JPS61281490A - 電気回路およびその監視方法 - Google Patents
電気回路およびその監視方法Info
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- JPS61281490A JPS61281490A JP61069702A JP6970286A JPS61281490A JP S61281490 A JPS61281490 A JP S61281490A JP 61069702 A JP61069702 A JP 61069702A JP 6970286 A JP6970286 A JP 6970286A JP S61281490 A JPS61281490 A JP S61281490A
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- heater
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B1/00—Details of electric heating devices
- H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
- H05B1/0202—Switches
- H05B1/0208—Switches actuated by the expansion or evaporation of a gas or liquid
-
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B1/00—Details of electric heating devices
- H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
-
- H—ELECTRICITY
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- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/10—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
- H05B3/12—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material
- H05B3/14—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material the material being non-metallic
- H05B3/146—Conductive polymers, e.g. polyethylene, thermoplastics
-
- H—ELECTRICITY
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- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/40—Heating elements having the shape of rods or tubes
- H05B3/54—Heating elements having the shape of rods or tubes flexible
- H05B3/56—Heating cables
Landscapes
- Control Of Resistance Heating (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、物品、例えばヒーターの電気的完全性の監視
方法、及びその方法に用いる新規なヒーターに関する。
方法、及びその方法に用いる新規なヒーターに関する。
［従来の技術］
例えばヒーターを覆っている絶縁部材の破れや腐食のよ
うな物理的な損傷を受けた可能性のあるヒーターの電気
的完全性を監視することは、重要である。それができれ
ば、欠陥のあるヒーターが使われ、例えば破裂や発火を
引き起こす可能性を減らすことができる。これは、危険
な環境で使用されているヒーターにとっては、特に重要
である。
うな物理的な損傷を受けた可能性のあるヒーターの電気
的完全性を監視することは、重要である。それができれ
ば、欠陥のあるヒーターが使われ、例えば破裂や発火を
引き起こす可能性を減らすことができる。これは、危険
な環境で使用されているヒーターにとっては、特に重要
である。
［発明の構成］
本発明者らは、物品、例えばヒーターの電気的完全性を
監視する有効で便利な方法と、その方法に用いる新規な
ヒーターを発明した。
監視する有効で便利な方法と、その方法に用いる新規な
ヒーターを発明した。
１つの要旨によれば、本発明は、
（ａ）交流電源に接続される長い加熱部材と、（ｂ）加
熱部材を包む絶縁ジャケットと、（ｃ）絶縁ジャケット
をを囲む第１導電部材と、（ｅ）第１導電部材を囲み、
分離部により分離かつ絶縁されている第２導電部材から
成るヒーターを提供する。
熱部材を包む絶縁ジャケットと、（ｃ）絶縁ジャケット
をを囲む第１導電部材と、（ｅ）第１導電部材を囲み、
分離部により分離かつ絶縁されている第２導電部材から
成るヒーターを提供する。
他の要旨によれば、本発明は、上述のヒーターの完全性
を監視する方法を提供する。この方法は、ヒーターを交
流電源に接続し、第１および第２導電部材間の電気的関
係を試験するステップから成る。好ましくは、交流電源
は、第１および第２導電部材間のインピーダンスの所定
変化に応答して、切り離される。
を監視する方法を提供する。この方法は、ヒーターを交
流電源に接続し、第１および第２導電部材間の電気的関
係を試験するステップから成る。好ましくは、交流電源
は、第１および第２導電部材間のインピーダンスの所定
変化に応答して、切り離される。
無破損ヒーターの第１および第２導電部材間のインピー
ダンスは、好ましくは少なくとも１０４Ωで、特に少な
くとも１０８Ωである。他方、破損したヒーターの第１
および第２導電部材間のインピーダンスは、破損の原因
にもよるが、通常１０’Ω以下である。例えば、ヒータ
ーを包む絶縁部材の化学的腐食は、第１および第２導電
部材間のインピーダンスを約１０”Ωにまで減らすこと
になり、また、金属シャベルがヒータ一部分を貫通する
と第１および第２導電部材間は完全に短絡してしまう。
ダンスは、好ましくは少なくとも１０４Ωで、特に少な
くとも１０８Ωである。他方、破損したヒーターの第１
および第２導電部材間のインピーダンスは、破損の原因
にもよるが、通常１０’Ω以下である。例えば、ヒータ
ーを包む絶縁部材の化学的腐食は、第１および第２導電
部材間のインピーダンスを約１０”Ωにまで減らすこと
になり、また、金属シャベルがヒータ一部分を貫通する
と第１および第２導電部材間は完全に短絡してしまう。
第１および第２導電部材間のインピーダンスが１０４Ω
以下、場合により１０６Ω以下に低下した時、好ましく
はヒーターは交流電源から切り離される。
以下、場合により１０６Ω以下に低下した時、好ましく
はヒーターは交流電源から切り離される。
好ましくはヒーターは交流電源から電気的なスイッチ回
路により切り離される。しかしながら、やや遅い電気機
械的スイッチ回路が使用されてらよい。
路により切り離される。しかしながら、やや遅い電気機
械的スイッチ回路が使用されてらよい。
加熱部材は、好ましくは、少なくとも２本の長い電極間
で、相互に平行につながれた複数の電気的要素から成る
。好ましくは、電気的要素は、ＰＴＣ導電性ポリマーの
連続したストリップから成っている。好ましくは、加熱
部材は、自己制御性加熱部材である。
で、相互に平行につながれた複数の電気的要素から成る
。好ましくは、電気的要素は、ＰＴＣ導電性ポリマーの
連続したストリップから成っている。好ましくは、加熱
部材は、自己制御性加熱部材である。
好ましくは、第１および第２導電部材の少なくとも１つ
は、編組線から成る。また、これらの部材は、導電性塗
料、細断金属、あるいはマイクロカプセル化導電性材料
から成ることも可能である。
は、編組線から成る。また、これらの部材は、導電性塗
料、細断金属、あるいはマイクロカプセル化導電性材料
から成ることも可能である。
絶縁ジャケットと分離絶縁部は、好ましくけ有機ポリマ
ーから成り、それらは、溶融押出により形成されてもよ
く、また、巻テープであったりあるいは自己修復ゲルの
形体であってもよＩ、）。分離部材と絶縁部材は、同じ
あるいは異なる材料から作ることができる。
ーから成り、それらは、溶融押出により形成されてもよ
く、また、巻テープであったりあるいは自己修復ゲルの
形体であってもよＩ、）。分離部材と絶縁部材は、同じ
あるいは異なる材料から作ることができる。
本発明は、物品の損傷を検知し、かつ／ある０は、位置
を捜し出す特許明細書に開示されてし）るような適当な
手段と組合わせて使用すること力（できる。本発明に従
って改変できる物品につ（１ての記述は、例えば、アメ
リカ合衆国特許第３７９３７１６号、第３８２３２１７
号、第３８５８１４４号、第３８６１０２９号、第４０
１７７１５号、第４１７７３７６号、第４１７７４４６
号、第４２７２４７１号、第４３１８８８１号、第４３
３４３５１号、第４４２６３３９号、第４４２１５８２
号、第４４２９２１６号および第４４５９４７３号、ヨ
ーロッパ特許出願第８４３０７９８４゜９号および第８
５３０６４７７．２号、並びにアメリカ合衆国特許出願
第６５０９２０号、第６６３０１４号および第６５０９
１９号に見られる。
を捜し出す特許明細書に開示されてし）るような適当な
手段と組合わせて使用すること力（できる。本発明に従
って改変できる物品につ（１ての記述は、例えば、アメ
リカ合衆国特許第３７９３７１６号、第３８２３２１７
号、第３８５８１４４号、第３８６１０２９号、第４０
１７７１５号、第４１７７３７６号、第４１７７４４６
号、第４２７２４７１号、第４３１８８８１号、第４３
３４３５１号、第４４２６３３９号、第４４２１５８２
号、第４４２９２１６号および第４４５９４７３号、ヨ
ーロッパ特許出願第８４３０７９８４゜９号および第８
５３０６４７７．２号、並びにアメリカ合衆国特許出願
第６５０９２０号、第６６３０１４号および第６５０９
１９号に見られる。
次に、図面を参照に本発明を説明する。
第１図は、ヒーター１０を示している。ヒーター１０に
は、電源に接続される長い電極１２．１４を含んでいる
。また、ヒーター１０は、ＰＴＣ導電性ポリマーの連続
したストリップ１６を含み、該ストリップは、電極１２
．１４を囲んでいる。
は、電源に接続される長い電極１２．１４を含んでいる
。また、ヒーター１０は、ＰＴＣ導電性ポリマーの連続
したストリップ１６を含み、該ストリップは、電極１２
．１４を囲んでいる。
絶縁ジャケット１８は、電極１２．１４とストリップ１
６とから成るヒータ一部分を包んでいる。第１導電部材
２０は、絶縁ジャケット１８を囲んでいる。次に、分離
絶縁部材２２は、第１導電部材２０を囲んでいる。第２
導電部材２４は、第１導電部材２０を囲み、分離部２２
により、第１導電部材２０からは分離され、かつ絶縁さ
れている。
６とから成るヒータ一部分を包んでいる。第１導電部材
２０は、絶縁ジャケット１８を囲んでいる。次に、分離
絶縁部材２２は、第１導電部材２０を囲んでいる。第２
導電部材２４は、第１導電部材２０を囲み、分離部２２
により、第１導電部材２０からは分離され、かつ絶縁さ
れている。
第２図は、本発明の電気回路の概略図であり、本発明の
方法を実施する１つの態様を示している。
方法を実施する１つの態様を示している。
無破損の第１図の゛ヒータ一部分の電極１２．１４をそ
れぞれ電源の相線（φ）と中立線（ｎ）に接続する。ヒ
ーター１０の通常の動作中、この電源回路は、電気機械
的スイッチ２６により閉じられている。しかしながら、
ヒーター１０が破損した場合は、電気機スイッチ２６が
開き、ヒーターＩＯは、電源から切り離される。
れぞれ電源の相線（φ）と中立線（ｎ）に接続する。ヒ
ーター１０の通常の動作中、この電源回路は、電気機械
的スイッチ２６により閉じられている。しかしながら、
ヒーター１０が破損した場合は、電気機スイッチ２６が
開き、ヒーターＩＯは、電源から切り離される。
電気機械的スイッチ２６の操作は、次のような順序で進
む。電気機械的スイッチ２６は、変圧器回路２８の一部
分である。また、変圧器回路２８は、第１および第２導
電部材２０．２４に磁気的に結合されている。ヒーター
１０が無損傷である場合、部材２０と２４との間のイン
ピーダンスは、非常に高い。それ故、部材２０と２４と
で形成される電気的ループは、基本的には開回路であり
、電気的ループの中で電流は流れない。従って、変圧器
回路２８には、電圧が誘導されず、電気機械的スイッチ
２６は、・閉じたままである。逆に、ヒーター１０が破
損された場合、第１および第２導電部材２０．２４間の
インピーダンスが、大きく低下する。これは、部材２０
と２４で形成される電気的ループに電圧が印加された場
合、電気的ループに電流が流れ、次に変圧器回路２８に
電流が電圧を誘導することを意味している。この最後の
ステップは、電気機械的スイッチを起動し、回路を開く
電流を生じさせる。電気的ループに誘導電圧を生じさせ
るのは、第２変圧器回路３０である。
む。電気機械的スイッチ２６は、変圧器回路２８の一部
分である。また、変圧器回路２８は、第１および第２導
電部材２０．２４に磁気的に結合されている。ヒーター
１０が無損傷である場合、部材２０と２４との間のイン
ピーダンスは、非常に高い。それ故、部材２０と２４と
で形成される電気的ループは、基本的には開回路であり
、電気的ループの中で電流は流れない。従って、変圧器
回路２８には、電圧が誘導されず、電気機械的スイッチ
２６は、・閉じたままである。逆に、ヒーター１０が破
損された場合、第１および第２導電部材２０．２４間の
インピーダンスが、大きく低下する。これは、部材２０
と２４で形成される電気的ループに電圧が印加された場
合、電気的ループに電流が流れ、次に変圧器回路２８に
電流が電圧を誘導することを意味している。この最後の
ステップは、電気機械的スイッチを起動し、回路を開く
電流を生じさせる。電気的ループに誘導電圧を生じさせ
るのは、第２変圧器回路３０である。
第２変圧器回路３０では、−次側は、電源の位相側と中
立側に接続され、二次側は、電気的ループの一部分であ
る。
立側に接続され、二次側は、電気的ループの一部分であ
る。
第３図は、本発明の方法を実施するもう１つの方法を示
し、シリコン制御スイッチ回路（ＳＣ２）３２を使い、
電極１２．１４の間に並列に接続した図である。スイッ
チ回路３２を有効に完成するための負荷抵抗ｎ５．Ｒｔ
も示されている。ＳＯ８回路３２は、第２図で示した電
気機械的スイッチ２６回路を置き換えたものである。電
気機械的スイッチ２６回路と比べると、ＳＯ８回路３２
は、第１および第２導電部材２０．２４間のインピーダ
ンスの変化に対し、例えば１０倍のより速い反応を示す
。
し、シリコン制御スイッチ回路（ＳＣ２）３２を使い、
電極１２．１４の間に並列に接続した図である。スイッ
チ回路３２を有効に完成するための負荷抵抗ｎ５．Ｒｔ
も示されている。ＳＯ８回路３２は、第２図で示した電
気機械的スイッチ２６回路を置き換えたものである。電
気機械的スイッチ２６回路と比べると、ＳＯ８回路３２
は、第１および第２導電部材２０．２４間のインピーダ
ンスの変化に対し、例えば１０倍のより速い反応を示す
。
第３図に従い、実際に作動させると次のようになる。ヒ
ーター１０が、無損傷の場合、ＳＯ８回路３２は、開回
路である。しかしながら、ヒーター１０が破損した場合
、導電部材２０．２４間のインピーダンスが急激に低下
する。これは、短絡回路に切り換えることにより応答す
るＳＣ８回路内に電流の急増を引き起こす。ＳＣ８回路
３２は、電極１２．１４に並列に接続されているので、
短絡回路は、次にブレーカ−回路３４を通る電流を急増
させる。そうするとブレーカ−回路３４は開き、ヒータ
ーＩＯが電源から切り離される。
ーター１０が、無損傷の場合、ＳＯ８回路３２は、開回
路である。しかしながら、ヒーター１０が破損した場合
、導電部材２０．２４間のインピーダンスが急激に低下
する。これは、短絡回路に切り換えることにより応答す
るＳＣ８回路内に電流の急増を引き起こす。ＳＣ８回路
３２は、電極１２．１４に並列に接続されているので、
短絡回路は、次にブレーカ−回路３４を通る電流を急増
させる。そうするとブレーカ−回路３４は開き、ヒータ
ーＩＯが電源から切り離される。
第１図は、本発明に用いるヒーターの断面図、並びに第
２図および第３図は、本発明の電気回路の概略図である
。 １０・・・ヒーター、 １２．１４・・・電極、１６
・・・ストリップ、 １８・・・絶縁ジャケット、
２０・・・第１導電部材、２２・・・分離絶縁部材、２
４・・・第２導電部材、２６・・・電気機械的スイッチ
、２８・・・第１変圧器、 ３０・・・第２変圧器、３
２・・・シリコン制御スイッチ、 ３４・・・ブレーカ−回路。 特許出願人 レイケム・コーポレイション代 理 人
弁理士青白 葆 ほか２名図面の浄書（内容に変更なし
） ｇ Ｎ ＦＩＧ、 ２ Ｎ ｊｉｌＦＦＩ
Ｇ、 ３ 手続補正書坊式） ％式％ 一９事件の表示 昭和６１年特許願第 ６９７０２ 号２、発明
の名称 電気回路およびその監視方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 アメリカ合衆国９４０２５カリフオルニア、メン
ロパーク、コンスチヂューション・ドライブ３００番 名称 レイケム・コーポレイション ４、代理人 ５、補正命令の日付： 昭和６１年５月２７日（発送日
）６、補正の対象： 図 而
２図および第３図は、本発明の電気回路の概略図である
。 １０・・・ヒーター、 １２．１４・・・電極、１６
・・・ストリップ、 １８・・・絶縁ジャケット、
２０・・・第１導電部材、２２・・・分離絶縁部材、２
４・・・第２導電部材、２６・・・電気機械的スイッチ
、２８・・・第１変圧器、 ３０・・・第２変圧器、３
２・・・シリコン制御スイッチ、 ３４・・・ブレーカ−回路。 特許出願人 レイケム・コーポレイション代 理 人
弁理士青白 葆 ほか２名図面の浄書（内容に変更なし
） ｇ Ｎ ＦＩＧ、 ２ Ｎ ｊｉｌＦＦＩ
Ｇ、 ３ 手続補正書坊式） ％式％ 一９事件の表示 昭和６１年特許願第 ６９７０２ 号２、発明
の名称 電気回路およびその監視方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 アメリカ合衆国９４０２５カリフオルニア、メン
ロパーク、コンスチヂューション・ドライブ３００番 名称 レイケム・コーポレイション ４、代理人 ５、補正命令の日付： 昭和６１年５月２７日（発送日
）６、補正の対象： 図 而
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、電気回路であって、 （ａ）少なくとも１つの電源と、 （ｂ）（ｉ）電源に接続された基材部分と、（ｉｉ）基
材を包む断熱ジャケットと、 （ｉｉｉ）断熱ジャケットを囲む第１導電部材と、（ｉ
ｖ）第１導電部材を囲む分離絶縁部材と、（ｖ）第１導
電部材を囲み、分離絶縁部材により第１導電部材から分
離かつ絶縁されている第２導電部材とから成る物品であ
って、該第１および第２導電部材が電源に接続されてい
る物品と、（ｃ）第１および第２導電部材間の電気的な
関係を検査する機能を持ち、第１および第２導電部材に
電気的に接続された試験回路を有して成る電気回路。 ２、第１および第２導電部材間のインピーダンスの所定
の変化に応答して、基材部に接続された電源がテスト回
路により、切り離される特許請求の範囲第１項記載の回
路。 ３、第１および第２導電部材間のインピーダンスが１０
＾６Ω以下になった場合に、テスト回路が、電源を切り
離すように機能するスイッチ回路からテスト回路が成っ
ている特許請求の範囲第２項記載の回路。 ４、ヒーターであって、 （ａ）長い加熱部と、 （ｂ）加熱部を包む絶縁ジャケットと、 （ｃ）絶縁ジャケットを囲む第１導電部材と、（ｄ）第
１導電部材を囲む分離絶縁部材と、（ｅ）第１導電部材
を囲み、分離部材により分離かつ絶縁されている第２導
電部材から成るヒーター。 ５、第１および第２導電部材の少なくとも１つが、編組
線である特許請求の範囲第４項記載のヒーター。 ６、電気装置の完全性を監視する方法であって、該装置
は、 （ａ）通常の動作中は、交流電源に接続される基材部分
と、 （ｂ）基材部を包む絶縁ジャケットと、 （ｃ）絶縁ジャケットを囲む第１導電部材と、（ｄ）第
１導電部材を囲む分離絶縁部材と、（ｅ）第１導電部材
を囲み、分離部により分離かつ絶縁されている第２導電
部材から成り、第１および第２導電部材間の電気的関係
を試験するステップを含んで成る方法。 ７、第１および第２導電部材間の電気的関係を試験する
ステップが、第１および第２導電部材間のインピーダン
スの所定の変化に応答することを含んで成る特許請求の
範囲第６項記載の方法。 ８、第１および第２導電部材間のインピーダンスが１０
＾６Ω以下の場合に、装置が交流電源から切り離される
特許請求の範囲第６項または第７項に記載の方法。 ９、装置がヒーターであり、基材が長い加熱部から成る
特許請求の範囲第６〜８項のいずれかに記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/716,780 US4698583A (en) | 1985-03-26 | 1985-03-26 | Method of monitoring a heater for faults |
| US716780 | 1985-03-26 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61281490A true JPS61281490A (ja) | 1986-12-11 |
Family
ID=24879396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61069702A Pending JPS61281490A (ja) | 1985-03-26 | 1986-03-26 | 電気回路およびその監視方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4698583A (ja) |
| EP (1) | EP0196885A3 (ja) |
| JP (1) | JPS61281490A (ja) |
| CA (1) | CA1262470A (ja) |
Families Citing this family (58)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4833398A (en) * | 1986-10-16 | 1989-05-23 | Buchan Robert E | Electric water heater analyzer |
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