JPS5841699Y2 - 電気機器の保護装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、比較的定格電流の小さい温度ヒユーズ等の無
復帰型の温度過昇防止装置によって、それよりも定格電
流の大きい負荷を温度過昇状態がら保護し得る電気機器
の保護装置に関する。

電気機器の安全性の観点から温度過昇防止装置が用いら
れている。

温度過昇防止装置には大別して、バイメタルスイッチの
ような可復帰型のものと、可溶合金を用いた無復帰型の
ものとがあるが、最近では特定温度で溶融する絶縁性の
化学物質よりなる感温剤を用いた無復帰型の温度ヒユー
ズが賞用されている。

本考案の詳細な説明を行なう前に、本考案の理解に必要
な範囲内で、従来の温度ヒユーズの構造と動作について
概略説明する。

第１図はその典型的な一例の縦断面図を示す。

図において、１は良導電性でかつ良熱伝導性の金属９例
えば銅等よりなる円筒状の金属ケースで、その一方端に
第１のリード線２がかしめ固定されている。

３はこの種温度ヒユーズの特徴とするところの、特定温
度で溶融する絶縁性の化学物質よりなる感温剤で、動作
温度に合致する融点を有する化学物質を円柱状に成型し
て形成されている。

４，５は後述する圧縮ばね６，１１の弾性力を感温剤３
および後述する可動接点７に対して平均化して与えるた
めの、圧力分散用の押板である。

６は前記押板４と５の間に圧縮状態で介在された閉路用
の無圧縮ばねである。

７は押板５の外方側に配設された可動接点で、良導電性
でかつ適度の弾力性を有する金属９例えば銀を主体とす
る合金により形成されており、その周縁には第２図に示
すように複数の舌片７ａを有し、各舌片７ａは折り曲げ
られて金属ケース１の内壁面に弾性的に接触せしめられ
ている。

８は金属ケース１の開口端部を閉止するセラミック等よ
りなる絶縁プラグで、その中心孔を第２のリード線９が
貫通しており、このリード線９の内方端に固定接点１０
が設けられている。

１１は前記可動接点７と絶縁プラグ８との間に圧縮状態
で介在されている開路用の弱圧縮ばねである。

１２は絶縁プラグ８の外表面に被着されたエポキシ樹脂
等よりなる絶縁封止剤である。

上記構成の温度ヒユーズは電気機器に直列接続されて使
用されるが、常温時は感温剤３が固体であり、無圧縮ば
ね６はその弾性力が感温剤３で阻止されるため、弱圧縮
ばね１１の弾性力に抗して、可動接点７を固定接点１０
に強く押圧接触せしめる。

この結果、リード線２−金属ケース１−可動接点７−固
定接点１０−リード線９の径路で、リード線２とリード
線９との間が導通状態に保持されている。

この状態は、電気機器の通電により周囲温度が上昇して
も、その温度が正常温度上昇範囲内である限り保持され
る。

万一、電気機器の故障等による異常温度上昇によって、
周囲温度が感温剤３の融点を超えると、感温剤３が溶融
し、応じて強圧綿ばね６は感温剤３による弾性力の阻止
作用を解除されて、図示左方に伸張し、可動接点７に対
する押圧力が弱くなる。

このため、弱圧縮ばね１１の弾性力が強圧綿ばね６の弾
性力を凌駕して弱圧縮ばね１１が伸張し、可動接点７を
図示左方に押圧移動せしめる。

この結果、可動接点７が固定接点１０から開離し、リー
ド線２とリード線９との間が非導通状態になる。

この動作後の状態が第３図に示されている。

なお、この状態は温度ヒユーズの作動により周囲温度が
降下しても維持され、所謂無復帰型の安全性を保障する
。

この種の温度ヒユーズは、化学物質よりなる感温剤３を
用いており、感温剤３として融点の異なるものを使用す
れば、原理的に同一構造で任意の動作温度の温度ヒユー
ズが得られつという特長を有する。

この種温度ヒユーズは、前述のとおり電気機器に直列接
続して使用されるが、現在では温度ヒユーズの動作温度
については各種のものがあるが、定格電流については余
り種類がない。

したがって、温度ヒユーズの定格電流を超える電気機器
に対しては使用できないという問題点があった。

なお、電気機器には温度ヒユーズの他に定格以上の電流
が流れると溶断する電流ヒユーズをも直列接続するのが
普通である。

この電流ヒユーズは各種の定格溶断電流のものがある。

そこで、本考案は定格電流の小さい温度ヒユーズ等の温
度過昇防止装置に所定の定格溶断電流の電流ヒユーズを
並列接続して、実質的に温度過昇防止装置の定格電流の
増大を図ったことを特徴とする。

以下、本考案の一実施例を図面により説明すると、第４
図において、Ｅは電源で、温度ヒユーズａと電流ヒユー
ズｂとの並列回路を介して負荷Ｃが接続されている。

ここで、負荷Ｃの定格電流は温度ヒユーズａの定格電流
および電流ヒユーズｂの定格電流のいずれよりも大きく
、温度ヒユーズａの定格電流と電流ヒユーズｂの定格溶
断電流の和は、負荷Ｃの定格電流よりも大きく設定され
ている。

このような構成によれば、負荷Ｃには、温度ヒユーズａ
を流れる電流ｉａと、電流ヒユーズｂを流れる電流ｉｂ
との和電流１Ｃ（＝ｉａ＋ｉｂ）が流れる。

従って、温度ヒユーズａに流れる電流ｉａが、その定格
電流以下となるように、適宜の定格溶断電流の電流ヒユ
ーズｂを組み合せるのである。

ここで、温度ヒユーズａに流れる電流ｉａと、電流ヒユ
ーズｂを流れる電流ｉｂとは、それぞれの内部抵抗の逆
比に分流するので、両者の内部抵抗を前記条件を満たす
ように考慮する必要がある。

しかし実際には各個の内部抵抗にはばらつきがあり、し
かもそれらを端子台に取付ける接触抵抗等も一定ではな
いので、温度ヒユーズａおよび電流ヒユーズｂにそれぞ
れ電流分流比を確定するための抵抗ｒｌ、ｒ２を直列接
続することが望ましい。

次に、その動作について説明すると、前述のとおり、温
度ヒユーズａと電流ヒユーズｂには、それぞれ定格電流
以下および定格溶断電流未満の電流ｉａ、ｉｂが分流し
、負荷Ｃには前記面電流ｉａ、ｉｂの和の定格電流ｉｃ
が流れている。

ここで、もし、電気機器の異常温度上昇によって周囲温
度が温度ヒユーズａの定格動作温度を超えると、前述の
とおり感温剤３が溶融し、応じてリード線２と９の間が
遮断状態になるので、全電流がこの全電流１Ｃ（＝ｉａ
＋ｉｂ）は電流ヒユーズｂの定格溶断電流よりも大きい
ので、この電流ヒユーズｂも溶断して負荷Ｃへの給電を
停止する。

一方、電気機器の短絡等によって負荷Ｃに過電流が流れ
ると、それに応じて電流ヒユーズｂの分流電流ｉｂも増
大するので、電流ヒユーズｂが溶断し、全電流が温度ヒ
ユーズａを流れるようになるので、この温度ヒユーズａ
も自己発熱によって感温剤３が溶融して、リード線２と
９の間が遮断状態になる。

すなわち、温度過昇状態でも過電流状態でも負荷Ｃへの
給電は停止されて、電気機器を保護できるのである。

なお、上記実施例は温度過昇防止装置として感温剤を用
いた温度ヒユーズについて説明したが、無復帰型のもの
であれば他の任意の構造のものでよい。

本考案は以上のように、定格電流の小さい温度過昇防止
装置と適当な定格溶断電流の電流ヒユーズとを並列接続
し、この並列回路を前記温度過昇防止装置の定格電流お
よび前記電流ヒユーズの定格溶断電流のいずれよりも大
きく、前記同定格電流の総和電流よりも小さい定格電流
の負荷に直列接続したので、定格電流の小さい温度過昇
防止装置を、これよりも定格電流の大きい負荷に対して
使用可能になり、しかも温度過昇状態においても過電流
状態においても、温度過昇防止装置と電流ヒユーズとの
有機的な関連動作によって負荷への電流供給経路を完全
に遮断して負荷を確実に保護し得るという効果を奏する
。

さらに、温度過昇防止装置が周囲温度に対して高精度に
動作するので、動作温度が安定で信頼性が高く、シかも
保護装置の動作温度も市場に豊富に出まわっている各種
動作温度の温度過昇防止装置の選択によって容易に変更
できるといった効果をも奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は温度過昇防止装置の一例としての温度ヒユーズ
の一例の縦断側面図、第２図は可動接点の正面図、第３
図は第１図の温度ヒユーズの動作後の状態を示す縦断側
面図、第４図は本考案の一実施例の回路図である。 ａ・・・・・・温度過昇防止装置（温度ヒユーズ）、ｂ
・・・・・・電流ヒユーズ、Ｃ・・・・・・負荷。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 所定温度で開状態となる無復帰型の温度過昇防止装置と
   、所定以上の電流で溶断する電流ヒユーズとを並列接続
   し、この並列回路を前記温度過昇防止装置の定格電流お
   よび前記電流ヒユーズの定格溶断電流のいずれよりも大
   きく、前記同定格電流の総和電流よりも小さい定格電流
   の負荷に直列接続してなる電気機器の保護装置。