JPH08335491A - ヒータおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 電気絶縁性および可撓性を有するヒータ本体
１を長尺に設ける。正特性サーミスタであるセラミック
スからなる複数の発熱体２をヒータ本体１の長さ方向に
沿ってヒータ本体１内に封入する。各発熱体２に給電す
るための複数の金属テープ３をヒータ本体１内に設け
る。可撓性を有する樹脂フィルム５を、各金属テープ３
および各発熱体２に対し発熱体２の厚さ方向から当接す
るようにヒータ本体１の長さ方向に沿ってヒータ本体１
内に設ける。金属テープ３および発熱体２を接着により
樹脂フィルム５にて保持し得るように接着剤層５ａを樹
脂フィルム５の表面に形成する。 【効果】 樹脂フィルム５および接着剤層５ａによって
各発熱体２と各金属テープ３との位置関係が維持される
ので、上記位置関係の維持の手間を軽減しながら、ヒー
タ本体１に封入される各発熱体２への給電を安定化でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、寒冷地において、水道
管等の被加熱体における水の滞留部位の凍結防止のため
に被加熱体の表面を効率よく加熱できるヒータおよびそ
の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、被加熱体における必要な加熱部位
のみを加熱できて消費電力の増加を回避できるヒータと
して、米国特許第 4,072,848号公報に開示されている加
熱用ケーブルを用いることが考えられた。上記公報で
は、図６に示すように、熱可塑性樹脂等の電気絶縁体か
らなるケーブル状の本体５１に、通電されると発熱する
チップ形状の各発熱体５２と、上記各発熱体５２にそれ
ぞれ給電するための一対の各給電線５３とが封入されて
いる。

【０００３】上記各発熱体５２は、チタン酸バリウム系
のセラミックスからなる正特性サーミスタであり、上記
本体５１の長さ方向における両側面にオーミックコンタ
クト用の電極５４をそれぞれ有している。

【０００４】そして、上記各発熱体５２は、複数、上記
長さ方向に沿って、互いに間隔を有して各給電線５３の
間に配置されており、上記各電極５４とそれらの側面に
沿って当接する各給電線５３とがそれらの側面に沿って
半田により電気的にそれぞれ接続された接合部５５をそ
れぞれ有している。

【０００５】このようなヒータとしての加熱用ケーブル
は、水道管等の水が滞留する滞留部位に本体５１を当接
させて用いた場合、各発熱体５２が温度に応じて発熱し
て、上記滞留部位内の温度が０℃未満といった低温時に
おける水の凍結による上記滞留部位の損傷を防止できる
ものとなっている。

【０００６】すなわち、発熱体５２の温度が例えば５℃
以下となると、上記発熱体５２が発熱に必要な程度に通
電状態となることから、そのようにして発熱した各発熱
体５２により本体５１を介して上記滞留部位が加熱され
るので、０℃未満といった低温環境下における水の凍結
による上記滞留部位の損傷を防止できるものとなってい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の従来
のヒータでは、各発熱体５２の電極５４が、半田を介し
て各給電線５３に接続されるので、発熱体５２と給電線
５３とを互いに位置決めして固定しながら半田により接
合されるため、発熱体５２と給電線５３との接合に手間
取るという問題を生じ、また、接合時の上記両者間の位
置決めが不安定となると、発熱体５２と給電線５３との
電気的な接続が不安定となるという問題を生じている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
ヒータは、上記の課題を解決するために、電気絶縁性お
よび可撓性を有する本体が長尺に設けられ、正特性サー
ミスタであるセラミックスからなる複数の発熱体が本体
の長さ方向に沿って上記本体内に封入され、各発熱体に
給電するための複数の給電線が本体内に設けられ、可撓
性を有する樹脂フィルムが、各給電線および各発熱体を
上記各発熱体の厚さ方向から当接するように本体の長さ
方向に沿って上記本体内に設けられ、給電線および発熱
体に対する親和力により各給電線および各発熱体を樹脂
フィルムにて保持するための保持層が、上記樹脂フィル
ムの表面に形成されていることを特徴としている。

【０００９】本発明の請求項２記載のヒータ製造方法
は、正特性サーミスタであるセラミックスからなる複数
の発熱体と、上記各発熱体を長さ方向に沿って有し、か
つ、上記各発熱体に対し給電するための複数の給電線と
を、表面に上記発熱体および給電線に対する親和性と、
耐熱性および可撓性とを有する樹脂フィルムにより、各
給電線および各発熱体を上記各発熱体の厚さ方向から上
記親和性によって保持して帯状のヒータ中間体を得た
後、電気絶縁性および可撓性を有する合成樹脂からなる
長尺な本体に対し、上記ヒータ中間体を、上記合成樹脂
の押出成形により上記本体の長さ方向に沿って封入する
ことを特徴としている。

【００１０】

【作用】上記請求項１の構成によれば、各発熱体および
各給電線は、電気絶縁性を有する本体内に設けられてい
るから、上記各発熱体およびそれらに給電する各給電線
の外部に対する電気絶縁性が維持できるので、上記各給
電線による各発熱体への給電を確実化できる。

【００１１】上記構成では、各給電線から給電される複
数の各発熱体を、複数、本体の長さ方向に沿って上記本
体に設け、かつ、可撓性を有する樹脂フィルムを本体の
長さ方向に沿って設けたので、硬質なセラミックスから
なる各発熱体を本体に有していても、可撓性を有する本
体を、その長さ方向の両端を互いに近づける方向に撓ま
せることが可能となる。したがって、上記構成では、例
えば被加熱体としての水道管等の外面となる曲面に本体
を撓ませて沿わせることが可能となる。

【００１２】上記構成では、正特性サーミスタであるセ
ラミックスからなる発熱体のキュリー温度を、例えば10
℃〜80℃程度に設定すると、外気温が常温より温度が低
い発熱体を低抵抗値にでき、大電流が流れ上記発熱体が
迅速に発熱して被加熱体を本体を介して迅速に加熱でき
る。また、キュリー温度近傍に到達した部分の発熱体は
抵抗値が高くなり、流れる電流が減少して消費電力が抑
制される。

【００１３】この結果、上記構成では、被加熱体に対し
て加熱が必要な部分のみを適切に各発熱体によって加熱
できることから、被加熱体を加熱できると共に無駄な電
力の消費を抑制することができる。

【００１４】その上、上記構成では、樹脂フィルムの表
面に形成されている保持層により、各発熱体および各給
電線が樹脂フィルム上に保持層の親和性によって保持さ
れるので、本体内に各発熱体が封入されるときに上記各
発熱体およびそれらに給電する各給電線の互いの位置を
樹脂フィルムおよび保持層によって保持することができ
る。

【００１５】このことから、上記構成では、各発熱体に
対する各給電線の接続関係を樹脂フィルム上の保持層に
よって維持しながら、上記各発熱体および各給電線を本
体内に設けることができることから、各発熱体に対する
各給電線の接続関係を維持する手間を、従来より軽減し
ながら、本体に封入された各発熱体に対する給電を確実
化できる。

【００１６】本発明の請求項２記載の方法によれば、各
発熱体およびそれらに給電する各給電線を樹脂フィルム
上に、その親和性によって樹脂フィルムの長さ方向に沿
って、各発熱体および各給電線を互いに位置を維持しな
がら保持して、ヒータ中間体を作製できる。

【００１７】これにより、上記方法では、合成樹脂から
なる長尺な本体に対し、ヒータ中間体が、合成樹脂の押
出成形によって本体の長さ方向に沿って封入されてヒー
タが作製され、そのヒータは、本体の電気絶縁性によっ
て上記各発熱体および各給電線が外部に対して電気絶縁
性を維持できるので、上記各発熱体に対する給電を確実
にでき、また、本体や樹脂フィルムの可撓性により、各
発熱体を有する本体を、例えば水道管等の外表面に沿わ
せるように撓ませることが可能となる。

【００１８】また、上記方法では、上記各発熱体および
それらに給電する各給電線において互いの位置関係がず
れないように考慮する手間を樹脂フィルムの親和性によ
って軽減できるので、本体内の各発熱体に対する給電を
樹脂フィルムによって確実化しながら、ヒータ中間体を
本体内に封入したヒータを容易に製造することができ
る。

【００１９】

【実施例】本発明の一実施例を図１ないし図５に基づい
て以下に説明する。ヒータでは、図１に示すように、水
道管等の水の滞留部位となる被加熱体の曲面に対して、
その表面に容易に沿うように撓ませて当接や熱輻射によ
って上記被加熱体を加熱するためのヒータ本体（本体）
１が、塩化ビニル系樹脂等の熱可塑性樹脂の押出成形に
よって、例えば厚み４mm、幅11mmの長尺なコード状に設
けられている。

【００２０】上記のヒータ本体１内には、長方形板状の
正特性サーミスタであるセラミックスからなる発熱体２
が、複数、発熱体２の一端面がヒータ本体１の長さ方向
に沿うように互いに間隔を有して封入されている。

【００２１】上記発熱体２は、ヒータ本体１が前記の寸
法に形成されている場合、例えば縦8.0mm、横 6.0mm、
厚み 1.6mmの寸法に形成され、外部気温が−20℃のとき
に商用電圧である 100Ｖの交流を通電すると各発熱体２
の全消費電力が、ヒータ本体１における例えば１ｍ当り
約18Ｗとなるように設定されている。なお、上記発熱体
２の形状としては、円盤状のものを用いることも可能で
ある。

【００２２】このような各発熱体２は、発熱体２におけ
る厚さ方向の両面がヒータ本体１における厚さ方向の両
面に対してほぼ平行となり、かつ、ヒータ本体１の厚さ
方向における発熱体２上のヒータ本体１の各厚さがほぼ
同一となるようにヒータ本体１内に、つまり、上記ヒー
タ本体１内におけるその厚さ方向および幅方向の中央部
にそれぞれ設定されている。

【００２３】発熱体２には、図２および図３に示すよう
に、発熱体２における厚さ方向の両端面上に、かつ、ヒ
ータ本体１の長さ方向の両側部に電極７が、ヒータ本体
１の長さ方向に沿うように帯状にそれぞれ４ヶ所にて形
成されている。上記電極７は、オーミックコンタクト電
極形成用の銀ペースト（デグザ社製）を発熱体２に塗布
した後、上記発熱体２を 560℃にて５分間加熱すること
により得られる。

【００２４】ヒータ本体１では、各発熱体２の各電極７
にそれぞれ給電するための四対の給電線としての金属テ
ープ３が、その表面を上記各電極７の表面に対し、電極
７の長さ方向に沿うようにそれぞれ設けられている。こ
のような金属テープ３としては、銅等の導電性を有する
単線や集合線を用いることができるが、特に、後述する
ように厚みが小さい方が望ましいので、帯状の箔となる
銅からなるテープ状のものが好ましい。本実施例では、
金属テープ３の寸法として、例えば幅２mm、厚さ 0.2mm
が挙げられる。

【００２５】また、各金属テープ３の一端部には、外部
の電源と接続するための電気供給コードが、図示しない
が、半田付けにてそれぞれ接続されており、電気供給コ
ードから各金属テープ３を介して各発熱体２に電力がそ
れぞれ供給されるようになっている。

【００２６】そして、ヒータ本体１では、上記各金属テ
ープ３および各発熱体２を挟持する一対の帯状の樹脂フ
ィルム５が、上記各金属テープ３および発熱体２をそれ
らの厚さ方向からそれぞれ挟むように設けられている。
このような樹脂フィルム５の素材としては、フィルム状
に形成したときに可撓性を有し、かつ、熱可塑性樹脂の
押出成形時の熱による変形が回避される耐熱性を有する
樹脂であればよく、例えばポリイミドを挙げることがで
きる。本実施例では、樹脂フィルム５の寸法として、例
えば幅８mm、厚み0.02mmが挙げられる。

【００２７】その上、各樹脂フィルム５における互いに
対面する各表面には、発熱体２や金属テープ３に対する
親和性となる接着性および粘着性を有する接着剤層（保
持層）５ａがそれぞれ形成されている。このような接着
剤層５ａにより、各樹脂フィルム５間にて、各発熱体２
および各金属テープ３は、互いの位置関係が維持され
る。

【００２８】このような接着剤層５ａの素材としては、
ポリイミド系、フェノール系、エポキシ系、アクリル
系、ゴム系接着剤、および瞬間的に硬化するシアノアク
リレート系接着剤を挙げることができる。さらに、接着
剤層５ａを形成するために、合成樹脂等のフィルムの両
面に対し、上記各接着剤が膜状にそれぞれ形成された両
面接着テープ等を用いることができる。

【００２９】このような各発熱体２および各金属テープ
３における互いの位置関係、つまり当接関係となる接続
関係を維持するために、上記のような接着剤層５ａが形
成された各樹脂フィルム５間に各発熱体２および金属テ
ープ３を挟み、上記各樹脂フィルム５を互いに近接する
方向となる発熱体２等の厚さ方向に、例えば各圧着ロー
ラ間にてそれぞれ押圧することにより、各樹脂フィルム
５における互いに接触する対向面同士を接着させてい
る。

【００３０】このような対向面同士の接着により、各発
熱体２および各金属テープ３における互いの接続関係が
樹脂フィルム５の弾性および接着剤層５ａの粘着性によ
ってさらに維持される。

【００３１】上記各発熱体２の電極７は、各金属テープ
３に対して半田６によって接続されている。このような
接続としては、クリーム半田を発熱体２の電極７とそれ
に対面する金属テープ３との間に塗布して、上記各発熱
体２および各金属テープ３を各樹脂フィルム５によって
挟持した後、上記各発熱体２、各金属テープ３および各
樹脂フィルム５を、上記クリーム半田が溶融する、例え
ば 120℃程度に加熱して電極７と金属テープ３とを半田
６によって電気的に確実に接続してもよい。

【００３２】なお、上記半田６に代えて、銀を含有した
エポキシ系樹脂等の導電性接着剤を用い、加熱によっ
て、各発熱体２および各金属テープ３を連結すると共に
電気的に接続してもよい。

【００３３】このような各発熱体２、各金属テープ３お
よび各接着剤層５ａを有する各樹脂フィルム５とから長
尺な帯状となるヒータ中間体としての発熱ユニット１０
が形成されている。上記発熱ユニット１０は、前記の熱
可塑性樹脂からなる被覆部材４の押出成形によってヒー
タ本体１内に封入されることにより、ヒータ本体１内に
支持されると共に外部と絶縁した状態を維持できるもの
となっている。

【００３４】このようなヒータ本体１は、セラミックス
からなる硬質な発熱体２を複数内蔵していても、各発熱
体２をヒータ本体１の長さ方向に沿って互いに間隔を有
しているので、ヒータ本体１の長さ方向の両端を互いに
近接する方向に上記ヒータ本体１を容易に撓ませること
ができるものとなっている。

【００３５】このことにより、上記ヒータ本体１を被加
熱体としての水道管等の水が滞留する滞留部位の湾曲し
た表面に沿わせた状態にて、各金属テープ３を介して各
発熱体２に通電すると、上記各発熱体２がそれぞれ発熱
し、その熱がヒータ本体１の表面に伝達され、上記ヒー
タ本体１を介して被加熱体が加熱される。

【００３６】このとき、上記熱が、被覆部材４よりも熱
伝導性が大きい各金属テープ３を介しても伝達されるこ
とから、上記ヒータ本体１の表面をより均一な温度とす
ることが可能となる。これにより、上記構成は、被加熱
体をヒータ本体１によってより均一に加熱することがで
きるものとなっている。

【００３７】その上、各発熱体２では、上記のように各
電極７が形成されていることにより、各金属テープ３よ
り給電されると、発熱体２における厚さ方向の両面上に
てそれぞれ対抗する各電極７間にて、まず、発熱体２の
両面の表面およびその近傍にて通電によって発熱し、そ
れらが昇温するに伴い、発熱体２の内部が順次発熱す
る。

【００３８】これにより、上記のように各電極７を配置
することにより、まず、発熱体２の厚さ方向の両端面側
から面発熱することから、上記両面に近接したヒータ本
体１の厚さ方向の両面が迅速に加熱される。したがっ
て、上記構成は、上記各電極７の配置によって、各発熱
体２による加熱効率を向上できるものとなっている。

【００３９】次に、上記ヒータの製造方法について説明
する。図４に示すように、まず、各発熱体２を、互いに
所定の間隔にて、例えばベルトコンベア等により発熱体
２の厚さ方向の両端面が水平に移動させ、かつ、その移
動方向が発熱体２の各電極７の長さ方向に沿うように移
動させながら、発熱体２の各電極７に対し、それらの長
さ方向にそれぞれ沿うように各金属テープ３を、各金属
テープ３の各巻取りロール８から供給する。

【００４０】このとき、各金属テープ３は各電極７を介
してそれぞれ各発熱体２を挟むようになっており、これ
らのような各金属テープ３と各電極７との間に、クリー
ム半田６ａを介在させるように、予め各金属テープ３上
にクリーム半田６ａが、ドット状に配置、または塗布さ
れる。なお、クリーム半田６ａに代えて前述の導電性接
着剤を用いてもよい。

【００４１】続いて、上記発熱体２と各金属テープ３と
を、それらの厚さ方向からそれぞれ挟むように、可撓
性、電気絶縁性および耐熱性を有するポリイミド等から
なる一対の樹脂フィルム５を、各樹脂フィルム５の各巻
取りロール９からそれぞれ供給する。

【００４２】このとき、上記各樹脂フィルム５における
互いの対向面には、前述の接着剤層５ａがそれぞれ設け
られており、上記各接着剤層５ａはそれぞれ接触する金
属テープ３および発熱体２を接着によって保持できるよ
うになっている。

【００４３】その後、各樹脂フィルム５、各発熱体２お
よび各金属テープ３を、それらの厚さ方向から所定の圧
力にてそれぞれ挟み込む一対の圧着ロール１１間に通
す。このとき、各樹脂フィルム５は、それらの接着剤層
５ａによって各発熱体２および各金属テープ３をより強
く保持すると共に、樹脂フィルム５の長さ方向における
各発熱体２間では、互いに対面する樹脂フィルム５同士
を互いに接着し、かつ、互いに対面する各金属テープ３
を樹脂フィルム５同士の接着によって当接させた状態と
なる。

【００４４】その次に、各樹脂フィルム５、各発熱体２
および各金属テープ３を、加熱器１２内を通過させて、
例えば 120℃に加熱することにより、発熱体２の各電極
７と各金属テープ３との間のクリーム半田６ａを溶融さ
せる。上記加熱器１２の加熱方法としては、赤外線ラン
プや熱風を用いることができる。

【００４５】その後、加熱器１２の通過後の放冷によ
り、図１にも示すように、各電極７と各金属テープ３と
の間をクリーム半田６ａが固化した半田６によって固着
すると共に、上記両者間の電気的な接続をさらに確実化
した発熱ユニット１０が得られる。このような発熱ユニ
ット１０は、巻取ドラムにロール状に容易に巻き取るこ
とが可能となる。

【００４６】次に、熱可塑性樹脂の押出成形の方法を用
いて発熱ユニット１０から作製されるヒータ本体１の製
造方法について図５に基づいて説明すると、まず、図５
に示すように、電気絶縁性および可撓性を有する塩化ビ
ニル系樹脂等の熱可塑性樹脂４’を押出成形機のクロス
ヘッド１３から所定圧力にて押し出して帯状の成形体を
押出成形によって作製する際に、上記発熱ユニット１０
を、押し出される各熱可塑性樹脂４’間に順次挟み込む
ことにより、上記成形体の長さ方向に沿って上記成形体
内に封入する。

【００４７】このとき、溶融した各熱可塑性樹脂４’
は、クロスヘッド１３のダイ１３ａとニップル１３ｂと
の間をそれぞれ押し出される一方、発熱ユニット１０
は、ニップル１３ｂ内を通過することにより、各熱可塑
性樹脂４’が各発熱体２の厚さ方向の両端面に向かうよ
うに発熱ユニット１０に対してそれぞれ押し出される。

【００４８】その際に、ニップル１３ｂ内の発熱ユニッ
ト１０が通過する貫通孔１３ｃを介して吸引しているこ
とにより、ダイ１３ａとニップル１３ｂとの間からチュ
ーブ状に押し出された各熱可塑性樹脂４’およびニップ
ル１３ｂの先端により囲まれた空間を減圧状態とする。
これにより、上記各熱可塑性樹脂４’が、迅速に発熱ユ
ニット１０に密着すると共に一体化するようになってい
る。

【００４９】このようにして発熱ユニット１０を挟んだ
各熱可塑性樹脂４’が一体化した後、図示しないが、水
冷槽内にて水冷することにより、上記発熱ユニット１０
を封入した帯状のヒータ本体１が形成される。このよう
なヒータ本体１は、巻取ドラムにロール状に容易に巻き
取ることができる。

【００５０】このように上記方法では、発熱ユニット１
０や得られたヒータ本体１をロール状に容易に巻き取る
ことができるから、圧縮成形の場合のようにヒータ本体
１の長さに応じた金型を用いる必要がなく、省スペース
化が可能となる。この結果、上記方法では、ヒータ本体
１を作製することが容易となる。

【００５１】その上、そのように自動化により省力化さ
れて作製できる発熱ユニット１０を熱可塑性樹脂の押出
成形によって連続的に熱可塑性樹脂からなるコード状の
成形体内に封入して帯状のヒータ本体１を作製できるか
ら、上記発熱ユニット１０を封入したヒータ本体１を特
に長さの制限がなく作製することが容易となる。

【００５２】さらに、上記の方法によれば、各電極７を
発熱体２の厚さ方向の両端面に設け、接着剤層５ａを有
する樹脂フィルム５を用いたことにより、各発熱体２お
よびそれらに給電する各金属テープ３を樹脂フィルム５
上に、接着剤層５ａの親和性によって樹脂フィルム５の
長さ方向に沿って、各発熱体２および各金属テープ３の
位置を互いに維持できる。続いて、各発熱体２、各金属
テープ３およびそれらを挟持する各樹脂フィルム５は、
加熱器１２による加熱によって、各発熱体２および各金
属テープ３の互いの接続関係が半田６により連続的に処
理された発熱ユニット１０となる。

【００５３】これにより、上記方法では、合成樹脂から
なる長尺なヒータ本体１に対し、発熱ユニット１０が、
ヒータ本体１の被覆部材４の押出成形によってヒータ本
体１の長さ方向に沿って封入され、そのヒータ本体１
は、ヒータ本体１の被覆部材４の電気絶縁性によって上
記各発熱体２および各金属テープ３が外部に対して電気
絶縁性を維持できるので、上記各発熱体２に対する給電
を確実にできる。

【００５４】また、上記方法では、上記各発熱体２およ
びそれらに給電する各金属テープ３において互いの位置
関係がずれないように考慮する手間を接着剤層５ａの粘
着性および接着性によって回避できるので、発熱ユニッ
ト１０をヒータ本体１内に封入することを容易に自動化
でき、かつ、上記発熱体２に対する給電を樹脂フィルム
５の接着剤層５ａによって確実化することができる。

【００５５】これらのことから、上記方法では、長尺な
上記ヒータ本体１の連続的な作製を自動化して簡素化で
きるから、上記ヒータ本体１の製造コストを軽減でき、
かつ、ヒータ本体１の製造を迅速化することが可能とな
る。

【００５６】次に、上記発熱体２の素材について説明す
ると、発熱体２は、正特性サーミスタの特性であるＰＴ
Ｃ（Positive Temperature Coefficient）特性を有する
セラミックス半導体からなる素材、例えばチタン酸バリ
ウム等を主原料としたセラミックス半導体からなり、室
温からキュリー温度Ｔc （抵抗急変温度）までは低抵抗
であるが、キュリー温度Ｔc を越えると急峻に抵抗値が
増大する特性を有する感熱素子である。

【００５７】この特性により、発熱体２は、キュリー温
度Ｔc を下回る低温下において電圧が印加されると、最
初は、低温であるために抵抗値が小さいため大電流が流
れ、この結果、急激に温度が上昇する。一方、温度がキ
ュリー温度Ｔc を越えると抵抗値が急峻に増大し、流れ
る電流値が低下して発熱量が減少することにより、一定
温度以上には温度が上がらず、温度を安定に保つことと
なる。すなわち、発熱体２は自己温度制御機能を有して
いる。

【００５８】なお、上記発熱体２は、材料組成によりキ
ュリー温度Ｔc をおよそ−15〜250℃の範囲で任意に設
定することができる。発熱体２のキュリー温度Ｔc は、
ヒータ本体１の厚さや各発熱体２の間隔および被加熱体
の熱容量に合わせて設定すればよいが、本実施例では40
℃〜50℃に設定されている。

【００５９】上記のようにヒータ本体１は、所定の間隔
に配置された個々の発熱体２が外気の温度に対応して抵
抗値が迅速に上昇（または低下）する。すなわち、被加
熱体の周囲の外気温が常温より低い、例えば氷点温度未
満の部位においては、その部位に位置する発熱体２の抵
抗値は小さくなり、電流が流れ易くなって被加熱体が加
熱される。

【００６０】一方、被加熱体の周囲の外気温が高い部位
では、その部位に位置する発熱体２の抵抗値は大きくな
り、流れる電流が減少して発熱量が減少し、上記の部位
を一定温度に保つと共に発熱体２の消費電力を下げるこ
とができる。

【００６１】また、上記の実施例の構成は、発熱体２を
用いたことにより、局部過熱による発火等のおそれがな
いと共に、温度制御回路や過熱防止回路を省くことがで
き、装置の小型化を図れるものとなっている。

【００６２】なお、図２に示す前記被覆部材４として
は、電気絶縁性、可撓性および耐候性を有する材料であ
る、例えば塩化ビニル系樹脂を用いることができる。な
お、上記耐候性とは、耐熱性および耐寒性に優れて、例
えば50℃程度の加熱と−10℃程度の冷却が繰り返されて
も、物性の変化が少ない特性をいう。

【００６３】なお、上記の実施例は本発明を限定するも
のではなく、発明の範囲において種々の変更が可能であ
る。例えば、上記実施例で説明した被覆部材４の素材と
して、塩化ビニル系樹脂を用いた例を挙げたが、これに
限らず、発熱体２の発熱温度による溶融や変形が生じ
ず、かつ、上記発熱体２による加熱と氷点温度以下の外
気温による冷却とが繰り返されても物性の変化が少ない
樹脂やゴムを用いることが可能である。

【００６４】上記被覆部材４のゴム材料の例としては、
天然ゴム、ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴ
ム、クロロプレンゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブ
タジエンゴム、アクリルゴム、クロロスルホン化ゴム、
シリコーンゴム、フルオロシリコーンゴム、フッ素樹脂
ゴム等を挙げることができる。

【００６５】また、上記被覆部材４の樹脂材料の他の例
としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等の
ポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリ−4-メ
チルペンテン-1、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ポリカ
ーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリフェニレンオキ
シド樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレン
テレフタレート、ポリイミド樹脂等を挙げることができ
る。

【００６６】上記実施例では、被覆部材４として、熱可
塑性樹脂による押出成形により形成された例を挙げた
が、上記に特に限定されるものではなく、例えば熱収縮
チューブにより発熱ユニット１０の全体を被覆してもよ
い。

【００６７】また、上記の実施例における金属テープ３
の素材としては、前記した銅の他に、例えば、リン青
銅、鉄、鉄ニッケル合金、金、銀、アルミニウム等を用
いることが可能である。

【００６８】一方、上記の実施例における樹脂フィルム
５の素材としては、前記したポリイミドの他に、例え
ば、エポキシ樹脂、ポリテトラフルオロエチレン等のフ
ッ素樹脂、ポリアミドイミド、ポリエステルイミドおよ
びポリエーテルスルホン等の耐熱性を有する合成樹脂を
挙げることができる。

【００６９】なお、上記実施例では、各発熱体２および
各金属テープ３をそれらの厚さ方向の両端面から挟持す
る一対の樹脂フィルム５を用いた例を挙げたが、特に上
記に限定されるものではなく、例えば１つの樹脂フィル
ム５を用いて、その樹脂フィルム５の接着剤層５ａの親
和性にて各発熱体２および各金属テープ３を保持するよ
うにしてもよい。

【００７０】また、上記実施例では、本願発明のヒータ
を適用する被加熱体としての水の滞留部位に水道管を例
に挙げたが、特にそれに限定されるものではなく、ポン
プや、水槽、排水溝、排水管におけるＵ字状の水封部等
の外面に密着させて用いたり、便座の裏側に張り付けた
り、水中に直接投入したり、線路の側部や道路の表層の
下側に埋設して用いたりすることが可能であり、特に、
道路のセンターラインの下側に埋設することにより、積
雪時において上記センターラインの目視状況を向上でき
る。

【００７１】

【発明の効果】本発明のヒータは、以上のように、電気
絶縁性および可撓性を有する本体が長尺に設けられ、正
特性サーミスタであるセラミックスからなる複数の発熱
体が本体の長さ方向に沿って上記本体内に封入され、各
発熱体に給電するための複数の給電線が本体内に設けら
れ、可撓性を有する樹脂フィルムが、各給電線および各
発熱体を上記各発熱体の厚さ方向から当接するように本
体の長さ方向に沿って上記本体内に設けられ、上記各給
電線および各発熱体を親和性により上記樹脂フィルムに
て保持する保持層が、上記樹脂フィルムの表面に形成さ
れている構成である。

【００７２】それゆえ、上記構成は、樹脂フィルムの表
面に形成されている保持層により、各発熱体および各給
電線が樹脂フィルム上に親和性によって保持されるの
で、本体内に各発熱体が封入されるときに上記各発熱体
およびそれらに給電する各給電線の互いの位置を保持す
ることができる。

【００７３】このことから、上記構成では、各発熱体に
対する各給電線の当接関係を樹脂フィルム上の保持層に
よって維持しながら、上記各発熱体および給電線を本体
内に設けることができることから、上記当接関係を維持
する手間を軽減しながら、本体に封入された各発熱体に
対する給電を確実化できるので、本体内の各発熱体への
給電を安定化できるという効果を奏する。

【００７４】本発明のヒータの製造方法は、複数の発熱
体を長さ方向に沿って有し、かつ、上記各発熱体に対し
給電するための複数の給電線とを、表面に親和性を有す
る樹脂フィルムにより、各給電線および各発熱体を上記
各発熱体の厚さ方向から上記親和性によって保持した帯
状のヒータ中間体を得た後、合成樹脂からなる長尺な本
体に、上記ヒータ中間体を、上記合成樹脂の押出成形に
より上記本体の長さ方向に沿って封入する方法である。

【００７５】それゆえ、上記方法では、各発熱体および
それらに給電する各給電線を樹脂フィルム上に、樹脂フ
ィルムの親和性によって樹脂フィルムの長さ方向に沿っ
た各発熱体および各給電線を互いに位置を維持したヒー
タ中間体を作製できる。

【００７６】これにより、上記方法では、上記各発熱体
およびそれらに給電する各給電線において互いの位置関
係がずれないように考慮する手間を樹脂フィルムの親和
性によって軽減しながら、上記本体内の各発熱体に対す
る給電を、上記親和性によって確実化することができる
ので、ヒータ中間体を本体内に合成樹脂の押出成形によ
って封入した長尺なヒータを、簡便に、かつ、安定に製
造できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のヒータの一実施例を示す説明図であ
り、図１（ａ）は平面図であり、図１（ｂ）は、図１
（ａ）のＩ−Ｉ線矢視断面図である。

【図２】上記ヒータの図１（ａ）のII−II線矢視断面図
である。

【図３】上記ヒータの要部破断斜視図である。

【図４】上記ヒータの製造方法の一工程を示し、上記ヒ
ータの発熱ユニットを作製する工程を示す構成図であ
る。

【図５】上記ヒータの製造方法の他の一工程を示し、上
記発熱ユニットから押出成形によってヒータ本体を作製
する工程を示す構成図である。

【図６】従来のヒータを示す要部破断平面図である。

【符号の説明】

１ ヒータ本体（本体） ２ 発熱体 ３ 金属テープ（給電線） ５ 樹脂フィルム ５ａ 接着剤層（保持層）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 哲生 奈良県磯城郡田原本町新町103−５ (72)発明者 石森 史高 奈良県大和郡山市稗田町476県営住宅13− 103

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電気絶縁性および可撓性を有する本体が長
   尺に設けられ、 正特性サーミスタであるセラミックスからなる複数の発
   熱体が本体の長さ方向に沿って上記本体内に封入され、 各発熱体に給電するための複数の給電線が本体内に設け
   られ、 可撓性を有する樹脂フィルムが、各給電線および各発熱
   体を上記各発熱体の厚さ方向から当接するように本体の
   長さ方向に沿って上記本体内に設けられ、 給電線および発熱体に対する親和力により各給電線およ
   び各発熱体を樹脂フィルムにて保持するための保持層
   が、上記樹脂フィルムの表面に形成されていることを特
   徴とするヒータ。
2. 【請求項２】正特性サーミスタであるセラミックスから
   なる複数の発熱体と、 上記各発熱体を長さ方向に沿って有し、かつ、上記各発
   熱体に対し給電するための複数の給電線とを、 表面に上記発熱体および給電線に対する親和性と、耐熱
   性および可撓性とを有する樹脂フィルムにより、各給電
   線および各発熱体を上記各発熱体の厚さ方向から上記親
   和性によって保持して帯状のヒータ中間体を得た後、 電気絶縁性および可撓性を有する合成樹脂からなる長尺
   な本体に対し、上記ヒータ中間体を、上記合成樹脂の押
   出成形により上記本体の長さ方向に沿って封入すること
   を特徴とするヒータの製造方法。