JPH03236132A - 合金型温度ヒューズ - Google Patents
合金型温度ヒューズInfo
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- JPH03236132A JPH03236132A JP3340090A JP3340090A JPH03236132A JP H03236132 A JPH03236132 A JP H03236132A JP 3340090 A JP3340090 A JP 3340090A JP 3340090 A JP3340090 A JP 3340090A JP H03236132 A JPH03236132 A JP H03236132A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H37/00—Thermally-actuated switches
- H01H37/74—Switches in which only the opening movement or only the closing movement of a contact is effected by heating or cooling
- H01H37/76—Contact member actuated by melting of fusible material, actuated due to burning of combustible material or due to explosion of explosive material
- H01H2037/768—Contact member actuated by melting of fusible material, actuated due to burning of combustible material or due to explosion of explosive material characterised by the composition of the fusible material
-
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- H01H37/76—Contact member actuated by melting of fusible material, actuated due to burning of combustible material or due to explosion of explosive material
- H01H37/761—Contact member actuated by melting of fusible material, actuated due to burning of combustible material or due to explosion of explosive material with a fusible element forming part of the switched circuit
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は合金型温度ヒユーズに関するものである。
〈従来の技術〉
温度ヒユーズは、保護すべき電気機器が過電流により発
熱すると、その発生熱により作動して電気機器への通電
を遮断し、当該電気機器の損傷を未然に防止し、ひいて
は、火災の発生を事前に防止するものであり、合金型と
ベレット型とに大別できる６前者の合金型温度ヒユーズ
においては、フラックスを塗布せる低融点可溶合金片を
ヒユーズエレメントに使用し、過電流に基づく電気機器
の発熱によりヒユーズエレメントを溶断し、機器への通
電を遮断するものであって、その作動機構は、低融点可
溶合金片が溶融し、各リード導体端を核として溶融金属
がその表面張力により球状化し、この球状化の進行によ
って溶融金属が分断されることにある。この場合、フラ
ッスは低融点可溶合金片の表面酸化を防止し、低融点可
溶合金片の表面に万一酸化皮膜が存在しても、加熱によ
る活性のためにこの酸化皮膜を可溶化し、上記球状化分
断を保証する作用を営む。
熱すると、その発生熱により作動して電気機器への通電
を遮断し、当該電気機器の損傷を未然に防止し、ひいて
は、火災の発生を事前に防止するものであり、合金型と
ベレット型とに大別できる６前者の合金型温度ヒユーズ
においては、フラックスを塗布せる低融点可溶合金片を
ヒユーズエレメントに使用し、過電流に基づく電気機器
の発熱によりヒユーズエレメントを溶断し、機器への通
電を遮断するものであって、その作動機構は、低融点可
溶合金片が溶融し、各リード導体端を核として溶融金属
がその表面張力により球状化し、この球状化の進行によ
って溶融金属が分断されることにある。この場合、フラ
ッスは低融点可溶合金片の表面酸化を防止し、低融点可
溶合金片の表面に万一酸化皮膜が存在しても、加熱によ
る活性のためにこの酸化皮膜を可溶化し、上記球状化分
断を保証する作用を営む。
従来の温度ヒユーズにおいては、ヒユーズエレメントと
しての低融点可溶合金に共晶合金を用いている。而るに
、共晶合金においては固相線温度と液相線温度とが一致
し、この共晶点温度で温度ヒユーズを作動させている。
しての低融点可溶合金に共晶合金を用いている。而るに
、共晶合金においては固相線温度と液相線温度とが一致
し、この共晶点温度で温度ヒユーズを作動させている。
而して、ヒユーズエレメントがこの共晶点温度に達する
と、同相のヒユーズエレメントが溶融し、液相となり、
液相が表面張力によって上記の球状化分断を行うが、そ
の液相化はヒユーズエレメント（線状）の外周から中心
部に向かって生じていき、中心部までが完全に液相化さ
れてから、上記の球状化分断が開始される。
と、同相のヒユーズエレメントが溶融し、液相となり、
液相が表面張力によって上記の球状化分断を行うが、そ
の液相化はヒユーズエレメント（線状）の外周から中心
部に向かって生じていき、中心部までが完全に液相化さ
れてから、上記の球状化分断が開始される。
く解決しようとする課題〉
しかし、本発明者においては、共晶合金をヒユーズエレ
メントに使用した温度ヒユーズと合金組成を共晶点から
ややずらした非共晶合金をヒユーズエレメントに使用し
た温度ヒユーズとを、同一の加熱オイルパス中に浸漬し
て浸漬直後からヒユーズエレメント溶断時までの時間を
測定したところ、意外にも、非共晶合金片をヒユーズエ
レメントに用いたちのか共晶合金片をヒユーズエレメン
トを用いたものよりも短かかった。従って、従来の合金
型温度ヒユーズは、電流遮断速度が遅く、問題かある。
メントに使用した温度ヒユーズと合金組成を共晶点から
ややずらした非共晶合金をヒユーズエレメントに使用し
た温度ヒユーズとを、同一の加熱オイルパス中に浸漬し
て浸漬直後からヒユーズエレメント溶断時までの時間を
測定したところ、意外にも、非共晶合金片をヒユーズエ
レメントに用いたちのか共晶合金片をヒユーズエレメン
トを用いたものよりも短かかった。従って、従来の合金
型温度ヒユーズは、電流遮断速度が遅く、問題かある。
本発明はかかる意外な知見に基づき、ヒユーズエレメン
トに非共晶の低融点可溶合金片を用いて合金型温度ヒユ
ーズの電流遮断速度を高速化することにある。
トに非共晶の低融点可溶合金片を用いて合金型温度ヒユ
ーズの電流遮断速度を高速化することにある。
〈課題を解決するための手段〉
本発明に係る合金型温度ヒユーズは、Ｓｎ−ＰＬ３Ｓｎ
−Ｐｂ−Ｂｉ−Ｓｎ−Ｐｂ−Ｃｄ、またはＳｎ−Ｐｂ−
Ｂ １−Ｃｄ系共晶合金に対して固相線温度と液相線温
度との温度差が１〜４°Ｃである非共晶低融点可溶合金
をヒユーズエレメントとしたことを特徴とする構成であ
り、ヒユーズエレメントの温度か液相線温度となる温度
条件下で作動する。
−Ｐｂ−Ｂｉ−Ｓｎ−Ｐｂ−Ｃｄ、またはＳｎ−Ｐｂ−
Ｂ １−Ｃｄ系共晶合金に対して固相線温度と液相線温
度との温度差が１〜４°Ｃである非共晶低融点可溶合金
をヒユーズエレメントとしたことを特徴とする構成であ
り、ヒユーズエレメントの温度か液相線温度となる温度
条件下で作動する。
上記において、固相線温度と液相線温度との温度差を１
〜４°Ｃと限定した理由は、１℃以下では、共晶合金を
ヒユーズエレメントに使用する場合との差が殆んどなく
なり、ヒユーズエレメントに非共晶合金を用いることに
よる電流遮断速度の高速化を満足に達成し難く、４°Ｃ
以上では、ヒユーズエレメントの押出成形が困難になる
からである。
〜４°Ｃと限定した理由は、１℃以下では、共晶合金を
ヒユーズエレメントに使用する場合との差が殆んどなく
なり、ヒユーズエレメントに非共晶合金を用いることに
よる電流遮断速度の高速化を満足に達成し難く、４°Ｃ
以上では、ヒユーズエレメントの押出成形が困難になる
からである。
く作用ン
本発明の構成によれば、作動温度に達した瞬時、ヒユー
ズエレメントの表面部が液相線温度になるか、エレメン
ト中心部の温度は固相線温度と液相線温度との間にあっ
て、その相状態は、合金組成低融点側成分の融液中に高
融点側成分の微小結晶か共存している状態であり、固相
に較べて著しく強度か低く、ヒユーズエレメント全体が
液相化しなくてもある程度の深さまで液相化が進行する
と、この液相の表面張力のためにその深さよりも内部の
上記の共存状態部分が破断されて、溶融ヒユーズエレメ
ントの球状化が開始されるのである。
ズエレメントの表面部が液相線温度になるか、エレメン
ト中心部の温度は固相線温度と液相線温度との間にあっ
て、その相状態は、合金組成低融点側成分の融液中に高
融点側成分の微小結晶か共存している状態であり、固相
に較べて著しく強度か低く、ヒユーズエレメント全体が
液相化しなくてもある程度の深さまで液相化が進行する
と、この液相の表面張力のためにその深さよりも内部の
上記の共存状態部分が破断されて、溶融ヒユーズエレメ
ントの球状化が開始されるのである。
〈実施例の説明〉
以下、図面により本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図である。第１
図において、１，１は一対のリード線である。２はリー
ド線間に溶接により橋設したヒユーズエレメントであり
、従来のＳｎ−ＰＬ３ＳｎＰｂ−Ｂｉ、Ｓｎ−Ｐｂ−Ｃ
ｄ、またはＳｎ−ＰｂＢｉ−Ｃｄ系共晶合金に対して固
相線温度と液相線温度との温度差が１〜４℃の非共晶低
融点可溶合金を用いている。３はヒユーズエレメント上
に塗布したフラックスである。４はヒユーズエレメント
上に被せた絶縁筒であり、例えばセラミックス管を使用
することができる。５．５は絶縁筒各端と各リード線と
の間を封止せる硬化性樹脂、例えばエポキシ樹脂である
。
図において、１，１は一対のリード線である。２はリー
ド線間に溶接により橋設したヒユーズエレメントであり
、従来のＳｎ−ＰＬ３ＳｎＰｂ−Ｂｉ、Ｓｎ−Ｐｂ−Ｃ
ｄ、またはＳｎ−ＰｂＢｉ−Ｃｄ系共晶合金に対して固
相線温度と液相線温度との温度差が１〜４℃の非共晶低
融点可溶合金を用いている。３はヒユーズエレメント上
に塗布したフラックスである。４はヒユーズエレメント
上に被せた絶縁筒であり、例えばセラミックス管を使用
することができる。５．５は絶縁筒各端と各リード線と
の間を封止せる硬化性樹脂、例えばエポキシ樹脂である
。
上記ヒユーズエレメントは上記の非共晶低融点可溶合金
を丸線状に押出成形し、これを線引きすることによって
製造できる。
を丸線状に押出成形し、これを線引きすることによって
製造できる。
上記温度ヒユーズは、保護すべき電気機器に取着して使
用する。この取着状態において、電気機器が過電流のた
めに発熱し、許容温度限度にまで加熱されたときのヒユ
ーズエレメント温度が液相線温度となるようにヒユーズ
エレメントの合金系を選択しである。
用する。この取着状態において、電気機器が過電流のた
めに発熱し、許容温度限度にまで加熱されたときのヒユ
ーズエレメント温度が液相線温度となるようにヒユーズ
エレメントの合金系を選択しである。
而して、電気機器に許容温度限度で制限される過電流が
流れると、ヒユーズエレメントが表面から中心部に向か
って液相化していくが、ヒユーズエレメントに液相線温
度と固相線温度との差が１℃以上の非共晶合金を用いて
いるので、ヒユーズエレメント表面が液相になったとき
、その液相線温度よりやや低いヒユーズエレメント中心
部は、非共晶合金組成における低融点成分の融液に高融
点成分の微小結晶が共存した状態にあり、この共存状態
相の強度が極めて低いので、ヒユーズエレメントがある
程度の深さまで液相化されれば、その液相の球状化表面
張力のために、ヒユーズエレメント中心部の上記の共存
状態部分が破断され、ヒユーズエレメント全体が液相化
される以前に分断か開始され、それたけ早く電流を遮断
てきる。
流れると、ヒユーズエレメントが表面から中心部に向か
って液相化していくが、ヒユーズエレメントに液相線温
度と固相線温度との差が１℃以上の非共晶合金を用いて
いるので、ヒユーズエレメント表面が液相になったとき
、その液相線温度よりやや低いヒユーズエレメント中心
部は、非共晶合金組成における低融点成分の融液に高融
点成分の微小結晶が共存した状態にあり、この共存状態
相の強度が極めて低いので、ヒユーズエレメントがある
程度の深さまで液相化されれば、その液相の球状化表面
張力のために、ヒユーズエレメント中心部の上記の共存
状態部分が破断され、ヒユーズエレメント全体が液相化
される以前に分断か開始され、それたけ早く電流を遮断
てきる。
この電流遮断速度の高速化は次の試験結果からも明らか
である。
である。
ヒユーズエレメントに使用した非共晶合金の組成はＰ
ｂ ： ３２ｆｆｉ １％、Ｓｎ：３２重量？≦、Ｃｄ
：１６重量％であって、固相線温度は１４９°Ｃ，液相
線温度は１４５℃である。この三元素の共晶組成は、Ｐ
ｂ：３２重量％、Ｓ ｎ ： ５０重量？≦、Ｃｄ：１
８重量％であり共晶点は１４５℃である。
ｂ ： ３２ｆｆｉ １％、Ｓｎ：３２重量？≦、Ｃｄ
：１６重量％であって、固相線温度は１４９°Ｃ，液相
線温度は１４５℃である。この三元素の共晶組成は、Ｐ
ｂ：３２重量％、Ｓ ｎ ： ５０重量？≦、Ｃｄ：１
８重量％であり共晶点は１４５℃である。
使用した温度ヒユーズの形式は第１図に示す直線タイプ
であり、ヒユーズエレメントの長さは３ｍｍ、直径は０
，６ｍｍとし、リード線には、直径０．５ｍｍの銅線を
用い、絶縁筒には内径（直径） １．４ｍｍ、厚さ０．
３ｍｍのセラミックス管を用い、封止樹脂にはエポキシ
樹脂を、フラックスにはチメチルアミン塩酸塩を１重量
％添加したＷ・Ｗロジンを使用した。
であり、ヒユーズエレメントの長さは３ｍｍ、直径は０
，６ｍｍとし、リード線には、直径０．５ｍｍの銅線を
用い、絶縁筒には内径（直径） １．４ｍｍ、厚さ０．
３ｍｍのセラミックス管を用い、封止樹脂にはエポキシ
樹脂を、フラックスにはチメチルアミン塩酸塩を１重量
％添加したＷ・Ｗロジンを使用した。
この直線タイプ温度ヒユーズを１０＠、温度１６０℃の
オイルバス中に浸漬し、浸漬直後から分断までの時間を
測定したところ、平均値で２．５秒であった。これに対
し、ヒユーズエレメントに共晶組成を用いた以外、上記
の本発明品と同じとした比較別品につき、同様に、バス
浸漬直後から分断までの時間を測定したところ平均５．
０秒であり、本発明品の場合に較べ長い時間であった。
オイルバス中に浸漬し、浸漬直後から分断までの時間を
測定したところ、平均値で２．５秒であった。これに対
し、ヒユーズエレメントに共晶組成を用いた以外、上記
の本発明品と同じとした比較別品につき、同様に、バス
浸漬直後から分断までの時間を測定したところ平均５．
０秒であり、本発明品の場合に較べ長い時間であった。
本発明の適用範囲は、上記した直線タイプに限定される
ものではない。例えば、第２図に示すように、平行な一
対のリード線１，１の先端部にヒユーズエレメント２を
溶接により橋設し、ヒユーズエレメント上にフラックス
３を塗布し、一端開口の絶縁ケース４をヒユーズエレメ
ント上に被せ、ゲース４の一端開口４１とリード線１．
１との間を硬化性樹脂５で封止する形式、第３図に示す
ように、平行な一対のリード線１．１の先端部にヒユー
ズエレメント２を溶接により橋設し、ヒユーズエレメン
ト上にフラックス３を塗布し、これらの外部に硬化性樹
脂５をデツピング塗装する形式、或いは、第４図に示す
ように、耐熱性の絶縁基板との片面上に一対の膜状電極
７．７を設け、各電極７にリード線ｌをハンダ付けし、
これら電極間にヒユーズエレメント２を溶接により橋設
し、ヒユーズエレメント上にフラッス３を塗布し、絶縁
基板の片面上に硬化性樹脂５をモールド被覆する形式等
を使用できる。
ものではない。例えば、第２図に示すように、平行な一
対のリード線１，１の先端部にヒユーズエレメント２を
溶接により橋設し、ヒユーズエレメント上にフラックス
３を塗布し、一端開口の絶縁ケース４をヒユーズエレメ
ント上に被せ、ゲース４の一端開口４１とリード線１．
１との間を硬化性樹脂５で封止する形式、第３図に示す
ように、平行な一対のリード線１．１の先端部にヒユー
ズエレメント２を溶接により橋設し、ヒユーズエレメン
ト上にフラックス３を塗布し、これらの外部に硬化性樹
脂５をデツピング塗装する形式、或いは、第４図に示す
ように、耐熱性の絶縁基板との片面上に一対の膜状電極
７．７を設け、各電極７にリード線ｌをハンダ付けし、
これら電極間にヒユーズエレメント２を溶接により橋設
し、ヒユーズエレメント上にフラッス３を塗布し、絶縁
基板の片面上に硬化性樹脂５をモールド被覆する形式等
を使用できる。
〈発明の効果〉
本発明に係る合金型温度ヒユーズは上述した通りの構成
であり、従来のＳｎ−Ｐｂ、Ｓｎ−ＰｂＢｉ−Ｓｎ−Ｐ
ｂ−Ｃｄ、またはＳｎ−Ｐｂ−Ｂｉ−Ｃｄ系共晶合金に
対して固相線温度と液相線温度との差が１ ”Ｃ以上の
非共晶低融点可溶合金をヒユーズエレメントに使用し、
その液相線温度でエレメントを溶断させているので、ヒ
ユーズエレメント全体の液相化をまたずにエレメント表
面からある程度の深さまで液相化が進んだ段階でエレメ
ントを分断させ得、ヒユーズエレメントの分断をそれだ
け早く行なわしめ得る。従って、温度ヒユーズの電流遮
断速度を高速化でき、保護すべき機器の損傷度をそれだ
け軽度にとどめ得る。また、非共晶合金に固相線温度と
液相線温度との差か４℃以下のものを使用しているから
、ヒユーズエレメントを巣の発生なく押出成形し得（こ
の温度差以上では−様な冷却凝固が困難であり、巣の発
生が避けられない）、ヒユーズエレメントの品質をよく
保証できる。
であり、従来のＳｎ−Ｐｂ、Ｓｎ−ＰｂＢｉ−Ｓｎ−Ｐ
ｂ−Ｃｄ、またはＳｎ−Ｐｂ−Ｂｉ−Ｃｄ系共晶合金に
対して固相線温度と液相線温度との差が１ ”Ｃ以上の
非共晶低融点可溶合金をヒユーズエレメントに使用し、
その液相線温度でエレメントを溶断させているので、ヒ
ユーズエレメント全体の液相化をまたずにエレメント表
面からある程度の深さまで液相化が進んだ段階でエレメ
ントを分断させ得、ヒユーズエレメントの分断をそれだ
け早く行なわしめ得る。従って、温度ヒユーズの電流遮
断速度を高速化でき、保護すべき機器の損傷度をそれだ
け軽度にとどめ得る。また、非共晶合金に固相線温度と
液相線温度との差か４℃以下のものを使用しているから
、ヒユーズエレメントを巣の発生なく押出成形し得（こ
の温度差以上では−様な冷却凝固が困難であり、巣の発
生が避けられない）、ヒユーズエレメントの品質をよく
保証できる。
れ本発明の実施例を示す説明図である。
２・・・ヒユーズエレメント。
Claims (1)
- Ｓｎ−Ｐｂ、Ｓｎ−Ｐｂ−Ｂｉ、Ｓｎ−Ｐｂ−Ｃｄ、ま
たはＳｎ−Ｐｂ−Ｂｉ−Ｃｄ系共晶合金に対して固相線
温度と液相線温度との差が１〜４℃である非共晶低融点
可溶合金をヒューズエレメントとしたことを特徴とする
合金型温度ヒューズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3340090A JPH03236132A (ja) | 1990-02-13 | 1990-02-13 | 合金型温度ヒューズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3340090A JPH03236132A (ja) | 1990-02-13 | 1990-02-13 | 合金型温度ヒューズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03236132A true JPH03236132A (ja) | 1991-10-22 |
Family
ID=12385548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3340090A Pending JPH03236132A (ja) | 1990-02-13 | 1990-02-13 | 合金型温度ヒューズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03236132A (ja) |
-
1990
- 1990-02-13 JP JP3340090A patent/JPH03236132A/ja active Pending
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