KR20000004694U - 퓨즈의 용단시간 조절구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 퓨즈의 용단시간 조절 구조에 관한 것으로, 퓨즈에 흐르는 전류량에 따라 용단되는 시간을 조절시킨 퓨즈의 용단시간 조절 구조에 관한 것이다. 이를 구현하기 위한 본 고안의 퓨즈 용단시간 조절 구조는, 적어도 상기 퓨즈의 전류에 대한 용단시간 특성을 조절하기 위해 엘리먼트에 방열 구조로 형성한 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 엘리먼트는 'S'자로 가공하여 용단길이와 단면적을 크게 형성하거나, 또는 상기 엘리먼트에 방열판을 부착한 것이 바람직하다. 또한, 본 고안의 다른 퓨즈의 용단시간 조절 구조는, 적어도 상기 퓨즈의 전류에 대한 용단시간 특성을 조절하기 위해 방열재, 또는 단열재를 엘리먼트 주위에 둘러싼 것을 특징으로 한다. 또한, 본 고안의 또다른 퓨즈의 용단시간 조절 구조는, 적어도 상기 퓨즈의 전류에 대한 용단시간 특성을 조절하기 위해 밀봉된 하우징 내에 흡열 성분의 액체를 채워 액체의 대류로 전류와 용단시간 특성을 조절하는 것을 특징으로 한다.

Description

퓨즈의 용단시간 조절 구조

본 고안은 퓨즈의 용단시간 조절 구조에 관한 것으로, 특히 퓨즈에 흐르는 전류량에 따라 용단되는 시간을 조절시킨 퓨즈의 용단시간 조절 구조에 관한 것이다.

종래의 퓨즈는 줄(Joule)의 법칙(J=I²RT)에 따라 엘리먼트(R)에 전류(I)가 일정한 시간(t) 동안 흐르면 발생 또는 축적된 줄(Joule)열에 의해 엘리먼트(특히 용단부)가 엘리먼트의 용융온도에 이르면 용단되어 회로를 보호한다. 이때, 퓨즈는 하우징(Housing)의 일정한 공간 때문에 엘리먼트 길이(L)를 고정하고 엘리먼트 단면적(A)를 조절하여 저항{R=k(L/A)}으로 정격을 조절한다.(도 1 참조)

도 2는 종래의 퓨즈에 있어서 저정격(b) 및 고정격(c)에서 엘리먼트의 온도변화추이를 나타낸 도면이다.

퓨즈에 정격 이하의 전류가 흐를 때 엘리먼트 저항에 의해 발생된 줄(Joule)열이 엘리먼트의 표면으로 발산되는 열량과 같아 엘리먼트의 온도와 자체 저항이 일정하여 정상적인 통전이 진행된다.

반면에, 퓨즈에 정격 이상의 전류가 흐르면 엘리먼트 저항에 의한 줄(joule)열이 엘리먼트의 표면으로 발산되는 열량보다 높아 엘리먼트에 열이 축적되어 온도가 상승하게 되고, 더불어 저항이 더욱 커지게 되어 더 큰 줄(Joule)열이 발생하는 현상이 반복되게 된다. 결국 용단부(11)가 엘리먼트 용융온도에 이르면 용단되어 회로를 보호하게 된다.

저정격(정격의 135%, 150%)에서는 도 2의 (d)와 같이 용단되는 시간이 길어지기 때문에 엘리먼트부에서 완만하게 상승하나, 고정격(정격이 300%, 600%)에서는 용단부(11)에 집중적으로 온도가 상승한다.

일정한 엘리먼트의 길이에 엘리먼트의 면적으로 저항을 조정해 정격을 결정하는 종래의 퓨즈는 도 3에 도시된 바와 같이 전류-용단 시간 특성이 각 정격별로 일정하다.

그런데, 이와 같이 구성된 종래의 퓨즈에 있어서는, 전류와 용단 시간의 특성이 각 정격별로 일정하게 정해져 있어서 퓨즈에 흐르는 전류량에 따라 용단 시간을 조절할 수가 없는 문제점이 있었다. 따라서, 여러 가지 복잡하고 섬세한 디바이스가 고성능의 동작을 요구하는 회로에서는 각 회로마다의 엄격하고 다양한 전류-용단 곡선의 요구를 충족시키지 못함에 따라 회로를 안전하게 보호할 수가 없는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로써, 본 고안의 목적은 퓨즈에 흐르는 전류량에 따라 용단되는 시간을 조절시킨 퓨즈의 용단시간 조절 구조를 제공하는데 있다.

도 1 은 종래 퓨즈의 구조도

도 2 는 종래 퓨즈의 저정격 및 고정격에서 엘리먼트의 온도 변화 추이를 도시한 도면

도 3 은 종래 퓨즈의 전류와 용단 시간과의 특성 그래프도

도 4 는 본 고안의 제 1 실시예에 의한 퓨즈 용단시간 조절 구조도

도 5 는 본 고안의 제 2 실시예에 의한 퓨즈 용단시간 조절 구조도

도 6 은 본 고안의 제 3 실시예에 의한 퓨즈 용단시간 조절 구조도

도 7 은 본 고안의 제 4 실시예에 의한 퓨즈 용단시간 조절 구조도

도 8 은 본 고안의 제 5 실시예에 의한 퓨즈 용단시간 조절 구조도

도 9 는 본 고안의 실시예에 의해 전류와 시간 특성을 완만히 할 때의 그래프도

도 10 은 본 고안의 실시예에 의해 전류와 시간 특성을 완만히 할 때의 그래프도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

11 : 용단부 41, 51, 61, 71, 81 : 용단부

42, 52, 62, 72, 82 : 엘리먼트 43, 53, 73 : 하우징

63 : 하우징 겸용 방열(흡열)재 83 : 하우징 겸용 단열재

44, 54, 64 : 단자 55 : 방열(흡열)판

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 고안에 의한 퓨즈의 용단시간 조절 구조는, 적어도 상기 퓨즈의 전류에 대한 용단시간 특성을 조절하기 위해 엘리먼트에 방열 구조로 형성한 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 엘리먼트는 'S'자로 가공하여 용단길이와 단면적을 크게 형성하거나, 또는 상기 엘리먼트에 방열판을 부착한 것이 바람직하다.

또한, 본 고안의 다른 퓨즈의 용단시간 조절 구조는, 적어도 상기 퓨즈의 전류에 대한 용단시간 특성을 조절하기 위해 방열재, 또는 단열재를 엘리먼트 주위에 둘러싼 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안의 또다른 퓨즈의 용단시간 조절 구조는, 적어도 상기 퓨즈의 전류에 대한 용단시간 특성을 조절하기 위해 밀봉된 하우징 내에 흡열 성분의 액체를 채워 액체의 대류로 전류와 용단시간 특성을 조절하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 일실시예에 관하여 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

도 4는 본 고안의 제 1 실시예에 의한 퓨즈의 용단시간 조절 구조도이다. 도시된 바와 같이, 제 1 실시예에 의한 퓨즈의 용단시간 조절 구조에서는 제한된 하우징(43)내에 엘리먼트(42)를 'S'자로 가공하여 용단길이(L)와 단면적(A)을 크게하여 동일 저항에 방열 면적을 크게 함으로써 전류-시간 특성을 완만히 할 수 있다.

도 5는 본 고안의 제 2 실시예에 의한 퓨즈의 용단시간 조절 구조도이다. 도시된 바와 같이, 제 2 실시예에 의한 퓨즈의 용단시간 조절 구조에서는 제한된 하우징(53)내의 엘리먼트에 방열(흡열)판(55)을 부착 가공하여 용단부(51)에서 발생된 열을 방열(흡열)판(55)에서 흡수시킴으로써 고정격에서의 용단을 지연시켰다. 따라서 전류-용단시간 특성을 완만히 할 수 있다.

도 6은 본 고안의 제 3 실시예에 의한 퓨즈의 용단시간 조절 구조도이다. 도시된 바와 같이, 제 3 실시예에 의한 퓨즈의 용단시간 조절 구조에서는 엘리먼트(62) 주위에 방열(흡열)재(63)를 형성하여 용단부(61)에서 발생된 열을 방열(흡열)재(63)에서 흡수시킴으로써 고정격에서의 용단을 지연시켰다. 따라서 전류-용단시간 특성을 완만히 할 수 있다.

도 7은 본 고안의 제 4 실시예에 의한 퓨즈의 용단시간 조절 구조도이다. 도시된 바와 같이, 제 4 실시예에 의한 퓨즈의 용단시간 조절 구조에서는 밀봉된 하우징(73)내에 흡열액체(74)를 채워 엘리먼트(72)의 발열시 발생된 열을 액체의 대류로 방열시킴으로써 고정격에서의 용단을 지연시켰다. 따라서 전류-용단시간 특성을 완만히 할 수 있다.

도 8은 본 고안의 제 5 실시예에 의한 퓨즈의 용단시간 조절 구조도이다. 도시된 바와 같이, 제 5 실시예에 의한 퓨즈의 용단시간 조절 구조에서는 단열재(83)를 엘리먼트(82) 주위에 형성하여 저정격(정격의 135%, 150%)에서의 엘리먼트에서 외부로의 발열을 차단시킴으로써 저정격에서의 용단을 단축시켰다. 따라서 전류-용단시간 특성을 급하게 할 수 있다.

상기에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 의한 퓨즈는 엘리먼트부의 줄(Joule)열 출입을 구조 형상 및 삽입물의 흡열, 또는 방열을 통해 전류-용단 시간을 완만히 하거나 구조형상 또는 삽입물의 단열을 통해 전류-용단 시간의 특성을 급하게 한다.

도 9는 본 고안의 실시예에서 고전류 도통시 전류-용단 시간과의 관계를 나타낸 그래프도이다. 고전류(300%, 500%) 도통시 짧은 시간내에서 발열하여 용단되는 것을 흡열(방열) 구조 또는 삽입물을 통해 외부로 열을 발산 시킴으로써, 용단을 지연시켜 전류-시간 특성을 완만하게 하였다.

도 10은 본 고안의 실시예에서 저전류 도통시 전류-용단 시간과의 관계를 나타낸 그래프도이다. 저전류(135%, 150%) 도통시 엘리먼트의 발열이 외부로 방출되는 열보다 약간 클 때 엘리먼트 축열이 지연되어 용단이 늦을 때, 용단부의 주위에 형성된 단열재 또는 단열구조에 의해 엘리먼트에서 외부로 발산되는 열을 방지시킴으로써 엘리먼트의 용단을 촉진시켰다.

앞에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 의한 퓨즈의 용단시간 조절 구조에 의하면, 자동차의 초기시동 점화모터나 전기전자 제품의 초기기동 등과 같이 초기 기전력이 많이 소모되는 회로에서 순간적인 과도립 전류로 인해 퓨즈가 단락되는 것을 방지 할 수 있으며, 또 지속적이고 낮은 과부하에서 회로내 디바이스의 축열로 인하여 회로 내부가 손상되는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 전자기기나 섬세한 시험기에서 순간적인 과도립 전류로 인해 내부 소자에 영향을 주거나 회로에 손상을 입히는 것을 방지시킬 수 있는 효과가 있다.

아울러 본 고안의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 고안의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경등은 이하의 실용신안등록청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (5)

1. 퓨즈에 있어서,

   적어도 상기 퓨즈의 전류에 대한 용단시간 특성을 조절하기 위해 엘리먼트에 방열 구조로 형성한 것을 특징으로 하는 퓨즈의 용단시간 조절 구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 엘리먼트를 'S'자로 가공하여 용단길이와 단면적을 크게 형성한 것을 특징으로 하는 퓨즈의 용단시간 조절 구조.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 엘리먼트에 방열판을 부착한 것을 특징으로 하는 퓨즈의 용단시간 조절 구조.
4. 퓨즈에 있어서,

   적어도 상기 퓨즈의 전류에 대한 용단시간 특성을 조절하기 위해 방열재, 또는 단열재를 엘리먼트 주위에 둘러싼 것을 특징으로 하는 퓨즈의 용단시간 조절 구조.
5. 퓨즈에 있어서,

   적어도 상기 퓨즈의 전류에 대한 용단시간 특성을 조절하기 위해 밀봉된 하우징 내에 흡열 성분의 액체를 채워 액체의 대류로 전류와 용단시간 특성을 조절하는 것을 특징으로 하는 퓨즈의 용단시간 조절 구조.