KR100894879B1

KR100894879B1 - Ｕｖ 램프의 사용 수명이 연장된 ｕｖ 경화장치

Info

Publication number: KR100894879B1
Application number: KR1020080117449A
Authority: KR
Inventors: 고병문
Original assignee: 고병문
Priority date: 2008-11-25
Filing date: 2008-11-25
Publication date: 2009-04-30

Abstract

본 발명의 UV 경화장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 UV 램프 양단에 형성되는 전극의 리드선과 전원선의 연결을 위한 고정수단을 도입하여, 종래에 리드선과 전원선의 불안정한 연결방식에서 탈피하여 보다 안정적인 연결을 통하여 리드선과 전원선의 쇼트 및 접촉 불량 등에 의한 과전류의 발생을 막고, 아울러 자기력 감응 소자가 구비된 자기 구속형 스위치를 도입하여 전원선으로부터 인가되는 전류에 의하여 유도되는 자기장의 세기에 따라 자기력 감응 소자에 구비된 각 리드편의 접점 상태를 달리 구성하여 전류의 정상 상태 여부를 확인하고, 동시에 비정상 상태의 전류가 인가되는 경우 UV 램프의 전원 공급을 차단하여 UV 램프의 사용 수명을 획기적으로 연장하여 경제적인 절감 효과를 높일 수 있는 UV 경화장치를 제안하고자 한다.

UV 램프, 전극, 리드선, 고정수단, 제1 및 제2 나사공, 탄성핀, 자기 구동형스위치, 커넥터, 자기력 감응 소자, 리드편, 접점 램프

Description

ＵＶ 램프의 사용 수명이 연장된 ＵＶ 경화장치{ULTRAVIOLET CURING APPARATUS}

본 발명의 UV 경화장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 UV 램프 양단에 형성되는 전극의 리드선과 전원선의 연결을 위한 고정수단을 도입하여,

종래에 리드선과 전원선의 불안정한 연결방식에서 탈피하여 보다 안정적인 연결을 통하여 리드선과 전원선의 쇼트 및 접촉 불량 등에 의한 과전류의 발생을 막고,

아울러 자기력 감응 소자가 구비된 자기 구속형 스위치를 도입하여 전원선으로부터 인가되는 전류에 의하여 유도되는 자기장의 세기에 따라 자기력 감응 소자에 구비된 각 리드편의 접점 상태를 달리 구성하여 전류의 정상 상태 여부를 확인하고,

동시에 비정상 상태의 전류가 인가되는 경우 UV 램프의 전원 공급을 차단하여 UV 램프의 사용 수명을 획기적으로 연장하여 경제적인 절감 효과를 높일 수 있는 UV 경화장치를 제안하고자 한다.

현재 UV 램프는 공기청정기, 공기조화기, 및 식기건조기 등에 살균 목적이나, 또는 전세계의 코팅산업에서 거세게 일고 있는 환경보호운동 및 각 국들의 VOC(Volatile Organic Compound) 배출규제로 인하여 원료산업에서 코팅방법에 이르기까지 급속한 변화에 따라 환경친화적인 UV 경화장치 등의 코팅산업에서 그 사용이 급속하게 높아가고 있다.

특히 UV 경화장치에서 사용되는 UV 램프에서 종래에는 전류를 공급하기 위해 UV 램프의 전극에 연결되어 외부로 노출되는 리드선 단부와 전원선 단부를 황동을 이용하여 점 접촉되도록 용접하는 방식이나,

또는 절연체인 애자 등에 전원선을 내장하고, UV 램프 단부에 고정구 등을 구비하여 애자를 고정구에 결합하여 리드선과 전원선을 연결하는 방식 등을 사용하고 있다.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 방식은 우선 리드선과 전원선의 연결이 안정적이지 않아 쇼트와 접촉 불량이 일어날 확률이 높다는 문제와, 동시에 이로 인하여 발생되는 과전류에 의하여 UV 램프가 손상되는 문제가 있었으며,

특히 점접촉에 의한 연결방식의 경우에는 전기용량이 대용량인 경우에는 접점에 스파크가 발생하여 안전사고에 대한 문제가 있다.

그리고 본 발명과 동일한 UV 경화장치 분야는 아니지만 UV 램프의 리드선과 전원선을 연결하기 위한 결합방식을 게시하고 있는 종래의 기술로는

출원인 주식회사 대우일렉트로닉스에 의한 공개특허공보 제10-2006-0121050호(2006.11.28. 공개)(이하 '선행기술 1'이라 함.) "자외선 램프 조립체"와 특허권자 주식회사 대우일렉트로닉스에 의한 등록특허 제10-0398973호(2003.09.08. 등록)(이하 '선행기술 2'라 함.) "전자렌지의 자외선램프 홀더"가 있다.

상기 선행기술 1 및 2의 경우에는 각각 홀더를 사용하여 각각 관통공이나 중공부에 전선와이어를 내장하고 자외선 램프의 전극이 관통공이나 중공부에 삽입되어 전선와이어와 점 접촉함으로써 전기적으로 연결되는 방식을 취하고 있다.

그러나 상기 선행기술 1 및 2의 경우에는 각 홀더가 안정적으로 지지되지 않는 경우에는 각 접점에 쇼트가 일어나거나 접촉 불량이 발생할 수 있다는 문제를 그대로 안고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,

더욱 상세하게는 UV 램프 양단에 형성되는 전극의 리드선과 전원선의 연결을 위한 고정수단을 도입하여, 종래에 리드선과 전원선의 불안정한 연결방식에서 탈피하여 보다 안정적인 연결을 통하여 리드선과 전원선의 쇼트 및 접촉 불량 등에 의한 과전류의 발생을 막고,

아울러 자기력 감응 소자가 구비된 자기 구속형 스위치를 도입하여 전원선으로부터 인가되는 전류에 의하여 유도되는 자기장의 세기에 따라 자기력 감응 소자에 구비된 각 리드편의 접점 상태를 달리 구성하여 전류의 정상 상태 여부를 확인하고, 동시에 비정상 상태의 전류가 인가되는 경우 UV 램프의 전원 공급을 차단하여 UV 램프의 사용 수명을 획기적으로 연장하여 경제적인 절감 효과를 높일 수 있는 UV 경화장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

더 나아가 본 발명에 따른 고정수단은 나사 체결 방식 또는 탄성에 의한 체결 방식을 구현하여 고정수단의 탈착이 쉽고 용이하면서도, 그 결합에 대한 신뢰를 보장할 수 있으며, 또 사용 후 폐기하는 것이 아니라 반복적으로 재사용할 수 있어 경제성을 제고할 수 있는 UV 경화장치를 제공하는 것을 또 하나의 목적으로 한다.

본 발명에 따른 UV 램프의 사용 수명이 연장된 UV 경화장치는 유리관에 내장된 전극과, 상기 전극과 이어져 있고 유리관의 연결부 외부에 위치한 리드선을 포함하는 UV 램프; 상기 UV 램프의 리드선을 수용하는 고정 금구; 상기 UV 램프의 리드선과 접속하는 전원선; 및 상기 UV 램프의 연결부 및 상기 고정 금구를 내장하는 수용부와, 상기 전원선이 통과하는 수용공과, 상기 고정 금구 및 상기 UV 램프의 연결부의 배열 위치에 형성된 제1 및 제2 나사공이 각각 형성된 몸체와, 그리고 상기 나사공에 각각 결합되는 고정나사를 포함하는 고정수단;을 포함하여 이루어진다.

그리고 본 발명에 따른 상기 전원선을 연결하기 위한 커넥터와, 상기 커넥터가 양측으로 연결되는 피씨비(PCB)를 포함하여 이루어지되, 상기 피씨비에 형성되어, 상기 전원선에서 공급되는 인가 전류에 의하여 유도되는 자기장의 세기에 따라 전류의 정상 상태 여부를 결정하는 자기 구동형 스위치;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 상기 자기 구동형 스위치는 상기 피씨비에 결합되는 자기력 감응 소자와, 그리고 상기 피씨비에 양측에 형성된 다수의 관통홈을 통하여 상기 자기력 감응 소자 주변에 권선되고, 상기 전원선에서 공급되는 인가 전류에 의하여 자기장을 형성하는 코일을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 본 발명에 따른 상기 자기력 감응 소자는 불활성 가스가 충진된 유리관과, 상기 유리관 일단에 구비되는 제1 및 제2 리드편과, 그리고 상기 유리관 타단에 구비되고 상기 제1 및 제2 리드편 사이에 상호 이격되어 배열되는 제3 리드편을 포함하여 이루어지되, 상기 제1, 제2 및 제3 리드편은 각각 고 투자율의 자성체로 상기 제1 리드편은 정상 상태의 전류가 인가되는 경우 상기 제3 리드편과 접점을 형성하고, 상기 제2 리드편은 비정상 상태의 전류가 인가되는 경우 상기 제3 리드편과 접점을 형성하는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는 본 발명에 따른 상기 피씨비 기판 일측에 형성되고, 상기 제1, 제2 및 제3 리드편과 순차적으로 연결되어 각 리드편의 접지 상태에 따라 점등하여 인가 전류의 정상 상태 여부를 확인 가능하게 하는 접점 램프가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

더 나아가 본 발명에 따른 상기 고정수단에서 상기 제1 및 제2 나사공의 내주면에는 나선형으로 형성된 유도홈과, 그리고 상기 유도홈 단부에 안착홈이 형성되고, 상기 제1 및 제2 나사공에 삽입되는 탄성핀이 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에 따른 상기 탄성핀은 헤드와, 상기 헤드에 연결되고 중공이 형성된 삽입부와, 상기 삽입부 양측에는 상기 중공과 연통되도록 형성된 슬리브와, 상기 삽입부의 중공에 내장되는 코일 스프링과, 그리고 상기 삽입부의 중공에 수용되어 상기 슬리브 외측으로 돌출 형성되는 고정편을 포함하여 이루어지되, 상기 고정편은 상기 코일 스프링에 의하여 탄성 지지되어 상기 탄성핀의 회전시 상기 유도홈을 타고 승하강하며, 상기 안착홈에 수용되어 상기 삽입부의 단부가 상기 고정 금구와 연결부를 가압 고정하는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 상기 고정 금구 및 상기 UV램프의 연결부에는 상기 제1 및 제2 나사공의 해당 위치에 위치결정을 위한 요홈이 형성되어 결합편의성을 보장하는 것을 특징으로 한다.

아울러 본 발명에 따른 상기 고정수단의 몸체 외측은 절연부재로 감싸져 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 UV 램프의 사용 수명이 연장된 UV 경화장치에 의하여,

동시에 비정상 상태의 전류가 인가되는 경우 UV 램프의 전원 공급을 차단하여 UV 램프의 사용 수명을 획기적으로 연장하여 경제적인 절감 효과를 높일 수 있게 된다.

더 나아가 본 발명에 따른 고정수단은 나사 체결 방식 또는 탄성에 의한 체결 방식을 구현하여 고정수단의 탈착이 쉽고 용이하면서도, 그 결합에 대한 신뢰를 보장할 수 있으며, 또 사용 후 폐기하는 것이 아니라 반복적으로 재사용할 수 있어 경제성을 제고할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 UV 경화장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면,

도 1은 본 발명에 따른 UV 램프의 사용 수명이 연장된 UV 경화장치를 나타내는 대략적인 모식도,

도 2는 본 발명에 따른 UV 램프와 고정수단의 결합상태를 나타내는 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 고정수단의 다른 변형례를 나타내는 확대도 및 동작도,

도 4는 본 발명에 따른 자기 구동형 스위치를 나타내는 사시도,

도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 자기 구동형 스위치의 접점 상태를 나타내는 평면도이다.

도 1 내지 도6에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 UV 경화장치는

유리관(12)에 내장된 전극(14)과, 상기 전극(14)과 이어져 있고 유리관(12)의 연결부(13) 외부에 위치한 리드선(16)을 포함하는 UV 램프(10); 상기 UV 램프(10)의 리드선(16)을 수용하는 고정 금구(17); 상기 UV 램프(10)의 리드선(16)과 접속하는 전원선(3); 및 상기 UV 램프(10)의 연결부(13) 및 상기 고정 금구(17)를 내장하는 수용부(23)와, 상기 전원선(3)이 통과하는 수용공(24)과, 상기 고정 금구(17) 및 상기 UV 램프(10)의 연결부(13)의 배열 위치에 형성된 제1 및 제2 나사공(25)(26)이 각각 형성된 몸체(22)와, 그리고 상기 나사공(25)(26)에 각각 결합되는 고정나사(27)를 포함하는 고정수단(20);을 포함하여 이루어진다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 UV 경화장치에서, 상기 UV 램프(10)는

수은이나 아르곤 등의 가스가 충진된 유리관(12)이 구비되고, 상기 유리관(12) 양단에는 내열성이 우수한 텅스텐 등의 합금 재질로 이루어진 전극(14)이 내장되고, 상기 전극(14)과 연결된 리드선(16)은 내열성이 우수한 몰리브덴 등의 합금 재질로 이루어져 유리관(12) 외측으로 노출된다.

그리고 상기 유리관(12) 양단에는 판형상의 연결부(13)가 형성되고, 상기 연결부(13)에는 상기 유리관(12)과 동일한 재질로 이루어지며, 상기 리드선(16)이 관통 삽입되어 고정된다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같기 본 발명에 따른 UV 경화장치에서, 상기 고정 금구(17)는

상기 리드선(16)과 전원선(3)이 연결되는데,

이 경우 상기 리드선(16)과 전원선(3)의 쇼트 및 접촉 불량 현상을 방지하여 보다 확고한 연결을 보장하기 위해, 상기 리드선(16)이 관통 삽입되는 삽입공(17b)이 형성되는 고정 금구(17)가 상기 리드선(16)에 연결된다.

즉 상기 리드선(16)이 상기 고정 금구(17)의 삽입공(17b)에 삽입되고, 상기 고정 금구(17)를 리드선(16)과 황동 용접을 통하여 일체로 연결하게 되면, 상기 리드선(16)은 상기 고정 금구(17)에 의하여 안정하게 지지될 수 있게 되고,

이 상태에서 상기 전원선(3)을 리드선(10) 단부 또는 고정 금구(17)에 황동 용접하게 된다.

따라서 상기 리드선(16)은 상기 고정 금구(17)와 연결된 상태에서 이하에서 설명하게 될 고정수단(20)의 제1 나사공(25)에 결합되는 고정나사(27)에 의하여 고정됨으로써, 종래의 UV 램프에서 발생되는 쇼트 및 접촉 불량의 문제를 해결할 수 있게 된다.

그리고 상기 고정 금구(17)는 육면체의 박스 형상 또는 구 형상 등으로 형성될 수 있다.

또 상기 고정 금구(17)와 상기 연결부(13)는 이하에서 설명하게 될 고정수단(20)에 의하여 가압 고정되는데, 이 경우 상기 고정수단(20)의 제1 및 제2 나사공(25)(26)의 해당 위치에 위치결정을 위한 요홈(17a)(13a)이 각각 상기 고정 금구(17)와 연결부(13) 상부 및 하부에 대칭적으로 형성된다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 UV 경화장치에서, 상기 고정수단(20)은

상기 UV 램프(10)의 리드선(16)과 접속하는 전원선(3); 및 상기 UV 램프(10)의 연결부(13) 및 상기 고정 금구(17)를 내장하는 수용부(23)와, 상기 전원선(3)이 통과하는 수용공(24)과, 상기 고정 금구(17) 및 상기 UV 램프(10)의 연결부(13)의 배열 위치에 형성된 제1 및 제2 나사공(25)(26)이 각각 형성된 몸체(22)와, 그리고 상기 나사공(25)(26)에 각각 결합되는 고정나사(27)를 포함하는 고정수단(20);을 포함하여 이루어진다.

즉 상기 고정수단(20)은 박스 또는 블록 형상의 몸체(22)가 구비되고, 상기 몸체(22)의 일측면에는 내측으로 일정한 공간을 갖는 수용부(23)가 형성되어 상기 고정 금구(17)와 연결부(13)가 안착되며,

그리고 상기 리드선(16)에 연결되는 전원선(3)을 수용하기 위한 수용공(24)이 상기 몸체(22) 타측면을 타공하여 상기 수용부(23)와 통하게 형성되며, 경우에 따라서는 상기 수용공(24)은 상기 몸체(22)의 상부 또는 하부에 형성될 수 있다.

그리고 상기 몸체(22) 외측에는 절연부재(18)인 세라믹이나 합성수지재 등으로 감싸 절연을 유지할 수 있도록 하여 안전사고를 방지하는 것이 바람직하다.

또 상기 제1 및 제2 나사공(25)(26)은 상기 몸체(22) 상부나 또는 하부, 또는 이들 모두에 타공하여 형성될 수 있고, 이 경우 상기 제1 및 제2 나사공(25)(26)은 상기 수용부(23)와 통하도록 형성되며,

상기 제1 및 제2 나사공(25)(26)과 결합되는 고정나사(27)에 의하여 상기 고정 금구(17)와 연결부(13) 상부나 또는 하부, 또는 양측 방향에서 가압 고정하게 된다.

여기서 상기 제1 나사공(25)은 상기 고정 금구(17)의 해당 위치에 형성되고, 상기 제2 나사공(26)은 상기 연결부(13)의 해당 위치에 형성된다.

더 나아가 상기 고정 금구(17)와 상기 연결부(13)에는 상기 제1 및 제2 나사공(25)(26)의 각 해당 위치에 위치 결정을 위한 요홈(17a)(13a)이 형성되어, 상기 고정나사(27)에 의하여 가압 고정되는 경우, 상기 고정나사(27)의 끝단이 올바른 위치에서 상기 고정 금구(17)와 연결부(13)를 가압 고정될 수 있게 하여, 결합 편의성을 보장할 수 있게 된다.

그리고 상기 고정 금구(17)와 연결부(13)의 각 요홈(17a)(13a)은 내측 중심방향을 향해 경사를 이루는 콘(cone)형상으로 상기 고정나사(27)가 상기 제1 및 제2 나사공(25)(26)을 통하여 회전 삽입되는 경우 상기 고정나사(27)의 단부가 상기 요홈(17a)(13a)에 각각 완전히 접촉하기 전에는 일정한 여유 공간을 형성할 수 있도록 하여 보다 쉽고 용이하게 고정될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이는 종래에 전원선과 리드선 끝단을 용접하여 점 접촉되거나, 또는 애자 등의 절연체에 전원선을 장착하고, UV 램프 양단에 고정구를 형성하여 외측으로 리드선을 노출시켜,

상기 애자 등의 절연체를 고정구에 결합함으로써 전원선과 리드선이 접촉되어 통전될 수 있도록 하던 연결방식에서는 전원선과 리드선의 연결 부분에서 쇼트 및 접속 불량이 빈번하게 발생하게 되고, 이때 발생되는 과전류가 UV 램프로 흘러 UV 램프의 사용 수명을 단축시키는 치명적인 원인이 된다.

따라서 본 발명은 종래의 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 상기 고정수단(20)을 도입한 것이며, 상기 고정수단(20)에 의하여 리드선(16)과 전원선(3)의 연결을 안정적으로 지지하게 되고, 또 고정수단(20)에 의한 결합방식이 단순 및 용 이하고, 재사용이 가능하다는 장점을 갖게 된다.

한 걸음 더 나아가 도 3에 도시된 바와 같이 상기 고정수단(20)의 결합 및 분리를 용이하게 하고, 또 일정한 가압력으로 상기 고정 금구(17) 및 상기 UV 램프(10)의 연결부(13)를 고정할 수 있도록 하기 위해 상기 고정수단(20)의 또 다른 변형례를 설명하면 다음과 같다.

우선 이하에서는 몸체(22)에 형성된 제1 및 제2 나사공(25)(26), 특히 제1 및 제2 나사공(25)(26)이 몸체(22)의 상부 및 하부에 형성된 경우나, 또는 몸체(22) 하부에만 형성된 제1 및 제2 나사공(25)(26)의 경우에는

상하부의 그 방향만이 반대로 이루어져 있고, 그 작용이나 작동 상태는 동일하므로 몸체(22) 상부에 형성된 제1 및 제2 나사공(25)(26)만을 기준으로 설명하기로 한다.

그리고 도 3에 도시된 고정수단(20)과 탄성핀(28)의 확대도 및 동작도에서 본 발명의 제1 나사공(25)과 제2 나사공(26)의 동일한 구성은 동일한 기능을 수행함으로

첨부된 도 3 상에서는 어느 특정된 나사공(25)(26)에 상관없이 제1 나사공(25)와 제2 나사공(26)의 각 구성의 참조 부호를 함께 병기하기로 한다.

우선 도 3에 도시된 바와 같이 상기 고정수단(20)의 제1 및 제2 나사공(25)(26) 내주면에는 나선형의 유도홈(25a)(26a)이 대칭적으로 형성되고, 상기 유도홈(25a)(26a) 하단부에는 안착홈(25b)(26b)이 형성되며, 상기 제1 및 제2 나사공(25)(26)에 삽입되는 탄성핀(28)이 구비된다.

그리고 상기 탄성핀(28)은 헤드(28a)와, 상기 헤드(28a)에 연결되고 중공(28c)이 형성된 삽입부(28b)와, 상기 삽입부(28b) 양측에는 상기 중공(28c)과 연통되도록 형성된 슬리브(28d)와, 상기 삽입부(28b)의 중공(28c)에 내장되는 코일 스프링(28e)과, 그리고 상기 삽입부(28b)의 중공(28c)에 수용되어 상기 슬리브(28d) 외측으로 돌출 형성되는 고정편(28f)을 포함하여 이루어진다.

즉 상기 고정편(28f)은 상기 코일 스프링(28e)에 의하여 탄성 지지되어 상기 탄성핀(28)의 회전시 상기 유도홈(25a)(26a)을 타고 승하강하며, 상기 안착홈(25b)(26b)에 수용되어 상기 삽입부(28b)의 단부가 상기 고정 금구(17)와 연결부(13)를 가압 고정할 수 있게 된다.

이는 상기 탄성핀(28)을 제1 및 제2 나사공(25)(26)에 삽입하여 고정 금구(17)와 연결부(13)를 고정하기 위해 상기 탄성핀(28)의 헤드(28a)에는 일자 또는 십자형상의 홈(28g)이 형성되어,

상기 헤드(28a)의 홈(28g)에 상응하는 드라이버(미도시) 등을 이용하여 결합 방향으로 회선시키게 되면 상기 고정편(28f)이 상기 유도홈(25a)(26a)을 타고 코일 스프링(28e)을 누르면서 아랫방향으로 이동하게 되고,

이때 어느 시점에 상기 삽입부(28b) 단부가 고정 금구(17)와 연결부(13)에 닿아 가압되다가 상기 고정편(28f)이 안착홈(25b)(26b)에 수용되면서 그 동작을 멈추게 된다.

결국 상기 삽입부(28b) 단부는 일정한 가압력으로 고정 금구(17)와 연결부(13)를 가압 고정하게 되어, 상기 제1 및 제2 나사공(25)(26)에 탄성핀(28)을 결합 고정하게 된다.

그리고 상기 유도홈(25a)(26a) 상단부에는 상기 제1 및 제2 나사공(25)(26)에 탄성핀(28)을 삽입하는 경우 상기 고정편(28f)이 상기 유도홈(25a)(26a) 상단부까지 유도될 수 있는 안내홈(25c)(26c)이 형성되는 것이 바람직하며,

이는 상기 제1 및 제2 나사공(25)(26)에 탄성핀(28)을 삽입하는 경우 올바른 위치를 쉽고 용이하게 찾을 수 있도록 하여 결합용이성을 보장하기 위함이다.

반면 상기 제1 및 제2 나사공(25)(26)에서 탄성핀(28)을 빼내는 경우는 탄성핀(28)의 헤드(28a)의 홈(28g)에 드라이버를 사용하여 일정한 힘을 주어 결합 반대방향으로 탄성핀(28)을 회전시키게 되면, 회전력에 의하여 상기 고정편(28f)이 안착홈(25b)(26b)에서 분리되고, 상기 코일 스프링(28e)이 탄성을 발휘하여 고정 편(28f)을 상부로 밀어내기 때문에,

상기 고정편(28f)은 자연스럽게 유도홈(25a)(26a)을 타고 상승하면서 제1 및 제2 나사공(25)(26)에서 탄성핀(28)을 분리할 수 있게 된다.

따라서 상기한 바와 같은 고정수단(20)에 의하여 결합 및 분리가 코일 스프링(28e)의 탄성에 의하여 쉽고 용이해지고, 동시에 탈착이 신속하게 이루어질 수 있다는 장점을 갖게 된다.

도 1 및 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 UV 경화장치에서, 상기 자기 구동형 스위치(30)는

전원선(3)을 연결하기 위한 커넥터(32)와, 상기 커넥터(32)가 양측에 연결되는 피씨비(34)를 포함하여 이루어지되,

상기 피씨비(34)에 형성되어, 상기 전원선(3)에서 공급되는 인가 전류에 의하여 유도되는 자기장의 세기에 따라 인가 전류의 정상 상태 여부를 결정하게 된다.

도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 상기 커넥터(32)는 결합공(32d)이 형성된 이음부(32a)와, 상기 이음부(32a) 양단에 연결되어 절곡된 지지부(32b)와, 그리고 상기 지지부(32b) 양단에 형성되어 상기 피씨비(34)에 고정되는 다수의 고정핀(32c)을 포함하여 이루어지되,

상기 결합공(32d) 내주면에는 나사산이 형성되어 조임나사(32e)에 의하여 상기 전원선(3)이 연결된다.

즉 상기 커넥터(32)는 'ㄷ' 형상으로 이루어지며, 상기 지지부(32b) 단부에는 다수의 고정핀(32c)이 형성되어 상기 피씨비(34)에 삽입되어 납땜 등에 의하여 전기적으로 연결되며,

상기 조임나사(32e)와 결합공(32d)에 의하여 전원 공급부(1)의 전원선(3)이 연결되어, 자기 구동형 스위치(30) 전류를 인가하게 된다.

이 경우 상기 리드선(16)과 커넥터(32)에 전원선(3)이 각각 연결하는 방식과, 또는 상기 커넥터(32)에 전원선(3)을 연결하고, 이렇게 연결된 전원선(3)을 리드선(16)에 연결하는 방식이 있는데,

바람직하게는 상기 커넥터(32)에 전원선(3)을 연결하고, 커넥터(32)에서 다시 전원선(30)을 리드선(16)으로 연결하는 것이 바람직하며,

이는 자기 구동형 스위치(30)에서 인가 전류의 정상 상태 여부를 체크한 후 리드선(16)으로 전류를 공급하는 것이 UV 램프(10)에 비정상 상태의 전류를 인가되지 않게 할 수 있어 보다 유리한 장점을 갖게 된다.

또 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이 상기 자기 구동형 스위치(30)는 상기 피씨비(34)를 중심부를 일정한 넓이로 천공하여 자기력 감응 소자(36)를 장착하고,

그리고 상기 자기력 감응 소자(36)를 사이에 두고 상기 피씨비(34)에 형성된 관통홈(34a)을 통하여 상기 자기력 감응 소자(36) 주변을 권선하여 상기 전원선(3)으로부터 공급되는 인가 전류에 의하여 자기장을 유도하는 코일(33)을 포함하여 이루어진다.

즉 상기 코일(33)의 양단은 피씨비(34)와 전기적으로 연결되고, 그리고 상기 코일(33)은 상기 자기력 감응 소자(36) 주변을 감싸도록 형성되며,

이 경우 도 1에 도시된 바와 같이 전류의 방향을 좌측에서 우측으로 흐르는 것으로 가정할 때, 자기장의 방향은 지면의 우측에서 바라볼 때 반시계 방향으로 특정된다.

그리고 상기 피씨비(34) 중심부를 천공하여 형성된 보강홈(34b)의 길이방향 양측에는 결합부(34c)가 형성되어 상기 자기력 감응 소자(36)가 결합 고정되는데,

상기 결합부(34c)는 판 형상의 부재를 절곡하여 상기 자기력 감응 소자(36)의 외주면의 일정 부분을 탄성을 발휘하여 감쌀 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다.

또 상기 보강홈(34b)을 일정한 넓이를 갖도록 형성하는 것은 상기 피씨비(34) 상에 보강홈(34b)을 형성하지 않고 상기 자기력 감응 소자(36)를 연결하는 경우 인가 전류에 의하여 코일(33)에 유도되는 자기장의 세기가 피씨비(34)의 영향 으로 약해져 자기력 감응 소자(36)의 감도가 떨어뜨리게 되는 현상을 방지하기 위함이며,

따라서 상기 보강홈(34b)을 형성하여 피씨비(34)의 영향을 최소화하여 자기장의 세기를 크게 하여 자기력 감응 소자(36)의 감도를 우수하게 유지하기 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 상기 자기력 감응 소자(36)는 불활성 가스가 충진된 유리관(36A)과, 상기 유리관(36A) 일단에 구비되는 제1 및 제2 리드편(36a)(36b)과, 그리고 상기 유리관(36A) 타단에 구비되고 상기 제1 리드편(36a)과 제2 리드편(36b) 사이에 상호 이격되어 배열되는 제3 리드편(36c)을 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 제1, 제2 및 제3 리드편(36a)(36b)(36c)은 각각 고 투자율의 자성체로 일반적인 Ni 52% - Fe 합금을 사용하며 상기 유리관은 상기 각 리드편(36a)(36b)(36c)과 열팽창 계수가 거의 일치하는 투명 유리를 사용하는 것이 바람직하다.

이 경우 상기 제1 리드편(36a)과 제2 리드편(36b)은 동시에 동작을 하게 되는데,

만약에 정상 상태의 전류가 인가되는 경우 도 5에 도시된 바와 같이 상기 제1 및 제2 리드편(36a)(36b)이 동시에 아랫방향으로 동작하게 되어, 상기 제1 리드 편(36a)이 제3 리드편(36c)과 접점을 형성하게 되고,

또 비정상 상태의 전류가 인가되는 경우 도 6에 도시된 바와 같이 상기 제1 및 제2 리드편(36a)(36b)은 동시에 윗방 향으로 동작하게 되어, 상기 제2 리드편(36b)이 상기 제3 리드편(36c)과 접점을 형성하게 된다.

이는 자기장의 세기와 전류의 관계를 나타내는 앙페르 법칙인 B=μ₀·n·i에 의하여 자기장의 세기는 전류에 비례하고, 따라서 전원 공급부(1)에서 정상 상태의 전류가 인가되는 경우의 자기장의 세기는 전류에 비례하여 일정한 크기를 갖게 되며,

반대로 비정상 상태의 전류, 예컨대 저 전류가 인가되는 경우의 자기장의 세기는 전류에 비례하여 약해진다.

따라서 상기와 같은 성질을 이용하여 상기 자기력 감응 소자(36)에 구비된 각 리드편(36a)(36b)(36c)이 인가 전류에 비례하는 자기장의 세기에 따라 각각 접점을 형성하게 되며,

이때 정상 상태의 경우에는 전류를 UV 램프(10)로 흐르게 하고, 반대로 비정상 상태의 경우에는 전류를 차단할 수 있도록 하는 제어부(C)가 구비되는 것이 바람직하다.

그리고 본 발명에 따른 자기 구동형 스위치(30)는 전원 공급부(1)의 전원선(3)이 직접 연결되고, 동시에 상기 자기 구동형 스위치(30)의 커넥터(32)에서 상기 UV 램프(10)의 리드선(16)에 전원선(3)이 연결되므로,

자기 구동형 스위치(30)의 구동을 위한 별도의 전원이 필요 없고, 또 전원선(3)에 흐르는 전류를 직접 체크하는 것이 가능하여 자기 구동형 스위치(30)의 감응 속도를 빠르게 할 수 있다는 장점을 갖게 된다.

무엇보다도 종래의 규소 강판에 코일(33)을 권선하여 자기장을 체크하는 변류계 유기 방식에서는 보자력의 크기를 알 수 있는 히스테리시스 루프(hysterisis loop)의 면적이 커진다는 것은 보자력의 크기가 크다는 것을 의미하고,

따라서 자화된 후 잔류 자기의 세기가 그 만큼 크다는 것을 의미하게 되므로, 자성체에 의한 감응도가 떨어지는 문제가 발생하게 된다.

그러나 본 발명에 따른 자기 구동형 스위치(30)의 자기력 감응 소자(36)에 구비된 자성체인 각 리드편(36a)(36b)(36c)의 경우에는 이러한 보자력의 크기를 최소화할 수 있어 인가 전류에 비례하여 유도되는 자기장의 세기를 정밀하게 체크하는 것이 가능하다는 장점을 갖게 된다.

더 나아가 도 1 및 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 상기 피씨비(34) 일측에 형성되고, 상기 제1, 제2 및 제3 리드편(36a)(36b)(36c)과 순차적으로 연결되 어, 각 리드편의 접점 상태에 따라 점등하여 인가 전류의 정상 상태 여부를 확인 가능하게 하는 접점 램프(38)가 형성되는 것이 바람직하다.

즉 상기 접점 램프(38)는 각 리드편(36a)(36b)(36c)에 순차적으로 연결되는 'A','B' 및 'C' 램프(38a)(38b)(38c)가 구비되며,

상기 제1 리드편(36a)과 제3 리드편(36c)이 접점을 형성하는 경우 'A' 및 'C' 램프(38a)(38c)가 점등하고, 상기 제2 리드편(36b)과 제3 리드편(36c)이 접점을 형성하는 경우 'B' 및 'C' 램프(38b)(38c)가 점등하게 되므로,

인가 전류의 정상 상태 여부를 곧바로 확인할 수 있게 되며, 만약 비정상 상태의 전류가 인가되는 경우 점등되는 각 램프만을 확인하여 신속한 대처가 가능하게 된다.

아울러 상기 자기력 감응 소자(36)를 두 개를 나란히 배열하고, 각 자기력 감응 소자(36)의 유리관(36A)에 각각 제1 리드편(36a)과 제3 리드편(36c), 제2 리드편(36b)과 제3 리드편(c)을 구비하여 상기 각 자기력 감응 소자(36)의 인가되는 전류의 정상 상태 여부에 따라 접점을 형성할 수 있도록 다양하게 구현하는 것도 가능하다.

이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 UV 램프의 사용 수명이 연장된 UV 경화장치를 설명함에 있어 특정 형상 및 방향을 위주로 설명하였으며,

특히 본 발명에 따른 고정수단의 몸체를 이루는 각 구성은 물리적으로 확정된 형상을 의미하는 것은 아니며, 본 발명의 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

도 5 및 도6은 본 발명에 따른 자기 구동형 스위치의 접점 상태를 나타내는 평면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 >

1 : 전원 공급부 3 : 전원선

10 : UV 램프 12 : 유리관

13 : 연결부 13a : 요홈

14 : 전극 16 : 리드선

17 : 고정 금구 17a : 요홈

17b : 삽입공 18 : 절연부재

20 : 고정수단 22 : 몸체

23 : 수용부 24 : 수용공

25 : 제1 나사공 25a : 유도홈

25b : 안착홈 25c : 안내홈

26 : 제2 나사공 26a : 유도홈

26b : 안착홈 26c : 안내홈

27 : 고정나사 28 : 탄성핀

28a : 헤드 28b : 삽입부

28c : 중공 28d : 슬리브

28e : 코일 스프링 28f : 고정편

28g : 홈

30 : 자기 구동형 스위치 32 : 커넥터

32a : 이음부 32b : 지지부

32c : 고정핀 32d : 결합공

32e : 조임나사 33 : 코일

34 : 피씨비 34a : 관통홈

34b : 보강홈 34c : 결합부

36 : 자기력 감응 소자 36A : 유리관

36a, 36b, 36c : 제1, 제2, 제3 리드편 38 : 접점 램프

38a, 38b, 38c : 'A', 'B', 'C' 램프

C : 제어부

Claims

유리관에 내장된 전극과, 상기 전극과 이어져 있고 유리관의 연결부 외부에 위치한 리드선을 포함하는 UV 램프;

상기 UV 램프의 리드선을 수용하는 고정 금구;

상기 UV 램프의 리드선과 접속하는 전원선; 및

상기 UV 램프의 연결부 및 상기 고정 금구를 내장하는 수용부와, 상기 전원선이 통과하는 수용공과, 상기 고정 금구 및 상기 UV 램프의 연결부의 배열 위치에 형성된 제1 및 제2 나사공이 각각 형성된 몸체와, 그리고

상기 나사공에 각각 결합되는 고정나사를 포함하는 고정수단;을 포함하여 이루어지며,

상기 고정수단의 몸체 외측은 절연부재로 감싸져 있는 것을 특징으로 하는 UV 램프의 사용 수명이 연장된 UV 경화장치.
제 1 항에 있어서,

상기 전원선을 연결하기 위한 커넥터와,

상기 커넥터가 양측으로 연결되는 피씨비(PCB)를 포함하여 이루어지되,

상기 피씨비에 형성되어, 상기 전원선에서 공급되는 인가 전류에 의하여 유도되는 자기장의 세기에 따라 전류의 정상 상태 여부를 결정하는 자기 구동형 스위치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 UV 램프의 사용 수명이 연장된 UV 경화장치.
제 2 항에 있어서, 상기 자기 구동형 스위치는

상기 피씨비에 결합되는 자기력 감응 소자와, 그리고

상기 피씨비에 양측에 형성된 다수의 관통홈을 통하여 상기 자기력 감응 소자 주변에 권선되고, 상기 전원선에서 공급되는 인가 전류에 의하여 자기장을 형성하는 코일을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 UV 램프의 사용 수명이 연장된 UV 경화장치.
제 3 항에 있어서, 상기 자기력 감응 소자는

불활성 가스가 충진된 유리관과,

상기 유리관 일단에 구비되는 제1 및 제2 리드편과, 그리고

상기 유리관 타단에 구비되고 상기 제1 및 제2 리드편 사이에 상호 이격되어 배열되는 제3 리드편을 포함하여 이루어지되,

상기 제1, 제2 및 제3 리드편은 각각 고 투자율의 자성체로

상기 제1 리드편은 정상 상태의 전류가 인가되는 경우 상기 제3 리드편과 접점을 형성하고, 상기 제2 리드편은 비정상 상태의 전류가 인가되는 경우 상기 제3 리드편과 접점을 형성하는 것을 특징으로 하는 UV 램프의 사용 수명이 연장된 UV 경화장치.
제 4 항에 있어서,

상기 피씨비 기판 일측에 형성되고, 상기 제1, 제2 및 제3 리드편과 순차적으로 연결되어 각 리드편의 접지 상태에 따라 점등하여 인가 전류의 정상 상태 여부를 확인 가능하게 하는 접점 램프가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 UV 램프의 사용 수명이 연장된 UV 경화장치.
제 1 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고정수단에서

상기 제1 및 제2 나사공의 내주면에는 나선형으로 형성된 유도홈과, 그리고 상기 유도홈 단부에 안착홈이 형성되고,

상기 제1 및 제2 나사공에 삽입되는 탄성핀이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 UV 램프의 사용 수명이 연장된 UV 경화장치.
제 6 항에 있어서, 상기 탄성핀은

헤드와,

상기 헤드에 연결되고 중공이 형성된 삽입부와,

상기 삽입부 양측에는 상기 중공과 연통되도록 형성된 슬리브와,

상기 삽입부의 중공에 내장되는 코일 스프링과, 그리고

상기 삽입부의 중공에 수용되어 상기 슬리브 외측으로 돌출 형성되는 고정편을 포함하여 이루어지되,

상기 고정편은 상기 코일 스프링에 의하여 탄성 지지되어 상기 탄성핀의 회 전시 상기 유도홈을 타고 승하강하며, 상기 안착홈에 수용되어 상기 삽입부의 단부가 상기 고정 금구와 연결부를 가압 고정하는 것을 특징으로 하는 UV 램프의 사용 수명이 연장된 UV 경화장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 고정 금구 및 상기 UV램프의 연결부에는 상기 제1 및 제2 나사공의 해당 위치에 위치결정을 위한 요홈이 형성되어 결합편의성을 보장하는 것을 특징으로 하는 UV 램프의 사용 수명이 연장된 UV 경화장치.
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