电取暖设备.pdf

本发明提供了一种电取暖设备，能够在发热线异常发热时提高安全性。所述电取暖设备包括发热体，所述发热体包括发热线和检测线，所述发热线缠绕在卷芯上，所述检测线螺旋状地缠绕在将感热层介于该检测线与该发热线之间的同轴上，并用绝缘外套包覆，将所述发热体通过温度保险丝串联连接于电源而形成所述电取暖设备，在所述电取暖设备中，设置两条所述发热体，将该一条发热体中包括的发热线和该另一条发热体中包括的发热线按照流动的电流方向互为反向的方式并联连接于电源，所述电取暖设备包括控制部，由于所述发热线的异常发热而熔融所述感热层，该发热线和所述检测线短路，并且因流过该检测线的电流而发热后，该控制部使所述温度保险丝熔断。

1、  一种电取暖设备，其特征在于，所述电取暖设备包括发热体，所述发热体包括发热线和检测线，所述发热线缠绕在卷芯上，所述检测线螺旋状地缠绕在将感热层介于该检测线与该发热线之间的同轴上，并用绝缘外套包覆，将所述发热体通过温度保险丝串联连接于电源而形成所述电取暖设备，
在所述电取暖设备中，设置两条所述发热体，将该一条发热体中包括的发热线和该另一条发热体中包括的发热线按照流动的电流方向互为反向的方式并联连接于电源，所述电取暖设备包括控制部，由于所述发热线的异常发热而熔融所述感热层，该发热线和所述检测线短路，并且因流过该检测线的电流而发热后，该控制部使所述温度保险丝熔断。

2、  一种电取暖设备，其特征在于，所述电取暖设备包括发热体，所述发热体包括发热线和检测线，所述发热线缠绕在卷芯上，所述检测线螺旋状地缠绕在将绝缘层介于该检测线与该发热线之间的同轴上，并用绝缘外套包覆，将所述发热体通过温度保险丝串联连接于电源而形成所述电取暖设备，
在所述电取暖设备中，设置两条所述发热体，将该一条发热体中包括的发热线和该另一条发热体中包括的发热线按照流动的电流方向互为反向的方式并联连接于电源，所述检测线由随温度上升而阻抗变化的材料构成，所述电取暖设备包括控制部，该控制部检测出因所述发热线的异常发热而发生的所述检测线两端的电压变化后使所述温度保险丝熔断。

电取暖设备
技术领域
本发明涉及在电热毯、电热地毯或者电被炉等中使用的电取暖设备，具体涉及一种电取暖设备，包括发热体，该发热体包括发热线和检测线，所述发热线缠绕在卷芯上，所述检测线螺旋状地缠绕在将感热层介于该检测线与该发热线之间的同轴上，并用绝缘外套包覆，将所述发热体通过温度保险丝串联地连接于电源。
背景技术
在上述电取暖设备中，需要采取为了避免因发热体的异常发热而发生的起火、冒烟等事故的对策。提出了以下方案，例如，使用由发热线和短路线构成的发热体，所述发热线缠绕在卷芯上，所述短路线螺旋状地缠绕在将感热层介于该短路线与该发热线之间的同轴上，将所述发热线和短路线分别分割为两段，将发热线或短路线的一方用两个中间点连接的同时，将另一方用两个外端连接，并分别串联连接于交流电源，而且，将发热线和短路线按照流动的电流的方向互为反向的方式并联连接(例如：参考专利文献1)。
专利文献1：日本国特开平11-273832号公报(参考图3)
在上述专利文献1中，将发热线和短路线分别分割为两段，这样虽然能够减小分别施加于两段线之间的电位差，但是当发热线异常发热时，感热层熔融，从而导致发热线和短路线短路，因此，虽然流过发热线的电流较小，但也不能忽视，从而在安全性上存在隐患，还有改善的余地。
发明内容
有鉴于此，本发明所要解决的问题在于，提供一种电取暖设备，能够在发热线异常发热时提高安全性。
本发明提供一种电取暖设备，其特征在于，所述电取暖设备包括发热体，所述发热体包括发热线和检测线，所述发热线缠绕在卷芯上，所述检测线螺旋状地缠绕在将感热层介于该检测线与该发热线之间的同轴上，并用绝缘外套包覆，将所述发热体通过温度保险丝串联连接于电源而形成所述电取暖设备，在所述电取暖设备中，设置两条所述发热体，将该一条发热体中包括的发热线和该另一条发热体中包括的发热线按照流动的电流方向互为反向的方式并联连接于电源，所述电取暖设备包括控制部，由于所述发热线的异常发热而熔融所述感热层，该发热线和所述检测线短路，并且因流过该检测线的电流而发热后，该控制部使所述温度保险丝熔断。
还可以是，一种电取暖设备，所述电取暖设备包括发热体，所述发热体包括发热线和检测线，所述发热线缠绕在卷芯上，所述检测线螺旋状地缠绕在将绝缘层介于该检测线与该发热线之间的同轴上，并用绝缘外套包覆，将所述发热体通过温度保险丝串联连接于电源而形成所述电取暖设备，在所述电取暖设备中，设置两条所述发热体，将该一条发热体中包括的发热线和该另一条发热体中包括的发热线按照流动的电流方向互为反向的方式并联连接于电源，所述检测线由随温度上升而阻抗变化的材料构成，所述电取暖设备包括控制部，该控制部检测出因所述发热线的异常发热而发生的所述检测线两端的电压变化后使所述温度保险丝熔断。
如图6所示，通过使用两条发热线6A、6B，并都被绝缘外套6I、6J包覆，所以即使存在因两条发热线6A、6B的异常发热而导致感热层6E、6F熔化或破裂的情况，两条发热线6A、6B之间也不会短路，因此不会发生起火、冒烟等事故。而且，因发热线6A、6B的异常发热，控制部S发挥作用而温度保险丝F熔断，从而能够断开从电源部D到发热线6A、6B的电路。
另外，将一条发热体中包括的发热线和另一条发热体中包括的发热线按照流动的电流方向互为反向的方式并联连接于电源，从而能够消除一条发热线产生的磁场和另一条发热线产生的磁场，避免产生电磁噪声。
再有，所述控制部可以举出如下结构：因发热线的异常发热而熔融感热层后该发热线和所述检测线短路，并且因流过该检测线的电流而发热后，该控制部使所述温度保险丝熔断，或者所述检测线是由随温度上升而阻抗变化的材料构成，该控制部检测出因所述发热线的异常发热而发生的所述检测线两端的电压变化后使所述温度保险丝熔断。
通过使用被绝缘外套包覆的两条发热线布线，从而即使存在因异常发热而感热层熔化或破裂的情况，两条发热线也不会短路，所以能够提供一种安全性高的电取暖设备，能够避免发热线异常发热时发生的发热线起火、冒烟等事故。
另外，通过将一条发热体中包括的发热线和另一条发热体中包括的发热线按照流动的电流方向互为反向的方式并联连接于电源，从而能够避免产生电磁噪声，能够得到商品价值高的设备。
附图说明
图1是从下方观察电被炉的立体图。
图2是表示在绝热体上配置发热体的状态的立体图。
图3是面状发热体的截面图。
图4是从下侧观察框的立体图。
图5是从上侧观察框的立体图。
图6是表示两条发热线和检测线的连接的电路图。
图7是表示两条发热体的结构的立体图。
图8是电热地毯的一部分切口的立体图。
符号的说明
1...上板、1A...下表面、2...腿、2A...支撑部件、3...框、3A、3B...部件、3E...夹持部、3G...下端面、3K...贯通孔、3a...遮盖部、3b...水平部、3c...按压部、3d...圆筒状部、3e...上端面、3f...上端面、4...绝热体、5...反射部件、6...发热体、6A、6B...发热线、6C、6D...芯材、6E、6F...感热层、6G、6H...检测线、6I，6J...绝缘外套、7...片状部件、7A...下端面、8...控制器、8A...调节钮、9...电阻器、10、11...罩子、B...螺钉、D...商用交流电源、F...温度保险丝、H...面状发热体、I1、I2...电流方向、S...控制部、T...顶板
具体实施方式
图1示出了具有本发明的加热单元的电被炉。
电被炉包括上板1和四条腿2，上板1配置在木架主体的上端，上下两面为平坦的板状，俯视为矩形(图1中为正方形，但也可以为长方形)，四条腿2分别折叠自如地安装在该上板1的四角的拐角部，在上板1的下表面配备构成所述加热单元的面状发热体H。另外，图1所示的T为载置于所述上板1上的顶板，在上板1和顶板T之间配置有被子(无图示)。
在所述面状发热体H中配备有用于进行ON-OFF的控制器8和与控制器连接的带插座的电线(无图示)。
所述上板1的材料，在此使用木材，通过将该木材加工成规定的板厚，例如15～20mm左右(实际上为18mm)的厚度，使得能够确保耐用的刚性，但也可以为金属、合成树脂或者其它各种材料。
在被安装于所述上板1的下表面的外周边缘的框3隔开的水平方向内侧的区域内，配置所述面状发热体H，在用所述框3将该配置的面状发热体H夹到所述上板1的状态下使用后述螺钉B(参照图3)固定，由此不仅能够在上板1的下表面的几乎全部区域范围内配备面状发热体H，而且面状发热体H不会从框3向水平方向外侧露出。而且，在上板1的下表面的几乎全部区域内配置面状发热体H，由此能够向上板1的下方的几乎全部区域释放来自面状发热体H的热。
如图2和图3所示，在所述上板1的下表面配备的所述面状发热体H是从上板1的下表面侧将片状的绝热体4、用于向下方侧进行热辐射的膜状的反射部件5、发热体6、具有透气性的片状部件7层叠并一体化而构成的。
所述绝热体4例如由合成树脂形成的无纺布构成，使用粘合剂与反射部件5成为一体。另外，反射部件5由金属箔中热传导率高的铝箔构成，在该铝箔的表面上涂有构成用于热粘接发热体6的热粘层的合成树脂。另外，部件7除了由织布或对编织的布或纤维片材进行机械、化学、热处理并通过粘合剂或纤维本身的粘接力粘合而制造的无纺布构成之外，还由将尼龙等合成树脂编织而成的材料等构成，其织眼的孔的大小和网眼的孔的大小为，能够将发热体6辐射的热有效地向上板1的下方的内部空间传递的大小。如上所述，若部件7由布或合成树脂等构成，则不会传递来自发热体6的热，具有即使手、脚接触到部件7也不烫的优点。此外，部件7由片状的薄质材料构成则有利于实现小型化，但也可以由厚质材料构成。
所述框3由合成树脂制的多个部件3A、3B构成，仰视为四角分别向内侧凹陷的形状，以使折叠自如地支撑所述腿2的支撑部件2A转动。具体是由配置在四个拐角部的弯曲成M字形状的四个第一部件3A和位于这四个第一部件3A的端部之间且通过卡定相互连接的直线状的四个第二部件3B构成。通过将上述特定的第二部件3B的一部分切断而变为短的长度，这样可以从与第一部件3A之间向外侧配置操作部，该操作部具有后述温度调节用控制器8的滑动式调节钮8A。
进一步对所述框3进行详细说明，如图3～图5所示，框3包括遮盖部3a和夹持部3E，遮盖部3a从所述上板1的下表面向下方延伸，从水平方向遮盖所述面状发热体的横侧面，遮盖部3a为纵向板状，夹持部3E从遮盖部3a的下端向水平方向内侧延伸且与遮盖部3a相比位于内侧，这样与上板1一起夹持片状部件7、反射部件5和绝热体4。该夹持部3E由横向板状的水平部3b和纵向板状的按压部3c构成，水平部3b从遮盖部3a的下端向水平方向内侧延伸，按压部3c从水平部3b的伸出端(内侧端)向上板侧延伸。所述水平部3b具有圆筒状部3d，用于形成将固定用具例如螺钉B(也可以为钉子)贯通并保持的贯通孔。
因此，所述片状部件7、所述反射部件5和所述绝热体4被夹在所述上板1的下表面1A与该筒状部3d的上端面3e和所述按压部3c的上端面3f之间而被临时固定，在该状态下，将螺钉B穿过圆筒状部3d的贯通孔3K并贯通三个部件7、5、4之后拧入上板1中，由此能够通过框3将面状发热体H固定于上板1。还有，在第二部件3B的长度方向上具有三个圆筒状部3d，其中的两个圆筒状部3d的上端面3e位于跟按压部3c的上端面3f一样高的位置，剩余的一个(位于图5的右上)圆筒状部3d的上端面3e位于比按压部3c的上端面3f高的位置，但也可以位于跟按压部3c的上端面3f一样高的位置。图4和图5中示出的3R设置在第二部件3B的长度方向的两端，是用于与第一部件3A的端部卡定而确定与该第一部件3A的位置的卡定突起，但没有也可以。
如图3所示，将框3的上下方向的尺寸设定为所述框3的下端面3G比所述面状发热体H的下端面7A向下方突出，使得从水平方向看不到面状发热体H，但也可以将框3的上下方向的尺寸设定为框3的下端面3G与面状发热体的下端面7A在同一水平面上。
如图2所示，所述发热体6按照从所述反射部件5的一端向另一端以直线状配置并从另一端折回而向一端侧配置的方式，以直线状、平行且等间隔地排列成多列。
详细描述所述发热体6，如图7所示，两条发热体6、6以大致平行的状态配置，而且，如图6所示，两条发热体6、6按照流过分别在两条发热体6、6中配备的发热线6A、6B之中一条发热线6A和另一条发热线6B的电流方向I1、I2互为反向的方式并联连接于商用交流电源D，消除一条发热线6A产生的磁场和另一条发热线6B产生的磁场，从而能够避免产生对人体带来不良影响的电磁噪声。这里示出了使用交流电源D的例子，但也可以使用直流电源。
所述发热体6、6的结构为，在由聚酯树脂等构成的芯材6C、6D上螺旋状地缠绕由铜或铜合金形成的第一发热线6A、6B，用感热层6E、6F包覆第一发热线6A、6B，该感热层6E、6F由该发热线6A、6B异常发热时(170℃左右)熔化的尼龙形成，在该感热层6E、6F上螺旋状地缠绕检测线6G、6H，该检测线6G、6H因感热层6E、6F的熔化而与第一发热线6A、6B短路后启动后述的控制部S，用由聚乙烯树脂(PVC)等构成的绝缘外套6I、6J包覆检测线6G、6H。所述检测线6G、6H由镍或铜构成。此外，在图6中，发热体6、6的绝缘外套6I、6J之间看似存在大的空隙，但实际上并没有空隙，而是如图7所示，发热体6、6的绝缘外套6I、6J是并列设置的。
另外，在所述商用交流电源D和发热线6A、6B之间具备用于断开电路的温度保险丝F，而且，具备控制部S，因发热线6A、6B的异常发热而熔融感热层6E、6F，该发热线6A、6B和所述检测线6G、6H短路，并且因流过该检测线6G、6H的电流而发热后，该控制部S使所述温度保险丝F熔断。
例如，一条发热线6A异常发热而感热层6E熔融，导致发热线6A和检测线6H短路。由此，控制部S能够使电阻器(也称为发热元件)9发热，熔断温度保险丝F从而断开电路。此时，因为两条发热线6A、6B被绝缘外套6I，6J包覆，所以两条发热线6A、6B不会短路。
以上给出了所述感热层6E、6F熔融的结构，但也可以采用如下结构来实施所述控制部S，即，检测线6G、6H是由随温度上升而阻抗变化的材料构成，该控制部S检测出因所述发热线6A、6B的异常发热而发生的所述检测线6G、6H两端的电压变化后使所述温度保险丝F熔断。在这种情况下，检测线6G、6H是由随温度上升而阻抗增大的镍或铜等构成，但也可以由随温度上升而阻抗减小的材料构成。另外，感热层6E、6F是由因发热而不熔化的耐热性高的树脂形成的绝缘层构成。
在实施方式中示出了具有面状发热体H的电被炉，但上述上板也可以是构成桌子的上板。另外，如图8所示，在由布等形成的里外罩子10、11内全部铺上所述发热体6的电热地毯中能够应用本发明。图8所示的发热体6也可以实施为，从上述里侧的罩子10的上表面配设上述片状的绝热体4、用于向上方侧进行热辐射的上述膜状的反射部件5。