JP4724838B2 - Current control resistor element - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気炉等の発熱体の制御に用いる電流制御抵抗素子に関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
従来、0.01オーム以下の温発生用の発熱体に、100乃至400ボルトの電圧を印加したとき、初期の過大電流によって半導体を利用している電力調整器の破壊が多く、また、変圧器を利用して100ボルト以下の電圧で発熱体を暖めて発熱体の抵抗値が上昇してから規定の電圧を加えるという手段が多い。
【0003】
また、スライダックによる0ボルトからスタートする電圧調整方法では、大電力にしたがって大型になり、電気炉等の内部に納まらない欠点があり、発熱温度の調節用の自動調整装置が大型になるので、常に手動で調節するという欠点がある。
【0004】
また、抵抗体を使用して初期の過大電流を防止することはできるが、発熱体の使用電力が10キロワット以上で小型の電気炉には抵抗体が大きく、抵抗体の発熱の放熱を考慮する欠点があり、発熱体の発熱温度が1500℃以上の電気炉では、電気炉内部に一緒に入れると、抵抗体はニクロム線が多いので溶融してしまうので、通常は使用されていない。
【0005】
また、大電流用の半導体整流素子を電流制限用に使用できるが、半導体の内部抵抗値が段々と低い抵抗値に変化しないという欠点と、自己温度の上昇による熱破壊が生じ、放熱板と冷却に必要な経費がかかるという欠点がある。
【0006】
本発明は、上記従来の欠点を解決するものであって、低い抵抗値の発熱体の初期の過大電流による半導体電力調整器の破壊防止と、変圧器を使用しないで直接、発熱体を希望電圧に制御することができる電流制御抵抗素子を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項1記載の電流制御抵抗素子は、電気絶縁性で高温に耐えるアルミナ酸化シリコン系のセラミック材からなる筒状のホルダーの内部に、体積比90%ないし10%のテルル素材の粉体と、体積比10%ないし90%のカーボン素材の粉体を混合し、この混合粉体を任意形状にプレス圧縮して成形した合成抵抗素子を配設し、該合成抵抗素子の両端部に接続する金属材からなる外部接続端子を前記ホルダーの両端部に固定してなることを特徴とする。
以上
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図1〜図5は、本発明の電流制御抵抗素子の1実施形態を示し、図1は合成抵抗素子の斜視図、図2は電流制御抵抗素子の平面図、図3は電流制御抵抗素子の電気回路図、図4は電流制御抵抗素子の電気的特性を説明するための図、図5は電流制御抵抗素子の応用例を示す電気回路図である。
【0009】
図1において、本発明の電流制御抵抗素子を構成する合成抵抗素子1は、テルル素材とカーボン素材との粉体を混合して、任意の形状で任意の高抵抗値ないし低抵抗値を得るために、体積比90%ないし10%のテルル素材の粉体に、体積比10%ないし90%のカーボン素材の粉体を混合し、この混合粉体を任意の形状にプレス圧縮して成形される。なお、図1の実施形態においては、合成抵抗素子1は円柱形状に成形されているが、角柱状、楕円柱状等、任意である。
【0010】
また、別の実施形態においては、テルル素材の粉体に任意の金属素材の粉体を混合して、低抵抗値で大電流、抵抗値の変化時間を短縮させることのできる。金属素材には、銅、ニッケル、アルミニウム等の粉体を用いる。金属素材を混合する場合には、任意の抵抗値と抵抗値の変化時間とを得るために、重量比80%ないし20%のテルル素材の粉体と、重量比20%ないし80%の金属粉体を混合して任意の形状にプレス圧縮して成形する。
【0011】
図2は、電流制御抵抗素子Aを示し、上記の合成抵抗素子1は、円筒形のセラミック材からなるホルダー2の内部に配設され、合成抵抗素子1の両端部1Aには、金属材からなる外部接続端子3が接続され、この外部接続端子3はホルダー2の両端部2Aに固定されている。ホルダー2のセラミック材は電気的絶縁材であり高温にも耐えるアルミナ酸化シリコン系を使用している。また、外部接続端子3には、電気回路に接続するための接続用ネジ端子3Aを設けている。
【0012】
図3に示すように、上記電流制御抵抗素子Aの両端の接続用ネジ端子3Aに発熱体(抵抗)Rおよび交流電源を接続すると、電流制御抵抗素子Aは、図4に示す電気的特性を有するので、回路に流れる電流により、電流制御抵抗素子Aの内部抵抗が自己発熱によりしだいに抵抗値が低くなっていく。従って、発熱体Rには徐々に増加する電流が流れるようになる。この場合、電流制御抵抗素子Aは、流れる電流に比例して発熱するが、テルル素材自体の抵抗値が減少していくので、他の線状抵抗体のように抵抗が赤熱状になることが無い。また、テルル素材自体の発熱が早いので、同一電力の条件の場合でも、他の線状抵抗体のように高温にはならない。
【0013】
図5は、本発明の電流制御抵抗素子Aを3相回路のSCR半導体電力調整器4と3個の発熱体R間に接続した応用例を示している。このSCR半導体電力調整器4に接続してある電圧調整抵抗器5の抵抗値を加減して発熱体Rに加わる出夏を加減するが、この電圧調整抵抗器5の調整を忘れて発熱体Rに高い電圧を加えても、電流制御抵抗素子Aが回路に接続されているため、SCR半導体電力調整器4の破壊を防止することができる。
【0014】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態においては、電流制御抵抗素子および発熱体を交流回路に接続しているが、直流回路に接続するようにしてもよい。
【0015】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、電圧に関係なく任意の形状で小電流から大電流、抵抗値の変化時間等を可変でき、また放熱装置を必要とせず、耐熱450℃程度までの自己温度まで使用することができる。そして、低い抵抗値の発熱体の初期の過大電流による半導体電力調整器の破壊防止と、変圧器を使用しないで直接、発熱体を希望電圧に制御することができる
【図面の簡単な説明】
【図1】図1〜図5は、本発明の電流制御抵抗素子の1実施形態を示し、図1は合成抵抗素子の斜視図である。
【図2】電流制御抵抗素子の平面図である。
【図3】電流制御抵抗素子の電気回路図である。
【図4】電流制御抵抗素子の電気的特性を説明するための図である。
【図5】電流制御抵抗素子の応用例を示す電気回路図である。
【符号の説明】
1…合成抵抗素子
2…ホルダー
3…外部接続端子[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a current control resistor element used for controlling a heating element such as an electric furnace.
[0002]
[Background Art and Problems to be Solved by the Invention]
Conventionally, when a voltage of 100 to 400 volts is applied to a heating element for generating a temperature of 0.01 ohm or less, a power regulator using a semiconductor is often destroyed by an initial excessive current, and a transformer In many cases, the heating element is heated at a voltage of 100 volts or less by using the voltage and the resistance value of the heating element is increased, and then a prescribed voltage is applied.
[0003]
In addition, the voltage adjustment method starting from 0 volts with the slidac is large in accordance with the high power, has the disadvantage that it does not fit inside the electric furnace, etc., and the automatic adjustment device for adjusting the heat generation temperature is large, so always There is a disadvantage of manual adjustment.
[0004]
In addition, a resistor can be used to prevent an initial excessive current. However, the electric power used by the heating element is 10 kilowatts or more, and a small electric furnace has a large resistor. There is a drawback, and in an electric furnace where the heat generating temperature of the heating element is 1500 ° C. or higher, the resistor is melted because there are many nichrome wires when it is put together inside the electric furnace, so it is not usually used.
[0005]
Moreover, although a semiconductor rectifier element for large current can be used for current limiting, the internal resistance value of the semiconductor does not gradually change to a low resistance value, and thermal destruction occurs due to an increase in self-temperature. There is a disadvantage that it takes necessary expenses.
[0006]
The present invention solves the above-mentioned conventional drawbacks, and prevents the destruction of the semiconductor power regulator due to the initial excessive current of the heating element having a low resistance value, and directly connects the heating element to the desired voltage without using a transformer. It is an object of the present invention to provide a current control resistance element that can be controlled to a high level.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a current control resistor element according to
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 5 show an embodiment of a current control resistor element according to the present invention. FIG. 1 is a perspective view of a composite resistor element, FIG. 2 is a plan view of the current control resistor element, and FIG. FIG. 4 is a diagram for explaining the electrical characteristics of the current control resistor element, and FIG. 5 is an electrical circuit diagram showing an application example of the current control resistor element.
[0009]
In FIG. 1, the
[0010]
In another embodiment, a powder of an arbitrary metal material can be mixed with a powder of tellurium material to reduce a large current and a change time of the resistance value with a low resistance value. As the metal material, powders such as copper, nickel, and aluminum are used. When mixing metal materials, tellurium powder of 80% to 20% by weight and metal powder of 20% to 80% by weight in order to obtain an arbitrary resistance value and resistance change time. The body is mixed and pressed into an arbitrary shape and molded.
[0011]
FIG. 2 shows a current control resistance element A. The above-described
[0012]
As shown in FIG. 3, when a heating element (resistance) R and an AC power source are connected to the connecting
[0013]
FIG. 5 shows an application example in which the current control resistive element A of the present invention is connected between the SCR semiconductor power regulator 4 of a three-phase circuit and three heating elements R. The resistance value of the
[0014]
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this, and various modifications are possible. For example, in the above embodiment, the current control resistance element and the heating element are connected to the AC circuit, but may be connected to the DC circuit.
[0015]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, it is possible to vary the small current to the large current, the change time of the resistance value, etc. in any shape regardless of the voltage, and no heat dissipation device is required, and the heat resistance is 450 ° C. Can be used up to self-temperature to the extent. And the destruction of the semiconductor power regulator due to the initial excessive current of the low resistance heating element can be prevented, and the heating element can be directly controlled to the desired voltage without using a transformer.
FIG. 1 to FIG. 5 show an embodiment of a current control resistor element of the present invention, and FIG. 1 is a perspective view of a composite resistor element.
FIG. 2 is a plan view of a current control resistor element.
FIG. 3 is an electric circuit diagram of a current control resistor element.
FIG. 4 is a diagram for explaining electrical characteristics of a current control resistor element.
FIG. 5 is an electric circuit diagram showing an application example of a current control resistor element.
[Explanation of symbols]
1 ...
Claims (1)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2001025073A JP4724838B2 (en) | 2001-02-01 | 2001-02-01 | Current control resistor element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001025073A JP4724838B2 (en) | 2001-02-01 | 2001-02-01 | Current control resistor element |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002231510A JP2002231510A (en) | 2002-08-16 |
| JP4724838B2 true JP4724838B2 (en) | 2011-07-13 |
Family
ID=18890128
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001025073A Expired - Lifetime JP4724838B2 (en) | 2001-02-01 | 2001-02-01 | Current control resistor element |
Country Status (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2001
- 2001-02-01 JP JP2001025073A patent/JP4724838B2/en not_active Expired - Lifetime
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| WO2019049431A1 (en) * | 2017-09-05 | 2019-03-14 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Vibration-damping control device |
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