KR200220227Y1 - 제상용 바이-메탈 써모 스탯 - Google Patents

Abstract

본 고안은 바이-메탈 써모 스탯에 관한 것으로, 각 부품의 구조를 소형 단순화 시키고, 구성부품수를 줄여 종전의 바이-메탈보다 열응답속도를 향상시킬 수 있도록 하며, 자동조립이 가능한 구조로 한 것인바, 바이 메탈로 이루어진 디스크가 소정의 온도가 되면 형태가 반전되어 피봇 베이스에 끼워진 가이드 핀이 상승 또는 하강하여 베이스상의 탄성스프링이 눌리거나 복원되면서 온(on)/오프(off)상태의 접점을 오프(off)/온(on)시키도록 구성된 바이-메탈 써모 스탯에 있어서, 베이스(10)는 원통형으로 형성되고 이 베이스(10)의 상부 외측 둘레에는 걸림턱(12)이 형성되며, 피봇 베이스(20)는 베이스(10)의 상단에 얹혀지도록 하부 둘레에 안치턱(26)이 형성되고 상부에는 바이-메탈 디스크(40)가 끼워지는 끼움부(28)가 형성되어 금속재의 캡(50)이 위에서 씌워져 베이스(10)와 피봇 베이스(20)를 일체로 고정시키도록 된 것이다.

Description

제상용 바이-메탈 써모 스탯

본 고안은 바이-메탈 서모스탯(BI-METAL THERMOSTAT)에 관한 것으로, 부품의 구조를 개선하고 부품수를 줄여 종전의 바이-메탈보다 열응답속도를 향상시키고, 조립라인을 자동화시킬 수 있도록 하며, 제품을 소형화 하므로써 제작원가를 절감할 수 있도록 한 것이다.

도 1 내지 도 3은 종래 일반적인 바이-메탈 써모 스탯의 구조를 도시한 것으로, 종래의 바이-메탈 써모 스탯은 도 1에 도시된 바와 같이 내부에 스위치 단자가 설치된 베이스(1), 이 베이스(1)위에 올려지고 내부에 상,하로 관통된 가이드 홀(2a)이 천공된 피봇 베이스(2), 이 피봇 베이스(2)의 가이드 홀(2a)에 끼워지는 가이드 핀(3), 이 가이드 핀(3)위에 올려지고 열팽창률이 각기 다른 바이-메탈 소재로 이루어진 원형의 디스크(4), 이 디스크(4)의 상부에 위치하는 필링 플레이트(5) 및 금속재의 캡(6)으로 구성되어 비닐 튜브(T)내에 밀폐된 상태로 사용된다.

상기한 종래의 바이-메탈 써모 스탯은 도 2의 단면구조에서 확인할 수 있는 바와 같이, 바이-메탈로 이루어진 디스크(4)가 소정의 온도가 되면 형태가 변형되어 즉, 반전되어 하방으로 펴짐으로써 피봇 베이스(2)에 끼워진 가이드 핀(3)을 눌러 베이스(1)상에 설치된 탄성스프링(7)을 누르므로써 온(on) 상태의 점점(8)을 오프(off)시키게 되고, 외기가 소정의 온도로 될 경우 디스크(4)가 원형으로 복귀되면서 점점이 다시 온(on)되도록 동작하게 되는 것인바, 이와 같은 종래의 써모 스탯은 다음과 같은 몇가지 단점이 있었다.

첫째, 종래의 써모 스탯은 디스크(4)와 금속재의 캡(6)사이에 금속재의 필링 플레이트(5)를 설치하므로써 조립시 디스크(4)가 베이스(1)와 캡(6)사이에 물리는 것을 방지할 수 있도록 되어 있었으나, 이는 디스크(4)의 원활한 동작을 보장한다는 점에서는 유용성이 있었지만 외기와 디스크(4)사이가 캡(6)과 필링 플레이트(5)에 의해 이중으로 차단되어 있었으므로 열응답속도가 느려 써모 스탯의 온.오프 동작이 둔해지게 되는 문제점을 유발하게 되었다.

둘째, 종래의 써모 스탯은 디스크(4)의 반전과 복귀동작을 접점(8)을 온.오프시키는 탄성스프링(7)으로 전달하는 중간매개물인 가이드 핀(3)이 너무 짧아 조립시 약간의 충격이 있더라도 가이드 핀(3)이 쉽게 이탈되고 뒤집어지게 되므로써 애를 먹게 되는 단점이 있었음과 아울러, 부품이 너무 작고 잡기가 곤란하여 써모 스탯의 조립작업을 자동화 할 수 없는 문제점이 있었다.

셋째, 종래의 써모 스탯은 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 베이스(1)내부의 단자(8a)에 터미널 단자(8b)를 리벳(9)으로 코킹결합시키도록 된 구조이었으므로 코킹작업시 리벳(9)선단의 퍼짐불량현상이 빈번하게 발생하여 완성품의 품질불량을 일으키게 되는 요소가 되었음과 아울러 리벳결합부위의 접촉저항값이 크게 되는 단점이 있었고, 써모 스탯의 전체적인 크기가 커서 재료비와 원가가 많이 들게 되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기한 종래의 제반 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 고안의 목적은 첫째, 제상용 써모 스탯의 구조를 개선하여 바이-메탈 디스크가 외기의 온도변화를 신속하게 감지하여 동작되도록 하므로써 열응답속도를 향상시킬 수 있도록 하는데 있고, 둘째, 각 부품의 구조를 개선하여 자동화된 조립라인에서 조립할 수 있도록하여 생산성을 향상시킬 수 있도록 하고, 셋째, 제품의 소형화를 도모하여 재료비와 제작원가를 절감할 수 있도록 하는데 있는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 바이-메탈로 이루어진 디스크가 소정의 온도가 되면 형태가 반전되어 피봇 베이스에 끼워진 가이드 핀이 눌려 하강하거나 상승하여 베이스상에 설치된 온(on)/오프(off)상태의 접점을 오프(off)/온(on)시키도록 구성된 바이-메탈 써모 스탯에 있어서, 상기 베이스는 원통형으로 형성되고 이 베이스의 상부 외측 둘레에는 걸림턱이 형성되며, 이 베이스에 올려지는 피봇 베이스는 베이스의 상단에 얹혀지도록 하부 둘레에 안치턱이 형성되고 상부에는 바이-메탈 디스크가 끼워지는 끼움부가 형성되어 금속재의 캡이 위에서 씌워져 베이스와 피봇 베이스를 일체로 고정시키도록 된 제상용 바이-메탈 써모 스탯 구조를 제공한다.

도 1은 종래 바이-메탈 써모 스탯의 분리사시도,

도 2는 종래 바이-메탈 써모 스탯의 결합단면도,

도 3은 종래 바이-메탈 써모 스탯의 외관도,

도 4는 본 고안에 의한 바이-메탈 써모 스탯의 분리사시도,

도 5는 본 고안에 의한 바이-메탈 써모 스탯의 결합단면도,

도 6은 본 고안에 의한 바이-메탈 써모 스탯의 외관도이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 베이스 12 : 걸림턱

11,13 : 단자 14 : 탄성스프링

15 : 상부공간 16,17 : 터미널 단자

18 : 땜납 20 : 피봇 베이스

22 : 가이드 홀 24 : 연장돌출부

26 : 안치턱 28 : 끼움부

30 : 가이드 핀 40 : 디스크

50 : 캡 T : 비닐 튜브

도 4는 본 고안의 분해사시도로서, 본 고안은 대체로 5개의 부품 즉, 베이스(10), 피봇 베이스(20), 가이드 핀(30), 디스크(40) 및 캡(50)으로 이루어져 있음을 알 수 있으며, 이는 종전의 써모 스탯에서 사용되던 부품인 필링 플레이트(5; 도 1 및 도 2 참조)가 제외되었음을 알 수 있다.

본 고안의 특징은 각 부품의 구조를 단순화시켜 조립을 용이하게 하므로써 수작업 뿐만 아니라 자동화된 조립라인에서도 손쉽게 조립할 수 있도록 한 점에 있는 것인바, 각 부품의 단순화된 구조를 차례대로 설명하기로 한다.

본 고안의 본체를 이루는 베이스(10)는 단순한 원통형으로 이루어져 있으며, 그 상부 외측 둘레에는 커버(50)가 결합되기 위한 걸림턱(12)이 형성된 구조를 갖는다.

이 베이스(10)의 내부에는 도 5에 도시된 바와 같이, 2개의 단자(11)(13)가 설치되며, 일측 단자(11)에는 접점을 갖는 탄성스프링(14)이 부착되어 타측 단자(13)의 접점과 접촉되도록 구성되며, 양측단자(11)(13)의 하단에는 터미널 단자(16)(17)가 땜납(18)에 의하여 직접 솔더링(soldering)되어 외부에서 전선을 접속시킬 수 있도록 되어 있고, 베이스(10)의 상부공간(15)으로는 피봇 베이스(20)가 끼워진다.

상기 베이스(10)의 상부공간(15)에 끼워지는 피봇 베이스(20)는 그 중심부에 가이드 핀(30)이 끼워지는 가이드 홀(22)이 가이드 핀(30)길이의 약 2/3정도 길이로 형성된 것으로, 피봇 베이스(20)의 하면에는 이 가이드 홀(22)의 길이를 증대시켜 가이드 핀(30)의 안정적인 슬라이드 동작이 이루어지도록 연장돌출부(24)가 형성되며, 하부 둘레에는 안치턱(26)이 형성되어 베이스(10)의 상부에 안치되도록 한 것이며, 상면에는 바이-메탈 디스크(40)가 끼워지는 끼움부(28)가 형성된다.

본 고안의 가이드 핀(30)은 그 길이가 약 7㎜정도로 이는 기존의 가이드 핀이 3∼4㎜정도로 짧게 형성되어 조립시 애로를 겪게 되는 것을 감안하여 그 길이를 비교적 길게 하므로써 조립시 잡기가 용이하도록 한 것이며, 자동조립라인에서의 조립이 가능하도록 한 것이다.

본 고안의 디스크(40)는 종전의 디스크와 동일한 소재와 구조로 제작되며, 피봇 베이스(20)의 상부에 형성된 끼움부(28)에 안치시키면 되는데, 이때 디스크(40)의 안치방향에 따라 점점의 온/오프동작을 바뀌줄 수 있고, 캡(50)은 통상 알루미늄 등의 비철금속으로 제작된다.

이와 같이 구성된 본 고안의 써모 스탯 조립과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 조립체로 된 베이스(10)를 조립용 지그(도시안됨)위에 올려 놓은 상태에서 베이스(10)의 상부에 피봇 베이스(20)를 안치시키면 피봇 베이스(20)의 하부 둘레에 형성된 안치턱(26)이 베이스(10)의 상단에 걸려 조립되는 것이며, 가이드 핀(30)을 베이스(10)위에 안치된 피봇 베이스(20)의 중앙에 형성된 가이드 홀(22)에 끼워 넣는다.

이때 가이드 핀(30)은 그 길이가 길어 핀셋이나 기타 자동조립장치의 집게로 집어올려 가이드 홀(22)에 끼우기 용이하다.

다음으로, 가이드 핀(30)이 조립된 피봇 베이스(20)의 상부에 형성된 끼움부(28)에 바이-메탈 디스크(40)를 안치시키면 되는 것이며, 그 위에 캡(50)을 씌우고 캡(50)의 둘레를 수축가공하여 베이스(10)의 상부 외측에 형성된 걸림턱(12)에 견고하게 물리도록 하면 조립이 완료된다.

이와 같이 조립된 본 고안의 써모 스탯은 도 6에 도시한 바와 같이 습기와의 직접 접촉을 방지하기 위해 비늘 튜브(T)내에 밀봉된 상태로 사용된다.

본 고안의 제상용 바이-메탈 서모스탯은 기존의 서모스탯과 동일 또는 반대방향으로 즉, 바이-메탈로 이루어진 디스크(40)가 소정의 온도가 되면 전도되어 피봇 베이스(20)에 끼워진 가이드 핀(30)을 누르고 있던 상태가 해제되어 베이스(10)상에 설치된 탄성스프링(14)의 복원력에 의하여 오프(off)상태의 접점이 온(on)되도록 동작하고, 다시 온도가 하강하면 원래의 상태로 복귀하여 오프(off)되므로써 각종 냉장고, 저온저장고, 쇼-케이스 등의 제상용 서모스탯으로 사용할 수 있는 것이다.

이처럼 본 고안의 써모 스탯은 이를 이루는 각 부품의 구조가 단순하여 제작이 용이할 뿐만 아니라, 조립공정도 단순히 베이스 위에 피봇 베이스를 안치시키고, 이 피봇 베이스에 가이드 핀을 끼우고나서 그 위에 디스크를 올린 후 캡을 씌우면 완료되므로 조립방향이 상부에서 하부로의 일방향으로만으로도 조립이 가능하여 조립의 자동화가 용이할 뿐만 아니라, 종전 가이드 핀이 너무 짧아 조립이 불편하였던 단점을 극복하므로써 생산성을 향상시킬 수 있음과 아울러, 부품수가 줄고 각 부품의 크기가 소형화되므로써 제조원가를 줄일 수 있으며, 바이-메탈 디스크는 단지 알루미늄 캡 만으로 밀폐되어 있으므로 외기온도와의 접촉성이 향상되어 열응답속도가 빨라 작동성능을 향상시킬 수 있는 유용한 효과를 갖는다.

Claims (2)

1. 바이-메탈로 이루어진 디스크가 소정의 온도가 되면 형태가 반전되어 피봇 베이스의 가이드 홀에 끼워진 가이드 핀이 상승 또는 하강하여 베이스상의 탄성스프링이 눌리거나 복원되면서 온(on)/오프(off)상태의 접점을 오프(off)/온(on)시키도록 구성된 비닐 튜브내에 밀봉되는 제상용 바이-메탈 써모 스탯에 있어서,

   상기 베이스(10)는 원통형으로 형성되고 이 베이스(10)의 상부 외측 둘레에는 걸림턱(12)이 형성되며, 상기 피봇 베이스(20)는 베이스(10)의 상단에 얹혀지도록 하부 둘레에 안치턱(26)이 형성되고 상부에는 바이-메탈 디스크(40)가 끼워지는 끼움부(28)가 형성되어 금속재의 캡(50)이 위에서 씌워져 베이스(10)와 피봇 베이스(20)를 일체로 고정시키고

   상기 베이스(10)의 내부에 있는 양 단자(11)(13) 하단의 터미널 단자(16)(17)를 땜납(18)으로 직접 솔더링(soldering) 한 것을 특징으로하는 제상용 바이-메탈 써모 스탯.
2. 제 1항에 있어서, 상기 피봇 베이스(20)는 그 하면에 가이드 홀(22)의 길이를 증대시켜 가이드 핀(30)의 안정적인 슬라이드 동작이 이루어지도록 연장돌출부(24)가 형성된 것을 특징으로하는 제상용 바이-메탈 써모 스탯.