JPH07147183A - Planar heater and its manufacture - Google Patents
Planar heater and its manufactureInfo
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- JPH07147183A JPH07147183A JP5319132A JP31913293A JPH07147183A JP H07147183 A JPH07147183 A JP H07147183A JP 5319132 A JP5319132 A JP 5319132A JP 31913293 A JP31913293 A JP 31913293A JP H07147183 A JPH07147183 A JP H07147183A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は面状発熱体およびその
製造方法に関し、特に電極部分の構造の改良および電極
部分の製造方法の改良に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sheet heating element and a method for manufacturing the same, and more particularly to an improved structure of an electrode portion and an improved method for manufacturing an electrode portion.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、炭素繊維混抄紙を用いた面状発熱
体が遠赤外線を効率よく放射する発熱体として注目され
ている。炭素繊維混抄紙は、和紙の製造工程でパルプに
適度に裁断された炭素繊維を混入させることにより製造
される。2. Description of the Related Art In recent years, a planar heating element using a carbon fiber mixed paper has attracted attention as a heating element that efficiently radiates far infrared rays. The carbon fiber-mixed paper is produced by mixing appropriately cut carbon fibers into pulp in the process of producing Japanese paper.
【０００３】炭素繊維混抄紙を用いた面状発熱体の製造
方法を図１３および図１４を参照しながら説明する。ま
ず、炭素繊維混抄紙１の表面に、対向する２辺に沿って
帯状の一対の電極を形成する。ただし、図１４には、一
対の電極のうち一方の電極２のみが示される。その後、
生乾き状態（未硬化の状態）の樹脂層でその炭素繊維混
抄紙１を挟み、ホットプレスすることにより、その樹脂
層を熱硬化させる。このようにして、炭素繊維混抄紙１
の両面に樹脂層３，４がラミネートされる。そして、電
極２上の樹脂層３の所定箇所を削り取ることにより、樹
脂層３に電気的接続のためのスルーホール５が形成され
る。A method of manufacturing a sheet heating element using carbon fiber mixed paper will be described with reference to FIGS. 13 and 14. First, a pair of strip-shaped electrodes is formed on the surface of the carbon fiber mixed paper 1 along two opposing sides. However, in FIG. 14, only one electrode 2 of the pair of electrodes is shown. afterwards,
The carbon fiber-mixed paper 1 is sandwiched between resin layers in a dry state (uncured state) and hot pressed to thermally cure the resin layer. In this way, carbon fiber mixed paper 1
The resin layers 3 and 4 are laminated on both surfaces of the. Then, a predetermined portion of the resin layer 3 on the electrode 2 is scraped off to form a through hole 5 in the resin layer 3 for electrical connection.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記の面状発熱体にお
いて、炭素繊維混抄紙内に炭素繊維が均一に分布してい
れば、一対の電極間に電圧を印加した場合にそれらの電
極間に均一な電界が発生し、炭素繊維混抄紙の全面から
一様に遠赤外線が放射される。In the above-mentioned sheet heating element, if the carbon fibers are uniformly distributed in the carbon fiber mixed paper, when a voltage is applied between the pair of electrodes, the carbon fibers are distributed between the electrodes. A uniform electric field is generated, and far infrared rays are uniformly radiated from the entire surface of the carbon fiber mixed paper.
【０００５】しかしながら、炭素繊維の分布または繊維
間の接触に不均一な部分があると、発生する電界がばら
つき、すなわち、電界の場所によるゆらぎが生じる。比
較的長い発熱体を形成した場合には高い電圧を印加する
ことが必要となるが、その場合、電界のばらつき、すな
わち電界の場所によるゆらぎが大きく現れる。このよう
に、電界のばらつきの大きさは電極間の距離に正の相関
をするので、面状発熱体の面積が大きくなって電極間の
距離が長くなるほど、電界のばらつきは大きくなり、結
果として、均一な発熱密度性能が得られなかった。However, if the distribution of carbon fibers or the contact between fibers is not uniform, the generated electric field varies, that is, fluctuations occur depending on the location of the electric field. When a relatively long heating element is formed, it is necessary to apply a high voltage, but in that case, the variation of the electric field, that is, the fluctuation due to the location of the electric field appears. As described above, the magnitude of the variation in the electric field has a positive correlation with the distance between the electrodes. Therefore, the greater the area of the planar heating element and the longer the distance between the electrodes, the greater the variation in the electric field. However, uniform heat generation density performance could not be obtained.
【０００６】また、電界のばらつきが大きくなって異常
電界が発生すると、局所的に面状発熱体が過熱する。そ
のため、検査工程において、製造された炭素繊維混抄紙
のうち炭素繊維の分布がある程度均一なものを選択し、
それ以外のものは破棄することになる。面状発熱体の面
積が大きくなるほど、炭素繊維の不均一性による電界の
ばらつきが大きくなるので、大面積の面状発熱体ほど歩
留りが悪くなる。そのため、大面積の面状発熱体を大量
生産することが困難となっていた。When the variation of the electric field becomes large and an abnormal electric field is generated, the planar heating element locally overheats. Therefore, in the inspection process, select a carbon fiber-mixed paper produced with a uniform distribution of carbon fibers,
Others will be discarded. The larger the area of the planar heating element, the greater the variation of the electric field due to the non-uniformity of the carbon fibers. Therefore, the larger the area of the planar heating element, the lower the yield. Therefore, it has been difficult to mass-produce a large area sheet heating element.
【０００７】一方、図１３および図１４に示した製造方
法において、ラミネートされた樹脂層３の一部を削り取
ることによりスルーホール５を形成する工程は容易では
なく、非常に手間がかかり、また、電極面に破損が生じ
ることがある。そのため、このスルーホール５の形成の
ための工程も、面状発熱体を効率的に大量生産すること
の妨げとなっていた。On the other hand, in the manufacturing method shown in FIGS. 13 and 14, the step of forming the through hole 5 by scraping off a part of the laminated resin layer 3 is not easy and very time-consuming. Damage to the electrode surface may occur. Therefore, the process for forming the through hole 5 also hinders efficient mass production of the planar heating element.
【０００８】この発明の目的は、炭素繊維の均一性の条
件を緩和するとともに、電極間の温度上昇を平均化し、
高い歩留りで効率良く大量生産することが可能な電極構
造を有する面状発熱体を提供することである。この発明
の他の目的は、面状発熱体の電極部分の製造工程を容易
にする製造方法を提供することである。The object of the present invention is to alleviate the condition of uniformity of carbon fiber and to average the temperature rise between the electrodes.
An object of the present invention is to provide a planar heating element having an electrode structure that can be mass-produced efficiently with high yield. Another object of the present invention is to provide a manufacturing method that facilitates the manufacturing process of the electrode portion of the planar heating element.
【０００９】[0009]
（１）第１の発明 第１の発明に係る面状発熱体は、電流供給用電極間に１
または複数の電界平滑用電極を設けたものである。(1) 1st invention The planar heating element which concerns on 1st invention WHEREIN: 1 between current supply electrodes.
Alternatively, a plurality of electric field smoothing electrodes are provided.
【００１０】（２）第２の発明 第２の発明に係る面状発熱体の製造方法は、炭素繊維混
抄紙の表面に３本以上の帯状の電極を設けるものであ
る。(2) Second Invention The method for manufacturing a sheet heating element according to the second invention is to provide three or more strip electrodes on the surface of carbon fiber mixed paper.
【００１１】（３）第３の発明 第３の発明に係る面状発熱体の製造方法は、電極層の形
成後、スルーホール埋込片を電極層上に設置した後、ス
ルーホール形成用埋込片の一部分が電極層と樹脂層との
間に挟み込まれかつスルーホール形成用埋込片の残りの
部分またはそれに連帯する部分が樹脂層の外部に突出す
るように樹脂層を炭素繊維混抄紙上に積層するものであ
る。(3) Third Invention In the method for manufacturing a planar heating element according to the third invention, a through-hole embedded piece is placed on the electrode layer after the electrode layer is formed, and then a through-hole forming pad is formed. The resin layer is carbon fiber mixed paper so that a part of the plug-in piece is sandwiched between the electrode layer and the resin layer, and the remaining part of the plug-in piece for forming the through hole or a portion solidified with it is projected to the outside of the resin layer. It is to be laminated on top.
【００１２】（４）第４の発明 第４の発明に係る面状発熱体の製造方法は、電極層の形
成後、スルーホールに相当する大きさおよび樹脂層とほ
ぼ同じ厚さを有するスルーホール形成用埋込層を電極層
の所定位置に設置した後、樹脂層を炭素繊維混抄紙上に
積層するものである。(4) Fourth Invention In the method for manufacturing a planar heating element according to the fourth invention, a through hole having a size corresponding to the through hole and having substantially the same thickness as the resin layer is formed after the electrode layer is formed. The embedding layer for formation is placed at a predetermined position of the electrode layer, and then the resin layer is laminated on the carbon fiber mixed paper.
【００１３】[0013]
（１）第１の発明 第１の発明に係る面状発熱体において、一対の電流供給
用電極に電圧を印加する場合、それらの間に設けられた
電界平滑用電極の各部分は同一電位に保たれる。すなわ
ち、電界平滑用電極に沿って等電位が形成される。この
場合、炭素繊維および繊維間の不均一性により必然的に
生じる電界のばらつきの大きさは、電流供給用電極と電
界平滑用電極との間の距離により決まることになる。し
たがって、面状発熱体の面積が大きく一対の電流供給用
電極間の距離が長い場合でも、それらの間に電界平滑用
電極を設けることにより、電界のばらつきを小さくする
ことができる。結果として、電界平滑用電極により炭素
繊維の不均一性に基づく電界のばらつきが平滑化され、
均一な発熱性能が得られる。(1) First invention In the planar heating element according to the first invention, when a voltage is applied to a pair of current supply electrodes, each part of the electric field smoothing electrode provided between them is at the same potential. To be kept. That is, an equipotential is formed along the electric field smoothing electrode. In this case, the magnitude of the variation of the electric field that is inevitably caused by the carbon fibers and the nonuniformity between the fibers is determined by the distance between the current supply electrode and the electric field smoothing electrode. Therefore, even when the area of the planar heating element is large and the distance between the pair of current supply electrodes is long, the electric field variation can be reduced by providing the electric field smoothing electrode between them. As a result, the electric field smoothing electrode smoothes the variation of the electric field due to the nonuniformity of the carbon fiber,
Uniform heat generation performance can be obtained.
【００１４】（２）第２の発明 第２の発明に係る面状発熱体の製造方法よれば、炭素繊
維混抄紙の表面に３本以上の帯状の電極を設けることに
より、電極形成後、所望に応じて、それらの電極の各々
を電流供給用の電極、電界平滑用の電極または温度制御
用の電極として用いることができる。また、任意の電極
間で炭素繊維混抄紙を裁断することにより、任意のサイ
ズの面状発熱体を製造することができる。(2) Second Invention According to the method for manufacturing a sheet heating element according to the second invention, three or more strip-shaped electrodes are provided on the surface of the carbon fiber-mixed paper, so that it is desired after the electrodes are formed. Depending on the requirement, each of those electrodes can be used as an electrode for supplying current, an electrode for smoothing an electric field, or an electrode for temperature control. Further, by cutting the carbon fiber mixed paper between arbitrary electrodes, it is possible to manufacture a planar heating element having an arbitrary size.
【００１５】（３）第３の発明 第３の発明に係る面状発熱体の製造方法よれば、スルー
ホール形成用埋込片の一部分が電極層と樹脂層との間に
挟み込まれ、かつスルーホール形成用埋込片の残りの部
分またはそれに連帯する部分が外部に突出する。したが
って、その突出した部分を樹脂層に対して上方に引っ張
れば、電極層と樹脂層との間に挟み込まれたスルーホー
ル形成用埋込片のエッジによりその上部の樹脂層が剪断
され、樹脂層に電気的接続のためのスルーホールが形成
される。(3) Third Invention According to the method for manufacturing a planar heating element according to the third invention, a part of the through-hole forming embedded piece is sandwiched between the electrode layer and the resin layer, and the through-hole is formed. The remaining part of the hole-forming embedded piece or a part that is solid with it protrudes to the outside. Therefore, when the protruding portion is pulled upward with respect to the resin layer, the resin layer on the upper side is sheared by the edge of the through-hole forming embedded piece sandwiched between the electrode layer and the resin layer, and the resin layer Through holes are formed for electrical connection.
【００１６】（４）第４の発明 第４の発明に係る面状発熱体の製造方法によれば、スル
ーホール形成用埋込層が電極層上の樹脂層に埋設され
る。したがって、そのスルーホール形成用埋込層を取り
除けば、樹脂層に電気的接続のためのスルーホールが形
成される。(4) Fourth Invention According to the method for manufacturing a planar heating element according to the fourth invention, the through-hole forming buried layer is buried in the resin layer on the electrode layer. Therefore, by removing the buried layer for forming a through hole, a through hole for electrical connection is formed in the resin layer.
【００１７】[0017]
【実施例】図１はこの発明の第１の実施例による面状発
熱体の模式的な平面図であり、図２は図１の面状発熱体
の断面図である。1 is a schematic plan view of a sheet heating element according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view of the sheet heating element shown in FIG.
【００１８】この面状発熱体は、炭素繊維混抄紙１およ
びその炭素繊維混抄紙１の両面にラミネートされた樹脂
層３，４からなる。樹脂層３，４は、例えばガラス繊維
強化エポキシ樹脂（以下、ガラスエポキシ樹脂と呼ぶ）
により形成される。この面状発熱体は長方形の形状を有
する。The sheet heating element comprises a carbon fiber mixed paper 1 and resin layers 3 and 4 laminated on both sides of the carbon fiber mixed paper 1. The resin layers 3 and 4 are, for example, glass fiber reinforced epoxy resin (hereinafter referred to as glass epoxy resin)
Is formed by. This planar heating element has a rectangular shape.
【００１９】炭素繊維混抄紙１は次のようにして製造さ
れる。和紙の原料となるコウゾ、ミツマタまたはガンピ
等の靱皮繊維に水を加えてパルプ液を作るともに、例え
ば５ｍｍ程度にカッテングされた炭素繊維をその中に混
入し、分散させる。そのパルプ液を抄紙用の網上に流
し、ウエットシートを形成する。そのウエットシートを
搾水用のロールを用いて機械的に脱水し、乾燥させた
後、所定の寸法に裁断する。このようにして、厚さ０．
２ｍｍ前後の炭素繊維混抄紙１が形成される。The carbon fiber-mixed paper 1 is manufactured as follows. Water is added to bast fibers such as Kozo, Mitumata or Gampi, which is a raw material of Japanese paper, to make a pulp liquid, and carbon fibers cut to, for example, about 5 mm are mixed and dispersed therein. The pulp liquid is poured onto a papermaking net to form a wet sheet. The wet sheet is mechanically dehydrated using a water-pressing roll, dried, and then cut into a predetermined size. In this way, a thickness of 0.
A carbon fiber mixed paper 1 of about 2 mm is formed.
【００２０】炭素繊維混抄紙１の表面には、対向する２
つの短辺に沿って幅約１ｃｍの帯状に銀ペースト６が印
刷され、導電性の接着剤が塗布された銅箔テープからな
る電流供給用電極層（以下、単に電極層と呼ぶ）２が銀
ペースト６上に接着されている。電極層２上の樹脂層３
の所定箇所に導線取り付け用のスルーホール５が形成さ
れている。このスルーホール５を通して導線７がはんだ
付け等により電極層２に接続されている。On the surface of the carbon fiber-mixed paper 1, 2
A silver paste 6 is printed in a strip shape having a width of about 1 cm along two short sides, and a current supply electrode layer (hereinafter simply referred to as an electrode layer) 2 made of a copper foil tape coated with a conductive adhesive is silver. It is adhered on the paste 6. Resin layer 3 on electrode layer 2
A through hole 5 for attaching a conductor is formed at a predetermined position. The conductor wire 7 is connected to the electrode layer 2 by soldering or the like through the through hole 5.
【００２１】また、炭素繊維混抄紙１の表面において、
一対の電極層２の間にそれらの電極層２と平行に１また
は複数の電界平滑用電極層１０が形成されている。この
実施例では、一対の電極層２間に２つの電界平滑用電極
層１０が設けられている。これらの電界平滑用電極層１
０も、電極層２と同様に、銀ペースト１１を介して炭素
繊維混抄紙１に接着されている。On the surface of the carbon fiber mixed paper 1,
Between the pair of electrode layers 2, one or a plurality of electric field smoothing electrode layers 10 are formed in parallel with the electrode layers 2. In this embodiment, two electric field smoothing electrode layers 10 are provided between the pair of electrode layers 2. These electric field smoothing electrode layers 1
Similarly to the electrode layer 2, 0 is adhered to the carbon fiber mixed paper 1 through the silver paste 11.
【００２２】導線７を介して面状発熱体の一対の電極層
２に電圧を印加すると、炭素繊維混抄紙１内に分散され
た炭素繊維に電流が流れ、それらの炭素繊維が発熱して
炭素繊維混抄紙１の表面から前方に遠赤外線が放射され
る。When a voltage is applied to the pair of electrode layers 2 of the sheet heating element through the conductor wire 7, an electric current flows through the carbon fibers dispersed in the carbon fiber mixed paper 1 and the carbon fibers generate heat to generate carbon. Far infrared rays are radiated forward from the surface of the fiber-mixed paper 1.
【００２３】この実施例の場合、各電界平滑用電極層１
０の各部分が同一電位に保たれる。すなわち、各電界平
滑用電極層１０に沿って等電位が形成される。それによ
り、炭素繊維混抄紙１内の炭素繊維の分布の均一性によ
る電界のばらつきの大きさが、電極間の距離により決ま
ることになる。すなわち、電界のばらつきの大きさが、
炭素繊維混抄紙１の領域Ａでは一方の電極層２と一方の
電界平滑用電極層１０との間の距離で決まり、炭素繊維
混抄紙１の領域Ｂでは一方の電界平滑用電極層１０と他
方の電界平滑用電極層１０との間の距離で決まり、炭素
繊維混抄紙１の領域Ｃでは他方の電界平滑用電極層１０
と他方の電極層２との間の距離で決まる。In the case of this embodiment, each electric field smoothing electrode layer 1
Each part of 0 is kept at the same potential. That is, an equipotential is formed along each of the electric field smoothing electrode layers 10. As a result, the magnitude of the electric field variation due to the uniformity of carbon fiber distribution in the carbon fiber mixed paper 1 is determined by the distance between the electrodes. That is, the magnitude of the electric field variation is
In the region A of the carbon fiber mixed paper 1, the distance between the one electrode layer 2 and the one electric field smoothing electrode layer 10 is determined, and in the region B of the carbon fiber mixed paper 1, one electric field smoothing electrode layer 10 and the other Of the electric field smoothing electrode layer 10 and the other electric field smoothing electrode layer 10 in the region C of the carbon fiber mixed paper 1.
And the other electrode layer 2 are determined.
【００２４】したがって、面状発熱体の面積が大きく一
対の電極層２間の距離が長い場合でも、電界平滑用電極
層１０により電界のばらつきを小さくすることができ
る。結果として、電界平滑用電極層１０により炭素繊維
の不均一性に基づく電界のばらつきが平滑化される。Therefore, even when the area of the sheet heating element is large and the distance between the pair of electrode layers 2 is long, the electric field smoothing electrode layer 10 can reduce variations in the electric field. As a result, the electric field smoothing electrode layer 10 smoothes variations in the electric field due to the nonuniformity of the carbon fibers.
【００２５】なお、この実施例では、２つの電界平滑用
電極層１０が設けられているが、電界平滑用電極層１０
の数は面状発熱体の一対の電極層２間の距離に応じて適
宜決定する。また、この実施例では、電界平滑用電極層
１０が銀ペースト６上の銅箔テープからなるが、電界平
滑用電極を銀ペーストのみで形成してもよい。さらに、
上記の目的のためなら、如何なる導電性の材料を印刷し
てもよい。Although two electric field smoothing electrode layers 10 are provided in this embodiment, the electric field smoothing electrode layers 10 are provided.
The number of is appropriately determined according to the distance between the pair of electrode layers 2 of the planar heating element. Further, in this embodiment, the electric field smoothing electrode layer 10 is made of a copper foil tape on the silver paste 6, but the electric field smoothing electrode may be formed only by the silver paste. further,
Any electrically conductive material may be printed for the above purposes.
【００２６】図３はこの発明の第２の実施例による面状
発熱体の模式的な平面図である。図３の面状発熱体が図
１の面状発熱体と異なるのは、電界平滑用電極層１０に
も、電極層２と同様に導線が接続されている点である。
すなわち、一方の電極層２、一方の電界平滑用電極層１
０、他方の電界平滑用電極層１０および他方の電極層２
にそれぞれ導線７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄが接続されてい
る。FIG. 3 is a schematic plan view of a sheet heating element according to the second embodiment of the present invention. The planar heating element of FIG. 3 is different from the planar heating element of FIG. 1 in that the electric field smoothing electrode layer 10 is also connected with a conductive wire as in the electrode layer 2.
That is, one electrode layer 2 and one electric field smoothing electrode layer 1
0, the other electric field smoothing electrode layer 10 and the other electrode layer 2
To the conductors 7a, 7b, 7c and 7d, respectively.
【００２７】この実施例の面状発熱体では、導線７ａ，
７ｂ間、導線７ｂ，７ｃ間および導線７ｃ，７ｄ間にそ
れぞれ独立に電圧を印加することができる。それによ
り、炭素繊維混抄紙１の領域Ａ、炭素繊維混抄紙１の領
域Ｂおよび炭素繊維混抄紙１の領域Ｃの発熱密度をそれ
ぞれ独立に制御することができる。In the sheet heating element of this embodiment, the conductors 7a,
Voltage can be independently applied between the conductors 7b, between the conductors 7b and 7c, and between the conductors 7c and 7d. Thereby, the heat generation densities of the region A of the carbon fiber mixed paper 1, the region B of the carbon fiber mixed paper 1 and the region C of the carbon fiber mixed paper 1 can be independently controlled.
【００２８】例えば、この面状発熱体を部屋の壁に縦に
設置した場合、上部の温度を低く、下部の温度を高く設
定することにより、頭寒足熱が実現される。また、部屋
内の下部の温度が低く、上部の温度が高い場合でも、炭
素繊維混抄紙１の下部の領域の温度を高く設定し、炭素
繊維混抄紙１の上部の領域の温度を低く設定することに
よって、部屋全体の空気の温度が均一になるように制御
することが可能である。逆に、壁面の温度を制御し、必
要な箇所と不必要な箇所とを自由に調整することができ
る。さらに、この面状発熱体を床に設置した場合、所望
の領域の温度を高くあるいは低く設定することができ
る。すなわち、発熱密度を場所・環境と調和するように
調節することができる。For example, when the sheet heating element is installed vertically on the wall of a room, by setting the temperature of the upper part low and the temperature of the lower part high, head cold foot heat is realized. Even when the temperature of the lower part of the room is low and the temperature of the upper part is high, the temperature of the lower region of the carbon fiber mixed paper 1 is set high and the temperature of the upper region of the carbon fiber mixed paper 1 is set low. Thus, it is possible to control the temperature of the air in the entire room to be uniform. On the contrary, it is possible to control the temperature of the wall surface and freely adjust the necessary portion and the unnecessary portion. Furthermore, when this sheet heating element is installed on the floor, the temperature of a desired region can be set high or low. That is, the heat generation density can be adjusted to be in harmony with the place and environment.
【００２９】図４はこの発明の第３の実施例による面状
発熱体の製造方法を説明するための模式的な平面図であ
り、図５はその製造方法により製造された面状発熱体の
模式的な平面図である。FIG. 4 is a schematic plan view for explaining a method of manufacturing a planar heating element according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 5 shows a planar heating element manufactured by the manufacturing method. It is a schematic plan view.
【００３０】この製造方法では、図４に示すように、炭
素繊維混抄紙１の表面に複数の電極層２ａ，２ｂ，２
ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆをほぼ平行に形成する。その後、
その炭素繊維混抄紙１に樹脂層をラミネートするととも
に、導線７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅ，７ｆをそれぞ
れ接続すると、図５に示す面状発熱体が製造される。図
５の面状発熱体の電極層２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２
ｅ，２ｆの各々は、所望に応じて、電流供給用電極、電
界平滑用電極、あるいは温度制御用電極として用いるこ
とができる。In this manufacturing method, as shown in FIG. 4, a plurality of electrode layers 2a, 2b, 2 are formed on the surface of the carbon fiber mixed paper 1.
c, 2d, 2e and 2f are formed substantially in parallel. afterwards,
By laminating a resin layer on the carbon fiber mixed paper 1 and connecting the conductors 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f respectively, the sheet heating element shown in FIG. 5 is manufactured. Electrode layers 2a, 2b, 2c, 2d, 2 of the planar heating element of FIG.
Each of e and 2f can be used as a current supply electrode, an electric field smoothing electrode, or a temperature control electrode, as desired.
【００３１】図４に示すように、炭素繊維混抄紙１の表
面に複数の電極層２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆ
をほぼ平行に形成した後、電極層２ｂ，２ｃ間および電
極層２ｄ，２ｅ間で炭素繊維混抄紙１を裁断することに
より、小サイズの３枚の面状発熱体を製造することがで
きる。あるいは、図５の面状発熱体の製造後、電極層２
ｂ，２ｃ間および電極層２ｄ，２ｅ間で炭素繊維混抄紙
１を裁断することにより、小サイズの３枚の面状発熱体
を製造することもできる。As shown in FIG. 4, a plurality of electrode layers 2a, 2b, 2c, 2d, 2e and 2f are formed on the surface of the carbon fiber mixed paper 1.
After being formed substantially parallel to each other, the carbon fiber mixed paper 1 is cut between the electrode layers 2b and 2c and between the electrode layers 2d and 2e, whereby three small-sized sheet heating elements can be manufactured. Alternatively, after the sheet heating element shown in FIG.
By cutting the carbon fiber mixed paper 1 between b and 2c and between the electrode layers 2d and 2e, it is also possible to manufacture three small-sized sheet heating elements.
【００３２】このように、炭素繊維混抄紙１の表面に複
数の電極層２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆを形成
することにより、電界の平滑化および領域ごとの種々の
温度制御が可能となり、かつ所望に応じて任意のサイズ
の面状発熱体を製造することが可能になる。By thus forming the plurality of electrode layers 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f on the surface of the carbon fiber mixed paper 1, it is possible to smooth the electric field and control various temperatures in each region. And, it becomes possible to manufacture a planar heating element of any size as desired.
【００３３】なお、上記第１〜第３の実施例では、直線
状の電極を用いているが、電極の形状はこれには限られ
ない。図６の（ａ）に示すように、環状の電極２Ａおよ
びその中心部に設けられた円形の電極２Ｂを用いてもよ
い。この場合、電極２Ｂの中心から半径方向の距離をｒ
とすれば、図６の（ｂ）に示すように、面状発熱体の各
部の温度上昇ΔＴは中心からの距離ｒに依存して変化す
る。また、電極を、楕円形、その他の任意の形状に形成
することもできる。このように、電極を任意の形状に形
成することにより、面状発熱体の温度分布を所望に応じ
て自由に設定することができる。Although the linear electrodes are used in the first to third embodiments, the shape of the electrodes is not limited to this. As shown in FIG. 6A, an annular electrode 2A and a circular electrode 2B provided in the center thereof may be used. In this case, the radial distance from the center of the electrode 2B is r
Then, as shown in FIG. 6B, the temperature increase ΔT of each part of the planar heating element changes depending on the distance r from the center. Further, the electrodes can be formed in an elliptical shape or any other shape. By thus forming the electrodes in an arbitrary shape, the temperature distribution of the sheet heating element can be freely set as desired.
【００３４】次に、図７を参照して上記実施例の面状発
熱体におけるスルーホール５の形成方法の一例を説明す
る。Next, with reference to FIG. 7, an example of a method of forming the through hole 5 in the planar heating element of the above embodiment will be described.
【００３５】まず、図７の（ａ）に示すように、炭素繊
維混抄紙１の表面に銀ペースト６を介して電極層２を形
成した後、電極層２上に埋込片２０を設置する。埋込片
２０は、例えば、金属、硬質の樹脂等により電極層２よ
りも狭い幅の帯状に形成されている。この埋込片２０
は、その中央部で屈曲され、一方が埋込部２０ａ、他方
が引張部２０ｂとなっており、埋込部２０ａが電極層２
に沿うように設置される。First, as shown in FIG. 7A, after the electrode layer 2 is formed on the surface of the carbon fiber mixed paper 1 with the silver paste 6 interposed therebetween, the embedding piece 20 is placed on the electrode layer 2. . The embedded piece 20 is formed of, for example, a metal, a hard resin, or the like into a strip shape having a width narrower than that of the electrode layer 2. This embedded piece 20
Is bent at its central portion, one of which is the embedded portion 20a and the other of which is the tensile portion 20b.
It is installed along with.
【００３６】次に、図７の（ｂ）に示すように、生乾き
状態（未硬化の状態）の樹脂層３，４で炭素繊維混抄紙
１を挟む。この際、埋込片２０の埋込部２０ａが樹脂層
３と電極層２との間に挟み込まれ、かつ把持部２０ｂが
樹脂層３の外部に出るようにする。Next, as shown in FIG. 7B, the carbon fiber mixed paper 1 is sandwiched between the resin layers 3 and 4 which are in a raw dry state (uncured state). At this time, the embedded portion 20a of the embedded piece 20 is sandwiched between the resin layer 3 and the electrode layer 2, and the grip portion 20b is exposed outside the resin layer 3.
【００３７】さらに、図７の（ｃ）に示すように、ホッ
トプレスにより樹脂層３，４を熱硬化させる。その結
果、炭素繊維混抄紙１の両面に樹脂層３，４がラミネー
トされる。図８に図７（ｃ）の状態における面状発熱体
の平面図を示し、図９に図８の面状発熱体のＸ−Ｘ線断
面図を示す。図８および図９に示すように、埋込片２０
の埋込部２０ａが炭素繊維混抄紙１と樹脂層３との間に
埋め込まれ、把持部２０ｂが樹脂層３の外部に取り出さ
れている。Further, as shown in FIG. 7C, the resin layers 3 and 4 are thermoset by hot pressing. As a result, the resin layers 3 and 4 are laminated on both sides of the carbon fiber mixed paper 1. FIG. 8 shows a plan view of the sheet heating element in the state of FIG. 7C, and FIG. 9 shows a sectional view taken along line XX of the sheet heating element of FIG. As shown in FIG. 8 and FIG.
The embedding part 20a is embedded between the carbon fiber mixed paper 1 and the resin layer 3, and the gripping part 20b is taken out of the resin layer 3.
【００３８】この状態で、図７の（ｄ）に示すように、
埋込片２０の把持部２０ｂを把持して樹脂層３に対して
上部後方に引っ張れば、埋込部２０ａのエッジによりそ
の上部の樹脂層３が剪断され、その樹脂層３の部分が電
極層２から剥ぎ取られる。剥ぎ取られた部分を残りの樹
脂層３から切り取ることにより、電極層２上にスルーホ
ール５が形成される。このスルーホール５を利用して、
電極層２に導線を接続することができる。In this state, as shown in FIG.
When the grip portion 20b of the embedding piece 20 is gripped and pulled upward and rearward with respect to the resin layer 3, the resin layer 3 on the upper portion is sheared by the edge of the embedding portion 20a, and the portion of the resin layer 3 is the electrode layer. Stripped from 2. The through hole 5 is formed on the electrode layer 2 by cutting off the stripped portion from the remaining resin layer 3. Using this through hole 5,
A conductive wire can be connected to the electrode layer 2.
【００３９】図７の方法を用いれば、面状発熱体の電極
部分の製造工程が容易になり、面状発熱体を効率良く大
量生産することができる。なお、埋込片２０を金属等の
導電性の材料で形成すれば、その埋込片２０を樹脂層３
から剥ぎ取ることなく、埋込部２０ａが樹脂層２０に埋
め込まれた状態でも、把持部２０ｂを電極の引出し部分
として用いることができる。By using the method shown in FIG. 7, the manufacturing process of the electrode portion of the sheet heating element is facilitated, and the sheet heating element can be efficiently mass-produced. If the embedding piece 20 is made of a conductive material such as metal, the embedding piece 20 is formed into the resin layer 3.
Even if the embedded portion 20a is embedded in the resin layer 20 without being peeled off, the grip portion 20b can be used as a lead-out portion of the electrode.
【００４０】次に、図１０を参照して上記実施例の面状
発熱体におけるスルーホール５の形成方法の他の例を説
明する。Next, with reference to FIG. 10, another example of the method of forming the through holes 5 in the planar heating element of the above embodiment will be described.
【００４１】まず、図１０の（ａ）に示すように、炭素
繊維混抄紙１の表面に銀ペースト６を介して電極層２を
形成した後、電極層２の表面の所定箇所に裏面に粘着剤
が塗布された埋込層３０を設置する。そして、生乾き状
態の樹脂層３，４で炭素繊維混抄紙１を挟む。この埋込
層３０は、例えば、耐熱性がありかつ可撓性の樹脂から
なり、形成すべきスルーホールに対応する形状および寸
法を有し、樹脂層３とほぼ同じ厚さを有する。First, as shown in FIG. 10A, after the electrode layer 2 is formed on the surface of the carbon fiber mixed paper 1 with the silver paste 6 interposed therebetween, the back surface is adhered to a predetermined portion of the surface of the electrode layer 2. The embedding layer 30 coated with the agent is installed. Then, the carbon fiber mixed paper 1 is sandwiched between the resin layers 3 and 4 in the dry state. The embedded layer 30 is made of, for example, a heat-resistant and flexible resin, has a shape and dimensions corresponding to the through hole to be formed, and has substantially the same thickness as the resin layer 3.
【００４２】次に、図１０の（ｂ）に示すように、ホッ
トプレスにより樹脂層３、４を熱硬化させる。図１１に
図１０の（ｂ）の状態における面状発熱体の平面図を示
し、図１２に図１１の面状発熱体のＹ−Ｙ線断面図を示
す。図１１および図１２に示すように、電極２上の樹脂
層３に埋込層３０が埋設されている。Next, as shown in FIG. 10B, the resin layers 3 and 4 are thermoset by hot pressing. FIG. 11 shows a plan view of the sheet heating element in the state of FIG. 10B, and FIG. 12 shows a sectional view taken along line YY of the sheet heating element of FIG. As shown in FIGS. 11 and 12, the embedded layer 30 is embedded in the resin layer 3 on the electrode 2.
【００４３】その後、図１０の（ｃ）に示すように、樹
脂層３に埋設された埋込層３０を剥ぎ取ることにより、
電極層２上の樹脂層３にスルーホール５が形成される。
埋込層３０は粘着剤により電極層２に粘着されているだ
けであるので、容易に剥ぎ取ることができる。Thereafter, as shown in FIG. 10C, the embedding layer 30 embedded in the resin layer 3 is peeled off,
Through holes 5 are formed in the resin layer 3 on the electrode layer 2.
Since the embedding layer 30 is only adhered to the electrode layer 2 with an adhesive, it can be easily peeled off.
【００４４】図１０の方法を用いても、面状発熱体の電
極部分の製造工程が容易になり、面状発熱体を効率良く
大量生産することができる。Even when the method shown in FIG. 10 is used, the manufacturing process of the electrode portion of the sheet heating element is facilitated, and the sheet heating element can be efficiently mass-produced.
【００４５】[0045]
【発明の効果】第１の発明によれば、炭素繊維の不均一
性に基づく電界のばらつきが電界平滑用電極により平滑
化されるので、異常電界の発生が防止される。したがっ
て、炭素繊維の均一性の条件が緩和され、安全性が確保
されるとともに、大面積の面状発熱体を高い歩留りで効
率良く大量生産することが可能になる。According to the first aspect of the present invention, the variation of the electric field due to the nonuniformity of the carbon fibers is smoothed by the electric field smoothing electrode, so that the generation of the abnormal electric field is prevented. Therefore, the condition of uniformity of carbon fibers is relaxed, safety is ensured, and it becomes possible to efficiently mass-produce large-area sheet heating elements with a high yield.
【００４６】第２の発明によれば、電極形成後、所望に
応じて、それらの電極の各々を電流供給用の電極、電界
平滑用の電極または温度制御用の電極として用いること
ができるので、安全性の確保、歩留りの向上および用途
の拡大が実現される。また、任意の電極間で炭素繊維混
抄紙を裁断することにより、任意のサイズの面状発熱体
を製造することができるので、製造ラインを増やすこと
なく種々のタイプの面状発熱体を製造することができ
る。According to the second invention, after the electrodes are formed, each of those electrodes can be used as an electrode for supplying a current, an electrode for smoothing an electric field or an electrode for temperature control, if desired. Ensuring safety, improving yield and expanding applications. Further, by cutting the carbon fiber mixed paper between the arbitrary electrodes, it is possible to manufacture a planar heating element of any size, so that various types of planar heating elements can be manufactured without increasing the production line. be able to.
【００４７】第３の発明によれば、樹脂層から突出した
スルーホール形成用埋込片の部分を上方に引っ張るだけ
で樹脂層に電気的接続のためのスルーホールが形成され
るので、面状発熱体の電極部分の製造工程が容易にな
る。したがって、面状発熱体を効率良く大量生産するこ
とが可能になる。According to the third invention, since the through hole for electrical connection is formed in the resin layer only by pulling upward the portion of the through hole forming embedded piece protruding from the resin layer, the planar shape is obtained. The manufacturing process of the electrode portion of the heating element becomes easy. Therefore, it becomes possible to efficiently mass-produce the sheet heating element.
【００４８】第４の発明によれば、樹脂層に埋設された
スルーホール形成用埋込層を取り除くだけで樹脂層に電
気的接続のためのスルーホールが形成されるので、面状
発熱体の電極部分の製造工程が容易になる。したがっ
て、面状発熱体を効率良く大量生産することが可能にな
る。According to the fourth aspect of the invention, the through hole for electrical connection is formed in the resin layer only by removing the through hole forming buried layer buried in the resin layer. The manufacturing process of the electrode portion becomes easy. Therefore, it becomes possible to efficiently mass-produce the sheet heating element.
【図１】この発明の第１の実施例による面状発熱体の模
式的な平面図である。FIG. 1 is a schematic plan view of a planar heating element according to a first embodiment of the present invention.
【図２】図１の面状発熱体の一部の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a part of the sheet heating element shown in FIG.
【図３】この発明の第２の実施例による面状発熱体の模
式的な平面図である。FIG. 3 is a schematic plan view of a planar heating element according to a second embodiment of the present invention.
【図４】この発明の第３の実施例による製造方法を説明
するための炭素繊維混抄紙の模式的な平面図である。FIG. 4 is a schematic plan view of a carbon fiber-mixed paper for explaining the production method according to the third embodiment of the present invention.
【図５】この発明の第３の実施例による製造方法により
製造された面状発熱体の模式的な平面図である。FIG. 5 is a schematic plan view of a planar heating element manufactured by a manufacturing method according to a third embodiment of the present invention.
【図６】環状および円形の電極を示す図およびそれらの
電極を用いた面状発熱体の温度分布を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an annular electrode and a circular electrode, and a diagram showing a temperature distribution of a planar heating element using those electrodes.
【図７】面状発熱体におけるスルーホールの形成方法の
一例を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing an example of a method of forming a through hole in a planar heating element.
【図８】埋込片が埋設された面状発熱体の電極部分の平
面図である。FIG. 8 is a plan view of an electrode portion of a planar heating element in which an embedded piece is embedded.
【図９】図８の面状発熱体のＸ−Ｘ線断面図である。9 is a cross-sectional view taken along line XX of the sheet heating element shown in FIG.
【図１０】面状発熱体におけるスルーホールの形成方法
の他の例を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing another example of a method of forming through holes in a planar heating element.
【図１１】埋込層が埋設された面状発熱体の電極部分の
平面図である。FIG. 11 is a plan view of an electrode portion of a planar heating element in which an embedded layer is embedded.
【図１２】図１１の面状発熱体のＹ−Ｙ線断面図であ
る。12 is a cross-sectional view taken along the line YY of the planar heating element of FIG.
【図１３】従来の面状発熱体におけるスルーホールの形
成前の状態を示す断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view showing a state before a through hole is formed in a conventional sheet heating element.
【図１４】従来の面状発熱体におけるスルーホールの形
成後の状態を示す断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view showing a state after forming a through hole in a conventional sheet heating element.
１ 炭素繊維混抄紙 ２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆ 電極層 ２Ａ，２Ｂ 電極 ３，４ 樹脂層 ５ スルーホール ６，１１ 銀ペースト ７，７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅ，７ｆ 導線 １０ 電界平滑用電極層 ２０ 埋込片 ２０ａ 埋込部 ２０ｂ 把持部 ３０ 埋込層 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 1 carbon fiber mixed paper 2,2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f electrode layer 2A, 2B electrode 3,4 resin layer 5 through hole 6,11 silver paste 7,7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f Conductive wire 10 Electric field smoothing electrode layer 20 Embedding piece 20a Embedding portion 20b Gripping portion 30 Embedding layer In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding portions.
Claims (4)
用電極を設けた面状発熱体において、 前記電流供給用電極間に１または複数の電界平滑用電極
を設けたことを特徴とする面状発熱体。1. A planar heating element in which a belt-shaped current supply electrode is provided on a sheet containing carbon fibers, wherein one or a plurality of electric field smoothing electrodes are provided between the current supply electrodes. Heating element.
の電極を設けることを特徴とする面状発熱体の製造方
法。2. A method for producing a sheet heating element, comprising providing three or more strip electrodes on the surface of carbon fiber mixed paper.
前記電極層が形成された炭素繊維混抄紙上に樹脂層を積
層し、前記電極層上の前記樹脂層に電気的接続のための
スルーホールを形成する面状発熱体の製造方法におい
て、 前記電極層の形成後、スルーホール形成用埋込片を前記
電極層上に設置した後、前記スルーホール形成用埋込片
の一部分が前記電極層と前記樹脂層との間に挟み込まれ
かつ前記スルーホール形成用埋込片の残りの部分または
それに連帯する部分が前記樹脂層の外部に突出するよう
に前記樹脂層を前記炭素繊維混抄紙上に積層することを
特徴とする面状発熱体の製造方法。3. After forming an electrode layer on a carbon fiber mixed paper,
In the method for manufacturing a planar heating element, wherein a resin layer is laminated on a carbon fiber mixed paper sheet on which the electrode layer is formed, and a through hole for electrical connection is formed in the resin layer on the electrode layer, wherein the electrode After forming the layer, a through-hole forming embedded piece is placed on the electrode layer, and then a part of the through-hole forming embedded piece is sandwiched between the electrode layer and the resin layer and the through hole is formed. A method for manufacturing a planar heating element, characterized in that the resin layer is laminated on the carbon fiber-mixed paper so that the remaining portion of the embedding piece for formation or a portion solidified with it is projected to the outside of the resin layer. .
前記電極層が形成された炭素繊維混抄紙上に樹脂層を積
層し、前記電極層上の前記樹脂層に電気的接続のための
スルーホールを形成する面状発熱体の製造方法におい
て、 前記電極層の形成後、前記スルーホールに相当する大き
さおよび前記樹脂層とほぼ同じ厚さを有するスルーホー
ル形成用埋込層を前記電極層の所定位置に設置した後、
前記樹脂層を前記炭素繊維混抄紙上に積層することを特
徴とする面状発熱体の製造方法。4. After forming an electrode layer on a carbon fiber mixed paper,
In the method for manufacturing a planar heating element, wherein a resin layer is laminated on a carbon fiber mixed paper sheet on which the electrode layer is formed, and a through hole for electrical connection is formed in the resin layer on the electrode layer, wherein the electrode After forming the layer, after placing a through-hole forming buried layer having a size corresponding to the through hole and a thickness substantially the same as the resin layer at a predetermined position of the electrode layer,
A method of manufacturing a sheet heating element, comprising laminating the resin layer on the carbon fiber-mixed paper.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5319132A JPH07147183A (en) | 1993-11-24 | 1993-11-24 | Planar heater and its manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5319132A JPH07147183A (en) | 1993-11-24 | 1993-11-24 | Planar heater and its manufacture |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07147183A true JPH07147183A (en) | 1995-06-06 |
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ID=18106818
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5319132A Pending JPH07147183A (en) | 1993-11-24 | 1993-11-24 | Planar heater and its manufacture |
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| Country | Link |
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