KR20210081883A - 인버터 보호 소자용 퓨즈 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 인버터 보호 소자용 퓨즈 조립체는 인가되는 전류를 전달하는 제1 전극 및 제2 전극; 일측이 상기 제1 전극과 결합되고 타측이 상기 제2 전극과 결합되며, 길이방향의 중심 부분이 관통된 중공부를 포함하는 세라믹 튜브; 상기 세라믹 튜브의 상기 중공부 내에 위치하여 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에서 상기 전류를 전달하고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 흐르는 과전류에 의해 용단되는 가용체로 기능하는 퓨즈선; 상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 각각 캡핑하는 제1 커버 및 제2 커버; 및 상기 세라믹 튜브를 보호하기 위한 코팅층을 형성하는 보호커버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

인버터 보호 소자용 퓨즈 조립체{Fuse assembly for inverter protection element}

본 발명은 퓨즈 조립체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 에너지 저장 시스템(ESS)에 사용되는 인버터 보호소자용 퓨즈 조립체에 관한 것이다.

일반적으로, 에너지 저장 시스템(ESS)에 사용되는 인버터 보호소자로서 과전류 유입시 회로를 단선시켜 회로의 소손 및 기판의 화재 발생을 예방하도록 하는 퓨즈 조립체가 구비되어 있으며, 이 퓨즈 조립체는 과부하 등의 이상시 용단 특성에 의해 회로 차단기로서 작용한다.

이러한 퓨즈 조립체는 퓨저블 재료로서 다른 금속에 비하여, 고유비 저항치는 상당히 낮으면서도 온도계수와 용융점이 상당히 높은 구리를 사용함으로서 정격전류를 안정적으로 전달할 수 있도록 하면서도 고전류 이상의 과전류에 의해서는 소정 시간 내에 안정적으로 용단될 수 있어 에너지 저장 시스템(ESS)에 사용되고 있다.

그런데, 종래의 퓨즈 조립체는 과전류에 따른 퓨즈의 용단 특성이 일정하지 않고, 과전류에 따른 용단 과정 중에 폭발 현상이 발생할 수 있어서, 기기의 손상 및 인명 피해를 유발할 우려가 있다.

대한민국 공개특허공보 10-2001-0008916호(공개일 2001년 2월 5일)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 종래의 퓨즈 조립체에서 용단 과정에서 발생할 수 있는 폭발현상으로부터 외피를 보호할 수 있도록 제작된 인버터 보호 소자용 퓨즈 조립체에 관한 것이다.

상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 인버터 보호 소자용 퓨즈 조립체는 인가되는 전류를 전달하는 제1 전극 및 제2 전극; 일측이 상기 제1 전극과 결합되고 타측이 상기 제2 전극과 결합되며, 길이방향의 중심 부분이 관통된 중공부를 포함하는 세라믹 튜브; 상기 세라믹 튜브의 상기 중공부 내에 위치하여 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에서 상기 전류를 전달하고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 흐르는 과전류에 의해 용단되는 가용체로 기능하는 퓨즈선; 상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 각각 캡핑하는 제1 커버 및 제2 커버; 및 상기 세라믹 튜브를 보호하기 위한 코팅층을 형성하는 보호커버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 캡 및 상기 제2 캡은, 도전성을 갖는 전극캡인 것을 특징으로 한다.

상기 보호커버는, 상기 제1 캡과 상기 제2 캡의 높이와 동일한 높이만큼 코팅층을 사출방식으로 형성한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 종래의 퓨즈 조립체를 구성하는 제1 전극과 제2 전극 및 세라믹 튜브에 대해 이를 감싸기 위한 제1 커버와 제2 커버 및 보호 커버를 형성함으로써, 용단 과정 중에 발생할 수 있는 폭발 현상에 의해서도 퓨즈 조립체의 손상을 방지할 수 있도록 한다.

이에 따라, 퓨즈 조립체의 폭발 현상에 따른 파편이 비산되는 것을 방지할 수 있도록 하며, 아울러, 인명 피해를 예방할 수 있다.

도 1a는 본 발명에 따른 일 실시예의 퓨즈 조립체의 외형 사진이고, 도 1b는 도 1a에 도시된 퓨즈 조립체의 측면 단면도이다.
도 2는 도 1b에 도시된 본원 발명의 퓨즈 조립체를 제조하기 위한 방법을 설명하기 위한 공정도이다.
도 3은 도 2에 도시된 공정에 대한 실제 공정의 사진을 나타낸다.
도 4는 도 2 및 도 3에 도시된 제1 캡 및 제2 캡의 형태를 예시하는 구조 확대도이다.
도 5는 본 발명에 따른 퓨즈 조립체에 의한 용단 특성을 실험한 일 실시예의 검사 테이블 정보를 나타낸다.
도 6은 본 발명에 따른 퓨즈 조립체와 일반 퓨즈 조립체의 용단에 따른 외피 손상 정도를 비교하기 위한 참조도이다.

본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

도 1a는 본 발명에 따른 일 실시예의 퓨즈 조립체(100)의 외형 사진이고, 도 1b는 도 1a에 도시된 퓨즈 조립체의 측면 단면도이다.

도 1a 내지 도 1b를 참조하면, 본 발명의 퓨즈 조립체(100)는 일반 퓨즈 조립체(110), 제1 캡(120), 제2 캡(130), 및 보호커버(140)를 포함한다.

일반 퓨즈 조립체(110)는 제1 전극, 제2 전극, 세라믹 튜브 및 퓨즈선을 포함한다.

제1 전극은 도전성을 갖는 다른 소자로부터 전달받은 전류를 퓨즈선을 통해 제2 전극로 전달하며, 제2 전극으로부터 퓨즈선을 통해 전달받은 전류를 제1 전극과 연결된 다른 소자로 전달한다.

또한, 제2 전극은 도전성을 갖는 다른 소자로부터 전달받은 전류를 퓨즈선을 통해 제1 전극로 전달하며, 제1 전극으로부터 퓨즈선을 통해 전달받은 전류를 제2 전극과 연결된 다른 소자로 전달한다.

세라믹 튜브는 일측이 제1 전극과 결합되고 타측이 제2 전극과 결합되며, 길이방향의 중심 부분이 관통된 구조를 포함한다. 세라믹 튜브(130)는 사각 기둥의 형태, 원기둥 또는 다른 다각 기둥의 형태일 수 있다. 세라믹 튜브는 길이방향으로 중심 부분이 관통되어 있는 중공부가 형성되어 있다. 중공부는 퓨즈선이 용이하게 삽입될 수 있도록 퓨즈선의 나선 둘레보다 큰 관통 구조일 수 있으며, 중공부의 단면이 원형 또는 다각형 형태일 수 있다.

퓨즈선은 제1 전극과 제2 전극 사이에서 제1 전극과 제2 전극를 전기적으로 연결하며, 과전류에 의해 끊어지는 가용체 기능을 수행한다. 즉, 퓨즈선는 제1 전극과 제2 전극과 직렬 연결되어 있으며, 열이나 과전류에 의한 회로 연결을 차단시키는 기능을 수행한다.

퓨즈선은 세라믹 튜브의 중공부 내에 위치하여 제1 전극과 제2 전극 사이에서 전류를 전달하고, 제1 전극과 제2 전극에 흐르는 과전류에 의해 용단되는 가용체로 기능한다. 이러한, 퓨즈선은 직선 형태일 수 있다.

제1 캡(120) 및 제2 캡(130)은 상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 각각 캡핑하는 부재이다.

도 2는 도 1b에 도시된 본원 발명의 퓨즈 조립체를 제조하기 위한 방법을 설명하기 위한 공정도이고, 도 3은 도 2에 도시된 공정에 대한 실제 공정의 사진을 나타낸다.

제1 캡(120) 및 제2 캡(130)은 도전성을 갖는 전극캡 형태일 수 있다.

도 4는 도 2 및 도 3에 도시된 제1 캡(120) 및 제2 캡(130)의 형태를 예시하는 구조 확대도이다.

제1 캡(120)은 제1 전극을 에워싸며 결합되어 있다. 제1 캡(120)은 제1 전극에 삽입될 수 있도록 일측이 개방되고 타측이 폐쇄되어 있는 캡 구조이다.

도 4에서 제1 캡(120)의 단면은 사각 형태를 도시하고 있으나, 이는 예시적인 것에 불과하고 단면이 원형 형태이거나 다른 다각형태 등의 캡 구조를 가질 수 있다. 제1 캡(120)은 도전성을 갖는 재질로 구성될 수 있다.

한편, 제2 캡(130)은 제2 전극을 에워싸며 결합되어 있다. 제2 캡(130)의 경우에도 제2 전극에 삽입될 수 있도록 일측이 개방되고 타측이 폐쇄되어 있는 캡 구조이다. 제2 캡(130)의 단면은 사각 형태, 원형 형태, 다른 다각 형태 등의 캡 구조를 가질 수 있다. 제2 캡(130)은 도전성을 갖는 재질로 구성될 수 있다.

보호커버(140)는 일반 퓨즈 조립체(110)의 세라믹 튜브를 보호하기 위한 코팅층을 형성한다. 이를 위해, 보호커버(140)는 제1 캡(120)과 제2 캡(130)의 높이와 동일한 높이만큼 코팅층을 사출방식으로 형성한다.

보호커버(140)는 일반 퓨즈 조립체(110)의 세라믹 튜브를 감싸서, 일반 퓨즈 조립체(110)를 보호하며, 외부(타 부품 등)와의 절연을 위한 절연 기능을 갖는다. 또한, 보호커버(140)는 과전류에 따라 일반 퓨즈 조립체(110)가 용단되는 경우에, 용단에 따른 폭발을 방지하기 위한 기능을 수행한다.

도 5는 본 발명에 따른 퓨즈 조립체(100)에 의한 용단 특성을 실험한 일 실시예의 검사 테이블 정보를 나타내고, 도 6은 본 발명에 따른 퓨즈 조립체(100)와 일반 퓨즈 조립체(110)의 용단에 따른 외피 손상 정도를 비교하기 위한 참조도이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 종래의 일반전인 퓨즈 조립체(110)는 과전류에 의한 용단 과정에서 폭발 현상에 의해 세라믹 튜브가 손상되어, 해당 파편들이 비산하게 된다. 그러나, 본 발명에 따른 퓨즈 조립체(100)는 과전류에 의한 용단 과정에서 폭발 현상에 의해 세라믹 튜브가 손상되더라도, 보호커버(140)에 의해, 해당 파편들이 비산하는 것을 방지할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해 되어져서는 안될 것이다.

100: 퓨즈 조립체
110: 일반 퓨즈 조립체
120: 제1 캡
130: 제2 캡
140: 보호커버

Claims (3)

1. 인가되는 전류를 전달하는 제1 전극 및 제2 전극;
   일측이 상기 제1 전극과 결합되고 타측이 상기 제2 전극과 결합되며, 길이방향의 중심 부분이 관통된 중공부를 포함하는 세라믹 튜브;
   상기 세라믹 튜브의 상기 중공부 내에 위치하여 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에서 상기 전류를 전달하고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 흐르는 과전류에 의해 용단되는 가용체로 기능하는 퓨즈선;
   상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 각각 캡핑하는 제1 캡 및 제2 캡; 및
   상기 세라믹 튜브를 보호하기 위한 코팅층을 형성하는 보호커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 인버터 보호 소자용 퓨즈 조입체.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 캡 및 상기 제2 캡은,
   도전성을 갖는 전극캡인 것을 특징으로 하는 인버터 보호 소자용 퓨즈 조입체.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 보호커버는,
   상기 제1 캡과 상기 제2 캡의 높이와 동일한 높이만큼 코팅층을 사출방식으로 형성한 것을 특징으로 하는 인버터 보호 소자용 퓨즈 조입체.
   
   

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