KR100826238B1 - 배리스터 및 배리스터가 수납되는 케이스 - Google Patents

Abstract

본 발명에는 외면에 제1, 제2 외부단자들이 형성된 배리스터 본체, 상기 제1 외부단자에 결합되는 판 형상의 제1 인출 단자판, 상기 제2 외부단자에 결합되는 판 형상의 제2 인출 단자판을 포함하며, 상기 제1 인출 단자판과 상기 제1 외부단자를 결합하는 제1 결합재료 보다 상기 제2 인출 단자판과 상기 제2 외부단자를 결합시키는 제2결합재료의 융점이 낮은 배리스터와 이러한 배리스터가 설치되는 배리스터 장치가 개시된다.

배리스터, 탄성, 격면, 스프링, 융점

Description

배리스터 및 배리스터가 수납되는 케이스 {varistor and varistor apparatus}

도 1은 본 발명의 실시예의 사시도이다.

도 2는 본 발명의 실시예의 분해사시도이다.

도 3은 본 발명의 하부 케이스와 배리스터의 조립 사시도이다.

본 발명은 소손된 경우에 단락이 방지되도록 한 바라스터(varistor)에 관한 것이다.

배리스터는 낙뢰에 의한 서지나 계전기들의 동작에 의한 스위칭 서지들에 의하여 전기전자장비의 소손 또는 손상되는 것을 방지하는 것으로, 흡수내량 이상의 서지가 유입되게 되면 소손되게 되고, 배리스터가 소손된 상태에서 정상전원이 인가되는 경우에 배리스터는 저저항 부하로 동작하여 단락사고를 유발시킨다.

이러한 단락사고를 방지하기 위하여 등록실용신안 20 - 0267634호의 열형 컷오프 배리스터가 개발되었다. 그러나, 이러한 열형 컷 오프 배리스터는 배리스터의 제한전압특성을 악화시켜 흡수내량 이하의 서지가 유입될 때 정상적인 배리스터의 동작을 수행하기가 곤란하였다.

본 발명의 기술적 과제는 흡수내량 이하의 서지에 대해서는 제한전압특성이 양호하도록 하고, 흡수내량 이상의 서지에 대해서는 단락이 방지되도록 한 배리스터를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명의 다른 기술적 과제는 흡수내량 이상의 서지가 배리스터에 유입되어 배리스터 내부가 변형되었을 때, 이를 외부에서 인식할 수 있도록 하기 위한 것이다.

본 발명의 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 특징은 외면에 제1, 제2 외부단자들이 형성된 배리스터 본체, 상기 제1 외부단자에 결합되는 판 형상의 제1 인출 단자판, 상기 제2 외부단자에 결합되는 판 형상의 제2 인출 단자판을 포함하는 배리스터에 있어서: 상기 제1 인출 단자판과 상기 제1 외부단자를 결합하는 제1 결합재료 보다 상기 제2 인출 단자판과 상기 제2 외부단자를 결합시키는 제2결합재료의 융점이 낮은 것이다.

또한, 본 발명에서 상기 제2 결합재료의 융점이 100℃ 내지 200℃인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에서 상기 제2 인출 단자판은 탄성판으로 이루어지며, 일단은 상기 제2 외부단자에 결합되고, 상기 일단과 타단 사이에 경사면이 형성되어 경사면의 후반부는 상기 외면과 이격되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에서 상기 제1결합재료는 납이고, 상기 제2결합재료는 납에 불순물이 첨가된 재료인 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 특징은 배리스터와 상기 배리스터가 설치되는 케이스로 이루어진 배리스터 장치에 있어서: 상기 배리스터는 외면에 제1, 제2 외부단자들이 형성된 배리스터 본체, 상기 제1 외부단자에 결합되는 판 형상의 제1 인출 단자판, 상기 제2 외부단자에 결합되는 판 형상의 제2 인출 단자판을 포함하고, 상기 케이스의 내부 공간부에는 상기 내부 공간부의 일부를 2개의 공간부로 분할하는 격면이 형성되고, 상기 배리스터 본체는 상기 격면에 의하여 분할되는 일 공간부에 삽입되며, 상기 제1 인출단자판은 상기 케이스에 형성되어 상기 일 공간에 연통되는 제1관통부를 통하여 외부로 인출되고, 상기 제2 인출단자판은 상기 케이스에 형성되어 타 공간부와 연통되는 제2관통부를 통하여 외부로 인출되는 것이다.

또한, 본 발명에서 상기 제2 인출단자판에는 경사부가 형성되고, 상기 경사부의 전단부는 상기 제2 외부단자와 결합되고, 상기 경사부의 후방은 상기 격면과 평행하게 형성되어 상기 격면과 이격되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에서 상기 타 공간부에는 일단부가 상기 케이스 내측에 고정되는 스프링과 상기 스프링의 압축 신장에 의하여 상기 격면을 따라 이동하며 개구부를 갖는 슬라이더가 더 설치되며, 상기 개구부의 벽이 상기 경사면에 접촉되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에서 상기 케이스의 내측에는 상기 슬라이더의 이동에 의하여 스위칭되는 스위치가 설치되고, 상기 케이스의 외측에는 상기 스위치에 의하여 점 등되는 점등수단이 설치되는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면에 따라서 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1, 도 2에 도시된 바와 같이, 하부 케이스(10)는 4각 판으로 이루어진 밑면(11)의 양 측변으로부터 수직 절곡되는 양 측면(12), (13)들과, 밑면의 전 측변으로부터 수직 절곡되고, 양 측면(12), (13)의 전단부와 수직으로 접촉되는 전면(14)과, 양 측면(12), (13)으로 부터 일정 높이에서 밑면(11)에 평행하게 설치되는 격면(15)으로 이루어진다.

이때, 격면(15)의 전단부는 전면(14)에 수직으로 접합되며, 격면의 전단부에서 후단부의 길이는 양 측면(12), (13)의 길이보다 작으며, 후단부의 중심은 전단부를 향하여 내측으로 ⊂ 자 형의 홈이 형성된다.

또한, 측면(12), (13)의 상단부로부터 내측으로 절곡된 가이드 부(18), (19)가 형성되고, 가이드 부(18), (19)에는 후술되는 상부 케이스(50)의 관통부(55), (56)에 삽입되는 결합 돌출부(20), (21)가 형성되며, 반대로 측면(12), (13)의 하단부에는 관통부(22)들이 형성되고, 상부 케이스(50)의 결합 돌출턱이 삽입된다.

또한, 전면(14)에는 상변과 평행하게 일자 형상의 관통부(16), (17)가 형성된다. 관통부(16)는 측면(13)과 전면(14)의 하변에 인접되게 형성되며, 관통부(17)는 측면(12)과 전면의 상변에 인접되게 형성된다.

또한, 전면(14)의 양 측변에 인접되게 후방으로 스프링(30), (31)의 일단이 삽입되는 돌출핀(미도시)이 형성된다.

또한, 스프링(30), (31)은 슬라이더(40)의 양측단부에 형성된 스프링 삽입 홈(41), (42)에 각각 삽입된다.

슬라이더(40)는 판 형상으로 양 측단부에 스프링(30), (31)이 삽입되는 스프링 삽입홈(41), (42)이 형성되고, 스프링(30), (31)의 복원력에 의하여 격면(15) 위에서 전후진 된다.

또한, 슬라이더(40)의 후단부에 인접되어 4각형의 개구부가 형성되며, 개구부와 후단사이의 밑면에는 돌출부(43)가 수직으로 돌출되어 슬라이더(40)가 전후진 될 때, 돌출부(43)가 후술되는 스위치(51)를 동작시키도록 한다.

배리스터(60)는 금속산화물과 내부단자가 적층되고, 양측 외면에 외부단자들이 형성된 본체(61)와, 일단부가 상기 외부단자 중 하나에 결합된 제1 인출 단자판(62)과, 일단부가 상기 외부단자 중 다른 하나에 결합된 제2 인출 단자판(63)으로 이루어진다. 이때 제1 인출 단자판(62)과 외부단자는 융점이 270℃인 납에 의하여 접합되고, 제2 인출 단자판(63)은 융점이 100℃ 내지 200℃의 되도록 납에 불순물이 첨가된 접합재료에 의하여 접합된다. 또한, 제2 인출 단자판(63)은 탄성을 갖는 판상부재로 형성되되 경사면이 형성되어 경사면의 전단부는 외부단자에 접합되지만 경사면의 후단으로부터는 격면에 이격되며 격면에 평행한 연장부가 연성된다. 따라서 배리스터 본체(61)가 흡수내량 이상의 서지가 유입되게 되어 가열될 때 제2인출 단자판(63)은 제1 인출 단자판(62)보다 먼저 배리스터 본체(61)로부터 분리되게 되고, 분리된 후 제2 인출 단자판(63)의 탄성력에 의하여 제2 인출 단자판의 타단부가 케이스에 고정된 경우에는 추후 접촉이 발생되지 않도록 한다.

제2 인출 단자판의 접합재료의 용융점이 100℃ 이하인 경우는 흡수내량 이하 의 서지에 의하여 가열되는 상황에서 외부단자와 분리되는 현상이 발생되게 되고, 200℃ 이상이면 제1 인출 단자판(62)과 동시에 분리되는 현상이 발생될 수 있다.

상부 케이스(50)는 하부 케이스(10)의 밑면(11)에 대향하는 상면과 상면의 양 측변으로부터 수직 절곡되어 양 측면(12), (13)의 외측에 접촉되는 측면(53), (54)과, 측면(53), (54)의 후단부에 수직인 후면으로 이루어진다.

또한, 상면(52)의 하측에는 접촉 스위치(51)가 설치되고, 스위치(51)의 접촉부는 슬라이더(40)의 돌출부(43)에 의하여 접촉 또는 분리되어 스위칭 동작을 수행한다. 또한, 후면의 후방으로는 LED(57)가 설치되고, 접촉 스위치(51)에 의하여 점등 또는 소등된다. 또한, 상면(52)의 측면(53), (54)과 인접부위에 관통부(55), (56)이 형성되어 있어, 하부 케이스(10)와 상부 케이스 결합시에 하부 케이스(10)의 결합 돌출부(20), (21)가 삽입되며, 양 측면(53), (54)의 내측으로는 하부 케이스(10)의 측면(12), (13)의 하단부에 형성된 관통부(22)에 삽입되어 걸리는 결합 돌출턱이 형성된다.

또한, 상면의 중심에 다수의 관통부가 형성되어 있어 배리스터(60)에서 발생되는 열을 외부로 방출할 수 있도록 한다.

이하, 실시예의 조립과정에 대하여 설명하기로 한다.

먼저 배리스터 본체(61)에 제1 외부 인출단자(62)를 결합한 후 배리스터 본체(61)가 격면(15)과 밑면(11) 사이의 공간에 안착되고, 제1 외부 인출단자(62)가 관통부(16)를 통과하여 돌출되도록 설치하고, 슬라이더(40)의 스프링(30), (31)의 일단을 하부 케이스 전면(14)의 후방에 형성된 돌출핀에 삽입시킨 후 슬라이더(40) 의 스프링 삽입홈(41), (42)에 스프링(30), (31)을 삽입시켜, 슬라이더(40)가 격면(15)과 접촉되면서 이동 가능하도록 격면(15)의 상부에 설치한다. 슬라이더(40)가 설치된 상태에서 제2 외부 인출단자(63)의 경사면이 개구부를 통과하여 경사면의 전단부를 바리스터 본체(61)의 외부단자에 결합재를 용융시켜 결합시키고, 제2 외부 인출단자(63)의 경사면의 후단부를 관통부(17)에 통과하여 외부로 돌출되도록 한다. 이때, 제2인출 단자판(63)의 경사면은 슬라이더(40)의 개구부를 형성하는 단부에 접촉되며, 제2인출 단자판(63)의 경사면 후방은 슬라이드(40)의 상부에 놓이게 되어 도 4와 같은 상태로 조립된다. 이 상태에서 하부 케이스(10)와 상부 케이스(50)를 결합하여 완성시킨다.

이와 같은 실시예에서, 한계내량이상의 서지가 배리스터(60)에 유입되면 제2인출 단자판(63)은 결합재가 용융되어 외부단자와 분리되게 된다. 이때, 제2인출 단자판(63)에는 스프링(30), (31)에 의하여 탄발되는 슬라이더(40)에 의하여 탄성력이 가해져 제2인출 단자판(63)과 외부단자 사이의 분리된 폭을 크게 만들고, 이와 같이 분리된 폭이 넓어지게 되면 슬라이더(40) 내에서 압축된 스프링(30), (31)이 신장되게 되어 슬라이더(40)는 후방으로 진행하게 되어 제2인출 단자판(63)과 외부단자 사이의 분리판 역할을 하게 되어 재접촉되는 것을 방지한다.

따라서 제2인출 단자판(63)과 외부단자 사이에 불완전 접촉되어 단락사고로 진행되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 슬라이더(40)가 후방으로 진행함에 따라서 슬라이더(40)의 돌출부(43)는 접촉 스위치(51)를 작동시켜 LED(57)를 점등시키게 되고, 관리자는 LED가 점등 된 것을 보고, 배리스터를 교체하도록 한다.

본 발명 기술적 과제와 구성에 따르면, 배리스터의 인출 단자판을 탄성력을 갖는 소재를 사용하여 배리스터 가열시에 복원력에 의하여 배리스터 외부단자와 접합부가 멀리 이격되도록 함으로써 한계내량 이상의 서지에서 인출 단자판과 배리스터 외부단자와 멀리 이격되도록 함으로써 단락사고를 방지한다.

또한, 인출 단자판과 배리스터 외부단자가 분리될 때 슬라이더가 이들 접합부에 개재되도록 함으로써 이들이 재접촉되는 현상을 방지한다.

또한, 슬라이더가 이동되면서 케이스에 설치된 LED를 점등시키므로 배리스터의 상태를 외부에서 용이하게 인식하도록 한다.

Claims (11)

1. 외면에 제1, 제2 외부단자들이 형성된 배리스터 본체, 상기 제1 외부단자에 결합되는 판 형상의 제1 인출 단자판, 상기 제2 외부단자에 결합되는 판 형상의 제2 인출 단자판을 포함하는 배리스터에 있어서:

   상기 제1 인출 단자판과 상기 제1 외부단자를 결합하는 제1 결합재료 보다 상기 제2 인출 단자판과 상기 제2 외부단자를 결합시키는 제2결합재료의 융점이 낮은 것을 특징으로 하는 배리스터.
2. 청구항 1에서, 상기 제2 결합재료의 융점이 100℃ 내지 200℃인 것을 특징으로 하는 배리스터.
3. 청구항 1에서, 상기 제2 인출 단자판은 탄성판으로 이루어지며, 일단은 상기 제2 외부단자에 결합되고, 상기 일단과 타단 사이에 경사면이 형성되어 경사면의 후반부는 상기 외면과 이격되는 것을 특징으로 하는 배리스터.
4. 청구항 1에서, 상기 제1결합재료는 납이고, 상기 제2결합재료는 납에 불순물이 첨가된 재료인 것을 특징으로 하는 배리스터.
5. 배리스터와 상기 배리스터가 설치되는 케이스로 이루어진 배리스터 장치에 있어서:

   상기 배리스터는 외면에 제1, 제2 외부단자들이 형성된 배리스터 본체, 상기 제1 외부단자에 결합되는 판 형상의 제1 인출 단자판, 상기 제2 외부단자에 결합되는 판 형상의 제2 인출 단자판을 포함하고,

   상기 케이스의 내부 공간부에는 상기 내부 공간부의 일부를 2개의 공간부로 분할하는 격면이 형성되고, 상기 배리스터 본체는 상기 격면에 의하여 분할되는 일 공간부에 삽입되며, 상기 제1 인출단자판은 상기 케이스에 형성되어 상기 일 공간에 연통되는 제1관통부를 통하여 외부로 인출되고, 상기 제2 인출단자판은 상기 케이스에 형성되어 타 공간부와 연통되는 제2관통부를 통하여 외부로 인출되는 것을 특징으로 하는 배리스터 장치.
6. 청구항 5에서, 상기 제2 인출단자판에는 경사부가 형성되고, 상기 경사부의 전단부는 상기 제2 외부단자와 결합되고, 상기 경사부의 후단부에는 상기 격면과 이격되며 평행한 연장부가 연장 형성되어 상기 제2관통부를 통과하여 외부로 인출되는 것을 특징으로 하는 배리스터 장치.
7. 청구항 6에서, 상기 타 공간부에는 일단부가 상기 케이스 내측에 고정되는 스프링과 상기 스프링의 압축 신장에 의하여 상기 격면을 따라 이동하며 개구부를 갖는 슬라이더가 더 설치되며, 상기 개구부의 벽이 상기 경사면에 접촉되는 것을 특징으로 하는 배리스터 장치.
8. 청구항 7에서, 상기 케이스의 내측에는 상기 슬라이더의 이동에 의하여 스위칭되는 스위치가 설치되고, 상기 케이스의 외측에는 상기 스위치에 의하여 점등되는 점등수단이 설치되는 것을 특징으로 하는 배리스터 장치.

   상기 제1 인출 단자판과 상기 제1 외부단자를 결합하는 제1 결합재료 보다 상기 제2 인출 단자판과 상기 제2 외부단자를 결합시키는 제2결합재료의 융점이 낮은 것을 특징으로 하는 배리스터 장치.
9. 청구항 5 내지 7 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 결합재료의 융점이 100℃ 내지 200℃인 것을 특징으로 하는 배리스터 장치.
10. 청구항 5 내지 7 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 인출 단자판은 탄성판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 배리스터 장치.
11. 청구항 5 항에 있어서, 상기 제1결합재료는 납이고, 상기 제2결합재료는 납에 불순물이 첨가된 재료인 것을 특징으로 하는 배리스터 장치.

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