JP4118765B2

JP4118765B2 - 電気採暖具

Info

Publication number: JP4118765B2
Application number: JP2003298994A
Authority: JP
Inventors: 秀司黒金
Original assignee: 荏原電線株式会社
Priority date: 2003-08-22
Filing date: 2003-08-22
Publication date: 2008-07-16
Anticipated expiration: 2023-08-22
Also published as: JP2005071757A

Description

本発明は、磁界洩れを防止でき、異常発熱時には電流を直ちに遮断し危険を防止することのできる電気採暖具に関する。

従来から電気毛布、電気カーペットなどの電気採暖具の内部に敷設されたヒーター線の発熱巻線に接続する両端子と制御用の信号線に接続する両端子とが組込まれたヒーター線コネクターを装着した電気採暖具は知られている。使用されるヒーター線コネクターは、接続相手のコントローラーコネクターの配置構造に合わせて、端子数を最小必要限度の４個とし、且つ、発熱巻線に接続する両端子は危険やトラブル防止のために、両側端に離して配置され、その両端子間に信号線に接続する両端子が隣接配置された構造になっている。また、電気採暖具の内部に敷設されるヒーター線は、使用中にずれや移動によるトラブル発生を防止するために、電気採暖具の内部に蛇行状に設けられ、折り返して入り口穴に戻るトンネル状の袋内に敷設収納されている。
このためヒーター線の敷設は、ヒーター線の一方の端子コネクターを入り口穴に留め置き、他方のヒーター線の端子コネクターを誘導器具を使用してトンネル状の袋内を通過させて、連結する前記入り口穴に戻し、留め置いた一方の端子コネクターと合体させてヒーター線コネクターを完成させる必要がある。このようなヒーター線コネクターの構造と敷設方法の制約のために、従来のヒーター線コネクターは、図４に示すように、一方の発熱巻線端子１と一方の信号線端子３とをセットにした端子コネクターをヒーター線の一方の端子コネクターとし、これと同じ組合せのものを他方の端子コネクターとしている。両方の端子コネクターは発熱巻線と信号線とが併設されたヒーター線で結合されている。一方の端子コネクターとヒーター線をトンネル状の袋内を通過させて他方の端子コネクターと合体させ、所定の配列になるように組み込んだものが従来のヒーター線コネクターとして使用されている。しかしながら、この方式で作製、敷設されたヒーター線を使用した電気採暖具では、発生磁界を消すことはできない。また、この方式のように、発熱巻線の一方の端子と制御用の信号線の一方の端子とをセットにした端子コネクターをトンネル状の袋内を通過させて敷設方法する方法は、内部発熱巻線と外部発熱巻線の中芯に対する円周方向の電流の流れが逆向きになるように巻いた内部発熱巻線と外部発熱巻線を積層し、内部発熱巻線と外部発熱巻線の先端端末同士を結合し、これに信号線を併設した発熱巻線構造により磁界洩れを防止するヒーター線には使用できない欠点がある。

本発明は、磁界洩れを防止することができ、異常発熱時には電流を直ちに遮断し危険を防止することのできるヒーター線部を使用し、且つ、現行の電気採暖具のコントローラーコネクターに接続できる安全な電気採暖具を提供することを目的としてなされたものである。

本発明者は、磁界洩れを防止できる機構とその配線方法及び電気採暖具内部に敷設する方法を鋭意研究の結果、磁界洩れを防止できる配線方法による発熱巻線の両端子と制御用の信号線の端子を一組にして３本端子コネクターとし、信号線の他方の端子を独立させ１本端子コネクターとして分離し、この１本端子コネクターに結合するヒーター線を電気採暖具内部のトンネル状の袋を通過させ、入り口穴に留め置いた前記３本端子コネクターと合体させることによって、磁界洩れを防止でき、且つ、前記３本端子コネクターの両端が発熱巻線の両端子であり、その中間に信号線の端子が並ぶように配列すれば、現行の電気採暖具のコントローラーコネクターに接続できることを見出し本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、
（１）ヒーター線の一方の端に３本端子コネクターを有し、ヒーター線の他方の端に１本端子コネクターを有するヒーター線部であって、前記ヒーター線が、内部発熱巻線と、該内部発熱巻線の巻き方向とは電流方向が逆向きの巻き方向の外部発熱巻線とが積層されてなり、これに信号線が併設され、該内部発熱巻線と該外部発熱巻線の先端端末同士が１本端子コネクター又は１本端子コネクターの近辺で接続されてなり、且つ、該信号線の両端がそれぞれ３本端子コネクター及び１本端子コネクターに接続しているヒーター線部を装着してなる電気採暖具において、前記３本端子コネクターの３本端子が、平面上に所定の間隔をあけて平行に固定され、該３本端子コネクターの内部発熱巻線と外部発熱巻線と接続している２本の端子が該３本端子コネクターの両側に配置され、該３本端子コネクターの信号線が接続された端子が、前記２本の端子の一方に隣接して配置され、前記２本の端子の他方と前記信号線が接続された端子との間に所定の間隔をあけて前記１本端子コネクターが嵌合されるブリッジが形成されてなり、該ブリッジに前記１本端子コネクターが嵌合されてなるヒーター線部を有することを特徴とする電気採暖具、及び
（２）ヒーター線が、中芯の外側に、スパイラル状の内部発熱巻線、内側絶縁層、補強層、スパイラル状の外部発熱巻線、外側絶縁層、信号線、及び表面絶縁層が積層されてなり、電源接続部側端部から見て、内部発熱巻線と外部発熱巻線の中芯に対する円周方向の電流の流れが逆向きになるように内部発熱巻線と外部発熱巻線が巻かれ、該内部発熱巻線と該外部発熱巻線の先端端末同士が１本端子コネクター又は１本端子コネクターの近辺で接続されてなり、ヒーター線の一方の端末が、内部発熱巻線の端子と外部発熱巻線の端子及び信号線の一方の端子とよりなる３本端子コネクターと結合されてなり、ヒーター線の他方の端末が、信号線の他方の端子よりなる１本端子コネクターと結合されてなることを特徴とする第１項記載の電気採暖具、
を提供するものである。

本発明によれば、磁界洩れを防止することができ、異常発熱時には電流を直ちに遮断し危険を防止することができ、且つ、現行の電気採暖具用のコントローラーコネクターに接続できる安全な電気採暖具を提供することができる。

本発明電気採暖具は、繊維製２重織布又は不織布の間に磁界洩れを防止することができ、異常発熱時には電流を直ちに遮断し危険を防止することのできるヒーター線を敷設したものであって、現行の電気採暖具用コントローラーコネクターに接続できる安全な電気採暖具である。本発明電気採暖具は、単独でも使用でき、また、用途に応じて布団とともに、上掛け用にも下敷き用にも使用することができる。本発明電気採暖具は、用途に応じて、サイズ及び厚さを適宜選択して作製することができる。
以下に、図面によって本発明をさらに詳細に説明するが、図面は本発明の一態様を示すものであって、本発明はこれらの図面によってなんら限定されるものではない。

本発明電気採暖具Ａは、図２に示すように、一般家庭用配線の交流電源コンセントに電源差込プラグ１４を接続し、コントローラー１３のコントローラーコード１２に装着されたコントローラーコードコネクター１１と、ヒーター線コネクターソケットＳの内部に収納装着されたヒーター線コネクターを接続して使用することができる。本発明電気採暖具Ａは、ヒーター線及び信号線からの情報をマイコン処理し、これに基づいて電子制御することのできるコントローラー１３によって、電流のオン・オフ、設定温度、加温時間などの設定、調節、異常発熱時の電流遮断など高度の制御処理を行うことができる。このような高度の機能を有するコントローラー１３は高価であって、設計、製作の変更は追加投資が必要であり、電気採暖具Ａは現行のコントローラーを使用できることが好ましい。
本発明に用いるヒーター線コネクターソケットＳは、上方ケースと下蓋よりなり、上方ケースの内部に本発明に用いる３本端子コネクター４及び１本端子コネクター８を所定の位置に収納し固定することができる。前記コネクターに接続する４本の突起状端子が、上方ケースの前方に設けられた開口部に露出されていて、コントローラーコードコネクター１１に設けられた前記４本の突起状端子用の受け孔と結合することができる。ヒーター線コネクターソケットＳの下蓋は、上方ケースとビス止めによって一体化することができる。電気採暖具Ａを挟んで、前記コネクターを収納した上方ケースと前記下蓋とを、所定の位置でビス止めし、電気採暖具Ａとともに一体化して装着固定することができる。
本発明に用いるヒーター線コネクターソケットＳは、従来のヒーター線コネクターソケットを、内部の仕切り部分などをわずかに改造するだけで、ほぼ、そのまま使用することができる。
本発明電気採暖具Ａに用いる繊維製２重織布又は不織布は、電気採暖具用に通常用いる繊維製２重織布又は不織布を、特に制限なく使用できる。例えば、羊毛などの天然繊維製の織布又は不織布、アクリル繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維などの合成繊維製の織布又は不織布、若しくは、これらの繊維の混紡繊維製の織布又は不織布などを使用することができる。起毛した合成繊維製の織布又は不織布を好適に使用することができる。アクリル繊維とポリエステル繊維との混紡毛布を特に好適に使用することができる。
本発明に用いる繊維製２重織布又は不織布は、公知の静電気防止加工、抗菌防臭加工などを特に制限することなく使用することができる。
本発明電気採暖具Ａは、コントローラーを取り外して、手洗い、又は、洗濯機によって洗浄することができる。

本発明のヒーター線Ｈに用いる３本端子コネクター４は、図１（ａ）、図１（ｂ）に示すように、本発明の３本端子コネクター４に用いる３本端子が平面上に所定の間隔をあけて平行に固定され、該３本端子コネクター４の内部発熱巻線２１と外部発熱巻線２２と接続している２本の発熱巻線端子１及び２が該３本端子コネクター４の両側に配置され、該３本端子コネクターの信号線２３が接続された信号線端子３が、前記２本の発熱巻線端子の一方に隣接して配置され、前記２本の発熱巻線端子の他方と前記信号線２３が接続された信号線端子３との間に、所定の間隔をあけて前記１本端子コネクター８が嵌合されるブリッジ５が形成されてなることができる。図１（ａ）、図１（ｂ）において、発熱巻線端子１と信号線端子３との間に、ブリッジ５が形成されてなる態様も当然、本発明に用いる３本端子コネクターとして使用することができる。

本発明のヒーター線Ｈに用いる３本端子コネクター４のブリッジ５は、前記発熱巻線端子１又は２と信号線２３の信号線端子３との間に設けられた結合体であって、機械的に前記２本の端子を結合するだけではなく、分離して配置された発熱巻線端子と結合する発熱巻線１本を該ブリッジ５の内部を通過させることができる。前記発熱巻線１本と信号線１本と該ブリッジ５の内部を通過した発熱巻線１本とが合流し、３本端子コネクター接続ヒーター線６を形成することができる。
本発明のヒーター線Ｈに用いる１本端子コネクター８は、内部発熱巻線２１と外部発熱巻線２２の先端端末同士が１本端子コネクター又は１本端子コネクターの近辺において、内部発熱巻線と外部発熱巻線の先端端末接続部２７で接続されてなる発熱巻線に併設された信号線２３の端末が結合する信号線端子７を固定するコネクターであって、１本端子コネクター接続ヒーター線１０と結合することができる。
本発明のヒーター線Ｈに用いる１本端子コネクター８は、前記３本端子コネクター４のブリッジ５に、ブリッジ嵌合部９によって嵌合固定されることができる。
本発明のヒーター線Ｈに用いる１本端子コネクター８は、端子コネクターとヒーター線を電気採暖具内部のトンネル状の袋内を通過させる際の抵抗が少ない、図１（ａ）、図１（ｂ）に示すような直方体状のものを、特に好適に使用することができる。必要に応じてブリッジ５においての嵌合に際して、配置安定化に役立つように、前記１本端子コネクター８の端末が、発熱巻線端子２用の保持体部分の端末と嵌合する形状など他の形状のものも使用することができる。
本発明のヒーター線Ｈに用いる３本端子コネクター４及び１本端子コネクター８は、本発明に用いる発熱巻線と端子及び信号線と端子及びブリッジを確実に固定し保持でき、本発明の目的を達成できるものであれば、形状、材料、作製方法などを特に制限することなく用いて形成することができる。公知の熱可塑性又は熱硬化性の電気絶縁性樹脂を使用して一体化成型して作製することができる。前記電気絶縁性樹脂には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン、ポリ塩化ビニルなどの熱可塑性合成樹脂を特に好適に使用することができる。
本発明のヒーター線Ｈに用いる３本端子コネクター４及び１本端子コネクター８は、各端子及びこれと接続する発熱巻線、信号線を、所定寸法の配置に作製されたそれぞれの型枠内に組み込み、電気絶縁性樹脂を該型枠内に注入一体化して成型することができる。この注入一体化成型によって作製された３本端子コネクター４及び１本端子コネクター８は、ヒーター線コネクターソケットＳ内に収納され、電気採暖具Ａに装着されて使用される際に、コントローラーコードコネクター１１との着脱時の応力などに十分耐えられる機械的強度を有し、洗濯等の水濡れに際しても完全な電気絶縁性を保持することができる。
本発明に用いるヒーター線部は、本発明に用いるヒーター線Ｈ、３本端子コネクター４及び１本端子コネクター８が結合されてなることができる。

本発明に用いるヒーター線Ｈは、図３に一態様を示すように、中芯２０の外側に、スパイラル状の内部発熱巻線２１、内側絶縁層２４、補強層２５、スパイラル状の外部発熱巻線２２、外側絶縁層２６、信号線２３、及び表面絶縁層２８が積層されてなり、電源接続部側端部から見て、内部発熱巻線と外部発熱巻線の中芯に対する円周方向の電流の流れが逆向きになるように内部発熱巻線と外部発熱巻線が巻かれ、内部発熱巻線と外部発熱巻線の先端端末同士が接続されたものを使用することができる。
内部発熱巻線と外部発熱巻線の中芯に対する円周方向の電流の流れが逆向きであることによって、双方の発熱巻線による発生磁界が打ち消しあい、磁界洩れを防止することができる。
本発明に用いるヒーター線Ｈは、積層順序の違いによって、１）中芯２０の外側に、スパイラル状の内部発熱巻線２１、内側絶縁層２４、補強層２５、スパイラル状の外部発熱巻線２２、外側絶縁層２６、信号線２３、及び表面絶縁層２８が順に積層されてなるもの、２）中芯２０の外側に、信号線２３、内側絶縁層２４、スパイラル状の内部発熱巻線２１、外側絶縁層２６、補強層２５、スパイラル状の外部発熱巻線２２、及び表面絶縁層２８が順に積層されてなるもの、３）中芯２０の外側に、スパイラル状の内部発熱巻線２１、内側絶縁層２４、補強層２５、信号線２３、外側絶縁層２６、スパイラル状の外部発熱巻線２２、及び表面絶縁層２８が順に積層されてなるもの、の３態様のものを使用することができる。
本発明に用いるヒーター線Ｈの一例として、前記１）の態様のヒーター線を図３に示す。該ヒーター線Ｈは、内部発熱巻線２１と外部発熱巻線２２の中芯２０に対する円周方向の電流の流れが逆向きになるように、内部発熱巻線２１と外部発熱巻線２２の巻き方向を設定し、内部発熱巻線２１と外部発熱巻線２２の先端端末同士が１本端子コネクター８又は１本端子コネクターの近辺において、内部発熱巻線と外部発熱巻線の先端端末接続部２７で接続することによって、磁界の洩れが実質的には全く発生せず、発熱巻線に信号線２３が積層されたヒーター線Ｈの異常発熱時には直ちに信号線２３が検知し、通電を停止することができる。
本発明に用いるヒーター線Ｈは、外側絶縁層２６の溶融温度と内側絶縁層２４の溶融温度との差が１０℃以内であり、補強層２５の溶融温度が内側及び外側絶縁層の溶融温度より３０℃以上高い補強層２５を内側絶縁層２４の外側に設けることにより発熱巻線同士の短絡を確実に防止することができる。内側絶縁層２４と外側絶縁層２６は同質のものを使用することができる。

図３に示すように、本発明のヒーター線Ｈに用いる中芯２０は、断面が同心円状に積層された本発明ヒーター線Ｈの中心部に設けられた基軸を形成するものであって、柔軟性を有し、積層基軸としての強度を有し、常時使用時に融解しないものであれば、通常積層ヒーター線基軸に使用されるものを特に制限することなく使用することができる。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンプロピレンコポリマー、ポリスチレンなどのポリオレフィン類、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネートなどのポリエステル類、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１１、ナイロン１２などのポリアミド類などの合成樹脂製のものを使用することができる。ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミドなどの熱可塑性合成樹脂製のものを好適に使用することができる。
本発明のヒーター線Ｈに用いる中芯２０の直径は、ヒーター線のサイズに応じて適宜選択することができる。通常中芯２０の直径は、０.２〜１ｍｍのものを使用することができる。
本発明のヒーター線Ｈに用いる内部発熱巻線２１は、本発明ヒーター線Ｈに用いる２層の発熱巻線のうち、中芯２０から近い位置にスパイラル状に巻いた発熱巻線であって、通電時には、内部を流れる電流に対する固有抵抗によって発熱することができる。柔軟性を有し、繰り返し折り曲げに対して耐えられる強度を有し、所定の固有抵抗を有する導線であれば、通常の積層ヒーター線に使用されるものを特に制限することなく使用することができる。例えば、銅線、銅合金などを使用することができる。銅合金平角線を好適に使用することができる。本発明に用いる内部発熱巻線２１の直径及び長さは、使用する電気採暖具用ヒーター線仕様に応じて適宜選択することができる。
本発明のヒーター線Ｈに用いる内部発熱巻線２１の線軸方向単位長さ当たりの抵抗値は、本発明に用いる外部発熱巻線２２の線軸方向単位長さ当たりの抵抗値より高いものを使用することができる。また、本発明のヒーター線Ｈに用いる内部発熱巻線２１のスパイラル状の巻きピッチは、本発明のヒーター線Ｈに用いる外部発熱巻線２２のスパイラル状の巻きピッチより密であるものを使用することができる。
本発明のヒーター線Ｈに用いる内部発熱巻線２１は、電源接続部側端部から見て、外部発熱巻線２２の中芯２０に対する円周方向の電流の流れと逆向きになるように内部発熱巻線２１の巻き方向を設定してスパイラル状に巻くことができる。

本発明のヒーター線Ｈに用いる内側絶縁層２４は、中芯２０から最も近い位置に設けられた絶縁層であって、図３に示すように、内部発熱巻線２１が中芯２０から最も近い位置に設けられた場合には、内部発熱巻線２１の外側に設けることができる。信号線２３が中芯２０から最も近い位置に設けられた場合には、信号線２３の外側に設けることができる。内側絶縁層２４の溶融温度と外側絶縁層２６の溶融温度との差が１０℃以内であるものを使用することができる。
本発明のヒーター線Ｈに用いる内側絶縁層２４は、柔軟性を有し、繰り返し折り曲げに対して耐えられる強度を有し、常時使用時に融解しないものであれば、通常の積層ヒーター線絶縁層に使用されるものを特に制限することなく使用することができる。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンプロピレンコポリマー、ポリブチレンなどのポリオレフィン類、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１１、ナイロン１２などのポリアミド類などの合成樹脂製のものを使用することができる。ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンプロピレンコポリマー、ナイロンなどの熱可塑性合成樹脂製のものを好適に使用することができる。ナイロン１２製のものを特に好適に使用することができる。
本発明のヒーター線Ｈに用いる内側絶縁層２４の直径及び厚さは、内部発熱巻線２１の外側の直径及び使用する電気採暖具用ヒーター線仕様に応じて適宜選択することができる。通常内側絶縁層２４の厚さは、０.１〜０.５ｍｍのものを使用することができる。
本発明のヒーター線Ｈに用いる補強層２５は、内部発熱巻線２１の外側に設けた絶縁層の外周に設ける絶縁層であって、内部発熱巻線２１と外部発熱巻線２２との間の短絡を防止することができる。この目的を達成するために、本発明のヒーター線Ｈに用いる補強層２５の溶融温度は、内側絶縁層２４及び外側絶縁層２６の溶融温度より３０℃以上高いものを使用することができる。これにより、本発明のヒーター線Ｈの異常発熱時には、本発明のヒーター線Ｈに用いる補強層２５が溶融するより早く、補強層２５によって仕切られている内部発熱巻線２１と外部発熱巻線２２同士が短絡することなく、信号線２３と内部発熱巻線２１または信号線２３と外部発熱巻線２２との間の絶縁層が溶融して信号線２３と短絡し、本発明のヒーター線Ｈの通電を遮断することができる。
本発明のヒーター線Ｈに用いる補強層２５は、柔軟性を有し、繰り返し折り曲げに対して耐えられる強度を有し、補強層２５の溶融温度が内側絶縁層２４及び外側絶縁層２６の溶融温度より３０℃以上高く、本発明の目的を達成ものであれば、特に制限することなく、公知の絶縁材を使用することができる。例えば、内側絶縁層２４及び外側絶縁層２６が共に溶融温度が１８０℃程度のポリアミド系樹脂であるときには、本発明のヒーター線Ｈに用いる補強層２５は、溶融温度が２２０℃以上のポリエステル系樹脂などを好適に使用することができる。
本発明のヒーター線Ｈに用いる補強層２５は、前記要件を満足し、内部発熱巻線２１と外部発熱巻線２２との間の短絡を防止できるものであれば、形状、又は、厚さは特に制限することなく選択することができる。円筒状であってもよく、テープ状であってもよい。本発明のヒーター線Ｈの製造の容易さのために、ポリエステル樹脂テープをスパイラル状に重ね巻きしたものを特に好適に使用することができる。

本発明のヒーター線Ｈに用いる補強層２５のテープの厚さ及び幅は、内部発熱巻線２１の仕様に応じて適宜選択することができる。通常のテープの厚さは、０.０３〜０.３ｍｍ、好ましくは、０.０５〜０.２ｍｍのものを使用することができる。テープの幅は、３〜３０ｍｍ、好ましくは、３〜２０ｍｍのものを使用することができる。
本発明のヒーター線Ｈに用いる補強層２５テープを重ね巻きする重ね幅は、テープ幅の１／５〜１／２が好適である。
本発明のヒーター線Ｈに用いる補強層２５は、表面絶縁層２８に軟質ポリ塩化ビニルを使用する場合には、図３に示すように、外側絶縁層２６の外側に軟質ポリ塩化ビニルに含まれる可塑剤の浸透を防止できる材質のものを使用することにより、内側絶縁層２４及び外側絶縁層２６への可塑剤の浸透を防止でき、内側絶縁層２４及び外側絶縁層２６でのインピーダンス変化、絶縁劣化などを防止でき、この結果本発明のヒーター線Ｈの温度制御が不良になるのを防止することができる。可塑剤の浸透を防止する補強層２５は、ポリエステル樹脂テープをスパイラル状に巻いたものを特に好適に使用することができる。
本発明のヒーター線Ｈに用いる外部発熱巻線２２は、本発明のヒーター線Ｈに用いる２層の発熱巻線のうち、内部発熱巻線２１より中芯２０から遠い位置にスパイラル状に巻いた発熱巻線であって、前記内部発熱巻線２１と同じ仕様のものを使用することができる。また、本発明のヒーター線Ｈに用いる外部発熱巻線２２の線軸方向単位長さ当たりの抵抗値は、本発明のヒーター線Ｈに用いる内部発熱巻線２１の線軸方向単位長さ当たりの抵抗値より高いものを使用することができる。また、本発明のヒーター線Ｈに用いる外部発熱巻線２２のスパイラル状の巻きピッチは、本発明のヒーター線Ｈに用いる内部発熱巻線２１のスパイラル状の巻きピッチより粗であるものを使用することができる。
本発明のヒーター線Ｈに用いる外部発熱巻線２２は、内部発熱巻線２１と外部発熱巻線２２の先端端末同士が１本端子コネクター又は１本端子コネクターの近辺において、内部発熱巻線と外部発熱巻線の先端端末接続部２７で接続されてなり、内部発熱巻線２１と外部発熱巻線２２の中芯２０に対する円周方向の電流の流れが逆向きになるように外部発熱巻線２２の巻き方向を設定してスパイラル状に巻くことができる。

本発明のヒーター線Ｈに用いる外側絶縁層２６は、中芯２０から内側絶縁層２４より遠い位置に設けられた絶縁層であって、図３に示すように、内部発熱巻線２１が中芯２０から最も近い位置に設けられた場合には、外部発熱巻線２２の外側に設けられ、信号線２３が中芯２０から最も近い位置に設けられた場合には、内部発熱巻線２１の外側に設けられ、信号線２３が補強層２５の外側に設けられた場合には、信号巻線２３の外側に設けることができる。本発明のヒーター線Ｈに用いる外側絶縁層２６は、その溶融温度と内側絶縁層２４の溶融温度との差が１０℃以内のものであれば、内側絶縁層２４用のものを特に制限なく使用することができる。
本発明のヒーター線Ｈに用いる信号線２３は、使用時には常時微弱電流が流れていて、該信号線の温度と抵抗に相関関係があり、前記微弱電流量が変化するのをコントローラー１３のマイコンが検知して、電気採暖具の温度設定や調節などを行うことができ、繰り返し屈曲などにより発熱巻線が損傷し、異常発熱を起したときには、信号線２３と隣接する絶縁層が溶融して、信号線２３に電流が流れるのを検知し、本発明ヒーター線Ｈの通電を遮断することができる。本発明のヒーター線Ｈに用いる信号線２３は、通常暖房用ヒーター線に用いる検知用導線を特に制限することなく使用することができる。ニッケル線などを好適に使用することができる。本発明のヒーター線Ｈに用いる信号線２３は、直線状に発熱巻線と併設することもでき、巻線にして発熱巻線に積層することもできる。検知効率の点で巻線にして発熱巻線に積層する方式を好適に使用することができる。
本発明のヒーター線Ｈに用いる表面絶縁層２８は、本発明のヒーター線Ｈの最外部を覆う絶縁層であって、柔軟性、耐水性を有し本発明ヒーター線を保護することのできるものであれば、公知の絶縁材料を特に制限することなく使用することができる。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンプロピレンコポリマー、ポリブチレンなどのポリオレフィン類、ナイロン６、ナイロン６６などのポリアミド類、軟質ポリ塩化ビニルなどの合成樹脂製のものを使用することができる。ポリエチレン、エチレンプロピレンコポリマー、軟質ポリ塩化ビニルなどを好適に使用することができる。
本発明のヒーター線Ｈに用いる溶融温度は、高分子材料を加熱し温度が上昇して行くと比容積（ｃｍ^３／ｇ）が次第に増大し、該高分子材料特有の温度に達すると融解し、比容積が急上昇し、その後再び一定の熱膨張係数を持つ直線状態で比容積が増加する現象に着目し、前記の高分子材料が融解を開始し、再び一定の熱膨張係数を持つに至る特有の温度（融点）を本発明に用いる溶融温度とすることができる。この測定方法による融点は、例えば、ポリエチレンの融点は１４１℃、ポリプロピレンの融点は１７６℃、ナイロン１２の融点は１７８℃、ナイロン６の融点は２２３℃、ポリエチレンテレフタレートの融点は２６５℃と表示されている（高分子学会編：プラスチック加工技術ハンドブック１７８〜１８０ページ）。

以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限定されるものではない。
実施例１
図３に示す本発明に用いるヒーター線を作製した。ヒーター線Ｈに用いる中芯２０は、直径が０.５０ｍｍのナイロン１２樹脂線状物を使用した。内部発熱巻線２１は、断面寸法０.０４４×０.４ｍｍの銅合金平角線を使用し、線軸方向単位長さ当たりの抵抗値３.０オームのものをスパイラル状に巻いて使用した。内側絶縁層２４は、ナイロン１２樹脂による厚さが０.２５ｍｍのものを使用した。補強層２５は、厚さが０.０２５ｍｍ、幅が６.０ｍｍの、ポリエステル樹脂テープをスパイラル状に、重ね幅をテープ幅の１／３で重ね巻きして使用した。外部発熱巻線２２は、断面寸法０.０４４×０.４ｍｍの銅合金平角線を使用し、線軸方向単位長さ当たりの抵抗値３.９オームのものをスパイラル状に巻いて使用した。外側絶縁層２６は、ナイロン１２樹脂による厚さが０.２ｍｍのものを使用した。信号線２３は、外径０.０９ｍｍの純ニッケル線を一定のピッチでスパイラル状に巻いて使用した。表面絶縁層２８は市販の耐熱軟質ポリ塩化ビニル樹脂による厚さ０.４５ｍｍのものを使用した。
内部発熱巻線２１及び外部発熱巻線２２の一方の端末同士をハンダ付けによって接合し内部発熱巻線と外部発熱巻線の先端端末接続部２７を形成した。内部発熱巻線と外部発熱巻線の先端端末接続部２７の位置から、電気採暖具内に敷設するのに必要な長さを残して前記により作製したヒーター線Ｈを切断した。内部発熱巻線１本、外部発熱巻線１本、及び信号線２本の自由端末に、直径２.３ｍｍ、長さ２０ｍｍの金属製円筒端子をハンダ付けして取り付けた。

前記によって作製した端子付きのヒーター線を用いて、次に示す３本端子コネクター及び１本端子コネクターと結合してなる図１（ａ）に示すヒーター線部を使用した。
３本端子コネクターは、所定寸法に合わせ作製された金型内に、前記端子付きのヒーター線による３本端子コネクター接続ヒーター線６を組み込み、ポリ塩化ビニル樹脂を注入し、３本端子コネクター４を一体成型した。
本発明のヒーター線Ｈに用いる１本端子コネクターは、所定寸法に合わせ作製された金型内に、前記端子付きのヒーター線による１本端子コネクター接続ヒーター線１０を内部発熱巻線と外部発熱巻線の先端端末接続部２７とともに、組み込み、ポリ塩化ビニル樹脂を注入し、１本端子コネクター８を一体成型した。
前記によって作製した１本端子コネクター８付きヒーター線を、誘導器具を使用して電気採暖具内のトンネル状の袋内を通過させ入り口穴に戻した。この入り口穴に留め置いた３本端子コネクター４のブリッジ５と１本端子コネクター８のブリッジ嵌合部９とを合体させてセットにして、ヒーター線コネクターソケットＳに収納した。電気採暖具Ａを挟んで、該ヒーター線コネクターソケットＳの上方ケースと下蓋とを、所定の位置でビス止め装着固定して、縦１.４ｍ横０.８ｍの本発明電気採暖具Ａを作製した。
前記によって作製した電気採暖具Ａに、１００ボルト、５０サイクルの交流電源を半波整流回路により整流し、消費電力５０ワットに設定して通電し、ヒーター線から１０ｍｍの位置で、磁界測定器［米国ＨＯＬＡＤＡＹ社製、「ＨＩ−３６０４」］によって洩れ磁界を測定した。内部発熱線のみに通電した時は洩れ磁界の強さは１８ミリガウスであった。内部発熱線及び外部発熱線両方に通電した時は洩れ磁界の強さは０.１７ミリガウスであった。
該電気採暖具は定常状態では、０.５アンペア流すところ、変圧器によって電圧を変え、３.５アンペア流し強制加熱試験した。信号巻線との短絡が早い場合には、信号巻線回路を遮断し、強制加熱試験を継続した。結果は次の通りであった。
信号巻線との短絡時間２分１７秒
内部発熱線との短絡時間８分５７秒
内部発熱線強制加熱試験を前記強制加熱試験と同条件で行った。結果は次の通りであった。
信号巻線との短絡時間１分１５秒
外部発熱線との短絡時間１０分以上

本発明によれば、磁界洩れを防止することができ、異常発熱時には電流を直ちに遮断し危険を防止することができ、且つ、現行の電気採暖具用のコントローラーコネクターに接続できる安全な電気採暖具を提供することができ、本発明に用いる３本端子コネクター及び１本端子コネクター組み合わせ構造は同様の用途の家電製品などに広く使用することができる。

本発明に用いるヒーター線部の分解斜形図である。本発明に用いるヒーター線部の組立て斜形図である。本発明電気採暖具の内蔵ヒーター線透視斜形図である。本発明に用いるヒーター線内部斜視図である。従来品ヒーター線コネクターの組立て斜形図である。

符号の説明

Ａ電気採暖具
１発熱巻線端子
２発熱巻線端子
３信号線端子
４３本端子コネクター
５ブリッジ
６３本端子コネクター接続ヒーター線
７信号線端子
８１本端子コネクター
９ブリッジ嵌合部
１０１本端子コネクター接続ヒーター線
Ｓヒーター線コネクターソケット
１１コントローラーコードコネクター
１２コントローラーコード
１３コントローラー
１４電源差込プラグ
Ｈヒーター線
２０中芯
２１内部発熱巻線
２２外部発熱巻線
２３信号線
２４内側絶縁層
２５補強層
２６外側絶縁層
２７内部発熱巻線と外部発熱巻線の先端端末接続部
２８表面絶縁層

Claims

ヒーター線の一方の端に３本端子コネクターを有し、ヒーター線の他方の端に１本端子コネクターを有するヒーター線部であって、前記ヒーター線が、内部発熱巻線と、該内部発熱巻線の巻き方向とは電流方向が逆向きの巻き方向の外部発熱巻線とが積層されてなり、これに信号線が併設され、該内部発熱巻線と該外部発熱巻線の先端端末同士が１本端子コネクター又は１本端子コネクターの近辺で接続されてなり、且つ、該信号線の両端がそれぞれ３本端子コネクター及び１本端子コネクターに接続しているヒーター線部を装着してなる電気採暖具において、前記３本端子コネクターの３本端子が、平面上に所定の間隔をあけて平行に固定され、該３本端子コネクターの内部発熱巻線と外部発熱巻線と接続している２本の端子が該３本端子コネクターの両側に配置され、該３本端子コネクターの信号線が接続された端子が、前記２本の端子の一方に隣接して配置され、前記２本の端子の他方と前記信号線が接続された端子との間に所定の間隔をあけて前記１本端子コネクターが嵌合されるブリッジが形成されてなり、該ブリッジに前記１本端子コネクターが嵌合されてなるヒーター線部を有することを特徴とする電気採暖具。
ヒーター線が、中芯の外側に、スパイラル状の内部発熱巻線、内側絶縁層、補強層、スパイラル状の外部発熱巻線、外側絶縁層、信号線、及び表面絶縁層が積層されてなり、電源接続部側端部から見て、内部発熱巻線と外部発熱巻線の中芯に対する円周方向の電流の流れが逆向きになるように内部発熱巻線と外部発熱巻線が巻かれ、該内部発熱巻線と該外部発熱巻線の先端端末同士が１本端子コネクター又は１本端子コネクターの近辺で接続されてなり、ヒーター線の一方の端末が、内部発熱巻線の端子と外部発熱巻線の端子及び信号線の一方の端子とよりなる３本端子コネクターと結合されてなり、ヒーター線の他方の端末が、信号線の他方の端子よりなる１本端子コネクターと結合されてなることを特徴とする請求項１記載の電気採暖具。