第1実施形態のフィルムヒータ10は、過電流によって離間絶縁部位52の一部が溶けて変形し、この際に各離間電極部位35、45に対して熱応力等が作用することで、離間電極部位35、45の一部が破断すると、説明したが、これに限定されない。フィルムヒータ10は、例えば、過電流によって各離間電極部位35、45に生ずるジュール熱によって、各離間電極部位35、45の一部が溶断するようになっていてもよい。このことは、以降の実施形態においても同様である。
 第1実施形態では、制御部100の電流ヒューズの代わりにフィルムヒータ10に対して断線部DCが設けられたものを例示したが、ヒータシステム1は、これに限定されない。ヒータシステム1は、例えば、フィルムヒータ10に対して断線部DCが設けられ、制御部100に対して電流ヒューズが設けられる構成になっていてもよい。このような構成によれば、部品点数の増加を抑えつつ、過電流に対する保護機能を冗長化させることができる。
 (第2実施形態)
 次に、第2実施形態について、図6~図8を参照して説明する。本実施形態では、第1実施形態と異なる部分について主に説明する。
 図6に示すように、フィルムヒータ10は、各離間電極部位35、45の少なくとも一部の電気抵抗が、各取付電極部位34、44の電気抵抗よりも大きくなっている。そして、各離間電極部位35、45のうち電気抵抗が大きい部位が、断線部DCになっており、過電流の発生に伴い溶断または破断する。
 図7、図8に示すように、各電極部30、40のうち、各離間電極部位35、45は、少なくとも一部における電流の流れ方向に交差する断面積が他の部位における断面積に比べて小さくなっている。換言すれば、各離間電極部位35、45は、少なくとも一部における電流の流れ方向に交差する断面積が、各取付電極部位34、44における断面積よりも小さくなっている。なお、本実施形態の各離間電極部位35、45では、電流が上下に流れる。このため、各離間電極部位35、45における電流の流れ方向に交差する断面積は、各離間電極部位35、45における上下方向DR1に交差する断面積である。
 具体的には、各離間電極部位35、45は、少なくとも一部における積層体STの積層方向DR2の厚みが各取付電極部位34、44における積層体STの積層方向DR2の厚みよりも小さくなっている。そして、各離間電極部位35、45のうち厚みの小さい部位が、断線部DCになっている。
 その他については、第1実施形態と同様である。本実施形態のフィルムヒータ10は、第1実施形態と共通の構成または均等な構成から奏される効果を第1実施形態と同様に得ることができる。
 本実施形態のフィルムヒータ10は、以下の特徴を備える。
 (1)フィルムヒータ10は、各離間電極部位35、45の少なくとも一部の電気抵抗が大きくなっている。これによると、過電流の発生時に各離間電極部位35、45に発生するジュール熱が大きくなるので、過電流の発生時に、周囲との間に生ずる熱歪みや過加熱等によって各離間電極部位35、45を適切に溶断または破断させることができる。
 (2)各離間電極部位35、45は、少なくとも一部における電流の流れ方向に交差する断面積が各取付電極部位34、44の断面積よりも小さくなっている。このように、各離間電極部位35、45の少なくとも一部における積層方向DR2の厚みを小さくすれば、新たな部品を追加することなく、各離間電極部位35、45の電気抵抗を各取付電極部位34、44に比べて大きくすることができる。
 (3)具体的には、各離間電極部位35、45は、少なくとも一部における積層体STの積層方向DR2の厚みが各取付電極部位34、44における積層体STの積層方向DR2の厚みよりも小さくなっている。このように、各離間電極部位35、45の少なくとも一部における積層方向DR2の厚みを小さくすれば、新たな部品を追加することなく、各離間電極部位35、45の電気抵抗を各取付電極部位34、44に比べて大きくすることができる。
 (第3実施形態)
 次に、第3実施形態について、図9を参照して説明する。本実施形態では、第2実施形態と異なる部分について主に説明する。
 図9に示すように、各離間電極部位35、45は、積層方向DR2の厚みの代わりに、少なくとも一部における電極幅が各取付電極部位34、44における積層体STの積層方向DR2の厚みよりも小さくなっている。そして、各離間電極部位35、45のうち電極幅が小さい部位が断線部DCになっている。なお、電極幅は、電流の流れ方向に交差する方向の各電極部30、40の幅寸法である。
 その他については、これまで説明した実施形態と同様である。本実施形態のフィルムヒータ10は、これまで説明した実施形態と共通の構成または均等な構成から奏される効果を得ることができる。
 本実施形態のフィルムヒータ10は、以下の特徴を備える。
 (1)各離間電極部位35、45は、少なくとも一部における電極幅が各取付電極部位34、44における電極幅よりも小さくなっている。このように、各離間電極部位35、45の少なくとも一部における電極幅を小さくすれば、新たな部品を追加することなく、各離間電極部位35、45の電気抵抗を各取付電極部位34、44に比べて大きくすることができる。
 (第3実施形態の変形例)
 第3実施形態の各離間電極部位35、45は、少なくとも一部における電極幅が各取付電極部位34、44における電極幅よりも小さくなっているが、これに限定されない。各離間電極部位35、45は、例えば、図10に示すように、導電性のないマスク箇所が1つ以上設けられることで、電流の流れ方向に交差する断面積が小さくなるように構成されていてもよい。
 また、第3実施形態の各離間電極部位35、45は、少なくとも一部の積層方向DR2の厚みが小さくなっていてもよい。これによっても、電流の流れ方向に交差する断面積を小さくすることができる。
 (第4実施形態)
 次に、第4実施形態について、図11、図12を参照して説明する。本実施形態では、第2実施形態と異なる部分について主に説明する。
 図11に示すように、各離間電極部位35、45の一部が、当該一部を除く他の部位に比べて電気伝導率が小さく導電性材料で構成されている。そして、各離間電極部位35、45のうち電気伝導率が小さい導電性材料で構成された部位が断線部DCになっている。図12に示すように、断線部DCは、電気伝導率が他の部位に比べて小さくなっている。各離間電極部位35、45は、例えば、断線部DCがアルミニウムで構成され、他の部位が銅で構成される。
 その他については、これまで説明した実施形態と同様である。本実施形態のフィルムヒータ10は、これまで説明した実施形態と共通の構成または均等な構成から奏される効果を得ることができる。
 本実施形態のフィルムヒータ10は、以下の特徴を備える。
 (1)本実施形態の如く、各離間電極部位35、45の一部が、電気伝導率の小さい導電性材料で構成されていれば、新たな部品を追加することなく、各離間電極部位35、45の電気抵抗を各取付電極部位34、44に比べて大きくすることができる。
 (第5実施形態)
 次に、第5実施形態について、図13、図14を参照して説明する。本実施形態では、第1実施形態と異なる部分について主に説明する。
 図13に示すように、本実施形態のフィルムヒータ10は、各離間電極部位35、45の少なくとも一部における熱伝達量が、各取付電極部位34、44における熱伝達量よりも小さくなっている。そして、各離間電極部位35、45のうち熱伝達量が小さい部位が、断線部DCになっており、過電流の発生に伴い溶断または破断する。なお、熱伝達量は、各電極部30、40における外部へ移動する熱の移動量である。
 具体的には、図14に示すように、各離間電極部位35、45の少なくとも一部は、各取付電極部位34、44よりも表面粗さが小さくなっている。これにより、各離間電極部位35、45における伝熱面積が各取付電極部位34、44における伝熱面積よりも小さくなることで、各離間電極部位35、45のうち熱伝達量が小さくなる。
 その他については、これまで説明した実施形態と同様である。本実施形態のフィルムヒータ10は、これまで説明した実施形態と共通の構成または均等な構成から奏される効果を得ることができる。
 本実施形態のフィルムヒータ10は、以下の特徴を備える。
 (1)フィルムヒータ10は、各離間電極部位35、45の少なくとも一部の熱伝達量が小さくなる構造になっている。これによれば、過電流の発生時に各離間電極部位35、45が早期に昇温し易くなるので、過電流の発生時に各離間電極部位35、45を適切に溶断または破断させることができる。
 (2)各離間電極部位35、45の少なくとも一部は、各取付電極部位34、44よりも表面粗さが小さくなっている。これによると、新たな部品を追加することなく、各離間電極部位35、45の熱伝達量を各取付電極部位34、44に比べて小さくすることができる。
 (第6実施形態)
 次に、第6実施形態について、図15、図16を参照して説明する。本実施形態では、第5実施形態と異なる部分について主に説明する。
 図15に示すように、本実施形態のフィルムヒータ10は、コネクタ接続部12が車両Cのボンネット等の外板OPの内側に配置されている。これにより、コネクタ接続部12には、車両Cの走行風に晒されなくなっている。
 このようになっていることで、各離間電極部位35、45の少なくとも一部は、各取付電極部位34、44が配置された位置よりも積層体STの周囲を流れる気流の流速が小さくなる位置に配置されている。これにより、各離間電極部位35、45の周囲を流れる気流の流速は、例えば、図16に示すように、各取付電極部位34、44の周囲を流れる気流の流速よりも小さくなる。そして、各離間電極部位35、45のうち気流の流速が小さくなる位置に在る部位が、過電流の発生に伴い溶断または破断する。
 その他については、これまで説明した実施形態と同様である。本実施形態のフィルムヒータ10は、これまで説明した実施形態と共通の構成または均等な構成から奏される効果を得ることができる。
 本実施形態のフィルムヒータ10は、以下の特徴を備える。
 (1)積層体STの周囲の気流の流速が小さい方が、気流の流速が大きいものに比べて、積層体STの周囲への熱伝達量が小さくなる。各離間電極部位35、45の少なくとも一部は、各取付電極部位34、44が配置された位置よりも積層体STの周囲を流れる気流の流速が小さくなる位置に配置されている。そして、各離間電極部位35、45のうち気流の流速が小さくなる位置に在る部位が、過電流の発生に伴い溶断または破断する断線部DCを構成している。これによると、新たな部品を追加することなく、各離間電極部位35、45の熱伝達量を各取付電極部位34、44に比べて小さくすることができる。
 (第7実施形態)
 次に、第7実施形態について、図17を参照して説明する。本実施形態では、第1実施形態と異なる部分について主に説明する。
 図17に示すように、フィルムヒータ10は、各離間電極部位35、45の少なくとも一部が、各取付電極部位34、44を構成する材料よりも熱伝導率が小さい材料で構成されている。そして、各離間電極部位35、45のうち熱伝導率が小さい材料で構成される部位が、断線部DCになっており、過電流の発生に伴い溶断または破断する。例えば、フィルムヒータ10は、各離間電極部位35、45がアルミニウムで構成され、各取付電極部位34、44が銅で構成される。
 その他については、これまで説明した実施形態と同様である。本実施形態のフィルムヒータ10は、これまで説明した実施形態と共通の構成または均等な構成から奏される効果を得ることができる。
 本実施形態のフィルムヒータ10は、以下の特徴を備える。
 (1)フィルムヒータ10は、各離間電極部位35、45の少なくとも一部が、熱伝導率が小さい材料で構成されている。これによれば、過電流の発生時に各離間電極部位35、45から周囲への熱移動が抑えられることで早期に昇温し易くなるので、過電流の発生時に各離間電極部位35、45を適切に溶断または破断させることができる。
 (第8実施形態)
 次に、第8実施形態について、図18を参照して説明する。本実施形態では、第1実施形態と異なる部分について主に説明する。
 図18に示すように、フィルムヒータ10は、離間絶縁部位52の少なくとも一部が、取付絶縁部位51を構成する材料よりも熱伝導率が小さい材料で構成されている。そして、各離間電極部位35、45のうち、離間絶縁部位52における熱伝導率が小さい材料で構成される部位に近接する部位が、断線部DCになっており、過電流の発生に伴い溶断または破断する。
 その他については、これまで説明した実施形態と同様である。本実施形態のフィルムヒータ10は、これまで説明した実施形態と共通の構成または均等な構成から奏される効果を得ることができる。
 本実施形態のフィルムヒータ10は、以下の特徴を備える。
 (1)フィルムヒータ10は、離間絶縁部位52の少なくとも一部が、熱伝導率が小さい材料で構成されている。これによると、過電流の発生時に離間絶縁部位52から周囲への熱移動が抑えられることで早期に昇温し易くなる。このため、過電流の発生時に一対の電極部30、40のうち離間絶縁部位52に近接する部位を適切に溶断または破断させることができる。
 (第9実施形態)
 次に、第9実施形態について、図19を参照して説明する。本実施形態では、第1実施形態と異なる部分について主に説明する。
 図19に示すように、フィルムヒータ10は、離間絶縁部位52の少なくとも一部が、取付絶縁部位51を構成する材料よりも線膨張係数の大きい材料で構成されている。そして、各離間電極部位35、45のうち、離間絶縁部位52における線膨張係数の大きい材料で構成される部位に近接する部位が、断線部DCになっており、過電流の発生に伴い溶断または破断する。
 その他については、これまで説明した実施形態と同様である。本実施形態のフィルムヒータ10は、これまで説明した実施形態と共通の構成または均等な構成から奏される効果を得ることができる。
 また、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
 (1)フィルムヒータ10は、離間絶縁部位52の少なくとも一部を線膨張係数の大きい材料で構成すれば、過電流の発生時の昇温による熱応力が増大する。これにより、過電流の発生時に一対の電極部30、40のうち離間絶縁部位52に近接する部位を適切に溶断させることができる。
 (第10実施形態)
 次に、第10実施形態について、図20を参照して説明する。本実施形態では、第1実施形態と異なる部分について主に説明する。
 図20に示すように、積層体STは、積層方向DR2の一方側に配置される電気絶縁性を有する表層部70を含んで構成されている。具体的には、積層体STは、導電膜20および一対の電極部30、40が、電気絶縁性を有する絶縁部50および表層部70で挟持される積層構造になっている。表層部70は、絶縁部50と同じ材料で構成されていてもよいし、異なる材料で構成されていてもよい。
 その他については、これまで説明した実施形態と同様である。本実施形態のフィルムヒータ10は、これまで説明した実施形態と共通の構成または均等な構成から奏される効果を得ることができる。
 本実施形態のフィルムヒータ10は、以下の特徴を備える。
 (1)フィルムヒータ10を構成する積層体STは、導電膜20および一対の電極部30、40が、電気絶縁性を有する絶縁部50および表層部70で挟持される積層構造になっている。これによると、フィルムヒータ10の電気絶縁性を簡易な形態で確保することができる。
 (第11実施形態)
 次に、第11実施形態について、図21を参照して説明する。本実施形態では、第1実施形態と異なる部分について主に説明する。
 図21に示すように、フィルムヒータ10は、積層体STにおける各電極部30、40側が支持材60を介してレンズ部分RZに取り付けられている。すなわち、積層体STは、積層方向DR2の一方側が支持材60を介してレンズ部分RZに取り付けられている。
 その他については、これまで説明した実施形態と同様である。本実施形態のフィルムヒータ10は、これまで説明した実施形態と共通の構成または均等な構成から奏される効果を得ることができる。
 (第12実施形態)
 次に、第12実施形態について、図22を参照して説明する。本実施形態では、第1実施形態と異なる部分について主に説明する。
 本実施形態では、ヘッドライトHLのレンズ部分RZではなく、フロントガラスFGにフィルムヒータ10を取り付けた例について説明する。フィルムヒータ10は、例えば、図22に示すように、フロントガラスFGを構成する合わせガラスDGの2つの中間膜ML1、ML2の間に本体部11を挿入することによって、加熱対象物に取り付けられている。フィルムヒータ10は、コネクタ接続部12が合わせガラスDGの外部に配置される。なお、2つの中間膜MLは、合わせガラスDGのガラス同士を接着する透明な樹脂フィルムである。
 その他については、これまで説明した実施形態と同様である。本実施形態のフィルムヒータ10は、これまで説明した実施形態と共通の構成または均等な構成から奏される効果を得ることができる。
 (第12実施形態の変形例)
 第12実施形態のフィルムヒータ10は、合わせガラスDGの2つの中間膜ML1、ML2の間に本体部11を挿入することによって、加熱対象物に取り付けられているが、これに限定されない。フィルムヒータ10は、例えば、図23に示すように、合わせガラスDGの一方の内面に沿って本体部11を挿入することによって、加熱対象物に取り付けられていてもよい。
 (第13実施形態)
 次に、第13実施形態について、図24を参照して説明する。本実施形態では、第12実施形態と異なる部分について主に説明する。
 フィルムヒータ10は、例えば、図24に示すように、2つの中間膜ML1、ML2の一方に積層した導電膜20に対して、絶縁部50に積層した一対の電極部30、40を押し当てた構造になっている。このような構造は、例えば、合わせガラスDGの製造時に、2つの中間膜ML1、ML2の一方に導電膜20を積層し、当該導電膜20に対して、絶縁部50に積層した一対の電極部30、40を接触させることによって得られる。なお、フィルムヒータ10は、コネクタ接続部12が合わせガラスDGの外部に配置される。
 その他については、これまで説明した実施形態と同様である。本実施形態のフィルムヒータ10は、これまで説明した実施形態と共通の構成または均等な構成から奏される効果を得ることができる。
 (第13実施形態の変形例)
 第13実施形態のフィルムヒータ10は、2つの中間膜ML1、ML2の一方に導電膜20が積層されているが、これに限定されない。フィルムヒータ10は、例えば、図25に示すように、合わせガラスDGに積層した導電膜20に対して、絶縁部50に積層した一対の電極部30、40を押し当てた構造になっていてもよい。
 また、フィルムヒータ10は、例えば、図26に示すように、積層体STの一部が樹脂製の接着剤等によってモーディングされることで保護されていてもよい。なお、フィルムヒータ10は、積層体STの全体が樹脂製の接着剤等によってモーディングされていてもよい。
 (第14実施形態)
 次に、第14実施形態について、図27、図28を参照して説明する。本実施形態では、第1実施形態と異なる部分について主に説明する。
 フィルムヒータ10は、図27、図28に示すように、導電膜20、第1電極部30、第2電極部40、支持体80を含んでいる。本実施形態のフィルムヒータ10は、第1実施形態で説明した絶縁部50が省略されている。
 フィルムヒータ10は、図示しない接着剤等によって導電膜20がヘッドライトHLに貼り付けられている。すなわち、フィルムヒータ10は、支持材60を介さずに、導電膜20が直にヘッドライトHLに取り付けられている。
 第1電極部30および第2電極部40は、本体部11を構成する第1取付電極部位34および第2取付電極部位44が導電膜20を介してヘッドライトHLに取り付けられている。また、第1電極部30および第2電極部40は、コネクタ接続部12を構成する第1離間電極部位35および第2離間電極部位45がヘッドライトHLから離間している。第1離間電極部位35および第2離間電極部位45は、支持体80が取り付けられている。支持体80は、導電膜20および一対の電極部30、40の少なくとも一方を支持する基材である。この支持体80によって第1離間電極部位35および第2離間電極部位45が補強されている。支持体80は、透明な樹脂材料によって構成されている。支持体80は、例えば、ポリカーボネート等の熱可塑性樹脂で構成されている。支持体80は、例えば、0.05~0.5[mm]程度の厚みを有する。
 本実施形態のフィルムヒータ10は、その全体が積層体STとして構成されている訳ではない。具体的には、導電膜20、第1電極部30、第2電極部40を含む構造体が、コネクタ接続部12において積層されていない。
 その他については、これまで説明した実施形態と同様である。本実施形態のフィルムヒータ10は、これまで説明した実施形態と共通の構成または均等な構成から奏される効果を得ることができる。
 また、フィルムヒータ10は、以下の特徴を備える。
 (1)導電膜20および一対の電極部30、40を含む構造体は、導電膜20および一対の電極部30、40の少なくとも一方を支持する支持体80を含んでいる。このように構成されるフィルムヒータ10は、支持体80によって導電膜20および一対の電極部30、40を補強したりすることができる。
 (第14実施形態の変形例)
 第14実施形態で説明したフィルムヒータ10は、絶縁部50が省略されているが、これに限らず、絶縁部50を備えていてもよい。また、第14実施形態で説明したフィルムヒータ10は、導電膜20が直にヘッドライトHLに取り付けられているが、これに限定されない。フィルムヒータ10は、例えば、支持材60を介して導電膜20がヘッドライトHLに取り付けられていてもよい。
 (他の実施形態)
 以上、本開示の代表的な実施形態について説明したが、本開示は、上述の実施形態に限定されることなく、例えば、以下のように種々変形可能である。
 上述の実施形態では、フィルムヒータ10によって車両CのヘッドライトHLのレンズ部分RZを加熱する例について説明したが、フィルムヒータ10の加熱対象は、ヘッドライトHLに限定されない。フィルムヒータ10は、ヘッドライトHL以外に、車両Cに搭載されるカメラ、レーダ装置、LiDAR、ガラスに適用されていてもよい。また、フィルムヒータ10は、車両C以外の移動体、据置型の機器、家屋等にも適用可能である。
 上述の実施形態では、フィルムヒータ10を可視光等の電磁波を透過する透明部材に取り付けたものを例示したが、フィルムヒータ10は、例えば、不透明な部材に取り付けられていてもよい。
 上述の実施形態のフィルムヒータ10は、導電膜20および絶縁部50が透明な薄膜で構成されているが、これに限らず、導電膜20および絶縁部50の少なくとも一方が不透明な薄膜で構成されていてもよい。フィルムヒータ10は、積層体STとして構成されていなくてもよい。フィルムヒータ10は、電気絶縁性を有する絶縁部50が基材として用いられているが、これに限らず、例えば、導電性を有するフィルム状の部材が基材として用いられていてもよい。
 上述の実施形態の如く、フィルムヒータ10は、コネクタ接続部12が発熱部を構成する本体部11の上方に配置されていることが望ましいが、これ限らず、そのようになっていなくてもよい。
 上述の実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
 上述の実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されない。
 上述の実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。
 (本開示)
 [開示1]
 加熱対象物(HL、RZ)に取り付けられるフィルムヒータであって、
 通電により発熱する導電膜(20)と、
 前記導電膜に接続される一対の電極部(30、40)と、を備え、
 前記導電膜および前記一対の電極部を含む構造体は、加熱対象物に取り付けられる取付部位(11)と、前記取付部位に連なるとともに前記加熱対象物から離間する離間部位(12)と、を含んでおり、
 前記離間部位は、過電流の発生に伴い溶断または破断する断線部(DC)になっている、フィルムヒータ。
 [開示2]
 前記構造体は、前記導電膜および前記一対の電極部の少なくとも一方を支持する基材(50、80)を含んでいる、開示1に記載のフィルムヒータ。
 [開示3]
 前記一対の電極部は、前記取付部位に存する取付電極部位(34、44)および前記離間部位に存する離間電極部位(35、45)を有しており、
 前記離間電極部位は、少なくとも一部の電気抵抗が、前記取付電極部位の電気抵抗よりも大きくなっており、
 前記離間電極部位のうち前記電気抵抗が大きい部位が、前記断線部になっており、前記過電流の発生に伴い溶断または破断する、開示1または2に記載のフィルムヒータ。
 [開示4]
 前記離間電極部位は、少なくとも一部における電流の流れ方向に交差する断面積が前記取付電極部位の前記断面積よりも小さくなっており、
 前記離間電極部位のうち前記断面積が小さい部位が、前記過電流の発生に伴い溶断または破断する、開示3に記載のフィルムヒータ。
 [開示5]
 前記構造体は、前記導電膜および前記一対の電極部が所定の順序で積層された積層体として構成され、
 前記離間電極部位は、少なくとも一部における前記積層体の積層方向の厚みが前記取付電極部位における前記積層体の積層方向の厚みよりも小さくなっており、
 前記離間電極部位のうち前記積層方向の厚みが小さい部位が、前記過電流の発生に伴い溶断または破断する、開示4に記載のフィルムヒータ。
 [開示6]
 前記離間電極部位の少なくとも一部は、前記取付電極部位よりも電極幅が小さくなっており、
 前記離間電極部位のうち前記電極幅が小さい部位が、前記過電流の発生に伴い溶断または破断する、開示4または5に記載のフィルムヒータ。
 [開示7]
 前記離間電極部位の一部は、前記離間電極部位の他の部位よりも電気伝導率が小さい導電性材料で構成されており、
 前記離間電極部位のうち前記電気伝導率が小さい導電性材料で構成された部位が、前記過電流の発生に伴い溶断または破断する、開示3ないし6のいずれか1つに記載のフィルムヒータ。
 [開示8]
 前記一対の電極部は、前記取付部位に存する取付電極部位(34、44)および前記離間部位に存する離間電極部位(35、45)を有しており、
 前記離間電極部位は、少なくとも一部における熱伝達量が、前記取付電極部位における前記熱伝達量よりも小さくなっており、
 前記離間電極部位のうち前記熱伝達量が小さい部位が、前記断線部になっており、前記過電流の発生に伴い溶断または破断する、開示1ないし7のいずれか1つに記載のフィルムヒータ。
 [開示9]
 前記離間電極部位の少なくとも一部は、前記取付電極部位よりも表面粗さが小さくなっており、
 前記離間電極部位のうち前記表面粗さが小さい部位が、前記過電流の発生に伴い溶断または破断する、開示8に記載のフィルムヒータ。
 [開示10]
 前記構造体は、前記導電膜および前記一対の電極部が所定の順序で積層された積層体(ST)として構成され、
 前記離間電極部位の少なくとも一部は、前記取付電極部位が配置された位置よりも前記積層体の周囲を流れる気流の流速が小さくなる位置に配置されており、
 前記離間電極部位のうち前記気流の流速が小さくなる位置に在る部位が、前記過電流の発生に伴い溶断または破断する、開示8または9に記載のフィルムヒータ。
 [開示11]
 前記一対の電極部は、前記取付部位に存する取付電極部位(34、44)および前記離間部位に存する離間電極部位(35、45)を有しており、
 前記離間電極部位の少なくとも一部は、前記取付電極部位を構成する材料よりも熱伝導率が小さい材料で構成されており、
 前記離間電極部位における前記熱伝導率が小さい材料で構成される部位が、前記断線部になっており、前記過電流の発生に伴い溶断する、開示1ないし10のいずれか1つに記載のフィルムヒータ。
 [開示12]
 前記構造体は、電気絶縁性を有する絶縁部(50)を含んで構成され、
 前記絶縁部は、前記取付部位に存する取付絶縁部位(34、44)および前記離間部位に存する離間絶縁部位(35、45)を有しており、
 前記離間絶縁部位の少なくとも一部は、前記取付絶縁部位を構成する材料よりも熱伝導率が小さい材料で構成されており、
 前記一対の電極部のうち、前記離間絶縁部位における前記熱伝導率が小さい材料で構成される部位に近接する部位が、前記断線部になっており、前記過電流の発生に伴い溶断する、開示1ないし11のいずれか1つに記載のフィルムヒータ。
 [開示13]
 前記構造体は、電気絶縁性を有する絶縁部(50)を含んで構成され、
 前記絶縁部は、前記取付部位に存する取付絶縁部位(51)および前記離間部位に存する離間絶縁部位(52)を有しており、
 前記離間絶縁部位の少なくとも一部は、前記取付絶縁部位を構成する材料よりも線膨張係数の大きい材料で構成されている、開示1ないし12のいずれか1つに記載のフィルムヒータ。
 [開示14]
 前記離間部位は、前記取付部位の上方に配置されている、開示1ないし13のいずれか1つに記載のフィルムヒータ。
 [開示15]
 前記加熱対象物は、電磁波を透過する透明なものであって、
 前記導電膜は、電磁波を透過する透明導電膜で構成されている、開示1ないし14のいずれか1つに記載のフィルムヒータ。なお、前記絶縁部は、前記電磁波を透過する透明な絶縁材料で構成されている。

Claims (15)

  1.  加熱対象物(HL、RZ)に取り付けられるフィルムヒータであって、
     通電により発熱する導電膜(20)と、
     前記導電膜に接続される一対の電極部(30、40)と、を備え、
     前記導電膜および前記一対の電極部を含む構造体は、前記加熱対象物に取り付けられる取付部位(11)と、前記取付部位に連なるとともに前記加熱対象物から離間する離間部位(12)を含んでおり、
     前記離間部位は、過電流の発生に伴い溶断または破断する断線部(DC)になっている、フィルムヒータ。
  2.  前記構造体は、前記導電膜および前記一対の電極部の少なくとも一方を支持する基材(50、80)を含んでいる、請求項1に記載のフィルムヒータ。
  3.  前記一対の電極部は、前記取付部位に存する取付電極部位(34、44)および前記離間部位に存する離間電極部位(35、45)を有しており、
     前記離間電極部位は、少なくとも一部の電気抵抗が、前記取付電極部位の電気抵抗よりも大きくなっており、
     前記離間電極部位のうち電気抵抗が大きい部位が、前記断線部になっており、前記過電流の発生に伴い溶断または破断する、請求項1に記載のフィルムヒータ。
  4.  前記離間電極部位は、少なくとも一部における電流の流れ方向に交差する断面積が前記取付電極部位の前記断面積よりも小さくなっており、
     前記離間電極部位のうち前記断面積が小さい部位が、前記過電流の発生に伴い溶断または破断する、請求項3に記載のフィルムヒータ。
  5.  前記構造体は、前記導電膜および前記一対の電極部が所定の順序で積層された積層体(ST)として構成され、
     前記離間電極部位は、少なくとも一部における前記積層体の積層方向の厚みが前記取付電極部位における前記積層体の積層方向の厚みよりも小さくなっており、
     前記離間電極部位のうち前記積層体の積層方向の厚みが小さい部位が、前記過電流の発生に伴い溶断または破断する、請求項4に記載のフィルムヒータ。
  6.  前記離間電極部位の少なくとも一部は、前記取付電極部位よりも電極幅が小さくなっており、
     前記離間電極部位のうち前記電極幅が小さい部位が、前記過電流の発生に伴い溶断または破断する、請求項4に記載のフィルムヒータ。
  7.  前記離間電極部位の一部は、前記離間電極部位の他の部位よりも電気伝導率が小さい導電性材料で構成されており、
     前記離間電極部位のうち前記電気伝導率が小さい導電性材料で構成された部位が、前記過電流の発生に伴い溶断または破断する、請求項3に記載のフィルムヒータ。
  8.  前記一対の電極部は、前記取付部位に存する取付電極部位(34、44)および前記離間部位に存する離間電極部位(35、45)を有しており、
     前記離間電極部位は、少なくとも一部における熱伝達量が、前記取付電極部位における前記熱伝達量よりも小さくなっており、
     前記離間電極部位のうち前記熱伝達量が小さい部位が、前記断線部になっており、前記過電流の発生に伴い溶断または破断する、請求項1に記載のフィルムヒータ。
  9.  前記離間電極部位の少なくとも一部は、前記取付電極部位よりも表面粗さが小さくなっており、
     前記離間電極部位のうち前記表面粗さが小さい部位が、前記過電流の発生に伴い溶断または破断する、請求項8に記載のフィルムヒータ。
  10.  前記構造体は、前記導電膜および前記一対の電極部が所定の順序で積層された積層体(ST)として構成され、
     前記離間電極部位の少なくとも一部は、前記取付電極部位が配置された位置よりも前記積層体の周囲を流れる気流の流速が小さくなる位置に配置されており、
     前記離間電極部位のうち前記気流の流速が小さくなる位置に在る部位が、前記過電流の発生に伴い溶断または破断する、請求項8に記載のフィルムヒータ。
  11.  前記一対の電極部は、前記取付部位に存する取付電極部位(34、44)および前記離間部位に存する離間電極部位(35、45)を有しており、
     前記離間電極部位の少なくとも一部は、前記取付電極部位を構成する材料よりも熱伝導率が小さい材料で構成されており、
     前記離間電極部位における前記熱伝導率が小さい材料で構成される部位が、前記断線部になっており、前記過電流の発生に伴い溶断する、請求項1に記載のフィルムヒータ。
  12.  前記構造体は、電気絶縁性を有する絶縁部(50)を含んで構成され、
     前記絶縁部は、前記取付部位に存する取付絶縁部位(34、44)および前記離間部位に存する離間絶縁部位(35、45)を有しており、
     前記離間絶縁部位の少なくとも一部は、前記取付絶縁部位を構成する材料よりも熱伝導率が小さい材料で構成されており、
     前記一対の電極部のうち、前記離間絶縁部位における前記熱伝導率が小さい材料で構成される部位に近接する部位が、前記断線部になっており、前記過電流の発生に伴い溶断する、請求項1に記載のフィルムヒータ。
  13.  前記構造体は、電気絶縁性を有する絶縁部(50)を含んで構成され、
     前記絶縁部は、前記取付部位に存する取付絶縁部位(51)および前記離間部位に存する離間絶縁部位(52)を有しており、
     前記離間絶縁部位の少なくとも一部は、前記取付絶縁部位を構成する材料よりも線膨張係数の大きい材料で構成されている、請求項1に記載のフィルムヒータ。
  14.  前記離間部位は、前記取付部位の上方に配置されている、請求項1ないし13のいずれか1つに記載のフィルムヒータ。
  15.  前記加熱対象物は、電磁波を透過する透明なものであって、
     前記導電膜は、電磁波を透過する透明導電膜で構成されている、請求項1ないし13のいずれか1つに記載のフィルムヒータ。
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