JPS5855612B2 - 電気器具の過熱防止器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気器具の過熱防止器に関する。

変圧器、電気線輪、電動機、電磁石むよび安定器等にお
ける過熱を防止する手段として、本発明者の提案した実
用新案登録第１１３６５８１号の過熱保護器がある。

この過熱保護器は、２条の引出し線の間に半田合金をか
けわたし接合し、この半田合金を含む引出し線の先端部
を扁平絶縁被覆で包着したもので、かかる過熱保護器に
よれば、円筒のガラスケースやワックス類及びコイルス
プリング類を組合せた温度ヒユーズにくらべ、構造及び
取扱いが簡単となり、また作動も、コイルスプリングの
引張り力で可溶合金を切断したり、ワックス類ノ溶解で
コイルスプリングを伸長させて接点を引離すという機械
的な動作によらず、線輪の温度と電流及び交流磁気によ
る半田合金のバイブレーション動作に基づくので、温度
ヒユーズにくらべ作動が正確確実となった。

だが、この過熱防止器は、作動因子のひとつである磁気
を外部から求める方式であるため、適用し得る器具が線
輪に限られるという点、および扁平性を確保すべく半和
合金の上側と下側を直接粘着テープ類でサンドインチ状
に挟着している関係から、器具の発生磁気の弱い場合や
磁気の方向がランダムである場合に半田合金のバイブレ
ーション作用が妨げられやすく、また溶断後の半田合金
の飛散空間が小さいため再溶着のおそれがあるという点
に問題があった。

本発明は前記過熱保護器を更に改良せんとするもので、
その基本的な目的は、線輪に限らずあらゆる交流電気器
具に適用でき、しかも各々の場合において設定温度で強
力なバイブレーションを生起させ非常に正確確実に回路
を遮断することが可能で電気絶縁性も良好な過熱防止器
を提供することにある。

また本発明の他の目的とするところは、交流電気器具だ
けでなく、更に直流電気器具にむいてもその過熱を確実
に防止できる過熱防止器を提供することにある。

しかして、この目的を達成するため、本発明は単に複数
条の引出し線間に易溶合金からなる感熱素子をかけわた
し接合するだけでなく、前記感熱素子を含む引出し線の
先端部を磁石片に装着し、かつ感熱素子に対応する位置
の磁石片部位に感熱素子を容入し得る開孔を形成し、磁
石片自体で保有する磁気回路により感熱素子に強い磁力
を与えると共に、感熱素子を開孔内である自由空間で大
きく振動させて溶断を図るようになし、また溶断後の半
田合金粒を開孔内自然に落下集合させるようにしたもの
である。

更に本発明は、前記磁石片の磁極を、隣接するもの同志
が逆極となった複数組の磁極に構成し、これにより感熱
素子を単に振動させるだけでなく、全長において長さ方
向と交差する方向でかつ互いに逆向きの引張り作用を付
与し、これらにより設定温度で極めて確実に感熱素子を
溶断させ得るようにしたものである。

以下本発明電気器具の過熱防止器の実施例を添付図面で
示すものについて説明すると、第１図ないし第８図は本
発明の基本的な実施例を示すもので、磁石片１に複数条
の略平行を引出し線２の先端部を装着すると共に、両引
出し線２ａ 、２ｂの先端部間に、半田合金又はこれと
同等な易溶合金からなる感熱素子３をブリッジ状にかけ
わたし、これと引出し線２ａ、２ｂとの接触点を接合し
、更に前記磁石片１には、感熱素子３に対応する位置に
感熱素子３を容入し得る開孔４を形成し、かつ感熱素子
３を含む磁石片１のまわりに絶縁被覆５を設けたもので
ある。

次に第９図と第１０図は、複数条の引出し線２を３本以
上用い、スペア−付過熱防止器とした実施例を示すもの
で、第９図の実施例は、磁石片１に３条の引出し線２ａ
、２ｂ、２ｃを装着し、それら引出し線２ａ、２ｂ、２
ｃの先端部間に感熱素子３をかけわたし接合し、この感
熱素子３に対応する位置の磁石片１に、各々独立するか
又は一連の開孔４を形成したものである。

一方策１０図の実施例は、第１図又は第３図における２
条の引出し線２ａ、２ｂを２組用い、それらを磁石片１
に並列状に装着し、各組の感熱素子３，３に対応する位
置に、互いに独立するか又は図示の如く連結した開孔４
を形成したものである。

ここで、第１図ないし第１０図における磁石片１として
は、鉄片人工磁化磁石、セラミック（バリウムフェライ
ト）磁石、アルニコ磁石あるいは軟質バリウムフェライ
ト磁石等の金属磁性物質からなる永久磁石、あるいはゴ
ムや合成樹脂のような可塑質絶縁材刺でバリウムフェラ
イト等磁性材利を結合させた可撓性複合永久磁石を用い
得る。

ことに後者の磁石片１を用いた場合には、過熱防止対象
の電気器具表面とのなじみがよく、凹凸面があってもこ
れに密着して取付けることが可能となるため、感熱素子
３に対する伝熱効果を非常によいものとすることができ
る。

また同時にその適度の軟質性により電気器具の取付面に
傷をつけることがないというメリットがある。

次に各実施例における開孔４は、その形状は任意であり
、筐た大きさについても、その短辺側の幅は少なくとも
感熱素子３の径の２倍以上あることが好ましいが、長辺
側の幅については、第１１図イのように感熱素子３の長
さと同等あるいはそれ以上（引出し線２を横切る大きさ
）にしてもよく、あるいは第１１図口のように感熱素子
３の長さより短いものとしてもよい。

しかして、前記第１図と第３図訟よび第９図と第１０図
の各実施例における引出し線２と感熱素子３の磁石片１
に対する装着構造も特に限定はない。

即ち第１図及び第２図の如く、引出し線２を磁石片１の
上面に添装した構造としてもよく、あるいは第４図ない
し第６図のように、磁石片１の一側から厚さ方向中間部
に沿った切込み又は孔１１を設け、この切込み又は孔１
１を介して引出し線２を磁石片１に挿入してもよい。

更にこの構造に代え第７図及び第８図のように、薄い２
枚の磁石片１ａ、１ｂを用い、それら磁石片１ａ。

１ｂの間に引出し線２を挟着せしめてもよい。

後２者の場合には図示の如く感熱素子３が開孔４の中間
部に位置されるので好都合である。

第１図及び第２図の場合には、磁石片１に凹溝を形成し
てこれに引出し線２を装入するか、あるいはローラによ
る転圧等により引出し線２の先端部を開孔４中に適度に
押入れればよい。

最後に絶縁被覆５は、第１図及び第２図に示すようなモ
ールディング法等による合成樹脂皮膜であってもよいし
、第３図ないし第６図のように表面に粘着剤層の形成さ
れた絶縁紙であってもよぐ、また第７図と第８図のよう
にヒシチューブの如きであってもよく、・更には前記各
絶縁被覆物を組合せ、例えば下層として絶縁紙を貼着し
その上から合成樹脂皮膜をコーティングしたり、ヒシチ
ューブを包着したりしてもよい。

以上が、本発明の基本的構成であるが、更に本発明は磁
石片１における磁極の配列を、単に第１３図の如く２極
にせず、第１４図の４１口で例示するように、１つの磁
極の隣りに他の磁極が連続して位置した複数組の磁極を
設けることも特徴とする。

ｆＬか、いずれの場合も磁石片１は、引出し線２及び感
熱素子３を装着する以前に着磁したものであってもよく
、あるいは引出し線２等を組立て後着磁してもよい。

次に本発明による過熱防止器の作用を説明すると、本発
明過熱防止器Ａは、使用にあたり対象とする電気器具Ｂ
に装着し、引出し線２により当該電気器具と電気的に直
列に接続しておく。

即ち、対象電気器具Ｂが線輪の場合には、第１２図イの
如く１次巻線８と２次巻線９の層間、あるいは１次巻線
８又は２次巻線９０巻線間等任意の位置に装着する。

また対象電気器具Ｂが例えば電気ストーブ、電気あんか
、電気足温器その他の暖房器具や電気オーブン、電子レ
ンジ等の調理用器具や螢光灯等の照明器具である場合に
は、それらの器具にむける温度の最も高くなる位置例え
ば第１２図口の如く部品間や発熱部１０とケーシング１
２の隙間や面上に装着ないし挿入させるものであり。

これらの場合、全体が絶縁被覆５で包筐れた比較的扁平
状となっているため、装着作業が簡易であると共に、伝
熱面積を充分にとることが可能である。

しかして、上記のような状態にあっては、磁石片１から
の磁気が感熱素子３の長さ方向と直角方向から作用して
いるが、電気器具Ｂが定格の最大上昇温度以下で運転さ
れているときには、感熱素子３は溶解温度に到らず固体
の状態にあるのでバイブレーションは起こさない。

だが、その後入出力の異常等何かの故障が生じて電気器
具Ｂに過大電流が流れ、それにより電気器具Ｂの温度が
上昇し感熱素子３の設定温度に到ると感熱素子３は溶解
し自由に動き得る状態となる。

そして、この状態で感熱素子３は電気器具Ｂに流れる電
流と磁気により振動を起こし、表面張力で長さ方向中心
部が次第に細くなり最後にこの細くなってゆく中心部が
２つに分離する瞬間スパークにより完全に切断されるが
、この場合感熱素子３の振動因子である磁気は、感熱素
子の取付はベースである体積の大きな磁石片１から生じ
、かつ磁石片１そのものが第１３図のように磁気回路を
構成しているので、感熱素子３に強力かつ効率よく磁力
が作用する。

しかもこのとき感熱素子３は開孔４内に位置し、感熱素
子３のまわりに充分な大きさの自由空間が存在するので
、前記強力な磁力により感熱素子３は第１５図の如く強
力に振動し、従ってどのような交流電源の電気器具にお
いても、また線輪がリングコアのように漏洩磁気の方向
と強さが１ちまちなものである場合にも、設定温度で非
常に正確確実に回路を遮断でき１作動のバラツキも少な
くできるものである。

しかも１本発明において、磁石片１の磁極を第１４図の
ように多極配列とした場合には、前述した磁気と電流に
よる感熱素子３の振動に加え、各組の磁極により感熱素
子３の各部に、長さ方向と直角方向でかつ逆向きの引張
り作用が働くので、この互いに逆方向からの引張りない
し引きちぎり運動の相乗効果でより一層確実かつ精度よ
く感熱素子３を切断することが可能となり、従って交流
電流、直流電流を問わずあらゆる電気器具においてその
過熱を的確に防止することができる。

更に前述のようにして感熱素子３は切断されるが、この
とき感熱素子３のまわりに開孔４があるため、飛散感熱
素子粒３′は重力により第１６図の如く開孔４内に落下
し自然に集合して固化する。

そのため飛散感熱素子粒３′が再び引出し線２にライン
状に溶着するが如き現象が皆無となり、電気絶縁度を非
常によくすることができる。

なお、第９図と第１０図の実施例の場合には、３本以上
の引出し線のうち、任意の２本の引出し線２ａ、２ｂを
電気器具Ｂと直列に接続し、残る１本又は２本の引出し
線２ｃ、２ａ、２ｂについては、これを結線せずフリー
にしておく。

かくすれば、結線された引出し線２ａ、２ｂの感熱素子
３だけが前述のような挙動で切断され、他の感熱素子３
については電流が流れぬため引出し線にかけわたされた
１ま残る。

そして開路後、修復した電気器具Ｂを使用するときに、
前記のように残った感熱素子３と接合している引出し線
２ｂ 、 ２ｃ又は２ａ、２ｂを再び電気器具Ｂと直列
に接続すもので、これにより次回の過熱時に当該感熱素
子３が作動するため、複数回にわたり有効な過熱防止を
図ることができる。

以上のように、本発明の第１発明によるときには、感熱
素子３を、開孔４という自由空間で、引出し線２，２を
流れる電流と電気器具Ｂからの伝熱と、体積が大きくそ
れ自体に磁気回路をもつ磁石片１からの強力な磁気とに
より効率よく振動させるので、線輪に限られることなく
、あらゆる商用交流電源で用いられる電気器具の過熱を
非常に精度よく確実に防止できる。

また前記開孔４が同時に溶断後の感熱素子３の収容部と
して機能するため、電気絶縁性に信頼のある過熱防止器
とすることができる。

更に全体として部品数が少なく、磁石片１が感熱素子３
や引出し線２の取付は基板としても機能するので、製作
が容易でバラツキの少ない過熱防止器とすることができ
るものである。

更に本発明の第２発明によるときには、磁石片１に、隣
り合う極同志が異なった複数組の極磁を設けたので、前
述した第１発明による挙動に加え、感熱素子３に複雑な
引きちぎり動作が作用し、従って切断効果をより一層確
実かつ正確にすることができる。

そのため対象電気器具が交流電源によるものに限られず
、直流電源を用いた電気器具にも適用することが可能と
なり、それらあらゆる電気器具において、過熱防止の高
い精度と信頼性を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による過熱防止器の一実施例を示す一部
切欠平面図、第２図は同じく第１図■−■線に沿う断面
図、第３図は本発明の別の実施例を示す一部切欠平面図
、第４図は第３図の背面図、第５図は第３図Ｖ−ｖ線に
唱う断面図、第６図は第３図Ｖｌ−Ｖｌ線に暗う断面図
、第７図は本発明の他の実施例を示す縦断背面図、第８
図は同じく第７図■−■線に暗う断面図、第９図は本発
明の別の実施例を示す一部切欠平面図、第１０図は更に
本発明の他の実施例を示す横断面図、第１１図イ、口は
夫々本発明における開孔の実施態様を例示する説明図、
第１２図イ、口は本発明過熱防止器の使用状態を例示す
る断面図、第１３図は本発明における磁石片の磁束分布
状態を示す説明図、第１４図イ、口は本発明にむける磁
石片の磁極配列態様を例示する説明図、第１５図は本発
明にむける感熱素子の作動状態を示す断面図、第１６図
は溶断後の状態を示す断面図である。 図面において、１・・・磁石片、２・・・複数条の引出
し線、３・・・感熱素子、４・・・開孔、５・・・絶縁
被覆を各示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 易溶合金からなる感熱素子３をかけわたし接合した
   複数の引出し線２の先端部を磁石片１に装着し、前記磁
   石片１には、感熱素子３に対応する位置に開孔４を形成
   し、磁石片１のまわりに絶縁被覆５を設けたことを特徴
   とする電気器具の過熱防止器。 ２ 引出し線２が２本である特許請求の範囲第１項に記
   載の電気器具の過熱防止器。 ３ 引出し線２が３本以上である特許請求の範囲第１項
   に記載の電気器具の過熱防止器。 ４ 磁石片１が、金属磁性物を磁化した永久磁石である
   特許請求の範囲第１項に記載の電気器具の過熱防止器。 ５ 磁石片１が、軟質電気絶縁物と磁性材料を複合させ
   た可撓性のある軟質永久磁石である特許請求の範囲第１
   項に記載の電気器具の過熱防止器。 ６ 引出し線２の装着位置が、磁石片１の上面である特
   許請求の範囲第１項に記載の電気器具の過熱防止器。 ７ 引出し線２の装着位置が、磁石片１の厚さ方向中間
   部である特許請求の範囲第１項に記載の電気器具の過熱
   防止器。 ８ 開孔４が、感熱素子３の長さと同等もしくはそれ以
   上の大きさである特許請求の範囲第１項に記載の電気器
   具の過熱防止器。 ９ 開孔４が、感熱素子３の全長より短い大きさである
   特許請求の範囲第１項に記載の電気器具の過熱防止器。 １０ 易溶合金からなる感熱素子３をかけわたし接合
   した複数の引出し線２の先端部を磁石片１に装着し、前
   記磁石片１には感熱素子３に対応する位置に開孔４を形
   成し、かつ前記磁石片１に、隣接する同志が極の異なっ
   た複数組の磁極を配設し、磁石片１の１わりに絶縁被覆
   ５を設けたことを特徴とする電気器具の過熱防止器。 １１ 引出し線２が２本である特許請求の範囲第１０
   項に記載の電気器具の過熱防止器。 １２ 引出し線２が３本以上である特許請求の範囲第
   １０項に記載の電気器具の過熱防止器。 １３ 磁石片１が、金属磁性物を磁化した永久磁石で
   ある特許請求の範囲第１０項に記載の電気器具の過熱防
   止器。 １４ 磁石片１が、軟質電気絶縁物と磁性材料を複合
   させた可撓性のある軟質永久磁石である特許請求の範囲
   第１０項に記載の電気器具の過熱防止器。 １５ 引出し線２の装着位置が、磁石片１の上面であ
   る特許請求の範囲第１０項に記載の電気器具の過熱防止
   器。 １６ 引出し線２の装着位置が、磁石片１の厚さ方向中
   間部である特許請求の範囲第１０項に記載の電気器具の
   過熱防止器。 １７ 開孔４が、感熱素子３の長さと同等もしくはそれ
   以上の大きさである特許請求の範囲第１０項に記載の電
   気器具の過熱防止器。 １８ 開孔４が、感熱素子３の全長より短い大きさで
   ある特許請求の範囲第１０項に記載の電気器具の過熱防
   止器。