KR102574581B1

KR102574581B1 - 열 차단 장치

Info

Publication number: KR102574581B1
Application number: KR1020217022433A
Authority: KR
Inventors: 야오시앙 홍
Original assignee: 샤먼 세트 일렉트로닉스 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2019-03-20
Filing date: 2019-09-19
Publication date: 2023-09-04
Also published as: EP3910661B1; WO2020186713A1; US20220013319A1; EP3910661A1; US11574785B2; KR20210104120A; CN209434140U; EP3910661A4

Abstract

열 차단 장치는 제1 가용 요소, 제2 가용 요소, 및 개방 단부를 가지는 하우징(101), 커버 플레이트(102), 및 실런트(103)에 의해 경계 지어지는 폐쇄 캐비티를 포함한다. 제1 가용 요소의 두 단부와 제2 가용 요소의 두 단부는 제1 전극과 제2 전극에 각각 병렬로 연결된다. 상기 제1 가용 요소 및 상기 제2 가용 요소는 상기 폐쇄 캐비티 내에 제공된다. 하우징의 폐쇄 단부로부터 개방 단부로의 연장 방향은 수직 방향으로 규정된다. 상기 제1 가용 요소 및 상기 제2 가용 요소는 수직으로 배치된다. 앞선 기술적 해결책들에 의해서, 열 차단 장치는 수직의 구성을 가지고 따라서 그 전체가 대응하는 응용분야의 요구사항을 만족시키기 위해 긴 형상을 가진다.

Description

열 차단 장치

본 발명은 가용성의(fusible) 열 차단 장치에 관한 것으로, 특히 고전압 열 차단 장치에 관한 것이다.

이 출원은 2019.03.20에 중국 특허청(CNIPA: China National Intellectual Property Administration)에 열 차단 장치(Thermal Cutoff)이라는 명칭으로 출원된, 중국 특허 출원 번호 201920354677.3에 우선권을 주장하며, 그 전체 내용이 여기에 참조로 포함된다.

고전압 열 차단 장치는 수많은 응용 분야를 가지고 있다. 그들은, 예를 들면, 전기 차량의 난방 시스템에서 회로 보호 장치로서 사용된다. 일반적인 고전압 열 차단 장치는, 두 퓨즈 연결부재들(links)(두 퓨즈 연결부재들은 모두 가용성의 합금이거나, 그 중 하나는 가용 합금이고 다른 하나는 합금 와이어임)이 수평으로 나란히 배치된다. 출원인은, 중국 특허 No. CN208093500U 및 No. CN206976273U에 개시 되었듯이 열 차단 장치를 이전에 제안했는데, 두 퓨즈 연결부재들이 두 전극 플레이트들의 용접 단부에 수평으로 나란히 배치된다.

그러한 구성의 고전압 열 차단 장치가 제조상의 이점을 가지지만, 그 전체에서, 고전압 열 차단 장치는 큰 블록이나 평판 형상이어서, 그 형상에 따른 제한 때문에 많은 응용들에서 효과적으로 사용될 수 없었다. 예를 들면, 액체 냉각 시스템의 히터에서, 회로 보드와 다른 제어 파트의 배치 때문에, 열 차단 장치를 위해 남겨진 공간은 비교적 작다. 이런 경우, 이전의 평행 구성은 소형화에 대한 더 높은 공간 요구에 대한 위치에는 적합하지 않다.

전술한 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 향상된 구성의 열 차단 장치를 제공한다.

본 발명에 열 차단 장치가 개시되는데, 제1 가용 요소, 제1 가용 요소, 및 개방 단부를 가지는 하우징, 커버 플레이트 및 실런트에 의해 경계 지어지는 폐쇄 캐비티를 포함한다. 상기 제1 가용 요소의 두 단부와 상기 제2 가용 요소의 두 단부는 제1 전극과 제2 전극에 병렬로 연결된다. 상기 제1 가용 요소 및 상기 제2 가용 요소는 상기 폐쇄 캐비티 내에 제공된다. 상기 하우징의 폐쇄 단부로부터 상기 개방 단부로의 연장 방향은 수직 방향으로 규정된다. 상기 제1 가용 요소 및 상기 제2 가용 요소는 수직으로 배치된다.

앞선 기술적 해결책들에 의해서, 본 발명은 수직의 구성을 가지는 열 차단 장치를 구현함으로써, 상기 열 차단 장치 그 전체가 대응하는 응용분야의 요구사항을 만족시키기 위해 긴 형상을 가진다.

이상의 설명은 단지 본 발명의 기술적 해결책의 요약일 뿐이다. 본 발명의 기술적 수단이 명세서의 내용에 따라 보다 쉽게 이해되고 구현되도록 하기 위해, 그리고 본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징 및 장점 중 하나를보다 보다 명확하고 쉽게 이해되도록 하기 위해, 본 발명의 특정 구현들이 아래에 설명된다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 열 차단 장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 열 차단 장치의 분해도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 2에 따른 열 차단 장치의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예 3에 따른 열 차단 장치의 단면도이다.

본 발명의 실시예의 목적, 기술적 해결책 및 이점을 보다 명확히 하기 위해, 다음의 본 발명의 실시예들은 도면을 참조하여 설명된다. 설명된 실시예들은 본 발명의 모든 실시예라기 보다는 일부이다. 본 발명의 실시예에 기반하여 통상의 기술자가 창의적인 노력 없이 얻은 다른 실시예들은 설명된 본 발명의 보호 범위 내에 속할 것이다.

본 발명은 실시예들을 도시하기 위한 도면들을 제공한다. 본 발명의 개시의 부분으로서의 도면은 주로 실시예들을 도시하기 위해 사용되고, 본 명세서에서 관련된 설명을 참조하여 실시예들의 동작 원리를 설명할 수 있다. 그러한 내용을 참조하여, 이 기술 분야의 통상의 기술자는 다른 가능한 구현들 및 본 발명의 이점들을 이해할 수 있다. 도면의 구성요소들은 축척에 의해 그려지진 않았고, 비슷한 참조 번호는 일반적으로 비슷한 구성요소를 나타낸다.

본 발명은 도면과 특정 실시예를 참조하여 아래에서 추가로 설명된다.

종래 기술의 열 차단 장치의 단점을 극복하기 위해, 본 발명은 다음과 같이 개선된 구성의 열 차단 장치를 제공한다.

실시예 1

도 1 및 도 2에 보여지듯이, 본 실시예의 열 차단 장치는, 상기 하우징(101), 상기 커버 플레이트(102), 및 상기 실런트(103)에 의해 경계가 지어지는 폐쇄 캐비티 내에 제1 가용 요소 및 병렬로 연결된 제1 가용 요소가 핵심 기능 장치로서 제공된다. 상기 하우징(101)은 상기 제1 캐비티(101a, 전류 전달(current-carrying) 퓨즈 캐비티)와 제2 캐비티(101b, 고전압 퓨즈 캐비티)를 가지고 이는 각각 전류 전달 가용 요소 및 고전압 가용 요소에 대응한다. 상기 커버 플레이트(102)는 상기 하우징(101)의 내부 캐비티에 삽입되고 맞춰져서 상기 내부 캐비티를 상기 제1 캐비티(101a)와 상기 제2 캐비티(101b)로 나눈다. 상기 하우징(101)의 폐쇄 단부로부터 개방 단부로 연장되는 방향은 수직 방향으로 규정된다. 본 실시예의 상기 제2 캐비티(101b) 및 상기 제1 캐비티(101a)는 수직으로 배치된다(도면에 보여지듯이). 인식되어야 하듯이, 본 실시예에서, 상기 하우징(101)은 대체로 직사각형 형태이고 반원형 조각에 연결되어 설명을 위한 예로 사용되는 반면, 상기 하우징(101)에 적용되는 상기 커버 플레이트(102) 및 실런트(103)는 또한 매칭하는 형태를 가지지만, 상기 하우징(101), 본 실시예의 상기 커버 플레이트(102) 및 상기 실런트(103)의 형태는 거기에 제한되어서는 안된다. 이 기술 분야의 통상의 기술자는 다양한 응용 및 디자인 요구사항에 따라 다양한 형태를 적용할 수 있지만, 상기 하우징(101)은 바람직하게는 원통형 또는 육각 프리즘과 같은 긴 형상이다. 상기 하우징(101)의 긴 형상에서의 길이 방향을 따라 연장되는 방향은 수직 방향으로 규정된다. 상기 커버 플레이트(102)는 상기 하우징(101)의 내부 캐비티에 삽입되고 맞춰지며(상기 커버 플레이트(102)와 상기 하우징(101) 사이의 간극은 적은 양의 실런트에 의해 밀봉됨), 상기 실런트(103)의 하단 위에 위치함으로써, 상기 하우징(101)의 내부 캐비티는 수직으로 배치된 상기 제2 캐비티(101b) 및 상기 제1 캐비티(101a)에 의해 나눠지고 구획이 이루어진다. 바람직하게는, 본 실시예에서, 상기 하우징(101), 상기 커버 플레이트(102) 및 상기 실런트(103)는 모두 우수한 절연 특성을 가지는 물질로 만들어진다. 예를 들면, 상기 하우징(101) 및 상기 커버 플레이트(102)는 세라믹으로 만들어지고, 상기 실런트(103)는 에폭시 수지로 만들어진다. 또한, 본 실시예에서, 상기 마운팅 구멍(101c)은 상기 하우징(101)의 상기 반원형 조각 상에 제공되고, 상기 마운팅 구멍(101c)은 보호 장치에 마운팅되고 고정되도록 구성된다.

본 실시예에서, 핵심 기능 장치로서의 역할을 하는 상기 제1 가용 요소 및 상기 제1 가용 요소는 전류 전달 가용 요소 및 고전압 가용 요소가 병렬로 연결된 것을 예로 들어 설명된다. 본 실시예에서, 상기 전류 전달 가용 요소 및 상기 고전압 가용 요소는 수직으로 배치된 상기 U형 퓨즈 연결부재(106) 및 상기 선형 전류 전달자(104)로 보여진다. 상기 전류 전달자(104)의 녹는점은 상기 퓨즈 연결부재(106)의 녹는점보다 낮고, 상기 전류 전달자(104)의 내부 저항 값은 상기 퓨즈 연결부재(106)의 내부 저항 값보다 작다. 상기 U형 퓨즈 연결부재(106)의 양 단부는 평행한 부분을 가진다. 이 구현에서, 상기 전류 전달자(104)의 상기 내부 저항 값은 상기 퓨즈 연결부재(106)의 내부 저항 값보다 작기 때문에, 정상 동작 전류가 전도될 때, 상기 전류 전달 용량은 상기 퓨즈 연결부재(106)보다 낮은 내부 저항 값을 가지고 상기 전류 전달 가용 요소로서의 역할을 하는 상기 전류 전달자(104)에 의해 주로 제공된다. 상기 전류 전달자(104)는 가용성 합금으로 만들어진다. 상기 가용성 합금은 일반적으로 녹는점이 300°C보다 낮은 금속과 그에 의한 합금을 지칭한다. 예를 들면, 상기 가용성 합금은 비스무트(Bi), 주석(Sn), 납(Pb), 인듐(In) 및 낮은 녹는점을 가지는 다른 금속 원소들로 만들어진다. 상기 퓨즈 연결부재(106)는 또한 가용 요소로서의 역할을 하는 높은 용융 온도를 가지는 전열(electrothermal) 가열 요소를 채택하는데, 은-구리 합금, 가용 합금, 구리-니켈 합금(constantan) 와이어, 철-크롬-알루미늄 가열 요소, 또는 니켈-크롬 와이어와 같은 것이 그것이다.

본 실시예에서, 상기 하우징(101), 상기 커버 플레이트(102) 및 상기 실런트(103)에 의해 경계지어지는 상기 폐쇄 캐비티, 상기 제1 캐비티(101a) 및 상기 제2 캐비티(101b)는 상기 퓨즈 용제(105) 및 상기 아크 소거 매체(107)로 각각 채워진다. 상기 퓨즈 용제(105)는 상기 제1 캐비티(101a) 내에 제공되는 상기 전류 전달자(104)에 접촉하여 감싸는 반면, 상기 아크 소거 매체(107)는 상기 제2 캐비티(101b) 내에 제공되는 상기 퓨즈 연결부재(106)에 접촉하여 감싼다. 상기 퓨즈 용제(105)는 용융될 합금의 표면 장력을 감소시킬 수 있는 물질들로부터 선택되며, 예를 들면, 로진(rosin) 물질(천연 로진, 합성 로진, 등)로부터 만들어진 솔더 페이스트(solder paste)가 그것이다. 상기 아크 소거 매체(107)는 아크 소거 페이스트, 석영(quartz) 모래, 육불화 황(sulfur hexafluoride), 트랜스포머 오일(transformer oil), 등으로부터 선택된다. 정상 상황에서는, 전류는 주로 상기 전류 전달자(104)를 통해 흐른다. 보호 장치에 비정상적인 온도 상승이 있으면, 온도는 상기 전류 전달자(104)로 전달된다. 상기 온도가 상기 전류 전달자(104)의 녹는점에 도달하면, 상기 전류 전달자(104)는 상기 퓨즈 용제(105)의 장력의 영향으로 수축하고 파손됨으로써, 상기 전류 전달자(104)가 위치하는 평행 브랜치를 파손한다. 상기 전류 전달자(104)가 과열로 인해 녹는 시점에, 상기 퓨즈 연결부재(106)의 녹는점이 상기 전류 전달자(104)의 녹는점보다 높기 때문에, 상기 퓨즈 연결부재(106)는 여전히 통전 상태를 유지하고, 전류는 모두 상기 퓨즈 연결부재(106)에 실리게 되며, 상기 퓨즈 연결부재(106)가 열을 생성하도록 한다. 열의 증가와 온도 상승의 결합된 작용에 의해, 상기 퓨즈 연결부재(106)는 녹는점에 도달하고, 상기 퓨즈 연결부재(106)는 빠르게 수축하여 스스로 녹는다. 상기 파손 과정 동안 아크는 필연적으로 발생한다. 상기 U자 형상 구조에 의해 형성된 평행한 부분으로 인해, 강한 힘의 전기장(electric field)이 그 사이에 생성되고, 거기에서 전자들이 서로 반발하여 상기 아크를 연장시키고 자유 전자와 양이온의 재결합 및 확산을 가속시킴으로써, 아크를 빠르게 차단하고 고전압 차단을 구현한다. 또한, 상기 제2 캐비티(101b)는 상기 아크를 소거하기 위한 상기 아크 소거 매체(107)로 채워지고, 따라서 상기 회로의 안전을 보호한다.

상기 전류 전달자와 유사하게, 일부 응용 시나리오에서의 본 실시예에서 상기 퓨즈 연결부재는 또한 Bi, Sn, Pb, In 및 낮은 녹는점을 가지는 다른 금속 요소로 만들어진 가용성 합금인데, 상기 요소들의 비율을 조절함으로써 다음의 요구사항을 만족하는 퓨즈 연결부재가 제공된다: 상기 퓨즈 연결부재의 녹는점은 상기 전류 전달자의 녹는점보다 높고, 상기 퓨즈 연결부재의 내부 저항 값은 상기 전류 전달자의 내부 저항 값보다 크다. 그러한 응용 시나리오에서, 본 실시예의 상기 제2 캐비티에 채워진 상기 아크 소거 매체는 퓨즈 용제로 대체된다.

본 실시예에서, 상기 전류 전달자(104)를 상기 퓨즈 연결부재(106)에 연결하기 위한 전극은 상기 제1 전극 플레이트(108) 및 상기 제2 전극 플레이트(109)를 포함한다. 상기 제1 전극 플레이트(108) 및 상기 제2 전극 플레이트(109)는 대량 생산을 용이하게 하기 위해 동일한 형태이고 거울 대칭이다. 상기 제1 전극 플레이트(108) 및 상기 제2 전극 플레이트(109) 각각은 전도성 금속 시트(sheet)를 스탬핑(stamping)하여 형성된 대체로 직선형 구조이다. 상기 직선형 제1 전극 플레이트(108)의 일 단부(108a, 도면에서 상단부) 및 상기 제2 전극 플레이트(109)의 일 단부(109a, 도면에서 상단부)는 휘어져서 작은 L형 부분을 형성하고, 이는 각각 상기 U형 퓨즈 연결부재(106)의 두 단부에 연결되는 용접 테이블을 형성한다. 상기 제1 전극 플레이트(108) 및 상기 제2 전극 플레이트(109)의 중간 부분에 있는 대향면(안쪽 면)은 상기 직선형 전류 전달자(104)의 두 단부에 각각 연결되어, 수직으로 배치된 상기 퓨즈 연결부재(106) 및 상기 전류 전달자(104)의 전기적 평행 구조를 형성하고, 수직으로 배치된 상기 제2 캐비티(101b) 및 상기 제1 캐비티(101a)에 각각 해당한다.

본 실시예에서, 상기 커버 플레이트(102)는 그 하단에 위치한 상기 바닥 플레이트(102e) 뿐 아니라 상기 바닥 플레이트(102e)에 수직이고 간격을 두고 평행하게 배치된 상기 제1 파티션 플레이트(102c), 상기 제2 파티션 플레이트(102d) 및 상기 제3 파티션 플레이트(102e)를 포함하는데, 상기 제3 파티션 플레이트는 상기 제1 파티션 플레이트(102c) 및 상기 제2 파티션 플레이트(102d) 모두에 수직이다. 상기 제3 파티션 플레이트(102f)는 상기 U형 퓨즈 연결부재(106)의 평행한 부분을 분리시키는 반면에, 상기 제1 파티션 플레이트(102c) 및 상기 제2 파티션 플레이트(102d)는 상기 퓨즈 연결부재(106)의 두 바깥면을 각각 분리시키도록 구성된다. 상기 제1 전극 플레이트(108) 및 제2 전극 플레이트(109)에는 상기 전류 전달자(104) 및 상기 퓨즈 연결부재(106) 사이에 수직으로 배치된 상기 클램핑 노치들(108b, 109b, clamping notches)이 제공된다. 상기 커버 플레이트(102)의 상기 바닥 플레이트(102e)의 양면에는 상기 제1 전극 플레이트(108) 및 제2 전극 플레이트(109)의 상기 클램핑 노치들(108b, 109b)에 대응하는 클램핑 홈(groove)이 제공되어서, 상기 커버 플레이트(102)는 상기 전류 전달자(104) 및 상기 퓨즈 연결부재(106)를 수직으로 분리시킨다. 게다가, 연면 거리(creepage distance)를 증가시켜 안전성을 향상시키기 위해, 상기 제1 파티션 플레이트(102c), 상기 제2 파티션 플레이트(102d) 및 상기 제3 파티션 플레이트(102f) 각각의 윤곽은 파상(undulating) 프로파일을 가지고, 이는, 예를 들면, 본 실시예의 도면에 보여지듯이 오목한 형태의 파상 프로파일이다. 또한, 연면 거리를 증가시켜 안정성을 향상시키기 위해, 본 실시예에서 상기 하우징의 상단 내부 벽에는 연면 거리를 증가시키기 위해 융기(ridges) 또는 돌출부(protrusions, 미도시)가 추가로 제공된다.

방수 분야에서 사용을 위한 요구사항을 충족시키기 위해 보다 나은 밀봉 보호 성능을 달성하기 위해서, 본 발명의 실시예에서, 상기 제1 전극 플레이트(108)의 타 단부(도면에서 아래쪽 단부)는 상기 제1 리드 와이어(112)에 용접되고, 상기 제2 전극 플레이트(109)의 타 단부(도면에서 아래쪽 단부)는 상기 제2리드 와이어(113)에 용접되어서, 상기 제1 리드 와이어(112), 상기 제1 전극 플레이트(108), 상기 전류 전달자(104), 상기 퓨즈 연결부재(106), 상기 제2 전극 플레이트(109), 및 상기 제2 리드 와이어(113) 사이에 전기적 연결을 형성한다. 본 실시예어서, 상기 제1 리드 와이어(112) 및 상기 제2 리드 와이어(113)는 상기 제1 전극 플레이트(108) 및 상기 제2 전극 플레이트(109)의 상기 안쪽 면에 각각 용접되어 수직으로 아래 방향으로 연장된다. 상기 제1 리드 와이어(112)와 상기 제1 전극 플레이트(108) 사이의 용접 뿐 아니라 제2 전극 플레이트(109)와 상기 제2 리드 와이어(113)사이의 용접은 주석 땜납, 초음속 금속 용접, 등의 스팟(spot) 용접에 의해 구현된다. 상기 제1 리드 와이어(112) 및 상기 제2 리드 와이어(113)는 모두 구리 연선(stranded wires)과 같은 다중 연선으로, 따라서 보다 유연하게 구부러질 수 있다. 상기 제1 리드 와이어(112) 및 상기 제2 리드 와이어(113) 각각은 절연 피복으로 싸여있다. 상기 절연 피복의 소재는 테프론(Teflon), 실리콘 고무, 폴리에스터 소재 및 우수한 절연 특성을 가지는 다른 절연체로부터 선택된다. 본 실시예에서, 상기 실런트(103)는 다음과 같은 충전 요건을 충족해야 한다: 상기 실런트(103)는 적어도 상기 제1 리드 와이어(112)와 상기 제1 전극 플레이트(108) 사이의 상기 용접부와 상기 제1 리드 와이어(112)의 단부를 덮고, 또한 상기 제2 전극 플레이트(109)와 상기 제2 리드 와이어(113) 사이의 상기 용접부와 상기 제2 리드 와이어(113)의 단부를 덮는다.

또한, 본 실시예에서, 상기 제1 리드 와이어(112)와 상기 제2 리드 와이어(113)는 동일한 단부에서 뻗어 나와서 방사형 구성의 패키지 구조로부터 아래 방향으로 연장된다. 상기 방사형 구성의 상기 패키지 구조는 종래 기술의 축 구성의 패키지 구조보다 상기 PTC 히터의 상기 주 회로에 더 적합하고, 와이어 하네스(wire harness)를 일 단부에서 접을 필요가 없어서, 마운팅 동작을 용이하게 한다. 또한, 상기 전극 플레이트는 상기 리드 와이어에 뻗어 나오기 전에 용접되고, 상기 용접부와 상기 리드 와이어의 상기 단부는 실런트로 밀봉되어, 우수한 밀봉 보호 효과를 달성하고, 이는 방수 분야에서 사용하기 위한 요구사항과 일치한다. 다른 응용 시나리오에서, 실시예 1의 방사형 구성의 상기 패키지 구조를 종래 기술의 중국 특허 Nos. CN208093500U 및 CN206976273U에서의 축 구성의 패키지 구조로 대체하는 것도 가능하다는 것을 유의해야 한다.

또한, 실시예 1에서, 상기 제1 가용 요소 및 상기 제2 가용 요소(상기 전류 전달 가용 요소 및 상기 고전압 가용 요소)는 수직으로 배치되고, 그러한 구조적 구성에서, 본 실시예의 상기 열 차단 장치는 평행의 수평 구성을 가지는 기존의 열 차단 장치보다 더 길고 얇아서, 특정 요구사항이 있는 일부 경우에 적용할 수 있다. 예를 들면, 액체 냉각 시스템의 히터에서, 회로 보드와 다른 제어 파트의 배치 때문에, 열 차단 장치를 위해 남겨진 공간은 비교적 작다. 이런 경우, 이전의 평행 구성은 소형화에 대한 더 높은 공간 요구에 대한 위치에는 적합하지 않고, 본 실시예의 상기 열 차단 장치는 그러한 응용 요구사항을 만족하기 위해 대신 사용될 수 있다. 또한, 실시예 1은 우수한 밀봉 보호 효과를 달성하기 위해 밀봉 구조적 디자인을 적용하는데, 이는 방수 분야에서 사용하기 위한 요구사항과 일치한다. 또한, 본 실시예에서, 상기 전류 전달 가용 요소 및 상기 고전압 가용 요소는 서로 떨어져 있고, 상기 고전압 가용 요소로서의 역할을 하는 상기 퓨즈 연결부재는 고전압을 견딜 수 있는 소재로 만들어지고 아크 소거 매체로 채워지므로, 더 높은 전압 수준을 견딜 수 있다. 본 실시예는 고전압 범위의 응용을 가지면서 긴 형상의 디자인을 채택하고, 동작 전압이 850-1000 VDC보다 낮은 시나리오에 적용 가능하다.

실시예 2

도 3에 보여지듯이, 실시예 2의 상기 열 차단 장치는 실시예 1의 그것과 비슷하다. 본 실시예의 상기 열 차단 장치에서, 병렬로 연결된 전류 전달 가용 요소 및 고전압 가용 요소는 상기 하우징(201), 상기 커버 플레이트(202), 및 상기 실런트(203)에 의해 경계가 지어지는 폐쇄 캐비티 내에 핵심 기능 장치로서 제공된다. 상기 하우징(201)은 상기 제1 캐비티(201a, 전류 전달(current-carrying) 퓨즈 캐비티)와 제2 캐비티(201b, 고전압 퓨즈 캐비티)를 가지고 이는 각각 상기 전류 전달 가용 요소 및 상기 고전압 가용 요소에 해당한다. 상기 커버 플레이트(202)는 상기 하우징(201)의 내부 캐비티에 삽입되고 맞춰져서 상기 내부 캐비티를 상기 제1 캐비티(201a)와 상기 제2 캐비티(201b)로 나눈다. 본 실시예에서, 병렬로 연결된 상기 전류 전달 가용 요소 및 상기 고전압 가용 요소는 수직으로 배치된 상기 U형 퓨즈 연결부재(206) 및 상기 직선 전류 전달자(204)로서 보여진다. 상기 전류 전달자(204)의 녹는점은 상기 퓨즈 연결부재(206)의 녹는점보다 낮고, 상기 전류 전달자(204)의 내부 저항 값은 상기 퓨즈 연결부재(206)의 내부 저항 값보다 작다. 본 실시예에서, 상기 제1 캐비티(201a) 및 상기 제2 캐비티(201b)는 상기 퓨즈 용제(205) 및 상기 아크 소거 매체(207, 상기 퓨즈 연결부재의 소재에 따라 선택적으로 퓨즈 용제인)로 각각 채워진다. 상기 퓨즈 용제(205)는 상기 제1 캐비티(201a) 내에 제공되는 상기 전류 전달자(204)에 접촉하여 감싸는 반면, 상기 아크 소거 매체(207)는 상기 제2 캐비티(201b) 내에 제공되는 상기 퓨즈 연결부재(206)에 접촉하여 감싼다.

실시예 2와 실시예 1 사이의 차이점은 다음과 같다. 본 실시예에서, 상기 전류 전달자(204)를 상기 퓨즈 연결부재(206)에 연결하기 위한 상기 제1 전극 플레이트(208) 및 상기 제2 전극 플레이트(209)는 거울 대칭인 대체로 직선형인 동일한 시트 구조이고 전도성 금속 시트를 스탬핑하여 형성된다. 상기 제1 전극 플레이트(208) 및 상기 제2 전극 플레이트(209)의 상단부는 실시예 4와 유사하게 용접 테이블을 향해 휘어지지 않고, 상기 U형 퓨즈 연결부재(206)는 그 상기 상단에 직접 용접된다. 본 실시예에서, 상기 제1 전극 플레이트(208) 및 상기 제2 전극 플레이트(209)는 실시예 1에 비해 용접하기가 덜 편리한 반면에, 상기 전극 플레이트의 스탬핑 공정은 제조시 더 간단해서 비용면에서 이익을 가진다. 또한, 본 실시예의 다른 차이점은 상기 제1 전극 플레이트(208)의 타 단부(도면에서 하단부)가 상기 제1 리드 와이어(212)의 바깥 측에 용접되고, 상기 제2 전극 플레이트(209)의 타 단부(도면에서 하단부)는 상기 제2 리드 와이어(213)의 바깥 측에 용접된다는 것이다. 실시예 1에서의 상기 안쪽 면의 용접 동작과 비교해서, 본 실시예의 용접 동작은 보다 간단하고 더 편리하지만 동일한 밀봉 보호 효과를 달성한다.

실시예 3

실시예 3의 상기 열 차단 장치는 실시예 1의 그것과 비슷하다. 본 실시예의 상기 열 차단 장치에서, 병렬로 연결된 전류 전달 가용 요소 및 고전압 가용 요소는 상기 하우징(301), 상기 커버 플레이트(302), 및 상기 실런트(303)에 의해 경계가 지어지는 폐쇄 캐비티 내에 핵심 기능 장치로서 제공된다. 상기 하우징(301)은 상기 제1 캐비티(301a, 전류 전달 퓨즈 캐비티)와 제2 캐비티(301b, 고전압 퓨즈 캐비티)를 가지고 이는 각각 상기 전류 전달 가용 요소 및 상기 고전압 가용 요소에 해당한다. 상기 커버 플레이트(302)는 상기 하우징(301)의 내부 캐비티에 삽입되고 맞춰져서 상기 내부 캐비티를 상기 제1 캐비티(301a)와 상기 제2 캐비티(301b)로 나눈다. 본 실시예에서, 병렬로 연결된 상기 전류 전달 가용 요소 및 상기 고전압 가용 요소는 수직으로 배치된 상기 U형 퓨즈 연결부재(306) 및 상기 직선 전류 전달자(304)로서 보여진다. 상기 전류 전달자(304)의 녹는점은 상기 퓨즈 연결부재(306)의 녹는점보다 낮고, 상기 전류 전달자(304)의 내부 저항 값은 상기 퓨즈 연결부재(306)의 내부 저항 값보다 작다. 본 실시예에서, 상기 제1 캐비티(301a) 및 상기 제2 캐비티(301b)는 상기 퓨즈 용제(305) 및 상기 아크 소거 매체(307, 상기 퓨즈 연결부재의 소재에 따라 선택적으로 퓨즈 용제인)로 각각 채워진다. 상기 퓨즈 용제(305)는 상기 제1 캐비티(301a) 내에 제공되는 상기 전류 전달자(304)에 접촉하여 감싸는 반면, 상기 아크 소거 매체(307)는 상기 제2 캐비티(301b) 내에 제공되는 상기 퓨즈 연결부재(306)에 접촉하여 감싼다.

본 실시예에서, 상기 전류 전달자(304)를 상기 퓨즈 연결부재(306)에 연결하기 위한 전극은 상기 제1 전극 플레이트(308) 및 상기 제2 전극 플레이트(309)를 포함한다. 상기 제1 전극 플레이트(308) 및 상기 제2 전극 플레이트(309)는 전도성 금속 시트를 스탬핑하여 형성되는 대체로 직선형인 구조이고, 거울 대칭이다. 상기 직선형 제1 전극 플레이트(308)의 일 단부(도면에서 상단부) 및 상기 제2 전극 플레이트(309)의 일 단부(도면에서 상단부)는 휘어져서 작은 L형 부분을 형성하고, 이는 각각 상기 U형 퓨즈 연결부재(306)의 두 단부에 연결되는 용접 테이블을 형성한다. 상기 제1 전극 플레이트(308) 및 상기 제2 전극 플레이트(309)의 중간 부분에 있는 대향면(안쪽 면)은 상기 직선 전류 전달자(304)의 두 단부에 각각 연결되어, 수직으로 배치된 상기 퓨즈 연결부재(306) 및 상기 전류 전달자(304)의 전기적 평행 구조를 형성하고, 수직으로 배치된 상기 제2 캐비티(301b) 및 상기 제1 캐비티(301a)에 각각 해당한다. 상기 제1 전극 플레이트(308) 및 상기 제2 전극 플레이트(309)의 타단부(도면에서 하단부)는 상기 하우징(301)의 상기 개구부 바깥으로 연장됨으로써, 상기 제1 전극 플레이트(308) 및 상기 제2 전극 플레이트(309)는 상기 열 차단 장치의 전극 핀 역할을 하고 플러그인(plug-in) 핀으로 사용될 수 있다.

실시예 3과 실시예 1 사이의 차이점은, 본 실시예에서, 상기 전류 전달자(304)를 상기 퓨즈 연결부재(306)에 연결하기 위해 상기 제1 전극 플레이트(308) 및 상기 제2 전극 플레이트(309)는 전극 핀으로서 상기 하우징(301)의 상기 개구부 바깥으로 연장되고, 반면 실시예 1에서 절연 피복으로 각각 감싸진 상기 두 리드 와이어는 제거된다. 실시예 1과 비교해서, 본 실시예는 더 적은 보호 등급을 가지지만, 제조가 더 간단하고 재료를 절약함으로써, 일반적인 보호 요구사항을 만족하면서도 비용면에서 이점을 가진다.

게다가, 실시예 1 내지 실시예 3에서, 병렬로 연결된 상기 전류 전달 가용 요소 및 상기 고전압 가용 요소는 예로서 보여진 것과 같으며, 고전압의 경우에도 적용될 수 있음을 유의해야 한다. 하지만, 다른 저전압의 경우에서, 보다 긴 형상의(CN206976273U와 비교해서) 열 차단 장치를 형성하기 위한 Bi, Sn, Pb 및 In(CN206976273U와 비슷하게)과 같은, 낮은 녹는점을 가지는 금속 원소로 만들어진 두 개의 평행하고 수직으로 배치된 가용 합금을 채택함으로써 상기 제1 가용 요소 및 상기 제2 가용 요소를 구현하는 것 또한 실현 가능하다.

본 발명이 바람직한 실시예의 조합에 의해 구체적으로 도시되고 소개되었지만, 이 기술 분야의 통상의 기술자는 첨부된 청구항에 규정된 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 형태 및 세부사항에 있어서 본 발명에 대한 다양한 변형이 만들어 질 수 있음을 이해해야 하고, 이러한 변형은 본 발명의 보호 범위내에 속할 것이다.

위에서 설명된 장치의 실시예들은 단지 도시적일 뿐이고, 분리된 구성요소로 설명된 유닛들은 물리적으로 분리 또는 분리되지 않을 수 있다. 유닛으로 표시된 구성요소들은 물리적 유닛일 수도 아닐 수도 있는데, 즉, 구성요소들은 한곳에 위치할 수 있고, 또는 복수의 네트워크 유닛에 분산될 수 있다. 일부 또는 전체 모듈들이 실시예의 해결책의 목적을 달성하기 위해 실제 필요에 따라 선택될 수 있다. 이 기술 분야의 통상의 기술자는 창의적인 노력 없이도 본 발명을 이해하고 구현할 수 있다.

"한/하나의 실시예", "실시예" 또는 "하나 이상의 실시예들"로 여기에 언급된 단어는 본 발명의 실시예와 결합하여 설명된 특정 특징, 구조, 또는 특성이 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함됨을 의미한다. 또한, 여기서 "한/하나의 실시예'라는 예시 문구는 반드시 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아님을 유의해야 한다.

여기 제공된 명세서에서, 많은 특정 세부사항이 설명되었다. 하지만, 본 발명의 실시예들은 특정 세부사항 없이도 실시될 수 있음이 이해될 수 있다. 일부 실시예에서, 잘 알려진 방법들, 구조들 및 기술들은 본 명세서의 이해를 방해하는 것을 피하기 위해 자세히 보여지지 않았다.

청구항에서, 괄호 안의 참조 부호는 청구항의 한정으로 구성되어서는 안된다. "포함(include)/포함(comprise)"이라는 단어는 청구항에 나열되지 않은 구성요소 또는 단계의 존재를 배제하지 않는다. 구성요소 앞의 "하나" 또는 "한"이라는 단어는 그러한 구성요소의 복수의 존재를 배제하지 않는다. 본 발명은 여러 다른 구성요소들을 포함하는 하드웨어의 도움 및 적절히 프로그램된 컴퓨터의 도움으로 구현될 수 있다. 여러 장치들이 나열된 유닛 청구항에서, 여러 장치들은 동일한 하드웨어 항목으로 구현될 수 있다. 제1, 제2, 및 제3과 같은 단어는 어떠한 순서 또는 차례를 지시하기 위해 사용되지 않고 명칭으로 해석될 수 있다.

마지막으로, 앞선 실시예들은 단지 본 발명의 기술적 해결책들을 설명하기 위해 사용되었을 뿐이고, 그것을 제한하려는 것이 아니다. 본 발명은 앞선 실시예들을 참조하여 상세히 설명되었지만, 이 기술 분야의 통상의 기술자는 여전히 앞선 실시예들에 설명된 기술적 해결책들을 변형하거나, 그 일부 기술적 특징들의 동등한 대체를 만들어낼 수 있음을 이해해야 한다. 이러한 변형 또는 대체는 대응하는 기술적 해결책들의 본질이 본 발명의 실시예의 기술적 해결책들의 정신 및 범위로부터 벗어나지 않는다.

하우징: 101, 201, 301
제1 캐비티: 101a, 201a, 301a
제2 캐비티: 101b, 201b, 301b
마운팅 구멍: 101c
커버 플레이트: 102, 202, 302
바닥 플레이트: 102e
제1 파티션 플레이트: 102c
제2 파티션 플레이트: 102d
제3 파티션 플레이트: 102f
파상 프로파일: 102b, 102a
실런트: 103, 203, 303
전류 전달자: 104, 204, 304
퓨즈 연결부재: 106, 206, 306
퓨즈 용제: 105, 205, 305
아크 소거 매체: 107, 207, 307
제1 전극 플레이트: 108, 208, 308
제2 전극 플레이트: 109, 209, 309
제1 전극 플레이트의 일 단부: 108a
제2 전극 플레이트의 일 단부: 109a
제1 리드 와이어: 112, 212
제2 리드 와이어: 113, 213
클램핑 노치: 108b, 109b

Claims

열 차단 장치로서,
제1 가용 요소;
제2 가용 요소; 및
개방 단부를 가지는 하우징, 커버 플레이트, 및 실런트에 의해 경계지어지는 폐쇄 캐비티;
를 포함하되,
상기 제1 가용 요소의 두 단부들 및 상기 제2 가용 요소의 두 단부들은 제1 전극 플레이트 및 제2 전극 플레이트에 평행하게 각각 연결되고,
상기 제1 가용 요소 및 상기 제2 가용 요소는 상기 폐쇄 캐비티 내에 제공되고,
상기 하우징의 폐쇄 단부로부터 상기 개방 단부로 연장되는 방향은 수직 방향으로 규정되고,
상기 제1 가용 요소 및 상기 제2 가용 요소는 수직으로 배치되고,
상기 하우징은 캐비티를 가지고,
상기 커버 플레이트는 상기 캐비티 내에 삽입되고 맞춰져서, 상기 캐비티를 수직으로 배치된 제1 캐비티 및 제2 캐비티로 분할하고,
상기 제1 가용 요소 및 제2 가용 요소는 상기 제1 캐비티 및 상기 제2 캐비티 내에 각각 수직으로 배치되고,
상기 제1 가용 요소는 전류 전달 가용 요소이고, 상기 제2 가용 요소는 고전압 가용 요소이고,
상기 전류 전달 가용 요소는 전류 전달자를 포함하고,
상기 고전압 가용 요소는 퓨즈 연결부재를 포함하되,
상기 전류 전달자의 녹는점은 상기 퓨즈 연결부재의 녹는점보다 낮고, 상기 전류 전달자의 내부 저항 값은 상기 퓨즈 연결부재의 내부 저항 값보다 작고,
상기 커버 플레이트는 바닥 플레이트, 제1 파티션 플레이트, 제2 파티션 플레이트, 및 제3 파티션 플레이트를 포함하되,
상기 바닥 플레이트는 상기 커버 플레이트의 하단부에 위치하고,
상기 제1 파티션 플레이트, 상기 제2 파티션 플레이트, 및 상기 제3 파티션 플레이트는 상기 바닥 플레이트에 수직이며, 간격을 두고 평행으로 배치되고,
상기 제3 파티션 플레이트는 상기 제1 파티션 플레이트 및 상기 제2 파티션 플레이트 모두에 수직이고,
상기 제3 파티션 플레이트는 상기 퓨즈 연결부재의 평행한 부분을 서로 분리하고,
상기 제1 파티션 플레이트 및 상기 제2 파티션 플레이트는 상기 퓨즈 연결부재의 두 바깥 면을 각각 분리하도록 구성되는, 열 차단 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 캐비티는 상기 전류 전달자에 접촉하여 감싸는 퓨즈 용제로 추가로 채워지고,
상기 제2 캐비티는 상기 퓨즈 연결부재에 접촉하여 감싸는 아크 소거 매체 또는 퓨즈 용제로 추가로 채워지는, 열 차단 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 전극 플레이트 및 상기 제2 전극 플레이트 각각은 실질적으로 직선형 구조이고,
상기 퓨즈 연결부재의 두 단부들은 상기 전극 플레이트들의 상단부에 각각 연결되고,
상기 전류 전달자의 두 단부들은 상기 전극 플레이트들의 중간 위치의 대향면에 각각 연결되는, 열 차단 장치.
제3항에 있어서,
상기 전류 전달자는 직선형이고,
상기 퓨즈 연결부재는 U자 형상이고,
상기 퓨즈 연결부재의 양 단부들은 평행한 부분을 가지는, 열 차단 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 전극 플레이트 및 상기 제2 전극 플레이트에는 수직으로 배치된 상기 전류 전달자 및 퓨즈 연결부재 사이에 클램핑 노치들(clamping notches)이 제공되고,
상기 커버 플레이트의 상기 바닥 플레이트의 양면에는 상기 제1 전극 플레이트 및 상기 제2 전극 플레이트의 상기 클램핑 노치들에 대응하는 클램핑 홈들(grooves)이 제공되고,
상기 커버 플레이트는 상기 전류 전달자 및 상기 퓨즈 연결부재를 수직으로 분리하는, 열 차단 장치.
제5항에 있어서,
상기 제1 파티션 플레이트, 상기 제2 파티션 플레이트 및 상기 제3 파티션 플레이트는 연면 거리(creepage distance)를 증가시키기 위해 각각 파상(undulating) 프로파일을 가지는, 열 차단 장치.
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