AT398733B

AT398733B - Excess-temperature protector for electrical heating elements

Info

Publication number: AT398733B
Application number: AT125492A
Authority: AT
Inventors: Franz Plattek
Original assignee: Kiepe Electric Gmbh
Priority date: 1992-06-22
Filing date: 1992-06-22
Publication date: 1995-01-25
Also published as: ATA125492A

Abstract

In an excess-temperature protector for electrical heating elements, in particular in electrically driven vehicles, in which when a predefined temperature is reached, the current supply to the heating element 25 is switched off by a switch 5 which is arranged in the feed line of said element, is spring loaded and opened at the predefined temperature, a fuse 6 which responds to a [lacuna] below the operating current of the heating element 25 is arranged parallel to the switch 5. In order to permit the protector to be mounted at a distance from the heating element, a heating resistor 20, to which a temperature-activated fuse 23 is connected in parallel is arranged in the vicinity of a heat sensor 13 of the switch 6. <IMAGE>

Description

AT 398 733 BAT 398 733 B

Das Stammpatent Nr. 397374 bezieht sich auf einen Übertemperatur-Grenzschutz für elektrische Heizkörper, insbesondere in elektrisch angetriebenen Fahrzeugen, bei dem bei Erreichen einer vorgegebenen Temperatur die Stromzufuhr zum Heizkörper durch einen in dessen Zuleitung angeordneten, unter Federbelastung stehenden, bei der vorgegebenen Temperatur öffnenden Schalter abgeschaitet wird. 5 Die Erfindung des Stammpatentes zeichnet sich dadurch aus, daß parallel zu dem Schalter eine auf einen unterhalb des Betriebsstromes des Heizkörpers ansprechende Sicherung angeordnet ist. Zur Beheizung elektrisch angetriebener Fahrzeuge werden Heizlüfter verwendet, d.h. die von elektrischen Heizwendeln abgegebene Wärme wird von einem Lüfterrad in das Fahrzeuginnere abgeführt. Setzt das Lüfterrad aus, kommt es zu einer übermäßigen Erhitzung der Heizwendein und damit zu einer Brandgefahr. Durch die io Anordnung nach dem Stammpatent wird in einem solchen Fall die Stromzufuhr zu den Heizwendeln abgeschaltet wobei die Bildung eines Lichtbogens beim Abschalten verhindert wird.Master patent No. 397374 relates to overtemperature limit protection for electric radiators, especially in electrically powered vehicles, in which, when a predetermined temperature is reached, the power supply to the radiator is switched by a spring-loaded switch that opens at the predetermined temperature and is located in the supply line is estimated. 5 The invention of the parent patent is characterized in that a fuse responsive to a below the operating current of the radiator is arranged parallel to the switch. Fan heaters are used to heat electrically powered vehicles, i.e. The heat emitted by electric heating coils is dissipated into the vehicle interior by a fan wheel. If the fan wheel fails, the heating element heats up excessively and there is a risk of fire. In such a case, the current arrangement to the heating coils is switched off by the arrangement according to the parent patent, whereby the formation of an arc is prevented when switching off.

Die im Stammpatent gezeigte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Übertemperatur-Grenzschutzes muß sehr nahe am Heizkörper montiert werden, damit ein am Grenzschutz angeordneter Wärmefühler entsprechend reagieren kann. Es hat sich nun gezeigt, daß aus Platzgründen die Montage des Grenz-15 Schutzes direkt beim Heizkörper nicht immer möglich ist.The embodiment of the overtemperature limit protection according to the invention shown in the parent patent must be mounted very close to the radiator so that a heat sensor arranged at the limit protection can react accordingly. It has now been shown that for reasons of space, it is not always possible to install the limit 15 protection directly on the radiator.

Vorliegende Erfindung hat es sich daher zum Ziel gesetzt, die Erfindung des Stammpatentes so zu verbessern, daß der Übertemperatur-Grenzschutz auch entfernt vom Heizkörper montiert werden kann. Erreicht wird dies dadurch, daß im Bereich eines Wärmefühlers des Schalters ein Heizwiderstand angeordnet ist, zu dem parallel eine Temperatursicherung geschaltet ist. 20 Bei einem erfindungsgemäßen Übertemperatur-Grenzschutz braucht nur die sehr klein zu haltende Temperatursicherung nahe dem Heizkörper angeordnet sein. Der Übertemperatur Grenzschutz selbst kann an einer anderen Stelle montiert werden. Im normalen Betrieb fließt der Strom über den Schalter und die Temperatursicherung. Bei einer Überhitzung löst die Temperatursicherung aus und der Strom fließt über den Schalter und den Heizwiderstand. Der Heizwiderstand erwärmt nun den Wärmefühier des Schalters 25 und löst damit den Schalter aus. Schließlich wird nach Ansprechen der parallel zum Schalter angeordneten Sicherung der Strom unterbrochen.The present invention has therefore set itself the goal of improving the invention of the parent patent so that the overtemperature limit protection can also be mounted remotely from the radiator. This is achieved in that a heating resistor is arranged in the area of a heat sensor of the switch, to which a temperature fuse is connected in parallel. In the case of an overtemperature limit protection according to the invention, only the temperature fuse to be kept very small needs to be arranged near the radiator. The overtemperature limit protection itself can be installed elsewhere. In normal operation, the current flows through the switch and the temperature fuse. In the event of overheating, the temperature fuse trips and the current flows through the switch and the heating resistor. The heating resistor now heats the heat sensor of the switch 25 and thus triggers the switch. Finally, the current is interrupted after the fuse arranged in parallel with the switch responds.

Aus der US-PS4075 678 ist ein Temperaturschalter bekannt, der bei Temperaturerhöhung einen Heizwiderstand einschaltet, um zu bewirken, daß eine Sicherung zum Abschalten von der Spannungsquelle durchschmilzt. Eine Anregung zur Schaffung vorliegender Erfindung konnte dieser Stand der Technik nicht 30 geben.From US-PS4075 678 a temperature switch is known which switches on a heating resistor when the temperature rises in order to cause a fuse to switch off to disconnect from the voltage source. This prior art could not provide any suggestion for creating the present invention.

Im Rahmen der Erfindung können handelsübliche Temperatursicherungen mit einem geringen Kontaktabstand verwendet werden. Erfindungsgemäß ist dann der Kontaktabstand der Temperatursicherung wesentlich kleiner als der Kontaktabstand des Schalters.Commercial temperature fuses with a small contact spacing can be used within the scope of the invention. According to the invention, the contact distance of the temperature fuse is then considerably smaller than the contact distance of the switch.

Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles 35 näher beschrieben. Dabei zeigt die Fig. 1 teilweise im Schnitt einen erfindungsgemäßen Übertemperatur-Grenzschutz und Fig. 2 stellt das zugehörige Schaltbild dar.The invention is described in more detail below with reference to an exemplary embodiment 35 shown in the drawings. 1 shows an overtemperature limit protection according to the invention, partly in section, and FIG. 2 shows the associated circuit diagram.

Die Darstellung in Fig. 1 entspricht der Darstellung der Fig. 2 des Stammpatentes und es sind auch die dort verwendeten Bezugszeichen eingetragen. Demgemäß sind auf einem Isolierkörper 1 parallel zueinander ein Schalter 5 und eine Sicherung 6 angeordnet. Der Strom wird über eine Leitung 7 zugeführt und 40 über ein Anschlußelement 11 abgeführt. Der Schalter 5 ist mit einem Wärmefühler 13 ausgestattet.The representation in FIG. 1 corresponds to the representation in FIG. 2 of the parent patent and the reference symbols used there are also entered. Accordingly, a switch 5 and a fuse 6 are arranged on an insulating body 1 parallel to each other. The current is supplied via a line 7 and 40 via a connection element 11. The switch 5 is equipped with a heat sensor 13.

Erfindungsgemäß ist der Wärmefühler 13 von einem Heizwiderstand 20 umgeben, der auf einem Keramikrohr 21 aufgewickelt und von einem Isolierrohr 22 ummantelt ist. Der Heizwiderstand 20 ist einerseits mit dem Anschlußelement 11, andererseits mit einer Temperatursicherung 23 elektrisch verbunden, die in einem Keramikrohr 24 angeordnet ist. Diese Temperatursicherung 23 ist ebenfalls mit dem 45 Anschlußelement 11 verbunden, sodaß sie parallel zum Heizwiderstand 20 geschaltet ist.According to the invention, the heat sensor 13 is surrounded by a heating resistor 20, which is wound on a ceramic tube 21 and covered by an insulating tube 22. The heating resistor 20 is on the one hand electrically connected to the connecting element 11 and on the other hand to a temperature fuse 23 which is arranged in a ceramic tube 24. This temperature fuse 23 is also connected to the 45 connecting element 11, so that it is connected in parallel to the heating resistor 20.

Aus dem Schaltbild nach Fig. 2, in das auch der Heizkörper 25 eingetragen ist, ergibt sich die Wirkungsweise der dargestellten Anordnung:The mode of operation of the arrangement shown results from the circuit diagram according to FIG. 2, in which the heating element 25 is also entered:

Im Normalbetrieb wird der Heizwiderstand 20 durch die Temperatursicherung 23 überbrückt, der Strom fließt zum Heizkörper 25 über den Schalter 5 und den Strompfad h. so Wird die Ansprechtemperatur der im Bereich des Heizkörpers 25 angeordneten Temperatursicherung 23 überschritten und diese ausgelöst, so wird der Strompfad h unterbrochen und der Strom fließt über den Heizwiderstand 20 bzw. den Strompfad k. Der Heizwiderstand wird dadurch erwärmt und gibt seine Wärme an den Wärmefühler 13 ab, der damit den Schalter 5 auslöst. Der Strom fließt daher über die parallel geschaltete Sicherung 6 und wird von dieser in kurzer Zeit abgeschaltet. 55 Der Schalter 5 hat z.B. einen Kontaktabstand von 10 mm und ist daher in der Lage, eine Gleichspannung von 750 V sicher zu trennen. Als Temperatursicherung 23 kann hingegen eine handelsübliche Temperatursicherung verwendet werden, die an sich für maximal 250 V Wechselspannung geeignet ist und einen Kontaktabstand von nur 1 mm hat. Da die Temperatursicherung 23 jedoch nur einen sehr niederohmi- 2In normal operation, the heating resistor 20 is bridged by the temperature fuse 23, the current flows to the radiator 25 via the switch 5 and the current path h. If the response temperature of the temperature fuse 23 arranged in the area of the radiator 25 is exceeded and triggered, the current path h is interrupted and the current flows through the heating resistor 20 or the current path k. The heating resistor is thereby heated and emits its heat to the heat sensor 13, which thus triggers the switch 5. The current therefore flows through the fuse 6 connected in parallel and is switched off by this in a short time. 55 Switch 5 has e.g. a contact distance of 10 mm and is therefore able to safely disconnect a DC voltage of 750 V. On the other hand, a commercially available temperature fuse can be used as the temperature fuse 23, which is inherently suitable for a maximum of 250 V AC voltage and has a contact distance of only 1 mm. However, since the temperature fuse 23 only has a very low resistance 2

Claims

AT 398 733 B bridges resistance, at which a maximum voltage drop of 30 V occurs when the temperature fuse is triggered, the low switching voltage does not pose any danger. Of course, numerous modifications are possible within the scope of the invention. As with the parent patent, e.g. the fuse 6 can be designed as a fuse switch or the spatial arrangement of the individual elements of the upper temperature limit protection is largely variable. 1. Overtemperature limit protection for electric radiators, in particular in electrically driven vehicles, testify to the fact that when a predetermined temperature is reached, the power supply to the radiator (25) is arranged by a spring-loaded switch that opens in the supply line and opens at the predetermined temperature (5) is switched off, a fuse (6) responding to a switch below the operating current of the radiator (25) being arranged parallel to this switch (5), according to Patent No. 397374, characterized in that in the area of a heat sensor (13) 75 switch (6) a heating resistor (20) is arranged, to which a temperature fuse (23) is connected in parallel.

2. Overtemperature limit protection according to claim 1, characterized in that the contact distance of the temperature fuse (23) is significantly smaller than the contact distance of the switch (5). 20 Including 1 sheet of drawings 25 30 35 40 45 50 3 55