KR900008229B1 - 시간 지연 퓨즈 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

시간 지연 퓨즈

제1도는 본 발명의 원리에 따른 구성된 퓨즈의 부분적 단면 투시도.

제2도는 본 발명 퓨즈에 대한 퓨즈 소자의 투시도.

제3도는 제2도의 3-3선을 취해 절단했을때의 단면도.

제4도는 본 발명의 또다른 실시예인 제3도와 유사한 단면도.

제5도는 본 발명의 퓨즈 소자를 절단했을때의 확대 투시도.

제6도는 본 발명 퓨즈 소자의 또다른 실시예인 제5도 유사한 확대 투시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 시간 지연 퓨즈 12 : 하우징

14, 16 : 개방 종단부 18, 20 : 페룰

24 : 철심 28 : 제1와이어

34 : 제2와이어

본 발명은 회로를 보호하기 위한 개량된 신규의 전기 퓨즈에 관한 것으로, 특히 개량된 단락 회로 성능과 감소된 작동 온도를 갖는 시간 지연 퓨즈(time delay fuse)에 관한 것이다.

시간 지연 퓨즈는 회로를 차단하지 않고 퓨즈의 기능을 가지면서도 과부하의 유입 또는 뮤즈에 흐르는 서지 전류를 허용하는 특성이 있다. 그러나, 상기 퓨즈는 비교적 완화된 정전류 과부하에 대해서는 역할을 하지 못한다.

시간 지연 퓨즈는 전원이 장치를 작동시키기 위해 에너지를 공급하도록 접속될때에, 대량의 서지 전류가 유입되는 여러 형태의 모터, 라디오, 텔레비젼 수신기 및 그밖의 다른 전기 및 전자장치의 회로를 보호하는데 중요한 역할을 한다. 상기 장치들이 전원에 접속된 후에는 곧바로 정상작동 상태에 도달하며, 여기에 서지 전류보다 낮은 비교적 안정된 정상 전류가 흐르게 된다. 상기 장치에 있어서 전원이 인가될 때 퓨즈가 너무 빨리 그 기능이 제거되는 것은 바람직하지 못하며, 제거되기전에 지연이 되어야 한다.

적정의 시간 지연 퓨즈를 제작하기 전에 많은 시도가 행해졌다. 예로서, 미합중국 특허 제3,809,689호에는 저항선 둘레에 촘촘이 권선되는 절연선을 갖는 퓨즈가 기술되어 있다. 여기서는 용해 절연물이 ㅇ상기 퓨즈의 성능에 있어 중요한 역할을 한다. 그러나 절연물의 용해를 조절하기가 어려우므로 퓨즈 작동을 예측하는데는 곤란한 점이 있다.

또다른 시간 지연 퓨즈는 미합중국 특허 제4,237,400호에 기술되어 있다. 상기 특허에 기술된 퓨즈는 8가지 형태를 가진 두 절연 철심을 포함한다. 시간 지연은 단일 와이어 직경과 길이를 크게 함으로서 얻어진다. 그러나, 한쌍의 철심 주위에 편조하는 공정은 어렵고, 비용도 많이 든다.

하나의 와이어상에 권선되는 또다른 와이어로 정의되는 퓨즈는 미합중국 특허 제3,267,238호에 기술되어 있다. 상기 2와이어는 서로 다른 재질로 되어 있으며, 한 와이어는 다른 와이어의 둘레에 감겨져서 두선 사이에는 연속적인 접점이 생긴다. 제1와이어는 고저항이고 열팽창 계수가 작으며, 제2와이어는 낮은 저항을 가져서 지연 효과를 제공한다. 그러나 이러한 퓨즈는 구성이 복잡하고 가격이 비싸다.

미합중국 특허 제4,057,774호에 있어서는, 가용성 와이어가 제2와이어로 감겨지며, 이렇게 감겨진 최종 와이어는 시간 지연을 제공하는 히트 싱크로 작동하는 높은 열전도 로드형 부재에 나선형으로 감겨진다. 상기 장치도 역시 제작하기 힘들고 가격을 상승시킨다.

글래스 파이버 철심 주위에 단일 와이어로 감겨지는 시간 지연 퓨즈에 관하여는 미합중국 특허 제4,177,444호에 기술되어 있다. 파이버 철심 주위의 단일 와이어의 권선은 미합중국 특허 제3,845,439호에 기술된 내용과 유사하다. 철심 주위를 은으로 된 매우 얇은 선으로 감는 방법은 미합중국 특허 제3,858,142호에 기술되어 있으며, 이와 유사한 퓨즈가 미합중국 특허 제4,189,696호에 기술되어 있다. 철심 주위에 감겨지는 단일 와이어를 포함하나, 와이어의 코일 간격이 변화되는 퓨즈는 특허 제4,034,329호에 기술되어 있다. 상술한 퓨즈와 유사하나 단면이 십자형으로 상기 퓨즈와 일제된 퓨즈는 특허 제3,614,699호에 기술되어 있다. 철심 주위에 피복되거나 또는 벗겨져 감겨있는 단일 와이어를 포함하는 퓨즈는 미합중국 특허 제1,629,266호 및 영국특허 제77,125호에 기술되어 있다. 철심에 단일 와이어로 감겨져 있는 소자 설계의 기본적인 원리는 시간 지연이 선의 길이 및 직경, 즉 용적을 증가시킴으로 얻어지는 것이다. 그러나, 이것은 단락 회로의 성능에 나쁜 영향을 미치는 경향이 있다.

본 발명의 목적은 개량된 신규의 시간 지연 퓨즈를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 개량된 단락 회로 성능을 가진 퓨즈를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 감소된 작동 온도를 가진 개선된 퓨즈를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 적절한 가격으로 용이하게 제작되는 개량된 시간 지연 퓨즈를 제공하는 것이다.

간략하면, 본 발명은 절연물로 제작된 관형 하우징을 포함하는 개선된 시간 지연 퓨즈에 관한 것이다. 여기서 하우징은 제1 및 제2개방 종단부를 포함한다. 제1 및 제2페룰은 제1 및 제2개방 종단부를 포함한다. 제1 및 제2페룰은 제1 및 제2종단부상에 각각 설치된다. 길이방향으로 연장되어 있는 단선의 제1와이어를 가진 신장된 원통형 세라믹 철심은, 관형 하우징내에 위치하며 납과 같은 전기 도전 물질인 접합물에 의해 각 페룰에 고정된다. 장선의 제2와이어는 철심 및 페룰의 종단에 설치된 제1와이어 주위에 와선형으로 감겨져서 전기적으로 제1와이어와 병렬 접속되도록 배치된다 제1와이어는 퓨즈의 저항을 감소시켜 작동 온도를 감소시킨다. 단선의 제1와이어의 사용은 와선형으로 감겨있는 제2와이어의 크기를 감소시키며 퓨즈의 단락회로 특성을 개선시키는 결과가 된다.

이하 본 발명의 목적, 장점 및 특정한 형태에 관하여는 첨부된 도면을 참조하여 적절한 실시예로 상세하게 설명하기로 한다.

제1도는, 도면번호(10)로 나타낸 시간 지연 퓨즈를 도시한 것이다. 퓨즈(10)는 회로내에 내장되는 형태이며, 상기 회로는 전원이 장치 또는 회로에 조기 접속되는 동안의 짧은 시간 동안에 대량 유입 전류 또는 서지 전류를 받아들인다. 상기 퓨즈는 모터, 라디오 또는 텔레비젼 수신기 또는 다른 전자장치와 같은 장치에 빈번히 사용된다. 퓨즈(10)는 통 퓨즈로 도시되어 있지만, 본 발명의 원리는 상기 특정한 형태의 퓨즈에 제한되지 않고 시간 지연 형태를 사용하는 그밖의 다른 퓨즈도 본 발명에 포함된다.

퓨즈(10)는 제1개방 종단부(14), 및 제2개방 종단부(16)에 내장된 관형 하우징(12)을 포함한다. 하우징(12)은 유리와 같은 절연물로 제작되며, 비록 원통형으, 로 도시되어 있지만 다른 형태로서 사용될 수 있다. 하우징(12)의 제1종단부(14)는 전기 절연물로 제작된 제1금속 페룰(18)로 덮혀져 있다. 유사하게, 하우징(12)의 제2종단부(16)는 페룰(18)과 통상 동일재질로 되어 있는 제2페롤(20)로 덮혀져 있다.

제1페룰(18)과 제2페롤 사이의 하우징(12)내에 설치된 퓨즈 소자는 도면번호(22)로 통상 도시되어 있다. 퓨즈 소자(22)는, 세라믹 또는 열특성과 유사한 특성을 가진 물질인 전기적 절연 물질로 만들어진, 신장된 원통형 철심(24)을 구비한다. 철심(24)은 원통형으로 도시되어 있지만 다른 형태로 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 사용될 수 있다. 철심(24)은 강성체이거나 또는 유연체 형태이다. 철심(24)은 접합물 또는 이와 유사한 물질인 전기 도전물질(26)에 의해 제1페룰(18) 및 제 2 페룰(20)에 견고하게 고정되어 있다.

퓨즈 소자(22)는 철심(24)의 길이를 따라 연장되어 있는 짧은 직선형 비절연 와이어(28)를 포함한다. 제1와이어(28)는 제1종단부(30) 및 제2종단부(32)를 가지며, 이것들은 도전물질(26)에 각각 파묻혀서, 제1와이어(28)을 통해 제1페룰(18)와 제2페룰(20) 사이에 전기적 접속을 제공한다.

제1와이어(28)보다 직경이 큰 장선의 비절연 제2와이어는 철심(24) 및 단선의 제1와이어 주위에 와선형으로 감겨져 있다. 제2와이어(34)의 와선형 감기는 제1와이어(28)를 철심(24)에 단단하게 고정시켜 제1와이어(28)과 제2와이어(34) 사이에 제1와이어 및 제2와이어가 만나는 점에서 접점을 이룬다. 퓨즈(10)의 시간 지연 형태는 부분적으로 장선의 와이어(34)에 의해 제공된다. 제2와이어(34)는 제1와이어(28)와 접촉되는 점에서 히트 싱크로서 역시 작동한다.

제2와이어(34)는 도전물질(26)내에 각각 파묻혀 있는 제1종단부(36) 및 제2종단부(38)를 포함하며, 제2와이어(34)를 통해 제1페룰(18)과 제2페룰(20)사이의 전기 접속부를 제공하며, 제2와이어(34)를 제1와이어(28)와 전기적으로 병렬로 위치하게 한다. 철심(24)은 관형 하우징(12)내에 제1와이어(28) 및 제2와이어(34)의 상대 위치를 유지시키는데 사용되어, 온도 팽창으로 나타나는 하우징(12)과 와이어(28),(34)사이의 바람직하지 못한 접촉 및 휨을 방지한다.

상대적인 길이 및 낮은 저항때문에 단선의 와이어(28)는 퓨즈(10)을 통해 약 50% 이상의 전류를 통과시킨다. 제1와이어(28)의 도입은 감겨져 있는 단일 와이어 퓨즈에 대해 퓨즈(10)의 저항을 감소시킨다. 또, 온도는 전류 및 저항에 비례하므로 퓨즈(10)의 상대 동작 온도도 종래의 감겨져 있는 와이어의 퓨즈에 비해 역시 감소된다.

단선의 와이어(28)의 도입은 와이어(34)의 크기 및 용적을 감소시킨다. 왜냐하면 단선의 와이어(28)는 정상 전류 부하의 많은 부분을 운반하기 때문이다. 단선의 와이어(28)는 장선의 와이어(34)의 크기를 감소시킴으로서, 개량된 단락 회로 성능을 제공하며, 퓨즈 와이어(28) 및 (34)의 전 용적은 동등한 종래의 와이어가 감긴 퓨즈에 비해 비교적 적으며 따라서 퓨즈(10)를 제거하는데 요구되는 단락 회로 에너지는 적게 된다. 어떤 전류 정격에서는, 제1단선의 와이어(28)에 추가로, 제2단선의 와이어(28A)(제4도 및 6도)를 제공하면 잇점을 가질 수 있을 것이다. 와이어(28A)는 단선의 와이어(28)에 대해, 철심 주위의 어느 지점에서도 위치할 수 있다. 제2단선의 와이어(28A)도 철심(24)의 길이에 따라 확장되며 도전물질(26)에 전기적 및 기계적으로 접속되어 퓨즈 와이어(28),(28A) 및 (34)과 퓨즈 소자(22A) 모두가 전기적으로 병렬로 되게 한다. 철심(24)의 길이를 따라 연장되어 있는 추가되는 짧은 선은 유사하게 퓨즈 소자(22)에 추가된다.

본원에서는 양호한 실시예를 통하여 몇가지 형태의 시간 지연 퓨즈에 관하여 기술하였지만, 본 발명의 기술 사상에 의거한 각종의 변형도 가능할 것이다.

Claims (16)

1. 제1, 제2종단부를 갖는 절연 하우징과, 상기 제1, 제2종단부에 각각 부착된 제1, 제2전도성 페룰과, 그리고 상기 하우징내에 퓨즈 소자를 갖는 시간 지연 퓨즈에 있어서, 상기 퓨즈 소자는 직선적으로 연장된 전기 절연성 철심과, 상기 철심의 외부 길이를 따라 연장된 적어도 하나의 직선형의 제1와이어와, 그리고 상기 직선형 와이어와 장선의 제2와이어 사이에 복수개의 접점이 형성되도록 상기 철심에 의해 지지되어 상기 직선형 와이어와 치합을 이루는 장선의 제2와이어를 가지며, 상기 직선형의 제1와이어 및 장선의 제2와이어는 상기 전도성 페룰과 직렬 접속되며, 상기 장선의 제2와이어는 상기 직선형 와이어에 대해 접점에서 히트 싱크로서 역할을 하는 것을 특징으로 하는 시간 지연 퓨즈.
2. 제1항에 있어서, 상기 직선형 와이어 및 상기 장선의 와이어는 전기적으로 병렬 접속되는 것을 특징으로 하는 시간 지연 퓨즈.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 장선의 와이어는 상기 직선형 와이어에 비해 전체 저항이 더 큰 것을 특징으로 하는 시간 지연 퓨즈.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 두 직선형 선이 상기 철심의 길이방향을 따라 연장되는 것을 특징으로 하는 시간 지연 퓨즈.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 철심은 강체인 것을 특징으로 하는 시간 지연 퓨즈.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 철심은 유연성이 있는 것을 특징으로 하는 시간 지연 퓨즈.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 복수개의 직선형 와이어가 상기 철심의 외부 길이 방향을 따라 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 시간 지연 퓨즈.
8. 제1항에 있어서, 상기 장선의 제2와이어는 상기 제1와이어 및 철심에 와선형 또는 나선형으로 권선되며, 상기 제1와이어에 고정되어서 상기 철심을 보조하며, 상기 제1와이어 및 상기 제2와이어 사이에 복수개의 전기 접점을 형성시키며, 상기 제1 및 제2와이어는 전기적으로 서로 병렬 접속되는 것을 특징으로 하는 시간 지연 퓨즈.
9. 제8항에 있어서, 제2와이어는 상기 제1와이어보다 큰 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 시간 지연퓨즈.
10. 제1항에 있어서, 전기 절연 철심 소자는 상기 하우징내의 상기 금속 종단부 사이에 위치되며, 제1와이어는 상기 철심 소자의 전체 길이 방향을 따라 연장되며, 제2와이어는 상기 제1와이어 및 상기 철심의 소자의 전 길이 방향을 따라 연장되며, 상기 철심 소자는 제1와이어를 고정시켜서, 제1와이어와 제2와이어 사이에 복수개의 전기 접점을 형성하며, 상기 제1 및 제2와이어는 상기 페룰과 전기적으로 각각 직렬로 접속하며, 서로에 대해서는 전기적으로 병렬로 접속되는 것을 특징으로 하는 시간 지연 퓨즈.
11. 제8항 또는 제10항에 있어서, 상기 직선형 와이어 및 상기 장선의 와이어는 전기적으로 병렬 접속되는 것을 특징으로 하는 시간 지연 퓨즈.
12. 제8항 또는 제10항에 있어서, 상기 장선의 와이어는 상기 직선형 와이어에 비해 전체 저항이 더 큰 것을 특징으로 하는 시간 지연 퓨즈.
13. 제8항 또는 제10항에 있어서, 두 직선형 와이어는 상기 철심의 길이방향을 따라 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 시간 지연 퓨즈.
14. 제8항 또는 제10항에 있어서, 상기 철심은 강체인 것을 특징으로 하는 시간 지연 퓨즈.
15. 제8항 또는 제10항에 있어서, 상기 철심은 유연성이 있는 것을 특징으로 하는 시간 지연 퓨즈.
16. 제8항 또는 제10항에 있어서, 복수개의 직선형 와이어는 상기 철심의 외부 길이방향을 따라 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 시간 지연 퓨즈.

Images