KR20220006533A - 용융 전도체 및 퓨즈 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전기 전도성 용융 와이어(3)와 함께 퓨즈(2), 바람직하게는 소형 퓨즈용으로 사용하기 위해 제공되는 용융 전도체(1)에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 적어도 특정 영역에서, 바람직하게는 완전히, 용융 와이어(3)의 외부 쉘 표면(4)을 둘러싸는 전기 절연성 및/또는 전기 비전도성 피복(5)이 제공된다.
Description
본 발명은 전기 전도성 용융 와이어를 갖는, 퓨즈, 바람직하게는 소형 퓨즈에 사용하기 위한 용융 전도체에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 외부 퓨즈 박스를 갖는, 퓨즈, 특히 소형 퓨즈에 관한 것이다. 퓨즈 박스에서, 전술한 유형의 적어도 하나의 용융 전도체는 권선 본체, 특히 전기 절연 권선 본체 주위에 권취되어 배열된다.
퓨즈용 용융 전도체는 선행 기술에 알려져 있다. 상기 언급된 바와 같이, 용융 전도체는 권선 본체 주위에 권취되고, 여기서 권선 본체는 전기적으로 비전도성이다. 권선은 궁극적으로 전체 퓨즈의 길이를 늘이지 않고 용융 전도체의 유효 길이를 늘이는 역할을 한다. 용융 전도체를 길게 하면, 더 느린 및/또는 불활성인 특성과 더 높은 정격 전압을 얻을 수 있다. 와이어가 더 조밀하게 권취될수록 - 즉, 단위 길이당 더 많은 권선이 권취됨 - 특히 단위 길이당 용융 전도체의 전기 저항이 더 높아진다. 단위 길이당 열부하도 증가한다.
느린 특성을 가진 낮은 정격 전류가 퓨즈로 보호되어야 하는 경우 용융 전도체의 더 조밀한 및/또는 더 단단한 권선이 필요하다.
그러나, 실제로는 권선 간격을 마음대로 줄일 수 없다는 문제가 있다. 궁극적으로, 전기적 단락을 방지하기 위해서는, 권선 간격을 용융 전도체 직경의 적어도 0.5 내지 1.5배로 제한해야 한다. 그렇지 않으면, 권선 간에 스파크 오버가 발생할 수 있으므로, 근접 권선 간의 전기적 단락을 확실하게 방지할 수 없다. 소위 "근접 단락" 및/또는 턴 단락도 가능하며, 이는 궁극적으로 퓨즈의 특성을 변경하기 때문에, 전압 및/또는 전류의 비표준 퓨즈 동작으로 이어진다.
또한, 권선이 더 단단히 권취될수록 권선 본체에 권취된 용융 전도체의 생성이 더 복잡해진다. 권선 밀도 및/또는 권선 거리의 국부적 변화는 피할 수 없으며, 이는 퓨즈 및 부하 동작은 물론 퓨즈의 분리 동작 특성에 해로운 영향을 미친다.
퓨즈는 기술적으로 매우 민감한 영역, 특히 (과부하) 보호를 위해 사용되기 때문에, 변동 및/또는 예상되는 단락("근접 단락")을 가능한 한 피해야 한다. 따라서 권선 밀도가 지정된 권선 거리 아래로 떨어지지 않아야 한다.
퓨즈는 표준화 및/또는 지정된 값에 대한 적절한(퓨즈) 특성을 포함해야 할 필요가 있다. 권선의 접점에 전기적 연결이 있는 경우에는 그렇지 않으므로, 이는 최소 권선 거리가 결정적인 이유이다.
그러나, 더 먼 거리에서도, 제조 공정은 적어도 일부 영역에서 권선 거리가 너무 작아서 용융 전도체가 더 작은 영역에서 단락될 수 있는 것을 방지할 수 없다. 이것은 또한 용융 전도체 자체 및/또는 빛의 특성, 특히 용융 전도체의 권선 사이의 전도성 오염으로 인해 발생할 수 있다.
또 다른 문제는 가융 링크(fusible link)의 단부에 접촉하는 데 필요한 솔더에 플럭스를 사용하는 것이다. 주석 코팅(tin coating)된 와이어 및/또는 주석을 포함하는 용융 전도체가 용융 전도체로 사용되는 경우, 플럭스는 주석 층 및/또는 주석 재료를 공격하고 필요한 리플로우 프로세스 동안 용융하여 솔더 브리지를 형성할 수 있다. 이것은 퓨즈 동작에 해로운 영향을 미치며, 퓨즈에 대해 지정된 값, 특히 특성, 용융 시간 및/또는 기타 한계 값이 더 이상 유지될 수 없다.
이제 본 발명의 목적은 종래 기술의 전술한 문제 및/또는 도전을 감소 및/또는 적어도 실질적으로 감소시키는 용융 전도체 및/또는 퓨즈를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 전술한 목적은 적어도 특정 영역에서, 바람직하게는 완전히, 용융 와이어의 외부 표면을 둘러싸는 전기 절연성 및/또는 전기 비전도성 피복(covering)을 제공함으로써 전술한 유형의 용융 전도체에서 적어도 실질적으로 해결된다.
바람직하게는, 전기 절연성 피복은 용융 와이어의 외부 표면에 직접 배열되고 특히 용융 와이어의 전체 외부 표면을 둘러싼다. 따라서 궁극적으로 피복은 용융 와이어를 감싸서 용융 와이어가 용융 전도체의 코어 역할을 한다.
전기 절연성 및/또는 전기 비전도성 피복은 전기 전도성이 없고/없거나 용융 와이어의 전기 전도도에 영향을 미치지 않는 피복이다. 특히, 피복을 통해 전류가 전도되지 않는다.
용융 와이어를 둘러싸는 피복으로 인해, 특히 권선 사이의 거리는 종래 기술로부터 알려진 (용융) 퓨즈에 비해, 특히 거의 0mm로 크게 감소될 수 있다. 궁극적으로, 한 권선의 피복이 근접 권선의 피복에 닿을 수 있다. 이것은 종래 기술로부터 알려진 퓨즈와 비교하여 완전히 새로운 치수를 포함하는 퓨즈의 사용을 가능하게 한다. 본 발명에 따르면, 전기적 단락 또는 다른 손상의 위험이 없는 퓨즈용 용융 전도체를 제공하는 것이 가능하다.
본 발명에 따르면, 권선 간격에 관한 종래 기술의 제한이 유리한 방식으로 극복된다.
용융 전도체 권선이 서로 매우 가깝더라도, 전기 전도성 용융 와이어가 궁극적으로 전기 절연체(피복)로 둘러싸여 있기 때문에, 권선 사이의 단락을 확실하게 방지할 수 있다. 따라서, 용융 전도체의 근접 권선 사이의 전기적 단락이 방지된다.
이것은 또한 제조 공정으로 인해 및/또는 권선 기계의 허용 오차로 인해 국부적으로 변하는 권선 간격의 문제를 해결한다. 본 발명에 따르면, 권선 거리는 또한 변할 수 있다.
또한, 피복은 최신 기술의 또 다른 문제를 해결할 수 있다. 용융 와이어가 솔더 및/또는 플럭스에 직접 노출될 필요가 없기 때문에, 퓨즈에 사용된 솔더는 더 이상 용융 와이어의 전기 전도도에 영향을 미치지 않을 수 있다. 이것은 특히 솔더링되어서는 안 되는 용융 전도체의 부분에도 적용된다. 사용되는 플럭스 및/또는 솔더는 또한 화학적으로 더 공격적이도록 조정될 수 있지만, 특히 더 프로세스 최적화되도록 조정될 수 있다. 본 발명에 따르면, 용융 와이어의 금속 및/또는 금속 합금은 피복에 의해 플럭스로부터 보호된다. 따라서, 피복은 또한 용융 와이어에 대한 화학적 보호 층을 제공한다.
특히 소형 퓨즈 - 즉, 안전 퓨즈용 용융 전도체를 사용하는 것이 유리하다. 소형 퓨즈는 DIN 60127 시리즈, 특히 DIN EN IEC 60127(2019년 5월 기준)에서 표준화되었으며, 여기서 복수의 DIN 표준은 앞서 언급한 시리즈에 해당한다. 본 발명에 따른 용융 전도체는 소형 퓨즈가 특히 낮은 정격 전류에 대한 매우 관성 거동을 위해 제공되는 것을 가능하게 한다.
소형 퓨즈는, 충분한 및 미리 결정된 시간 동안 전류가 특정 값을 초과하면 용융 전도체를 용융시켜 회로를 차단하는 용융 퓨즈 및 과전류 보호 장치이다. "용융 퓨즈"라는 용어는 앞서 언급한 DIN 시리즈에서도 정의된다. 소형 퓨즈는 대안으로 GS 퓨즈(독일어)라고도 할 수 있다. 소형 퓨즈는 차단 용량이 약 5A 내지 300kA, 특히 약 10A 내지 300kA인 약 0.03 내지 40A의 정격 전류용으로 제조된다. 소형 퓨즈의 길이 및/또는 너비는 특정 국가 사양에 따라 규제된다.
보다 바람직한 실시예에서, 피복은 코팅으로서 구성된다. 바람직하게는, 코팅은 래커(lacquer)이다. 코팅으로서 피복의 적용은 특히 본 발명에 따른 용융 전도체에 대한 간단한 제조 공정 및/또는 피복의 간단한 적용을 가능하게 하며, 특히 "종래의" 용융 와이어가 피복으로 코팅함으로써 본 발명에 따라 용융 전도체로서 구성될 수 있다.
바람직하게는, 특히 크레졸, 용매 혼합물 중의 중합체 용액에 의해 형성되는 이러한 코팅이 사용될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 코팅이 바람직하게는 용매 혼합물에 용해된 수지를 재료로 포함하도록 제공될 수 있다. 용매 혼합물에 용해된 수지는 특히 첨가제 및/또는 경화 촉매를 포함할 수 있다. 또한, 코팅은 플라스틱, 바람직하게는 폴리우레탄을 재료로 포함하고/하거나 폴리이미드 래커로 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 피복의 전술한 구성은 피복의 전기 절연 및/또는 전기 비전도성 기능을 가능하게 한다. 예를 들어, 래커 및/또는 코팅을 칠한 다음 300 내지 600°C의 온도에서 구울 수 있다. 보다 바람직하게는, 매끄럽고, 동심원이며 기공이 없는 필름이 수득되며, 여기서 다중 페인트 도포 및 후속 베이킹이 또한 제공될 수 있다. 따라서, 코팅은 5 내지 30회, 바람직하게는 6 내지 20회 코팅 및 베이킹될 수 있다.
폴리이미드 래커는 높은 열 하중 지지력으로 인해 특히 유리하다. 이는 궁극적으로 피복이 용융 와이어의 전기 절연을 손상시키지 않으면서 특히 용융 와이어를 통과하는 전류에 의해 야기되는 높은 열 응력을 받는 것을 가능하게 한다.
바람직하게는, 피복은 금속이 없도록 구성된다 - 즉, 피복의 재료는 금속 또는 금속 합금을 적어도 실질적으로 포함하지 않는다. 추가 실시예에서, 피복은 실리콘 피복으로 구성될 수 있고/있거나 재료로서 플라스틱 및/또는 실리콘을 포함 및/또는 구성될 수 있다. 실리콘은 폴리(유기)실록산으로 지칭될 수 있으며, 특히 실리콘 원자가 산소 원자를 통해 연결된 합성 중합체 그룹을 나타낸다. 실리콘 피복은 특히 용융 와이어의 외부 표면에 영구적으로 접착되는 용융 와이어의 비용 효율적인 전기 절연을 제공한다.
피복은, 특히 직접적으로 또는 간접적으로, 바람직하게는 재료 결합 방식으로, 용융 와이어의 바람직하게는 전체 외부 표면에 견고하게 결합될 수 있다. 특히, 용융 와이어의 외부 표면과 피복 사이의 결합은 용융 와이어 자체의 피복을 제조하는 동안 및/또는 피복을 적용하는 동안 생성될 수 있다. 피복이 코팅 및/또는 실리콘 피복으로 구성되고 용융 와이어의 외피 표면에 적용하여 생성되는 경우, 전술한 접합은 보다 바람직하게는 "자동으로" 발생한다.
더욱 매우 특히 바람직한 실시예에서, 피복의 재료는 0.1 내지 25 중량%, 바람직하게는 1 내지 20 중량%, 더욱 바람직하게는 5 내지 15 중량% 및 특히 적어도 실질적으로 8 내지 12 중량%의 용융 전도체의 총 재료의 비율 및/또는 중량비, 특히 질량비를 포함하는 것이 제공된다. 용융 전도체의 전체 재료에 대한 피복 재료의 전술한 질량 비율은 피복이 궁극적으로 용융 전도체 재료의 다소 작은 비율을 포함함을 나타낸다. 특히 바람직하게는, 용융 전도체는 주로 용융 와이어로 이루어지며, 여기서 용융 와이어는 30 내지 99.9 중량%, 바람직하게는 60 내지 95 중량%의 용융 전도체의 전체 재료의 질량 분율을 포함한다. 특히 바람직하게는, 피복은 용융 와이어의 외부 표면 주위에 도포된 래커 필름 형태이다.
또한, 본 발명의 더욱 바람직한 실시예에서, 용융 와이어는 용융 와이어를 적어도 부분적으로 둘러싸는 추가 피복을 포함할 수 있다. 추가 피복은 용융 와이어와 피복 사이에 배열될 수 있다. 특히, 추가 피복은 용융 와이어의 외부 표면 상에 직접 제공되고 바람직하게는 용융 와이어의 외부 표면을 완전히 둘러싼다. 추가 피복은 적어도 일부 영역에서, 바람직하게는 완전히, 용융 와이어로부터 멀어지는 외부 표면 상에서 전기 비전도성 및/또는 전기 절연성 피복에 의해 둘러싸일 수 있다. 특히 바람직하게는, 추가 피복은 또한 전기 전도성으로 구성된다.
추가 피복은 재료 금속, 특히 금속 합금, 바람직하게는 주석 및/또는 주석 합금을 포함할 수 있다. 추가 피복은 과부하가 발생하는 경우 물리화학적 공정을 약화시키는 역할을 하는 것이 더 바람직할 수 있으며, 따라서 특히 M 효과라고도 알려진 셧다운을 가능하게 한다.
과부하 전류의 경우, 가장 큰 열 발생은 궁극적으로 추가 피복 적용 영역, 특히 추가 피복의 재료, 특히 주석 또는 주석 합금을 가열하는 주석 적용 영역 내 용융 와이어 및/또는 용융 전도체의 좁은 지점에서 발생한다. 용융 온도를 초과하면, 주석이 액체가 되어 용융 와이어의 재료로 합금을 형성한다. 이 합금은 용융 와이어의 재료에 비해 전기 및 열 전도성이 낮고, 특히 융점이 낮다. 발열이 더욱 증가함에 따라, 용융 전도체 및/또는 용융 와이어는 실제 용융점 아래 해당 지점에서 용융되어 전류 경로를 분리한다. 이 현상은 1939년 Metcalf에 의해 발견되었으며, 이것이 M 효과라고도 알려지고 불리게 된 이유이다. 따라서 퓨즈, 특히 소형 퓨즈는 용융 와이어의 외부에, 특히 주석을 포함 및/또는 구성하는 추가 피복을 적용함으로써 퓨즈를 트리거하기 위해 앞서 설명된 M-효과를 이용할 수 있다.
특히 바람직하게는, 피복은 또한 용융 와이어 및/또는 추가 피복의 융점을 초과할 때 용융된다.
바람직하게는, 용융 와이어, 피복 및/또는 추가 피복은 적어도 실질적으로 원형인 외부 단면을 포함하도록 구성된다. 특히 바람직하게는, 용융 와이어는 원형 단면을 포함하고 특히 원통형으로 구성된다. 피복 및/또는 추가 피복은 바람직하게는 직접적으로 또는 간접적으로 용융 와이어의 외주면에 인접하게 배열될 수 있고 바람직하게는 환형 단면을 포함하고/하거나 중공 실린더로서 구성될 수 있다. 상기와 같은 용융 와이어와 피복의 구성으로 제작이 간편하고, 피복으로 용융 와이어를 간단하게 코팅할 수 있다.
또한, 이러한 용융 와이어는 특히 상이한 방향으로 권선 본체 주위에 잘 권취될 수 있다.
특히, 추가 피복 및/또는 피복의 형상 및/또는 형태는 용융 와이어의 외부 단면에 대응하도록 구성될 수 있다. 바람직하게는, 추가 피복의 형상은 용융 와이어의 외부 단면에 상응하고, 여기서 피복은 차례로 추가 피복의 외부 단면 및/또는 용융 와이어의 외부 단면에 상응할 수 있다. 특히, 용융 와이어의 외부 쉘 표면에 대한 추가 피복 및/또는 피복의 적용은 용융 와이어와 피복 및/또는 추가 피복 사이에 자유 공간, 플레이 및/또는 기공 및/또는 "슬립"이 없는 방식으로 수행된다.
또한, 용융 전도체는 1 ㎛ 내지 1000 ㎛, 보다 바람직하게는 10 ㎛ 내지 600 ㎛, 더욱 바람직하게는 15 ㎛ 내지 550 ㎛의 직경을 포함할 수 있다. 용융 전도체의 전술한 두께 및/또는 직경은 특히 퓨즈, 바람직하게는 소형 퓨즈의 스위칭 거동이 보장될 수 있는 방식으로 구성된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 용융 와이어는 1 ㎛ 내지 800 ㎛, 보다 바람직하게는 5 ㎛ 내지 500 ㎛, 더욱 바람직하게는 10 ㎛ 내지 400 ㎛ 의 직경을 포함하는 것이 제공될 수 있다.
특히, 피복 및/또는 추가 피복은 0.01 ㎛ 내지 300 ㎛, 보다 바람직하게는 0.1 ㎛ 내지 200 ㎛, 더욱 바람직하게는 1 ㎛ 내지 100 ㎛, 더욱 바람직하게는 1.5 ㎛ 내지 50 ㎛ 사이의 층 두께를 포함할 수 있다. 특히 바람직하게는, 피복 및/또는 추가 피복은 적어도 실질적으로 일정한 층 두께를 포함하여, 특히 피복 및/또는 추가 피복의 환형 및/또는 중공 원통형 형상을 생성한다.
용융 와이어는 재료로서 금속, 특히 금속 합금을 포함할 수 있다. 재료 및/또는 금속은 구리, 은 및/또는 구리 합금 및/또는 은 합금일 수 있다. 용융 와이어의 재료로서 주석 및/또는 주석 합금이 또한 제공될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 구리 및/또는 은과 상이한 금속 합금 및/또는 금속, 특히 강철, 니켈, 철 및/또는 텅스텐이 용융 와이어용 재료로서 제공될 수 있다.
특히 바람직하게는, 특히 M-효과를 보장하기 위해, 추가 피복의 재료, 특히 추가 피복의 금속이 용융 전도체의 재료, 특히 용융 전도체의 금속과 상이한 것이 제공된다. 특히, 재료의 금속 합금은 서로 다르다. 특히 바람직하게는, 용융 전도체의 전술한 스위칭 거동을 보장하는 주석 또는 주석 합금 코팅에 의해 용융 와이어가 둘러싸이는 것이 제공된다.
또한, 본 발명은 외부 퓨즈 박스를 갖는 퓨즈, 특히 소형 퓨즈에 관한 것으로서, 권선 본체, 특히 전기 절연 권선 본체 주위에 권취된 적어도 하나의 용융 전도체가 위에서 설명된 실시예 중 적어도 하나에 따라 퓨즈 박스에 배열되어 있다.
본 발명에 따른 퓨즈의 맥락에서, 불필요한 반복 및/또는 설명을 피하기 위해, 본 발명에 따라 또한 동시에 적용되는 용융 전도체의 장점 및/또는 특정 실시예가 참조될 수 있다. 따라서 이와 관련하여, 퓨즈, 특히 소형 퓨즈의 보다 바람직한 실시예를 나타내는 이전 설명이 명백히 참조된다.
특히 바람직하게는, 퓨즈 박스는 2개의 전면에서 적어도 부분적으로 개방 및/또는 개방되도록 구성된다. 특히 바람직하게는, 퓨즈 박스가 적어도 실질적으로 중공-원통 형상을 포함하는 것이 더 제공되며, 특히 유리 및/또는 세라믹이 퓨즈 박스에 대한 재료로서 제공될 수 있다. 전기 접촉을 위해 설계된 적어도 하나의 접촉 캡은 특히 전기 접촉을 위해 퓨즈 박스의 전면에 배열될 수 있다. 접점 캡은 특히 용융 와이어 및/또는 솔더가 배열되는 퓨즈 박스의 개구를 덮는 방식으로 퓨즈 박스의 전면에 장착 및/또는 배치된다. 퓨즈 박스의 전면에 표시기를 배치할 수도 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 하우징이 재료로서 세라믹 재료 및/또는 도자기를 포함하고/하거나 이들로 구성되는 것이 제공될 수 있다.
또한, 바람직하게는 원통형인 권선 본체는 유리 섬유 코어로 구성될 수 있고/있거나 재료로서 적어도 하나의 유리 섬유를 포함하고/하거나 그로 구성될 수 있다. 유리 섬유는 특히 전기 비전도성 및/또는 전기 절연성으로 구성될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 원칙적으로 유리, 세라믹 및/또는 특히 내열성 플라스틱이 절연 섬유의 재료로서 제공되는 것이 가능하다. 세라믹 섬유는 또한 특히 권선 본체의 재료에 제공될 수 있습니다.
권선 본체는 특히 원통형 구성의 경우 0.01 내지 2mm, 바람직하게는 0.1 내지 1mm, 보다 바람직하게는 0.2 내지 0.7mm의 두께 및/또는 직경을 포함할 수 있다.
권선 본체의 외경은 특히 용융 전도체의 주어진 길이에 대한 용융 전도체의 권선 수에 대응한다. 권선 본체가 두꺼울수록 동일한 용융 전도체 길이에 대해 더 적은 수의 용융 전도체 권선이 생성된다.
유리하게는, 용융 전도체는 권선이 서로 가까이 있는 방식으로 권선 본체 주위에 권취된다.
용융 전도체의 바로 인접한 권선 사이의 거리는 0.5mm 미만, 바람직하게는 0.05mm 미만, 보다 바람직하게는 0.01mm 미만, 더욱 바람직하게는 0.001mm 미만이 되도록 구성될 수 있다. 현재, 종래 기술에서 권선 사이의 최소 거리는 0.018mm 내지 0.561mm 사이의 거리이다. 본 발명에 따르면, 이 거리는 상당히 작을 수 있다.
퓨즈는 5 내지 50mm, 보다 바람직하게는 6.1 내지 30mm의 길이를 포함할 수 있다. 퓨즈의 길이는 특히 의도된 용도 및/또는 국가별 요구 사항에 따라 선택할 수 있다.
퓨즈는 1 내지 10mm, 보다 바람직하게는 2.1 내지 5.8mm의 너비를 더 포함할 수 있다. 너비도 사용 목적에 따라 조정할 수 있다.
본 발명의 추가 특징, 이점 및 가능한 응용은 도면 및 도면 자체에 기초한 실시예의 다음 설명으로부터 명백할 것이다. 이와 관련하여, 설명 및/또는 예시된 모든 특징은 청구범위의 요약 또는 이들의 관계에 관계없이 개별적으로 또는 임의의 조합으로 본 발명의 주제를 구성한다.
이것은 보여준다:
도 1 본 발명에 따른 퓨즈의 개략적인 단면도,
도 2 본 발명에 따른 용융 전도체의 개략적인 단면도,
도 3 본 발명에 따른 용융 전도체의 추가 실시예의 개략적인 단면도, 및
도 4 본 발명에 따른 퓨즈의 추가 실시예의 개략적인 단면도.
도 2는 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이 퓨즈(2)용으로 사용하도록 의도된 용융 전도체(1)를 도시한다.
도 1 본 발명에 따른 퓨즈의 개략적인 단면도,
도 2 본 발명에 따른 용융 전도체의 개략적인 단면도,
도 3 본 발명에 따른 용융 전도체의 추가 실시예의 개략적인 단면도, 및
도 4 본 발명에 따른 퓨즈의 추가 실시예의 개략적인 단면도.
도 2는 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이 퓨즈(2)용으로 사용하도록 의도된 용융 전도체(1)를 도시한다.
여기에 도시된 실시예에서, 퓨즈(2)로서 소형 퓨즈(2)가 제공된다.
용융 전도체(1)는 전기 전도성 용융 와이어(3)를 포함한다. 용융 와이어(3)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 적어도 실질적으로 원형 단면을 포함할 수 있다.
도 2는 적어도 특정 영역에서, 특히 완전히, 용융 와이어(3)의 외부 쉘 표면(4)이 전기 절연성 및/또는 전기 비전도성 피복(5)에 의해 둘러싸여 있음을 보여준다. 도 2에 도시된 실시예에서, 피복(5)이 용융 와이어(3)의 외부 쉘 표면(4)에 직접 인접하는 것이 제공된다. 특히, 플레이 및 슬립이 없거나 또는 외부 쉘 표면(4) 및 피복(5) 사이에 적어도 실질적으로 (순) 간격이 제공되지 않는다.
도 3은 피복(5)이 용융 와이어(3)의 외부 쉘 표면(4)을 간접적으로 둘러싸는 것을 도시하며, 여기서 추가적인 층 및/또는 피복(6)은 용융 와이어(3)의 외부 쉘 표면(4) 및 용융 와이어(3)를 마주하는 피복(5)의 내부 측면 사이에 제공된다.
피복(5)은 코팅 및/또는 래커로 구성될 수 있다. 코팅은 특히 크레졸, 용매 혼합물 중의 중합체 용액에 의해 형성될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 코팅은 바람직하게는 용매 혼합물에 용해된 수지를 재료로 포함할 수 있다. 첨가제 및/또는 경화 촉매는 용매 혼합물에 용해된 수지에 첨가될 수 있다.
또한, 피복(5) 및/또는 코팅은 재료로서 플라스틱, 바람직하게는 폴리우레탄을 포함할 수 있고/있거나 폴리이미드 코팅으로서 구성될 수 있다.
도 2에 도시된 용융 전도체(1)의 실시예에서, 피복(5)은 래커로 구성되는 것이 제공되며, 여기서 용융 전도체(1)의 제조 동안 용융 와이어(3)는 피복(5)을 구성하는 래커로 여러 번, 특히 6 내지 20회 코팅되었으며, 여기서 래커는 300 내지 600°C 사이의 온도에서 후속적으로 베이킹되었다.
또한, 도 2에 도시된 피복(5)은 금속이 없도록 구성된다.
피복(5)이 실리콘 피복으로 구성되는 것은 도시되어 있지 않다. 이와 관련하여, 피복(5)은 실리콘을 포함할 수 있고/있거나 그로 구성될 수 있다.
앞서 언급한 바와 같이, 피복(5)은 페인트 층으로서의 디자인에 관계없이 플라스틱으로 만들어진 재료를 포함 및/또는 구성할 수 있다. 특히 바람직하게는, 재료는 피복(5)이 전기적으로 절연성 및/또는 전기적으로 비전도성인 방식으로 구성된다.
또한, 도 2에 도시된 실시예에서, 피복(5)의 재료는 5 내지 15 중량% 사이의 용융 전도체(1)의 전체 재료의 비율 및/또는 질량 비율을 포함하는 것으로 제공된다. 상세하게 도시되지 않은 추가 실시예에서, 전체 재료에서 피복(5) 재료의 질량 분율 및/또는 용융 전도체(1)의 총 질량 분율은 0.1 내지 25 중량%로 변할 수 있다.
도 3은 특히 적어도 특정 영역에서 직접적으로 용융 전도체(1)가 용융 와이어(3)를 둘러싸는 추가 피복(6)을 포함하는 것을 도시한다. 추가 피복(6)은 용융 와이어(3)와 피복(5) 사이에 배열된다. 또한, 추가 피복(6)은 재료로서 금속, 특히 도시된 실시예에서 금속 합금 주석 및/또는 주석 합금을 포함한다. 이에 의해, 용융 와이어(3)의 재료, 특히 금속은 추가 피복(6)의 금속과 다를 수 있다. 용융 와이어(3) 및 추가 피복(6)의 재료는 트리핑(tripping)의 경우에 위와 같은 M-효과가 보장될 수 있는 방식으로 서로 매칭된다.
도 3은 용융 와이어(3)가 원형 외부 단면을 포함하는 것을 추가로 도시하며, 여기서 피복(5) 및 추가 피복(6) 모두는 또한 적어도 실질적으로 원형인 외부 단면을 포함한다. 이에 의해, 용융 와이어(3)는 원통형 형상을 포함할 수 있다. 추가 피복(6) 및 피복(5)은 환형 단면을 포함할 수 있고 특히 중공 원통형 형상을 형성할 수 있다.
또한 도 3은 층 사이에 여유 공간이 없음을 보여준다:
용융 와이어(3), 추가 피복(6) 및 피복(5).
이 제공된다. 전술한 층 또는 전술한 구성요소(3, 5, 6)는 서로 직접 인접한다.
도 2에 도시된 용융 전도체(1)는 15㎛ 내지 550㎛ 사이의 직경(7)을 포함한다. 용융 전도체(3)는 결국 10㎛ 내지 400㎛의 직경(8)을 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 피복(5)은 특히 1.5㎛ 내지 50㎛의 직경을 포함할 수 있다.
용융 전도체(3)는 재료로서 금속, 특히 금속 합금을 포함할 수 있다. 용융 와이어(3)의 금속 및/또는 재료는 구리, 은 및/또는 주석 및/또는 구리 합금, 은 합금 및/또는 주석 합금일 수 있다.
앞서 언급한 바와 같이, 추가 피복(6)의 재료는 도 3에 도시된 실시예에서 용융 와이어(3)의 재료와 다르게 구성되며, 여기서 특히 재료의 금속 합금은 서로 다르다.
도 1은 소형 퓨즈(2)가 도시된 실시예에서 퓨즈(2)를 도시한다. 퓨즈(2)는 퓨즈 박스(11)를 포함하고, 여기서 전기 절연성 권선 본체(12) 주위에 권취된 적어도 하나의 용융 전도체(1)는 위에서 설명한 실시예 중 하나에 따른 퓨즈 박스(11)에 제공된다.
퓨즈 박스(11)는 중공, 특히 중공-원통형으로 구성될 수 있고, 재료로서 유리 및/또는 세라믹을 포함할 수 있다(추가 실시예에서).
도 4에는 퓨즈(2)의 다른 실시예가 도시되어 있다. 도 1 및 도 4는 용융 전도체(1)의 바로 인접한 권선(16) 사이의 거리(17)가 다르게 구성된다는 점에서 상이하다. 전기 절연성 피복(5)으로 인해, 권선(16)은 서로 가깝게 권취될 수 있어 거리(17)가 거의 0으로 감소될 수 있다. 그러나, 도 1에서 상세히 볼 수 있는 바와 같이 권선(16)의 간격이 또한 제공될 수 있다. 두 실시예는 용융 전도체(1)로 구현될 수 있다.
퓨즈 박스(11)가 2개의 전면(13)에서 적어도 부분적으로 개방되도록 구성되는 것은 도시되지 않았다. 용융 전도체(1)는 개구를 통해 안내될 수 있다.
도 1 및 도 4는 적어도 하나의 접촉 캡(14), 특히 금속 접촉 캡이 전기 접촉을 만들기 위해 퓨즈 박스(11)의 전면(전면(13))에 배열되는 것을 도시한다. 접촉 캡(14)은 전면에 제공될 수 있는 퓨즈 박스(11)의 개구를 폐쇄할 수 있다.
도 1 및 도 4에 도시된 권선 본체(12)는 원통형 형상을 포함할 수 있고/있거나 유리 섬유 코어로 구성될 수 있다. 이 경우, 권선 본체(12)는 재료로서 적어도 하나의 유리 섬유를 포함할 수 있고/있거나 그로 만들어질 수 있다.
도 1에 도시된 권선 본체(12)는 0.2 내지 0.7 mm 사이의 두께 또는 직경을 포함한다.
도 4는 특히 도 1과 비교하여, 권선 본체(12)에 권취된 용융 전도체(1)의 바로 인접한 권선(16) 사이의 거리(17)가 매우 작게 구성될 수 있음을 보여준다. 도시된 실시예에서, 거리(17)는 0.05mm 미만, 특히 0.01mm 미만이다.
도 1에 도시된 용융 전도체(1)의 권선에서, 0.018 내지 0.561 mm 범위인 종래 기술로부터 공지된 거리(17)가 제공되는 것으로 예상된다.
퓨즈(2)는 6.1 내지 30mm 및/또는 30mm 초과, 특히 30mm 내지 60mm의 길이를 포함할 수 있다. 퓨즈(2)의 너비는 또한 2.1 내지 5.8mm 및/또는 5.8 내지 15mm 및/또는 5.8mm 초과일 수 있다.
도 4는 직접적으로 인접한 권선(16) 사이의 거리(17)가 거의 0 또는 매우 작은 거리(17)로 감소될 수 있음을 상세하게 보여준다. 따라서, 권선(16)은 서로 직접 인접할 수 있어, 용융 전도체(1)의 직접 인접한 권선(16)의 피복(5)은 서로 접촉할 수 있고, 특히 전체 표면에 걸쳐 서로 인접할 수 있다.
1
용융 전도체
2 퓨즈
3 용융 와이어
4 3의 외부 쉘 표면
5 피복
6 추가 피복
7 1의 직경
8 3의 직경
9 5의 층 두께
10 6의 층 두께
11 퓨즈 박스
12 권선 본체
13 전면
14 접촉 캡
15 12의 두께
16 권선
17 거리
2 퓨즈
3 용융 와이어
4 3의 외부 쉘 표면
5 피복
6 추가 피복
7 1의 직경
8 3의 직경
9 5의 층 두께
10 6의 층 두께
11 퓨즈 박스
12 권선 본체
13 전면
14 접촉 캡
15 12의 두께
16 권선
17 거리
Claims (13)
- 전기 전도성 용융 와이어(3)가 있는 퓨즈(2), 바람직하게는 소형 퓨즈용으로 사용하기 위해 제공되는 용융 전도체(1)에 있어서,
상기 용융 와이어(3)의 외부 쉘 표면(4)을 적어도 영역에서, 바람직하게는 완전히 둘러싸는 전기 절연성 및/또는 전기 비전도성 피복(5)이 제공되는 것을 특징으로 하는, 용융 전도체.
- 제1항에 있어서, 상기 피복(5)은 코팅으로서, 바람직하게는 래커로서 구성되고, 특히 상기 코팅은 특히 크레졸, 용매 혼합물 중의 중합체 용해액에 의해 형성되고/되거나 상기 코팅은 재료로서 바람직하게는 첨가제 및/또는 경화 촉매의 첨가와 함께 바람직하게는 용매 혼합물에 용해된 수지를 포함하고/하거나 상기 코팅은 재료로서 플라스틱, 바람직하게는 폴리우레탄을 포함하고/하거나 폴리이미드 래커로 구성되는 것을 특징으로 하는, 용융 전도체.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 피복(5)은 금속이 없도록 설계되고/되거나 상기 피복(5)은 실리콘 피복으로 구성되고/되거나 재료로서 플라스틱 및/또는 실리콘을 포함하고/하거나 이들로 구성되는 것을 특징으로 하는, 용융 전도체.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피복(5)의 재료는 상기 용융 전도체(1)의 총 재료의 0.1 내지 25 중량%, 바람직하게는 1 내지 20 중량%, 보다 바람직하게는 5 내지 15 중량%의 비율을 포함하는 것을 특징으로 하는, 용융 전도체.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용융 와이어(3)는 적어도 영역에서 상기 용융 와이어(3)를 둘러싸는 추가 피복(6)을 포함하고, 상기 추가 피복(6)은 상기 용융 와이어(3) 및 상기 피복(5) 사이에 배열되며, 특히 추가 피복(6)은 재료로서 금속, 특히 금속 합금, 바람직하게는 주석 및/또는 주석 합금을 포함하는 것을 특징으로 하는, 용융 전도체.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용융 와이어(3), 피복(5) 및/또는 추가 피복(6)은 적어도 실질적으로 원형인 외부 단면을 포함하는 것을 특징으로 하는, 용융 전도체.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용융 전도체(1)는 1 ㎛ 내지 1000 ㎛, 바람직하게는 10 ㎛ 내지 600 ㎛, 더욱 바람직하게는 15 ㎛ 내지 550 ㎛의 직경(7)을 포함하고/하거나 상기 용융 와이어(3)는 1 ㎛ 내지 800 ㎛, 바람직하게는 5 ㎛ 내지 500 ㎛, 더욱 바람직하게는 10 ㎛ 내지 400 ㎛의 직경(8)을 포함하고/하거나 상기 피복(5) 및/또는 추가 피복(6)은 0.01 ㎛ 내지 300 ㎛, 바람직하게는 0.1 ㎛ 내지 200 ㎛, 보다 바람직하게는 1 ㎛ 내지 150 ㎛, 더욱 바람직하게는 1.5 ㎛ 내지 50 ㎛ 사이의 층 두께(9, 10)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 용융 전도체.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용융 와이어(3)는 재료로서 금속, 특히 금속 합금을 포함하고, 특히 상기 재료는 구리, 은 및/또는 구리 합금 및/또는 은 합금을 포함하는 것을 특징으로 하는, 용융 전도체.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 추가 피복(6)의 재료는 상기 용융 와이어(3)의 재료와 다르고, 특히 재료들의 금속 합금들은 서로 다른 것을 특징으로 하는, 용융 전도체.
- 외부 퓨즈 박스(11)를 갖는 퓨즈(2), 특히 소형 퓨즈에 있어서, 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 권선 본체(12), 특히 전기 절연 권선 본체 주위에 권취된 적어도 하나의 용융 전도체(1)는 상기 퓨즈 박스(11) 내에 배치되는, 퓨즈.
- 제10항에 있어서, 상기 퓨즈 박스(11)는 2개의 전면(13)에서 적어도 부분적으로 개방되도록 구성되고, 전기 접촉을 위해 구성된 적어도 하나의 접촉 캡(14)은 상기 퓨즈 박스(11)의 각각의 전면에 배열되는 것을 특징으로 하는, 퓨즈.
- 제10항 또는 제11항에 있어서, 바람직하게는 원통형인 권선 본체(12)는 유리 섬유 코어로 구성되고/되거나 재료로서 적어도 하나의 유리 섬유를 포함하고/하거나 그로 구성되는 것을 특징으로 하고, 특히 상기 권선 본체(12)는 0.01 내지 2mm, 바람직하게는 0.1 내지 1mm, 더욱 바람직하게는 0.2 내지 0.7mm의 두께(15) 및/또는 직경을 포함하는, 퓨즈.
- 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 권선 본체(12) 주위에 권취된 상기 용융 전도체(1)의 직접 인접한 권선(16) 사이의 거리(17)는 0.5mm 미만, 바람직하게는 0.05mm 미만, 보다 바람직하게는 0.01mm 미만, 더욱 바람직하게는 0.001mm 미만으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 퓨즈.
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102019003448.1 | 2019-05-16 | ||
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