JP3393981B2 - サーマルプロテクタ - Google Patents
サーマルプロテクタInfo
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- JP3393981B2 JP3393981B2 JP23664797A JP23664797A JP3393981B2 JP 3393981 B2 JP3393981 B2 JP 3393981B2 JP 23664797 A JP23664797 A JP 23664797A JP 23664797 A JP23664797 A JP 23664797A JP 3393981 B2 JP3393981 B2 JP 3393981B2
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- plate
- thermal protector
- metal foil
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、感熱素子としてバ
イメタル板を使用するサーマルプロテクタに関する。サ
ーマルプロテクタは、電気器具の電源部に配置され、過
大電流が流れると、電源から電気器具を遮断するもので
ある。これにより、電気器具に故障が生じた時に、電力
の供給を遮断する。
イメタル板を使用するサーマルプロテクタに関する。サ
ーマルプロテクタは、電気器具の電源部に配置され、過
大電流が流れると、電源から電気器具を遮断するもので
ある。これにより、電気器具に故障が生じた時に、電力
の供給を遮断する。
【０００２】
【従来の技術】サーマルプロテクタの応答速度を速くす
るために、サーマルプロテクタに発熱体を直列に接続し
て、発熱体の発熱によりサーマルプロテクタを加熱する
ことが特開平６−２０５７１号公報に記載されている。
このサーマルプロテクタはバイメタル板と発熱部が離れ
ているので、熱伝達の速度が遅く、バイメタル板が作動
する前に内部が局所的に過熱してしまうことがあるとい
う問題点があった。
るために、サーマルプロテクタに発熱体を直列に接続し
て、発熱体の発熱によりサーマルプロテクタを加熱する
ことが特開平６−２０５７１号公報に記載されている。
このサーマルプロテクタはバイメタル板と発熱部が離れ
ているので、熱伝達の速度が遅く、バイメタル板が作動
する前に内部が局所的に過熱してしまうことがあるとい
う問題点があった。
【０００３】特表昭６３−５０１８３３号公報に、バイ
メタルの近傍に発熱体を配置することが記載されてい
る。この発明では、サーマルプロテクタを薄くすること
ができないという問題が残っていた。
メタルの近傍に発熱体を配置することが記載されてい
る。この発明では、サーマルプロテクタを薄くすること
ができないという問題が残っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、応答速度を
速くすることを、サーマルプロテクタの厚さを大きくす
ることなく実現することを課題とする。
速くすることを、サーマルプロテクタの厚さを大きくす
ることなく実現することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題は、発熱体をフ
ィルム状抵抗体で形成して、それの主発熱領域をバイメ
タルの近傍に配置することにより解決された。
ィルム状抵抗体で形成して、それの主発熱領域をバイメ
タルの近傍に配置することにより解決された。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１〜図５は、本発明の実施の第
１の形態を示す。図１、図２に示すように、固定板１は
一端に、外部回路に接続するための第１の端子Ａに接続
され、他端に固定接点１ｂを備える。
１の形態を示す。図１、図２に示すように、固定板１は
一端に、外部回路に接続するための第１の端子Ａに接続
され、他端に固定接点１ｂを備える。
【０００７】導電板２は弾性を有する電気導体から成
り、一端に可動接点２ｂを備える。可動接点２ｂは固定
接点１ｂと対向する位置に配置されている。
り、一端に可動接点２ｂを備える。可動接点２ｂは固定
接点１ｂと対向する位置に配置されている。
【０００８】導電板２の固定板１に対して反対側にバイ
メタル板３が設けられている。バイメタル板３の一端
は、導電板の先端に形成された鈎部２ｃにゆるく係止さ
れ、他端は、導電板を固定する固定部材４で固定されて
いる。
メタル板３が設けられている。バイメタル板３の一端
は、導電板の先端に形成された鈎部２ｃにゆるく係止さ
れ、他端は、導電板を固定する固定部材４で固定されて
いる。
【０００９】バイメタル板３は、所定の温度を越える
と、その形状の曲率の符号が突然反転して、その反り返
える方向が逆になる、いわゆるスナップアクション型の
バイメタルである。この例ではバイメタル板３の固定部
材４に接触していない部分で反転する。この部分を反転
領域と呼ぶ。
と、その形状の曲率の符号が突然反転して、その反り返
える方向が逆になる、いわゆるスナップアクション型の
バイメタルである。この例ではバイメタル板３の固定部
材４に接触していない部分で反転する。この部分を反転
領域と呼ぶ。
【００１０】温度が所定温度以上になると、バイメタル
の反り返える方向が逆になって、導電板２の鈎部２ｃを
持ち上げ、可動接点２ｂを固定接点１ｂから引き離な
す。この結果、第１の端子Ａと第２の端子Ｂの間が非導
通となり、電源から電気器具が遮断される。
の反り返える方向が逆になって、導電板２の鈎部２ｃを
持ち上げ、可動接点２ｂを固定接点１ｂから引き離な
す。この結果、第１の端子Ａと第２の端子Ｂの間が非導
通となり、電源から電気器具が遮断される。
【００１１】この実施の形態では、導電板２とバイメタ
ル板３の間に、図３、図４に示すフィルム状抵抗体５が
配置されている。
ル板３の間に、図３、図４に示すフィルム状抵抗体５が
配置されている。
【００１２】フィルム状抵抗体５は比較的抵抗が大きい
金属箔（例えば厚さ５０μｍのステンレス箔）５ｂを、
柔軟性のある電気絶縁性の薄膜（例えばポリイミド樹
脂）５ａ，５ｃで両面を被覆したものである。金属箔の
両端部５ｄ，５ｅは露出しており、一端５ｄは導電板２
に溶接・融着等により固定され、他端５ｅは外部回路に
接続するための端子Ｂに、あるいは外部回路に直接に接
続されている。
金属箔（例えば厚さ５０μｍのステンレス箔）５ｂを、
柔軟性のある電気絶縁性の薄膜（例えばポリイミド樹
脂）５ａ，５ｃで両面を被覆したものである。金属箔の
両端部５ｄ，５ｅは露出しており、一端５ｄは導電板２
に溶接・融着等により固定され、他端５ｅは外部回路に
接続するための端子Ｂに、あるいは外部回路に直接に接
続されている。
【００１３】導電板２とバイメタル板３とフィルム状抵
抗体５は柱状部材６に固定部材４で共締固定されてい
る。しかしフィルム状抵抗体５の発熱量の５０％以上を
発生する主発熱領域はこの固定部分の外側にあり、主発
熱領域５Ｍは導電板２とバイメタル板３の間の空間に配
置されている。なお、これは導電板２に貼り付けて固定
することもできる。
抗体５は柱状部材６に固定部材４で共締固定されてい
る。しかしフィルム状抵抗体５の発熱量の５０％以上を
発生する主発熱領域はこの固定部分の外側にあり、主発
熱領域５Ｍは導電板２とバイメタル板３の間の空間に配
置されている。なお、これは導電板２に貼り付けて固定
することもできる。
【００１４】主発熱領域５Ｍは金属箔を蛇行させること
により形成されている。金属箔５ｂの厚さや幅を変える
ことにより、電気抵抗を調節することもできる。
により形成されている。金属箔５ｂの厚さや幅を変える
ことにより、電気抵抗を調節することもできる。
【００１５】図５に示すように、固定板１、導電板２、
フィルム状抵抗体５は直列に接続されている。端子Ａ，
Ｂ間を電流が流れるとフィルム状抵抗体５が発熱する。
感温部であるバイメタル板３はその一部がフィルム状抵
抗体５に接触し、かつ主発熱領域５Ｍが近傍に配置され
ているので、熱伝導、熱放射により効果的に熱がバイメ
タル板３に伝えられる。
フィルム状抵抗体５は直列に接続されている。端子Ａ，
Ｂ間を電流が流れるとフィルム状抵抗体５が発熱する。
感温部であるバイメタル板３はその一部がフィルム状抵
抗体５に接触し、かつ主発熱領域５Ｍが近傍に配置され
ているので、熱伝導、熱放射により効果的に熱がバイメ
タル板３に伝えられる。
【００１６】電気器具が正常である場合には、電気器具
に供給される電流による発熱と、サーマルプロテクタの
ハウジング７の表面からの熱散逸が平衡し、そのときの
バイメタル板の温度ではバイメタル板の反り返りの方向
は反転しない。
に供給される電流による発熱と、サーマルプロテクタの
ハウジング７の表面からの熱散逸が平衡し、そのときの
バイメタル板の温度ではバイメタル板の反り返りの方向
は反転しない。
【００１７】電気器具に電気的短絡などの異常が生じる
と、フィルム状抵抗体５を流れる電流が急速に大きくな
り、発熱量が増大し、バイメタル板３の温度が所定の温
度より高くなり、バイメタル板の反り返りの方向が反転
し、バイメタル板３が鈎部２ｃを持上げ、可動接点２ｂ
が固定接点１ｂから離れ、電源から電気器具への給電が
停止する。この動作はできるだけ速く行なわれることが
望ましい。
と、フィルム状抵抗体５を流れる電流が急速に大きくな
り、発熱量が増大し、バイメタル板３の温度が所定の温
度より高くなり、バイメタル板の反り返りの方向が反転
し、バイメタル板３が鈎部２ｃを持上げ、可動接点２ｂ
が固定接点１ｂから離れ、電源から電気器具への給電が
停止する。この動作はできるだけ速く行なわれることが
望ましい。
【００１８】この実施の形態では、抵抗体としての金属
箔をステンレス箔で形成している。ステンレスの電気抵
抗の温度係数は約１０００ｐｐｍ／℃で、比較的大きい
（金属箔としてＮｉ箔を使うこともできるこの場合、電
気抵抗の温度係数は約６８００ｐｐｍ／℃である。）。
この結果、自己発熱が起るとその熱で抵抗体自体の抵抗
が増大する。これにより、加速度的に温度が上昇する。
すなわち電気器具での異常の発生から電源遮断までの時
間が短い。一般的に、ほぼ線形で正の温度特性を有する
金属箔を用いると、この加速度的温度上昇現象を起すこ
とができる。
箔をステンレス箔で形成している。ステンレスの電気抵
抗の温度係数は約１０００ｐｐｍ／℃で、比較的大きい
（金属箔としてＮｉ箔を使うこともできるこの場合、電
気抵抗の温度係数は約６８００ｐｐｍ／℃である。）。
この結果、自己発熱が起るとその熱で抵抗体自体の抵抗
が増大する。これにより、加速度的に温度が上昇する。
すなわち電気器具での異常の発生から電源遮断までの時
間が短い。一般的に、ほぼ線形で正の温度特性を有する
金属箔を用いると、この加速度的温度上昇現象を起すこ
とができる。
【００１９】さらに大きな電流を流すと、金属箔の抵抗
体の融点を越え、サーマルプロテクタが作動する前に抵
抗体が溶断することがある。すなわち、フィルム状抵抗
体をフューズとして機能させることができる。
体の融点を越え、サーマルプロテクタが作動する前に抵
抗体が溶断することがある。すなわち、フィルム状抵抗
体をフューズとして機能させることができる。
【００２０】フューズとして作動させる電流等の条件
は、金属箔の厚さや幅を局所的に調整することにより、
標準値の１／５〜１倍の範囲で調整することもできる。
は、金属箔の厚さや幅を局所的に調整することにより、
標準値の１／５〜１倍の範囲で調整することもできる。
【００２１】フィルム状抵抗体の金属箔は両面が絶縁性
の薄膜で被覆されているので、溶断部分が他の導電部分
に接触することはない。金属箔の溶断させる部分に対応
する位置で絶縁性薄膜の厚さを局所的に厚くすることも
できる。
の薄膜で被覆されているので、溶断部分が他の導電部分
に接触することはない。金属箔の溶断させる部分に対応
する位置で絶縁性薄膜の厚さを局所的に厚くすることも
できる。
【００２２】
【発明の効果】過電流に対して、発熱量が加速度的に増
大し、発熱部が感温度の近傍に配置されているので直ち
にバイメタル板の温度が上昇し、バイメタルが作動す
る。これはサーマルプロテクタの電流感度が上ったこと
と同値である。
大し、発熱部が感温度の近傍に配置されているので直ち
にバイメタル板の温度が上昇し、バイメタルが作動す
る。これはサーマルプロテクタの電流感度が上ったこと
と同値である。
【００２３】本発明の効果を要約すると次のとおりであ
る。１） 従来サイズのまま、従来構成部品を最小限の設計
変更で直列抵抗を取り付 けることが可能である。 ２） 抵抗体がバイメタルの近傍に取り付けられるた
め、最小限の抵抗値で高い 応答性と、周囲条件に左右さ
れにくい安定性を実現できる。 ３） フィルム状の抵抗体であるため、導電板、バイメ
タルの動作に形状が追従 できる。この為、バイメタル近
傍に取り付けても、動作に支障を生じない。 ４） 抵抗の温度特性が正の値を持ち、通電による発熱
に応じてその抵抗を増加 させるため、より応答性が高
い。 ５） 抵抗体は両面が絶縁されており、過大電流が流れ
ることにより抵抗体が溶 断しても、溶断部分が他の通電
部分に接触することがない。
る。１） 従来サイズのまま、従来構成部品を最小限の設計
変更で直列抵抗を取り付 けることが可能である。 ２） 抵抗体がバイメタルの近傍に取り付けられるた
め、最小限の抵抗値で高い 応答性と、周囲条件に左右さ
れにくい安定性を実現できる。 ３） フィルム状の抵抗体であるため、導電板、バイメ
タルの動作に形状が追従 できる。この為、バイメタル近
傍に取り付けても、動作に支障を生じない。 ４） 抵抗の温度特性が正の値を持ち、通電による発熱
に応じてその抵抗を増加 させるため、より応答性が高
い。 ５） 抵抗体は両面が絶縁されており、過大電流が流れ
ることにより抵抗体が溶 断しても、溶断部分が他の通電
部分に接触することがない。
【図１】本発明の実施の第１の形態によるサーマルプロ
テクタの断面平面図である。
テクタの断面平面図である。
【図２】図１のサーマルプロテクタの断面立面図であ
る。
る。
【図３】図１のサーマルプロテクタのフィルム状抵抗体
の斜視図である。
の斜視図である。
【図４】図３のフィルム状抵抗体の分解斜視図である。
【図５】図１のフィルム状抵抗体の電気的接続関係を示
す図である。
す図である。
１ 固定板
１ｂ 固定接点
２ 導電板
２ｂ 可動接点
２ｃ 鈎部
３ バイメタル板
４ 固定部材
５ フィルム状抵抗体
５ａ，５ｃ 電気絶縁性薄膜
５ｂ 金属箔
５ｄ，５ｅ 端部
５Ｍ 主発熱領域
６ 柱状部材
７ ハウジング
Ａ 端子
Ｂ 端子
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平６−20571（ＪＰ，Ａ)
特開 昭52−53277（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−204861（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−303931（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−93019（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−124631（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−105430（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−220595（ＪＰ，Ａ)
実開 昭61−61744（ＪＰ，Ｕ)
特公 昭56−31694（ＪＰ，Ｂ２)
特公 平８−34073（ＪＰ，Ｂ２)
特公 昭40−26492（ＪＰ，Ｂ１)
実公 昭63−41731（ＪＰ，Ｙ２)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01H 37/52 - 37/54
Claims (4)
- 【請求項１】 設定温度を越えたとき反り返り方向が反
転するバイメタル板と、一端が外部回路に接続され他端
に固定接点を有する固定板と、上記固定接点に対向する
位置に可動接点を有するバネ板から成り上記バイメタル
板により作動されて上記可動接点が上記固定接点に接離
する導電板と、フィルム状抵抗体から成り上記導電板に
直列に接続され一端が外部回路に接続されている抵抗体
とを備えるサーマルプロテクタにおいて、上記抵抗体が、 上記バイメタル板の反転領域に対向しか
つ上記バイメタル板と上記導電板の間に配置されるよう
に該導電板に貼り付けられ、 かつ、上記抵抗体が、金属箔の両面を電気絶縁性の薄膜
で被覆するとともに、上記金属箔の一端および他端を露
出させた構成を有し、 上記抵抗体における露出させた金属箔の一端および他端
をそれぞれ上記導電板および外部回路に接続するように
した ことを特徴とするサーマルプロテクタ。 - 【請求項２】 上記抵抗体の金属箔は、過大電流により
その一部が溶断するように構成されていることを特徴と
する請求項１記載のサーマルプロテクタ。 - 【請求項３】 上記抵抗体が正の温度係数を有すること
を特徴とする請求項１記載のサーマルプロテクタ。 - 【請求項４】 上記金属箔がステンレスからなり、前記
電気絶縁性の薄膜がポリイミド樹脂からなることを特徴
とする請求項１記載のサーマルプロテクタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23664797A JP3393981B2 (ja) | 1997-09-02 | 1997-09-02 | サーマルプロテクタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23664797A JP3393981B2 (ja) | 1997-09-02 | 1997-09-02 | サーマルプロテクタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1186703A JPH1186703A (ja) | 1999-03-30 |
| JP3393981B2 true JP3393981B2 (ja) | 2003-04-07 |
Family
ID=17003724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23664797A Expired - Lifetime JP3393981B2 (ja) | 1997-09-02 | 1997-09-02 | サーマルプロテクタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3393981B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8958196B2 (en) | 2009-11-04 | 2015-02-17 | Uchiya Thermostat Co., Ltd. | Electric circuit connected to thermal switch with three terminals |
| US9000880B2 (en) | 2009-03-12 | 2015-04-07 | Uchiya Thermostat Co., Ltd. | Thermal protector |
| US9472363B2 (en) | 2009-03-12 | 2016-10-18 | Uchiya Thermostat Co., Ltd. | Thermal protector |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005235446A (ja) * | 2004-02-17 | 2005-09-02 | Uchiya Thermostat Kk | 安全装置 |
| EP3748318B1 (en) * | 2019-06-06 | 2022-07-27 | Mitsubishi Electric R&D Centre Europe B.V. | Device for protecting an electronic switch from an over-temperature event |
| CN113937522B (zh) * | 2021-11-05 | 2024-10-18 | 国网青海省电力公司检修公司 | 一种串补平台自动放电及接地装置 |
-
1997
- 1997-09-02 JP JP23664797A patent/JP3393981B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9000880B2 (en) | 2009-03-12 | 2015-04-07 | Uchiya Thermostat Co., Ltd. | Thermal protector |
| US9472363B2 (en) | 2009-03-12 | 2016-10-18 | Uchiya Thermostat Co., Ltd. | Thermal protector |
| US9484171B2 (en) | 2009-03-12 | 2016-11-01 | Uchiya Thermostat Co., Ltd. | Thermal protector |
| DE112009004500B4 (de) | 2009-03-12 | 2018-09-06 | Uchiya Thermostat Co., Ltd. | Temperaturwächter |
| US8958196B2 (en) | 2009-11-04 | 2015-02-17 | Uchiya Thermostat Co., Ltd. | Electric circuit connected to thermal switch with three terminals |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1186703A (ja) | 1999-03-30 |
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Legal Events
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