KR20200141822A - 고전압 퓨즈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엘리먼트의 접합부와 내부 캡 사이의 갭을 최소화하여 저항 용접 시 엘리먼트의 소손 및 폭발을 방지할 수 있는 고전압 퓨즈에 관한 것이다. 그 구성을 살펴보면, 일 방향으로 연장된 중공의 하우징과, 상기 하우징의 양 단부에 결합된 내부 캡과, 상기 내부 캡을 관통하여 결합되고 상기 하우징의 내부에 위치되는 엘리먼트와, 상기 내부 캡이 결합된 상기 하우징의 양 단부를 감싸도록 결합되는 외부 캡을 포함한다. 이때, 상기 내부 캡의 외부로 돌출된 상기 엘리먼트의 양 단부에는 접합부가 마련되며, 상기 접합부는 슬릿에 의해 분할된 한 쌍으로 이루어진다.

Description

고전압 퓨즈{HIGH VOLTAGE FUSE}

본 발명은 과전류를 차단하여 회로를 보호하는 고전압 퓨즈에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 엘리먼트의 용접 시 폭발을 방지하고, 이너 캡과의 접합력을 향상시킬 수 있는 고전압 퓨즈에 관한 것이다.

퓨즈는 전기공급원과 전장부품 사이에 설치되어 전장부품 측으로 과도한 전류가 흐르는 것을 방지하는 안전장치이다. 즉, 과전류가 인가될 경우 퓨즈의 내부에 마련된 엘리먼트가 순간적으로 용단되어 과전류를 차단함으로써 회로를 보호한다.

과전류에 의해 엘리먼트가 용단될 때 용단부에서는 아크 방전이 발생한다. 아크 방전은 퓨즈 하우징을 용융시켜 화재를 일으키기도 하고, 전장부품 측으로 전달될 경우 전장부품을 소손시킬 우려가 있다. 이를 방지하기 위하여, 퓨즈 하우징의 내부에는 모래와 같은 소호사가 충전된다.

도 5를 참조하여 고전압 퓨즈(1)를 살펴보면, 중공의 하우징(10)과, 하우징(10)의 내부에 설치되는 엘리먼트(20)와, 하우징(10)의 양 단부에 결합되는 내부 캡(30)과, 내부 캡(30)을 감싸도록 압입되는 외부 캡(40)을 포함한다. 이때, 엘리먼트(20)는 내부 캡(30)의 관통공(32)을 관통하도록 결합되고, 외부로 돌출된 엘리먼트(20)의 접합부(22)는 내부 캡(30)에 용접되어 고정된다.

통상적으로, 엘리먼트(20)의 접합부(22)는 저항 용접을 통해 내부 캡(30)에 접합 및 고정된다. 즉, 접합부(22)는 양극 전극봉(24a)과 음극 전극봉(24b)에 의해 내부 캡(30) 측으로 가압되어 용접된다.

그런데, 2개의 전극봉(24a,24b)을 이용하여 하나의 접합부(22)를 가압할 경우 접합부(22)와 내부 캡(30) 사이에 갭(gap)이 발생하게 되고, 이때 발생한 갭으로 인해 용접 시 엘리먼트(20)가 소손되거나 심할 경우 폭발 사고로 이어질 수 있다.

본 발명의 목적은 엘리먼트의 접합부와 내부 캡 사이의 갭을 최소화하여 저항 용접 시 엘리먼트의 소손 및 폭발을 방지할 수 있는 고전압 퓨즈를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 엘리먼트의 접합부와 내부 캡과의 접촉 면적을 증대시켜 엘리먼트와 이너 캡 사이의 접합력을 향상시킬 수 있는 고전압 퓨즈를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 고전압 퓨즈는, 일 방향으로 연장된 중공의 하우징과, 상기 하우징의 양 단부에 결합된 내부 캡과, 상기 내부 캡을 관통하여 결합되고 상기 하우징의 내부에 위치되는 엘리먼트와, 상기 내부 캡이 결합된 상기 하우징의 양 단부를 감싸도록 결합되는 외부 캡을 포함한다.

상술한 구성 중 상기 내부 캡의 외부로 돌출된 상기 엘리먼트의 양 단부에는 접합부가 마련되며, 상기 접합부는 슬릿에 의해 분할된 한 쌍으로 이루어진다.

상기 엘리먼트는, 일 방향으로 연장된 몸체와, 상기 몸체의 양 단부에 마련된 상기 접합부로 이루어진다. 이때, 상기 접합부는 상기 몸체보다 넓은 폭으로 형성되고, 상기 몸체의 양 단부는 상기 접합부 측으로 갈수록 확장되는 테이퍼 형상으로 형성된다.

상기 내부 캡에는 관통공이 형성된다. 상기 관통공은, 소호사의 주입을 위한 주입구와, 상기 엘리먼트의 설치를 위한 체결구로 이루어진다. 이때, 상기 체결구는 상기 접합부의 폭과 동일하거나 상기 접합부의 폭보다 길게 형성된다.

본 발명에 따른 고전압 퓨즈는, 내부 캡의 외부로 돌출된 엘리먼트의 양 단부에 접합부가 마련되되 접합부가 슬릿에 의해 분할된 한 쌍으로 이루어진다. 즉, 접합부가 슬릿에 의해 분할되므로 2개의 전극봉이 접합부를 가압하더라도 내부 캡과의 갭을 최소화할 수 있다. 따라서 저항 용접 시 엘리먼트가 소손되거나 폭발하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 엘리먼트의 접합부가 몸체보다 넓은 폭으로 형성되므로 접합부와 내부 캡 사이의 접촉 면적을 증대시킬 수 있으며, 이를 통해 엘리먼트와 이너 캡 사이의 접합력을 향상시킬 수 있다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 퓨즈의 사시도이다.
도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 퓨즈의 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 퓨즈 중 외부 캡을 제거한 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 외부 캡이 제거된 고전압 퓨즈의 일단을 확대한 도면이다.
도 5는 일반적인 고전압 퓨즈의 분해사시도이다.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이하, 본 발명에 따른 실시예를 설명함에 있어, 그리고 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 부가하였다.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 퓨즈(100)는, 하우징(110)과, 하우징(110)의 내부에 설치되는 엘리먼트(120)와, 하우징(110)의 양 단부에 결합되는 내부 캡(130)과, 내부 캡(130)이 결합된 하우징(110)의 양 단부를 감싸도록 결합는 외부 캡(140)을 포함하여 구성된다.

하우징(110)은 일 방향으로 연장된 중공의 원통 형상이다. 하우징(110)의 내부, 즉 중공의 내부에는 엘리먼트(120)가 설치되고, 엘리먼트(120)를 제외한 부분에는 소호사(미도시)가 충전된다.

상술한 하우징(110)은 엘리먼트(120)에 인가된 전류가 외부로 누설되지 않도록 유리, 세라믹 등의 절연물질로 제작되는 것이 바람직하다.

엘리먼트(120)는, 엘리먼트(120)의 설치 시 하우징(110)에 내부에 위치되는 몸체(122)와, 몸체(122)의 양 단부에 마련되어 하우징(110)의 외부로 돌출되는 접합부(124)로 이루어진다.

몸체(122)는 폭에 비해 길이가 길고 두께가 얇은 스트랩(strap) 형태이다. 몸체(122)는 접합부(124)보다 좁은 폭으로 형성되되, 몸체(122)의 양 단부(126)는 접합부(124) 측으로 갈수록 확장되는 테이퍼 형상으로 형성된다.

도면에 도시되진 않았지만, 몸체(122)에 용단홀 등을 형성할 경우 과전류 인가 시 엘리먼트(120)가 쉽게 용단될 수 있도록 할 수 있다.

접합부(124)는 몸체(122)보다 넓은 폭을 가진 판넬 형태이다. 접합부(124)는 엘리먼트(120)의 설치 시 내부 캡(130)을 관통하여 하우징(110)의 외부로 돌출되며, 내부 캡(130)에 밀착되도록 벤딩된다.

접합부(124)는 엘리먼트(120)의 길이방향으로 연장된 슬릿(128)에 의해 한 쌍으로 분할된다. 한 쌍으로 분할된 접합부(124)는 2개(양극, 음극)의 전극봉(129a,129b)에 각각 가압되므로 접합부(124)와 내부 캡(130) 사이의 갭을 최소화할 수 있다. 따라서 저항 용접 시 갭에 의해 스파크가 발생하여 엘리먼트(120)가 소손되거나 폭발하는 것을 방지할 수 있다.

상술한 엘리먼트(120)는 퓨즈(100)의 양단, 즉 내부 캡(130)과 전기적으로 연결될 수 있도록 도전성 재질로 제작된다.

내부 캡(130)은 하우징(110)의 양 단부에 각각 결합되는 한 쌍으로 구성된다. 내부 캡(130)은 일단이 개방되고 타단은 밀폐된 컵 형상으로 형성된다.

내부 캡(130)의 밀폐된 단부(도면상 좌측단)에는 엘리먼트(120)가 관통되는 관통공(132,134)이 형성된다. 관통공(132,134)은 소호사의 주입을 위한 주입구(132)와, 엘리먼트(120)의 설치를 위한 체결구(134)로 이루어진다.

주입구(132)는 소호사를 효과적으로 주입할 수 있도록, 그리고 소호사가 하우징(110)의 내부에 완전히 충전될 수 있도록 반원형상으로 형성된다. 또한, 체결구(134)는 엘리먼트(120)의 설치 시 간섭이 발생하지 않도록 일 방향으로 연장된 슬롯형상으로 형성된다. 이때, 체결구(134)는 접합부(124)의 폭과 동일한 길이로 형성되거나 접합부(124)의 폭보다 길게 형성된다.

외부 캡(140)은 하우징(110)의 양 단부에 각각 결합되는 한 쌍으로 구성된다. 외부 캡(140)은 내부 캡(130)이 결합된 하우징(110)의 단부를 감싸도록 일단이 개방된 컵 형상으로 형성된다.

상술한 내부 캡(130)과 외부 캡(140)은 퓨즈(100)의 양단을 전기적으로 연결시킬 수 있도록 도전성 재질로 제작된다. 또한, 외부 캡(140)의 결합 시 내부 캡(130)의 외주면이 외부 캡(140)의 내주면에 접촉함으로써 내부 캡(130)과 외부 캡(140)을 전기적으로 연결하게 된다.

도면에 도시되진 않았지만, 내부 캡(130)과 외부 캡(140) 사이에는 엘리먼트(120)의 단부에서 발생하는 아크 방전을 방지하기 위한 소호블록이 설치될 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

100: 고전압 퓨즈 110: 하우징
120: 엘리먼트 130: 내부 캡
140: 외부 캡

Claims (3)

1. 일 방향으로 연장된 중공의 하우징;
   상기 하우징의 양 단부에 결합된 내부 캡;
   상기 내부 캡을 관통하여 결합되고 상기 하우징의 내부에 위치되는 엘리먼트; 및
   상기 내부 캡이 결합된 상기 하우징의 양 단부를 감싸도록 결합되는 외부 캡을 포함하고,
   상기 내부 캡의 외부로 돌출된 상기 엘리먼트의 양 단부에는 접합부가 마련되며, 상기 접합부는 슬릿에 의해 분할된 한 쌍으로 이루어진 것을 특징으로 하는 고전압 퓨즈.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 엘리먼트는, 일 방향으로 연장된 몸체와, 상기 몸체의 양 단부에 마련된 상기 접합부로 이루어지고,
   상기 접합부는 상기 몸체보다 넓은 폭으로 형성되며, 상기 몸체의 양 단부는 상기 접합부 측으로 갈수록 확장되는 테이퍼 형상인 것을 특징으로 하는 고전압 퓨즈.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 내부 캡에는 관통공이 형성되고,
   상기 관통공은, 소호사의 주입을 위한 주입구와, 상기 엘리먼트의 설치를 위한 체결구로 이루어지며,
   상기 체결구는 상기 접합부의 폭과 동일하거나 상기 접합부의 폭보다 길게 형성된 것을 특징으로 하는 고전압 퓨즈.

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