DE19639942A1 - Einrichtung zum Schutz von elektrischen Einrichtungen gegen Überhitzen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Schutz von elek­ trischen Einrichtungen gegen Überhitzen.

Beispielsweise ist bei Kühlaggregaten von Kühlschränken de­ ren Elektromotoren, auf deren Antriebswelle der Kühlkompres­ sor sitzt, ein sogenannter Motorstart-Kaltleiter (PTC-Wi­ derstände) vorgeschaltet. Jeweils in der Anlauf- oder Startphase des Elektromotors erwärmt der durch den PCT-Wi­ derstand fließende Strom den Kaltleiter sehr stark, wodurch der Widerstandswert des Kaltleiters von einigen Ohm in kaltem Zustand in sehr kurzer Zeit, oftmals innerhalb weniger Sekun­ den, auf sehr hohe Widerstandswerte zunimmt.

Da in der Umgebung beispielsweise von Motorstart-Kaltleitern Ölrückstände oder eine insgesamt ölhaltige Atmosphäre u.ä. anzutreffen ist, besteht ein gewisses Risiko darin, daß sich derartige Rückstände unter ungünstigen Voraussetzungen ent­ zünden können. Im ungünstigsten Fall könnte dies dazu führen, daß es beispielsweise im Bereich des Kühlaggregats eines Kühlschranks, welchem ein Motorstart-Kaltleiter zugeordnet ist, ein Schwelbrand entsteht.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, elektrische Einrichtungen vor Überhitzen so zu schützen, daß selbst die Gefahr, daß örtliche Schwelbrände entstehen können, nicht mehr besteht.

Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe durch die Merkmale im Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegen­ stand weiterer Ansprüche.

Gemäß der Erfindung ist zum Schutz von elektrischen Einrich­ tungen gegen Überhitzen eine thermische Sicherung im Inneren eines Gehäuses einer zu schützenden elektrischen Einrichtung vorgesehen.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die thermische Sicherung in unmittelbarer Nähe eines kritischen Elements der elektrischen Einrichtung vorgesehen. Vorzugswei­ se besteht die thermische Sicherung aus einem niedrig schmel­ zendem Material.

Ein besonderer Vorteil bei der erfinderischen Lösung liegt darin, daß bestehende elektrische Einrichtungen nur geringfü­ gig abgeändert werden müssen, damit eine thermische Siche­ rung, die gemäß der Erfindung in unmittelbarer Nähe eines kritischen Elements anzuordnen ist, untergebracht werden kann. Auf diese Weise sind somit bestehende elektrische Ein­ richtungen gemäß der Erfindung mit einer thermischen Siche­ rung nachrüstbar.

Wenn beispielweise bei Motorstarteinrichtungen mit Kaltlei­ tern gemäß der Erfindung eine thermische Sicherung in unmit­ telbarer Nähe des kritischen Elements, in diesem Fall in un­ mittelbarer Nähe des Kaltleiters, angeordnet ist, ist bei Ge­ fahr eines Überhitzens ein sofortiges Ansprechen der thermi­ schen Sicherung gewährleistet und somit eine gemäß der Erfin­ dung aus- oder nachgerüstete, elektrische Einrichtung absolut sicher vor Überhitzen geschützt.

Bei Schmelzen der gemäß der Erfindung an bevorzugten Stellen angeordneten thermischen Sicherung wird die Stromzufuhr zu der zu schützenden elektrischen Einrichtung sofort unterbro­ chen, so daß die Gefahr, daß es gegebenenfalls doch zu einem Schwelbrand kommen könnte, von vornherein sicher unterbunden ist.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die thermische Sicherung U- bzw. V-förmig ausgebildet. Bei erfin­ dungsgemäßer Anordnung und Unterbringung einer thermischen Sicherung im Inneren des Gehäuses einer elektrischen Einrich­ tung, beispielsweise einer Motorstarteinrichtung mit Kaltlei­ ter, befindet sich somit der Scheitelpunkt der U- bzw. V-förmig ausgebildeten Sicherung in unmittelbarer zähe des kri­ tischen Elements, d. h. des Kaltleiters.

Bei Verwenden der gemäß der Erfindung in vorteilhafter Weise speziell ausgebildeten thermischen Sicherung und deren Anord­ nung in unmittelbarer Nähe des zu überwachenden Elements, beispielsweise eines Kaltleiters, erfolgt somit wegen des ge­ ringen Abstandes zwischen der thermischen Sicherung und dem Vor Überhitzen zu Schützenden kritischen Element ein Schmel­ zen der thermischen Sicherung besonders schnell.

Um ein Ausbreiten eines im Entstehen begriffenen Schwelbran­ des von vorne herein zu verhindern, ist daher zusätzlich und sicherheitshalber zumindest ein Teil des die elektrische Ein­ richtung umgebenden Gehäuses aus Selbstverlöschendem Kunst­ stoff oder das Gehäuse selbst mit einem Selbstverlöschendem Kunststoff ausgekleidet.

Da sich jedoch nach dem - wenn auch möglicherweise kurze Zeit später erfolgenden - Schmelzen der thermischen Sicherung und dem damit verbundenen Unterbrechen der Stromzufuhr die Wärme­ quelle, im vorstehend angeführten Beispiel der Kaltleiter der Motorstarteinrichtung, nicht mehr weiter erhitzen kann, er­ lischt ein in der Entstehung begriffener Schwelbrand wegen des Auskleidens zumindest eines Teils eines die elektrische Einrichtung umgebenen Gehäuses bzw. des gesamten Gehäuses mit selbsverlöschendem Kunststoff sofort. Damit ist auch ein Aus­ breiten eines Schwelbrandes absolut sicher unterbunden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Aus­ führungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnun­ gen im einzelnen erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht einer Motorstarteinrich­ tung mit Kaltleiter;

Fig. 2 schematisch in Vergrößerung einen Teil eines Bereichs der in Fig. 1 dargestellten Motorstarteinrichtung, in welchem gemäß der Erfindung eine bevorzugte Ausfüh­ rungsform einer thermischen Sicherung untergebracht ist;

Fig. 3 schematisch in Vergrößerung den Teil eines Bereichs der in Fig. 1 dargestellten Motorstarteinrichtung, in welcher gemäß der Erfindung eine weitere bevorzugte Ausführungsform einer thermischen Sicherung unterge­ bracht ist, und

Fig. 4 schematisch ebenfalls vergrößert eine Draufsicht auf die in Fig. 3 wiedergegebene Ausführung einer thermi­ schen Sicherung.

In der in Fig. 1 dargestellten schematischen Draufsicht einer Motorstarteinrichtung ist ein Kaltleiter 3 in einem Gehäuse 1 über Halterungen 2a und 2b gehalten. Auf einander gegenüber­ liegenden Seiten des Kaltleiters 3 liegen Federkontakte 5a und 5b an dem Kaltleiter an, über welche Strom zugeführt wird.

Die Federkontakte 5a und 5b sind mit Anschlußteilen 4a bzw. 4b leitend verbunden, die über Verlängerungen 4a′ bzw. 4b′ mit schematisch angedeuteten Stromzuführ-Steckkontakten 7a bzw. 7b verbunden sind. In Fig. 1 ist die Verlängerung 4b′ des Anschlußteils 4b an einer mit dem Bezugszeichen 6 bezeichne­ ten Stelle aufgetrennt und damit unterbrochen.

Wie im einzelnen vergrößert in Fig. 2 dargestellt ist, ist die Trennstelle 6 durch eine thermische Sicherung 8 überbrückt, indem deren beide etwa um 90° abgewinkelten Enden 81 und 82 an durch die Trennstelle 6 voneinander getrennten Bereichen der Verlängerung 4b′, beispielsweise mittels in Fig. 2 durch gestrichelte Linien angedeutete Niete 9 befestigt sind.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der thermischen Sicherung 8 in Fig. 2 hat die Form des Großbuchstabens U, und deren in Fig. 2 nach unten weisender Scheitelpunkt 83 reicht so nahe wie nur irgend möglich an den Kontaktleiter 3 heran.

Die thermische Sicherung 61 ist aus einem niedrig schmelzen­ den Material hergestellt, dessen Schmelzpunkt so gewählt ist, daß er unter einer für den Kaltleiter 3 kritischen Temperatur liegt. Dadurch ist sichergestellt, daß von dem Kaltleiter 3 bzw. der Motorstarteinrichtung, in welcher der Kaltleiter 3 untergebracht ist, die maximal zulässige Temperatur nicht überschritten wird.

In Fig. 3 ist eine der Fig. 2 entsprechende Draufsicht wieder­ gegeben, die ebenfalls gegenüber der Draufsicht in Fig. 1 um 90° gedreht ist. In Fig. 4 ist dagegen eine Draufsicht auf ei­ nen 6-armigen Federkontakt 5b entlang einer Linie IV-IV in Fig. 3 in Richtung auf den Anschlußteil 4b und dessen Verlän­ gerung 4b′ wiedergegeben.

Wie der Draufsicht von Fig. 3 zu entnehmen ist, ist gemäß der Erfindung eine modifizierte Weiterbildung der thermischen Si­ cherung 8′ etwa V-förmig ausgebildet, wobei der Scheitel bzw. Umkehrpunkt 83′ der V-förmigen thermischen Sicherung 8′ wie­ derum in unmittelbarer Nähe des Kaltleiters 3 angeordnet ist.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführung der erfindungsgemä­ ßen Einrichtung weist die Verlängerung 4b′ an ihrem dem Steckkontakt 7b benachbarten Ende der Trennstelle 6 eine kreislinienförmige oder v-förmige Einbuchtung 41b′ auf. Der gegenüberliegende Randbereich der Trennstelle 6 ist vorzugs­ weise komplementär zu der Einbuchtung 41b′ ausgeführt.

Wie aus einer Zusammenschau der Fig. 3 und 4 zu ersehen ist, ist eine modifizierte Weiterbildung einer thermischen Siche­ rung 8′ mit ihrem linksseitigen abgewinkelten Fortsatz 81′ an der Verlängerung 4b′ und mit ihrem anderen Ende 82′ zwischen dem Federkontakt 5b und dem Anschlußteil 4b mittels eines in Fig. 3 durch eine gestrichelte Linie und in Fig. 4 durch einen Punkt angedeuteten Niets 10 befestigt.

Wie Fig. 4 zu entnehmen ist, kann der Scheitel- oder Umkehr­ punkt 83′ der V-förmigen thermischen Sicherung 8′ jedoch auch zwischen zwei Armen 5b₁ und 5b₂ des 6-armigen Federkontakts 5b angeordnet sein. Auf diese Weise kann der Abstand zwischen dem beispielsweise vor Überhitzung zu schützenden Kaltleiter 3 und der thermischen Sicherung 8′ besonders klein gehalten werden.

Wegen diesen geringen Abstands zwischen der thermischen Si­ cherung 8′ bzw. deren Scheitelpunkt 83′ und dem Kaltleiter 3 ist ein unmittelbares Ansprechen, d. h. Schmelzen der Siche­ rung gewährleistet, sobald eine Temperatur erreicht ist, die entweder für den Kaltleiter 3 selbst oder für die Einrich­ tung, in deren Gehäuse 1 er untergebracht ist, kritisch wer­ den könnte.

Besonders vorteilhaft bei den in Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsformen ist, daß ein Ende der thermischen Sicherung 8′, nämlich der abgewinkelte Fortsatz 82′ mittels desselben Niets 10 zwischen dem Anschlußteil 4b und dem Federkontakt 5b gehalten und gesichert ist. Somit wird im Unterschied zu der in Fig. 2 wiedergegebenen Befestigungsmöglichkeit der thermi­ schen Sicherung 8 bei der Ausführungsform der thermischen Si­ cherung 8′ der Fig. 4 nur eine zusätzliche Nietstelle für den Niet 10 benötigt.

Dies ist insbesondere dann besonders vorteilhaft, wenn bei­ spielsweise eine Motorstarteinrichtung mit Kaltleiter von vornherein mit der gemäß der Erfindung vorgesehenen thermi­ schen Sicherung 8′ ausgerüstet wird.

Obwohl die in Fig. 3 und 4 wiedergegebene Unterbringung und Befestigung der V-förmigen thermischen Sicherung 8′ auch bei einem Nachrüsten möglich ist, ist bei einem Nachrüsten im allgemeinen die in Fig. 2 dargestellte Ausführung und Unter­ bringung der thermischen Sicherung 8 vorzuziehen, obwohl in diesem Fall zwei Löcher zum Einbringen der Niete 9 vorgesehen sein müssen.

Bei einem Nachrüsten mit der thermischen Sicherung 8′ gemäß Fig. 3 und 4 müßte dagegen der Niet aufgebohrt werden, mittels welchem der 6-armige Federkontakt 5b an dem Anschlußteil 4b befestigt ist. Nach Einführen des Fortsatzes 82′ der thermi­ schen Sicherung 8′ zwischen den Anschlußteil 4b und den Feder­ kontakt 5b sind mittels eines neuen Niets 10 der Anschlußteil 4b, der Fortsatz 82′ der thermischen Sicherung 8′ und Feder­ kontakt 5b fest miteinander zu verbinden.

Claims (9)

1. Einrichtung zum Schutz von elektrischen Einrichtungen ge­ gen Überhitzen durch eine thermische Sicherung (8, 8′), wel­ che im Inneren eines Gehäuses (1) der gegen Überhitzen zu schützenden, elektrischen Einrichtung vorgesehen ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die thermische Sicherung (8, 8′) in unmittelbarer Nähe eines kritischen Ele­ ments (3) der elektrischen Einrichtung vorgesehen ist.

3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei welcher die thermische Sicherung (8, 8′) aus niedrig schmelzendem Me­ tall besteht.

4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die thermische Sicherung (8, 8′) U- oder V-förmig ausgebildet und so angeordnet ist, daß deren Scheitelpunkt (83, 83′) sich in unmittelbarer Nähe des kritischen Elements (3) befindet.

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher das kritische Element ein Kaltleiter (3) ist.

6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die gegen Überhitzen zu schützende elektrische Ein­ richtung eine Motorstarteinrichtung mit Kaltleiter ist.

7. Verwenden der Einrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, insbesondere bei einer Motorstarteinrichtung mit Kaltleiter, bei welcher eine mit einem Steckkontakt (7b) elektrisch leitend verbundene Verlängerung (4b′) in der Nähe des Steckkontakts (7b) eine Trennstelle (6) aufweist, und ab­ gewinkelte Enden (81, 82) der U-förmigen thermischen Siche­ rung (8) an einander gegenüberliegenden Rändern der Trenn­ stelle (6) befestigt sind, so daß deren Scheitelpunkt (8c) sehr nahe an den Kaltleiter (3) heranreicht.

8. Verwenden der Einrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, insbesondere bei einer Motorstarteinrichtung mit Kaltleiter, bei welcher eine mit einem Steckkontakt (7b) elektrisch leitend verbundene Verlängerung (4b′) in der Nähe des Steckkontakts (7b) eine Trennstelle (6′) aufweist, und an einem dem Steckkontakt (7b) benachbarten Ende der Verlänge­ rung (4b′) ein abgewinkelter Fortsatz (81′) der V-förmigen thermischen Sicherung (8′) befestigt ist, deren anderer Fort­ satz (82′) zwischen dem Anschlußteil (4b) und einem am Kalt­ leiter (3) anliegenden Federkontakt (5b) befestigt ist, so daß der Scheitel- oder Umkehrpunkt (83′) der Sicherung (8) sehr nahe an den Kaltleiter (3) heranreicht.

9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden, bei welcher zu­ mindest ein Teil eines die elektrische Einrichtung umgebenden Gehäuses (1) aus selbstverlöschendem Kunststoff besteht und/oder das Gehäuse (1) mit selbstverlöschendem Kunststoff ausgekleidet ist.