JPH0592993U - ヒータ線 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案の目的は、断面形状が略円形で、かつ
外径が細いとともに耐久性にも優れたヒータ線を提供す
ることにある。 【構成】 本考案のヒータ線は、一対の電極線上に、断
面形状が、短径と長径の比率が１対１．５から１対１の
範囲内の略円形となるように正温度係数高分子発熱体を
被覆し、更に絶縁被覆を施してなるヒータ線であり、か
つ該正温度係数高分子発熱体上には長手方向にスリット
が一条以上設けられていることを特徴とするものであ
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば、電気毛布や電気カーペット等の面状暖房機器などで用いら れ、正温度係数を有するため自己温度制御性を示すヒータ線に係り、特に断面形 状が丸く、かつ外径が細いとともに、優れた耐久性を示すように工夫したものに 関する。

【０００２】

【従来技術】

近年、ポリエチレン系高分子やフッ素系樹脂などの結晶性高分子に導電粒子を 混合した組成物を主体とした正温度係数高分子発熱体（以下、単に発熱体と称す る）を利用したヒータ線は、制御回路が簡略化できる点、環境温度に合わせて発 熱ワット数を自己制御できる点、局部断熱を施しても異常温度上昇がほとんど見 られない点などが注目され、産業用は言うに及ばず、家庭用電気機器にも応用範 囲を広げる試みがなされている。

【０００３】 この様なヒータ線としては、例えば、特許出願公開昭５９−２１２１８９号公 報に従来例として引用されている、一対の電極線を平行に配置し、これらの周上 に偏平状の発熱体を押出被覆したものや、上記公報に実施例として述べられてい るように、一対の電極線を同心円状に配置したもの、つまり片方の電極線上に筒 状の発熱体を押出被覆し、その上に他方の電極線を配置したものなどが知られて いる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

家庭用電気機器の内でも、例えば、電気毛布や電気カーペット等の面状暖房機 器用にいられるヒータ線は、使用者にヒータ線の配置による凸凹によって不快感 を与えることのないよう、なるべく外径が細いものが好ましい。 また、ヒータ線を蛇行状の複雑なパターンに配置する際の配線作業性の確保のた め、形状ははなるべく円形に近くなくてはならない。勿論、電気機器であるので 耐久性にも優れていなくてはならない。

【０００５】 しかしながら、一対の電極線を平行に配置したタイプのものは、外径を細くす るために非常に小さい断面積に発熱体を押し出す必要があるとともに、加工スピ ードが遅かったり、加工中のやけなどによる変質の危険性がある。 これらの問題は、耐久性を向上させるために、発熱体を過酸化物架橋できるもの にした場合に特に顕著となる。 また、電極線を同心円状に配置したタイプのものは、外径を細くでき、かつ形状 も丸くできるものの、発熱体と電極線との界面に剥離を生ずる危険が大きく、屈 曲が加わる電気毛布や電気カーペットには使用できないという問題がある。

【０００６】 そこで、例えば図４に示すように、平行に配置した一対の電極線１１上に円形 に近い断面形状の発熱体１２を押出被覆したものが考えられる。尚、図４中の符 号１３はセパレータ、符号１４は絶縁被覆である。 しかしながら上記構造のヒータ線１６は、発熱体１２の厚みが電極線１１が配置 されている面と、それの垂直な面とで極端に違うため、電流のＯＮ−ＯＦＦによ る断続通電や断熱しながらの通電を繰り返すと発熱量が次第に小さくなるという 欠点がある。

【０００７】 本考案は、前記事情に鑑み、断面形状が略円形で、かつ外径が細いとともに耐 久性にも優れたヒータ線を種々検討した結果、考案されたものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

即ち本考案によるヒータ線は、一対の電極線上に、断面形状が短径と長径の比 率が１対１．５から１対１の範囲内の略円形になるように発熱体を被覆し、更に 絶縁被覆を施してなるヒータ線において、該発熱体上の長手方向にスリットが一 条以上設けられていることを特徴とするものである。 この際、スリットは少なくとも一条は、一対の電極線の間の発熱体外周（各々の 電極線から略等しい位置）に設ける必要がある。

【０００９】

【作用】

上記構成によれば、発熱体上に設けられたスリットが、電流のＯＮ−ＯＦＦに よって生じる発熱体内部の歪を緩和するとともに、発熱体自身の変化や発熱体と 電極線との界面の変化を緩和するために耐久性が向上する。

【００１０】

【実施例】

以下に実施例及び比較例を記述し本考案の内容を更に詳細に説明する。 尚、以下の実施例及び比較例では、発熱体として、酢酸ビニル含量７％のエチレ ン酢酸ビニル共重合体１００重量部に導電性カーボンブラックを４０重量部、ス テアリン酸亜鉛を１重量部、市販のフェノール系老化防止剤を４重量部、架橋剤 としてジクミルパーオキサイドを３重量部配合したものを用いた。

【００１１】 《実施例１》 実施例１としては、図１に示す構造のヒータ線を製造した。 まず、１０００デニールのポリエステル芯糸１ａに線径０．１１ｍｍのスズメッ キ銅スズ合金線１ｂを６本引き揃えてピッチ１．５ｍｍで横巻きしてなる線径約 ０．５ｍｍの電極線１を、線間０．５ｍｍの押出ノズルに通し、発熱体２を１０ ０℃に設定したポリエチレン用押出機を用いて図１に示すような断面形状に押し 出した。尚、図１中の符号５は発熱体２上に設けられたスリットである。 これを２００℃の高圧蒸気に３０秒接触させて架橋させた後、厚さ５０μｍのポ リエステルテープ（セパレータ）３を縦添えしながら軟質塩化ビニル樹脂（絶縁 被覆）４を１７０℃に設定したビニル用押出機を用いて肉厚約０．４ｍｍで被覆 して、外径３ｍｍ、断面形状が円形のヒータ線６を製造した。 外径３ｍｍであれば、通常電気カーペットなどに用いられているヒータ線と同等 な外径である。 このヒータ線６のＰＴＣ強度（２０℃と１００℃の抵抗値の比率）は１３０であ り、２０℃の電極間抵抗値は１００Ω／ｍであった。

【００１２】 《実施例２》 実施例２としては、実施例１と同様の方法で図２に示す構造のヒータ線を製造し た。このヒータ線６の外径は３ｍｍであり、発熱体２上にはスリット５が二条設 けられている。ＰＴＣ強度は１２０であり、２０℃の電極間抵抗値は１４０Ω／ ｍであった。

【００１３】 《比較例１》 比較例１としては、実施例１と同様の方法で図４に示した従来品と同構造のヒー タ線を製造した。このヒータ線の外径は３ｍｍである。ＰＴＣ強度は１１０であ り、２０℃の電極間抵抗値は１２５Ω／ｍであった。

【００１４】 《比較例２》 比較例２としては、実施例１と同様の方法で図３に示す構造のヒータ線を製造し た。このヒータ線６は、上記の実施例と同様の押出特性を得るために、発熱体２ の短径を１．２ｍｍ、長径を２．４ｍｍ（短径：長径＝１：２．０）として断面 積をほぼ同等とした。また、得られたヒータ線６の外径は３．４ｍｍ、ＰＴＣ強 度は１０５、２０℃の電極間抵抗値は２３０Ω／ｍであった。

【００１５】 ここで上記実施例のヒータ線と比較例のヒータ線との特性を比較評価するべく 、以下に示すような試験を行った。 まず、連続通電試験として、長さ５ｍにカットされた各々の試料の電極線間に１ ００Ｖの電圧を印加し、発泡ウレタンで断熱しながら５００時間連続通電し、６ ０℃における抵抗値の初期値からの変化量を算出した。

【００１６】 次に断続通電試験として、長さ５ｍにカットされた各々の試料の電極線間に１ ００Ｖの電圧を５分間ＯＮし、５分間ＯＦＦする断続通電を１サイクルとし、３ ０００サイクル実施した後、６０℃における抵抗値の初期値からの変化量を算出 した。

【００１７】 更に、瞬時高温試験として、長さ５ｍにカットされた各々の試料をオレフィン 系ホットメルト接着剤の付いたアルミニウム箔に、１５０℃に加熱した熱板に挟 んでプレス接着し、接着前後の抵抗値の変化量を算出した。 以上の試験結果は表１に示した。

【００１８】

【表１】

【００１９】 表１を見ると判るように、スリットが一条の実施例１もスリットが二条の実施 例２も同様に、スリットを有していない比較例に比べて連続通電、断続通電とも 優れた値を示している。スリットの数による差は、実施例１と実施例２を比べて 判るようにさほど大きくなく、存在が重要であることが判る。 また、比較例２は比較例１よりもむしろ実施例１に近い耐久性を示す。しかし同 じ様な発熱体断面積とするためには、外径が１割以上太くなり、好ましくない。

【００２０】

【考案の効果】

以上詳述したように本考案によれば、外径が細く配線作業のし易い円形断面の 外周を有し、しかも耐久性についても大幅に改良されたヒータ線を得ることがで きた。従って、電気毛布や、電気カーペット等への自己温度制御性を示すヒータ 線の使用が可能になり、暖房機器としての性能向上、省エネルギー化などが可能 となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す図でヒータ線の横断面
説明図である。

【図２】本考案の一実施例を示す図でヒータ線の横断面
説明図である。

【図３】比較例として製造したヒータ線の横断面説明図
である。

【図４】従来例を示す図でヒータ線の横断面説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 電極線 1a ポリエステル芯糸 1b スズメッキ銅スズ合金線 ２ 発熱体（正温度係数高分子発熱体） ３ ポリエステルテープ（セパレータ） ４ 軟質塩化ビニル樹脂（絶縁被覆） ５ スリット ６ ヒータ線

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の電極線上に、断面形状が、短径と
   長径の比率が１対１．５から１対１の範囲内の略円形と
   なるように正温度係数高分子発熱体を被覆し、更に絶縁
   被覆を施してなるヒータ線において、該正温度係数高分
   子発熱体上の長手方向にスリットが一条以上設けられて
   いることを特徴とするヒータ線。