JP2001023761A - Mesh heater - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、網状ヒータに係
り、特に自動車のハンドルやシート、あるいは複雑な配
管のエルボー部などに使用される網状ヒータに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reticulated heater, and more particularly to a reticulated heater used for a steering wheel or a seat of an automobile or an elbow portion of a complicated pipe.
【0002】[0002]
【従来の技術】寒冷地において厳冬期に自動車に乗り込
んでハンドルを掴むと、手の皮膚の水分により手がハン
ドルに氷結することがあるので、ハンドルにヒータを設
けることが提案されている。このようなハンドル用ヒー
タは、短時間で温度上昇すると共に、ハンドルのグリッ
プ感に違和感のない快適性が求められているので、例え
ば網目状のヒータをハンドルに被せることによりこれら
条件を満足させることが可能になる。2. Description of the Related Art It has been proposed that a handle be provided with a heater because, when a driver gets into a car and grips the handle in a cold winter in a cold region, the hand may freeze on the handle due to moisture on the skin of the hand. Such a heater for a handle is required to raise the temperature in a short time and to provide comfort that does not cause a sense of discomfort in the grip of the handle. Therefore, for example, a mesh heater is placed on the handle to satisfy these conditions. Becomes possible.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながらヒータ素
線を網目状に編む場合、ヒータ素線が交差する箇所でヒ
ータ素線が浮き上がりやすくなるので、ヒータを覆うた
めの表皮にヒータ素線が浮き出てしまい、また、電気的
に安定しなくなる虞がある。However, in the case where the heater wires are knitted in a mesh shape, the heater wires are easily lifted up at the intersections of the heater wires, so that the heater wires are raised on the skin for covering the heater. In other words, there is a possibility that the electrical stability may be lost.
【0004】このような難点に対してヒータをハンドル
材の断面中心部に配置することが考えられるが、例え発
熱量の高いヒータを使用しても、熱伝導の遅れにより昇
温に時間がかかってしまう。It is conceivable to arrange the heater at the center of the cross section of the handle member to solve such a problem. Would.
【0005】本発明は、このような従来の難点を解決す
るためになされたもので、複雑な曲面に対しても密着さ
せることができ、而も電気的にも極めて安定する網状ヒ
ータを提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a conventional problem, and provides a net-like heater which can be stuck to a complicated curved surface and which is extremely stable electrically and electrically. The purpose is to:
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
る本発明の網状ヒータは、素線径が0.02〜0.12
mmで且つ当該素線径が単一である複数のヒータ素線が、
ループを経(たて)方向に連続且つ平面的に綴るトリコ
ット編みで形成され、このトリコット編みの編目ピッチ
が0.5〜5mmである網目状発熱体を有するものであ
る。According to the present invention, there is provided a mesh heater having a wire diameter of 0.02 to 0.12.
mm and a plurality of heater wires having a single wire diameter,
The tricot stitch is formed in a tricot stitch that is continuously and planarly spelled in the direction of the loop (vertically), and has a mesh heating element having a stitch pitch of 0.5 to 5 mm.
【0007】このように構成された本発明の網状ヒータ
によれば、トリコット編みで形成されていることから、
伸縮性に富み、柔軟性があるので、複雑な曲面に対して
も密着させることができ、また、ヒータ素線が交差する
箇所で当該ヒータ素線が浮き上がらなくなるので、電気
的に安定する。[0007] According to the reticulated heater of the present invention thus configured, since it is formed by tricot knitting,
Since it is rich in elasticity and flexible, it can be adhered even to a complicated curved surface, and since the heater wires do not float at the intersections of the heater wires, they are electrically stable.
【0008】また、本発明の網状ヒータにおいて網目状
発熱体の経(たて)方向の両端部には、電極が隔置され
た状態で接続され、電極は導電性テープと、導電性テー
プを網目状発熱体の表裏に固着させる導電性粘着剤とか
ら成るものが好ましい。これにより、網目状発熱体を並
列回路にすることができるので、抵抗値は極めて安定す
る。In the reticulated heater according to the present invention, electrodes are connected to both ends of the reticulated heating element in the longitudinal (vertical) direction in a state where the electrodes are separated from each other. The electrodes are made of a conductive tape and a conductive tape. It is preferable to use a conductive adhesive which is fixed to the front and back of the network heating element. As a result, the reticulated heating element can be formed as a parallel circuit, so that the resistance value is extremely stable.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】以下、本発明の網状ヒータにおけ
る好ましい実施の形態例について図面を参照して説明す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of a mesh heater according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0010】本発明の網状ヒータは図1(a)に示すよ
うに、素線径が単一である複数のヒータ素線20がトリ
コット編みで形成されている網目状発熱体2を有してい
る。ここで、トリコット編みとは、ループを経(たて)
方向Vに連続に且つ平面的に綴る編み方をいう。この網
目状発熱体2のヒータ素線20の材料は、ニッケルが1
%以上入った銅合金、またはニクロム線等の腐食に強い
合金が好ましく、また、体積固有抵抗が純銅の1〜10
0倍、好ましくは2〜20倍であれば、加工性がよくな
る。さらに、ヒータ素線20の素線径は0.02〜0.
12mm、好ましくは0.06〜0.08mmであれば、強
度と柔軟性とを両立させることができる。As shown in FIG. 1A, the mesh heater of the present invention has a mesh heating element 2 in which a plurality of heater wires 20 having a single wire diameter are formed by tricot knitting. I have. Here, tricot knitting is performed through a loop (vertically)
The knitting method is to spell continuously and planarly in the direction V. The material of the heater wire 20 of the mesh heating element 2 is nickel 1
% Or more, and an alloy resistant to corrosion such as a nichrome wire is preferable.
If it is 0 times, preferably 2 to 20 times, workability is improved. Furthermore, the wire diameter of the heater wire 20 is 0.02-0.
When it is 12 mm, preferably 0.06 to 0.08 mm, both strength and flexibility can be achieved.
【0011】このヒータ素線20をトリコット編みで形
成する際の編目ピッチは、0.5〜5mm、好ましくは1
〜3mmであれば、発熱の均一性、加工性、経済性をすべ
て満足できる。例えば、経(たて)ピッチVPを1mm、
1編目の頂角αを60°とした場合の緯(よこ)1マス
における経(たて)4マス分の実際の経(たて)ヒータ
素線20の長さは、経方向Vにおける仮想経ヒータ素線
の長さをの4マス分とすると(図1(a))、The stitch pitch when forming the heater element wire 20 by tricot knitting is 0.5 to 5 mm, preferably 1 to 5 mm.
When the thickness is 3 mm, uniformity of heat generation, workability, and economy can all be satisfied. For example, the pitch VP is 1 mm,
When the apex angle α of the first stitch is set to 60 °, the actual length of the heater wire 20 for four warps (vertical) at one weft (horizontal) square is virtual in the warp direction V. Assuming that the length of the warp element wire is four squares (FIG. 1A),
【0012】[0012]
【数1】 (Equation 1)
【0013】となる。したがって、ヒータ素線20が交
差する箇所(以下、「交点」という。)ですべて非接触
だとすると、単純な測定長さの3.46倍の抵抗値とな
る。## EQU1 ## Therefore, assuming that all the points where the heater wires 20 intersect (hereinafter referred to as "intersection points") are non-contact, the resistance value is 3.46 times the simple measurement length.
【0014】また、図2(a)、(b)に示すように、
網目状発熱体2が幅55mm、長さ1.25mの長方形
で、幅方向に29本の経ヒータ素線20が配設されてい
るとすると、緯(よこ)ピッチHPは、As shown in FIGS. 2A and 2B,
Assuming that the mesh heating element 2 is a rectangle having a width of 55 mm and a length of 1.25 m, and 29 warp element wires 20 are arranged in the width direction, the weft (horizontal) pitch HP is:
【0015】[0015]
【数2】 (Equation 2)
【0016】となるので、経ヒータ素線20の交点が完
全非接触だとすると、1本が1.25m×3.46倍の
経ヒータ素線20による29本の並列回路となる。ここ
で、ヒータ素線20に素線径が0.06mm、体積固有抵
抗値が54Ω/mの合金線を使用すると仮定した場合、
網目状発熱体2の抵抗Rは、1m当りが、As a result, if the intersection of the heater wires 20 is completely non-contact, one wire becomes 29 parallel circuits of 1.25 m × 3.46 times the heater wires 20. Here, assuming that an alloy wire having a wire diameter of 0.06 mm and a volume specific resistance value of 54 Ω / m is used as the heater wire 20,
The resistance R of the mesh heating element 2 is as follows.
【数3】 となるので、(Equation 3) So,
【数4】 となる。したがって、網目状発熱体2のすべての交点が
非接触のときの最大抵抗値は約8Ωになる。(Equation 4) Becomes Therefore, the maximum resistance value when all the intersections of the mesh heating element 2 are not in contact is about 8Ω.
【0017】一方、網目状発熱体2のすべての交点が接
触しているとすると、経ピッチVPが1mmの場合、その
基本長さVPに対して1×cos-130°の長さの経ヒー
タ素線20がどの区画マスにも均等に3本あることにな
るので、図3に示すような単純な並列回路にモデル化で
きる。これにより、網目状発熱体2の抵抗Rは、On the other hand, assuming that all the intersections of the mesh heating element 2 are in contact, if the longitudinal pitch VP is 1 mm, the longitudinal length VP is 1 × cos −1 30 °. Since there are three heater wires 20 equally in each section mass, it can be modeled as a simple parallel circuit as shown in FIG. As a result, the resistance R of the mesh heating element 2 becomes
【0018】[0018]
【数5】 (Equation 5)
【0019】[0019]
【数6】 (Equation 6)
【0020】となる。## EQU1 ##
【0021】これらのことから、網目状発熱体2の抵抗
値を安定させることが可能になる。From the above, it is possible to stabilize the resistance value of the mesh heating element 2.
【0022】なお、ヒータ素線20の材料として焼鈍し
を行っていない硬線を使用した場合には、交点において
ヒータ素線20が浮きやすくなるので、自然体横置きで
の測定では、最大抵抗値の方に近寄ることになる。逆
に、よく焼鈍しした軟線を使用した場合には、交点にお
いてヒータ素線20の接触点が増えるので、最小抵抗値
の方に近寄ることになる。When a hard wire that has not been annealed is used as the material of the heater wire 20, the heater wire 20 is more likely to float at the intersection. Will approach you. Conversely, when a well-annealed soft wire is used, the number of contact points of the heater wires 20 at the intersections increases, so that the resistance value approaches the minimum resistance value.
【0023】このように、複数のヒータ素線20を、ル
ープが経方向に連続するように規則的に綴れば、局部的
な断線や交点などによる影響が少なくなり、而も伸縮性
に富んだ網状ヒータ1を提供できる。As described above, when the plurality of heater wires 20 are regularly sewn so that the loops are continuous in the meridian direction, the influence of local breaks and intersections is reduced, and the elasticity is also high. The mesh heater 1 can be provided.
【0024】また、トリコット編みで形成された網目状
発熱体2の経方向Vの両端部2a、2bには図1(b)
に示すように、それぞれ電極3が隔置された状態で接続
されている。この電極3は網目状発熱体2を電気的に安
定した状態にするために、当該網目状発熱体2の経方向
Vの両端部2a、2bの全幅を被覆している。このよう
な電極3は図4に示すように、導電性テープ31と、導
電性テープ31を網目状発熱体2の表裏に固着させる導
電性粘着剤32とから成るもので、導電性テープ31と
しては肉厚30μm程度の銅箔テープ、アルミマイラー
テープなどの錆びにくく、電気容量が適正な肉厚を有す
るものが、また、導電性粘着剤32としてはシリコーン
ゴム系粘着材に導電性カーボンが配合されたものなど
が、それぞれ好ましい。これにより、網目状発熱体2を
並列回路にすることができるので、抵抗値は極めて安定
する。この2つの電極3、3の端部にはそれぞれリード
線4、4が固着され、これらリード線4、4はサーモス
タット5に接続されている。FIG. 1 (b) shows two ends 2a and 2b in the longitudinal direction V of the mesh heating element 2 formed by tricot knitting.
As shown in the figure, the electrodes 3 are connected in a state where they are separated from each other. The electrodes 3 cover the entire widths of both ends 2a and 2b of the mesh heating element 2 in the meridional direction V in order to make the mesh heating element 2 electrically stable. As shown in FIG. 4, such an electrode 3 is composed of a conductive tape 31 and a conductive adhesive 32 for fixing the conductive tape 31 to the front and back of the mesh heating element 2. Is a copper foil tape, aluminum mylar tape, etc. having a thickness of about 30 μm, which is resistant to rust and has a proper electric capacity. The conductive adhesive 32 is composed of silicone rubber based adhesive and conductive carbon. Each of them is preferable. Thereby, the mesh heating element 2 can be formed as a parallel circuit, so that the resistance value is extremely stabilized. Lead wires 4, 4 are fixed to the ends of the two electrodes 3, 3, respectively, and these lead wires 4, 4 are connected to a thermostat 5.
【0025】なお、網目状発熱体2の経方向Vの両端部
2a、2bに編組線などの集合撚り線を添わせて、その
接触交点を局部的にはんだ付けするようにしてもよく、
このようにすれば、はんだ量が少なく、編目が大きいも
のならば網目状発熱体2の柔軟性は損なわれない。A twisted wire such as a braided wire may be attached to both ends 2a and 2b of the mesh heating element 2 in the longitudinal direction V, and the contact intersection may be locally soldered.
In this way, if the amount of solder is small and the stitch is large, the flexibility of the mesh heating element 2 is not impaired.
【0026】さらに、この網状ヒータ1を施工する際
に、網目状発熱体2を絶縁しなければならない場合に
は、当該網目状発熱体2に絶縁材料を被覆する。具体的
には、予め、施工する相手に自己融着性ゴムテープや
ビニルテープなどを巻回または貼付し、その上に網状ヒ
ータ1を貼付した後、さらに同テープで上巻きする、
網状ヒータ1の網目状発熱体2自体を液状シリコーンゴ
ム、フッ素樹脂ディスパージョン液などに浸漬し、一定
の薄い膜厚で被覆しておく、PE(ポリエチレン)の
軟化点が低く熱融着が比較的簡単なPE−PET(ポリ
エチレン−ポリエチレンテレフタレート)などのラミネ
ート用のフィルムで挟み込み、熱融着させておく、等の
方法が考えられる。何れにおいても、網目状発熱体2の
柔軟性を著しく損なわないように用いなければならな
い。Further, when the mesh heating element 2 must be insulated when installing the mesh heating element 1, the mesh heating element 2 is coated with an insulating material. Specifically, beforehand, a self-fusing rubber tape or a vinyl tape or the like is wound or affixed to a counterpart to be applied, and the reticulated heater 1 is affixed thereon, and then further wound up with the same tape.
The reticulated heating element 2 itself of the reticulated heater 1 is immersed in a liquid silicone rubber, a fluororesin dispersion liquid, or the like, and is coated with a constant thin film thickness. For example, a method of sandwiching the film with a laminating film such as PE-PET (polyethylene-polyethylene terephthalate) and heat-sealing the film may be considered. In any case, the mesh heating element 2 must be used so as not to significantly impair the flexibility.
【0027】このような網状ヒータは、通常、経編機で
編まれている。Such a mesh heater is usually knitted by a warp knitting machine.
【0028】[0028]
【実施例】次に、トリコット編みで形成された網目状発
熱体を有する本発明の網状ヒータと、緯(よこ)メリヤ
ス編みで形成された網目状発熱体を有する網状ヒータと
を、以下の条件でDC抵抗値の比較実験を行った。 [実施例1]トリコット編みで形成された網目状発熱体を
有する本発明の網状ヒータは、直径が0.06mm、体積
固有抵抗値が純銅の約10倍のヒータ素線を使用する。
また、この網目状発熱体は長方形で、経ピッチが3mm、
緯ピッチが2mm、幅が60mm、長さが1200mmとす
る。 [比較例1]緯メリヤス編み(ストッキング用丸編み方
式)で形成された網目状発熱体を有する網状ヒータは、
直径が0.06mm、体積固有抵抗値が純銅の約10倍の
ヒータ素線を使用する。また、この網目状発熱体は長方
形で、幅が70mm、長さが1000mmとする。Next, a mesh heater of the present invention having a mesh heating element formed by tricot knitting and a mesh heater having a mesh heating element formed by weft knitting were prepared under the following conditions. The comparison experiment of the DC resistance value was performed. [Example 1] A mesh heater of the present invention having a mesh heating element formed by tricot knitting uses a heater wire having a diameter of 0.06 mm and a volume resistivity of about 10 times that of pure copper.
In addition, this mesh heating element is rectangular, with a pitch of 3 mm,
The weft pitch is 2 mm, the width is 60 mm, and the length is 1200 mm. Comparative Example 1 A mesh heater having a mesh heating element formed by weft knitting (circular knitting method for stockings)
A heater wire having a diameter of 0.06 mm and a volume specific resistance of about 10 times that of pure copper is used. The mesh heating element has a rectangular shape with a width of 70 mm and a length of 1000 mm.
【0029】結果は、実施例1がDC抵抗値5Ω±5%
に収まり、柔軟性は20%延伸しても異常がなかったの
に対し、比較例1は、DC抵抗値が延伸時に0.5Ω、
自然横置状態時に約10Ω、長さ方向に10%緩めると
約10KΩとなり、4桁も変動することがわかった。ま
た、比較例1の緯メリヤス編みは1本のヒータ素線で1
段ずつ横方向に編んだものなので、部分断線すると、D
C抵抗値が大きくなってしまうことになる。The result is that the DC resistance value of Example 1 is 5Ω ± 5%.
And the flexibility was not abnormal even when stretched by 20%, whereas Comparative Example 1 had a DC resistance of 0.5Ω
It was found that the resistance was about 10Ω in the natural horizontal state, and about 10KΩ when loosened by 10% in the length direction, which was four orders of magnitude. In addition, the weft knitting of Comparative Example 1 was performed with one heater element wire.
It is knitted in the horizontal direction step by step, so if it breaks partially, D
The C resistance value will increase.
【0030】さらに、実施例1で使用した網状ヒータ
を、模擬ハンドル全体に巻き付け、さらにビニルテープ
で抑え巻きして、DC抵抗値を測定した。結果は、約
3.5Ωあり、ハンドルに巻き付けても、抵抗値が極め
て安定することを確認できた。Further, the net-shaped heater used in Example 1 was wound around the entire simulated handle, and was further wound with a vinyl tape, and the DC resistance was measured. The result was about 3.5Ω, and it was confirmed that the resistance value was extremely stable even when wound around the handle.
【0031】[0031]
【発明の効果】以上、説明したように、本発明の網状ヒ
ータによれば、トリコット編みで形成されていることか
ら、伸縮性に富み、柔軟性があるので、複雑な曲面に対
しても密着させることができる。これにより、自動車の
ハンドルやシートに使用しても、電気的に安定するので
短時間で昇温させることができ、特に自動車のハンドル
においてはヒータ素線が交差する箇所で当該ヒータ素線
が浮き上がらなくなるので、ヒータを覆うための表皮に
ヒータ素線が浮き出なくなる。また、複雑な配管のエル
ボー部などにも使用でき、短時間で昇温させることがで
きるので、厳冬期の水の流動性確保にも役立つ。As described above, according to the reticulated heater of the present invention, since it is formed by tricot knitting, it has high elasticity and flexibility, so that it can adhere to complicated curved surfaces. Can be done. As a result, even when used for an automobile steering wheel or seat, it is electrically stable and can be heated in a short period of time. Particularly, in the case of an automobile steering wheel, the heater element wire rises up at the intersection of the heater element wires. As a result, the heater wires do not protrude on the skin for covering the heater. Also, it can be used for the elbow section of complicated piping, etc., and can raise the temperature in a short time, which is useful for ensuring the fluidity of water in severe winter.
【図1】本発明の網状ヒータにおける好ましい実施の形
態例を示す図で、(a)はトリコット編みのパターン
図、(b)は全体構成図。1A and 1B are diagrams showing a preferred embodiment of a mesh heater according to the present invention, wherein FIG. 1A is a tricot knitting pattern diagram, and FIG.
【図2】本発明の網状ヒータの説明図で、(a)は大き
さを示す図、(b)は並列回路であることを示す図。FIGS. 2A and 2B are explanatory diagrams of a mesh heater according to the present invention, in which FIG. 2A shows a size and FIG. 2B shows a parallel circuit.
【図3】本発明の網状ヒータに用いられる網目状発熱体
のすべての交点が接触しているときのヒータ素線の状態
を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a state of a heater element wire when all intersections of a mesh heating element used in the mesh heater of the present invention are in contact with each other.
【図4】本発明の網状ヒータの網目状発熱体と電極との
固着状態を示す部分断面図。FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing a fixed state of a mesh heating element and an electrode of the mesh heater of the present invention.
1・・・・・網状ヒータ 2・・・・・網目状発熱体 2a、2b・・・・・網目状発熱体の両端部 3・・・・・電極 31・・・・・導電性テープ 32・・・・・導電性粘着剤 20・・・・・ヒータ素線 VP・・・・・経ピッチ(縫目ピッチ) HP・・・・・緯ピッチ(縫目ピッチ) 1... Reticulated heater 2... Reticulated heating element 2a, 2b... Both ends of reticulated heating element 3... Electrode 31... Conductive tape 32 ······ Conductive adhesive 20 ····· Heater wire VP · · · · · · Pitch (stitch pitch) HP · · · · · · Weft pitch (stitch pitch)
Claims (2)
素線径が単一である複数のヒータ素線が、ループを経
(たて)方向に連続且つ平面的に綴るトリコット編みで
形成され、この前記トリコット編みの編目ピッチが0.
5〜5mmである網目状発熱体を有することを特徴とする
網状ヒータ。1. A tricot in which a plurality of heater wires having a wire diameter of 0.02 to 0.12 mm and having a single wire diameter are continuously and planarly spelled in a loop (vertical) direction through a loop. The stitch pitch of the tricot stitch is 0.
A reticulated heater having a reticulated heating element measuring 5 to 5 mm.
両端部には電極が隔置された状態で接続され、前記電極
は導電性テープと、前記導電性テープを前記網目状発熱
体の表裏に固着させる導電性粘着剤とから成ることを特
徴とする請求項1記載の網状ヒータ。2. An electrode is connected to both ends of the mesh heating element in the longitudinal direction so as to be separated from each other. The electrode is formed of a conductive tape and the conductive tape. 2. The reticulated heater according to claim 1, wherein the reticulated heater comprises a conductive adhesive adhered to the front and back of the heating element.
Priority Applications (6)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
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- 1999-07-13 JP JP11198861A patent/JP2001023761A/en active Pending
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Legal Events
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A02 | Decision of refusal |
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