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임계온도 소자를 이용하는 과전류 방지용 전자 개폐기(Electric switch for protection of an over current using critical-temperature device)

  • 기술번호 : KST2016014228
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 종래의 전자 개폐기의 문제점인 바이메탈과 기계식 접점을 사용함이 없이, 전자석, 임계온도 소자, 및 전자석 제어부를 이용하여 전자석을 제어하는 전자 개폐기를 개시한다. 전자석은 제어전류의 흐름에 응답하여 전력선을 통해 인가되는 전력을 부하측에 연결된 전력기기로 스위칭한다. 임계온도 소자는 전력선에서 전력기기로 흐르는 공급전류에 의한 발열 온도가 임계 온도를 초과 시에 출력 전류 값이 변한다. SCR로 구현 가능한 전자석 제어부는 임계온도 소자의 상기 출력 전류 값에 응답하여 상기 전자석의 상기 제어전류의 흐름이 생성 또는 차단되도록 한다.
Int. CL H01H 47/26 (2006.01.01) G05F 5/00 (2006.01.01) H01H 47/32 (2006.01.01) G08B 21/18 (2006.01.01) H01C 7/00 (2006.01.01) H02H 3/08 (2006.01.01) H02H 5/04 (2006.01.01)
CPC H01H 47/26(2013.01) H01H 47/26(2013.01) H01H 47/26(2013.01) H01H 47/26(2013.01) H01H 47/26(2013.01) H01H 47/26(2013.01) H01H 47/26(2013.01)
출원번호/일자 1020150159021 (2015.11.12)
출원인 한국전자통신연구원
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2016-0090237 (2016.07.29) 문서열기
공고번호/일자
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보 대한민국  |   1020150009307   |   2015.01.20
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2019.10.07)
심사청구항수 57

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국전자통신연구원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김현탁 대한민국 대전광역시 유성구
2 조성우 대한민국 대전광역시 유성구
3 정순규 대한민국 울산광역시 중구
4 조진철 대한민국 청주시 서원구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인 고려 대한민국 서울특별시 강남구 테헤란로 *길 ** *층(역삼동)

최종권리자

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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2015.11.12 수리 (Accepted) 1-1-2015-1103917-24
2 [심사청구]심사청구(우선심사신청)서
[Request for Examination] Request for Examination (Request for Preferential Examination)		 2019.10.07 수리 (Accepted) 1-1-2019-1018257-75
3 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2020.03.13 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
4 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2020.06.11 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-6-2020-0176460-14
5 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2020.11.17 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2020-0797908-31
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
전자석 제어전류의 흐름에 응답하여 전력선을 온/오프 스위칭함에 의해 전력이 부하로서의 전력기기에 공급되거나 차단되도록 하는 전자석;상기 전력기기로 흐르는 공급전류에 의한 상기 전력선과 연결된 발열도선의 온도가 임계 온도를 초과 시에 출력 전류 값이 변하는 임계온도 소자; 및상기 임계온도 소자의 상기 출력 전류 값에 응답하여 상기 전자석의 전자석 제어전류의 흐름이 생성 또는 차단되도록 하는 전자석 제어부를 포함하는 전자 개폐기
2 2
제1항에 있어서, 상기 전력기기는 모터, 히터, LED, 및 전등 중의 적어도 하나인 전자 개폐기
3 3
제1항에 있어서, 상기 전자석 제어전류는 직류나 교류를 받아 동작되는 전자 개폐기
4 4
제1항에 있어서, 상기 임계온도소자는 상기 발열도선의 온도를 접촉방식이나 비접촉방식으로 측정하는 전자 개폐기
5 5
제1항에 있어서, 상기 임계온도 소자는, 제어 입력단에 연결되는 제1 단자;제어 출력단에 연결되는 제3 단자; 및상기 제1,3 단자들과는 절연되며 열원에 연결되는 제2 단자를 포함하는 전자 개폐기
6 6
제5항에 있어서, 상기 임계온도 소자의 열원과 상기 제2 단자 사이에 연결되어 상기 열원에 대한 단열을 수행하기 위해 적어도 하나 이상의 단열 소자를 더 포함하는 전자 개폐기
7 7
제6항에 있어서, 상기 단열 소자는 복수의 채널을 형성하도록 배열되어 단열의 레벨을 조절하기 위한 회전 스위치나 조절형 스위치에 의해 채널이 선택되는 전자 개폐기
8 8
제1항에 있어서, 상기 임계온도 소자는 산화 바나듐을 이용하여 제조된 금속-절연체 전이 소자를 포함하는 전자 개폐기
9 9
제1항에 있어서, 상기 임계온도 소자에 일정한 전압을 인가하기 위한 정전압 회로를 더 포함하는 전자 개폐기
10 10
제9항에 있어서, 상기 정전압 회로는 저항과 NPN 트랜지스터를 이용한 전압 폴로어(voltage follower)구조를 포함하는 전자 개폐기
11 11
제9항에 있어서, 상기 정전압 회로는 저항과 PNP 트랜지스터를 이용한 전압 폴로어(voltage follower)구조를 포함하는 전자 개폐기
12 12
제9항에 있어서, 상기 정전압 회로는 저항과 FET 트랜지스터를 이용한 전압 폴로어(voltage follower)구조를 포함하는 전자 개폐기
13 13
제9항에 있어서, 상기 정전압 회로는 저항, NPN 트랜지스터, 및 제너 다이오드를 이용한 전압 폴로어(voltage follower)구조를 포함하는 전자 개폐기
14 14
제1항에 있어서, 상기 임계온도 소자는,서미스터;상기 서미스터에 의해 분배된 제1 입력전압과 저항들 간의 전압 분배에 의한 제2 입력전압을 비교하는 비교기;상기 비교기의 출력에 응답하여 제어 출력을 생성하는 출력 트랜지스터를 포함하는 전자 개폐기
15 15
제14항에 있어서, 상기 서미스터는,세라믹 서미스터나 PN 접합 다이오드로 구성된 전자 개폐기
16 16
제14항에 있어서, 상기 임계온도 소자는 원칩 온도 IC를 포함하는 전자 개폐기
17 17
제1항에 있어서, 상기 임계온도 소자는 PTC 소자를 포함하는 전자 개폐기
18 18
제1항에 있어서, 상기 임계온도 소자는 상기 전력선이 복수개로 설치되는 경우에 상기 전력선 마다 대응 연결되는 전자 개폐기
19 19
제1항에 있어서, 상기 발열 도선은 구리(동)선, 구리(동)합금선, 니크롬선, 니크롬 합금선, 및 철합금선 중의 적어도 하나 이상을 포함하는 전자 개폐기
20 20
제19항에 있어서, 상기 발열 도선은 상기 전력선에 비해 온도계수가 높은 도선으로 이루어진 전자 개폐기
21 21
제19항에 있어서, 상기 발열 도선은 상기 전력선의 폭을 감소시켜 형성한 전자 개폐기
22 22
제19항에 있어서, 상기 발열 도선은 상기 전력선으로부터 분기되어 상기 임계온도 소자의 열단자에 연결되는 전자 개폐기
23 23
제19항에 있어서, 상기 발열 도선은 상기 전력선의 재질과는 다른 재질로 상기 전력선의 상부에 형성되어(전기적으로 발열도선과 전력선의 병렬연결) 상기 임계온도 소자의 열단자에 연결됨에 의해 상기 발열 도선의 발열이 상기 전력선의 발열보다 더 높아지도록 구성된 전자 개폐기
24 24
제19항에 있어서, 상기 발열 도선은 상기 임계온도 소자의 열단자 전단에 연결되고(전기적으로 발열도선과 전력선의 직렬연결) 상기 전력선과는 온도 계수가 다른 재질로 형성되어, 상기 전력선의 발열보다 상기 열단자의 발열이 더 높도록 구성된 전자 개폐기
25 25
제1항에 있어서, 상기 전자석 제어부는 전자석 구동 스위치 소자(전자석 전류 공급 소자)로서 트랜지스터, 트라이악(TRIAC), 및 릴레이(Relay) 중의 적어도 하나를 포함하는 전작 개폐기
26 26
제1항에 있어서, 상기 전자석 제어부는 전자석 전류 차단 스위치 소자로서 전자석 트랜지스터, SCR (Silicon Controlled Rectifier), 및 트라이악(TRIAC), 및 릴레이(Relay) 중 적어도 하나를 포함하는 전자 개폐기
27 27
제26항에 있어서, 상기 전자석 구동 스위치가 NPN 트랜지스터로 구성되고 상기 구동 스위치 제어부가 SCR로 구성될 경우에, 상기 SCR의 게이트가 상기 임계온도 소자의 출력에 연결되고, 상기 SCR의 애노드는 상기 NPN 트랜지스터의 베이스에 연결되어, 상기 SCR이 턴온 시에 상기 구동 스위치가 턴오프되어 상기 전자석에는 상기 제어전류가 흐르지 않아 전자석의 기능이 상실되는 전자 개폐기
28 28
제27항에 있어서, 상기 SCR의 게이트와 캐소드 사이에 PN 접합 다이오드로 이루어진 저항 소자를 더 포함하는 전자 개폐기
29 29
제27항에 있어서, 상기 SCR의 게이트와 캐소드 사이에 상기 저항 소자와는 병렬로 연결된 커패시터를 더 포함하는 전자 개폐기
30 30
제27항에 있어서, 제1 직류전압을 수신하여 상기 제1 직류전압보다 낮은 제2 직류전압을 생성하여 상기 임계온도 소자로 인가하기 위한 정전압 회로를 더 포함하는 전자 개폐기
31 31
제27항에 있어서,상기 SCR이 턴온 시에 상기 SCR을 통해 흐르는 전류에 응답하여 소리, 경보, 또는 통신 신호를 생성하는 모니터링 장치를 더 포함하는 전자 개폐기
32 32
교류 제어전류의 흐름에 응답하여 전력선을 온/오프 스위칭함에 의해 전력이 부하로서의 전력기기에 공급되거나 차단되도록 하는 전자석;상기 전력기기로 흐르는 공급전류에 의한 상기 전력선과 연결된 발열도선의 온도가 임계 온도를 초과 시에 출력 전류 값이 변하는 임계온도 소자; 및상기 임계온도 소자의 상기 출력 전류 값에 응답하여 상기 전자석의 전자석 제어전류의 흐름이 생성 또는 차단되도록 하는 전자석 제어부를 포함하는 전자 개폐기
33 33
제32항에 있어서, 상기 전자석 구동 스위치가 트라이악으로 구성되고 상기 구동 스위치 제어부가 SCR로 구성될 경우에, 상기 SCR의 게이트가 상기 임계온도 소자의 출력에 연결되고, 상기 SCR의 애노드는 상기 트라이악의 게이트에 연결되어, 상기 SCR이 턴온 시에 상기 트라이악이 턴오프되어 상기 전자석에는 상기 교류 제어전류가 흐르지 않아 전자석의 기능이 상실되는 전자 개폐기
34 34
제32항에 있어서, 상기 SCR의 게이트와 캐소드 사이에 PN 접합 다이오드로 이루어진 저항 소자를 더 포함하는 전자 개폐기
35 35
제32항에 있어서, 상기 SCR의 게이트와 캐소드 사이에 상기 저항 소자와 병렬로 연결된 커패시터를 더 포함하는 전자 개폐기
36 36
제32항에 있어서, 상기 SCR의 게이트와 상기 트라이악의 게이트 사이에는 게이트 저항 및 고전압 유입 방지용 다이오드가 더 연결된 전자 개폐기
37 37
제32항에 있어서, 상기 SCR의 게이트와 상기 임계온도 소자의 출력단 사이에는 역류 방지용 다이오드가 더 연결된 전자 개폐기
38 38
제32항에 있어서, 상기 SCR이 턴온되고 상기 트라이악이 턴오프될 시에 상기 SCR의 캐소드를 통해 흐르는 전류에 응답하여 소리, 경보, 또는 통신 신호를 생성하는 모니터링 장치를 더 포함하는 전자 개폐기
39 39
제32항에 있어서, 상기 임계온도 소자의 손상을 방지하기 위해 제1 직류전압을 받아 상기 제1 직류전압보다 낮은 제2 직류전압을 생성하여 상기 임계온도 소자로 인가하는 정전압 회로를 더 포함하는 전자 개폐기
40 40
제32항에 있어서, 상기 전자석, 상기 트라이악, 상기 임계온도 소자, 및 상기 SCR은 전자 접촉기 내부에 설치되는 전자 개폐기
41 41
제32항에 있어서, 상기 전자석 구동 스위치가 트라이악으로 구성되고 상기 구동 스위치 제어부가 브레이크 다운 방지를 위해 직렬로 연결된 제1,2 SCR들로 구성될 경우에, 상기 제1 SCR의 게이트가 상기 임계온도 소자의 출력에 연결되고, 상기 SCR의 애노드는 상기 트라이악의 게이트쪽에 연결되는 전자 개폐기
42 42
제32항에 있어서,상기 전자석 구동 스위치가 포토트라이악(Phototriac)으로 구성되고 상기 구동 스위치 제어부가 SCR로 구성될 경우에, 상기 SCR과 포토트라이악이 병렬로 연결로 연결되고, 상기 SCR이 턴온 시에 상기 트라이악이 턴오프되어 상기 전자석에는 상기 교류 제어전류가 흐르지 않아 전자석의 기능이 상실되는 전자 개폐기
43 43
제42항에 있어서, 상기 SCR의 게이트와 캐소드 사이에 PN 접합 다이오드로 이루어진 저항 소자를 더 포함하는 전자 개폐기
44 44
제42항에 있어서, 상기 SCR의 게이트와 캐소드 사이에 상기 저항 소자와 병렬로 연결된 커패시터를 더 포함하는 전자 개폐기
45 45
제42항에 있어서, 상기 SCR이 턴온되고 상기 트라이악이 턴오프될 시에 상기 SCR의 캐소드를 통해 흐르는 전류에 응답하여 소리, 경보, 또는 통신 신호를 생성하는 모니터링 장치를 더 포함하는 전자 개폐기
46 46
제42항에 있어서, 상기 임계온도 소자의 손상을 방지하기 위해 제1 직류전압을 받아 상기 제1 직류전압보다 낮은 제2 직류전압을 생성하여 상기 임계온도 소자로 인가하는 정전압 회로를 더 포함하는 전자 개폐기
47 47
제42항에 있어서, 상기 전자석, 상기 트라이악, 상기 임계온도 소자, 및 상기 SCR은 전자 접촉기 내부에 설치되는 전자 개폐기
48 48
제32항에 있어서, 전력선을 상기 전력기기로 연결하는 수동스위치가 구비되고, 상기 전자석 구동 스위치가 포토트라이악(Phototriac)으로 구성될 경우에, 상기 수동스위치가 On 되어 전력이 턴온 시에 상기 포토트라이악이 턴오프되도록 구성되어, 상기 전자석에는 상기 교류 제어전류가 흐르지 않아 상기 전자석이 동작되지 않고 있다가, 상기 전력선에 큰 전류가 흘러 상기 임계온도소자의 온도가 임계온도에 도달될 때, 상기 포토트라이악 내부에 있는 포토 다이오드가 동작되는 경우에 상기 전자석이 동작됨에 의해 상기 수동스위치가 오프되도록 구성되는 전자 개폐기
49 49
제48항에 있어서, 전자 개폐기는 배선차단기와 누전차단기에 있는 과전류 방지용 목적으로 사용이 가능한 전자 개폐기
50 50
수동 조작에 응답하여전력선을 통해 인가되는 전력이 전력기기에 공급되도록 하는 수동 스위치;상기 수동 스위치의 작동부를 물리적인 힘으로 당겨서 상기 수동 스위치가 오프되도록 함에 의해 상기 전력기기로 공급되는 전력을 차단하는 전자석;제어 전압에 응답하여 상기 전자석으로 제어전류가 흐르도록 하거나 차단되도록 하는 전자석 구동 스위치;상기 전자석 구동 스위치의 구동 스위치 제어부로서 기능하며, 상기 전력선에서 상기 전력기기로 흐르는 공급전류에 의한 상기 전력선과 연결된 발열도선의 온도가 임계 온도를 초과 시에 출력 전류 값이 변하는 임계온도 소자; 및상기 임계온도 소자의 출력에 응답하여 상기 전자석 구동 스위치를 제어하기 위한 상기 제어 전압을 생성하는 구동 스위치 제어부를 포함하는 전자 개폐기
51 51
제50항에 있어서, 상기 전자석 구동 스위치가 SCR인 경우에 상기 임계온도 소자에 의해 SCR의 게이트가 제어되어 상기 전력 공급을 차단하는 전자석이 액티브 상태로 구동되는 전자 개폐기
52 52
제51항에 있어서, 상기 SCR의 게이트에는 상기 SCR에 정격 전류를 흐르게 하기 위한 전류 제어용 저항이 전자석에 병렬로 연결되는 전자 개폐기
53 53
제51항에 있어서, 상기 SCR의 게이트에는 캐패시터가 전류제어용 저항과 병렬로 연결되는 것을 포함하는 전자 개폐기
54 54
제51항에 있어서, 상기 전류 제어용 저항에 대하여 PN 접합 다이오드를 포함하는 전자 개폐기
55 55
제51항에 있어서, 상기 SCR의 게이트에는 임계온도 소자를 보호하기 위한 역류 방지용 다이오드가 더 연결되는 전자 개폐기
56 56
제50항에 있어서, 상기 전자석 구동 스위치는 트랜지스터, SCR, 트라이악, 및 릴레이 중 적어도 하나를 포함하는 전자 개폐기
57 57
제50항에 있어서, 과전류 차단 기능을 갖는 배선차단기와 누전 차단기능을 갖는 누전차단기를 더 포함하는 전자 개폐기
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4 JP28134385 JP 일본 FAMILY
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6 US20160233040 US 미국 FAMILY

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