(57)【要約】      （修正有）【課題】形状が小型で、薄型であり、信頼性が高く、可撓性があり、発熱の効率が良く、更に、各種の形状の台座に折り曲げて、あるいは湾曲させて密着が可能なカーボンナノチューブシートを用いた平面ヒータを提供する。【解決手段】複数のカーボンナノチューブが配向方向に面状に配列されて形成されたカーボンナノチューブシート１１と、前記カーボンナノチューブシート１１の両端部に電極６ａ，６ｂが配置された平面ヒータであって、前記カーボンナノチューブシート１１の一部領域が折り曲げられてを台形形状の段差５に密着されており、前記電極６ａ，６ｂに電圧が印加されることにより前記カーボンナノチューブシート１１が発熱される平面ヒータとする。【選択図】図２
0003177870.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
複数のカーボンナノチューブが配向方向に面状に配列されて形成されたカーボンナノチューブシートと、
前記カーボンナノチューブシートの両端部に配置された導電性部材と、
前記カーボンナノチューブシートを被覆する絶縁性フイルムとで構成され、
前記両端部に配置された導電性部材に電圧が印加されることにより前記カーボンナノチューブシートが発熱され、
前記導電性部材は、銅箔であり、前記銅箔が、前記カーボンナノチューブシートのそれぞれの端面にて、銅箔、カーボンナノチューブシート、銅箔の順に積層され、
前記カーボンナノチューブシートは、台座に密着され、
前記台座は、少なくとも前記カーボンナノチューブシートを保持する部分が、台形形状の段差を有し、前記カーボンナノチューブが折り曲げられて前記台座に密着されたことを特徴とする請求項１または２に記載のカーボンナノチューブシートを用いた平面ヒーター。
【請求項２】
複数のカーボンナノチューブが配向方向に面状に配列されて形成されたカーボンナノチューブシートと、
前記カーボンナノチューブシートの両端部に配置された導電性部材と、
前記カーボンナノチューブシートを被覆する絶縁性フイルムとで構成され、
前記両端部に配置された導電性部材に電圧が印加されることにより前記カーボンナノチューブシートが発熱され、
前記導電性部材は、銅箔であり、前記銅箔が、前記カーボンナノチューブシートのそれぞれの端面にて、銅箔、カーボンナノチューブシート、銅箔の順に積層され、
前記カーボンナノチューブシートは、台座に密着され、
前記台座は、少なくとも前記カーボンナノチューブシートを保持する部分が、１領域以上の曲面有し、前記カーボンナノチューブが、前記曲面に沿って湾曲されて前記台座に密着されたことを特徴とするカーボンナノチューブシートを用いた平面ヒーター。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、カーボンナノチューブシートを配向方向に面状に配列し、カーボンナノチューブシートの長手方向の両端部に電圧を印加して、発熱体として用いるカーボンナノチューブシートーを用いた平面ヒーターに関し、平面ヒーターとしての可撓性の特徴を生かして、各種形状を有する台座に貼り付けて使用される平面ヒーターである。
【背景技術】
【０００２】
従来、カーボンナノチューブシートを用いた平面ヒーターに関しては、各種の形態が公開されている。ここで、カーボンナノチューブ（CNT）は炭素が共有結合とπ電子結合だけで長い筒状の分子を作っている分子であり、高い弾性率，電気伝導率，半導体特性，熱伝導率などをもつ素材である。
【０００３】
例えば、特許文献１には、明細書の図１３に示すように、カーボンナノチューブを紡織材料に織り込んでいるカーボンナノチューブ織物及びそれを利用したヒーターについて開示されている。
【０００４】
特許文献２には、明細書の図１に、ＣＮＴヒーターの表面に第一基板、裏面に第二基板が配置された図が開示されている。
【０００５】
特許文献３には、明細書の図１１に、ＣＮＴの配向方向に配列したヒータについてが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−０３８２３８号公報
【特許文献２】特開２０１１―１０３２９３号公報
【特許文献３】特許登録４８１７２９６号
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１のカーボンナノチューブ織物及びそれを利用したヒーターは、複数のカーボンナノチューブが、紡織材料に織り込まれた構造となっており、直接発熱体ではない紡織材料が含まれており、ヒーター全体としての発熱効率が、劣るという問題点があった。
【０００８】
特許文献２のヒータおよびその製造方法では、ＣＮＴヒーター表面に第一基板、裏面に第二基板が配置されおり、前記第一基板、第二基板が、熱抵抗として悪影響を及ぼし、ＣＮＴヒータとして、熱効率が悪いという欠点があった。
【０００９】
特許文献３の配向カーボンナノチューブ・バルク集合体ならびにその製造方法では、ＣＮＴをバルクの形態としての使用であり、ＣＮＴを薄型形状のシート状として使用する形態については開示されていない。
【００１０】
更に、特許文献１、２、３では、ＣＮＴヒーターを平面状としての使用する方法のみが開示されておりで、ＣＮＴヒーターを曲げて、段差、曲面を有する対象物に対して適用することは、開示されていない。
【００１１】
本考案の課題は、発熱効率が優れた、形状が小型で、薄型であり、可撓性があり、発熱の効率が良い、各種の形状の台座に折り曲げて、あるいは湾曲させて密着が可能な、カーボンナノチューブシートを用いた平面ヒーターを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本考案の請求項１に係る考案は、複数のカーボンナノチューブが配向方向に面状に配列されて形成されたカーボンナノチューブシートと、前記カーボンナノチューブシートの両端部に配置された導電性部材と、前記カーボンナノチューブシートを被覆する絶縁性フイルムとで構成され、前記両端部に配置された導電性部材に電圧が印加されることにより前記カーボンナノチューブシートが発熱され、前記導電性部材は、銅箔であり、前記銅箔が、前記カーボンナノチューブシートのそれぞれの端面にて、銅箔、カーボンナノチューブシート、銅箔の順に積層され、前記カーボンナノチューブシートは、台座に密着され、前記台座は、少なくとも前記カーボンナノチューブシートを保持する部分が、台形形状の段差を有し、前記カーボンナノチューブが折り曲げられて前記台座に密着されたことを特徴とする請求項１または２に記載のカーボンナノチューブシートを用いた平面ヒーターである。
【００１３】
本考案の請求項２に係る考案は、複数のカーボンナノチューブが配向方向に面状に配列されて形成されたカーボンナノチューブシートと、前記カーボンナノチューブシートの両端部に配置された導電性部材と、前記カーボンナノチューブシートを被覆する絶縁性フイルムとで構成され、前記両端部に配置された導電性部材に電圧が印加されることにより前記カーボンナノチューブシートが発熱され、前記導電性部材は、銅箔であり、前記銅箔が、前記カーボンナノチューブシートのそれぞれの端面にて、銅箔、カーボンナノチューブシート、銅箔の順に積層され、前記カーボンナノチューブシートは、台座に密着され、前記台座は、少なくとも前記カーボンナノチューブシートを保持する部分が、少なくとも１領域以上の曲面有し、前記カーボンナノチューブが、前記曲面に沿って曲げられて前記台座に密着されたことを特徴とする請求項１または２に記載のカーボンナノチューブシートを用いた平面ヒーターである。
【考案の効果】
【００１４】
本考案の請求項１に係るカーボンナノチューブシートを用いた平面ヒータによれば、発熱効率が優れた、形状が小型で、薄型であり、可撓性があり、信頼性が高く、発熱の効率が良い台形の台座に適合したカーボンナノチューブシートを用いた平面ヒータを提供することができる。
【００１５】
本考案の請求項２に係るカーボンナノチューブシートを用いた平面ヒータによれば、発熱効率が優れた、形状が小型で、薄型であり、可撓性があり、信頼性が高く、発熱の効率が良い曲面を有する台座に適合したカーボンナノチューブシートを用いた平面ヒータを提供することができる。
【００１６】
本考案によれば、発熱効率が優れた、形状が小型で、薄型であり、可撓性があり、発熱の効率が良い、各種の形状の台座に折り曲げ、あるいは湾曲させて密着が可能な、信頼性が高いカーボンナノチューブシートを用いた平面ヒータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本考案のカーボンナノチューブシートを用いた平面ヒータの図。図１（ａ）は、平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）でのＡＡ断面図である。
【図２】本考案の台形形状の台座に実装されたカーボンナノチューブシートを用いた平面ヒータの図。図２（ａ）は、平面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）でのＢＢ断面図である。
【図３】本考案の曲面を有するの台座に実装されたカーボンナノチューブシートを用いた平面ヒータの図。図３（ａ）は、平面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）でのＣＣ断面図である。
【図４】本考案のカーボンナノチューブシートを用いた平面ヒータにて使用されるカーボンナノチューブシートの長さ方向、および厚み方向の抵抗特性。
【考案を実施するための形態】
【００１８】
本考案のカーボンナノチューブシートを用いた平面ヒーターは、複数のカーボンナノチューブが配向方向に面状に配列されて形成されたカーボンナノチューブシートと、前記カーボンナノチューブシートの両端部に配置された導電性部材と、前記カーボンナノチューブシートを被覆する絶縁性フイルムとで構成され、前記両端部に配置された導電性部材に電圧が印加されることにより前記カーボンナノチューブシートが発熱されることを特徴とするカーボンナノチューブシートを用いた平面ヒーターである。
【００１９】
ここで、前記導電性部材は、銅箔であり、前記銅箔が、前記カーボンナノチューブシートのそれぞれの端面にて、銅箔、カーボンナノチューブシート、銅箔の順に積層されている。
【００２０】
また、本考案のカーボンナノチューブシートを用いた平面ヒーターは、複数のカーボンナノチューブが配向方向に面状に配列されて形成されたカーボンナノチューブシートと、前記カーボンナノチューブシートの両端部に配置された導電性部材と、前記カーボンナノチューブシートを被覆する絶縁性フイルムと、前記カーボンナノチューブシートが密着された台座とで構成され、前記両端部に配置された導電性部材に電圧が印加されることにより前記カーボンナノチューブシートが発熱されることを特徴とするカーボンナノチューブシートを用いた平面ヒーターである。
【００２１】
ここで、前記台座は、少なくとも前記カーボンナノチューブシートを保持する部分が、台形形状の段差を有することを特徴とする。前記カーボンナノチューブが折り曲げられて、前記台座の上面部分に、カーボンナノチューブシートの部分を密着させて使用する。
ここで、前記台座の材料は、アルミ、銅板、樹脂などが用いられる。
【００２２】
また、前記台座は、少なくとも前記カーボンナノチューブシートを保持する部分が、１領域以上の曲面有することを特徴とする。
前記カーボンナノチューブが、前記曲面に沿って湾曲されて前記台座に密着されて使用する。ここで、前記台座の材料は、アルミ、銅板、樹脂などが用いられる。
【実施例】
【００２３】
本考案のカーボンナノチューブシートを用いた平面ヒーターの実施例について、以下記載する。
【００２４】
（実施例１）
図１は、実施例１のカーボンナノチューブシートを用いた平面ヒーターの図である。図１（ａ）は、平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）でのＡＡ断面図である。
図１にて、１は、カーボンナノチューブシートであり、複数のカーボンナノチューブを配向方法（長手方法）に面状に配列されて保持されたシートであり、両端に銅箔２ａ，２ｂ、３ａ，３ｂが、カーボンナノチューブシート１の端部を挟み込むようにして、電気的な導通を実現している。４ａ，４ｂは、絶縁テープである。
【００２５】
寸法は、カーボンナノチューブシート１の長さＬ２は、５０ｍｍ、幅Ｗ１は、３５ｍｍであって、電圧１２Ｖ印加にて、１Ａの電流が流れ、最高温度は、１５０℃まで、到達する。
カーボンナノチューブシート１可撓性があり、面方法に、自由に曲げることが可能である。
図４は、カーボンナノチューブの長さ方向、および厚み方向の抵抗特性であり、本実施例１では、図４での、長さ方向の抵抗特性を使用している。
本発明のカーボンナノチューブシートを用いた平面ヒーターは、特許文献１の場合のような紡織材料を全く含まないので、発熱効率が、従来より良好である。
【００２６】
銅箔の長さＬ３、Ｌ４は、２５ｍｍであり、カーボンナノチューブシートと銅箔とが重なる部分の長さＬ２１、Ｌ２２は、５ｍｍである。また、全長Ｌ１は、８０ｍｍであり、全体の厚みは、０．５ｍｍである。
【００２７】
（実施例２）
図２は、実施例２の台座に実装されたカーボンナノチューブシートを用いた平面ヒーターの図である。図２（ａ）は、平面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）でのＢＢ断面図である。
図２にて、１１は、複数のカーボンナノチューブが配向方向に面状に配列されて形成されたカーボンナノチューブシートであり、６ａ，６ｂは、前記カーボンナノチューブシート１１の両端部に配置された電極であり、５は、台座であって、段差５１，５２を有する台形形状である。なお、図示はしていないが、前記カーボンナノチューブシート１１には、絶縁性フイルムが被覆されている。
【００２８】
前記台座５は、前記カーボンナノチューブシート１１の一部領域を、台形形状の段差に密着されており、前記カーボンナノチューブシート１１の両端部に配置された電極６ａ，６ｂに電圧が印加されることにより前記カーボンナノチューブシート１１が発熱される。
段差の高さは、５ｍｍ程度であり、前記カーボンナノチューブシート１１が、被加熱物、例えば金属板（銅、アルミ板、樹脂など）に密着されて使用される。
【００２９】
図４は、カーボンナノチューブの長さ方向、および厚み方向の抵抗特性であり、本実施例２では、図４での、長さ方向の抵抗特性を使用している。本発明のカーボンナノチューブシートを用いた平面ヒーターは、特許文献１の場合のような紡織材料を全く含まないので、発熱効率が、従来より良好である。
【００３０】
（実施例３）
図３は、曲面を有するの台座５ａに実装されたカーボンナノチューブシートを用いた平面ヒータの図である。図３（ａ）は、平面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）でのＣＣ断面図である。図３にて、１２は、複数のカーボンナノチューブが配向方向に面状に配列されて形成されたカーボンナノチューブシートであり、７ａ，７ｂは、前記カーボンナノチューブシート１１の両端部に配置された電極であり、５ａは、台座であって、１つの曲面を有する形状である。なお、図示はしていないが、前記カーボンナノチューブシート１２には、絶縁性フイルムが被覆されている。
【００３１】
前記台座は、前記カーボンナノチューブシート１２の一部領域を、台座の曲面に、湾曲されて密着されており、前記カーボンナノチューブシート１２の両端部に配置された電極７ａ，７ｂに電圧が印加されることにより前記カーボンナノチューブシート１１が発熱される。段差の高さは、５ｍｍ程度であり、前記カーボンナノチューブシート１１が、被加熱物、例えば金属板（銅、アルミ板、樹脂など）に密着されて使用される。
【００３２】
図４は、カーボンナノチューブの長さ方向、および厚み方向の抵抗特性であり、本実施例２では、図４での、長さ方向の抵抗特性を使用している。本発明のカーボンナノチューブシートを用いた平面ヒーターは、特許文献１の場合のような紡織材料を全く含まないので、発熱効率が、従来より良好である。
【００３３】
なお、実施例３は、さらに、図３に限られず、複数の曲面が、存在する場合でも、対応が可能である。例えば、ドーム型球場の屋根や、あるいは、かまぼこ型屋根などのような形状の台座にも適用が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本考案のカーボンナノチューブシートを用いた平面ヒーターによれば、発熱効率が優れた、形状が小型で、薄型であり、可撓性があり、信頼性が高い、各種の形状の台座（部材）に折り曲げて、密着が可能な、平面ヒーターを提供することが可能となり、本考案の平面ヒーターの可撓性の性質を利用して、各種の形状（台形、あるいは曲面、その他）の台座（部材）などに密着させることが可能となり、各種用途、たとれば、平面ヒーターの周辺に、空気を流して温め、暖房の作用を行うなど、産業用、自動車用、家電用などの用途に応用できる。
【符号の説明】
【００３５】
１、１１      カーボンナノチューブシート
２ａ，２ｂ    銅箔
３ａ，３ｂ    銅箔
４ａ，４ｂ    絶縁テープ
５、５ａ            台座
５１，５２    段差部分
５３          曲面部分
６ａ，６ｂ  、７ａ，７ｂ  電極
Ｌ１          カーボンナノチューブシートを用いた平面ヒータの長さ
Ｌ２          カーボンナノチューブシートの長さ
Ｌ２１、Ｌ２２    カーボンナノチューブシートと銅箔とが重なる部分の長さ
Ｌ３、Ｌ４      銅箔の長さ
Ｌ５            台座の台形部分の平面長さ
Ｌ６、Ｌ７      カーボンナノチューブシートの段差に係る部分の長さ
Ｗ１、Ｗ２      カーボンナノチューブシートを用いた平面ヒータの幅
Ｌ８、Ｌ９      台座の長さ
Ｌ１０          曲面部分の長さ
【図１】
0003177870.tif 000003
【図２】
0003177870.tif 000004
【図３】
0003177870.tif 000005
【図４】
0003177870.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成24年6月14日(2012.6.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本考案の請求項１に係る考案は、複数のカーボンナノチューブが配向方向に面状に配列されて形成されたカーボンナノチューブシートと、前記カーボンナノチューブシートの両端部に配置された導電性部材と、前記カーボンナノチューブシートを被覆する絶縁性フイルムとで構成され、前記両端部に配置された導電性部材に電圧が印加されることにより前記カーボンナノチューブシートが発熱され、前記導電性部材は、銅箔であり、前記銅箔が、前記カーボンナノチューブシートのそれぞれの端面にて、銅箔、カーボンナノチューブシート、銅箔の順に積層され、前記カーボンナノチューブシートは、台座に密着され、前記台座は、少なくとも前記カーボンナノチューブシートを保持する部分が、台形形状の段差を有し、前記カーボンナノチューブが折り曲げられて前記台座に密着されたことを特徴とするカーボンナノチューブシートを用いた平面ヒーターである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本考案の請求項２に係る考案は、複数のカーボンナノチューブが配向方向に面状に配列されて形成されたカーボンナノチューブシートと、前記カーボンナノチューブシートの両端部に配置された導電性部材と、前記カーボンナノチューブシートを被覆する絶縁性フイルムとで構成され、前記両端部に配置された導電性部材に電圧が印加されることにより前記カーボンナノチューブシートが発熱され、前記導電性部材は、銅箔であり、前記銅箔が、前記カーボンナノチューブシートのそれぞれの端面にて、銅箔、カーボンナノチューブシート、銅箔の順に積層され、前記カーボンナノチューブシートは、台座に密着され、前記台座は、少なくとも前記カーボンナノチューブシートを保持する部分が、少なくとも１領域以上の曲面有し、前記カーボンナノチューブが、前記曲面に沿って曲げられて前記台座に密着されたことを特徴とするカーボンナノチューブシートを用いた平面ヒーターである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
複数のカーボンナノチューブが配向方向に面状に配列されて形成されたカーボンナノチューブシートと、
前記カーボンナノチューブシートの両端部に配置された導電性部材と、
前記カーボンナノチューブシートを被覆する絶縁性フイルムとで構成され、
前記両端部に配置された導電性部材に電圧が印加されることにより前記カーボンナノチューブシートが発熱され、
前記導電性部材は、銅箔であり、前記銅箔が、前記カーボンナノチューブシートのそれぞれの端面にて、銅箔、カーボンナノチューブシート、銅箔の順に積層され、
前記カーボンナノチューブシートは、台座に密着され、
前記台座は、少なくとも前記カーボンナノチューブシートを保持する部分が、台形形状の段差を有し、前記カーボンナノチューブが折り曲げられて前記台座に密着されたことを特徴とするカーボンナノチューブシートを用いた平面ヒーター。
【請求項２】
複数のカーボンナノチューブが配向方向に面状に配列されて形成されたカーボンナノチューブシートと、
前記カーボンナノチューブシートの両端部に配置された導電性部材と、
前記カーボンナノチューブシートを被覆する絶縁性フイルムとで構成され、
前記両端部に配置された導電性部材に電圧が印加されることにより前記カーボンナノチューブシートが発熱され、
前記導電性部材は、銅箔であり、前記銅箔が、前記カーボンナノチューブシートのそれぞれの端面にて、銅箔、カーボンナノチューブシート、銅箔の順に積層され、
前記カーボンナノチューブシートは、台座に密着され、
前記台座は、少なくとも前記カーボンナノチューブシートを保持する部分が、１領域以上の曲面有し、前記カーボンナノチューブが、前記曲面に沿って湾曲されて前記台座に密着されたことを特徴とするカーボンナノチューブシートを用いた平面ヒーター。