JPS6328014A - 高密度電流通電装置 - 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」 本発明はアルミニウムやステンレス等の箔や。

炭素繊維や金属繊維等の布等を発熱体として使用する際
に高密度の電流を給電することのできる高密度電流通電
装置に関するものである。

「従来の技術」 上記のようなアルミ箔等の素材を通電によって発熱させ
ると、可撓性を有しているので種々の用途が可能となっ
てくる。例えば上記のような素材と熱軟化性のプラスチ
ックや接着剤を一体化させて高密度の電流を通じると、
アルミ箔等が発熱してプラスチックを軟化させて整形を
可能とし、これをギブスの代わりに使用したり、ホット
メルト接着剤を接着可能な溶融状態とする等である。

前記のようなアルミ箔やカーボン繊維等は比抵抗値が小
さいものが多く、これらは高密度の電流を通電してはじ
めて結合原子間の擾乱等により発熱する。例えば、３０
ｃｎｆのアルミ箔を１００°Ｃ迄発熱させようとすると
、　５０Ａ（ａｔｘ　１．　Ｖ、実験値）もの高密度電
流の通電が必要である。

従来のトランス等を用いてこれを可能としようとすると
、小さい装置では困難で、トランス二次巻線の振動、異
常音の発生１発熱等がみられ、また、アルミ箔の接続端
部が他の部分より高温になり、通電量が高い場合にはそ
の部分が赤熱、発火する等の不都合が生じる。そこで、
トランスはやむなく大型のものを使用するか、あるいは
、感電の危険を有しても３０７以上の高い電圧のもとて
通電することにしていた。

「発明が解決しようとする問題点」 しかし、トランスを大型のものを使用すると、高重量で
可搬式の装置の制作が無理になり、また。

高電圧での使用は、常に危険を伴ない作業能率が低下し
たり、ギブスに代えて副子として使用する複合プラスチ
ックへ給電する装置としては使用ことができない。また
、このような高電流を可撓性の発熱材へ通じるには、そ
の給電コードも可撓性でしなやかでないと接続時等に作
業性が割い。

そこで、本発明は、小型のトランスを用いた装置でも高
電流を振動、異常音の発生１発熱等のない状態で給電で
き、しかも、安全かつ操作容易に取扱える高密度電流の
通電装置を開発したのである。

ｒ問題点を解決するための手段」 その構造は、銅もしくは銅以下の比抵抗値を有した導電
体（２）で　トランスの二次側巻線を捲回するに際して
、　その導電体（２）を長手方向に複数に分割して二次
側巻線スペース（１）へ２回以上捲回するよう組み付け
、前記分割した部分（３）を螺子（４）等の固着手段に
より接合し、二次側へ前記導電体（２）の比抵抗値に近
く、かつ多数の細線の集合により可撓性を有した可撓性
給電コード（５）を接続したことを特徴とする。

アルミ箔等の高密度通電により発熱させる部材の部分的
な発熱を避けるためには、可撓性給電コード（５）が複
数に分岐して、複数個所でアルミ箔等に接続可能とした
ものが好ましい。

また、感電事故等の発生を避けながら高密度電流を通電
可能とするために二次側巻数は一次側巻数の１／３以下
で２回以上が適している。

「作用」 上記のような構造であると、トランスの二次側巻線スペ
ース内へ可撓性を有していない棒状等の低い比抵抗値の
導電体でも順次組立てながら有効断面積をいっばいに捲
回させることができ、従来のような可撓性を有したベル
ト状銅板を捲回する作業に比べて陽めて容易な二次巻線
とすることができ、比抵抗値も従来し；比べて理想比抵
抗値（ゼロ）により近づく。

このことと、多数の細線の集合により比抵抗値を下げた
可撓性給電コード（５）とにより、　アルミ箔等の通電
発熱体に装置が大型化しないで発熱に十分な高密度電流
を給電する。可撓性の通電発熱体でも給電コード（５）
が可撓性であるから変形させないで給電する。

可撓性給電コード（５）を受電端子前に分岐させると、
分散給電し１発熱の部分的な偏りを無くし、可撓性給電
コード（５）先端の給電端子１個宛の給電密度を下げ、
給電端子の発熱がなくなる。

高密度電流の給電を可能とするにもかかわらず、低電圧
で、人体への感電が無い。

可撓性給電コード（５）は従来のバッテリーコード（複
数の太い銅線の束に厚肉のゴム表層が形成されたもの）
と同様かそれ以上の通電能力を持ち。

しかも、可撓性をよりもたせたもので、その為の構造と
して好ましいのは、φ３０μの低い比抵抗値を有した銅
やカーボン線材等数百本用いて断面積を前記バッテリー
コード程度にし、出来ればこれを帯状に織成し、これに
難燃性繊維を袋織りにしたものを絶縁被覆層として用い
たものである。このような構造の可撓性給電コード（５
）は屈曲させると、パンテリーコードに比べて非常にし
なやかである。そして、数十〜数百アンペアの電流が通
っても発熱等がみられない。

「実施例」 第１図は本発明の高密度電流通電装置の概要を示す斜視
図であり、第２図はトランス部分の縦断面図、第３図は
二次側巻線導電体の一例を示す斜視図である。第４図は
二次側巻線導電体の第２実施例を示すものである。第５
図は可撓性給電コードの破断斜視図である。

本発明の高密度電流通電装置は通常は発熱し難いアルミ
箔等でもコンパクトな装置によって発熱させようとする
。そこで１本装置ハトランス（６）の部分と可撓性＃＠
導電コード５）は特に検討を加えているが、他の部分も
例えば１通電のままで装置から離れた場合に一定時間が
経つと給電が止まるタイマーや、所定の温度以上に達っ
するとか、短絡があった場合に通電が停止するようにな
っている。

可撓性給電コード（５）に取出される二次電流は通常の
電気機器に流れる電流値が数アンペアにすぎないのと比
べると非常に十倍から百倍の大きな値である。そこで、
出力電流調整を二次側で行なうとその部分で発熱を伴な
うので困難である。そこで、二次側電流の出力調整を一
次側コイルの前方ヘボリュウム等からなる調整器（７）
を設けて可能とした。

このようなトランス（６）の部分に接続される可撓性給
電コード（５）　（５）はいずれも、この例では二次側
巻線の導電体（２）　（２）の面端へ直接接続されてい
るが、装置の都合で、導電体（２）と可撓性給電ｑ叫 コード（５）間に他の低比抵抗値の導電コードを用いて
もよい。この装置の都合とは１例えばこの例のように途
中に電流計（８）を設けるとか、可撓性に：ｉ導電コー
ド５）　（５）を取外し可能とするために、ケーシング
外面へターミナルを設ける等である。可撓性給電コード
（５）の−例を第５図に示しているが、　φ２５μの銅
線（９）を多数本平帯状に織成して断面積１ｄとしてい
る。これを難燃剤の添加されたナイロン製の被覆用袋織
布（１０）によって被覆している。

第２図はトランス（６）部分の縦断面図であるが、二次
側巻線スペース（１）は鉄芯（１１）中にその容積が限
られている。通常のように線径の小さい可撓性があるコ
イルを巻き付けるにはなんら支障ないが、本発明のよう
に断面積が大きくて理想比抵抗値にできるだけ近い導電
体を二次側巻線スペース（１）いっばいに捲回させるに
は、導電体が可撓性を有したものがまず無いことも手伝
ってそれが不可能に近い。第３図及び第４図はこれを解
決した導電体（２）の構造を示している。導電体（２）
は少なくとも２回以上捲回させてかつ、二次側巻線スペ
ース（１）−杯に、−回の巻につき４つに分割している
。二次側巻線スペース（１）へ左右から捲回状態に組付
は可能とすることが目的であるから、分割数はこれに限
定されない。すなわちコ字状やＬ状にしたものつまり一
回の巻につき２分割されたものでもよい。また、途中が
直線でなく、湾曲しているものも本発明の目的を達成す
ることができる。分割されたこれらは順次螺旋状に図の
ように組立てられ、分割部分（３）において螺子（４）
で接合されている。接合手段は他に抵抗の少ない手段で
あれば使用できる。分割された各導電体（２）と他の階
の導電体（２）間には薄い絶縁板（１２）が挟まれてい
る。このようにすると、導電体（２）を可撓性がないに
もかかわらず二次側巻線スペース（１）いっばいにその
断面積を分割した太い状態で容易に、第３図のように２
回巻きとしたり、第４図のように多数巻きにすることが
できる。数百アンペアの電流が流れても音、振動、発熱
が生じない。

アルミｆｆ１（通常１５μ程度）のようなそれ自身は元
来、比抵抗値が非常に小さいものであって、これに多数
の穴を開けたり、非常に薄くしていくと、供給電力は充
分にあっても、低い電圧（例えばＩＶ）前後で高密度の
電流を通じようとしても、発熱に充分な電流を通じるこ
とができないことがある。これをたとえば２■以上に電
圧を高めると、ある電圧以上から高密度電流が給電可能
となる現象が認められる。すなわち、印加電圧が極端に
小さいと負荷が一定であるにもかかわらず電流値がリニ
アーに追随しない。そこで、変圧器の二次側コイルは１
回巻よりは２回巻、２回巻よりは３回巻と巻数の多いも
のが望まれる６ ところが、第２図にもみられるように変圧器の二次巻線
スペースは限られているから、巻回数を多くとるほど１
本あたりのコイル所面積は小さくなり、電力損失が大と
なってくる。本発明のように１００Ａ以上もの誘導電流
が必要な場合には、銅線を用いても１０平方ミリメート
ル以上の断面積のものが巻かれる必要性がでてくる。こ
のような金属線材は捲回させることが物理的に不可能と
なってくる。できるだけ断面積の大きな金属部材を必要
最低限の電圧を得るべく２回以上の複数回、可撓性が無
いにもかかわらず手作業によっても巻き付けるようにし
たのである。このことによってコンパクトな装置によっ
て金属箔や炭素ＩＩｉ維に高密度な電流を供給すること
ができるようにしたのが本発明である。

このような装置により給電すると、アルミ箔等の発熱材
は高温になるにつれて抵抗値が増していく。図示するこ
とは省略するが、本装置ではそのことにより増す電圧の
変位点、又は電流の減少する変位点（あるいはその両者
）を判断基準とすることにより１通電の０Ｎ−ＯＦＦ制
御を行なうことにし１発熱材が設定した温度以上にはな
らない安全機構を設けている。

発熱材の受電端子と接続する本装置の可撓性の給電コー
ド端部に設けられる給電端子は、クリップ構造が好まし
いが、単に受電端子へ当接するだけの露出端でもよい。

「効果」 以上のような構造の本発明装置は、変圧器の２次側出力
を可能な限り電力損失のない状態にすることを、コイル
の分割組付は構造で達成している。

可撓性が無い素材を容易に巻き付けることができて製造
が容易である。

装置全体が電力損失をできるだけ無い構成とすることに
よって、コンパクトな装置で、高密度の電流を供給でき
るものとしている。

そこで、家庭用１００ｖ電源でも治療用副子や接着複合
体等を構成するアルミ等の発熱素材に発熱に充分な高密
度の電流を供給することができるようになった。

このような装置自体のコンパクト化もさることながら、
高い電流を操作性の極めて良い可撓性の大きい給電コー
ドにより供給することができろ。

そこで１本装置は作業場所の狭い治療室での使用とか、
複雑な形状の発熱体の全面又は部分的な発熱、更には、
必要な場所へ運んで使用するのに特に適している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の高密度電流通電装置を概要を示す斜視
図であり、第２図は変圧器部分の断面図。 第３図は二次側巻線導電体の一例を示す斜視図である。 第４図は二次側巻線導電体の他の例を示す斜視図である
。第５図は可視性給電コードの破断斜視図である。 （１）二次側巻線スペース　　（２）導電体（３）分割
部分　　　　　　　（４）螺子（５）可撓性給電コード 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　銅もしくは銅以下の比抵抗値を有した導電体（２）
   でトランスの二次側巻線を捲回するに際して、該導電体
   （２）を長手方向に複数に分割して二次側巻線スペース
   （１）へ２回以上捲回するよう組付け、前記分割した部
   分（３）を螺子（４）等の固着手段により接合し、二次
   側へ前記導電体（２）の比抵抗値に近くかつ多数の細線
   の集合により可撓性を有した可撓性給電コード（５）を
   接続してなる高密度電流通電装置。 ２　可撓性給電コード（５）が複数に分岐した特許請求
   の範囲第１項記載の高密度電流通電装置。 ３　二次側巻数は一次側巻数の１／３以下で２回以上で
   ある特許請求の範囲第１項又は第２項のいずれかに記載
   の高密度電流通電装置。