KR200359016Y1 - 권선 과열방지 기능을 가지는 절전기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 정격 출력이 5000 VA 이하인 가정용 절전기에 관한 것으로, 1차 권선과 2차 권선이 서로 공통된 권선을 가지는 단권형 권선을 이용하여 입력전원을 소정의 출력전원으로 조정하는 가정용 절전기에 있어서 : 상기 단권형 권선에 부착되어 상기 단권형 권선의 온도를 감지하는 온도감지부 ; 및 상기 온도감지부가 감지한 상기 권선의 온도가 소정 온도 이상이면 상기 온도감지부의 작용에 의하여 상기 1차 권선으로의 전원 유입을 차단하는 1차 권선 개폐기를 포함하는 스위치부 ; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며, 이에 의하여 단권형 권선이 일정 온도 이상 상승하는 경우 1차 권선으로의 전원 유입을 차단하여 권선 과열로 인한 가정용 절전기의 열화 내지 소손을 방지할 수 있다.

Description

권선 과열방지 기능을 가지는 절전기{ADJUSTABLE TRANSFORMER HAVING FUNCTION PREVENTING A COIL FROM OVERHEATING}

본 고안은 정격 출력이 5000 VA 이하인 가정용 절전기에 관한 것이다.

가정용 소형 변압기는 대체로 두가지 형태로 사용되며, 그 중 하나는 입력전압의 고전압 또는 저전압 발생시 출력전압을 일정하게 제어하여 전기기기의 손상방지와 안정된 사용을 도와주는 절전기(전압 조정기)이며, 다른 하나는 상용 전원인 교류 220V를 110V로 변성하는 좁은 의미의 가정용 소형 변압기이다. 그러나 명칭의 상이함에도 불구하고 양자는 기본적으로 입력전원을 소정의 출력전원으로 조정하며, 정격 출력이 5000 VA 이하에서 사용된다는 점에서 동일한 기술이라 볼 수 있다.

가정용 소형 변압기 중 단권형 변압기는 입력측의 1차 권선과 출력측의 2차 권선이 서로 공통된 권선을 가지는 것으로서, 단권형 변압기는 1차와 2차의 전압비가 1에 가까우면 자기용량이 작아지고 단권형 변압기의 치수를 작게 할 수가 있으므로 경제적일 뿐만 아니라, 일반적인 단권 변압기의 전압 변동률이 보통의 2권선 변압기에 비하여 작다는 면에서 가정용 소형 변압기, 그중에서도 절전기에 주로 많이 사용되고 있다.

한편, 한국산업규격 KS C 9613의 부속서 "가정용 소형 변압기"는 권선의 측정 온도가 A종 절연인 경우 65℃, E종 절연인 경우 80℃, B종 절연인 경우 90℃, H종 절연인 경우 115℃, F종 절연인 경우 135℃의 온도 상승 이하일 것을 규정하고 있다. 이는 권선에 과부하가 발생할 경우 권선의 열화는 물론 변압기 자체의 소손이 발생할 수 있다는 것을 염두에 둔 것이다.

이러한 문제점은 특히 단권 변압기의 경우 1차 권선과 2차 권선이 공통된 권선을 공유함으로써 권선의 과열이 다른 변압기에 비하여 더욱 문제가 된다.

따라서 본 고안은 단권형 권선을 이용하는 절전기가 소손되는 것을 방지하기 위하여 권선의 온도가 일정 온도 이상 상승하는 경우 1차 권선으로의 전원 유입을 차단하여, 권선이 과열되는 것을 방지하고자 한다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 의한 제어블록도,

도 2는 본 고안의 다른 실시예에 의한 회로도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 차단기 20 : 1차 권선 개폐기

30 : 단권형 권선 40 : 온도감지부

60 : 바이패스용 개폐기

상기의 과제를 해결하기 위하여 본 고안은, 1차 권선과 2차 권선이 서로 공통된 권선을 가지는 단권형 권선을 이용하여 입력전원을 소정의 출력전원으로 조정하는 가정용 절전기에 있어서 : 상기 단권형 권선에 부착되어 상기 단권형 권선의 온도를 감지하는 온도감지부 ; 및 상기 온도감지부가 감지한 상기 권선의 온도가 소정 온도 이상이면 상기 온도감지부의 작용에 의하여 상기 1차 권선으로의 전원 유입을 차단하는 1차 권선 개폐기를 포함하는 스위치부 ; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기에서 온도감지부는 아날로그 기기로서의 온도퓨즈 외에 디지털 기기로서 디지털 온도센서기 등이 채택될 수 있다.

또한 상기에서 1차 권선 개폐기가 온도감지부의 작용을 받는다는 것은, 1차 권선 개폐기가 온도퓨즈의 개폐에 따라 구동되거나, 디지털 온도센서기로부터 출력되는 신호에 따라 구동된다는 것 등을 의미한다.

상기에 있어서, 상기 온도감지부는 일정 온도 이상에서 개방되는 온도퓨즈인것이 바람직하다. 온도감지부가 매우 비용이 저렴한 온도퓨즈로 이루어짐으로써, 권선 과열방지 기능을 가지는 절전기의 제조가 극히 용이하며 제조단가가 저렴하게 된다.

상기에 있어서, 상기 온도감지부는 바이메탈형 온도퓨즈인 것이 바람직하다. 바이메탈형 온도퓨즈란 열팽창계수가 다른 이종의 금속판을 붙여 온도 변화에 따른 팽창률의 차이로 온도퓨즈의 역할을 수행하는 공지의 기술이며, 바이메탈형 온도퓨즈를 사용함으로써, 과열시에는 1차 권선으로의 전원 유입을 차단하는 한편, 1차 권선의 온도가 다시 하강하면 이에 따라 1차 권선으로의 전원 유입을 재개할 수 있게 된다.

상기에 있어서, 상기 스위치부는 상기 온도감지수단이 감지한 상기 권선의 온도가 소정 온도 이상이면 상기 온도감지수단의 작용에 의하여 입력측 전원을 출력측으로 바이패스하는 바이패스용 개폐기가 부가되는 것이 바람직하다. 가정용 소형 변압기가 절전기로서 사용될 경우, 권선의 온도 상승에 따라 부하측 전원, 즉 출력측 전원이 차단되는 것보다는 입력전원을 부하측에 그대로 전달하는 것이 바람직할 수 있다.

상기에서 바이패스용 개폐기가 온도감지부의 작용을 받는다는 것은, 바이패스용 개폐기가 온도퓨즈의 개폐에 따라 구동되거나, 디지털 온도센서기로부터 출력되는 신호에 따라 구동된다는 것 등을 의미한다.

이하 본 고안의 실시예에 따라 그 구성과 작용을 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 권선 과열방지 기능을 가지는 가정용 절전기의 제어블록도이다.

하기의 실시예는 온도감지부로서 디지털 온도센서기를 채택하며, 1차 권선 개폐기 및 바이패스용 개폐기는 디지털신호에 의해 작동하는 개폐기임을 전제로 서술한 것이다.

가정용 절전기는 일반적으로 입력측에 마련되어 변압기의 가동을 온오프하는 차단기(10), 입력전원을 소정의 출력전원으로 변환하는 단권형 권선(30), 출력측에 마련되어 출력측 전기부하의 역율을 개선하는 콘덴서(50) 등으로 이루어진다.

본 실시예는 단권형 코일이 권회되는 철심으로서 트로이달 코어(toroidal core, 미도시)를 채택하였다.

온도감지부(40)는 단권형 권선(30)에 부착되어 단권형 권선(30)의 온도를 감지하여 상기 단권형 권선(30)의 온도가 일정 온도 이상일 경우 1차 권선 개폐기(20)와 바이패스용 개폐기(60)에 이상 신호를 송신한다.

1차 권선 개폐기(20)는 통상적으로 단락된 상태를 유지하며, 온도감지부(40)로부터 이상 신호를 수신할 경우 개방된다. 따라서 온도감지부(40)로부터 이상 신호가 수신될 경우 단권형 권선으로의 전원 유입이 차단된다.

한편, 바이패스용 개폐기(60)는 통상적으로 개방된 상태를 유지하며, 온도감지부(40)로부터 이상 신호를 수신할 경우 단락된다. 따라서 온도감지부(40)로부터이상 신호가 수신될 경우 입력측의 전원은 바이패스용 개폐기(60)를 지나 출력측에 그대로 전달된다.

온도감지부(40)의 이상 신호 송신에 의해 단권형 권선(30)으로의 전원 유입이 차단되면 단권형 권선(30)이 냉각되며, 일정 온도 이하로 하강할 경우 온도감지부(40)는 정상 신호를 송신하며, 이에 의해 1차 권선 개폐기(20)는 단락된 상태로, 바이패스용 개폐기(60)는 개방된 상태로 변화하게 된다.

도 2는 본 고안의 다른 실시예에 따른 권선 과열방지 기능을 가지는 가정용 절전기의 회로도이다.

본 실시예의 경우 온도감지부(40)를 바이메탈형 온도퓨즈로 구성하며, 1차 권선 개폐기 및 바이패스용 개폐기는 구동전원의 온오프에 의해 작동되는 개폐기임을 전제로 서술한 것이다.

바이메탈형 온도퓨즈(40)는 바이메탈로 인한 자동 복귀 기능을 가진다.

도 2에서 점선은 1차 권선 개폐기(M1) 및 바이패스용 개폐기(M2)의 구동을 위한 구동전원 공급 라인을 표시한 것이다.

정상 상태에서 1차 권선 개폐기(M1)는 단락되며, 바이패스용 개폐기(M2)는 개방된다.

권선(30)이 일정 온도 이상 상승할 경우 권선(30)에 부착된 바이메탈형 온도퓨즈(40)가 개방(open)됨에 따라 1차 권선 개폐기(M1)로의 구동 전원 유입이 차단되어 1차 권선 개폐기(M1)가 개방된다. 한편, 바이메탈형 온도퓨즈(40)가개방(open)됨에 따라 바이패스용 개폐기(M2)로 구동 전원이 유입되어 바이패스용 개폐기(M2)가 단락된다. 따라서 입력측의 전원은 바이패스용 개폐기(60)를 지나 출력측에 그대로 전달된다.

온도감지부(40)의 오프(off)에 의해 단권형 권선(30)으로의 전원 유입이 차단되면 단권형 권선(30)이 냉각되며, 일정 온도 이하로 하강할 경우 온도감지부(40)는 온(on)되며, 이에 의해 1차 권선 개폐기(20)는 단락된 상태로, 바이패스용 개폐기(60)는 개방된 상태로 변화하게 된다.

상기의 실시예들은 본 고안의 바람직한 실시예에 불과하며, 본 고안의 기술적 사상은 당업자에 의하여 다양하게 변형 내지 조정될 수 있으며, 이러한 변형 내지 조정이 본 고안의 기술적 사상을 이용한다면 이는 본 고안의 범위에 속하는 것이다.

본 고안은 단권형 권선이 일정 온도 이상 상승하는 경우 1차 권선으로의 전원 유입을 차단하여 권선 과열로 인한 가정용 절전기의 열화 내지 소손을 방지할 수 있는 권선 과열방지 기능을 가지는 가정용 절전기를 제공한다.

Claims (4)

1차 권선과 2차 권선이 서로 공통된 권선을 가지는 단권형 권선을 이용하여 입력전원을 소정의 출력전원으로 조정하는 가정용 절전기에 있어서 :

상기 단권형 권선에 부착되어 상기 단권형 권선의 온도를 감지하는 온도감지부 ; 및

상기 온도감지부가 감지한 상기 권선의 온도가 소정 온도 이상이면 상기 온도감지부의 작용에 의하여 상기 1차 권선으로의 전원 유입을 차단하는 1차 권선 개폐기를 포함하는 스위치부 ;

를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 권선 과열방지 기능을 가지는 가정용 절전기.

제 1 항에 있어서, 상기 온도감지부는 일정 온도 이상에서 개방되는 온도퓨즈인 것을 특징으로 하는 권선 과열방지 기능을 가지는 가정용 절전기.

제 2 항에 있어서, 상기 온도감지부는 바이메탈형 온도퓨즈인 것을 특징으로 하는 권선 과열방지 기능을 가지는 가정용 절전기.

제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스위치부는 상기 온도감지수단이 감지한 상기 권선의 온도가 소정 온도 이상이면 상기 온도감지수단의작용에 의하여 입력측 전원을 출력측으로 바이패스하는 바이패스용 개폐기가 부가되는 것을 특징으로 하는 권선 과열방지 기능을 가지는 가정용 절전기.