專利名稱：電熱線及熱敏電熱線的制作方法
技術領域：
本發(fā)明主要涉及電熱毯和電地板加熱器等地板供暖裝置所使用的電熱線及熱敏電熱線。
圖5示出的電熱線1是作為已有的電熱毯和電地板等的熱源而利用的。這種電熱線1是在由聚酯纖維組成的芯線2上以螺旋形卷裝由銅鎳合金所組成的金屬導體3，并用氯乙烯樹脂組成的絕緣材料4覆蓋其表面而制成。這種電熱線1是以鋸齒曲形配設而制成面形電熱體，并裝入電熱毯和電地板加熱器。于是，按照通過金屬導體3的兩端連接商用電源AC100(V)而適宜設定的金屬導體3的電阻值R(Ω)得到1002/R(W)的電熱。在電熱毯和電地板加熱器的表面與里面通常配置由聚酯纖維組成的無紡布層等。
近年來，在電量消耗大的電供暖器具中，使用與額定電壓AC200(V)的商用電源連接的正在增加，然而，由于對電熱線1的外加電壓高，在萬一因絕緣可靠性不充分而發(fā)生觸電時，會給人身體造成損傷，這種損傷與使用額定電壓AC100(V)的商用電源時相比，是相當大的。作為預防觸電的手段，可考慮設置地線機構(gòu)，但是，如電熱毯那樣，由于是不固定在住宅建筑物上而要在所使用的電供暖器具上安裝地線機構(gòu)，這就使結(jié)構(gòu)變得復雜，同時加地線只能在有插座的地方使用，因而是不方便的。也可以考慮加厚絕緣性覆蓋以提高絕緣可靠性的方法，然而，電熱線1的線徑變粗，電熱線1難于彎曲，難以鋸齒形配設，同時電熱毯和電地板加熱器的表面成為凹凸，使用性不良。再有，由于絕緣性覆蓋(絕緣材料4)是單層的，因而在制造上發(fā)生了不得停止的小孔的情況下，即是說具有導致降低絕緣可靠性等問題。
本發(fā)明是鑒于上述問題而提出的，其目的在于，提供一種即使在額定電壓AC200(V)商用電源相連接的情況下，絕緣的可靠性高并可制成線徑細且柔軟性好并容易彎曲的電熱線和熱敏電熱線。
本發(fā)明所述的電熱線，其特征是在芯線2上以螺旋形卷裝通電發(fā)熱的金屬導體3，通過在金屬導體3的外側(cè)以螺旋形且多層地卷裝絕緣性帶8而形成多層的絕緣層15，并用絕緣材料4覆蓋絕緣層15的表面而制成。
本發(fā)明所述的熱敏電熱線，其特征是在芯線2上以螺旋形卷裝第一金屬導體5，通過由溫度而使阻抗變化的熱敏樹脂7覆蓋第一金屬導體5的表面，并在熱敏樹脂7的外側(cè)以螺旋形卷裝第二金屬導體6，在第二金屬導體6的外側(cè)以螺旋形且多層地卷裝絕緣性帶8，形成多層絕緣層15，用絕緣材料4覆蓋絕緣層15的表面而制成。
以下對附圖及其符號作簡要說明。


圖1為本發(fā)明電熱線一例所示出的截面主視圖。
圖2為同上的剖視圖。
圖3為本發(fā)明熱敏電熱線一例所示出的截面主視圖。
圖4為將同上的熱敏電熱線適用于電熱毯一例所示出的透視圖。
圖5為已有的電熱線一例所示出的截面主視圖。
在上述附圖中，1-電熱線；2-芯線；3-金屬導線；4-絕緣材料；5-第一金屬導體；6-第二金屬導體；7-熱敏樹脂；8-帶；9-熱敏電熱線；15-絕緣層。
以下結(jié)合附圖，說明本發(fā)明的實施例。
圖1示出本發(fā)明所述的電熱線1的外觀，圖2示出其剖面。
圖1及圖2上所示的電熱線1是在將聚酯纖維捻合的1500旦尼爾的芯線2上以三根整齊而多條地以螺旋形卷裝由銅鎳合金組成的剖面呈略圓形的、直徑為0.1mmφ的金屬導體3，在芯線2的全長范圍內(nèi)形成電熱線路14。這里，該電熱線路14通過將兩端與商用電源E(V)相連接，按照適宜設計的金屬導體3的電阻值R(Ω)，可得到E2/R(W)的電熱。
這樣，在以螺旋形卷裝金屬導體3之后，以螺旋形卷裝由聚酯樹脂組成的厚度為15μm并具有幅a電絕緣性的長帶形帶8。這時，帶8是將各少許卷裝的位置挪向芯線2的縱向而進行多層卷裝的。在帶8已卷裝的某一部分，在具有從其帶8的端部向橫向2/3a的寬度區(qū)域，重新卷帶8，并以螺旋形多層地卷裝，形成多層的絕緣層15。這樣，通過使用絕緣性長帶形的帶8形成絕緣層15，就可容易形成厚度薄且均勻的絕緣層15。還有，通過以螺旋形且任意尺寸卷裝絕緣性帶8，形成絕緣層15，在制造工藝中通過一次卷裝帶的工藝可同時形成多層的絕緣層15，使產(chǎn)率變好。還有，由于這是一種薄的螺旋形絕緣層15，所以電熱線1是一種容易彎曲并具有柔軟性質(zhì)的電熱線。這里該帶8的材料不局限于聚酯樹脂，尼龍、聚丙烯樹脂等樹脂材料或紙等絕緣性材料均可。還有，帶8的厚度及卷裝尺寸、金屬導體3的材料及線徑，只要是不違反本發(fā)明的宗旨，沒有特別限制。
這樣，在卷裝帶8之后，用氯乙烯樹脂組成的絕緣材料4覆蓋其表面。這種絕緣材料4形成電熱線1的外層的絕緣層16，同時具有保持所述帶8的功能。
圖3示出本發(fā)明所述的熱敏電熱線9的外觀。
圖4所示的熱敏電熱線9是在捻合聚酯纖維的1500旦尼爾的芯線2上以由銅鎳合金組成的剖面呈略圓形的、直徑為0.1mmφ的第一金屬導體5作為電熱導體17，按三根整齊地多條螺旋形卷裝，在芯線2的全長范圍內(nèi)形成電熱線路14。這種電熱線路14通過兩端與商用電源E(V)相連接，按照適宜設計的第一金屬導體5的電阻值R(Ω)，可得到E2/R(W)的電熱。
這樣，在以螺旋形卷裝第一金屬導體5之后，利用以氯乙烯樹脂為主要成分，添加離子性物質(zhì)、而使溫度上升，阻抗變小并具有負溫度阻抗特性的熱敏樹脂7覆蓋表面，進而在該熱敏樹脂7的表面上以鐵材料組成的剖面呈略方形的第二金屬導體6作為檢測導體18進行螺旋形卷裝。
這樣，在卷裝第二金屬導體6之后，在其表面上以螺旋形卷裝由聚酯樹脂組成的厚度為15μm幅a具有電絕緣性的長帶形帶8。此時，帶8是邊使每個卷裝位置挪動邊進行多層卷裝的，在帶8已經(jīng)卷裝的某一部分，在具有由該帶8的端部向橫向2/3a的寬度區(qū)域，重新卷帶8，并以螺旋形多層地卷裝，形成多層的絕緣層15。這樣，通過使用絕緣性長帶形的帶8形成絕緣層15，就可容易地形成厚度薄且均勻的絕緣層15。還有，通過以螺旋形且以任意尺寸卷裝絕緣性帶8形成絕緣性帶15，在制造工藝上以一次帶卷裝的工藝即可同時形成多層的絕緣層15，產(chǎn)率變好。還有，由于這是一種薄的螺旋形絕緣層15，因此熱敏電熱體9容易彎曲且具有柔軟的性質(zhì)。這里，絕緣性長帶形帶8的厚度及卷裝尺寸、第一金屬導體5的材料與線徑，只要不違反本發(fā)明宗旨，無特別限制。
這里，若在熱敏電熱線9的一端發(fā)生第一金屬導體5與第二金屬導體6短路，則按照熱敏電熱線9的溫度由第一金屬導體5通過熱敏樹脂7向第二金屬導體6流入溫度和交流特性電流。這樣，若溫度和交流特性電流一流入第二金屬導體6，則在第二金屬導體6的兩端之間便發(fā)生溫度和交流特性電壓。由電子線路檢測出該溫度和交流特性電壓，熱敏電熱線9的溫度達到某種任意溫度時，在一定時間內(nèi)停止向第一金屬導體5進行的商用電源E(V)的通電，可將熱敏電熱線9的溫度控制在某種任意溫度。
這樣，在將絕緣性長帶形帶8卷裝之后，用氯乙烯樹脂組成的絕緣材料4覆蓋表面。該絕緣材料4形成電熱線1的最外層的絕緣層16，同時具有保持所述帶8的功能。
由所述聚酯樹脂組成的絕緣性長帶形帶8還具有穩(wěn)定熱敏樹脂7的溫度-電阻特性的功能。即是說，熱敏樹脂7與絕緣材料4都是以氯乙烯樹脂為主要成分，熱敏電熱線9的溫度愈高，則氯乙烯樹脂成分的增塑材料愈容易從絕緣材料4的表面跑掉。若在熱敏樹脂7的外面直接形成絕緣材料4，則由于絕緣材料4的增塑材料濃度的降低，則熱敏樹脂7的增塑材料容易向絕緣材料4轉(zhuǎn)移，因此增塑材料降低的熱敏樹脂7便硬化，溫度-阻抗特性發(fā)生變化。但是，如上所述，通過在熱敏樹脂7與絕緣材料4之間設置由聚酯樹脂組成的絕緣性長帶形帶8，就可以使熱敏樹脂7與絕緣材料4不直接接觸，就可以防止增塑材料由熱敏樹脂7跑掉，其結(jié)果可使溫度-阻抗特性穩(wěn)定化。
還有，在本實施例中，以第一金屬導體5作為熱電導體17，以第二金屬導體6作為檢測導體18，但是以第一金屬導體5與第二金屬導體6的任意一方作為通過商業(yè)用電力通電而發(fā)熱的電熱導體17，和以另一方作為按照熱敏樹脂7的溫度檢測由電熱導體17流入的溫度和交流特性電流的檢測導體18都是可以的，而且以第二金屬導體6作為電熱導體17，以第一金屬導體5作為檢測導體18形成，也是沒有任何問題的。
圖4示出以鋸齒形配設本發(fā)明的熱敏電熱線9、形成面形電熱體，用由聚酯纖維組成的無紡布13構(gòu)成表面與里面的電熱毯10的透視圖。
在電熱毯10的一角設置有檢測熱敏電熱線9的溫度并控制通電的溫度控制器11。還有，在溫度控制器11設置有連接商用電源用的插座插頭112。
如上所述，本發(fā)明所述的電熱線，是一種在芯線上以螺旋形卷裝由通電發(fā)熱的金屬導體之后，經(jīng)過以螺旋形且多層地卷裝絕緣性帶形成多層絕緣層，進而用絕緣材料覆蓋其表面，保持所述絕緣性帶，因此可厚度薄而均勻地形成絕緣層并使電熱線的線徑細而制成的電熱線；是一種通過多層的絕緣層形成多層的絕緣結(jié)構(gòu)，可提高絕緣可靠性的電熱線；是一種在制造工藝上通過一次帶的卷裝工藝可同時形成多層絕緣層而且產(chǎn)率好的電熱線；也是一種薄的螺旋形絕緣層，因此容易彎曲且具有柔軟性質(zhì)的電熱線。
其次，本發(fā)明所述的熱敏電熱線，是一種在芯線上以螺旋形卷裝第一金屬導體，利用通過溫度使阻抗發(fā)出變化的熱敏樹脂覆蓋其表面，并在以螺旋形卷裝第二金屬導體之后，以螺旋形且多層地卷裝絕緣性的帶形成多層的絕緣層，進而用絕緣材料覆蓋其表面，保持所述絕緣性帶，將所述第一金屬導體與第二金屬導體的任何一方作成由商業(yè)用電力通電而發(fā)熱的電熱導體，和將其另一方作成檢測按照熱敏樹脂的溫度作成由電熱體流入的溫度和交流特性電流的檢測體，因此可利用絕緣性帶以厚度薄而均勻地形成絕緣層，并可使熱敏電熱線的線徑細而制成的熱敏電熱線；是一種通過多層的絕緣層形成多層的絕緣結(jié)構(gòu)，可提高絕緣可靠性的熱敏電熱線；是一種在制造工藝上通過一次帶的卷裝工藝可同時形成多層絕緣層而且產(chǎn)率好的熱敏電熱線；是一種薄的螺旋形絕緣層，因而容易彎曲具有柔軟性質(zhì)的熱敏電熱線；也是一種即使由于熱敏電熱線的溫度變高而使增塑材料由絕緣材料跑掉，從而致使絕緣材料中的增塑材料濃度下降，但通過絕緣性帶也可防止增塑材料由熱敏樹脂跑掉并轉(zhuǎn)移到絕緣材料，從而使熱敏樹脂的溫度-電阻特性穩(wěn)定化，并可提高可靠性的熱敏電熱線。
權利要求
1．一種電熱線，其特征是在芯線上以螺旋形卷裝通電發(fā)熱的金屬導體，通過在金屬導體外側(cè)以螺旋形且多層地卷裝絕緣性帶而形成多層的絕緣層，并用絕緣材料覆蓋絕緣層的表面而制成。
2．一種熱敏電熱線，其特征是在芯線上以螺旋形卷裝第一金屬導體，通過由溫度而使阻抗變化的熱敏樹脂覆蓋第一金屬導體的表面，并在熱敏樹脂的外側(cè)以螺旋形卷裝第二金屬導體，在第二金屬導體的外側(cè)以螺旋形且多層地卷裝絕緣性帶，形成多層的絕緣層，用絕緣材料覆蓋絕緣層的表面而制成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種即使在與額定電壓AC.200(V)商用電源相連接的情況下,絕緣的可靠性也高并可制成線徑細且柔軟性良好并易彎曲的電熱線及熱敏電熱線。該電熱線在芯線2上以螺旋形卷裝通電發(fā)熱的金屬導體3。在金屬導體3的外側(cè)以螺旋形且多層地卷裝絕緣性帶8而形成多層的絕緣層15,并用絕緣材料4覆蓋絕緣層15的表面?？珊穸缺《鶆虻匦纬山^緣層15。由多層的絕緣層15形成多層絕緣結(jié)構(gòu)。絕緣層15是薄的螺旋形的。
文檔編號H05B3/56GK1224324SQ9812521
公開日1999年7月28日 申請日期1998年12月16日 優(yōu)先權日1997年12月22日
發(fā)明者黑山勝彥, 西岡裕章 申請人:松下電工株式會社