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1、(10)申请公布号 CN 103141155 A (43)申请公布日 2013.06.05 CN 103141155 A *CN103141155A* (21)申请号 201280003151.1 (22)申请日 2012.05.11 2011-113083 2011.05.20 JP H05B 3/20(2006.01) H05B 3/14(2006.01) (71)申请人 日本艾斯特协同组合 地址 日本富山县 (72)发明人 寺本武郎 白泽秀和 垣内大吾 山田佑辅 (74)专利代理机构 北京银龙知识产权代理有限 公司 11243 代理人 金鲜英 陈彦 (54) 发明名称 面状发热体 (57。
2、) 摘要 本发明提供一种面状发热体， 其特征在于， 具 有 ： 针织结构 (1)、 在所述针织结构 (1) 中在纵方 向上具有间隔的、 在横方向上编入的多根第 1 发 热丝 (3a)、 在所述横方向的针织结构 (1) 的两侧 的边缘部 (6,6) 中在纵方向上编入的多根导电丝 (4)。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2013.03.29 (86)PCT申请的申请数据 PCT/JP2012/062178 2012.05.11 (87)PCT申请的公布数据 WO2012/160995 JA 2012.11.29 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附。
3、图 5 页 按照条约第 19 条修改的权利要求书 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 附图5页 按照条约第19条修改的权利要求书1页 (10)申请公布号 CN 103141155 A CN 103141155 A *CN103141155A* 1/1 页 2 1. 一种面状发热体， 其特征在于， 具有 ： 针织结构、 在所述针织结构中在纵方向上具有间隔的、 在横方向上编入的多根第 1 发热丝、 在所述横方向的所述针织结构的两侧的边缘部中在纵方向上编入的多根导电丝。 2. 如权利要求 1 所述的面状发热体， 其特征在于， 进一步具有在纵。
4、方向上编入的多根 第 2 发热丝， 以使得与所述第 1 发热丝相交叉。 3.如权利要求2所述的面状发热体， 其特征在于， 所述第1发热丝和所述第2发热丝被 编织成各自之间具有空隙的网状。 4.如权利要求1所述的面状发热体， 其特征在于， 所述第1发热丝由具有501000/ m 的电阻值的沥青系碳纤维构成。 5.如权利要求2所述的面状发热体， 其特征在于， 所述第2发热丝由具有501000/ m 的电阻值的沥青系碳纤维构成。 6. 如权利要求 1 所述的面状发热体， 其特征在于， 进一步具有覆盖所述针织结构整体 的树脂或橡胶的片。 7. 如权利要求 2 所述的面状发热体， 其特征在于， 进一步具。
5、有覆盖所述针织结构整体 的树脂或橡胶的片。 权 利 要 求 书 CN 103141155 A 2 1/5 页 3 面状发热体 技术领域 0001 本发明涉及通过通电来发热的面状发热体。 背景技术 0002 专利文献 1 公开了一种埋入车辆用椅子中的面状发热体。面状发热体具有布部 件、 在该布部件上以并列状设置的多个加热线、 在该布部件的两侧的边缘部通过粘接或缝 接设置的通电设备。加热线由作为芯部的碳纤维和在该碳纤维上捻合的包芯纱构成。专利 文献 1 中， 作为上述布部件， 公开了织物 ( 实施例 1)、 编织物 ( 实施例 2)、 编带 ( 实施例 3、 4)。 0003 现有技术文献 000。
6、4 专利文献 0005 专利文献 1: 日本特开 2010-218813 号公报 发明内容 0006 发明要解决的课题 0007 对于专利文献 1 的面状发热体， 在制作布部件后， 通过粘接、 缝接将通电设备安装 在该布部件上， 因此， 其制作消耗工夫。 此外， 在使用中会有通电设备要么从布部件上掉落， 要么偏离这样的危险。 此外， 加热线如果断线， 就会在布部件的整个宽度范围形成温度低的 部分。 0008 鉴于上述情况， 本发明的目的在于提供生产性、 耐久性优异的面状发热体。 0009 解决课题的方法 0010 本发明的一个实施方式是面状发热体， 其核心在于， 具有针织结构、 所述针织结构 。
7、中在纵方向上具有间隔并在横方向上编入的多根第 1 发热丝、 在所述横方向的所述针织结 构的两侧边缘部中在纵方向编入的多根导电丝。 0011 所述面状发热体还可以进一步在纵方向上具有编入的多根第 2 发热丝， 以使得与 所述第 1 发热丝相交叉。 0012 所述第 1 发热丝和所述第 2 发热丝可以被编织网状， 以使得在其之间具有空隙。 0013 所述第 1 发热丝和所述第 2 发热丝还可以由具有 50 1000/m 的电阻值的沥青 系碳纤维构成。 0014 所述面状发热体还可以进一步具有覆盖所述针织结构整体的树脂或橡胶的片。 0015 发明效果 0016 根据本发明， 可以提供生产性、 耐久性。
8、优异的面状发热体。 附图说明 0017 图 1 是概略地显示本发明的一个实施方式所涉及的面状发热体的平面图。 0018 图 2 是构成图 1 中所示的面状发热体的发热基布的放大平面图。 说 明 书 CN 103141155 A 3 2/5 页 4 0019 图 3 是显示进一步放大图 2 中所示的发热基布的一部分的平面图。 0020 图 4 是显示将构成图 2 中所示的发热基布的组织各自分离的平面图。 0021 图 5 是显示将本发明的一个实施方式所涉及的发热丝放大的侧面图。 0022 图 6 是显示本发明的一个实施方式所涉及的面状发热体中的保护片的表面温度 变化的曲线。 0023 图 7 是。
9、显示对于使用每单位长度的电阻值不同的碳纤维的发热丝， 测定施加了电 压时的电流值、 消耗电力、 电阻和温度的结果的表。 0024 图 8 是显示根据图 7 的测定结果而得出的消耗电力与表面温度的关系曲线。 具体实施方式 0025 以下， 基于附图说明本发明的实施方式。图 1 显示本发明的一个实施方式所涉及 的面状发热体 20。面状发热体 20 由包括网状的针织结构 ( 编织物 ) 的发热基布 1 和覆盖 发热基布 1 整体的保护片 2 构成。发热基布 1 中， 将多根发热丝 ( 第 1 发热丝 )3a 按照在 纵方向 ( 经向 ) 上的规定间隔， 编入横方向 ( 纬向 )。此外， 发热基布 1。
10、 中， 将多根发热丝 ( 第 2 发热丝 )3b 按照在横方向 ( 纬向 ) 上的规定间隔， 以与发热丝 3a 相交叉的方式编入 纵方向 ( 经向 )。上述规定的间隔， 在本发明中没有限定， 但例如为 2 4cm。即， 在发热基 布 1 中， 将发热丝 3a 和发热丝 3b 编织成格子状 ( 网状 )， 以使得形成多个在纵方向和横方 向上各自具有 2 4cm 左右的长度的空隙 5。发热丝 3a、 3b 都是由碳纤维构成， 是具有规定 电阻值的导电体(电阻体)。 因此， 如后所详述的， 如果在发热丝3a、 3b中流过电流， 则其会 发热， 其结果是发热基布 1 的整面会发热。 0026 对发热基。
11、布 1 进行详述。 0027 本实施方式的发热基布 1 是针织结构 ( 编织物 )， 例如由拉舍尔经编机进行编织。 拉舍尔经编机的针织密度 (knitting gauge) 在本发明中没有限定， 但例如是 12G( 机号 )/ 英寸 (12 针 / 英寸 )。此外， 发热基布 1 的编织中的打纬 ( 打込 ) 次数， 本发明中没有限 定， 但例如是 22 次 / 英寸。即， 在该打纬次数的情况下， 编织时沿着纵方向每 1 英寸中编织 22 个线圈 (loop)。 0028 发热基布 1 具有网状部 7 和在横方向上在网状部 7 的两侧设置的边缘部 6、 6。首 先， 对边缘部 6 进行说明。如。
12、图 2 和图 3 中所示， 边缘部 6 使用底纱 11、 插入丝 12 和导电 丝 4 来进行编织。这里， 例如底纱 11 和插入丝 12 是棉丝， 导电丝 4 是铜丝 ( 铜线 )。具体 的， 编织多个底纱 11 的链式线圈 21， 相对于这些多个链式线圈 21 以 Z 型编入插入丝 12， 来 相互连接链式线圈 21， 在多个链式线圈 21 中的至少 1 个中编入导电丝 4。此外， 如图 2 所 示， 在边缘部 6 中， 沿着纵方向， 以每个上述规定的间隔， 编入构成网状部 7 的插入丝 13、 14 和发热丝 3a。这里， 插入丝 13、 14 例如是棉丝。链式线圈 21 按照例如图 4。
13、 所示的编织图 案 P1 来进行编织。此外， 插入丝 12 按照例如图 4 所示的编织图案 P5 来编织。需要说明的 是， 底纱 11 和插入丝 12 都可以按照其他编织图案来编织。链式线圈 21 的根数是任意的， 本实施方式的各边缘部 6 如图 3 所示， 具有例如 22 纵行的链式线圈 21。 0029 在边缘部6中进而将多个导电丝4编入纵方向。 具体的， 分别对于位于边缘部6内 的网状部 7 侧的多个链式线圈 21， 以 Z 型编入导电丝 4。导电丝 4 例如按照图 4 中所示的 编织图案 P4 编入到链式线圈 21 中， 由于要承担向发热丝 3a 的作为电流供给路径的任务， 说 明 书。
14、 CN 103141155 A 4 3/5 页 5 因此， 要与插入到边缘部 6 的发热丝 3a 进行电连接。由于具有这样的目的， 因此， 导电丝 4 由铜等导电性高的金属或合金构成。 0030 需要说明的是， 只要是满足所希望的机械特性、 电特性， 则在各链式线圈 21 中编 入的导电丝 4 的根数就可以是任意的。例如如图 3 所示， 本实施方式中， 每 1 纵行的链式线 圈 21 并列编入 2 根导电丝 4。此外， 只要是满足所希望的机械特性、 电特性， 则编入导电丝 4 的链式线圈 21 的数量 ( 纵行 ) 就可以是任意的。例如如图 3 所示， 本实施方式中， 从网状 部 7 侧看去，。
15、 分别在 15 纵行的链式线圈 21 中编入导电丝 4。因此， 本实施方式中， 合计 30 根导电丝 4 被编入到边缘部 6 中。 0031 在纵方向上的各边缘部 6 的一个端部上设置端子 8。端子 8 与导电丝 4 电连接。 此外， 各边缘部 6 的端子 8 与引线 9 连接， 引线 9 与电源 10 的输出连接。因此， 来自电源 10 的电流经过引线 9、 端子 8、 导电丝 4 流向发热丝 3a、 3b。需要说明的是， 电源 10 的输出电流 可以是直流和交流的任一种。此外， 电源 10 的驱动电力也可以是直流和交流的任一种。例 如， 电源 10 可以通过家庭用电力来运行， 也可以由电池。
16、来运行。 0032 接着， 对网状部 7 进行说明。网状部 7 使用底纱 11、 插入丝 13、 14 和发热丝 3b 来 编织成格子状 ( 网状 )。由底纱 11 隔着上述规定的间隔编织多个一组的链式线圈 21。发 热丝 3b 在一组链式线圈 21 的各自中， 在跨过其间的同时在纵方向编入成 Z 型、 系上这些链 式线圈 21 的同时， 发挥与发热丝 3a 同样的发热体的功能。进而， 插入丝 13、 14 沿着横方向 将这些链式线圈的组连接起来， 防止各组的链式线圈 21 和各发热丝 3b 之间的相对移动。 0033 在本实施方式的网状部 7 中， 成对的 2 纵行链式线圈 21、 21( 。
17、图 3 中的链式线圈 21a、 21b)按照8纵行的间隙来编织多个。 换而言之， 以8out/2in的方式反复进行规定次数 地使用底纱 11 的链式线圈 21 的编织。即， 对于链式线圈 21 的形成， (a) 为了形成一方的 边缘部 6， 编织 22 纵行的链式线圈 21， (b) 为了形成网状部 7， 以 8out/2in 的方式反复进行 例如 38 次的链式线圈 21 的编织， 进而空开 8 针， (c) 为了形成另一方的边缘部 6， 编织 22 纵行的链式线圈 21。 0034 如图 3 所示， 如果将成对的左边的链式线圈 21 和右边的链式线圈 21 分别表示为 21a、 21b， 。
18、则插入丝 13 按照例如编织图案 P2( 参照图 4)， 以链式线圈 21b 为基点， 以跨过链 式线圈 21a 的方式反复两次进行单向 12 纵行 ( 针 ) 的往复， 之后， 相对于链式线圈 21b， 在 纵方向上以 Z 型编入 15 线圈横列。另一方面， 插入丝 14 的编织图案 P3( 参照图 4) 成为与 插入丝13的编织图案P2反转的图案。 即， 插入丝14以链式线圈21a为基点， 以跨过链式线 圈 21b 的方式反复两次进行单向 12 纵行 ( 针 ) 的往复， 之后， 相对于链式线圈 21a， 在纵方 向上以 Z 型编入 15 线圈横列。通过如此的将插入丝 13 和插入丝 14。
19、 以相互反转的编织图 案进行编织， 使得 1 组链式线圈 21a、 21b 在横方向上受到来自左和右大体均等的张力。由 此， 抑制网状部 7 中链式线圈 21 的相对移动， 网状部 7 作为具有空隙 5 的格子 ( 网 ) 可以 牢固地维持整体的形状。需要说明的是， 如图 3 所示， 插入丝 13 和插入丝 14 还可以按照各 自的编织图案 P2 和 P3 编入边缘部 6 中。 0035 在网状部 7 中， 进而可以在横方向上插入发热丝 3a。具体的， 在插入丝 13 或插入 丝 14 跨过 2 组链式线圈 21 之间的位置上插入发热丝 3a。例如如图 3 所示， 插入丝 13 向 左移动 1。
20、2 纵行后， 在向右返回 12 纵行时， 穿过发热基布 1 的整个宽度插入发热丝 3a。本 实施方式中， 由于发热丝 3a 的插入配合了插入丝 13 或插入丝 14 的丝线加固， 因此， 成为每 说 明 书 CN 103141155 A 5 4/5 页 6 18 线圈横列插入发热丝 3a。 0036 发热丝 3a、 3b 由沥青系的碳纤维 15 的束与芳纶纤维 16 构成。例如， 如图 5 所示， 发热丝3a、 3b分别通过在碳纤维15的束的外周螺旋状卷绕芳纶纤维16来构成。 换而言之， 发热丝 3a、 3b 分别通过捻合碳纤维 15 的束与芳纶纤维 16 来构成。1 根发热丝 3a(3b) 。
21、中含 有约 1000 根的碳纤维 15。发热丝 3a、 3b 的电阻值在本发明中没有限定， 例如是 300/m。 0037 如上所述， 保护片 2 是覆盖发热基布 1 整体的具有电绝缘性和耐热性的可挠性的 膜或片， 例如通过层叠加工与发热基布 1 的表面和背面粘接， 来夹住发热基布 1。作为保护 片 2 的材料， 例举 PET( 聚对苯二甲酸乙二醇酯 ) 等的树脂、 橡胶等的弹性体。需要说明的 是， 作为保护片 2 在使用 PET 膜时， 其厚度例如为 0.1mm， 在使用天然橡胶片时， 其厚度例如 为 1mm。需要说明的是， 本发明中， 保护片 2 并不一定是必需的。因此， 也可以以发热基布。
22、 1 露出于外部的状态来使用。 0038 图 6 显示在对发热丝 3a(3b) 施加 10V、 20V、 30V、 33V 的电压时， 保护片 2 的表面温 度的变化。需要说明的是， 该测定中， 在气温 17下对长度 900mm 的发热丝 3a(3b) 流过交 流电流。如该图中所示， 如果改变施加到发热丝 3a(3b) 的电压， 其表面温度迅速发生变化， 配合施加电压的上升， 表面温度也迅速上升。例如， 在施加 33V 的电压时， 发热丝 3a(3b) 面 状发热体 20 的表面温度约为 46。 0039 图 7 是显示对于使用每单位长度的电阻值不同的碳纤维 15 的发热丝 3a(3b)， 施。
23、 加电压时的电流值、 消耗电力和其表面温度的测定结果的表。图 8 是显示根据图 7 的测定 结果所得到的消耗电力与发热丝 3a(3b) 的表面温度之间关系的曲线。由这些表和曲线所 示， 如果使用由碳纤维 15 构成的发热丝 3a、 3b， 仅少量的消耗电力就可以得到充分的温度 上升。 对于将发热丝3a、 3b编织成格子状的发热基布1， 与施加相同电压和施加相同电流的 单独的发热丝 3a、 3b 的情形相比， 其温度变得更高。这是因为， 通过将发热丝 3a、 3b 贴近配 置， 能够相互取暖， 得到了保护片 2 的蓄热效果、 由片 2 导致的保温效果的叠加效果。 0040 如上所述， 在本实施方。
24、式的面状发热体 20 中， 发热基布 1 形成为含有发热丝 3a、 3b 与导电丝 4 而成为一体的针织结构 ( 编织物 )。因此， 不需要之后设置发热丝 3a、 3b 及 铜线 4 的工夫， 生产性优异。此外， 由于发热丝 3a、 3b 与铜线 4 与底纱 11、 插入丝 12、 13、 14 编结在一起， 因此， 耐久性优异， 不会发生掉落、 偏移。而且， 由保护片 2 覆盖发热基布 1 时， 其耐久性进一步提升， 同时， 得到温度的均匀化、 保温性提高这样的效果。 0041 需要说明的是， 面状发热体 20 也可以由仅具有发热丝 3a 的发热基布 1 构成。即， 可以省略发热丝 3b 的。
25、编织。这种情形下， 由于面状发热体 20 形成为含有发热丝 3a 和导电 丝 4 而成为一体的针织结构 ( 编织物 )， 因此， 能够取得与上述同样的效果。 0042 发热基布1中， 在将发热丝3a、 3b编织成纵方向与横方向的格子状时， 能够使得面 状发热体 20 整体的效率更好， 且更快升温。此外， 假设横方向的发热丝 3a 发生断线， 经由 与该发热丝3a相交叉配置的纵方向的发热丝3b， 断了线的发热丝3a中仍流过电流。 因此， 可以将不发热的部分抑制到最小限度。而且， 通过编织为在发热丝 3a、 3b 彼此之间具有空 隙 5 的网状， 可以实现发热基布 1 的轻量化、 抑制制造成本。由。
26、于发热丝 3a、 3b 使用沥青系 的碳纤维15， 其电阻值为501000/m， 因此， 是耐久性优异且发热效率高、 消耗电力少的 高性能的面状发热体。 0043 本发明不限于上述的实施方式。发热基布 1 的编织图案 P1、 P2、 P3、 P4 可以适宜 说 明 书 CN 103141155 A 6 5/5 页 7 地改变。 此外， 发热丝3a、 3b、 导电丝4、 底纱11、 插入丝12、 13、 14的各种类和材质也可以适 宜地改变。 例如， 对于导电丝4， 除了铜线以外， 也可以使用对尼龙等合成纤维进行铜等金属 的镀敷加工而得到的材料。 0044 本发明的面状发热体可以作为保温器具来使。
27、用。这种情况下， 例如贴附到椅子的 座面上， 埋入靠垫、 毛毯、 衣服等中。此外， 该面状发热体还可以用作住宅的地板加热装置、 屋外的融雪装置等。如上所述， 由于不必由保护片 2 来覆盖发热基布 1， 也可以将发热基布 1本身直接埋入椅子的座面等。 发热丝只要是通过通电来发热的丝即可， 也可以使用沥青系 以外的碳纤维 ( 例如 PAN( 聚丙烯腈 ) 系的碳纤维 )。 0045 工业上的利用可能性 0046 根据根发明， 可以提供生产性、 耐久性优异的面状发热体。 说 明 书 CN 103141155 A 7 1/5 页 8 图 1 说 明 书 附 图 CN 103141155 A 8 2/5。
28、 页 9 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 103141155 A 9 3/5 页 10 图 4 说 明 书 附 图 CN 103141155 A 10 4/5 页 11 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 103141155 A 11 5/5 页 12 图 7 图 8 说 明 书 附 图 CN 103141155 A 12 1/1 页 13 1.（补正后） 一种面状发热体， 其特征在于， 具有 ： 针织结构、 在所述针织结构中在纵方向上具有间隔的、 在横方向上编入的多根第 1 发热丝、 在所述横方向的所述针织结构的两侧的边缘部中在纵方向上编入的多根导电丝、 和 在纵方向上编入的。
29、多根第 2 发热丝， 以使得与所述第 1 发热丝相交叉。 2.（删除） 3.（补正后） 如权利要求 1 所述的面状发热体， 其特征在于， 所述第 1 发热丝和所述第 2 发热丝被编织成各自之间具有空隙的网状。 4.如权利要求1所述的面状发热体， 其特征在于， 所述第1发热丝由具有501000/ m 的电阻值的沥青系碳纤维构成。 5. （补正后） 如权利要求1所述的面状发热体， 其特征在于， 所述第2发热丝由具有50 1000/m 的电阻值的沥青系碳纤维构成。 6. 如权利要求 1 所述的面状发热体， 其特征在于， 进一步具有覆盖所述针织结构整体 的树脂或橡胶的片。 7.（删除） 按照条约第19条修改的权利要求书 CN 103141155 A 13 。