(57)【要約】【課題】  印加電圧により発熱する面状発熱体において、発熱による有害物質の問題がなく、媒体との樹脂材などに有機剤を使用せず、十分な電導性を有し、発熱効率の高い発熱体を提供することを課題とする。【解決手段】  基盤材の表面に無機質重合珪酸系電導性組成物からなる発熱層と電極が設けられ、さらに、不燃性塗料による被覆層が設けられてることを特徴とする面状発熱体であり、各面状発熱体をユニットとして組み合わせて広範囲な発熱にも使用できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機質重合珪酸系電導性組成物からなる発熱面に電極が設けられていることを特徴とする面状発熱体。
【請求項２】
前記の発熱面は、基盤材の表面に無機質重合珪酸系電導性組成物による皮膜層と電極が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の面状発熱体。
【請求項３】
前記の発熱面は、２枚の基盤材の間に、無機質重合珪酸系電導性組成物による発熱層と電極が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の面状発熱体。
【請求項４】
前記の発熱面に不燃性皮膜が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかの項に記載の面状発熱体。
【請求項５】
前記の面状発熱体は、組み合わせ式のユニット構造であることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかの項に記載の面状発熱体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気を印加することにより発熱する発熱体に関するものであり、特に電導性の無機質材による発熱体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、一般家庭用、または航空、交通運輸、医療、通信、農林水産、食品加工、化学等の
各種産業分野において、結露、融雪および凍結防止用シートまたは加熱・保温用シートなどとして、面状発熱体が用いられてきている。
【０００３】
このような面状発熱体としては、、例えばゴムに、金属粒子または炭素材粒子を分散させた加硫ゴムシートと、これに接続された電極とを有する複合ゴム発熱体（特開平６−２３１８６９号公報）などが提案されている。
【０００４】
また、繊維状物質に導電性物質を付与したもの（特開平６−３００２８７号公報）や、合成樹脂中に導電性物質を付与して成型したもの（特開２００１−６０４８９号公報）、あるいは塗料に導電性物質を混入したもの（特開２００１−２１４０９１号公報）、合板の接着剤に導電性物質を混入したもの（特許第３７５５０２９号公報）等数多くみうけられる。
【０００５】
しかしながら、広い面積で均一な十分な面状発熱を実現することは困難であり、コスト的にも高価なものとなっている。
【特許文献１】特開平６−２３１８６９号公報
【特許文献２】特開平６−３００２８７号公報
【特許文献３】特開２００１−６０４８９号公報
【特許文献４】特開２００１−２１４０９１号公報
【特許文献５】特許第３７５５０２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、従来の面状発熱体は、各種開発されているが、導電性物質を媒体に分散させて発熱体としており、その発熱素材としての導電性物質は、主にカーボンやグラファイトなどの炭素材粉末が用いられている。
【０００７】
よって、媒体の導電性と、炭素材の分散性が大きく影響し、媒体の導電性が悪い場合や、媒体中への炭素粉末の分散性が悪い場合などでは、全体の電導性が低下し、発熱効率を低下させこととなる。
【０００８】
媒体としてゴムや樹脂材などは絶縁性があるため、炭素材の分散性を高める工夫が必要があり、また、炭素粉末の分散性には限界がある。
【０００９】
また、媒体となる接着剤や樹脂材には、発熱により有害物質を放出するものも少なくない。
【００１０】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、発熱による有害物質の問題がなく、媒体との樹脂材などの有機剤を使用せず、十分な伝導性を有し、発熱効率の高い発熱体を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記の問題を解決するために、本発明の請求項１では、無機質重合珪酸系電導性組成物からなる発熱面に電極が設けられていることを特徴とする面状発熱体としたものである。
【００１２】
該無機質重合珪酸系電導性組成物は、無機質の重合された珪酸系の導電性を有する組成物であればいずれでも良い。例えば、重合珪酸塩を固化して板状としたものなどでも良い。該電極は、無機質重合珪酸系電導性組成物に電位を与えることができるものであればいずれでも良く、金属箔や金属板などでも良い。
【００１３】
また、本発明の請求項２では、前記の発熱面は、基盤材の表面に無機質重合珪酸系電導性組成物による皮膜層と電極が設けられていることを特徴とする面状発熱体である。
【００１４】
該基盤材は、無機質重合珪酸系電導性組成物の皮膜を形成できるものであればいずれでも良い。例えば、木製板や、化粧板、石材板、じゅうたん、プラスチック材などが使用できる。
【００１５】
また、本発明の請求項３では、前記の発熱面は、２枚の基盤材の間に、無機質重合珪酸系電導性組成物による発熱層と電極が設けられていることを特徴とするの面状発熱体である。
【００１６】
２枚の基盤材は、無機質重合珪酸系電導性組成物を層状に形成できるものであればいずれでも良く、各２枚が同じ材料でも異なる材料でも良い。
【００１７】
また、本発明の請求項４では、前記の発熱面に不燃性皮膜が形成されていることを特徴とする面状発熱体である。
【００１８】
該不燃性皮膜は、耐熱性、耐候性を有するものであればいずれの皮膜でも良い。例えば、不燃性樹脂材や塗料、あるいは耐熱性被覆フィルムなどでも良い。
【００１９】
また、本発明の請求項５では、前記の面状発熱体は、組み合わせ式のユニット構造であることを特徴とする面状発熱体である。
【００２０】
該組み合わせ式ユニットは、単位発熱体パネルを複数枚連結して使用できるものであればいずれでも良い。連結部により、各パネルの電極の両極が順次接続されるようにすると良い。連結状態で電源プラグを一箇所にできる。
ン生成器などでも良い。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の面状発熱体は、以下のような効果を奏する。
【００２２】
１）無機質電導性組成物を使用しているので、発熱によるキャスターに有害物質の発生の問題がなく、安全で信頼性の高い面状発熱体を提供できる。
【００２３】
２）分散性の問題のある炭素系の電導材を使用しないので、分散性が良く均一な発熱を実現できる。
【００２４】
３）ユニット式とすることで、広い面積で均一で十分な面状発熱を実現できる。
【００２５】
４）低コストで発熱量の高い面状発熱体を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
次に本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
【００２７】
図１は本発明による面状発熱体の実施例を示す断面図である。
【００２８】
本実施例に示す面状発熱体は、図１の（１）に示しすように、基盤材１と、無機質電導性組成物層２と、不燃性塗料層３とで形成された発熱パネルである。
【００２９】
該基盤材１は、５０ｃｍ×５０ｃｍのベニヤ板を使用した。
【００３０】
該無機質電導性組成物層２は、前記のベニヤ板の表面に重合珪酸塩の水溶液を塗布し、ステンレス板の電極４を貼り、乾燥固化させた。
【００３１】
該不燃性塗料層３は、建築用防火塗料（日本ペイント（株）製）を使用し、無機質電導性組成物層２と電極４の表面に塗布した。
【００３２】
図１（２）は、本発明による面状発熱体の他の実施例を示す断面図である。
【００３３】
本実施例は、発熱層２を上下の基盤材１で挟んで構成されたものであり、基盤材１は、木材であり、発熱層は、上記の無機質電導性組成物層２と同様であり、片方の基盤材１の片面に重合珪酸塩の水溶液を塗布し、ステンレス板電極４を貼り、他方の基盤材１とで挟んで乾燥、固化させた。
【００３４】
図２は、図１の面状発熱体１０に電圧を印加状態を示す図である。
【００３５】
面状発熱体１０の左右の端部に設けられた各電極１１にコントローラー１２により電圧を印加することにより、発熱面より発熱する。
【００３６】
本実施例では、１００Ｖの電位により、９５℃まで上昇した。
【００３７】
図３は、面状発熱体１０を単位ユニットとして組み合わせて使用する場合を示す図である。
【００３８】
各面状発熱体１０を適時前後左右に連結する。電極１１は左右の端辺部に設けられており、かつ、前後の面にまで達するように取り付けられており、各ユニットを連結すると、各ユニットの電極が導電状態となるようになっている。
【００３９】
本例では、単位ユニットを横に３列、縦に２列、連結されている。したがって、手前側の左端のパネルの左端部の電極と、手前側の右端部の電極とにコントローラー２１から電圧を印加することで全体を発熱させることができる。
【００４０】
１００Ｖの電位を印加することで、全体がほぼ均等に９０℃まで上昇した。発熱温度は、コントローラーによる印加電圧の調整により、常温から９０℃までリニアに調整が可能であり、電極の連結状態を調整することにより、前面発熱や反面発熱、局部発熱など任意に調整することが可能である。
【００４１】
また、本実施例では、無機質電導性組成物として、重合珪酸塩を使用したが、重合珪酸系の他の組成物を使用することができ、珪酸鉱物の粉末を使用しても良い。
【００４２】
また、本面状発熱体は、各種の加熱装置用の発熱体として使用できることは勿論であるが、住宅の床暖房用の発熱体として使用することもでき、屋根の融雪用発熱体やロードヒーティング用発熱体などとしても使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の面状発熱体の実施例を示す断面図である。
【図２】本発明の面状発熱体の電圧印加状態の実施例を示す図である。
【図３】本発明の面状発熱体ユニットの組合せ状態の実施例を示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  基盤材
２  発熱層
３  被覆層
４  電極
１０  面状発熱体
１１  電極
１２  コントローラー
２０  面状発熱体ユニット
２１  コントローラー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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