JPS61239582A - 感熱線 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電気毛布２電気カーペツト等の面状採暖具に使
用される発熱線の発熱量切換えが可能なコード状の感熱
線に関する。

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使い
始めの速熱性が要求されることから太きＰ な消費電力が必要とされるが、定常安定使用時は　　　
：６０〜５０℃の採暖温度で制御すればよいことから、
　　　１初期の消費電力はど大きな容量は必要としない
。　　　□特に最近普及している電気カーペットの如き
採　　　□暖面積の広い製品の場合、採暖温度が３０〜
５０℃に　　　゛よるよう０Ｎ１０ＦＦ制御していても
、　ＯＮ時には６００〜１２００Ｗの電力容量が必要と
なることから、他の部　　：屋で同程度の電気カーペッ
ト全使用したい場合と□ か大電力容量の器具を同時使用したい場合が生じでもヒ
ーーズブレーカーが動作してしまい併用が　　　□でき
にくい問題点があった。

従来、この種の問題点を解決する方策として。

例えば実開昭５８−６５７９１号公報に提案されている
如　　Ｊく、芯糸の外周囲に発熱作用をする金属導体、
感熱層、検知作用をする金属導体、感熱層２発熱作　　
１′。

用をする金属導体、絶縁外被の順に配設したコー　　　
にド状発熱体の構造とし、内、外側の発熱作用をす　　
　ｊる金属導体に流れる電流を切換えることにより、　
　　１使い始めの速熱性と定常安定時の小さい電力容量
　　　；による採暖を満足するものと、実開昭５８−６
５７９’２号　　　１３Ｐ 公報に提案されている如く、芯糸の外周囲に発熱作用を
する複数の金属導体、感熱層、検知電極の作用をする金
属導体、絶縁外被の順に配設したコ−ド状発熱体構造と
し、芯糸の外周囲に平行巻着した複数の発熱作用をする
金属導体に流れる電流、Ｉ２・１　　を切換えることに
より、使い始めの速熱性と定常安定時の小さい電力容世
による採暖を可能ならしめていた。

発明が解決しようとする問題点 実開昭５８−６５７９１号公報に提案されたコード状発
熱体によれば、採暖温度を制御するスイッチング回路と
の接続によジ５例えば設定温度に達するまでの初期通電
時は内、外側の発熱作用をする金属導体に同時に電流金
泥し、設定温度に達した後は内側の発熱作用をする金属
導体のみに電流を流すことによりＯＮ　／　ＯＦＦ　Ｉ
ＩＪ　ｑ＠−２行なうことにより小容量の電力で採暖が
できる反面、感熱層が２重に被覆されたことによりコー
ド状発熱体の外径が太くかつ硬くなるので、可撓性が劣
り面状採暖具としてコード状発熱体を蛇行状に配設する
際に作業しにくくかつ配設不良を起し易い他に、コード
状発熱体の巻線工程と押出成形の工程が多くなることか
らコストが高くなる欠点を有していた。

また実開昭５８−６５７９２号公報に提案されたコード
状発熱体によれば１発熱作用をする複数の金属導体が裸
の寸ま芯糸の外周囲に一定間隔でヌパイラルに巻着され
ているが１巻線工程時のピッチバラツキによって一定間
隔がくずれて隣の金属と接触したり、あるいは面状採暖
具の加工時又は使用時の加熱により芯糸が熱収縮するこ
と等から一定間隔に平行巻着されている発熱作用をする
金属導体が接触することによって異なる発熱作用をさせ
ることができなくなる欠点を有していた。

問題点を解決するための手段 芯糸の外周囲に平行に巻着した複数本の発熱線の少なく
とも１本は８０〜１９０℃の温度領域で溶融軟化する例
えばブチラール、ポリアミド２ポリエステル、エポキシ
等の樹脂の単一物、共重合物あるいは混合物を発熱線例
えば銅や銅合金の表面に押出成形加工又は溶剤に樹脂を
溶解させた液に浸Ｐ 漬することにより０．００５〜０．２ｍｍの厚さ、の溶
融性絶縁層を予め形成し、かつ複数本並べて平行巻着す
る際に両端のいずれか一方に配設するものとした。

作　　用 芯糸外周囲に平行に巻着した少なくとも１本の発熱線に
予め溶融性絶縁層を設けたことにより次の作用を有する
発熱量切換可能な感熱線が得られる。

（１）　　外径が細くできて可撓性を有する。

（２）　　平行巻着された発熱線同志が接触しても抵抗
値が変化せず、電力切換機能を阻害しない。

（３）　　感熱線が使用されている際に万一異常過熱を
起しても感熱層及び溶融性絶縁層が溶融して発熱線と検
知線が短絡接触するので、異常温度検知ができる。

（４）　　感熱線の成形性及び面状採暖具へ組込む際の
加工性が良いので低コスト化が可能である。

実施例 以下本発明の実施例を図面に従い説明する。

第１図は感熱線９を示したもので、１はポリエＰ ステルや耐熱ポリアミド等からなる芯糸、２は通　　　
　：電により発熱作用をする銅、銅合金等からなる発熱
線、６は第２図の拡大断面で示す銅、銅合金等からなる
素線７の表面に溶融性絶縁層８を被覆して通電により発
熱作用をする発熱線、４は感熱線が異常温度になった際
に体積抵抗が低下して漏洩電流が増加するような負の抵
抗温度係数を有し。

１５０〜１９０℃の温度領域で溶融するポリアミド系樹
脂例えばナイロン１１；Ｊナイロン１２．変性ナイａ７
１１、ポリエヌテル共重合ナイロン等の感熱層、５は感
熱層４に流れる漏洩電流を検知する検知線。

６は絶縁性を確保する例えばポリ塩化ビニルの絶縁外被
である。発熱線２，６は複数本並べられた状態で芯糸１
に巻着されるが、溶融性絶縁層８を有する発熱線６が両
端に配設された状態で巻着されている為１巻着工程時に
ピッチバラツキが多少発生しても隣に巻着した巻線と絶
縁ができることから、溶融性絶縁層８を有する発熱線６
と有しない発熱線２とを別々に通電して発熱させられ、
制御回路にスイッテヲ設けておけば発熱量の切換え７Ｐ が可能になる。

また溶融性絶縁層８を素線７に被覆するものとしては、
０．０５〜０．２ｍｍの厚い皮膜が得たい場合はポリア
ミドやポリエステルを押出成形により被覆し０．００５
〜０．０５ｍｍの薄い皮膜が得たい場合はポリブチラー
ル、ポリアミド、ポリエステル、エポキシ等を溶剤で可
溶させ５〜１００ボイズの被膜加工し易い粘度に調整し
た液中に素線７を浸漬し１次に５０〜２５０℃の炉中を
通すことにより造膜できる。

更に溶融性絶縁層８は面状採暖具が異常使用されて部分
過熱が起きても焼損事故に至らないよう８０〜１９０℃
の温度領域で溶融軟化する。すなわち。

感熱線が異常過熱状態におかれると負の抵抗温度係数を
有する感熱層４が１５０〜１９０℃において体積抵抗が
低下あるいは溶融し、溶融性絶縁層８も８０〜１９０℃
で溶融軟化するので発熱線２，６と検知線５との間に漏
洩電流が増したりあるいは短絡状態ｊ　　　になって過
電流が流れ、制御回路中にある過電流検知素子が動作し
て発熱線２，３に流れる電流を遮断することができる。

従って溶融性絶縁層８は低温領域例えば２０〜８０℃に
おいては大きい体積抵抗を有し、高温領域例えば８０〜
１５０℃では低い体積抵抗に変化する特性のものや、２
０℃から１５０℃に昇温するにつれて体積抵抗が徐々に
低下する特性のものでもよく、前者の例としてはポリブ
チラール、ポリエステルがあり、後者の例ではポリアミ
ド、エポキシがある。溶融性絶縁層８０体積抵抗を温度
の上昇に伴い低下する変化率を大きくしたい場合は、界
面活性剤や含窒素環化合物等の添加剤を０１〜６重量％
添加すればよい。

発熱線２，６は形状が直径０．１〜０３間の円形であれ
ば所定の発熱量を出す抵抗値が得やすい、溶融性絶縁層
８（！ｌ−被覆しやすい、芯糸１の外周囲に複数本並べ
て平行巻着しやすい等のメリットがあるが２本発明は円
形に限定するものではなく２例えば厚さ０．０６〜０．
０８ｍｍ、　ｌｉ〕［］、５〜２叫のリボン電線であっ
てもよい。また発熱線２，６は予め銀や錫のメッキが施
されたものであってもよい。

感熱層４は前述した如くポリアミド系樹脂をＱ、１〜０
．３１Ｗｎの厚さに押出成形加工し溶融性絶縁層８と　
　　□Ｐ 密着溶着せしめて得られ、負の抵抗温度係数を有してお
り、１５０〜１９０℃においては体積抵抗が著しく低下
したり、溶融する性質があることから、漏洩電流を検知
する制御回路と組合せることにより。

面状採暖具の使用中に万一局部的な異常過熱が発生して
も、異常状態を検知し発熱線２，３に流れる電流を遮断
することができ、焼損に至るような事故を未然に防止す
ることができる。このように焼損に至る前に面状採暖具
の通電を遮断する為には、感熱層４が１５０〜１９０℃
で溶融することが好ましい。もし感熱層４が１５０℃以
下で溶融する特性を有していると、異常温度に達してい
なくても発熱線２．乙に流れる電流を遮断する安全装置
が動作したり、耐熱耐久性が劣り長期間性能を維持でき
ないことがら好壕しくない。また感熱層４が１９０℃Ｊ
２Ｌ上で溶融する特性を有する場合１面状採暖具の異常
過熱状態が長くかつ高温になることから。

面状採暖具や床面の黄変を起したり１人体に対してやけ
どをさせることになり好ましくない。従って感熱層４の
溶融する温度すなわち融点は１５０〜０Ｐ １９０℃、更に好ましくは１５５〜１７０℃が適してい
る。　　□前述した溶融性絶縁層８の溶融軟化温度を８
０〜１９０℃に制限した理由は以下の通りである。すな
わ　　　：ち、溶融性絶縁層８の溶融軟化温度が８０℃
以■の　　　□場合１面状採暖具の通常の使用温度が３
０〜５０℃であるが、感熱線９は６０〜８０℃になって
いることか　　゛ら耐熱耐久性の点で性能的に好ましく
なく、溶融　　　□゛軟化温度が１９０℃以」二の場合
は異常過熱温度が高く　　　：なりすぎて面状採暖具の
異常過熱状態が長くかつ高温になることから、床面の黄
変や人体に対して　　　゛やけどをさせる危険があり好
ましくない。

従って、溶融性絶縁層８の溶融軟化温度は８０〜１９０
℃、更に好ましくは１２０〜１７０℃が適している。

感熱層４の融点が１５０〜１９０℃に対して溶融性絶縁
・層８の溶融軟化温度が８０〜１９０℃で問題が生じな
い理由は、溶融性絶縁層８が軟化しても感熱層４が軟化
しなければ発熱線２，３は移動したり漏洩電流が著しく
大きくなって誤動作をすることがないことによる。検知
線５の形状は感熱線９の外径を細く仕上げる一的と漏洩
電流を検知し易くする１１Ｐ 為にリボン状が好寸しい。

第６図は本発明の別の実施例を示したものであり、１〜
６までは第１図で示した構造とほぼ同じで、異なるのは
溶融性絶縁層を施していない発熱線２が２本と、溶融性
絶縁層を施した発熱線６が１本である点で、平行巻着す
る場合溶融性絶縁層番施した発熱線６は必ず平行配設し
た時両端のいずれかになっているが２本発明ではこれだ
けに限定するだけでなく、全ての発熱線に溶融性絶縁層
が被覆されていてもよいことは当然である。１０は絶縁
外被６の外周囲に被覆された接着層であり。

その目的とするところは感熱線９を蛇行配列固定するこ
とと面状採暖具に一体化した際に感熱線９を固定する作
用を果し、材質としてはポリオレフィン、ポリアミド、
ポリエステル等の樹脂で融点は８０〜１３０℃が適する
。

第４図は感熱線９を接着フィルム１１との接触部分のみ
で接着層１０と加熱加圧により配設固定してなるヒータ
ユニット１２である。接着フィルム１１はポリオレフィ
ン・ポリアミド、ポリエステル等の単一重合物あるいは
混合物をフィルム状にしたものや不織布やアルミ箔の両
面にポリオレフィン。

ポリアミド、ポリエステル等の単一重合物あるいは混合
物をラミネートしたもの、史には不織布単体であっても
良い。

第５図は第４図のフィルムユニット１２をマット地１３
と表地１４との間に介在させて加熱加圧の方法で接着フ
ィルム１１及び接着層１０を熱溶融させて一体化させた
面状採暖具である。このような面状採暖具において、前
述した構造の感熱線９を配設することにより、広い面積
を採暖していても初（υ１通電時の１〜）の電力容量で
済むよう設計できる。

ろ　　　　　３ 発明の効果 芯糸の外周に複数本の発熱線を平行に巻着した少なくと
も１本は予め８０〜１９０℃で溶融軟化する溶融性絶縁
層を設け、かつ平行巻着した両端のいずれかに配設する
ことにより１次の効果が期待できる。

（月　感熱線の外径が細くかつ可撓性を有し１面状採暖
具に組込む際の加工性が良い。

３Ｐ （２）　　発熱線の発熱量切換えが可能になり２面状採
暖具を使用している際の電力容量が小さくて済み、他の
大電力容量を必要とする器具との同時１．：　　　　　
使用が可能となる。

・さ１．１ ′（３）　　面状採暖具が部分的に異常過熱を起しても
。

溶融性絶縁層と感熱層とが溶融軟化することにより異常
温度を検知できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す感熱線の構造図、第２
図は同溶融性絶縁層を施した発熱線の断面図、第３図は
本発明の他の一実施例を示す感熱線の構造図、第４図及
び第５図は本発明の感熱線を使用した応用例であり、そ
れぞれヒータユニットと面状採暖具の断面図を示す。 １・・・芯糸、２，６・・・発熱線。 ４・・・感熱層、　　　　　５・・・検知線。 ６・・・絶縁外被、　　　　８・・・溶融性絶縁層。 ９・・・感熱線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 芯糸（１）と、この芯糸（１）上に平行に巻着した複数
   の発熱線（２）、（３）と、この外周を被覆した１５０
   〜１９０℃の融点を有するポリアミド系樹脂からなる感
   熱層（４）と、この感熱層（４）に巻着した検知線（５
   ）と、これら全体を被覆した絶縁外被（６）とからなる
   感熱線において、前記複数の発熱線（２）、（３）の少
   なくとも１本は８０〜１９０℃の温度領域で溶融軟化す
   る溶融性絶縁層（８）が被覆されていることを特徴とす
   る感熱線。