JP3772519B2 - Surface heating device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は電気カーペット、電気毛布、電気パネルヒータ等の面状採暖具に係わり、特に発熱線および短絡線の巻線構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の電気カーペット等の面状採暖具は図2、図4(A)、図5、図6および図7に示すように、通電により発熱する発熱体22を内蔵した本体21と、その発熱体22への通電量を制御して本体21の温度を制御する制御回路や安全保護装置等を含めた制御部23とからなり、制御部23には給電用のプラグ24が接続してある。
前記発熱体22は、ポリエステル繊維等からなる巻き芯25の周囲に発熱線26を螺旋状に捲回し、その上からナイロン等からなる感熱層27を被覆し、この上に短絡線28を螺旋状に捲回し、その上から塩化ビニール等からなる外被絶縁層29を被覆した構成となっている。
【0003】
前記発熱体22を表生地と裏生地間に挟持し蛇行状に配設し、発熱線26の一端を電源スイッチ30とリレー接点31とを直列に配して電源24a に接続し、他端を電流ヒューズ32と温度ヒューズ33とを直列に配して電源24a に接続され、発熱体22は通電により発熱する。
前記発熱線26が異常過熱した時、発熱線26を被覆する感熱層27のインピーダンスが小さくなり(又は溶け)、発熱線26と短絡線28との間に短絡電流が流れる結果、短絡線28に接続された発熱抵抗が発熱して温度過昇防止回路を介して、温度ヒューズ33を溶断させ電源回路を切れるようにしている。
【0004】
図6に示すように、前記発熱線26に流れる電流Iaと、前記短絡線28に流れる電流Ibを互いに逆方向(逆位相)になるように流し、磁界の発生を抑えたものがある。
しかしながら、発熱線26の電流の流れはじめのa点の抵抗は小さく電圧が高く、電流の流れ終わるb点は電圧降下し電圧が低くなっている。一方短絡線28の電流の流れはじめのc点は電圧が高く、電流の流れ終わるd点は電圧が低くなっている。このため、図4(A)に示すように、a−d間およびb−c間の電位差Vaが大きくなり、発熱線26と短絡線28とが短絡した場合、瞬間的に大電流が流れ、放電音やアークによる類焼の恐れが生じるという問題があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点に鑑みなされたもので、発熱線および短絡線をそれぞれ2つに分割し、商用電源に対し直列接続されると共に、互いに流れる電流方向が逆方向となるよう並列接続し、発熱線と短絡線間の電位差を小さくし、短絡時の放電音やアークによる類焼を防止することのできる面状採暖具を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、巻き芯に捲回した発熱線と、同発熱線との間に感熱層を介在させ同軸上に螺旋状に捲回された短絡線とからなり、商用電源に接続され通電により発熱する発熱体を、表生地と裏生地間に挟持し、蛇行状に配設してなる面状採暖具において、
前記発熱線および短絡線をそれぞれ2つに分割し、発熱線または短絡線の一方が両中間点同志で接続され、他方が両外端同志で接続され、それぞれ前記商用電源に対し直列接続されると共に、前記発熱線と短絡線を互いに流れる電流方向が逆方向となるよう並列接続する構成となっている。
【0007】
また、前記2つに分割された発熱線および短絡線はそれぞれ対をなし長さが等しく形成された構成となっている。
【0008】
また、前記発熱線はそれぞれ両端間の抵抗値が等しくなるよう2つに分割した構成となっている。
また、前記短絡線はそれぞれ両端間の抵抗値が等しくなるよう2つに分割した構成となっている。
【0009】
また、前記2つに分割された発熱線および短絡線の各線端部の相対向するそれぞれの線間の電位差がほぼ同等となる構成となっている。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明による面状採暖具の実施の形態を説明する。
図1は本発明による電気カーペット等面状採暖具の外観概略図で、図2は本発明の発熱体の拡大構造図で、図3は本発明による要部回路図である。
図において、面状採暖具の基本的な構成は、通電により発熱する発熱体2を内蔵した本体1と、その発熱体2への通電量を制御して本体1の温度を制御する制御回路や安全保護装置等を含めた制御部3とからなっている。
【0011】
本体1には繊維布からなる表生地と裏生地の間に発熱体2を蛇行状に配設してあり、発熱体2の端末部分は電気的に制御部3にまとめて接続されており、制御部3には給電用のプラグ4が接続してある。
【0012】
前記発熱体2は、ポリエステル繊維等の絶縁材からなる巻き芯5に螺旋状に捲回された発熱線6と、同発熱線6ナイロン等からなる感熱層7で被覆し、この同軸上に短絡線8を螺旋状に捲回し、その上から塩化ビニール等からなる外被絶縁層9を被覆した構成となっている。
【0013】
前記発熱線6は両端の抵抗値がほぼ等しい2つの発熱線6a,6b に分割され、発熱線6aの一端a点を電源スイッチ10とリレー接点11とを直列に配して電源4aに接続し、発熱線6aの他端と発熱線6bの一端をe点で直列に接続し、発熱線6bの他端b点を電流ヒューズ12と温度ヒューズ13とを直列に配して電源4aに接続することにより、発熱体2は通電により発熱する。
【0014】
前記短絡線8は両端の抵抗値がほぼ等しい2つの短絡線8a,8b に分割され、短絡線8aの中間側の一端c点を電源スイッチ10とリレー接点11とを直列に配して電源4aに接続し、短絡線8aの他端f点と短絡線8bの一端g点を直列に接続し、短絡線8bの中間側の他端d点を電流ヒューズ12と温度ヒューズ13とを直列に配して電源4aに接続し、前記発熱線6に流れる電流Iaと前記短絡線8に流れる電流Ibは互いに逆方向(逆位相)とし、磁界を打ち消すように構成されている。
【0015】
前記発熱線6が異常過熱や衝撃を受けた時、発熱線6を被覆する前記感熱層7のインピーダンスが小さくなり(又は溶け)、発熱線6と前記短絡線8との間に短絡電流が流れる結果、短絡線8に接続された発熱抵抗が発熱して図示してない温度過昇防止回路を介して、温度ヒューズ13を溶断させ電源回路が切られる。
【0016】
前記発熱線6aと短絡線8a、および発熱線6bと短絡線8bは同軸上に互いに対をなして捲回され、これらの線の各ポイントの電圧関係を図4(B)に示す。
発熱線6の電流の流れはじめのa点の抵抗は小さく電圧が高く、c点およびb点にいくほど電圧が降下しb点が最も電圧が低くなっている。一方短絡線8は電流の流れはじめの中間側のc点の電圧が高く、f点(g点も同じ)からd点にいくほど電圧が降下しd点が最も電圧が低くなっている。
【0017】
この結果、前記発熱線6と短絡線8の各ポイントの線間即ち、a−f間、e−c間、e−d間およびb−g間の電位差Vbはほぼ同等となり、図4(A)に示す従来の発熱線と短絡線の両端間の電位差Vaの約半部と小さくなっている。
上記構成のように、発熱線6および短絡線8をそれぞれ6a,6b および8a,8b の2つに分割し、商用電源4aに対し直列接続されると共に、互いに流れる電流位相が逆位相となるよう発熱線6および短絡線8を並列接続し、各ポイントの線間の電位差を小さくすることにより、発熱線6が異常過熱や衝撃を受け、短絡した時の放電音やアークによる類焼を防止することのできる面状採暖具となる。
【0018】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、
上記構成のように、発熱線および短絡線をそれぞれ2つに分割し、商用電源に対し直列接続されると共に、互いに流れる電流位相が逆位相となるよう発熱線および短絡線を並列接続し、各ポイントの線間の電位差を小さくすることにより、発熱線6が異常過熱や衝撃を受け、短絡した時の放電音やアークによる類焼を防止することのできる面状採暖具となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における面状採暖具の外観概略図である。
【図2】本発明による発熱体の拡大構造図である。
【図3】本発明による要部回路図である。
【図4】本発明および従来例による発熱線と短絡線の電圧関係を表す図で、(A)は従来例で、(B)は本発明による実施例である。
【図5】従来例における面状採暖具の外観概略図である。
【図6】従来例における発熱体の拡大構造図である。
【図7】従来例における要部回路図である。
【符号の説明】
1 本体
2 発熱体
3 制御部
4 プラグ
5 巻き芯
6 発熱線
7 感熱層
8 短絡線
9 外被絶縁層
10 電源スイッチ
11 リレー接点
12 電流ヒユーズ
13 温度ヒユーズ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sheet heating device such as an electric carpet, an electric blanket, and an electric panel heater, and more particularly to a heating structure of a heating wire and a short circuit wire.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 2, FIG. 4 (A), FIG. 5, FIG. 6 and FIG. 7, a conventional sheet heating device such as an electric carpet has a
In the
[0003]
The
When the
[0004]
As shown in FIG. 6, the current Ia flowing through the
However, the resistance at the point a at the beginning of the current flow of the
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and each of the heating wire and the short-circuit wire is divided into two parts, connected in series to the commercial power supply, and connected in parallel so that the directions of currents flowing in opposite directions are opposite to each other, An object of the present invention is to provide a planar warming tool that can reduce a potential difference between a heating wire and a short-circuit wire, and can prevent discharge noise or arcing due to an arc at the time of a short-circuit.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made to solve the above-described problem, and a heating wire wound around a winding core, and a short-circuit wire spirally wound coaxially with a heat-sensitive layer interposed between the heating wires. In a surface warming tool that is connected to a commercial power source and generates heat when energized, sandwiched between a front fabric and a back fabric and arranged in a meandering manner,
The heating wire and the short-circuit wire are each divided into two, one of the heating wire or the short-circuit wire is connected at both intermediate points, the other is connected at both outer ends, and each is connected in series to the commercial power source. At the same time, the heating wires and the short-circuit wires are connected in parallel so that the directions of the currents flowing in the opposite directions are opposite to each other.
[0007]
Further, the heating wire and the short-circuit wire divided into two are paired and have the same length.
[0008]
The heating wire is divided into two so that the resistance values between both ends are equal.
The short-circuit wire is divided into two so that the resistance values between both ends are equal.
[0009]
In addition, the potential difference between the opposing lines at the end portions of the heating wire and the short-circuit wire divided into two is substantially equal.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the planar warming device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic external view of a surface heating device such as an electric carpet according to the present invention, FIG. 2 is an enlarged structural view of a heating element according to the present invention, and FIG. 3 is a circuit diagram of a main part according to the present invention.
In the figure, the basic structure of the planar warming tool includes a
[0011]
The
[0012]
The
[0013]
The
[0014]
The short-
[0015]
When the
[0016]
The heating wire 6a and the shorting
The resistance at point a at the beginning of the current flow in the
[0017]
As a result, the potential differences Vb between the points of the
As in the above configuration, the
[0018]
【The invention's effect】
As explained above, according to the present invention,
As in the above configuration, the heating wire and the short-circuit wire are each divided into two and connected in series to the commercial power supply, and the heating wire and the short-circuit wire are connected in parallel so that the phases of the flowing currents are opposite to each other. By reducing the potential difference between the point wires, the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic external view of a planar warming device according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged structural view of a heating element according to the present invention.
FIG. 3 is a main part circuit diagram according to the present invention.
4A and 4B are diagrams showing a voltage relationship between a heating wire and a short-circuit wire according to the present invention and a conventional example, in which FIG. 4A is a conventional example, and FIG. 4B is an example according to the present invention.
FIG. 5 is a schematic external view of a planar warmer in a conventional example.
FIG. 6 is an enlarged structural view of a heating element in a conventional example.
FIG. 7 is a main part circuit diagram in a conventional example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
10 Power switch
11 Relay contact
12 current fuses
13 Temperature fuse
Claims (5)
前記発熱線および短絡線をそれぞれ2つに分割し、発熱線または短絡線の一方が両中間点同志で接続され、他方が両外端同志で接続され、それぞれ前記商用電源に対し直列接続されると共に、前記発熱線と短絡線を互いに流れる電流方向が逆方向となるよう並列接続してなることを特徴とする面状採暖具。A heating element consisting of a heating wire wound around a winding core and a short-circuited wire spirally wound on the same axis with a heat-sensitive layer interposed between the heating wires and connected to a commercial power source to generate heat when energized Is sandwiched between the front fabric and the back fabric, in a surface heating device that is arranged in a meandering manner,
The heating wire and the short-circuit wire are each divided into two, one of the heating wire or the short-circuit wire is connected at both intermediate points, the other is connected at both outer ends, and each is connected in series to the commercial power source. In addition, a planar warming tool, wherein the heating wire and the short-circuit wire are connected in parallel so that directions of currents flowing in opposite directions are opposite to each other.
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1998
- 1998-03-19 JP JP06985198A patent/JP3772519B2/en not_active Expired - Fee Related
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