特開 2019-114524 保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線および保護部材

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2019-114524(P2019-114524A)

(43)【公開日】2019年7月11日

(54)【発明の名称】保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線および保護部材

(51)【国際特許分類】

   H05B 3/06 20060101AFI20190621BHJP

   H05B 3/14 20060101ALI20190621BHJP

【ＦＩ】

   H05B3/06 B

   H05B3/14 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】16

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2018-120784(P2018-120784)

(22)【出願日】2018年6月26日

(31)【優先権主張番号】特願2017-248372(P2017-248372)

(32)【優先日】2017年12月25日

(33)【優先権主張国】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000002440

【氏名又は名称】積水化成品工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002572

【氏名又は名称】特許業務法人平木国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山口 哲生

(72)【発明者】

【氏名】蓬田 由美

(72)【発明者】

【氏名】山口 雅人

(72)【発明者】

【氏名】石坂 勇樹

【テーマコード（参考）】

3K092

【Ｆターム（参考）】

3K092QA05

3K092QB21

3K092QB49

3K092QC36

3K092QC65

3K092TT09

3K092VV31

(57)【要約】      （修正有）

【課題】衝撃荷重に対して高い耐性を持つ線状ＰＴＣヒータ線を提供すること。
【解決手段】保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線３００は、正温度係数特性を備えた矩形状の面状発熱体１３と絶縁性被覆層１６、２２とを備えた線状ＰＴＣヒータ線３０における、外側の被覆層２２の外周部であって面状発熱体１３が位置する部位に、面状発熱体１３を衝撃荷重から保護するための保護部材４０を取り付けた構成を備える。好ましい保護部材４０は、枠部材４３、４４を備える第１の面材４１と第２の面材４２を有し、第１の面材４１と第２の面材４２は、枠部材４３、４４で外縁が区画される開口部４５、４６を有する。保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線３００は全体が最外層としての保護層によって被覆されていてもよい。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１および第２の線状の給電線と前記給電線の間で並列に接続される複数の正温度係数特性を備えた矩形状の面状発熱体と前記給電線および前記面状発熱体を被覆する被覆層とを少なくとも備えた線状ＰＴＣヒータ線と、前記線状ＰＴＣヒータ線の前記被覆層の外周部であって前記面状発熱体が位置する部位に取り付けられた前記面状発熱体を衝撃荷重から保護するための保護部材とで構成されることを特徴とする保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線。

【請求項2】

前記被覆層は第１の被覆層で構成され、前記第１の被覆層の外周部に前記保護部材が取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線。

【請求項3】

前記被覆層は内側の第１の被覆層とその外側の第２の被覆層とで構成され、前記第２の被覆層の外周部に前記保護部材が取り付けられ、前記第１の被覆層と第２の被覆層との間には金属の編組線によるシールドが介装されていることを特徴とする請求項１に記載の保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線。

【請求項4】

前記取り付けられた保護部材を外側から覆う保護層を最外層としてさらに備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線。

【請求項5】

請求項２を引用する請求項４に記載の保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線であって、前記第１の被覆層と前記保護層との間には金属の編組線によるシールドが介装されていることを特徴とする保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線。

【請求項6】

前記シールドは前記第１の被覆層の外周面に形成されており、前記シールドの上に前記保護部材が位置していることを特徴とする請求項５に記載の保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線。

【請求項7】

前記シールドは前記保護部材が取り付けられた前記第１の被覆層の全体を覆うようにして形成されていることを特徴とする請求項５に記載の保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線。

【請求項8】

前記保護部材は前記線状ＰＴＣヒータ線の上下の面に対応する第１と第２の面材とで構成されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線。

【請求項9】

前記保護部材は前記線状ＰＴＣヒータ線の上下の面に対応する第１と第２の面材と前記第１と第２の面材の端部を接続する縦材とで構成されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線。

【請求項10】

前記保護部材の前記第１と第２の面材は枠部材と前記枠部材で外縁が区画される開口部とで構成され、前記枠部材は前記面状発熱体の外周に位置していることを特徴とする請求項８または９に記載の保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線。

【請求項11】

前記保護部材の前記第１と第２の面材は平板部材であり、前記平板部材の前記面状発熱体に面する側には凹部が形成されていることを特徴とする請求項８または９に記載の保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線。

【請求項12】

前記保護部材は、一体に組み付け可能な２つの部材からなることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線。

【請求項13】

第１および第２の線状の給電線と前記給電線の間で並列に接続される複数の正温度係数特性を備えた矩形状の面状発熱体と前記給電線および前記面状発熱体を被覆する被覆層とを少なくとも備えた線状ＰＴＣヒータ線と共に用いる保護部材であって、
前記保護部材は、前記線状ＰＴＣヒータ線における前記面状発熱体の部位に配置可能な第１と第２の面材を少なくとも備える構成であることを特徴とする保護部材。

【請求項14】

前記第１と第２の面材の端部を接続する縦材をさらに備えることを特徴とする請求項１３に記載の保護部材。

【請求項15】

前記保護部材の前記第１と第２の面材は枠部材と前記枠部材で外縁が区画される開口部とで構成されていることを特徴とする請求項１３または１４に記載の保護部材。

【請求項16】

前記保護部材の前記第１と第２の面材は平板部材であり、前記平板部材の前記面状発熱体側の面には凹部が形成されていることを特徴とする請求項１３または１４に記載の保護部材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線および保護部材に関する。

【背景技術】

【0002】

正温度係数（ＰＴＣ）特性を備えた面状発熱体を備えた線状ＰＴＣヒータ線は知られており、柔軟性があり敷設が容易なことから、融雪等の用途に広く用いられている。ここで、ＰＴＣ特性とは、Positive Temperature Coefficientの頭文字を取ったものであり、温度が高くなると電気抵抗が正の数の係数だけ変化する特性をいう。

【0003】

その一例として、特許文献１には、繰り返しの曲げが作用しても、矩形状の面状発熱体と給電線との間に剥離が生じるのを回避できる線状ＰＴＣヒータ線が記載されている。そこにおいて、正温度係数特性を備えた面状発熱体として、導電体粉末を含む樹脂組成物からなる矩形状の面状発熱体が用いられ、その複数個を、金属端子を介して給電線に適宜の間隔をおいて機械的および電気的に接続固定して線状発熱ユニットとし、その全体を塩化ビニル系樹脂のような絶縁性部材で被覆することで線状ＰＴＣヒータ線としている。

【0004】

特許文献２には、第１および第２の線状給電線と、給電線の間で並列に接続されている複数の正温度係数特性を備えた矩形状の面状発熱体と、給電線および面状発熱体とを被覆する絶縁材料からなる第１の被覆層と第２の被覆層を備えた線状ＰＴＣヒータ線が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１４−１６４８７８号公報

【特許文献2】特開２０１５−２２５８１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１あるいは特許文献２に記載される形態の線状ＰＴＣヒータ線は、それが使用される周囲の温度環境を、使用している正温度係数特性を備えた面状発熱体の物性に応じて設定される所要の温度範囲に、容易に維持可能であることから、種々の分野で使用されるようになっており、今後も、さらに使用範囲は拡大することが期待できる。そのような使用場所として、線状ＰＴＣヒータ線に作用する荷重が、静荷重のみでなく、一時的にあるいは繰り返して衝撃荷重が作用するような使用場所を考慮することも必要となる。そのような使用場所の例としては、工場の冷凍庫などで使用される冷凍機のように振動が絶えず生じている場所での使用や、設置後に動く部位（例えば、機器のアーム）での使用等が挙げられる。

【0007】

現在使用されている正温度係数特性を備えた面状発熱体は、その構成上、静荷重に対しての耐性は十分であるものの、一時的あるいは反復して作用する衝撃荷重に対しては、耐性が十分とは言えない場合があり、破損が生じ発熱性能が低下する恐れがある。

【0008】

本発明は、起こり得る上記のような不都合に対処すべくなされたものであり、衝撃荷重に対して高い耐性を持つ線状ＰＴＣヒータ線を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記の課題を解決するための本発明による保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線は、第１および第２の線状の給電線と前記給電線の間で並列に接続される複数の正温度係数特性を備えた矩形状の面状発熱体と前記給電線および前記面状発熱体を被覆する被覆層とを少なくとも備えた線状ＰＴＣヒータ線と、前記線状ＰＴＣヒータ線の前記被覆層の外周部であって前記面状発熱体が位置する部位に取り付けられた前記面状発熱体を衝撃荷重から保護するための保護部材とで構成されることを特徴とする。

【0010】

本発明による保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線の一態様では、前記被覆層は第１の被覆層で構成され、前記第１の被覆層の外周部に前記保護部材が取り付けられていることを特徴とする。

【0011】

本発明による保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線の一態様では、前記被覆層は内側の第１の被覆層とその外側の第２の被覆層とで構成され、前記第２の被覆層の外周部に前記保護部材が取り付けられ、前記第１の被覆層と第２の被覆層との間には金属の編組線によるシールドが介装されていることを特徴とする。

【0012】

本発明による保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線の一態様では、前記取り付けられた保護部材を外側から覆う保護層を最外層としてさらに備えることを特徴とする。

【0013】

前記被覆層は第１の被覆層で構成され、前記第１の被覆層の外周部に前記保護部材が取り付けられている形態の保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線であって、前記取り付けられた保護部材を外側から覆う保護層を最外層としてさらに備える形態においては、前記第１の被覆層と前記保護層との間に金属の編組線によるシールドが介装されていてもよい。その場合、前記シールドは前記第１の被覆層の外周面に形成されて、前記シールドの上に前記保護部材が位置している形態であってもよく、前記シールドは前記保護部材が取り付けられた前記第１の被覆層の全体を覆うようにして形成されている形態であってもよい。

【0014】

本発明による保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線の一態様では、前記保護部材は前記線状ＰＴＣヒータ線の上下の面に対応する第１と第２の面材とで構成され、他の態様では、前記第１と第２の面材と前記第１と第２の面材の端部を接続する縦材とで構成される。

【0015】

本発明による保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線において、前記保護部材の前記第１と第２の面材は枠部材と前記枠部材で外縁が区画される開口部とで構成され、前記枠部材は前記面状発熱体の外周に位置している態様であってもよく、前記保護部材の前記第１と第２の面材は平板部材であり、前記平板部材の前記面状発熱体に面する側には凹部が形成されている態様であってもよい。

【0016】

本発明による保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線の一態様では、前記保護部材は一体のものとして構成されていてもよく、一体に組み付け可能な２つの部材から構成されていてもよい。

【0017】

本発明は、さらに、第１および第２の線状の給電線と前記給電線の間で並列に接続される複数の正温度係数特性を備えた矩形状の面状発熱体と前記給電線および前記面状発熱体を被覆する被覆層とを少なくとも備えた線状ＰＴＣヒータ線と共に用いる保護部材であって、前記保護部材は、前記線状ＰＴＣヒータ線における前記面状発熱体の部位に配置可能な第１と第２の面材を少なくとも備える構成であることを特徴とする保護部材をも開示する。

【0018】

前記保護部材の一態様では、前記第１と第２の面材の端部を接続する縦材をさらに備える。前記保護部材の他の態様では、前記保護部材の前記第１と第２の面材は枠部材と前記枠部材で外縁が区画される開口部とで構成されている。前記保護部材のさらに他の態様では、前記保護部材の前記第１と第２の面材は平板部材であり、前記平板部材の前記面状発熱体側の面には凹部が形成されている。

【0019】

本発明において、保護部材の材料は、使用される箇所で予測される最大荷重に耐えることのできる材料であれば適宜用いることができる。例として、金属材料や樹脂材料が挙げられる。金属材料としては、アルミ等の柔らかい材料であってもよく、ＳＵＳのような硬い材料であってもよい。他に、鉄、タングステンのような金属材料を例示できる。樹脂材料としては、ＦＲＰのような材料を例示できる。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、線状ＰＴＣヒータ線に衝撃荷重が作用したときに、該荷重は保護部材によって最初に受け止められ、その後に、線状ＰＴＣヒータ線の本体部に伝播する。すなわち、保護部材が緩衝材として機能する。そして、保護部材は、面状発熱体が位置する部位に取り付けられているので、面状発熱体が破損するのを高い確率で阻止することができる。

【0021】

また、取り付けられた保護部材を外側から覆う保護層を最外層としてさらに備える形態の保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線においては、取り付けた保護部材が不用意に線状ＰＴＣヒータ線から離脱するのを回避することができる。また、保護層を樹脂で構成することにより、保護部材が金属製であっても、保護部材が周囲の金属と直接接触するのを回避できるので、火花の発生を回避でき、防爆エリアでも安心して使用することができる。さらに電食が生じるのも回避できる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】線状ＰＴＣヒータ線における第１および第２の線状給電線および給電線の間で並列に接続されている複数の正温度係数特性を備えた矩形状の面状発熱体の一例を説明するための図。

【図2】給電線および面状発熱体を絶縁材料からなる第１の被覆層によって覆った状態での線状加熱体を説明する図。

【図3】第１の被覆層をさらに金属の編組線によるシールドと絶縁材料からなる第２の被覆層で覆った状態での線状ＰＴＣヒータ線を説明する図。

【図4】保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線の第１の形態を説明する図。

【図5】保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線の第２の形態を説明する図。

【図6】保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線の第３の形態を説明する図。

【図7】保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線の第４の形態を説明する図。

【図8】保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線の第５の形態を説明する図。

【図9】保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線の第６の形態を説明する図。

【図10】保護部材の他の形態を説明する図。

【図11】保護部材のさらに他の形態を説明する図。

【図12】保護部材のさらに他の形態を説明する図。

【図13】保護部材のさらに他の形態を説明する図。

【図14】保護部材のさらに他の形態を説明する図。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明による保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線および保護部材の実施の形態を添付の図面を参照しながら説明する。

【0024】

最初に、図１〜図３を参照して、保護部材を装着する前の線状ＰＴＣヒータ線について説明する。図１は、線状ＰＴＣヒータ線を構成する発熱部１０の一例を示している。この発熱部１０は、好ましくは銅単線のより線または編組線である第１の線状給電線１１と第２の線状給電線１２とを有し、第１の線状給電線１１と第２の線状給電線１２の間には複数の正温度係数特性を備えた矩形状の面状発熱体１３の複数個が並列に接続されている。

【0025】

面状発熱体１３は、従来知られたものであり、一例として、チタン酸バリウムに添加物を加えたセラミックスからなるものが挙げられる。また、カーボンブラックのような導電体粉末を含む樹脂組成物からなるものであってもよい。

【0026】

後者の場合、導電体粉末としては、カーボンブラック、ニッケルなどの導電体粉末が挙げられる。カーボンブラックとしては、アセチレンブラックおよびファーネスブラックで表面積が大きいもの、例えば、バルカンＸＣ−７２（キャポット社製品）、コンチネックスＮ３３０（カポット社製品）などが挙げられる。導電体粉末の平均粒径は４０〜７０μｍであるか、それより大きな平均粒径のものあるいはそれより小さい平均粒径のものと混合したものでもよい。樹脂組成物とは、ポリマーとして一般に使用されている高分子材料であってよく、ポリエチレン、ポリエチレン共重合体、ポリエステル、フッ素樹脂、フッ素系ゴム、アクリルゴム、ポリ塩化ビニルなどを挙げることができる。

【0027】

導電体粉末の樹脂組成物に対する添加量は、樹脂組成物１００質量部に対して、１５〜３０質量部であることが好ましい。導電体粉末の添加量が少なすぎると抵抗値が大きくなりすぎて発熱しなくなる。逆に多くなりすぎると抵抗が小さくなると同時に、抵抗値の温度依存性がなくなりＰＴＣ特性を示さなくなる。

【0028】

第１の線状給電線１１および第２の線状給電線１２と矩形状の面状発熱体１３とは、両者を機械的および電気的に接続するための金属端子１４によってかしめられて一体化している。矩形状の面状発熱体１３の大きさに制限はないが、この例では、横幅Ｄ：１０ｍｍ、長手方向の長さＡ：８ｍｍ、厚みＨ：２．５ｍｍの寸法である。可撓性を向上させるために、Ｄ／Ａの値が１または１以上であることが望ましい。金属端子１４の素材としては、銅、リン青銅、鉄、鉄ニッケル合金、金、銀、アルミニウムなどを用いることができる。また、好ましくは、面状発熱体１３と金属端子１４との間には、導電ペースト１５が塗布される。

【0029】

長手方向で隣接する矩形状の面状発熱体１３、１３間の距離Ｂは、所要の加熱環境が得られることを条件に任意であってよいが、好ましい一例として、３Ａ≦Ｂ≦１０Ａの条件を満足するものが挙げられる。また、線状ＰＴＣヒータ線３０の全長において、前記距離Ｂは等しくされている。

【0030】

図１に示す発熱部１０に対し、例えば従来知られた押出成形法の手法を用いて全体を絶縁材料からなる第１の被覆層１６で覆うことにより、図２に示す、線状加熱体２０とされる。絶縁材料としては、例として、電気絶縁性および可撓性を有する塩化ビニル系樹脂などの熱可塑性樹脂を挙げることができる。この線状加熱体２０を、そのまま線状ＰＴＣヒータ線として用いることもできる。

【0031】

図２に示す線状加熱体２０の全長に対して、アースとして機能する、例えばスズメッキ軟銅線のような金属の編組線によるシールド２１を巻き付け、さらにその上に、例えば従来知られた押出成形法を用いて、好ましくは前記第１の被覆層１６と同じ絶縁材料による第２の被覆層２２で覆うことにより、図３に示す線状ＰＴＣヒータ線３０とされる。

【0032】

［保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線の第１の形態］
図４（ａ）は、保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線の第１の形態を示している。第１の形態の保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線３００は、図３に示した線状ＰＴＣヒータ線３０における、その第２の被覆層２２の外周部であって前記した面状発熱体１３が位置する部位に、図４（ｂ）に示す保護部材４０を取り付けている。

【0033】

保護部材４０は、第１の面材４１と、前記第１の面材４１から距離ｓだけ離れた位置に第１の面材４１と平行に位置する第２の面材４２と、前記第１の面材４１と第２の面材４２の一方側の端部を接続する縦材４７とで構成されている。第１の面材４１と第２の面材４２の平面視での形状は共に矩形状であり、同じ大きさである。前記縦材４７は好ましくは、第１の面材４１と第２の面材４２に対して、垂直である。第１の面材４１と第２の面材４２は、共に、矩形状の枠部材４３、４４と、その枠部材４３、４４によって外縁が区画された開口部４５、４６とを有している。

【0034】

前記保護部材４０において、第１の面材４１と第２の面材４２との間の距離ｓは、線状ＰＴＣヒータ線３０における面状発熱体１３が位置する部位の厚みとほぼ等しいか、０．１〜０．３ｍｍ程度だけ狭い。第１の面材４１と第２の面材４２の横幅Ｗは、線状ＰＴＣヒータ線３０における面状発熱体１３が位置する部位での横幅と等しいか、０．５〜２ｍｍ程度だけ広い。また、第１の面材４１と第２の面材４２の縦幅ｋは、前記面状発熱体１３のおける長手方向の長さＡ（図１参照）よりも５〜９ｍｍ程度だけ大きい。第１の面材４１と第２の面材４２の前記枠部材４３、４４によって外縁が区画される開口部４５、４６の形状は、前記面状発熱体１３の平面視での形状とほぼ同じであり、その大きさは、面状発熱体１３の大きさよりも、０．５〜２ｍｍ程度だけ大きい。

【0035】

前記の保護部材４０を線状ＰＴＣヒータ線３０に取り付ける。取り付けは、線状ＰＴＣヒータ線３０における前記面状発熱体１３が位置している部位に、線状ＰＴＣヒータ線３０の側方から差し込むようにして取り付ける。取り付けた状態では、保護部材４０の枠部材４３、４４によって外縁が区画された開口部４５、４６内に、面状発熱体１３が入り込んだ状態となる。保護部材４０の取り付けは、線状ＰＴＣヒータ線３０における面状発熱体１３のすべての部位に対して行ってもよく、選択して行ってもよい。当該保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線３００が設置される箇所で発生することが予測される衝撃荷重の発生場所や発生面積等を考慮して、施工現場ごとに設定すればよい。

【0036】

設置場所において、保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線３００に、作用面が面方向の広がりを持つ衝撃荷重が作用したとき、該荷重は、線状ＰＴＣヒータ線３０に直接作用することはなく、保護部材４０に最初に作用する。保護部材４０の第１の面材４１と第２の面材４２は、枠部材４３、４４を備えており、荷重は枠部材４３（または４４）に直接的に作用する。一方、線状ＰＴＣヒータ線３０の面状発熱体１３は、枠部材４３、４４によって外縁が区画される開口部４５、４６内に位置している。そのために、衝撃が面状発熱体１３に直接に作用するのを回避でき、結果、面状発熱体１３が破損するのを確実に回避することができる。それにより、面状発熱体１３の破損によって発熱性能が低下するのを回避できる。

【0037】

［保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線の第２の形態］
図５は、保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線の第２の形態を示している。第２の形態の保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線２００は、図２に示した線状加熱体２０をそのまま線状ＰＴＣヒータ線として用い、その第１の被覆層１６の外周部であって前記した面状発熱体１３が位置する部位に保護部材４０を取り付けている。保護部材４０の形状は、第１の形態の保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線３００で用いた保護部材４０と同じであってよいが、その第１の面材４１と第２の面材４２との間の距離ｓは、線状加熱体２０における面状発熱体１３が位置する部位の厚みとほぼ等しいか、それより０．１〜０．３ｍｍ程度狭い距離とされている。

【0038】

保護部材４０の線状加熱体２０に対する取り付け方、および保護部材４０が線状加熱体２０に対してなす作用効果は、保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線３００における保護部材４０の場合と同じであり、説明は省略する。

【0039】

なお、第１の形態の保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線３００および第２の形態の保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線２００において、そこに取り付ける保護部材の第１の面材４１と第２の面材４２との間の距離ｓを、取付部位での線状ＰＴＣヒータ線３０の厚みまたは線状加熱体２０の厚みと等しいかわずかに短い距離としておくことにより、横からの挿入時に、第１の被覆層１６と第２の被覆層２２が変形することにより、または第１の被覆層１６が変形することにより、挿入を確実に行うことができるとともに、挿入後に容易には離脱できない状態で、保護部材を取り付けることが可能となる。

【0040】

［保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線の第３の形態］
図６は、保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線の第３の形態を示している。第３の形態の保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線３００Ａは、図４（ａ）に示した第１の形態の保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線３００の外側表面の全体を、その長手方向にわたってさらに保護層６０で被覆していることを特徴とする。この形態では、すべての保護部材４０は、前記保護層６０によって外側から覆われるとともに、該保護層６０は、第３の形態の保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線３００Ａでの最外層を形成する。

【0041】

保護層６０の素材に特に制限はないが、例として、樹脂、特に、電気絶縁性および可撓性を有する塩化ビニル系樹脂などの熱可塑性樹脂を挙げることができる。この場合、保護層６０は押出成形法の手法を用いて容易に形成することができる。

【0042】

保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線３００Ａでは、保護部材４０が不用意に離脱するのを防止できる。また、保護層６０が樹脂被覆の場合、金属の構造物、例えば金属配管、金属パネル、金属グレーチングなどに、線状ＰＴＣヒータ線３００Ａを接触させる場合でも、金属製の保護部材４０が金属の構造物に直接接触するのを回避することができ、不用意に火花が発生するような事態が生じるのを避けることができる。また、金属同士が接触するのを回避できることで、電食が生じるのも回避できる。

【0043】

なお、図６に示した保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線３００Ａでは、保護層６０を長手方向全長にわたって形成しているが、保護部材４０が位置する部位にのみ、当該保護部材４０を外側から覆うようにして保護層６０を形成するようにしてもよい。この場合にも、所期の目的は達成可能である

【0044】

［保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線の第４の形態］
図７は、保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線の第４の形態を示している。第４の形態の保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線２００Ａは、図５に示した第２の形態の保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線２００の外側表面の全体を、その長手方向にわたってさらに保護層６０で被覆していることを特徴とする。保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線２００Ａのすべての保護部材４０は、前記保護層６０によって外側から覆われる。そして、該保護層６０は、第４の形態の保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線２００Ａでの最外層を形成する。

【0045】

保護層６０の素材は、第３の形態の保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線３００Ａでの保護層６０と同様であってよい。保護層６０が奏する作用効果も、保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線３００Ａでの保護層６０と同様であり、説明は省略する。また、図７に示した保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線２００Ａにおいても、保護層６０を保護部材４０が位置する部位にのみ形成するようにしてもよい。

【0046】

［保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線の第５の形態］
図８は、保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線の第５の形態を示している。第５の形態の保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線２００Ｂは、図５に示した第２の形態の保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線２００と保護層６０との間に、アースとして機能する、例えばスズメッキ軟銅線のような金属の編組線によるシールド２１がさらに介装されている。すなわち、図５に示した第２の形態の保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線２００の外側表面の全体にシールド２１が形成され、さらにその上に保護層６０が最外層として形成されている。

【0047】

ここでも、保護層６０の素材は、他の形態の保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線３００Ａ、２００Ａでの保護層６０と同様であってよい。保護層６０が奏する作用効果は、保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線３００Ａ、２００Ａでの保護層６０の場合と同様であり、説明は省略する。

【0048】

［保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線の第６の形態］
図９は、保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線の第６の形態を示している。第６の形態の保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線２００Ｃは、金属の編組線によるシールド２１が図５に示した第２の形態の保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線２００における、線状加熱体２０と保護部材４０との間に介装されている点で、第５の形態の保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線２００Ｂと相違する。

【0049】

製造に当たっては、最初に、図２に示した線状加熱体２０の外側表面全体を覆うようにして金属の編組線によるシールド２１を形成する。次に、シールド２１を形成した線状加熱体２０における面状発熱体１３が位置する部位に、シールド２１の上から、保護部材４０を取り付ける。最後に、保護部材４０を取り付けた線状加熱体２０の外側表面の全体を、その長手方向にわたってさらに保護層６０で被覆する。

【0050】

ここでも、保護層６０の素材は、他の形態の保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線３００Ａ、２００Ａ、２００Ｂでの保護層６０と同様であってよく、また、保護層６０が奏する作用効果は、保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線３００Ａ、２００Ａ、２００Ｂでの保護層６０の場合と同様であり、説明は省略する。

【0051】

図１０〜図１４は、保護部材４０のさらに他の形態を示している。図１０（ａ）に斜視図を、図１０（ｂ）に図１０（ａ）のｂ−ｂ線に沿う断面を示す保護部材４０ａは、第１の面材４１ａと第２の面材４２ａが平板部材であり、前記した枠部材４３、４４および該枠部材４３、４４によって外縁が区画される開口部４５、４６を有しない。開口部に替えて、第１の面材４１ａと第２の面材４２ａの内面側、すなわち線状ＰＴＣヒータ線３０または線状加熱体２０に取り付けたときに、面状発熱体１３に面する側となる面には、凹部４５ａ、４６ａが形成されている。線状ＰＴＣヒータ線３０および線状加熱体２０に対する取り付け方は、保護部材４０の場合と同じである。この形態の保護部材４０ａでも、面材４１ａ（または面材４２ａ）で荷重を受けることで、その下に位置する面状発熱体１３に対する衝撃を緩和することができる。前記凹部４５ａ、４６ａが存在することで、面状発熱体１３に衝撃が直接に作用することを防ぐことができ、面状発熱体１３の破損を回避できる。また、保護部材４０のように開口部４５、４６を有しないことで、外からの異物が線状ＰＴＣヒータ線３０または線状加熱体２０に当たって面状発熱体１３に損傷を生じさせることも回避できる。

【0052】

図１１に示す保護部材４０ｂは、縦材４７が一枚ものでなく、第１の面材４１に接続する第１の縦板４７ａと第２の面材４２に接続する第２の縦板４７ｂとに２分割されている点で、前記した保護部材４０と異なっている。そして、第１の縦板４７ａの下端には張出部４９を備えた突起４８が形成されており、第２の縦材４７ｂの上端には前記突起４８および張出部４９が嵌入することのできる受け部５１を備えた切欠き部５０が形成されている。

【0053】

保護部材４０ｂでは、２分割された部材の一方（第２の面材４２側）を線状ＰＴＣヒータ線３０または線状加熱体２０の下側に置き、それに対して、他方側（第１の面材４１側）を上から押し付けることで、第１の面材４１と第２の面材４２との間に線状ＰＴＣヒータ線３０または線状加熱体２０を挟持した姿勢で、保護部材４０ｂをそこに取り付けることができる。取り付けられた状態では、保護部材４０ｂの前記突起４８と受け部５１とは離脱できない状態で係合した状態となっている。

【0054】

図１２に示す保護部材４０ｃは、第１の面材４１の両側部に前記した張出部４９を備えた突起４８が形成され、また、第２の面材４２の両側部にも前記した受け部５１を備えた切欠き部５０が形成されている点で、図７に示した保護部材４０ｂと相違している。取り付け方は、保護部材４０ｂの場合と同様である。

【0055】

図１３に示す保護部材４０ｄは、縦板４７に空所５２を設けた点で、図４（ｂ）に示した保護部材４０と相違している。空所５２を設けたことで、保護部材４０ｄの軽量化が図られる。

【0056】

なお、上記した保護部材４０ｂ〜保護部材４０ｄにおいて、第１の面材４１と第２の面材４２の形状は任意であり、図１０に示した保護部材４０ａのように、開口部を有しない平板材である第１の面材４１および第２の面材４２の裏面側に、凹部４５ａ、４６ａを形成する形状であってもよい。

【0057】

図１４に示す保護部材４０ｅは、第１の面材４１と第２の面材４２のみで構成されており、縦材４７を有しない点で、前記した保護部材４０〜４０ｄと相違している。図１４に示す例では、保護部材４０ｅの第１の面材４１は開口部４５を、第２の面材４２は開口部４６を有している。しかし、縦材４７を備えないことで、図４に示した保護部材４０と相違する。保護部材４０ｅは、縦材４７を備えないことを条件に、第１の面材４１と第２の面材４２の形状は任意であり、ここでも、図１０に示した保護部材４０ａのように、開口部を有しない平板材である第１の面材４１および第２の面材４２の裏面側に、凹部４５ａ、４６ａを形成する形状であってもよい。

【0058】

この形態の保護部材４０ｅの使用に当たっては、図３に示す線状ＰＴＣヒータ線３０あるいは図２に示す線状加熱体２０における、保護が必要とされる面状発熱体１３が位置している部位の両面に、第１の面材４１と第２の面材４２とを個々に配置する。そして、接着剤により固定するか、樹脂フィルムなどの適宜の被覆シートにより全体を包み込むか、あるいは、図６〜図９に示した第３の形態〜第６の形態の保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線のように、適宜の保護層６０で全体を包み込む。それにより、面状発熱体１３の位置に保護部材４０ｅが自由には移動しない状態で配置された状態となる。

【0059】

外からの衝撃力による面状発熱体１３への影響は、第１の面材４１と第２の面材４２によって緩和されることで、面状発熱体１３は保護される。線状ＰＴＣヒータ線３０あるいは線状加熱体２０の使用条件によっては、第１の面材４１と第２の面材４２のいずれか一方のみを面状発熱体１３の箇所に配置し固定することもできる。

【0060】

以上の説明では、保護部材の形状はすべて矩形状としたが、保護部材の外観形状は矩形状に限らす、円形状、楕円形状、多角形状などであってもよい。また、開口部を有する保護部材にあっては、該開口部の形状も、矩形状に限らす、円形状、楕円形状、多角形状などであってもよい。

【0061】

［実験例］
次に、本発明者が行った実験例を説明する。試験に用いた線状ＰＴＣヒータ線は、図３に基づき先に説明した線状ＰＴＣヒータ線３０である。線状ＰＴＣヒータ線３０の横幅は１８．５ｍｍ、面状発熱体１３が位置する部位での厚みは７．５ｍｍである。面状発熱体１３は、素材がチタン酸バリウム系セラミックスであり、寸法は、横幅Ｄ：１０ｍｍ、長手方向の長さＡ：８ｍｍ、厚みＨ：２．５ｍｍである。第１の被覆層１６および第２の被覆層２２は軟質ＰＶＣを用いて従来知られた押出成形法の手法により形成した。

【0062】

実験は、上記の線状ＰＴＣヒータ線３０における面状発熱体１３の位置に、図４（ｂ）に示した形状の保護部材４０を挿入して行った。保護部材４０において、第１の面材４１と第１の面材４２との間の距離ｓは７．０ｍｍ、第１の面材４１と第２の面材４２の横幅Ｗは１９ｍｍ、第１の面材４１と第２の面材４２の縦幅ｋは１６ｍｍとした。また、第１の面材４１と第２の面材４２に形成した開口部４５、４６の寸法は、８ｍｍ×１５ｍｍとした。素材はＳＵＳであり、厚み１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、１．５ｍｍの４種のものを用いた。

【0063】

重錘として、先端が丸みをおびたかまぼこ状であり、先端の横幅２５ｍｍ、縦長さ３０ｍｍ、全体の重さが１ｋｇの柱状の重錘を用いた。該重錘を保護部材４０の直上７０ｃｍの高さから、保護部材４０の上に落下させた。落下させた後に、元の位置に重錘を戻し、保護部材４０の形状変化を目視により観察した。また、保護部材４０を取り外し、線状ＰＴＣヒータ線３０の第１の被覆層１６および第２の被覆層２２を除去して、面状発熱体１３の破損の有無を目視により観察した。

【0064】

［結果］
［保護部材の変形の有無］
厚み１ｍｍの素材で作った保護部材では、枠部材がわずかに変形していたが、他の厚みの素材で作った保護部材には、変形は見られなかった。

【0065】

［面状発熱体の破損］
いずれの面状発熱体にも破損は見られなかった。

【0066】

［比較例］
同じ線状ＰＴＣヒータ線３０を用いた。ただし、保護部材を装着しなかった。実験は、同じ重さの重錘を、同じ高さから、線状ＰＴＣヒータ線３０の面状発熱体１３が位置する部位上に落下させた。落下させた重錘を元の位置に戻した後、線状ＰＴＣヒータ線３０の第１の被覆層１６および第２の被覆層２２を除去して、面状発熱体１３の破損の有無を目視で観察した。

【0067】

同じ落下試験を、線状ＰＴＣヒータ線３０を取り換えて複数回行ったところ、面状発熱体１３に破損が生じた線状ＰＴＣヒータ線が観察される場合があった。

【0068】

［評価］
上記の結果から、本発明による保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線は、衝撃力に対して高い安定性を備えていることが確認できた。また、保護部材そのものの有用性も確認できた。

【符号の説明】

【0069】

１０…線状ＰＴＣヒータ線を構成する発熱部、
１３…正温度係数特性を備えた矩形状の面状発熱体、
１６…第１の被覆層、
２０…線状加熱体、
２１…シールド、
２２…第２の被覆層、
３０…線状ＰＴＣヒータ線、
４０…保護部材、
４１…第１の面材、
４２…第２の面材、
４３、４４…矩形状の枠部材、
４５、４６…枠部材によって外縁が区画された開口部、
４７…縦材、
６０…保護層、
３００…保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線の第１の形態、
２００…保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線の第２の形態、
３００Ａ…保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線の第３の形態、
２００Ａ…保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線の第４の形態、
２００Ｂ…保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線の第５の形態、
２００Ｃ…保護部材を備えた線状ＰＴＣヒータ線の第６の形態。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】