JP2002015846A

JP2002015846A - 面状発熱体

Info

Publication number: JP2002015846A
Application number: JP2000198103A
Authority: JP
Inventors: Yuji Kitamikado; 勇次北御門
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2000-06-30
Filing date: 2000-06-30
Publication date: 2002-01-18

Abstract

(57)【要約】【課題】発熱体の昇温性能を向上させ、発熱分布の悪
化を抑え、設計の自由度を拡大し、更に一対の電極が切
れても発熱作用を維持することが可能な面状発熱体１を
提供する。【解決手段】絶縁性基板２に重ねられるとともに導電
性粉末を含有した導電性ペーストの印刷および乾燥によ
り形成された一対の第一電極３ａ，３ｂと、第一電極３
ａ，３ｂに重ねられたＰＴＣ発熱素子４と、ＰＴＣ発熱
素子４に重ねられるとともに導電性粉末を含有した導電
性ペーストの印刷および乾燥により形成された一対の第
二電極５ａ，５ｂとを有し、第一電極３ａ，３ｂおよび
第二電極５ａ，５ｂが同一パターンに形成されて互いに
重ねられ、かつ電気的に並列に接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、面状発熱体に関す
るものである。本発明の面状発熱体は例えば、自動車等
車両用のドアミラーヒーターとして用いられるものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、図５および図６に示す面状発
熱体５１が知られており、以下のように構成されてい
る。

【０００３】すなわち先ず、絶縁性基板としての絶縁フ
ィルム５２が設けられており、この絶縁フィルム５２の
上（図６では下側）に、この絶縁フィルム５２の上で銀
等の導電性粉末を含有してなる導電性ペースト（イン
ク）を印刷および乾燥させることにより形成された一対
の電極５３ａ，５３ｂが設けられている。また、この電
極５３ａ，５３ｂの上に、この電極５３ａ，５３ｂの上
で印刷および乾燥されたＰＴＣ発熱素子５４が設けられ
ており、この発熱素子５４の上に絶縁性カバーとしての
絶縁フィルム５５が被せられている。一対の電極５３
ａ，５３ｂにはそれぞれ端子５６ａ，５６ｂが接続され
ている。

【０００４】しかしながら、この図５および図６の面状
発熱体５１においては、発熱素子５４に電流を供給する
電極５３ａ，５３ｂが発熱素子５４の片側に一対設けら
れているのみであるために、以下のような不都合があ
る。

【０００５】通電時に発熱素子５４よりも先に電極
５３ａ，５３ｂ（特に端子部近く）が発熱し、よって昇
温性能が余り良くないことがある。面状発熱体５１全体の平面積がほぼ一定とされると
ころ、大電流を流す場合に電極５３ａ，５３ｂの幅を広
くする必要があるために、この分、発熱素子５４による
発熱面積が狭くなり、よって発熱分布が悪化することが
ある。この不都合は、設計の自由度が小さくなることと
して表われる。また、その解決策として電極５３ａ，５
３ｂの塗布厚みを厚くする方法もあるが、これには限界
がある。一対の電極５３ａ，５３ｂが唯一のものであるため
に、この電極５３ａ，５３ｂが切れるとそれから先へ電
流が流れなくなり、よって発熱しなくなる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の点に鑑
みて、発熱体の昇温性能を向上させ、発熱分布の悪化を
抑え、設計の自由度を拡大し、更に一対の電極が切れて
も発熱作用を維持することが可能な面状発熱体を提供す
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項１による面状発熱体は、絶縁性基板
に重ねられるとともに導電性粉末を含有した導電性ペー
ストの印刷および乾燥により形成された一対の第一電極
と、前記第一電極に重ねられたＰＴＣ発熱素子と、前記
ＰＴＣ発熱素子に重ねられるとともに導電性粉末を含有
した導電性ペーストの印刷および乾燥により形成された
一対の第二電極とを有し、前記第一電極および第二電極
は同一パターンに形成されて互いに重ねられており、か
つ電気的に並列に接続されていることを特徴とするもの
である。

【０００８】また、本発明の請求項２による面状発熱体
は、発熱素子の片側に設けられた一対の第一電極と、反
対側に設けられた第二電極とを有し、前記第一電極およ
び第二電極は同一パターンに形成されて互いに重ねられ
ており、かつ電気的に並列に接続されていることを特徴
とするものである。

【０００９】上記構成を備えた本発明の請求項１による
面状発熱体においては、ＰＴＣ発熱素子の片側に導電性
粉末を含有した導電性ペーストよりなる一対の第一電極
が設けられるとともに反対側に同じく導電性粉末を含有
した導電性ペーストよりなる一対の第二電極が設けら
れ、この第一電極および第二電極が互いに同一パターン
に形成されてＰＴＣ発熱素子を挟んで重ねられているた
めに、両電極に電流を流すことによって上記従来技術に
おける片側電極の場合よりも大きな電流を流すことが可
能となる。また、電極発熱温度を同じと考えた場合、上
記従来技術における片側電極の場合と比較して電極の幅
が半分で良いために、この分、発熱面積を大きく取るこ
とが可能となる。また、両電極が電気的に並列に接続さ
れているために、片方の電極が切れても、もう一方の電
極において電流を流すことが可能となる。

【００１０】また、上記構成を備えた本発明の請求項２
による面状発熱体においては、発熱素子の片側に一対の
第一電極が設けられるとともに反対側に一対の第二電極
が設けられ、この第一電極および第二電極が互いに同一
パターンに形成されて発熱素子を挟んで重ねられている
ために、両電極に電流を流すことによって上記従来技術
における片側電極の場合より大きな電流を流すことが可
能となる。また、電極発熱温度を同じと考えた場合、上
記従来技術における片側電極の場合と比較して電極の幅
が半分で良いために、この分、発熱面積を大きく取るこ
とが可能となる。また、両電極が電気的に並列に接続さ
れているために、片方の電極が切れても、もう一方の電
極において電流を流すことが可能となる。この請求項２
による面状発熱体における電極の種類には、請求項１の
ような導電性粉末を含有した導電性ペーストよりなるも
のの他に、銅箔等の金属箔よりなるもの等が含まれる。

【００１１】また、本発明は、以下の技術的思想を含む
ものである。

【００１２】本件出願が提案する面状発熱体は、絶縁フ
ィルム上に銀等の導電性粉末を含有してなる導電性ペー
スト（インク）を印刷・乾燥させて電極Ａを形成した後
にＰＴＣ発熱素子（インク）を印刷・乾燥し、再度電極
Ｂ（再度銀等の導電性粉末を含有してなる導電性ペース
ト（インク））を印刷・乾燥して形成した発熱体を有す
るＰＴＣ面状発熱体であって、以下の特徴を有するもの
である。（１）電極Ａと電極Ｂは同一パターン（左右勝手違いで
ａ極とｂ極の電極がそれぞれぴったり重なり合ってい
る）である。（２）電極Ａのａ極と電極Ｂのａ極、また電極Ａのｂ極
と電極Ｂのｂ極がそれぞれ端子部で接合されている（電
極Ａと電極Ｂが並列に接続されている）。

【００１３】また、本件出願が提案する面状発熱体は、
絶縁フィルムの上に電極Ａを印刷・乾燥した後、ＰＴＣ
発熱素子（インク）を印刷・乾燥し、再度電極Ｂを印刷
・乾燥してＰＴＣ発熱体を形成する。つまり発熱素子の
両側にそれぞれ電極Ａと電極Ｂが形成されたものであ
る。電極Ａおよび電極Ｂは銀等の導電性粒子を含むペー
スト状のインクで、形状は左右勝手違いの同一パターン
（ａ極とｂ極の電極がそれぞれぴったり重なり合ってい
る）の電極がついた構成になっている。電極Ａと電極Ｂ
は端子部で接合される（端子部には発熱素子がないため
接合される）。それに端子をカシメ、絶縁フィルム（粘
着剤付）でカバーしたものが製品となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】つぎに本発明の実施例を図面にし
たがって説明する。

【００１５】図１は、本発明の実施例に係る面状発熱体
１の平面を示しており、その断面が図２に示されてい
る。

【００１６】この図示した面状発熱体１は、以下のよう
に構成されている。

【００１７】すなわち先ず、絶縁性基板としての絶縁フ
ィルム２が設けられており、この絶縁フィルム２の上
（図２では下側）に、この絶縁フィルム２の上で銀等の
導電性粉末を含有してなる導電性ペースト（インク）を
印刷および乾燥させることにより形成された一対の第一
電極３ａ，３ｂが設けられており、この第一電極３ａ，
３ｂの上に、この第一電極３ａ，３ｂの上で印刷および
乾燥されたＰＴＣ発熱素子４が設けられている。

【００１８】また、このＰＴＣ発熱素子４の上に、この
発熱素子４の上で銀等の導電性粉末を含有してなる導電
性ペースト（インク）を印刷および乾燥させることによ
り形成された一対の第二電極５ａ，５ｂが設けられてお
り、この第二電極５ａ，５ｂの上に絶縁性カバーとして
の絶縁フィルム６が被せられている。

【００１９】第一電極３ａ，３ｂおよび第二電極５ａ，
５ｂは、同種の材料によって平面上同一パターンに形成
され、同一または略同一の厚さに形成されている。ま
た、この第一電極３ａ，３ｂおよび第二電極５ａ，５ｂ
は、互いに対応する端子接続部が互いに重ね合わされ
て、それぞれ端子７ａ，７ｂが接続されている。

【００２０】上記構成を備えた面状発熱体１は、自動車
等車両用のドアミラーヒーターとしてドアミラーの裏面
側に設置されるものであって、上記構成により以下の作
用効果を奏する点に特徴を有している。

【００２１】すなわち先ず、ＰＴＣ発熱素子４の一面側
に導電性粉末を含有した導電性ペーストよりなる一対の
第一電極３ａ，３ｂが設けられるとともに他面側に同じ
く導電性粉末を含有した導電性ペーストよりなる一対の
第二電極５ａ，５ｂが設けられ、この第一電極３ａ，３
ｂおよび第二電極５ａ，５ｂが互いに同一パターンに形
成されて発熱素子４を挟んで上下に重ねられているため
に、両電極３ａ，３ｂ，５ａ，５ｂに電流を流すことに
よって上記従来技術における片側電極の場合よりも大き
な電流を流すことが可能となり（片側電極に比べ２
倍）、これにより図５のグラフに示すように、電流値を
同じとした場合、電極３ａ，３ｂ，５ａ，５ｂの発熱温
度を低減させることができる（片側電極に比べ１／
２）。したがって通電時に発熱素子４よりも先に電極３
ａ，３ｂ，５ａ，５ｂが発熱するのを抑えることがで
き、昇温性能を向上させることができる。

【００２２】また、図６のグラフ図に示すように、電極
発熱温度を同じとした場合、上記従来技術における片側
電極の場合と比較して電極３ａ，３ｂ，５ａ，５ｂの幅
がそれぞれその半分で良いために、この分、発熱素子４
による発熱面積を大きく取ることが可能となり、これに
より発熱分布を向上させることができる。また、これに
より面状発熱体１についての設計の自由度を拡大するこ
とができる。

【００２３】また、第一電極３ａ，３ｂおよび第二電極
５ａ，５ｂが電気的に並列に接続されているために、片
方の電極が切れても、もう一方の電極において電流を流
すことが可能となり、これにより何れかの電極が切れて
も発熱体全体としては発熱作用を維持することができ
る。したがって、製品に対する信頼性を高めることがで
きる。

【００２４】

【発明の効果】本発明は、以下の効果を奏する。

【００２５】すなわち先ず、上記構成を備えた本発明の
請求項１による面状発熱体においては、ＰＴＣ発熱素子
の片側に導電性粉末を含有した導電性ペーストよりなる
一対の第一電極が設けられるとともに反対側に同じく導
電性粉末を含有した導電性ペーストよりなる一対の第二
電極が設けられ、この第一電極および第二電極が同一パ
ターンに形成されてＰＴＣ発熱素子を挟んで重ねられて
いるために、両電極に電流を流すことによって従来技術
における片側電極の場合よりも大きな電流を流すことが
可能となり、これにより電流値を同じとした場合におけ
る電極の発熱温度を低減させることができる。したがっ
て、通電時に発熱素子より先に電極が発熱するのを抑え
ることができ、昇温性能を向上させることができる。ま
た大きな電流を流すことができれば、抵抗値の低い高性
能のヒーターを製作することができる。

【００２６】また、電極発熱温度を同じと考えると、従
来技術における片側電極の場合と比較して電極の幅が半
分ほどで良いために、この分、発熱素子による発熱面積
を大きく取ることが可能となり、これにより発熱分布を
向上させることができる。また、これにより面状発熱体
についての設計の自由度を拡大することができる。

【００２７】また、電極幅が小さくても電極の発熱温度
を低く設定することができれば、以下の効果がある。す
なわち第一に、電極が発熱すると発熱分布が設計したも
のと異なってくるが、本発明によればこれを防止するこ
とができ、第二に、電極の寿命を延ばすことができる。
また第三として、電極が高温になるとますます抵抗値が
高くなるが、本発明によればこれを防止することができ
る。

【００２８】また、第一電極および第二電極が電気的に
並列に接続されているために、片方の電極が切れても、
もう一方の電極において電流を流すことが可能となり、
これにより何れかの電極が切れても発熱体全体としては
発熱作用を維持することができる。したがって、製品に
対する信頼性を高めることができる。

【００２９】また、上記構成を備えた本発明の請求項２
による面状発熱体においては、発熱素子の片側に一対の
第一電極が設けられるとともに反対側に一対の第二電極
が設けられ、この第一電極および第二電極が同一パター
ンに形成されて発熱素子を挟んで重ねられているため
に、両電極に電流を流すことによって従来技術における
片側電極の場合よりも大きな電流を流すことが可能とな
り、これにより電流値を同じとした場合における電極の
発熱温度を低減させることができる。したがって通電時
に発熱素子より先に電極が発熱するのを抑えることがで
き、昇温性能を向上させることができる。また大きな電
流を流すことができれば、抵抗値の低い高性能のヒータ
ーを製作することができる。

【００３０】また、電極発熱温度を同じと考えると、従
来技術における片側電極の場合と比較して電極の幅が半
分ほどで良いために、この分、発熱素子による発熱面積
を大きく取ることが可能となり、これにより発熱分布を
向上させることができる。また、これにより面状発熱体
についての設計の自由度を拡大することができる。

【００３１】また、電極幅が小さくても電極の発熱温度
を低く設定することができれば、以下の効果がある。す
なわち第一に、電極が発熱すると発熱分布が設計したも
のと異なってくるが、本発明によればこれを防止するこ
とができ、第二に、電極の寿命を延ばすことができる。
また第三として、電極が高温になるとますます抵抗値が
高くなるが、本発明によればこれを防止することができ
る。

【００３２】また、第一電極および第二電極が電気的に
並列に接続されているために、片方の電極が切れても、
もう一方の電極において電流を流すことが可能となり、
これにより何れかの電極が切れても発熱体全体としては
発熱作用を維持することができる。したがって、製品に
対する信頼性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る面状発熱体の平面図

【図２】同面状発熱体の断面図

【図３】電極を流れる電流値と電極の発熱温度との関係
を示すグラフ図

【図４】電極幅と電極発熱温度との関係を示すグラフ図

【図５】従来例に係る面状発熱体の平面図

【図６】同面状発熱体の断面図

【符号の説明】

１面状発熱体２絶縁フィルム（絶縁性基板）３ａ，３ｂ第一電極４ＰＴＣ発熱素子（発熱素子）５ａ，５ｂ第二電極６絶縁フィルム（絶縁性カバー）７ａ，７ｂ端子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁性基板（２）に重ねられるとともに
導電性粉末を含有した導電性ペーストの印刷および乾燥
により形成された一対の第一電極（３ａ）（３ｂ）と、
前記第一電極（３ａ）（３ｂ）に重ねられたＰＴＣ発熱
素子（４）と、前記ＰＴＣ発熱素子（４）に重ねられる
とともに導電性粉末を含有した導電性ペーストの印刷お
よび乾燥により形成された一対の第二電極（５ａ）（５
ｂ）とを有し、前記第一電極（３ａ）（３ｂ）および第二電極（５ａ）
（５ｂ）は同一パターンに形成されて互いに重ねられて
おり、かつ電気的に並列に接続されていることを特徴と
する面状発熱体。
【請求項２】発熱素子（４）の片側に設けられた一対
の第一電極（３ａ）（３ｂ）と、反対側に設けられた第
二電極（５ａ）（５ｂ）とを有し、前記第一電極（３ａ）（３ｂ）および第二電極（５ａ）
（５ｂ）は同一パターンに形成されて互いに重ねられて
おり、かつ電気的に並列に接続されていることを特徴と
する面状発熱体。