JPH0548290U

JPH0548290U - 発熱保温シート

Info

Publication number: JPH0548290U
Application number: JP10468791U
Authority: JP
Inventors: 邦雄田中
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1991-11-27
Filing date: 1991-11-27
Publication date: 1993-06-25

Abstract

(57)【要約】【目的】通電中に、スパーク、燃え上がりの懸念のな
い、電気的に取扱い性の優れた発熱保温シートを得る。【構成】面状発熱体を内装した面状袋体によって構成
される発熱保温シートにおいて、該面状袋体の一方の内
表面と面状発熱体の一方の表面とを面接着する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は発熱保温シートに関する。更に詳しくは、本考案は生コンクリートの固化促進、養生のための保温融雪マットなどに有用な発熱保温シートに関する。

【０００２】

【従来の技術】

寒冷地における建設工事現場において、生コンクリートの固化促進を図ることは、重要な課題とされている。このため、一般にはコンクリート養生シートが使用されている（実開昭６３―１２８６８９号公報）。このシートは、図１に示すように、非導電性基布（通常は織編物）の一方向に糸条発熱体２を所定間隔をもって配し且つ該糸条発熱体に交差する少なくとも一対の電極３，３′を設けてなる面状発熱体を、図２に示すように防水性且つ電気絶縁性のシートからなる面状袋体５に内装し、通電により発熱させるようにしたものである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

本考案者は、寒冷地における建設工事現場でコンクリート養生シートを用いた、生コンクリートの固化促進及び養生のための保温の実験を重ねていく過程で、これまで想像だにしなかった重大な事象に遭遇した。この事象とは、通電中のコンクリート養生シートが時として、スパークしたり燃え上がるということである。

【０００４】このような事象は、安全対策を充分に講じていない発熱体では時々生ずる現象である。現場は見張りをおかずに放置されるだけに、二次火災といった公共の安全に及ぼす影響は計り知れないからである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案によれば、上述の由々しき問題は、図３に示すように、面状袋体５の一方の内表面８と面状発熱体４の一方の表面９（図２）とを面接着することによって排除される。

【０００６】以下、本考案を図３により説明する。同図は本考案の発熱保温シートの側面断面図であり、面状袋体５の一方の内表面８と面状発熱体の一方の表面９（図２）とが面接着され、両者は一体的に挙動するようになっている。この場合、発熱保温シートは矢印で示される図面下方の方向に発熱する片面発熱シートとして示されている。このことから、面状発熱体４の他方の面と面状袋体の他方の内表面との間には断熱材６を介在させ、矢印方向への放熱を確保することが好ましい。断熱材６としては図示したように、ポリエステル繊維などの不織布６ａ、その上にアルミニウムのような金属箔６ｂ（熱反射板として機能）を積層するのがよい。この場合、金属箔６ｂと面状袋体の接触面は形態安定性を確保する意味では、面接着しておくのも有用である。このことは、同様に金属箔６ｂと不織布６ａとの接触面、あるいは不織布６ａと面状発熱体４との接触面についても言えることである。

【０００７】これらの面接着は、いずれも低融点合成ポリマーからなるホットメルトフイルム、ホットメルト不織布などをそれぞれの接触界面に介在させた状態でホットプレスすることによって容易になし得る。

【０００８】勿論、養生シートの両面から発熱効果を得たい場合は、図３において断熱材６を取り去り、面状発熱体４の両面を面状袋体のそれぞれの内表面と面接着してもよい。

【０００９】本考案において、面状発熱体４は、非導電性の基布（織物、編物等）の経または緯方向に糸状発熱体を１〜１０本程度密に織りまたは編み込んだ部分を１ユニットとして、これを図１に示すように、所定間隔をもって配したものをいう。

【００１０】ここで、糸条発熱体としては、天然繊維、合成繊維糸の表面にカーボンなどの導電膜を形成したもの、共に有限長の合成繊維と金属細線とを混紡・撚糸などが挙げられる。ただ、養生シートは、折りたたみ、拡布の工程が繰り返されるので、良好な柔軟性、屈曲耐久性が要求される。この点カーボン膜は屈曲作用に対してはもろいが、上記の混紡・撚糸は屈曲耐久性の面で特に好ましい。その中にあっても、特に以下のような糸条発熱体が特に好ましい。

【００１１】糸条発熱体直径が４〜３０μｍ、繊維長１００〜８００mmの範囲にあるステンレススチールからなる不連続繊維を糸全重量に対して２０〜６０重量％と、非導電性繊維からなる不連続繊維を糸全重量に対して８０〜４０重量％とを用いて形成した混紡糸であって、該混紡糸の断面における該ステンレススチールからなる不連続繊維の本数が２０本以上であり、且つ該混紡糸の下撚係数Ｋ₁が６，５００〜１３，５００の範囲にあるもの複数本を用いて合糸し、これに上撚を付与してコード糸を形成し、該上撚が該下撚の撚方向とは反対方向の撚を有し、該上撚係数Ｋ₂と下撚係数Ｋ₁が下記式； 0.570 Ｋ₁＋5,800 ≧Ｋ₂≧0.0285Ｋ₁＋6,300 を満足し、該コード糸の電気抵抗値が０．０５〜１０Ω／cmの範囲にあり、該抵抗値変動係数ＣＶ％がＣＶ≦１０を満足するような発熱性コード糸。

【００１２】このコード糸において、重要なことは、撚係数Ｋ₁，Ｋ₂の範囲である。該撚係数Ｋ₁が６，５００未満では発熱体コードの電気抵抗値の変動率が大となり、一方、該撚係数Ｋ₁が１３，５００を超えると撚にトルクが増大し取扱い性が低下するので好ましくない。ここで、撚係数Ｋは、

【００１３】

【数１】で求められる。

【００１４】このコード糸は、更に複数体引揃えて、該下撚とは反対方向の上撚が付与されていることが重要である。しかも該上撚係数Ｋ₂は、前記式（１）を満足して付与されていることが必要である。本考案の発熱体では下撚と上撚のバランスは特に重要である。すなわち、通常合成繊維等の熱可塑性繊維では撚のトルク発生を防止するため撚止めセットを行うが、ステンレススチールを使用するものでは熱セットをすることができず、撚のバランスが重要である。このような発熱コードは、電気抵抗値が線抵抗値で示して０．０５〜１０オーム／cmの範囲にあるものが実用的に好ましく、該線抵抗値が１０Ω／cmを超えるものは発熱密度の十分なものが得られず、また、０．０５オーム／cm未満では発熱量が過大となり危険である。さらに該発熱コードでは前記のような撚バランスとすることにより、抵抗値の変動係数ＣＶ％を低くすることができ、ＣＶ≦１０（％）のものが得られる。

【００１５】一方、電極線３，３′としては、銅、錫合金などの導電性金属の細線やリボン状箔を巻きつけた物などが挙げられる。

【００１６】本考案において、面状発熱体４を内装するための面状袋体を構成するシートは、前記面状発熱体に対して防水機能と共に外損に対する保護機能を有し、且つ面状発熱体に対して絶縁機能を持つ必要があり、通常は合成繊維からなる基布に合成樹脂を被覆加工したものが用いられる。このような防水性、電気絶縁性を与えるためのシート材料としては、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリエステルなどの軟質合成樹脂、シリコンゴムなどのエラストマーが使用できる。被覆加工手段としてはコーティングやラミネートなど直接、被覆したり、所定の厚さの袋体を用いて封入する間接な被覆のいずれを適用してもよく、具体的な使用状況に応じて適宜適用することができる。

【００１７】本考案において、面状発熱体はワット密度０．０１〜０．１０ワット／cm²の範囲の発熱性能をもつものが好ましい。このようなワット密度を有する発熱体は糸条発熱体の構成、織物における配列等を適宜選定することにより容易に得られる。一例として、幅２００cm、長さ３００cmの大きさのものについて説明する。

【００１８】糸条発熱体の製造直径１２ミクロンの太さを有するステンレススチールの連続繊維を９００本束ねたものにポリパラフェニレンイソフタルアミド長繊維（単糸繊度が１．５デニール）を７，０００本束ねたものをシート状に重ね合わせて牽切装置に供給し、該牽切域で不連続なスレンレススチール繊維（平均繊維長が８１０mm）とポリパラフェニレンイソフタルアミド繊維からなる不連続繊維との混合繊維束とし、同時に２０倍にドラフトして混紡率が５０：５０重量％で、不連続ステンレススチール繊維が約７５本含まれる繊維束とした（合計繊度は５００デニール）。

【００１９】該繊維束に圧空ノズルにより集束性を付与し、しかる後に下撚：３６０Ｔ／ｍ（Ｋ＝８０５０）を付与して単糸とし、該単糸４本を合糸して上撚：１８０Ｔ／ｍ（Ｋ＝８０５０；上撚係数と下撚係数との比＝１：１）を付与して糸条発熱体を得た。この糸条発熱体の電気抵抗値は０．８Ω／cmであった。

【００２０】面状発熱体の製造非導電性繊維からなる糸として、ポリエチレンテレフタレート繊維の５００デニール（単糸鮮度５デニール）を用意し、該糸状：非導電繊維２：６（本）の配列方法で８本／cmの密度で配列したものを経糸に使用し、緯糸にはポリエチレンテレフタレート繊維の５００デニールを用い、緯密度１７本／cmで緯入れして織成した。該緯糸打ち込み時に電極糸としてそれぞれ３００cmごとに銅箔糸を２６本、約１．５cmの長さで打ち込んだ。得られた発熱体入りの織物を緯巾２００cm となるようにカットし、一方経方向は電極部分で切断し、長さ３００cm×巾２００cm面積の布帛を作成した。

【００２１】次に、この面状発熱布の電極部分を図４に示すように一方の電極を２分割、他方の電極を３分割して４つの群に区分された緯糸群が直列につながれた直列回路を形成した。各経糸群中に区分された緯糸群に存在する糸状発熱体の本数は５０ ×２本である。

【００２２】ここで、糸条発熱体（２０００ｄ×２本）の抵抗は８０オーム／２＝４０オーム／ｍであるから、４区分された経糸群（各群５０本）の総抵抗ＲはＲ＝４０× ３／５０×４＝９．６オーム、１００Ｖにおいて電流は１０．４２アンペアであるので、ワット数は１０４２ワットであるからワット密度は１０４２ワット／６００００cm²＝０．０１７Ｗ／cm²となる。

【００２３】養生シートの製造ポリエチレンテレフタレートフィラメント糸（２５０デニール、４８ｆｉｌ）からなる目付（１５０ｇ／ｍ²）の織物を基布として用い、塩化ビニールと該基布とを一体的に複合させた材料を前記の面状発熱体の両側から重ね合わせ面状発熱体と前記複合材料との間にセラミック混入ホットメルトウレタンフイルムを積層し外部より圧力と熱を加えプレスし、一体化したシート状物を得た。

【００２４】その際、面状発熱体の一方の側には、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート）不織布からなる断熱材（目付２００ｇ／ｍ²）とアルミ箔（厚さ０．２mm ）とを図３に示すように積層した。

【００２５】

【作用】

本考案者は、建設現場においてコンクリート養生シートを用いて生コンクリートの固化促進の検討を重ねていくうちに予想外の現象を確認した。それは、養生シートに通電中に時として養生シートが局所的にスパークし、極端な場合は燃え上がるという現象である。そして、この燃え上がりの程度は＋電極に近くなる程強くなることが判明した。これらの原因について究明するため、種々検討した所、意外にも、隣り合う（あるいはその近傍の）糸条発熱体同士の接触に因ることが明るみになった。

【００２６】周知のように、コンクリート養生シートは面積が大で、且つ従来のものにあっては、面状発熱体と、これを覆うシートとは独立独歩に挙動する。

【００２７】しかるに、コンクリート養生シートを拡布、敷設する過程でシート内の面状発熱体に“遊び”および“弛み”が生じて局所的に折れたたみ部が生じて、本来電気取扱上起ってはならない糸条発熱体同士の接触つまり短絡が生じていたわけである。この接触部分が＋電極に近ければ近い程、＋電極と接触部分までの距離が短くなり、したがって電気的には（Ｉ）電気抵抗が可及的に小さくなり、これに伴って電流は過大に流れる。ここに、Ｗ＝Ｉ²Ｒで示されることからＷが過大に大きくなり、発煙、燃焼の因となっていたわけである。

【００２８】そこで、本考案では、面状発熱体にまつわる上述の“遊び”、折れ曲りを防止するために、これを外殻となるシートと面接着させるものである。

【００２９】

【効果】

本考案によれば、スパーク、燃え上がりの懸念のない発熱保温シートが提供される。このことには電気取扱上、安全確保という点で大きな意義があることは多言を要しない。

【００３０】また、糸条発熱体として、合成繊維と金属細線とからなる混紡撚糸を採用すれば、その卓越した屈曲耐久性が如何なく発揮され、実用性に富んだコンクリート養生シートが実現される。

【００３１】また、本考案の発熱保温シートは積雪地において、その機能を如何なく発揮する。特に、降雪の多い地方では、数ｍにも屋根に積る雪の重量に耐えるため、家屋はより強固に（例えば柱の寸法を大きくするなどして）、造る必要がある。この点、本考案の発熱保温シートを屋根に覆せておくことにより、融雪を促進し、雪を積らせる確率が大幅に減少する。さらに、雪国においては、信号灯に積った雪により赤、青、オレンジの各色が確認し難いことは我々がしばしば経験しているところである。この点、本考案の発熱保温シートを信号灯上部に配設して融雪すれば、積雪による交通安全上の障害も確実に排除されることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】面状発熱体の平面図。

【図２】従来の発熱保温シートの側面断面図。

【図３】本考案に係る発熱保温シートの側面断面図。

【図４】面状発熱体の他の例を示す平面図。

【符号の説明】

１非導電性の基布２糸条発熱体３，３′ 電極４面状発熱体５防水性且つ電気絶縁性の面状袋体６断熱材７固着部８面状袋体の一方の内表面９面状発熱体の一方の表面１０面状袋体の一方の外表面

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】非導電性の基布に糸状発熱体を所定間隔
をもって配し且つ該糸条発熱体に交差する少なくとも一
対の電極体を設けてなる面状発熱体を防水性且つ電気絶
縁性のシートからなる面状袋体の内部に内装し、その際
該袋体の一方の内表面と該面状発熱体の一方の表面とを
面接着してなることを特徴とする発熱保温シート。
【請求項２】該袋体の一方の内表面と該面状発熱体の
一方の表面とを熱融着性バインダーシートを介して面接
着してなる請求項１記載の発熱保温シート。
【請求項３】該袋体の他方の内表面と該面状発熱体の
他方の表面との間には、断熱保温剤を介在させてなる請
求項１又は２記載の発熱保温シート。