JPH10321106A - 面状温度ヒューズ - Google Patents
面状温度ヒューズInfo
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- JPH10321106A JPH10321106A JP14581997A JP14581997A JPH10321106A JP H10321106 A JPH10321106 A JP H10321106A JP 14581997 A JP14581997 A JP 14581997A JP 14581997 A JP14581997 A JP 14581997A JP H10321106 A JPH10321106 A JP H10321106A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】製造および組み立てが簡単であり、ガス燃焼機
等の広い範囲に亘り過熱状態を安定して検出することが
できる面状温度ヒューズを提供する。 【解決手段】基板４の表面に膜状導体電極８と、膜状導
体電極間にそれらと接するように配置した樹脂・カーボ
ン系抵抗膜５とが付設されたている。樹脂・カーボン系
抵抗膜５は熱膨張特性を有し閾値以上の温度で不可逆的
に急激に抵抗値が増大する部材で構成されている。
等の広い範囲に亘り過熱状態を安定して検出することが
できる面状温度ヒューズを提供する。 【解決手段】基板４の表面に膜状導体電極８と、膜状導
体電極間にそれらと接するように配置した樹脂・カーボ
ン系抵抗膜５とが付設されたている。樹脂・カーボン系
抵抗膜５は熱膨張特性を有し閾値以上の温度で不可逆的
に急激に抵抗値が増大する部材で構成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は給湯器等の安全装置
に関わり、特に、給湯器等の異常過熱を検知して燃焼装
置を停止させるための温度ヒューズに関する。
に関わり、特に、給湯器等の異常過熱を検知して燃焼装
置を停止させるための温度ヒューズに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、給湯器等のガス燃焼機器では故障
よる異常過熱で外壁が過熱されることを防止するため
に、熱交換器近傍の過熱状態を検出し、異常過熱がある
とガス燃焼機器へのガスの供給を停止する安全装置が設
けられている。このような異常過熱を検出する過熱検知
用温度ヒューズの従来の例を図６（ａ）に示す。図示し
ていないケーシング内には熱交換器２が収納されてい
る。熱交換器２はガスを燃焼させて水管２ａを流れる水
を加熱する。図示していない制御部は熱交換器２に供給
するガス量等を制御する。
よる異常過熱で外壁が過熱されることを防止するため
に、熱交換器近傍の過熱状態を検出し、異常過熱がある
とガス燃焼機器へのガスの供給を停止する安全装置が設
けられている。このような異常過熱を検出する過熱検知
用温度ヒューズの従来の例を図６（ａ）に示す。図示し
ていないケーシング内には熱交換器２が収納されてい
る。熱交換器２はガスを燃焼させて水管２ａを流れる水
を加熱する。図示していない制御部は熱交換器２に供給
するガス量等を制御する。
【０００３】リード線７で温度ヒューズ１２が直列に接
続されており、リード線７と温度ヒューズ１２との接続
体が熱交換器２の周囲に巻き付けられている。いずれか
の温度ヒューズ１２が過熱され溶断するとリード線７、
７間の導通が遮断される。熱交換器と図示していないケ
ーシングの間には背面パネル３が配置されている。
続されており、リード線７と温度ヒューズ１２との接続
体が熱交換器２の周囲に巻き付けられている。いずれか
の温度ヒューズ１２が過熱され溶断するとリード線７、
７間の導通が遮断される。熱交換器と図示していないケ
ーシングの間には背面パネル３が配置されている。
【０００４】給湯器の熱交換器が故障すると局部的に過
熱することがあり、上記の安全装置において、熱交換器
の温度ヒューズ１２から離れた部分が異常過熱した場合
温度ヒューズ１２での検知が遅れるという問題があっ
た。また、温度ヒューズ１２同士をリード線で接続して
いるために、線が乱雑となって組み立て難いという問題
があった。
熱することがあり、上記の安全装置において、熱交換器
の温度ヒューズ１２から離れた部分が異常過熱した場合
温度ヒューズ１２での検知が遅れるという問題があっ
た。また、温度ヒューズ１２同士をリード線で接続して
いるために、線が乱雑となって組み立て難いという問題
があった。
【０００５】図６（ｂ）に示すガス燃焼器では、図６
（ａ）に示すガス燃焼器において、温度ヒューズの代り
にヒュージブルワイヤ１４が熱交換器２の周囲に巻き付
けられている。ヒュージブルワイヤ１４のいずれかの箇
所が過熱され溶断すると、その導通が遮断され、熱交換
器２の過熱が検知される。熱交換器と図示していないケ
ーシングの間には背面パネル３が配置されている。この
ような過熱検知方法では、ヒュージブルワイヤ１４の巻
き付け状態により過熱検知状態が変化して、安定した過
熱検知が行い難いという問題があり、さらにヒュージブ
ルワイヤ１４の取付けや取替えが面倒であるという問題
があった。
（ａ）に示すガス燃焼器において、温度ヒューズの代り
にヒュージブルワイヤ１４が熱交換器２の周囲に巻き付
けられている。ヒュージブルワイヤ１４のいずれかの箇
所が過熱され溶断すると、その導通が遮断され、熱交換
器２の過熱が検知される。熱交換器と図示していないケ
ーシングの間には背面パネル３が配置されている。この
ような過熱検知方法では、ヒュージブルワイヤ１４の巻
き付け状態により過熱検知状態が変化して、安定した過
熱検知が行い難いという問題があり、さらにヒュージブ
ルワイヤ１４の取付けや取替えが面倒であるという問題
があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した点に
鑑みてなされたものであって、その目的とするところ
は、製造および組み立てが簡単であり、しかも、ガス燃
焼器の広い範囲に亘り過熱状態を安定して検出すること
ができる過熱検知用温度ヒューズを提供することであ
る。
鑑みてなされたものであって、その目的とするところ
は、製造および組み立てが簡単であり、しかも、ガス燃
焼器の広い範囲に亘り過熱状態を安定して検出すること
ができる過熱検知用温度ヒューズを提供することであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の面状温度ヒュー
ズは、基板の表面に膜状導体電極と、前記膜状導体電極
間にそれらと接するように配置した樹脂・カーボン系抵
抗膜とが付設された温度ヒューズであって、前記樹脂・
カーボン系抵抗膜が熱膨張特性を有し閾値以上の温度で
不可逆的に急激に抵抗値が増大する部材で構成されてい
ることを特徴とする。
ズは、基板の表面に膜状導体電極と、前記膜状導体電極
間にそれらと接するように配置した樹脂・カーボン系抵
抗膜とが付設された温度ヒューズであって、前記樹脂・
カーボン系抵抗膜が熱膨張特性を有し閾値以上の温度で
不可逆的に急激に抵抗値が増大する部材で構成されてい
ることを特徴とする。
【０００８】また、前記面状温度ヒューズにおいて、前
記膜状導体電極と樹脂・カーボン系抵抗膜とを厚膜印刷
法により基板上に形成したものである。
記膜状導体電極と樹脂・カーボン系抵抗膜とを厚膜印刷
法により基板上に形成したものである。
【０００９】また、前記各面状温度ヒューズにおいて、
前記基板をフレキシブルな樹脂製シートで形成したもの
である。
前記基板をフレキシブルな樹脂製シートで形成したもの
である。
【００１０】また、前記各面状温度ヒューズにおいて、
前記樹脂・カーボン系抵抗膜として複数の異なる温度抵
抗特性の抵抗膜を組み合わせて用いたものである。
前記樹脂・カーボン系抵抗膜として複数の異なる温度抵
抗特性の抵抗膜を組み合わせて用いたものである。
【００１１】さらに、前記各面状温度ヒューズにおい
て、前記膜状導体電極は対となる櫛形電極に形成されそ
れらの間に付設された複数個の樹脂・カーボン系抵抗膜
が基板上に形成された導体パターンで直列に接続されて
いるものである。
て、前記膜状導体電極は対となる櫛形電極に形成されそ
れらの間に付設された複数個の樹脂・カーボン系抵抗膜
が基板上に形成された導体パターンで直列に接続されて
いるものである。
【００１２】所定温度を越えると急激に抵抗値が不可逆
的に高くなる樹脂・カーボン系抵抗膜は高い体積抵抗率
を有するが、櫛形電極に接続することにより制御回路の
扱いやすい抵抗値の温度ヒューズを得ることができる。
的に高くなる樹脂・カーボン系抵抗膜は高い体積抵抗率
を有するが、櫛形電極に接続することにより制御回路の
扱いやすい抵抗値の温度ヒューズを得ることができる。
【００１３】また、複数の異なる温度抵抗特性を有する
材質の樹脂・カーボン系抵抗膜を１枚の基板の表面に直
列に接続されるように形成することにより、各測定箇所
に最適の温度抵抗特性の温度ヒューズを配置することが
できる。
材質の樹脂・カーボン系抵抗膜を１枚の基板の表面に直
列に接続されるように形成することにより、各測定箇所
に最適の温度抵抗特性の温度ヒューズを配置することが
できる。
【００１４】また、樹脂・カーボン系抵抗膜が形成され
る基板を可撓性の樹脂製シートとすれば、曲面あるいは
凹凸のある熱交換器等の表面にも貼着することができ
る。
る基板を可撓性の樹脂製シートとすれば、曲面あるいは
凹凸のある熱交換器等の表面にも貼着することができ
る。
【００１５】さらに、樹脂・カーボン系抵抗膜を印刷に
より基板上に形成すれば、特性の安定した温度ヒューズ
を安価に製造することができる。
より基板上に形成すれば、特性の安定した温度ヒューズ
を安価に製造することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した給湯器の
面状温度ヒューズを図面を参照して説明する。図１
（ａ）は本発明の第１の実施例である面状温度ヒューズ
を用いた給湯器の例を示す正面図、図１（ｂ）は同給湯
器を一部透視して示す背面図である。
面状温度ヒューズを図面を参照して説明する。図１
（ａ）は本発明の第１の実施例である面状温度ヒューズ
を用いた給湯器の例を示す正面図、図１（ｂ）は同給湯
器を一部透視して示す背面図である。
【００１７】ケーシング１内には熱交換器２が収納され
ている。熱交換器２はガスを燃焼させて水管２ａを流れ
る水を加熱する。図示していない制御部は熱交換器２に
供給するガス量等を制御する。
ている。熱交換器２はガスを燃焼させて水管２ａを流れ
る水を加熱する。図示していない制御部は熱交換器２に
供給するガス量等を制御する。
【００１８】熱交換器２とケーシング１の間には図１
（ｂ）に示す絶縁体の背面パネル３が配置されている。
背面パネル３には対となる電極６ａ、６ａ…が導電ペー
ストを印刷することにより形成されている。電極６ａ、
６ａの上には図２で詳しく示すように樹脂・カーボン系
抵抗膜５が印刷により形成されている。このように温度
ヒューズの単体が形成されるが、これらの温度ヒューズ
はリード線７で直列に接続されその直列回路が給湯器の
制御系に接続されている。
（ｂ）に示す絶縁体の背面パネル３が配置されている。
背面パネル３には対となる電極６ａ、６ａ…が導電ペー
ストを印刷することにより形成されている。電極６ａ、
６ａの上には図２で詳しく示すように樹脂・カーボン系
抵抗膜５が印刷により形成されている。このように温度
ヒューズの単体が形成されるが、これらの温度ヒューズ
はリード線７で直列に接続されその直列回路が給湯器の
制御系に接続されている。
【００１９】熱交換器２が異常過熱状態となると、樹脂
・カーボン系抵抗膜５が高抵抗となり、制御部がそれを
検知してガスバーナ９にガスを供給する配管の電磁弁を
閉じる。なお、電磁弁はフェールセーフの側に動作す
る。このような構成により、給湯器の熱交換器の広い範
囲に亘り、樹脂・カーボン系抵抗膜５の抵抗が急激に上
昇することにより異常過熱が検出され、ガスの燃焼を停
止することができる。
・カーボン系抵抗膜５が高抵抗となり、制御部がそれを
検知してガスバーナ９にガスを供給する配管の電磁弁を
閉じる。なお、電磁弁はフェールセーフの側に動作す
る。このような構成により、給湯器の熱交換器の広い範
囲に亘り、樹脂・カーボン系抵抗膜５の抵抗が急激に上
昇することにより異常過熱が検出され、ガスの燃焼を停
止することができる。
【００２０】図３は本発明の第２の実施例である面状温
度ヒューズを用いた給湯器を一部透視して示す背面図で
ある。図に示す基板４は樹脂製のシートにより作られて
おり、その上に櫛形電極８、８…および導体パターン
６、６…が導電ペーストを印刷することにより形成され
ている。櫛形電極８、８の上には図４（ａ）で詳しく示
すように樹脂・カーボン系抵抗膜５が印刷により形成さ
れている。このように面状温度ヒューズの単体が形成さ
れるが、これらの面状温度ヒューズはパターン６、６…
で直列に接続されている。このような基板４は給湯器の
背面パネル３に貼着される。面状温度ヒューズの直列回
路がリード線７、７を介して給湯器の制御系に接続され
ている。
度ヒューズを用いた給湯器を一部透視して示す背面図で
ある。図に示す基板４は樹脂製のシートにより作られて
おり、その上に櫛形電極８、８…および導体パターン
６、６…が導電ペーストを印刷することにより形成され
ている。櫛形電極８、８の上には図４（ａ）で詳しく示
すように樹脂・カーボン系抵抗膜５が印刷により形成さ
れている。このように面状温度ヒューズの単体が形成さ
れるが、これらの面状温度ヒューズはパターン６、６…
で直列に接続されている。このような基板４は給湯器の
背面パネル３に貼着される。面状温度ヒューズの直列回
路がリード線７、７を介して給湯器の制御系に接続され
ている。
【００２１】背面パネル３の前方に配置された熱交換器
（図３では示していないが図１に示す熱交換器２と同様
のもの）が異常過熱状態となると、樹脂・カーボン系抵
抗膜５が高抵抗となり、制御部がそれを検知してガスバ
ーナにガスを供給する配管の電磁弁を閉じる。なお、電
磁弁はフェールセーフの側に動作する。このような構成
により、給湯器の熱交換器の広い範囲に亘り、樹脂・カ
ーボン系抵抗膜５の抵抗が急激に上昇することにより異
常過熱が検出され、ガスの燃焼を停止することができ
る。 第２の実施例では櫛形電極８を用いたがこのよう
に櫛形電極を用いることにより樹脂・カーボン系抵抗膜
５のアスペクトレシオを小さくし高い抵抗率を有する樹
脂・カーボン系抵抗膜５を用いても制御部が処理し易い
抵抗値の直列回路を形成することができる。
（図３では示していないが図１に示す熱交換器２と同様
のもの）が異常過熱状態となると、樹脂・カーボン系抵
抗膜５が高抵抗となり、制御部がそれを検知してガスバ
ーナにガスを供給する配管の電磁弁を閉じる。なお、電
磁弁はフェールセーフの側に動作する。このような構成
により、給湯器の熱交換器の広い範囲に亘り、樹脂・カ
ーボン系抵抗膜５の抵抗が急激に上昇することにより異
常過熱が検出され、ガスの燃焼を停止することができ
る。 第２の実施例では櫛形電極８を用いたがこのよう
に櫛形電極を用いることにより樹脂・カーボン系抵抗膜
５のアスペクトレシオを小さくし高い抵抗率を有する樹
脂・カーボン系抵抗膜５を用いても制御部が処理し易い
抵抗値の直列回路を形成することができる。
【００２２】図４（ｂ）は第２の実施例の面状温度ヒュ
ーズ単体の変形例を示す。このように櫛形電極８ａの形
状を換えることにより、最適の抵抗値を有する面状温度
ヒューズを容易に形成することができる。
ーズ単体の変形例を示す。このように櫛形電極８ａの形
状を換えることにより、最適の抵抗値を有する面状温度
ヒューズを容易に形成することができる。
【００２３】図５に実施例に用いられた面状温度温度ヒ
ューズの温度・抵抗値の特性を示す。図に示すように樹
脂Ａと樹脂Ｂとは抵抗値が急激に上昇する温度の閾値が
異なる。熱交換器が異常過熱されたとき、場所により温
度上昇が異なるので、異常温度上昇を検出する面状温度
温度ヒューズの温度特性を場所により変えることにより
異常過熱を適切に検出することが可能となる。
ューズの温度・抵抗値の特性を示す。図に示すように樹
脂Ａと樹脂Ｂとは抵抗値が急激に上昇する温度の閾値が
異なる。熱交換器が異常過熱されたとき、場所により温
度上昇が異なるので、異常温度上昇を検出する面状温度
温度ヒューズの温度特性を場所により変えることにより
異常過熱を適切に検出することが可能となる。
【００２４】なお、樹脂Ａと樹脂Ｂについて説明する。
一般的な発泡樹脂は発泡スチロール、発泡ウレタン等の
化学発泡樹脂である。一方、本発明で使用している発泡
樹脂は低温発泡樹脂であるため、化学発泡樹脂に比べ、
温度による均一で大きな発泡が得られる。この発泡樹脂
の発泡原理は、熱膨脹性のマイクロカプセルであるた
め、温度を上げると外殻のポリマーが軟化して、内包物
がガス化することで、膨脹させている。よって、一定温
度に加熱することで発泡が始まり、一度発泡した樹脂は
冷却後元に戻らない。また、発泡温度以下では全く変化
しない。発泡により、直径は約４倍、体積は約５０倍に
増加する。発泡温度は樹脂Ａで１２０℃〜１８０℃、樹
脂Ｂで１００℃〜１４０℃である。このような樹脂の使
用例としては、立体印刷インキ等に使用された例があ
る。
一般的な発泡樹脂は発泡スチロール、発泡ウレタン等の
化学発泡樹脂である。一方、本発明で使用している発泡
樹脂は低温発泡樹脂であるため、化学発泡樹脂に比べ、
温度による均一で大きな発泡が得られる。この発泡樹脂
の発泡原理は、熱膨脹性のマイクロカプセルであるた
め、温度を上げると外殻のポリマーが軟化して、内包物
がガス化することで、膨脹させている。よって、一定温
度に加熱することで発泡が始まり、一度発泡した樹脂は
冷却後元に戻らない。また、発泡温度以下では全く変化
しない。発泡により、直径は約４倍、体積は約５０倍に
増加する。発泡温度は樹脂Ａで１２０℃〜１８０℃、樹
脂Ｂで１００℃〜１４０℃である。このような樹脂の使
用例としては、立体印刷インキ等に使用された例があ
る。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の面状温度
ヒューズによれば、抵抗膜や電極および導体パターンを
印刷により形成することができるので、場所に応じて最
適の特性のものが容易に得られ、製造および組み立てが
簡単である。しかも、面状温度ヒューズを直列に接続で
き、ガス燃焼機等の広い範囲に亘り過熱状態を安定して
検出することができる。
ヒューズによれば、抵抗膜や電極および導体パターンを
印刷により形成することができるので、場所に応じて最
適の特性のものが容易に得られ、製造および組み立てが
簡単である。しかも、面状温度ヒューズを直列に接続で
き、ガス燃焼機等の広い範囲に亘り過熱状態を安定して
検出することができる。
【００２６】また、基板にフレキシブル樹脂を用いるこ
とにより、曲面形状とすることも可能であり、温度検出
場所の自由度を大きくすることができる。
とにより、曲面形状とすることも可能であり、温度検出
場所の自由度を大きくすることができる。
【図１】図１（ａ）は本発明の第１の実施例である面状
温度ヒューズを用いた給湯器の例を示す正面図、図１
（ｂ）は同給湯器を一部透視して示す背面図である。
温度ヒューズを用いた給湯器の例を示す正面図、図１
（ｂ）は同給湯器を一部透視して示す背面図である。
【図２】図２は同面状温度ヒューズ単体を示す正面図で
ある。
ある。
【図３】本発明の第２の実施例である面状温度ヒューズ
を用いた給湯器の例を一部透視して示す背面図である。
を用いた給湯器の例を一部透視して示す背面図である。
【図４】図４（ａ）は同面状温度ヒューズ単体を示す正
面図、図４（ｂ）は同面状温度ヒューズ単体の変形例を
示す正面図である。
面図、図４（ｂ）は同面状温度ヒューズ単体の変形例を
示す正面図である。
【図５】本発明の面状温度ヒューズに用いられる樹脂・
カーボン系抵抗膜の温度抵抗特性の例を示す図である。
カーボン系抵抗膜の温度抵抗特性の例を示す図である。
【図６】図６（ａ）は従来の過熱検知用温度ヒューズを
用いた給湯器の例を示す正面図、図６（ｂ）は従来の過
熱検知用温度ヒューズを用いた給湯器のさらに他の例を
示す正面図である。
用いた給湯器の例を示す正面図、図６（ｂ）は従来の過
熱検知用温度ヒューズを用いた給湯器のさらに他の例を
示す正面図である。
１ ケーシング ２ 熱交換器、２ａ 水管 ３ 背面パネル ４ 基板 ５ 樹脂・カーボン系抵抗膜 ６ 導体パターン、６ａ 電極 ７ リード線 ８ 櫛形電極、８ａ 櫛形電極 ９ ガスバーナ １２ 温度ヒューズ １４ ヒュージブルワイヤ
Claims (5)
- 【請求項１】 基板の表面に膜状導体電極と、前記膜状
導体電極間にそれらと接するように配置した樹脂・カー
ボン系抵抗膜とが付設された温度ヒューズであって、前
記樹脂・カーボン系抵抗膜が熱膨張特性を有し閾値以上
の温度で不可逆的に急激に抵抗値が増大する部材で構成
されていることを特徴とする面状温度ヒューズ。 - 【請求項２】 前記膜状導体電極と樹脂・カーボン系抵
抗膜とを厚膜印刷法により基板上に形成した請求項１の
面状温度ヒューズ。 - 【請求項３】 前記基板をフレキシブルな樹脂製シート
で形成した請求項１または２の面状温度ヒューズ。 - 【請求項４】 前記樹脂・カーボン系抵抗膜として複数
の異なる温度抵抗特性の抵抗膜を組み合わせて用いた請
求項１から３に記載した面状温度ヒューズ。 - 【請求項５】 前記膜状導体電極は対となる櫛形電極に
形成されそれらの間に付設された複数個の樹脂・カーボ
ン系抵抗膜が基板上に形成された導体パターンで直列に
接続されていることを特徴とする請求項１から４に記載
した面状温度ヒューズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14581997A JPH10321106A (ja) | 1997-05-20 | 1997-05-20 | 面状温度ヒューズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14581997A JPH10321106A (ja) | 1997-05-20 | 1997-05-20 | 面状温度ヒューズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10321106A true JPH10321106A (ja) | 1998-12-04 |
Family
ID=15393874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14581997A Pending JPH10321106A (ja) | 1997-05-20 | 1997-05-20 | 面状温度ヒューズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10321106A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016173905A (ja) * | 2015-03-16 | 2016-09-29 | アルプス電気株式会社 | 温度ヒューズ用インク、これを用いた温度ヒューズおよびヒータ、ならびに温度ヒューズ用インクを用いた温度ヒューズの製造方法 |
-
1997
- 1997-05-20 JP JP14581997A patent/JPH10321106A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016173905A (ja) * | 2015-03-16 | 2016-09-29 | アルプス電気株式会社 | 温度ヒューズ用インク、これを用いた温度ヒューズおよびヒータ、ならびに温度ヒューズ用インクを用いた温度ヒューズの製造方法 |
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