JP2010097746A - 二重の感温遮断を行なう回路保護構造 - Google Patents

Abstract

【課題】二重の感温遮断を行なう回路保護構造を提供する。
【解決手段】回路の二端子間に二つの独立して運転する感温遮断装置２０および温度ヒューズ３０装置が設置される。過電流時、回路過熱時または環境温度が高すぎるとき、先ず、感温遮断装置２０の弾性接触板２１が受熱して変形して湾曲し、回路を遮断（ＯＦＦ）する。感温遮断装置２０が無反応、反応遅延または通電（ＯＮ）、遮断（ＯＦＦ）を繰り返して温度が継続して上昇する場合、温度ヒューズ装置３０の可溶合金３２が溶断し、回路の完全に遮断（ＯＦＦ）が確保される。本発明の二つの独立した感温遮断保護装置は、それぞれが独立して感温を行ない、それによって、回路を一時的に遮断して再び回復させたり、完全に遮断することができ、過電流、回路過熱および発火を防ぎ、電気を安全に使用することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、二重の感温遮断を行なう回路保護構造に関し、特に、電気回路に感温遮断装置および温度ヒューズ装置が設置され、二つの独立して運転する感温遮断構造が形成され、過電流時、回路の過熱時または環境温度が高すぎるとき、感温遮断装置によって通電（ＯＮ）回復が可能な一時的な遮断（ＯＦＦ）状態が形成されるか、温度ヒューズ装置の可溶合金が溶融することによって永久的な回路遮断（ＯＦＦ）状態が形成される二重の感温遮断を行なう回路保護構造に関する。

電力の使用は現代の人類社会において必要不可欠なことであり、各種電気製品および設備が生活環境を取巻いており、特に、コンピュータ化および情報化された産業、居住空間、交通、教育および娯楽などの分野においては電気がなければ成り立たない。相対的に、安全に電気を使用することは現代人にとって重要な事項となっている。

一般に、電気が提供される電気回路全体には電源を制御するメインスイッチが設けられ、通常、メインスイッチは通電（ＯＮ）状態となっており、そこにはヒューズまたは遮断器が設置される。電気回路が過電流、短路または過熱状態となったとき、ヒューズが溶断するか、遮断器がトリップして回路全体を遮断（ＯＦＦ）状態にする。

また、回路全体内に回路保護構造が別に設けられることもある。各個別の回路内に制御を行なう他のスイッチが設けられ、このスイッチは各個別の回路の電流の通電（ＯＮ）および遮断（ＯＦＦ）を実行し、電気使用の安全性を強化するために、多くのスイッチには過電流による過熱時に自動的に回路を遮断する機能が設けられ、過電流時、ヒューズまたは遮断器が即座に反応して回路全体を遮断（ＯＦＦ）できずに電線が発火するのを防止する。

前述の回路全体または各個別の回路がヒューズ、遮断器およびスイッチを利用した過電流時または過熱時に自動的に回路の遮断（ＯＦＦ）を行なう構造を有する以外に、一部の高価格の電子製品、データ処理設備または使用電量の多い電熱器などには、個別に感温遮断器を有する回路保護構造が設けられ、電気、電子製品などが過電流時または過熱時、即座に回路を遮断し、電気、電子製品そのものが焼損するのを防止する。また、電気、電子製品の問題が回路全体または個別の回路の過電流状態または過熱状態を引起こし、回路中のその他の設備が運転できなくなる問題を防止する。

図１、２に示すように、電子製品に使用される従来技術による感温遮断保護装置は、回路中に弾性接触板１０１が設置され、弾性接触板１０１は湾曲しており、受熱後、変形して湾曲する。弾性接触板１０１の一端は第１の端子１０２に固定され、弾性接触板１０１の他端は自由端である。自由端には第１の導電点１０３が設けられ、第２の端子１０４には第２の導電点１０５が固定され、第２の導電点１０５は第１の導電点１０３に対応する。通常時、図１に示すように、弾性接触板１０１は第２の端子１０４への湾曲を保持し、弾性接触板１０１の自由端の第１の導電点１０３と第２の端子１０４の第２の導電点１０５は接触して通電状態が保持される。図２に示すように、過電流時、弾性接触板１０１は受熱して変形して湾曲し、弾性接触板１０１の自由端の第１の導電点１０３と第２の導電点１０５は分離し、回路は遮断（ＯＦＦ）状態となる。それによって電気製品の回路は焼損を回避できるが、従来技術による感温遮断保護装置には下記の欠点が存在する。

（ａ）弾性接触板１０１を製作するとき、各弾性接触板１０１の厚さ、湾曲度および構造特性を完全に同一にすることができないので、弾性接触板１０１が受熱後、変形して湾曲する反応温度を制御することができず、感応温度設定の誤差が大きい。
（ｂ）弾性接触板１０１は受熱後に変形して湾曲する敏感性が低く、電気製品の過電流時または過熱時の保護を即座に行なうことができない。
（ｃ）弾性接触板１０１は即座にトリップすることができなかったり、トリップが不完全であったりし、回路は電流が導通したままとなって過熱状態となり、電子製品および回路全体が危険な状態となる。

過電流となって回路が過熱状態のとき、弾性接触板１０１が半トリップ状態の場合、弾性接触板１０１が冷却されると、通電状態に戻り、通電、遮断が繰り返されることによって火花が発生して危険である。また、回路全体内の電子、電気製品は通電、遮断が繰り返されることによって電流が不安定となり、ダウンしたり、正常に運転されなかったりして使用寿命が短縮されたり、ひどい場合は完全に破損してしまう。
特開平１１−２５０７９０号公報

本発明の第１の目的は、二つの独立した感温遮断保護装置によって、過電流時または回路過熱時、それぞれが独立して感温することによって、回路を完全に遮断（ＯＦＦ）することができ、二重の感温遮断によって電気使用の安全性が確保される二重の感温遮断を行なう回路保護構造を提供することにある。
本発明の第２の目的は、過電流時、回路過熱時または環境温度が高すぎるとき、先ず、感温遮断装置の弾性接触板が受熱して変形して湾曲し、回路を遮断（ＯＦＦ）し、温度ヒューズ装置の可溶合金を溶断させて回路を遮断（ＯＦＦ）する必要がなく、過電流状態が解決され、感温遮断装置の弾性接触板が冷却された後、通電（ＯＮ）状態に回復されるので、回路保護構造は継続して使用でき、新しい回路保護装置を準備する必要がないので、使用者の手間および支出を低減することができる二重の感温遮断を行なう回路保護構造を提供することにある。
本発明の第３の目的は、過電流または回路過熱時、感温遮断装置が無反応、反応遅延または遮断（ＯＦＦ）、通電（ＯＮ）を繰り返し、温度が上昇し続ける場合、温度ヒューズ装置の可溶合金が受熱して昇温し、一定温度に達した時、溶断するので、回路を完全に遮断（ＯＦＦ）し、それによって電気使用の安全性が確保され、各種電気製品の機能が保護される二重の感温遮断を行なう回路保護構造を提供することにある。

上述の目的を解決するために、本発明は、二重の感温遮断を行なう回路保護構造を提供するものであり、蓋体、感温遮断装置、温度ヒューズ装置および台体を備える。蓋体は導電体であり、第１の端子が接続される。感温遮断装置は弾性接触板および導電接続部を備え、弾性接触板の一端は蓋体の内側に固定され、自由端には第１の導電点が設けられる。導電接続部には第１の導電点に対応する第２の導電点が設置される。温度ヒューズ装置は導電体、可溶合金および第２の端子を備え、導電体の一端は導電接続部に接続され、可溶合金は導電体の他端（自由端）および第２の端子に接続される。導電接続部、導電体および可溶合金は台体に嵌設される。過電流時、過熱時または環境温度が高すぎるとき、先ず、感温遮断装置が遮断（ＯＦＦ）され、冷却された後、自動的に通電（ＯＮ）状態に回復される。過電流時、過熱時または環境温度が高すぎるとき、感温遮断装置が即座に遮断（ＯＦＦ）しない場合または遮断（ＯＦＦ）できない場合、温度ヒューズ装置の可溶合金が昇温し、設定温度に達したとき、溶断し、導電体の自由端が第２の端子から分離され、回路を完全に遮断（ＯＦＦ）する。
本発明は下記の特徴を有する。
（１）蓋体、感温遮断装置、温度ヒューズ装置および台体を備え、
前記蓋体は、導電体であり、第１の端子が接続され、
前記感温遮断装置は、弾性接触板および導電接続部を備え、前記弾性接触板は弾性を有する金属板体であり、円弧形を呈し、板体の両側面方向に湾曲することができ、前記弾性接触板は受熱したとき、他側に湾曲し、前記弾性接触板の一端は前記蓋体の内側に固定接合され、前記弾性接触板の自由端には第１の導電点が設けられ、前記導電接続部は板体であり、その上面には第２の導電点が設置され、前記第２の導電点は前記第１の導電点に対応し、
前記温度ヒューズ装置は、導電体、可溶合金および第２の端子を備え、前記導電体は弾性体であり、その一端は前記感温遮断装置の導電接続部に接続固定されて通電され、前記導電体の他端は自由端であり、外力を受けない状況の下では、前記導電体の自由端は下方に湾曲した状態であり、前記導電体の自由端と前記第２の端子は分離した状態であり、前記可溶合金は前記導電体の自由端と前記第２の端子を接合して電気的に接続し、前記導電体の自由端には前記第２の端子から分離しようとする弾性力が蓄積され、
前記台体には、収容槽が設けられ、前記導電接続部、前記導電体および前記可溶金属は前記収容槽内に嵌設され、
通常状態では、前記感温遮断装置の弾性接触板の第１の導電点と第２の導電点は接触が保持されて通電（ＯＮ）状態が形成され、過電流時、回路過熱時または使用環境温度が高すぎるとき、前記感温遮断装置の弾性接触板は受熱して変形し、反対方向に湾曲し、前記第１の導電点と第２の導電点が分離し、回路が遮断（ＯＦＦ）状態となり、前記弾性接触板は冷却後、再び湾曲し、前記第１の導電点と第２の導電点が接触し、回路は再び通電（ＯＮ）状態となり、
過電流時、回路過熱時または環境温度が高すぎるとき、前記感温遮断装置が即座に遮断（ＯＦＦ）しない場合または遮断（ＯＦＦ）できない場合は、前記温度ヒューズ装置の可溶合金が受熱によって継続的に升温し、設定温度に到達したとき、可溶合金は溶断し、前記導電体自身が有する弾性力によって前記自由端と前記第２の端子が分離し、回路を完全に遮断（ＯＦＦ）状態にすることを特徴とする二重の感温遮断を行なう回路保護構造。
（２）前記感温遮断装置の弾性接触板は、複合金属薄板であることを特徴とする（１）記載の二重の感温遮断を行なう回路保護構造。
（３）前記温度ヒューズ装置の導電体は、弾性板体であることを特徴とする（１）記載の二重の感温遮断を行なう回路保護構造。
（４）前記温度ヒューズ装置の可溶合金は、端部がプレスされて外部に拡張および縮小され、前記導電体の自由端と前記第２の端子を接触させて電気的に接続し、
前記第２の端子は固定され、前記導電体の自由端は前記可溶合金によって前記第２の端子方向に引っ張られ、前記導電体の自由端には前記第２の端子から分離しようとする弾性力が蓄積されることを特徴とする（１）記載の二重の感温遮断を行なう回路保護構造。
（５）前記温度ヒューズ装置の可溶合金は、半田接続によって前記導電体の自由端と前記第２の端子を接続して電気的に接続することを特徴とする（４）記載の二重の感温遮断を行なう回路保護構造。
（６）前記温度ヒューズ装置の導電体の自由端および前記第２の端子には、接合部が設けられ、可溶金属が前記導電体の自由端の接合部と前記第２の端子の接合部を接合して電気的に接続することを特徴とする（１）記載の二重の感温遮断を行なう回路保護構造。
（７）前記台体側辺には、挟持溝が設けられ、前記第２の端子は前記台体の挟持溝内に挟持固定されることを特徴とする（１）記載の二重の感温遮断を行なう回路保護構造。

過電流時、回路過熱時または環境温度が高すぎるとき、先ず、感温遮断装置の弾性接触板が受熱して変形して湾曲し、回路を遮断（ＯＦＦ）し、感温遮断装置が無反応または通電（ＯＮ）、遮断（ＯＦＦ）を繰り返して温度が継続して上昇する場合、温度ヒューズ装置の可溶合金が溶断し、導電体と第２の端子が分離され、回路の完全な遮断（ＯＦＦ）が確保される。本発明の二つの独立した感温遮断保護装置は、それぞれが独立して感温を行ない、回路を一時的に遮断して再び回復させたり、完全に遮断することができ、回路の過熱および発火を防ぎ、電気を安全に使用することができる。

本発明の目的、特徴および効果を示す実施例を図に沿って詳細に説明する。

図３は、本発明の実施例を示す分解斜視図である。図４は、本発明の実施例の組立後の状態を示す斜視図である。図５は、本発明の実施例の蓋体を設置していない状態を示す俯瞰図である。図６は、本発明の実施例を示す断面図である。本発明の二重の感温遮断を行なう回路保護構造は、蓋体１０、感温遮断装置２０、温度ヒューズ装置３０および台体４０を備える。

蓋体１０は導電体であり、第１の端子１１が接続される。

感温遮断装置２０は、弾性接触板２１および導電接続部２２を備える。弾性接触板２１は弾性を有する金属板体であり、円弧形を呈し、板体の両側面に湾曲することができ、弾性接触板２１が受熱したときは他側に湾曲する。弾性接触板２１は複合金属の薄板とすることができる。弾性接触板２１の一端は前述の蓋体１０の内側に固定接合され、弾性接触板２１の自由端には第１の導電点２１１が設けられる。導電接続部２２は板体であり、その上面には第２の導電点２２１が設置され、第２の導電点２２１は前述の第１の導電点２１１に対応する。導電接続部２２には切欠溝２２２が設けられ、また、少なくとも一つの接合孔２２３が設けられる。

温度ヒューズ装置３０は、導電体３１、可溶合金３２および第２の端子３３を備える。導電体３１は良好な弾性力を有する弾性体であり、本実施例における導電体３１は弾性板体である。導電体３１の一端（左端）側辺には少なくとも二つの凸板３１０が延長され、凸板３１０間には挟持溝３１１が形成される。凸板３１０と前述の感温遮断装置２０の導電接続部２２は接触固定されて導電される。導電体３１の他端は自由端３１２であり、自由端３１２には接合部３１３が設けられる。本実施例において、接合部３１３は穿孔であり、当然、切欠とすることもできる。外力を受けない状況の下では、導電体３１の自由端３１２は下方に湾曲した状態となり、即ち、導電体３１の自由端３１２と第２の端子３３は分離した状態となる。可溶合金３２は棒状を呈する。第２の端子３３には接合部３３１が設けられ、本実施例において、接合部３３１は穿孔であり、当然、切欠とすることもできる。可溶合金３２は前述の導電体３１の自由端３１２の接合部３１３と第２の端子３３の接合部３３１を接続し、導電体３１の自由端３１２と第２の端子３３は電気的に接続される。本実施例においては、可溶合金３２の両端部をプレスして外部に拡張および縮小し、導電体３１の接合部３１３と第２の端子３３の接合部３３１を相互に接触させて電気的に接続する。また、導電体３１の接合部３１３と第２の端子３３の接合部３３１を可溶合金３２によって半田接続して電気的に接続することもできる。第２の端子３３は固定されており、導電体３１の自由端３１２は可溶合金３２によって第２の端子３３方向に引っ張られて支持されるので、導電体３１の自由端３１２には第２の端子３３から分離しようとする弾性力が蓄積され、可溶合金３２の接合力が失われると、導電体３１の自由端３１２は弾性力によって第２の端子３３から分離する。

台体４０には収容槽４１が設けられ、収容槽４１には凸部４２および凸柱４３が設けられ、台体４０側辺には挟持溝４４が設けられる。

図５に示すように、組立時、導電接続部２２の切欠溝２２２および接合孔２２３を台体４０の収容槽４１内の凸部４２および凸柱４３にそれぞれ対応させ、導電体３１の二つの凸板３１０間の挟持溝３１１を収容槽４１の凸柱４３に挟持し、導電接続部２２および導電体３１を収容槽４１内に嵌設し、第２の端子３３を台体４０の挟持溝４４内に挟持固定する。

図５、６に示すように、本発明は、通常状態では、感温遮断装置２０の弾性接触板２１は下方に湾曲したままであり、弾性接触板２１の第１の導電点２１１と導電接続部２２の第２の導電点２２１は接触が保持され、電流は第１の端子１１から蓋体１０、弾性接触板２１、第１の導電点２１１、第２の導電点２２１、導電接続部２２、凸板３１０、導電体３１、自由端３１２、可溶合金３２および第２の端子３３という回路を流れて通電（ＯＮ）状態となる。

図７に示すように、過電流時、回路過熱時または使用環境温度が高すぎるとき、感温遮断装置２０は一時的な遮断（ＯＦＦ）を行ない、温度が下降後、自動的に回路を通電（ＯＮ）状態に回復させる。即ち、感温遮断装置２０の弾性接触板２１は受熱して変形し、上方に湾曲し、第１の導電点２１１と第２の導電点２２１が分離し、回路が遮断（ＯＦＦ）状態になる。図６に示すように、感温遮断装置２０の弾性接触板２１は冷却後、再度下方に湾曲し、第１の導電点２１１と第２の導電点２２１が接触し、回路は通電（ＯＮ）状態になる。

また、過電流時、回路過熱時または環境温度が高すぎるとき、感温遮断装置２０の弾性接触板２１が即座に上方に湾曲して遮断（ＯＦＦ）しない場合または遮断（ＯＦＦ）できない場合は、温度ヒューズ装置３０の可溶合金３２が受熱によって継続的に升温し、設定温度に到達したとき、可溶合金３２は溶断し、図８に示すように、通常、二つの分離された残留体３２’が形成される。このとき、可溶合金３２による接続が失われるので、導電体３１の自由端３１２は自身が有する弾性力によって下方に湾曲し、第２の端子３３から分離し、回路を完全に遮断（ＯＦＦ）状態にし、再び通電（ＯＮ）状態にはならない。

本発明は、過電流時、回路過熱時または環境温度が高すぎるとき、先ず、感温遮断装置２０の弾性接触板２１が受熱して変形して湾曲し、回路を遮断（ＯＦＦ）し、感温遮断装置２０が無反応、反応遅延または通電（ＯＮ）、遮断（ＯＦＦ）を繰り返して温度が継続して上昇する場合、温度ヒューズ装置３０の可溶合金３２が溶断し、導電体３１自身が有する弾性力によって自由端３１２が第２の端子３３から分離され、回路を完全に遮断（ＯＦＦ）し、回路が再び回復して通電（ＯＮ）状態になることはない。本発明は、二つの独立した感温遮断保護装置が設けられた二重の感温遮断を行なう回路保護構造であり、電気回路の完全な遮断（ＯＦＦ）を確保できる機能を有する。

上述の説明から分かるように、本発明の構造は、実用性、新規性および進歩性を有し、特許要件に符合するものである。

以上の本発明の詳細な説明は、本発明の好適な実施例を示すものであり、本発明の実施範囲を制限するものではない。本発明の特許請求の範囲に基づく同等効果の変更および修飾は全て本発明の特許請求の範囲に含まれる。

従来技術による回路遮断器を示す断面図であり、通電（ＯＮ）状態を示す。 従来技術による回路遮断器を示す断面図であり、遮断（ＯＦＦ）状態を示す。 本発明の実施例を示す分解斜視図である。 本発明の実施例の組立後の状態を示す斜視図である。 本発明の実施例の蓋体を設置していない状態を示す俯瞰図であり、通電（ＯＮ）状態を示す。 本発明の実施例を示す断面図であり、通電（ＯＮ）状態を示す。 本発明の実施例を示す断面図であり、感温遮断装置の遮断（ＯＦＦ）状態を示す。 本発明の実施例の蓋体を設置していない状態を示す俯瞰図であり、過電流時、感温遮断装置が即座に遮断（ＯＦＦ）しない場合または遮断（ＯＦＦ）できない状況となり、温度ヒューズ装置の可溶合金が受熱して溶断し、回路が完全に遮断（ＯＦＦ）された状態を示す。

符号の説明

１０ 蓋体
１１ 第１の端子
２０ 感温遮断装置
２１ 弾性接触板
２１１ 第１の導電点
２２ 導電接続部
２２１ 第２の導電点
２２２ 切欠溝
２２３ 接合孔
３０ 温度ヒューズ装置
３１ 導電体
３１０ 凸板
３１１、４４ 挟持溝
３１２ 自由端
３１３、３３１ 接合部
３２ 可溶合金
３２’ 残留体
３３ 第２の端子
４０ 台体
４１ 収容槽
４２ 凸部
４３ 凸柱

Claims (7)

1. 蓋体、感温遮断装置、温度ヒューズ装置および台体を備え、
   前記蓋体は、導電体であり、第１の端子が接続され、
   前記感温遮断装置は、弾性接触板および導電接続部を備え、前記弾性接触板は弾性を有する金属板体であり、円弧形を呈し、板体の両側面方向に湾曲することができ、前記弾性接触板は受熱したとき、他側に湾曲し、前記弾性接触板の一端は前記蓋体の内側に固定接合され、前記弾性接触板の自由端には第１の導電点が設けられ、前記導電接続部は板体であり、その上面には第２の導電点が設置され、前記第２の導電点は前記第１の導電点に対応し、
   前記温度ヒューズ装置は、導電体、可溶合金および第２の端子を備え、前記導電体は弾性体であり、その一端は前記感温遮断装置の導電接続部に接続固定されて通電され、前記導電体の他端は自由端であり、外力を受けない状況の下では、前記導電体の自由端は下方に湾曲した状態であり、前記導電体の自由端と前記第２の端子は分離した状態であり、前記可溶合金は前記導電体の自由端と前記第２の端子を接合して電気的に接続し、前記導電体の自由端には前記第２の端子から分離しようとする弾性力が蓄積され、
   前記台体には、収容槽が設けられ、前記導電接続部、前記導電体および前記可溶金属は前記収容槽内に嵌設され、
   通常状態では、前記感温遮断装置の弾性接触板の第１の導電点と第２の導電点は接触が保持されて通電（ＯＮ）状態が形成され、過電流時、回路過熱時または使用環境温度が高すぎるとき、前記感温遮断装置の弾性接触板は受熱して変形し、反対方向に湾曲し、前記第１の導電点と第２の導電点が分離し、回路が遮断（ＯＦＦ）状態となり、前記弾性接触板は冷却後、再び湾曲し、前記第１の導電点と第２の導電点が接触し、回路は再び通電（ＯＮ）状態となり、
   過電流時、回路過熱時または環境温度が高すぎるとき、前記感温遮断装置が即座に遮断（ＯＦＦ）しない場合または遮断（ＯＦＦ）できない場合は、前記温度ヒューズ装置の可溶合金が受熱によって継続的に升温し、設定温度に到達したとき、可溶合金は溶断し、前記導電体自身が有する弾性力によって前記自由端と前記第２の端子が分離し、回路を完全に遮断（ＯＦＦ）状態にすることを特徴とする二重の感温遮断を行なう回路保護構造。
2. 前記感温遮断装置の弾性接触板は、複合金属薄板であることを特徴とする請求項１記載の二重の感温遮断を行なう回路保護構造。
3. 前記温度ヒューズ装置の導電体は、弾性板体であることを特徴とする請求項１記載の二重の感温遮断を行なう回路保護構造。
4. 前記温度ヒューズ装置の可溶合金は、端部がプレスされて外部に拡張および縮小され、前記導電体の自由端と前記第２の端子を接触させて電気的に接続し、
   前記第２の端子は固定され、前記導電体の自由端は前記可溶合金によって前記第２の端子方向に引っ張られ、前記導電体の自由端には前記第２の端子から分離しようとする弾性力が蓄積されることを特徴とする請求項１記載の二重の感温遮断を行なう回路保護構造。
5. 前記温度ヒューズ装置の可溶合金は、半田接続によって前記導電体の自由端と前記第２の端子を接続して電気的に接続することを特徴とする請求項４記載の二重の感温遮断を行なう回路保護構造。
6. 前記温度ヒューズ装置の導電体の自由端および前記第２の端子には、接合部が設けられ、可溶金属が前記導電体の自由端の接合部と前記第２の端子の接合部を接合して電気的に接続することを特徴とする請求項１記載の二重の感温遮断を行なう回路保護構造。
7. 前記台体側辺には、挟持溝が設けられ、前記第２の端子は前記台体の挟持溝内に挟持固定されることを特徴とする請求項１記載の二重の感温遮断を行なう回路保護構造。

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