JPH0197386A - 発熱体の安全装置 - Google Patents
発熱体の安全装置Info
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- JPH0197386A JPH0197386A JP25444787A JP25444787A JPH0197386A JP H0197386 A JPH0197386 A JP H0197386A JP 25444787 A JP25444787 A JP 25444787A JP 25444787 A JP25444787 A JP 25444787A JP H0197386 A JPH0197386 A JP H0197386A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は電熱マット、電熱シート、水道凍結防止装置等
のワイヤー状の発熱体（発熱線）を使用する発熱体の安
全装置に関するものである。
のワイヤー状の発熱体（発熱線）を使用する発熱体の安
全装置に関するものである。
（背景技術）
従来の電熱マット等の特に小型の発熱体は、第３図に示
すように、電熱マット本体１１′に発熱線Ｈ′が蛇行し
て配設され、温度制御兼安全装置としてサーモスイッチ
ＴＳ’と温度ヒユーズＴＦ’とが埋設されているものが
多かった。なお、第３図においてＳＷ′は大切スイッチ
、１２′は電源コードである。
すように、電熱マット本体１１′に発熱線Ｈ′が蛇行し
て配設され、温度制御兼安全装置としてサーモスイッチ
ＴＳ’と温度ヒユーズＴＦ’とが埋設されているものが
多かった。なお、第３図においてＳＷ′は大切スイッチ
、１２′は電源コードである。
しかして、従来のこの種の発熱体にあっては、使用する
発熱線Ｈ′は、第５図に示すように、芯材２１′にスパ
イラル状に発熱導体２２′を巻き上げ、その外側に絶縁
被覆２３′を設けであるのみてあり、また、その回路構
成は第４図に示すようになっていた。すなわち、商用電
源ＡＣ’の一端に大切スイッチＳＷ’ 、温度ヒユーズ
ＴＦ’を、他端にサーモスイッチＴＳ’を介して発熱線
Ｈ′の発熱導体２２′を接続していた。
発熱線Ｈ′は、第５図に示すように、芯材２１′にスパ
イラル状に発熱導体２２′を巻き上げ、その外側に絶縁
被覆２３′を設けであるのみてあり、また、その回路構
成は第４図に示すようになっていた。すなわち、商用電
源ＡＣ’の一端に大切スイッチＳＷ’ 、温度ヒユーズ
ＴＦ’を、他端にサーモスイッチＴＳ’を介して発熱線
Ｈ′の発熱導体２２′を接続していた。
動作としては、発熱体の全体が異常温度上昇した場合、
サーモスイッチＴＳ’が動作してオフとなり、発熱導体
２２′への通電を停止することにより異常温度上昇を防
止する。また、サーモスイッチＴＳ’の接点の溶着故障
等により異常温度上昇した場合には、温度ヒユーズＴＦ
’が所定の温度で溶断し、発熱導体２２′への通電を停
止することにより異常温度上昇を防止する。
サーモスイッチＴＳ’が動作してオフとなり、発熱導体
２２′への通電を停止することにより異常温度上昇を防
止する。また、サーモスイッチＴＳ’の接点の溶着故障
等により異常温度上昇した場合には、温度ヒユーズＴＦ
’が所定の温度で溶断し、発熱導体２２′への通電を停
止することにより異常温度上昇を防止する。
従来の安全装置はかように動作するものであったが、サ
ーモスイッチＴＳ’および温度ヒユーズＴＦ’は局部的
な発火や異常温度上昇に対しては動作しないため、繰り
返し踏み付け、繰り返し折り曲げ等で発熱線Ｈ′が傷つ
き発熱導体２２′が断線に至った場合、あるいは外部よ
りアイロン等で加熱された場合には全く対処できなかっ
た。
ーモスイッチＴＳ’および温度ヒユーズＴＦ’は局部的
な発火や異常温度上昇に対しては動作しないため、繰り
返し踏み付け、繰り返し折り曲げ等で発熱線Ｈ′が傷つ
き発熱導体２２′が断線に至った場合、あるいは外部よ
りアイロン等で加熱された場合には全く対処できなかっ
た。
すなわち、この種の発熱体Ｈ′は踏み付けられたり折り
曲げられたりすることが多く、発熱導体２２′が断線す
る乙ともしばしばあるが、その際に断線部分で断線アー
クが発生し、最悪の場合には火災に至るという危険があ
った。また、局部的な加熱がサーモスイッチＴＳ’、温
度ヒユーズＴＦ’のない部分で行われた場合にも発熱体
Ｈ′への通電が停止されないため、異常温度上昇して危
険であった。
曲げられたりすることが多く、発熱導体２２′が断線す
る乙ともしばしばあるが、その際に断線部分で断線アー
クが発生し、最悪の場合には火災に至るという危険があ
った。また、局部的な加熱がサーモスイッチＴＳ’、温
度ヒユーズＴＦ’のない部分で行われた場合にも発熱体
Ｈ′への通電が停止されないため、異常温度上昇して危
険であった。
（発明の目的）
本発明は上記の点に鑑み提案されたものであり、その目
的とするところは、繰り返し踏み付け、繰り返し折り曲
げ等により発熱線が傷ついても断線アークが発生する前
、あるいは断線アークが発生しても大事（こ至る前に通
電を停止することができると共に、断線す外の原因によ
る異常温度上昇に対しても有効に動作することのできる
極めて安全性の高い発熱体の安全装置を提供することに
ある。
的とするところは、繰り返し踏み付け、繰り返し折り曲
げ等により発熱線が傷ついても断線アークが発生する前
、あるいは断線アークが発生しても大事（こ至る前に通
電を停止することができると共に、断線す外の原因によ
る異常温度上昇に対しても有効に動作することのできる
極めて安全性の高い発熱体の安全装置を提供することに
ある。
（発明の開示）
以下、実施例を示す図面に沿って本発明を詳述する。
第１図１よ本発明の発熱体の安全装置の一実施例を示す
回路構成図であり、第２図は発熱体を構成する発熱線の
構成図である。第２図において発熱線の構成を説明する
と、発熱線Ｈはポリエステルより糸等の芯材１にスパイ
ラル状に巻かれた銅合金等よりなる発熱導体２と、この
発熱導体２の外側に被覆されたポリアミド樹脂や塩化ビ
ニル樹脂等の熱可塑性樹脂材３と、この熱可塑性樹脂材
３の外側にスパイラル状に巻かれた銅合金等よりなる信
号線４と、この信号線４の外側に被覆された塩化ビニル
等の、１８縁層５とから構成されている。
回路構成図であり、第２図は発熱体を構成する発熱線の
構成図である。第２図において発熱線の構成を説明する
と、発熱線Ｈはポリエステルより糸等の芯材１にスパイ
ラル状に巻かれた銅合金等よりなる発熱導体２と、この
発熱導体２の外側に被覆されたポリアミド樹脂や塩化ビ
ニル樹脂等の熱可塑性樹脂材３と、この熱可塑性樹脂材
３の外側にスパイラル状に巻かれた銅合金等よりなる信
号線４と、この信号線４の外側に被覆された塩化ビニル
等の、１８縁層５とから構成されている。
第１図において回路構成を説明すると、発熱線Ｈの発熱
導体２の一端は温度ヒユーズＴＦおよび大切スイッチＳ
Ｗを介して商用電源ＡＣの一端に接続され、発熱導体２
の他端はサーモスイッチＴＳを介して商用電源人Ｃの他
端に接続されて主回路を構成している。また、発熱線Ｈ
の信号線４の一端と発熱導体２の一端との間には高抵抗
値の抵抗Ｒ１が接続され、信号線４の他端と発熱導体２
の他端との間には低抵抗値の電流ヒユーズＣＦが接続さ
れている。次いで、信号線４の一端と発熱導体２の他端
との間には抵抗Ｒ２，Ｒ３が直列に接続され、この抵抗
Ｒ２，Ｒ，の接続点ど−４〜 信号線４の他端との間には抵抗Ｒ４が接続されている。
導体２の一端は温度ヒユーズＴＦおよび大切スイッチＳ
Ｗを介して商用電源ＡＣの一端に接続され、発熱導体２
の他端はサーモスイッチＴＳを介して商用電源人Ｃの他
端に接続されて主回路を構成している。また、発熱線Ｈ
の信号線４の一端と発熱導体２の一端との間には高抵抗
値の抵抗Ｒ１が接続され、信号線４の他端と発熱導体２
の他端との間には低抵抗値の電流ヒユーズＣＦが接続さ
れている。次いで、信号線４の一端と発熱導体２の他端
との間には抵抗Ｒ２，Ｒ３が直列に接続され、この抵抗
Ｒ２，Ｒ，の接続点ど−４〜 信号線４の他端との間には抵抗Ｒ４が接続されている。
一方、発熱線Ｈの発熱導体２の両端間には発熱抵抗Ｒ８
とサイリスタＳＣＲとの直列回路が接続され、サイリス
タＳＣＨのゲートは抵抗Ｒ２゜Ｒ３の接続点に接続され
、発熱抵抗Ｒ８は主回路に挿入された温度ヒユーズＴＦ
と熱的に結合するようになっている。
とサイリスタＳＣＲとの直列回路が接続され、サイリス
タＳＣＨのゲートは抵抗Ｒ２゜Ｒ３の接続点に接続され
、発熱抵抗Ｒ８は主回路に挿入された温度ヒユーズＴＦ
と熱的に結合するようになっている。
しかして、上記の実施例の主たる動作は次のようになる
。
。
■信号線４が先に断線した場合の動作
■発熱導体２が先に断線した場合の動作０局部的に加熱
された場合の動作 ■全体的に異常温度上昇した場合の動作以下、各場合に
ついて説明する。
された場合の動作 ■全体的に異常温度上昇した場合の動作以下、各場合に
ついて説明する。
〔■信号線４が先に断線した場合の動作〕信号線４の断
線は主として繰り返し踏み付は等によって生じる。すな
わち、第２図のような２重スパイラル巻にした発熱線Ｈ
の特性として外荷重を繰り返し加えられると外巻の信号
線４の方が早く断線に至る傾向を示す。その理由ば巻外
径が大きいことと、熱可塑性樹脂材３の層があるために
発熱線Ｈが圧縮変形するほど大きい荷重を受けた場合に
は外巻線の方が変形が大きく、金属疲労によって断線す
るためである。
線は主として繰り返し踏み付は等によって生じる。すな
わち、第２図のような２重スパイラル巻にした発熱線Ｈ
の特性として外荷重を繰り返し加えられると外巻の信号
線４の方が早く断線に至る傾向を示す。その理由ば巻外
径が大きいことと、熱可塑性樹脂材３の層があるために
発熱線Ｈが圧縮変形するほど大きい荷重を受けた場合に
は外巻線の方が変形が大きく、金属疲労によって断線す
るためである。
しかして、信号線４が断線すると抵抗Ｒ１を介して信号
線４に流れていた電流が消失するため抵抗Ｒ１と信号線
４との接続点の電位が高まり、その結果、抵抗Ｒ２，Ｒ
３の接続点、すなわち、サイリスタＳＣＲのゲートの電
位が高まってサイリスタＳＣＲがオンする。これにより
、発熱抵抗Ｒ０に電流が流れ、これと熱的に結合された
温度ヒユーズＴＦを溶断させろことにより発熱線Ｈの発
熱導体２への通電を停止する。よって、発熱導体２が傷
つき断線しかかっていてもアークが発生することがなく
なる。なお、信号線４にも電圧印加はあるが抵抗Ｒ１が
高抵抗であるので信号線４の断線部には大きな電圧は印
加されずアークはほとんど発生しない。また、断線する
と上述の動作により電源が遮断されるので危険はない。
線４に流れていた電流が消失するため抵抗Ｒ１と信号線
４との接続点の電位が高まり、その結果、抵抗Ｒ２，Ｒ
３の接続点、すなわち、サイリスタＳＣＲのゲートの電
位が高まってサイリスタＳＣＲがオンする。これにより
、発熱抵抗Ｒ０に電流が流れ、これと熱的に結合された
温度ヒユーズＴＦを溶断させろことにより発熱線Ｈの発
熱導体２への通電を停止する。よって、発熱導体２が傷
つき断線しかかっていてもアークが発生することがなく
なる。なお、信号線４にも電圧印加はあるが抵抗Ｒ１が
高抵抗であるので信号線４の断線部には大きな電圧は印
加されずアークはほとんど発生しない。また、断線する
と上述の動作により電源が遮断されるので危険はない。
〔■発熱導体２が先に断線した場合の動作〕発熱導体２
の断線は主として繰り返し折り曲げ等によって生じる。
の断線は主として繰り返し折り曲げ等によって生じる。
すなわち、第２図のような２重スパイラル巻にした発熱
線Ｈの特性として繰り返し折り曲げされると１巻の発熱
導体２の方が早く断線に至る傾向を示す。その理由は、
折り曲げられた場合、外巻線は巻径が大きいことと、ス
パイラル巻になっていることから導体そのものが受ける
曲げ変形は小さいが、内巻線は巻径が小さいのでスパイ
ラ、ル巻になっていても導体そのものが受ける曲げ変形
は大きくなるからである。
線Ｈの特性として繰り返し折り曲げされると１巻の発熱
導体２の方が早く断線に至る傾向を示す。その理由は、
折り曲げられた場合、外巻線は巻径が大きいことと、ス
パイラル巻になっていることから導体そのものが受ける
曲げ変形は小さいが、内巻線は巻径が小さいのでスパイ
ラ、ル巻になっていても導体そのものが受ける曲げ変形
は大きくなるからである。
しかして、１巻の発熱導体２が先に断線に至った場合に
はアークの発生はあるが断線アークは熱可塑性樹脂材３
を溶融して外巻の信号線４に至り、大きな電流が信号線
４．電流ヒユーズＣＦを流れるので電流ヒユーズＣＦが
溶断する。この電流ヒユーズＣＦの溶断はアークによる
場合と、断線した発熱導体２が信号線４と接触すること
による場合とがあるが、いずれにしてもアークは内部よ
り発生し、かつアークの発生は短時間であるため、絶縁
層５の外まで影響するまでに電流ヒユーズＣＦが溶断す
る。電流ヒユーズＣＦが溶断すると、抵抗Ｒ，，Ｒ２，
信号線４の抵抗。
はアークの発生はあるが断線アークは熱可塑性樹脂材３
を溶融して外巻の信号線４に至り、大きな電流が信号線
４．電流ヒユーズＣＦを流れるので電流ヒユーズＣＦが
溶断する。この電流ヒユーズＣＦの溶断はアークによる
場合と、断線した発熱導体２が信号線４と接触すること
による場合とがあるが、いずれにしてもアークは内部よ
り発生し、かつアークの発生は短時間であるため、絶縁
層５の外まで影響するまでに電流ヒユーズＣＦが溶断す
る。電流ヒユーズＣＦが溶断すると、抵抗Ｒ，，Ｒ２，
信号線４の抵抗。
抵抗Ｒ４，Ｒ３で分圧された電圧がサイリスタＳＣＲの
ゲートを駆動してオンし、前述と同様に温度ヒユーズＴ
Ｆを溶断させて通電を停止する。よって、アークの発生
が続くことばなく安全を保つことができる。
ゲートを駆動してオンし、前述と同様に温度ヒユーズＴ
Ｆを溶断させて通電を停止する。よって、アークの発生
が続くことばなく安全を保つことができる。
〔０局部的に加熱された場合の動作〕
外部よりアイロン等により局部的に加熱された場合には
、異常温度上昇した部分の熱可塑性樹脂材３が溶融して
発熱導体２と信号線４とが短絡し、電流ヒユーズＣＦが
溶断し、前述と同様にサイリスタＳＣＲがオン動作する
ことによって温度ヒユーズＴＦを溶断させて通電を停止
する。よって、異常高温となる危険がなく安全を保つこ
とができる。
、異常温度上昇した部分の熱可塑性樹脂材３が溶融して
発熱導体２と信号線４とが短絡し、電流ヒユーズＣＦが
溶断し、前述と同様にサイリスタＳＣＲがオン動作する
ことによって温度ヒユーズＴＦを溶断させて通電を停止
する。よって、異常高温となる危険がなく安全を保つこ
とができる。
〔■全体的に異常温度上昇した場合の動作〕サーモスイ
ッチＴＳが正常に機能する場合にはそのオフ動作により
発熱線Ｈへの通電が停止されて安全を保つ。
ッチＴＳが正常に機能する場合にはそのオフ動作により
発熱線Ｈへの通電が停止されて安全を保つ。
また、サーモスイッチＴＳの接点短絡故障等が生じた場
合には、■と同様に熱可塑性樹脂３が溶融して発熱導体
２と信号線４とが短絡し、電流ヒユーズＣＦが溶断し、
サイリスタＳＣＲがオン動作することによって温度ヒユ
ーズＴＦを溶断させて通電を停止する。
合には、■と同様に熱可塑性樹脂３が溶融して発熱導体
２と信号線４とが短絡し、電流ヒユーズＣＦが溶断し、
サイリスタＳＣＲがオン動作することによって温度ヒユ
ーズＴＦを溶断させて通電を停止する。
よって、いずれの場合においても異常高温となる危険が
なく、安全を保つことができる。
なく、安全を保つことができる。
（発明の効果）
以上のように本発明にあっては、芯材に巻かれた発熱導
体と、この発熱導体の外側に被覆された熱可塑性樹脂材
と、この熱可塑性樹脂材の外側に巻かれた信号線と、こ
の信号線の外側に被覆された絶縁層とからなる発熱線を
用いた発熱体の安全装置において、前記信号線と直列接
続された電流ヒユーズと、前記信号線の断線、前記電流
ヒユーズの溶断および前記発熱導体と前記信号線との接
触を検出してオンするサイリスタと、このサイリスタと
直列接続されて商用電源と前記発熱導体との接続経路に
挿入された温度ヒユーズを溶断せしめる発熱抵抗とを備
えているので、 （イ）Ｉ！！す返し踏み付は等により発熱線が傷ついた
場合は信号線が先に断線し、その時点で通電が停止する
ので、発熱導体の断線アークが発生することが全くない
。
体と、この発熱導体の外側に被覆された熱可塑性樹脂材
と、この熱可塑性樹脂材の外側に巻かれた信号線と、こ
の信号線の外側に被覆された絶縁層とからなる発熱線を
用いた発熱体の安全装置において、前記信号線と直列接
続された電流ヒユーズと、前記信号線の断線、前記電流
ヒユーズの溶断および前記発熱導体と前記信号線との接
触を検出してオンするサイリスタと、このサイリスタと
直列接続されて商用電源と前記発熱導体との接続経路に
挿入された温度ヒユーズを溶断せしめる発熱抵抗とを備
えているので、 （イ）Ｉ！！す返し踏み付は等により発熱線が傷ついた
場合は信号線が先に断線し、その時点で通電が停止する
ので、発熱導体の断線アークが発生することが全くない
。
（ロ）繰り返し折り曲げ等により発熱線が傷ついた場合
は発熱導体が先に断線するが、断線アークが絶縁層を破
って大事に至る前に通電を停止することができる。
は発熱導体が先に断線するが、断線アークが絶縁層を破
って大事に至る前に通電を停止することができる。
（ハ）断線以外の原因による異常２Ｈ度上昇ｔこ対して
も有効に動作する。
も有効に動作する。
（ニ）よって、安全性を大幅に向上することができる。
等の効果がある。
第１図は本発明の発熱体の安全装置の一実施例を示す回
路構成図、第２図は発熱線の構成図、第３図ないし第５
図は従来の発熱体を示す構成図である。 ■］・ ・発熱線、１・ ・芯利、２ ・・発熱導体、
３・・・熱可塑性樹脂材、４ 信号線、５ ・絶縁
層、ＴＳ−サーモスイッチ、ＴＦ温度ヒユーズ、ＣＦ・
・・・電流ヒユーズ、Ｒ１−Ｒ４抵抗、Ｒｏ・・発熱抵
抗、５ＣＲ−−”Ｊイリスタ、ＡＣ−商用電源、ＳＷ・
・大切スイッチ ほか１名 第１図 ／ ＴＳ 第２図 −１２〜 第 ５ 閃
路構成図、第２図は発熱線の構成図、第３図ないし第５
図は従来の発熱体を示す構成図である。 ■］・ ・発熱線、１・ ・芯利、２ ・・発熱導体、
３・・・熱可塑性樹脂材、４ 信号線、５ ・絶縁
層、ＴＳ−サーモスイッチ、ＴＦ温度ヒユーズ、ＣＦ・
・・・電流ヒユーズ、Ｒ１−Ｒ４抵抗、Ｒｏ・・発熱抵
抗、５ＣＲ−−”Ｊイリスタ、ＡＣ−商用電源、ＳＷ・
・大切スイッチ ほか１名 第１図 ／ ＴＳ 第２図 −１２〜 第 ５ 閃
Claims (1)
- 芯材に巻かれた発熱導体と、この発熱導体の外側に被覆
された熱可塑性樹脂材と、この熱可塑性樹脂材の外側に
巻かれた信号線と、この信号線の外側に被覆された絶縁
層とからなる発熱線を用いた発熱体の安全装置において
、前記信号線と直列接続された電流ヒューズと、前記信
号線の断線、前記電流ヒューズの溶断および前記発熱導
体と前記信号線との接触を検出してオンするサイリスタ
と、このサイリスタと直列接続されて商用電源と前記発
熱導体との接続経路に挿入された温度ヒューズを溶断せ
しめる発熱抵抗とを備えてなることを特徴とする発熱体
の安全装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25444787A JPH0197386A (ja) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | 発熱体の安全装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25444787A JPH0197386A (ja) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | 発熱体の安全装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0197386A true JPH0197386A (ja) | 1989-04-14 |
| JPH0410196B2 JPH0410196B2 (ja) | 1992-02-24 |
Family
ID=17265134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25444787A Granted JPH0197386A (ja) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | 発熱体の安全装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0197386A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0432411U (ja) * | 1990-07-12 | 1992-03-17 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4949233A (ja) * | 1972-09-14 | 1974-05-13 | ||
| JPS5765414U (ja) * | 1980-10-02 | 1982-04-19 | ||
| JPS6193577A (ja) * | 1984-10-15 | 1986-05-12 | 松下電工株式会社 | 過昇防止回路 |
-
1987
- 1987-10-08 JP JP25444787A patent/JPH0197386A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4949233A (ja) * | 1972-09-14 | 1974-05-13 | ||
| JPS5765414U (ja) * | 1980-10-02 | 1982-04-19 | ||
| JPS6193577A (ja) * | 1984-10-15 | 1986-05-12 | 松下電工株式会社 | 過昇防止回路 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0432411U (ja) * | 1990-07-12 | 1992-03-17 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0410196B2 (ja) | 1992-02-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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