繩狀加熱器和片狀加熱器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及繩狀加熱器和使用所述繩狀加熱器的片狀加熱器。所述繩狀加熱器和 片狀加熱器可以適合用于例如電熱毯、電熱地毯、車(chē)座位加熱器和駕駛加熱器。本發(fā)明尤其 涉及具有高阻燃性并且能夠在如果萬(wàn)一發(fā)生斷開(kāi)故障的情況下防止產(chǎn)生火花的繩狀加熱 器和片狀加熱器。
【背景技術(shù)】
[0002] 通常已知，用于電熱毯、電熱地毯、車(chē)座位加熱器等的繩狀加熱器是通過(guò)以下方式 形成的：圍繞芯線螺旋地纏繞加熱線，并且圍繞它們覆蓋由絕緣體層制成的外覆蓋物。此 處，通過(guò)將多根導(dǎo)電線如銅線和鎳-鉻合金線并行（平行排列在一起）或絞合在一起，來(lái)形 成加熱線。此外，在加熱線的外周上，形成熱熔合的部分。通過(guò)該熱熔合的部分，將加熱線 粘著至基材如無(wú)紡織物和鋁箔（例如，如在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中所示）。
[0003] 在常規(guī)的繩狀加熱器中，導(dǎo)電線是彼此接觸的。因此，當(dāng)一部分導(dǎo)電線通過(guò)受拉或 受彎而斷開(kāi)時(shí)，斷開(kāi)的部分處于和當(dāng)加熱線的直徑減小時(shí)相同的狀態(tài)。作為結(jié)果，在斷開(kāi)部 分，每單位截面積的電流量增加，并且可能導(dǎo)致過(guò)熱。另一方面，也已知的是，通過(guò)用絕緣膜 單獨(dú)覆蓋每一根導(dǎo)電線來(lái)形成加熱線，使得每根導(dǎo)電線形成并聯(lián)電路的一部分。通過(guò)使用 以上配置，即使一部分導(dǎo)電線斷開(kāi)，這僅僅意味著一部分并聯(lián)電路斷開(kāi)。這樣，可以防止過(guò) 熱（例如，如在專(zhuān)利文獻(xiàn)2和專(zhuān)利文獻(xiàn)3中所示）。
[0004] 此外，本發(fā)明的申請(qǐng)人提交了專(zhuān)利文獻(xiàn)4和專(zhuān)利文獻(xiàn)5作為相關(guān)技術(shù)。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) [0006][專(zhuān)利文獻(xiàn)]
[0007] [專(zhuān)利文獻(xiàn)1]日本未審查專(zhuān)利申請(qǐng)公布號(hào)2003-174952 :KURABE INDUSTRIAL CO.，LTD.
[0008] [專(zhuān)利文獻(xiàn)2]日本未審查專(zhuān)利申請(qǐng)公布號(hào)S61-47087 :Matsushita Electric Industrial Co.,Ltd.
[0009] [專(zhuān)利文獻(xiàn)3]日本未審查專(zhuān)利申請(qǐng)公布號(hào)2008-311111 :KURABE INDUSTRIAL CO.，LTD.
[0010] [專(zhuān)利文獻(xiàn)4]日本未審查專(zhuān)利申請(qǐng)公布號(hào)2010-15691 :KURABE INDUSTRIAL CO.， LTD.
[0011][專(zhuān)利文獻(xiàn)5]國(guó)際公布號(hào)W02011/001953 :KURABE INDUSTRIAL CO.，LTD.

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] [發(fā)明要解決的問(wèn)題]
[0013] 當(dāng)實(shí)際使用繩狀加熱器時(shí)，多種外力，如張力和彎曲，可能施加至該繩狀加熱器。 因?yàn)橛糜诶K狀加熱器的導(dǎo)電線通常由極細(xì)的線制成，所以當(dāng)施加外力時(shí)，導(dǎo)電線可能斷開(kāi)。 如果斷開(kāi)部分的兩端是完全相互分開(kāi)的，則即使當(dāng)導(dǎo)電線斷開(kāi)時(shí)，也不存在問(wèn)題。然而，如 果兩端反復(fù)相互接觸和分開(kāi)，則可能產(chǎn)生火花。
[0014] 在專(zhuān)利文獻(xiàn)2和3中，作為導(dǎo)電線的絕緣膜，描述了多種材料。然而，主要使用通 常所說(shuō)的漆包線。在漆包線中，使用諸如聚氨酯樹(shù)脂和聚酰亞胺樹(shù)脂的有機(jī)材料作為絕緣 膜的材料。當(dāng)產(chǎn)生火花時(shí)，上述材料被熱熔融或熱解并且失去絕緣功能。作為結(jié)果，存在著 導(dǎo)電線的暴露部分增加并且可能更容易產(chǎn)生火花的問(wèn)題。
[0015] 本發(fā)明目的在于解決常規(guī)技術(shù)的上述問(wèn)題。本發(fā)明的目的在于提供具有高阻燃性 并且能夠在如果萬(wàn)一發(fā)生斷開(kāi)故障的情況下防止產(chǎn)生火花的繩狀加熱器和使用該繩狀加 熱器的片狀加熱器。
[0016] [解決問(wèn)題的手段]
[0017] 本發(fā)明的繩狀加熱器是一種具有多根被絕緣膜覆蓋的導(dǎo)電線的繩狀加熱器，其特 征在于，所述絕緣膜在硅氧烷樹(shù)脂之外包含包括醇酸、聚酯、氨基甲酸酯、丙烯酸類(lèi)、環(huán)氧樹(shù) 脂和它們的組合中的一種的樹(shù)脂，并且在所述絕緣膜中包含的硅氧烷樹(shù)脂的量按重量比計(jì) 為10至90%。
[0018] 此外，所述絕緣膜可以在所述硅氧烷樹(shù)脂之外包含包括醇酸、聚酯、丙烯酸類(lèi)和它 們的組合中的一種的樹(shù)脂。
[0019] 此外，所述絕緣膜在所述硅氧烷樹(shù)脂之外包含包括醇酸、聚酯和它們的組合中的 一種的樹(shù)脂。
[0020] 此外，可以圍繞芯材料以一起并行的狀態(tài)纏繞所述導(dǎo)電線。
[0021] 此外，在所述絕緣膜中包含的所述硅氧烷樹(shù)脂的量按重量比計(jì)可以為40至80%。
[0022] 此外，所述絕緣膜的膜厚可以在1 ym至100 ym的范圍內(nèi)。
[0023] 此外，可以在所述導(dǎo)電線的外周上形成絕緣體層。
[0024] 此外，所述絕緣體層的部分或全部可以是由熱熔合材料形成的。
[0025] 此外，繩狀加熱器可以布置在基材上。
[0026][發(fā)明的效果]
[0027] 在本發(fā)明的繩狀加熱器中，由硅氧烷樹(shù)脂形成的絕緣膜具有出色的耐熱性和不燃 性。即使當(dāng)產(chǎn)生火花時(shí)繩狀加熱器經(jīng)歷了高溫，也形成氧化硅膜并且因此可以保持絕緣。此 外，當(dāng)產(chǎn)生火花時(shí)，通過(guò)高溫產(chǎn)生硅氧烷氣體。因?yàn)樵趯?dǎo)電線的端面處氧化硅膜從硅氧烷氣 體沉淀并且使所述端面絕緣，所以可以在那之后防止火花。
[0028] 附圖簡(jiǎn)述
[0029] 圖1是示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的圖，并且是顯示繩狀加熱器的構(gòu)造的部分切 除側(cè)視圖。
[0030] 圖2是示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的圖，并且是顯示熱壓型加熱器制造裝置的構(gòu) 造的圖。
[0031] 圖3是示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的圖，并且是顯示繩狀加熱器以預(yù)定圖案布置 的狀態(tài)的部分透視圖。
[0032] 圖4是示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的圖，并且是顯示片狀加熱器的構(gòu)造的平面 圖。
[0033] 圖5是示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的圖，并且是部分地顯示片狀加熱器包埋在車(chē) 座位中的狀態(tài)的部分切除透視圖。
[0034] 圖6是顯示本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案的圖，并且是顯示所述繩狀加熱器的構(gòu)造的 部分切除側(cè)視圖。
[0035] 圖7是顯示本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案的圖，并且是顯示所述繩狀加熱器的構(gòu)造的 部分切除側(cè)視圖。
[0036] 圖8是顯示本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案的圖，并且是顯示所述繩狀加熱器的構(gòu)造的 部分切除側(cè)視圖。
[0037] 圖9是顯示本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案的圖，并且是顯示所述繩狀加熱器的構(gòu)造的 部分切除側(cè)視圖。
[0038] 圖10是顯示本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案的圖，并且是顯示所述繩狀加熱器的構(gòu)造 的部分切除側(cè)視圖。
[0039] 圖11是顯示本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案的圖，并且是顯示所述繩狀加熱器的構(gòu)造 的部分切除側(cè)視圖。
[0040] 圖12是用于解釋彎曲試驗(yàn)的方法的參考圖。
[0041] 圖13是顯示了硅氧烷樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)單元的圖。
[0042] 圖14是顯示了硅氧烷橡膠的分子結(jié)構(gòu)的圖。
[0043] 圖15是顯示了硅氧烷樹(shù)脂的分子結(jié)構(gòu)的圖。
[0044] 圖16是示意性示出了切入強(qiáng)度的測(cè)試方法的圖。
[0045] 圖17是顯示硅氧烷樹(shù)脂的電子顯微鏡照片的圖。
[0046] 圖18是顯示硅氧烷樹(shù)脂和環(huán)氧樹(shù)脂的混合物的電子顯微鏡照片的圖。
[0047] 圖19是顯示硅氧烷樹(shù)脂和醇酸的混合物的電子顯微鏡照片的圖。
[0048] 實(shí)施本發(fā)明的最佳模式
[0049] 以下，將參照?qǐng)D1至11解釋本發(fā)明的實(shí)施方案。在這些實(shí)施方案中，作為一個(gè)實(shí) 例，將本發(fā)明用作片狀加熱器，并且假定該片狀加熱器用于車(chē)輛座位加熱器。
[0050] 首先，將參照?qǐng)D1至5解釋一個(gè)實(shí)施方案。將解釋該實(shí)施方案中的繩狀加熱器10 的構(gòu)造。在該實(shí)施方案中的繩狀加熱器10具有圖1中示出的構(gòu)造。提供由外徑為〇.2_ 的芳族聚酰胺纖維束形成的芯線3。五根由股直徑為0. 08mm的含錫硬銅合金線形成的導(dǎo)電 線5a以一起并行的形式以約1. 0mm的螺距螺旋地纏繞在芯線3的外周。在導(dǎo)電線5a上， 通過(guò)涂敷醇酸硅氧烷清漆（醇酸：硅氧烷樹(shù)脂=50 : 50)并將它干燥，以約5 ym的厚度 形成含有硅氧烷樹(shù)脂的絕緣膜5b。通過(guò)圍繞芯線3纏繞導(dǎo)電線5a并隨后在纏繞的導(dǎo)電線 5a的外周上擠出覆蓋厚度為0. 2mm的含有阻燃劑的聚乙烯樹(shù)脂作為絕緣體層7,來(lái)形成加 熱線1。注意，在本實(shí)施方案中，用于絕緣體層7的聚乙烯樹(shù)脂的功能是作為熱熔合材料。 繩狀加熱器10具有上述構(gòu)造，并且具有0. 8mm的最終外徑。盡管當(dāng)考慮彎曲性和抗拉強(qiáng)度 時(shí)上述芯線3是有效的，但也可以代替芯線3使用處于一起并行或絞合在一起的狀態(tài)的多 根導(dǎo)電線。
[0051] 接著，將解釋向其粘著和固定上述繩狀加熱器10的基材11的構(gòu)造。本實(shí)施方案 的基材11由無(wú)紡織物（面密度：l〇〇g/m 2,厚度：0. 6mm)形成。該無(wú)紡織物是通過(guò)將10%的 具有芯-鞘結(jié)構(gòu)的熱熔合纖維與90%的由阻燃性聚酯纖維形成的阻燃性纖維混和而形成 的。在熱熔合纖維的芯-鞘結(jié)構(gòu)中，使用低熔點(diǎn)聚酯作為鞘組分。通過(guò)使用常規(guī)方法如沖 切，以想要的形狀形成上述基材11。
[0052] 接著，將解釋在基材11上以預(yù)定圖案形狀布置繩狀加熱器10并隨后將它們相互 結(jié)合并固定的構(gòu)造。圖2是顯示將繩狀加熱器10結(jié)合并固定在基材11上的熱壓型加熱器 制造