KR20080047780A

KR20080047780A - 모터기동 릴레이와 과부하 보호기 통합 모듈

Info

Publication number: KR20080047780A
Application number: KR1020060117656A
Authority: KR
Inventors: 민도식; 김종업
Original assignee: 자화전자(주)
Priority date: 2006-11-27
Filing date: 2006-11-27
Publication date: 2008-05-30

Abstract

본 발명은 외부 전원과의 접속을 위한 접속 단자를 갖는 모터 과부하 보호기와, 외부 전원과의 접속을 위한 접속 단자를 갖는 모터기동 릴레이를 동시에 수용하는 모터기동 릴레이와 과부하 보호기 통합 모듈에 있어서, 상기 모터기동 릴레이와 과부하 보호기를 수용하는 베이스; 및 상기 베이스에 대면하게 결합되어 모듈 하우징을 구성하는 커버를 포함하고, 상기 모터기동 릴레이는, 상기 베이스에 착탈 가능하게 구성되는 홀더; 및 상기 홀더에 장착된 상태로 상기 베이스에 설치되는 PTC 소자를 포함하는 모터기동 릴레이와 과부하 보호기 통합 모듈을 개시한다. 상기와 같이 구성된 모터기동 릴레이와 과부하 보호기의 통합 모듈은 PTC 소자를 하우징의 베이스에 조립함에 있어, 홀더를 이용하여 그 위치의 설정을 용이하게 하고, 고정 상태를 안정적으로 유지함으로써 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.

모터기동 릴레이, 과부하 보호기, PTC 소자, 홀더

Description

모터기동 릴레이와 과부하 보호기 통합 모듈{UNIFICATION MODULE WITH MOTOR STARTER AND OVERLOAD PROTECTOR}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 모터기동 릴레이와 과부하 보호기 통합 모듈을 나타내는 분리 사시도,

도 2는 도 1에 도시된 모터기동 릴레이와 과부하 보호기 통합 모듈의 베이스에 모터기동 릴레이와 과부하 보호기가 구성된 모습을 나타내는 사시도,

도 3은 도 1에 도시된 모터기동 릴레이와 과부하 보호기 통합 모듈의 베이스를 나타내는 사시도,

도 4는 도 1에 도시된 모터기동 릴레이와 과부하 보호기 통합 모듈의 커버를 나타내는 사시도,

도 5는 도 1에 도시된 모터기동 릴레이와 과부하 보호기 통합 모듈의 홀더를 나타내는 사시도,

도 6은 도 1에 도시된 모터기동 릴레이와 과부하 보호기 통합 모듈의 홀더에 PTC 소자가 결합된 모습을 나타내는 사시도,

도 7은 도 1에 도시된 모터기동 릴레이와 과부하 보호기 통합 모듈의 제1 단자를 나타내는 사시도,

도 8은 도 1에 도시된 모터기동 릴레이와 과부하 보호기 통합 모듈의 제2 단 자를 나타내는 사시도,

도 9는 도 1에 도시된 모터기동 릴레이와 과부하 보호기 통합 모듈을 나타내는 조립 사시도,

도 10은 도 1에 도시된 모터기동 릴레이와 과부하 보호기 통합 모듈의 모터 기동 릴레이를 나타내는 구성도,

도 10은 도 10에 도시된 모터기동 릴레이와 과부하 보호기 통합 모듈의 PTC 소자가 파괴된 모습을 나타내는 구성도.

본 발명은 냉장고의 모터 구동을 위한 모터기동 릴레이와 과부하 보호기에 관한 것으로서, 특히 모터기동 릴레이와 과부하 보호기를 하나의 개체 형태로 구성한 통합 모듈에 관한 것이다.

종래의 냉장고용 모터기동 릴레이와 과부하 보호기를 하나의 베이스 상에 일체형으로 형성하고 외부에서 커패시터를 결합하여 하나의 모듈로 형성하는 것에 관해서는 미국특허 US5,729,416호, US5,170,307호, US4,689,595호 및 US4,237,508호에서 부품의 종류 및 체결 구조를 달리하여 다양하게 개시하고 있으나, 모터기동 릴레이와 과부하 보호기를 조립하기 어려운 단점이 있다. 즉, 조립 과정에서 정온도 계수 서미스터(positive temperature coefficient thermistor; 이하 'PTC'라 칭 함) 소자와 접속 단자의 조립이 번거로운 단점이 있다. 또한, 모터기동 릴레이와 과부하 보호기를 각각의 모듈 형태로 조립한 후 하나의 베이스에 조립한다 하더라도, 각각의 모듈을 제작하는 조립공정이 추가되기 때문에 생산 단가가 증가되는 문제점이 있다.

더욱이, 이러한 종래의 모터기동 릴레이와 과부하 보호기의 통합 모듈을 장착한 냉장고에서 모터가 동작하는 때 발생되는 진동에 의해 PTC 소자가 유동하여 안정적인 접속상태를 유지하지 못하거나, 이상 전압 발생시 PTC 소자가 적절한 시점에 파손되지 않아 과열되거나 다른 구성요소 등의 파손을 유발할 위험이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 PTC 소자 등의 조립이 용이한 모터기동 릴레이와 과부하 보호기의 통합 모듈을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 모터의 동작 등에 의한 PTC 소자의 유동을 제한함으로써 안정적인 접속 상태를 유지하면서 이상 전압 발생 시점에서 PTC 소자의 파손을 유발함으로써 과열이나 다른 구성요소의 파손을 방지할 수 있는 모터기동 릴레이와 과부하 보호기의 통합 모듈을 제공하고자 한다.

이에, 본 발명은 외부 전원과의 접속을 위한 접속 단자를 갖는 모터 과부하 보호기와, 외부 전원과의 접속을 위한 접속 단자를 갖는 모터기동 릴레이를 동시에 수용하는 모터기동 릴레이와 과부하 보호기 통합 모듈에 있어서,

상기 모터기동 릴레이와 과부하 보호기를 수용하는 베이스; 및

상기 베이스에 대면하게 결합되어 모듈 하우징을 구성하는 커버를 포함하고,

상기 모터기동 릴레이는,

상기 베이스에 착탈 가능하게 구성되는 홀더; 및

상기 홀더에 장착된 상태로 상기 베이스에 설치되는 PTC 소자를 포함하는 모터기동 릴레이와 과부하 보호기 통합 모듈을 개시한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1과 도 9를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 모터기동 릴레이와 과부하 보호기(106) 통합 모듈(100)(이하 '통합 모듈(100)'이라 칭함)은 모터기동 릴레이를 구성하는 소자 및 단자들이 상기 통합 모듈(100)의 하우징(101), 구체적으로 베이스(101a) 내에 조립되면서, 과부하 보호기(106)가 하나의 개체로 기조립된 상태로 상기 베이스(101a) 내에 장착된다. 이때, 모터기동 릴레이의 PTC 소자(129)는 홀더(102)에 삽입, 고정된 상태로 상기 베이스(101a) 내에 설치되는 구성이다.

상기 하우징(101)은 상기 베이스(101a)와 상기 베이스(101a)에 결합되는 커버(101b)로 구성되며, 그 내부에 상기 과부하 보호기(106)와 모터기동 릴레이를 수 용하게 된다.

도 2와 도 4를 더 참조하면, 상기 베이스(101a)와 커버(101b) 내부에는 각각 상기 모터기동 릴레이를 구성하는 요소들과 상기 과부하 보호기(106)의 위치를 고정하기 위한 구조물들이 다양한 형상으로 형성되어 있다. 즉, 상기 모터기동 릴레이를 구성하는 요소들과 상기 과부하 보호기(106)는 상기 베이스(101a)와 커버(101b) 내부의 구조물들에 의해 상기 하우징(101)의 내부에 고정되는 것이다.

특히, 상기 커버(101b) 내에는 PTC 소자(129)에 접속됨과 동시에 외부의 커패시터, 외부 전원, 모터 등과 접속되는 제1, 제2 단자(103, 104)를 지지하기 위한 돌출 쐐기(112a, 112b)들이 형성되어 있다. 상기 돌출 쐐기(112a, 112b)들은 상기 제1, 제2 단자(103, 104)의 스프링 텐션부(132, 142)를 지지함으로써, 상기 제1, 제2 단자(103, 104)의 탄성 접속편(135, 145)과 상기 PTC 소자(129)의 결합을 일정한 힘으로 지지하면서, 상기 PTC 소자의 표면 손상 없이 상기 제1, 제2 단자(103, 104)와의 접속을 가능하게 한다.

상기 하우징(101)은 외부 전원, 커패시터, 모터와의 접속을 위한 다수의 홀들이 형성되어 있다. 우선, 외부 전원의 접속을 위해 상기 하우징(101)은 상기 커버(101b)에 형성되는 전원 접속홀(113a, 113b)들을 구비하며, 상기 전원 접속홀(113a, 113b)들은 각각 상기 베이스(101a)의 외주면에 형성된 지지 부재(113)에 의해 둘러싸인 형상이다. 상기 전원 접속홀(113a, 113b)들에는 각각 하기에 설명될 제1, 제2 전원 단자(161, 151)가 위치되어 상기 지지 부재(113)에 의해 둘러싸이게 된다.

한편, 상기 지지 부재(113)은 단자 하우징의 제조사 표준 형상에 따라 그 외형은 변경될 수 있다. 상기 지지 부재(113)의 형상이 변경되는 경우, 상기 전원 접속홀(113a, 113b)들의 형상이나 위치가 변경되므로, 상기 제1, 제2 전원 단자(161, 151)들의 위치 또한 그에 상응하게 변경되거나, 별도의 연결 단자를 더 구비할 수 있다.

커패시터와의 접속을 위하여 상기 하우징(101)은 상기 커버(101b)에 형성되는 한 쌍의 커패시터 접속홀(115)들을 구비하게 된다. 상기 커패시터 접속홀(115)들의 내측에는 상기 모터기동 릴레이를 구성하는 제1, 제2 단자(103, 104)의 일부분인 제1, 제2 접속 수단(131, 141)이 각각 위치된다. 커패시터는 별도의 모듈 형태로 상기 베이스(101a) 상에 장착되며, 상기 커패시터의 고정을 위하여 상기 베이스(101a)의 외주면에는 지지봉(117)이 형성될 수 있다.

도 3을 더 참조하면, 모터와의 접속을 위하여 상기 베이스(101a)에는 세 개의 핀 커넥터홀(111a, 111b, 111c)들을 구비한다. 상기 모터기동 릴레이를 구성하는 요소들과 과부하 보호기(106)가 모두 조립되면, 상기 제1, 제2 단자(103, 104)의 다른 일부분인 제1, 제2 핀 접속편(133, 143)과, 상기 과부하 보호기(106)에 제공되는 제3 단자(163)가 각각 상기 핀 커넥터홀(111a, 111b, 111c)들과 상응하는 위치에 고정된다.

상기 베이스(101a)와 커버(101b)의 결합을 위하여, 상기 베이스(101a)의 적어도 일측면에는 결속 리브(119a)가 형성되어 있고, 상기 커버(101b)에는 상기 결속 리브(119a)와 맞물리는 후크(119b)가 형성되어 있다. 본 실시 예에서, 상기 결 속 리브(119a)는 상기 베이스(101a)의 양 측면, 구체적으로 서로 대향하는 양 측면에 각각 형성된 구성이다.

상기 모터기동 릴레이는 PTC 소자(129)와, 홀더(102), 제1, 제2 단자(103, 104) 및 연결 단자(105)를 포함하여 구성된다.

상기 PTC 소자(129)는 냉장고나 에어컨의 압축기에 장착되어 기동을 시켜주는 역할을 함에 있어 외부로부터의 이상전압 또는 이상전류에 의하거나 열적인 스트레스에 의해 파손되며, 이러한 이상전압 또는 이상전류가 지속적으로 유입되면 2차와 3차의 파괴가 발생되어 PTC 소자가 완전히 파손됨으로써 주변 부품들의 화재를 유발하여 제품에 치명적인 악영향을 미칠수 있으나, 본 발명에 따른 통합 모듈(100)은 PTC 소자(129)의 2차, 3차의 진행성 파괴를 사전에 방지하여 주변 부품들을 화재로부터 보호하게 된다. 이러한 정온 발열하는 PTC 소자는 냉장고, 에어컨 뿐만 아니라 헤어 드라이어, 온수기, 난방기 등 다양한 형태의 전열기에 채용되고 있다.

상기 홀더(102)는 상기 PTC 소자(129)를 상기 베이스(101a)에 고정시키기 위한 것으로서, 일단에 형성된 개구(121)와 돌출면(122)를 구비함으로써 상기 PTC 소자(129)가 삽입, 지지 고정될 수 있는 공간을 제공하게 된다. 상기 홀더(102)는 PTC 소자(129)가 작동할 때 발생되는 온도보다 높은 온도에서 장시간 사용 가능한 재질로 제작됨이 바람직하다.

도 5와 도 6을 더 참조하면, 상기 홀더(102)는 그의 타단으로부터 일단을 향해 연장되는 단자홀(125)을 구비하며, 상기 개구(121)의 내부에는 단차면(123)이 형성되어 상기 PTC 소자(129)가 삽입, 고정되는 위치를 설정한다. 상기 PTC 소자(129)가 상기 홀더(102)에 삽입, 고정되면, 상기 PTC 소자(129)의 단부 일부분은 상기 홀더(102)의 상단에 돌출된 상태를 유지하게 된다.

도 7과 도 8을 참조하면, 상기 제1, 제2 단자(103, 104)는 서로 유사한 형상을 가지고 있으나, 상기 제1 단자(103)에 제공된 제1 핀 접속편(133)은 상기 연결 단자(105)와의 접속을 위한 수단이 더 제공되어 있음에 차이가 있다.

상기 제1, 제2 단자(103, 104)는 각각 양단에 접속 수단(131, 141)과, 핀 접속편(133, 143)이 제공되어 있다. 상기 제1 단자(103)의 제1 접속 수단(133)은 커패시터의 접속을 위한 것이며, 제1 핀 접속편(133)은 모터 측의 핀 커넥터와 접속하기 위한 것이다. 마찬가지로 상기 제2 단자(104)의 제2 접속 수단(141)은 커패시터의 접속을 위한 것이며, 제2 핀 접속편(143)은 모터 측의 핀 커넥터와 접속하기 위한 것이다.

아울러, 상기 제1, 제2 단자(103, 104)는 각각 탄성 접속편(135, 145)을 구비하며, 각각의 탄성 접속편들(135, 145)은 서로 근접하는 방향으로 연장된 구성이다. 상기 제1 단자(103)의 제1 탄성 접속편(135)은 그 단부를 상기 홀더(102)의 단자홀(125)에 위치시켜 상기 PTC 소자(129)를 지지하고, 상기 제2 단자(104)의 제2 탄성 접속편(145)의 단부 또한 상기 PTC 소자(129)를 지지하게 되는데, 상기 홀더(102)의 상단으로 돌출된 상기 PTC 소자(129)의 단부를 지지하게 된다.

다시 도 1을 참조하면, 상기 연결 단자(105)는 일단에는 상기 제1 단자(103)와의 접속을 위한 접속단(153)을 구비하며, 타단에는 제2 전원 단자(151)가 절곡, 연장되어 있다. 상기 제2 전원 단자(151)는 상기 과부하 보호기(106)의 제1 전원 단자(161)와 나란하게 위치되어, 상기 베이스(101a)의 전원 접속홀(113a, 113b)들 중 하나에 위치된다. 상기 제1, 제2 전원 단자(161, 151)가 서로 나란하게 위치됨으로써, 외부 전원과의 접속을 위한 커넥터를 일원화할 수 있게 된다.

도 2는 상기 베이스(101a)의 내부에 상기 모터기동 릴레이를 구성하는 요소들과 과부하 보호기(106)가 조립된 모습을 도시하고 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 상기 베이스(101a)와 커버(101b) 내에는 그 내부에 조립되는 요소들을 지지하는 다양한 구조물들이 형성되어 있어 안정적인 조립 상태를 유지하게 된다.

아울러, 상기 제1, 제2 단자(103, 104)들은 상기 탄성 접속편(135, 145)들을 제외한 나머지 부분이 상기 베이스(101a)와 커버(101b)에 각각 형성되는 구조물들에 의해 절연되어 있으며, 상기 커버(101b)의 상단면과 상기 베이스(101a)의 바닥면은 상기 PTC 소자(129)와 일정 간격으로 이격되어 있어, 상기 PTC 소자(129)의 발열에 의한 손상을 방지할 수 있다.

상기 베이스(101a) 내에 상기 모터기동 릴레이를 구성하는 요소들과 과부하 보호기(106)가 조립되면, 상기 제1, 제2 핀 접속편(133, 143) 및 상기 제3 단자(163)는 각각 상기 핀 커넥터홀(111a, 111b, 111c)들과 상응하는 위치에 고정된다. 아울러 상기 커버(101b)가 상기 베이스(101a)에 조립되면, 상기 제1, 제2 전원 단자(161, 151)들은 각각 상기 지지 부재(113)에 둘러싸인 상태로 상기 전원 접속홀(113a, 113b) 내에 위치되고, 상기 제1, 제2 접속 수단(131, 141)들은 상기 커패시터 접속홀(115)들과 상응하게 위치된다.

한편, 상기 PTC 소자(129)는 별도의 홀더(102)에 삽입, 고정된 상태로 상기 홀더(102)가 상기 베이스(101a)에 고정되므로, 그 조립 위치와 안정된 조립 상태를 유지할 수 있게 된다. 도 10을 참조하면, 상기 PTC 소자(129)는 그 양 측단이 상기 홀더(102)에 의해 지지되면서, 상단과 하단이 각각 상기 제1, 제2 단자(103, 104)의 탄성 접속편(135, 145)들에 의해 지지된다. 아울러, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 통합 모듈(100)을 구비하는 냉장고 등의 모터가 기동하는 때 이상 전압이 발생되는 경우 상기 PTC 소자(129)에 열적 스트레스가 축적되면서 상기 제2 탄성 접속편(145)의 탄성력에 의해 상기 PTC 소자(129)가 파손되어 모터의 이상 동작을 미리 방지하게 된다.

이상, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 모터기동 릴레이와 과부하 보호기의 통합 모듈은 하우징을 구성하는 베이스 내에 모터기동 릴레이를 직접 조립, 구성함으로써 모터기동 릴레이를 별도의 모듈 형태로 조립할 필요가 없으며, 또한 별도의 모듈 형태로 구성된 모터기동 릴레이를 베이스에 조립할 필요가 없으므로, 조립이 용이하고 생산 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다. 또한, 본 발명은 모터기동 릴레이의 PTC 소자를 하우징의 베이스에 조립함에 있어, 홀더를 이용하여 그 위치의 설 정을 용이하게 하고, 고정 상태를 안정적으로 유지함으로써 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다. 아울러, 이상 전압 발생 시 적절한 시점에서 PTC 소자의 파손을 유발함으로써 과열이나 다른 구성요소의 파손을 방지하게 된다.

Claims

외부 전원과의 접속을 위한 접속 단자를 갖는 모터 과부하 보호기와, 외부 전원과의 접속을 위한 접속 단자를 갖는 모터기동 릴레이를 동시에 수용하는 모터기동 릴레이와 과부하 보호기 통합 모듈에 있어서,

상기 모터기동 릴레이와 과부하 보호기를 수용하는 베이스; 및

상기 베이스에 대면하게 결합되어 모듈 하우징을 구성하는 커버를 포함하고,

상기 모터기동 릴레이는,

상기 베이스에 착탈 가능하게 구성되는 홀더; 및

상기 홀더에 장착된 상태로 상기 베이스에 설치되는 PTC 소자를 포함함을 특징으로 하는 모터기동 릴레이와 과부하 보호기 통합 모듈.
제1 항에 있어서, 상기 홀더는,

그 상단으로부터 연장되어 상기 PTC 소자가 삽입, 장착되는 공간을 제공하는 개구; 및

상기 개구의 내벽에 형성되어 상기 PTC 소자의 고정 위치를 설정하는 적어도 하나의 단차면을 포함함을 특징으로 하는 모터기동 릴레이와 과부하 보호기 통합 모듈.
제2 항에 있어서, 상기 모터기동 릴레이는,

상기 홀더의 일측면에 형성되는 단자홀; 및

상기 홀더의 일측에 인접하게 장착되는 제1 단자;

상기 제1 단자로부터 연장되는 탄성 접속편을 더 구비하고,

상기 탄성 접속편은 상기 단자홀을 통해 상기 PTC 소자에 접촉됨을 특징으로 하는 모터기동 릴레이와 과부하 보호기 통합 모듈.
제2 항에 있어서, 상기 모터기동 릴레이는,

상기 홀더의 타측에 인접하게 장착되는 제2 단자; 및

상기 제2 단자로부터 연장되는 탄성 접속편을 더 구비하고,

상기 PTC 소자의 일부분은 상기 홀더의 상단으로 돌출되어 상기 제2 단자의 탄성 접속편에 접촉됨을 특징으로 하는 모터기동 릴레이와 과부하 보호기 통합 모듈.
제2 항에 있어서, 상기 모터기동 릴레이는,

상기 홀더의 일측면에 형성되는 단자홀;

상기 홀더의 일측에 인접하게 장착되는 제1 단자;

상기 제1 단자로부터 연장되는 제1 탄성 접속편;

상기 홀더의 타측에 인접하게 장착되는 제2 단자; 및

상기 제2 단자로부터 연장되는 제2 탄성 접속편을 더 구비하고,

상기 제1 탄성 접속편은 상기 단자홀을 통해 상기 PTC 소자에 접촉됨과 아울러, 상기 PTC 소자의 일부분은 상기 홀더의 상단으로 돌출되어 상기 제2 탄성 접속편에 접촉됨을 특징으로 하는 모터기동 릴레이와 과부하 보호기 통합 모듈.
제5 항에 있어서, 상기 제1, 제2 단자는 각각 모터 측 핀 커넥터에 접속됨을 특징으로 하는 모터기동 릴레이와 과부하 보호기 통합 모듈.
제1 항에 있어서,

상기 과부하 보호기로부터 연장되는 제1 전원 단자;

상기 홀더의 일측에 인접하게 장착되는 제1 단자;

상기 제1 단자에 접속되는 연결 단자; 및

상기 연결 단자의 일단에 형성되어 상기 제1 전원 단자와 나란하게 위치되는 제2 전원 단자를 포함함을 특징으로 하는 모터기동 릴레이와 과부하 보호기 통합 모듈.
제7 항에 있어서,

상기 홀더의 타측에 인접하게 장착되는 제2 단자; 및

상기 과부하 보호기에 제공되는 제3 단자를 더 구비하고,

상기 제1, 제2 전원 단자는 외부 전원에, 상기 제1, 제2, 제3 단자는 각각 모터 측 핀 커넥터에 접속됨을 특징으로 하는 모터기동 릴레이와 과부하 보호기 통합 모듈.
제8 항에 있어서, 상기 제1, 제2 단자는 각각 상기 PTC 소자에 접속되면서, 외부 커패시터와 접속되는 접속 수단을 제공함을 특징으로 하는 모터기동 릴레이와 과부하 보호기 통합 모듈.
제7 항에 있어서,

상기 제1, 제2 전원 단자는 상기 베이스의 외주면으로 돌출되고,

상기 베이스는 그의 외주면에 형성되어 상기 제1, 제2 전원 단자를 감싸게 제공되는 지지 부재를 더 구비함을 특징으로 하는 모터기동 릴레이와 과부하 보호기 통합 모듈.
제1 항에 있어서,

상기 PTC 소자는 상기 커버의 천정면과 상기 베이스의 바닥면과 일정 거리만큼 이격됨을 특징으로 하는 모터기동 릴레이와 과부하 보호기 통합 모듈.