JPH08255538A - 面状温度ヒュ−ズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】燃焼機器の胴板部開孔からの噴射燃焼ガスと接
触して作動し、燃焼を停止して燃焼機器の異常過熱を未
然に防止する遮熱板付面状温度ヒュ−ズにおいて、フラ
ックスによる絶縁膜の劣化を排除でき、しかも、迅速な
作動を保障し得る面状温度ヒュ−ズを提供する。 【構成】少なくとも片面に絶縁膜を有する金属板１の片
面に所定パタ−ンの凹条１３が設けられ、中空低融点可
溶金属線の中空孔内にフラックス５を有するフラックス
入り低融点可溶金属線６が前記の凹条１３に納められ、
この凹条１３に封止樹脂８がモ−ルドされている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は瞬間湯沸器等の燃焼機器
の過熱防止に使用する面状温度ヒュ−ズに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】燃焼機器、例えば瞬間湯沸器において
は、急速な加熱と頻繁な加熱・冷却の繰返しにより、燃
焼室胴板部の熱疲労が早期に発生し、更には、燃焼ガス
中の腐食性成分による胴板部の腐食も重なって、胴板部
に孔が開き胴板部内の燃焼ガスが外部に噴出する畏れが
あり、これが原因で二次災害が惹起される危険性があ
る。

【０００３】かかる危険性を排除するために、上記燃焼
室胴板部の背面と外ケ−シングとの間に遮熱板付面状温
度ヒュ−ズを配設し、上記噴出燃焼ガスの壁面への接触
を遮熱板で防止すると共に遮熱板への噴出燃焼ガスの接
触によって面状温度ヒュ−ズを作動させ、マイコン制御
によりガス供給電磁弁を閉鎖してガスの燃焼を停止する
ことが提案されている。

【０００４】この遮熱板付面状温度ヒュ−ズとしては、
図８の（イ）並びに（ロ）〔図８の（イ）のロ−ロ断面
図〕に示すように、片面に絶縁膜１１’を設けた金属板
１’の片面に蛇行溝１３’をプレス成型し、この溝１
３’内に低融点可溶金属線６’を収容し、金属板片面に
絶縁被覆層８’を設けたものが提案されている（実開平
５−２７５５８号公報）。

【０００５】また、図９に示すように、片面に絶縁膜１
１’を設けた金属板１’の片面両端部に電極群２’，…
を固着し、この両電極群にまたがって低融点可溶金属線
６’，…を接続し、低融点可溶金属線にフラックス
５’，…を塗着し、このフラックス塗着低融点可溶金属
線並びに電極２’を覆って絶縁層８’を設けたものが提
案されている（特開平５−１２９７２号公報）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記の遮熱板付面状温
度ヒュ−ズにおいては、上記胴板部の開孔からの噴出燃
焼ガスが金属板に接触すると、その接触箇所から最短距
離に位置する低融点可溶金属線部分が溶断されて作動
し、この場合、その最短距離が小であるほど、迅速に作
動させることができるから、低融点可溶金属線をできる
だけ短間隔で配設することが要求される。

【０００７】上記の遮熱板付面状温度ヒュ−ズ中、図８
の（イ）並びに（ロ）に示す遮熱板付面状温度ヒュ−ズ
においては、プレス成型した金属板１’の溝１３’に低
融点可溶金属線６’を収容しており、低融点可溶金属線
６’，…を相互の接触を排除して容易に所定の短間隔で
配設することができる。しかしながら、溝１３’と低融
点可溶金属線６’との間に間隙を残し、低融点可溶金属
線６’の溶融時、その溶融金属をその隙間を伝って流動
させることにより低融点可溶金属線６’を溶断させてお
り、空隙中の酸素のために低融点可溶金属線６’に酸化
皮膜が形成され、この酸化皮膜の不溶性のために低融点
可溶金属線６’の溶断が困難となり、溶断作動特性に問
題がある。また、蛇行溝１３’の曲り部１３１’におい
ては、プレス時、複雑な加工歪が発生し、金属板１’が
反曲したり、曲り部１３１’にクラックが発生し易いと
いう不具合もある。

【０００８】他方、図９に示す遮熱板付面状温度ヒュ−
ズにおいては、低融点可溶金属線６’にフラックス５’
を塗布しているので、上記酸化を防止でき、良好な溶断
特性を保障できる。しかしながら、低融点可溶金属線
６’，…を所定の間隔に配設する際の低融点可溶金属線
の位置決めが容易ではない。また、フラックスが金属板
の絶縁膜に接触しており、フラックス中の活性成分(有
機酸、有機塩酸塩や臭酸塩等)による絶縁膜の劣化に基
づく故障が懸念される。更に、電極２’が金属板１’に
相当に広い面積で固着されているために、燃焼機器の正
常燃焼時に金属板１’が受熱する熱の多くが電極２’か
ら低融点可溶金属線６’の電極接触部分に伝達され易
く、機器に異常がないのに、この低融点可溶金属線部分
が早期に溶断されて誤動作し易い。

【０００９】本発明の目的は、燃焼機器の胴板部開孔か
らの噴射燃焼ガスと接触して作動し、燃焼を停止して燃
焼機器の異常過熱を未然に防止する遮熱板付面状温度ヒ
ュ−ズにおいて、フラックスによる絶縁膜の劣化を排除
でき、しかも、迅速な作動を保障し得る面状温度ヒュ−
ズを提供することにある。更に、本発明の目的は、燃焼
機器の胴板部開孔からの噴射燃焼ガスと接触して作動
し、燃焼を停止して燃焼機器の異常過熱を未然に防止す
る遮熱板付面状温度ヒュ−ズにおいて、フラックスによ
る絶縁膜の劣化を排除でき、低融点可溶金属線を収容す
るための凹条をクラック等の発生なく容易にプレス成型
でき、凹条のために低融点可溶金属線の位置決め配設を
容易に行い得、迅速な作動を保障し得、しかも、被保護
燃焼機器の正常作動中での温度ヒュ−ズの誤動作を確実
に排除し得る面状温度ヒュ−ズを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る面
状温度ヒュ−ズは、少なくとも片面に絶縁膜を有する金
属板の片面に所定パタ−ンの凹条が設けられ、中空低融
点可溶金属線の中空孔内にフラックスを有するフラック
ス入り低融点可溶金属線が前記の凹条に納められ、この
凹条に封止樹脂がモ−ルドされていることを特徴とする
構成である。

【００１１】請求項２の発明に係る面状温度ヒュ−ズ
は、少なくとも片面に絶縁膜を有する金属板の片面に複
数本の凹条が設けられ、中空低融点可溶金属線の中空孔
内にフラックスを有するフラックス入り低融点可溶金属
線が前記の各凹条に納められ、、これらのフラックス入
り低融点可溶金属線群がコネクタ−により直列に接続さ
れ、上記の各凹条に封止樹脂がモ−ルドされていること
を特徴とする構成であり、請求項３記載の通り、片面に
各低融点可溶金属線を直列に接続するためのブリッジ用
導体を有する第１絶縁プレ−ト部材のその片面を第２絶
縁プレ−ト部材の他面に接触させた積層体を金属板片面
に第１絶縁プレ−ト部材の他面において固着させてコネ
クタ−を設け、各低融点可溶金属線端を第１絶縁プレ−
ト部材のブリッジ用導体にハンダ付け又は溶接させて電
気的に導通させることができる。

【００１２】

【作用】凹条内にフラックス入り低融点可溶金属線を収
容しているので、当該金属線の位置決めが容易であり、
低融点可溶金属線を容易に所定の間隔で配設できる。ま
た、フラックス入り低融点可溶金属線を使用しているか
ら、溶融した低融点可溶金属線に対し、溶融したフラッ
クスが溶融金属表面の界面エネルギ−を高めて溶融金属
の球状化分断を促し、迅速な溶断作動性を保障できる。
更に、低融点可溶金属線の中空孔内にフラックスを入れ
ており、常時においては、金属板の絶縁膜とフラックス
との非接触を保障しているから、絶縁膜の絶縁劣化によ
る故障を排除できる。

【００１３】特に、請求項２並びに３に係る面状温度ヒ
ュ−ズにおいては、配設した低融点可溶金属線をコネク
タ−で直列接続しているから、低融点可溶金属線を収容
する凹条が直線状で済み、曲り部を必要とせず、凹条の
プレス成型時、曲り凹条部が存在する場合に避けられな
い金属板の反曲やクラツクの発生を排除できる。また、
金属板に電極を固着する必要がなく、燃焼機器の正常燃
焼時に金属板が受熱する熱の多くが電極から低融点可溶
金属線の電極接触部分に伝達される場合に生じ易い誤動
作を排除できる。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説
明する。図１の（イ）は本発明の実施例において使用す
る金属板を示す平面図、図１の（ロ）は図１の（イ）に
おけるロ−ロ断面図であり、少なくとも片面に良熱伝導
性の絶縁薄膜１１を有する金属板１の片面側に、一対の
凸条１２，１２間に挾まれてなる凹条１３が複数本並行
にして形成されている。１４，１４は金属板片面の両端
平坦部を、１５，…は結着用孔をそれぞれ示している。
この金属板１には、アルマイト処理により酸化皮膜を形
成したアルミニウム板をプレス成型したものを使用でき
る。また、金属板１には、図２に示すように、比較的巾
の広い凸条１２，１２間に挾まれてなる凹条１３を複数
本並行にして形成したものを使用することもできる。

【００１５】図３の（イ）並びに図３の（ロ）は本発明
の実施例において使用するコネクタ−部材を示す平面
図、図３の（ハ）は図３の（ロ）におけるハ−ハ断面
図、図３の（ニ）は図３の（イ）におけるニ−ニ断面図
である。図３の（イ）において、３１，３２は第１絶縁
プレ−ト部材であり、絶縁プレ−トの片面に各低融点可
溶金属線を直列に接続するためのブリッジ用導体３１
１，…、３２１，…が固設されている。３２２，３２２
はリ−ド用導体である。図３の（ロ）において、２１，
２２は第２絶縁プレ−ト部材であり、切欠部２１１，
…、２２１，…、２２２，２２２が設けられている。こ
の第２絶縁プレ−ト部材２１（２２）の他面を第１絶縁
プレ−ト部材３１（３２）の片面上に重ねると、第２絶
縁プレ−ト部材２１（２２）の各切欠部２１１（２２
１），２２２から第１絶縁プレ−ト部材３１（３２）の
ブリッジ用導体３１１（３２１）の各端３１１ａ（３２
１ａ）、またはリ−ド用導体３２２の各端３２２ａが露
出される。これらの第１絶縁プレ−ト部材並びに第２絶
縁プレ−ト部材には、絶縁基板に導電性塗料、例えば、
銀ペ−ストをスクリ−ン印刷し焼き付けたもの、金属箔
積層絶縁板の金属箔を所定のパタ−ンでエッチングした
もの等を使用できる。

【００１６】図３の（イ）乃至図３の（ニ）において、
ｂ，…は両部材２１，３１（２２，３２）を積層結着す
るための孔であり、この孔を介しての結着には、図４の
（イ）（側面図）並びに図４の（ロ）〔図４の（イ）の
ロ−ロ断面図〕に示すように、割れを有する拡縮径可能
なリベット本体４１（プラスチック又は金属製）にコア
４２を圧入するリベット４を使用できる。

【００１７】図５の（イ）乃至図５の（ト）は請求項３
の発明の実施例に係る面状温度ヒュ−ズを製作過程によ
り示す平面図であり、図５の（ホ）は図５の（ハ）にお
けるホ−ホ断面図を示し、図５の（ヘ）並びに図５の
（ト）はそれぞれ図５の（ニ）におけるヘ−ヘ断面図並
びにト−ト断面図を示している。

【００１８】図５の（イ）に示す製作段階においては、
金属板１の片面が上側に向けられ、両端平坦部にコネク
タ−の第１絶縁プレ−ト３１，３２が導体（ブリッジ用
導体３１１，３２１並びにリ−ド用導体３２２）固設面
を上側にして配設されている。

【００１９】図５の（ロ）に示す製作段階においては、
図５の（イ）における各第１絶縁プレ−ト３１（３２）
上に各第２絶縁プレ−ト２１（２２）が積層され、この
第２絶縁プレ−ト２１（２２）と第１絶縁プレ−ト３１
（３２）との積層体が結着孔ｂ，ｂを通し前記図４のリ
ベット４により固設されてコネクタ−ｃ，ｃが設けられ
ている。この段階において、第２絶縁プレ−ト２１（２
２）の各切欠部２１１，２２１，２２２から第１絶縁プ
レ−ト３１（３２）の各ブリッジ用導体３１１（３２
１）の各端３１１ａ（３２１ａ）、またはリ−ド用導体
３２２の各端３２２ａが露出している。

【００２０】図５の（ハ）に示す製作段階においては、
金属板１の凹条１３に、図５の（ホ）に示すように、フ
ラックス５（後述の低融点可溶金属線６よりも低融点）
を中空孔内に有するフラックス入り低融点可溶金属線６
（フラックス５は低融点可溶金属線６よりも低融点）が
納められ、各低融点可溶金属線６の両端がコネクタ−ｃ
の第１絶縁プレ−ト３１（３２）のブリッジ用導体３１
１（３２１）の各端３１１ａ（３２１ａ）にハンダ付け
又は溶接により接続され、また、各リ−ド用導体３２２
の各端３２２ａに各リ−ド線７がハンダ付け又は溶接に
より接続されている（図示の実施例においては、リ−ド
線７，７のそれぞれに対し切欠部２２２，２２２が設け
られているが、これらの切欠部２２２，２２２を一個に
総括することも可能である）。而して、これらの接続に
よりフラックス入り低融点可溶金属線６，…並びにリ−
ド線７，７が電気的に直列に接続される。

【００２１】図５の（ニ）に示す製作段階においては、
図５の（ハ）に示す半製品に対して凹条１３，…に図５
の（ヘ）並びに（ト）に示すように、樹脂封止材８、例
えば、エポキシ樹脂接着剤がモ−ルドされてフラックス
入り低融点可溶金属線６が封止されていると共に第１絶
縁プレ−ト３１（３２）のブリッジ用導体各端３１１
ａ，３２１ａ及びリ−ド用導体各端３２２ａが同上樹脂
の塗着８１により絶縁されている。エポキシ樹脂接着剤
には熱伝導性を高めるために、無機質フィラ−を充填す
ることが好ましい（例えば、ガラス繊維、石綿、タル
ク、珪砂、アルミナ、炭酸カルシウム、クレ−、カ−ボ
ン、酸化金属、金属の無機化合物の何れか一種または二
種以上）。

【００２２】上記の説明は、請求項２、３の発明の実施
例についてなされている。請求項２の発明の実施例にお
いては、図６に示すように、コネクタ−ｃには絶縁被覆
導電線（ｃ₁は導線，ｃ₂は絶縁被覆）を使用することも
できる。また、請求項１の発明においては、少なくとも
片面に絶縁膜を有する金属板の片面に蛇行状の凹条を設
け、中空低融点可溶金属線の中空孔内にフラックスを有
するフラックス入り低融点可溶金属線をその凹条に納
め、この凹条を封止樹脂でモ−ルドすることによっても
実施できる。

【００２３】図７は本発明に係る面状温度ヒュ−ズの使
用状態を示している。図７において、９１はガスバ−
ナ、９２はフアン、９３はガスバ−ナ９１上に設けられ
た胴板部であり、胴板部９３内が燃焼室とされている。
９４は燃焼室の上部に取り付けられた熱交換器、９５は
燃焼ガス流出管であり、燃焼ガスが熱交換器９４を通過
する際に、熱交換器内を水が加熱されつつ流動されてい
く。９６１は熱交換器９４への給水管、９６２は熱交換
器９４からの給湯管であり、胴板部９３に巻きつけられ
ている。９７は外ケ−シングであり、燃焼室の前方にお
いて、空気吸入用のスリット９７１が設けられている。
Ａは本発明に係る面状温度ヒュ−ズであり、金属板１に
おける低融点可溶金属線の固着面とは反対側の面を胴板
部９３側に向けることが好ましい。

【００２４】図７において、胴板部９３が開孔され、そ
の開孔から燃焼ガスが噴出し、この噴出燃焼ガスが面状
温度ヒュ−ズＡの金属板１に接触すると、その接触位置
を中心として熱が伝達されていき、面状温度ヒュ−ズＡ
の低融点可溶金属線がその燃焼ガス接触位置から最も近
い部分より溶融され、この溶融金属の分断によりガスバ
−ナのガス供給電磁弁が閉鎖されて燃焼が停止される。

【００２５】而るに、噴出燃焼ガスが遮熱板に接触して
から低融点可溶金属線が溶断するまでの時間は、燃焼ガ
ス接触位置から最も近い低融点可溶金属線部分までの距
離Ｌ、この低融点可溶金属線部分が溶融してから分断す
る間での時間ｔ等により大きく左右されるが、本発明に
係る面状温度ヒュ−ズにおいては、凹条１３，１３相互
間の間隔を小とすることにより低融点可溶金属線６の配
設間隔を充分に短くでき、上記噴出ガスの遮熱板への接
触位置、従って、胴板部での開孔位置の如何にかかわら
ず、上記の距離Ｌを充分に短くでき、また、上記低融点
可溶金属線が溶融すると、既に溶融しているフラックス
に接触する溶融金属の界面エネルギが大となって溶融金
属の球状化が促されるから、上記のｔも短くでき、迅速
な作動性を保障できる。

【００２６】図７において、燃焼機器の薄型化のため
に、胴板部９３と外ケ−シング９７との間隔をできるだ
け狭くすることが要求され、この場合、正常な燃焼時で
あっても、面状温度ヒュ−ズＡの金属板１がかなり高温
に加熱され、フラックス入り低融点可溶金属線におい
て、低融点可溶金属線が溶融しなくても、フラックスが
溶融することがある。この場合、図８に示す従来の面状
温度ヒュ−ズにおいては、金属板１’の絶縁膜１１’が
溶融フラックスの活性のために絶縁劣化し、これが原因
で作動系に故障が生じる危険性があるが、本発明に係る
面状温度ヒュ−ズにおいては、フラックスが低融点可溶
金属線内に入れられているから、かかる危険性はない。
また、図９に示す従来の面状温度ヒュ−ズにおいては、
金属板１’に直接に固着されている電極２’への金属板
１’からの受熱量が大きく、この電極２’に近接せる低
融点可溶金属線箇所の溶断による誤動作が懸念される
が、本発明に係る面状温度ヒュ−ズにおいては並行低融
点可溶金属線６，…の直列接続にコネクタ−ｃを使用し
ており、金属板１からコネクタ−ｃの低融点可溶金属線
端接続用導体端（３１１ａ，３２１ａ）への熱流動をコ
ネクタ−ｃと金属板１との間の接触界面、コネクタ−ｃ
の絶縁板等によりよく防止できるから、端子電極に近接
の低融点可溶金属線箇所の溶断による誤動作を充分に排
除できる。

【００２７】なお、低融点可溶金属線を水平方向に向け
るように配設すれば、燃焼室胴板部に何れの位置に孔が
開いても、噴出し上昇する燃焼ガスを必ず低融点可溶金
属線に交差させ得、それだけ作動信頼性を向上でき有利
である。

【００２８】

【発明の効果】本発明に係る面状温度ヒュ−ズは、上述
した通りの構成であり、フラックス入り低融点可溶金属
線を使用しており、温度ヒュ−ズ作動前での機器の正常
燃焼時にフラックスが溶融しても、絶縁膜の劣化を排除
でき、また、作動時においては溶融した低融点可溶金属
線を溶融フラックスに接触させてその溶融金属の界面エ
ネルギ−を高めることができるから、迅速な溶断作動性
を保障できる。

【００２８】特に、請求項２並びに３記載の発明におい
ては、並行低融点可溶金属線の直列接続にコネクタ−を
使用しているから、機器の正常燃焼時、その直列接続部
の金属板（受熱板）からの多量受熱による近接低融点可
溶金属線箇所の溶断によるご作動を確実に排除でき、更
に、低融点可溶金属線を納める凹条が並行直線状であ
り、蛇行凹条における曲り部での加工歪の複雑化に起因
する金属板の反曲、クラック発生等を排除できるから、
製作も容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１の（イ）は本発明において使用する金属板
の一例を示す平面図、図１の（ロ）は図１の（イ）にお
けるロ−ロ断面図である。

【図２】本発明において使用する金属板の別例を示す斜
視図である。

【図３】図３の（イ）は本発明において使用するコネク
タ−の第１絶縁プレ−ト部材を示す平面図、図３の
（ロ）は同じく第２絶縁プレ−ト部材を示す平面図、図
３の（ハ）は図３の（ロ）のハ−ハ断面図、図３の
（ニ）は図３の（イ）のニ−ニ断面図である。

【図４】図４の（イ）は本発明において使用するリベッ
トを示す側面図、図４の（ロ）は図４の（イ）における
ロ−ロ断面図である。

【図５】図５の（イ）乃至（ニ）は本発明の実施例を製
作過程で示す説明図、図５の（ホ）は図５の（ハ）にお
けるホ−ホ断面図、図５の（ヘ）並びに図５の（ト）は
図５の（ニ）におけるヘ−ヘ断面図並びにト−ト断面図
である。

【図６】本発明の別実施例の要部を示す説明図である。

【図７】本発明に係る面状温度ヒュ−ズの使用状態を示
す断面説明図である。

【図８】図８の（イ）は従来例を示す説明図、図８の
（ロ）は図８の（イ）におけるロ−ロ断面図である。

【図９】他の従来例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 金属板 １１ 絶縁膜 １３ 凹条 ２１，２２ 第２絶縁プレ−ト部材 ２１１，２２１ 切欠部 ｂ 孔 ３１，３２ 第１絶縁プレ−ト部材 ３１１，３２１ ブリッジ用導体 ｃ コネクタ− ５ フラツクス ６ フラックス入り低融点可溶金属線 ８ 封止樹脂 ８１ 封止樹脂

フロントページの続き (72)発明者 冨高 康彦 大阪市中央区島之内１丁目11番28号 内橋 エステック株式会社内 (72)発明者 市丸 章 東京都港区芝５丁目29番19号 財団法人日 本ガス機器検査協会内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも片面に絶縁膜を有する金属板の
   片面に所定パタ−ンの凹条が設けられ、中空低融点可溶
   金属線の中空孔内にフラックスを有するフラックス入り
   低融点可溶金属線が前記の凹条に納められ、この凹条に
   封止樹脂がモ−ルドされていることを特徴とする面状温
   度ヒュ−ズ。
2. 【請求項２】少なくとも片面に絶縁膜を有する金属板の
   片面に複数本の凹条が設けられ、中空低融点可溶金属線
   の中空孔内にフラックスを有するフラックス入り低融点
   可溶金属線が前記の各凹条に納められ、、これらのフラ
   ックス入り低融点可溶金属線群がコネクタ−により直列
   に接続され、上記の各凹条に封止樹脂がモ−ルドされて
   いることを特徴とする面状温度ヒュ−ズ。
3. 【請求項３】片面に各低融点可溶金属線を直列に接続す
   るためのブリッジ用導体を有する第１絶縁プレ−ト部材
   のその片面が第２絶縁プレ−ト部材の他面に接触された
   積層体が金属板片面に第１絶縁プレ−ト部材の他面にお
   いて固着されてコネクタ−が設けられ、各低融点可溶金
   属線端が第１絶縁プレ−ト部材のブリッジ用導体にハン
   ダ付け又は溶接されて電気的に導通されている請求項２
   記載の面状温度ヒュ−ズ。