KR101866222B1 - 누전 및 배선용 차단기의 과부하 보호장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 누전 및 배선용 차단기의 과부하 보호장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 과부하 발생시, 과부하 보호장치에 구성된 방열식히터에 열이 발생하여 바이메탈을 만곡시키도록 하여 트립바를 동작시키거나, 단락 전류 발생시, 괴부하 보호장치에 구성된 볼트결합부에 누설 자속이 발생하고, 이에 따라 바이메탈 상측에 형성된 리벳이 볼트결합부 방향으로 당겨져 바이메탈을 만곡시킴으로써, 트립바를 동작시키도록 하는 누전 및 배선용 차단기의 과부하 보호장치에 관한 것이다.

Description

누전 및 배선용 차단기의 과부하 보호장치{Overload protection device for earth leakage breaker and wiring breaker}

본 발명은 누전 및 배선용 차단기의 과부하 보호장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 과부하 발생시, 과부하 보호장치에 구성된 방열식히터에 열이 발생하여 바이메탈을 만곡시키도록 하여 트립바를 동작시키거나, 단락 전류 발생시, 과부하 보호장치에 구성된 볼트결합부에 누설 자속이 발생하고, 이에 따라 바이메탈 상측에 형성된 리벳이 볼트결합부 방향으로 당겨져 바이메탈을 만곡시킴으로써, 트립바를 동작시키도록 하는 누전 및 배선용 차단기의 과부하 보호장치에 관한 것이다.

일반적으로 건축물에는 절연이 불완전하여 누전 등으로 과대 전류가 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 바이메탈의 저항에 의하여 열이 발생하고, 기준치 이상으로 과다한 전류가 흐를 경우 상기한 바이메탈이 휘어지면서 인접하여 닿아 있는 트립바를 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.

즉, 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 과대 전류 흐름시 전류를 오프(OFF)시키도록 한 구조로서, 상기 몸체(1) 중앙에는 스위치노브(65)를 회동 가능하게 축(61)이 설치되도록 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 승 하강되도록 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.

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.

특히, 종래의 차단기들은 연결전선(30)에 의해, 출력터미널과 바이메탈을 연결하는 직렬식(열동식)을 사용하고 있어, 연결전선을 연결하기 위한 조립인건비가 상승하여 자재 원가비 자체가 상승하는 문제가 발생하여 전체적인 원가가 상승하는 문제점을 가지고 있으며, 수작업으로 연결전선을 연결하기 때문에 전기적 특성이 정확하지 않은 문제점이 발생하게 되었다.

또한, 단락 전류가 흐르게 되면 바이메탈이 타버리는 심각한 문제가 발생하였다.

따라서, 직렬식 방식이 아닌 방열식 방식을 도입할 필요가 있으며, 연결전선 즉, 리드와이어를 제거하는 방식을 채택하여 전체적인 원가 상승비를 절감하면서 전기적 특성을 정형화시킬 수 있는 기술을 제안하게 된 것이다.

대한민국특허공개공보 10-2009-0014904호

따라서, 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로,

본 발명의 목적은 과부하 발생시, 과부하 보호장치에 구성된 방열식히터에 열이 발생하여 바이메탈을 만곡시키도록 하여 트립바를 동작시키거나, 단락 전류 발생시, 괴부하 보호장치에 구성된 볼트결합부에 누설 자속이 발생하고, 이에 따라 바이메탈 상측에 형성된 리벳이 볼트결합부 방향으로 당겨져 바이메탈을 만곡시킴으로써, 트립바를 동작시키도록 하는데 있다.

즉, 종래의 직렬식 방식이 아닌 방열식 방식을 도입하며, 리드와이어 대신에 연결프레임을 제공함으로써, 전체적인 원가 상승비를 절감시키면서 전기적 특성을 정형화시킬 수 있도록 하는데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여,

본 발명의 일실시예에 따른 누전 및 배선용 차단기의 과부하 보호장치는,

좌,우 양측에 각각 입력터미널(110)과 출력터미널(120)을 포함하고 있는 몸체부(100)와;

상기 몸체부(100)의 중앙에 트립바(200)와 바이메탈(300) 및 스위치노브(400)가 연동 설치되어 과대 전류가 흐를 때 전류를 차단시키도록 구성하되,

상기 바이메탈(300)의 상측에 형성되는 리벳(500)과;

상기 바이메탈의 하측 상면에 일면이 접촉되어 형성되는 방열식히터(600)와;

상기 출력터미널에 일측이 연결되어 있으며, 타측이 상기 방열식히터의 상측 끝단에 결합되는 연결프레임(700)과;

상기 방열식히터와 연결프레임을 결합시키도록 구성되는 볼트결합부(800);를 포함하여 구성됨으로써, 본 발명의 과제를 해결하게 된다.

본 발명에 따른 누전 및 배선용 차단기의 과부하 보호장치는,

과부하 발생시, 과부하 보호장치에 구성된 방열식히터에 열이 발생하여 바이메탈을 만곡시키도록 하여 트립바를 동작시키거나, 단락 전류 발생시, 괴부하 보호장치에 구성된 볼트결합부에 누설 자속이 발생하고, 이에 따라 바이메탈 상측에 형성된 리벳이 볼트결합부 방향으로 당겨져 바이메탈을 만곡시킴으로써, 트립바를 동작시키도록 하는 효과를 제공하게 된다.

즉, 종래의 직렬식 방식이 아닌 방열식 방식을 도입하며, 리드와이어 대신에 연결프레임을 제공함으로써, 전체적인 원가 상승비를 절감시키면서 전기적 특성을 정형화시킬 수 있는 효과를 제공하게 되는 것이다.

또한, 마그네틱 트립소자를 간단하게 제공하는 구조를 제공할 수 있으므로 이에 따른 자재비 및 조립 인건비 절감에 따른 전체 생산 원가를 절감시킬 수 있게 되는 것이다.

도 1은 종래의 누전차단기를 도시한 사시도이다.
도 2는 종래 누전차단기의 바이메탈과 연결가동접촉자의 결합구조를 도시한 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 누전 및 배선용 차단기의 과부하 보호장치의 사시도이며, 도 4는 다른 사시도이며, 도 5는 평면도이며, 도 6은 측면도이며, 도 7은 과부하 발생시 트립바 동작 과정을, 도 8은 단락 전류 발생시 트립바 동작 과정을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 이실시예에 따른 누전 및 배선용 차단기의 과부하 보호장치의 누전차단회로부 구성시 사시도이며, 도 10은 다른 각도에서의 사시도이며, 도 11은 측면도이며, 도 12는 실제 사진이다.

이하, 본 발명에 의한 누전 및 배선용 차단기의 과부하 보호장치의 실시예를 통해 상세히 설명하도록 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 누전 및 배선용 차단기의 과부하 보호장치는,

좌,우 양측에 각각 입력터미널(110)과 출력터미널(120)을 포함하고 있는 몸체부(100)와;

상기 몸체부(100)의 중앙에 트립바(200)와 바이메탈(300) 및 스위치노브(400)가 연동 설치되어 과대 전류가 흐를 때 전류를 차단시키도록 구성되되,

상기 바이메탈(300)의 상측에 형성되는 리벳(500)과;

상기 바이메탈의 하측 상면에 일면이 접촉되어 형성되는 방열식히터(600)와;

상기 출력터미널에 일측이 연결되어 있으며, 타측이 상기 방열식히터의 상측 끝단에 결합되는 연결프레임(700)과;

상기 방열식히터와 연결프레임을 결합시키도록 구성되는 볼트결합부(800);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 과부하 발생시, 방열식히터에 열이 발생하여 바이메탈을 만곡시킴으로써, 트립바를 동작시키는 것을 특징으로 한다.

이때, 단락 전류 발생시, 볼트결합부에 누설 자속이 발생하고, 이에 따라 바이메탈 상측에 형성된 리벳이 볼트결합부 방향으로 당겨져 바이메탈을 만곡시킴으로써, 트립바를 동작시키는 것을 특징으로 한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 누전 및 배선용 차단기의 과부하 보호장치의 사시도이며, 도 4는 다른 사시도이며, 도 5는 평면도이며, 도 6은 측면도이며, 도 7은 과부하 발생시 트립바 동작 과정을, 도 8은 단락 전류 발생시 트립바 동작 과정을 나타낸 도면이다.

도 3 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명인 누전 및 배선용 차단기의 과부하 보호장치는, 크게 종래의 누전 및 배선용 차단기에 리벳(500)과; 방열식히터(600)와; 연결프레임(700)과; 볼트결합부(800);를 포함하여 구성되게 된다.

구체적으로 설명하자면, 좌,우 양측에 각각 입력터미널(110)과 출력터미널(120)을 포함하고 있는 몸체부(100)가 구성되고, 상기 몸체부(100)의 중앙에 트립바(200)와 바이메탈(300) 및 스위치노브(400)가 연동 설치되어 과대 전류가 흐를 때 전류를 차단시키도록 하게 된다.

이때, 바이메탈(300)의 상측에 리벳(500)을 형성하고 있게 된다.

그리고, 바람직하게는 상기 바이메탈의 형상을 'ㄴ'자 형태로 구성하고, 바이메달의 하측 상면에 방열식히터(600)가 접촉되도록 형성하게 된다.

이때, 바람직하게 상기 방열식히터의 형상을 'ㄷ'자 형태로 구성하게 되어 방열식히터의 하측 하면이 방열식히터에 접촉되도록 구성하게 된다.

그리고, 연결프레임(700)을 상기 출력터미널의 일측에 연결하고, 타측을 상기 방열식히터의 끝단에, 구체적으로는 방열식히터의 상단 일면에 결합하게 되는데, 볼트결합부(800)를 통해 서로 결합시키게 된다.

이때, 상기 방열식히터의 상단 및 연결프레임의 끝단에 볼트결합부가 삽입되기 위한 홀을 각각 구성하고, 볼트결합부에 의해 서로 결합시키게 되는 것이다.

한편, 부가적인 양상에 따라 상기 연결프레임은 종래의 연결전선(리드와이어)이 아닌 동봉(혹은 동판) 또는 프레스물로 제작하게 된다.

따라서, 용접을 수행하지 않으며, 연결전선을 만들기 위하여 수작업을 수행하지 않으면서 연결전선을 수작업으로 출력터미널과 연결하지 않아 제작 시간 및 인건비가 절감되는 상승 효과를 제공하게 된다.

또한, 치수가 정형화되어 있으므로 전기적 특성이 정확한 장점도 제공할 수 있게 된다.

따라서, 오작동을 방지하는 장점을 제공할 수 있게 되는 것이다.

왜냐하면, 수작업으로 연결전선을 만들고, 출력터미널과 연결작업을 수행하게 되면 치수가 정확하지 않아 전기적 특성이 정확하지 않은 문제점이 발생하게 된다.

이를 통해, 마그네틱 트립소자를 간단하게 제공하는 장점도 부수적으로 제공할 수 있게 된다.

본 발명의 특징은 종래의 직렬식(열동식) 방식이 아닌, 연결프레임을 이용하여 방열식히터에 연결하므로 방열식 방식으로 제공하는 점이다.

종래의 직렬식 방식은 바이메탈에 연결전선을 직접 연결하기 때문에 용접 작업을 수행하여야 하므로 용접 작업이 잘못되면 불량이 발생하는 문제점과 이에 따른 품질 불균형이 발생하게 되며, 연결전선을 만들기 위하여 전선을 꼬는 작업과 용접 작업을 수행하여야 하므로 인건비가 상승하고 생산성이 현저하게 떨어지는 문제가 발생하여 결국에는 원가가 상승하지만, 성능은 떨어지는 문제점이 발생하였다.

또한, 방열식히터에 의한 동작 방식을 제공하기 때문에 열동 전자식 방식으로 제공하는 장점이 있다.

한편, 도 7에 도시한 바와 같이, 과부하 발생시 트립바 동작을 수행하게 되는데, 예를 들어, 과부하 발생시, 방열식히터(600)에 열이 발생하여 바이메탈(300)을 만곡시킴으로써, 트립바(200)를 동작시키게 된다.

그리고, 도 8에 도시한 바와 같이, 단락 전류 발생시에는 볼트결합부(800)에 누설 자속이 발생하고, 이에 따라 바이메탈 상측에 형성된 리벳(500)이 볼트결합부 방향으로 당겨져 바이메탈(300)을 만곡시킴으로써, 트립바를 동작시키게 된다.

결국, 본 발명의 누전 및 배선용 차단기의 과부하 보호장치는 과부하 발생시 뿐만 아니라, 대전류 즉, 단락 전류가 발생시에도 트립바를 동작시킬 수가 있는 구조를 제공하게 된다.

한편, 본 발명의 장치는 배선용 차단기에도 적용이 가능하며, 누전차단용회로가 구성된 누전 차단기에도 적용이 가능하다.

상기와 같은 구성 및 동작을 통해 과부하 발생시, 과부하 보호장치에 구성된 방열식히터에 열이 발생하여 바이메탈을 만곡시키도록 하여 트립바를 동작시키거나, 단락 전류 발생시, 괴부하 보호장치에 구성된 볼트결합부에 누설 자속이 발생하고, 이에 따라 바이메탈 상측에 형성된 리벳이 볼트결합부 방향으로 당겨져 바이메탈을 만곡시킴으로써, 트립바를 동작시키도록 하는 효과를 제공하게 된다.

즉, 종래의 직렬식 방식이 아닌 방열식 방식을 도입하며, 리드와이어 대신에 연결프레임을 제공함으로써, 전체적인 원가 상승비를 절감시키면서 전기적 특성을 정형화시킬 수 있는 효과를 제공하게 되는 것이다.

도 9는 본 발명의 이실시예에 따른 누전 및 배선용 차단기의 과부하 보호장치의 누전차단회로부 구성시 사시도이며, 도 10은 다른 각도에서의 사시도이며, 도 11은 측면도이며, 도 12는 실제 사진이다.

한편, 도 9 내지 도 12는, 본 발명의 과부하 보호장치에 누전차단회로부를 구성할 경우를 나타낸 것이다.

즉, 본 발명의 누전 및 배선용 차단기의 과부하 보호장치는,

몸체부(100)의 출력터미널(120) 내측으로 설치 구성되어 누전 차단을 수행하기 위한 누전차단회로부(900)와;

상기 누전차단회로부에 형성되어 연결프레임(700)을 통과시키는 관통홀(910);을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 연결프레임은,

일측이 방열식히터의 상측 끝단에 결합되어 있으며, 상기 관통홀을 통과하여 타측이 출력터미널에 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 누전차단회로부의 구성 및 동작 원리는 일반적인 기술이므로 상세한 설명은 생략하겠다.

한편, 마그네틱 트립소자를 간단하게 제공하는 구조를 제공할 수 있으므로 이에 따른 자재비 및 조립 인건비 절감에 따른 전체 생산 원가를 절감시킬 수 있게 되는 것이다.

상기와 같은 내용의 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시된 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.

100 : 몸체부
200 : 트립바
300 : 바이메탈
400 : 스위치노브
500 : 리벳
600 : 방열식히터
700 : 연결프레임
800 : 볼트결합부

Claims (4)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 좌,우 양측에 각각 입력터미널(110)과 출력터미널(120)을 포함하고 있는 몸체부(100)와;
   상기 몸체부(100)의 중앙에 트립바(200)와 바이메탈(300) 및 스위치노브(400)가 연동 설치되어 과대 전류가 흐를 때 전류를 차단시키도록 하는 누전 및 배선용 차단기의 과부하 보호장치에 있어서,
   상기 바이메탈(300)의 상측에 형성되는 리벳(500)과;
   상기 바이메탈의 하측 상면에 일면이 접촉되어 형성되는 방열식히터(600)와;
   상기 출력터미널에 일측이 연결되어 있으며, 타측이 상기 방열식히터의 상측 끝단에 결합되는 연결프레임(700)과;
   상기 방열식히터와 연결프레임을 결합시키도록 구성되는 볼트결합부(800);를 포함하여 구성되되,
   상기 연결프레임(700)은 동봉, 동판, 프레스물 중 어느 하나로 제작되는 것을 특징으로 하며,
   과부하 발생시, 방열식히터(600)에 열이 발생하여 바이메탈(300)을 만곡시킴으로써, 트립바(200)를 동작시키는 것을 특징으로 하며,
   단락 전류 발생시, 볼트결합부(800)에 누설 자속이 발생하고, 이에 따라 바이메탈(300) 상측에 형성된 리벳(500)이 볼트결합부(800) 방향으로 당겨져 바이메탈(300)을 만곡시킴으로써, 트립바(200)를 동작시키는 것을 특징으로 하는 누전 및 배선용 차단기의 과부하 보호장치.
   

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