(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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た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してなることを特徴とする面状採暖具。
【請求項２】
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てなることを特徴とする請求項１記載の面状採暖具。
【請求項３】
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つに分割されてなることを特徴とする請求項１または請求項２記載の面状採暖具。
【請求項４】
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つに分割されてなることを特徴とする請求項１または請求項２記載の面状採暖具。
【請求項５】
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ことを特徴とする請求項１記載の面状採暖具。
【発明の詳細な説明】
【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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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