KR101940144B1

KR101940144B1 - 하이브리드 온도 퓨즈 저항기

Info

Publication number: KR101940144B1
Application number: KR1020170159444A
Authority: KR
Inventors: 황양연; 이화
Original assignee: 황양연; 이화
Priority date: 2017-11-27
Filing date: 2017-11-27
Publication date: 2019-01-18

Abstract

본 발명의 실시 형태는 케이스 하우징; 상기 케이스 하우징에 마련되어, 전류가 유입되는 제1단자; 상기 케이스 하우징 내부에 마련되어, 상기 제1단자와 솔더링 결합된 제1전극; 상기 케이스 하우징에 마련되어, 전류가 유출되는 제2단자; 상기 케이스 하우징 내부에 마련되어, 상기 제2단자와 솔더링 결합된 제2전극; 상기 제1전극과 제2전극을 연결하는 저항기; 및 상기 저항기와 케이스 하우징 내벽 사이에 연결된 탄성 스프링;을 포함할 수 있다.

Description

하이브리드 온도 퓨즈 저항기{Hybrid Thermal fuse Resistor}

본 발명은 하이브리드 온도 퓨즈 저항기 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 과전류가 흐를시에 전류를 차단하는 하이브리드 온도 퓨즈 저항기에 관한 것이다.

온도 퓨즈 저항기(Thermal fuse Resistor)는, 회로에 허용범위를 초과하는 전류가 흐르는 것을 막는 역할을 하는데 한꺼번에 많은 전류가 흐르는 것을 방지하는 장치로서, 온도 퓨즈 저항기는 정해진 전류 이상의 전류가 흐르면 녹아서 끊어지게 만들어진다.

즉, 온도 퓨즈 저항기는, 기기의 이상 과열을 정확하게 검지하고 신속하게 회로를 차단 또는 도통시키는 보호 부품으로서, 각종 가전 제품, 휴대 기기, 통신 기기, 사무 기기, 차량탑재 기기, AC 어댑터, 충전기, 모터, 전지, 그 밖에 전자 부품에 널리 사용되고 있다.

온도 퓨즈 저항기는 먼저 저항체와 온도퓨즈를 구비하며, 온도퓨즈는 가용체인 감온 재료에 의해 크게 2개로 분류되어, 도전성의 저융점 합금을 사용한 가용 합금형 온도 퓨즈와, 비도전성의 감온 재료를 사용하는 감온재형 온도 퓨즈가 있다. 이들은, 어느것이나 주위 온도의 이상 상승시에 작동하고, 기기의 전류 차단 또는 통전로에 도통 상태를 형성하여 기기류를 보호하는 이른바 비복귀형 온도 스위치이다. 작동하는 온도는 사용하는 감온 재료로 결정되고, 통상, 6O℃에서 25O℃, 규격 전류가 0.5A부터 15A의 범위에서 기능하는 보호 부품으로서의 상품으로 제공되고, 초기의 상온 상태에 있어서의 도통 또는 차단 상태를 소정의 동작 온도에서 역전시켜, 차단 또는 도통 상태로 하는 전기적 보호 수단이다.

이와 같이, 온도 퓨즈 저항기는 저항체와 온도퓨즈가 직렬 또는 병렬로 연결 되어 있으며 규정값 이상의 전류가 흐르면 저항체의 발열로 인해 발생한 열이 온도퓨즈에 전도되어 녹아서 끊어지게 된다. 이를 위하여 직렬 연결된 온도퓨즈와 저항체를 별도의 케이스에 수용시킨 형태의 보호소자를 제공하며, 장치로부터 발생되는 외열에 의해 회로가 단락되는 온도퓨즈에 과전류에 의해 회로가 단락되는 전류 퓨즈의 기능이 도모되도록 하고 있다.

그러나 상기와 같이 구성된 보호소자는, 온도퓨즈의 외부에 별도 제작된 저항체를 마련하고, 또 이들 직렬 연결된 온도퓨즈와 저항체를 별도의 케이스에 수용시켜야 하고, 케이스 내부에 실리콘 또는 에폭시 수지 등 별도의 충진제를 충진시켜야 하므로, 구조가 복잡해져 제작에 따른 부대비용이 증가하는 문제가 있다. 또한 저항체에서 발생된 열이 신속하게 온도퓨즈에 내설된 가용물에 전도되기 어려워, 반응속도가 느린 단점을 가지는 문제가 있다.

한국등록특허 10-560058호

본 발명의 기술적 과제는 구조적으로 단순하고 제조 원가가 적게 드는 온도 퓨즈 저항기를 제공하는데 있다.

상기 탄성 스프링은, 상기 저항기의 하부면과 상기 케이스 하우징의 바닥면을 연결시킴을 특징으로 할 수 있다.

상기 케이스 하우징에 마련되며, 전류가 유입되는 제1단자; 상기 케이스 하우징 내부에 마련되어, 상기 제1단자와 솔더링 결합된 제1전극; 상기 케이스 하우징에 마련되어 전류가 유출되는 제2단자; 상기 제2단자와 솔더링 결합된 제2전극; 상기 제1전극과 제2전극을 연결하는 저항기; 상기 저항기의 외벽을 감싸서 케이스 하우징 내벽에 연결시키는 클립형 지지대; 및 상기 클립형 지지대와 케이스 하우징 내벽 사이에 연결된 탄성 스프링;을 포함할 수 있다.

상기 탄성 스프링은, 상기 클립형 지지대의 일측면과 케이스 하우징의 내측벽 사이에 연결됨을 특징으로 할 수 있다.

솔더링에 사용되는 납 금속은, 미리 설정된 전류 차단 온도에 매칭되는 온도 녹는점을 가짐을 특징으로 할 수 있다.

상기 제1단자와 제2단자는, 케이스 하우징의 바닥면에서 이격되어 마련됨을 특징으로 할 수 있다.

상기 제1단자는 케이스 하우징의 일측벽에 마련되며, 상기 제2단자는 케이스 하우징의 타측벽에 마련됨을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 따르면 탄성 스프링에 연결된 저항기를 전극에 솔더링시킴으로써, 과전류 발생시 저항체 발열로 인해 솔더링된 전극에 열이 신속하게 전도되어 탄성 스프링에 의해 전류를 차단시킬 수 있게 된다. 또한 본 발명에 따른 하이브리드 온도 퓨즈저항기 및 그 제조방법에 의하면, 저항체에 별도의 온도퓨즈를 결합할 필요가 없고 케이스 내에 별도의 충진제를 충진하지 않아도 되므로 컴팩트한 구조를 가진다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 하이브리드 온도 퓨즈저항기의 단면도.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 하이브리드 온도 퓨즈저항기가 전류 차단시키는 모습을 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 하이브리드 온도 퓨즈저항기의 단면도.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 하이브리드 온도 퓨즈저항기가 전류 차단시키는 모습을 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 하이브리드 온도 퓨즈저항기의 단면도.
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 하이브리드 온도 퓨즈저항기가 전류 차단시키는 모습을 도시한 단면도.
도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 하이브리드 온도 퓨즈저항기의 단면도.
도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 하이브리드 온도 퓨즈저항기가 전류 차단시키는 모습을 도시한 단면도.

이하, 본 발명의 장점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은, 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것으로, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 하이브리드 온도 퓨즈저항기의 단면도이며, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 하이브리드 온도 퓨즈저항기가 전류 차단시키는 모습을 도시한 단면도이며, 도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 하이브리드 온도 퓨즈저항기의 단면도이며, 도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 하이브리드 온도 퓨즈저항기가 전류 차단시키는 모습을 도시한 단면도이다.

본 발명의 제1실시예 및 제2실시예에 따른 하이브리드 온도 퓨즈저항기는, 케이스 하우징(100), 제1단자(111), 제1전극(121), 제2단자(112), 제2전극(122), 저항기(130), 및 탄성 스프링(140)을 포함할 수 있다.

케이스 하우징(100)은, 제1단자(111), 제1전극(121), 제2단자(112), 제2전극(122), 저항기(130), 및 탄성 스프링(140)이 마련되는 하우징이다. 케이스 하우징(100)은 합성수지 사출물 또는 세라믹으로 제작될 수 있으며, 또한 케이스 하우징(100) 형태는 사각면체, 육각면체, 삼각면체 등과 같이 그 형태에 제한이 없이 다양한 형태를 가질 수 있다.

제1단자(111)는, 케이스 하우징(100)에 마련되어, 전류가 유입되는 단자이다.

제1전극(121)은, 케이스 하우징(100)의 내부에 마련되어, 제1단자(111)와 솔더링 결합된 전극이다. 솔더링 결합은 납땜을 통한 결합을 말하는 것으로서 제1단자(111)와 제1전극(121)을 납땜 결합시킨다. 이때, 솔더링에 사용되는 납 및 무연납 또는 합금금속은, 미리 설정된 전류 차단 온도에 매칭되는 온도 녹는점(섭씨150도~섭씨350도)을 가진다. 예를 들어, 전류 차단 온도가 25O℃로 설정된 경우, 솔더링에 사용된 납 합금의 온도 녹는점은 25O℃를 가지는 납 합금이 사용되도록 한다.

제2단자(112)는, 케이스 하우징(100)에 마련되어, 전류가 유출되는 단자이다.

제2전극(122)은, 케이스 하우징(100)의 내부에 마련되어, 제2단자(112)와 솔더링 결합된 전극이다. 마찬가지로, 제2단자(112)와 제2전극(122)을 납땜 결합시키는데, 이때, 솔더링에 사용되는 납 및 무연납 또는 합금금속은, 미리 설정된 전류 차단 온도에 매칭되는 온도 녹는점(섭씨150도~섭씨350도)을 가지는 납 합금이 사용되도록 한다.

상기의 제1단자(111)와 제2단자(112)는 다양한 위치에 마련될 수 있는데, 도 1에 도시한 바와 같이, 제1단자(111)와 제2단자(112)는, 케이스 하우징(100)의 바닥면에서 이격되어 마련될 수 있다. 따라서 유입 전류선이 제1단자(111)에 연결되고 유출 전류선이 제2단자(112)에 연결됨으로써, 전류가 케이스 하우징(100)의 바닥면에서 유입된 후 다시 케이스 하우징(100)의 바닥면을 통해 유출된다.

또는 도 3에 도시한 바와 같이, 제1단자(111)는 케이스 하우징(100)의 일측벽에 마련되며, 제2단자(112)는 케이스 하우징(100)의 타측벽에 마련될 수 있다. 따라서 유입 전류선이 제1단자(111)에 연결되고 유출 전류선이 제2단자(112)에 연결됨으로써, 전류가 케이스 하우징(100)의 일측벽에서 유입된 후 반대편면인 케이스 하우징(100)의 타측벽을 통해 유출된다.

저항기(130)는, 전류 흐름에 의해 열을 발생시키는 저항체로서, 제1전극(121)과 제2전극(122)을 연결한다.

탄성 스프링(140)은, 저항기(130)와 케이스 하우징(100) 내벽 사이에 연결된 탄성체이다.

따라서 본 발명의 제1실시예 및 제2실시예는, 과전류로 인해 저항기(130)의 온도가 올라가면 솔더링된 납땜 부위가 용융되어 탄성 스프링(140)의 탄성력에 의해 자동으로 전류가 차단되어, 저항기(130)가 퓨즈의 역할을 하게 된다.

상술하면, 전류가 하이브리드 온도 퓨즈 저항기로 유입되어 저항기(130)에서 열이 발생되면, 발생된 열은 전극을 통하여 솔더링된 납땜에 전달된다.

만약, 도 1의 하이브리드 온도 퓨즈 저항기 구조하에서, 과전류가 하이브리드 온도 퓨즈 저항기로 유입되어 전류 차단 온도인 25O℃에 도달하는 경우, 전극과 단자를 결합시킨 납땜 역시 녹아내리게 된다. 따라서 저항기(130)가 도 2에 도시한 바와 같이 탄성 스프링(140)에 의해 밀려나게 되어, 결국, 저항기(130)의 양끝단에 위치한 제1전극(121)과 제2전극(122)이 제1단자(111)와 제2단자(112)로부터 각각 이격됨으로써, 전류 차단이 이루어질 수 있다.

마찬가지로 도 3의 하이브리드 온도 퓨즈 저항기 구조를 가지는 경우에도, 과전류가 온도 퓨즈로 유입되어 전류 차단 온도인 25O℃에 도달하면, 전극과 단자를 결합시킨 납땜 역시 녹아내리게 되어, 저항기(130)가 도 4에 도시한 바와 같이 탄성 스프링(140)에 의해 밀려나게 되고, 결국, 저항기(130)의 양끝단에 위치한 제1전극(121)과 제2전극(122)이 제1단자(111)와 제2단자(112)로부터 각각 이격됨으로써, 전류 차단이 이루어질 수 있다.

한편, 상기의 도 1 내지 도 4에 도시한 제1실시예 및 제2실시예는, 탄성 스프링(140)이 저항기(130)의 하부면에 결합된 실시예이나, 이밖에 탄성 스프링(140)이 저항기(130)의 상부면에 결합된 경우에도 마찬가지로 적용할 것이다. 이하 도 5 내지 도 8과 함께 상술하기로 한다.

도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 하이브리드 온도 퓨즈 저항기의 단면도이며, 도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 하이브리드 온도 퓨즈 저항기가 전류 차단시키는 모습을 도시한 단면도이며, 도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 하이브리드 온도 퓨즈 저항기의 단면도이며, 도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 하이브리드 온도 퓨즈 저항기가 전류 차단시키는 모습을 도시한 단면도이다.

본 발명의 제3실시예 및 제4실시예에 따른 하이브리드 온도 퓨즈 저항기 역시, 케이스 하우징(100), 제1단자(111), 제1전극(121), 제2단자(112), 제2전극(122), 저항기(130), 탄성 스프링(140), 및 클립형 지지대(150)을 포함할 수 있다.

케이스 하우징(100)은, 제1단자(111), 제1전극(121), 제2단자(112), 제2전극(122), 저항기(130), 및 탄성 스프링(140)이 마련되는 하우징이다. 케이스 하우징(100)은 합성수지 사출물 또는 세라믹으로 제작될 수 있다.

상기의 제1단자(111)와 제2단자(112)는 다양한 위치에 마련될 수 있는데, 도 5에 도시한 바와 같이, 제1단자(111)와 제2단자(112)는, 케이스 하우징(100)의 바닥면에서 이격되어 마련될 수 있다. 따라서 유입 전류선이 제1단자(111)에 연결되고 유출 전류선이 제2단자(112)에 연결됨으로써, 전류가 케이스 하우징(100)의 바닥면에서 유입된 후 다시 케이스 하우징(100)의 바닥면을 통해 유출된다.

또는 도 7에 도시한 바와 같이, 제1단자(111)는 케이스 하우징(100)의 일측벽에 마련되며, 제2단자(112)는 케이스 하우징(100)의 타측벽에 마련될 수 있다. 따라서 유입 전류선이 제1단자(111)에 연결되고 유출 전류선이 제2단자(112)에 연결됨으로써, 전류가 케이스 하우징(100)의 일측벽에서 유입된 후 반대편면인 케이스 하우징(100)의 타측벽을 통해 유출된다.

클립형 지지대(150)은, 저항기의 외벽을 감싸서 탄성 스프링(140)과 연결하고, 케이스 하우징(100)의 내벽에 연결시키는 지지대이다.

따라서 본 발명의 제3실시예 및 제4실시예는, 과전류로 인해 저항기(130)의 온도가 올라가면 솔더링 결합된 납땜 부위가 용융되어 탄성 스프링(140)의 탄성력에 의해 클립형 지지대(150)가 밀려나서 자동으로 전류가 차단되어, 저항기(130)가 퓨즈의 역할을 하게 된다.

만약, 도 5의 하이브리드 온도 퓨즈 저항기 구조하에서, 과전류가 하이브리드 온도 퓨즈 저항기로 유입되어 전류 차단 온도인 25O℃에 도달하는 경우, 전극과 단자를 결합시킨 납땜 역시 녹아내리게 된다. 따라서 클립형 지지대(150)에 의해 연결된 저항기(130)가 도 6에 도시한 바와 같이 탄성 스프링(140)에 의해 밀려나게 되어, 결국, 저항기(130)의 양끝단에 위치한 제1전극(121)과 제2전극(122)이 제1단자(111)와 제2단자(112)로부터 각각 이격됨으로써, 전류 차단이 이루어질 수 있다.

마찬가지로 도 7의 하이브리드 온도 퓨즈 저항기 구조를 가지는 경우에도, 과전류가 하이브리드 온도 퓨즈 저항기로 유입되어 전류 차단 온도인 25O℃에 도달하면, 전극과 단자를 결합시킨 납땜 역시 녹아내리게 되어, 클립형 지지대(150)에 의해 연결된 저항기(130)가 도 8에 도시한 바와 같이 탄성 스프링(140)에 의해 밀려나게 되고, 결국, 저항기(130)의 양끝단에 위치한 제1전극(121)과 제2전극(122)이 제1단자(111)와 제2단자(112)로부터 각각 이격됨으로써, 전류 차단이 이루어질 수 있다.

상술한 본 발명의 설명에서의 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 예를 선정하여 제시한 것으로, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 변경 및 균등한 타의 실시예가 가능한 것이다.

100:케이스 하우징
111:제1단자
112:제2단자
121:제1전극
122:제2전극
130:저항기
140:탄성 스프링
150:클립형 지지대

Claims

삭제
삭제
케이스 하우징;
상기 케이스 하우징에 마련되며, 전류가 유입되는 제1단자;
상기 케이스 하우징 내부에 마련되어, 상기 제1단자와 솔더링 결합된 제1전극;
상기 케이스 하우징에 마련되어 전류가 유출되는 제2단자;
상기 제2단자와 솔더링 결합된 제2전극;
상기 제1전극과 제2전극을 연결하는 저항기;
상기 저항기의 외벽을 감싸서 케이스 하우징 내벽에 연결시키는 클립형 지지대; 및
상기 클립형 지지대와 케이스 하우징 내벽 사이에 연결된 탄성 스프링;
을 포함하고,
상기 탄성 스프링은,
상기 클립형 지지대의 일측면과 케이스 하우징의 내측벽 사이에 연결되되,
과전류로 인해 저항기의 온도가 올라가면서 열이 발생되고, 발생된 열이 전극을 통하여 솔더링 결합된 납땜 부위로 전달되어 납땜 부위를 용융시켜 탄성 스프링의 탄성력에 의해 클립형 지지대가 밀려나서 자동으로 전류가 차단되며,
상기 제1단자는 케이스 하우징의 일측벽에 마련되며,
상기 제2단자는 케이스 하우징의 타측벽에 마련되어 유입 전류선에 연결되는 제1단자를 통해 유입된 전류가 유출 전류선에 연결되는 제2단자로 유출될 경우, 전류가 케이스 하우징의 일측벽으로 유입된 후 반대편인 케이스 하우징 타측벽을 통해 유출됨을 특징으로 하는 하이브리드 온도 퓨즈 저항기.
삭제
청구항 3에 있어서,
솔더링에 사용되는 납 및 무연납 또는 합금금속은, 미리 설정된 전류 차단 온도에 매칭되는 온도 녹는점(섭씨150도~섭씨350도)을 특징으로 하는 하이브리드 온도 퓨즈 저항기.
청구항 3에 있어서,
상기 제1단자와 제2단자는, 케이스 하우징의 바닥면에서 이격되어 마련됨을 특징으로 하는 하이브리드 온도 퓨즈 저항기.
삭제