JP5174893B2 - 外部操作型サーマルプロテクタ - Google Patents
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Description
一般的なプロテクタに代表される保護装置は、周囲の温度異常、過大な電流が流れることによる過熱等の過熱状態により部材が溶断するような危険を回避するため、これらの温度や電流の変化に応じて自動的に作動するように条件設定がなされている。
2 抵抗素子(ポリマPTC)
3 内部抵抗体
3a、3b 電極箔
4 第1の端子板
4−1 第1の接続部
4−2 小径の孔の周囲部
5 第2の端子板
5−1 第2の接続部(第3の端子)
6 孔
7 小径の孔
8 同径以上の孔
10 外部操作型サーマルプロテクタ
11 箱状のケース
12 絶縁性充填材
13 本体筐体
14 バイメタル
15 可動板
15−1 爪部
16 可動接点
17 第2の端子
17−1 固定部
18 固定接点
19 絶縁支柱部材
19−1 上部の加締め部
21 外部接続配線
22 固定導体
23 第1の端子
24 外部接続配線
25 配線
29 外部操作型サーマルプロテクタ(プロテクタ)
30 第2の抵抗素子モジュール
31 内部抵抗体
31a、31b 電極箔
32 第2のポリマPTC
33 第3の端子板
33−1 第3の接続部
33−2 小径の孔の周囲部
34 第4の端子板
34−1 第4の接続部
34−2 第1の端子
35 孔
35b 孔
36 直方形の孔
37 支柱
37−1 下部
38 固定接点
39 外部配線
<実施例1>
図1Aは、実施例1の外部操作型サーマルプロテクタに用いられ抵抗素子モジュールを示す斜視図である。図1Bは図1Aの平面図である。図1Cは図1BのA−A´断面矢視図である。
本例において、抵抗素子としてのポリマPTC2は、内部抵抗体3と、その内部抵抗体3の上下の面にそれぞれ貼着された薄層状の電極箔3a及び3bから成り、全体として板状体に形成されている。
なお、図2A、図2Bには、図1A、図1B、図1Cに示した構成部分と同一の構成部分には図1A、図1B、図1Cと同一の番号を付与して示している。
抵抗素子モジュール1は、上述したように、下部の第1の端子板4をカシメ付けられて本体筐体13の底面に固定されている。そして、抵抗素子モジュール1は、上部の第2の端子板5と本体筐体13の上部内壁面との間にポリマPTC2の発熱による体積膨張を吸収する間隙hを設けて配置されている。
図2A、図2B、図2Cに示す上記構成のプロテクタ10において、外部操作により第2の端子5−1と第3の端子17に外部から十分な電流が通電されると、ポリマPTC2が強制的に発熱し、やがてトリップ状態となり、以降少ない電流で一定の高い温度を保つことになる。
図2A、図2B、図2Cに示す構成において、図2Cに示すように、第1の端子23と第3の端子5−1とを配線25によりプロテクタ外部で接続することにより、接点回路と並列に抵抗体を有する一般的な自己保持型のプロテクタとして使用することもできる。
<実施例2>
図3A、図3Bは実施例2の外部操作型サーマルプロテクタに用いられる第1の抵抗素子モジュールを示す図であり、図1A及び図1Cの再掲である。図3Cは同じく実施例2の外部操作型サーマルプロテクタに用いられる第2の抵抗素子モジュールを示す斜視図、図3DDはそのB−B´断面矢視図である。
したがって、ここでは、第1の抵抗素子モジュール1については、必要な部分についてのみ番号を再掲して説明は省略し、第2のポリマPTCを有する第2の抵抗素子モジュール30について説明する。
図4A、図4Bに示す配置構成において、第2の端子板5は、図1Bで述べたように、本体筐体13の内壁面(上部内壁面)との間に第1のポリマPTC2の発熱による体積膨張を吸収する間隙hを設けて配置されている。
第2には、意図した動作後に、動作状態を容易に保持でき、不具合が解消できた段階でシステムの再使用が可能となる。
第4には、その他、トリップ温度とバイメタルの動作温度で様々な活用方法がある。
Claims (3)
- 本体筐体と、
周囲温度に反応して反り返り方向を所定温度で反転するバイメタル素子と、
該バイメタル素子の前記本体筐体の長手方向に対応する両端部で係合し、自由端側に可動接点を備え、該可動接点に所定の接点接触圧を発揮させるバネ性を有し、前記自由端側とは反対側端部を絶縁部材を介して前記本体筐体に固定され、前記バイメタル素子の反転により前記自由端側が変位する可動板と、
該可動板に接続された外部接続のための第2の端子と、
第1の抵抗素子モジュールであって、
内部抵抗体と、該内部抵抗体の両面にそれぞれ電極を有する第1のポリマPTCと、該第1のポリマPTCの前記両面の電極にそれぞれ半田付けされた第1及び第2の端子板と、該第1及び第2の端子板から一体にそれぞれ前記電極面と平行に引き出されて延在する第1及び第2の接続部を備え、前記第1の接続部を前記可動板の前記自由端側とは反対側端部で前記第2の端子に接続され、前記第1の端子板を前記可動板及び前記絶縁部材を介して前記本体筐体に固定された第1の抵抗素子モジュールと、
該第1の抵抗素子モジュールの前記第2の接続部により形成された前記本体筐体の外部における外部接続のための第3の端子と、
第2の抵抗素子モジュールであって、
内部抵抗体と、該内部抵抗体の両面に電極を有する第2のポリマPTCと、該第2のポリマPTCの前記両面の電極にそれぞれ半田付けされた第3及び第4の端子板と、該第3及び第4の端子板から一体にそれぞれ前記電極面と平行に引き出されて延在する第3及び第4の接続部を備え、前記第3の接続部を前記可動板の前記自由端側とは反対側端部で前記第2の端子に接続され、前記第3の端子板を前記可動板及び前記絶縁部材を介して前記本体筐体に固定された第2の抵抗素子モジュールと、
該第2の抵抗素子モジュールの前記第4の接続部上に前記本体筐体の内部において前記可動接点に対応する位置に形成された固定接点と、
前記第4の接続部の前記固定接点が形成された位置より延長する部分により形成された前記本体筐体の外部における外部接続のための第3の端子と、
を備え、
前記第2の端子板は、前記本体筐体の内壁面との間に前記第1のポリマPTCの発熱による体積膨張を吸収する間隙を設けて配置され、
前記第4の端子板は、前記本体筐体の前記内壁面と対向する内壁面との間に前記第2のポリマPTCの発熱による体積膨張を吸収する間隙を設けて配置され、
前記第1のポリマPTCの抵抗が急変するトリップ温度は前記バイメタル素子の反転動作温度よりも高く設定され、
前記第2のポリマPTCの抵抗が急変するトリップ温度は前記バイメタル素手の復帰温度よりも高く設定され、
前記第2と第3の端子に電流が通電されたとき前記第1のポリマPTCが強制的にトリップ状態になって前記バイメタル素子を加熱して動作させ、前記第1と第2の端子間の通電が遮断し、該電流の遮断後は前記第2のポリマPTCの発熱温度で前記バイメタル素子の復帰を妨げて遮断状態を維持する、
ことを特徴とする外部操作型サーマルプロテクタ。 - 前記第2のポリマPTCの
定格電圧を少なくとも48V、
公称抵抗値を負荷抵抗と同等若しくは1/2以下、
前記電流遮断後の両端電圧を30V以下好ましくは24V以下とし、
前記第1のポリマPTCの
定格電圧を前記第2のポリマPTCを超えない範囲で設定し、
前記第2と第3の端子に電流を通電して前記第1のポリマPTCを強制的にトリップ状態として前記バイメタル素子を反転動作させて前記第1と第2の端子間の直流電流を遮断動作させ、
該遮断後に前記第2のポリマPTCの発熱温度で前記バイメタル素子が復帰することを妨げて遮断状態を維持する、
ことを特徴とする請求項1記載の外部操作型サーマルプロテクタ。 - 前記第1の端子と前記第3の端子を前記本体筐体の外部で接続することにより前記第2のポリマPTCを前記第1のポリマPTCと並列に接続し、前記第1及び第2のポリマPTCの合成抵抗を下げることにより、より大きな直流高電圧で電流を遮断する自己保持型としても機能する、
ことを特徴とした請求項1記載の外部操作型サーマルプロテクタ。
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