JPH0336919A - ソレノイドの過熱防止装置 - Google Patents
ソレノイドの過熱防止装置Info
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- JPH0336919A JPH0336919A JP1167018A JP16701889A JPH0336919A JP H0336919 A JPH0336919 A JP H0336919A JP 1167018 A JP1167018 A JP 1167018A JP 16701889 A JP16701889 A JP 16701889A JP H0336919 A JPH0336919 A JP H0336919A
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- JP
- Japan
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- ptc thermistor
- thermistor
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- series
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は主として自動車のトランクラッチ等に使われて
いるソレノイドの過熱防止装置に関する。
いるソレノイドの過熱防止装置に関する。
[従来の技術]
自動車のトランクラッチ、ドアラッチの開閉にソレノイ
ドが使われていることは周知の通りである。このソレノ
イドはソレノイドのコイルに電流を流し、その起磁力に
よりラッチを開閉するものである。この場合、ソレノイ
ドのコイルに電流を流す時間はソレノイドの焼損を防ぐ
ために、通常は極めて短い時間としている。
ドが使われていることは周知の通りである。このソレノ
イドはソレノイドのコイルに電流を流し、その起磁力に
よりラッチを開閉するものである。この場合、ソレノイ
ドのコイルに電流を流す時間はソレノイドの焼損を防ぐ
ために、通常は極めて短い時間としている。
誤操作や誤動作等により、ソレノイドのコイルに一定時
間以上電流を流し続けると、ソレノイドが発熱して、つ
いには過熱して焼損することになる。
間以上電流を流し続けると、ソレノイドが発熱して、つ
いには過熱して焼損することになる。
これを防止するため、従来はソレノイドのコイルに温度
ヒユーズ又はサーモスタットを直列に接続する。コイル
が過熱されて所定の温度になると、温度ヒユーズ又はサ
ーモスタットが動作して回路を開き、コイルに流れる電
流を遮断して、過熱によるソレノイドの焼損を防止して
いた。
ヒユーズ又はサーモスタットを直列に接続する。コイル
が過熱されて所定の温度になると、温度ヒユーズ又はサ
ーモスタットが動作して回路を開き、コイルに流れる電
流を遮断して、過熱によるソレノイドの焼損を防止して
いた。
[発明が解決しようとする課題]
ところで、温度ヒユーズは非常に小型軽量でソレノイド
のケーシングに収納し易く、価格も比較的安価なので、
広く使われている。
のケーシングに収納し易く、価格も比較的安価なので、
広く使われている。
しかし、過熱保護素子である温度ヒユーズはソレノイド
の過熱により一度断線すると、二度と使用できない。こ
のため、ソレノイドが使用できなくなり、ソレノイドを
新しいものと交換しなければならず、不経済であるとい
う問題点があった。
の過熱により一度断線すると、二度と使用できない。こ
のため、ソレノイドが使用できなくなり、ソレノイドを
新しいものと交換しなければならず、不経済であるとい
う問題点があった。
又、サーモスタット、即ちバイメタルは温度ヒユーズに
比べると大きく、ソレノイドのケーシングに収納し難く
、価格も比較的高価なので、温度ヒユーズ程には使用さ
れていない。サーモスフ・ソトは設定温度以上で回路を
開き、それ以下で回路を閉じるので繰り返して使用でき
、ソレノイドを交換する必要は生じない。
比べると大きく、ソレノイドのケーシングに収納し難く
、価格も比較的高価なので、温度ヒユーズ程には使用さ
れていない。サーモスフ・ソトは設定温度以上で回路を
開き、それ以下で回路を閉じるので繰り返して使用でき
、ソレノイドを交換する必要は生じない。
しかし、サーモスタットは設定温度付近で開閉動作を繰
り返すので、ソレノイドは設定温度付近でオン・オフ制
御されることになる。このため、サーモスタットは真に
ソレノイドの過熱を防止するものではないという問題点
があった。
り返すので、ソレノイドは設定温度付近でオン・オフ制
御されることになる。このため、サーモスタットは真に
ソレノイドの過熱を防止するものではないという問題点
があった。
従って、ソレノイドの交換が面倒であるにも拘らず、サ
ーモスタットよりも温度ヒユーズの方がソレノイドの過
熱防止に多く使用されているのが現状である。
ーモスタットよりも温度ヒユーズの方がソレノイドの過
熱防止に多く使用されているのが現状である。
本発明は上述した温度ヒユーズ及びサーモスタットをソ
レノイドの過熱防止に使用することによる問題点を解決
するためになされたもので、小型で収納性にすぐれ、繰
り返して使用できるソレノイドの過熱防止装置を提供す
ることを目的とする。
レノイドの過熱防止に使用することによる問題点を解決
するためになされたもので、小型で収納性にすぐれ、繰
り返して使用できるソレノイドの過熱防止装置を提供す
ることを目的とする。
[課題を解決するための手段]
本発明に係るソレノイドの過熱防止装置は、ソレノイド
に直列に接続したPTCサーミスタを有し、このPTC
サーミスタをスイッチング温度が90℃以上120℃以
下の材料で形成して、ソレノイドに取り付けている。
に直列に接続したPTCサーミスタを有し、このPTC
サーミスタをスイッチング温度が90℃以上120℃以
下の材料で形成して、ソレノイドに取り付けている。
[作用]
本発明に係るソレノイドの過熱防止装置は、ソレノイド
に所定期間通電すると、PTCサーミスタが90℃〜(
20℃になり、PTCサーミスタ自f本の抵抗増加によ
って回路電流が制限される。
に所定期間通電すると、PTCサーミスタが90℃〜(
20℃になり、PTCサーミスタ自f本の抵抗増加によ
って回路電流が制限される。
[実施例]
以下、本発明の一実施例を添付図面を参照して詳細に説
明する。
明する。
第1図に示したソレノイドの過熱防止装置は、スイッチ
4が閉じると、電源]からソレノイド2及びPTCサー
ミスタに電流が流れ、ソレノイド2が動作する。
4が閉じると、電源]からソレノイド2及びPTCサー
ミスタに電流が流れ、ソレノイド2が動作する。
ソレノイド2に所定時間以上電流が流れ続けると、ソレ
ノイド2の温度上昇及びサーミスタ3自体の自己発熱に
よる温度上昇により、サーミスタ3の抵抗値が急激に増
加しく第3図参照)、回路に流れる電流が制限され、ソ
レノイドの過熱が防止される。このソレノイドの過熱防
止装置の過熱防止特性は、PTCサーミスタ3の電気的
特性及び構造的特性によってほぼ決定される。
ノイド2の温度上昇及びサーミスタ3自体の自己発熱に
よる温度上昇により、サーミスタ3の抵抗値が急激に増
加しく第3図参照)、回路に流れる電流が制限され、ソ
レノイドの過熱が防止される。このソレノイドの過熱防
止装置の過熱防止特性は、PTCサーミスタ3の電気的
特性及び構造的特性によってほぼ決定される。
ソレノイド2はコイルを中空同心円筒状、即ちドーナツ
状に巻いて構成するのが一般的である。
状に巻いて構成するのが一般的である。
そこで、ソレノイド2の温度変化に対する追従性を向上
させるため、第2図に示すようにPTCサーミスタ3は
その形状をドーナツ状として、ソレノイド2のケーシン
グ5内に取り付ける。
させるため、第2図に示すようにPTCサーミスタ3は
その形状をドーナツ状として、ソレノイド2のケーシン
グ5内に取り付ける。
ドーナツ状にしたPTCサーミスタ3の材料としては、
人手のし易さ、価格の面等から最も一般的なチタン酸バ
リウム(B a T io 3)系セラミックスを使用
する。但し、PTCサーミスタ3はBaTiO3系セラ
ミックス以外に、酸化バナジウム(V2O3)系セラミ
ックス、導電性物質と樹脂とのコンポジット等をその材
料としてもよい。
人手のし易さ、価格の面等から最も一般的なチタン酸バ
リウム(B a T io 3)系セラミックスを使用
する。但し、PTCサーミスタ3はBaTiO3系セラ
ミックス以外に、酸化バナジウム(V2O3)系セラミ
ックス、導電性物質と樹脂とのコンポジット等をその材
料としてもよい。
なお、PTCサーミスタ3はソレノイド2の一端に設け
るときは、ドーナツ形状にすると嵌合し易くなり確かに
好ましいが、第4図(a)又は(1))に示すように、
ソレノイド2の他の位置に設けても良いし、その形状を
特にドーナ形状に限定するものではない。PTCサーミ
スタ3をソレノイド2の中空部分に取り付けてもよい。
るときは、ドーナツ形状にすると嵌合し易くなり確かに
好ましいが、第4図(a)又は(1))に示すように、
ソレノイド2の他の位置に設けても良いし、その形状を
特にドーナ形状に限定するものではない。PTCサーミ
スタ3をソレノイド2の中空部分に取り付けてもよい。
また、PTCサーミスタ3の材料としてBaTiO3系
セラミックスを使用した場急には、PTCサーミスタ3
のスイッチング温度はBaTiO3系セラミックスのキ
ュリー点に対応して変化する。そして、B a 710
3系セラミツクスのキュリー点は約120℃であるが、
Baサイトに代えてストロンチウムS「を増やすのに従
って下がり、Baサイトに代えて鉛pbを増やすのに従
って上がる。従って、PTCサーミスタ3のスイツチン
グ温度を任意かつ容易に設定できることになる。
セラミックスを使用した場急には、PTCサーミスタ3
のスイッチング温度はBaTiO3系セラミックスのキ
ュリー点に対応して変化する。そして、B a 710
3系セラミツクスのキュリー点は約120℃であるが、
Baサイトに代えてストロンチウムS「を増やすのに従
って下がり、Baサイトに代えて鉛pbを増やすのに従
って上がる。従って、PTCサーミスタ3のスイツチン
グ温度を任意かつ容易に設定できることになる。
本発明では、PTCサーミスタ3の抵抗値はソレノイド
の抵抗値の約11%以下に設定するのが望ましい。その
理由は、次の通りである。
の抵抗値の約11%以下に設定するのが望ましい。その
理由は、次の通りである。
PTCサーミスタ3は温度ヒユーズ及びサーモスタット
等のように温度だけでなく、回路電圧や放熱条件等、周
囲の条件によっても大きく変化する。
等のように温度だけでなく、回路電圧や放熱条件等、周
囲の条件によっても大きく変化する。
例えば、PTCサーミスタ3を自動車に使用するときは
、ソレノイド2の電圧がIOV〜16V1周囲温度が一
40℃から+90℃程度の変動を考慮する必要がある。
、ソレノイド2の電圧がIOV〜16V1周囲温度が一
40℃から+90℃程度の変動を考慮する必要がある。
かかる事情に鑑み、lO〜18Vの定電源下でPTCサ
ーミスタ3の抵抗増加により回路電流を十分に制限する
に足るPTCサーミスタ3のソレノイド2に対する抵抗
比率を考えてみる。
ーミスタ3の抵抗増加により回路電流を十分に制限する
に足るPTCサーミスタ3のソレノイド2に対する抵抗
比率を考えてみる。
まず、本発明をもってして、自動車のラッチの開閉動作
を行わせる場合、誤作動・誤操作を防止するためには、
回路通電後、直ちにラッチ開閉動作を起こすようでは実
用性に欠ける。その一方で、通電後長時間経過しないと
、その動作を起こさないようでも実用性に欠ける。かか
る実用上の見地から、PTCサーミスタのスイッチング
温度に至る電流制限応答時間を、4〜7秒以上と見積も
ることができる。
を行わせる場合、誤作動・誤操作を防止するためには、
回路通電後、直ちにラッチ開閉動作を起こすようでは実
用性に欠ける。その一方で、通電後長時間経過しないと
、その動作を起こさないようでも実用性に欠ける。かか
る実用上の見地から、PTCサーミスタのスイッチング
温度に至る電流制限応答時間を、4〜7秒以上と見積も
ることができる。
次に、第5図はPTCサーミスタ3の最も苛酷な使用条
件として、ソレノイド2の電圧が18Vで、温度が+9
0℃の場合におけるソレノイド2に対するPTCサーミ
スタ3の抵抗比率と、電流制限応答時間との関係を示し
た特性図である。この特性図において、電流制限応答時
間を4〜7秒以上とすると、約11%以下の抵抗比率と
ならざるを得ない。
件として、ソレノイド2の電圧が18Vで、温度が+9
0℃の場合におけるソレノイド2に対するPTCサーミ
スタ3の抵抗比率と、電流制限応答時間との関係を示し
た特性図である。この特性図において、電流制限応答時
間を4〜7秒以上とすると、約11%以下の抵抗比率と
ならざるを得ない。
なお、ソレノイド2に対するPTCサーミスタの抵抗比
率が小さくなる程ソレノイド2に印加される回路電圧の
割合が大きくなって、電力損失も小さくなり好ましい。
率が小さくなる程ソレノイド2に印加される回路電圧の
割合が大きくなって、電力損失も小さくなり好ましい。
しかし、第3図に示すように、現状のPTCサーミスタ
は、スイッチング温度t 以上で抵抗変化幅がlO〜1
05倍なので、抵抗比率を余りに小さくし過ぎると、電
流制限が不十分となったり、又は電流制限しなくなるお
それがある。従って、実用的には、抵抗比率は1%以上
が好ましい。
は、スイッチング温度t 以上で抵抗変化幅がlO〜1
05倍なので、抵抗比率を余りに小さくし過ぎると、電
流制限が不十分となったり、又は電流制限しなくなるお
それがある。従って、実用的には、抵抗比率は1%以上
が好ましい。
本発明では、PTCサーミスタ3の材料の抵抗値が急激
に増加する温度t ”C(以下、スイッチング温度と
いう)を90℃以上120℃以下に設定する(第3図参
照)。
に増加する温度t ”C(以下、スイッチング温度と
いう)を90℃以上120℃以下に設定する(第3図参
照)。
これは、スイッング温度が90℃以下であると、通電に
よる正常な範囲の温度上昇によりPTCサーミスタ3の
抵抗変化がラッチの開閉動作等の所望の動作を行えなく
なる。又、スイッチング温度が120℃以上であると、
電流制限状態にならず、ソレノイド2が焼損するおそれ
があるからである。
よる正常な範囲の温度上昇によりPTCサーミスタ3の
抵抗変化がラッチの開閉動作等の所望の動作を行えなく
なる。又、スイッチング温度が120℃以上であると、
電流制限状態にならず、ソレノイド2が焼損するおそれ
があるからである。
更に本発明の一実施例として、自動車ドアラッチ用ソレ
ノイドの過熱防止装置を考えた場合、PTCサーミスタ
材料の抵抗比率に上限があることがわかる。例えば、上
記自動車ドアラッチにおいて、そのケース内径:D−3
0φ關、ラッチ外径:d−10+11φ、ケース長さ:
L−fio關、ソレノイド抵抗:R−3Ω、PTC抵抗
:R−0,3Ωp (抵抗比率R,/Rc−10%)であるとする。
ノイドの過熱防止装置を考えた場合、PTCサーミスタ
材料の抵抗比率に上限があることがわかる。例えば、上
記自動車ドアラッチにおいて、そのケース内径:D−3
0φ關、ラッチ外径:d−10+11φ、ケース長さ:
L−fio關、ソレノイド抵抗:R−3Ω、PTC抵抗
:R−0,3Ωp (抵抗比率R,/Rc−10%)であるとする。
かかる条件において、(1)ディスク型、(2〉 ド
ーナツ型、〈3〉正方形、(4)長方形の各PTCサー
ミスタを上記自動車ドアラッチに取付けた場合について
以下説明する。
ーナツ型、〈3〉正方形、(4)長方形の各PTCサー
ミスタを上記自動車ドアラッチに取付けた場合について
以下説明する。
(1)ディスク型PTCサーミスタの場合・ディスク型
D(am)は次式で表される。
D(am)は次式で表される。
π R
(ρ:比抵抗(Ωcal)、t:厚さ(crn))(小
型化の要請以下同じ) eこのサーミスタを実用に鑑みて、D<13φmmのも
のとし、かつソレノイド側面に取付けるとする。
型化の要請以下同じ) eこのサーミスタを実用に鑑みて、D<13φmmのも
のとし、かつソレノイド側面に取付けるとする。
・このサーミスタの強度を十分なものとするためには、
t≧0.5mmでなければならない。
t≧0.5mmでなければならない。
・以上を考慮して、第6図が得られ、そして第6図より
、ρ<10Ω0が得られる。
、ρ<10Ω0が得られる。
(2〉 ドーナツ型PTCサーミスタの場合・外径:
D
(mm )
、内径=D1
(+am)
D<30!Illφ
;一端に嵌合
(実用上の見地から;
2 ) (強度上の見地から)tao、75
nn J ・以上を考慮して第7図が得られ、そして第7図より、
ρは一定範囲に限定される。実用上はt = 1.5〜
2.0 m1mとなる。
nn J ・以上を考慮して第7図が得られ、そして第7図より、
ρは一定範囲に限定される。実用上はt = 1.5〜
2.0 m1mとなる。
よって、ρく7Ω(7)が得られる。
〈3〉正方形PTCサーミスタの場合
・−辺:D (關)
・ρ<13us;側面(実用上の見地から)t≧0.5
mm (強度上の見地から)・以上を考慮して第8
図が得られ、そして第8図より、ρ<10Ω印が得られ
る。
mm (強度上の見地から)・以上を考慮して第8
図が得られ、そして第8図より、ρ<10Ω印が得られ
る。
(4) 1 : 2長方形PTCサーミスタの場合短辺
長:i!(m+s) R ・N<13m1;側面取付け(実用上の見地から)・t
″2tO,5m+s (強度上の見地から)・
以上を考慮して第9図が得られ、そして、第9図よりρ
≦20Ωが得られる。
長:i!(m+s) R ・N<13m1;側面取付け(実用上の見地から)・t
″2tO,5m+s (強度上の見地から)・
以上を考慮して第9図が得られ、そして、第9図よりρ
≦20Ωが得られる。
本発明では、PTCサーミスタ3をソレノイド2のケー
シング5内に取付けたが、必要に応じてPTCサーミス
タ3をソレノイド2と部分的に又は全面的に熱結合させ
てもよい。例えば、ソレノイド2のケーシング5内にP
TCサーミスタ3を埋め込んで熱的結合をしたり、熱伝
達部材である金属板を介してPTCサーミスタ3とソレ
ノイド2とを熱的結合したりする。これにより、ソレノ
イド2との間の熱応答性をより高めることができる。
シング5内に取付けたが、必要に応じてPTCサーミス
タ3をソレノイド2と部分的に又は全面的に熱結合させ
てもよい。例えば、ソレノイド2のケーシング5内にP
TCサーミスタ3を埋め込んで熱的結合をしたり、熱伝
達部材である金属板を介してPTCサーミスタ3とソレ
ノイド2とを熱的結合したりする。これにより、ソレノ
イド2との間の熱応答性をより高めることができる。
[発明の効果]
以上説明したように本発明によれば、PTCサーミスタ
自体の抵抗増加により回路電流を制限するようにしたの
で、PCTサーミスタを有効に利用することができ、こ
のため小型化ができ、ソレノイドのケーシングに容易に
収納できる。また、繰り返して使用することができるの
で、交換が不要で経済的であり、低価格で装置を実現で
きる。
自体の抵抗増加により回路電流を制限するようにしたの
で、PCTサーミスタを有効に利用することができ、こ
のため小型化ができ、ソレノイドのケーシングに容易に
収納できる。また、繰り返して使用することができるの
で、交換が不要で経済的であり、低価格で装置を実現で
きる。
第1図は本発明の一実施例に係るソレノイドの過熱防止
装置の回路図、第2図はソレノイドのケーシングに収納
したPTCサーミスタの説明図、第3図はPTCサーミ
スタの温度−抵抗特性曲線、第4図(a) 、(b)は
ソレノイドの一端又は側面に設けたPTCサーミスタの
説明図、i5図は抵抗比率に対する電流制限応答時間と
の関係を示す図、第6図〜第9図はそれぞれPTCサー
ミスタの形状の寸広例を示した図である。 1・・・m源、2−・・ソレノイド、3・・・PTCサ
ーミスタ、 4・・・スイッチ。
装置の回路図、第2図はソレノイドのケーシングに収納
したPTCサーミスタの説明図、第3図はPTCサーミ
スタの温度−抵抗特性曲線、第4図(a) 、(b)は
ソレノイドの一端又は側面に設けたPTCサーミスタの
説明図、i5図は抵抗比率に対する電流制限応答時間と
の関係を示す図、第6図〜第9図はそれぞれPTCサー
ミスタの形状の寸広例を示した図である。 1・・・m源、2−・・ソレノイド、3・・・PTCサ
ーミスタ、 4・・・スイッチ。
Claims (2)
- (1)ソレノイドに直列に接続したPTCサーミスタを
備えたソレノイドの過熱防止装置であって、前記PTC
サーミスタを、スイッチング温度が90℃以上120℃
以下の材料で形成して、前記ソレノイドに取り付けたこ
とを特徴とするソレノイドの過熱防止装置。 - (2)PTCサーミスタは、前記ソレノイドと部分的又
は全面的に熱結合させたことを特徴とする請求項1記載
のソレノイドの過熱防止装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1167018A JPH0336919A (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | ソレノイドの過熱防止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1167018A JPH0336919A (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | ソレノイドの過熱防止装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0336919A true JPH0336919A (ja) | 1991-02-18 |
Family
ID=15841864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1167018A Pending JPH0336919A (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | ソレノイドの過熱防止装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0336919A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007062665A1 (de) | 2007-12-24 | 2009-06-25 | Robert Bosch Gmbh | Magnetbetätigte Ventilanordnung und Betätigungsmagnet |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5159360A (en) * | 1974-11-20 | 1976-05-24 | Tokyo Shibaura Electric Co | Makisenno hogosochi |
| JPS5226930B2 (ja) * | 1973-09-22 | 1977-07-16 | ||
| JPS5950408B2 (ja) * | 1975-12-12 | 1984-12-08 | 株式会社日立製作所 | 圧延機のロ−ル偏心補償方法 |
-
1989
- 1989-06-30 JP JP1167018A patent/JPH0336919A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5226930B2 (ja) * | 1973-09-22 | 1977-07-16 | ||
| JPS5159360A (en) * | 1974-11-20 | 1976-05-24 | Tokyo Shibaura Electric Co | Makisenno hogosochi |
| JPS5950408B2 (ja) * | 1975-12-12 | 1984-12-08 | 株式会社日立製作所 | 圧延機のロ−ル偏心補償方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007062665A1 (de) | 2007-12-24 | 2009-06-25 | Robert Bosch Gmbh | Magnetbetätigte Ventilanordnung und Betätigungsmagnet |
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