JPS597714Y2 - 線輪の過熱防止器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は線輪の過熱防止器の改良に関する。

変圧器、電気線輪、電動機、電磁石及び安定器等におけ
る線輪の過熱は、これを放置すると火災等の大事故に繋
がるので、安全対策上次第に厳しい規制がなされる傾向
にある。

その対策として、本考案者は実用新案登録第１１３６５
８１号（昭和５０年実用新案出願公告第３８７４８号）
において、従来の温度ヒューズや巻線一部細線化方式に
代わる新規な過熱防止器を提案した。

その構造は２条のほぼ平行な引出し線の先端部間に半田
合金をかけわたし接合し、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ある。

この過熱防止器によれば、その小型扁平性により線輪内
部に自在に取付けることが可能となると共に取扱いと製
作を容易且つ安価にできる。

また、使用に際し、半田合金の軸線を巻線と平行になる
ごとく線輪に装着し、これと電気的に直列に接続してお
けば、過大電流により線輪が設定温度以上に過熱したと
きに、扁平絶縁被覆内で半田合金は溶解し、しかも、さ
きのごとく半田合金の軸線が巻線と平行に位置し、磁束
を直角に横切る関係にあるため、溶解した半田合金は線
輪に流れる交流電流と交流磁気によりバイブレーション
を起し、表面張力で沖心部が次第に細くなって分離する
。

従って従前の過熱防止手段に較べ設定温度でかなり正確
に回路を遮断することが可能となった。

ただ、この過熱防止器は、半田合金の上側と下側とを直
接粘着テープ類でサンドイツチ状に挾着しているので、
たとえば、適用すべき線輪がリングコアタイプのように
漏洩磁気の方向と強さがまちまちなものである，場合や
、全体に交流磁気の弱いタイプのものである場合に、半
田合金のバイブレーション作用が弱くなる懸念があり、
またバイブレーション作用で溶断したときの半田合金の
飛散空間が小さいため、電気絶縁度の均一性に問題があ
った。

本考案は上記従来の過熱防止器を更に改良せんとするも
ので、複数条の引出し線を添着し、それら引出し線の先
端部間に感熱素子をかけわたし接合するだけでなく、そ
れら引出し線と感熱素子とのユニットを、電気絶縁材料
からなる基片に添着し、且つ感熱素子の近くの引出し線
間の基片面に凹所を形或し、この凹所により磁性片を正
確に位置決めして取付け得るようになし、更に感熱素子
の直下の基片面に、少なくとも感熱素子の長さ方向中間
部を容入し得る凹部を形威し、これらにより感熱素子の
バイブレーショントルクを強力且つ効率のよいものとな
し、もって磁気の方向がランダムであったり磁気の弱い
線輪に用いても、設定温度で正確確実に回路を遮断でき
るようにし、更に前記凹部により、溶断後の飛散感熱素
子粒をうまく集合させ、溶断後感熱素子が再溶着して通
電状態になる現象を起こさせないようにしたことを特徴
とするものである。

以下本考案の実施例を添付図面に基づいて説明すると、
第１図ないし第４図は本考案過熱防止器の一実施例を示
し、また第５図と第６図は別の実施例を示すもので、電
気絶縁材料からなる基片１の表面に、複数本のほぼ平行
な引出し線２，２を添着し、それら引出し線２，２の先
端部間に半田合金またはこれと同質の易溶金属からなる
線状又はピン状の感熱素子３をブリッジ状にかけわたし
、それら感熱素子３と引出し線２，２の接触点を接合し
、前記基片１には、前記感熱素子３の近くの引出し線２
，２間の位置に凹所４を形或する。

この凹所４は第３図及び第４図のように、基片１の厚さ
方向を貫通しない有底のものであってもよく、あるいは
第６図のように基片１の表裏面に到った窓孔であっても
よく、いずれの場合にも前記凹所４には鉄やニッケル等
の材質からなる磁性片５を装着（嵌着）する。

そして、更に前記基片１には、前記感熱素子３の直下位
置に凹部６を形或する。

この凹部６は、図示のように基片１の表裏面に到った窓
孔であってもよいが、場合によれば基片１の裏面まで到
らぬ窪みであってもよい。

そして、いずれの場合も、引出し線２，２と感熱素子３
及び磁性片５を含めた基片１のまわりに扁平な絶縁被覆
７を設けるものである。

ここで、前記凹部６の形状は任意であり、またその大き
さも、その短辺側の幅については、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。

一方、長辺側の幅については、第７図イのように少なく
とし長さ方向中間部を含む大きさとすることが必要であ
るが、上限については第７図口のように引出し線２，２
に近い位置までとし、あるいは第７図ハのように引出し
線２，２を横切り感熱素子全長にわたって形或してもよ
い。

次に、基片１は電気的絶縁材料であれば特に限定はない
。

例えば、プレスポードやプレスパンなどの絶縁紙類や、
塩化ビニル、ポリエチレンなどの合戒樹脂薄板やガラス
繊維質の薄板あるいはゴム薄板などを用い得る。

このうち、基片１をゴム質などの柔軟性材料で構或した
場合には、適度の可撓性により線輪内の取付部によりな
じみ、巻線との密着性を非常に良いものとすることがで
きる。

次に絶縁被覆７は、表面に粘着剤面の形戊された絶縁紙
や絶縁テープであっても（第１図）、また熱可塑性合或
樹脂チューブであっても（第５図）、あるいはモールデ
イング法や浸漬法や吹付け法による合或樹脂皮膜であっ
てもよい。

いずれにしても、この絶縁被覆７は、凹所４や凹部６が
窓孔である場合は、基片１の全周を包着していることが
必要であるが、凹所４や凹部６がいわゆる有底状のもの
である場合には、基片１の表面（引出し線や感熱素子の
添着面側）のみに施してもよい。

一方、磁性片５については、これを第１図ないし第４図
のように感熱素子３に対し片側だけに配してもよいが、
第５図のように感熱素子３を挾んでその両側に配しても
よく、また図示しないが各側において一個でなく複数個
としてもよい。

更に、感熱素子３は、凹部６の表面より内に位置される
ことが好ましく、これを図る方法には引出し線２，２の
添着位置の基片１に条溝８を形或して引出し線２，２の
高さを減じる方法をとってもよく、あるいは絶縁被覆７
を設けた後、ローラの如きによる転圧で引出し線２，２
を少しく圧扁すると共に、感熱素子３を凹部６内に押入
れさせる方法をとってもよい。

以上のような構戊からなる本考案過熱防止器の使用法と
作用を説明すると、本考案過熱防止器は、線輪における
１次巻線と２次巻線の間、１次巻線の層間中あるいは２
次巻線の層間中等と任意の位置に装着し、このとき感熱
素子３が巻線と平行状に位置するようにし、そして引出
し線２，２によりコイルと電気的に直列に接続しておく
ものである。

かくすれば、過熱防止器は線輪における温度のもつとも
高い位置において、巻線との間に温度差を生じさせない
ようにうまく取付けられることになる。

かくして入出力及び線輪の巻線に異常が生じて過大電流
が流れ、それにより線輪が過熱しそれが設定値を越える
と感熱素子３は溶解を始め、そして感熱素子３は巻線と
平行状つまり磁束を直角に横切るように位置されている
ので、溶解した感熱素子は線輪に流れる交流電流と交流
磁気により振動を起こし、且つ表面張力で長さ方向中心
部が次第に細くなり、最後にそ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って完全に切断され
る。

ここにおいて、線輪の交流磁気が弱い場合や磁気方向が
ランダムである場合、従来の過熱防止器では、粗な磁束
がそのまま上下を粘着テープで挾着された感熱素子に作
用していたが、本考案では感熱素子３の近くに形威した
凹所４に磁性片５を装着しているので、線輪の磁界によ
る磁気誘導により磁性片５には両極が生じ、この磁性片
５により磁束を吸い寄せる作用が働く。

そのため線輪の磁気が弱く磁束分布が粗であっても、第
８図や第９図のように磁性片５の部分で磁束が集束され
て密となり、磁性片５の端面から強い磁束となって感熱
素子３に作用する。

そのため、発生磁気が弱い場合にも感熱素子３へ強力且
つ効率よく磁気を与えることができ、しかも、まわりに
絶縁被覆７が密着して包囲されそのまわりから巻線９で
強圧されているにもかかわらず、感熱素子３の外周に凹
部６という好ましい自由空間（振動用空間）が存在する
。

それにより上記した磁性片５による磁力増強効果と相乗
してバイブレーション作用が確実強力なものとなり、ど
のような巻線形態の線輪においても設定温度で正確確実
に回路を遮断することができるものである。

しかも感熱素子３は最終的にスパークで切断されるが、
このとき前記凹部６が感熱素子３の飛散空間としても機
能し、即ち飛散感熱素子群３ａは、重力により第１０図
のように自然に凹部６゛内の下側に集合する。

そしてこのとき、磁性片５は凹所４に嵌着され凹部６と
一定の距離を保っている。

そのため、飛散感熱素子群３ａが再び引出し線２，２間
でライン状に溶着したり、あるいは磁性片５とライン状
に溶着したりする現象が皆無となり、電気絶縁度を非常
に良いものとすることができるものである。

以上のように本考案によるときには、感熱素子３のまわ
りの基片１に凹部６を設けて振動用自由空間を得しめる
と共に、感熱素子３に近い位置に装着した磁性片５によ
り磁気を集束して感熱素子に与えるようにしているので
、それらの相乗効果により線輪の磁気方向がランダムで
あったり磁気が弱い場合にも、感熱素子３のバイブレー
ショントルクを強力且つ確実なものとすることができ、
これにより設定温度で非常に正確且つ確実に回路を遮断
することができる効果がある。

また、前記磁性片５の基片１の凹所４に装着することで
、磁性片５の確実な位置決め固定状態が得られるので、
各製品ごとの磁気の強さにバラツキがなくなり、且つ前
記した固定作用と感熱素子３の直下の基片１に形或した
凹部６による飛散感熱素子の収容作用により電気絶縁度
も良好となると共にそのバラツキがなくなるので、性能
が均一で信頼性の高い過熱防止器とすることができる。

加えて、全体の構造も簡単であり、ことに凹所４により
磁性片５の取付けも簡易に行うことができるため安価に
製作することができる効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による線輪過熱防止器の一実施例を示す
一部切欠平面図、第２図は第１図ＩＩ − ＩＩ線にそ
う断面図、第３図は第１図ＩＩＩ一ＩＩＩ線にそう断面
図、第４図は第１図ＩＶ−ＩＶ線にそう断面図、第５図
は本発明による線輪過熱防止器の他の実施例を示す一部
切欠平面図、第６図は第５図ＶＩ−ＶＩ線にそう断面図
、第７図イ，口，ハに本考案における基片の凹部の実施
例を示す平面図、第８図と第９図は夫々本考案における
磁束分布状態を示す説明図、第１０図は本考案における
感熱素子の溶断時の状態を示す説明図である。 図面において、１は基片、２，２は引出し線、３は感熱
素子、４は凹所、５は磁性片、６は四部、７は絶縁被覆
を各示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 電気絶縁材料からなる基片１に複数条のほぼ平行な引出
   し線２，２を添着し、それら引出し線２，２の先端部間
   に易溶合金がらなる感熱素子３をがけわたし接合すると
   共に、前記基片１には、感熱素子３の近くの引出し線２
   ，２間に凹所４を形或し、この凹所４に磁性片５を装着
   し、更に前記基片１には、感熱素子３の直下位置に感熱
   素子の少なくとも長さ方向中間部を容入し得る凹部６を
   形威し、前記感熱素子３及び磁性片５を含む基片１のま
   わりに電気絶縁被覆７を設けたことを特徴とする線輪の
   加熱防止器。