[发明专利]线状发热丝

说明书

技术领域

本发明涉及在电热毛毯、电热地毯等面状取暖器具中使用的线状发热丝。

背景技术

通常在电热毛毯、电热地毯等面状取暖器具中使用的线状发热丝已被熟知，最为普及的构造如图7所示。

在该图中，线状发热丝包括以下部分：聚酯纤维等纤维束卷芯10A；在卷芯10A的外周上将铜或铜合金的导体卷绕成螺旋状形成的发热芯线10B；在发热芯线10B的外周上挤压成形高分子感热树脂而形成的高分子感热层10C；在高分子感热层10C的外周上将镍导体绕成螺旋状形成的温度检测芯线10D；以及在最外周上挤压成形聚氯乙烯树脂等而形成的绝缘被覆层10F。

另外，根据需要有时在温度检测芯线10D和绝缘被覆层10F之间设置将聚酯带卷绕成螺旋状而形成的、针对来自绝缘被覆层10F的可塑剂转移的阻挡层。并且，也有将发热芯线10B和温度检测芯线10D颠倒配置的构造，还有用铜合金等形成温度检测芯线10D的构造。

其中，高分子感热层10C对温度的交流阻抗特性显示出阻抗随着温度上升而减小的所谓负温度系数热敏电阻特性的形状，表示敏感度性能的常数B大致在8000K～11000K。

并且，温度检测芯线10D是与普通金属一样具有电阻值随着温度上升而增加的正温度系数的电阻体，表示其敏感度性能的电阻的温度系数为每1℃约0.44％。

在这种结构的线状发热丝100中，基于温度变化的电阻值的变化被作为电气信号从温度检测芯线10D的两端提取出来，并用于温度控制。

并且，当高分子感热层10C由于局部保温而成为局部过热状态的情况下，高分子感热层10C的阻抗的急剧减小被作为电气信号从发热芯线10B和温度检测芯线10D之间提取出来，并用于防止过热控制。

另外，在上述的各个控制部分破损而处于不能控制状态的情况下，对发热芯线10B的通电被连续，整体处于过热状态，因此高分子感热层10C在固有的熔点时熔融，发热芯线10B和温度检测芯线10D接触，被插入到包括电源和该接触点的回路中的温度熔断器一体型的加热用电阻被加热，温度熔断器在预定时间内熔断，电源被切断，如此构成防止火灾发生的最终保护电路。

这种现有的线状发热丝100是使各个功能兼备温度控制和两个安全保护功能的良好构造。

作为外观结构与上述说明相似的技术，可以列举专利文献1～4。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开昭52-27594号公报

【专利文献2】日本特开平6-5175号公报

【专利文献3】日本特开平7-216174号公报

【专利文献4】日本特开2004-221443号公报

【专利文献5】日本特开平6-124771号公报

近年来，随着电热毛毯和电热地毯的面积增大并且从视觉和触感考虑，坯料和外罩变厚，而从成本方面考虑，每单位面积的线状发热丝的布线密度减少，这种市场需求增强，每单位面积的发热温度的上升增加，其结果是由于被局部保温的部分的局部过热而导致的冒烟和烧焦增加，而引发安全上的问题。上述专利文献1～4也存在同样的问题。

为了避免这种问题，图7所示的线状发热丝100的高分子感热层10C的敏感度特性是如图5的现有例1所示足够高的特性，因而即使是基于局部过热的某种程度上的较小面积，其交流阻抗也急剧减小。将该阻抗变化作为电气信号从发热芯线10B和温度检测芯线10D之间提取出来，并输入过热保护控制部，当在比高分子感热层10C的熔融温度低的范围内超过预先设定的温度的时刻，切断对发热芯线10B的通电，防止局部的冒烟和烧焦，同时抑制高分子感热层10C容易熔断。

但是，在线状发热丝100的结构中，例如在总长36m的线状发热丝100的局部1m成为过热状态的情况下，实际得到的过热检测信号的大小比较小，只不过是图5所示特性的1/36，因而如果将其检测为不怎么高的温度例如约120℃，则只能是与温度检测信号相同程度的大小。

可是，检测高分子感热层10C的阻抗的一个电极也被温度检测芯线10D共用，因而温度检测信号与过热检测信号的分离困难，检测精度下降，在控制电路的复杂程度和成本方面成为重要问题。

为了解决这种问题，作为图7的进步，提出了图8所示构造的发热丝(专利文献5)。

在图8中，高分子感热层10C内侧的结构与图7相同，将被绝缘被覆的温度检测芯线10D和裸的过热检测芯线10E相互隔开间隔地以固定的间距螺旋卷绕在高分子感热层10C的外周上，其外周被绝缘被覆层10F绝缘，由此形成线状发热丝110。