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公開番号2024080415
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-13
出願番号2022193587
出願日2022-12-02
発明の名称熱センサ用配線シート
出願人株式会社東洋レーベル
代理人個人
主分類F23N 5/02 20060101AFI20240606BHJP(燃焼装置;燃焼方法)
要約【課題】熱機器における安全装置に適用することで、危険な程高温になる前に安全に過熱状態を検知できるようにセンサに接続される熱センサ用配線シートを、安価且つ簡易に製造し提供する。
【解決手段】熱センサ用配線シート1を、非導電性のシート本体2と、シート本体2に形成された導電性インクからなる配線部3とから構成し、配線部3を、一対の接続端部31,31間を一筆書きの二次元幾何学形状をなす配線本体部32を有するものとし、シート本体2に配線本体部32の近傍をほぼ平行に通って延びる切断線4を形成することで、切断線4でシート本体2を部分的に切断すれば長尺な1本の帯状に展開し得るように構成とした。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
加熱機器における異常過熱を検知するセンサに接続して用いられる熱センサ用配線シートであって、
非導電性のシート本体と、
前記シート本体の一方の面に対する印刷により形成された導電性インクからなる配線部とを備え、
前記配線部は、前記センサに電気的に接続される一対の接続端部の間を連続的に延びる線により途切れることなく重なることなく描かれた平面的に広がりを持つ幾何学図形を呈する配線本体部を有しており、
前記シート本体に、前記配線本体部の近傍を通り当該配線本体部とほぼ平行に延びる切断線を形成し、
前記切断線で前記シート本体を部分的に切断することにより、長尺な１本の帯状に展開し得るように構成していることを特徴とする熱センサ用配線シート。
続きを表示（約 450 文字）【請求項２】
前記シート本体は長方形状をなすものであり、
前記配線部において、前記一対の接続端部を前記シート本体の隣接する２つの角部近傍に配置するとともに、前記配線本体部を、前記シート本体の一方の対向辺とほぼ平行な複数の直線部と、隣接する直進部同士を繋ぐ複数の連接部を有し前記一対の接続端部の間で蛇行する幾何学図形に形成し、
前記切断線を、前記シート本体において、隣接する前記直線部の間で前記対向辺と直交する他方の対向辺のうち一方の辺から前記連接部には至らない領域で直線的に形成したものとしている請求項１に記載の熱センサ用配線シート。
【請求項３】
前記導電性インクは、カーボンペーストを主成分として絶縁物質を混合したものである請求項１又は２に記載の熱センサ用配線シート。
【請求項４】
前記シート本体は、合成樹脂、布、合成又は人工皮革から選択される材質からなるシート状をなすものである請求項１乃至３の何れかに記載の熱センサ用配線シート。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、給湯器や熱源器等の加熱機器における安全装置に適用可能な熱センサ用配線シートに関するものである。
続きを表示（約 3,100 文字）【背景技術】
【０００２】
給湯器や熱源器では、過熱を検知するための部品として、熱検知シートが知られている。例えば、ガス給湯器等に適用される燃焼機器の熱検知シートとしては、シート状の絶縁基板に導電性インク層を蛇行状等の形状に印刷して配置するとともに、その導電性インク層状に所定温度で溶断する金属等からなるヒューズ層を電気メッキにより重合し固着して設け、さらにこの２層の表面をカバーコートで被覆した構成を有するものが案出されている（特許文献１参照）。導電性インク層の素材は同文献には明示されていないが、例えば銀、銅、カーボン等の材料をペースト状にしたものが知られている。ヒューズ層には、融点が約２３２℃の錫や、融点が約３２７℃の鉛が同文献に例示されている。カバーコートとしては、ポリエステルフィルムが同文献に例示されている。このような構成の熱検知シートを燃焼機器の燃焼室と熱交換器等の加熱部とケーシングとの間に挿入設置し、ヒューズ層を燃焼制御回路に組み込むことで、異常過熱によるひび割れ、穴あきなどが加熱部のいずれかの箇所に発生した場合、ヒューズ層がそれを感知して溶断されることで燃焼制御回路の通電が切断され、安全弁が閉止されるという仕組みが採用されている。
【０００３】
その他にも、燃焼機器の安全装置に用いられるものとして、燃焼室及び熱交換器の外側に配設される温度ヒューズ線も知られている。この温度ヒューズ線は、導電性を有し所定温度で溶融する低温溶融金属からなる一連の線条体を、それと同程度の融点を持つ絶縁性の樹脂で被覆した構成を有するものである（特許文献２参照）。同文献には、低温溶融金属として、融点が１４５℃の合金（錫、鉛、カドミウムからなる）が例示されており、樹脂には融点が１６０℃のナイロンエラストマが例示されている。このような温度ヒューズ線を適用した安全装置では、燃焼室や熱交換器に生じたひび割れ等の損傷部位からの熱放出により機器本体ケース内が異常過熱され、それに伴い低温溶融金属からなる線条体の異常過熱部分が融点に達して溶融し始め、また線条体を覆う樹脂もその温度付近で溶融し始める結果、溶融した線条体が同じく溶融した樹脂に包み込まれて先端が球状化した状態で分離、断線することになり、線条体の導通が切れて異常過熱が検出され、燃焼機器の燃焼が停止されるという仕組みが採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
実開平４－５７０４５号公報
実開平５－５２５３７号公報
特開平１１－２４１９０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のような熱検知シートでは、ヒューズ層が溶断される温度が、材質が錫の場合は約２３２℃、鉛の場合は融点が約３２７℃といった高温であり、また、導電性インク層に銀や銅を用いた場合はその融点は１０００℃前後というさらに高温であるため、過熱箇所周辺でカバーコートの樹脂が先に溶け落ちてもヒューズ層や導電性インク層は繋がったまま残っており、非常に高い温度まで異常過熱しないと燃焼制御回路の通電が切断されないこととなり危険である。導電性インク層に別の材料を適用し、同文献の記載の通りヒューズ層の溶断により通電が切断されるとしても、過熱箇所周辺の温度はヒューズ層の融点には達していることになる。その上、燃焼制御回路の通電が切断される頃には、過熱箇所周辺の機器、ひいては燃焼機器全体に修理不能なほどの深刻なダメージを与えることになるといえる。また、特許文献２のような温度ヒューズ線でも、線条体を構成する低温溶融金属の融点は１４５℃、それを被覆する樹脂の融点は１６０℃であるため、過熱箇所周辺が比較的高温に達してようやく線条体と樹脂が溶融して断線するため、高温域まで過熱することによる危険性や周辺機器、燃焼機器全体の損傷のおそれは特許文献１の場合と同様である。
【０００６】
一方、特許文献１において導電性インク層にカーボンペーストを用いた場合を考慮すると、カーボン（炭素）は電気抵抗率が低いため、導電性インク層の抵抗を上げるためには非常に長い蛇行等のパターンで印刷しなければならず、そのためには、シート状の絶縁基板として相当な大判のものを採用する必要がある。そのため、同文献では、設置位置にマッチする大きさのシート状絶縁基板は、燃焼機器が大型であればあるほど大判にせざるを得ず、同文献に例示されたようなシルクスクリーン印刷を採用したとしても、大型の印刷機が必要となり、製造コストが増大していたという問題もある。
【０００７】
給湯器や熱源器の異常過熱対策の分野では、以上のような種々の問題を抱えたまま、長年に亘って上述した熱検知シートや温度ヒューズ線が利用されてきたという歴史的経緯が存在する。
【０００８】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、特に給湯器や熱源器の異常過熱対策の分野において、従来よりも安全な低い温度で異常過熱を検知することができ、しかも低コストで製造することができる熱センサ用配線シートを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち、本発明に係る熱センサ用配線シートは、加熱機器における異常過熱を検知するセンサに接続して用いられるものであって、非導電性のシート本体と、このシート本体の一方の面に対する印刷により形成された導電性インクからなる配線部とを備えるものである。そして、配線部を、異常過熱を検知するセンサに電気的に接続される一対の接続端部の間を連続的に延びる線により途切れることなく重なることなく描かれた平面的に広がりを持つ幾何学図形（いわば、一筆書きの形状）を呈する配線本体部を有する構成とし、シート本体には、配線本体部の近傍を通りその配線本体部とほぼ平行に延びる切断線を形成したものとし、この切断線でシート本体を部分的に切断することにより、長尺な１本の帯状に展開し得るように構成していることを特徴としている。
【００１０】
このような構成の熱センサ用配線シートであれば、導電性インクを１枚のシート本体に一筆書きで１本の線状に印刷することで長尺な配線部を形成することができ、しかも切断線でシート本体を部分的に切断して長尺な帯状の配線シートとすることができるので、従来のような大判のシート状絶縁基板を用いなくても比較的コンパクトなシート本体を用意すれば、そこに印刷により形成する配線部の長さで導電性インク層の抵抗を上げることが容易となり、製造工程の簡易化や製造コストの低減を図ることができる。また、１本の帯状に展開した熱センサ用配線シートは、給湯器や熱源器等の加熱機器の本体部分（外装ケースの内側の機器）に巻回して両接続端部をセンサに接続すれば、異常過熱を検知するための安全装置を簡単に構築することができる。すなわち、加熱機器の本体部分の動作不良や一部の損傷等によって異常過熱が発生すると、シート本体の伸びによって、導電性インクからなる配線部が伸ばされることでその電気抵抗値が変化し、その変化をセンサで検知したりすることをきっかけとして、加熱機器への通電や燃料の供給を遮断するように構成しておけば、帯状となったシート本体と配線部が高温での溶融や燃焼によって初めて通電が遮断されるといった危険や加熱機器の本体部分に悪影響が生じる前に安全を確保することができるようになる。
（【００１１】以降は省略されています）

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