JPH10289778A - 感温感圧ケーブル並びにそれを用いた採暖具および寝具 - Google Patents
感温感圧ケーブル並びにそれを用いた採暖具および寝具Info
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- JPH10289778A JPH10289778A JP9351197A JP9351197A JPH10289778A JP H10289778 A JPH10289778 A JP H10289778A JP 9351197 A JP9351197 A JP 9351197A JP 9351197 A JP9351197 A JP 9351197A JP H10289778 A JPH10289778 A JP H10289778A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、電気採暖具などに用いられるケー
ブル状のセンサに関し、一本のケーブルで感温センサと
感圧センサの二つの機能を有するケーブルを得ることを
目的とする。 【解決手段】 本発明は、内側感温電極６，感温体７お
よび外側感温電極４を有する感温機能部と、内側感圧電
極８，感圧体１１および外側感圧電極８とを有する感圧
機能部が１本の可撓性ケーブルに同心軸状に内蔵されて
いるため、温度検知と圧力検知を同時に簡便に行うこと
ができる。
ブル状のセンサに関し、一本のケーブルで感温センサと
感圧センサの二つの機能を有するケーブルを得ることを
目的とする。 【解決手段】 本発明は、内側感温電極６，感温体７お
よび外側感温電極４を有する感温機能部と、内側感圧電
極８，感圧体１１および外側感圧電極８とを有する感圧
機能部が１本の可撓性ケーブルに同心軸状に内蔵されて
いるため、温度検知と圧力検知を同時に簡便に行うこと
ができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気採暖具などの
可撓性の感温感圧センサに関するものである。
可撓性の感温感圧センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種のケーブル状の温度と圧力
を同時に複合検知するセンサは、提案されておらず、特
開平８−３１６０８号公報に感温ヒータとして、また、
感圧センサとしては、特開昭６２−１５７９３号公報や
特開昭６２−２８１２８８号公報に感圧ヒータとして開
示されている程度にしか過ぎない。感温ヒータを例とし
て以下、その構成について、図３を参照にしながら説明
する。図３に示すように、１はポルリエステル芯糸、２
は銅電極線よりなる内側感温電極、高分子感温体３，４
は外側感温電極、ポリ塩化ビニル外皮５である。このよ
うに、内側感温電極２と外側感温電極線４の間に、高分
子感温体３を介在させ、発熱と温度検知がなされるよう
に構成されており、感温ヒータとして成り立っていた。
を同時に複合検知するセンサは、提案されておらず、特
開平８−３１６０８号公報に感温ヒータとして、また、
感圧センサとしては、特開昭６２−１５７９３号公報や
特開昭６２−２８１２８８号公報に感圧ヒータとして開
示されている程度にしか過ぎない。感温ヒータを例とし
て以下、その構成について、図３を参照にしながら説明
する。図３に示すように、１はポルリエステル芯糸、２
は銅電極線よりなる内側感温電極、高分子感温体３，４
は外側感温電極、ポリ塩化ビニル外皮５である。このよ
うに、内側感温電極２と外側感温電極線４の間に、高分
子感温体３を介在させ、発熱と温度検知がなされるよう
に構成されており、感温ヒータとして成り立っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
感温ヒータは、温度検知のみしかできないので、圧力を
検知することはできないので、温度と圧力の両方の検知
が必要な場合は、温度センサと共に、別に圧力センサを
配せねばならないという問題を有していた。
感温ヒータは、温度検知のみしかできないので、圧力を
検知することはできないので、温度と圧力の両方の検知
が必要な場合は、温度センサと共に、別に圧力センサを
配せねばならないという問題を有していた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、感温機能部と、感圧機能部が１本の可撓性
ケーブルに内蔵する構成としたものである。
するために、感温機能部と、感圧機能部が１本の可撓性
ケーブルに内蔵する構成としたものである。
【０００５】そして、感温機能部と感圧機能部を有する
ため、温度検知と圧力検知を１本の線で同時に行うこと
ができる。
ため、温度検知と圧力検知を１本の線で同時に行うこと
ができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明は、１本の可撓性ケーブル
内で感温機能部と、感圧機能部とを有するものである。
そして可撓性感温体に対向した一対の電極間のインピー
ダンスが温度と共に正確かつ鋭敏に変化するため、温度
を検知することができる。また可撓性感圧体に対向した
一対の電極間電位が圧力に対して瞬時に鋭敏に変化する
ため、圧力を検知することができる。この二つの機能が
１本の可撓性ケーブル内に、構成されているため温度検
知と圧力検知を１本の線で同時に行うことができるもの
である。
内で感温機能部と、感圧機能部とを有するものである。
そして可撓性感温体に対向した一対の電極間のインピー
ダンスが温度と共に正確かつ鋭敏に変化するため、温度
を検知することができる。また可撓性感圧体に対向した
一対の電極間電位が圧力に対して瞬時に鋭敏に変化する
ため、圧力を検知することができる。この二つの機能が
１本の可撓性ケーブル内に、構成されているため温度検
知と圧力検知を１本の線で同時に行うことができるもの
である。
【０００７】以下、本発明の一実施例について図面を用
いて説明する。 （実施例１）図１は本発明の第１の実施例の要部断面図
である。
いて説明する。 （実施例１）図１は本発明の第１の実施例の要部断面図
である。
【０００８】図において、６はニッケルメッキ銅線の撚
線よりなる内側感温電極である。７は感温性高分子より
なる感温体であり、具体的には、増感剤として過塩素酸
塩や熱安定剤などを含んだポリ塩化ビニル組成物感温体
であり、温度２２０℃で押出成型して厚さ０．３５ｍｍ
の同心円状フイルムに形成した。８は外側感温電極であ
り、前記感温体をスパイラル状にニッケル鍍金銅線が巻
回されている。この電極６と電極８とが感温体の電極を
形成している。９はポリエステルフィルムの絶縁分離層
である。
線よりなる内側感温電極である。７は感温性高分子より
なる感温体であり、具体的には、増感剤として過塩素酸
塩や熱安定剤などを含んだポリ塩化ビニル組成物感温体
であり、温度２２０℃で押出成型して厚さ０．３５ｍｍ
の同心円状フイルムに形成した。８は外側感温電極であ
り、前記感温体をスパイラル状にニッケル鍍金銅線が巻
回されている。この電極６と電極８とが感温体の電極を
形成している。９はポリエステルフィルムの絶縁分離層
である。
【０００９】１０は感圧部を形成する内部感圧電極であ
り、前記絶縁分離層９にスパイラル状にニッケル鍍金銅
線が巻回されている。１１は圧電性高分子よりなる感圧
体であり、無延伸で分極性を示す２ふっ化ビニリデン−
３フッ化エチレンを用いて温度２２０℃で押出成形し、
厚さ０．３５ｍｍの層を同心円状フイルムに形成した。
１２はシールド編み銅線の外側感圧電極であり、１１の
感圧体を介在して同心円状に形成した。従って、電極１
０と電極１２とが感圧体１１の電極を形成している。１
３はポリ塩化ビニルの絶縁外被である。即ち、本実施例
の構成は、細長い中心導体からなる内側感温電極６の外
側に同心状に感温体７を設け、前記感温体７の外側に同
心状に外側感温電極を設け、前記外側感温電極の外側に
分離層９を設け、さらにその外側に内側感圧電極を設
け、前記外側感圧電極に感圧体１１を設け、前記感圧体
１１の外側に同心状に外側感圧電極１２を設け、前記外
側感圧電極の外側に絶縁材を被覆した。そして、外径は
３．６５ｍｍになるようにした。なお、高圧電感度を得
るために、内側感圧電極１０と感圧体１１の間や感圧体
１１と外側感圧電極１２との間に導電フィルムを介在さ
せてもよい。また、内側感温電極６はポリエステル芯糸
金属線を巻回したものでもよい。次にエレクトレット化
するために、シリコーン油浴中で電極１０と電極１２の
間に直流電圧４０ＫＶ／ｍｍで３０分間印加することに
よって、ポーリング処理を行い、可撓性感温感圧素子を
作成した。
り、前記絶縁分離層９にスパイラル状にニッケル鍍金銅
線が巻回されている。１１は圧電性高分子よりなる感圧
体であり、無延伸で分極性を示す２ふっ化ビニリデン−
３フッ化エチレンを用いて温度２２０℃で押出成形し、
厚さ０．３５ｍｍの層を同心円状フイルムに形成した。
１２はシールド編み銅線の外側感圧電極であり、１１の
感圧体を介在して同心円状に形成した。従って、電極１
０と電極１２とが感圧体１１の電極を形成している。１
３はポリ塩化ビニルの絶縁外被である。即ち、本実施例
の構成は、細長い中心導体からなる内側感温電極６の外
側に同心状に感温体７を設け、前記感温体７の外側に同
心状に外側感温電極を設け、前記外側感温電極の外側に
分離層９を設け、さらにその外側に内側感圧電極を設
け、前記外側感圧電極に感圧体１１を設け、前記感圧体
１１の外側に同心状に外側感圧電極１２を設け、前記外
側感圧電極の外側に絶縁材を被覆した。そして、外径は
３．６５ｍｍになるようにした。なお、高圧電感度を得
るために、内側感圧電極１０と感圧体１１の間や感圧体
１１と外側感圧電極１２との間に導電フィルムを介在さ
せてもよい。また、内側感温電極６はポリエステル芯糸
金属線を巻回したものでもよい。次にエレクトレット化
するために、シリコーン油浴中で電極１０と電極１２の
間に直流電圧４０ＫＶ／ｍｍで３０分間印加することに
よって、ポーリング処理を行い、可撓性感温感圧素子を
作成した。
【００１０】次に動作、作用について説明すると、内側
感温電極６と感温体７と外側感温電極３とより形成され
た内部感温部で温度３０〜１００℃の範囲でイオン伝導
の温度依存性により、インピーダンスが鋭敏に変化し温
度を正確に検知し、内側感圧電極１０と感圧体１１と外
側感圧電極１２とより形成された感圧部で、圧力を温度
２０〜１００℃の間で検知することができるので、１本
の線で温度および圧力を同時に検知することができる。
本実施例について、感圧性は試作した長さ２ｃｍの試作
物を水平に、固定用治具上に設置し、直径１１ｍｍ、重
さ５．４ｇ重の鋼球を高さ１０ｃｍから、垂直に自然落
下させ、内側感圧電極１０と外側感圧電極１２との間で
発生する電圧をオシロスコープで測定したところ、最大
発生電圧値と最小発生電圧値の差ΔＶｍａｘとして１５
０ｍＶを得た。測定温度をかえて、同様に調べたところ
１００℃まで一定していた。次に内側感温電極６と外側
感温電極８とのインピーダンスの温度依存性は４０℃に
おけるインピーダンスＺ40及び８０℃におけるインピー
ダンスＺ80を測定した結果をもとに算出したサーミスタ
Ｂ定数で表した値が１４０００Ｋを得た。このようにし
て感圧・感温特性を確認した。
感温電極６と感温体７と外側感温電極３とより形成され
た内部感温部で温度３０〜１００℃の範囲でイオン伝導
の温度依存性により、インピーダンスが鋭敏に変化し温
度を正確に検知し、内側感圧電極１０と感圧体１１と外
側感圧電極１２とより形成された感圧部で、圧力を温度
２０〜１００℃の間で検知することができるので、１本
の線で温度および圧力を同時に検知することができる。
本実施例について、感圧性は試作した長さ２ｃｍの試作
物を水平に、固定用治具上に設置し、直径１１ｍｍ、重
さ５．４ｇ重の鋼球を高さ１０ｃｍから、垂直に自然落
下させ、内側感圧電極１０と外側感圧電極１２との間で
発生する電圧をオシロスコープで測定したところ、最大
発生電圧値と最小発生電圧値の差ΔＶｍａｘとして１５
０ｍＶを得た。測定温度をかえて、同様に調べたところ
１００℃まで一定していた。次に内側感温電極６と外側
感温電極８とのインピーダンスの温度依存性は４０℃に
おけるインピーダンスＺ40及び８０℃におけるインピー
ダンスＺ80を測定した結果をもとに算出したサーミスタ
Ｂ定数で表した値が１４０００Ｋを得た。このようにし
て感圧・感温特性を確認した。
【００１１】（実施例２）図２は本発明の第２の実施例
の要部断面図である。第２の実施例において第１の実施
例と相違する点は、図１における感圧部の内側の内側感
圧電極１０を簡略化するため、感温部の外側の外側感温
電極８と共用化した点にある。従って、絶縁分離層９に
替え分離層として導電性の導電フイルム１４をもちい、
外側感温電極８と導電フイルム１１とを電気的に短絡状
態とした。この様にして、感圧部の接触面積を広く取
り、感圧性を増大させることができる。十分な感度を有
する場合、省略することもできる。なお実施例１と同一
符号のものは同一機能または構造を有し、説明は省略す
る。
の要部断面図である。第２の実施例において第１の実施
例と相違する点は、図１における感圧部の内側の内側感
圧電極１０を簡略化するため、感温部の外側の外側感温
電極８と共用化した点にある。従って、絶縁分離層９に
替え分離層として導電性の導電フイルム１４をもちい、
外側感温電極８と導電フイルム１１とを電気的に短絡状
態とした。この様にして、感圧部の接触面積を広く取
り、感圧性を増大させることができる。十分な感度を有
する場合、省略することもできる。なお実施例１と同一
符号のものは同一機能または構造を有し、説明は省略す
る。
【００１２】次に動作、作用について説明すると、図２
において、１はポリエステル芯糸であり、６は内側に巻
線した内側感温電極、７はよう化亜鉛，酸化亜鉛を増感
性通電安定化剤をふくむナイロン組成物感温体であり、
８は銅を用いた外側感温電極であり、１１の高分子感圧
体の内側の電極も兼ねている。内側感温電極６と外側感
温電極８とが感温体の電極を形成しているのは第１の実
施例と同様である。１４は導電性ポリエステルフィルム
の分離層であり、１１は圧電体粉末であるチタン酸ジル
コン酸鉛が７０容量％含んだゴムの組成物感圧体であ
り、１２は外側の編み線電極であり、シールド効果を兼
ねている。この外側感温電極８と外側感圧電極１２が感
圧体１１の電極を形成している。１３はポリ塩化ビニル
の絶縁外被である。次に外側感温電極８と外側感圧電極
１２の間に実施例１と同様にポーリング処理を行い、可
撓性感温感圧素子を作成した。
において、１はポリエステル芯糸であり、６は内側に巻
線した内側感温電極、７はよう化亜鉛，酸化亜鉛を増感
性通電安定化剤をふくむナイロン組成物感温体であり、
８は銅を用いた外側感温電極であり、１１の高分子感圧
体の内側の電極も兼ねている。内側感温電極６と外側感
温電極８とが感温体の電極を形成しているのは第１の実
施例と同様である。１４は導電性ポリエステルフィルム
の分離層であり、１１は圧電体粉末であるチタン酸ジル
コン酸鉛が７０容量％含んだゴムの組成物感圧体であ
り、１２は外側の編み線電極であり、シールド効果を兼
ねている。この外側感温電極８と外側感圧電極１２が感
圧体１１の電極を形成している。１３はポリ塩化ビニル
の絶縁外被である。次に外側感温電極８と外側感圧電極
１２の間に実施例１と同様にポーリング処理を行い、可
撓性感温感圧素子を作成した。
【００１３】次に動作、作用について説明すると、内側
感温電極６と高分子からなる感温体７と外側感温電極８
とにより形成された内部感温体のもつイオン伝導の温度
依存性により、温度３０〜１２０℃の範囲で、インピー
ダンスが鋭敏に変化するので温度検知が可能である。ま
た、外側感温電極８と高分子組成物からなる感圧体１１
と外側感圧電極１２とより形成された感圧部で圧力を温
度２０〜１２０℃で検知するので、１本の線で圧力およ
び温度を同時に検知することができる。本実施例につい
て、感圧性及び感温性は実施例１と同様の結果が得られ
ることを確認した。
感温電極６と高分子からなる感温体７と外側感温電極８
とにより形成された内部感温体のもつイオン伝導の温度
依存性により、温度３０〜１２０℃の範囲で、インピー
ダンスが鋭敏に変化するので温度検知が可能である。ま
た、外側感温電極８と高分子組成物からなる感圧体１１
と外側感圧電極１２とより形成された感圧部で圧力を温
度２０〜１２０℃で検知するので、１本の線で圧力およ
び温度を同時に検知することができる。本実施例につい
て、感圧性及び感温性は実施例１と同様の結果が得られ
ることを確認した。
【００１４】なお、感圧部の内部電極は実施例１と同様
にニッケルメッキ銅線の撚線であってもよく、可撓性の
ある導電性金属線であれば十分である。また、導電性分
離層１４は必要な圧電感度が得られるならば、省略する
ことができる。さらに、感圧体１１と外側感圧電極１２
との間に導電フィルムを介在させて圧電感度を向上させ
ることもできる。
にニッケルメッキ銅線の撚線であってもよく、可撓性の
ある導電性金属線であれば十分である。また、導電性分
離層１４は必要な圧電感度が得られるならば、省略する
ことができる。さらに、感圧体１１と外側感圧電極１２
との間に導電フィルムを介在させて圧電感度を向上させ
ることもできる。
【００１５】（実施例３）実施例１または実施例２で得
られた感温感圧ケーブルを平面にヒータと共に配設し電
気カーペットや暖房マット等の採暖具または寝具を作成
した。この構成では人がいるか、いないかによって加圧
状態が変わるため、ヒータ電源の制御や温度制御を適切
に行なうことができ、利便性の向上と、省エネルギーの
向上とを図ることができた。
られた感温感圧ケーブルを平面にヒータと共に配設し電
気カーペットや暖房マット等の採暖具または寝具を作成
した。この構成では人がいるか、いないかによって加圧
状態が変わるため、ヒータ電源の制御や温度制御を適切
に行なうことができ、利便性の向上と、省エネルギーの
向上とを図ることができた。
【００１６】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、感温機能
部と、感圧機能部が１本の可撓性ケーブルに内蔵されて
いるので、温度検知と圧力検知を１本の線で同時に行う
ことができるという有利な効果を有する。また、可撓性
をもつ紐状のため、配線の利便性が良いという効果も有
する。この感温感圧素子を電気カーペットや暖房マット
などの暖房器具または寝具に用いると、加圧によりヒー
タ電源の制御や温度制御が可能となり、優れた利便性と
省エネルギー性を提供することができる。
部と、感圧機能部が１本の可撓性ケーブルに内蔵されて
いるので、温度検知と圧力検知を１本の線で同時に行う
ことができるという有利な効果を有する。また、可撓性
をもつ紐状のため、配線の利便性が良いという効果も有
する。この感温感圧素子を電気カーペットや暖房マット
などの暖房器具または寝具に用いると、加圧によりヒー
タ電源の制御や温度制御が可能となり、優れた利便性と
省エネルギー性を提供することができる。
【図１】本発明の第１の実施例の感温感圧ケーブルの要
部断面図
部断面図
【図２】本発明の第２の実施例の感温感圧ケーブルの要
部断面図
部断面図
【図３】従来の感温ケーブルの要部断面図
６ 内側感温電極 ７ 感温体 ８ 外側感温電極 ９ 分離層 １０ 内側感圧電極 １１ 感圧体 １２ 外側感圧電極 １３ 絶縁体
Claims (8)
- 【請求項１】中心に設けた内側感温電極の外側に同心状
に感温体を設け、この感温体の外側に外側感温電極を設
け、前記外側感温電極の外側に分離層を設け、さらに前
記分離層の外側に内側感圧電極を設け、その外側に感圧
体を設け、前記感圧体の外側に外側感圧電極を設け、前
記外側感圧電極の外側を絶縁材で被覆してなる可撓性感
温感圧ケーブル。 - 【請求項２】中心に設けた内側感温電極の外側に同心状
に感温体を設け、前記感温体の外側に外側感温電極を設
け、さらにその外側に感圧体を設け、前記感圧体の外側
に同心状に外側感圧電極を設け、前記外側感圧電極の外
側を絶縁材で被覆してなる可撓性感温感圧ケーブル。 - 【請求項３】感圧体が感圧性樹脂である請求項１または
２記載の感温感圧ケーブル。 - 【請求項４】感圧体が感圧性高分子組成物である請求項
１または２記載の感温感圧ケーブル。 - 【請求項５】感温体がポリ塩化ビニル組成物である請求
項１または２記載の感温感圧ケーブル。 - 【請求項６】感温体がポリアミド組成物である請求項１
または２記載の感温感圧ケーブル。 - 【請求項７】請求項１ないし６のいずれか１項に記載の
感温感圧ケーブルを配設することを特徴とする採暖具。 - 【請求項８】請求項１ないし６のいずれか１項に記載の
感温感圧ケーブルを配設することを特徴とする寝具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9351197A JPH10289778A (ja) | 1997-04-11 | 1997-04-11 | 感温感圧ケーブル並びにそれを用いた採暖具および寝具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9351197A JPH10289778A (ja) | 1997-04-11 | 1997-04-11 | 感温感圧ケーブル並びにそれを用いた採暖具および寝具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10289778A true JPH10289778A (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=14084383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9351197A Pending JPH10289778A (ja) | 1997-04-11 | 1997-04-11 | 感温感圧ケーブル並びにそれを用いた採暖具および寝具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10289778A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012044947A1 (en) * | 2010-10-01 | 2012-04-05 | Afl Telecommunications Llc | Sensing cable |
-
1997
- 1997-04-11 JP JP9351197A patent/JPH10289778A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012044947A1 (en) * | 2010-10-01 | 2012-04-05 | Afl Telecommunications Llc | Sensing cable |
| US20140056553A1 (en) * | 2010-10-01 | 2014-02-27 | Afl Telecommunications Llc | Sensing cable |
| US9557231B2 (en) | 2010-10-01 | 2017-01-31 | Afl Telecommunications Llc | Sensing cable |
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