KR101122183B1

KR101122183B1 - 순시장치가 구비된 누전차단기 및 배선용 차단기

Info

Publication number: KR101122183B1
Application number: KR1020100030854A
Authority: KR
Inventors: 김용환; 김재현
Original assignee: 김재현; 김용환
Priority date: 2010-04-05
Filing date: 2010-04-05
Publication date: 2012-03-20
Also published as: KR20110111667A

Abstract

본 발명은 바이메탈에 과전류시 발생되는 자력의 힘으로 순간적으로 작동되어 트립바를 작동시켜 전류를 차단시킬 수 있어 화재 등의 안전사고를 최대한 방지할 수 있으며, 바이메탈에 직접 연결시켜 공간 활용도를 향상시킬 수 있도록 하는 순시장치가 구비된 누전차단기 및 배선용 차단기에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 좌,우 양측에 각각 입출력터미널(110)(120)을 구비하는 몸체(100)가 형성되며, 상기 몸체(100)의 중앙에 트립바(200)와 바이메탈(300) 및 스위치노브(400)가 연동 설치되어 과대전류가 흐를 때 전류를 차단시키도록 하는 차단기에 있어서, 상기 바이메탈(300)에 연결편(310)이 형성되어지고, 상기 연결편(310)에 힌지(800)로 연결되어 과대전류시 트립바(200)를 순간적으로 구동시킬 수 있도록 순시차단부재(500)가 형성되어지며, 상기 힌지(800) 외면에 순시차단부재(500)를 탄성 지지할 수 있도록 스프링(600)이 형성되어짐을 특징으로 한다.

Description

순시장치가 구비된 누전차단기 및 배선용 차단기{The earth leakage breaker wiring breaker where the moment apparatus is had}

본 발명은 순시장치가 구비된 누전차단기 및 배선용 차단기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 바이메탈에 과전류시 발생되는 자력의 힘으로 순간적으로 작동되어 트립바를 작동시켜 전류를 차단시킬 수 있도록 하는 순시장치가 구비된 누전차단기 및 배선용 차단기에 관한 것이다.

일반적으로 건축물에는 절연이 불완전하여 누전 등으로 과대전류가 흐를 시 전기가 신체의 일부에 흘러 감전사고가 일어나거나 인화물질에 열이 공급되어 화재가 발생하는 등의 전기안전사고를 예방하기 위한 목적으로 전류를 차단시키는 누전차단기가 설치된다.

이러한 누전차단기로 흔히 사용되는 바이메탈 방식의 누전차단기는 열팽창률이 다른 두 금속을 붙여 놓아 열이 가해질 경우 열팽창률이 작은 쪽으로 휘는 특성을 갖는 바이메탈을 이용한 것이다.

통상 회로에 전류가 공급되면 저항이 발생하여 바이메탈이 가열되고, 기준치 이상으로 과다한 전류가 흐를 경우 상기한 바이메탈이 휘어지면서 인접하여 닿아 있는 트립을 구동시켜 바이메탈 하부에 결합된 연결가동접촉자의 접촉자를 터미널의 접촉자로부터 이격시켜 전류의 흐름을 차단하는 구조로 이루어진다.

도 1은 종래의 누전차단기를 도시한 사시도이며, 도 2는 종래 누전차단기의 바이메탈과 연결단자의 결합구조를 도시한 측단면도이다.

첨부된 도면 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 누전차단기의 구조는 크게 좌우 양측에 입출력터미널(10)(20)을 구비하는 몸체(1) 중앙에 트립바(70)와 바이메탈(50) 및 스위치노브(65)가 연동 설치되어 과대전류 흐름시 전류를 오프(OFF)시키도록 한 구조로서, 상기 몸체(1) 중앙에는 스위치노브(65)를 회동 가능하게 축(61) 설치하도록 지지편(60)이 구비되고, 상기 스위치노브(65) 하부에는 연결가동접촉자(40)의 접촉자(42)를 입력터미널(10)에 연결하기 위해 상기 스위치노브(65)의 좌우 회전에 연동하여 승하강되도록 가압부재(64)가 탄설되며, 상기 가압부재(64)의 상단에는 연결가동접촉자(40)와 입력터미널(10)의 접촉 상태를 제어하기 위해 상기 가압부재(64)를 트립바(70)에 구속시키거나 구속 해제하는 걸림부재(63)가 구비된다.

이때, 통상적으로 바이메탈(50)과 연결가동접촉자(40)는 경제적인 측면과 가공상의 용이함을 이유로 일체화시켜 제작하기 어렵고, 이에 따라 성형 제작하여 결합되는 구조로 이루어진다.

상기 바이메탈(50)은, 과대전류 발생시 휘어져 트립바(70)를 구동시키도록 트립바(70) 상부에 구비된 볼트(72)에 인접하여 설치되고, 그 일측에는 출력터미널(20)에 연결하도록 연결전선(30)이 설치되며, 그 하부는 절곡되어 연결가동접촉자(40)의 접촉부(44)와 결합된 상태로 몸체(1)에 고정 설치되도록 나사공(43)을 갖는 접촉부(54)를 구성하게 된다.

즉, 상기 바이메탈(50)의 접촉부(54)는 나사공(43)을 갖는 연결가동접촉자(40)의 접촉부(44)와 밀착된 상태로 볼트(58)를 통해 몸체(1)에 고정 결합되고, 이에 상기 연결가동접촉자(40)는 몸체(1)에 결합된 접촉부(44)를 고정축으로 하여 반대편에 위치한 접촉자가 스위치노브(65)의 온/오프에 따른 가압부재(64)의 작동에 연동하여 입력터미널(10)의 접촉자(12)에 접촉되거나 상승하여 단락되면서 전류의 흐름을 선택적으로 개폐시키는 구조로 이루어져 있다.

그러나, 이러한 종래의 누전차단기는 바이메탈식으로 전류량에 따라 바이메탈(50)에서 발생되는 열팽창의 차이로 인해 바이메탈(50)이 수축 내지는 팽창되어 전류의 접점을 단락시키는 스위치노브(65)를 작동시키는 구조로 전원을 차단하였는데 이는 접점의 단락 시간이 상당히 소요되어지는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 누전차단기는 전류가 정격 이상을 초과하여 접점 단락시 상당한 시간이 소요되어지게 됨으로 배선은 누전차단기에 의해 전기 회로가 단절될 때까지 열에 노출되어 배선의 피복은 열적 열화(thermal degradation)현상을 겪게 되면서 배선에 화재가 발생되어지는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로 그 목적은, 첫째 자력에 의한 순간적인 차단 방식을 사용하여 대전류의 발생시 정밀하고 신속한 차단이 가능하도록 함으로 차단에 걸리는 시간을 최소화시켜 차단시까지 배선의 피복이 열화되는 현상을 방지할 수 있음과 동시에 정확한 과전류 차단으로 제품의 안전성 및 화재발생을 방지할 수 있게 된다.

둘째, 바이메탈에 직접적으로 과전류를 순간적으로 차단할 수 있도록 순시차단부재를 일체화하게 됨으로 최소의 공간을 필요로 하여 공간 활용도를 향상시킬 수 있게 된다.

셋째, 바이메탈에 전류량을 조절할 수 있도록 하는 볼트를 구비하게 되어 작업성 및 제품의 효율성을 최대화할 수 있도록 하는 순시장치가 구비된 누전차단기 및 배선용 차단기를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 좌,우 양측에 입출력터미널을 구비하는 몸체의 중앙에 트립바와 바이메탈 및 스위치노브가 연동 설치되어 과대전류 흐름시 전류를 오프시키도록 하는 배선용 차단기에 있어서, 상기 바이메탈에 과전류시 발생되는 자력에 의해 순간적으로 작동되어 트립바를 구동시켜 스위치노브를 오프시킬 수 있도록 순시차단부재가 힌지 연결되어짐을 특징으로 한다.

또한, 상기 순시차단부재의 내측 하부에는 자력에 의해 순시차단부재의 하부가 바이메탈에 접촉되어 힌지를 축으로 순시차단부재의 상부가 트립바를 구동시킬 수 있도록 자성체가 형성되어짐을 특징으로 한다.

본 발명은 상기 바이메탈에 전력량에 따른 상기 순시차단부재의 간극을 조절할 수 있도록 바이메탈 조절용 볼트가 형성되어짐을 특징으로 하는 순시장치가 구비된 누전차단기 및 배선용 차단기를 제공함에 있다.

이와 같이 본 발명은 과대전류 발생시 트립바를 구동시킬 수 있도록 바이메탈에 힌지로 순시차단부재가 연결되어지되 상기 순시차단부재의 내측 하부에 자성체가 형성되어 자력에 의해 자성체가 바이메탈 쪽으로 끌리면서 순시차단부재의 상부가 힌지를 축으로 빠르게 회전되어 트립바를 구동시켜 과대전류를 순간적으로 차단시키게 됨으로써 대전류에 의한 대형 화재 등의 안전사고를 미연에 방지할 수 있음과 그로 인해 제품의 안전성 및 소비자에게 신뢰감을 극대화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 순시차단부재가 순간적으로 작동되어 최단시간에 스위치노브를 작동시킬 수 있는 트립바를 구동시키게 됨으로써 오작동을 방지하여 제품성을 극대화할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 바이메탈에 볼트 조임에 따라 차단 전류량을 조절할 수 있도록 함으로써 전류 차단의 정확성 및 간단하게 차단 전류량을 조절할 수 있어 작업 및 사용의 편리성을 최대화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 누전차단기를 도시한 사시도.
도 2는 종래 누전차단기의 바이메탈과 연결가동접촉자의 결합구조를 도시한 측단면도.
도 3은 본 발명에 따른 차단기를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 차단기를 도시한 요부 분해 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 차단기의 전류가 흐를 때의 예시도.
도 6은 본 발명에 따른 차단기에 전류가 차단된 상태를 도시한 예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 차단기를 도시한 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 차단기를 도시한 요부 분해 사시도, 도 5는 본 발명에 따른 차단기의 전류가 흐를 때의 예시도를 도시한 것이고, 도 6은 본 발명에 따른 차단기에 전류가 차단된 상태를 도시한 예시도이다.

본 발명은 좌,우 양측에 각각 입출력터미널(110)(120)을 구비하는 몸체(100)가 형성되며, 상기 몸체(100)의 중앙에 트립바(200)와 바이메탈(300) 및 스위치노브(400)가 연동 설치되어 과대전류가 흐를 때 전류를 차단시키도록 하는 차단기에 있어서,

상기 바이메탈(300)에 연결편(310)이 형성되어지고, 상기 연결편(310)에 힌지(800)로 연결되어 과대전류시 트립바(200)를 순간적으로 구동시킬 수 있도록 순시차단부재(500)가 형성되어지며, 상기 힌지(800) 외면에 순시차단부재(500)를 탄성 지지할 수 있도록 스프링(600)이 형성되어진다.

상기 바이메탈(300)은 상부에 볼트홀(320)이 형성되어지며, 하부에 보조자성체(330)가 형성되어진다.

또한, 상기 볼트홀(320)에는 상기 순시차단부재(500)의 전극을 조절하여 상기 바이메탈(300)의 전류량을 조절할 수 있도록 바이메탈 조절용 볼트(900)가 체결되어진다.

상기 연결편(310)에는 힌지(800)가 관통되어 상기 바이메탈(300)에 순시차단부재(500)가 연결될 수 있도록 힌지홀(311)이 형성되어진다.

또한, 상기 바이메탈(300)은 수직으로 연장되는 위치에 출력터미널(120)에 연결되도록 연결전선(L)이 접지되어지며, 하부에는 절곡되어 연결가동접촉자(700)와 볼트(B)로 접촉되어진다.

상기 순시차단부재(500)는 양측면에 상기 연결편(310)과 힌지(800)로 연결될 수 있도록 힌지홀(511)이 형성된 결합편(510)이 형성되어지며, 안쪽 하부에 과전류시 발생되는 자력에 의해 상기 보조자성체(330)로 끌려가 상기 순시차단부재(500)의 하부가 힌지(800)를 축으로 바이메탈(300) 쪽으로 작동될 수 있도록 자성체(520)가 형성되어진다.

또한, 상기 순시차단부재(500)는 과대전류 발생시 트립바(200)를 구동시킬 수 있도록 트립바(200) 상부에 구비된 볼트(B)에 인접하여 설치되어짐이 바람직한 것이다.

상기 스프링(600)은 순시차단부재(500)를 탄성적으로 지지할 수 있도록 힌지(800) 외면에 형성되어 양끝단부가 각각 바이메탈(300)과 순시차단부재(500)에 밀착되어지게 된다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 작동상태를 살펴보면 아래와 같다.

먼저, 상기 바이메탈(300)의 연결편(310)에 상기 순시차단부재(500)의 결합편(510)을 맞닿도록 밀착시키고 상기 연결편(310)과 결합편(510)의 각 힌지홀(311)(511)을 서로 연통시킨 상태에서 상기 힌지홀(311)(511)에 힌지(800)를 끼워 넣어 상기 바이메탈(300)에 순시차단부재(500)를 연결시키게 된다.

이때, 상기 바이메탈(300)과 순시차단부재(500)에 밀착되어 상기 힌지(800) 외면에 스프링(600)을 형성하여 상기 바이메탈(300)로부터 상기 순시차단부재(500)를 탄성적으로 지지할 수 있게 된다.

이와 같이, 상기 바이메탈(300)에 순시차단부재(500)가 연결된 상태에서 스위치노브(400)를 온(ON)시키게 되면 상기 연결가동접촉자(700)가 입력터미널(110)과 접지되면서 상기 입력터미널(110)을 통해 전류가 흐르고 상기 연결가동접촉자(700)와 바이메탈(300)을 통과하면서 상기 연결전선(L)을 거쳐 출력터미널(120)로 빠져나가게 된다.

이때, 상기의 입력터미널(110)로 전류가 흐를 때 상기 연결가동접촉자(700)로 과대전류가 흐르게 되면 상기 연결가동접촉자(700)와 접촉되어 있는 바이메탈(300) 주변에 기자력이 발생되어진다.

이에 따라, 상기 바이메탈(300) 주변에 발생되어지는 자력에 의해 상기 순시차단부재(500)의 자성체(520)가 자력의 힘으로 상기 보조자성체(330)로 순간적으로 끌려가게 된다.

그리하여, 상기 자성체(520)가 보조자성체(330) 쪽으로 짧은 시간에 끌려가게 되어 상기 순시차단부재(500)의 하부가 힌지(800)를 축으로 상기 바이메탈(300) 방향으로 회전되며, 이와 반대로 상기 순시차단부재(500)의 상부는 힌지(800)를 축으로 상기 바이메탈(300)의 반대방향으로 회전되어지게 된다.

이와 같이, 상기 순시차단부재(500)가 힌지(800)를 축으로 회전되면서 상기 순시차단부재(500)의 상부가 트립바(200)에 구비된 볼트(B)에 접촉됨과 동시에 상기 트립바(200)를 순간적으로 구동시킴에 따라 상기 스위치노브(400)를 오프(OFF)시켜 상기 입력터미널(110)과 연결가동접촉자(700)의 접지 상태를 해제하여 과대전류를 순간적으로 차단시키게 된다.

이때, 상기 순시차단부재(500)가 자력의 힘에 의해 작동되어 트립바(200)를 구동시켜 스위치노브(400)를 오프시킨 상태에서 상기 스프링(600)의 탄성력으로 힌지(800)를 축으로 상기 순시차단부재(500)의 상부가 트립바(200)로부터 떨어지고 하부가 바이메탈(300)로부터 떨어져 대기 상태를 유지하게 된다.

그리고, 상기 바이메탈(300)에 바이메탈 조절용 볼트(900)가 체결되어 있으므로 상기 바이메탈 조절용 볼트(900)를 조절하여 본 발명에 따른 차단기에 가해지는 전류량을 조절하여 과전류시 차단기가 원활하게 작동될 수 있게 되어 화재 등의 안전사고를 예방할 수 있게 된다.

또한, 상기 순시차단부재(500)가 바이메탈(300)에 직접적으로 결합되어짐에 따라 종래에서처럼 순시장치를 설치하기 위한 별도의 공간이 필요하지 않게 되어 현재 사용중인 차단기에 곧바로 적용할 수 있으면서 공간 활용도를 최대화할 수 있게 된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

100 : 몸체 110 : 입력터미널
120 : 출력터미널 200 : 트립바
300 : 바이메탈 310 : 연결편
311,511 : 힌지홀 320 : 볼트홀
330 : 보조자성체 400 : 스위치노브
500 : 순시차단부재 511 : 결합편
520 : 자성체 600 : 스프링
700 : 연결가동접촉자 800 : 힌지
900 : 바이메탈 조절용 볼트 L : 연결전선
B : 볼트

Claims

좌,우 양측에 각각 입출력터미널(110)(120)을 구비하는 몸체(100)가 형성되며, 상기 몸체(100)의 중앙에 트립바(200)와 바이메탈(300) 및 스위치노브(400)가 연동 설치되어 과대전류가 흐를 때 전류를 차단시키도록 하는 차단기에 있어서,
상기 바이메탈(300)에 연결편(310)이 형성되어지고, 상기 연결편(310)에 힌지(800)로 연결되어 과대전류시 트립바(200)를 순간적으로 구동시킬 수 있도록 순시차단부재(500)가 형성되어지며, 상기 힌지(800) 외면에 순시차단부재(500)를 탄성 지지할 수 있도록 스프링(600)이 형성되며,
상기 바이메탈(300)은, 상부에 볼트홀(320)이 형성되어지며,
상기 볼트홀(320)에는 상기 순시차단부재(500)의 전극을 조절하여 상기 바이메탈(300)의 전류량을 조절할 수 있도록 바이메탈 조절용 볼트(900)가 체결되어지고,
하부에 보조자성체(330)가 형성되어짐을 특징으로 하는 순시장치가 구비된 누전차단기 및 배선용 차단기.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 연결편(310)에는 힌지(800)가 관통되어 상기 바이메탈(300)에 순시차단부재(500)가 연결될 수 있도록 힌지홀(311)이 형성되어짐을 특징으로 하는 순시장치가 구비된 누전차단기 및 배선용 차단기.
제 1 항에 있어서,
상기 순시차단부재(500)는 양측면에 상기 연결편(310)과 힌지(800)로 연결될 수 있도록 힌지홀(511)이 형성된 결합편(510)이 형성되어지며, 안쪽 하부에 과전류시 발생되는 자력에 의해 상기 보조자성체(330)로 끌려가 상기 순시차단부재(500)의 하부가 힌지(800)를 축으로 바이메탈(300) 쪽으로 작동될 수 있도록 자성체(520)가 형성되어짐을 특징으로 하는 순시장치가 구비된 누전차단기 및 배선용 차단기.
제 1 항에 있어서,
상기 스프링(600)은 순시차단부재(500)를 탄성적으로 지지할 수 있도록 힌지(800) 외면에 형성되어 양끝단부가 각각 바이메탈(300)과 순시차단부재(500)에 밀착되어짐을 특징으로 하는 순시장치가 구비된 누전차단기 및 배선용 차단기.