JP2001195135A - Electric heater device and method for manufacturing heater body for the device - Google Patents

Electric heater device and method for manufacturing heater body for the device

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JP2001195135A
JP2001195135A JP2000003262A JP2000003262A JP2001195135A JP 2001195135 A JP2001195135 A JP 2001195135A JP 2000003262 A JP2000003262 A JP 2000003262A JP 2000003262 A JP2000003262 A JP 2000003262A JP 2001195135 A JP2001195135 A JP 2001195135A
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voltage
heater body
heater
temperature
circuit
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Takatsugu Nakahama
隆次 中濱
Kikuji Takahashi
喜久次 高橋
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric heater device capable of obtaining a required heating value and executing accurate temperature control even when the electric resistance of a heater body is not comparatively accurate or the electric resistance is changed due to deterioration or the like of the heater body and to provide also the heater body having high product yield in manufacturing. SOLUTION: The electric heater device is provided with a heater body 1 having a heating member 7 to be heated when voltage is impressed and a control device 2 for supplying heating power to the member 7 in the heater body 1. The control device 2 supplies power required per unit time to the member 7 by impressing a fixed DC voltage to the member 7 and intermittently impressing the DC voltage in accordance with temperature detected by a temperature sensor arranged on a suitable position of the heater body 1 so that the temperature of the heater body 1 is maintained at a prescribed temperature.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は融雪用のロードヒー
ティングに好適な電熱ヒータ装置および同装置用ヒータ
体の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric heater device suitable for road heating for melting snow and a method for manufacturing a heater body for the device.

【0002】[0002]

【従来の技術とその問題点】従来の電熱ヒータ装置に
は、熱発生体たるヒータ体に一定の交流電圧を印加して
所要の熱を生じさせるものがあり、前記ヒータ体の電気
抵抗値に応じて一定の発熱量が得られるようになってい
る。
2. Description of the Related Art Some conventional electric heater devices generate a required heat by applying a constant AC voltage to a heater as a heat generator. A certain amount of heat is obtained accordingly.

【0003】前記ヒータ体には各種のものがあり、従来
から融雪用のロードヒーティングや床暖房等に使用され
ている電熱ヒータ装置のヒータ体としては、導電性粒子
を樹脂バインダに混入してなる導電性インク、例えばカ
ーボンインクを網目状の布や樹脂フィルムよりなるベー
ス体に含浸あるいは塗布したものがある。
[0003] There are various types of heaters, and as a heater of an electric heating device conventionally used for road heating for snow melting, floor heating, and the like, conductive particles are mixed in a resin binder. There is an ink obtained by impregnating or applying a conductive ink such as a carbon ink to a base body made of a mesh-like cloth or a resin film.

【0004】従来の電熱ヒータ装置では、ヒータ体の電
気抵抗値によって発熱量が決まるので、ヒータ体の電気
抵抗値を正確に設定する必要があり、ヒータ体の製造時
において前記導電性インクの含浸量や塗布量に厳密さが
要求される。
In a conventional electric heater, the amount of heat generated is determined by the electric resistance of the heater. Therefore, it is necessary to accurately set the electric resistance of the heater. Strict amount and application amount are required.

【0005】しかし、ベース体に含浸あるいは塗布され
る導電性インクの量を適正値に維持することは決して容
易ではなく、現状では製造されたヒータ体の20〜30
%程度が所要の電気抵抗値とならずに廃棄処分されてい
て、製品歩留が小で、電熱ヒータ装置のコストが嵩む原
因となっている。
However, it is not easy to maintain the amount of the conductive ink impregnated or applied to the base body at an appropriate value.
% Is discarded without reaching the required electric resistance value, resulting in a low product yield and an increase in the cost of the electric heater device.

【0006】また、従来の電熱ヒータ装置ではヒータ体
へ交流電圧を供給しているので、電圧の極性変化にとも
なってヒータ体に微小な振動が生じ、この振動によって
導電性インクがベースから剥離することでヒータ体の電
気抵抗値が増大し、所要の発熱量が得られなくなること
がある。
Further, in the conventional electric heater device, since an AC voltage is supplied to the heater body, a minute vibration is generated in the heater body in accordance with a change in the polarity of the voltage, and the conductive ink is separated from the base by the vibration. As a result, the electric resistance value of the heater body increases, and a required heat generation amount may not be obtained.

【0007】ところで、ロードヒーティングに使用され
る電熱ヒータ装置のヒータ体は、道路のアスファルト内
に埋設して使用され、具体的には予め打設されたアスフ
ァルトの上にヒータ体を敷設し、このヒータ体の上へさ
らに厚さ3cm程度のアスファルトを打設する。
[0007] By the way, the heater body of the electric heater device used for road heating is used by being buried in asphalt of a road. Specifically, the heater body is laid on previously cast asphalt. Asphalt having a thickness of about 3 cm is further cast on the heater body.

【0008】この際、アスファルトの打設時の熱(16
0℃程度)によってヒータ体の導電性インクがベースか
ら剥離してヒータ体の電気抵抗値が増大し、所要の発熱
量が得られないことが往々にしてあり、この場合にはア
スファルトを掘り返してヒータ体の敷設をやり直さなけ
ればならない。
At this time, the heat (16
(Approximately 0 ° C.), the conductive ink of the heater body peels off from the base and the electric resistance value of the heater body increases, so that the required calorific value is often not obtained. In this case, asphalt is dug up. The heater body must be laid again.

【0009】[0009]

【本発明の目的】本発明の目的とするところは、ヒータ
体の電気抵抗値があまり正確でなかったり、あるいはヒ
ータ体の劣化等によりその電気抵抗値が変化しても、所
要の発熱量を得ることができ、しかも正確な温度調節を
行うことのできる電熱ヒータ装置を提供することにあ
り、また、製造時において製品歩留の良好なヒータ体を
提供することにある。
The object of the present invention is to reduce the required amount of heat even if the electric resistance of the heater is not very accurate or the electric resistance changes due to deterioration of the heater. An object of the present invention is to provide an electric heater device that can be obtained and that can perform accurate temperature control, and to provide a heater body having a good product yield during manufacturing.

【0010】[0010]

【本発明の構成】上記目的を達成するために、本発明の
請求項1に係る電熱ヒータ装置は、電圧が印加されるこ
とにより発熱する発熱部材を有するヒータ体と、このヒ
ータ体の発熱部材へ発熱用の電力を供給する制御装置と
を備え、同制御装置は前記発熱部材へ一定電圧の直流電
圧を印加し、しかも前記ヒータ体の適所に設けた温度セ
ンサにより検知される温度に応じて前記直流電圧を断続
的に印加することにより発熱部材へ単位時間当たり所要
量の電力を供給して、ヒータ体の温度が所定温度に保た
れるように構成したものとしてある。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an electric heater device having a heating member having a heating member which generates heat when a voltage is applied thereto, and a heating member of the heating member. A control device for supplying power for heat generation to the heating member, wherein the control device applies a constant DC voltage to the heat generating member, and furthermore, according to a temperature detected by a temperature sensor provided at an appropriate position of the heater body. By applying the DC voltage intermittently, a required amount of electric power is supplied per unit time to the heat generating member, so that the temperature of the heater body is maintained at a predetermined temperature.

【0011】本発明の請求項2に係る電熱ヒータ装置
は、電圧が印加されることにより発熱する発熱部材を有
するヒータ体と、このヒータ体の発熱部材へ発熱用の電
力を供給する制御装置とを備え、同制御装置は外部から
の交流電圧の波形を参照して同交流電圧のゼロクロス点
と同期するパルス状のゲート電圧を出力するゲート回路
と、通常はOFFであるが同ゲート回路からのゲート電
圧が入力されている間はONとなるスイッチ回路と、同
スイッチ回路からの出力を両波整流する整流回路とを備
え、前記ゲート回路は、前記ヒータ体の適所に設けた温
度センサにより検知される温度に応じて所要時間ゲート
電圧を出力して前記スイッチ回路をONとし、スイッチ
回路からの出力を前記整流回路を介して前記発熱部材へ
直流電圧を断続的に印加することにより発熱部材へ単位
時間当たり所要量の電力を供給して、ヒータ体の温度が
所定温度に保たれるように構成したものとしてある。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an electric heating device having a heating element having a heat generating member which generates heat when a voltage is applied thereto, and a control device for supplying electric power for heat generation to the heat generating member of the heater element. The control device includes a gate circuit that outputs a pulse-like gate voltage synchronized with a zero-cross point of the AC voltage with reference to a waveform of the AC voltage from outside, and a gate circuit that is normally OFF but is supplied from the gate circuit. A switch circuit that is turned on while the gate voltage is being input; and a rectifier circuit that performs double-wave rectification on the output from the switch circuit. The gate circuit is detected by a temperature sensor provided at an appropriate position on the heater body. A gate voltage is output for a required time according to the temperature to be turned on to turn on the switch circuit, and an output from the switch circuit is intermittently applied with a DC voltage to the heating member via the rectifier circuit. By supplying power requirements per unit to the heating member time by pressing, is as constructed as the temperature of the heater body is maintained at a predetermined temperature.

【0012】本発明の請求項3に係る電熱ヒータ装置
は、電圧が印加されることにより発熱する発熱部材を有
するヒータ体と、このヒータ体の発熱部材へ発熱用の電
力を供給する制御装置とを備え、前記ヒータ体は前記発
熱部材に互いに平行をなす電極を備えるとともに、適所
に温度センサを備え、前記制御装置は外部からの交流電
圧の波形を参照して同交流電圧のゼロクロス点と同期す
るパルス状のゲート電圧を出力するゲート回路と、通常
はOFFであるが同ゲート回路からのゲート電圧が入力
されている間はONとなるスイッチ回路と、同スイッチ
回路からの出力を両波整流する整流回路とを備え、前記
ゲート回路は、前記温度センサにより検知される温度に
応じて所要時間ゲート電圧を出力して前記スイッチ回路
をONとし、スイッチ回路からの出力を前記整流回路を
介して前記発熱部材へ直流電圧を断続的に印加すること
により発熱部材へ単位時間当たり所要量の電力を供給し
て、ヒータ体の温度が所定温度に保たれるように構成し
たものとしてある。
According to a third aspect of the present invention, there is provided an electric heating device having a heating element having a heat generating member which generates heat when a voltage is applied thereto, and a control device for supplying electric power for heat generation to the heat generating member of the heater element. The heater body includes electrodes parallel to each other on the heating member, and includes a temperature sensor in an appropriate position, and the control device synchronizes with a zero cross point of the AC voltage by referring to a waveform of the AC voltage from the outside. A gate circuit that outputs a pulsed gate voltage, a switch circuit that is normally off but is turned on while the gate voltage from the gate circuit is being input, and a double-wave rectification of the output from the switch circuit. A gate circuit that outputs a gate voltage for a required time according to a temperature detected by the temperature sensor, turns on the switch circuit, and switches the switch circuit. A required amount of power per unit time is supplied to the heat generating member by intermittently applying a DC voltage to the heat generating member through the rectifier circuit from the output from the circuit, and the temperature of the heater body is maintained at a predetermined temperature. It has been configured to be.

【0013】また、本発明の請求項4に係る電熱ヒータ
装置用のヒータ体の製造方法は、絶縁材よりなる長尺な
網目状の布に、導線よりなる電極を長手方向に互いに平
行となるよう複数列編み込んでなるベース材を、導電性
粒子を含有する導電性インクを溜めた浸漬槽に浸してベ
ース材に導電性インクを含浸せしめ、余分な導電性イン
クを除去した後、乾燥せしめて発熱部材とし、この発熱
部材を所要の長さに切断した後、前記電極の一端に所要
の配線を行うとともに発熱部材の適所に温度センサを配
設し、発熱部材全体を絶縁材よりなるカバーで被覆する
ことを特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, in a method of manufacturing a heater body for an electric heater device, electrodes made of conductive wires are made parallel to each other in a longitudinal direction on a long mesh cloth made of an insulating material. The base material knitted in a plurality of rows is immersed in an immersion tank containing conductive ink containing conductive particles to impregnate the base material with conductive ink, and after removing excess conductive ink, it is dried. After the heating member is cut to a required length, a required wiring is provided at one end of the electrode and a temperature sensor is disposed at an appropriate position of the heating member, and the entire heating member is covered with a cover made of an insulating material. It is characterized by coating.

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明に係る電熱ヒータ装置の実施例
を添付図面に示す具体例に基づいて詳細に説明する。本
発明の装置はヒータ体1と制御装置2とを備え、ヒータ
体1と制御装置2との間は給電ライン3a、3bと温度
検知ライン4で接続され、また、制御装置2には外部か
らの交流ライン5が接続されている。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an electric heater device according to the present invention. The device of the present invention includes a heater 1 and a control device 2. The heater 1 and the control device 2 are connected by power supply lines 3 a and 3 b and a temperature detection line 4. AC line 5 is connected.

【0015】前記ヒータ体1は電極6a、6b、6cが
長手方向に互いに平行となるように配設されたシート状
の発熱部材7と、この発熱部材上の適所に設けられた例
えばサーミスタよりなる温度センサ8を備えていて、発
熱部材7の各電極6a、6b、6cの一端にはそれぞれ
電極端子板9a、9b、9cが取り付けられており、電
極端子板9a、9cには前記給電ライン3aの端部が、
電極端子板9bには前記給電ライン3bの端部がそれぞ
れ接続され、前記温度センサ8には温度検知ライン4の
端部が接続されている。
The heater body 1 comprises a sheet-like heat generating member 7 in which the electrodes 6a, 6b, 6c are arranged parallel to each other in the longitudinal direction, and, for example, a thermistor provided at an appropriate position on the heat generating member. An electrode terminal plate 9a, 9b, 9c is attached to one end of each of the electrodes 6a, 6b, 6c of the heating member 7, and the power supply line 3a is connected to the electrode terminal plates 9a, 9c. The end of
An end of the power supply line 3b is connected to the electrode terminal plate 9b, and an end of the temperature detection line 4 is connected to the temperature sensor 8.

【0016】前記発熱部材7はベースたる絶縁材よりな
る網目状の布に導電性インクを含浸せしめたものとして
あって、導電性インクには例えば導電性粒子たるカーボ
ンブラックを適宜の樹脂バインダや接着剤等に混入した
ものを使用する。また、前記電極6a、6b、6cは発
熱部材のベースたる網目状の布に予め編み込んだ導線で
構成してある。
The heat generating member 7 is formed by impregnating a conductive ink into a mesh-like cloth made of an insulating material as a base. The conductive ink contains, for example, carbon black as conductive particles by an appropriate resin binder or an adhesive. Use what is mixed in the agent. The electrodes 6a, 6b, and 6c are formed of conductive wires that are previously woven into a mesh-like cloth serving as a base of the heat generating member.

【0017】ヒータ体1は例えばポリエステルフィルム
よりなる絶縁カバー10で被覆されていて、ヒータ体内
部への水の浸入や漏電を防止してある。なお、融雪用の
ロードヒーティングに好適なヒータ体の製造方法につい
ては後述する。
The heater body 1 is covered with an insulating cover 10 made of, for example, a polyester film to prevent water from entering the inside of the heater body and leakage. A method for manufacturing a heater suitable for road heating for snow melting will be described later.

【0018】しかして本発明に係る電熱ヒータ装置の制
御装置2はヒータ体1における発熱部材7の電極間に直
流電圧を印加するものとしてあって、この直流電圧は最
高電圧値は一定であるが、所要の時間的間隔でON・O
FFを繰り返し、温度センサ8にて検知されるヒータ体
の温度(検知温度)が予め設定された温度(設定温度)
よりも高くなると通電時間を短く、すなわち単位時間あ
たりの電力供給量を小ならしめて発熱量を減少させ、検
知温度が設定温度よりも低くなると通電時間を長く、す
なわち単位時間当たりの電力供給量を大ならしめて発熱
量を増大させてヒータ体の温度を一定に保つ構成として
ある。
The control device 2 of the electric heater device according to the present invention applies a DC voltage between the electrodes of the heating member 7 in the heater body 1. This DC voltage has a constant maximum voltage value. ON / O at required time intervals
The temperature of the heater (detection temperature) detected by the temperature sensor 8 is repeatedly set to a preset temperature (set temperature).
When the temperature is higher than the set temperature, the power supply time is shortened, that is, the amount of power supply per unit time is reduced to reduce the heat generation, and when the detected temperature is lower than the set temperature, the power supply time is lengthened, that is, the power supply amount per unit time is reduced. The configuration is such that the amount of heat generated is increased by a large amount to keep the temperature of the heater body constant.

【0019】具体的には、図2に示すヒータ体1への供
給電圧と検知温度との関係のように、検知温度と設定温
度とが等しい場合の通電時間をt0 、検知温度が設定温
度以下である場合の通電時間をtL 、検知温度が設定温
度以上である場合の通電時間をtH とすると、tH <t
0 <tL となるように通電時間を制御し、検知温度が設
定温度とほぼ同じとなるようにしてある。
More specifically, as shown in the relationship between the supply voltage to the heater 1 and the detected temperature shown in FIG. 2, the energization time when the detected temperature is equal to the set temperature is t 0 , and the detected temperature is the set temperature. Assuming that the energizing time when the temperature is equal to or less than t L and the energizing time when the detected temperature is equal to or higher than the set temperature is t H , t H <t
The energization time is controlled so that 0 <t L so that the detected temperature is substantially equal to the set temperature.

【0020】以下に制御装置2の具体的構成を説明す
る。制御装置2は一次側交流ライン5aに接続されたゲ
ート回路11と、同ゲート回路11の出力側および前記
一次側交流ライン5aに入力端T1 が接続され、通常は
OFFであるが、ゲート回路11からゲート電圧を受け
るとONとなる例えばトライアックよりなるスイッチ回
路12と、同スイッチ回路12の出力端T2および二次
側交流ライン5bに接続された例えばブリッジ回路より
なる両波整流用の整流回路13とを備え、同整流回路1
3の出力側は前記ヒータ体1への給電ライン3a、3b
に接続されている。
Hereinafter, a specific configuration of the control device 2 will be described. Control device 2 and the gate circuit 11 connected to the primary side AC line 5a, the input terminal T 1 is connected to the output side and the primary side AC line 5a of the gate circuit 11, but usually is OFF, the gate circuit Upon receiving the gate voltage and the switch circuit 12 to be oN for example made of triac from 11, rectifier for full-wave rectification made of the connected example bridge circuit to the output terminal T 2 and the secondary side AC line 5b of the switch circuit 12 The rectifier circuit 1
The output side of 3 is a power supply line 3a, 3b to the heater body 1.
It is connected to the.

【0021】前記ゲート回路11は前記スイッチ回路1
2へ通電指令たるパルス状のゲート電圧を出力するもの
としてあり、前記一次側交流ライン5aに接続されたオ
ペアンプ14と、同オペアンプの出力側に接続され、前
記スイッチ回路12のゲートGへ前記パルス電圧を出力
するトリガ15と、前記温度センサ8からオペアンプ1
4の入力側に至る温度検知ライン4の途中に設けられた
例えば可変抵抗回路よりなる温度設定回路16を備えて
いる。
The gate circuit 11 is connected to the switch circuit 1
2 to output a gate voltage in the form of a pulse as an energization command to the second side. The operational amplifier 14 is connected to the primary AC line 5a and the output side of the operational amplifier. A trigger 15 for outputting a voltage;
A temperature setting circuit 16 including, for example, a variable resistance circuit is provided in the middle of the temperature detection line 4 reaching the input side of the temperature detection line 4.

【0022】また、前記ゲート回路11からスイッチ回
路12へ出力されるゲート電圧の出力タイミングは一次
側交流ライン5aの電圧波形におけるゼロクロス点Pに
同期せしめるようにしてある。
The output timing of the gate voltage output from the gate circuit 11 to the switch circuit 12 is synchronized with the zero cross point P in the voltage waveform of the primary AC line 5a.

【0023】上述のように構成した制御装置2の各部の
作用について、図3に示す制御装置内各部の電圧波形に
基づいて説明する。同図(A)は一次交流ライン5aと
二次交流ライン5b間の電圧波形を示し、例えば100
Vあるいは200Vの商用電源からの交流波形である。
The operation of each part of the control device 2 configured as described above will be described based on the voltage waveforms of each part in the control device shown in FIG. FIG. 3A shows a voltage waveform between the primary AC line 5a and the secondary AC line 5b.
This is an AC waveform from a commercial power supply of V or 200V.

【0024】ゲート回路11はパルス状のゲート電圧を
スイッチ回路12のゲートGへ出力し、スイッチ回路1
2のゲートGと入力端T1 間に印加されるゲート電圧の
波形を同図(B)に示す。
The gate circuit 11 outputs a pulsed gate voltage to the gate G of the switch circuit 12,
2B shows a waveform of a gate voltage applied between the gate G of No. 2 and the input terminal T 1 .

【0025】本発明においては、ゲート回路11が図3
(A)に示される交流波形を参照して、ゲート電圧の出
力タイミングを同図(A)の交流波形におけるゼロクロ
ス点Pに同期せしめてあるので、スイッチ回路12の出
力波形にオーバーシュートが生じない。すなわちヒータ
体1へ過大電圧が印加されるのを防止できてヒータ体の
長寿命化を期すことができる。
In the present invention, the gate circuit 11 corresponds to FIG.
With reference to the AC waveform shown in (A), the output timing of the gate voltage is synchronized with the zero cross point P in the AC waveform in FIG. . That is, application of an excessive voltage to the heater body 1 can be prevented, and the life of the heater body can be extended.

【0026】また、ゲート電圧の出力時間t1 はオペア
ンプ14において決められ、より詳しくは、前述したよ
うにオペアンプにおいて温度センサ8からの検知温度と
設定温度とが比較され、この比較結果に基づいて同出力
時間t1 が決められ、この出力時間t1 の間だけトリガ
15からスイッチ回路12へゲート電圧が出力される。
The output time t 1 of the gate voltage is determined by the operational amplifier 14. More specifically, as described above, the operational amplifier compares the temperature detected by the temperature sensor 8 with the set temperature, and based on the result of the comparison. The output time t 1 is determined, and the gate voltage is output from the trigger 15 to the switch circuit 12 only during the output time t 1 .

【0027】図3(C)は整流回路13の入力端間にお
ける電圧波形、すなわちスイッチ回路の出力端T2 と二
次交流ライン5b間の電圧波形を示し、前記ゲート電圧
の出力時間t1 の間、同図(A)と同様の波形よりなる
交流電圧が出力される。
FIG. 3 (C) shows the voltage waveform between the input ends of the rectifier circuit 13, i.e., the output terminal T 2 of the switch circuit shows the voltage waveform between the secondary ac line 5b, the output time of the gate voltage t 1 During this time, an AC voltage having a waveform similar to that shown in FIG.

【0028】図3(D)は整流回路13の出力端間にお
ける電圧の理論波形を示しており、、整流回路13によ
り両波整流された電圧波形が得られる。なお、同図
(D)では電圧波形が脈流となっているが、整流回路1
3の出力端間における電圧の実測波形は同図(D’)に
示されるように平滑化され、リップルの小なるものとな
っている。これはヒータ体1の電極6a、6b、6cが
発熱部材7上に互いに平行となるように配設されている
ことからヒータ体がコンデンサとして作用しているもの
と考えられ、ヒータ体の全長が長いほどより平滑な実測
波形が得られる。
FIG. 3D shows a theoretical waveform of the voltage between the output terminals of the rectifier circuit 13, and a voltage waveform rectified by the rectifier circuit 13 is obtained. Although the voltage waveform is a pulsating current in FIG.
The measured waveform of the voltage between the output terminals of No. 3 is smoothed as shown in FIG. This is considered that since the electrodes 6a, 6b, 6c of the heater body 1 are arranged on the heat generating member 7 so as to be parallel to each other, the heater body acts as a capacitor, and the total length of the heater body is reduced. The longer the length, the smoother the measured waveform can be obtained.

【0029】上述した電熱ヒータ装置の実施例において
はヒータ体の発熱部材をシート状のもので構成してある
が、電熱ヒータの使用目的に応じて適宜形状の異なるも
のを使用する場合もあるし、ニクロム線ヒータ等の他の
ヒータ体を使用する場合もある。
In the above-described embodiment of the electric heater device, the heat generating member of the heater body is formed in a sheet shape. However, an electric heater having a different shape may be used depending on the purpose of use of the electric heater. In some cases, another heater body such as a nichrome wire heater may be used.

【0030】次ぎに、本発明の電熱ヒータ装置用のヒー
タ体、特に融雪用のロードヒーティングに好適なヒータ
体の製造方法について図4に基づいて説明する。同図に
おいて、符号17はベースロールを示し、このベースロ
ールは発熱部材7のベースたるベース材18を巻いてあ
るロールであり、ベース材18は予め導線よりなる電極
6a、6b、6cを長手方向に互いに平行となるように
編み込んだ絶縁材よりなる幅が例えば30cm程度の網
目状の長尺な布である。
Next, a method for manufacturing a heater body for an electric heating device according to the present invention, particularly a heater body suitable for road heating for snow melting will be described with reference to FIG. In the figure, reference numeral 17 denotes a base roll, which is a roll around which a base material 18 serving as a base of the heat-generating member 7 is wound. This is a mesh-like long cloth made of an insulating material woven so as to be parallel to each other and having a width of, for example, about 30 cm.

【0031】ベースロール17から繰り出されたベース
材18は導電性粒子を含有する導電性インク19、例え
ばカーボンインクを満たした浸漬槽20内を経て圧搾ロ
ール21にて上下から圧搾されて余分な導電性インクを
取り除かれ、ドライヤ22に送られて乾燥される。
The base material 18 fed from the base roll 17 is squeezed from above and below by a squeezing roll 21 through an immersion tank 20 filled with a conductive ink 19 containing conductive particles, for example, a carbon ink, to thereby generate excess conductive material. The volatile ink is removed and sent to the dryer 22 to be dried.

【0032】前記浸漬槽20内における導電性インクの
濃度及び前記圧搾ロール21での圧搾圧力を適宜設定す
ることにより、ベース材18への導電性粒子の付着量が
調節され、同付着量に応じて発熱部材7の電気抵抗値が
決まる。
By appropriately setting the concentration of the conductive ink in the immersion tank 20 and the pressing pressure of the pressing roll 21, the amount of the conductive particles adhered to the base member 18 is adjusted, and the amount of the conductive particles adhered to the base material 18 is adjusted. Thus, the electric resistance value of the heat generating member 7 is determined.

【0033】すなわち、導電性粒子の付着量が小であれ
ば電気抵抗値が大となって単位面積当たりの発熱量の小
なる発熱部材が得られ、同付着量が大であれば電気抵抗
値が小となって単位面積当たりの発熱量の大なる発熱部
材が得られる。
That is, if the amount of the conductive particles attached is small, the electric resistance value is large, and a heat-generating member having a small heat value per unit area can be obtained. Is small, and a heat generating member having a large heat generation amount per unit area can be obtained.

【0034】前記ドライヤ22にて乾燥されたベース材
18はカッタ23にて所要の長さ、例えばロードヒーテ
ィング用であれば50m程度の長さに切断されて発熱部
材7となり、この発熱部材7に、アセンブラ24にて電
極6a、6b、6cの端部へ予め給電ライン3a、3b
の端部が接続された電極端子板9a、9b、9cが接続
されるとともに、予め温度検知ライン4が接続された温
度センサ8が取り付けられる。
The base member 18 dried by the dryer 22 is cut by the cutter 23 into a required length, for example, about 50 m for road heating, and becomes the heat generating member 7. In advance, the assembler 24 previously feeds the feed lines 3a, 3b to the ends of the electrodes 6a, 6b, 6c.
The electrode terminals 9a, 9b, and 9c to which the ends of are connected are connected, and the temperature sensor 8 to which the temperature detection line 4 is connected in advance is attached.

【0035】配線が終了した発熱部材7はラミネータ2
5に送られ、このラミネータにおいて例えばポリエステ
ルフィルムよりなる絶縁フィルム10aで全体がラミネ
ート加工によりカバーされ、ヒータ体1の完成品として
製品ロール26に巻き取られる。
The heating member 7 for which wiring has been completed is the laminator 2
5, the whole is covered with an insulating film 10 a made of, for example, a polyester film by a laminating process in the laminator, and is wound around a product roll 26 as a completed product of the heater body 1.

【0036】しかして、完成品のヒータ体1は配線検査
および電気抵抗値の測定検査を経て製品となる。ところ
で、従来のヒータ体ではヒータ体の発熱量が電気抵抗値
にのみ依存していたので、電気抵抗値を厳密に管理する
必要があり、前記電気抵抗値の測定検査において検査不
合格品が20〜30%程度生じていた。これに対し、本
発明の電熱ヒータ装置では制御装置2側で発熱量を管理
するため、ヒータ体の電気抵抗値はさほど厳密に管理す
る必要がなく、ヒータ体の製造においては前記電気抵抗
値の検査を簡素化することができるとともに製品歩留が
良好であり、もってヒータ体の製造コストの低減を期す
ことができる。
Thus, the completed heater body 1 undergoes a wiring inspection and an electrical resistance measurement inspection to become a product. By the way, in the conventional heater body, since the calorific value of the heater body depends only on the electric resistance value, it is necessary to strictly control the electric resistance value. About 30%. On the other hand, in the electric heater device of the present invention, since the heating value is managed on the control device 2 side, it is not necessary to control the electric resistance value of the heater body so strictly. The inspection can be simplified and the product yield is good, so that the manufacturing cost of the heater body can be reduced.

【0037】[0037]

【発明の効果】本発明に係る電熱ヒータ装置によれば、
発熱体たるヒータ体の温度が検知されて制御装置へフィ
ードバックされ、制御装置はこの検知温度に基づいて単
位時間当たり所要の電力をヒータ体へ供給する。
According to the electric heater device of the present invention,
The temperature of the heater, which is a heating element, is detected and fed back to the controller, and the controller supplies necessary power per unit time to the heater based on the detected temperature.

【0038】したがって、ヒータ体における発熱部材の
電気抵抗値が所要の値でなかったり、あるいは使用の経
過により発熱部材が劣化してその電気抵抗値が変化して
も制御装置から所要の発熱量に応じた電力が供給され、
所要の設定温度を安定して維持することができる。
Therefore, even if the electric resistance value of the heat generating member in the heater body is not a required value, or if the heat generating member is deteriorated due to the lapse of use and its electric resistance value changes, the control device can reduce the required heat value. The corresponding power is supplied,
The required set temperature can be stably maintained.

【0039】また、制御装置は所要の発熱量に応じた電
力のみをヒータ体へ供給するので、過加熱のおそれがな
く、したがって、消費電力量を最小限に抑えることがで
き、省エネルギ化を図ることができる。
Further, since the control device supplies only the power corresponding to the required heat value to the heater body, there is no danger of overheating, so that the power consumption can be minimized and energy saving can be achieved. Can be planned.

【0040】さらに、制御装置はヒータ体の発熱部材に
直流電圧を印加するので、従来のもののように発熱部材
に交流電圧を印加することで生じる発熱部材の劣化等の
不具合が生じることがなく、ヒータ体の長寿命化を期す
ことができる。
Further, since the control device applies a DC voltage to the heat generating member of the heater, there is no problem such as deterioration of the heat generating member caused by applying an AC voltage to the heat generating member unlike the conventional device. The life of the heater body can be extended.

【0041】また、本発明方法によれば、従来のように
ヒータ体の電気抵抗値を厳密に検査する必要がなく同検
査を簡素化することができ、しかも従来は電気抵抗値の
誤差によって不合格品とされていたヒータ体のほとんど
を製品として使用することができて製品歩留が良好であ
り、したがってヒータ体を安価に製造することができ
る。
Further, according to the method of the present invention, it is not necessary to strictly inspect the electric resistance value of the heater body as in the prior art, so that the inspection can be simplified, and in the past, the electric resistance value error caused by an error in the electric resistance value. Most of the accepted heaters can be used as products, and the product yield is good, so that the heaters can be manufactured at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る電熱ヒータ装置の実施例を示す構
成図。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of an electric heater device according to the present invention.

【図2】ヒータ体への供給電圧と温度センサによる検知
温度との関係を示すグラフ。
FIG. 2 is a graph showing a relationship between a supply voltage to a heater body and a temperature detected by a temperature sensor.

【図3】制御装置内各部の電圧波形を示すグラフであ
り、(A)は制御装置へ入力される交流の電圧波形、
(B)はスイッチ回路に入力されるゲート電圧の波形、
(C)は整流回路に入力される電圧波形、(D)は整流
回路の出力端間における電圧の理論波形、(D’)は整
流回路の出力端間における電圧の実測波形を示す。
FIG. 3 is a graph showing voltage waveforms at various points in the control device, where (A) is an AC voltage waveform input to the control device;
(B) is a waveform of the gate voltage input to the switch circuit,
(C) shows the voltage waveform input to the rectifier circuit, (D) shows the theoretical waveform of the voltage between the output terminals of the rectifier circuit, and (D ') shows the measured waveform of the voltage between the output terminals of the rectifier circuit.

【図4】本発明に係る方法ヒータ体の製造方法を示す工
程図。
FIG. 4 is a process chart showing a method for manufacturing a method heater body according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ヒータ体 2 制御装置 3a、3b 給電ライン 4 温度検知ラ
イン 5 交流ライン 6a、6b、6c
電極 7 発熱部材 8 温度センサ 9a、9b、9c 電極端子板 10 絶縁カバー 11 ゲート回路 12 スイッチ回
路 13 整流回路 14 オペアンプ 15 トリガ 16 温度設定回
路 17 ベースロール 18 ベース材 19 導電性インク 20 浸漬槽 21 圧搾ロール 22 ドライヤ 23 カッタ 24 アセンブラ 25 ラミネータ 26 製品ロール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heater body 2 Control device 3a, 3b Power supply line 4 Temperature detection line 5 AC line 6a, 6b, 6c
Electrode 7 Heating member 8 Temperature sensor 9a, 9b, 9c Electrode terminal plate 10 Insulating cover 11 Gate circuit 12 Switch circuit 13 Rectifier circuit 14 Operational amplifier 15 Trigger 16 Temperature setting circuit 17 Base roll 18 Base material 19 Conductive ink 20 Immersion tank 21 Compress Roll 22 Dryer 23 Cutter 24 Assembler 25 Laminator 26 Product roll

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2D051 AA08 GA01 GB02 GB08 5H323 AA40 CA10 CB03 DA03 EE01 FF03 GG03 KK05 MM08 MM14 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2D051 AA08 GA01 GB02 GB08 5H323 AA40 CA10 CB03 DA03 EE01 FF03 GG03 KK05 MM08 MM14

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】電圧が印加されることにより発熱する発熱
部材を有するヒータ体と、このヒータ体の発熱部材へ発
熱用の電力を供給する制御装置とを備え、同制御装置は
前記発熱部材へ一定電圧の直流電圧を印加し、しかも前
記ヒータ体の適所に設けた温度センサにより検知される
温度に応じて前記直流電圧を断続的に印加することによ
り発熱部材へ単位時間当たり所要量の電力を供給して、
ヒータ体の温度が所定温度に保たれるように構成してな
る電熱ヒータ装置。
A heating unit having a heat-generating member that generates heat when a voltage is applied thereto; and a control unit for supplying electric power for heat generation to the heat-generating member of the heater unit. Applying a constant voltage DC voltage, and intermittently applying the DC voltage according to a temperature detected by a temperature sensor provided at an appropriate position of the heater body, thereby supplying a required amount of power per unit time to the heat generating member. Supply,
An electric heater device configured to maintain a temperature of a heater body at a predetermined temperature.
【請求項2】電圧が印加されることにより発熱する発熱
部材を有するヒータ体と、このヒータ体の発熱部材へ発
熱用の電力を供給する制御装置とを備え、同制御装置は
外部からの交流電圧の波形を参照して同交流電圧のゼロ
クロス点と同期するパルス状のゲート電圧を出力するゲ
ート回路と、通常はOFFであるが同ゲート回路からの
ゲート電圧が入力されている間はONとなるスイッチ回
路と、同スイッチ回路からの出力を両波整流する整流回
路とを備え、前記ゲート回路は、前記ヒータ体の適所に
設けた温度センサにより検知される温度に応じて所要時
間ゲート電圧を出力して前記スイッチ回路をONとし、
スイッチ回路からの出力を前記整流回路を介して前記発
熱部材へ直流電圧を断続的に印加することにより発熱部
材へ単位時間当たり所要量の電力を供給して、ヒータ体
の温度が所定温度に保たれるように構成してなる電熱ヒ
ータ装置。
2. A heater having a heating member which generates heat when a voltage is applied thereto, and a control device for supplying power for heat generation to the heating member of the heater, wherein the control device includes an external AC power source. A gate circuit that outputs a pulsed gate voltage synchronized with the zero-cross point of the AC voltage with reference to the voltage waveform, and is normally OFF but ON while the gate voltage is being input from the gate circuit. A switch circuit, and a rectifier circuit for double-wave rectifying the output from the switch circuit, wherein the gate circuit sets a gate voltage for a required time according to a temperature detected by a temperature sensor provided at an appropriate position of the heater body. Output to turn on the switch circuit,
The output from the switch circuit is intermittently applied to the heat generating member via the rectifier circuit with a DC voltage to supply a required amount of power per unit time to the heat generating member and maintain the temperature of the heater body at a predetermined temperature. An electric heater device configured to drip.
【請求項3】電圧が印加されることにより発熱する発熱
部材を有するヒータ体と、このヒータ体の発熱部材へ発
熱用の電力を供給する制御装置とを備え、前記ヒータ体
は前記発熱部材に互いに平行をなす電極を備えるととも
に、適所に温度センサを備え、前記制御装置は外部から
の交流電圧の波形を参照して同交流電圧のゼロクロス点
と同期するパルス状のゲート電圧を出力するゲート回路
と、通常はOFFであるが同ゲート回路からのゲート電
圧が入力されている間はONとなるスイッチ回路と、同
スイッチ回路からの出力を両波整流する整流回路とを備
え、前記ゲート回路は、前記温度センサにより検知され
る温度に応じて所要時間ゲート電圧を出力して前記スイ
ッチ回路をONとし、スイッチ回路からの出力を前記整
流回路を介して前記発熱部材へ直流電圧を断続的に印加
することにより発熱部材へ単位時間当たり所要量の電力
を供給して、ヒータ体の温度が所定温度に保たれるよう
に構成してなる電熱ヒータ装置。
3. A heater body having a heating member that generates heat when a voltage is applied thereto, and a control device for supplying power for heating to the heating member of the heater body, wherein the heater body is provided to the heating member. A gate circuit that includes electrodes that are parallel to each other and includes a temperature sensor in an appropriate position, and the control device outputs a pulse-like gate voltage synchronized with a zero-cross point of the AC voltage with reference to an external AC voltage waveform A switch circuit that is normally OFF but is ON while a gate voltage from the gate circuit is being input, and a rectifier circuit that performs double-wave rectification on the output from the switch circuit. Outputting a gate voltage for a required time in accordance with the temperature detected by the temperature sensor to turn on the switch circuit, and outputting the output from the switch circuit via the rectifier circuit. DC to the heating member voltage by supplying intermittently applied requirements of power per unit to the heating member time by, electric heater device comprising constructed such that the temperature of the heater body is maintained at a predetermined temperature.
【請求項4】絶縁材よりなる長尺な網目状の布に、導線
よりなる電極を長手方向に互いに平行となるよう複数列
編み込んでなるベース材を、導電性粒子を含有する導電
性インクを溜めた浸漬槽に浸してベース材に導電性イン
クを含浸せしめ、余分な導電性インクを除去した後、乾
燥せしめて発熱部材とし、この発熱部材を所要の長さに
切断した後、前記電極の一端に所要の配線を行うととも
に発熱部材の適所に温度センサを配設し、発熱部材全体
を絶縁材よりなるカバーで被覆する電熱ヒータ装置用の
ヒータ体の製造方法。
4. A base material obtained by knitting a plurality of rows of electrodes made of conductive wires in a long mesh-like cloth made of an insulating material so as to be parallel to each other in a longitudinal direction, and a conductive ink containing conductive particles. After the base material is impregnated with the conductive ink by immersion in the stored immersion tank, excess conductive ink is removed, and then dried to form a heat generating member. A method for manufacturing a heater body for an electric heating device in which required wiring is provided at one end, a temperature sensor is provided at an appropriate position of a heating member, and the entire heating member is covered with a cover made of an insulating material.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105442410A (en) * 2015-11-22 2016-03-30 无锡同春新能源科技有限公司 Solar electric heating pavement plate capable of preventing ramp pavement from icing

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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