KR20180040689A - 스위치 소자, 및 보호 소자 - Google Patents

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Abstract

물젖음이나 전지로부터의 액누출 등의 이상에 대해, 안전하게 전기 회로를 개방 또는 단락시킬 수 있는 스위치 소자를 제공한다.
외부 회로에 접속되는 도전체(2)와, 도전체(2)와 외부 회로를 개방시켜, 소자 내부에 침입한 액체와 접촉하면 용해됨으로써 도전체(2)와 외부 회로를 도통시키는 액용해성 재료(3a)를 구비한 반응부(3)를 가진다.

Description

스위치 소자, 및 보호 소자
본 발명은, 액체의 침입에 따라 전기 회로를 개방 또는 단락시키는 스위치 소자, 및 액체의 침입에 따라 전기 회로를 개방시키는 보호 소자에 관한 것이다. 본 출원은, 일본에 있어서 2015년 10월 7일에 출원된 일본 출원 번호 특원 2015-199814를 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, 물젖음으로써 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
물젖음에 대해 젖은 형적을 검지하는 시일을 첨부하여, 경고를 발하는 것이 있지만(예를 들면, 특허 문헌 1 참조), 전지의 사용을 제한하는 것은 아니기 때문에, 회로 기판의 물젖음에 의한 마이그레이션(절연 열화)이나 쇼트에 의한 회로 오동작이 발생할 우려가 있다. 또, 전지의 이상(異常)에 수반하는 전해액의 누출에 대해서도, 상기와 동일한 문제가 발생할 우려가 있다.
또, 전자 기기의 물젖음 대책으로는, 물 등의 액체를 검지하는 센서를 설치하여, 물젖음을 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 물젖음 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, 물젖음이나 전지로부터의 액누출 등의 이상에 대해, 안전하고 또한 확실히 외부 회로를 단락시킬 수 있는 스위치 소자, 및 물젖음이나 전지로부터의 액누출 등의 이상에 대해, 안전하고 또한 확실히 외부 회로를 개방시키는 보호 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 관련된 스위치 소자는, 외부 회로에 접속되는 도전체와, 상기 도전체와 상기 외부 회로를 개방시켜, 소자 내부에 침입한 액체와 접촉하면 용해됨으로써 상기 도전체와 상기 외부 회로를 도통시키는 액용해성 재료를 구비한 반응부를 가지는 것이다.
또, 본 발명에 관련된 보호 소자는, 절연 기판과, 상기 절연 기판에 설치된 제1, 제2 전극과, 상기 절연 기판에 설치된 발열체와, 상기 제1, 제2 전극 간에 걸쳐 접속되며, 상기 발열체의 발열에 의해 용단되는 가용 도체와, 상기 발열체의 급전 경로 상에 설치된 스위치부를 가지며, 상기 스위치부는, 상기 발열체의 전원 회로에 접속되는 도전체와, 상기 도전체와 상기 전원 회로를 개방시켜, 소자 내부에 침입한 액체와 접촉하면 용해됨으로써 상기 도전체와 상기 전원 회로를 도통시키는 액용해성 재료를 구비한 반응부를 가지는 것이다.
본 발명에 의하면, 액용해성 재료를 구비한 반응부는, 물젖음이나 전지로부터의 액누출 등의 이상 시에, 당해 액체에 의해 액용해성 재료가 용해되어, 도전체와 외부 회로의 개방단을 접촉시켜, 외부 회로를 통전시킬 수 있다.
도 1은, 본 발명이 적용된 스위치 소자의 구성을 나타내는 개념도이다.
도 2는, 도전체로서 연선을 이용한 스위치 소자를 나타내는 도이다.
도 3은, 도전체로서 스펀지 메탈을 이용한 스위치 소자를 나타내는 단면도이다.
도 4(A)는 액용해성 재료에 의해 피복된 도전성 입자의 응집체를 나타내는 외관 사시도이며, 도 4(B)는 도전체로서 (A)에 나타내는 응집체를 이용한 스위치 소자를 나타내는 단면도이다.
도 5는, 도전체로서 도전 재료로 이루어지는 통형의 외부 도체 및 내부 도체를 이용한 예를 나타내는 외관 사시도이다.
도 6(A)는 외부 도체의 내면에 액용해성 재료로 이루어지는 절연 코트층이 형성된 상태를 나타내는 단면도이며, 도 6(B)는 내부 도체의 외면에 액용해성 재료로 이루어지는 절연 코트층이 형성된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 7은, 외부 도체와 내부 도체 사이에, 액용해성 재료로 이루어지는 절연 필름이 개재되어 있는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 8은, 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 9는, 원통형의 하우징을 이용한 스위치 소자를 나타내는 사시도이다.
도 10은, 배출구가 형성된 하우징을 이용한 스위치 소자를 나타내는 사시도이며, (A)는 하우징 천면에 하나의 도입구가 형성된 것, (B)는 하우징 천면에 복수의 도입구가 형성된 것을 나타낸다.
도 11은, 반응부가 설치된 위치와 동일 높이 또는 상방에 배출구가 설치된 스위치 소자를 나타내는 단면도이다.
도 12는, 슬릿형의 도입구 및 슬릿형의 배출구가 형성된 하우징을 이용한 스위치 소자를 나타내는 단면도이다.
도 13은 도입 홈이 형성된 하우징을 이용한 스위치 소자를 나타내는 도이며, (A)는 단면도, (B)는 외관 사시도이다.
도 14는, 복수의 도입구 및 도입 홈이 형성된 하우징을 이용한 스위치 소자를 나타내는 도이며, (A)는 단면도, (B)는 외관 사시도이다.
도 15는, 반응부가 설치된 내부에 걸쳐 점차 협소화하는 도입 홈이 형성된 하우징을 이용한 스위치 소자를 나타내는 단면도이다.
도 16은, 도전체 및 반응부의 위치에 따른 높이에 도입구를 형성한 하우징을 이용한 스위치 소자를 나타내는 사시도이다.
도 17은, 반응부 이외의 장소에 발수 처리부를 형성한 하우징을 이용한 스위치 소자를 나타내는 사시도이다.
도 18은, 도입구를 수용성 봉지재로 시일한 하우징을 이용한 스위치 소자를 나타내는 사시도이다.
도 19는, 도입 홈을 수용성 봉지재로 폐색한 하우징을 이용한 스위치 소자를 나타내는 단면도이다.
도 20은, 하우징의 하프의 맞댐면에 연선을 배치하는 배선 홈을 형성한 스위치 소자를 나타내는 도이며, (A)는 단면도이며, (B)는 연선을 하우징의 안밖으로 인출하는 인출 오목부를 나타내는 사시도이다.
도 21은, 연선을 배선 홈의 인출 오목부로부터 인출한 상태를 나타내는 사시도이다.
도 22는, 하우징의 하프의 맞댐면에 연선을 배치하는 배선 홈을 형성한 스위치 소자를 나타내는 도이며, (A)는 단면도이며, (B)는 연선을 하우징 내에 인출하는 인출 오목부를 나타내는 사시도이다.
도 23은 외부 회로와 접속된 스위치 소자의 회로도이며, (A)는 스위치 소자의 작동 전, (B)는 스위치 소자의 작동 후를 나타낸다.
도 24는, 스위치 소자를 보호 소자에 접속한 상태를 나타내는 회로도이며, (A)는 발열체의 통전 경로와, 퓨즈 엘리먼트가 별도 회로로 된 보호 소자를 이용한 경우를 나타내고, (B)는 발열체가 퓨즈 엘리먼트와 접속된 보호 소자를 이용한 경우를 나타낸다.
도 25는, 스위치 소자 및 보호 소자를 내장한 배터리 팩의 회로도이다.
도 26은, 스위치 소자를 내장한 보호 소자를 나타내는 회로도이며, (A)는 발열체의 통전 경로와, 퓨즈 엘리먼트가 별도 회로로 된 보호 소자를 나타내고, (B)는 발열체가 퓨즈 엘리먼트와 접속된 보호 소자를 나타낸다.
이하, 본 발명이 적용된 스위치 소자, 및 보호 소자에 대해서, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 본 발명은, 이하의 실시 형태에만 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.
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 도전체(2)와, 도전체(2)를 피복함으로써 외부 회로를 개방시켜, 소자 내부에 침입한 액체와 접촉하면 용해됨으로써 외부 회로를 도통시키는 액용해성 재료(3a)를 구비한 반응부(3)를 가지며, 이들 도전체(2) 및 반응부(3)가 하우징(4) 내에 내장되어 있는 것이다.
[도전체]
도전체(2)는, 스위치 소자(1)가 장착되는 외부 회로의 개방단 사이에 접속됨으로써 외부 회로를 도통시키는 부재이며, 예를 들면 리드선이나 스펀지 메탈 등, 공지의 도전 부재를 이용할 수 있다.
스위치 소자(1)는, 도전체(2)의 접속단이, 하우징(4)의 외부에 인출되고, 외부 회로의 단자부와 접속 가능하게 되어 있다. 또, 스위치 소자(1)는, 하우징(4) 내에 설치된 절연 기판에 형성되며, 외부 회로의 개방 단자와 접속되는 전극 상에 도전체(2)가 접속됨으로써 외부 회로와 접속되어도 된다.
스위치 소자(1)는, 도전체(2)가 정상 상태에서 반응부(3)를 구성하는 액용해성 재료(3a)에 의해 피복됨으로써 외부 회로와 절연되어 있으며, 반응부(3)에 액체가 접촉함으로써, 도전체(2)를 피복하고 있던 액용해성 재료(3a)가 용해되어, 도전체(2)를 통하여 외부 회로가 도통된다.
예를 들면 도전체(2)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 각각 외부 회로와 접속되어 있는 한 쌍의 도선(11A, 11B)이 합쳐진 연선(10)을 이용할 수 있다. 도선(11A, 11B)은, 각각 액용해성 재료(3a)에 의해 피복됨으로써, 서로 절연되어 있다. 그리고, 도선(11A)은, 스위치 소자(1)와 접속된 외부 회로의 통전 경로의 한쪽의 자유단에 접속되고, 도선(11B)은, 동일 통전 경로의 다른쪽의 자유단에 접속되어 있다. 이것에 의해, 당해 외부 회로는 통상 시에 있어서 개방되어 있다.
[반응부]
반응부(3)는, 액체와 접촉함으로써 도전체(2)를 불가역적으로 도통하기 위한 것이며, 도전체(2)를 피복하는 액용해성 재료(3a)를 구비한다. 액용해성 재료(3a)는, 절연성을 가지며, 액체와 접촉함으로써 용해되는 임의의 재료를 이용할 수 있어, 예를 들면, 한천, 젤라틴 등의 천연 폴리머, 셀룰로오스, 전분 등의 반합성 폴리머, 폴리비닐알코올 등의 합성 폴리머 등을 이용할 수 있다. 또, 액용해성 재료(3a)로서 액체와 접촉함으로써 용해되는 각설탕과 같은 수용성의 고형물을 이용해도 된다.
또, 액체로서 배터리 셀에 충전된 에틸렌카보네이트 등의 전해액을 상정하고, 전해액 누출에 대응하여 작동하는 스위치 소자인 경우, 액용해성 재료(3a)로서는, ABS, 폴리아크릴로니트릴, 폴리불화비닐리덴, 혹은 PET, PTT, PEN 등의 포화 폴리에스테르 등을 이용할 수 있다. 이러한 액용해성 재료(3a)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.
도전체(2)를 피복하고 있는 액용해성 재료(3a)는, 하우징(4) 내에 있어서 반응부(3)를 구성한다. 반응부(3)는, 물젖음이나 전지로부터의 액누출 등의 이상 시에, 하우징(4) 내에 침입한 액체에 의해 액용해성 재료(3a)가 용해되어, 도전체(2)와 외부 회로의 개방단을 접촉시켜, 외부 회로를 통전시킬 수 있다.
예를 들면, 반응부(3)는, 액용해성 재료(3a)에 의해 상술한 한 쌍의 도선(11A, 11B)을 피복함으로써, 통상 시에는 절연함으로써 외부 회로를 개방시키고 있다. 그리고, 반응부(3)는, 물젖음이나 전지로부터의 액누출 등의 이상 시에, 하우징(4) 내에 침입한 액체가 액용해성 재료(3a)와 접촉, 용해됨으로써, 한 쌍의 도선(11A, 11B)을 접속시켜, 이것에 의해 외부 회로를 통전시킬 수 있다.
[도전체의 변형예]
또, 스위치 소자(1)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 도전체(2)로서, 스펀지 메탈(12)을 이용해도 된다. 스펀지 메탈(12)은, 액용해성 재료(3a)에 피복됨과 함께, 하우징(4)에 설치되며, 외부 회로의 개방단과 접속되는 한 쌍의 외부 접속 단자(13a, 13b) 사이에 걸쳐 탑재되어 있다. 외부 접속 단자(13a, 13b)는, 예를 들면 하우징(4) 내에 설치된 금속 단자나, 하우징(4) 혹은 하우징(4) 내에 배치된 절연 기판에 형성된 전극 패턴에 의해 형성된다.
스위치 소자(1)는, 스펀지 메탈(12)이, 표면을 피복하는 액용해성 재료(3a)를 통하여 외부 접속 단자(13a, 13b) 상에 탑재됨으로써, 통상 시는, 외부 회로를 개방시키고 있다. 그리고, 스위치 소자(1)는, 물젖음이나 전지로부터의 액누출 등의 이상 시에, 하우징(4) 내에 침입한 액체가 액용해성 재료(3a)와 접촉, 용해됨으로써, 스펀지 메탈(12)과 외부 접속 단자(13a, 13b)를 접속시켜, 이것에 의해 외부 회로를 통전시킬 수 있다.
또한, 도전체(2)로서, 스펀지 메탈(12) 외에, 도전성 섬유를 이용한 직포, 부직포나, 금속 메쉬 등의 다공질체, 혹은 금속박 등의 메탈 시트를 이용하여, 액용해성 재료(3a)로 피복시켜도 된다.
또, 스위치 소자(1)는, 도 4(A)에 나타내는 바와 같이, 도전체(2)로서, 액용해성 재료(3a)에 의해 피복된 도전성 입자(14)의 응집체(15)를 이용해도 된다. 응집체(15)는, 개개의 도전성 입자(14)를 피복하는 액용해성 재료(3a)에 의해 대략 시트 형상 혹은 대략 필름 형상을 유지하며, 도 4(B)에 나타내는 바와 같이, 하우징(4) 내에 설치된 금속 단자나 하우징(4) 혹은 하우징(4) 내에 배치된 절연 기판에 형성된 전극 패턴에 의해 형성되는 외부 접속 단자(13a, 13b) 사이에 걸쳐 탑재되어 있다.
스위치 소자(1)는, 도전성 입자(14)의 응집체(15)가, 표면을 피복하는 액용해성 재료(3a)를 통하여 외부 접속 단자(13a, 13b) 상에 탑재됨으로써, 통상 시는, 외부 회로를 개방시키고 있다. 그리고, 스위치 소자(1)는, 물젖음이나 전지로부터의 액누출 등의 이상 시에, 하우징(4) 내에 침입한 액체가 액용해성 재료(3a)와 접촉, 용해됨으로써, 외부 접속 단자(13a, 13b) 사이에 걸쳐 연속하는 도전성 입자(14)를 통하여 양단자 사이를 접속시켜, 이것에 의해 외부 회로를 통전시킬 수 있다.
또, 스위치 소자(1)는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 도전체(2)로서, 도전 재료로 이루어지는 통형의 외부 도체(17)와, 외부 도체(17)의 내부에 설치된 도전 재료로 이루어지는 내부 도체(18)를 이용해도 된다. 도 5에 나타내는 도전체(2)는, 외부 도체(17)가 외부 회로의 한쪽의 개방단과 접속되고, 내부 도체(18)가 외부 회로의 다른쪽의 개방단과 접속되어 있다. 외부 도체(17)는, 예를 들면 원통형 도체이며, 외주면에 액체가 침입하는 개구부(17a)가 하나 또는 복수 형성되어 있다. 또한, 외부 도체(17)는, 원통형 외에, 내부 도체(18)를 수납할 수 있는 중공 형상이면 어떠한 형상이어도 된다.
내부 도체(18)는, 외부 도체(17)의 내부에 배치되는 모든 형태를 취할 수 있으며, 도 5에 나타내는 원기둥형 외에, 각기둥형, 시트의 권장체형, 블록체형 등이어도 된다. 또, 내부 도체(18)는, 외부 도체(17)의 내부에 있어서, 이동 가능하게 유지되어 있다.
스위치 소자(1)는, 도 6(A)에 나타내는 바와 같이, 외부 도체(17)의 내면에 액용해성 재료(3a)에 의해 절연 코트층(17b)이 형성되고, 이것에 의해 외부 도체(17)와 내부 도체(18)는, 정상 상태에서 절연되어, 외부 회로를 개방시키고 있다. 그리고, 스위치 소자(1)는, 물젖음이나 전지로부터의 액누출 등의 이상 시에, 하우징(4) 내에 침입한 액체가 외부 도체(17)의 개구부(17a) 내에 침입하여, 액용해성 재료(3a)와 접촉함으로써 절연 코트층(17b)이 용해되어, 외부 도체(17)와 내부 도체(18)가 전기적으로 접속되고, 이것에 의해 외부 회로를 통전시킬 수 있다.
또한, 스위치 소자(1)는, 도 6(B)에 나타내는 바와 같이, 내부 도체(18)의 외면에 액용해성 재료(3a)를 도포함으로써 절연 코트층(18a)을 형성해도 된다. 절연 코트층(18a)은, 외부 도체(17)의 개구부(17a)로부터 침입한 액체와 접촉함으로써 용해되어, 외부 도체(17)와 내부 도체(18)가 전기적으로 접속 가능해진다.
또, 스위치 소자(1)는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 외부 도체(17)와 내부 도체(18) 사이에, 액용해성 재료(3a)로 이루어지는 절연 필름(19)을 개재시켜도 된다. 절연 필름(19)은, 적어도 내부 도체(18)를 외부 도체(17)의 내면으로부터 차폐하는 크기, 형상을 가지며, 정상 상태에서 외부 도체(17)와 내부 도체(18)를 절연하고 있다. 그리고, 절연 필름(19)은, 물젖음이나 전지로부터의 액누출 등의 이상 시에, 하우징(4) 및 외부 도체(17)의 개구부(17a)를 통하여 침입한 액체와 접촉함으로써 용해되어, 외부 도체(17)와 내부 도체(18)가 전기적으로 접속 가능하게 한다.
[하우징]
스위치 소자(1)의 하우징(4)은, 각종 엔지니어링 플라스틱, 세라믹스 등의 절연성을 가지는 부재에 의해 형성할 수 있다. 스위치 소자(1)는, 하우징(4)을 설치함으로써, 도전체(2) 및 반응부(3)를 보호할 수 있다.
하우징(4)에는, 반응부(3)에 액체를 이끄는 도입구(5)가 설치되어 있다. 스위치 소자(1)는, 하우징(4)에 설치된 도입구(5)를 통하여 액체가 반응부(3)로 유입됨으로써, 도전체(2)를 불가역적으로 도통시킨다.
하우징(4)은, 예를 들면 도 8(A)에 나타내는 바와 같이, 다면체로 이루어지며, 하나의 면에, 하나의 도입구(5)가 설치되어 있다. 스위치 소자(1)는, 외부 회로가 형성된 회로 기판에 실장되는 칩 부품으로서 형성된 경우, 하우징(4)의 실장면과 반대측의 천면(4a)에 도입구(5)가 설치되는 것이 바람직하다. 천면(4a)에 도입구(5)가 설치됨으로써, 물에 젖은 상태가 되면 효율적으로 액체를 하우징(4) 내에 도입함과 함께 반응부(3)에 유지하여, 도전체(2)를 도통시킬 수 있다. 물론 하우징(4)은, 천면(4a) 이외의 면, 예를 들면 측면(4b)에 도입구(5)를 형성해도 된다. 또, 하우징(4)은, 도 8(B)에 나타내는 바와 같이, 천면(4a)에 복수의 도입구(5)를 형성해도 되고, 혹은 측면(4b)에 복수의 도입구(5)를 형성해도 된다. 하우징(4)은, 복수의 도입구(5)를 설치함으로써, 보다 액체를 반응부(3)에 도입하기 쉽게 할 수 있다.
또, 하우징(4)은, 예를 들면 도 8(C)에 나타내는 바와 같이, 다면체로 이루어지며, 복수의 면, 예를 들면 천면(4a)과 측면(4b)에 도입구(5)를 설치해도 된다. 또, 하우징(4)은, 도 8(D)에 나타내는 바와 같이, 복수의 면에 각각 하나 또는 복수의 도입구(5)를 형성해도 된다.
또, 하우징(4)은, 원기둥형 또는 각기둥형으로 형성하고, 도입구(5)를 임의의 위치에, 임의의 개수만큼 형성해도 된다. 도 9는 하우징(4)을 원기둥형으로 형성하고, 전체 둘레에 걸쳐 복수의 도입구(5)를 형성한 스위치 소자(1)의 외관 사시도이다. 하우징(4)을 원기둥형, 각기둥형으로 형성함으로써, 스위치 소자(1)의 배치에 따른 면이나 각도, 액체의 침입 경로 등에 좌우되지 않고 도입구(5)를 형성할 수 있다.
또, 하우징(4)은, 도입구(5)로부터 침입한 액체를 배출하는 배출구를 형성해도 된다. 도 10은, 다면체로 이루어지는 하우징(4)의 천면(4a)에 도입구(5)를 형성함과 함께, 측면(4b)에 액체를 배출하는 배출구(6)를 형성한 스위치 소자(1)를 나타내는 외관 사시도이다. 배출구(6)를 형성함으로써, 액체가 다량으로 하우징(4) 내에 침입함으로써, 냉각 등의 영향으로 액용해성 재료(3a)의 용해 반응이 저하되는 사태를 방지할 수 있다.
또한, 배출구(6)는, 도입구(5)보다 작게 형성되는 것이 바람직하다. 배출구(6)를 상대적으로 작게 함으로써, 하우징(4) 내에 침입한 액체가 과잉하게 배출되어, 반응부(3)의 작용이나, 도전체(2)의 도통이 지연되는 것을 방지할 수 있다.
또, 배출구(6)는, 하우징(4)의 반응부(3)가 설치된 위치와 동일 높이, 또는 반응부(3)가 설치된 위치보다 상방에 설치되어 있는 것이 바람직하다. 예를 들면, 도 11에 나타내는 바와 같이, 하우징(4)을 다면형상으로 형성함과 함께, 회로 기판에 실장되는 칩 부품으로서 형성된 경우, 배출구(6)는, 하우징(4)의 측면(4b)의 반응부(3)가 설치된 위치와 동일 높이 또는 상방에 설치되는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 하우징(4) 내에 침입한 액체는, 반응부(3)보다 상방에 침입한 분량이 배수되고, 반응부(3)에는 잔류하기 때문에, 반응부(3)의 작용을 확보함과 함께, 액체가 다량으로 하우징(4) 내에 침입함으로써, 냉각 등의 영향으로 액용해성 재료(3a)의 용해 반응이 저하되는 사태를 방지할 수 있다.
또한, 액체를 이끄는 도입구(5) 및 액체를 배출하는 배출구(6)는, 원형, 직사각형 등, 그 형상은 불문한다. 또, 도입구(5) 및 배출구(6)는, 도 12에 나타내는 바와 같이, 슬릿형으로 형성해도 된다. 도입구(5)를 슬릿형으로 형성함으로써, 보다 광범위하게 액체를 도입시켜, 신속하게 반응부(3)를 반응시켜 도전체(2)를 도통시킬 수 있다. 또, 배출구(6)를 슬릿형으로 형성함으로써, 하우징(4) 내에 침입한 잉여의 액체를 신속하게 배수할 수 있어, 액체가 다량으로 하우징(4) 내에 침입함으로써, 냉각 등의 영향으로 액용해성 재료(3a)의 용해 반응이 저하되는 사태를 방지할 수 있다.
또, 하우징(4)은, 천면(4a)에 슬릿형의 도입구(5)를 설치함과 함께, 반응부(3)에 액체를 이끄는 도입 홈(7)을 설치해도 된다. 도 13(A)에 나타내는 바와 같이, 도입 홈(7)은, 홈 벽(7a)이 천면(4a)에 형성된 도입구(5)로부터 반응부(3)의 근방까지 연장된다. 이것에 의해, 하우징(4)은, 도입구(5)에 침입한 액체가 반응부(3) 이외의 장소에 유입되지 않고, 확실히 반응부(3)에 이끌 수 있다. 또, 하우징(4)은, 도입구(5)에 침입한 액체가 하우징(4) 내에 흩어져 없어져, 반응부(3)에 의한 도전체(2)의 도통이 지연되는 것을 방지할 수 있다.
또, 하우징(4)은, 도 13(B)에 나타내는 바와 같이, 도입 홈(7)을 측면(4b)까지 늘려, 측면(4b)에 형성된 배출구(6)와 연속시켜도 된다. 이것에 의해, 하우징(4)은, 도입구(5)로부터 침입한 액체를 효율적으로 반응부(3)로 이끔과 함께, 과잉한 액체를 효율적으로 배출구(6)로부터 배수할 수 있다.
또한, 도 14(A)(B)에 나타내는 바와 같이, 도입구(5) 및 도입 홈(7)은, 복수 형성해도 된다. 도입 홈(7)을 복수 형성함으로써, 반응부(3)의 전체 폭에 걸쳐 액체를 이끌 수 있다.
또, 도 15에 나타내는 바와 같이, 스위치 소자(1)는, 천면(4a)에 면하는 도입구(5)의 개구부로부터 반응부(3)가 설치된 내부에 걸쳐 도입 홈(7)을 점차 협소화시켜도 된다. 도입 홈(7)을 반응부(3)에 가까워짐에 따라 협소화됨으로써, 도입구(5)의 개구부로부터 침입한 액체를, 모세관 현상에 의해 효율적으로 반응부(3)로 이끌 수 있다.
또, 스위치 소자(1)는, 도 16에 나타내는 바와 같이, 하우징(4)에 도전체(2) 및 반응부(3)의 위치에 따라 도입구(5), 또는 도입구(5) 및 도입 홈(7)을 형성해도 된다. 스위치 소자(1)는, 예를 들면 도 3에 나타내는 도전체(2) 및 반응부(3)의 구성예와 같이, 액용해성 재료(3a)에 의해 피복된 스펀지 메탈(12)을 외부 접속 단자(13a, 13b) 사이에 걸쳐 탑재시킴과 함께, 측면(4b)의 스펀지 메탈(12)의 위치에 대응한 높이에, 도입구(5), 또는 도입구(5) 및 도입 홈(7)을 형성해도 된다.
도입구(5) 등이 반응부(3)의 위치에 따른 위치에 형성됨으로써, 스위치 소자(1)는, 효율적으로 다량의 액체를 도입구(5)로부터 도전체(2) 및 반응부(3)로 이끌 수 있어, 반응부(3)의 반응을 효율적으로 행하여, 도전체(2)의 도통을 촉진시킬 수 있다.
또, 스위치 소자(1)는, 반응부(3) 이외의 장소에 발수 처리를 실시하여, 액체를 반응부(3)에 유도해도 된다. 예를 들면 도 17에 나타내는 바와 같이, 스위치 소자(1)는, 도입구(5), 또는 도입구(5) 및 도입 홈(7)의 홈 벽(7a)에 발수 처리가 실시된 발수 처리부(16)를 형성해도 된다. 이것에 의해 스위치 소자(1)는, 도입구(5)로부터 침입한 액체를 효율적으로 반응부(3)로 이끌 수 있다. 또, 도입구(5)나 도입 홈(7)에 발수 처리를 실시함으로써, 스위치 소자(1)를 작동시켜야 할 물에 젖은 상태 이외에서는, 소량의 액체를 튀겨 하우징(4) 내에 침입시키지 않기 때문에, 오작동을 방지하여, 센서로서의 신뢰성을 확보할 수도 있다.
또, 스위치 소자(1)는, 하우징(4)의 내벽에 발수 처리를 실시해도 된다. 하우징(4)의 내벽에 발수 처리를 실시함으로써도, 하우징(4) 내에 침입한 액체를 효율적으로 반응부(3)로 이끌어, 신속하게 반응부(3)를 작용시킬 수 있다.
또, 스위치 소자(1)는, 도 18에 나타내는 바와 같이, 도입구(5)를 액체로 용해되는 시트형의 수용성 봉지재(9)로 폐색해도 된다. 수용성 봉지재(9)는, 액용해성 재료(3a)와 마찬가지로, 예를 들면, 한천, 젤라틴 등의 천연 폴리머, 셀룰로오스, 전분 등의 반합성 폴리머, 폴리비닐알코올 등의 합성 폴리머 등을 이용하여 형성할 수 있다. 그리고, 수용성 봉지재(9)는, 도 18에 나타내는 바와 같이, 시트형으로 성형되어, 하우징(4)의 천면에 부착됨으로써, 도입구(5)를 폐색할 수 있다. 도입구(5)를 수용성 봉지재(9)로 폐색함으로써, 스위치 소자(1)를 작동시켜야 할 물에 젖은 상태 이외에서는, 소량의 액체를 튀겨 하우징(4) 내에 침입시키지 않기 때문에, 오작동을 방지하여, 센서로서의 신뢰성을 확보할 수도 있다.
마찬가지로, 스위치 소자(1)는, 도 19에 나타내는 바와 같이, 도입 홈(7)을 액체로 용해되는 수용성 봉지재(9)로 폐색해도 된다. 도입 홈(7)을 수용성 봉지재(9)로 폐색함으로써도, 소량의 액체를 튀겨 하우징(4) 내에 침입시키지 않고, 오작동을 방지할 수 있다.
[하우징 감합부의 홈부]
또, 스위치 소자(1)는, 도 20, 도 21에 나타내는 바와 같이, 하우징(4)을 상하측 하프(4a, 4b)를 맞댐 결합함으로써 구성함과 함께, 상하측 하프(4a, 4b)의 한쪽 또는 양쪽의 측벽의 맞댐면에, 연선(10)을 배치하는 배선 홈(20)을 형성해도 된다. 배선 홈(20)은, 상하측 하프(4a, 4b)의 한쪽 또는 양쪽의 측벽을 따라 맞댐면의 전체 둘레 또는 일부에 형성되어 있다.
배선 홈(20)은, 연선(10)을 하우징(4)의 내부에 인출하는 제1 인출 오목부(20a)를 형성해도 된다. 연선(10)은, 제1 인출 오목부(20a)로부터 인출되어, 예를 들면 하우징(4) 내에 설치된 외부 접속 단자(13a, 13b)에 접속되거나, 혹은, 후술하는 보호 소자(23, 24)에 있어서 하우징(4) 내에 설치되는 발열체(28)에 접속된다. 또, 배선 홈(20)은, 하우징(4) 내에 액체가 침입하면, 제1 인출 오목부(20a)를 통하여 액체가 유입, 저류되기 때문에, 연선(10)을 구성하는 도선(11A, 11B)을 피복하고 있는 액용해성 재료(3a)가 용해되어, 도선(11A, 11B)이 전기적으로 접속된다.
또, 배선 홈(20)은, 도 20(B)에 나타내는 바와 같이, 연선(10)을 하우징의 외부에 인출함과 함께, 액체의 도입구도 되는 제2 인출 오목부(20b)를 형성해도 된다. 도 21에 나타내는 바와 같이, 연선(10)은, 제2 인출 오목부(20b)로부터 인출되어, 외부 회로의 접속 단자와 접속된다. 또, 배선 홈(20)은, 물에 젖은 상태가 되면 제2 인출 오목부(20b)를 통하여 액체가 유입, 저류되기 때문에, 연선(10)을 구성하는 도선(11A, 11B)을 피복하고 있는 액용해성 재료(3a)가 용해되어, 도선(11A, 11B)이 전기적으로 접속된다.
또한, 스위치 소자(1)는, 하우징(4)으로서 스위치 소자(1)가 이용되는 PC, 스마트폰, 타블렛 단말, 배터리 팩 등의 각종 전자 기기의 하우징을 이용해도 된다. 이 경우도, 스위치 소자(1)는, 도 22(A)에 나타내는 바와 같이, 상하측 하프(4a, 4b)의 한쪽 또는 양쪽의 측벽의 맞댐면에, 연선(10)을 배치하는 배선 홈(20)을 형성해도 된다. 이 때, 도 22(B)에 나타내는 바와 같이, 배선 홈(20)은, 연선(10)을 하우징(4)의 내부에 인출하는 제1 인출 오목부(20a) 만이 형성되어 있으면 충분하다.
연선(10)을 구성하는 도선(11A, 11B)은, 하우징(4) 내에 설치된 보호 회로 등의 외부 회로(22)와 접속되며, 정상 상태에서, 당해 외부 회로(22)를 차단시키고 있다. 그리고, 수몰 등에 의해 하우징(4) 내에 물이 침입함과 함께, 제1 인출 오목부(20a)로부터 배선 홈(20) 내에도 침입하면, 도선(11A, 11B)을 피복하고 있는 액용해성 재료(3a)가 용해되어, 도선(11A, 11B)이 전기적으로 접속되고, 외부 회로(22)가 작동하여 보호 동작을 개시한다. 이 때, 배선 홈(20)의 위치를 하우징(4)의 하방에 형성하는 등 조정함으로써, 배선 홈(20)에 침입하는 물의 침입량, 즉 외부 회로(22)의 동작을 개시하는 물의 침입량을 조정할 수 있다.
[회로 구성]
도 23에, 스위치 소자(1)의 회로 구성을 나타낸다. 즉, 스위치 소자(1)는, 도전체(2)가 외부 회로(22)의 한쪽의 개방단(22a) 및 다른쪽의 개방단(22b)과 접속됨과 함께, 액용해성 재료(3a)로 이루어지는 반응부(3)에 의해 외부 회로(22)를 개방시키고 있다(도 23(A)). 그리고, 스위치 소자(1)는, 물에 젖은 상태에서 하우징(4) 내에 액체가 침입하면, 반응부(3)의 액용해성 재료(3a)가 용해되어, 도전체(2)가 도통됨으로써 외부 회로(22)의 각 개방단(22a, 22b)을 도통시킨다(도 23(B)).
따라서, 예를 들면 외부 회로(22)로서, 경보를 출력하는 경보 회로, 배터리의 충방전 경로를 차단하는 보호 회로, 혹은 백업 회로를 접속함으로써, 물젖음이나 전지로부터의 액누출 등의 이상에 대해, 이들 외부 회로를 작동시킬 수 있다.
[보호 회로]
도 24(A)(B)는, 스위치 소자(1)와, 물에 젖은 상태 등의 이상 시에 외부 회로를 차단하는 보호 소자(23, 24)를 접속한 회로 구성을 나타내는 도이다. 도 24(A)에 나타내는 바와 같이, 보호 소자(23)는, 외부 회로의 한쪽의 개방단과 접속되는 제1 전극(25)과, 외부 회로의 다른쪽의 개방단과 접속되는 제2 전극(26)과, 제1, 제2 전극(25, 26) 사이에 걸쳐 탑재되어, 제1, 제2 전극(25, 26) 사이를 전기적으로 접속하는 퓨즈 엘리먼트(27)와 통전됨으로써 발열하여, 퓨즈 엘리먼트(27)를 용단시키는 발열체(28)를 구비한다.
보호 소자(23)는, 제1, 제2 전극(25, 26)이 정상 상태에서 퓨즈 엘리먼트(27)를 통하여 전기적으로 접속됨으로써, 외부 회로를 통전시키고 있다. 발열체(28)는, 일단이 도시하지 않는 전원과 접속되고, 타단이 스위치 소자(1)의 도전체(2)와 접속됨으로써 통전이 제어되고, 정상 상태에서는 도전체(2)가 절연됨으로써 통전이 규제되어 있다.
보호 소자(23)는, 물젖음이나 전지로부터의 액누출 등의 이상 시에 있어서, 액체가 스위치 소자(1)의 하우징(4) 내에 침입하여, 반응부(3)의 액용해성 재료(3a)가 용해됨으로써 도전체(2)가 통전되면, 발열체(28)가 통전되어 발열된다. 이것에 의해, 보호 소자(23)는, 제1, 제2 전극(25, 26) 사이에 있어서 퓨즈 엘리먼트(27)가 용단됨으로써, 외부 회로를 차단할 수 있다.
발열체(28)는, 예를 들면 타이머에 의해 퓨즈 엘리먼트(27)를 용단시키는데 충분한 시간이 경과한 후, 통전이 정지된다. 혹은, 외부 회로의 차단을 검지하는 센서를 설치하여, 외부 회로의 차단을 검지한 후, 발열체(28)로의 통전을 정지해도 된다.
도 24(B)는, 발열체(28)를 퓨즈 엘리먼트(27)와 전기적으로 접속하고, 외부 회로의 전류 경로를 이용하여 발열체(28)로 통전시키는 보호 소자(24)의 회로 구성을 나타내는 도이다. 보호 소자(24)는, 제1, 제2 전극(25, 26)이 정상 상태에서 퓨즈 엘리먼트(27)를 통하여 전기적으로 접속됨으로써, 외부 회로를 통전시키고 있다. 발열체(28)는, 일단이 발열체 인출 전극을 통하여 퓨즈 엘리먼트(27)와 접속되고, 타단이 발열체 급전 전극(29)을 통하여 스위치 소자(1)의 도전체(2)와 접속됨으로써 통전이 제어되며, 정상 상태에서는 도전체(2)가 절연됨으로써 통전이 규제되어 있다.
보호 소자(24)는, 물젖음이나 전지로부터의 액누출 등의 이상 시에 있어서, 액체가 스위치 소자(1)의 하우징(4) 내에 침입하여, 반응부(3)의 액용해성 재료(3a)가 용해됨으로써 도전체(2)가 통전되면, 발열체(28)가 통전되어 발열된다. 이것에 의해, 보호 소자(24)는, 제1, 제2 전극(25, 26) 사이에 있어서 퓨즈 엘리먼트(27)가 용단됨으로써, 외부 회로를 차단할 수 있다.
발열체(28)는, 퓨즈 엘리먼트(27)가 용단됨으로써 통전 경로가 차단되기 때문에, 발열이 정지된다.
[보호 소자의 사용 방법]
다음에, 이들 보호 소자(23, 24)의 사용예에 대해서 설명한다. 또한, 이하에서는 보호 소자(24)에 대해서 설명하지만, 보호 소자(23)에 대해서도 마찬가지이다. 보호 소자(24)는, 도 25에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 리튬 이온 2차 전지의 배터리 팩(30) 내의 회로에 장착되어 이용된다. 배터리 팩(30)은, 예를 들면, 합계 4개의 리튬 이온 2차 전지의 배터리 셀(31~34)로 이루어지는 배터리 스택(35)을 가진다.
배터리 팩(30)은, 배터리 스택(35)과, 배터리 스택(35)의 충방전을 제어하는 충방전 제어 회로(40)와, 보호 소자(24)의 동작을 제어하는 스위치 소자(1)를 구비한다.
배터리 스택(35)은, 과충전 및 과방전 상태로부터 보호하기 위한 제어를 필요로 하는 배터리 셀(31~34)이 직렬 접속된 것이며, 배터리 팩(30)의 양극 단자(30a), 음극 단자(30b)를 통하여, 착탈 가능하게 충전 장치(45)에 접속되며, 충전 장치(45)로부터의 충전 전압이 인가된다. 충전 장치(45)에 의해 충전된 배터리 팩(30)은, 양극 단자(30a), 음극 단자(30b)를 배터리로 동작하는 전자 기기에 접속함으로써, 이 전자 기기를 동작시킬 수 있다.
충방전 제어 회로(40)는, 배터리 스택(35)으로부터 충전 장치(45)에 흐르는 전류 경로에 직렬 접속된 2개의 전류 제어 소자(41, 42)와, 이러한 전류 제어 소자(41, 42)의 동작을 제어하는 제어부(43)를 구비한다. 전류 제어 소자(41, 42)는, 예를 들어 전계 효과 트랜지스터(이하, FET라고 부른다.)에 의해 구성되어, 제어부(43)에 의해 게이트 전압을 제어함으로써, 배터리 스택(35)의 전류 경로의 충전 방향 및/또는 방전 방향으로의 도통과 차단을 제어한다. 제어부(43)는, 충전 장치(45)로부터 전력 공급을 받아 동작하고, 검출 회로(36)에 의한 검출 결과에 따라, 배터리 스택(35)이 과방전 또는 과충전일 때, 전류 경로를 차단하도록, 전류 제어 소자(41, 42)의 동작을 제어한다.
보호 소자(24)는, 예를 들어, 배터리 스택(35)과 충방전 제어 회로(40) 사이의 충방전 전류 경로 상에 접속되고, 그 동작이 스위치 소자(1)에 의해 제어된다.
검출 회로(36)는, 각 배터리 셀(31~34)과 접속되어, 각 배터리 셀(31~34)의 전압값을 검출하여, 각 전압값을 충방전 제어 회로(40)의 제어부(43)에 공급한다. 제어부(43)는, 어느 하나의 배터리 셀(31~34)이 과충전 전압 또는 과방전 전압이 되었을 때에 전류 제어 소자(41, 42)를 제어하는 제어 신호를 출력한다.
이상과 같은 구성으로 이루어지는 배터리 팩(30)에 있어서, 보호 소자(24)는, 제1, 제2 전극(25, 26) 사이에 걸쳐 직렬 접속된 퓨즈 엘리먼트(27)와, 퓨즈 엘리먼트(27)의 접속점을 통하여 통전되어 발열시킴으로써 퓨즈 엘리먼트(27)를 용융하는 발열체(28)로 이루어지는 회로 구성이다. 또, 보호 소자(24)에서는, 예를 들어, 퓨즈 엘리먼트(27)가 제1, 제2 전극(25, 26)을 통하여 배터리 팩(30)의 충방전 전류 경로 상에 직렬 접속되며, 발열체(28)의 일단이 퓨즈 엘리먼트(27)와의 접속점과 접속되고, 발열체(28)의 타단이 스위치 소자(1)의 도전체(2)와 접속된다. 보호 소자(24)의 제1 전극(25)은 배터리 스택(35)의 한쪽의 개방단측에 접속되고, 제2 전극(26)은 배터리 팩(30)의 양극 단자(30a)측에 접속된다.
[용단 공정]
이러한 회로 구성으로 이루어지는 보호 소자(24)는, 물젖음이나 전지로부터의 액누출 등 배터리 팩(30)의 전류 경로를 차단할 필요가 생긴 경우에, 하우징(4) 내에 액체가 침입된 스위치 소자(1)에 의해 발열체(28)가 통전, 발열된다. 그리고, 보호 소자(24)는, 발열체(28)의 발열에 의해, 배터리 팩(30)의 전류 경로 상에 장착된 퓨즈 엘리먼트(27)가 용단된다. 이것에 의해, 보호 소자(24)는, 확실히 제1 전극(25)~제2 전극(26)의 사이를 용단시켜, 배터리 팩(30)의 전류 경로를 차단할 수 있다. 또, 퓨즈 엘리먼트(27)가 용단됨으로써, 발열체(28)로의 급전도 정지된다.
이와 같이, 스위치 소자(1)는, 물젖음이나 전지로부터의 액누출 등에 따라 보호 소자(24)의 발열체(28)를 통전하는 제어 소자로서 기능한다. 따라서, 발열체(28)로의 통전을 제어하는 FET 등의 제어 소자가 불필요해진다.
또한, 보호 소자(23, 24)는, 외부에 설치한 스위치 소자(1)와 접속하는 것 외에도, 도 26(A)(B)에 나타내는 바와 같이, 스위치 소자(1)를 내장해도 된다. 또, 보호 소자(23, 24)는, 리튬 이온 2차 전지의 배터리 팩에 이용하는 경우에 한정되지 않고, 전기 신호에 의한 전류 경로의 차단을 필요로 하는 다양한 용도에도 물론 응용 가능하다.
1 스위치 소자 2 도전체
3 반응부 3a 액용해성 재료
4 하우징 5 도입구
6 배출구 7 도입 홈
9 수용성 봉지재 10 연선
11 도선 12 스펀지 메탈
13 외부 접속 단자 14 도전성 입자
15 응집체 16 발수 처리부
17 외부 도체 17a 개구부
17b 절연 코트층 18 내부 도체
18a 절연 코트층 19 절연 필름
20 배선 홈 20a 제1 인출 오목부
20b 제2 인출 오목부 23 보호 소자
24 보호 소자 25 제1 전극
26 제2 전극 27 퓨즈 엘리먼트
28 발열체 29 발열체 급전 전극
30 배터리 팩 31~34 배터리 셀
35 배터리 스택 36 검출 회로
40 충방전 제어 회로 41 전류 제어 소자
42 전류 제어 소자 43 제어부
45 충전 장치

Claims (18)

  1. 외부 회로에 접속되는 도전체와,
    상기 도전체와 상기 외부 회로를 개방시켜, 소자 내부에 침입한 액체와 접촉하면 용해됨으로써 상기 도전체와 상기 외부 회로를 도통시키는 액용해성 재료를 구비한 반응부를 가지는, 스위치 소자.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 도전체는, 각각 상기 외부 회로의 개방단과 접속됨과 함께 상기 액용해성 재료에 의해 피복됨으로써 서로 절연된 적어도 2개의 도전체이며,
    상기 액용해성 재료가 용해됨으로써, 상기 2개의 도전체가 접속되는, 스위치 소자.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 도전체는, 상기 외부 회로의 개방단, 또는 상기 외부 회로의 개방단과 접속된 전극 단자 상에, 상기 액용해성 재료를 통하여 접속되며,
    상기 액용해성 재료가 용해됨으로써, 상기 외부 회로의 개방단과 접속되는, 스위치 소자.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 도전체는, 상기 액용해성 재료에 의해 피복된 복수의 도전성 입자인, 스위치 소자.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 도전체는, 각각 상기 외부 회로의 개방단, 또는 상기 외부 회로의 개방단과 접속된, 통형의 외부 도체 및 상기 외부 도체의 내부에 설치된 내부 도체로 이루어지며,
    상기 외부 도체와 상기 내부 도체 사이에 상기 액용해성 재료가 개재되어 있는, 스위치 소자.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    하우징을 가지고,
    상기 하우징에는, 상기 반응부에 액체를 이끄는 도입구가 설치되어 있는, 스위치 소자.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 하우징은 다면체로 이루어지며, 하나 또는 복수의 면에, 하나 또는 복수의 상기 도입구가 설치되어 있는, 스위치 소자.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 하우징은 원통형으로 형성되며, 측면에 하나 또는 복수의 상기 도입구가 형성되어 있는, 스위치 소자.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 하우징에는, 유입된 상기 액체를 배출하는 배출구가 설치되어 있는, 스위치 소자.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 배출구는, 상기 반응부가 설치된 위치와 동일 높이, 또는 상기 반응부가 설치된 위치보다 상방에 설치되어 있는, 스위치 소자.
  11. 청구항 6에 있어서,
    상기 도입구는, 상기 반응부로 상기 액체를 이끄는 도입 홈이 설치되어 있는, 스위치 소자.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 도입 홈은, 상기 도입구의 개구부에서 내부에 걸쳐 점차 협소화되어 있는, 스위치 소자.
  13. 청구항 6에 있어서,
    상기 하우징은, 상기 도입구에 발수 처리가 실시되어 있는, 스위치 소자.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 하우징은, 상기 도입 홈에 발수 처리가 실시되어 있는, 스위치 소자.
  15. 청구항 6에 있어서,
    상기 도입구는, 상기 액체로 용해되는 수용성 재료로 폐색되어 있는, 스위치 소자.
  16. 청구항 11에 있어서,
    상기 도입 홈은, 상기 액체로 용해되는 수용성 재료가 배치되어 있는, 스위치 소자.
  17. 제1, 제2 전극과,
    발열체와,
    상기 제1, 제2 전극 간에 걸쳐 접속되며, 상기 발열체의 발열에 의해 용단되는 가용 도체와,
    상기 발열체의 급전 경로 상에 설치된 스위치부를 가지며,
    상기 스위치부는, 상기 발열체의 전원 회로에 접속되는 도전체와, 상기 도전체와 상기 전원 회로를 개방시켜, 소자 내부에 침입한 액체와 접촉하면 용해됨으로써 상기 도전체와 상기 전원 회로를 도통시키는 액용해성 재료를 구비한 반응부를 가지는, 보호 소자.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 발열체 및 상기 가용 도체와 접속된 발열체 인출 전극을 가지며,
    상기 가용 도체는, 상기 발열체의 상기 급전 경로를 구성하는, 보호 소자.
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