JPH0628960A - Thermal type over load relay - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To provide a small outside dimensional and inexpensive thermal relay while lengthening operation time by arranging a thermal conductor having proper heat capacity so as to come in contact with a bimetal of a standard thermal relay. CONSTITUTION:When a curve reaches specified quantity in bimetal 5 whose temperature is raised due generation of heat since an electric current is flowed in a heat generating circuit extending from a terminal 10 of a heater element to a terminal 11 by passing through a heater 4 formed by folding up a belt like resistor 9 in a W shape, a contact point is switched, and breaking or an alarm of an exciting current of an electromagnetic contactor is carried out. The heater 4 heats the bimetal 5 through a thermal conductor 6 constituted by laminating the proper number of thin plates of copper or brass and the like having constant heat capacity upon each other. Thereby, since time for the bimetal 5 to reach operation temperature is delayed, operation time of a thermal relay is lengthened. An outside dimension is not enlarged due to a reason that additional parts are projected outside.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、電流により発熱する
ヒータで加熱されるバイメタルの変形を利用して接点を
開閉し、電動機の過負荷保護を行う熱動形過負荷継電器
（以下、サーマルリレーという）に関し、特にその動作
時間を遅らせるための手段に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thermal overload relay (hereinafter referred to as a thermal relay) for opening and closing contacts by utilizing the deformation of a bimetal heated by a heater which generates heat by an electric current to protect an electric motor from overload. ,), And in particular to means for delaying its operating time.

【０００２】[0002]

【従来の技術】サーマルリレーにより保護すべき電動機
には起動時間の長短や耐熱温度の高低などにおいて種々
の特性があり、サーマルリレーもこれらの特性に応じて
動作時間の長いものや短いもの、あるいは平均的なもの
など種々の特性が要求される。その場合、従来はサーマ
ルリレーの動作時間を長くするのに、図４に示すように
サーマルリレー１のヒートエレメントと並列に可飽和リ
アクトル２を接続している。なお、３はサーマルリレー
１が装着された電磁接触器である。2. Description of the Related Art A motor to be protected by a thermal relay has various characteristics such as a long starting time and a high and low heat resistant temperature. A thermal relay also has a long operating time or a short operating time according to these characteristics, or Various characteristics such as average one are required. In that case, conventionally, in order to prolong the operating time of the thermal relay, as shown in FIG. 4, the saturable reactor 2 is connected in parallel with the heat element of the thermal relay 1. Reference numeral 3 is an electromagnetic contactor to which the thermal relay 1 is attached.

【０００３】上記可飽和リアクトル２は定格電流が流れ
た時の端子間電圧では飽和せず、インピーダンスが大き
いためにリアクトル部への分流がほとんど生じないのに
対し、過電流が流れると飽和してインピーダンスが低下
し、リアクトル部への分流が増大する。そのため、例え
ば回路上に定格電流の６倍の電流が流れてもサーマルリ
レー１のヒータには定格電流の３〜４倍程度しか流れ
ず、結果としてサーマルリレー１の動作時間が遅れる。The saturable reactor 2 does not saturate at the terminal voltage when the rated current flows, and since the impedance is large, almost no shunt current flows to the reactor portion, but it saturates when an overcurrent flows. Impedance lowers and shunt flow to the reactor increases. Therefore, for example, even if a current that is 6 times the rated current flows in the circuit, only about 3 to 4 times the rated current flows in the heater of the thermal relay 1, resulting in a delay in the operating time of the thermal relay 1.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、ヒートエレ
メントと並列に可飽和リアクトルを設ける従来構成は、
図４からも分かるように可飽和リアクトルが外部に突出
するために外形寸法が大きく、またコストも高い。そこ
で、この発明は、動作時間を長くしながら外形寸法が小
さくかつ安価なサーマルリレーを提供することを目的と
するものである。However, the conventional structure in which the saturable reactor is provided in parallel with the heat element is as follows.
As can be seen from FIG. 4, since the saturable reactor projects to the outside, the external dimensions are large and the cost is high. Therefore, an object of the present invention is to provide an inexpensive thermal relay which has a small outer dimension and a long operating time.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】この発明は、ヒートエレ
メントの熱容量を増やすことによりバイメタルの温度上
昇に時間的遅れを生じさせようとするもので、そのため
に適宜の熱容量を持つ熱的導体をバイメタルに接触させ
て設けるものとする。熱的導体は可撓性のある板材とし
てヒータとバイメタルとの間に挟み込むことができる。
また、熱的導体は可撓性のある板材としてバイメタルの
ヒータと反対側の面に重ね合わせることができる。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is intended to cause a time delay in the temperature rise of the bimetal by increasing the heat capacity of the heat element. For that purpose, a thermal conductor having an appropriate heat capacity is provided with a bimetal. Shall be provided in contact with. The thermal conductor can be sandwiched between the heater and the bimetal as a flexible plate material.
Further, the thermal conductor can be superposed as a flexible plate material on the surface of the bimetal opposite to the heater.

【０００６】[0006]

【作用】サーマルリレーの動作時間はバイメタルの温度
上昇のスピードで決定されるが、ヒートエレメントの熱
容量が増えると以下に述べるようにバイメタルが動作温
度に達するまでの時間が長くなる。いま、ｉ：電流、
Ｒ：ヒータ抵抗、ｔ：時間、θ₁ ：バイメタルの動作温
度、θ₀ ：周囲温度、ｑ：ヒートエレメントの熱容量、
Ｈ：熱放散係数とすると、The operation time of the thermal relay is determined by the speed at which the temperature of the bimetal rises, but if the heat capacity of the heat element increases, the time required for the bimetal to reach the operation temperature becomes longer as described below. Now, i: current,
R: heater resistance, t: time, θ ₁ : operating temperature of bimetal, θ ₀ : ambient temperature, q: heat capacity of heat element,
H: Assuming the heat dissipation coefficient,

【０００７】[0007]

【数１】ｉ² Ｒdt＝ｑ dθ＋Ｈ（θ₁ −θ₀ ）dt となる。なお、式中のｉ² Ｒdtはヒータの発生熱量、ｑ
dθはヒートエレメントに蓄積される熱量、Ｈ（θ₁ −
θ₀ ）dtはヒートエレメントの放散熱量を意味する。上
記数１の解は、## EQU1 ## i ² Rdt = q dθ + H (θ ₁ −θ ₀ ) dt. Note that i ² Rdt in the equation is the amount of heat generated by the heater, q
dθ is the amount of heat accumulated in the heat element, H (θ ₁ −
θ ₀ ) dt means the amount of heat dissipated by the heat element. The solution of Equation 1 above is

【０００８】[0008]

【数２】θ₁ −θ₀ ＝ｉ² Ｒ／Ｈ・（１−ｅ^{-H/q・ t} ） となり、この数２で熱容量ｑを増大させると動作温度θ
₁ に達する時間ｔが増大することが分かる。具体的に
は、熱的導体をヒータとバイメタルとの間に挟み込む
と、ヒータは熱的導体を加熱した後にバイメタルを加熱
するので動作時間が遅れることになる。また、熱的導体
をバイメタルのヒータと反対側の面に重ね合わせると、
ヒータの熱は直接バイメタルに伝達するが、その熱を熱
的導体が奪うために動作時間が遅れることになる。[Equation 2] θ ₁ −θ ₀ = i ² R / H · (1−e ^{−H / q · t} ). If the heat capacity q is increased by this Equation 2, the operating temperature θ
It can be seen that the time t to reach ₁ increases. Specifically, when the thermal conductor is sandwiched between the heater and the bimetal, the heater heats the thermal conductor and then heats the bimetal, so that the operation time is delayed. Also, if a thermal conductor is placed on the surface of the bimetal opposite to the heater,
The heat of the heater is directly transferred to the bimetal, but the heat is taken away by the thermal conductor, which delays the operation time.

【０００９】[0009]

【実施例】図１及び図２はこの発明の実施例を示し、図
１はヒートエレメントの側面図、図２はその右正面図で
ある。図において、４はヒータ、５はこれに加熱される
バイメタル、６はこれらの間に挟み込まれた板状の熱的
導体で、これらは絶縁材７を介して巻き付けられた止め
金８により図示の通り一体に締結されている。ヒータ４
は帯状の抵抗体９がＷ字状に折り重ねられて構成され、
両端に端子１０及び１１がそれぞれ取り付けられてい
る。抵抗体９の互いに相対する面の間には絶縁物からな
る間隔片１２が介挿されている。1 and 2 show an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a side view of a heat element, and FIG. 2 is a right front view thereof. In the figure, 4 is a heater, 5 is a bimetal to be heated by the heater, 6 is a plate-like thermal conductor sandwiched between them, and these are shown by a stopper plate 8 wound through an insulating material 7. It is fastened to the street. Heater 4
Is formed by folding a strip-shaped resistor 9 in a W shape.
Terminals 10 and 11 are attached to both ends, respectively. A spacing piece 12 made of an insulating material is interposed between the surfaces of the resistor 9 that face each other.

【００１０】バイメタル５は短冊状で、上端部に取付板
１３が固着されている。図示ヒートエレメントはこの取
付板１３を介して図示しないケースにねじで固定され
る。熱的導体６は所要の熱容量を有し、かつバイメタル
５の湾曲を阻害しないものであればよく、例えば銅や黄
銅などの薄板を適宜枚数積層して構成し、その枚数を加
減して熱容量を調整するのがよい。The bimetal 5 is in the form of a strip and has a mounting plate 13 fixed to the upper end thereof. The heat element shown in the figure is fixed to the case (not shown) by screws via the mounting plate 13. It suffices that the thermal conductor 6 has a required heat capacity and does not hinder the bending of the bimetal 5. For example, the heat conductor 6 may be formed by laminating a suitable number of thin plates such as copper and brass, and adjusting the number to reduce the heat capacity. It is good to adjust.

【００１１】上記ヒートエレメントは周知の通り２ない
し３素子がケース内に納められ、バイメタル５の先端は
連動板を介して接点の切換え機構を有する操作部に連結
される。そして、端子１０からヒータ４を通り端子１１
に至る発熱回路を電流が流れることによりヒータ４が発
熱し、その熱で温度上昇したバイメタル５の湾曲が規定
量に達すると接点が切り換えられて電磁接触器の励磁電
流の遮断や警報が行われる。その場合、図示構成によれ
ばヒータ４は一定の熱容量を持つ熱的導体６を介してバ
イメタル５を加熱するので、バイメタル５が動作温度に
達するまでの時間が遅れ、その分、サーマルリレーの動
作時間が長くなる。一例として、厚さ０.1ｍｍの銅板を
数枚挟み込むことにより動作時間は約２倍に遅延した。As is well known, two or three elements of the heat element are housed in a case, and the tip of the bimetal 5 is connected to an operating portion having a contact switching mechanism through an interlocking plate. Then, from the terminal 10 through the heater 4 to the terminal 11
The heater 4 generates heat due to the flow of a current through the heat generating circuit, and when the heat causes the curvature of the bimetal 5 to reach a specified amount, the contacts are switched to shut off the exciting current of the electromagnetic contactor or give an alarm. . In that case, according to the configuration shown in the figure, the heater 4 heats the bimetal 5 via the thermal conductor 6 having a constant heat capacity, so that the time until the bimetal 5 reaches the operating temperature is delayed, and the operation of the thermal relay is correspondingly delayed. Time will increase. As an example, by sandwiching several 0.1 mm-thick copper plates, the operation time was delayed about twice.

【００１２】図３はこの発明の別の実施例を示すヒート
エレメントの側面図である。この実施例では、板状の熱
的導体６はバイメタル５のヒータ４と反対側の面に重ね
合わされ、止め金８で締結されている。このような構成
においても、ヒータ４で加熱されたバイメタル５の熱を
熱的導体６が奪うためバイメタル５の温度上昇が遅れ、
それに伴ってサーマルリレーの動作時間が長くなる。た
だし、この実施例ではヒータ４の熱がバイメタル５に直
接伝達するので、図１の実施例に比べて動作時間の遅延
の程度は小さい。したがって、必要な動作特性によって
図１あるいは図３のいずれかの構成を選択するとよい。FIG. 3 is a side view of a heat element showing another embodiment of the present invention. In this embodiment, the plate-shaped thermal conductor 6 is superposed on the surface of the bimetal 5 opposite to the heater 4, and is fastened by the stopper plate 8. Even in such a configuration, the heat of the bimetal 5 heated by the heater 4 is removed by the thermal conductor 6, so that the temperature rise of the bimetal 5 is delayed,
As a result, the operating time of the thermal relay becomes longer. However, since the heat of the heater 4 is directly transferred to the bimetal 5 in this embodiment, the degree of delay of the operation time is smaller than that in the embodiment of FIG. Therefore, it is advisable to select either the configuration of FIG. 1 or FIG. 3 according to the required operation characteristic.

【００１３】[0013]

【発明の効果】この発明によれば、適宜の熱容量を持つ
熱的導体を標準的なサーマルリレーのバイメタルに接触
させて設けるだけで動作時間を遅らせることができるの
で、追加部品が外部に突出して外形寸法が大きくなるこ
とがなく、またそのためのコストもきわめて安価であ
る。According to the present invention, the operation time can be delayed only by providing a thermal conductor having an appropriate heat capacity in contact with a bimetal of a standard thermal relay, so that an additional component is projected outside. The external dimensions do not increase, and the cost therefor is extremely low.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】この発明の実施例を示すヒートエレメントの側
面図である。FIG. 1 is a side view of a heat element showing an embodiment of the present invention.

【図２】図１の右正面図である。FIG. 2 is a right front view of FIG.

【図３】この発明の別の実施例を示すヒートエレメント
の側面図である。FIG. 3 is a side view of a heat element showing another embodiment of the present invention.

【図４】電磁接触器に装着された従来のサーマルリレー
を示す正面図である。FIG. 4 is a front view showing a conventional thermal relay mounted on an electromagnetic contactor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

４ ヒータ ５ バイメタル ６ 熱的導体 ７ 絶縁材 ８ 止め金 ９ 抵抗体 １０ 端子 １１ 端子 １２ 間隔片 １３ 取付板 4 Heater 5 Bimetal 6 Thermal conductor 7 Insulation material 8 Stopper 9 Resistor 10 Terminal 11 Terminal 12 Spacing piece 13 Mounting plate

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】電流により発熱するヒータで加熱されるバ
イメタルの変形を利用して接点を開閉する熱動形過負荷
継電器において、 適宜の熱容量を持つ熱的導体をバイメタルに接触させて
設けたことを特徴とする熱動形過負荷継電器。1. A thermal dynamic overload relay which opens and closes contacts by utilizing the deformation of a bimetal heated by a heater that generates heat by providing a thermal conductor having an appropriate heat capacity in contact with the bimetal. Thermal overload relay featuring. 【請求項２】可撓性のある板状の熱的導体をヒータとバ
イメタルとの間に挟み込んだことを特徴とする請求項１
記載の熱動形過負荷継電器。2. A flexible plate-shaped thermal conductor is sandwiched between a heater and a bimetal.
Thermal overload relay described. 【請求項３】可撓性のある板状の熱的導体をバイメタル
のヒータと反対側の面に重ね合わせたことを特徴とする
請求項１記載の熱動形過負荷継電器。3. The thermal overload relay according to claim 1, wherein a flexible plate-shaped thermal conductor is superposed on the surface of the bimetal opposite to the heater.