【０００１】
【産業状の利用分野】本発明は，過電流によりヒューズが溶断した際，発生するアークを急速に消し，回路遮断を行うことが出来るヒューズである，電気自動車用や多くの電気機器において，回路故障により過電流が流れた際，確実な遮断を達成し，システムを火災や爆発から保護することを可能にする．
【０００２】
【従来の技術】従来，ヒューズ溶断時のアークを速く消すために消弧砂が用いられてきた．
【０００３】
【考案が解決しようとする課題】しかしながら，消弧砂を充填し，ヒューズの溶断熱で蒸発して発生したガスを用いアークを消す方法では，化学反応によるため，消弧時間が長かった（遮断時間が長かった）．またヒューズが過電流で溶断する際には，アーク放電が端子間で発生する．そのため，しばしば回路遮断失敗が生じた．（遮断失敗が発生した）
一方，近年の電気自動車のバッテリ電圧は高電圧化し，このような電気機器では，半導体や導線，システム保護のため，急速で確実に作動するヒューズによる回路遮断素子の開発が必要とされてきている．
【０００４】
【課題を解決するための手段】
ヒューズ溶断の際のアークプラズマを急激に消すために，水素を用いることを考案した．水素は，プラズマ状態では容易に負イオンを生成する．このため，ヒューズ蒸気によって生じたプラズマ中の電子が水素原子に付着し，負イオンとなる．その結果，アーク放電を担う電子が消滅し，アークが消滅する．また，水素ガスにより，アークが冷却される効果も付随すると考えた．
【０００５】
【発明実施の形態】
ヒューズの遮断促進用の水素を得る方法として，次の２つの形態を発明した．
（１）ヒューズ保持容器（全体を装置と呼ぶ）に水素を封入し，ヒューズ（金属ヒューズ自体をさす）溶断時に直接水素ガスが作用するようにする．
（２）ヒューズそのもの，あるいはヒューズ保持容器内に水素吸蔵合金を設置し，ヒューズ溶断時の熱によって，水素吸蔵合金から出てくる水素を用いる方法．
【０００６】
【実施例１】
図１に本発明の１実施例を示す．このヒューズ装置は一対の電極１とヒューズ容器２で覆われており，ヒューズ４のまわりに水素ガス３が充填されている．ヒューズ切断時，発生したアークをまわりの水素ガスで急速に消弧する．
【実施例２】
図２は，ヒューズ６本体が，水素を吸蔵した水素吸蔵合金で出来ており，一対の電極１，容器２で覆われている．ヒューズ溶断時発生したアークが，ヒューズ自ら気化発生した水素により，容器内空間５において消弧される．
【実施例３】
図３は一対の電極１と容器２で囲まれた内部で，ヒューズ５が溶断した際アークが発生する．ヒューズ５の近傍におかれた，水素を吸蔵した水素吸蔵合金７から水素ガスが出てきて，容器内空間５においてアークを急速に遮断する．
【実施例４】
実施例１，２，３を併せて用いることで，更にアークの消弧効果をあげることが出来る．実施例１のように水素を充填する場合は，長期間保存時，充填圧力は容器からの水素ガス漏れにより，制限される．一方，水素吸蔵合金はガスを内蔵し，常時は水素ガスを外に出さないため，内部は比較的低圧であり，容器の漏れに対しては有効である．両者を併用する場合は，相補的な効果がある．すなわち，ヒューズ本体を水素吸蔵合金とし，容器内空間に水素吸蔵合金を置き，容器内空間に水素を充填しておく方法がある．なお，水素の他に，重水素を用いることもできる．
【０００７】
【発明の効果】
図４は，水素充填を行っていないヒューズの場合に，ヒューズ溶断後アークが持続し，消弧失敗にいたった例を示している．一方，本発明によるヒューズ装置の例として，チタンの水素吸蔵合金を使ったヒューズ装置の場合，発生した水素により，アークが短時間で消弧されたことを図５は示している．図４と図５は，本発明の効果を証明している．今後，電気自動車や電気機器が大電力化や高効率化のため，高電圧化すると考えられ，本発明による，アーク遮断性能に優れたヒューズが使用されることの効果は，システム安全性と，このような機器の普及促進にとって，計り知れない大きなものである．
【図面の簡単な説明】
【図１】ヒューズ装置の実施例１
【図２】ヒューズ装置の実施例２
【図３】ヒューズ装置の実施例３
【図４】ヒューズ遮断特性（水素を用いない場合）
【図５】ヒューズ遮断特性（水素を用いた本発明の場合）
【符号の説明】
１．一対のヒューズ電極
２．ヒューズ容器
３．水素充填空間
４．ヒューズ本体
５．容器内空間
６．水素を吸蔵したヒューズ本体
７．水素を吸蔵した水素吸蔵合金[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuse capable of rapidly extinguishing an arc generated when a fuse is blown by an overcurrent and interrupting a circuit. When an overcurrent flows due to a failure, the system can reliably shut off the system and protect the system from fire and explosion.
[0002]
2. Description of the Related Art Conventionally, an extinguishing sand has been used to quickly extinguish an arc when a fuse is blown.
[0003]
[Problems to be solved by the invention] However, in the method of filling the arc-extinguishing sand and extinguishing the arc using the gas generated by evaporation in the heat insulation of the fuse, the arc extinguishing time is long because of a chemical reaction (interruption). The time was long). When the fuse blows due to overcurrent, arc discharge occurs between the terminals. As a result, circuit interruption failure often occurred. (Shutdown failure occurred)
On the other hand, in recent years, the battery voltage of electric vehicles has become higher, and in such electric devices, it is necessary to develop a circuit interrupting device using a fuse that operates quickly and reliably to protect semiconductors, conductors, and systems. .
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The use of hydrogen was devised to rapidly extinguish the arc plasma during fuse blowing. Hydrogen easily generates negative ions in the plasma state. For this reason, electrons in the plasma generated by the fuse vapor adhere to hydrogen atoms and become negative ions. As a result, the electrons responsible for the arc discharge disappear and the arc disappears. In addition, it was considered that the effect of cooling the arc by hydrogen gas was also added.
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The following two modes were invented as a method of obtaining hydrogen for promoting the breaking of a fuse.
(1) Hydrogen is sealed in a fuse holding container (the whole is called an apparatus) so that hydrogen gas acts directly when a fuse (which refers to a metal fuse itself) is blown.
(2) A method in which a hydrogen storage alloy is placed in the fuse itself or in the fuse holding container, and hydrogen generated from the hydrogen storage alloy is used by heat generated when the fuse is blown.
[0006]
Embodiment 1
FIG. 1 shows one embodiment of the present invention. This fuse device is covered with a pair of electrodes 1 and a fuse container 2, and a hydrogen gas 3 is filled around a fuse 4. When the fuse is blown, the generated arc is rapidly extinguished by the surrounding hydrogen gas.
Embodiment 2
In FIG. 2, the fuse 6 main body is made of a hydrogen storage alloy that stores hydrogen and is covered with a pair of electrodes 1 and a container 2. The arc generated when the fuse is blown is extinguished in the vessel interior space 5 by the hydrogen generated by the fuse itself.
Embodiment 3
FIG. 3 shows that an arc is generated when the fuse 5 is blown in the interior surrounded by the pair of electrodes 1 and the container 2. Hydrogen gas comes out of the hydrogen storage alloy 7 storing hydrogen in the vicinity of the fuse 5, and the arc is rapidly cut off in the container interior space 5.
Embodiment 4
The arc extinguishing effect of the arc can be further improved by using Examples 1, 2, and 3 together. In the case of filling with hydrogen as in the first embodiment, during long-term storage, the filling pressure is limited by hydrogen gas leakage from the container. On the other hand, the hydrogen storage alloy has a built-in gas and does not let out the hydrogen gas at all times, so the inside is relatively low in pressure, which is effective against leakage of the container. If both are used together, they have complementary effects. In other words, there is a method in which the fuse body is made of a hydrogen storage alloy, the hydrogen storage alloy is placed in the space inside the container, and the space inside the container is filled with hydrogen. In addition, deuterium can be used in addition to hydrogen.
[0007]
【The invention's effect】
Fig. 4 shows an example in which the arc continued after the fuse was blown and the extinction failed in the case of a fuse not filled with hydrogen. On the other hand, in the case of a fuse device using a hydrogen storage alloy of titanium as an example of the fuse device according to the present invention, FIG. 5 shows that the arc was extinguished in a short time due to the generated hydrogen. 4 and 5 demonstrate the effect of the present invention. In the future, electric vehicles and electric equipment are expected to have higher voltages for higher power and higher efficiency, and the use of fuses with excellent arc breaking performance according to the present invention will have the effects of system safety and It is an immense thing to promote such equipment.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a first embodiment of a fuse device.
FIG. 2 is a second embodiment of a fuse device.
FIG. 3 is a third embodiment of a fuse device.
FIG. 4 shows a fuse breaking characteristic (when hydrogen is not used)
FIG. 5 shows a fuse breaking characteristic (in the case of the present invention using hydrogen)
[Explanation of symbols]
1. 1. a pair of fuse electrodes 2. Fuse container Hydrogen filling space4. Fuse body5. 5. Container space 6. The fuse body that has absorbed hydrogen Hydrogen storage alloy containing hydrogen
