(57)【要約】【課題】近傍で打ち消されずに残る磁界を小さくすると共に、発熱抵抗線の接触を防ぎ、捩れにくいヒーター線を提供する。【解決手段】ヒーター線１３は、３本の電線１４、１５、１６を同一平面上にそれぞれ距離ｄで接近平行して配置し、中央の電線１４の発熱線にに電流Ｉを流し、その両側の電線１５、１６の発熱線には２分の１ずつの電流を中央の電線１４と逆向きに流して、電線を２本とした時と比べて打ち消されずに残る磁界を小さくすることができる。【選択図】図１
2007024328.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒーター線は、発熱線を持つ電線を３本として平面上に接近平行して配置し、両側の電線は、中央の電線の略１／２ずつの電流を中央の電線と逆方向に流す電気暖房装置
【請求項２】
ヒーター線の３本の平行した電線の両側が発熱線で、中央が低抵抗の電線である請求項１に記載された電気暖房装置。
【請求項３】
ヒーター線の３本の平行した電線の中央が発熱線で、両側が低抵抗の電線である請求項１に記載された電気暖房装置。
【請求項４】
３本の平行した電線の終端を接続し、中央の電線の電流を折り返して両側の電線に２分して流す請求項１から請求項３に記載された電気暖房装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気カーペット、電気毛布、電気敷き毛布、電気座布団、電気膝掛け、カーシートヒーター、暖房便座などヒーター線に電流を流して採暖する電気暖房装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電流を流すことによって生じる磁界を、２本の電線を接近平行させて打ち消すヒーター線は多数発表されていた（例えば特許文献１参照）。理論的にはヒーター線を同軸上に配置し逆方向に同じ大きさの電流を流すとその外側の磁界は零になるが、前記特許文献１の従来例に記載されたように異常過熱により２本のヒーター線が接触すると電源の短絡を招く。図７はその構成で、柔軟性のある樹脂からなる芯線１の周囲に発熱抵抗線２を巻き付け、その上に熱溶解する柔軟性のある樹脂３で被覆し、異常過熱検知線４を巻き付け、その上に熱溶解する柔軟性のある樹脂５で被覆し、さらにその上に発熱抵抗線６を巻き付けその外側を外皮７で被覆したものである。このような構成のヒータ線で、何らかの理由で生じた異常過熱で熱溶解する柔軟性のある樹脂３、５が溶けると発熱抵抗線２が接触する。そこで２本の発熱抵抗線２の接触を防ぐため特許文献１では図８に示すように２本の発熱抵抗線を内外に同軸上に配置せず、発熱抵抗線８、９を外皮１０で被覆して接近平行して配置している。さらに図９では発熱とは関係ないダミー線１１を入れ、発熱抵抗線２本と三角形形状に配置し、その上を外皮１２で被覆することにより外形断面形状を円形または円形に近い形状に形成して電気毛布などに加工しても捩れ難くしている。
【特許文献１】特開２０００−３０８４６号公報（図３、図５、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の特許文献１のように電流の分布を同軸上にせず、間隔を持った平行線したのでは磁界を完全に打ち消すことはできない。特にヒーター線の近傍では磁界が残る。
【０００４】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、打ち消されずに残る磁界を小さくすると共に、発熱抵抗線の接触を防ぎ、捩れにくいヒーター線を持った電気暖房装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために本発明は、ヒーター線は、電線を３本として平面上に接近平行して配置し、両側の電線は、中央の電線の略１／２ずつの電流を中央の電線と逆方向に流すものである。
【発明の効果】
【０００６】
本構成によって、電線を２本とした時と比べて打ち消されずに残る磁界を小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、ヒーター線は、発熱線を持つ電線を３本として平面上に接近平行して配置し、両側の電線は、中央の電線の略１／２ずつの電流を中央の電線と逆方向に流すもので、電線間の間隔が同じ場合、電線が２本のときよりも３本にする方が残留する磁界が小さくなる。また、ヒーター線が平たく幅が大きくなることで捩れにくくなる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、ヒーター線の３本の平行した電線の両側が発熱線で、中央が低抵抗の電線とするもので、両側の発熱線は抵抗値が大きいのでバランスが取り易く、両側の線に同じ電圧を印加したときに電線に流れる電流を均衡させや易くなる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、ヒーター線の３本の平行した電線の中央が発熱線で、両側が低抵抗の電線とするもので、高価な発熱線を１本にすることで、安価に製造できる。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、３本の平行した電線の終端を接続し、中央の電線の電流を折り返して両側の電線に２分して流すもので、簡単に往復の電流を同一にすることができる。
【実施例】
【００１１】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００１２】
（実施例１）
図１は本発明の第１の実施例における電気暖房装置のヒーター線の構造図、図２は該ヒータ線の電流と磁界の原理図、図３から図５は磁界の大きさを表す表、図６は電気カーペットの配線図である。これは電気毛布、電気カーペットに用いられているものである。ヒーター線１３は同じ構造の３本の電線１４、１５、１６が同一平面上にそれぞれ距離ｄで接近平行して配置され絶縁外皮は一部が一体になっている。芯糸１７の上に信号線１８を巻き、温度によって抵抗率の変化する感温ナイロン１９で被覆し、その上に発熱線２０を巻いている。さらにその外側は絶縁外皮２１でモールドされている。それぞれの電線が絶縁外皮で独立していることで、発熱線の接触を防ぐ構造になる。また３本が平面上に平たく並べられていることで、電気毛布のように折りたたむ用途に用いたときにも捩れにくくなっている。さらに３本の線が立体的に成らず薄く配置されることで、電気毛布、電気敷き毛布、電気座布団、カーシートヒーターなどに用いても体に当たってゴリゴリする感じが小さい。
【００１３】
なお、電流は主に発熱線２０を流れ、信号線１８に流れているのは温度検知用の微弱電流だけであり磁界にはほとんど影響しない。中央の電線１４の発熱線にに電流Ｉを流し、その両側の電線１５、１６の発熱線には２分の１ずつの電流を中央の電線１４と逆向きに流している。
【００１４】
なお、温度検知をサーミスタで行い信号線が無い構造でもかまわない。また絶縁外皮２１は一体でなくヒーター線は１本ずつ独立で、製品に組み立てる時に平行接近して布に縫い込んだり、樹脂にモールドしてもよい。
【００１５】
図２は無限長の電線２２に電流Ｉを流した時のようすを示している。距離ｄのところの磁界Ｈの大きさはＨ＝Ｉ／２πｄである。○の中に×の記号は電流が手前から向こうへ流れていることを示す。図３から図５に無限長の電線に電流を流した時にできる磁界の大きさを電線に直角の平面で切った断面で表す。
【００１６】
図３は電線が１本の場合でｘｙ座標（０，０）にある場合の磁界の大きさを計算した表である。数値は座標（１，０）で１となるように正規化している。
【００１７】
図４は平行した無限長の２本の電線の片側に電流Ｉ、もう一方の電線に−Ｉを流した時の磁界の大きさを表した表である。ｘｙ平面の（−０．５，０）（０．５，０）にそれぞれ電線があるとしたときの磁界の大きさを示している。○の中に・の記号は電流が向こうから手前の方向に流れていることを示す。二つの電流による磁界が打ち消し合って、およそ電線間隔以上離れると電線が１本であったときより磁界の大きさが小さくなっているこ
とがわかる。
【００１８】
図５は平行した無限長の３本の電線の中央に電流Ｉ、両側の電線に−０．５×Ｉを流した時の磁界の大きさを表した表である。ｘｙ平面の（−１，０）（０，０）（１，０）にそれぞれ電線があるとしたときの磁界の大きさを示している。数値が０．５以下、０．１以下の範囲を囲って示しているが、電線の間隔が同じであるにもかかわらず図４の電線が２本であったときに比べて狭くなっている。このように電線を３本にすることにより残留磁界を小さくすることができる。
【００１９】
図６は電気カーペットの配線図で、プラグ２３から入った電流はコントローラ２４でオン／オフされる。３本の平行したヒーター線２５はコントローラ２４の中で両側の発熱線が接続され終端２６で３本が１点に接続されている。中央の発熱線に流れた電流Ｉは両側の発熱線に２分配されて戻る。電線の長さは３本ともほぼ同じなので、両側の電線の抵抗値はほぼ等しく電流もほぼ  ０．５×Ｉずつに分配される。なおプラグ２３が接続する電源は５０／６０Ｈｚの商用電源なので、電流Ｉは交流である。
【００２０】
以上、３本の電線とも発熱線で説明してきたが、両側が発熱線で中央は発熱に関しない普通の銅線であっても、中央の電線の１／２ずつの電流を両側で戻せば磁界の打ち消し効果は変わらない。両側が発熱線であれば抵抗値が大きく、両側の電流値のバランスが取りやすい。また逆に両側が銅線で、中央が発熱線であっても中央の電線の１／２ずつの電流を両側で戻せば磁界の打ち消し効果は変わらない。高価な発熱線の長さが減り安価に製作できる。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
以上のように、本発明にかかる電気暖房装置は、電線を２本とした時と比べて打ち消されずに残る磁界を小さくすることができるので、身体に接触させて使用する暖房器具によい。また、電線は発熱線に限らないので、磁界の影響を受けやすいセンサ近傍の配線に使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態１の電気暖房装置のヒーター線の構造図
【図２】無限長の１本の電線に電流を流した時のようすを示す図
【図３】無限長の１本の電線に電流を流した時のｘｙ座標の磁界の大きさを計算した表を示す図
【図４】平行した無限長の２本の電線に逆方向の電流を流した時の磁界の大きさを表した表を示す図
【図５】平行した無限長の３本の電線の中央に電流Ｉ、両側の電線に−０．５×Ｉを流した時の磁界の大きさを表した表を示す図
【図６】電気カーペットの配線図
【図７】従来のヒーター線の構成図
【図８】従来のヒーター線の構成図
【図９】従来のヒーター線の構成図
【符号の説明】
【００２３】
１３  ヒーター線
１４  中央の電線
１５、１６  両側の電線
１７  芯糸
１８  信号線
１９  感温ナイロン
２０  発熱線
２１  絶縁外皮
【図１】
2007024328.tif 000003
【図２】
2007024328.tif 000004
【図３】
2007024328.tif 000005
【図４】
2007024328.tif 000006
【図５】
2007024328.tif 000007
【図６】
2007024328.tif 000008
【図７】
2007024328.tif 000009
【図８】
2007024328.tif 000010
【図９】
2007024328.tif 000011