CN1750205A - 温敏颗粒型温度熔断器 - Google Patents

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Abstract

温敏颗粒型温度熔断器，其特征在于，为了防止伴随由于温敏颗粒(20)在通电时发生的升华和软化而产生的缩小的误动作，具有金属盒(12)、从该金属盒(12)引出的导线部件第1导线(14)及第2导线(16)、活动电极(18)、温敏颗粒(20)、强压缩弹簧(22)、弱压缩弹簧(24)，其中，第1导线(14)和第2导线(16)采用不同的导线直径、线材等物理化学性质不同的材料，或者设置放热装置，使金属盒(12)的表面产生温度差。

Description

温敏颗粒型温度熔断器
技术领域
本发明涉及使用温敏颗粒的温度熔断器，尤其涉及具有抑制温敏颗粒升华作用机制的温敏颗粒型温度熔断器。
背景技术
温度熔断器被用于防止家用或工业用电子、电气设备的过热损伤。温度熔断器具有检测温度的异常上升并迅速切断电路，预防机器的损伤或火灾的功能，其结构体积小而又坚固。通常，标称额定电流为0.5A～15A，范围较大，而用于6A以上的高电流，推荐使用温敏颗粒作为热敏元件的温敏颗粒型温度熔断器。其代表性的结构为，将由绝缘性化学物质加工成形的温敏颗粒与活动电极和伸缩弹簧等一起收容于金属盒内并气密封闭，伸出导线。例如，日本专利实开昭57-94142号公报揭示的温敏颗粒型温度熔断器，对于在比指定工作温度低的温度下的误动作，在金属盒内将压缩弹簧配置于温敏颗粒侧，将圆盘介于其与温敏颗粒之间，同时在其前面的周围部分插入密闭的筒体。此外，在日本专利实开昭57-103647号公报中提出了在金属盒内将夹着弹性环的两片压板介于温敏颗粒和强压缩弹簧之间的结构。还有，在日本专利特开2004-119255号公报中为了抑制温敏颗粒的升华作用，提出了不升华的绝缘材料与温敏颗粒的组合结构。
这样，温敏材料中有如纯化学药品那样易升华的材料和如热塑性树脂那样难升华的材料。温敏颗粒的制法为将温敏材料的粉末造粒，加工成形为指定形状，但在升华作用相对较强的情况或容易引起软化变形的情况下，有时在到达指定动作温度前颗粒缩小或软化变形，形成误动作状态。尤其，认为在通电的使用状态下，指定的动作温度以下的环境中，会促使温敏颗粒升华，希望尽量减少这样的因素。
发明内容
因此，本发明是为了去除上述的缺点而提出的，目的是提供新的、改良的温敏颗粒型温度熔断器，它着眼于调整构成电路的导线的发热来作为抑制由于通电发热而产生的温敏颗粒的升华的手段。
本发明的目的是提供采用特定结构的新的、改良的温敏颗粒型温度熔断器，所述特定结构的作用是在将化学物质的粉末用于温敏颗粒的情况下，能够在各种条件限制下防止温敏颗粒由于保存条件和环境条件的影响发生升华而缩小或软化变形，同时抑制或阻止通电时经流过温度熔断器的电流加温的情况下温敏颗粒的升华和软化。
根据本发明，提供温敏颗粒型温度熔断器，该温敏颗粒型温度熔断器的特征在于，具有安装有第1和第2导线的筒状金属盒和装在该金属盒内的开关部件，所述开关部件有第1导线侧的活动电极、第2导线侧的在加热过程中热变形的温敏颗粒和压住活动电极及温敏颗粒的伸缩的弹簧，指定温度下温敏颗粒变形，根据第1导线和活动电极的接触或不接触将两导线间的电路切换为导通或切断的温度熔断器中，第1导线和第2导线的发热性或放热性不同，由此将金属盒的表面温度设定为第2导线侧比第1导线侧低。即，提供具有如下特征的温敏颗粒型温度熔断器，所述特征在于，具有装入开关部件的金属盒和从该金属盒两端引出的导线部件，导线部件中包括与金属盒介以绝缘材料气密封闭的第1导线和直接封口紧固(かしめ固定)于金属盒上的第2导线，开关部件包括从第1导线侧起在金属盒内依次配置的弱压缩弹簧、活动电极、强压缩弹簧和温敏颗粒，在常温下由压缩弹簧的挤压力使第1导线和活动电极处于压接状态，温敏颗粒具有经加热变形使第1导线和活动电极处于断开状态的动作温度，在所述温度熔断器，导线部件中第1导线和第2导线选择具有互不相同的物理化学性质的材料赋予不同的发热或放热特性，由此阻止温敏颗粒的动作温度前的误动作。具体来说是，通过使作为导线部件的第1和第2导线的导电性不同而使发热性不同，或者通过放热装置的有无提高第2导线侧的放热性。例如，通过在使用相同电导率的线材的情况下使第1导线的直径比第2导线小、在使用相同直径的情况下选择电导率不同的线材、或者两者的结合，实现使金属盒产生表面温度差。更进一步，作为金属盒表面温度差的调节手段可以在第2导线侧使用放热装置，将其与上述的方法组合也可以实现。
本发明提供阻止温度熔断器在通电时由于其导线部件的发热引起的误动作的改良的温敏颗粒型温度熔断器。即，规定的电流通过时，通过使一侧导线的发热或放热与另一侧导线的发热或放热不同而使温度熔断器的盒表面具有温度差，由此抑制由于温敏颗粒的升华和软化产生的变形。这样的结构尤其在将熔融温度以下的升华作用明显的化学物质作为温敏材料的情况下是有效的，通过使温敏颗粒侧的金属盒表面温度降低而实现。尤其，使导电性不同比较容易实现，对在制造方面的处理加工和量产化影响小，工业价值也大。
本发明的上述及其他的目的、特征、形式和优点通过联系附图理解的以下关于本发明的详细说明可以更加清楚。
附图说明
图1是本发明的实施例中平时的温敏颗粒型温度熔断器的纵向截面图。
图2是本发明的实施例中动作后的温敏颗粒型温度熔断器的纵向截面图。
具体实施方式
本发明的实施方式为，提供温敏颗粒型温度熔断器，在该温敏颗粒型温度熔断器中，为了防止伴随由于通电中温敏颗粒的升华和软化产生的颗粒缩小的误动作，具有金属盒，从该金属盒引出的导线部件第1及第2导线，收容于该金属盒内的活动电极、温敏颗粒、强压缩弹簧、弱压缩弹簧和第1及第2压板，在金属盒一端的开口部贯穿绝缘瓷管配置的第1导线和在金属盒另一端开口部封口紧固的第2导线采用不同的导线直径、线材等物理化学性质不同的材料，或者设置放热装置，使金属盒的表面产生温度差。换言之，提供温敏颗粒型温度熔断器，该温敏颗粒型温度熔断器具有装入开关部件的筒状金属盒和从该金属盒两端引出的导线部件，导线部件中包括与金属盒介以绝缘材料气密封闭的第1导线和直接封口紧固于金属盒上的第2导线，开关部件包括从第1导线侧起在金属盒内依次配置的弱压缩弹簧、活动电极、强压缩弹簧和温敏颗粒，在常温下由压缩弹簧的挤压力使第1导线和活动电极处于压接状态，温敏颗粒具有经加热变形使第1导线和活动电极处于断开状态的动作温度，在所述温度熔断器，导线部件中第1导线和第2导线选择具有互不相同的物理化学性质的材料赋予不同的发热或放热特性，由此将第2导线侧的金属盒的表面温度设定得比第1导线侧的金属盒的表面温度低。
下面，对作为本发明实施例的温敏颗粒型温度熔断器参照图1和图2进行详细说明。该温敏颗粒型温度熔断器10具有作为主体的导电性和导热性良好的金属盒12，从该金属盒引出的两根导线14及16，收容于该金属盒12内的开关部件活动电极18、温敏颗粒20、强压缩弹簧22、弱压缩弹簧24和两块压板26、28。在圆筒状金属盒12一端的开口部通过贯穿配置第1导线14的绝缘瓷管30闭塞并用封口树脂32气密封闭。在金属盒12另一端开口部封口紧固第2导线16而封闭。在这样的结构中，例如，如后述的表1的实施例8所示，第1导线14使用直径1.0mm的镍导线，第2导线16使用直径1.0mm的铜导线。对在该条件下制作的温敏颗粒型温度熔断器以20A通电500小时后温敏颗粒的尺寸减少率为14％。该结果与以往的温敏颗粒型温度熔断器中各导线都使用铜导线且直径1.0mm的情况下的减少率60％相比，可以将本发明的温敏颗粒减少率降至约1/4。本发明中改变第1及第2导线14、16的材质而使导电性改变，也可以以同样的材质改变导线直径，由此因流过使用中的导线的电流产生的发热使金属盒12表面产生温度差即可。还有，为了使金属盒表面产生温度差，除了通过导线材料的材质、直径的选择，也可以通过在第2导线侧设置适当的放热板来调整。
为了验证本发明的效果，就导线的材质和直径，以及有无放热板，试制了如表1所示的10种实施例，进行了与包括以往例和3种比较例的试制品的比较试验，测定了温敏颗粒20的尺寸减少率。各试验品以各种条件的导线制作温度熔断器，在规定试验条件下测定颗粒减少率，数值化表示发明的效果。
由表1可知，以往例1中温敏颗粒的尺寸减少率为60％，以往例2和3的导线直径即使加粗减少率仍有50％和43％，与之相比本发明的实施例1～10减少率全部在40％以下。实施例1～3中仅将第2导线的直径加粗的情况、实施例中4～6中作为放热装置在第2导线16侧放置铜放热板的情况、实施例7和实施例8中改变导线材料的材质的情况、实施例9中在其基础上放置放热板的情况、实施例10中进一步也改变导线直径的情况的试验结果如表1所示，可知任何一个与以往例相比都抑制颗粒缩小。比较例所示的试验品为将第1导线的导电性设定得比第2导线差的情况，表示了非本发明对象的情况，表现出完全升华或软化变形。在这里，减少率100％表示温度熔断器在规定动作温度前误动作。
对本发明进行了详细说明，但这只是用于示例，并非作为限定，希望明确发明的主题和范围通过所附的权利要求书限定。
(表1)
          第1导线14          第2导线16   有无放热板   颗粒减少率(％)
  φ1(mm)   材质   φ2(mm)   材质
  以往例1   1.0   铜   1.0   铜   无   60
  以往例2   1.2   铜   1.2   铜   无   50
  以往例3   1.5   铜   1.5   铜   无   43
  实施例1   1.0   铜   2.0   铜   无   5
  实施例2   1.0   铜   1.5   铜   无   15
  实施例3   1.0   铜   1.2   铜   无   40
  实施例4   1.0   铜   2.0   铜   有   1
  实施例5   1.0   铜   1.5   铜   有   4
  实施例6   1.0   铜   1.2   铜   有   12
  实施例7   1.0   铁   1.0   铜   无   15
  实施例8   1.0   镍   1.0   铜   无   14
  实施例9   1.0   镍   1.0   铜   有   3
  实施例10   1.0   镍   1.5   铜   有   1
  比较例1   1.0   铜   1.0   铁   无   100
  比较例2   1.5   铜   1.0   镍   无   100
  比较例3   1.5   铜   1.0   镍   无   100
试验条件：
使浮于空气中的温敏颗粒型温度熔断器以20A通电，达到易产生温度差的条件，500小时后将其取出，测定这时的温敏颗粒的尺寸减少率。
即，以减少率＝100-试验后尺寸/初始尺寸×100表示。
放热板使用厚0.2mm、宽20mm、长40mm的铜板，使其与导线16接触。

Claims (6)

1.温敏颗粒型温度熔断器，所述温度熔断器具有装入开关部件的筒状金属盒(12)和从该金属盒(12)两端引出的导线部件，所述导线部件中包括与所述金属盒(12)介以绝缘材料气密封闭的第1导线(14)和直接封口紧固于所述金属盒(12)上的第2导线(16)，所述开关部件包括从第1导线(14)侧起在所述金属盒(12)内依次配置的弱压缩弹簧(24)、活动电极(18)、强压缩弹簧(22)和温敏颗粒(20)，在常温下由压缩弹簧的挤压力使所述第1导线(14)和所述活动电极(18)处于压接状态，所述温敏颗粒(20)具有经加热变形使所述第1导线(14)和所述活动电极(18)处于断开状态的动作温度，其特征在于，所述导线部件中所述第1导线(14)和所述第2导线(16)选择具有互不相同的物理化学性质的材料赋予不同的发热或放热特性，由此阻止所述温敏颗粒(20)的动作温度前的误动作。
2.如权利要求1所述的温敏颗粒型温度熔断器，其特征还在于，所述导线部件选择使得通电时所述金属盒(12)的表面温度在所述第2导线(16)侧比与所述第1导线(14)侧较低的材料。
3.如权利要求2所述的温敏颗粒型温度熔断器，其特征还在于，所述导线部件中，所述第1导线(14)和所述第2导线(16)设定互不相同的导电性。
4.如权利要求3所述的温敏颗粒型温度熔断器，其特征还在于，所述第1导线(14)和所述第2导线(16)使用导线直径互不相同的线材。
5.如权利要求3所述的温敏颗粒型温度熔断器，其特征还在于，所述第1导线(14)和所述第2导线(16)使用电导率互不相同的线材。
6.如权利要求2所述的温敏颗粒型温度熔断器，其特征还在于，在所述金属盒(12)或所述第2导线(16)中设置放热装置，使所述金属盒(12)产生使配置所述温敏颗粒(20)一侧的表面温度较低的表面温度差，将此作为升华作用的抑制手段。
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