JPS6210925Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

この考案は短絡電流などの過電流が流れると高
抵抗状態となつて電流が限流又は遮断されたり、
電流が正常値にもどると自己復帰して通常状態に
なる限流素子を使用した限流装置に関するもの
で、特にその放熱効率を向上するために限流素子
外周壁部分に設けた冷却フインの抜け落ちによる
短絡を防止したものであり、さらに全体の占有ス
ペースをより少さくし、かつ冷却効率の向上を図
つたものである。 従来、この種の装置として、第１図、第２図に
示すものがあつた。図において、１は限流素子、
１１，１２はこの限流素子１の上下両端部に形成
された電流端子で、それぞれねじが切られてい
る。２はこの電流端子１１，１２が螺合するねじ
穴が設けられたアルミニウム製などの冷却フイン
で、そのねじ穴は各フイン間の溝方向に設けら
れ、又、冷却フイン２にはそれぞれ電流引込端子
２１が突設されている。限流装置は、上記冷却フ
イン２のねじ穴に限流素子１のボルト部が螺合さ
れ、締結ナツト３が締着されて組立てられてい
る。 第３図は上記限流素子１を詳細に示したもの
で、図において、１３は中央に貫通穴が設けら
れ、ベリリア（BeO）などの磁器絶縁材料からな
る絶縁体、１１，１２はこの絶縁体１３を介して
両側に対設し、それぞれ内部に空間が設けられた
電流端子で、この電流端子１１，１２と絶縁体１
３とによつて密閉状の容器が構成されている。１
４はこの容器内に封入され上記電流端子１１，１
２間を電気的に接続する限流物質で、例えばナト
リウムなどが封入されている。１５は上記容器内
に摺動自由に組込まれた内部圧力緩衝のためのピ
ストン、１６はこのピストン１５の摺動により圧
縮されてスプリング作用する封入ガス、１７はこ
の限流素子１の外周を被覆する非磁性体の金属材
料からなる円筒状の外筒である。 次に、上記限流装置の限流作用について説明す
る。限流素子１に短絡電流などの過電流が流れる
と限流物質（ナトリウム）１４は自己のジユール
発熱によつて瞬時に高温高圧、かつ高抵抗のプラ
ズマ状に変化し、電流端子１１，１２間の抵抗が
急激に増加して電流を抑制する。下表は温度増加
に伴なうナトリウムの抵抗増加の割合を示したも
のである。

【表】 このとき、限流素子１の内部には高温高圧の気
体が充満することとなるが、圧力緩衝要素として
のピストン１５の作用により圧力上昇が緩和され
る。なお、過電流が遮断されるとナトリウムは冷
却され、封入ガス１６によつて加圧されているピ
ストン１５の動きにより、速やかにもとの状態に
もどるので連続通電を可能にする。 又、上記限流装置が定格電流で使用されるとき
は、限流素子１内部に発生するジユール熱は両端
の電流端子１１，１２のボルト部を経て冷却フイ
ン２に伝達され、この冷却フイン２から系外に放
散されている。 ところで、限流装置の定格電流を増大させるた
めには、(ア)、限流素子の内部抵抗を小さくしてジ
ユール熱の発生を減小させるか、あるいは(イ)、限
流素子内に発生するジユール熱を効率よく系外に
熱放散させるかなどの手段を講ずればよい。従つ
て、前者(ア)に対しては、限流素子に封入される限
流物質の量を増して内部抵抗を小さくすればよい
が、これでは限流素子自体が大きくなり、かつコ
ストも高価なものとなる欠点があつて現実的では
ない。又、後者(イ)に対しては、冷却フインを大き
くし、効率よく熱放散させればよいが、これもま
た装置全体が大きくなると言う問題点があつて適
切な手段とはいえない。 そこで、上記問題点を解決するために、電流端
子に設けた冷却フインに加えて、ジユール熱の発
熱源に近い限流素子部分にも別の冷却フイン（第
２の冷却フイン）を設ければ放熱効果が高くな
り、装置が大形化されることなく、定格電流を増
大することができる。 しかし、このようにすると、限流素子の外筒は
金属材料が用いられているので、特に第１図乃至
第３図に示すように垂直に配置した場合、装置の
使用中に締付ねじが緩むなどの原因で上記第２の
冷却フインが抜け落ちると、この冷却フインによ
り電流端子１１と１２とが短絡されると言う欠点
が生ずる。 この考案は上記のような欠点を除去するために
なされたもので、限流素子外周壁を構成する外筒
に電流端子部の冷却フインとは別の冷却フインを
設け、大径部を設け、さらに冷却フインのフイン
形成方向を上下方向に統一するとともに、冷却フ
インの外径寸法もほぼ同一とすることにより全体
の占有スペースの減少を図り、また外筒の下端部
にこの外筒へ取り付けられる冷却フインの抜け落
ちを防止する大径部を設けて上述したような電流
端子間の短絡を防止した限流装置を提供すること
を目的としている。 以下、この考案の一実施例を第４図〜第６図に
ついて説明する。第４図は限流素子を示したもの
で、第１図〜第３図に示す従来装置と同様に構成
された限流素子１の外筒１７の下端部に、この外
筒１７と一体成形されたリング状の止め金１８が
設けられたものである。第５図は上記限流素子１
の外筒１７の外周面に取付けられるアルミニウム
製などの第２の冷却フインの平面を示したもの
で、この冷却フイン４と第１の冷却フイン２のフ
インの形成方向はいずれも上下方向に揃えて設定
され、かつ冷却フイン４の各外形寸法は限流素子
１の電流端子１１，１２に締着されている第１の
冷却フイン２の各外形寸法とほぼ等しく、さらに
中央部には各フイン間の溝方向に上記外筒１７の
外径より若干小さいか、又はほぼ等しい内径を有
する取付穴４１と、この取付孔４１の軸方向に切
欠いた欠除部４２とが設けられている。 第６図は上記のように構成された限流素子１に
第２の冷却フイン４を固着した状態を示したもの
で、上記取付孔４１にあらかじめ多角形状の金属
粒子を多量に含むグリースが塗布された第２の冷
却フイン４を、限流素子１の外筒１７に設けられ
た止め金１８に当接するまで圧入させれば、第２
の冷却フイン４の弾性によりその冷却フイン４は
限流素子１の外筒１７に密着して固定されるとと
もに、上記グリースに含まれる金属粒子によつて
外筒１７と第２の冷却フイン４とが結合されてこ
の間の熱伝導を向上させている。なお、上記限流
素子１の絶縁体１３には熱伝導率が大きく、ほぼ
アルミニウムに等しいベリリアなどの磁器絶縁材
料が用いられ、かつ外筒１７にはアルミニウムな
どの金属材料が用いられているので、限流素子１
の内部に発生するジユール熱は極めて効果的に第
２の冷却フイン４に伝達され、従来装置の同容量
の限流素子１を用いても限流装置の定格電流を約
30％増大させることができる。又、第２の冷却フ
イン４の溝方向は自然対流方式による熱放散をよ
くするために天地方向に揃えて配設されているた
め、空気は自然に流れ易くなつている。又、装置
の使用中何らかの原因で第２の冷却フイン４が動
いても、外筒１７の外径寸法よりも大径な止め金
１８を設けているから電流端子１２側へは動かな
い。従つて、第２の冷却フイン４の抜け落ちによ
つて電流端子１１と電流端子１２との間が短絡さ
れることがない。 第７図、第８図は第２の冷却フイン４につい
て、他の例を示したもので又、第９図、第１０図
は限流素子１の止め金１８について、それぞれこ
の考案の他の実施例を示したもので、第７図に示
す第２の冷却フイン４は欠除部４２に対面する一
対のフイン４３の一方にねじ穴４４を、他方にね
じ挿通穴４５を設けたもので、限流素子１にこの
第２の冷却フイン４を嵌入させた後、フイン４３
をねじで締付ければ強固に固着することができ
る。第８図に示す第２の冷却フイン４は欠除部４
２に対面した２枚のフイン４３だけを長く形成し
たもので、これによりねじの締付けを容易に行な
うことができる。なお、上記第７図及び第８図に
示すねじ穴４４が設けられた第２の冷却フイン４
では、限流素子１への取付け後ねじ締めによつて
固着するので取付孔４１を限流素子１の外筒１７
の外径よりわずかに大きくすることができ、限流
素子１を第２の冷却フイン４の取付孔４１に容易
に嵌入させることができる。又、必ずしもこの嵌
合面に上記グリースを塗布しなくても限流素子１
と第２の冷却フイン４とは密着して固着される。 第９図は外筒１７と別に設けられたリング状の
止め金１８がねじ止めなどによつて外筒１７に固
定された限流素子１を示したもの、第１０図は絶
縁体１３の下端部を外筒１７の外径より大きくな
るように構成して止め金１８とする限流素子１を
示したもので、いずれも容易に製作することがで
きる。又、止め金１８はリング状をなしたものに
限らず、１カ所以上の突起が外筒１７に設けられ
ておればよい。なお、この止め金１８は限流素子
１に嵌合される第２の冷却フイン４の位置決めを
するとともに、この装置の使用中に締付ねじが緩
むなどしても上記第２の冷却フイン４が限流素子
の所定の位置から抜け落ちることがなく、電流端
子１１と電流端子１２との間を、冷却フイン４の
抜け落ちにより短絡させないための役目を果して
いる。 又、上記実施例では限流素子１の外周に第２の
冷却フイン４が設けられた場合について説明した
が、電力ヒユーズなどの他の発熱体にこの第２の
冷却フイン４を使用しても上記実施例と同様の効
果を奏する。 以上のようにこの考案によれば、限流素子の電
流端子部に設けられている第１の冷却フインに加
え、限流素子内に限流物質が封入された部分に対
応する限流素子外周壁部分にも第２の冷却フイン
を設けた装置において、上記外周壁を構成する外
筒の下端部の全周又は一部に大径部を設けたか
ら、限流素子外周壁部分に設けた第２の冷却フイ
ンの移動か抜け落ちなどによる電流端子間の短絡
を防止することができる。 又、第１の冷却フインと第２の冷却フインとの
各外径寸法をほぼ等しくしたので装置全体の占有
スペースをより小さくすることができるととも
に、第１、第２の冷却フインはいずれもそのフイ
ンの形成方向が上下方向になつているため自然対
流によつても大きな冷却効率が得られるからこれ
により装置の定格電流の増大を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の限流装置を示す斜視図、第２図
は従来の限流装置を示す正面図、第３図は従来の
限流素子を示す断面図、第４図はこの考案の一実
施例による限流素子を示す正面図、第５図は冷却
フインの一例を示す正面図、第６図はこの考案に
よる冷却フインが配設された限流装置を示す正面
図、第７図、第８図は冷却フインの他の例を示す
平面図、第９図、第１０図はこの考案の他の実施
例による限流素子を示す正面図である。 図において、１は限流素子、２は第１の冷却フ
イン、４は第２の冷却フイン、１１，１２は電流
端子、１３は絶縁体、１６は限流物質、１８は止
め金（大径部）、４１は取付穴、４２は欠除部、
４３はフイン、４４はねじ穴、４５は挿通穴であ
る。なお、図中同一符号は同一または相当部分を
示している。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 過電流の発熱により相変化し、この変化にも
   とづいて高抵抗化して限流作用を行なう限流物
   質が充填され、かつ上下両端に電流端子が設け
   られた限流素子と、この限流素子の電流端子に
   設けられた第１の冷却フインと、上記限流素子
   内に限流物質が封入された部分に対応する限流
   素子外周壁部分に取り付けられた第２の冷却フ
   インとを備えた限流装置において、上記第１の
   冷却フインと第２の冷却フインの外径寸法をほ
   ぼ等しく形成し、かつその両者のフイン形成方
   向を上下方向に設定するとともに、上記限流素
   子における上記第２の冷却フイン取付部より下
   方位置には、その第２の冷却フインの下方への
   移動止めとなる大径部を設けてなる限流装置。 (2) 第２の冷却フインには、限流素子の外周面に
   嵌合する内径を有する取付孔と、この取付孔の
   軸方向に第２の冷却フインの一部が切欠かれた
   欠除部が形成されていることを特徴とする実用
   新案登録請求の範囲第１項記載の限流装置。 (3) 第２の冷却フインの取付孔寸法が限流素子外
   周寸法よりわずかに小さく形成され、上記冷却
   フインの弾性によつて限流素子に固定されるこ
   とを特徴とする実用新案登録請求の範囲第２項
   記載の限流装置。 (4) 第２の冷却フインに設けられた欠除部に対面
   する一対のフイン部に、フインの締結具が設け
   られたことを特徴とする実用新案登録請求の範
   囲第２項記載の限流装置。 (5) 限流素子の外周面又は第２の冷却フイン取付
   孔の少なくとも何れか一方の内面には金属粒子
   を含んだグリースが塗布されていることを特徴
   とする第１項ないし第４項のいずれかに記載の
   限流装置。 (6) 限流素子は、一部が開放された空間が内部に
   形成され、その開放部に対向させて配置された
   端子となる一対の導電性容器と、これらの容器
   の対向部間に挿入固定され、貫通穴により両容
   器間を連通させる絶縁体と、これら容器及び絶
   縁体により形成された密閉空間内に充填された
   限流物質とを備えていることを特徴とする実用
   新案登録請求の範囲第１項ないし第５項のいず
   れかに記載の限流装置。 (7) 絶縁体の一部が第２の冷却フイン取付部の下
   方に突出して大径部となつていることを特徴と
   する実用新案登録請求の範囲第６項に記載の限
   流装置。