JPS62206784A - 電気暖房器 - 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、電気カーベ・７ト等の電気暖房器
に関するものである。

従来の技術 従来のこの種の電気暖房器では、例えば、実公昭５６−
１１０７号公報に示されているような発熱体が使用され
ていた。すなわち、第５図に示すごとく、芯材１１の外
周に発熱線１６を螺旋状に巻き、その外周に熱溶融性の
絶縁層１３を形成し、更にその外周に信号線１７を螺旋
状に巻き、その外側を外被絶縁層１５で覆った構造のも
ので、一方、この発熱体の使用回路例は第６図に示すと
おり、リレー２１と発熱線１６と温度ヒユーズ２３との
直列回路が入力電源釦接続され、信号線１７と発熱抵抗
体２４及びダイオード２５との回路が前記発熱線と並列
に接続されるものであった。このように、従来例では、
発熱体の構造も、使用回路も、発熱線と、信号線とを、
一義的に決めた使い方をしていた。すなわち、２重巻構
造のどちらかを発熱線として使用する場合、例えば、仮
に、内巻線を発熱線として使用する場合には、この発熱
体を複数個のゾーンに分割配置して使用する場合にも、
そのいづれの発熱体も内巻線が発熱線、外巻線が信号線
となるような使い方となっていた。

また、別の従来例では、実開昭５８−１３８２９０号公
報で示すとおり、２重巻構造の発熱体の内巻線と外巻線
を、スイッチで切換えて、発熱量を可変するというもの
であるが、この場合は、内巻線、外巻線とも、発熱線と
してのみ機能するもので、本発明のように、一方に発熱
線として、他方は保安回路動作用の信号線として使い分
けするものではなかった。電気カーペットのような、発
熱部分が大きな面積をもつものでは、局部的な異常過熱
もあり得るので、発熱体自身に保安機能を有してなけれ
ば、実用に供しない面があった。

発明が解決しようとする問題点 しかし、このような構造の発熱体を、複数個、分割して
配線する電気カーペットに使用する場合、しかも、分割
数が多くて、コントローラ部が、力−ぺ゛ットの一角に
設けられた構造の場合、分割して配線する部分の面積を
均等にするときは、配線ピッチが同じであれば、使用す
る発熱体の長さは、ゾーン毎に異なる。なぜなら、発熱
体の端部は、ゾーンが異なってもコントローラ部に接続
するた、めに、発熱体の配線は、コントローラ部より遠
いゾーンでは近いゾーンよりも長尺の発熱体が必要とな
るからである。従って、同一仕様の発熱体を使って配線
した場合には、単位長さ当りの消費電力量（以下Ｗ　７
ｍで表わす）は、ゾーンによって異なり、コントローラ
に近いゾーンの方が高Ｗ／ｍとなる。そしてこれは、配
線ピッチが同じであるときには、単位面積当りの消費電
力密度（以下Ｗ／ｄで表わす）も異なることにもなり、
コントローラ部に近いゾーンの方が遠いゾーンより高Ｗ
／７Ｆ１″となって、使用者にとって、暖かさが異なる
という不具合をきたす。

逆に、第４図のように発熱体の１ａ、１ｂ、１ｃ１１ｄ
配線長を同じにする場合は、前述の理由から各ゾーンＡ
、Ｂ、Ｃ，Ｄの面積が異ってしまう。

つまり、コントローラ部２に近いゾーンＡは、遠いゾー
ンＣの面積より大きくなるという面積偏りが生じ、使用
性の悪い暖房器となってしまう。

そこで本発明は、複数個のゾーンに分割配線された電気
カーペットに於いて、単一の発熱体仕様で各ゾーン間の
面積偏りが少なく、しかも単位面積当りの電力密度（ｗ
　／ｌｒｉ　）も等しくするためのものである。

問題点を解決するための手段 そして、上記問題点を解決する本発明の技術的な手段は
、２重巻構造の内巻線と、外巻線の抵抗値をわずかに変
えるとともに、電源接続部から遠いゾーンに配線する場
合は、内巻線と外巻線の抵抗値の低い方を発熱線とし高
い方を信号線として使い、電源接続部に近いゾーンに配
線する場合は、その逆の使い方をするというものである
。

作　　用 この技術的手段による作用は次のようになる。

すなわち、発熱体の内巻線と外巻線の巻線後の単位長さ
当りの抵抗値が、近い値を示すときは、内巻線、外巻線
のどちらを発熱線あるいは、信号線としても、構造上、
回路上何らの支障はない。一方、多分割に配線する場合
、前述したとおり、電源接続部から遠いゾーンでは、配
線長が、近いゾーンの配線長より長くなるので、発熱線
の単位長さ当りの抵抗値を小さくすれば、単位長さ当り
の電力密度（Ｗ／ｍ）をほぼ等しくすることができる。

従って、内巻線、外巻線の巻線後単位長さ当りの抵抗値
の低い方を、電源接続部から遠いゾーンに配線した発熱
体の発熱線に、前記抵抗値の高い方を、電源接続部に近
いゾーンの発熱体の発熱線に使えば上述のように、前記
電力密度はほぼ等しくすることができる。配線ピッチが
同じであれば、面積当りの電力密度（Ｗ／ｄ）も等しく
できる。

実施例 以下、本発明の一実施例を添付図面にもとづいて説明す
る。

第１図は、電気カーペット等に使用する発熱体の構造を
示している。この発熱体は、芯材１１の外周に、金属箔
等からなる導体１２を螺旋状に巻き、その外周に、ナイ
ロン等の所定温度で溶融する熱溶融性絶縁層１３を被覆
形成し、その外周に、金属箔等からなる導体１４を螺旋
状に巻き、その外周に塩化ビニール等からなる外被絶縁
層１５を設けた構造となっている。ここで、導体１２と
導体１４は、螺旋状に巻いたあとの単位長さ当りの抵抗
値を、異った値に設計されている。

第２図は、本発明の一実施例である電気カーペットにお
ける発熱体の配線図である。１は発熱体で、１ｅ１１　
ｆｌｌｇ、１ｈは、各ゾーンＥ、Ｆ１Ｇ。

Ｈのそれぞれの発熱体を表わしている。２はコントロー
ラ部となる電源接続部で、各ゾーンＥ、Ｆ、Ｇ、Ｈの発
熱体は、この部分に必ず端部がくるように配線されてい
る。３は前記発熱体１が配線された電気カーペットの本
体を示している。この図でも明らかなとおり、分割面積
を略４等分したとき、各ゾーンＥ、　ＦｌＧ、　Ｈでの
配線された発熱体の長さをｌ！＠、　ｌ！ｆ、　１ｇ、
ｌｈとするとき、図はタテ方向の配線であるためゾーン
ＥとゾーンＨとの長さはほぼ同じであり、ゾーンＦとシ
ーにとの長さもほぼ同じとなる。そしてゾーンＥ及びゾ
ーンＨとゾーンＦ及びゾーンＧとの間ではコントローラ
２に遠いゾーンは長くなる。すなわちｇｅ；、ｇｈ＜ｚ
＋＝ｚｇとなる。

さて、第１図で示す発熱体の導体１２と導体１４の巻線
後の単位長さ当りの抵抗値をｒｌ、ｒ２とし、上記ゾー
ンＥに配線したときの発熱線を導体１２とし、ゾーンＧ
の発熱線を導体１４とするとき、ゾーンＥの発熱抵抗は
、ｒＩＸＪｅ、ゾーンＦはｒ　２　Ｘ　ｌ：　ｇとなる
。又消費電力量はＷＡ＝Ｖ２／ｒＩＸ／ｅとＷＣ＝Ｖ２
／ｒ２ＸＪｇとなり、単位長さ当如の消費電力量ｎ　Ｗ
Ａ／　ｌｅ　＝　Ｖ２／　ｒ　Ｉ　Ｘ　７３　ｅ２とＷ
Ｃ＃’ｇ＝Ｖ２／ｒ２ＸＪｇ２となる。ここで、ｒ　Ｉ
　Ｘ　ｌ　ａ　２　＝　ｒ　２　Ｘ　ｌ　ｇ　２すなわ
ちｒ１＝ｒ２×ｌ！ｇ２／ｌｅ２なるように、発熱体を
設計するならば、Ｅゾーンの単位長さ当りの消費電力量
ＷＡ／　ｌ　ｅは、Ｖ２／（ｒ２ｘｆｇ２＃’ｅ２）ｘ
Ｊｅ２＝Ｖ２／（ｒ２ｘ！！ｇ２）となりＧゾーンの値
と同じとなる。従って、配線ピッチは両ゾーンＥ、Ｇと
も同じならば、両ゾーンＥ、Ｇとも単位面積当りの消費
電力量も等しく暖かさも同じにすることができる。又、
ｌｅ：ｌｂ、ｆｆ＝／ｇｌＤで、ＦとＨ／−ンの関係も
同じである。このように予め、各ゾーンの配線長にもと
づいて、導体１２と導体１４の抵抗値の関係を決めてお
けば、本実施例のように、一種類の発熱体１の使用で４
つのゾーンが略均等分割されて、しかも、同一の暖房能
力（単位面積当りの消費電力）をもつ電気カーペットが
可能となる。

そして電気カーペットに不可欠な保安装置も、第３図で
示すようにそれぞれの信号線１２ｓ〜１２ｈと発熱抵抗
体Ｒ１、Ｒ２とダイオードＤ１、Ｄ２との回路が、それ
ぞれの発熱線１４ｅ〜１４ｈと並列に接続される回路構
成となっており、前述の発熱体の一方の導体は、信号線
として機能しているので、安全性の高い電気カーペット
が実現できる。

ところが、もし、従来例の発熱体、すなわち、内巻線、
外巻線のどちらか一方を発熱線として一義的に使い、し
かも一種類の発熱体を使って分割配線した場合、同じ単
位面積あたりの消費電力（Ｗ／ｙ＜）にするには、配線
長さを同じにしなければな−らず、ところがこの場合第
４図に示すように、大きな面積偏りが生じてしまう。

発明の効果 本発明は、−角に電源接続部をもつ電気カーペット本体
に、２重巻線構造をもつ発熱体を多分割配線する場合前
記電源接続部に近いゾーンに配線された発熱体は、２つ
の導体の抵抗値の高い側を発熱線に、低い側を信号線と
して使い、電源接続部に遠いゾーンに配線された発熱体
は、２つの導体の抵抗値の低い方を、他方は信号線とし
て用いる構造であるため、前述したように次の効果をも
っている。

（１）　　多分割したときの面積偏りを小さくできる。

（２）発熱体の導体の一方は発熱線Ｋ、他方は信号線と
して使用するため、異常過熱時の安全性は保障できる。

（３）１つの発熱体で、２種類の発熱体仕様を兼ねそな
えているので、発熱体仕様が共用化、標準化できる。又
、そのために、配線工程での自動化も導入し易い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電気暖房器に使用する発熱体の構造図
、第２図は同発熱体の配線パターン図、第３図は同保安
回路図、第４図は従来例の発熱体の配線パターン図、第
５図は従来例の発熱体構造図、第６図は従来例の保安回
路図である。 １・・・・・発熱体、２・・・・・・電源接続部、３・
・・・・・電気カーペット本体、１１・・・・・・芯材
、１２・・・・・・導体、１３・・・・・・絶縁層、１
４・・・・・・導体、１５・・・・・・外被絶縁層、２
２・・・・・・発熱線、２４・・・・・・信号線。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名／ａ
Ｊｂ、　／ｃ、　ｆｄ・−詔い恢 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の発熱体を、ゾーンに分割して配線された本
   体と、前記複数の発熱体を接続する前記本体の一角に設
   けた電源接続部とを備え、前記発熱体は、抵抗値の異な
   る２つの導体を絶縁層を介して設けた２重構造をもつも
   ので、一方の導体を発熱線に、他方の導体を保安回路動
   作用の信号線として用い、しかも、前記本体の電源接続
   部に近いゾーンに配線された発熱体では、前記２つの導
   体のうちの抵抗値の高い方の導体を発熱線に、他方を前
   記信号線に用い、電源接続部に遠いゾーンに配線された
   発熱体では、抵抗値の低い方の導体を発熱線に、他方を
   信号線に用いてなる電気暖房器。
2. （２）発熱体は、２つの導体の単位長さ当りの抵抗値を
   ｒ＿１（Ω／ｍ）、ｒ＿２（Ω／ｍ）とし、前記電源接
   続部に近いゾーンに配線された発熱体の長さをｌ＿１（
   ｍ）、遠いゾーンの配線長さをｌ＿２（ｍ）とするとき
   、ｒ＿１＝ｒ＿２×（ｌ＿２／ｌ＿１）＾２、ｒ＿１＞
   ｒ＿２、ｌ＿２＞ｌ＿１なる関係式を満すよう設定して
   なる特許請求の範囲第１項記載の電気暖房器。