KR20100058424A - 온도 퓨즈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 저항체; 상기 저항체에 연결되며 전원을 인가받는 리드 단자; 및 상기 저항체와 전기적으로 연결되며, 상기 저항체의 외측 방향으로 이격될 수 있도록 탄성력을 가지는 탄성 단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 퓨즈에 관한 것이다.
본 발명에 따른 온도 퓨즈는 종래 제 1, 2 스프링, 가용체 등의 복잡한 구성을 사용하지 않고서도 유사시 회로를 차단할 수 있으므로, 소형으로 제작이 가능하며, 제조 비용을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

온도 퓨즈{Temperature Fuse}
본 발명은 온도 퓨즈에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 복잡한 구성을 사용하지 않도록 구조를 개선하여, 소형으로 제조할 수 있도록 하고, 제조 원가를 절감한 온도 퓨즈에 관한 것이다.
일반적으로 전기장판, 드라이기 등 발열이 심한 발열기기 등에는 온도조절회로가 사용된다. 온도조절회로는 발열기기를 발열시키기 위한 전류를 조정하는 것이다. 이러한 온도조절회로에서, 발열체 또는 회로 내부의 단락으로 인하여 저항체에 과전류가 흐르는 경우 해당 저항체는 고온으로 발열하게 된다. 이때 과전류의 정도에 따라 해당 저항체 및 인접한 다른 부품들까지도 손상시킬 수 있으며, 사용자에게 화상을 입힐 수 있으며, 심할 경우 화재로까지 번질 수 있다. 이를 방지하기 위해 저항체에 인접한 위치에 일정 온도 이상에서 단선되는 온도 퓨즈를 설치하여, 장치의 이상 과열로 저항체의 내부 온도가 급격하게 상승하면, 온도 퓨즈가 단선되어 회로로 공급되는 전원을 차단하도록 한다. 이렇게 함으로써 온도조절회로의 안정성을 높일 수 있고, 이로 인해 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래 온도 퓨즈를 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 종래 온도 퓨즈(100)는 실린더 형 하우징(101) 내부 공간의 양 단부에 절연 재질의 브라켓(103)과, 고온에서 액체로 변하는 가용체(104)가 상호 이격되면서 고정 설치된다. 그리고 브라켓(103)의 단부에는 제 1 스프링(106)이 설치되고, 가용체(104)의 단부에는 제 2 스프링(107)이 설치되며, 제 1 스프링(106)과 제 2 스프링(107) 사이에는 가동단자(105)가 위치된다. 그리고 리드단자(102)의 단부(102a)가 하우징(101), 브라켓(103) 및 제 1 스프링(106)을 차례로 관통하여 가동단자(105)와 접촉되며, 이때, 가동단자(105)는 하우징(101)과 접촉되어 있어, 리드단자(102)의 단부(102a)와 하우징(101)이 상호 통전되도록 구성된다.
이와 같이 구성된 종래 온도 퓨즈(100)에서 장치의 이상 과열이 발생되면, 하우징(101)에 수용된 가용체(104)가 용융되고, 이에 따라 가용체(104)에 지지되면서 가동단자(105)의 일측면을 지지하고 있던 제 2 스프링(107)의 지지력이 상실되게 된다. 그리고 제 2 스프링(107)의 지지력이 상실되면, 가동단자(105)의 타측면을 지지하고 있던 제 1 스프링(106)이 그 탄발력에 의해 가동단자(105)를 밀어내게 되며, 이에 따라 가동단자(105)와 리드단자(102)는 서로 이격되어, 회로의 차단이 이루어지게 된다.
그런데 이러한 종래 온도 퓨즈를 회로에 실장하기 위해서는 납땜 작업을 해야 하는데, 이러한 납땜 공정은 높은 열을 요하게 되며, 이러한 열은 가용체를 녹이게 되어, 불량품을 양산하게 되는 문제점이 있으며, 이러한 불량품은 육안검사가 불가능하여, 결국, 온도 퓨즈의 불량률을 높이게 되는 문제점이 있다.
또한, 종래 온도 퓨즈는 하우징 내부에 제 1, 2 스프링, 가용체 등의 복잡한 구성이 필요한데, 이러한 복잡한 구성은 전체 체적을 커지게 하고, 제조비용을 증가시키는 요인이 된다.
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 제 1, 2 스프링 및 가용체를 사용하지 않고, 유사시 회로를 차단할 수 있도록 하여, 제조 비용을 감소시키고, 소형으로 제작이 가능하도록 한 온도 퓨즈를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 저항체; 상기 저항체에 연결되며 전원을 인가받는 리드 단자; 및 상기 저항체와 전기적으로 연결되며, 상기 저항체의 외측 방향으로 이격될 수 있도록 탄성력을 가지는 탄성 단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 퓨즈를 제공한다.
또한, 상기 저항체와 상기 탄성 단자는 납땜에 의하여 전기적으로 연결되며, 상기 저항체의 과열시 상기 납땜이 용융되면서 상기 탄성 단자가 상기 저항체 외측으로 탄성 이격되는 것을 특징으로 하는 온도 퓨즈를 제공한다.
또한, 상기 저항체의 단부측을 감싸도록 형성되어 상기 리드 단자와 전기적으로 연결되는 캡부를 더 포함하며, 상기 탄성단자는 상기 캡부와 전기적으로 연결되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 온도 퓨즈를 제공한다.
또한, 상기 캡부와 상기 탄성 단자는 납땜에 의하여 상호 연결되며, 상기 저항체의 과열시 상기 납땜이 용융되면서 상기 탄성 단자가 상기 캡부 외측으로 탄성 이격되는 것을 특징으로 하는 온도 퓨즈를 제공한다.
또한, 상기 저항체에 흐르는 전류가 흐르는 출력단을 더 포함하고, 상기 저항체에 흐르는 전류는 상기 탄성단자를 통해 상기 출력단으로 흐르도록 구성되는 것을 특징으로 하는 온도 퓨즈를 제공한다.
또한, 상기 저항체는 카본을 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 퓨즈를 제공한다.
또한, 본 발명은 상호 평행하게 위치되는 두 개 이상의 저항체를 포함하고, 각각의 상기 저항체는 납땜에 의하여 상호 전기적으로 연결되며, 상기 저항체의 과열시에는 상기 납땜이 용융되면서 각각의 상기 저항체의 전기적인 접속이 단락되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 온도 퓨즈를 제공한다.
또한, 상기 저항체에는 각각의 상기 저항체 단부를 감싸는 캡부를 더 포함하고, 상기 납땜은 상기 캡부의 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 온도 퓨즈를 제공한다.
본 발명에 따른 온도 퓨즈는 종래 제 1, 2 스프링, 가용체 등의 복잡한 구성을 사용하지 않고서도 유사시 회로를 차단할 수 있으므로, 소형으로 제작이 가능하며, 제조 비용을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 온도 퓨즈는 열에 약한 가용체를 사용하지 않으므로, 온도 퓨즈를 회로에 실장하는 작업에 의한 열에 의하여 불량품이 발생하지 않는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 온도 퓨즈는 불량품 검사시, 납땜 용접이 제대로 되었는지를 확인하면 되므로, 별다른 특수 장비 없이, 육안으로 불량품 검사를 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 온도 퓨즈를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 온도 퓨즈를 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 온도 퓨즈의 탄성 단자를 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 온도 퓨즈의 작용을 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 온도 퓨즈를 개략적으로 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 온도 퓨즈의 연결관계를 설명하기 위하여 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 온도 퓨즈의 작용을 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 온도 퓨즈를 더욱 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 온도 퓨즈를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 온도 퓨즈의 탄성 단자를 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 온도 퓨즈는 전기장판, 드라이기, 다리미 등 발열이 심한 전기 기기 등에 있어서, 저항체(10)가 이상 발열되는 경우, 회로 보호 등을 위하여 회로를 단선시키는 것으로, 기판(5) 위에 위치되는 저항체(10), 캡 부재, 리드 단자(12a), 연결 단자(14a) 및 탄성 단자(20)를 포함하여 구성된다.
기판(5)에는 각종 회로가 실장되어 있으며, 상기 기판(5) 상부에 카본 등으로 형성되는 저항체(10)가 위치된다. 그리고 상기 캡 부재는 저항체(10)의 양 단을 각각 감싸도록 구성되는 제 1 캡부(12)와 제 2 캡부(14)를 포함하며, 상기 제 1, 2 캡부(12, 14)는 철(Fe)과 같은 도전성 물질로 형성되어, 제 1, 2 캡부(12, 14)를 통하여 저항체(10)가 기판(5) 등과 전기적으로 연결된다.
리드 단자(12a)는 저항체(10)를 기판(5)에 고정시키는 한편, 저항체(10)의 일측을 기판(5)을 전기적으로 연결시키는 것으로, 일측은 제 1 캡부(12)와 전기적으로 연결되고, 타측은 기판(5)과 전기적으로 연결된다. 그리고 연결 단자(14a)는 저항체(10)의 타측을 기판(5)에 고정시키는 것으로, 일측은 제 2 캡부(14)와 연결되고, 타측은 기판(5)과 연결된다. 그리고 회로 구성에 따라 연결단자(14a)는 기판(5)과 전기적으로 연결되거나 연결되지 않을 수 있다.
탄성 단자(20)는 저항체(10)의 온도 변화에 따라 제 2 캡부(14)와 상기 기판(5)을 전기적으로 연결시키는 것으로, 탄성을 가지는 판 스프링 형상으로 형성된다. 그리고 탄성 단자(20)의 일측은 출력단(22)이 구비되며 출력단(22)은 기판(5)과 연결되어, 저항체(10)에서 소비하고 남은 전력이 제 2 캡부(14), 탄성 단자(20), 및 출력단(22)을 통하여 기판으로 출력되도록 구성된다. 여기서 상기 출력단(22)은 탄성 단자(20)에 일체로 형성될 수 있다. 그리고 탄성 단자(20)의 타측은 제 2 캡부(14)에 밀착되되, 납땜(25)에 의하여 제 2 캡부(14)와 상호 결합되어 있다.
도 4는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 온도 퓨즈의 작용을 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 과전류에 의하여 저항체(10)가 이상 고온으로 발열되면, 저항체(10)의 고온에 의하여 납땜(25)이 용융되면서, 제 2 캡부(14)에 결합되어 있던 탄성 단자(20)가 그 탄성력에 의하여 제 2 캡부(14)의 외측으로 벌어지게 된다. 이때, 저항체(10)와 상기 기판(5)과의 전기적인 접속이 단락되면서, 저항체(10)가 더이상 발열되지 않게 되고, 이에 따라 기기의 손상을 예방할 수 있으며, 화상, 화재 등의 안전사고를 미연에 방지할 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 온도 퓨즈를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 온도 퓨즈의 연결관계를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 온도 퓨즈는 전기장판, 드라이기, 다리미 등 발열이 심한 전기 기기 등에 있어서, 저항체(30, 30')가 이상 발열되는 경우, 회로 보호 등을 위하여 회로를 단선시키는 것으로, 기판(5) 위에 위치되는 다수 개의 저항체(30, 30'), 캡 부재, 연결 단자(31a, 31a'), 리드 단자(32a, 32a') 및 납땜부(40)를 포함하여 구성된다.
기판(5)에는 각종 회로가 실장되어 있으며, 상기 기판(5) 상부에 카본 등으로 형성되는 다수 개의 저항체(30, 30')가 서로 평행하게 위치된다. 본 발명의 제 2 실시예에서 저항체(30, 30')는 두 개로 구성되었으나, 저항체(30, 30')의 개수를 이로 한정하는 것은 아님은 당연하다.
그리고 상기 캡 부재는 각각의 저항체(30, 30')의 양 단을 감싸도록 구성되는 것으로, 각각의 저항체(30, 30')의 일단과 타단을 감싸도록 제 1 캡부(31, 31')와 제 2 캡부(32, 32')를 포함한다. 그리고 제 2 캡부(32, 32')는 상기 철(Fe)과 같은 도전성 물질로 형성되며, 각각의 제 2 캡부(32,32') 사이는 납땜부(40)에 의하여 상호 납땜결합되어 있다.
연결 단자(31a, 31a')는 저항체(30, 30')를 기판(5)에 고정시키는 것으로, 일측은 제 1 캡부(31, 31')와 연결되고, 타측은 기판(5)과 연결된다. 그리고 회로 구성에 따라 연결단자(31a, 31a')는 기판(5)과 전기적으로 연결되거나 연결되지 않을 수 있다.
리드 단자(32a, 32a')는 저항체(30, 30')의 타측을 기판(5)에 고정시키는 한편, 저항체(30, 30')와 기판(5)이 상호 전기적으로 연결되도록 하는 것으로, 일측은 제 2 캡부(32, 32')와 전기적으로 연결되고, 타측은 기판(5)과 전기적으로 연결된다.
여기서 각각의 저항체(30, 30')의 제 2 캡부(32, 32')는 납땜부(40)에 의하여 상호 전기적으로 연결되어 있으므로, 기판(5)에서 일 리드 단자(32a)로 입력되는 전기가 일 저항체(30)에 의해서 소비된 후, 납땜부(40)를 통하여 타 저항체(30')로 출력되며, 타 저항체(30')에서 소비되고 남은 전력은 타 리드 단자(32a')를 통하여 기판(5)으로 출력되도록 구성된다.
도 7은 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 온도 퓨즈의 작용을 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 도면이다.
먼저, 도 7의 (a)를 참조하면, 각각의 저항체(30, 30')의 제 2 캡부(32, 32')가 납땜부(40)를 통하여 상호 전기적으로 연결되어 있으므로, 기판(5)에서 일 리드 단자(32a)로 입력되는 전기가 각각의 저항체(30, 30')에서 소비된 후 타 리드 단자(32a')로 출력되도록 구성된다.
이어서, 도 7의 (b)를 참조하면, 과전류 등에 의하여 각각의 저항체(30, 30') 중 적어도 어느 하나가 이상 고온으로 발열되면, 저항체(30, 30')의 고온에 의하여 납땜부(40)가 용융되면서, 제 2 캡부(32, 32') 간의 전기적인 접속이 단락되게 된다. 그러면 저항체(30, 30')가 더 이상 발열되지 않게 되고, 이에 따라 기기의 손상을 예방할 수 있으며, 화상, 화재 등의 안전사고를 미연에 방지할 수 있게 된다.
이처럼 본 발명에 따른 따른 온도 퓨즈는 종래 제 1, 2 스프링, 가용체 등의 복잡한 구성을 사용하지 않고서도 회로를 차단할 수 있으므로, 소형으로 제작이 가능하고, 제조 비용을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 온도 퓨즈는 열에 약한 가용체를 사용하지 않으므로, 온도 퓨즈를 회로에 실장하는 작업 도중 발생되는 열에 의하여 불량품이 발생하지 않는 효과가 있으며, 또한, 불량품 검사시, 별다른 장비 없이, 납땜 용접을 육안으로 확인하면 되므로, 불량품 검사를 상시 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 상기 실시예에서 상세히 설명되었지만, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
5: 기판 10: 저항체
12: 제 1 캡부 12a: 리드 단자
14: 제 2 캡부 14a: 연결 단자
20: 탄성 단자 22: 출력단
25: 납땜 30, 30': 저항체
31, 32: 제 1, 2 캡부 31a, 31a': 연결 단자
32a, 32a': 리드 단자 40: 납땜부

Claims (8)

  1. 저항체;
    상기 저항체에 연결되며 전원을 인가받는 리드 단자; 및
    상기 저항체와 전기적으로 연결되며, 상기 저항체의 외측 방향으로 이격될 수 있도록 탄성력을 가지는 탄성 단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 퓨즈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 저항체와 상기 탄성 단자는 납땜에 의하여 전기적으로 연결되며, 상기 저항체의 과열시 상기 납땜이 용융되면서 상기 탄성 단자가 상기 저항체 외측으로 탄성 이격되는 것을 특징으로 하는 온도 퓨즈.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 저항체의 단부측을 감싸도록 형성되어 상기 리드 단자와 전기적으로 연결되는 캡부를 더 포함하며,
    상기 탄성단자는 상기 캡부와 전기적으로 연결되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 온도 퓨즈.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 캡부와 상기 탄성 단자는 납땜에 의하여 상호 연결되며, 상기 저항체의 과열시 상기 납땜이 용융되면서 상기 탄성 단자가 상기 캡부 외측으로 탄성 이격되는 것을 특징으로 하는 온도 퓨즈.
  5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 저항체에 흐르는 전류가 흐르는 출력단을 더 포함하고,
    상기 저항체에 흐르는 전류는 상기 탄성단자를 통해 상기 출력단으로 흐르도록 구성되는 것을 특징으로 하는 온도 퓨즈.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 저항체는 카본을 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 퓨즈.
  7. 상호 평행하게 위치되는 두 개 이상의 저항체를 포함하고,
    각각의 상기 저항체는 납땜에 의하여 상호 전기적으로 연결되며,
    상기 저항체의 과열시에는 상기 납땜이 용융되면서 각각의 상기 저항체의 전기적인 접속이 단락되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 온도 퓨즈.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 저항체에는 각각의 상기 저항체 단부를 감싸는 캡부를 더 포함하고,
    상기 납땜은 상기 캡부의 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 온도 퓨즈.
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