KR102332881B1 - 열변형물질이 구비된 고전압용 전류단락휴즈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고압의 전력이 입력되어 고온이 발생될 경우 용융되어 낙하하는 열변형물질을 구비하여 전류의 흐름을 정확하게 단락시키고, 열변형안착판 상부에 세라믹절연부를 형성하고 열변형안착판 하부에 세라믹로드부를 형성함으로써, 불필요한 요소를 제거함과 동시에 고정력을 향상시켜 주변에서 발생된 외부충격으로 인하여 발생된 열변형물질의 흔들림을 미연에 방지하는 효과가 있다.

Description

열변형물질이 구비된 고전압용 전류단락휴즈 { Current short-circuit fuse for high voltage with thermally deformable material }

본 발명은 고전압용 전류단락휴즈에 관한 것으로서 보다 상세하게는 고전압이 발생된 경우 전류의 흐름이 안전하게 단락되도록 열에 의해 변형되는 열변형이탈부가 구비되고, 기존의 전류단락휴즈에서 불필요한 요소를 제거하고 고정력이 향상되도록 열변형이탈부와 열변형안착판이 하나의 구성요소로 이루어진 열변형물질이 구비된 고전압용 전류단락휴즈에 관한 것이다.

일반적으로 전류단락휴즈는 전기전자제품의 회로 내 비정상적인 과전류 또는 고온이 발생될 경우 고가의 다른 부속품이 파손되는 것을 방지하기 위하여 전류단락휴즈의 연결부분을 단락시키는 안전용 전기전자 부속품이다.

종래의 전류단락휴즈에 대한 기술로서 과전류가 흐르면 전류에 의해 발생되는 열로 인하여 용융되어 끊어지는 열변형물질로 형성된 전류단락휴즈가 개발되었고, 종래의 전류단락휴즈에 대한 기술문헌으로 본 출원인은 출원번호 제10-2016-0101237호 "용융면적이 감소된 충전용 고전압 온도휴즈"와 출원번호 제10-2018-0113317호 "접촉형 스프링단자가 구비된 온도저항휴즈"를 기출원하였다.

여기서, 종래의 온도휴즈에 대한 구성요소를 살펴보면 도 1과 같이 하부에 컵형상의 하부캡(A)과, 상기 하부캡(A)에 삽입된 파이프형상의 용융세라믹부(B)와, 용융세라믹부(B)에 삽입된 하부중앙캡과, 상기 하부중앙캡 상부에 상부중앙캡으로 이루어진 중앙캡(D)과, 상기 중앙캡(D) 내부에 열에 의해 용융되는 전도성재질의 온도물질(30)과, 상기 온도물질(30)의 상면에 안착된 가동단자(E)와, 상기 상부중앙캡(D)에 안착된 파이프형상의 단락세라믹부(F)와, 상기 단락세라믹부(F)의 상부에 안착된 스프링단자(G)와, 상기 단락세라믹부(F)의 상부에 접촉된 컵형상의 상부캡(H)으로 구성되었다.

그러나, 종래의 전류단락휴즈는 소형전자제품에 사용되고 있으나, 내부 구성품이 많아 생산단가가 불필요하게 상승하고, 제작 작업이 복잡하여 제작시 불량률이 증가되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로 본 발명의 목적은 고온이 발생되는 경우 용융되어 단락하는 열변형물질을 구비하여 전류의 흐름을 안전하게 단락시키고, 열변형안착판의 상부 외측에 세라믹절연부를 안착시켜 가압함과 동시에 열변형안착판의 하부에 세라믹로드부를 형성하여 고정력을 향상시키며, 기존의 전류단락휴즈에서 고정력의 향상을 위해 구비하였던 불필요한 요소를 제거하여 기존 다수의 부품수를 최소화하는 열변형물질이 구비된 고전압용 전류단락휴즈를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 고전압용 전류단락휴즈는 고압의 전류가 발생될 경우 전력을 단락시키는 전류단락휴즈로서 외부전력을 전달하는 제1리드선이 연결된 컵형상의 하부캡과; 상기 하부캡의 내부에 삽입된 환봉형상의 세라믹로드부와; 상기 세라믹로드부의 외주면에 연결되며 상부방향으로 권선된 유도코일과; 상기 세라믹로드부의 상부에 안착되는 판형상의 열변형안착판과, 상기 열변형안착판의 상부 중심부에 돌출되며 전류로 인해 발생된 열에 의해 용융되는 원통형상의 열변형이탈부로 이루어진 열변형물질과; 상기 열변형안착판의 상부 외측에 안착되어 상기 열변형안착판을 하부방향으로 가압하는 파이프형상의 세라믹절연부와; 상기 열변형안착판의 외측에 접촉되며 상기 세라믹로드부와 세라믹절연부를 고정해주는 파이프형상의 세라믹고정부와; 상기 열변형이탈부의 상부에 안착되며 전류를 외부로 전달하는 제2리드선이 연결된 컵형상의 상부캡;으로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 세라믹절연부의 내주면과 상기 열변형이탈부의 외주면 사이에는 상기 열변형이탈부에서 용융된 용융액이 수용되는 용융액수용부가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 세라믹고정부의 내주면에는 상기 세라믹절연부(40)를 지지토록 단턱형상으로 돌출된 세라믹받침부가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 하부캡의 상단부 내측면에는 상기 세라믹로드부가 용이하게 삽입되도록 정해진 각도로 경사진 로드삽입부가 형성되고, 상기 세라믹고정부의 상단부 내측면에는 상기 세라믹절연부가 용이하게 삽입되도록 정해진 각도로 경사진 절연삽입부가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 하부캡 내지 상부캡의 외표면에는 외부전류가 침투하거나 충격이 차단되도록 코팅막이 도포된 충격방지코팅부가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 세라믹고정부의 외주면에는 상기 충격방지코팅부가 어느 한방향으로 밀리는 것을 방지토록 단턱형상의 이탈방지부가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 세라믹고정부의 외주면에는 상기 충격방지코팅부가 어느 한방향으로 밀리는 것을 방지토록 정해진 각도로 경사진 돌기형상의 미끌림방지부가 형성된 것을 특징으로 한다.

이와 같이 본 발명에 따른 고전압용 전류단락휴즈의 효과는 다음과 같다.

첫째, 고온이 발생되는 경우 용융되어 전류를 단락시키는 열변형이탈부와 가압이 가능토록 판형상으로 이루어진 열변형안착판이 일체형으로 형성됨으로써, 하부캡 내지 상부캡 간의 불필요한 요소를 제거함과 동시에 고정력을 향상시켜 기존 다수의 부품수를 최소화하여 자동화공정에 유리하고,

둘째, 열변형물질의 외주면에 용융액수용부가 형성됨으로써, 열변형물질의 용융액이 불필요한 방향으로 스며드는 것을 미연에 방지할 수 있으며,

셋째, 하부캡 내지 상부캡 외표면에 충격방지코팅부가 형성됨으로써, 외부에서 발생된 충격 및 전류를 차단시켜 제품불량을 미연에 방지할 수 있고,

넷째, 세라믹고정부 외주면에 이탈방지부와 미끌림방지부가 형성됨으로써, 충격방지코팅부의 이탈로 인한 제품불량을 미연에 방지할 수 있게 된다.

도 1은 종래의 전류단락휴즈를 나타내 보인 내부구성도이고,
도 2는 본 발명에 따른 전류단락휴즈를 나타내 보인 내부구성도이며,
도 3은 본 발명에 따른 전류단락휴즈를 나타내 보인 분해사시도이고,
도 4는 본 발명에 따른 전류단락휴즈의 전류흐름을 나타내 보인 전류흐름도이며,
도 5는 본 발명에 따른 열변형이탈부의 이탈작용을 나타내 보인 전류단락도이고,
도 6은 본 발명에 따른 미끌림방지부를 나타내 보인 확대도이다.
도 7은 도 5에 나타내 보인 Z의 부분확대도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 열변형물질이 구비된 고전압용 전력단락휴즈는 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이 고압의 전류에 의해 고온이 발생된 경우 전류를 단락시키는 전류단락휴즈(1)로서, 외부전력을 전달하는 제1리드선(L1)이 연결된 컵형상의 하부캡(10)과; 상기 하부캡(10)의 내부에 삽입된 환봉형상의 세라믹로드부(20)와; 상기 세라믹로드부(20)의 외주면에 연결되며 상부방향으로 권선된 유도코일(C)과; 상기 세라믹로드부(20)의 상부에 안착되는 판형상의 열변형안착판(31)과, 상기 열변형안착판(31)의 상부 중심부에 돌출되며 전류로 인해 발생된 열에 의해 용융되는 원통형상의 열변형이탈부(32)로 이루어진 열변형물질(30)과; 상기 열변형안착판(31)의 상부 외측에 안착되어 상기 열변형안착판(31)을 하부방향으로 가압하는 파이프형상의 세라믹절연부(40)와; 상기 열변형안착판(31)의 외측에 접촉되며 상기 세라믹로드부(20)와 세라믹절연부(40)를 고정해주는 파이프형상의 세라믹고정부(50)와; 상기 열변형이탈부(32)의 상부에 안착되며 전류를 외부로 전달하는 제2리드선(L2)이 연결된 컵형상의 상부캡(60);으로 구성된다.

또한, 상기 하부캡(10)의 하면에는 외부전력이 유입되는 입력라인(L1)이 형성되고, 상기 상부캡(60)의 상면에는 상기 입력라인(L1)을 통하여 통전된 전력이 출력되는 출력라인(L2)이 연결되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 세라믹로드부(20)와 세라믹절연부(40)는 통전이 차단되도록 부도체로 형성되되, 온도의 전도율이 높은 재질로 형성되고, 상기 유도코일(C)은 상기 세라믹로드부(20)의 외주면에 권선되되 그 일단부는 상기 하부캡(10)에 연결되고 타단부는 상기 세라믹고정부(50)에 연결되어 전류가 이동되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 세라믹절연부(40)의 내주면과 상기 열변형이탈부(32)의 외주면 사이에는 상기 열변형이탈부(32)에서 용융된 용융액이 수용되는 용융액수용부(41)가 형성된다.

여기서, 상기 세라믹절연부(40)의 내경이 상기 열변형이탈부(32)의 외경보다 확대되는 직경으로 형성되어 그 사이공간을 통하여 상기 용융액수용부(41)를 형성하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 세라믹고정부(50)의 내주면에는 상기 세라믹절연부(40)를 지지토록 단턱형상으로 돌출된 세라믹받침부(51)가 형성된다.

또한, 상기 세라믹고정부(50)의 상부 내경은 상기 세라믹고정부(50)의 하부 내경보다 확대되는 것이 바람직하다.

이때, 상기 하부캡(10)의 상단부 내측면에는 상기 세라믹로드부(20)가 용이하게 삽입되도록 정해진 각도로 경사진 로드삽입부(11)가 형성되고, 상기 세라믹고정부(50)의 상단부 내측면에는 상기 세라믹절연부(40)가 용이하게 삽입되도록 정해진 각도로 경사진 절연삽입부(52)가 형성된다.

한편, 상기 하부캡(10) 내지 상부캡(60)의 외표면에는 외부전류가 침투하거나 충격이 차단되도록 코팅막이 도포된 충격방지코팅부(1a)가 형성된다.

여기서, 상기 충격방지코팅부(1a)는 상기 하부캡(10)과 유도코일(C)과 세라믹로드부(20)와 세라믹절연부(40)와 세라믹고정부(50)와 상부캡(60)의 외표면에 도포되는 것이 바람직하다.

그리고, 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이 상기 세라믹고정부(50)의 외주면에는 상기 충격방지코팅부(1a)가 어느 한방향으로 밀리는 것을 방지토록 단턱형상의 이탈방지부(53)가 형성된다.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 세라믹고정부(50)의 외주면에는 상기 충격방지코팅부(1a)가 어느 한방향으로 밀리는 것을 방지토록 정해진 각도로 경사진 돌기형상의 미끌림방지부(54)가 형성된다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 고전압용 전류단휴즈의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

본 발명에 따른 열변형물질이 구비된 고전압용 전류단락휴즈는 고압의 전류에 의해 고온이 발생된 경우 전류를 단락시키는 전류단락휴즈(1)이다.

즉, 상기 전류단락휴즈(1)는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 외부전력을 전달하는 제1리드선(L1)을 통하여 유입된 전류가 상기 하부캡(10)으로 통전되고, 상기 하부캡(10)의 상단부에 연결된 유도코일(C)을 통하여 상부방향으로 이동된 후 상기 유도코일(C)의 상단부에 연결된 세라믹고정부(50)를 통하여 상기 열변형물질(30)에 전달된다.

이때, 상기 열변형물질(30)에 정해진 온도가 충족되지 않은 경우 이동된 전류는 상기 열변형물질(30)을 통과하고 그대로 상기 상부캡(60)을 통하여 외부로 이동하게 된다.

그러나, 상기 열변형물질(30)에 정해진 온도이상으로 열이 발생될 경우 즉, 고압의 전력이 발생되어 내부에 열이 발생되면 상기 열변형물질(30)에 형성된 열변형이탈부(32)의 용융으로 상부가 녹아내려 하부로 낙하됨으로써, 상기 상부캡(60)과 접촉된 상기 열변형이탈부(32)를 이탈시켜 흐르는 전류를 단락시킬 수 있게 된다.

이로써, 상기 하부캡(10)을 통하여 유입된 전류의 흐름을 단락시켜 전자제품의 과부하 및 과전압시 회로를 안전하게 보호할 수 있게 된다.

한편, 상기 전류단락휴즈(1)의 전류흐름을 살펴보면 도 4에 도시된 바와 같이 최초 제1리드선(L1)을 통하여 전원이 입력되고, 상기 하부캡(10)으로 이동되며 상기 하부캡(10)의 상단부와 세라믹고정부(50)의 하단부에 연결된 유도코일(C)을 통해 상기 세라믹고정부(50)로 이동되고, 상기 세라믹고정부(50)와 접촉된 열변형물질(30)을 통하여 상부캡(60)으로 흐르게 된다.

이때, 상기 유도코일(C)에 과부하 전류가 이동될 경우 고온의 열이 발생되고, 상기 열변형물질(30)에 열이 전달되는 것으로 열변형물질(30)을 용융시킬 수 있게 된다.

한편, 상기 세라믹고정부(50)의 내주면 중앙부에는 상기 세라믹절연부(40)를 지지토록 단턱형상으로 돌출된 세라믹받침부(51)를 형성함으로써, 상기 세라믹절연부(40)를 상기 열변형안착판(31)의 외측 상부에 안착시킬때 상기 세라믹절연부(40)가 하부로 낙하하는 것을 미연에 방지할 수 있게 된다.

또한, 상기 세라믹절연부(40)는 상기 열변형안착판(31)의 외측 상부에 안착함으로써, 상기 열변형안착판(31)의 상부로 가압력을 발생시키고 상기 열변형안착판(31)의 하부에 지지역할을 하는 상기 세라믹로드부(20)를 형성함으로써, 상기 열변형물질(30)의 무분별한 움직임을 미연에 방지하고, 상기 하부캡(10)과 상부캡(60) 간의 불필요한 요소를 제거함과 동시에 고정력을 향상시켜 기존 다수의 부품수를 최소화하여 자동화공정에 유리할 수 있게 된다.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 열변형이탈부(32)의 외주면으로 상기 용융액수용부(41)가 형성됨으로써, 상기 열변형이탈부(32)의 용융액이 불필요한 방향으로 스며드는 것을 미연에 방지할 수 있게 된다.

그리고, 상기 하부캡(10) 내지 상부캡(60)의 외표면에는 외부전류가 침투하거나 충격이 차단되도록 코팅막이 도포된 충격방지코팅부(1a)가 형성됨으로써, 외부에서 발생된 충격 및 전류를 차단하여 제품불량을 미연에 방지할 수 있게 된다.

또한, 상기 세라믹고정부(50)의 외주면에는 상기 이탈방지부(53)와 미끌림방지부(54)가 형성됨으로써, 상기 충격방지코팅부(1a)의 이탈로 인한 제품불량을 미연에 방지할 수 있게 된다.

한편, 도 7은 도 5의 부분확대도로서, 상기 이탈방지부(53)가 상기 충격방지코팅부(1a)의 이탈을 저지하는 것을 나타낸 이탈방지확대도이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

1 : 전류단락휴즈 1a : 충격방지코팅부
A : 하부캡 B : 용융세라믹부
C : 유도코일 D : 상부중앙캡
E : 가동단자 F : 단락세라믹부
G : 스프링단자 H : 상부캡
L1 : 제1리드선 L2 : 제2리드선
10 : 하부캡 11 : 로드삽입부
20 : 세라믹로드부 30 : 열변형물질
31 : 열변형안착판 32 : 열변형이탈부
40 : 세라믹절연부 41 : 용융액수용부
50 : 세라믹고정부 51 : 세라믹받침부
52 : 절연삽입부 53 : 이탈방지부
54 : 미끌림방지부 60 : 상부캡

Claims (7)

1. 고압의 전류에 의해 고온이 발생된 경우 전류를 단락시키는 전류단락휴즈(1)에 있어서,
   외부전력을 전달하는 제1리드선(L1)이 연결된 컵형상의 하부캡(10)과; 상기 하부캡(10)의 내부에 삽입된 환봉형상의 세라믹로드부(20)와; 상기 세라믹로드부(20)의 외주면에 연결되며 상부방향으로 권선된 유도코일(C)과; 상기 세라믹로드부(20)의 상부에 안착되는 판형상의 열변형안착판(31)과, 상기 열변형안착판(31)의 상부 중심부에 돌출되며 전류로 인해 발생된 열에 의해 용융되는 원통형상의 열변형이탈부(32)로 이루어진 열변형물질(30)과; 상기 열변형안착판(31)의 상부 외측에 안착되어 상기 열변형안착판(31)을 하부방향으로 가압하는 파이프형상의 세라믹절연부(40)와; 상기 열변형안착판(31)의 외측에 접촉되며 상기 세라믹로드부(20)와 세라믹절연부(40)를 고정해주는 파이프형상의 세라믹고정부(50)와; 상기 열변형이탈부(32)의 상부에 안착되며 전류를 외부로 전달하는 제2리드선(L2)이 연결된 컵형상의 상부캡(60);으로 구성되고,
   상기 세라믹절연부(40)의 내주면과 상기 열변형이탈부(32)의 외주면 사이에는 상기 열변형이탈부(32)에서 용융된 용융액이 수용되는 용융액수용부(41)가 형성되고,
   상기 세라믹고정부(50)의 내주면에는 상기 세라믹절연부(40)를 지지토록 단턱형상으로 돌출된 세라믹받침부(51)가 형성되며,
   상기 하부캡(10)의 상단부 내측면에는 상기 세라믹로드부(20)가 용이하게 삽입되도록 정해진 각도로 경사진 로드삽입부(11)가 형성되고, 상기 세라믹고정부(50)의 상단부 내측면에는 상기 세라믹절연부(40)가 용이하게 삽입되도록 정해진 각도로 경사진 절연삽입부(52)가 형성되고,
   상기 하부캡(10) 내지 상부캡(60)의 외표면에는 외부전류가 침투하거나 충격이 차단되도록 코팅막이 도포된 충격방지코팅부(1a)가 형성되며,
   상기 세라믹고정부(50)의 외주면에는 상기 충격방지코팅부(1a)가 어느 한방향으로 밀리는 것을 방지토록 단턱형상의 이탈방지부(53)가 형성되며,
   상기 세라믹고정부(50)의 외주면에는 상기 충격방지코팅부(1a)가 어느 한방향으로 밀리는 것을 방지토록 정해진 각도로 경사진 돌기형상의 미끌림방지부(54)가 형성된 것을 특징으로 하는 열변형물질이 구비된 고전압용 전류단락휴즈.
   
   
   
   
   
   
   
   
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