KR0124508Y1 - 통신용 보안기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 낙뢰, 서지(surge)전류·전압으로부터 교환기를 보호하는 전화국의 MDF나 개개 건물의 구내 전화 단자함 등에 사용되는 통신용 보안기에 관한 것이다.

본 고안의 요지는 입체형으로 된 회로기판에 각각의 회로부품들을 삽입 장착 할 수 있는 장착수단으로써 다수의 부품장착홈을 형성하고, 상기 각각의 회로부품들을 접속연결하는 다수의 금물들을 입체적으로 결합구성하여 이루어진 것이다.

Description

통신용 보안기

본 고안은 통신용 보안기에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 낙뢰 등에 의한 서지(surge)전류, 전압으로부터 교환기를 보호하는 전화국의 MDF나 개개 건물의 구내 전화 단자함 등에 사용되는 통신용 보안기에 관한 것이다.

일반적으로 전화국에는 전전자교환기(TDX), 단국장치, MDF(낙뢰, 서지(surge) 전류, 전압으로부터 교환기를 보호하는 기능을 갖는 장치임)가 설치되어 있는데 그중 MDF나 또는 개개 건물(주로, 고층 빌딩이나 아파트 등을 말함)의 구내 전화 단자함 등에 적용 설치하여 사용되는 보안기는 도시된 제1도의 (a)(b)(c)(d)와 같은 회로 구성을 갖는 것이다.

제1도의 (a)는 주로 기계식 교환기에 사용되던 보안기를 도시한 회로 구성도로써 입력측 단자(L₁,L₂)와 출력측 단자(T₁,T₂) 사이에 실리콘 정류자와 제너다이오드를 쌍으로 맞춘 서지 억제기(116)와 이 서지 억제기를 중심으로 서지를 접지로 유도하는 6개의 다이오드(126,128,130,132,134,136)를 각 3개씩 병렬 연결하여 이루되, 평상시는 반전(용융물질)에 의하여 이격 상태에 있으며 이상 고전압 유입시 히트 코일(42)의 발열로 상기 반전이 용융되어 단락 상태로 기계적인 변위를 일으키는 슬리이브(40,224)를 접점으로 접지유니트(20)에 접지되도록 형성하여 이루어진 것이다.

이러한 보안기의 회로 구성은 일본국 특허 공보 소63-43527호에 의하여 알려진 바 있다.

상기 회로 구성을 구체화한 보안기가 제2도에 도시되어 있다.

이는 다수의 다이오드(126,128,130,132,134,136)와 서지 억제기(116)를 수장하는 동체부와, 이 동체부를 스프링 클립(102,104,150)으로 고정하고, 회로핀(38,22)과 용융물질(반전)을 개재하여 된 슬리이브(40,224)와 상기 클립을 전기적으로 연결하여 동체부가 반전의 용융시 좌 또는 우로 스윙 가능하도록 스프링(74,86)으로 탄지시켜 이루어 서지가 인입되면 상기 히트 코일(42)의 전기적인 발열에 의하여 슬리이브와 회로핀의 고정을 유지하던 반전이 녹아 슬리이브가 스프링력으로 하향 이동되어 접지 유니트(20)에 접속되어 기계적인 변위에 의하여 접지 회로 형성이 가능하도록 구성된 것이다.

상기한 종래 기술에 따르면 이는 주로 기계식 교환기에 적합하게 안출된 보안기로써 기계식 교환기는 주로 릴레이에 의한 교환 방식을 이룸으로써 작동 시간이 늦은 반면에 이상 전압에는 다소간의 내구성을 갖는 특성이 있어 이상전압이 히트 코일을 통하여 발생하는 주울 열을 이용한 회로의 접지를 행하는 것으로 상기와 같은 기계식 교환기에 보안기로는 적합하게 사용할 수 있었다.

그러나, 전자식, 전전자식 교환기에 있어서는 교환 시간은 매우 빨라지는 반면에 전자 부품의 특성상 이상 전압의 유입에는 순간적으로 파손되는 경우가 빈번하여 보안기의 동작 속도 역시 매우 빠른 것이 소망되고 있어 상술한 종래 기술과 같은 보안기는 현재 사용이 불가능한 실정이다.

또한 상기 보안기는 기계적인 변위를 수용하며, 좌우 스윙이 가능하도록 다수의 스프링 클립과 여러 단품들로 구성됨에 의하여 단품수가 증가하여 조립 작업공수가 증대되어 생산성이 저하되는 문제와 여러 부품이 조립됨에 의하여 접촉 불량의 원인이 증대되고, 특히 반전이 녹아 서지를 접지케하는 구조에 의하여 동작 속도가 늦고 한 번 작동하면 복귀가 블가능하며 보안기를 교체하여야만 통화로 복구가 가능하여 원거리에 위치하거나 보안기 차단을 인지하지 못한 경우 복구가 지연되는 폐단이 발생하는 문제가 있다.

상기와 같은 기계적인 변위를 통하여 작동되도록 된 보안기는 그 구조적인 특성상 하우징을 하나로 구성하는 것이 불가능하고 전압, 전류 억제 소자를 구조적으로 분리 구성할 수 밖에 없는 제한이 있다. 즉, 소형화에 한계가 발생하게 된다.

한편, 제1도의 (b)∼(d)에 도시된 보안기의 회로들은 주로 전자식 교환기 이후 개발된 보안기들에 적용되는 것으로써 제1도의 (b)는 입력측 단자(L₁,L₂)와 출력측 단자(T₁,T₂)간에 가스튜브아레스터(Gas Tube Arrester)(1)와 히트 코일(Heat Coil)(2)이 조합 구성되어 있고, 제1도의 (c)에서는 입력측 단자(L₁,L₂)와 출력측 단자(T₁,T₂)간에 가스튜브아레스터(Gas Tube Arrester)(1)와 자복형 히트 코일(3)이 조합 구성되어 있으며, 제1도의 (d)에서는 입력측 단자(L₁,L₂)와 출력측 단자(T₁,T₂)간에 가스튜브아레스터(1)와 P.T.C 전류 제한 소자(4), 전압 제한 소자(Varizter)(5) 및 저항(6)이 조합 구성되어 있는데, 현재는 제1도의 (d)와 같은 회로 구성을 갖는 통신용 보안기가 주로 사용되고 있다.

상기 제1도의 (d)와 같은 회로 구성을 구체적으로 실시한 종래 보안기의 외형이 제3도에 도시되어 있다.

즉, 평면으로된 회로기판(PCB)(7)에 상기의 회로 구성을 갖는 각 회로 부품들을 평면으로 설치하여 이룸에 의하여 각 회로 부품간의 조립 상태가 평면적으로 이루어지기 때문에 각 부품간에 절연성이 떨어져 성능이 저하되었고, 전류 전압 내압 시험 등에서 회로 또는 부품 상에 스파크 혹은 부품 발열로 인한 화재 등이 야기될 위험이 있고, 또한 회로기판(7)에 각 부품들을 삽입한 후 납땜 공정을 거쳐야 하므로써 이에 따른 작업 공정이 늘어나고, 어느 한 부품에 손상이 발생되어 그 부품을 교체해야 할 경우에 그 손상된 부품만을 교체함이 곤란하고 전체를 모두 폐기 처분해야 하는 폐단이 있었다. 위와 같은 종래의 폐단은 제작비용이 상승되고 비경제적인 문제가 있는 것이다. 그리고, 또한 기존의 각 회로 부품에 대한 설치 조립은 회로기판에 평면적으로 이루어지기 때문에 보안기 성능 개선을 위하여 전류, 전압 소자 수를 증가시키고자 할 때는 필연적으로 평면적인 기판의 증가가 요구되어 부피가 늘어나는 등의 단점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, P.V.C 수지로서 단일체로 성형하여 각 부품을 실장할 수 있도록 입체적으로 이루어지는 기체를 구성하고 이 입체형의 기체와 각 부품을 전기적, 기계적으로 접속하는 접속구를 이용하여 다수의 회로 부품을 납땜 등을 배제하면서 입체적으로 조립 설치할 수 있도록 된 통신용 보안기를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 고안은 기체의 전후 양측 표면에 부품 실장용 홈을 입체적으로 마련하여 부품 삽입이 용이하고 공간 활용의 효과가 큰 통신용 보안기를 제공한다.

또한 본 고안은 서지 흡수 소자(전압, 전류 제한 소자)를 입체화된 절연 기체 내에 공간적으로 이격시켜 실장하여 부품 상호간을 완전히 격리시킴으로써 좁은 면적 내에서도 서지가 인접 부품으로 전도되는 것을 배제할 수 있도록 된 통신용 보안기를 제공한다.

또한 본 고안은 경우에 따라서 좀더 확고한 보안기를 이루고자 서지 흡수 소자를 증가시키더라도 입체적으로 배치 구성됨에 의하여 동일한 평면기판 배치 형태에 비해 공간적인 외형 축소가 가능하도록 하고, 리드가 일체화된 금속재 접속구를 이용하여 서지 흡수 소자의 발열이 효과적으로 방열될 수 있도록 이루어 상기 소자의 특성을 향상시킬 수 있도록 이루어진 통신용 보안기를 제공하는 것이다.

상기 본 고안의 목적을 달성하기 위하여 이루어지는 본 고안은 P.V.C 등의 절연 수지로서 성형한 기체와 이 기체에 삽입되는 소자들의 상호간을 전기적으로 연결하며, 기계적으로 고정하는 접속구를 입체형으로 하고 부품간의 사이를 차단하는 차단막을 형성하여 부품간의 절연성을 높이고, 부품들을 조립 작업할 시 단순 삽입만으로 제작 공정이 완료되며, 사용도중 어느 한 부품에 손상이 생겨 성능이 감소되었을 때 그 부품만을 단순 조립 방법으로 용이하게 교체 가능하고, 또한 입체적인 조립 공간에 의하여 전체적인 부피를 줄이면서 다수의 부품을 설치 수용할 수 있으며, 전류, 전압 내압 시험시 부품 상에 발생될 수 있는 스파크 또는 부품 발열로 인한 화재 등의 발생 가능성을 방지할 수 있도록 이루어지는 것에 의한다.

제1도의 (a)(b)(c)(d)는 종래 통신용 보안기의 발전 과정을 도시한 회로 구성도.

제2도는 종래도로써 주로 기계식 교환기에 사용되던 보안기를 도시한 구성도로써,

(a)는 분해 사시도.

(b)는 서지를 차단한 상태를 도시한 종단면도.

제3도는 종래도로써 전자식 교환기에 사용되는 보안기의 회로기판에 회로 부품들이 설치된 상태를 도시한 사시도.

제4도는 본 고안의 통신용 보안기에 대한 조립 상태 사시도로서,

(a)는 정면에서 본 사시도.

(b)는 배면에서 본 사시도.

제5도 및 제6도는 본 고안의 통신용 보안기에 대한 분해사시도를 도시한 것으로,

제5도는 정면에서 분해된 상태의 사시도.

제6도는 배면에서 분해된 상태의 사시도.

제7도는 본 고안의 통신용 보안기의 전체 유니트를 도시한 외형 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 기체 11 : 가스튜브아레스터장착홈

12 : P.T.C 전류제한소자장착홈 13 : 전압제한소자장착홈

14 : 저항장착홈 15 : 차단막

16 : 고정돌기 17 : 가스튜브아레스터

18 : P.T.C 전류제한소자 19 : 전압제한소자

20 : 저항 21,22,23,24 : 제1, 제2, 제3, 제4금물

21a : 단자편 21b : L₁,L₂입력측단자

23a : T₁,T₂출력측단자 24a : 발화방지기능 단자

24b : 접속면 26 : 그라운드 단자

이하, 첨부된 도면에 의하여 본 고안의 기술 구성을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 도시된 제4도의 (a)(b) 및 제5도, 제6도에서와 같이 P.V.C 등의 절연 수지로서 성형한 기체(10)를 입체형으로 형성하여 각각의 회로 부품들이 삽입 장착될 수 있도록 부품장착홈을 일체로써 사출 성형하여 이룬다.

상기 부품장착홈은 기체(10)의 전면 하부로부터 가스튜브아레스터 장착홈(11)과 복수의 P.T.C 전류제한소자장착홈(12)을 형성하고 후면에는 상부로부터 복수의 소자(Varister)장착홈(13)과 저항장착홈(14)을 각각 형성한다. 그리고, 상기 각각의 장착홈(11),(12),(13),(14)들 간에는 차단막(15)을 형성하여 상호 격리되도록 하고, 또한 기체(10)의 여러 곳에 고정 돌기(16)들을 돌출 형성하여 일체로 이루어진다. 상기와 같이 형성된 기체(10)의 장착홈(11),(12),(13),(14)들에는 각기 회로 부품 소자를 장착하게 되다.

제4도의 (a) 및 제5도에서와 같이 가스튜브아레스터장착홈(11)에는 가스튜브아레스터(17)를 삽입 장착하고, 복수의 P.T.C 전류제한소자장착홈(12)에는 P.T.C 전류제한소자(18)를 삽입 장착하며, 제4도의 (b) 및 제6도에서와 같이 복수의 전압제한소자장착홈(13)에는 전압제한소자(19)를 삽입 장착하고, 저항장착홈(14)에는 저항(20)을 삽입 장착한다.

상기와 회로 부품(17),(18),(19),(20)들에는 금속재로 된 전도성의 접속재를 통하여 전기적인 회로를 구성하도록 이루는 동시에 이 접속재의 탄력에 의하여 기계적으로 고정되도록 제1, 제2, 제3, 제4접속재(21),(22),(23),(24)을 구성한다. 상기의 접속재(21),(22),(23),(24) 들에는 괘지공(25)에 상기 기체(10)의 고정 돌기(16)가 삽입되도록 하여 접속재 유동을 방지토록 한다.

그리고, 상기의 제1접속재(21)는 제4도의 (a)에서와 같이 복수로 마련되며 가스튜브아레스터(17)를 협지하도록 된 단자편(21a)을 형성하여 접속되고, 일측으로는 L₁,L₂입력측 단자(21b)를 일체로 형성하며 타측으로는 P.T.C 전류 제한 소자(18)와 접속되도록 절곡 형성하여 이루어진다.

제2접속재(22)는 복수로 마련되며 일측 선단부가 상기 P.T.C 전류 제한 소자(18)와 접속되고, 타측선단부는 전압제한소자(19)와 접속되도록 이루되 기체의 전 후면을 감싸는 ㄷ자 단면 형상을 갖도록 이루어진다.

제3접속재(33) 역시 복수로 마련되며 일측 선단부로는 T₁,T₂출력측 단자(23a)를 일체로 형성하고, 타측 선단으로는 저항(20)과 접속 연결되도록 절곡하여 이루어 저항(20)을 상기의 제2접속재(22) 사이에 접속하여 연결한다.

제4접속재(24)는 일측 선단으로 상기의 전압제한소자(19)와의 연결을 위하여 양분된 접속면(24b)을 형성하고 중앙 부분에 상기 가스튜브아레스터(17)를 고정하는 발화 방지 기능 단자(24a)를 돌출 절곡하여 이룬다.

상기 각 접속재는 상기 기체(10)에 입체적으로 형성된 해당 장착홈간을 연결하기 위하여 동일하게 대응하는 입체구조로 절곡 성형된다.

도면 부호중 미설명 부호 26은 그라운드 단자를, 27은 케이스를 도시한 것이다.

이상과 같이 구성된 본 고안은 기체(10)를 P.V.C 등의 절연 수지로서 일체로써 사출성형하되 각각의 회로 부품들이 삽입 장착되는 장착홈을 입체적으로 형성함에 따라 동수의 회로 부품들을 평면적인 기판에 형성하는 것에 비하여 전체적인 부피(면적 크기)를 줄이고, 보다 많은 부품들을 조립 설치할 수 있다.

특히, 다수의 부품장착홈으로써 가스튜브아레스터장착홈(11)과 P.T.C 전류제한소자장착홈(12), 전압제한소자장착홈(13) 및 저항장착홈(14)을 형성하여 이들에 각각의 회로 부품인 가스튜브아레스터(17), P.T.C 전류제한소자(18), 전압제한소자(19) 및 저항(20)들을 각기 삽입 장착할 수 있도록 함에 따라 단순 삽입만으로도 제작 공정이 완료되며, 이 상태에서 케이스(27)를 씌움으로서 각 회로 부품들의 삽입 장착 상태가 견고하게 이루어질 수 있고, 또한 제작비가 절감되며, 생산성을 높이고 불량율마저 줄일 수 있다.

한편, 각각의 장착홈마다 각각의 회로 부품들을 삽입 장착하도록 함에 따라 어느 한 부품에 기능이 상실되어 새로운 부품으로 교체하고자 할 시 그 부품만을 용이하게 바꿔 교체하면 되므로 전체의 유니트를 교체하지 않아도 된다. 따라서 교체 수리가 용이하고 경제적인 이점이 있는 것이다.

그리고, 각각의 장착홈간에는 차단막(15)을 형성하여 회로 부품들의 절연성을 높이고, 전류, 전압 내압 시험등에서 회로 상에 또는 부품 상에 발생될 수 있는 스파크나 부품 발열로 인한 화재 등의 발생을 방지할 수 있다. 금속재로 된 전도성의 접속재와 입체형의 기체가 서로 입체적으로 결합 고정되어 접속재간의 간격이 일정하게 유지되고, 유동이 없으며 이로 인한 접촉 저항 변동과 같은 특성 변화 등을 줄일 수 있게 된다.

또한 접속재 중의 일부인 제1 및 제3접속재(21),(23)에 L₁,L₂입력측 단자(21b)와 T₁,T₂출력측 단자(23a)를 각각 일체로 형성함에 따라 회로 부품이 넓은 표면적을 갖는 접속재 및 리드가 일체화됨에 의하여 보안기 설치 단자함으로의 방열 효과가 유발됨에 따라서 소자의 전기적인 특성을 높여 주는 작용을 하게 된다.

이상에서 상세하게 살펴본 바와 같은 본 고안은 각 부품을 실장할 수 있도록 절연 수지로의 단일, 입체적으로 이루어지는 기체를 구성하고 이 입체형의 기체와 각 부품을 전기적, 기계적으로 접속하는 접속구를 이용하여 다수의 회로 부품을 납땜 등을 배제하면서 입체적으로 조립 설치할 수 있도록 이루어 조립 작업 공수가 대폭 절감되며 그 조립 및 부품의 교체가 극히 용이한 효과가 있고, 서지 흡수 소자(전압, 전류 제한 소자)를 입체화된 절연 기체 내에 공간적으로 이격시켜 실장하여 부품 상호간을 완전히 격리시킴으로써 좁은 면적 내에서도 서지가 인접 부품으로 전도되는 것을 확실하게 배제할 수 있는 효과를 갖는다.

또한 본 고안은 서지 흡수 소자를 증가시켜 좀더 확고한 보안기를 이루고자 서지 흡수 소자를 증가시키더라도 입체적으로 배치 구성됨에 의하여 동일한 부품을 수용하는 종래 평면기판 배치 형태에 비해 공간적인 외형 축소가 가능하도록 하고, 리드가 일체화된 금속제 접속구를 이용하여 서지 흡수 소자의 발열이 효과적으로 방열될 수 있는 효과를 갖는 매우 실용적인 고안인 것이다.

Claims (2)

1. 통신 선로에 삽입되어 전류 제한 소자 및 전압 제한에 의하여 선로에 유입되는 이상전압을 접지하도록 이루어지는 보안기에 있어서, P.V.C 등의 절연 수지로서 각각의 회로 부품들이 삽입 장착될 수 있도록 부품장착홈을 전, 후면에 입체적으로 일체로써 사출 성형하여 기체(10)를 이루되, 상기 기체(10)의 전면 하부로부터 가스튜브아레스터 장착홈(11)과 복수의 P.T.C 전류제한소자장착홈(12)을 형성하고 후면에는 상부로부터 복수의 전압제한소자장착홈(13)과 저항장착홈(14)을 각각 형성하고, 상기 각각의 장착홈(11),(12),(13),(14)들 간에는 차단막(15)을 형성하여 상호 격리되도록 하며, 상기 기체(10)의 여러 곳에 고정 돌기(16)들을 돌출 형성하여 일체로 이루는 것과; 상기 기체(10)의 장착홈(11),(12),(13),(14)에는 각각 가스튜브아레스터(17), P.T.C 전류제한소자(18), 전압제한소자(19) 및 저항(20)을 삽입하되, 상기 회로 부품(17,18,19,20)은 금속재로 된 전도성의 접속재를 통하여 전기적인 회로를 구성하도록 이루는 동시에 이 접속재의 탄력에 의하여 기계적으로 고정되도록 괘지공(25)을 상기 기체(10)의 고정 돌기(16)에 삽입되는 상태로 제1, 제2, 제3, 제4접속재(21),(22),(23),(24)를 끼워 이루어지는 것을 특징으로 하는 통신용 보안기.
2. 제1항에 있어서, 상기의 제1접속재(21)는 복수로 마련되며 가스튜브아레스터(17)를 협지하도록 된 단자편(21a)을 형성하여 접속되고, 일측으로는 L₁,L₂입력측 단자(21b)를 일체로 형성하며 타측으로는 P.T.C 전류 제한 소자(18)와 접속되도록 절곡 형성하여 이루고, 제2접속재(22)는 복수로 마련되며 일측 선단부가 상기 P.T.C 전류 제한 소자(18)와 접속되고, 타측선단부는 전압제한소자(19)와 접속되도록 이루되 기체의 전 후면을 감싸는 ㄷ자 단면 형상을 갖도록 이루며, 제3접속재(33) 역시 복수로 마련되며 일측 선단부로는 T₁,T₂출력측 단자(23a)를 일체로 형성하고, 타측 선단으로는 저항(20)과 접속 연결되도록 절곡하여 이루어 저항(20)을 상기의 제2접속재(22) 사이에 접속하여 연결하는 동시에, 제4접속재(24)는 일측 선단으로 상기의 전압제한소자(19)와의 연결을 위하여 양분된 접속면(24b)을 형성하고 중앙 부분에 상기 가스튜브아레스터(17)를 고정하는 발화 방지 기능 단자(24a)를 돌출 절곡하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 통신용 보안기.