JP2006261084A

JP2006261084A - ヒータ線

Info

Publication number: JP2006261084A
Application number: JP2005202369A
Authority: JP
Inventors: Shohei Miyahara; 正平宮原
Original assignee: Totoku Electric Co Ltd
Current assignee: Totoku Electric Co Ltd
Priority date: 2005-02-18
Filing date: 2005-07-12
Publication date: 2006-09-28

Abstract

【課題】生産効率および加工性を向上する。
【解決手段】１本の発熱線１０と、１本の戻り線２０と、１本の検知線３０とを三本撚りにして束ねた束の周りに絶縁シース４０を形成して全体として丸みを帯びた断面輪郭形状とし、発熱線１０と戻り線２０には逆向きで同じ大きさの電流を流して電磁波の漏洩を抑制し、検知線３０で異常を検知する。
【効果】３本以上の電線を撚り合わせるため、従来直列になっていた工程がなくなり、生産効率を向上できる。また、全体として従来より円形に近い断面輪郭となるため、加工性を向上できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ヒータ線に関し、さらに詳しくは、生産効率および加工性を向上することが出来るヒータ線に関する。

従来のヒータ線の第１例では、芯線の外周に第１の発熱素線をスパイラル状に巻き回し、その周りに第１の溶断層を設け、その第１の溶断層の外周に第２の発熱素線をスパイラル状に巻き回し、その周りに第２の溶断層を設け、その第２の溶断層の外周に信号線をスパイラル状に巻き回し、その周りに絶縁シースを形成している（例えば、特許文献１参照。）。
従来のヒータ線の第２例では、芯線の外周に発熱素線をスパイラル状に巻き回し、その周りに溶断層を設けた電熱線を、２本、対撚りにし、その周りに信号線をスパイラル状に巻き回し、更にその周りに絶縁シースを形成している（特許文献２参照。）。
特開平１０−３３５０４６号公報特開平１０−３４０７７８号公報

上記第１例のヒータ線では、第１の発熱素線をスパイラル状に巻き回しその周りに第１の溶断層を設ける第一の工程と、第１の溶断層の外周に第２の発熱素線をスパイラル状に巻き回しその周りに第２の溶断層を設ける第二の工程と、第２の溶断層の外周に信号線をスパイラル状に巻き回す第三の工程の３工程が必ず直列になるため、生産効率が悪い問題点があった。

上記第２例のヒータ線では、２本の電熱線を対撚りにする対撚り工程と、対撚りにした２本の電熱線の周りに信号線をスパイラル状に巻き回す巻回工程の２工程が必ず直列になるため、生産効率が悪い問題点があった。
また、２本の電熱線を対撚りにしているために「きしめん」を捩ったような全体形状になり、加工性が悪い問題点があった（布設しにい等）。

そこで、本発明の目的は、生産効率および加工性を向上することが出来るヒータ線を提供することにある。

第１の観点では、本発明は、２本以上の絶縁被覆電線と１本以上の裸電線とを撚り合わせるか又は撚り合わせずに束ねた束の周りに絶縁シースを形成し、前記絶縁被覆電線中の１本以上を電熱線とし、前記絶縁被覆電線中の１本以上を戻り線とし、前記裸電線を検知線としたことを特徴とするヒータ線を提供する。
上記構成において「絶縁被覆電線」とは、絶縁被覆を有し、導体が外側に露出していない電線を意味する。「絶縁被覆電線」には、絶縁塗料を焼き付けた焼付線も含む。また、「裸電線」とは、絶縁被覆を有さず、導体が外側に露出している電線を意味する。
また、「電熱線」とは、熱を生じさせるための電流を流す電線を意味する。また、「戻り線」とは、磁界の漏洩を抑制するために、電熱線に流れる電流と逆方向で大きさが等しい電流を流す電線を意味する。「戻り線」として、電熱線に比べて発熱しない電線を用いてもよいし、発熱線と同程度に発熱する線を用いてもよい。さらに、「検知線」とは、異常を検知するための電線を意味する。過熱による「電熱線」の絶縁被覆の溶解で「電熱線」の発熱素線と短絡することにより異常を検知するものでもよいし、温度による抵抗値の変化で異常を検知するものでもよい。
上記第１の観点によるヒータ線では、１本以上の電熱線と、１本以上の戻り線と、１本以上の検知線とを撚り合わせるか又は撚り合わせずに束ねる。このため、従来直列になっていた第一工程〜第三工程や対撚り工程〜巻回工程がなくなり、生産効率を向上できる。また、全体として従来より円形に近い断面輪郭となるため、加工性を向上できる（布設しやすくなる等）。

第２の観点では、本発明は、上記構成のヒータ線において、前記電熱線は、芯線と、前記芯線の外周にスパイラル状に巻き回した発熱素線と、前記発熱素線の周りに施した絶縁被覆とを有する絶縁被覆電線からなることを特徴とするヒータ線を提供する。
上記第２の観点によるヒータ線では、芯線に発熱素線をスパイラル状に巻いているので、要求発熱量に対して、巻きピッチの変更で対応することが出来る。

第３の観点では、本発明は、上記第１または第２の観点によるヒータ線において、前記戻り線は、撚線と、前記撚線の周りに施した絶縁被覆とを有する絶縁被覆電線からなることを特徴とするヒータ線を提供する。
上記第３の観点によるヒータ線では、戻り線の構造が簡単になる。

第４の観点では、本発明は、上記第１または第２の観点によるヒータ線において、前記戻り線は、芯線と、前記芯線の外周にスパイラル状に巻き回した発熱素線と、前記発熱素線の周りに施した絶縁被覆とを有する絶縁被覆電線からなることを特徴とするヒータ線を提供する。
上記第４の観点によるヒータ線では、戻り線でも発熱させることが出来る。

第５の観点では、本発明は、上記構成のヒータ線において、前記戻り線の絶縁被覆が融点を持たないか又は前記電熱線の絶縁被覆より高い融点を有することを特徴とするヒータ線を提供する。
上記第５の観点によるヒータ線では、異常発熱を生じた場合、戻り線の絶縁被覆が熔ける前に電熱線の絶縁被覆が熔けて発熱素線と検知線とが短絡するので、これを検知して安全回路により電熱線への通電を断てば、電熱線の発熱素線と戻り線の導線とが短絡するのを防止できる。

本発明のヒータ線によれば、生産効率および加工性を向上することが出来る。

以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。

図１は、実施例１にかかるヒータ線１００を示す断面図である。
このヒータ線１００は、１本の電熱線１０と、１本の戻り線２０と、１本の検知線３０とを三本撚りにして束ねた束の周りに絶縁シース４０を形成して全体として丸みを帯びた断面輪郭形状（三角おむすび形）とした構造である。
なお、電熱線１０の外径が最も大きい。戻り線２０と検知線３０とはほぼ同じ外径であり、これによって全体として丸みを帯びた断面輪郭形状（三角おむすび形）にすることが出来る。

図２は、実施例１にかかるヒータ線１００を示す構造図である。
電熱線１０は、芯線１１の外周に発熱素線１２をスパイラル状に巻き回し、その周りに絶縁被覆１３を設けた絶縁被覆電線である。
発熱素線１２の巻きピッチや線径や材質を変更することにより、要求発熱量に対応することが出来る。

戻り線２０は、撚線２１の周りに絶縁被覆２２を設けた絶縁被覆電線である。

検知線３０は、複数の裸導線を撚った裸電線である。

温度による抵抗値の変化で異常を検知する場合は、検知線３０の撚りピッチや線径や材質を変更することにより、温度検知に要求される抵抗値に対応する。

過熱による発熱素線１２と検知線３０の短絡により異常を検知する場合は、電熱線１０の絶縁被覆１３は１８０℃以下の融点を有する熱可塑性樹脂とし、戻り線２０の絶縁被覆２２は１８０℃を超える融点を有する熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂とする。

電熱線１０と戻り線２０には、逆向きで同じ大きさの電流を流し、磁界の漏洩を抑制する。

具体例を挙げると、電熱線１０の芯線１１はアリレート繊維、発熱素線１２は銅線（φ０.１３ｍｍ×５本）、絶縁被覆１３はポリアミド（融点１７５℃）で、外径φ０.９３ｍｍである。また、戻り線２０の撚線２は銅線（φ０.１３ｍｍ×５本）、絶縁被覆２２はエチレン・４フッ化エチレン（融点２７０℃）で、外径φ０.９３ｍｍである。また、検知線３０は純ニッケル線（φ０.０９ｍｍ×７本）で、外径φ０.６７ｍｍである。三本撚りのピッチは２０ｍｍ、撚り外径は１.８６ｍｍである。絶縁シース４０は、耐熱塩化ビニル樹脂で、厚さは０.４０ｍｍ以上、ピーク外径は２.８ｍｍ以上である。

実施例１のヒータ線１００によれば、１本の電熱線１０と１本の戻り線２０と１本の検知線３０とを撚り合わせるため、従来直列になっていた工程がなくなり、生産効率を向上できる。また、全体として従来より円形に近い断面輪郭となるため、加工性を向上できる。

図３は、実施例２にかかるヒータ線２００を示す断面図である。
このヒータ線２００は、１本の電熱線１０と、１本の戻り線５０と、１本の検知線３０’とを三本撚りにして束ねた束の周りに絶縁シース４０を形成して全体として３つの対称軸を有する丸みを帯びた断面輪郭形状（三角おむすび形）とした構造である。
なお、電熱線１０と戻り線５０と検知線３０’とはほぼ同じ外径であり、これによって全体として丸みを帯びた断面輪郭形状（三角おむすび形）にすることが出来る。

図４は、実施例２にかかるヒータ線２００を示す構造図である。
電熱線１０は、芯線１１の外周に発熱素線１２をスパイラル状に巻き回し、その周りに絶縁被覆１３を設けた絶縁被覆電線である。
発熱素線１２の巻きピッチや線径や材質を変更することにより、要求発熱量に対応することが出来る。

戻り線５０は、芯線５１の外周に発熱素線５２をスパイラル状に巻き回し、その周りに絶縁被覆５３を設けた絶縁被覆電線である。
発熱素線５２の巻きピッチや線径や材質を変更することにより、要求発熱量に対応することが出来る。

検知線３０’は、芯線３１の外周に信号線３２をスパイラル状に巻き回した裸電線である。

温度による抵抗値の変化で異常を検知する場合は、信号線３２の巻きピッチや線径や材質を変更することにより、温度検知に要求される抵抗値に対応する。

過熱による発熱素線１２と信号線３２の短絡により異常を検知する場合は、電熱線１０の絶縁被覆１３は１８０℃以下の融点を有する熱可塑性樹脂とし、戻り線５０の絶縁被覆５３は１８０℃を超える融点を有する熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂とする。

電熱線１０と戻り線５０には、逆向きで同じ大きさの電流を流し、磁界の漏洩を抑制する。

具体例を挙げると、電熱線１０の芯線１１はアリレート繊維、発熱素線１２は銅線（φ０.１３ｍｍ×５本）、絶縁被覆１３はポリアミド（融点１７５℃）で、外径φ０.９３ｍｍである。また、戻り線５０の芯線５１はアリレート繊維、発熱素線５２は銅線（φ０.１３ｍｍ×５本）、絶縁被覆５３はエチレン・４フッ化エチレン（融点２７０℃）で、外径φ０.９３ｍｍである。また、検知線３０の芯線３１はアリレート繊維、信号線３２は純ニッケル線（φ０.０９ｍｍ×１本）で、外径φ０.９３ｍｍである。三本撚りのピッチは２０ｍｍ、撚り外径は２ｍｍである。絶縁シース４０は、耐熱塩化ビニル樹脂で、厚さは０.４０ｍｍ以上、ピーク外径は２.８ｍｍ以上である。

実施例２のヒータ線２００によれば、電熱線１０と戻り線５０と検知線３０とを撚り合わせるため、従来直列になっていた工程がなくなり、生産効率を向上できる。また、全体として従来より円形に近い断面輪郭となるため、加工性を向上できる。

図５は、実施例３にかかるヒータ線３００を示す断面図である。
このヒータ線３００は、２本の電熱線１０と、２本の戻り線５０と、１本の検知線３０とを五本撚りにして束ねた束の周りに絶縁シース４０を形成して全体として断面円形輪郭形状とした構造である。
なお、電熱線１０と戻り線５０と検知線３０とは同じ外径であり、これによって全体として断面円形輪郭形状にすることが出来る。また、電熱線１０と戻り線５０の本数を検知線３０より多くすることにより、同じ外径でも、発熱のための通電断面積を大きくすることが出来る。

図６は、実施例３にかかるヒータ線３００を示す構造図である。
電熱線１０は、芯線１１の外周に発熱素線１２をスパイラル状に巻き回し、その周りに絶縁被覆１３を設けた絶縁被覆電線である。
発熱素線１２の巻きピッチや線径や材質を変更することにより、要求発熱量に対応することが出来る。

検知線３０は、複数の裸導線を撚った裸電線である。

過熱による発熱素線１２と検知線３０の短絡により異常を検知する場合は、電熱線１０の絶縁被覆１３は１８０℃以下の融点を有する熱可塑性樹脂とし、戻り線５０の絶縁被覆５３は１８０℃を超える融点を有する熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂とする。

２本の電熱線１０は並列接続し、２本の戻り線５０は並列接続し、電熱線１０と戻り線５０には、逆向きで同じ大きさの電流を流し、磁界の漏洩を抑制する。

具体例を挙げると、電熱線１０の芯線１１はアリレート繊維、発熱素線１２は銅線（φ０.１３ｍｍ×３本）、絶縁被覆１３はポリアミド（融点１７５℃）で、外径φ０.９３ｍｍである。また、戻り線５０の芯線５１はアリレート繊維、発熱素線５２は銅線（φ０.１３ｍｍ×３本）、絶縁被覆５３はエチレン・４フッ化エチレン（融点２７０℃）で、外径φ０.９３ｍｍである。また、検知線３０は純ニッケル線（φ０.０９ｍｍ×７本）で、外径φ０.６７ｍｍである。五本撚りのピッチは２０ｍｍ、撚り外径は２ｍｍである。絶縁シース４０は、耐熱塩化ビニル樹脂で、厚さは０.４０ｍｍ以上、ピーク外径は２.８ｍｍ以上である。

実施例３のヒータ線３００によれば、２本の電熱線１０と２本の戻り線５０と１本の検知線３０とを撚り合わせるため、従来直列になっていた工程がなくなり、生産効率を向上できる。また、全体として従来より円形に近い断面輪郭となるため、加工性を向上できる。

電線の数は、４本または６本以上でもよい。

３本以上の電線を撚り合わせずに束ねてもよい。

本発明のヒータ線は、電気毛布や電気カーペット等の暖房器具のヒータとして利用できる。

実施例１にかかるヒータ線を示す断面図である。実施例１にかかるヒータ線を示す構成図である。実施例２にかかるヒータ線を示す断面図である。実施例２にかかるヒータ線を示す構成図である。実施例３にかかるヒータ線を示す断面図である。実施例３にかかるヒータ線を示す構成図である。

符号の説明

１０電熱線
１１芯線
１２発熱素線
１３絶縁被覆
２０戻り線
２１撚線
２２絶縁被覆
３０、３０’ 検知線
３１芯線
３２信号線
４０絶縁シース
５０戻り線
５１芯線
５２発熱素線
５３絶縁被覆
１００，２００，３００ヒータ線

Claims

２本以上の絶縁被覆電線と１本以上の裸電線とを撚り合わせるか又は撚り合わせずに束ねた束の周りに絶縁シースを形成し、前記絶縁被覆電線中の１本以上を電熱線とし、前記絶縁被覆電線中の１本以上を戻り線とし、前記裸電線を検知線としたことを特徴とするヒータ線。
請求項１に記載のヒータ線において、前記電熱線は、芯線と、前記芯線の外周にスパイラル状に巻き回した発熱素線と、前記発熱素線の周りに施した絶縁被覆とを有する絶縁被覆電線からなることを特徴とするヒータ線。
請求項１または請求項２に記載のヒータ線において、前記戻り線は、撚線と、前記撚線の周りに施した絶縁被覆とを有する絶縁被覆電線からなることを特徴とするヒータ線。
請求項１または請求項２に記載のヒータ線において、前記戻り線は、芯線と、前記芯線の外周にスパイラル状に巻き回した発熱素線と、前記発熱素線の周りに施した絶縁被覆とを有する絶縁被覆電線からなることを特徴とするヒータ線。
請求項１から請求項４のいずれかに記載のヒータ線において、前記戻り線の絶縁被覆が融点を持たないか又は前記電熱線の絶縁被覆より高い融点を有することを特徴とするヒータ線。