JPH08306473A - ヒータおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 ヒータ１は、発熱体２、一対の電極３・３、
および一対の銅テープ４・４からなる内部構造物５が、
絶縁ケース６および絶縁テープ７によって被覆されてい
る。絶縁ケース６は樹脂製であり、発熱体２が嵌合可能
な大きさと深さを有する凹みからなる嵌合部６ａ…が発
熱体２の数またはそれ以上の数だけあり、凹みの位置は
発熱体２と同位置となっている。絶縁ケース６は、内部
構造物５と組み合わされる前に、あらかじめ別の工程に
よって成形される。 【効果】 良好な柔軟性および絶縁性を保ちながら、発
熱体２で発生した熱を効率的に被加熱物に伝達すること
ができる。必要な被覆樹脂を少量にするとともに、必要
以上に発熱体２を配する無駄をなくし、製造コストの増
大を防止することができる。ひとつの被加熱物を加熱す
る際の出力すなわち加熱の度合いを容易に所望の値に調
節することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、寒冷地で水道
管等の水が滞留する滞留部位において、水の凍結による
損傷を防止するため、上記滞留部位を加熱する用途等に
用いられるヒータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、寒冷地において、厳冬期の水道管
内等の水の凍結防止を目的として、テレビ等のフィーダ
ー線状の帯状ヒータが使用されてきた。この帯状ヒータ
は、ニクロム線などの金属抵抗線からなる内部構造物
を、電気絶縁体である塩化ビニル樹脂などで被覆し、帯
状としている。

【０００３】上記帯状ヒータは、寒冷地の家屋で、水道
管の地上に露出した部分を被覆するように、例えば、ら
せん状に巻き付けたり、水道管の長さ方向に沿って圧着
させたりして使用されている。上記帯状ヒータは凍結防
止のために、所定の、例えば水道管１ｍ当り６Ｗの消費
電力を消費するよう設定されている。

【０００４】また、検出温度によって上記帯状ヒータを
ＯＮ／ＯＦＦ制御するセンサー、例えば白金センサー
が、家屋の最も寒冷な場所、通常家屋の北側に、水道管
の露出した部位に近接した位置に設置されている。

【０００５】このような帯状ヒータは１回路にて構成さ
れている。このため、金属抵抗線には常に一定の電流が
流れることになり、常に一定の電力を消費する。そのた
め、この帯状ヒータにて長い水道管を覆うようにして使
用した場合、水道管の各部分の温度には関係なく、上記
帯状ヒータに当接した部分がすべて均等に加熱される。
すなわち、上記の帯状ヒータは、水道管の温度が低い特
定の部分だけを集中的に加熱することはできず、加熱の
必要のない部分まで同じように加熱してしまう。その結
果、上記帯状ヒータは、必要以上に電力を消費する。

【０００６】米国特許第４，０７２，８４８号公報に
は、発熱体を含む内部構造物に樹脂を絶縁被覆したヒー
タが開示されている。上記公報では、熱可塑性樹脂等の
絶縁体からなるケーブル状の本体が用いられる。この本
体に、内部構造物として、通電されると発熱するチップ
形状の各発熱体と、上記各発熱体にそれぞれ給電するた
めの銅からなる一対の各電線とが封入されている。

【０００７】上記各発熱体は、チタン酸バリウム系のセ
ラミックスからなる正特性（ＰＴＣ）(Positive Temper
ature Coefficient)を有するサーミスタであり、上記本
体の幅方向における両端面にオーミックコンタクト用の
一対の電極がそれぞれ形成されている。上記各発熱体
は、上記長さ方向に沿って、所定間隔にて各電線の間に
複数個配置されている。上記各電極と上記端面に沿って
当接する各電線とが、上記端面に沿って半田により電気
的に接続された接合部をそれぞれ有している。

【０００８】このようなヒータは、例えば、水道管等の
水が滞留する滞留部位に本体を当接させて用いられる。
上記本体は、上記の発熱した各発熱体に近接しており、
上記滞留部位は、この本体の部分と当接している。

【０００９】発熱体の温度が例えば５℃以下となると、
上記発熱体が発熱に必要な程度に通電状態となる。その
結果、各発熱体が温度に応じて発熱し、それによって上
記滞留部位が各発熱体により本体を介して加熱される。
このため、上記滞留部位内の水温が０℃未満となるとい
った低温環境下において、水の凍結による上記滞留部位
の損傷を防止できるものとなっている。

【００１０】上記のように発熱体を含んだ内部構造物を
樹脂で絶縁被覆したヒータの製造において、樹脂被覆を
行う際には、押出や熱プレス等が用いられている。押出
や熱プレス等を用いて上記のヒータを樹脂で被覆するに
は、絶縁被覆する樹脂が流動性や粘性のある状態で行わ
なければならない。このような条件においては、被覆の
厚さを薄くすると、ピンホールや被覆の不完全な部分が
存在する確率が大きくなる。

【００１１】上記のピンホールや被覆の不完全な部分の
生成を防ぎ、絶縁性を保って安全性を高めるためには、
被覆をある程度の厚さを持ったものにする必要がある。
事実上、数百μm 以下では安全性を確保することが困難
であり、１ｍｍ以上の厚さが必要になる。

【００１２】例えば、押出被覆の場合では、樹脂押出ダ
イスの中心部を、電線化された内部構造物が通過する。
その結果、内部構造物の断面の周囲方向に樹脂が被覆さ
れる。被覆の厚さは、ダイスと内部構造物の素子との隙
間によって決定される。そのため、この隙間を厚くする
ことで被覆の厚さを厚くし、絶縁性を保って安全性を高
めている。この隙間を極端に狭くすると、上記のように
ピンホールや被覆の不完全な部分が存在する確率が大き
くなる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようにして被覆の厚さを厚くすると、発熱体で発生した
熱を効率的に被加熱物（水道管等）に伝達することがで
きないという問題がある。

【００１４】また、被覆樹脂の厚さを厚くするには被覆
樹脂を大量に必要とするため、製造コストが増大すると
いう問題がある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１記載のヒータは、平面からなる底面を有す
る発熱体を複数個備え、各発熱体に電極が当接され、各
電極に一対の電気供給部材を当接させることにより各発
熱体が電気的に並列に接続され、電気供給部材に通電し
て発熱体を発熱させ、被加熱物を加熱する内部構造物
と、上記内部構造物と被加熱物との間を絶縁する絶縁部
材とを有するヒータにおいて、上記電極および電気供給
部材が平板状であり、上記各発熱体の底面に、各電極の
一方の面が当接され、上記各電極の、各発熱体と当接す
る面と反対の面に、電気供給部材の一方の面が当接され
ており、上記絶縁部材が、平板部分と、上記平板部分か
ら同一方向に凹んだ複数の収納部とを有するように、あ
らかじめ絶縁性材料で成形され、各収納部に、内部構造
物のうち、すべての発熱体の、底面以外の部分をひとつ
ずつ収納する絶縁ケースと、上記収納部に発熱体が収納
されたときに、内部構造物のうち、上記平板部分の、収
納部が設けられている面と反対の面側に露出する部分を
被覆する絶縁性材料からなる絶縁テープとを備えている
ことを特徴としている。

【００１６】請求項２記載のヒータの製造方法は、平面
からなる底面を有する発熱体を複数個備え、各発熱体に
電極が当接され、各電極に一対の電気供給部材を当接さ
せることにより各発熱体が電気的に並列に接続され、電
気供給部材に通電して発熱体を発熱させ、被加熱物を加
熱する内部構造物と、上記内部構造物と被加熱物との間
を絶縁する絶縁部材とを有するヒータの製造方法であっ
て、上記各発熱体の底面に、平板状の各電極の一方の面
を当接させ、上記各電極の、各発熱体と当接する面と反
対の面に、平板状の電気供給部材の一方の面を当接さ
せ、平板部分と、上記平板部分から同一方向に凹んだ複
数の収納部とを有する、絶縁性材料からなる絶縁ケース
の各収納部に、内部構造物のうち、すべての発熱体の、
底面以外の部分をひとつずつ収納し、内部構造物のう
ち、上記平板部分の、収納部が設けられている面と反対
の面側に露出する部分を、絶縁性材料からなる絶縁テー
プで被覆することを特徴としている。

【００１７】

【作用】上記の請求項１記載のヒータの構成および請求
項２記載のヒータの製造方法により、上記発熱体の底面
に、平板状の電極および電気供給部材が当接される。そ
して、すべての発熱体の、底面以外の部分が上記収納部
に収納され、上記平板部分および絶縁テープで、発熱体
の底面、電極、および電気供給部材が被覆される。

【００１８】このため、上記絶縁ケースの成形の際、流
動性や粘性を有した状態の絶縁性材料を用いて押出成形
や熱プレス等を行って成形する必要がなく、例えば、平
板状の絶縁シートを、収納部の形に型どった歯車を有す
る熱ロールによって圧延・型抜きする等のような方法で
容易に成形することができる。一方、上記のように絶縁
性を有する絶縁テープで、内部構造物の表面の、被加熱
物に接触する面を覆うことにより、内部構造物と被加熱
物との間を容易に絶縁することができる。そのため、絶
縁ケースの厚さや絶縁テープの厚さを厚くしなくても、
ピンホールや、被覆の不完全な部分等の発生を防ぐこと
ができる。

【００１９】したがって、被覆の厚さを厚くすることな
く、絶縁性を保つことができる。それによって、良好な
柔軟性および絶縁性を保ちながら、発熱体で発生した熱
を効率的に被加熱物（水道管等）に伝達することができ
る。

【００２０】また、被覆樹脂の厚さを厚くする必要がな
いので、必要な被覆樹脂が少量で済む。それによって、
製造コストの増大を防止することができる。

【００２１】また、絶縁テープで内部構造物を覆わない
限り、内部構造物は、絶縁ケースから取り出し可能な状
態に絶縁ケース内に収納されている。絶縁テープは、そ
れ自身が接着性を有するか、接着剤で接着するか、熱融
着性を有していてもよい。そのため、作業現場で容易に
接着することができる。電極に通電する電気供給部材
も、接着剤で接着すればよいため、作業現場で容易に接
着することができる。

【００２２】したがって、実際に例えば水道管の凍結防
止等の作業を行う段階になって、凹み何個おきに発熱体
を収納するかを決定することができるので、作業の柔軟
性を増すことができる。それによって、必要以上に発熱
体を配する無駄がなくなるので、製造コストの増大を防
止することができる。

【００２３】また、凹みのうちで実際に発熱体を収納す
る配置を作業段階で自由に決められるので、ひとつの被
加熱物を加熱する際の出力すなわち加熱の度合いを容易
に所望の値に調節することができる。

【００２４】

【実施例】

〔実施例１〕本発明の一実施例について図１ないし図６
に基づいて説明すれば、以下の通りである。図１および
図２に示すように、本実施例にかかるヒータ１は、水道
管に取り付けられ、管内の水の凍結を防止するためのも
のであり、断面が長方形となる帯状のヒータである。ヒ
ータ１は、水道管に対して、その表面に沿って、長手方
向に当接させ、熱輻射によって上記水道管を加熱する。
そして、後述するように、ポリカーボネート樹脂等の熱
可塑性樹脂である絶縁ケース６と絶縁テープ７とを互い
に貼り合わせることによって、例えば厚み 5.1mm、幅1
6.6mmの長尺なコード状に形成されている。

【００２５】ヒータ１は、複数の発熱体２…、各発熱体
２における電極３…、および一対の銅テープ（電気供給
部材）４・４からなる内部構造物５が、絶縁ケース６お
よび絶縁テープ７によって被覆された構造を有してい
る。水道管への取付けは、絶縁テープ７を水道管に接触
させることにより行なわれる。なお、絶縁ケース６およ
び絶縁テープ７によって絶縁部材が構成されている。

【００２６】上記発熱体２は、チタン酸バリウム半導体
からなるＰＴＣ(Positive Temperature Coefficient)素
子で構成されている。ここで、ＰＴＣ素子とは、低温で
電気抵抗が低く、特定温度すなわちキュリー温度を越え
て上昇すると、素子抵抗値が急激に増大する正の温度特
性を有するサーミスタ素子である。

【００２７】この特性により、ＰＴＣ素子は、キュリー
温度を下回る低温下において電圧が印加されると、最初
は、低温であるために抵抗値が小さいため大電流が流
れ、この結果、急激に温度が上昇する。一方、温度がキ
ュリー温度を越えると抵抗値が急峻に増大し、流れる電
流値が低下して発熱量が減少することにより、一定温度
以上には温度が上がらず、温度を安定に保つこととな
る。

【００２８】このように、ＰＴＣ素子は、電流量を調整
して発熱量を制御する自己温度制御機能を有する。ま
た、温度の立ち上がりが迅速である。このため、上記Ｐ
ＴＣ素子を発熱体として用いることによって被加熱物の
温度を一定温度に保持することができるので、凍結防止
等の用途に好適に用いることができる。

【００２９】しかしながら、本発明のヒータにおける発
熱体は上記ＰＴＣ素子に限定されるものではない。すな
わち、水道管の水の凍結防止等のために十分被加熱物を
加熱することができればよく、他の専用の部材を用意し
て温度調節を行うようにすることもできる。

【００３０】図３に示すように、発熱体２の形状は、縦
６ｍｍ×横８ｍｍ×厚さ１．６ｍｍの直方体形状であ
る。なお、発熱体２の形状は、後に全発熱体２…の底面
２ａ…を覆う絶縁テープ７を貼れるようにするために、
底面２ａが平面であればよく、直方体形状に限定されな
い。例えば、発熱体２の形状として、円盤状のものを用
いることも可能である。

【００３１】そして、外部気温が−20℃のときに商用電
圧である 100Ｖの交流を通電すると各発熱体２の全消費
電力が、例えば１ｍ当り約18Ｗとなるように設定されて
いる。

【００３２】図３および図４に示すように、電極３・３
は、各発熱体２について一対配置される。そして、発熱
体２の厚み方向の一端面すなわち底面２ａ上であって、
後述の銅テープ４・４と組み合わせたときの発熱体２の
幅方向（ここでは発熱体２の長さ方向）すなわち銅テー
プ４・４の幅方向の両端側に形成されている。なお、こ
の一対をなす２つの電極３・３は、少なくとも、発熱体
２の底面２ａ上に存在し、銅テープ４・４から供給され
る電流を発熱体２に供給できればよく、配置はこれに限
定されない。

【００３３】上記電極３・３は、例えばオーミックコン
タクト電極形成用の銀ペースト（デグザ社製）を発熱体
２に塗布した後、発熱体２を 560℃にて５分間加熱する
ことにより得られる。しかしながら、これに限定され
ず、平板状で、発熱体２が発熱できるように通電できれ
ばよい。

【００３４】図４に示すように、上記銅テープ４・４
は、各電極３・３および発熱体２に電気を供給する電気
供給部材として、形状が平たく、ヒータ１の長さ方向に
沿った長尺な金属製の一対のコードである。そして、半
田により上記各電極３・３に接着されている。これによ
り、上記各発熱体２は、銅テープ４・４間に、互いに所
定の間隔（ピッチ）に、かつ、電気的に互いに並列とな
るように複数個接続した構成となっており、これによ
り、梯子状の内部構造物５が形成されている。

【００３５】上記の電気供給部材としては、銅等の導電
性を有する単線や集合線を用いることができ、特に、容
易に撓ませることができることから、銅線の編組線や銅
テープが好ましい。このため、本実施例では、電気供給
部材として銅テープ４・４を用いている。

【００３６】このときの発熱体２のピッチは、後で述べ
るキャリアテープである絶縁ケース６の嵌合部（収納
部）６ａ…の間隔に対応しており、本実施例においては
嵌合部６ａの間隔は８．０ｍｍである。ただし、この嵌
合部６ａの間隔のすべての位置に発熱体２を配置するこ
ともできるが、後述のように、何個かの嵌合部６ａ…に
１個の割合で発熱体２が嵌合部６ａに対応するように、
部分的に発熱体２を配置することもできる。本実施例に
おいては、そのような例として、２個の嵌合部６ａに１
個の割合で嵌合している。つまり、嵌合部６ａ…の間隔
の２倍である１６．０ｍｍのピッチすなわち配置頻度で
発熱体２…を配置している。

【００３７】図５及び図６に示すように、この内部構造
物５が、絶縁ケース６で被覆されている。この絶縁ケー
ス６は、絶縁性を有する例えばポリカーボネート樹脂製
であり、平板部分６ｂと複数の嵌合部６ａ…との２つの
部分から構成されている。

【００３８】上記平板部分６ｂは長尺で薄い長方形形状
の平板であり、上記のように構成された内部構成物５の
被加熱物と当接する側、すなわち発熱体２…の底面２ａ
…、電極３・３、および銅テープ４・４を、すべて覆う
だけの大きさおよび形を有している。

【００３９】一方、各嵌合部６ａは、平板部分６ｂから
同一方向、すなわち、ヒータ１で被加熱物を加熱する際
に平板部分６ｂの被加熱物と当接しないほうの面の方向
へ凹んだ部分であり、かつ、発熱体２が嵌合可能な大き
さと深さとを有する凹みである。本実施例では発熱体２
と同じく直方体形状に形成されており、また、発熱体２
よりも若干大きくなっている。この嵌合部６ａが、発熱
体２…の数またはそれ以上の数だけ、所定の間隔で一列
に並ぶように平板部分６ｂ上に設けられている。前述の
ように、発熱体２のピッチは嵌合部６ａ…の間隔に対応
しているため、嵌合部６ａ…はすべての発熱体２…を嵌
合させて収納することができる。

【００４０】この絶縁ケース６は、内部構造物５と組み
合わされる前に、あらかじめ別の工程によって成形され
るものである。この工程としては、特に限定されるもの
ではないが、例えば、平板状の絶縁シートを、嵌合部６
ａの形に型どった歯車を有する熱ロールによって圧延・
型抜きする等のような方法で、容易に、所望の形状、十
分薄い厚さ、十分な強度等を有するように成形すること
ができる。

【００４１】上記嵌合部６ａ…に、内部構造物５が、発
熱体２の、銅テープ４・４の接着されていない側から嵌
合されている。なお、本実施例においては、前記したよ
うに、発熱体２は全ての嵌合部６ａ…にははめ込まず、
２個の嵌合部６ａに１個の割合で嵌合されている。

【００４２】図２および図６に示すように、本実施例に
おいては、さらに、嵌合部６ａ…のうち、発熱体２が嵌
合する嵌合部６ａ…には、流動性樹脂としてのシリコン
樹脂８…を流し込んである。このように、嵌合する嵌合
部６ａ…すなわち凹み部分が発熱体２に対して大きい場
合は、後述の絶縁テープ７を貼る前に、その凹み部分に
流動性樹脂等を注入することもできる。これにより、熱
伝導性がさらに良好になる。

【００４３】そして、嵌合部６ａ…の裏面の銅テープ４
・４側からさらに絶縁テープ７が絶縁ケース６の平板部
分６ｂに接着されて、帯状のヒータ１が形成されてい
る。絶縁テープ７は、平板部分６ｂの形に合わせた長尺
な長方形形状のテープであり、あらかじめ十分薄く、か
つ十分な強度を有するように形成されている。この絶縁
テープ７によって、平板部分６ｂの被加熱物と当接する
面に露出している内部構造物５、すなわち、各発熱体２
の底面２ａ、電極３・３、銅テープ４・４が被加熱物に
対して絶縁状態になっている。

【００４４】上記絶縁テープ７は、樹脂製で接着性およ
び絶縁性を有しており、例えばポリカーボネート樹脂製
である。なお、このように接着性のテープでも良いが、
熱融着可能なテープでも良い。熱融着可能なテープを用
いる場合は、上記同様にテープを絶縁ケース６の平板部
分６ｂにあてがい、テープの上からアイロンをかけるこ
とによって接着させることができる。また、絶縁テープ
７自体が接着性を有していない場合、接着剤を使用して
接着することもできる。

【００４５】なお、上記絶縁ケース６および絶縁テープ
７の素材として、ポリカーボネート樹脂を用いたが、こ
れは発熱体２の発熱温度による溶融や変形が生じず、か
つ、上記発熱体２による加熱と氷点温度以下の外気温に
よる冷却とが繰り返されても物性の変化が少ない樹脂や
ゴム等であれば、以下に記載するものでもよい。

【００４６】例えば、ゴム材料として、天然ゴム、ブタ
ジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、クロロプレン
ゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ア
クリルゴム、クロロスルホン化ゴム、シリコーンゴム、
フルオロシリコーンゴム、フッ素樹脂ゴム等が挙げられ
る。その他、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン樹脂、
ポリ−4-メチルペンテン-1、シリコーン樹脂、フッ素樹
脂、ポリアミド樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポ
リブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリイミド樹脂等も使用可能である。

【００４７】このヒータ１を用いて水道管内の水の凍結
防止のために加熱する場合、被加熱物としての水道管
に、上記絶縁テープ７の貼ってある側を当接させる。こ
の方法により、柔軟性のあるヒータを提供することがで
きる。なお、発熱体２…の幅方向の端面でなく、被加熱
物と接する面（底面２ａ…）に銅テープ４・４を貼付し
ているが、樹脂製の絶縁ケース６および絶縁テープ７が
発熱体２とほとんど同じ温度にまで加熱され、被加熱物
を良好に加熱することができる。

【００４８】上記のように、ヒータ１は、上記発熱体２
の底面２ａに、平板状の電極３・３および銅テープ４・
４が当接される。そして、すべての発熱体２…の、底面
２ａ…以外の部分が上記嵌合部６ａ…に収納され、上記
平板部分６ｂおよび絶縁テープ７で、発熱体２…の底面
２ａ…、電極３・３、および銅テープ４・４が被覆され
る。

【００４９】そして、上記絶縁ケース６の成形の際に
は、流動性や粘性を有した状態の絶縁性材料を用いて押
出成形や熱プレス等を行って成形する必要がなく、例え
ば前述のように、平板状の絶縁シートを、嵌合部６ａの
形に型どった歯車を有する熱ロールによって圧延・型抜
きする等のような方法を用いることができ、それによっ
て、所望の十分薄い厚さ、十分な強度等を有するよう
に、容易に成形することができる。

【００５０】一方、上記のように、絶縁テープ７は、あ
らかじめ、十分薄く形成されている。この絶縁性を有す
る絶縁テープ７で、内部構造物５の表面の、被加熱物に
接触する面を覆うことにより、内部構造物５と被加熱物
との間を容易に絶縁することができる。

【００５１】このため、絶縁ケース６の厚さや絶縁テー
プ７の厚さを厚くしなくても、ピンホールや、被覆の不
完全な部分等の発生を防ぐことができる。

【００５２】したがって、発熱体２を被覆する絶縁ケー
ス６および絶縁テープ７の厚さを厚くすることなく、絶
縁性を保つことができる。それによって、良好な柔軟性
および絶縁性を保ちながら、発熱体２で発生した熱を効
率的に被加熱物に伝達することができる。

【００５３】また、被覆樹脂である絶縁ケース６および
絶縁テープ７の厚さを厚くする必要がないので、必要な
被覆樹脂が少量で済む。それによって、製造コストの増
大を防止することができる。

【００５４】また、絶縁テープ７で内部構造物５を覆わ
ない限り、内部構造物５は、絶縁ケース６から取り出し
可能な状態に絶縁ケース６内に収納されている。絶縁テ
ープ７は、前述したように、それ自身が接着性を有する
か、接着剤で接着するか、熱融着性を有していてもよ
い。そのため、作業現場で容易に接着することができ
る。電極に通電する銅テープ４・４も、接着剤で接着す
ればよいため、作業現場で容易に接着することができ
る。

【００５５】したがって、実際に水道管の凍結防止等の
作業を行う段階になって、凹み何個おきに発熱体２…を
収納するかを決定することができるので、作業の柔軟性
を増すことができる。また、それによって、必要以上に
発熱体２…を配する無駄がなくなるので、製造コストの
増大を防止することができる。

【００５６】また、凹みのうちで実際に発熱体２…を収
納する配置を作業段階で自由に決められる。このため、
例えば温度特性の異なる種々の発熱体を加熱箇所に応じ
て用意する等のような煩雑な作業をすることなく、１種
類の発熱体２を用いて、ひとつの被加熱物を加熱する際
の出力すなわち加熱の度合いを容易に所望の値に調節す
ることができる。

【００５７】また、嵌合部６ａが発熱体２より大きくて
も、被覆強度や絶縁性を含めて支障がない。このため、
１種類の大きさ・形の嵌合部６ａで、様々な大きさや形
の発熱体２を収納することができる。したがって、発熱
体２の大きさや形に合わせて何種類もの絶縁ケース６を
用意する必要がないので、作業の柔軟性が増すととも
に、製造コストの増大を防止することができる。

【００５８】なお、本実施例では、本発明のヒータを水
道管に適用した例を挙げたが、特に上記に限定されるも
のではなく、ポンプや、水槽、排水溝、排水管における
Ｕ字状の水封部等の外面に密着させて用いるなど、被加
熱物がヒータの放熱面に対して部分的な接触により熱を
受け取るような状況であれば、好適に用いることができ
る。

【００５９】〔実施例２〕本発明の他の実施例について
図７および図８に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。なお、説明の便宜上、前記の実施例の図面に示した
部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記
してその説明を省略する。

【００６０】図８に示すように、本実施例のヒータ１
は、水平配管２０に用いられる。このような水平な配管
の場合には、厳寒時期等に、特に配管の下部において温
度が下がるため、凍結防止するには、下部のみ加熱が必
要になる。

【００６１】図７に示すように、上記ヒータ１は、発熱
体２…を、３個おきの嵌合部６ａ…、すなわち同図に斜
線で示す位置に配置している。そして、図８に示すよう
に、ヒータ１は、水平配管２０にらせん状に巻き付けて
設置される。

【００６２】本実施例のヒータ１においては、上記のよ
うに絶縁ケース６を水平配管２０にらせん状に巻き付け
た場合に、３個の嵌合部６ａ…をおいて、すなわち４つ
目の嵌合部６ａ…ごとに、嵌合部６ａが水平配管２０の
下部側に配置されるように、嵌合部６ａ…の間隔が決め
られている。そして、上記したように４つ目の嵌合部６
ａごとに発熱体２を配置し、それ以外の嵌合部６ａ…に
は配置しないものとなっている。この結果、加熱の必要
な水平配管２０の下部側にのみ発熱体２…が配置され、
加熱の不要なそれ以外の部分には発熱体２…が配置され
ないようになっている。

【００６３】このように、所定の個数の嵌合部６ａごと
に発熱体２を配置し、嵌合部６ａ…のうちで特に発熱体
２を配置する必要のない箇所にははじめから発熱体２を
配置しないでおくことができる。それにより、加熱の不
要な位置にまで発熱体２を置く部品上および作業上の無
駄を省くことができるので、製造コストの増大が防止で
きるとともに、作業効率が向上する。

【００６４】その際、発熱体２…を配置する絶縁ケース
６において、発熱体２…を配置することのできる嵌合部
６ａ…があらかじめ設けられており、かつ嵌合部６ａの
間隔があらかじめ決められている。このため、水平配管
２０にヒータ１を設置する作業者は、発熱体２を絶縁ケ
ース６に配置する作業時において、何個の嵌合部６ａお
きに置くか、ということさえ分かっていれば正しい位置
に配置することができる。すなわち、別個に距離の測定
器具を用意し、ひとつの発熱体２から次の発熱体２まで
の距離等をあらためて精密に測定する必要がない。それ
によって、作業性が向上する。

【００６５】さらに、ヒータ１を、配管の径が上記の水
平配管２０と異なる別の水平配管（図示せず）に取り付
ける場合にも、やはり、実際の作業現場において、嵌合
部６ａが何個おきに水平配管の下部に来るかを数えるだ
けでよく、別個に距離の測定器具を用意して径を測定す
る等の作業が不要である。そしてその際、発熱体２を絶
縁部材で被覆するには、すでに述べたように、接着性を
有するテープや、テープを接着する接着剤や、熱融着テ
ープ等のように、作業者が作業現場で容易に接着・被覆
可能な絶縁テープ７を用いることができる。つまり、実
際の作業現場において、作業対象である様々な配管に合
わせて、発熱体２…を何個の嵌合部６ａおきに置くかを
調べ、それに基づいて発熱体２…を適切なピッチで配置
し、上記絶縁テープ７を貼るだけでヒータ１を準備でき
る。

【００６６】したがって、例えば径が異なるために配置
すべき発熱体２…の間隔が異なる様々な配管に対して、
適切な位置でかつ最小限の個数の発熱体２…を配置した
ヒータ１を、ヒータ１の設置作業者が作業現場において
容易に調整・用意することができる。それによって、作
業性が向上するとともに、製造コストの増大を防止する
ことができる。

【００６７】〔実施例３〕本発明のさらに他の実施例に
ついて図９および図１０に基づいて説明すれば、以下の
通りである。なお、説明の便宜上、前記の実施例の図面
に示した部材と同一の機能を有する部材には、同一の符
号を付記してその説明を省略する。

【００６８】図１０に示すように、本実施例のヒータ１
は、水平配管３０・水平配管３１および両配管の間の配
管中間バルブ３２がある場合に用いられる。同図に示す
ように、本実施例のヒータ１は、水平配管３０・水平配
管３１および配管中間バルブ３２のそれぞれの下部側の
みに、水平配管３０・水平配管３１の長さ方向に沿って
設置されている。

【００６９】このように、配管中間バルブ３２を有する
配管構成においては、配管中間バルブ３２の部分が放熱
が大きい。そのため、配管内の水の凍結を防止するに
は、配管中間バルブ３２の周辺部を特に加熱しなければ
ならない。

【００７０】図９および図１０に示すように、上記ヒー
タ１は、発熱体２…を、斜線で示す位置に配置してい
る。すなわち、水平配管３０に当接する部分である区間
ａにおいては、嵌合部６ａ…３個おきに配置している。
同様に、水平配管３１に当接する部分である区間ｃにお
いては、嵌合部６ａ…３個おきに配置している。それと
異なり、配管中間バルブ３２に当接する部分である区間
ｂにおいては、すべての嵌合部６ａに配置している。こ
のように、ひとつの被加熱物である水道管のうちで特に
加熱すべき部分である配管中間バルブ３２に対して、重
点的に発熱体２…を配置している。

【００７１】上記のように、本実施例では、１つのヒー
タ１において、ひとつの被加熱物に当接するヒータ１の
区間によって発熱体２…のピッチすなわち配置頻度を異
ならせている。なお、区間ｂではすべての嵌合部６ａ…
に発熱体２を置いているが、必ずしもすべての嵌合部６
ａ…に置く必要はなく、発熱体２の配置頻度は、必要と
される加熱の程度に応じて容易に調節することができ
る。

【００７２】これにより、１つのヒータで加熱している
にもかかわらず、配管中間バルブ３２のように特に加熱
を必要とする部分を重点的に加熱することができる。そ
の一方で、それと比べて特にそれほど加熱を必要としな
い水平配管３０および水平配管３１の部分では加熱を行
わないようにすることができる。このように、１つのヒ
ータで、加熱対象のうちの各部分で異なる加熱の程度が
要求されるような場合にもきめ細かく対応し、各部分に
対して適切な程度で加熱することができる。

【００７３】また、上記区間ａおよび区間ｃにおいて
は、あまり加熱が必要でないため、加熱の程度に応じ、
まばらに発熱体２…を配置している。これにより、部品
上および作業上の無駄を省くことができるので、製造コ
ストの増大が防止できるとともに、作業効率が向上す
る。

【００７４】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載のヒータ
は、平面からなる底面を有する発熱体を複数個備え、各
発熱体に電極が当接され、各電極に一対の電気供給部材
を当接させることにより各発熱体が電気的に並列に接続
され、電気供給部材に通電して発熱体を発熱させ、被加
熱物を加熱する内部構造物と、上記内部構造物と被加熱
物との間を絶縁する絶縁部材とを有するヒータにおい
て、上記電極および電気供給部材が平板状であり、上記
各発熱体の底面に、各電極の一方の面が当接され、上記
各電極の、各発熱体と当接する面と反対の面に、電気供
給部材の一方の面が当接されており、上記絶縁部材が、
平板部分と、上記平板部分から同一方向に凹んだ複数の
収納部とを有するように、あらかじめ絶縁性材料で成形
され、各収納部に、内部構造物のうち、すべての発熱体
の、底面以外の部分をひとつずつ収納する絶縁ケース
と、上記収納部に発熱体が収納されたときに、内部構造
物のうち、上記平板部分の、収納部が設けられている面
と反対の面側に露出する部分を被覆する絶縁性材料から
なる絶縁テープとを備えている構成である。

【００７５】それゆえ、良好な柔軟性および絶縁性を保
ちながら、発熱体で発生した熱を効率的に被加熱物に伝
達することができるという効果を奏する。

【００７６】また、必要な被覆樹脂を少量にし、製造コ
ストの増大を防止することができるという効果を奏す
る。

【００７７】また、必要以上に発熱体を配する無駄をな
くし、製造コストの増大を防止することができるという
効果を奏する。

【００７８】また、ひとつの被加熱物を加熱する際の出
力すなわち加熱の度合いを容易に所望の値に調節するこ
とができるという効果を奏する。

【００７９】請求項２記載のヒータの製造方法は、平面
からなる底面を有する発熱体を複数個備え、各発熱体に
電極が当接され、各電極に一対の電気供給部材を当接さ
せることにより各発熱体が電気的に並列に接続され、電
気供給部材に通電して発熱体を発熱させ、被加熱物を加
熱する内部構造物と、上記内部構造物と被加熱物との間
を絶縁する絶縁部材とを有するヒータの製造方法であっ
て、上記各発熱体の底面に、平板状の各電極の一方の面
を当接させ、上記各電極の、各発熱体と当接する面と反
対の面に、平板状の電気供給部材の一方の面を当接さ
せ、平板部分と、上記平板部分から同一方向に凹んだ複
数の収納部とを有する、絶縁性材料からなる絶縁ケース
の各収納部に、内部構造物のうち、すべての発熱体の、
底面以外の部分をひとつずつ収納し、内部構造物のう
ち、上記平板部分の、収納部が設けられている面と反対
の面側に露出する部分を、絶縁性材料からなる絶縁テー
プで被覆する方法である。

【００８０】それゆえ、良好な柔軟性および絶縁性を保
ちながら、発熱体で発生した熱を効率的に被加熱物に伝
達することができるという効果を奏する。

【００８１】また、必要な被覆樹脂を少量にし、製造コ
ストの増大を防止することができるという効果を奏す
る。

【００８２】また、必要以上に発熱体を配する無駄をな
くし、製造コストの増大を防止することができるという
効果を奏する。

【００８３】また、ひとつの被加熱物を加熱する際の出
力すなわち加熱の度合いを容易に所望の値に調節するこ
とができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】同図（ａ）および同図（ｂ）は、本発明の一実
施例のヒータの全体の概略の構成を示す斜視図である。

【図２】図１のヒータの全体の概略の構成を示すもので
あって、同図（ａ）は正面図であり、同図（ｂ）は断面
図である。

【図３】図１のヒータが備える発熱体の概略の構成を示
す斜視図である。

【図４】図１のヒータが備える内部構造物の概略の構成
を示す斜視図である。

【図５】図１のヒータが備える絶縁ケースの概略の構成
を示す斜視図である。

【図６】図１のヒータの製造工程を示す斜視図である。

【図７】本発明の他の実施例のヒータの全体の概略の構
成を示す平面図である。

【図８】図７のヒータを水道管に取り付けた状態を示す
平面図である。

【図９】本発明のさらに他の実施例のヒータの全体の概
略の構成を示す平面図である。

【図１０】図９のヒータを水道管に取り付けた状態を示
す平面図である。

【符号の説明】

１ ヒータ ２ 発熱体 ３ 電極 ４ 銅テープ（電気供給部材） ５ 内部構造物 ６ 絶縁ケース（絶縁部材） ６ａ 嵌合部（収納部） ６ｂ 平板部分 ７ 絶縁テープ（絶縁部材） ８ シリコン樹脂

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】平面からなる底面を有する発熱体を複数個
   備え、各発熱体に電極が当接され、各電極に一対の電気
   供給部材を当接させることにより各発熱体が電気的に並
   列に接続され、電気供給部材に通電して発熱体を発熱さ
   せ、被加熱物を加熱する内部構造物と、上記内部構造物
   と被加熱物との間を絶縁する絶縁部材とを有するヒータ
   において、 上記電極および電気供給部材が平板状であり、 上記各発熱体の底面に、各電極の一方の面が当接され、 上記各電極の、各発熱体と当接する面と反対の面に、電
   気供給部材の一方の面が当接されており、 上記絶縁部材が、 平板部分と、上記平板部分から同一方向に凹んだ複数の
   収納部とを有するように、あらかじめ絶縁性材料で成形
   され、各収納部に、内部構造物のうち、すべての発熱体
   の、底面以外の部分をひとつずつ収納する絶縁ケース
   と、 上記収納部に発熱体が収納されたときに、内部構造物の
   うち、上記平板部分の、収納部が設けられている面と反
   対の面側に露出する部分を被覆する絶縁性材料からなる
   絶縁テープとを備えていることを特徴とするヒータ。
2. 【請求項２】平面からなる底面を有する発熱体を複数個
   備え、各発熱体に電極が当接され、各電極に一対の電気
   供給部材を当接させることにより各発熱体が電気的に並
   列に接続され、電気供給部材に通電して発熱体を発熱さ
   せ、被加熱物を加熱する内部構造物と、上記内部構造物
   と被加熱物との間を絶縁する絶縁部材とを有するヒータ
   の製造方法であって、 上記各発熱体の底面に、平板状の各電極の一方の面を当
   接させ、 上記各電極の、各発熱体と当接する面と反対の面に、平
   板状の電気供給部材の一方の面を当接させ、 平板部分と、上記平板部分から同一方向に凹んだ複数の
   収納部とを有する、絶縁性材料からなる絶縁ケースの各
   収納部に、内部構造物のうち、すべての発熱体の、底面
   以外の部分をひとつずつ収納し、 内部構造物のうち、上記平板部分の、収納部が設けられ
   ている面と反対の面側に露出する部分を、絶縁性材料か
   らなる絶縁テープで被覆することを特徴とするヒータの
   製造方法。