JPH08171841A - 温度調節器 - Google Patents
温度調節器Info
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- JPH08171841A JPH08171841A JP7171616A JP17161695A JPH08171841A JP H08171841 A JPH08171841 A JP H08171841A JP 7171616 A JP7171616 A JP 7171616A JP 17161695 A JP17161695 A JP 17161695A JP H08171841 A JPH08171841 A JP H08171841A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H1/00—Contacts
- H01H1/50—Means for increasing contact pressure, preventing vibration of contacts, holding contacts together after engagement, or biasing contacts to the open position
- H01H1/504—Means for increasing contact pressure, preventing vibration of contacts, holding contacts together after engagement, or biasing contacts to the open position by thermal means
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H37/00—Thermally-actuated switches
- H01H37/02—Details
- H01H37/32—Thermally-sensitive members
- H01H37/52—Thermally-sensitive members actuated due to deflection of bimetallic element
- H01H37/54—Thermally-sensitive members actuated due to deflection of bimetallic element wherein the bimetallic element is inherently snap acting
- H01H37/5427—Thermally-sensitive members actuated due to deflection of bimetallic element wherein the bimetallic element is inherently snap acting encapsulated in sealed miniaturised housing
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
- H01H71/10—Operating or release mechanisms
- H01H71/12—Automatic release mechanisms with or without manual release
- H01H71/14—Electrothermal mechanisms
- H01H71/16—Electrothermal mechanisms with bimetal element
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 過電流にも超過温度にも応答し更に自己保持
機能を有する温度調節器を提供する。 【構成】 電気負荷のための温度調節器(10)が、蓋
部(19)と鍋状底部(18)とを含むケース(17)
のなかに超過温度のとき開き又は閉じるバイメタル開閉
機構(14)を有する。更に、バイメタル開閉機構(1
4)と接続されてバイメタル開閉機構(14)の開時に
自己保持機能の意味で働く第1抵抗発熱体(15)が設
けられている。第2抵抗発熱体(16)がバイメタル開
閉機構(14)と接続されていて、過度に高い電流が流
れるとバイメタル開閉機構(14)が第2抵抗発熱体
(16)によって切換えられて負荷を過電流から保護す
る。この温度調節器(10)では、第1、第2抵抗発熱
体(15、16)が蓋部(19)に一体化されている。
機能を有する温度調節器を提供する。 【構成】 電気負荷のための温度調節器(10)が、蓋
部(19)と鍋状底部(18)とを含むケース(17)
のなかに超過温度のとき開き又は閉じるバイメタル開閉
機構(14)を有する。更に、バイメタル開閉機構(1
4)と接続されてバイメタル開閉機構(14)の開時に
自己保持機能の意味で働く第1抵抗発熱体(15)が設
けられている。第2抵抗発熱体(16)がバイメタル開
閉機構(14)と接続されていて、過度に高い電流が流
れるとバイメタル開閉機構(14)が第2抵抗発熱体
(16)によって切換えられて負荷を過電流から保護す
る。この温度調節器(10)では、第1、第2抵抗発熱
体(15、16)が蓋部(19)に一体化されている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、特に、例えば電動機、
変圧器等の電気負荷のための温度調節器であって、蓋部
と鍋状底部とを含むケースのなかに超過温度のとき開き
又は閉じるバイメタル開閉機構と、バイメタル開閉機構
と接続されてバイメタル開閉機構の動作時に自己保持機
能の意味で働く第1抵抗発熱体と、バイメタル開閉機構
と接続される第2抵抗発熱体とを備えており、過度に高
い電流が流れるとバイメタル開閉機構が第2抵抗発熱体
によって切換えられて負荷を過電流から保護するよう
に、第2抵抗発熱体が働くものに関するものである。
変圧器等の電気負荷のための温度調節器であって、蓋部
と鍋状底部とを含むケースのなかに超過温度のとき開き
又は閉じるバイメタル開閉機構と、バイメタル開閉機構
と接続されてバイメタル開閉機構の動作時に自己保持機
能の意味で働く第1抵抗発熱体と、バイメタル開閉機構
と接続される第2抵抗発熱体とを備えており、過度に高
い電流が流れるとバイメタル開閉機構が第2抵抗発熱体
によって切換えられて負荷を過電流から保護するよう
に、第2抵抗発熱体が働くものに関するものである。
【0002】
【従来の技術】次のような温度調節器がドイツ公開特許
公報第4336564号により公知である。
公報第4336564号により公知である。
【0003】公知の温度調節器は超過温度又は過電流の
ときに開くバイメタル開閉機構を含み、この開閉機構に
対して第1抵抗発熱体が並列に、また第2抵抗発熱体が
直列に接続されている。
ときに開くバイメタル開閉機構を含み、この開閉機構に
対して第1抵抗発熱体が並列に、また第2抵抗発熱体が
直列に接続されている。
【0004】公知の抵抗発熱体は導電性皮膜と絶縁皮膜
とを備えたセラミック支持板を含み、この支持板上に封
入バイメタル開閉機構が配置されており、その横に設け
られる正特性サーミスタが電気的にバイメタル開閉機構
と並列に接続されて、第1抵抗発熱体として働く。セラ
ミック支持板上に更に厚膜抵抗器が配置されており、こ
の抵抗器はバイメタル開閉機構の下に通されて、これと
直列に接続されている。
とを備えたセラミック支持板を含み、この支持板上に封
入バイメタル開閉機構が配置されており、その横に設け
られる正特性サーミスタが電気的にバイメタル開閉機構
と並列に接続されて、第1抵抗発熱体として働く。セラ
ミック支持板上に更に厚膜抵抗器が配置されており、こ
の抵抗器はバイメタル開閉機構の下に通されて、これと
直列に接続されている。
【0005】公知の温度調節器の課題は、電気負荷が過
度に高い温度を有し、又は負荷を流れる電流が過度に高
い値であるとき、この負荷を流れる電流を中断すること
である。このために公知の温度調節器が負荷と直列に接
続され、負荷を流れる電流が温度調節器を通過し、温度
が応答温度以下のとき及び/又は電流が応答電流以下の
とき、バイメタル開閉機構は閉じている。
度に高い温度を有し、又は負荷を流れる電流が過度に高
い値であるとき、この負荷を流れる電流を中断すること
である。このために公知の温度調節器が負荷と直列に接
続され、負荷を流れる電流が温度調節器を通過し、温度
が応答温度以下のとき及び/又は電流が応答電流以下の
とき、バイメタル開閉機構は閉じている。
【0006】負荷の動作電流は、直列に接続された数オ
ームの第2抵抗発熱体と、第1抵抗発熱体を橋絡するバ
イメタル開閉機構の閉じた接点とを介して流れる。負荷
の温度が所定の限界値を超えると、負荷と熱的に接触し
ているバイメタル開閉機構は、バイメタル開閉機構の内
部でバイメタル・スナップ円板が急転することによっ
て、その接点を突然に開く。いまや電流は直列に接続さ
れる抵抗発熱体と第2抵抗発熱体とを介して流れる。第
2抵抗発熱体は抵抗が大きく、電流は最初の動作電流よ
りもはるかに小さく、負荷はいわば切られている。第2
抵抗発熱体の正特性サーミスタ特性の故に、電流はこの
抵抗発熱体の加熱に伴って更に減少する。この抵抗発熱
体の熱放射及び/又は熱伝導によってバイメタル・スナ
ップ円板は、接点を開いた位置に自己保持的に留まるほ
どに、引き続き加熱される。こうして、超過温度の故に
切られた負荷が冷えたときに自動的再投入が起きること
が防止される。この自動的再投入は周期的再入切でもっ
ていわゆる接触チャタリングをもたらすことがあり、一
般に望ましくない。
ームの第2抵抗発熱体と、第1抵抗発熱体を橋絡するバ
イメタル開閉機構の閉じた接点とを介して流れる。負荷
の温度が所定の限界値を超えると、負荷と熱的に接触し
ているバイメタル開閉機構は、バイメタル開閉機構の内
部でバイメタル・スナップ円板が急転することによっ
て、その接点を突然に開く。いまや電流は直列に接続さ
れる抵抗発熱体と第2抵抗発熱体とを介して流れる。第
2抵抗発熱体は抵抗が大きく、電流は最初の動作電流よ
りもはるかに小さく、負荷はいわば切られている。第2
抵抗発熱体の正特性サーミスタ特性の故に、電流はこの
抵抗発熱体の加熱に伴って更に減少する。この抵抗発熱
体の熱放射及び/又は熱伝導によってバイメタル・スナ
ップ円板は、接点を開いた位置に自己保持的に留まるほ
どに、引き続き加熱される。こうして、超過温度の故に
切られた負荷が冷えたときに自動的再投入が起きること
が防止される。この自動的再投入は周期的再入切でもっ
ていわゆる接触チャタリングをもたらすことがあり、一
般に望ましくない。
【0007】それに対して、温度ではなく、負荷を流れ
る電流が、従ってバイメタル開閉機構を流れる電流が所
定の限界値に達すると、直列に接続された抵抗発熱体
は、開閉機構が最終的にその応答温度に達して開く程度
に、加熱される。この場合自己保持は、既に先に述べた
のと同じ仕方で起きる。
る電流が、従ってバイメタル開閉機構を流れる電流が所
定の限界値に達すると、直列に接続された抵抗発熱体
は、開閉機構が最終的にその応答温度に達して開く程度
に、加熱される。この場合自己保持は、既に先に述べた
のと同じ仕方で起きる。
【0008】公知の温度調節器は、機能上すべての必要
条件を満たすのではあるが、欠点として、比較的かさば
る大きな構造であり、これは特にセラミック支持板に起
因する。つまり、収容及び熱容量の理由から、このよう
な温度調節器は普通きわめて小さく実施され、例えば直
径が10mm、高さが5mmであり、このことから製造
精度に要求される条件が厳しくなり、同時に、単純で機
能上確実な構造が必須であることが根拠付けられる。
条件を満たすのではあるが、欠点として、比較的かさば
る大きな構造であり、これは特にセラミック支持板に起
因する。つまり、収容及び熱容量の理由から、このよう
な温度調節器は普通きわめて小さく実施され、例えば直
径が10mm、高さが5mmであり、このことから製造
精度に要求される条件が厳しくなり、同時に、単純で機
能上確実な構造が必須であることが根拠付けられる。
【0009】次のようなミニチュア温度調節器が欧州公
開特許公報第342441号及びドイツ公開特許公報第
3710672号により公知である。この温度調節器は
自己保持式に構成されているが、しかし過電流感度を有
してはいない。換言するなら、公知の温度調節器はバイ
メタル開閉機構と並列に接続された抵抗発熱体を含み、
この抵抗発熱体は第1抵抗発熱体に関連して先に述べた
のと同様に働く。直列に接続される第2抵抗発熱体は設
けられていない。
開特許公報第342441号及びドイツ公開特許公報第
3710672号により公知である。この温度調節器は
自己保持式に構成されているが、しかし過電流感度を有
してはいない。換言するなら、公知の温度調節器はバイ
メタル開閉機構と並列に接続された抵抗発熱体を含み、
この抵抗発熱体は第1抵抗発熱体に関連して先に述べた
のと同様に働く。直列に接続される第2抵抗発熱体は設
けられていない。
【0010】公知の温度調節器の構造寸法を小さく抑え
るために、この温度調節器では高インピーダンス並列抵
抗器がバイメタル開閉機構のケース内に一体化されてい
る。このケースは鍋形下部と付属の蓋部とを含み、この
蓋部は絶縁材料か又は導電性抵抗材料のいずれかで構成
することができる。
るために、この温度調節器では高インピーダンス並列抵
抗器がバイメタル開閉機構のケース内に一体化されてい
る。このケースは鍋形下部と付属の蓋部とを含み、この
蓋部は絶縁材料か又は導電性抵抗材料のいずれかで構成
することができる。
【0011】ケース部分のなかにバイメタル・スナップ
円板とばね円板が配置されており、このばね円板が可動
接点を有し、この接点に付属して設けられる固定接点が
蓋部によって担持される。ばね円板は可動接点を固定接
点に押圧し、同時に、接点を介して流れる電流を底部へ
と転送するのに役立つ。この底部に第1外部接点が固着
されている。公知の温度調節器の第2外部接点は蓋部に
配置されて、蓋部を通してバイメタル開閉機構の固定接
点と導電接触している。ばね円板に前記バイメタル・ス
ナップ円板が作用し、特定の応答温度を超えるとこのス
ナップ円板が突然に急転して、可動接点を固定接点から
持ち上げる。こうして、バイメタル開閉機構を流れる電
流が中断される。
円板とばね円板が配置されており、このばね円板が可動
接点を有し、この接点に付属して設けられる固定接点が
蓋部によって担持される。ばね円板は可動接点を固定接
点に押圧し、同時に、接点を介して流れる電流を底部へ
と転送するのに役立つ。この底部に第1外部接点が固着
されている。公知の温度調節器の第2外部接点は蓋部に
配置されて、蓋部を通してバイメタル開閉機構の固定接
点と導電接触している。ばね円板に前記バイメタル・ス
ナップ円板が作用し、特定の応答温度を超えるとこのス
ナップ円板が突然に急転して、可動接点を固定接点から
持ち上げる。こうして、バイメタル開閉機構を流れる電
流が中断される。
【0012】電流は、いまや並列に接続された抵抗発熱
体を流れて、こうして既に先に述べた自己保持を引き起
こす。この抵抗発熱体は、蓋部の抵抗材料から構成する
ことができ、又は蓋部が絶縁材料からなる場合この蓋部
に印刷しておくことができる。
体を流れて、こうして既に先に述べた自己保持を引き起
こす。この抵抗発熱体は、蓋部の抵抗材料から構成する
ことができ、又は蓋部が絶縁材料からなる場合この蓋部
に印刷しておくことができる。
【0013】公知の温度調節器は、欠点として、過電流
保護を提供しない。更に欠点として、導電性抵抗材料で
蓋部を作製した実施例の場合、限定された電流路が、従
って限定された抵抗が得られるようにするために、蓋部
と底部との間に絶縁被筒が必要となる。他方で、印刷し
た抵抗路によって抵抗発熱体が形成されていると、欠点
として、希望する抵抗値及び電流勾配を達成するために
この抵抗路は螺旋形及び/又は円弧状に構成されねばな
らない。両方の場合にこれらの欠点は高い製造費に関係
する。
保護を提供しない。更に欠点として、導電性抵抗材料で
蓋部を作製した実施例の場合、限定された電流路が、従
って限定された抵抗が得られるようにするために、蓋部
と底部との間に絶縁被筒が必要となる。他方で、印刷し
た抵抗路によって抵抗発熱体が形成されていると、欠点
として、希望する抵抗値及び電流勾配を達成するために
この抵抗路は螺旋形及び/又は円弧状に構成されねばな
らない。両方の場合にこれらの欠点は高い製造費に関係
する。
【0014】ドイツ公開特許公報第4142716号に
より、類似のミニチュア実施において、並列に接続され
た抵抗発熱体による自己保持なしに、しかしその代わり
にごく小さな空間に一体化されて直列に接続されて電流
監視を行う抵抗発熱体を有する温度調節器が公知ではあ
る。この直列抵抗器はエッチング部品又は打抜き部品と
して、又は抵抗器を印刷された薄膜として、バイメタル
開閉機構のばね円板の間近にそれと熱的及び電気的に接
触させて配置されて、下部でケースの底部内で横たわ
る。
より、類似のミニチュア実施において、並列に接続され
た抵抗発熱体による自己保持なしに、しかしその代わり
にごく小さな空間に一体化されて直列に接続されて電流
監視を行う抵抗発熱体を有する温度調節器が公知ではあ
る。この直列抵抗器はエッチング部品又は打抜き部品と
して、又は抵抗器を印刷された薄膜として、バイメタル
開閉機構のばね円板の間近にそれと熱的及び電気的に接
触させて配置されて、下部でケースの底部内で横たわ
る。
【0015】公知の温度調節器は組立支出が多い他に、
更に欠点として、ここで抵抗発熱体として使用されるエ
ッチング部品又は打抜き部品は抵抗値がそんなに正確で
なく、小さな抵抗範囲のためにのみ作製することができ
る。ケース底と抵抗発熱体との間に付加的絶縁部材が必
要であり、また抵抗を調整する理由から大抵は付加的に
外部から載置される別の高インピーダンス抵抗器が前記
直列抵抗器と直列に必要であり、これらが全体として製
造支出を、従って外部寸法をも、増大させる。
更に欠点として、ここで抵抗発熱体として使用されるエ
ッチング部品又は打抜き部品は抵抗値がそんなに正確で
なく、小さな抵抗範囲のためにのみ作製することができ
る。ケース底と抵抗発熱体との間に付加的絶縁部材が必
要であり、また抵抗を調整する理由から大抵は付加的に
外部から載置される別の高インピーダンス抵抗器が前記
直列抵抗器と直列に必要であり、これらが全体として製
造支出を、従って外部寸法をも、増大させる。
【0016】一般に鍋形状のバイメタル保護スイッチが
公知であるが、これらのスイッチはそれぞれ温度又は電
流に関して冒頭に触れた2つの保護機能の一方を有する
だけである。ドイツ公開特許公報第3632256号が
開示しているのは、自己保持を持たずに過電流にのみ応
答する温度調節器であり、そこではバイメタル素子の近
傍で自由に張られた抵抗コイル線が抵抗発熱体として設
けられている。この場合欠点として所要スペースが大き
く、バイメタル素子に対する配位が変動することがあ
り、それに伴って熱伝達が変動し、抵抗コイル線のリー
ド線に接触問題が生じる。
公知であるが、これらのスイッチはそれぞれ温度又は電
流に関して冒頭に触れた2つの保護機能の一方を有する
だけである。ドイツ公開特許公報第3632256号が
開示しているのは、自己保持を持たずに過電流にのみ応
答する温度調節器であり、そこではバイメタル素子の近
傍で自由に張られた抵抗コイル線が抵抗発熱体として設
けられている。この場合欠点として所要スペースが大き
く、バイメタル素子に対する配位が変動することがあ
り、それに伴って熱伝達が変動し、抵抗コイル線のリー
ド線に接触問題が生じる。
【0017】ドイツ特許公報第3401968号によ
り、バイメタル素子の電気端子自体を高抵抗材料から作
製して、過電流のときにバイメタル素子を付加的に加熱
し、過電流の値に依存して温度調節器を解除するための
急峻な特性曲線を達成することが公知である。この場合
バイメタル素子への熱伝達は前記解決策の場合よりも良
好且つ確実であるが、しかし特に半径方向で空間需要が
大きく、鍋形構成が可能ではない。更に、この抵抗素子
は形状が複雑で製造困難であり、バイメタル素子自体に
直接通電すると、特殊な直列抵抗器によってのみ加熱さ
れるバイメタル素子の場合よりも切換えが不正確とな
る。
り、バイメタル素子の電気端子自体を高抵抗材料から作
製して、過電流のときにバイメタル素子を付加的に加熱
し、過電流の値に依存して温度調節器を解除するための
急峻な特性曲線を達成することが公知である。この場合
バイメタル素子への熱伝達は前記解決策の場合よりも良
好且つ確実であるが、しかし特に半径方向で空間需要が
大きく、鍋形構成が可能ではない。更に、この抵抗素子
は形状が複雑で製造困難であり、バイメタル素子自体に
直接通電すると、特殊な直列抵抗器によってのみ加熱さ
れるバイメタル素子の場合よりも切換えが不正確とな
る。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】この先行技術から出発
して、本発明の課題は、冒頭に触れた温度調節器を改良
して前記欠点を取り除くことである。特に、過電流にも
超過温度にも応答しまた自己保持機能を有する小型且つ
緻密で簡単に製造することのできる温度調節器が提供さ
れねばならない。
して、本発明の課題は、冒頭に触れた温度調節器を改良
して前記欠点を取り除くことである。特に、過電流にも
超過温度にも応答しまた自己保持機能を有する小型且つ
緻密で簡単に製造することのできる温度調節器が提供さ
れねばならない。
【0019】
【課題を解決するための手段】本発明は請求項1〜10
のいずれか1項に記載の温度調節器を要旨としている。
のいずれか1項に記載の温度調節器を要旨としている。
【0020】
【実施例】前述の課題は、本発明によれば、第1、第2
抵抗発熱体が蓋部に一体化されていることによって解決
される。
抵抗発熱体が蓋部に一体化されていることによって解決
される。
【0021】本発明の根底にある課題が次のようにして
完全に解決される。つまりこの設計措置によって、公知
の温度調節器を持続的に作製するときでさえ新規な蓋部
を交換するだけで、安価に製造することのできる緻密な
温度調節器を提供することができることを、本発明者は
発見した。2つの抵抗発熱体を蓋部に一体化することで
得られる別の利点として、電気接触箇所の数が先行技術
よりも減少し、これにより温度調節器の信頼性が高ま
る。
完全に解決される。つまりこの設計措置によって、公知
の温度調節器を持続的に作製するときでさえ新規な蓋部
を交換するだけで、安価に製造することのできる緻密な
温度調節器を提供することができることを、本発明者は
発見した。2つの抵抗発熱体を蓋部に一体化することで
得られる別の利点として、電気接触箇所の数が先行技術
よりも減少し、これにより温度調節器の信頼性が高ま
る。
【0022】1構成において、バイメタル開閉機構が、
蓋部のなかで保持される固定接触部と可動接触部とを含
み、バイメタル・スナップ円板によって移動可能なばね
円板によってこの可動接触部が担持されると、好まし
い。
蓋部のなかで保持される固定接触部と可動接触部とを含
み、バイメタル・スナップ円板によって移動可能なばね
円板によってこの可動接触部が担持されると、好まし
い。
【0023】こうして可能となる頑丈で緻密な実施では
温度調節器のあらゆる部品がケース内にあり、使用者の
もとで取付けが容易となる。
温度調節器のあらゆる部品がケース内にあり、使用者の
もとで取付けが容易となる。
【0024】第1抵抗発熱体が、超過温度のとき開くバ
イメタル開閉機構に対して並列に、また第2抵抗発熱体
が直列に、接続されていると、全体として好ましい。
イメタル開閉機構に対して並列に、また第2抵抗発熱体
が直列に、接続されていると、全体として好ましい。
【0025】これは、超過温度のときに開く新規な温度
調節器の好ましい実施態様である。但し、この新規な温
度調節器は超過温度のときに閉じるように構成すること
も可能ではある。後者の場合、自己保持機能を引き起こ
す第1抵抗発熱体をバイメタル開閉機構と直列に接続す
る一方、温度感度を必要とする第2抵抗発熱体は第1抵
抗発熱体とバイメタル開閉機構とからなる直列回路に対
して並列に配置しなければならないであろう。この場
合、監視すべき負荷の温度及び例えば電流が制御装置に
よって監視され、単一の温度調節器で2つの監視機能を
達成することができよう。負荷の超過温度の故に新規な
温度調節器が開くと、これにより、制御装置を流れる電
流が著しく減少し、これは制御装置を切るのに利用する
ことができる。他方で、負荷の破損をもたらし得るよう
な過度に高い電流も制御装置によって一緒に監視されよ
う。というのも、この過度に高い電流は、並列に接続さ
れる第2抵抗発熱体を介して、バイメタル開閉機構が閉
じて、従って電流が、並列に接続された低インピーダン
ス抵抗発熱体を流れるのでなく、いまや直列に接続され
た高インピーダンス抵抗発熱体を流れるようにするであ
ろう。
調節器の好ましい実施態様である。但し、この新規な温
度調節器は超過温度のときに閉じるように構成すること
も可能ではある。後者の場合、自己保持機能を引き起こ
す第1抵抗発熱体をバイメタル開閉機構と直列に接続す
る一方、温度感度を必要とする第2抵抗発熱体は第1抵
抗発熱体とバイメタル開閉機構とからなる直列回路に対
して並列に配置しなければならないであろう。この場
合、監視すべき負荷の温度及び例えば電流が制御装置に
よって監視され、単一の温度調節器で2つの監視機能を
達成することができよう。負荷の超過温度の故に新規な
温度調節器が開くと、これにより、制御装置を流れる電
流が著しく減少し、これは制御装置を切るのに利用する
ことができる。他方で、負荷の破損をもたらし得るよう
な過度に高い電流も制御装置によって一緒に監視されよ
う。というのも、この過度に高い電流は、並列に接続さ
れる第2抵抗発熱体を介して、バイメタル開閉機構が閉
じて、従って電流が、並列に接続された低インピーダン
ス抵抗発熱体を流れるのでなく、いまや直列に接続され
た高インピーダンス抵抗発熱体を流れるようにするであ
ろう。
【0026】1実施例において、蓋部が少なくとも部分
的に絶縁材料から作製されており、第1及び/又は第2
抵抗発熱体及びその接続線が積層配置で絶縁材料に被
着、好ましくは印刷、されているのが好ましい。
的に絶縁材料から作製されており、第1及び/又は第2
抵抗発熱体及びその接続線が積層配置で絶縁材料に被
着、好ましくは印刷、されているのが好ましい。
【0027】更に、蓋部が少なくとも部分的に導電性材
料、好ましくは正特性サーミスタ材料、から製造され
て、第1又は第2抵抗発熱体として設けられているのが
好ましい。
料、好ましくは正特性サーミスタ材料、から製造され
て、第1又は第2抵抗発熱体として設けられているのが
好ましい。
【0028】この実施態様では、利点として、直列に接
続される抵抗発熱体は析出された絶縁膜か又は予め作製
された特別の薄膜のいずれかに積層形状で被着される。
後者の場合、薄膜に抵抗膜が載置され、絶縁材料又は正
特性サーミスタ材料から構成することのできる本来の蓋
部と一緒に、縁を折り曲げることによって鍋状底部と結
合される。この製造方式では、有利な仕方で蓋部及び/
又はフランジ工具の一定の不均一性が薄膜によって補償
される。
続される抵抗発熱体は析出された絶縁膜か又は予め作製
された特別の薄膜のいずれかに積層形状で被着される。
後者の場合、薄膜に抵抗膜が載置され、絶縁材料又は正
特性サーミスタ材料から構成することのできる本来の蓋
部と一緒に、縁を折り曲げることによって鍋状底部と結
合される。この製造方式では、有利な仕方で蓋部及び/
又はフランジ工具の一定の不均一性が薄膜によって補償
される。
【0029】その際、導電性材料が第1抵抗発熱体を形
成し、これに絶縁膜が被着され、この絶縁膜に第2抵抗
発熱体が積層配置で被着、好ましくは印刷、されている
のが好ましい。
成し、これに絶縁膜が被着され、この絶縁膜に第2抵抗
発熱体が積層配置で被着、好ましくは印刷、されている
のが好ましい。
【0030】更に、第2抵抗発熱体が蓋部の底部から離
れる方を向いた上面に被着されて、一方の接続線が固定
接触部に接続され、他方の接続線が、蓋部で保持される
第1リード線に接続されているのが好ましい。
れる方を向いた上面に被着されて、一方の接続線が固定
接触部に接続され、他方の接続線が、蓋部で保持される
第1リード線に接続されているのが好ましい。
【0031】この実施態様では、利点として、製造技術
上簡単な仕方で複数の機能が新規な蓋部に一体化され、
このことから同時に所要スペースも基本的に低減する。
直列に接続される抵抗発熱体は確かに蓋部のバイメタル
・スナップ円板に背向した側面に設けられるのではある
が、しかしこの実施態様は、並列に接続される抵抗発熱
体を或る程度予熱することによって、超過温度によって
切換わるまでの時間を低減する。これは、新規な温度調
節器の確実な応答に寄与する。
上簡単な仕方で複数の機能が新規な蓋部に一体化され、
このことから同時に所要スペースも基本的に低減する。
直列に接続される抵抗発熱体は確かに蓋部のバイメタル
・スナップ円板に背向した側面に設けられるのではある
が、しかしこの実施態様は、並列に接続される抵抗発熱
体を或る程度予熱することによって、超過温度によって
切換わるまでの時間を低減する。これは、新規な温度調
節器の確実な応答に寄与する。
【0032】層状に構成される単数又は複数の抵抗発熱
体が、抵抗を一緒に決定する構造を有し、好ましくは側
部に、抵抗を決定する切片が露出していると、全体とし
て好ましい。
体が、抵抗を一緒に決定する構造を有し、好ましくは側
部に、抵抗を決定する切片が露出していると、全体とし
て好ましい。
【0033】この場合利点として、抵抗発熱体は簡単に
それ自体連続した面に印刷され、抵抗は露出すべき切片
によって決定され、これは先行技術による円弧形又は螺
旋形配置に比べて製造技術上の利点を有する。
それ自体連続した面に印刷され、抵抗は露出すべき切片
によって決定され、これは先行技術による円弧形又は螺
旋形配置に比べて製造技術上の利点を有する。
【0034】更に、第1及び/又は第2抵抗発熱体が、
蓋部に配置される環状接続線を介してバイメタル開閉機
構と接続されていると好ましい。
蓋部に配置される環状接続線を介してバイメタル開閉機
構と接続されていると好ましい。
【0035】この措置の利点として、環状構造、即ち中
心で対称な構造は導体路を印刷するとき均一に被着する
ことができ、更に利点として、新規な温度調節器を組立
てるとき底部と蓋部との間の特別の角度整列に注意しな
くてもよい。
心で対称な構造は導体路を印刷するとき均一に被着する
ことができ、更に利点として、新規な温度調節器を組立
てるとき底部と蓋部との間の特別の角度整列に注意しな
くてもよい。
【0036】更に、積層配置が、好ましくは電気絶縁性
の保護膜によって覆われているのが好ましい。
の保護膜によって覆われているのが好ましい。
【0037】この場合利点として、抵抗膜の望ましくな
い付加的接触を有する間違った取付けが防止されるの
で、新規な温度調節器の取付けは不慣れな非熟練工でも
行うことができる。
い付加的接触を有する間違った取付けが防止されるの
で、新規な温度調節器の取付けは不慣れな非熟練工でも
行うことができる。
【0038】その他の利点は明細書及び添付図面から明
らかとなる。
らかとなる。
【0039】前記特徴及び以下なお説明する特徴はその
都度記載した組合せにおいてだけでなく、本発明の枠か
ら逸脱することなく、別の組合せや単独でも勿論適用す
ることができる。
都度記載した組合せにおいてだけでなく、本発明の枠か
ら逸脱することなく、別の組合せや単独でも勿論適用す
ることができる。
【0040】図示例 本発明が図面に示されており、以下で詳しく説明され
る。
る。
【0041】図1に略示ブロック図で示す温度調節器1
0は第1リード線11と第2リード線12を有し、これ
らのリード線を介して温度調節器10は例えば電動機又
は変圧器等の電気負荷と直列に接続される。温度調節器
10がバイメタル開閉機構14を含み、この開閉機構に
対して第1抵抗発熱体15が並列に接続されている。バ
イメタル開閉機構14と第1抵抗発熱体15とからなる
並列回路と直列に第2抵抗発熱体16が設けられてお
り、この抵抗発熱体は普通第1抵抗発熱体15よりもオ
ーム抵抗が著しく小さい。バイメタル開閉機構は監視す
べき電気負荷と熱的に接触している。
0は第1リード線11と第2リード線12を有し、これ
らのリード線を介して温度調節器10は例えば電動機又
は変圧器等の電気負荷と直列に接続される。温度調節器
10がバイメタル開閉機構14を含み、この開閉機構に
対して第1抵抗発熱体15が並列に接続されている。バ
イメタル開閉機構14と第1抵抗発熱体15とからなる
並列回路と直列に第2抵抗発熱体16が設けられてお
り、この抵抗発熱体は普通第1抵抗発熱体15よりもオ
ーム抵抗が著しく小さい。バイメタル開閉機構は監視す
べき電気負荷と熱的に接触している。
【0042】バイメタル開閉機構14がその応答温度以
下の温度であると、第1抵抗発熱体15がバイメタル開
閉機構14によって短絡されており、負荷の動作電流
は、やはりバイメタル開閉機構14と熱的に接触してい
る第2抵抗発熱体16を流れるだけである。監視すべき
電気負荷の温度上昇によるものにしろ、又はそれ相応に
加熱される第2抵抗発熱体16を流れる過度に高い動作
電流によるものにしろ、いまやバイメタル開閉機構の温
度が上昇すると、バイメタル開閉機構14は、その応答
温度を超えたときに開く。これにより、第1抵抗発熱体
15を介した短絡が解消され、この抵抗発熱体にはいま
や第2抵抗発熱体16と直列に動作電流が流れる。第1
抵抗発熱体15は第2抵抗発熱体16よりもオーム抵抗
が著しく高いので、動作電流が著しく低減し、このこと
から普通電気負荷が切られることになる。しかし、いま
なお流れる動作電流は、第1抵抗発熱体15の抵抗加熱
を介してバイメタル開閉機構14を応答温度より上の温
度に保つのに充分である。いまや負荷が再び冷えるとし
ても、バイメタル開閉機構14は高い温度に留まり、従
って開いたままであり、望ましくない接触チャタリング
を生じることはない。バイメタル開閉機構14が過電流
によって解除されたとき、つまり第2抵抗発熱体16が
過度に大きな動作電流によって加熱されて、バイメタル
開閉機構14との熱的接触によってバイメタル開閉機構
がその応答温度を超えた場合にも、同じことが妥当す
る。
下の温度であると、第1抵抗発熱体15がバイメタル開
閉機構14によって短絡されており、負荷の動作電流
は、やはりバイメタル開閉機構14と熱的に接触してい
る第2抵抗発熱体16を流れるだけである。監視すべき
電気負荷の温度上昇によるものにしろ、又はそれ相応に
加熱される第2抵抗発熱体16を流れる過度に高い動作
電流によるものにしろ、いまやバイメタル開閉機構の温
度が上昇すると、バイメタル開閉機構14は、その応答
温度を超えたときに開く。これにより、第1抵抗発熱体
15を介した短絡が解消され、この抵抗発熱体にはいま
や第2抵抗発熱体16と直列に動作電流が流れる。第1
抵抗発熱体15は第2抵抗発熱体16よりもオーム抵抗
が著しく高いので、動作電流が著しく低減し、このこと
から普通電気負荷が切られることになる。しかし、いま
なお流れる動作電流は、第1抵抗発熱体15の抵抗加熱
を介してバイメタル開閉機構14を応答温度より上の温
度に保つのに充分である。いまや負荷が再び冷えるとし
ても、バイメタル開閉機構14は高い温度に留まり、従
って開いたままであり、望ましくない接触チャタリング
を生じることはない。バイメタル開閉機構14が過電流
によって解除されたとき、つまり第2抵抗発熱体16が
過度に大きな動作電流によって加熱されて、バイメタル
開閉機構14との熱的接触によってバイメタル開閉機構
がその応答温度を超えた場合にも、同じことが妥当す
る。
【0043】図2には新規な温度調節器10の好ましい
実施態様が軸方向断面図で示されている。この新規な温
度調節器10がケース17を含み、このケースが鍋形底
部18と底部18を閉鎖する蓋部19とを備えており、
この蓋部は底部18の周方向肩部21に載置される。ケ
ース17がフランジ22を介して密閉されており、この
フランジが蓋部19を周方向肩部21に押圧する。
実施態様が軸方向断面図で示されている。この新規な温
度調節器10がケース17を含み、このケースが鍋形底
部18と底部18を閉鎖する蓋部19とを備えており、
この蓋部は底部18の周方向肩部21に載置される。ケ
ース17がフランジ22を介して密閉されており、この
フランジが蓋部19を周方向肩部21に押圧する。
【0044】ケース17の内部に通常構造のバイメタル
開閉機構14がある。この開閉機構がばね円板24を含
み、このばね円板が可動接触部25を有し、この可動接
触部を介してバイメタル・スナップ円板26が折り返さ
れている。ばね円板24は鍋形底部18の底28で支え
られて、可動接触部25を固定接触部29に付勢する。
固定接触部はリベットのように蓋部19を通して外方に
延び、そこに頭部30を認めることができる。
開閉機構14がある。この開閉機構がばね円板24を含
み、このばね円板が可動接触部25を有し、この可動接
触部を介してバイメタル・スナップ円板26が折り返さ
れている。ばね円板24は鍋形底部18の底28で支え
られて、可動接触部25を固定接触部29に付勢する。
固定接触部はリベットのように蓋部19を通して外方に
延び、そこに頭部30を認めることができる。
【0045】図2に示した状態のときバイメタル開閉機
構14はその応答温度以下の温度であり、閉状態にあ
る。バイメタル開閉機構14の温度が上昇すると、バイ
メタル・スナップ円板26は図示した凸面形状から凹面
形状へと突然に急転して、蓋部19の下面で支えられ、
一般に知られているようにバイメタル開閉機構はばね円
板24の力に抗して可動接触部25を固定接触部29か
ら持ち上げる。
構14はその応答温度以下の温度であり、閉状態にあ
る。バイメタル開閉機構14の温度が上昇すると、バイ
メタル・スナップ円板26は図示した凸面形状から凹面
形状へと突然に急転して、蓋部19の下面で支えられ、
一般に知られているようにバイメタル開閉機構はばね円
板24の力に抗して可動接触部25を固定接触部29か
ら持ち上げる。
【0046】この新規な温度調節器10にとって本質的
なことは蓋部19の造形であり、複数の機能を引き受け
るその基体として役立つのは第1抵抗発熱体15であ
り、この抵抗発熱体はこの場合セラミック正特性サーミ
スタ抵抗発熱体15である。図2の断面図には、なお説
明される膜が明確にするために誇張した厚さで図示され
ている。ケース17の内部を向いたその下面に蓋部19
は、銀ペーストを印刷し焼成して実現される2つの環状
配線又は接触路32、33を備えている。接触路32が
肩部21に載置されて、抵抗発熱体15と導電性材料か
らなる底部18との間に良好な電気接触をもたらす一
方、接触路33は固定接触部29の範囲にあって、抵抗
発熱体15と接触部29との間で適宜な電気伝導接続を
もたらす。第2リード線12がフランジ22にはんだ付
されているので、前述の配置に基づいて抵抗発熱体15
は開閉機構14と並列に接続されており、開閉機構14
が閉じるとこれによって橋絡されている。
なことは蓋部19の造形であり、複数の機能を引き受け
るその基体として役立つのは第1抵抗発熱体15であ
り、この抵抗発熱体はこの場合セラミック正特性サーミ
スタ抵抗発熱体15である。図2の断面図には、なお説
明される膜が明確にするために誇張した厚さで図示され
ている。ケース17の内部を向いたその下面に蓋部19
は、銀ペーストを印刷し焼成して実現される2つの環状
配線又は接触路32、33を備えている。接触路32が
肩部21に載置されて、抵抗発熱体15と導電性材料か
らなる底部18との間に良好な電気接触をもたらす一
方、接触路33は固定接触部29の範囲にあって、抵抗
発熱体15と接触部29との間で適宜な電気伝導接続を
もたらす。第2リード線12がフランジ22にはんだ付
されているので、前述の配置に基づいて抵抗発熱体15
は開閉機構14と並列に接続されており、開閉機構14
が閉じるとこれによって橋絡されている。
【0047】外方を向いたその上面に蓋部19が絶縁膜
35を有し、この絶縁膜にマスク印刷法で抵抗膜が被着
されており、この抵抗膜は抵抗値0.1〜10Ωの抵抗
発熱体16を形成する。接触のために、やはり銀含有ペ
ーストから環状接触路37、38がそれに印刷されてお
り、そのうち接触路37が第2抵抗発熱体16を固定接
触部29に接続する。外部接触路38が第1リード線1
1との接続を実現する。図2に更に示されたように、機
械的、電気的保護をもたらす保護膜39で抵抗膜16が
覆われている。
35を有し、この絶縁膜にマスク印刷法で抵抗膜が被着
されており、この抵抗膜は抵抗値0.1〜10Ωの抵抗
発熱体16を形成する。接触のために、やはり銀含有ペ
ーストから環状接触路37、38がそれに印刷されてお
り、そのうち接触路37が第2抵抗発熱体16を固定接
触部29に接続する。外部接触路38が第1リード線1
1との接続を実現する。図2に更に示されたように、機
械的、電気的保護をもたらす保護膜39で抵抗膜16が
覆われている。
【0048】講じられたこの配置によって第2抵抗発熱
体16は第1リード線11と固定接触部29との間で直
列に接続されており、図2に示す配置はきわめて緻密な
仕方で蓋部19に一体化されているだけである。過電流
保護及び超過温度保護と自己保持機能とを有する図1に
示されたブロック図の温度調節器が実現されている。
体16は第1リード線11と固定接触部29との間で直
列に接続されており、図2に示す配置はきわめて緻密な
仕方で蓋部19に一体化されているだけである。過電流
保護及び超過温度保護と自己保持機能とを有する図1に
示されたブロック図の温度調節器が実現されている。
【0049】自己保持機能を受け持つ第1抵抗発熱体1
5の抵抗値は、そのなかで変換される抵抗出力で熱が発
生してバイメタル・スナップ円板26をその応答温度よ
り上の温度に保つ程度に選定しなければならず、つまり
抵抗器の設計に関してほぼ危険でないのに対して、第2
抵抗発熱体16は過電流感度をもたらし、それ故に一層
厳密に調整されねばならない。これがどのように行われ
るかをいまや図3に基づいて説明する。
5の抵抗値は、そのなかで変換される抵抗出力で熱が発
生してバイメタル・スナップ円板26をその応答温度よ
り上の温度に保つ程度に選定しなければならず、つまり
抵抗器の設計に関してほぼ危険でないのに対して、第2
抵抗発熱体16は過電流感度をもたらし、それ故に一層
厳密に調整されねばならない。これがどのように行われ
るかをいまや図3に基づいて説明する。
【0050】図3には、図2の温度調節器10を上から
見た平面図で示されており、見易くするために保護膜3
9は省略した。
見た平面図で示されており、見易くするために保護膜3
9は省略した。
【0051】認めることができるように、第2抵抗発熱
体16は純粋の環状膜ではなく、切欠き41を残す輪切
片によって形成される。抵抗発熱体16は、多くの小さ
な要素抵抗器の並列回路として、環状配線37、38の
間に嵌着することができる。こうして切欠き41の拡大
又は縮小によって抵抗発熱体16の抵抗値が減少又は増
大し、こうしてこの抵抗発熱体は追加的になお抵抗値を
簡単に調整することができる。この調整は、抵抗発熱体
16が外方を向いているので、温度調節器10を既に組
付け終えた状態でも行うことができる。
体16は純粋の環状膜ではなく、切欠き41を残す輪切
片によって形成される。抵抗発熱体16は、多くの小さ
な要素抵抗器の並列回路として、環状配線37、38の
間に嵌着することができる。こうして切欠き41の拡大
又は縮小によって抵抗発熱体16の抵抗値が減少又は増
大し、こうしてこの抵抗発熱体は追加的になお抵抗値を
簡単に調整することができる。この調整は、抵抗発熱体
16が外方を向いているので、温度調節器10を既に組
付け終えた状態でも行うことができる。
【0052】なお付言しておくなら、抵抗発熱体16の
抵抗値は、定格動作電流を通すときにそのなかに発生す
る抵抗熱がバイメタル・スナップ円板26を応答温度以
上に加熱するのに充分となるように、調整されねばなら
ない。
抵抗値は、定格動作電流を通すときにそのなかに発生す
る抵抗熱がバイメタル・スナップ円板26を応答温度以
上に加熱するのに充分となるように、調整されねばなら
ない。
【0053】最後になお触れておくなら、蓋部19は絶
縁材料から作製することもでき、第1抵抗発熱体15
も、皮膜抵抗器として、この場合蓋部19の内向き面に
形成しておくことができる。この皮膜抵抗器は、皮膜抵
抗器16が接触路37、38の間を延びているのと同様
に、接触路32、33の間を延びていよう。こうしてバ
イメタル開閉機構14に対する第1抵抗発熱体15の並
列回路が維持される。
縁材料から作製することもでき、第1抵抗発熱体15
も、皮膜抵抗器として、この場合蓋部19の内向き面に
形成しておくことができる。この皮膜抵抗器は、皮膜抵
抗器16が接触路37、38の間を延びているのと同様
に、接触路32、33の間を延びていよう。こうしてバ
イメタル開閉機構14に対する第1抵抗発熱体15の並
列回路が維持される。
【図1】自己保持機能を有する超過温度及び過電流保護
用温度調節器の回路図である。
用温度調節器の回路図である。
【図2】新規な温度調節器の軸方向断面図である。
【図3】図2に示す温度調節器の蓋部の平面図である。
10 温度調節器 11 第1リード線 12 第2リード線 14 バイメタル開閉機構 15 第1抵抗発熱体 16 第2抵抗発熱体 17 ケース 18 鍋形底部 19 蓋部 21 周方向肩部 22 フランジ 24 ばね円板 25 可動接触部 26 バイメタル・スナップ円板 28 底 29 固定接触部 30 頭部 32、33 接触路 35 絶縁膜 37、38 環状接触路 39 保護膜 41 切欠き
Claims (10)
- 【請求項1】 特に、例えば電動機、変圧器等の電気負
荷のための温度調節器であって、蓋部(19)と鍋状底
部(18)とを含むケース(17)のなかに超過温度の
とき開き又は閉じるバイメタル開閉機構(14)と、バ
イメタル開閉機構(14)と接続されてバイメタル開閉
機構(14)の動作時に自己保持機能の意味で働く第1
抵抗発熱体(15)と、バイメタル開閉機構(14)と
接続される第2抵抗発熱体(16)とを備えており、過
度に高い電流が流れるとバイメタル開閉機構(14)が
第2抵抗発熱体(16)によって切換えられて負荷を過
電流から保護するように、第抵抗発熱体が働くものにお
いて、第1、第2抵抗発熱体(15、16)が蓋部(1
9)に一体化されていることを特徴とする温度調節器。 - 【請求項2】 バイメタル開閉機構(14)が、蓋部
(19)のなかで保持される固定接触部(29)と可動
接触部(25)とを含み、バイメタル・スナップ円板
(26)によって移動可能なばね円板(24)によって
この可動接触部が担持されることを特徴とする、請求項
1に記載の温度調節器。 - 【請求項3】 第1抵抗発熱体(15)が、超過温度の
ときに開くバイメタル開閉機構(14)に対して並列
に、また第2抵抗発熱体(16)が直列に、接続されて
いることを特徴とする、請求項2に記載の温度調節器。 - 【請求項4】 蓋部(19)が少なくとも部分的に絶縁
材料から作製されており、第1及び/又は第2抵抗発熱
体(15、16)及びその接続線(33、34、37、
39)が積層配置で絶縁材料に被着、好ましくは印刷、
されていることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか
1項に記載の温度調節器。 - 【請求項5】 蓋部(19)が少なくとも部分的に導電
性材料、好ましくは正特性サーミスタ材料、から製造さ
れて、第1又は第2抵抗発熱体(15、16)として設
けられていることを特徴とする、請求項1〜4のいずれ
か1項に記載の温度調節器。 - 【請求項6】 導電性材料が第1抵抗発熱体(15)を
形成し、これに絶縁膜(35)が被着され、この絶縁膜
に第2抵抗発熱体(16)が積層配置で被着、好ましく
は印刷、されていることを特徴とする、請求項5に記載
の温度調節器。 - 【請求項7】 第2抵抗発熱体(16)が蓋部(19)
の底部(18)から離れる方を向いた上面に被着され
て、一方の接続線(37)が固定接触部(29)に接続
され、他方の接続線(38)が、蓋部(19)で保持さ
れる第1リード線(11)に接続されていることを特徴
とする、請求項6に記載の温度調節器。 - 【請求項8】 層状に構成される単数又は複数の抵抗発
熱体(15、16)が、抵抗を一緒に決定する構造(4
1)を有し、好ましくは側部に、抵抗を決定する切片
(41)が露出していることを特徴とする、請求項4〜
7のいずれか1項に記載の温度調節器。 - 【請求項9】 第1及び/又は第2抵抗発熱体(15、
16)が、蓋部(19)に配置される環状接続線(3
2、33、37、38)を介してバイメタル開閉機構
(14)と接続されていることを特徴とする、請求項1
〜8のいずれか1項に記載の温度調節器。 - 【請求項10】 積層配置(16)が、好ましくは電気
絶縁性の保護膜(39)によって覆われていることを特
徴とする、請求項4〜9のいずれか1項に記載の温度調
節器。
Applications Claiming Priority (2)
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