KR200486438Y1

KR200486438Y1 - 착탈식 서지보호 장치 및 이를 포함하는 전기안전 보호장치

Info

Publication number: KR200486438Y1
Application number: KR2020170006448U
Authority: KR
Inventors: 김재규
Original assignee: 주식회사 리산테크
Priority date: 2017-12-14
Filing date: 2017-12-14
Publication date: 2018-05-17

Abstract

본 고안에 의한 착탈식 서지보호 장치는 전원차단기와 착탈 가능하게 연결되는 서지보호장치로서, 서지(surge)보호 소자가 실장되는 베이스 플레이트; 상기 전원차단기의 출력단자와 착탈 가능하게 연결되며 상기 베이스 플레이트에 형성된 접속단자; 상기 베이스 플레이트에 형성되며, 상기 접속단자 및 대상 부하의 전원공급 장치와 연결되는 L단자 및 N단자; 및 상기 베이스 플레이트에 형성되며, 외부 접지라인과 연결되는 접지단자를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

착탈식 서지보호 장치 및 이를 포함하는 전기안전 보호장치{APPARATUS FOR PROTECTING FROM SURGE WITH REMOVABLE TYPE AND PROTECTIVE APPARATUS FOR ELECTRIC SAFETY}

본 고안은 서지 전압 또는 서지 전류로부터 부하를 보호하는 서지보호 장치 및 이를 포함하는 전기안전 보호장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 전원 차단기와 착탈 가능하게 결합되도록 구성되어 교체의 편의성을 향상시킴은 물론, 전원 차단기와의 결합에 최적화된 구조를 채용하여 공간 활용성을 극대화시킨 착탈식 서지보호 장치 및 이를 포함하는 전기안전 보호장치에 관한 것이다.

가로등, 가정, 공장, 건물 등에는 전등 또는 댁내에 설치된 전기 기기 등의 부하를 누전, 과도한 크기로 인가되는 외부 전력, 서지(Surge)로부터 보호하기 위하여 다양한 전기안전장치들이 설치되고 있다.

전기안전장치의 대표적인 예로, 전력 라인 양단에 흐르는 전류량 차이가 기준 값 이상인 경우 전기 기기로 유입되는 전류를 차단시켜 누전을 방지하는 누전 차단기, 정격 전력을 초과하는 과도한 전력을 차단시켜 전기 기기를 보호하는 배선 차단기, 서지 전압 또는 서지 전류로부터 전기 기기를 보호하는 서지 보호기 등을 들 수 있다.

이와 같은 전기안전장치들은 전기 기기에 불안정한 전력이 공급되어 발생할 수 있는 파손을 미연에 방지함으로써 전기 기기들을 안정적이고 지속적으로 사용할 수 있게 함은 물론, 누전 또는 서지 등으로 인하여 발생할 수 있는 화재 등을 미연에 방지함으로써 사용자의 재산 더 나아가, 사람의 생명까지 보호한다는 측면에서 설치가 필수적으로 요구되는 안전장치라 할 수 있다.

특히, 댁내에 설치되는 전기 기기들과 달리, 낙뢰 등과 같은 외부 환경에 항시적으로 노출되는 가로등은 서지 전압 또는 서지 전류가 발생될 가능성이 높고, 내부로 유입된 서지 전압 또는 서지 전류로 인하여 전등이 파손되는 현상이 발생될 수 있으므로 댁내에 설치되는 다른 전기 기기들에 비해 서지 보호기 설치의 필요성이 상대적으로 더 높다고 할 수 있다.

최근 교류전원을 구동전원으로 이용하는 형광등을 대체하여 직류전원을 구동전원으로 이용하는 LED가 가로등의 전등으로 설치되고 있으며, 직류전원을 생성하여 LED에 공급하는 SMPS(Switched Mode Power Supply)와 같은 전자 소자가 LED와 함께 가로등에 탑재되고 있다.

가로등에 LED와 SMPS가 함께 탑재되는 경우, 서지 전압 또는 서지 전류가 유입되면 LED 전등이 파손되어 LED 전등을 구동시키지 못함은 물론, SMPS가 파손되어 직류전원을 공급할 수 없게 됨으로써 LED 전등 자체를 구동시키기 못하거나 더욱 많은 교체 비용을 발생시킬 수 있다는 측면에서도 가로등에 서지 보호기를 설치해야할 필요성이 상대적으로 더 높다고 할 수 있다.

가로등에 서지 보호기를 설치하는 경우, 서지 보호기는 가로등주 내에 마련된 탑재 공간에 누전 차단기 또는 배선 차단기와 같은 전원차단기와 별도로 설치되는 것이 일반적인데, 이러한 설치 형태는 제한된 너비 또는 부피를 가지는 탑재 공간 내에 일정한 부피를 가지는 전기안전장치를 복수 개 설치해야 하므로 설치 작업이 공간적 제약 하에서 이루어질 수밖에 없다.

또한, 전기안전장치들이 각각의 기능을 구현하도록 하기 위해서는 전기안전장치들을 외부 전력이 유입되는 전력라인 및 부하와 연결되는 배선라인 각각과 물리적 및 전기적으로 연결하는 작업이 추가적으로 이루어져야 하는데, 이러한 배선 작업이 공간적 제약을 가지는 탑재 공간 내에 별도로 설치된 전기안전장치들 각각에 대하여 이루어져야 하므로 배선 작업의 효율성과 편의성이 저하될 수 있다.

나아가 서지 보호기 또는 전원차단기 중 어느 하나의 장치에 고장 내지 파손 등이 발생되어 교체 작업이 이루어지는 경우, 교체 작업은 제한적인 설치 공간 내에서 복잡한 배선을 해제하고 파손 내지 고장이 발생한 장치를 교체하는 과정으로 이루어져야 하므로 교체 작업에 많은 시간이 소요된다는 제한을 가질 수밖에 없다.

본 고안은 상기와 같은 배경에서 상술된 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 여분의 공간을 서지보호 기능 수행에 이용되는 공간으로 활용하고 전원 차단기와 유기적으로 결합되는 별도의 공간을 형성함으로써 공간 활용성을 극대화시키고 배선 작업의 용이성을 향상시킴은 물론, 전원 차단기와의 결합 내지 결합 해제가 용이하게 이루어질 수 있는 접속 구조를 채용함으로써 교체 편의성 또한 향상시키는 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 고안의 다른 목적 및 장점들은 아래의 설명에 의하여 이해될 수 있으며, 본 고안의 실시예에 의하여 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 고안의 목적 및 장점들은 실용신안청구범위에 나타난 구성과 그 구성의 조합에 의하여 실현될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 의한 착탈식 서지보호 장치는 전원차단기와 착탈 가능하게 연결되는 서지보호 장치로서, 서지(surge)보호 소자가 실장되는 베이스 플레이트; 상기 전원차단기의 출력단자와 착탈 가능하게 연결되며 상기 베이스 플레이트에 형성된 접속단자; 상기 베이스 플레이트에 형성되며, 상기 접속단자 및 대상 부하의 전원공급장치와 연결되는 L단자 및 N단자; 및 상기 베이스 플레이트에 형성되며, 외부 접지라인과 연결되는 접지단자를 포함하여 구성될 수 있다.

이 경우, 본 고안의 상기 L단자, N 단자 및 접지단자는 상기 접속단자의 반대편 방향에 형성되도록 구성될 수 있다.

또한, 본 고안의 상기 베이스 플레이트는 바디부; 및 홈부 공간을 통하여 상기 출력단자가 구비된 방향의 상기 전원차단기의 일부분을 수용하도록 상기 바디부의 양측 전방으로 돌출된 형상의 좌측 및 우측 돌출부를 포함하여 구성될 수 있으며 이 경우, 상기 접속단자는 상기 좌측 및 우측 돌출부의 돌출 방향과 동일한 방향으로 상기 바디부에서 돌출 형성되되, 상기 좌측 및 우측 돌출부의 가운데 부분에 형성되도록 구성될 수 있다.

실시형태에 따라, 본 고안의 상기 접속단자는 상기 전원차단기에 구비된 출력단자의 이격 갭으로 끼움 결합되도록 구성될 수 있다.

또한, 본 고안의 상기 서지보호 소자는 상기 바디부, 좌측 돌출부 및 우측 돌출부 각각에 실장되도록 구성될 수 있다.

본 고안의 착탈식 서지보호 장치는 상기 베이스 플레이트와 대응되는 형상의 수용 공간이 형성된 이너 하부하우징; 및 상기 이너 하부하우징의 상부에서 결합되는 이너 상부하우징을 더 포함하여 구성될 수 있으며 이 경우, 본 고안의 상기 이너 상부하우징은 상기 전원차단기의 일부분이 수용되는 공간이 일측에 형성되도록 하고 타측으로 상기 L단자, N단자 및 접지단자가 노출되는 공간이 형성되도록 H자 형상으로 이루어지도록 구성될 수 있다.

또한, 본 고안의 상기 이너 하부 하우징은 상기 전기차단기의 입력단자와 연결되는 전력공급라인 또는 상기 접지라인이 배치되도록 하부에 홈부 라인이 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 본 고안에 의한 전기안전 보호장치는 상기 서지보호 장치 및 상기 서지보호 장치와 착탈 가능하게 연결되는 전기차단기를 포함하여 구성될 수 있다.

본 고안의 바람직한 일 실시예에 의한 착탈식 서지보호 장치는 전원 차단기와 결합되는 방향으로 형성된 홈부 공간을 통하여 전원 차단기의 일부가 수용되는 형태로 전원 차단기와 결합되므로 상호 결합된 전체 장치의 점유 공간을 상대적으로 감소시킬 수 있음은 물론, 전원 차단기 양 측면에 존재하는 여분의 공간을 서지보호소자들이 배치되는 추가적인 공간으로 활용하도록 구성되므로 공간 활용성을 극대화하는 효과를 제공할 수 있다.

또한, 본 고안은 추가적인 공간 활용을 통하여 결합된 전체 장치의 점유 공간을 더욱 감소시킬 수 있고 본 고안을 외부 환경으로부터 보호하는 케이스에 형성된 별도의 공간을 입력라인 또는 출력라인이 우회하는 공간으로 활용할 수 있으므로 입력라인 및 출력라인을 본 고안과 연결하는 배선 작업이 더욱 간단하고 용이하게 구현될 수 있다.

나아가 본 고안은 전원 차단기에 형성된 출력단자에 끼움 결합 가능한 형태를 가지는 접속단자가 전원 차단기와 결합되는 방향으로 돌출 형성되므로 전원 차단기와 용이하게 결합 및 해제될 수 있어 더욱 향상된 교체 편의성을 제공할 수 있게 된다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 고안의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 고안의 상세한 설명과 함께 본 고안의 기술 사상을 더욱 효과적으로 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 고안은 이러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 고안에 의한 착탈식 서지보호 장치의 설치 환경에 대한 일 실시예를 도시한 도면,
도 2는 도 1에 도시된 본 고안에 의한 회로 구성의 일 실시예를 도시한 도면,
도 3은 착탈식 서지보호 장치의 상세 구성을 도시한 도면,
도 4는 이너 하우징의 바람직한 일 실시예 및 착탈식 서지보호 장치와의 결합 관계를 도시한 도면,
도 5는 착탈식 서지보호 장치가 구현된 전기안전장치의 일 실시예를 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 고안자는 그 자신의 고안을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 고안의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 고안의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 고안의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 고안에 의한 착탈식 서지보호 장치(이하 “보호장치”라 지칭하도록 한다)(100)의 설치 환경에 대한 일 실시예를 도시한 도면이며, 도 2는 도 1에 도시된 본 고안에 의한 회로 구성의 일 실시예를 도시한 도면이다.

이하에서는 도 1 및 도 2를 참조하여 본 고안에 의한 보호장치(100)의 설치 환경, 물리적 구성 및 대상 부하를 서지로부터 보호하는 기능에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 고안에 의한 보호장치(100)는 자신과 연결된 전원차단기(200)를 통하여 서지 전압 또는 전류가 유입되는 경우, 이 서지 전압을 일정 전압 이하로 차단하거나 서지 전류를 접지라인(15)으로 방출함으로써 대상 부하(R)를 보호하는 장치에 해당한다.

도 1에 도시된 외부 전원(5)은 발전소 또는 발전소로부터 공급되는 전력을 저전력으로 변환하는 변압기 등에 해당하며, 외부 전원(5)에서 발생된 전력(전압 및 전류)은 외부 전원(5)과 전원차단기(200) 사이에 설치된 전력공급라인(10)을 통하여 전원차단기(200)로 공급된다.

도 1에 도시된 전원차단기(200)는 전력공급라인(10)과 보호장치(100) 사이에 개재되어 외부 전원(5)에서 공급되는 전력으로부터 과전압 또는 과전류가 감지되거나 L 전력공급라인(11) 또는 N 전력공급라인(13)에서 누전이 감지되는 경우 전력공급라인(10)과 보호장치(100) 사이의 연결을 차단하는 배선 차단기 내지 누전 차단기에 해당한다.

L(Live) 전력공급라인(10)은 외부 전원(5)으로부터 공급된 외부 전류가 본 고안의 보호장치(100)로 유입되는 라인에 해당하며, N(Neutral) 전력공급라인(13)은 이 외부 전류가 대상 부하(R)를 지나 외부로 흘러나가는 라인에 해당한다.

이와 상응하는 관점에서, 후술되는 L 라인(21) 및 L 단자(130)는 외부 전류가 유입되는 라인 및 단자에 해당하며, N 라인(23) 및 N 단자(140)는 외부 전류가 흘러나가는 라인 및 단자에 해당한다.

도 1에 도시된 대상 부하(R)는 전기 기기들이 복수 개 설치된 가정, 공장, 건물 등과 같은 집합 부하 내지 가로등, 전기 기기와 같은 단일 부하를 모두 의미한다.

보호장치(100)로부터 출력되는 전력은 보호장치(100)와 대상 부하(R) 사이에 개재된 출력라인(20)을 통하여 SMPS(Switched Mode Power Supply)와 같은 전원공급장치(30)로 공급되고, 전원공급장치(30)에서 대상 부하(R)의 정격 전력으로 변환되어 대상 부하(R)로 공급된다.

도 1에는 대상 부하(R)와 전원공급장치(30)가 별도의 객체로 표현되어 있으나, 전원공급장치(30)는 집합 부하 또는 단일 부하 내부에 장착되어 외부로부터 인가되는 공급전력을 대상 부하(R)의 정격전력으로 변환하는 기능을 수행하므로 전원공급장치(30)는 대상 부하(R)에 포함되어 대상 부하(R)와 함계 단일의 객체를 구성하는 것으로 이해하는 것이 바람직하다.

본 고안의 보호장치(100)는 서지 전압 또는 서지 전류로부터 대상 부하(R)를 보호하는 장치로서, 도 1에 도시된 바와 같이 일측이 전원차단기(200)와 착탈 가능하게 연결되고 타측이 출력라인(20)을 통하여 대상 부하(R) 또는 전원공급장치(30)와 연결된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 고안의 보호장치(100)는 베이스 플레이트(110), 베이스 플레이트(110)에 형성된 접속단자(120), L 단자(130), N 단자(140) 및 접지단자(150)를 포함하여 구성될 수 있다.

본 고안의 베이스 플레이트(110)에는 복수 개의 서지보호소자(115)들이 실장되며, 본 고안의 접속단자(120)는 전원차단기(200)의 출력단자(210)와 착탈 가능한 형상으로 형성된다.

또한, 본 고안의 L 단자(130) 및 N 단자(140)는 베이스 플레이트(110) 상에 형성된 회로 패턴을 이용하여 접속단자(120)와 전기적으로 연결되며, 납땜, 끼움 결합, 볼트 결합 등 다양한 방법을 이용하여 대상 부하(R)의 전원공급장치(30)와 연결된다.

배선의 용이성을 더욱 향상시키고 서지 차단 기능을 수행하는 서지보호소자(115)들이 충분한 공간 내에 실장 되도록 하기 위하여, L 단자(130), N 단자(140) 및 접지단자(150)는 접속단자(120)의 반대편 방향에 형성되는 것이 바람직하다.

나아가 본 고안의 접지단자(150)는 L 단자(130) 및 N 단자(140)와 전원공급장치(30) 사이의 연결과 마찬가지로 납땜, 끼움 결합 볼트 결합 등 다양한 방법을 이용하여 외부 접지라인(15)과 연결된다.

본 고안의 보호장치(100)는 이와 같은 구성들을 이용하여 서지를 차단 내지 방출하는 기능을 수행하게 된다. 서지를 차단 내지 방출 즉, 대상 부하(R)를 서지로부터 보호하는 기능을 구현하는 서지보호회로(100)의 일 예가 도 2에 도시되어 있다.

서지보호회로(100)에 대한 상세한 설명에 앞서, 서지보호회로(100)는 본 고안의 보호장치(100)를 구성하는 하드웨어들을 회로적 및 기능적 측면에서 표현한 것이므로, 서지보호회로(100)는 본 고안의 보호장치(100)와 실질적으로 동일한 객체로 이해되는 것이 바람직하다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 고안의 서지보호회로(100)는 L 접속단자(121)와 L 단자(130) 사이를 연결하는 L 라인(131), N 접속단자(123)와 N 단자(140) 사이를 연결하는 N 라인(141)을 포함하여 구성된다.

또한, 본 고안의 서지보호회로(100)는 L 라인(131)과 N 라인(141) 사이, L 라인(131)과 접속단자(120) 사이 및 N 라인(141)과 접속단자(120) 사이를 각각 연결하는 복수 개의 퓨즈(171) 및 억제형 다이오드(170)를 포함하여 구성될 수 있다.

본 고안의 서지보호회로(100)가 이와 같이 구성된 상태에서, 전원차단기의 입력단자(205)를 거쳐 유입되는 서지 전압 또는 서지 전류가 전력공급라인(10)을 통하여 접속단자(120)로 인가되면, 접속단자(120)와 연결된 L 라인(131), N라인(141) 및 접지단자(150) 중 어느 둘 사이에 서지 전압에 해당하는 전압 강하가 발생하게 되어 L 라인(131) 또는 N라인(141) 중 어느 한 라인에 서지 전류가 흐르게 된다.

억제형 다이오드(170)는 서지 전압이 인가되지 않는 경우 높은 임피던스 상태에 있는 반면, 서지 전압이 인가되는 경우 임피던스가 연속적으로 낮아지는 구동 특성을 가진다.

따라서 서지 전압에 해당하는 전압 강하가 발생하게 되면 서지 전류는 임피던스가 상대적으로 낮아진 억제형 다이오드(170)를 통하여 접지라인(15)을 따라 방출되게 됨으로써 본 고안의 보호장치(100)는 서지 전압 내지 서지 전류로부터 대상 부하(R)를 보호할 수 있게 된다.

다만, 서지보호회로(100)에 인가되는 서지 전압 또는 서지 전류의 크기가 서지보호회로(100) 자체가 인내할 수 없는 정도로 큰 경우, 억제형 다이오드(170)는 서지 전류를 접지라인(15) 방향으로 유도하는 기능을 수행한 후 단락 회로에 가까운 상태로 변형될 수 있다.

이와 같은 상태에서 서지 전압 또는 서지 전류가 재차 인가되는 경우 단락 회로에 가까운 상태로 변형된 억제형 다이오드(170)에 단락 전류(서지 전류)가 흐르게 되면 화재 발생의 위험이 높아질 수 있다.

본 고안의 서지보호회로(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 서지 전류에 의해 용단(鎔斷)되는 퓨즈(171)를 억제형 다이오드(170)에 직렬 연결시켜 서지 전류가 인가되는 경우 퓨즈(171)의 용단에 의해 개방회로가 형성되게 함으로써 단락 전류에 의한 화재 발생을 방지하도록 구성될 수 있다.

실시형태에 따라, 본 고안의 서지보호회로(100)는 억제형 다이오드(170)와 동일한 구동 특성을 가지는 바리스터 등을 이용하여 억제형 다이오드(170)의 기능을 대신하도록 구성될 수 있다.

또한, 본 고안의 서지보호회로(100)는 전원 계통 또는 통신 계통 등의 보호장치(100)가 적용되는 기술 분야에 따라 다양한 형태로 구현될 수 있음은 물론, 전압 스위치형, 전압 제한형, 복합형 등 보호장치(100)가 대상 부하(R)를 보호하는 방식에 따라 다양한 형태로 구현될 수 있다.

도 3은 본 고안에 의한 보호장치(100)의 상세 구성을 도시한 도면이다. 이하에서는 도 3을 참조하여 전원차단기(200)와 착탈 가능하게 연결되고 공간 활용성이 향상된 본 고안에 의한 보호장치(100)의 물리적 구성에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

전술된 바와 같이, 전원차단기와 서지보호기를 별도로 장착하는 종래 방법은 공간 활용성이 저하되고 배선 작업 및 교체 작업을 복잡하고 어렵게 하는 근본적인 문제점을 가지고 있다.

본 고안의 보호장치(100)는 접속단자(120)를 통하여 전원차단기(200)와 착탈 가능하게 결합되도록 구성되어 교체의 편의성을 향상시키고, 전원차단기(200)가 수용되는 홈부공간(190)이 형성되도록 구성되어 공간 활용성을 극대화시키므로 종래 기술의 문제점을 모두 해결할 수 있다.

이하에서는 공간 활용성을 극대화시키는 본 고안의 형상적 특징에 대하여 먼저 설명한 후, 교체의 편의성을 향상시키는 본 고안의 형상적 특징에 대하여 설명하도록 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안의 베이스 플레이트(110)는 공간 활용성을 극대화시키기 위하여 바디부(160) 및 돌출부(180)를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 돌출부(180)는 전원차단기(200)의 출력단자(210) 방향으로 돌출된 형상을 가지는 좌측 돌출부(183) 및 우측 돌출부(181)를 포함하여 구성될 수 있다.

이와 같이 좌측 돌출부(183)와 우측 돌출부(181)가 형성되면, 좌측 돌출부(183)와 우측 돌출부(181) 사이에 홈부공간(190)이 형성되게 되는데, 이 홈부공간(190)에 전원차단기(200)기의 일부가 보호장치(100)와의 결합을 위하여 수용된다.

따라서, 좌측 돌출부(183)와 우측 돌출부(181) 각각은 좌측 돌출부(183)와 우측 돌출부(181) 사이의 이격 거리 즉, 좌측 돌출부(183)와 우측 돌출부(181) 사이에 형성되는 홈부공간(190)의 너비가 전원차단기(200)의 너비와 대응되도록 하는 위치에 형성된다.

이와 같이, 본 고안의 베이스 플레이트(110)가 돌출부(180)를 더 포함하도록 구성되면 도 3 (B)에 도시된 바와 같이 서지보호소자(115)를 실장할 수 있는 공간이 바디부(160) 이외에 돌출부(180)의 면적만큼 증가하게 됨은 물론, 전원차단기(200)가 홈부공간(190)에 일부 수용되어 전원차단기(200)와 보호장치(100)가 결합된 장치 전체의 점유 공간이 감소하게 되므로 공간 활용성이 더욱 향상될 수 있게 된다.

또한, 베이스 플레이트(110)에 실장 내지 설치되는 서지보호소자(115)들 사이의 이격거리가 돌출부(180)의 면적만큼 상대적으로 증가하게 되므로 서지보호소자(115)들 사이에서 발생하는 열에 의한 고장 또는 서지보호소자(115)들 상호 간의 접촉에 의하여 발생할 수 있는 불량의 가능성을 현저히 감소시킬 수 있어 보호장치(100)가 더욱 안정적이고 지속적으로 서지보호 기능을 수행할 수 있게 된다.

이와 같은 공간 활용성의 향상과 안정적인 서지보호 기능 수행의 효과를 그대로 유지하면서 전원차단기(200)와 보호장치(100)가 상호 전기적 및 물리적으로 결합되도록 하기 위하여, 본 고안의 접속단자(120)는 도 3에 도시된 바와 같이 돌출부(180) 사이에 형성되는 것이 바람직하다.

즉, 본 고안의 접속단자(120)는 바디부(160)에 형성되되, 좌측 돌출부(183)와 우측 돌출부(181) 사이에 좌측 돌출부(183) 및 우측 돌출부(181)의 돌출 방향과 동일한 방향으로 돌출 형성되는 것이 바람직하다.

전술된 바와 같이 본 고안의 보호장치(100)는 접속단자(120)가 전원차단기(200)의 출력단자(210)와 연결됨으로써 전원차단기(200)와 전기적 및 물리적으로 연결되는데, 접속단자(120)와 출력단자(210)는 별도의 배선을 통하여 연결되는 방식, 끼움 결합되는 방식 등 다양한 방식을 이용하여 연결될 수 있다.

다만, 전원차단기(200)에는 도 3에 도시된 바와 같이 이격 갭 형상의 출력단자(210)가 형성되어 있는 것이 일반적이다.

따라서 본 고안의 접속단자(120)는 보호장치(100)의 교체 편의성을 향상시키기 위하여 도 3에 도시된 바와 같이 출력단자(210)의 이격 갭 형상과 대응되는 돌출 형상으로 형성되어 이격 갭으로 끼움 결합되도록 구성되는 것이 바람직하다.

실시형태에 따라, 출력단자(210)와 접속단자(120) 사이의 끼움 결합이 더욱 안정적으로 유지되도록 하기 위하여, 전원차단기(200)에 수직 방향으로 형성된 수직 홈부(260)에 절연성 부재를 구비하고, 이 절연성 부재가 접속단자(120)를 하방으로 누르도록 구성될 수도 있다.

이와 같이 본 고안의 접속단자(120)가 출력단자(210) 방향으로 돌출되도록 형성되고 이에 더하여, 이격 갭 형상으로 형성된 출력단자(210)에 끼움 결합 가능한 형상으로 형성되면, 보호장치(100)와 전원차단기(200)가 용이하게 결합되고 해제될 수 있으므로 본 고안의 보호장치(100)는 더욱 향상된 교체 편의성을 제공할 수 있게 된다.

도 4는 이너 하우징(inner housing)(300, 400)의 바람직한 일 실시예 및 보호장치(100)와의 결합 관계를 도시한 도면이며, 도 5는 보호장치(100)가 구현된 전기안전장치의 일 실시예를 도시한 도면이다.

이하에서는 보호장치(100)의 공간 활용성을 그대로 유지하면서 보호장치(100)를 외부 환경으로부터 보호할 수 있을 뿐만 아니라 배선의 편의성도 향상시키는 본 고안의 이너 하우징(300, 400)에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

본 고안의 보호장치(100)가 별도의 보호 부재 없이 외부 환경에 그대로 노출된 상태로 가정, 공장, 건물, 가로등주 등에 설치되면 습도, 온도 등 외적 요인에 의하여 고장이 발생하는 등 정상적인 기능을 수행할 수 없게 된다.

이러한 문제점을 미연에 방지하기 위하여 본 고안의 보호장치(100)는 외부 환경으로부터 서지보호소자(115) 등을 보호할 수 있는 보호 부재를 더 포함하여 구성될 수 있다.

구체적으로, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 본 고안의 보호장치(100)는 베이스 플레이트(110)와 대응되는 형상의 수용 공간이 형성된 이너 하부하우징(300) 및 이너 하부하우징(300)의 상부에 결합되는 이너 상부하우징(400)을 보호 부재로 더 포함할 수 있다.

이너 하부하우징(300)과 이너 상부하우징(400)은 베이스 플레이트(110)와 대응되는 형상으로 형성되고, 베이스 플레이트(110)는 이너 하부하우징(300)과 이너 상부하우징(400)이 결합되어 형성되는 공간 내에 구비되므로 외부 환경으로부터 본 고안의 보호장치(100)가 더욱 안정적으로 보호될 수 있게 된다.

전술된 바와 같이, 이너 하우징(300, 400)은 공간 활용성을 더욱 높이는 베이스 플레이트(110)의 형상적 특징을 그대로 유지하면서 배선의 효율성을 더욱 향상시키도록 구성될 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 고안의 이너 상부하우징(400)은 일 측에 전단 공간(410)이 형성될 수 있는데, 이 전단 공간(410)은 전술된 홈부 공간(190)과 대응되는 위치에 대응되는 크기를 가지도록 형성된다.

따라서 도 5에 도시된 바와 같이 전원차단기(200)는 전단 공간(410)과 홈부 공간(190)이 형성하는 수용공간에 일부분이 수용될 수 있으므로 공간 활용성을 더욱 높이는 베이스 플레이트(110)의 형상적 특징이 그대로 유지될 수 있게 된다.

또한, 본 고안의 이너 상부하우징(400)은 전단 공간(410)이 형성된 일 측의 반대편 측면 즉, 타 측에 후단 공간(420)이 형성되도록 구성될 수 있는데, 후단 공간(420)을 통하여 베이스 플레이트(110)에 형성된 L 단자(130), N 단자(140) 및 접속단자(120)가 외부로 노출될 수 있다.

이와 같이 이너 상부하우징(400)에 후단 공간(420)이 더 형성되면, 이너 하부하우징(300)과 이너 상부하우징(400) 사이의 결합을 해제하지 않고도 출력라인(20)을 연결 및 연결 해제하는 작업이 용이하게 수행될 수 있으므로 배선 작업의 효율성이 더욱 증진될 수 있게 된다.

본 고안의 보호장치(100)를 외부 환경으로부터 더욱 안정적이고 지속적으로 보호하기 위하여, 도 5에 도시된 아웃터(outer) 하부하우징(50)의 내부 공간에 본 고안의 보호장치(100), 전원차단기(200), 이너 하부하우징(300) 및 이너 상부하우징(400)을 실장하고 아웃터 하부하우징(50)의 상부에 아웃터 상부하우징(미도시)을 결합할 수 있다.

이와 같이 아웃터 하부 및 아웃터 상부하우징이 형성하는 공간에 본 고안의 보호장치(100) 등을 실장하는 경우 전력공급라인(10)과 출력라인(20)이 상기 공간 내로 진입할 수 있는 통로가 필수적으로 형성되어야 한다.

이를 위하여, 도 5에 도시된 바와 같이 아웃터 하부하우징(50)에는 전력공급라인(10)과 출력라인(20)이 내부로 진입할 수 있도록 개구부(51)가 형성된다.

도 5 (A)에는 단순히 개구부(51)만이 형성된 상태가 도시되어 있으나, 개구부(51)를 통과하는 전력공급라인(10) 및 출력라인(20)의 고정된 상태가 안정적으로 유지되도록 하고 개구부(51)를 통하여 외부 이물질 등이 유입되는 것을 방지하기 위하여, 도 5 (B)에 도시된 바와 같이 방지 캡(53)을 개구부(51)와 결합하여 개구부(51)의 일부 공간이 제한될 수 있도록 구성할 수 있다.

전력공급라인(10)과 출력라인(20)이 내부 공간으로 진입할 수 있도록 하는 개구부(51)는 배선의 형태에 따라 다양한 위치에 형성될 수 있으며, 개구부(51)가 형성되는 위치에 따라 내부 공간에서 우회되는 라인의 종류가 변경될 수 있다.

예를 들어, 개구부(51)가 아웃터 하부하우징(50)의 세로 방향을 기준으로 상단에 형성되는 경우, 접지라인(15)은 상단에 형성된 개구부(51)를 통하여 공간 내부로 진입한 후 접속단자(120)와 연결되기 위하여 공간 내부에서 우회되어야 한다.

보호장치(100)와 전원차단기(200)가 아웃터 하부하우징(50)의 세로 길이 방향으로 설치되는 것이 일반적이며, 전력공급라인(10)과 접지라인(15)은 보호장치(100)가 설치되는 공간에 미리 동일한 방향으로 배선되어 있으므로, 접지라인(15)은 상단에 형성된 개구부(51)를 통하여 진입하는 반면, 접지라인(15)과 연결되는 접속단자(120)는 접지라인(15)이 진입하는 방향과 반대편 방향(하부)에 위치하기 때문이다.

실시형태에 따라, 상방에서 하방으로 낙하하는 이물질 또는 비 등이 하우징 내부로 유입되는 것을 방지하기 위하여, 도 5에 도시된 바와 같이 개구부(51)를 아웃터 하부하우징(50)의 하단 또는 일측에만 형성하는 것이 바람직하다.

이와 같이 형성하는 경우, 보호장치(100)는 아웃터 하부하우징(50) 내부 공간의 하부에 위치하고 전원차단기(200)의 입력단자(205)는 아웃터 하부 하우징(50) 내부 공간의 상부에 위치하므로 이 입력단자(205)와 연결되는 전력공급라인(11, 13)이 공간 내부에서 우회되어야 한다.

본 고안의 이너 하부하우징(300)은 우회되는 라인(전력공급라인 또는 접지라인)이 배치되도록 하부에 홈부 라인(330)이 형성되는데, 이 홈부라인(330)에 우회 라인이 배치됨으로써 우회라인의 공간 내 배선이 용이해지며 우회되는 라인의 고정된 상태가 안정적으로 유지될 수 있다.

도면에는 표현되지 않았으나, 전원차단기(200)의 입력단자(205)와 전력공급라인(10)은 납땜, 볼트를 이용한 조임 결합, 끼움 결합 등 다양한 방법을 이용하여 결합될 수 있다.

또한, 출력라인(20) 및 접지라인(15)과 L 단자(130), N 단자(140) 및 접지단자(150) 사이의 결합은 도 5에 도시된 볼트를 이용한 조임 결합 이외에도 납땜, 끼움 결합 등 다양한 방법을 이용하여 구현될 수 있다.

다만, 전술된 바와 같이 결합 및 해제의 용이성과 편의성을 더욱 향상시키기 위하여 상기와 같은 결합은 끼움 결합 방법을 이용하여 구현되는 것이 바람직하다.

이상에서 본 고안은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 고안은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 고안의 기술사상과 아래에 기재될 실용신안청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

100 : 본 고안에 의한 착탈식 서지보호 장치
110 : 베이스 플레이트 120 : 접속단자
130 : L 단자 140 : N 단자
150 : 접지단자 160 : 바디부
170 : 억제형 다이오드 180 : 돌출부
190 : 홈부 공간 200 : 전원차단기
300 : 이너 하부하우징 400 : 이너 상부하우징

Claims

전원차단기와 착탈 가능하게 연결되는 서지보호장치로서,
서지(surge)보호 소자가 실장되며, 대상 부하의 전원공급장치와 상기 전원차단기 사이에 위치하되, 상기 전원차단기의 전방에서 후방으로 끼움 결합되는 베이스 플레이트;
상기 전원차단기의 출력단자와 착탈 가능하게 연결되며 상기 베이스 플레이트에 형성된 접속단자;
상기 베이스 플레이트에 형성되며, 상기 접속단자 및 대상 부하의 전원공급장치와 연결되는 L단자 및 N단자; 및
상기 베이스 플레이트에 형성되며, 외부 접지라인과 연결되는 접지단자를 포함하고,
상기 베이스 플레이트는,
바디부;
상기 바디부의 좌측에서 상기 접속단자가 상기 전원차단기의 출력단자와 끼움 결합되는 방향으로 돌출 형성되되, 상기 전원차단기의 좌측면 외주 부분으로 돌출되는 좌측 돌출부; 및
상기 바디부의 우측에서 상기 접속단자가 상기 전원차단기의 출력단자와 끼움 결합되는 방향으로 돌출 형성되되, 상기 전원차단기의 우측면 외주 부분으로 돌출되며, 상기 전원차단기의 너비에 대응되는 만큼 상기 좌측 돌출부와 이격되어 돌출되는 우측 돌출부를 포함하고,
상기 접속단자는 상기 좌측 및 우측 돌출부가 형성하는 홈부 공간을 통하여 상기 전원차단기에 상기 베이스 플레이트가 끼움 결합되는 경우, 상기 전원차단기의 출력단자와 끼움 결합되도록 상기 좌측 및 우측 돌출부의 돌출 방향과 동일한 방향으로 상기 바디부의 가운데 부분에서 돌출 형성되고,
상기 서지보호소자는 상기 L단자와 접지단자 사이의 서지보호소자, 상기 N단자와 접지단자 사이의 서지보호소자, 상기 L단자와 N단자 사이의 서지보호소자로 이루어지며, 상기 좌측 돌출부, 우측 돌출부 및 바디부 각각에 분리되어 실장되는 것을 특징으로 하는 착탈식 서지보호 장치.
제 1항에 있어서, 상기 L단자, N 단자 및 접지단자는,
상기 접속단자의 반대편 방향에 형성되는 것을 특징으로 하는 착탈식 서지보호 장치.
삭제
제 1항에 있어서, 상기 접속단자는,
상기 전원차단기에 구비된 출력단자의 이격 갭으로 끼움 결합되는 것을 특징으로 하는 착탈식 서지보호 장치.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 베이스 플레이트와 대응되는 형상의 수용 공간이 형성된 이너 하부하우징; 및
상기 이너 하부하우징의 상부에서 결합되는 이너 상부하우징을 더 포함하고,
상기 이너 상부하우징은 상기 전원차단기의 일부분이 수용되는 공간이 일측에 형성되도록 하고 타측으로 상기 L단자, N단자 및 접지단자가 노출되는 공간이 형성되도록 H자 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 착탈식 서지보호 장치.
제 6항에 있어서, 상기 이너 하부 하우징은,
상기 전원차단기의 입력단자와 연결되는 전력공급라인 또는 상기 접지라인이 배치되도록 하부에 홈부 라인이 형성되는 것을 특징으로 하는 착탈식 서지보호 장치.
제 1항, 제2항, 제4항, 제6항 및 제7항 중 어느 한 항에 기재된 서지보호 장치; 및
상기 서지보호 장치와 착탈 가능하게 연결되는 전원차단기를 포함하는 전기안전 보호장치.