KR100608208B1 - 스위치 모듈과 센서를 구비한 서지 보호장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 R, S, T상별로 한 쌍의 배리스터군과, N상의 단일 배리스터군(VN)으로 구성된 서지전압 감쇄부를 포함하여 교류입력 전원에 유입되는 서지전압을 감쇄하는 서지 보호장치에 관한 것으로서, R, S, T상별로 한 쌍의 배리스터군 사이 그리고 N상의 배리스터군 사이에 구비되고, 판상의 고정부와 일체로 형성되며 고정부의 길이방향으로 양측에 대칭 형성되는 다수개의 탄성 스위치로 구성되어 배리스터의 이상 발생시 해당 배리스터의 회로적 경로를 차단하는 스위치 모듈과; 탄성 스위치의 차단 작동시 탄성 스위치와 접촉되는 한 쌍의 센서와; 스위치 모듈 및 센서와 연결되어 차단 작동을 감지하고 이상신호를 출력하는 이상 감지부와; 이상 감지부의 이상신호를 시각적으로 표시하는 표시부; 그리고, 이상 감지부 및 표시부의 작동에 필요한 직류전원을 교류입력 전원으로부터 변환하여 공급하는 전원부; 포함하여 구성된다.

서지, 배리스터, MOV, 탄성 스위치

Description

스위치 모듈과 센서를 구비한 서지 보호장치{SURGE PROTECTOR HAVING SWITCH MODULE AND SENSOR}

도 1a는 종래 서지 보호장치의 개략적 구성도,

도 1b는 도 1a의 배리스터군에 대한 상세 구성도,

도 2a는 본 발명에 따른 서지 보호장치의 개략적 구성도,

도 2b는 도 2a에 도시된 서지전압 감지부의 세부 구성도,

도 3a는 본 발명에 따른 스위치 모듈과 센서를 나타낸 예시도,

도 3b는 본 발명에 따른 스위치 모듈의 평면도 및 종단면도,

도 3c는 본 발명의 실시예에 따른 센서를 나타낸 예시도,

도 3d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서를 나타낸 예시도,

도 3e는 본 발명에 따른 센서와 PCB 기판의 고정 상태를 나타낸 예시도,

도 4a는 본 발명에 따른 스위치 모듈과 센서의 배치 상태를 나타낸 예시도,

도 4b는 본 발명에 따른 탄성 스위치의 초기 상태와 탄성변형 상태를 나타낸 예시도,

도 5는 본 발명에 따른 스위치 모듈과 센서의 작동을 나타낸 종단면도,

도 6a는 본 발명의 일실시예에 따른 스위치 모듈, 센서, 이상 감지부 간의 폐루프 형성을 설명하기 위한 예시도,

도 6b는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 스위치 모듈, 센서, 이상 감지부 간의 폐루프 형성을 설명하기 위한 예시도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

110 : 서지전압 감쇄부 120 : 서지전압 감지부

130 : 전원 D : 표시부

200(200R, 200S, 200T, 200N) : 스위치 모듈

201 : 고정 210 : 탄성 스위치

211 : 탄성 212 : 납땜부

300 : 센서 400 : 이상 감지부

OC1 : 제 1 광커플러 OC2 : 제 2 광커플러

본 발명은 교류전원상으로 유입되는 과전압, 과전류, 서지, 낙뢰, 노이즈 등의 전기적 왜곡을 포함한 교류입력 전원이 전자장비로 유입되지 못하도록 하는 서지보호 장치(surge protector)에 관한 것으로서, 특히, 서지전압 감쇄를 위한 배리스터(Metal Oxide Varistor) 소자의 이상 발생시 해당 배리스터가 경유하는 회로적 경로를 차단함과 아울러 그 이상 여부를 각 위상(R, S, T, N)별로 감지(sensing)할 수 있는 스위치 모듈과 센서를 구비한 서지 보호장치에 관한 것이다.

일반적으로 전자장비의 고장 중에서 약 70%정도는 신호선과 전력선으로부터 유도된 전원 서지 및 과도현상에 의해 발생하는 것으로 추정되고 있다. 따라서 컴퓨터, 통신장비를 포함한 신뢰성이 요구되는 정밀 전자장비는 서지 보호장치를 채용하고 있다.

서지 보호장치는 기본적으로 도 1a에 예시한 바와 같이, 교류입력 전원(AC IN)으로 유입되는 서지전압을 각 위상별로 감쇄시키기 위한 서지전압 감쇄부(10)와, 서지전압을 R, S, T상별로 감지하는 서지전압 감지부(20)와, 서지전압 감지부에서 검출되는 서지신호를 광신호로 변환하는 광커플러(30)와, 광커플러로부터 제공되는 서지신호를 시각적으로 표시하기 위한 표시부(40), 그리고 상기 교류입력 전원(AC IN)을 변환하여 광커플러 및 표시부의 작동에 필요한 직류전원(DC)을 공급하는 전원부(50)로 구성된다.

서지전압 감쇄부(10)는 도 1b에 도시된 바와 같이, 상호 병렬 접속되는 다수의 배리스터(V)로 이루어진 배리스터군(群)(VN, VR1, VR2, VS1, VS2, VT1, VT2)이 각 위상별로 제 1 및 제 2 메인라인(ML1, ML2) 사이에 병렬 접속되어 있다. 여기서 제 2 메인라인(ML2)는 접지선(또는 중성선, Neutral)이다. 보다 구체적으로 단일의 배리스터군 VN은 상기 메인라인 사이에 병렬로 접속되며, 배리스터군 VR1과 VR2는 한 쌍을 이루어 그 사이에 R상의 전원라인(1)이 접속되며, VS1과 VS2가 한 쌍을 이루어 S상의 전원라인(2)이, 그리고 VT1과 VT2가 한 쌍을 이루어 그 사이에 T상의 전원라인(3)이 접속된다.

상기 배리스터(varistor)는 산화물 입자들 사이에 일정치 이상의 전위가 발 생하면 전류가 흐르게 되는 과도전압 차단 기능을 갖는 금속산화 배리스터(MOV, Metal Oxide Varistor)로서, 유입되는 서지전압을 감쇄하는 기능을 수행하나 서지전류가 배리스터의 용량을 초과하거나 순간 과도전압이 소정 시간(통상 1초) 이상 지속되는 경우 파괴(또는 단락)되어 그 기능을 수행하지 못한다. 만약 배리스터의 이상이 발생하면 자칫 위상별 전원라인에 연결된 부하로 파급되는 이른바 전기적 계통사고로 악화될 위험성이 있다.

이러한 점들을 감안하여 개발된 종래 기술을 살펴보면, 먼저 배리스터의 이상 상태를 감지하기 위한 기술의 대표적인 예가 대한민국 특허출원 제10-2004-9718호(이하, '선행특허')에 개시되어 있다. 선행특허는 배리스터군과 근접하는 피시비(PCB) 상에 평면 인쇄형 카본퓨즈를 형성하고 있으며(그 출원 명세서에는 명확히 기재되어 있으나, 관련 문구와 첨부도면으로부터 용이하게 추정됨), 과도한 서지전압 또는 빈번한 서지전압으로 인해 배리스터가 과열되는 경우 카본퓨즈를 단선되게 함으로써 배리스터들의 소손상태를 감지를 위한 센서로 이용하고 있다. 그러나 이와 같은 방법은 단순히 배리스터들의 이상 유무만을 식별하는 기능만 제공할 뿐, 배리스터의 단락과 같은 사고에 대한 방지 기능을 제공하지 못한다.

배리스터의 이상 발생시 배리스터가 경유하는 회로적 경로를 차단하는 기술의 대표적인 예로는 온도휴즈(thermal fuse)를 이용한 소위 휴징(fusing) 기술이 있다. 이 온도휴즈(동작범위: 90℃~120℃)는 위상별로 한 쌍을 이루는 배리스터군 사이에 대개 다수로 접속되며, 배리스터의 발열이 온도휴즈의 온도범위를 초과하는 경우 속단(速斷)되고 해당 배리스터가 경유하는 회로(PCB 패턴)가 차단된다. 그러 나 이러한 온도휴즈는 납땜(soldering)방식으로 배리스터군 사이에 접속되는 바, 납땜기의 고열로 인해 파손되거나 혹은 그 특성 변화로 인해 기능이 저하되는 문제점이 있다.

설사 온도휴즈가 정상적으로 작동한다 하더라도 단순히 배리스터를 보호하는 것에 그치고 있다. 이는 별도의 센서회로(예: 선행특허에서 보인 카본휴즈)를 구비하지 않는 한 문제가 발생한 배리스터 부위 또는 해당 위상의 전원라인을 식별할 수 없음을 의미한다.

한편, 서지 보호장치에 서지전압이 유입될 경우 또는 내부회로에 의해 고주파(RF)가 발생하는데, 이러한 고주파는 회로 구성요소의 오동작을 초래하는 원인으로 작용한다. 종래의 서지 보호장치를 살피면 이러한 바람직하지 못한 고주파를 저감시킬 수단을 마련하고 있지 못하다.

본 발명은 전술한 문제점들을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 배리스터군을 이루는 배리스터의 이상 발생시 해당 배리스터가 경유하는 회로적 경로를 기계적으로 차단하고, 그 이상 여부를 각 위상별로 식별할 수 있는 스위치 모듈과 센서를 구비한 서지 보호장치를 제공한다.

이러한 특징적인 기술적 과제를 위한 본 발명의 서지 보호장치는, R, S, T상별로 한 쌍의 배리스터군 사이 그리고 N상의 배리스터군 사이에 구비되고, 판상의 고정부(201)와 일체로 형성되며 고정부의 길이방향으로 양측에 대칭 형성되는 다수 개의 탄성 스위치(210)로 구성되어 배리스터의 이상 발생시 해당 배리스터의 회로적 경로를 차단하는 스위치 모듈(200)과; 탄성 스위치의 차단 작동시 탄성 스위치와 접촉되는 한 쌍의 센서(300)와; 스위치 모듈 및 센서와 연결되어 차단 작동을 감지하고 이상신호를 출력하는 이상 감지부(400)와; 이상 감지부의 이상신호를 시각적으로 표시하는 표시부(D); 및 상기 이상 감지부 및 표시부의 작동에 필요한 직류전원(DC)을 교류입력 전원으로부터 변환하여 공급하는 전원부(130); 로 구성된다.

본 발명의 탄성 스위치(210)는, 그 일단이 고정부의 일측에서 연장되는 삼각 형상의 탄성부(211)와 탄성부의 타단에 형성되는 납땜부(212)를 포함하되, 탄성부가 고정부를 기준으로 외측 방향으로 탄성 변형된 상태로 PCB 기판에 마련된 패드와 상기 납땜부의 납땜을 통해 고정되며, 탄성부(211)의 하부 공간(SP)에 센서(300)가 위치한다.

위와 같은 본 발명 기술적 구성에 있어서, 배리스터의 이상이 발생할 경우, 배리스터의 과열 또는 과도한 서지전류로 인해 납땜부(212)가 패드로부터 이탈되어 탄성부(211)가 초기위치로 탄성 복원되어 납땜부를 형성하고 있는 탄성부의 내측면 일부(21)가 센서(300)에 접촉된다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.

도 2a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 서지 보호장치의 개략적 구성도이다. 도면을 살피면 서지 보호장치(100)는 일반적으로 제 1 및 제 2 메인라인(ML1, ML2) 사이에 접속되어 교류입력 전원(AC IN)으로부터 유입되는 서지전압을 위상(R, S, T, N)별로 감쇄시키기 위한 서지전압 감쇄부(110)와, R, S, T상 전원라인에 발생하는 서지전압을 감지하고 그에 대한 서지신호를 출력하는 서지전압 감지부(120)와, 상기 서지신호를 광신호로 변환시키는 제 1 광커플러(Opto-Coupler, OC1)와, 제 1 광커플러로부터 출력되는 서지신호를 시각적으로 표시하는 표시부(D), 그리고 서지전압 감지부, 제 1 광커플러, 표시부의 작동에 필요한 전원(직류전원)을 교류입력 전원(AC IN)으로부터 변환하여 공급하는 전원부(130)를 구성하고 있다.

구체적으로 서지전압 감쇄부(110)는 도 1a 및 도 1b에서 보인 바와 같이 제 1 및 제 2 메인라인(ML1, ML2) 사이에 R, S, T상별로 한 쌍을 이루는 배리스터군(VR, VS, VT), 그리고 N상을 위한 단일의 배리스터군(VN)을 병렬 접속하고 있으며, R, S, T상의 배리스터군 각각의 일측(VR1, VS1, VT1)과 병렬 접속되는 커패시터를 형성하고 있다. 이와 같이 다수의 배리스터군은 상용전원(교류입력 전원)의 위상별로 형성되어, 각 위상별 전원라인으로 유입되는 서지전압을 감쇄시킨다. 참고적으로 서지전압의 감쇄율을 높이기 위해서는 배리스터군에 포함되는 배리스터의 개수를 늘리는 방식으로 쉽게 구현될 수 있다. 배리스터의 개수는 일반적으로 8개 내지 10개 정도이며, 경우에 따라 적절히 조절될 수 있다.

서지전압 감지부(120)는 도 2b에 예시한 바와 같이 배리스터(V), 순방향 다이오드(D), 커패시터(C)가 직렬로 연결되어 R, S, T상 전원라인에 각각 접속될 수 있다. 바람직하게 배리스터(V) 전단에는 퓨즈(fuse)가 직렬 연결될 수도 있다. 이와 같이 구성되는 서지전압 감지부(20)는 R, S, T상 전원라인에서 발생한 서지전압을 감지하여 그에 따른 서지신호를 제 1 광커플러(OC1)를 통해 표시부(D)에 인가한다.

표시부(D)는 제 1 광커플러(OC1)의 서지신호를 인가받아 서지 발생 여부를 사용자에게 시각적으로 표시하며, 다수의 FND 또는 LED 기반의 회로부로 다양하게 구성될 수 있다.

상술한 서지전압 감쇄부(110), 서지전압 감지부(120), 제 1 광커플러(OC1) 및 표시부(130)는 서지 보호장치(100)를 구현하기 위한 일반적 구성이며, 교류입력 전원(AC IN)으로부터 유입되는 서지전압을 감쇄시키고 서지전압 발생 여부를 감지하여 시각적으로 표시하는 주요 기능을 제공한다. 물론, 서지 보호장치는 기본적으로 각 위상별 배리스터군으로 이루어진 서지전압 감쇄부(110) 만으로도 구현될 수 있다.

이하, 이러한 일반적 또는 기본적 구성을 포함하여 구현되는 본 발명의 특징적인 기술적 구성, 다시 말해 배리스터의 이상 발생시 배리스터가 경유하는 회로적 경로를 기계적으로 차단하고 그 차단 여부(이상 상태 발생여부)를 감지하기 위한 구성을 살펴보면 다음과 같다.

도 2a와 같이 본 발명의 특징적인 서지 보호장치는, R, S, T상별로 한 쌍의 배리스터군(VR1, VR2; VS1, VS2; VT1, VT2) 사이 그리고 N상의 배리스터군과 제 2 메인라인(ML2) 사이에 스위치 모듈(200; 200R, 200S, 200T, 200N)과, 스위치 모듈당 한 쌍의 센서(300)를 구비한다. 구체적으로 상기 스위치 모듈(200)은 R, S, T상의 경우 한 쌍의 배리스터군 사이에서 회로적으로 접속되며, N상의 경우 단일의 배리스터군과 제 2 메인라인(ML2) 사이에서 회로적으로 접속되고, 배리스터의 단락 또는 파괴와 같은 이상 발생시 상기 회로적인 접속을 기계적 방식으로 차단한다. 이때의 차단 여부는 이상 감지부(400)를 통해 각 위상별로 감지된다.

도 3a 및 도 3b에 나타낸 바와 같이 스위치 모듈(200)은 금속 재질로서 고정부(201)의 길이방향으로 좌우측에 대칭 형성되는 다수개의 탄성 스위치(210)를 포함하여 구성된다.

탄성 스위치(210)는 고정부를 포함한 종단면이 대략 'M'자 형상으로, 그 일단이 상기 고정부 일단에서 연장되되 삼각 형상(또는 뒤집힌 'V'자 형상)의 탄성부(211)를 일체로 형성하고 있으며, 상기 탄성부의 타단은 PCB 기판에 형성된 패드(미도시)에 납땜(soldering)되는 납땜부(212)를 형성하고 있다.

또한 도 3b를 살피면, 고정부(201)는 볼트와 너트를 통해 PCB 기판과 체결될 수 있도록 다수개의 관통공(h)을 마련하고 있다. 본 실시예에서 상기 관통공을 3개 형성하고 있는 것으로 설정하겠으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

한편, 센서(300)는 도 3c에 예시한 바와 같이 수직편(310)과 수직편 하측단 에 일체로 직교 절곡 형성된 고정편(320)을 마련하고 있다. 도 3c의 센서(220)는 그 종단면이 'L'자 형상이나, 도 3d와 같이 'T'자 형상일 수도 있다. 센서(300)의 길이는 스위치 모듈(200)의 길이만큼 형성된다.

수직편(310)은 도 3a에서 보인 바와 같이 탄성부(221) 하부 공간(SP, 도 3b 참조)에 위치한다. 도 3e를 살피면, 수직편(310)은 그 상측 선단이 PCB 기판의 마련된 쓰루홀(또는 절개홈)을 통해 하부에서 삽입되며, 고정편(320)은 상기 PCB 기판의 하부에 납땜 가능하게 마련된 패드(pad)에 납땜 고정된다. 이때 한 쌍의 고정편(320)은 상기 패턴에 의해 회로적으로 연결된다.

도 4a를 참조하면, 탄성 스위치(220)의 탄성부(221) 하부 공간(SP)에는 상기한 센서(300)가 위치하고 있음을 볼 수 있다. 여기서, 상기 스위치 모듈(200)의 탄성 스위치(210) 각각은 R, S, T상의 경우 배리스터군 중 1개 이상의 배리스터와 연결되어 있으며, 도시되지는 않았으나 N상의 경우 고정부(201) 일측의 탄성 스위치는 단일의 배리스터군 중 1개 이상의 배리스터와 연결되어 있고 그 타측의 탄성 스위치는 제 2 메인라인(ML2)과 연결되어 있다.

본 실시예에서 각각의 배리스터군은 10개의 배리스터의 병렬 접속으로 구성되고 탄성 스위치(210)는 스위치 모듈(200)당 10개로 구성되어, R, S, T상의 경우 각각 2개의 배리스터가 각각의 탄성 스위치(210)에 연결되며, N상의 경우 2개의 배리스터가 상기 고정부(201) 일측에 형성된 탄성 스위치(210)에 연결되는 것으로 설정한다.

또한 상기 스위치 모듈(200)은 도 4b와 같이 탄성 스위치(210)의 탄성부가 고정부(201)를 기준으로 하여 외측 방향으로 탄성 변형된 상태로 장착되며, 탄성 스위치(210)의 납땜부(212)가 PCB 기판 상부에 형성된 패드(미도시)(이 패드는 배리스터의 일측 리드와 회로적으로 연결됨)에 납땜 고정된다.

이하, 도 5를 참조하여 배리스터군의 이상 발생시 스위치 모듈과 센서의 작동 양상을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 배리스터군을 구성하는 어느 하나 이상의 배리스터에 이상이 발생하면 해당 배리스터는 그에 따른 과도한 서지전류로 인해 과열된다. 이때의 과열(또는 과도한 서지전류)은 납땜부(212)의 납땜을 용융시키게 되는데, 이러한 납땜의 용융으로 인해 납땜에서 이탈하게 되고 그에 따라 탄성부(210)가 초기위치로 탄성 복원된다.

이어서 탄성부(210)가 초기위치로 탄성 복원되면, 납땜부를 형성하고 있는 탄성부의 내측면 일부(21)가 센서(300)에 접촉되고, 이상이 발생한 배리스터의 회로적 경로가 차단된다.

다음으로 이상 감지부(400)는 상기 탄성부의 내측면과 센서의 접촉을 감지하고, 이상신호를 표시부(D)를 통해 시각적으로 출력한다. 표시부(D)는 각 위상별로 이상신호를 표시할 수 있도록 구성되며, 이러한 구성은 용이하게 구현될 수 있다. 여기서 이상 감지부(400)와 표시부(D) 사이에는 제 2 광커플러(OC2)가 마련되는 것이 바람직하다.

이러한 일련의 작동 양상을 배리스터 군에 이상이 발생하지 않았을 경우인 초기상태와 그 반대의 경우인 이상상태로 대분하여 부연하면 다음과 같다. 우선 초 기상태에서는 한 쌍의 배리스터군이 각각의 탄성 스위치(210)를 경유하여 상호 회로적으로 접속되어 있으며(단, N상의 배리스터군은 탄성 스위치를 경유하여 제 2 메인라인과 접속됨), 스위치 모듈(200)과 센서(300)는 개방(open)되어 있다.

반면에 이상상태에서는 해당 탄성 스위치의 작동에 의해 이상이 발생한 배리스터의 회로적 경로가 차단되며, 해당 탄성 스위치와 센서는 폐쇄(closed)되고, 상기 탄성 스위치, 센서 그리고 이상 감지부 간에는 폐루프(closed loop)가 형성된다.

본 발명에 의하면 각 스위치 모듈(200)의 탄성 스위치(210)들은 개별적으로 작동될 수 있으며, 초기위치로 복원된 모양을 통해 이상이 발생한 부위를 식별할 수 있다. 이러한 특징적인 양상을 통해 이상이 발생한 배리스터를 보다 쉽게 찾아낼 수 있으므로, 배리스터 교체와 같은 유지보수가 매우 용이해진다.

한편, 전술한 탄성 스위치, 센서 및 이상 감지부의 연결 관계를 도 6a 및 도 6b를 참조하여 살피면, 도 6a에서와 같이 제 1 패드에 의해 양 고정편(320)이 연결됨으로써 한 쌍의 센서(300)가 단일의 회로적 경로를 형성하며, 상기 제 1 패드는 별도로 형성된 제 1 연장패턴을 통해 이상 감지부(400)에 연결된다. 도면에는 도시되지 않았으나 스위치 모듈(200)은 다수의 전도성 볼트와 너트를 통해 제 2 패드에 연결되며, 어느 하나의 너트와 볼트 사이에는 환형 러그(Lug)가 삽입 체결되어 이 러그에 연장된 점퍼선이 상기 이상 감지부(400)에 연결된다. 따라서 탄성 스위치, 센서 및 이상 감지부는 회로적 경로를 이루게 된다. 여기서 러그와 점퍼선 없이도 도 6b에 보인 바와 같이 제 2 패드에 형성된 연장패턴을 통해 이상 감지부(400)에 연결되어 상기한 경로를 이룰 수도 있다.

참고적으로 제 2 패드는 접지(ground)되는 것으로 설정하는 것이 바람직하며, 이러한 경우 스위치 모듈(200)이 접지되므로 서지전압 또는 내부회로에 의해 발생하는 고주파(RF)를 흡수하여 효과적으로 바이패스(bypass)시킬 수 있다.

상술한 본 발명의 스위치 모듈(200)을 구성하는 고정부(201)와 다수의 탄성 스위치(210)는 도전성 재질의 금속으로 일체로 형성되며, 본 발명에서는 상기 재질은 바람직한 실시예에 따라 인-청동으로 설정하겠으나, 본 발명이 그 재질에 국한되는 것이 아님은 자명하다.

본 발명에서 개시한 기술에 따르면, 배리스터군을 이루는 어느 하나 이상의 배리스터 이상 발생시, 해당 배리스터가 경유하는 회로적 경로를 차단하고 그 이상 여부를 식별할 수 있으므로, 위상(R, S, T, N)의 어느 전원라인에 이상이 발생했는지 용이하게 식별할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 접지된 스위치 모듈을 통해 서지전압 또는 내부회로에 의해 야기되는 고주파를 바이패스시킴으로써 고주파의 영향을 저감시킬 수 있다.

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

Claims (9)

1. 메인라인(ML1, ML2) 사이에서 R, S, T상별로 한 쌍의 배리스터군(VR, VS, VT)과, N상의 단일 배리스터군(VN)으로 구성된 서지전압 감쇄부(110)를 포함하여 교류입력 전원(AC IN)에 유입되는 서지전압을 감쇄하는 서지 보호장치에 있어서,

   상기 R, S, T상별로 한 쌍의 배리스터군 사이 그리고 N상의 배리스터군 사이에 구비되고, 판상의 고정부(201)와 일체로 형성되며 상기 고정부의 길이방향으로 양측에 대칭 형성되는 다수개의 탄성 스위치(210)로 구성되어 배리스터의 이상 발생시 해당 배리스터의 회로적 경로를 차단하는 스위치 모듈(200);

   상기 탄성 스위치의 차단 작동시 탄성 스위치와 접촉되는 한 쌍의 센서(300);

   상기 스위치 모듈 및 센서와 연결되어 상기 차단 작동을 감지하고 이상신호를 출력하는 이상 감지부(400);

   상기 이상 감지부의 이상신호를 시각적으로 표시하는 표시부(D); 및

   상기 이상 감지부 및 표시부의 작동에 필요한 직류전원(DC)을 상기 교류입력 전원으로부터 변환하여 공급하는 전원부(130); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 스위치 모듈과 센서를 구비한 서지 보호장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 탄성 스위치(210)는, 그 일단이 상기 고정부의 일측에서 연장되는 삼각 형상의 탄성부(211)와 상기 탄성부의 타단에 형성되는 납땜부(212)를 포함하되, 상기 탄성부가 고정부를 기준으로 외측 방향으로 탄성 변형된 상태로 PCB 기판에 마련된 패드와 상기 납땜부의 납땜을 통해 고정되며, 상기 탄성부(211)의 하부 공간(SP)에 상기 센서(300)가 위치하는 것을 특징으로 하는 스위치 모듈과 센서를 구비한 서지 보호장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 센서(300)는, 수직편(310)과 상기 수직편 하측단에 일체로 형성되어 PCB 기판의 패드와 납땜 고정되는 고정편(320)을 포함하는 것을 특징으로 하는 스위치 모듈과 센서를 구비한 서지 보호장치.
4. 제 2 항에 있어서,

   배리스터의 이상이 발생할 경우, 배리스터의 과열 또는 과도한 서지전류로 인해 상기 납땜부(212)가 상기 패드로부터 이탈되어 상기 탄성부(211)가 초기위치로 탄성 복원되어 상기 납땜부를 형성하고 있는 탄성부의 내측면 일부(21)가 상기 센서(300)에 접촉되는 것을 특징으로 하는 스위치 모듈과 센서를 구비한 서지 보호장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 스위치 모듈(200)을 구성하는 고정부(201)와 탄성 스위치(210)는 도전성 재질의 금속으로 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 스위치 모듈과 센서를 구비한 서지 보호장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 재질은 인-청동인 것을 특징으로 하는 스위치 모듈과 센서를 구비한 서지 보호장치.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 고정부(201)는 다수의 볼트와 너트를 통해 PCB 기판과 체결될 수 있도록 다수개의 관통공(h)을 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 스위치 모듈과 센서를 구비한 서지 보호장치.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 스위치 모듈(200)은 서지전압 또는 내부회로에 의해 발생하는 고주파를 흡수하여 바이패스하도록 접지(ground)되는 것을 특징으로 스위치 모듈과 센서를 구비한 서지 보호장치.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 센서(300)의 종단면은, 'L'자형 또는 'T'자형인 것을 특징으로 하는 스위치 모듈과 센서를 구비한 서지 보호장치.

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