WO2016125343A1 - サーマルプロテクタ - Google Patents

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movable
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武田　秀昭
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ウチヤ・サーモスタット株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a thermal protector incorporated in an electrical appliance that generates hot air, and more particularly to a thermal protector that prevents an adverse effect on the surrounding member of an arc generated between contacts when the electrical contacts are opened.
  • a thermal protector which is incorporated in a hot air generator such as a hair dryer, a fan heater, and a popcorn machine to open and close a contact.
  • a thermal protector is integrally provided with a bimetal as a thermally responsive element in order to prevent overheating of the hot air generator.
  • the movable contact is forcibly opened from the fixed contact when there is no wind, and a movable wind vane is provided which allows the movable contact to be free when it receives wind of a predetermined flow rate.
  • a wind detection switch that opens the contacts and shuts off the current due to the thermal response of the bimetal against heating by heating the heater by the contact contact only when a heat generation occurs, and a warm air blower and a hair using this A dryer has been proposed. (For example, refer to patent document 1.)
  • the movable contact and the fixed contact are surrounded by an enclosure. It is said that it is possible to prevent the contact failure of the contact by preventing dust, cotton dust and the like from invading the part.
  • the hair dryer when the hair dryer is set to be used with a current as full as possible of the power supply wiring, a large air flow rate is required to set a quantity of heat of, for example, 1500 W to be blown out as warm air.
  • it is general to reduce the cross-sectional area at the outlet of the hair dryer to increase the flow velocity.
  • the thermal protector When a thermal protector is attached to the inside of such a hair dryer, the thermal protector is usually fixed to a heat-resistant insulating plate such as a mica insulating plate by caulking with a nichrome wire which is a heating element. And it is electrically connected.
  • a heat-resistant insulating plate such as a mica insulating plate by caulking with a nichrome wire which is a heating element. And it is electrically connected.
  • the nichrome wire is spirally wound around the outer edge of the mica insulating plate radially formed in the cross direction or the hexagonal direction to form a heat generating portion, and the spiral internal space becomes a flow path of hot air.
  • the thermal protector is disposed in the hot air flow path and connected in series with the nichrome wire in the wiring and attached to the mica insulating plate.
  • the hair dryer may be in an abnormal state. For example, when the air volume decreases and the internal temperature rises abnormally, or when using a product that can switch the voltage on the assumption that it is used overseas, for example, the voltage is incorrectly selected and set to a low voltage and used at a high voltage Abnormal heat generation etc.
  • the thermal protector is activated to interrupt the current supply to the nichrome wire to stop the heat generation, and to shift the dryer to a safe state.
  • the switch structure such as a bimetal or a contact is disposed in an exposed state.
  • the thermal protector is disposed near the radial center (root) of the cross direction or the hexagonal direction of the mica insulating plate in order to secure an appropriate insulation distance from the nichrome wire.
  • the bimetal reverses and lifts the movable plate to open the contacts and interrupt the current.
  • a thermal protector changes in the attachment position by the structure of a hair dryer etc., it is often arrange
  • the breaking arc is not limited only to the inside of the thermal protector, and for example, the wind may jump the arc from the movable contact which jumps momentarily when the contact is opened to the nichrome wire in the vicinity. This is likely to occur when the difference between the potential of the movable plate and the potential of the nichrome wire is large.
  • the breaking arc caused by the current breaking in the large current and the large air volume of the thermal protector causes various problems when jumping to the conductive portion other than the contact point.
  • the movable contact and the fixed contact are surrounded by an enclosure, so that not only dust can be prevented from entering but also arcs can be prevented from jumping to conductive parts other than the contacts. it is conceivable that.
  • thermal protector in which a member such as a movable wind wing as large as the switch main body is attached at a right angle to the switch main body, it can not be installed in a narrow and small arrangement space.
  • the thermal protector disposed in the hot air flow path is, as described above, at a place as far as possible from the nichrome wire, that is, at the radial root of the mica insulating plate It is necessary to arrange.
  • thermal protector since there are many restrictions on the size and position of the space in which the thermal protector is disposed, it is suitable for an electrical appliance that generates a large flow of hot air using a large current that easily generates a breaking arc, that is, the jump of the arc. Constructing a thermal protector to prevent
  • the present invention solves the above-mentioned conventional problems, and is a thermal protector incorporated in an electrical appliance generating hot air and preventing an adverse effect of an arc generated between contacts when the electrical appliance contacts open on a surrounding member Intended to provide.
  • the thermal protector of the present invention is a thermal protector which is disposed and used in a hot air flow path of an electric appliance for generating hot air, and which opens and closes an electric circuit of the electric appliance.
  • a fixed contact connected to a first terminal connected to a circuit, a movable contact arranged at a position facing the fixed contact, a bimetal reversing the direction of warping with a set temperature as a boundary, and the bimetal
  • the movable contact is fixed at one end, and the other end is connected to a second terminal connected to another external circuit so as to contact the movable contact with the fixed contact by an elastic force, and is cantilevered at the holding portion of the base
  • a side of the movable plate from the center portion of the movable plate to the tip end side in the vicinity of the movable plate in which the movable contact is disposed, the plate is bent at a predetermined angle from the plate surface of the movable plate.
  • formed bent plate surface configured to have
  • a flow straightening plate portion with a bent plate surface erected at a predetermined angle on the surface of the movable plate is provided on the side of the movable plate.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state before operation of the thermal protector according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state after operation of the thermal protector according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is an external perspective view showing a modified example 1 of the thermal protector according to the first embodiment. It is an external appearance perspective view which shows the modification 2 of the thermal protector which concerns on Example 1.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state before operation of the thermal protector according to the second embodiment.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state after operation of the thermal protector according to the second embodiment.
  • FIG. 13 is an external perspective view showing Modification Example 1 of the thermal protector according to Embodiment 2.
  • FIG. 18 is an external perspective view showing Modification Example 2 of the thermal protector according to Embodiment 2.
  • FIG. 1A is an external perspective view of the thermal protector 1 according to Example 1 of the present invention
  • FIG. 1B is a cross-sectional view showing a state before operation as its normally closed contact
  • FIG. 1C is a contact open state after its operation It is sectional drawing which shows.
  • the thermal protector 1 is a thermal response switch which is disposed and used in the flow path of the hot air of the electric appliance for generating the hot air to open and close the electric circuit of the electric appliance. And when it is used for the hair drier etc. which generate
  • the thermal protector 1 of Example 1 is equipped with the rectangular base 2 which consists of insulating synthetic resin.
  • a first terminal 3 for connecting to an external circuit (not shown) is fixed to the lower left end in the longitudinal direction of the base 2 and a second terminal for connecting to another external circuit (not shown) is also fixed to the lower right end.
  • the terminal 4 of 2 is fixed.
  • the first terminal 3 is so shaped that the end fixed to the base 2 is exposed at the bottom of the dug portion 5 formed on the upper surface near the left end of the base 2. It is integrally formed with the stand 2.
  • a fixed contact 6 is fixed to the exposed portion of the first terminal 3 on the bottom surface of the indented portion 5.
  • the end of the second terminal 4 fixed to the right end of the base 2 is bent in two steps up and down, and the final end becomes the terminal exposed portion 4-1 at the upper end of the right end of the base 2 It is exposed.
  • the fixed end 8-1 of the movable plate 8 and the fixed end 9-1 of the bimetal 9 overlap and are fixed to the terminal exposed portion 4-1 by the fixing bracket 7 having a T-shaped cross section.
  • the movable plate 8 in this example a material that is a good conductor of electricity and is an elastic body is preferable, and a general copper alloy for spring is used. As described above, the movable plate 8 is fixed to the right end of the second terminal 4 and the right end of the base 2 via the fixing bracket 7 in a cantilever manner and held.
  • the movable contact 11 is fixed to the lower surface of the free end 8-2 of the movable plate 8 corresponding to the left end of the base 2 at a position facing the fixed contact 6.
  • the bimetal 9 has a shape superimposed on the movable plate 8.
  • the fixed end 9-1 on the right side is fixed in a cantilevered manner to the right end of the base 2 via the fixing bracket 7 as described above
  • the left free end is engaged with the free end 8-2 of the movable plate 8 corresponding to the left end of the base 2.
  • the engagement between the bimetal 9 and the movable plate 8 is performed under the bending portion of the bimetal engaging claw 12 formed by cutting, causing, and bending the movable plate 8 at a position behind the movable contact 11.
  • the free end of the bimetal 9 is formed by being inserted.
  • the bimetal 9 is a thermally responsive element which reverses the warping direction with a preset temperature as a boundary.
  • the reverse direction of the bimetal 9 shown in FIG. 1B is a direction that is convex toward the outside of the thermal protector 1 (the upper side in FIG. 1B).
  • the bimetal 9 is fixed in a cantilevered manner to the right end of the base 2 at the right end, and the whole is inverted in a convex shape outward, so the free end tip of the left side is movable
  • the free end 8-2 of the plate 8 is urged so as to be pressed to the inside of the thermal protector 1 (downward in the drawing in FIG. 1B).
  • the movable plate 8 presses the movable contact 11 into contact with the fixed contact 6 with an appropriate contact force by its elastic force. Since this thermal protector 1 is a normally closed switch, the state in which the movable contact 11 and the fixed contact 6 shown in FIG. 1B are in contact is a normal mode.
  • the switch is in a state before operation. In this state, between the first terminal 3 and the second terminal 4, a state in which current from the external circuit can be conducted via the movable contact 11 and the fixed contact 6 is formed.
  • the bimetal 9 thermally responds to the change of the ambient temperature to a predetermined high temperature. It is because it was reversed to concave shape upward from the state of time.
  • partition walls 13 (13-1, 13-2) surrounding the arrangement portion of the movable contact 11 and the fixed contact 6 from three sides are provided.
  • the partition wall 13 is formed as close to the fixed contact 6 and the movable contact 11 as possible within a range not inhibiting the contact operation of opening and closing of the fixed contact 6 and the movable contact 11.
  • partition wall 13 is formed to be at least higher than the height of the fixed contact 6. That is, even in the case of relatively low partition walls 13-2 on both sides of three sides, it is formed higher than the height of the fixed contact 6.
  • partition walls 13-1 in at least the central portion of three sides of partition wall 13 are higher than contact gap g between fixed contact 6 and movable contact 11 at the time of contact opening shown in FIG.
  • the height is set so as not to exceed the height of the end of the end 8-2.
  • the thermal protector does not have a member such as the partition 13 that restricts the inflow of the wind to the contact point, particularly if the wind direction is unstable and disturbed, the generated interrupting arc is at the contact point. Jumping to the opposite nichrome wire creates the possibility of melting the nichrome wire.
  • the hair dryer has a blower at the rear end, and the propeller rotates at high speed with a motor to blow air inside.
  • a flow straightening plate opposite to the swirling flow may be provided inside.
  • the thermal protector 1 of this example when the thermal protector 1 of this example is disposed and used in an electric appliance that generates a large flow of hot air using a large current, for example, a flow of hot air such as a hair dryer, , It is premised that it is something which exerts further utility.
  • the blocking arc may be blown by the wind and may be separated from the contact points and splashed to the surrounding current-carrying members.
  • a bent plate surface 14 is formed which is bent at a predetermined angle (right angle in the example of FIGS. 1A, 1B and 1C).
  • the bending plate surface 14 is formed by bending to the side where the movable contact 11 is disposed, the bending plate surface 14 is disposed with a constant gap so as not to contact the base 2. It is formed to be Further, the height of the bending plate surface 14 is set to a height that does not exceed about half of the width of the movable plate 8.
  • the breaking arc generated between the contacts is not stretched by the wind, and therefore the breaking arc does not jump from the contact portion to the conductive portion other than the contact portion to cause a failure.
  • both sides of the movable plate 8 can limit the inflow of wind to the contact portion.
  • FIG. 2A is an external appearance perspective view showing a first modification of the thermal protector 1 according to the first embodiment, wherein the bending plate surface 14 is formed only on the left side as viewed in the direction of the free end 8-2 of the movable plate 8. It is a thing.
  • FIG. 2B is an external perspective view showing the second modification, in which the bending plate surface 14 is formed only on the right side as viewed in the direction of the free end 8-2 of the movable plate 8.
  • FIGS. 2A and 2B The configuration shown in FIGS. 2A and 2B is the same as that in FIGS. 1A, 1B and 1C except for the difference in the position where the bending plate surface 14 is formed. Only the necessary components are indicated by the same reference numerals as in FIGS. 1A, 1B, and 1C, and the other components are not numbered.
  • the mounting direction of the thermal protector 1 ′ or 1 ′ ′ inside the hair dryer is the longitudinal direction of the base 2 with respect to the wind direction. Shows a configuration in which
  • FIG. 3A is an external perspective view of the thermal protector 15 according to the second embodiment of the present invention
  • FIG. 3B is a cross-sectional view showing a state before operation as a normally closed contact
  • FIG. 3C is a contact open state after the operation It is sectional drawing which shows.
  • FIGS. 3A, 3B, and 3C are the same as the configurations in FIGS. 1A, 1B, and 1C except for the difference in the direction of forming the bending plate surface 14. Because of this, only the components necessary for the description are shown with the same numbers as in FIG. 1A, FIG. 1B and FIG. 1C, and the numbering of the other components is omitted.
  • the mounting direction of the thermal protector 15 inside the hair dryer is the same as the wind direction of the base 2 and the contact portion Consider the case where the end is facing the outlet.
  • the wind direction of the hot air flowing near the contacts is parallel to the base 2, ie parallel to the longitudinal direction of the movable plate 8. It can rectify in a fixed direction.
  • the wind flowing along the movable plate 8 along the upper surface of the movable plate 8 can be made to go straight from the front end portion of the movable contact 11, and the breaking arc flew from the movable contact 11 should Even if it is going to fly out, the direction of the arc is controlled by the wind rectified in a certain direction.
  • the breaking arc flung from the movable contact 11 does not jump to the nichrome wire in the vicinity of the thermal protector 15 as when there is no bending plate surface 14.
  • the height of the bending plate surface 14 is limited as in the case of the first embodiment.
  • the movable plate 8 jumps to the opposite side of the fixed contact 6 in order to open the contact, so if the bending plate surface 14 is too high, the conductive distance around the thermal protector 15 and nichrome wire in many cases, the insulation distance Because it shrinks instantaneously, it is not desirable to be too high.
  • the bending plate surface 14 is bent at a right angle to the plate surface of the movable plate 8, that is, 90 °.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the bending angle of the bending plate surface 14 is smaller than 90 °. If it is at least, the bent plate surface 14 functions as a straightening plate, so the effect of stabilizing the wind direction is less likely to be impaired.
  • FIG. 4A is an external appearance perspective view showing a first modification of the thermal protector 15 according to the second embodiment, wherein the bending plate surface 14 is formed only on the left side as viewed in the direction of the free end 8-2 of the movable plate 8. It is a thing.
  • FIG. 4B is an external perspective view showing the second modification, in which the bending plate surface 14 is formed only on the right side as viewed in the direction of the free end 8-2 of the movable plate 8.
  • FIGS. 4A and 4B are the same as the configurations in FIGS. 3A, 3B, and 3C except for the difference in the position where the bending plate surface 14 is formed. Only the necessary components are indicated by the same reference numerals as in FIGS. 3A, 3B, and 3C, and the reference numerals of the other components are omitted.
  • the thermal protector 15 when the thermal protector is attached in a direction such that the longitudinal direction of the base 2 is perpendicular to the wind direction, the thermal protector 15 It is preferable that the bending plate surface 14 of the tip of the movable plate 8 be either one or the other according to the wind direction, such as 'or 15'. In this case, the bending angle of the bending plate surface 14 is preferably a right angle bending.
  • the power of the heater increases in order to dry the hair in a short time, so the air volume is further increased, and the thermal protector shuts off a large current, such as squeezing the outlet with a nozzle to increase the wind speed of the outlet.
  • a large current such as squeezing the outlet with a nozzle to increase the wind speed of the outlet.
  • the structure of the thermal protector according to the present invention is an effective structure for controlling the movement of the breaking arc generated between the contacts in a situation where the above-mentioned arrangement environment is severe, so as not to cause a failure.
  • the bimetal is disposed on the upper surface of the movable plate for ease of understanding of the operation, but the bimetal may be disposed on the lower surface of the movable plate.
  • the bimetal is configured to be fixed together with the movable plate at one end, it is not limited to this. In the case where the fixing is not performed, a claw that supports the inversion of the bimetal, a protrusion of the central portion, and the like are added as needed.
  • a thermal protector disposed in a hot air flow path of an electric appliance for generating hot air and used to open and close an electric circuit of the electric appliance, A fixed contact connected to the first terminal connected to the external circuit; A movable contact disposed at a position facing the fixed contact; Bimetal that reverses the direction of warping with the set temperature as the boundary, A base is connected to a second terminal which is engaged with the bimetal and fixed to the movable contact at one end and the other end is connected to another external circuit so as to contact the movable contact with the fixed contact by elastic force.
  • thermo protector according to claim 4, wherein the bent plate surface is formed at a height not exceeding 1/2 of the plate width of the movable plate.
  • thermo protector according to claim 1, wherein the bending plate surface is formed on both sides of the movable plate.
  • thermo protector according to claim 1, wherein the bending plate surface is formed on either side of the movable plate.
  • the present invention can be applied to a thermal protector which is incorporated in an electrical appliance generating hot air and prevents an adverse effect of an arc generated between contacts when the electrical appliance contacts open on a surrounding member.

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Abstract

　サーマルプロテクタ（１）は基台（２）の長手方向の下部左右端にそれぞれ外部回路と接続する第１の端子（３）と第２の端子（４）を固定して備え、可動板（８）とバイメタル（９）とが重なった右方端部が基台（２）の上面右端に固定され且つ第２の端子（４）に接続されている。基台（２）の左端内部で露出する第１の端子（３）の内端部に固定接点（６）が固定されている。可動板（８）の左端自由端下面の固定接点（６）に対向する位置に可動接点（１１）が固定されている。可動接点（１１）と固定接点（６）を三方から囲む隔壁（１３）が設けられ、可動接点（１１）の近傍の可動板（８）の両側に曲げ板面（１４）が形成されている。曲げ板面（１４）は熱風の風向きを整流し、接点開放時の遮断アークが周囲の導電部材に飛び移る不具合を隔壁（１３）と協働して防止する。

Description

サーマルプロテクタ
　本発明は、熱風を発生させる電気器具に組み込まれるサーマルプロテクタに関し、より詳しくは電気器具の接点開放時の接点間に発生するアークが周囲部材に及ぼす悪影響を防止するサーマルプロテクタに関する。
　従来、へアードライヤー、ファンヒータ、ポップコーンマシーンなどの熱風発生装置に組み込まれて接点を開閉するサーマルプロテクタが知られている。通常、このようなサーマルプロテクタは、熱風発生装置の過熱を防止するために熱応動型素子としてのバイメタルを一体に備えている。
　また、例えば、バイメタルの熱応動とは独立に、無風のときは可動接点を固定接点から強制的に開放し、所定の流量の風を受けると可動接点を自由にする可動風翼を設け、風が発生したときのみ接点接触によりヒータを駆動して熱風を起こさせ、過熱に対してはバイメタルの熱応動により接点を開放して電流を遮断する風検知スイッチとこれを用いた温風器及びヘアードライヤーが提案されている。（例えば、特許文献１参照。）
　なお、この特許文献１に記載のバイメタルを組み込んだ第６の実施の形態においては、図１４、図１５に見られるように、可動接点と固定接点の部分が囲い枠で囲まれていて、この部分に粉塵、綿ぼこり等の塵埃が侵入するのを防止して、接点の接触不良を防止できるとしている。
　ところで、例えばへアードライヤーが電源配線の限度一杯の電流で使用するように設定されている場合、例えば１５００Ｗの熱量を温風として吹き出すように設定するためには、大きな風量が必要である。この場合、へアードライヤーの吹き出し口で断面積を小さくして流速を上げることが一般的である。
　このようなへアードライヤーの内部にサーマルプロテクタが取り付けられる場合、サーマルプロテクタは、通常、雲母絶縁板のような耐熱性の絶縁板に、発熱体であるニクロム線と共にハトメなどで加締めて固定され且つ電気的に接続される。
　ニクロム線は、十字方向又は六角方向に放射状に形成された雲母絶縁板の外縁に螺旋状に巻き付けられて発熱部を形成し、螺旋状の内部空間は熱風の流路となる。サーマルプロテクタは熱風の流路内に配置され且つ配線ではニクロム線と直列に接続されて雲母絶縁板に取り付けられる。
　ところで、へアードライヤーは異常な状態になることがある。例えば風量が低下して内部温度が異常に上昇すること、また例えば海外での使用を前提に電圧の切り換えの出来る製品を用い、電圧の選択を間違えて低い電圧に設定し高い電圧で使用した場合、異常な発熱が起こること等である。
　このような場合には、サーマルプロテクタが作動してニクロム線への通電を遮断して発熱を停止させ、へアードライヤーを安全な状態に移行させる。サーマルプロテクタが上記のように雲母絶縁板に取り付けられる際、効率良い熱応答を必要とするため、バイメタルや接点等のスイッチ構造が露出した状態で配設される。
　また、サーマルプロテクタは、ニクロム線との適切な絶縁距離を確保するため雲母絶縁板の十字方向又は六角方向の放射状の中心（根元）付近に配置される。この状態で、先の例のような異常が発生し異常温度を感知するとバイメタルが反転し可動板を持ち上げ、接点間を開いて電流を遮断する。
　この電流遮断の際、例えば大電流が流れていると、大きな遮断アークが発生する。さらに、大電流の場合では大流量の熱風が流れるから、へアードライヤーの内部では内部部品の配置位置や配置状態の影響を受けて、複雑な風の流れが形成される。
　また、サーマルプロテクタは、ヘアードライヤーの構造などにより取り付け位置はさまざまであるが、多くの場合、熱風の吹き出し口の近くに配置される。熱風の吹き出し口の近傍は上述したように風の流速が大きい。
　このため、大電流の遮断アークは、発生のタイミングによっては接点間から風によって吹き流されるように伸びる場合が多々ある。結果として接点間で発生した遮断アークが接点と異なる導電部位に移動し、例えば可動板の先端部のような場所ではアークの高熱によって損傷を発生させるようになる。
　さらに遮断アークは、サーマルプロテクタの内部だけにとどまらず、例えば接点開放時に瞬間的に跳ね上がる可動接点から、その近傍のニクロム線に風によってアークが飛び移ることがある。これは可動板の電位とニクロム線の電位との差が大きい場合に起き易い。
特開平０９－１２０７６３号公報
　ところで、２５０Ｖの電圧を家庭用電源としている国々においては、大電流を用いて大流量の熱風を発生させる電気器具が一般的に用いられる。大流量の熱風の流路中に配置されて用いられるサーマルプロテクタの場合、器具の大電流を遮断する際の接点開放で接点間に高熱の遮断アークが発生する。
　このようにサーマルプロテクタの大電流・大風量の中での電流遮断で生じる遮断アークは、接点以外の導電部に飛び移ると種々の不具合を引き起こす。特許文献１に記載の技術は可動接点と固定接点の部分が囲い枠で囲まれているので、粉塵の進入防止だけでなく、接点以外の導電部にアークが飛び移るのを防止することもできると考えられる。
　ところが、熱風の流路が狭く、サーマルプロテクタを配設する空間が小さい場合、アークの飛び移りを防ぐために特許文献１の図１４・図１５に記載の囲い枠のような大型で有効な障壁を接点周囲に形成する空間的余裕がないという問題がある。
　ましてや、スイッチ本体と同じ程度に大きい可動風翼のような部材をスイッチ本体と直角に取り付けた形状のサーマルプロテクタでは、狭くて小さな配設空間に取り付けることは到底無理である。
　ニクロム線にアークが飛び移るのを防ぐため、熱風の流路中に配設するサーマルプロテクタは、前述したように、ニクロム線から可及的に離れた場所、つまり雲母絶縁板の放射状の根元に配置する必要がある。
　このように、サーマルプロテクタを配設する空間の寸法や位置に制約が多いため、遮断アークが発生し易い大電流を用いて大流量の熱風を発生させる電気器具に適した、つまりアークの飛び移りを防ぐサーマルプロテクタを構成することは至難の業であった。
　本発明は、上記従来の課題を解決するものであって、熱風を発生させる電気器具に組み込まれ、電気器具の接点開放時の接点間に発生するアークが周囲部材に及ぼす悪影響を防止するサーマルプロテクタを提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、本発明のサーマルプロテクタは、熱風を発生させる電気器具の熱風の流路中に配置されて用いられ、上記電気器具の電気回路を開閉するサーマルプロテクタであって、外部回路に接続する第１の端子に連結された固定接点と、上記固定接点と対向する位置に配置された可動接点と、設定温度を境界として反り返り方向を反転するバイメタルと、該バイメタルと係合し上記可動接点を一端に固定され、該可動接点を上記固定接点に弾性力により接触させるよう、他端を他の外部回路に接続する第２の端子に連結されて基台の保持部に片持ち状に固定された可動板と、該可動板の上記可動接点の配置された近傍における上記可動板の中央部から先端側の側部において、該可動板の板面から所定の角度に折り曲げられて形成された曲げ板面と、を有するように構成される。
　本発明は、大きな流速の熱風を発生させる電気器具に組み込まれても、可動板の側部に可動板の面に所定の角度で立設する曲げ板面による整流板部を設けて、これにより、大きな流速の気流を一定方向に誘導して、接点間での遮断アークのみならず接点と周囲の導電部の間での遮断アークも周囲に悪影響を及ぼさないように制御できるサーマルプロテクタを提供することが可能となる。
本発明の実施例１に係るサーマルプロテクタの外観斜視図である。 実施例１に係るサーマルプロテクタの動作前の状態を示す断面図である。 実施例１に係るサーマルプロテクタの動作後の状態を示す断面図である。 実施例１に係るサーマルプロテクタの変形例１を示す外観斜視図である。 実施例１に係るサーマルプロテクタの変形例２を示す外観斜視図である。 本発明の実施例２に係るサーマルプロテクタの外観斜視図である。 実施例２に係るサーマルプロテクタの動作前の状態を示す断面図である。 実施例２に係るサーマルプロテクタの動作後の状態を示す断面図である。 実施例２に係るサーマルプロテクタの変形例１を示す外観斜視図である。 実施例２に係るサーマルプロテクタの変形例２を示す外観斜視図である。
　以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
［実施例１］
　図１Ａは、本発明の実施例１に係るサーマルプロテクタ１の外観斜視図であり、図１Ｂはその常時閉接点としての動作前の状態を示す断面図、図１Ｃはその動作後の接点開放状態を示す断面図である。
　この実施例１に係るサーマルプロテクタ１は、熱風を発生させる電気器具の熱風の流路中に配置されて用いられ電気器具の電気回路を開閉する熱応動スイッチである。そして、大電流を用いて大流量の熱風を発生させる例えばヘアードライヤー等に用いられると、一層の効用を発揮する熱応動スイッチである。
　図１Ａ及び図１Ｂに示すように、実施例１のサーマルプロテクタ１は、絶縁性合成樹脂からなる長方形の基台２を備えている。基台２の長手方向の、下部左端には不図示の外部回路と接続するための第１の端子３が固定され、下部右端にはこれも不図示の他の外部回路と接続するための第２の端子４が固定されている。
　図１Ｂに示すように、第１の端子３は、基台２に固定された端部が、基台２の左端近傍上面に形成された掘り込み部５の底面に露出している形状で基台２と一体に形成されている。掘り込み部５の底面における第１の端子３の露出部には固定接点６が固定して配設されている。
　他方、第２の端子４は、基台２の右端に固定された端部が上と横に２段に折り曲げられて最終端が基台２の右端上面に端子露出部４－１となって露出している。この端子露出部４－１に、断面がＴ字型の固定金具７により、可動板８の固定端８－１とバイメタル９の固定端９－１が重なって固定されている。
　本例の可動板８としては、電気の良導体でかつ弾性体である材料が好ましく、一般的なバネ用の銅合金が使用される。この可動板８は、上記のように、固定金具７を介して第２の端子４及び基台２の右端に片持ち状に固定されて保持されている。
　そして、基台２の左端に対応する可動板８の自由端８－２の下面には、固定接点６と対向する位置に可動接点１１が固定して配置されている。
　バイメタル９は、可動板８に重ね合わせられた形状で、一方では、上記のように右方の固定端９－１を、固定金具７を介して基台２の右端に片持ち状に固定され、他方では、左方の自由端を、基台２の左端に対応する可動板８の自由端８－２に係合させている。
　このバイメタル９と可動板８との係合は、可動接点１１より後方の位置で可動板８に切り込み加工、引き起こし加工、及び曲げ加工により形成されたバイメタル係合爪１２の曲げ部の下に、バイメタル９の自由端先端が入り込むことによって形成されている。
　バイメタル９は、予め設定された温度を境界として反り返り方向を反転する熱応動素子である。図１Ｂに示すバイメタル９の反転方向はサーマルプロテクタ１の外側（図１Ｂでは図の上方）に凸状になる向きである。
　平常時は、バイメタル９は、右方端部を基台２の右端に片持ち状に固定された状態で、全体が外側に凸状に反転しているので、左方の自由端先端は可動板８の自由端８－２をサーマルプロテクタ１の内側（図１Ｂでは図の下方）に押さえ込むように付勢している。
　これにより、可動板８は、その弾性力により適宜の接触力で可動接点１１を固定接点６に接触させるよう押圧している。このサーマルプロテクタ１は常時閉スイッチであるので、図１Ｂに示す可動接点１１と固定接点６が接触している状態が平常時の態様である。
　すなわちスイッチとしては動作前の状態である。この状態で、第１の端子３と第２の端子４との間には、可動接点１１及び固定接点６を介して外部回路からの電流が導通可能な状態が形成されている。
　これに対して、図１Ｃに示す可動接点１１と固定接点６とが離隔している状態、すなわち接点開放時の状態は、バイメタル９が周囲温度の所定の高温への変化で熱応動して平常時の状態から上に凹状に反転したためである。
　これは、バイメタル９の右方端部が基台２の右端に片持ち状に固定された状態で、全体が外側に凹状に反転したことにより、左方の自由端先端が可動板８の自由端８－２をサーマルプロテクタ１の外側に持ち上げ、接点を開放した状態、すなわちスイッチとして動作後の状態を示している。
　このサーマルプロテクタ１において、基台２の左端には、可動接点１１および固定接点６の配置部を三方から取り囲む隔壁１３（１３－１、１３－２）が設けられている。この隔壁１３は、固定接点６と可動接点１１の開閉の接点動作を阻害しない範囲で、可及的に固定接点６と可動接点１１とに近接して形成されている。
　また、この隔壁１３は、少なくとも固定接点６の高さよりも高く形成されている。つまり三方の両側の相対的に低い隔壁１３ー２の場合でも固定接点６の高さよりも高く形成されている。
　また、隔壁１３の三方の少なくとも中央部の隔壁１３－１は、図１Ｃに示す接点開放時の固定接点６と可動接点１１間の接点ギャップｇよりも高く且つ接点開放時の可動板８の自由端８－２の端部の高さを越えない高さであるように構成されている。
　これにより、熱風の風速の下で、風が接点間に流入し難くなるため、電流を遮断する瞬間の接点間で放電中の遮断アークが、風に流されて接点間から外れ周囲の通電部材に飛び散ることを防止している。
　もし、サーマルプロテクタに、接点部への風の流入を制限する隔壁１３のような部材が無い構成であると、特に風向きが安定せず乱れている場合には、発生した遮断アークが接点部の対極となるニクロム線に飛び移って、ニクロム線を溶断させる可能性を生じる。
　一般に、ヘアードライヤーは後端部に送風部があり、モータでプロペラを高速回転させて内部に送風する。送風される風としては旋回流であるため、内部に旋回流と逆向きの整流板を設ける場合もある。
　しかし、整流板を設けるだけでは平行流にならず、内部に配置されている他の部品に影響されることもあって、サーマルプロテクタの周囲を流れる熱風は、ヘアードライヤー内部で複雑な気流を形成している。この状態で発生した遮断アークが風で流されると、不安定な状態となり、他の導電性部材に飛び移るなどの不具合を発生させる。
　ところで、本例のサーマルプロテクタ１は、先にも述べたように、大電流を用いて大流量の熱風を発生させる電気器具、例えばヘアードライヤー等の熱風の流路中に配置されて用いられると、一層の効用を発揮するものであることを前提にしている。
　したがって、通電中の電気回路を遮断する際に、大電流を遮断するため、発生する遮断アークが通常の温度スイッチの場合よりも大きくなることと、熱風の流量が大流量であることから、接点部に隔壁１３が在っても遮断アークが風に流されて接点間から外れ周囲の通電部材に飛び散る可能性がある。
　特に、ヘアードライヤーの場合、上述したように、内部では複雑な風の流れが形成されている。そのため、なおさら、遮断アークが風に流されて接点間から周囲に外れる可能性がある。
　そこで、本実施の形態では、可動板８の可動接点１１の配置された近傍において、可動板８の中央部側から自由端８－２側にかけて、その両側部に、可動板８の板面から所定の角度（図１Ａ、図１Ｂ、及び図１Ｃの例では直角）に折り曲げられた曲げ板面１４を形成する。
　この曲げ板面１４は、長方形の可動板８の可動接点１１を取り付ける端部の両側に張り出し部を設け、この張り出し部を、可動接点１１が配設されている面側に、この面に対し直角に曲げることで形成できる。
　このように、可動接点１１の配設されている面側に曲げて、曲げ板面１４を形成する場合、曲げ板面１４が、基台２との間で接触しないよう一定の問隔をもって配置されるように形成される。また、曲げ板面１４の高さは、およそ可動板８の幅の１／２を超えない高さとされている。
　電流遮断動作時つまり図１Ｃに示す接点開放時には、可動板８は右方端部の固定端８－１における片持ち状であるので、自由端である左方端部に向かって大きな変位を形成する。他方、可動板８の中央部付近はあまり変位が大きくならない。
　したがって、可動板８が変位して上に開いても、可動板８の両端部が曲げ板面１４と基台２の隔壁１３－２とで、接点部の通気が制限されるので、大流量でサーマルプロテクタ１の周囲を熱風が流れても、接点部に流れ込む風を制限することができる。
　これにより、接点間で発生した遮断アークが風で引き伸ばされることがなくなり、したがって、遮断アークが接点部から接点部以外の導電部に飛び移って障害を引き起こすことも無くなる。
　例えば、ヘアードライヤーの内部におけるサーマルプロテクタ１の取り付け方向が、風向きと基台２の長手方向が同じ方向で、左端部（接点部）が風の吹き出し口に向いている場合、可動板８の両側に曲げ板面１４があると、接点部への風の流入を制限することができる。
　なお、曲げ板面１４の高さが高すぎると、可動板８の先端側の重量が増加するため、接点の開閉速度を低下させるという悪影響だけでなく、遮断アークが曲げ板面１４に飛ぶ不具合が発生する場合がある。
　図２Ａは上記の実施例１に係るサーマルプロテクタ１の変形例１を示す外観斜視図であり、曲げ板面１４を、可動板８の自由端８－２方向に見て左側部にのみ形成したものである。図２Ｂは変形例２を示す外観斜視図であり、曲げ板面１４を、可動板８の自由端８－２方向に見て右側部にのみ形成したものである。
　なお、図２Ａ及び図２Ｂに示す構成は、曲げ板面１４を形成する位置の違いを除くと他の構成は図１Ａ、図１Ｂ、及び図１Ｃの場合と同一の構成であるので、説明に必要な構成部分にのみ図１Ａ、図１Ｂ、及び図１Ｃと同一の番号を付与して示し、他の構成部分には番号の付与を省略している。
　図２Ａに示すサーマルプロテクタ１’又は図２Ｂに示すサーマルプロテクタ１”の構成は、これらのサーマルプロテクタ１’又は１”のヘアードライヤー内部への取り付け方向が、風向きに対して基台２の長手方向が直角になる場合の構成を示している。
　ただし、このように風向きに対して基台２の長手方向が直角になるようにサーマルプロテクタ１’又は１”を取り付ける場合、曲げ板面１４が風上側にあると風を防御できる。この場合の風上側からの風向きを図２Ａ及び図２Ｂではいずれも矢印ａで示している。
　これに対して、曲げ板面１４が風下側になるようにサーマルプロテクタの取り付けの向きを間違えると、この曲げ板面１４の部分に遮断アークが飛ぶ可能性がある。この場合の風上側からの風向きを図２Ａ及び図２Ｂではいずれも矢印ｂで示している。したがって、サーマルプロテクタ１’又は１”をヘアードライヤーに取り付ける場合は注意を要する。［実施例２］
　図３Ａは、本発明の実施例２に係るサーマルプロテクタ１５の外観斜視図であり、図３Ｂはその常時閉接点としての動作前の状態を示す断面図、図３Ｃはその動作後の接点開放状態を示す断面図である。
　なお、図３Ａ、図３Ｂ、及び図３Ｃに示す構成は、曲げ板面１４を形成する向きの違いを除くと、他の構成は図１Ａ、図１Ｂ、及び図１Ｃの場合と同一の構成であるので、説明に必要な構成部分にのみ図１Ａ、図１Ｂ、及び図１Ｃと同一の番号を付与して示し、他の構成部分には番号の付与を省略している。
　本実施の形態においても、図３Ａ、図３Ｂ、及び図３Ｃに示すように、可動板８の可動接点１１の配置された近傍において、可動板８の中央部側から自由端８－２側にかけて、その両側部に、可動板８の板面から所定の角度（図３Ａ、図３Ｂ、及び図３Ｃの例では直角）に折り曲げられた曲げ板面１４が形成される。
　この場合も、曲げ板面１４は、長方形の可動板８の可動接点１１を取り付ける端部の両側に張り出し部が設けられ、この張り出し部が折り曲げられて形成される。ただし、本実施の形態では、曲げ板面１４は可動接点１１の反対面側すなわち上述した実施例では、８－２の跳ね上がり方向に形成される。
　このように、曲げ板面１４が可動接点の反対側面に形成された場合、ヘアードライヤーの内部におけるサーマルプロテクタ１５の取り付け方向が、基台２の長手方向が風向きと同方向で且つ接点部のある端部が吹き出し口に向いている場合を考える。
　この場合、動作前でもサーマルプロテクタ１５の後方すなわち接点部の反対側から風が流れているので、接点付近を流れる熱風の風向きを基台２と平行に、すなわち可動板８の長手方向と平行する一定方向に整流することができる。
　特に可動板８の上面を可動板８に沿って流れる風を可動接点１１の在る先端部から直進させることが可能となり、可動接点１１から飛んだ遮断アークが万一接点間から可動板８の外に飛び出そうとしても一定方向に整流された風によりアークの方向が制御される。
　したがって、可動接点１１から飛んだ遮断アークが、曲げ板面１４が無いときのようにサーマルプロテクタ１５近傍のニクロム線に飛び移るようなことが無くなる。なお、曲げ板面１４の高さは、実施例１の場合と同様に高さが制限されている。
　電流遮断時には、接点を開放するため可動板８が固定接点６の反対側に跳ね上がるので、曲げ板面１４が高すぎるとサーマルプロテクタ１５周囲の導電部、多くの場合はニクロム線と、絶縁距離が瞬間的に縮小するので、高すぎるのは好ましくない。
　図３Ａ、図３Ｂ、及び図３Ｃでは、曲げ板面１４は可動板８の板面と直角に、つまり９０°に曲げられている。しかし、これに限ることなく、例えばサーマルプロテクタ１５の長手方向が熱風の風向きと平行で且つ接点側が吹き出し口に向いている場合は、曲げ板面１４の曲げ角度が９０°よりも浅くても４５°以上であれば曲げ板面１４が整流板として機能するので風向きを安定させる効果を損なうことが少ない。
　図４Ａは上記の実施例２に係るサーマルプロテクタ１５の変形例１を示す外観斜視図であり、曲げ板面１４を、可動板８の自由端８－２方向に見て左側部にのみ形成したものである。図４Ｂは変形例２を示す外観斜視図であり、曲げ板面１４を、可動板８の自由端８－２方向に見て右側部にのみ形成したものである。
　なお、図４Ａ及び図４Ｂに示す構成は、曲げ板面１４を形成する位置の違いを除くと他の構成は図３Ａ、図３Ｂ、及び図３Ｃの場合と同一の構成であるので、説明に必要な構成部分にのみ図３Ａ、図３Ｂ、及び図３Ｃと同一の番号を付与して示し、他の構成部分には番号の付与を省略している。
　図４Ａに示すサーマルプロテクタ１５’又は図４Ｂに示すサーマルプロテクタ１５”の構成は、これらのサーマルプロテクタ１５’又は１５”のヘアードライヤー内部への取り付け方向が、風向きに対して基台２の長手方向が直角になる場合の構成を示している。
　ただし、このように風向きに対して基台２の長手方向が直角になるようにサーマルプロテクタ１５’又は１５”を取り付ける場合、曲げ板面１４が風上側にあると可動板８の上面側の流速が乱れるが、可動接点１１側は流速が速いままなので、アークは他の導電性部品に飛び移ることなく風下側に安定して流れる。この場合の風上側からの風向きを図４Ａ及び図４Ｂではいずれも矢印ｃで示している。
　これに対して曲げ板面１４が風下側になるようにサーマルプロテクタ１５’又は１５”の取り付けの向きを間違えると、可動板８の風下側すなわちヘアードライヤーの吹き出し口側で気流が乱れ、ヘアードライヤーの機能を低下させる結果となる。この場合の風上側からの風向きを図４Ａ及び図４Ｂではいずれも矢印ｄで示している。
　したがって、サーマルプロテクタ１５’又は１５”をヘアードライヤーに取り付ける場合は注意を要する。いずれにしても、サーマルプロテクタを基台２の長手方向が風向きと直角となる向きに取り付けられる場合は、サーマルプロテクタ１５’又は１５”のように可動板８先端部の曲げ板面１４は風向きに応じてどちらか一方であることが好ましい。また、この場合、曲げ板面１４の曲げ角度は直角曲げが好ましい。
　一般に、大風量の電気製品、特にヘアードライヤーのような製品では、１２０Ｖと２５０Ｖに切り替えるタイプの製品や、同じ構造であっても発熱体の設定で異なる電圧用に作られている製品の場合がある。また、風量は同じでも遮断アークの発生が様々に変化する製品もあるので、サーマルプロテクタが組み込まれる際には、遮断アークの制御は重要な課題となる。
　ところが、短時間で毛髪を乾かすためにヒータの電力が大きくなり、そのため更に風量が増大し、更に吹き出し口の風速を上げるために吹き出し口をノズルで絞るなど、サーマルプロテクタが大電流を遮断する状況としては配設環境が過酷になっている。
　本発明のサーマルプロテクタの構造は、上記のような配設環境が過酷な状況で、接点間で発生する遮断アークの動きを制御し、不具合を発生させないようにする有効な構造となっている。
　なお、上述した実施例では、実施の形態の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えることが出来る。例えば、上述した実施例では、動作の説明上わかりやすいように、バイメタルが可動板の上面に配置された形態で説明したが、バイメタルは可動板の下面に配置されてもよい。
　また、バイメタルは、一端を可動板と共に固定される形態となっているが、これに限るものではない。固定しない場合は、バイメタルの反転を支える爪や中央部の突起等が必要に応じて付加される構成となる。
　以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明は特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
 [付記１]
　熱風を発生させる電気器具の熱風の流路中に配置されて用いられ、前記電気器具の電気回路を開閉するサーマルプロテクタであって、
　外部回路に接続する第１の端子に連結された固定接点と、
　前記固定接点と対向する位置に配置された可動接点と、
　設定温度を境界として反り返り方向を反転するバイメタルと、
　該バイメタルと係合し前記可動接点を一端に固定され、該可動接点を前記固定接点に弾性力により接触させるよう、他端を他の外部回路に接続する第２の端子に連結されて基台の保持部に片持ち状に固定された可動板と、
　該可動板の前記可動接点の配置された近傍における前記可動板の中央部から先端側の側部において、該可動板の板面から所定の角度に折り曲げられて形成された曲げ板面と、
　を有することを特徴とするサーマルプロテクタ。
 [付記２]
　前記曲げ板面は、前記可動板から前記固定接点の在る方向に折り曲げられて形成されている、ことを特徴とする付記１記載のサーマルプロテクタ。
 [付記３]
　前記曲げ板面は、前記固定接点の高さを越えない高さで形成されている、ことを特徴とする付記２記載のサーマルプロテクタ。
 [付記４]
　前記曲げ板面は、前記可動板から前記固定接点の在る方向と反対側方向に折り曲げられて形成されている、ことを特徴とする付記１記載のサーマルプロテクタ。
 [付記５]
　前記曲げ板面は、前記可動板の板幅の１／２を超えない高さで形成されている、ことを特徴とする付記４記載のサーマルプロテクタ。
 [付記６]
　前記曲げ板面は、前記可動板の両側部に形成されている、ことを特徴とする付記１に記載のサーマルプロテクタ。
 [付記７]
　前記曲げ板面は、前記可動板のいずれか一方の側部に形成されている、ことを特徴とする付記１に記載のサーマルプロテクタ。
 [付記８]
　前記曲げ板面は、前記可動板の板面に対して、曲げ角度４５°から９０°の間で折り曲げられて形成されている、ことを特徴とする付記６記載のサーマルプロテクタ。
[付記９]
　前記曲げ板面は、前記可動板の板面に対して、曲げ角度４５°から９０°の間で折り曲げられて形成されている、ことを特徴とする付記７記載のサーマルプロテクタ。
　本発明は、熱風を発生させる電気器具に組み込まれ，電気器具の接点開放時の接点間に発生するアークが周囲部材に及ぼす悪影響を防止するサーマルプロテクタに利用することができる。
　　１、１’、１”　サーマルプロテクタ
　　２　基台
　　３　第１の端子
　　４　第２の端子
　　　４－１　端子露出部
　　５　掘り込み部
　　６　固定接点
　　７　固定金具
　　８　可動板
　　　８－１　固定端
　　　８－２　自由端
　　９　バイメタル
　　　９－１　固定端
　１１　可動接点
　１２　バイメタル係合爪
　１３（１３－１、１３－２）　隔壁
　１４　曲げ板面
　１５、１５’、１５”　サーマルプロテクタ

Claims (9)

  1. 　熱風を発生させる電気器具の熱風の流路中に配置されて用いられ、前記電気器具の電気回路を開閉するサーマルプロテクタであって、
    　外部回路に接続する第１の端子に連結された固定接点と、
    　前記固定接点と対向する位置に配置された可動接点と、
    　設定温度を境界として反り返り方向を反転するバイメタルと、
    　該バイメタルと係合し前記可動接点を一端に固定され、該可動接点を前記固定接点に弾性力により接触させるよう、他端を他の外部回路に接続する第２の端子に連結されて基台の保持部に片持ち状に固定された可動板と、
    　該可動板の前記可動接点の配置された近傍における前記可動板の中央部から先端側の側部において、該可動板の板面から所定の角度に折り曲げられて形成された曲げ板面と、
    　を有することを特徴とするサーマルプロテクタ。
  2. 　前記曲げ板面は、前記可動板から前記固定接点の在る方向に折り曲げられて形成されている、ことを特徴とする請求項１記載のサーマルプロテクタ。
  3. 　前記曲げ板面は、前記固定接点の高さを越えない高さで形成されている、ことを特徴とする請求項２記載のサーマルプロテクタ。
  4. 　前記曲げ板面は、前記可動板から前記固定接点の在る方向と反対側方向に折り曲げられて形成されている、ことを特徴とする請求項１記載のサーマルプロテクタ。
  5. 　前記曲げ板面は、前記可動板の板幅の１／２を超えない高さで形成されている、ことを特徴とする請求項４記載のサーマルプロテクタ。
  6. 　前記曲げ板面は、前記可動板の両側部に形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載のサーマルプロテクタ。
  7. 　前記曲げ板面は、前記可動板のいずれか一方の側部に形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載のサーマルプロテクタ。
  8. 　前記曲げ板面は、前記可動板の板面に対して、曲げ角度４５°から９０°の間で折り曲げられて形成されている、ことを特徴とする請求項６記載のサーマルプロテクタ。
  9. 　前記曲げ板面は、前記可動板の板面に対して、曲げ角度４５°から９０°の間で折り曲げられて形成されている、ことを特徴とする請求項７記載のサーマルプロテクタ。
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