KR101230641B1 - 압력 스위치를 구비한 댐퍼 스위치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적정의 압력 내에서는 압력 스위치로 동작하고, 그 이상의 압력에서는 댐퍼 스위치로 동작하는 압력 스위치를 구비한 댐퍼 스위치에 관한 것으로, 관통하는 개구홀(11)이 형성된 본체(10)와; 상기 본체(10)의 상단에 설치되는 커버(20)와; 상기 본체(10)의 개구홀(11) 내에 설치되어 승강되는 승강체(30)와; 상기 본체(10)의 하단에 설치되어 승강체(30)를 지지하는 탄성 스프링(S)과; 상기 탄성 스프링(S)을 고정하는 고정판(40)과; 상기 승강체(30)의 승강에 의해 작동하는 스위치(50)로 구성되되; 상기 승강체(30)의 하강 정도에 따라 외기가 유입될 수 있도록 개폐수단을 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.
이에 의해 압력 스위치와 댐퍼 스위치를 각각 장착하지 않고, 댐퍼 스위치 하나를 통해 압력 스위치의 기능을 같이 구현할 수 있으므로 조립과 설계가 용이하다.

Description

압력 스위치를 구비한 댐퍼 스위치{DAMPER SWITCH WITH PRESSURE SWITCH}

본 발명은 댐퍼 스위치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 댐퍼 스위치에 압력 스위치를 설치하여 적정의 압력 내에서는 압력 스위치만으로 동작되며, 그 이상의 압력에서는 댐퍼 스위치로 동작되도록 구성된 압력 스위치를 구비한 댐퍼 스위치에 관한 것이다.

가정용 진공청소기는 그 내부에 먼지봉투가 설치되어 있어, 흡입판을 따라 집진되는 먼지가 등이 쌓여 저장 되는데, 이렇게 먼지봉투에 쌓이는 먼지의 양이 많아지면, 모터가 흡입판을 통해 공기를 흡입하는 데에 더 많은 흡입력이 필요하게 되고, 이에 따라 모터의 회전속도가 증가하면서 모터에 부화를 주게 된다.

따라서 종래의 진공청소기에는 먼지봉투에 먼지가 쌓여 집진실 내부의 압력이 과도하게 상승하지 않도록 압력의 정도를 감지하는 압력 스위치가 설치된다.

압력 스위치는 집진실에 발생하는 압력에 따라 떨어져 있던 접점판이 접점 단자와 접점되면서 일정 압력에 도달하였다는 것을 표시하게 되고, 이에 의해 사용자가 먼지봉투를 교체할 수 있도록 유도함으로써, 모터가 과부화 상태로 오랫동안 동작되어 파손되거나 사용 수명이 단축되는 것을 방지하고 있다.

그러나 압력 스위치는 사용자가 먼지봉투를 교체할 수 있도록 유도하는 데에 그치기 때문에 먼지봉투의 교체가 이루어지지 못하면 집진실 내부의 압력은 지속적으로 상승되면서 모터에 과부하가 발생하는 문제를 해소할 수 없다.

따라서 진공청소기 내에는 집진실 내부의 압력이 설정된 압력보다 상승하면 외기를 집진실 내로 흡입하여 내부 압력을 낮추는 댐퍼 스위치가 별도로 구비되고 있다.

상기 댐퍼 스위치의 종래 기술로는 한국 등록특허 제10-0432730호(진공청고시의 모터 보호장치)가 개시된 바 있다.

상기 문헌의 기술은 도 1에서와 같이 댐퍼 스위치(A)는 상하부에 개구가 형성되어 있는 케이싱(Aa)과 상기 케이싱(Aa)의 상부에 설치되는 차폐판(Ab), 그리고 상기 차폐판(Ab)을 상부로 밀착시켜 상면의 개구를 밀폐시키는 스프링(Ac)으로 구성된다.

이는 집진실 내부의 압력이 상승하게 되면, 차폐판(Ab)이 내부로 당겨지는 힘을 받게 되는데, 이 차폐판(Ab)은 평소 스프링(Ac)을 이용해 탄지되고 있기 때문에, 밀폐된 상태를 유지할 수 있으나, 집진실 내부의 압력이 상승하여 스프링(Ac)의 탄지력을 해소할 수 있게 되면, 차폐판(Ab)이 내부로 당겨지면서 케이싱(Aa)의 개구부가 내외로 연통하게 되고, 이에 따라 외기가 내부로 적정 양 유입되면서 집진실 내부의 압력을 낮추게 된다.

이와 같은 종래의 압력 스위치와 댐퍼 스위치는 집진실 내부의 압력에 따라 먼지봉투의 교체시기를 사용자에게 알리는 기능과, 압력 상승에 따라 집진실 내부로 외기를 유입시키는 기능을 각각 수행하기 때문에, 이 2종류의 스위치를 모두 장착해야하고, 이에 의해 부품수가 증가되어 조립공정이 길어지며, 또한 각각의 스위치를 설치할 내부 공간을 마련해야 하는 설계상의 번거로움이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 압력 스위치의 기능과 댐퍼 스위치의 기능을 하나의 스위치로 동작할 수 있도록 개선된 댐퍼 스위치를 제공하는 데에 있다.

상기와 같은 목적에 따른 본 발명은 개구홀이 형성된 본체와; 상기 본체의 상단에 설치되는 커버와; 상기 본체의 개구홀 내에 설치되어 승강되는 승강체와; 상기 본체의 하단에 설치되어 승강체를 지지하는 탄성 스프링과; 상기 탄성 스프링을 고정하는 고정판과; 상기 승강체의 승강에 의해 작동하는 스위치로 구성되되; 상기 승강체의 하강 정도에 따라 외기가 유입될 수 있도록 개폐수단을 포함하는 것에 의해 달성된다.

이때 상기 개폐수단은 커버의 내주면에 적정 깊이의 안착부가 형성되며, 상기 승강체에 안착부를 따라 승강되는 가이드면을 형성되어, 가이드면과 안착부가 서로 맞닿은 상태에서는 외기의 유입이 차단되고, 승강체가 하강하여 가이드면이 안착부를 이탈하면 외기가 유입되도록 구성된다.

본 발명의 사용으로 가정용 진공청소기에 있어서, 압력 스위치를 별도로 장착하지 않고도, 본 발명의 댐퍼 스위치를 통해 압력 스위치의 기능을 함께 수행할 수 있다.

이에 의해 압력 스위치와 댐퍼 스위치를 각각 설치하지 않기 때문에 구조적으로 간단해지고, 더욱이 별도로 장착되던 압력 스위치를 삭제할 수 있어 부품수를 감소시킬 수 있으며, 이로 인한 비용의 절감효과와 함께 조립 공정이 간소화되어 제조시간을 단축할 수 있다.

도 1은 종래의 진공청소기의 모터 보호장치의 예를 보인 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 압력 스위치를 구비한 댐퍼 스위치의 예를 보인 사시도,
도 3은 도 2의 분리된 사시도,
도 4는 도 2의 단면 사시도,
도 5는 도 2의 저면 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 압력 스위치를 구비한 댐퍼 스위치의 설치 예를 보인 단면도,
도 7(a, b, c)는 본 발명에 따른 압력 스위치를 구비한 댐퍼 스위치의 사용 예를 보인 사용상태도,
도 8(a, b)는 본 발명에 따른 접점 스위치의 다른 실시예를 보인 단면도이다.

이하에서 본 발명의 실시예를 도시한 첨부도면을 통해 더욱 상세히 설명하기로 한다.

본 발명은 압력 스위치를 포함하는 댐퍼 스위치(1)에 관한 것으로, 이는 도 2와 도 3에서와 같이 관통하는 개구홀(11)이 형성된 본체(10)와; 상기 본체(10)의 상단에 설치되는 커버(20)와; 상기 본체(10)의 개구홀(11) 내에 설치되어 승강되는 승강체(30)와; 상기 본체(10)의 하단에 설치되어 승강체(30)를 지지하는 탄성 스프링(S)과; 상기 탄성 스프링(S)을 고정하는 고정판(40)과; 상기 승강체(30)의 승강에 의해 작동하는 스위치(50)로 구성되되; 상기 승강체(30)의 하강 정도에 따라 외기가 유입될 수 있도록 개폐수단을 포함한다.

본체(10)는 후술하는 승강체(30)가 내부에서 승강되도록 안내하며, 외기가 내부로 유입되는 통로 역할을 하는 구성으로, 이는 도 3에서와 같이 내부에 상하로 연통하는 개구홀(11)이 형성되고, 이 개구홀(11)을 따라 후술하는 승강체(30)가 승강하면서 외기의 유입과 차단을 단속하게 된다.

커버(20)는 상기 본체(10)의 상부에 설치되어 후술하는 승강체(30)가 상측 방향으로 이탈하지 않도록 승강체(30)의 상단을 눌러 고정하는 역할을 하는데, 이는 도 4에서와 같이 외기가 본체(10)로 유입될 수 있도록 상하로 연통하는 관통홀(21)이 형성되어 있고, 이 관통홀(21)의 내주면 하단에는 후술하는 승강체(30)와 맞닿는 안착부(22)가 형성된다.

상기 안착부(22)는 후술하는 승강체(30)가 승강될 때에 압력의 정도에 따라 외기가 유입되지 않는 압력 스위치로써의 동작 구간과, 외기가 유입되는 댐퍼 스위치로써의 동작 구간을 구분하는 중요 부분으로, 승강체(30)가 안착부(22)와 맞닿은 상태에서는 외기가 유입되지 않는 상태가 유지되고, 승강체(30)가 안착부(22)와 떨어지면 외기가 내부로 유입될 수 있는 적정의 공기 통로가 연결되도록 구성된다.

승강체(30)는 상기 본체(10)의 개구홀(11) 내에 설치되어 승강되는데, 그 하부에는 탄성 스프링(S)이 설치되어 항상 승강체(30)가 탄성력에 의해 지지되어 항상 상승된 상태를 유지하고, 승강체(30)의 상부와 외주면에는 상기 커버(20)의 안착부(22)와 밀착되는 가이드면(32)이 형성되고, 이때의 가이드면(32)과 상기 커버(20)의 안착부(22)는 압력에 따라 외기 유입을 여부를 조절하는 개폐수단이 된다.

상기 가이드면(32)과 안착부(22)의 개폐수단으로써의 작동은 가이드면(32)과 안착부(22)가 서로 맞닿은 상태에서는 외기의 유입이 차단되고, 승강체(30)가 하강하여 가이드면(32)이 안착부(22)를 이탈하면 외기가 유입되도록 구성됨에 따라 이루어진다.

한편, 승강체(30)는 후술하는 스위치(50)의 설치 위치에 따라 그 상부면에 적정 크기의 돌출면(31)이 형성될 수 있는데, 이 돌출면(31)은 스위치(50)와 맞닿은 상태가 유지되어 스위치(50)를 항상 누르고 있다가, 승강체(30)가 하강하면 눌린 스위치가 떨어지면서 On모드로 작동하게 되며, 이에 따라 승강체(30)의 돌출면(31)은 스위치(50)의 On/Off를 제어하는 버튼 기능을 한다.

고정판(40)은 상기 승강체(30)를 탄성 지지하고 있는 탄성 스프링(S)을 본체(10)에서 이탈되지 않도록 고정하는 기능을 하는데, 이는 도 4와 도 5에서와 같이 그 하단이 본체(10)의 내주면과 조립될 수 있도록 나사부가 형성된 플랜지부(41)가 구비되고, 이 플랜지부(41)에 적정 간격으로 절개된 통기부(42)가 형성되며, 이 통기부(42)에 의해 관통홀(21)로 유입되는 공기가 내부로 유입될 수 있다.

상기 통기부(42)는 플랜지부(41)가 부분적으로 절개되어 형성되는 것 이외에도, 플랜지부(41)를 관통하는 다수의 홀이 형성되어, 이 홀을 통해 외기가 유입될 수 있도록 구성하여도 무방하다.

이때 고정판(40)은 탄성 스프링(S)의 탄성력을 조절하여 승강체(30)를 탄성 지지하는 압력을 조절할 수 있게 되는데, 이를 위해 고정판(40)을 회전시킬 수 있도록 손잡이(43)가 더 마련되고, 이 손잡이(43)를 이용해 고정판(40)을 조이거나 풀면서 탄성 스프링(S)의 압축 정도를 조절한다.

이렇게 탄성 스프링(S)의 압축 정도를 조절하면, 모터에 의해 진공 흡입 압력이 상승되어 댐퍼 스위치의 작동에 의해 외기가 유입될 때까지의 한계 압력을 조절할 수 있다.

스위치(50)는 압력 스위치로써, 적정의 압력으로 승강체(30)가 밀려 하강되면 이에 의해 스위치(50)가 작동하여 압력이 발생됨을 전자적으로 출력하는 기능을 하는데, 이러한 스위치(50)는 접점스위치(50') 내지 푸시스위치(50")와 같이 그 종류에 따라서 그 설치 위치와 동작 환경이 다양하게 변경될 수 있다.

커버(20)의 상부에 스위치(50)가 위치될 때에는 이 스위치(50)를 지지고정하기 위한 수단이 필요한데, 이를 위해 공기의 유입이 자유로운 형태의 고정대(60)가 상기 커버(20)의 상면에 위치되어 고정될 수 있고, 경우에 따라서는 상기 커버(20)와 고정대(60)가 일체로 구성된 것으로 실시될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명을 이하에서는 실시예를 통해 설명하기로 한다.

본 발명의 댐퍼 스위치(1)는 도 6에서와 같이 진공 청소기(2) 내의 집진실에 설치되어 모터(5)의 구동에 의해 흡입구(4)로 먼지가 흡입되어 먼지봉투(3)에 쌓이고, 이렇게 쌓이는 먼지의 양이 많아질 수 록 집진실 내의 공간을 밀폐된 진공상태가 되고, 이에 따라 흡입구(4)로 공기를 흡입하는 양이 거의 없어지면서, 상대적으로 모터(5)에 과부하가 발생하게 된다.

이때 모터(5)가 집진실 내부의 공기를 지속적으로 흡입하면서 적정 수준의 압력이 유지되는데, 이 압력이 모터(5)의 수명을 위협하는 정도로까지 상승하면, 기계적으로 외기를 집진실 내로 유입시킴으로써, 압력을 낮춰 모터(5)의 과부하를 방지하게 된다.

이를 좀 더 상세히 설명하면, 도 7(a)에서와 같이 탄성 스프링(S)에 의해 설정된 압력으로 승강체(30)가 탄지되어 고정되어 있고, 이 승강체(30)의 후방측이 진공상태가 되면서 압력이 상승하게 되면, 이 압력이 탄성 스프링(S)의 탄성력을 해소시켜 승강체(30)를 본체(10) 내에서 적정 깊이로 끌어당겨 하강시키게 된다.

이때 하강되는 깊이가 도 7(b)에서와 같이 안착부(22)와 가이드면(32)이 서로 맞닿은 정도 내이면, 외기의 유입은 차단된 상태를 유지하는데, 외기의 유입이 이루어지지 않더라도 그 압력이 과도하게 상승하여 모터(5)가 과부화될 수 있는 상황을 사용자에게 인지시킬 수 있도록 적정의 압력 내에서 스위치(50)가 작동한다.

이렇게 스위치(50)가 작동하더라고 가동이 지속되어 집진실 내의 압력이 더욱 상승하게 되면, 승강체(30)를 끌어당겨 하강시키는 압력은 더욱 커지게 되고, 이에 의해 도 7(c)에서와 같이 승강체(30)가 하강하면서 안착부(22)에서 가이드면(32)이 떨어지면, 그 공간으로 외기가 즉시 유입되면서 집진실 내의 압력을 낮추기 된다.

따라서 집진실 내의 압력이 일정 이상으로 상승하지 않고, 이에 따라 모터의 과부하가 발생할 수 있는 상황을 해소하게 되므로, 모터의 수명을 연장시킬 수 있으며, 더욱이 압력 스위치를 별도로 설치하지 않고도 하나의 댐퍼 스위치를 이용해 압력 스위치의 기능을 모두 수행할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예로는 도 8(a)에서와 같이 접점스위치(50')를 이용한 것으로 실시될 수 있는데, 이는 승강체(30)의 측면 가이드면(32)에 접지판이 설치되고, 이 접지판과 접지되는 다른 접지판을 본체(10)의 내주면에 서로 다른 높이로 설치함으로써, 승강체(30)가 승강되는 정도에 따라 접지판이 접지되어 스위치가 동작되는 것으로 실시될 수 있다.

또 다른 예로는 도 8(b)에서와 같이 푸시스위치(50")로 실시될 수 있는데, 이는 승강체(30)의 가이드면(32)이 하강하면서 푸시 버튼을 눌러 스위치가 작동하는 구조로 실시된다.

이상과 같은 본 발명은 설정 압력 이상으로 압력이 상승하지 못하도록 외기의 유입을 적절이 조절하는 댐퍼 스위치에 있어서, 댐퍼 스위치로써의 작동 구간 이전에 압력 스위치로써 동작할 수 있도록 함으로써, 하나의 스위치를 이용해 압력 스위치와 댐퍼 스위치의 기능을 모두 수행할 수 있게 한 것에 그 기술적 특징이 있다.

10: 본체 11: 개구홀
20: 커버 21: 관통홀
22: 안착부 30: 승강체
31: 돌출면 32: 가이드면
40: 고정판 41: 플랜지부
42: 통기부 43: 손잡이
50: 스위치 50': 접접스위치
50": 푸시스위치 60: 고정대
S: 탄성 스프링

Claims (7)

1. 댐퍼 스위치에 있어서,
   관통하는 개구홀(11)이 형성된 본체(10)와;
   상기 본체(10)의 상단에 설치되는 커버(20)와;
   상기 본체(10)의 개구홀(11) 내에 설치되어 승강되는 승강체(30)와;
   상기 본체(10)의 하단에 설치되어 승강체(30)를 지지하는 탄성 스프링(S)과;
   상기 탄성 스프링(S)을 고정하는 고정판(40)과;
   상기 승강체(30)의 승강에 의해 작동하는 스위치(50)로 구성되되;
   상기 승강체(30)의 하강 정도에 따라 외기가 유입될 수 있도록 개폐수단을 포함하고,
   상기 고정판(40)은 외부로 돌출되는 플랜지부(41)가 더 구비되며,
   상기 플랜지부(41)와 본체(10)에 서로 결합되는 나사부가 형성되어 고정판(40)의 고정 위치를 조절하여 탄성 스프링(S)의 탄지력을 조절하는 것을 특징으로 하는 압력 스위치를 구비한 댐퍼 스위치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 개폐수단은 상기 커버(20)의 내주면에 적정 깊이의 안착부(22)가 형성되며, 상기 승강체(30)에 안착부(22)를 따라 승강되는 가이드면(32)을 형성되어, 가이드면(32)과 안착부(22)가 서로 맞닿은 상태에서는 외기의 유입이 차단되고, 승강체(30)가 하강하여 가이드면(32)이 안착부(22)를 이탈하면 외기가 유입되도록 구성된 것을 특징으로 하는 압력 스위치를 구비한 댐퍼 스위치.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 커버(20)의 상부에는 상기 스위치(50)를 고정하기 위한 고정대(60)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 압력 스위치를 구비한 댐퍼 스위치.
   
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 플랜지부(41)는 공기가 통과하는 통기부(42)가 다수 형성된 것을 특징으로 하는 압력 스위치를 구비한 댐퍼 스위치.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 스위치(50)는 본체(10) 내주면과 승강체(30)의 외주면에 각각 다수의 접점판이 구비되는 접점스위치(50')인 것을 특징으로 하는 압력 스위치를 구비한 댐퍼 스위치.
   
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 스위치(50)는 승강체(30)의 하강에 의해 눌려지는 푸시스위치(50")인 것을 특징으로 하는 댐퍼 스위치.

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