JP2022067385A5 - - Google Patents

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JP2022067385A5
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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 space inside the case is filled with a filler as an arc extinguisher so as to tightly adhere to and seal the conductor housed in the case.

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。 1 to 3 of JP-A No. 2015-35338 (Patent Document 1) show a current fuse, etc. in which the space inside the case 12 is filled with a filler material 14 so as to seal the conductor 54 housed in the case 12. A protection element is disclosed. In this protective element, the filler contains particulate alumina and silicone resin, and in a specific example, silicone rubber is used as the silicone resin. The publication states that when the filler 14 is in close contact with the conductor 54 and the filler 14 seals the conductor 54, the heat generated in the conductor 54 due to energization can be easily transferred to the conductor 54 compared to when there is a space around the conductor 54. It is described that the conductor 54 is more likely to flow out of the conductor 54, thereby suppressing a rise in temperature of the conductor 54 due to accumulation of heat over a long period of time. Furthermore, the publication states that in order to prepare for the conductor 54 melting down due to a small Joule heat integral value, it is no longer necessary to increase the cross-sectional area of the surface perpendicular to the direction in which the current flows in the cross section of the conductor 54. There is. Furthermore, when the filler 14 comes into close contact with the conductor 54 and the filler 14 seals the conductor 54, the heat generated when the conductor 54 melts expands the gas around the conductor 54, thereby preventing damage to the protective element. It is stated that this can be avoided and the reliability, speed, and safety of operation can be improved. Furthermore, silicone resin has good heat resistance among synthetic resins, so by including silicone resin in the filler 14, deterioration of the filler 14 due to heat can be suppressed compared to when other synthetic resins with poor heat resistance are included. It is stated that.

特開2015-35338号公報Japanese Patent Application 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を硬化させると、硬化後の充填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 into a liquid state using an organic solvent and then hardened after filling the case. However, when the filler filled in the entire case is cured, the volume of the filler after hardening will vary, so filling the case to its full capacity requires special equipment and time. There is a problem that it takes Furthermore, a filler made of hardened silicone resin has a problem in that the insulation resistance after interruption is not very high.

本発明の目的は、充填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 that can easily fill the case with the filler even when silicone resin is used as the filler material, and that can increase the insulation resistance after being cut off. There is a particular thing.

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 that includes a plurality of fusing parts and a plurality of non-fusing parts, and in which at least one fusing part melts when a current having a Joule heat integral value equal to or greater than a predetermined value flows, and a case that accommodates the conductor. , the fuse includes an arc-extinguishing filler filled in the space inside the case so as to seal the conductor. In the present invention, the space within the case includes one or more first space portions including at least one of the plurality of fusing portions of the conductor, and the remaining space portion other than the at least one fusing portion of the conductor. One or more second space portions include the fusing portion. The first space is filled with a first type of filler containing silica sand particles. The second space is filled with a second type of filler, which is made of a mixture of silica sand particles and silicone resin particles, and is made by melting and hardening the silicone resin particles. Note that the one or more first space portions and the 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 the second space portions are arranged on both sides of the one first space portion, and the second space portion is located on both sides of the conductor portion. The first space portions may be arranged in the longitudinal direction of the conductor portion, and the first space portions may be arranged on both sides of one second space portion in the longitudinal direction of the conductor portion, and the first space portions may be arranged alternately in the longitudinal direction of the conductor portion. The number of first and second spatial parts 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, connecting portions made of melted and hardened silicone resin are formed between each particle of 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 silica sand and silicone resin melted by the heat of the arc when the conductor melted, combined with the melted conductor to form an insulator and extinguish the arc. Damage to the protective element due to expansion of gas around the body can be avoided, and reliability, speed and safety of operation can be improved. Furthermore, in the present invention, since the first space is filled with the first type of filler that does not contain silicone resin particles but contains silica sand particles, the silicone resin particles melt and harden. Even if the volume of the second space created by this process is not constant, the inside of the case can be easily filled with the filling material . In particular, the first space portion filled with the first type of filler containing silica sand particles but not silicone resin particles exists as an almost completely insulated portion after disconnection, so that the fuse after disconnection 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。 Note that the silicone is preferably a condensed thermosetting silicone resin. Condensation type thermosetting silicone melts when heated to form a connecting portion without having to be liquefied using an organic solvent, making it easier to manufacture fuses.

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 structure of the conductor is arbitrary. A typical conductor consists of a single wire conductor in which multiple narrow sections with a high resistance value and multiple wide sections with a low resistance value are arranged alternately, and one narrow section constitutes one fusing section. , one wide area constitutes one unfused area. As a conductor, N parallel conductors (N is an integer of 2 or more) are connected in parallel to one single wire conductor in which multiple narrow portions with a high resistance value and multiple wide portions with a low resistance value are arranged alternately. N narrow parts adjacent in the parallel direction of N single wire conductors constitute one fusing part, and N wide parts adjacent in the parallel direction of N single wire conductors constitute one fusing part. It is also possible to use a material having two non-fusion parts.

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 formula can be used.

Figure 2022067385000001
Figure 2022067385000001

本実施の形態のヒューズの外観の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the appearance of the fuse according to the present embodiment. 図1のヒューズの縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view of the fuse of FIG. 1; (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 with a microscope at 100x magnification of natural silica sand, condensed thermosetting silicone resin particles, and a mixture of natural silica sand particles and condensed thermosetting silicone resin particles, 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 this embodiment for the confirmation test using the first type of filler and the second type of filler, and (C) and (D) are the arc duration characteristics and recovery voltage characteristics of a comparative test fuse filled only with a second type of filler consisting of a mixture of silica sand and condensed 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 below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of the external appearance of the fuse 1 of this embodiment, and FIG. 2 is a longitudinal cross-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 this embodiment includes an insulating cylindrical body 5 filled with a first type of filler 3A called arc-extinguishing sand and a second type of filler 3B, and the cylindrical body 5. A pair of cap-shaped electrodes 9 and 11 are 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 cylindrical body 5 is integrally molded from ceramic. The fuse element 7 is a conductor that is integrally formed by pressing a long and narrow fuse metal plate made of silver or copper. The fuse element 7 of this embodiment is made of two single wire conductors, each of which has six wide portions 71A to 71E with a small resistance value and five narrow portions 73A to 73E with a large resistance value arranged alternately. 70A and 70B are constituted by parallel conductors connected in parallel. Two narrow parts (for example, 73B, 73B) adjacent in the parallel direction of the two single-wire conductors 70A and 70B constitute one fusing part, and two narrow parts (for example, 73B, 73B) adjacent in the parallel direction of the two single-wire conductors 70A and 70B Two wide parts (for example, 71B, 71B) constitute one unfused part. Therefore, in this fuse element 7, five blown parts and six non-fused parts are arranged alternately 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内は充填で満杯状態になっている。 In this embodiment, the case 12 is constituted by the cylinder 5 and the cap-shaped electrodes 9 and 11. The space 4 in the case 12 of the fuse 1 of this embodiment includes a first space portion 4A containing one fusing part (71A, 71A) and four fusing parts (73B, 73B to 73E, 73E). It is divided into a second space portion 4B contained therein. The first space portion 4A is filled with a first type of filler 3A containing only silica sand particles. Further, the second space portion 4B is filled with a second type of filling made of a mixture of silica sand particles and condensed thermosetting silicone resin particles, which is formed by melting and hardening the condensing thermosetting silicone resin particles. 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 fusing part of the fuse element 7 as a conductor, there is a condensation type thermosetting material that has been melted and hardened. A connecting portion made of silicone resin is formed. With this structure, even if the volume of the second space portion 4B formed by melting and hardening of the condensed thermosetting silicone resin particles is not constant, the silica sand does not contain any condensed thermosetting silicone resin particles. By adjusting the volume of the first space portion 4A, whose volume is determined by the amount of the first type of filler 3A containing only particles, the inside of the case 13 is filled with the filler .

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 natural silica sand particles and condensed thermosetting silicone resin particles. The heat of the arc generated after the fusing parts (73A, 73A to 73E, 73E) of the fuse element 7 are melted melts the silica sand particles, which cover and adhere to the surface of the fuse element 7, causing the arc to be extinguished by the cooling effect. Ru. In this embodiment, the first space portion filled with the first type of filler containing only silica sand particles without containing particles of condensed thermosetting silicone resin has one fusing portion (7A, 7A), and since this one fusing portion is reliably fused, the first space portion exists as an almost completely insulated 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 condensed thermosetting silicone contained in the second type of filler 3B used in this embodiment is represented by the chemical formula below.

Figure 2022067385000002
Figure 2022067385000002

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。 The molecules of this condensation type thermosetting silicone resin are connected to each other by a reaction caused by heat, and in a thermoset 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 natural silica sand particles is 245 μm, the average particle size of the condensed thermosetting silicone resin particles is 15 μm, and the proportion of the condensed thermosetting silicone in the mixture is 0 to 12 μm. A mixture with varying percentages was prepared as a second type 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。 Figures 3 (A) to (C) show natural silica sand with an average particle size of 245 μm, particles of condensed thermosetting silicone resin with an average particle size of 15 μm, and particles of these natural silica sand particles and condensed thermosetting silicone resin. This is a photograph taken with a microscope at 100 times magnification of the mixture (the proportion of condensed thermosetting silicone resin is 7%). As shown in FIG. 3(C), it can be seen that in this mixture, many small particles of composite thermosetting silicone resin are wrapped around the particles of natural silica 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。 Moreover, as the first type of filler 3A, natural silica sand with an average particle diameter of 245 μm was prepared. Note that in the present specification, the average particle size means the particle size at 50% of the integrated value in the particle size distribution determined by 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 interrupting performance, a pure silver plate is processed as the fuse element 7, and a single wire conductor is formed so that the width of the narrow part is, for example, 0.2 mm to 0.3 mm, and the width of the wide part is, for example, 6 mm to 7 mm. I prepared two wires lined up 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。 A fuse in which only the second type of filler was placed in the case 12 was prepared as a fuse for comparative testing. In addition, for a confirmation test, the first space was filled with the first type of filler and the second space was filled with the second type of filler, 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 fuses for the comparison test and the fuse for the confirmation test, thermal condensation type thermal effect silicone is 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, we conducted a test for the breaking performance of both fuses, and it was confirmed that the breaking performance of both fuses improved.

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 was measured after the fuse was cut off, it was found that the insulation resistance of the comparative test fuse was as large as several MΩ. This is considered to be due to the presence of carbon components in the condensed thermosetting silicone resin. In contrast, all of the test fuses had insulation resistances of 2000 MΩ or more after being cut off. This means that in areas where the first type of filler does not contain condensed thermosetting silicone resin but only contains silica sand, no carbon component is present in the layer of the first type of filler after cutting off. This is because it showed perfect insulation properties.

[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。
[Interrupting characteristic test]
The breaking performance tests for the fuses for the comparison test and the fuse for the confirmation test were conducted in accordance with the general rules of JIS8352. As a result, it was confirmed that performance such as arc duration and recovery voltage was improved. FIG. 4 shows the results of testing the interrupting characteristics of the fuses for comparison testing and the fuses for confirmation testing. FIGS. 4A and 4B show the arc duration when the fuse of this embodiment for a confirmation test using the first type of filler 3A and the second type of filler 3B is charged to 710V. and the recovery voltage, and Figures 4 (C) and (D) show the results when a comparative test fuse filled with only the second type of filler, which is a mixture of silica sand and condensed thermosetting silicone, was charged to 710 V. arc duration characteristics and recovery voltage characteristics. As can be seen by comparing FIG. 4(B) and FIG. 4(D), 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. Furthermore, as can be seen by comparing FIGS. 4A and 4C, it can be seen that the recovery voltage of the fuse manufactured in this embodiment is as stable as that of the fuse of the comparative example. However, the test results show that the fuses used for the confirmation test and the fuses used for the comparison test do not differ significantly in their breaking characteristics. As mentioned above, when the insulation resistance after disconnection was measured, the insulation resistance of the fuses for comparison tests was approximately several MΩ at most, but for the fuses for the confirmation test of this embodiment, the insulation resistance was The insulation resistance after interruption was 2000 MΩ or more. Therefore, in this respect, it was confirmed that the fuse of this embodiment is practically excellent.

[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 condensed thermosetting silicone in a mixture of natural silica sand particles and condensed thermosetting silicone resin particles. In this test, the mixing ratio of condensation type thermosetting silicone was varied from 0% to 12% in a comparative test fuse, and the arc current and arc duration were measured. It was found that when the mixing ratio was between 7% and 12%, the current squared time product arc I2t became smaller and the arc duration became shorter. Therefore, it can be seen from this result that the mixing ratio is preferably 7% to 12%. Note that this preferable range does not change even if the rated capacity of the fuse changes, and even if the rated capacity of the fuse changes, and as in the embodiment shown in FIG. The second type of filler 3B in the fuse of this embodiment is also substantially unchanged.

[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 cut-off parts]
In the above embodiment, the first space portion 4A includes one non-blocking portion (71A, 71A) and one blocking portion (73A, 73A); It is preferable that the number of blocking parts included in the second space portion 4B is smaller than the number of blocking parts included in the second space portion 4B. This is because the second type of filler 3B has better blocking performance than 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 embodiment described above, each of the first space portion 4A and the second space portion 4B is provided, but a plurality of each of these space portions may exist. If there are a plurality of them, the first space portions 4A and the second space portions 4B may be arranged alternately 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]
Although natural silica sand is used in the above embodiment, it is of course possible to use artificial silica sand.

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。 Furthermore, in the above embodiments, the condensed thermosetting silicone having the chemical formula described above is used, but it is of course applicable to the case where other condensed 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 this 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 for the arc-extinguishing filler, the insulation resistance after interruption can be increased.

1 ヒューズ
3A 第1の種類の充填
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 first type of filler
3B Second type of filler 4A First space portion 4B Second space portion 5 Cylindrical body 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 comprising a plurality of fusing parts and a plurality of non-fusing parts, and at least one of the fusing parts melts when a current having a Joule heat integral value equal to or higher than a predetermined value flows;
a case housing the conductor;
A fuse comprising an arc-extinguishing filler filled in a space in the case so as to seal the conductor,
The space includes one or more first space parts including at least one fusing part included in the plurality of fusing parts of the conductor, and the remaining fusing parts other than the at least one fusing part of the conductor. Consisting of one or more second spatial parts containing,
The first space portion is filled with a first type of filler containing silica sand particles,
The second space is filled with a second type of filler, which is made of a mixture of silica sand particles and silicone resin particles, and is made by melting and hardening the silicone resin particles. Fuse 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 of the first space portions and one of the second space portions are lined up 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 portions are arranged on both sides of one of the first space portions 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 portions are arranged on both sides of one of the second space portions 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、つの前記広大部が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 high resistance value and a plurality of wide portions having a low resistance value are arranged alternately, and one narrow portion constitutes one fusing portion. 5. The fuse according to claim 1 , wherein one of the wide portions constitutes one of the unfused portions. 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) are connected in parallel, in which a plurality of narrow portions with a high resistance value and a plurality of wide portions with a low resistance value are arranged alternately. Composed of conductors,
The N narrow portions adjacent in the parallel direction of the N single wire conductors constitute one fusing portion, and the N wide portions adjacent in the parallel direction of the N single wire conductors constitute one fusing portion. 5. The fuse according to claim 1, wherein said non-melting portion comprises two non-melting 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 2022067385000003
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 chemical formula below.
Figure 2022067385000003
The fuse according to claim 4 or 7.
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