JPS59207586A - 発熱線 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、採暖器具等に使用きれる発熱線の構ＬＭに関
するものである。

（従来例の構成々その問題点） 従来の正の抵抗温度係数を有する発熱線（以−ＩＰＴＣ
発熱線と称す）は、たとえは第１図に示すように構成さ
れていた。第１図において、ａはＰＴＣ発熱体層でるり
、その外表面に一対の雷、極線ｂ−１およびｂ−２がス
パイラル状に巻きつけられており、その外表面は絶縁体
Ｃでチューピンクされている。

寸たＰＴＣ発熱佃冴ａの内表面部には芯熱ｄを配してい
る。本構成では、前記ＰＴＣ発熱体層ａのＰＴＣカーブ
眞よりある自己制御温度に設定することができるが、外
部よりの抑圧、屈曲、ねじり等により局部的に電柘間距
離が小づぐなっ〆乙り、ｉ［Ｊ記ＰＴＣ発熱体層の一部
に導電性物質が誤って混入していた場合など、ＰＴＣ発
熱線全体の抵抗値がほとんど変らず、その局部に電流が
集中し、局部過熱、アーク発生、さらには電極間短絡な
どが生じ、やけど、火災の発生などの危険性を有してい
た。電極間の短絡に関しては、ＰＴＣ発熱線全体１１ζ
流れる電流値に大きな変化があるので、電流ヒユーズ等
はより危険ではあるが簡単に通電を停止させることがで
きる。しかし、ＰＴＣ発熱線の抵抗値がほとんど変らず
、変ってもＰＴＣ発熱線自身の自己制御抵抗値範囲内で
あり、その局部に電流が集中した場合などは安全性を確
保することができない欠点を有していた。

（発明の目的） 本発明は、安全で信頼性の高いＰＴＣ発熱線を提供する
ことを目的とする。

（発明の構成） 本発明の発熱線は管状ＰＴＣ発熱体層の内表面あるいは
外表面のいずれかに一対のスパイラル電極線を形成し、
前記電極線および前記ＰＴＣ発熱体層に接する熱溶融性
高分子層を形成し、前記熱溶融性高分子層の前記電極線
との反対面にさらに少なくとも１本の導体線を配してい
るよう構成されている。

本発明の一実施例について、第２図ないし第４図に基づ
いて説明する。

第２図において、１はＰＴＣ発熱体層であり、その外表
面に一対のスパイラル電極ｍ　２　ａ　、　　２　　ｂ
ヲ配している。ＰＴＣ発熱体層】および、スパイラル電
極線２−ａ、２−ｂに接してｐ（溶融性高分子層３を配
し、その外表面にスパイラル導線４を配している。５　
＋ｄ芯糸、６は管状絶縁体である。

以上の構成により、局部的な異字〕ω熱に対しても十分
な安全性を確保することができる。すなわち外部よりの
抑圧、屈曲、ねじり等により局部的（Ｃ電極間距離が／
」づぐなったり、ＰＴＣ発熱体）ｖＩＬの中に、ある種
の５Ａ電性物質が混入されていたり、あるいは電極線２
−ａ、２−ｂ自身が断線するか、ＩＦｉ　１１３　Ｌが
かっていたり、あるいは外的要因で前記ＰＴＣ発熱線が
加熱されたりする場合、アーク発生による過熱を溶融性
高分子層３の溶融に導き、電極線２−ａ、２−ｂとスパ
イラル導線４とが接触し、スパイラル導線４を通じて異
常過熱、局部過熱を防止することができ、すぐれた特徴
を有するものである。１だ熱溶融性高分子層３とＰＴＣ
発熱体層１との間に密接して電極線２−ａ、２−ｂを配
しているので、どのよう外状態においても電極線２−ａ
。

２−１）の移動は非常ｐこ小さ低発熱線温度の均一性を
向上させることができる。

本ＰＴＣ発熱線を電気毛布、電気カーペット等の採暖器
具に用いた場合、その一実施例の回路図を第３図に示す
。第３図に示すように、ダイオード７および温度ヒユー
ズ８を用いて簡単に安全回路を構成することができる。

９は交流電源である。

以下上記構成における作用を説明する。上記のように、
各種異常状態により、異帛過熱、局部過熱が生じた場合
、前記熱溶融性高分子層３が溶融し、電極線２−ａ、２
〜ｂの抗張力により、電極、島２−ａ。

２−ｂの２パイラル径が大きくなり、スパイラル導線４
と接触する。スパイラル導線４と電極、線トａ。

２−ｂのいずれがと接触しても、電極、５Ａ２−ａ　、
　　２−ｂの両者に接触しても、温度ヒユーズ８が断線
し、通電が停止される、なお、スパイラル導体を内側に
用いた場合は、スパイラル導体の抗張力により電極線と
接触する形となり、同様の高い安全性が得られる。

ＰＴＣ発熱体層１はカーボンブランクを中Ｉシ・とする
粒子状４電削を含有させた高分子ｕｌ放物であり、たと
えば、これに用いる樹脂としてはポリエチレ７−　ＩＮ
ｔ　酸ヒニール共重合体、ポリエチレン−エチル７　り
ｌ）　レ−ｌ・共重合体、ポリエチレン、ｓ；’）ｊロ
ビレン等のポリオレフィンや下リアミド、ポリハロゲン
化ビニリチン、ポリニスデル等の樹脂があり、各々の結
晶変態点付近で急檄な正の温度係数を示す。

一対のスパイラル電極線２ａ、２ｂ間の距離はＱ、３ｍ
ｍないしｌ　ｍｍ程度であり、ＰＴＣ発熱体層１は高比
砥杭の組成物で、自己温度制御性のためのＰＴＣ特性は
容易に得られる。

第４図に本実施例でのＰＴＣ発熱体層１の机抗温度特性
を示す。第４図においてＴ方向に温度℃、Ｒ方向に１ｍ
ｍあたりの各温度による抵抗値）（Ωを示す。初期にお
いては、Ａの特性を示しており、本発熱線は一般に考え
られる最大の断熱を行なっても発熱線の渦電は約８０℃
の最大の自己発熱温度以上には上列しない、。

しかし、一般に上記のような材料構成からなるＰＴＣ発
熱体は、長期間使用後、Ｂの方向に変化していく傾向に
ある。このような場合、最大自己発熱温度は長期経年と
ともにしだいて高くなり、危険な面も有してくるが、こ
のような場合にも熱溶融性高分子層３の溶融温度に達す
れば、完全に通電を停止させることができるので、非常
に安全である。このｒｆｉ、溶融性高分子層３は前記最
大自己発熱温度以上で、各種異常高温になった場合、安
全であるとみなせる温度以下の適切な温度に設定する。

この適切な溶融温度範囲は各種採暖器具によっても異な
るが、９０゛Ｃないし２００℃位に存し、したがって、
９０℃ないし２００℃に融点を有する結晶性高分子、た
とえば、ポリエチレン、ポリオレフィン、ポリアミドの
組成物を用いる。

特許請求の範囲第（２）項のものは芯糸上に本ＰＴＣ発
熱線を形成するものであり、引張強度、各種折曲げ強度
を向上させることができる。

特許請求の範囲第（３）項のものは［）ＩＩ記ｐ７ｃ発
熱体層１と前記熱溶融性高分子層３に相溶性をもたせた
ことを特徴とするが、長期間経年ののち、しだいに前記
熱溶融性品分−ｒ層３の品分−１”−４Ｎ月がｐＴＣ発
熱体層へ移行し、最終的に（ｌ−１：第４図に示ずＣ特
性の方向へと変化していくため最後には発熱しなくなる
ので大きな安全性を確保できる。この移行速度は、前記
ＰＴＣ発熱体層１の第４図に示すＢ方向への変化速度と
本発熱線の寿命等から設定し、適当なｐ−溶融性高分子
層料を選定すればよい、。

（発明の効果） 本発明によれば次の各種の効果を得ることができる。

（１）外部からの抑圧、屈曲、ねじり等により局部的に
電極間距離が小さくなったり、ＰＴＣ発熱体層に導電性
物道が混入されていたり、電極線自身が１断線ないし断
線しかかっていたり、さらに外的要因で発熱線が異・□
ψに加熱されたりする場合など如生じる局部過熱、異帛
堝熱、アーク発生による過熱等をある設定温度以下に抑
えることができ、安全性を向上させることができる。

（２）　　ＰＴＣ発熱体の長期使用後の安全性も確保で
きる。

（３）各種抑圧、屈曲、ねじり等による電極間距離の移
動が非常に小さくなり、発ｉ線温度の均一性が向上され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のＰＴＣ発熱紳の構成図、第２図は本発明
の一実施例によるｐＴＣ発熱線の構成図、第３図は同Ｐ
ＴＣ発熱線を用いた回路構成図、第４図は同ＰＴＣ発亦
線の特性図である。 １−−　ＰＴＣ発熱体層、　２−ａ、　２−ｂ　−スハ
イラル電極線、　３　　・　熱溶融性高分子層、４　・
・・スパイラル４糾、　５　・　・・　芯糸、６　　・
　管状絶縁体、　７”・・　ダ〜イオード、８−・　一
温度ヒユース、　９　　　　交流電源。 特許出願人　松下電器産業株式会社

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）大きな正の抵抗温度係数を有する管状抵抗発熱体
   Ｎ（以下ＰＴＣ発熱体層と称す）と一対のスパイラル電
   極線と管状熱溶融性高分子層と少なくとも一本の導体線
   を備え、π１記ＰＴＣ発熱体層の内表面あるいは外表面
   のいずれか妃前記一対のスパイラル電極線を形成し、前
   記電極線および前記ＰＴＣ発熱体層に接する前記熱溶融
   性高分子層を形成し、前記熱溶融性高分子層の前記電極
   線との反対面にさらに前記導体線を形成したことを特徴
   とする発熱線。
2. （２）　　前記ＰＴＣ発熱体層あるいは前記熱溶融性高
   分子層が芯線上に形成されたことを特徴とする特許請求
   の範囲第（１）項記載の発熱線。
3. （３）　　前記ＰＴＣ発熱体層と前記熱溶融性高分子層
   シζ相溶性をもたせたことを特徴とする特許請求の範囲
   第（１）項言己載の発熱線。