JPH0580087B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は各種電気機器の過熱防止用として使用
されるサーマルプロテクタに関する。

従来例の構成とその問題点 従来サーマルプロテクタの一例として次のよう
な構造を有するものがある。すなわち固定側内部
リード線の先端部に固定側接点を設け、その対向
位置に可動側接点を備えた熱応動素子を可動側内
部リード線の先端部に溶接により接続する。ガラ
スビードにて固定側および可動側内部リード線を
支持し、かつガラスビードの内部において固定側
および可動側内部リード線に固定側および可動側
外部リード線を溶接により接続してマウントを構
成している。そしてこのマウントはガラスバルブ
内に設けられ、固定側および可動側外部リード線
の一部がガラスバルブ外に引き出されている。そ
のマウントを構成している固定側および可動側内
部リード線の材料はジユメツト線からなり、また
熱応動素子の材料は鉄ニツケル−ニツケル−鉄ニ
ツケルマンガンの三層のトリメタルからなり、固
定側および可動側外部リード線の材料は銅被覆鉄
線からなつている。

かかる構造のサーマルプロテクタは電気機器た
とえば小型モータ等に使用され、異常時の過電流
による自己発熱および雰囲気温度の上昇により、
熱応動素子の設定温度域において熱応動素子の反
転復帰動作で固定側接点と可動側接点の開閉を行
い、小型モータを保護する。

一方近年、小型モータの設計も省エネルギー、
省電力およびコストダウン等の指向が一段と進ん
でおりそのために保護装置であるサーマルプロテ
クタに要求される特性がシビアとなつてきてい
る。その中で特に電流応動感度の設定とそのバラ
ツキ低減が必須となつている。たとえば、
AC200V30Wの小型モータに使用する無負荷時の
反転温度が130℃±10℃であるサーマプロテクタ
において実用上要求される電流応動時間は、雰囲
気温度が25℃で小型モータの過電流となる4.7A
の通電条件で、10秒±３秒以内であり、この時間
内にあれば、熱応動素子は正常に反転動作する。
加えて、かかるサーマルプロテクタは、実用上雰
囲気温度が過負荷状態にある小型モータの巻線温
度に近い105℃において、AC200V0.8Aから
AC200V1.6Aの間の通電条件で熱応動素子が反転
動作する必要がある。

しかし、かかる構造のサーマルプロテクタにお
いては雰囲気温度25℃でAC200V4.7Aの通電条件
では熱応動素子が反転動作せず、AC200V300W
等の小型モータに使用できるサーマルプロテクタ
の要求条件を満たすことができないという問題が
あつた。

発明の目的 本発明はこのような問題にかんがみてなされた
ものであり、小型モータの過電流となる通電条件
で所定の時間内で熱応動素子が反転動作し、かつ
過負荷状態でも熱応動素子が正常に反転動作して
接点を開路状態とすることのできるサーマルプロ
テクタを提供するものである。

発明の構成 本発明のサーマルプロテクタはガラスバルブ内
に、固定側接点と固定側内部リード線と固定側外
部リード線よりなる固定電極と、これと対向し
て、可動側接点と熱応動素子と可動側内部リード
線と可動側外部リード線よりなる可動電極とを設
け、前記ガラスバルブ外に前記固定側および可動
側外部リード線をそれぞれ引き出したものにおい
て、前記固定側内部リード線と前記可動側内部リ
ード線がニクロム線からなり、かつ前記熱応動素
子が鉄ニツケル−鉄ニツケルクロムの二層のバイ
メタルからなり、ある一定の通電電流における熱
応動素子の自己発熱を制御するものである。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例について図面を参照し
て説明する。

第１図において、固定側内部リード線１の先端
部に固定側接点２を設け、その対向位置に可動側
接点３を備えた熱応動素子４を可動側内部リード
線５の先端部に溶接により接続する。ガラスビー
ド６にて固定側および可動側内部リード線１，５
を支持し、かつガラスビード６の内部において固
定側および可動側内部リード線１，５に固定側お
よび可動側外部リード線７，８をそれぞれ溶接に
より接続してマウントを構成している。このマウ
ントはガラスバルブ９内に設けられ、固定側およ
び可動側外部リード線７，８の一部が外部に引き
出されている。そして、固定側内部リード線１は
ニクロム（ニクロム１種または２種）線からな
り、外径0.7mm、長さ17mmである。熱応動素子４
は鉄ニツケル−鉄ニツケルクロムの二層のバイメ
タルからなり、幅５mm、長さ10mm、厚さ0.1mmで
ある。可動側内部リード線５は固定側内部リード
線１と同じくニクロム線からなり、外径0.7mm、
長さ８mmであり、固定側および可動側外部リード
線７，８はジユメツト線または銅被覆鉄線からな
り、外径0.7mm、長さ40mmである。

第２図は雰囲気温度が25℃で小型モータ等の負
荷による各電流値に対するサーマルプロテクタの
応動時間特性を示すものである。たとえば、
AC200V30Wの小型モータへ使用する無負荷時の
反転温度が130℃±10℃であるサーマルプロテク
タの電流応動時間は、前述のとおり、実用上雰囲
気温度が25℃において小型モータが過電流となる
4.7Aの通電条件で10秒±３秒以内（第２図Ａ−
Ｂ間）である必要がある。

上記サーマルプロテクタを小型モータと直列に
接続し交流電源電圧200Vを印加して電流応動時
間特性を試験したところ、第２図曲線１３，１
４，１５に示すとおり、電流応答時間は電流
4.7Aにおいて10秒±３秒以内で、良好な電流応
動時間特性を示した。

これに対し、固定側および可動側内部リード線
の材料がジユメツト線からなり、かつ熱応動素子
の材料が鉄ニツケル−ニツケル−鉄ニツケルマン
ガンの三層のトリメタルからなる従来のサーマル
プロテクタは、同様に電流応動時間特性について
試験したところ、第２図曲線１０，１１，１２に
示すとおり、AC200V4.7Vの通電条件では動作し
なかつた。

第３図は負荷として小型モータを直列に接続
し、電流OAのときの無負荷時の反転温度を基点
にして各電流値におけるサーマルプロテクタの反
転温度特性を示し、電流負荷特性のグラフであ
る。たとえば、AC200V30Wの小型モータに使用
する無負荷時の反転温度が130℃±10℃であるサ
ーマルプロテクタの電流負荷特性は、実用上雰囲
気温度が過負荷状態にある小型モータの巻線温度
に近い105℃において0.8A〜1.6Aの通電条件であ
る第３図Ｃ−Ｄ間に入る特性を有する必要があ
る。

上記サーマルプロテクタを小型モータと直列に
接続し交流電源電圧200Vを印加して電流負荷特
性を試験したところ、第３図曲線１６，１７，１
８に示すとおり、105℃の雰囲気温度でＣ−Ｄ間
に入るという良好な特性を示した。

これに対し、前記の従来のサーマルプロテクタ
は同様に電流負荷特性について試験したところ、
第３図曲線１９，２０，２１に示すとおり、105
℃の雰囲気温度でＣ−Ｄ間に入らない電流負荷特
性を示した。

発明の効果 以上説明したように、本発明のサーマルプロテ
クタは固定側および可動側内部リード線の材料に
ニクロム線を用いているので、熱応動素子の放熱
分を固定側および可動側内部リード線の自己発熱
で補い、かつ熱応動素子の材料に鉄ニツケル−鉄
ニツケルクロムの二層からなるバイメタルを用い
ているので、熱応動素子の発熱温度をさらに高め
ることができ、実用上要求される電流応動感度を
満足するとともにそのバラツキを小さくすること
ができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるサーマルプロ
テクタの正面断面図、第２図はサーマルプロテク
タの電流応動時間特性図、第３図は同じく電流負
荷特性図である。 １……固定側内部リード線、２……固定側接
点、３……可動側接点、４……熱応動素子、５…
…可動側内部リード線、７……固定側外部リード
線、８……可動側外部リード線、９……ガラスバ
ルブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ガラスバルブ内に、固定側接点と固定側内部
   リード線と固定側外部リード線よりなる固定電極
   と、この固定電極と対向して、可動側接点と熱応
   動素子と可動側内部リード線と可動側外部リード
   線よりなる可動電極とを設け、前記ガラスバルブ
   外に前記固定側外部リード線および前記可動側外
   部リード線をそれぞれ引き出したものにおいて、
   前記固定側内部リード線と前記可動側内部リード
   線がニクロム線からなり、かつ前記熱応動素子が
   鉄ニツケル−鉄ニツケルクロムの二層のバイメタ
   ルからなることを特徴とするサーマルプロテク
   タ。