(57)【要約】      （修正有）【課題】ヒータ部材を確実に保護するとともに、可撓性や伸縮性に富み、配管への巻装性に優れるテープヒータを連続して製造する。【解決手段】耐熱性の糸を織って形成された可撓性を有する上下の基布で、Ｕ字状のヒータ部材を挟持してなることを特徴とする。また、ヒータ部材を、電気絶縁性スリーブにより電熱線を被覆して構成されることを特徴とするテープヒータ。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐熱性の糸で形成された可撓性を有する上下の基布で、ヒータ部材を挟持してなることを特徴とするテープヒータ。
【請求項２】
耐熱性の糸を編んで形成された可撓性を有する基布中に、ヒータ部材を配設してなることを特徴とするテープヒータ。
【請求項３】
前記上下の基布が、筒状織物であることを特徴とする請求項１記載のテープヒータ。
【請求項４】
前記糸が耐熱性無機繊維からなることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のテープヒータ。
【請求項５】
前記ヒータ部材が、電気絶縁性スリーブにより電熱線を被覆して構成されることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のテープヒータ。
【請求項６】
耐熱性の糸を織るまたは編むことにより、可撓性を有する２枚の基布を形成する工程と、
前記２枚の基布の間にヒータ部材を配置する工程と、
前記２枚の基布を接合する工程と、を有することを特徴とするテープヒータの製造方法。
【請求項７】
耐熱性の糸を編みつつ、ヒータ部材を内包しながら可撓性を有する基布を形成する工程を有することを特徴とするテープヒータの製造方法。
【請求項８】
耐熱性の糸を織るまたは編むことにより、可撓性を有する筒状の基布を形成する工程と、
ヒータ部材を前記筒状の基布の内部に配置する工程と、
前記筒状の基布における対向する面同士を接合する工程と、を有することを特徴とするテープヒータの製造方法。
【請求項９】
前記各工程を同時に行い、前記ヒータ部材を配置した状態で前記基布を織り進めることを特徴とする請求項６または８に記載のテープヒータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はテープヒータ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、テープヒータは、凍結防止等のために配管等に巻付けて加熱や保温したり、半導体業界では半導体を製造する各種工程から排出される排ガスが冷やされて生じる副生成物の生成抑制を目的として配管等に巻付けて使用されている（例えば特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
特許文献１に記載のテープヒータでは、耐熱性で、電気絶縁性を有する可撓性の帯状の基材の上にヒータ線を配し、所定間隔で縫い付けて固定した後、全体を耐熱性樹脂シートにより被包している。
【０００４】
また、特許文献２に記載のテープヒータでは、電気絶縁性の合成樹脂で被覆された炭素繊維を加熱素子とし、この加熱素子を通常の繊維と織って帯状に形成したものである。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３０３５８０号公報
【特許文献２】特開昭６３−２４５８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載のテープヒータにおいては、基材の上にヒータ線を固定した後、全体を耐熱性樹脂シートにより被包するため、連続して製造することができず、生産性が悪いという問題がある。
【０００７】
一方、特許文献２に記載のテープヒータにおいては、加熱素子を他の繊維とともに織り込んであるので、連続して製造することができ、生産性に優れるものの、加熱素子がテープヒータの外面に露出するため、損傷を受けて電気絶縁がとれずにショートしてしまうことが懸念される。
【０００８】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、ヒータ部材を確実に保護するとともに、可撓性や伸縮性に富み、配管への巻装性に優れるテープヒータを連続して製造することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は以下のテープヒータ及びその製造方法を提供する。
（１）耐熱性の糸で形成された可撓性を有する上下の基布で、ヒータ部材を挟持してなることを特徴とするテープヒータ。
（２）耐熱性の糸を編んで形成された可撓性を有する基布中に、ヒータ部材を配設してなることを特徴とするテープヒータ。
（３）前記上下の基布が、筒状織物であることを特徴とする上記（１）記載のテープヒータ。
（４）前記糸が耐熱性無機繊維からなることを特徴とする上記（１）〜（３）の何れか１項に記載のテープヒータ。
（５）前記ヒータ部材が、電気絶縁性スリーブにより電熱線を被覆して構成されることを特徴とする上記（１）〜（４）の何れか１項に記載のテープヒータ。
（６）耐熱性の糸を織るまたは編むことにより、可撓性を有する２枚の基布を形成する工程と、
前記２枚の基布の間にヒータ部材を配置する工程と、
前記２枚の基布を接合する工程と、を有することを特徴とするテープヒータの製造方法。
（７）耐熱性の糸を編みつつ、ヒータ部材を内包しながら可撓性を有する基布を形成する工程を有することを特徴とするテープヒータの製造方法。
（８）耐熱性の糸を織るまたは編むことにより、可撓性を有する筒状の基布を形成する工程と、
ヒータ部材を前記筒状の基布の内部に配置する工程と、
前記筒状の基布における対向する面同士を接合する工程と、を有することを特徴とするテープヒータの製造方法。
（９）前記各工程を同時に行い、前記ヒータ部材を配置した状態で前記基布を織り進めることを特徴とする上記（６）または（８）に記載のテープヒータの製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のテープヒータは、ヒータ部材を上下の基布により挟持しているため、ヒータ部材が確実に保護されるとともに、可撓性や伸縮性に富み、配管への巻装性に優れる。また、ヒータ部材を挟んで基布を織り進み、上下の基布を接合するようにすれば、連続してテープヒータを製造することができるため、生産効率が向上し、生産コストを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
（第１実施形態）
図１（Ａ）は本発明のテープヒータに係る第１実施形態を示す平面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＡＡ断面図である。
【００１３】
図示されるように、本発明の第１実施形態に係るテープヒータ１０は、耐熱性の糸１３で形成された長尺の上下の基布１１ａ、１１ｂからなる基布１１と、上下の基布１１ａ、１１ｂの間に挟まれたヒータ部材１２と、を有している。そして、ヒータ部材１２を挟んだ上下の基布１１ａ、１１ｂを、両縁部及びその間を所定間隔で長手方向に縫い付ける（図１（Ｂ）；符号Ｌ１参照））ことにより接合したものである。この縫込みにより、ヒータ部材１２が幅方向に移動して接触し合うのを防止している。また、ヒータ部材１２の端部には、外部電源に接続するためのリード線１４、１４が突出している。ここで、基布１１ａ、１１ｂは、公知の編機で編まれて形成されてもよいし、公知の織機で織られて形成されてよい。
【００１４】
糸１３としては、耐熱性に加えて織りやすいこと、高強度であること、市場から安価に入手できること、揮発成分を含まない等から、ガラス繊維が好ましいが、その他にもセラミック繊維、シリカ繊維やアルミナ繊維といった耐熱性無機繊維や、ふっ素樹脂などの耐熱性樹脂から構成されていてもよい。特に、半導体製造装置では、アウトガス汚染の原因となる揮発成分を含まないことは重要である。尚、織り方としては、平織りや綾織り等、特に制限はない。また、基布１１の幅Ｗ１にも制限がなく、取り扱い性を考慮して２０〜３０ｍｍ程度とすることができる。
【００１５】
また、ヒータ部材１２としては、電気絶縁性スリーブで被覆されていることが好ましい。例えば、ニクロム線等の電熱線を、セラミック繊維、シリカ繊維、アルミナ繊維、ガラス繊維といった耐熱性無機繊維を編んでなるスリーブや、電気絶縁性樹脂で被覆したものを用いる。特に、耐熱性無機繊維を編んでなるスリープによる被覆は二重であることが好ましく、二重被覆することにより、作業者がテープヒータ１０を配管に施工する際に、テープヒータを曲げたり、捻ったりしても、電熱線がスリーブの網目からはみ出したりする危険性がなくなり、電気絶縁性を確実に確保することができる。
【００１６】
本発明において、ヒータ部材１２は、その両端部がリード線１４に接続していれば、その配置には特に限定はないが、２本のリード線１４をテープヒータ１０の一方の端部に設けることが作業性や生産性といった観点から好ましい。そのため、ヒータ部材１２は、テープヒータ１０のもう一方の端部にて折り返して配置されることが好ましく、全体としてＵ字状に配置されればよい。その場合、ヒータ部材１２の間隔Ｗ２は基布１１の幅Ｗ１に応じて適宜決められるが、上記したＷ１の場合で１０〜２０ｍｍ程度とすることができる。尚、ヒータ部材１２は１本のテープヒータ１０に複数本配置されていてもよい。
【００１７】
図２（Ａ）はテープヒータ１０の図１のＢＢ断面図であるが、前後両端部のみを拡大して示す図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）中Ｂ方向から見た平面図、図２（Ｃ）は図２（Ａ）中Ｃ方向から見た平面図であるが、図２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、テープヒータ１０の、ヒータ部材１２のＵ字部分１２ａ側の端部１０ａは、端部が渡り折り返えされており、この折り返し部１１ｄは、縫合されている（Ｌ２）。これにより、先端からヒータ部材１２が露出するのを防止している。また、必要に応じて、折り返し部１１ｄ全体に耐熱性のテープを巻いてもよい。
【００１８】
一方、図２（Ａ）及び（Ｃ）に示すように、テープヒータ１０の他端部１０ｂには、ヒータ部材１２とリード線１４を接続する圧着部１５が設けられている。圧着部１５では、ヒータ部材１２の各後端部１２ｂ、１２ｂが上基布１１ａを貫通して外部に露出し、それぞれ圧着端子１６、１６に接続されており、圧着端子１６を介してリード線１４が接続されている。尚、圧着端子１６との接続部分は、例えばシリコンワニスガラスチューブ等の熱収縮チューブ１７によって覆われて保護されている。
【００１９】
更に、圧着部１５を内包するように基布１１が所定長さで折り返されており、この折り返し部１１ｅは縫合され（Ｌ３）、更に折り返し部１１ｅの最先端部分１１ｆは内側へ折り返されて縫合されている（Ｌ４）。これにより、圧着部１５は確実に保護される。また、リード線１４は、折り返し部１１ｂの両脇から外部に引き出されているが、リード線１４に引張力が作用した際に、力が圧着端子１６に伝わらないように、ヤーン（糸）１８により固定されている。また、必要に応じて、折り返し部１１ｅ全体に耐熱性のテープで巻いてもよい。
【００２０】
上記のテープヒータ１０を製造するには、公知の編機や織機を使用すればよいが、例えば、図３に模式的に示す装置３０を用いればよい。図示される装置３０は、縦糸供給部３１ａ及び横糸供給部３２ａから糸１３を供給して上基布１１ａを織る上織り機３３ａと、縦糸供給部３１ｂ及び横糸供給部３２ｂから糸１３を供給して下基布１１ｂを織る下織り機３３ｂを有している（基布を形成する工程）。両織り機３３ａ、３３ｂの間の下流側には、ヒータ部材１２を供給するヒータ部材供給部３４が設けられており、ヒータ部材１２のＵ字部分１２ａを織り方向Ｆ（図中左側から右側）に向けて配置する。また、ヒータ部材供給部３４の下流側には、上下の基布１１ａ、１１ｂの間にヒータ部材１２を挟みながら（ヒータ部材を配置する工程）、上下の基布１１ａ、１１ｂを長手方向に縫合する縫合機３５（基布を接合する工程）が設けられている。尚、本発明においては、基布を形成する工程、ヒータ部材を配置する工程および基布を接合する工程を同時に行なってもよい。
【００２１】
上記の装置３０では、上織り機３３ａ及び下織り機３３ｂで織られた上下の基布１１ａ、１１ｂの間に、ヒータ部材供給部３４からヒータ部材１２が供給され、縫合機３５にて上下の基布１１ａ、１１ｂでヒータ部材１２を挟持した状態で上下の基布１１ａ、１１ｂが縫合される。そのため、上下の基布１１ａ、１１ｂを連続して織り、間欠的にヒータ部材１２を供給することにより、図４に示すような、長尺で、上下の基布１１ａ、１１ｂの間に所定間隔でヒータ部材１２が挟み込まれたテープヒータ前駆体１０Ａが得られる。
【００２２】
そして、テープヒータ前駆体１０Ａを、ヒータ部材１２とヒータ部材１２との中間地点Ｋで切断し、切断した個々について図２に示したような端部処理を施すことにより、図１に示すテープヒータ１０が得られる。
【００２３】
（第２実施形態）
第１実施形態では、基布１１を、上下２枚の基布１１ａ、１１ｂで構成している。ここでは、図５（図１（Ｂ）に相当する断面図）に示すように、２倍幅の１枚の基布１１Ｂを折り返し、それにより形成された上下の基布１１ａ、１１ｂでヒータ部材１２を挟持したテープヒータ１０Ｂを提供する。このテープヒータ１０Ｂでは、折り返し部を縫合する必要が無くなる。
【００２４】
このテープヒータ１０Ｂを製造するには、公知の編機や織機を使用すればよいが、例えば、図６に模式的に示す装置３０Ｂを用いればよい。図示されるように、この装置３０Ｂでは、縦糸供給部３１及び横糸供給部３２から糸１３を供給して２倍幅の１枚の基布１１Ｂを織る織り機３３を有している（１枚の基布を形成する工程）。織り機３３の下流側には、基布１１Ｂの半幅の部位（後に下基布１１ｂとなる部分）にヒータ部材１２を供給するヒータ部材供給部３４が設けられており、その下流側には、基布１１Ｂを折り返して上下の基布１１ａ、１１ｂを形成するとともに上下の基布１１ａ、１１ｂの間にヒータ部材１２を挟む基布折り返し機３６を有している（ヒータ部材１２を内包するように基布を折り返す工程）。更に、その下流には、折り返した基布１１ａ、１１ｂを長手方向に縫合する縫合機３５（基布を接合する工程）が設けられている。尚、本発明においては、１枚の基布を形成する工程、ヒータ部材１２を内包するように基布を折り返す工程および基布を接合する工程を同時に行なってもよい。
【００２５】
本実施形態でも、図４に示したような長尺のテープヒータ前駆体１０Ａが得られ、これを切断して図２に示すような端部処理を施すことにより、テープヒータ１０Ｂを連続的に製造することができる。
【００２６】
（第３実施形態）
ここでは、図７（図１（Ｂ）に相当する断面図）に示すように、筒状に編んだ、または織った基布１１Ｃでヒータ部材１２を挟持したテープヒータ１０Ｃを提供する。このテープヒータ１０Ｃでは、基布１１Ｃの両縁の縫合が不要になる。
【００２７】
このテープヒータ１０Ｃを製造するには、公知の編機や織機を使用すればよいが、例えば、図８に模式的に示す装置３０Ｃを用いればよい。図示されるように、この装置３０Ｃでは、縦糸供給部３１及び横糸供給部３２から糸１３を供給して筒状の基布１１Ｃを織る筒状織り機３７を有している（筒状の基布を形成する工程）。筒状織り機３７には、ヒータ部材供給部３４からヒータ部材１２が供給され、織られた筒状の基布１１Ｃの内部にヒータ部材１２が配置されるようになっている（ヒータ部材を筒状の基布の内部に配置する工程）。筒状織り機３７の下流側には、筒状の基布１１Ｃを扁平にして上下の基布１１ａ、１１ｂを形成するとともに、上下の基布１１ａ、１１ｂの間にヒータ部材１２を挟んだ状態で上下の基布１１ａ、１１ｂを長手方向に縫合する縫合機３５（筒状の基布における対向する面を接合する工程）が設けられている。尚、本発明においては、筒状の基布を形成する工程、ヒータ部材を筒状の基布の内部に配置する工程および筒状の基布における対向する面を接合する工程を同時に行なってもよい。
【００２８】
本実施形態でも、図４に示したような長尺のテープヒータ前駆体１０Ａが得られ、これを切断して図２に示すような端部処理を施すことにより、テープヒータ１０Ｃを連続的に製造することができる。
【００２９】
（第４実施形態）
ここでは、図９（図１（Ｂ）に相当する断面図）に示すように、耐熱性の糸を編んで形成された可撓性を有する基布１１Ｄ中に、ヒータ部材１２を配設してなるテープヒータ１０Ｄを提供する。このテープヒータ１０Ｄでは、基布１１Ｄの両縁およびヒータ部材１２の間の縫合（例えば、図１のＬ１）が不要になる。このテープヒータ１０Ｄを製造するには、公知の編機を使用すればよく、耐熱性の糸を編みつつ、ヒータ部材１２を内包しながら可撓性を有する基布を形成する工程を有していればよい。
【００３０】
（第５実施形態）
第４実施形態のテープヒータ１０Ｄにおいて、基布１１Ｄを３倍幅に編み、かつ、３等分した中央の基布１１Ｄａにヒータ部材１２を配設し、その両側の基布１１Ｄｂ，１１Ｄｃを中央の基布１１Ｄａの表面または裏面と当接するように折り返して３層構造とし、全厚に渡り縫合（Ｌ５）することにより、テープヒータ１０Ｅとすることもできる。
【００３１】
また、上記各実施形態において、図１１（図４に対応して示す）に示すように、２本のヒータ部材１２Ａ，１２Ｂを平行に、基布１１の全長にわたり配置した長尺のテープヒータ前駆体１０Ａ´とすることもできる。そして、このテープヒータ前駆体１０Ａ´を、必要な長さに切断し（切断箇所Ｌ）、切断した個々（１０´、１０´）について、基布１１の一方の端部からヒータ部材１２Ａ，１２Ｂを抜き出して結線した後、基布１１の内部に収容して端部１１Ａを図２（Ｂ）に示すように封止するとともに、基布１１の他端において図２（Ｃ）に示すようにリード線を接続してテープヒータとする。長尺のテープヒータ前駆体１０Ａ’により、テープヒータの長さを自由に設計でき、生産効率がさらに向上し、生産コストをさらに抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】（Ａ）は本発明のテープヒータの第１実施形態を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）中ＡＡ断面図である。
【図２】（Ａ）は図１に示すテープヒータのＢＢ断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）中Ｂ方向から見た平面図、（Ｃ）は（Ａ）中Ｃ方向から見た平面図である。
【図３】第１実施形態のテープヒータを製造するための装置を示す模式図である。
【図４】図３の装置で得られるテープヒータ前駆体を示す平面図である。
【図５】本発明のテープヒータの第２実施形態を、図１（Ｂ）にならい示す断面図である。
【図６】第２実施形態のテープヒータを製造するための装置を示す模式図である。
【図７】本発明のテープヒータの第３実施形態を、図１（Ｂ）にならい示す断面図である。
【図８】第３実施形態のテープヒータを製造するための装置を示す模式図である。
【図９】第４実施形態のテープヒータを示す断面図である。
【図１０】第５実施形態のテープヒータを示す断面図である。
【図１１】本発明のテープヒータの他の製造方法を説明する模式図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ  テープヒータ
１０Ａ、１０Ａ´  テープヒータ前駆体
１１Ｂ  ２倍幅の基布
１１Ｃ  筒状の基布
１１ａ  上基布
１１ｂ  下基布
１２、１２Ａ，１２Ｂ  ヒータ部材
１３  糸
【図１】
2009245737.tif 000003
【図２】
2009245737.tif 000004
【図３】
2009245737.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2009245737.tif 000009
【図８】
2009245737.tif 000010
【図９】
2009245737.tif 000011
【図１０】
2009245737.tif 000012
【図１１】
2009245737.tif 000013