JP4172441B2 - 電気採暖具 - Google Patents

Description

本発明は、主として電気カーペットまたは電気毛布などで発生する電磁波の対策を施した電気採暖具に関するものである。

従来、この種の電気採暖具は、所定の温度で融解する感温樹脂層を介して２本の発熱用抵抗線を配することによりヒータ線を形成し、温度制御スイッチでオンオフする交流電源でヒータ線の２本の発熱用抵抗線を発熱させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−７４０６２号公報

しかしながら、前記従来の構成では、２本の発熱用抵抗線の抵抗値にばらつきを生じると、お互いに流れる電流値が変わるので、電磁波が完全に打ち消しあうことができないという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、簡単な構成で、安全かつ有効に電磁波対策を施した電気採暖具を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の電気採暖具は、絶縁層を介して複数の発熱用抵抗線を配してヒータ線を構成し、このヒータ線を分割して複数の分割ヒータ線を形成し、この分割ヒータ線における複数の発熱用抵抗線に流れる電流が等しくなるように前記分割した複数の発熱用抵抗線を組み合わせて複数の発熱用抵抗線群を構成し、かつ該複数の発熱用抵抗線群を流れる電流がそれぞれ逆となるよう交流電源に対して並列接続したものである。

これにより、複数の発熱用抵抗線の抵抗値にばらつきがあっても、複数の発熱用抵抗線群を流れる電流がそれぞれ逆となり、電磁波を完全に打ち消しあう。したがって、簡単な構成で、安全かつ有効に電磁波対策を施すことができる。

本発明の電気採暖具は、簡単な構成で、安全かつ有効に電磁波対策を施すことができる。

第１の発明は、絶縁層を介して複数の発熱用抵抗線を配してヒータ線を構成し、このヒータ線を分割して複数の分割ヒータ線を形成し、この分割ヒータ線における複数の発熱用抵抗線に流れる電流が等しくなるように前記分割した複数の発熱用抵抗線を組み合わせて複数の発熱用抵抗線群を構成し、かつ該複数の発熱用抵抗線群を流れる電流がそれぞれ逆となるよう交流電源に対して並列接続した電気採暖具とすることにより、複数の発熱用抵抗線の抵抗値にばらつきがあっても、複数の発熱用抵抗線群を流れる電流がそれぞれ逆となり、電磁波を完全に打ち消しあう。したがって、簡単な構成で、安全かつ有効に電磁波対策を施すことができる。

第２の発明は、特に、第１の発明において、個々の分割ヒータ線における複数の発熱用抵抗線のうち少なくとも互いに隣接する端点同士の電位差が低くなるように各発熱用抵抗線を直列に接続したことにより、ヒータ線同士が短絡しても火花を抑制することになり、安全性を向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１〜図３は、本発明の実施の形態１における電気採暖具を示すものである。

本実施の形態における電気採暖具は、図１に示すように、感温樹脂よりなる絶縁層１０を介して２本の発熱用抵抗線１１、１２を配設することによりヒータ線２を構成する。

このヒータ線２は、図２に示すように、例えば、電気カーペット１とした場合、ヒータ線２のほぼ中央で２分割し、分割ヒータ線２−１と分割ヒータ線２−２とする。分割ヒータ線２−１の発熱用抵抗線１１−１と分割ヒータ線２−２の発熱用抵抗線１２−２を直列に接続して発熱用抵抗線群Ａを形成する。また、分割ヒータ線２−１の発熱用抵抗線１２−１と分割ヒータ線２−２の発熱用抵抗線１１−２を直列に接続して発熱用抵抗群Ｂを形成する。さらに、発熱用抵抗線群Ａの発熱用抵抗線１１−１の一端Ａ１を交流電源６の一端Ｘに接続し、発熱用抵抗線群Ａの発熱用抵抗線１２−２の一端Ｄ２を交流電源６の他端Ｙ側に温度制御スイッチ７を介して接続する。そして、発熱用抵抗線群Ｂの発熱用抵抗線１２−１の一端Ｃ１も交流電源６のＹ側に接続する。また、発熱用抵抗線群Ｂの発熱用抵抗線１１−２の一端Ｂ２を交流電源６の一端Ｘに接続する。実際の接続の結線図を図３に示す。

そして、温度制御スイッチ７でオンオフする交流電源６で２つの発熱用抵抗線群Ａ、Ｂを通電制御し、採暖するものである。

上記構成によると、発熱用抵抗線群Ａから発生する交番磁界と、発熱用抵抗線群Ｂから発生する交番磁界とが打ち消されるので、電気カーペット１から発生する電磁波を減少させることができる。

ここで、一般的にヒータ線２は絶縁層１０を介して内に巻かれた発熱用抵抗線１１と外に巻かれた発熱用抵抗線１２とでは抵抗値に±５〜１０％のばらつきを生じてしまい、内巻き発熱用抵抗線１１と外巻き発熱用抵抗線１２にそれぞれ逆に電流が流れるように交流電源６に接続した構成では、抵抗値のばらつきの分だけ消磁する効果が少なくなってしまう。

しかしながら、本実施の形態では、ヒータ線２を等分割し、内巻き発熱用抵抗線１１と外巻き発熱用抵抗線１２とを組み合わせて接続することで、物づくり上の抵抗値ばらつきを吸収し、効果的にほぼ完全に電磁波を打ち消しあうことができるようになる。

以上のように、本実施の形態においては、絶縁層１０を介して複数の発熱用抵抗線１１、１２を配してヒータ線２を構成し、このヒータ線２を分割して複数の分割ヒータ線２−１、２−２を形成し、この分割ヒータ線における複数の発熱用抵抗線１１−１、１１−２、１２−１、１２−２に流れる電流が等しくなるように組み合わせて複数の発熱用抵抗線群Ａ、Ｂを構成し、この複数の発熱用抵抗線群Ａ、Ｂを流れる電流がそれぞれ逆となるよう交流電源６に対して並列接続したことにより、発熱抵抗線１１、１２の抵抗値にばらつきを生じても発熱用抵抗線群Ａ、Ｂに流れる電流の差を少なくすることができ、効果的に電磁波を抑制することができる。

なお、本実施の形態では同心円上に巻かれたヒータ線２の内巻き発熱用抵抗線１１と外巻き発熱用抵抗線１２とを組み合わせた構成としたが、分割されたヒータ線２を直列に接続して２本の発熱抵抗線群Ａ、Ｂにする際に両者の抵抗値が最小になるように組み合わせる構成でもよいし、同心円状にない２本のヒータ線２を近接して消磁するような場合であっても同様な効果が得られる。さらに、わざと抵抗値の異なる電流調節用のヒータ線を組み合わせて直列接続し、２本の発熱用抵抗線群Ａ、Ｂとして互いに逆向きに電流が流れるような構成であってもよい。

また、本実施の形態ではヒータ線２を等分割して、２つの分割ヒータ線２−１、２−２を形成したが、それ以上に分割したものであってもよいものである。

（実施の形態２）
図４、図５は、本発明の実施の形態２における電気採暖具を示すものである。実施の形態１と同一要素については同一符号を付して説明を省略する。

本実施の形態における電気採暖具は、分割ヒータ線２−１の発熱用抵抗線１１−１と分割ヒータ線２−２の発熱用抵抗線１２−２を直列に接続して発熱用抵抗線群Ｃを形成する。次に、発熱用抵抗線１２−１の一端Ｃ１と分割ヒータ線２−２の発熱用抵抗線１１−２の一端Ｂ２とを接続し発熱用抵抗群Ｄを形成する。発熱用抵抗線群Ｃの発熱用抵抗線１１−１の一端Ａ１を交流電源６の一端Ｘに接続し、発熱用抵抗線群Ｃ内の発熱用抵抗線１２−２の一端Ｄ２を交流電源６の他端Ｙ側に接続する。さらに、発熱用抵抗線群Ｄの一端Ｄ１を交流電源６の一端Ｘ側に接続し、他端Ａ２は温度制御スイッチ７を介して交流電源６のＹ側に接続する。実際の接続の結線図を図５に示す。

上記構成において、仮に絶縁層１０の絶縁が劣化し、２本の発熱用抵抗線群Ｃ、Ｄが短絡するような場合でも両者の電位差は最大で、２分割ヒータ線の場合で交流電源６の電圧の１／２、４分割ヒータ線では１／４となり、短絡しても両者間の電位差を低く抑えることができ、かつ、常に発熱用抵抗線が１／２以上入った状態となるため短絡電流が制限され火花の発生を著しく抑制することができる。

以上のように、本実施の形態においては、個々の分割ヒータ線２−１、２−２における複数の発熱用抵抗線１１−１、１１−２、１２−１、１２−２のうち少なくとも互いに隣接する端点同士の電位差が低くなるように各発熱用抵抗線を直列に接続したことにより、ヒータ線２が短絡しても火花を抑制することになり、安全性を向上させることができる。

なお、絶縁層１０を融解温度を有するポリアミド樹脂のような感熱樹脂層や、塩化ビニールのような軟化温度を有する感熱樹脂層のようにある一定温度以上で２つの発熱用抵抗線群Ｃ、Ｄを積極的に短絡させるような構成も採用可能となる。

また、分割ヒータ線２−１、２−２同士を接続する場合、電気カーペットのヒータ配線途中で接続すれば、電気カーペットの温度制御スイッチ７部のコントローラ（図示せず）を小型化することができる。さらに、電気カーペットのヒータ配線をしていない部分で接続するようにすれば、ヒータ配線内（カーペット本体部分）は常に交流電源電圧の１／２以下しか印加されない低電圧ヒータ構成とすることができ、短絡時の安全性はさらに向上する。

以上のように、本発明にかかる電気採暖具は、安全かつ有効に電磁波対策を施すことが可能となるので、電気カーペットのみならず就寝時に使用する電気毛布などの用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１における電気採暖具のヒータ線の構造図 同電気採暖具の回路図 同電気採暖具の結線図 本発明の実施の形態２における電気採暖具の回路図 同電気採暖具の結線図

符号の説明

２ ヒータ線
２−１、２−２ 分割ヒータ線
６ 交流電源
７ 温度制御スイッチ
１０ 絶縁層
１１、１２ 発熱用抵抗線
１１−１、１１−２、１２−１、１２−２ 発熱用抵抗線

Claims (2)

1. 絶縁層を介して複数の発熱用抵抗線を配してヒータ線を構成し、このヒータ線を分割して複数の分割ヒータ線を形成し、この分割ヒータ線における複数の発熱用抵抗線に流れる電流が等しくなるように前記分割した複数の発熱用抵抗線を組み合わせて複数の発熱用抵抗線群を構成し、かつ該複数の発熱用抵抗線群を流れる電流がそれぞれ逆となるよう交流電源に対して並列接続した電気採暖具。
2. 個々の分割ヒータ線における複数の発熱用抵抗線のうち少なくとも互いに隣接する端点同士の電位差が低くなるように各発熱用抵抗線を直列に接続した請求項１に記載の電気採暖具。

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