KR20170019064A - 세라믹 물질들을 가지는 릴레이 스위치 장치 - Google Patents

Abstract

세라믹 복합 물질들을 가지는 전자 스위치 장치는 하우징, 멈춤쇠 조립체 및 격리 복합 물질을 포함한다. 상기 하우징은 제1 반 부분 및 제2 반 부분을 가진다. 수신 챔버는 상기 제1 반 부분 및 상기 제2 반 부분에 의해 정의된다. 상기 멈춤쇠 조립체는 상기 수신 챔버 안에 수신되고 상기 제2 반 부분 안에 배치된다. 상기 격리 복합 물질은 상기 수신 챔버에 대응하는 상기 제2 반 부분의 일 측 표면에 배치된다. 상기 격리 복합 물질은 상기 제2 반 부분과 상기 멈춤쇠 조립체 사이의 접촉을 격리시킨다.

Description

세라믹 물질들을 가지는 전자 스위치 장치{ELECTRONIC SWITCH DEVICE WITH CERAMIC MATERIALS}

본 발명은 세라믹 물질들을 가지는 전자 스위치 장치에 관한 것으로서, 특히 회로 ON 또는 OFF를 제어할 수 있는 전자 요소에 관한 것이다. 이것은 전류에 의해 생성되는 불꽃들이 비-금속 부분과 접촉하는 것을 방지할 수 있고 나아가 전류의 작용에 영향을 미지지 않도록 비-금속 부분이 녹고 타는 일의 발생을 감소시킬 수 있다.

일반적인 정밀 장비들에 있어서, 전체 장비들이 원활하게 작동하도록 다른 전자 요소들과 함께 작동할 수 있는 회로판이 핵심이다. 전자 요소들은 전자 회로에 있어서 기본적인 부분이다. 이들은 일반적으로 개별적으로 패키지되고 있고 그 각각은 2개 또는 그 이상의 리드들 또는 금속 패드들을 가진다. 전자 요소들은 증폭기, 무선 수신기, 및 오실레이터와 같은, 특정 기능을 가지는 전자 회로를 형성하기 위해, 서로 연결되어야 한다. 전자 요소들을 연결하는 일반적인 방법은 멜팅이다. 전자 요소들은 그 각각이(저항, 커패시터, 인덕터, 다이오드 등) 또는 집적 회로(작동 증폭기, 네트워크 저항, 논리 게이트)와 같은, 다양한 복잡도들을 가지는 그룹으로, 개별적으로 패키지될 수 있다. 게다가, 전자 요소들은 (전기 연결 장치를 위한) 단자 및 연결자(terminal and connector), (인터페이스 또는 단자를 연결하기 위한) 전원 코드, (전자 요소들을 ON 또는 OFF하도록 제어할 수 있는) 스위치, 저항(저항성을 가지는 전자 요소들), 보호 장치(protection device, 더 높은 전압 또는 전류에 있는 보호 회로 상에 장착되는 수동 요소들), 커패시터(요소들은 필터링을 위해 전기장에 있는 전하들을 저장할 수 있고, 커패시터는 교류 전압을 정상적으로 변경할 수 있지만 일정한 직류 전압을 변경할 수 없음), 전자기 감지 장치(자기장을 가지는 전자 요소들), 네트워크(많은 수의 또는 많은 종류의 수동 구성성분들로 구성된 복합 전자 요소), 멤리스터(memristor), 압전 장치 및 수정 공진기(crystal resonator, 압전성을 가지는 수동 요소), 전원(전류원), 센서 등으로 분류될 수 있다.

상기에서 언급된 전자 요소들 대부분은 수지 공급(resin dispensing)에 의해, 특히 환경에 의해 영향받는 것으로부터 격리 및 보호하기 위해 전자 스위치 요소들을 위해, 패키지될 수 있다. 하지만, 2개의 전기적으로 전도성 있는 끝단들은 서로 분리되어 있고 전류가 ON되었을 때 불꽃들이 생성된다. 게다가 불꽃들은 전자 요소들에 손상을 입힐 수 있고, 또한 (릴레이, 각각의 전자 요소의 소켓, 타이머 등과 같은) 전자 요소를 패키징한 후 형성되는 플라스틱 하우징을 녹이고 태울 수 있다. 불의 원인은 전자 장치 내부에 배치되는 전자 요소들로부터 생성되는 불꽃들에 의해 야기될 수 있다. 수지 공급에 의해 만들어지는 패키지가 절연 품질을 개선시킬 수 있지만, 열에 저항성이 없고 또한 수지 공급은 깨지기 쉽게 될 수 있고 더 나은 절연을 가지기 어렵게 될 수 있다. 마지막으로, 불꽃들은 플라스틱 하우징 및 내부의 구성성분들에 손상을 입힐 수 있다.

상기의 조건들의 측면에 있어서, 발명자는 많은 시간을 투자하여 관련 지식을 탐구하고, 장단점들을 비교하고 관련 제품들을 연구 및 개발하였다. 상당히 많은 실험들 및 테스트들 후, 본 발명의 "세라믹 물질들을 가지는 전자 스위치 장치"가 상기의 단점들을 개선하고, 공중의 이용을 만족시키기 위해 착수되었다.

본 발명의 목적은 2개의 전기적으로 전도성 있는 끝단들이 서로에 대해 분리되고 전류가 ON되었을 때 전자 요소들 내부에 배치되는 구성성분들의 작동을 보호하고 또한 녹고 타고 나아가 불이 나는 것으로 귀결되는, 불꽃이 튀어 전자 요소들의 플라스틱 하우징에 접촉되는 것을 방지하기 위한 세라믹 물질들을 가지는 전자 스위치 장치를 제공하는 데 있다.

상기에서 언급된 효과들을 달성하기 위해, 세라믹 물질들을 가지는 전자 스위치 장치가 제공된다. 전자 스위치 장치는 제1 반 부분 및 제2 반 부분을 가지는 하우징 및 상기 제1 반 부분 및 상기 제2 반 부분에 의해 정의되는 수신 챔버; 상기 수신 챔버 안에 수신되고 상기 제2 반 부분 안에 배치되는, 멈춤쇠 조립체; 및 상기 수신 챔버에 대응하는 상기 제2 반 부분의 일 측 표면에 배치되는, 격리 복합 물질을 포함하고, 상기 격리 복합 물질은 상기 제2 반 부분과 상기 멈춤쇠 조립체 사이의 접촉을 격리시킨다.

몇몇의 실시예들에 있어서, 상기 격리 복합 물질은 세라믹 시트이고 상기 수신 챔버에 대응하는 상기 제2 반 부분의 상기 측 표면 상에 덮여진다.

몇몇의 실시예들에 있어서, 상기 격리 복합 물질은 세라믹 파우더이고 상기 수신 챔버에 대응하는 상기 제2 반 부분의 상기 측 표면 상에 코팅된다.

몇몇의 실시예들에 있어서, 상기 격리 복합 물질은 세라믹 파우더이고 상기 제2 반 부분의 내측 표면 및 외측 표면 상에 코팅된다.

몇몇의 실시예들에 있어서, 상기 멈춤쇠 조립체는 자석 코일 부분 및 전기적으로 전도성 있는 금속 부분을 더 포함한다.

몇몇의 실시예들에 있어서, 상기 격리 복합 물질은 상기 수신 챔버에 대응하는 상기 제1 반 부분의 일 측 표면에 더 배치된다.

나아가, 세라믹 복합 물질들을 가지는 전자 스위치 장치가 제공된다. 상기 전자 스위치 장치는, 제1 반 부분 및 제2 반 부분을 가지는 하우징, 및 상기 제1 반 부분 및 상기 제2 반 부분에 의해 정의되는 수신 챔버; 상기 수신 챔버 안에 수신되고 상기 제2 반 부분 안에 배치되는, 멈춤쇠 조립체; 및 상기 수신 챔버에 대응하는 상기 제1 반 부분의 일 측 표면에 배치되는 격리 복합 물질을 포함할 수 있고, 상기 격리 복합 물질은 상기 제1 반 부분과 상기 멈춤쇠 조립체 사이의 접촉을 격리시킨다.

몇몇의 실시예들에 있어서, 상기 격리 복합 물질은 세라믹 시트이고 상기 수신 챔버에 대응하는 상기 제1 반 부분의 상기 측 상에 덮여진다.

몇몇의 실시예들에 있어서, 상기 격리 복합 물질은 세라믹 파우더이고 상기 수신 챔버에 대응하는 상기 제1 반 부분의 상기 측 표면 상에 코팅된다.

몇몇의 실시예들에 있어서, 상기 격리 복합 물질은 상기 수신 챔버에 대응하는 상기 제2 반 부분의 일 측 표면에 더 배치된다.

결론적으로, 장점은 격리 복합 물질의 배치가 2개의 전기적으로 전도성 있는 끝단들이 서로 분리되어 있고 전류가 ON되었을 때 불꽃들이 상기 제1 반 부분 및 상기 제2 반 부분에 손상을 입히는 것을 방지하는 것을 보장하고, 상기 멈춤쇠 조립체의 원활한 작동을 보장하고, 또한 사고의 위험을 감소시킬 수 있다는 데 있다.

본 발명의 다양한 목적들 및 장점들이 첨부된 도면과 연관지어 읽힐 때 이하의 상세한 설명으로부터 보다 용이하게 이해될 것이다.

도 1은 릴레이에 적용된, 본 발명의 세라믹 복합 물질들을 가지는 전자 스위치 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 전자 스위치 장치의 제1실시예의 부분 사시도이다.
도 3은 도 2의 분해도이다.
도 4는 선 A-A를 따른 도 2의 단면도이다.
도 5는 도 4는 부분 확대도이다.
도 6은 본 발명의 전자 스위치 장치의 제1실시예의 한 종류의 확대도이다.
도 7은 본 발명의 전자 스위치 장치의 제2실시예의 부분 사시ㄷ도들이다.
도 8은 선 B-B를 따른 도 7의 단면도이다.
도 9는 도 8의 부분 확대도이다.
도 10은 본 발명의 전자 스위치 장치의 제3실시예의 부분 사시도이다.
도 11은 도 10의 분해도이다.
도 12는 선 C-C을 따른 도 10의 단면도이다.
도 13은 본 발명의 전자 스위치 장치의 제4실시예의 사시도이다.
도 14는 선 D-D를 따른 도 13의 단면도이다.
도 15는 격리 세라믹 물질에 의해 만들어진, 제1 반 부분 및 제2 반 부분의 단면도이다.

본 발명이 상기의 목적 및 기능을 달성하는 것을 명확하게 설명하기 위해, 기술적인 특징들 및 원하는 기능이 바람직한 실시예 및 첨부된 도면들을 참조하여 설명된다.

도 1 내지 도 12을 참조하면, 본 발명의 세라믹 복합 물질들을 가지는 전자 스위치 장치는 하우징(1), 멈춤쇠 조립체(2), 및 격리 복합 물질(3)을 포함할 수 있다. 하우징(1)은 제1 반 부분(11) 및 제2 반 부분(12)을 가질 수 있다. 수신 챔버(13)는 제1 반 부분(11) 및 제2 반 부분(12)에 의해 정의될 수 있다. 제2 반 부분(12)은 바닥판(121) 및 바닥판(121)에 수직하는 2 개의 수직판들(122)을 포함한다. 멈춤쇠 조립체(2)는 수신 챔버(13) 안에 수신되고 제2 반 부분(12) 안에 배치될 수 있다. 또한 멈춤쇠 조립체(2)는 개방 루프 또는 폐쇄 루프가 되도록 회로판을 제어하기 위해 사용된다. 격리 복합 물질(3)은 수신 챔버(13)에 대응하는 제2 반 부분(12)의 일 측 표면에 배치될 수 있다. 격리 복합 물질(3)은 제2 반 부분(12)과 멈춤쇠 조립체(2) 사이의 접촉을 격리하기 위해 사용된다. (본 발명의 목적 및 실시예들을 상세히 이해하기 위해 상기에서 언급된 실시예는 본 발명의 주요 기술 특징이고 본 발명의 청구항 제 1 항에 대응한다.또한, 종속항들의 기술특징은 청구항 1항을 상세히 기술하거나 기술특징들을 더 부가하기 위함이다. 청구항 1항은 종속항들의 기술특징을 반드시 포함할 필요가 없음을 알아야 할 것이다.)

일반적인 전자 스위치 요소는 주로 스타터와 같이, 개방 루프 또는 폐쇄 루프가 되도록 회로를 제어하기 위해 사용된다. 손에 의해 작동되는 스위치, 많은 버튼들 또는 키들을 가지는 키패드, 고체 릴레이(solid-state relay)와는 달리 전자기 요소 및 전류를 절환하기 위한 릴레이, 컨택터(contactor), 온도를 자동으로 조정하기 위한 써머스탯(thermostat), 과전류를 자동으로 개방하기 위한 회로 브래이커(circuit breaker), 기계적으로 작동시키기 위한 제한 스위치, 수은 스위치, 원심 스위치, 및 연결자를 포함하는, 많은 종류의 전자 스위치 요소들이 있다. 상기에서 언급된 전자 스위치 요소들은 정밀 장비들에 자주 사용된다. 하지만, 전자 스위치 요소들의 공통된 특징은 플라스틱 하우징을 가지고 있다는 데 있다. 내부 전류가 생성되고 그후 2개의 그 끝단들이 분리될 때 불꽃이 발생하기 쉽다. 불꽃은 낮은 녹는 점을 가지는 플라스틱 하우징이 녹고 타는 것으로 야기되고 또한 나아가 화재로 야기될 수 있는 순간적으로 높은 온도를 가진다. 그러므로, 격리 복합 물질(3)의 배치는 불꽃을 일으킬 수 있는 멈춤쇠 조립체(2)와 낮은 녹는 점을 가지는 제1 및 제2 반 부분들(11, 12)을 격리시킬 수 있다. 따라서, 불꽃들은 제1 반 부분(11) 및 제2 반 부분(12)과 접촉하지 않을 수 있고 사고는 발생하지 않을 수 있다.

격리 복합 물질(3)은 세라믹 시트일 수 있다. 일반적으로, 세라믹 물질은 항부식, 고온 저항성, 항마모, 경량, 전기, 자기, 빛, 및 열을 포함하는 특성을 가진다. 그러므로, 불꽃들은 손상 및 위험들로부터 방지하기 위해 제2 반 부분으로부터 세라믹 시트로 격리될 수 있다. 세라믹 시트 종류를 가지는 격리 복합 물질(3)은 용이한 교체를 위해 수신 챔버(13)에 대응되는 제2 반 부분(12)의 측 표면에 배치되고 또한 (도 2, 도 3, 도 6, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이) 제2 반 부분(12)을 불꽃들의 영향으로부터 격리시키는 것을 보장할 수 있다. 게다가, 격리 복합 물질(3)은 (도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이) 제2 반 부분(12)의 외측 표면 상에 코팅될 수 있는 세라믹 파우더일 수 있다.

도 2 내지 도 6을 참조하면, 제2 반 부분(12)에 배치되는 격리 복합 물질(3)은 각각의 수직판(122)의 표면 및 바닥판(12)을 덮기 위한 두껑의 형태여서 멈춤쇠 조립체(2)와 제2 반 부분(12) 사이의 접촉을 방지하고 또한 불꽃들의 영향을 감소시키는 효과를 달성하게 된다(격리 복합 물질(3)의 커버링 종류는 바닥판(121)과 수직판들(122)의 종류들에 따라 변경될 수 있다). 도 10 내지 도 12를 참조하면, 격리 복합 물질(3)은 수직판들(122) 상에 덮이지 않는다. 두껑의 형태를 가지는 격리 복합 물질(3) 상에 형성되는 2개의 긴 홀들(31)이 있다. 수직판들(122)은 격리 복합 물질(3)의 2개의 긴 홀들(31)을 관통할 수 있어 격리 복합 물질(3)은 바닥판(121)의 표면에 점착될 수 있다. 도 7 내지 도 9를 참조하면, 격리 복합 물질(3)은 바닥판(21) 및 수직판들(122)의 모든 표면들 상에 코팅되어 멈춤쇠 조립체(2)를 바닥판(121) 및 수직판들(122)로부터 격리되도록 보장해 준다. 상기에서 언급된 3개의 실시예들의 주요 목적은 플라스틱 물질로 만들어진 제2 반 부분(12)을 멈춤쇠 조립체(2)로부터 격리시켜 불꽃발생, 연소 및 녹는 것을 방지시키는 데 있다. 격리 복합 물질(3)에 의해 제2 반 부분(12)이 커버되는 종류는 이에 한정되지 않는다. 게다가, 불꽃이 발생되기 가장 쉬운 멈춤쇠 조립체(2)에 대응하는 제2 반 부분(12)의 일부는 보호하기 위해 덮이거나 또는 코팅될 수 있다.

도 13 및 도 14을 참조하면, 상기에서 언급된 3개의 실시예들과 제4실시예 사이의 차이는 격리 복합 물질(3)이 수신 챔버(13)에 대응하는 제1 반 부분(11)의 일 측 표면에 배치된다는 것이다. 게다가, 상기에서 언급된 3개의 실시예들과 제4실시예를 결합할 수 있어 격리 복합 물질(3)은 제2 반 부분(12)의 모든 표면들 또는 수신 챔버(13)에 대응하는 제2 반 부분(12)의 일 측 표면 및 제1 반 부분(11)의 내측 표면에 배치될 수 있다. 그러므로, 전자 스위치 요소들을 위한 보호는 더 향상되고 개선될 수 있다.

나아가, 멈춤쇠 조립체(2)는 자기 코일 부분(21) 및 전기적으로 전도성 있는 금속 부분(22)을 더 포함할 수 있다. 자기 코일 부분(21)은 제2 반 부분(12)의 2개의 수직판들(122) 사이에 배치된다. 전기적으로 전도성 있는 금속 부분(22)은 금속 평판 시트(221) 및 금속 잠금 시트(222)를 가진다. 금속 평판 시트(221)는 각각의 수직판(122)의 상단에 배치되고, 금속 잠금 시트(222)는 2개의 수직판들(122) 중 하나의 외측에 배치된다. 금속 잠금 시트(222)의 일 단은 금속 평판 시트(221)에 조립되고 그 타단은 (도 1에 도시된 바와 같이) 수직판(122)의 외측에 연결된다. 도 1에 도시된 릴레이는 바람직한 실시예들 중 하나를 보여준다. 자기 코일 부분(21) 및 전기적으로 전도성 있는 금속 부분(22)의 배치의 예는 특수하게 알려진 릴레이의 내부 요소들이지만, 모든 종류의 릴레이들에 한정되지는 않는다. 격리 복합 물질(3)은 릴레이들에 한정되지만은 않고, 타는 것으로 귀결되는 불꽃들을 발생시키는 다른 전자 스위치 요소들에 또한 사용될 수 있다.

세라믹의 특징과 협력하는 격리 복합 물질(3)의 배치는 불꽃들을 제1 반 부분(11) 및 제2 반 부분(12)으로부터 격리시킬 수 있다. 따라서, 사고의 위험이 감소될 수 있다. 또한 종래의 전자 요소들과 비교하면, 전자 스위치 요소들에 배치되는 멈춤쇠 조립체(2) 및 전체 전자 스위치 요소들의 사용은 보호될 수 있고 더 나은 안전성 및 유용성을 가질 수 있다.

상기의 설명들은 본 발명의 예시적인 실시예들일 뿐, 본 발명의 범위를 이 실시예들에 한정하고자 한 것은 아니다. 그러므로, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 균등한 실시예들 또는 변형물들을 포함하고자 한다.

본 발명의 개시된 구조는 종래 기술에서는 나타나지 않으며 신규하고 창조적인 본 발명으로 해석되는 종래 구조보다 나은 효능을 특징으로 하고, 이로써 특허법에 맞게 본 출원을 출원한다.

1: 하우징 2: 멈춤쇠 조립체 3: 격리 복합 물질

Claims (10)

1. 세라믹 복합 물질들을 가지는 전자 스위치 장치에 있어서,
   제1 반 부분 및 제2 반 부분을 가지는 하우징 및 상기 제1 반 부분 및 상기 제2 반 부분에 의해 정의되는 수신 챔버;
   상기 수신 챔버 안에 수신되고 상기 제2 반 부분 안에 배치되는 멈춤쇠 조립체; 및
   상기 수신 챔버에 대응하는 상기 제2 반 부분의 일 측 표면에 배치되는 격리 복합 물질을 포함하고,
   상기 격리 복합 물질은 상기 제2 반 부분과 상기 멈춤쇠 조립체 사이의 접촉을 격리시키는, 전자 스위치 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 격리 복합 물질은 세라믹 시트이고 상기 수신 챔버에 대응하는 상기 제2 반 부분의 측 표면 상에 덮여지는, 전자 스위치 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 격리 복합 물질은 세라믹 파우더이고 상기 수신 챔버에 대응하는 상기 제2 반 부분의 측 표면 상에 코팅되는, 전자 스위치 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 격리 복합 물질은 세라믹 파우더이고 상기 제2 반 부분의 내측 표면 및 외측 표면 상에 코팅되는, 전자 스위치 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 멈춤쇠 조립체는 자석 코일 부분 및 전기적으로 전도성 있는 금속 부분을 더 포함하는, 전자 스위치 장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 격리 복합 물질은 상기 수신 챔버에 대응하는 상기 제1 반 부분의 일 측 표면에 더 배치되는, 전자 스위치 장치.
7. 세라믹 복합 물질들을 가지는 전자 스위치 장치에 있어서,
   제1 반 부분 및 제2 반 부분을 가지는 하우징 및 상기 제1 반 부분 및 상기 제2 반 부분에 의해 정의되는 수신 챔버;
   상기 수신 챔버 안에 수신되고 상기 제2 반 부분 안에 배치되는, 멈춤쇠 조립체; 및
   상기 수신 챔버에 대응하는 상기 제1 반 부분의 일 측 표면에 배치되는 격리 복합 물질을 포함하고,
   상기 격리 복합 물질은 상기 제1 반 부분과 상기 멈춤쇠 조립체 사이의 접촉을 격리시키는, 전자 스위치 장치.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 격리 복합 물질은 세라믹 시트이고 상기 수신 챔버에 대응하는 상기 제1 반 부분의 측 표면 상에 덮여지는, 전자 스위치 장치.
9. 제 7 항에 있어서, 상기 격리 복합 물질은 세라믹 파우더이고 상기 수신 챔버에 대응하는 상기 제1 반 부분의 측 표면 상에 코팅되는, 전자 스위치 장치.
10. 제 7 항에 있어서, 상기 격리 복합 물질은 상기 수신 챔버에 대응하는 상기 제2 반 부분의 일 측 표면에 더 배치되는, 전자 스위치 장치.

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