JP7015074B2 - 回路保護装置 - Google Patents

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Description

本発明は、回路保護装置に係り、より詳細には、電子製品の初期駆動時に、突入電流を制限し、内部温度の上昇や過電流による火災を防止するための回路保護装置に関する。
一般的に、エアコン、洗濯機、冷蔵庫、乾燥機のような大型電子製品の電気回路には、電源をオンにする時に発生する突入電流、内部温度の上昇、持続的な過電流などによって発生する機器故障を防止するために、電気回路の電源入力端に回路保護装置を設けて電源回路を保護している。
図１は、従来の回路保護装置の構成及び動作を示す。従来の回路保護装置は、ヒューズ抵抗器（ＲＦ）、ヒューズ抵抗器（ＲＦ）と直列連結される第１リレー（Ｓ１）、そして、ヒューズ抵抗器（ＲＦ）及び第１リレー（Ｓ１）と並列連結される第２リレー（Ｓ２）で構成される。ヒューズ抵抗器（ＲＦ）は、抵抗体（Ｒ）と温度ヒューズ（Ｆ）とを備え、抵抗体（Ｒ）と温度ヒューズ（Ｆ）は、互いに直列連結される。
回路保護装置は、電子製品の駆動時点に第１リレー（Ｓ１）は閉状態、第２リレー（Ｓ２）は開状態（ａ）であって、経時的に第１リレー（Ｓ１）は開状態、第２リレー（Ｓ２）は閉状態（ｂ）に転換される。
（ａ）状態で、入力電流は、ヒューズ抵抗器（ＲＦ）と第１リレー（Ｓ１）とを経て電気回路に入力される。この際、抵抗体（Ｒ）が突入電流を所定電流に制限し、もし、過電流が流入される場合には、抵抗体（Ｒ）の発熱による熱が温度ヒューズ（Ｆ）に伝導されて、温度ヒューズ（Ｆ）の内部に設けられている固相の鉛または高分子ペレットからなる溶断体が溶断されるように回路を短絡させることにより、家電製品の電気回路を保護する。突入電流が消え、入力電流が安定化される一定時間（例えば、約０．５秒内外）が経てば、回路保護装置は、（ｂ）状態に転換されて、定常状態の入力電流が第２リレー（Ｓ２）を経て電気回路に入力される。
このような回路保護装置は、ヒューズ抵抗器（ＲＦ）と比較的体積が大きな第１リレー（Ｓ１）及び第２リレー（Ｓ２）の３種の部品で構成されるので、コスト高になり、空間を多く占める問題があった。そして、定常状態の入力電流は、洗濯機の場合、２～４Ａ以上まで至り、乾燥機の場合、７Ａ以上になる。したがって、第１リレー（Ｓ１）と第２リレー（Ｓ２）として高電流リレーが使われなければならないが、このような高電流リレーは、コストが高いだけではなく、商用化された国産製品が不足であって、ほとんど日本などから輸入している実情である。
そして、第１リレー（Ｓ１）と第２リレー（Ｓ２）は、電子製品をオン／オフする度に、開閉動作が反復されるので、電子製品を長く使用するほど耐久性が落ちて、誤動作が発生する。第１リレー（Ｓ１）と第２リレー（Ｓ２）との誤動作は、電気回路に過電流の流入を招くか、さらには火災を誘発することもある。したがって、リレーを使用する回路保護装置は、このような危険要素を常に内在している。
本発明は、前記問題点を解決するためのものであって、本発明が解決しようとする技術的課題は、ヒューズ抵抗器（ＲＦ）、第１リレー（Ｓ１）、第２リレー（Ｓ２）で構成される回路保護装置を代替し、かつコストが節減され、空間を少なく占め、リレーを使用しない回路保護装置を提供することである。
本発明の解決しようとする課題は、前述した課題に限定されず、言及されていないさらに他の課題は、下記の記載から当業者に明確に理解されるであろう。
本発明の一態様による回路保護装置は、ケース；前記ケースに収容され、抵抗発熱体と、前記抵抗発熱体の両側に設けられた一対の電極と、前記一対の電極からそれぞれ引き出された第１リード線と第２リード線と、を備える負温度係数サーミスター；及び前記ケースに収容され、温度ヒューズ本体と、前記温度ヒューズ本体の両端にそれぞれ連結される第３リード線と第４リード線と、を備える温度ヒューズ；を含み、前記ケース内で前記第２リード線と前記第３リード線とが互いに連結され、前記ケースは、前記ケースの内部壁から延び、前記抵抗発熱体と前記温度ヒューズ本体との間に配される隔壁を備え、前記隔壁は、前記温度ヒューズ本体の長さ以上に延び、前記隔壁は、前記抵抗発熱体が配される空間と前記温度ヒューズ本体が配される空間とが完全に分離されないように設けられる。
前記回路保護装置は、前記第１リード線に連結される第１ピン；及び前記第４リード線に連結される第２ピン；をさらに含み、前記ケースには、前記第１ピンが前記ケースの外部に引き出されるように案内する第１案内溝と、前記第２ピンが前記ケースの外部に引き出されるように案内する第２案内溝と、が形成されうる。
前記第１ピン及び前記第２ピンは、それぞれ、一側が前記第１リード線及び前記第４リード線と連結される板状のボディーと、前記ボディーの他側から前記ボディーよりも狭幅をもって延びる少なくとも１つの延長部と、を備えることができる。
前記第１ピン及び前記第２ピンの前記ボディーは、それぞれ、一側が前記第１リード線及び前記第４リード線と連結され、前記第１案内溝及び前記第２案内溝に挿入される第１パートと、前記第１パートの他側から前記第１パートよりも広幅をもって延びて、前記ケースの外部に引き出される第２パートと、を備えることができる。
本発明の他の一態様による回路保護装置は、ケース；前記ケースに収容され、第１抵抗発熱体と、前記第１抵抗発熱体の両側に設けられた一対の電極と、前記一対の電極からそれぞれ引き出された第１リード線と第２リード線と、を備える第１負温度係数サーミスター；前記ケースに収容され、第２抵抗発熱体と、前記第２抵抗発熱体の両側に設けられた一対の電極と、前記一対の電極からそれぞれ引き出された第３リード線と第４リード線と、を備える第２負温度係数サーミスター；及び前記ケースに収容され、温度ヒューズ本体と、前記温度ヒューズ本体の両端にそれぞれ連結される第５リード線と第６リード線と、を備える温度ヒューズ；を含み、前記ケース内で前記第１リード線と前記第３リード線とが互いに連結され、前記ケース内で前記第２リード線と前記第４リード線及び前記第５リード線とが互いに連結され、前記ケースは、前記ケースの内部壁から延び、前記第１抵抗発熱体及び前記第２抵抗発熱体と前記温度ヒューズ本体との間に配される隔壁を備え、前記隔壁は、前記温度ヒューズ本体の長さ以上に延び、前記隔壁は、前記第１抵抗発熱体及び前記第２抵抗発熱体が配される空間と前記温度ヒューズ本体が配される空間とが完全に分離されないように設けられる。
前記回路保護装置は、前記第１リード線と前記第３リード線とに連結される第１ピン；及び前記第６リード線に連結される第２ピン；をさらに含み、前記ケースには、前記第１ピンが前記ケースの外部に引き出されるように案内する第１案内溝と、前記第２ピンが前記ケースの外部に引き出されるように案内する第２案内溝と、が形成されうる。
前記第１ピンは、一側が前記第１リード線及び前記第３リード線と連結される板状のボディーと、前記ボディーの他側から前記ボディーよりも狭幅をもって延びる少なくとも１つの延長部と、を備えることができる。
前記第１ピンの前記ボディーは、一側が前記第１リード線及び前記第３リード線と連結され、前記第１案内溝に挿入される第１パートと、前記第１パートの他側から前記第１パートよりも広幅をもって延びて、前記ケースの外部に位置する第２パートと、を備えることができる。
前記第２ピンは、一側が前記第６リード線と連結される板状のボディーと、前記ボディーの他側から前記ボディーよりも狭幅をもって延びる少なくとも１つの延長部と、を備えることができる。
前記第２ピンの前記ボディーは、一側が前記第６リード線と連結され、前記第２案内溝に挿入される第１パートと、前記第１パートの他側から前記第１パートよりも広幅をもって延びて、前記ケースの外部に位置する第２パートと、を備えることができる。
前記第１抵抗発熱体と前記第２抵抗発熱体は、互いに対向配置される。
前記回路保護装置は、一端が前記第１リード線及び前記第３リード線と連結される第１ケーブル；及び一端が前記第６リード線と連結される第２ケーブル；をさらに含み、前記ケースには、前記第１ケーブルが前記ケースの外部に引き出されるように案内する第１案内溝と、前記第１ケーブルが前記ケースの外部に引き出されるように案内する第２案内溝と、が形成されうる。
本発明による回路保護装置は、ヒューズ抵抗器（ＲＦ）、第１リレー（Ｓ１）、第２リレー（Ｓ２）で構成される回路保護装置を代替し、かつコストが比較的安価の負温度係数サーミスターと温度ヒューズとで構成されるので、コストが節減され、負温度係数サーミスターと温度ヒューズは、リレーに比べて体積が小さくて、空間を少なく占め、リレーを使用しないので、リレーの誤動作による過電流や火災の危険を根本的に除去することができる。
本発明の効果は、前述した効果に限定されず、言及されていないさらに他の効果は、下記の記載から当業者に明確に理解されるであろう。
従来の回路保護装置の構成及び動作を示す図面である。 本発明の第１実施形態による回路保護装置の斜視図である。 図２に示された負温度係数サーミスター２０のＡ－Ａ線及びＢ－Ｂ線に沿って見た断面図である。 図２に示された負温度係数サーミスター２０と温度ヒューズ３０などがケース１０に収容された後、充填材が充填された状態の斜視図である。 本発明の第２実施形態による回路保護装置の斜視図である。 図５に示された負温度係数サーミスター５０、６０のＡ－Ａ線及びＢ－Ｂ線に沿って見た断面図である。 図５に示された負温度係数サーミスター５０、６０と温度ヒューズ３０などがケース１０に収容された後、充填材が充填された状態の斜視図である。 本発明の第１または第２実施形態による回路保護装置が回路基板に装着された形状を示す図面である。 本発明の第３実施形態による回路保護装置の斜視図である。 図９に示された負温度係数サーミスター５０、６０と温度ヒューズ３０などがケース１０に収容された後、充填材が充填された状態の斜視図である。
以下、図面を参照して、本発明の望ましい実施形態を詳しく説明する。以下、説明及び添付図面で実質的に同じ構成要素は、それぞれ同じ符号で示すことにより、重複説明を省略する。また、本発明を説明するに当って、関連した公知の機能あるいは構成についての具体的な説明が、本発明の要旨を不明にする恐れがあると判断される場合、それについての詳細な説明は省略する。
図２ないし図４は、本発明の第１実施形態による回路保護装置の構成を示す図面であって、図２は、第１実施形態による回路保護装置の斜視図であり、図３は、図２に示された負温度係数サーミスター２０のＡ－Ａ線及びＢ－Ｂ線に沿って見た断面図でり、図４は、図２に示された負温度係数サーミスター２０と温度ヒューズ３０などがケース１０に収容された後、充填材が充填された状態の斜視図である。
本発明の第１実施形態による回路保護装置は、ケース１０、負温度係数サーミスター２０、温度ヒューズ３０、第１ピン４０＿１、第２ピン４０＿２を含む。
ケース１０は、例えば、セラミック材であって、両側壁１１と前面壁１２、背面壁１３、そして、床壁１４を備え、これらによって負温度係数サーミスター２０と温度ヒューズ３０とが収容される収容溝が形成され、上面は開放される。背面壁１３には、第１ピン４０＿１と第２ピン４０＿２とがそれぞれケース１０の外部に引き出されるように案内する第１案内溝１５＿１と第２案内溝１５＿２とが形成される。
図２及び図３に示したように、負温度係数サーミスター２０は、抵抗発熱体２１と、抵抗発熱体２１の両側に設けられた一対の電極２２、２３と、一対の電極２２、２３からそれぞれ引き出された第１リード線２５と第２リード線２６と、を備え、これらは、コーティング材２４でコーティングされる。
サーミスターは、熱的に抵抗値が敏感に変化する抵抗素子であり、特に、自体温度または周囲温度の変化によって電気的抵抗値が変化する特性がある。サーミスター中で負の温度係数を有するサーミスターを負温度係数サーミスター（Ｎｅｇａｔｉｖｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｔｈｅｒｍｉｓｔｏｒ）と称する。このような負温度係数サーミスターは、自体温度または周辺温度の上昇によって抵抗値が減少する。
温度ヒューズ３０は、温度ヒューズ本体３１と、温度ヒューズ本体３１の両端にそれぞれ連結される第３リード線３２と第４リード線３３と、を備える。典型的に、温度ヒューズ本体３１は、所定長さの絶縁性セラミックロッドと溶断体とで構成され、第３リード線３２と第４リード線３３は、セラミックロッドの両端にそれぞれ設けられる導電性キャップに連結される。
図２に示したように、負温度係数サーミスター２０の第２リード線２６と温度ヒューズ本体３１の第３リード線３２は、互いに連結される。第２リード線２６と第３リード線３２は、ソルダリング、アーク溶接、スポット溶接、レーザソルダリング、クランピングなどによって連結される。
一方、回路基板に連結されて、回路と回路保護装置との電気的連結を成すための導電性材質の第１ピン４０＿１と第２ピン４０＿２とが設けられる。第１ピン４０＿１は、一端がケース１０内で負温度係数サーミスター２０の第１リード線２５と連結され、第１案内溝１５＿１を通じて延びて、他端がケース１０の外部に引き出される。第２ピン４０＿２は、一端がケース１０内で温度ヒューズ３０の第４リード線３３と連結され、第２案内溝１５＿２を通じて延びて、他端がケース１０の外部に引き出される。
本発明の実施形態において、第１ピン４０＿１と第２ピン４０＿２は、回路と回路保護装置との電気的連結を成す役割だけではなく、回路保護装置で発生する熱を放出する役割と、回路保護装置が回路基板に装着される時、ケース１０を回路基板から一定間隔離隔させる役割と、を果たす。
第１ピン４０＿１と第２ピン４０＿２は、板状のボディー４１＿１、４１＿２と、ボディー４１＿１、４１＿２からボディー４１＿１、４１＿２よりも狭幅をもって延びる延長部４２＿１、４２＿２と、を備えることができる。大体、延長部４２＿１、４２＿２は、回路基板のホールに挿入され、ソルダリングされて電気的連結を成す部分であり、ボディー４１＿１、４１＿２は、熱を放出すると共にケース１０を回路基板から一定間隔離隔させるための部分である。
具体的に、第１ピン４０＿１は、一側が第１リード線２５と連結されるボディー４１＿１と、ボディー４１＿１の他側からボディー４１＿１よりも狭幅をもって延びる延長部４２＿１と、を備えることができる。第２ピン４０＿２は、一側が第４リード線３３と連結されるボディー４１＿２と、ボディー４１＿２の他側からボディー４１＿２よりも狭幅をもって延びる延長部４２＿２と、を備えることができる。第１リード線２５及び第４リード線３３とボディー４１＿１、４１＿２は、ソルダリング、アーク溶接、スポット溶接、レーザソルダリング、クランピングなどによって連結される。
また、ボディー４１＿１、４１＿２は、比較的幅が狭い第１パート４１ａ＿１、４１ａ＿２と比較的幅が広い第２パート４１ｂ＿１、４１ｂ＿２とを備えることができる。大体、第１パート４１ａ＿１、４１ａ＿２は、リード線２５、３３と連結され、案内溝１５＿１、１５＿２に挿入される部分であり、第２パート４１ｂ＿１、４１ｂ＿２は、ケース１０の外部に引き出されてケース１０を回路基板から一定間隔離隔させるための部分である。また、第２パート４１ｂ＿１、４１ｂ＿２には、１つ以上の突出部４１ｃが形成されるが、このような突出部４１ｃは、放熱性能を向上させる。
具体的に、第１ピン４０＿１のボディー４１＿１は、一側が第１リード線２５と連結され、第１案内溝１５＿１に挿入される第１パート４１ａ＿１と、第１パート４１ａ＿１の他側から第１パート４１ａ＿１よりも広幅をもって延びて、ケース１０の外部に引き出される第２パート４１ｂ＿１と、を備える。第２ピン４０＿２のボディー４１＿２は、一側が第４リード線３３と連結され、第２案内溝１５＿２に挿入される第１パート４１ａ＿２と、第１パート４１ａ＿２の他側から第１パート４１ａ＿２よりも広幅をもって延びて、ケース１０の外部に引き出される第２パート４１ｂ＿２と、を備える。
一方、ケース１０の内部の密閉された空間に負温度係数サーミスター２０と温度ヒューズ３０とが隣接して配されることによって、回路保護装置またはその周辺温度は、温度ヒューズ３０が短絡されてはならない状況にも拘わらず、負温度係数サーミスター２０の発熱によって温度ヒューズ３０が短絡される恐れがある。したがって、負温度係数サーミスター２０の抵抗発熱体２１と温度ヒューズ本体３１との間隔が一定間隔以上保持されるように、抵抗発熱体２１と温度ヒューズ本体３１との間に隔壁１６が設けられる。隔壁１６は、ケース１０の内部壁、例えば、床壁１４または背面壁１３から延びる。隔壁１６は、第２リード線２６と第３リード線３２とが延びる通路を形成できるように、両側空間を完全に分離しないように設けられる。
図４を参照すれば、ケース１０に負温度係数サーミスター２０と温度ヒューズ３０などが収容された状態で充填材８０が充填される。充填材８０は、負温度係数サーミスター２０と温度ヒューズ３０とを収容溝の内部で支持するだけではなく、負温度係数サーミスター２０と温度ヒューズ３０とから放熱が効果的になされるようにする。したがって、充填材８０としては、放熱特性に優れた材質が使われることが望ましい。
本発明の第１実施形態によれば、負温度係数サーミスター２０は、常温または比較的低い温度では大きな抵抗値を有し、自体温度または周辺温度の上昇によって抵抗値が減少するので、駆動時点では、大きな抵抗値で突入電流を所定電流に制限し、経時的に温度上昇によって低くなった抵抗値で定常状態の入力電流を保持させる。同時に、温度ヒューズ３０は、回路内異常現象によって過電流が流入されることによる負温度係数サーミスター２０の過熱時または周辺温度の異常上昇時に短絡されて、電流流入を遮断することにより、火災を防止する。したがって、第１実施形態による回路保護装置は、図１のような従来の回路保護装置を代替しうる。また、負温度係数サーミスター２０は、高電流リレーに比べて比較的体積が小さく、コストが安いので、回路保護装置のコストが節減され、空間を少なく占める長所があり、リレーを使用しないので、リレーの誤動作による危険要素を根本的に除去することができる。
一方、エアコン、洗濯機、冷蔵庫、乾燥機のような大型電子製品の場合、回路保護素子は、高電流を収容できなければならないので、発熱特性に優れた回路保護素子が要求される。第１実施形態の場合、負温度係数サーミスター２０の発熱量を減らすためには、そのサイズを大きくしなければならないが、負温度係数サーミスター２０は、サイズを大きくするほど製造コストが幾何級数的に上昇するために、単純に負温度係数サーミスター２０のサイズを大きくして発熱量を減らすには限界がある。
したがって、以下、第１実施形態の長所をいずれも奏しながら、負温度係数サーミスターのサイズを大きくしなくても、回路保護素子の発熱量を減らしうる実施形態であって、２個の負温度係数サーミスターを並列連結して、その合成抵抗値で抵抗値を下げて発熱量を減らした実施形態を提案する。便宜上、以下、実施形態において、第１実施形態と重複説明は省略する。
図５ないし図７は、本発明の第２実施形態による回路保護装置の構成を示す図面であって、図５は、第２実施形態による回路保護装置の斜視図であり、図６は、図５に示された負温度係数サーミスター５０、６０のＡ－Ａ線及びＢ－Ｂ線に沿って見た断面図であり、図７は、図５に示された負温度係数サーミスター５０、６０と温度ヒューズ３０などがケース１０に収容された後、充填材が充填された状態の斜視図である。
本発明の第２実施形態による回路保護装置は、ケース１０、第１負温度係数サーミスター５０、第２負温度係数サーミスター６０、温度ヒューズ３０、第１ピン４０＿１、第２ピン４０＿２を含む。
ケース１０は、両側壁１１と前面壁１２、背面壁１３、そして、床壁１４を備え、これらによって第１負温度係数サーミスター５０、第２負温度係数サーミスター６０と温度ヒューズ３０とが収容される収容溝が形成され、上面は開放される。背面壁１３には、第１ピン４０＿１と第２ピン４０＿２とがそれぞれケース１０の外部に引き出されるように出さながる第１案内溝１５＿１と第２案内溝１５＿２とが形成される。
図５及び図６に示したように、第１負温度係数サーミスター５０は、第１抵抗発熱体５１と、第１抵抗発熱体５１の両側に設けられた一対の電極５２、５３と、一対の電極５２、５３からそれぞれ引き出された第１リード線５５と第２リード線５６と、を備え、これらは、コーティング材５４でコーティングされる。第２負温度係数サーミスター６０は、第１負温度係数サーミスター５０と同様に、第２抵抗発熱体６１と、第２抵抗発熱体６１の両側に設けられた一対の電極６２、６３と、一対の電極６２、６３からそれぞれ引き出された第３リード線６５と第４リード線６６と、を備え、これらは、コーティング材６４でコーティングされる。
温度ヒューズ３０は、温度ヒューズ本体３１と、温度ヒューズ本体３１の両端にそれぞれ連結される第５リード線３２と第６リード線３３と、を備える。
図５及び図６を参照すれば、第１負温度係数サーミスター５０の第１リード線５５と第２負温度係数サーミスター６０の第３リード線６５とが互いに連結され、第１負温度係数サーミスター５０の第２リード線５６と第２負温度係数サーミスター６０の第４リード線６６及び温度ヒューズ３０の第５リード線３２とが互いに連結される。リード線間の連結は、ソルダリング、アーク溶接、スポット溶接、レーザソルダリング、クランピングなどによってなされうる。
第１ピン４０＿１は、一端がケース１０内で第１負温度係数サーミスター５０の第１リード線５５及び第２負温度係数サーミスター６０の第３リード線６５と連結される。第２ピン４０＿２は、一端がケース１０内で温度ヒューズ３０の第６リード線３３と連結される。
第１ピン４０＿１は、一側が第１リード線５５及び第３リード線６５と連結されるボディー４１＿１と、ボディー４１＿１の他側からボディー４１＿１よりも狭幅をもって延びる延長部４２＿１と、を備えることができる。第２ピン４０＿２は、一側が第６リード線３３と連結されるボディー４１＿２と、ボディー４１＿２の他側からボディー４１＿２よりも狭幅をもって延びる延長部４２＿２と、を備えることができる。リード線とボディーとの連結は、ソルダリング、アーク溶接、スポット溶接、レーザソルダリング、クランピングなどによってなされうる。
第１ピン４０＿１のボディー４１＿１は、一側が第１リード線５５及び第３リード線６５と連結され、第１案内溝１５＿１に挿入される第１パート４１ａ＿１と、第１パート４１ａ＿１の他側から第１パート４１ａ＿１よりも広幅をもって延びて、ケース１０の外部に引き出される第２パート４１ｂ＿１と、を備える。第２ピン４０＿２のボディー４１＿２は、一側が第６リード線３３と連結され、第２案内溝１５＿２に挿入される第１パート４１ａ＿２と、第１パート４１ａ＿２の他側から第１パート４１ａ＿２よりも広幅をもって延びて、ケース１０の外部に引き出される第２パート４１ｂ＿２と、を備える。
一方、第１及び第２負温度係数サーミスター５０、６０の第１及び第２抵抗発熱体５１、６１と温度ヒューズ本体３１との間隔が一定間隔以上保持されるように、第１及び第２抵抗発熱体５１、６１と温度ヒューズ本体３１との間に隔壁１６が設けられる。
図７を参照すれば、ケース１０に第１及び第２負温度係数サーミスター５０、６０と温度ヒューズ３０などが収容された状態で充填材８０が充填される。充填材８０は、第１及び第２負温度係数サーミスター５０、６０と温度ヒューズ３０とを収容溝の内部で支持するだけではなく、第１及び第２負温度係数サーミスター５０、６０と温度ヒューズ３０とから放熱が効果的になされるようにする。
一方、本実施形態において、第１抵抗発熱体５１と第２抵抗発熱体６１は、全体として板状を有し、互いに隣接して対向配置される。このように、第１抵抗発熱体５１と第２抵抗発熱体６１とを隣接して対向配置させる理由は、回路保護装置のサイズを減らしうるだけではなく、第１抵抗発熱体５１と第２抵抗発熱体６１とが熱的に互いに影響を与えて、熱的不均衡を減少させるためのものである。すなわち、両抵抗発熱体５１、６１に電流が流れれば、両抵抗発熱体５１、６１は発熱するが、発熱量が多い抵抗発熱体から発熱量が少ない抵抗発熱体に熱伝達がなされて、両抵抗発熱体５１、６１間に熱的不均衡が解消される。
また、第１抵抗発熱体５１と第２抵抗発熱体６１は、同じ抵抗値を有してもよく、異なる抵抗値を有しても良い。如何なる抵抗値を有しても、第１抵抗発熱体５１と第２抵抗発熱体６１は、並列連結構造を有するので、合成抵抗値は、第１抵抗発熱体５１の抵抗値及び第２抵抗発熱体６１の抵抗値よりも小さくなる。したがって、第１抵抗発熱体５１と第２抵抗発熱体６１単独としては具現しにくい比較的小さな合成抵抗値を有する回路保護装置を具現することができる。
特に、第１抵抗発熱体５１と第２抵抗発熱体６１とが異なる抵抗値を有する場合、第１抵抗発熱体５１と第２抵抗発熱体６１とのうち、抵抗値が大きな側から出た熱が抵抗値が小さな側に伝達されて、抵抗値が小さな抵抗発熱体の抵抗変化を促進する。例えば、抵抗値が５Ωである抵抗発熱体と抵抗値が５．１Ωである抵抗発熱体とに突入電流が印加される場合、抵抗値が５Ωである抵抗発熱体は、抵抗が０．２Ωに減少しながら、温度が１３０℃に上昇するが、抵抗値が５．１Ωである抵抗発熱体は、抵抗が４Ωに少し減少しながら、温度も４５℃程度に上昇して、２個の抵抗発熱体の抵抗値の差が小さいとしても、両サーミスターの間に一時的に熱的不均衡が引き起こされる。しかし、このような熱的不均衡は、経時的に減少ないし解消されるが、抵抗値が５Ωである抵抗発熱体から出た熱が抵抗値が５．１Ωである抵抗発熱体に伝達されて、抵抗値が５．１Ωである抵抗発熱体の抵抗値を遥かに下げるので、抵抗値が５．１Ωである抵抗発熱体にも電流量も増加し、これにより、抵抗値が５．１Ωである抵抗発熱体でも、さらに多くの発熱が起こって、両抵抗発熱体の間に熱的不均衡が解消され、実際には、熱的均衡状態で一定温度に保持される。
図８は、本発明の第１または第２実施形態による回路保護装置が回路基板（Ｐ）に装着された形状を示す。
図８を参照すれば、回路保護装置のピン４０の延長部４２が回路基板（Ｐ）に形成されたホール（Ｈ）を貫通するように挿入され、ソルダリングされることにより、回路保護装置が回路基板（Ｐ）に固定され、回路基板（Ｐ）上の電気回路と電気的に連結される。したがって、延長部４２の長さ（ｄ２）は、回路基板（Ｐ）の厚さ（ｄＰ）よりも大きく形成される。
一方、洗濯機や乾燥機のように、水が供給されるか、発生する電子製品の場合、回路基板（Ｐ）を水分から保護するために、回路基板（Ｐ）は、ウレタンのような防水材のモールディング部（Ｍ）でモールディングされる。このようなモールディング部（Ｍ）は、比較的熱に脆弱であるために、回路保護素子から発生する熱がモールディング部（Ｍ）に直接伝達される場合、モールディング部（Ｍ）が溶けて防水性能に差し支えを与える。したがって、回路保護素子のケース１０は、回路基板（Ｐ）またはモールディング部（Ｍ）から一定間隔離隔して設けられる必要がある。ケース１０の外部に引き出されるピン４０の第２パート４１ｂは、回路保護素子のケース１０を回路基板（Ｐ）またはモールディング部（Ｍ）から一定間隔離隔して設置させる。ケース１０は、第２パート４１ｂの高さ（ｄ１）ほど回路基板（Ｐ）から離隔する。モールディング部（Ｍ）の厚さをｄＭとすれば、ケース１０は、ｄ１－ｄＭほどモールディング部（Ｍ）から離隔する。したがって、ｄ１は、ｄＭよりも大きなものが望ましい。また、モールディング部（Ｍ）は、回路保護素子からの熱を拡散させるので、放熱に役に立つ。
次の表は、本発明の第２実施形態において、第１抵抗発熱体５１と第２抵抗発熱体６１として直径１５Φ、抵抗８Ω（合成抵抗４Ω）の抵抗発熱体を使用し、回路保護素子に一定時間（１５分）４．４Ａの電流を印加した後、抵抗体の発熱温度とケース１０下端の発熱温度及び回路基板（Ｐ）のソルダリング部分の発熱温度とを測定した結果を示す。
Figure 0007015074000001
前記の表に示されたように、モールディング部（Ｍ）または回路基板（Ｐ）に直接的な影響を与えるケース下端の温度は、抵抗発熱体の温度よりも十分に低くなり、回路基板（Ｐ）のソルダリング部分の温度も、７３．６℃及び６７．８℃であって、許容される値を示した。特に、ウレタンモールディングがある場合が、ウレタンモールディングがない場合よりもケース下端部分の温度とソルダリング部分の温度とがさらに低く表われたが、これは、ウレタンモールディングの放熱機能によるものであることが分かる。
図９及び図１０は、本発明の第３実施形態による回路保護装置の構成を示す図面であって、図９は、第３実施形態による回路保護装置の斜視図であり、図１０は、図９に示された負温度係数サーミスター５０、６０と温度ヒューズ３０などがケース１０に収容された後、充填材が充填された状態の斜視図である。
第３実施形態は、第２実施形態と比較する時、第１ピン４０＿１と第２ピン４０＿２とをそれぞれ第１ケーブル７０＿１と第２ケーブル７０＿２とに代替したものである。すなわち、本実施形態は、回路保護装置を回路基板に直接設置するものではなく、回路保護装置を回路基板と別途に設置し、第１ケーブル７０＿１と第２ケーブル７０＿２とによって回路基板の当該端子に連結するように具現される。便宜上、第３実施形態において、第２実施形態と重複説明は省略する。
第１ケーブル７０＿１と第２ケーブル７０＿２は、導線７１及び導線７１を取り囲む被覆７２からなる。第１ケーブル７０＿１と第２ケーブル７０＿２は、ハーネスケーブルである。
第１ケーブル７０＿１は、導線７１の一端がケース１０内で第１負温度係数サーミスター５０の第１リード線５５及び第２負温度係数サーミスター６０の第３リード線６５と連結され、第１案内溝１５＿１を通じて延びて、他端がケース１０の外部に引き出される。第２ケーブル７０＿２は、導線７１の一端がケース１０内で温度ヒューズ３０の第６リード線３３と連結され、第２案内溝１５＿２を通じて延びて、他端がケース１０の外部に引き出される。
第３実施形態による回路保護装置は、回路基板と別途に設けられるので、回路保護装置で発生する熱が回路基板に全く伝達されないという長所がある。
以上、本発明について、その望ましい実施形態を中心に説明した。当業者ならば、本発明が、本発明の本質的な特性から外れない範囲で変形された形態として具現可能であるということを理解できるであろう。したがって、開示された実施形態は、限定的な観点ではなく、説明的な観点で考慮されなければならない。本発明の範囲は、前述した説明ではなく、特許請求の範囲に示されており、それと同等な範囲内にあるあらゆる差異点は、本発明に含まれたと解釈しなければならない。
１０ ：ケース
１１ ：両側壁
１２ ：前面壁
１３ ：背面壁
１４ ：床壁
１５＿１ ：第１案内溝
１５＿２ ：第２案内溝
１６ ：隔壁
２０ ：負温度係数サーミスター
２１ ：抵抗発熱体
２２，２３ ：電極
２４ ：コーティング材
２５，２６ ：リード線
３０ ：温度ヒューズ
３１ ：温度ヒューズ本体
３２，３３ ：リード線
４０＿１ ：第１ピン
４０＿２ ：第２ピン
４１＿１ ：ボディー
４１ａ＿１ ：第１パート
４１ｂ＿１ ：第２パート
４１＿２ ：ボディー
４１ａ＿２ ：第１パート
４１ｂ＿２ ：第２パート
４１ｃ ：突出部
４２，４２＿１，４２＿２ ：延長部
５０，６０ ：負温度係数サーミスター
５１，６１ ：抵抗発熱体
５２，５３ ：電極
５４ ：コーティング材
５５，５６ ：リード線
６２，６３ ：電極
６４ ：コーティング材
６５，６６ ：リード線
７０＿１ ：第１ケーブル
７０＿２ ：第２ケーブル
７１ ：導線
７２ ：被覆
８０ ：充填材

Claims (12)

  1. ケースと、
    前記ケースに収容され、抵抗発熱体と、前記抵抗発熱体の両側に設けられた一対の電極と、前記一対の電極からそれぞれ引き出された第１リード線と第２リード線と、を備える負温度係数サーミスターと、
    前記ケースに収容され、温度ヒューズ本体と、前記温度ヒューズ本体の両端にそれぞれ連結される第３リード線と第４リード線と、を備える温度ヒューズと、を含み、
    前記ケース内で前記第２リード線と前記第３リード線とが互いに連結され、
    前記ケースは、前記ケースの内部壁から延び、前記抵抗発熱体と前記温度ヒューズ本体との間に配される隔壁を備え、
    前記隔壁は、前記温度ヒューズ本体の長さ以上に延び、
    前記隔壁は、前記抵抗発熱体が配される空間と前記温度ヒューズ本体が配される空間とが完全に分離されないように設けられる回路保護装置。
  2. 前記第１リード線に連結される第１ピンと、
    前記第４リード線に連結される第２ピンと、をさらに含み、
    前記ケースには、前記第１ピンが前記ケースの外部に引き出されるように案内する第１案内溝と、前記第２ピンが前記ケースの外部に引き出されるように案内する第２案内溝と、が形成される請求項１に記載の回路保護装置。
  3. 前記第１ピン及び前記第２ピンは、それぞれ、一側が前記第１リード線及び前記第４リード線と連結される板状のボディーと、前記ボディーの他側から前記ボディーよりも狭幅をもって延びる少なくとも１つの延長部と、を備える請求項２に記載の回路保護装置。
  4. 前記第１ピン及び前記第２ピンの前記ボディーは、それぞれ、一側が前記第１リード線及び前記第４リード線と連結され、前記第１案内溝及び前記第２案内溝に挿入される第１パートと、前記第１パートの他側から前記第１パートよりも広幅をもって延びて、前記ケースの外部に引き出される第２パートと、を備える請求項３に記載の回路保護装置。
  5. ケースと、
    前記ケースに収容され、第１抵抗発熱体と、前記第１抵抗発熱体の両側に設けられた一対の電極と、前記一対の電極からそれぞれ引き出された第１リード線と第２リード線と、を備える第１負温度係数サーミスターと、
    前記ケースに収容され、第２抵抗発熱体と、前記第２抵抗発熱体の両側に設けられた一対の電極と、前記一対の電極からそれぞれ引き出された第３リード線と第４リード線と、を備える第２負温度係数サーミスターと、
    前記ケースに収容され、温度ヒューズ本体と、前記温度ヒューズ本体の両端にそれぞれ連結される第５リード線と第６リード線と、を備える温度ヒューズと、を含み、
    前記ケース内で前記第１リード線と前記第３リード線とが互いに連結され、
    前記ケース内で前記第２リード線と前記第４リード線及び前記第５リード線とが互いに連結され、
    前記ケースは、前記ケースの内部壁から延び、前記第１抵抗発熱体及び前記第２抵抗発熱体と前記温度ヒューズ本体との間に配される隔壁を備え、
    前記隔壁は、前記温度ヒューズ本体の長さ以上に延び、
    前記隔壁は、前記第１抵抗発熱体及び前記第２抵抗発熱体が配される空間と前記温度ヒューズ本体が配される空間とが完全に分離されないように設けられる回路保護装置。
  6. 前記第１リード線と前記第３リード線とに連結される第１ピンと、
    前記第６リード線に連結される第２ピンと、をさらに含み、
    前記ケースには、前記第１ピンが前記ケースの外部に引き出されるように案内する第１案内溝と、前記第２ピンが前記ケースの外部に引き出されるように案内する第２案内溝と、が形成される請求項５に記載の回路保護装置。
  7. 前記第１ピンは、一側が前記第１リード線及び前記第３リード線と連結される板状のボディーと、前記ボディーの他側から前記ボディーよりも狭幅をもって延びる少なくとも１つの延長部と、を備える請求項６に記載の回路保護装置。
  8. 前記ボディーは、一側が前記第１リード線及び前記第３リード線と連結され、前記第１案内溝に挿入される第１パートと、前記第１パートの他側から前記第１パートよりも広幅をもって延びて、前記ケースの外部に位置する第２パートと、を備える請求項７に記載の回路保護装置。
  9. 前記第２ピンは、一側が前記第６リード線と連結される板状のボディーと、前記ボディーの他側から前記ボディーよりも狭幅をもって延びる少なくとも１つの延長部と、を備える請求項６に記載の回路保護装置。
  10. 前記ボディーは、一側が前記第６リード線と連結され、前記第２案内溝に挿入される第１パートと、前記第１パートの他側から前記第１パートよりも広幅をもって延びて、前記ケースの外部に位置する第２パートと、を備える請求項９に記載の回路保護装置。
  11. 前記第１抵抗発熱体と前記第２抵抗発熱体は、互いに対向配置される請求項５に記載の回路保護装置。
  12. 一端が前記第１リード線及び前記第３リード線と連結される第１ケーブルと、
    一端が前記第６リード線と連結される第２ケーブルと、をさらに含み、
    前記ケースには、前記第１ケーブルが前記ケースの外部に引き出されるように案内する第１案内溝と、前記第１ケーブルが前記ケースの外部に引き出されるように案内する第２案内溝と、が形成される請求項５に記載の回路保護装置。
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