KR20180038549A - 스위치 소자, 전자 부품, 배터리 시스템 - Google Patents

Abstract

물에 젖음이나 전지로부터의 액누출 등의 이상에 대해, 안전하게 전기 회로를 개방 또는 단락시킬 수 있는 스위치 소자를 제공한다.
외부 회로에 접속되는 제1, 제2 도전체(2, 3)와, 액체와 접촉하면 상태 변화하는 절연 재료(4)를 가지는 반응부(5)를 구비하고, 절연 재료(4)가 소자 내부에 진입한 액체와 접촉하여 상태 변화를 일으킴으로써 제1, 제2 도전체(2, 3) 사이가 도통 또는 개방된다.

Description

스위치 소자, 전자 부품, 배터리 시스템

본 발명은, 액체의 침입에 따라 전기 회로를 개방 또는 단락시키는 스위치 소자, 및 이것을 이용한 전자 부품, 배터리 시스템에 관한 것이다. 본 출원은, 일본에 있어서 2015년 10월 7일에 출원된 일본 출원 번호 특원 2015-199815를 기초로 하여 우선권을 주장하는 것이며, 이 출원은 참조됨으로써, 본 출원에 원용된다.

최근, 휴대 전화, 노트 PC 등의 대부분에 리튬 이온 2차 전지가 채용되어 있다. 리튬 이온 2차 전지는, 에너지 밀도가 높기 때문에, 사용자 및 전자 기기의 안전을 확보하기 위해, 일반적으로, 과충전 보호, 과방전 보호 등의 몇가지 보호 회로를 배터리 팩에 내장하여, 소정의 경우에 배터리 팩의 입출력을 차단하는 기능을 가지고 있다. 그러나, 물에 젖음으로써 전지의 양극/음극 절연 감합부가 부식된 경우, 전지 내부의 압력이 리크되어, 안전 밸브가 올바르게 기능하지 않아 발화 사고로 연결될 리스크가 있다.

일본국 특허공개 평11-144695호 공보 일본국 특허공개 2000-162081호 공보

물에 젖음에 대해 젖은 형적을 검지하는 시일을 첨부하여, 경고를 발하는 것이 있지만(예를 들면, 특허 문헌 1 참조), 전지의 사용을 제한하는 것은 아니기 때문에, 회로 기판의 물에 젖음에 의한 마이그레이션(절연 열화)나 쇼트에 의한 회로 오동작이 발생할 우려가 있다. 또, 전지의 이상(異常)에 수반하는 전해액의 누출에 대해서도, 상기와 동등한 문제가 발생할 우려가 있다.

또, 전자 기기가 물에 젖는 것에 대한 대책으로서는, 물 등의 액체를 검지하는 센서를 설치하여, 물에 젖음을 검지한 당해 센서로부터 발신되는 신호에 의해 보호 회로를 작동시키는 것도 이용되고 있다. 예를 들면, 절연 기판 상에 소정 간격을 두고 대향 배치된 한 쌍의 전극으로 이루어지는 검지부를 구비하는 누수 센서가 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 2 참조). 이 누수 센서는, 검지부의 전극 간이 물에 젖은 상태가 되면, 단자부 간이 리크됨으로써 제어 회로에 신호가 입력되어, 기기의 동작이 제어된다. 즉, 이 물에 젖음 센서는, 검지부로의 액체의 유입이 작동 조건이 되고 있기 때문에, 물에 젖은 상태가 일어났을 때에는, 적극적으로 검지부로 액체를 유입시키는 구성이 요망되는 한편, 제어 회로를 작동시킬 필요가 없는 물에 젖은 상태 이외에서는, 오작동시키지 않도록 하여, 센서로서의 신뢰성을 확보할 필요도 있다.

본 발명은, 이러한 종래의 실정을 감안하여 제안된 것이며, 물에 젖음이나 전지로부터의 액누출 등의 이상에 대해, 안전하게 전기 회로를 개방 또는 단락시킬 수 있는 스위치 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 관련된 스위치 소자는, 외부 회로에 접속되는 제1, 제2 도전체와, 액체와 접촉하면 상태 변화하는 절연 재료를 가지는 반응부를 구비하고, 상기 절연 재료가 소자 내부에 진입한 액체와 접촉하여 상태 변화를 일으킴으로써 상기 제1, 제2 도전체 사이가 도통 또는 개방되는 것이다.

또, 본 발명에 관련된 전자 부품은, 외부 회로와 접속되는 외부 접속 단자와, 액체와 접촉하면 상태 변화하는 절연 재료를 가지는 반응부를 구비하고, 상기 외부 접속 단자는, 상기 절연 재료가 액체와 접촉하여 팽창, 수축, 응집 또는 용해됨으로써 절연되는 것이다.

또, 본 발명에 관련된 배터리 시스템은, 배터리와, 액체와 접촉하면 상태 변화하는 절연 재료를 가지는 반응부를 구비하고, 상기 배터리의 양극 또는 음극은, 상기 절연 재료가 액체와 접촉하여 팽창, 수축, 응집 또는 용해됨으로써 절연되는 것이다.

본 발명에 의하면, 액체와 접촉하면 상태 변화하는 절연 재료를 가지는 반응부를 구비하고, 절연 재료가 소자 내부에 진입한 액체와 접촉하여 상태 변화를 일으킴으로써 제1, 제2 도전체 사이가 도통 또는 개방되기 때문에, 물에 젖음이나 전지로부터의 액누출 등의 이상에 대해, 안전하게 또한 확실하게 외부 회로를 개방 또는 단락시킬 수 있다.

도 1은, 본 발명이 적용된 스위치 소자의 개념도이다.
도 2는, 스위치 소자의 하우징을 나타내는 사시도이며, (A)는 천면에 도입구가 형성된 상태, (B)는 천면에 복수의 도입구가 형성된 상태, (C)는 천면 및 측면에 도입구가 형성된 상태, (D)는 천면 및 측면에 복수의 도입구가 형성된 상태를 나타낸다.
도 3은, 원통형의 하우징을 이용한 스위치 소자를 나타내는 사시도이다.
도 4는, 배출구가 형성된 하우징을 이용한 스위치 소자를 나타내는 사시도이다.
도 5는, 반응부가 설치된 위치와 동일 높이에 배출구가 설치된 스위치 소자를 나타내는 단면도이다.
도 6은, 슬릿형의 도입구 및 슬릿형의 배출구가 형성된 하우징을 이용한 스위치 소자를 나타내는 단면도이다.
도 7은, 도입 홈이 형성된 하우징을 이용한 스위치 소자를 나타내는 도이며, (A)는 단면도, (B)는 외관 사시도이다.
도 8은, 복수의 도입구 및 도입 홈이 형성된 하우징을 이용한 스위치 소자를 나타내는 도이며, (A)는 단면도, (B)는 외관 사시도이다.
도 9(A)는 반응부가 설치된 내부에 걸쳐 점차 협소화되는 도입 홈이 형성된 하우징을 이용한 스위치 소자를 나타내는 단면도이며, 도 9(B)는 도입 홈 내를 수용성의 절연 재료로 봉지한 스위치 소자를 나타내는 단면도이다.
도 10은, 도전체 및 반응부의 위치에 따른 높이에 도입구를 형성한 하우징을 이용한 스위치 소자를 나타내는 사시도이다.
도 11은, 반응부 이외의 장소에 발수 처리부를 형성한 하우징을 이용한 스위치 소자를 나타내는 단면도이다.
도 12는, 도입구를 수용성의 절연 재료로 시일한 하우징을 이용한 스위치 소자를 나타내는 사시도이다.
도 13은, 외부 회로와 접속된 스위치 소자의 회로도이며, (A)는 외부 회로가 개방된 상태, (B)는 외부 회로가 도통된 상태를 나타낸다.
도 14는, 도전체로서 한 쌍의 금속 단자편을 이용한 스위치 소자를 나타내는 단면도이다.
도 15는, 한 쌍의 금속 단자편의 접속 또는 이격 상태를 나타내는 도이며, (A)는 절연 재료가 액체와 접촉하기 전이며 한 쌍의 금속 단자편이 접촉하고 있는 상태, (B)는 절연 재료가 액체와 접촉하여 팽창됨으로써 한 쌍의 금속 단자편이 이격된 상태를 나타낸다.
도 16은, 한 쌍의 금속 단자편의 접속 또는 이격 상태를 나타내는 도이며, (A)는 절연 재료가 액체와 접촉하기 전이며 한 쌍의 금속 단자편이 접촉하고 있는 상태, (B)는 절연 재료가 액체와 접촉하여 수축, 용해, 연화하거나 함으로써 한 쌍의 금속 단자편이 이격된 상태를 나타낸다.
도 17은, 한 쌍의 금속 단자편의 접속 또는 이격 상태를 나타내는 도이며, (A)는 절연 재료가 액체와 접촉하기 전이며 한 쌍의 금속 단자편이 접촉하고 있는 상태, (B)는 절연 재료가 액체와 접촉하여 용해, 연화하거나 함으로써 한 쌍의 금속 단자편이 이격된 상태를 나타낸다.
도 18은, 도전체로서 이용되는, 중공형의 외부 도체와, 외부 도체 내에 배치된 내부 도체를 나타내는 사시도이다.
도 19(A)는, 외부 도체의 내면이 절연 재료에 의해 절연 코트되어 있는 상태를 나타내는 단면도이며, 도 19(B)는, 내부 도체의 외면이 절연 재료에 의해 절연 코트되어 있는 상태를 나타내는 단면도이고, 도 19(C)는, 외부 도체와 내부 도체 사이에 절연 재료로 이루어지는 절연 필름이 설치되어 있는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 20은, 도전성 입자를 통하여 도전체가 되는 한 쌍의 리드선이 접속된 스위치 소자를 나타내는 단면도이며, (A)는 액체의 침입 전의 상태, (B)는 액체의 침입 후의 상태를 나타낸다.
도 21은, 도 20에 나타내는 스위치 소자의 외관 사시도이다.
도 22는, 도전성 입자를 통하여 도전체가 되는 한 쌍의 금속 단자편이 접속된 스위치 소자를 나타내는 단면도이며, (A)는 액체의 침입 전의 상태, (B)는 액체의 침입 후의 상태를 나타낸다.
도 23은, 도전성 입자를 통하여 도전체가 되는 한 쌍의 리드선이 접속된 스위치 소자를 나타내는 단면도이며, (A)는 액체의 침입 전의 상태, (B)는 액체의 침입 후의 상태를 나타낸다.
도 24는, 테이퍼형의 도입 홈을 형성한 스위치 소자를 나타내는 단면도이며, (A)는 액체의 침입 전의 상태, (B)는 액체의 침입 후의 상태를 나타낸다.
도 25는, 액체와 접촉함으로써 팽창되는 시트형의 절연 재료를 이용한 스위치 소자를 나타내는 도이며, (A)는 시트형의 절연 재료가 설치된 하우징의 상측 하프를 나타내는 평면도이고, (B)는 도전체가 되는 금속 단자편 및 도전성 입자가 설치된 하우징의 하측 하프를 나타내는 평면도이다.
도 26은, 도 25에 나타내는 스위치 소자를 나타내는 단면도이며, (A)는 액체의 침입 전의 상태, (B)는 액체의 침입 후의 상태를 나타낸다.
도 27은, 도전성 입자를 통하여 도전체가 되는 한 쌍의 리드선이 접속되는 스위치 소자를 나타내는 단면도이며, (A)는 액체의 침입 전의 상태, (B)는 액체의 침입 후의 상태를 나타낸다.
도 28은, 격자형으로 배열된 도전성 입자를 통하여 도전체가 되는 한 쌍의 외부 접속 전극이 접속된 스위치 소자를 나타내는 사시도이다.
도 29는, 도 28에 나타내는 스위치 소자에 있어서 액체와 접촉한 도전 재료에 의해 도전성 입자가 응집되어, 도전 패스가 차단된 스위치 소자를 나타내는 도이며, (A)는 외관 사시도, (B)는 하우징 내부를 나타내는 사시도이다.
도 30은, 도 29에 나타내는 스위치 소자의 단면도이다.
도 31은, 선형으로 배열된 도전성 입자를 통하여 도전체가 되는 한 쌍의 외부 접속 전극이 접속된 스위치 소자를 나타내는 사시도이며, (A)는 액체의 침입 전의 상태, (B)는 액체의 침입 후의 상태를 나타낸다.
도 32는, 도전체로서 리드 단자를 이용한 스위치 소자를 나타내는 도이며, (A)는 외관 사시도, (B)는 분해 사시도이다.
도 33은, 도 32에 나타내는 스위치 소자의 내부를 나타내는 사시도이며, (A)는 액체의 침입 전의 상태, (B)는 액체의 침입 후의 상태를 나타낸다.
도 34는, 개방되어 있던 리드 단자 사이를 도통시키는 스위치 소자를 나타내는 사시도이며, (A)는 액체의 침입 전의 상태, (B)는 액체의 침입 후의 상태를 나타낸다.
도 35는, 개방되어 있던 리드 단자 사이를 도통시키는 스위치 소자를 나타내는 사시도이며, (A)는 외관 사시도, (B)는 분해 사시도이다.
도 36은, 도 35에 나타내는 스위치 소자의 내부를 나타내는 사시도이며, (A)는 액체의 침입 전의 상태, (B)는 액체의 침입 후의 상태를 나타낸다.
도 37은, 개방되어 있던 리드 단자 사이를 도통시키는 다른 스위치 소자를 나타내는 사시도이며, (A)는 외관 사시도, (B)는 분해 사시도이다.
도 38은, 도 37에 나타내는 스위치 소자의 내부를 나타내는 사시도이며, (A)는 액체의 침입 전의 상태, (B)는 액체의 침입 후의 상태를 나타낸다.
도 39는, 절연 재료의 측면에 도전층을 형성함과 함께, 액체와 접촉한 절연 재료가 팽창됨으로써, 도전층의 양단을 단절하는 스위치 소자를 나타내는 사시도이며, (A)는 액체의 침입 전의 상태, (B)는 액체의 침입 후의 상태를 나타낸다.
도 40은, 도 39에 나타내는 스위치 소자의 단면도이며, (A)는 액체의 침입 전의 상태, (B)는 액체의 침입 후의 상태를 나타낸다.
도 41은, 도전층을 절연 재료의 측면을 나선형으로 주회하는 도전성을 가지는 선재로 구성한 스위치 소자의 사시도이며, (A)는 액체의 침입 전의 상태, (B)는 액체의 침입 후의 상태를 나타낸다.
도 42는, 절연 재료의 측면에 형성된 단절되어 있던 도전층이, 액체와 접촉한 절연 재료가 팽창됨으로써 접속되는 스위치 소자의 사시도이며, (A)는 액체의 침입 전의 상태, (B)는 액체의 침입 후의 상태를 나타낸다.
도 43은, 도 42에 나타내는 스위치 소자의 단면도이며, (A)는 액체의 침입 전의 상태, (B)는 액체의 침입 후의 상태를 나타낸다.
도 44는, 본 발명이 적용된 스위치 소자를 이용한 전자 부품을 나타내는 사시도이다.
도 45는, 본 발명이 적용된 스위치 소자를 이용한 배터리 시스템을 나타내는 개략 구성도이다.
도 46은, 본 발명이 적용된 스위치 소자를 이용한 배터리를 나타내는 개략 구성도이다.
도 47은, 본 발명이 적용된 스위치 소자를 이용한 배터리 시스템을 나타내는 개략 구성도이다.

이하, 본 발명이 적용된 스위치 소자, 전자 부품, 배터리 시스템에 대해서, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 본 발명은, 이하의 실시 형태 만으로 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에 있어서 다양한 변경이 가능한 것은 물론이다. 또, 도면은 모식적인 것이며, 각 치수의 비율 등은 현실의 것과는 상이한 경우가 있다. 구체적인 치수 등은 이하의 설명을 참작하여 판단해야 할 것이다. 또, 도면 상호 간에 있어서도 서로의 치수의 관계나 비율이 상이한 부분이 포함되어 있는 것은 물론이다.

[스위치 소자(1)]

본 발명이 적용된 스위치 소자는, 배터리 회로, 경보 회로 등의 외부 회로에 장착되어, 수몰(水沒)이나 액누출 등의 물에 젖은 상태가 생긴 경우에, 배터리 회로의 차단이나 경보 회로나 보호 회로의 통전을 행하는 것이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 스위치 소자(1)는, 외부 회로에 접속되는 제1, 제2 도전체(2, 3)와, 액체와 접촉하면 상태 변화하는 절연 재료(4)를 가지는 반응부(5)를 구비하고, 절연 재료(4)가 소자 내부에 진입한 액체와 접촉하여 상태 변화를 일으킴으로써 제1, 제2 도전체(2, 3) 사이가 도통 또는 개방되는 것이다. 스위치 소자(1)는, 제1, 제2 도전체(2, 3), 및 반응부(5)가 하우징(6) 내에 설치되어 있다.

[도전체]

제1, 제2 도전체(2, 3)는, 스위치 소자(1)가 장착되는 외부 회로의 개방단 사이에 접속됨으로써 외부 회로를 도통시키는 부재이며, 예를 들면 리드선이나 금속 단자편 등, 공지의 도전 부재를 이용할 수 있다.

스위치 소자(1)는, 제1, 제2 도전체(2, 3)의 접속단이 하우징(6)의 외부에 인출되고, 외부 회로의 단자부와 접속됨으로써, 당해 외부 회로와 접속 가능하게 되어 있다. 또, 스위치 소자(1)는, 제1, 제2 도전체(2, 3)가, 하우징(6) 내에 설치된 절연 기판에 형성되며, 외부 회로의 개방 단자와 접속되는 외부 접속 전극 상에 접속됨으로써 외부 회로와 접속되어도 된다.

스위치 소자(1)는, 정상 상태에서 접속된 제1, 제2 도전체(2, 3)를 통하여 외부 회로를 도통시키거나, 혹은 제1, 제2 도전체(2, 3)가 이격됨으로써 개방시키고 있어, 액체와 접촉한 반응부(5)의 작용에 의해, 제1, 제2 도전체(2, 3)가 이격 혹은 접속됨으로써, 외부 회로를 개방 또는 도통시킨다.

[반응부]

반응부(5)는, 액체와 접촉함으로써 절연 재료(4)의 상태 변화를 이용하여 제1, 제2 도전체(2, 3)를 불가역적으로 접속 또는 이격시키는 것이다. 절연 재료(4)로서는, 절연성을 가지며, 액체와 접촉함으로써 팽창, 수축, 연화, 용해, 응집과 같은 상태 변화를 하는 임의의 재료를 이용할 수 있으며, 제1, 제2 도전체(2, 3)를 접속 혹은 이격시키는 방법이나 제1, 제2 도전체(2, 3)나 하우징(6)의 형태 등에 따라 요구되는 상태 변화로부터, 최적의 재료를 선택할 수 있다.

절연 재료(4)의 후보로서는, 예를 들면, 한천, 젤라틴 등의 천연 폴리머, 셀룰로오스, 전분 등의 반합성 폴리머, 폴리비닐알코올 등의 합성 폴리머 등을 들 수 있다. 이들은, 액체와 접촉함으로써 수축 혹은 용해되어, 고분자량이 되면 용해되지 않고 팽창되는 성질이 강해진다. 또, 절연 재료(4)로서 각설탕과 같은 수용성의 고형물을 이용한 경우, 액체와 접촉함으로써 용해, 혹은 체적이 감소한다.

또, 액체로서 배터리 셀에 충전된 에틸렌카보네이트 등의 전해액을 상정하고, 전해액 누출에 대응하여 작동하는 스위치 소자의 경우, 절연 재료(4)로서는, ABS, 폴리아크릴로니트릴, 폴리불화비닐리덴, 혹은 PET, PTT, PEN 등의 포화 폴리에스테르 등을 이용할 수 있다. 이러한 절연 재료(4)도, 고분자량이 되면 용해 속도가 떨어져, 스위치 소자(1)로서 반응 속도가 저하되는 경우도 있기 때문에, 반응 속도를 우선하는 경우는, 중합도를 조정하여 이용하는 것이 바람직하다.

[하우징]

스위치 소자(1)의 하우징(6)은, 각종 엔지니어링 플라스틱, 세라믹스 등의 절연성을 가지는 부재에 의해 형성할 수 있다. 스위치 소자(1)는, 하우징(6)을 설치함으로써, 제1, 제2 도전체(2, 3) 및 반응부(5)를 보호할 수 있다.

하우징(6)에는, 반응부(5)에 액체를 이끄는 도입구(7)가 설치되어 있다. 스위치 소자(1)는, 하우징(6)에 설치된 도입구(7)를 통하여 액체가 반응부(5)로 유입됨으로써, 제1, 제2 도전체(2, 3)를 불가역적으로 접속 또는 이격시킨다.

하우징(6)은, 예를 들면 도 2(A)에 나타내는 바와 같이, 다면체로 이루어지며, 하나의 면에, 하나의 도입구(7)가 설치되어 있다. 스위치 소자(1)는, 외부 회로가 형성된 회로 기판에 실장되는 칩 부품으로서 형성된 경우, 하우징(6)의 실장면과 반대측의 천면(6a)에 도입구(7)가 설치되는 것이 바람직하다. 천면(6a)에 도입구(7)가 설치됨으로써, 물에 젖은 상태가 되면 효율적으로 액체를 하우징(6) 내에 도입함과 함께 반응부(5)에 유지하여, 제1, 제2 도전체(2, 3)를 접속 또는 이격시킬 수 있다. 물론 하우징(6)은, 천면(6a) 이외의 면, 예를 들면 측면(6b)에 도입구(7)를 형성해도 된다. 또, 하우징(6)은, 도 2(B)에 나타내는 바와 같이, 천면(6a)에 복수의 도입구(7)를 형성해도 되고, 혹은 측면(6b)에 복수의 도입구(7)를 형성해도 된다. 하우징(6)은, 복수의 도입구(7)를 설치함으로써, 보다 신속하게 액체를 반응부(5)에 도입하기 쉽게 할 수 있다.

또, 하우징(6)은, 예를 들면 도 2(C)에 나타내는 바와 같이, 다면체로 이루어지며, 복수의 면, 예를 들면 천면(6a)과 측면(6b)에 도입구(7)를 설치해도 된다. 또, 하우징(6)은, 도 2(D)에 나타내는 바와 같이, 복수의 면에 각각 하나 또는 복수의 도입구(7)를 형성해도 된다.

또, 하우징(6)은, 원기둥형 또는 각기둥형으로 형성하고, 도입구(7)를 임의의 위치에, 임의의 개수만큼 형성해도 된다. 도 3은 하우징(6)을 원기둥형으로 형성하고, 전체 둘레에 걸쳐 복수의 도입구(7)를 형성한 스위치 소자(1)의 외관 사시도이다. 하우징(6)을 원기둥형, 각기둥형으로 형성함으로써, 스위치 소자(1)의 배치에 따른 면이나 각도, 액체의 침입 경로 등에 좌우되지 않고 도입구(7)를 형성할 수 있다.

또, 하우징(6)은, 도입구(7)로부터 침입한 액체를 배출하는 배출구를 형성해도 된다. 도 4는, 다면체로 이루어지는 하우징(6)의 천면(6a)에 도입구(7)를 형성함과 함께, 측면(6b)에 액체를 배출하는 배출구(8)를 형성한 스위치 소자(1)를 나타내는 외관 사시도이다. 배출구(8)를 형성함으로써, 액체가 다량으로 하우징(6) 내에 침입하는 것에 의한 냉각 등의 영향으로 반응부(5)의 반응 속도가 저하되는 것을 방지할 수 있다. 배출구는, 하나 또는 복수 형성할 수 있다.

또한, 배출구(8)는, 도입구(7)보다 작게 형성되는 것이 바람직하다. 배출구(8)를 상대적으로 작게 함으로써, 하우징(6) 내에 침입한 액체가 과잉하게 배출되어, 반응부(5)의 반응이 지연되는 것을 방지할 수 있다.

또, 배출구(8)는, 하우징(6)의 반응부(5)가 설치된 위치와 동일 높이, 또는 반응부(5)가 설치된 위치보다 상방에 설치되어 있는 것이 바람직하다. 예를 들면, 도 5에 나타내는 바와 같이, 하우징(6)을 다면형상으로 형성함과 함께, 회로 기판에 실장되는 칩 부품으로서 형성된 경우, 배출구(8)는, 하우징(6)의 측면(6b)의 반응부(5)가 설치된 위치와 동일 높이 또는 상방에 설치되는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 하우징(6) 내에 침입한 액체는, 반응부(5)보다 상방에 침입한 분량이 배수되고, 반응부(5)에는 잔류하기 때문에, 반응부(5)의 작용을 확보함과 함께, 액체가 다량으로 하우징(6) 내에 침입하는 것에 의한 냉각 등의 영향으로 반응부(5)의 반응 속도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 액체를 이끄는 도입구(7) 및 액체를 배출하는 배출구(8)는, 원형, 직사각형 등, 그 형상은 불문한다. 또, 도입구(7) 및 배출구(8)는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 슬릿형으로 형성해도 된다. 도입구(7)를 슬릿형으로 형성함으로써, 보다 광범위하게 액체를 도입시켜, 신속하게 반응부(5)를 반응시켜 제1, 제2 도전체(2, 3) 사이를 도통 또는 개방시킬 수 있다. 또, 배출구(8)를 슬릿형으로 형성함으로써, 하우징(6) 내에 침입한 잉여의 액체를 신속하게 배수할 수 있어, 액체가 다량으로 하우징(6) 내에 침입하는 것에 의한 냉각 등의 영향으로 반응부(5)의 반응 속도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.

또, 하우징(6)은, 천면(6a)에 슬릿형의 도입구(7)를 설치함과 함께, 반응부(5)로 액체를 이끄는 도입 홈(9)을 설치해도 된다. 도 7(A)에 나타내는 바와 같이, 도입 홈(9)은, 홈 벽(9a)이 천면(6a)에 형성된 도입구(7)로부터 반응부(5)의 근방까지 연장된다. 이것에 의해, 하우징(6)은, 도입구(7)에 침입한 액체가 반응부(5) 이외의 장소에 유입되지 않고, 확실히 반응부(5)로 이끌 수 있다. 또, 하우징(6)은, 도입구(7)에 침입한 액체가 하우징(6) 내에 흩어져 없어져, 반응부(5)에 의한 제1, 제2 도전체(2, 3)의 접속 또는 이격이 지연되는 것을 방지할 수 있다.

또, 하우징(6)은, 도 7(B)에 나타내는 바와 같이, 도입 홈(9)을 측면(6b)까지 늘려, 측면(6b)에 형성된 배출구(8)와 연속시켜도 된다. 이것에 의해, 하우징(6)은, 도입구(7)로부터 침입한 액체를 효율적으로 반응부(5)로 이끔과 함께, 과잉한 액체를 효율적으로 배출구(8)로부터 배수할 수 있다.

또한, 도 8(A)(B)에 나타내는 바와 같이, 도입구(7) 및 도입 홈(9)은, 복수 형성해도 된다. 도입 홈(9)을 복수 형성함으로써, 반응부(5)의 전체 폭에 걸쳐 액체를 이끌 수 있다.

또, 도 9(A)에 나타내는 바와 같이, 스위치 소자(1)는, 천면(6a)에 면하는 도입구(7)의 개구부로부터 반응부(5)가 설치된 내부에 걸쳐 도입 홈(9)을 점차 협소화시켜도 된다. 도입 홈(9)을 반응부(5)에 가까워짐에 따라 협소화됨으로써, 도입구(7)의 개구부로부터 침입한 액체를, 모세관 현상에 의해 효율적으로 반응부(5)로 이끌 수 있다.

또, 도 9(B)에 나타내는 바와 같이, 스위치 소자(1)는, 도입 홈(9) 내에 액체와 접촉함으로써 용해되는 절연 재료(4)에 의해 봉지해도 된다. 도입 홈(9)을 수용성의 절연 재료(4)로 폐색함으로써, 스위치 소자(1)를 작동시켜야 할 물에 젖은 상태 이외에서는, 소량의 액체를 튀겨 하우징(6) 내에 침입시키지 않기 때문에, 오작동을 방지하여, 센서로서의 신뢰성을 확보할 수도 있다.

또, 스위치 소자(1)는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 하우징(6)에 반응부(5)의 위치에 따라 도입구(7), 또는 도입구(7) 및 도입 홈(9)을 형성해도 된다. 스위치 소자(1)는, 예를 들면 도 14에 나타내는 제1, 제2 도전체(2, 3) 및 반응부(5)의 구성예와 같이, 제1, 제2 금속 단자편(21, 22) 및 액체와 접촉함으로써 팽창되는 절연 재료(4)를 하우징(6) 내에 배치함과 함께, 측면(6b)의 절연 재료(4)의 위치에 대응한 높이에, 도입구(7), 또는 도입구(7) 및 도입 홈(9)을 형성해도 된다.

도입구(7) 등이 반응부(5)의 위치에 따른 위치에 형성됨으로써, 스위치 소자(1)는, 효율적으로 다량의 액체를 도입구(7)로부터 제1, 제2 도전체(2, 3) 및 반응부(5)로 이끌 수 있어, 반응부(5)의 반응을 효율적으로 행하여, 제1, 제2 도전체(2, 3)의 접속 또는 이격을 촉진시킬 수 있다.

또, 스위치 소자(1)는, 반응부(5) 이외의 장소에 발수 처리를 실시하여, 액체를 반응부(5)에 유도해도 된다. 예를 들면 도 11에 나타내는 바와 같이, 스위치 소자(1)는, 도입구(7), 또는 도입구(7) 및 도입 홈(9)의 홈 벽(9a)에 발수 처리가 실시된 발수 처리부(10)를 형성해도 된다. 이것에 의해 스위치 소자(1)는, 도입구(5)로부터 침입한 액체를 효율적으로 반응부(5)로 이끌 수 있다. 또, 도입구(7)나 도입 홈(9)에 발수 처리를 실시함으로써, 스위치 소자(1)를 작동시켜야 할 물에 젖은 상태 이외에서는, 소량의 액체를 튀겨 하우징(6) 내에 침입시키지 않기 때문에, 오작동을 방지하여, 센서로서의 신뢰성을 확보할 수도 있다.

또, 스위치 소자(1)는, 하우징(6)의 내벽에 발수 처리를 실시해도 된다. 하우징(6)의 내벽에 발수 처리를 실시함으로써도, 하우징(6) 내에 침입한 액체를 효율적으로 반응부(5)로 이끌어, 신속하게 반응부(5)를 작용시킬 수 있다.

또, 스위치 소자(1)는, 도 12에 나타내는 바와 같이, 하우징(6)의 도입구(7)를 액체와 접촉함으로써 용해되는 절연 재료(4)에 의해 막아도 된다. 예를 들면, 스위치 소자(1)는, 액용해성의 절연 재료(4)로 이루어지는 시트체(11)를, 도입구(7)가 개구된 하우징 표면에 부착함으로써 막아도 된다.

시트체(11)를 하우징(6)의 천면(6a)에 부착하고, 도입구(7)를 폐색함으로써, 스위치 소자(1)는, 스위치 소자(1)를 작동시킬 정도는 아닌 소량의 액체가 도입구(7)에 침입하는 것을 방지하여, 센서로서의 신뢰성을 확보할 수도 있다. 또한, 스위치 소자(1)는, 절연 재료(4)의 시트체(11)를 부착하는 것 이외에도, 절연 재료(4)의 도포, 도입구(7) 내로의 충전 등에 의해 도입구(7)를 폐색해도 된다. 스위치 소자(1)는, 절연 재료(4)의 두께나 성분을 조정함으로써, 작동 조건이 되는 도입구(7) 내로의 액체의 침입을 조정할 수 있다.

마찬가지로, 스위치 소자(1)는, 도 9(B)에 나타내는 바와 같이, 도입 홈(9)을 액체로 용해되는 액용해성의 절연 재료(4)로 폐색해도 된다. 도입 홈(9)을 액용해성의 절연 재료(4)로 폐색함으로써, 소량의 액체를 튀겨 하우징(6) 내에 침입시키지 않아, 오작동을 방지할 수 있다.

[회로 구성]

도 13에, 스위치 소자(1)의 회로 구성예를 나타낸다. 스위치 소자(1)는, 제1, 제2 도전체(2, 3)가 외부 회로(12)의 한쪽의 개방단(12a) 및 다른쪽의 개방단(12b)과 접속됨과 함께, 작동 전에 있어서 외부 회로(12)를 개방시키고 있다(도 13(A)). 그리고, 스위치 소자(1)는, 물에 젖은 상태에서 하우징(6) 내에 액체가 침입하면, 반응부(5)의 절연 재료(4)가 상태 변화하여, 제1, 제2 도전체(2, 3)가 접속됨으로써 도통되고, 외부 회로(12)의 각 개방단(12a, 12b) 사이를 도통시킨다(도 13(B)).

따라서, 예를 들면 외부 회로(12)로서, 경보를 출력하는 경보 회로, 배터리의 충방전 경로를 차단하는 보호 회로, 혹은 백업 회로를 접속함으로써, 물에 젖음이나 전지로부터의 액누출 등의 이상에 대해, 이들 외부 회로를 작동시킬 수 있다.

반대로, 스위치 소자(1)는, 작동 전에 있어서 외부 회로(12)를 접속하여(도 13(B)), 물에 젖은 상태에서 하우징(6) 내에 액체가 침입하면, 반응부(5)의 절연 재료(4)가 상태 변화하여, 제1, 제2 도전체(2, 3)가 이격됨으로써, 외부 회로(12)의 각 개방단(12a, 12b)을 개방(도 13(A))시켜도 된다.

[스위치 소자의 변형예 1]

다음에, 제1, 제2 도전체(2, 3) 및 반응부(5)의 구체적인 구성예에 대해서 설명한다. 도 14는, 스위치 소자의 일례를 나타내는 단면도이다. 도 14에 나타내는 스위치 소자(20)에서는, 제1, 제2 도전체(2, 3)로서, 제1, 제2 금속 단자편(21, 22)을 이용한다. 제1, 제2 금속 단자편(21, 22)은, 각각 하우징(6) 내에 설치된 외부 접속 전극(23a, 23b)과 접속됨과 함께, 서로 접촉하는 접점부(21a, 22a)를 가지며, 정상 상태에서 접점부(21a)가, 접점부(22a) 상으로부터 접촉하도록 탄성 가압되어 있다. 외부 접속 전극(23a)은 외부 회로의 한쪽의 개방단과 접속되고, 외부 접속 전극(23b)은 외부 회로의 다른쪽의 개방단과 접속되어 있다. 이것에 의해, 당해 외부 회로는, 통상 시에 있어서 제1, 제2 금속 단자편(21, 22)을 통하여 도통되어 있다.

또, 제1 금속 단자편(21)의 하부에는, 액체와 접촉하면 상태 변화하는 절연 재료(4)를 가지는 반응부(5)가 설치되어 있다. 스위치 소자(20)의 반응부(5)는, 액체와 접촉함으로써 팽창되는 절연 재료(4)가 이용된다. 스위치 소자(20)는, 도 15(A)에 나타내는 바와 같이, 절연 재료(4)가 제1 금속 단자편(21)의 하부에 배치되며, 하우징(6) 내에 액체가 침입하기 전의 상태에서는, 제1 금속 단자편(21)의 접점부(21a)가 제2 금속 단자편(22)의 접점부(22a)와 접촉되어, 외부 회로를 통전시키고 있다. 그리고, 스위치 소자(1)는, 물에 젖음이나 전지로부터의 액누출 등에 의해 하우징(6) 내에 액체가 침입하면, 도 15(B)에 나타내는 바와 같이, 반응부(5)의 절연 재료(4)가 액체와 접촉함으로써 팽창되어, 제1 금속 단자편(21)을 밀어 올린다. 이것에 의해, 제1 금속 단자편(21)의 접점부(21a)가 제2 금속 단자편(22)의 접점부(22a)로부터 이격되어, 외부 회로가 차단된다.

또한, 스위치 소자(20)는, 액체와 접촉함으로써 수축 또는 용해되는 절연 재료(4)를 이용하여, 제1, 제2 금속 단자편(21, 22)을 상시 이격시키고, 절연 재료(4)의 수축 또는 용해에 의해 제1, 제2 금속 단자편(21, 22)을 접속해도 된다. 이 경우, 제1, 제2 금속 단자편(21, 22)은 상시 접촉하는 방향으로 탄성 가압되며, 절연 재료(4)가 제1 금속 단자편(21)의 하부에 배치됨으로써, 하우징(6) 내에 액체가 침입하기 전의 상태에서는, 제1 금속 단자편(21)의 접점부(21a)가 제2 금속 단자편(22)의 접점부(22a)로부터 이격되어 있다. 그리고, 하우징(6) 내에 액체가 침입하면 절연 재료(4)가 수축 또는 용해됨으로써, 제1, 제2 금속 단자편(21, 22)이 탄성 복귀하여, 각 접점부(21a, 22a)가 접촉된다.

또, 도 16에 나타내는 바와 같이, 제1 금속 단자편(21)은, 접점부(21a)가 제2 금속 단자편(22)의 접점부(22a)로부터 상시 이격하는 방향으로 탄성 가압됨과 함께, 정상 상태에서 절연 재료(4)에 압압(押壓)됨으로써 제2 금속 단자편(22)과 접촉되도록 해도 된다. 절연 재료(4)는, 액체와 접촉함으로써 수축, 용해, 연화하거나 하는 재료가 이용되며, 제1 금속 단자편(21)의 상방에 배치된다.

도 16(A)에 나타내는 바와 같이, 스위치 소자(20)는, 하우징(6) 내에 액체가 침입하기 전의 상태에서는, 제1 금속 단자편(21)이 절연 재료(4)에 압압됨으로써, 접점부(21a)가 제2 금속 단자편(22)의 접점부(22a)와 접촉되어, 외부 회로를 통전시키고 있다. 그리고, 스위치 소자(20)는, 물에 젖음이나 전지로부터의 액누출 등에 의해 하우징(6) 내에 액체가 침입하면, 도 16(B)에 나타내는 바와 같이, 반응부(5)의 절연 재료(4)가 액체와 접촉함으로써 수축, 용해 혹은 연화 등, 제1 금속 단자편(21)의 내부 응력에 저항할 수 없는 성상으로 변화하여, 제1 금속 단자편(21)이 제2 금속 단자편(22)과 이격하는 방향으로 탄성 복귀한다. 이것에 의해, 제1 금속 단자편(21)의 접점부(21a)가 제2 금속 단자편(22)의 접점부(22a)로부터 이격되어, 외부 회로가 차단된다.

또한, 스위치 소자(20)는, 액체와 접촉함으로써 팽창되는 절연 재료(4)를 이용하여, 이격하고 있는 제1, 제2 금속 단자편(21, 22)을 접속시켜도 된다. 이 경우, 절연 재료(4)는 제1 금속 단자편(21)의 상부에 배치된다. 또, 제1, 제2 금속 단자편(21, 22)은 상시 이격하는 방향으로 탄성 가압되어, 하우징(6) 내에 액체가 침입하기 전의 상태에서는, 제1 금속 단자편(21)의 접점부(21a)가 제2 금속 단자편(22)의 접점부(22a)로부터 이격되어 있다. 그리고, 하우징(6) 내에 액체가 침입하면 절연 재료(4)가 팽창됨으로써, 제1 금속 단자편(21)이 절연 재료(4)에 의해 압압되어, 접점부(21a)가 제2 금속 단자편(22)의 접점부(22a)에 접촉된다.

또, 도 17에 나타내는 바와 같이, 제1 금속 단자편(21)은, 접점부(21a)가 제2 금속 단자편(22)의 접점부(22a)로부터 이격하는 방향으로 탄성 가압됨과 함께, 정상 상태에서 절연 재료(4)에 의해 제2 금속 단자편(22)과 접촉된 상태로 고착되도록 해도 된다. 절연 재료(4)는, 정상 상태에서 접착성을 가짐과 함께 액체와 접촉함으로써 용해되는 재료가 이용되며, 제1, 제2 금속 단자편(21, 22)의 각 접점부(21a, 22a)들을 고착시킨다.

도 17(A)에 나타내는 바와 같이, 스위치 소자(20)는, 하우징(6) 내에 액체가 침입하기 전의 상태에서는, 제1 금속 단자편(21)이 절연 재료(4)에 고착됨으로써, 접점부(21a)가 제2 금속 단자편(22)의 접점부(22a)와 접촉되어, 외부 회로를 통전시키고 있다. 그리고, 스위치 소자(20)는, 물에 젖음이나 전지로부터의 액누출 등에 의해 하우징(6) 내에 액체가 침입하면, 도 17(B)에 나타내는 바와 같이, 반응부(5)의 절연 재료(4)가 액체와 접촉함으로써 용해 혹은 연화 등, 제1 금속 단자편(21)의 내부 응력에 저항할 수 없는 성상으로 변화하여, 제1 금속 단자편(21)이 제2 금속 단자편(22)과 이격하는 방향으로 탄성 복귀한다. 이것에 의해, 제1 금속 단자편(21)의 접점부(21a)가 제2 금속 단자편(22)의 접점부(22a)로부터 이격되어, 외부 회로가 차단된다.

[스위치 소자의 변형예 2]

또, 본 발명이 적용된 스위치 소자는, 제2 도전체(3) 및 반응부(5)를 제1 도전체(2) 내에 배치해도 된다. 도 18, 도 19에 나타내는 스위치 소자(30)는, 제1 도전체(2)가, 하나 또는 복수의 액체의 도입구(31)가 형성된 중공형의 외부 도체(32)이며, 제2 도전체(3)가, 외부 도체(32)의 중공의 내부에 배치된 내부 도체(33)이며, 외부 도체(32)의 내벽 또는 내부 도체(33)의 표면에는 절연 재료(4)가 피복되어 있다. 외부 도체(32)는, 적당히 리드선 등을 통하여 외부 회로의 한쪽의 개방단과 접속되고, 내부 도체(33)는, 적당히 리드선 등을 통하여 외부 회로의 다른쪽의 개방단과 접속되어 있다. 외부 도체(32)는, 예를 들면 원통형 도체이며, 외주면에 액체가 침입하는 도입구(31)가 하나 또는 복수 형성되어 있다. 또한, 외부 도체(32)는, 원통형 외에, 중공의 원기둥형으로 형성되어도 된다.

내부 도체(33)는, 외부 도체(32)의 내부에 배치되는 모든 형태를 취할 수 있으며, 도 18에 나타내는 원기둥형 외에, 각기둥형, 시트의 권장체형, 블록체형 등이어도 된다. 또, 내부 도체(33)는, 외부 도체(32)의 내부에 있어서, 이동 가능하게 유지되어 있다.

도 19(A)에 나타내는 바와 같이, 스위치 소자(30)는, 외부 도체(32)의 내면이, 액체와 접촉함으로써 용해되는 절연 재료(4)에 의해 절연 코트되고, 이것에 의해 외부 도체(32)와 내부 도체(33)가 정상 상태에서 절연되어, 외부 회로를 개방시키고 있다. 그리고, 스위치 소자(30)는, 물에 젖음이나 전지로부터의 액누출 등의 이상 시에, 하우징(6) 내에 침입한 액체가 외부 도체(32)의 도입구(31) 내에 침입함으로써, 절연 재료(4)가 용해되어, 외부 도체(32)와 내부 도체(33)가 전기적으로 접속되고, 이것에 의해 외부 회로를 통전시킬 수 있다.

또한, 스위치 소자(30)는, 도 19(B)에 나타내는 바와 같이, 내부 도체(33)의 외면에 액체와 접촉함으로써 용해되는 절연 재료(4)를 도포함으로써 외부 도체(32)와 절연시켜도 된다. 절연 재료(4)는, 외부 도체(32)의 도입구(31)로부터 침입한 액체와 접촉함으로써 용해되어, 제1 도전체(2)와 제2 도전체(3)가 전기적으로 접속 가능해진다.

또, 스위치 소자(30)는, 도 19(C)에 나타내는 바와 같이, 외부 도체(32)와 내부 도체(33) 사이에, 액체와 접촉함으로써 용해되는 절연 재료(4)로 이루어지는 절연 필름(34)을 개재시켜도 된다. 절연 필름(34)은, 적어도 내부 도체(33)를 외부 도체(32)의 내면으로부터 차폐하는 크기, 형상을 가지며, 정상 상태에서 외부 도체(32)와 내부 도체(33)를 절연하고 있다. 그리고, 절연 필름(34)은, 물에 젖음이나 전지로부터의 액누출 등의 이상 시에, 외부 도체(32)의 도입구(31)를 통하여 침입한 액체와 접촉함으로써 용해되어, 외부 도체(32)와 내부 도체(33)가 전기적으로 접속 가능해진다.

또한, 스위치 소자(30)는, 외부 도체(32)를 하우징(6)으로서 이용해도 되고, 또, 이 경우, 외부 도체(32)는, 외주면이 절연 재료에 의해 코팅되어 있는 것이 바람직하다.

[스위치 소자의 변형예 3]

또, 본 발명이 적용된 스위치 소자는, 도 20, 도 21에 나타내는 바와 같이, 도전성 입자(41)를 통하여 제1, 제2 도전체(2, 3)를 접속함과 함께, 반응부(5)에 의해 도전성 입자(41)를 통한 도전 패스를 차단해도 된다. 도 20, 도 21에 나타내는 스위치 소자(40)는, 하나 또는 복수의 액체의 도입구(7)가 형성된 하우징(6)을 가지며, 반응부(5)로서, 액체와 접촉함으로써 용해되는 절연 재료(4)가 하우징(6)의 도입구(7)가 개구된 내벽에 설치되고, 절연 재료(4)에는, 도전성 입자(41)가 고착, 배열되어 있다. 하우징(6)은, 통형으로 형성되며, 양단으로부터 제1, 제2 도전체(2, 3)가 되는 리드선(42, 43)이 도출되어 있다. 또, 도입구(7)는, 리드선(42, 43)이 설치되어 있지 않은 대략 중앙부에 형성되어, 하우징(6)의 둘레 방향에 걸쳐 슬릿형으로 형성되어도 된다.

또, 스위치 소자(40)는, 하우징(6) 내에 있어서 리드선(42, 43)이 이격됨과 함께, 절연 재료(4)에 고착된 도전성 입자(41)가 리드선(42, 43) 사이에 걸쳐 연속됨으로써 도통되어 있다. 또, 도전성 입자(41)의 배열 상에는 도입구(7)가 형성되어 있다.

제1, 제2 도전체(2, 3)가 되는 리드선(42, 43)은, 하우징(6)으로부터 외부에 인출됨과 함께, 각각 외부 회로의 접속단과 접속된다.

그리고, 스위치 소자(40)는, 하우징(6) 내에 액체가 침입하기 전의 상태에서는, 도 20(A)에 나타내는 바와 같이, 리드선(42, 43)이 절연 재료(4)에 고착된 도전성 입자(41)로 이루어지는 도전 패스를 통하여 도통되어, 외부 회로를 통전시키고 있다. 그리고, 스위치 소자(40)는, 물에 젖음이나 전지로부터의 액누출 등에 의해 하우징(6) 내에 액체가 침입하면, 도 20(B)에 나타내는 바와 같이, 반응부(5)의 절연 재료(4)가 액체와 접촉함으로써 용해, 수축 등, 형질 변위함으로써 배열되어 있던 도전성 입자(41)가 응집되어, 도전성 입자(41)의 배열로 이루어지는 도전 패스가 차단된다. 이것에 의해, 리드선(42, 43) 사이가 절단되어, 외부 회로가 차단된다.

또한, 스위치 소자(40)는, 제1, 제2 도전체(2, 3)로서, 하우징(6) 내에 지지된 금속 단자편이나 절연 기판에 형성된 전극 패턴으로 이루어지는 외부 접속 전극을 이용해도 된다. 도 22에 나타내는 스위치 소자(40)는, 제1, 제2 도전체(2, 3)로서, 도전성 입자(41)에 의해 접속된 한 쌍의 금속 단자편(44, 45)이 설치되어 있다. 금속 단자편(44, 45)은, 각각 하우징(6)의 실장면으로부터 바깥쪽에 면하게 된 외부 접속 전극(46, 47)과 접속되어 있다. 스위치 소자(40)는, 외부 접속 전극(46, 47)이 면하게 된 면이 외부 회로 기판으로의 실장면이 되고, 외부 회로에 형성된 전극과 외부 접속 전극(46, 47)이 접속된다.

하우징(6)은, 금속 단자편(44, 45)이 설치되어 있지 않은 천면 대략 중앙부에 도입구(7)가 설치됨과 함께, 액체와 접촉함으로써 용해되는 절연 재료(4)가 천면 내측에 형성되고, 도전성 입자(41)가 접착되어 있다. 또, 도 22(A)에 나타내는 바와 같이, 스위치 소자(40)는, 하우징(6) 내에 있어서 금속 단자편(44, 45)이 이격됨과 함께, 절연 재료(4)에 고착된 도전성 입자(41)가 금속 단자편(44, 45) 사이에 걸쳐 연속됨으로써 도통되어 있다. 또, 도전성 입자(41)의 배열 상에는 도입구(7)가 형성되어 있다.

도입구(7)의 하방에는, 배열로부터 탈락한 도전성 입자(41)가 수용되는 공간(48)이 설치되어 있다. 그리고 도 22(B)에 나타내는 바와 같이, 스위치 소자(40)는, 도입구(7)로부터 액체가 침입하면, 절연 재료(4)가 용융됨으로써, 도전성 입자(41)가 공간(48)에 탈락한다. 이것에 의해, 도전성 입자(41)의 배열로 이루어지는 도전 패스가 차단되어, 금속 단자편(44, 45) 사이가 차단된다.

[스위치 소자의 변형예 4]

또, 본 발명이 적용된 스위치 소자는, 하우징(6)의 도입구(7)에, 절연 재료(4)가 충전됨과 함께 도전성 입자(51)가 배열된 부위와 대치하는 도입 홈(9)을 설치해도 된다. 도 23(A)(B)에 나타내는 스위치 소자(50)는, 일면에 슬릿형으로 개구된 도입구(7)가 형성된 하우징(6)과, 도입구(7)로부터 하우징(6) 내에 연장된 도입 홈(9)과, 하우징(6) 내에 이격하여 배치된 제1, 제2 도전체(2, 3)가 되는 리드선(52, 53)과, 하우징(6) 내에 배열됨으로써 연속되어 리드선(52, 53)을 도통시키는 도전성 입자(51)와, 도입 홈(9) 내에 충전되고, 액체와 접촉함으로써 팽창되어 도전성 입자(51)의 배열을 차단하는 절연 재료(4)를 구비한다.

스위치 소자(50)는, 도입 홈(9)의 홈 벽(9a)이 도전성 입자(51)의 배열의 근방까지 연장되어 대치되어 있다. 이것에 의해, 하우징(6)은, 도입 홈(9)에 액체가 침입하면, 절연 재료(4)가 팽창되어 도전성 입자(51)의 배열을 압압할 수 있고, 또, 팽창된 절연 재료(4)가 하우징(6) 내에 흩어져 없어지지 않고, 확실히 절연 재료(4)에 의해 도전성 입자(51)의 배열을 차단할 수 있다. 또, 스위치 소자(50)는, 도입 홈(9)의 도전성 입자(51)의 배열을 사이에 둔 반대측에는, 도전성 입자(51)가 밀려 나오는 공간(54)이 형성되어 있다.

이 스위치 소자(50)는, 하우징(6) 내에 액체가 침입하기 전의 상태에서는, 리드선(52, 53)이 하우징(6) 내에 배열, 고정된 도전성 입자(51)로 이루어지는 도전 패스를 통하여 도통되어, 외부 회로를 통전시키고 있다. 그리고, 스위치 소자(50)는, 물에 젖음이나 전지로부터의 액누출 등에 의해 하우징(6) 내에 액체가 침입하면, 도 23(B)에 나타내는 바와 같이, 도입구(7)로부터 도입 홈(9)에 침입한 액체가 절연 재료(4)와 접촉함으로써 팽창되어, 도전성 입자(51)가 공간(54)측으로 밀려 나와 도전 패스가 차단된다. 이것에 의해, 리드선(52, 53) 사이가 절단되어, 외부 회로가 차단된다.

또한, 스위치 소자(50)는, 제1, 제2 도전체(2, 3)로서, 리드선(52, 53) 이외에도, 금속 단자편 등, 공지의 도전체를 이용할 수 있다.

또한, 스위치 소자(50)는, 팽창된 절연 재료(4)보다 그물눈이 작은 메쉬 부재(55)를 하우징(6)의 표면에 배치함으로써, 도입구(7)를 폐색하도록 해도 된다. 이것에 의해, 스위치 소자(1)는, 도입 홈(9)에 충전된 절연 재료(4)가 도입구(7)의 개구부로부터 침입한 액체와 접촉하여, 팽창되었을 때에, 메쉬 부재(55)에 의해 폐색된 도입구(7)로부터 하우징 외부로 팽창, 배출되지 않고, 하우징(6)의 내부를 향해 팽창되어, 확실히 도전성 입자(51)를 공간(54)측으로 밀어 내어, 리드선(52, 53) 사이를 차단할 수 있다.

또, 스위치 소자(50)는, 도 24(A)에 나타내는 바와 같이, 도입 홈(9)을, 도입구(7)의 개구부로부터 도전성 입자(51)가 배열된 내부에 걸쳐 점차 폭이 넓어지는 테이퍼형으로 형성해도 된다. 도입 홈(9)을 도전성 입자(51)의 배열에 가까워짐에 따라 점차 폭을 넓힘으로써, 도 24(B)에 나타내는 바와 같이, 도입 홈(9)에 충전된 절연 재료(4)가 도입구(7)로부터 침입한 액체와 접촉함으로써, 보다 팽창되기 쉽게 함과 함께, 팽창되었을 때에 폭이 넓은 하우징(6)의 내부를 향해 팽창되어, 확실히 도전성 입자(51)를 공간(54)측으로 밀어 내어, 리드선(52, 53) 사이를 차단할 수 있다.

또, 스위치 소자(50)는, 도입 홈(9)을 도입구(7)의 개구부로부터 하우징(6)의 내부에 걸쳐 폭이 넓어지도록 형성함으로써, 스위치 소자(50)를 작동시킬 정도는 아닌 소량의 액체가 도입 홈(9) 내에 침입하는 것을 방지하여, 센서로서의 신뢰성을 확보할 수도 있다.

또, 스위치 소자(50)는, 하우징(6)을 세라믹제로 해도 된다. 이것에 의해, 하우징(6)의 강도가 향상되어, 절연 재료(4)의 팽창에 수반하여 팽창 압력이 걸린 경우에도 하우징(6)이 변형되지 않는다. 또한, 스위치 소자(50)는, 하우징(6)을 세라믹제로 하는 것 이외에, 하우징(6)을 세라믹 코팅함으로써 강도를 향상시켜도 된다. 또, 스위치 소자(50)는, 하우징(6)의 세라믹 혹은 세라믹 코트재로서 다공질재를 이용함으로써, 보다 액체를 도입하기 쉽게 할 수 있다.

또, 도 25, 도 26에 나타내는 바와 같이, 스위치 소자(50)는, 도입구(7)와 도전성 입자(51)의 배열 사이에 시트형의 절연 재료(4)를 배치해도 된다. 도 25, 도 26에 나타내는 스위치 소자(50)는, 일면에 슬릿형으로 개구된 도입구(7)가 형성된 하우징(6)과, 도입구(7)로부터 하우징 내에 연장된 도입 홈(9)과, 하우징(6) 내에 이격하여 배치된 제1, 제2 도전체(2, 3)가 되는 금속 단자편(56, 57)과, 하우징(6) 내에 배열됨으로써 연속되어 금속 단자편(56, 57)을 도통시키는 도전성 입자(51)와, 도입구(7)와 도전성 입자(51)의 배열 사이에 설치되어, 액체와 접촉함으로써 팽창되어 도전성 입자(51)의 배열을 차단하는 절연 재료(4)의 시트체(58)를 구비한다.

하우징(6)은, 상하 한 쌍의 하프(6c, 6d)가 맞대어짐으로써 형성된다. 상측 하프(6c)는, 슬릿형의 도입구(7) 및 도입 홈(9)이 형성됨과 함께, 하측 하프(6d)와 맞대어지는 내면측에, 액체와 접촉함으로써 팽창되는 절연 재료(4)의 시트체(58)가 접합되어 있다. 하측 하프(6d)에는, 금속 단자편(56, 57) 및 도전성 입자(51)가 설치됨과 함께, 금속 단자편(56, 57)의 상측 하프(6c)와 반대측에는, 도전성 입자(51)가 밀려 나오는 공간(59)이 형성되어 있다. 금속 단자편(56, 57)은, 이격되어 설치되며, 하우징 내에 배열된 도전성 입자(51)를 통하여 도통되어 있다.

스위치 소자(50)는, 상하측 하프(6c, 6d)가 맞대어짐으로써, 도입구(7)와 도전성 입자(51)의 배열 사이에는, 절연 재료(4)의 시트체(58)가 배치된다.

이 스위치 소자(50)는, 하우징(6) 내에 액체가 침입하기 전의 상태에서는, 금속 단자편(56, 57)이 하우징(6) 내에 배열, 고정된 도전성 입자(51)로 이루어지는 도전 패스를 통하여 도통되어, 외부 회로를 통전시키고 있다. 그리고, 스위치 소자(50)는, 물에 젖음이나 전지로부터의 액누출 등에 의해 하우징(6) 내에 액체가 침입하면, 도 26(B)에 나타내는 바와 같이, 도입구(7)로부터 도입 홈(9)에 침입한 액체가 시트체(58)와 접촉함으로써 절연 재료(4)가 팽창되어, 도전성 입자(51)가 금속 단자편(56, 57) 사이부터 공간(59)측으로 밀려 나와 도전 패스가 차단된다. 이것에 의해, 금속 단자편(56, 57) 사이가 절단되어, 외부 회로가 차단된다.

여기서, 스위치 소자(50)는, 금속 단자편(56, 57)을 비접촉으로 병렬하도록 배치함과 함께, 도전성 입자(51)를 금속 단자편(56, 57) 사이에 걸쳐 배열시켜도 된다. 예를 들면, 도 25(B)에 나타내는 바와 같이, 금속 단자편(56, 57)은, 빗살형으로 형성됨과 함께, 서로 빗살부(56a, 57a)가 공간(59) 상에 돌출됨과 함께 비접촉으로 교합하도록 배치되며, 도전성 입자(51)는, 빗살부(56a, 57a) 사이에 배열시켜도 된다. 이 경우, 슬릿형으로 형성된 도입구(7) 및 도입 홈(9)은, 빗살부(56a, 57a) 사이에 배열된 도전성 입자(51)를 따라 형성하는 것이 바람직하다.

[스위치 소자의 변형예 5]

또, 본 발명이 적용된 스위치 소자는, 도입 홈(9) 내에 충전한 도전성 입자(61)를 밀어 냄으로써 제1, 제2 도전체(2, 3)를 도통시켜도 된다. 도 27에 나타내는 스위치 소자(60)는, 일면에 도입구(7)가 형성된 하우징(6)과, 도입구(7)로부터 하우징 내에 연장된 도입 홈(9)과, 도입 홈(9) 내에 충전된 도전성 입자(61)와, 도입 홈(9)과 연속되어, 도입 홈(9) 내에 충전된 도전성 입자(61)가 밀려 나오는 공간(62)과, 공간(62) 내에 이격하여 배치된 제1, 제2 도전체(2, 3)가 되는 리드선(63, 64)과, 도입 홈(9)의 도입구(7)측에 충전되어, 액체와 접촉함으로써 팽창되는 절연 재료(4)를 가진다.

도입 홈(9)은, 도입구(7)측에 액체와 접촉함으로써 팽창되는 절연 재료(4)가 충전되고, 공간(62)측에 도전성 입자(61)가 충전되어 있다. 공간(62)은, 도입 홈(9)과 연속됨과 함께, 도 27(A)에 나타내는 바와 같이, 리드선(63, 64)의 일단과 접속된 도전성 입자(65)의 배열이 각각 이격되어 설치되어 있다. 또, 공간(62)은, 도전성 입자(61)가 단층 배열 가능한 높이를 가지며, 도전성 입자(61)가 밀려 나오면 연속하도록 배열된다.

이 스위치 소자(60)는, 하우징(6) 내에 액체가 침입하기 전의 상태에서는, 리드선(63, 64) 및 도전성 입자(65)의 배열이 이격됨으로써 외부 회로를 차단시키고 있다. 그리고, 스위치 소자(60)는, 물에 젖음이나 전지로부터의 액누출 등에 의해 하우징(6) 내에 액체가 침입하면, 도 27(B)에 나타내는 바와 같이, 도입구(7)로부터 도입 홈(9)에 침입한 액체가 절연 재료(4)와 접촉함으로써 절연 재료(4)가 팽창되어, 도전성 입자(61)가 공간(62)으로 밀려 나온다. 이것에 의해, 공간(62)에 있어서 도전성 입자(61)가 리드선(63, 64)과 연속하는 도전성 입자(65)의 배열과 연속해서, 리드선(63, 64) 사이에 걸친 도전 패스가 형성되며, 외부 회로가 도통된다.

또한, 도 27에 나타내는 스위치 소자(60)는, 공간(62) 내에 도전성 입자(65)를 배열시키는 것 이외에도, 리드선(63, 64)을 도입 홈(9)의 하방에 연장시켜, 리드선(63, 64)과 도전성 입자(61)를 직접 접촉시켜, 도통시키도록 해도 된다.

또, 스위치 소자(60)에 있어서도, 도입 홈(9)을 하우징(6)의 내부를 향해 폭이 넓어지는 테이퍼형으로 형성해도 되고, 또, 팽창된 절연 재료(4)의 입경보다 그물눈이 작은 메쉬 부재에 의해 폐색하도록 해도 된다. 이것에 의해, 스위치 소자(60)는, 도입 홈(9)에 충전된 절연 재료(4)가 도입구(7)의 개구부로부터 침입한 액체와 접촉하여, 팽창되었을 때에, 도입구(7)로부터 하우징 외부로 팽창, 배출되지 않고, 하우징(6)의 내부를 향해 팽창되어, 확실히 도전성 입자(61)를 공간(62)측으로 밀어 내어, 리드선(63, 64) 사이를 도통시킬 수 있다.

또한, 도 27에 나타내는 바와 같이, 스위치 소자(60)에 있어서도, 액체와 접촉함으로써 용해되는 절연 재료(4)의 시트체(66)에 의해 도입구(7)를 막아도 된다. 이것에 의해 스위치 소자(60)는, 스위치 소자(60)를 작동시킬 정도는 아닌 소량의 액체가 도입구(7)에 침입하는 것을 방지하여, 센서로서의 신뢰성을 확보할 수도 있다. 또한, 스위치 소자(60)는, 절연 재료(4)의 시트체(66)를 부착하는 것 이외에도, 절연 재료(4)의 도포, 도입구(7) 내로의 충전 등에 의해 도입구(7)를 폐색해도 된다. 스위치 소자(60)는, 절연 재료(4)의 두께나 성분을 조정함으로써, 작동 조건이 되는 도입구(7) 내로의 액체의 침입을 조정할 수 있다.

[스위치 소자의 변형예 6]

또, 본 발명이 적용된 스위치 소자는, 도전성 입자(71)를 격자형으로 배열함과 함께, 절연 재료(4)의 상태 변화에 따라 도전성 입자(71)의 배열을 절단함으로써 제1, 제2 도전체(2, 3) 사이를 차단시켜도 된다. 도 28에 나타내는 스위치 소자(70)는, 액체가 침입하는 복수의 도입구(7)가 격자형으로 형성된 하우징(6)을 가지며, 하우징(6) 내에는, 액체와 접촉함으로써 팽창, 수축 또는 용해되는 절연 재료(4)가, 하우징(6) 내의 전면에 걸쳐 설치됨과 함께, 절연 재료(4)에 의해 도전성 입자(71)가 고정, 배열되어 있다. 또, 하우징(6)에는, 제1, 제2 도전체(2, 3)가 되는 외부 접속 전극(72, 73)이 하우징(6)의 서로 대향하는 모서리부 부근에 이격되어 설치되며, 하우징(6)의 상하면에 면하게 되어 있다. 도전성 입자(71)는, 인접하는 도전성 입자(71)와 밀접한 상태로 절연 재료(4)에 의해 격자형으로 고정, 배열됨으로써, 외부 접속 전극(72, 73) 사이에 걸친 도전 패스를 형성하여, 외부 접속 전극(72, 73)을 도통시키고 있다.

또한, 스위치 소자(70)는, 도전성 입자(71)를 보다 확실히, 소정의 위치에 고정, 배열하기 위해, 접착제 혹은 점착제를 통하여 절연 재료(4)에 고정해도 된다. 혹은, 스위치 소자(70)는, 절연 재료(4)에 도전성 입자(71)의 형상에 따라 오목부를 형성하고, 당해 오목부에 의해 소정의 위치에 고정, 배열해도 된다.

또, 스위치 소자(70)는, 하우징(6) 내에, 도전성 입자(71)의 이동을 규제하는 고정부(74)가 설치되어 있다. 고정부(74)는, 절연 재료(4)의 상태 변화가 생겼을 때의 도전성 입자(71)의 이동을 규제함으로써 외부 접속 전극(72, 73) 사이에 걸친 절연성을 확보하는 것이며, 절연 재료에 의해 형성되어, 예를 들면 십자형의 세움벽이 소정의 간격으로 복수 설치되어 이루어진다.

이 스위치 소자(70)는, 하우징(6) 내에 액체가 침입하기 전의 상태에서는, 이격되어 설치된 외부 접속 전극(72, 73) 사이가, 절연 재료(4)에 의해 격자형으로 고정, 배열된 도전성 입자(71)를 통하여 연속됨으로써, 외부 회로를 도통시키고 있다. 그리고, 스위치 소자(70)는, 물에 젖음이나 전지로부터의 액누출 등에 의해 도입구(7)로부터 하우징(6) 내에 액체가 침입하면, 침입한 액체가 절연 재료(4)와 접촉함으로써 상태 변화를 일으켜, 격자형으로 배열되어 있던 도전성 입자(71)의 도전 패스가 차단된다. 예를 들면 도 29에 나타내는 바와 같이, 스위치 소자(70)는, 절연 재료(4)가 액체와 접촉함으로써 수축하면, 당해 수축 개소에 고정되어 있던 도전성 입자(71)가 응집됨으로써, 도전성 입자(71)의 도전 패스가 차단된다. 따라서, 스위치 소자(70)는, 외부 접속 전극(72, 73) 사이가 개방됨으로써, 외부 회로를 차단할 수 있다.

여기서, 스위치 소자(70)는, 도입구(7)가 하우징(6)의 일면에 격자형으로 형성됨과 함께, 절연 재료(4)가 하우징(6)의 전면에 걸쳐 설치되며 도전성 입자(71)가 격자형으로 배열됨으로써, 도 29(A)에 나타내는 바와 같이, 액체의 침입 개소 A에 따른 개소의 절연 재료(4)가 상태 변화를 일으켜, 도전성 입자(71)가 응집되거나 한다. 이 때, 도 29(B), 도 30에 나타내는 바와 같이, 스위치 소자(70)는, 고정부(74)에 의해 도전성 입자(71)의 자유로운 이동이 규제되어 있기 때문에, 도전성 입자(71)의 응집체가 다른 배열 입자와 접촉함으로써 새로운 도전 패스가 형성되는 것을 방지할 수 있어, 절연성을 확보할 수 있다. 또, 스위치 소자(70)는, 액체의 침입 개소 A에 따른 개소의 절연 재료(4)가 상태 변화를 일으켜 도전성 입자(71)에 의한 도전 패스가 절단되기 때문에, 하우징(6)의 어느 개소에 액체가 침입해도, 그 침입 개소를 검출할 수 있다.

또, 스위치 소자(70)는, 도전성 입자(71)를 선형으로 배열함과 함께, 절연 재료(4)의 상태 변화에 따라 도전성 입자(71)의 배열을 절단함으로써 외부 접속 전극(72, 73) 사이를 차단시켜도 된다. 도 31에 나타내는 스위치 소자(70)는, 액체가 침입하는 복수의 도입구(7)가 격자형으로 형성된 하우징(6)을 가지며, 하우징(6) 내에는, 액체와 접촉함으로써 팽창, 수축 또는 용해되는 절연 재료(4)가, 하우징(6) 내의 전면에 걸쳐 설치됨과 함께, 절연 재료(4)에 의해 도전성 입자(71)가 고정, 배열되어 있다. 또, 하우징(6)에는, 외부 접속 전극(72, 73)이 하우징(6)의 서로 대향하는 모서리부 부근에 이격되어 설치되며, 하우징(6)의 상하면에 면하게 되어 있다. 절연 재료(4)에 의해 고정, 배열된 도전성 입자(71)는, 선형으로 배열됨으로써, 외부 접속 전극(72, 73) 사이에 걸친 도전 패스를 형성하여, 외부 접속 전극(72, 73)을 도통시키고 있다.

또한, 도 31에 나타내는 스위치 소자(70)에 있어서도, 도전성 입자(71)를 보다 확실히, 소정의 위치에 고정, 배열하기 위해, 접착제 혹은 점착제를 통하여 절연 재료(4)에 고정해도 된다. 혹은, 스위치 소자(70)는, 절연 재료(4)에 도전성 입자(71)의 형상에 따라 오목부를 형성하고, 당해 오목부에 의해 소정의 위치에 고정, 배열해도 된다.

이 때, 스위치 소자(70)는, 도전성 입자(71)가 사행하도록 배열됨으로써, 하우징(6)의 전면에 걸쳐 광범위하게 배열되는 것이 바람직하다. 또, 스위치 소자(70)는, 하우징(6) 내에, 도전성 입자(71)의 이동을 규제하는 상술한 고정부(74)가 소정의 간격으로 복수 설치되어 있다.

이 스위치 소자(70)는, 하우징(6) 내에 액체가 침입하기 전의 상태에서는, 도 31(A)에 나타내는 바와 같이, 이격되어 설치된 외부 접속 전극(72, 73) 사이가, 절연 재료(4)에 의해 선형으로 고정, 배열된 도전성 입자(71)를 통하여 연속됨으로써, 외부 회로를 도통시키고 있다. 그리고, 스위치 소자(70)는, 물에 젖음이나 전지로부터의 액누출 등에 의해 도입구(7)로부터 하우징(6) 내에 액체가 침입하면, 침입한 액체가 절연 재료(4)와 접촉함으로써 상태 변화를 일으켜, 선형으로 배열되어 있던 도전성 입자(71)의 도전 패스가 차단된다. 도 31(B)에 나타내는 바와 같이, 스위치 소자(70)는, 절연 재료(4)가 액체와 접촉함으로써 수축하면, 당해 수축 개소에 고정되어 있던 도전성 입자(71)가 응집됨으로써, 도전성 입자(71)의 도전 패스가 차단된다. 따라서, 스위치 소자(70)는, 외부 접속 전극(72, 73) 사이가 개방됨으로써, 외부 회로를 차단할 수 있다.

여기서, 스위치 소자(70)는, 도입구(7)가 하우징(6)의 일면에 격자형으로 형성됨과 함께, 선형으로 배열된 도전성 입자(71)가 하우징(6)의 전면에 걸쳐 설치됨으로써, 액체의 침입 개소에 따른 개소의 절연 재료(4)가 상태 변화를 일으켜, 당해 개소의 도전성 입자(71)가 응집되거나 한다. 이 때, 스위치 소자(70)는, 고정부(74)에 의해 도전성 입자(71)의 자유로운 이동이 규제되어 있기 때문에, 도전성 입자(71)의 응집체가 다른 배열 입자와 접촉함으로써 새로운 도전 패스가 형성되는 것을 방지할 수 있어, 절연성을 확보할 수 있다. 또, 스위치 소자(70)는, 액체의 침입 개소 A에 따른 개소의 절연 재료(4)가 상태 변화를 일으켜 도전성 입자(71)에 의한 도전 패스가 절단되기 때문에, 하우징(6)의 어느 개소에 액체가 침입해도, 그 침입 개소를 검출할 수 있다.

[스위치 소자의 변형예 7]

또, 본 발명이 적용된 스위치 소자는, 제1, 제2 도전체(2, 3)로서 리드 단자(82, 83)를 이용함과 함께, 절연 재료에 고정된 도전성 입자(81)를 통하여 도통 또는 개방되어, 절연 재료 상태 변화에 따라 개방 또는 도통하도록 해도 된다. 도 32(A)(B)에 나타내는 스위치 소자(80)는, 제1, 제2 도전체(2, 3)로서, 하우징(6)의 안팎에 걸쳐 설치된 리드 단자(82, 83)가 이용되어 있다. 리드 단자(82, 83)는, 하우징(6) 내에 있어서 서로 이격된 상태로 고정됨과 함께, 하우징(6) 내에 충전된 도전성 입자(81)를 통하여 도통되어 있다.

하우징(6)은, 액체가 침입하는 하나 또는 복수의 도입구(7)가 형성되어 있다. 하우징(6) 내에는, 액체와 접촉함으로써 수축 또는 용해되는 절연 재료(4), 및 이 절연 재료(4)에 의해 고정된 도전성 입자(81)가 설치되어 있다. 도전성 입자(81)는, 하우징(6) 내에 충전된 절연 재료(4)에 의해 소정의 위치에 고정됨으로써, 이격하여 지지되어 있는 리드 단자(82, 83) 사이에 충전, 배열되어 있다. 이것에 의해, 스위치 소자(80)는, 리드 단자(82, 83) 사이를 도통시키고 있다.

이 스위치 소자(80)는, 하우징(6) 내에 액체가 침입하기 전의 상태에서는, 도 32에 나타내는 바와 같이, 이격되어 설치된 리드 단자(82, 83) 사이가, 절연 재료(4)에 의해 고정, 배열된 도전성 입자(81)를 통하여 연속됨으로써, 외부 회로를 도통시키고 있다. 그리고, 스위치 소자(80)는, 도 33(A)에 나타내는 바와 같이, 물에 젖음이나 전지로부터의 액누출 등에 의해 도입구(7)로부터 하우징(6) 내에 액체가 침입하면, 도 33(B)에 나타내는 바와 같이, 침입한 액체가 절연 재료(4)와 접촉함으로써 수축 또는 용해되어, 리드 단자(82, 83) 사이에 있어서 배열되어 있던 도전성 입자(81)가 응집된다. 이것에 의해, 스위치 소자(80)는, 리드 단자(82, 83) 사이에 배열, 고정되어 있던 도전성 입자(81)가 응집됨으로써, 도전성 입자(81)의 도전 패스가 차단된다. 따라서, 스위치 소자(80)는, 리드 단자(82, 83) 사이가 개방됨으로써, 외부 회로를 차단할 수 있다.

또, 스위치 소자(80)는, 액체와 접촉함으로써 팽창, 수축 또는 용해되는 절연 재료(4)를 이용하여, 개방되어 있던 리드 단자(82, 83) 사이를 도통시켜도 된다. 도 34(A)에 나타내는 스위치 소자(80)는, 절연 재료(4)에 의해 도전성 입자(81)가 리드 단자(82, 83) 사이 이외의 영역에 응집된 상태로 고정되며, 정상 상태에서 리드 단자(82, 83) 사이가 개방되어 있다.

그리고, 스위치 소자(80)는, 물에 젖음이나 전지로부터의 액누출 등에 의해 도입구(7)로부터 하우징(6) 내에 액체가 침입하면, 침입한 액체가 절연 재료(4)와 접촉함으로써 팽창, 수축 또는 용해되어, 리드 단자(82, 83) 사이 이외의 영역에 있어서 응집 고정되어 있던 도전성 입자(81)가 하우징(6) 내에 확산된다. 이것에 의해 도 34(B)에 나타내는 바와 같이, 스위치 소자(80)는, 리드 단자(82, 83) 사이에 다수의 도전성 입자(81)가 들어가, 도전성 입자(81)의 도전 패스가 형성된다. 따라서, 스위치 소자(80)는, 리드 단자(82, 83) 사이가 접속됨으로써, 외부 회로를 도통시킬 수 있다.

[스위치 소자의 변형예 8]

또, 본 발명이 적용된 스위치 소자는, 하우징(6)의 도입구(7)를 도전성 입자(91)의 응집 위치에 따라 형성해도 된다. 도 35에 나타내는 스위치 소자(90)는, 스위치 소자(80)와 마찬가지로, 제1, 제2 도전체(2, 3)로서 리드 단자(92, 93)를 이용함과 함께, 도전성 입자(91)를 통하여 개방되어 있던 리드 단자(92, 93) 사이를 도통하는 것이다.

스위치 소자(90)는, 리드 단자(92, 93)가 하우징(6) 내에 있어서 서로 이격됨과 함께, 액체와 접촉함으로써 용해되는 절연 재료(4)에 의해 도전성 입자(91)가 리드 단자(92, 93) 사이 이외의 영역에 응집된 상태로 고정되며, 정상 상태에서 리드 단자(92, 93) 사이가 개방되어 있다.

스위치 소자(90)의 하우징(6)은, 액체가 침입하는 슬릿형의 도입구(7)가 형성되어 있다. 도입구(7)는, 리드 단자(92, 93) 사이의 도전성 입자(91)의 응집 위치에 따른 위치에 슬릿형으로 형성되어 있다. 구체적으로, 스위치 소자(90)는, 리드 단자(92, 93)가 하우징(6) 내에 있어서 서로 대향하여 소정의 간격을 두고 지지되며, 도전성 입자(91)가 수용성의 절연 재료(4)에 의해 리드 단자(92, 93) 및 이들 간극을 사이에 두고 대향하는 위치에 응집 고정되어 있다. 그리고 도 35(B)에 나타내는 바와 같이, 스위치 소자(90)는, 하우징(6)에, 리드 단자(92, 93)의 간극과 교차하는 슬릿형의 도입구(7)가 형성되어 있다. 절연 재료(4)는, 하우징(6) 내에 전체적으로 충전되어, 도전성 입자(91)를 소정의 위치에 응집 고정하고 있다.

도 36(A)에 나타내는 바와 같이, 스위치 소자(90)는, 물에 젖음이나 전지로부터의 액누출 등에 의해 도입구(7)로부터 하우징(6) 내에 액체가 침입하면, 침입한 액체가 리드 단자(92, 93)의 간극을 중심으로 절연 재료(4)를 용해시킨다. 이것에 의해 도 36(B)에 나타내는 바와 같이, 스위치 소자(90)는, 리드 단자(92, 93) 사이에 적극적으로 도전성 입자(91)가 응집되어, 도전성 입자(91)의 도전 패스가 형성된다. 따라서, 스위치 소자(90)는, 리드 단자(92, 93) 사이가 접속됨으로써, 외부 회로를 도통시킬 수 있다.

또, 스위치 소자(90)는, 도 37(A)(B)에 나타내는 바와 같이, 도전성 입자(91)를, 하우징(6) 내에 있어서 서로 대향하여 소정의 간격을 두고 지지되어 있는 리드 단자(92, 93)측에 응집, 고정함과 함께, 도입구(7)를, 리드 단자(92, 93) 사이의 간극 상에 리드 단자(92, 93)와 동일 방향에 걸쳐 슬릿형으로 형성해도 된다.

이것에 의해, 스위치 소자(90)는, 도 38(A)에 나타내는 바와 같이, 스위치 소자(90)는, 물에 젖음이나 전지로부터의 액누출 등에 의해 도입구(7)로부터 하우징(6) 내에 액체가 침입하면, 침입한 액체가 리드 단자(92, 93)의 간극을 중심으로 절연 재료(4)를 용해시킨다. 이것에 의해서도 도 38(B)에 나타내는 바와 같이, 스위치 소자(90)는, 리드 단자(92, 93) 사이에 적극적으로 도전성 입자(91)가 응집되어, 도전성 입자(91)의 도전 패스가 형성된다. 따라서, 스위치 소자(90)는, 리드 단자(92, 93) 사이가 접속됨으로써, 외부 회로를 도통시킬 수 있다.

[스위치 소자의 변형예 9]

또, 본 발명이 적용된 스위치 소자는, 절연 재료의 측면에 도전층을 형성함과 함께, 액체와 접촉한 절연 재료가 팽창됨으로써, 도전층의 양단을 단절해도 된다. 도 39, 도 40에 나타내는 스위치 소자(100)는, 액체가 침입하는 하나 또는 복수의 도입구(101)가 형성된 하우징(102)과, 하우징(102) 내에 설치되며, 액체와 접촉함으로써 팽창되는 절연 재료(103)와, 양단이 외부 회로에 접속됨과 함께, 절연 재료(103)의 측면에 피복된 도전층(104)을 가지며, 도입구(101)로부터 침입한 액체와 접촉한 절연 재료(103)가 팽창됨으로써, 도전층(104)의 양단이 단절되는 것이다.

하우징(102)은, 예를 들면 통형으로 형성되어, 내부에 절연 재료(103)가 수납되어 있다. 또, 하우징(102)은, 하우징(102)의 내부로 관통하는 액체의 도입구(101)가 복수 형성되어 있다. 하우징(102) 내에 수납되어 있는 절연 재료(103)는, 액체와 접촉함으로써 팽창되는 재료이며, 상술한 절연 재료(4)와 동일한 재료를 이용하여 형성할 수 있다. 절연 재료(103)는, 예를 들면 원기둥형으로 형성되며, 외주면에 도전층(104)이 형성되어 있다.

도전층(104)은, 땜납 등, 도전 재료로서 이용되는 공지의 재료에 의해 형성할 수 있으며, 도전 도금이나 인쇄 등, 공지의 방법에 의해 형성할 수 있다. 또, 도전층(104)은, 한 쌍의 리드선 등의 외부 접속 전극재(105, 106)와 접속되고, 이 외부 접속 전극재(105, 106)가 외부 회로의 접속 전극과 접속됨으로써, 당해 외부 회로의 통전 경로의 일부를 구성한다.

이 스위치 소자(100)는, 도입구(101)를 통하여 하우징(102) 내에 액체가 침입하기 전의 상태에서는, 도 39(A), 도 40(A)에 나타내는 바와 같이, 도전층(104)을 통하여 접속된 한 쌍의 외부 접속 전극재(105, 106)가 접속됨으로써 외부 회로를 도통시키고 있다. 그리고, 스위치 소자(100)는, 물에 젖음이나 전지로부터의 액누출 등에 의해 도입구(101)로부터 하우징(102) 내에 액체가 침입하면, 도 39(B), 도 40(B)에 나타내는 바와 같이, 절연 재료(103)가 침입한 액체와 접촉함으로써 팽창되어, 절연 재료(103)의 주위에 형성되어 있던 도전층(104)이 파단된다. 이것에 의해, 스위치 소자(100)는, 도전층(104)을 통하여 접속되어 있던 한 쌍의 외부 접속 전극재(105, 106)가 절단되어, 외부 회로를 차단할 수 있다.

또한, 스위치 소자(100)는, 도전층(104)을 절연 재료(103)의 주위 전체에 전면으로 형성해도 되고, 혹은, 선형의 도전 패턴이 절연 재료(103)의 주위를 나선형으로 주회하도록 형성해도 된다. 또, 스위치 소자(100)는, 도 41(A)에 나타내는 바와 같이, 도전층(104)을 절연 재료(103)의 측면을 나선형으로 주회하는 와이어 등의 도전성을 가지는 선재(107)로 구성해도 된다.

스위치 소자(100)는, 도전층(104)을 도전성의 선재(107)를 나선형으로 감음으로써, 용이하게 형성할 수 있고, 또, 도 41(B)에 나타내는 바와 같이, 절연 재료(103)가 팽창되었을 때에도, 선재(107)의 일부가 단선함으로써 확실히 도전 패스를 차단할 수 있다.

또한, 스위치 소자(100)는, 절연 재료(103)을 중공 원통형으로 형성함과 함께, 내주면에 도전층(104)을 형성해도 된다. 이 경우도, 절연 재료(103)가 액체와 접촉하여 팽창됨으로써, 내주면에 형성된 도전층(104)이 절단되어, 도전 패스를 차단할 수 있다.

[스위치 소자의 변형예 10]

또, 본 발명이 적용된 스위치 소자는, 절연 재료의 측면에 도전층을 형성함과 함께, 액체와 접촉한 절연 재료가 팽창됨으로써, 도전층의 단절되어 있던 양단을 접속해도 된다. 도 42, 도 43에 나타내는 스위치 소자(110)는, 액체가 침입하는 하나 또는 복수의 도입구(111)가 형성된 중공형의 하우징(112)과, 하우징(112)의 내벽을 따라 배치되며, 액체와 접촉함으로써 팽창되는 통형의 절연 재료(113)와, 양단이 외부 회로에 접속됨과 함께, 절연 재료(113)의 내주면을 주회하는 선형의 도전층(114)을 가진다.

하우징(112)은, 예를 들면 원통형을 이루며, 내벽을 따라 절연 재료(113)가 수납되어 있다. 또, 하우징(112)은, 슬릿형의 도입구(111)가 형성되어 있다. 하우징(112) 내에 수납되어 있는 절연 재료(113)는, 액체와 접촉함으로써 팽창되는 재료이며, 상술한 절연 재료(4)와 동일한 재료를 이용하여 형성할 수 있다. 절연 재료(113)는, 하우징(112)과 동일한 예를 들면 원통형을 이루며, 내주면에 선형의 도전층(114)이 나선형으로 주회되어 있다.

도전층(114)은, 땜납 등, 도전 재료로서 이용되는 공지의 재료에 의해 형성할 수 있으며, 도전 도금이나 인쇄 등, 공지의 방법에 의해 형성할 수 있다. 또, 도전층(114)은, 한 쌍의 리드선 등의 외부 접속 전극재(115, 116)와 접속되고, 이 외부 접속 전극재(115, 116)가 외부 회로의 접속 전극과 접속됨으로써, 당해 외부 회로의 통전 경로의 일부를 구성한다.

도 42(A), 도 43(A)에 나타내는 바와 같이, 절연 재료(113) 및 도전층(114)은, 도입구(111)와 연속하는 슬릿(117)이 형성되고, 도전층(114)은, 슬릿(117)에 의해 외부 접속 전극재(115, 116)와 접속되어 있는 양단이 단절되어 있다. 이것에 의해, 스위치 소자(110)는, 도입구(111)를 통하여 하우징(112) 내에 액체가 침입하기 전의 상태에서, 도전층(114)이 단절됨으로써 외부 회로를 차단하고 있다.

그리고, 스위치 소자(110)는, 물에 젖음이나 전지로부터의 액누출 등에 의해 도입구(111) 및 슬릿(117)에 액체가 침입하면, 도 42(B), 도 43(B)에 나타내는 바와 같이, 절연 재료(113)가 침입한 액체와 접촉함으로써 하우징(112)의 내주면을 따라 팽창되어, 슬릿(117)이 닫혀진다. 이것에 의해, 스위치 소자(110)는, 절연 재료(113)의 주위에 형성되어 있던 도전층(114)이 접속함으로써 도전 패스가 형성되어, 슬릿(117)에 의해 단절되어 있던 외부 회로를 도통시킬 수 있다.

또한, 스위치 소자(110)는, 도전층(114)으로서, 도전 패턴에 의한 것 이외에, 도전성을 가지는 선재를 이용해도 되고, 또 도전 패턴과 도전성을 가지는 선재를 혼합하여 이용해도 된다. 또, 슬릿(117)으로 단절되며, 절연 재료(113)의 팽창에 수반하여 접속되는 도전층(114)의 단절 부분의 일단 또는 양단을, 금속 단자에 의해 형성하여, 접속성을 향상시켜도 된다.

[응용예 1]

다음에, 본 발명의 응용예에 대해서 설명한다. 본 발명이 적용된 스위치 소자(1, 20~110)는, FET 등의 전자 부품에 장착되어도 된다. 예를 들면, 도 44에 나타내는 바와 같이, 스위치 소자(1, 20~110)는, FET(120)의 게이트 전극(121)에 하우징(6)이 설치되고, 게이트 전극(121)이, 정상 상태에서 도통되어 있는 제1, 제2 도전체(2, 3)가 된다.

FET(120)는, 액체가 침입하기 전의 정상 상태에서, 게이트 전극(121)이 도통되어, 각종 회로 기판에 형성된 접속 단자와 접속되어 있다. 그리고, FET(120)는, 하우징(6) 내에 액체가 침입하면, 반응부(5)의 상태 변화에 따라 게이트 전극(121)의 도통이 차단된다. 이것에 의해, 스위치 소자(1, 20~110)는, 액 젖음에 의해 FET(120)의 스위칭을 정지(기능 무효화)시킬 수 있다.

또한, 스위치 소자(1, 20~110)는, 하우징(6)으로서 FET(120)의 하우징을 이용하여, FET(120)의 하우징에 도입구(7)를 설치함과 함께 내부에 반응부(5)를 설치해도 된다.

[응용예 2]

또, 본 발명이 적용된 스위치 소자(1, 20~110)는, 전지 셀에 장착되어도 된다. 예를 들면, 도 45에 나타내는 바와 같이, 스위치 소자(1, 20~110)는, 전지 셀(130)의 양극(131)을 정상 상태에서 도통되어 있는 제1, 제2 도전체(2, 3)로 하고, 도시하지 않는 전지 홀더를 하우징(6)으로서 이용하여, 전지 셀(130)이 전지 홀더에 장착되면, 전지 홀더측에 설치된 반응부(5)와 전지 셀(130)의 양극(131)이 대치한다.

전지 셀(130)은, 정상 상태에서, 양극(131)이 도통되어, 전지 홀더의 전극 단자를 통해서 각종 회로에 전력을 공급한다. 그리고, 전지 셀(130)은, 물에 젖음이나 전지로부터의 액누출에 의해 전지 홀더 내에 액체가 침입하면, 반응부(5)의 상태 변화에 따라 양극(131)의 도통이 차단된다. 이것에 의해, 스위치 소자(1, 20~110)는, 액 젖음에 의해 전지 셀(130)의 통전을 정지시킬 수 있다.

또, 도 46에 나타내는 바와 같이, 스위치 소자(1, 20~110)는, 전지 셀의 양극에 일체로 형성해도 된다. 도 46에 나타내는 전지 셀(135)은, 양극(136)에 스위치 소자(1, 20~110)가 일체로 형성되어, 스위치 소자(1, 20~110)의 제1, 제2 도전체(2, 3)가 도통됨으로써 양극(136)이 통전 가능하게 되어 있다. 그리고, 전지 셀(135)은, 물에 젖음이나 전지로부터의 액누출 등에 의해 하우징(6) 내에 액체가 침입하면, 반응부(5)의 상태 변화에 따라 제1, 제2 도전체(2, 3)가 이격하여, 양극(136)의 도통이 차단된다. 이것에 의해, 스위치 소자(1, 20~110)는, 액 젖음에 의해 전지 셀(135)의 통전을 정지시킬 수 있다.

또, 스위치 소자(1, 20~110)는, 도 47에 나타내는 바와 같이, 래미네이트형 전지 셀(132)의 충방전 경로 상에 설치되어도 된다. 스위치 소자(1, 20~110)는, 래미네이트형 전지 셀(132)의 충방전 경로를 이루는 리드선(133)을 제1, 제2 도전체(2, 3)로서 이용한다.

래미네이트형 전지 셀(132)은, 정상 상태에서 스위치 소자(1, 20~110)를 통하여 통전되며, 충방전 가능하게 되어 있다. 그리고, 래미네이트형 전지 셀(132)은, 물에 젖음 등에 의해 액체가 스위치 소자(1, 20~110)의 하우징 내에 침입하면, 반응부(5)의 상태 변화에 따라 리드선(133)의 도통이 차단된다. 이것에 의해, 스위치 소자(1, 20~110)는, 액 젖음에 의해 래미네이트형 전지 셀(132)의 충방전 경로를 차단할 수 있다.

1: 스위치 소자 2: 제1 도전체
3: 제2 도전체 4: 절연 재료
5: 반응부 6: 하우징
6c: 상측 하프 6d: 하측 하프
7: 도입구 8: 배출구
9: 도입 홈 10: 발수 처리부
11: 시트체 12: 외부 회로
20: 스위치 소자 21: 제1 금속 단자편
21a: 접점부 22: 제2 금속 단자편
22a: 접점부 30: 스위치 소자
31: 도입구 32: 외부 도체
33: 내부 도체 34: 절연 필름
40: 스위치 소자 41: 도전성 입자
42, 43: 리드선 44, 45: 금속 단자편
46, 47: 외부 접속 전극 48: 공간
50: 스위치 소자 51: 도전성 입자
52, 53: 리드선 54: 공간
55: 메쉬 부재 56, 57: 금속 단자편
58: 시트체 59: 공간
60: 스위치 소자 61: 도전성 입자
62: 공간 63, 64: 리드선
65: 도전성 입자 66: 시트체
70: 스위치 소자 71: 도전성 입자
72, 73: 외부 접속 전극 74: 고정부
80: 스위치 소자 81: 도전성 입자
82, 83: 리드 단자 90: 스위치 소자
91: 도전성 입자 92, 93: 리드 단자
100: 스위치 소자 101: 도입구
102: 하우징 103: 절연 재료
104: 도전층 105, 106: 외부 접속 전극재
107: 선재 110: 스위치 소자
111: 도입구 112: 하우징
113: 절연 재료 114: 도전층
115, 116: 외부 접속 전극재
117: 슬릿 120: FET
130: 전지 셀 131: 양극
132: 래미네이트형 전지 셀

Claims (27)

1. 외부 회로에 접속되는 제1, 제2 도전체와,
   액체와 접촉하면 상태 변화하는 절연 재료를 가지는 반응부를 구비하고,
   상기 절연 재료가 액체와 접촉하여 상태 변화를 일으킴으로써 상기 제1, 제2 도전체 사이가 도통 또는 개방되는, 스위치 소자.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 절연 재료는, 액체와 접촉함으로써, 팽창, 수축, 용해, 응집 중 어느 하나의 상태 변화를 일으키는, 스위치 소자.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 제1, 제2 도전체는, 상시 접속되며, 상기 절연 재료가 팽창, 수축 또는 용해됨으로써 이격되는, 스위치 소자.
4. 청구항 3에 있어서,
   액체가 침입하는 하나 또는 복수의 도입구가 형성된 하우징을 가지고,
   상기 하우징 내에 상기 절연 재료 및 도전성 입자가 충전되며,
   상기 절연 재료가 상기 도입구로부터 진입한 액체와 접촉하여 팽창, 수축, 또는 용해됨으로써, 상기 도전성 입자를 통하여 서로 접속하고 있던 상기 제1, 제2 도전체가 이격되는, 스위치 소자.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 제1, 제2 도전체는, 상기 하우징 내로부터 도출되는 리드 단자인, 스위치 소자.
6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 제1, 제2 도전체는, 상시 이격되며, 상기 절연 재료가 팽창, 수축, 또는 용해됨으로써 접속되는, 스위치 소자.
7. 청구항 6에 있어서,
   액체가 침입하는 하나 또는 복수의 도입구가 형성된 하우징을 가지고,
   상기 제1, 제2 도전체는, 상기 하우징 내로부터 도출되는 리드 단자이며,
   상기 하우징 내에 상기 절연 재료 및 도전성 입자가 충전되고,
   상기 절연 재료가 상기 도입구로부터 진입한 액체와 접촉하여 팽창, 수축, 또는 용해됨으로써, 서로 이격하고 있던 상기 제1, 제2 도전체가 상기 도전성 입자를 통하여 접속되는, 스위치 소자.
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 도전체는, 액체가 침입하는 하나 또는 복수의 도입구가 형성된 통체이며,
   상기 제2 도전체는, 상기 제1 도전체의 중공의 내부에 배치되고,
   상기 제1 도전체의 내벽 또는 상기 제2 도전체의 표면에는 상기 절연 재료가 피복되며,
   상기 절연 재료가 상기 도입구로부터 침입한 액체와 접촉하여 용해됨으로써, 상기 제1, 제2 도전체 사이가 도통되는, 스위치 소자.
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 도전체는, 액체가 침입하는 하나 또는 복수의 도입구가 형성된 통체이며,
   상기 제2 도전체는, 상기 제1 도전체의 중공의 내부에 배치되고,
   상기 제1 도전체와 상기 제2 도전체 사이에, 상기 제2 도전체를 상기 제1 도전체로부터 차폐하는 상기 절연 재료가 개재되며,
   상기 절연 재료가 상기 도입구로부터 침입한 액체와 접촉하여 용해됨으로써, 상기 제1, 제2 도전체 사이가 도통되는, 스위치 소자.
10. 청구항 1에 있어서,
    액체가 침입하는 하나 또는 복수의 도입구가 형성된 하우징을 가지고,
    상기 절연 재료는, 상기 하우징의 내벽에 설치됨과 함께, 상기 도입구가 개구된 부위에 도전성 입자가 배열되며,
    상기 제1, 제2 도전체는, 상기 하우징 내에 이격되어 설치되고, 상기 도전성 입자를 통하여 도통되어 있는, 스위치 소자.
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 도입구는, 상기 액체로 용해되는 수용성 재료로 폐색되어 있는, 스위치 소자.
12. 청구항 1에 있어서,
    액체가 침입하는 하나 또는 복수의 도입구가 형성된 하우징을 가지고,
    상기 제1, 제2 도전체는, 상기 하우징 내에 이격되어 설치되고, 상기 하우징 내에 배열된 도전성 입자를 통하여 도통되며,
    상기 도입구는, 내부에 상기 절연 재료가 충전됨과 함께, 상기 하우징의 내부에 배열된 상기 도전성 입자와 대치된 도입 홈이 형성되고,
    상기 도전성 입자의 배열의 하방에는, 상기 도전성 입자가 밀려 나오는 공간이 설치되며,
    상기 도입구 내로부터 침입한 액체와 접촉함으로써 팽창한 상기 절연 재료에 의해 상기 도전성 입자를 상기 공간으로 밀어 내어, 상기 도전성 입자의 배열을 차단하는, 스위치 소자.
13. 청구항 12에 있어서,
    상기 도입구는, 상기 하우징 표면에 배치되며, 팽창한 상기 절연 재료보다 그물눈이 작은 메쉬 부재에 의해 폐색되어 있는, 스위치 소자.
14. 청구항 12 또는 청구항 13에 있어서,
    상기 도입구는, 상기 하우징의 표면측의 개구부로부터 상기 도전성 입자의 배열과 대향하는 내부에 걸쳐 폭이 넓어지는 테이퍼형으로 형성되어 있는, 스위치 소자.
15. 청구항 14에 있어서,
    상기 하우징은 세라믹제, 또는 세라믹 코팅되어 있는, 스위치 소자.
16. 청구항 14에 있어서,
    상기 하우징은 다공질 재료를 이용하여 형성되어 있는, 스위치 소자.
17. 청구항 1에 있어서,
    액체가 침입하는 하나 또는 복수의 도입구가 형성된 하우징을 가지고,
    상기 제1, 제2 도전체는, 상기 하우징 내에 이격되어 설치되고, 상기 하우징 내에 배열된 도전성 입자를 통하여 도통되며,
    상기 도입구와 상기 도전성 입자의 배열 사이에는, 시트형의 상기 절연 재료가 배치되고,
    상기 도전성 입자의 배열의 하방에는, 상기 도전성 입자가 밀려 나오는 공간이 설치되며,
    상기 도입구 내로부터 침입한 액체와 접촉함으로써 팽창한 상기 절연 재료에 의해, 상기 도전성 입자의 배열을 차단하는, 스위치 소자.
18. 청구항 17에 있어서,
    상기 제1, 제2 도전체는, 비접촉으로 병렬하도록 배치되고,
    상기 도전성 입자는, 상기 제1, 제2 도전체 사이에 걸쳐 배열되어 있는, 스위치 소자.
19. 청구항 1에 있어서,
    액체가 침입하는 하나 또는 복수의 도입구가 형성된 하우징을 가지고,
    상기 도입구는, 내부에 상기 절연 재료 및 도전성 입자가 충전되고,
    상기 도입구는, 상기 도전성 입자가 밀려 나오는 공간과 연속되며,
    상기 제1, 제2 도전체는, 상기 공간에 이격되어 설치되고,
    상기 도입구 내로부터 침입한 액체와 접촉함으로써 팽창한 상기 절연 재료가 상기 도전성 입자를 상기 도입구로부터 상기 공간으로 밀어 내며,
    상기 제1, 제2 전극은, 상기 공간으로 밀려 나온 상기 도전성 입자를 통하여 접속되는, 스위치 소자.
20. 청구항 1에 있어서,
    액체가 침입하는 복수의 도입구가 격자형으로 형성된 하우징을 가지고,
    상기 하우징 내에는, 상기 절연 재료 및 도전성 입자가 설치되며,
    상기 제1, 제2 도전체는, 상기 하우징 내에 이격되어 설치되고,
    상기 도전성 입자는, 상기 절연 재료에 의해 상기 하우징에 개구된 상기 도입구에 따라 격자형으로 배열되어, 상기 제1, 제2 도전체 사이를 도통시키며,
    상기 절연 재료가 상기 도입구로부터 진입한 액체와 접촉하여 팽창, 수축, 또는 용해됨으로써, 상기 도전성 입자가 상기 액체가 침입한 도입구의 위치에 따라 응집함과 함께, 상기 하우징 내에 설치된 고정부에 의해 이동이 규제되어, 상기 도전성 입자를 통하여 서로 접촉하고 있던 상기 제1, 제2 도전체가 개방되는, 스위치 소자.
21. 청구항 1에 있어서,
    액체가 침입하는 복수의 도입구가 격자형으로 형성된 하우징을 가지고,
    상기 하우징 내에는, 상기 절연 재료 및 도전성 입자가 설치되며,
    상기 제1, 제2 도전체는, 상기 하우징 내에 이격되어 설치되고,
    상기 도전성 입자는, 상기 절연 재료에 의해 상기 하우징에 개구된 상기 도입구에 따라 상기 제1, 제2 도전체 사이에 걸쳐 선형으로 배열되며,
    상기 절연 재료가 상기 도입구로부터 진입한 액체와 접촉하여 팽창, 수축, 또는 용해됨으로써, 상기 도전성 입자가 상기 액체가 침입한 도입구의 위치에 따라 응집함과 함께, 상기 하우징 내에 설치된 고정부에 의해 이동이 규제되어, 상기 도전성 입자를 통하여 서로 접촉하고 있던 상기 제1, 제2 도전체가 개방되는, 스위치 소자.
22. 액체가 침입하는 하나 또는 복수의 도입구가 형성된 하우징과,
    상기 하우징 내에 설치되며, 액체와 접촉함으로써 팽창하는 절연 재료와,
    양단이 외부 회로에 접속됨과 함께, 상기 절연 재료의 둘레면에 형성된 도전층을 가지며,
    상기 도입구로부터 침입한 액체와 접촉한 상기 절연 재료가 팽창함으로써, 상기 도전층의 양단이 단절되는, 스위치 소자.
23. 청구항 22에 있어서,
    상기 도전층은, 상기 절연 재료의 측면을 나선형으로 주회하는 선형의 도전 패턴, 또는 도전성을 가지는 선재인, 스위치 소자.
24. 액체가 침입하는 하나 또는 복수의 도입구가 형성된 중공형의 하우징과,
    상기 하우징의 내벽을 따라 배치되며, 액체와 접촉함으로써 팽창하는 통형의 절연 재료와,
    양단이 외부 회로에 접속됨과 함께, 상기 절연 재료의 내벽면을 주회하는 선형의 도전층을 가지며,
    상기 절연 재료 및 상기 도전층은, 상기 도입구와 연속하는 슬릿이 형성되고, 상기 도전층은, 상기 슬릿에 의해 양단이 단절되며,
    상기 도입구로부터 침입한 액체와 접촉한 상기 절연 재료가 팽창함으로써, 상기 도전층의 슬릿에 의해 단절되어 있던 양단이 접속되는, 스위치 소자.
25. 청구항 24에 있어서,
    상기 도전층은, 상기 절연 재료의 내벽면을 주회하는, 선형의 도전 패턴 또는 도전성을 가지는 선재인, 스위치 소자.
26. 외부 회로와 접속되는 외부 접속 단자와,
    액체와 접촉하면 상태 변화하는 절연 재료를 가지는 반응부를 구비하고,
    상기 외부 접속 단자는, 상기 절연 재료가 액체와 접촉하여 팽창, 수축, 응집 또는 용해됨으로써 절연되는, 전자 부품.
27. 배터리와,
    액체와 접촉하면 상태 변화하는 절연 재료를 가지는 반응부를 구비하고,
    상기 배터리의 양극 또는 음극은, 상기 절연 재료가 액체와 접촉하여 팽창, 수축, 응집 또는 용해됨으로써 절연되는, 배터리 시스템.

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