JPH076867A - 溶融型三重制御ｉ線式絶縁電熱線 - Google Patents
溶融型三重制御ｉ線式絶縁電熱線Info
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- JPH076867A JPH076867A JP34311193A JP34311193A JPH076867A JP H076867 A JPH076867 A JP H076867A JP 34311193 A JP34311193 A JP 34311193A JP 34311193 A JP34311193 A JP 34311193A JP H076867 A JPH076867 A JP H076867A
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- Resistance Heating (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 発熱体の異常発熱による製品破壊の発生の低
減を図ることのできる溶融型三重制御Ｉ線式絶縁電熱線
を提供する。 【構成】 耐熱強靱繊維からなる補強用芯体10と、芯体
10に巻回される異常発熱温度検知用のＰ抵抗導体１と、
Ｐ抵抗導体１を被覆すると共に異常発熱温度よりも高温
の異常発熱温度で溶融する内部絶縁体２と、内部絶縁体
２に巻回される発熱用内部導体３と、内部導体３を被覆
する設定発熱温度検知用ＮＴＣ半導体４と、ＮＴＣ半導
体４に巻回される外部導体５と、外部導体５を被覆する
セパレータ６と、セパレータ６を被覆する外装絶縁体７
と、を備える。
減を図ることのできる溶融型三重制御Ｉ線式絶縁電熱線
を提供する。 【構成】 耐熱強靱繊維からなる補強用芯体10と、芯体
10に巻回される異常発熱温度検知用のＰ抵抗導体１と、
Ｐ抵抗導体１を被覆すると共に異常発熱温度よりも高温
の異常発熱温度で溶融する内部絶縁体２と、内部絶縁体
２に巻回される発熱用内部導体３と、内部導体３を被覆
する設定発熱温度検知用ＮＴＣ半導体４と、ＮＴＣ半導
体４に巻回される外部導体５と、外部導体５を被覆する
セパレータ６と、セパレータ６を被覆する外装絶縁体７
と、を備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気毛布や電気カーペ
ット等に用いられる溶融型三重制御Ｉ線式絶縁電熱線に
関する。
ット等に用いられる溶融型三重制御Ｉ線式絶縁電熱線に
関する。
【０００２】
【従来の技術】主として、電気毛布、電気カーペットや
電気布団などに配線される絶縁電熱線は、従来、発熱線
（ヒータ）と、温度検知線（センサー）との２本を密着
して配線するように構成されたいわゆる「II線式」のも
のと、１本の絶縁電熱線で、発熱機能と温度検知機能を
具備したいわゆる「Ｉ線式」のものがあった。
電気布団などに配線される絶縁電熱線は、従来、発熱線
（ヒータ）と、温度検知線（センサー）との２本を密着
して配線するように構成されたいわゆる「II線式」のも
のと、１本の絶縁電熱線で、発熱機能と温度検知機能を
具備したいわゆる「Ｉ線式」のものがあった。
【０００３】そして、II線式絶縁電熱線に於て、温度検
知線は、内側電極と外側電極の中間に、温度上昇に同調
して電気抵抗（インピーダンス）が小さくなるＮＴＣ半
導体を設けてなり、また、発熱線には、電極間に挟まれ
た溶融可能な絶縁体が内蔵されていた。
知線は、内側電極と外側電極の中間に、温度上昇に同調
して電気抵抗（インピーダンス）が小さくなるＮＴＣ半
導体を設けてなり、また、発熱線には、電極間に挟まれ
た溶融可能な絶縁体が内蔵されていた。
【０００４】この発熱線に通電すれば発熱し、温度検知
線に熱伝導する。通常は、その温度をＮＴＣ半導体の温
度センサー機能で検知し、所定温度となるように温度調
節を行う。
線に熱伝導する。通常は、その温度をＮＴＣ半導体の温
度センサー機能で検知し、所定温度となるように温度調
節を行う。
【０００５】例えば、ＮＴＣ半導体の60℃における電気
抵抗が50ＫΩであったとき、制御器（コントローラ）を
その条件に設定しておけば、温度が60℃に上昇したとこ
ろで、ＮＴＣ半導体の電気抵抗は50ＫΩに低下し、それ
に相当するサーミスタ電流が流れるので、これよりも電
流値が増減すればリレースイッチまたはサイリスタにて
発熱体の電源を切・入して、温度を60℃に制御できるよ
うになっている。
抵抗が50ＫΩであったとき、制御器（コントローラ）を
その条件に設定しておけば、温度が60℃に上昇したとこ
ろで、ＮＴＣ半導体の電気抵抗は50ＫΩに低下し、それ
に相当するサーミスタ電流が流れるので、これよりも電
流値が増減すればリレースイッチまたはサイリスタにて
発熱体の電源を切・入して、温度を60℃に制御できるよ
うになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このII線式絶縁電熱線
を用いた電気カーペット等の上に、例えば、座布団など
分厚いものを長時間おくと、熱発散が妨げられて、その
箇所が局部的に異常発熱を起こして、上述の温度制御能
力は限界に至り、温度センサー機能は喪失するので、温
度は異常上昇して危険な状態となる。
を用いた電気カーペット等の上に、例えば、座布団など
分厚いものを長時間おくと、熱発散が妨げられて、その
箇所が局部的に異常発熱を起こして、上述の温度制御能
力は限界に至り、温度センサー機能は喪失するので、温
度は異常上昇して危険な状態となる。
【０００７】即ち、ＮＴＣ半導体の上記電気抵抗は、Ｎ
ＴＣ半導体の全長におけるトータルの電気抵抗であるた
めに、絶縁電熱線に局部的に異常高温が発生して、その
部分の電気抵抗が低下しても、他の部分の温度が低けれ
ば、トータルの電気抵抗は低下しないので、温度制御さ
れず、局部的な温度上昇を止めることができなくなる。
周囲温度が極端に低い環境においては特にこの現象が起
こる。
ＴＣ半導体の全長におけるトータルの電気抵抗であるた
めに、絶縁電熱線に局部的に異常高温が発生して、その
部分の電気抵抗が低下しても、他の部分の温度が低けれ
ば、トータルの電気抵抗は低下しないので、温度制御さ
れず、局部的な温度上昇を止めることができなくなる。
周囲温度が極端に低い環境においては特にこの現象が起
こる。
【０００８】そこで、このように、ＮＴＣ半導体の温度
センサー機能の低下又は制御器の故障などで温度制御不
能となって、温度上昇を止めることができなくなったと
きは、最終的には、異常高温により発熱線の電極間の絶
縁体が溶融して、そこに発生する短絡電流で電源ヒュー
ズが切れるようになっている。
センサー機能の低下又は制御器の故障などで温度制御不
能となって、温度上昇を止めることができなくなったと
きは、最終的には、異常高温により発熱線の電極間の絶
縁体が溶融して、そこに発生する短絡電流で電源ヒュー
ズが切れるようになっている。
【０００９】しかし、最終的安全装置である上記絶縁体
が溶融することは、絶縁電熱線が破壊することであり、
その製品は使用不能となってしまうことになる。しか
も、上記絶縁体は、熱硬化して溶融機能が喪失する場合
が多く、熱硬化は炭化を促進して最終的安全装置が機能
しない極めて危険な状態となる場合もある。
が溶融することは、絶縁電熱線が破壊することであり、
その製品は使用不能となってしまうことになる。しか
も、上記絶縁体は、熱硬化して溶融機能が喪失する場合
が多く、熱硬化は炭化を促進して最終的安全装置が機能
しない極めて危険な状態となる場合もある。
【００１０】一方、従来のＩ線式絶縁電熱線は、II線式
絶縁電熱線を単に一本に簡素化したものであって、内側
に発熱導体、外側に信号導体、その中間にＮＴＣ半導体
を設けてなり、通常の温度調節は、II線式絶縁電熱線の
場合と同様である。
絶縁電熱線を単に一本に簡素化したものであって、内側
に発熱導体、外側に信号導体、その中間にＮＴＣ半導体
を設けてなり、通常の温度調節は、II線式絶縁電熱線の
場合と同様である。
【００１１】従って、Ｉ線式絶縁電熱線では、II線式絶
縁電熱線と同じに、局部的異常発熱が起これば、それを
防止することができず、しかも、最終的安全装置である
べき溶融可能な絶縁体がないので、制御器の故障などの
トラブルが発生した場合は、異常発熱を止めることがで
きず、安全性でII線式絶縁電熱線よりも劣る。
縁電熱線と同じに、局部的異常発熱が起これば、それを
防止することができず、しかも、最終的安全装置である
べき溶融可能な絶縁体がないので、制御器の故障などの
トラブルが発生した場合は、異常発熱を止めることがで
きず、安全性でII線式絶縁電熱線よりも劣る。
【００１２】そこで本発明は、通常の温度調節のための
温度センサー機能に加えて、最終的安全装置である温度
センサー機能（自己温度制御機能）と、製品破壊の前に
局部的異常発熱を防止するための温度センサー機能とを
有して、三段階の温度制御を可能とし、これにより製品
破壊の発生の低減を図ることのできる溶融型三重制御Ｉ
線式絶縁電熱線を提供することを目的とする。
温度センサー機能に加えて、最終的安全装置である温度
センサー機能（自己温度制御機能）と、製品破壊の前に
局部的異常発熱を防止するための温度センサー機能とを
有して、三段階の温度制御を可能とし、これにより製品
破壊の発生の低減を図ることのできる溶融型三重制御Ｉ
線式絶縁電熱線を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、耐熱強靱繊維からなる補強用芯体と、該
芯体に巻回される異常発熱温度検知用のＰ抵抗導体と、
該Ｐ抵抗導体を被覆すると共に該異常発熱温度よりも高
温の異常発熱温度で溶融する内部絶縁体と、該内部絶縁
体に巻回される発熱用内部導体と、該内部導体を被覆す
る設定発熱温度検知用ＮＴＣ半導体と、該ＮＴＣ半導体
に巻回される外部導体と、該外部導体を被覆するセパレ
ータと、該セパレータを被覆する外装絶縁体と、を備え
たものである。
成するために、耐熱強靱繊維からなる補強用芯体と、該
芯体に巻回される異常発熱温度検知用のＰ抵抗導体と、
該Ｐ抵抗導体を被覆すると共に該異常発熱温度よりも高
温の異常発熱温度で溶融する内部絶縁体と、該内部絶縁
体に巻回される発熱用内部導体と、該内部導体を被覆す
る設定発熱温度検知用ＮＴＣ半導体と、該ＮＴＣ半導体
に巻回される外部導体と、該外部導体を被覆するセパレ
ータと、該セパレータを被覆する外装絶縁体と、を備え
たものである。
【００１４】また、異常発熱温度検知用のＰ抵抗導体
と、該Ｐ抵抗導体を被覆すると共に該異常発熱温度より
も高温の異常発熱温度で溶融する内部絶縁体と、該内部
絶縁体に巻回される発熱用内部導体と、該内部導体を被
覆する設定発熱温度検知用ＮＴＣ半導体と、該ＮＴＣ半
導体に巻回される外部導体と、該外部導体を被覆するセ
パレータと、該セパレータを被覆する外装絶縁体と、を
備えたものである。
と、該Ｐ抵抗導体を被覆すると共に該異常発熱温度より
も高温の異常発熱温度で溶融する内部絶縁体と、該内部
絶縁体に巻回される発熱用内部導体と、該内部導体を被
覆する設定発熱温度検知用ＮＴＣ半導体と、該ＮＴＣ半
導体に巻回される外部導体と、該外部導体を被覆するセ
パレータと、該セパレータを被覆する外装絶縁体と、を
備えたものである。
【００１５】また、異常発熱温度検知用のＰ抵抗導体
と、該Ｐ抵抗導体を被覆する内部絶縁体と、該内部絶縁
体に巻回される発熱用内部導体と、該内部導体を被覆す
ると共に上記異常発熱温度よりも高温の異常発熱温度で
溶融する設定発熱温度検知用ＮＴＣ半導体と、該ＮＴＣ
半導体に巻回される外部導体と、該外部導体を被覆する
セパレータと、該セパレータを被覆する外装絶縁体と、
を備えたものである。
と、該Ｐ抵抗導体を被覆する内部絶縁体と、該内部絶縁
体に巻回される発熱用内部導体と、該内部導体を被覆す
ると共に上記異常発熱温度よりも高温の異常発熱温度で
溶融する設定発熱温度検知用ＮＴＣ半導体と、該ＮＴＣ
半導体に巻回される外部導体と、該外部導体を被覆する
セパレータと、該セパレータを被覆する外装絶縁体と、
を備えたものである。
【００１６】
【作用】請求項１と請求項２の絶縁電熱線によれば、電
源との通電による内部導体の発熱に対しての通常の温度
調節は、第１の温度センサー機能を有するＮＴＣ半導体
の温度検知により行なわれる。
源との通電による内部導体の発熱に対しての通常の温度
調節は、第１の温度センサー機能を有するＮＴＣ半導体
の温度検知により行なわれる。
【００１７】絶縁電熱線に局部的な異常高温が発生し、
トラブル等によりＮＴＣ半導体の温度検知能力で制御で
きないときは、第２の温度センサー機能を有するＰ抵抗
導体の温度検知によって制御し、異常昇温を食い止める
ことができる。異常昇温が治まって、ＮＴＣ半導体の機
能が回復すれば、通常の温度調節に復帰する。
トラブル等によりＮＴＣ半導体の温度検知能力で制御で
きないときは、第２の温度センサー機能を有するＰ抵抗
導体の温度検知によって制御し、異常昇温を食い止める
ことができる。異常昇温が治まって、ＮＴＣ半導体の機
能が回復すれば、通常の温度調節に復帰する。
【００１８】ＮＴＣ半導体、Ｐ抵抗導体とも故障などの
トラブルが発生して、上記第１・第２温度センサー機能
が喪失して、温度制御が不能となり、異常高温が発生し
たときは、第３の温度センサーとして機能すべく内部絶
縁体が溶融して、Ｐ抵抗導体と内部導体が短絡し、そこ
に発生する短絡電流で、電源ヒューズが切れ、最終的な
安全が確保される。
トラブルが発生して、上記第１・第２温度センサー機能
が喪失して、温度制御が不能となり、異常高温が発生し
たときは、第３の温度センサーとして機能すべく内部絶
縁体が溶融して、Ｐ抵抗導体と内部導体が短絡し、そこ
に発生する短絡電流で、電源ヒューズが切れ、最終的な
安全が確保される。
【００１９】請求項１の絶縁電熱線によれば、絶縁電熱
線に引張り力が作用しても、強靱な芯体により伸びが規
制されて芯体の外周部にあるＰ抵抗導体等の断線が防止
される。しかも、芯体にＰ抵抗導体を巻回してあるの
で、仮に芯体が断線するような強い引張り力が作用して
も、コイルスプリングの如くＰ抵抗導体が伸びてその引
張り力を吸収でき、容易には断線しない。
線に引張り力が作用しても、強靱な芯体により伸びが規
制されて芯体の外周部にあるＰ抵抗導体等の断線が防止
される。しかも、芯体にＰ抵抗導体を巻回してあるの
で、仮に芯体が断線するような強い引張り力が作用して
も、コイルスプリングの如くＰ抵抗導体が伸びてその引
張り力を吸収でき、容易には断線しない。
【００２０】また、請求項３の絶縁電熱線によれば、電
源との通電による内部導体の発熱に対しての通常の温度
調節は、第１の温度センサー機能を有するＮＴＣ半導体
の温度検知により行なわれる。
源との通電による内部導体の発熱に対しての通常の温度
調節は、第１の温度センサー機能を有するＮＴＣ半導体
の温度検知により行なわれる。
【００２１】絶縁電熱線に局部的な異常高温が発生し、
トラブル等によりＮＴＣ半導体の温度検知能力で制御で
きないときは、第２の温度センサー機能を有するＰ抵抗
導体の温度検知によって制御し、異常昇温を食い止める
ことができる。異常昇温が治まって、ＮＴＣ半導体の機
能が回復すれば、通常の温度調節に復帰する。
トラブル等によりＮＴＣ半導体の温度検知能力で制御で
きないときは、第２の温度センサー機能を有するＰ抵抗
導体の温度検知によって制御し、異常昇温を食い止める
ことができる。異常昇温が治まって、ＮＴＣ半導体の機
能が回復すれば、通常の温度調節に復帰する。
【００２２】ＮＴＣ半導体、Ｐ抵抗導体とも故障などの
トラブルが発生して、上記第１・第２温度センサー機能
が喪失して、温度制御が不能となり、異常高温が発生し
たときは、第３の温度センサーとして機能すべくＮＴＣ
半導体が溶融して、内部導体と外部導体が短絡し、そこ
に発生する短絡電流で、電源ヒューズが切れ、最終的な
安全が確保される。
トラブルが発生して、上記第１・第２温度センサー機能
が喪失して、温度制御が不能となり、異常高温が発生し
たときは、第３の温度センサーとして機能すべくＮＴＣ
半導体が溶融して、内部導体と外部導体が短絡し、そこ
に発生する短絡電流で、電源ヒューズが切れ、最終的な
安全が確保される。
【００２３】
【実施例】以下実施例を示す図面に基づいて本発明を詳
説する。
説する。
【００２４】図１は、本発明に係る溶融型三重制御Ｉ線
式絶縁電熱線の一実施例であり、各種の温度制御器（コ
ントローラ）等を備えた電気毛布や電気カーペット等に
用いられる。なお、温度制御器としては、サイリスタや
ダイオード等の電子素子を用いた公知の電子制御方式の
ものを用いるのが好ましい。
式絶縁電熱線の一実施例であり、各種の温度制御器（コ
ントローラ）等を備えた電気毛布や電気カーペット等に
用いられる。なお、温度制御器としては、サイリスタや
ダイオード等の電子素子を用いた公知の電子制御方式の
ものを用いるのが好ましい。
【００２５】この絶縁電熱線は、補強用芯体10と、芯体
10の周囲にスパイラルに巻回される異常発熱温度検知用
Ｐ抵抗導体１と、Ｐ抵抗導体１を被覆する内部絶縁体２
と、内部絶縁体２の周囲にスパイラルに巻回される発熱
用内部導体３と、内部導体３を被覆して導通する設定発
熱温度検知用ＮＴＣ半導体４と、ＮＴＣ半導体４の周囲
にスパイラルに巻回されて導通する外部導体５と、外部
導体５を被覆するセパレータ６と、セパレータ６の周囲
を被覆する外装絶縁体７と、を備えている。
10の周囲にスパイラルに巻回される異常発熱温度検知用
Ｐ抵抗導体１と、Ｐ抵抗導体１を被覆する内部絶縁体２
と、内部絶縁体２の周囲にスパイラルに巻回される発熱
用内部導体３と、内部導体３を被覆して導通する設定発
熱温度検知用ＮＴＣ半導体４と、ＮＴＣ半導体４の周囲
にスパイラルに巻回されて導通する外部導体５と、外部
導体５を被覆するセパレータ６と、セパレータ６の周囲
を被覆する外装絶縁体７と、を備えている。
【００２６】芯体10は、絶縁電熱線の引張り強度を向上
させるための補強ベースであり、強靱で耐熱性に優れた
ポリエチレンテレフタレート繊維やアラミド繊維、ポリ
アリレート繊維等からなる。
させるための補強ベースであり、強靱で耐熱性に優れた
ポリエチレンテレフタレート繊維やアラミド繊維、ポリ
アリレート繊維等からなる。
【００２７】次に、図２に示すようにＰ抵抗導体１は、
温度上昇に同調して電気抵抗が上昇するポジティブ特性
を有する抵抗体であり、図７に示すように長さの両端に
電極を有する。
温度上昇に同調して電気抵抗が上昇するポジティブ特性
を有する抵抗体であり、図７に示すように長さの両端に
電極を有する。
【００２８】このＰ抵抗導体１の材質としては、ポジテ
ィブ抵抗変化に優れたニッケル線又はニッケル合金線等
の金属を用い、特に、温度変化に対して導体抵抗値の変
化の大きいものを用いるのが好ましい。
ィブ抵抗変化に優れたニッケル線又はニッケル合金線等
の金属を用い、特に、温度変化に対して導体抵抗値の変
化の大きいものを用いるのが好ましい。
【００２９】また、図１の内部絶縁体２は、通常はＰ抵
抗導体１と内部導体３を絶縁しており、内部導体３が異
常発熱して、Ｐ抵抗導体１で検知される異常発熱温度よ
りも高温の異常発熱温度（例えば 160℃〜 170℃）とな
ると、（第３の温度センサーとして機能すべく）その熱
で内部絶縁体２は溶融して、Ｐ抵抗導体１と内部導体３
を短絡させることができる。
抗導体１と内部導体３を絶縁しており、内部導体３が異
常発熱して、Ｐ抵抗導体１で検知される異常発熱温度よ
りも高温の異常発熱温度（例えば 160℃〜 170℃）とな
ると、（第３の温度センサーとして機能すべく）その熱
で内部絶縁体２は溶融して、Ｐ抵抗導体１と内部導体３
を短絡させることができる。
【００３０】この内部絶縁体２は合成樹脂等からなり、
その材質としては、上記温度（例えば 160℃〜 170℃）
で熱硬化を起こさずに容易に溶融する性質を有するポリ
アミド、ポリブチレンテレフタレート、又は、ポリアミ
ドとポリエチレンとのアロイ等を用いるのが好ましい。
その材質としては、上記温度（例えば 160℃〜 170℃）
で熱硬化を起こさずに容易に溶融する性質を有するポリ
アミド、ポリブチレンテレフタレート、又は、ポリアミ
ドとポリエチレンとのアロイ等を用いるのが好ましい。
【００３１】次に、内部導体３は、耐酸化性を有し、電
源との通電により発熱体（ヒータ）として機能すると共
に、ＮＴＣ半導体４のサーミスタ電極としても機能す
る。なお、短絡内部絶縁体２が溶融して、Ｐ抵抗導体１
と短絡したときは、そこに発生する短絡電流を、温度制
御器に送る信号導体として、内部導体３は機能する。
源との通電により発熱体（ヒータ）として機能すると共
に、ＮＴＣ半導体４のサーミスタ電極としても機能す
る。なお、短絡内部絶縁体２が溶融して、Ｐ抵抗導体１
と短絡したときは、そこに発生する短絡電流を、温度制
御器に送る信号導体として、内部導体３は機能する。
【００３２】この内部導体３の材質としては、JIS C 31
01の規定に該当する電気硬銅線の丸線又は箔線に錫めっ
きしたものを用いるのが好ましい。
01の規定に該当する電気硬銅線の丸線又は箔線に錫めっ
きしたものを用いるのが好ましい。
【００３３】また、ＮＴＣ半導体４は、図３と図４に示
すように、常温（標準20℃）では絶縁体として機能し、
温度上昇に同調して電気抵抗（インピーダンス）が小さ
くなって、予め設定した温度に達すれば導体として機能
するようなＮＴＣ（NegativeTemperature Coefficient
Thermistor −負特性温度係数サーミスタ）特性を有し
ており、内部導体３の設定発熱温度を検知する第１の温
度センサー（サーミスタ）として機能する。
すように、常温（標準20℃）では絶縁体として機能し、
温度上昇に同調して電気抵抗（インピーダンス）が小さ
くなって、予め設定した温度に達すれば導体として機能
するようなＮＴＣ（NegativeTemperature Coefficient
Thermistor −負特性温度係数サーミスタ）特性を有し
ており、内部導体３の設定発熱温度を検知する第１の温
度センサー（サーミスタ）として機能する。
【００３４】なお、ＮＴＣ半導体４は、一対の電極間に
多数の抵抗体８…が並んでいて、その抵抗体８…をサー
ミスタ電流が流れるような構成とされ、温度が上昇すれ
ば、ＮＴＣ半導体４の電気抵抗が小さくなるので、サー
ミスタ電流が流れやすくなる。
多数の抵抗体８…が並んでいて、その抵抗体８…をサー
ミスタ電流が流れるような構成とされ、温度が上昇すれ
ば、ＮＴＣ半導体４の電気抵抗が小さくなるので、サー
ミスタ電流が流れやすくなる。
【００３５】このＮＴＣ半導体４には、経年耐久性に優
れた高分子半導体を用い、その材質は、ポリビニルクロ
ライドをベースとした化合物を用いるのが好ましい。
れた高分子半導体を用い、その材質は、ポリビニルクロ
ライドをベースとした化合物を用いるのが好ましい。
【００３６】次に、図１の外部導体５は、（内部導体３
と共に）ＮＴＣ半導体４のサーミスタ電極として機能す
る。この外部導体５の材質としては、JIS C 3101の規定
に該当する電気硬銅線の丸線又は箔線に錫めっきしたも
のを用いるのが好ましい。
と共に）ＮＴＣ半導体４のサーミスタ電極として機能す
る。この外部導体５の材質としては、JIS C 3101の規定
に該当する電気硬銅線の丸線又は箔線に錫めっきしたも
のを用いるのが好ましい。
【００３７】内部導体３が設定発熱温度を越えるとＮＴ
Ｃ半導体４をサーミスタ電流が流れるので、この電流を
温度制御器に送る信号導体として、外部導体５は機能す
る。
Ｃ半導体４をサーミスタ電流が流れるので、この電流を
温度制御器に送る信号導体として、外部導体５は機能す
る。
【００３８】また、セパレータ６は、ＮＴＣ半導体４と
外装絶縁体７が作用し合うのを防ぎ、ＮＴＣ半導体４を
保護すべく設けられたものであり、外装絶縁体７が及ぼ
す化学的・物理的影響から守るための分離層である。
外装絶縁体７が作用し合うのを防ぎ、ＮＴＣ半導体４を
保護すべく設けられたものであり、外装絶縁体７が及ぼ
す化学的・物理的影響から守るための分離層である。
【００３９】このセパレータ６は合成樹脂等からなり、
その材質としては、ポリエチレンテレフタレート等を用
いるのが好ましい。
その材質としては、ポリエチレンテレフタレート等を用
いるのが好ましい。
【００４０】次に、外装絶縁体７は、外部導体５を絶縁
すると共に、絶縁電熱線の全体を保護するためのもので
ある。
すると共に、絶縁電熱線の全体を保護するためのもので
ある。
【００４１】この外装絶縁体７は合成樹脂等からなり、
その材質としては、ポリビニルクロライドをベースとし
た耐熱性配合の高分子化合物を用いるのが好ましい。
その材質としては、ポリビニルクロライドをベースとし
た耐熱性配合の高分子化合物を用いるのが好ましい。
【００４２】しかして、上述の如く構成された溶融型三
重制御Ｉ線式絶縁電熱線に於て、電源との通電による内
部導体３の発熱に対しての通常の温度調節は、第１の温
度センサーであるＮＴＣ半導体４による温度検知で行な
われる。
重制御Ｉ線式絶縁電熱線に於て、電源との通電による内
部導体３の発熱に対しての通常の温度調節は、第１の温
度センサーであるＮＴＣ半導体４による温度検知で行な
われる。
【００４３】即ち、ＮＴＣ半導体４は、内部導体３の温
度に敏感に作用してサーミスタ電流を流し、その電流の
量に基づいて内部導体３の電源を温度制御器によりＯＮ
・ＯＦＦさせ一定の温度を保持する。
度に敏感に作用してサーミスタ電流を流し、その電流の
量に基づいて内部導体３の電源を温度制御器によりＯＮ
・ＯＦＦさせ一定の温度を保持する。
【００４４】例えば、温度を60℃に調節する場合に於
て、ＮＴＣ半導体４の60℃における電気抵抗が50ＫΩで
あったとき、制御器をその条件に設定しておけば、温度
が60℃に上昇したところで、ＮＴＣ半導体４の電気抵抗
は50ＫΩに低下するので、それに相当するサーミスタ電
流が流れる。
て、ＮＴＣ半導体４の60℃における電気抵抗が50ＫΩで
あったとき、制御器をその条件に設定しておけば、温度
が60℃に上昇したところで、ＮＴＣ半導体４の電気抵抗
は50ＫΩに低下するので、それに相当するサーミスタ電
流が流れる。
【００４５】このサーミスタ電流に対応させて、リレー
スイッチまたはサイリスタ等を作動させて内部導体３の
電源を切り（ＯＦＦ）、温度が60℃よりも下がれば、サ
ーミスタ電流が減少するので、それに対応させて、リレ
ースイッチまたはサイリスタ等を作動させて内部導体３
の電源を入れて（ＯＮ）、温度を60℃まで上昇させる。
スイッチまたはサイリスタ等を作動させて内部導体３の
電源を切り（ＯＦＦ）、温度が60℃よりも下がれば、サ
ーミスタ電流が減少するので、それに対応させて、リレ
ースイッチまたはサイリスタ等を作動させて内部導体３
の電源を入れて（ＯＮ）、温度を60℃まで上昇させる。
【００４６】この電源のＯＮ・ＯＦＦの繰り返しによっ
て温度制御し、所定温度（60℃）を保持できるようにな
っている。
て温度制御し、所定温度（60℃）を保持できるようにな
っている。
【００４７】ところで、電気カーペット等に配線される
絶縁電熱線の長さが、例えば30ｍであれば、ＮＴＣ半導
体４の長さも30ｍであり、上述の「ＮＴＣ半導体４の60
℃における電気抵抗が50ＫΩ」ということは、この30ｍ
の長さにおける（図３の複数の抵抗体８…の）電気抵抗
のトータル値が50ＫΩということであるために、何らか
の理由で、絶縁電熱線に局部的に異常高温（例えば 100
℃）が発生して、その部分のＮＴＣ半導体４の電気抵抗
が低下しても、他の部分の温度が低ければ、トータル値
が50ＫΩとならないので、上述の温度制御がされず、局
部的な温度上昇を止めることができなくなる。
絶縁電熱線の長さが、例えば30ｍであれば、ＮＴＣ半導
体４の長さも30ｍであり、上述の「ＮＴＣ半導体４の60
℃における電気抵抗が50ＫΩ」ということは、この30ｍ
の長さにおける（図３の複数の抵抗体８…の）電気抵抗
のトータル値が50ＫΩということであるために、何らか
の理由で、絶縁電熱線に局部的に異常高温（例えば 100
℃）が発生して、その部分のＮＴＣ半導体４の電気抵抗
が低下しても、他の部分の温度が低ければ、トータル値
が50ＫΩとならないので、上述の温度制御がされず、局
部的な温度上昇を止めることができなくなる。
【００４８】そこで、このような局部的な異常高温が発
生したり、トラブル等によりＮＴＣ半導体４で温度制御
できないときは、第２の温度センサーであるＰ抵抗導体
１によって温度制御される。
生したり、トラブル等によりＮＴＣ半導体４で温度制御
できないときは、第２の温度センサーであるＰ抵抗導体
１によって温度制御される。
【００４９】このＰ抵抗導体１の電極は、絶縁電熱線の
長さ（例えば30ｍ）の両端にあるため、その間に異常高
温が発生して、Ｐ抵抗導体１が所定温度以上となれば、
急激に抵抗が増加するので、迅速かつ確実に、異常発熱
温度を検知することができる。
長さ（例えば30ｍ）の両端にあるため、その間に異常高
温が発生して、Ｐ抵抗導体１が所定温度以上となれば、
急激に抵抗が増加するので、迅速かつ確実に、異常発熱
温度を検知することができる。
【００５０】よって、異常高温が発生しようとしても、
上昇中の温度を、上記制御器等にて例えば80℃以下に抑
えることができ、異常高温発生を未然に防ぐことが可能
となる。なお、第２の温度センサーであるＰ抵抗導体１
の働きによって、異常高温が治まって、ＮＴＣ半導体４
の機能が回復すれば、第１の温度センサーによる通常の
温度調節に復帰する。
上昇中の温度を、上記制御器等にて例えば80℃以下に抑
えることができ、異常高温発生を未然に防ぐことが可能
となる。なお、第２の温度センサーであるＰ抵抗導体１
の働きによって、異常高温が治まって、ＮＴＣ半導体４
の機能が回復すれば、第１の温度センサーによる通常の
温度調節に復帰する。
【００５１】また、第１の温度センサーであるＮＴＣ半
導体４、第２の温度センサーであるＰ抵抗導体１ともト
ラブルが発生し、又は制御器の故障等で、温度制御機能
が喪失して、内部導体３の発熱による温度上昇を止める
ことができなくなれば、第３の温度センサーである内部
絶縁体２にて最終的な安全が確保される。
導体４、第２の温度センサーであるＰ抵抗導体１ともト
ラブルが発生し、又は制御器の故障等で、温度制御機能
が喪失して、内部導体３の発熱による温度上昇を止める
ことができなくなれば、第３の温度センサーである内部
絶縁体２にて最終的な安全が確保される。
【００５２】即ち、Ｐ抵抗導体１にて検知される異常発
熱温度よりも高温の異常発熱温度（例えば 160℃〜 170
℃）となったとき、内部絶縁体２が溶融して、Ｐ抵抗導
体１と内部導体３が短絡する。
熱温度よりも高温の異常発熱温度（例えば 160℃〜 170
℃）となったとき、内部絶縁体２が溶融して、Ｐ抵抗導
体１と内部導体３が短絡する。
【００５３】これにより、Ｐ抵抗導体１と内部導体３の
間に短絡電流が発生し、電源ヒューズが切れて、内部導
体３の発熱を止めることができる。このようにして電源
ヒューズを切る仕掛けの付いたものを溶融型という。こ
の第３の温度センサーは、最終的安全装置であり、自己
温度制御機能ともいう。
間に短絡電流が発生し、電源ヒューズが切れて、内部導
体３の発熱を止めることができる。このようにして電源
ヒューズを切る仕掛けの付いたものを溶融型という。こ
の第３の温度センサーは、最終的安全装置であり、自己
温度制御機能ともいう。
【００５４】以上の温度制御を三重制御といい、第１・
第２・第３の温度センサーは、それぞれ設定した順序に
従い、自己判断によって自動的に入れ替わって機能す
る。
第２・第３の温度センサーは、それぞれ設定した順序に
従い、自己判断によって自動的に入れ替わって機能す
る。
【００５５】なお、使用する温度制御器の都合によっ
て、Ｐ抵抗導体１を第１の温度センサーとし、ＮＴＣ半
導体４を第２の温度センサーとして機能させるように構
成することも可能である。
て、Ｐ抵抗導体１を第１の温度センサーとし、ＮＴＣ半
導体４を第２の温度センサーとして機能させるように構
成することも可能である。
【００５６】図１の実施例は、特に引張り強度が要求さ
れる場合に好適で、絶縁電熱線に引張り力が作用して
も、強靱な芯体10により伸びが規制されて芯体10の外周
部にあるＰ抵抗導体１等の断線が防止される。しかも、
芯体10にＰ抵抗導体１をスパイラルに巻回してあるの
で、仮に芯体10が断線するような強い引張り力が作用し
ても、コイルスプリングの如くＰ抵抗導体１が伸びてそ
の引張り力を吸収できて、容易には断線しない。
れる場合に好適で、絶縁電熱線に引張り力が作用して
も、強靱な芯体10により伸びが規制されて芯体10の外周
部にあるＰ抵抗導体１等の断線が防止される。しかも、
芯体10にＰ抵抗導体１をスパイラルに巻回してあるの
で、仮に芯体10が断線するような強い引張り力が作用し
ても、コイルスプリングの如くＰ抵抗導体１が伸びてそ
の引張り力を吸収できて、容易には断線しない。
【００５７】次に、図５は他の実施例で、図１における
芯体10を省略して、Ｐ抵抗導体１を適度な可撓性及び剛
性を備えた真直な線に構成した場合を示しており、これ
以外の構成は図１の実施例と同じである。
芯体10を省略して、Ｐ抵抗導体１を適度な可撓性及び剛
性を備えた真直な線に構成した場合を示しており、これ
以外の構成は図１の実施例と同じである。
【００５８】この場合、Ｐ抵抗導体１を巻回する必要が
なく、部品点数も少なくなるので、製作が容易となる利
点がある。温度制御は、図１の実施例と同じ三重制御に
て行われる。
なく、部品点数も少なくなるので、製作が容易となる利
点がある。温度制御は、図１の実施例と同じ三重制御に
て行われる。
【００５９】このようなＰ抵抗導体１を用いた場合に於
て、特に引張り強度が要求されるときは、図６に示すよ
うに、内部絶縁体２の周囲に、セパレータの役目をなす
補強体９を被覆し、補強体９の周囲に内部導体３をスパ
イラルに巻回する。
て、特に引張り強度が要求されるときは、図６に示すよ
うに、内部絶縁体２の周囲に、セパレータの役目をなす
補強体９を被覆し、補強体９の周囲に内部導体３をスパ
イラルに巻回する。
【００６０】この補強体９は、合成樹脂製の繊維又はテ
ープからなり、その材質としては、アラミド又はポリエ
チレンテレフタレート等を用いるのが好ましい。
ープからなり、その材質としては、アラミド又はポリエ
チレンテレフタレート等を用いるのが好ましい。
【００６１】また、この場合のＮＴＣ半導体４は、通常
では内部導体３の発熱温度を検知する第１の温度センサ
ー（サーミスタ）として機能すると共に、異常発熱温度
（例えば 160℃〜 170℃）となると、その熱で溶融し
て、内部導体３と外部導体５とを短絡させ、そこに短絡
電流を発生させて電源ヒューズを切ることができるよう
になっている。
では内部導体３の発熱温度を検知する第１の温度センサ
ー（サーミスタ）として機能すると共に、異常発熱温度
（例えば 160℃〜 170℃）となると、その熱で溶融し
て、内部導体３と外部導体５とを短絡させ、そこに短絡
電流を発生させて電源ヒューズを切ることができるよう
になっている。
【００６２】即ち、この実施例では、ＮＴＣ半導体４
が、前実施例における第１・第３の温度センサーと機能
する。
が、前実施例における第１・第３の温度センサーと機能
する。
【００６３】このように、ＮＴＣ半導体４に溶融機能を
持たせるときは、上記温度（例えば160℃〜 170℃）で
容易に溶融する性質を有するポリアミド、ポリブチレン
テレフタレート、又は、ポリアミドとポリエチレンとの
アロイ等をベースとした化合物を用いる。
持たせるときは、上記温度（例えば160℃〜 170℃）で
容易に溶融する性質を有するポリアミド、ポリブチレン
テレフタレート、又は、ポリアミドとポリエチレンとの
アロイ等をベースとした化合物を用いる。
【００６４】上記以外の構成は、前実施例と同様である
ので説明を省略する。
ので説明を省略する。
【００６５】しかして、上記図５と図６に示す溶融型三
重制御Ｉ線式絶縁電熱線は、II線式絶縁電熱線における
温度検知線としても使用することができ、その場合、内
部導体３はサーミスタ電極としてのみ機能し、発熱体と
しては機能しない。また、図６の実施例の補強体９は、
セパレータの役目をなす。
重制御Ｉ線式絶縁電熱線は、II線式絶縁電熱線における
温度検知線としても使用することができ、その場合、内
部導体３はサーミスタ電極としてのみ機能し、発熱体と
しては機能しない。また、図６の実施例の補強体９は、
セパレータの役目をなす。
【００６６】なお、本発明は上述の実施例に限定され
ず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更自由であ
る。例えば、図６の実施例の溶融機能を有するＮＴＣ半
導体４を、図５の実施例のＮＴＣ半導体４に用いて、第
１・第３の温度センサーとして機能させるようにするも
自由である。
ず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更自由であ
る。例えば、図６の実施例の溶融機能を有するＮＴＣ半
導体４を、図５の実施例のＮＴＣ半導体４に用いて、第
１・第３の温度センサーとして機能させるようにするも
自由である。
【００６７】
【発明の効果】本発明は上述の如く構成されているの
で、次に記載するような著大な効果を奏する。
で、次に記載するような著大な効果を奏する。
【００６８】請求項１〜請求項３の溶融型三重制御Ｉ線
式絶縁電熱線は、１本のみで、通常の温度調節のための
第１の温度センサー機能に加えて、最終的安全装置であ
る第３の温度センサー機能（自己温度制御機能）と、絶
縁電熱線破壊の前に異常発熱を防止するための第２の温
度センサー機能とを有しており、自動的に三段階で温度
制御することができる。
式絶縁電熱線は、１本のみで、通常の温度調節のための
第１の温度センサー機能に加えて、最終的安全装置であ
る第３の温度センサー機能（自己温度制御機能）と、絶
縁電熱線破壊の前に異常発熱を防止するための第２の温
度センサー機能とを有しており、自動的に三段階で温度
制御することができる。
【００６９】これにより、従来の絶縁電熱線を用いた製
品に多発していた絶縁体溶融に起因する不良廃棄処分の
発生率を、本発明の絶縁電熱線では、大幅に減少させる
ことができ、該製品の寿命を延ばす効果は甚大である。
品に多発していた絶縁体溶融に起因する不良廃棄処分の
発生率を、本発明の絶縁電熱線では、大幅に減少させる
ことができ、該製品の寿命を延ばす効果は甚大である。
【００７０】請求項１の溶融型三重制御Ｉ線式絶縁電熱
線は、特に引張り強度が要求される場合に好適で、絶縁
電熱線に引張り力が作用しても、確実にＰ抵抗導体１等
の断線を防止することができ、信頼性が向上する。
線は、特に引張り強度が要求される場合に好適で、絶縁
電熱線に引張り力が作用しても、確実にＰ抵抗導体１等
の断線を防止することができ、信頼性が向上する。
【図１】本発明の一実施例を示す側面図である。
【図２】ポジティブ特性を示すグラフである。
【図３】ＮＴＣ半導体の説明図である。
【図４】ＮＴＣ特性を示すグラフである。
【図５】他の実施例を示す側面図である。
【図６】別の実施例を示す側面図である。
【図７】Ｐ抵抗導体の説明図である。
１ Ｐ抵抗導体 ２ 内部絶縁体 ３ 内部導体 ４ ＮＴＣ半導体 ５ 外部導体 ６ セパレータ ７ 外装絶縁体 10 芯体
Claims (3)
- 【請求項１】 耐熱強靱繊維からなる補強用芯体10と、
該芯体10に巻回される異常発熱温度検知用のＰ抵抗導体
１と、該Ｐ抵抗導体１を被覆すると共に該異常発熱温度
よりも高温の異常発熱温度で溶融する内部絶縁体２と、
該内部絶縁体２に巻回される発熱用内部導体３と、該内
部導体３を被覆する設定発熱温度検知用ＮＴＣ半導体４
と、該ＮＴＣ半導体４に巻回される外部導体５と、該外
部導体５を被覆するセパレータ６と、該セパレータ６を
被覆する外装絶縁体７と、を備えたことを特徴とする溶
融型三重制御Ｉ線式絶縁電熱線。 - 【請求項２】 異常発熱温度検知用のＰ抵抗導体１と、
該Ｐ抵抗導体１を被覆すると共に該異常発熱温度よりも
高温の異常発熱温度で溶融する内部絶縁体２と、該内部
絶縁体２に巻回される発熱用内部導体３と、該内部導体
３を被覆する設定発熱温度検知用ＮＴＣ半導体４と、該
ＮＴＣ半導体４に巻回される外部導体５と、該外部導体
５を被覆するセパレータ６と、該セパレータ６を被覆す
る外装絶縁体７と、を備えたことを特徴とする溶融型三
重制御Ｉ線式絶縁電熱線。 - 【請求項３】 異常発熱温度検知用のＰ抵抗導体１と、
該Ｐ抵抗導体１を被覆する内部絶縁体２と、該内部絶縁
体２に巻回される発熱用内部導体３と、該内部導体３を
被覆すると共に上記異常発熱温度よりも高温の異常発熱
温度で溶融する設定発熱温度検知用ＮＴＣ半導体４と、
該ＮＴＣ半導体４に巻回される外部導体５と、該外部導
体５を被覆するセパレータ６と、該セパレータ６を被覆
する外装絶縁体７と、を備えたことを特徴とする溶融型
三重制御Ｉ線式絶縁電熱線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34311193A JPH076867A (ja) | 1993-03-17 | 1993-12-14 | 溶融型三重制御ｉ線式絶縁電熱線 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8411593 | 1993-03-17 | ||
| JP5-84115 | 1993-03-17 | ||
| JP34311193A JPH076867A (ja) | 1993-03-17 | 1993-12-14 | 溶融型三重制御ｉ線式絶縁電熱線 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH076867A true JPH076867A (ja) | 1995-01-10 |
Family
ID=26425192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34311193A Pending JPH076867A (ja) | 1993-03-17 | 1993-12-14 | 溶融型三重制御ｉ線式絶縁電熱線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH076867A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999030535A1 (en) * | 1997-12-05 | 1999-06-17 | Winterwarm Ltd. | Improvements relating to heating blankets and the like |
| US6713733B2 (en) | 1999-05-11 | 2004-03-30 | Thermosoft International Corporation | Textile heater with continuous temperature sensing and hot spot detection |
| US6958463B1 (en) | 2004-04-23 | 2005-10-25 | Thermosoft International Corporation | Heater with simultaneous hot spot and mechanical intrusion protection |
| US8698045B2 (en) | 2003-07-15 | 2014-04-15 | Thermocable (Flexible Elements) Limited | Heating blanket |
| CN104882206A (zh) * | 2015-05-05 | 2015-09-02 | 江苏兴缘高温线缆有限公司 | 铠装防水碳纤维电缆 |
-
1993
- 1993-12-14 JP JP34311193A patent/JPH076867A/ja active Pending
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