KR101939006B1 - 열응동 개폐기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 열응동 개폐기에 따르면, 히터의 발열요소는, 띠모양의 금속판으로 된 사행부를 가진다. 그리고 사행부는, 하우징의 길이 방향으로 연장한 제1기준축 및 제2기준축을 기준으로 2회 절곡되어진 것으로서, 제1기준축보다 외측에 있고 덮개판의 내면에 대하여 수직인 외측수직부와, 제2기준축보다 내측에 있고 덮개판의 내면에 대하여 수직인 내측수직부와, 제1기준축과 제2기준축과의 사이에 있어 외측수직부와 내측수직부에 끼인 형태로 덮개판의 내면에 대하여 수직인 중간수직부를 구비한다. 그리고, 중간수직부는, 상기 중간수직부의 폭방향의 양단부 중의 다른 발열요소가 존재하지 않는 측의 단부에, 상기 중간수직부의 폭보다 좁은 협폭부를 구비한다.

Description

열응동 개폐기{THERMAL RESPONSE SWITCH}

본 발명은 전동기 등의 보호장치로 이용되는 열응동 개폐기에 관한 것이다.

이런 종류의 열응동 개폐기로서, 바이메탈등의 열응동체를 사용하는 것은 종래로부터 다수 제안되고 있다.

그 일례의 열응동 개폐기의 구성을, 도 10 및 도 11을 참조하여 설명한다. 열응동 개폐기(101)는 금속제의 하우징(102)과 덮개판(103)을 구비한다. 그리고 상기 하우징(102)의 개구부에 덮개판(103)을 용접에 의해 고정하여 기밀용기를 구성하고 있다.

상기 덮개판(103)에는 관통공이 설치되어 있다. 이 관통공에는 금속제의 도전단자핀(104A, 104B)이 지나도록 삽입된다. 이러한 도전단자핀(104A, 104B)은 글래스와 같은 전기절연성의 재료(105)에 의해 기밀하게 고정되어있다. 일측의 도전단자핀(104A)의 기밀용기 내부측에는 고정접점(106)이 고정되어있다. 타측의 도전단자핀(104B)의 기밀용기 내부측에는 발열부재인 히터(107)의 일단이 접속되어져 있다. 상기 히터(107)의 타단은 덮개판(103)에 접속되어 있다.

하우징(102)의 내측에는, 바이메탈 등으로 구성되는 열응동판(109)이 접속체(110)을 개재하여 접속되어 있다. 열응동판(109)의 가동단에는 가동접점(108)이 설치되어 있다. 열응동판(109)은 얕은 접시 모양으로 형성되어, 소정의 동작온도에 이르면 그 만곡방향을 반전시키게 되고, 소정의 복귀온도에 이르면 그 만곡 방향을 복귀시키게 된다. 즉, 도 10에 도시된 바와 같이, 열응동판(109)은 통상은 가동접점(108)을 고정접점(106)에 접촉시키고 있다.

열응동 개폐기(101)는, 예를 들면 에어컨 등의 냉매를 압축하기 위한 밀폐형 전동압축기 등에 사용된다. 이 경우, 열동형 개폐기(101)는, 도시되지 않은 압축기의 밀폐된 하우징 내에 있어서, 도전단자핀(104A, 104B)이 전동기에 직렬로 접속된다.

이와 같이 접속된 열응동 개폐기(101)에서는, 에어컨의 운전 도중에, 전동압축기의 운전전류가 도전단자핀(104B)-히터(107)-덮개판(103)-하우징(102)-접속체(110)-열응동판(109)-가동접점(106)-도전단자핀(104A)의 경로로 흐른다.

이와 같이 흐르는 전류에 의해, 열응동 개폐기(101)의 히터(107)와 열응동판(109)이 발열하게 된다. 하지만, 에어컨의 통상운전에 의한 전류에서는, 열응동판(109)은 동작온도 이하가 되도록 구성되어 있다.

그러나 어떤 원인에 의해 전동기의 회전이 구속된 경우 등에서는, 전동기에 통상 운전전류보다 수배 큰 과전류가 흐른다. 따라서, 그대로 방치하면 전동기의 권선등이 소손(燒損)할 가능성이 있다.

과전류에 의해 히터(107)랑 열응동판(109)의 발열량이 통상상태를 크게 상회한 경우에는, 열응동판(109)의 온도가 소정의 동작온도까지 상승하여, 그 만곡방향이 반전한다. 따라서, 열응동판(109)의 선단부에 고정된 가동접점(108)이 고정접점(106)으로부터 떨어지는 방향으로 이동하고, 그것에 의해, 가동접점(108)과 고정접점(106)과의 사이가 개방하여 전로가 차단된다. 열응동 개폐기(101)는 상기와 같이 접점 간을 개방하는 것에 의해, 압축기의 이상 발생시에 전동기의 권선이 소손온도에 도달하기 전에 확실하게 전동기로의 통전을 차단한다.

특허문헌1 : 일본특허공개공보 특개2005-240596호

그런데 예를 들어 보호대상인 전동압축기가 소형인 경우에는, 그 통전전류가 작다. 따라서 종래의 열응동 개폐기(101)의 구조로는 히터와 열응동판 등이 충분히 자기 발열을 일으킬 수 없다. 그래서, 히터와 열응동판의 발열량을 증가시키기 위한 조치를 취할 필요가 있다. 하지만, 열응동판은 예컨대 바이메탈이랑 트리메탈(tri-metal)등에 사용되는 금속의 종류가 제한되어 있어, 저항율을 상승시키는 것에 한계가 있다. 따라서, 열응동판을 구성하는 재료를 개량하는 것에 의해 발열량을 증가시키는 것에는 한계가 있다.

또한, 열응동판을 얇게 형성하는 것에 의해 단면적을 감소시켜서 저항값을 높이고, 이것에 의해 발열량을 증가시키는 것도 생각할 수 있다. 하지만, 열응동판은 가동접점을 개폐하기 위한 구동력을 확보할 필요가 있다. 따라서, 열응동판을 얇게 형성하는 것에도 한계가 있다.

또한, 히터도, 용접성 등 요구되는 물리적 특성이랑 비용의 문제 등에 의해서, 그 재료로 사용되는 금속의 종류가 제한되어 저항률이 높은 재질로 치환하는 것에는 실질적으로 한계가 있다. 따라서, 열응동 개폐기에 있어서 발열량을 증가시키는 것은, 히터의 단면적을 작게 하고, 또한 전체 길이를 늘이는 것이 가장 효과적이다.

그래서 본 출원인은, 히터의 형상에 창의적 조치를 취함으로써, 단면적을 작게 하고, 또한 전장을 길게 늘인 구성을 실현할 수 있도록 시도하였다.

이러한 시도 중에, 본 출원인은, 다음과 같은 구성을 고려하고 있다. 즉, 본 출원인이 생각하는 열응동 개폐기에 의하면, 히터의 발열요소는, 띠모양의 금속판으로 된 복수의 사행부(蛇行部)를 갖는다. 따라서, 복수의 사행부는, 도전단자핀을 사이에 두고 서로 대향하도록 배치되고, 또한, 그의 일부가 소정의 기준축을 기준으로 절곡되어진다.

이렇게 구성된 열응동계폐기에 의하면, 히터의 단면적을 작게하고 또한 전장을 늘인 구성을 실현하는 것이 가능하다. 이것에 의해, 히터의 발열량을 증가시키는 것이 가능해진다.

하지만, 이러한 구성에서는, 밀폐용기내의 좁은 범위에 히터를 사행시키는 한편 절곡하기 때문에, 히터에 변형이 형성되기 쉽고, 열의 지체, 다시 말해, 「열축적(heat bank)」이 일어나기 쉽다.

따라서, 과전류에 의한 과대한 발열에 의해, 히터가 예기치 못한 위치에서 녹아서 끊어질 우려가 있다.

이에 따라, 히터의 다른 부분에 비해 용이하게 용단(溶斷)되는 용단부를 히터에 의도적으로 제공함으로써 과전류에 의한 과도한 열의 발생시에 용단이 일어나는 위치를 제어하는 기술이 고안되고 있다. 이러한 용단부는 히터의 일부에 다른 부위보다 폭이 좁은 부위를 제공함으로써 구성된다.

이러한 용단부가 용단할 때에는, 그 용단에 의해 생긴 금속편과 금속입자로 된 용융비말, 즉 스퍼터가 비산한다. 따라서, 상기 스퍼터의 비산에 수반하여, 용단부로부터 하우징이랑 덮개판 등으로 방전이 일어나 버리고, 아크가 연속하여 생기게 된다. 이 때문에, 용단부가 용단되더라도 통전을 완전하게 차단하지 못하는 경우가 있다.

본 발명의 열응동 개폐기에 따르면, 히터의 발열요소는, 띠모양의 금속판으로 된 사행부를 가진다. 그리고 사행부는, 하우징의 길이 방향으로 연장한 제1기준축 및 제2기준축을 기준으로 2회 절곡되어진 것으로서, 제1기준축보다 외측에 있고 덮개판의 내면에 대하여 수직인 외측수직부와, 제2기준축보다 내측에 있고 덮개판의 내면에 대하여 수직인 내측수직부와, 제1기준축과 제2기준축과의 사이에 있어 외측수직부와 내측수직부에 끼인 형태로 덮개판의 내면에 대하여 수직인 중간수직부를 구비한다. 그리고, 중간수직부는, 상기 중간수직부의 폭방향의 양단부 중의 다른 발열요소가 존재하지 않는 측의 단부에, 상기 중간수직부의 폭보다 좁은 협폭부를 구비한다.

본 발명의 열응동 개폐기에 의하면, 용단부로서 기능하는 협폭부를, 히터의 중간수직부의 폭방향의 양단부 중 다른 발열요오가 존재하지 않는 측의 단부에 설치한다. 이러한 구성에 의하면, 협폭부가 용단한 때에 발생하는 스퍼터는, 히터의 다른 발열요소가 존재하지 않는 비교적 넓은 공간으로 향하여 비산된다. 따라서, 스퍼터에 의해서 아크가 발생하더라도 그 아크를 다른 부위로 전이하기 전에 소멸시키는 것이 가능하여, 통전을 차단하는 것이 가능하다.

도 1은 일 실시 형태에 따른 열응동 개폐기의 정면도
도 2는 열응동 개폐기의 종단면도
도 3은 열응동 개폐기의 횡단면도
도 4는 히터의 사시도
도 5는 히터의 전개도
도 6은 히터의 평면도
도 7은 히터의 요부를 나타낸 사시도
도 8은 중간수직부에 있어서의 협폭부 및 그의 주변부분을 확대하여 나타낸 도면
도 9a는 도 6의 A-A선을 따른 히터의 종단측면도
도 9b는 도 6의 B-B선을 따른 히터의 종단측면도
도 9c는 도 6의 C-C선을 따른 히터의 종단측면도
도 9d는 히터의 측면도
도 10은 종래의 열응동 개폐기의 종단면도
도 11은 종래의 열응동 개폐기의 횡단면도

이하, 본 발명을 적용한 열응동 개폐기의 일 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 열응동 개폐기(1)는, 금속제의 하우징(2)과 덮개판(3)에 의해 기밀용기를 구성하고 있다. 하우징(2)은, 일단이 개구한 긴 돔(dome) 형상을 하고 있다. 덮개판(3)은, 하우징(2)의 개구단에 용접등에 의해 기밀(氣密)하게 고착된다. 덮개판(3)에 설치된 2개의 관통공에는, 금속제의 도전단자핀(4A,4B)이 삽통되어 있다. 그리고 이들 도전단자핀(4A,4B)은, 글래스 등의 전기절연성의 충전재에 의해 고정되어 있다. 이것에 의해, 도전단자핀(4A,4B)은, 전기적으로 절연된 상태로 기밀하게 고착된다.

일방의 도전단자핀(4A)의 기밀용기의 내부 측 부위에는, 도전성의 고정접점지지체(6B)를 사이에 두고 고정접점(6A)이 고정되어 있다. 또한, 하우징(2)의 내측에는, 접속체(10)를 사이에 두고, 예를 들면 바이메탈이랑 트리메탈 등으로 구성되어진 열응동판(9)이 고정되어 있다. 열응동판(9)은, 접시모양으로 드로잉(drawing) 성형된 것으로, 일단이 접속체(10)를 사이에 두고 하우징(2)의 내면에 접속되어 있다. 열응동판(9)은, 소정의 온도에 도달하면, 그 만곡 방향이 뒤집어진다. 또한, 열응동판(9)의 타단인 가동단에는 가동접점(8)이 고정되어져 있다.

가동접점(8)은, 열응동판(9)이 반전(反轉)하면 고정접점(6A)으로부터 멀어지는 방향으로 이동한다. 이에 따라, 가동접점(8)과 고정접점(6A)과의 사이가 개방되어, 도전단자핀(4B)-히터(7)-덮개판(3)-하우징(2)-도전단자핀(4A)로 된 전로가 차단된다. 즉, 열응동판(9)이 반전하지 않는 통상의 상태에서는, 가동접점(8)은 고정접점(6A)에 접촉하고 있어, 상기의 전로를 형성한다. 이와 같이, 가동접점(8)은 열응동판(9)에 의해 구동되어서 고정접점(6A)에 대하여 접촉 및 이격됨으로써 전로를 개폐(開閉)하게 된다.

도 3에 도시한 바와 같이, 기밀 용기 내부의 도전단자핀(4B)의 일부에 히터(7)의 일단이 접속되어있다. 또한, 이 히터(7)의 타단부는, 덮개판(3)의 내면에 접속되어 있다. 히터(7)의 형상은 도 4 및 도 5를 참조하여 설명될 것이다. 도 4에 도시된 바와 같이 히터(7)는 3차원 사행 형상을 가지며, 도 5에 도시된 바와 같이 사행하는 띠 모양의 히터 성형 재료를 접음 선인 소정의 기준축(7Ha, 7Hb)에 대해 구부림으로써 제조된다. 또한, 도 5에 도시된 히터 성형 재료는, 예를 들면, 소정의 저항율을 가지는 평면금속판을 타발함에 의해 얻어진다. 히터(7)는 그 일부를 사행시키는 것과 더불어 그 사행시킨 부분을 절곡한 구성이다. 즉, 이 히터(7)는, 직선모양의 발열요소로 된 선형부(7A)와, 반원형의 발열요소로 된 반원형부(7B)로 된 복수의 히터유닛으로 구성된다. 히터(7)는, 하나의 히터유닛의 선형부(7A)를 다른 히터유닛의 반원형부(7B)에 연결하는 것에 의해, 복수의 히터유닛이 교대로 연결되어진다. 이에 따라 히터(7)는, 복수의 선형부(7A)가 반원형부(7B)를 사이에 두고 반복되는 복수의 사행부(7C, 7D)를 형성한다.

히터(7)의 구조는 제한된 공간에서 더욱 긴 전로(電路)가 얻어지도록 발열요소를 구불구불하게 사행시킨 구조를 채택한다. 사행부(7C,7D)는, 접속부(7E)에 의해 서로 연결된다. 이 경우, 접속부(7E)는 직선 형상으로 연장된 띠 형상의 요소이다. 하지만, 접속부(7E)는 사행시켜서 구성하여도 무방하다. 또한, 히터(7)의 양단부에는 고정부(7F,7G)가 설치되어있다.

사행부(7C,7D)는 도 5에 도시된 소정의 제1 기준축(7Ha) 및 제2 기준축(7Hb)을 기준으로 하여 각각 2회 구부러진다. 이 경우, 제1 기준 축(7Ha) 및 제2 기준축(7Hb)은 어느 것이나 다 긴 돔 형상의 하우징(2)의 길이 방향을 따라 연장되는 축이다. 또한, 제1 기준축(7Ha)은 히터(7)의 폭 방향에 있어서 제2 기준축(7Hb)의 외측에 위치하도록 설정되고, 제2 기준축(7Hb)은 히터(7)의 폭 방향에서 볼 때 제1 기준축(7Ha)의 내측에 위치하도록 설정된다. 보다 구체적으로, 제2 기준축(7Hb)은 상기 접속부(7E)의 양단부의 외측에 있어서 상기 접속부(7E)를 사이에 두도록 설정되고, 제2 기준축(7Hb) 보다도 더 외측에 제1 기준축(7Ha)이 위치하도록 설정된다.

이와 같이 설정된 제1 기준축(7Ha) 및 제2 기준축(7Hb)은, 선형부(7A)가 연장되는 방향 및 사행부(7C,7D)를 연결하는 접속부(7E)가 연장되는 방향에 대하여 직각인 방향으로 연장되는 축이 된다. 또한, 사행부(7D)에 있어서, 고정부(7F)에 대향하는 부분(기밀 용기 내부에 장착되었을 때 도전단자핀(4B)에 대향하는 부분)에 위치하는 히터유닛은, 그의 선형부(7A)가 다른 히터유닛의 선형부(7A) 보다도 짧게 되어있다. 또한, 사행부(7C)에 있어서, 고정부(7F)에 대향하는 부분(기밀 용기 내에 장착되었을 때 도전단자핀(4B)에 대향하는 부분)에 위치하는 히터 유닛은, 그의 선형부(7A)가 다른 히터유닛의 선형부(7A) 보다도 짧게 되어있다..

사행부(7C,7D)는 제1 기준축(7Ha) 및 제2 기준축(7Hb)을 기준으로 하여 선형부(7A)의 두 표면 중 한쪽 면이 서로 마주보도록 구부러진다. 즉, 사행부(7C,7D)는 제1 기준축(7Ha)과 제2 기준축(7Hb)을 각각 기준으로 하여 2개소에서 180°절곡된 구성이다. 이와 같이 구부러진 사행부(7C,7D)에 있어서, 동일의 선형부(7A) 중 서로 마주보는 동일한 면, 즉 절곡된 상태에서 내측에 위치하는 면 사이에는 소정의 간극이 형성된다. 또한, 사행부(7C,7D)는 직선부(7A)를 구성하는 띠 형상의 평면부가 서로 대향하도록 구성된다. 또한, 사행부(7C,7D)는 선형부(7A)가 접속부(7E)에 수직인 방향으로 연장되도록 구부러진다. 그리고 히터(7)는 접속부(7E)가 덮개판(3)의 내면에 평행하도록 기밀용기의 내부에 배치된다. 따라서, 히터(7)는 직선부(7A)의 연장 방향이 덮개판(3)의 내면에 대해서 수직이 되는 상태로 기밀용기의 내부에 배치된다.

히터(7)는, 이같이 사행부(7C,7D)가 절곡되어지는 것에 의해, 제1 기준축(7Ha) 및 제2 기준축(7Hb)에 직교하는 방향으로 되고, 또한 접속부(7E)가 연장되는 방향인 폭방향의 치수가 줄어들게 된다. 이 때문에, 히터(7)의 수납 스페이스를 작게 하는 것이 가능하고, 히터(7)의 전체 길이를 늘이면서도, 종래와 동일 사이즈의 기밀용기 내에 배치하는 것이 가능하다. 또, 이와 같이 사행부(7C,7D)가 절곡되어진 히터(7)는, 기말용기내에서, 하나의 사행부(7C)의 선형부(7A)와 다른 사행부(7D)의 선형부(7A)가 사로 마주보도록 배치된다. 또한, 히터(7)는, 기밀용기내에서, 하나의 사행부(7C)의 선형부(7A)와 다른 사행부(7D)의 선형부(7A)에 대해 평행하게 배치된다.

또한, 히터(7)는, 기밀용기내에 배치된 때에, 고정부(7G)-사행부(7C)-접속부(7E)-사행부(7D)-고정부(7F)에 의해 도전단자핀(4B)의 주위를 둘러싼다. 즉, 히터(7)는, 도전단자핀(4B)의 주위에 소용돌이 모양을 형성하도록 배치된다. 또한, 히터(7)는 사행부(7C,7D)가 도전단자핀(4B)를 사이에 두고 서로 대향하도록 배치된다. 또한, 히터(7)는 사행부(7C,7D)가 덮개판(3)의 내면과 평행하게 배치된다. 또한, 히터(7)는 사행부(7C,7D)의 외측 측면이 하우징(2)의 내주면을 따라 정렬되도록 배치된다. 그리고, 히터(7)의 주연측의 단부인 고정부(7G)는, 예를 들어 용접 등에 의해 덮개판(3)의 내면에 고정된다. 한편, 히터(7)의 중심측의 단부인 고정부(7F)는, 도전단자핀(4B)의 기밀용기 내의 단부에 용접등에 의해 고정된다.

히터(7)는, 기밀용기내에서, 접속부(7E)가 열응동판(9)측에 인접하고, 접속부(7E) 바로 근방의 절곡 부위가 덮개판(3)측에 인접하며, 그 다음의 절곡부위가 열응동판(9)측과 인접하는 그런 상태로 배치된다. 따라서, 히터(7)는, 기밀용기내에 배치된 상태에서, 열응동판(9)에 인접한 부위의 면적은, 열응동판(9)측과 반대측인 덮개판(3)측에 인접한 부위의 면적보다도 크게 되는 구성이다.

그리고, 후술하는 히터(7)의 형상에 한층 더 창의적인 노력이 담겨있다. 사행부(7C,7D)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 하우징(2)의 길이 방향으로 연장되는 제1 기준축(7Ha) 및 제2 기준축(7Hb)을 기준으로 2번 절곡되는 것으로, 각각 복수의 외측수직부(71), 복수의 내측수직부(72)와, 복수의 중간수직부(73)를 포함한다. 외부수직부(71)는, 제1 기준축(7Ha) 보다도 외부에 위치한 덮개판(3)의 내면에 대하여 수직한 부분이다. 내부수직부(72)는 제 2 기준축(7Hb)의 안쪽에 위치한 덮개판(3)의 내면에 대하여 수직인 부분이다. 중간수직부(73)는, 제1 기준축(7Ha)과 제2 기준축(7hb) 사이에 외부수직부 (71)와 내부수직부(72)를 사이에 둔 모양으로 덮개판(3)의 내면에 대해 수직을 이루는 부분이다.

이와 같이 히터(7)에 형성된 복수의 중간수직부(73)는, 2종류로 분류가능하다. 즉, 도 6에 도시한 바와 같이, 중간수직부(73)의 폭방향의 양단부에 다른 중간수직부(73)이 존재하는 타입A의 중간수직부(73A)와, 중간수직부(73)의 폭방향의 양단부 중의 한쪽의 단부에는 다른 중간수직부(73)이 존재하지 않는 타입B의 중간수직부(73B)이다. 이 경우, 하나의 히터(7)에는, 3개의 타입B의 중간수직부(73B)가 형성된다. 즉, 고정부(7F)의 바로 근방에 형성되는 중간수직부(73B)와, 접속부(7E)이 양단에 형성되는 2개의 중간수직부(73B)이다. 그리고 본실시 형태에 따른 열응동 개폐기(1)는, 고정부(7F)의 바로 근방에 형성되는 중간수직부(73B)에는 특별한 형상적 창의력이 부여되어 있다.

도 7에는, 히터(7)의 일부, 특히 고정부(7F)의 근방부분을 나타내고 있다. 즉, 고정부(7F)의 바로 근방에 형성되는 중간수직부(73B)에는, 히터(7)의 다른 부분보다도 용단하기 쉬운 용단부로서 기능하는 협폭부(74)가 형성되어 있다. 협폭부(74)는, 중간수직부(73B)의 폭방향의 양단부 중 다른 발열요소가 존재하지 않는 측의 단부에 있어, 상기 중간수직부(73B)의 폭보다도 좁게 된 부분이다. 그리고, 도 3에 나타낸 바와 같이, 열응동 개폐기(1)의 밀폐용기내에 있어서, 중간수직부(73)의 양단부 중 협폭부(74)가 설치된 단부측에는, 비교적 넓은 공간이 확보되어져 있다.

도 8에 나타낸 바와 같이, 협폭부(74)는, 중간수직부(73B)의 폭방향에 있어, 다른 발열요소가 존재하지 않는 개방측의 단부(도 8에서는 우측의 단부)에 치우쳐 설치되어져 있다. 즉, 협폭부(74)는, 중간수직부(73B)의 폭방향의 중심선(CL)보다도 개방측으로 치우친 위치에 설치되어져 있다. 한편, 협폭부(74)와 반대측인 단부, 즉 다른 발열요소가 존재하는 측의 단부에는, 다른 발열요소가 존재하지 않는 측의 단부를 향하여 원호모양으로 오목부(75)가 형성된다. 또한, 오목부(75)의 형상은 원호모양으로 한정되는 것은 아니다.

이와 더불어, 히터(7)는, 도전단자핀(4B)에 접속되는 단부인 고정부(7F)와, 협폭부(74)를 구비한 중간수직부(73B)에 대향하는 내측수직부(72)와의 사이에 가는부분(76; 細狀部)을 구비한다. 이 가는부분(76)의 폭은, 적어도 내측수직부(72)의 폭보다도 가늘게 되어 있다. 따라서, 히터(7)는, 고정부(7F)로부터 출발하면, 가는부분(76)에 의해 일단 가늘어지고, 그 후, 폭이 넓어진 내측수직부(72)를 가지는 구성으로 되어 있다. 그리고 그의 내측수직부(72)에 이어진 중간수직부(73B)에 협폭부(74)를 구비한 구성으로 되어 있다.

또한, 도 9a로부터 도 9d에 도시한 바와 같이, 이 경우, 내측수직부(72)의 수직방향의 치수(H1)는, 중간수직부(73)의 수직방향의 치수(H2)보다도 짧다. 또한, 도시되지는 않았지만, 히터(7)는, 외측수직부(71)의 수직방향의 치수를 중간수직부(73)의 수직방향의 치수보다도 짧게 구성하여도 무방하고, 외측수직부(71) 및 내측수직부(72)의 쌍방의 수직방향의 치수를 중간수직부(73)의 수직방향의 치수보다도 짧게 한 구성이어도 무방하다. 즉, 히터(7)는 외측수직부(71) 및 내측수직부(72)의 적어도 한쪽을 중간수직부(73) 보다도 짧은 구성으로 하는 것이 가능하다.

본 실시예 형태에 따른 열응동 개폐기(1)에 의하면, 히터(7)의 발열요소는, 띠 모양의 금속판으로 된 사행부(7C,7D)를 가진다. 그리고 사행부(7C,7D)는, 각각, 하우징(2)의 길이 방향으로 연장되는 제1 기준축(7Ha) 및 제2 기준축(7Hb)를 기준으로 2회 절곡되어진 것으로, 제1 기준축(7Ha) 보다도 외측에서 덮개판(3)의 내면에 대해서 수직인 외측수직부(71)와, 제2 기준축(7Hb) 보다도 내측에서 덮개판(3)의 내면에 대해 수직인 내측수직부(72)와, 제1 기준축(7Ha)과 제2 기준축(7Hb)과의 사이에 있어서 외측수직부(71)과 내측수직부(72)에 끼인 형태로 덮개판(3)의 내면에 대해 수직인 중간수직부(73)을 가진다. 그리고 복수의 중간수직부(73) 중, 이 경우, 고정부(7F)의 바로 근방에 설치되는 중간수직부(73B)는, 상기 중간수직부(73B)의 폭방향의 양단부 중 다른 발열요소가 존재하지 않는 개방측의 단부에, 상기 중간수직부(73B)의 폭보다도 좁은 협폭부(74)를 가진다.

이 열응동계폐기(1)에 의하면, 용단부로서 기능하는 협폭부(74)를, 히터(7)의 중간수직부(73B)의 폭방향의 양단부 중 다른 발열요소가 존재하지 않는 개방측의 단부에 설치한다. 그리고, 중간수직부(73B)의 개방측의 단부에는, 비교적 넓은 공간이 설치되어진다. 이러한 구성에 의하면, 협폭부(74)가 용단될 때에 발생하는 스퍼터는, 히터(7)의 다른 발열요소가 존재하지 않는 비교적 넓은 공간을 향하여 비산된다. 그 때문에, 스퍼터에 의해서 아크가 발생하는 일도, 그 아크의 다른 부위, 예컨대 하우징(2)과 덮개판(3)으로 전이하기 전에 소멸시키는 것이 가능하고, 통전을 차단하는 것이 가능해진다.

덧붙여, 히터(7)에 있어서, 중간수직부(73)의 폭방향의 양단부 중 일방의 단부에 다른 중간수직부(73)이 존재하지 않는 타입B의 중간수직부(73B)는, 도 6에 도시한 것과 같이 3개 존재한다. 그 중, 고정부(7F)의 바로 근방의 중간수직부(73B) 이외의 2개의 중간수직부(73B)는, 열응동판(9)에 가까운 위치에 존재한다. 그 때문에, 이들 2개의 중간수직부(73B)에 비교적 발열량이 많은 협폭부(74)를 형성해버리면, 히터(7)로부터 열응동판(9)으로의 열의 전달이 치우치는 등 영향을 미치고, 더나아가서는 동작의 안정성에 영향을 줄 가능성이 있다. 본 실시 형태에 따른 열응동 개폐기(1)에서는, 열응등판(9)으로부터 가장 떨어진 중간수직부(73B)에 협폭부(74)를 형성하고 있다. 따라서, 협폭부(74)의 형성에 수반하여 동작이 불안정해지게 되는 것을 회피할 수 있게 된다.

또한, 열응동 개폐기(1)에 의하면 히터(7)는, 띠 모양의 금속판을 사행시켜서 사행부(7C,7D)를 형성하고, 또한, 그러한 사행부(7C,7D)를 2개의 기준선(7Ha,7Hb)를 기준으로 2회 절곡한 복잡한 형상을 이룬다. 그 때문에, 특히, 외측수직부(71)과 내측수직부(72)와의 사이에 끼인 중간수직부(73) 부분에 열이 축적되기 쉬운 구조를 이룬다. 열응동 개폐기(1)에 의하면, 히터(7)는, 내측수직부(72)의 수직방향의 치수가 중간수직부(73)의 수직방향의 치수보다도 짧게 되어 있다. 이것에 의해, 중간수직부(73)에 대해 내측수직부(72)가 대향하는 면적을 작게 하는 것이 가능한데, 환언하면, 중간수직부(73)의 개방면적을 늘리는 것이 가능하다. 이에 따라, 중간수직부(73) 부분으로부터 방열성을 향상시키는 것이 가능하고, 중간수직부(73) 부분이 과도하게 온도 상승하는 것을 방지하여, 균일한 온도 분포를 이루도록 하는 것이 가능하다.

또한, 열응동 개폐기(1)에 의하면, 히터(7)는, 도전단자핀(4B)에 접속되는 고정부(7F)와 내측수직부(72)와의 사이에, 내측수직부(72) 보다도 폭이 가는 가는부분(76)을 구비한다. 이러한 구성에 의하면, 고정부(7F)로부터 도전단자핀(4B)측으로 열이 빠져나가서, 내측수직부(72)의 온도가 낮아지는 것을 방지할 수 있다. 히터(7)는, 상기 히터(7)를 통해 흐르는 전류의 크기에 대응하여 발열하는 것이 요구된다. 하지만, 고정부(7F)로부터 도전단자핀(4B) 측으로 열이 빠져나가면, 내측수직부(72)의 온도가 너무 낮아지는 경우가 있다. 특히, 본 실시예에서는 비교적 발열량이 큰 협폭부(74)가 고정부(7F)에 가깝기 때문에, 과전류에서 소망하는 용단성이 얻어지지 않을 가능성이 있다. 그래서, 본 실시형태에 따른 열응동 개폐기(1)에 의하면, 폭이 가는부분(76)을 설치하여 고정부(7F) 근방의 발열량을 증가시킴으로써, 협폭부(74)를 포함한 내측수직부(72)의 열이 도전단자핀(4B)측으로 빠져나가기 어렵게 한다. 따라서, 흐르는 전류의 크기에 상응하는 히터(7)의 발열성을 유지할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은, 상술한 일실시 형태에 한정되지 않고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변형 또는 확장이 가능하다. 예를 들면, 히터가 구비된 사행부는 2개로 한정되지 않고, 그 수를 적절하게 변경하여 실시하는 것도 가능하다.

1: 열응동 개폐기 2: 하우징
3: 덮개판 4A, 4B: 도전단자핀
6A: 고정접점 6B: 고정접점지지체
7: 히터 7C, 7D: 사행부
7E: 접속부 7F,7G: 고정부
7Ha, 7Hb: 기준축 72: 내측수직부
73, 73B: 중간수직부 74: 협폭부
76: 가는부분 8: 가동접점
9: 열응동판

Claims (4)

1. 금속제의 긴 돔 형상을 한 하우징의 개구단에 덮개판을 기밀하게 고착하여 구성된 기밀용기와,
   상기 덮개판에 설치된 2개의 관통공에 각각 삽통되고, 각각 전기절연성의 충전재에 의해 기밀하게 고정되는 2개의 도전단자핀과,
   상기 기밀용기 내에서, 상기 도전단자핀 중의 한쪽 단자핀에 고정되는 고정접점과,
   상기 기밀용기 내에서, 일단이 상기 도전단자핀 중의 타측 단자핀에 접속되고, 타단이 상기 덮개판에 접속되는 히터와,
   일단이 상기 하우징의 내면에 접속되고, 소정의 온도에서 만곡방향이 반전하는 열응동판과,
   상기 열응동판의 타단에 설치되고, 상기 고정접점과 더불어 한쌍의 개폐기 접점을 구성하는 가동접점을 구비한 열응동 개폐기에 있어서;
   상기 히터의 발열요소는, 띠 모양의 금속판으로 된 사행부를 가지고,
   상기 사행부는, 상기 하우징의 길이 방향으로 연장한 제1 기준축 및 제2 기준축을 기준으로 2회 절곡되어진 것으로서, 상기 제1기준축보다 외측에 있고 덮개판의 내면에 대하여 수직인 외측수직부와,
   상기 제2기준축보다 내측에 있고 덮개판의 내면에 대하여 수직인 내측수직부와, 상기 제1기준축과 제2기준축과의 사이에 있어 외측수직부와 내측수직부에 끼인 형태로 덮개판의 내면에 대하여 수직인 중간수직부를 구비하며,
   상기 중간수직부는, 상기 중간수직부의 폭방향의 양단부 중의 다른 발열요소가 존재하지 않는 측의 단부에, 상기 중간수직부의 폭보다 좁은 협폭부를 구비하는 것을 특징으로 하는 열응동 개폐기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 외측수직부 및 내측수직부의 적어도 한쪽은, 중간수직부보다 짧게 구성한 것을 특징으로 하는 열응동 개폐기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 히터는, 상기 도전단자핀에 접속되는 단부와 상기 내측수직부와의 사이에, 상기 내측수직부보다도 가늘게 된 가는부분을 가지는 것을 특징으로 하는 열응동 개폐기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 중간수직부는 복수로 설치되고,
   상기 협폭부는, 복수의 중간수직부 중, 상기 도전단자핀에 접속되는 단부의 바로 근방에 형성되는 중간수직부에 설치되어지는 것을 특징으로 하는 열응동 개폐기.

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