JPH0722077Y2 - 感熱発熱線 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本考案は、電気毛布や電気カーペット等に使用されるコ
ード状の感熱発熱線に関するものである。

【従来の技術】

一般に電気毛布や電気カーペット等の面状採暖具は、コ
ード状の感熱発熱線が蛇行状に配設されている。この感
熱発熱線は、自ら発熱して面状採暖具の温度を上昇させ
るとともに、感熱樹脂層の漏れ電流を取り出して制御回
路により面状採暖具の温度を検知し、その温度に応じた
制御回路からの制御信号により発熱状態が制御される。 このような感熱発熱線として、例えば、第２図に示すよ
うな構造のものが存在する。このものは、絶縁性の芯材
１と、その外周面にスパイラル状に巻装された発熱用の
内巻電極２と、これらの外周面に押出成型加工により被
覆される負の温度係数を有した感熱樹脂層３と、その感
熱樹脂層３の外周面にスパイラル状に巻装され、内巻電
極２から感熱樹脂層３を介して流れる漏れ電流の取り出
しを行う外巻電極６と、これらの外周面にテープを巻い
てなる保護層４と、さらに保護層４の外周面に押出成型
加工により被覆してなる絶縁外被層５と、により構成さ
れる。 この感熱樹脂層３は、例えばポリアミド樹脂や軟質ポリ
塩化ビニル樹脂にハロゲン化物や４級アンモニウム塩等
の添加剤を少量加えてなるもので、温度上昇に応じてイ
ンピーダンスが低下する。従って、面状採暖具、すなわ
ち感熱樹脂層３が内巻電極２によって温度上昇せしめら
れると、内巻電極２から感熱樹脂層３を介して流れて外
巻電極６によって取り出される漏れ電流が増加し、図外
制御回路によりそれらの温度を検知し、その温度に応じ
た制御回路からの制御信号により発熱状態が制御され
る。 また、保護層４は、例えば、ポリエステルフィルム等が
用いられており、感熱樹脂層３の添加剤が絶縁外被層５
側に移行したり、あるいは、軟質ポリ塩化ビニル樹脂よ
りなる絶縁外被層５中の可塑剤が感熱樹脂層３側へ移行
すること等について、すなわちこれによって感熱樹脂層
３のインピーダンス特性の経時変化が起きないように保
護する。 また、内巻電極２、外巻電極６は、銅又は銅合金が一般
的によく使用されており、直径が0.1mm程度の細丸線を
複数本ひき揃えて巻いたり、平角リボン状に圧延加工し
たものが巻かれている。 さらに、感熱発熱線を基材に配線固定させる場合には、
絶縁外被層５の外周面に、例えばポリエチレン樹脂等よ
りなる熱接着層７が設けられる。 一方、特公昭42−25879公報には、芯線に銅、鉄等の金
属材料よりなるリード線または発熱線をつる巻状に巻付
け、その上を鉄クロム線、ニクロム線等と比較して著し
い正の抵抗温度係数を有するチタン酸バリウム等の発熱
粒子と、ナイロン、P.V.C.等の低温度で溶解する熱溶解
性絶縁物とを混合したもので被覆し、この上に銅、鉄等
の金属材料よりなるリード線または発熱線をつる巻状に
巻付け、さらにこの上にビニール等の合成樹脂材料より
なる外被を被覆して成るヒータの構成が開示されてい
る。また、実公昭31−11665公報には、鉄線に亜鉛めっ
きを施しその表面にビニール系樹脂を一体に被覆形成し
た温床用電熱線（発熱線）が開示されている。さらに、
特公昭41−1744公報には、電線が銅の酸化を防ぐために
ニッケルのような適当な材料で被覆（めっき）されてい
るものが開示されている。

【考案が解決しようとする課題】

前述した第２図に示す構造の感熱発熱線は、特定の使用
条件の下、すなわち外巻電極６と感熱樹脂層３との密着
が十分でない場合、これらの接触抵抗が変化し、外巻電
極６から取り出される漏れ電流は感熱樹脂層３の抵抗値
（インピーダンス）に正しく対応しなくなったり、強い
屈曲が繰り返えされると外巻電極６が疲労により断線し
易くなる。なお、外巻電極６を銅又は銅合金とした場
合、強度的な点から感熱樹脂層３に対しその外周面の前
部に密着させて巻装することは難しく、一部には隙間が
生じやすい。 本考案は、かかる事由に鑑みてなしたもので、その目的
とするところは、発熱状態の制御がより正確に行え、し
かも断線等が起こりにくい感熱発熱線を提供することに
ある。

【課題を解決するための手段】

かかる課題を解決するために、請求項１記載の感熱発熱
線は、絶縁性の芯材１と、この芯材の外周面にスパイラ
ル状に巻装された発熱用の内巻電極２′と、これら芯材
及び内巻電極の外周面に設けられた感熱樹脂層３と、こ
の感熱樹脂層の外周面にスパイラル状に巻装され内巻電
極から感熱樹脂層を介して流れる漏れ電流の取り出しを
行う外巻電極６′と、これら感熱樹脂層と外巻電極の外
周面に設けられた保護層４と、この保護層の外周面に設
けられた絶縁外被層５と、を有した感熱発熱線におい
て、前述外巻電極６′を、メッキを施した鉄製とし、か
つ感熱樹脂層３に食い込ませてなる構成としている。

【作用】

請求項１記載の構成によれば、外巻電極６′を、メッキ
を施した鉄製とし、かつ感熱樹脂層３に食い込ませてな
るものであるから、外巻電極６′は外周面の全部に確実
に密着させて巻装できており、その結果、外巻電極６′
と感熱樹脂層３間の接触抵抗が安定するので外巻電極
６′から取り出される感熱樹脂層３を流れる漏れ電流は
それの抵抗値（インピーダンス）に正確に対応したもの
となる。また、外巻電極６′は、感熱樹脂層３と確実に
一体化された状態となりその強度が補強されることとな
る。さらに、外巻電極６′は、銅又は銅合金製のものに
比して、固有抵抗が大きくなるので外部から侵入する雑
音の影響を小さくできる。

【実施例】

以下、本考案の一実施例を、第１図に基づいて説明す
る。 １は絶縁製の芯材で、ポリエステルよりなる1500デニル
の素糸を撚ってなる。２′は内巻電極で、0.12mmφの導
体を複数本（例えば７本）ひきそろえ、従って、例えば
厚さが0.12mm、幅が0.84mmのテープ状のものを、芯材１
の外周面にスパイラル状に巻装したものである。この内
巻電極２′は、Snを0.3％を含んだ銅合金に、厚さが1.5
μｍのニッケルメッキを施しており、自らが発熱し、か
つ後述する感熱樹脂層を介して後述する外巻電極に至る
感熱樹脂層の漏れ電流の始点となる。３は感熱樹脂層
で、軟質ポリ塩化ビニル樹脂に第四級アンモニウム塩を
添加して負特性サーミスタ化した樹脂を、芯材１及び内
巻電極２′の外周面に、厚さが0.3mm程度となるよう押
出し成形により設けられる。 ６′は外巻電極で、厚さが0.05mm、幅が0.5mmの鉄製の
テープ状のものを、感熱樹脂層３の外周面にスパイラル
状に巻装したものである。この外巻電極６′は、例えば
キルド鋼を伸線、圧延して形成したもので、厚さ1.5μ
ｍのニッケルメッキを施しており、前述した内巻電極
２′から感熱樹脂層３を介して流れる感熱樹脂層３の漏
れ電流の取り出しを行う。この場合、具体的には、図外
制御回路は、漏れ電流が外巻電極６′に流れることによ
って得られる電圧を温度の代用値とし、この電圧、すな
わち感熱樹脂層３の温度に応じて発熱状態を制御する制
御信号を出力する。ここで重要なことは、この外巻電極
６′は、感熱樹脂層３の外周面に、0.02〜0.05mm程度の
くぼみ（Ａ）が生じる程度に食い込ませてあることであ
る。 ４は保護層で、厚さが25μｍのポリエステルテープを、
感熱樹脂層３と外巻電極６′の外周面に密に巻いて設け
られる。５は絶縁外被層で、軟質ポリ塩化ビニル樹脂に
より、保護層４の外周面に厚さが0.4mm程度となるよう
押出し成形により設けられる。７は熱接着層で、低密度
ポリエチレンにより、厚さが0.1mm程度となるよう絶縁
外被層５の外周面に設けられる。 この実施例は、内巻電極２′が発熱機能を有するタイプ
であるので、抵抗値設計上やむを得ず銅合金を使用して
いるが、この場合は外力を受けにくい内方に位置し、し
かも感熱樹脂層３が押出成形によってその外方に形成さ
れるのでその樹脂に確実に食い込んだ状態となる。 かかる感熱発熱線は、外巻電極６′を、メッキを施した
鉄製とし、かつ感熱樹脂層３に食い込ませてなるもので
あるから、外巻電極６′は外周面の全部に確実に密着さ
せて巻装できており、その結果、外巻電極６′と感熱樹
脂層３間の接触抵抗が安定するので外巻電極６′から取
り出される感熱樹脂層３を流れる漏れ電流はそれの抵抗
値（インピーダンス）に正確に対応したものとなる。従
って、内巻電極２′の発熱状態の制御がより正確に行
え、採暖具の温度制御が快適なものとなる。 また、外巻電極６′は、感熱樹脂層３と確実に一体化さ
れた状態となりその強度が補強され、従って対屈曲強度
が向上してそれの断線等が起こりにくくなる。 さらに、外巻電極６′は、銅又は銅合金製のものに比し
て、固有抵抗が大きい（固有抵抗値は、銅が2.3×10^-6
Ω・cm、鉄が17×10^-6Ω・cm）ので、外部から侵入する
雑音の影響を小さくできる。すなわち、取り出された漏
れ電流が入力される図外制御回路は、漏れ電流が外巻電
極６′に流れることによって得られる電圧を温度の代用
値としているから、漏れ電流が一定とした場合この電圧
が大きくでき、従って外部から侵入する雑音が一定であ
るとすると、所謂S/N比が大きくなるのである。 なお、従来の技術の項に記載した特公昭42−25879号に
は、正の抵抗温度係数を有する発熱粒子を挟むようにし
てリード線または発熱線をつる巻状に巻き付け、これら
に流れる電流により発熱させるヒータ、そしてこのリー
ド線または発熱線は銅、鉄等の金属材料よりなることが
開示されている。 しかしながら、このものは、この内方及び外方のリード
線または発熱線は銅、鉄等の金属材料が用いられている
ものの、これらの間に介在するものは温度上昇に応じて
インピーダンスが低下する（負の抵抗温度係数を有す
る）ものではなく、従って漏れ電流を取り出すものでは
なく本願考案とは基本構成が異なり、本願のような課題
も示唆されていない。すなわち、このような技術から、
本願考案のように、外巻電極６′をメッキを施した鉄製
とすること、さらには、外巻電極６′を感熱樹脂層３に
食い込ませるようにすることは想到し得ないものであ
る。

【考案の効果】

本考案の感熱発熱線は、外巻電極６′を、メッキを施し
た鉄製とし、かつ感熱樹脂層３に食い込ませてなるもの
であるから、外巻電極６′は外周面の全部に確実に密着
させて巻装できており、その結果、外巻電極６′と感熱
樹脂層３間の接触抵抗が安定するので外巻電極６′から
取り出される感熱樹脂層３を流れる漏れ電流はそれの抵
抗値（インピーダンス）に正確に対応したものとなり、
発熱状態の制御がより正確に行えるものとなる。 また、外巻電極６′は、感熱樹脂層３と確実に一体化さ
れた状態となりその強度が補強されることとなり、対屈
曲強度が向上してそれの断線等が起こりにくくなる。 さらに、外巻電極６′は、銅又は銅合金製のものに比し
て、固有抵抗が大きくなるので外部から侵入する雑音の
影響を小さくできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の一実施例を示す感熱発熱線の斜視図である。

【図２】 従来例を示す感熱発熱線の斜視図である。

【符号の説明】

1:芯材 ２′：内巻電極 3:感熱樹脂層 4:保護層 5:絶縁外被層 ６′：外巻電極 7:熱接着層

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁性の芯材と、この芯材の外周面にスパ
   イラル状に巻装された発熱用の内巻電極と、これら芯材
   及び内巻電極の外周面に設けられた感熱樹脂層と、この
   感熱樹脂層の外周面にスパイラル状に巻装され内巻電極
   から感熱樹脂層を介して流れる漏れ電流の取り出しを行
   う外巻電極と、これら感熱樹脂層と外巻電極の外周面に
   設けられた保護層と、この保護層の外周面に設けられた
   絶縁外被層と、を有した感熱発熱線において、前記外巻
   電極を、メッキを施した鉄製とし、かつ感熱樹脂層に食
   い込ませてなることを特徴とする感熱発熱線。