KR102135903B1 - 하우징부 인서트형 온도감지 차단기 - Google Patents

Abstract

구성이 간소화되면서도 발열시 안전성이 개선되도록, 본 발명은 전원입력부와 부하출력부가 전후측에 이격되어 구비되는 하우징부; 상기 전원입력부와 상기 부하출력부 사이에 선택적인 전원 연결을 위해 배치되고, 전단부에 상기 전원입력부에 접점 연결되되 선택적으로 이격되도록 상측으로의 탄발복원력을 제공하는 연장대면부가 형성된 연결판부가 구비된 가동스위칭부; 일측에 상기 가동스위칭부의 전단측이 가로지르도록 개구된 경유부가 형성되되 하단부에 구비되는 탄성수단을 통해 상측으로 탄발 지지되는 크로스바; 상기 가동스위칭부의 후면측에 대향 배치되며 하단부를 중심으로 전후 회전되되 전면부에 경사단턱이 전향 돌설되는 트립부; 전단부가 상기 크로스바의 상면에 대면 배치되되 상기 전원입력부와 상기 가동스위칭부가 접점 연결되도록 후단부가 상기 경사단턱의 상면에 접촉 지지되어 상기 크로스바를 하향 가압하는 래치부; 상기 하우징부에 전후 회전 조작되도록 결합되되, 회전방향에 따라 상기 래치부를 하향 가압하도록 승강 이동되는 가압부재가 하단부에 연결된 핸들부; 및 상기 하우징부에 고정된 핸들장착부에 하부 고정단이 고정되되, 상기 가압부재의 상단 후측에 상부 자유단이 대향 배치되며, 상기 하우징부의 주변온도가 기설정된 안전온도 이상으로 상승시 상기 고정단을 기준으로 상기 자유단이 전향 굴곡 변형됨에 따라 상기 가압부재를 가압하면 상기 래치부의 가압이 해제되어 상기 연결판부가 상기 전원입력부로부터 이격되도록 전면이 후면보다 낮은 열팽창계수로 형성된 온도감지 바이메탈을 포함하는 하우징부 인서트형 온도감지 차단기를 제공한다.

Description

하우징부 인서트형 온도감지 차단기{housing insert type temperature detecting circuit breaker}

본 발명은 하우징부 인서트형 온도감지 차단기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구성이 간소화되면서도 발열시 안전성이 개선된 하우징부 인서트형 온도감지 차단기에 관한 것이다.

일반적으로, 차단기는 설정값을 초과한 과전류가 흐르거나 회로 내에 누전이 발생하는 경우 전기선로의 개폐조작을 신속하게 전환시켜 전류의 흐름을 차단함으로써 부하측에 연결된 전기제품 및 선로의 파손을 방지하는 안전장치이다. 이러한 차단기는 수동 또는 자동 조작에 의해 구동되며, 바람직하게는 과전류가 발생시 자동으로 전류가 단락되도록 조작될 수 있다.

여기서, 종래에는 열팽창율이 다른 두 금속판을 붙여 놓고 과전류로 인한 열이 가해질 경우 열팽창율이 작은 쪽으로 휘는 특성을 이용한 바이메탈 방식의 차단기가 개시되었다. 이러한 바이메탈 방식의 차단기는 통상 회로에 전류가 공급되면 저항이 발생하여 상기 바이메탈이 가열되고, 일정한 기준 이상의 과다 전류가 흐르는 경우 상기 바이메탈이 휘어지면서 인접하여 닿아있는 트립부를 구동시킨다. 그리고, 상기 바이메탈의 하부에 결합된 접촉단자가 입력터미널로부터 이격되어 전류의 흐름이 차단되는 구조로 구동된다.

그러나, 종래의 바이메탈 방식의 차단기는 내부의 결함 또는 외부에서 발생한 화재로 인해 차단기의 케이스 내부에 높은 발열이 발생하더라도 차단기가 전류 흐름을 차단하지 못하는 문제점이 있었다.

따라서, 차단기의 주변온도에 관계없이 차단기가 단순히 전류 흐름을 차단하는 기능만을 제공하므로 내부 결함시나 외부 화재 발생시 2차 안전사고를 초래할 수 있는 심각한 문제점이 있었다.

한국 등록실용신안 제20-0341427호

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 구성이 간소화되면서도 발열시 안전성이 개선된 하우징부 인서트형 온도감지 차단기를 제공하는 것을 해결과제로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 전원입력부와 부하출력부가 전후측에 이격되어 구비되는 하우징부; 상기 전원입력부와 상기 부하출력부 사이에 선택적인 전원 연결을 위해 배치되고, 전단부에 상기 전원입력부에 접점 연결되되 선택적으로 이격되도록 상측으로의 탄발복원력을 제공하는 연장대면부가 형성된 연결판부가 구비된 가동스위칭부; 일측에 상기 가동스위칭부의 전단측이 가로지르도록 개구된 경유부가 형성되되 하단부에 구비되는 탄성수단을 통해 상측으로 탄발 지지되는 크로스바; 상기 가동스위칭부의 후면측에 대향 배치되며 하단부를 중심으로 전후 회전되되 전면부에 경사단턱이 전향 돌설되는 트립부; 전단부가 상기 크로스바의 상면에 대면 배치되되 상기 전원입력부와 상기 가동스위칭부가 접점 연결되도록 후단부가 상기 경사단턱의 상면에 접촉 지지되어 상기 크로스바를 하향 가압하는 래치부; 상기 하우징부에 전후 회전 조작되도록 결합되되, 회전방향에 따라 상기 래치부를 하향 가압하도록 승강 이동되는 가압부재가 하단부에 연결된 핸들부; 및 상기 하우징부에 고정된 핸들장착부에 하부 고정단이 고정되되, 상기 가압부재의 상단 후측에 상부 자유단이 대향 배치되며, 상기 하우징부의 주변온도가 기설정된 안전온도 이상으로 상승시 상기 고정단을 기준으로 상기 자유단이 전향 굴곡 변형됨에 따라 상기 가압부재를 가압하면 상기 래치부의 가압이 해제되어 상기 연결판부가 상기 전원입력부로부터 이격되도록 전면이 후면보다 낮은 열팽창계수로 형성된 온도감지 바이메탈을 포함하는 하우징부 인서트형 온도감지 차단기를 제공한다.

상기의 해결 수단을 통하여, 본 발명에 따른 하우징부 인서트형 온도감지 차단기는 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 하우징부 주변온도가 기설정된 안전온도 이상 상승시 핸들장착부에 고정된 온도감지 바이메탈의 고정단을 기준으로 자유단이 전향 굴곡 변형됨에 따라 가압부재의 상단 후측을 가압하면 래치부가 이탈되어 연결판부가 전원입력부로부터 이격되므로 화재시 전류 흐름을 자동 차단하여 2차 안전사고를 예방할 수 있다.

둘째, 주변온도가 기설정된 안전온도 이상이면 핸들장착부의 전벽면에 배치된 온도감지 바이메탈의 자유단이 직선 형태로부터 전향 굴곡 변형되어 가압부재의 상단 후측을 직접 가압하여 전류 흐름을 신속하게 차단하므로, 래치부의 이탈에 의해 크로스바의 가압이 해제되어 전류를 차단하는 트립부 후퇴에 따른 트립 동작시에 비해 전류 차단 속도가 현저히 증가될 수 있다.

셋째, 자유단의 회동 각도가 가압부재의 링크기준동작선을 초과하도록 설정되어 안전온도 이상시 차단된 핸들부를 임의로 접속방향으로 회전시키더라도 가압부재가 굴곡 변형된 자유단에 의해 걸림되어 크로스바의 하향 가압이 미연에 차단되는 안전 구조로 고정접점부와 가동접점부가 상호 분리된 상태가 유지될 수 있다.

넷째, 온도감지 바이메탈의 고정단이 자유단의 하단부로부터 1차 후향 절곡 연장된 후 2차 하향 절곡 연장되어 핸들장착부에 절곡지게 함몰 형성된 끼움홈에 억지 끼움 결합되므로 자유단의 전향 굴곡 변형시 견고하게 고정되어 작동정밀성이 현저히 개선될 수 있다.

다섯째, 폭방향으로 개구된 끼움홈에 고정단이 상기 핸들장착부의 폭방향 폭방향 외측으로부터 삽입되어 억지 끼움되는 간편한 조립구조로 조립성 및 생산성이 현저히 개선될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 하우징부 인서트형 온도감지 차단기의 커버가 분리되어 내부가 노출된 상태를 나타낸 사시도.
도 2 및 도 3 및 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 하우징부 인서트형 온도감지 차단기의 사용상태를 나타낸 사용예시도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 하우징부 인서트형 온도감지 차단기에서 온도감지 바이메탈의 조립과정을 나타낸 예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하우징부 인서트형 온도감지 차단기를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 하우징부 인서트형 온도감지 차단기의 커버가 분리되어 내부가 노출된 상태를 나타낸 사시도이고, 도 2 및 도 3 및 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 하우징부 인서트형 온도감지 차단기의 사용상태를 나타낸 사용예시도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 하우징부 인서트형 온도감지 차단기에서 온도감지 바이메탈의 조립과정을 나타낸 예시도이다. 이때, 도 1 내지 도 4에서 하우징부 인서트형 온도감지 차단기의 커버가 분리되어 내부가 노출된 상태를 예로써 나타낸 것으로 이해함이 바람직하다. 또한, 이하에서 설명될 하우징부 인서트형 온도감지 차단기와 차단기는 동일한 의미로 이해함이 바람직하다.

도 1 내지 도 5에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 하우징부 인서트형 온도감지 차단기(700)는 하우징부(610), 가동스위칭부(20), 크로스바(30), 트립부(40), 래치부(50), 핸들부(60) 및 온도감지 바이메탈(670)을 포함한다.

상세히, 상기 하우징부(610)는 상기 차단기(700)의 구성부품이 수납되는 내부공간을 포함하며 절연성 및 불연성의 합성수지 소재로 형성됨이 바람직하다. 이러한 하우징부(610)의 내부에는 각 구성부품이 설치 및 조립되도록 구획격벽, 설치홈 또는 홀이 형성된다. 여기서, 상기 하우징부(610)의 전측에는 전원측에 접속되는 전원입력부(611)가 구비되며 후측에는 부하측과 연결되는 부하출력부(612)가 구비되며, 상기 전원입력부(611)에는 고정접점부(613)가 구비된다.

그리고, 상기 가동스위칭부(20)는 상기 전원입력부(611)와 상기 부하출력부(612) 사이에 선택적인 전원연결을 위해 배치된다. 여기서, 상기 가동스위칭부(20)는 연결판부(21)와 연장판부(22)를 포함하여 구비됨이 바람직하다.

상세히, 상기 연결판부(21)는 전단부가 상기 고정접점부(613)와 인접하되 후방으로 연장된 연결대면부(23)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 연결대면부(23)의 전단부에는 상기 고정접점부(613)와 접점 연결되는 가동접점부(25)가 구비된다. 즉, 상기 연결판부(21)는 상기 연결대면부(23) 및 그의 전단측에 구비된 상기 가동접점부(25)를 포함하는 것으로 이해함이 바람직하다. 이때, 상기 연결대면부(23)는 상기 가동접점부(25)가 상기 고정접점부(613)와 통전 가능하게 접촉되되 선택적으로 이격되도록 탄발복원력을 제공하는 전도성 금속 재질로 형성됨이 바람직하다.

그리고, 상기 연장판부(22)는 후단부가 상기 연결판부(21)의 후단부에 접촉 연결되되 상기 연결판부(21)와 교차되는 상측방향으로 절곡 연장된 전단부에 연장대면부(24)가 형성될 수 있다. 여기서, 상기 연결대면부(23)의 후단부와 상기 연장대면부(24)의 후단부는 중첩되되 나사를 통해 상기 하우징부(610)에 고정된다. 이러한 연장판부(22)는 상기 연결대면부(23)와 마찬가지로 전도성 금속재질로 형성되며 전선(615)을 통해 상기 부하출력부(612)와 전기적으로 연결된다. 따라서, 상기 연결판부(21)의 전단부가 하측으로 가압되면 상기 고정접점부(613)와 상기 가동접점부(25)가 접촉되며, 상기 전원입력부(611), 상기 연결판부(21), 상기 연장판부(22), 상기 전선(615) 및 상기 부하출력부(612)를 거쳐서 전류가 흐르게 된다.

여기서, 상기 연결대면부(23)와 상기 연장대면부(24)는 전도성을 가지면서도 전류를 통해 자화되는 금속재질로 형성됨이 바람직하다. 이때, 상기 연장대면부(24)는 자화되면서도 전면 및 후면이 각각 상이한 열팽창계수를 가지는 바이메탈로서 형성될 수 있다. 즉, 과전류를 통한 전류 저항열로 인해 상기 연장판부(22)의 온도가 상승되면 상기 연장대면부(24)가 낮은 열팽창계수를 가진 후면측으로 휘어지도록 형성될 수 있다. 이때, 상기 연장대면부(24)가 휘어지면 상기 트립부(40)를 트립 구동하여 상기 고정접점부(613)와 상기 가동접점부(25)가 상호 분리되어 전류 흐름이 차단될 수 있다.

한편, 상기 연결판부(21)의 전단부를 하측으로 가압하도록 상기 크로스바(30)가 구비된다. 여기서, 상기 크로스바(30)는 상기 연결판부(21)의 전단측에 구비되되, 상기 연결판부(21)의 전단부가 가로지르도록 개구된 경유부(31)가 형성된다. 이때, 상기 연결판부(21)의 전단부가 가압된다 함은 실질적으로 상기 연결대면부(23)의 전단부가 가압되는 것으로 이해함이 바람직하다. 이러한 크로스바(30)는 상측에서 가해지는 가압력에 의해 하측으로 가압되되 하단부에 구비되는 탄성수단(33)을 통해 상측으로 탄발 지지된다.

상세히, 정상 상태에서 상기 탄성수단(33)의 탄발력보다 상기 크로스바(30)가 하측으로 가압되는 힘이 크게 작용한다. 따라서, 상기 크로스바(30)가 하향 가압된 상태가 유지되며 상기 탄성수단(33)은 압축된다. 그리고, 상기 경유부(31)를 가로질러 배치되는 상기 연결판부(21)의 전단부가 구부러지면서 하향 가압된다. 이를 통해, 상기 가동접점부(25)가 상기 고정접점부(613)와 접점 연결된다. 이때, 과전류가 발생하거나 상기 핸들부(60)의 조작을 통해 상기 크로스바(30)를 가압하는 힘이 상실되면 상기 탄성수단(33)의 탄발복원력을 통해 상기 크로스바(30)가 상향 이동된다. 이와 동시에, 상기 연결판부(21)를 가압하던 가압력이 상실되므로 상기 연결대면부(23)가 탄발복원력을 통해 펴지면서 상기 가동접점부(25)가 상기 고정접점부(613)와 이격된다.

한편, 상기 트립부(40)는 상기 연장대면부(24)의 후면측에 대향 배치되며, 하단부에 형성된 회전단부를 중심으로 전후 회전되도록 구비된다. 이때, 상기 트립부(40)의 전면부에는 경사단턱(61)이 전향 돌설된다. 그리고, 상기 래치부(50)는 전단부(50a)가 상기 크로스바(30)의 상면에 대면 배치되며 후단부(50b)가 상기 트립부(40)의 전면부와 마주보는 길이로 연장된다. 이때, 상기 래치부(50)의 후단부(50b)는 상기 경사단턱(61)과 접촉 또는 이와 인접하게 위치하도록 형성된다.

더불어, 상기 핸들부(60)는 상기 하우징부(610)에 고정된 핸들장착부(616)에 힌지 연결되어 전후 회전 조작되도록 결합되되, 회전방향에 따라 상기 래치부(50)를 하향 가압하도록 승강 이동되는 가압부재(61)가 하단부에 연결된다. 이때, 회전방향이라 함은 상기 가동접점부(25)와 상기 고정접점부(613)가 접촉되도록 동작되는 접속방향과 상기 가동접점부(25)와 상기 고정접점부(613)가 이격되도록 동작되는 차단방향을 포괄하는 것으로 이해함이 바람직하다. 이하에서는 접속방향을 전측으로 회전되는 방향으로 설명 및 도시하고 차단방향을 후측으로 회전되는 방향으로 설명 및 도시한다.

상세히, 상기 핸들부(60)가 접속방향으로 회전된 상태에서 상기 가압부재(61)가 하향 이동된다. 이때, 상기 가압부재(61)는 상기 래치부(50)의 중앙측에 형성된 승강연결부에 힌지 연결된다. 따라서, 상기 가압부재(61)가 하향 이동되면 상기 래치부(50)가 연동 이동되되 상기 래치부(50)의 후단부(50b)가 상기 경사단턱(61)의 경사진 상면에 면접촉 지지된다. 그리고, 상기 래치부(50)의 후단부(50b)가 상기 경사단턱(61)에 지지된 상태에서 전단부(50a)가 하향 회전되면서 래치가압부(32)에 접촉 및 상기 크로스바(30)를 가압하며, 상기 고정접점부(613)와 상기 가동접점부(25)가 접점 연결된다.

한편, 상기 핸들부(60)는 바이메탈로서 구비된 상기 연장대면부(24)가 상기 트립부(40)를 가압함에 따라 상기 트립부(40)가 상기 회전단부를 중심으로 후퇴되어 상기 래치부(50)를 가압 지지하던 구속력이 상실되면 일측에 구비된 복귀수단(62)의 탄발복원력을 통해 차단방향으로 회전된다. 이때, 상기 복귀수단(62)은 토션 스프링 또는 판스프링 등으로 구비될 수 있다. 그리고, 상기 핸들부(60)의 하단부에 힌지 연결된 상기 가압부재(61)가 상향 이동되며, 상기 래치부(50)가 상기 크로스바(30) 및 상기 트립부(40)로부터 완전히 분리될 수 있다.

이때, 전류가 다시 접속되도록 상기 핸들부(60)가 접속방향으로 회전 조작되면 상기 가압부재(61)가 하향 이동되되 상기 래치부(50)의 후단부(50b)가 상기 경사단턱(61)측으로 이동 및 그의 상면에 다시 접촉 지지된다. 그리고, 상기 래치부(50)의 후단부(50b)가 지지된 상태로 상기 가압부재(61)의 가압력이 계속 전달되면 상기 래치부(50)의 전단부(50a)가 하향 이동된다. 이때, 상기 래치가압부(32)에 상기 래치부(50)의 전단부가 접촉 및 하측으로의 가압력이 전달됨에 따라 상기 연결판부(21)가 하측으로 가압되며 상기 가동접점부(25)와 상기 고정접점부(613)가 다시 접촉되도록 조작된다.

또한, 상기 회전단부측에도 상기 트립부(40)의 회전각도를 복귀시키는 복귀수단이 더 구비된다. 따라서, 상기 래치부(50)의 후단부(50b)가 상기 경사단턱(61)으로부터 이격되도록 후측방향으로 회전된 후 즉각적으로 상기 복귀수단을 통해 위치가 복귀된다.

한편, 상기 온도감지 바이메탈(670)은 하부 고정단(671)이 상기 하우징부(610)에 고정된 상기 핸들장착부(616)에 고정되되 상부 자유단(672)이 상기 가압부재(62)의 상단 후측에 대향 배치됨이 바람직하다. 이때, 상기 온도감지 바이메탈(670)은 고정단(671)과 자유단(672)이 상호 일체로 형성됨으로 이해함이 바람직하다.

그리고, 상기 온도감지 바이메탈(670)은 상기 하우징부(610)의 주변온도가 기설정된 안전온도 이상으로 상승시 상기 고정단(671)을 기준으로 상기 자유단(672)이 전향 굴곡 변형됨에 따라 상기 가압부재(61)를 가압하면 상기 래치부(50)의 가압이 해제되어 상기 연결판부(21)가 상기 전원입력부(611)로부터 이격되도록 전면이 후면보다 낮은 열팽창계수로 형성된다. 또한, 상기 자유단(672)은 상기 하우징부(610)의 주변온도가 기설정된 안전온도 미만인 경우 직선형 평판 형태로 형성되며 상기 가압부재(61)의 상단 후측에 대향 배치된다. 이때, 상기 하우징부(610)의 주변온도라 함은 상기 하우징부(610) 내부의 공기온도와 상기 하우징부(610) 내부에 배치된 각 구성요소들의 온도를 포괄하는 개념으로 이해함이 바람직하다.

예컨대, 상기 온도감지 바이메탈(670)은 구리 재질의 평판이 후면에 배치되고 구리 재질보다 열팽창계수가 낮은 철 재질의 평판이 전면에 배치되어 상호간 접합되어 구비될 수 있다. 이에 따라, 상기 하우징부(610)의 주변온도가 기설정된 안전온도 이상으로 상승시 상기 온도감지 바이메탈(670)의 고정단(671)이 상기 핸들장착부(616)에 고정된 상태에서 자유단(672)이 전향 굴곡 열변형될 수 있다.

이때, 상기 기설정된 안전온도는 70~100℃로 설정될 수 있으며, 가장 바람직하게는 80℃로 설정될 수 있다. 즉, 과전류에 의한 온도 상승이 아닌 상기 하우징부(610)의 주변온도 상승시 상기 온도감지 바이메탈(670)이 굴곡 열변형됨에 따라 상기 연결판부(21)가 상기 전원입력부(611)로부터 상호 분리될 수 있다.

즉, 상기 온도감지 바이메탈(670)은 과전류 발생시 전류 흐름을 차단하도록 바이메탈로서 형성된 상기 연장대면부(24)와는 독립적으로 동작하며, 하우징부(610)의 주변온도가 기설정된 안전온도 이상으로 상승시 전류 흐름을 차단하는 장치이다.

한편, 상기 온도감지 바이메탈(670)의 고정단(671)에는 상기 자유단(672)의 하단부로부터 1차 후향 절곡 연장된 수평절곡연장부(671a)가 형성되며, 상기 수평절곡연장부(671a)의 후단부로부터 2차 하향 절곡 연장된 수직절곡연장부(671b)가 형성됨이 바람직하다. 즉, 상기 고정단(671)은 'ㄱ'자 형상으로 절곡지게 구비될 수 있다.

그리고, 상기 핸들장착부(616)에는 상기 수평절곡연장부(671a) 및 상기 수직절곡연장부(671b)의 외면 윤곽에 대응되는 내면 윤곽으로 끼움홈(617)이 절곡지게 함몰 형성됨이 바람직하다. 이때, 상기 끼움홈(617)은 상기 고정단(671)의 외면 윤곽에 대응되어 'ㄱ'자 형상으로 함몰 형성됨이 바람직하다.

이를 통해, 상기 고정단(671) 및 상기 끼움홈(617)이 절곡 형성되므로 상기 고정단(671)이 상기 끼움홈(617)에 억지 끼움 결합되면 전후방향으로 견고하게 지지력을 제공할 수 있다.

이때, 상기 끼움홈(617)은 상기 가압부재(61)의 하단 후측에 대향되는 위치에 형성될 수 있으며, 상기 자유단(672)의 후면이 상기 핸들장착부(616)의 전벽면(616b)에 배치되도록 전단부가 상기 핸들장착부(616)의 전벽면측으로 개구됨이 바람직하다.

또한, 상기 끼움홈(617)은 상기 수평절곡연장부(671a) 및 상기 수직절곡연장부(671b)가 폭방향 외측으로부터 삽입되어 억지 끼움되도록 상기 핸들장착부(616)의 폭방향으로 개구됨이 바람직하다.

이에 따라, 상기 고정단(671)이 상기 핸들장착부(616)의 폭방향 외측으로부터 상기 끼움홈(617)에 억지 끼움 결합되면 상기 자유단(672)이 상기 핸들장착부(616)의 전벽면(616b)에 배치됨과 동시에 상기 가압부재(61)의 후측에 대향 배치될 수 있다.

이때, 상기 끼움홈(617)에 상기 고정단(671)이 억지 끼움 결합된 상태에서, 상기 온도감지 바이메탈(670)은 상기 래치부(50)의 폭방향 외측과 상호 이격 배치됨이 바람직하다. 즉, 상기 온도감지 바이메탈(670)과 상기 래치부(50)가 상호 이격 배치되어 각각의 동작시 간섭이 미연에 차단된다.

또한, 상기 고정단(671)의 폭은 상기 끼움홈(617)의 폭을 초과하도록 설정됨이 바람직하다. 예컨대, 상기 고정단(671)와 상기 끼움홈(617) 간의 폭 비율이 2:1로 설정될 수 있다. 따라서, 상기 고정단(671)의 폭방향 내측부가 상기 끼움홈(617)에 억지 끼움 결합되면 상기 고정단(671)의 폭방향 외측부는 상기 핸들장착부(616)의 폭방향 외측으로 노출된다.

한편, 상기 고정단(671)에는 상기 핸들장착부(616)의 폭방향 외측으로 노출된 상기 수직절곡연장부(671b)의 하단부 폭방향 외측으로부터 전향 절곡 연장되되 폭방향 내면이 상기 핸들장착부(616)의 측벽면에 밀착 걸림되는 스토퍼부(671c)가 형성됨이 바람직하다.

즉, 상기 수평절곡연장부(671a), 상기 수직절곡연장부(671b) 및 상기 스토퍼부(671c)의 형상이 'ㄷ'자 형상으로 배치될 수 있다. 이때, 상기 스토퍼부(671c)의 폭은 상기 수평절곡연장부(671a) 및 상기 수직절곡연장부(671b)의 폭 미만으로 설정됨이 바람직하다. 또한, 상기 스토퍼부(671c)의 길이는 상기 수평절곡연장부(671a)의 길이에 대응될 수 있다.

이에 따라, 상기 고정단(671)이 상기 끼움홈(617)에 억지 끼움 결합시 상기 스토퍼부(671c)가 상기 핸들장착부(616)의 측벽면에 밀착 걸림되어 상기 온도감지 바이메탈(670)과 상기 래치부(50) 간의 간격이 이격된 상태로 유지되어 작동정밀성이 보장될 수 있다.

그리고, 도면에는 도시되지 않았으나, 상기 하우징부(610)에는 상기 끼움홈(617)에 억지 끼움 결합된 상기 고정단(671)을 포함하는 상기 온도감지 바이메탈(670)의 폭방향 외측에 대응되는 위치에 격벽부(미도시)가 구비될 수 있다.

이를 통해, 상기 온도감지 바이메탈(670)의 폭방향 외측에 상기 격벽부(미도시)가 배치되어 상기 온도감지 바이메탈(670)의 폭방향 이탈이 차단되며 상기 자유단(672)이 전후방향으로만 회동되도록 안내될 수 있다.

한편, 상기 온도감지 바이메탈(670)의 자유단(672)은 후면이 상기 핸들장착부(616)의 전벽면(616b)에 배치되되 전면이 상기 가압부재(61)의 상단 후측에 대향 배치됨이 바람직하다.

여기서, 상기 자유단(672)의 길이는 상기 끼움홈(617)으로부터 상기 가압부재(61)의 상단 후측에 대향되는 상기 핸들장착부(616)의 상부 사이의 길이에 대응되어 구비될 수 있다.

또한, 상기 자유단(672)은 상기 하우징부(610)의 주변온도가 기설정된 안전온도 미만인 경우 직선형 평판 형상을 유지하도록 구비되며, 상기 핸들장착부(616)의 전벽면(616b)에 접촉되어 걸림되므로 후측으로의 회동이 차단된다.

그리고, 상기 자유단(672)은 상기 하우징부(610)의 주변온도가 기설정된 안전온도 이상으로 상승시 상기 고정단(671)을 기준으로 열팽창계수에 의해 전향 굴곡 변형되어 상기 래치부(50)를 하향 가압하는 상기 가압부재(61)를 전방으로 가압함이 바람직하다.

또한, 상기 온도감지 바이메탈(670)에는 상기 핸들장착부(616)의 폭방향 외측으로 노출된 상단부 폭방향 외측으로부터 상기 자유단(672)의 회동 각도에 대응되는 길이 이상으로 후향 절곡 연장되되 폭방향 내면이 상기 핸들장착부(616)의 측벽면에 밀착되는 회동가이드부(672a)가 형성됨이 바람직하다. 이때, 상기 회동가이드부(672a)는 상기 자유단(672)의 상단에 일체로 연결될 수 있다.

여기서, 상기 회동가이드부(672a)는 상기 하우징부(610)의 주변온도가 기설정된 안전온도 이상으로 상승시 상기 자유단(672)이 상기 고정단(671)을 기준으로 전향 굴곡 변형되면 일체로 전방으로 회동됨이 바람직하다. 이때, 상기 자유단(672)의 회동 각도에 대응되는 길이 이상으로 후향 절곡 연장된 상기 회동가이드부(672a)의 후단부가 상기 핸들장착부(616)의 측벽면에 밀착된 상태가 유지되도록 설정됨이 바람직하다.

그리고, 상기 자유단(672)의 회동 각도는 상기 자유단(672)의 굴곡 변형되기 전의 초기 위치와 상기 고정단(671)을 기준으로 상기 가압부재(61)가 링크기준동작선(k)의 후측에서 전측으로 넘어가도록 설정됨이 바람직하다. 이때, 상기 링크기준동작선(k)은 상기 래치부(50)를 하향 가압하는 상기 가압부재(61)의 하단과 상기 핸들부(60)의 힌지연결부를 연결하는 가상의 기준선을 의미한다.

상세히, 도 1 내지 도 2를 참조하면, 상기 핸들부(60)가 접속방향으로 회전된 상태에서 상기 하우징부(610)의 주변온도가 기설정된 안전온도 미만인 경우 상기 온도감지 바이메탈(670)의 자유단(672)이 직선형 평판 형태로 유지되어 상기 고정접점부(613)와 상기 가동접점부(25)가 접점 연결된 상태가 유지된다. 또한, 상기 가압부재(61)의 상단이 상기 링크기준동작선(k)의 후측으로 배치된다.

그리고, 도 3을 참조하면, 상기 핸들부(60)가 접속방향으로 회전된 상태에서 상기 하우징부(610)의 주변온도가 기설정된 안전온도 이상인 경우 상기 온도감지 바이메탈(670)의 자유단(672)이 열팽창계수에 의해 상기 고정단(671)을 기준으로 전향 굴곡 열변형되어 상기 가압부재(61)의 상단을 전방으로 가압한다.

이어서, 도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 가압부재(61)의 상단이 상기 링크기준동작선(k)의 전측으로 넘어가는 순간, 상기 복귀수단(62)의 탄성복원력을 통해 상기 가압부재(61)의 가압이 순간적으로 신속하게 해제되어 상기 래치부(50)가 상향 이동되며 상기 핸들부(60)가 차단방향으로 순간적으로 회동되며, 상기 탄성수단(33)에 의해 상기 크로스바(30)가 상향 탄성복원되어 상기 고정접점부(613)와 상기 가동접점부(25)가 이격된다.

즉, 상기 자유단(672)이 상기 가압부재(61)를 직접 가압하여 전류 흐름을 신속하게 차단하므로, 상기 트립부(40)가 상기 회전단부를 중심으로 후퇴되어 상기 래치부(50)를 가압 지지하던 구속력을 해제시키는 경우보다 차단 속도가 현저히 증가될 수 있다.

이에 따라, 상기 핸들부(60)가 상기 복귀수단의 탄발복원력을 통해 차단방향으로 회전되고, 상기 핸들부(60)의 하단부에 힌지 연결된 상기 가압부재(61)가 상향 이동되며, 상기 가압부재(61)에 연동된 상기 래치부(50)가 상기 크로스바(30) 및 상기 트립부(40)로부터 상향 이동되어 완전히 분리될 수 있다.

이를 통해, 상기 래치부(50)에 의한 상기 크로스바(30)의 하측으로의 가압력이 해제되면 상기 연결판부(23)가 상향 이동되어 상기 고정접점부(613)와 상기 가동접점부(25)가 상호 분리된다.

즉, 상기 하우징부(610)의 주변온도가 기설정된 안전온도 이상인 경우 상기 온도감지 바이메탈(670)의 자유단(672)이 상기 가압부재(61)를 직접 가압하여 상기 고정접점부(613)와 상기 가동접점부(25)가 상호 분리되어 전류 흐름이 차단되어 상기 차단기(700)가 신속하게 온 상태에서 오프 상태로 전환된다.

이때, 사용자가 임의로 상기 핸들부(60)를 접속방향으로 회전시키더라도 전향 굴곡 변형된 상기 자유단(672)에 의해 상기 가압부재(61)의 상단이 걸림되어, 상기 가압부재(61)의 상단이 상기 링크기준동작선(k)의 전측에서 후측으로 넘어가며 상기 래치부(50)를 하향 가압하지 못하므로 상기 크로스바(30)의 하향 가압이 미연에 차단됨에 따라 상기 고정접점부(613)와 상기 가동접점부(25)가 상호 분리된 상태가 유지된다.

그리고, 상기 하우징부(610)의 주변온도가 기설정된 안전온도 이상에서부터 기설정된 안전온도 미만으로 재하강하면 전향 굴곡 변형된 상태의 상기 온도감지 바이메탈(670)이 직선형의 초기상태로 후향 복원되되, 상기 고정접점부(613)와 상기 가동접점부(25) 상호 분리된 상기 차단기(700)의 오프 상태는 유지된다.

즉, 상기 핸들부(60)가 차단방향으로 회전되어 상기 차단기(700)가 오프 상태인 경우에는 상기 하우징부(610)의 주변온도에 관계없이 상기 고정접점부(613)와 상기 가동접점부(25)가 상호 분리된다.

한편, 도 5를 참조하여 상기 온도감지 바이메탈(670)의 조립과정을 설명하면, 상기 핸들장착부(616)가 상기 하우징부(610)의 본체와 분리된 상태에서 상기 래치부(50) 및 상기 핸들부(60)가 설치된다.

그리고, 상기 핸들장착부(616)의 끼움홈(617)에 상기 온도감지 바이메탈(670)의 고정단(671)이 상기 핸들장착부(616)의 폭방향 외측으로부터 삽입되어 억지 끼움 결합된다.

여기서, 상기 스토퍼부(671c) 및 상기 회동가이드부(672a)가 상기 핸들가이드부(616)의 측벽면에 각각 밀착될 수 있다. 이와 동시에, 상기 자유단(672)이 상기 핸들장착부(616)의 전벽면(616b)에 배치됨과 동시에 상기 가압부재(61)의 후측에 대향 배치될 수 있다.

그리고, 상기 온도감지 바이메탈(670)의 고정단(671)이 상기 끼움홈(617)에 결합된 상태에서 상기 핸들장착부(616)가 상기 하우징부(610)의 본체에 설치될 수 있다.

이처럼, 본 발명에 따른 트립바 걸림형 온도감지 차단기(700)에는 하부 고정단(671)이 상기 하우징부(610)에 고정된 핸들장착부(616)에 고정되되 상부 자유단(672)이 상기 가압부재(61)의 후측에 대향 배치되며 전면이 후면보다 낮은 열팽창계수로 형성된 상기 온도감지 바이메탈(670)이 구비된다. 이를 통해, 상기 하우징부(610)의 주변온도가 기설정된 안전온도 이상으로 상승시 고정단(671)을 기준으로 자유단(672)이 전향 굴곡 열변형되어 상기 연결판부(21)가 상기 전원입력부로(611)부터 이격되어 전류 흐름을 차단한다.

따라서, 상기 하우징부(610) 주변온도가 기설정된 안전온도 이상 상승시 상기 핸들장착부(616)에 고정된 상기 온도감지 바이메탈(670)의 고정단(671)을 기준으로 자유단(672)이 전향 굴곡 열변형됨에 따라 상기 가압부재(61)의 상단 후측을 가압하면 상기 래치부(50)가 이탈되어 상기 연결판부(21)가 상기 전원입력부(611)로부터 이격되므로 화재시 전류 흐름을 자동으로 차단하여 2차 안전사고를 예방할 수 있다. 이를 통해, 제품의 사용안전성이 현저히 개선될 수 있다.

또한, 주변온도가 기설정된 안전온도 이상이면 상기 핸들장착부(616)의 전벽면(616b)에 배치된 상기 온도감지 바이메탈(670)의 자유단이 직선 형태로부터 전향 굴곡 변형되어 상기 가압부재(61)의 상단 후측을 직접 가압하여 전류 흐름을 신속하게 차단하므로, 상기 래치부(50)의 이탈에 의해 상기 크로스바(30)의 가압이 해제되어 전류를 차단하는 상기 트립부(40) 후퇴에 따른 트립 동작시에 비해 전류 차단 속도가 현저히 증가될 수 있다. 즉, 상기 트립부(40)를 후퇴시키는데 소요되는 시간이 단축될 수 있다.

더불어, 상기 자유단(672)의 회동 각도가 상기 가압부재(61)의 링크기준동작선(k)을 초과하도록 설정되어 주변온도가 기설정된 안전온도 이상인 상태에서 차단된 상기 핸들부(60)를 임의로 접속방향으로 회전시키더라도 상기 가압부재(61)가 전향 굴곡 변형된 상기 자유단(672)에 의해 걸림되어 상기 래치부(50)가 하향 가압되지 않으므로 상기 크로스바(30)의 하향 가압이 미연에 차단됨에 따라 상기 고정접점부(613)와 상기 가동접점부(25)가 상호 분리된 상태가 유지된다. 이를 통해, 사용안전성이 현저히 개선될 수 있다.

그리고, 상기 고정단(671)이 상기 자유단(672)의 하단부로부터 1차 후향 절곡 연장된 후 2차 하향 절곡 연장되어 상기 핸들장착부(616)에 절곡지게 함몰 형성된 상기 끼움홈(617)에 억지 끼움 결합되므로 상기 자유단(672)의 전향 굴곡 변형시 견고하게 고정되어 작동정밀성이 현저히 개선될 수 있다.

또한, 상기 끼움홈(617)이 폭방향으로 개구되어 상기 고정단(671)이 상기 핸들장착부(616)의 폭방향 폭방향 외측으로부터 삽입되어 억지 끼움되는 간편한 조립구조로 조립성 및 생산성이 현저히 개선될 수 있다.

그리고, 상기 고정단(671)의 하단부 폭방향 외측으로부터 전향 절곡 연장되어 상기 핸들장착부(616)의 측벽면에 밀착되는 스토퍼부와, 상기 자유단(672)의 상단부 폭방향 외측으로부터 상기 온도감지 바이메탈의 상부 회동 각도에 대응되는 길이 이상으로 후향 절곡 연장되되 상기 핸들장착부(616)의 측벽면에 밀착되는 회동가이드부(672a)가 형성된다. 따라서, 상기 고정단(671)이 상기 끼움홈(617)에 억지 끼움 결합시 상기 온도감지 바이메탈(670)과 상기 래치부(50)가 상호 이격된 상태가 유지되므로 작동정밀성을 보장할 수 있다.

이때, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 각 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구항에서 청구하는 범위를 벗어남 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형 실시되는 것은 가능하며, 이러한 변형예는 본 발명의 범위에 속한다.

700: 하우징부 인서트형 온도감지 차단기
610: 하우징부 616: 핸들장착부
617: 끼움홈 20: 가동스위칭부
30: 크로스바 40: 트립부
50: 래치부 60: 핸들부
61: 가압부재 62: 복귀수단
670: 온도감지 바이메탈 671: 고정단
671a: 수평절곡연장부 671b: 수직절곡연장부
671c: 스토퍼부 672: 자유단
672a: 회동가이드부

Claims (5)

1. 전원입력부와 부하출력부가 전후측에 이격되어 구비되는 하우징부;
   상기 전원입력부와 상기 부하출력부 사이에 선택적인 전원 연결을 위해 배치되고, 전단부에 상기 전원입력부에 접점 연결되되 선택적으로 이격되도록 상측으로의 탄발복원력을 제공하는 연장대면부가 형성된 연결판부가 구비된 가동스위칭부;
   일측에 상기 가동스위칭부의 전단측이 가로지르도록 개구된 경유부가 형성되되 하단부에 구비되는 탄성수단을 통해 상측으로 탄발 지지되는 크로스바;
   상기 가동스위칭부의 후면측에 대향 배치되며 하단부를 중심으로 전후 회전되되 전면부에 경사단턱이 전향 돌설되는 트립부;
   전단부가 상기 크로스바의 상면에 대면 배치되되 상기 전원입력부와 상기 가동스위칭부가 접점 연결되도록 후단부가 상기 경사단턱의 상면에 접촉 지지되어 상기 크로스바를 하향 가압하는 래치부;
   상기 하우징부에 전후 회전 조작되도록 결합되되, 회전방향에 따라 상기 래치부를 하향 가압하도록 승강 이동되는 가압부재가 하단부에 연결된 핸들부; 및
   상기 하우징부에 고정된 핸들장착부에 하부 고정단이 고정되되, 상기 가압부재의 상단 후측에 상부 자유단이 대향 배치되며, 상기 하우징부의 주변온도가 기설정된 안전온도 이상으로 상승시 상기 고정단을 기준으로 상기 자유단이 전향 굴곡 변형됨에 따라 상기 가압부재를 가압하면 상기 래치부의 가압이 해제되어 상기 연결판부가 상기 전원입력부로부터 이격되도록 전면이 후면보다 낮은 열팽창계수로 형성된 온도감지 바이메탈을 포함하되,
   상기 고정단에는 상기 자유단의 하단부로부터 1차 후향 절곡 연장된 수평절곡연장부가 형성되며, 상기 수평절곡연장부의 후단부로부터 2차 하향 절곡 연장된 수직절곡연장부가 형성되고,
   상기 핸들장착부에는 상기 수평절곡연장부 및 상기 수직절곡연장부의 외면 윤곽에 대응되는 내면 윤곽으로 끼움홈이 절곡지게 함몰 형성되되, 상기 끼움홈은 상기 수평절곡연장부 및 상기 수직절곡연장부가 폭방향 외측으로부터 삽입되어 억지 끼움되도록 폭방향으로 개구됨을 특징으로 하는 하우징부 인서트형 온도감지 차단기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 자유단은 상기 하우징부의 주변온도가 기설정된 안전온도 이상으로 상승시 상기 고정단을 기준으로 상기 자유단이 열팽창계수에 의해 전향 굴곡 변형되어 상기 래치부를 하향 가압하는 상기 가압부재를 전방으로 가압하도록,
   상기 하우징부의 주변온도가 기설정된 안전온도 미만인 경우 직선형 평판 형태로 형성되며 후면이 상기 핸들장착부의 전벽면에 배치되되 전면이 상기 가압부재의 상단 후측에 대향 배치됨을 특징으로 하는 하우징부 인서트형 온도감지 차단기.
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 고정단의 폭은 상기 끼움홈의 폭을 초과하도록 설정되고,
   상기 고정단의 폭방향 내측부는 상기 끼움홈에 억지 끼움 결합되되, 상기 고정단의 폭방향 외측부는 상기 핸들장착부의 폭방향 외측으로 노출되며,
   상기 고정단에는 상기 수직절곡연장부의 하단부 폭방향 외측으로부터 전향 절곡 연장되되 상기 핸들장착부의 측벽면에 밀착 걸림되는 스토퍼부가 형성됨을 특징으로 하는 하우징부 인서트형 온도감지 차단기.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 온도감지 바이메탈에는 상단부 폭방향 외측으로부터 상기 자유단의 회동 각도에 대응되는 길이 이상으로 후향 절곡 연장되되 내면이 상기 핸들장착부의 측벽면에 밀착되는 회동가이드부가 형성됨을 특징으로 하는 하우징부 인서트형 온도감지 차단기.

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