专利名称：带特殊绝缘层的电热面发热部件的制作方法
技术领域：
本发明涉及组装进取暖地板材料的电热面发热体，更详细一点，是关于绝缘层构造方面有特征的电热面发热体。
使用了将具有正温度系数(Positive Temperaturecoefficient，以下称为“PTC”)特性的导电粒子分散于树脂中而成的复合材料的面发热体已为公知。该面发热体，为使在发热面均热化，将金属箔或金属板作均热板贴合上，并将层叠金属箔而成的片加工成管状，在其内部置入面发热体。
另外，在由层叠于面发热体上的均热板接地的情况下，为了使从面发热体漏到均热板的电流按电气用品技术标准必须控制在1mA以下，必须做成将树脂制片层叠于面发热体与均热板间的构造，因此，面发热部件变厚。
另一方面，在住宅里，从居住空间舒适出发，有着至顶棚的高度尽可能高的倾向；作为面发热部件用途之一的地板取暖用电热板也有从15mm变薄到12mm的倾向。
为减薄面发热部件厚度，在日专利特开平5-89952号公报中展示了具有以薄绝缘层覆盖导电体与电极的构造的面发热部件。
另一方面，为防止在公寓大楼中向楼层下传音，在地板材料合板里面，纵横开缝，在其中置入多根软质材料，以此而采用高隔音性构造。
在现有具有均热板与接地线的面发热部件中，由于为限制漏电电流，有着在面发热体与均热板间层叠树脂片等的构造，总厚度变厚，同时片整体刚性增高。
另外，随着地板材变薄，不损害机械强度，使电热地板取暖板变薄，必须减薄面发热部件总厚度，这一点与降低漏电电流值的考虑正相反。
还有，在向公寓楼层等的水泥板直接贴付的防音地板材料中组装进电热地板暖气的情况下，为提高对向楼层下传音的隔音水平，必须尽可能降低面发热部件的刚性；这在具有均热板与接地线的面发热部件中，这点与提高刚性的考虑正相反。
在将具有均热板的面发热部件组装进电热板时，与相邻板的结合部等，在不能扩展均热板的构造体中，与发热部相比，有温度降低的倾向。
本发明要解决的课题是，提供一种可减薄总厚度、不损伤机械强度、可压低漏电电流值，作为地板材料使用情况下隔音性好、且向相邻板间热扩散性好的电热面发热部件。
本发明为解决上述课题，提供一种在金属基体上夹着绝缘层层叠电热面发热体而成的电热面发热部件中，绝缘层是有空隙的树脂制片的电热面发热部件。
图1是用作本发明面发热部件绝缘层的具有空隙的树脂制片之一例的树脂制交织片的立体图；图2是用于绝缘层的材料种类与其厚度、及漏电电流值关系的图表；图3是表示本发明面发热部件之一例的立体图；图4是本发明面发热部件的地线安装部的剖面图；图5是本发明面发热部件之另一例的立体图。
在本发明的电热面发热部件中，为在金属板上具有均热性和接地性能，且使总厚度变薄，并将面发热部件的刚性限制得较低，作为设在均热板与面发热体间的绝热层，使用了有空隙的树脂制片。这种有空隙的树脂制片，比如可以是织布、不织布等。而在这种有空隙的树脂制片中，最好还是将树脂制薄膜构成的扁平状带交叉编织成的织布。
在将有空隙树脂制片与均热板和面发热体贴合时，要考虑到发热部件弯曲时有空隙的树脂制片的变形问题，最好是采取可随着弯曲的粘结剂进行贴合的构造的方法，或采用部分粘结或热粘结的方法。
作为在有空隙的树脂制片上装设接地线的方法，可以是在无导电片的部分上开比连结直径小的孔，连同在R型套筒上附设电线的零件，从均热板侧通过铆钉进行固定的方法。由此，可由比较薄的面发热部件确实保证接地。
由于利用了将有空隙树脂制片从面发热体向地板表面一侧层叠，而有效阻止热向表面地板材料直接传递，故可望向板的周边部的热扩散，并使地板表面均热化。
在制品加工等阶段，为防止在有空隙的树脂制片层与均热板和面发热体的层间产生剥离现象，最好是在面发热部件周边部金属基体、绝缘层与电热面发热体从端部10mm以内的范围、在面内部相当于电热面发热部件周边部以外面积的50％以内的面积的金属基体与绝缘层间以及绝缘层与电热面发热体间点粘结或点热粘结，使有空隙的树脂制片层、均热板与面发热体一体化。
本发明电热面发热部件中使用的电热面发热体，是将导电片中设入电极的构件以盖覆盖绝缘的东西，作为导电片，比如可以是在热塑性树脂中散入导电粉末而加工成片状的东西。
这里所用的热塑性树脂，比如可以是聚烯系树脂、聚苯乙烯系树脂、聚酰胺系树脂、聚酯系树脂、离聚物树脂等。其中，在对金属等电极具有粘结性这一点上，较好的是酸变性树脂、和离聚物树脂；而特别合适的是酸变性聚乙烯、酸变性聚丙烯、酸变性乙烯丙烯酸乙酯共聚物等类的酸变性聚烯系树脂与离聚物树脂。
作为导电性粉末，可以是碳黑、石墨、铜粉、不锈钢粉等的金属粉，碳短纤维、不锈钢短纤维、黄铜短纤维的导电性纤维，氧化锡、氧化锌等金属氧化物，以及导电性金属须等；其中，最好是碳黑。
热塑性树脂与导电性粉末的混合比例，比如以碳黑用作导电性粉末的情况下，碳黑对热塑性树脂的重量比例最好在10～45∶100的范围。
作为上述导电片的制作方法，比如可以是将热塑性树脂与导电性粉末以ヘンミエル混合机、密闭混合机、一般混合机、挤压机等混炼机进行混炼，做成导电性粉末分散入热塑性树脂的复合物，借将其混炼与熔化挤压成形等而成形为薄膜状或片状，再切断。这样得到的薄膜或片的厚度最好在50～500μm范围。
作为本发明电热面发热部件中使用的金属基体材料，比如可以是铝、铜、铁、不锈钢等，但其中作为本发明电热面发热部件中使用的金属基体，最好是传热率优良的表面氧化处理的铝制薄膜或片。
下边，借附图来说明本发明电热面发热部件各实施形式。
图1示出了将树脂成交织状编织成的片状绝缘材料概念图。将薄膜状树脂切条并多层重合成扁平状的带1平行并置，与其垂直将同样的带2编入每根带1中，即制成图1那样的树脂制交织片。由于是将重合起来的扁平状带成交织状编织，其效果是可在绝缘层中含有适度的空气层，可使树脂制片更薄，而且相对于弯曲，成交织状编织的构造可适应于弯曲，刚性不高等。另外，由于是交织状编织起来的，还有着不会由上下方向的拉伸而引起层间破坏的效果。
图2示出了绝缘层构造不同的总厚度与漏电电流间的关系。从该图可以看出将树脂薄膜重合成扁平状的带交织状编织的片(树脂交织片)，与单纯的树脂片相比较，厚度薄，且漏电电流低。这一点，考虑为了在树脂制交织片中存在适度空气层，使用不织布或树脂制网格也可得到同样的结果。
图3示出了面发热部件概念图。该面发热部件是在以盖材3覆盖具有导线7的导电片4而成的面发热体上，从盖材的上方贴合树脂制交织片5、再贴合上均热板6来构成。盖材3与交织片5以及交织片5与均热板6间的贴合，使用了软质材料，部分的贴合，弯曲时不会妨碍交织向的动作。另外，由于均热板6设置于地板表面侧，可将热量从树脂制交织片向板周边部扩散。
图4示出了接地线安装部的剖面图。在面发热体11、树脂制交织片5、均热板6的层叠片上，开设与带导线10的R型套筒9大致相同直径的孔，以固定用铆钉8固定之。固定用铆钉8与均热板6结合成完全接触状态。固定用铆钉的形状，在图4中是和均热板成面取平的形状，但也可以使用半圆状隆起形状的铆钉。
图5中示出了面发热部件别的概念图。该面发热部件是使面发热体11与树脂制交织片5以及均热板6贴合起来，将树脂制交织片5的周边部以加热压粘结形成不含空气层的片状12来构成。片部12与面发热体11以及均热板6，由于压粘结而不会产生层间剥离。如将树脂制交织片5换成其他含空气的树脂制片也可得到同样的构造。
下边借实施例来更详细地说明本发明。
实施例一在总厚度0.1mm聚乙烯对酞酸薄膜与链烯烃系粘结性树脂薄膜构成的电绝缘性薄膜的链烯烃系粘结性树脂侧，配以电极间115mm、长度800mm，20℃环境下电阻525Ω成形的面状半导体性树脂体(导电片)；在其上面，于各缘部每一组平行的配置扭绞电缆线状电极；再在其上面，使链烯烃系粘结性树脂膜构成的内层置于下部地，将电气绝缘性薄膜取齐重合进行热压结加工，即可得电热面发热体。
其次，是图1所示的形状，设计成将宽3mm左右、厚0.2mm的聚乙烯树脂制薄膜折叠重合成的扁平状带交织状地编织起来的片状绝缘材料。
在先前准备好的电热面发热体的面上，贴合片状绝缘材料，再贴合上厚0.1mm的铝制均热板，即得到面发热部件。这里，构成电热面发热体的面的电绝缘性薄膜与片状绝缘材料间以及电绝缘性薄膜与均热板间的粘结，是将粘结剂公司(セメダィン社)制的粘结剂“超级X”(ス一パ一X)以直径φ0.5mm纤维状、间隔5mm涂复粘结。
实施例二除了不是像在实施例一中点状涂布粘结剂、而是在树脂制交织片周缘部以宽3mm进行涂布之外，其他与实施例一相同，即可得到面发热部件。
评价实施例一与实施例二所得面发热部件的漏电电流值，以“横河电机”制部件漏电电流计测得结果为0.1mA以下；隔音性能按63～4000Hz满足L-50要求。地板表面温度分布，将多个并列状态由“日本光学”制的温度记录仪-JTG-3210测得结果在50℃以内。
本发明的面发热部件，在塑料片状面发热体上设均热板，在满足均热与接地功能的情况下，由使用树脂制交织片作为绝缘层，故可减薄面发热部件总厚度。
另外，本发明的面发热部件，在面发热体与含空隙树脂制绝缘片、以及含空隙树脂制绝缘片与均热板相互贴合时，使用了软质材料，并采用了部分贴合方法，因此，在弯曲时含空隙树脂制片层间变形，不会增加面发热部件本身刚性，可组装进隔音地板。
再有，本发明的面发热部件，由于设置了接地线，在将面发热部件组装进非金属板内使用的情况下，即使发生了金属片等刺入板中的意外事件，由于可隔断电气，可保证高安全性。
还有，本发明的面发热部件，由于是从地板表面侧顺序组装进金属板、含空隙树脂制片、面发热体，在将组装进的电热板设置于表面地板材料时，由于向相邻板间扩散热，可减低热不均匀性。
权利要求
1.一种电热面发热部件，在金属基体上夹着绝缘层层叠电热面发热体而成，其特征在于，绝缘层是有空隙的树脂制片。
2.按权利要求1所述的电热面发热部件，其特征在于，有空隙的树脂制片是织布或不织布。
3.按权利要求1或2所述的电热面发热部件，其特征在于，粘结或热粘结电热面发热部件周边部金属基体、绝缘层与电热面发热体，且在相当电热面发热部件周边部以外面积的50％以内之面积的金属基体与绝缘层间以及绝缘层与电热面发热体间粘接或热粘结。
全文摘要
在金属基体上夹着绝缘层层叠电热面发热体而成的电热面发热部件,绝缘层是有空隙树脂制片。这种结构总厚度薄、不损害机械强度、降低漏电电流,作为地板材料使用时隔音好、向相邻板间的热扩散良好。
文档编号H05B3/20GK1342032SQ01121279
公开日2002年3月27日 申请日期2001年6月14日 优先权日2000年6月14日
发明者木村吉延, 洼武彦 申请人:大日本油墨化学工业株式会社