JP2005190921A - 発熱体 - Google Patents

Abstract

【課題】取り付けが容易で且つ防水性が高い発熱体を提供する。
【解決手段】可撓性を備えたシート状の電気抵抗体からなるヒータ２を可撓性を備えた板状の絶縁体からなるモールド体１に密閉状態で内収させ、モールド体１内においてヒータ２とケーブル３とを接続させて、ヒータ２の両端に接続されるケーブル３の被覆９の一部と、ヒータ２におけるケーブル３との接続端子８とをモールド体１内に収容した。そして発熱体を被加熱体１２に取り付ける取付具１３の幅方向への移動を規制する規制体７をモールド体１側に設けた。
【選択図】図３

Description

本発明は、ケーブルを一体的に備えた面状をなす発熱体に関する。

従来可撓性を有する面状の発熱体（面状発熱体）として、可撓性を備えたシート状のヒータを可撓性を備えた板状のモールド体内に密閉状態で内収した構造のものが公知となっている（例えば特許文献１参照）。
特開昭５９−１０５２８７号公報

一方上記面状発熱体は、ヒータへの通電を行うためにヒータにケーブルが接続されるが、特にヒータを水分が多い環境に配置する場合、ヒータとケーブルとの接続部分の防水を別途行う必要があるという欠点があった。

上記課題を解決するための本発明の発熱体は、可撓性を備えたシート状の電気抵抗体からなるヒータ２と、ヒータ２を密閉状態で内収する可撓性を備えた板状の絶縁体からなるモールド体１と、ヒータ２の両端に接続されるケーブル３とからなり、モールド体１が、加熱圧着によって一体化される２つのモールド片６からなり、両モールド片６によってヒータ２を挟持する構成であるものにおいて、ケーブル３が絶縁体の被覆９を備え、ヒータ２にケーブル３との接続端子８を設け、モールド体１内においてヒータ２とケーブル３とを接続させ、上記接続端子８と被覆９の一部をモールド体１内に収容したことを第１の特徴としている。

第２に、ケーブル３の被覆９とモールド片６とが同一の材質を原料とする材料から形成され、前記被覆９の一部がモールド体１内においてモールド片６に一体的に加熱圧着されたことを特徴としている。

第３に、モールド片６及び被覆９がシリコンを含む材料からなることを特徴としている。

第４に、発熱体を被加熱体１２に取り付ける取付具１３の幅方向への移動を規制する規制体をモールド体１側に設けたことを特徴としている。

第５に、規制体が、モールド体１から突設される一対のリブ７からなることを特徴としている。

以上のように構成される本発明の構造によると、本発熱体は全体として可撓性を有するため、本発熱体を湾曲させることによって、筒状等の様々な形状の被加熱体に容易に取り付けることができるという効果の他、ヒータだけでなく、ヒータとケーブルとの接続端がモールド体内に密閉状態で埋め込まれるように収容されるため、モールド体内のヒータ及びヒータとケーブルとの接続部分はモールド体の外部に対して防水され、本発熱体を、特別な防水等を施すことなく水分が多い部分に配置し、当該部分を容易に加熱又は加温することができるという効果がある。

特にケーブルの被覆とモールド片とを同一の材質を原料とする材料、例えばシリコンゴムから形成し、被覆の一部をモールド片内においてモールド片に一体的に加熱圧着することによって、接続端子部分の防水がモールド片と被覆とにより行われ、接続端子部分の防水効果は高く、また製造も容易に行うことができる。なおモールド片及び被覆を、耐熱温度及び可撓性が高いシリコンゴムによって形成することにより、ヒータの温度を高くして被加熱体を高温で加熱することができるとともに、モールド片同士及びモールド片と被覆との加熱圧着を容易に且つ高強度で行うことができる。

一方発熱体を被加熱体に取り付ける取付具の幅方向への移動を規制する規制体をモールド体側に設けることによって、本発熱体を取り付ける作業者は、発熱体に対して位置が定められた規制体によって発熱体を被加熱体に容易に取り付けることができる。特に規制体によって取付具が発熱体からずれて外れることがなく、例えば被加熱体に振動等が加えられた場合であっても、取付具が発熱体から容易に外れることはなく、振動等による発熱体外れ等が防止される。

このとき規制体をモールド体から突設される一対のリブによって構成することで、規制体を簡単に設けることができる他、例えば取付具を両リブ間に配されるベルトによって構成した場合、該ベルトの幅を両リブ間の幅にほぼ一致させることにより、ベルトの幅方向への移動（ずれ）をほぼ完全に無くすることができ、発熱体の取り付けをより容易に行うことが可能となる。

図１（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明の発熱体の平面図，正面図，側面図であり、モールド体１内にヒータ２が密閉状態で埋め込まれて収容（モールド）されており、ヒータ２に接続されたケーブル３がモールド体１から突出した構成となっている。そしてケーブル３を介してヒータ２に通電することによって、ヒータ２を発熱させ、このヒータ２の発熱によって発熱体自体が発熱する構造となっている。

上記ヒータ２は、ステンレス製の薄板を、蛇行状に型抜きすることによって形成された電気抵抗体であり、全体としてシート状をなし、可撓性を有している。また途中に温度ヒューズ４が設けられている。そしてヒータ２は、本発熱体の長さ方向Ｘ（長手方向）となる平面視（図１（ａ））における左右方向を往復する形状となっており、ケーブル３との接続端が上記平面視で右側に集中配置されている。

上記モールド体１は、図２に示されるように、シリコンゴムからなる２枚の板状のモールド片６からなり、両モールド片６によってヒータ２をサンドイッチ状に挟持（ラミネート）してモールドするように構成されている。すなわち図２に示されるように、両モールド片６間にヒータ２を挟み込み、全体をモールド片６の外側から加圧加熱することによって、両モールド片６がヒータ２をラミネートし、且つ両モールド片６は、ヒータ２が存在しない部分において一体的に圧着される。

これによりモールド体１内にヒータ２が密閉状態で埋め込まれる。また表面側のモールド片６には、幅方向Ｙ（長手方向Ｘに対する直交方向）の両端部にリブ７が突出して設けられており、長さ方向Ｘの両端はリブ７が無い開放状態となっている。なおモールド体１には、ヒータ２の接続端子８と、該接続端子８に接続されるケーブル３の接続端側の被覆の一部をラミネートする接続端カバー部１１が両モールド片６に配されて設けられている。

上記ケーブル３は、シリコンゴム製の上記被覆９を有している。そしてケーブル３のヒータ２との接続部分近傍の被覆９は、ヒータ２の接続端子８と共にモールド体１の接続端カバー部１１にラミネートされモールドされている。これは上記のようにヒータ２をモールド片６によってラミネートする際に、該接続端カバー部１１によって、ヒータ２の接続端子８と該接続端子８に接続されたケーブル３の被覆９の一部とが同時にラミネートされて実現される。

この際ケーブル３の被覆９はモールド片６と同じシリコンゴム製であるため、上記両モールド片６の加熱圧着時に、両モールド片６の加熱圧着と同様の条件で被覆９もモールド片６に容易に加熱圧着され、モールド片６と被覆９とが一体的となることによって、ケーブル３の接続端側の被覆の一部及びヒータ２（ケーブル３との接続端子８を含む）とがモールド体１内にモールドされ、これによりヒータ２及びヒータ２の接続端子８、ケーブル３のヒータ２との接続部分の防水が行われる。

そして上記のように両モールド片６同士、及びモールド片６と被覆９との加熱圧着条件が略同じであるため、上記加熱圧着時に各部に応じて条件を変更したり、いずれか一方の最適条件に合わせる必要がなく、モールド片６及び被覆９を容易に加熱圧着して、本発熱体を容易に製造することができる。

なおヒータ２は、接続端子８が長手方向Ｘ（左右方向）の一端側（右側）に集中しているため、接続端カバー部１１をモールド体６の複数箇所に設ける必要が無く、発熱体に対して突起物となる接続端カバー部１１は１箇所で済む。またヒータ２が蛇行しながらモールド体１の長手方向を往復する形状であるため、本発熱体は全面に亘って略均一に発熱する。

本発熱体は、上記のように構成されており、全体として可撓性を有するため、図３（ａ）に示されるように、柱状体１２、例えば水道管の外周に容易に巻き付けて取り付けることができ、該柱状体１２を被加熱体として、容易に加熱加温することができる。このとき本発熱体は、前述のようにヒータ２が蛇行しながらモールド体１の長手方向Ｘを往復する形状であるため、略全面にわたって均一に発熱し、且つヒータ２の面積を大きくとることができるため発熱量が増大している。これにより柱状体１２の本発熱体が巻きつけられた部分は、比較的高温で、ほぼムラなく加熱加温され、加熱効率が高いため、上記のように柱状体１２が水道管の場合、水道管の凍結防止等を効率よく施すことが可能となる。

このときモールド体１内のヒータ２及びヒータ２とケーブル３との接続部分がモールド体１の外部に対して防水されているため、特別な防水等を施すことなく水分が比較的多い水道管に本発熱体を巻き付けて配置することができる。そしてヒータ２の接続端子８がモールド体１の平面視（図１（ａ））の右端側に集中配置され、ケーブル３が前記モールド体１の右端側からのみ突出することによって、本発熱体の配線を集中して簡単に行うことができる。

また本発熱体のヒータ２には、温度ヒューズ４が取り付けられており、ヒータ２の過発熱が防止され、被加熱体を概ね一定の温度に加熱加温することができる。ただし本発熱体はモールド体１及びケーブル３の被覆がシリコンゴムにより形成されているため、全体として耐熱性が高い。このためヒータ２の温度を比較的高温に維持し、被加熱体をより高い温度で加熱加温することができる。

一方上記のように本発熱体には、前述のようにモールド体１にリブ７が突設されているため、図３（ａ）に示されるように、本発熱体を柱状体１２に巻きつけた状態で、発熱体の固定用のベルト１３をリブ７間に配置して巻きつけ、さらに図３（ａ），（ｂ）に示されるように、該ベルト１３を締め付けて固定することによって、本発熱体を柱状体１２に容易に巻きつけ固定することができる。

例えば上記ベルト１３をいわゆるマジックテープ（登録商標）機能を備えたベルトとすることによって、ベルト１３による本発熱体の締め付け固定を簡単に行うことができる。このときベルト１３の幅Ｗを、リブ７間の幅Ｗ１（モールド体１の内幅）に概ね一致させることによって、ベルト１３は両リブ７によりモールド体１に対する幅方向の移動が規制され、幅方向にずれることはほとんど無い。

すなわちリブ７が、本発熱体を被加熱体１２に取り付ける取付具（ベルト１３）の幅方向への移動を規制する規制体を構成し、本発熱体を取り付ける作業者は、発熱体（モールド体１）に対して位置が定められたベルト１３によって発熱体を被加熱体１２に容易に取り付けることができる。またベルト１３はリブ７によって発熱体からずれて外れることがなく、例えば被加熱体に振動等が加えられた場合であっても、ベルト１３が発熱体から容易に外れることはなく、これにより発熱体が被加熱体１２から外れることが防止される。

なおベルト１３の幅Ｗは必ずしもリブ７間の幅Ｗ１と略同一である必要は無く、ベルト１３は、リブ７間の幅Ｗ１の範囲内であればどのような幅のものでも良く、この場合もベルト１３がリブ７を超えて発熱体から外れることは無い。しかしリブ７間の幅Ｗ１とベルト１３の幅Ｗの差分だけベルト１３はリブ７間内で移動が可能となるため、若干のベルト１３の移動は発生し、発熱体の取付作業の作業性を低下させる場合がある。ただし発熱体の被加熱体に対する取付場所によっては、取り付けスペースの関係で細いベルトが望ましい場合があり、ベルトの発熱体に対するずれ量と、取り付けスペースに対する作業性とはトレードオフの関係にある。

また上記実施形態においては被加熱体がパイプを含む柱状体１２である例を説明したが、本発熱体は可撓性を有するため、非加熱体が平面の場合はもちろん、多角形柱等の場合でも上記のように被加熱体に容易に取り付けることができ、該被加熱体の加熱加温を行うことができる。

（ａ）は本発明の発熱体の平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。 本発熱体の製造過程を示す正面図である。 （ａ）は本発熱体を柱状体に取り付けた状態を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の展開図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ断面図である。

符号の説明

１ モールド体
２ ヒータ
３ ケーブル
６ モールド片
７ リブ
８ ケーブルとの接続端子
９ ケーブルの被覆
１２ 柱状体（被加熱体）
１３ ベルト（取付具）

Claims (5)

1. 可撓性を備えたシート状の電気抵抗体からなるヒータ（２）と、ヒータ（２）を密閉状態で内収する可撓性を備えた板状の絶縁体からなるモールド体（１）と、ヒータ（２）の両端に接続されるケーブル（３）とからなり、モールド体（１）が、加熱圧着によって一体化される２つのモールド片（６）からなり、両モールド片（６）によってヒータ（２）を挟持する構成であるものにおいて、ケーブル（３）が絶縁体の被覆（９）を備え、ヒータ（２）にケーブル（３）との接続端子（８）を設け、モールド体（１）内においてヒータ（２）とケーブル（３）とを接続させ、上記接続端子（８）と被覆（９）の一部をモールド体（１）内に収容した発熱体。
2. ケーブル（３）の被覆（９）とモールド片（６）とが同一の材質を原料とする材料から形成され、前記被覆（９）の一部がモールド体（１）内においてモールド片（６）に一体的に加熱圧着された請求項１の発熱体。
3. モールド片（６）及び被覆（９）がシリコンを含む材料からなる請求項２の発熱体。
4. 発熱体を被加熱体（１２）に取り付ける取付具（１３）の幅方向への移動を規制する規制体をモールド体（１）側に設けた請求項１又は２又は３の発熱体。
5. 規制体が、モールド体（１）から突設される一対のリブ（７）からなる請求項４の発熱体。

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