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公開番号2025029773
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-07
出願番号2023134588
出願日2023-08-22
発明の名称保護素子
出願人内橋エステック株式会社
代理人個人,個人
主分類H01H 37/76 20060101AFI20250228BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】偶発的に大きな電流が流れた場合に誤動作が生じる恐れが軽減される。
【解決手段】保護素子14は、ケース42と、温度ヒューズエレメント34と、電流ヒューズエレメント36とを有する。温度ヒューズエレメント34は、ケース42に収容される。電流ヒューズエレメント36は、ケース42に収容される。電流ヒューズエレメント36は、温度ヒューズエレメント34よりも融点が高い。温度ヒューズエレメント34と電流ヒューズエレメント36とが並列に接続されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ケースと、
上記ケースに収容される温度ヒューズエレメントと、
上記ケースに収容され、上記温度ヒューズエレメントよりも融点が高い電流ヒューズエレメントとを有し、
上記温度ヒューズエレメントと上記電流ヒューズエレメントとが並列に接続されている保護素子。
続きを表示（約 820 文字）【請求項２】
上記温度ヒューズエレメントの一端および上記電流ヒューズエレメントの一端が接続される金属製の一端接続体と、
上記温度ヒューズエレメントの他端および上記電流ヒューズエレメントの他端が接続される金属製の他端接続体とをさらに有し、
上記温度ヒューズエレメントと上記電流ヒューズエレメントとは、上記一端接続体と上記他端接続体とにより上記並列に接続されており、
上記一端接続体が、
一端側基部と、
上記一端側基部の一端から突出する一端側突出部とを有しており、
上記温度ヒューズエレメントの一端が上記一端側突出部に接続され、
上記電流ヒューズエレメントの一端が上記一端側基部に接続され、
上記他端接続体が、
他端側基部と、
上記他端側基部の一端から突出する他端側突出部とを有しており、
上記温度ヒューズエレメントの他端が上記他端側突出部に接続され、
上記電流ヒューズエレメントの他端が上記他端側基部に接続される請求項１に記載の保護素子。
【請求項３】
上記温度ヒューズエレメントが、上記一端接続体および上記他端接続体の一方が支持され他方が支持されないとき上記電流ヒューズエレメントの塑性変形を防止できる機械的強度を有しており、
上記一端接続体および上記他端接続体の上記機械的強度が上記温度ヒューズエレメントの上記機械的強度以上であることを特徴とする請求項２に記載の保護素子。
【請求項４】
温度ヒューズエレメントと、
上記温度ヒューズエレメントよりも融点の高い電流ヒューズエレメントとを有し、
上記温度ヒューズエレメントの抵抗値は、上記電流ヒューズエレメントの抵抗値以下であり、
上記温度ヒューズエレメントと上記電流ヒューズエレメントとが並列に接続されている保護素子。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば高圧直流送電に用いられる保護素子に関する。
続きを表示（約 3,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、電流ヒューズを開示する。この電流ヒューズは、メインヒューズエレメントと、メインヒューズエレメントよりも融点の高いサブヒューズエレメントとを有し、メインヒューズエレメントの抵抗値は、サブヒューズエレメントの抵抗値以下であり、メインヒューズエレメントとサブヒューズエレメントとが並列に接続されているものである。特許文献１に開示された電流ヒューズによると、定格の向上を図ることができ、かつ、アーク放電に伴う低融点金属の爆発的な飛散を防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１５－７６２９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示された電流ヒューズには、偶発的に大きな電流が流れた場合に誤動作として電流を遮断してしまう恐れがあるという問題点がある。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するものである。本発明の目的は、偶発的に大きな電流が流れた場合に誤動作が生じる恐れが軽減された保護素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
図面を参照し本発明の保護素子を説明する。なおこの欄で図中の符号を使用したのは発明の内容の理解を助けるためであって内容を図示した範囲に限定する意図ではない。
【０００７】
上述した課題を解決するために、本発明のある局面に従うと、保護素子１４は、ケース４２と、温度ヒューズエレメント３４と、電流ヒューズエレメント３６とを有する。温度ヒューズエレメント３４は、ケース４２に収容される。電流ヒューズエレメント３６は、ケース４２に収容される。電流ヒューズエレメント３６は、温度ヒューズエレメント３４よりも融点が高い。温度ヒューズエレメント３４と電流ヒューズエレメント３６とが並列に接続されている。
【０００８】
本発明のある局面に従う保護素子１４は任意の負荷１２に接続され得る。その保護素子１４が負荷１２に接続されたとき、その負荷１２に異常な熱が生じることがある。その異常な熱の少なくとも一部はケース４２を介して温度ヒューズエレメント３４に伝わる。その熱が伝えられたことにより温度ヒューズエレメント３４が溶断すると、本発明のある局面に従う保護素子１４を流れる電流の経路のうち温度ヒューズエレメント３４を経由するものが遮断される。この時点では、その電流の経路のうち電流ヒューズエレメント３６を経由するものは遮断されていない。温度ヒューズエレメント３４と電流ヒューズエレメント３６とが並列に接続されており、かつ、温度ヒューズエレメント３４は電流ヒューズエレメント３６よりも融点が低いためである。本発明のある局面に従う保護素子１４を流れる電流の経路のうち温度ヒューズエレメント３４を経由するものが遮断されると、その分、その電流の経路を流れる電流は電流ヒューズエレメント３６に流れることとなる。これにより電流ヒューズエレメント３６に定格を超える電流が流れるとその電流ヒューズエレメント３６は自己発熱により溶断する。すなわち、本発明のある局面に従う保護素子１４は、熱に加え大きな電流を受けた場合に電流の経路を遮断する。一方、温度ヒューズエレメント３４が溶断するまで、電流ヒューズエレメント３６は溶断し難い。保護素子１４を流れる電流の一部が温度ヒューズエレメント３４を流れる分、電流ヒューズエレメント３６に流れる電流は小さくなるためである。電流ヒューズエレメント３６に流れる電流は小さくなる分、電流ヒューズエレメント３６へ一時的に大きな電流が流れたとしてもそれによって電流ヒューズエレメント３６が溶断する可能性は小さくなる。本発明のある局面に従う保護素子１４は、熱に加え大きな電流を受けた場合に電流の経路を遮断する。その結果、偶発的に大きな電流が流れた場合に誤動作が生じる恐れが軽減された保護素子１４が提供されることとなる。さらに、本発明のある局面に従う保護素子１４は、ケース４２を有する。温度ヒューズエレメント３４も電流ヒューズエレメント３６もケース４２に収容される。これにより、温度ヒューズエレメント３４および電流ヒューズエレメント３６の溶断の際に生じるアークが本発明のある局面に従う保護素子１４の周囲に拡がる可能性は小さくなる。
【０００９】
また、上述された保護素子１４が、金属製の一端接続体３８と、金属製の他端接続体４０とをさらに有することが望ましい。一端接続体３８には、温度ヒューズエレメント３４の一端および電流ヒューズエレメント３６の一端が接続される。他端接続体４０には、温度ヒューズエレメント３４の他端および電流ヒューズエレメント３６の他端が接続される。この場合、温度ヒューズエレメント３４と電流ヒューズエレメント３６とは、一端接続体３８と他端接続体４０とにより並列に接続されていることが望ましい。この場合、一端接続体３８が、一端側基部１００と、一端側突出部１０２とを有していることが望ましい。一端側突出部１０２は、一端側基部１００の一端から突出する。この場合、温度ヒューズエレメント３４の一端が一端側突出部１０２に接続される。電流ヒューズエレメント３６の一端が一端側基部１００に接続される。この場合、他端接続体４０が、他端側基部１０４と、他端側突出部１０６とを有していることが望ましい。他端側突出部１０６は、他端側基部１０４の一端から突出する。この場合、温度ヒューズエレメント３４の他端が他端側突出部１０６に接続される。電流ヒューズエレメント３６の他端が他端側基部１０４に接続される。
【００１０】
温度ヒューズエレメント３４が溶断するまでの間、保護素子１４が接続された負荷１２からの熱は一端接続体３８および他端接続体４０を介して電流ヒューズエレメント３６へ伝わる。一端接続体３８および他端接続体４０が金属製である。これにより、一端接続体３８および他端接続体４０の熱伝導率が高いので、保護素子１４が接続された負荷１２からの熱は電流ヒューズエレメント３６へ効率よく伝わる。熱が電流ヒューズエレメント３６へ伝わることに伴い、電流ヒューズエレメント３６の温度は上昇する。これにより、例えば過酷な環境において電流ヒューズエレメント３６が十分な温度上昇を達成できないため大きな電流が流れているにも関わらず電流ヒューズエレメント３６が溶断しないという事態の発生確率は小さくなる。さらに、温度ヒューズエレメント３４が溶断した後、一端側突出部１０２と他端側突出部１０６とは保護素子１４が接続された負荷１２からの熱を受けることとなる。一端側突出部１０２は、一端側基部１００の一端から突出する。他端側突出部１０６は、他端側基部１０４の一端から突出する。これにより、一端接続体３８が一端側突出部１０２を有しておらず他端接続体４０が他端側突出部１０６を有していない場合に比べ、一端接続体３８および他端接続体４０は保護素子１４が接続された負荷１２からの熱を多く受け得ることとなる。その熱を多く受け得ることとなるので、電流ヒューズエレメント３６が十分な温度上昇を達成できないという事態の発生確率はより小さくなる。その結果、大きな電流が流れているにも関わらず回路が遮断されないという誤動作が生じる恐れが軽減された保護素子１４が提供されることとなる。
（【００１１】以降は省略されています）

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