JP2022067385A - fuse - Google Patents

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Abstract

To provide a fuse capable of increasing the insulation resistance after blocking even when a silicone resin is used as a filler material.CONSTITUTION: A space 4 in a case 12 of a fuse 1 is divided into a first space portion 4A containing one fusing portion (71A, 71A) and a second space portion 4B containing four fusing portions (73B, 73B to 73E, 73E). The first space portion 4A is filled with a first type of filler 3A containing only silica sand particles. The second space portion 4B is filled with a second type of filler 3B composed of a mixture of silicon sand particles and condensed thermosetting silicone resin particles, and obtained by melting and curing the condensed thermosetting silicone resin particles.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ケースに収納した導電体に密着して導電体を密封するようにケース内の空間に消弧剤としての充填材が充填されているヒューズに関するものである。 The present invention relates to a fuse in which a filler as an arc extinguishing agent is filled in a space inside the case so as to be in close contact with the conductor housed in the case and seal the conductor.

特開2015-35338号公報(特許文献1)の図1乃至図3には、ケース12に収納した導電体54を密封するようにケース12内の空間に充・材14を充填した電流ヒューズ等の保護素子が開示されている。この保護素子では、充填剤が粒子状のアルミナとシリコーン樹脂を含んでおり、具体的な実施例ではシリコーン樹脂としてシリコーンゴムを用いている。公報には、充填材14が導電体54に密着して、充填材14が導電体54を密封すると、周りに空間がある場合に比べ、通電により導電体54で発生した熱が容易に導電体54の外へ流出しやすくなり、長期にわたり熱がたまることによる導電体54の温度上昇を抑制できると記載されている。また公報には、小さなジュール熱積分値で導電体54が溶断することに備えるために導電体54の断面のうち電流が流れる方向に直交する面の断面積を大きくする必要がなくなると記載されている。さらに充填材14が導電体54に密着しかつ充填材14が導電体54を密封すると、導電体54が溶断した際の熱が導電体54の周りの気体を膨張させることによる保護素子の破損を回避でき、動作の確実さと迅速さと安全性とを改善できると記載されている。またシリコーン樹脂は合成樹脂の中では耐熱性が良いので、充填材14がシリコーン樹脂を含むことにより、他の耐熱性が悪い合成樹脂が含まれる場合に比べ熱による充填材14の劣化を抑制できると記載されている。 In FIGS. 1 to 3 of JP-A-2015-35338 (Patent Document 1), a current fuse or the like in which the space inside the case 12 is filled with the material 14 so as to seal the conductor 54 housed in the case 12. The protective element of is disclosed. In this protective element, the filler contains particulate alumina and a silicone resin, and in a specific embodiment, silicone rubber is used as the silicone resin. According to the publication, when the filler 14 is in close contact with the conductor 54 and the filler 14 seals the conductor 54, the heat generated by the conductor 54 due to energization can be easily generated by the conductor as compared with the case where there is a space around the filler 54. It is described that the conductor easily flows out of the 54 and the temperature rise of the conductor 54 due to the accumulation of heat for a long period of time can be suppressed. Further, it is described in the publication that it is not necessary to increase the cross-sectional area of the surface of the conductor 54 orthogonal to the direction in which the current flows in order to prepare for the conductor 54 to be blown by a small Joule heat integral value. There is. Further, when the filler 14 is in close contact with the conductor 54 and the filler 14 seals the conductor 54, the heat generated when the conductor 54 is fused causes the gas around the conductor 54 to expand, resulting in damage to the protective element. It is stated that it can be avoided and can improve the certainty, speed and safety of operation. Further, since the silicone resin has good heat resistance among the synthetic resins, the inclusion of the silicone resin in the filler 14 can suppress the deterioration of the filler 14 due to heat as compared with the case where other synthetic resins having poor heat resistance are contained. It is described as.

特開2015-35338号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-35338

引用文献1に記載のシリコーン樹脂は有機溶媒によって液状に溶かされたものが、ケース充填後に硬化したものと推測される。しかしながらケース内全体に充填した充填剤を硬化させると、硬化後の充填剤の体積にはバラツキが生じるため、ケース内を硬化した充填剤で満杯状態に充填する作業には、特別な設備と手間がかかるという問題がある。またシリコーン樹脂を硬化させた充填剤では、遮断後の絶縁抵抗があまり高くならないという問題がある。 It is presumed that the silicone resin described in Cited Document 1 was dissolved in a liquid state with an organic solvent and then cured after filling the case. However, when the filler filled in the entire case is cured, the volume of the filler after curing varies. Therefore, special equipment and labor are required to fill the case with the cured filler. There is a problem that it takes. Further, the filler obtained by curing the silicone resin has a problem that the insulation resistance after blocking does not increase so much.

本発明の目的は、充填剤の材料にシリコーン樹脂を用いる場合でも、ケース内を充填剤で簡単に満杯状態にすることができ、しかも遮断後の絶縁抵抗を高くすることができるヒューズを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a fuse in which the inside of a case can be easily filled with a filler even when a silicone resin is used as a filler material, and the insulation resistance after blocking can be increased. There is something in it.

本発明は、複数の溶断部と複数の非溶断部を備え、ジュール熱積分値が所定の値以上の電流が流れると少なくとも1つの溶断部が溶断する導電体と、導電体を収容するケースと、導電体を密封するようにケース内の空間に充填された消弧用の充填材を備えてなるヒューズを対象とする。本発明においては、ケース内の空間は、導電体の複数の溶断部に含まれる少なくとも1つの溶断部を含む1以上の第1の空間部分と、導電体の少なくとも1つの溶断部以外の残りの溶断部を含む1以上の第2の空間部分とする。そして第1の空間部分には、珪砂の粒子を含む第1の種類の充填剤が充填されている。第2の空間部分には、珪砂の粒子とシリコーン樹脂の粒子の混合物からなり、シリコーン樹脂の粒子が溶融・硬化してなる第2の種類の充填材が充填されている。なお1以上の第1の空間部分と1以上の第2の空間部分は、ケース内に第1及び第2の種類の充填材が充填された結果として形成されるものである。 The present invention includes a conductor having a plurality of fusing portions and a plurality of non-fusing portions, and at least one fusing portion is fused when a current having a Joule heat integral value equal to or higher than a predetermined value flows, and a case for accommodating the conductor. The subject is a fuse provided with an arc-extinguishing filler that fills the space within the case to seal the conductor. In the present invention, the space inside the case is one or more first space portions including at least one fusing portion included in the plurality of fusing portions of the conductor, and the rest other than the at least one fusing portion of the conductor. It is a second space portion of one or more including a fusing portion. The first space portion is filled with a first type of filler containing silica sand particles. The second space portion is filled with a second type of filler, which is composed of a mixture of silicon sand particles and silicone resin particles, and the silicone resin particles are melted and cured. It should be noted that one or more first space portions and one or more second space portions are formed as a result of filling the case with the first and second types of fillers.

1つの第1の空間部分と1つの第2の空間部分とが、導体部の長手方向に並んでいてもよく、1つの第1の空間部分の両側にそれぞれ第2の空間部分が、導体部の長手方向に並んでいてもよく、また1つの第2の空間部分の両側にそれぞれ第1の空間部分が、導体部の長手方向に並んでいてもよく、導体部の長手方向に交互に並ぶ第1及び第2の空間部分の数は任意である。 One first space portion and one second space portion may be arranged in the longitudinal direction of the conductor portion, and second space portions are provided on both sides of the first space portion, respectively. The first space portions may be arranged in the longitudinal direction of the conductor portion, and the first space portions may be arranged in the longitudinal direction of the conductor portion on both sides of one second space portion, and are arranged alternately in the longitudinal direction of the conductor portion. The number of first and second spatial portions is arbitrary.

第2の空間部分においては、各珪砂の粒子間、珪砂とケースとの間、珪砂と導電体の溶断部との間には、溶融・硬化したシリコーン樹脂からなる連結部が形成される。その結果、導電体が溶断した際のアークの熱により溶融した珪砂、シリコーン樹脂が、溶けた導電体と一体になって絶縁物を形成してアークを消弧させ、この絶縁物の存在が導電体の周りの気体を膨張させることによる保護素子の破損を回避でき、動作の確実さと迅速さと安全性とを改善できる。その上、本発明では、第1の空間部分には、シリコーン樹脂の粒子を含まずに珪砂の粒子を含む第1の種類の充填剤が充填されているので、シリコーン樹脂の粒子が溶融・硬化してできる第2の空間部分の容積が一定でなくても、ケース内を充填剤で簡単に満杯状態にすることができる。特に、シリコーン樹脂の粒子を含まずに珪砂の粒子を含む第1の種類の充填剤が充填された第1の空間部分は、遮断後にほぼ完全な絶縁部分として存在するため、遮断後のヒューズの絶縁抵抗を確実に上げることができる。 In the second space portion, a connecting portion made of a molten / cured silicone resin is formed between the particles of each silica sand, between the silica sand and the case, and between the silica sand and the fused portion of the conductor. As a result, the silicon sand and silicone resin melted by the heat of the arc when the conductor is fused form an insulator together with the melted conductor to extinguish the arc, and the presence of this insulator is conductive. It is possible to avoid damage to the protective element due to expansion of the gas around the body, and improve the certainty, speed and safety of operation. Moreover, in the present invention, since the first space portion is filled with the first kind of filler containing the silicon sand particles without containing the silicone resin particles, the silicone resin particles are melted and cured. Even if the volume of the second space portion created is not constant, the inside of the case can be easily filled with the filler. In particular, since the first space portion filled with the first type of filler containing silica sand particles without containing silicone resin particles exists as an almost completely insulating portion after blocking, the fuse after blocking The insulation resistance can be increased reliably.

なおシリコーンは、縮合型熱硬化性シリコーン樹脂であるのが好ましい。縮合型熱硬化性シリコーンは、有機溶媒を用いて液状にしなくても、加熱により溶融して連結部を形成するため、ヒューズの製造が容易になる。 The silicone is preferably a condensation-type thermosetting silicone resin. Condensation-type thermosetting silicone melts by heating to form a connecting portion without being liquefied using an organic solvent, which facilitates the manufacture of a fuse.

導電体の構成は任意である。典型的な導電体は、抵抗値が大きい複数の狭小部と抵抗値が小さい複数の広大部が交互に並ぶ1本の単線導電体から構成され、1つの狭小部が1つの溶断部を構成し、1つの広大部が1つの非溶断部を構成しているものである。導電体として、抵抗値が大きい複数の狭小部と抵抗値が小さい複数の広大部が交互に並ぶ1本の単線導電体がN本(Nは2以上の整数)並列に接続されてなる並列導電体から構成され、N本の単線導電体の並列方向に隣り合うN個の狭小部が1つの溶断部を構成し、N本の単線導電体の並列方向に隣り合うN個の広大部が1つの非溶断部を構成しているものを用いても良い。 The composition of the conductor is arbitrary. A typical conductor is composed of a single wire conductor in which a plurality of narrow portions having a large resistance value and a plurality of large portions having a small resistance value are alternately arranged, and one narrow portion constitutes one fusing portion. One vast part constitutes one non-fusing part. As a conductor, a single wire conductor in which a plurality of narrow portions having a large resistance value and a plurality of large portions having a small resistance value are alternately arranged is connected in parallel to N (N is an integer of 2 or more) in parallel. N narrow portions adjacent to each other in the parallel direction of N single wire conductors form one fusing part, and N wide portions adjacent to each other in the parallel direction of N single wire conductors form one fusing part. Those constituting the two non-fusing portions may be used.

縮合型熱硬化性シリコーン樹脂は、下記の化学式で表されるものを用いることができる。 As the condensation type thermosetting silicone resin, those represented by the following chemical formulas can be used.

Figure 2022067385000002
Figure 2022067385000002

本実施の形態のヒューズの外観の斜視図である。It is a perspective view of the appearance of the fuse of this embodiment. 図1のヒューズの縦断面図である。It is a vertical sectional view of the fuse of FIG. (A)乃至(C)は、それぞれ天然珪砂、縮合型熱硬化性シリコーン樹脂の粒子及び天然珪砂の粒子と縮合型熱硬化性シリコーン樹脂の粒子の混合物を顕微鏡で100倍にして撮影した写真である。(A) to (C) are photographs taken by magnifying the mixture of natural silica sand, condensed thermosetting silicone resin particles, and natural silica sand particles and condensed thermosetting silicone resin particles 100 times with a microscope, respectively. be. (A)及び(B)は、第1の種類の充填材と第2の種類の充填材を用いた確認試験用の本実施の形態のヒューズのアーク持続時間と回復電圧であり、(C)及び(D)は、珪砂と縮合型熱硬化性シリコーンの混合物からなる第2の種類の充填材のみを充填した比較試験用のヒューズのアーク持続時間特性と回復電圧特性である。(A) and (B) are the arc duration and recovery voltage of the fuse of the present embodiment for the confirmation test using the first kind of filler and the second kind of filler, and (C). And (D) are the arc duration characteristic and the recovery voltage characteristic of the fuse for the comparative test filled with only the second kind of filler consisting of the mixture of silica sand and the condensation type thermosetting silicone.

以下図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。図1は、本実施の形態のヒューズ1の外観の斜視であり、図2はヒューズ1の縦断面図である。 An example of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the following drawings. FIG. 1 is a perspective view of the appearance of the fuse 1 of the present embodiment, and FIG. 2 is a vertical sectional view of the fuse 1.

本実施の形態のヒューズ1は、内部に消弧砂と呼ばれる第1の種類の充填材3Aと第2の種類の充填材3Bが充填された絶縁性の筒体5と、この筒体5の両端部にそれぞれ嵌合され且つ導電体としてのヒューズエレメント7と電気的に接続される一対のキャップ状電極9及び11を備えている。キャップ状電極9及び11には、L字型の端子13及び15が固定されている。 The fuse 1 of the present embodiment has an insulating cylinder 5 in which a first type of filler 3A called arc-extinguishing sand and a second type of filler 3B are filled therein, and the cylinder 5 of the cylinder 5. It is provided with a pair of cap-shaped electrodes 9 and 11 fitted to both ends and electrically connected to a fuse element 7 as a conductor. L-shaped terminals 13 and 15 are fixed to the cap-shaped electrodes 9 and 11.

筒体5は、セラミックにより一体成形されている。ヒューズエレメント7は、銀や銅の細長いヒューズ用金属板にプレス加工を施して一体に形成された導電体である。本実施の形態のヒューズエレメント7は、抵抗値が小さい6個の広大部71A~71Eと抵抗値が大きい5個の狭小部73A~73Eとが交互に並んで構成された2本の単線導電体70A及び70Bが、並列に接続されてなる並列導電体によって構成されている。2本の単線導電体70A及び70Bの並列方向に隣り合う2個の狭小部(例えば73B,73B)が1つの溶断部を構成し、2本の単線導電体70A及び70Bの並列方向に隣り合う2個の広大部(例えば71B,71B)が1つの非溶断部を構成している。したがってこのヒューズエレメント7では、5個の溶断部と6個の非溶断部がヒューズエレメント7の長手方向に交互に並んでいる。 The tubular body 5 is integrally molded with ceramic. The fuse element 7 is a conductor integrally formed by pressing an elongated metal plate for a fuse made of silver or copper. The fuse element 7 of the present embodiment is a two single-wire conductor in which six wide portions 71A to 71E having a small resistance value and five narrow portions 73A to 73E having a large resistance value are alternately arranged side by side. 70A and 70B are composed of parallel conductors connected in parallel. Two narrow portions (for example, 73B and 73B) adjacent to each other in the parallel direction of the two single wire conductors 70A and 70B form one fusing portion, and are adjacent to each other in the parallel direction of the two single wire conductors 70A and 70B. Two vast parts (for example, 71B and 71B) constitute one non-fusing part. Therefore, in this fuse element 7, five blown portions and six non-blown portions are alternately arranged in the longitudinal direction of the fuse element 7.

なお本実施の形態では、筒体5とキャップ状電極9及び11によってケース12が構成されている。本実施の形態のヒューズ1のケース12内の空間4は、1つの溶断部(71A,71A)を内包する第1の空間部分4Aと、4つの溶断部(73B,73B~73E,73E)を内包する第2の空間部分4Bとに分けられる。そして第1の空間部分4Aには、珪砂の粒子のみを含む第1の種類の充填剤3Aが充填されている。また第2の空間部分4Bには、珪砂の粒子と縮合型熱硬化性シリコーン樹脂の粒子の混合物からなり、縮合型熱硬化性シリコーン樹脂の粒子が溶融・硬化してなる第2の種類の充填材3Bが充填されている。第2の空間部分4B内においては、各珪砂の間、珪砂とケース12との間、珪砂と導電体としてのヒューズエレメント7の溶断部との間には、溶融・硬化した縮合型熱硬化性シリコーン樹脂からなる連結部が形成されている。この構造により、縮合型熱硬化性シリコーン樹脂の粒子が溶融・硬化してできる第2の空間部分4Bの容積が一定でなくても、縮合型熱硬化性シリコーン樹脂の粒子を含まずに珪砂の粒子のみを含む第1の種類の充填剤3Aの充填量によって容積が決まる第1の空間部分4Aの容積の調整によって、ケース13内は充填剤で満杯状態になっている。 In the present embodiment, the case 12 is composed of the tubular body 5 and the cap-shaped electrodes 9 and 11. The space 4 in the case 12 of the fuse 1 of the present embodiment includes a first space portion 4A including one fusing portion (71A, 71A) and four fusing portions (73B, 73B to 73E, 73E). It is divided into a second space portion 4B to be included. The first space portion 4A is filled with the first type of filler 3A containing only silica sand particles. Further, the second space portion 4B is composed of a mixture of silica sand particles and condensed thermosetting silicone resin particles, and the condensed thermosetting silicone resin particles are melted and cured to form a second type of filling. Material 3B is filled. In the second space portion 4B, between each silica sand, between the silica sand and the case 12, and between the silica sand and the blown portion of the fuse element 7 as a conductor, the fused and cured condensate thermosetting property. A connecting portion made of silicone resin is formed. Due to this structure, even if the volume of the second space portion 4B formed by melting and curing the particles of the condensed thermosetting silicone resin is not constant, the silica sand does not contain the particles of the condensed thermosetting silicone resin. The case 13 is filled with the filler by adjusting the volume of the first space portion 4A whose volume is determined by the filling amount of the first type filler 3A containing only particles.

具体的には、第2の種類の充填材3Aは、天然珪砂の粒子と縮合型熱硬化性シリコーン樹脂の粒子の混合物によって構成されている。ヒューズエレメント7の溶断部(73A,73A~73E,73E)が溶けた後に発生するアークの熱によって、珪砂の粒子が溶け、ヒューズエレメント7表面を覆い固着することによる冷却効果によってアークは消弧される。本実施の形態では、縮合型熱硬化性シリコーン樹脂の粒子を含まずに珪砂の粒子のみを含む第1の種類の充填剤が充填された第1の空間部分は、1つの溶断部(7A,7A)を含んでおり、この1つの溶断部は確実に溶断するため、第1の空間部分は遮断後にほぼ完全な絶縁部分(2000MΩ以上)として存在する。 Specifically, the second type of filler 3A is composed of a mixture of particles of natural silica sand and particles of a condensed thermosetting silicone resin. The heat of the arc generated after the blown part (73A, 73A to 73E, 73E) of the fuse element 7 melts melts the silica sand particles, and the arc is extinguished by the cooling effect of covering and fixing the surface of the fuse element 7. To. In the present embodiment, the first space portion filled with the first type of filler containing only the silica sand particles without containing the particles of the condensed thermosetting silicone resin is one fusing portion (7A, 7A) is included, and since this one fusing portion is surely fusing, the first space portion exists as an almost completely insulating portion (2000 MΩ or more) after the cutoff.

本実施の形態で用いた第2の種類の充填材3Bに含まれる縮合型熱硬化性シリコーンは、下記の化学式で表されたものである。 The condensation type thermosetting silicone contained in the second type of filler 3B used in the present embodiment is represented by the following chemical formula.

Figure 2022067385000003
この縮合型熱硬化性シリコーン樹脂は、熱による反応によって、分子同士がつながっていき、熱硬化した状態においては、弾性や、圧縮性はほとんどない。したがってこのシリコーンは、硬化後に高い弾性と圧縮性を示すシリコーンゴムとは硬化後の性質が異なるものである。
Figure 2022067385000003
In this condensed type thermosetting silicone resin, molecules are connected to each other by a reaction due to heat, and in a thermosetting state, there is almost no elasticity or compressibility. Therefore, this silicone has different properties after curing from silicone rubber, which exhibits high elasticity and compressibility after curing.

なお本実施の形態では、天然珪砂の粒子の平均粒径が245μm、縮合型熱硬化性シリコーン樹脂の粒子の平均粒径が15μmで、混合物中の縮合型熱硬化性シリコーンの割合を0から12%の範囲で変えた混合物を第2の種類の充填材3Aとして用意した。 In this embodiment, the average particle size of the particles of natural silica sand is 245 μm, the average particle size of the particles of the condensed thermosetting silicone resin is 15 μm, and the ratio of the condensed thermosetting silicone in the mixture is 0 to 12. The mixture changed in the range of% was prepared as the second kind of filler 3A.

図3(A)乃至(C)は、平均粒子径245μmの天然珪砂、平均粒子径が15μmの縮合型熱硬化性シリコーン樹脂の粒子及びこれら天然珪砂の粒子と縮合型熱硬化性シリコーン樹脂の粒子の混合物(縮合型熱硬化性シリコーン樹脂の割合が7%)を顕微鏡で100倍にして撮影した写真である。図3(C)に示されるように、この混合物では、天然珪砂の粒子の周囲に小さい多数の合型熱硬化性シリコーン樹脂の粒子がまとわりついているのが判る。 3A to 3C show natural silicon sand having an average particle diameter of 245 μm, condensed thermosetting silicone resin particles having an average particle diameter of 15 μm, and particles of these natural silica sand and condensed thermosetting silicone resin particles. It is a photograph taken by multiplying the mixture of the above (condensation type thermosetting silicone resin ratio is 7%) by 100 times with a microscope. As shown in FIG. 3 (C), in this mixture, it can be seen that a large number of small particles of the combined thermosetting silicone resin are clinging around the particles of the natural silicon sand.

また第1の種類の充填材3Aとしては、平均粒子径245μmの天然珪砂を用意した。なお本願明細書において、平均粒子径とは、レーザー回折・散乱法によって求めた粒度分布における積算値50%での粒径を意味する。 As the first type of filler 3A, natural silica sand having an average particle diameter of 245 μm was prepared. In the specification of the present application, the average particle size means the particle size at an integrated value of 50% in the particle size distribution obtained by the laser diffraction / scattering method.

[試験用ヒューズ]
遮断性能の確認のために、ヒューズエレメント7として、純銀板を加工して、狭小部の幅寸法が例えば0.2mm~0.3mm、広大部の幅寸法が例えば6mm~7mmになる単線導電体が2本並列に並んだものを用意した。
[Test fuse]
In order to confirm the breaking performance, a sterling silver plate is processed as the fuse element 7, and the width dimension of the narrow portion is, for example, 0.2 mm to 0.3 mm, and the width dimension of the wide portion is, for example, 6 mm to 7 mm. I prepared two in parallel.

そして比較試験用のヒューズとして、ケース12内に第2の種類の充填材だけを入れたヒューズを用意した。また確認試験用として、上記実施の形態と同様に第1の空間部分に第1の種類の充填材を充填し、第2の空間部分に第2の種類の充填材を充填したものを用意した。 Then, as a fuse for a comparative test, a fuse containing only the second type of filler in the case 12 was prepared. Further, for the confirmation test, a first type of filler was filled in the first space portion and the second type of filler was filled in the second space portion as in the above embodiment. ..

比較試験用のヒューズ及び確認試験用のヒューズのぞれぞれでは、各天然珪砂の間、天然珪砂とケースとの間、天然珪砂と導電体との間に形成される熱縮合型熱効果シリコーン樹脂からなる連結部の量に大きなバラツキが無くなっていた。また両ヒューズについて、遮断性能の試験を行ったが、いずれも遮断性能が向上することが確認できた。 In each of the fuse for comparative test and the fuse for confirmation test, the heat-condensation type thermal effect silicone formed between each natural silica sand, between the natural silica sand and the case, and between the natural silica sand and the conductor. There was no large variation in the amount of connecting parts made of resin. In addition, both fuses were tested for breaking performance, and it was confirmed that the breaking performance was improved in both fuses.

しかしながら遮断後の絶縁抵抗を測定すると、比較試験用のヒューズでは、絶縁抵抗は大きくて数MΩ程度であった。これは縮合型熱硬化性シリコーン樹脂の炭素成分の存在によるものと考えられる。これに対して確認用のヒューズでは、いずれも遮断後の絶縁抵抗は2000MΩ以上あった。これは縮合型熱硬化性シリコーン樹脂を含まないで珪砂のみを含む第1の種類の充填材が存在している部分では、遮断後に第1の種類の充填材の層内に炭素成分が存在しないために、完全な絶縁性を示したからである。 However, when the insulation resistance after the cutoff was measured, the insulation resistance of the fuse for the comparative test was as large as several MΩ. It is considered that this is due to the presence of the carbon component of the condensed thermosetting silicone resin. On the other hand, all of the confirmation fuses had an insulation resistance of 2000 MΩ or more after being cut off. This is because in the part where the first type filler containing only silica sand without containing the condensed thermosetting silicone resin is present, the carbon component is not present in the layer of the first type filler after blocking. Therefore, it showed perfect insulation.

[遮断特性試験]
上記比較試験用のヒューズと確認試験用のヒューズについての遮断性能の試験は、JIS8352の通則に従って行われた。その結果、アーク持続時間や回復電圧等の性能が向上することが確認できた。図4は、比較試験用のヒューズと確認試験用のヒューズについて遮断特性を試験した結果を示している。図4(A)及び(B)は、第1の種類の充填材3Aと第2の種類の充填材3Bを用いた確認試験用の本実施の形態のヒューズを710V充電したときのアーク持続時間と回復電圧であり、図4(C)及び(D)は、珪砂と縮合型熱硬化性シリコーンの混合物からなる第2の種類の充填材のみを充填した比較試験用のヒューズを710V充電したときのアーク持続時間特性と回復電圧特性である。図4(B)と図4(D)を比較すると判るように、本実施の形態の確認試験用のヒューズのアーク持続時間は比較試験用のヒューズと比べて僅かに長いことが判る。また図4(A)と図4(C)を比較すると判るように、本実施の形態で製造したヒューズの回復電圧は比較例のヒューズと同様に安定していることが判る。しかし試験結果からは、確認試験用のヒューズと比較試験用のヒューズは、遮断特性において大きく変わらない。そして前述のように遮断後の絶縁抵抗を測定すると、比較試験用のヒューズでは、いずれも絶縁抵抗は大きくて数MΩ程度であったが、本実施の形態の確認試験用のヒューズでは、いずれも遮断後の絶縁抵抗は2000MΩ以上あった。したがってこの点で、本実施の形態のヒューズが実用上、優れていることが確認できた。
[Breaking characteristic test]
The breaking performance test of the fuse for the comparative test and the fuse for the confirmation test was performed according to the general rule of JIS8352. As a result, it was confirmed that the performance such as arc duration and recovery voltage was improved. FIG. 4 shows the results of testing the breaking characteristics of the fuse for the comparative test and the fuse for the confirmation test. 4 (A) and 4 (B) show the arc duration when the fuse of the present embodiment for the confirmation test using the first type filler 3A and the second type filler 3B is charged at 710 V. 4 (C) and 4 (D) show a comparative test fuse filled with only a second type of filler consisting of a mixture of silica sand and condensate thermosetting silicone, charged at 710 V. Arc duration characteristics and recovery voltage characteristics. As can be seen by comparing FIGS. 4 (B) and 4 (D), it can be seen that the arc duration of the fuse for the confirmation test of this embodiment is slightly longer than that of the fuse for the comparative test. Further, as can be seen by comparing FIGS. 4 (A) and 4 (C), it can be seen that the recovery voltage of the fuse manufactured in the present embodiment is stable as in the fuse of the comparative example. However, from the test results, the fuse for the confirmation test and the fuse for the comparative test do not differ significantly in the breaking characteristics. When the insulation resistance after the cutoff was measured as described above, the insulation resistance of each of the fuses for the comparative test was large and was about several MΩ, but in the fuse for the confirmation test of the present embodiment, all of them were found. The insulation resistance after interruption was 2000 MΩ or more. Therefore, in this respect, it was confirmed that the fuse of the present embodiment is practically superior.

[混合比率試験]
天然珪砂の粒子と縮合型熱硬化性シリコーン樹脂の粒子の混合物の縮合型熱硬化性シリコーンの混合比率を確認するための試験を行った。この試験では、比較試験用のヒューズにおいて、縮合型熱硬化性シリコーンの混合比率を0%~12%に変えて、アーク電流とアーク持続時間を測定した。混合比率が7%~12%の場合に、電流二乗時間積アークI2tが小さくなり且つアーク持続時間が短くなることが判った。したがってこの結果から混合比率は、7%~12%が好ましいことが判る。なおこの好ましい範囲は、ヒューズの定格容量が変わっても、また図2に示した実施の形態のように、第1の種類の充填材3Aと第2の種類の充填材3Bを用いた確認試験用の本実施の形態のヒューズにおける第2の種類の充填材3Bにおいても実質的に変わらない。
[Mixing ratio test]
A test was conducted to confirm the mixing ratio of the condensed thermosetting silicone, which is a mixture of the particles of natural silica sand and the particles of the condensed thermosetting silicone resin. In this test, in the fuse for the comparative test, the mixing ratio of the condensation type thermosetting silicone was changed from 0% to 12%, and the arc current and the arc duration were measured. It was found that when the mixing ratio was 7% to 12%, the current squared time product arc I2t became small and the arc duration became short. Therefore, from this result, it can be seen that the mixing ratio is preferably 7% to 12%. Note that this preferred range is a confirmation test using the first type of filler 3A and the second type of filler 3B even if the rated capacity of the fuse changes and as in the embodiment shown in FIG. There is also substantially no change in the second type of filler 3B in the fuse of this embodiment for use.

[遮断部の数]
上記実施の形態では、第1の空間部分4Aには、1つの非遮断部(71A,71A)と1つの遮断部(73A,73A)が含まれているが、第1の空間部分4Aに含まれる遮断部の数は、第2の空間部分4Bに含まれる遮断部の数よりも少ないほうがよい。これは、第1の種類の充填材3Aよりも第2の種類の充填材3Bのほうが、遮断性能に優れているためである。
[Number of cutoffs]
In the above embodiment, the first space portion 4A includes one non-blocking portion (71A, 71A) and one blocking portion (73A, 73A), but is included in the first space portion 4A. The number of cut-off portions to be generated should be smaller than the number of cut-off portions included in the second space portion 4B. This is because the second type of filler 3B is superior in blocking performance to the first type of filler 3A.

上記実施の形態では、第1の空間部分4A及び第2の空間部分4Bをそれぞれ1つずつ備えているが、これらの空間部分は、それぞれ複数存在してもよい。複数存在する場合には、第1の空間部分4Aと第2の空間部分4Bとがヒューズエレメント7に沿って交互に並ぶように配置すればよい。 In the above embodiment, the first space portion 4A and the second space portion 4B are provided one by one, but a plurality of these space portions may exist. When there are a plurality of them, the first space portion 4A and the second space portion 4B may be arranged so as to be alternately arranged along the fuse element 7.

[その他]
上記実施の形態では天然珪砂を用いたが人工珪砂を用いてもよいのは勿論である。
[others]
In the above embodiment, natural quartz sand is used, but it goes without saying that artificial quartz sand may be used.

また、上記実施形態では、縮合型熱硬化性シリコーンとして上述の化学式のものを用いたが、その他の縮合型熱硬化性シリコーンを用いる場合にも当然にして適用できるものである。 Further, in the above embodiment, the above-mentioned chemical formula is used as the condensation type thermosetting silicone, but it can be naturally applied to the case where other condensation type thermosetting silicones are used.

またヒューズエレメントの形状は、本実施の形態の形状に限定されるものではない。 Further, the shape of the fuse element is not limited to the shape of the present embodiment.

本発明によれば、消弧用の充填材の材料にシリコーンを用いる場合でも、遮断後の絶縁抵抗を高くすることができる。 According to the present invention, even when silicone is used as the material of the filler for arc extinguishing, the insulation resistance after blocking can be increased.

1 ヒューズ
3A 第1の種類の充填剤
3B 第2の種類の充填材
4A 第1の空間部分
4B 第2の空間部分
5 筒体
7 ヒューズエレメント
9,11 キャップ状電極
12 ケース
1 Fuse 3A 1st type filler 3B 2nd type filler 4A 1st space part 4B 2nd space part 5 Cylinder 7 Fuse element 9, 11 Cap-shaped electrode 12 Case

Claims (8)

複数の溶断部と複数の非溶断部を備え、ジュール熱積分値が所定の値以上の電流が流れると少なくとも1つの前記溶断部が溶断する導電体と、
前記導電体を収容するケースと、
前記導電体を密封するように前記ケース内の空間に充填された消弧用の充填材を備えてなるヒューズであって、
前記空間は、前記導電体の前記複数の溶断部に含まれる少なくとも1つの溶断部を含む1以上の第1の空間部分と、前記導電体の前記少なくとも1つの溶断部以外の残りの溶断部を含む1以上の第2の空間部分からなり、
前記第1の空間部分には、珪砂の粒子を含む第1の種類の充填剤が充填されており、
前記第2の空間部分には、珪砂の粒子とシリコーン樹脂の粒子の混合物からなり、前記シリコーン樹脂の粒子が溶融・硬化してなる第2の種類の充填材が充填されていることを特徴とするヒューズ。
A conductor having a plurality of fusing portions and a plurality of non-fusing portions, and at least one of the fusing portions is fused when a current having a Joule heat integral value equal to or higher than a predetermined value flows.
A case for accommodating the conductor and
A fuse comprising an arc-extinguishing filler that fills the space inside the case so as to seal the conductor.
The space includes one or more first space portions including at least one fusing portion included in the plurality of fusing portions of the conductor, and the remaining fusing portions other than the at least one fusing portion of the conductor. Consists of one or more second spatial parts, including
The first space portion is filled with a first type of filler containing silica sand particles.
The second space portion is characterized in that it is composed of a mixture of silicon sand particles and silicone resin particles, and is filled with a second type of filler in which the silicone resin particles are melted and cured. Hughes to do.
1つの前記第1の空間部分と1つの前記第2の空間部分とが、前記導電体の長手方向に並んでいる請求項1に記載のヒューズ。 The fuse according to claim 1, wherein one said first space portion and one said second space portion are arranged in the longitudinal direction of the conductor. 1つの前記第1の空間部分の両側にそれぞれ前記第2の空間部分が、前記導電体の長手方向に並んでいる請求項1に記載のヒューズ。 The fuse according to claim 1, wherein the second space portion is arranged on both sides of the first space portion in the longitudinal direction of the conductor. 1つの前記第2の空間部分の両側にそれぞれ前記第1の空間部分が、前記導電体の長手方向に並んでいる請求項1に記載のヒューズ。 The fuse according to claim 1, wherein the first space portion is arranged on both sides of the second space portion in the longitudinal direction of the conductor. 前記シリコーン樹脂は、縮合型熱硬化性シリコーン樹脂である請求項1乃至4のいずれか1項に記載のヒューズ。 The fuse according to any one of claims 1 to 4, wherein the silicone resin is a condensation type thermosetting silicone resin. 前記導電体は、抵抗値が大きい複数の狭小部と抵抗値が小さい複数の広大部が交互に並ぶ1本の単線導電体から構成され、1つの前記狭小部が1つの前記溶断部を構成し、前記1つの広大部が1つの前記非溶断部を構成している請求項1乃至4のいずれか1項に記載のヒューズ。 The conductor is composed of a single wire conductor in which a plurality of narrow portions having a large resistance value and a plurality of wide portions having a small resistance value are alternately arranged, and one narrow portion constitutes one fusing portion. The fuse according to any one of claims 1 to 4, wherein the one vast portion constitutes one non-fusing portion. 前記導電体は、抵抗値が大きい複数の狭小部と抵抗値が小さい複数の広大部が交互に並ぶ1本の単線導電体がN本(Nは2以上の整数)並列に接続されてなる並列導電体から構成され、
前記N本の単線導電体の並列方向に隣り合うN個の前記狭小部が1つの前記溶断部を構成し、前記N本の単線導電体の並列方向に隣り合うN個の前記広大部が1つの前記非溶断部を構成している請求項1乃至4に記載のヒューズ。
The conductor is a parallel conductor in which N single-wire conductors (N is an integer of 2 or more) in which a plurality of narrow portions having a large resistance value and a plurality of large portions having a small resistance value are alternately arranged are connected in parallel. Composed of conductors
The N narrow portions adjacent to each other in the parallel direction of the N single wire conductors constitute one said fusing portion, and the N wide portions adjacent to each other in the parallel direction of the N single wire conductors form one. The fuse according to claim 1 to 4, which constitutes the two non-blown portions.
前記縮合型熱硬化性シリコーン樹脂は、下記の化学式で表されるものである
Figure 2022067385000004
請求項4または7に記載のヒューズ。
The condensed thermosetting silicone resin is represented by the following chemical formula.
Figure 2022067385000004
The fuse according to claim 4 or 7.
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