开关元件、开关电路及警报电路制造技术

提供不依靠物理性的机械要素的连动而谋求小型化并且迅速切换对外部电路的供电的开关元件。具有：跨第1、第2电极（11、12）间而连接的第1可熔导体（21）；接近而配置的第3、第4电极（13、14）；第3电极（13）上搭载的第2可熔导体（22）；以及熔点高于第1、第2可熔导体（21、22）的发热导体（15），利用发热导体（15）中流过额定电流以上的过电流所伴随的发热，熔断第1可熔导体（21）而将第1、第2电极（11、12）间截断，熔化第2可熔导体（22）而使第3、第4电极（13、14）间短路。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及开关元件及开关电路，特别涉及谋求小型化且通过表面安装能够容易装入到要工作的电路的开关元件、开关电路及警报电路。本申请以在日本于2014年6月27日申请的日本专利申请号特愿2014－132829为基础主张优先权，该申请通过参照，引用至本申请。
技术介绍
作为使警报器工作的开关元件，一般使用警报用熔断器。若示出警报用熔断器的一个例子，则如图18所示，在熔断器座100内设有：分别与使警报器工作的警报电路105连接并且平常时分离配置的一对警报接点101、102；使警报接点101、102接触的弹簧103；以及使弹簧103向与警报接点102分离的位置施力的状态进行保持的熔断器线104。警报接点101、102通过接触来使警报电路105工作，通过板簧等的具有弹性的导通材料来形成，并被接近配置。警报电路105进行例如蜂鸣器或灯的工作、利用晶闸管或继电器电路的驱动等来进行的警报系统的工作等。弹簧103通过熔断器线104被保持在向与警报接点102分离的位置施力的状态。而且，弹簧103因熔断器线104熔断而弹性恢复，按压警报接点102而接触到警报接点101。熔断器线104将弹簧103保持在弹性位移的状态，并且响应流过熔断器线104的额定电流以上的过电流，因自发热而熔断，从而释放弹簧103。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2001－76610号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的课题现有的警报用熔断器中采用这样的结构：通过熔断器线104将弹簧103保持在弹性位移的状态，并且使熔断器线104熔断而释放该弹簧103的应力，从而物理性按压警报接点102，由此使警报接点101、102间短路。这样的警报用熔断器中，由于采用利用机械要素的物理连动来使警报电路工作的结构，所以确保警报接点101、102或弹簧103的可动范围等而警报用熔断器的结构变大，会难以用到窄小化的电路，另外制造成本也高。另外，警报接点101、102的短路必须熔断熔断器线104，因此继续接通超过额定的电流，只要熔断器线104不熔断就不能使警报电路工作。进而，现有的警报熔断器通过使正常时处于开路状态的警报接点101、102短路而使警报电路工作，因此无法使用到例如使正常时点亮的指示灯（pilotlamp）在异常时熄灭等的警报动作。截断状态的检测也可为熔断器的1个截断端电位检测，但特别是在向与配置熔断器的电力系统功率线分离的信号类线输出警报信号的情况下，截断时产生的较大的电源噪声会成为问题，并且另行需要其噪声对策用电路。因此，本专利技术的目的在于提供一种在异常时截断警报电路等的外部电路的开关元件及开关电路，以与物理性的机械要素的连动无关地，谋求小型化，并且迅速切换对外部电路的供电，并且提供使用该开关电路的警报电路。用于解决课题的方案为了解决上述的课题，本专利技术所涉及的开关元件，具有：第1、第2电极；跨上述第1、第2电极间而连接的第1可熔导体；接近而配置的第3、第4电极；上述第3电极上搭载的第2可熔导体；以及熔点高于上述第1、第2可熔导体的发热导体，利用上述发热导体中流过额定电流以上的过电流所伴随的发热，熔断上述第1可熔导体而将上述第1、第2电极间截断，熔化上述第2可熔导体而使上述第3、第4电极间短路。另外，本专利技术所涉及的开关电路，具备：第1熔断器；由熔点低于上述第1熔断器的材料构成的第2熔断器；以及经由由熔点低于上述第1熔断器的材料构成的可熔导体的熔化导体而短路的开路状态的开关，利用上述第1熔断器中流过额定电流以上的过电流所伴随的发热，截断上述第2熔断器，并且使开路状态的上述开关短路。另外，本专利技术所涉及的警报电路，具备：串联连接第1熔断器的控制电路；串联连接第2熔断器的第1警报器的第1工作电路；以及串联连接开路状态的开关和第2警报器的第2工作电路，利用上述第1熔断器中流过额定电流以上的过电流所伴随的发热，使上述第2熔断器熔断并截断上述第1工作电路从而使上述第1警报器停止，并且使开路状态的上述开关短路并接通上述第2工作电路，从而使上述第2警报器工作。另外，本专利技术所涉及的冗余电路，具备：串联连接第1熔断器的控制电路；串联连接第2熔断器的通常工作电路；以及与开路状态的开关串联连接的备用电路，利用上述第1熔断器中流过额定电流以上的过电流所伴随的发热，使上述第2熔断器熔断并使上述通常工作电路停止，并且使开路状态的上述开关短路，从而使上述备用电路工作。另外，本专利技术所涉及的开关方法，具有：第1、第2电极；跨上述第1、第2电极间而连接的第1可熔导体；接近而配置的第3、第4电极；上述第3电极上搭载的第2可熔导体；以及熔点高于上述第1、第2可熔导体的发热导体，利用上述发热导体中流过额定电流以上的过电流所伴随的发热，熔断上述第1可熔导体而将上述第1、第2电极间截断，熔化上述第2可熔导体而使上述第3、第4电极间短路。专利技术效果依据本专利技术，不用弹簧或警报接点等的机械要素，另外能够与机械要素的物理性连动无关地构成，因此在绝缘基板的面内，能够设计紧凑，还能安装在窄小化的安装区域。另外，依据本专利技术，由于使发热导体发热的电路和搭载可熔导体的电路电性独立，并且利用发热导体的发热来熔断可熔导体，所以不需要截断发热导体而探测出异常的过电流并能使电路工作，并且也没有发热导体截断时的噪声导致的影响。进而，依据本专利技术，能够通过回流安装等来表面安装绝缘基板，在窄小化的安装区域也能简易地安装。附图说明图1是示出适用本专利技术的开关元件的工作前的状态的图，（A）是平面图，（B）是A－A’截面图，（C）是电路图。图2是示出适用本专利技术的开关元件的工作前的状态的图，（A）是平面图，（B）是A－A’截面图，（C）是电路图。图3是示出开关元件的发热导体发热，第1、第2可熔导体熔化而第1、第2电极间截断、第3、第4电极间短路的状态的图，（A）是平面图，（B）是A－A’截面图，（C）是电路图。图4是示出开关元件的发热导体熔断的状态的图，（A）是平面图，（B）是A－A’截面图，（C）是电路图。图5是示出警报电路的电路图。图6是示出连接发热导体与第1电极及第3电极的开关元件的图，（A）是平面图，（B）是A－A’截面图，（C）是电路图。图7是示出将盖部电极形成在盖部件的与第1电极重叠的位置的开关元件的截面图。图8是示出将盖部电极形成在盖部件的遍及第3、第4电极的各前端部间而重叠的位置的开关元件的截面图。图9是示出适用本专利技术的其他开关元件的图，（A）是平面图，（B）是A－A’截面图，（C）是B－B’截面图。图10是示出在绝缘基板的表面上使发热导体与第1、第3、第4电极及第1～第3可熔导体重叠的开关元件的图，（A）是平面图，（B）是（A）的A－A’截面。图11是示出将发热导体形成在绝缘基板的背面，并与形成在绝缘基板的表面的第1、第3、第4电极及第1～第3可熔导体重叠的开关元件的图，（A）是平面图，（B）是（A）的A－A’截面。图12是示出具有高熔点金属层和低熔点金属层，并具备覆盖构造的可熔导体的立体图，（A）示出以高熔点金属层为内层并由低熔点金属层覆盖的构造，（B）示出以低熔点金属层为内层并由高熔点金属层覆盖的构造。图13是示出具备高熔点金属层与低熔点金属层的层叠构造的可熔导体的立体图，（A）示出上下2层构造，（B）示出内层及外层的3层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关元件，具有：第1、第2电极；跨所述第1、第2电极间而连接的第1可熔导体；接近而配置的第3、第4电极；所述第3电极上搭载的第2可熔导体；以及熔点高于所述第1、第2可熔导体的发热导体，利用所述发热导体中流过额定电流以上的过电流所伴随的发热，熔断所述第1可熔导体而将所述第1、第2电极间截断，熔化所述第2可熔导体而使所述第3、第4电极间短路。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.27 JP 2014-1328291.一种开关元件，具有：第1、第2电极；跨所述第1、第2电极间而连接的第1可熔导体；接近而配置的第3、第4电极；所述第3电极上搭载的第2可熔导体；以及熔点高于所述第1、第2可熔导体的发热导体，利用所述发热导体中流过额定电流以上的过电流所伴随的发热，熔断所述第1可熔导体而将所述第1、第2电极间截断，熔化所述第2可熔导体而使所述第3、第4电极间短路。2.如权利要求1所述的开关元件，其中，所述发热导体由高熔点金属构成，在将所述第1、第2电极间截断后，利用额定电流以上的过电流所伴随的自发热（焦耳热）而熔断。3.如权利要求1或2所述的开关元件，其中，所述第2可熔导体从所述第3电极向所述第4电极侧突出而被支撑。4.如权利要求1或2所述的开关元件，其中，在所述第4电极上搭载有第3可熔导体。5.如权利要求1或2所述的开关元件，其中，所述发热导体及所述第1～第4电极为银、铜、或以银或铜为主成分的高熔点金属。6.如权利要求1所述的开关元件，其中，所述发热导体及所述第1～第4电极设置在绝缘基板的面上。7.如权利要求6所述的开关元件，其中，所述发热导体及所述第1～第4电极为层叠在绝缘基板的面上的电极图案。8.如权利要求1或2所述的开关元件，其中，所述发热导体接近所述第1、第2可熔导体的位置相对较细，形成因电流集中而局部发热至高温的发热部。9.如权利要求8所述的开关元件，其中，所述第1或第2电极的搭载所述第1可熔导体的前端部中的一个与所述发热部接近。10.如权利要求9所述的开关元件，其中，前端部与所述发热部接近的所述第1或第2电极中的一个，与所述发热部的附近连接。11.如权利要求9所述的开关元件，其中，所述第1或第2电极的搭载所述第1可熔导体的前端部之中，与所述发热部接近的一个的面积大于另一个的面积。12.如权利要求8所述的开关元件，其中，所述第3电极的搭载所述第2可熔导体的前端部与所述发热部接近。13.如权利要求12所述的开关元件，其中，所述第3电极与所述发热部的附近连接。14.如权利要求1所述的开关元件，其中，所述发热导体被绝缘层覆盖。15.如权利要求1所述的开关元件，其中，所述发热导体形成在绝缘层的内部。16.如权利要求1所述的开关元件，其中，所述第1、第2电极层叠有绝缘层，并且搭载所述第1可熔导体的前端部向外侧露出。17.如权利要求1所述的开关元件，其中，所述第3、第4电极层叠有绝缘层，并且向外侧露出相对置的前端部及与所述前端部隔着所述绝缘层而分离的支撑部，由所述前端部及所述支撑部支撑所述第2可熔导体。18.如权利要求14～17的任一项所述的开关元件，其中，所述绝缘层由玻璃或以玻璃为主成分的绝缘材料构成。19.如权利要求1或2所述的开关元件，其中，所述发热导体为由Ag、Cu、W、Mo、Ru、镍铬合金或包含这些的材料构成的图案或安装体。20.如权利要求6所述的开关元件，其中，所述第1～第4电极与所述发热导体形成在所述绝缘基板的同一面，在所述发热导体的一侧配置有所述第1、第2电极，在所述发热导体的另一侧配置有所述第3、第4电极。21.如权利要求6所述的开关元件，其中，在所述绝缘基板的一个面，搭载于所述第1、第2电极间的所述第1可熔导体与被所述第3电极支撑的所述第2可熔导体，隔着绝缘层重叠在所述发热导体上。22.如权利要求6所述的开关元件，其中，在所述绝缘基板的一个面配置有所述第1～4的电极，在所述绝缘基板的另一个面配置有所述发热导体，所述发热导体隔着所述绝缘基板重叠在所述第1或第2电极中的一个及搭载于该一个电极的所述第1可熔导体、和所述第3电极及搭载于所述第3电极的所述第2可熔导体。23.如权利要求6、7、20～22的任一项所述的开关元件，其中，所述绝缘基板为陶瓷基板。24.如权利要求1或2所述的开关元件，其中，所述第1、第2可熔导体为焊锡。25.如权利要求1所述的开关元件，其中，所述第1、第2可熔导体含有低熔点金属和高熔点金属，所述低熔点金属利用所述发热导体的发热而熔化，并熔蚀所述高熔点金属。26.如权利要求25所述的开关元件，其中，所述低熔点金属为焊锡，所述高熔点金属为Ag、Cu或...

【专利技术属性】
技术研发人员：米田吉弘，
申请(专利权)人：迪睿合株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP