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Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen (im Folgenden auch als Wärmeschutz bezeichneten) Überhitzungsschutz, der in ein elektrisches Gerät eingebettet ist, welches heiße Luft erzeugt, insbesondere betrifft die Erfindung einen Wärmeschutz, der abträgliche Einflüsse eines Lichtbogens auf umgebende Elemente verhindert, wobei der Lichtbogen zwischen Kontakten erzeugt wird, wenn die Kontakte eines elektrischen Geräts geöffnet werden.
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Hintergrund
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Ein bekannter Wärmeschutz ist in ein Gerät zum Erzeugen heißer Luft wie zum Beispiel einen Haartrockner, ein Heizgebläse, eine Popkornmaschine etc. eingebettet, um Kontakte zu öffnen und zu schließen. Üblicherweise besitzt ein Wärmeschutz in integrierter Weise ein Bimetall als thermisch betätigtes Element, um eine Überhitzung innerhalb des Heißluft-Erzeugungsgeräts zu verhindern.
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Außerdem wurden beispielsweise ein Luftstrom-Detektorschalter, ein Lufterhitzer und ein Haartrockner, der von einem solchen Schalter Gebrauch macht, vorgeschlagen, wobei der Luftstrom-Detektorschalter den beweglichen Kontakt von dem Festkontakt zwangsweise löst, wenn es keinen Luftstrom gibt, unabhängig von der thermischen Betätigung eines Bimetalls; der Detektorschalter ist mit einem beweglichen schwimmenden Luftflügel versehen, der den beweglichen Kontakt löst, wenn er eine vorbestimmte Strömungsmenge an Strömungsluft aufnimmt, wobei das Strömen von heißer Luft durch Betreiben einer Heizvorrichtung, indem die Kontakte miteinander in Berührung gebracht werden, nur dann veranlasst wird, wenn ein Luftstrom erzeugt wird, wohingegen ein Strom durch Öffnen der Kontakte durch thermisches Betätigen des Bimetalls ansprechend auf eine Überhitzung gesperrt wird (siehe zum Beispiel Patentschrift 1).
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Es sei angemerkt, dass für die sechste Ausführungsform, bei der das in dieser Patentschrift 1 beschriebene Bimetall eingebettet ist, ausgeführt wird, dass die Bereiche des beweglichen Kontakts und des Festkontakts in einem Umschließungsrahmen eingeschlossen sind, um den Eintritt von Staub beispielsweise in Pulverform, Bauwollstaub etc. zu verhindern, um so einen Kontaktfehler zu verhindern, wie in 14 und 15 dargestellt ist.
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Wenn beispielsweise ein Haartrockner so eingerichtet ist, dass er mit einem Strom betrieben wird, welcher dem Grenzwert der Stromquellenverdrahtung entspricht, so ist eine beträchtliche Menge an Luftströmung erforderlich, um als warmen Luftstrom eine Wärmemenge von beispielsweise 1500 W auszublasen. In einem solchen Fall wird üblicherweise die Querschnittsfläche des Luftauslasses von Haartrocknern verkleinert, um den Strömungsdurchsatz zu erhöhen.
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Wenn ein derartiger Haartrockner mit einem eingebauten Wärmeschutz ausgestattet wird, so ist dieser üblicherweise auf einer wärmebeständigen Isolierplatte, beispielsweise einer Glimmer-Isolierplatte mit Ösen und dergleichen durch Vernieten mit einem Nickelchromdraht, bei dem es sich um einen wärmeerzeugenden Körper handelt, fixiert und elektrisch mit der Platte verbunden.
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Nickelchromdraht wird spiralförmig auf den Außenumfang einer Glimmer-Isolierplatte aufgewickelt, welche in Querrichtungen oder Hexagonal-Richtungen geformt ist, um dadurch eine Wärmeerzeugungseinheit zu bilden, wobei der Spiral-Innenraum zu einem Strömungskanal für heiße Luft wird. Der Wärmeschutz wird in dem Strömungskanal der heißen Luft angeordnet und an der Glimmer-Isolierplatte angebracht, indem er direkt in Reihe mit der Verdrahtung an den Nickelchromdraht angeschlossen wird. Tatsächlich gelangen Haartrockner hin und wieder in einen anormalen Zustand. Beispiele für solche Zustände sind eine anormale Zunahme der Innentemperatur, verursacht durch eine Verringerung der Luftstrommenge, ferner ein Fall, bei dem eine anormale Wärmeerzeugung dann zustande kommt, wenn beispielsweise ein Gerät für die Verwendung außerhalb von Japan ausgelegt ist und es zu einem Missverständnis dadurch kommt, dass die Auswahl von Spannungen einer geringen Spannung entspricht, während das Gerät tatsächlich bei hoher Spannung betrieben wird, und dergleichen.
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In einem solchen Fall arbeitet der Wärmeschutz so, dass er den Durchfluss eines Stroms zu dem Nickelchromdraht sperrt, um die Wärmeerzeugung zu beenden und den Haartrockner in einen sicheren Zustand zu bringen. Wenn ein Wärmeschutz an einer Glimmer-Isolierplatte angebracht wird, wie es oben erläutert wurde, ist ein in hohem Maße effektives Wärme-Ansprechverhalten notwendig, und dementsprechend wird er mit Schalterstrukturen aus einem Bimetall, einem Kontakt etc. ausgestattet, welche offenliegen.
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Ferner ist ein Wärmeschutz in der Nähe des Zentrums (des Ausgangspunkts) der Querrichtungen oder der Hexagonalrichtungen einer Glimmer-Isolierplatte angeordnet, um einen geeigneten Isolierabstand gegenüber dem Nickelchromdraht zu gewährleisten. Wenn eine Anomalität wie beispielsweise bei den oben erläuterten Beispielen auftritt und in diesem Zustand eine anormale Temperatur nachgewiesen wird, wird das Bimetall umgekehrt, um die bewegliche Platte anzuheben und dadurch den Raum zwischen den Kontakten zu öffnen und den Strom zu sperren.
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Wenn beispielsweise bei einer derartigen Stromsperrung ein starker Strom fließt, kommt es zu einem großen Schaltlichtbogen. Wenn aufgrund eines starken Stroms heiße Luft in großer Strömungsmenge strömt, werden komplizierte Luftströme gebildet durch den Einfluss von Anbringungsstellen und Anbringungszuständen interner Komponenten des H aartrockners.
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Außerdem ist ein Wärmeschutz häufig in der Nähe des Heißluft-Auslasses angeordnet, obschon ein Wärmeschutz an unterschiedlichen Stellen angeordnet sein kann, abhängig von den Strukturen des Haartrockners. Der Strömungsdurchsatz an Luft ist in der Nähe des Auslasses für die heiße Luft groß, wie oben erläutert wurde.
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Aus diesen Gründen kommt es häufig dazu, dass ein Schaltlichtbogen bei hohem Strom sich durch die Strömungsluft ausgehend von dem Raum zwischen den Kontakten ausweitet, wenn er fortgeblasen wird, abhängig von der zeitlichen Lage seines Auftretens. Im Ergebnis bewegt sich ein zwischen den Kontakten zustande gekommener Schaltlichtbogen zu einem leitenden Teil verschieden von einem Kontakt, und er beginnt, Schäden hervorzurufen aufgrund einer hohen Temperatur des Lichtbogens an einer Stelle wie beispielsweise der Spitze der beweglichen Platte.
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Außerdem verbleibt ein Schaltlichtbogen nicht in einem Wärmeschutz, sondern bewegt sich in einigen Fällen aufgrund der strömenden Luft weg von dem beweglichen Kontakt, der unmittelbar bei Öffnen des Kontakts hochspringt, zu einem Nickelchromdraht, der sich in der Nähe des beweglichen Kontakts befindet. Dies tritt leicht auf, wenn die Differenz zwischen dem Potential einer beweglichen Platte und dem Potential des Nickelchromdrahts groß ist.
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Die Patentschrift 2 zeigt einen Überhitzungsschutz mit einem Festkontakt, einem beweglichen Kontakt, einem Bimetall und einer beweglichen Platte in Eingriff mit dem Bimetall. An einer Seite in der Mitte der beweglichen Platte ist ein Stück der Plattenebene zu einem rechten Winkel hochgebogen, um den Bimetall seitlich zu fixieren.
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Schrift zum Stand der Technik
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Patentschrift
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- [Patentschrift 1] Japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 09-120763
- [Patentschrift 2] US 2004 / 0 075 526 A1
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Offenbarung
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In Ländern, in denen eine Spannung von 250 V als Haushalts-Stromquelle dient, wird typischerweise ein elektrisches Gerät eingesetzt, welches heiße Luft bei starkem Strömungsdurchsatz unter Einsatz eines starken Stroms erzeugt wird. Im Fall des Anordnens eines Wärmeschutzes in dem Strömungskanal der heißen Luft bei geringem Strömungsdurchsatz kommt es zu einem Hochtemperatur-Schaltlichtbogen zwischen den Kontakten, wenn ein starker Strom in dem Gerät durch Öffnen des Kontakts unterbrochen wird.
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Ein Schaltlichtbogen, der aufgrund einer Stromunterbrechung in strömender Luft bei starkem Strom und großer Strömungsluftmenge in einem Wärmeschutz auftritt, wie es oben erläutert wurde, führt zu unterschiedlichen Fehlfunktionen, wenn der Lichtbogen zu einem leitenden Teil gelangt, das kein Kontakt ist. Da die Bereiche des beweglichen Kontakts und des Festkontakts durch einen Umschließungsrahmen gemäß Patentschrift 1 eingeschlossen sind, könnte man daran denken, dass die Möglichkeit besteht, einen Lichtbogen an dessen Bewegung zu einem leitenden Bereich zu hindern, zusätzlich zu der Verhinderung des Eintritts von Pulverstaub.
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Wenn allerdings der Strömungskanal der heißen Luft schmal ist und ein Raum, in welchem ein Wärmeschutz vorgesehen ist, klein ist, gibt es eine räumliche Begrenzung, in welcher eine große und wirksame Trennwand wie zum Beispiel der Umschließungsrahmen gemäß 14 und 15 der Patentschrift 1 um einen Kontakt herum ausgebildet werden könnte, um einen Lichtbogen an dessen Fortbewegung zu hindern, was ein Problem darstellt.
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Darüber hinaus ist es völlig unmöglich für einen Wärmeschutz einer Form, die sich aus dem Anbringen eines Elements wie zum Beispiel eines beweglichen Flügels mit einer Größe wie der eines Schaltkörpers ergibt, an dem Schaltkörper unter einem rechten Winkel in einem schmalen und kleinen Aufnahmebereich angebracht zu werden.
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Um zu verhindern, dass sich ein Lichtbogen zu dem Nickelchromdraht hin bewegt, muss ein in dem Heißluft-Strömungskanal unterzubringender Wärmeschutz an einer Stelle angeordnet werden, die möglichst weit von dem Nickelchromdraht entfernt ist, das heißt an der Wurzel der radialen Form einer Glimmer-Isolierplatte, wie sie oben erläutert wurde.
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Da bezüglich der Abmessungen und der Lage des Raums, in welchem ein Wärmeschutz in der oben beschriebenen Weise vorzusehen ist, zahlreiche Beschränkungen gegeben sind, war es äußerst schwierig, einen Wärmeschutz zu konfigurieren, der sich für ein elektrisches Gerät eignet, welches heiße Luft mit einer starken Strömungsmenge unter Verwendung eines starken Stroms erzeugt, in welchem es leicht zu einem Schaltlichtbogen kommt, das heißt, einen Überhitzungsschutz (Wärmeschutz) zu gestalten, der eine Bewegung eines Lichtbogens unterbindet.
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Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Wärmeschutz anzugeben, der das dem Stand der Technik anhaftende, oben beschriebene Problem löst, der in ein elektrisches Gerät eingebettet ist, welches heiße Luft erzeugt, und der verhindert, dass ein sich beim Öffnen der Kontakte in einem elektrischen Gerät zustande kommender Schaltlichtbogen abträglich Einfluss auf umgebende Bauteile hat.
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Um das obige Problem zu lösen, weist der erfindungsgemäße Überhitzungsschutz die Merkmale des Anspruchs 1 auf.
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Durch die vorliegende Erfindung kann nicht nur ein Schaltlichtbogen zwischen Kontakten unterbunden, sondern auch verhindert werden, dass ein Schaltlichtbogen zwischen leitenden Teilen um die Kontakte herum abträglichen Einfluss hat, indem ein Stromplattenbereich durch eine Biegeplattenfläche (auch als Biegeplattenebene bezeichnet) geschaffen wird, die unter einem vorbestimmten Winkel bezüglich einer Ebene einer beweglichen Platte an einem Seitenbereich der beweglichen Platte steht, um einen Luftstrom mit hohem Strömungsdurchsatz in eine konstante Richtung auch dann zu leiten, wenn der Überhitzungsschutz in ein elektrisches Gerät eingebettet ist, welches heiße Luft mit einem hohen Strömungsdurchsatz erzeugt.
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Figurenliste
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- 1A ist eine perspektivische Darstellung eines Überhitzungsschutzes gemäß Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung;
- 1B ist eine Schnittansicht, die einen Zustand vor einer Betätigung des Überhitzungsschutzes nach Beispiel 1 veranschaulicht;
- 1C ist eine Schnittansicht eines Zustands nach einer Betätigung des Überhitzungsschutzes gemäß Beispiel 1;
- 2A ist eine perspektivische Ansicht einer Abwandlung des Beispiels 1 des Überhitzungsschutzes 1 nach Beispiel 1;
- 2B ist eine perspektivische Darstellung eines variierten Beispiels 2 des Überhitzungsschutzes gemäß Beispiel 1;
- 3A ist eine perspektivische Ansicht eines Überhitzungsschutzes nach Beispiel 2 der vorliegenden Erfindung;
- 3B ist eine Schnittansicht, die einen Zustand vor einem Auslösen des Überhitzungsschutzes nach Beispiel 2 veranschaulicht;
- 3C ist eine Schnittansicht eines Zustands nach einem Auslösen des Überhitzungsschutzes nach Beispiel 2;
- 4A ist eine perspektivische Ansicht eines abgewandelten Beispiels 1 des Überhitzungsschutzes nach Beispiel 2; und
- 4B ist eine perspektivische Darstellung eines Abwandlungsbeispiels 2 des Überhitzungsschutzes nach Beispiel 2.
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Beschreibung von Ausführungsbeispielen
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Im Folgenden werden detaillierte Erläuterungen verschiedener Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen vorgestellt.
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[Beispiel 1]
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1A ist eine perspektivische Ansicht eines Überhitzungsschutzes (Wärmeschutz) 1 gemäß Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung. 1B ist eine Schnittansicht, einen Zustand vor einem Auslösen als normalerweise geschlossener Kontakt zeigt, und 1C ist eine Schnittansicht, die einen Zustand mit geöffnetem Kontakt nach dem Auslösen veranschaulicht.
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Dieser Wärmeschutz nach Beispiel 1 ist ein thermisch ausgelöster Schalter, der angeordnet und eingesetzt ist in einem Strömungskanal heißer Luft eines elektrischen Geräts, welches heiße Luft erzeugt, wobei der Schalter einen elektrischen Schaltkreis des elektrischen Geräts öffnet und schließt. Außerdem ist der Schalter ein thermisch ausgelöster Schalter, der weitere Wirkungsweisen entfaltet, wenn er beispielsweise in einem Haartrockner oder dergleichen eingesetzt wird, der heiße Luft mit großer Strömungsmenge unter Nutzung eines starken Stroms erzeugt.
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Wie in den 1A und 1B gezeigt ist, enthält der Wärmeschutz 1 nach Beispiel 1 eine Basis 2 rechteckiger Form aus einem synthetischen Isolierstoff. Ein erster Anschluss 3 zur Verbindung mit einem (nicht dargestellten) externen Schaltkreis ist an dem unteren linken Ende in Längsrichtung der Basis 2 fixiert, und ein zweiter Anschluss 4 für die Verbindung mit einem weiteren (nicht gezeigten) äußeren Schaltkreis ist an dem unteren rechten Ende fixiert.
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Wie in 1B gezeigt ist, ist der erste Anschluss 3 derart geformt, dass er mit der Basis 2 in einer Form integriert ist, in der das an der Basis 2 fixierte Ende zu der Bodenfläche einer Ausnehmung 5 in der Nähe der linken Oberseite der Basis 2 exponiert ist. An dem exponierten Bereich des ersten Anschlusses 3 ist an der Bodenfläche der Ausnehmung 5 ein Festkontakt 6 befestigt.
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In dem zweiten Anschluss 4 ist das am rechten Ende der Basis 2 fixierte Ende erst nach oben und dann seitwärts in zwei Schritten umgebogen, und das abschließende Ende liegt zur rechten Oberseite der Basis 2 frei in Form eines Anschlussfreibereichs 4-1. An diesen Anschlussfreibereich 4-1 sind ein Fixierende 8-1 der beweglichen Platte 8 und ein Fixierende 9-1 eines Bimetalls 9 in einander überlagerter Weise durch eine Fixierschließe 7 mit T-förmigem Querschnitt fixiert.
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Als bewegliche Platte 8 ist ein Werkstoff bevorzugt, der ein guter elektrischer Leiter ist und einen elastischen Körper bildet, als Federelement wird eine Kupferlegierung verwendet, wie oben erläutert, wird die bewegliche Platte 8 dadurch als Freiträger gehalten, dass sie an dem zweiten Anschluss 4 und am rechten Ende der Basis 2 durch die Fixierschließe 7 befestigt ist.
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Außerdem ist an der Unterseite eines Freiendes 8-2 der beweglichen Platte 8 entsprechend dem linken Ende der Basis 2 ein beweglicher Kontakt 11 in fixierter Weise an einer Stelle angeordnet, die dem Festkontakt 6 gegenüber liegt.
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Das Bimetall 9 besitzt eine Form, die dadurch erhalten wird, das der beweglichen Platte 8 überlagert wird und mit dem rechten Fixierende 9-1 am rechten Ende der Basis 2 über die Fixierschließe 7 nach Art eines Freiträgers befestigt ist, wie oben erläutert wurde, während das linke Freiende mit dem Freiende 8-2 der beweglichen Platte 8 entsprechend dem linken Ende der Basis 2 in Eingriff steht.
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Dieses Zusammenwirken zwischen dem Bimetall 9 und der beweglichen Platte 8 kommt dadurch zustande, dass das freie Ende des Bimetalls 9 in den Raum unterhalb des Biegebereichs einer Bimetall-Greifklaue 12 eintritt, die durch einen Schneidprozess, einen Ziehprozess und einen Biegeprozess gebildet ist, wobei die bewegliche Platte 8 sich hinter dem beweglichen Kontakt 11 befindet.
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Das Bimetall 9 ist ein thermisch betätigtes Element, welches die Zurückbiegerichtung unter Ausnutzung einer voreingestellten Temperatur als Grenzwert umkehrt. Die Umkehrrichtung des Bimetalls 9, die in 1B gezeigt ist, ist eine Richtung, in der die konvexe Form die Außenseite des Wärmeschutzes 1 (die Aufwärtsrichtung in 1B).
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Unter normalen Umständen ist das gesamte Bimetall 9 in seiner Gesamtheit so umgekehrt, dass eine konvexe Form zur Außenseite hin gebildet wird, während das rechte Ende am rechten Ende der Basis 2 nach Art eines Freiträgers fixiert ist, und demensprechend spannt das linke Freiende das Freiende 8-2 der beweglichen Platte 8 vor, als ob es gegen die Innenseite des Wärmeschutzes 1 gedrückt würde (die Richtung nach unten in 1B).
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Hierdurch drückt die bewegliche Platte 8 den beweglichen Kontakt 11, um diesen in Berührung mit dem Festkontakt 6 zu bringen, und zwar mit einer passenden Kontaktkraft entsprechend ihrer elastischen Kraft. Da dieser Wärmeschutz 1 ein normalerweise geschlossener Schalter ist, ist ein Zustand, in welchem der bewegliche Kontakt 11 und der Festkontakt 6 gemäß 1B in Berührung miteinander stehen, ein Normalzustand.
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In anderen Worten: es handelt sich um einen Zustand vor Arbeitsweise als Schalter. In diesem Zustand wird zwischen dem ersten Anschluss 3 und dem zweiten Anschluss 4 ein Zustand gebildet, in welchem ein Strom von einem externen Schaltkreis über den beweglichen Kontakt 11 und den Festkontakt 6 fließen kann.
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Im Gegensatz dazu ist der Zustand, in welchem der bewegliche Kontakt 11 und der Festkontakt 6 gemäß 1C voneinander abgerückt sind, das heißt ein Zustand, in welchem der Kontakt offen ist, darauf zurückzuführen, dass das Bimetall 9 thermisch ausgelöst wurde durch eine Änderung der Umgebungstemperatur bis zu einer vorbestimmten hohen Temperatur und dementsprechend aus dem Normalzustand nach oben in eine konkave Form umgekehrt wurde.
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Dies zeigt einen Zustand, in welchem die Gesamtheit des Bimetalls 9 umgekehrt wird, um eine konkave Form zur Außenseite hin zu bilden, während das Bimetall 9 mit seinem rechten Ende am rechten Ende der Basis 2 nach Art eines Freiträgers fixiert ist, sodass das linke Freiende das Freiende 8-2 der beweglichen Platte 8 zur Außenseite des Wärmeschutzes 1 anhebt und der Kontakt geöffnet wird, das heißt ein Zustand eingenommen wird, wie er einer Betätigung des Schalters entspricht.
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In diesem Wärmeschutz 1 sind an dem linken Ende der Basis 2 Trennwände 13 (13-1, 13-2), die Anbringungsbereiche des beweglichen Kontakts 11 und des Festkontakts 6 von drei Richtungen her einschließen, vorgesehen. Die Trennwände 13 sind derart geformt, dass sie möglichst nahe an dem Festkontakt 6 und dem beweglichen Kontakt 11 in einem Bereich liegen, in welchem sie die Kontaktvorgänge beim Öffnen und Schließen des Festkontakts 6 und des beweglichen Kontakts 11 nicht behindern.
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Außerdem sind die Trennwände 13 so geformt, dass sie höher sind als zumindest die Höhe des Festkontakts 6. In anderen Worten: selbst für den Fall der Trennwand 13-2, die an beiden Seiten der drei Richtungen relativ niedriger ist, ist diese Trennwand höher als die Höhe des Festkontakts 6.
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Außerdem ist zumindest die Trennwand 13-1 im mittleren Bereich der drei Richtungen der Trennwände 13 so konfiguriert, dass sie höher ist als die Kontaktlücke g zwischen dem Festkontakt 6 und dem beweglichen Kontakt 11, wenn der Kontakt geöffnet ist, und nicht die Höhe des Freiendes 8-2 der beweglichen Platte 8 übersteigt, wenn der Kontakt geöffnet ist, wie aus 1C hervorgeht.
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Hierdurch ist es für Luft mit einem Strömungsdurchsatz der warmen Luft schwierig, in den Raum zwischen den Kontakten einzuströmen, wodurch verhindert wird, dass ein während der Entladung zwischen den Kontakten bei Sperrung des Stroms zustande kommender Schaltlichtbogen durch die strömende Luft fortgeblasen wird und dabei den Raum zwischen den Kontakten verlässt, um sich zu den in der Umgebung befindlichen, Elektrizität führenden Elementen zu zerstreuen.
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Eine Konfiguration, bei der ein Wärmeschutz kein Element wie die Trennwand 13 aufweist, welche das Eintreten der Strömungsluft in die Kontaktbereiche beschränkt, führt zu der Möglichkeit, dass ein entstandener Schaltlichtbogen zu dem Nickelchromdraht gelangt, bei dem es sich um den Gegenpol der Kontaktteile handelt, sodass dann der Nickelchromdraht schmelzen könnte, insbesondere dann, wenn die Luftstromrichtung nicht stabil ist und sich häufig ändert.
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Im Allgemeinen besitzt ein Haartrockner eine Luftzuführeinheit an seinem hinteren Ende, und er transportiert Luft durch Drehen eines Propellers mithilfe eines Motors in den Innenraum. Luft wird in Form einer Wirbelströmung eingeleitet, sodass in einigen Fällen eine Stromplatte in Inneren vorgesehen ist, die der Richtung entgegengesetzt dem Wirbelstrom vorgesehen ist.
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Weil teilweise eine Stromplatte keinen parallelen Strom garantiert und es einen Einfluss durch andere in Inneren befindlichen Bauteile gibt, bildet allerdings der Heißluftstrom um den Wärmeschutz herum eine komplizierte Strömung innerhalb des Haartrockners. Wenn in dieser Situation ein entstandener Schaltlichtbogen durch die strömende Luft fortgeblasen wird, gelangt er in einen instabilen Zustand und führt zu einer Fehlfunktion, zum Beispiel in der Weise, dass der Lichtbogen zu anderen leitenden Elementen bewegt wird.
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Im Übrigen wird, wie oben erläutert wurde, davon ausgegangen, dass der Wärmeschutz 1 des vorliegenden Beispiels zu weiteren Effekten führt, wenn er dadurch zum Einsatz kommt, dass er in beispielsweise dem Strömungskanal heißer Luft eines elektrischen Geräts angeordnet wird, sodass heiße Luft in großer Strömungsmenge durch Einsatz eines starken Stroms entsteht, so zum Beispiel in einem Haartrockner.
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Wenn der beim Sperren eines starken Stroms zum Unterbrechen eines elektrischen Schaltkreises zustande kommende Schaltlichtbogen stärkeren Strom befördert als im Fall eines Normaltemperaturschalters, und die Strömungsmenge der heißen Luft groß ist, besteht die Möglichkeit, dass der Schaltlichtbogen durch strömende Luft fortgeblasen wird und den Raum zwischen den Kontakten verlässt, um in die umgebenden, Elektrizität führenden Bauelemente verstreut zu werden, auch wenn der Kontaktbereich die Trennwand 13 enthält.
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Im Fall insbesondere eines Haartrockners wurde ein komplizierter Luftstrom in Inneren gebildet, wie oben erläutert wurde. Dementsprechend besteht eine höhere Wahrscheinlichkeit dafür, dass der Schaltlichtbogen durch strömende Luft fortgeblasen wird, sodass der Raum zwischen den Kontakten verlassen wird und der Schaltlichtbogen die Umgebung erreicht.
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Dementsprechend sind bei der vorliegenden Ausführungsform in der Nähe innerhalb der beweglichen Platte, in der der bewegliche Kontakt 11 angeordnet ist, ausgehend von der Mittelbereichsseite der beweglichen Platte hin zu der Seite des Freiendes 8-2 und an beiden Seitenbereichen der Platte Biegeplattenflächen 14 ausgebildet, die unter einem vorbestimmten Winkel ausgehend von der Plattenebene der beweglichen Platte 8 abgebogen sind (unter einem rechten Winkel bei den Beispielen nach den 1A, 1 B und 1C).
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Diese Biegeplattenflächen 14 können dadurch geformt werden, dass vorstehende Bereiche auf beiden Seiten des Endes der rechteckigen beweglichen Platte 8 gebildet werden, an welcher der bewegliche Kontakt 11 befestigt ist, und diese vorstehenden Bereiche auf die Flächenseite hin gebogen werden, an der der bewegliche Kontakt 11 angeordnet ist, und zwar hier unter einem rechten Winkel in Bezug auf diese Ebene.
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Wenn die Biegeplattenflächen 14 durch Biegen auf die Seite der Fläche hin gebildet werden, auf der der bewegliche Kontakt 11 in der oben beschriebenen Weise angeordnet ist, werden die Biegeplattenflächen 14 in einer derartigen Art und Weise gebildet, dass sie in konstanten Intervallen angeordnet sind, demzufolge die Biegeplattenflächen 14 nicht in Berührung mit der Basis 2 treten. Außerdem ist die Höhe der Biegeplattenflächen 14 eine solche, welche nicht 1/2 der ungefähren Breite der beweglichen Platte übersteigt.
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Wenn ein Strom gesperrt wird, das heißt, wenn die Kontakte geöffnet sind, wie in 1C gezeigt ist, befindet sich die bewegliche Platte in einem freitragenden Zustand am Fixierende 8-1 am rechten Ende, und bildet dementsprechend einen starken Versatz zum linken Ende hin, welches das Freiende ist. Im Gegensatz dazu wird im Nahbereich des mittleren Teils der beweglichen Platte 8 ein Versatz nicht so ausgeprägt.
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Selbst wenn also die bewegliche Platte 8 verlagert wird, um nach oben geöffnet zu werden, begrenzen beide Enden der beweglichen Platte 8 den Luftstrom des Kontaktbereichs durch die Biegeplattenflächen 14 und die Trennwand 13-2 der Basis 2, und selbst wenn folglich heiße Luft in einer großen Strömungsmenge um den Wärmeschutz 1 strömt, ist es möglich, die in den Kontaktbereich strömende Luft zu beschränken.
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Hierdurch wird ein zwischen den Kontakten entstandener Schaltlichtbogen nicht durch strömende Luft erweitert, und damit löst ein Schaltlichtbogen keine Störung aus, indem er von dem Kontaktbereich zu einem leitenden Bereich verschieden von einem Kontaktbereich bewegt wird.
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Wenn beispielsweise der Überhitzungsschutz 1 in einem Haartrockner in einer solchen Richtung angebracht ist, dass die Luftstromrichtung und die Längsrichtung der Basis 2 die gleichen sind und das linke Ende (der Kontaktbereich) zum Auslass der Luft hin weist, ist es möglich, den Strom der Luft in den Kontaktbereich zu beschränken, wenn die Biegeplattenflächen 14 sich an den beiden Seiten der beweglichen Platte 8 befinden.
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Man beachte, dass eine zu große Höhe der Biegeplattenflächen 14 das Gewicht des Endes der beweglichen Platte 8 erhöht, was manchmal nicht nur zu abträglichen Erscheinungen in Form einer Verringerung der Öffnungs-/Schließgeschwindigkeit der Kontakte führt, sondern auch zu einer Störung durch einen Schaltlichtbogen, der zu den Biegeplattenflächen 14 bewegt wird.
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2A ist eine perspektivische Ansicht eines abgewandelten Beispiels des Überhitzungsschutzes 1 (Wärmeschutz) gemäß dem oben erläuterten Beispiel 1, und sie zeigt einen Aufbau, bei dem die Biegeplattenfläche 14 nur im linken Seitenbereich bezüglich des Freiendes 8-2 der beweglichen Platte 8 ausgebildet ist. 2B ist eine perspektivische Ansicht eines abgewandelten Beispiels 2 und zeigt einen Aufbau, bei dem die Biegeplattenfläche 14 nur in dem rechten Seitenbereich bezüglich des Freiendes 8-2 der beweglichen Platte 8 ausgebildet ist.
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Man beachte, dass die Konfigurationen nach 2A und 2B ähnlich den Fällen nach 1A, 1B und 1C sind, ausgenommen die Stellen, an denen die Biegeplattenflächen 14 gebildet sind, wobei gleiche Bezugsziffern wie in den 1A, 1Bund 1C für entsprechende Teile verwendet sind, sodass entsprechende Erläuterungen entfallen, wobei den übrigen Teilen keine Bezugszeichen zugeordnet sind.
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Der Aufbau eines Überhitzungsschutzes 1', der in 2A gezeigt ist, oder des Überhitzungsschutzes 1" nach 2B entspricht einem Fall, dass die Befestigungsrichtung des Überhitzungsschutzes 1 ` oder des Überhitzungsschutzes 1" in dem Haartrockner derart gewählt ist, dass die Längsrichtung der Basis 2 einen rechten Winkel bezüglich der Luftstromrichtung bildet.
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Wenn allerdings der Überhitzungsschutz 1' oder 1" derart angebracht ist, dass die Längsrichtung der Basis 2 einen rechten Winkel bezüglich der Luftstromrichtung bildet, wie oben erläutert wurde, lässt sich die strömende Luft abschirmen, wenn die Biegeplattenfläche 14 auf der dem Wind zugewandten Seite vorhanden ist. Die Luftstromrichtungen aus der dem Wind zugewandten Seite sind in diesem Fall durch Pfeile a in den 2A und 2B bezeichnet.
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Das Anbringen eines Wärmeschutzes in der verkehrten Richtung derart, dass die Biegeplattenfläche 14 sich auf der Leeseite befindet, führt zu der Möglichkeit, dass der Schaltlichtbogen möglicherweise zu dem Bereich dieser Biegeplattenfläche 14 wandert. Die Luftstromrichtungen von der Luvseite sind für diesen Fall mit den Pfeilen b in den 2A und 2B bezeichnet. Das Anbringen des Wärmeschutzes 1' oder 1" in einem Haartrockner erfordert also Sorgfalt.
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[Beispiel 2]
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3A ist eine perspektivische Ansicht eines Überhitzungsschutzes 15 gemäß Beispiel 2 der vorliegenden Erfindung. 3B ist eine Schnittansicht und zeigt einen Zustand vor dem Auslösen als normalerweise geschlossener Kontakt, und 3C ist eine Schnittansicht, die einen offenen Kontaktzustand nach dem Auslösen veranschaulicht.
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Man beachte, dass die in den 3A, 3B und 3C dargestellten Konfigurationen jenen nach den 1A, 1B und 1C ähnlich sind, ausgenommen die Richtung, in welcher die Biegeplattenebene 14 ausgebildet ist, wobei gleiche Ziffern wie in 1A, 1B und 1C denjenigen Komponenten zugeordnet sind, die für Erläuterungen notwendig sind, während die übrigen Komponenten keine Zahlen tragen.
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Auch bei der vorliegenden Ausführungsform sind gemäß den 3A, 3B und 3C in der Nähe der beweglichen Platte 8 in dem Bereich, wo sich der bewegliche Kontakt 11 befindet, abgesetzt von dem Mittelbereich der beweglichen Platte 8 in Richtung des Freiendes 8-2 hin beidseitig Biegeplattenflächen 14 ausgebildet, die unter einem vorbestimmten Winkel gegenüber der Plattenebene der beweglichen Platte 8 umgebogen sind (in einem rechten Winkel bei den Beispielen nach den 3A, 3B und 3C).
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Auch in diesem Fall sind die Biegeplattenflächen 14 dadurch gebildet, dass vorstehende Bereiche an beiden Seiten des Endes der rechteckigen beweglichen Platte 8 vorgesehen werden, dort, wo der bewegliche Kontakt 11 angebracht ist, und die vorstehenden Bereiche umgebogen sind. Bei der vorliegenden Ausführungsform allerdings sind die Biegeplattenflächen 14 auf der abgewandten Seite des beweglichen Kontakts 1 ausgebildet, das heißt in der Sprungrichtung des Freiendes 8-2 des obigen Beispiels.
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Wenn die Biegeplattenflächen 14 an der dem beweglichen Kontakt abgewandten Seite ausgebildet sind, wie oben erläutert wurde, lässt sich ein Fall betrachten, dass die Anbringrichtung des Überhitzungsschutzes 15 in einem Haartrockner in der Weise erfolgt, dass die Längsrichtung der Basis 2 die gleiche Richtung ist wie die Luftstromrichtung, und das Ende mit dem Kontaktbereich dem Luftauslass zugewandt ist.
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Weil in einem solchen Fall Luft von der Rückwärtsrichtung des Überhitzungsschutzes 15 her anströmt, das heißt von der dem Kontaktbereich abgewandten Seite auch nach einem Betätigungsvorgang, ist es möglich, die Strömungsrichtung heißer Luft, die um die Kontakte herum strömt, derart einzustellen, dass sie parallel zu der Basis 2 verläuft, das heißt eine feste Richtung annimmt, die parallel ist zur Längsrichtung der beweglichen Platte 8.
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Es ist möglich, einen entlang der beweglichen Platte 8 auf deren Oberseite strömenden Luftstrom zu begradigen, insbesondere einen Strom abgehend von dem Ende, an welchem sich der bewegliche Kontakt 11 befindet, und auch dann, wenn ein von dem beweglichen Kontakt 11 sich ablösender Schaltlichtbogen dabei ist, sich von dem Bereich zwischen den Kontakten zu entfernen und die bewegliche Platte 8 zu verlassen, so lässt sich dennoch die Richtung des Schaltlichtbogens durch strömende Luft beherrschen, die so eingestellt wurde, dass sie einer festgelegten Richtung entspricht.
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Dies vermeidet eine Situation, in welcher ein von dem beweglichen Kontakt 11 sich entfernender Schaltlichtbogen zu dem Nickelchromdraht in der Nähe des Wärmeschutzes 15 gelangt, was möglicherweise dann geschehen könnte, wenn die Biegeplattenfläche 14 nicht vorhanden wäre. Man beachte, dass die Höhen der Biegeplattenflächen 14 in ähnlicher Weise begrenzt sind wie im Fall des Beispiels 1.
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Wenn ein Strom gesperrt wird, springt die bewegliche Platte 8 zu der dem Festkontakt 6 abgewandten Seite, um die Kontakte zu öffnen, und damit reduziert eine zu große Höhe der Biegeplattenfläche 14 unmittelbar den Isolierabstand gegenüber den leitenden Bereichen, bei denen es sich in vielen Fällen um den Nickelchromdraht handelt, innerhalb des Bereichs um den Wärmeschutz 15 herum.
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In den 3A, 3B und 3C sind die Biegeplattenflächen 14 unter jeweils einem rechten Winkel, das heißt 90°, in Bezug auf die Plattenebene der beweglichen Platte 8 umgebogen. Allerdings ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt, und wenn beispielsweise die Längsrichtung des Überhitzungsschutzes 15 parallel zu der Strömungsrichtung der heißen Luft ist und die Kontaktseite dem Luftauslass zugewandt ist, fungieren die Biegeplattenflächen 14 als Strömungsplatten, solange der Biegewinkel der Biegeplattenflächen 14 gleich oder größer als 45° ist, auch wenn der Biegewinkel der Biegeplattenflächen 14 kleiner als 90° ist, um Fälle zu vermeiden, in denen die Wirkungsweisen beim Stabilisieren der Luftstromrichtung beeinträchtigt werden.
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4A ist ein perspektivische Darstellung eines abgewandelten Beispiels 1 des Überhitzungsschutzes 15 nach dem obigen Beispiel 2 und zeigt einen Aufbau, bei dem die Biegeplattenfläche 14 nur auf dem linksseitigen Bereich bezüglich des Freiendes 8-2 der beweglichen Platte 8 ausgeformt ist. 4B ist eine perspektivische Ansicht des abgewandelten Beispiels 2 und veranschaulicht eine Konfiguration, bei der die Biegeplattenfläche 14 nur im rechten Seitenbereich bezüglich des Freiendes 4-2 der beweglichen Platte 8 ausgebildet ist.
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Man beachte, dass die Konfigurationen nach 4A und 4B ähnlich sind wie die Fälle nach den 3A, 3B und 3C, ausgenommen die Stelle, an der die Biegeplattenfläche 14 ausgebildet ist, wobei gleiche Bezugszeichen wie in den 3A, 3B und 3C den Komponenten zugeordnet sind, die für Erläuterungen notwendig sind, während Bezugszeichen für die übrigen Komponenten entfallen.
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Der Aufbau des Überhitzungsschutzes 15' nach 4A und des Überhitzungsschutzes 15" nach 4B zeigt die Konfiguration für einen Fall, bei dem die Anbringungsrichtung des Überhitzungsschutzes 15' oder des Überhitzungsschutzes 15" in dem Haartrockner derart gewählt ist, dass die Längsrichtung der Basis 2 einen rechten Winkel bezüglich der Luftstromrichtung bildet.
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Wenn allerdings der Überhitzungsschutz 15` oder 15" so angebracht ist, dass die Längsrichtung der Basis 2 einen rechten Winkel bezüglich der Luftstromrichtung bildet, wie oben angegeben wurde, wird der Strömungsdurchsatz an der Oberseite der beweglichen Platte 8 instabil, wenn die Biegeplattenfläche 14 sich auf der Luvseite befindet, allerdings bleibt der Strömungsdurchsatz auf der Seite des beweglichen Kontakts 11 groß, und damit bewegt sich der Lichtbogen zu der Leeseite in stabiler Weise, ohne zu anderen leitenden Komponenten abzuwandern. Die Luftstromrichtung von der Leeseite wird hier durch Pfeile c in den 4A und 4B bezeichnet.
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Im Gegensatz dazu ist die Anbringung eines Überhitzungsschutzes 15` oder 15" in einer verkehrten Richtung derart, dass die Biegeplattenfläche 14 sich auf der Leeseite befindet, geeignet für das Zustandekommen eines instabilen Luftstroms auf der Leeseite der beweglichen Platte 8, das heißt auf der Luftauslassseite eines Haartrockners, was zu einer Beeinträchtigung von dessen Funktion führt. Die Luftstromrichtungen von der Leeseite her sind hier durch Pfeile d in den 4A und 4B kenntlich gemacht.
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Das Befestigen des Überhitzungsschutzes 15` oder 15" an einem Haartrockner erfordert Sorgfalt. In jedem Fall ist es, wenn der Überhitzungsschutz so angebracht wird, dass die Längsrichtung der Basis 2 einen rechten Winkel bezüglich der Luftstromrichtung bildet, wünschenswert, dass die Biegeplattenfläche 14 des Endes der beweglichen Platte 8 der Richtung entspricht, die von der Luftstromrichtung in dem Überhitzungsschutz 15` oder 15" abhängt. Außerdem ist es wünschenswert, wenn der Biegewinkel der Biegeplattenfläche 14 einen rechten Winkel bildet.
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Grundsätzlich gibt es bei Geräten, die eine große Menge an Strömungsluft erzeugen, insbesondere Geräten wie einem Haartrockner, solche Geräte, die zwischen 120 V und 250 V umschalten können, oder auch Geräte, die für unterschiedliche Spannungen durch die Ausgestaltung der Wärmeerzeugungskörper ausgestaltet sind, auch wenn sie gleichen Aufbau haben. Außerdem gibt es Geräte, bei denen das Auftreten von Schaltlichtbögen variiert, selbst wenn sie die gleiche Menge an Strömungsluft aufweisen, sodass die Beherrschung von Schaltlichtbögen ein wichtiges Problem ist, wenn Überhitzungsschutzeinrichtungen einzubetten sind.
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Allerdings wird die Installationsumgebung in solchen Situationen gravierend, in denen ein Überhitzungsschutz einen hohen Strom sperrt, so zum Beispiel dann, wenn die Leistung einer Heizvorrichtung größer wird, um Haar in einer kürzeren Zeitspanne zu trocknen, demzufolge die Menge an Strömungsluft zunimmt und der Luftauslass mittels einer Düse verengt ist, um den Strömungsdurchsatz am Luftauslass weiter zu erhöhen.
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Die Ausgestaltungen der Überhitzungsschutzeinrichtung gemäß der Erfindung haben den Vorteil, dass Bewegungen eines zwischen Kontakten auftretenden Schaltlichtbogens derart gesteuert werden, dass sie Fehlfunktionen in einer Situation verhindern, in der eine ungünstige Installationsumgebung herrscht, wie oben erläutert wurde.
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Man beachte, dass zahlreiche Modifikationen der obigen Ausführungsformen möglich sind, ohne vom Grundgedanken der Ausführungsformen abzuweichen. Während beispielsweise Erläuterungen für Ausführungsformen vorgestellt wurden, bei denen ein Bimetall auf der Oberseite der beweglichen Platte angeordnet ist, um das Verständnis der Arbeitsweise der obigen Beispiele zu erleichtern, kann das Bimetall auch auf der Unterseite der beweglichen Platte angeordnet werden.
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Während das Bimetall mit seinem Ende zusammen mit der beweglichen Platte in den obigen Ausführungsformen fixiert ist, sind die Ausführungsformen nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Wenn das Bimetall nicht fixiert ist, kann von einem Aufbau Gebrauch gemacht werden, bei dem eine Klaue, ein Vorsprung etc. im Mittelbereich zusätzlich vorgesehen ist, um das umgekippte Bimetall zu halten.
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Während einige Ausführungsformen oben erläutert wurden, ist die Erfindung nur durch den Schutzumfang der Ansprüche und ihrer Äquivalente bestimmt. Im Folgenden wird die Erfindung in den ursprünglichen Ansprüchen der vorliegenden Anmeldung erläutert und in Form eines Anhangs beigefügt.
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Bezugszeichenliste
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- 1, 1', 1"
- Überhitzungsschutz
- 2
- Basis
- 3
- erster Anschluss
- 4
- zweiter Anschluss
- 4-1
- Anschluss-Freibereich
- 5
- Ausnehmung
- 6
- Festkontakt
- 7
- Fixierschließe
- 8
- bewegliche Platte
- 8-1
- Fixierende
- 8-2
- Freiende
- 9
- Bimetall
- 9-1
- Fixierende
- 11
- beweglicher Kontakt
- 12
- Bimetall-Greifklaue
- 13 (13-1, 13-2)
- Trennwand
- 14
- Biegeplattenfläche
- 14, 15', 15"
- Überhitzungsschutz
