KR101160792B1 - 열폭 방지 장치를 구비한 서지모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 과전류 및 과전압에 의하여 소손된 상태에서 단자가 다시 접촉되는 단락현상을 방지할 수 있게 한 열폭(熱爆) 방지 장치를 구비한 서지모듈에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 구성요소들이 장착되는 홈이 형성된 케이스와 : 상기 케이스의 개구부에 덥히는 커버와 ; 일측의 노출단자는 케이스의 외부로 돌출되고, 다른 내부단자는 케이스의 내부에 놓여지도록 설치된 배리스터와 ; 탄성과 전도성을 갖는 판으로 만들어지고, 중간 일부가 상기 내부단자에 납땜되고, 일측 단부는 케이스의 외부로 노출되며, 일측 단부는 하기 슬라이더에 형성된 걸림턱에 걸린 상태로 설치된 탄성판과 ; 상기 탄성판의 일측 단부가 걸리는 걸림턱이 형성되고, 스프링에 의해 탄성적으로 지지되어 상기 배리스터가 과전압에 의해 과열되어 납땜이 녹아 내부단자로부터 탄성판이 분리되어 반대측으로 휘어지면 스프링에 의해 밀려 하기 버튼을 누르는 슬라이더와 ; 상기 슬라이더의 이동에 의해 눌려지는 버튼을 구비한 택트스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

열폭 방지 장치를 구비한 서지모듈{Surge module having the prevented overheat-explosion}

본 발명은 외부로부터의 서지전압을 차단하는 서지모듈에 관한 것으로 상세하게는 과전류 및 과전압에 의하여 소손된 상태에서 단자가 다시 접촉되는 단락현상을 방지할 수 있게 한 열폭(熱爆) 방지 장치를 구비한 서지모듈에 관한 것이다.

서지모듈(surge module)은 전선 또는 전기 회로를 따라서 전달되며, 짧은 시간 급속히 증가하고 서서히 감소하는 특성을 지닌 과도한 전류, 전압 또는 전력으로부터 전기 소자나 회로 또는 장치를 보호하기 위한 장치(수단)이다.

어라한 서지모듈은 배리스터(varistor)로 구성되며, 배리스터는 낙뢰에 의한 서지나 계전기들의 동작에 의한 스위칭 서지들에 의하여 전기전자장비의 소손 또는 손상되는 것을 방지하는 소자로서, 기준치 이상의 서지가 유입되게 되면 소손되게 되고, 손상된 상태에서 정상전원이 인가되는 경우에 저 저항 부하로 동작하여 단락사고를 유발시키는 문제가 있다.

이에 손상 배리스터의 단자가 다시 접촉되지 않게 할 수 있는 서지모듈이 개발되어 있으며, 이러한 서지모듈로는 특허 제0826238호가 있다.

이러한 종래의 기술 중 특허 제0826238호는 도 6에 도시한 바와 같이, 외면에 제1, 제2 외부단자들이 형성된 배리스터 본체(161)와, 상기 제1 외부단자에 결합되는 판 형상의 제1 인출 단자판(162)와, 상기 제2 외부단자에 결합되는 판 형상의 제2 인출 단자판(163)을 포함하는 배리스터(160)와 ; 내부 공간부의 일부를 2개의 공간부로 분할하는 격면이 형성되고, 제1 인출단자판이 관통되는 제1관통부와, 제2 인출단자판이 관통되는 제2관통부가 형성된 케이스(110)와 ; 상기 케이스 내측에 고정되는 스프링(130)의 압축 신장에 의하여 상기 격면을 따라 이동하며 개구부를 갖는 슬라이더(140)와 ; 상기 슬라이더의 이동에 의하여 스위칭되는 스위치(151)를 포함하여 구성된다.

이러한 종래의 배리스터 장치(또는 서지모듈)는 도 6에 도시한 바와 같이, 넓은 판형 슬라이더를 구비하여 구조가 복잡하여 제작이 용이하지 않을 뿐만 아니라, 다수의 접점을 구비하고 있으므로 접점의 접촉되지 않아 서지가 유입되어도 작동을 하지 못하는 문제가 있었다.

또한, 다수의 용접 접점이 서지유입에 의해 고열이 발생하였을 때 제2인출단자판이 본체로부터 분리되어야 하지만 분리되지 않아 배리스터의 손상 여부를 감지할 수 없는 문제가 있었다.

또한, 이러한 종래의 배리스터 장치는 제2인출단자판이 탄성을 갖는 다 하더라도 고온에 의해 물성이 변하여 탄성이 약화됨으로서 배리스터 본체로부터 분리되지 않아 배리스터의 손상 여부를 감지할 수 없는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로서, 과전류 및 과전압에 의하여 소손된 상태에서 단자가 다시 접촉되는 단락현상을 방지할 수 있게 한 열폭 방지 장치를 구비한 서지모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

보다 상세하게 본 발명은 서지 공급으로 인하여 배리스터가 과열되어 손상되었을 때 접점이 확실하게 분리될 수 있게 함으로서 계속하여 서지가 공급되어도 배리스터가 열폭되지 않을 수 있게 한 열폭 방지 장치를 구비한 서지모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 이루기 위한 본 발명에 의한 열폭 방지 장치를 구비한 서지모듈은 하기 구성요소들이 장착되는 홈이 형성된 케이스와 : 상기 케이스의 개구부에 덥히는 커버와 ; 일측의 노출단자는 케이스의 외부로 돌출되고, 다른 내부단자는 케이스의 내부에 놓여지도록 설치된 배리스터와 ; 탄성과 전도성을 갖는 판으로 만들어지고, 중간 일부가 상기 내부단자에 납땜되고, 일측 단부는 케이스의 외부로 노출되며, 일측 단부는 하기 슬라이더에 형성된 걸림턱에 걸린 상태로 설치된 탄성판과 ; 상기 탄성판의 일측 단부가 걸리는 걸림턱이 형성되고, 스프링에 의해 탄성적으로 지지되어 상기 배리스터가 과전압에 의해 과열되어 납땜이 녹아 내부단자로부터 탄성판이 분리되어 반대측으로 휘어지면 스프링에 의해 밀려 하기 버튼을 누르는 슬라이더와 ; 상기 슬라이더의 이동에 의해 눌려지는 버튼을 구비한 택트스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 의한 열폭 방지 장치를 구비한 서지모듈은 배리스터가 과전압에 노출되었는 지 여부를 확인할 수 있게 할 수 있는 수단으로 상기 슬라이더의 일측에 과열에 의해 탄성판이 내부단자로부터 분리되어 슬라이더가 이동되었을 때 이를 외부에 표시하기 위한 불량표식이 형성되고, 상기 케이스 또는 커버에는 이동된 슬라이더에 표시된 불량표식이 외부로 노출되는 불량표식홀이 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명은 배리스터의 접점에 납땜된 탄성판이 배리스터가 과열되었을 때 배리스터로부터 분리됨으로서 배리스터에 지속적으로 전류가 흐르는 것을 차단하여 열폭을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 구조가 단순하여 제작이 용이하고 고장이 발생되는 것을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 제작비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 열폭 방지 장치를 구비한 서지모듈의 일예를 도시한 분해사시도이고,
도 2는 본 발명에 의한 열폭 방지 장치를 구비한 서지모듈의 정상 상태를 도시한 평면도이고,
도 3은 도 2의 서지모듈을 우측에서 도시한 부분 단면도이고,
도 4는 본 발명에 의한 열폭 방지 장치를 구비한 서지모듈의 탄성판이 배리스터로부터 분리된 상태를 도시한 평면도이고,
도 5은 도 4의 서지모듈을 우측에서 도시한 부분 단면도이고,
도 6은 종래의 서지모듈의 일예를 도시한 분해사시도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상의 내용과 범위를 쉽게 설명하기 위한 예시일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되거나 변경되는 것은 아니다. 또한 이러한 예시에 기초하여 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 당업자에게는 당연할 것이다.

본 발명에 의한 열폭 방지 장치를 구비한 서지모듈은 배리스터에 서지가 공급되어 과열에 배리스터가 손상되었을 때 접점이 확실하게 분리될 수 있게 함으로서 배리스터가 열폭되지 않게 하기 위한 것으로서, 하기 구성요소들이 장착되는 홈이 형성된 케이스(1)와 : 상기 케이스의 개구부에 덥히고 일측에 불량표시홀(2a)이 형성된 커버(2)와 ; 일측의 노출단자(3a)는 케이스의 외부로 돌출되고, 다른 내부단자(3b)는 케이스의 내부에 놓여지도록 설치된 배리스터(3)와 ; 탄성과 전도성을 갖는 판으로 만들어지고, 중간 일부가 상기 내부단자에 납땜되고, 일측 단부는 케이스의 외부로 노출되며, 일측 단부는 하기 슬라이더에 형성된 걸림턱에 걸린 상태로 설치된 탄성판(4)과 ; 상기 탄성판(4)의 일측 단부가 걸리는 걸림턱(5a)이 형성되고, 스프링(51)에 의해 탄성적으로 지지되어 상기 배리스터가 과전압에 의해 과열되어 납땜이 녹아 내부단자로부터 탄성판이 분리되어 반대측으로 휘어지면 스프링에 의해 밀려 하기 버튼을 누르는 슬라이더(5)와 ; 상기 슬라이더의 이동에 의해 눌려지는 버튼을 구비한 택트스위치(6)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 케이스(1)는 내부에 설치되는 각 구성요소를 보호하고 구성 요소들 간의 연결 상태가 유지되게 지지하는 수단으로서, 도 1에 도시한 바와 같이, 최소한 배리스터(3)가 끼워져 고정되는 배리스터설치홈(11)과, 슬라이더(5)와 택트스위치(6)가 안치되는 슬라이더설치홈(12)이 형성되어 있으며, 브래ㅔ스터설치홈(11)의 측벽에는 배리스터(3)에 일체로 구비된 노출단자(3a)와 탄성판(4)의 일부가 노출되는 단자고정홈(11a, 11b)이 형성되어 있다.

또한, 상기 단자고정홈(11a, 11b) 중 탄성판(4)의 일측 단부가 노출되는 단자고정홈(11b)의 일측에는 하향 절곡된 탄성판의 고정부(4d)가 끼워져 고정되는 탄성판고정홈(11c)이 형성되어 있다.

상기와 같이 구성된 케이스(1)의 상부에는 커버(2)가 설치되어 있다.

상기 커버(2)는 평평한 판체 형상으로 구성되고 일측에는 후술하는 불량표식(50)이 선택적으로 노출될 수 있는 불량표시홀(2a)이 형성되어 있다.

상기 커버(2)는 고정나사 등에 의해 케이스(1)에 고정되거나 케이스와의 대향되는 부분에 걸림턱을 형성하고 케이스에 걸림홈을 형성하여 걸림턱이 걸림홀에 걸리게 하여 고정될 수 있는 것으로 이러한 고정 구조는 통상적으로 많이 이용되는 것으로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

상기 케이스(1)의 내부에는 상기한 배리스터(3), 슬라이더(5) 및 택트스위치(6)가 삽입 설치되어 있다.

상기 배리스터(3)는 통상의 바리스터와 동일 유사한 것으로서 두 개의 단자(3a, 3b)를 구비하고 있으며, 케이스의 외부로 노출되는 노출단자(3a)와 케이스의 내부에 숨겨진 내부단자(3b)를 구비하고 있다.

상기 내부단자(3b)와 케이스(1)의 외부를 연결하는 수단으로 상기 탄성판(4)를 구비하고 있다.

상기 탄성판(4)은 도 1에 도시한 바와 같이 평면이 "『"형상을 이루되 중간 부분을 하향으로 절곡한 후 다시 수평으로 절곡하여 고정부(4d)를 형성하였다.

이러한 탄성판(4)은 케이스(1)에 형성된 단자고정홈(11b)를 관통하여 외부로 노출되는 노출부(4a)와, 상기 배리스터(3)의 내부단자(3b)와 대응되는 납땜부(4b)와, 상기 납땜부(4b)와 수직을 이루고 있고 상기 슬라이더(5)의 걸림턱(5a)에 걸리는 걸림부(4c)로 이루러지며, 상기 노출부(4a)와 납땜부(4b) 사이에 상기한 고정부(4d)가 형성되어 있다.

상기 탄성판(4)은 상기 고정부(4d)를 탄성판고정홈(11c)에 끼워 고정되며, 납땜부(4b)를 내부단자(3b)에 납땜하여 내부단자와 전기적으로 통전을 이루게 된다.

상기 탄성판(4)의 납땜부(4b)를 내부단자(3b)에 납땜 하지 않을 경우에는 상기 고정부(4d)로부터 납땜부(4b)를 향하여 점차 높아져 납땜부(4b)가 내부단자(3b)로부터 분리된 상태이며,(도 5 참조) 납땜부(4b)를 눌러 탄성력이 작용하는 상태로 내부단자(3b)에 납땜한다.

상기 납땜부(4b)와 내부단자(3b) 사이를 납땜하는 납은 도전성을 갖을 뿐만 아니라 배리스터에 서지가 유입되어 온도가 올라갈 경우 녹아 납땜부가 내부단자로부터 분리될 수 있는 용융점을 갖어야 하며 이러한 땜납의 용융점은 배리스터의 작동 범위에 따라 달라질 수 있는 것으로 이에 대하여 한정하지는 않는다.

본 발명에 의한 열폭 방지 장치를 구비한 서지모듈은 상기 탄성판(4)의 납땜부(4b)가 내부단자(3b)로부터 분리된 상태를 유지할 수 있게 하기 위한 수단을 더 구비하는 것이 바람직하고, 이 수단으로 상기 슬라이더(5)가 설치되어 있으며, 슬라이더의 일측에는 경사부(5b)가 형성되어 있어 이 경사부에 의해 탄성판(4)의 납땜부(4b)가 다시 내부단자(3b)에 접촉되는 것을 방지하게 된다.

즉, 상기 슬라이더(5)는 도 1에 도시한 바와 같이 스프링(51)에 의해 일측으로 밀리는 힘을 받고 있으며, 상기 탄성판(4)의 걸림부(4c)가 걸리는 걸림턱(5a)이 형성되어 있다.

즉, 도 2에 도시한 바와 같이 정상 상태를 유지하고 있는 서지모듈에서는 상기 슬라이더(5)의 걸림턱(5a)이 탄성판(4)의 걸림부(4c)에 걸려 슬라이더가 밀리지 않게 되지만, 탄성부(4b)가 내부단자(3b)로부터 분리되어 들어 올려지면 도 5에 도시한 바와 같이, 걸림부(4b)가 걸림턱(5a)로부터 벗어나게 되고 스프링(51)의 탄성에 의해 슬라이더(5)가 밀려 이동하게 된다.

이렇게 슬라이더(5)가 이동하면 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 경사부(5b)의 경사면이 탄성판(4)의 걸림부(4C)를 서서히 밀어 올려 납땜부(4B)와 내부단자(3B) 사이의 거리가 멀어지게 된다.

또한, 본 발명은 상기와 같이 탄성판(4)의 납땜부(4B)가 내부단자(3B)로부터 분리되어 슬라이더(5)가 이동할 경우 즉, 배리스터가 서지에 의해 과열될 경우 이를 위부로 알리기 위한 수단이 필요하며, 이를 위해 상기 슬라이더(5)의 일측에는 불량표식(50)이 형성되고, 상기 케이스 또는 커버에는 이동된 슬라이더에 표시된 불량표식이 외부로 노출되는 불량표식홀(2a)이 형성될 수 있다.

도면에서는 커버(2)에 불량표식홀(2a)이 형성된 것을 일예로 도시하였으며, 슬러이더가 설치되는 방향에 따라 달라질 수 있는 것으로 케이스 자체에 형성될 수도 있다.

또한, 이렇게 배리스터(3)가 서지에 의해 과열되어 사용할 수 없게 된 것을 외부로 알리기 위한 수단으로 상기 택트스위치(6)가 더 구비되어 있다.

상기 택트스위치(6)의 접점은 전원공급장치(미도시)의 메인기판(미도시)과 연결되어 있으며, 접점이 좁속되면 메인기판에서 이를 인식하여 배리스터가 손상된 것을 확인할 수 있는 것이다.

상기 택트스위치(6)에 구비된 버튼(6a)은 상기 슬라이더(5)에 의해 작동된다.

즉 도 2내지 도 3에 도시한 바와 같이, 배리스터(3)가 정상적인 상태에서는 슬라이더(5)의 일측 단부(스프링에 의해 밀리는 단부의 반대측 단부)가 버튼(6a)로부터 분리된 상태이지만, 서지 유입에 의해 배리스터가 과열되어 탄성판(4)의 납땜부(4b)가 내부단자(3b)로부터 분리되어 슬라이더(5)가 이동하면 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이 슬라이더(5)의 일측 단부가 버튼(6a)을 눌러 택트스위치(6)의 접점이 접속되고 이 접속 신호가 메인기판으로 전달되는 것이다.

1 : 케이스
11 : 배리스터설치홈 11a, 11b : 단자고정홈
11c : 탄성판고정홈
12 : 슬라이더설치홈
2 : 커버
2a : 불량표식홀
3 : 배리스터
3a : 노출단자 3b : 내부단자
4 : 탄성판
4a : 노출부 4b : 납땜부
4c : 걸림부 4d : 고정부
5 : 슬라이더
5a : 걸림턱 5b : 경사부
50 : 불량표식 51 : 스프링
6 : 택트스위치
6a : 버튼

Claims (5)

1. 삭제
2. 하기 구성요소들이 장착되는 홈이 형성된 케이스(1)와 :
   상기 케이스의 개구부에 덥히는 커버(2)와 ;
   일측의 노출단자(3a)는 케이스의 외부로 돌출되고, 다른 내부단자(3b)는 케이스의 내부에 놓여지도록 설치된 배리스터(3)와 ;
   탄성과 전도성을 갖는 판으로 만들어지고, 중간 일부가 상기 내부단자에 납땜되고, 일측 단부는 케이스의 외부로 노출되며, 일측 단부는 하기 슬라이더에 형성된 걸림턱에 걸린 상태로 설치된 탄성판(4)과 ;
   상기 탄성판(4)의 일측 단부가 걸리는 걸림턱(5a)이 형성되고, 스프링(51)에 의해 탄성적으로 지지되어 상기 배리스터가 과전압에 의해 과열되어 납땜이 녹아 내부단자로부터 탄성판이 분리되어 반대측으로 휘어지면 스프링에 의해 밀려 하기 버튼을 누르는 슬라이더(5)와 ;
   상기 슬라이더의 이동에 의해 눌려지는 버튼을 구비한 택트스위치(6)를 포함여 구성되고,
   상기 슬라이더의 일측에는 과열에 의해 탄성판이 내부단자로부터 분리되어 슬라이더가 이동되었을 때 이를 외부에 표시하기 위한 불량표식(50)이 형성되고,
   상기 케이스 또는 커버에는 이동된 슬라이더에 표시된 불량표식이 외부로 노출되는 불량표시홀(2a)이 형성된 것을 특징으로 하는 열폭 방지 장치를 구비한 서지모듈.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 슬라이더의 걸림턱으로부터 스프링을 향한 부분의 탄성판과 대향되는 면에는 스프링을 향하며 점차 높아지는 경사부가 형성된 것을 특징으로 하는 열폭 방지 장치를 구비한 서지모듈.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 택트스위치는 전원공급장치의 메인기판과 연결되는 것을 특징으로 하는 열폭 방지 장치를 구비한 서지모듈.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 탄성판은 외부로 노출되는 단자를 중심으로 나머지 부분이 배리스터의 반대방향을 향하도록 탄성적인 힘을 받도록 설치되는 것을 특징으로 하는 열폭 방지 장치를 구비한 서지모듈.
   
   
   

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