KR101874644B1 - 전기 장치와 함께 사용하기 위한 열 전달 장치 - Google Patents
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Abstract
전기 장치는 내부 표면을 포함하는 외장(102), 적어도 하나의 버스 바아(124, 400, 402, 406, 408, 412, 414), 그리고 상기 적어도 하나의 버스 바아의 적어도 일부를 둘러싸는 부재(300)를 포함하며, 상기 부재는 상기 내부 표면과 접촉하는 제 1 표면을 포함하고 그리고 상기 적어도 하나의 버스 바아로부터 상기 외장으로 열을 전달하도록 구성되며 그리고 상기 외장과 상기 적어도 하나의 버스 바아 사이에서 전기적 절연을 제공하도록 구성된다.
Description
본원 발명의 실시예는 전체적으로 전기 설비에 관한 것으로서, 특히 전기 구성요소로부터 외장으로 열을 전달하는 것에 관한 것이다.
일반적으로, 전기 분배 설비 및 구성요소들(components)은 안전 기구가 산업 표준으로 설정한 온도 범위 내에서 작동될 필요가 있다. 예를 들어, 하나의 그러한 표준은 회로 차단 패널과 같은 전기 설비 패널에 대한 온도 상승 상한선을 제공한다. 적어도 일부의 공지된 전기적 패널들이 전류 경로에 전도성 물질을 포함함으로써 취약한 구성요소로부터의 열 전달을 제공한다. 그러나, 예를 들어, 구리는 가격이 고가이다. 또한, 이들 전도성 물질은 피드백 구성요소를 도입할 수 있고, 하나의 구성요소로부터 발생된 열이 다른 열 발생 구성요소를 이용하여 해당 구성요소로부터 전달된다. 또한, 일반적으로, 이들 전도성 물질은 외장과의 전기적 접촉부에 직접적으로 위치될 수 없는데, 이는 사용자에 쇼크를 가할 위험이 있기 때문이다. 또한, 페이즈(phase) 전도체들 사이에서 또는 외장으로 전류가 전도되는 것을 방지하기 위해서, 추가적인 절연 물질이 이러한 전도성 물질들 사이에서 요구된다. 예를 들어, 구리 전도체는 일반적으로 공지된 설비 패널의 외장과 접촉되게 배치될 수 없는데, 이는 구리 전도체에 의해서 전도되는 전류가 외장 도어와 접촉하는 사용자에게 전달될 수 있기 때문이다.
본 발명은 전기 설비에 관한 것으로서, 특히 전기 구성요소로부터 외장으로 열을 전달하는 것을 목적으로 한다.
일 측면에서, 전기 장치는 내부 표면을 구비하는 외장, 적어도 하나의 버스 바아(bus bar), 상기 버스 바아의 적어도 일부를 둘러싸는 부재를 포함한다. 상기 부재는 상기 내부 표면과 접촉하는 제 1 표면을 포함하고, 그리고 상기 버스 바아로부터 외장으로 열을 전달하고 외장과 버스 바아 사이에서 전기적 절연을 제공하도록 구성된다.
다른 측면에서, 회로 차단기 조립체가 전기 패널 외장과 함께 사용하도록 제공된다. 회로 차단기 조립체는 적어도 하나의 버스 바아, 상기 버스 바아에 결합된(coupled) 회로 차단기, 그리고 상기 버스 바아의 적어도 일부를 둘러싸는 부재를 포함한다. 상기 부재는 제 1 표면 및 제 2 표면을 포함하고, 상기 제 1 표면은 전기 패널 외장과 접촉하고 그리고 상기 회로 차단기는 제 2 표면의 적어도 일부를 따라서 배치된다. 상기 부재는 적어도 하나의 버스 바아 및 회로 차단기로부터 전기 패널 외장으로 열을 전달하도록 그리고 전기 패널 외장과 버스 바아 사이에서 전기적 절연을 제공하도록 구성된다.
다른 측면에서, 전기 패널 외장 내에서 사용하기 위한 회로 차단기 조립체를 조립하기 위한 방법이 제공되며, 상기 회로 차단기 조립체는 전도체에 연결되도록 구성된 회로 차단기를 포함한다. 상기 방법은 적어도 하나의 버스 바아를 전도체 연결하는 단계, 그리고 부재의 제 1 표면을 전기 패널 외장과 접촉되게 배치하여 적어도 하나의 버스 바아로부터 전기 패널 외장으로의 열전달을 촉진하도록 그리고 전기 패널 외장과 적어도 하나의 버스 바아 사이에 전기적 절연을 제공하는 것을 돕도록 상기 버스 바아의 적어도 일부를 둘러싸게 부재를 배치하는 단계를 포함한다. 이러한 방법은 또한 부재의 제 2 표면의 적어도 일부를 따라서 회로 차단기를 적어도 하나의 버스 바아에 결합하는 단계도 포함한다.
도 1은 예시적인 전기 패널을 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 전기 패널에서 사용될 수 있는 예시적인 절연 부분의 제 1 부분을 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 전기 패널과 함께 사용될 수 있는 제 2 절연 부분을 도시한 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 전기 패널에서 사용될 수 있는 예시적인 부재의 제 1 또는 하부 부분을 도시한 측면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 부재의 제 2 또는 상부 부분을 도시한 측면도이다.
도 6은 도 1에 도시된 전기 패널에서 사용될 수 있는 예시적인 회로 차단기 조립체를 도시한 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 회로 차단기 조립체의 다른 사시도이다.
도 8은 도 6에 도시된 회로 차단기 조립체의 다른 사시도이다.
도 9는 도 6에 도시된 회로 차단기 조립체의 평면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 회로 차단기 조립체의 측면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 전기 패널에서 사용될 수 있는 예시적인 절연 부분의 제 1 부분을 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 전기 패널과 함께 사용될 수 있는 제 2 절연 부분을 도시한 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 전기 패널에서 사용될 수 있는 예시적인 부재의 제 1 또는 하부 부분을 도시한 측면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 부재의 제 2 또는 상부 부분을 도시한 측면도이다.
도 6은 도 1에 도시된 전기 패널에서 사용될 수 있는 예시적인 회로 차단기 조립체를 도시한 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 회로 차단기 조립체의 다른 사시도이다.
도 8은 도 6에 도시된 회로 차단기 조립체의 다른 사시도이다.
도 9는 도 6에 도시된 회로 차단기 조립체의 평면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 회로 차단기 조립체의 측면도이다.
전기 장치로부터 열을 발산하기 위해서 사용되는 장치 및 시스템의 예시적인 실시예를 앞서서 설명하였다. 이들 실시예들은 열 전도성 및 열 절연성 부재 또는 물질을 히트 싱크(heat sink)로서 이용하여 전류 경로로부터 열을 흡수하고 그리고 그 열을 외장의 표면을 통해서 주변 대기로 전달한다. 이러한 부재를 히트 싱크로서 이용함으로써, 성능을 개선할 수 있고 그리고, 예를 들어, 전기 장치를 조립하는데 사용되는 구리의 양을 줄일 수 있다. 예를 들어, 상기 부재는 전기 장치의 내부로부터 그리고 주변 대기로 열을 전달하여, 회로 차단기 등과 같은 전기 장치 내의 전기 구성요소의 내부 작동 온도를 낮출 수 있다. 또한, 부재는 버스 바아와 같은 전기 장치 내의 전류-전달 구성요소들과 외장 사이에서 전기적 절연을 제공하여 사용자를 쇼크로부터 보호하고 및/또는 페이즈와 접지 사이의 또는 페이즈들 사이의 회로 차단 이벤트(event)에 대해서 보호한다.
도 1은 거주 공간 및/또는 상업적 공간에서 사용하기 위한 예시적인 전기 패널(100)을 도시한 블록도이다. 전기 패널(100)은 후방 벽(104), 상부 벽(106), 및 반대쪽의 하부 벽(108)을 구비하는 외장(102)을 포함한다. 또한, 외장(102)은 제 1 측벽(110) 및 반대쪽의 제 2 측벽(112)을 포함한다. 상부 벽(106), 하부 벽(108), 제 1 측벽(110) 및 제 2 측벽(112)은 모두 후방 벽(104)에 결합된다. 외장(102)은 또한 고정된(dead) 전방부 및 커버 또는 도어(도시하지 않음)를 포함하고, 상기 커버 또는 도어는 예를 들어 힌지에 의해서 서비스 및/또는 설치를 위해서 전기 패널(100)에 접근할 수 있도록 결합된다.
또한, 전기 패널(100)은 상부 벽(106)을 통해서 외장(102) 내로 연장하는 복수의 도관 또는 케이블(114)을 포함한다. 도관(114)은 외부 공간으로부터 전기 패널(100) 내로 회로 전도체(도시하지 않음)를 연결하고(route), 상기 각각의 회로 전도체가 각각의 회로 차단기 조립체(116)에 전기적으로 연결된다. 또한, 메인 도관(118)이 파워 전도체(120)를 전기 패널(100)로 연결한다. 파워 전도체(120)는 메인 회로 차단기 또는 메인 러그(lug; 122)에 및/또는 중립(neutral) 버스 바아(124)에 전기적으로 연결된다. 예시적인 실시예에서, 각각의 회로 차단기 조립체(116)가 또한 메인 차단기(122) 및/또는 중립 버스 바아(124)에 전기적으로 연결되어 파워 및/또는 제어 신호를 획득한다. 또한, 각각의 회로 차단기 조립체(116)가 과전류 고장과 같은 고장에 대해서 각각의 회로 전도체를 모니터링한다. 회로 전도체 내에서 고장이 탐지되면, 회로 차단기 조립체(116)가 회로를 차단한다. 예를 들어, 스프링과 같은 기계적으로-저장된 에너지를 이용하여 접촉부들을 분리한다.
도 2 및 도 3은 회로 차단기, 러그, 및/또는 버스 바아(도 2 및 도 3에는 도시되지 않음) 및 외장(102)(도 1에 도시됨) 사이의 전기적 절연을 제공하기 위해서, 전기 패널(100)(도 1에 도시됨)과 함께 사용될 수 있는 예시적인 절연 부분들을 도시한 사시도이다. 보다 구체적으로, 도 2는 제 1 절연 부분(202)의 사시도이고 그리고 도 3은 제 2 절연 부분(204)의 사시도이다. 예시적인 실시예에서, 제 1 절연 부분(202) 및/또는 제 2 절연 부분(204)이 플라스틱으로 몰딩되어 여러 전기 구성요소들 사이의 및/또는 인접한 회로 차단기 조립체(116)들 사이의 전기적 절연을 제공한다. 그러나, 제 1 절연 부분 및/또는 제 2 절연 부분이 본원 명세서에 기재된 구성요소들 사이의 전기적 절연을 가능하게 하는 임의의 적합한 물질로 제조될 수 있을 것이다. 예시적인 실시예에서, 전기 패널(100)은 제 1 절연 부분(202)으로 그리고 버스 바아(도시하지 않음)로 결합되는 적어도 하나의 회로 차단기(도시하지 않음)를 포함하고, 상기 버스 바아는 제 2 절연 부분(204)에 커플링된다. 보다 구체적으로, 제 1 절연 부분(202) 및/또는 제 2 절연 부분(204)은 회로 차단기와 외장(102) 사이에서 전기적 절연을 제공한다. 다른 실시예에서, 러그(도시하지 않음)가 회로 차단기 대신에 전기 패널(100) 내에 포함된다. 그러한 실시예에서, 러그가 제 1 절연 부분(202)에 결합되어 러그와 외장(102) 사이에 전기적 절연을 제공하는 것을 돕는다. 또한, 그러한 실시예에서, 전기 패널(100)이 제 2 절연 부분(204)을 포함하지 않는다.
예시적인 실시예에서, 그리고 도 2를 참조하면, 제 1 절연 부분(202)은 본체 부분(206), 제 1 다리(leg) 부분(208), 및 제 2 다리 부분(210)을 포함한다. 제 1 절연 부분(202)의 하부 표면(212)이 외장(102)의 내부 표면과 접촉하게 위치된다. 구체적으로, 하부 표면(212)은 후방 벽(104)(도 1에 도시됨)의 내부 표면과 접촉하여 배치된다. 본체 부분(206)은 제 1 단부(204), 반대쪽의 제 2 단부(216), 제 1 측부(218), 및 반대쪽의 제 2 측부(220)를 포함한다. 또한, 본체 부분(206)은 상부 표면(222)을 포함한다. 또한, 복수의 절연 핀(fins; 224)이 상부 표면(222)을 따라서 이격되어 복수의 버스 바아(도시하지 않음)의 돌출부들 사이에 전기 절연을 제공한다. 돌출부들은 각각의 슬롯(226) 내의 핀(224)들 사이의 전기적 절연을 제공한다. 구체적으로, 슬롯(226)이 본체 부분(226)의 내측 벽(228) 내에 형성되고 그리고 핀(224)들은 내측 벽(228)들 사이에서 연장한다. 본체 부분(206)은 또한 각 측부(218 및 220)에서 외측 벽(230)을 포함한다. 버스 바아 채널(232)이 각각의 내측 및 외측 벽(228 및 230) 사이에 형성되어 그 내부에 버스 바아를 고정한다. 클립 또는 프롱(prongs)과 같은 복수의 체결 기구(234)가 상부 표면(222)을 따라 배치되어 버스 바아들을 고정한다.
또한, 제 1 다리 부분(208) 및 제 2 다리 부분(210) 각각은 스크류 또는 볼트(도시하지 않음)를 관통 수용하는 크기를 가지는 장착 개구(236)를 포함하여 제 1 절연 부분(202)을 후방 벽(104)에 고정한다. 제 1 및 제 2 다리 부분(208 및 210)은 또한 하나 또는 둘 이상의 체결 기구(238)를 포함하여 제 2 절연 부분(204)을 제 1 절연 부분(202)에 고정하는 것을 돕는다. 또한, 각각의 다리 부분(208 및 210)이 연장부(240)를 포함한다. 본체 부분의 제 2 단부(216) 및 연장부(240)가 제 1 절연 부분의 내측 엣지(242)를 형성한다.
예시적인 실시예에서, 그리고 도 3을 참조하면, 제 2 절연 부분(204)은 제 1 단부(244) 및 반대쪽의 제 2 단부(246), 그리고 제 1 측부(248) 및 반대쪽의 제 2 측부(250)를 포함한다. 복수의 개구부(252)가 제 1 단부(244)에서 제 2 절연 부분(204)을 통해서 연장한다. 각 개구부(252)는 체결 기구(234)(도 2 참조)를 관통 수용하는 크기를 가지며 그에 따라 제 2 절연 부분(204)을 제 1 절연 부분(202)에 결합하는 것을 돕는다. 또한, 복수의 장착 개구(254)가 제 2 절연 부분(204)을 통해서 연장한다. 각 장착 개구(254)는 스크류 또는 볼트(도시하지 않음)를 수용하는 크기를 가지며 그에 따라 제 2 절연 부분(204)을 후방 벽(104)에 고정한다. 복수의 기둥(256)이 상부 표면(258)으로부터 위쪽으로 연장하여 복수의 버스 바아(도시하지 않음)를 제 2 절연 부분(204)에 결합하는 것을 돕는다. 또한, 복수의 내측 벽(260)이 제 2 절연 부분(204)의 상부 표면(258)을 따라서 배치되어 버스 바아들 사이의 전기 절연을 제공한다. 제 1 돌출부(262)가 제 1 측부(248)에서 상부 표면(258)으로부터 위쪽으로 연장하고, 그리고 제 2 돌출부(264)가 제 2 측부(250)에서 상부 표면(258)으로부터 위쪽으로 연장한다. 돌출부(262 및 264)는 그 사이에서 회로 차단기를 고정한다. 또한, 제 2 절연 부분(204)의 내측 엣지(266)가 제 1 측부(248), 제 2 측부(250), 및 제 2 단부(246)에 의해서 형성된다. 개구부(268)가 제 1 절연 부분(202)의 내측 엣지(242) 및 제 2 절연 부분(204)의 내측 엣지(266)에 의해서 형성된다.
다른 실시예에서, 전기 패널(100)은 회로 차단기 대신에 러그(도시하지 않음)를 포함한다. 그러한 실시예에서, 러그 내외로 파워 전달하기 위한 케이블(114)(도 1에 도시됨)에 러그가 결합된다. 러그는 또한 중립 버스 바아(124) 및 접지 버스 바아와 같은 다른 버스 바아에 결합된다. 또한, 그러한 실시예에서, 러그는 제 1 절연 부분(202)에 결합되어 여러 전기 구성요소들 사이에서 및/또는 전기 구성요소들과 외장(102) 사이에서 전기 절연을 제공하는 것을 돕는다. 또한, 그러한 실시예에서, 제 2 절연 부분(204)은 포함되지 않는데, 이는 전기 패널(100)이 보다 적은 수의 버스 바아를 포함하며, 이는 보다 적은 전기 절연을 요구한다.
도 4 및 도 5는 회로 차단기 및/또는 버스 바아(도 4 및 도 5에는 도시되지 않음) 그리고 외장(102)(도 1에 도시됨) 사이에서 열 전달과 전기적 절연을 제공하기 위해서, 회로 차단기 조립체(116)(도 1에 도시됨)와 함께 사용하기 위한 예시적인 열 전도 및 전기 절연 부재(300)를 도시한 측면도이다. 보다 구체적으로, 도 4는 부재(300)의 제 1 또는 하부 부분(302)을 도시한 측면도이고, 도 5는 부재(300)의 제 2 또는 상부 부분(304)을 도시한 측면도이다. 예시적인 실시예에서, 부재(300)는, 예를 들어, 복수의 버스 바아 및 회로 차단기를 포함하는 전류 경로로부터 열을 흡수한다. 부재(300)는 주변 분위기로 발산시키기 위해서 외장(102)으로 열을 전달한다. 또한, 부재(300)가 버스 바아 및/또는 회로 차단기, 그리고 외장(102) 사이의 전기 절연을 제공하여 사용자가 쇼크 받지 않게 보호하고 그리고 전기적 성능을 개선한다. 다른 실시예에서, 부재(300)는 일체형이고, 예를 들어 단일 피스로 형성된다.
예시적인 실시예에서, 부재(300)는 사출 성형 등급의(grade) 폴리머로 구성되는 열 전도성 플라스틱이다. 또한, 부재(300)는 단일 형태로 몰딩될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 부재(300)는 또한 전기적으로 전도성을 가지고 그리고 전자기 간섭(EMI) 및 무선 주파수 간섭(RFI) 차폐를 제공한다. 부재(300)로서 사용될 수 있는 예시적인 물질로 CoolPoly®E5101 및 CoolPoly®E3603 가 있으며, 이들 양자는 Cool Polymers®(CoolPoly® 및 Cool Polymers® 는 미국 로드아일랜드 워윅(Warwick)에 소재하는 Options, Inc.의 등록 상표이다)로부터 상업적으로 이용가능하다. 그러나, 부재(300)는 충분한 열 전달 및 전기적 차폐를 제공할 수 있고 그리고 몰딩이 가능한 임의의 적합한 물질로 구성될 수 있을 것이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 하부 부분(302)은 상부 표면(306) 및 반대쪽의 하부 표면(308)을 포함하고, 상기 하부 표면(308)은 부재(300)의 제 1 표면 또는 하부 표면이다. 하부 표면(308)은 외장(102)(도 1에 도시됨)의 내측 표면(도 4 및 도 5에 도시되지 않음)과 접촉되게 위치되어 회로 차단기(도 4 및 도 5에 도시되지 않음)로부터 외장(102)으로의 열전달을 돕고 그리고 회로 차단기와 외장(102) 사이에 전기 절연을 제공한다. 또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 상부 부분(304)은 상부 표면(310) 및 반대쪽의 하부 표면(312)을 포함한다. 하부 표면(312)은 상부 표면(306)의 적어도 일부와 접촉하여 배치된다. 상부 표면(310)은 부재(300)의 제 2 표면 또는 상부 표면이고, 그리고 회로 차단기와 접촉되어 배치되어 회로 차단기에 의해서 발생된 열을 하부 부분(302)으로 전달하는 것을 돕는다. 예시적인 실시예에서, 상부 부분(304)은 제 1 높이(H1) 및 제 1 폭(W1)을 가진다. 유사하게, 하부 부분(302)은 상기 제 1 높이(H1) 및 제 1 폭(W1)과 대략적으로 동일한 제 2 높이(H2) 및 제 2 폭(W2)을 가진다. 그 대신에, 하부 부분(302)은 상부 부분(304)과 상이한 치수를 가질 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제 1 및 제 2 높이(H1 및 H2)는 약 0.368 인치가 되고 그리고 제 1 및 제 2 폭(W1 및 W2)은 약 2.97 인치가 된다. 그러나, 제 1 높이(H1), 제 1 폭(W1), 제 2 높이(H2) 및/또는 제 2 폭(W2)이 전술한 값(인치) 보다 약간 더 크거나 약간 더 작을 수 있을 것이다.
일부 실시예에서, 열 페이스트(paste)(도시하지 않음)가 부재(300)의 하나 또는 둘 이상의 표면을 따라서 도포되어 상부 부분(304)과 하부 부분(302) 사이의 열전달을 돕는다. 열 페이스트는 또한 부재(300), 회로 차단기 조립체(116), 및 외장(102) 사이의 열 전달을 개선할 수 있다. 구체적으로, 열 페이스트는 2개의 인접한 표면들 사이의 부가적인 표면 접촉을 촉진하여 표면의 불규칙성을 극복하게 할 수 있다. "열 페이스트"라는 용어는, 부재(300), 회로 차단기 조립체(116), 및 외장(102)과 같은 2개의 편평한 표면들이 서로에 대해서 가압될 때 자연적으로 발생되는 갭을 충진하는 모든 적합한 열 전달 작용제(agent)를 지칭한다. 이러한 갭은 높은 온도의 표면으로부터 낮은 온도의 표면으로 열 에너지가 전달되는 속도를 낮추고, 그리고 이러한 갭을 충진하면 열 전달 성능이 개선된다. 따라서, 열 페이스트에는, 세라믹-계 페이스트, 금속-계 페이스트, 또는 왁스형(waxy) 열 패드와 같은 모든 적절한 열적 물질이 포함될 수 있을 것이다. 이들은 단지 예시적인 것이고, 그리고 "열 페이스트"라는 용어의 정의를 제한하지 않는다. 또한, 일부 실시예에서, 탄성적인 표면 코팅이 부재(300)의 하나 또는 둘 이상의 표면을 따라서 도포된다. 예를 들어, 코팅이 하부 표면(308)에 도포되어 하부 부분(302)과 외장(102) 사이의 열 전달을 개선을 도울 수 있다. 그 대신에, 또는 부가적으로, 코팅이 상부 표면(310)에 도포되어 상부 부분(304)과 회로 차단기, 러그 또는 임의의 적절한 전자 장치 사이의 열 전달 개선을 도울 수 있을 것이다. "표면 코팅" 및 "탄성 표면 코팅" 이라는 용어는, 부재(300), 회로 차단기 조립체(116), 및 외장(102) 사이와 같은 두 표면들 사이의 열 전도를 개선하는 플라스틱과 같은 열 전도성 물질을 지칭한다. 표면 코팅으로서 사용될 수 있는 예시적인 물질에는 Cool Polymers®로부터 상업적으로 이용할 수 있는 CoolPoly® D8102이 포함될 수 있다. 그러나, 표면 코팅은 두개의 인접한 표면들 사이에서 충분한 열 전달을 제공하는 모든 적절한 물질로도 구성될 수 있다.
또한, 일부 실시예에서, 상부 및 하부 부분(304 및 302) 각각은 그 사이에 홈(도 4 및 도 5에 도시되지 않음)을 형성하도록 성형되며, 상기 홈은 버스 바아를 적어도 부분적으로 둘러싸는 크기를 가진다. 홈을 형성하기 위해서, 예를 들어, 가공 프로세스, 에칭 프로세스, 또는 임의의 다른 적절한 물질 제거 프로세스에 의해서, 세장형(elongate) 제 1 섹션(316)을 하부 부분(302)으로부터 제거한다. 구체적으로, 제 1 섹션(316)은 제 1 단부(314) 그리고 하부 부분(302)의 상부 표면(306)의 적어도 일부로부터 제거된다. 유사하게, 제 2 섹션(318)이 상부 부분(304)의 제 1 단부(320)으로부터 제거된다. 상부 부분(304) 및 하부 부분(302)이 회로 차단기 조립체(116)(도 1에 도시됨) 내에 제공될 때, 제 2 섹션(318)은 회로 차단기 장착을 위한 여유부를 제공한다. 또한, 제 3 섹션(322)이 하부 표면(312)의 적어도 일부를 따라서 상부 부분(304)으로부터 제거된다. 제 1 섹션(316)과 제 3 섹션(322)에 의해서 홈이 형성된다. 또한, 홈은 부재(300) 내로 적어도 부분적으로 연장하고 그리고 버스 바아의 적어도 일부를 내부에 수용하는 크기를 가지며, 그에 따라 버스 바아로부터 외장(102)으로 열을 전달한다.
다른 실시예에서, 부재(300)는 단일체(unitary)이다. 그러한 실시예에서, 제 2 섹션(318)이 제 1 단부(314)로부터 첫 번째로 제거되고 그리고 홈이 부재(300) 내에 형성되고 내부에 버스 바아의 적어도 일부를 수용할 수 있는 크기를 가지게 된다. 다른 대안적인 실시예에서, 부재(300)는 단일체이고 그리고 어떠한 물질 제거 프로세스도 이용하지 않고도 홈을 포함하도록 성형 또는 형성된다.
도 6-8은 조립체의 페이즈들에서의 회로 차단기 조립체(116)를 도시한 사시도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 제 1 절연 부분(202) 및 제 2 절연 부분(204)이 개구부(252)를 통한 체결 기구(234)의 삽입에 의해서 결합된다. 또한, 복수의 버스 바아가 제 1 절연 부분(202) 및/또는 제 2 절연 부분(204)에 결합된다. 예시적인 실시예에서, 버스 바아는 구리이다. 그 대신에, 버스 바아가 임의의 다른 적합한 전도성 물질로 이루어질 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제 1 버스 바아(400) 및 제 2 버스 바아(402)가 제 1 절연 부분(202)으로 결합된다. 제 1 및 제 2 버스 바아(400 및 402)는 또한 메인 차단기 또는 러그(122) 및/또는 중립 버스 바아(124)(양자 모두 도 1에 도시됨)에 결합된다. 다른 실시예에서, 제 1 및 제 2 버스 바아(400 및 402)가 파워 서플라이에 결합된다. 예시적인 실시예에서, 제 1 및 제 2 버스 바아(400 및 402)가 내측 벽(228)과 외측 벽(230) 사이의 제 1 절연 부분(202)의 상부 표면(222)을 따라서 배치된다. 또한, 제 1 및 제 2 버스 바아(400 및 402)는, 제 1 및 제 2 버스 바아(400 및 402)의 각각에 형성된 대응 개구부(404)를 통해서 체결 기구(238)를 삽입함으로써, 제 1 절연 부분(202)에 결합된다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 제 3 버스 바아(406) 및 제 4 버스 바아(408)가 제 1 절연 부분(202) 및 제 2 절연 부분(204)에 결합된다. 구체적으로, 제 3 버스 바아(406) 및 제 4 버스 바아(408)가 제 2 절연 부분(204)의 상부 표면(258)의 적어도 일부를 따라서 배치된다. 또한, 제 3 버스 바아(406) 및 제 4 버스 바아(408)가 제 1 절연 부분(202)과 제 2 절연 부분(204) 사이에 형성된 개구부(268)에 걸쳐 연장한다. 또한, 제 3 버스 바아(406) 및 제 4 버스 바아(408)의 일부가 제 1 및 제 2 버스 바아(400 및 402) 각각의 상부 표면의 일부를 따라서 전기적 접촉 상태로 배치되어, 제 1 및 제 2 버스 바아(400 및 402)로 전류를 통과시킨다. 제 3 버스 바아(406) 및/또는 제 4 버스 바아(408)는, 제 3 버스 바아(406) 및/또는 제 4 버스 바아(408)를 통해서 연장하는 각각의 개구부(410)를 통해서 기둥(256)을 삽입함으로써, 제 2 절연 부분(204)에 결합된다. 유사하게, 제 5 버스 바아(412) 및 제 6 버스 바아(414)가 제 2 절연 부분(204)에 결합된다. 구체적으로, 제 5 버스 바아(412) 및 제 6 버스 바아(414)가 제 2 절연 부분(204)의 상부 표면(258)을 따라서 배치된다. 제 5 버스 바아(412) 및 제 6 버스 바아(414)는 또한 개구부(268)를 적어도 부분적으로 가로질러 연장한다. 제 5 버스 바아(412) 및/또는 제 6 버스 바아(414)는, 제 5 버스 바아(412) 및/또는 제 6 버스 바아(414)를 통해서 연장하는 각각의 개구부(416)를 통해서 기둥(256)을 삽입함으로써, 제 2 절연 부분(204)에 결합된다.
도 7에 도시된 바와 같이, 부재(300)의 하부 부분(302)이 제 3 버스 바아(406) 및 제 5 버스 바아(412)와 같은 하나 또는 둘 이상의 버스 바아의 적어도 일부, 그리고 외장(102) 사이에 배치되어, 제 3 버스 바아(406) 및 제 5 버스 바아(412) 및/또는 회로 차단기로부터 외장(102)으로 열이 전도되는 것을 돕는다. 보다 구체적으로, 하부 부분(302)의 상부 표면(306)(도 5에 도시됨)이 제 3 버스 바아(406) 및 제 5 버스 바아(412)의 하부 표면의 적어도 일부와 직접 접촉하도록, 하부 부분(302)이 개구부(268) 내로 삽입될 수 있는 크기를 가진다. 또한, 하부 부분(302)의 하부 표면(308)(도 5에 도시됨)이 외장(102)의 내부 표면(도시하지 않음)과 직접적으로 접촉된 상태로 배치된다. 일부 실시예에서, 열 페이스트 또는 탄성 표면 코팅이 외장(102)의 내부 표면 및/또는 하부 표면(30에 도포되어 열 전달을 개선할 수 있을 것이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 부재(300)의 상부 부분(304)이 제 3 버스 바아(406)의 적어도 일부 및 하부 부분(302)의 위쪽에 배치된다. 보다 구체적으로, 상부 부분(304)의 하부 표면(312)(도 4에 도시됨)이 상부 표면(306)의 적어도 일부를 따라서 그리고 제 3 버스 바아(406)의 상부 표면의 적어도 일부를 따라서 배치된다. 또한, 제 3 버스 바아(406)의 적어도 일부가 부재(300) 내에 형성된 홈(도 6-8에는 도시되지 않음) 내에서 둘러싸인다. 일부 실시예에서, 열 페이스트 또는 탄성 표면 코팅이 하부 표면(312) 및/또는 상부 표면(306)에 도포되어 열 전달을 개선한다.
도 6-8을 참조하면, 그리고 예시적인 실시예에서, 제 5 버스 바아(412) 및 제 6 버스 바아(414)가 회로 차단기(도 6-8에는 도시되지 않음)로 파워를 전달하도록 구성되고, 그리고 제 3 버스 바아(406) 및 제 4 버스 바아(408)는 로드(load)(도시하지 않음)로 파워를 전달하도록 구성된다. 제 3 버스 바아(406) 및 제 5 버스 바아(412) 각각은 메인 본체(420)로부터 상향 연장하여 회로 차단기에 연결되는 복수의 연장부(418)를 포함한다. 유사하게, 제 4 버스 바아(408) 및 제 6 버스 바아(414) 각각은 메인 본체(420)으로부터 상향 연장하는 복수의 돌출부(422)를 포함한다. 또한, 돌출부(422)는 개구부(268)에 걸쳐서 외측으로 연장하고 그리고 각각의 개구(424)를 통해서 회로 차단기에 연결되도록 구성된다.
도 9는 회로 차단기 조립체(116)의 평면도이고, 도 10은 선 A-A을 따라서 취한 회로 차단기 조립체(116)의 측면도이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 회로 차단기(426)는 파워를 로드(도시하지 않음)로 전도하기 위해서 복수의 버스 바아에 결합된다. 예를 들어, 제 5 버스 바아(412) 및 제 6 버스 바아(414)가 제 1 버스 바아(400) 및 제 2 버스 바아(402)(도 6-8에 도시됨)로부터 파워를 수신하고, 회로 차단기(426) 그리고 제 3 버스 바아(406) 및 제 4 버스 바아(408)를 통해서 그 파워를 로드로 전도한다. 예시적인 실시예에서, 회로 차단기(426)는 복수-폴(pole) 회로 차단기, 예를 들어 4-폴 회로 차단기이다. 그러나, 본원 명세서에서 설명되는 회로 모니터링 및/또는 회로 차단 능력을 제공하는 모든 적합한 회로 차단기 또는 회로 차단 장치가 이용될 수 있을 것이다. 작동 중에, 회로 차단기(426)는 과전류 고장과 같은 고장을 탐지하기 위해서 회로 차단기 조립체(116)에 결합된 각각의 회로 전도체를 모니터링한다. 회로 전도체 내에서 고장이 탐지되면, 회로 차단기(426)는 회로를 차단한다. 예를 들어, 스프링과 같이 기계적으로-저장된 에너지를 이용하여 접촉부들을 분리한다.
도 10에 도시된 바와 같이, 회로 차단기(426)의 하부 표면(432)은 부재 상부 부분(304)의 상부 표면(310)(도 4에 도시됨)과 직접 접촉하는 상태로 배치된다. 다른 실시예에서, 열 페이스트 또는 탄성 표면 코팅이 상부 표면(310) 및/또는 회로 차단기(426)의 내부 표면에 도포되어 열 전달을 돕는다. 또한, 회로 차단기(426)는 돌출부(262)와 돌출부(264) 사이에 배치되며, 그에 따라 회로 차단기(426)의 제 1 측부 표면(428)이 제 1 돌출부(262)와 직접적으로 접촉되고 그리고 회로 차단기(426)의 제 2 측부 표면(430)이 제 2 돌출부(264)와 직접적으로 접촉된다. 돌출부(262)와 돌출부(264)는 회로 차단기(426)와 전기 패널(100)(도 1에 도시됨) 내의 다른 전도성 부재 사이에서 전기 절연을 제공한다. 전술한 바와 같이, 제 3 버스 바아(406)는 부재(300)의 상부 부분(304)과 부재(300)의 하부 부분(302) 사이에 형성된 홈(434) 내로 적어도 부분적으로 연장하는 크기를 가진다. 또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 회로 차단기(426) 및/또는 버스 바아(400, 402, 406, 408, 412, 및/또는 414)로부터 부재(300)를 경유하여 외장까지 열을 전달하는 것을 촉진하여 외장(102)의 온도를 높임으로써 회로 차단기(426)의 작동 온도를 감소시키는 열 경로가 제공된다. 예를 들어, 회로 차단기(426)에 의해서 생성된 열이 부재(300)를 통해서 외장(102)으로 전달된다. 또한, 버스 바아(400, 402, 406, 408, 412, 및/또는 414)에 의해서 발생된 열이 부재(300)를 통해서 외장(102)으로 전달된다. 또한, 부재(300)는 회로 차단기(426)와 외장(102) 사이의, 그리고 버스 바아(400, 402, 406, 408, 412, 및/또는 414)와 외장(102) 사이의 전기적 절연을 제공하여, 사용자를 쇼크로부터 보호하고 및/또는 설비 손상을 방지한다.
이상에서, 전기 패널로부터 열을 발산시키기 위한 시스템 및 장치의 예시적인 실시예에 대해서 구체적으로 설명하였다. 그러한 시스템 및 장치는 본원 명세서에 기재된 특정 실시예로 제한되지 않고, 오히려 그러한 시스템 및/또는 장치의 구성요소들 및/또는 방법의 작업이 본원 명세서에 기재된 다른 구성요소들 및/또는 다른 작업들과 분리되어 독립적으로 이용될 수 있을 것이다. 또한, 설명된 작업들 및/또는 구성요소들은 또한 다른 시스템, 방법 및/또는 장치 내에서 형성될 수 있을 것이고 또는 그와 조합되어 이용될 수 있을 것이며, 그리고 본원 명세서에 기재된 바와 같은 시스템, 방법 및 저장 매체 만으로 실시되는 것으로 제한되지 않는다.
예시적인 파워 분배 설비와 관련하여 본원 발명을 설명하였지만, 본원 발명의 실시예들은 다른 범용적인 목적을 위해서 또는 특별한 목적의 파워 분배 설비 또는 구성을 위해서 적용될 수 있을 것이다. 그러한 파워 분배 설비는 본원 발명의 임의 측면의 기능성 또는 사용 범위에 대한 제한을 부가하는 것으로 이해되지 않아야 할 것이다. 또한, 파워 분배 설비가 예시적인 작동 분위기에서 설명된 구성요소들 중 하나 또는 그 조합과 관련된 임의 요건 또는 의존성을 가지는 것으로 해석되지 않아야 할 것이다.
본원 명세서에서 설명되고 도시된 본원 발명의 실시예의 작업 실행 또는 실시 순서는, 특별한 언급이 없으면, 필수적인 것이 아니다. 즉, 특별한 언급이 없으면, 작업은 어떠한 순서로도 실시될 수 있을 것이고, 그리고 본원 발명의 실시예는 그렇게 개시된 작업들 보다 적은 또는 추가된 작업들도 포함할 것이다. 예를 들어, 특정 작업을 다른 작업의 이전에, 동시에, 또는 그 후에 실시 또는 실행하는 것도 본원 발명의 범위에 포함될 것이다.
본원 발명의 또는 실시예의 측면의 구성요소들을 설명할 때, "단수형" 또는 "상기"("a", "an" 또는 "the", "said")의 표현은 그러한 구성 요소가 하나 또는 둘 이상 존재한다는 것을 의미한다. "포함한다", "구비한다", 및 "가진다"라는 표현은 포괄적인 것으로 해석되어야 하고 그리고 나열된 구성요소 이외에도 다른 부가적인 구성요소가 있을 수 있다는 것을 의미한다.
이러한 상세한 설명은 최적 모드를 포함하여 본원 발명을 설명하기 위해서, 그리고 또한 소위 당업자가, 예를 들어, 장치 또는 시스템의 제조 및 이용 그리고 임의의 포함된 방법의 실행을 포함하여 본원 발명을 실시할 수 있도록, 실시예를 이용하여 기술한 것이다. 본원 발명의 특허받을 수 있는 범위는 특허청구범위에 의해서 결정되고, 그리고 당업자에게 자명한 다른 실시예들도 포함할 것이다. 그러한 다른 실시예가 특허청구범위의 문헌적 기재와 상이하지 않은 구성 요소들을 포함한다면, 또는 특허청구범위의 문헌적 기재와 사소한 부분이 상이한 균등한 구성 요소들을 포함한다면, 그러한 다른 실시예들도 특허청구범위에 포함될 것이다.
100 전기 패널 102 외장
116 회로 차단기 조립체
124, 400, 402, 406, 408, 412, 414 버스 바아
210 제 2 레그 부분 212, 308, 432 하부 표면
222, 258, 306 상부 표면 434 홈
116 회로 차단기 조립체
124, 400, 402, 406, 408, 412, 414 버스 바아
210 제 2 레그 부분 212, 308, 432 하부 표면
222, 258, 306 상부 표면 434 홈
Claims (10)
- 전기 장치에 있어서,
내부 표면을 포함하는 외장(102)과,
제 1 및 제 2 버스 바아(400, 406)와,
상기 제 1 및 제 2 버스 바아의 적어도 일부를 둘러싸는 부재(300)로서, 상기 내부 표면과 접촉하는 제 1 표면을 포함하고 그리고 상기 제 1 및 제 2 버스 바아로부터 상기 외장으로 열을 전달하도록 구성되며 그리고 상기 외장과 상기 제 1 및 제 2 버스 바아 사이에서 전기적 절연을 제공하도록 구성되는, 상기 부재(300)를 포함하며,
상기 부재(300)는, 상부 표면(222, 258, 306)을 포함하고 그리고 상기 제 1 버스 바아(400)와 상기 내부 표면 사이에 위치 결정된 제 1 부분과, 상기 상부 표면을 따라서 적어도 부분적으로 위치 결정된 제 2 부분을 포함하고,
상기 제 2 버스 바아(406)가 상기 제 2 부분과 상기 제 1 버스 바아(400)에 결합되는
전기 장치. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 부분이 하부 표면(212, 308, 432)을 포함하고, 상기 제 1 부분의 상부 표면 및 상기 제 2 부분의 하부 표면 사이에는 홈(434)이 규정되고, 상기 제 1 및 제 2 버스 바아(400, 406)의 적어도 일부가 상기 홈 내에 위치되는
전기 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 부분이 상기 상부 표면(222, 258, 306)을 따라서 적어도 부분적으로 위치되고, 상기 제 2 부분과 상기 상부 표면 사이에서 열 페이스트를 구비하는
전기 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 부재(300)가 단일체이고 그리고 상기 부재 내로 연장하는 홈(434)을 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 버스 바아(400, 406)의 적어도 일부가 상기 홈 내에 위치되는
전기 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 버스 바아(400, 406)에 결합된 회로 차단기를 더 포함하고, 상기 부재(300)가 제 2 표면을 더 포함하며, 상기 회로 차단기가 상기 제 2 표면의 적어도 일부를 따라서 위치되는
전기 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 외장에 결합되도록 구성된 적어도 하나의 절연 부분을 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 절연 부분은 상기 부재가 상기 내부 표면과 접촉 상태로 위치될 수 있게 하는 절개 부분을 형성하는
전기 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 버스 바아(400, 406)에 결합되는 러그를 더 포함하고, 상기 부재는 제 2 표면을 더 포함하며, 상기 러그는 상기 제 2 표면의 적어도 일부를 따라서 위치되는
전기 장치. - 전기 외장과 함께 사용하기 위한 회로 차단기 조립체(116)에 있어서,
제 1 및 제 2 버스 바아(400, 406)와,
상기 제 1 및 제 2 버스 바아에 결합된 회로 차단기와,
상기 제 1 및 제 2 버스 바아의 적어도 일부를 둘러싸는 부재(300)로서, 상기 부재는 제 1 표면 및 제 2 표면을 포함하고, 상기 제 1 표면은 상기 제 2 표면의 적어도 일부를 따라서 위치 결정된 전기 외장 및 상기 회로 차단기와 접촉하고 있고, 상기 부재는 제 1 및 제 2 버스 바아 및 회로 차단기 중 적어도 하나로부터 전기 외장으로 열을 전달하도록 구성되고, 그리고 전기 외장과 상기 제 1 및 제 2 버스 바아 사이에서 전기적 절연을 제공하도록 구성되는, 상기 부재(300)를 포함하고,
상기 부재(300)는, 상기 제 1 버스 바아(400)와 상기 전기 외장 사이에 위치 결정된 제 1 부분과, 상기 제 1 부분과 상기 회로 차단기 사이에 위치 결정된 제 2 부분을 포함하고, 상기 제 2 버스 바아(406)가 상기 제 2 부분과 상기 제 1 버스 바아(400)에 결합되는
회로 차단기 조립체. - 삭제
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