KR200200491Y1

KR200200491Y1 - 전원제어용 보호릴레이

Info

Publication number: KR200200491Y1
Application number: KR2020000013299U
Authority: KR
Inventors: 박흥윤
Original assignee: 주식회사삼신정공
Priority date: 2000-05-10
Filing date: 2000-05-10
Publication date: 2000-10-16
Also published as: KR20010103400A; KR100379868B1

Abstract

본 고안은 각종 전기 장치에서 전원을 공급하거나 차단할 수 있도록 하는 전원제어용 보호릴레이에 관한 것으로, 종래의 보호릴레이는 비교적 그 소요부품수가 많고 그 구조가 복잡하여 제작이 번거롭고 제작비용이 많이 들 뿐 아니라 부피가 커서 취급하기 어렵게 되는 문제가 있었고, 아울러 가동철편을 잡아당겨 각 단자를 분리시키는 데에 많은 전기력을 필요로 하게 되어 전력소모가 많게 됨은 물론 작동중에 많은 열이 발생하게 되는 등의 문제가 있었던 바, 지지철편(17)과 고정철심 (13)의 사이에 적어도 한 개이상의 영구자석(18)을 설치하여 가동철편(16)을 고정철심(13)에 부착 지지하는 동시에, 상기 고정철심(13)의 둘레에 이중으로 전류코일 (11)(12)을 설치하고, 각 전류코일(11)(12)에 선택적으로 직류전원을 공급하여 가동철편(16)을 작동하도록 한 것을 특징으로 본 고안에 의하면 별도의 스프링을 사용하지 않고서도 접속철편(21)과 지지철편(17)의 사이에 설치한 영구자석(18)의 자력으로 통해 가동철편(16)을 간편하게 지지할 수 있게 될 뿐 아니라 직류전원을 사용하여 보다 작은 전기력으로 가동철편(16)을 작동시킬 수 있게 되므로 적은 수의 부품으로 보다 간편하고도 저렴하게, 또한 전체 부피도 작게 보호릴레이(1)를 제작할 수 있게 됨은 물론 전력소모가 거의 없게 되고, 작동열도 거의 발생하지 않게 되어 보다 안정적으로 각종 전기장치로의 전원공급을 제어할 수 있게 된다.

Description

전원제어용 보호릴레이 { a relay to supply electric power }

본 고안은 각종 전기 장치에서 전원을 공급하거나 차단할 수 있도록 하는 전원제어용 보호릴레이에 관한 것으로, 더 자세하게는 직류전원이 공급되는 전자석의 극성을 전환시켜 입력단자와 출력단자를 접속시키거나 분리시키는 가동철편을 작동시킬 수 있도록 한 것에 관한 것이다.

일반적으로 미리 정해진 전기적, 물리적 양에 따라 동작하여 전기회로를 제어할 수 있도록 하는 릴레이(relay)는 그 기능에 따라 보호릴레이 및 통신용 릴레이로 대별할 수 있고, 전기회로의 일정위치에서 이상 전류 등이 발생되었을 때 이를 검출하여 그 나머지 부분의 피해가 발생되지 않도록 전원을 차단하는 보호릴레이를 다시 동작원리면에서 구분하면 전류코일에 의해 발생한 자기장을 철심에 작용시켜 그 흡입력으로 가동부를 움직이는 전자기 흡인형과 알루미늄 등 자성이 없는 전기전도체의 회전자에 자기력선속에 의한 맴돌이전류의 일으켜 자기력선속과 맴돌이전류의 상호작용으로 구동력을 발생시키는 전자기 유도형, 그리고 트랜지스터를 사용한 전자회로에 의해 구성되는 정지형, 그리고 마이크로컴퓨터를 이용하는 디지털형으로 나눌 수 있다.

본 고안은 상기에 열거한 릴레이 중에서 특히 전자력을 이용한 전자기 흡인형 보호릴레이에 관계하는 것으로, 이러한 타입의 보호릴레이는 전기회로를 구성함에 있어서 일정부위에서 이상 전류 등이 발생한 경우 주요 전기장치로 공급되는 전원을 차단하여 그들의 피해를 방지할 수 있도록 하는 데에 주로 사용된다.

이와 같은 전원제어용 보호릴레이는 입력단자 및 출력단자, 그리고 둘레에 전류코일이 감기는 고정철심, 각 단자를 연결시키거나 분리시키는 가동철편 등으로 구성되는 것이 보통인 바, 종래의 것들은 비교적 그 소요부품수가 많고 그 구조가 복잡하여 제작이 번거롭고 제작비용이 많이 들 뿐 아니라 부피가 커서 취급하기 어렵게 되는 문제가 있었고, 아울러 가동철편을 잡아당겨 각 단자를 분리시키는 데에 많은 전기력을 필요로 하게 되어 전력소모가 많게 됨은 물론 작동중에 많은 열이 발생하게 되는 등의 문제가 있었다.

즉, 종래에 있어서 상기 전원제어용 보호릴레이는 베이스의 상단 중앙에 전류코일을 감은 고정철심이 설치되고, 그 상부에 입력단자와 출력단자를 접속하는 가동철편이 일정간격 이격 설치되며, 그 일측에 지지철편이 설치되는 형태의 것이 제안된 바 있으나 이 종래의 전원제어용 보호릴레이는 지지철편과 가동철편사이에 설치되는 인장코일스프링으로 가동철편을 상부로 당겨 각 단자를 접속하게 되는 등 가동철편의 지지구조 등이 복잡하여 제작이 번거롭게 될 뿐 아니라 각 단자의 접속을 끊어주기 위해서 고정철심에 인장코일스프링의 탄성력보다도 큰 전기자력을 발생시켜 가동철편을 당겨주어야 하기 때문에 전류코일의 부피를 크게 하여야 할 뿐 아니라 고정철심 작동시에 전력소모가 많게 되고 많은 작동열이 발생하게 되는 등의 문제가 있었다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 실정을 감안하여 안출한 것이며, 그 목적이 보다 적은 수의 부품과 작은 부피로 용이하고도 저렴하게 제작할 수 있도록 함은 물론 작동시에 전력소모가 많지 않도록 하고, 작동열이 보다 적게 발생되도록 하는 전원제어용 보호릴레이를 제공하는 데에 있는 것이다.

도 1은 본 고안의 한 실시예의 요부 분해 사시도

도 2는 동 실시예의 작동상태를 나타낸 측면도

도 3은 동 실시예의 작동상태를 나타낸 요부 종단면도

도 4는 동 실시예의 배면도

＜ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 보호릴레이 10 : 베이스

11, 12 : 전류코일 11a, 12a : 접속단자

13 : 고정철심 14 : 입력단자

15 : 출력단자 16 : 가동철편

16a : 결합요홈 17 : 지지철편

17a : 끼움요입부 18 : 영구자석

19 : 지지판 20 : 절연부재

21 : 접속철편 21a : 부착돌출부

22 : 절연부재 23 : 연결접점편

23a : 연결단자

본 고안은 상기의 목적을 달성하기 위하여 고정철심의 둘레에 감기는 전류코일을 이중으로 설치하고 고정철심에 가동철편을 지지하는 영구자석을 설치하여 각 전류코일에 선택적으로 직류전원을 공급하면 고정철심에 발생하는 전자력의 극성과 가동철편에 작용하는 영구자석의 자력의 극성이 같아지게 하고, 그 사이에서 발생하는 반발력을 이용하여 가동철편을 작동시키는 것을 특징으로 하며, 이하 그 구체적인 기술내용을 첨부도면에 의거하여 더욱 자세히 설명하면 다음과 같다.

즉, 도 1에서 도 4까지에는 본 고안의 한 실시예가 도시되어 있는 바, 본 고안은 베이스(10)에 전류코일(11)이 둘레에 감기는 고정철심(13)이 설치되고, 그 상부에 입력단자(14)와 출력단자(15)를 접속하거나 분리하는 가동철편(16)이 설치되며, 그 일측에 가동철편(16)을 지지하는 지지철편(17)이 설치되는 전원제어용 보호릴레이(1)에 있어서, 지지철편(17)과 고정철심(13)의 사이에 적어도 한 개이상의 영구자석(18)을 설치하여 가동철편(16)을 고정철심(13)에 부착 지지하는 동시에, 상기 고정철심(13)의 둘레에 이중으로 전류코일(11)(12)을 설치하고, 각 전류코일 (11)(12)에 선택적으로 직류전원을 공급하여 가동철편(16)을 작동하도록 한 것이다.

도시된 실시예는 양단부가 일정간격으로 이격된 한 쌍의 지지판(19)의 외측으로 각각 돌출되는 고정철심(13)의 둘레에 제 1전류코일(11)과 절연부재(20), 그 리고 제 2전류코일(12)을 순차 설치하고, 베이스(11)의 후방에 각 전류코일(11) (12)의 접속단자(11a)(12a)를 돌출 설치하는 한편, 전방부가 상향으로 수직 절곡되고 수평면 전방부에 부착돌출부(21a)가 마련된 접속철편(21)을 고정철심(13)의 일측에 고정 설치하고, 전방부가 상향으로 수직 절곡되고 후방부가 베이스(10)에 고정되는 동시에 수직면 선단부에 가동철편 끼움요입부(17a)가 마련된 지지철편(17)을 접속철편(21)과 일정간격으로 이격 설치하며, 접속철편(21)의 수평면 하단 일측과 지지철편(17)의 수평면 상단 일측 사이 및 접속철편(21)의 수직면 외측 상부와 지지철편(17)의 수직면 내측 상부 사이에 각각 장방형의 영구자석(18)을 설치한 형태를 갖는다.

아울러 도시된 실시예는 전방부가 하향으로 수직 절곡된 가동철편(16)의 수평면 전방 양측에 지지철편(17)의 끼움요입부(17a)에 삽입 결합되는 결합요홈(16a)을 마련하고, 가동철편(16)의 수평면 상부에 절연부재(22)를 설치하고, 그 상부 양측에 베이스(10)의 일측에 설치된 입력단자(14) 및 출력단자(15)에 대응되는 연결단자(23a)를 갖는 한 쌍의 연결접점편(23)을 설치한 형태를 갖는다.

도면부호중 미설명부호 24는 밀폐덮개이다.

상기와 같이 구성된 본 고안에 있어서는 출력단자(15)에 연결되는 각종 전기장치에 전원이 정상적으로 공급되는 상태에서 전기회로에 이상이 발생하게 되면 제 1전류코일(11)에 직류전원이 일정시간 공급되어 가동철편(16)을 일방향으로 작동시킴으로써 입력단자(14)와 출력단자(15)의 접속상태를 끊어주게 되고, 이상상태가 해소되면 제 2전류코일(12)에 직류전원이 일정시간 공급되어 가동철편(16)을 반대 방향으로 작동시킴으로써 입력단자(14)와 출력단자(15)를 다시 접속시키게 되는 것인 바, 이하 그 구체적인 작용을 설명하면 다음과 같다.

즉, 본 고안에 있어서 출력단자(15)에 연결되는 각종 전기장치에 전원이 정상적으로 공급되는 상태에서는 도 2 및 도 3의 실선상태와 같이 가동철편(16)의 수평면 하단부가 각 영구자석(18)의 자력이 작용하는 고정철심(13)의 상단부에 부착되고, 각 연결접점편(23)의 연결단자(23a)가 입력단자(14)와 출력단자(15)에 접촉되어 입력단자(14)를 통해 공급되는 전원을 출력단자(15) 및 그에 접속되는 각종 전기장치로 전달하게 된다.

상기의 상태에서 전기회로에 이상이 발생하게 되어 제 1전류코일(11)에 직류전원이 일정시간동안 공급되면 직류전원이 공급되는 동안 고정철심(13)의 상단부의 극성이 그에 부착된 가동철편(16)의 수평면 하단 부위의 영구자석(18) 극성과 같은 전자력이 발생하게 되고, 그에 따라 가동철편(16)의 수평면에 반발력이 작용하게 되므로 가동철편(16)은 지지철편(17)에 끼움요입부(17a)에 결합된 결합요홈(16a)을 중심으로 일방향으로 회전하게 되어 도 2 및 도 3의 가상선 상태와 같이 그의 수평면이 고정철심(13)의 일단부로부터 떨어지게 되는 동시에 수직면이 영구자석(18)의 자력이 작용하는 접속철편(21)의 부착돌출부(21a)에 붙게 되고, 각 연결접점편(23)의 연결단자(23a)가 입력단자(14)와 출력단자(15)에서 분리되어 입력단자(14)를 통해 공급되는 전원이 출력단자(15) 및 그에 접속되는 각종 전기장치로 전달되지 않게 된다.

한편 이상상태가 해소되어 제 2전류코일(12)에 직류전원이 일정시간 동안 공 급되면 직류전원이 공급되는 동안 고정철심(13)의 일측에 결합된 접속철편(21)의 부착돌출부(21a)의 상단면에 가동철편(16)의 수직면 내측 부위와 같은 극성의 전자력이 발생하게 되고, 그에 따라 가동철편(16)의 수직면에 반발력이 작용하게 되므로 가동철편(16)은 지지철편(17)에 끼움요입부(17a)에 결합된 결합요홈(16a)을 중심으로 반대방향으로 회전하게 되어 도 2 및 도3의 실선 상태와 같이 그의 수직면이 접속철편(21)의 부착돌출부(21a)로부터 떨어지게 되는 동시에 수평면이 영구자석(18)의 자력이 작용하는 고정철심(13)의 상단부에 붙게 되고, 각 연결접점편(23)의 연결단자(23a)가 입력단자(14)와 출력단자(15)를 다시 연결하게 되어 출력단자 (15) 및 그에 접속되는 각종 전기장치로 다시 전원이 공급된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 직류전원이 공급되는 전류코일(11) (12)에 의해 고정철심(13) 및 접속철편(21)에 작용하는 전자력과 가동철편(16)에 작용하는 영구자석(18)의 자력 사이에서 발생하는 반발력을 이용하여 출력단자(15)로의 전원공급을 제어하는 가동철편(16)을 작동할 수 있도록 한 것으로, 본 고안에 의하면 별도의 스프링을 사용하지 않고서도 접속철편(21)과 지지철편(17)의 사이에 설치한 영구자석(18)의 자력으로 통해 가동철편(16)을 간편하게 지지할 수 있게 될 뿐 아니라 직류전원을 사용하여 보다 작은 전기력으로 가동철편(16)을 작동시킬 수 있게 되므로 적은 수의 부품으로 보다 간편하고도 저렴하게, 또한 전체 부피도 작게 보호릴레이(1)를 제작할 수 있게 됨은 물론 전력소모가 거의 없게 되고, 작동열도 거의 발생하지 않게 되어 보다 안정적으로 각종 전기장치로의 전원공급을 제어 할 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.

Claims

각 부품을 지지하는 베이스(10)와, 전류코일(11)이 둘레에 감긴 고정철심 (13)과, 입력단자(14)와 출력단자(15)를 접속하거나 분리하는 가동철편(16), 그리고 가동철편(16)을 지지하는 지지철편(17)을 구비하는 것에 있어서, 상기 지지철편 (17)과 고정철심(13)의 사이에 적어도 한 개이상의 영구자석(18)을 설치하여 가동철편(16)을 고정철심(13)에 부착 지지하는 동시에, 상기 고정철심(13)에 이중으로 전류코일(11)(12)을 설치하고, 각 전류코일(11)(12)에 선택적으로 직류전원을 공급하여 가동철편(16)을 작동하도록 한 것을 특징으로 하는 보호릴레이.
청구항 1에 있어서, 고정철심(13)의 둘레에 제 1전류코일(11)과 절연부재 (20), 그리고 제 2전류코일(12)을 순차 설치하고, 전방부가 상향으로 수직 절곡되고 수평면 전방부에 부착돌출부(21a)가 마련된 접속철편(21)을 고정철심(13)의 일측에 고정 설치하며, 전방부가 상향으로 수직 절곡되고 후방부가 베이스(10)에 고정되는 동시에 수직면 선단부에 가동철편 끼움요입부(17a)가 마련된 지지철편(17)을 접속철편(21)과 일정간격으로 이격 설치하고, 접속철편(21)과 지지철편(17)의 사이에 적어도 한 개이상의 영구자석(18)을 설치하는 한편, 전방부가 상향으로 수직 절곡된 가동철편(16)의 수평면 전방 양측에 지지철편(17)의 끼움요입부(17a)에 삽입 결합되는 결합요홈(16a)을 마련하고, 가동철편(16)에 절연부재(22)를 통해 입력단자(14)와 출력단자(15)를 접속 또는 분리시키는 한 쌍의 연결접점편(23)을 설 치한 것을 특징으로 하는 전원제어용 보호릴레이.