發(fā)熱裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的發(fā)熱裝置具備：絕緣基材（10），包含熱可塑性樹(shù)脂而構(gòu)成，具有表面（10a）以及背面（10b），形成有在厚度方向上貫通的多個(gè)通孔（11）；以及發(fā)熱電阻體（40），配置在多個(gè)通孔（11）的每一個(gè)中，通過(guò)通電進(jìn)行發(fā)熱，將多個(gè)發(fā)熱電阻體（40）以一部分并聯(lián)連接的方式配置。
【專利說(shuō)明】發(fā)熱裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具備通過(guò)通電進(jìn)行發(fā)熱的發(fā)熱電阻體的發(fā)熱裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]例如，在日本特開(kāi)平9-63755號(hào)公報(bào)中提出了在兩張橡膠板之間具備多個(gè)金屬絲狀的發(fā)熱電阻體而成的發(fā)熱裝置。對(duì)于這樣的發(fā)熱裝置來(lái)說(shuō)，發(fā)熱電阻體被通電而發(fā)熱，橡膠板的一面被加熱至任意的溫度來(lái)使用。
[0003]然而，在上述發(fā)熱裝置中，發(fā)熱電阻體由金屬絲構(gòu)成，并且作成為一個(gè)連接物。即，發(fā)熱的部分連續(xù)地配置，熱容量(t 一卜7 7)變大。
[0004]可是，上述發(fā)熱裝置例如在車廂內(nèi)被配置在操舵桿的下面，作為利用輻射熱將乘客的腳下附近烘暖的供暖裝置來(lái)使用。在該情況下，有時(shí)乘客的手腳接觸到發(fā)熱裝置，當(dāng)發(fā)熱電阻體的熱容量大時(shí)，存在從接觸位置對(duì)乘客施加大量的熱量而使乘客燙傷的可能性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種發(fā)熱裝置，即使接觸到發(fā)熱裝置，也能夠盡可能抑制從接觸位置施加大量的熱量。
[0006]為了達(dá)到上述目的，在方案I所記載的發(fā)明中，其特征在于，具備:絕緣基材(10)，包含熱可塑性樹(shù)脂而構(gòu)成，具有表面(1a)和表面的相反側(cè)的背面(10b)，形成有在厚度方向上貫通的多個(gè)通孔(11);以及發(fā)熱電阻體(40)，配置在多個(gè)通孔的每一個(gè)中，通過(guò)通電進(jìn)行發(fā)熱，發(fā)熱電阻體中的至少兩個(gè)以上并聯(lián)連接。
[0007]由此，由于多個(gè)發(fā)熱電阻體中的至少兩個(gè)以上并聯(lián)連接，所以，能夠減小各發(fā)熱電阻體的熱容量。此外，因?yàn)樵诎瑹峥伤苄詷?shù)脂的絕緣基材中隔離地配置有多個(gè)發(fā)熱電阻體，所以，平面方向的熱的移動(dòng)被絕緣基材阻礙。因此，在人的手腳接觸到發(fā)熱裝置的情況下，能夠盡可能抑制從接觸位置施加大量的熱量。
[0008]另外，在本欄和技術(shù)方案中記載的各單元的括弧內(nèi)的附圖標(biāo)記示出與后述的實(shí)施方式所記載的具體的單元的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的發(fā)熱裝置的表面?zhèn)鹊钠矫鎴D。
[0010]圖2是圖1所示的發(fā)熱裝置的背面?zhèn)鹊钠矫鎴D。
[0011]圖3是沿圖1和圖2中的III —III線的截面圖。
[0012]圖4 Ca)?圖4 Cf)是示出圖1所示的發(fā)熱裝置的制造工序的截面圖。
[0013]圖5是示出圖1所示的發(fā)熱裝置的應(yīng)用實(shí)例的圖。
[0014]圖6中的(a)是示出從以往的發(fā)熱裝置的接觸區(qū)域施加的熱量的示意圖，(b)是示出從圖1所示的發(fā)熱裝置的接觸區(qū)域施加的熱量的示意圖。
[0015]圖7是本發(fā)明的第二實(shí)施方式的發(fā)熱裝置的平面圖。
[0016]圖8是沿圖7中的VDI—VDI線的截面圖。
[0017]圖9是沿圖7中的IX —IX線的截面圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]以下，基于附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。另外，在以下的實(shí)施方式彼此之中，對(duì)彼此相同或均等的部分標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記進(jìn)行說(shuō)明。
[0019](第一實(shí)施方式)
參照附圖對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。如圖1?圖3所示，本實(shí)施方式的發(fā)熱裝置I以如下方式構(gòu)成:將絕緣基材10、表面保護(hù)構(gòu)件20、背面保護(hù)構(gòu)件30—體化，在該一體化后的結(jié)構(gòu)的內(nèi)部配置有發(fā)熱電阻體40。
[0020]另外，在圖1中，為了容易理解，以省略了表面保護(hù)構(gòu)件20的方式進(jìn)行示出。此外，在圖2中，為了容易理解，以省略了背面保護(hù)構(gòu)件30的方式進(jìn)行示出。而且，雖然圖1和圖2不是截面圖，但是，對(duì)發(fā)熱電阻體40施加了陰影線。
[0021]在本實(shí)施方式中，絕緣基材10由包含聚醚醚酮(PEEK)或聚醚酰亞胺(PEI)而構(gòu)成的平面矩形的熱可塑性樹(shù)脂膜構(gòu)成。而且，在該絕緣基材10上形成有在厚度方向上貫通的多個(gè)通孔11。
[0022]另外，在絕緣基材10上形成有168個(gè)通孔11，這些通孔11被分為多個(gè)組，一個(gè)組包括14個(gè)通孔11。此外，雖然通孔11做成為從表面1a朝向背面1b直徑固定的圓筒狀，但是，通孔11也可以做成為從表面1a朝向背面1b直徑變小的錐狀，也可以做成為方筒狀。
[0023]而且，在各通孔11中配置有一個(gè)發(fā)熱電阻體40。換言之，發(fā)熱電阻體40之間被絕緣基材10占據(jù)，全部發(fā)熱電阻體40以被絕緣基材10隔離的方式配置。雖然沒(méi)有特別限定，但是，發(fā)熱電阻體40是通過(guò)燒結(jié)包含N1- Sn等金屬粒子的導(dǎo)電性膏而構(gòu)成的。
[0024]在絕緣基材10的表面1a配置有由包含聚醚醚酮(PEEK)或聚醚酰亞胺(PEI)的平面矩形的熱可塑性樹(shù)脂膜構(gòu)成的表面保護(hù)構(gòu)件20。該表面保護(hù)構(gòu)件20的平面形狀的大小與絕緣基材10相同，在與絕緣基材10對(duì)置的一面20a側(cè)形成有多個(gè)進(jìn)行了圖案化的表面層21。各個(gè)表面層21將相鄰的兩個(gè)發(fā)熱電阻體40電連接。
[0025]在絕緣基材10的背面1b配置有由包含聚醚醚酮(PEEK)或聚醚酰亞胺(PEI)的熱可塑性樹(shù)脂膜構(gòu)成的平面矩形的背面保護(hù)構(gòu)件30。該背面保護(hù)構(gòu)件30的平面形狀的大小與絕緣基材10相同，在與絕緣基材10對(duì)置的一面30a側(cè)形成有進(jìn)行了圖案化的多個(gè)背面層31。各背面層31與分別與相鄰的兩個(gè)表面層21中的不同的一個(gè)連接的兩個(gè)發(fā)熱電阻體40電連接。
[0026]構(gòu)成多個(gè)發(fā)熱電阻體組42，該發(fā)熱電阻體組42是經(jīng)由表面層21和背面層31串聯(lián)連接了多個(gè)發(fā)熱電阻體40而成的。在本實(shí)施方式中，形成有12個(gè)發(fā)熱電阻體組42，每個(gè)發(fā)熱電阻體組42是串聯(lián)連接了 14個(gè)發(fā)熱電阻體40而成的。另外，位于發(fā)熱電阻體組42的端部的發(fā)熱電阻體40未與背面層31連接。
[0027]此外，在背面保護(hù)構(gòu)件30形成有與位于各發(fā)熱電阻體組42的一端的發(fā)熱電阻體40連接的第一供電部91和與位于各發(fā)熱電阻體組42的另一端的發(fā)熱電阻體40連接的第二供電部92。而且，各發(fā)熱電阻體組42經(jīng)由第一、第二供電部91、92并聯(lián)連接。
[0028]此外，雖然沒(méi)有特別進(jìn)行圖示，但是，在背面保護(hù)構(gòu)件30形成有與第一、第二供電部91、92電連接并且從背面保護(hù)構(gòu)件30的與絕緣基材10側(cè)相反側(cè)的一面露出的層間連接構(gòu)件。而且，第一、第二供電部91、92利用該層間連接構(gòu)件謀求與外部的電連接。
[0029]以上是本實(shí)施方式的發(fā)熱裝置1的結(jié)構(gòu)。接著，參照?qǐng)D4(￡)對(duì)上述發(fā)熱裝置1的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。另外，圖4 (￡)是沿圖1中的III 一 III線的截面圖。
[0030]首先，如圖4 (^)所示，準(zhǔn)備絕緣基材10，利用鉆頭等形成多個(gè)通孔11。
[0031]接著，如圖4 (10所示，在各通孔11中填充導(dǎo)電性膏41。另外，關(guān)于導(dǎo)電性膏41，使用在附一類的金屬粒子中加入石蠟等有機(jī)溶劑而進(jìn)行了膏化的導(dǎo)電性膏。
[0032]此外，作為在通孔11中填充導(dǎo)電性膏41的方法(裝置),可以采用由本 申請(qǐng)人:申請(qǐng)的日本特愿2010 — 50356號(hào)中記載的裝置(方法
[0033]簡(jiǎn)單地進(jìn)行說(shuō)明，隔著吸附紙60以背面106與吸附紙60對(duì)置的方式將絕緣基材10配置在未圖示的保持臺(tái)上。另外，吸附紙60是能夠吸收導(dǎo)電性膏41的有機(jī)溶劑的材質(zhì)的吸附紙即可，使用一般的優(yōu)質(zhì)紙等。而且，一邊使導(dǎo)電性膏41熔融，一邊在通孔11內(nèi)填充導(dǎo)電性膏41。由此，導(dǎo)電性膏41的有機(jī)溶劑被吸附紙60吸附，金屬粒子緊貼地配置在通孔11中。像這樣準(zhǔn)備填充有導(dǎo)電性膏41的絕緣基材10。
[0034]此外，在與上述各工序不同的工序中，如圖4 (￠3)和圖4 ((1)所示，在表面保護(hù)構(gòu)件20和背面保護(hù)構(gòu)件30的與絕緣基材10對(duì)置的一面20^303形成銅箔等。而且，通過(guò)對(duì)該銅箔適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行構(gòu)圖，從而準(zhǔn)備形成有表面層21的表面保護(hù)構(gòu)件20、形成有背面層31以及第一、第二供電部91、92的背面保護(hù)構(gòu)件30。
[0035]此后，如圖4 (6)所示，按順序?qū)盈B背面保護(hù)構(gòu)件30、絕緣基材10、表面保護(hù)構(gòu)件20而構(gòu)成層疊體70。具體地說(shuō)，在絕緣基材10的表面103側(cè)以各導(dǎo)電性膏41與規(guī)定的表面層21接觸的狀態(tài)配置表面保護(hù)構(gòu)件20。此外，在絕緣基材10的背面106側(cè)以各導(dǎo)電性膏41與規(guī)定的背面層31或第一、第二供電部91、92接觸的狀態(tài)配置背面保護(hù)構(gòu)件30。
[0036]接下來(lái)，如圖4 (￡)所示，將該層疊體70配置在未圖示的一對(duì)壓制板之間，從層疊方向的上下兩面以真空狀態(tài)一邊加熱一邊加壓而將層疊體70 —體化，并且，對(duì)導(dǎo)電性膏41進(jìn)行燒結(jié)而構(gòu)成發(fā)熱電阻體40。由此，制造出上述發(fā)熱裝置1。
[0037]對(duì)于這樣的發(fā)熱裝置1來(lái)說(shuō)，例如，如圖5所示那樣，在車廂內(nèi)最前部沿構(gòu)成車輛儀表操縱板等的儀器面板80的外側(cè)配置，更詳細(xì)地說(shuō)，沿操舵桿的下面配置，作為進(jìn)行乘客的腳下周邊的即時(shí)供暖的發(fā)熱裝置來(lái)使用。
[0038]即，雖然車輛通常具備將引擎冷卻水作為熱源對(duì)車廂內(nèi)供暖的供暖裝置，但是，在引擎啟動(dòng)時(shí)等的情況下，不能夠從引擎冷卻水充分地得到車廂內(nèi)供暖用的熱源，對(duì)車廂內(nèi)進(jìn)行烘暖是困難的。因此，通過(guò)使上述發(fā)熱裝置1工作，從而能夠?qū)Τ丝偷哪_下周邊進(jìn)行即時(shí)供暖。
[0039]另外，如圖5所示，因?yàn)榻^緣基材10、表面保護(hù)構(gòu)件20、背面保護(hù)構(gòu)件30由樹(shù)脂構(gòu)成，所以，能夠沿操舵桿的下面彎曲地配置發(fā)熱裝置1。此外，雖然沒(méi)有特別圖示，但是，也可以在例如車輛的左右門的門主體部的下方側(cè)(窗玻璃的下方側(cè))具備上述發(fā)熱裝置1。
[0040]像以上說(shuō)明的那樣，在本實(shí)施方式的發(fā)熱裝置1中，多個(gè)發(fā)熱電阻體組42利用第一、第二供電部91、92并聯(lián)連接。換言之，將發(fā)熱電阻體40中的至少兩個(gè)進(jìn)行了并聯(lián)連接。因此，能夠減小一個(gè)發(fā)熱電阻體組42 (發(fā)熱電阻體40)的熱容量，在像上述圖5那樣使用了發(fā)熱裝置1的情況下，即使乘客接觸到發(fā)熱裝置1，也能夠盡可能抑制從接觸位置施加大量的熱量，能夠盡可能抑制乘客燙傷。
[0041]此外，在絕緣基材10中隔離地配置有多個(gè)發(fā)熱電阻體40。換言之，在各發(fā)熱電阻體40之間配置有絕緣基材10。因此，能夠利用絕緣基材10來(lái)抑制熱在平面方向(絕緣基材10的面方向)移動(dòng)。因此，在像上述圖5那樣使用了發(fā)熱裝置1的情況下，也能夠盡可能抑制沒(méi)有位于接觸位置附近的發(fā)熱電阻體40的熱傳遞到接觸位置附近的發(fā)熱電阻體40，能夠進(jìn)一步抑制乘客燙傷。
[0042]具體地說(shuō)，對(duì)人的手指接觸到發(fā)熱裝置1的情況進(jìn)行討論。在如圖6 (^)所示的發(fā)熱電阻體了40作成為一個(gè)連接物(例如，金屬絲狀)的情況下，發(fā)熱電阻體了40的熱容量大。此外，因?yàn)榘l(fā)熱電阻體了 40作成為一個(gè)連接物，所以，熱容易在發(fā)熱電阻體了 40內(nèi)移動(dòng)。因此，例如，當(dāng)人的手指接觸到表面保護(hù)構(gòu)件了20時(shí)，存在從接觸位置施加大量的熱量而燙傷的可能性。
[0043]相對(duì)于此，在本實(shí)施方式中，將發(fā)熱電阻體組42并聯(lián)連接，減小各發(fā)熱電阻體組42的熱容量。此外，在發(fā)熱電阻體40之間配置絕緣基材10，抑制熱在絕緣基材10的面方向移動(dòng)。因此，即使人的手指接觸到表面保護(hù)構(gòu)件了20，也能夠盡可能抑制從接觸位置施加大量的熱量，能夠盡可能抑制燙傷。
[0044]即，在像上述圖5那樣使用了發(fā)熱裝置1的情況下，將表面保護(hù)構(gòu)件20的與絕緣基材10側(cè)相反側(cè)的一面的溫度維持在足以烘暖乘客的腳下附近的溫度，并且即使乘客的手腳接觸到發(fā)熱裝置1，也能夠盡可能抑制燙傷。
[0045]此外，發(fā)熱裝置1是在多個(gè)通孔11的每一個(gè)中配置有發(fā)熱電阻體40而構(gòu)成的。因此，通過(guò)適當(dāng)?shù)刈兏纬赏?1的位置或通孔11的大小、通孔11的分布密度等，從而能夠容易地調(diào)整面內(nèi)的溫度分布。
[0046](第二實(shí)施方式)
對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的發(fā)熱裝置1進(jìn)行說(shuō)明。相對(duì)于第一實(shí)施方式，在本實(shí)施方式的發(fā)熱裝置1中，將全部發(fā)熱電阻體40并聯(lián)連接，其它與第一實(shí)施方式相同，因此，在此省略說(shuō)明。
[0047]如圖7?圖9所示，表面保護(hù)構(gòu)件20在與絕緣基材10對(duì)置的一面203側(cè)形成有一個(gè)表面層21。而且，該表面層21與所有的發(fā)熱電阻體40電連接。即，各發(fā)熱電阻體40與相同的表面層21電連接。
[0048]另外，在圖7中，為了容易理解，以省略表面保護(hù)構(gòu)件20的方式進(jìn)行示出，雖然不是截面圖，但是對(duì)各發(fā)熱電阻體40施加了陰影線。此外，雖然沒(méi)有特別圖示，但是在表面保護(hù)構(gòu)件20形成有與表面層21電連接并且從表面保護(hù)構(gòu)件20的與絕緣基材10側(cè)相反側(cè)的一面露出的層間連接構(gòu)件。而且，表面層21利用該層間連接構(gòu)件謀求與外部的電連接。
[0049]背面保護(hù)構(gòu)件30在與絕緣基材10對(duì)置的一面303側(cè)形成有與發(fā)熱電阻體40相同數(shù)量的背面層31。而且，各背面層31與一個(gè)發(fā)熱電阻體40電連接。即，發(fā)熱裝置1做成為全部發(fā)熱電阻體40相對(duì)于表面層21并聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)。
[0050]另外，雖然沒(méi)有特別圖示，但是在背面保護(hù)構(gòu)件30形成有與各背面層31電連接并且從背面保護(hù)構(gòu)件30的與絕緣基材10側(cè)相反側(cè)的一面露出的層間連接構(gòu)件。而且，各背面層31利用該層間連接構(gòu)件謀求與外部的電連接。
[0051]像這樣，在本實(shí)施方式的發(fā)熱裝置I中，發(fā)熱電阻體40相對(duì)于表面層21分別并聯(lián)連接，能夠得到與上述第一實(shí)施方式同樣的效果。
[0052]此外，本實(shí)施方式的發(fā)熱裝置I能夠選擇性地使發(fā)熱電阻體40發(fā)熱。因此，例如能夠作為如下的發(fā)熱裝置來(lái)利用:使發(fā)熱電阻體40發(fā)熱而變?yōu)槊の?，使得能夠識(shí)別所希望的文字或數(shù)字、符號(hào)等。而且，在像這樣使用發(fā)熱裝置I的情況下，人的手等接觸發(fā)熱裝置1，但是，因?yàn)橄裆鲜瞿菢幽軌虮M可能抑制從接觸位置施加大量的熱量，所以，能夠保持人能夠識(shí)別的表面溫度并且盡可能抑制燙傷。
[0053](變形例)
在上述第一實(shí)施方式中，對(duì)如下情況進(jìn)行了說(shuō)明，即，準(zhǔn)備在背面保護(hù)構(gòu)件30形成有背面層31以及第一、第二供電部91、92的結(jié)構(gòu)，層疊背面保護(hù)構(gòu)件30、絕緣基材10、表面保護(hù)構(gòu)件20而進(jìn)行一體化，但是，例如也可以為如下方式。即，也可以使用在絕緣基材10的背面1b形成有背面層31以及第一、第二供電部91、92的結(jié)構(gòu)來(lái)構(gòu)成發(fā)熱裝置I。在該情況下，在進(jìn)行圖4 (a)的工序時(shí)，形成將背面層31或第一、第二供電部91、92作為底面的有底的通孔11，在進(jìn)行圖4 (b)的工序時(shí)，不使用吸附紙60而將導(dǎo)電性膏41填充到各通孔11中即可。同樣地，在上述第二實(shí)施方式中，也可以使用在絕緣基材10的背面1b形成有背面層31的結(jié)構(gòu)來(lái)構(gòu)成發(fā)熱裝置I。
[0054]此外，在上述第一實(shí)施方式中，也可以按順序?qū)盈B背面保護(hù)構(gòu)件30、背面層31以及第一、第二供電部91、92、絕緣基材10、表面層21、表面保護(hù)構(gòu)件20而進(jìn)行一體化。S卩，直到對(duì)層疊體70進(jìn)行一體化為止，表面保護(hù)構(gòu)件20和表面層21、背面保護(hù)構(gòu)件30和背面層31以及第一、第二供電部91、92可以是單獨(dú)的構(gòu)件。同樣地，在上述第二實(shí)施方式中，直到對(duì)層疊體70進(jìn)行一體化為止，表面保護(hù)構(gòu)件20和表面層21、背面保護(hù)構(gòu)件30和背面層31可以是單獨(dú)的構(gòu)件。
[0055]而且，在上述第一實(shí)施方式中，通過(guò)適當(dāng)?shù)刈兏砻鎸?1以及背面層31的形狀，從而將第一、第二供電部91、92配置在絕緣基材10的表面1a也可以。
[0056]此外，在上述第二實(shí)施方式中，也可以在背面保護(hù)構(gòu)件30的與絕緣基材10對(duì)置的一面30a側(cè)僅形成一個(gè)背面層31并且將該背面層31與各發(fā)熱電阻體40電連接。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)熱裝置，其特征在于，具備: 絕緣基材(10)，包含熱可塑性樹(shù)脂而構(gòu)成，具有表面(1a)以及所述表面的相反側(cè)的背面(1b )，形成有在厚度方向上貫通的多個(gè)通孔(11);以及 發(fā)熱電阻體(40)，配置在所述多個(gè)通孔的每一個(gè)中，通過(guò)通電進(jìn)行發(fā)熱， 所述發(fā)熱電阻體中的至少兩個(gè)以上并聯(lián)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)熱裝置，其特征在于， 在所述絕緣基材的表面?zhèn)扰渲糜信c規(guī)定的所述發(fā)熱電阻體連接的多個(gè)表面層(21)，在所述絕緣基材的背面?zhèn)扰渲糜信c規(guī)定的所述發(fā)熱電阻體連接的多個(gè)背面層(31)，所述多個(gè)發(fā)熱電阻體構(gòu)成多個(gè)利用所述表面層以及背面層串聯(lián)連接的發(fā)熱電阻體組(42)， 所述多個(gè)發(fā)熱電阻體組通過(guò)與配置在所述絕緣基材的表面或背面的供電部(91、92)連接而并聯(lián)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)熱裝置，其特征在于， 在所述絕緣基材的表面?zhèn)扰渲糜信c所述多個(gè)發(fā)熱電阻體全部電連接的一個(gè)表面層(21)， 在所述絕緣基材的背面?zhèn)扰渲糜信c所述多個(gè)發(fā)熱電阻體分別電連接并且彼此隔離的多個(gè)背面層(31)， 所述多個(gè)發(fā)熱電阻體利用所述表面層以及所述背面層并聯(lián)連接。
【文檔編號(hào)】H05B3/10GK104335677SQ201380028058
【公開(kāi)日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2013年4月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月30日
【發(fā)明者】谷口敏尚, 白石芳彥, 坂井田敦資, 岡本圭司, 齋藤啟太 申請(qǐng)人:株式會(huì)社電裝