JPS6330103Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、高圧金属蒸気放電灯等に用いられる
セラミツク基板にバイメタルを取付けた熱応動バ
イメタルスイツチに関するものである。

従来、高圧金属蒸気放電灯の始動時のパルス電
圧発生装置として第５図に示すように、セラミツ
ク基板２２に、バイメタル６およびそのバイメタ
ル６に近接してパルス波高値制限と発熱を兼ねた
タングステンフイラメント２０がステム２１を介
して設けられた熱応動バイメタルスイツチが知ら
れている。

放電灯に印加されるパルス電圧は、バイメタル
が開放される瞬間に流れている電流で決定される
が、このような構造の熱応動バイメタルスイツチ
においては、タングステンフイラメントの熱容量
が小さいため、バイメタルの応答速度に比較して
タングステンフイラメントの抵抗値変化速度が急
激すぎ、通常２〜３回オン・オフが繰り返された
後の発生パルス電圧にパラツキが生じるだけでな
く、タングステンフイラメントゆえ、長さを長く
する必要があり使用中の熱や振動によるたるみで
シヨートや断線が起きやすく、安定した機能を失
うものであつた。このため抵抗値の小さい発熱専
用タングステンフイラメントとパルス波高値制限
用固定抵抗とを別個に用いる構造も知られている
が、いずれも部品数が多く組立が複雑であり、そ
の占める容積が大きくなる欠点を有している。

以上の従来技術の問題点を要約すると下記のと
おりである。

(1) タングステンフイラメントとバイメタルが離
れているため、ふく射熱によりバイメタルを開
閉するので応答速度が遅い。

(2) フイラメントを使用しているため、熱や振動
によるシヨートや断線が発生しやすい。

(3) セラミツク、バイメタル・発熱体が個々の部
品として構成されており、立体構造をとるた
め、組立工数がかかり、小型化できない。

本考案は、このような欠点を解消するためにな
されたもので、セラミツク基板上に発熱抵抗配線
部と電流制限抵抗配線部を配置し、このセラミツ
ク基板上に、バイメタルを取付けたセラミツク基
板を重合し、バイメタルを取付けたセラミツク基
板の発熱抵抗配線部の部分のセラミツク体の熱容
量を小さくし、電流制限抵抗配線部の部分のセラ
ミツク体の熱容量を大きくしたことを特徴とする
熱応動バイメタルスイツチである。

以下図示の実施例について詳細に説明する。

第１図および第２図に示したものは本考案の第
１の実施例による熱応動バイメタルスイツチで、
第１のセラミツク基板１上に、無機質導電材から
なる発熱抵抗配線部４と電流制限抵抗配線部５と
が直列に配置され、第１のセラミツク基板１と略
同大の第２のセラミツク基板２には、発熱抵抗配
線部４の他端９と導接するスルホール１１、その
スルホール１１上に設けた電気接点１２、電極
７、その電極７上を固定端とし、電気接点１２を
自由端とし、かつ、発熱抵抗配線部４の上部にバ
イメタル６および電流制限抵抗配線部５の他端１
０と導接するスルホール１３が、それぞれ配置さ
れ、電流制限抵抗配線部５を覆い、かつ第１およ
び第２のセラミツク基板１，２よりも小さい第３
のセラミツク基板３には、第２のセラミツク基板
２のスルホール１３と、導接するスルホール１４
およびそのスルホール１４上に電極８が配置され
ており、これら第１、第２および第３のセラミツ
ク基板１，２，３が１体に構成されている。

第３図および第４図に示したものは、本考案の
第２の実施例で第１の実施例とは以下の点が異な
る構成である。

すなわち、第１ないし第３のセラミツク基板１
〜３は、略同大で発熱抵抗配線部４，４′部のセ
ラミツク基板の形状が、電流制限抵抗配線部５上
のその形状よりも小さく凸状に構成されているこ
と、発熱抵抗配線部４，４′がそれぞれ第１のセ
ラミツク基板１および第２のセラミツク基板２上
に設けられ、かつ発熱抵抗配線部４の両端部９，
１５が第２のセラミツク基板２のスルホール１
１，１６を経て発熱抵抗配線部４′の端部１７，
１８にそれぞれ導接されて並列回路が形成されて
いること、および電極７、発熱抵抗配線部４′の
他端１７と導接するスルホール１９およびそのス
ルホール１９上を固定端とし、電極７を自由端と
するバイメタル６がそれぞれ第３のセラミツク基
板３に設けられていることである。

セラミツク基板は、耐熱性、熱伝導性、気密性
等の良いアルミナ磁器、ベリリア磁器等がよく、
その形状は前記実施例の角形に限定されるもので
はなく、円形その他異形であつてもよく、発熱抵
抗配線部を形成するセラミツク体容積と電流制限
抵抗配線部を形成するセラミツク体容積の比がそ
れぞれの低抗値比以下が望ましい。また発熱抵抗
配線部を形成するセラミツク体は、バイメタルへ
の熱伝導がよくなるように構成することが重要で
ある。

抵抗配線部は、タングステン、モリブデン等の
導電材料により形成されるが、発熱抵抗配線部と
電流制限抵抗配線部の抵抗比は、印加電圧、セラ
ミツク体の熱容量、バイメタルの湾曲係数等の条
件によつて定めればよい。

バイメタルは所要の湾曲係数、電流容量、抵抗
発熱量等によつて定められるが、高圧金属蒸気放
電灯用とする場合は高温型のニツケル・マンガ
ン・鋼／42ニツケル鋼等が望ましい。また、バイ
メタルの自由端側の電気接点は、通電開始前では
閉路を形成するように設置され、その電気接点は
第１および第２の実施例以外にセラミツク基板の
スルホールに導接したモリブデンあるいはタング
ステン等の導電材料を凸状に形成し、そのままな
いし、必要に応じて、ニツケルあるいは銀メツキ
を施した表面を接点としてもよい。

電極は、第１および第２の実施例ではセラミツ
ク基板の両端に設けられているが、他の電気回路
との接続上その他の位置に配置されてもよく、そ
の断面形状はバイメタルの電気接点とする場合に
は、第４図に示すように円形が望ましい。

第６図は第１図に立体的に展開して示した本考
案スイツチの回路配線を示す図で、第１図の電気
接点１２で抵抗配線の端部９とバイメタル６とが
接続され、抵抗配線の端部１０はスルホール１３
に充填された電気接点１４により接続されてい
る。この接続の状態は第６図に示す通りである。

第３図も第１図と同様に基板１，２，３を立体
的に展開して配置した状態を示すもので、電極７
−バイメタル６−スルホール１９−抵抗配線の端
部１７，９−抵抗４−抵抗配線端部１５−抵抗５
−抵抗配線端部１０−スルホール１３，１４−電
極８のように回路配線がなされ、かつ基板２にお
いて、抵抗配線端部１７−抵抗４′−抵抗配線端
部１８−スルホール１６−抵抗配線端部１５に接
続されるバイパス抵抗回路が設けられている。基
板１，２，３の相互はスルホール１１，１３，１
４，１６，１９の点で第４図に例示するように上
下に接続されている。

このように構成された熱応動バイメタルスイツ
チは、第６図に示すように電極７，８に電圧が印
加されるとバイメタル６を通じて発熱抵抗配線部
４，４′および電流制限抵抗配線部５に電流が流
れ、発熱抵抗配線部４，４′で発生した熱は、熱
容量の小さいセラミツク基板１，２，３を経てバ
イメタル６へ迅速に伝熱され、その伝熱によりバ
イメタル６が変形して電流遮断する機能をもつも
のであるが、従来知られているものに比べて、熱
応答が速いばかりでなく抵抗配線がセラミツク基
板１中に配設されているため、耐酸化性が大であ
り振動によるたるみや断線が起らず安定した機能
をもち、さらに製造組立が容易で小型である利点
を有している。

本考案の効果を要約すると次のとおりである。

(1) バイメタルが発熱抵抗配線部を構成するセラ
ミツク基板に接しているため応答が早い。

(2) 配線部が全てセラミツク基板に内蔵されてい
るので熱や振動によるシヨート又は断線の心配
が無い。

(3) セラミツク基板に配線部が内蔵されバイメタ
ルも電極と一体化されているため、組立が容易
で小型化ができる。

本考案は、前記実施例の説明によつて明らかな
ように従来の熱応動バイメタルスイツチの欠点を
全て解消したもので産業の発展に寄与すること大
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１の実施例の構成を示す上
下に展開した分解斜視図であり、第２図はその側
面図、第３図は本考案の第２の実施例の構成を示
す上下に展開した分解斜視図、第４図はその側面
図、第５図は従来の熱応動バイメタルスイツチの
斜視図、第６図は本考案の回路の接続状態を示す
回路図である。 １，２，３……セラミツク基板、４，４′……
発熱抵抗配線部、５……電流制限抵抗配線部、６
……バイメタル、７，８……電極、９，１０……
抵抗配線の端部、１１……スルホール、１２……
電気接点、１３，１４……スルホール、１５……
抵抗配線の端部、１６……スルホール、１７，１
８……抵抗配線の端部、１９……スルホール、２
０……タングステンフイラメント、２１……ステ
ム、２２……セラミツク基板。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. セラミツク基板に発熱抵抗配線部と電流制限抵
   抗配線部を配置し、このセラミツク基板上に、バ
   イメタルを取付けたセラミツク基板を重合し、バ
   イメタルを取付けたセラミツク基板の発熱抵抗配
   線部の部分のセラミツク体の熱容量を小さくし、
   電流制限抵抗配線部の部分のセラミツク体の熱容
   量を大きくしたことを特徴とする熱応動バイメタ
   ルスイツチ。