JP3023332B2 - 電気加熱装置の安全回路 - Google Patents

電気加熱装置の安全回路

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気装置に関連し
て使用される安全回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気装置においては、過熱状態による破
損或いは損傷を防止するために動作電力を遮断すること
がしばしば必要となる。電気的に加熱される毛布やベッ
ド・カバーに関連してのこの課題を解決する安全手段の
開発において実質的な進展が為されてきた。
【０００３】電気毛布は、一般的には織物シェル（ｆａ
ｂｒｉｃ ｓｈｅｌｌ）から形成されており、これが毛
布の領域の全体に亙る複数の通路を含み、その中に曲が
りくねった低電力加熱要素が通されている。その加熱要
素の過熱に対する保護を為すために、バイメタル・サー
モスタット或いは連続した検知ワイヤを加熱要素に密接
した状態で近接配置して、過熱状態を検知することが知
られている。そうした安全手段は、リレー或いは同様な
スイッチング装置を操作して回路を開き、そうして、加
熱要素への動作電力を遮断することによって過熱状態に
応答する。
【０００４】更に最近の電気毛布では、加熱要素が、正
の温度係数（ＰＴＣ）材料に封入された２つの離間した
導体から構成されている。そうした加熱要素は、動作電
力の遮断を要求することなく、ある種の過熱状態を補償
することを可能とする温度という見地から、自己制限的
（ｓｅｌｆ−ｌｉｍｉｔｉｎｇ）となっている。
【０００５】しかしながら、ＰＴＣ加熱要素の２つの導
体の一方に関連して破損回路或いは開回路が生じたとき
等、極度の過熱状態が存在すると、動作電力を遮断する
ために別個の手段が依然として必要である。そうした安
全手段は、危険な状態に発展する前に、ヒューズを飛ば
して回路を遮断することによって、一般的には動作す
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、過熱状態に
ある電気装置への動作電力を遮断するための改善された
手段を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、動作電力によ
って通電される電気加熱装置において複数の回路要素の
内のＰＴＣ材料に埋め込まれた加熱要素と一体的に構成
し、該加熱要素と熱的に近接した導電性ファイバーから
なる導体要素を有する安全回路において実施される。前
記導体要素は、高温度に応答して即座に断線するように
構成されている。前記安全回路は、前記導体要素に接続
され且つ動作電力に接続されたスイッチング回路を備
え、該スイッチング回路が電気加熱装置への動作電力を
遮断することによって、その導体要素における断線に対
して応答する。
【０００８】本発明の特徴、長所、並びに目的に関する
これらの事項やその他の事項は、以下の明細書、特許請
求の範囲、並びに添付図面を参照することによって、当
業者にはより一層理解され評価されるであろう。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明に係る安全手段は、全ての
タイプの電気回路、電気装置、並びに電力コードにおい
て実装され得るものであり、電気毛布、電気加熱パッ
ド、電動機、並びに建築物の配線回路を含むが、これら
には限定されない。以下の記載は、説明の目的で、電気
毛布への本発明の適用例に焦点を合わせている。
【００１０】先ず図１には、本発明に係る安全手段を見
出すことができる電気毛布１０が示されている。毛布１
０は延長された加熱要素１２を備え、該加熱要素が電気
毛布シェル１４内に形成されたチャネルに通されて前後
に折り返されて、周知の如くに当該毛布の表面に亙って
均一に熱を提供している。典型的には略１００フィート
（３，０４８ｃｍ）長のオーダーの、ただ一つの加熱要
素が示されているが、２つ以上の加熱要素を単一の毛布
内に備えさせることが可能である。
【００１１】コントローラ１６はこの加熱要素１２に接
続されると共に、オン／オフ・スイッチ１８、スタート
・ボタン２０、並びに、毛布１０のオペレータが加熱要
素１２によって生ずる熱を調整することができる調節可
能な熱制御器２２を具備する。コントローラ１６は毛布
１０を、プラグ２４を介して、動作電力の適切な電源に
接続させている。
【００１２】図２は、電気毛布１０に実装された本発明
に係る加熱要素１２の断面を示す。加熱要素１２は、一
対の離間された導体２８及び３０の間と回りに押出し成
形されて、ドッグボーン（ｄｏｇｂｏｎｅ、「ドッグ・
フードの骨」）の形状を成して、正の温度係数（ＰＴ
Ｃ）を有する材料２６を利用したタイプのものである。
適切な電気絶縁被膜３２がそのＰＴＣ材２６の上に押出
し成形されている。
【００１３】ＰＴＣ加熱要素の特有の構造は非常に多様
となり得るが、こうした加熱要素の好ましい実施例の幾
つかは、ケリー（Ｋｅｌｌｙ）の米国特許第４，２７
７，６７３号、発明の名称「電気導電性の自己規制式部
品（ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅ
Ｓｅｌｆ−ｒｅｇｕｌａｔｉｎｇ Ａｒｔｉｃｌｅ）」
（特許日は１９８１年７月７日）と、クローリー（Ｃｒ
ｏｗｌｅｙ）の米国特許第４，３０９，５９６号、発明
の名称「可撓性自己制限式加熱ケーブル（Ｆｌｅｘｉｂ
ｌｅ Ｓｅｌｆ−ｌｉｍｉｔｉｎｇ Ｈｅａｔｉｎｇ
Ｃａｂｌｅ）（特許日は１９８２年１月５日）とに詳述
されており、これら両特許がここでは参考にされてい
る。
【００１４】一般に、加熱要素におけるＰＴＣ材は非常
に高い表面抵抗を有し、ポリエチレン、シリコーンゴ
ム、或いはその類いが含まれ、独特な温度／抵抗に関す
る特性を付与するように、その中に混合されたカーボン
ブラック粒を有する。好適実施例において、導体２８及
び３０の各々は、上部に導電ワイヤが螺旋状に巻回され
た絶縁性コアを有し、該コアには導電炭素分散液が塗布
されており、これはクローレイ(Crowley)の米国特許第
4,309,596号に詳述されている。
【００１５】各コアに塗布された被膜は、ＰＴＣ材２６
の高い表面抵抗を抑制し、その結果、ＰＴＣ材２６と各
導体２８，３０との間に低抵抗の電気的境界が生ずる。
動作中、電流は導体２８及び３０の間とそれらの間のＰ
ＴＣ材２６中とを流れる。ＰＴＣ材２６は、加熱要素１
２の全長に亙って抵抗性加熱領域を提供し、そして、図
３には別個の離散的な平行する複数の抵抗で示されてい
るが、単一の連続的な抵抗ヒータを導体２８及び３０の
間に形成している。
【００１６】ＰＴＣ材２６の組成とその押出し成形物の
物理的寸法とは、その抵抗と、それ故の単位フィート長
当たりの熱放散とが、任意の所与の温度で適度に一定と
なるように選択されている。低温では、フィート当たり
の熱放散は、標準常温のときよりも大きくなる。過熱状
態下或いは高温状態下のときは、熱放散は、通常より小
さくなる。ＰＴＣ材２６は自己制限して、異なる環境及
び絶縁システムの各々毎に所与の熱放散或いはワイヤ温
度を提供する。
【００１７】このようにして、熱伝達に関する限り、毛
布１０の一区画にひだが寄せられたり或いは異常に制限
されると（例えば、毛布の上部に何かが静置されること
による）、熱要素１２はその新しい環境に反応し、適度
な一定温度を維持しようとして、その領域内での熱放散
を低減する。
【００１８】本発明に係る加熱要素１２には、導電性要
素３４（図２参照）が含まれ、これが当該加熱要素の全
長に亙って導体２８及び３０に平行して延びている。好
適実施例において、導電性要素３４はフィラメント又は
ファイバー（繊維）であり、ＰＴＣ材２６と絶縁被膜３
２との間の（図２において、多少誇張されて示されてい
る）ギャップ３６内に配置されている。
【００１９】そのようにして配置されたファイバー３４
は、導体２８及び３０と密接した状態で熱的に近接して
いる。しかしながら、導体２８及び３０とは異なり、導
電性ファイバー３４は導電炭素分散液で塗布されていな
い。よって、ＰＴＣ材２６の高い表面抵抗により導電性
ファイバー３４は本質的には電気的に絶縁させられてい
るので、該ファイバー３４と導体２８及び３０との間を
通過する漏れ電流が殆どない。
【００２０】好適実施例において、導体２８及び３０は
相互に約０．０４０インチ（約１．０１６ｍｍ）の隔た
りで分離されており、導電性ファイバー３４はそれらの
各導体から約０．０３１インチ（約０．７８７ｍｍ）の
隔たりで分離されている。以下に記載されたファイバー
３４の組成は、ＰＴＣ材２６の自己制限特性によっては
補償できない極度な過熱状態に関連された高温に晒され
た際に、それが断線或いは破損するようなものである。
【００２１】導電性要素３４として使用可能な材料及び
組成は多種多様なものがある。任意の金属、金属合金、
或いは電気伝導性材料、並びに、それらの組合わせ等が
使用可能であり、以下のものを含むが、これらに限定さ
れるわけではない。
【００２２】ステンレス鋼 ジルコニウム／銅 銅及び銅合金 ニッケル及びニッケル合金 プラチナ
【００２３】鉛及び鉛合金 銀 ニッケル／クロム 金 ニッケル／クロム／鉄
【００２４】アルミニウム 黄銅（ｂｒａｓｓ） 亜鉛合金 ベリリウム／銅 青銅
【００２５】鉄 鉄／クロム／アルミニウム カドミウム合金 錫及び錫合金 炭素 燐／青銅
【００２６】また、任意の金属或いは電気伝導性の被覆
が為されたファイバー或いは糸が、導電性ファイバー３
４として使用可能であり、以下のものを含むが、これら
に限定されるわけではない。
【００２７】銀被覆糸 ニッケル被覆糸 黒鉛被覆糸 銅被覆糸
【００２８】銅／銀被覆糸 銀／ニッケル被覆糸 黒鉛／酸化鉄被覆糸 炭素被覆糸
【００２９】更には、金属或いは電気伝導性充填剤の任
意の組合わせを有する任意の糸が、導電性ファイバー３
４として使用可能であり、以下のものを含むが、これら
に限定されるわけではない。
【００３０】実際に試験された独特なタイプである最も
好適な材料は、ポリエステル糸から成る２本の１５０デ
ニール（約０．００６インチ（約０．１５２４ｍｍ）径
と同等）のストランド回りに撚られた３５ミクロンのス
テンレス鋼ファイバーから成る４本のストランドから構
成され、ベカート・ファイバー・テクノロジーズ社（Be
kaert Fibre Technologies）から、VN 35/4 ポリエステ
ル-ステンレス鋼糸として入手可能である。この最も好
適な材料に含まれるポリエステルは２５６度（摂氏）の
典型的な融点を有し、ステンレス鋼は約１，５００度
（摂氏）の典型的な融点を有する。
【００３１】銅／銀充填糸 銀／ニッケル充填糸 アルミニウム充填糸 銅充填糸 金充填糸 数多くの種類の光ファイバーも導電性ファイバー３４と
して使用可能である。
【００３２】上述した種々の材料及び組成の幾つかは、
その何れが導電性ファイバー３４の好適実施例を構成す
るかを決定するために試験された。試験されたものは、
ステンレス鋼ファイバー、ポリエステル糸の回りに撚ら
れたステンレス鋼ファイバー、銀被覆ポリエステル糸、
銀被覆ポリエチレン糸、並びに、銀被覆ポリプロピレン
糸である。これらの試験された材料及び組成の全ては良
好に機能したが、ポリエステル糸の回りに撚られたステ
ンレス鋼ファイバーが最も好適な材料であることが判明
した。
【００３３】実際に試験された独特なタイプである最も
好適な材料は、ポリエステル糸から成る２本の１５０デ
ニール（約０．００６インチ（約１．５２４ｍｍ）径と
同等）のストランド回りに撚られた３５ミクロンのステ
ンレス鋼ファイバーから成る４本のストランドから構成
され、ベカート・ファイバー・テクノロジーズ社（Ｂｅ
ｋａｅｒｔ Ｆｉｂｒｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）
から、ＶＮ３５／４ポリエステル−ステンレス鋼糸とし
て入手可能である。この最も好適な材料に含まれるポリ
エステルは摂氏２５６度の典型的な融点を有し、ステン
レス鋼は摂氏約１，５００度の典型的な融点を有する。
【００３４】導電性ファイバー３４として試験されたそ
の他の材料の中で、ステンレス鋼（ポリエステル糸無
し）が２番目に好適な材料であると決定された。実際に
試験された独特なタイプであるこの２番目に好適な材料
は、１４ミクロンのステンレス鋼ファイバー（約１，５
００度（摂氏）の典型的な融点を有する）から成る９０
本のストランドから構成され、ベカート・ファイバー・
テクノロジーズ社から、Ｂｅｋｉｎｏｘ ＃ＶＮ １４
／１Ｘ９０／９０Ｚとして入手可能である。
【００３５】導電性ファイバー３４として上述した２つ
の最も好適な組成が好ましい理由は、それらが通常の屈
曲、取扱い、並びに毛布の洗濯に耐える程に充分に強
く、そして毛布を過度に堅くしないように充分柔軟であ
ることによる。更には、以下により詳細に議論する理由
のため、ステンレス鋼のストランディング（ｓｔｒａｎ
ｄｉｎｇ）は、毛布が発火し得る前に熱で導電性ファイ
バー３４が切れる程に充分に細い。上記した最も好適で
ある実施例でのポリエステルは、製造プロセスを容易に
するために、それがステンレス鋼ファイバーのストラン
ドに強度を付加していることで有益である。
【００３６】図３には、本発明に係る安全回路３７の概
略回路図が示されており、その主要部はコントローラ１
６（図１参照）に収容されている。プラグ２４がこの安
全回路を、一般にはＡＣ線電圧である動作電力の適切な
電源に接続する。ヒューズ３８が含まれており、これが
電力リード線４０と直列接続されて、該ヒューズを流れ
る電流が所定値を超える際、安全回路を遮断する役割を
果たす。
【００３７】好適実施例において、ヒューズ３８は５ア
ンペアの定格とされており、電流が少なくとも４．５ア
ンペア（その定格の９０％）であれば安全回路を開くよ
うに規定している。ヒューズ３８の定格は充分に高いの
で、毛布１０に最初に電力供給される際に一時的に経験
されるような、典型的には約４アンペアの標準的な高い
突入電流でヒューズが飛ぶことはない。
【００３８】そうした高い突入電流は、冷えているＰＴ
Ｃ材２６が著しい低抵抗を有し、それが加熱要素１２の
通電に及んで急激に上昇するという事実に起因する。し
かしながら、以下に説明するような短絡状態が加熱要素
１２内に生じた場合、ヒューズ３８は即座に飛んで安全
回路への通電解除を為すことになる。
【００３９】ヒューズ３８に直列接続されているのは、
毛布１０のオペレータによって制御されるオン／オフ・
スイッチ１８である。スイッチ１８は、安全回路の残り
の部分を動作電力の電源と接続する「オン」位置にある
際は、閉じられている。この安全回路は、リレーコイル
４２と、通常時は開いているリレースイッチ４４とを含
むリレーを備える。
【００４０】好適実施例において、このリレーは、１１
５ボルトＡＣ電圧コイルと単極スイッチとを有して、コ
ーネル・ドゥビリヤー・コーポレーション社（Ｃｏｒｎ
ｅｌｌ Ｄｕｂｉｌｉｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）
によって製造されている。リレーコイル４２に接続され
ているのはスタートボタン２０であり、オン／オフ・ス
イッチ１８が閉じられているとき（「オン」）、オペレ
ータがこのボタンを瞬間的に押圧すると、完成された回
路を形成させ、それによってリレーコイル４２に対して
通電が為されて、リレースイッチ４４を閉じさせるに充
分な電流を該リレーコイルが通すことになる。
【００４１】スタートボタン２０の解除の後、スタート
ボタン２０の場合よりも少ない電流をリレーコイル４２
に通して誘導することになるが、（以下に説明する）導
電性ファイバー３４によってこの完成回路が形成され、
その導電性ファイバー３４が、その後、リレースイッチ
４４を閉状態に保持するための充分な通電をリレーコイ
ル４２に行わせることになる。好適実施例において、ス
タートボタン２０は、単極単投通常時開の瞬時スイッチ
であり、グレイヒル・コーポレーション社（Ｇｒａｙｈ
ｉｌｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）によって製造されて
いる。
【００４２】安全回路は、リレースイッチ４４及びオン
／オフ・スイッチ１８が閉じられている際に通電される
ガス入り電子管４６を備える。ガス入り電子管４６はそ
のような通電時に発光すると共に、電気毛布が使用中で
あることを表示すべく表示灯として機能する。ガス入り
電子管４６と直列するのは、電流制限抵抗Ｒ１である。
好適実施例において、ガス入り電子管４６はネオン電球
であり、抵抗Ｒ１は６２キロオーム抵抗であり、これら
電子管４６及び抵抗Ｒ１の組合わせは１２０ボルトの定
格である。
【００４３】安全回路に更に含まれるものはバイメタル
・サーモスタット４８であり、抵抗Ｒ２に密接した状態
で物理的及び熱的に近接している。抵抗Ｒ２は通電され
るように接続されているので、加熱要素１２が熱を発生
していると常に発熱しており、好適実施例においては６
２キロオームの炭素抵抗である。当業者には周知な如
く、サーモスタット４８は、抵抗Ｒ２によって放出され
る熱により決定される当該サーモスタット自体の温度に
関連したスイッチのように動作する。
【００４４】特に、サーモスタット４８は、その温度が
閾値を下回っているときに「閉」となり、その閾値を超
えているときに「開」となっている。この閾温度、そし
てそれ故にサーモスタット４８の感度は、コントローラ
１６の調節可能な熱制御器２２（図１参照）によって制
御される。閾温度を上回ってサーモスタット４８が開と
された際、抵抗Ｒ２にも加熱要素１２にも通電されず、
それらが発熱を停止して冷却し始める。サーモスタット
４８の温度が閾温度を下回る温度まで抵抗Ｒ２が冷却し
てしまうと、サーモスタット４８は閉じて、抵抗Ｒ２及
び加熱要素１２に再度通電が為される。この周期的特性
によって、毛布１０のオペレータが、調節可能な熱制御
器２２を介して、加熱要素１２によって発生する熱量を
効果的に制御することを可能としている。
【００４５】図３は加熱要素１２をも示している。オン
／オフ・スイッチ１８、リレースイッチ４４、並びにバ
イメタル・サーモスタット４８が閉じていると、加熱要
素１２は通電されて、導体２８及び３０の間の抵抗性Ｐ
ＴＣ材２６を介して通過する電流によって熱を発生す
る。以下に議論する理由により、導体２８の２つの端部
５０及び５２は相互に接続され、そして、導体３０の２
つの端部５４及び５６は相互に接続されている。
【００４６】上述したように、加熱要素１２は導電性要
素又はファイバー３４を含み、これが動作電力と接続さ
れ、図３に示されるように、点５８から点６０まで加熱
要素１２の全長に亙って延在する。ＰＴＣ材２６と導体
２８及び３０とから電気的に絶縁されている導電性ファ
イバー３４は、リレーコイル４２と接続されて、オン／
オフ・スイッチ１８が閉じられた際に電流を伝導する完
成された回路通路又は循環路を形成する。前述したよう
に、この電流はリレーコイル４２に通電し（励磁）、そ
れによってリレースイッチ４４の閉状態を維持してい
る。
【００４７】上述されたような電気毛布は、非電気毛布
と殆ど同じようにして通常的に使用される。特に、使用
中、使用毎の合間、或いは洗濯時の何れにおいても、電
気毛布にとって折り曲げられたり、屈曲されたりするこ
とは共通している。電気毛布に為されるこれらの要望を
考慮して、そうした電気毛布に含まれる加熱要素は、破
損或いは他の問題を生ずることなく繰返して屈曲し得る
ように、適切な寸法及び材料で形成されることが必要で
ある。
【００４８】そうした加熱要素の慎重な設計及び製造に
もかかわらず、電気毛布が動作電力に接続された際、電
気毛布が激しい過熱状態の発生に至る段階まで損傷され
ることがある。そうした激しい過熱状態は、加熱要素を
焼損して危険な状況に発展させる可能性がある。加熱要
素に対するそうした損傷の例としては、破損或いは故障
（漏電）が加熱要素に含まれる１つ或いはそれ以上の導
体に生じたとき、或いは、短絡が導体間に生じたとき等
を含む。そうした激しい過熱状態は、摂氏数千度の温度
に達し得る電気アークによってしばしば生ずる。
【００４９】本発明の上述した安全回路はこのタイプの
問題を防止或いは除去する。導体２８或いは３０の何れ
かに単一の破損が発生した状況において、たとえあった
としても比較的小さな電圧降下がその破損に亙って生ず
るだけであり、その理由は各導体の両端が相互に接続さ
れ、動作電力に接続されているからである。この電圧降
下の正確な大きさは、導体の端部に対するその破損の位
置に依存する。
【００５０】導体２８或いは３０の中間での破損は、そ
の破損に亙っての電圧降下を何等生じないが、導体の一
方の端部における破損は、その導体の全長を介しての全
電圧降下と同等な最大限の電圧降下を生ずる。導体を介
しての電圧降下は、上記最大限の電圧降下の状況でさ
え、その破損部において電気的アークを発生することが
ない程に充分低く保持された導体の内部抵抗に依存す
る。
【００５１】上述したように、「電気毛布或いは電気パ
ッド（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｂｌａｎｋｅｔ ｏｒ Ｐａ
ｄ）」と題されて、ここで引用して参考とするクローリ
ー（Ｃｒｏｗｌｅｙ）の英国特許第２，１６８，５８０
号により詳細に記載されている安全回路は、導体２８及
び３０の一方或いは双方における単一の破損で過熱状態
が生ずることを防止する。
【００５２】しかしながら、導体２８或いは３０の何れ
かに２つの破損が生じた状況において、その破損の一方
或いは双方に亙る電圧降下は、通常、非常に重大であ
り、電気的アークの発生に至る。そうしたアークは、上
記したように過剰な熱を発生でき、もし動作電力が遮断
されなければ、その過剰な熱が、ＰＴＣ材２６及び絶縁
被覆３２を焼損し、そして最終的には毛布１０の織物を
焼損することによって危険な状況を引き起こす可能性が
ある。
【００５３】本発明に係る安全回路の導電性ファイバー
３４は、導体２８或いは３０の何れかに２つの破損が生
じた際、危険な状況に発展することを防止する。上述し
たように、ファイバー３４は導体２８及び３０に対して
密接した状態で物理的に且つ熱的に近接しており、高温
に晒された際に切断させられてしまうような材料で形成
されている。
【００５４】その結果、導電性ファイバー３４は、加熱
要素１２が所望量の熱を発生している際の毛布１０の通
常動作中に破損することはないが、電気的アークによっ
て引き起こされるような過剰な過熱状態に発展すれば、
即座に破損することになる。導電性ファイバー３４にお
けるそうした破損は、リレーコイル４２を通過するよう
に電流を常時伝導する上記回路通路を開とすることにな
る。
【００５５】こうしてその破損はリレーコイル４２の励
磁を解除して、リレースイッチ４４を開とし、加熱要素
１２への動作電力を遮断する。導電性ファイバー３４用
に使用されている材料は、上述したように、あらゆる危
険状況が生ずる前にファイバー３４が切れて動作電力が
遮断されるように選択されている。
【００５６】導体２８及び３０の間に短絡回路状態が生
じている状況において、安全回路全体を通して流れる電
流は増大することになる。もし短絡が酷ければ、動作電
力が遮断されるない場合の導体２８及び３０を通る増大
された電流は、加熱要素１２を過熱させ、電気的アーク
が生じて危険な状況に発展する段階までにも過熱させら
れる可能性がある。
【００５７】安全回路のヒューズ３８は、回路を開とし
て、そこに流れる電流が好適実施例では約５．０アンペ
アである所定値を超えていれば、動作電力を遮断するこ
とによってそうした過熱状態を防止する。しかしなが
ら、まずは起こりそうもないが万一ヒューズ３８がたま
たま機能不全であれば、導電性ファイバー３４が危険な
状況が発生することを防止することになる。上述したよ
うに、加熱要素１２の温度が短絡により危険な高レベル
に到達すれば、ファイバー３４は切れて動作電力を遮断
することになる。
【００５８】
【発明の効果】上述の記載から明らかなことは、本発明
に係る導電性ファイバー３４及び安全回路が、殆ど全て
の状況における過熱状態に抗しての保護を為すべく容易
に実現され得ることである。更には、そうした安全回路
の恩恵は、動作電力がＡＣであろうが或いはＤＣであろ
うがにかかわらず、全てのタイプの電気回路、電気装
置、並びに電力コードにおいて実現され得る。
【００５９】上記の記載は、好適実施例のみが考慮され
ている。本発明の変更等は、当業者や、本発明を作成或
いは使用する者には考え付くであろう。よって、図面に
示されると共に上述された実施例は、例示目的のための
ものであり、特許法の原則に従って解釈される特許請求
の範囲によって規定される本発明の保護範囲を制限する
べく意図されてはいないことが理解される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する電気毛布の概略図である。
【図２】本発明に係る正温度係数加熱要素の拡大断面図
である。
【図３】本発明に係る安全回路のブロック回路図であ
る。
【符号の説明】 １０ 電気毛布 １２ 加熱要素 １６ コントローラ ２４ プラグ ２６ ＰＴＣ材 ２８、３０ 導体 ３２ 絶縁被膜 ３４ 導電性要素（導電性ファイバー） ３７ 安全回路 ３８ ヒューズ ４２ リレーコイル ４４ リレースイッチ ４８ サーモスタット ５０、５２、５４、５６ 導体端部
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−181028（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−864（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−94081（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−90543（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭50−139241（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01H 37/76 H01C 13/00

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 動作電力によって通電される複数の回路
    要素を有している電気加熱装置のための電気的な安全回
    路であって、 前記動作電力によって通電される前記複数の回路要素の
    内のＰＴＣ材料に埋め込まれた加熱要素と一体的に構成
    され、該加熱要素と熱的に近接した導電性ファイバーと
    からなる導電性要素であって、高温に応じて破損するよ
    うに構成された導電性要素と、 前記導電性要素と前記動作電力とに接続されたスイッチ
    ング回路であり、前記導電性ファイバーからなる導電性
    要素が破損した場合に前記電気加熱装置への動作電力を
    遮断するスイッチング回路と、を備える電気加熱装置の
    安全回路。
  2. 【請求項２】 前記導電性要素が、ポリエステル糸の回
    りに撚られたステンレス鋼ファイバーを含む、請求項１
    に記載の電気加熱装置の安全回路。
  3. 【請求項３】 前記導電性要素が、ステンレス鋼ファイ
    バーを含む、請求項１に記載の電気加熱装置の安全回
    路。
  4. 【請求項４】 前記スイッチング回路がリレーを含む、
    請求項１に記載の電気加熱装置の安全回路。
  5. 【請求項５】 前記動作電力に接続されたヒューズを更
    に備え、該ヒューズが、所定電流レベルを超越した際
    に、前記電気装置への前記動作電力を遮断する、請求項
    １に記載の電気加熱装置の安全回路。
  6. 【請求項６】 前記電気加熱装置が電気毛布である、請
    求項１に記載の電気加熱装置の安全回路。
  7. 【請求項７】 前記導電性ファイバーとからなる導電性
    要素が前記加熱回路と平行して延在している、請求項６
    に記載の電気加熱装置の安全回路。
  8. 【請求項８】 前記加熱要素の離間された導体の各々
    が、相互に接続された２つの端部を有する、請求項７に
    記載の電気加熱装置の安全回路。
  9. 【請求項９】 前記導電性要素が、前記電気加熱装置に
    おける発火前に破損する、請求項１に記載の電気加熱装
    置の安全回路。
  10. 【請求項１０】 前記導電性要素が、前記電気加熱装置
    において開回路或いは短絡回路が生ずると破損する、請
    求項１に記載の電気加熱装置の安全回路。
  11. 【請求項１１】 動作電力によって通電される複数の回
    路要素を有する電気加熱装置のための電気的な安全回路
    であって、 前記動作電力によって通電される前記複数の回路要素の
    内のＰＴＣ材料に埋め込まれた加熱要素と一体的に構成
    し、該加熱要素と熱的に近接させた導電性ファイバーか
    らなる導電手段であり、前記加熱要素における異常高温
    に応じて破損するように構成された導電手段と、 前記電導手段と前記動作電流とに接続された切り換えス
    イッチング手段であって、前記導電性ファイバーからな
    る導電手段が破損した場合に前記電気加熱装置への前記
    動作電力をオフに切り換えるスイッチング手段と、を備
    える電気加熱装置の安全回路。
  12. 【請求項１２】 動作電力によって通電されると共に過
    熱状態が存在する電気加熱装置を保護する方法であっ
    て、 前記過熱状態にあるＰＴＣ材料に埋め込まれた加熱要素
    と一体的に構成することにより、該加熱要素と熱的に近
    接した導電性ファイバーからなる導電性要素を切断し、 前記導電性要素の前記切断された場合に、前記電気装置
    への前記動作電力をオフに切り換える工程と、を含む方
    法。
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