JP2014190603A - Planar heater - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気ヒータを発熱源とした面状採暖具に関するものである。 The present invention relates to a planar warming tool that uses an electric heater as a heat source.
従来、この種の面状採暖具は、シート状の表面材とシート状の断熱材の間に、金属シートの両面に所定の温度以上で溶融する接着樹脂をコーティングした均熱シートにヒータ線を配設したヒータユニットを配置し、均熱シートを発熱させて接着樹脂を熔融し、表面材とヒータユニットと断熱材を接着した積層構造の本体が形成されている。本体の面積が大きい場合には、複数の均熱シートを接合して大面積の均熱シートを形成し、均熱シートの接合部に対して略平行となるようにヒータ線を本体の全面に蛇行形状に配設し、均熱シートの接合部とヒータ線が交差する箇所を最少となるように配設された構成となっている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, this type of sheet heating device has a heater wire on a soaking sheet in which an adhesive resin that melts at a predetermined temperature or more is coated on both surfaces of a metal sheet between a sheet-like surface material and a sheet-like heat insulating material. A main body having a laminated structure in which the heater unit is disposed, the soaking sheet is heated to melt the adhesive resin, and the surface material, the heater unit, and the heat insulating material are bonded to each other is formed. If the area of the main body is large, a plurality of soaking sheets are joined to form a large area soaking sheet, and the heater wire is placed on the entire surface of the main body so as to be substantially parallel to the joint of the soaking sheets. It arrange | positions in the meandering shape, and it has the structure arrange | positioned so that the location where the junction part of a soaking | uniform-heating sheet | seat and a heater wire cross | intersect may become the minimum (for example, refer patent document 1).
図12は、特許文献1に記載された従来の面状採暖具を示すものである。図12に示すように、2枚の均熱シート1は中央で重ね合わせた状態で接合され、接合部2が形成されている。ヒータ線3は接合部2に平行となるように蛇行して配設され、接合部2とヒータ線3の交差部4は2箇所のみとなるように構成されている。
FIG. 12 shows a conventional planar warming tool described in
しかしながら、前記従来の構成では、製造過程において、接着樹脂を熔融する工程において誘導加熱装置を使用して均熱シートを発熱させる場合、均熱シートを重ね合わせた接合部は他の部分より多く発熱し高温となるため、誘導加熱装置の制御が複雑となり、製造工程の簡略化が望まれていた。この課題の解決策として、均熱シートを重ね合わさないで、接合部に隙間を空けた状態で加熱することにより、接合部が高温になることは解消された。 However, in the conventional configuration, in the manufacturing process, when the heat equalizing sheet is heated using the induction heating device in the process of melting the adhesive resin, the joining portion where the heat equalizing sheets are overlapped generates more heat than the other parts. However, since the temperature is high, the control of the induction heating apparatus becomes complicated, and it has been desired to simplify the manufacturing process. As a solution to this problem, the heating of the joined portion was eliminated by heating the joined portion with a gap therebetween without overlapping the soaking sheets.
しかしながら、接合部に隙間を設けたことにより、隙間の部分の表面材と断熱材は接着されないため、隙間の部分の曲げ強度が他の部分より低くなり、面状採暖具を収納する場合などに、本体を持ち上げたり、巻いたりした場合、接合部が折れ曲がり、折り跡が残り面状採暖具の外観が低下することがあり、外観品質と使い勝手の観点からは未だ改善の余地があった。 However, since the surface material and the heat insulating material in the gap portion are not bonded by providing a gap in the joint portion, the bending strength of the gap portion is lower than that in other portions, and when storing a planar warming tool, etc. When the main body is lifted or rolled, the joint part may be bent, and the crease may remain and the appearance of the surface warmer may be deteriorated, and there is still room for improvement from the viewpoint of appearance quality and usability.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、製造工程を合理化できるとともに、外観品質と使い勝手のよい面状採暖具を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a planar warming tool that can streamline the manufacturing process and is good in appearance quality and usability.
前記従来の課題を解決するために、本発明の面状採暖具は、シート状の裏面材と、裏面材上に積層された断熱シートと、断熱シート上に積層された均熱シートと、断熱シートと均熱シートとの間に配設されたヒータ線と、均熱シート上に積層されたシート状の表面材と、を含み、均熱シートは、略長方形の複数のシートが間隙を設けて配設され、ヒータ線は、直線部と折り返し部とが交互に形成されるように蛇行形状に配設され、ヒータ線の直線部が、均熱シートの間隙に略直交するように配設されているものである。 In order to solve the above-described conventional problems, the sheet heating device of the present invention includes a sheet-like back surface material, a heat insulating sheet laminated on the back surface material, a soaking sheet laminated on the heat insulating sheet, and heat insulation. A heater wire disposed between the sheet and the soaking sheet, and a sheet-like surface material laminated on the soaking sheet, and the soaking sheet has a plurality of substantially rectangular sheets provided with a gap. The heater wire is arranged in a meandering shape so that straight portions and folded portions are alternately formed, and the straight portion of the heater wire is arranged so as to be substantially orthogonal to the gap of the soaking sheet. It is what has been.
これにより、均熱シートは小さいサイズのシート材を採用したことにより、材料調達が容易で、かつ低コストで生産することができるものである。 As a result, the soaking sheet employs a small-sized sheet material, so that material procurement is easy and can be produced at low cost.
また、ヒータ線の直線部を均熱シートの間隙を跨いで配設したことにより、間隙部分の強度が低下することを抑制し、間隙の部分が折れ曲がり、折り跡が残ることを抑制することができるので、使い勝手と面状採暖具の外観を向上することができる。 In addition, by arranging the linear portion of the heater wire across the gap of the soaking sheet, it is possible to suppress the strength of the gap portion from being lowered and to prevent the gap portion from being bent and leaving a crease. Therefore, it is possible to improve the usability and the appearance of the surface heating device.
本発明の面状採暖具は、生産の合理化と外観の向上を図ることができる。 The planar warming tool of the present invention can achieve rationalization of production and improvement of appearance.
第1の発明は、シート状の裏面材と、前記裏面材上に積層された断熱シートと、前記断熱シート上に積層された均熱シートと、前記断熱シートと前記均熱シートとの間に配設されたヒータ線と、前記均熱シート上に積層されたシート状の表面材と、を含み、前記均熱シートは、略長方形の複数のシートが間隙を設けて配設され、前記ヒータ線は、直線部と折り返し部とが交互に形成されるように蛇行形状に配設され、前記ヒータ線の前記直線部が、前記均熱シートの前記間隙に略直交するように配設されている、面状採暖具である。 1st invention is a sheet-like back surface material, the heat insulation sheet laminated | stacked on the said back surface material, the heat equalizing sheet laminated | stacked on the said heat insulating sheet, and between the said heat insulating sheet and the said heat equalizing sheet. A heater wire and a sheet-like surface material laminated on the soaking sheet, wherein the soaking sheet is provided with a plurality of substantially rectangular sheets provided with a gap, and the heater The wires are arranged in a meandering shape so that straight portions and folded portions are alternately formed, and the straight portions of the heater wires are arranged so as to be substantially orthogonal to the gaps of the soaking sheets. It is a surface heating device.
これにより、均熱シートは小さいサイズのシート材を採用したことにより、材料調達が容易で、かつ低コストで生産することができるものである。 As a result, the soaking sheet employs a small-sized sheet material, so that material procurement is easy and can be produced at low cost.
また、ヒータ線の直線部を均熱シートの間隙を跨いで配設したことにより、間隙部分の強度が低下することを抑制し、間隙の部分が折れ曲がり、折り跡が残ることを抑制することができるので、面状採暖具の外観を維持および向上することができる。 In addition, by arranging the linear portion of the heater wire across the gap of the soaking sheet, it is possible to suppress the strength of the gap portion from being lowered and to prevent the gap portion from being bent and leaving a crease. Therefore, the appearance of the surface warmer can be maintained and improved.
第2の発明は、特に、第1の発明において、前記断熱シート上に積層された保持シートをさらに備え、前記断熱シートと前記金属シートとの間において、前記保持シートと前記断熱シートとの間に前記ヒータ線が配設されているものである。 In particular, the second invention further includes a holding sheet laminated on the heat insulating sheet in the first invention, and between the heat insulating sheet and the metal sheet, between the holding sheet and the heat insulating sheet. Are provided with the heater wire.
これにより、保持シートがヒータ線を覆うことにより、ヒータ線が表面材側に突出することが抑制され、表面材の上面にヒータ線による凹凸の発生を抑制することができ、使用時の感触および外観を向上することができる。 As a result, the heater sheet covers the heater wire so that the heater wire is prevented from projecting to the surface material side, and the occurrence of unevenness due to the heater wire on the upper surface of the surface material can be suppressed. The appearance can be improved.
第3の発明は、特に、第2の発明において、前記裏面材と、前記断熱シートと、前記保持シートと、前記均熱シートと、前記表面材と、が熱可塑性樹脂を主成分とする接着剤により順に接着されているものである。 In particular, in the third invention, the back material, the heat insulating sheet, the holding sheet, the soaking sheet, and the surface material are bonded mainly with a thermoplastic resin in the second invention. They are bonded in order by the agent.
これにより、面状採暖具は接着作業を主に生産工程として生産することができ、安定した製品を低コストで生産することができる。 As a result, the surface warming tool can be produced mainly by the bonding process as a production process, and a stable product can be produced at a low cost.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における面状採暖具の完成状態を示す斜視図であり、図2は面状採暖具の本体の完成状態を示す断面であり、図3は本体を構成する部材の詳細な構成を示す断面図であり、図4はヒータユニットを示す平面図であり、図5はヒータ線の詳細な構成を示す斜視図であり、図6は均熱シートとヒータユニットとの配置の関係を示す模式図である。
(Embodiment 1)
1 is a perspective view showing a completed state of a planar warming device in
<1>面状採暖具の構成
本実施の形態の面状採暖具は、住宅の床面に設置して使用する採暖具である。図1に示すように、面状採暖具は複数のシート状の部材で構成した本体100と、本体100の一端に設けられたコントローラ101で構成される。コントローラ101は本体100に内蔵されたヒータ線132に供給する電流を制御する制御部(図示せず)を備えている。コントローラ101に接続された電源コード102を介して電力が供給される。コントローラ101はヒータ線132に供給する電力を制御することにより本体100の温度を設定された温度に制御する。
<1> Configuration of planar warmer The planar warmer according to the present embodiment is a warmer that is installed and used on the floor of a house. As shown in FIG. 1, the planar warming tool is composed of a
図3に示すように、面状採暖具の本体100は、表面材110と、均熱シート120と、ヒータユニット130と、断熱シート140と、裏面材150とを主な構成部材とし、ヒータユニット130と断熱シート140の間に第一接着シート160を介在させ、断熱シート140と裏面材との間に第二接着シート170を介在させた積層体で構成されている。
As shown in FIG. 3, the
上記積層体を接着加工し、周辺部を圧縮溶着された本体100は、図2に示すように、表面材110、均熱シート120、ヒータユニット130、断熱シート140、裏面材150が積層された積層体として構成されており、第一接着シート160と第二接着シート170は接着加工後はヒータユニット130の保持シート131や断熱シート140にほとんどが浸透するためその厚さはほとんど残らない。
As shown in FIG. 2, the
表面材110は、面状採暖具の本体100における最上面の部材で使用時には使用者が直接接触する面である。表面材110は機械的な強度はもちろん、意匠性や耐汚染性や触感等の必要な性能を備えたものであり、塩化ビニル樹脂(以下PVCと表記)の発泡体を主成分とし、着色および柄付けした表面シート111の裏面にポリエステルの不織布112を接着剤113で接着した積層シートで厚さは約2mmである。
The
均熱シート120は、ヒータユニット130で発熱した熱を本体100全面に均一に拡散する目的の部材であり、熱伝導率が高い金属シートであるアルミニウムを主成分とする厚さ約0.01mmのアルミシート121を基材とし、その両面にポリエチレン樹脂とEVA(エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂)からなる接着樹脂122をコーティングして形成したものであり、接着樹脂122を約85℃以上に加熱することにより溶融して接着剤としての機能を発揮する。
The soaking
本実施の形態における面状採暖具は長辺が2m以上の大型のものであり、1枚の均熱シート120で全面をカバーする大判のシートの調達が難しいため、シート120aとシート120bの2枚に分割して構成されている。
The planar warming tool in the present embodiment is a large one having a long side of 2 m or more, and it is difficult to procure a large sheet that covers the entire surface with one
図6に示すように、均熱シート120は略長方形のシート120aとシート120bが約5mmの間隙123を設けて平行に配置されて構成されており、2枚のシート120a、120bと間隙123で構成される均熱シート120の外形は表面材110より小さい寸法であり、ヒータユニット130と同寸法または僅かに小さい寸法に形成されている。
As shown in FIG. 6, the
ヒータユニット130は面状採暖具の発熱源であり、図4に示すように、ポリエステルを主成分と不織布で形成された保持シート131の片面にヒータ線132を蛇行させて配設したものである。
The
ヒータ線132は図5に示すように、中心のガラス繊維132aの周囲に温度を検知する検知線132bを螺旋状に巻回し、その外周にナイロン樹脂で絶縁層132cを形成し、絶縁層132cの外周に発熱線132dを螺旋状に巻回し、その外周にPVCの絶縁層132eを形成し、絶縁層132eの外周にポリエチレン樹脂による接着層132fを形成したものであり、外周の直径は約2.7mmである。
As shown in FIG. 5, the
ヒータユニット130は、ヒータ線132の始端133を保持シート131の1つの角部に配置し、保持シート131の全域をカバーするように直線部134と折り返し部135を交互に形成して蛇行形状に配設されており、終端136を始端133の近傍に配置している。ヒータ線132を保持シート131に蛇行形状に配置した状態で熱を加えることにより、ヒータ線132の接着層132fが溶融し、保持シート131に接着固定されたものである。
In the
図6に示すように、均熱シート120とヒータユニット130とは、均熱シート120の間隙123に対し、ヒータ線132の直線部134が直交するように配設されている。
As shown in FIG. 6, the soaking
表面材110と均熱シート120とヒータ積層体180は、均熱シート120の両面にコーティングされた接着樹脂122により接着されたものであり、均熱シート120の間隙123には接着樹脂が充填されないため、この部分は接着されず、接着された他の部分より曲げ強度が弱い部分となるが、ヒータ線132の直線部134が間隙123を跨いで配設されることにより、他の部分との強度の差を抑制することができる構成となっている。
The
断熱シート140は、ヒータユニット130で発熱した熱が床面に無駄に伝わるのを抑制する機能と面状採暖具のクッション性を得る目的で設けたものであり、ポリエステル樹脂を主成分とする高融点樹脂繊維を約85%と低融点樹脂繊維を約15%の割合で混合し、厚さ約15mmのフェルト状に形成したものである。
The
上記構成の断熱シート140は主に高融点樹脂繊維による高い弾力性を備えるとともに、低融点樹脂繊維により溶融温度近辺での加熱状態で塑性変形させることにより、変形状態を維持することができる加熱変形の特性を備えたものである。
The
断熱シート140の外形寸法は2枚のシート120a、120bで構成した均熱シート120およびヒータユニット130の保持シート131外形と同寸法または僅かに大きい寸法に形成されている。
The outer dimensions of the
上記加熱変形の特性を活用することにより、ヒータユニット130のヒータ線132を断熱シート140に対向させて第一接着シート160を介して断熱シート140に積層した状態で押圧しながら加熱することにより、ヒータ線132を断熱シート140に埋設させることができ、ヒータユニット130の保持シート131を平坦な状態に形成することができるとともに、断熱シート140の弾性も維持することができる。
By utilizing the characteristics of the heat deformation, by heating while pressing in a state where the
上記のようにヒータ線132を断熱シート140に埋設するためには、断熱シート140が十分な厚さを備えることが重要であり、ヒータ線132の直径に対して断熱シート140は4倍以上の厚さを備えることが必要であり、本実施の形態ではヒータ線132の直径2.7mmに対して断熱シート140の厚さは15mmで5.6倍としている。
In order to embed the
裏面材150は、面状採暖具の本体100のうち直接床面に接触する部材であり、機械的強度はもちろんクッション性や滑り難さ等の性能を備えている。裏面材150はポリエチレン樹脂製のクロスシート両面をポリエチレン樹脂でコーティング処理をした三層構造に形成されたものである。裏面材150の外形は表面材110と略同寸法に形成されている。
The
第一接着シート160は、ヒータユニット130と断熱シート140とを接着するシート状の熱溶融タイプの接着材である。第一接着シート160は、ポリエチレン樹脂を厚さ約30μmのシート状に成形したものであり、常温においては柔軟なシート状をなしており、約85℃で溶融して接着剤としての機能を発揮する。第一接着シート160の外形はヒータユニット130の保持シート131より小さい寸法に形成されている。
The first
第二接着シート170は、断熱シート140と裏面材150とを接着するシート状の熱溶融タイプの接着材である。第二接着シート170は、ポリエチレン樹脂を厚さ約60μmのシート状に成形したものであり、常温においては柔軟なシート状をなしており、約85℃で溶融して接着剤としての機能を発揮する。第二接着シート170の外形は断熱シート140より大きく、裏面材150より小さい寸法に形成されている。
The second
第一接着シート160と第二接着シート170は接着加工後は保持シート131や断熱シート140にほとんどが浸透するため図2に示すようにその厚さはほとんど残らない。
Since most of the first
上記構成部材を積層し、後述の製造工程により加熱および押圧することにより、図2に示す断面の面状採暖具の本体100が形成される。
By laminating the above-mentioned constituent members and heating and pressing in the manufacturing process described later, the
<2>本体の製造工程
図7は第1工程における熱プレス工程の断面を示す模式図であり、図8は第1工程で加工されたヒータ積層体の断面を示す模式図であり、図9(a)第2工程である電磁誘導加熱工程と第3工程である押圧工程の断面を示す模式図であり、(b)は電磁誘導加熱工程における加熱コイルの平面を示す模式図である。図10は第4工程である本体周辺部の溶着を行う超音波溶着工程の断面を示す模式図であり、図11は第5工程である本体周辺部の不要な部分を切断するトリミング工程の断面を示す模式図である。
<2> Manufacturing Process of Main Body FIG. 7 is a schematic diagram showing a cross section of the hot press process in the first process, and FIG. 8 is a schematic diagram showing a cross section of the heater laminate processed in the first process. (A) It is a schematic diagram which shows the cross section of the electromagnetic induction heating process which is a 2nd process, and the press process which is the 3rd process, (b) is a schematic diagram which shows the plane of the heating coil in an electromagnetic induction heating process. FIG. 10 is a schematic view showing a cross section of an ultrasonic welding process for welding the peripheral part of the main body, which is the fourth process, and FIG. 11 is a cross section of a trimming process for cutting an unnecessary part of the peripheral part of the main body, which is the fifth process. It is a schematic diagram which shows.
第1工程はヒータユニット130と断熱シート140と裏面材150を熱プレスにより接着する熱プレス工程である。この工程は加熱と押圧の作業を同時に行う工程であり、図7に示すように、この工程に必要な設備は熱プレス200であり、熱プレス200の下型210と上型220は本体100全面をカバーする平板状の熱板211、221を備えている。
The first process is a hot pressing process in which the
図7に示すように下型210の熱板211上に裏面材150、第二接着シート170、断熱シート140、第一接着シート160、ヒータユニット130のヒータ線132が下側になるように順に積層する。この工程においては図7に示すように、ヒータユニット130と断熱シート140と第一接着シート160と第二接着シート170は裏面材150より外形寸法が小さいので、裏面材150の中央に配置することが重要である。
As shown in FIG. 7, the
また、ヒータユニット130の外形寸法より第一接着シート160の外形寸法を小さく形成しており、第一接着シート160がヒータユニット130よりはみ出さないように積層することにより、溶融した第一接着シート160が上型220の熱板221に付着することを防止することができる。
Also, the first
下型210の熱板211および上型220の熱板221が所定温度、たとえば、約100℃に加熱される。この所定温度は、断熱シート140の低融点樹脂繊維の融点より高く高融点樹脂繊維の融点より低い温度に設定される。この加熱状態で、上型220が下げられて積層した部材を加熱および押圧し、約30秒間維持し、その後上型が開放される。
The
これにより、ヒータ線132が断熱シート140に押し付けられながら、断熱シート140の低融点樹脂繊維の一部または全部が溶融する。このため、断熱シート140においてヒータ線132が設けられた位置が窪んで、ヒータ線132の一部または全部が納まる窪みが断熱シート140に形成される。
Thereby, a part or all of the low melting point resin fibers of the
また、第一接着シート160が溶融して、断熱シート140とヒータ線132および保持シート131とが接着され、第二接着シート170が溶融して、断熱シート140と裏面材150とが接着される。
Further, the first
熱プレス工程により完成したヒータ積層体180は図8に示すように、ヒータユニット130のヒータ線132は断熱シート140に埋設された状態であり、ヒータユニット130の上面である保持シート131を平坦な状態に仕上げることができる。
As shown in FIG. 8, the
第2工程は表面材110と均熱シート120とヒータ積層体180とを接着するために電磁誘導加熱装置400で加熱する電磁誘導加熱工程である。
The second process is an electromagnetic induction heating process in which the
電磁誘導加熱工程で使用する加工設備としては、本体100を構成する全部材である表面材110と均熱シート120とヒータ積層体180を載置して、矢印Aで示すように水平方向に移動させる搬送手段300と、本体100の幅より大きい略長円形の加熱コイル410と、加熱コイル410の出力を制御する制御部(図示せず)を備えた電磁誘導加熱装置400が必須である。
As the processing equipment used in the electromagnetic induction heating process, the
搬送手段300には本体100の積層体の移動位置を検知する位置検知手段(図示せず)を備えている。本実施の形態においては具体的な位置検知手段としては、搬送手段300の駆動モータの回転数を検知して本体の100の移動距離を演算することにより本体100の位置を検知する位置検知手段を採用している。
The conveyance means 300 includes position detection means (not shown) for detecting the movement position of the stacked body of the
図9(a)に示すように、本実施の形態においては電磁誘導加熱装置400としては3台の電磁誘導加熱装置400a、400b、400cを、本体100の移動方向に対して略垂直方向に、かつ略平行に近接して設置されている。3台の電磁誘導加熱装置400a、400b、400cには、本体100より幅の広い略長円形の加熱コイル410a、410b、410cを備えており、それぞれ加熱コイルは電力供給を独立して制御できる構成となっており、本体100の搬送速度とリンクさせて最適な加熱状態を得ることができる。加熱コイル410a、410b、410cは、同一形状および同一性能であることは必ずしも必要ではなく、3個がそれぞれ異なる仕様であってもよい。
As shown in FIG. 9A, in the present embodiment, the electromagnetic
図9(a)に示すように搬送手段300上に第1工程で形成したヒータ積層体180、均熱シート120、表面材110の順に積層する。このとき、ヒータ積層体180はヒータ線132の直線部134が搬送手段300の矢印Aで示す搬送方向に対して直交する方向に配置し、均熱シート120は間隙123が搬送方向を示す矢印Aと平行となるように配置する。このように配置することにより、ヒータ線132の直線部134と均熱シート120の間隙123とは直交して配置される。
As shown in FIG. 9A, the
搬送手段300により矢印Aで示すように水平方向に移動させながら、上方に配置した電磁誘導加熱装置400から磁力線を発生させルことにより、均熱シート120のアルミシート121内に渦電流が発生し、渦電流とアルミシート121の抵抗によりアルミシート121自体が発熱昇温する。そして、アルミシート121から発生した熱によりアルミシート121の両面にコーティングされた接着樹脂122が溶融する。
An eddy current is generated in the
このとき、電磁誘導加熱装置400の加熱コイル410とアルミシート121との距離を一定に保つことが重要であり、積層した本体100を軽く押圧し所定の厚さに維持しながら移動させる。
At this time, it is important to keep the distance between the
加熱工程においては、発熱による温度上昇を適切に制御することが重要であり、搬送手段300の搬送速度に対応して、電磁誘導加熱装置400の制御部により加熱コイル410の出力を制御する。特に、アルミシート121の端部には磁力線が集中しやすく端部は高温になるが、その反面、端部の近傍は磁力線が弱くなるためアルミシート121の発熱が抑制される現象が発生するため、接着樹脂122を十分に溶融できない状態になる。
In the heating process, it is important to appropriately control the temperature rise due to heat generation, and the output of the
そのため、加熱コイル410が端部近傍を通過するときはアルミシート121の他の平面部位を加熱するときより加熱コイル410の出力を上昇させて低温領域が発生しないように制御する。出力を制御するタイミングは搬送手段300の位置検知手段の情報に基づいて行われる。
Therefore, when the
本実施の形態においては、3個の加熱コイル410a、410b、410cを移動方向と略垂直に並列に配置しているため、アルミシート121の同一箇所に対して、3個の加熱コイル410a、410b、410cから順次磁力線が供給されるため、加熱時間を長く確保することが可能となり、個々の加熱コイルに供給する電力を少なくし、3個の加熱コイルを通過する間に時間をかけてアルミシート121を昇温させることにより、接着樹脂122の温度が耐熱温度以上にオーバーシュートすることを防止し、接着樹脂122の性能を維持することができる。
In the present embodiment, since the three
第3工程は第2工程で加熱した本体100を押圧して接着する押圧工程である。押圧工程で使用する押圧手段であるローラユニット500は、図9(a)に示すように、2個のローラ511、512からなる回転ローラ510と、2個のローラ511、512の間に設置された押圧板520と、回転ローラ510の外周に巻設したベルト530で構成されており、本体100はベルト530を介して2個のローラ511、512と押圧板520により押圧される構成となっている。このような構成を採用することにより、平坦な面により長時間に亘り安定して押圧を持続させることが可能となり、安定した接着性能を得ることができる。
The third step is a pressing step for pressing and bonding the
ローラユニット500は上下にそれぞれ設けられており、下側のローラユニット500は定位置に固定して設置されており、上側のローラユニット500は上下に移動させる加圧装置(図示せず)を備えており、下方に移動させることにより本体100押圧することができる構成となっている。
The
また、少なくとも下側のローラユニット500には駆動装置(図示せず)が備えられており、駆動装置で回転ローラ510を回転させることにより、ベルト530を駆動し、ローラユニット500に載置した本体100を所定の速度で矢印Aで示す方向に移動させることができる。ローラユニット500の移動速度は加熱工程の搬送手段300の移動速度と同期した速度である。
Further, at least the
押圧工程では上下に設けられたローラユニット500の間に狭持されながら、ローラユニット500の回転ローラ510が備えた駆動装置により、矢印Aで示す搬送方向に連続して移動を続ける。
In the pressing step, while being held between the
その間、上側のローラユニット500に備えた加圧装置により、本体100は連続的に押圧され、その間に均熱シート120の接着樹脂122は冷却されて溶融温度より低下して固形化することにより、表面材110と均熱シート120とヒータ積層体180とが確実に接着される。
In the meantime, the
第2工程と第3工程により接着された表面材110と均熱シート120とヒータ積層体180は、均熱シート120の両面にコーティングされた接着樹脂122により接着されたものであり、均熱シート120の間隙123には接着樹脂が充填されないため、この部分は接着されず、接着された他の部分より曲げ強度が弱い部分となる。
The
第4工程は第3工程で接着した本体の周辺部の表面材110と裏面材150を溶着する超音波溶着工程である。超音波溶着工程で使用する加工設備は、図10に示すように本体100の周辺部に沿って移動するホーン610を備えた超音波溶着機600である。
The fourth process is an ultrasonic welding process in which the
均熱シート120とヒータユニット130と断熱シート140は、表面材110と裏面材150より外形寸法を小さく形成されているため、本体100の周辺部は表面材110と裏面材150とで構成されている。
Since the soaking
本体100の周辺部に沿って超音波溶着機600のホーン610を移動させながら超音波を加えることにより、表面材110と裏面材150が順次発熱溶融して全周に亘って溶着を行う。
By applying ultrasonic waves while moving the
第5工程のトリミング工程は、本体100の周辺部の不要な部分を切り落として整形する仕上げ工程であり、図11に示すように、この工程で使用する設備は本体100の両側の幅方向を同時に切断する2個の円盤状のカッター700と長さ方向を移動させながら切断する1個のカッター700である。
The trimming process of the fifth process is a finishing process in which unnecessary portions of the peripheral part of the
超音波溶着を行った段押部の不要部分を幅方向と長さ方向に円盤状のカッター700を移動させながら切り落とし、本体100を所定の寸法に仕上げることにより、本体100が完成する。
The unnecessary portion of the stepped portion subjected to ultrasonic welding is cut off while moving the disk-shaped
<3>作用、効果
以上のように、本実施の形態における面状採暖具の本体は、均熱シート120として調達の容易な、小さいサイズのシート材を採用した構成および製造方法であるので、材料調達が容易で、かつ低コストで生産することができるものである。
<3> Action, Effect As described above, the main body of the planar warming tool in the present embodiment is a configuration and manufacturing method that employs a small-sized sheet material that is easy to procure as the soaking
また、均熱シート120を分割することにより発生する間隙123には接着樹脂が充填されないため、この部分は接着されず、接着された他の部分より曲げ強度が弱い部分となるが、ヒータ線132の直線部134が間隙123を跨いで配設されることにより、他の部分との強度差の割合を抑制することができる。それにより、本体100を持ち上げたり、巻いたりした場合にも、間隙123の部分が折れ曲がり、折り跡が残ることを抑制することができるので、面状採暖具の外観が低下することがない。
In addition, since the
また、本実施の形態における面状採暖具は、断熱シート140して高融点樹脂繊維と低融点樹脂繊維とを混合したフェルト状のシートを採用し、熱プレスにより低融点樹脂繊維を熔融し、ヒータユニット130のヒータ線132を断熱シート140に埋設させることができるので、表面材110の上面にヒータ線132により部分的に突出することがなく、表面材の上面を平坦な状態に仕上げることができるとともに、高融点樹脂繊維により断熱シート140の弾性を維持することができるので、使用時の感触と外観を向上することができる。
Further, the sheet heating device in the present embodiment employs a felt-like sheet obtained by mixing the high melting point resin fiber and the low melting point resin fiber as the
しかも、ヒータユニット130の上面となる保持シート131を平坦に形成することができるので、ヒータユニット130の上面に積層される均熱シート120に不要な変形が加えられることによるしわの発生や亀裂等の損傷を抑制することができ、安定した性能および形状を維持することができる。
In addition, since the holding
また、熱プレス工程で使用する熱プレス200の熱板211、221は平板状であるため、本体100の最大寸法の熱板を使用すれば、異なる寸法の本体100の加工に対応することが可能であり、設備費用を抑制することができる。
Moreover, since the
さらに、電磁誘導加熱工程においては、接着樹脂122の溶融に必要な熱を、接着樹脂122に直接接触しているアルミシート121から発熱させる構成であり、発熱源であるアルミシート121を中央にして表面材110とヒータ積層体180とで挟み込むことにより、外部への無駄な放熱を抑制することができるため、外部から熱を加える加熱方法に比較して格段に少ない熱量で接着樹脂122を溶融することができ、加熱に要する電力が少なく、高い省エネルギーの効果を得ることができる。
Further, in the electromagnetic induction heating process, heat necessary for melting the
しかも、本体100の内部から発熱させることにより、本体100の表面部の温度が上昇することがないため、表面材110として使用する材料は、例えば、外観デザインが優れ耐熱温度の低いものを使用することが可能である。
Moreover, since the temperature of the surface portion of the
また、アルミシート121は、本来面状採暖具の使用時にヒータユニット130で発熱した熱を本体100全面に均一に拡散する目的で設けた均熱シート120の必須の構成部材であり、本来の機能に加えて製造工程で活用したものであり、製造上のコストや工数の点で非常に大きい効果を得ることができるものである。
The
また、発熱源であるアルミシート121が溶融する接着樹脂122に直接接触しているため、秒単位の短時間に加熱ができるため、本体100全面を同時に加熱する必要がなく、移動させながら部分的に、加熱、溶融、接着の工程を流れ作業として実施することが可能となる。しかも、部分的に加熱を行うため、加熱に使用する電磁誘導加熱装置400は小容量の小型の物でよく、設備費用を低減することができるとともに、加工時の最大電気容量を低くすることができる。
Further, since the
また、電磁誘導加熱を使用した本発明の製造方法においては、従来本体のサイズ毎に必要であった金型が不要であり、しかも本体の最大のサイズに対応する加熱コイル410を準備しておけば、発熱源であるアルミシート121の範囲のみで発熱するため、加熱コイル410より小さい本体100であれば同一の設備で加熱することが可能であり、本体100のサイズに合わせて加熱工程の設備を準備する必要がなくこの点でも設備費用を低減することができる。
In addition, in the manufacturing method of the present invention using electromagnetic induction heating, a mold that is conventionally required for each size of the main body is unnecessary, and a
なお、本実施に形態においては、均熱シート120とヒータユニット130とは別部材として構成したが、これに限るものではなく、均熱シート120にヒータ線132を直接配設した構成としてもよい。この場合、均熱シート120の接着樹脂122はヒータ線132の配設面側のみにコーティングすることにより第1工程を実施が可能となり、表面材110に対向する面には別部材の接着シートを介在させることにより、第2工程以降の製造工程を実施することが可能となる。
In the present embodiment, the soaking
なお、本実施の形態においては、均熱シート120の基材としてアルミシートを使用したが、これに限るものではなく、銅やステンレス等の他の金属であってもよい。
In the present embodiment, an aluminum sheet is used as the base material of the soaking
また、本実施の形態においては、均熱シート120は2枚のシートで構成したが、これに限るものではなく、より大型の面状採暖具の場合は3枚以上のシートを使用してもよい。
In the present embodiment, the soaking
また、均熱シート120の間隙123は5mmとしたが、これに限るものではなく、5〜10mmの範囲で間隙123を形成すればよい。
Further, the
また、本実施の形態においては、電磁誘導加熱装置を3台使用したが、これに限るものではなく、2台または4台以上を使用してもよい。また、電磁誘導加熱装置毎に1個の加熱コイルを備える構成としたが、一台の電磁誘導加熱装置に複数の加熱コイルを備え、個々の加熱コイルが個別に制御できる構成であってもよい。 In this embodiment, three electromagnetic induction heating devices are used. However, the present invention is not limited to this, and two or four or more devices may be used. Moreover, although it was set as the structure provided with one heating coil for every electromagnetic induction heating apparatus, the structure which equips one electromagnetic induction heating apparatus with several heating coils and can control each heating coil separately may be sufficient. .
また、本実施の形態においては、電磁誘導加熱装置は本体の表面材側に配置したが、これに限るものではなく、裏面側に配置してもよい。 Moreover, in this Embodiment, although the electromagnetic induction heating apparatus has been arrange | positioned at the surface material side of a main body, you may arrange | position not only to this but to a back surface side.
以上のように、本発明にかかる面状採暖具は、製造工程を合理化と、外観品質を向上することが可能となるので、複数の部材を接合して形成する積層部材の用途にも適用できる。 As described above, the planar warming device according to the present invention can streamline the manufacturing process and improve the appearance quality, and thus can be applied to the use of a laminated member formed by joining a plurality of members. .
110 表面材
120 均熱シート
120a シート
120b シート
122 接着樹脂(接着剤)
123 間隙
131 保持シート
132 ヒータ線
134 直線部
135 折り返し部
140 断熱シート
150 裏面材
160 第一接着シート(接着剤)
170 第二接着シート(接着剤)
110
123
170 Second adhesive sheet (adhesive)
Claims (3)
前記裏面材上に積層された断熱シートと、
前記断熱シート上に積層された均熱シートと、
前記断熱シートと前記均熱シートとの間に配設されたヒータ線と、
前記均熱シート上に積層されたシート状の表面材と、を含み、
前記均熱シートは、略長方形の複数のシートが間隙を設けて配設され、
前記ヒータ線は、直線部と折り返し部とが交互に形成されるように蛇行形状に配設され、
前記ヒータ線の前記直線部が、前記均熱シートの前記間隙に略直交するように配設されている、
面状採暖具。 A sheet-like back material;
A heat insulating sheet laminated on the back material;
A soaking sheet laminated on the heat insulating sheet;
A heater wire disposed between the heat insulating sheet and the soaking sheet;
And a sheet-like surface material laminated on the soaking sheet,
The soaking sheet is provided with a plurality of substantially rectangular sheets with gaps therebetween.
The heater wire is arranged in a meandering shape so that straight portions and folded portions are alternately formed,
The linear portion of the heater wire is disposed so as to be substantially orthogonal to the gap of the soaking sheet.
Planar warmer.
前記断熱シートと前記金属シートとの間において、前記保持シートと前記断熱シートとの間に前記ヒータ線が配設されている、
請求項1に記載の面状採暖具。 A holding sheet laminated on the heat insulating sheet;
Between the heat insulating sheet and the metal sheet, the heater wire is disposed between the holding sheet and the heat insulating sheet,
The planar warming tool according to claim 1.
請求項2に記載の面状採暖具。 The back material, the heat insulating sheet, the holding sheet, the soaking sheet, and the surface material are sequentially bonded by an adhesive mainly composed of a thermoplastic resin.
The planar warming tool according to claim 2.
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