KR101435955B1

KR101435955B1 - 감온 펠릿형 온도 퓨즈

Info

Publication number: KR101435955B1
Application number: KR1020140048786A
Authority: KR
Inventors: 윤성웅; 윤영함
Original assignee: 동양전자 주식회사; 윤성웅
Priority date: 2014-04-23
Filing date: 2014-04-23
Publication date: 2014-09-02
Also published as: CN105210167A; WO2015163550A1; CN105210167B

Abstract

본 발명은 감온 펠릿형 온도 퓨즈에 관한 것으로, 특히 양쪽 선단에 각각 제1리이드선(30)과 제2리이드선(35)가 결합된 외측 케이싱(10)의 내측에 제1작동스프링(SP1)으로 탄력지지된 가동 단자(40)가 그립부재(50)에 구비된 다수개의 슬리브(52)의 선단측 핑거부(53)에 의해 지지된 상태로 홀딩 케이스(60)의 내부에 삽입설치되고, 상기 홀딩 케이스(60)는 제2작동스프링(SP2)에 의해 바닥벽(61)이 감온 펠릿(70)과 탄력적으로 접촉하여, 감온 펠릿(70)이 외측 케이싱(10)의 내부 분위기의 온도 상승에 의해 용융되면서 높이가 감소할 때, 그 높이 감소량만큼 제2작동스프링(SP2)의 작용력에 의해 슬라이드이동하여, 그립 부재(50)의 슬리브(52) 선단에 마련된 핑거부(53)가 홀딩 케이스(60)의 내측면에 형성된 리세스(63)안으로 확장하면서 가동 단자(40)를 지지해제하여, 제1리이드선(30)의 제1고정접점(32)과 가동단자(40)의 제1가동접점(42)를 분리함으로써 제1리이드선(30)과 제2리이드선(35)을 서로 단락시키는 퓨즈-오프 작동을 한다.

Description

감온 펠릿형 온도 퓨즈{TEMPERATURE-SENSITIVE PELLET TYPE THERMAL FUSE}

본 발명은 감온 펠릿형 온도 퓨즈에 관한 것으로, 특히 밀폐된 원통형 케이싱의 내부 온도가 일정 범위 이상으로 상승할 때, 그 내부 온도 변화에 케이싱 내부의 감온성 펠릿이 반응하여 전기 회로를 차단하는 감온 펠릿형 온도 퓨즈에 관한 것이다.

온도 퓨즈는 기기의 이상 과열을 검지하여 신속히 회로를 차단하는 부품으로서, 각종 가전제품, 휴대전자통신기기, 사무기기, 차량탑재 전장품, AC 어댑터, 충전기, 모터, 전지 등과 같이 다양한 분야에 사용된다.

상기 온도 퓨즈는 감온재로서 통상 소정의 온도에서 용융하는 유기화합물 입자로 성형된 펠릿형을 사용하고 있다. 이러한 온도 퓨즈로서는 아래 특허문헌들을 포함한 다수의 문헌에 개시되어 알려져 있다.

KR

10-1202434

B1

US

5530417

B1

상기 특허문헌들에 개시된 바와 같은 종래의 온도 퓨즈들의 경우, 제1리이드선이 도전성 케이스의 한쪽 선단에 고정된 절연 부시를 관통하여, 케이스에 대하여는 전기적으로 절연되면서 케이스의 내부에 위치하는 선단측에서는 제1고정접점을 제공하고, 상기 도전성 케이스는 제1리이드선의 반대쪽에서 제2리이드선을 통전되게 연결하여 내측면을 제2고정접점으로 제공하며, 상기 제1리이드선측의 제1고정 접점과 제2리이드선측 제2고정접점(케이스의 내측 벽면)을 서로 전기적으로 접촉 또는 차단하는 가동단자가 케이스 내에서 슬라이드 이동가능하게 설치되고, 상기 가동 단자는 측면에서 제2고정접점과 항상 접촉상태에 있고, 상단에 구비된 가동 접점이 제1고정접점과 접촉하는 방향으로 작용력을 가하는 제1작동스프링과 상기 제1작동스프링과는 반대방향의 작용력을 가하는 제2작동스프링에 의해, 케이스 내측 바닥면에 구비된 감온성 펠릿에 탄력적으로 지지되어 있다. 그러나, 상기한 바와 같은 구조를 가진 종래의 온도 퓨즈의 경우, 통전 차단(cut-off) 작동이, 2개의 작동 스프링의 작용력의 미세한 차이나 감온성 펠릿의 적은 감소량에도 민감하게 반응하는 구조이므로, 설정된 작동온도 범위보다 낮은 저온 영역에서 감온성 펠릿의 의도치 않은 수축 변형이 있는 경우에 회로를 차단하는 오작동이 일어나는 문제점을 가지고 있었다. 그리고, 종래의 온도 퓨즈는 감온성 펠릿의 높이 감소량에 민감하게 반응하여 작동하므로, 감온성 펠릿의 최대 감소량이 발생되는 온도 범위(감온성 펠릿이 완전히 용융되는 온도 범위)에 대응하여 설정온도 범위를 조절하기 어려운 구조적 단점을 가지고 있었다. 또한, 종래의 온도 퓨즈에서 가동 단자는 얇은 도전성 박판으로 가장자리가 구부림 성형되어 케이스의 내측면(제2고정접점)과 슬라이드 접촉하는 구조로 되어 있으므로, 외부의 충격이 있는 경우 상기 가동 단자가 케이싱과의 접점 부위에서 미세한 이격이나 변형이 발생하여 제2고정접점과의 접촉불량을 야기하는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 종래의 온도 퓨즈의 단점을 해결하기 위하여 고안된 것으로서, 설정된 작동 조건에서 항상 일정하고 정확하게 작동하는 작동 신뢰성과 제품 내구성이 높아 수명이 길고, 전기적 용량이 증가된 감온 펠릿형 온도 퓨즈를 제공함에 목적이 있다.

또한 본 발명은 감온성 펠릿이 완전히 또는 거의 전부 용융되는 고온 영역에서만 안정적으로 작동할 수 있는 구조의 감온 펠릿형 온도 퓨즈를 제공함에 다른 목적이 있다.

또, 본 발명은 내전압 향상을 통하여 정격전압/전류의 적용범위를 확대할 수 있는 구조의 감온 펠릿형 온도 퓨즈를 제공함에 또 다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 온도 퓨즈는,

도전성 금속재로 만들어진 원통형 외측 케이싱; 전기 절연체로 이루어져 상기 외측 케이싱의 한쪽 선단에 끼워져 압착고정되고, 중심축방향으로 관통구멍이 형성된 절연 부시; 상기 절연 부시의 관통구멍을 관통하여, 한쪽 선단은 상기 외측 케이싱의 길이방향 외측으로 연장되고, 다른 쪽 선단은 상기 절연 부시의 관통구멍의 절연 포켓안에 수용되어 상기 외측 케이싱과는 절연되고 선단면에 제1고정접점이 구비된 제1리이드선; 상기 제1리이드선의 외주면과 상기 절연 부시의 관통구멍 사이의 틈새를 밀봉하는 밀봉재; 상기 외측 케이싱의 다른 쪽 선단과 통전되게 결합된 제2리이드선; 유기화합물로 압축성형되어, 상기 외측 케이싱의 내부에 설치되고, 상기 외측 케이싱의 내부 온도가 일정한 수준에 도달하면 용융되면서 높이가 감소하는 감온성 펠릿; 한쪽 선단은 외측 케이싱의 내부에서 상기 절연 부시의 관통구멍안으로 슬라이드 이동가능하게 설치되고 선단면에는 상기 제1리이드선의 제1고정접점과 선택적으로 접촉하는 제1가동접점을 가지며 다른 쪽 선단면에는 상대적으로 큰 직경의 헤드부를 구비하고, 상기 절연 부시와 상기 헤드부 사이에 탄력적으로 설치된 제1작동스프링으로부터 제1가동접점이 상기 제1고정접점에서 분리되는 방향으로 편향되는 가동 단자; 및 일정한 작동 범위에서 상기 가동 단자의 릴리스를 통하여 제1리이드선과 제2리이드선을 전기적으로 단락시키는 퓨즈-오프 작동수단을 구비한 감온 펠릿형 온도 퓨즈에 있어서,

상기 퓨즈-오프 작동수단은,

도전성 금속제로 이루어지고, 상기 절연 부시의 외주면에 끼워져 고정되고 외측면은 상기 외측 케이싱의 내측면과 접촉하는 고정부와, 내측에 상기 가동 단자를 슬라이드 이동가능하게 수용하여 하측 선단에 구비된 핑거부의 확장 저지 또는 확장 허용에 의해 상기 가동 단자의 선단 헤드부를 지지 또는 지지해제하는 슬리브로 이루어진 그립 부재; 및

전체적으로 도전성 금속제로 이루어지며, 상기 외측 케이싱의 내부에서 슬라이드 이동가능하게 설치되고, 제2작동스프링에 의해 상기 감온성 펠릿의 상면에 밀착하는 바닥벽과, 상기 감온성 펠릿의 높이 감소량에 연동하여 슬라이드 이동하되, 상기 감온성 펠릿의 높이 감소량이 일정 수준 이하인 조건에서는 상기 그립 부재의 핑거부의 확장을 저지하고, 반면에 상기 감온성 펠릿의 높이 감소량이 일정 수준에 도달하는 시점에서 상기 그립 부재의 핑거부의 확장을 허용하도록 그립 부재의 슬리브를 선택적으로 구속하는 측벽으로 이루어진 홀딩 케이스;를 포함한 것에 특징이 있다.

본 발명의 온도 퓨즈는 상기 그립 부재의 슬리브가 하단에서 길이방향으로 연장되게 형성된 복수개의 슬릿에 의해 다수개의 슬리브로 분할되고, 상기 각 슬리브의 아래쪽 선단에 핑거부가 구비된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징은 상기 홀딩 케이스의 측벽의 내측면이 상기 그립 부재의 슬리브의 확장 전 외경에 대응하는 직경을 가지고 상기 슬리브가 확장되지 않도록 외측면을 구속하는 슬리브 구속 영역과, 상기 슬리브 구속 영역의 내경보다 상대적으로 더 큰 직경으로 확대되어 상기 슬리브 구속 영역에서 구속되어 있던 슬리브의 반경방향 확장을 허용하는 리세스로 이루어진 이중 측벽 구조로 되어, 상기 핑거부가 슬리브 구속 영역에 위치할 때에는 홀딩 케이스의 측벽의 내측면이 상기 그립 부재의 슬리브의 외측면을 구속하여 상기 핑거부의 확장을 저지하고, 상기 그립 부재의 슬리브가 상기 측벽의 내측면을 벗어나 상기 리세스에 도달하면, 상기 핑거부의 확장을 허용하여 상기 핑거부가 상기 가동단자의 선단 헤드부를 지지해제할 수 있도록 된 것에 또 다른 특징이 있다.

상기 홀딩 케이스는 측벽이 단일 직경의 내측면을 가진 단일 측벽 구조로 되어, 상기 홀딩 케이스의 측벽의 내측면이 상기 그립 부재의 슬리브의 외측면을 구속하는 동안에는 상기 핑거부가 상기 가동단자의 선단 헤드부를 지지하도록 상기 핑거부의 확장을 저지하고, 상기 그립 부재의 슬리브 하단이 상기 측벽의 끝단을 통과하여 상기 홀딩 케이스의 외측에 위치할 때에는 상기 핑거부의 확장을 허용하여 상기 핑거부가 상기 가동단자의 선단 헤드부를 지지해제할 수 있도록 된 것에 또 다른 특징이 있다.

본 발명의 온도 퓨즈는 상기 감온성 펠릿의 높이 감소율이 70 내지 100%에 도달할 때, 상기 그립 부재의 슬리브의 하단이 상기 홀딩 케이스의 측벽 내측면을 벗어나거나 홀딩 케이스의 측벽의 리세스에 도달하여 상기 그립 부재의 핑거부가 확장되면서 가동 단자의 선단 헤드부를 지지해제하는 것에 특징이 있다.

그리고 상기 절연 부시는 관통구멍의 외측 선단에 실링재를 충전하기 위한 오목홈이 형성된 것에 특징이 있다.

본 발명은, 제1리이드선의 고정접점과 제2리이드선의 고정접점을 접속시켜 통전시키는 가동단자가 퓨즈-오프 작동 조건에 도달하기전까지는 제1리이드선의 고정접점에서 분리되지 않도록 구조적으로 규제되어, 오작동이 발생하지 않고 정확한 시점에 정확하게 작동하므로 작동 신뢰성과 내구성이 보장된다.

또한, 본 발명은 홀딩 케이스의 가압해제 영역의 위치를 가변시키는 것만으로 퓨즈-오프 작동조건을 간단하고 정확하게 조절할 수 있으므로, 작동 범위를 간단하고 정확하게 제어할 수 있고, 감온성 펠릿이 완전히 또는 거의 전부 용융되는 정격 온도 영역에서만 작동하므로 신뢰성 높은 감온 펠릿형 온도 퓨즈를 구현할 수 있다.

그리고, 본 발명은 실링재가 도포되는 절연 부시의 관통구멍 주위에 오목홈을 형성하여 외측 케이싱에 도포되는 실링재중 일부를 오목홈안으로 주입되게 함으로써 외측 케이싱의 외부로 노출되는 실링재의 높이를 최소로 하여 외부 파손으로부터 보호하고, 오버플로우(overflow)하지 않는 적정한 량만큼 도포함으로써 적은 량으로 실링효과를 높일 수 있으며, 실링재 도포작업을 자동화할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 감온 펠릿형 온도 퓨즈의 길이방향 결합단면도로서, 2개의 리이드선이 통전상태에 있는 '퓨즈-온' 상태의 온도 퓨즈의 결합단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 감온 펠릿형 온도 퓨즈의 그립 부재의 도면으로서, (a)는 정면도이고, (b)는 저면도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 감온 펠릿형 온도 퓨즈의 작동을 단계별로 도시한 도면으로서,
도 3은 본 발명에 따른 온도 퓨즈의 내부 온도가 퓨즈-오프 작동 범위에 도달하기 전 상태의 도면이고,
도 4는 본 발명에 따른 온도 퓨즈의 내부 온도가 퓨즈-오프 작동 범위에 도달하여 퓨즈-오프 작동하기 직전 상태의 도면이고,
도 5는 본 발명에 따른 온도 퓨즈의 내부 온도가 퓨즈-오프 작동 범위를 초과하여 완전히 퓨즈-오프된 상태의 조립 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 온도 퓨즈에서 다른 실시예의 홀딩 케이스가 적용되고 퓨즈-오프 작동전 상태의 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 온도 퓨즈의 내부 온도가 퓨즈-오프 작동조건에 도달하여 퓨즈-오프된 상태의 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 감온 펠릿형 온도 퓨즈의 실시예를 첨부도면에 따라 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 감온 펠릿형 온도 퓨즈가 2개의 리이드선을 통전상태로 유지하고 있는 결합단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 감온 펠릿형 온도 퓨즈는, 도전성 금속재로 만들어지고, 바닥(11)과 측벽(12)을 구비한 원통형 외측 케이싱(10); 상기 외측 케이싱(10)의 한쪽 선단에 결합된 절연 부시(20); 상기 절연 부시(20)를 관통하도록 결합되어 상기 외측 케이싱(10)과 절연된 제1리이드선(30); 상기 외측 케이싱(10)의 바닥(11)에 통전되게 결합된 제2리이드선(35); 유기물로 압축성형하여 일정한 높이(Ho1)의 펠릿형태로 만들어지고, 상기 외측 케이싱(10)의 내부 온도가 일정한 수준으로 상승하면 용융되면서 높이가 감소되는 감온성 펠릿(70); 상기 감온성 펠릿(70)의 높이 감소량이 일정한 수준 이하에서는 상기 제1리이드선(30)과 접촉 상태를 유지하고, 상기 감온성 펠릿(70)의 높이 감소량이 일정한 수준에 도달하면 상기 제1리이드선(30)에서 분리되는 가동 단자(40); 및 상기 감온성 펠릿(70)의 높이 감소량이 일정 수준에 도달하기 전까지는 제1리이드선(30)과 제2리이드선(35)이 서로 통전되게 상기 가동 단자(40)를 제1리이드선(30)에 접촉 유지시키고, 상기 감온성 펠릿(70)의 높이 감소량이 일정 수준에 도달하면, 제1리이드선(35)과 제2리이드선(35)이 전기회로적으로 서로 차단되도록 상기 가동 단자(40)를 제1리이드선(30)에서 접촉해제시키는 작동 수단을 포함한다.

상기 외측 케이싱(10)은 바닥(11)과 측벽(12)을 가진 원통형으로 이루어지고, 도전성 금속제를 사용하여 일체로 성형된다. 상기 외측 케이싱(10)의 개방된 한쪽 선단부에는 상기 절연 부시(20)가 끼워져 고정되며, 바닥(11)에는 제2리이드선(35)이 결합되어 서로 전기적으로 통전된다. 그리고 외측 케이싱(10)의 내부 바닥(11)쪽에는 감온성 펠릿(70)이 장착된다.

상기 감온성 펠릿(70)은 유기물 입자를 압축성형하여 일정한 높이(Ho1)의 펠릿 형태로 만들어진다. 이 감온성 펠릿(70)은 외측 케이싱(10)의 내부 온도가 상승하여 일정한 설정 온도 범위에 도달하면 용융되면서 높이가 감소하고, 이 감온성 펠릿(70)의 높이 감소량이 일정한 수준에 이르면 접속되어 있던 제1리이드선(30)과 제2리이드선(35)을 상기 작동 수단에 의해 전기적으로 단락시키는 소위 '퓨즈-오프'(fuse-off) 작동을 한다.

상기 절연 부시(20)는 제1리이드선(30)을 상기 외측 케이싱(10)에 절연 상태로 연결하기 위하여 사용된다. 이를 위하여 절연 부시(20)는 바람직하게는 세라믹으로 성형되고, 제1리이드선(30)이 관통하는 중심축방향의 관통구멍(21)과, 상기 관통구멍(21)의 후단에서 관통구멍(21)의 직경보다 상대적으로 큰 직경으로 형성된 절연 포켓(22)과, 상기 관통구멍(21)의 외측 선단에 실링재(S)의 수용을 위한 오목홈(23)을 구비한다.

상기 제1리이드선(30)은 상기 절연 부시(20)의 관통구멍(21)을 관통하여 한쪽 선단은 절연 부시(20)의 외측으로 연장되고, 반대 쪽 선단에는 상기 절연 부시(20)의 절연 포켓(22)안에 수용되어 지지되게 관통구멍(21)보다 상대적으로 더 큰 직경의 단자(31)를 구비하며, 단자(31)의 선단면에는 상기 가동 단자(40)의 제1가동 접점(42)와 접촉하는 구면의 제1고정접점(32)이 구비된다. 그리고 상기 제1리이드선(30)이 관통한 절연 부시(20)의 외측면에는 실링재(S)가 도포되어 절연 부시의 관통구멍(21)과 제1리이드선(30) 사이의 틈새를 밀봉함으로써 그 틈새를 통하여 외기의 침입이나 습기 침투를 방지한다. 그리고 절연 부시(20)의 외측면에 도포된 실링재(S)는 일부가 오목홈(23)안으로 충진되므로 표면에서 외측으로 돌출하는 양이 적어 실링후 제품 사이즈를 줄일 수 있고, 적은 량으로 양호한 실링효과를 얻을 수 있다.

상기 가동 단자(40)는 외측 케이싱(10)의 내측에서 상기 절연 부시(20)의 절연 포켓(21)안으로 삽입되는 한쪽 선단에 상기 제1리이드선(30)의 제1고정접점(32)과 접촉하는 제1가동접점(42)을 가지며, 다른 쪽 선단면에는 상대적으로 큰 직경의 헤드부(43)를 구비하여 제1작동스프링(sp1)이 압축 설치된다.

상기 가동 단자(40)는 외주면에 압축설치된 제1작동스프링(sp1)에 의해 제1가동 접점(42)이 상기 제1리이드선(30)의 제1고정접점(32)에서 분리되는 방향으로 힘을 받는다.

상기 작동 수단은, 상기한 바와 같이 제1작동스프링(sp1)에 의해 스프링힘을 받도록 설치된 상기 가동 단자(40)를 지지하고 있다가 설정된 퓨즈-오프 작동조건에서 가동 단자(40)를 지지해제하여 상기 가동 단자(40)를 제1리이드선(30)에서 분리시킨다.

이러한 작동 수단은, 상기 가동 단자(40)을 제1리이드선(30)에 접촉상태로 유지하다가 감온성 펠릿(70)이 외측 케이싱(10)의 내부 온도 상승에 의해 용융되면서 높이가 퓨즈-오프(fuse-off) 작동 조건에 이르면 상기 가동 단자(40)을 지지해제하여 가동 단자(40)을 제1리이드선(30)에서 분리시키는 그립 부재(grip member,50)와, 상기 그립 부재(50)를 지지한 상태로 감온성 펠릿(70)의 높이 감소에 따라 외측 케이싱(10)의 내측면을 따라 슬라이드 이동하다가 퓨즈-오프 작동 조건에서 상기 그립 부재(50)가 가동 단자(40)을 릴리스하도록 그립 부재(grip member, 50)를 지지해제하는 홀딩 케이스(60)로 이루어진다.

상기 그립 부재(50)는 도전성 금속제를 성형하여 만들어지고, 도 2의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 절연 부시(20)의 외주면에 끼워져 고정되는 고정부(51)를구비하고, 상기 고정부(51)의 아래쪽에는 고정부(51)보다는 작은 직경의 슬리브(52)를 일체로 구비한다.

상기 그립 부재(50)의 슬리브(52)는 외측 케이싱(10)의 측벽(12)의 내측면 과의 사이에 간극(C)이 형성되어 이 간극(C)안에 상기 그립 부재(50)의 슬리브(52)를 둘러싸는 상기 홀딩 케이스(60)의 측벽(62)이 슬라이드 이동가능하도록 삽입설치되고, 상기 측벽(62)상단에는 제2작동스프링(sp2)가 탄력설치된다.

상기 그립 부재(50)는 슬리브(52)가 길이방향으로 형성된 복수개의 슬릿(54)에 의해 다수개의 조각으로 분할되고, 상기 슬리브(52)의 각 조각은 길이방향 아래쪽 선단에서 중심방향으로 구부림변형되어 핑거부(53)을 구비한다.

상기한 구조로 된 그립 부재(50)는 도 1에 도시된 바와 같이, 고정부(51)가 절연 부시(20)의 외측면에 끼워 고정되고 외측 케이싱(10)의 내측면과 접촉하여 외측 케이싱(10)과 통전된다. 그리고, 그립 부재(50)의 슬리브(52)는 내부에 상기 제1작동스프링(sp1)을 탄력설치한 가동 단자(40)를 수용하여 핑거부(53)로써 가동 단자(40)의 선단 헤드부(43)를 지지한 상태로, 홀딩 케이스(60)의 내부 공간안에 슬라이드 이동가능하게 삽입설치된다.

상기 홀딩 케이스(60)는 도 1에 도시된 바와 같이, 바닥벽(61)과 측벽(62)을 가지고, 상기 측벽(62)의 내측면은 상기 그립 부재(50)의 슬리브(52)의 확장 전 외경에 대응하는 내경을 가져 상기 슬리브(52)를 확장하지 않게 구속하는 슬리브 구속 영역과, 상기 슬리브 구속 영역의 내경보다 상대적으로 더 큰 내경으로 확대되어 상기 슬리브 구속 영역에서 구속되어 있던 슬리브(52)의 반경방향 확장을 허용하는 리세스(63)로 이루어진 이중 측벽 구조로 되어 있다.

상기 홀딩 케이스(60)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 가동 단자(40)를 지지하고 있는 그립 부재(50)의 슬리브(52)를 내부공간에 수용한 상태에서는, 바닥벽(61)이 제2작동스프링(SP2)의 힘에 의해 상기 감온성 펠릿(70)의 상면과 밀착하고, 이와 동시에 측벽(62)은 그립 부재(50)의 슬리브(52) 하단의 핑거부(53)가 반경방향 외측으로 확장되지 않도록 슬리브(52)의 외측면을 구속한다.

도 1의 상태에서, 상기 감온성 펠릿(70)이 내측 케이싱(10)의 내부 온도 상승에 의해 용융되면서 높이(Ho1)가 도 3에 도시된 바와 같이 'Ho2'로 감소하면, 이 감온성 펠릿(70)의 높이 감소량(Ho1-Ho2)만큼 연동하여 상기 홀딩 케이스(60)도 슬리브(52)의 외측면을 구속하면서 외측 케이싱(10)의 바닥(11)쪽으로 슬라이드 이동한다.

상기 감온성 펠릿(70)의 높이 감소량이 일정 수준 이하인 조건에서는 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 홀딩 케이스(60)의 측벽(62)은 그립 부재(50)의 슬리브(52)의 외측면을 구속하여 상기 그립부재(50)의 핑거부(53)의 확장을 억제하므로, 퓨즈-오프 작동은 발생하지 않는다.

그리고, 상기 감온성 펠릿(70)의 높이 감소량(Ho2)이 일정 수준에 도달하는 시점, 즉 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 슬리브(52)의 핑거부(53)가 홀딩 케이스(60)의 측벽(62)의 리세스(63)에 위치하는 시점에, 상기 그립 부재(50)의 슬리브(52)가 홀딩 케이스(60)의 측벽(62) 내측면으로부터 구속되지 않으므로, 상기 그립부재(50)의 핑거부(53)는 도 5에 도시된 바와 같이, 제1작동스프링(sp1)으로 탄력지지된 가동 단자(40)의 힘에 의해 확장되면서 슬리브(52)도 외측으로 릴리스되고 내부 가동단자(40)는 지지해제된다.

그 결과 가동 단자(40)의 제1가동접점(42)이 제1리이드선(30)의 제1고정접점(32)에서 분리되어 제1리이드선(30)과 제2리이드선(35)를 통전차단하게 된다.

본 발명에 따른 온도 퓨즈에서, 상기 홀딩 케이스(60)는 도 1 및 도 3 내지 도 5에 도시된 실시예와 같이 2중 측벽 구조에 한정되지 않고, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 단일 내경의 측벽 구조로 되는 것도 가능하다.

본 발명의 홀딩 케이스(60)의 제2실시예는, 도 6에 도시된 바와 같이, 홀딩 케이스(60)만 제1실시예의 홀딩 케이스와 차이가 있고, 나머지 다른 부품들의 구성이나 구조에 있어서는 대응하는 제1실시예의 부품과 동일하다.

본 발명의 제2실시예에 따른 온도 퓨즈의 홀딩 케이스(60)는 도 6에 도시된 바와 같이, 측벽(62)의 내측면이 단일의 직경을 가진 단일 측벽 구조이고, 측벽(62)의 상단면에는 제2작동 스프링(sp2)의 한쪽 선단이 얹혀져 지지되며, 측벽 상단 외측면이 외측 케이싱(10)의 내측벽에 슬라이드 안내된다.

본 발명의 홀딩 케이스(60)의 다른 실시예는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 측벽(62)의 내경이 그립 부재(50)의 확장되지 않은 상태의 슬리브(52)의 외경에 대응하는 단일의 직경을 가지고, 그립 부재(50)의 슬리브(52)의 핑거부(53)가 홀딩 케이스(60)의 측벽(62) 끝단을 통과하여 홀딩 케이스(60)의 외부에 위치하는 시점에, 그립 부재(50)의 슬리브(52) 하단에 구비된 핑거부(53)가 반경방향 외측으로 확장되면서 슬리브(52)도 외측으로 릴리스되고 내부의 가동 단자(40)는 지지해제된다. 그 결과, 가동 단자(40)의 제1가동접점(42)이 제1리이드선(30)의 제1고정접점(32)에서 분리되어 제1리이드선(30)과 제2리이드선(35)를 통전차단하게 된다.

상기 다른 실시예의 홀딩 케이스(60)는, 리세스(63)를 필요로 하는 홀딩 케이스(60)의 실시예에 비하여, 리세스 구간만큼 측벽(62)의 높이를 줄여서 퓨즈 전체의 길이를 축소할 수 있으므로, 휴즈의 사이즈를 더욱 소형화할 수 있는 장점이 있다.

한편, 온도 퓨즈의 내부 온도 상승에 의한 감온성 펠릿(70)의 높이 감소율이 70 내지 100%에 도달할 때, 그립 부재(50)의 핑거부(53)가 홀딩 케이스(60)의 리세스(63) 또는 측벽(62)의 외측에 위치하도록 홀딩 케이스(60)의 측벽(62)에서의 리세스(63)의 위치나 측벽(62)의 높이를 결정하면, 감온성 펠릿(70)의 높이 감소율이 70 내지 100%에 도달하는 시점, 즉 감온성 펠릿(70)이 전부 또는 거의 전부 용융되는 시점에 퓨즈-오프 작동이 일어난다. 따라서, 본 발명은 감온성 펠릿이 완전히 또는 거의 전부 용융되는 정격 온도 영역에서도 오작동없이 정확하게 작동하는 감온 펠릿형 온도 퓨즈를 구현할 수 있다.

10: 외측 케이싱 20: 절연 부시
21: 관통구멍 22: 절연 포켓
23: 오목홈 30: 제1리이드선
32: 제1고정접점 35: 제2리이드선
40: 가동 단자 42: 제1가동접점
43: 선단 헤드부
50: 그립 부재 51: 상단부
52: 슬리브 53: 핑거부
54: 슬릿 sp1, sp2: 제1, 제2작동스프링
60: 홀딩 케이스 61: 바닥벽
62: 측벽 63: 리세스
C: 간극

Claims

도전성 금속재로 만들어진 원통형 외측 케이싱(10);
전기 절연체로 이루어져 상기 외측 케이싱(10)의 한쪽 선단에 끼워져 압착고정되고, 중심축방향으로 관통구멍(21)이 형성된 절연 부시(20);
상기 절연 부시(20)의 관통구멍(21)을 관통하여, 한쪽 선단은 상기 외측 케이싱(10)의 길이방향 외측으로 연장되고, 다른 쪽 선단은 상기 절연 부시(20)의 관통구멍(21)의 절연 포켓(22)안에 수용되어 상기 외측 케이싱(10)과는 절연되고 선단면에 제1고정접점(32)이 구비된 제1리이드선(30);
상기 제1리이드선(30)의 외주면과 상기 절연 부시(20)의 관통구멍(21) 사이의 틈새를 밀봉하는 밀봉재(S);
상기 외측 케이싱의 다른 쪽 선단과 통전되게 결합된 제2리이드선(35);
유기화합물로 압축성형되어, 상기 외측 케이싱(10)의 내부에 설치되고, 상기 외측 케이싱(10)의 내부 온도가 일정한 수준에 도달하면 용융되면서 높이(Ho1)가 감소하는 감온성 펠릿(70);
한쪽 선단은 외측 케이싱(10)의 내부에서 상기 절연 부시(20)의 관통구멍(21)안으로 슬라이드 이동가능하게 설치되고 선단면에는 상기 제1리이드선(30)의 제1고정접점(32)과 선택적으로 접촉하는 제1가동접점(42)을 가지며 다른 쪽 선단면에는 상대적으로 큰 직경의 헤드부(43)를 구비하고, 상기 절연 부시(20)와 상기 헤드부(43) 사이에 탄력적으로 설치된 제1작동스프링(sp1)으로부터 제1가동접점(42)이 상기 제1고정접점(32)에서 분리되는 방향으로 편향되는 가동 단자(40); 및 일정한 작동 범위에서 상기 가동 단자(40)의 릴리스를 통하여 제1리이드선(30)과 제2리이드선(35)을 전기적으로 단락시키는 퓨즈-오프 작동수단을 구비한 감온 펠릿형 온도 퓨즈에 있어서,
상기 퓨즈-오프 작동수단은,
도전성 금속제로 이루어지고, 상기 절연 부시(20)의 외주면에 끼워져 고정되고 외측면은 상기 외측 케이싱(10)의 내측면과 접촉하는 고정부(51)와, 내측에 상기 가동단자(40)를 슬라이드 이동가능하게 수용하여 하측 선단에 구비된 핑거부(53)의 확장 저지 또는 확장 허용에 의해 상기 가동 단자(40)의 선단 헤드부(43)를 붙잡아 지지하거나 또는 놓아서 지지해제하는 슬리브(52)로 이루어진 그립 부재(50); 및
전체적으로 도전성 금속제로 이루어지며, 상기 외측 케이싱(10)의 내부에서 슬라이드 이동가능하게 설치되고, 제2작동스프링(SP2)에 의해 상기 감온성 펠릿(70)의 상면에 밀착하는 바닥벽(61)과, 상기 감온성 펠릿(70)의 높이 감소량에 연동하여 슬라이드 이동하되, 상기 감온성 펠릿(70)의 높이 감소량이 일정 수준 이하인 조건에서는 상기 그립부재(50)의 핑거부(53)의 확장을 저지하고, 반면에 상기 감온성 펠릿(70)의 높이 감소량이 일정 수준에 도달하는 시점에서 상기 그립부재(50)의 핑거부(53)의 확장을 허용하도록 그립 부재(50)의 슬리브(52)를 선택적으로 구속하는 측벽(62)으로 이루어진 홀딩 케이스(60);를 포함한 것을 특징으로 하는 감온 펠릿형 온도퓨즈.
제1항에 있어서,
상기 그립 부재(50)의 슬리브(52)는 하단에서 길이방향으로 연장되게 형성된 복수개의 슬릿(54)에 의해 다수개의 슬리브(52)으로 분할되고, 상기 각 슬리브(52)의 아래쪽 선단에 상기 핑거부(53)가 구비된 것을 특징으로 하는 감온 펠릿형 온도 퓨즈.
제1항에 있어서,
상기 홀딩 케이스(60)는 측벽(62)의 내측면이 상기 그립 부재(50)의 슬리브(52)의 확장 전 외경에 대응하는 직경을 가져 상기 슬리브(52)가 확장되지 않도록 외측면을 구속하는 슬리브 구속 영역과, 상기 슬리브 구속 영역의 내경보다 상대적으로 더 큰 직경으로 확대되어 상기 슬리브 구속 영역에서 구속되어 있던 슬리브(52)의 반경방향 확장을 허용하는 리세스(63)로 이루어진 이중 측벽 구조로 되어, 상기 핑거부(53)가 슬리브 구속 영역에 위치할 때에는 홀딩 케이스(60)의 측벽(62)의 내측면이 상기 그립 부재(50)의 슬리브(52)의 외측면을 구속하여 상기 핑거부(53)의 확장을 저지하고, 상기 그립 부재(50)의 슬리브(52)가 상기 측벽(62)의 내측면을 벗어나 상기 리세스(63)에 도달하면, 상기 핑거부(53)의 확장을 허용하여 상기 핑거부(53)가 상기 가동 단자(40)의 선단 헤드부(43)를 지지해제할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 감온 펠릿형 온도 퓨즈.
제1항에 있어서,
상기 홀딩 케이스(60)의 측벽(62)은 단일 직경의 내측면을 가진 단일 측벽 구조로 되어, 상기 홀딩 케이스(60)의 측벽(62)의 내측면이 상기 그립 부재(50)의 슬리브(52)의 외측면을 구속하는 동안에는 상기 핑거부(53)가 상기 가동 단자(40)의 선단 헤드부(43)를 지지하도록 상기 핑거부(53)의 확장을 저지하고, 상기 그립 부재(50)의 슬리브(52) 하단이 상기 측벽(62)의 끝단을 통과하여 상기 홀딩 케이스(60)의 외측에 위치할 때에는 상기 핑거부(53)의 확장을 허용하여 상기 핑거부(53)가 상기 가동 단자(40)의 선단 헤드부(43)를 지지해제할 수 있도록 된 것을 된 것을 특징으로 하는 감온 펠릿형 온도 퓨즈.
제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 감온성 펠릿(70)의 높이 감소율이 70 내지 100%에 도달할 때, 상기 그립 부재(50)의 슬리브(52)의 하단이 상기 홀딩 케이스(60)의 측벽(62) 내측면을 벗어나거나 홀딩 케이스(60)의 측벽(62)의 리세스(63)에 도달하여 상기 그립 부재(50)의 핑거부(53)가 확장되면서 가동 단자(40)의 선단 헤드부(43)를 지지해제하는 것을 특징으로 하는 감온 펠릿형 온도 퓨즈.
제1항에 있어서,
상기 절연 부시(20)는 관통구멍(21)의 외측 선단에 실링재(S)를 충전하기 위한 오목홈(23)이 형성된 것을 특징으로 하는 감온 펠릿형 온도 퓨즈.