(57)【要約】      （修正有）【課題】被加熱体の構造に対応するよう発熱体層をパターニングすることにより、発熱体層の量を減らすことができるため、発熱シートのコストダウンや省エネを達成することができる発熱シートおよびその製造方法を提供する。【解決手段】被加熱体（例えば、化粧層４０）を加熱するための発熱シート１０ｃは、発熱シート１０ｃを被加熱体に接着させるための接着層２４と、電流が流されることにより発熱する発熱体層１２ａ、１２ｂと、発熱体層１２ａ、１２ｂに流れる電流を絶縁するための絶縁層２０とを備えており、発熱体層１２ａ、１２ｂは発熱シート１０ｃの構造に対応するようパターニングされている。【選択図】図５
2016042443.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加熱体を加熱するための発熱シートであって、
前記発熱シートを前記被加熱体に接着させるための接着層と、
電流が流されることにより発熱する発熱体層であって、前記被加熱体の構造に対応するようパターニングされた発熱体層と、
前記発熱体層に流れる電流を絶縁するための絶縁層と、
を備えた、発熱シート。
【請求項２】
前記発熱体層の厚さは、１０μｍ乃至１００μｍの範囲内の大きさとなっている、請求項１記載の発熱シート。
【請求項３】
前記発熱体層は、カーボン導電性材料から形成されている、請求項１または２記載の発熱シート。
【請求項４】
前記発熱体層と前記接着層との間に設けられ、前記発熱体層の発熱が前記接着層に伝達されることを遮断するための断熱層を更に備えた、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の発熱シート。
【請求項５】
前記発熱体層は、前記被加熱体に設けられた溝部の位置に対応するようパターニングされたものである、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の発熱シート。
【請求項６】
前記発熱体層は、前記被加熱体における前記溝部以外の表面の位置にも対応するようパターニングされたものである、請求項５記載の発熱シート。
【請求項７】
前記被加熱体に設けられた前記溝部の位置に対応するようパターニングされた前記発熱体層、および前記被加熱体における前記溝部以外の表面の位置に対応するようパターニングされた前記発熱体層は、互いに独立して電流が供給されるようになっている、請求項６記載の発熱シート。
【請求項８】
前記被加熱体における前記溝部以外の表面の位置に対応するようパターニングされた前記発熱体層は複数設けられており、複数の当該発熱体層の各々は、互いに異なる電源から電流が供給されるようになっている、請求項６または７記載の発熱シート。
【請求項９】
前記発熱シートは、前記被加熱体としての配管に巻かれるようになっており、
前記発熱体層は、前記配管における加熱が不要な箇所を避けるようパターニングされたものである、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の発熱シート。
【請求項１０】
被加熱体を加熱するための発熱シートの製造方法であって、
断熱層の表面に、前記被加熱体の構造に対応するよう、液体のカーボン導電性材料をパターン形成する工程と、
前記断熱層にパターン形成された液体の前記カーボン導電性材料を加熱することにより、このカーボン導電性材料を固化させて発熱体層を形成する工程と、
前記断熱層における前記発熱体層が形成された側の表面に絶縁層を重ね合わせて圧着する工程と、
を備えた、発熱シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面に凹凸が形成された化粧層や水道管等の被加熱体に貼り付けられ、当該被加熱体を加熱する他、積雪防止のための融雪や融氷に用いられる発熱シートおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、面状の発熱体に電流が流されることにより当該発熱体が発熱することによって対象物（被加熱体）を加熱するような発熱シートとして様々なタイプのものが知られている。例えば、特許文献１には、床暖房システムに用いられる発熱シートが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２５７１０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示される発熱シートは、床暖房に用いられるものであるため、面状の発熱体の厚さを０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下（好ましくは０．２ｍｍ以上３ｍｍ以下）に設定する必要があり、当該発熱体の厚さは比較的大きかった。
【０００５】
また、発熱シートの全域にわたって面状の発熱体を設けた場合には、対象物（被加熱体）における加熱をそれほど必要としない箇所にも発熱体が存在するようになるため、発熱シートの製造コストが高くなってしまったり電力の消費量がより大きくなってしまったりするという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、発熱体層の厚さを小さくし、被加熱体の構造に対応するよう発熱体層をパターニングすることにより、発熱体層の量を減らすことができるため、発熱シートのコストダウンや省エネを達成することができ、表面に凹凸が形成された化粧層や水道管の凍結防止に用いられる発熱シートおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の発熱シートは、被加熱体を加熱するための発熱シートであって、前記発熱シートを前記被加熱体に接着させるための接着層と、電流が流されることにより発熱する発熱体層であって、前記被加熱体の構造に対応するようパターニングされた発熱体層と、前記発熱体層に流れる電流を絶縁するための絶縁層と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
このような発熱シートによれば、被加熱体の構造に対応するよう発熱体層をパターニングすることにより、発熱体層の量を減らすことができるため、発熱シートのコストダウンや省エネを達成することができる。
【０００９】
本発明の発熱シートにおいては、前記発熱体層の厚さは、１０μｍ乃至１００μｍの範囲内の大きさとなっていてもよい。
【００１０】
本発明の発熱シートにおいては、前記発熱体層は、カーボン導電性材料から形成されていてもよい。
【００１１】
本発明の発熱シートは、前記発熱体層と前記接着層との間に設けられ、前記発熱体層の発熱が前記接着層に伝達されることを遮断するための断熱層を更に備えていてもよい。
【００１２】
本発明の発熱シートにおいては、前記発熱体層は、前記被加熱体に設けられた溝部の位置に対応するようパターニングされたものであってもよい。
【００１３】
この場合、前記発熱体層は、前記被加熱体における前記溝部以外の表面の位置にも対応するようパターニングされたものであってもよい。
【００１４】
また、前記被加熱体に設けられた前記溝部の位置に対応するようパターニングされた前記発熱体層、および前記被加熱体における前記溝部以外の表面の位置に対応するようパターニングされた前記発熱体層は、互いに独立して電流が供給されるようになっていてもよい。
【００１５】
また、前記被加熱体における前記溝部以外の表面の位置に対応するようパターニングされた前記発熱体層は複数設けられており、複数の当該発熱体層の各々は、互いに異なる電源から電流が供給されるようになっていてもよい。
【００１６】
本発明の発熱シートにおいては、前記発熱シートは、前記被加熱体としての配管に巻かれるようになっており、前記発熱体層は、前記配管における加熱が不要な箇所を避けるようパターニングされたものであってもよい。
【００１７】
本発明の発熱シートの製造方法は、被加熱体を加熱するための発熱シートの製造方法であって、  断熱層の表面に、前記被加熱体の構造に対応するよう、液体のカーボン導電性材料をパターン形成する工程と、前記断熱層にパターン形成された液体の前記カーボン導電性材料を加熱することにより、このカーボン導電性材料を固化させて発熱体層を形成する工程と、前記断熱層における前記発熱体層が形成された側の表面に絶縁層を重ね合わせて圧着する工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１８】
このような発熱シートの製造方法により製造される発熱シートによれば、被加熱体の構造に対応するよう発熱体層をパターニングすることにより、発熱体層の量を減らすことができるため、発熱シートのコストダウンや省エネを達成することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の発熱シートおよびその製造方法によれば、被加熱体の構造に対応するよう発熱体層を薄くすることができ、さらに発熱体層をパターニングすることにより当該発熱体層の量を減らすことができるため、発熱シートのコストダウンや省エネを達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施の形態による発熱シートの基本的な構成を示す側面図である。
【図２】図１に示す発熱シートから剥離紙層が剥がされた後、被着材に当該発熱シートの接着層が接着させられたときの状態を示す側面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態による発熱シートの他の構成例を示す側面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態による発熱シートの更に他の構成例を示す側面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態による発熱シートの更に他の構成例を示す側面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態による発熱シートの基本的な構成を示す側面図である。
【図７】図６に示す発熱シートから剥離紙層が剥がされた後、水道管等の配管に当該発熱シートの接着層が接着させられたときの状態を示す断面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態による発熱シートが巻かれるべき配管の構成の一例を示す構成図である。
【図９】本発明による更に他の構成の２枚の発熱シートにより挟まれた配管の構成の一例を示す構成図である。
【図１０】本発明による更に他の構成の発熱シートにより巻かれるべき配管の構成の一例を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
〔第１の実施の形態〕
以下、図面を参照して本発明の第１の実施の形態について説明する。図１乃至図５は、本実施の形態に係る発熱シートを示す図である。このうち、図１は、本実施の形態による発熱シートの基本的な構成を示す側面図であり、図２は、図１に示す発熱シートから剥離紙層が剥がされた後、被着材に当該発熱シートの接着層が接着させられたときの状態を示す側面図である。また、図３乃至図５は、本実施の形態による発熱シートの他の様々な構成例を示す側面図である。
【００２２】
まず、本実施の形態による発熱シート１０の基本的な構成について図１を用いて説明する。図１に示すように、本実施の形態の発熱シート１０は、絶縁層２０、発熱体層１２、断熱層２２、接着層２４および剥離紙層２６の５層からなる層構造となっている。本実施の形態による発熱シート１０は、例えば積雪防止のための融雪や融氷に用いられるようになっている。より詳細には、図１に示す発熱シート１０から剥離紙層２６が剥がされた後、図２に示すようにレンガ、モルタル、コンクリート、アスファルト等の被着材３０に接着層２４を接着させることにより、この発熱シート１０の表面が発熱体層１２により加熱させられ、当該発熱シート１０の表面に積もった雪や氷等を融かすようになっている。このような発熱シート１０の各層の構成について以下に説明する。
【００２３】
絶縁層２０は、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂等の樹脂から形成されており、発熱体層１２に流れる電流を絶縁することにより、発熱シート１０の表面に人の体の一部が触れた場合でも感電してしまうことを防止するようになっている。また、絶縁層２０には防腐剤、抗菌剤、紫外線吸収剤等の添加物が与えられていてもよく、この場合には発熱シート１０の表面において防腐効果、抗菌効果、紫外線吸収効果等の様々な効果が得られるようになる。また、絶縁層２０の表面に文字や絵柄等が印刷されるようになっていてもよい。このような絶縁層２０の厚さは、発熱体層１２による発熱シート１０の表面の加熱を阻害しないような大きさとなっていることが好ましく、具体的には例えば１０μｍ乃至１００μｍの範囲内の大きさとなっていることが好ましい。
【００２４】
発熱体層１２は、グラファイトやカーボンナノチューブ等のカーボン導電性材料から形成されており、当該発熱体層１２に電流が流されるとこのカーボン導電性材料が発熱するようになっている。本実施の形態による発熱シート１０を積雪防止のための融雪や融氷に用いる場合には、床暖房として用いる場合と比較して加熱の度合いが小さくても問題ないため、発熱体層１２の厚さをより小さくすることができる。具体的には、発熱体層１２の厚さは、例えば１０μｍ乃至１００μｍの範囲内の大きさとなっていることが好ましく、５０μｍ乃至１００μｍの範囲内の大きさとなっていることが更に好ましい。このような比較的厚さが小さい発熱体層１２でも、積雪防止のための融雪性能や融氷性能を十分に発揮することができるようになる。
【００２５】
断熱層２２は、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂等の樹脂から形成されており、発熱体層１２の発熱が接着層２４に伝達されて当該接着層２４の材料である接着剤が熱により溶けてしまうことを防止するようになっている。また、断熱層２２の断熱性能を向上させるため、当該断熱層２２の樹脂を発泡させるようにしてもよい。
【００２６】
接着層２４は、レンガ、モルタル、コンクリート、アスファルト等の被着材３０に対して良好な接着性を有するものであれば、アクリル系接着剤等の公知の接着剤を用いることができる。また、剥離紙層２６は、接着層２４を覆うのに適した公知の剥離紙を用いることができる。このような剥離紙層２６が発熱シート１０に設けられていることにより、当該発熱シート１０を被着材３０に貼り付ける前に異物が接着層２４に接着してしまい当該接着層２４の接着性能が低下してしまうことを防止することができるようになる。
【００２７】
次に、本実施の形態による発熱シート１０の使用方法について説明する。まず、図１に示す発熱シート１０から剥離紙層２６を剥がし、次に、図２に示すようにレンガ、モルタル、コンクリート、アスファルト等の被着材３０に発熱シート１０の接着層２４を接着させる。そして、発熱体層１２の一方の端部（図２における左端部）にアース線１４を接続し、このアース線１４に低電圧電源１６を設けるとともにこのアース線１４の端部１８を接地させる。また、発熱体層１２の他方の端部（図２における右端部）にもアース線１４を接続し、このアース線１４の端部１８を接地させる。アース線１４に設けられた低電圧電源１６の電圧は例えば２０Ｖ乃至３０Ｖの範囲内の大きさとなっている。また、低電圧電源１６の電圧は電池等による直流電圧であってもよく、あるいは交流電圧であってもよい。このような低電圧電源１６により発熱体層１２に電流が流されることにより、当該発熱体層１２を構成するカーボン導電性材料が発熱し、絶縁層２０を介して発熱シート１０の表面に熱が供給されるようになる。
【００２８】
このように、図１に示す発熱シート１０は積雪防止のための融雪や融氷に用いられるようになっているが、本実施の形態による発熱シートは融雪や融氷以外の用途で用いることもできる。本実施の形態による発熱シートの他の様々な構成例について図３乃至図５を用いて説明する。
【００２９】
図３に示す発熱シート１０ａは、表面に凹凸が形成された化粧層４０の裏面に貼り付けられるようになっており、化粧層４０および発熱シート１０ａを組み合わせることにより床材や壁材等の化粧材が構成されている。化粧層４０は、木材、ポリオレフィンやポリエステル、ポリビニル、ポリウレタン等の樹脂、またはこれらの複合材から構成される合板からなる。ここで、図３に示す発熱シート１０ａは、化粧層４０の表面に設けられた溝部４２を加熱することによりこの溝部４２に生息するダニ等を死滅させるようになっている。
【００３０】
図３に示すように、化粧層４０の裏面に貼り付けられる発熱シート１０ａは、接着層２４、絶縁層２０および断熱層２２の３層からなる層構造となっており、化粧層４０の裏面に接着層２４を接着させることにより、発熱シート１０ａが当該化粧層４０の裏面に貼り付けられるようになる。また、図３に示すように、このような発熱シート１０ａには、各溝部４２の位置に対応するようパターニングされた発熱体層１２ａが断熱層２２の表面に形成されている。発熱体層１２ａの材料や厚さ等は、上述した図１における発熱シート１０の発熱体層１２の材料や厚さ等と同じとなっている。
【００３１】
このような発熱シート１０ａの製造方法について以下に述べる。まず、断熱層２２の表面に、発熱シート１０ａが貼り付けられるべき化粧層４０の各溝部４２の位置に対応するよう、液体のカーボン導電性材料を例えばグラビア印刷やスクリーン印刷等の既知の方法によりパターニングする。次に、断熱層２２にパターニングされた液体のカーボン導電性材料を加熱することにより、このカーボン導電性材料を固化させて発熱体層１２ａを形成する。そして、断熱層２２における発熱体層１２ａが形成された側の表面にアクリル系接着剤をロールコートで塗工した後、絶縁層２０を断熱層２２の表面に重ね合わせて圧着ラミネートを行う。さらに、絶縁層２０における断熱層２２が接着された側の表面とは反対側の表面にアクリル系接着剤をロールコートで塗工して接着層２４を形成し、この接着層２４の上に化粧層４０を重ね合わせて圧着ラミネートを行う。このようにして、化粧層４０の裏面に発熱シート１０ａが貼り付けられるようになる。
【００３２】
図３に示すように、化粧層４０の裏面に発熱シート１０ａが貼り付けられた後、発熱体層１２ａの一方の端部にアース線１４を接続し、このアース線１４に低電圧電源１６を設けるとともにこのアース線１４の端部１８を接地させる。また、発熱体層１２ａの他方の端部にもアース線（図示せず）を接続し、このアース線の端部を接地させる。アース線１４に設けられた低電圧電源１６によって発熱体層１２ａに電流が流されることにより、当該発熱体層１２ａを構成するカーボン導電性材料が発熱し、図３において発熱体層１２ａの真上にある化粧層４０の溝部４２が加熱されるようになる。
【００３３】
図３に示すような発熱シート１０ａによれば、電流が流されることにより発熱する発熱体層１２ａは、被加熱体（具体的には、化粧層４０）の構造に対応するよう（すなわち、化粧層４０の溝部４２の位置に対応するよう）パターニングされているため、発熱シート１０ａの全域に発熱体層を設ける場合と比較して、発熱体層の量を減らすことができ、このことにより発熱シート１０ａのコストダウンや省エネを達成することができるようになる。
【００３４】
また、表面に凹凸が形成された化粧層４０の裏面に貼り付けられる発熱シートとして、図３に示すような構成の発熱シート１０ａの代わりに、図４に示すような構成の発熱シート１０ｂを用いてもよい。図４に示す発熱シート１０ｂは、図３に示す発熱シート１０ａと比較して、化粧層４０における溝部４２以外の表面を加熱するための発熱体層１２ｂが追加的に設けられた点が異なるのみであり、他の構成については図３に示す発熱シート１０ａと略同一の構成となっている。図４に示す発熱シート１０ｂの具体的な構成を説明するにあたり、図３に示す発熱シート１０ａと同じ構成部材については同じ参照符号を付してその説明を省略する。
【００３５】
図４に示す発熱シート１０ｂは、図３に示す発熱シート１０ａと同様に、表面に凹凸が形成された化粧層４０の裏面に貼り付けられるようになっているが、この化粧層４０の表面に設けられた溝部４２を加熱することにより当該溝部４２に生息するダニ等を死滅させる性能に加えて、化粧層４０における溝部４２以外の表面を加熱して当該化粧層４０の表面を暖めることができるようになっている。
【００３６】
より詳細には、図４に示すように、発熱シート１０ｂには、各溝部４２の位置に対応するようパターニングされた発熱体層１２ａに加えて、発熱体層１２ａが設けられた箇所以外の箇所において発熱体層１２ｂが断熱層２２の表面に形成されている。ここで、発熱体層１２ｂは、化粧層４０における溝部４２以外の表面の位置に対応するようパターニングされている。また、発熱体層１２ｂの材料や厚さ等は、上述した図１における発熱シート１０の発熱体層１２の材料や厚さ等と同じとなっている。また、発熱体層１２ｂのパターニングの方法は、上述した発熱体層１２ａのパターニングの方法と同一となっており、これらの発熱体層１２ａ、１２ｂを一度にパターニングすることができるようになっている。
【００３７】
図４に示すように、化粧層４０の裏面に発熱シート１０ｂが貼り付けられた後、発熱体層１２ａに加えて発熱体層１２ｂの一方の端部にもアース線１４を接続し、このアース線１４に低電圧電源１６を設けるとともにこのアース線１４の端部１８を接地させる。また、発熱体層１２ｂの他方の端部にもアース線（図示せず）を接続し、このアース線の端部を接地させる。アース線１４に設けられた低電圧電源１６によって発熱体層１２ｂに電流が流されることにより、当該発熱体層１２ｂを構成するカーボン導電性材料が発熱し、図４において発熱体層１２ｂの真上にある、化粧層４０の溝部４２以外の表面に熱が供給されるようになる。
【００３８】
図４に示す発熱シート１０ｂでは、発熱体層１２ｂに電流を供給する低電圧電源１６は、発熱体層１２ａに電流を供給する低電圧電源１６とは別に設けられていてもよく、あるいは汎用の方式でスイッチにより電流を制御してもよい。このような方法によれば、化粧層４０の溝部４２と化粧層４０の溝部４２以外の表面とを同時に加熱するだけではなく、化粧層４０の溝部４２のみを加熱したり、あるいは化粧層４０の溝部４２以外の表面のみを加熱したりすることができるようになる。また、図４に示す発熱シート１０ｂにおいて、複数の発熱体層１２ｂの各々に対応して低電圧電源１６が設けられていてもよく、あるいは汎用の方式でスイッチにより電流を制御してもよい。このような方法によれば、複数の発熱体層１２ｂのうち一部の発熱体層１２ｂのみを加熱させることにより、化粧層４０の溝部４２以外の表面における一部の箇所のみを加熱させることができるようになる。具体的には、例えば、化粧層４０の溝部４２以外の表面における人がいる箇所のみを、当該箇所に対応する発熱体層１２ｂによって加熱させることができるようになる。
【００３９】
図４に示すような発熱シート１０ｂによれば、電流が流されることにより発熱する発熱体層１２ａ、１２ｂは、被加熱体（具体的には、化粧層４０）の構造に対応するよう（すなわち、化粧層４０の溝部４２の位置および化粧層４０における溝部４２以外の表面にそれぞれ対応するよう）パターニングされているため、発熱シート１０ｂの全域に発熱体層を設ける場合と比較して、発熱体層の量を減らすことができ、このことにより発熱シート１０ｂのコストダウンや省エネを達成することができるようになる。
【００４０】
また、表面に凹凸が形成された化粧層４０の裏面に貼り付けられる発熱シートとして、図３に示すような構成の発熱シート１０ａや図４に示すような構成の発熱シート１０ｂの代わりに、図５に示すような構成の発熱シート１０ｃを用いてもよい。図５に示す発熱シート１０ｃは、図４に示す発熱シート１０ｂと比較して、化粧層４０における溝部４２を加熱するための発熱体層１２ａの位置が変更された点が異なるのみであり、他の構成については図４に示す発熱シート１０ｂと略同一の構成となっている。図５に示す発熱シート１０ｃの具体的な構成を説明するにあたり、図４に示す発熱シート１０ｂと同じ構成部材については同じ参照符号を付してその説明を省略する。
【００４１】
図５に示す発熱シート１０ｃは、図４に示す発熱シート１０ｂと同様に、表面に凹凸が形成された化粧層４０の裏面に貼り付けられるようになっており、この化粧層４０の表面に設けられた溝部４２を加熱することにより当該溝部４２に生息するダニ等を死滅させる性能に加えて、化粧層４０における溝部４２以外の表面を加熱して当該化粧層４０の表面を暖めることができるようになっている。
【００４２】
より詳細には、図５に示す発熱シート１０ｃでは、化粧層４０における溝部４２を加熱するための発熱体層１２ａは、断熱層２２の表面ではなく絶縁層２０の内部に設けられている。このように、図５に示す発熱シート１０ｃでは、図４に示す発熱シート１０ｂと比較して、溝部４２と発熱体層１２ａとの間の距離が小さくなるため、低電圧電源１６によって発熱体層１２ａに電流が流されたときに溝部４２をより迅速に加熱することができるようになる。一方、図５に示す発熱シート１０ｃでは、化粧層４０における溝部４２以外の表面と発熱体層１２ｂとの間の距離は、溝部４２と発熱体層１２ａとの間の距離よりも大きくなっているため、低電圧電源１６によって発熱体層１２ｂに電流が流されたときに化粧層４０における溝部４２以外の表面はゆっくりと温められると共に、当該表面は冷えにくくなる。
【００４３】
なお、図５に示す発熱シート１０ｃでは、図４に示す発熱シート１０ｂと同様に、発熱体層１２ｂに電流を供給する低電圧電源１６は、発熱体層１２ａに電流を供給する低電圧電源１６とは別に設けられていてもよく、あるいは汎用の方式でスイッチにより電流を制御してもよい。このような方法によれば、化粧層４０の溝部４２と化粧層４０の溝部４２以外の表面とを同時に加熱するだけではなく、化粧層４０の溝部４２のみを加熱したり、あるいは化粧層４０の溝部４２以外の表面のみを加熱したりすることができるようになる。また、図５に示す発熱シート１０ｃにおいて、複数の発熱体層１２ｂの各々に対応して低電圧電源１６が設けられていてもよく、あるいは汎用の方式でスイッチにより電流を制御してもよい。このような方法によれば、複数の発熱体層１２ｂのうち一部の発熱体層１２ｂのみを加熱させることにより、化粧層４０の溝部４２以外の表面における一部の箇所のみを加熱させることができるようになる。具体的には、例えば、化粧層４０の溝部４２以外の表面における人がいる箇所のみを、当該箇所に対応する発熱体層１２ｂによって加熱させることができるようになる。
【００４４】
図５に示すような発熱シート１０ｃによれば、電流が流されることにより発熱する発熱体層１２ａ、１２ｂは、被加熱体（具体的には、化粧層４０）の構造に対応するよう（すなわち、化粧層４０の溝部４２の位置および化粧層４０における溝部４２以外の表面にそれぞれ対応するよう）パターニングされているため、発熱シート１０ｂの全域に発熱体層を設ける場合と比較して、発熱体層の量を減らすことができ、このことにより発熱シート１０ｂのコストダウンや省エネを達成することができるようになる。
【００４５】
〔第２の実施の形態〕
以下、図面を参照して本発明の第２の実施の形態について説明する。図６乃至図８は、本実施の形態に係る発熱シートを示す図である。このうち、図６は、本実施の形態による発熱シートの基本的な構成を示す側面図であり、図７は、図６に示す発熱シートから剥離紙層が剥がされた後、水道管等の配管に当該発熱シートの接着層が接着させられたときの状態を示す断面図である。また、図８は、本実施の形態に係る発熱シートが巻かれるべき配管の構成の一例を示す構成図である。
【００４６】
まず、本実施の形態による発熱シート６０の基本的な構成について図６を用いて説明する。図６に示すように、本実施の形態の発熱シート６０は、絶縁断熱層７０、発熱体層６２、接着層７４および剥離紙層７６の４層からなる層構造となっている。本実施の形態による発熱シート６０は例えば寒冷地に設けられた水道管等の配管８０の凍結防止に用いられるようになっており、図６に示す発熱シート６０から剥離紙層７６が剥がされた後、配管８０の外周面に接着層７４を接着させて当該配管８０に発熱シート６０を巻くことにより、配管８０に巻かれた発熱シート６０の内周面が発熱体層６２により加熱され、当該配管８０が温められることにより当該配管８０の凍結防止が図られるようになっている。このような発熱シート６０の各層の構成について以下に説明する。
【００４７】
絶縁断熱層７０は、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂等の樹脂から形成されており、発熱体層６２に流れる電流を絶縁することにより、配管８０に巻かれた発熱シート６０の外周面に人の体の一部が触れた場合でも感電してしまうことを防止するようになっている。また、絶縁断熱層７０は、発熱体層６２の発熱が、配管８０に巻かれた発熱シート６０の外周面に伝達されてしまうことを防止するようになっている。ここで、絶縁断熱層７０の断熱性能を向上させるため、当該絶縁断熱層７０の樹脂を発泡させるようにしてもよい。この場合、発泡ポリオレフィン樹脂等の、空気泡を含んだ断熱性の高い樹脂を用いることが特に好ましい。また、絶縁断熱層７０には防腐剤、抗菌剤、紫外線吸収剤等の添加物が与えられていてもよく、この場合には配管８０に巻かれた発熱シート６０の外周面において防腐効果、抗菌効果、紫外線吸収効果等の様々な効果が得られるようになる。また、絶縁断熱層７０の表面に文字や絵柄等が印刷されるようになっていてもよい。また、絶縁断熱層７０の厚さは、例えば１０μｍ乃至１０００μｍの範囲内の大きさとなっていることが好ましい。
【００４８】
発熱体層６２は、第１の実施の形態における発熱シート１０の発熱体層１２と同様の材料から形成されており、当該発熱体層６２に電流が流されるとこのカーボン導電性材料が発熱するようになっている。本実施の形態による発熱シート６０を配管８０の凍結防止のために用いる場合には、床暖房として用いる場合と比較して加熱の度合いが小さくても問題ないため、発熱体層６２の厚さをより小さくすることができる。具体的には、発熱体層６２の厚さは、例えば１０μｍ乃至１００μｍの範囲内の大きさとなっていることが好ましく、５０μｍ乃至１００μｍの範囲内の大きさとなっていることが更に好ましい。このような比較的厚さが小さい発熱体層６２でも、配管８０の凍結防止を十分に行うことができるようになる。
【００４９】
接着層７４は、鉄、ステンレス等の金属やポリ塩化ビニル等の樹脂等から形成される配管８０に対して良好な接着性を有するものであれば、アクリル系接着剤等の公知の接着剤を用いることができる。また、剥離紙層７６は、接着層７４を覆うのに適した公知の剥離紙を用いることができる。このような剥離紙層７６が発熱シート６０に設けられていることにより、当該発熱シート６０を配管８０に巻く前に異物が接着層７４に接着してしまい当該接着層７４の接着性能が低下してしまうことを防止することができるようになる。
【００５０】
次に、本実施の形態による発熱シート６０の使用方法について説明する。まず、図６に示す発熱シート６０から剥離紙層７６を剥がし、次に、図７に示すように水道管等の配管８０の外周面に発熱シート６０の接着層７４を接着させて当該発熱シート６０を配管８０に巻く。配管８０への発熱シート６０の巻き方は特に規定しないが、配管８０がむき出しにならないように発熱シート６０を巻くことが好ましい。図７に示す発熱シート６０では、縦に長く割れ目６１（背割）が入っており、この割れ目６１を開いて配管８０に被せるように取り付ける方法で発熱シート６０を巻いている。そして、発熱体層６２の一方の端部（図７における左側部分）にアース線６４を接続し、このアース線６４に低電圧電源６６を設けるとともにこのアース線６４の端部６８を接地させる。また、発熱体層６２の他方の端部（図７における右側部分）にもアース線６４を接続し、このアース線６４の端部６８を接地させる。アース線６４に設けられた低電圧電源６６は、第１の実施の形態における低電圧電源１６と同様の構成となっている。このような低電圧電源６６によって発熱体層６２に電流が流されることにより、当該発熱体層６２を構成するカーボン導電性材料が発熱し、接着層７４を介して配管８０に熱が供給されるようになる。また、絶縁断熱層７０が設けられているため、発熱体層６２に流れる電流を絶縁することにより、配管８０に巻かれた発熱シート６０の外周面に人の体の一部が触れた場合でも感電してしまうことを防止することができ、また、発熱体層６２の発熱が、配管８０に巻かれた発熱シート６０の外周面に伝達されてしまうことを防止することができる。
【００５１】
また、本実施の形態による発熱シートは、第１の実施の形態における図３乃至図５で示す発熱シート１０ａ〜１０ｃと同様に、発熱体層がパターニングされていてもよい。このような発熱体層がパターニングされた発熱シートの用途について図８を用いて説明する。
【００５２】
図８に示す配管９０は、直列に配置された複数の直管９４と、各直管９４を接続するための継手部９２とを有しており、継手部９２の内周面の雌ねじ部分に、テフロン（登録商標）のテープが巻かれた直管９４の雄ねじ部分９６が嵌め込まれてシールされるようになっている。本実施の形態による発熱シートは、このような配管９０の各直管９４および継手部９２にまとめて巻かれてもよく、あるいはメンテナンス等で継手部９２を取り外すこともあるため、各直管９４および継手部９２は別々に発熱シートにより巻かれてもよい。この際に、寒冷地に設けられた配管９０の凍結防止を行うにあたり、当該配管９０がむき出しにならないように発熱シートの一部が重なるようにすることが好ましく、この重なる部分に発熱層が形成されないように発熱層をパターニングしたものを用いるとよい。また、発熱シートが、配管９０の各直管９４および継手部９２にまとめて巻かれる場合、直管９４の肉厚は継手部９２の肉厚よりも薄いため、寒冷地に設けられた配管９０の凍結防止を行うにあたり、当該配管９０における直管９４を重点的に加熱する必要がある。このため、各直管９４および継手部９２にまとめて巻かれる発熱シートについて、各直管９４の位置に対応する箇所のみに発熱体層をパターニングすることにより、当該発熱シートによって配管９０における直管９４のみを加熱することができるようになる。この場合には、発熱シートの全域に発熱体層を設ける場合と比較して、各直管９４の位置に対応する箇所のみに発熱体層をパターニングすることにより発熱体層の量を減らすことができるため、発熱シートのコストダウンや省エネを達成することができるようになる。さらに、配管９０において加熱に弱い材料が部分的に使われている場合も、上記のように発熱シートの発熱体層をパターニングすることにより直接加熱を回避することが可能となり発熱シートの利用範囲が広がるという利点がある。
【００５３】
また、図９に示す配管１００では、複数の直管１０４がＴ字形状の三方継手部１０２により接続されている。発熱シートによりこのような配管１００の凍結防止を行うにあたり、発熱シートを各直管１０４および三方継手部１０２にまとめて巻くのではなく、図９に示すように２枚のシート状の発熱シート１０ｄにより配管１００を挟むことによって当該配管１００を加熱する方法が考えられる。ここで、各発熱シート１０ｄの構成は、第１の実施の形態における図３乃至図５で示す発熱シート１０ａ〜１０ｃと同様に、発熱体層がパターニングされたものが用いられることが好ましい。すなわち、上記の例で示したように、例えば、図９に示す配管１００では、直管１０４の肉厚は三方継手部１０２の肉厚よりも薄いため、寒冷地に設けられた配管１００の凍結防止を行うにあたり、当該配管１００における直管１０４を重点的に加熱する必要がある。このため、各直管１０４および三方継手部１０２をまとめて挟む２枚の発熱シート１０ｄの各々について、各直管１０４の位置に対応する箇所のみに発熱体層をパターニングすることにより、当該発熱シート１０ｄによって配管１００における直管１０４のみを加熱することができるようになる。この場合には、発熱シート１０ｄの全域に発熱体層を設ける場合と比較して、各直管１０４の位置に対応する箇所のみに発熱体層をパターニングすることにより発熱体層の量を減らすことができるため、発熱シート１０ｄのコストダウンや省エネを達成することができるようになる。
【００５４】
また、図１０に示すように、寒冷地において水道管等の配管２１０が屋外、屋内および地中をまたがるよう配置される場合がある。具体的には、地面２００よりも上方の位置であって家屋２０２の外側に配管２１０の第１部分２１２が位置し、家屋２０２の内側に配管２１０の第２部分２１４が位置し、地面２００よりも下方の位置（すなわち、地中）に配管２１０の第３部分２１６が位置する場合において、この配管２１０の各部分２１２、２１４、２１６をまとめて発熱シートにより巻くと際には、発熱体層がパターニングされた発熱シートが用いられることが好ましい。すなわち、配管２１０の第１部分２１２は屋外に配置されているため、寒冷地に設けられた配管２１０の凍結防止を行うにあたり、当該配管２１０における第１部分２１２を重点的に加熱する必要がある。このため、配管２１０の各部分２１２、２１４、２１６をまとめて巻く発熱シートについて、屋外に配置された第１部分２１２の位置に対応する箇所のみに発熱体層をパターニングすることにより、当該発熱シートによって配管２１０における第１部分２１２のみを加熱することができるようになる。この場合には、発熱シートの全域に発熱体層を設ける場合と比較して、配管２１０の第１部分２１２の位置に対応する箇所のみに発熱体層をパターニングすることにより発熱体層の量を減らすことができるため、発熱シートのコストダウンや省エネを達成することができるようになる。
【００５５】
なお、本発明による発熱シートは、上述したような第１の実施の形態や第２の実施の形態に係る態様に限定されることはなく、特許請求の範囲に記載される技術的事項の範囲内で様々な変更を加えることができる。
【００５６】
例えば、発熱シートにおける発熱体層に電流を流す際に、当該発熱体層にアース線を接続させてこのアース線に設けられた低電圧電源により発熱体層に電流を流す方法以外にも、他の様々な方法で発熱体層に電流を流すようにしてもよい。
【００５７】
また、発熱体層をパターニングする方法は、上述したグラビア印刷やスクリーン印刷を用いた方法に限定されることはなく、他の方法によって、パターニングされた発熱体層を有する発熱シートを製造するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ  発熱シート
１２、１２ａ、１２ｂ  発熱体層
１４  アース線
１６  低電圧電源
１８  端部
２０  絶縁層
２２  断熱層
２４  接着層
２６  剥離紙層
３０  被着材
４０  化粧層
４２  溝部
６０  発熱シート
６１  割れ目
６２  発熱体層
６４  アース線
６６  低電圧電源
６８  端部
７０  絶縁断熱層
７４  接着層
７６  剥離紙層
８０  配管
９０  配管
９２  継手部
９４  直管
９６  雄ねじ部分
１００  配管
１０２  三方継手部
１０４  直管
２００  地面
２０２  家屋
２１０  配管
２１２  第１部分
２１４  第２部分
２１６  第３部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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