KR101784791B1 - 팬 레지스터 제어기의 보호 장치 - Google Patents

팬 레지스터 제어기의 보호 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 팬 레지스터 제어기의 보호 장치에 관한 것으로, 차량의 팬 모터에 인가되는 전류를 제어하여 속도를 조절하는 팬 레지스터 제어기의 보호 장치에 있어서, 상기 팬 모터의 동작 중 흐르는 전류를 접지 단에서 감지하는 전류 검출부, 상기 검출된 전류가 기 설정된 레벨 이상인지 판단하고, 상기 검출된 전류가 기 설정된 레벨 이상이면 기 설정된 제어 신호를 출력하는 제어부, 및 상기 제어 신호에 따라 온/오프 되어 상기 접지 단을 통해 흐르는 전류를 차단하거나 전류를 흐르게 하는 릴레이 수단을 포함한다.

Description

팬 레지스터 제어기의 보호 장치{APPARATUS FOR PROTECTING A FAN RESISTOR CONTROLLER}
본 발명은 팬 레지스터 제어기의 보호 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 팬 레지스터 제어기의 일 단에 릴레이 타입 보호 장치가 결합되어 퓨즈가 동작하기 전에, 상기 릴레이 타입 보호 장치가 먼저 동작하게 하여 전류를 차단할 수 있도록 하는 팬 레지스터 제어기의 보호 장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량에는 열교환기의 냉각을 위하여 팬(예 : 축류팬)을 포함하는 냉각장치가 설치되며, 팬 모터(FAN MOTOR)의 구동에 의해 상기 팬이 회전하면서 상기 열교환기를 냉각시킨다.
이때 상기 팬 모터는 고속(High Speed)과 저속(Low Speed)의 2단, 또는 그 이상의 다단으로 선택되어 구동되는데, 상기 팬 모터의 속도를 조절하기 위하여 차량 전원 측과 상기 팬 모터 사이에 레지스터(Resistor) 제어기(또는 팬 레지스터 제어기)가 설치된다.
상기 레지스터 제어기에는 상기 팬 모터에 연결되는 제1 커넥터(미도시)와 차량의 전원에 연결되는 제2 커넥터(미도시)가 구비되며, 상기 레지스터 제어기와 팬 모터가 접속됨으로써 저속작동회로가 구성된다. 그리고 상기 저속작동회로에 의하여 상기 팬 모터에 공급되는 전압이 낮게 조절됨으로써 상기 팬 모터가 고속에서 저속으로 구동된다. 따라서 상기 레지스터 제어기에는 전류의 세기를 조절하기 위한 전기 저항체를 이루는 레지스터(RESISTOR : R)가 설치된다.
이때 상기 차량의 팬 모터는 평상시에는 별 문제가 없으나, 차량이 충돌, 추돌 등과 같이 강한 충격을 받게 되는 사고를 당하거나, 주변 회로나 부품의 불량으로 인하여 팬 모터가 구속되는 상황이 발생할 수 있다. 상기와 같이 팬 모터가 구속되어 팬이 회전을 못하게 되면, 상기 팬 모터에 일정 수준 이상의 전류(과전류)가 흐르게 되며, 결국 화재 및 감전 등의 안전사고가 유발될 수 있는 문제점이 있었다.
따라서 상기와 같은 팬 모터의 구속 시 발생되는 문제점을 방지하기 위하여 종래의 레지스터 제어기는, 도 1에 도시된 바와 같이, 저속 단(LO)에 별도의 퓨즈(Fuse)가 장착되어 팬 모터 구속 시 발생하는 과전류를 감지하여 전류를 차단하고, 고속 단(HI)에서의 팬 모터 구속 시에는 차량의 퓨즈 박스(미도시)에서 과전류를 감지하여 전류를 차단하도록 구성되는 것이 일반적이었다.
그런데 차량 화재 사고의 분석 결과, 실제로는 상기 차량의 퓨즈 작동시간의 편차가 커서 상기 팬 모터에서 화재 발생 확률이 여전히 높은 문제점이 있었다.
또한 상기와 같이 사용되고 있는 퓨즈는, 한번 오프 상태 즉, 끊어지고 나면, 퓨즈를 교체해야만 다시 제품을 사용할 수 있는 상태가 된다.
그렇기 때문에 종래의 경우는 한번 퓨즈가 끊어지고 나면, 다시 퓨즈를 연결할 때까지 팬 모터를 구동할 수 없게 되고, 이러한 점은 사용상의 번거로움을 가져왔다. 또한, 종래 레지스터 제어기의 퓨즈는, 별도로 구현된 퓨즈를 사용하기 때문에 재료비를 상승시켰고, 또한 퓨즈를 고정하기 위하여 노이즈필터 등을 사용해야만 했기 때문에 재료비를 상승시키는 문제점이 있었다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허 10-1335698호(2013.11.26.등록, 모터 제어기용 레지스터)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 팬 레지스터 제어기의 일 단에 릴레이 타입 보호 장치가 결합되어 퓨즈가 동작하기 전에, 상기 릴레이 타입 보호 장치가 먼저 동작하게 하여 전류를 차단할 수 있도록 하는 팬 레지스터 제어기의 보호 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 팬 레지스터 제어기의 보호 장치는, 차량의 팬 모터에 인가되는 전류를 제어하여 속도를 조절하는 팬 레지스터 제어기의 보호 장치에 있어서, 상기 팬 모터의 동작 중 흐르는 전류를 접지 단에서 감지하는 전류 검출부; 상기 검출된 전류가 기 설정된 레벨 이상인지 판단하고, 상기 검출된 전류가 기 설정된 레벨 이상이면 기 설정된 제어 신호를 출력하는 제어부; 및 상기 제어 신호에 따라 온/오프 되어 상기 접지 단을 통해 흐르는 전류를 차단하거나 전류를 흐르게 하는 릴레이 수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 전류 검출부 및 릴레이 수단은, 인쇄회로기판 상에 형성된 세 개의 배선 패턴 중 접지 단(GND)에 부착되며, 상기 세 개의 배선 패턴은, 고속 단(HI), 저속 단(LO), 및 접지 단(GND)에 연결되는 배선 패턴인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 팬 레지스터 제어기의 보호 장치는, 상기 전류 검출부, 릴레이 수단, 제어부, 및 인쇄회로기판을 둘러싸는 케이스;를 더 포함하고, 상기 케이스는 외부의 충격이나 오물, 또는 습기로부터 상기 인쇄회로기판 및 전류 제어 수단을 보호하기 위하여 밀폐형으로 형성되며, 또한 상기 케이스의 외부로 커넥터를 통해 접속 단자가 인출되게 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 릴레이 수단은, NO(Normal Open) 타입 혹은 NC(Normal Close) 타입 중 하나이며, 상기 릴레이 수단의 타입에 따라, 상기 릴레이 수단의 온/오프를 제어하기 위하여, 상기 제어부가 출력하는 제어신호가 변경될 수 있음을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 팬 레지스터 제어기의 보호 장치는, 상기 팬 레지스터 제어기에 탈부착하기 위한 탈부착 수단;을 더 포함하고, 상기 탈부착 수단은, 상기 팬 레지스터 제어기의 하우징에 형성되는 커넥터에 대응되는 형상의 커넥터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 팬 레지스터 제어기의 보호 장치의 커넥터는, 와이어 타입 커넥터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 팬 레지스터 제어기의 일 단에 릴레이 타입 보호 장치가 결합되어 퓨즈가 동작하기 전에, 상기 릴레이 타입 보호 장치가 먼저 동작하게 하여 전류를 차단함으로써 팬 모터의 화재를 방지할 수 있도록 한다.
도 1은 종래의 팬 레지스터 제어기의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 팬 레지스터 제어기에 결합되는 릴레이 타입 보호 장치의 개략적인 회로 구성을 보인 예시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 팬 레지스터 제어기에 릴레이 타입 보호 장치가 결합되는 형상을 설명하기 위한 예시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 팬 레지스터 제어기에 릴레이 타입 보호 장치가 결합되는 다른 형상을 설명하기 위한 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 팬 레지스터 제어기의 보호 장치의 일 실시예를 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 팬 레지스터 제어기에 결합되는 릴레이 타입 보호 장치의 개략적인 회로 구성을 보인 예시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 팬 레지스터 제어기에는, 일 단(예 : 고속 단(HI), 저속 단(LO), 접지 단(GND))에 릴레이 타입 보호 장치(100)가 결합된다.
상기 릴레이 타입 보호 장치(100)는, 상기 팬 모터의 고속(High Speed) 또는 저속(Low Speed) 동작 중 상기 팬 모터가 구속되어 기 설정된 레벨 이상의 전류(과전류)가 흐를 경우 전류의 흐름을 차단한다.
상기 릴레이 타입 보호 장치(100)는, 전류 검출부(110), 제어부(120), 및 릴레이 수단(130)을 포함한다.
상기 릴레이 타입 보호 장치(100)는, 접지 단(GND)에 전류 차단용 릴레이 수단(130)이 연결되고, 상기 제어부(120)의 제어 신호에 따라 상기 릴레이 수단(130)을 온/오프 시킨다. 예컨대 상기 릴레이 수단(130)이 오프되면 상기 접지 단(GND)의 배선 연결을 스위치 오프시켜 전류가 흐르지 않게 하고, 상기 릴레이 수단(130)이 온되면 상기 접지 단(GND)의 배선 연결을 스위치 온시켜 전류가 흐르게 한다.
상기 제어부(120)는 상기 전류 검출부(110)를 통해 상기 팬 모터의 고속(High Speed) 또는 저속(Low Speed) 동작 시 흐르는 전류를 검출한다.
여기서 상기 전류 검출부(110)는 일종의 전류 검출 센서를 포함한다.
상기 제어부(120)는 상기 전류 검출부(110)를 통해 검출된 전류(즉, 전류량)가 기 설정된 레벨(즉, 기 설정된 전류량) 이상인지 판단한다. 그리고 상기 검출된 전류가 기 설정된 레벨 이상이면, 상기 제어부(120)는 온 신호를 상기 릴레이 수단(130)에 출력하고, 상기 검출된 전류가 기 설정된 레벨 미만이면, 상기 제어부(120)는 오프 신호를 상기 릴레이 수단(130)에 출력한다.
이때 상기 릴레이 수단(130)이 NO(Normal Open) 타입인지, NC(Normal Close) 타입인지에 따라 상기 제어부(120)가 출력하는 제어신호는 달라질 수 있다.
따라서 상기 릴레이 타입 보호 장치(100)의 릴레이 수단(130)이 접지 단(GND)에 설치됨으로써, 고속 또는 저속 동작 중인 팬 모터가 구속되는 경우에 접지 배선을 통해 흐르는 전류를 곧바로 차단하여 팬 모터 및 팬 레지스터 제어기를 보호한다.
또한 상기 릴레이 타입 보호 장치(100)의 전류 검출부(110), 제어부(120), 및 릴레이 수단(130)은 인쇄회로 기판 상에 형성된 패턴에 부착된다. 즉, 상기 릴레이 타입 보호 장치(100)의 구성 수단(110, 120, 130)이 기판 상에 부착 고정되기 때문에 차량의 진동으로부터 매우 안정적이라는 장점이 있다.
상기와 같이 본 실시예에 따른 릴레이 타입 보호 장치(100)는 팬 레지스터 제어기의 퓨즈(Fuse)(혹은 차량 퓨즈 박스내의 퓨즈)가 동작하기 전에 먼저 작동하여 팬 모터에 흐르는 전류를 차단한다.
이에 따라 화재 등의 안전사고 발생을 방지하는 효과, 팬 모터의 허용 전류에 정확히 대응하여 빠른 전류 차단 동작으로 인해 팬 모터와 레지스터 제어기의 파괴를 방지하는 효과, 및 퓨즈를 교환하지 않고도 팬 모터를 작동시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
한편 본 실시예에 따른 상기 팬 레지스터 제어기는, 내부에 상기 릴레이 타입 보호 장치(100)를 일체로 구현하거나, 상기 팬 레지스터 제어기의 적어도 일 단(예 : 고속 단(HI), 저속 단(LO), 접지 단(GND))에 접속할 수 있는 커넥터 형상의 탈부착부(230)(도 3 참조)를 하우징에 형성하여 상기 릴레이 타입 보호 장치(100)를 간편하게 탈부착(또는 결합)할 수 있도록 구현될 수 있다.
이때 상기 릴레이 타입 보호 장치(100)를 상기 팬 레지스터 제어기에 탈부착 함에 있어서, 탈부착 각도를 유연하게 조절할 수 있도록 하기 위하여 와이어(Wire) 타입 커넥터를 상기 릴레이 타입 보호 장치(100)에 연결시킬 수도 있다(도 4 참조).
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 팬 레지스터 제어기에 릴레이 타입 보호 장치가 결합되는 형상을 설명하기 위한 예시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 팬 레지스터 제어기에 릴레이 타입 보호 장치가 결합되는 다른 형상을 설명하기 위한 예시도이다.
상술한 바와 같이 본 실시예에 따른 팬 레지스터 제어기의 보호 장치(또는 릴레이 타입 보호 장치)는 상기 팬 레지스터 제어기의 적어도 일 단(예 : 고속 단(HI), 저속 단(LO), 접지 단(GND))에 탈부착(또는 결합)되도록 구현될 수 있다(도 3, 4 참조).
이때 상기 릴레이 타입 보호 장치(100)는 인쇄회로기판을 이용해 구현될 수 있으며(도 3 참조), 상기 인쇄회로기판은 팬 모터를 각 동작 모드(예 : 고속 모드, 저속 모드 등)로 구동하기 위한 전류 공급 배선에 접속할 수 있는 접점(또는 단자)을 포함할 수 있다.
또한 상기 릴레이 타입 보호 장치(100)는 충격이나 습기로부터 안전성과 내구성을 향상시키고, 상기 팬 레지스터 제어기에 용이하게 탈부착시키기 위해서 케이스(또는 밀폐형 케이스) 내부에 고정될 수 있다(도 4 참조).
한편 상기 릴레이 타입 보호 장치(100)를 상기 팬 레지스터 제어기에 탈부착 가능하게 구현하기 위하여 상기 팬 레지스터 제어기의 하우징에 커넥터 형상의 탈부착부(230)를 형성하고 그에 대응되는 형상의 커넥터를 상기 릴레이 타입 보호 장치(100)에 형성함으로써 상기 릴레이 타입 보호 장치(100)가 쉽게 탈부착(또는 결합)될 수 있도록 구현할 수 있다.
가령 상기 팬 레지스터 제어기의 하우징에 형성된 탈부착부(230)가 암 커넥터 형상이라면, 상기 릴레이 타입 보호 장치(100)의 일 측(팬 레지스터 제어기에 연결되는 측)에는 숫 커넥터가 형성되고, 상기 릴레이 타입 보호 장치(100)의 다른 일 측(팬 모터가 연결되는 측)에는 암 커넥터가 형성될 수 있다. 그리고 상기 릴레이 타입 보호 장치(100)의 양 측에 형성되는 커넥터는 와이어를 이용해 연결 길이를 연장할 수도 있고 탈부착 각도를 유연하게 조절할 수도 있다.
아울러 상기 팬 레지스터 제어기에 형성된 탈부착부(230)에 상기 릴레이 타입 보호 장치(100)를 쉽게 결합할 수 있도록 하기 위하여 상기 인쇄회로기판을 둘러싸는 별도의 케이스를 더 포함할 수 있다(도 4 참조).
상기 케이스는 밀폐형으로 형성하여 외부의 충격이나 오물, 또는 습기로부터 내부의 인쇄회로기판 및 내부 구성 수단(110, 120, 130)을 보호할 수 있다. 상기 릴레이 타입 보호 장치(100)에 케이스를 적용할 경우, 상기 전류 공급 배선에 접속하기 위한 단자(즉, 접속 단자)가 커넥터(또는 와이어 타입 커넥터)를 통해 외부로 인출되게 구현될 수 있다.
상기와 같이 본 실시예에 따라 팬 레지스터 제어기의 내부에 일체로 구현되거나 탈부착되게 구현된 릴레이 타입 보호 장치(100)는 팬 레지스터 제어기의 퓨즈(Fuse)(혹은 차량 퓨즈 박스내의 퓨즈)가 동작하기 전에 먼저 작동하여 팬 모터에 흐르는 전류를 차단한다. 이에 따라 화재 등의 안전사고 발생을 방지하는 효과, 팬 모터의 허용 전류에 정확히 대응하도록 전류를 차단함으로써 팬 모터와 레지스터의 파괴를 방지하는 효과, 및 퓨즈를 교환하지 않고도 팬 모터를 다시 작동시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
R : 레지스터
Fuse : 퓨즈
100 : 릴레이 타입 보호 장치
110 : 전류 검출부
120 : 제어부
130 : 릴레이 수단
230 : 탈부착부

Claims (6)

  1. 차량의 팬 모터에 인가되는 전류를 제어하여 속도를 조절하는 팬 레지스터 제어기의 보호 장치에 있어서,
    상기 팬 모터의 동작 중 흐르는 전류를 접지 단에서 검출하는 전류 검출부;
    상기 검출된 전류가 기 설정된 레벨 이상인지 판단하고, 상기 검출된 전류가 기 설정된 레벨 이상이면 기 설정된 제어 신호를 출력하는 제어부; 및
    상기 제어 신호에 따라 온/오프 되어 상기 접지 단을 통해 흐르는 전류를 차단하거나 전류를 흐르게 하는 릴레이 수단;을 포함하며,
    상기 팬 레지스터 제어기의 보호 장치는, 상기 팬 레지스터 제어기에 탈부착하기 위한 탈부착 수단;을 더 포함하고,
    상기 탈부착 수단은, 상기 팬 레지스터 제어기의 하우징에 형성되는 커넥터에 대응되는 형상의 커넥터;를 포함하되, 상기 커넥터는, 와이어 타입 커넥터;이며,
    상기 전류 검출부 및 릴레이 수단은, 인쇄회로기판 상에 형성된 세 개의 배선 패턴 중 접지 단(GND)에 부착되며,
    상기 세 개의 배선 패턴은, 고속 단(HI), 저속 단(LO), 및 접지 단(GND)에 연결되는 배선 패턴이고,
    상기 보호 장치에 케이스를 적용할 경우, 전류 공급을 위한 상기 배선 패턴에 접속하기 위한 단자가 상기 와이어 타입 커넥터를 통해 외부로 인출되게 구현되는 것을 특징으로 하는 팬 레지스터 제어기의 보호 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 팬 레지스터 제어기의 보호 장치는,
    상기 전류 검출부, 릴레이 수단, 제어부, 및 인쇄회로기판을 둘러싸는 케이스;를 더 포함하고,
    상기 케이스는 외부의 충격이나 오물, 또는 습기로부터 상기 인쇄회로기판 및 전류 제어 수단을 보호하기 위하여 밀폐형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 팬 레지스터 제어기의 보호 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 릴레이 수단은,
    NO(Normal Open) 타입 혹은 NC(Normal Close) 타입 중 하나이며,
    상기 릴레이 수단의 타입에 따라, 상기 릴레이 수단의 온/오프를 제어하기 위하여, 상기 제어부가 출력하는 제어신호가 변경될 수 있음을 특징으로 하는 팬 레지스터 제어기의 보호 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
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