JP6761727B2 - Heater unit - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、各種の採暖用に使用されるヒータユニットに係り、特に、加熱効率の向上を図ることができ、又は、種々の付加価値を付与することが可能なものに関する。 The present invention relates to, for example, a heater unit used for various types of heat collection, and more particularly to a heater unit capable of improving heating efficiency or adding various added values.
従来より、特に自動車内においては、寒冷時における採暖器具の態様として、抵抗加熱を利用したヒータユニットが使用されている。例えば、車両用シートにおいては、運転手等の乗員の背部や臀部を暖めるために、車両用シート内にヒータユニットを組付けることが提案されている。車両用シートは、ベースとなるシートフレーム、クッション性を付与する発泡ウレタン樹脂等からなるシートパット、及び、それらを覆うシート表皮から構成される。ヒータユニットは、このシートパットとシート表皮の間に設置される（例えば、特許文献１〜３参照）。また、ステアリングホイールにおいては、運転手の手を温めるために、ステアリングホイールのホイール部にヒータユニットを組付けることが提案されている。ステアリングホイールは、ホイール部、スポーク部、ボス部からなり、ホイール部はホイール芯材と合成樹脂、繊維製品、皮革などからなる被覆材とから構成される。ヒータユニットは、このホイール芯材と被覆材の間に設置され、スポーク部及びボス部を通されたリード線に接続されて給電される（例えば、特許文献４，５参照）。 Conventionally, a heater unit using resistance heating has been used as a mode of a heating device in cold weather, especially in an automobile. For example, in a vehicle seat, it has been proposed to assemble a heater unit in the vehicle seat in order to warm the back and buttocks of an occupant such as a driver. The vehicle seat is composed of a base seat frame, a seat pad made of urethane foam resin that imparts cushioning properties, and a seat skin that covers them. The heater unit is installed between the seat pad and the seat skin (see, for example, Patent Documents 1 to 3). Further, in the steering wheel, it has been proposed to attach a heater unit to the wheel portion of the steering wheel in order to warm the driver's hand. The steering wheel is composed of a wheel part, spoke parts, and a boss part, and the wheel part is composed of a wheel core material and a covering material made of synthetic resin, textile products, leather, and the like. The heater unit is installed between the wheel core material and the covering material, and is connected to a lead wire passed through the spoke portion and the boss portion to supply power (see, for example, Patent Documents 4 and 5).
このように車両用シートやステアリングホイールに設置されるヒータユニットとしては、例えば、特許文献１〜５に示すような、基材上に所定のパターン形状でコード状ヒータを配設したものが知られている。ここで、基材としては、各種の発泡樹脂シート、発泡ゴムシート、ゴムシート、不織布、織布などが開示されている。 As the heater unit installed on the vehicle seat or the steering wheel in this way, for example, a heater unit in which a cord-shaped heater is arranged in a predetermined pattern shape on a base material as shown in Patent Documents 1 to 5 is known. ing. Here, as the base material, various foamed resin sheets, foamed rubber sheets, rubber sheets, non-woven fabrics, woven fabrics, and the like are disclosed.
ここで、車両用シートにおいても、ステアリングホイールにおいても、ヒータユニットは運転手等の乗員の極近傍に設置され、座る、握るといったように所定の圧力をもって乗員に接するものである。そのため、コード状ヒータが配設される箇所のみに厚みが生じてしまうと、乗員がその凹凸を感じてしまい、違和感を覚えることになってしまう。 Here, in both the vehicle seat and the steering wheel, the heater unit is installed in the immediate vicinity of the occupant such as the driver, and is in contact with the occupant with a predetermined pressure such as sitting or grasping. Therefore, if the thickness is generated only in the portion where the cord-shaped heater is arranged, the occupant feels the unevenness and feels uncomfortable.
このような課題に対し、特許文献１によるヒータユニット（シートヒータ）では、コード状ヒータが基材布に潜りこむように、コード状ヒータの外周の３０％以上が基材布と接着しているようにすることが開示されている。特許文献２によるヒータユニット（シートヒータ）では、基材布の空隙が多い側にコード状ヒータを配置し、空隙が少ない側をシート表皮側として、乗員がコード状ヒータの感触を受け難くすることが開示されている。特許文献３によるヒータユニットでは、コード状ヒータ外周の熱融着部を偏平形状とすることで、乗員が違和感を覚え難くすることが開示されている。特許文献４、５によるヒータユニットでは、コード状ヒータが配設される箇所の基材の厚さが、コード状ヒータの形状に沿うように薄くなっており、それによって平坦な形状とし、乗員がコード状ヒータの感触を受け難くすることが開示されている。 In response to such a problem, in the heater unit (seat heater) according to Patent Document 1, 30% or more of the outer circumference of the cord-shaped heater is adhered to the base cloth so that the cord-shaped heater sneaks into the base cloth. It is disclosed that In the heater unit (seat heater) according to Patent Document 2, the cord-shaped heater is arranged on the side where there are many voids in the base cloth, and the side where there are few voids is set as the seat skin side, so that the occupant is less likely to feel the cord-shaped heater. Is disclosed. In the heater unit according to Patent Document 3, it is disclosed that the heat-sealed portion on the outer periphery of the cord-shaped heater has a flat shape so that the occupant does not feel a sense of discomfort. In the heater unit according to Patent Documents 4 and 5, the thickness of the base material at the place where the cord-shaped heater is arranged is thinned so as to follow the shape of the cord-shaped heater, thereby making the shape flat so that the occupant can use it. It is disclosed that the cord-shaped heater is less likely to be touched.
これらは、現段階では問題なく使用できるものである。しかし、今後は、このような乗員が違和感を覚えることのないという特性を維持したまま、更に加熱効率を向上させることや、別の付加価値を持たせたようものが求められている。特に、加熱効率の向上という面においては、所定のヒータパターンをより高密度にすることが考えられるが、従来のヒータユニットの構造では、製造工法の観点からパターンの高密度に限界があった。また、別の付加価値として、例えば、温度センサを配設したり、把持センサや着座センサとして圧力センサや静電容量センサを配設したりすることが考えられるが、基本的にヒータユニットは狭い隙間に配置されるものであるため、これらセンサの配設にあたって充分に満足できる技術がなかった。 These can be used without problems at this stage. However, in the future, it will be required to further improve the heating efficiency and add another value while maintaining the characteristic that the occupant does not feel uncomfortable. In particular, in terms of improving the heating efficiency, it is conceivable to increase the density of the predetermined heater pattern, but in the structure of the conventional heater unit, there is a limit to the density of the pattern from the viewpoint of the manufacturing method. Further, as another added value, for example, a temperature sensor may be arranged, or a pressure sensor or a capacitance sensor may be arranged as a grip sensor or a seating sensor, but the heater unit is basically narrow. Since the sensors are arranged in the gap, there has been no sufficiently satisfactory technique for arranging these sensors.
本発明は、このような従来技術の欠点を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、加熱効率の向上を図ることができ、又は、種々の付加価値を付与することが可能なヒータユニットを提供することにある。 The present invention has been made to solve such drawbacks of the prior art, and an object of the present invention is to improve the heating efficiency or to add various added values. Is to provide a heater unit capable of.
上記目的を達成するべく、本発明によるヒータユニットは、高分子材料の発泡体からなる第１の基材と、第１の線状体と、高分子材料の発泡体からなる第２の基材と、第２の線状体とからなるヒータユニットであって、上記第１の線状体と上記第２の線状体のうち、何れか一方は発熱素線を有し、もう一方は発熱素線と検知素線の何れか又は両方を有しており、上記第１の基材と上記第２の基材とが積層されて固定されており、上記第１の線状体が、上記ヒータユニットの表面上に配設され、上記第２の線状体が、上記第１の基材と上記第２の基材の間に配設されており、上記第１の線状体及び上記第２の線状体が、外周の少なくとも一部に熱融着材を具えており、上記第１の線状体の熱融着材及び上記第２の線状体の熱融着材が、上記第１の発泡体及び上記第２の発泡体の気孔中に含浸されているものである。
また、上記第１の線状体と上記第２の線状体が重なっていないことが考えられる。
In order to achieve the above object, the heater unit according to the present invention has a first base material made of a foam of a polymer material, a first linear body, and a second base material made of a foam of a polymer material. A heater unit composed of the first linear body and the second linear body, one of the first linear body and the second linear body has a heating element wire, and the other generates heat. It has either or both of the strands and the detection strands, and the first base material and the second base material are laminated and fixed, and the first linear body is the above. The second linear body is arranged on the surface of the heater unit, and the second linear body is arranged between the first base material and the second base material, and the first linear body and the above The second linear body is provided with a heat-sealing material on at least a part of the outer periphery, and the heat-sealing material of the first linear body and the heat-sealing material of the second linear body are It is impregnated in the pores of the first foam and the second foam.
Further, it is considered that the first linear body and the second linear body do not overlap.
本発明によれば、第１の線状体と第２の線状体がともに発熱素線を有する場合、これら第１の線状体と第２の線状体の配設によってヒータパターンを従来の構成よりも高密度化させたヒータユニットとすることができる。また、第２の線状体について、温度、圧力、又は静電容量等を検知する検知素線を有するものとすれば、温度、把持または着座等の種々のセンサ機能を有するヒータユニットにすることができる。これらのようなヒータユニットであっても、全体としての寸法、特に問題となる厚さについて、従来のものとほとんど変わらず、従来のものと同様に取扱うことが可能である。
また、熱融着材が、第１の基材及び第２の基材の両方に含浸されているため、第１の基材と第２の基材が強固に接着される。そのため、第１の基材と第２の基材が分離してしまうことを防止できる。
特に、第１の発泡体の気孔中に、第２の発泡体の非気孔部が直接入り込んでいるものであれば、接着剤等を使用しなくとも第１の発泡体と第２の発泡体が充分に直接固定されることになる。そのため、接着剤等を配置する工程がなくなり、コストも低減され生産性が向上することになる。また、発泡体が元来備えていた柔軟性や伸縮性が接着剤等によって阻害されることがなく、第１の発泡体及び第２の発泡体それぞれの特性を生かした積層体とすることができる。
また、第１の基材及び第２の基材を積層してなるものであるため、これら２つの基材を異なる特性のものとすることで、複合的な特性を有するものとすることができる。
また、基材が１枚のみからなる場合、万が一、基材に亀裂や裂けが生ずると、その亀裂や裂けが拡大していって、全体として断裂してしまうことになる。ここで、複数の基材を使用していれば、１つの基材に亀裂や裂けが生じても、その亀裂や裂けの拡大は、当該基材のみで収まり、他の基材には影響しない。そのため、ヒータユニット全体として断裂に至ることを防止できる。
According to the present invention, when both the first linear body and the second linear body have a heating element wire, the heater pattern is conventionally provided by the arrangement of the first linear body and the second linear body. It is possible to make a heater unit having a higher density than the above configuration. Further, if the second linear body has a detection element wire for detecting temperature, pressure, capacitance, etc., the heater unit has various sensor functions such as temperature, gripping, or sitting. Can be done. Even with a heater unit such as these, the overall size, particularly the thickness in question, is almost the same as that of the conventional one, and can be handled in the same manner as the conventional one.
Further, since the heat-sealing material is impregnated in both the first base material and the second base material, the first base material and the second base material are firmly adhered to each other. Therefore, it is possible to prevent the first base material and the second base material from being separated.
In particular, if the non-pore portion of the second foam directly enters the pores of the first foam, the first foam and the second foam do not require the use of an adhesive or the like. Will be sufficiently directly fixed. Therefore, the process of arranging the adhesive or the like is eliminated, the cost is reduced, and the productivity is improved. Further, the flexibility and elasticity originally provided by the foam are not hindered by the adhesive or the like, and the laminate can be made by taking advantage of the characteristics of the first foam and the second foam. it can.
Further, since the first base material and the second base material are laminated, it is possible to have complex characteristics by making these two base materials have different characteristics. ..
Further, when the base material is composed of only one sheet, if a crack or a tear occurs in the base material, the crack or the tear expands and the base material is torn as a whole. Here, if a plurality of base materials are used, even if cracks or tears occur in one base material, the expansion of the cracks or tears is contained only in the base material and does not affect the other base materials. .. Therefore, it is possible to prevent the heater unit as a whole from being torn.
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
まず、実施の形態１において第１の線状体１及び第２の線状体２として用いられるコード状ヒータの構成から説明する。実施の形態１におけるコード状ヒータは図７に示すような構成になっている。まず、外径約０．２ｍｍの芳香族ポリアミド繊維束からなるヒータ芯３の外周に、素線径０．０８ｍｍの錫銅合金線からなる発熱素線５ａを７本引き揃え、ピッチ１．００ｍｍで螺旋状に巻装してコード状ヒータを構成する。なお、発熱素線５ａには、ポリウレタンからなる絶縁被膜５ｂが厚さ約０．００５ｍｍで被覆されている。この外周に、熱融着材９としての難燃剤が配合されたポリエチレン樹脂が０．２５ｍｍの厚さで押出・被覆されている。第１の線状体１及び第２の線状体２として用いられるコード状ヒータはこのような構成になっていて、その仕上外径は０．９ｍｍである。 First, the configuration of the cord-shaped heater used as the first linear body 1 and the second linear body 2 in the first embodiment will be described. The cord-shaped heater according to the first embodiment has a configuration as shown in FIG. First, seven heating element wires 5a made of tin-copper alloy wire having a wire diameter of 0.08 mm are aligned on the outer circumference of the heater core 3 made of an aromatic polyamide fiber bundle having an outer diameter of about 0.2 mm, and the pitch is 1.00 mm. To form a cord-shaped heater by winding it in a spiral shape. The heating element wire 5a is covered with an insulating coating 5b made of polyurethane with a thickness of about 0.005 mm. A polyethylene resin containing a flame retardant as a heat-sealing material 9 is extruded and coated on the outer periphery to a thickness of 0.25 mm. The cord-shaped heater used as the first linear body 1 and the second linear body 2 has such a configuration, and the finished outer diameter thereof is 0.9 mm.
次に、上記構成をなす第１の線状体１及び第２の線状体２を配設する基材として、第１の基材１１及び第２の基材１２の構成について説明する。実施の形態１における第１の基材１１及び第２の基材１２は、単位体積当たりの重量０．０４ｇ／ｃｍ３、（ＪＩＳ Ｋ７２２２準拠）、硬さ２２０Ｎ（ＪＩＳ Ｋ６４００−２準拠）、厚さ４ｍｍの発泡ポリウレタン樹脂からなる。 Next, the configurations of the first base material 11 and the second base material 12 will be described as the base material on which the first linear body 1 and the second linear body 2 having the above configuration are arranged. The first base material 11 and the second base material 12 in the first embodiment have a weight of 0.04 g / cm 3 per unit volume (JIS K7222 compliant), a hardness of 220 N (JIS K64002 compliant), and a thickness. It is made of 4 mm foamed polyurethane resin.
次に、上記第１の線状体１及び第２の線状体２を第１の基材１１及び第２の基材１２に所定のパターン形状で配設するとともに、第１の基材１１及び第２の基材１２と、第１の線状体１及び第２の線状体２を接着・固定する構成について説明する。まずは、第１の線状体１と第１の基材１１を仮固定する。 Next, the first linear body 1 and the second linear body 2 are arranged on the first base material 11 and the second base material 12 in a predetermined pattern shape, and the first base material 11 A configuration for adhering and fixing the second base material 12 and the first linear body 1 and the second linear body 2 will be described. First, the first linear body 1 and the first base material 11 are temporarily fixed.
図８は第１の線状体１が配設された第１の基材１１を加熱加圧するためのホットプレス式ヒータ製造装置１３の構成を示す図である。まず、ホットプレス治具１５があり、このホットプレス治具１５上には複数個の係り止め機構１７が設けられている。上記係り止め機構１７は、図９に示すように、ピン１９を備えていて、このピン１９はホットプレス冶具１５に穿孔された孔２１内に下方より差し込まれている。このピン１９の上部には先端が針となった係り止め部材２３が軸方向に移動可能に取り付けられていて、コイルスプリング２５によって常時上方に付勢されている。そして、図９中仮想線で示すように、これら複数個の係り止め機構１７の係り止め部材２３にコード状ヒータ１を引っ掛けながら、コード状ヒータ１を所定のパターン形状にて配設することになる。 FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a hot press type heater manufacturing apparatus 13 for heating and pressurizing the first base material 11 on which the first linear body 1 is arranged. First, there is a hot press jig 15, and a plurality of anchoring mechanisms 17 are provided on the hot press jig 15. As shown in FIG. 9, the anchoring mechanism 17 includes a pin 19, and the pin 19 is inserted into a hole 21 drilled in the hot press jig 15 from below. A retaining member 23 whose tip is a needle is attached to the upper portion of the pin 19 so as to be movable in the axial direction, and is always urged upward by a coil spring 25. Then, as shown by a virtual line in FIG. 9, the cord-shaped heater 1 is arranged in a predetermined pattern shape while hooking the cord-shaped heater 1 on the locking members 23 of the plurality of locking mechanisms 17. Become.
図８に戻って、上記複数個の係り止め機構１７の上方にはプレス熱板２７が昇降可能に配置されている。すなわち、第１の線状体１を複数個の係り止め機構１７の係り止め部材２３に引っ掛けながら所定のパターン形状にて配設し、その上に第１の機材１１を置く。その状態で上記プレス熱板２７を降下させて第１の線状体１と第１の基材１１に、加熱加圧を施す。このプレス熱板２７の降下にあたっては、第１の線状体１と第１の基材１１が仮止めされる程度の加熱加圧となるよう設計する。本実施の形態では、第１の線状体１における線間距離が主要部において５．０ｍｍとなるようにして、第１の線状体１を配設した。 Returning to FIG. 8, the press hot plate 27 is arranged so as to be able to move up and down above the plurality of locking mechanisms 17. That is, the first linear body 1 is arranged in a predetermined pattern shape while being hooked on the retaining members 23 of the plurality of fastening mechanisms 17, and the first equipment 11 is placed on the first linear body 1. In that state, the press hot plate 27 is lowered to heat and pressurize the first linear body 1 and the first base material 11. When the press hot plate 27 is lowered, the heat and pressure are designed so that the first linear body 1 and the first base material 11 are temporarily fixed. In the present embodiment, the first linear body 1 is arranged so that the distance between the lines in the first linear body 1 is 5.0 mm in the main portion.
これと同様にして、第２の線状体と第２の基材とを仮固定する。 In the same manner as this, the second linear body and the second base material are temporarily fixed.
そして、第１の線状体１が仮固定された第１の基材１１の上に、接着剤等を介することなく、第２の線状体２が仮固定された第２の基材１２を重ねる。この際、第１の基材１１における第１の線状体１が仮固定されていない面と、第２の基材２における第２の線状体が仮固定されている面とが接するように重ねる。その状態で上記プレス熱板２７を降下させて第１の線状体１、第１の基材１１、第２の線状体２及び第２の基材１２に、加熱加圧を施す。少なくとも、基材１０の圧縮量がコード状ヒータ１の外径よりも大きくなるように設計することが好ましい。それによって、第１の基材１１及び第２の基材１２が圧縮され高密度化されるとともに、第１の線状体１及び第２の線状体２の熱融着材９が溶融して、熱融着材９が、第１の基材１１及び第２の基材１２の気孔中に含浸され、第１の線状体１、第１の基材１１、第２の線状体２及び第２の基材１２が接着・固定されることになる。尚、上記プレス熱板２７の降下による加熱加圧時には複数個の係り止め機構１７の係り止め部材２３はコイルスプリング２５の付勢力に抗して下方に移動するものである。本実施の形態においては、第１の線状体１と第２の線状体２の線間距離が２．５ｍｍとなるようにして、第１の基材１１の上に、第２の基材１２を重ねた。 Then, on the first base material 11 to which the first linear body 1 is temporarily fixed, the second base material 12 to which the second linear body 2 is temporarily fixed is temporarily fixed without using an adhesive or the like. Overlap. At this time, the surface of the first base material 11 where the first linear body 1 is temporarily fixed is in contact with the surface of the second base material 2 where the second linear body is temporarily fixed. Layer on. In this state, the press hot plate 27 is lowered to heat and pressurize the first linear body 1, the first base material 11, the second linear body 2, and the second base material 12. At least, it is preferable to design the base material 10 so that the amount of compression is larger than the outer diameter of the cord-shaped heater 1. As a result, the first base material 11 and the second base material 12 are compressed and densified, and the heat-sealing material 9 of the first linear body 1 and the second linear body 2 is melted. The heat-sealing material 9 is impregnated into the pores of the first base material 11 and the second base material 12, and the first linear body 1, the first base material 11, and the second linear body are formed. The second and second base materials 12 will be adhered and fixed. At the time of heating and pressurizing due to the lowering of the press hot plate 27, the retaining members 23 of the plurality of fastening mechanisms 17 move downward against the urging force of the coil spring 25. In the present embodiment, the second base is placed on the first base material 11 so that the distance between the lines of the first linear body 1 and the second linear body 2 is 2.5 mm. The material 12 was piled up.
上記作業を行うことにより、図１〜図５に示すようなヒータユニット３１を得ることができる。なお、図２は、図１において一部を切り欠いて示したものであり、図３は、図１において第１の基材１１及び第２の基材１２を透過させて示したものである。また、図４は図１の要部を拡大して模式的に示す断面図であり、図５はさらに拡大して模式的に示す断面図である。実施の形態１では、第１の基材１１及び第２の基材１２は、平板のプレス熱板２７によって圧縮されることになるため、第１の線状体１及び第２の線状体２が配設される箇所については、より強く加圧されることになる。これにより、第１の基材１１及び第２の基材１２における第１の線状体１又は第２の線状体２が配設される箇所は、第１の線状体１又は第２の線状体２の形状に沿うような形状で、他の箇所よりも薄くなる。また、第１の線状体１及び第２の線状体２の熱融着材９についても、加熱加圧により大きく変形して、第１の基材１１及び第２の基材１２と接しない箇所の厚さが薄くなって平坦な形状になる。これらにより、ヒータユニット３１は、第１の線状体１及び第２の線状体２が配設される箇所においても凹凸がなく、平坦な形状となるとともに、熱融着材９の形状保持により、この平坦な形状が維持されることになる。また、このようにして得られたヒータユニット３１は、第１の基材１１及び第２の基材１２が圧縮され高密度になっているため、機械的強度を向上させることができる。第１の線状体１及び第２の線状体２の熱融着材９が、第１の基材１１及び第２の基材１２の気孔中に含浸され、コード状ヒータ１、第１の基材１１、第２の線状体及び第２の基材１２が連結されることにより強固に接着・固定されることになる。なお、本実施の形態によって得られたヒータユニットの厚さは１．００ｍｍであり、第１の線状体１又は第２の線状体２が配設された箇所における第１の基材１１又は第２の基材１２の最小厚さは０．５２ｍｍであり、第１の線状体１及び第２の線状体２が配設されていない箇所における第１の基材１１又は第２の基材１２の厚さは１．００ｍｍであった。 By performing the above work, the heater unit 31 as shown in FIGS. 1 to 5 can be obtained. It should be noted that FIG. 2 is a partial cutout shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a view showing the first base material 11 and the second base material 12 being permeated in FIG. .. Further, FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing an enlarged main part of FIG. 1, and FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing an enlarged view. In the first embodiment, the first base material 11 and the second base material 12 are compressed by the flat plate press hot plate 27, so that the first linear body 1 and the second linear body 12 are formed. The place where 2 is arranged will be pressurized more strongly. As a result, in the first base material 11 and the second base material 12, the place where the first linear body 1 or the second linear body 2 is arranged is the first linear body 1 or the second. It has a shape that follows the shape of the linear body 2 of the above, and is thinner than other parts. Further, the heat-sealing material 9 of the first linear body 1 and the second linear body 2 is also greatly deformed by heating and pressurizing and comes into contact with the first base material 11 and the second base material 12. The thickness of the parts that are not used becomes thinner and the shape becomes flat. As a result, the heater unit 31 has a flat shape without unevenness even in the place where the first linear body 1 and the second linear body 2 are arranged, and maintains the shape of the heat-sealing material 9. Therefore, this flat shape is maintained. Further, in the heater unit 31 thus obtained, since the first base material 11 and the second base material 12 are compressed to have a high density, the mechanical strength can be improved. The heat-sealing material 9 of the first linear body 1 and the second linear body 2 is impregnated into the pores of the first base material 11 and the second base material 12, and the cord-shaped heater 1, the first. The base material 11, the second linear body, and the second base material 12 are connected to each other to be firmly adhered and fixed. The thickness of the heater unit obtained by the present embodiment is 1.00 mm, and the first base material 11 at the place where the first linear body 1 or the second linear body 2 is arranged. Alternatively, the minimum thickness of the second base material 12 is 0.52 mm, and the first base material 11 or the second base material 11 or the second base material 11 or the second base material 11 in a place where the first linear body 1 and the second linear body 2 are not arranged. The thickness of the base material 12 of the above was 1.00 mm.
なお、第１の線状体１及び第２の線状体２を熱融着する際に、第１の基材１１と第２の基材１２に対して充分に加熱加圧して高圧縮とした場合、接着層を使用しなくても、第１の線状体１及び第２の線状体２が配設されていない箇所であっても、第１の基材１１と第２の基材１２を１Ｎ以上の剥離強度で直接固定させることができる。これは、第１の基材１１及び第２の基材１２が高分子材料の発泡体からなることから、一方の発泡体の気孔中にもう一方の発泡体の非気孔部が入り込み、アンカー効果によって２つの発泡体を固定させることによるものである。上記のように、本実施の形態においては、単位体積当たりの重量０．０４ｇ／ｃｍ３（ＪＩＳ Ｋ７２２２準拠）、硬さ２２０Ｎ（ＪＩＳ Ｋ６４００−２準拠）、厚さ４ｍｍの発泡ポリウレタン樹脂からなる第１の基材１１と第２の基材１２を使用している。これらについて、接着層を使用することなく重ね合わせ、厚さ１ｍｍになるまで加熱加圧して圧縮しており、加熱加圧後は、第１の線状体１及び第２の線状体２が存しない箇所の単位体積当たりの重量０．３２ｇ／ｃｍ３（ＪＩＳ Ｋ７２２２準拠）となっている。このようにして第１の基材１１と第２の基材１２が積層された基材に対し、剥離強度を測定した。剥離強度は、プッシュプルゲージによって測定される。第１の基材１１と第２の基材１２が積層された基材を２５ｍｍ×１５０ｍｍに切り出し、長手方向端部から５０ｍｍの部分を予め剥離しておき、第１の基材１１の端部をプッシュプルゲージに固定し、第２の基材１２の端部を掴持して、１０ｍｍ／ｓの速度でプッシュプルゲージと反対の方向に引き剥がし（剥離角度１８０度）、最大荷重となった値を剥離強度とした。このようにして測定された実施の形態１によるヒータユニット３１における第１の基材１１と第２の基材１２との剥離強度は、６．２Ｎであり、実使用上充分な値であった。また、剥離後の状態を確認したところ、界面剥離ではなく、材料破壊による剥離であることが確認でき、この点からも充分な接着が得られていることが確認された。参考までに、第１の基材１１と第２の基材１２とを両面粘着テープで接着したサンプルを使用して、同様に剥離強度を測定したところ、剥離強度は、１３．７Ｎであった。また、第１の線状体１及び第２の線状体２を使用せず、単に第１の基材１１と第２の基材１２とを上記実施の形態と同様に加熱加圧して高圧縮とし、第１の基材１１と第２の基材１２とを固定したサンプルを使用して、同様に剥離強度を測定したところ、剥離強度は、５．０Ｎであり、界面剥離がされていた。 When the first linear body 1 and the second linear body 2 are heat-sealed, the first base material 11 and the second base material 12 are sufficiently heated and pressed to achieve high compression. If this is the case, the first base material 11 and the second base can be used even in places where the first linear body 1 and the second linear body 2 are not arranged without using the adhesive layer. The material 12 can be directly fixed with a peel strength of 1N or more. This is because since the first base material 11 and the second base material 12 are made of a foam made of a polymer material, the non-pore portion of the other foam enters the pores of one foam, and the anchor effect is obtained. This is due to fixing the two foams by. As described above, in the present embodiment, the first foamed polyurethane resin having a weight of 0.04 g / cm 3 per unit volume (JIS K7222 compliant), a hardness of 220 N (JIS K64002 compliant), and a thickness of 4 mm The base material 11 of 1 and the base material 12 of the second base material 12 are used. These are overlapped without using an adhesive layer, heated and pressed until the thickness becomes 1 mm, and compressed. After the heating and pressurization, the first linear body 1 and the second linear body 2 are formed. The weight per unit volume of the non-existent part is 0.32 g / cm 3 (JIS K7222 compliant). In this way, the peel strength of the base material on which the first base material 11 and the second base material 12 were laminated was measured. The peel strength is measured by a push-pull gauge. A base material on which the first base material 11 and the second base material 12 are laminated is cut out to a size of 25 mm × 150 mm, and a portion 50 mm from the longitudinal end portion is peeled off in advance, and the end portion of the first base material 11 is formed. Is fixed to the push-pull gauge, the end of the second base material 12 is grasped and peeled off in the opposite direction to the push-pull gauge at a speed of 10 mm / s (peeling angle 180 degrees) to reach the maximum load. The value was taken as the peel strength. The peel strength between the first base material 11 and the second base material 12 in the heater unit 31 according to the first embodiment measured in this way was 6.2 N, which was a sufficient value for actual use. .. Further, when the state after peeling was confirmed, it was confirmed that the peeling was not due to interfacial peeling but due to material destruction, and it was confirmed from this point that sufficient adhesion was obtained. For reference, when the peel strength was measured in the same manner using a sample in which the first base material 11 and the second base material 12 were adhered with a double-sided adhesive tape, the peel strength was 13.7 N. .. Further, the first base material 11 and the second base material 12 are simply heated and pressed in the same manner as in the above embodiment without using the first linear body 1 and the second linear body 2. When the peel strength was measured in the same manner using a sample in which the first base material 11 and the second base material 12 were fixed by compression, the peel strength was 5.0 N, and the interface was peeled off. It was.
図１０に、実施の形態１によるヒータユニット３１の要部のＳＥＭ写真を示す。第１の線状体１及び第２の線状体２の熱融着材９が第１の基材１１及び第２の基材１２の気孔中に含浸されていることが確認される。また、第１の基材１１の気孔中に第２の基材１２の非気孔部が入り込み、且つ、第２の基材１２の気孔中に第１の基材１１の非気孔部が入り込み、アンカー効果によって第１の基材１１と第２の基材１２が固定されていることが確認される。 FIG. 10 shows an SEM photograph of a main part of the heater unit 31 according to the first embodiment. It is confirmed that the heat-sealing material 9 of the first linear body 1 and the second linear body 2 is impregnated in the pores of the first base material 11 and the second base material 12. Further, the non-pore portion of the second base material 12 enters the pores of the first base material 11, and the non-pore portion of the first base material 11 enters the pores of the second base material 12. It is confirmed that the first base material 11 and the second base material 12 are fixed by the anchor effect.
上記のようにして得られた実施の形態１によるヒータユニット３１について、第１の線状体１及び第２の線状体２の両端は、引き出されてリード線３５に接続され、このリード線３５により、コード状ヒータ１、温度制御装置３９、及び、コネクタ（図示しない）が接続されている。温度制御装置はコード状ヒータ１上に配置され、コード状ヒータ１の発熱によってヒータユニットの温度制御を行うこととなる。そして、上記したコネクタを介して図示しない電気系統に接続されることになる。 Regarding the heater unit 31 according to the first embodiment obtained as described above, both ends of the first linear body 1 and the second linear body 2 are drawn out and connected to the lead wire 35, and the lead wire is connected to the lead wire 35. A cord-shaped heater 1, a temperature control device 39, and a connector (not shown) are connected by 35. The temperature control device is arranged on the cord-shaped heater 1, and the temperature of the heater unit is controlled by the heat generated by the cord-shaped heater 1. Then, it will be connected to an electric system (not shown) via the connector described above.
このように、第１の線状体１及び第２の線状体２という２つのコード状ヒータが配設されることになるので、従来の１つのみのコード状ヒータでは工程上困難であった高密度なパターンでコード状ヒータを配設することが可能となる。そのため、従来よりも加熱効率の優れたヒータユニットを得ることができる。ここで、第１の線状体１及び第２の線状体２について、それぞれの片端を上記のようにリード線に接続し、もう片端は第１の線状体１と第２の線状体２が直列になるように接続することも考えられる。第１の線状体１と第２の線状体２は、ともに発熱素線を有するコード状ヒータである場合、直列に接続しても良いし、並列に接続しても良い。また、これらを全く別系統の回路にそれぞれ接続して、別制御にて加熱させることも考えられる。 In this way, since the two cord-shaped heaters, the first linear body 1 and the second linear body 2, are arranged, it is difficult in the process with only one conventional cord-shaped heater. It is possible to arrange the cord-shaped heater in a high-density pattern. Therefore, a heater unit having a higher heating efficiency than the conventional one can be obtained. Here, for the first linear body 1 and the second linear body 2, one end thereof is connected to the lead wire as described above, and the other end is the first linear body 1 and the second linear body. It is also conceivable to connect the bodies 2 in series. When both the first linear body 1 and the second linear body 2 are cord-shaped heaters having a heating element wire, they may be connected in series or in parallel. It is also conceivable to connect these to circuits of completely different systems and heat them under different controls.
第１の基材１１又は第２の基材１２には、ヒータユニット３１と被加熱体とを接着するため、接着層（図示しない）が形成されてもよい。接着層の形成は、予め離型シート上に接着剤のみからなる接着層を形成し、該接着層を上記離型シートから第１の基材１１又は第２の基材１２の表面に転写することが好ましい。これにより、接着剤は第１の基材１１又は第２の基材１２の内部には侵入せず、第１の基材１１又は第２の基材１２の表面のみに接着層が形成されることになる。なお、ヒータユニット３１と被加熱体とを接着する場合、実施の形態１の構成であるなら、被加熱体を使用する者が触れる側が、第１の線状体１が配設されていない面となるように、ヒータユニットを配置することが好ましい。これは、第１の線状体１による凹凸が被覆材７８表面に表れにくくなるためである。一方で、昇温特性を向上させるためには、逆に、被加熱体を使用する者が触れる側が、第１の線状体１が配設されている面となるように、ヒータユニットを配置することも考えられる An adhesive layer (not shown) may be formed on the first base material 11 or the second base material 12 in order to bond the heater unit 31 and the heating element. To form the adhesive layer, an adhesive layer consisting only of an adhesive is formed on the release sheet in advance, and the adhesive layer is transferred from the release sheet to the surface of the first base material 11 or the second base material 12. Is preferable. As a result, the adhesive does not penetrate into the inside of the first base material 11 or the second base material 12, and the adhesive layer is formed only on the surface of the first base material 11 or the second base material 12. It will be. When the heater unit 31 and the heated body are adhered to each other, in the case of the configuration of the first embodiment, the side touched by the person using the heated body is the surface on which the first linear body 1 is not arranged. It is preferable to arrange the heater unit so as to be. This is because the unevenness due to the first linear body 1 is less likely to appear on the surface of the covering material 78. On the other hand, in order to improve the temperature rising characteristic, on the contrary, the heater unit is arranged so that the side touched by the person using the heated body is the surface on which the first linear body 1 is arranged. It is also possible to do
このようにして得られた実施の形態１によるヒータユニット３１について、被加熱体への組付けを行った。被加熱体は、直径３５ｍｍの円筒形金属パイプを直径３８０ｍｍの円形状に形成したホイール部と、円形状における中心から円周に向かって形成されホイール部と連結される３本のスポーク部からなるものである。ヒータユニットはこの被加熱体のホイール部に組付けられる。実施の形態１のヒータユニットにおいて、組付けの作業性は良好であった。これは、第１の線状体１、第１の基材１１、第２の線状体２及び第２の基材１２が充分に固定されていることから、ヒータユニット３１を引き伸ばす等して形状を適合させた場合にも、第１の基材１１と第２の基材１２が分離せず、問題なく設置することができたためである。特に、ホイール部とスポーク部の連結部分のような曲面が組合わさった形状の部分にも、ヒータユニット３１を引き伸ばす等して形状を適合させ容易に設置することができた。なお、第１の基材１１と第２の基材１２が分離してしまうと、実使用の際にも、ヒータユニットのズレが生じてしまい、違和感を覚えることになってしまう。 The heater unit 31 according to the first embodiment thus obtained was assembled to a heating element. The body to be heated consists of a wheel portion formed by forming a cylindrical metal pipe having a diameter of 35 mm in a circular shape having a diameter of 380 mm, and three spoke portions formed from the center of the circular shape toward the circumference and connected to the wheel portion. It is a thing. The heater unit is assembled to the wheel portion of the heated body. In the heater unit of the first embodiment, the workability of assembly was good. This is because the first linear body 1, the first base material 11, the second linear body 2, and the second base material 12 are sufficiently fixed, so that the heater unit 31 is stretched or the like. This is because the first base material 11 and the second base material 12 did not separate even when the shapes were adapted, and the installation could be performed without any problem. In particular, the heater unit 31 could be easily installed by extending the heater unit 31 or the like to match the shape of the curved surface such as the connecting portion of the wheel portion and the spoke portion. If the first base material 11 and the second base material 12 are separated from each other, the heater unit may be displaced even in actual use, resulting in a feeling of strangeness.
また、上記のようにして得られた実施の形態１によるヒータユニット３１について、第１の線状体１が配設された側を被加熱体側とするようにして組付けた状態で、違和感の確認を行った。確認は、ヒータユニット３１が組付けられた被加熱体を１０人の使用者が握り、左右の手で交互に１０回ずつ握り直しを行って、第１の線状体１又は第２の線状体２による凹凸を感じるかを聞き取り調査した。その結果、実施の形態のものについて、違和感を覚えると回答した使用者は０人だった。 Further, the heater unit 31 according to the first embodiment obtained as described above has a feeling of strangeness in a state of being assembled so that the side on which the first linear body 1 is arranged is the side to be heated. Confirmed. For confirmation, 10 users grip the heated body to which the heater unit 31 is assembled, and the left and right hands alternately re-grip the body 10 times each to obtain the first linear body 1 or the second wire. We interviewed and investigated whether the unevenness caused by the shape 2 was felt. As a result, no user answered that he / she felt uncomfortable with the embodiment.
また、上記実施の形態１によるヒータユニット３１について、第１の基材１１のみに切れ込みを形成し、引張試験機に配置して破断試験を行った。これにより、まずは、切れ込みが第１の基材１１を横断する形で大きくなり、第１の基材１１が断裂することとなった。この状態では、第２の基材１２は何ら影響を受けず、ヒータユニット３１全体として断裂には至らなかった。その後、更に引張の力を受けることになり、第２の基材１２も断裂に至った。 Further, regarding the heater unit 31 according to the first embodiment, a notch was formed only in the first base material 11, and the heater unit 31 was placed in a tensile tester to perform a fracture test. As a result, first, the notch became large so as to cross the first base material 11, and the first base material 11 was torn. In this state, the second base material 12 was not affected at all, and the heater unit 31 as a whole did not rupture. After that, it was subjected to further tensile force, and the second base material 12 also ruptured.
また、２５℃の雰囲気中で上記実施の形態１によるヒータユニット３１に１８０秒通電した後、ヒータユニット３１中央部１５０ｍｍ×１５０ｍｍの測定範囲について、サーモグラフィーにより最高温度、平均温度、最低温度を測定し、最高温度と最低温度の差を求めた。これによると、最高温度３６．５℃、平均温度３５．５℃、最低温度３３．９℃となり、最高温度と最低温度の差は２．６℃であった。一方、上記実施の形態１において、第２の線状体２及び第２の基材１２を使用しないもの（第１の線状体１及び第１の基材１１のみのもの）を作成し、上記実施の形態１と同出力になるよう電圧調整をして、他は同条件にて通電し、最高温度、平均温度、最低温度を測定し、最高温度と最低温度の差を求めた。これによると、最高温度３７．４℃、平均温度３５．２℃、最低温度３３．４℃となり、最高温度と最低温度の差は４．０℃であった。即ち、実施の形態１によるヒータユニット３１は、より均一な加熱が可能であることが認められた。 Further, after energizing the heater unit 31 according to the first embodiment in an atmosphere of 25 ° C. for 180 seconds, the maximum temperature, the average temperature, and the minimum temperature are measured by thermography in the measurement range of the central portion of the heater unit 31 of 150 mm × 150 mm. , The difference between the maximum temperature and the minimum temperature was calculated. According to this, the maximum temperature was 36.5 ° C., the average temperature was 35.5 ° C., and the minimum temperature was 33.9 ° C., and the difference between the maximum temperature and the minimum temperature was 2.6 ° C. On the other hand, in the first embodiment, the second linear body 2 and the second base material 12 are not used (only the first linear body 1 and the first base material 11 are used). The voltage was adjusted so that the output was the same as that of the first embodiment, the other parts were energized under the same conditions, the maximum temperature, the average temperature, and the minimum temperature were measured, and the difference between the maximum temperature and the minimum temperature was obtained. According to this, the maximum temperature was 37.4 ° C, the average temperature was 35.2 ° C, and the minimum temperature was 33.4 ° C, and the difference between the maximum temperature and the minimum temperature was 4.0 ° C. That is, it was recognized that the heater unit 31 according to the first embodiment can be heated more uniformly.
尚、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。第１の線状体１又は第２の線状体２発熱素子として使用されるコード状ヒータには、従来公知の如何なるコード状ヒータも使用することができる。例えば、特許第４２０２０７１号公報に記載されているような、ヒータ芯の外周に発熱体素線を引き揃えて構成された発熱体が巻回され、その外周にＦＥＰからなる絶縁体層、必要に応じてポリエチレンからなる熱融着層が形成されたコード状ヒータ、特願２００７−１５８４５２明細書に開示されているような、ヒータ芯３が熱収縮性及び熱溶融性を有するものであるコード状ヒータ、特願２００７−１５８４５３明細書に開示されているような、発熱体が絶縁被膜により被覆された発熱素線を引き揃えたものから構成されたコード状ヒータ、特開２００７−１３４３４１公報に開示されているような、発熱体が銅固溶体と銅銀共晶がファイバー状になった銀入り銅合金線の素線であるものから構成されたコード状ヒータなどを使用しても良い。また、図６に示すような構成のものも考えられる。具体的には、まず、外径約０．２ｍｍの芳香族ポリアミド繊維束からなるヒータ芯３の外周に、素線径０．０８ｍｍの錫銅合金線からなる発熱素線５ａを７本引き揃え、ピッチ１．００ｍｍで螺旋状に巻装してコード状ヒータとしての第１の線状体１又は第２の線状体２を構成する。なお、発熱素線５ａには、ポリウレタンからなる絶縁被膜５ｂが厚さ約０．００５ｍｍで被覆されている。コード状ヒータはこのような構成になっていて、その仕上外径は０．３８ｍｍある。上記の実施の形態では、外周に熱融着層９が形成されたコード状ヒータが使用されているが、第１の基材１１と第２の基材１２が必要充分に固定されていれば、熱融着材９が形成されていないものを使用することも考えられる。より強固な接着固定が必要な際に、第１の線状体１又は第２の線状体２の外周に熱融着材９を形成すればよい。また、発熱素子としては、上記のようなコード状ヒータに限定されず、例えば、単なる抵抗線のみのもの、箔状の抵抗体、いわゆるＰＴＣ発熱素子のようなものなど、線状のものであれば種々のものが考えられる。勿論、これら発熱素子の外周に熱融着層を形成しても構わない。 The present invention is not limited to the above-described embodiment. As the cord-shaped heater used as the first linear body 1 or the second linear body 2 heating element, any conventionally known cord-shaped heater can be used. For example, as described in Japanese Patent No. 4202071, a heating element formed by aligning heating element wires is wound around the outer periphery of a heater core, and an insulator layer made of FEP is required on the outer periphery thereof. A cord-shaped heater in which a heat-sealing layer made of polyethylene is formed accordingly, a cord-shaped heater in which the heater core 3 has heat shrinkage and heat meltability as disclosed in Japanese Patent Application No. 2007-158452. Heater, a cord-shaped heater composed of a heating element in which heating elements coated with an insulating coating are aligned, as disclosed in Japanese Patent Application No. 2007-158453, disclosed in JP-A-2007-134341. As described above, a cord-shaped heater or the like whose heating element is a wire of a silver-containing copper alloy wire in which a copper solid solution and a copper-silver co-crystal are in the form of a fiber may be used. Further, the configuration as shown in FIG. 6 is also conceivable. Specifically, first, seven heating element wires 5a made of tin-copper alloy wire having a wire diameter of 0.08 mm are aligned on the outer circumference of the heater core 3 made of an aromatic polyamide fiber bundle having an outer diameter of about 0.2 mm. , The first linear body 1 or the second linear body 2 as a cord-shaped heater is formed by spirally winding at a pitch of 1.00 mm. The heating element wire 5a is covered with an insulating coating 5b made of polyurethane with a thickness of about 0.005 mm. The cord-shaped heater has such a configuration, and its finished outer diameter is 0.38 mm. In the above embodiment, a cord-shaped heater having a heat-sealing layer 9 formed on the outer periphery is used, but if the first base material 11 and the second base material 12 are sufficiently fixed. , It is also conceivable to use a material in which the heat-sealing material 9 is not formed. When stronger adhesive fixing is required, the heat-sealing material 9 may be formed on the outer periphery of the first linear body 1 or the second linear body 2. Further, the heat generating element is not limited to the cord-shaped heater as described above, and may be a linear one such as a simple resistance wire or a foil-shaped resistor, such as a so-called PTC heat generating element. For example, various things can be considered. Of course, a heat fusion layer may be formed on the outer periphery of these heat generating elements.
第１の線状体又は第２の線状体としては、コード状ヒータの他に、線状の検知線とすることも考えられる。線状の検知線としては、上記のようなコード状ヒータにおいて、発熱素線を検知素線に置き換えたものが考えられる。この検知線については、例えば、検知素線の温度による抵抗値変化を測定する温度検知線、所定温度で溶融する絶縁材料が溶融することによって検知素線に導通することを検知する温度検知線、検知素線が所定の温度で溶融し断線する温度検知線、検知素線の静電容量の変化を測定する把持検知線や着座検知線、検知素線の張力や変位を検知又は測定する圧力検知線や荷重検知線などが考えられる。本発明においては、第１の線状体と上記第２の線状体のうち、何れか一方は発熱素線を有し、もう一方は発熱素線と検知素線の何れか又は両方を有していることとなる。そのため、第１の線状体と上記第２の線状体のうち、何れか一方又は両方が、発熱素線と検知素線を両方有するものとすることも考えられる。発熱素線と検知素線を両方有する線状体としては、例えば、発熱素線の外周に絶縁材料による被覆を施し、その外周に検知素線を巻回したものや、個別に絶縁した発熱素線と検知素線を引き揃えて使用するものなどが考えられる。なお、検知素線を有する線状体を使用する場合、通常、検知素線は発熱素線と直接接続されるのではなく、別回路として制御回路等に接続されることになる。なお、制御回路等により温度補償をすることなどにより、発熱素線に検知素線の機能を持たせることも可能である。 As the first linear body or the second linear body, it is conceivable to use a linear detection line in addition to the cord-shaped heater. As the linear detection wire, in the above-mentioned cord-shaped heater, the heating wire is replaced with the detection wire. Regarding this detection line, for example, a temperature detection line that measures a change in resistance value depending on the temperature of the detection wire, a temperature detection line that detects that the insulating material that melts at a predetermined temperature melts and conducts to the detection wire, Temperature detection wire that melts and breaks the detection wire at a predetermined temperature, gripping detection wire and seating detection wire that measures changes in the capacitance of the detection wire, and pressure detection that detects or measures the tension and displacement of the detection wire A line or a load detection line can be considered. In the present invention, one of the first linear body and the second linear body has a heating element wire, and the other has either or both of the heating element wire and the detection element wire. It means that you are doing. Therefore, it is conceivable that either one or both of the first linear body and the second linear body has both the heat generating element wire and the detection element wire. As a linear body having both a heating element wire and a detection element wire, for example, the outer circumference of the heating element wire is coated with an insulating material and the detection element wire is wound around the outer circumference thereof, or an individually insulated heating element. It is conceivable that the wire and the detection wire are aligned and used. When a linear body having a detection wire is used, the detection wire is usually not directly connected to the heat generating wire but is connected to a control circuit or the like as a separate circuit. It is also possible to give the heat generating wire the function of the detection wire by performing temperature compensation with a control circuit or the like.
第１の基材１１及び第２の基材１２を構成する発泡体についても、発泡ポリウレタン樹脂に限定されるものではなく、例えば、他の材質からなる発泡樹脂シート、発泡ゴムシートなど種々の高分子発泡体が考えられる。特に伸縮性に優れるものが好ましく、表面にコード状ヒータの凹凸が現れないように硬度を調節したものが好ましい。また、硬度を調節するには、発泡率を調整する、気泡の状態を独立気泡または連続気泡にする、目的に応じた硬度の材料を使用するなどの方法がある。特に、一方の発泡体の気孔中に、もう一方の発泡体の非気孔部が充分に入り込めるように、連続気泡の方が好ましい。材料としては、ポリウレタン樹脂、クロロプレンゴム、シリコーン樹脂、シリコーンゴム、ネオプレンゴム、ジエン系ゴム、ニトリルゴム、天然ゴム、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体など、種々の樹脂、ゴム、熱可塑性エラストマーなどから選択すれば良い。また、上記の通り、第１の基材１１及び第２の基材１２は積層されることになるが、これらそれぞれを異なる材質のものとしても良い。例えば、以下のようなものが考えられる。一方の発泡体について、気孔率の高いものを選択することが考えられる。ヒータユニット表面に第１の線状体１又は第２の線状体が存在するようになる側の発泡体を気孔率の高いものとすることで、線状体がより確実に発泡体中に入り込み、平坦なヒータユニット３１を得ることができる。また、一方の発泡体を気孔率の高いものとし、その発泡体にその他の樹脂を溶融充填して複合材料とすることも考えられる。ヒータユニット３１を被加熱体上に接着し、その上にウレタン樹脂等を射出成型することで、ヒータユニット３１が埋設された被加熱体を得ることができるが、被加熱体が存在しない側の発泡体を気孔率の高いものとすれば、射出成型したウレタン樹脂等が発泡体の気孔中に充填され、確実にヒータユニット３１が固定されることになる。また、硬度が異なる発泡体を積層することで、ヒータユニット３１やそれを組み込んだ製品に使用者が触れた際に、線状体が存在することを感じにくくさせることができる。また、難燃性に優れる発泡体、引張強度の高い発泡体、耐薬品性に優れる発泡体、耐熱性に優れる発泡体、耐電圧特性に優れる発泡体、電磁波遮蔽特性を備える発泡体、低反発性を有する発泡体、低温脆性に優れる発泡体、熱伝導率が高い発泡体等、種々の発泡体を組合せることによって、付加的な機能が付与されたヒータユニット３１にすることができる。また、薄い発泡体を積層したものであれば、線状体を熱融着により配設する際にも、薄い発泡体に配設した後に、他の発泡体を貼付するような工程を取ることができ、発泡体による断熱の影響による融着不良を防ぐことができる。また、更に他の発泡体を積層させた多層構造としても良い。この場合、全ての発泡体の気孔に熱融着材９が含浸されていることが好ましい。 The foams constituting the first base material 11 and the second base material 12 are also not limited to the foamed polyurethane resin, and have various heights such as a foamed resin sheet and a foamed rubber sheet made of other materials. A molecular foam is conceivable. In particular, one having excellent elasticity is preferable, and one having an adjusted hardness so that unevenness of the cord-shaped heater does not appear on the surface is preferable. Further, in order to adjust the hardness, there are methods such as adjusting the foaming rate, changing the state of bubbles to closed cells or open cells, and using a material having a hardness suitable for the purpose. In particular, open cells are preferable so that the non-pore portion of the other foam can sufficiently enter the pores of one foam. Materials include various resins such as polyurethane resin, chloroprene rubber, silicone resin, silicone rubber, neoprene rubber, diene rubber, nitrile rubber, natural rubber, polyethylene resin, polypropylene resin, ethylene-vinyl acetate copolymer, and rubber. It may be selected from thermoplastic elastomers and the like. Further, as described above, the first base material 11 and the second base material 12 are laminated, but they may be made of different materials. For example, the following can be considered. It is conceivable to select one foam having a high porosity. By making the foam on the side where the first linear body 1 or the second linear body is present on the surface of the heater unit having a high porosity, the linear body can be more reliably contained in the foam. It is possible to get in and obtain a flat heater unit 31. It is also conceivable that one of the foams has a high porosity and the foam is melt-filled with another resin to form a composite material. By adhering the heater unit 31 on the heated body and injection molding urethane resin or the like on the heater unit 31, the heated body in which the heater unit 31 is embedded can be obtained, but on the side where the heated body does not exist. If the foam has a high porosity, injection-molded urethane resin or the like is filled in the pores of the foam, and the heater unit 31 is securely fixed. Further, by laminating foams having different hardness, it is possible to make it difficult for the user to feel the presence of the linear body when the user touches the heater unit 31 or the product incorporating the heater unit 31. In addition, a foam having excellent flame retardancy, a foam having high tensile strength, a foam having excellent chemical resistance, a foam having excellent heat resistance, a foam having excellent withstand voltage characteristics, a foam having electromagnetic wave shielding characteristics, and low resilience. By combining various foams such as a foam having a property, a foam having excellent low-temperature brittleness, and a foam having a high thermal conductivity, the heater unit 31 with additional functions can be obtained. Further, in the case of a laminated thin foam, when arranging the linear body by heat fusion, a step of arranging the linear body on the thin foam and then attaching another foam is taken. It is possible to prevent poor fusion due to the influence of heat insulation by the foam. Further, a multilayer structure in which other foams are laminated may be used. In this case, it is preferable that the pores of all the foams are impregnated with the heat-sealing material 9.
上記の発泡体の中でも、単位体積当たりの重量が、平均で０．３２ｇ／ｃｍ３以上であるものが好ましい。より詳しくは、単位体積当たりの重量が０．３２ｇ／ｃｍ３より小さい発泡体を複数重ね、加熱加圧によって０．３２ｇ／ｃｍ３以上にすることが好ましい。特に、単位体積当たりの重量が０．０４ｇ／ｃｍ３以下の発泡体を複数重ね、加熱加圧によって０．３２ｇ／ｃｍ３以上にすることが好ましい。これにより、一方の発泡体の気孔中に、もう一方の発泡体の非気孔部が確実に入り込んで、発泡体同士が強固に直接固定されることになる。この際、発泡体における固定が必要のない部分について、故意に加熱加圧を行わないことや、その部分のみ加圧を弱くすることも考えられる。そのような加熱加圧を行わなかった部分や加圧を弱くした部分については、平均の単位体積当たりの重量に算入されない。平均の単位体積当たりの重量は、実質的に直接固定されている部分で規定されるものである。 Among the above foams, those having an average weight per unit volume of 0.32 g / cm 3 or more are preferable. More specifically, it is preferable to stack a plurality of foams having a weight per unit volume of less than 0.32 g / cm 3 and heat and pressurize them to make them 0.32 g / cm 3 or more. In particular, it is preferable to stack a plurality of foams having a weight per unit volume of 0.04 g / cm 3 or less and heat and pressurize them to make them 0.32 g / cm 3 or more. As a result, the non-pore portion of the other foam is surely inserted into the pores of one foam, and the foams are firmly and directly fixed to each other. At this time, it is conceivable that the heating and pressurizing is not intentionally performed on the portion of the foam that does not need to be fixed, or that the pressurizing is weakened only on that portion. The portion not subjected to such heating and pressurization and the portion with weakened pressurization are not included in the average weight per unit volume. The average weight per unit volume is defined by the portion that is substantially directly fixed.
本発明においては、第１の基材１１と第２の基材１２が１Ｎ以上の剥離強度で直接固定されていることが好ましい。この直接固定とは、間に接着剤等の他部材を介することなく固定されていることを示す。勿論、第１の基材１１と第２の基材１２が接している部分全てにおいて直接固定されている必要はなく、全体として必要な固定がなされていれば、部分的にでも１Ｎ以上の剥離強度で直接固定されているのみでも良い。 In the present invention, it is preferable that the first base material 11 and the second base material 12 are directly fixed with a peel strength of 1 N or more. This direct fixing means that it is fixed without interposing another member such as an adhesive between them. Of course, it is not necessary to directly fix all the parts where the first base material 11 and the second base material 12 are in contact with each other, and if the necessary fixing is done as a whole, the peeling of 1N or more is partially performed. It may only be fixed directly with strength.
また、上記の実施の形態では、第１の基材１１と第２の基材１２の間に接着剤等が介されていなかったが、これらを確実に接着・固定するため、補助的に、第１の基材１１と第２の基材１２の間に接着層を形成することが考えられる。具体的には、例えば、第１の基材１１及び／または第２の基材１２に接着剤を塗布すること、第１の基材１１と第２の基材１２の間に熱融着樹脂シートを配置しておくこと、なども考えられる。接着層としては、熱融着樹脂のみでなく、例えば、高分子アクリル系粘着剤からなりテープ基材を使用しない接着層や、ポリプロピレンフィルムの両面に接着剤を形成してなる接着層など種々のもの使用できる。それ単独でＦＭＶＳＳ Ｎｏ．３０２自動車内装材料の燃焼試験に合格するような難燃性を有するものであれば、ヒータユニットの難燃性が向上し好ましい。また、ヒータユニット３１の伸縮性を損なわないために、粘着剤のみからなる接着層であることが好ましい。勿論、上記したように、第１の基材１１と第２の基材１２は、加熱加圧による圧縮によって必要充分に固定されているのであれば、このような接着剤の使用はあくまで補助的なものとして、部分的に接着剤を使用する程度となる。 Further, in the above embodiment, no adhesive or the like is interposed between the first base material 11 and the second base material 12, but in order to reliably bond and fix them, an auxiliary method is provided. It is conceivable to form an adhesive layer between the first base material 11 and the second base material 12. Specifically, for example, applying an adhesive to the first base material 11 and / or the second base material 12, and heat-sealing resin between the first base material 11 and the second base material 12. It is also conceivable to arrange the sheets. The adhesive layer includes not only a heat-sealing resin but also various adhesive layers such as an adhesive layer made of a polymer acrylic adhesive and not using a tape base material, and an adhesive layer formed by forming adhesives on both sides of a polypropylene film. Can be used. FMVSS No. by itself. 302 A material having a flame retardancy that passes a combustion test of an automobile interior material is preferable because the flame retardancy of the heater unit is improved. Further, in order not to impair the elasticity of the heater unit 31, it is preferable that the adhesive layer is made of only an adhesive. Of course, as described above, if the first base material 11 and the second base material 12 are sufficiently fixed by compression by heating and pressurizing, the use of such an adhesive is only auxiliary. As a matter of fact, only a part of the adhesive is used.
また、第１の基材１１と第２の基材１２は、同形状である必要はなく、使用状況に応じて異なる形状とすることも考えられる。例えば、段差がついた被加熱部に対応するため、段差の箇所のみ基材の厚さを薄くするべく、当該部分を切り欠いた形状の第１の基材１１又は第２の基材１２を使用することも考えられる。また、第１の基材１１と第２の基材１２の内の一方をやや小さいものとすることで、ヒータユニット３１の周縁部から中央部に向かって段階的に厚さが大きくなるものとなる。これにより、ヒータユニット３１の設置部と非設置部の段差を緩和することができる。その場合、第１の基材１１と第２の基材１２の周縁部について、徐々に厚さが大きくなるよう傾斜させると更に好ましい。 Further, the first base material 11 and the second base material 12 do not have to have the same shape, and it is conceivable that the first base material 11 and the second base material 12 have different shapes depending on the usage situation. For example, in order to correspond to a heated portion having a step, in order to reduce the thickness of the base material only at the step portion, the first base material 11 or the second base material 12 having a shape in which the portion is cut out is used. It is also possible to use it. Further, by making one of the first base material 11 and the second base material 12 slightly smaller, the thickness is gradually increased from the peripheral portion to the central portion of the heater unit 31. Become. As a result, the step between the installed portion and the non-installed portion of the heater unit 31 can be alleviated. In that case, it is more preferable to incline the peripheral edges of the first base material 11 and the second base material 12 so that the thickness gradually increases.
また、第１の線状体と第２の線状体を配設する際のこれらの位置関係については、目的に応じて種々選択をすることができる。第１の線状体と第２の線状体がともに発熱素線を有する場合、例えば、第１の線状体を立ち上がり時の即暖性が優れるようなパターンで配設し、第２の線状体を温度平衡時の均熱性が優れるようなパターンで配設することも考えられる。この場合、できる限り第１の線状体と第２の線状体が重なる部分を減らすことが好ましい。当該部分は線状体２本分の径によって厚くなってしまうとともに、２つの発熱素線が極近傍に位置することになることから過熱となってしまう可能性があるためである。一方、第１の線状体と第２の線状体の何れかが温度検知をする検知素線を有している場合、第１の線状体と第２の線状体が同じパターンで重複するように配設することが好ましい。温度検知をする検知素線が発熱素線の最も近くに位置することとなり、よりダイレクトな温度検知が可能となるためである。但し、第１の線状体と第２の線状体が重なる部分があると、外力によりその部分において第１の線状体と第２の線状体が短絡してしまうおそれもある。そのため、図１１〜１３に示すように、第１の線状体１のパターンと第２の線状体２のパターンが重ならない構成とすることが好ましい。 Further, the positional relationship between the first linear body and the second linear body when they are arranged can be variously selected according to the purpose. When both the first linear body and the second linear body have a heating element wire, for example, the first linear body is arranged in a pattern that is excellent in immediate warming at the time of rising, and the second linear body is arranged. It is also conceivable to arrange the linear bodies in a pattern that is excellent in heat equalization at the time of temperature equilibrium. In this case, it is preferable to reduce the overlapping portion of the first linear body and the second linear body as much as possible. This is because the portion becomes thicker due to the diameter of two linear bodies, and the two heating elements are located in the very vicinity, which may cause overheating. On the other hand, when either the first linear body or the second linear body has a detection element wire for detecting temperature, the first linear body and the second linear body have the same pattern. It is preferable to arrange them so as to overlap each other. This is because the detection wire for temperature detection is located closest to the heat generation wire, which enables more direct temperature detection. However, if there is a portion where the first linear body and the second linear body overlap, there is a possibility that the first linear body and the second linear body may be short-circuited in that portion due to an external force. Therefore, as shown in FIGS. 11 to 13, it is preferable that the pattern of the first linear body 1 and the pattern of the second linear body 2 do not overlap.
また、第１の線状体と第１の基材、第２の線状体と第２の基材のみでなく、更に、第３の線状体と第３の基材、第４の線状体と第４の基材と、積層させることも考えられる。 Further, not only the first linear body and the first base material, the second linear body and the second base material, but also the third linear body and the third base material, the fourth wire. It is also conceivable to laminate the body and the fourth base material.
本発明のヒータユニットによれば、加熱効率の向上を図ることができ、又は、種々の付加価値を付与することが可能となる。このようなヒータユニットは、例えば、電気毛布、電気カーペット、自動車・自動二輪車・船舶・各種輸送用車両・各種農耕用車両・各種土木建設用重機などのシートヒータやステアリングヒータ、暖房便座、防曇鏡用ヒータ、加熱調理器具、床暖房用ヒータ、被服用ヒータ等に応用することも考えられる。 According to the heater unit of the present invention, it is possible to improve the heating efficiency or add various added values. Such heater units include, for example, seat heaters, steering heaters, heating toilet seats, and anti-fog for electric blankets, electric carpets, automobiles, motorcycles, ships, various transportation vehicles, various agricultural vehicles, and various heavy machinery for civil engineering construction. It can also be applied to mirror heaters, heating cookware, floor heating heaters, clothing heaters, and the like.
１ 第１の線状体
２ 第２の線状体
９ 熱融着材
１１ 第１の基材
１２ 第２の基材
３１ ヒータユニット
1 1st linear body 2 2nd linear body 9 Heat-sealing material 11 1st base material 12 2nd base material 31 Heater unit
Claims (2)
上記第１の線状体と上記第２の線状体のうち、何れか一方は発熱素線を有し、もう一方は発熱素線と検知素線の何れか又は両方を有しており、
上記第１の基材と上記第２の基材とが積層されて固定されており、
上記第１の線状体が、上記ヒータユニットの表面上に配設され、上記第２の線状体が、上記第１の基材と上記第２の基材の間に配設されており、
上記第１の線状体及び上記第２の線状体が、外周の少なくとも一部に熱融着材を具えており、
上記第１の線状体の熱融着材及び上記第２の線状体の熱融着材が、上記第１の発泡体及び上記第２の発泡体の気孔中に含浸されているヒータユニット。 A heater unit composed of a first base material made of a foam of a polymer material, a first linear body, a second base material made of a foam of a polymer material, and a second linear body. There,
One of the first linear body and the second linear body has a heating element wire, and the other has either or both of the heating element wire and the detection element wire.
The first base material and the second base material are laminated and fixed.
The first linear body is arranged on the surface of the heater unit, and the second linear body is arranged between the first base material and the second base material. ,
The first linear body and the second linear body are provided with a heat-sealing material on at least a part of the outer periphery thereof.
A heater unit in which the heat-sealing material of the first linear body and the heat-sealing material of the second linear body are impregnated in the pores of the first foam and the second foam. ..
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015213792 | 2015-10-30 | ||
| JP2015213792 | 2015-10-30 |
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