JP2007212034A - 電気カーペット - Google Patents

Abstract

【課題】工数の増加やコントローラの大型化をさせることなく、簡単に信頼性を向上できる電気カーペットを提供する。
【解決手段】抵抗線６ａ、７ａを絶縁層６ｃ、７ｃで被覆した第１、第２発熱線６、７と、抵抗線８ａを絶縁層８ｃで被覆した検知線８と、第１、第２発熱線６、７及び検知線８を束ねて被覆する外被層９とから成る発熱体５をカーペット本体２に配設し、回路基板１８を有したコントローラ３をカーペット本体２の端部に設けた電気カーペット１において、回路基板１８は、抵抗線６ａ、７ａ、８ａを接続する複数の端子１５〜１７、２１〜２３と、発熱体５の外被層９部分を支持する支持部材１４と、端子１５〜１７、２１〜２３の方向に分岐する第１、第２発熱線６、７及び検知線８の絶縁層６ｃ、７ｃ、８ｃ間に突設して絶縁層６ｃ、７ｃ、８ｃを所定量離隔させる柱状のスペーサ１９とを有する。
【選択図】図５

Description

本発明は、発熱する複数の発熱線と温度検知する検知線とを備えた電気カーペットに関する。

従来の電気カーペットは布製のカーペット本体に発熱線を有する発熱体が配設され、カーペット本体の端部にコントローラが設けられる。図８は発熱体の端部を示している。発熱体５は第１、第２発熱線６、７及び検知線８を束ねて外被層９で覆われ、一本のケーブルに形成されている。

第１、第２発熱線６、７は芯線６ｂ、７ｂに巻き付けられた抵抗線６ａ、７ａを絶縁層６ｂ、７ｂで被覆して形成され、抵抗線６ａ、７ａに通電して発熱する。検知線８は芯線８ｂに巻き付けられた抵抗線８ａを絶縁層８ｃで被覆して形成され、周囲温度に応じて変化する抵抗線８ａの抵抗値によって温度を検知する。

発熱体５の端部は外被層９が取り除かれ、外被層９を有する部分はコントローラの回路基板１８の端部に設けた固定金具１４に保持される。外被層９を取り除いて露出した第１、第２発熱線６、７及び検知線８は先端の絶縁層６ｃ、７ｃ、８ｃが取り除かれて抵抗線６ａ、７ａ、８ａが露出する。抵抗線６ａ、７ａ、８ａはそれぞれ回路基板１８上の各端子１５〜１７に接続される。各端子１５〜１７を介して抵抗線６ａ、７ａ、８ａに通電し、電気カーペットを温度調節しながら加熱する。
特開２００２−３３３１５０号公報（第２頁−第４頁、第１図） 特開２００４−１９８０９５号公報（第３頁−第７頁、第１７図）

しかしながら、上記従来の電気カーペットによると、第１、第２発熱線６、７及び検知線８はそれぞれ離れた端子１５〜１７に接続されるため、外被層９の端面から広げられる。このため、第１、第２発熱線６、７及び検知線８は平行に並ぶ方向に力を受ける。例えば同図において、第１発熱線６及び検知線８にはそれぞれ矢印Ａ１、Ａ２で示す方向に力が加わる。このため、線径が細い抵抗線６ａ、７ａ、８ａが引張られて断線し、電気カーペットの信頼性を低下させる問題があった。

この問題を解決するために、特許文献１の電気カーペットは第１、第２発熱線６、７及び検知線８の絶縁層６ｃ、７ｃ、８ｃを支持する支持部材をコントローラの端部に設けている。これにより、抵抗線６ａ、７ａ、８ａに引張り力が働かず、電気カーペットの信頼性を向上することができる。

しかしながら、この電気カーペットによると支持部材を含むコントローラの形状が複雑になるとともに、３本の線をそれぞれ支持部材に固定する作業が必要になるため工数がかかる問題があった。また、外被層９を取り除いた部分の長さが長くなるためコントローラが大型化する問題もあった。

本発明は、工数の増加やコントローラの大型化をさせることなく、簡単に信頼性を向上できる電気カーペットを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、抵抗線を絶縁層で被覆して通電により発熱する第１、第２発熱線と、抵抗線を絶縁層で被覆して温度検知を行う検知線と、第１、第２発熱線及び前記検知線を束ねて被覆する外被層とから成る発熱体をカーペット本体に配設し、前記カーペット本体を制御する回路基板を有したコントローラを前記カーペット本体の端部に設けた電気カーペットにおいて、
前記回路基板は、前記発熱体の端部の前記外被層を除去して露出した第１、第２発熱線及び前記検知線の前記抵抗線をそれぞれ接続する複数の端子と、前記発熱体の端部の前記外被層を支持する支持部材と、各前記端子の方向に分岐する第１、第２発熱線及び前記検知線の前記絶縁層間に突設して第１、第２発熱線及び前記検知線を所定量離隔させる柱状のスペーサとを有することを特徴としている。

この構成によると、第１、第２発熱線及び検知線を外被層で被覆して１本のケーブルとなった発熱体がカーペット本体に配設される。検知線により検知した温度に応じて第１、第２発熱線に通電してカーペット本体が加熱される。発熱体は外被層で覆われた部分が支持部材に支持される。発熱体の端部の外被層を除去して露出した第１、第２発熱線及び検知線は先端の絶縁層が除去され、支持部材と端子との間で平面的に分岐して各抵抗線が端子に接続される。支持部材と端子の間で絶縁層が被覆された第１、第２発熱線及び検知線の間には回路基板から突出する柱状のスペーサが配される。

また本発明は、上記構成の電気カーペットにおいて、前記スペーサは、前記回路基板に設けた孔部に挿通される複数の柱状部と、前記柱状部を連結する連結部とを有することを特徴としている。この構成によると、連結部により一体化される柱状部が回路基板に設けた孔部に挿通され、第１、第２発熱線及び検知線の間に柱状部が配置される。

また本発明は、上記構成の電気カーペットにおいて、前記スペーサは前記回路基板に係合する爪部を前記柱状部の端部に有し、前記スペーサにより第１、第２発熱線及び前記検知線と、前記回路基板とを挟持したことを特徴としている。この構成によると、柱状部は発熱体が配された表面側から回路基板の孔部に挿通され、孔部の背面側の周囲に爪部が係合する。これにより、連結部と回路基板との間で第１、第２発熱線及び検知線が挟持される。

また本発明は、上記構成の電気カーペットにおいて、前記スペーサは樹脂成形品から成ることを特徴としている。

本発明によると、第１、第２発熱線及び検知線の各絶縁層間に突設して各絶縁層を所定量離隔させる柱状のスペーサを回路基板に設けたので、端子に接続される第１、第２発熱線及び検知線の抵抗線に引張り力が加わることを防止できる。このため、抵抗線の断線による故障を低減し、電気カーペットの信頼性を向上することができる。また、第１、第２発熱線及び検知線を外被層で被覆した１本の線を支持部材に固定するため工数増加を防止することができる。加えて、支持部材と端子との距離を短くできるため、コントローラの大型化を防止することができる。

また本発明によると、スペーサは複数の柱状部を連結部で連結するので、簡単にスペーサを回路基板に突設することができる。

また本発明によると、回路基板に係合する爪部をスペーサに設けたので、スペーサの脱落を防止できる。また、第１、第２発熱線及び検知線を挟持して第１、第２発熱線及び検知線の脱落を確実に防止することができる。

また本発明によると、スペーサは樹脂成形品から成るので、容易に形成できるとともに各抵抗線の短絡を確実に防止することができる。

以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。説明の便宜上、前述の図８に示す従来例と同様の部分には同一の符号を付している。図１は第１実施形態の電気カーペットを示す平面図である。電気カーペット１は布製のカーペット本体２に発熱体５が配設され、カーペット本体２の端部に発熱体５を接続するコントローラ３が設けられる。コントローラ３は電源コード４が延出され、詳細を後述するように電気カーペット１を制御する。

図２は発熱体５の断面図を示している。発熱体５は第１、第２発熱線６、７及び検知線８を束ねて外被層９で覆われ、一本のケーブルに形成されている。

図３は発熱体５の端部を示す平面図である。発熱体５の両端は外被層９が除去され、第１、第２発熱線６、７及び検知線８が露出する。第１、第２発熱線６、７は芯線６ｂ、７ｂに巻き付けられた抵抗線６ａ、７ａを絶縁層６ｃ、７ｃで被覆して形成される。第１、第２発熱線６、７の先端は絶縁層６ｃ、７ｃを除去して抵抗線６ａ、７ａが露出し、抵抗線６ａ、７ａに通電すると発熱する。検知線８は芯線８ｂに巻き付けられた抵抗線８ａを絶縁層８ｃで被覆して形成される。検知線８の先端は絶縁層８ｃを除去して抵抗線８ａが露出し、周囲温度に応じて変化する抵抗線８ａの抵抗値によって温度を検知する。

図４は電気カーペット１の回路図を示している。コントローラ３内に取り付けられる回路基板１８にはＣＰＵから成る制御部１３が設けられる。制御部１３により電気カーペット１の駆動制御が行われる。制御部１３には電源コード４（図１参照）を介して商用電源２５から電源が供給される。

回路基板１８には発熱体５を接続する端子１５〜１７、２１〜２３が設けられる。商用電源２５の一端は制御部１３と並列に電流ヒューズ１２及びリレー１１を介して端子２２が接続される。端子２２には第２発熱線７の抵抗線７ａの一端が接続され、抵抗線７ａの他端は端子１６に接続されている。

商用電源２５の他端は端子２１が接続される。端子２１には第１発熱線６の抵抗線６ａの一端が接続され、抵抗線６ａの他端は端子１５に接続されている。端子１５、１６間は回路基板１８に設けた端末接続部２０で接続されている。これにより、第１、第２発熱線６、７の抵抗線６ａ、７ａは商用電源２５に直列配列される。

制御部１３には端子１７、２３を介して検知線８の抵抗線８ａの両端が接続され、制御部１３から電圧が印加される。制御部１３は検知線８の抵抗線８ａの抵抗変化により温度を検知し、温度に応じてリレー１１を開閉すれる。これにより、電気カーペット１が温度調節しながら加熱される。尚、電流ヒューズ１２は漏電等の異常電流が流れた際に回路を遮断する。

図５は発熱体５の一端を端子１５〜１７に接続した状態を示す平面図である。尚、端子２１〜２３に接続される発熱体５の他端も同様になっている。発熱体５の端部は外被層９が取り除かれ、外被層９を有する部分は回路基板１８の端部に設けた固定金具１４（支持部材）に保持される。外被層９を取り除いて露出した第１、第２発熱線６、７及び検知線８の先端は絶縁層６ｃ、７ｃ、８ｃが除去され、抵抗線６ａ、７ａ、８ａが露出する。抵抗線６ａ、７ａ、８ａはそれぞれ回路基板１８上の各端子１５〜１７に接続される。各端子１５〜１７の方向に分岐した第１、第２発熱線６、７及び検知線８の絶縁層６ｃ、７ｃ、８ｃ間にはスペーサ１９が設けられる。

図６は図５のＢ−Ｂ断面図を示している。スペーサ１９は樹脂成形品から成り、２つの円柱状の柱状部１９ａと、柱状部１９ａを連結する連結部１９ｂとを有している。柱状部１９ａは背面側から回路基板１８に設けた孔部１８ａに挿通され、粘着テープ等により連結部１９ｂが回路基板１８の背面に固着されている。これにより、スペーサ１９の柱状部１９ａが回路基板１８の発熱体５を配した表面側に突設される。尚、柱状部１９ａを角柱状に形成してもよい。

第１、第２発熱線６、７及び検知線８は先端が端子１５〜１７に近設されるように外被層９の端面からスペーサ１９により所定間隔離隔される。本実施形態の場合は図５に示すように第１発熱線６と検知線８とが第２発熱線７に対して反対方向に離隔される。第１発熱線６及び検知線８は第２発熱線７と平行に並ぶ方向に力を受け、スペーサ１９に当接して離隔した状態が保持される。これにより、端子１５〜１７と抵抗線６ａ、７ａ、８ａとの間に引張り力が加わることを防止できる。

従って、線径の細い抵抗線６ａ、７ａ、８ａの断線による故障を低減し、電気カーペット１の信頼性を向上することができる。また、第１、第２発熱線６、７及び検知線８を外被層９で被覆した１本の線を固定金具１４（支持部材）に固定するため工数増加を防止することができる。加えて、固定金具１４と端子１５〜１７、２１〜２３との距離を短くできるため、コントローラ３の大型化を防止することができる。

また、スペーサ１９を絶縁層６ｃ、７ｃ、８ｃ間に設けるので芯線６ｂ、７ｂ、８ｂ間に設けるよりも線の変形が少ない。このため、第１、第２発熱線６、７及び検知線８が離隔した状態を維持することができる。更に、複数の柱状部１９ａを連結部１９ｂで連結するため、回路基板１８上の絶縁層６ｃ、７ｃ、８ｃ間にスペーサ１９の柱状部１９ａを簡単に突設させることができる。加えて、スペーサ１９が樹脂成形品から成るので、容易に形成できるとともに抵抗線６ａ、７ａ、８ａの短絡を確実に防止することができる。

次に、図７は第２実施形態の電気カーペットの発熱体の接続部分を示す断面図である。説明の便宜上、前述の図１〜図６に示す第１実施形態と同一の部分は同一の符号を付している。本実施形態は、スペーサ１９の柱状部１９ａが回路基板１８の発熱体５を配した表面側から孔部１８ａに挿通される。柱状部１９ａの端部には回路基板１８の背面に係合する爪部１９ｃが設けられる。その他の部分は第１実施形態と同一である。

スペーサ１９の爪部１９ｃが回路基板１８の孔部１８ａの周囲に係合することにより、スペーサ１９によって第１、第２発熱線６、７及び検知線８と、回路基板１８とが挟持される。これにより、第１、第２発熱線６、７及び検知線８は回路基板１８とスペーサ１９の連結部１９ｂとの間に挟まれる。従って、本実施形態は第１実施形態と同様の効果を得ることができるとともに、第１、第２発熱線６、７及び検知線８の脱落を確実に防止することができる。また、爪１９ｃによりスペーサ１９の脱落を簡単に防止することができる。

本発明によると、発熱する複数の発熱線と温度検知する検知線とを備えた電気カーペットに利用することができる。

本発明の第１実施形態の電気カーペットを示す平面図 本発明の第１実施形態の電気カーペットの発熱体を示す断面図 本発明の第１実施形態の電気カーペットの発熱体の端部を示す平面図 本発明の第１実施形態の電気カーペットを示す回路図 本発明の第１実施形態の電気カーペットの発熱体の接続状態を示す平面図 図５のＢ−Ｂ断面図 本発明の第２実施形態の電気カーペットの発熱体の接続状態を示す断面図 従来の電気カーペットの発熱体の端部を示す平面図

符号の説明

１ 電気カーペット
２ カーペット本体
３ コントローラ
４ 電源コード
５ 発熱体
６ 第１発熱線
６ａ、７ａ、８ａ 抵抗線
６ｂ、７ｂ、８ｂ 芯線
６ｃ、７ｃ、８ｃ 絶縁層
７ 第２発熱線
８ 検知線
９ 外被層
１１ リレー
１２ 電流ヒューズ
１３ 制御部
１８ 回路基板
１８ａ 孔部
１９ スペーサ
１９ａ 円柱部
１９ｂ 連結部
１９ｃ 爪部
２０ 端末接続部

Claims (4)

1. 抵抗線を絶縁層で被覆して通電により発熱する第１、第２発熱線と、抵抗線を絶縁層で被覆して温度検知を行う検知線と、第１、第２発熱線及び前記検知線を束ねて被覆する外被層とから成る発熱体をカーペット本体に配設し、前記カーペット本体を制御する回路基板を有したコントローラを前記カーペット本体の端部に設けた電気カーペットにおいて、
   前記回路基板は、前記発熱体の端部の前記外被層を除去して露出した第１、第２発熱線及び前記検知線の前記抵抗線をそれぞれ接続する複数の端子と、前記発熱体の端部の前記外被層を支持する支持部材と、前記端子の方向に分岐する第１、第２発熱線及び前記検知線の前記絶縁層間に突設して第１、第２発熱線及び前記検知線を所定量離隔させる柱状のスペーサとを有することを特徴とする電気カーペット。
2. 前記スペーサは、前記回路基板に設けた孔部に挿通される複数の柱状部と、前記柱状部を連結する連結部とを有することを特徴とする請求項１に記載の電気カーペット。
3. 前記スペーサは前記回路基板に係合する爪部を前記柱状部の端部に有し、前記スペーサにより第１、第２発熱線及び前記検知線と、前記回路基板とを挟持したことを特徴とする請求項２に記載の電気カーペット。
4. 前記スペーサは樹脂成形品から成ることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電気カーペット。

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