KR20060116948A

KR20060116948A - Repeat thermal fuse

Info

Publication number: KR20060116948A
Application number: KR1020050039573A
Authority: KR
Inventors: 박하영
Original assignee: 박하영
Priority date: 2005-05-12
Filing date: 2005-05-12
Publication date: 2006-11-16

Abstract

본 고안은 반복형 써말 휴즈에 관한 것으로서, 구체적으로는 임의의 온도에 의해 일정 변형의 여유를 갖는 구조의 형상 기억 합금을 이용하여 스프링을 제작함으로써, 이 휴즈가 임의의 온도에 도달하게 되면 형상 기억 스프링은 본래의 모습으로 돌아가려는 과정에서 힘이 발생하여 보조 스프링을 밀어내어 접점을 개폐시켜 전류의 흐름을 차단하거나 도통시켜 주고, 다시 온도가 내려가면 형상 기억 스프링은 온도에 의해 발생하였던 힘을 잃게 되고 보조 스프링의 탄성에 의해 접점은 다시 원상태가 된다. 이 원리를 응용하여 전기적 회로인 A, B 형의 반복형 써말휴즈 소자를 만들 수 있다.The present invention relates to a repetitive thermal fuse, and specifically, by manufacturing a spring using a shape memory alloy having a structure having a certain deformation margin by an arbitrary temperature, when the fuse reaches an arbitrary temperature, the shape memory spring When the force is generated in the process of returning to its original state, the auxiliary spring is pushed to open and close the contact to cut off or conduct the current flow, and when the temperature goes down, the shape memory spring loses the force generated by the temperature. The contact is returned to its original state by the elasticity of the auxiliary spring. By applying this principle, it is possible to make repetitive thermal fuse devices of type A and B as electrical circuits.

Description

Repeated Thermal Fuse

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 반복 써말 휴즈 A형의 내부 단면도.1 is an internal cross-sectional view of a repeat thermal fuse type A according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 고안의 실시예에 따른 반복 써말 휴즈 B형의 내부 단면도.Figure 2 is an internal cross-sectional view of a repeat thermal fuse type B according to an embodiment of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Description of the reference numerals for the main parts of the drawings>

(1): 형상 기억 스프링 (2): 보조 스프링(1): shape memory spring (2): auxiliary spring

(3)(3'): 접점 (4): 비전도성 고정자(3) (3 '): contact (4): non-conductive stator

(5)(5'): 선단 (6): 외피 통(5) (5 '): tip (6): shell

(7): 비전도성 고온용 접착제(7): non-conductive high temperature adhesive

본 고안은 피 가열 장치 및 전열 기기의 과열 방지 장치(휴즈)의 일종으로 예컨대, 임의의 온도에 의해 변형의 여유를 갖는 구조의 형상 기억 스프링을 이용하여 휴즈를 제작함으로써, 이 휴즈가 가열되어 임의의 온도에 이르면 형상 기억 스프링이 길이 방향으로 팽창하여 평형 상태에 놓여있는 보조 스프링을 밀어 내어 접점을 개폐 시켜 전류의 흐름을 이어 주거나 끊어주고 일정 온도 이하가 되면 형상 기억 스프링의 온도에 의한 팽창력은 상실하게 되고 보조 스프링의 탄성에 의해 다시 접점을 원래의 상태로 되돌려 주는 것이다. 이것은 형상 기억 합금 고유의 성질을 이용한 것으로 형상 기억 스프링이 팽창하여 보조 스프링을 밀어 낼때는 소자 주위 온도에 의해 영향을 받아 동작을 하게 되며, 복귀하는데 있어서는 보조 스프링의 기계적인 성질 즉 탄성을 이용한 것으로 화학 작용 없이 순수하게 금속의 기계적인 성질을 이용한 제품이라 할 수 있다. 따라서, 외부 요인이 제거 되면 본래의 상태로 되돌아 가므로 이를 교체하고자 하는 유지 보수 비용을 절감할 수 있고, 접점이 밀폐되어 접점 동작시 발생되는 스파크가 외부로 누출되지 않아 별도의 점화원이 되지 않고, 온도의 급격한 변화에도 폭발이나 화재로 부터 자체적으로 유해 가스를 발생시키지 않고, 기계적인 휴즈의 온도 편차를 줄여 정밀도를 높힐 수 있어 전기제품에 있어서 피 가열체의 과열 및 과전류에 의한 사고를 사전에 예방할 수 있다. 또한, 제어용 전압도 12V에서 250V까지 자유로 사용할 수 있으며, 직접 회로를 구성할 수 있으므로 별도의 회로장치가 필요없어 장치를 간소화 할 수 있다. The present invention is a kind of overheat prevention device (fuse) of a heating device and a heating device, for example, by manufacturing a fuse using a shape memory spring of a structure having a margin of deformation by an arbitrary temperature, so that the fuse is heated and When the temperature reaches, the shape memory spring expands in the longitudinal direction and pushes the auxiliary spring in equilibrium to open and close the contact to connect or cut off the flow of current. When the temperature falls below a certain temperature, the expansion force due to the temperature of the shape memory spring is lost. The contact point is returned to its original state by the elasticity of the auxiliary spring. It uses the inherent properties of the shape memory alloy. When the shape memory spring expands and pushes the auxiliary spring out, it is affected by the ambient temperature of the element.In return, it uses the mechanical properties of the auxiliary spring, that is, elasticity. It is a product that uses purely mechanical properties of metal without action. Therefore, when the external factors are removed, the original state is returned to the original state, thereby reducing the maintenance cost, and since the contact is sealed, the spark generated during the operation of the contact does not leak to the outside and thus does not become a separate ignition source. It is possible to prevent accidents due to overheating of the heating element and overcurrent in electrical appliances, without increasing the temperature fluctuations of mechanical fuses without raising harmful gases from explosions or fires on their own, even when there is a sudden change in temperature. Can be. In addition, the control voltage can be used freely from 12V to 250V, and since the circuit can be configured directly, a separate circuit device is not required, which can simplify the device.

일반적으로 전기를 이용하는 모든 전기 전자 제품은 항상 과열 및 과전류에 의해 사고가 내제되어 있어 이를 예방하고자 임의 온도가 되면 열에 의해 녹는 물질이 충진된 일회용의 휴즈를 사용하고 있거나, 열팽창계수가 다른 이종의 금속판을 이용한 바이메탈 스위치가 사용 되고 있다. 최근에는 특수 고분자를 이용한 연속 사용 가능한 휴즈가 개발 되고 있다. 일회용 휴즈는 값은 저렴하나 재사용이 불가능하여 교체에 따른 A/S 비용이 막대하고, 바이메탈 휴즈는 단지 접점의 기능을 수행하여 온도 편차가 클 뿐만 아니라 별도의 리미트 장치 등이 요구되고, 고분자 휴즈는 연속 사용이 가능하나 화학 제품에 따른 물질의 안정성이 떨어지며 아울러 반응 시간이 늦어 위급한 상황을 초래할 수 있다.In general, all electrical and electronic products that use electricity are always accidentally caused by overheating and overcurrent, and to prevent this, when the temperature reaches a certain temperature, a disposable fuse filled with heat-melting material is used, or a different type of metal plate having a different thermal expansion coefficient. Bimetallic switch using is used. Recently, a fuse that can be used continuously using a special polymer has been developed. Disposable fuses are inexpensive, but they cannot be reused, so the cost of A / S replacement is enormous, and the bimetal fuses only function as contacts, so the temperature variation is large, and a separate limit device is required. Continuous use is possible, but the stability of the chemical substances is poor and the reaction time is late, which may lead to an emergency situation.

본 고안은 상기와 같은 문제점 들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 온도에 의해 변형의 여유를 갖는 형상 기억 합금 스프링을 이용하여 반복 써말 휴즈를 제작함으로써, 온도 편차의 폭을 좁혀 반복 써말 휴즈의 정확도와 신뢰도를 높이는 것이 주요 핵심 과제이다. 무엇보다도 온도 변화에 따른 형상 기억 스프링의 정확한 장력(힘)을 도출하여 이에 의해 조보 스프링의 장력을 조절하여야 하고 또한, 제어용 전류의 세기에 따라 형상 기억 스프링의 굵기를 달리하여야 한다. 그래야만 반복 써말 휴즈의 온도 편차를 줄일 수 있다.The present invention was devised to solve the above problems, and by manufacturing a repeated thermal fuse using a shape memory alloy spring having a margin of deformation due to temperature, the accuracy and reliability of the repeated thermal fuse by narrowing the width of the temperature deviation Raising this is a key key task. Above all, the exact tension (force) of the shape memory spring according to the temperature change is derived and thereby the tension of the assistant spring must be adjusted, and the thickness of the shape memory spring must be varied according to the strength of the control current. This will reduce the temperature variation of the repeated thermal fuse.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 전기 및 전자 제품의 과열 및 과전류에 의한 사고를 방지하고 아울러 화재 경보 장치의 정온식 열감지기의 센서로 사용이 가능한 부품으로서, 구조적으로 임의의 온도에 의해 변형의 여유를 갖고 있는 형상 기억 합금을 주 스프링으로 사용한 소자로 이루어져, 안전 사고를 사전에 예방하고 위험 상황을 신속하고 정확하게 전달 되도록 한다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시 예들을 상세히 설명 한다. In order to achieve the above object, the present invention is to prevent accidents caused by overheating and overcurrent of electrical and electronic products, as well as parts that can be used as a sensor of the constant temperature thermal sensor of the fire alarm device, structurally at any temperature It is composed of elements that use shape memory alloy which has a margin of deformation as a main spring, so that safety accidents can be prevented in advance and dangerous situations can be transmitted quickly and accurately. Hereinafter, exemplary embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 고안의 에이형(A접점) 휴즈는 도면 1과 같이 형상 기억 스프링(1),보조 스프링(2), 접점(3) (3'), 비전도성 고정자(4), 회로용 선단(5)(5'), 외피 통(6) 및 고정자 와 선단 (5')를 고정하는 비전도성 접착제(7)로 구성 되었으며, 비전도성 물질로 된 스프링 고정자(4)에 보조 스프링(2)를 조립 후 외피 통(6)에 끼워 넣고 외피 통(6)과는 절연이 되도록 고정한 후 통전된 다른 한쪽에 형상 기억 스프링(1)을 넣고 그 사이에 접점 (3)(3 )을 넣고 선단(5)는 외피 통(6)과 형상 기억 스프링(1)을 붙여 주고, 선단(5 )는 절연 스프링 고정자(4) 내부 공간을 관통하여 접점(3 )과 연결한다. 이때 비전도성 고정자(4)와 접점(3')는 서로 전류가 통하지 않아야 하며 또한 선단(5')가 고정이 되도록 외피 통(6)과 비전도성 고정자(4) 그리고 선단(5')가 만나는 끝부분에 비전도성 고온용 접착제(7)를 사용하여 고정시켜 주고 접점(3)과 (3 )는 임의의 간격으로서로 떨어진 상태로 휴즈를 완성 시킨다.The A-type (A contact) fuse of the present invention has a shape memory spring (1), an auxiliary spring (2), a contact (3) (3 '), a non-conductive stator (4), and a circuit tip (5) as shown in FIG. 5 '), outer shell (6) and non-conductive adhesive (7) for fixing the stator and tip (5'), and after the auxiliary spring (2) is assembled to the spring stator (4) of non-conductive material Insert it into the cylinder 6 and fix it so that it is insulated from the shell cylinder 6, and put the shape memory spring 1 on the other side of the energized state, and put the contacts 3 and 3 in between, and the tip 5 is the outer shell. The cylinder 6 and the shape memory spring 1 are attached, and the front end 5 penetrates through the inner space of the insulating spring stator 4 and connects with the contact point 3. At this time, the non-conductive stator 4 and the contact 3 'must not pass current to each other, and the outer shell 6, the non-conductive stator 4 and the tip 5' meet so that the tip 5 'is fixed. A non-conductive high temperature adhesive (7) is fixed to the end, and the contacts (3) and (3) are separated at arbitrary intervals to complete the fuse.

한편,비형(B접점) 휴즈는 도면 2와 같이 형상 기억 스프링(1),보조 스프링(2), 접점(3) (3'), 비전도성 스프링 고정자(4), 회로용 선단(5)(5'), 외피 통(6) 및 고정자(4) 와 선단 (5')를 고정하는 비전도성 접착제(7)로 구성 되었으며, A 형 휴즈와 다른점은 형상 기억 스프링(1)과 보조 스프링(2)의 위치가 바뀌어 구성 되었으며, 이때 접점 (3)(3')는 서로 연결된 상태에 있다. 비전도성 스프링 고정자(4)에 형상 기억 스프링(1)을 조립 후 외피 통(6)에 끼워 넣고 외피와는 절연이 되도록 고정한 후 통전된 다른 한쪽에 보조 스프링(2)을 넣고 형상 기억 스프링(1)과 보조 스프링(2) 사이에 접점 (3)(3')을 넣고 선단(5)는 외피통(6)과 보조 스프링(2)을 붙여 주고, 선단(5')는 비전도성 스프링 고정자(4) 내부 공간을 관통하여 접 점(3')과 연결한다. 이때 절연 고정자(4)와 외피통(6)은 서로 전류가 통하지 않아야 하며 또한 선단(5')가 고정이 되도록 외피 통(6)과 비전도성 고정자(4) 그리고 선단(5')가 만나는 끝부분에 비전도성 고온용 접착제(7)를 사용하여 고정시켜 주고 접점(3)과 (3')는 서로 맞닿은 상태로 휴즈를 완성 시킨다.On the other hand, as shown in Fig. 2, the non-type (B contact) fuse has a shape memory spring (1), an auxiliary spring (2), a contact (3) (3 '), a non-conductive spring stator (4), and a circuit tip (5) ( 5 '), outer shell (6) and non-conductive adhesive (7) for fixing the stator (4) and tip (5'). The difference between the type A fuse and the shape memory spring (1) and auxiliary spring ( 2) has been changed position, and the contacts (3) (3 ') is in the state connected to each other. After assembling the shape memory spring (1) to the non-conductive spring stator (4), it is inserted into the outer casing (6) and fixed to insulate the outer shell, and then the auxiliary spring (2) is inserted into the other energized shape of the shape memory spring (1). ) And contact (3) (3 ') between the spring and the auxiliary spring (2) and the tip (5) attaches the shell (6) and the auxiliary spring (2), and the tip (5') is a non-conductive spring stator ( 4) Connect with the contact point 3 'through the inner space. At this time, the insulation stator 4 and the outer shell 6 should not pass through each other, and the outer shell 6, the non-conductive stator 4, and the tip 5 'meet so that the tip 5' is fixed. The non-conductive high temperature adhesive 7 is fixed to the portion, and the contacts 3 and 3 'are in contact with each other to complete the fuse.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 고안의 자동 복귀 써말 휴즈는 온도에 의해 변형의 여유를 갖는 구조의 형상 기억의 특성을 보유함에 따라 별도의 에너지가 필요없이 자동 복귀가 가능한 휴즈이다. As described in detail above, the automatic return thermal fuse of the present invention is a fuse capable of automatic return without the need for additional energy as it retains the characteristics of the shape memory of the structure having a margin of deformation due to temperature.

기존의 휴즈에 비해 재사용이 가능하여 유지 보수비를 줄일 수 있고, 사용 전압을 12V에서 250V까지 자유롭게 사용이 가능하며, 온도 편차가 적어 미세 감지가 가능하여 사고를 미리 예방할 수 있으며, 반응 시간도 빨라 신속한 대응이 가능하다. 또한, 화재 시 유해 가스가 전혀 발생하지 않아 인체 등에 전혀 해가 없으므로 친 환경적인 제품이라 할 수 있다.It is reusable compared to the existing fuse, which can reduce maintenance cost, and can use the voltage freely from 12V to 250V. It can detect microscopic detection due to the small temperature variation, and prevent accidents in advance, and also fast reaction time. Correspondence is possible. In addition, since no harmful gas is generated at the time of fire, there is no harm to the human body, so it can be called an environmentally friendly product.

Claims

It is a repetitive thermal fuse made of spring of shape memory alloy material which has a margin of deformation due to temperature. It is a fuse element for preventing overheating of all home appliances and electric appliances and a sensor of a constant temperature heat sensor.

The method of claim 1,

The shape memory alloy spring (1) is mainly an alloy of titanium and nickel, and its components are composed of 55 (± 1)% nickel and 45 (± 1)% titanium by weight ratio, and the operating temperature ranges from 55 ° C to 120 ° C. All shape memory alloys which are ℃.

The method of claim 1,

The auxiliary spring (2) is an alloy of iron and copper, which has low electrical resistance and is easy to maintain elasticity.

The method of claim 1,

The non-conductive stator (4) is a ceramic product, the current is through.