JP4235303B2 - 温度ヒューズ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種加熱装置、特に家庭で使用される給湯器内の燃焼室周辺に巻付け、一部でも異常加熱した場合、金属線が溶断し、異常加熱を検知可能とした温度ヒューズに関する。
【０００２】
【従来技術】
従来のコードヒューズとしては、登録実用新案第３００１４８３号にて、特定の温度で溶融する可溶金属線上に２層の編組チューブを被覆し、両端に端子を介してそれぞれ検知用リード線を接続して異常加熱で可溶金属線が溶断して、リード線間の導通が無くなることにより異常を検知するコードヒューズが開示されている。
また、特開平６−１８１０２８号には、弾性芯上に所定の温度で溶融する導電体細線を巻付けた中心材上に編組層及び絶縁被覆層を設け、前記コードヒューズ同様に、両端に端子を介してそれぞれ検知用リード線を接続し、高温で導電体細線が溶解するとリード線間の抵抗値が上昇し、これにより異常加熱を検知するコードヒューズが開示されている。
【０００３】
ここで、これらのコードヒューズは、可溶金属線又は導電体細線をフラックス処理することにより、溶融線の流れ性を向上させ、検知精度を向上させる手法が取られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のコードヒューズでは、可溶金属線又は導電体細線に直接保護層が形成されているため、これらの線が溶断した際に溶融物が移動するための空間が形成されていないため、溶断時溶融物が保護層に皮膜を形成されたり、溶融物が移動しない等の現象が発生し、導通が保持される、又は抵抗値の上昇が無く誤動作してしまうといった問題が有る。
そのため、可溶金属線上に２層の編組チューブを被覆する、又は、異形押出された弾性芯上に所定の温度で溶融する導電体細線を巻付けた中心材上に編組層、絶縁被覆層、保護覆を施すなどの対策も検討されているが、構造が複雑で多数の材料を使用しており、作業工程も多く繁雑で有るため、コストアップになってしまう。
【０００５】
また、可溶金属線又は導電体細線と外層との間に空間を設けることを検討したが、外層に編組チューブ又は弾性チューブとした場合、可溶金属線又は導電体細線をチューブ内に挿通する際、可溶金属線又は導電体細線の先端部が編組目に引っかかってしまう、又は弾性チューブに刺さってしまい作業性が悪いといった問題があり、無理に作業すると、チューブが破れてしまう、又は可溶金属線又は導電体細線が折れ曲がってしまうという問題がある。
更に、可溶金属線又は導電体細線と外層との間に空間を設けた場合、取り付けの曲げ半径が小さい（外層のチューブ外径の２．５倍以下）と外層のチューブが折れ曲がって、コードヒューズ浮いてしまい、正確に作動することができないといった問題も発生する。
【０００６】
本発明は、かかる従来の問題点を解消し、金属線が溶融した際、異常を確実に検知し、構造が簡便で取り回しの良い温度ヒューズを提供することを課題とする。
【０００７】
本発明の上記課題は、１本又は複数本を撚り合わせた芯材上に所定の温度で溶融する金属線を一定の間隔で横巻きしたコア線を、ガラス編組スリーブ上へシリコーンゴムを押出被覆した保護チューブ内へ挿通した構造において、該保護チューブの内径（Ｄ）が、コア線外径（ｄ）の１．１〜１．７２倍であることにより達成される。すなわち、本発明の温度ヒューズは、コア線が芯材に金属線を横巻きした構造であるため、撚り合わせの谷間部分が保護チューブ内面及び芯材と金属線との間に空隙部分を形成し、金属線が溶融した際、溶融物が空隙部分に流れ込み、金属線の溶断を確実に検出可能とする。更に、コア線と保護チューブとの間に空隙が形成されているため、より金属線の溶断を確実に検出可能となる。
【０００８】
芯材は、金属線の溶融温度以上の耐熱性を有した非弾性材料で有れば良いが、溶融金属を吸収し、反応性を向上させるために、繊維材料を束ねたものが好ましく、束ねた繊維を更に複数本撚り合わせて使用しても良い。
繊維材料としては、アラミド繊維、ガラス繊維、炭素繊維等があげられ、特に入手性、価格等からガラス繊維が好ましい。
【０００９】
金属線としては、要求される所定の温度で溶融するものであって、低融点合金及び半田線等導電性を有するものより適宜選択出来るが、入手の容易さ、コスト等の問題より半田線が好ましく用いられる。
更に、金属線の溶融物の移動を容易にするため、表面又は導電線内部にフラックス加工を施しても良く、フラックスとしては一般的に用いられる樹脂系フラックスでよい。
【００１０】
金属線の外径は、要求される特性により設定されるため、特に規定する必要は無いが、検知感度、空隙確保、加工性及び設置の際の取扱い易さ等より０．３〜２．０ｍｍ程度が好ましく、更に言えば０．６〜１．２ｍｍが好ましい。
また、金属線と芯材の外径は、加工時の作業性の問題等より芯材径≧金属線径とするのが好ましい。
次で、金属線の横巻き間隔は、金属線と芯材の外径及び検知精度との関係から、適宜変更できることは言うまでもないが、金属線の外径の５から２５倍程度が好ましく、更に言えば１０〜２０倍が好ましい。
更に、感度を上げるため、又はヒューズの電気抵抗を下げるため、芯材上に２本以上の金属線を横巻きしても良い。
【００１１】
保護チューブとしては、ガラス編組スリーブ上にシリコーンゴムを被覆したものを用いることにより、柔軟性を有し、金属線が溶融した際、溶融物の飛散を防止することが可能であると共に、曲げＲが小さな場合においても保護チューブの折れを防止し、コア線と保護チューブ間の空間を確実確保することができる。
また、シリコーンゴムを使用することにより、耐熱性、柔軟性及び成型性にも優れる。
更に、ガラス編組スリーブとシリコーンゴムが一体化しているため、熱伝導性が良く、温度ヒューズとしての熱応答性を高めることが出来る。
ここで、保護チューブ外層にチューブ保護のため、柔軟性を阻害しないことを前提にシリコーンワニス処理したガラス編組層を設けてもよい。
【００１２】
保護チューブの内径としては、金属線の溶融物が流れ込めるだけの空隙を確保されていると共に、コア線を容易に挿入することができ、さらに配線や作業性の問題から、保護チューブの内径（Ｄ）が、コア線外径（ｄ）の１．１〜１．７２倍程度とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図により説明する。図１は、本発明の一例を示す断面図であり、１は芯材、２は金属線、３はガラス編組スリーブ、４はシリコーンゴムである。まず、芯材１を外径０．２５ｍｍのガラス繊維束を３本撚り合わせて形成した。該芯材１に、金属線２としてＪＩＳ−Ｚ−３２８２−１９８６に規定される外径０．６ｍｍのＳｎ−Ｐｂ系Ｓｎ６３Ｐｂ半田線とを、９ｍｍ間隔で横巻きしてコア線とした（ｄ＝０．５４ｍｍ）。次いで、内径（Ｄ）３．０ｍｍのガラス編組スリーブ３上に、肉厚０．６ｍｍのシリコーンゴム４を押出被覆し、外径４．７ｍｍシリコーンゴム被覆ガラス編組保護チューブを成型した（Ｄ／ｄ＝１．７２）。該保護チューブに、前記コア線を挿入して、本発明の温度ヒューズＦを形成した。ここで、コア線挿入の際、コア線の保護チューブへの引っかかりは発生しなかった。
【００１４】
このようにして、製造された長さ１ｍの温度ヒューズＦの両端よりリード線を介して、検知回路（図示せず。）に接続した。
該温度ヒューズにて、回路内にＤＣ５Ｖ、５ｍＡの負荷を加えた状態で、温度ヒューズの中央部分を２５０℃に加熱して、断線までの時間の測定及び溶断後の再接触の有無を確認した。
また、直径２０ｍｍの筒に巻き付けた状態で、同一の条件にて試験を行った。
試験結果を表１に示す。
【００１５】
【表１】

【００１６】
表１の結果を見ると、本実施例のサンプルは、溶断までの時間が安定しており、溶断後再接触も見られなかった。更に、筒に巻き付ける際、保護チューブの折れの発生は、みられなかった。ここで、この実施例は、本発明の１例を示すものであり、本発明の内容を限定するものではない。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、異常加熱により金属線２が溶融した場合、コア線とチューブとの間に十分な空隙が形成されているため、溶融物が流れ出し導通が遮断され、金属線２の溶断を確実に検知することが可能となる。
また、コア線の保護チューブ挿入時に引っかかりがなく作業が容易となり、芯材１に金属線２を横巻きしたコア線をチューブ挿入して形成した構造であるため、部品点数が少なく、工程も簡便であるため、コストダウンとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の温度ヒューズの一例を示す側面図である。
【符号の説明】
１ 芯材
２ 金属線
３ ガラス編組スリーブ
４ シリコーンゴム
Ｆ 温度ヒューズ

Claims (1)

1. １本又は複数本を撚り合わせた芯材上に所定の温度で溶融する金属線を一定の間隔で横巻きしたコア線を、ガラス編組スリーブ上へシリコーンゴムを押出被覆した保護チューブ内へ挿通した構造において、該保護チューブの内径（Ｄ）が、コア線外径（ｄ）の１．１〜１．７２倍であることを特徴とする温度ヒューズ。

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