KR20170008607A

KR20170008607A - 압축기 모터의 과부하 보호장치

Info

Publication number: KR20170008607A
Application number: KR1020150099985A
Authority: KR
Inventors: 양승은; 백장현; 타카시 마스다
Original assignee: (주)비티케이
Priority date: 2015-07-14
Filing date: 2015-07-14
Publication date: 2017-01-24
Also published as: KR101710679B1

Abstract

본 발명은 압축기 모터의 과부하 보호장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 과부하 보호 수단을 갖되, 과부하 보호 수단에 사용되는 저항 발열체를 수용하는 히터 홀더가 별개로 마련되어 다양한 저항 발열체를 쉽게 조립할 수 있고 적용할 수 있는 압축기 모터의 과부하 보호장치에 관한 것이다.

Description

압축기 모터의 과부하 보호장치{PROTECTER}

종래의 냉장고 또는 냉동기 등의 압축기에 사용되는 모터 보호 장치는 저항 발열체를 가지며, 압축기 모터로 유입되는 부하전류가 저항 발열체에 열을 발생시켜서 미리 설정된 바이메탈의 온도에 이르게 되면 바이메탈이 변형되어 바이메탈의 변형에 따라서 전기적 연결의 차단이 이루어지도록 구성된다.

이러한 저항 발열체는 적절한 전류에서 적절한 열을 발생시킬 수 있도록 다양한 제원을 갖게 된다. 이러한 저항 발열체를 과부하 보호장치에 탑재할 때, 저항 발열체의 제원이 변경됨에 따라서 과부하 보호장치의 케이싱, 베이스 등의 부재가 교체되어야 하는 문제가 있었으며, 이러한 문제는 전체적인 생산성 저하 및 제품원가의 상승으로 이어진다.

따라서, 다양한 저항 발열체에 대해 가변적으로 적용될 수 있는 압축기 모터의 과부하 보호장치의 개발이 필요하다.

공개실용신안 2000-0013446

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 과부하 보호 수단을 갖되, 과부하 보호 수단에 사용되는 저항 발열체를 수용하는 히터 홀더가 별개로 마련되어 다양한 저항 발열체를 쉽게 조립할 수 있고 적용할 수 있는 압축기 모터의 과부하 보호장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 압축기 모터의 과부하 보호장치는, 절연 재질로 구성되며 탑재 공간이 형성된 베이스; 상기 베이스에 매설되는 입력 터미널, 출력 터미널, 및 중간 터미널을 포함하는 도전 터미널; 상기 수용 공간 내에 탑재되는 히터 홀더; 상기 베이스 내에 배치되며 상기 입력 터미널과 상기 출력 터미널 사이에 위치하여 상기 입력 터미널과 출력 터미널 사이의 전기 연결을 개폐하는 과부하 보호 수단; 및 상기 베이스를 덮는 커버;를 포함하며, 상기 입력 터미널 및 출력 터미널은 일부가 상기 베이스에 매설되어 일부가 외부로 노출되어 외부 전기 기기와 연결되고, 상기 중간 터미널은 상기 입력 터미널과 출력 터미널 사이에 배치되며, 상기 과부하 보호 수단은, 소정의 전기 저항을 갖는 저항 발열체; 전도성 및 탄성 복원력을 갖는 재질로 구성되고 상기 저항 발열체 상에 배치되어 길이 방향으로 소정 길이 연장되는 가변 리드부; 및 상기 저항 발열체와 상기 가변 리드부 사이에 배치되며 열에 의해 형상이 가변하는 바이메탈; 을 포함하며, 상기 저항 발열체는 일 단이 상기 입력 터미널과 전기적으로 연결되고 타단이 상기 중간 터미널과 연결되며, 전기 인가에 따라서 열을 발산하게 구성되며, 상기 가변 리드부는, 길이 방향 일 단이 상기 중간 터미널과 전기적으로 연결되는 고정접점으로 구성되고 길이 방향 타단이 상기 출력 터미널과 접촉하는 가동접점으로 구성되어 상기 입력 터미널과 출력 터미널을 전기적으로 연결하되, 열에 의해 상기 바이메탈의 형상이 변형됨에 따라서 형상이 가변되어 가동접점의 위치가 가변함에 따라서 가동접점과 상기 출력 터미널 사이의 전기 연결을 개폐하게 구성되며, 상기 히터 홀더는, 상기 저항 발열체가 수용될 수 있는 수용 공간을 포함하고, 상기 히터 홀더의 외형과 상기 탑재 공간의 외형은 서로 대응되어 상기 히터 홀더가 상기 탑재 공간 내에 배치된다.

바람직하게는, 상기 저항 발열체는, 소정의 길이를 갖고 권선되는 발열 코일로 구성되며, 상기 발열 코일은, 곡률을 갖는 아크(arc) 형태로 연장되게 권선되며, 상기 가변 리드부는, 상기 발열 코일의 상부에 상기 발열 코일을 직경방향으로 가로지르게 배치되며, 상기 히터 홀더는, 상기 발열 코일이 수용되게 형성된 수용 공간을 갖는다.

바람직하게는, 상기 히터 홀더는, 사각형 외형을 갖되 외측면에 소정의 제1 곡면이 형성되고, 상기 베이스의 상기 탑재 공간에는, 내주면에 상기 제1 곡면의 형상에 대응하는 제2 곡면이 형성된다.

바람직하게는, 상기 고정접점과 상기 가동접점은, 상기 발열 코일을 가로질러 양 측부에 각각 배치된다.

바람직하게는, 상기 바이메탈은, 상기 발열 코일에서 열이 발생하여 소정의 온도가 되면 열 변형되어 상부에 배치된 상기 가변 리드부를 밀어 올려 상기 가동접점이 상방향으로 변위함으로써, 상기 가동접점과 상기 출력 터미널 사이의 접촉이 해제되며, 상기 발열 코일의 열이 냉각되어 소정의 온도가 되면 형태가 복원되어 상기 가동접점과 상기 출력 터미널이 다시 접촉되는 구성을 갖는다.

바람직하게는, 상기 바이메탈은, 소정의 면적을 갖는 원반 형태로 구성되되, 만곡된 접시 형태를 가져서 함몰면을 갖되, 열 변형에 따라서 함몰 방향이 역전되어 상기 가변 리드부를 변형시키는 구성을 갖는다.

본 발명에 따른 압축기 모터의 과부하 보호장치에 의하면, 소정의 전력의 인가 및 소정의 동작온도에 도달하면 바이메탈이 변형되어 전기 연결을 차단함으로써 간편하고 간단하게 압축기 모터의 과부하가 방지될 수 있다.

또한, 본 발명은 전기적 흐름을 위한 도체로 구성된 부재가 절연 재질로 구성된 베이스에 매설되어 밀봉 및 격리 됨으로써, 고정접점과 가동접점의 스위칭시 발생하는 아크가 도체에 반사되어 복사열을 발생시키는 현상이 제거될 수 있다.

또한, 본 발명은 전체적으로 베이스의 내부가 절연체로 밀폐되고 단자 사이의 연결 부위가 밀폐, 격리되어 내부의 폭발이 외부의 폭발을 야기 시키지 않고, 외부의 가연성 가스의 내부 진입을 방지하여 안전성을 확보하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 장치를 구성하는 전도성 부재가 절연제인 베이스에 일체화 되어 있어, 전도성 부재가 완전하게 고정되어져, 장치의 전기적, 물리적, 열 충격에서 발생되는 베이스의 변형에도 전도체가 안정적으로 고정되며 전체적인 장치의 고장 발생률을 감소 시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 전기적 흐름을 위한 전도성 부재들을 베이스에 끼워 조립하는 과정이 생략될 수 있으므로, 장치 생산시 자동화가 가능하여, 장치간 발생하는 편차를 줄여, 균일한 특성의 제품을 생산할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 베이스를 구성하는 베이스와 커버에 요철이 형성되며 베이스 상에 커버가 덮어서 결합되는 형태로 구성되어져 베이스와 커버가 견고히 결합되어 베이스의 내부가 신뢰성있게 밀폐됨으로써, 외부의 물, 가스, 먼지등의 내부유입이 방지하여 제품의 고장 발생률을 감소 시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 베이스에 전도성 부재를 끼워 넣는 구조를 갖지 않고, 베이스와 전도성 부재가 일체화되는 구조로 구성되어 전도체를 끼워 넣을 때 발생하는 베이스 찌꺼기가 고정접점과 가동접점 사이에 위치하게 되어 전기적 연결을 방해하는 고장을 감소 시키는 효과가 있다.

또한 본 발명은 상기와 같이 베이스에 전도성 부재가 매설되게 구성됨으로써 발열체로 작용하는 전도성 부재에서 발생하는 열의 복사 전도를 최소화 하여 장치의 열변형을 감소시키고 정확한 작동을 확보하는 효과가 있다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기 모터의 과부하 보호장치를 나타낸 도면이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기 모터의 과부하 보호장치의 구조를 나타낸 도면이다.
도 3 내지 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기 모터의 과부하 보호장치의 베이스 및 베이스에 결합되는 도전 터미널의 구조를 나타낸 도면이다.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기 모터의 과부하 보호장치의 베이스에 결합되는 도전 터미널의 구조를 나타낸 도면이다.
도 7a, 7b 및 도 8 는 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기 모터 과부하 보호 장치의 히터 홀더의 구조를 나타낸 도면이다.
도 9 는 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기 모터 과부하 보호 장치의 베이스와 히터 홀더의 결합 관계를 나타낸 도면이다.
도 10 내지 13 은 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기 모터 과부하 보호 장치의 바이메탈과 가변 리드부 사이의 작동을 나타낸 도면이다.
도 14 는 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기 모터 과부하 보호 장치의 커버를 나타낸 도면이다.
도 15 는 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기 모터 과부하 보호 장치의 베이스와 커버의 결합 관계를 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대하여 설명한다. 본 실시예는 제한적인 것으로 의도된 것이 아니다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기 모터 과부하 보호 장치(1)를 나타낸 도면이며, 도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기 모터 과부하 보호 장치(1)의 구조를 나타낸 도면이고, 도 3 내지 도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기 모터 과부하 보호 장치(1)의 베이스(100) 및 베이스(100)에 결합되는 도전 터미널(200)의 결합 구조를 나타낸 도면이고, 도 7a, 7b 및 도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기 모터 과부하 보호 장치(1)의 히터 홀더(400)의 구조를 나타낸 도면이며, 도 9 는 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기 모터 과부하 보호 장치(1)의 베이스(100)와 히터 홀더(400)의 결합 관계를 나타낸 도면이고, 도 10 내지 13 은 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기 모터 과부하 보호 장치(1)의 바이메탈(520)과 가변 리드부(530) 사이의 작동을 나타낸 도면이고, 도 14 는 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기 모터 과부하 보호 장치(1)의 커버(300)를 나타낸 도면이며, 도 15 는 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기 모터 과부하 보호 장치(1)의 베이스(100)와 커버(300)의 결합 관계를 나타낸 도면이다.

본 발명에 따른 압축기 모터 과부하 보호 장치(1)는, 베이스(100), 도전 터미널(200), 커버(300), 히터 홀더(400), 과부하 보호 수단(500)을 포함한다.

먼저, 도 3 내지 6 을 참조하여 베이스(100) 및 그에 매설되는 도전 터미널(200)에 대해 설명한다.

베이스(100)는 전체적으로 절연 및 열 차단이 우수한 플라스틱과 같은 재질로 구성되는 소정의 몰드로 이루어질 수 있다. 한편, 베이스(100)는 본 발명의 압축기 모터 과부하 보호 장치(1)의 실질적인 본체를 구성하는 과부하 보호 수단(500)이 수용되도록 소정의 공간을 갖는다.

베이스(100)에는 후술하는 히터 홀더(400)가 수용되어 탑재될 수 있도록 하는 탑재 공간(110)이 마련된다. 탑재 공간은(110)은 히터 홀더(400)의 외형에 대응하는 형상을 가지며, 사각형 외형을 갖되 내주면의 일부에는 소정의 제1 곡면(114)이 형성될 수 있다.

도전 터미널(200)은 소정의 도전성 전기 단자로 구성되며, 상기 베이스(100)에 매설되는 입력 터미널(210), 출력 터미널(220), 및 중간 터미널을 포함한다.

상기 입력 터미널(210) 및 출력 터미널(220)은 일부가 상기 베이스(100)에 매설되어 일부가 베이스(100)의 외부로 노출되고 외부의 전기 장치와 연결된다. 상기 중간 터미널(230)은 상기 입력 터미널(210)과 출력 터미널(220) 사이에 마련되어 그 연결을 매개할 수 있다.

상기 입력 터미널(210)은, 상기 베이스(100) 내에서 노출되는 제1 내부 노출면(214)을 갖고, 외부 전기 장치와 연결되는 제1 외부 노출면(212)을 가지며, 상기 제1 내부 노출면(214)과 상기 제1 외부 노출면(212) 사이는 상기 베이스(100)를 구성하는 절연 재질로 둘러싸여 매설되어 밀봉되는 구성을 갖는다. 즉, 상기 제1 외부 노출면(212)과 상기 제1 내부 노출면(214) 사이의 부분은 상기 베이스(100)를 구성하는 절연 재질로 둘러싸여 매설되어 밀봉될 수 있다. 한편, 이를 달성하기 위해 베이스(100)는 상기 입력 터미널(210)을 커버하는 소정의 제1 커버 영역(122)을 가질 수 있으며, 상기 베이스(100)는 상술한 입력 터미널(210)이 소정의 몰드 내에 위치한 상태에서 소정의 재질이 주입되고 경화됨으로써 구성될 수 있다. 한편, 사익 제1 내부 노출면(214)에는 후술하는 가변 리드부(530)와의 전기적 접촉을 용이하게 하도록 고정 접촉 단자(560)가 구비될 수 있다.

아울러, 상기 출력 터미널(220)은, 상기 베이스(100) 내에서 노출되는 제2 내부 노출면(224)을 갖고, 외부 전기 장치와 연결되는 제2 외부 노출면(222)을 가지며, 상기 제2 내부 노출면(224)과 상기 제2 외부 노출면(222) 사이는 상기 베이스(100)를 구성하는 절연 재질로 둘러싸여 매설되어 밀봉되는 구성을 갖는다. 즉, 상기 제2 외부 노출면(222)과 상기 제2 내부 노출면(224) 사이의 부분은 상기 베이스(100)를 구성하는 절연 재질로 둘러싸여 매설되어 밀봉될 수 있다. 한편, 이를 달성하기 위해 베이스(100)는 상기 출력 터미널(220)을 커버하는 제2 커버 영역(124)을 가질 수 있으며, 상기 베이스(100)는 상술한 출력 터미널(220)이 소정의 몰드 내에 위치한 상태에서 소정의 재질이 주입되고 경화됨으로써 구성될 수 있다.

아울러, 상기 중간 터미널(230)은, 상기 입력 터미널(210)과 출력 터미널(220) 사이에 위치하고, 일부가 상기 베이스(100)에 매설되며 상기 베이스(100) 내에 위치하되, 상기 베이스(100) 내에서 노출되는 제3 내부 노출면(232), 제4 내부 노출면(234)을 가지며, 상기 제3 내부 노출면(232)과 상기 제4 내부 노출면(234) 사이는 상기 베이스(110)를 구성하는 절연 재질로 둘러싸여 매설되어 밀봉되는 구성을 가질 수 있다. 한편, 이를 달성하기 위해 베이스(100)는 상기 중간 터미널(230)을 커버하는 제3 커버 영역(126)을 가질 수 있다.

상기와 같이 입력 터미널(210)과 출력 터미널(220), 및 중간 터미널(230)이 마련되고, 상기 입력 터미널(210)과 출력 터미널(220), 및 중간 터미널(230)은 소정의 노출면을 제외하고 베이스(100) 내부에 매설됨에 따라서, 불필요하게 노출되는 면적이 감소할 수 있다.

즉, 베이스(100) 내에서 상기 입력 터미널(210)과 출력 터미널(220), 및 중간 터미널(230)이 과도하게 노출될 경우, 노출된 부분에서 생성되는 열이 의도하지 아니하게 후술하는 바이메탈(520)을 열 변형 시킬 수 있게 되고, 이는 의도한 정확한 전력 및 동작온도에서의 변형을 방해할 수 있다. 그러나, 본 발명에 따라서, 각각 소정의 노출면을 제외하고 베이스(110)에 매설되어 밀봉됨에 따라서, 상기와 같은 바이메탈(520)에 대한 불필요한 열 노출이 방지되어 정확한 전력 및 동작온도에서의 과부하 보호가 이루어질 수 있다.

한편, 베이스(100)에는 후술하는 가변 리드부(530)의 외측에 마련되어 가변 리드부(530)의 변형을 안내하고 열을 차단하도록 소정의 제1 격벽(132), 및 제2 격벽(134)가 마련될 수 있다.

이하에서는 도 7a 내지 도 9 를 참조하여 히터 홀더(400)에 대해 설명한다.

히터 홀더(400)는 도 9 의 화살표 A 와 같이 상기 베이스의 탑재 공간(110) 내에 수용되어 탑재되는 부재로서, 상술한 바와 같이 탑재 공간(110)의 형상에 대응하는 형상을 갖는다. 이에 따라서, 히터 홀더(400)의 외측 둘레면의 일부분에는 상기 탑재 공간(110)의 내주면에 형성된 제1 곡면(114)에 대응하는 제2 곡면(414)이 형성될 수 있다.

상기 히터 홀더(400)는 후술하는 과부하 보호 수단(500)의 저항 발열체(510)가 수용될 수 있도록 하는 수용 공간(410)을 갖는다. 상기 수용 공간(410)은 저항 발열체(510)의 형상에 대응하는 아크(arc)형상을 가질 수 있으며, 도면에 도시된 바와 같이 원환의 일 부분과 같은 형태를 가질 수 있다. 이에 따라서 도 7a 와 같이 수용 공간(410)은 전체적으로 원 형태를 가질 수 있으며, 다른 실시 형태에 의하면 도 7b 와 같이 수용 공간(410) 내에는 아크의 중심을 구성하며 저항 발열체가 아크 형상으로 수용될 수 있도록 가이드하는 소정의 가이드부(420)가 마련될 수 있다.

과부하 보호 수단(500)의 저항 발열체(510)의 종류에 따라서 열 발생 정도가 차이가 날 수 있으므로, 히터 홀더(400)는 높은 온도에 대해서도 대응가능한 재질을 포함할 필요가 있다. 따라서, 이러한 히터 홀더(400)의 재질로서는, 내열성 재질로서 열경화성 수지인 polyester, phenolic, ceramic 등이 사용될 수 있다. 세라믹 또는 열 변형 온도가 높은 재질의 경우, 상기 베이스(100)로 사출이 어려우므로, 본 발명과 같이 히터 홀더(400)를 세라믹 등 열 변형 온도가 높은 재질로 사출한 후 베이스(100)에 대해 조립하거나 또는 인서트 사출할 수 있으므로 저항 발열체(510)에서 높은 온도를 생성하는 경우에도 전체적인 성능이 유지되며 손상이 방지될 수 있다. 아울러, 히터 홀더(400)를 베이스(100)에 대해 조립하는 방법으로서는, Dual Injection 방법, 또는 베이스(100)에 대한 장착방법이 활용될 수 있다.

한편, 상기 히터 홀더(400)의 상부분에는 후술하는 커버(300)와 닿아 위치가 고정되도록 하는 상부 연장부(440)가 구비될 수 있다. 즉, 상부 연장부(440)는 커버(300)와 베이스(100) 사이에서 히터 홀더(400)가 위치 고정되도록 상하 방향으로 연장되는 부재로서, 바람직하게는 히터 홀더(400)의 각 외측부 모서리 부분에 마련될 수 있다.

이하에서는 과부하 보호 수단(500)에 대해서 설명한다.

과부하 보호 수단(500)은 본 발명에 따른 압축기 모터 과부하 보호 장치(1)의 본체를 구성한다. 과부하 보호 수단(500)은 상기 베이스(100) 내부에 배치되며, 상기 입력 터미널(210)과 상기 출력 터미널(220) 사이의 전기 연결을 개폐한다. 보다 상세하게는, 상기 중간 터미널(230)과 입력 터미널(210) 사이에 연결되어 중간 터미널(230)과 입력 터미널(210) 사이의 전기 연결을 개폐한다.

구체적으로, 상기 과부하 보호 수단(500)은, 저항 발열체(510); 가변 리드부(530); 및 바이메탈(520); 을 포함한다.

상기 저항 발열체(510)는 전기 저항을 갖는 부재로서, 소정의 길이로 권선되는 코일로 구성되거나 또는 저항에 따른 발열이 가능한 형태로 구성된다. 이에 따라서, 저항 발열체(510)는 코일형 부재이거나, 또는 프레스로 가공된 소정의 히터 부재일 수 있고, 그 형태는 한정하지 아니한다.

이때, 상기 저항 발열체(510)의 형상은 상술한 히터 홀더(400)의 수용 공간(410)에 수용될 수 있도록 상기 수용 공간(410)의 형상에 대응하는 형상을 갖는다. 이에 따라서, 상기 저항 발열체(510)는 바람직하게는 도면에 도시된 바와 같이 소정의 길이를 갖고 권선되는 발열 코일로 구성되되, 곡률을 갖는 아크(arc) 형태로 연장되게 권선되는 구성을 갖는다. 이에 따라서, 전기가 인가되면 열을 발산하게 구성되며, 바람직하게는 소정의 정해진 전력 인가에 따라서 소정의 온도의 열이 생성되도록 적절한 권선 구조 및 길이, 형태 등을 가질 수 있다.

상기 저항 발열체(510)는 일 단이 상기 출력 터미널(220)과 전기적으로 연결되고 타단이 상기 중간 터미널(230)과 전기적으로 연결된다. 즉, 상기 저항 발열체(510)는 상기 히터 홀더(400)에 수용된 상태에서 일 단이 상기 출력 터미널(220)의 제2 내부 노출면(224)과 연결되고, 타 단이 상기 중간 터미널(230)의 제3 내부 노출면(232)과 연결되는 구성을 갖는다.

상기 가변 리드부(530)는 상기 중간 터미널(230)과 상기 입력 터미널(210) 사이를 전기적으로 연결하도록 구성된다. 상기 가변 리드부(530)는 소정의 길이를 갖고 연장되되, 길이 방향 일 단이 상기 중간 터미널(230)에 고정되어 전기적으로 연결되는 고정 접점(532)으로 구성되고 길이 방향 타단이 상기 출력 터미널(220)과 접촉하는 가동 접점(534)으로 구성된다. 이에 따라서, 상기 가변 리드부(530)는 상기 입력 터미널(210)과 출력 터미널(220)을 전기적으로 매개하여 연결할 수 있다.

더욱 구체적으로는, 도 2 에 도시된 바와 같이, 상기 가변 리드부(530)의 고정 접점(532)는 상기 중간 터미널(230)의 제4 내부 노출면(234)에 연결되어 고정되고, 가동 접점(534)는 입력 터미널(210)의 제1 내부 노출면(214)에 접촉되도록 배치된다. 한편, 가동 접점(534)에는 입력 터미널(210)과의 전기적 접촉을 용이하게 하도록 하는 가동 접촉 단자(550)가 구비될 수 있다.

상기 가변 리드부(530)는 상기 아크 형태의 저항 발열체(510)의 상부에 위치하되, 상기 저항 발열체(510)의 직경 방향으로 저항 발열체(510)를 가로지르게 배치될 수 있다. 이에 따라서, 상기 가변 리드부(530)의 길이 방향 양 단부에 마련된 상기 고정 접점(532)과 상기 가동 접점(534)은, 상기 저항 발열체(510)의 직경방향으로 양 측부에 각각 배치될 수 있다.

이때, 상기 가변 리드부(530)는 형상의 가변 및 복원이 가능하도록 전기 전도성 외에 탄성 복원력을 갖는 재질로 구성되며, 예컨대 구리와 같은 소재로 구성될 수 있다. 아울러, 형상의 가변 및 복원이 용이하게 이루어지도록 소정의 길이 및 면적을 갖는 플레이트형 부재로 구성될 수 있다.

한편, 가변 리드부(530)의 길이 방향 중간 부분에는 하방향으로 돌출되어 후술하는 바이메탈(520)과 접할 수 있는 하부 돌출부(538)가 마련될 수 있다.

한편, 상술한 바와 같이, 상기 베이스(100)에는 가변 리드부(530)의 변형을 안내하고 열을 차단하도록 소정의 제1 격벽(152), 및 제2 격벽(154)이 마련될 수 있다.

아울러, 상기 가변 리드부(530)를 상기 베이스(100)에 고정시키고, 상기 가변 리드부(530)의 변형 및 변위를 용이하게 하며 전기적 통전성을 향상시키기 위해 소정의 고정 철편(540)이 마련될 수 있다. 상기 고정 철편(540)은 상기 가변 리드부(530)의 고정 접점(532)의 상면에 용접 형태로 고정될 수 있으며, 중간 터미널(230)과 상기 가변 리드부(530)가 서로 전기적으로 견고하게 연결되도록 할 수 있다.

바이메탈(520)은 상기 저항 발열체(510)와 상기 가변 리드부(530) 사이에 배치되며, 열에 의해서 형상이 가변하게 구성된다. 즉, 상기 저항 발열체(510)에 인접하게 상기 바이메탈(520)이 배치됨에 따라서, 상기 저항 발열체(510)에서 생성되는 열에 의해서 상기 바이메탈(520)의 형상이 가변할 수 있다. 이때, 바이메탈(520)은 소정의 동작온도에 도달하면 형상이 가변하므로, 상술한 바와 같이 상기 저항 발열체(510)에 소정의 정해진 전력이 인가되면 저항 발열체(510)에서 소정의 온도 이상의 동작온도에 도달할 경우, 소정의 정해진 전력의 인가에 따라서 상기 바이메탈(520)의 형상이 가변한다고 이해될 수 있다.

즉, 바이메탈(520)은 열 변형에 따라서 상부에 배치된 가변 리드부(530)를 밀어 올릴 수 있도록 구성될 수 있다. 도 10 과 같이, 상기 가변 리드부(530)는 바이메탈(520)의 화살표 A 와 같은 열 변형에 의해 밀려져서 가동 접점(534)이 고정 접점(532)을 중심으로 화살표 B 와 같이 틸팅하게 된다. 이에 따라서, 상기 가동 접점(534)이 상방향으로 변위하고 상기 가동 접점(534)과 상기 입력 터미널(210) 사이의 이격거리가 멀어져 가동 접점(534)과 입력 터미널(210) 사이의 접촉 및 전기 연결이 해제될 수 있다. 물론, 상술한 바와 같이 가변 리드부(530)는 탄성 변형되어 복원력을 갖는 재질로 구성되므로, 바이메탈(520)이 소정의 복귀온도에 도달하여 원상태로 복원됨에 따라서 상기 가변 리드부(530)의 형태가 복원되며 상기 가동 접점(534)과 입력 터미널(210) 사이의 전기 연결 또한 다시 이루어짐은 자명하다.

이를 도 11 내지 도 13 을 참조하여 보다 상세히 설명하면 하기와 같다.

상기 바이메탈(520)은, 소정의 면적을 갖는 원반 형태로 구성되며, 만곡된 접시 형태를 가져서 함몰면(532)을 갖되, 열 변형에 따라서 함몰 방향이 역전되어 상기 가변 리드부(530)를 변형시키는 구성을 가질 수 있다.여기서, 열 변형이 없는 통상의 상태에서는 도 12 및 도 13 (b) 와 같이 하방향으로 함몰된 접시와 같은 형상을 가져서 히터 홀더(400)의 수용 공간(410)내에 일부가 위치하여 가변 리드부(530)에 대해 접하지 않게 된다. 그러나, 열 변형에 따라서 변형된 상태에서는 도 11 및 도 13 (a)와 같이 함몰 방향이 역전되어 상방향으로 함몰되어 뒤집어진 접시와 같은 형상을 가지며, 가변 리드부(530)의 하부 돌출부(538)을 밀어 올리게 될 수 있다. 재술하면, 상기 접시 형태의 바이메탈(520)은 열이 인가됨에 따라서 뒤집어지는 형태로 변형될 수 있다. 이때, 도 12 및 도 13 (b) 와 같이 바이메탈(520)이 열 변형되지 않은 상태에서 고정 접촉 단자(560)과 가동 접촉 단자(550)는 서로 접촉하며, 도 11 및 도 13 (a)와 같이 바이메탈(520)이 열 변형되면 바이메탈(520)이 가변 리드부(530)의 하부 돌출부(538)을 밀어 올려 고정 접촉 단자(560)와 가동 접촉 단자(550)가 서로 이격될 수 있다.

이때, 바이메탈(520)의 형상 변화는 전력의 인가에 따른 열 발생에 의해 이루어지므로, 결과적으로 소정의 전력이 인가되고 동작온도에 도달하는 열이 발생할 경우 상기 가변 리드부(530)와 상기 입력 터미널(210) 사이의 전기 연결이 해제되는 것으로 귀결되며, 이는 곧 소정의 한계 이상의 전력이 인가될 경우 본원 발명에 따른 압축기 모터 과부하 보호 장치(1)의 전기 연결이 해제되어 과부하를 보호하는 효과를 갖는다고 이해될 수 있다.

아울러 상기와 같은 배치 구조 및 형태에 따라서, 저항 발열체(510)에 의한 열 생성이 용이하게 이루어지며 상기 생성된 열이 상기 바이메탈(520)에 용이하게 전달될 수 있다. 아울러, 상기 가변 리드부(530)의 변형 또한 길이방향으로 변형되게 구성되어 가변 리드부(530)의 변형에 따른 전기 연결 및 해제가 용이하게 달성될 수 있다. 또한, 저항 발열체(510)가 아크 형태로 구성됨에 따라서 공간 활용도가 극대화될 수 있다.

이하에서는 도 14 및 15 를 참조하여 커버(300)에 대해 설명한다.

상기 커버(300)는 상기 베이스(100)에 상술한 히터 홀더(400) 및 과부하 보호 수단(500)이 탑재된 후, 상기 베이스(100)를 덮도록 마련된다. 커버(330)는 커버 본체(310) 및 커버 본체(310)에 결합되는 연결 단자(330)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 연결 단자(330)는 커버 본체(310) 상에서 연장되어 입력 터미널(210)과 접촉함으로써 외부 전기 기기와의 전기적 연결을 보다 용이하게 할 수 있으며, 상기 연결 단자(330)를 상기 커버 본체(310)에 결합시키도록 소정의 고정 지그(312) 및 홈(314)이 상기 커버 본체(310)에 마련될 수 있다.

한편, 이때 바람직하게는, 상기 커버(300)와 베이스(100)는, 후크(hook) 연결될 수 있다. 예컨대 상기 베이스(100)가 상방향으로 돌출되는 후크(142, 144)를 포함하고, 상기 커버(300)가 상기 후크(142, 144)가 연결되는 후크 접합부(316, 318)를 포함함에 따라서, 상기 후크(142, 144)가 상기 후크 접합부(316, 318)에 끼워지는 형태로 결합이 달성될 수 있고, 이에 따라서 상기 커버(300)와 베이스(100) 사이의 간단한 연결이 달성될 수 있다.

한편, 바람직하게는, 상기 커버(300)와 베이스(100)가 서로 접하는 면에는, 서로 대응하게 구성된 요철면이 형성될 수 있다. 즉, 상기 커버(300)와 상기 베이스(100)는 서로 접하는 부분에 각각 요철부가 형성되는 구성을 갖고, 상기 요철부는 서로 대응되어 결합되게 구성됨으로써, 베이스(100) 내부의 밀폐성이 향상되는 구성을 가질 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 압축기 모터 과부하 보호 장치(1)의 효과에 대해 설명한다.

본 발명에 따른 압축기 모터 과부하 보호 장치(1)에 의하면, 소정의 전력의 인가 및 소정의 동작온도에 도달하면 바이메탈(520)이 변형되어 전기 연결을 차단함으로써 간편하고 간단하게 압축기 모터의 과부하가 방지될 수 있다.

아울러, 본 발명은 저항 발열체(510)가 베이스(100)에 직접적으로 탑재되지 아니하고, 히터 홀더(400)가 별개로 구비되어 히터 홀더(400) 내에 저항 발열체(510)가 탑재된 상태에서 히터 홀더(400)가 베이스(100)에 탑재되므로, 생산성 및 제품원가 인하 효과가 달성될 수 있다.

즉, 종래의 경우 저항 발열체(510)가 베이스(100) 내에 직접 탑재되어 저항 발열체(510) 의 종류, 형태 및 제원에 따라서 베이스(100)가 전부 따로 제작되어야 하는 문제가 있었으나, 본 발명의 경우 히터 홀더(400)만을 별개로 제작하여 베이스(100)에 탑재하면 되므로, 다양한 발열체가 베이스(100)에 적용될 수 있고, 발열에 따른 다양한 재질의 히터 홀더(400)를 제작할 수 있으므로, 생산성 및 제품원가가 인하될 수 있다.

또한, 열 변형 온도가 높은 재질로 구성되는 히터 홀더(400)를 베이스(100)와 별개로 구성할 수 있으므로, 용이한 가공이 이루어질 수 있으며, 더욱 높은 온도에 대한 보호가 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명은 전기적 흐름을 위한 도체로 구성된 부재가 절연 재질로 구성된 베이스(100)에 매설되어 밀봉 및 격리 됨으로써, 스위칭시 발생하는 아크(arc)가 도체에 반사되어 복사열을 발생시키는 현상이 제거될 수 있다. 즉, 종래의 경우, 작동 과정에서 상기 가변 리드부(530)의 고정 접점(532) 및 가동 접점(534)의 스위칭시 소정의 아크가 발생하고 반사될 수 있으나, 본 발명에서는 상기와 같이 입력 터미널(210), 출력 터미널(220), 및 중간 터미널(230)이 베이스(100) 내에 매설되어 상기 아크의 발생 및 반사가 방지될 수 있다.

또한, 본 발명은 장치를 구성하는 전도성 부재가 절연체인 베이스(100)에 일체화 되어 있어, 전도성 부재가 완전하게 고정되어, 장치의 전기적, 물리적, 열 충격에서 발생되는 베이스(100)의 변형에도 전도체가 안정적으로 고정되며 전체적인 장치의 고장 발생률을 감소 시키는 효과가 있다. 즉, 상기와 같이 상기 입력 터미널(210), 출력 터미널(220) 및 중간 터미널(230)이 베이스(100) 내에 매설되도록 소정의 몰드에 상기 부재들을 위치시키고 플라스틱 주물을 몰드에 주입시켜 베이스(100)를 구성함으로써, 상기와 같은 전도성 부재가 베이스(100) 내에 매설되는 구성을 가질 수 있다. 이에 따라서 베이스(100)에 상기 부재가 안정적으로 고정될 수 있다.

아울러, 상기에 따라서, 본 발명은 전기적 흐름을 위한 전도성 부재들을 베이스(100)에 끼워 조립하는 과정이 생략될 수 있으므로, 장치 생산시 자동화가 가능하여, 장치간 발생하는 편차를 줄여, 균일한 특성의 제품을 생산할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 베이스(100)에 전도성 부재를 끼워 넣는 구조를 갖지 않고, 베이스(100)와 전도성 부재가 일체화되는 구조로 구성되어 전도체를 끼워 넣을 때 발생하는 베이스(100) 찌꺼기가 고정 접점(532)과 가동 접점(534) 사이에 위치하게 되어 전기적 연결을 방해하는 고장을 감소 시키는 효과가 있다.

뿐만 아니라, 본 발명은 상기와 같이 베이스(100)에 전도성 부재가 매설되게 구성됨으로써 발열체로 작용하는 전도성 부재에서 발생하는 열의 복사 전도를 최소화 하여 장치의 열변형을 감소시키고 정확한 작동을 확보하는 효과가 있다. 즉, 커버 영역(122, 124, 126), 및 격벽(132, 134)이 마련되어 전도성 부재가 베이스(100)에 매설되고 불필요한 열 전달이 차단되어 상기와 같이 바이메탈(520)에 대한 의도하지 아니한 불필요한 열 복사가 방지됨으로써, 정확한 동작온도에서의 작동이 확보될 수 있다.

또한, 본 발명은 전체적으로 베이스(100)의 내부가 절연체로 밀폐되고 단자 사이의 연결 부위가 밀폐, 격리되어 내부의 폭발이 외부의 폭발을 야기 시키지 않고, 외부의 가연성 가스의 내부로 진입을 방지하여 안전성을 확보하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 베이스(100)을 구성하는 베이스(100)와 커버(120)에 요철이 형성되며 베이스(100) 상에 커버(120)가 덮어서 결합되는 형태로 구성되어져 베이스(100)와 커버(120)가 견고히 결합되어 베이스(100)의 내부가 신뢰성있게 밀폐됨으로써, 외부의 물, 가스, 먼지등의 내부유입이 방지되어 제품의 고장 발생률을 감소 시키는 효과가 있다.

이상에서는 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

1: 압축기 과부하 보호장치
100: 베이스
200: 도전 터미널
300: 커버
400: 히터 홀더
500: 과부하 보호 수단

Claims

압축기 모터의 과부하 보호장치에 있어서,
절연 재질로 구성되며 탑재 공간이 형성된 베이스;
상기 베이스에 매설되는 입력 터미널, 출력 터미널, 및 중간 터미널을 포함하는 도전 터미널;
상기 수용 공간 내에 탑재되는 히터 홀더;
상기 베이스 내에 배치되며 상기 입력 터미널과 상기 출력 터미널 사이에 위치하여 상기 입력 터미널과 출력 터미널 사이의 전기 연결을 개폐하는 과부하 보호 수단; 및
상기 베이스를 덮는 커버;를 포함하며,
상기 입력 터미널 및 출력 터미널은 일부가 상기 베이스에 매설되어 일부가 외부로 노출되어 외부 전기 기기와 연결되고,
상기 중간 터미널은 상기 입력 터미널과 출력 터미널 사이에 배치되며,
상기 과부하 보호 수단은,
소정의 전기 저항을 갖는 저항 발열체;
전도성 및 탄성 복원력을 갖는 재질로 구성되고 상기 저항 발열체 상에 배치되어 길이 방향으로 소정 길이 연장되는 가변 리드부; 및
상기 저항 발열체와 상기 가변 리드부 사이에 배치되며 열에 의해 형상이 가변하는 바이메탈; 을 포함하며,
상기 저항 발열체는 일 단이 상기 입력 터미널과 전기적으로 연결되고 타단이 상기 중간 터미널과 연결되며, 전기 인가에 따라서 열을 발산하게 구성되며,
상기 가변 리드부는,
길이 방향 일 단이 상기 중간 터미널과 전기적으로 연결되는 고정접점으로 구성되고 길이 방향 타단이 상기 출력 터미널과 접촉하는 가동접점으로 구성되어 상기 입력 터미널과 출력 터미널을 전기적으로 연결하되, 열에 의해 상기 바이메탈의 형상이 변형됨에 따라서 형상이 가변되어 가동접점의 위치가 가변함에 따라서 가동접점과 상기 출력 터미널 사이의 전기 연결을 개폐하게 구성되며,
상기 히터 홀더는,
상기 저항 발열체가 수용될 수 있는 수용 공간을 포함하고,
상기 히터 홀더의 외형과 상기 탑재 공간의 외형은 서로 대응되어 상기 히터 홀더가 상기 탑재 공간 내에 배치되는 압축기 모터의 과부하 보호장치.
청구항 1에 있어서,
상기 저항 발열체는,
소정의 길이를 갖고 권선되는 발열 코일로 구성되며,
상기 발열 코일은,
곡률을 갖는 아크(arc) 형태로 연장되게 권선되며,
상기 가변 리드부는,
상기 발열 코일의 상부에 상기 발열 코일을 직경방향으로 가로지르게 배치되며,
상기 히터 홀더는,
상기 발열 코일이 수용되게 형성된 수용 공간을 갖는 압축기 모터의 과부하 보호장치.
청구항 2에 있어서,
상기 히터 홀더는,
사각형 외형을 가지며 외측면에 소정의 제1 곡면이 형성되고,
상기 베이스의 상기 탑재 공간은
사각형 외형을 갖되 내주면에 상기 제1 곡면의 형상에 대응하는 제2 곡면이 형성된 압축기 모터의 과부하 보호 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 고정접점과 상기 가동접점은,
상기 발열 코일을 가로질러 양 측부에 각각 배치되는 압축기 모터의 과부하 보호장치.
청구항 1에 있어서,
상기 바이메탈은,
상기 발열 코일에서 열이 발생하여 소정의 온도가 되면 열 변형되어 상부에 배치된 상기 가변 리드부를 밀어 올려 상기 가동접점이 상방향으로 변위함으로써, 상기 가동접점과 상기 출력 터미널 사이의 접촉이 해제되며,
상기 발열 코일의 열이 냉각되어 소정의 온도가 되면 형태가 복원되어 상기 가동접점과 상기 출력 터미널이 다시 접촉되는 압축기 모터의 과부하 보호 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 바이메탈은,
소정의 면적을 갖는 원반 형태로 구성되되,
만곡된 접시 형태를 가져서 함몰면을 갖되,
열 변형에 따라서 함몰 방향이 역전되어 상기 가변 리드부를 변형시키는 압축기 모터의 과부하 보호 장치.