KR20220055014A - 트랜스포머용 절연체 및 이를 포함하는 트랜스포머용 절연체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 트랜스포머의 단자 연결핀과 결선부위 및 코어부 간의 절연 거리를 확보할 수 있음과 동시에, 뛰어난 조립성을 가지며, 트랜스포머의 생산성 증대를 도모할 수 있는 트랜스포머용 절연체 및 이를 포함하는 트랜스포머용 절연체에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 트랜스포머의 코어부에 구비되어 트랜스포머의 연결 단자핀과 코어부 간에 절연 거리를 형성하도록 구성되는 절연체에 있어서, 코어부를 커버하도록 일면 개방의 함체형으로 형성되는 절연 캡으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 트랜스포머용 절연체가 제공된다.

Description

트랜스포머용 절연체 및 이를 포함하는 트랜스포머용 절연체 {INSULATOR FOR TRANSFORMER AND TRANSFORMER INCLUDING THE SAME}

본 발명은 트랜스포머용 절연체 및 이를 포함하는 트랜스포머용 절연체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 트랜스포머의 단자 연결핀과 결선부위 및 코어부 간의 절연 거리를 확보할 수 있음과 동시에, 뛰어난 조립성을 가지며, 트랜스포머의 생산성 증대를 도모할 수 있는 트랜스포머용 절연체 및 이를 포함하는 트랜스포머용 절연체에 관한 것이다.

TV(Television), 모니터(Monitor), PC(Personal computer), OA(Office automation) 기기 등과 같은 각종 전자기기에는 여러 가지 다양한 종류의 전원이 필요하다.

따라서 이러한 전자 기기에는 일반적으로 외부에서 공급되는 교류전원을 각 전자응용기기에 필요한 전원으로 변환시켜주는 장치가 구비되며, 주로 스위칭 트랜스포머가 이용된다.

일반적으로 스위칭 트랜스포머는 25∼100KHz의 고주파 발진으로 85∼265V의 교류전원을 3∼30V의 직류전원으로 변환시킨다. 따라서 50∼60Hz의 주파수 발진으로 85∼265V의 교류전원을 3∼30V의 교류전원으로 변환시키는 일반적인 트랜스포머(Transformer)에 비해 코어(Core) 및 보빈(Bobbin)의 크기를 대폭 축소시킬 수 있을 뿐만 아니라 저전압, 저전류의 직류전원을 전자응용기기에 안정되게 공급할 수 있기 때문에 최근 소형화 추세에 있는 전자응용기기에 폭넓게 이용되고 있는 실정이다.

이러한 기능을 수행하기 위해 트랜스포머는 상용 전압이 인가되는 1차측 권선과 상용 전압보다 낮은 전압을 출력하는 2차측 권선으로 구성되며, 1차측 권선에 교류 전류를 흘려주면 2차측 권선에 교류 전류가 유도되어 흐르게 된다. 트랜스포머는 2차측 권선에 연결되는 2개의 2차측 핀 단자들을 구비하며, 2차측 핀 단자들에 부하가 연결되는 바, 부하는 2차측 핀 단자들에 흐르는 전류를 받아서 동작한다.

한편, 트랜스포머는 소형화 및 경량화되는 방향으로 개발되고 있는데, 동작 과정에서 전기적 안정성을 위해 1차측 부품과 2차측 부품이 소정 거리를 유지하여야 하기 때문에, 소형화에 제약이 있다. 그에 따라, 종래 기술로서 대한민국 공개특허 제10-2017-0142261호"에서는, 절연구조가 개선된 충전기용 트랜스포머"는 절연 거리를 확보함과 동시에 트랜스포머를 소형화하고자 하는 기술이 개시되었으나, 트랜스포머의 두께를 감소시키는 대신 트랜스포머를 이루는 전체 면적이 증가(인쇄회로기판에 형성된 코일 패턴의 길이 증가)하여, 트랜스포머의 완전한 소형화를 구현하지 못하였다.

도 1은 트랜스포머에서 안전 거리(A)를 설명하기 위한 촬영 사진으로, 트랜스포머는 코어와 동선의 누설전류로 인한 출력 전원의 손실을 방지하고, 누전으로 인한 쇼트(short) 및 발화를 방지하기 위하여 연결 단자핀과 결선부위 및 코어부 간에 안전 거리(A)가 확보되어야 한다. 안전 거리(A)는 CE규정에서 6.3mm, KCE규정에서 5mm로 규정하고 있다.

최근 트랜스포머는 제품의 소형화로 코어에 절연을 하여 생산하는데, 도 2는 종래 안전 거리 확보를 위하여 절연지를 조립하는 과정을 촬영한 사진으로, 통상적으로 트랜스포머 제작업체에서는 전기 안전 규격의 절연규정을 못지키는 경우, 도 2에 나타낸 바와 같이 절연 테이프(insulation tape)를 이용하여 생산한다.

그러나 이와 같이 종래에는 절연지를 코어에 일일이 수작업으로 래핑하여 진행하였으며, 이로 인해 제품 생산성이 현저히 저하되고, 많은 비용이 들어가는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 10-2017-0142261(2017.12.28. 공개) 대한민국 공개특허공보 10-2020-0107261(2020.09.16. 공개) 대한민국 공개특허공보 10-2020-0040645(2020.04.20. 공개)

따라서, 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 트랜스포머의 단자 연결핀과 결선부위 및 코어부 간의 절연 거리를 확보할 수 있음과 동시에, 뛰어난 조립성을 가지며, 트랜스포머의 생산성 증대를 도모할 수 있는 트랜스포머용 절연체 및 이를 포함하는 트랜스포머용 절연체를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 단일 제품(절연체)으로 안전 거리를 확보하면서도 사이즈가 다른 코어에 적용할 수 있어 범용성을 가지며, 이에 따라 제품 경쟁력을 확보할 수 있는 트랜스포머용 절연체 및 이를 포함하는 트랜스포머용 절연체를 제공하는데 다른 목적이 있다.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 본 발명의 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따르면, 트랜스포머의 코어부에 구비되어 트랜스포머의 연결 단자핀과 코어부 간에 절연 거리를 형성하도록 구성되는 절연체에 있어서, 코어부를 커버하도록 일면 개방의 함체형으로 형성되는 절연 캡으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 트랜스포머용 절연체가 제공된다.

본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 절연 캡은 길이방향 및 폭방향 중 적어도 하나의 방향으로 분할되어 형성되며, 상기 절연 캡의 분할부에 신축성 재질로 이루어지는 탄성 스트립부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 트랜스포머의 코어부에 구비되어 트랜스포머의 연결 단자핀과 코어부 간에 절연 거리를 형성하도록 구성되는 절연체에 있어서, 코어부의 일면과 네 측면을 커버하도록 하면 개방된 함체형으로 형성되되, 길이방향 및 폭방향 중 적어도 하나의 방향으로 대칭 또는 비대칭되게 분할되어 형성되는 제1 커버부와 제2 커버부, 및 상기 길이방향 및 폭방향 중 적어도 하나의 방향으로 분할 형성되는 제1 커버부와 제2 커버부 간을 일체로 연결하고, 소정 폭을 가지며, 신축성 재질로 이루어지는 탄성 스트립부를 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜스포머용 절연체가 제공된다.

본 발명에 있어서, 상기 절연체는 몰딩으로 형성되며, 모서리부가 모따기 된 모따기부를 갖고 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 탄성 스트립부는, 고무나 실리콘의 재질로 이루어지며, 양 가장자리가 상기 제1 커버부와 제2 커버부에 열융착되어 일체화되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 절연 캡은, 코어부의 일면 사이즈와 동일한 사이즈를 갖고 형성되는 사각 형상의 베이스 커버부; 및 상기 베이스 커버부의 가장자리 각각에서 절곡 연장되어 형성되는 측면 커버부;를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 트랜스포머용 절연체 및 이를 포함하는 트랜스포머용 절연체에 의하면 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 본 발명은 트랜스포머의 단자 연결핀과 결선부위 및 코어부 간의 절연 거리를 확보할 수 있어 CE 규정 및 KCE 규정을 만족하는 트랜스포머를 제공할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 본 발명은 뛰어난 조립성으로 생산성을 현저히 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

셋째, 본 발명은 전기규격의 안전 거리를 확보하면서도 제작성이 뛰어나 경제성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

넷째, 본 발명은 단일 절연체로 사이즈가 다른 코어에 적용할 수 있어 범용성을 가지며, 이에 따라 제품 경쟁력을 확보할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

도 1은 트랜스포머에서 안전 거리(A)를 설명하기 위한 촬영 사진이다,
도 2는 종래 안전 거리 확보를 위하여 절연지를 조립하는 과정을 촬영한 사진이다.
도 3은 본 발명에 따른 트랜스포머용 절연체를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 트랜스포머용 절연체가 트랜스포머의 코어부를 조립되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 트랜스포머용 절연체를 나타내는 도면이다.

본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.

본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 트랜스포머용 절연체 및 이를 포함하는 트랜스포머용 절연체를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 트랜스포머용 절연체를 나타내는 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 트랜스포머용 절연체가 트랜스포머의 코어부를 조립되는 상태를 나타내는 도면이다.

본 발명에 따른 트랜스포머용 절연체는, 트랜스포머의 코어부에 구비되어 트랜스포머의 연결 단자핀과 코어부 간에 안전 거리(또는 절연 거리)를 형성하도록 구성되는 절연체에 있어서, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 코어부를 커버하는 일면 개방의 함체형으로 형성되는 절연 캡(insulation cap)(100)으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

보다 구체적으로, 본 발명에 따른 트랜스포머용 절연체는, 트랜스포머의 코어부에 구비되어 트랜스포머의 연결 단자핀과 코어부 간에 안전 거리(또는 절연 거리)를 형성하도록 구성되는 절연체에 있어서, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 절연 캡(100)은 코어부의 일면(상대적으로 대면적을 갖는 일면) 사이즈와 동일한 사이즈를 갖고 형성되는 사각 형상의 베이스 커버부(110), 및 상기 베이스 커버부(110)의 가장자리 각각에서 절곡 연장되어 형성되는 측면 커버부(120)를 포함한다.

상기 베이스 커버부(110)는 대략 블록 형태로 형성되는 코어부의 일면(수평면)을 커버하며, 상기 측면 커버부(120)는 코어부의 4 측면을 커버하게 된다.

또한, 상기 절연 캡(100)는 네 모서리부가 모따기 된 모따기부(101)를 갖고 형성된다.

본 발명에서 상기 절연 캡(100)은 절연성 수지재를 몰딩(mold)하여 형성하게 되는데, 상기 모따기부(101)가 형성되도록 함으로써 성형성을 향상시키고, 모서리부에서 깔끔한 형상을 갖도록 한다.

다음으로, 도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 트랜스포머용 절연체를 나타내는 도면으로서, 신축 재질의 탄성 스트립부(230)가 더 형성되어 구성될 수 있다.

구체적으로, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 트랜스포머용 절연체는, 트랜스포머의 코어부에 구비되어 트랜스포머의 연결 단자핀과 코어부 간에 안전 거리(또는 절연 거리)를 형성하도록 구성되는 절연체에 있어서, 도 5에 나타낸 바와 같이, 코어부를 커버하는 일면 개방의 함체형으로 형성되며, 길이방향 및/또는 폭방향 전장에 걸쳐 소정 폭을 갖는 신축 재질의 탄성 스트립부(230)가 형성되는 절연 캡(insulation cap)(200)으로 이루어질 수 있다.

보다 구체적으로, 다른 실시 예에 따른 트랜스포머용 절연체인 절연 캡(200)은, 코어부의 일면과 네 측면을 커버하도록 하면 개방된 함체형으로 형성되되, 길이방향 및/또는 폭방향으로 대칭 또는 비대칭되게 분할되어 형성되는 제1 커버부(210)와 제2 커버부(220), 및 상기 길이방향 및/또는 폭방향으로 분할 형성되는 제1 커버부(210)와 제2 커버부(220) 간을 일체로 연결하고, 소정 폭을 가지며, 신축성 재질로 이루어지는 탄성 스트립부(230)를 포함한다.

상기 제1 커버부(210)와 제2 커버부(220)는 각각 모서리부가 모따기 된 모따기부를 갖고 형성된다.

상기 제1 커버부(210)와 제2 커버부(220)는 절연성 수지재를 몰딩(mold)하여 형성하게 되는데, 상기 모따기부가 형성됨으로써 성형성이 향상되고, 모서리부에서 깔끔한 형상을 갖게 된다.

상기 제1 커버부(210)와 제2 커버부(220)는 도 5에 나타낸 예시와 같이 폭방향에 대하여 분할되게 형성될 수 있고, 길이방향에 대하여 분할되게 형성될 수 있으며, 폭방향과 길이방향 모두에 대하여 분할되게 형성될 수 있다.

상기 탄성 스트립부(230)는 절연성을 가지며 신축성을 갖는 재질, 예를 들면 고무나 실리콘의 재질로 이루어지며, 양 가장자리를 제1 커버부(210)와 제2 커버부(220) 각각에 열융착시켜 일체화 된다.

상기 탄성 스트립부(230)의 폭은 5mm 내외, 예를 들면 3mm ~ 6mm로 형성되는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성되는 전가지기 등에 적용되는 소정 범위의 사이즈를 갖는 코어부에 대하여 상기 절연 캡(200)을 조립할 때 상기 탄성 스트립부(230)가 신장 가능하여 소정 범위 내의 코어부에 대해서는 상기 절연 캡(200)을 적용할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 트랜스포머용 절연체의 변형 예로서, 상기 탄성 스트립부(230) 대신에 벨로우즈부(bellows portion)를 형성하여 구성될 수도 있다.

상기 벨로우즈부는 절연 캡의 폭방향 및/또는 길이방향으로 형성될 수 있으며, 절연 캡을 코어부에 조립한 후에는 벨로우즈부를 초음파 융착시켜 평탄성을 갖도록 할 수 있다.

또한, 상기 벨로우즈부가 형성된 절연 캡의 경우에도, 모서리부가 모따기된 모따기부를 갖고 형성되는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 트랜스포머용 절연체 및 이를 포함하는 트랜스포머용 절연체에 의하면, 트랜스포머의 단자 연결핀과 결선부위 및 코어부 간의 절연 거리를 확보할 수 있어 CE 규정 및 KCE 규정을 만족하는 트랜스포머를 제공할 수 있으며, 뛰어난 제작성과 조립성 및 생산성 증대로 경제성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 단일 절연체로 사이즈가 다른 코어에 적용할 수 있어 범용성을 가지며, 이에 따라 제품 경쟁력을 확보할 수 있는 이점이 있다.

본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100, 200: 절연 캡
101: 모따기부
110: 베이스 커버부
120: 측면 커버부
210: 제1 커버부
220: 제2 커버부
230: 탄성 스트립부

Claims (6)

1. 트랜스포머의 코어부에 구비되어 트랜스포머의 연결 단자핀과 코어부 간에 절연 거리를 형성하도록 구성되는 절연체에 있어서,
   코어부를 커버하도록 일면 개방의 함체형으로 형성되는 절연 캡으로 이루어지는 것을 특징으로 하는
   트랜스포머용 절연체.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 절연 캡은 길이방향 및 폭방향 중 적어도 하나의 방향으로 분할되어 형성되며,
   상기 절연 캡의 분할부에 신축성 재질로 이루어지는 탄성 스트립부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
   트랜스포머용 절연체.
   
3. 트랜스포머의 코어부에 구비되어 트랜스포머의 연결 단자핀과 코어부 간에 절연 거리를 형성하도록 구성되는 절연체에 있어서,
   코어부의 일면과 네 측면을 커버하도록 하면 개방된 함체형으로 형성되되, 길이방향 및 폭방향 중 적어도 하나의 방향으로 대칭 또는 비대칭되게 분할되어 형성되는 제1 커버부와 제2 커버부, 및 상기 길이방향 및 폭방향 중 적어도 하나의 방향으로 분할 형성되는 제1 커버부와 제2 커버부 간을 일체로 연결하고, 소정 폭을 가지며, 신축성 재질로 이루어지는 탄성 스트립부를 포함하는 것을 특징으로 하는
   트랜스포머용 절연체.
   
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 절연체는 몰딩으로 형성되며, 모서리부가 모따기 된 모따기부를 갖고 형성되는 것을 특징으로 하는
   트랜스포머용 절연체.
   
5. 제3항에 있어서,
   상기 탄성 스트립부는,
   고무나 실리콘의 재질로 이루어지며, 양 가장자리가 상기 제1 커버부와 제2 커버부에 열융착되어 일체화 되는 것을 특징으로 하는
   트랜스포머용 절연체.
6. 제1항에 있어서,
   상기 절연 캡은,
   코어부의 일면 사이즈와 동일한 사이즈를 갖고 형성되는 사각 형상의 베이스 커버부; 및
   상기 베이스 커버부의 가장자리 각각에서 절곡 연장되어 형성되는 측면 커버부;를 포함하는 것을 특징으로 하는
   트랜스포머용 절연체.

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