(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電力を通電することにより発熱する導体を絶縁樹脂で被覆して形成した発熱線を均熱シートに配設して面状発熱体を形成し、この面状発熱体の外殻に表裏面材を配すると共に周辺部に発熱線への通電を制御する温度コントローラを設けた電気カーペットにおいて、前記均熱シートの周辺部の一部分に切れ目を入れて折り返すことにより、温度コントローラの発熱線口出し部の所定領域の均熱シートの厚みを他の部分より厚くしたことを特徴とする電気カーペット。
【請求項２】
前記均熱シートは、重合する面の少なくとも一方にポリエチレン樹脂等からなる熱融着材をコートしており、重ね合わせて厚みの厚い部分を形成するとき加熱により接着したことを特徴とする請求項１記載の電気カーペット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気カーペットに関し、詳しくは電気カーペットの温度コントローラの発熱線口出し部分の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図９は電気カーペットの発熱線Ａの一例である感熱機能を具備した感熱発熱線Ａ1 の構造を示すものである。これは、１０００〜２０００ｄｅ（デニール）程度のポリエステル等の絶縁性の芯糸１に、銅合金等よりなる０．１〜０．２ｍｍφ程度の導体２を１〜５本程度、ピッチが０．５〜１．５ｍｍ程度になるように巻き付けてヒータ線部３とし、ＰＶＣ組成物等にイオン伝導性物質を微量添加した物等の負特性の温度−インピーダンス特性（図１０）を持った感熱樹脂層４を上記ヒータ線部３の外側に厚み０．２〜０．４ｍｍ程度に押し出し成形で被覆し、感熱樹脂層４の外側に０．５×０．０５ｍｍ程度に金属リボンなどを０．５〜２．０ｍｍ程度にピッチに巻いて温度検出用のセンサー電極５とし、感熱樹脂の添加成分がブリードアウトするのを防止するためにポリエステル等のバリア性を有する分離層６を上記センサー電極５や感熱樹脂層４の外側に形成し（２０μ厚程度のフィルムを巻くか、０．０５〜０．１ｍｍ程度の厚さになるように押し出し成形で被覆する）、その外側に耐熱ＰＶＣ等の絶縁層７を０．３〜０．４ｍｍ厚程度押し出し成形により被覆し、その外側に配線等の都合に応じてＬＤＰＥ等の熱接着層８を０．１ｍｍ厚程度に適宜押し出し成形により被覆して形成してある、この感熱発熱線Ａ1 の一例としては、感熱発熱線Ａ1 の線長３６ｍ、ヒータ線部３の抵抗値３３Ω、センサー電極５の抵抗値５００Ω、感熱樹脂のインピーダンス値２０ＫΩａｔ５０℃程度の設計となる（センサー電流２．５ｍＡ、温度信号電圧６２５ｍＶ程度となる）。導体の種類・表面処理・サイズ・形状等は設計の要求で適宜、最適化される。
【０００３】
図６は感熱発熱線Ａ1 の動作を示す等価回路図である。電源９から、リレー接点１０を介してヒータ線部３に電圧を供給し、センサー電極５の一端とヒータ線部３の一端とを接続して回路グランド１１を作り、ヒータ線部３から感熱樹脂層４を介してセンサー電極５に流れるセンサー電流１４を検知して、温度制御するようにしている。この例では、センサー電極５の他端に、１０００ＫΩ程度のバイアス抵抗１２を介してセンサー電極５とヒータ線部３の他端とを接続してセンサー電極５とバイアス抵抗１２の接続点１３に生じる温度信号電圧（図１１）を検知して温度制御するようにしている。上記バイアス抵抗１２は、センサー電極５が断線した場合に、温度信号電圧部に高い電圧を発生させてオフ動作させる目的で設けている。また回路グランド１１と温度検知用のセンサー電極５との間には、微小電流用の電流ヒューズを設けて、ヒータ線部３とセンサー電極５とが短絡するような故障に対して、センサー電極５断線と同様な働きを起こさせて、オフ動作させるようにすることもある。温度検知の方式は、前述の温度信号電圧を利用する方法以外にも、適宜、設計の都合で他の方法に変更されることがある。
【０００４】
図７は上記感熱発熱線Ａ1 を電気カーペットＢに応用した配線例を示すものである。図６に示したように、温度上昇した場合のセンサー電流１４は、回路グランド１１側が小さくてバイアス抵抗１２側が大きな値となり、感熱発熱線Ａ1 の温度検知性能は、感熱発熱線Ａ1 のどの部位でも同一感度という訳でない。また、例えば座布団等を電気カーペットＢの上に置いた場合は、部分的に温度が上昇し過ぎる（低感度部分）場合も考えられる。このため電気カーペットＢの温度コントローラ１５を設ける端子部から見て往路１６ａと復路１６ｂがほぼ平行に配線されるようにして、どの部分もある大きさで見た場合、感度が平均値を示すように工夫されている。
【０００５】
図８は電気カーペットＢの断面構造を示したもので、例えば、アルミニウム箔等の金属箔の両面にＬＤＰＥ等の熱接着層を設けた均熱シート１７に前述の感熱発熱線Ａ1 を図７に示すパターンで配線したものを、フェルト等よりなる表面材１８と裏面材１９との間に挟んで、ホットプレス等の方法で一体化して仕上げている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般的な大きさの電気カーペットに用いる感熱発熱線の線長は３６ｍで、商用電力（１００Ｖ）を両端に印加した場合、トータルで約３００Ｗ（１００Ｖ2 ／３３Ω）程度の発熱量であり、感熱発熱線１ｍ当たり８．３Ｗ／ｍ程度の発熱量に相当する。この感熱発熱線をジグザグ状に配設して約１８００ｍｍ×９００ｍｍ（１畳サイズ）の大きさの面状発熱体を形成する場合、感熱発熱線の配線間隔は４０ｍｍ程度である。
【０００７】
しかしながら、近年、省材料化のためにトータル発熱量は約３００Ｗはそのままで、線長を２９ｍ程度に短くしているので、感熱発熱線の１ｍ当たりの発熱量は約１０Ｗ／ｍになっている。この感熱発熱線をジグザグ状に配設して１畳サイズの面状発熱体を形成する場合の感熱発熱線の配線間隔は５０ｍｍ程度となる。また温度コントローラは小型化する傾向にあるためにこの温度コントローラの近傍の発熱線口出し部の所定の領域では感熱発熱線の配設間隔は３０ｍｍ程に小さくなるので、この発熱線口出し部の所定の領域の単位面積当たりの発熱量が他の部分より大きくなる。発熱線口出し部の所定の領域の単位面積当たりの発熱量が大きくなると、同部の温度が他の部分の温度より高くなるために次のような問題がある。
【０００８】
１）．耐熱ＰＶＣ組成物からなる感熱樹脂層の温度−インピーダンス特性が熱劣化のために変化してしまい、制御温度が変化する。
２）．耐熱ＰＶＣ組成物からなる絶縁層の絶縁耐力が熱劣化のために低下する。
３）．温度コントローラの電子部品の温度が上昇して故障、短寿命化する。
【０００９】
本発明は叙述の点に鑑みてなされたものであって、発熱線口出部の所定の領域の放熱を促進して温度上昇を抑えることができる電気カーペットを提供するにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の請求項１の電気カーペットは、商用電力を通電することにより発熱する導体を絶縁樹脂で被覆して形成した発熱線を均熱シートに配設して面状発熱体を形成し、この面状発熱体の外殻に表裏面材を配すると共に周辺部に発熱線への通電を制御する温度コントローラを設けた電気カーペットにおいて、温度コントローラの発熱線口出し部の所定領域の均熱シートの厚みを他の部分より厚くしたことを特徴とする。温度コントローラの発熱線口出し部の所定領域の放熱を促進してこの部分の温度上昇を抑えることができる。これにより単位長さ当たりの発熱量の大きな発熱線を使用することができて、発熱線の線長を短くして省材料化が図れ、また発熱線の間隔を狭くできて温度コントローラの小型化ができ、さらに信頼性を高めると共に製品の寿命を長くできる。
【００１１】
また本発明の請求項１の発明は、前記均熱シートの周辺部の一部分に切れ目を入れて折り返すことにより厚みの厚い部分を形成して成ることを特徴とする。発熱線口出し部の所定の領域に厚さの厚い部分を容易に形成できて生産性を向上できると共に均熱シートの歩留まりを向上できる。
【００１２】
また本発明の請求項２の発明は、請求項１において、前記均熱シートは、重合する面の少なくとも一方にポリエチレン樹脂等からなる熱融着材をコートしており、重ね合わせて厚みの厚い部分を形成するとき加熱により接着したことを特徴とする。隙間なく密着させて厚さの厚い部分を形成できて信頼性を高めることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
発熱線Ａは本例の場合、図９に示すような構造の感熱発熱線Ａ1 を用いている。この感熱発熱線Ａ1 を図１や図２に示すようにアルミニウム箔のような金属箔からなる均熱シート１７にジグザグ状に配設して面状発熱体を形成し、面状発熱体をフェルトのような不織布よりなる表面材１８と裏面材１９との間に挟んで、ホットプレス等の方法で一体化して電気カーペットＢを形成している。電気カーペットＢの周辺を切り欠いて端子部が形成されており、温度制御を行うための温度コントローラ１５が設けられている。温度コントローラ１５には商用電力を得るための電源プラグ２０が接続されている。上記電気カーペットＢの感熱発熱線Ａ1 の配線間隔は約５０ｍｍであり、温度コントローラ１５の発熱線口出し部の所定領域では感熱発熱線Ａ1 の配線間隔は約３０ｍｍとなっている。この配線間隔が約３０ｍｍとなる発熱線口出し部としての所定領域では均熱シート１７の厚みが他の部分より厚くなる厚肉部２１を形成してある。このように厚肉部２１を設けることにより、この部分では感熱発熱線Ａ1 より発生する熱を他の部分に比べて効率よく放熱できるようにして感熱発熱線Ａ1 の温度が他の部分に比べて異常に高くならないようにしている。このように温度コントローラ１５近傍の発熱線口出し部の所定領域の温度が高くならないようにすることにより、単位長さ当たりの発熱量の大きい感熱発熱線Ａ1 を使用することができて、感熱発熱線Ａ1 の線長を短くして省材料化が図れ、また感熱発熱線Ａ1 の間隔を狭くできて温度コントローラ１５の小型化ができ、さらに信頼性を高めると共に製品の寿命を長くできる。
【００１４】
図３は均熱シート１７に厚肉部２１を設ける参考例を示すものである。本例の場合、均熱シート１７の上に均熱シート１７と同じ材料で上記所定領域に対応する大きさの第２の均熱シート２３を積層して厚肉部２１を形成してある。均熱シート１７に使用するアルミニウム箔は一般的にアルミニウムの地金を連続して圧延する方法によって得られるため一部分を他の部分に比べて厚くするのは困難であるが、均熱シート１７とは別に第２の均熱シート２３を設けることは工業的に容易に行える。この第２の均熱シート２３は２枚以上の複数枚であってもよい。
【００１５】
図４は均熱シート１７に厚肉部２１を設ける例を示すものである。図２に示したように電気カーペットＢに温度コントローラ１５を取り付ける場合、略方形の電気カーペット本体の一部を切り欠いて設けるのが一般的である。上記例でも説明した通り、均熱シート１７に使用するアルミニウム箔は連続して圧延して製造される任意の幅の長物である。そして長物を任意の長さに裁断することによって略方形の均熱シート１７を製作する。従来、このようにして得られた均熱シート１７の一部を切り欠いて温度コントローラ１５を取り付ける部位を設けていた。本発明では前記していた切り欠くことをやめ、周辺部の一部に切れ目２４を入れ、この部分を矢印Ｃに示すように折り返すことにより均熱シート１７に温度コントローラ１５の取り付け部を形成すると同時に温度コントローラ１５の近傍に厚さの厚い厚肉部２１を同時に形成できるようにしている。
【００１６】
図５は均熱シート１７の厚肉部２１を設ける例の他例を示すものである。均熱シート１７の一方の面にポリエチレン樹脂等からなる熱融着材２５が形成されており、同一構成の第２の均熱シート２３を熱融着材２５同士が対向するように積層し、加熱することにより融着して厚さの厚い厚肉部２１を形成している。このようにすることにより、均熱シート１７と第２の均熱シート２３は単に重なり合っているのでなく、熱融着材２５を介して接着されているために隙間がなく感熱発熱線Ａ1 の熱をより効率よく放熱できる。均熱シート１７，２３に設ける熱融着材２５は両面でよいことはいうまでもない。
【００１７】
本発明の実施の形態では、発熱線Ａとして感熱発熱線Ａ1 の例について述べたが、感熱する機能のない単なる発熱線でもあっても同様の効果が得られる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の請求項１の発明は、温度コントローラの発熱線口出し部の所定領域の均熱シートの厚みを他の部分より厚くしたので、温度コントローラの発熱線口出し部の所定領域の放熱を促進してこの部分の温度上昇を抑えることができるものであって、単位長さ当たりの発熱量の大きな発熱線を使用することができて、発熱線の線長を短くして省材料化が図れるものであり、また発熱線の間隔を狭くできて温度コントローラの小型化ができるものであり、さらに信頼性を高めると共に製品の寿命を長くできるものである。
【００１９】
また本発明の請求項１の発明は、前記均熱シートの周辺部の一部分に切れ目を入れて折り返すことにより厚みの厚い部分を形成しているので、発熱線口出し部の所定の領域に厚さの厚い部分を容易に形成できて生産性を向上できると共に均熱シートの歩留まりを向上できるものである。
【００２０】
また本発明の請求項２の発明は、請求項１において、前記均熱シートは、重合する面の少なくとも一方にポリエチレン樹脂等からなる熱融着材をコートしており、重ね合わせて厚みの厚い部分を形成するとき加熱により接着したので、隙間なく密着させて厚さの厚い部分を形成できて信頼性を高めることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の電気カーペットの要部で図２のＤ−Ｄ’線で破断した断面図である。
【図２】  同上の全体の平面図である。
【図３】  電気カーペットの厚肉部を形成する参考例を示す斜視図である。
【図４】  本発明の電気カーペットの厚肉部を形成する一例を示す斜視図である。
【図５】  同上の厚肉部を形成する他例を示す断面図である。
【図６】  感熱発熱線の動作を説明する等価回路図である。
【図７】  従来の電気カーペットを説明する平面図である。
【図８】  従来の電気カーペットを説明する断面図である。
【図９】  感熱発熱線の説明図である。
【図１０】  感熱樹脂層のインピーダンスと温度の関係を示す説明図である。
【図１１】  温度信号電圧と温度の関係を示す説明図である。
【符号の説明】
Ａ  発熱線
Ｂ  電気カーペット
２  導体
１５  温度コントローラ
１７  均熱シート
１８  表面材
１９  裏面材
２１  厚肉部
２３  第２の均熱シート
２５  熱融着材
【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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【図８】
0003807044.tif 000009
【図９】
0003807044.tif 000010
【図１０】
0003807044.tif 000011
【図１１】
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