KR102169904B1 - 제어 장치 및 이를 포함하는 제어 시스템 - Google Patents

제어 장치 및 이를 포함하는 제어 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 설비 공간을 효율적으로 활용할 수 있고, 제품 단가를 낮출 수 있고, 설비 공정 및 설비 비용을 낮출 수 있으며, 유지나 보수를 쉽게 할 수 있고, 설비 장소의 미관을 개선할 수 있는 제어 장치를 제공하는 것이 그 기술적 과제이다. 이를 위해, 본 발명의 제어 장치는, 제어 대상품을 제어하기 위한 제어 장치로, 제1 메인 회로기판; 제2 메인 회로기판; 상기 제1 메인 회로기판에 관통되게 구비되며 교류 전력을 공급받는 제1 파워 커넥터; 및 상기 제2 메인 회로 기판에 관통되게 구비되며 상기 제1 파워 커넥터에 착탈 가능하게 연결되는 제2 파워 커넥터;를 포함한다.

Description

제어 장치 및 이를 포함하는 제어 시스템{Control device and control system including the same}
본 발명은 제어 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 제어 장치는, 히터의 온도, 조명의 밝기, 또는 사물인터넷 기반 전자제품의 기능 등을 제어하는 장치로, 제어 시스템의 일 구성이다.
도 1은 기존의 제어 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 기존의 제어 시스템 중 전력 공급 장치의 단부 파워 커넥터를 개략적으로 나타낸 도면이다.
이러한 제어 시스템(10)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 제어를 요하는 복수의 제어 대상품(1)을 각각 제어하는 각각의 제어 장치(11)와, 각각의 제어 장치(11)로 전력을 공급하는 각각의 전력 공급 장치(12)와, 그리고 각각의 제어 대상품(1)과 각각의 제어 장치(11)를 연결하는 각각의 연결 장치(13)를 포함한다.
특히, 전력 공급 장치(12) 각각은, 도 1에 도시된 바와 같이, 메인 파워 케이블(main power cable)(12a)과, 메인 파워 케이블(12a)에서 영문 알파벳 "T"자 형태로 분지되는 분지 파워 케이블(branch power cable)(12b)과, 메인 파워 케이블(12a)의 일단에 구비되며 이에 인접한 다른 전력 공급 장치의 피메일 파워 커넥터(female power connector)와 연결되는 메일 파워 커넥터(male power connector)(12c)와, 메인 파워 케이블(12a)의 타단에 구비되며 이에 인접한 또 다른 전력 공급 장치의 메일 파워 커넥터와 연결되는 피메일 파워 커넥터(12d)와, 그리고 분지 파워 케이블(12b)의 말단에 구비되며 해당 제어 장치(11)와 연결되는 단부 파워 커넥터(12e)를 포함한다. 여기서, 메인 파워 케이블(12a)은 통상 22A의 교류가 허용되도록 설계된다.
나아가, 도 2에 도시된 바와 같이, 단부 파워 커넥터(12e)는 복수의 핀(P1)을 포함하고, 각 핀(P1)은 그 굵기가 메인 파워 케이블(12a)보다 작아 통상 9A의 교류가 흐르도록 설계된다.
따라서, 메인 파워 케이블(12a)을 따라 대략 22A의 교류 전력이 유동되는 동안 분지 파워 케이블(12b)과 통전되면서 단부 파워 커넥터(12e)의 한 쌍의 핀(P1)을 통해 9A의 교류 전력이 제어 장치(11)로 공급되고, 제어 장치(11)에서 9A의 교류 전력 중 일부(대략 1A)는 연결 장치(13)를 통해 제어 대상품(1)으로 공급되어 제어 대상품(1)의 동력원으로 사용되고, 일부는 교류-직류 변환기(SMPS: switched mode power supply)(미도시)를 통해 직류 전력을 변환되어 제어 장치(11)에 있는 각종 전자 부품(SSR 모듈, 제어 모듈, 통신 모듈, 표시 모듈 등)의 전력원으로 사용된다.
예를 들어, 제어 대상품(1)이 히터 자켓(heater jacket; 반도체 제조 장비 등에 사용되는 파이프의 온도를 설정 온도를 유지시키기 위해 파이프의 외부 둘레면을 감싸며 이에 내장된 히터를 이용하여 파이프에 열을 가하는 것)일 경우, SSR 모듈(solid state relay module)(미도시)은 히터 자켓에 내장된 히터(미도시)로 공급되는 교류 전력을 제어할 수 있다. 또한, 제어 모듈(미도시)은 히터 자켓에 내장된 온도 센서(미도시)의 신호를 연결 장치(13) 및 통신 모듈(미도시)을 통해 수신하여 파이프(미도시)의 온도가 설정 온도가 되도록 상술한 SSR 모듈(미도시)을 통해 히터를 제어할 수 있다.
하지만, 기존의 제어 시스템(10)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 영문 알파벳 "T"자 형태의 전력 공급 장치(12)가 별도로 마련되어 제어 장치(11)와 연결되는 기술구성을 제공하므로, 전력 공급 장치(12)의 설비 공간이 따로 요구됨에 따라, 제어 시스템(10)의 설비 공간이 협소한 경우 설비 자체가 불가능한 문제가 있다.
또한, 전력 공급 장치(12)가 복수의 파워 케이블(12a)(12b)과 복수의 파워 커넥터(12c)(12d)(12e)를 포함하는 기술구성을 제공하므로, 제품 단가가 상승되는 문제가 있고, 복수 번의 걸쳐 각각의 파워 커넥터(12c)(12d)(12e)를 연결해야 하므로 설비 공정이 번거로운 문제가 있고, 유지 및 보수 또한 불편한 문제가 있고, 복수의 부품 사용으로 제품 불량의 확률이 커지는 문제가 있다.
또한, 복수의 파워 케이블(12a)(12b)과 복수의 파워 커넥터(12c)(12d)(12e)를 포함하는 전력 공급 장치(12)가 외부에 그대로 노출되는 기술구성을 제공하므로, 설비 장소의 외관이 지저분해지는 문제가 있고, 표시 모듈(미도시)을 통한 알림 사항이 복수의 파워 케이블(12a)(12b)에 가려지는 문제가 있다.
또한, 비교적 단면적이 작은 한 쌍의 핀을 통해 교류 전력이 인가되므로, 상대적으로 높은 교류 전력을 요구하는 제어 대상품에는 사용할 수 없는 문제가 있다.
또한, SSR 모듈(미도시)에서 발생되는 열로 인해 제어 장치(11)의 동작이 느려지거나 SSR 모듈(미도시)이나 주변 전자 부품들이 열화로 단락(short-circuit)되는 문제가 있다.
본 발명의 기술적 과제는, 설비 공간을 효율적으로 활용할 수 있고, 제품 단가를 낮출 수 있고, 설비 공정 및 설비 비용을 낮출 수 있으며, 유지나 보수를 쉽게 할 수 있고, 설비 장소의 미관을 개선할 수 있는 제어 장치 및 이를 포함하는 제어 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 기술적 과제는, 높은 전력을 요구하는 제어 대상품에도 적용할 수 있는 제어 장치 및 이를 포함하는 제어 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는, 열화를 최소화할 수 있는 제어 장치 및 이를 포함하는 제어 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 제어 장치는, 교류 전력을 안내하는 제1 및 제2 교류 전선 사이에 연결되며 제어 대상품을 제어하기 위한 제어 장치로, 제1 메인 회로기판; 제2 메인 회로기판; 상기 제1 메인 회로기판에 관통되게 구비되며 교류 전력을 공급받는 제1 파워 커넥터; 및 상기 제2 메인 회로 기판에 관통되게 구비되며 상기 제1 파워 커넥터의 일단부에 일단부가 착탈 가능하게 연결되는 제2 파워 커넥터;를 포함하고, 상기 제1 파워 커넥터의 일단부와 상기 제2 파워 커넥터의 일단부는, 어느 하나가 다른 하나에 삽입되는 방식으로 서로 착탈 가능하게 연결되고, 상기 제1 파워 커넥터의 중간부는 상기 제1 메인 회로기판에 제1 메인 비아홀을 통해 관통됨과 동시에 전기적으로 접속되고, 상기 제1 파워 커넥터의 타단부는 상기 제1 교류 전선에 연결되고, 상기 제2 파워 커넥터의 중간부는 상기 제2 메인 회로기판에 제2 메인 비아홀을 통해 관통됨과 동시에 전기적으로 접속되고, 상기 제2 파워 커넥터의 타단부는 상기 제2 교류 전선에 연결된다.
삭제
상기 제1 및 제2 파워 커넥터 각각은, 단일 통전 부재로 이루어질 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예에 따른 제어 장치는, 상기 제1 및 제2 메인 회로기판 중 어느 하나의 메인 회로기판에 실장되며 상기 제어 대상품에 제공되는 교류 전력을 제어하는 SSR 모듈; 및 상기 SSR 모듈을 냉각시키는 방열부;를 더 포함할 수 있다.
상기 방열부는, 상기 어느 하나의 메인 회로기판의 일면에 적층되는 하나 이상의 방열용 보조 회로기판; 상기 어느 하나의 메인 회로기판과 상기 방열용 보조 회로기판을 연결하는 복수의 방열용 보조 비아홀; 상기 어느 하나의 메인 회로기판의 타면에 구비되되 상기 복수의 방열용 보조 비아홀 전체에 접하여 구비되며 상기 SSR 모듈이 실장되는 방열용 접속 패드; 및 상기 SSR 모듈의 외면에 접하며 상기 SSR 모듈의 열을 흡수하여 외부로 방출시키는 방열판;을 포함한다.
상술한 본 발명의 실시예에 따른 제어 장치는, 상기 교류 전력을 공급하기 위한 교류 전원 단자; 상기 제어 대상품과 연결하기 위한 대상품 연결 커넥터; 상기 교류 전원 단자와 상기 대상품 연결 커넥터 사이를 연결하는 내부 연결선; 및 상기 내부 연결선에 구비되며 상기 제어 대상품의 과부하시 교류 전력을 차단하는 안전 릴레이;를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 제어 시스템은, 상술한 본 발명의 실시예에 따른 제어 장치를 복수 개 포함하는 제어 시스템으로, 상기 복수의 제어 장치는, 제1 제어 대상품을 제어하는 제1 제어 장치; 및 제2 제어 대상품을 제어하는 제2 제어 장치;를 포함하고, 상기 제1 제어 장치의 제1 파워 커넥터는 제1 교류 전선에 연결되고, 상기 제1 제어 장치의 제2 파워 커넥터와 상기 제2 제어 장치의 제1 파워 커넥터는 제2 교류 전선에 의해 연결된다.
이상에서와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 제어 장치 및 이를 포함하는 제어 시스템은 다음과 같은 효과를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 제1 및 제2 메인 회로기판과 제1 및 제2 파워 커넥터를 포함되고, 제1 파워 커넥터가 제1 메인 회로기판에 관통되게 구비되고, 제2 파워 커넥터가 제2 메인 회로기판에 관통되게 구비되며, 제1 및 제2 파워 커넥터가 서로 착탈 가능하게 연결되는 기술구성을 제공하므로, 본 발명의 제어 장치를 제1 메인 회로기판이 있는 부분과 제2 메인 회로기판이 있는 부분으로 분리시킬 수도 있고 연결시킬 수도 있으며 교류 전력을 인가 받을 수도 있는 바, 제어 장치와 착탈되는 기존의 전력 공급 장치를 별도로 마련할 필요가 없어, 이에 상응하는 설비 공간을 줄일 수 있고, 설비 공간이 협소한 경우에도 설비를 할 수 있는 등 설비 공간을 보다 효율적으로 활용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 복수의 파워 케이블과 복수의 파워 커넥터를 포함하는 기존의 파워 공급 장치를 제1 및 제2 메인 회로기판을 각각 관통하는 제1 및 제2 파워 커넥터로 대체시킬 수 있으므로, 부품 수의 감소로 제품 단가를 저감시킬 수 있고 제품 불량의 확률을 줄일 수 있으며 설비 장소의 미관을 개선할 수 있고, 한 번의 연결로 접속이 이루어지므로 설비 공정이 간편할 수 있고 유지나 보수가 용이할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 복수의 핀 중 일부의 핀을 통해 교류 전력이 인가되는 기존의 기술과 달리 제1 및 제2 파워 커넥터 각각이 원통 형상의 단일 통전 부재로 이루어지는 기술구성을 제공하므로, 대략 22A 이상의 교류 전력을 직접적으로 인가시킬 수 있어, 상대적으로 높은 교류 전력을 요구하는 제어 대상품에도 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, SSR 모듈의 열을 흡수하여 외부로 방출시키는 방열부를 더 포함하는 기술구성을 제공하므로, SSR 모듈의 동작 성능을 개선할 수 있고, SSR 모듈이나 주변 전자부품들의 열화를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 안전 릴레이를 더 포함하는 기술구성을 제공하므로, 제어 대상품의 과부하시 교류 전력을 차단할 수 있어, 화재 등의 안전사고를 미연에 방지할 수 있다.
도 1은 기존의 제어 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 기존의 제어 시스템 중 전력 공급 장치의 단부 파워 커넥터를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3의 제어 장치가 두 부분으로 분리된 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 도 3의 제어 장치를 개략적으로 나타낸 분해 사시도이다.
도 6은 도 3의 제어 장치의 연결 상태(a)와 분리 상태(b)를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 도 3의 제어 장치 중 방열부를 개략적으로 나타낸 요부 단면도이다.
도 8은 도 3의 제어 장치에 적용되는 안전 릴레이를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 9는 도 3의 제어 장치가 인라인 형태로 복수 개 연결된 상태의 제어 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 3의 제어 장치가 두 부분으로 분리된 상태를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 5는 도 3의 제어 장치를 개략적으로 나타낸 분해 사시도이며, 그리고 도 6은 도 3의 제어 장치의 연결 상태(a)와 분리 상태(b)를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 도 3의 제어 장치 중 방열부를 개략적으로 나타낸 요부 단면도이고, 도 8은 도 3의 제어 장치에 적용되는 안전 릴레이를 개략적으로 나타낸 블록도이다. 한편, 도 9는 도 3의 제어 장치가 인라인 형태로 복수 개 연결된 상태의 제어 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제어 장치(100)는, 도 3 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 제어 대상품(도 9의 1)을 제어하기 위한 제어 장치로, 제1 메인 회로기판(110)과, 제2 메인 회로기판(120)과, 제1 파워 커넥터(130)와, 그리고 제2 파워 커넥터(140)를 포함한다. 이하, 도 3 내지 도 8을 계속 참조하여, 각 구성요소에 대해 상세히 설명한다.
제1 메인 회로기판(110)은, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 제어 장치(100)의 회로를 구성하기 위한 구성요소이다. 이러한 제1 메인 회로기판(110)은, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 원형으로 이루어질 수 있다. 나아가, 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 메인 회로기판(110)은 제1 하우징(C11)에 내장될 수 있으며, 제1 하우징(C11) 역시 원형으로 이루어질 수 있다. 궁극적으로, 이러한 원형을 통해 각진 형상의 딱딱한 느낌을 탈피할 수 있다.
예를 들어, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 메인 회로기판(110)에는 교류-직류 변환기(SMPS: switched mode power supply)(E11), 통신 모듈(E12), 제1 접속 단자(E13) 등이 실장될 수 있다. 교류-직류 변환기(E11)는, 직류 전력을 사용하는 각종 전자 부품[SSR 모듈(E21), 제어 모듈(E23), 통신 모듈(E12), 표시 모듈(E24) 등]을 위해 교류 전력을 직류 전력으로 변환시킬 수 있다. 통신 모듈(E12)은, 외부 장치(예를 들어, 서버)(미도시)와 통신을 할 수도 있고 제어 대상품(도 9의 1)과 통신을 할 수도 있다. 제1 접속 단자(E13)는, 제1 메인 회로기판(110)을 제2 메인 회로기판(120)에 연결하기 위한 구성요소로, 변환된 직류 전력 등을 제2 메인 회로기판(120)으로 보낼 수 있고, 전기 신호 등을 제2 메인 회로기판(120)의 각종 전자 부품과 교환할 수 있다.
제2 메인 회로기판(120)은, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 메인 회로기판(110)과 더불어 제어 장치(100)의 회로를 구성하기 위한 구성요소이다. 이러한 제2 메인 회로기판(120)은, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 원형으로 이루어질 수 있다. 나아가, 도 9에 도시된 바와 같이, 제2 메인 회로기판(120)은 제2 하우징(C12)에 내장될 수 있으며, 제2 하우징(C12) 역시 원형으로 이루어질 수 있다. 궁극적으로, 이러한 원형을 통해 각진 형상의 딱딱한 느낌을 탈피할 수 있다.
예를 들어, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 메인 회로기판(120)에는 SSR(solid state relay) 모듈(E21), 대상품 연결 커넥터(E22), 제어 모듈(CPU)(E23), 표시 모듈(E24), 제2 접속 단자(E25) 등이 실장될 수 있다. SSR 모듈(E21)은, 제어 대상품(예를 들어, 히터 자켓)(1)에 내장된 구동부(예를 들어, 히터)로 공급되는 교류 전력을 제어할 수 있다. 대상품 연결 커넥터(E22)는 제어 대상품(1)과 연결 장치(도 9의 00 참조)를 통해 연결되는 입출력 단자로, SSR 모듈(E21)에서 제어된 교류 전력을 제어 대상품(1)으로 출력하거나 제어 대상품(1)의 감지 신호를 입력할 수 있다. 제어 모듈(E23)은 각종 전자 부품을 제어하는 구성요소로, 제어 대상품(예를 들어, 히터 자켓)(1)에 내장된 감지부(예를 들어, 온도 센서)(미도시)의 신호를 연결 장치(도 9의 13) 등을 통해 수신하여 온도가 설정 온도가 되도록 상술한 SSR 모듈(E21)을 통해 제어 대상품(1)의 구동부(예를 들어, 히터)(미도시)를 제어할 수 있고, 현재의 온도와 함께 오류 사항 등을 표시하거나 알리기 위해 표시 모듈(E24)을 제어할 수 있다. 표시 모듈(E24)은 소리나 화면을 출력하는 장치로, 시각적으로 표시하거나 소리로 알릴 수 있다. 제2 접속 단자(E25)는, 제1 접속 단자(E13)에 접속되어 변환된 직류 전력 등을 제2 메인 회로기판(120)으로 보낼 수도 있고, 전기 신호 등을 제1 메인 회로기판(110)의 각종 전자 부품과 교환할 수도 있는 등 인터페이스의 역할을 할 수 있다.
제1 파워 커넥터(130)는, 교류 전력을 제1 메인 회로기판(110)으로 안내함과 더불어 제2 메인 회로기판(120)에 있는 제2 파워 커넥터(140)와 착탈 가능하게 연결(도 6 참조)되는 구성요소이다. 이러한 제1 파워 커넥터(130)는, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 메인 회로기판(110)에 관통되게 구비될 수 있다.
예를 들어, 제1 파워 커넥터(130)는, 도 3 및 5에 도시된 바와 같이, 제1 메인 회로기판(110)에 제1 메인 비아홀(main via-hole)(H10)을 통해 관통됨과 동시에 전기적으로 접속될 수 있다.
나아가, 제1 파워 커넥터(130)는, 길다란 원통 형상의 단일 통전 부재로 이루어질 수 있다. 따라서, 복수의 핀 중 한 쌍의 핀을 통해 교류 전력이 인가되는 기존의 기술과 달리 한 쌍의 제1 파워 커넥터(130)를 통해 대략 22A 이상의 교류 전력을 직접적으로 인가시킬 수 있어, 상대적으로 높은 교류 전력을 요구하는 제어 대상품에도 사용할 수 있다.
제2 파워 커넥터(140)는, 도 3, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 파워 커넥터(130)와 착탈 가능하게 연결되며 제1 파워 커넥터(130)로 안내된 교류 전력을 제2 메인 회로기판(120) 뿐만 아니라 인접한 다른 제어 장치(도 9의 100 참조)로 안내하는 구성요소이다. 이러한 제2 파워 커넥터(140)는, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 메인 회로기판(120)에 관통되게 구비될 수 있다.
예를 들어, 제2 파워 커넥터(140)는, 도 3 및 5에 도시된 바와 같이, 제2 메인 회로기판(120)에 제2 메인 비아홀(H20)을 통해 관통됨과 동시에 전기적으로 접속될 수 있다.
나아가, 제2 파워 커넥터(140)는, 길다란 원통 형상의 단일 통전 부재로 이루어질 수 있다. 따라서, 복수의 핀 중 한 쌍의 핀을 통해 교류 전력이 인가되는 기존의 기술과 달리 한 쌍의 제2 파워 커넥터(140)를 통해 대략 22A 이상의 교류 전력을 직접적으로 인가시킬 수 있어, 상대적으로 높은 교류 전력을 요구하는 제어 대상품에도 사용할 수 있다.
따라서, 위와 같은 구성요소들이 제공됨에 따라, 도 3, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이. 본 발명의 제어 장치(100)를 제1 메인 회로기판(110)이 있는 부분(제1 하우징)(도 9의 C11 참조)과 제2 메인 회로기판(120)이 있는 부분(제2 하우징)(도 9의 C12 참조)으로 분리시킬 수도 있고 연결시킬 수도 있으며 교류 전력을 인가 받을 수도 있으므로, 제어 장치와 착탈되는 기존의 전력 공급 장치(도 1의 12)를 별도로 마련할 필요가 없어, 이에 상응하는 설비 공간을 줄일 수 있고, 설비 공간이 협소한 경우에도 설비를 할 수 있는 등 설비 공간을 보다 효율적으로 활용할 수 있다. 나아가, 복수의 파워 케이블(도 1의 12a, 12b)과 복수의 파워 커넥터(도 1의 12c, 12d, 12e)를 포함하는 기존의 파워 공급 장치(도 1의 12)를 제1 및 제2 메인 회로기판(110)(120)을 각각 관통하는 제1 및 제2 파워 커넥터(130)(140)로 대체시킬 수 있으므로, 부품 수의 감소로 제품 단가를 저감시킬 수 있고 제품 불량의 확률을 줄일 수 있으며 설비 장소의 미관을 개선할 수 있고, 한 번의 연결로 접속이 이루어지므로 설비 공정이 간편할 수 있고 유지나 보수가 용이할 수 있다.
이와 더불어, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 장치(100)는, 도 7에 도시된 바와 같이, SSR 모듈(E21)을 냉각시키기 위한 방열부(160)를 더 포함할 수 있다. 따라서, 이러한 방열부(160)를 통해 SSR 모듈(E21)의 동작 성능을 개선할 수 있고, SSR 모듈(E21)이나 주변 전자부품들의 열화를 방지할 수 있다.
예를 들어, 방열부(160)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 4개의 방열용 보조 회로기판(161a)(161b)(161c)(161d), 복수의 방열용 보조 비아홀(162), 방열용 접속 패드(163), 그리고 방열판(164)을 포함할 수 있다.
4개의 방열용 보조 회로기판(161)은 제2 메인 회로기판(120)의 일면(도 7을 기준으로 아랫면)에 다단으로 적층될 수 있고, 복수의 방열용 보조 비아홀(sub via-hole)(162)은 제2 메인 회로기판(120)과 각각의 방열용 보조 회로기판(161)을 전기적으로 연결할 수 있다. 방열용 접속 패드(163)는 제2 메인 회로기판(120)의 타면(도 7을 기준으로 윗면)에 구비되되 복수의 방열용 보조 비아홀(162) 전체에 접하여 구비되며 이에 SSR 모듈(E21)이 실장될 수 있고, 방열판(164)은 SSR 모듈(E21)의 외면에 접하며 SSR 모듈(E21)의 열을 흡수하여 외부로 방출시킬 수 있다. 따라서, SSR 모듈(E21)에서 발생되는 열은 각각의 방열용 보조 회로기판(161)의 도전부와, 방열용 접속 패드(163)와, 그리고 방열판(164)에 흡수되어 외부로 방출되며 냉각될 수도 있고, 각각의 방열용 보조 비아홀(162)을 통한 공기의 순환으로 냉각될 수도 있다.
한편, 방열용 보조 회로기판(161)은 4개로 한정되는 것은 아니며, 방열을 더 필요로 할 경우에는 더 많은 수가 적층될 수도 있고, 방열을 덜 필요로 할 경우에는 더 적은 수가 적층될 수도 있을 것이다. 참고로, 도 7에 나타난 방열용 보조 회로기판(161)은 상세하게 보여주기 위해 실제 보다 두껍게 표현한 것이다. 나아가, 4개의 방열용 보조 회로기판(161) 중 제2 메인 회로기판(120)에서 가장 멀리 떨어진 방열용 보조 회로기판(161d)의 외면에는 방열용 보조 비아홀(162) 전체에 접하는 보조 방열판(165)이 더 구비될 수 있다.
이와 더불어. 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 장치(100)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 교류 전원 단자(171), 대상품 연결 커넥터(E22), 내부 연결선(173), 그리고 안전 릴레이(safety relay)(174)를 더 포함할 수 있다.
교류 전원 단자(171)는 제2 파워 커넥터(140)로 인가된 교류 전력을 공급하기 위한 구성요소이고, 대상품 연결 커넥터(E22)는 연결 장치(도 9의 13)를 통해 제어 대상품(도 9의 1)과 연결하기 위한 구성요소이고, 내부 연결선(173)은 교류 전원 단자(171)와 대상품 연결 커넥터(E22) 사이를 연결할 수 있으며, 그리고 안전 릴레이(174)는 내부 연결선(173)에 구비되며 제어 대상품(1)의 과부하시 교류 전력을 차단할 수 있다.
따라서, 안전 릴레이(174)를 통해 제어 대상품(1)의 과부하시 교류 전력을 차단할 수 있어, 화재 등의 안전사고를 미연에 방지할 수 있다.
이하, 도 9를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 제어 시스템(200)에 대해 설명한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 제어 시스템(200)은, 도 9에 도시된 바와 같이, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 장치(100)를 복수 개 포함할 수 있다.
복수의 제어 장치는, 제1 제어 대상품(1A)을 제어하는 제1 제어 장치(100A)와 제2 제어 대상품(1B)을 제어하는 제2 제어 장치(100B)를 포함할 수 있다. 제1 제어 장치(100A)의 제1 파워 커넥터(130)는 제1 교류 전선(W10)에 연결될 수 있고, 제1 제어 장치(100A)의 제2 파워 커넥터(140)와 제2 제어 장치(100B)의 제1 파워 커넥터(130)는 제2 교류 전선(W20)에 의해 연결될 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
1: 제어 대상품 1A: 제1 제어 대상품
1B: 제2 제어 대상품 13: 연결 장치
100: 제어 장치 100A: 제1 제어 장치
100B: 제2 제어 장치 110: 제1 메인 회로기판
120: 제2 메인 회로기판 130: 제1 파워 커넥터
140: 제2 파워 커넥터 H10: 제1 메인 비아홀
H20: 제2 메인 비아홀 E21: SSR 모듈
W10: 제1 교류 전선 W20: 제2 교류 전선
160: 방열부 161: 방열용 보조 회로기판
162: 방열용 보조 비아홀 163: 방열용 접속 패드
164: 방열판 171: 교류 전원 단자
E22: 대상품 연결 커넥터 173: 내부 연결선
174: 안전 릴레이

Claims (5)

  1. 교류 전력을 안내하는 제1 및 제2 교류 전선 사이에 연결되며 제어 대상품을 제어하기 위한 제어 장치로,
    제1 메인 회로기판;
    제2 메인 회로기판;
    상기 제1 메인 회로기판에 관통되게 구비되며 교류 전력을 공급받는 제1 파워 커넥터; 및
    상기 제2 메인 회로 기판에 관통되게 구비되며 상기 제1 파워 커넥터의 일단부에 일단부가 착탈 가능하게 연결되는 제2 파워 커넥터;
    를 포함하고,
    상기 제1 파워 커넥터의 일단부와 상기 제2 파워 커넥터의 일단부는, 어느 하나가 다른 하나에 삽입되는 방식으로 서로 착탈 가능하게 연결되고,
    상기 제1 파워 커넥터의 중간부는,
    상기 제1 메인 회로기판에 제1 메인 비아홀을 통해 관통됨과 동시에 전기적으로 접속되고,
    상기 제1 파워 커넥터의 타단부는,
    상기 제1 교류 전선에 연결되고,
    상기 제2 파워 커넥터의 중간부는,
    상기 제2 메인 회로기판에 제2 메인 비아홀을 통해 관통됨과 동시에 전기적으로 접속되고,
    상기 제2 파워 커넥터의 타단부는,
    상기 제2 교류 전선에 연결되는
    제어 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에서,
    상기 제어 장치는,
    상기 제1 및 제2 메인 회로기판 중 어느 하나의 메인 회로기판에 실장되며 상기 제어 대상품에 제공되는 교류 전력을 제어하는 SSR 모듈; 및
    상기 SSR 모듈을 냉각시키는 방열부;
    를 더 포함하는
    제어 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 방열부는,
    상기 어느 하나의 메인 회로기판의 일면에 적층되는 하나 이상의 방열용 보조 회로기판;
    상기 어느 하나의 메인 회로기판과 상기 방열용 보조 회로기판을 연결하는 복수의 방열용 보조 비아홀;
    상기 어느 하나의 메인 회로기판의 타면에 구비되되 상기 복수의 방열용 보조 비아홀 전체에 접하여 구비되며 상기 SSR 모듈이 실장되는 방열용 접속 패드; 및
    상기 SSR 모듈의 외면에 접하며 상기 SSR 모듈의 열을 흡수하여 외부로 방출시키는 방열판;
    을 포함하는
    제어 장치.
  5. 제1항, 제3항 내지 제4항 중 어느 한 항의 제어 장치를 복수 개 포함하는 제어 시스템으로,
    상기 복수의 제어 장치는,
    제1 제어 대상품을 제어하는 제1 제어 장치; 및
    제2 제어 대상품을 제어하는 제2 제어 장치;
    를 포함하고,
    상기 제1 제어 장치의 제1 파워 커넥터는 상기 제1 교류 전선에 연결되고,
    상기 제1 제어 장치의 제2 파워 커넥터와 상기 제2 제어 장치의 제1 파워 커넥터는 상기 제2 교류 전선에 의해 연결되는
    제어 시스템.
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