KR101804583B1 - 누전 차단기의 트립장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 누전 차단기의 트립장치는, 본체의 내측에 설치되는 코일과, 상기 코일의 하단에 설치되어 자력을 발생시키는 영구자석과, 상기 본체와 상기 영구자석 및 코일을 통해 관통설치되어 흡인 또는 흡인 해지에 의해 승강되며, 상단에 누전 표시버튼이 설치되는 플런저 축과, 상기 본체와 상기 코일 및 영구자석의 중심을 통해 상하로 관통형성되며, 내주 면에 상하 방향으로 길이를 갖도록 제1나선부가 형성되는 가이드홀과, 상기 플런저 축의 외부에 결합되고, 외주 면에 상기 가이드홀의 제1나선부와 대응되게 결합되도록 제2나선부가 형성되며, 수평회전에 의해 상기 플런저 축과 함께 승강되는 가동철심 및, 상기 가동철심의 하방에 고정적으로 이격 설치되어, 상기 가동철심과 흡인 또는 흡인이 해지되는 고정철심을 포함한다.

Description

누전 차단기의 트립장치{THE TRIP DEVICE OF EARTH LEAKAGE CIRCUIT BRAKER}

본 발명은 누전 차단기의 트립장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 본 발명의 목적은 플런저 축이 수평 회전에 의해 일정 속도로 승강 가능하여 코일과 영구자석에 의한 흡인 또는 흡인 해지 동작시 충격이 크게 발생하지 않도록 함으로써, 충격에 의한 부품 손상을 방지하여 장치의 수명을 연장시킬 수 있는 누전 차단기의 트립장치에 관한 것이다.

일반적으로, 배선용 차단기는 수백 볼트 이하의 비교적 저전압 전력회로를 개폐할 수 있고, 전력 회로상 이상전류 통전시 전력회로를 자동으로 차단하는 트립(trip) 동작을 수행하여 전력회로 및 전력회로에 접속된 부하기기 및 인명을 보호하는 전력기기이다.

이러한, 배선용 차단기는 잘 알려져 있는 바와 같이 크게 외함을 이루는 상부 커버와 하부 케이스와, 상기 하부 케이스 내에 수납되고 전력회로를 개폐하는 접점 및 접점의 개폐구동력을 제공하는 개폐기구와, 개폐기구가 트립 동작하도록 트리거(trigger)하는 트립 바(trip bar), 전력회로 상과전류, 단락전류와 같은 이상전류를 검출하여 상기 트립 바를 동작시키는 트립장치와, 트립 동작시 접점 간에서 발생하는 아크를 소호하는 소호기구 등으로 구성된다.

여기서, 종래의 트립장치는 본체에 설치되는 트립 코일과, 상기 트립 코일에 연동하는 슬라이드 방식의 액추에이터와, 플런저 축과 결합된 누전 표시 버튼을 본체에 출몰가능하게 조립시킨 구조가 사용된다.

그리고, 플런저 축은 본체와 트립 코일을 관통한 상태로 슬라이드 이동가능하게 결합되는데, 상기 플런저 축은 트립 코일의 흡인 또는 흡인 해지에 의해 양 방향으로 슬라이드 이동된다.

그러나, 종래의 플런저 축은 흡인 또는 흡인 해지 동작에 의해 양 방향으로 이동하는 과정에서 충격이 발생하기 때문에 장치의 손상이 발생하거나 수명이 저하되는 구조를 가지고 있었다.

본 발명과 관련된 선행 문헌으로는 대한민국 등록특허 제10-1078916호(2011년 10월 26일)가 있으며, 상기 선행 문헌에는 배선용 차단기의 부족전압 트립장치가 개시되어 있다.

본 발명의 목적은 플런저 축이 수평 회전에 의해 일정 속도로 승강 가능하여 코일과 영구자석에 의한 흡인 또는 흡인 해지 동작시 충격이 크게 발생하지 않도록 함으로써, 충격에 의한 부품 손상을 방지하여 장치의 수명을 연장시킬 수 있는 누전 차단기의 트립장치를 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 누전 차단기의 트립장치는, 본체의 내측에 설치되는 코일과, 상기 코일의 하단에 설치되어 자력을 발생시키는 영구자석과, 상기 본체와 상기 영구자석 및 코일을 통해 관통설치되어 흡인 또는 흡인 해지에 의해 승강되며, 상단에 누전 표시버튼이 설치되는 플런저 축과, 상기 본체와 상기 코일 및 영구자석의 중심을 통해 상하로 관통형성되며, 내주 면에 상하 방향으로 길이를 갖도록 제1나선부가 형성되는 가이드홀과, 상기 플런저 축의 외부에 결합되고, 외주 면에 상기 가이드홀의 제1나선부와 대응되게 결합되도록 제2나선부가 형성되며, 수평회전에 의해 상기 플런저 축과 함께 승강되는 가동철심 및, 상기 가동철심의 하방에 고정적으로 이격 설치되어, 상기 가동철심과 흡인 또는 흡인이 해지되는 고정철심을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 누전 표시버튼은 하단이 상기 플런저 축의 상단과 암수로 대응되게 삽입되며, 상기 플런저 축이 승강하는 경우, 수평회전되지 않고 승강만을 이룰 수 있다.

한편, 상기 누전 차단기의 트립장치에는 상기 본체의 하단에서 상기 플런저 축을 하부로 탄성지지하는 제1스프링과, 상기 본체의 상단에서 상기 플런저 축을 상부로 탄성지지하는 제2스프링과, 상기 플런저 축의 일측에서 상기 본체를 통해 승강가능하게 관통설치되는 가이드 축과, 상기 본체의 하단에서 상기 가이드 축을 상부로 탄성지지하는 제3스프링 및, 상기 가이드 축의 하단과 상기 플런저 축의 하단에 설치되어 리셋 또는 리셋 해지 위치로 이동되는 트립 액추에이터를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 액추에이터에는 회동 가능한 리셋 레버가 구비된 조작부가 더 구비되며, 상기 리셋 레버는 누전 차단기의 핸들 조작과 연동하며, 상기 누전 차단기 리셋시 회동되어 상기 가이드 축을 하강시킬 수 있다.

본 발명은 플런저 축이 수평 회전에 의해 일정 속도로 승강 가능하여 코일과 영구자석에 의한 흡인 또는 흡인 해지 동작시 충격이 크게 발생하지 않도록 함으로써, 충격에 의한 부품 손상을 방지하여 장치의 수명을 연장시킬 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 누전 차단기의 트립장치를 보여주기 위한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 누전 차단기의 트립장치를 보여주기 위한 정단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 누전 차단기의 트립장치를 보여주기 위한 측단면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나 본 발명은 이하에 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 누전 차단기의 트립장치는, 본체(100)와, 코일(200)과, 영구자석(300)과, 플런저 축(400)이 구성된다.

또한, 제1스프링(500)과, 제2스프링(600)과, 가이드 축(700)과, 제3스프링(800)과, 액추에이터(900)이 구성될 수 있다.

먼저, 본체(100)는 내부에 공간부가 형성되며, 후술 될 각각의 가이드홀(110, 120)이 수직으로 관통형성된다.

그리고, 상기 본체(100)의 공간부 내에는 후술 될 코일(200)과, 영구자석(300)과, 가동철심(220) 및 고정철심(210)이 설치될 수 있는 요크(130)가 설치될 수 있다.

코일(200)은, 본체(100)의 공간부 내에 설치되며, 누전 발생시 영자 전류에 의해 이하 설명될 영구자석(300)의 자력을 제거하는 역할을 한다.

영구자석(300)은, 코일(200)의 하단에 설치되어 자력을 발생시키며, 상기 영구자석(300)은 차단기의 리셋 상태에서 자력을 이용해 후술 될 가동철심(220)을 고정철심(210)으로 흡인 위치시키는 역할을 한다.

플런저 축(400)은, 본체(100)와 코일(200) 및 영구자석(300) 통해 승강가능하게 관통설치된다.

그리고, 상기 플런저 축(400)의 상단에는 본체(100)의 상부로 노출되도록 누전 표시버튼(430)이 설치된다.

여기서, 상기 플런저 축(400)의 외부에는 후술 될 가동철심(220)이 결합될 수 있다.

그리고, 가동철심(220)은 후술 될 가이드홀(110) 내에서 상하로 이동가능하게 스크류 결합될 수 있다.

상기 누전 표시버튼(430)은, 하단이 플런저 축(400)의 상단과 암수로 대응되게 삽입된다.

여기서, 상기 누전 표시버튼(430)은 플런저 축(400)이 흡인 또는 흡인 해지에 의해 승강하는 경우, 수평회전되지 않고 승강만을 이룰 수 있다.

즉, 상기 누전 표시버튼이 외부로 돌출되는 경우에는, 외부로 누전 여부가 표시된다.

제1스프링(500)은, 본체(100)의 하단에 설치된 상태에서 플런저 축(400)을 하부로 탄성 지지하는 역할을 한다.

즉, 상기 플런저 축(400)이 코일의 흡인 해지 동작에 의해 상승하는 경우, 상기 제1스프링(500)은 플런저 축(400)의 하단에 결합된 액추에이터(900)와 본체(100)의 하단 사이에서 압축이 이루어진다.

제2스프링(600)은, 본체(100)의 상단에 설치되어, 누전 표시버튼(430)의 하단 또는 플런저 축(400)의 상단을 상방으로 탄성 지지하는 역할을 한다.

여기서, 상기 제2스프링(600)의 하단은 본체(100)의 상단에 지지된 상태에서 가압 또는 가압 해지될 수 있다.

만약, 상기 제2스프링(600)은 플런저 축(400)이 흡인 해지되는 경우, 압축력에 의해 플런저 축(400)과 이에 결합된 누전 표시버튼(430)을 상승시킨다.

설명한 바와 같이, 차단기의 대기상태에서는 영구자석(300)의 자력에 의해 가동철심(220)이 고정철심(210)으로 흡인 위치된 상태가 된다.

이때, 플런저 축(400)은 가동철심(220)과 함께 하강되어 대기위치에 구속된 상태로 유지되며, 이와 동시에 제1스프링(500)은 압축이 해지된다.

반대로, 누전 발생시에는 코일에 흘려보내는 여자전류에 의해 영구자석(300)의 자력이 제거되는 경우, 가동철심(220)이 제2스프링(600)의 압축력에 의해 상승하게 된다.

이때, 플런저 축(400)은 가동철심(220)과 함께 상승되어 누전 표시버튼(430)을 외부로 돌출 위치시킨다.

가이드 축(700)은, 플런저 축(400)의 일측에서 본체(100)를 통해 승강가능하게 관통설치된다.

그리고, 상기 가이드 축(700)의 하단은 후술 될 액추에이터(900)에 결합되므로, 상기 가이드 축(700)은 플런저 축(400)의 승강을 가이드할 수 있다.

제3스프링(800)은, 본체(100)의 하단에 설치되어 상기 가이드 축(700)을 상부로 탄성 지지한다.

이때, 상기 제3스프링(800)의 양단은 본체의 공간부 양측에 각각 지지된 상태로 설치된다.

즉, 상기 제3스프링(800)은 상기 가이드 축(700)의 하강에 의해 가압되거나 상기 가이드 축(700)의 상승에 의해 가압이 해지될 수 있다.

전술한 제1스프링(500)과 제2스프링(600) 및 상기 제3스프링(800)은, 압축력을 작용시키기 위한 코일 스프링 형태로 적용될 수 있다.

액추에이터(900)는, 전술한 바와 같이 가이드 축(700)의 하단 및 플런저 축(400)의 하단에 연결된다.

즉, 상기 액추에이터(900)는 영구자석(300)의 흡인 또는 코일(200)의 흡인 해지에 의해 하강 위치되어 리셋 또는 리셋 해지 위치로 이동된다.

여기서, 상기 액추에이터(900)에는 조작부(910)와, 상기 조작부(910)에 회동 가능한 리셋 레버(920)가 구비될 수 있다.

또한, 상기 조작부(910)에는 미도시한 차단기의 개폐기구를 트립시키기 위한 트립 크로스바(930)가 구비될 수 있다.

상기 리셋 레버(920)는, 차단기의 핸들 조작과 연동하며, 상기 차단기 리셋시 회동되어 가이드 축(700)을 강제로 하강시킬 수 있다.

도 2에 도시한 바와 같이, 가이드홀(110)은 본체(100)와 상기 코일(200) 및 영구자석(300)의 중심을 통해 상하로 관통형성된다.

여기서, 상기 가이드홀(110)의 내주 면에는 상하 방향을 따라 제1나선부(111)가 형성된다.

상기 제1나선부(111)는, 후술 될 가동철심(220)의 제2나선부(221)와 대응되게 스크류 결합된다.

전술한 가동철심(220)은, 플런저 축(400)의 외부에 일체로 결합되고, 상기 가동철심(220)의 외면에는 가이드홀(110)의 제1나선부(111)와 대응되게 스크류 결합되는 제2나선부(221)가 형성된다.

여기서, 상기 가동철심(220)의 제2나선부(221)는 가이드홀(110)의 제1나선부(111)와 스크류 결합되어 있어, 수직 방향으로 작용하는 힘에 의해 수평 회전되면서 승강될 수 있다.

상기 제2나선부(221)와 제1나선부(111)는, 가동철심(220)이 수직 방향으로 작용하는 힘에 의해 수평회전 가능하도록 상하 방향을 따라 큰 각으로 형성될 수 있다.

이에 따라, 전술한 플런저 축(400)은 가동철심(220)의 수평회전에 의해 승강이 이루어질 수 있다.

이때, 플런저 축(400)의 상단에 설치된 누전 표시버튼(430)을 통해 누전 여부를 알 수 있다.

고정철심(210)은, 가동철심(220)의 하방에 고정적으로 이격 설치되며, 영구자석(300)의 자력에 의해 가동철심(220)이 하부 위치하는 고정철심(210)으로 흡인 위치된다.

여기서, 상기 고정철심(210)은 플런저 축(400)의 하단이 관통 설치되는 본체(100)의 하단측에 설치될 수 있다.

그리고, 상기 플런저 축(400)의 하단이 고정철심(210)을 통해 하방으로 관통 설치된다.

결과적으로, 본 발명은 플런저 축(400)이 수평 회전에 의해 일정 속도로 승강 가능하여 코일과 영구자석(300)에 의한 흡인 또는 흡인 해지 동작시 충격이 크게 발생하지 않도록 함으로써, 충격에 의한 부품 손상을 방지하여 장치의 수명을 연장시킬 수 있다.

지금까지 본 발명에 따른 누전 차단기의 트립장치에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.

그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 본체 110, 120: 가이드홀
111: 제1나선부 130: 요크
200: 코일 210: 고정철심
220: 가동철심 221: 제2나선부
300: 영구자석 400: 플런저 축
410: 제1축 420: 제2축
430: 누전 표시버튼 500: 제1스프링
600: 제2스프링 700: 가이드 축
800: 제3스프링 900: 액추이에터
910: 조작부 920: 리셋 레버
930: 크로스바

Claims (4)

1. 본체의 내측에 설치되는 코일;
   상기 코일의 하단에 설치되어 자력을 발생시키는 영구자석;
   상기 본체와 상기 영구자석 및 코일을 통해 관통설치되어 흡인 또는 흡인 해지에 의해 승강되며, 상단에 누전표시버튼이 설치되는 플런저 축;
   상기 본체와 상기 코일 및 영구자석의 중심을 통해 상하로 관통형성되며, 내주 면에 상하 방향으로 길이를 갖도록 제1나선부가 형성되는 가이드홀;
   상기 플런저 축의 외부에 결합되고, 외주 면에 상기 가이드홀의 제1나선부와 대응되게 결합되도록 제2나선부가형성되며, 수평회전에 의해 상기 플런저 축과 함께 승강되는 가동철심; 및
   상기 가동철심의 하방에 고정적으로 이격 설치되어, 상기 가동철심과 흡인 또는 흡인이 해지되는 고정철심;을 포함하고,
   상기 가동철심의 제2나선부는 가이드홀의 제1나선부와 스크류 결합되어 있어, 수직 방향으로 작용하는 힘에 의해 수평 회전되면서 승강되는 것을 특징으로 하는 누전 차단기의 트립장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 누전 표시버튼은,
   하단이 상기 플런저 축의 상단과 암수로 대응되게 삽입되며, 상기 플런저 축이 승강하는 경우, 수평회전되지 않고 승강만을 이루는 것을 특징으로 하는 누전 차단기의 트립장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 누전 차단기의 트립장치에는,
   상기 본체의 하단에서 상기 플런저 축을 하부로 탄성지지하는 제1스프링과,
   상기 본체의 상단에서 상기 플런저 축을 상부로 탄성지지하는 제2스프링과,
   상기 플런저 축의 일측에서 상기 본체를 통해 승강가능하게 관통설치되는 가이드 축과,
   상기 본체의 하단에서 상기 가이드 축을 상부로 탄성지지하는 제3스프링 및,
   상기 가이드 축의 하단과 상기 플런저 축의 하단에 설치되어 리셋 또는 리셋 해지 위치로 이동되는 트립 액추에이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 누전 차단기의 트립장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 액추에이터에는,
   회동 가능한 리셋 레버가 구비된 조작부가 더 구비되며,
   상기 리셋 레버는,
   누전 차단기의 핸들 조작과 연동하며, 상기 누전 차단기 리셋시 회동되어 상기 가이드 축을 하강시키는 것을 특징으로 하는 누전 차단기의 트립장치.

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