JPH0671574U - 面状発熱体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案の目的は、優れた加熱効率をもって便
器等の被加熱物を温めることができるとともに、正確な
温度制御による省電力化と安全性の向上を可能とした面
状発熱体を提供することにある。 【構成】 本考案の面状発熱体１は、被加熱物に近接し
て配置される発熱部２と前記被加熱物に直接接触して配
置される温度制御部７と、から構成されており、前記発
熱部２は厚さ０．２ｍｍのステンレス板からなる基板２
ａと、この基板２ａ上に配置されたコード状ヒータ２ｂ
からなり、前記温度制御部７は、前記基板２ａの一部を
切り起こして形成された保持部７ａと、この保持部７ａ
上に固定された温度制御部品７ｃからなることを特徴と
するものである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば、寒冷地で使用される水洗式便器の溜水の凍結を防止する凍 結防止ヒータとして好適に用いられる面状発熱体に関する。

【０００２】

【従来の技術】

良く知られているように水洗式便器は、寒冷地での使用や冬期の使用に際して 、便器内部に残留した溜水が凍結して水洗が不可能になったり、便器が破損した りする恐れがある。そこで従来では、片面または両面に接着層を有したアルミ箔 シート等の面状体上に、発熱素子であるコード状ヒータと、温度制御部品である サーモスタットが配置され適宜絶縁処理が施されて構成された面状発熱体等のヒ ータによって、便器の下方を温めて加熱することにより溜水の凍結防止を図って いた。この種の凍結防止ヒータの具体例として、例えば、実公平２─１３５８６ 号公報または実開平３─６２１７２号公報に開示されたものが挙げられる。

【０００３】 まず、実公平２─１３５８６号公報には、便器を間接的に加熱するタイプの凍 結防止ヒータが示されている。具体的には、便器のトラップ部（溜水部）の下方 に形成した空間部の内周面及び下面に発泡ポリウレタン等の合成樹脂からなる断 熱層を設けるとともに、下面に配置した断熱層上に面状発熱体を配設するという 構成のものである。この構成によれば、断熱層上に配設した面状発熱体の発熱に よって空間部内の空気が温められて対流することにより、複雑な曲面形状を有す るトラップ部であっても該トラップ部の略全面を均一に加熱することができると されている。

【０００４】 一方、実開平３─６２１７２号公報には、便器のトラップ部を直接的に加熱す るタイプの凍結防止ヒータが示されている。つまり、便器のトラップ部を加熱す るヒータとして、可とう性を有し、かつ便器のトラップ部の展開形状に形成され た面状発熱体を用いるという構成のものである。これによれば、複雑な曲面形状 のトラップ部の裏面に面状発熱体を密着状態で貼り付けることができるので、優 れた加熱効率をもって溜水の凍結を防止できるとされている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記従来の構成によると次のような問題があった。まず、前段 の公報に示された凍結防止ヒータにおいては、発熱体が便器のトラップ部から離 れた位置に設置されているため加熱効率が悪いという欠点である。勿論、加熱効 率を高めるためには、発熱体の発熱量を大きくすることが考えられるが、これで はいたずらにコストを上昇させてしまうことになる。また、温度制御部品として コード状ヒータに接続して使用されるサーモスタット（自動温度調節器）が応答 性に劣り動作が鈍いとともに、便器のトラップ部の温度を直接的に感知すること ができないため正確な温度制御ができないという欠点もあった。そのため、実際 に凍結が起きているのに通電されなかったり、凍結が起きていないのに通電され たりするなどの不具合が発生し、良好な凍結防止が図れないとともに、電力の無 駄が大変大きく非経済的であった。

【０００６】 また、後段の公報に示された凍結防止ヒータにおいては、前述したように便器 を直接的に加熱することができ加熱効率に優れるという利点はあるものの、長期 の使用に際してヒータシートの一部が便器から剥がれ、異常発熱の状態になって しまう危険性がある。つまり、このヒータシートは、その表面に便器への貼り付 けを良好にするための両面接着テープ等の接着層が設けられているが、複雑な曲 面を有するトラップ部に密着させた状態で貼り付けることはもともと難しいうえ 、この接着層が長期間使用しているうちにコード状ヒータの発熱の影響を受けて 加熱劣化し、接着力が低下してしまい便器から剥がれてしまうのである。更に、 この凍結防止ヒータは、便器のトラップ部の形状や大きさに併せて設計されるも のであるため、便器の種類毎に設計変更を余儀なくされ、量産性に欠け非経済的 であった。

【０００７】 本考案はこのような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、優 れた加熱効率をもって便器等の被加熱物を温めることができるとともに、正確な 温度制御による省電力化と安全性の向上を可能とした面状発熱体を安価に提供す ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

前記目的を達成するべく本考案による面状発熱体は、被加熱物に近接して配置 される発熱部と、前記被加熱物に直接接触して配置される温度制御部と、から構 成される面状発熱体において、前記発熱部は弾性を有する基板と該基板上に配設 されたコード状ヒータとからなり、前記温度制御部は前記基板の一部を切り起こ して形成された保持部と該保持部上に固定された温度制御部品とからなることを 特徴とするものである。

【０００９】 本考案で使用される基板としては、６０〜７０℃程度以上の耐熱性と優れた弾 性力を有した基材が好ましい。例えば、ステンレス板、硬質アルミニウム板、銅 板等の金属板や、ポリカーボネート、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート等 の硬質プラスチックなどが挙げられる。

【００１０】 上記基板の一部分を切り起こして、後述する温度制御部品を保持固定するため の保持部とする。この保持部の大きさは特に限定されないが、少なくとも温度制 御部品を保持固定することができる程度とする。

【００１１】 温度制御部品としては、自動温度調節機能を有するサーモスタット、温度検知 機能を有するサーミスタ等が使用される。これらの制御部品は、前記保持部上に 固定されるとともに、該保持部の有する弾性力によって被加熱物（被検知対象物 ）の表面に接触配置される。

【００１２】

【作用】

本考案の面状発熱体は、発熱部は被加熱物に近接して配置するとともに、温度 制御部は被加熱物に直接接触するような位置関係に配置した構成である。温度制 御部を構成するサーモスタット等の温度制御部品は、該部品が固定される保持部 の有する弾性力によって、例えば、水洗式便器のトラップ部等の被加熱物に良好 に接触配置される。また、発熱部を構成する基板と、該基板に任意の形状に配設 されたコード状ヒータは、被加熱物に近接して配置される。これにより、間接加 熱でありながら正確な温度制御と優れた加熱効率を実現することができ、省電力 化と、安全性の向上が可能になる。更に、その形状も被加熱物に対応させて変形 するような必要がなくなるため、量産性にも優れコストの低減を図ることができ る。

【００１３】

【実施例】

以下、図面を参照して本考案を更に詳しく説明する。本考案による面状発熱体 は、図１に示すような構成になっている。まず、符号２は発熱部であり、この発 熱部２は縦３００ｍｍ、横１２０ｍｍ、厚さ０．２ｍｍのステンレス板からなる 基板２ａと、この基板２ａ上面に蛇行形状に配設されたコード状ヒータ２ｂと、 からなっている。本実施例ではコード状ヒータとして、ガラス繊維からなるヒー タ芯上にニッケルクロム合金線からなる抵抗発熱線がスパイラル状に巻装され、 その周囲にシリコーンゴムが押出被覆された構造のものを使用した。このコード 状ヒータ２ｂの一端は接続端子３によって接続されたリード線４を介して図示し ない電源コードに接続されており、また他端は接続端子５によって接続されたリ ード線６を介して後述する温度制御部品であるサーモスタット７ｃと接続され、 更にリード線８、温度過昇防止装置としての温度ヒューズ９（動作温度９１℃） 、リード線１０を介して図示しない電源コードに接続されている。

【００１４】 次に、符号７は温度制御部であり、この温度制御部７は上記基板２ａの略中央 部の縦４０ｍｍ、横２０ｍｍの部分を切り起こして形成された保持部７ａと、こ の保持部７ａ上面に図示しない耐熱性接着剤によって接着固定された耐熱性シリ コーンゴムスポンジ７ｂと、この耐熱性シリコーンゴムスポンジ７ｂ上に載置さ れた温度制御部品としてのサーモスタット７ｃ（動作温度２℃ＯＮ─５℃ＯＦＦ ）と、これら全体を覆う耐熱絶縁性フィルム７ｄと、から構成されている。尚、 前記耐熱性シリコーンゴムスポンジ７ｂは、前記コード状ヒータ２ｂの発する熱 が前記サーモスタット７ｃに伝達しないようにする断熱機能を担っており、また 耐熱絶縁性フィルム７ｄは、前記サーモスタット７ｃを耐熱性シリコーンゴムス ポンジ７ｂに固定する機能と、接続部分の絶縁機能を担っている。

【００１５】 上記構成の面状発熱体１は図２に示すように、例えば水洗式便器１１のトラッ プ部１１ａの底面略中央部の下方に配置され、該トラップ部１１ａ内の溜水１１ ｂの凍結を防止するためのヒータとして使用される。ここで、面状発熱体１は発 泡ポリウレタンからなり断熱機能を有する支持台１２によって、その発熱部２が 前記トラップ部１１ａの底面から約２０ｍｍ離れた位置に、また温度制御部７が 前記トラップ部１１ａの底面に直接接触するような位置関係に配置されている。

【００１６】 ここで、上記のように配置された面状発熱体（定格１００Ｖ─２５Ｗ）に定格 電圧を印加して発熱させてみたところ、室温−１５℃で凍結したトラップ部内の 溜水は４時間後に解氷され水温２℃を示した。また、室温０℃では１時間後に５ ℃となり、サーモスタットがＯＦＦ状態となり、以後水温の変化により発熱体が ＯＮ─ＯＦＦを繰り返し、水温は０〜３℃に保持された。尚、室温が５℃の場合 には発熱体への通電は行われず経済性が十分であることが認められた。

【００１７】 本実施例では更に、従来品（実公平２─１３５８６号公報に示された間接加熱 タイプの凍結防止ヒータと同様構造で、定格１００Ｖ─３０Ｗのヒータ）に対し ても、前記と同様に定格電圧を印加して発熱させてみた。その結果、室温−１５ ℃で凍結したトラップ部内の溜水は４時間経過後も解氷されず、完全に解氷され るまでには６．０時間を要した。また、この時点でのサーモスタット付近の空気 温度は１５℃を示しており、サーモスタットのＯＦＦ点は最低１５℃の設定が必 要であることがわかった。

【００１８】 以上のことから、本実施例のものは従来品より約１７％低い消費電力と、約２ ／３の通電時間で目的を果すことができ、大幅に電力を節減できることが実証さ れた。

【００１９】 また本実施例による凍結防止ヒータ（面状発熱体）は、発熱部が被加熱物であ る便器のトラップ部に接触していないので、従来品（実開平３─６２１７２号公 報に示されたもの）のように、ヒータシートの剥がれに起因した異常発熱等の危 険性は全く無いものである。

【００２０】 尚、本考案は前記実施例に限定されるものではない。まず、保持部上に固定す る温度制御部品の種類、個数、組み合せ等は特に限定されるものではない。本実 施例では制御部品としてサーモスタットを使用したが、これに代えてサーミスタ やサーマルリードスイッチを使用しても良い。また、保持部上にはサーモスタッ ト等の制御部品に加え、更に温度ヒューズ等の温度過昇防止装置を固定しても良 い。保持部の形状や、大きさ、数、設置位置等についても任意であり、これらは コード状ヒータの配設パターン形状との関係も踏まえて適宜決定すれば良い。尚 、前記実施例では、本考案を水洗式便器の凍結防止ヒータに適用した例でを示し ているが、これ以外であっても被加熱物の表面温度を感知して凍結防止を行う用 途、例えば、給排水トラップ等の凍結防止に適用しても同様の作用効果を得るこ とができる。

【００２１】

【考案の効果】

以上詳述したように本考案の面状発熱体は、発熱部は被加熱物に近接しており 、かつ温度制御部は被加熱物に直接接触している構造であることから、正確な温 度制御に基づいて効率良く被加熱物を温めることができ、省電力化を実現できる 。またコード状ヒータの異常発熱等の危険性も無いことから安全性に優れたもの となる。更に、被加熱物の形状によって設計変更等を行う必要がないので量産性 にも優れコストの低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す図で、（ａ）は面状発
熱体の斜視図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図である。

【図２】本考案の一実施例を示す図で、面状発熱体を水
洗式便器のトラップ部に装着した状態を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 面状発熱体 ２ 発熱部 ２ａ 基板 ２ｂ コード状ヒータ ３ 接続端子 ４ リード線 ５ 接続端子 ６ リード線 ７ 温度制御部 ７ａ 保持部 ７ｂ 耐熱性シリコーンゴムスポンジ ７ｃ サーモスタット（温度制御部品） ７ｄ 耐熱絶縁性フィルム ８ リード線 ９ 温度ヒューズ（温度過昇防止装置） １０ リード線 １１ 水洗式便器 １１ａ トラップ部 １１ｂ 溜水 １２ 支持台

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加熱物に近接して配置される発熱部
   と、前記被加熱物に直接接触して配置される温度制御部
   と、から構成される面状発熱体において、前記発熱部は
   弾性を有する基板と該基板上に配設されたコード状ヒー
   タとからなり、前記温度制御部は前記基板の一部を切り
   起こして形成された保持部と該保持部上に固定された温
   度制御部品とからなることを特徴とする面状発熱体。