JPS6239596Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6239596Y2 JPS6239596Y2 JP19471681U JP19471681U JPS6239596Y2 JP S6239596 Y2 JPS6239596 Y2 JP S6239596Y2 JP 19471681 U JP19471681 U JP 19471681U JP 19471681 U JP19471681 U JP 19471681U JP S6239596 Y2 JPS6239596 Y2 JP S6239596Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heating element
- leakage current
- switch
- planar heating
- divided
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Surface Heating Bodies (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は漏れ電流防止回路を有する面状発熱体
に関する。
に関する。
一般に電気機器においては、その大小にかかわ
らず、すべて対地容量に起因する漏れ電流が存在
する。特に、面状発熱体においては、ヒーターで
ある発熱体素子の占める面積が大きいため、対地
容量も大きくなり、漏れ電流の量も無視できな
い。単相２線式、単相３線式等の一般のいわゆる
商用電源においては電源の一線は大地に対して高
圧側にあるため、面状発熱体のプラグを接続した
場合プラグの接続方向によつてはヒーターに接続
してあるスイツチをオフ（OFF）にしても対地
電圧のためにヒーターオン（ON）時の２倍の漏
れ電流が流れることになる。即ち、従来のヒータ
ー構造によると、１つの面状発熱体１に１つの発
熱体素子３が取付けられた構造となつているため
（第１図）、第４図のような単相２線式の電源５に
接続する場合、スイツチ４がオン（ON）の状態
では漏れ電流は第２図に太線で示す如くIlの量が
流れる。しかし、スイツチ４がオフ（OFF）の
ときはスイツチ４が接続されている側のプラグの
端子７ａが電源の高圧側（反接地側９ａ）に接続
されていれば漏れ電流は０となつて問題はない。
しかし、プラグには方向性がないため応々にして
その逆になる場合があり、スイツチ側の端子７ａ
が電源の接地側９ｂに接続されている場合がある
のである。この場合にはたとえスイツチ４がオフ
であつても電流は９ａから端子７ｂに流れ、面状
発熱体１の両端で電圧差が生じないから（抵抗が
あるから厳密には電圧差が生じるが、電圧差が生
じてもその値は小さく無視できる）、漏れ電流は
第２図に細線で示す如く2Il（オンの時の２倍）
の量が流れることになる。従つて、かかる面状発
熱体によりパネルヒーター等の製品を作製するに
あたつては、洩れ電流を2Ilとして計算しなけれ
ばならず、洩れ電流は絶縁材の種類、厚み、面積
に影響されることから、絶縁材の種類を誘電率の
小さい特殊なものとしたり絶縁材の厚さを厚くし
たりしていた。しかし、これではコストがかか
り、絶縁加工が非常に手間取る難があつた。特に
パネルヒーターの如く、外装材が導電性の場合
は、電気用品取締法に基づく型式認可の試験条項
により洩れ電流を1mA以下としなければなら
ず、これをクリアするには絶縁材の種類や厚み等
で調整することにより設定値を満足せしめていた
のである（上記従来例を示す第１図において本考
案と同一部品については同一符号を付してあ
る）。なお洩れ電流の値は次の式で表わすことが
できる。
らず、すべて対地容量に起因する漏れ電流が存在
する。特に、面状発熱体においては、ヒーターで
ある発熱体素子の占める面積が大きいため、対地
容量も大きくなり、漏れ電流の量も無視できな
い。単相２線式、単相３線式等の一般のいわゆる
商用電源においては電源の一線は大地に対して高
圧側にあるため、面状発熱体のプラグを接続した
場合プラグの接続方向によつてはヒーターに接続
してあるスイツチをオフ（OFF）にしても対地
電圧のためにヒーターオン（ON）時の２倍の漏
れ電流が流れることになる。即ち、従来のヒータ
ー構造によると、１つの面状発熱体１に１つの発
熱体素子３が取付けられた構造となつているため
（第１図）、第４図のような単相２線式の電源５に
接続する場合、スイツチ４がオン（ON）の状態
では漏れ電流は第２図に太線で示す如くIlの量が
流れる。しかし、スイツチ４がオフ（OFF）の
ときはスイツチ４が接続されている側のプラグの
端子７ａが電源の高圧側（反接地側９ａ）に接続
されていれば漏れ電流は０となつて問題はない。
しかし、プラグには方向性がないため応々にして
その逆になる場合があり、スイツチ側の端子７ａ
が電源の接地側９ｂに接続されている場合がある
のである。この場合にはたとえスイツチ４がオフ
であつても電流は９ａから端子７ｂに流れ、面状
発熱体１の両端で電圧差が生じないから（抵抗が
あるから厳密には電圧差が生じるが、電圧差が生
じてもその値は小さく無視できる）、漏れ電流は
第２図に細線で示す如く2Il（オンの時の２倍）
の量が流れることになる。従つて、かかる面状発
熱体によりパネルヒーター等の製品を作製するに
あたつては、洩れ電流を2Ilとして計算しなけれ
ばならず、洩れ電流は絶縁材の種類、厚み、面積
に影響されることから、絶縁材の種類を誘電率の
小さい特殊なものとしたり絶縁材の厚さを厚くし
たりしていた。しかし、これではコストがかか
り、絶縁加工が非常に手間取る難があつた。特に
パネルヒーターの如く、外装材が導電性の場合
は、電気用品取締法に基づく型式認可の試験条項
により洩れ電流を1mA以下としなければなら
ず、これをクリアするには絶縁材の種類や厚み等
で調整することにより設定値を満足せしめていた
のである（上記従来例を示す第１図において本考
案と同一部品については同一符号を付してあ
る）。なお洩れ電流の値は次の式で表わすことが
できる。
ｉ＝２πfCE (1)
但しｉ：洩れ電流 (A)
：周波数 （Hz）
Ｃ：容量 (F)
Ｅ：交流電圧 （Ｖ）
また容量Ｃは
Ｃ＝εＳ／ｄ＝εＯεＳＳ／ｄ (2)
但し ε：誘電率
εO：真空中の誘電率
εS：比誘電率
Ｓ：面積（m2）
ｄ：厚み（ｍ）
従つて(1)式は
ｉ＝２πｆεＳ／ｄＥ (3)
となり、ヒーターサイズ、絶縁材厚み、電圧が一
定であれば、洩れ電流は周波数と誘電率に比例す
ることが判る。
定であれば、洩れ電流は周波数と誘電率に比例す
ることが判る。
但し、誘電率εはさらに周波数、温度の関数で
ある為に、実際には洩れ電流ｉは、 ｉ∝ｆ，ε（ｆ，Ｔ） (4) となる。
ある為に、実際には洩れ電流ｉは、 ｉ∝ｆ，ε（ｆ，Ｔ） (4) となる。
そこで本考案は、電極を有する発熱体素子に絶
縁加工を施してなる面状発熱体において、上記発
熱体素子を等面積に分割し、各一方の電極同士を
スイツチを介して直列に接続し、各他方の電極よ
り電源接続用リード線を引き出し、特に発熱体素
子を２等分することにより、上記欠点を解決する
こととした。
縁加工を施してなる面状発熱体において、上記発
熱体素子を等面積に分割し、各一方の電極同士を
スイツチを介して直列に接続し、各他方の電極よ
り電源接続用リード線を引き出し、特に発熱体素
子を２等分することにより、上記欠点を解決する
こととした。
図面に示す実施例に基づいて説明する。１は面
状発熱体で、電極２を有する発熱体素子３を絶縁
材（図示せず）で被覆してなり、鉄板やアルミ板
等の導電性素材でなる単一の外装材（図示せず）
に内蔵される。発熱体素子は等面積に分割され
（本例では２等分されているので３ａ，３ｂで表
わす）、各一方の電極２ａ，２ｂ同士をスイツチ
４（半導体等でよい）を介して直列に接続し、各
他方の電極２a′，２b′より電源５に接続するリー
ド線６を引き出す。７はリード線の先端に接続し
たプラグである。電源５は単相２線式の通常の高
用電源を使用し、変圧器８中の一線はアースし、
二次側にコンセント９を設ける。等分された発熱
体素子３は単一の面状発熱体１の中に絶縁加工を
施されて一緒に収納されてもよいし（図示例）、
またそれぞれの発熱体素子が別個に絶縁加工され
ていてもよい。いずれにしても外装材は構造的に
は分割されていてもよいが電気的には単一でなけ
ればならない。
状発熱体で、電極２を有する発熱体素子３を絶縁
材（図示せず）で被覆してなり、鉄板やアルミ板
等の導電性素材でなる単一の外装材（図示せず）
に内蔵される。発熱体素子は等面積に分割され
（本例では２等分されているので３ａ，３ｂで表
わす）、各一方の電極２ａ，２ｂ同士をスイツチ
４（半導体等でよい）を介して直列に接続し、各
他方の電極２a′，２b′より電源５に接続するリー
ド線６を引き出す。７はリード線の先端に接続し
たプラグである。電源５は単相２線式の通常の高
用電源を使用し、変圧器８中の一線はアースし、
二次側にコンセント９を設ける。等分された発熱
体素子３は単一の面状発熱体１の中に絶縁加工を
施されて一緒に収納されてもよいし（図示例）、
またそれぞれの発熱体素子が別個に絶縁加工され
ていてもよい。いずれにしても外装材は構造的に
は分割されていてもよいが電気的には単一でなけ
ればならない。
しかして本考案においては、単一の面状発熱体
１につき等分した複数の発熱体素子３をスイツチ
４を介して直列に接続してあるから、スイツチ４
がオン状態では洩れ電流は従来と同様Ilだけ流れ
るが、スイツチ４がオフのときはプラグの接続方
向にかかわらず、従来のヒーター構造のスイツチ
がオフのときの洩れ電流量2Ilより小となる。特
に、発熱体素子３を２等分とすれば、スイツチオ
フ時の洩れ電流の量はプラグの接続方向にかかわ
らず常にスイツチオン時と同様の量Ilである。そ
してこの場合スイツチ４は従来と同様片切りスイ
ツチを１個使うのみである。以上のことは例えば
単相３線式等電源５の変圧器の結線方式がいかな
る場合でも同様である（但し、非接地型電源方式
の場合を除く）。
１につき等分した複数の発熱体素子３をスイツチ
４を介して直列に接続してあるから、スイツチ４
がオン状態では洩れ電流は従来と同様Ilだけ流れ
るが、スイツチ４がオフのときはプラグの接続方
向にかかわらず、従来のヒーター構造のスイツチ
がオフのときの洩れ電流量2Ilより小となる。特
に、発熱体素子３を２等分とすれば、スイツチオ
フ時の洩れ電流の量はプラグの接続方向にかかわ
らず常にスイツチオン時と同様の量Ilである。そ
してこの場合スイツチ４は従来と同様片切りスイ
ツチを１個使うのみである。以上のことは例えば
単相３線式等電源５の変圧器の結線方式がいかな
る場合でも同様である（但し、非接地型電源方式
の場合を除く）。
従つて本考案によれば、洩れ電流の量を従来よ
り小とすることができるから、絶縁材の厚みを薄
くすることができ、誘電率の小さい特殊な絶縁材
を使用しなくとも済み、その結果絶縁加工を容易
に行なうことができるので、コストダウンが図れ
る。また従来と同一の洩れ電流値の範囲において
は、発熱体素子の面積を大とすることができるか
ら熱効率が向上するという効果がある。これらの
効果は発熱体素子を２等分すれば、プラグの接続
方向にかかわらず漏れ電流値が等量となるから一
層向上する。
り小とすることができるから、絶縁材の厚みを薄
くすることができ、誘電率の小さい特殊な絶縁材
を使用しなくとも済み、その結果絶縁加工を容易
に行なうことができるので、コストダウンが図れ
る。また従来と同一の洩れ電流値の範囲において
は、発熱体素子の面積を大とすることができるか
ら熱効率が向上するという効果がある。これらの
効果は発熱体素子を２等分すれば、プラグの接続
方向にかかわらず漏れ電流値が等量となるから一
層向上する。
第１図は従来の面状発熱体の例を示す回路図、
第２図は第１図従来例による洩れ電流の値を示す
グラフ、第３図は本考案の実施例を示す回路図、
第４図は本考案に使用する変圧器の回路図、第５
図は本考案による洩れ電流の値を示すグラフであ
る。 １……面状発熱体、２……電極、３……発熱体
素子、４……スイツチ、５……電源、６……リー
ド線、７……プラグ、８……変圧器、９……コン
セント。
第２図は第１図従来例による洩れ電流の値を示す
グラフ、第３図は本考案の実施例を示す回路図、
第４図は本考案に使用する変圧器の回路図、第５
図は本考案による洩れ電流の値を示すグラフであ
る。 １……面状発熱体、２……電極、３……発熱体
素子、４……スイツチ、５……電源、６……リー
ド線、７……プラグ、８……変圧器、９……コン
セント。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 電極を有する発熱体素子に絶縁加工を施して
なる面状発熱体において、上記発熱体素子を等
面積に分割し、各一方の電極同士をスイツチを
介して直列に接続し、各他方の電極より電源接
続用リード線を引き出したことを特徴とする漏
れ電流防止回路を有する面状発熱体。 発熱体素子が２等分された実用新案登録請求
の範囲第１項記載の漏れ電流防止回路を有する
面状発熱体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19471681U JPS5899790U (ja) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | 漏れ電流防止回路を有する面状発熱体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19471681U JPS5899790U (ja) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | 漏れ電流防止回路を有する面状発熱体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5899790U JPS5899790U (ja) | 1983-07-07 |
| JPS6239596Y2 true JPS6239596Y2 (ja) | 1987-10-08 |
Family
ID=30108021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19471681U Granted JPS5899790U (ja) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | 漏れ電流防止回路を有する面状発熱体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5899790U (ja) |
-
1981
- 1981-12-28 JP JP19471681U patent/JPS5899790U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5899790U (ja) | 1983-07-07 |
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