JP2747960B2 - 熔断層を兼ねた感温層を有するヒータ線 - Google Patents
熔断層を兼ねた感温層を有するヒータ線Info
- Publication number
- JP2747960B2 JP2747960B2 JP4300524A JP30052492A JP2747960B2 JP 2747960 B2 JP2747960 B2 JP 2747960B2 JP 4300524 A JP4300524 A JP 4300524A JP 30052492 A JP30052492 A JP 30052492A JP 2747960 B2 JP2747960 B2 JP 2747960B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wire
- temperature
- heater wire
- nickel wire
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Resistance Heating (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電気カーペットや電気毛
布等の面状採暖具に用いられるヒータ線に関し、更に詳
しくは一線式方式の熔断層を兼ねた感温層を有するヒー
タ線に関する。
布等の面状採暖具に用いられるヒータ線に関し、更に詳
しくは一線式方式の熔断層を兼ねた感温層を有するヒー
タ線に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より面状採暖具に用いられている一
線式方式のヒータ線の構造及び製造法に関して図６を用
いて説明する。このヒータ線８ａはポリエステル繊維，
全芳香族ポリアミド繊維或はポリイミド繊維等の撚り糸
からなる巻芯１の外周に１本或は複数本（本図では１
本）の発熱素線２を定ピッチでスパイラル状に巻回し、
この外周にナイロン−１１，ナイロン−１２等のポリア
ミド樹脂を押出しして熔断層３ａを設け、この熔断層３
ａの外周に温度検知線と信号線を兼ねるニッケル線４ａ
をスパイラル状に巻回し、更に最外層にポリ塩化ビニル
樹脂（ＰＶＣ）を押出ししてシース７を設けた構造とな
っている。なお、前記ＰＶＣを押出ししてシース７を設
ける工程に於いて、ポリアミド熔断層３ａのＰＶＣの脱
塩酸による加水分解に起因する劣化を防止する目的でポ
リエステルテープ６を一般に介在させている。
線式方式のヒータ線の構造及び製造法に関して図６を用
いて説明する。このヒータ線８ａはポリエステル繊維，
全芳香族ポリアミド繊維或はポリイミド繊維等の撚り糸
からなる巻芯１の外周に１本或は複数本（本図では１
本）の発熱素線２を定ピッチでスパイラル状に巻回し、
この外周にナイロン−１１，ナイロン−１２等のポリア
ミド樹脂を押出しして熔断層３ａを設け、この熔断層３
ａの外周に温度検知線と信号線を兼ねるニッケル線４ａ
をスパイラル状に巻回し、更に最外層にポリ塩化ビニル
樹脂（ＰＶＣ）を押出ししてシース７を設けた構造とな
っている。なお、前記ＰＶＣを押出ししてシース７を設
ける工程に於いて、ポリアミド熔断層３ａのＰＶＣの脱
塩酸による加水分解に起因する劣化を防止する目的でポ
リエステルテープ６を一般に介在させている。
【０００３】面状採暖具は上記ヒータ線をカーペット等
の生地に敷線して用いている。またこの面状採暖具の温
度制御は、前記敷線されたヒータ線の全長に渡っての温
度をニッケル線４ａの抵抗変化（ニッケル線の抵抗温度
係数＝４．５×１０-3）として検知し、ヒータ線全長に
渡る平均温度として温度制御を行っているものである。
の生地に敷線して用いている。またこの面状採暖具の温
度制御は、前記敷線されたヒータ線の全長に渡っての温
度をニッケル線４ａの抵抗変化（ニッケル線の抵抗温度
係数＝４．５×１０-3）として検知し、ヒータ線全長に
渡る平均温度として温度制御を行っているものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】面状採暖具は実際に使
用されている状態で局部的に折り曲げられたり、該面状
採暖具上に机や電気コタツ等が乗せられて使用されると
きは、折り曲げられた部分や机等の足が乗せられた部分
の放熱が他の部分より悪くなり、これらの部分のヒータ
線が局部的に保温（局部保温）されて昇温（局部昇温）
し、発熱素線周囲の絶縁材料，特に熔断層のポリアミド
樹脂に悪影響を及ぼし、最悪の場合には熔断層が熔断
し、発熱素線とニッケル線を短絡させ、面状採暖具の機
能を停止させてしまうという問題があった。
用されている状態で局部的に折り曲げられたり、該面状
採暖具上に机や電気コタツ等が乗せられて使用されると
きは、折り曲げられた部分や机等の足が乗せられた部分
の放熱が他の部分より悪くなり、これらの部分のヒータ
線が局部的に保温（局部保温）されて昇温（局部昇温）
し、発熱素線周囲の絶縁材料，特に熔断層のポリアミド
樹脂に悪影響を及ぼし、最悪の場合には熔断層が熔断
し、発熱素線とニッケル線を短絡させ、面状採暖具の機
能を停止させてしまうという問題があった。
【０００５】また、面状採暖具の温度制御はニッケル線
の抵抗温度係数の変化を利用して敷線されているヒータ
線の全長に渡る平均温度の制御を行っているが、ニッケ
ル線は温度に対する抵抗値の変化率が小さく、特に４０
℃近辺より上の温度領域においては感度が鈍いという欠
点があった。また、ヒータ線の局部昇温を精度良く検知
することは不可能であった。
の抵抗温度係数の変化を利用して敷線されているヒータ
線の全長に渡る平均温度の制御を行っているが、ニッケ
ル線は温度に対する抵抗値の変化率が小さく、特に４０
℃近辺より上の温度領域においては感度が鈍いという欠
点があった。また、ヒータ線の局部昇温を精度良く検知
することは不可能であった。
【０００６】上記問題点を解決しようとして、ナイロン
−１１，ナイロン−１２等のポリアミド系樹脂のインピ
ーダンスの温度依存性（以下サーミスタＢ定数という）
を利用してポリアミド熔断層を感温層としても利用する
方法が種々提案されているが、何れもポリアミド樹脂の
吸湿性に起因するサーミスタＢ定数の変動幅が大きくて
安定しないため、殆ど実用化されていなかった。
−１１，ナイロン−１２等のポリアミド系樹脂のインピ
ーダンスの温度依存性（以下サーミスタＢ定数という）
を利用してポリアミド熔断層を感温層としても利用する
方法が種々提案されているが、何れもポリアミド樹脂の
吸湿性に起因するサーミスタＢ定数の変動幅が大きくて
安定しないため、殆ど実用化されていなかった。
【０００７】以上の理由により、面状採暖具用ヒータ線
はヒータとセンサが別個の線よりなる二線式が主流とな
っている。しかしながら、この二線式の場合も面状採暖
具の全面の発熱温度の平均値を用いて温度制御している
ため、局部保温による局部昇温を精度良く検知して制御
することはできなかった。
はヒータとセンサが別個の線よりなる二線式が主流とな
っている。しかしながら、この二線式の場合も面状採暖
具の全面の発熱温度の平均値を用いて温度制御している
ため、局部保温による局部昇温を精度良く検知して制御
することはできなかった。
【０００８】本発明は上記従来技術が有する問題点を解
決するためになされたものであり、従来の一線式ヒータ
線の構造を大幅に変更することなく簡便な構造のまま、
４０℃近辺より上の温度領域においても感度が良く、ポ
リアミド樹脂の吸湿によるサーミスタＢ定数の変動を抑
え、更に局部昇温を精度良く検知して制御することがで
きるヒータ線を提供することを目的とする。
決するためになされたものであり、従来の一線式ヒータ
線の構造を大幅に変更することなく簡便な構造のまま、
４０℃近辺より上の温度領域においても感度が良く、ポ
リアミド樹脂の吸湿によるサーミスタＢ定数の変動を抑
え、更に局部昇温を精度良く検知して制御することがで
きるヒータ線を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は巻芯１の外周に発熱素線２を定ピッチでスパ
イラル状に巻回し、この外周にポリオレフィンオキサイ
ドにアルカリ金属塩を溶解した高イオン導電性を示す高
分子固体電解質をポリアミド系樹脂に添加してなる熔断
層を兼ねた感温層３を設け、この熔断，感温層３の外周
に、ニッケル線４ａの外側に絶縁皮膜１０を設けた絶縁
ニッケル線４からなる温度検知線と、金属導体５からな
る信号線とを定ピッチでスパイラル状に並列巻きし、更
に最外層にシース７を設けた熔断層を兼ねた感温層を有
するヒータ線にある。
に本発明は巻芯１の外周に発熱素線２を定ピッチでスパ
イラル状に巻回し、この外周にポリオレフィンオキサイ
ドにアルカリ金属塩を溶解した高イオン導電性を示す高
分子固体電解質をポリアミド系樹脂に添加してなる熔断
層を兼ねた感温層３を設け、この熔断，感温層３の外周
に、ニッケル線４ａの外側に絶縁皮膜１０を設けた絶縁
ニッケル線４からなる温度検知線と、金属導体５からな
る信号線とを定ピッチでスパイラル状に並列巻きし、更
に最外層にシース７を設けた熔断層を兼ねた感温層を有
するヒータ線にある。
【００１０】前記金属導体５としては銅線、銅合金線或
はめっき線が用いられる。また、アルカリ金属塩として
は過塩素酸リチウムが好ましく用いられるが、過塩素酸
カリウム、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸カルシウム、
過塩素酸バリウム等も使用可能である。
はめっき線が用いられる。また、アルカリ金属塩として
は過塩素酸リチウムが好ましく用いられるが、過塩素酸
カリウム、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸カルシウム、
過塩素酸バリウム等も使用可能である。
【００１１】また前記絶縁ニッケル線４の絶縁皮膜１０
は、水酸基当量が１００〜１５０のポリオール化合物
と、遊離のイソシアネート基をフェノール，クレゾール
又はキシレノールで安定化し、かつ解離温度が14０〜16
0 ℃の範囲にある安定化ポリイソシアネート化合物とを
有機溶剤に溶解したポリウレタン絶縁塗料をニッケル線
４ａの外周に塗布，焼付けして設けた、はんだ付け温度
が３００〜３８０℃の範囲にあるポリウレタン絶縁皮膜
（以下低温はんだ付ポリウレタン皮膜と略記する）が好
ましい。なお、前記ポリオール化合物の水酸基当量を１
００〜１５０と限定した理由は，ポリオールと安定化イ
ソシアネート化合物の反応による架橋密度，皮膜の強度
等から、この範囲のものが最も良好な皮膜が得られるか
らである。
は、水酸基当量が１００〜１５０のポリオール化合物
と、遊離のイソシアネート基をフェノール，クレゾール
又はキシレノールで安定化し、かつ解離温度が14０〜16
0 ℃の範囲にある安定化ポリイソシアネート化合物とを
有機溶剤に溶解したポリウレタン絶縁塗料をニッケル線
４ａの外周に塗布，焼付けして設けた、はんだ付け温度
が３００〜３８０℃の範囲にあるポリウレタン絶縁皮膜
（以下低温はんだ付ポリウレタン皮膜と略記する）が好
ましい。なお、前記ポリオール化合物の水酸基当量を１
００〜１５０と限定した理由は，ポリオールと安定化イ
ソシアネート化合物の反応による架橋密度，皮膜の強度
等から、この範囲のものが最も良好な皮膜が得られるか
らである。
【００１２】また前記絶縁ニッケル線４の絶縁皮膜１０
は、Ｆ種はんだ付け可能ポリエステルイミド絶縁塗料を
ニッケル線４ａの外周に塗布，焼付けして設けた、耐熱
性がＦ種（１５５℃）以上で、かつはんだ付け可能なポ
リエステルイミド絶縁皮膜（以下はんだ付可能ポリエス
テルイミド皮膜と略記する）でも良い。
は、Ｆ種はんだ付け可能ポリエステルイミド絶縁塗料を
ニッケル線４ａの外周に塗布，焼付けして設けた、耐熱
性がＦ種（１５５℃）以上で、かつはんだ付け可能なポ
リエステルイミド絶縁皮膜（以下はんだ付可能ポリエス
テルイミド皮膜と略記する）でも良い。
【００１３】
【作用】従来の一線式ヒータ線では温度検知線と信号線
が１本のニッケル線４ａで兼用されていたが、本発明の
ヒータ線では、ニッケル線４ａを温度検知線としてのみ
使用し、別に金属導体５からなる信号線を設け、更にニ
ッケル線４ａには絶縁皮膜１０を設け絶縁ニッケル線４
としているので絶縁ニッケル線４と金属導体５をスパイ
ラル状に並列巻した場合に、ニッケル線４ａと金属導体
５との電気的接触が防止され、ニッケル線４ａの抵抗値
を温度変化に比例し正確に取り出すことが出来る。な
お、ニッケル線４ａと金属導体５をスパイラル状に並列
巻きした場合には、両線材が接触する危険性があり、こ
の様な場合にはニッケル線の抵抗値が一定しなくなり、
温度制御が精度よく行なえなくなってしまう。
が１本のニッケル線４ａで兼用されていたが、本発明の
ヒータ線では、ニッケル線４ａを温度検知線としてのみ
使用し、別に金属導体５からなる信号線を設け、更にニ
ッケル線４ａには絶縁皮膜１０を設け絶縁ニッケル線４
としているので絶縁ニッケル線４と金属導体５をスパイ
ラル状に並列巻した場合に、ニッケル線４ａと金属導体
５との電気的接触が防止され、ニッケル線４ａの抵抗値
を温度変化に比例し正確に取り出すことが出来る。な
お、ニッケル線４ａと金属導体５をスパイラル状に並列
巻きした場合には、両線材が接触する危険性があり、こ
の様な場合にはニッケル線の抵抗値が一定しなくなり、
温度制御が精度よく行なえなくなってしまう。
【００１４】また、絶縁ニッケル線４の絶縁皮膜１０と
して前記低温はんだ付ポリウレタン皮膜を用いれば、ヒ
ータ線をコントローラ回路に接続させる際、はんだ付け
温度が３００〜３８０℃の範囲で、皮膜を剥離すること
なく直接はんだ付けが出来、接続作業が容易になる。
して前記低温はんだ付ポリウレタン皮膜を用いれば、ヒ
ータ線をコントローラ回路に接続させる際、はんだ付け
温度が３００〜３８０℃の範囲で、皮膜を剥離すること
なく直接はんだ付けが出来、接続作業が容易になる。
【００１５】また、絶縁皮膜10として前記Ｆ種はんだ付
可能ポリエステルイミド皮膜を用いれば、はんだ付け性
は前記ポリウレタン皮膜より劣るが耐熱性が向上する。
なお、絶縁ニッケル線４はヒータ線の素材として用いら
れるため、絶縁皮膜10の耐熱性は高いほうがよいが、は
んだ付け性の面からみて現状はＦ種の耐熱性が最も汎用
である。
可能ポリエステルイミド皮膜を用いれば、はんだ付け性
は前記ポリウレタン皮膜より劣るが耐熱性が向上する。
なお、絶縁ニッケル線４はヒータ線の素材として用いら
れるため、絶縁皮膜10の耐熱性は高いほうがよいが、は
んだ付け性の面からみて現状はＦ種の耐熱性が最も汎用
である。
【００１６】また、アルカリ金属塩をポリオレフィンオ
キサイドに溶解してなる高イオン導電性を示す高分子固
体電解質は導電性付与剤であり、この高分子固体電解質
の溶媒（ポリベント）として作用するポリオレフィンオ
キサイド−［-(ＣＨ2 ）ｍ -Ｏ- ］ｎ−（但しｍ，ｎ＝
２〜４）をポリアミド系樹脂のマトリックス中に混合し
て疑似水和させることにより水分の吸着を物理化学的に
抑え、ポリアミド系樹脂の吸湿性を改善させる。
キサイドに溶解してなる高イオン導電性を示す高分子固
体電解質は導電性付与剤であり、この高分子固体電解質
の溶媒（ポリベント）として作用するポリオレフィンオ
キサイド−［-(ＣＨ2 ）ｍ -Ｏ- ］ｎ−（但しｍ，ｎ＝
２〜４）をポリアミド系樹脂のマトリックス中に混合し
て疑似水和させることにより水分の吸着を物理化学的に
抑え、ポリアミド系樹脂の吸湿性を改善させる。
【００１７】また、ポリオレフィンオキサイドに溶解し
ているアルカリ金属塩はポリオレフィンオキサイドと錯
体を形成し、導電性を付与するイオン性のキャリアとな
る。そして、ポリアミド系樹脂−ポリオレフィンオキサ
イド系のマトリックスの分子鎖が導電路としての機能を
果たし、更にポリアミド系樹脂の分子鎖の分子運動が重
畳し、ガラス転移点近傍でのイオン移動度が最大となる
ので、サーミスタＢ定数が大きな値となるものである。
従って、この導電性付与剤を添加したポリアミド系樹脂
は熔断層のみでなく感温層としても有効に作用するもの
である。
ているアルカリ金属塩はポリオレフィンオキサイドと錯
体を形成し、導電性を付与するイオン性のキャリアとな
る。そして、ポリアミド系樹脂−ポリオレフィンオキサ
イド系のマトリックスの分子鎖が導電路としての機能を
果たし、更にポリアミド系樹脂の分子鎖の分子運動が重
畳し、ガラス転移点近傍でのイオン移動度が最大となる
ので、サーミスタＢ定数が大きな値となるものである。
従って、この導電性付与剤を添加したポリアミド系樹脂
は熔断層のみでなく感温層としても有効に作用するもの
である。
【００１８】従って、本発明のヒータ線は絶縁ニッケル
線４の抵抗温度係数を利用した温度検知機能と熔断，感
温層のサーミスタＢ定数を利用した温度検知機能及び熔
断機能（回路ヒューズ機能）の三つの機能を有すること
になる。そして、この三つの機能を有効に利用すること
により、例えば０〜４０℃位の温度領域の温度検知は広
い温度範囲に渡り抵抗変化率が一定の絶縁ニッケル線
に、また４０℃近辺より上の温度領域はこの温度範囲で
インピーダンス変化率が大きい熔断，感温層に分担さ
せ、更に異常時には熔断，感温層を熔断させることによ
り局部保温，昇温等による異常時の温度上昇を精度良く
検知して制御することができる。
線４の抵抗温度係数を利用した温度検知機能と熔断，感
温層のサーミスタＢ定数を利用した温度検知機能及び熔
断機能（回路ヒューズ機能）の三つの機能を有すること
になる。そして、この三つの機能を有効に利用すること
により、例えば０〜４０℃位の温度領域の温度検知は広
い温度範囲に渡り抵抗変化率が一定の絶縁ニッケル線
に、また４０℃近辺より上の温度領域はこの温度範囲で
インピーダンス変化率が大きい熔断，感温層に分担さ
せ、更に異常時には熔断，感温層を熔断させることによ
り局部保温，昇温等による異常時の温度上昇を精度良く
検知して制御することができる。
【００１９】
【実施例】本発明のヒータ線の実施例及び比較例につい
て図を用いて説明する。なお本発明は本実施例に限定さ
れるものではない。図１は本発明のヒータ線の一実施例
を示す略図であり、同図（ａ）はヒータ線の構造を示す
斜視図、また同図（ｂ）は絶縁ニッケル線の構造を示す
断面図である。図２はヒータ線の熔断温度を測定するた
めの実装回路図、図３はヒータ線のインピーダンス特性
を示すグラフ図、また図４，５はヒータ線の湿時のイン
ピーダンス特性を示すグラフ図である。
て図を用いて説明する。なお本発明は本実施例に限定さ
れるものではない。図１は本発明のヒータ線の一実施例
を示す略図であり、同図（ａ）はヒータ線の構造を示す
斜視図、また同図（ｂ）は絶縁ニッケル線の構造を示す
断面図である。図２はヒータ線の熔断温度を測定するた
めの実装回路図、図３はヒータ線のインピーダンス特性
を示すグラフ図、また図４，５はヒータ線の湿時のイン
ピーダンス特性を示すグラフ図である。
【００２０】実施例 １．絶縁塗料の調製 ポリウレタン絶縁塗料の調製 水酸基当量が１００〜１５０のトリメチロールプロパ
ン，エチレングリコール，及びテレフタル酸から合成し
たポリエステルポリオール（分子量６００〜８００）１
００ｇ、トリメチロールプロパンにトルエンジイソシア
ネートを反応させ、更に遊離のイソシアネート基をフェ
ノールで安定化した３官能ポリイソシアネートブロック
体２００ｇ及びクレゾール／キシレン混合溶剤７００ｇ
を攪拌機付きの四ツ口フラスコに投入し、１２０℃の温
度に加温し、３時間攪拌して濃度３０％のポリウレタン
絶縁塗料を調製した。
ン，エチレングリコール，及びテレフタル酸から合成し
たポリエステルポリオール（分子量６００〜８００）１
００ｇ、トリメチロールプロパンにトルエンジイソシア
ネートを反応させ、更に遊離のイソシアネート基をフェ
ノールで安定化した３官能ポリイソシアネートブロック
体２００ｇ及びクレゾール／キシレン混合溶剤７００ｇ
を攪拌機付きの四ツ口フラスコに投入し、１２０℃の温
度に加温し、３時間攪拌して濃度３０％のポリウレタン
絶縁塗料を調製した。
【００２１】Ｆ種はんだ付可能ポリエステルイミド絶
縁塗料の調製 トリメリット酸無水物，エチレングリコール，グリセリ
ン，テレフタル酸メチルからなるポリエステル樹脂を合
成する際、ポリエステル成分としてジイミドカルボン酸
を一部反応させ、透明な低分子量のイミド基含有のポリ
エステル樹脂を調製し、さらに架橋成分としてポリイソ
シアネートブロック体を一部添加しポリエステルイミド
ウレタン系の絶縁塗料であるＦ種はんだ付可能ポリエス
テルイミド絶縁塗料を調製した。具体的にはＴＳＢ−１
００（東特塗料社商品名）を用いることができる。
縁塗料の調製 トリメリット酸無水物，エチレングリコール，グリセリ
ン，テレフタル酸メチルからなるポリエステル樹脂を合
成する際、ポリエステル成分としてジイミドカルボン酸
を一部反応させ、透明な低分子量のイミド基含有のポリ
エステル樹脂を調製し、さらに架橋成分としてポリイソ
シアネートブロック体を一部添加しポリエステルイミド
ウレタン系の絶縁塗料であるＦ種はんだ付可能ポリエス
テルイミド絶縁塗料を調製した。具体的にはＴＳＢ−１
００（東特塗料社商品名）を用いることができる。
【００２２】２．絶縁ニッケル線（温度検知線）の製造 ポリウレタン絶縁ニッケル線の製造 ポリウレタン絶縁ニッケル線の製造について図１（ｂ）
を用いて説明する。前記１．で調製したポリウレタン
絶縁塗料を導体径0.13ｍｍのニッケル線４ａに塗布，焼
付し、0.004 ｍｍ厚さのポリウレタン皮膜１０を設け、
ポリウレタン絶縁ニッケル線４を製造した。なお、使用
した焼付炉は炉長４ｍの熱風循環炉で、炉温４００〜４
５０℃，線速５４ｍ／ｍｉｎの条件で製造した。
を用いて説明する。前記１．で調製したポリウレタン
絶縁塗料を導体径0.13ｍｍのニッケル線４ａに塗布，焼
付し、0.004 ｍｍ厚さのポリウレタン皮膜１０を設け、
ポリウレタン絶縁ニッケル線４を製造した。なお、使用
した焼付炉は炉長４ｍの熱風循環炉で、炉温４００〜４
５０℃，線速５４ｍ／ｍｉｎの条件で製造した。
【００２３】Ｆ種はんだ付可能ポリエステルイミド絶
縁ニッケル線の製造 Ｆ種はんだ付可能ポリエステルイミド絶縁ニッケル線の
製造について図１（ｂ）を用いて説明する。前記１．
で調製したＦ種はんだ付可能ポリエステルイミド絶縁塗
料（ＴＳＢ−１００）を導体径0.13ｍｍのニッケル線４
ａに塗布，焼付し、0.004 ｍｍ厚さのポリエステルイミ
ド皮膜１０を設け、Ｆ種はんだ付可能ポリエステルイミ
ド絶縁ニッケル線４を製造した。なお、焼付炉は前記
２．で用いた炉と同じ炉を用い、炉温４５０〜４８０
℃，線速５０ｍ／ｍｉｎの条件で製造した。得られた
，の絶縁ニッケル線のはんだ付け性について試験し
た結果を下記表１に示す。
縁ニッケル線の製造 Ｆ種はんだ付可能ポリエステルイミド絶縁ニッケル線の
製造について図１（ｂ）を用いて説明する。前記１．
で調製したＦ種はんだ付可能ポリエステルイミド絶縁塗
料（ＴＳＢ−１００）を導体径0.13ｍｍのニッケル線４
ａに塗布，焼付し、0.004 ｍｍ厚さのポリエステルイミ
ド皮膜１０を設け、Ｆ種はんだ付可能ポリエステルイミ
ド絶縁ニッケル線４を製造した。なお、焼付炉は前記
２．で用いた炉と同じ炉を用い、炉温４５０〜４８０
℃，線速５０ｍ／ｍｉｎの条件で製造した。得られた
，の絶縁ニッケル線のはんだ付け性について試験し
た結果を下記表１に示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】３．熔断，感温層材料（高分子感温体）の
調製 熔断，感温層材料の調製方法としては、２２０〜２４０
℃に加熱した溶融混合押出機を用い、下記表２の組成物
配合表に基づいて導電性付与剤をポリアミド樹脂中に均
一に分散，混合した後、次工程のヒータ線の製造時の押
出工程に適した円柱状の粒状ペレットを調製した。この
熔断，感温層材料は高分子感温体となるものである。
調製 熔断，感温層材料の調製方法としては、２２０〜２４０
℃に加熱した溶融混合押出機を用い、下記表２の組成物
配合表に基づいて導電性付与剤をポリアミド樹脂中に均
一に分散，混合した後、次工程のヒータ線の製造時の押
出工程に適した円柱状の粒状ペレットを調製した。この
熔断，感温層材料は高分子感温体となるものである。
【００２６】
【表２】
【００２７】４．ヒータ線の製造本発明の ヒータ線の製造について図１を用いて説明す
る。外径0.45ｍｍ［（250 デニール×２）×３本撚り］
に撚り上げたポリエステル繊維撚糸からなる巻芯１の外
周に発熱素線（0.13ｍｍφ銅線）２を巻きピッチ0.85ｍ
ｍでスパイラル状に巻線して素線を製造し、一旦ボビン
に巻取った（図示せず）。次に前記ボビンから素線を繰
り出し、この素線の外周に前記３で調製した高分子感温
体をヘッド温度２２０〜２３０℃，シリンダー温度２２
０〜２３０℃の押出機を用いて押出しし熔断，感温層３
を設けた。次にこの熔断，感温層３の外周に前記２．
で製造したポリウレタン絶縁ニッケル線４と導体径0.13
ｍｍの銅線（信号線）５を並列に、巻きピッチ1.0 ｍｍ
でスパイラル状に巻回した。次にこの外周に 0.1ｍｍ厚
さ×３ｍｍ幅のポリエステルテープを巻回してポリエス
テルテープ巻回層６を設け、更にこの外周にＰＶＣを
0.4ｍｍ厚さに押出ししてシース７を設け、仕上外径が
2.35ｍｍの熔断層を兼ねた感温層を有するヒータ線８を
製造した。
る。外径0.45ｍｍ［（250 デニール×２）×３本撚り］
に撚り上げたポリエステル繊維撚糸からなる巻芯１の外
周に発熱素線（0.13ｍｍφ銅線）２を巻きピッチ0.85ｍ
ｍでスパイラル状に巻線して素線を製造し、一旦ボビン
に巻取った（図示せず）。次に前記ボビンから素線を繰
り出し、この素線の外周に前記３で調製した高分子感温
体をヘッド温度２２０〜２３０℃，シリンダー温度２２
０〜２３０℃の押出機を用いて押出しし熔断，感温層３
を設けた。次にこの熔断，感温層３の外周に前記２．
で製造したポリウレタン絶縁ニッケル線４と導体径0.13
ｍｍの銅線（信号線）５を並列に、巻きピッチ1.0 ｍｍ
でスパイラル状に巻回した。次にこの外周に 0.1ｍｍ厚
さ×３ｍｍ幅のポリエステルテープを巻回してポリエス
テルテープ巻回層６を設け、更にこの外周にＰＶＣを
0.4ｍｍ厚さに押出ししてシース７を設け、仕上外径が
2.35ｍｍの熔断層を兼ねた感温層を有するヒータ線８を
製造した。
【００２８】比較例 比較例のヒータ線の製造について図６を用いて説明す
る。前記実施例１と同じ素線を用い、この素線の外周に
ナイロン−１２をヘッド温度２２０〜２３０℃，シリン
ダー温度２２０〜２３０℃の押出機を用いて押出しし熔
断層３ａを設けた。次にこの熔断層３ａの外周に導体径
0.13ｍｍφのニッケル線４ａを巻きピッチ1.0 ｍｍでス
パイラル状に巻回した。次に実施例１と同様にしてポリ
エステルテープ巻回層６を設け、更にこの外周にＰＶＣ
を 0.4ｍｍ厚さに押出ししてシース７を設け、仕上外径
が2.35ｍｍのヒータ線８ａを製造した。
る。前記実施例１と同じ素線を用い、この素線の外周に
ナイロン−１２をヘッド温度２２０〜２３０℃，シリン
ダー温度２２０〜２３０℃の押出機を用いて押出しし熔
断層３ａを設けた。次にこの熔断層３ａの外周に導体径
0.13ｍｍφのニッケル線４ａを巻きピッチ1.0 ｍｍでス
パイラル状に巻回した。次に実施例１と同様にしてポリ
エステルテープ巻回層６を設け、更にこの外周にＰＶＣ
を 0.4ｍｍ厚さに押出ししてシース７を設け、仕上外径
が2.35ｍｍのヒータ線８ａを製造した。
【００２９】ヒータ線の特性試験 前記実施例及び比較例で製造したヒータ線の特性につい
て試験した結果を表及び図を用いて説明する。表３は熔
断，感温層の熔断特性試験結果を示す表、また表４はヒ
ータ線のインピーダンス特性試験結果を示す表である。
て試験した結果を表及び図を用いて説明する。表３は熔
断，感温層の熔断特性試験結果を示す表、また表４はヒ
ータ線のインピーダンス特性試験結果を示す表である。
【００３０】熔断特性試験（ヒータ線の均一性試験） 前記実施例及び比較例で製造したヒータ線より３ｍ長を
試験片として採取し、この試験片を１０等分し、端末処
理して２５ｃｍ長の試料を作製した。次にこれらの試料
を恒温槽内に入れてから１℃／分の割合で昇温し、図２
の実装回路を用いて熔断温度を測定した。その結果を表
３に示す。
試験片として採取し、この試験片を１０等分し、端末処
理して２５ｃｍ長の試料を作製した。次にこれらの試料
を恒温槽内に入れてから１℃／分の割合で昇温し、図２
の実装回路を用いて熔断温度を測定した。その結果を表
３に示す。
【００３１】
【表３】
【００３２】上記表３から明らかなように実施例のヒー
タ線の熔断温度は比較例より低く、熔断特性が良いこと
がわかる。なお比較例のポリアミド樹脂の融点は172 ℃
近辺であるが、ポリアミド樹脂熔断層の外周に信号線を
スパイラル状に巻線しているため、熔断温度としては通
常165 〜168 ℃となるものである。
タ線の熔断温度は比較例より低く、熔断特性が良いこと
がわかる。なお比較例のポリアミド樹脂の融点は172 ℃
近辺であるが、ポリアミド樹脂熔断層の外周に信号線を
スパイラル状に巻線しているため、熔断温度としては通
常165 〜168 ℃となるものである。
【００３３】ヒータ線のインピーダンス特性試験 本発明のヒータ線に用いられている熔断，感温層の温度
に対するインピーダンス特性の試験として、前記４で製
造したヒータ線より35.1ｍ長を試験試料として採取し、
次にこの試料を０〜８０℃の温度範囲の恒温槽中に放置
し、１０℃間隔で、それぞれの温度が安定後１時間後に
熔断，感温層のインピーダンスを測定した。その結果を
表４及び図３に示す。
に対するインピーダンス特性の試験として、前記４で製
造したヒータ線より35.1ｍ長を試験試料として採取し、
次にこの試料を０〜８０℃の温度範囲の恒温槽中に放置
し、１０℃間隔で、それぞれの温度が安定後１時間後に
熔断，感温層のインピーダンスを測定した。その結果を
表４及び図３に示す。
【００３４】
【表４】
【００３５】上記表４及び図３から明らかなように、本
発明のヒータ線は４０〜８０℃にかけてインピーダンス
の変化が大きく温度検知機能が優れていることがわか
る。
発明のヒータ線は４０〜８０℃にかけてインピーダンス
の変化が大きく温度検知機能が優れていることがわか
る。
【００３６】ヒータ線の湿時のインピーダンス特性試
験 本発明のヒータ線の吸湿に対するインピーダンス特性の
影響をみるための試験として、前記４で製造したヒータ
線より35.1ｍ長を試験試料として採取し、次にこの試料
を温度６０℃、湿度９０％以上の恒温，恒湿槽中に０
（初期値），２４，７２，１６２及び３１２時間放置後
取り出し、０〜８０℃の範囲で１０℃間隔でインピーダ
ンスを測定し、ヒータ線の湿時のインピーダンス特性を
求めた。その結果を図４，５に示す。なお、実施例３に
ついては試験していない。
験 本発明のヒータ線の吸湿に対するインピーダンス特性の
影響をみるための試験として、前記４で製造したヒータ
線より35.1ｍ長を試験試料として採取し、次にこの試料
を温度６０℃、湿度９０％以上の恒温，恒湿槽中に０
（初期値），２４，７２，１６２及び３１２時間放置後
取り出し、０〜８０℃の範囲で１０℃間隔でインピーダ
ンスを測定し、ヒータ線の湿時のインピーダンス特性を
求めた。その結果を図４，５に示す。なお、実施例３に
ついては試験していない。
【００３７】図４，５より明らかなように、本発明のヒ
ータ線は湿時のインピーダンス特性に大きな差がなく吸
湿に対してインピーダンス特性の影響がほとんど無いこ
とがわかる。
ータ線は湿時のインピーダンス特性に大きな差がなく吸
湿に対してインピーダンス特性の影響がほとんど無いこ
とがわかる。
【００３８】
【発明の効果】本発明のヒータ線は温度検知線と信号線
を分離し、また温度検知線としては絶縁ニッケル線を用
いているので、ニッケル線と信号線との電気的接触が防
止され、ニッケル線の抵抗値を温度変化に比例し精確に
取り出すことが出来る。なお、絶縁ニッケル線としてポ
リウレタン絶縁ニッケル線を用いることにより、プリン
ト基板に取り付けるとき皮膜を剥離することなく容易に
直接はんだ付け出来る。また、絶縁ニッケル線としてＦ
種はんだ付可能ポリエステルイミド絶縁ニッケル線を用
いることにより、はんだ付けが可能であると共に耐熱性
が向上する。
を分離し、また温度検知線としては絶縁ニッケル線を用
いているので、ニッケル線と信号線との電気的接触が防
止され、ニッケル線の抵抗値を温度変化に比例し精確に
取り出すことが出来る。なお、絶縁ニッケル線としてポ
リウレタン絶縁ニッケル線を用いることにより、プリン
ト基板に取り付けるとき皮膜を剥離することなく容易に
直接はんだ付け出来る。また、絶縁ニッケル線としてＦ
種はんだ付可能ポリエステルイミド絶縁ニッケル線を用
いることにより、はんだ付けが可能であると共に耐熱性
が向上する。
【００３９】また、本発明のヒータ線はポリアミド系樹
脂に導電性付与剤として新規な高分子固体電解質を添加
してなる熔断，感温層を用いているので、ポリアミド樹
脂の吸湿性が改善され、サーミスタＢ定数の変動が抑え
られるようになり、またサーミスタＢ定数も４０〜８０
℃の温度領域において温度制御に充分な傾斜を有するよ
うになった。
脂に導電性付与剤として新規な高分子固体電解質を添加
してなる熔断，感温層を用いているので、ポリアミド樹
脂の吸湿性が改善され、サーミスタＢ定数の変動が抑え
られるようになり、またサーミスタＢ定数も４０〜８０
℃の温度領域において温度制御に充分な傾斜を有するよ
うになった。
【００４０】従って、本発明のヒータ線は絶縁ニッケル
線の抵抗温度係数を利用した温度検知機能と熔断，感温
層のサーミスタＢ定数を利用した温度検知機能と熔断機
能（回路ヒューズ機能）の三つの機能を有するので、例
えば０〜４０℃位の温度領域の温度検知は広い温度範囲
に渡り抵抗変化率が一定の絶縁ニッケル線に、また４０
℃近辺より上の温度領域はこの温度範囲でインピーダン
ス変化率が大きい熔断，感温層に分担させ、両者を併用
することにより精度の高い温度制御が可能となる。また
局部昇温等による異常時の温度上昇を敏感に捉えること
が出来るようになり、更に異常時には熔断，感温層を熔
断させることができる。
線の抵抗温度係数を利用した温度検知機能と熔断，感温
層のサーミスタＢ定数を利用した温度検知機能と熔断機
能（回路ヒューズ機能）の三つの機能を有するので、例
えば０〜４０℃位の温度領域の温度検知は広い温度範囲
に渡り抵抗変化率が一定の絶縁ニッケル線に、また４０
℃近辺より上の温度領域はこの温度範囲でインピーダン
ス変化率が大きい熔断，感温層に分担させ、両者を併用
することにより精度の高い温度制御が可能となる。また
局部昇温等による異常時の温度上昇を敏感に捉えること
が出来るようになり、更に異常時には熔断，感温層を熔
断させることができる。
【図１】本発明のヒータ線の一実施例を示す略図であ
る。（ａ）はヒータ線の構造を示す斜視図である。
（ｂ）は絶縁ニッケル線の構造を示す断面図である。
る。（ａ）はヒータ線の構造を示す斜視図である。
（ｂ）は絶縁ニッケル線の構造を示す断面図である。
【図２】ヒータ線の熔断温度を測定するための実装回路
図である。
図である。
【図３】ヒータ線のインピーダンス特性を示すグラフ図
である。
である。
【図４】実施例１のヒータ線の湿時のインピーダンス特
性を示すグラフ図である。
性を示すグラフ図である。
【図５】実施例２のヒータ線の湿時のインピーダンス特
性を示すグラフ図である。
性を示すグラフ図である。
【図６】従来の一線式ヒータ線の構造を示す略図であ
る。
る。
１ 巻芯 ２ 発熱素線 ３ 熔断，感温層 ４ 絶縁ニッケル線（温度検知線） ４ａ ニッケル線 ５ 信号線 ６ ポリエステルテープ巻回層 ７ シース ８ 熔断層を兼ねた感温層を有するヒータ線 １０ 絶縁皮膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青木 秀和 長野県上田市大字大屋300番地 東京特 殊電線株式会社 上田工場内 審査官 山岸 利治 (56)参考文献 特開 昭60−235384（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−54938（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−65794（ＪＰ，Ｕ)
Claims (3)
- 【請求項１】 巻芯１の外周に発熱素線２を定ピッチで
スパイラル状に巻回し、この外周にポリオレフィンオキ
サイドにアルカリ金属塩を溶解した高イオン導電性を示
す高分子固体電解質をポリアミド系樹脂に添加してなる
熔断層を兼ねた感温層３を設け、この熔断，感温層３の
外周に、ニッケル線４ａの外側に絶縁皮膜１０を設けた
絶縁ニッケル線４からなる温度検知線と、金属導体５か
らなる信号線とを定ピッチでスパイラル状に並列巻き
し、更に最外層にシース７を設けたことを特徴とする熔
断層を兼ねた感温層を有するヒータ線。 - 【請求項２】 前記絶縁ニッケル線４の絶縁皮膜１０
は、水酸基当量が１００〜１５０のポリオール化合物
と、遊離のイソシアネート基をフェノール，クレゾール
又はキシレノールで安定化し、かつ解離温度が14０〜16
0 ℃の範囲にある安定化ポリイソシアネート化合物とを
有機溶剤に溶解したポリウレタン絶縁塗料をニッケル線
４ａの外周に塗布，焼付けして設けた、はんだ付け温度
が３００〜３８０℃の範囲にあるポリウレタン絶縁皮膜
であることを特徴とする請求項１記載の熔断層を兼ねた
感温層を有するヒータ線。 - 【請求項３】 前記絶縁ニッケル線４の絶縁皮膜１０
は、Ｆ種はんだ付け可能ポリエステルイミド絶縁塗料を
ニッケル線４ａの外周に塗布，焼付けして設けた、耐熱
性がＦ種（１５５℃）以上で、かつはんだ付け可能なポ
リエステルイミド絶縁皮膜であることを特徴とする請求
項１記載の熔断層を兼ねた感温層を有するヒータ線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4300524A JP2747960B2 (ja) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | 熔断層を兼ねた感温層を有するヒータ線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4300524A JP2747960B2 (ja) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | 熔断層を兼ねた感温層を有するヒータ線 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06124771A JPH06124771A (ja) | 1994-05-06 |
| JP2747960B2 true JP2747960B2 (ja) | 1998-05-06 |
Family
ID=17885858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4300524A Expired - Fee Related JP2747960B2 (ja) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | 熔断層を兼ねた感温層を有するヒータ線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2747960B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100417501B1 (ko) * | 2001-06-09 | 2004-02-11 | 이명신 | 온도 감응형 히터 |
| US7176421B2 (en) * | 2004-03-05 | 2007-02-13 | Transdigm Inc. | Straight ribbon heater |
| KR100607446B1 (ko) * | 2004-08-23 | 2006-08-02 | 조춘영 | 온도 센서가 내장된 전자파 차폐용 발열선 |
| JP5499576B2 (ja) * | 2009-09-03 | 2014-05-21 | 株式会社富士通ゼネラル | ヒータ線及びヒータ線を備えた採暖器 |
| JP2013134851A (ja) * | 2011-12-26 | 2013-07-08 | Hongkong Tachibana Electronics Co Ltd | コード状発熱線装置 |
| JP6228950B2 (ja) | 2015-07-02 | 2017-11-08 | 香港塔祈巴那電器有限公司 | 採暖用温度制御装置 |
| KR102631697B1 (ko) * | 2021-09-16 | 2024-01-30 | 신무현 | 온도 감지선 일체형 발열 직물 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5454938U (ja) * | 1977-09-26 | 1979-04-16 | ||
| JPS5865794U (ja) * | 1981-10-28 | 1983-05-04 | 株式会社日立ホームテック | コ−ド状発熱体 |
| JPS60235384A (ja) * | 1984-05-08 | 1985-11-22 | 松下電器産業株式会社 | 温度検知線 |
-
1992
- 1992-10-13 JP JP4300524A patent/JP2747960B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06124771A (ja) | 1994-05-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2747960B2 (ja) | 熔断層を兼ねた感温層を有するヒータ線 | |
| US5750257A (en) | Insulated electric wire | |
| EP0224047A2 (en) | Flexible thermosensitive wire resistant to a dry-cleaning solvent | |
| US6388237B1 (en) | Heater cable in combination with a lead cable | |
| JPH0896630A (ja) | 火災検知線 | |
| US2863035A (en) | Heating and temperature sensitive control wire | |
| US5101190A (en) | Non-metal high resistance electric cable | |
| CN103179703A (zh) | 电线状发热线装置 | |
| US11456090B2 (en) | Insulated electrical cable with inner sheath layer | |
| JP2013098138A (ja) | コード状発熱線装置 | |
| JPH07263128A (ja) | 一線式ヒータ線 | |
| JP2013038005A (ja) | コード状発熱線 | |
| JP2727156B2 (ja) | ヒータ線 | |
| US4524241A (en) | Insulated multiwire electric cable having protected solderable and non-heat-sealing conductors | |
| JPH06124805A (ja) | 高分子感温体 | |
| JP2712387B2 (ja) | 感熱線及び感熱発熱線 | |
| CN215435397U (zh) | 一种防水阻根卷材 | |
| JP2801189B2 (ja) | 耐熱性電気絶縁塗料 | |
| JP3110623B2 (ja) | ヒーター線の熔断層用共重合ポリエステル樹脂組成物及びこれを用いた一線式ヒーター線 | |
| JPH0115127Y2 (ja) | ||
| JP2630884B2 (ja) | 高分子感温体 | |
| JP2955029B2 (ja) | 感熱樹脂材料及び感熱発熱体 | |
| JPH07229868A (ja) | 参照電極 | |
| JPH059779Y2 (ja) | ||
| JPS58210601A (ja) | 可撓性電線 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090220 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090220 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100220 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110220 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110220 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120220 Year of fee payment: 14 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |