KR100586574B1 - Bimetal plate laminated thereon positive temperature coefficient material layer and Device of blocking over current in electrical circuit using the same - Google Patents

Bimetal plate laminated thereon positive temperature coefficient material layer and Device of blocking over current in electrical circuit using the same Download PDF

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KR100586574B1 KR1020040019716A KR20040019716A KR100586574B1 KR 100586574 B1 KR100586574 B1 KR 100586574B1 KR 1020040019716 A KR1020040019716 A KR 1020040019716A KR 20040019716 A KR20040019716 A KR 20040019716A KR 100586574 B1 KR100586574 B1 KR 100586574B1
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Abstract

본 발명은 정온도계수(Positive Temperature Coefficient: 이하, PTC) 물질층이 접합된 바이메탈 플레이트 및 이를 이용한 과전류 차단소자에 대한 것이다. 본 발명에 따른 바이메탈 플레이트는 열팽창계수가 서로 다르고 마주 보며 접한 제1 및 제2금속층과, 상기 제1 또는 제2금속층 상에 직접적으로 접합된 PTC 물질층을 구비한다. 또한 본 발명에 따른 과전류 차단 소자는 전원과 부하 사이의 전기회로에 접속되어 부하로 과전류가 공급되는 것을 차단하는 소자로서, 상기 바이메탈 플레이트와, 과전류의 차단을 위한 스위칭 동작을 수행하는 상부 및 하부 접점을 구비하고, 전기회로에서 과전류가 발생되면 상기 바이메탈 플레이트의 구브러짐으로 인해 상부 접점과 하부 접점의 콘택이 해제되고, 그 이후에도 PTC 물질층이 누설전류에 의한 주울 열을 발생시켜 상기 바이메탈 플레이트의 구부러진 상태를 지속적으로 유지시킴으로써, 반복적인 트립(cycling trip) 현상을 원천적으로 차단한 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a bimetal plate bonded to a positive temperature coefficient (PTC) material layer and an overcurrent blocking device using the same. The bimetal plate according to the present invention includes first and second metal layers having different thermal expansion coefficients and facing each other, and a PTC material layer directly bonded on the first or second metal layers. In addition, the overcurrent blocking device according to the present invention is connected to the electrical circuit between the power supply and the load to block the supply of the overcurrent to the load, the bimetal plate, the upper and lower contacts for performing a switching operation for blocking the overcurrent And overcurrent is generated in the electrical circuit, the contact between the upper contact point and the lower contact point is released due to the bending of the bimetal plate, and thereafter, the PTC material layer generates Joule heat due to leakage current. By continuously maintaining the bent state, it is characterized in that the repetitive trip (cycling trip) phenomenon is essentially blocked.

Description

정온도계수 물질층이 접합된 바이메탈 플레이트 및 이를 이용한 과전류 차단소자{Bimetal plate laminated thereon positive temperature coefficient material layer and Device of blocking over current in electrical circuit using the same}Bimetal plate laminated thereon positive temperature coefficient material layer and Device of blocking over current in electrical circuit using the same}

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.The following drawings attached to this specification are illustrative of preferred embodiments of the present invention, and together with the detailed description of the invention to serve to further understand the technical spirit of the present invention, the present invention is a matter described in such drawings It should not be construed as limited to.

도1은 종래의 바이메탈을 이용한 과전류 차단 소자의 구성을 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing the configuration of an overcurrent blocking device using a conventional bimetal.

도2는 종래의 바이메탈을 이용한 과전류 차단 소자가 전기회로에 접속되어 있는 것을 도시한 회로도이다.Fig. 2 is a circuit diagram showing that an overcurrent blocking device using a conventional bimetal is connected to an electric circuit.

도3a 및 도4a는 본 발명의 실시예에 따른 바이메탈 플레이트의 구성을 도시한 단면도들이다.3A and 4A are cross-sectional views showing the configuration of a bimetal plate according to an embodiment of the present invention.

도3b 및 도4b는 본 발명의 실시예에 따른 바이메탈 플레이트의 동작을 도시한 단면도들이다.3B and 4B are cross-sectional views showing the operation of the bimetal plate according to the embodiment of the present invention.

도5a 내지 도5d는 본 발명의 실시예에 따른 과전류 차단 소자의 구성을 도시 한 단면도들이다.5A to 5D are cross-sectional views illustrating a configuration of an overcurrent blocking device according to an embodiment of the present invention.

도6a 및 도6b는 본 발명의 실시예에 따른 과전류 차단 소자가 전기회로에 접속되어 있는 것을 도시한 회로도들이다.6A and 6B are circuit diagrams showing that the overcurrent blocking element according to the embodiment of the present invention is connected to an electric circuit.

본 발명은 과전류 차단 용도로 사용되는 바이메탈 플레이트 및 이를 이용한 과전류 차단 소자에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 반복적인 트립(cycling trip) 현상이 없는 바이메탈 플레이트 및 이를 이용한 과전류 차단 소자에 대한 것이다.The present invention relates to a bimetal plate used for overcurrent blocking and an overcurrent blocking device using the same, and more particularly, to a bimetal plate without a repeated tripping phenomenon and an overcurrent blocking device using the same.

바이메탈은 열팽창계수가 서로 다른 2개의 금속을 서로 접합시켜 놓은 것으로서, 온도가 변화되면 금속의 상대적인 열팽창률 차이로 인해 구부러지는 특성을 가지고 있다. 이에 따라 최근에는 전기회로의 단락 등으로 인한 과전류에 의해 발생되는 열을 감지하고 전원에서 부하로 흐르는 전류공급을 차단시키는, 바이메탈을 이용한 과전류 차단 소자가 널리 사용되고 있다.Bimetal is a material in which two metals having different thermal expansion coefficients are bonded to each other, and have a characteristic of bending when the temperature is changed due to a difference in relative thermal expansion coefficients of the metals. Accordingly, in recent years, an overcurrent blocking device using a bimetal that senses heat generated by an overcurrent due to a short circuit of an electric circuit and cuts off a current supply flowing from a power supply to a load has been widely used.

도1은 종래의 바이메탈을 이용한 과전류 차단 소자에 대한 일반적인 구성을 도시한 단면도이고, 도2는 상기 과전류 차단 소자가 전기회로에 접속되어 있는 것을 도시한 회로도이다.Fig. 1 is a sectional view showing a general configuration of a conventional overcurrent blocking device using bimetal, and Fig. 2 is a circuit diagram showing that the overcurrent blocking device is connected to an electric circuit.

도1 및 도2를 참조하면, 종래의 과전류 차단 소자(A)는 열팽창계수가 서로 다른 상부 금속(20) 및 하부 금속(30)이 서로 마주 대하며 접합된 바이메탈 플레이트(40)와, 상기 플레이트(40)의 하부 금속(40) 일 측에 접합되는 상부 접점(50)과, 상기 상부 접점(50)과 콘택을 이루도록 금속 리드(70)에 접합되는 하부 접점(60);을 구비한다.1 and 2, the conventional overcurrent blocking device A includes a bimetal plate 40 in which an upper metal 20 and a lower metal 30 having different thermal expansion coefficients face each other and are bonded to each other. And an upper contact 50 bonded to one side of the lower metal 40 of the 40 and a lower contact 60 bonded to the metal lead 70 to make contact with the upper contact 50.

여기서, 상기 상부 금속(20)은 하부 금속(30)보다 열팽창계수가 더 작다. 그리고 상기 바이메탈 플레이트(40) 및 상기 금속 리드(70)는 과전류 제어의 대상이 되는 전기회로(B)의 전원(80)과 부하(90) 사이에 직렬로 접속된다. 아울러 상기 바이메탈 플레이트(40)는 상기 전기회로(B)에서 흐르는 전류에 의해 주울(Joule) 열을 발생시키는 소정의 저항 발열체(100)와 직접적인 접촉을 이룸으로써 전기회로(B)에서 발생되는 열을 감지하여 스위칭 동작을 하게 된다.Here, the upper metal 20 has a smaller coefficient of thermal expansion than the lower metal 30. The bimetal plate 40 and the metal lead 70 are connected in series between the power supply 80 and the load 90 of the electric circuit B to be subjected to overcurrent control. In addition, the bimetal plate 40 is in direct contact with a predetermined resistance heating element 100 that generates Joule heat by the current flowing in the electric circuit (B) by the heat generated in the electric circuit (B). It detects and switches.

상기한 구성을 가지는 과전류 차단 소자(A)에 있어서, 상기 바이메탈 플레이트(40)는 상기 저항 발열체(100)의 온도가 스위칭 동작이 요구되는 소정의 설정온도보다 낮으면 그 형상이 수평상태를 유지한다. 따라서 상기 상부 접점(50)과 하부 접점(60) 사이의 전기적인 콘택은 해제되지 않으며, 이에 따라 과전류 차단 소자가 접속된 전기회로(B)에서는 전원(80)으로부터 부하(90)로 전류가 정상 공급되게 된다.In the overcurrent blocking device A having the above-described configuration, the bimetal plate 40 maintains its shape when the temperature of the resistance heating element 100 is lower than a predetermined set temperature at which switching operation is required. . Therefore, the electrical contact between the upper contact 50 and the lower contact 60 is not released, and accordingly, in the electric circuit B to which the overcurrent blocking element is connected, the current is normal from the power supply 80 to the load 90. Will be supplied.

이에 반하여, 전기회로(B)에서 단락과 같은 물리적인 결함이 생기면 전기회로(B)에서 과전류가 발생된다. 그러면 상기 저항 발열체(100)의 온도가 스위칭 동작이 요구되는 소정의 설정온도보다 높게 상승하게 되며, 이에 따라 상기 바이메탈 플레이트(40)의 형상이 구브러져 상부 접점(50)과 하부 접점(60)간의 콘택이 해제됨으로써 전원(80)으로부터 부하(90)로의 전류 공급이 차단되게 된다.On the contrary, when a physical defect such as a short circuit occurs in the electric circuit B, an overcurrent is generated in the electric circuit B. Then, the temperature of the resistance heating element 100 rises higher than a predetermined set temperature at which switching operation is required. Accordingly, the shape of the bimetal plate 40 is bent to form the upper contact point 50 and the lower contact point 60. The contact of the liver is released so that the current supply from the power supply 80 to the load 90 is interrupted.

그런데 상부 접점(50)과 하부 접점(60)의 콘택이 해제되면, 저항 발열체(100)로의 전류 공급도 함께 차단되어 저항 발열체(100)에서는 더 이상의 주울 열이 발생되지 않게 된다. 이에 따라 저항 발열체(100) 및 이와 직접적인 접촉을 이루는 바이메탈 플레이트(40)의 온도도 함께 하강한다. 그 결과 바이메탈 플레이트(40)의 형상이 원래대로 복원되면서 다시 상부 접점(50)과 하부 접점(60) 사이에 전기적 콘택이 형성되게 된다. 하지만 전기회로(B)에서 과전류의 요인이 없어진 것은 아니므로, 다시 저항 발열체(100) 및 바이메탈 플레이트(40)의 온도가 상승하게 되고 이에 따라 다시 상부 접점(50)과 하부 접점(60)의 전기적 콘택이 해제된다.However, when the contact between the upper contact 50 and the lower contact 60 is released, the current supply to the resistance heating element 100 is also cut off so that no more Joule heat is generated in the resistance heating element 100. Accordingly, the temperature of the resistive heating element 100 and the bimetal plate 40 making direct contact therewith also drop. As a result, while the shape of the bimetal plate 40 is restored to its original state, an electrical contact is formed between the upper contact 50 and the lower contact 60 again. However, since the factor of overcurrent is not eliminated in the electric circuit B, the temperature of the resistance heating element 100 and the bimetal plate 40 is increased again, and thus the electrical contact between the upper contact 50 and the lower contact 60 is again increased. The contact is released.

이러한 상부 접점(50)과 하부 접점(60)의 반복적인 개폐는 전기회로(B)에서 과전류의 원인이 제거되지 않는 이상 계속적으로 반복되는데, 이를 반복적인 트립(cycling trip) 현상이라고 지칭한다. 그런데 상부 접점(50)과 하부 접점(60)의 콘택이 해제될 때에는 접점 사이에서 불꽃과 전기적인 잡음이 야기되므로, 반복적인 트립 현상이 발생되면 상부 접점(50) 및 하부 접점(60)의 물리적 열화가 수반되는 문제가 있다. 또한 전원(80)으로부터 전류를 공급받는 부하(90)가 잡음에 민감한 장치인 경우는 반복적인 트립 현상으로 인해 장치가 손상될 위험이 있게 된다.Repeated opening and closing of the upper contact 50 and the lower contact 60 is continuously repeated unless the cause of the overcurrent is removed from the electric circuit B, which is called a repeated trip phenomenon. However, when the contact between the upper contact point 50 and the lower contact point 60 is released, sparks and electrical noise are generated between the contact points. Therefore, if a repetitive trip phenomenon occurs, the physical contact of the upper contact point 50 and the lower contact point 60 may occur. There is a problem that is accompanied by deterioration. In addition, when the load 90 supplied with current from the power supply 80 is a noise sensitive device, there is a risk of damage to the device due to repeated tripping.

한편 과전류 차단 소자에는 바이메탈을 이용한 소자 이외에도 정온도계수(Positive Temperature Coefficient: 이하, PTC) 특성을 보이는 PTC 물질을 이용한 소자도 있다. 이러한 소자는 일반적으로 PTC 써미스터(Thermistor)라고 불리운다. PTC 써미시터는 상온에서는 낮은 저항 값을 가지고 있어서 전원으로 부터 부하로 흐르는 전류를 통과시키는 특성이 있다. 하지만 전기회로에서 단락과 같은 결함이 야기되어 과전류가 발생되면, PTC 써미스터는 주울 열의 발생으로 온도가 갑작스럽게 증가되고 이에 따라 저항이 수 만배까지 상승함으로써 과전류가 전원으로부터 부하로 흐르는 것을 차단하게 된다. 이처럼 PTC 써미스터의 저항이 수 만배까지 상승하는 온도를 과전류 차단 온도라 하며, 과전류 차단 온도는 PTC 물질의 성분을 조정함으로써 용이하게 변화시킬 수 있다.On the other hand, in addition to the bimetal-based device, there are devices using a PTC material that exhibits positive temperature coefficient (PTC) characteristics. Such devices are commonly referred to as PTC thermistors. The PTC thermistor has a low resistance at room temperature, which allows the current to flow from the power supply to the load. However, if an overcurrent occurs due to a short circuit fault such as a short circuit, the PTC thermistor will suddenly increase in temperature due to the generation of joule heat, and the resistance will increase to several tens of times, preventing the overcurrent from flowing from the power supply to the load. The temperature at which the PTC thermistor's resistance rises to several tens of times is called the overcurrent blocking temperature, and the overcurrent blocking temperature can be easily changed by adjusting the components of the PTC material.

그런데 PTC 써미스터의 경우는, 전류가 차단된 이후에도 누설전류에 의해 지속적인 발열이 야기되기 때문에 고 저항 상태를 계속 유지한다. 따라서 PTC 써미스터는 바이메탈을 이용한 과전류 차단 소자와 같이 전류의 차단과 통전이 반복되는 반복적인 트립 현상을 수반하지 않는 장점이 있다.PTC thermistors, however, remain in a high resistance state because the leakage current causes continuous heat generation even after the current is interrupted. Thus, PTC thermistors have the advantage that they do not involve repeated tripping, such as the interruption and energization of current, such as bi-current overcurrent blocking devices.

이에 따라 바이메탈을 이용한 각종 스위칭 장치에 PTC 물질을 적용하고자 하는 시도가 다각도로 모색되고 있다.Accordingly, attempts to apply PTC materials to various switching devices using bimetal have been sought from various angles.

일 예로, 미국특허 제5,870,014호(이하, '014 특허)는 냉동기의 압축기 모터를 구동하는 코일로 흐르는 전류를 U자형 바이메탈을 이용하여 차단하는 과정에서 PTC 물질로 이루어진 필(pill)을 이용하여 U자형 바이메탈에 열을 공급하는 구성을 게시하고 있다.For example, U.S. Patent No. 5,870,014 (hereinafter referred to as' 014 patent) uses a pill made of a PTC material to block current flowing through a coil that drives a compressor motor of a refrigerator using a U-shaped bimetal. Posts a configuration to supply heat to a bi-metal.

하지만 상기 '014 특허의 경우, PTC 필과 U자형 바이메탈의 열적 접촉이 정확하게 정의되어 있지 않아 열전달이 효율적으로 이루어질 수 없고, 스위칭 동작시 U자형 바이메탈의 주요 변형 부분은 U자형 밴딩이 이루어진 부분임에도 불구하고, 그 부분에 직접적인 열 공급이 이루어지지 않기 때문에, 바이메탈의 반복적인 트립 현상을 원천적으로 방지할 수 없다는 한계가 있다.However, in the case of the '014 patent, the thermal contact between the PTC fill and the U-shaped bimetal is not precisely defined, so heat transfer cannot be efficiently performed, and the main deformation portion of the U-shaped bimetal during the switching operation is the U-shaped banding. In addition, since there is no direct heat supply to the portion, there is a limit that the repeated trip phenomenon of the bimetal cannot be prevented at the source.

다른 예로, 미국특허 제6,503,647호(이하, '647 특허)는 배터리 보호 모드에서 PTC 써미스터를 이용하여 바이메탈로 열을 공급할 수 있는 구성을 가진 배터리 보호기를 게시한다. 하지만 상기 '647 특허의 경우도, 바이메탈의 스프링 텐션을 유지하기 위하여 PTC 써미스터가 바이메탈과 점접촉을 이루고 있을 수밖에 없어 열전달이 효과적으로 이루어질 수 없고, 또 PTC 써미스터가 바이메탈과 점접촉을 이루는 부분은 바이메탈의 주요한 변형이 유발되는 지점도 아니기 때문에, 여전히 바이메탈의 반복적인 트립 현상을 원천적으로 방지할 수 없다는 한계를 안고 있다.As another example, US Pat. No. 6,503,647 (hereinafter referred to as the '647 patent) discloses a battery protector having a configuration that can supply heat to bimetal using a PTC thermistor in battery protection mode. However, in the case of the '647 patent, the PTC thermistor has to be in point contact with the bimetal to maintain the spring tension of the bimetal, so that heat transfer can not be effectively performed, and the part where the PTC thermistor is in point contact with the bimetal is bimetallic. Since it is not the point at which major deformations occur, there is still a limit to the inherent limitation of bimetallic repeated tripping phenomenon.

따라서 본 발명은 상술한 종래 기술의 문제를 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 반복적인 트립 현상의 발생을 원천적으로 차단할 수 있는 새로운 구조의 바이메탈 플레이트와 이를 이용한 과전류 차단 소자를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a bimetal plate having a novel structure and an overcurrent blocking device using the same, which are invented to solve the above-described problems of the prior art, which can fundamentally block the occurrence of a repetitive trip phenomenon.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 바이메탈 플레이트는, 과전류 차단을 위한 스위칭 소자의 용도로 사용되는 것으로서, 서로 다른 열팽창계수를 가지고 마주 대하며 접합된 제1금속층 및 제2금속층과, 상기 제1금속층 또는 상기 제2금속층 상에 접합된 PTC 물질층을 구비하는 것을 특징으로 한다.Bimetal plate according to the present invention for achieving the above technical problem, is used as a switching element for the over-current blocking, the first metal layer and the second metal layer facing each other and having a different coefficient of thermal expansion, and the first And a PTC material layer bonded on the metal layer or the second metal layer.

바람직하게, 상기 PTC 물질층에는 전극층이 더 접합된다. 그리고 PTC 물질층의 저항 상승에 의한 과전류 차단 온도는 상기 제1금속층 및 제2금속층의 구부러짐에 의한 과전류 차단 온도보다 높거나 같은 것이 바람직하다.Preferably, the electrode layer is further bonded to the PTC material layer. In addition, it is preferable that the overcurrent blocking temperature due to the resistance increase of the PTC material layer is equal to or higher than the overcurrent blocking temperature due to the bending of the first metal layer and the second metal layer.

상기 제1금속층은 상기 제2금속층보다 큰 열팽창계수를 가질 수도 있고, 그 반대일 수도 있다.The first metal layer may have a larger coefficient of thermal expansion than the second metal layer, or vice versa.

상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 태양에 따른 과전류 차단 소자는 전원과 부하 사이에 접속되어 부하로의 과전류 공급을 차단하기 위한 용도로 사용되는 것으로서, 제1열팽창계수를 가진 제1금속층과, 상기 제1열팽창계수보다 큰 제2열팽창계수를 가지며 상기 제1금속층의 하부에 접합된 제2금속층과, 상기 제1금속층 상에 접합된 PTC 물질층과, 상기 PTC 물질층 상에 접합되며 전원으로부터 부하로 흐르는 전류를 상기 PTC 물질층으로 통전시키기 위한 전극층과, 상기 제2금속층의 일 측 하부에 접합된 상부 접점과, 과전류 차단을 위해 상기 상부 접점과 개폐 동작이 가능한 콘택을 형성하도록 고정된 하부 접점;을 구비하는 것을 특징으로 한다.The overcurrent blocking device according to an aspect of the present invention for achieving the above another technical problem is used to cut off the overcurrent supply to the load is connected between the power supply and the load, the first metal layer having a first coefficient of thermal expansion And a second metal layer bonded to the lower portion of the first metal layer with a second thermal expansion coefficient greater than the first thermal expansion coefficient, a PTC material layer bonded on the first metal layer, and bonded on the PTC material layer. Fixed to form an electrode layer for conducting a current flowing from a power supply to the load to the PTC material layer, an upper contact bonded to a lower side of one side of the second metal layer, and a contact capable of opening and closing with the upper contact for overcurrent blocking Characterized in that it comprises a lower contact.

상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 태양에 따른 과전류 차단 소자는 전원과 부하 사이에 접속되어 부하로의 과전류 공급을 차단하기 위한 용도로 사용되는 것으로서, 제1열팽창계수를 가진 제1금속층과, 상기 제1열팽창계수보다 큰 제2열팽창계수를 가지며 상기 제1금속층의 하부에 접합된 제2금속층과, 상기 제2금속층 상에 접합된 PTC 물질층과, 상기 PTC 물질층 상에 접합되며 전원으로부터 부하로 흐르는 전류를 상기 PTC 물질층으로 통전시키기 위한 전극층과, 상기 전극층의 일 측 하부에 접합된 상부 접점과, 과전류 차단을 위해 상기 상부 접점과 개폐 동작이 가능한 콘택을 형성하도록 고정된 하부 접점;을 구비하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, an overcurrent blocking device according to another aspect of the present invention is connected between a power supply and a load, and is used to cut off an overcurrent supply to a load, and includes a first metal layer having a first thermal expansion coefficient. And a second metal layer bonded to the lower portion of the first metal layer with a second thermal expansion coefficient greater than the first thermal expansion coefficient, a PTC material layer bonded on the second metal layer, and bonded on the PTC material layer. A lower portion fixed to form an electrode layer for conducting a current flowing from a power supply to the load to the PTC material layer, an upper contact bonded to a lower side of the electrode layer, and a contact capable of opening and closing operation with the upper contact for blocking an overcurrent It characterized in that it comprises a contact.

상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 태양에 따른 과전류 차단 소자는 전원과 부하 사이에 접속되어 부하로의 과전류 공급을 차단하기 위한 용도로 사용되는 것으로서, 제1열팽창계수를 가진 제1금속층과, 상기 제1열팽창계수보다 큰 제2열팽창계수를 가지며 상기 제1금속층의 하부에 접합된 제2금속층과, 상기 제2금속층의 일 측을 노출시키도록 상기 제2금속층에 접합된 PTC 물질층과, 상기 PCT 물질층 상에 접합되며 전원으로부터 부하로 흐르는 전류를 상기 PTC 물질층으로 통전시키기 위한 전극층과, 상기 노출된 제2금속층 상에 접합된 상부 접점과, 과전류 차단을 위해 상기 상부 접점과 개폐 동작이 가능한 콘택을 형성하도록 고정된 하부 접점;을 구비하는 것을 특징으로 한다.The overcurrent blocking device according to another aspect of the present invention for achieving the above another technical problem is used to cut off the overcurrent supply to the load is connected between the power supply and the load, the first having a first coefficient of thermal expansion A PTC material bonded to the second metal layer to expose a metal layer, a second metal layer having a second coefficient of thermal expansion greater than the first coefficient of thermal expansion, and bonded to a lower portion of the first metal layer, and one side of the second metal layer; Layer, an electrode layer bonded on the PCT material layer and electrically connecting a current flowing from the power source to the load to the PTC material layer, an upper contact bonded on the exposed second metal layer, and the upper contact for overcurrent blocking. And a lower contact fixed to form a contact capable of opening and closing operation.

상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 태양에 따른 과전류 차단 소자는 전원과 부하 사이에 접속되어 부하로의 과전류 공급을 차단하기 위한 용도로 사용되는 것으로서, 제1열팽창계수를 가진 제1금속층과, 상기 제1열팽창계수보다 큰 제2열팽창계수를 가지며 상기 제1금속층의 하부에 접합된 제2금속층과, 상기 제2금속층에 접합된 PTC 물질층과, 상기 PCT 물질층 상에 접합되며 전원으로부터 부하로 흐르는 전류를 상기 PTC 물질층으로 통전시키기 위한 전극층과, 상기 제1금속층 및/또는 제2금속층의 일 단부로부터 연장된 금속 단편에 접합된 상부 접점과, 과전류 차단을 위해 상기 상부 접점과 개폐 동작이 가능한 콘택을 형성하도록 고정된 하부 접점;을 구비하는 것을 특징으로 한다.The overcurrent blocking device according to another aspect of the present invention for achieving the above another technical problem is used to cut off the overcurrent supply to the load is connected between the power supply and the load, the first having a first coefficient of thermal expansion A metal layer, a second metal layer bonded to a lower portion of the first metal layer having a second coefficient of thermal expansion greater than the first coefficient of thermal expansion, a PTC material layer bonded to the second metal layer, and bonded onto the PCT material layer An upper contact bonded to an electrode layer for conducting current flowing from a power supply to the load to the PTC material layer, a metal piece extending from one end of the first metal layer and / or the second metal layer, and the upper contact for overcurrent blocking And a lower contact fixed to form a contact capable of opening and closing operation.

바람직하게, 제1금속층 및/또는 제2금속층과 상기 하부 접점은 상기 전원과 부하 사이에 형성된 전기회로에 직렬로 접속된다. 이를 위해 상기 하부 접점은 상 기 전기회로에 접속되는 금속 리드에 고정되고, 상기 제1금속층 및/또는 제2금속층에는 상기 전기회로에 접속되는 금속리드가 접합되어 있는 것이 바람직하다.Preferably, the first metal layer and / or the second metal layer and the lower contact are connected in series to an electrical circuit formed between the power supply and the load. To this end, the lower contact is preferably fixed to a metal lead connected to the electrical circuit, the metal lead connected to the electrical circuit is preferably bonded to the first metal layer and / or the second metal layer.

바람직하게, 상기 전극층은, 상기 제1금속층 또는 제2금속층과 상기 하부접점(바이메탈부)과 병렬로 접속된다. 이를 위해, 상기 전극층에는 전기회로와의 접속을 이루기 위한 금속 리드가 접합되어 있는 것이 바람직하다.Preferably, the electrode layer is connected in parallel with the first metal layer or the second metal layer and the lower contact (bimetal part). To this end, it is preferable that a metal lead is bonded to the electrode layer for making a connection with an electric circuit.

본 발명에 따르면, 상기 PTC 물질층의 저항 상승에 의한 과전류 차단 온도는 상기 제1금속층 및 제2금속층의 구브러짐에 의한 과전류 차단 온도보다 높거나 같은 것이 바람직하다.According to the present invention, it is preferable that the overcurrent blocking temperature due to the resistance increase of the PTC material layer is higher than or equal to the overcurrent blocking temperature due to the bending of the first metal layer and the second metal layer.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to the common or dictionary meanings, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various equivalents that may be substituted for them at the time of the present application It should be understood that there may be water and variations.

본 발명의 실시예에 따른 바이메탈 플레이트(C)는 도3a에 도시된 바와 같이 제1열팽창계수를 가지는 제1금속층(110)과, 상기 제1열팽창계수보다 큰 제2열팽창 계수를 가지며 상기 제1금속층(110)과 마주 대하여 접합된 제2금속층(120)과, 상기 제1금속층(110) 상에 접합된 PTC 물질층(130)을 구비한다.Bimetal plate (C) according to an embodiment of the present invention has a first metal layer 110 having a first coefficient of thermal expansion, and a second coefficient of thermal expansion greater than the first coefficient of thermal expansion, as shown in Figure 3a The second metal layer 120 bonded to the metal layer 110 and the PTC material layer 130 bonded to the first metal layer 110 are provided.

여기서, 상기 PTC 물질층(130) 상에는 전극층(140)이 접합되어 있는 것이 바람직하다. 상기 전극층(140)은 과전류 제어의 대상이 되는 전기회로에서 흐르는 전류를 상기 PTC 물질층(130)으로 통전시키는 기능을 수행한다. 상기 바이메탈 플레이트(C)는 Rm 온도가 스위칭 동작을 위한 소정의 설정온도보다 높게 상승하게 되면 제1금속층(110) 및 제2금속층(120)의 열팽창계수 차이로 인해 도3b에 도시된 바와 같이 열팽창계수가 상대적으로 작은 제1금속층(110) 방향으로 구브러진다. 바람직하게, 상기 PTC 물질층(130)의 저항 상승에 의한 과전류 차단 온도는 상기 제1금속층(110)과 제2금속층(120)의 온도 상승에 따른 구브러짐에 의한 과전류 차단 온도보다 같거나 높다.Here, the electrode layer 140 is preferably bonded on the PTC material layer 130. The electrode layer 140 performs a function of energizing the current flowing in the electric circuit that is subject to overcurrent control to the PTC material layer 130. The bimetal plate C is thermally expanded as shown in FIG. 3B due to a difference in thermal expansion coefficient between the first metal layer 110 and the second metal layer 120 when the Rm temperature rises higher than a predetermined set temperature for the switching operation. The coefficient is bent toward the first metal layer 110 having a relatively small coefficient. Preferably, the overcurrent blocking temperature due to the resistance increase of the PTC material layer 130 is equal to or higher than the overcurrent blocking temperature due to the bending caused by the temperature increase of the first metal layer 110 and the second metal layer 120. .

상기 제1금속층(110)은 니켈과 철의 합금으로 이루어질 수 있고, 제2금속층(120)은 구리와 아연의 합금, 니켈; 망간; 및 철의 합금, 니켈; 몰리브덴; 및 철의 합금, 또는 망간; 니켈; 및 구리의 합금으로 이루어질 수 있다. 그리고 상기 PTC 물질층(130)은 저밀도폴리에틸렌 (LDPE) 또는 고밀도폴리에틸렌(HDPE)에 카본블랙 또는 메탈 프레이크와 과산화물 가교제를 혼합한 전도성 복합체, 또는 티탄산 바륨을 주성분으로 하는 세라믹으로 구성가능하고, 상기 전극층(140)은 Ag에 Zn, In 등을 첨가한 PTC 써미스터용 전극물질, 니켈 또는 알루미늄으로 구성가능하다. 하지만 본 발명의 기술적 범위는 상기한 바에 한정되는 것은 아니므로, 제1금속층(110) 및 제2금속층(120), PTC 물질층(130), 및 전극층(140)을 구성하는 물질은 다양한 변형이 가능함은 물론이다.The first metal layer 110 may be made of an alloy of nickel and iron, and the second metal layer 120 may be an alloy of copper and zinc, nickel; manganese; And alloys of iron, nickel; molybdenum; And alloys of iron, or manganese; nickel; And an alloy of copper. The PTC material layer 130 may be formed of a conductive composite in which carbon black or metal flake and a peroxide crosslinking agent are mixed with low density polyethylene (LDPE) or high density polyethylene (HDPE), or a ceramic based on barium titanate, and the electrode layer 140 may be composed of an electrode material for a PTC thermistor in which Zn, In, etc. are added to Ag, nickel or aluminum. However, the technical scope of the present invention is not limited to the above, and thus, the materials constituting the first metal layer 110 and the second metal layer 120, the PTC material layer 130, and the electrode layer 140 may be modified in various ways. Of course it is possible.

한편 본 발명에 따른 바이메탈 플레이트의 변형예에서, 상기 PTC 물질층(130)과 전극층(140)은 도4b에 도시된 바와 같이 제2금속층(120)의 하부에 접합되어도 무방하다. 이러한 경우에도 바이메탈 플레이트(C)의 온도가 스위칭 동작을 위한 소정의 설정온도 이상으로 상승하면, 도4b에 도시된 바와 같이 제1금속층(110) 방향으로 바이메탈 플레이트(C)가 구브러지게 된다.Meanwhile, in the modification of the bimetal plate according to the present invention, the PTC material layer 130 and the electrode layer 140 may be bonded to the lower portion of the second metal layer 120 as shown in FIG. 4B. Even in this case, when the temperature of the bimetal plate C rises above a predetermined set temperature for the switching operation, the bimetal plate C is bent in the direction of the first metal layer 110 as shown in FIG. 4B.

그러면 이하에서는 전술한 구성을 가지는 바이메탈 플레이트(C)를 이용한 본 발명에 따른 과전류 차단 소자의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다. 여기서, 본 발명의 과전류 차단 소자는 전원과 부하 사이에 접속되어 부하로의 과전류 공급을 차단하기 위한 용도로 사용됨을 미리 밝혀둔다.Next, a preferred embodiment of the overcurrent blocking device according to the present invention using the bimetal plate C having the above-described configuration will be described in detail. Here, the overcurrent blocking device of the present invention is connected in advance between the power supply and the load is used for the purpose of blocking the overcurrent supply to the load.

도5a는 본 발명의 실시예에 따른 과전류 차단 소자의 구성을 개략적으로 보여준다. 도면을 참조하면, 상기 과전류 차단 소자(D)는, 제1열팽창계수를 가진 제1금속층(110)과, 상기 제1열팽창계수보다 큰 제2열팽창계수를 가지며 상기 제1금속층(110)의 하부에 접합된 제2금속층(120)과, 상기 제1금속층(110) 상에 접합된 PTC 물질층(130)과, 상기 PTC 물질층(130) 상에 접합되며 전원으로부터 부하로 흐르는 전류를 상기 PTC 물질층(130)으로 통전시키기 위한 전극층(140)과, 상기 제2금속층(120)의 일 측 하부에 접합된 상부 접점(150)과, 과전류 차단을 위해 상기 상부 접점(150)과 개폐 동작이 가능한 전기적 콘택을 형성하도록 고정된 하부 접점(160)을 구비한다. 여기서, 상기 제1금속층(110) 및 제2금속층(120), PTC 물질층(130), 및 전극층(140)을 구성하는 물질의 종류는 본 발명에 따른 바이메탈 플레 이트(C)를 설명하면서 이미 상술한 바 있으므로, 여기에서는 그 설명을 생략한다.5A schematically shows the configuration of an overcurrent blocking device according to an embodiment of the present invention. Referring to the drawings, the overcurrent blocking device D has a first metal layer 110 having a first thermal expansion coefficient, a second thermal expansion coefficient greater than the first thermal expansion coefficient, and a lower portion of the first metal layer 110. PTC current layer 130 bonded to the second metal layer 120, the PTC material layer 130 bonded on the first metal layer 110, and the PTC material layer 130 and flowing from the power supply to the load An electrode layer 140 for energizing the material layer 130, an upper contact 150 bonded to a lower side of the second metal layer 120, and an opening / closing operation with the upper contact 150 to block overcurrent It has a bottom contact 160 fixed to form a possible electrical contact. Here, the types of materials constituting the first metal layer 110 and the second metal layer 120, the PTC material layer 130, and the electrode layer 140 have already been described with reference to the bimetal plate C according to the present invention. Since it was mentioned above, the description is abbreviate | omitted here.

상기 제1금속층(110) 및/또는 제2금속층(120)과 상기 하부 접점(160)은 전원과 부하 사이에 형성된 전기회로에 직렬로 접속되는 것이 바람직하다. 이를 위해, 본 발명의 과전류 차단 소자(D)는 상기 하부 접점(160)을 전기회로에 접속하기 위한 금속 리드(170)를 더 포함하고, 상기 하부 접점(160)은 상기 금속 리드(170)에 고정될 수 있다. 그리고 본 발명의 과전류 차단 소자(D)에 있어서, 상기 제1금속층(110) 및/또는 제2금속층(120)에는 전기회로에 접속되는 금속리드(미도시)가 접합되어 있을 수 있다.The first metal layer 110 and / or the second metal layer 120 and the lower contact 160 are preferably connected in series to an electric circuit formed between a power supply and a load. To this end, the overcurrent blocking device D of the present invention further includes a metal lead 170 for connecting the lower contact 160 to an electric circuit, and the lower contact 160 is connected to the metal lead 170. Can be fixed. In the overcurrent blocking device (D) of the present invention, a metal lead (not shown) connected to an electric circuit may be bonded to the first metal layer 110 and / or the second metal layer 120.

상기 전극층(140)은, 상기 제1금속층 또는 제2금속층과 상기 하부접점(바이메탈부)과 병렬로 접속되는 것이 바람직하다. 이를 위해, 상기 전극층(140)에는 전기회로와의 접속을 이루기 위한 금속 리드(미도시)가 접합되어 있을 수 있다.The electrode layer 140 is preferably connected in parallel with the first metal layer or the second metal layer and the lower contact (bimetal part). To this end, a metal lead (not shown) may be bonded to the electrode layer 140 to form a connection with an electric circuit.

본 발명의 과전류 차단 소자의 바람직한 동작을 위해서, PTC 물질층(130)의 저항이 급상승하는 과전류 차단 온도는 제1금속층(110) 및 제2금속층(120)의 구부러짐에 의한 과전류 차단 온도보다 크거나 같은 것이 바람직하다.For the preferable operation of the overcurrent blocking device of the present invention, the overcurrent blocking temperature at which the resistance of the PTC material layer 130 rises is greater than the overcurrent blocking temperature due to the bending of the first metal layer 110 and the second metal layer 120. The same is preferable.

한편 본 발명의 과전류 차단 소자(D)에 있어서, PTC 물질층(130)의 접합 위치와 상부 접점(150)이 접합되는 물질층의 종류는 다양하게 변형이 가능하다. 일예로, 상기 PTC 물질층(130)과 전극층(140)은 도5b에 도시된 바와 같이 제2금속층(120)의 하부에 접합되고 상부 접점(150)은 상기 전극층(140)의 일 측에 접합될 수 있다. 다른 예로, 상기 PTC 물질층(130)과 전극층(140)은 도5c에 도시된 바와 같이 상부 접점(150)이 접합될 지점은 제외하고 제2금속층(120)의 하부에 접 합되고, 상부 접점(150)은 PTC 물질층(130)과 전극층(140)이 접합되지 않은 제2금속층(120) 상에 접합될 수 있다. 또 다른 예로, 도5d에 도시된 바와 같이 상기 제1금속층(110)과 제2금속층(120)의 일 단에 금속 단편(180)이 접합되고, 상기 PTC 물질층(130)과 전극층(140)은 상기 제2금속층(120) 상에 접합되고, 상기 상부 접점(150)은 상기 금속 단편(180)의 하부에 접합될 수 있다.Meanwhile, in the overcurrent blocking device D of the present invention, the bonding position of the PTC material layer 130 and the type of the material layer to which the upper contact 150 is bonded may be variously modified. For example, the PTC material layer 130 and the electrode layer 140 are bonded to the bottom of the second metal layer 120 and the upper contact 150 is bonded to one side of the electrode layer 140 as shown in FIG. 5B. Can be. As another example, the PTC material layer 130 and the electrode layer 140 are bonded to the lower portion of the second metal layer 120 except for the point where the upper contact 150 is bonded as shown in FIG. 5C, and the upper contact point. 150 may be bonded on the second metal layer 120 to which the PTC material layer 130 and the electrode layer 140 are not bonded. As another example, as illustrated in FIG. 5D, the metal fragment 180 is bonded to one end of the first metal layer 110 and the second metal layer 120, and the PTC material layer 130 and the electrode layer 140 are bonded to each other. Silver may be bonded on the second metal layer 120, and the upper contact 150 may be bonded to a lower portion of the metal fragment 180.

도6a는 본 발명의 과전류 차단 소자(D)가 전원(190)과 부하(200) 사이에 접속되어 있는 전기회로를 보다 구체적으로 보여준다. 설명의 편의를 위해, 도5a 내지 도5d에 도시된 제1금속층(110), 제2금속층(120), 상부 접점(150) 및 하부 접점(160)은 '바이메탈부(D1)'라고 지칭하고, PTC 물질층(130) 및 전극층(140)은 'PTC 써미스터부(D2)'라고 지칭한다. 아울러, 도6a에 도시된 노드 E 및 F는 상기 바이메탈부(D1)와 PTC 써미스터부(D2)가 전기회로에 접속된 지점을 나타낸다는 것을 밝혀둔다.FIG. 6A shows in more detail an electrical circuit in which the overcurrent blocking element D of the present invention is connected between a power supply 190 and a load 200. For convenience of description, the first metal layer 110, the second metal layer 120, the upper contact 150, and the lower contact 160 shown in FIGS. 5A to 5D are referred to as 'bimetal parts D1'. The PTC material layer 130 and the electrode layer 140 are referred to as 'PTC thermistor portion D2'. In addition, it is noted that the nodes E and F shown in Fig. 6A represent the points at which the bimetal portion D1 and the PTC thermistor portion D2 are connected to the electric circuit.

도6a에 나타난 바와 같이, 상기 바이메탈부(D1)는 하부 접점(160)과 제1금속층(110) 및/또는 제2금속층(120)에 체결되어 있는 금속 리드(미도시)를 매개로 하여 노드 E 및 F에 직렬로 접속된다. 그리고 PTC 써미스터부(D2)는 도6a에 나타난 전기회로에서는 별도의 노드에 접속되지 않으며 바이메탈부(D1)와 병렬로 연결되어 전원과 부하 사이에 형성된 전기회로에 직렬로 접속된다.As shown in FIG. 6A, the bimetal part D1 is a node via a metal lead (not shown) fastened to the lower contact 160 and the first metal layer 110 and / or the second metal layer 120. It is connected in series to E and F. The PTC thermistor portion D2 is not connected to a separate node in the electrical circuit shown in FIG. 6A but is connected in parallel with the bimetal portion D1 in series with an electrical circuit formed between a power supply and a load.

그러면, 이하에서는 상술한 바와 도6a에 도시된 회로도를 참조하여 본 발명에 따른 과전류 차단 소자(D)의 동작을 상세하게 설명하기로 한다.Next, the operation of the overcurrent blocking device D according to the present invention will be described in detail with reference to the above-described circuit diagram shown in FIG. 6A.

도6a를 참조하면, 전기회로에서 과전류가 발생되면 바이메탈부(D1)의 온도가 자체 저항에 의한 발열로 동작 온도까지 상승한다. 그러면 바이메탈부(D1)의 전기적 콘택이 해제됨으로써 과전류가 부하(200)로 인가되지 않게 된다.Referring to FIG. 6A, when an overcurrent is generated in an electric circuit, the temperature of the bimetal part D1 rises to an operating temperature due to heat generated by self resistance. Then, the electrical contact of the bimetal part D1 is released, so that the overcurrent is not applied to the load 200.

한편, 바이메탈부(D1)의 온도가 상승하면 PTC 써미스터부(D2)의 온도도 동반 상승한다. 이는 바이메탈부(D1)와 PTC 써미스터부(D2)가 직접적인 접촉을 이루고 있고 PTC 써미스터부(D2)에서도 자체적인 발열이 이루어지기 때문이다. 바이메탈부(D1)의 온도 상승으로 전기적 콘택이 해제된 상태에 이르게 되면, PTC 써미스터부(D2)의 저항은 온도의 동반 상승으로 충분히 증가한다. 이에 따라, PTC 써미스터부(D2)에서는 누설 전류에 의한 주울 열이 지속적으로 발생됨으로써 그 온도가 과전류 차단 온도에까지 이르게 되고, 이러한 과정에서 발생되는 열은 바이메탈부(D1)로 전도되어 바이메탈부(D1)의 전기적 콘택 해제 상태를 지속적으로 유지시켜 준다. 이러한 콘택 해제 상태는 PTC 써미스터부(D2)의 과전류 차단 온도가 바이메탈부(D1)의 동작 온도보다 크거나 같은 경우에 바람직하게 유지된다.On the other hand, when the temperature of the bimetal part D1 rises, the temperature of the PTC thermistor part D2 also rises together. This is because the bimetal portion D1 and the PTC thermistor portion D2 make direct contact with each other, and the PTC thermistor portion D2 generates its own heat. When the electrical contact is released due to the rise in the temperature of the bimetal portion D1, the resistance of the PTC thermistor portion D2 increases sufficiently with the increase in temperature. Accordingly, in the PTC thermistor unit D2, Joule heat due to leakage current is continuously generated, and thus the temperature reaches the overcurrent cutoff temperature, and the heat generated in this process is conducted to the bimetal portion D1, thereby causing the bimetal portion D1. ) Keeps electrical contact released. This contact release state is preferably maintained when the overcurrent cutoff temperature of the PTC thermistor portion D2 is greater than or equal to the operating temperature of the bimetal portion D1.

위와 같은 열전달 메카니즘에 의해, 바이메탈부(D1)가 반복적으로 개폐되는 트립 현상의 발생을 원천적으로 차단할 수 있으며, 나아가 바이메탈부(D1)의 반복적인 개폐에 의한 접점의 열화와 접점 사이에서 발생되는 잡음으로 인한 부하의 손상을 방지할 수 있다.Due to the heat transfer mechanism as described above, it is possible to fundamentally prevent the occurrence of a trip phenomenon in which the bimetal part D1 is repeatedly opened and closed, and furthermore, the noise generated between the contact and the deterioration of the contact due to the repeated opening and closing of the bimetal part D1. It can prevent the damage of the load by

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지 식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto, and the technical spirit of the present invention and the following will be understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. Various modifications and variations are possible, of course, within the scope of equivalents of the claims to be described.

본 발명의 일 측면에 따르면, 과전류 차단용으로 사용되는 바이메탈 플레이트에 PTC 물질층을 접합시킴으로써 반복적인 트립 현상이 발생되지 않으므로 접점의 열화와 잡음에 의한 부하의 손상을 원천적으로 방지할 수 있다.According to an aspect of the present invention, since a repeated trip phenomenon does not occur by bonding a PTC material layer to a bimetal plate used for overcurrent blocking, it is possible to prevent damage to the load due to deterioration of the contact and noise.

본 발명의 다른 측면에 따르면, PTC 물질층이 바이메탈과 직접적인 접촉 계면을 형성하고 있기 때문에 전기회로에서 과전류가 발생되면 PTC 물질층으로부터 바이메탈로 신속하고 빠르게 연전달이 이루어진다. 이에 따라 과전류 차단 소자의 높은 신뢰성을 확보할 수 있게 된다.According to another aspect of the present invention, since the PTC material layer forms a direct contact interface with the bimetal, if an overcurrent occurs in the electric circuit, rapid and rapid connection is transferred from the PTC material layer to the bimetal. Accordingly, high reliability of the overcurrent blocking device can be ensured.

Claims (13)

과전류 차단을 위한 스위칭 소자의 용도로 사용되는 바이메탈 플레이트에 있어서,In the bimetal plate used for the switching element for blocking the overcurrent, 서로 다른 열팽창계수를 가지고 마주 대하며 접합된 제1금속층 및 제2금속층과, 상기 제1금속층 또는 상기 제2금속층 상에 접합된 PTC 물질층을 구비하는 것을 특징으로 하는 바이메탈 플레이트.A bimetal plate comprising a first metal layer and a second metal layer which face each other with different coefficients of thermal expansion and are bonded to each other, and a PTC material layer bonded on the first metal layer or the second metal layer. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 PTC 물질층 상에 접합된 전극층을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 바이메탈 플레이트.The bimetal plate further comprises an electrode layer bonded on the PTC material layer. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 PTC 물질층의 저항 상승에 의한 과전류 차단 온도는 상기 제1금속층 및 제2금속층의 구부러짐에 의한 과전류 차단 온도보다 높거나 같은 것을 특징으로 하는 바이메탈 플레이트.And the overcurrent blocking temperature due to the resistance increase of the PTC material layer is higher than or equal to the overcurrent blocking temperature due to the bending of the first metal layer and the second metal layer. 전원과 부하 사이에 접속되어 부하로의 과전류 공급을 차단하기 위한 용도로 사용되는 과전류 차단 소자에 있어서,In the over-current blocking element is connected between the power supply and the load and used to cut off the over-current supply to the load, 제1열팽창계수를 가진 제1금속층;A first metal layer having a first coefficient of thermal expansion; 상기 제1열팽창계수보다 큰 제2열팽창계수를 가지며 상기 제1금속층의 하부에 접합된 제2금속층;A second metal layer bonded to a lower portion of the first metal layer and having a second thermal expansion coefficient greater than the first thermal expansion coefficient; 상기 제1금속층 상에 접합된 PTC 물질층;A PTC material layer bonded on the first metal layer; 상기 PTC 물질층 상에 접합되며 전원으로부터 부하로 흐르는 전류를 상기 PTC 물질층으로 통전시키기 위한 전극층;An electrode layer bonded on the PTC material layer and configured to conduct current flowing from a power supply to a load to the PTC material layer; 상기 제2금속층의 일 측 하부에 접합된 상부 접점; 및An upper contact bonded to a lower side of one side of the second metal layer; And 과전류 차단을 위해 상기 상부 접점과 개폐 동작이 가능한 콘택을 형성하도록 고정된 하부 접점;을 구비하는 것을 특징으로 하는 과전류 차단 소자.And a lower contact fixed to form a contact capable of opening and closing operation with the upper contact to block an overcurrent. 전원과 부하 사이에 접속되어 부하로의 과전류 공급을 차단하기 위한 용도로 사용되는 과전류 차단 소자에 있어서,In the over-current blocking element is connected between the power supply and the load and used to cut off the over-current supply to the load, 제1열팽창계수를 가진 제1금속층;A first metal layer having a first coefficient of thermal expansion; 상기 제1열팽창계수보다 큰 제2열팽창계수를 가지며 상기 제1금속층의 하부에 접합된 제2금속층;A second metal layer bonded to a lower portion of the first metal layer and having a second thermal expansion coefficient greater than the first thermal expansion coefficient; 상기 제2금속층 상에 접합된 PTC 물질층;A PTC material layer bonded on the second metal layer; 상기 PTC 물질층 상에 접합되며 전원으로부터 부하로 흐르는 전류를 상기 PTC 물질층으로 통전시키기 위한 전극층;An electrode layer bonded on the PTC material layer and configured to conduct current flowing from a power supply to a load to the PTC material layer; 상기 전극층의 일 측 하부에 접합된 상부 접점; 및An upper contact bonded to a lower side of one side of the electrode layer; And 과전류 차단을 위해 상기 상부 접점과 개폐 동작이 가능한 콘택을 형성하도록 고정된 하부 접점;을 구비하는 것을 특징으로 하는 과전류 차단 소자.And a lower contact fixed to form a contact capable of opening and closing operation with the upper contact to block an overcurrent. 전원과 부하 사이에 접속되어 부하로의 과전류 공급을 차단하기 위한 용도로 사용되는 과전류 차단 소자에 있어서,In the over-current blocking element is connected between the power supply and the load and used to cut off the over-current supply to the load, 제1열팽창계수를 가진 제1금속층;A first metal layer having a first coefficient of thermal expansion; 상기 제1열팽창계수보다 큰 제2열팽창계수를 가지며 상기 제1금속층의 하부에 접합된 제2금속층;A second metal layer bonded to a lower portion of the first metal layer and having a second thermal expansion coefficient greater than the first thermal expansion coefficient; 상기 제2금속층의 일 측을 노출시키도록 상기 제2금속층에 접합된 PTC 물질층;A PTC material layer bonded to the second metal layer to expose one side of the second metal layer; 상기 PCT 물질층 상에 접합되며 전원으로부터 부하로 흐르는 전류를 상기 PTC 물질층으로 통전시키기 위한 전극층;An electrode layer bonded on the PCT material layer and configured to conduct current flowing from a power supply to a load to the PTC material layer; 상기 노출된 제2금속층 상에 접합된 상부 접점; 및An upper contact bonded to the exposed second metal layer; And 과전류 차단을 위해 상기 상부 접점과 개폐 동작이 가능한 콘택을 형성하도록 고정된 하부 접점;을 구비하는 것을 특징으로 하는 과전류 차단 소자.And a lower contact fixed to form a contact capable of opening and closing operation with the upper contact to block an overcurrent. 전원과 부하 사이에 접속되어 부하로의 과전류 공급을 차단하기 위한 용도로 사용되는 과전류 차단 소자에 있어서,In the over-current blocking element is connected between the power supply and the load and used to cut off the over-current supply to the load, 제1열팽창계수를 가진 제1금속층;A first metal layer having a first coefficient of thermal expansion; 상기 제1열팽창계수보다 큰 제2열팽창계수를 가지며 상기 제1금속층의 하부에 접합된 제2금속층;A second metal layer bonded to a lower portion of the first metal layer and having a second thermal expansion coefficient greater than the first thermal expansion coefficient; 상기 제2금속층에 접합된 PTC 물질층;A PTC material layer bonded to the second metal layer; 상기 PCT 물질층 상에 접합되며 전원으로부터 부하로 흐르는 전류를 상기 PTC 물질층으로 통전시키기 위한 전극층;An electrode layer bonded on the PCT material layer and configured to conduct current flowing from a power supply to a load to the PTC material layer; 상기 제1금속층 또는 제2금속층의 일 단부로부터 연장된 금속 단편에 접합된 상부 접점; 및An upper contact bonded to a metal piece extending from one end of the first metal layer or the second metal layer; And 과전류 차단을 위해 상기 상부 접점과 개폐 동작이 가능한 콘택을 형성하도록 고정된 하부 접점;을 구비하는 것을 특징으로 하는 과전류 차단 소자.And a lower contact fixed to form a contact capable of opening and closing operation with the upper contact to block an overcurrent. 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 4 to 7, 상기 제1금속층 또는 제2금속층과 상기 하부 접점은 상기 전원과 부하 사이에 형성된 전기회로에 직렬로 접속되는 것을 특징으로 하는 과전류 차단 소자.And the first metal layer or the second metal layer and the bottom contact are connected in series to an electric circuit formed between the power supply and the load. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 하부 접점은 상기 전기회로에 접속되는 금속 리드에 고정되는 것을 특징으로 하는 과전류 차단 소자.And the lower contact is fixed to a metal lead connected to the electric circuit. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 제1금속층 또는 제2금속층에는 상기 전기회로에 접속되는 금속 리드가 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 과전류 차단 소자.And the metal lead connected to the electric circuit is bonded to the first metal layer or the second metal layer. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 전극층은, 상기 제1금속층 또는 제2금속층과 상기 하부접점과 병렬로 접속되는 것을 특징으로 하는 과전류 차단 소자.And the electrode layer is connected in parallel with the first metal layer or the second metal layer and the lower contact. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 전극층에는 전기회로와의 접속을 이루기 위한 금속 리드가 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 과전류 차단 소자.And the metal lead is bonded to the electrode layer to form a connection with an electric circuit. 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 4 to 7, 상기 PTC 물질층의 저항 상승에 의한 과전류 차단 온도는 상기 제1금속층 및 제2금속층의 구브러짐에 의한 과전류 차단 온도보다 높거나 같은 것을 특징으로 하는 과전류 차단 소자.The overcurrent blocking temperature due to the resistance increase of the PTC material layer is higher than or equal to the overcurrent blocking temperature due to the bending of the first metal layer and the second metal layer.
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