(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(45) 공고일자 2015년05월12일
(11) 등록번호 10-1518265
(24) 등록일자 2015년04월30일
(51) 국제특허분류(Int. Cl.)
H01H 35/34 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2013-0148649
(22) 출원일자 2013년12월02일
심사청구일자 2013년12월02일
(56) 선행기술조사문헌
KR1020010041219 A*
KR1020070096655 A*
KR1020070096656 A
JP06187883 A
*는 심사관에 의하여 인용된 문헌
(73) 특허권자
한국기계연구원
대전광역시 유성구 가정북로 156 (장동)
(72) 발명자
박중호
대전 유성구 가정로 65, 108동 903호 (신성동, 대
림두레아파트)
윤소남
대전 유성구 가정로 63, 106동 1305호 (신성동,
럭키하나아파트)
(뒷면에 계속)
(74) 대리인
윤병국, 이영규
전체 청구항 수 : 총 10 항 심사관 : 두소영
(54) 발명의 명칭 접촉저항 변화를 이용한 고압용 압력 스위치
(57) 요 약
본 발명은 접촉저항 변화를 이용한 압력 스위치에 관한 것이다.
이를 위하여, 다이어프램(10)과; 상기 다이어프램(10)에 구비된 지지패널(20)과; 상기 지지패널(20)에 구비된 단
락부(30); 및 상기 다이어프램(10)과 지지패널(20) 사이에 스페이서(40)가 구비됨을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명은 다이어프램 및 지지패널 사이의 스페이서가 삽입된 가운데 접촉저항 변화를 통해 가공 및 조
립 공차의 에러가 보정될 수 있도록 하고, 이를 통해 압력 스위치의 신뢰성을 얻을 수 있도록 하고, 아울러 압력
스위치의 가격을 낮춘 가운데 시스템의 안전성이 확보될 수 있도록 한 것이다.
대 표 도 - 도2
등록특허 10-1518265
- 1 -
(72) 발명자
함영복
대전 유성구 배울2로 42, 504동 902호 (관평동, 신
동아파밀리에)
함상용
대전광역시 유성구 학하남로 10 (계산동, 오투그란
데 미학) 213동 1803호
등록특허 10-1518265
- 2 -
명 세 서
청구범위
청구항 1
다이어프램(10)과;
상기 다이어프램(10)에 구비된 지지패널(20)과;
상기 지지패널(20)에 구비된 단락부(30); 및
상기 다이어프램(10)과 지지패널(20) 사이에 스페이서(40)가 구비되며,
상기 단락부(30)는 지지패널(20)의 삽입홈(21)에 구비된 저항감지부(31)를 포함하고,
상기 저항감지부(31)는 절연패널(20)에 형성된 삽입홈(21)의 천정측에 인듐산화주석의 도전막(311)이 구비되고,
상기 도전막(311)에 고정단자(312)가 배열되고, 상기 삽입홈(21)의 바닥측에 가변단자(313)가 구비되며,
상기 가변단자(313)는,
상기 삽입홈(21)의 상기 바닥측의 일측에서 타측을 커버하는 형태로 구비되며,
상기 다이어프램(10)이 팽창되기 이전에는 상기 다이어프램(10) 및 고정단자의 사이에서 이격된 상태를 유지하
고,
상기 다이어프램(10)의 팽창에 따라 상기 다이어프램(10)과 상호 접촉되고, 상기 다이어프램(10)의 팽창이 보다
진행되면 팽창 방향으로 밀려져 상기 고정단자(312)와 접촉되는 것을 특징으로 하는 접촉저항 변화를 이용한 고
압용 압력 스위치.
청구항 2
제1항에 있어서,
상기 저항감지부(31)에 접속되어 출력되는 저항값을 기준 저항값과 비교하여 차이 저항값이 기준 저항값 보다
작을 경우 전원이 ON 상태가 유지되도록 하고, 차이 저항값이 기준 저항값 보다 큰 경우 전원이 OFF 상태가 유
지되는 제어부(32)로 구성됨을 특징으로 하는 접촉저항 변화를 이용한 고압용 압력 스위치.
청구항 3
삭제
청구항 4
제1항에 있어서,
상기 고정단자(312)는 삽입홈(21)의 중심에서 외측으로 갈수록 간격이 넓게 배열되고, 상기 고정단자(312)와 가
변단자(313)는 금속박막으로 형성됨을 특징으로 하는 접촉저항 변화를 이용한 고압용 압력 스위치.
청구항 5
제1항에 있어서,
상기 스페이서(40)는 하부가 다이어프램(10)의 가장자리에 맞대어지며, 상기 스페이서(40)의 상부가 지지패널
(20)의 가장자리 하부에 맞대어짐을 특징으로 하는 접촉저항 변화를 이용한 고압용 압력 스위치.
청구항 6
제1항에 있어서,
상기 스페이서(40)는 다이어프램(10)의 가장자리에 상부로 돌출되게 구비됨을 특징으로 하는 접촉저항 변화를
이용한 고압용 압력 스위치.
등록특허 10-1518265
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청구항 7
제1항에 있어서,
상기 스페이서(40)는 지지패널(20)의 가장자리에 하부로 돌출되게 구비됨을 을 특징으로 하는 접촉저항 변화를
이용한 고압용 압력 스위치.
청구항 8
제1항에 있어서,
상기 스페이서(40)는 절연링체로 구비됨을 특징으로 하는 접촉저항 변화를 이용한 고압용 압력 스위치.
청구항 9
제1항에 있어서,
상기 다이어프램(10)은 하부에 압력도입부(101)를 갖는 몸체(102)가 구비되며, SUS로 구비됨을 특징으로 하는
접촉저항 변화를 이용한 고압용 압력 스위치.
청구항 10
제9항에 있어서,
상기 SUS는 HRC 35~45 경도를 갖는 석출경화용 스테인레스강인 SUS 630으로 구비됨을 특징으로 하는 접촉저항
변화를 이용한 고압용 압력 스위치.
청구항 11
제1항에 있어서,
상기 다이어프램(10)은 100bar~1,000bar의 압력에 저항됨을 특징으로 하는 접촉저항 변화를 이용한 고압용 압력
스위치.
발명의 설명
기 술 분 야
본 발명은 접촉저항 변화를 이용한 고압용 압력 스위치에 관한 것으로서, 특히 플랜트(정유, 석유화학, 해양)[0001]
산업, 민/군 대형 기동 장비 및 소방설비 등의 챔버 또는 배관 내에 설치되어 작동유체가 설정된 압력에 도달됨
과 동시에 전원이 차단되도록 함으로써, 시스템 안전성이 확보될 수 있도록 한 것이다.
배 경 기 술
일반적으로 압력센서는 자동차 엔진의 유압 뿐만 아니라 일반 산업용 압력계측 등 저압에서 고압에 이르기까지[0002]
넓은 압력의 특히 고정밀도를 요하는 측정을 하는 데 사용된다.
이러한 압력센서의 하나인 스트레인 게이지(변형 게이지)는 금속 또는 반도체의 저항체에 변형이 가해지면 그[0003]
저항값이 변화하는 압력 저항효과를 이용한 것으로 하중, 압력, 토크(Torque) 기타 실응력(實應力)의 측정에 각
분야에서 사용된다.
전세계적으로 첨단 핵심기술의 전자화, 고기능, 다양화가 진행됨에 따라 각분야에서 압력센서에 대한 요구가 급[0004]
증하고 있으며, 이에 따른 압력센서 수요의 증가로 선진각국에서는 이미 압력센서 기술 개발사업을 중점 첨단
기술사업으로 분류하고 연구 개발에 집중적인 지원을 함으로서 압력센서의 기술수준도 진일보하여 대량 생산체
제가 확립되고 저가격화 및 초소형화, 스마트화가 실현되고 있다.
한편, 한국특허공보 10-1995-0001169(1995.02.11)의 반도체 압력센서가 제안되었고, 제안된 압력센서는 다이어[0005]
프램상에 피에조저항체가 형성되어 받침대에 놓여지고, 받침대는 다이본드재의 다이패드에 고착되고, 압력센서
칩상에 설치된 와이어본드패드와 리이드와는 와이어에 접속되어 있고, 압력센서칩, 받침대, 와이어, 다이패드
등은 다이어프램 상면 및 다이패드의 이면을 제외하고, 외장체에 몰드로 구성되어 있으나, 가공 공차 및 조립
공차의 에러로 인하여 압력의 오차가 커지는 문제점이 있었고, 이로 인해 시스템 전체가 불안전해지는 문제점이
등록특허 10-1518265
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있었다.
또한, 한국특허공보 10-2004-0402875(2004.07.05)호의 매개체에 적합한 마이크로 센서 구조물 및 이의 제조방법[0006]
이 제안되었고, 제안된 센서 구조물은 마이크로센서 패키지, 리드프레임, 연결도선, 마이크로센서 패키지에 연
결된 마이크로센서 디바이스 및 무기보호막 또는 무기 보호 코팅으로 구성되어 있으나, 이 역시 동일한 문제점
과 아울러 가격이 고가인 문제점이 있었다.
또한, 한국특허공보 10-2000-0240012(2000.01.15)호의 다이어프램식 압력 센서가 제안되었고, 제안된 다이어프[0007]
램식 압력 센서는 압력도입부를 갖는 스테인리스 다이어프램에 스퍼터링에 의해 SiO2 절연막이 증착되며, 스트레
인 게이지가 절연막의 상면에 형성되고, 스테인리스 다이어프램의 외주면에 Au 또는 Ag로 조성된 전극 접촉부가
형성되며, 스트레인 게이지에 증착된 SiO2로 보호막이 구성되어 있으나, 이 역시 동일한 문제점이 있었다.
한편, 한국특허공보 10-2007-0741520(2007.07.13)호의 다이어프램식을 갖는 반도체 압력 센서가 제안되었고, 제[0008]
안된 반도체 압력센서는 반도체 기판, 다이어프램 및 유리 베이스를 포함하며, 기판은 후면 위에 배치된 오목부
가 포함되도록 구성되어 있으나, 이 역시 가공 공차 및 조립 공차의 에러로 인하여 압력의 오차가 커지는 같은
문제점과 아울러 가격이 상대적으로 고가인 문제점이 있었다.
발명의 내용
해결하려는 과제
본 발명은 접촉저항 변화를 이용하여 스위치의 가공 및 조립 공차 에러가 보정될 수 있도록 하고, 이를 통해 압[0009]
력의 오차가 적은 정밀도로 인하여 신뢰성을 얻을 수 있도록 하는 가운데 가격이 낮추어질 수 있도록 하고, 아
울러 시스템 안전성이 확보될 수 있도록 한 것이다.
과제의 해결 수단
본 발명은 다이어프램(10)과; 상기 다이어프램(10)에 구비된 지지패널(20)과; 상기 지지패널(20)에 구비된 단락[0010]
부(30); 및 상기 다이어프램(10)과 지지패널(20) 사이에 스페이서(40)가 구비됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 단락부(30)는 지지패널(20)의 삽입홈(21)에 구비된 저항감지부(31)와; 상기 저항감지부(31)에 접속[0011]
되어 출력되는 저항값을 기준 저항값과 비교하여 차이 저항값이 기준 저항값 보다 작을 경우 전원이 ON 상태가
유지되도록 하고, 차이 저항값이 기준 저항값 보다 큰 경우 전원이 OFF 상태가 유지되는 제어부(32)로 구성됨을
특징으로 한다.
또한, 상기 저항감지부(31)는 지지패널(20)에 형성된 삽입홈(21)의 천정측에 인듐산화주석의 도전막(311)이 구[0012]
비되고, 상기 도전막(311)에 고정단자(312)가 배열되고, 상기 삽입홈(21)의 바닥측에 가변단자(313)가 구비됨을
특징으로 한다.
또한, 상기 고정단자(312)는 삽입홈(21)의 중심에서 외측으로 갈수록 간격이 넓게 배열되고, 상기 가변단자[0013]
(313)는 삽입홈(21)의 일측에서 타측을 커버하는 형태로 구비되되, 상기 고정단자(312)와 가변단자(313)는 금속
박막으로 형성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 스페이서(40)는 하부가 다이어프램(10)의 가장자리에 맞대어지며, 상기 스페이서(40)의 상부가 지지[0014]
패널(20)의 가장자리 하부에 맞대어짐을 특징으로 한다.
또한, 상기 스페이서(40)는 다이어프램(10)의 가장자리에 상부로 돌출되게 구비됨을 특징으로 한다.[0015]
또한, 상기 스페이서(40)는 지지패널(20)의 가장자리에 하부로 돌출되게 구비됨을 을 특징으로 한다.[0016]
또한, 상기 스페이서(40)는 절연링체로 구비됨을 특징으로 한다.[0017]
또한, 상기 다이어프램(10)은 하부에 압력도입부(101)를 갖는 몸체(102)가 구비되며, SUS로 구비됨을 특징으로[0018]
한다.
또한, 상기 SUS는 HRC 35~45 경도를 갖는 석출경화용 스테인레스강인 SUS 630으로 구비됨을 특징으로 한다.[0019]
그리고 상기 다이어프램(10)은 100bar~1,000bar의 압력에 저항됨을 특징으로 한다.[0020]
발명의 효과
등록특허 10-1518265
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본 발명은 다이어프램 및 저항감지부가 구비된 지지패널 사이의 간격이 스페이서에 의하여 조절되는 가운데 접[0021]
촉저항 변화를 이용하여 스위치의 가공 및 조립 공차가 보정될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 이를 통해 압력의 오차가 적은 정밀도로 인하여 신뢰성을 더 얻을 수 있는 효과가 있다.[0022]
또한, 이를 통해 압력 스위치의 가격을 낮춘 효과를 얻을 수 있다.[0023]
그리고 플랜트 산업, 민/군 대형 기동 장비 및 소방설비 등의 시스템 안전성이 확보될 수 있는 효과를 더 얻을[0024]
수 있다.
도면의 간단한 설명
도1은 본 발명에 따른 접촉저항 변화를 이용한 고압용 압력 스위치의 내,외부를 절개하여 도시한 사시도.[0025]
도2는 본 발명에 따른 접촉저항 변화를 이용한 고압용 압력 스위치의 분해 사시도.
도3a 및 도3b는 본 발명에 접촉저항 변화를 이용한 고압용 압력 스위치의 압력이 작용하기 전,후의 단면도.
도4a 내지 도4c는 본 발명에 따른 접촉저항 변화를 이용한 고압용 압력 스위치의 작동상태를 확대 도시한 단면
도.
도5는 본 발명에 따른 접촉저항 변화를 이용한 고압용 압력 스위치의 다른 실시예를 도시한 단면도.
도6은 본 발명에 따른 접촉저항 변화를 이용한 고압용 압력 스위치의 다른 실시예를 도시한 단면도.
도7a 및 도7b는 본 발명에 따른 접촉저항 변화를 이용한 고압용 압력 스위치의 또 다른 실시예를 도시한
단면도.
도8a 및 도8b는 본 발명에 따른 접촉저항 변화를 이용한 고압용 압력 스위치의 구조해석을 도시한 예시도.
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.[0026]
본 발명에 따른 고압용 압력 스위치는 도1 내지 도3a,3b에 도시된 바와 같이, 접촉저항 변화를 이용하여 스위치[0027]
의 가공 및 조립 공차가 보정될 수 있도록 한 것으로 다이어프램(10), 지지패널(20), 단락부(30) 및 스페이서
(40)로 구성되어 있다.
상기 다이어프램(10)은 압력이 가해지면 지지패널(20)을 향하여 부풀려지거나 압력이 해제되면 복원되는 것으로[0028]
상부에는 지지패널(20)이 구비되고, 상기 지지패널(20)에는 다이어프램(10)과 마주보는 단락부(30)가 구비되어
있다.
또한, 상기 스페이서(40)는 다이어프램(10)과 지지패널(20) 사이에 간격이 유지되어 누전 등으로 인한 오작동이[0029]
방지될 수 있도록 하는 것으로 절연링체로 구비되도록 하는 것이 바람직하다.
여기에서, 상기 다이어프램(10)은 외부로부터 압력이 도입되는 압력도입부(101)를 갖는 몸체(102)로 구비되고,[0030]
상기 압력도입부(101)는 하부가 개방된 형태를 갖도록 형성되어 있다.
상기 다이어프램(10)는 플랜트 산업, 민/군 대형 기동 장비 및 소방설비 등 시스템의 고압력에 의하여 견딜 수[0031]
있게 SUS(Steel Use Stainless;스테인레스)로 구비되어 있다.
이러한 다이어프램(10)을 포함하는 몸체(102)는 스테인레스 즉, HRC 35~45(로크웰 C 스케일 경도계로 측정한 경[0032]
도)의 경도를 갖는 것으로 Al, Cu 등을 소량 첨가하고, 열처리에 의하여 이들 원소 화합물을 석출시켜 강도를
향상시킨 석출경화(析出硬化形)용 스테인레스 강(precipitation hardening stainless steel)인 SUS 630으로 구
비되도록 하는 것이 더욱 바람직하다. 이를 통해, 상기 다이어프램(10)은 100bar~1,000bar의 압력이 작용되어도
충분히 저항할 수 있게 되어 변형과 복원의 반복이 원활하게 이루어진다.
상기 지지패널(20)은 다이어프램(10)이 저항감지부(31)에 맞대어지도록 부풀려지며, 저항감지부(31)에 맞대어진[0033]
다이어프램(10)이 이격되는 복원이 반복되도록 구비되어 있다.
상기 지지패널(20)은 다이어프램(10)의 변위량을 감지하여 전원이 차단되게 단락시키는 기능을 갖는 단락부(3[0034]
0)의 저항감지부(31)가 삽입되는 삽입홈(21)이 형성되어 있다.
등록특허 10-1518265
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상기 단락부(30)는 저항감지부(31)에 제어부(32)가 전기적으로 통전 가능하게 접속된 것으로 상기 저항감지부[0035]
(31)는 지지패널(20)에 형성된 삽입홈(21)의 천정측에 인듐산화주석(Indium Tin Oxide;ITO)의 도전막(311)이
구비되고, 상기 도전막(311)에 고정단자(312)가 배열되게 구비되어 있다.
상기 삽입홈(21)의 바닥측에는 압력에 의하여 부풀려지는 다이어프램(10)에 의하여 동일한 곡률로 벤딩되는 가[0036]
변단자(313)가 구비되어 있다.
상기 고정단자(312)는 삽입홈(21)의 중심에서 외측으로 갈수록 간격이 넓게 배열되어 압력이 점진적으로 증가[0037]
또는 저감될 경우, 접촉저항이 같이 변화될 수 있게 구비되어 있다.
상기 가변단자(313)는 삽입홈(21)의 일측에서 타측을 커버하는 형태 즉, 라이너 형태로 형성되고, 상기 고정단
자(312)와 가변단자(313)는 금속박막으로 형성되어 두께를 최대한 줄일 수 있도록 구비되어 있다.
구체적으로, 도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이, 상기 가변단자(313)는 상기 삽입홈(21)의 상기 바닥측의 일
측에서 타측을 커버하는 형태로 구비되며, 상기 다이어프램(10)이 팽창되기 이전에는 상기 다이어프램(10) 및
고정단자의 사이에서 이격된 상태를 유지하고, 상기 다이어프램(10)의 팽창에 따라 상기 다이어프램(10)과 상호
접촉되고, 상기 다이어프램(10)의 팽창이 보다 진행되면 팽창 방향으로 밀려져 상기 고정단자(312)와 접촉되고,
팽창이 증가될 수록 접촉 범위가 증가되는 형태로 구비된다.
삭제[0038]
상기 고정단자(312)와 가변단자(313)는 지지패널(20)의 외부측으로 구비된 제어부(32)에 전기적으로 접속되어[0039]
압력에 의하여 다이어프램(10)이 부풀려지는 과정에서 가변단자(313)가 눌려지게 된 후 눌려진 가변단자(313)가
접속되는 고정단자(312)의 위치에 따라 저항값이 제어부(32)로 출력된다. 즉, 저항값은 3a에 도시된 바와 같이,
가변단자(313)에 의해 접촉되는 고정단자(312)가 각각 스위치의 역할을 하게 됨에 따라 스위치가 접속됨과 동시
에 전류가 저항(R1,R2)을 경유하거나 저항(R3,R4)을 바이패스 하는 과정을 통해 저항값이 변화 된다.
상기 제어부(32)는 저항감지부(31)에 접속되어 출력되는 저항값을 기준 저항값과 비교하여 차이 저항값이 기준[0040]
저항값 보다 작을 경우 전원이 ON 상태가 유지되도록 하여 정유, 석유화학, 해양 산업, 민/군 대형 기동 장비
및 소방설비 등의 챔버 또는 배관 내에 작동유체가 원활하게 이동될 수 있도록 하는 가운데 차이 저항값이 기준
저항값 보다 큰 경우 전원이 OFF 상태가 유지되도록 하여 정유, 석유화학, 해양 산업, 민/군 대형 기동 장비 및
소방설비 등의 챔버 또는 배관 내에 작동유체가 설정된 압력 이상으로 도달되는 것을 차단할 수 있게 된다.
상기 스페이서(40)는 다이어프램(10)과 지지패널(20) 사이의 간격이 일정하게 유지되도록 하는 것으로 가로 길[0041]
이(W)가 세로 길이(H) 보다 큰 단면을 갖는 링체로 구비되어 있다. 이러한 단면은 타원형태를 갖도록 하는 것이
더욱 바람직하다.
상기 스페이서(40)는 하부가 다이어프램(10)의 가장자리에 맞대어지며, 상기 스페이서(40)의 상부가 지지패널[0042]
(20)의 가장자리 하부에 맞대어지게 구비되어 있다.
상기 스페이서(40)의 세로 길이(H)는 15~25㎛로 형성되도록 하는 것이 바람직하고, 상기 스페이서(40)는 지지패[0043]
널(20)의 가장자리가 연장되어 다이어프램(10)에 구비된 몸체(102)에 맞대어져 나사 또는 볼트로 결합될 수 있
다.
본 발명에서 상기 다이어프램(10)과 지지패널(20) 사이의 간격이 유지될 수 있게 스페이서(40)가 상기 다이어프[0044]
램(10)과 지지패널(20) 사이에 구비되도록 하였으나, 이러한 형태 이외에 도5에 도시된 바와 같이, 상기 스페이
서(40)가 다이어프램(10)의 가장자리에 상부로 돌출되게 구비될 수 있도록 할 수 있다. 이러한 경우 상기 스페
이서(40)가 다이어프램(10)과 일체로 형성되어 제조와 보관 및 조립 과정에서 분실을 방지하는 가운데 작업이
더 용이하게 이루어질 수 있게 된다.
본 발명에서 상기 다이어프램(10)과 지지패널(20) 사이의 간격이 유지될 수 있게 스페이서(40)가 상기 다이어프[0045]
램(10)과 지지패널(20) 사이에 구비되도록 하였으나, 이러한 형태 이외에 도6에 도시된 바와 같이, 상기 스페이
서(40)가 지지패널(10)의 가장자리에 하부로 돌출되게 구비될 수 있도록 할 수 있다.
이러한 경우 역시 상기 스페이서(40)가 다이어프램(10)과 일체로 형성되어 있어 제조와 보관 및 조립 과정에서[0046]
분실을 방지하는 가운데 작업이 더 용이하게 이루어질 수 있게 된다.
등록특허 10-1518265
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한편, 도8a 및 8b는 본 발명에 따른 접촉저항 변화를 이용한 고압용 압력 스위치의 다이어프램(10)의 두께(t)와[0047]
압력도입부(101)의 직경(d)에 따라 구조해석이 도시되어 있다.
도8a는 350 bar type으로 다이어프램(10)의 두께(t)가 2mm이고, 압력도입부(101)의 직경(d)이 16mm 일 경우,[0048]
다이어프램(10)의 최대변위는 23.2㎛이고, 최대응력은 439MPa를 갖는다.
도8b는 1000 bar type으로 다이어프램(10)의 두께(t)가 4mm이고, 압력도입부(101)의 직경(d)이 16mm 일 경우,[0049]
다이어프램(10)의 최대변위는 17㎛이고, 최대응력은 469MPa를 갖는다. 즉, 다이어프램(10)의 두께가 두꺼울 수
록 고압력에 저항할 수 있게 되는 가운데 변위가 적어짐을 알 수 있다.
이는 압력이 낮을 경우, 다이어프램(10)의 두께를 얇게 하는 가운데 다이어프램(10)과 지지패널(20)의 간격을[0050]
넓게하고, 압력이 높을 경우, 다이어프램(10)의 두께를 두껍게 하는 가운데 다이어프램(10)과 지지패널(20)의
간격을 좁게 해야 에러가 적은 신뢰성을 얻을 수 있게 된다.
이러한 접촉저항 변화를 이용한 고압용 압력 스위치는 먼저, 평상시는 도3a에 도시된 바와 같이, 몸체(102)의[0051]
압력도입부(101)를 통해 압력이 도입되지 않음에 따라 다이어프램(10)이 부풀어 오르지 않은 상태가 유지된다.
다음, 몸체(102)의 압력도입부(101)를 통해 압력이 작용됨과 동시에 다이어프램(10)이 도4a에서 부풀려지기 시[0052]
작하고, 이어 압력이 점진적으로 증가될 경우, 도4b에 도시된 바와 같이, 다이어프램(10)이 더 부풀려져 저항감
지부(31)의 하부에 구비된 가변단자(313)가 가압된다.
다음, 가압되는 가변단자(313)가 도전막(311)에 구비된 고정단자(312)에 접촉된다. 즉, 가변단자(313)가 상향으[0053]
로 볼록한 형태를 가짐에 따라 도전막(311)에 형성된 고정단자(312) 중 가운데 부분에 위치된 고정단자(312)에
접촉됨으로써, 초기 저항(R1)(R2)이 감지되어 제어부(32)로 출력된다.
다음, 제어부(32)는 저항감지부(31)에 접속되어 출력되는 저항값(R1)(R2)을 기준 저항값과 비교하여 차이 저항[0054]
값이 기준 저항값 보다 작음으로써, 전원이 ON 상태가 유지되도록 한다.
다음, 압력이 더 증가하여 다이어프램(10)이 도4c에 도시된 바와 같이, 가변단자(313)가 가운데 고정단자(312)[0055]
및 가장자리로 위치된 다른 고정단자(312)에 더 접촉됨으로써, 저항이 증가되는 중기 또는 후기 저항
(R1)(R2)(R3)(R4)이 감지된 후 제어부(32)로 출력된다.
다음, 제어부(32)는 저항감지부(31)에 접속되어 출력되는 저항값(R1)(R2) (R3)(R4)을 기준 저항값과 비교하여[0056]
차이 저항값이 기준 저항값 보다 커 전원이 OFF 상태가 유지됨으로써, 정유, 석유화학, 해양 산업, 민/군 대형
기동 장비 및 소방설비 등의 챔버 또는 배관 내에 작동유체가 설정된 압력 이상으로 도달되는 것을 방지하여 안
전성이 확보될 수 있게 된다.
본 발명에서는 지지패널(20)이 직접 몸체(102)에 맞대어지도록 하였으나, 이러한 형태 이외에 도7a에 도시된 바[0057]
와 같이, 지지패널(20)을 아크릴판으로 사용할 수 있다. 이러한 경우, 아크릴판의 가장자리에 플랜지를 형성하
여 볼트로 결합되도록 할 수 있다.
본 발명에서는 지지패널(20)이 직접 몸체(102)에 맞대어지도록 하였으나, 이러한 형태 이외에 도7b에 도시된 바[0058]
와 같이, 지지패널(20)을 파이렉스 글라스로 사용할 수 있다. 이러한 경우, 파이렉스 글라스의 상부에 별도의
커버를 구비하여 볼트로 결합되도록 할 수 있다.
부호의 설명
10:다이어프램 20:지지패널[0059]
21:삽입홈 30:단락부
31:저항감지부 32:제어부
40:스페이서 101:압력도입부
102:몸체 311:도전막
312:고정단자 313:가변단자
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도면
도면1
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도면2
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도면3a
도면3b
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도면4a
도면4b
도면4c
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도면5
도면6
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도면7a
도면7b
도면8a
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도면8b
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