KR20220011292A

KR20220011292A - 고전압 퓨즈

Info

Publication number: KR20220011292A
Application number: KR1020200089986A
Authority: KR
Inventors: 강신덕
Original assignee: 한국단자공업 주식회사
Priority date: 2020-07-21
Filing date: 2020-07-21
Publication date: 2022-01-28

Abstract

본 발명은 엘리먼트 용단 후 발생하는 아크 전류 또는/및 서지 전류에 의해 회로가 손상되는 것을 방지할 수 있도록 2차 차단 기능을 가진 고전압 퓨즈에 관한 것으로, 중공의 하우징과, 상기 하우징의 내부에 구비되고 과전류 인가 시 용단되는 엘리먼트와, 상기 하우징의 양 단부에 결합되는 이너 캡과, 상기 이너 캡이 결합된 상기 하우징의 단부를 감싸는 아우터 캡과, 상기 아우터 캡에 접합되는 단자를 포함한다. 이때, 상기 이너 캡에는 상기 엘리먼트에 접합되는 브리지가 마련되며, 상기 브리지는 상기 엘리먼트 용단 후 발생하는 아크 전류 또는/및 서지 전류에 의해 용단된다.

Description

고전압 퓨즈{HIGH VOLTAGE FUSE}

본 발명은 고전압 퓨즈에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 엘리먼트 용단 후 발생하는 아크 전류 또는/및 서지 전류에 의해 회로가 손상되는 것을 방지할 수 있도록 2차 차단 기능을 가진 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 하우징을 용융시켜 화재를 일으키기도 하고, 전장부품 측으로 전달될 경우 전장부품을 소손시킬 우려가 있다. 이러한 아크 방전을 방지하기 위하여 하우징의 내부에는 모래와 같은 소호사가 충전된다.

공개특허공보 제2018-0121153호(2018.11.07.)에는 고전압 퓨즈가 개시되어 있다.

고전압 퓨즈는, 중공의 하우징과, 상기 하우징의 내부에 설치되는 엘리먼트와, 상기 하우징의 단부에 결합되는 이너 캡과, 상기 이너 캡이 결합된 상기 하우징의 단부를 감싸는 아우터 캡과, 상기 아우터 캡을 외부 회로와 전기적으로 연결하는 레그를 포함하여 구성된다.

상술한 고전압 퓨즈는 엘리먼트의 단부가 이너 캡에 접합되는 구조로서, 과전류에 의한 엘리먼트의 용단 후 발생한 아크 전류 또는/및 서지 전류가 엘리먼트, 이너 캡 및 아우터 캡을 통해 전달되어 외부 회로를 손상시키는 문제가 있었다.

공개특허공보 제2018-0121153호(2018.11.07.)

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 엘리먼트 용단 후 발생하는 아크 전류 또는/및 서지 전류에 의해 회로가 손상되는 것을 방지할 수 있도록 2차 차단 기능을 가진 고전압 퓨즈를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 고전압 퓨즈는, 중공의 하우징과, 상기 하우징의 내부에 구비되고 과전류 인가 시 용단되는 엘리먼트와, 상기 하우징의 양 단부에 결합되는 이너 캡과, 상기 이너 캡이 결합된 상기 하우징의 단부를 감싸는 아우터 캡과, 상기 아우터 캡에 접합되는 단자를 포함한다.

이때, 상기 이너 캡에는 상기 엘리먼트에 접합되는 브리지가 마련되며, 상기 브리지는 상기 엘리먼트 용단 후 발생하는 아크 전류 또는/및 서지 전류에 의해 용단된다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 이너 캡과 엘리먼트를 연결하는 브리지가 엘리먼트 용단 후 발생하는 아크 전류 또는/및 서지 전류에 의해 용단되는 구조를 가지므로, 엘리먼트 용단 후 발생하는 아크 전류 또는/및 서지 전류에 의해 회로가 손상되는 것을 방지할 수 있다.

다시 말해, 본 발명은 엘리먼트를 통해 과전류를 차단하여 회로를 보호하고, 브리지를 통해 아크 전류 또는/및 서지 전류를 차단함으로써 회로를 한 번 더 보호할 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 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 퓨즈의 분해사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 퓨즈의 단면사시도.
도 4는 도 3의 "A"부분을 확대한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 퓨즈 중 이너 캡과 엘리먼트의 정면도.

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.

본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 퓨즈(100)는, 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)로 구성된다.

하우징(110)은 일 방향으로 연장된 원통 형상이다. 하우징(110)의 내부는 중공이고, 중공의 내부에는 엘리먼트(120)가 구비된다. 이때, 하우징(110)의 내부, 즉 엘리먼트(120)를 제외한 부분에는 아크 방전을 방지하기 위한 소호사가 충전된다.

도면에 도시되진 않았지만, 이너 캡(130)이 결합되는 하우징(110)의 단부 외주면은 널링(knurling) 처리될 수 있다. 하우징(110)의 단부를 널링 처리할 경우 이너 캡(130)과의 마찰력을 증대시켜 체결력을 향상시킬 수 있으며, 단부에 결합된 이너 캡(130)이 임의로 분리되는 것을 방지할 수 있다.

상술한 하우징(110)은 엘리먼트(120)에 인가된 전류가 외부로 누설되지 않도록 절연물질로 제작될 수 있다. 예컨대, 합성수지, 유리, 세라믹 등으로 제작될 수 있다.

엘리먼트(120)는 평행하게 배치된 한 쌍의 단위 엘리먼트(120a,120b)로 구성된다. 한 쌍의 단위 엘리먼트(120a,120b)는 돌출부가 서로 마주보도록 대향하게 배치되며, 그 단부에 마련된 연결부(120c)를 통해 연결된다.

단위 엘리먼트(120a,120b)는, 일 방향으로 연장된 몸체(122a,122b)와, 몸체(122a,122b)를 따라 형성된 협소부(124a,124b)로 이루어진다.

몸체(122a,122b)는 폭에 비해 길이가 길고 두께가 얇은 스트랩 형태이다. 몸체(122a,122b)는 폭 방향(도면상 상하방향)으로 1회 이상 벤딩되어 그 종단면이

형상을 갖는다.

이와 같이, 몸체(122a,122b)를 폭 방향으로 벤딩하면 단면적을 증대시켜 일정한 저항값을 가질 수 있도록 한다. 또한, 몸체(122a,122b)의 두께를 줄일 수 있어 과전류 차단 시 폭발력을 최소화할 수 있다. 뿐만 아니라, 하우징(110)과 엘리먼트(120) 사이의 간격을 넓힐 수 있으므로 과전류 차단 시 발생하는 폭발에 의한 영향을 줄일 수 있다.

협소부(124a,124b)는 과전류 인가 시 용단되어 회로가 손상되는 것을 방지하는 1차 차단 수단이다. 이러한 협소부(124a,124b)는 몸체(122a,122b)의 길이 방향으로 연장된 바(bar) 형상을 갖는다.

협소부(124a,124b)는 몸체(122a,122b)의 폭 방향을 따라 이격되며, 협소부(124a,124b) 사이에는 슬롯 형상의 용단홀(126a,126b)이 형성된다. 이때, 협소부(124a,124b)와 용단홀(126a,126b)의 크기와 개수는 고전압 퓨즈(100)의 용량에 따라 다양하게 조절될 수 있다.

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 관통공(132)이 형성되고, 관통공(132)에는 브리지(134)가 마련된다.

이너 캡(130)의 브리지(134)는 엘리먼트(120)의 연결부(120c)와 접합되는 부분으로서, 아크 전류 또는/및 서지 전류 인가 시 용단되어 회로가 손상되는 것을 방지하는 2차 차단 수단이다.

즉, 본 실시예에 따른 고전압 퓨즈(100)는 엘리먼트(120)의 협소부(124a,124b)를 통해 과전류를 1차 차단하고, 이너 캡(130)의 브리지(134)를 통해 아크 전류 또는/및 서지 전류를 2차 차단함으로써 회로를 2중으로 보호할 수 있다.

한편, 브리지(134)는 협소부(124a,124b)보다 큰 단면적으로 제작되는데, 이는 협소부(124a,124b)와 브리지(134)가 순차적으로 용단될 수 있도록 하기 위함이다.

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. 즉, 이너 캡(130)을 소정의 온도로 순간 가열하여 직경을 확장시킨 후 하우징(110)의 단부를 압입하다.

이와 같이, 열간압입 방식으로 하우징(110)과 이너 캡(130)을 결합하면 별도의 체결수단을 사용하지 않고도 하우징(110)과 이너 캡(130) 사이의 체결력을 향상시킬 수 있다.

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.

한편, 아우터 캡(140)은 그 내주면을 통해 이너 캡(130)과 전기적으로 연결되는데, 이는 아우터 캡(140)이 엘리먼트(120), 좀 더 상세하게는 엘리먼트(120)의 연결부(120c)와 접촉되는 것을 방지하기 위함이다.

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.

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: 이너 캡
140: 아우터 캡 150: 단자

Claims

중공의 하우징;
상기 하우징의 내부에 구비되고 과전류 인가 시 용단되는 엘리먼트;
상기 하우징의 양 단부에 결합되는 이너 캡;
상기 이너 캡이 결합된 상기 하우징의 단부를 감싸는 아우터 캡; 및
상기 아우터 캡에 접합되는 단자를 포함하되,
상기 이너 캡에는 상기 엘리먼트에 접합되는 브리지가 마련되며,
상기 브리지는 상기 엘리먼트 용단 후 발생하는 아크 전류 또는/및 서지 전류에 의해 용단되는 것을 특징으로 하는 고전압 퓨즈.
청구항 1에 있어서,
상기 이너 캡에는 관통공이 형성되고, 상기 관통공에는 상기 엘리먼트가 접합되는 상기 브리지가 구비된 것을 특징으로 하는 고전압 퓨즈.
청구항 2에 있어서,
상기 엘리먼트는 평행하게 배치된 한 쌍으로 구성되고, 상기 한 쌍의 엘리먼트의 단부는 연결부를 통해 연결되며, 상기 연결부는 상기 브리지에 접합되는 것을 특징으로 하는 고전압 퓨즈.
청구항 3에 있어서,
상기 엘리먼트에는 과전류 인가 시 용단되는 협소부가 마련되고, 상기 협소부에는 다수의 용단홀이 형성되며,
상기 브리지는 상기 협소부보다 큰 단면적을 갖는 것을 특징으로 하는 고전압 퓨즈.
청구항 4에 있어서,
상기 이너 캡은 둘레면을 통해 상기 아우터 캡과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 고전압 퓨즈.