JPH01120725A - 電流遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電気回路の開閉に用いられる電流遮断器に関
する。

［開示の概要］ 本明細書及び図面は、電気回路の開閉に用いられる電流
遮断器において、超電導材料を有する導通部材と磁石に
よって回路の導通部を構成することにより、安全に、且
つ迅速に回路を遮断し、ヒユーズ交換等の煩わしさ等を
解決する技術を開示するものである。

［従来の技術］ 従来、回路の電流遮断器としては、ヒユーズ、バイメタ
ル等が知られている。ヒユーズは、ある一定値以上の過
電流が流れたとき、それ自身が溶断することによって電
流を遮断し、回路を開放するものである。また、バイメ
タルは熱膨張係数の異なる２枚の金属を貼り合わせたも
ので、ある−定値以上の過電流が流れたとき、熱によっ
て片方の金属片がわん曲する作用を利用して回路を開放
するものである。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、ヒユーズの場合、溶断面高温になり、付
は換えにも手間がかかるという問題点があった。また、
バイメタルの場合、回路を遮断する時の規定電流値を設
定する際に、流れる電流にあわせて材質を選択しなけれ
ばならなかった。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、安全、且
つ速やかに作動し、ヒユーズ交換等の煩わしさがなく、
電流規定値の設定が容易な電流遮断器を提供することを
目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、臨界温度以下において超電導性を示す超電導
材料を導通部材として用い、この導通部材の近傍に磁石
を配置したものであって、導通部材が磁石上に浮上した
とき回路が導通し、磁石に引きつけられたとき回路が遮
断するよう構成したものである。

［作　用］ 臨界温度以下の平常時においては、超電導材料のマイス
ナー効果により導通部材は磁石の磁界に反発して浮上す
るため、回路は導通状態となる。

一方、過電流によって温度が上昇して臨界温度以上にな
ると、超電導材料のマイスナー効果が消失し、導通部材
は磁石に引きつけられ回路は遮断される。

［実施例］ 第１図（ａ、）、（ｂ）は、本発明の第１の実施例を示
す説明図である。第１図（ａ）はスイッチがＯＮ状態、
第１図（ｂ）はスイッチがＯＦＦ状態を示す。図におい
て、ｌは回路の一部である接触部材、２は電流を流すこ
とにより発熱する導通性発熱部材、３は超電導材料、４
は磁石、５は前記導通性発熱部材２と超電導材料３によ
って形成される導通部材である。

上記構成において、超電導材料３が臨界温度ＴＯ［°Ｃ
］以下のときは、超電導材料３は超電導性によるマイス
ナー効果によって第１図（ａ）に示すよう浮上するため
、導通性を有する接触部材ｌと導通部材２が接触し、回
路は導通状態となる。−方、導通状態において電流の量
が増加すると、導通性発熱部材２が発熱し、同時に超電
導材料３の温度も上昇する。超電導材料３の温度が臨界
温度Ｔｏ［’０］以上になると、超電導性によるマイス
ナー効果が消失し、導通部材５は接触部材１から離れ、
第１図（ｂ）に示すように磁石４に引きつけられるため
、接触部材ｌと導通部材５の接触が絶たれ回路は遮断状
態となる。

したがって、回路に一定値以上の過電流が流れた場合に
は、高温になる前゛に安全、且つ速やかに作動させるこ
とができる。

第２図は、本発明の第２の実施例を示す説明図である。

図において、２１及び２２は接触部材、２３は超電導材
＄４．２４は磁石、２５は前記接触部材２２と超電導材
料２３によって形成される導通部材、２６は前記導通部
材２５の近傍に設けられた電熱線であり、接触部材２１
と２２の間を流れる電流から電流を取っている。

上記構成において、超電導材料２３が臨界温度Ｔ。

［°Ｃ］以下のときは、超電導材料２３は超電導性によ
るマイスナー効果によって磁石上に浮上するため、接触
部材２１と２２が接触し、回路は導通状態となる。一方
、導通状態において電流量が増加すると、電熱線２６に
流れる電流も多くなり、電熱線２６は発熱する。この発
熱によって超電導材料２３の温度が上昇し、臨界温度Ｔ
ｏ［”０１以上になると、超電導性によるマイスナー効
果が消失し、導通部材２５は接触部材２１から離れ、回
路は遮断状！島となる。

この実施例では、第１図に示した第１の実施例における
導通性発熱部材２の選択の必要がなく、電熱線２６に適
当な抵抗を通して電流を流してやれば、温度と電流の間
に幅をもたせることができる。

第３図は、本発明の第３の実施例を示す説明図である。

図において、３１は接触部材、３２は超電導材料、３３
は磁石である。この実施例においては、超電導材料自身
が発熱と導通の役割を果たすよう構成されている。

上記構成において、超電導材料３２が臨界温度Ｔ。

［”Ｏ］以下のときは、マイスナー効果によって接触部
材３１と超電導材料３２が接触し、回路は導通状態とな
る。一方、導通状態において電流量が増加すると、超電
導材料３２自身が発熱し、臨界温度Ｔ。

［°Ｃ］以上になるとマイスナー効果が消失し、接触部
材３１は超電導材料３２から離れ、回路は遮断状態とな
る。

この実施例では、前述した実施例に比べて構成をより簡
単なものとすることができる。

第４図は、本発明の応用例を示す説明図であり、本発明
による電流遮断器をエアコン（暖房用）の温度制御に適
用した場合を示したものである。図において、４１は本
発明による電流遮断器、４２はエアコン、４３は電源で
ある。

この応用例では、電流遮断器４１がスイッチとセンサー
を兼用するよう構成されている。すなわち、電流遮断器
４１の外表面の一部分には、超電導材料（図示せず）が
配置されていて、室内の空気に直接触れるようになって
いる。室温Ｔ　［’Ｏ］（臨界温度）以下においては、
電流遮断器４１の超電導材料は超電導性を示すため回路
は導通するが、室温が上昇してＴ　［’Ｏ］を越えると
、超電導材料は超電導性を失ない、回路は遮断される。

したがって、エアコン等の電気機器の暴走を未然に防ぐ
ことができる。

［発明の効果］ 本発明によれば、回路の一部に、超電導材料を用いるこ
とにより、ヒユーズを使用する場合よりも安全に、且つ
迅速に回路を遮断することができ、接続も簡単に行なう
ことができる。また、規定電流値もヒーターや発熱部材
等の発熱量を変化させることで任意に定めることができ
、規定電流値の設定を容易に行なうことができる。さら
に、超電導材料を用いることにより、温度センサーを兼
ねたスイッチとしての使用も可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の各実施例を示す説明図、第４
図は本発明の応用例を示す説明図である。 １　、２１．２２．３１・・・接触部材２・・・導電性
発熱部材 ３　、２３．３２．４１・・・超電導材料４、２４．３
３・・・磁石 ５．２５・・・導通部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 臨界温度以下において超電導性を示す超電導材料を有す
   る導通部材と、該導通部材の近傍に設けられた磁石とを
   具備する電流遮断器であって、臨界温度以下においては
   、前記導通部材が完全反磁性的性質により前記磁石上に
   浮上して回路を導通させ、臨界温度以下においては、前
   記導通部材の磁性的性質により前記磁石に引きつけられ
   て回路を遮断することを特徴とする電流遮断器。