안녕하세요, 센서와 스위치를 다잡는 센서보이 입니다.
이번 글에서는 온도 스위치(Temperature Switch)에 대해 알아보겠습니다.
온도 스위치란, 대상체의 온도를 감지하여 접점출력을 내는 제품을 말합니다.
일반적으로 고온/저온 경보, 히터제어, 냉동제어 등에 사용합니다.
지금부터 온도 스위치의 종류와 특징, 선정을 위한 정보를 알아보겠습니다.
온도스위치의 종류
Bimetal (바이메탈, 이 제품 자체는 온도스위치가 아닙니다. 스위치를 구성하는 소자.)
온도를 측정하기 위한 가장 기본적인 제품 입니다.
이름 그대로 2가지의 메탈을 붙여놓은 제품이며, 온도를 측정하는 방식 또한 굉장히 단순합니다.
바이메탈은 서로 다른 열팽창 계수를 지닌 금속으로 구성되며, 온도의 변화가 일어나면 붙어있는 금속의 열팽창계수 차이로 인해 한쪽으로 휘게 됩니다.
두 개중 한 금속이 더 크게 길이가 변하는데, 서로 붙어 있으므로 아래와 같이 휘게 됩니다.
바이메탈을 이용한 온도 스위치는 두가지 종류가 있습니다.
바로, Thermostat과 Probe Type의 Temperature Switch 입니다.
Temperature Switch(Probe Type)
가장 일반적으로, 가장 흔하게 사용되는 제품으로, 그 명칭 또한 '온도스위치'로 귀결됩니다.
별다른 명칭이 없어, Probe Type이라는 조건을 달았습니다.
프로브 내부에 바이메탈이 삽입되어 있고, 바이메탈이 가열되거나 냉각되면 휨세에 의해 Contact가 ON/OFF 됩니다.
일반적으로 Contact Rating이 높지 않기에 단순 신호제어용으로 사용하며, 배관에 나사탭을 내거나 Tee fitting 등을 써서 취부하며, 기체/액체의 온도제어에 사용합니다.
Thermostat
히터 및 냉동제어에 주로 사용되는 제품으로, Disc 형태로 되어 있습니다.
Probe Type에 비해 Contact Rating(접점용량)이 상대적으로 높아, 부하를 직접 제어하는데에 많이 사용됩니다.
대상체의 외벽에 본드 또는 스크류로 부착하며, 대상체 외벽의 온도를 측정하는데 사용됩니다.
내부에 Bimetal Disc가 들어있고, 온도변화로 Bimetal이 움직이면 가운데에 부착된 Pin이 Contact를 눌러 접점을 제어하는 구조로 되어 있습니다.
Screw로 PIN과 Contact의 거리를 조절하여 ON/OFF Temperature를 조절하는 제품도 있습니다.
Gas Actuated Temperature Switch
주로 초고온 환경 또는 원격지의 온도 제어에 사용합니다.
Sensing Bulb 내부에 가스를 채워, 가스의 팽창으로 인해 Contact를 눌러주는 제품입니다.
팽창한 Gas는 Capillary를 통해 원격지에 있는 Housing내부의 Bellows를 팽창시키고, 이로인해 Contact는 붙게 됩니다.
이 제품의 경우 단가가 다소 비쌉니다만, 아래 Application에 유용합니다.
- 멀리 떨어진 원격지의 온도측정(~ 10m 정도)
- 빠른 응답성을 필요로 하는 곳(가스팽창은 Bimetal에 비해 반응이 훨씬 빠릅니다.)
- 고온(Max. ~ 700 degC) (Contact가 Media와 분리되어 있기 때문)
Thermal Reed Switch
Curie temperature(퀴리 온도)를 활용한 제품으로, 자성체가 일정 온도 이상이 되면 자성을 잃어버리는 성질을 이용한 제품입니다.
굉장히 소형의 제품이며, 온도 정밀도가 높고 비용이 저렴하며 단순한 구조로 인해 내구성이 좋습니다.
Reed Switch를 1개의 특수 자성체(Thermorite®, 일본의 TOKIN 개발), 2개의 영구자석으로 감싼 특이한 형태의 제품으로, 아래와 같이 생겼습니다.
퀴리온도를 희망 온도로 제작 가능한 Thermorite의 특성으로 인해, 제작당시 설정된 온도 이상이 되면 영구자석의 자기장이 가운데에 있는 Thermorite를 통과하지 못하게 되고, Reed Switch는 Off 됩니다.
(Thermorite의 퀴리온도를 영구자석의 퀴리온도보다 낮게 설정)
온도스위치 선정을 위한 정보
온도스위치를 제대로 선정하기 위해서는 아래 정보들을 잘 검토하여야 합니다.
가장 중요한 것은, 해당 Application에 주로 사용된 실적이 있는 제품을 우선 검토하는 것이 중요 하겠지요.
- Application(온도스위치의 타입을 결정합니다.)
- Open/Close Temperature
- Open on Rise / Open on Close
- Tolerance
- Contact Rating
- Operating Temperature (Ambient Temperature)
- Material (Media에 대한 부식성 등)
- Other Special Requirements
'센서와 스위치 > Switch' 카테고리의 다른 글
| 오뚜기 레벨스위치(Quick Float Level Switch)에 대하여 (4) | 2022.10.10 |
|---|---|
| 리미트스위치(Limit Switch)에 대하여 (1) | 2022.09.30 |
| 레벨스위치(Level Switch)에 대하여 (0) | 2022.01.11 |
| 토글스위치(Toggle Switch)에 대하여 (0) | 2022.01.11 |
| 회로차단기(Circuit Breaker)에 대하여 (0) | 2022.01.08 |