JP2002100272A - Thermo protector - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は合金型温度ヒューズ
を主プロテクタ部とするサーモプロテクタに関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thermoprotector having an alloy type thermal fuse as a main protector.
【０００２】[0002]
【従来の技術】電気機器のサーモプロテクタとして、合
金型温度ヒューズが多用されている。この合金型温度ヒ
ューズは、リード導体乃至は電極間に低融点可溶合金片
を接続し、該低融点可溶合金片にフラックスを塗布し、
このフラックス塗布低融点可溶合金片を樹脂やケース等
で封止した構成であり、その作動機構は、機器異常時の
過電流に基づく発生熱で低融点可溶合金片が溶融され、
既に溶融されているフラックスによる界面張力作用や活
性作用のもとで溶融合金が球状化分断され、更に球状化
の進行により分断間隔が増大されて通電遮断が完結され
る。上記の合金型温度ヒューズにおいては、低融点可溶
合金片をフラックスと封止樹脂等により空気から遮断
し、かつ封止樹脂により機械的に保護しているから、酸
化や機械的荷重に対し安定である。而して、低融点可溶
合金片がその融点に加熱されると、酸化膜の存在下では
避けられない溶融障害を受けることなく本来の融点で正
確に溶融され、溶融後は既に溶融しているフラックスの
活性作用や界面張力作用により球状化が促進されると共
に溶融合金のリード導体（電極）への濡れが促進される
結果、正確な温度のもとでの迅速な分断作動が保証され
る。2. Description of the Related Art Alloy type thermal fuses are frequently used as thermoprotectors for electric equipment. This alloy-type thermal fuse connects a low-melting-point fusible alloy piece between lead conductors or electrodes, applies flux to the low-melting-point fusible alloy piece,
This flux coated low melting point fusible alloy piece is sealed with resin or case, etc., and its operating mechanism is that the low melting point fusible alloy piece is melted by heat generated based on overcurrent at the time of equipment abnormality,
The molten alloy is spheroidized and divided under the interfacial tension and activation effects of the already-melted flux, and the spheroidization further increases the separation interval to complete the power cutoff. In the above alloy type thermal fuse, the low melting point fusible alloy piece is shielded from air by flux and sealing resin, etc., and is mechanically protected by sealing resin, so it is stable against oxidation and mechanical load. It is. Thus, when the low-melting-point fusible alloy piece is heated to its melting point, it is accurately melted at its original melting point without suffering inevitable melting obstacles in the presence of the oxide film, and is already melted after melting. The spheroidization is promoted by the activation action and the interfacial tension action of the existing flux, and the wetting of the molten alloy to the lead conductor (electrode) is promoted, so that a quick disconnection operation at an accurate temperature is guaranteed. .
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】通常、機器の異常発熱
は、負荷電流に基づく平常時の発熱中、何らかの故障に
起因する過電流に基づく異常発熱が生じる結果であり、
この異常発熱時に通電を遮断し、以後の発熱を防止して
いる。Normally, abnormal heat generation of equipment is a result of abnormal heat generation due to overcurrent due to some failure during normal heat generation based on load current.
At the time of this abnormal heat generation, the power supply is cut off to prevent the subsequent heat generation.
【０００４】上記負荷電流に基づく平常発熱時の機器温
度Ｔxを考察すると、負荷電流をｉ、負荷抵抗をｒ、放
熱抵抗をＲ、外気温度をＴとすれば、Considering the equipment temperature Tx at the time of normal heat generation based on the load current, if the load current is i, the load resistance is r, the heat radiation resistance is R, and the outside air temperature is T,
【数１】 Ｔx＝Ｋｉ２ｒＲ＋Ｔ （１） で与えられる（Ｋは定数）。而るに、負荷電流ｉや外気
温度Ｔが昼夜で異なるから、平常時機器温度はサイクル
的に変動する。Tx = Ki 2 rR + T (1) where K is a constant. Since the load current i and the outside air temperature T are different between day and night, the device temperature normally fluctuates in a cycle.
【０００５】ところで、上記の負荷抵抗ｒや放熱抵抗Ｒ
や外気温度Ｔにおいては、不測的に変動される畏れがあ
る。具体的には、負荷抵抗についてはヒートサイクルに
基づく繰返し熱応力による回路接触抵抗の不測的変動が
予想され、放熱抵抗については不要物の接触配置による
放熱性の低下が懸念され、外気温度については予測し難
い猛暑が挙げられる。これらの場合、機器の平常時温度
が相当に高い温度のサイクルで変動され、上記合金型温
度ヒューズのフラックス層の加熱溶融・冷却固化が同上
サイクルに従い繰り返されてフラックス層が毀損（例え
ば、局部的なフラックスの欠在個所の発生）される畏れ
があり、かかるフラックス層毀損のもとでは、フラック
スで担保された上記合金型温度ヒューズの高精度・迅速
作動を期待し難い。By the way, the above-mentioned load resistance r and heat radiation resistance R
And the outside air temperature T, there is a fear of being changed unexpectedly. Specifically, for load resistance, unexpected change in circuit contact resistance due to repetitive thermal stress based on heat cycle is expected. Intense heat is hard to predict. In these cases, the normal temperature of the equipment is fluctuated in a cycle of a considerably high temperature, and the melting, cooling and solidification of the flux layer of the alloy type thermal fuse are repeated according to the above cycle, and the flux layer is damaged (for example, local Therefore, it is difficult to expect high-precision and rapid operation of the above-mentioned alloy-type thermal fuse secured by the flux under such flux layer damage.
【０００６】尤も、合金型温度ヒューズに代えバイメタ
ルスイッチ等のサーモプロテクタの使用も考えられる
が、バイメタルでは温度変動に対する歪の追従性が遅
く、迅速作動を保証できない。而るに、上記合金型温度
ヒューズの過酷な平常時ヒートサイクルに基づくフラッ
クス層毀損によって懸念される作動性低下の発生確率は
極めて低く、かかる低確率にもかかわらず、上記優れた
作動性の合金型温度ヒューズの使用を否定することは問
題である。Although it is conceivable to use a thermoprotector such as a bimetal switch in place of the alloy type thermal fuse, the bimetal has a slow ability to follow the distortion with respect to the temperature fluctuation and cannot guarantee a quick operation. Therefore, the probability of occurrence of a decrease in the operability that is concerned due to the flux layer damage due to the severe normal heat cycle of the alloy type thermal fuse is extremely low. Denying the use of mold thermal fuses is problematic.
【０００７】本発明の目的は、合金型温度ヒューズの使
用中、万一平常時機器温度が過酷な条件で変動してフラ
ックス層の毀損により優れた作動性が保持され得なくな
っても、補助プロテクタによるバックアップで機器を充
分安全に熱的に保護できるサーモプロテクタを提供する
ことにある。[0007] An object of the present invention is to provide an auxiliary protector even if the device temperature fluctuates under severe conditions due to the damage of the flux layer during normal use of the alloy type thermal fuse and the flux layer cannot be maintained. The present invention is to provide a thermoprotector that can sufficiently and thermally protect the device by the backup by the thermal protector.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明に係るサーモプロ
テクタは、低融点可溶合金片にフラックスを塗布し、該
フラックス塗布低融点可溶合金片を樹脂またはケースで
封止してなる主プロテクタ部と、該主プロテクタ部より
も作動温度の高い補助プロテクタ部を備えていることを
特徴とする構成であり、補助プロテクタ部にはバイメタ
ルスイッチ、バネ片の弾性反力に抗してバネ片が主プロ
テクタ部の作動温度よりも高い融点の低融点可溶合金に
よって閉状態にホールドしたバネ式温度ヒューズを用い
ることができる。また、主プロテクタ部には、絶縁基板
上にヒューズエレメント接続用電極を有し、その電極に
低融点可溶合金片を接続し、該低融点可溶合金片にフラ
ックスを塗布し、フラックス塗布低融点可溶合金片を覆
って封止用樹脂を被覆した基板タイプの合金型温度ヒュ
ーズを用いることができ、更に基板タイプの合金型温度
ヒューズの絶縁基板上に補助プロテクタ部を搭載するこ
と、基板タイプの合金型温度ヒューズの絶縁基板に補助
プロテクタ部接続用電極を形成し、主プロテクタ部外部
に配した補助プロテクタ部を補助プロテクタ部接続用電
極に接続することができる。A thermoprotector according to the present invention comprises a main protector obtained by applying a flux to a low melting point fusible alloy piece and sealing the flux coated low melting point fusible alloy piece with a resin or a case. And an auxiliary protector having an operating temperature higher than that of the main protector.The auxiliary protector has a bimetal switch and a spring piece against the elastic reaction force of the spring piece. A spring-type thermal fuse held in a closed state by a low melting point fusible alloy having a melting point higher than the operating temperature of the main protector can be used. The main protector has an electrode for connecting a fuse element on an insulating substrate, a low-melting-point fusible alloy piece is connected to the electrode, and a flux is applied to the low-melting-point fusible alloy piece. A board type alloy type thermal fuse coated with a sealing resin by covering a melting point fusible alloy piece can be used, and further, an auxiliary protector portion is mounted on an insulating substrate of the board type alloy type thermal fuse. An auxiliary protector portion connection electrode can be formed on the insulating substrate of a type alloy type thermal fuse, and the auxiliary protector portion provided outside the main protector portion can be connected to the auxiliary protector portion connection electrode.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明に
係るサーモプロテクタの実施の形態について説明する。
図１は本発明に係るサーモプロテクタの基本的な実施形
態を示す図面である。図１において、１は合金型温度ヒ
ューズからなる主プロテクタ部であり、リード線間また
は電極間に低融点可溶合金片を接続し、該低融点可溶合
金片にフラックスを塗布し、該フラックス塗布低融点可
溶合金片を樹脂またはケースで封止した構成である。２
は主プロテクタ部１よりも高い作動温度（３℃〜６℃程
度高い温度）の補助プロテクタ部であり、バイメタルス
イッチ、或いは図２に示すようにバネ片２１の弾性反力
に抗してバネ片２１を主プロテクタ部の作動温度よりも
高い融点の低融点可溶合金２２で閉状態にホールドした
バネ式温度ヒューズを用いることができる。上記の例で
は、主プロテクタ部１と補助プロテクタ部２とを直列に
接続してあるが、主プロテクタ部と補助プロテクタ部の
何れの作動でも後述するように継電器を作動させ得れ
ば、特に接続配置上の制限はない。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a thermoprotector according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a drawing showing a basic embodiment of a thermoprotector according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a main protector section made of an alloy type thermal fuse, which connects a low melting point fusible alloy piece between leads or between electrodes, and applies a flux to the low melting point fusible alloy piece; This is a configuration in which a coated low melting point fusible alloy piece is sealed with a resin or a case. 2
Reference numeral denotes an auxiliary protector having an operating temperature higher than that of the main protector 1 (about 3 ° C. to 6 ° C. higher). The auxiliary protector is a bimetal switch, or a spring A spring-type thermal fuse in which 21 is held closed by a low melting point fusible alloy 22 having a melting point higher than the operating temperature of the main protector can be used. In the above example, the main protector unit 1 and the auxiliary protector unit 2 are connected in series. However, if any of the main protector unit and the auxiliary protector unit can operate the relay as described later, particularly the connection is made. There are no restrictions on placement.
【００１０】上記合金型温度ヒューズには、耐熱性、良
熱伝導性の絶縁基板、例えば、セラミックス基板上に銀
ペースト等の導電ペーストで一対の電極を印刷し、その
電極間に低融点可溶合金片を溶接等により接続し、その
低融点可溶合金片にフラックスを塗布し、このフラック
ス塗布低融点可溶合金片を覆うようにして樹脂封止を行
った、例えばエポキシ樹脂を滴下被覆した基板タイプの
合金型温度ヒューズを使用することが好ましい。その
他、ケースで封止したケースタイプの温度ヒューズの使
用も可能である。In the above alloy type thermal fuse, a pair of electrodes is printed with a conductive paste such as a silver paste on an insulating substrate having heat resistance and good thermal conductivity, for example, a ceramic substrate, and a low melting point is melted between the electrodes. The alloy pieces were connected by welding or the like, a flux was applied to the low melting point fusible alloy piece, and resin sealing was performed so as to cover the flux coated low melting point fusible alloy piece. It is preferable to use a substrate type alloy type thermal fuse. In addition, a case-type thermal fuse sealed with a case can be used.
【００１１】上記補助プロテクタ部は、主プロテクタ部
としての基板タイプ合金型温度ヒューズの絶縁基板上に
搭載することもでき、この場合、図３に示すように、補
助プロテクタ部２に絶縁体カバー３を被せ、その上から
上記エポキシ樹脂の滴下被覆等による樹脂封止４を行う
ことが好ましい。また、主プロテクタ部としての基板タ
イプ合金型温度ヒューズの絶縁基板に補助プロテクタ部
接続用端子電極を形成し、基板タイプ合金型温度ヒュー
ズの外面に接触配置または近傍配置する補助プロテクタ
部とその端子電極との間をリード導体で接続することも
できる。或いは、主プロテクタ部としての基板タイプ合
金型温度ヒューズの絶縁基板の裏面にスルホールを介し
補助プロテクタ部接続用電極を形成し、この電極に補助
プロテクタ部を面実装することもできる。The auxiliary protector can be mounted on an insulating substrate of a board type alloy type thermal fuse as a main protector. In this case, as shown in FIG. It is preferable to perform resin sealing 4 from above by drop coating of the epoxy resin or the like. In addition, a terminal electrode for connecting the auxiliary protector portion is formed on the insulating substrate of the substrate type alloy type thermal fuse as a main protector portion, and the auxiliary protector portion and its terminal electrode are disposed in contact with or near the outer surface of the substrate type alloy type thermal fuse. Can be connected by a lead conductor. Alternatively, an auxiliary protector unit connection electrode may be formed on the back surface of the insulating substrate of the substrate type alloy type thermal fuse as the main protector unit through a through hole, and the auxiliary protector unit may be surface-mounted on this electrode.
【００１２】本発明に係るサーモプロテクタは電気機器
の熱的保護に使用され、図４はそのサーモプロテクタの
作動過程を説明するための機器の発熱温度状態を示す図
面である。図４において、Ｔｘは機器の平常時温度を示
し、前記した通り、負荷電流をｉ、負荷抵抗をｒ、放熱
抵抗をＲ、外気温度をＴとすれば、The thermoprotector according to the present invention is used for thermal protection of electric equipment, and FIG. 4 is a view showing a heat generation temperature state of the equipment for explaining an operation process of the thermoprotector. In FIG. 4, Tx indicates the normal temperature of the device, and as described above, if the load current is i, the load resistance is r, the heat radiation resistance is R, and the outside air temperature is T,
【数２】 Ｔx＝Ｋｉ２ｒＲ＋Ｔ （１） で与えられ（Ｋは定数）、負荷電流の昼夜変動に追従し
てサイクル的に変動する。Ｈは機器異常時の昇温経過を
示し、Ｔｍを機器の許容上限温度とすると、この温度Ｔ
ｍ時に通電遮断することが要求される。而るに、合金型
温度ヒューズからなる主プロテクタ部が健全に維持され
ている限り、その主プロテクタ部が上記の許容上限温度
Ｔｍ時に温度誤差なく高精度でかつ迅速に作動し、機器
が所定通り通電遮断されて確実かつ迅速に保護される。## EQU2 ## Tx = Ki 2 rR + T (1) (K is a constant), which fluctuates cyclically following day-night fluctuation of the load current. H indicates the progress of the temperature rise when the device is abnormal, and when Tm is the allowable upper limit temperature of the device, this temperature T
It is required to cut off the current at m. Therefore, as long as the main protector section composed of the alloy type thermal fuse is maintained in a sound condition, the main protector section operates quickly and accurately without a temperature error at the above-mentioned allowable upper limit temperature Tm, and the apparatus operates as specified. The power is cut off to ensure reliable and quick protection.
【００１３】これに対し、前記したように極めて低い確
率であっても、負荷抵抗ｒの異常上昇、外気温度Ｔの異
常上昇或いは放熱抵抗Ｒの異常上昇が不測的に発生する
可能性が在り、この場合、図４の平常時ヒートサイクル
温度Ｔｘの変動巾Ｗが大きくなり、主プロテクタ部であ
る合金型温度ヒューズのフラックスの加熱溶融・冷却固
化が繰返えされ、この繰返しによるフラックスの毀損で
主プロテクタ部が不作動となる危険性がある。しかし、
万一、主プロテクタ部が不作動になっても、上記許容上
限温度Ｔｍよりもやや高い作動温度の補助プロテクタ部
の作動により通電が遮断されるから、機器の熱的保護が
充分に全とうされる。On the other hand, even if the probability is extremely low as described above, there is a possibility that an abnormal increase in the load resistance r, an abnormal increase in the outside air temperature T, or an abnormal increase in the radiation resistance R may occur unexpectedly. In this case, the fluctuation width W of the normal heat cycle temperature Tx in FIG. 4 increases, and the flux of the alloy type thermal fuse, which is the main protector, is repeatedly heated, melted, and cooled, and the flux is damaged by the repetition. There is a risk that the main protector will not operate. But,
In the unlikely event that the main protector becomes inoperative, the power is cut off by the operation of the auxiliary protector at an operating temperature slightly higher than the allowable upper limit temperature Tm, so that the thermal protection of the device is fully achieved. You.
【００１４】尤も、上記補助プロテクタ部としてのバイ
メタルスイッチでは温度追従性に劣り、またバネ式温度
ヒューズでは接点をホールドしている低融点可溶合金に
バネ片反力が作用するから、低融点可溶合金のクリープ
変形等による作動精度の低下が不可避であるが、これら
の低速作動乃至は低精度作動による機器の保護は、上記
したように低確率の発生であり、この低確率をａ％とす
れば、（１００−ａ）％の時間的高確率で高精度かつ迅
速な合金型温度ヒューズによる保護が行われることにな
るから、全体として高精度かつ迅速な機器の熱的保護を
実質上１００％全とうできる。However, the bimetal switch as the auxiliary protector is inferior in temperature followability, and the spring type thermal fuse acts on the low melting point fusible alloy holding the contact point by a spring piece reaction force. Although it is inevitable that the operation accuracy is reduced due to creep deformation of the molten alloy, etc., protection of the equipment by these low-speed operation or low-precision operation is a low probability occurrence as described above, and this low probability is a%. Then, the high-precision and rapid protection by the alloy-type thermal fuse is performed with a high temporal probability of (100-a)%. % Can be achieved.
【００１５】上記の平常時ヒートサイクル温度の異変に
起因する合金型温度ヒューズのフラックスの毀損で生じ
る主プロテクタ部の不作動は、平常時ヒートサイクル温
度がフラックスの融点を越えることが原因であり、本発
明はフラックスの融点または軟化点が７０℃以下、特に
６０℃〜３０℃の場合に有利に実施できる。The malfunction of the main protector caused by the damage of the flux of the alloy type thermal fuse caused by the abnormal change of the normal heat cycle temperature is caused by the normal heat cycle temperature exceeding the melting point of the flux. The present invention can be advantageously implemented when the melting point or softening point of the flux is 70 ° C. or less, particularly 60 ° C. to 30 ° C.
【００１６】上記において、補助プロテクタ部が主プロ
テクタ部よりも高い温度で加熱されるようなことがあれ
ば、機器温度が許容上限温度Ｔｍになっても、主プロテ
クタ部の温度がＴｍよりも低くなり補助プロテクタ部の
温度がＴｍよりも高くなって、補助プロテクタ部が先行
して作動する危険性があるから、主プロテクタ部と補助
プロテクタ部とを均等に加熱させることが必要である。
而るに、主プロテクタ部としての基板タイプ合金型温度
ヒューズの絶縁基板上に補助プロテクタ部を搭載した構
成では、絶縁基板の熱良伝導性のために絶縁基板温度を
一様化できから、主プロテクタ部と補助プロテクタ部と
の均等加熱に有利である。In the above description, if the auxiliary protector is heated at a higher temperature than the main protector, the temperature of the main protector is lower than Tm even if the device temperature reaches the allowable upper limit temperature Tm. Therefore, the temperature of the auxiliary protector becomes higher than Tm, and there is a danger that the auxiliary protector will operate in advance. Therefore, it is necessary to uniformly heat the main protector and the auxiliary protector.
However, in the configuration in which the auxiliary protector is mounted on the insulating substrate of the board type alloy type thermal fuse as the main protector, the temperature of the insulating substrate can be made uniform because of the good thermal conductivity of the insulating substrate. This is advantageous for uniform heating of the protector section and the auxiliary protector section.
【００１７】図５は本発明に係るサーモプロテクタのよ
り具体的な実施例を示す回路図である。図５において、
点線枠で示す１１は耐熱性の絶縁基板であり、片面に所
定配線パターンの導体及び電極を導電性ペーストの印刷
により形成してある。１０は主プロテクタ部エレメント
であり、電極間に線状またはリボン状の低融点可溶合金
片を接続し、その低融点可溶合金片上にフラックスを塗
布してあリ、このエレメント１０と絶縁基板１１とによ
り主プロテクタ部を構成してある。５１は主プロテクタ
部エレメント１０に並列に接続した発光ダイオードであ
る。ＴｒはＮＰＮトランジスタ、Ｒ1及びＲ2はチップ抵
抗、2はＮＰＮトランジスタＴｒに並列に接続したバイ
メタルスイッチ、ａ，ｂ及びｃは絶縁基板１１に設けた
端子電極である。上記において、主プロテクタ部エレメ
ント１０上をエポキシ樹脂等の樹脂で封止するが、主プ
ロテクタ部エレメント１０上のみを樹脂で被覆するこ
と、またはバイメタルスイッチ２を図３に示すようにカ
バー３で覆い絶縁基板１１の片面全体を樹脂で被覆する
ことができる。或いは、主プロテクタ部エレメント上の
みを樹脂で被覆するか、または絶縁基板の片面全体を樹
脂で被覆し、バイメタルスイッチ２をリード線により端
子電極ｂ−ｃ間に接続し、バイメタルスイッチを絶縁基
板または樹脂被覆層上に接着固定することも可能であ
る。Ｒは端子電極ａ−ｂ間に接続した継電器である。図
示していないが、端子電極ａ−ｃ間に直流駆動電源を接
続してある。FIG. 5 is a circuit diagram showing a more specific embodiment of the thermoprotector according to the present invention. In FIG.
Reference numeral 11 shown by a dotted frame denotes a heat-resistant insulating substrate, on which conductors and electrodes having a predetermined wiring pattern are formed by printing a conductive paste on one surface. Reference numeral 10 denotes a main protector section element, which is formed by connecting a linear or ribbon-shaped low melting point fusible alloy piece between the electrodes and applying a flux on the low melting point fusible alloy piece. 11 constitutes a main protector. Reference numeral 51 denotes a light emitting diode connected in parallel to the main protector unit element 10. Tr is an NPN transistor, R1 and R2 are chip resistors, 2 is a bimetal switch connected in parallel with the NPN transistor Tr, and a, b and c are terminal electrodes provided on the insulating substrate 11. In the above, the main protector section element 10 is sealed with a resin such as epoxy resin, but only the main protector section element 10 is covered with a resin, or the bimetal switch 2 is covered with a cover 3 as shown in FIG. The entire one surface of the insulating substrate 11 can be covered with the resin. Alternatively, only the main protector section element is covered with resin, or one side of the insulating substrate is covered with resin, the bimetal switch 2 is connected between the terminal electrodes b and c by lead wires, and the bimetal switch is connected to the insulating substrate or It is also possible to adhere and fix on the resin coating layer. R is a relay connected between the terminal electrodes a and b. Although not shown, a DC drive power supply is connected between the terminal electrodes ac.
【００１８】このサーモプロテクタの使用形態は既述し
た使用形態と同じであり、図４に示す機器の温度変化に
おいて、機器の平常時温度変化Ｔｘに異常がなく、全期
間を通して主プロテクタ部のフラックス層が健全に維持
されると、機器の許容上限温度Ｔｍ時に主プロテクタ部
がフラックスの界面張力作用と活性作用を受けつつ高精
度かつ迅速に分断作動され、図５において、ＮＰＮトラ
ンジスタＴｒのエミッタ−ベース間電圧が上昇されてＮ
ＰＮトランジスタＴｒが導通され、継電器Ｒに直流電流
が流され継電器コイルが励起されて継電器接点がオフと
され、機器への通電が遮断される。なお、主プロテクタ
部エレメント１０の分断作動により発光ダイオード５１
が点灯され主プロテクタ部エレメント１０の作動が確認
される。上記に対し、即述したように機器の温度変化に
極めて低確率で異常が生じて機器の許容上限温度Ｔｍ時
に主プロテクタ部が不作動となると、温度Ｔｍよりやや
高い温度でバイメタルスイッチがオンとなり、継電器に
直流電流が流され継電器コイルが励起されて継電器接点
がオフとされ機器への通電が遮断される。The mode of use of this thermoprotector is the same as the above-mentioned mode of use. In the temperature change of the device shown in FIG. 4, there is no abnormality in the normal temperature change Tx of the device, and the flux of the main protector section throughout the entire period. When the layer is maintained in a sound state, the main protector section is quickly and accurately separated while receiving the interfacial tension action and activation action of the flux at the allowable upper limit temperature Tm of the device. The base-to-base voltage is increased to N
The PN transistor Tr is turned on, a DC current flows through the relay R, the relay coil is excited, the relay contact is turned off, and the power to the device is cut off. In addition, the light emitting diode 51 is activated by the disconnection operation of the main protector unit element 10.
Lights up, and the operation of the main protector unit element 10 is confirmed. On the other hand, as described immediately above, if an abnormality occurs at a very low probability in the temperature change of the device and the main protector becomes inoperative at the allowable upper limit temperature Tm of the device, the bimetal switch is turned on at a temperature slightly higher than the temperature Tm. Then, a direct current is passed through the relay to excite the relay coil, the relay contact is turned off, and the power to the device is cut off.
【００１９】図６は本発明に係るサーモプロテクタのよ
り具体的な別の実施例を示す回路図である。図６におい
て、点線枠１１は上記と同様に耐熱性の絶縁基板を示
し、片面に所定配線パターンの導体及び電極を導電性ペ
ーストの印刷により形成してある。１０は前記と同様の
主プロテクタ部エレメントであり、電極間に線状または
リボン状の低融点可溶合金片を接続し、その低融点可溶
合金片上にフラックスを塗布してあリ、このエレメント
１０と絶縁基板１１とにより主プロテクタ部を構成して
ある。２は主プロテクタエレメント１０に直列に接続し
た常時オンのバネ式温度ヒューズである。５１は主プロ
テクタエレメント１０とバネ式温度ヒューズ２との直列
路に並列に接続した発光ダイオードである。Ｔｒは上記
と同様のＮＰＮトランジスタ、Ｒ1及びＲ2はチップ抵
抗、ａ，ｂ及びｃは絶縁基板１１に設けた端子電極であ
る。上記と同様に主プロテクタ部エレメント１０上をエ
ポキシ樹脂等の樹脂で封止するが、主プロテクタ部エレ
メント１０上のみを樹脂で被覆すること、またはバネ式
温度ヒューズ２をカバーで覆い絶縁基板１１の片面全体
を樹脂で被覆することができる。或いは、絶縁基板の裏
面にスルホールを経てバネ式温度ヒューズエレメント接
続用電極を形成し、この電極にバネ式温度ヒューズを面
実装し、絶縁基板の片面全体を樹脂で被覆することも可
能である。Ｒは上記と同様に端子電極ａ−ｂ間に接続し
た継電器である。図示していないが、端子電極ａ−ｃ間
に直流駆動電源を接続してある。FIG. 6 is a circuit diagram showing another more specific embodiment of the thermoprotector according to the present invention. In FIG. 6, a dotted frame 11 indicates a heat-resistant insulating substrate in the same manner as described above, and conductors and electrodes of a predetermined wiring pattern are formed on one surface by printing a conductive paste. Reference numeral 10 denotes a main protector element similar to that described above, in which a linear or ribbon-like low melting point fusible alloy piece is connected between the electrodes, and a flux is applied on the low melting point fusible alloy piece. A main protector section is constituted by 10 and the insulating substrate 11. Reference numeral 2 denotes an always-on spring-type thermal fuse connected in series to the main protector element 10. Reference numeral 51 denotes a light emitting diode connected in parallel to a series path of the main protector element 10 and the spring type thermal fuse 2. Tr is an NPN transistor similar to the above, R1 and R2 are chip resistors, and a, b and c are terminal electrodes provided on the insulating substrate 11. Similarly to the above, the main protector unit element 10 is sealed with a resin such as epoxy resin, but only the main protector unit element 10 is covered with a resin, or the spring type thermal fuse 2 is covered with a cover and the insulating substrate 11 One entire surface can be covered with resin. Alternatively, it is also possible to form an electrode for connecting a spring-type thermal fuse element via a through hole on the back surface of the insulating substrate, surface-mount a spring-type thermal fuse on this electrode, and cover one entire surface of the insulating substrate with resin. R is a relay connected between the terminal electrodes a and b as described above. Although not shown, a DC drive power supply is connected between the terminal electrodes ac.
【００２０】このサーモプロテクタの使用形態は既述し
た使用形態と同じであり、図４に示す機器の温度変化に
おいて、機器の平常時温度変化Ｔｘに異常がなく全期間
を通して主プロテクタ部のフラックス層が健全に維持さ
れると、機器の許容上限温度Ｔｍ時に主プロテクタ部が
フラックスの界面張力作用と活性作用を受けつつ高精度
かつ迅速に分断作動され、図６において、ＮＰＮトラン
ジスタＴｒのエミッタ−ベース間電圧が上昇されてＮＰ
ＮトランジスタＴｒが導通され、継電器Ｒに直流電流が
流され、継電器コイルが励起されて継電器接点がオフと
され、機器への通電が遮断される。上記に対し、即述し
たように機器の温度変化に極めて低確率で異常が生じて
機器の許容上限温度Ｔｍ時に主プロテクタ部が不作動と
なると、温度Ｔｍよりやや高い温度でバネ式温度ヒュー
ズがオフとなり、ＮＰＮトランジスタが導通され、継電
器に直流電流が流され、継電器コイルが励起されて継電
器接点がオフとされ、機器への通電が遮断される。な
お、主プロテクタ部エレメント、バネ式温度ヒューズの
何れの作動でも発光ダイオードが点灯されてプロテクタ
の作動が確認される。The mode of use of this thermoprotector is the same as the above-mentioned mode of use. In the temperature change of the device shown in FIG. 4, there is no abnormality in the normal temperature change Tx of the device, and the flux layer of the main protector section throughout the entire period. Is maintained properly, the main protector section is rapidly and accurately cut off while receiving the interfacial tension action and activation action of the flux at the allowable upper limit temperature Tm of the device. In FIG. 6, the emitter-base of the NPN transistor Tr is shown in FIG. NP
The N transistor Tr is turned on, a DC current flows through the relay R, the relay coil is excited, the relay contact is turned off, and the power to the device is cut off. On the other hand, as described immediately above, if an abnormality occurs at a very low probability in the temperature change of the device and the main protector section becomes inoperative at the allowable upper limit temperature Tm of the device, the spring-type thermal fuse is heated at a temperature slightly higher than the temperature Tm. The relay is turned off, the NPN transistor is turned on, a DC current flows through the relay, the relay coil is excited, the relay contact is turned off, and the power to the device is cut off. Note that the light emitting diode is turned on by any operation of the main protector unit element and the spring-type thermal fuse, and the operation of the protector is confirmed.
【００２１】[0021]
【発明の効果】本発明に係るサーモプロテクタにおいて
は、低融点可溶合金片にフラックスを塗布し、該フラッ
クス塗布低融点可溶合金片を樹脂またはケースで封止し
てなる合金型温度ヒューズを主プロテクタ部としている
から、フラックスの界面張力作用や活性作用により機器
の熱的保護を高精度で、かつ迅速に行うことができる。
また、万一、機器温度が許容上限温度に至るまでの温度
履歴が過酷なために主プロテクタ部としての合金型温度
ヒューズのフラックス層の機能が毀損されて不作動にな
っても、バイメタルスイッチやバネ式温度ヒューズ等の
補助プロテクタ部の作動により機器の熱的保護を充分に
全とうできる。In the thermoprotector according to the present invention, a flux is applied to a low-melting-point fusible alloy piece, and the flux-coated low-melting-point fusible alloy piece is sealed with a resin or a case. Since the main protector is used, thermal protection of the device can be performed quickly and with high precision by the interfacial tension action and activation action of the flux.
In addition, even if the function of the flux layer of the alloy type thermal fuse as the main protector is damaged due to severe temperature history until the device temperature reaches the allowable upper limit temperature and it becomes inoperable, the bimetal switch or By operating the auxiliary protector such as a spring-type thermal fuse, the thermal protection of the device can be sufficiently achieved.
【００２２】特に、請求項４の発明では、主プロテクタ
部として基板タイプの合金型温度ヒューズを使用してお
り、基板タイプ合金型温度ヒューズの平面性のために主
プロテクタ部への補助プロテクタ部の一体化を容易に行
うことができる。特に、請求項５の発明では、主プロテ
クタ部としての基板タイプ合金型温度ヒューズの絶縁基
板上に補助プロテクタ部を搭載してあるから、絶縁基板
をセラミック等の熱良伝導材を使用することにより主プ
ロテクタ部と補助プロテクタ部とを均等に加熱でき、そ
の結果、主プロテクタ部と補助プロテクタ部との所定通
りの作動を確実に保証でき、サーモプロテクタ全体とし
ての信頼性を確保できる。In particular, in the invention according to claim 4, a substrate type alloy type thermal fuse is used as the main protector part, and the auxiliary protector part is connected to the main protector part due to the flatness of the substrate type alloy type thermal fuse. Integration can be easily performed. In particular, according to the fifth aspect of the present invention, since the auxiliary protector is mounted on the insulating substrate of the board type alloy type thermal fuse as the main protector, the insulating substrate can be formed by using a heat conductive material such as ceramic. The main protector section and the auxiliary protector section can be heated evenly, and as a result, the main protector section and the auxiliary protector section can be reliably operated as specified, and the reliability of the entire thermoprotector can be ensured.
【図１】本発明に係るサーモプロテクタの基本的構造を
示す図面である。FIG. 1 is a drawing showing a basic structure of a thermoprotector according to the present invention.
【図２】本発明に係るサーモプロテクタにおいて使用す
る補助プロテクタ部の一例を示す図面である。FIG. 2 is a view showing an example of an auxiliary protector used in the thermoprotector according to the present invention.
【図３】本発明に係るサーモプロテクタにおける補助プ
ロテクタ部の付設構造の一例を示す図面である。FIG. 3 is a drawing showing an example of an attachment structure of an auxiliary protector section in the thermoprotector according to the present invention.
【図４】本発明に係るサーモプロテクタで保護される機
器の温度変化状態を示す図面である。FIG. 4 is a diagram showing a temperature change state of a device protected by the thermoprotector according to the present invention.
【図５】本発明に係るサーモプロテクタの一実施例の回
路図である。FIG. 5 is a circuit diagram of one embodiment of a thermoprotector according to the present invention.
【図６】本発明に係るサーモプロテクタの別実施例の回
路図である。FIG. 6 is a circuit diagram of another embodiment of the thermoprotector according to the present invention.
１ 主プロテクタ部 ２ 補助プロテクタ部 １０ 主プロテクタ部エレメント １１ 絶縁基板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Main protector part 2 Auxiliary protector part 10 Element of main protector part 11 Insulating board
Claims (7)
該フラックス塗布低融点可溶合金片を樹脂またはケース
で封止してなる主プロテクタ部と、該主プロテクタ部よ
りも作動温度の高い補助プロテクタ部を備えていること
を特徴とするサーモプロテクタ。1. A flux is applied to a low melting point fusible alloy piece,
A thermoprotector comprising: a main protector section in which the flux-coated low-melting-point fusible alloy piece is sealed with a resin or a case; and an auxiliary protector section having an operating temperature higher than that of the main protector section.
して用いられている請求項１記載のサーモプロテクタ。2. The thermoprotector according to claim 1, wherein the bimetal switch is used as an auxiliary protector.
テクタ部の作動温度よりも高い融点の低融点可溶合金に
よって閉状態にホールドされたバネ式温度ヒューズが補
助プロテクタ部として用いられている請求項１記載のサ
ーモプロテクタ。3. A spring-type thermal fuse in which the spring piece is held in a closed state by a low melting point fusible alloy having a melting point higher than the operating temperature of the main protector section against the elastic reaction force of the spring piece as an auxiliary protector section. The thermoprotector according to claim 1, which is used.
極を有し、その電極に低融点可溶合金片を接続し、該低
融点可溶合金片にフラックスを塗布し、フラックス塗布
低融点可溶合金片を覆って封止用樹脂を被覆した基板タ
イプの合金型温度ヒューズが主プロテクタ部として用い
られている請求項１〜３何れか記載のサーモプロテク
タ。4. An electrode for connecting a fuse element on an insulating substrate, a low-melting-point fusible alloy piece is connected to the electrode, and a flux is applied to the low-melting-point fusible alloy piece. The thermoprotector according to any one of claims 1 to 3, wherein a substrate-type alloy-type thermal fuse coated with a sealing resin by covering the alloy piece is used as a main protector.
板上に補助プロテクタ部が搭載されている請求項４記載
のサーモプロテクタ。5. The thermoprotector according to claim 4, wherein an auxiliary protector is mounted on the insulating substrate of the substrate type alloy type thermal fuse.
型温度ヒューズの絶縁基板に補助プロテクタ部接続用電
極が形成され、主プロテクタ部外部に配された補助プロ
テクタ部が補助プロテクタ部接続用電極に接続されてい
る請求項４記載のサーモプロテクタ。6. An auxiliary protector section connecting electrode is formed on an insulating substrate of a board type alloy type thermal fuse as a main protector section, and an auxiliary protector section disposed outside the main protector section is used as an auxiliary protector section connecting electrode. The thermoprotector according to claim 4, which is connected.
軟化点が７０℃以下である請求項１〜６何れか記載のサ
ーモプロテクタ。7. The thermoprotector according to claim 1, wherein the melting point or softening point of the flux in the main protector section is 70 ° C. or less.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000292505A JP2002100272A (en) | 2000-09-26 | 2000-09-26 | Thermo protector |
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| JP2000292505A JP2002100272A (en) | 2000-09-26 | 2000-09-26 | Thermo protector |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002100272A true JP2002100272A (en) | 2002-04-05 |
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| JP2000292505A Withdrawn JP2002100272A (en) | 2000-09-26 | 2000-09-26 | Thermo protector |
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| JP (1) | JP2002100272A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014534584A (en) * | 2011-10-27 | 2014-12-18 | リテルヒューズ・インク | Fuse with insulation plug |
| US9202656B2 (en) | 2011-10-27 | 2015-12-01 | Littelfuse, Inc. | Fuse with cavity block |
| US9558905B2 (en) | 2011-10-27 | 2017-01-31 | Littelfuse, Inc. | Fuse with insulated plugs |
-
2000
- 2000-09-26 JP JP2000292505A patent/JP2002100272A/en not_active Withdrawn
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| US9202656B2 (en) | 2011-10-27 | 2015-12-01 | Littelfuse, Inc. | Fuse with cavity block |
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