KR20220009201A - High voltage fuse - Google Patents

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KR20220009201A KR1020200087618A KR20200087618A KR20220009201A KR 20220009201 A KR20220009201 A KR 20220009201A KR 1020200087618 A KR1020200087618 A KR 1020200087618A KR 20200087618 A KR20200087618 A KR 20200087618A KR 20220009201 A KR20220009201 A KR 20220009201A
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김진경
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한국단자공업 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a high voltage fuse capable of minimizing an explosive force when blocking overcurrent and increasing insulation performance. The high voltage fuse comprises: a hollow housing; an element provided inside the housing and fused when overcurrent is applied; inner caps coupled to both ends of the housing and having a through hole to expose an end of the element; an outer cap coupled to surround the end of the housing to which the inner cap is coupled; and a terminal connected to the outer cap. The element is formed in a plate shape extending in one direction, and has a shape bent one or more times in a width direction. For example, the element can be bent so that a longitudinal section has an inverted U-shape.

Description

고전압 퓨즈{HIGH VOLTAGE FUSE}High Voltage Fuse

본 발명은 고전압 퓨즈에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 과전류 차단 시 폭발력을 최소화할 수 있고, 절연 성능을 향상시킬 수 있는 고전압 퓨즈에 관한 것이다.The present invention relates to a high voltage fuse, and more particularly, to a high voltage fuse capable of minimizing an explosive force when an overcurrent is cut off and improving insulation performance.

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.A fuse is a safety device that is installed between an electric power source and an electrical component to prevent excessive current from flowing to the electrical component. That is, when an overcurrent is applied, the element provided inside the fuse is momentarily melted to cut off the overcurrent to protect the circuit.

과전류에 의해 엘리먼트가 용단될 때 용단부에서는 아크 방전이 발생한다. 아크 방전은 하우징을 용융시켜 화재를 일으키기도 하고, 전장부품 측으로 전달될 경우 전장부품을 소손시킬 우려가 있다. 이러한 아크 방전을 방지하기 위하여 하우징의 내부에는 모래와 같은 소호사가 충전된다.When the element is fused by overcurrent, arc discharge occurs at the fusing part. Arc discharge may cause a fire by melting the housing, and there is a risk of burning the electrical components when transmitted to the electrical components. In order to prevent such arc discharge, extinguishing sand such as sand is filled inside the housing.

도 5와 도 6에 도시된 바와 같이, 통상의 고전압 퓨즈(10)는, 중공의 하우징(12)과, 하우징(12)의 내부에 설치되는 엘리먼트(14)와, 하우징(12)의 단부에 결합되는 이너 캡(16)과, 이너캡(16)이 결합된 하우징(12)의 단부를 감싸는 아우터 캡(18)과, 아우터 캡(18)을 외부와 전기적으로 연결하는 단자(19)로 구성된다.5 and 6 , a typical high voltage fuse 10 includes a hollow housing 12 , an element 14 installed inside the housing 12 , and an end of the housing 12 . Consists of an inner cap 16 coupled to, an outer cap 18 surrounding the end of the housing 12 to which the inner cap 16 is coupled, and a terminal 19 electrically connecting the outer cap 18 to the outside do.

상술한 구성 중 엘리먼트(14)는 과전류 인가 시 용단되는 부분으로, 퓨즈의 용량에 따라 일정한 저항값을 갖도록 제작된다. 이를 위하여, 종래에는 엘리먼트(14)의 두께 또는 길이를 조절하였다.The element 14 in the above-described configuration is a part that is fused when an overcurrent is applied, and is manufactured to have a constant resistance value according to the capacity of the fuse. To this end, in the prior art, the thickness or length of the element 14 was adjusted.

그러나, 엘리먼트(14)의 두께가 두꺼우면 과전류 차단 시 발생하는 폭발력이 증가하며 안전성이 저하되는 문제가 있었다. 또한, 엘리먼트(14)에 요철을 형성하여 길이를 신장시키면 하우징(12)과의 간격(D1)이 좁아지며 하우징(12)의 절연성능을 저하시키는 문제가 있었다. However, when the thickness of the element 14 is thick, there is a problem in that the explosive force generated when the overcurrent is blocked increases and safety is deteriorated. In addition, when the length is extended by forming irregularities in the element 14 , the distance D1 from the housing 12 is narrowed, and there is a problem in that the insulating performance of the housing 12 is reduced.

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 과전류 차단 시 폭발력을 최소화할 수 있고, 절연 성능을 향상시킬 수 있는 고전압 퓨즈를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is to solve the problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a high-voltage fuse capable of minimizing the explosive force when blocking overcurrent and improving insulation performance.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 고전압 퓨즈는, 중공의 하우징과, 상기 하우징의 내부에 구비되고 과전류 인가 시 용단되는 엘리먼트와, 상기 하우징의 양 단부에 결합되며 상기 엘리먼트의 단부가 노출되도록 관통공이 형성된 이너 캡과, 상기 이너 캡이 결합된 상기 하우징의 단부를 감싸도록 결합되는 아우터 캡과, 상기 아우터 캡에 접합되는 단자를 포함한다.A high voltage fuse according to the present invention for achieving the above object includes a hollow housing, an element provided inside the housing and fused when an overcurrent is applied, coupled to both ends of the housing and penetrating so that the end of the element is exposed and an inner cap with a ball, an outer cap coupled to surround an end of the housing to which the inner cap is coupled, and a terminal coupled to the outer cap.

상술한 구성 중 상기 엘리먼트는 일 방향으로 연장된 판형으로 형성되며, 폭 방향으로 1회 이상 벤딩된 형태를 갖는다. 예컨대, 상기 엘리먼트는 종단면이

Figure pat00001
형상을 갖도록 벤딩될 수 있다.In the above configuration, the element is formed in a plate shape extending in one direction, and has a shape bent at least once in the width direction. For example, the element has a longitudinal cross-section
Figure pat00001
It can be bent to have a shape.

상술한 본 발명은, 엘리먼트가 폭 방향으로 벤딩되어 단면적이 증가함에 따라 일정한 저항값을 갖되 두께를 감소시킬 수 있으므로 과전류 차단 시 폭발력을 최소화할 수 있다.According to the present invention described above, since the element is bent in the width direction to have a constant resistance value as the cross-sectional area increases, but the thickness can be reduced, the explosive force can be minimized when the overcurrent is blocked.

또한, 본 발명은 엘리먼트를 폭 방향으로 벤딩하여 하우징과의 간격을 이격시킴으로써, 과전류 차단 시 발생하는 폭발에 의해 하우징의 절연성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.In addition, according to the present invention, by bending the element in the width direction to space it apart from the housing, it is possible to prevent the insulation performance of the housing from being deteriorated due to the explosion occurring when the overcurrent is cut off.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the above-described effects, the specific effects of the present invention will be described together while describing specific details for carrying out the invention below.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 퓨즈의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 퓨즈의 분해사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 퓨즈 중 엘리먼트의 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 퓨즈의 단면도.
도 5와 도 6은 종래 기술에 따른 고전압 퓨즈를 도시한 도면.1 is a perspective view of a high voltage fuse according to an embodiment of the present invention;
2 is an exploded perspective view of a high voltage fuse according to an embodiment of the present invention;
3 is a perspective view of an element of a high voltage fuse according to an embodiment of the present invention;
4 is a cross-sectional view of a high voltage fuse according to an embodiment of the present invention.
5 and 6 are views showing a high voltage fuse according to the prior art.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 여기서, 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 또한, 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.A preferred embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Here, when it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. Also, in the drawings, the same reference numerals are used to indicate the same or similar components.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 퓨즈(100)는, 중공의 하우징(110)과, 하우징(110)의 내부에 구비된 엘리먼트(120)와, 하우징(110)의 양 단부에 결합된 이너 캡(130)과, 이너 캡(130)이 결합된 하우징(110)의 단부를 감싸는 아우터 캡(140)과, 아우터 캡(140)에 접합된 단자(150)를 포함하여 구성된다.1 and 2 , the high voltage fuse 100 according to an embodiment of the present invention includes a hollow housing 110 , an element 120 provided in the housing 110 , and the housing. The inner cap 130 coupled to both ends of the 110 , the outer cap 140 surrounding the end of the housing 110 to which the inner cap 130 is coupled, and the terminal 150 joined to the outer cap 140 . ) is included.

하우징(110)은 일 방향으로 연장되고 양 단부가 개방된 원통 형상이다. 하우징(110)의 내부는 중공으로 형성되고, 중공의 내부에는 엘리먼트(120)가 구비된다. 이때, 하우징(110)의 내부, 즉 엘리먼트(120)를 제외한 부분에는 소호사가 충전된다.The housing 110 has a cylindrical shape extending in one direction and having both ends open. The inside of the housing 110 is hollow, and the element 120 is provided inside the hollow. At this time, the inside of the housing 110, that is, the portion other than the element 120 is filled with the extinguishing yarn.

전술한 바와 같이, 하우징(110)의 양 단부에는 이너 캡(130)이 결합된다. 도면에 도시되진 않았지만, 이너 캡(130)이 결합되는 하우징(110)의 단부는 널링(knurling) 처리될 수 있다. 하우징(110)의 단부를 널링 처리할 경우 이너 캡(130)과의 마찰력을 증대되어 체결력을 향상시킬 수 있다. 또한, 하우징(110)에 단부에 결합된 이너 캡(130)이 임의로 분리되는 것을 방지할 수 있다.As described above, the inner cap 130 is coupled to both ends of the housing 110 . Although not shown in the drawings, an end of the housing 110 to which the inner cap 130 is coupled may be knurled. When the end of the housing 110 is knurled, frictional force with the inner cap 130 is increased to improve the fastening force. In addition, it is possible to prevent the inner cap 130 coupled to the end of the housing 110 from being arbitrarily separated.

상술한 하우징(110)은 엘리먼트(120)에 인가된 전류가 외부로 누설되지 않도록 절연물질로 제작될 수 있다. 예컨대, 합성수지, 유리, 세라믹 등으로 제작될 수 있는데, 본 실시예와 같이 직경이 38mm 이상인 대용량 고전압 퓨즈의 경우에는 세라믹 재질의 하우징이 사용된다.The above-described housing 110 may be made of an insulating material so that the current applied to the element 120 does not leak to the outside. For example, it may be made of synthetic resin, glass, ceramic, or the like. In the case of a large-capacity high voltage fuse having a diameter of 38 mm or more as in the present embodiment, a ceramic housing is used.

엘리먼트(120)는, 일 방향으로 연장된 몸체(122)와, 몸체(122)를 따라 형성된 협소부(124)와, 몸체(122)의 양 단부에 형성된 접합부(128)로 이루어진다(도 3 참조).The element 120 includes a body 122 extending in one direction, a narrowing portion 124 formed along the body 122, and joint portions 128 formed at both ends of the body 122 (see FIG. 3 ). ).

엘리먼트(120)의 몸체(122)는 폭에 비해 길이가 길고 두께가 얇은 직사각형의 박판이며, 고전압 퓨즈(100)의 직경 방향인 폭 방향으로 1회 이상 벤딩된 형태를 갖는다. 즉, 엘리먼트(120)는 그 종단면이

Figure pat00002
형상을 갖도록 폭 방향으로 벤딩된다.The body 122 of the element 120 is a rectangular thin plate having a long length compared to the width and a thin thickness, and has a shape bent one or more times in the width direction, which is the diameter direction of the high voltage fuse 100 . That is, the element 120 has a longitudinal cross-section
Figure pat00002
It is bent in the width direction to have a shape.

본 실시예에서는 엘리먼트(120)의 종단면을

Figure pat00003
형상으로 예시하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 L자 형상, ∩자 형상 또는 크랭크 형상일 수 있다.In this embodiment, the longitudinal section of the element 120
Figure pat00003
Although illustrated as a shape, it is not necessarily limited thereto, and may be an L-shape, an ∩ shape, or a crank shape.

본 실시예와 같이, 엘리먼트(120)를 폭 방향으로 벤딩하면, 엘리먼트(120)의 단면적을 증대시켜 일정한 저항값을 가질 수 있으며, 엘리먼트(120)의 두께를 감소시킬 수 있어 과전류 차단 시 폭발력을 최소화할 수 있다.As in the present embodiment, when the element 120 is bent in the width direction, the cross-sectional area of the element 120 can be increased to have a constant resistance value, and the thickness of the element 120 can be reduced to reduce the explosive force when the overcurrent is blocked. can be minimized

또한, 엘리먼트(120)를 폭 방향(하우징(110)의 직경방향)으로 벤딩하면, 엘리먼트(120)와 하우징(110) 사이의 간격(D2)을 이격시킬 수 있어 과전류 차단 시 발생하는 폭발에 의해 하우징(110)의 절연성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다(도 4 참조).In addition, when the element 120 is bent in the width direction (diameter direction of the housing 110), the distance D2 between the element 120 and the housing 110 can be spaced apart, so that the It is possible to prevent the insulation performance of the housing 110 from being deteriorated (refer to FIG. 4 ).

협소부(124)는 과전류 인가 시 용단되는 부분으로, 몸체(122)의 길이 방향을 따라 동일한 간격으로 이격된 다수로 이루어진다. 협소부(124)에는 용단홀(126)이 형성되는데, 용단홀(126)은 몸체(122)의 길이 방향으로 연장되고 폭 방향으로 이격된 다수로 구성된다. 이러한 용단홀(126)의 크기와 개수는 고전압 퓨즈(100)의 용량에 따라 조절될 수 있다.The narrow portion 124 is a portion that is melted when an overcurrent is applied, and is made of a plurality of portions spaced apart at the same distance along the length direction of the body 122 . A fusing hole 126 is formed in the narrow portion 124 , and the fusing hole 126 is formed of a plurality of extending in the longitudinal direction of the body 122 and spaced apart in the width direction. The size and number of the fusing holes 126 may be adjusted according to the capacity of the high voltage fuse 100 .

상술한 엘리먼트(120)는 서로 대향하게 배치된 한 쌍으로 구성되며, 이너 캡(130)과 물리적, 그리고 전기적으로 연결될 수 있도록 도전성 재질로 제작된다.The above-described elements 120 are configured as a pair to face each other, and are made of a conductive material to be physically and electrically connected to the inner cap 130 .

예컨대, 본 실시예의 엘리먼트(120)는 하우징(110)의 내부에 구비되되 상하로 대향하게 배치된 한 쌍으로 구비되며, 엘리먼트(120)의 접합부(128)가 이너 캡(130)을 관통하여 이너 캡(130)에 접합된다.For example, the element 120 of this embodiment is provided inside the housing 110 and is provided as a pair disposed to face up and down, and the junction portion 128 of the element 120 penetrates the inner cap 130 to the inner It is bonded to the cap 130 .

이너 캡(130)은 하우징(110)의 양 단부에 각각 결합되는 한 쌍으로 구성된다. 이너 캡(130)은 하우징(110)의 단부가 삽입될 수 있도록 일단이 개방되고 타단이 밀폐된 컵 형상이다. 이너 캡(130)의 밀폐된 타단에는 엘리먼트(120)가 관통될 수 있도록 관통공(132)이 형성된다.The inner cap 130 is configured as a pair coupled to both ends of the housing 110 , respectively. The inner cap 130 has a cup shape with one end open and the other end closed so that the end of the housing 110 can be inserted. A through hole 132 is formed at the other sealed end of the inner cap 130 so that the element 120 can pass therethrough.

관통공(132)은 상하로 분리된 한 쌍으로 형성되며, 한 쌍의 관통공(132) 사이에는 접합부(128)가 용접되는 칸막이(134)가 형성된다.The through-holes 132 are formed as a pair of vertical separation, and a partition 134 to which the junction 128 is welded is formed between the pair of through-holes 132 .

이너 캡(130)은 하우징(110)의 단부에 확실하게 체결될 수 있도록 하우징(110)과 동일하거나 그보다 작은 직경으로 형성된다. 이때, 하우징(110)의 단부가 이너 캡(130)에 쉽게 압입될 수 있도록 열간압입 방식이 적용된다.The inner cap 130 has a diameter equal to or smaller than that of the housing 110 to be securely fastened to the end of the housing 110 . At this time, a hot press-fitting method is applied so that the end of the housing 110 can be easily press-fitted into the inner cap 130 .

도면에 도시되진 않았지만, 이너 캡(130)의 둘레에는 절개부가 형성될 수 있다. 절개부는 열간압입 시 이너 캡(130)이 하우징(110)에 밀착될 수 있도록 한다.Although not shown in the drawings, a cutout may be formed around the inner cap 130 . The cutout allows the inner cap 130 to be in close contact with the housing 110 during hot pressing.

아우터 캡(140)은 하우징(110)의 양 단부에 각각 결합되는 한 쌍으로 구성된다. 아우터 캡(140)은 이너 캡(130)이 결합된 하우징(110)의 단부를 감쌀 수 있도록 일단이 밀폐된 컵 형상으로 형성된다. 이때, 아우터 캡(140)의 내주면에 에폭시 등의 접착제를 도포하면 아우터 캡(140)이 더욱 견고하게 결합될 수 있다.The outer cap 140 is configured as a pair coupled to both ends of the housing 110 , respectively. The outer cap 140 is formed in a cup shape with one end sealed so as to wrap the end of the housing 110 to which the inner cap 130 is coupled. In this case, if an adhesive such as epoxy is applied to the inner circumferential surface of the outer cap 140 , the outer cap 140 may be more firmly coupled.

단자(150)는 고전압 퓨즈(100)를 외부와 물리적, 그리고 전기적으로 연결하는 역할을 한다. 이러한 단자(150)는 소정 두께의 박판을 벤딩하여 제작되며, 용접 등을 통해 아우터 캡(140)의 일면에 접합된다.The terminal 150 serves to physically and electrically connect the high voltage fuse 100 to the outside. The terminal 150 is manufactured by bending a thin plate having a predetermined thickness, and is joined to one surface of the outer cap 140 through welding or the like.

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.As described above, the present invention has been described with reference to the illustrated drawings, but the present invention is not limited by the embodiments and drawings disclosed in this specification, and various methods can be obtained by those skilled in the art within the scope of the technical spirit of the present invention. It is obvious that variations can be made. In addition, although the effects according to the configuration of the present invention have not been explicitly described and described while describing the embodiments of the present invention, it is natural that the effects predictable by the configuration should also be recognized.

100: 고전압 퓨즈 110: 하우징
120: 엘리먼트 130: 이너 캡
140: 아우터 캡 150: 단자100: high voltage fuse 110: housing
120: element 130: inner cap
140: outer cap 150: terminal

Claims (5)

중공의 하우징;
상기 하우징의 내부에 구비되고 과전류 인가 시 용단되는 엘리먼트;
상기 하우징의 양 단부에 결합되며 상기 엘리먼트의 단부가 노출되도록 관통공이 형성된 이너 캡;
상기 이너 캡이 결합된 상기 하우징의 단부를 감싸도록 결합되는 아우터 캡; 및
상기 아우터 캡에 접합되는 단자를 포함하고,
상기 엘리먼트는 일 방향으로 연장된 판형이며, 폭 방향으로 1회 이상 벤딩된 것을 특징으로 하는 고전압 퓨즈.hollow housing;
an element provided inside the housing and fused when overcurrent is applied;
an inner cap coupled to both ends of the housing and having a through hole to expose an end of the element;
an outer cap coupled to surround an end of the housing to which the inner cap is coupled; and
and a terminal joined to the outer cap;
The element has a plate shape extending in one direction and is bent at least once in the width direction. 청구항 1에 있어서,
상기 엘리먼트의 종단면은
Figure pat00004
형상인 것을 특징으로 하는 고전압 퓨즈.The method according to claim 1,
The longitudinal section of the element is
Figure pat00004
High voltage fuse, characterized in that the shape. 청구항 2에 있어서,
상기 엘리먼트에는 용단홀을 포함하는 협소부가 형성되고, 상기 용단홀은 상기 엘리먼트의 폭 방향을 따라 배열된 것을 특징으로 하는 고전압 퓨즈.3. The method according to claim 2,
A high voltage fuse, wherein a narrow portion including a fusing hole is formed in the element, and the fusing hole is arranged along a width direction of the element. 청구항 3에 있어서,
상기 협소부는 상기 엘리먼트의 길이 방향을 따라 동일한 간격으로 이격된 것을 특징으로 하는 고전압 퓨즈.4. The method according to claim 3,
The high voltage fuse, characterized in that the narrow portions are spaced apart at equal intervals along the length direction of the element. 청구항 4에 있어서,
상기 엘리먼트는 서로 대향하게 배치된 한 쌍으로 구성된 것을 특징으로 하는 고전압 퓨즈.5. The method according to claim 4,
The element is a high voltage fuse, characterized in that it is composed of a pair disposed to face each other.
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