JP3200974U

JP3200974U - 電熱装置

Info

Publication number: JP3200974U
Application number: JP2015004476U
Authority: JP
Inventors: 佳成謝
Original assignee: 佳成謝
Priority date: 2015-02-12
Filing date: 2015-09-03
Publication date: 2015-11-12
Anticipated expiration: 2025-09-03
Also published as: TWM501842U; KR20160002921U

Abstract

【課題】可撓性及び通気性を有する電熱装置を提供する。【解決手段】可撓性基板２１と、少なくとも２本の炭素繊維糸で構成される炭素繊維束３１が編まれることで形成され、且つ炭素繊維束３１は互いに交錯して接触することでメッシュ状の導電経路が構成される炭素繊維メッシュ３０と、メッシュ状の導電経路を有する炭素繊維メッシュ３０が可撓性基板２１の少なくとも何れか１面に縫い付けられる複数本の捨て縫い部４０と、炭素繊維メッシュ３０の相異する２つの位置に配置され、炭素繊維メッシュ３０に対して通電を行う２本の負荷電極８１とを備える。断裂しにくく、通気性が十分にあり、耐用性が高く、快適な着心地である等の様々な長所を有する。【選択図】図１

Description

本考案は、断裂しにくく、通気性も十分にあり、耐用性も高い、快適な着心地等の様々な長所を有する可撓性及び通気性を有する電熱装置に関する。

周囲の環境よりも温度を高く保ち、人体やあらゆる流体や物体に対して加熱或いは保温を行うために、人類は多くの電熱装置を考案してきた。例えば、電熱マット、電熱服、電熱フットマフ、電熱毛布等があり、これらはいずれも人々が冬に暖をとるための電熱製品である。主に２つの毛布或いは綿の層の中間に１組或いは複数組の電熱部材が設置される発熱電気抵抗回路で構成される。通電時に、電熱部材の電気エネルギーが熱エネルギーに転換されて、電熱マット、電熱服、電熱フットマフ、電熱毛布等の物品の表面温度が周囲の環境の温度よりも高くなり、前記電熱マットや電熱毛布に被覆される使用者、或いは電熱服や電熱フットマフを着用する使用者に対する保温の目的を達成させる。

例えば、特許文献１に記載されている「服用低電圧ヒートシート構造熱」、特許文献２に記載されている「電熱服類及びその電熱装置電熱服物」、特許文献３に記載されている「電熱服の構造」、特許文献４に記載されている「分離式電熱モジュールを有する電熱服の構造」、特許文献５に記載されている「温度上昇及び保温機能を有する加熱用具」、特許文献６に記載されている「電熱クッションの構造」、及び特許文献７に記載されている「電気毛布の構成改良」等の多くの特許案では、電熱片、電熱線或いは電熱ワイヤ（ｈｅａｔｗｉｒｅ）により製造される電熱部材を発熱部材としている。

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しかしながら、前述した従来の技術では、即ち、これら発熱部材は金属部材であり、湾曲されて使用されると断裂しやすく（耐用性が低い）、上述の多くの特許案の電熱製品は長期間使用できなかった。また、これら金属部材で製造される発熱部材には通気性がなく、着用または身体を覆うのに用いられる際に、不快であった。特許文献８に記載されている「制御温度の加熱装置」には「炭素繊維片」或いは「合金繊維片」が発熱部材として採用されるが、但し、同様に湾曲されて使用されると断裂しやすい、或いは通気性がなく不快である等の問題が存在する。

そこで、本考案者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的設計で上記の課題を効果的に改善する本考案の提案に到った。

本考案は、以上の従来技術の課題を解決する為になされたものである。即ち、本考案の目的は、本考案は、可撓性及び通気性を有する電熱装置を提供する。少なくとも２本の炭素繊維糸で構成される炭素繊維束が編まれて可撓性基板に縫い付けられ、炭素繊維束が互いに交錯して接触することでメッシュ状の導電経路が構成される。こうして、上述の「電熱片」、「電熱線」、「炭素繊維片」或いは「合金繊維片」を発熱部材とする場合に発生する、湾曲されて使用されると断裂しやすい、或いは通気性がなく不快である等の問題に対し、本考案では可撓性及び通気性を有する電熱装置を提供して解決する。換言すれば、本考案で提供する電熱装置は、断裂しにくく、通気性があり、耐用性も高く、快適な着心地等の様々な長所を有する。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本考案に係る電熱装置は、可撓性基板と、炭素繊維メッシュと、複数本の捨て縫い部と、２本の負荷電極とを備える。炭素繊維メッシュは、少なくとも２本の炭素繊維糸で構成される炭素繊維束が編まれることで形成され、且つ炭素繊維束が互いに交錯して接触することでメッシュ状の導電経路が構成される。複数本の捨て縫い部は、メッシュ状の導電経路を有する炭素繊維メッシュが可撓性基板の少なくとも何れか１面に縫い付けられる。２本の負荷電極は、炭素繊維メッシュの相異する２つの位置に配置され、炭素繊維メッシュに対して通電を行う。

好ましい実施態様において、２本の負荷電極にそれぞれ接続される電源と、電源と負荷電極との間に接続される加熱保護装置と、電源と負荷電極の間との間に接続されるスイッチとをさらに備える。

好ましい実施態様において、２本の負荷電極係は複数本の低抵抗率の金属導線が編まれることで形成され、さらに複数本の捨て縫い部が炭素繊維メッシュの相異する２つの位置に縫い付けられ、炭素繊維メッシュに対して通電を行う。

好ましい実施態様において、炭素繊維メッシュ、複数本の捨て縫い部及び２本の負荷電極の金属導線がミシンにより編まれて完成する。工程が簡単であり、裁縫作業が１回で完成するため、作業時間及びコストが低減される。

本考案に係る電熱装置は、片状、杯状、筒状等のあらゆる形状に製造可能である。また、粘着装置（例えば「面ファスナー（Ｈｏｏｋ−ａｎｄ−ｌｏｏｐｆａｓｔｅｎｅｒｓ，Ｈｏｏｋ−ａｎｄ−ｐｉｌｅｆａｓｔｅｎｅｒｓ，ｏｒＴｏｕｃｈｆａｓｔｅｎｅｒｓ）」（俗称「ベルクロ（登録商標）」））が増設されて、服、ズボン、手袋、カーペット、靴、マット、ソファ、コップ、魔法瓶、電熱マット、フットヒーター、関節用ヒーティングパッド、腰用温熱パッド等の物品に配設されることで、これら物品に装設される電熱装置は、炭素繊維束が有する、柔軟性、折り畳みに強い、体積が小さい、軽量、高い導電効率、高温耐性、耐腐蝕性等の長所を十分に発揮することができる。

本考案の電熱装置によれば、断裂しにくく、通気性があり、耐用性も高く、快適な着心地等の様々な長所を有する。

本考案の一実施形態に係る電熱装置を示す模式図である。本考案の一実施形態に係る電熱装置を示す模式図である。本考案の一実施形態による電熱装置が服の保温に用いられる状態を示す斜視図である。本考案の一実施形態による電熱装置が魔法瓶に用いられる状態を示す斜視図である。

本考案における好適な実施形態について、添付図面を参照して説明する。尚、以下に説明する実施形態は、実用新案登録請求の範囲に記載された本考案の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本考案の必須要件であるとは限らない。

図１及び図２に示すように、本考案の一実施形態による電熱装置２０は、可撓性基板２１と、少なくとも２本の炭素繊維糸で構成される炭素繊維束３１（例えば、３０００〜８０００本の炭素繊維糸で構成される１束の炭素繊維束）が編まれることで形成され、且つ炭素繊維束３１がミシン（ＳＭＯＣＫＩＮＧＭＡＣＨＩＮＥ）により互いに交錯して接触することでメッシュ状の導電経路が構成される炭素繊維メッシュ３０と、同時にミシン（ＳＭＯＣＫＩＮＧＭＡＣＨＩＮＥ）によりメッシュ状の導電経路を有する炭素繊維メッシュ３０が可撓性基板２１の少なくとも何れか１面に縫い付けられる複数本の捨て縫い部４０と、炭素繊維メッシュ３０の相異する２つの位置に配置され、炭素繊維メッシュ３０に対して通電を行う２本の負荷電極８１、８２とを備える。

なお、本実施形態の電熱装置は、２本の負荷電極８１、８２にそれぞれ接続される電源５０と、電源５０と負荷電極８１、８２との間に接続される加熱保護装置６０と、電源５０と負荷電極８１、８２との間に接続されるスイッチ７０とをさらに備える（図１及び図２参照）。

また、本実施形態の電熱装置２０は、加熱保護装置６０は通常、よくあるバイメタル（Ｂｉｍｅｔａｌ）及び固体銀接点（Ｓｏｌｉｄｓｉｌｖｅｒｃｏｎｔａｃｔ）で製造されるサーマルプロテクタ（Ｔｈｅｒｍａｌｐｒｏｔｅｃｔｏｒ）である。多段階の温度制御（低温（例えば、１５℃〜２５℃で加熱を防ぐ）、中温（例えば、２５℃〜８０℃）及び高温（例えば、８０℃〜９５℃）が可能であり、使用者の様々な要求に応えられる。

本実施形態の電熱装置２０は、２本の負荷電極８１、８２は複数本の低抵抗率の金属導線８１ａ、８２ａ（例えば、銀メッキ銅線）が編まれることで形成され、さらに複数本の捨て縫い部４０が炭素繊維メッシュ３０の相異する２つの位置に縫い付けられ、炭素繊維メッシュ３０に対して通電を行う（図１及び図２参照）。

図１から図４に示すように、本実施形態の電熱装置２０は、炭素繊維メッシュ３０、複数本の捨て縫い部４０及び２本の負荷電極８１、８２の金属導線８１ａ、８２ａが、ミシンにより編まれて完成する。工程が簡単であり、裁縫作業が１回で完成するため、作業時間及びコストを低減することができる。

続いて、本実施形態の電熱装置２０は、電源５０、スイッチ７０及び加熱保護装置６０等の部材がボックス９０（ボックス９０の形状の制限はない）内に収納され、ボックス９０が服９１内に縫い付けられるか（図３に図示する長方形のボックス９０）、或いは魔法瓶９２の底部に装設される（図４に図示する円柱形のボックス９０）。

さらに、図３及び図４に示すように、本実施形態の電熱装置２０は、片状、杯状、筒状等のあらゆる形状に製造可能である。また、粘着装置（例えば「面ファスナー（Ｈｏｏｋ−ａｎｄ−ｌｏｏｐｆａｓｔｅｎｅｒｓ，Ｈｏｏｋ−ａｎｄ−ｐｉｌｅｆａｓｔｅｎｅｒｓ，ｏｒＴｏｕｃｈｆａｓｔｅｎｅｒｓ）」（俗称「ベルクロ」（登録商標）））が増設されて、服９１（図３）、ズボン、手袋、カーペット、或いは皮革（例えば：ソファ、靴、マット等）、コップ、魔法瓶９２（図４参照）、電熱マット、フットヒーター、関節用ヒーティングパッド、腰用温熱パッド等の布製製品に配設され、これらの物品に装設される電熱装置は、炭素繊維束が有する、柔軟、折り畳みに強い、体積が小さい、軽量、高い導電効率、高温耐性、耐腐蝕性等の長所を十分に発揮することができる。

図１から図４に示すように、本実施形態の電熱装置２０）は、炭素繊維メッシュ３０が可撓性基板２１に平均的に縫い付けられることで、熱量が平均的に転換され、可撓性基板２１上の各点の温度が平均的に分布される。

本実施形態で使用される炭素繊維メッシュ３０は、人体に無害であり、一般的な電線或いは熱金属片よりも安全である。

なお、本実施形態の２本の負荷電極８１、８２は複数本の低抵抗率の金属導線８１ａ、８２ａ（例えば、銀メッキ銅線）が編まれることで形成され、炭素繊維メッシュ３０が高速に加熱されるため、加熱時間が短縮される。

本実施形態で使用される電源５０は、電池、モバイルバッテリー、車用電源（カーバッテリー）、ＵＳＢコネクタ、一般的な電源コネクタ等により給電を行うため、電力コストが低く、且つ便利である。

本実施形態に係る電熱装置２０は、炭素繊維束３１が編まれることで形成されるため、断裂しにくい。また、炭素繊維束３１が相互に交錯して編まれてメッシュ状になるため、通気性があり、耐用性も高く、快適な着心地等の様々な長所を有する。

従って、本明細書に開示された実施形態は、本考案を限定するものではなく、説明するためのものであり、このような実施形態によって本考案の思想と範囲が限定されるものではない。本考案の範囲は実用新案登録請求の範囲により解釈すべきであり、それと同等の範囲内にある全ての技術は、本考案の実用新案登録請求の範囲に含まれるものと解釈すべきである。

２０電熱装置、
２１可撓性基板、
３０炭素繊維メッシュ、
３１炭素繊維束、
４０捨て縫い部、
５０電源、
６０過熱保護装置、
７０スイッチ、
８１負荷電極、
８２負荷電極、
８１ａ金属導線、
８２ａ金属導線、
９０ボックス、
９１服、
９２魔法瓶。

Claims

可撓性基板と、
少なくとも２本の炭素繊維糸で構成されている炭素繊維束が編まれることで形成されており、且つ前記炭素繊維束が互いに交錯して連結されることでメッシュ状の導電経路を構成する炭素繊維メッシュと、
前記炭素繊維メッシュが前記可撓性基板の少なくとも１面に縫い付けられている複数本の捨て縫い部と、
前記炭素繊維メッシュの異なる２つの位置に配置されており、前記炭素繊維メッシュの通電に用いられる２つの負荷電極と、を備えることを特徴とする電熱装置。
２つの前記負荷電極にそれぞれ電気的に接続されている電源と、
前記電源と前記負荷電極との間に接続されている過熱保護装置と、
前記電源と前記負荷電極との間に接続されているスイッチと、をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の電熱装置。
２つの前記負荷電極は複数本の低抵抗率の金属導線が編まれることで形成されており、
複数本の前記捨て縫い部は、前記炭素繊維メッシュの相異する２つの位置に縫い付けられており、前記炭素繊維メッシュの通電に用いられることを特徴とする、請求項１に記載の電熱装置。
２つの前記負荷電極は複数本の低抵抗率の金属導線が編まれることで形成されており、
複数本の前記捨て縫い部は、前記炭素繊維メッシュの相異する２つの位置に縫い付けられており、前記炭素繊維メッシュの通電に用いられることを特徴とする、請求項２に記載の電熱装置。
前記炭素繊維メッシュ、複数本の前記捨て縫い部、及び２つの前記負荷電極の金属導線は、いずれも、キルティング用ミシンの捨て縫いにより完成することを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載の電熱装置。