KR102194812B1 - 전자 접촉기 - Google Patents

Abstract

전자 접촉기(1)는, 고정 접점(40a)이 마련되는 고정 접촉자(40)와, 가동 접점(30a)이 마련되고 상기 가동 접점(30a)을 고정 접점(40a)과 접촉 및 비접촉 가능한 가동 접촉자(30)와, 가동 접점(30a)과 고정 접점(40a)과의 접점 개로시에 발생하는 핫 가스를 외부로 배기하는 배기로(P)를 가지는 하우징을 구비한다. 하우징은, 아크 커버(11)와 그리드 케이스(80)에 의해서 구성되고, 가동 접점(30a)과 고정 접점(40a)과의 접촉 방향에서 가동 접점(30a)측에, 핫 가스를 배기로(P)에 도입하는 도입구(81b~81d)를 가짐과 아울러, 가동 접점(30a)과 고정 접점(40a)과의 접촉 방향에서 고정 접점(40a)측에, 배기로(P)에 도입된 핫 가스를 외부로 배기하는 배기구(13)를 가진다.

Description

전자 접촉기

본 발명은, 가동 접점과 고정 접점과의 접점 개로시(開路時)에 생기는 핫 가스를 냉각하고 장치 밖으로 배기하는 배기로(排氣路)를 구비하는 전자 접촉기에 관한 것이다.

종래, 이런 종류의 장치로서, 특허 문헌 1에 기재된 전자 접촉기가 알려져 있다. 이 장치는, 소호실(消弧室)의 내부에, 고정 접점이 마련되는 고정 접촉자와, 가동 접점이 마련되고 이 가동 접점이 고정 접점과 접촉 및 비접촉 가능한 가동 접촉자와, 복수의 소호 그리드가 서로 이간하여 수평 방향으로 배열되는 소호 그리드군(grid群)을 구비하고 있으며, 고정 접촉자 및 가동 접촉자의 상부에 배치되어 수평 방향으로 연장되는 배기로(排氣路)를 더 구비하여 구성되어 있다. 상세하게는, 배기로는, 고정 접촉자 및 가동 접촉자의 소호 그리드군보다도 상부에서 이들 양 접촉자에 가까운 하측에 배치되어 수평 방향으로 연장되는 제1 가이드벽과, 고정 접촉자 및 가동 접촉자의 소호 그리드군보다도 상부에서 이들 양 접촉자로부터 먼 상측에 배치되어 수평 방향으로 연장되는 제2 가이드벽과, 제1 가이드벽의 고정 접촉자측의 단부에 마련된 제1 개구와, 제2 가이드벽의 가동 접촉자측의 단부에 마련된 제2 개구를 가지고 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 장치에서, 가동 접점과 고정 접점과의 접점 개로시에 양 접점 사이에 핫 가스가 발생하면, 발생한 핫 가스는, 소호 그리드군을 구성하는 복수의 소호 그리드 사이를 빠져나가고, 제1 가이드벽의 고정 접점측의 단부에 마련된 제1 개구로부터 배기로에 도입되고, 상기 배기로를 통과하여, 제2 가이드벽의 가동 접점측의 단부에 마련된 제2 개구로부터 상기 장치 밖으로 배기된다. 핫 가스는, 배기로를 통과할 때에 냉각되어 온도가 낮아지기 때문에 체적이 작아지고, 핫 가스의 상기 장치 밖으로의 배기량을 저감할 수 있다.

특허 문헌 1 : 일본특허공개 평02－090422호 공보

그렇지만, 상기 종래 기술에서는, 상술한 바와 같이, 제1 가이드벽의 고정 접촉자측의 단부에 제1 개구가 마련되어 있고, 상기 제1 개구는, 접점 개로시에 발생하는 핫 가스의 발생 위치에 가까운 구조로 되어 있다. 그 때문에, 핫 가스의 발생 개소인 고정 접점으로부터 제1 개구까지 상기 핫 가스가 다다르는 소호실의 내부에서의 배기 경로의 길이가 짧아, 핫 가스를 충분히 냉각하지 못하고, 나아가서는, 핫 가스의 상기 장치 밖으로의 배기량을 충분히 억제할 수 없을 가능성이 있다.

본 발명은, 상기를 감안하여 이루어진 것으로서, 핫 가스의 장치 밖으로의 배기량을 보다 억제할 수 있는 전자 접촉기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해서, 청구항 1에 기재된 전자 접촉기에서는, 고정 접점이 마련되는 고정 접촉자와, 가동 접점이 마련되고 해당 가동 접점을 고정 접점과 접촉 및 비접촉할 수 있는 가동 접촉자와, 가동 접점과 고정 접점과의 접점 개로시(開路時)에 발생하는 핫 가스를 외부로 배기하는 배기로(排氣路)를 가지는 하우징을 구비하며, 하우징은, 가동 접점과 고정 접점이 접촉 및 비접촉하는 방향인 접촉 방향에서 가동 접점측에, 핫 가스를 배기로에 도입하는 도입구(導入口)를 가짐과 아울러, 접촉 방향에서 고정 접점측에, 배기로에 도입된 핫 가스를 외부로 배기하는 배기구(排氣口)를 가지는 것으로 했다.

본 발명에 관한 전자 접촉기는, 가동 접점측에 핫 가스를 배기로에 도입하는 도입구를 가지는 것에 의해, 핫 가스의 배기 경로가 길어져, 핫 가스가 배출될 때까지의 냉각 효과를 향상할 수 있기 때문에, 핫 가스의 장치 밖으로의 배출량을 억제할 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 전자 접촉기의 실시 형태 1에 대해서, 전체의 외관 구조를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명에 관한 전자 접촉기의 실시 형태 1을 구성하는 접점부에 대해서, 그 사시(斜視) 구조를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명에 관한 전자 접촉기의 실시 형태 1을 구성하는 소호실에 대해서, 그 내부 구조를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명에 관한 전자 접촉기의 실시 형태 1을 구성하는 소호실에 대해서, 그 내부 구조를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명에 관한 전자 접촉기의 실시 형태 1을 구성하는 그리드 케이스에 대해서, 그 구조를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명에 관한 전자 접촉기의 실시 형태 1에 대해서, 동작을 설명하기 위한 단면도이다.
도 7은 본 발명에 관한 전자 접촉기의 실시 형태 2를 구성하는 그리드 케이스에 대해서, 그 구조를 나타내는 사시도이다.

이하, 도 1~도 7을 이용하여, 본 발명에 관한 전자 접촉기의 각 실시 형태에 대해서 상세하게 설명한다. 또, 하기 실시 형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

실시 형태 1.

도 1은, 실시 형태 1의 전자 접촉기 전체의 외관 구조를 나타내는 사시도이다. 도 2는, 실시 형태 1의 전자 접촉기를 구성하는 접점부의 사시(斜視) 구조를 나타내는 사시도이다. 도 3 및 도 4는, 실시 형태 1의 전자 접촉기를 구성하는 소호실의 내부 구조를 나타내는 사시도 및 단면도이다. 도 5는, 실시 형태 1의 전자 접촉기를 구성하는 그리드 케이스의 구조를 나타내는 사시도이다. 도 6은, 실시 형태 1의 전자 접촉기의 동작을 설명하기 위한 단면도이다. 또, 상하 방향, 안쪽 방향, 및 폭 방향을, 도 1~도 6에 도시하는 바와 같이, 서로 직교하는 방향으로서 정의한다. 즉, 후술하는 가동 접점과 고정 접점이 접촉 및 비접촉하는 방향을 상하 방향으로 하고, 상하 방향을 횡단하는 방향으로서 가동 접촉자의 긴 길이 방향을 따르는 방향을 폭 방향으로 하고, 상하 방향을 횡단하는 방향으로서 가동 접촉자의 짧은 길이 방향을 따르는 방향을 안쪽 방향으로서, 각각 정의한다.

전자 접촉기(1)의 구성 및 기능에 대해 설명한다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 전자 접촉기(1)는, 기본적으로, 후술하는 가동 접촉자(30) 및 고정 접촉자(40)등 (도 1에서는 도시 생략)을 수용하는 소호실(消弧室)을 구성하는 복수의 접점부(10)와, 이들 접점부(10)가 수용하는 가동 접촉자(30)를 전자력에 의해서 상하 방향으로 구동하는 도시하지 않은 전자석 등을 수용하는 구동부(20)를 구비하여 구성되어 있다. 또, 본 실시 형태의 전자 접촉기(1)는, 3개의 접점부(10)를 구비하고 있지만, 개수는 적절히 변경할 수 있다. 또, 이하에서는, 이들 복수의 접점부(10)는, 동일한 구성이기 때문에, 구별하지 않고 설명한다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 접점부(10)는, 직방체 형상의 아크 커버(11)와, 아크 커버(11)의 상하 방향 하단에서 외부로 돌출되는 판 모양의 단자(12)를 가지고 있다. 단자(12)는, 도시하지 않은 컨택터의 주개로(主開路)에 전류를 흘릴 때에 유저가 배선하기 위한 것이며, 예를 들면 동계(銅系) 금속에 의해서 구성되고, 아크 커버(11) 내에서 고정 접촉자(40)(도 2에서는 도시 생략)가 상기 단자(12) 상에 재치되어 전기적으로 접속되어 있다. 아크 커버(11)에는, 가동 접점(30a)과 고정 접점(40a)(모두 도 2에서는 도시 생략)의 접점 개로시에 생기는 핫 가스를 상기 아크 커버(11) 밖, 즉 상기 장치(1) 밖으로 배출하기 위한 복수의 배기구(13)가 형성되어 있다. 또, 본 실시 형태에서는, 배기구(13)는, 폭 방향으로 대향하는 면에 각각 5개씩 형성되어 있지만, 형성하는 수에 대해서는 적절히 변경할 수 있다. 또, 아크 커버(11) 및 후술의 그리드 케이스(80)가 청구항의 하우징에 상당한다.

도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 접점부(10)의 아크 커버(11)의 내부에 구성되는 소호실에는, 모두 후술하는, 가동 접촉자(30)와, 고정 접촉자(40)와, 아크 러너(50)와, 아크 혼(horn)(60)과, 소호 그리드군(70)을 지지하는 그리드 케이스(80)가 수용되어 있다. 본 실시 형태에서는, 가동 접촉자(30) 및 아크 혼(60)을 제외하고, 도 4에 일점 쇄선으로 나타내는 대칭축 A－A를 중심으로 하여, 1세트의 고정 접촉자(40), 1세트의 아크 러너(50), 1세트의 소호 그리드군(60), 1세트의 그리드 케이스(70)가 각각 폭 방향으로 대칭으로 배치되어 있다. 이후, 폭 방향에서 대칭축 A－A을 향하는 방향을 폭 방향 내부, 폭 방향에서 대칭축 A－A로부터 멀어지는 방향을 폭 방향 외부로 기재한다.

가동 접촉자(30)는, 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 판 모양으로 형성되어 있고, 상하 방향 하부측의 면인 하면(31) 중 긴 길이 방향(즉, 폭 방향)의 양단부에, 예를 들면 동계의 금속 재료에 의해 판 모양으로 형성된 가동 접점(30a)이 각각 마련되어 있다. 가동 접촉자(30)는, 구동부(20)에 의해서 발생된 전자력에 의해서 구동되고, 고정 접촉자(40)의 고정 접점(40a)에 대해 상하 방향으로 접촉 혹은 비접촉 가능하게 구성되어 있다. 또, 고정 접촉자(40)는, 판 모양의 단자(12) 상에 재치되는 평판 모양의 접속부(41)와, 접속부(41)의 폭 방향 내부의 단부로부터 상하 방향 상부를 향해서 연장되고 고정 접점(40a)을 지지하는 지지부(42)를 가지고 구성되어 있다. 고정 접촉자(40)를 구성하는 지지부(42)의 상하 방향 상부의 면인 상면(43)에는, 예를 들면 동계의 금속 재료에 의해 판 모양으로 형성된 고정 접점(40a)이 마련되어 있다. 또, 가동 접촉자(30) 및 고정 접촉자(40)의 형상은, 본 실시 형태의 형상에 한정하지 않고, 적절히 변경할 수 있다.

아크 러너(50)는, 고정 접촉자(40)의 접속부(41)의 상하 방향 상부의 면인 상면에 재치되는 판 모양의 하저부(下底部)(51)와, 상기 하저부(51)의 폭 방향 내부의 단부로부터 상하 방향 상부로 연장되는 기립부(52)와, 상기 기립부(52)의 상하 방향 상부의 단부로서 고정 접점(40a)에 근접하는 위치로부터 폭 방향 외부로 연장되는 선단부(53)를 가지고 구성되어 있다. 이와 같이 구성됨으로써, 아크 러너(50)는, 안쪽 방향으로부터 본 단면에서 コ자 모양으로 형성된다. 또, 한 쌍의 선단부(53)는, 고정 접점(40a)의 안쪽 방향에 대향하는 대변(對邊)에 근접하는 위치로부터, 안쪽 방향의 거리를 좁히도록 하여 폭 방향 외부를 향해서 연장되도록 형성되어 있다. 이와 같이 형성됨으로써, 아크 러너(50)는, 상하 방향 상부로부터 본 평면에서 거의 U자 모양으로 형성된다. 또, 동작에 대해서는 후술하지만, 아크 러너(50)는, 가동 접점(30a)과 고정 접점(40a)의 접점 개로시에 아크가 발생하면, 이 발생한 아크를 폭 방향 외부로 구동하여 잡아늘리고, 후술의 소호 그리드군(70)(특히 상하 방향 하부에 배치되는 소호 그리드(70a~70c))까지 도달시켜, 아크를 냉각한다. 또, 아크 러너(50)의 형상은, 본 실시 형태의 형상에 한정하지 않고, 적절히 변경할 수 있다.

아크 혼(60)은, 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 가동 접촉자(30)를 포위하는 포위부(61)와, 아크 러너(50)의 선단부(53)에 대해서 상하 방향으로 대향하는 대향부(62)와, 폭 방향 외부로 연장됨과 아울러 소호 그리드군(70)(상세하게는 소호 그리드(70f))에 대해서 상하 방향으로 대향하는 선단부(63)를 가지고 구성된다. 이 중, 포위부(61)는, 판 모양으로 형성된 판부(板部)(61a)와, 판부(61a)의 폭 방향으로 대향하는 2변으로부터 상하 방향 하부로 연장되어 대향부(62)에 접속하는 암부(arm部)(61b)와, 판부(61a)의 안쪽 방향으로 대향하는 2변으로부터 상하 방향 하부로 연장되어 서로 접속하는 암부(61c)를 가지고 구성되어 있다. 아크 혼(60)은, 포위부(61)가 판부(61a), 암부(61b), 및 암부(61c)를 가지는 것에 의해서, 부호 U로 나타내는 거의 U자 형상을 포함하도록 형성되어 있다. 또, 동작에 대해서는 후술하지만, 아크 혼(60)은, 가동 접점(30a)과 고정 접점(40a)의 접점 개로시에 아크가 발생하면, 이 발생한 아크를 상하 방향 상부로 구동하여 잡아늘리고, 후술의 소호 그리드군(70)(특히 상하 방향 상부에 배치되는 소호 그리드(70d~70f))까지 도달시켜, 아크를 냉각한다. 또, 아크 혼(60)의 형상은, 본 실시 형태의 형상에 한정하지 않고, 적절히 변경할 수 있다.

소호 그리드군(70)은, 복수(예를 들면 6매)의 자성체로 이루어지는 동일한 판 모양의 소호 그리드(70a~70f)가, 각각, 상하 방향에서 하부로부터 상부로 순서대로, 서로 소정 간격(L1)만큼 이간하여 겹쳐지게 배열되도록, 그리드 케이스(80)에 의해서 지지되어 있으며, 가동 접점(30a) 및 고정 접점(40a)보다도 폭 방향 외부에 배치되어 있다. 상세하게는, 소호 그리드군(70) 중 상하 방향의 가장 하부에 배치되는 소호 그리드(70a)는, 상기 소호 그리드(70a)의 상하 방향 하부의 면인 하면(70ad)이 아크 러너(50)의 선단부(53)의 상하 방향 상부의 면인 상면(53a)과 상기 소정 간격(L1)과 동일한 간격만큼 이간하여 대향하도록, 그리드 케이스(80)에 의해서 지지되어 있다. 또, 소호 그리드군(70) 중 상하 방향의 가장 상부에 배치되는 소호 그리드(70f)는, 상기 소호 그리드(70f)의 상하 방향 상부의 면인 상면(70fa)이 아크 혼(60)의 선단부(63)의 상하 방향의 하부의 면인 하면(63a)과 상기 소정 간격(L1)과 동일한 간격만큼 이간하여 대향하도록, 그리드 케이스(80)에 의해서 지지되어 있다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 그리드 케이스(80)의 측벽부(82)의 내측의 표면인 내표면에는, 복수(예를 들면 6세트)의 수용홈(82a~82f)이, 각각, 상하 방향에서 하부로부터 상부로 순서대로, 서로 소정 간격(L2)만큼 이간하여 형성되어 있고, 소호 그리드(70a~70f)가 이들 수용홈(82a~82f)에 수용되는 것에 의해, 소호 그리드(70a~70f)가 상술한 바와 같이 지지된다. 또, 소정 간격(L2)은, 상기 소호 그리드군(70)을 구성하는 소호 그리드(70a~70f)의 두께와 거의 동일하다. 그리드 케이스(80)의 상벽부(83)의 내측의 표면인 내표면에는, 삽입 구멍(83a)이 형성되어 있으며, 아크 혼(60)의 선단부(63)가 이 수용 구멍(83a)에 삽입되는 것에 의해, 아크 혼(60)이 상술한 바와 같이 지지된다.

또, 동작에 대해서는 후술하지만, 소호 그리드군(70)은, 가동 접점(30a)과 고정 접점(40a)의 접점 개로시에 발생한 아크가 상기 아크 러너(50) 및 아크 혼(60) 등에 의해서 구동되어 잡아늘려져 상기 소호 그리드군(70)에 접촉하면, 이 접촉한 아크를 분단하여 소호한다.

또, 그리드 케이스(80)의 저벽부(81)의 내측의 표면인 내표면에는, 서로 폭 방향으로 소정 간격만큼 이간한 위치에 상하 방향으로 연장되는 소정 깊이의 복수(예를 들면 4개)의 슬릿(81a)이 형성되어 있다. 소호 그리드(70a~70f)가 수용홈(82a~82f)에 수용되어도, 이들 소호 그리드(70a~70f)에 의해서 슬릿(81a)은 폐색 되지 않고, 후술하는 핫 가스가 통과할 수 있다.

또, 슬릿(81a)의 상하 방향 상부, 즉, 접촉 방향에서 가동 접점(30a)측의 소정의 위치에, 내표면과 외표면을 연통하는 도입구(81b~81d)가 형성되어 있다. 이 중, 도입구(81b)는, 소호 그리드(70d)와 소호 그리드(70e)와의 상하 방향의 간극에 대해서 폭 방향으로 대향하는 위치에 형성되어 있고, 도입구(81c)는, 소호 그리드(70e)와 소호 그리드(70f)와의 상하 방향의 간극에 대해 폭 방향으로 대향하는 위치에 형성되어 있으며, 도입구(81d)는, 소호 그리드(70f)와 아크 혼(80)의 선단부(63)와의 사이의 간극에 대해 폭 방향으로 대향하는 위치에 형성되어 있다.

또, 도 3에 나타내는 바와 같이, 그리드 케이스(80)의 저벽부(81)의 외표면에는, 오목부(81e)가 형성되어 있다. 그리드 케이스(80)가 아크 케이스(11)에 수용되면, 도 4에 나타내는 바와 같이, 아크 케이스(11)의 내표면 및 그리드 케이스(80)의 저벽부(81)의 외표면에 마련된 오목부(81e)에 의해서 간극, 즉 배기로(P)가 구성된다. 이와 같이 구성되기 때문에, 상하 방향으로 연장되는 통로로 되어 있다.

또, 도 4에 나타내는 바와 같이, 오목부(81e)의 상단부(81f)는, 아크 혼(60)의 선단부(63)와 소호 그리드(70f)와의 상하 방향의 간극에 대해서 폭 방향으로 대향하는 위치보다도 상하 방향 상부에 위치하도록 형성되어 있다. 환언하면, 도입구(81b~81d)는, 배기로(P)의 가동 접점(30a)측의 선단인 상단부(81f)보다도 고정 접점(40a)측에 위치한다. 또, 동작에 대해서는 후술하지만, 이와 같이 형성되는 것에 의해, 가동 접점(30a) 및 고정 접점(40a)의 접점 개로시에 발생하고 도입구(81b~81d)로부터 배기로(P)에 도입된 핫 가스는, 도입구(81d)보다도 상하 방향 상부에서 체류한다. 그러면, 먼저 도입되어 체류한 핫 가스와, 늦게 도입되는 핫 가스가 충돌하는 것에 의해, 핫 가스의 에너지가 저감되고, 그 결과, 핫 가스의 상기 장치 밖으로의 배기량이 저감된다.

마찬가지로, 오목부(81e)의 하단부(81g)는, 아크 커버(11)에 형성된 배기구(13)의 상하 방향 하부에 위치하도록 형성되어 있다. 환언하면, 배기구(13)는, 배기로(P)의 고정 접점(40a)측의 선단인 하단부(81g)보다도 가동 접점(30a)측에 위치한다. 또, 동작에 대해서는 후술하지만, 이와 같이 형성되는 것에 의해, 가동 접점(30a) 및 고정 접점(40a)의 접점 개로시에 발생하고 도입구(81b~81d)로부터 배기로(P)에 도입된 핫 가스는, 배기구(13)보다도 상하 방향 하부에서 체류한다. 그러면, 먼저 도입되어 체류한 핫 가스와, 늦게 도입되는 핫 가스가 충돌하는 것에 의해, 핫 가스의 에너지가 저감되고, 그 결과, 핫 가스의 상기 장치 밖으로의 배기량이 저감된다.

또, 동작에 대해서는 후술하지만, 「소호 그리드군(70)을 구성하는 복수의 소호 그리드(70a~70f) 사이 → 그리드 케이스(80)에 형성된 상기 슬릿(81a) → 그리드 케이스(80)에 형성된 상기 도입구(81b 및 81c) → 아크 커버(11) 및 그리드 케이스(80)에 의해서 구성되는 상기 배기로(P) → 아크 커버(11)에 형성된 상기 배기구(13)」, 및 「소호 그리드군(70)을 구성하는 복수의 소호 그리드(70f) 및 아크 혼(60)의 선단부(63)와의 사이 → 그리드 케이스(80)에 형성된 상기 도입구(81d) → 아크 커버(11) 및 그리드 케이스(80)에 의해서 구성되는 상기 배기로(P) → 아크 커버(11)에 형성된 상기 배기구(13)」가, 가동 접점(30a)과 고정 접점(40a)의 접점 개로시에 발생한 핫 가스의 배기 경로가 된다. 본 실시 형태에서는, 아크 커버(11) 및 그리드 케이스(80)의 복수의 부재에 의해 하우징을 구성하고 있었지만, 이 구성에 한정하지 않고, 아크 커버(11) 및 그리드 케이스(80)를 단일의 부재에 의해 하우징을 구성해도 괜찮다.

이상과 같이 구성된 전자 접촉기(1)의 동작 및 효과에 대해서, 도 6을 이용하여 설명한다. 가동 접점(30a) 및 고정 접점(40a)이 접촉하여 통전하고 있는 상태에서 가동 접점(30a)과 고정 접점(40a)이 이간하면(접점 개로시), 이들 가동 접점(30a) 및 고정 접점(40a) 사이에 아크(Arc1)가 발생한다. 상세하게는, 가동 접점(30a)이 고정 접점(40a)으로부터 떨어질 때, 접촉 면적이 작아지기 때문에, 전기 저항값이 커진다. 전기 저항값이 커지기 때문에, 접점에서 열이 발생하고, 발생한 열에 기인하여 접점의 일부가 녹아, 금속 증기(즉, 핫 가스)가 발생한다. 그리고, 이 핫 가스가 냉각된 일부가 아크가 된다. 이와 같이 하여, 접점 개로시에는, 아크 및 핫 가스가 발생한다.

상술한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 전자 접촉기(1)는 아크 러너(50)를 구비하고 있으며, 이 아크 러너(50)가 상술한 바와 같이 평면에서 볼 때 거의 U자 모양으로 형성되어 있기 때문에, 공지의 디이온(deion)의 원리에 근거하여 폭 방향 외부로의 구동력을 발생시킨다. 이 구동력에 의해, 발생한 아크(Arc1)는, 아크(Arc2)와 같이, 폭 방향 외부를 향해 구동되어 잡아늘려져, 소호 그리드군(70)(특히 상하 방향 하부에 배치되는 소호 그리드(70a~70c))에 도달하고, 분단되어, 소호된다.

또, 상술한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 전자 접촉기(1)는 아크 혼(60)을 구비하고 있으며, 이 아크 혼(60)이 상술한 바와 같이 도 3에서 부호 U로 나타내는 거의 U자 모양의 형상이 포함되도록 형성되어 있기 때문에, 공지의 디이온의 원리에 근거하여 상하 방향 상부로의 구동력을 발생시킨다. 이 구동력에 의해, 발생한 아크(Arc1)는, 상하 방향 상부를 향해 구동되어 잡아늘려져, 소호 그리드군(70)(특히 상하 방향 상부에 배치되는 소호 그리드(70d~70f))에 도달하고, 분단되어, 소호된다.

또, 발생한 핫 가스는, 금속 증기이기 때문에, 도전성을 가진 고온의 가스이다. 고정 접점(40a) 주변에 계속 체류하면 아크가 냉각되기 어려워져 소호가 지연 되어 버리기 때문에, 발생한 핫 가스를 접점 주변으로부터 멀리하기 위한 배기로가 필요하다. 종래 기술에서는, 핫 가스를 장치 밖으로 배기하는 배기로로의 도입구는, 핫 가스의 발생 위치(고정 접점)에 가까운 구조였다. 그 때문에, 핫 가스가 장치 밖으로 배기될 때까지 다다르는 배기 경로의 길이가 짧아, 핫 가스를 충분히 냉각할 수 없으며, 나아가서는, 핫 가스의 상기 장치 밖으로의 배기량(체적)을 충분히 억제할 수 없을 가능성이 있었다. 또, 도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 장치는, 동일한 장치와 인접하여 복수 배치되는 경우가 많다. 핫 가스의 배기량(체적)을 충분히 억제할 수 없는 종래의 장치에서는, 장치 밖으로 다량으로 배출되면, 상기 장치로부터 배출되어 퍼진 핫 가스와, 상기 장치와 인접하여 배치되는 장치로부터 배출되어 퍼진 핫 가스가 접촉하며, 이들 접촉한 핫 가스를 통해서, 상기 장치의 접점과 상기 장치와 인접하여 배치되는 장치의 접점이 도통하는 사태(즉, 상간(相間) 단락)가 생길 수 있다. 종래, 소호실을 대형화하거나, 인접하는 장치끼리를 이간하여 마련하거나 하는 등, 스페이스를 충분히 취하는 것에 의해, 핫 가스의 배기량(체적)을 충분히 억제할 수 없어도, 장치끼리가 도통(導通)하는 사태가 생기지 않도록 하고 있었다. 그 때문에, 상기 장치가 조립되는 기계 장치나 제어반 등을 소형화할 수 없었다.

그 점, 본 실시 형태에서는, 그리드 케이스(80)의 상하 방향에서 고정 접점(40a)측에 도입구(81b~81d)를 마련하는(종래 기술에 상당) 것은 아니고, 그리드 케이스(80)의 상하 방향에서 가동 접점(30a)측에 도입구(81b~81d)를 마련했다. 이것에 의해, 핫 가스가 장치 밖으로 배기될 때까지 다다르는 소호실 내에서의 배기 경로의 길이를 종래 기술보다도 길게 할 수 있기 때문에, 마찰 손실에 의한 핫 가스의 에너지 소모를 촉진하여, 핫 가스를 충분히 냉각할 수 있으며, 나아가서는, 핫 가스의 상기 장치 밖으로의 배기량(체적)을 보다 억제할 수 있게 된다. 또, 핫 가스의 상기 장치 밖으로의 배기량을 억제할 수 있기 때문에, 상기 장치로부터 배출된 핫 가스가 퍼졌다고 해도, 인접하여 배치되는 장치로부터 배출되는 핫 가스와 접촉하기 어려워져, 상기 장치의 접점과 상기 장치와 인접하여 배치되는 장치의 접점이 도통하는 사태를 발생시키기 어렵게 할 수 있다. 즉, 상간 단락의 발생을 억제할 수 있다. 따라서, 상기 장치가 조립되는 기계 장치나 제어반 등을 소형화할 수 있게 된다.

구체적으로는, 발생한 핫 가스의 대부분은, 도 6에 화살표 D1으로서 나타내는 바와 같이, 아크 러너(50)의 선단(53)과 소호 그리드(70a)와의 상하 방향의 간극, 소호 그리드(70a)와 소호 그리드(70b)와의 상하 방향의 간극, 및 소호 그리드(70b)와 소호 그리드(70c)와의 상하 방향의 간극을 통과하여, 그리드 케이스(80)의 내표면에 충돌한다. 이 때, 발생한 핫 가스의 대부분이 통과하는 소호 그리드(70a~70c)측의 압력은 높아지는 한편, 발생한 핫 가스의 일부만이 통과하는 소호 그리드(70d~70f)측의 압력은 낮아져, 기체는 압력이 높은 쪽으로부터 낮은 쪽으로 흐르는 성질을 가지고 있기 때문에, 핫 가스는 압력이 낮은 쪽으로 확산하도록 퍼져, 핫 가스는, 소호 그리드(70d~70f)측도 통과한다. 이와 같이, 소호 그리드(70d~70f)로의 핫 가스의 유로가 확보되기 때문에, 아크(Arc1)는, 아크 혼(60) 및 상기 유로에 의해서 구동되기 쉬워져, 많은 소호 그리드에 아크를 구동시킬 수 있기 때문에, 전류 차단 성능이 향상된다.

아크 러너(50) 및 소호 그리드(70a~70c)를 통과하여 그리드 케이스(80)의 내표면에 충돌한 핫 가스는, 도 6에 화살표 D2로서 나타내는 바와 같이 진행 방향을 바꾸어, 그리드 케이스(80)에 형성된 슬릿(81a)을 따라서 이동한다. 슬릿(81a)을 따라서 이동한 핫 가스는, 도입구(81b 및 82c)에 도달하면, 도 6에 화살표 D3로서 나타내는 바와 같이 진행 방향을 바꾸어, 아크 커버(11) 및 그리드 케이스(80)에 의해서 구성되는 배기로(P)에 도입된다. 마찬가지로, 소호 그리드(70d~70f) 및 아크 혼(60)의 선단부(63)를 통과한 핫 가스는, 도입구(81d)로부터 배기로(P)에 도입된다. 도입구(81b~81d)는, 배기로(P)의 가동 접점(30a)측의 선단인 상단부(81f)보다도 고정 접점(40a)측에 위치한다. 그 때문에, 배기로(P)에 도입된 핫 가스의 일부는, 도 6에 화살표 D31으로서 나타내는 바와 같이, 도입구(81b~81d)보다도 상하 방향 상부를 향해서 흘러 상단부(81f)에 충돌하여 체류한다. 그러면, 먼저 도입되어 이와 같이 체류된 핫 가스와, 늦게 도입되는 핫 가스가 충돌하는 것에 의해, 핫 가스의 에너지가 저감되고, 그 결과, 핫 가스의 상기 장치 밖으로의 배기량이 저감된다.

배기로(P)에 도입된 핫 가스는, 전체로서, 도 6에 화살표 D4로서 나타내는 바와 같이 진행 방향을 바꾸어, 배기로(P)를 따라서 이동한다. 배기구(13)는, 배기로(P)의 고정 접점(40a)측의 선단인 하단부(81g)보다도 가동 접점(30a)측에 위치한다. 그 때문에, 배기로(P)에 도입된 핫 가스의 일부는, 도 6에 화살표 D51으로서 나타내는 바와 같이, 배기구(13)보다도 상하 방향 하부를 향해서 흘러 하단부(81g)에 충돌하여 체류한다. 그러면, 먼저 도입되어 이와 같이 체류된 핫 가스와, 늦게 도입되는 핫 가스가 충돌하는 것에 의해, 핫 가스의 에너지가 저감되고, 그 결과, 핫 가스의 상기 장치 밖으로의 배기량이 저감된다.

그리고, 배기로(P)를 따라서 이동한 핫 가스는, 배출구(13)에 도달하면, 도 6에 화살표 D5로서 나타내는 바와 같이 진행 방향을 바꾸어, 배기로(P)로부터 배출된다.

실시 형태 2

본 발명에 관한 전자 접촉기는, 실시 형태 1의 구성에 한정되는 것은 아니다. 본 발명에 관한 전자 접촉기의 실시 형태 2를 구성하는 그리드 케이스의 구성을 도 7에 나타낸다. 그리드 케이스(80a)는, 도 1~도 6에 나타낸 전자 접촉기를 구성하는 그리드 케이스(80)와 유사한 구성을 가지고 있으며, 그리드 케이스(80a)에서의 도입구(81b~81d)의 상하 방향 하부에 진로 변경부(81i 및 81j)를 가지고 있는 점에서 서로 다르다. 이하, 제1 실시 형태의 구성과의 차이에 대해 주로 설명하고, 동일한 구성에 대해서는, 동일한 부호를 부여하고 있다. 또, 본 실시 형태에서는, 도입구(81d) 및 저벽부(81)를 제외하고, 도 7에 일점 쇄선으로 나타내는 대칭축 B－B를 중심으로 하여, 각 구성 요소가 각각 안쪽 방향으로 대칭으로 배치되어 있다. 이후, 안쪽 방향에서 대칭축 B－B를 향하는 방향을 안쪽 방향 내부, 안쪽 방향에서 대칭축 B－B로부터 멀어지는 방향을 안쪽 방향 외부라고 기재한다.

도 7에 나타내는 바와 같이, 그리드 케이스(80a)의 저벽부(81)의 외표면에는, 오목부(81e)가 형성되어 있고, 이 오목부(81e)에는, 진로 변경부(81i 및 81j)가 형성되어 있다. 상세하게는, 진로 변경부(81i)는, 안쪽 방향으로 연장되는 직방체 형상으로 형성되어 있고, 도입구(81b)로부터 상하 방향 하부로 소정 거리만큼 이간하여, 측단부(81h)로부터 안쪽 방향 내부로 소정 거리만큼 이간한 위치에 배치되어 있다. 또, 2개의 진로 변경부(81j)는, 진로 변경부(81i)로부터 상하 방향 하부로 소정 거리만큼 이간한 위치에 배치되고, 서로 선단이 대향하도록 측단부(81h)로부터 안쪽 방향 내측을 향해서 연장되는 직방체 형상으로 형성되어 있다.

이상과 같이 구성된 그리드 케이스(80a)를 구비하는 전자 접촉기에서, 가동 접점(30a)과 고정 접점(40a)과의 접점 개로시에 발생한 핫 가스가 상술한 바와 같이 도입구(81b~81d)로부터 배기로(P)에 도입되면, 도입된 핫 가스는, 도 7에 화살표 D5로서 나타내는 바와 같이, 진로 변경부(81i)의 상하 방향 상부의 면인 상면에 충돌하여 안쪽 방향 외부로 진행 방향을 바꾸고, 진행 방향을 바꾼 핫 가스는, 측단부(81e)에 충돌하여 상하 방향 하부로 진행 방향을 바꾼다. 상하 방향 하부로 진행 방향을 바꾼 핫 가스는, 도 7에 화살표 D6로서 나타내는 바와 같이, 진로 변경부(81j)의 상하 방향 상부의 면인 상면에 충돌하여 안쪽 방향 내부로 진행 방향을 바꾸어 합류하며, 합류한 핫 가스는, 2개의 진로 변경부(81j)의 대향하는 선단의 사이를 상하 방향 하부로 진행한다. 그리고, 도시하지 않은 배기구(13)로부터 장치 밖으로 배기된다. 이와 같이, 그리드 케이스(80a)의 오목부(80e) 내에 진로 변경부(81i 및 81j)를 마련하는 것에 의해 배기 경로를 연장할 수 있고, 냉각 효과에 의해서 장치 밖으로의 핫 가스 배기량을 더 저감할 수 있다. 또, 진로 변경부(81i 및 81j)는 직방체 형상 등의 형상에 한정하지 않고, 그 밖에 예를 들면, 돌기 모양으로 형성해도 좋다. 요점은, 진로 변경부(81i 및 81j)는, 배기로(P)의 내부에서 핫 가스의 배기 경로를 연장할 수 있는 형상이면 임의이며, 청구항의 경로 연장 부재에 상당한다.

또, 상기 각 실시 형태(변형예를 포함)에서는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 도입구(81b~81d)는, 가동 접점(30a)보다도 상하 방향 상부에 형성되어 있었지만, 형성 위치는 이것에 한정되지 않는다. 그 밖에 예를 들면, 도입구(81b~81d)를, 가동 접점(30a)과 고정 접점(40a)이 가장 이간한 상태에서의 중앙의 위치보다도 가동 접점(30a)측에 형성해도 좋다. 요점은, 도입구(81b~81d)를 접촉 방향에서 가동 접점(30a)측에 형성하면, 동일한 작용 효과를 나타낼 수 있다.

[산업상의 이용 가능성]

본 발명에 관한 전자 접촉기에 의하면, 접점 개로시의 아크 차단 성능이 향상됨으로써, 가동 접점(30a) 및 고정 접점(40a)의 손상을 저감할 수 있고, 접점에 사용하는 금속의 사용량을 삭감할 수 있다. 또, 접점 개로시에 발생하는 핫 가스의 배기량을 억제할 수 있기 때문에, 상기 전자 접촉기에 인접하는 접지 금속과의 아크 스페이스를 축소할 수 있어, 제품이 조립되는 기계 장치나 제어반의 소형화를 실현할 수 있다.

1 : 전자 접촉기 10 : 접점부
11 : 아크 커버 12 : 단자
20 : 구동부 30 : 가동 접촉자
30a : 가동 접점 40 : 고정 접촉자
40a : 고정 접점 50 : 아크 러너
60 : 아크 혼 70 : 소호 그리드군
70a~70f : 소호 그리드 80, 80a : 그리드 케이스
81 : 저벽부 81a : 슬릿
81b~81d : 도입구 81e : 오목부
81f : 상단부 81g : 하단부
81h : 측단부 81i~81j : 진로 변경부(경로 연장 부재)
82 : 측벽부 82a~82f : 수용홈
83 : 상벽부 83a : 삽입 구멍
P : 배기로

Claims (11)

1. 고정 접점이 마련되는 고정 접촉자와,
   가동 접점이 마련되고 상기 가동 접점을 상기 고정 접점과 접촉 및 비접촉할 수 있는 가동 접촉자와,
   상기 가동 접점과 상기 고정 접점과의 접점 개로시(開路時)에 발생하는 핫 가스를 외부로 배기하는 배기로(排氣路)를 가지는 하우징을 구비하며,
   상기 하우징은, 상기 가동 접점과 상기 고정 접점이 접촉 및 비접촉하는 방향인 접촉 방향에서 상기 가동 접점측에, 상기 핫 가스를 상기 배기로에 도입하는 도입구(導入口)를 가짐과 아울러, 상기 접촉 방향에서 상기 고정 접점측에, 상기 배기로에 도입된 핫 가스를 외부로 배기하는 배기구(排氣口)를 가지는 것을 특징으로 하는 전자 접촉기.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 배기로는, 상기 접촉 방향으로 연장되는 통로이며,
   상기 도입구는, 상기 배기로의 상기 가동 접점측의 선단보다도 상기 고정 접점측에 위치하는 전자 접촉기.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 배기로는, 상기 접촉 방향으로 연장되는 통로이며,
   상기 배기구는, 상기 배기로의 상기 고정 접점측의 선단보다도 상기 가동 접점측에 위치하는 전자 접촉기.
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 배기로는, 상기 접촉 방향으로 연장되는 통로이며,
   상기 배기구는, 상기 배기로의 상기 고정 접점측의 선단보다도 상기 가동 접점측에 위치하는 전자 접촉기.
5. 고정 접점이 마련되는 고정 접촉자와,
   가동 접점이 마련되고 상기 가동 접점을 상기 고정 접점과 접촉 및 비접촉할 수 있는 가동 접촉자와,
   상기 가동 접점과 상기 고정 접점과의 접점 개로시에 발생하는 핫 가스를 외부로 배기하는 배기로를 가지는 하우징을 구비하며,
   상기 하우징은,
   상기 가동 접점과 상기 고정 접점이 접촉 및 비접촉하는 방향인 접촉 방향에서 상기 가동 접점측에, 상기 핫 가스를 상기 배기로에 도입하는 도입구를 가지고,
   상기 가동 접점과 상기 고정 접점과의 접점 개로시에 발생하는 아크를 분단하는 소호(消弧) 그리드를 수용하는 그리드 케이스와, 상기 그리드 케이스를 수용하는 아크 커버에 의해서 구성되고,
   상기 그리드 케이스에는, 상기 핫 가스를 상기 도입구로 안내하는 슬릿이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 접촉기.
6. 고정 접점이 마련되는 고정 접촉자와,
   가동 접점이 마련되고 상기 가동 접점을 상기 고정 접점과 접촉 및 비접촉할 수 있는 가동 접촉자와,
   상기 가동 접점과 상기 고정 접점과의 접점 개로시에 발생하는 핫 가스를 외부로 배기하는 배기로를 가지는 하우징을 구비하며,
   상기 하우징은,
   상기 가동 접점과 상기 고정 접점이 접촉 및 비접촉하는 방향인 접촉 방향에서 상기 가동 접점측에, 상기 핫 가스를 상기 배기로에 도입하는 도입구를 가지고,
   상기 가동 접점과 상기 고정 접점과의 접점 개로시에 발생하는 아크를 분단하는 소호(消弧) 그리드를 수용하는 그리드 케이스와, 상기 그리드 케이스를 수용하는 아크 커버에 의해서 구성되고,
   상기 배기로는, 상기 그리드 케이스의 외표면과 상기 아크 커버와의 내표면과의 사이의 간극에 의해서 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 접촉기.
7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 도입구는, 상기 가동 접점과 상기 고정 점점이 가장 이간한 상태에서의 중앙의 위치보다도 상기 가동 접점측에 위치하는 전자 접촉기.
8. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 배기로에는, 상기 배기로의 내부에서 상기 핫 가스의 배기 경로를 연장하는 경로 연장 부재를 구비하는 전자 접촉기.
9. 청구항 7에 있어서,
   상기 배기로에는, 상기 배기로의 내부에서 상기 핫 가스의 배기 경로를 연장하는 경로 연장 부재를 구비하는 전자 접촉기.
10. 청구항 8에 있어서,
    상기 경로 연장 부재는, 상기 핫 가스의 진로를 변경하는 진로 변경부인 전자 접촉기.
11. 청구항 9에 있어서,
    상기 경로 연장 부재는, 상기 핫 가스의 진로를 변경하는 진로 변경부인 전자 접촉기.

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