KR102272393B1 - 자동소화 기능과 볼트 풀림 방지 기능을 갖는 배선용 차단기의 안전덮개 - Google Patents

자동소화 기능과 볼트 풀림 방지 기능을 갖는 배선용 차단기의 안전덮개 Download PDF

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    • F16B39/02Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place after screwing down

Abstract

본 발명은 자동소화 기능과 볼트 풀림 방지 기능을 갖는 배선용 차단기의 안전덮개에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 플레이트 형상의 안전덮개 상단체(100)를 구비하여, 플레이트 형상의 안전덮개 상단체(100)의 고정핀 삽입홀(100d) 내측인 안전덮개 지지체(200)를 향하는 방향으로 렌치 볼트 고정핀(120)의 육각 돌출단(120a)을 구비하는 고정단(120b)이 향하면서, 고정핀 삽입홀(100d) 외측인 안전덮개 상단체(100)의 상판으로 렌치 볼트 고정핀(120)의 육각 봉(120c)이 고정핀 삽입홀(100d)을 관통하여 돌출되는 방식으로 렌치 볼트 고정핀(120)이 안전덮개 상단체(100)의 고정핀 삽입홀(100d) 상에 고정되는 구조를 제공하는 것을 특징으로 하는 자동소화 기능과 볼트 풀림 방지 기능을 갖는 배선용 차단기의 안전덮개를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 자동소화 기능과 볼트 풀림 방지 기능을 갖는 배선용 차단기의 안전덮개는, 배전반에 설치되는 배선용 차단기의 배선시 케이블 또는 동 부스바가 체결되는 접속부에 장착되는 장치로서, 진동에 의한 볼트 풀림을 방지하고 케이블 또는 동 부스바의 과열에 의한 화재를 초기에 진화할 수 있을 뿐만 아니라, 본 발명에 따른 배선용 차단기의 안전덮개는 IP60의 보호 등급으로, 접속 통전 부의 노출 부위를 밀폐시켜 감전사고를 예방하고, 먼지 등의 오염을 막아 화재사고를 예방하도록 할 수 있으며, 안전덮개의 재질은 투명나일로(PA) 재질로 내부 상태를 수시로 확인 가능하도록 할 수 있고, 배선용 차단기에만 국한되지 않으며 고압차단기 등에도 구조를 달리하여 설치할 수 있고, 온도센서를 내장시켜 차단기의 ON/OFF 제어를 수행할 수도 있다.

Description

자동소화 기능과 볼트 풀림 방지 기능을 갖는 배선용 차단기의 안전덮개{Safety cover for wiring breaker with automatic fire extinguishing function and bolt loosening prevention function}
본 발명은 자동소화 기능과 볼트 풀림 방지 기능을 갖는 배선용 차단기의 안전덮개에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 배전반에 설치되는 배선용 차단기의 배선시 케이블 또는 동 부스바가 체결되는 접속부에 장착되는 장치로서, 진동에 의한 볼트 풀림을 방지하고 케이블 또는 동 부스바의 과열에 의한 화재를 미리 방지하는 하이브리드 소화액 캡슐이 내장되도록 하는 자동소화 기능과 볼트 풀림 방지 기능을 갖는 배선용 차단기의 안전덮개에 관한 것이다.
배전반은 발전소나 변전소에서 전력공급원으로부터 전력을 수전하여 이를 건물이나 가정으로 배전하는 기계기구들이 설치되는 설비이다.
이러한 배전반은 그 설비의 특성상 고압, 고전류가 흐르게 되어 관리자 이외의 사람이 쉽게 접근하거나 조작할수 없도록 폐쇄된 상태를 유지한다. 통상적으로 금속제 함에 격납시킨다.
한편, 이러한 배전반은 앞서 언급한 바와 같이 금속제 함에 격납된 상태로 전력을 수전 및 배전하는 역할을 수행하기 때문에 외부에서 이러한 동작들이 원활하게 이루어지는지 확인하려면 함의 개폐구를 통해 내부로 진입해서 확인해야한다는 불편함을 안고 있다. 또한, 외부에서 쉽게 확인하기 어렵기 때문에 만약 화재가 발생한다면 즉각적으로 대체할 수 없는 문제점이 추가로 발생한다.
이와 관련된 종래의 기술인 대한민국 특허출원 출원번호 제10-2018-0115491(2018.09.28)호 "배전반 화재 감지 및 알림 시스템(Power distribution board fire detection and notification system)"은 전류 및 전압, 온/습도, 연기, 이산화탄소 등의 감지기능이 결합된 하이브리드 센싱 모듈을 적용하여 배전반의 화재 및 감전사고를 효과적으로 방지할 수 있는 배전반 화재 감지 및 알림 기술에 관한 것이다.
또한, 대한민국 특허출원 출원번호 제10-2019-0070322(2019.06.12)호 "배전반의 열화방지 및 화재 진압 시스템(Prevention of deterioration of switchboard and fire suppression system)"은 배전반의 밀폐된 함체 내부 환경에서 기온차로 인해 발생한 습도를 제거하여 열화 발생을 방지함과 더불어 화재 발생시에 화재가 발생한 구역으로 소화약재를 집중 분사하여 화재를 초기에 진압할 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.
또한, 대한민국 특허출원 출원번호 제10-2017-0063452(2017.05.23)호 "화재 확산 방지구조를 갖는 공동주택의 배전반(Distributing board of apartment house)"은 배전반 본체의 상부에 화재시 반응하여 소화수(물)을 배출하는 소화수단을 구비함으로써, 화재가 발생시 그 열기와 반응시 신속히 작동하여 배전반 내부의 소화가 가능하게 하는 등 신속한 화재의 진압으로 화재의 확산을 방지 및 이에 따른 2차 사고를 미연에 방지하기 위한 화재 확산 방지구조를 갖는 공동주택의 배전반에 관한 것이다.
또한, 대한민국 특허출원 출원번호 제10-2019-0163376(2019.12.10)호 "배전반 화재 관리 시스템(Fire management system of switchboard)"은 배전반 화재 관리 시스템에 관한 것으로, 배전반유닛들 내부의 온도, 이산화탄소, VOCs농도, 음장변화와 소화튜브의 내부 압력을 감지하는 센서모듈; 상기 배전유닛들 중 어느 하나의 정면 일측에 설치하며, 센서모듈의 상태 점검 및 표시, 센서의 임계값 설정 및 표시와 알람을 발생하는 표시부; 및 상기 표시부로부터 전송된 정보를 저장, 분석 및 관리하는 서버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그러나 상술한 종래의 기술들은 배전반에 설치되는 배선용 차단기의 배선시 케이블 또는 동 부스바가 체결되는 접속부에 장착시 진동에 의한 볼트 풀림을 방지함과 동시에 화재시 즉각적인 신속 조치에 대해서 동시에 제공하지 못하는 한계점 이 있다.
대한민국 특허출원 출원번호 제10-2018-0115491(2018.09.28)호 "배전반 화재 감지 및 알림 시스템(Power distribution board fire detection and notification system)" 대한민국 특허출원 출원번호 제10-2019-0070322(2019.06.12)호 "배전반의 열화방지 및 화재 진압 시스템(Prevention of deterioration of switchboard and fire suppression system)" 대한민국 특허출원 출원번호 제10-2017-0063452(2017.05.23)호 "화재 확산 방지구조를 갖는 공동주택의 배전반(Distributing board of apartment house)" 대한민국 특허출원 출원번호 제10-2019-0163376(2019.12.10)호 "배전반 화재 관리 시스템(Fire management system of switchboard)"
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 배전반에 설치되는 배선용 차단기의 배선시 케이블 또는 동 부스바가 체결되는 접속부에 장착되는 장치로서, 진동에 의한 볼트 풀림을 방지하고 케이블 또는 동 부스바의 과열에 의한 화재를 미리 방지하는 하이브리드 소화액 캡슐이 내장되도록 하는 배선용 차단기의 안전덮개를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 접속 통전 부의 노출 부위를 밀폐시켜 감전사고를 예방하고, 먼지 등의 오염을 막아 화재사고를 예방하도록 하기 위한 자동소화 기능과 볼트 풀림 방지 기능을 갖는 자동소화 기능과 볼트 풀림 방지 기능을 갖는 배선용 차단기의 안전덮개를 제공하기 위한 것이다.
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 자동소화 기능과 볼트 풀림 방지 기능을 갖는 배선용 차단기의 안전덮개는, 플레이트 형상의 안전덮개 상단체(100)를 구비하여, 플레이트 형상의 안전덮개 상단체(100)의 고정핀 삽입홀(100d) 내측인 안전덮개 지지체(200)를 향하는 방향으로 렌치 볼트 고정핀(120)의 육각 돌출단(120a)을 구비하는 고정단(120b)이 향하면서, 고정핀 삽입홀(100d) 외측인 안전덮개 상단체(100)의 상판으로 렌치 볼트 고정핀(120)의 육각 봉(120c)이 고정핀 삽입홀(100d)을 관통하여 돌출되는 방식으로 렌치 볼트 고정핀(120)이 안전덮개 상단체(100)의 고정핀 삽입홀(100d) 상에 고정되는 구조를 제공하는 것을 특징으로 한다.
이때, 플레이트 형상의 지지 바디(200a) 상에 구비된 부스바 실장부(200b) 상으로 동 부스바(300)가 안착되는 것을 특징으로 한다.
또한, 지지 바디(200a) 상에 구비된 볼트홀(200d)로 지지바디(200a)의 하부에서 상부로 관통한 뒤 고정 볼트(310)를 통해 각 동 부스바(300)를 고정시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 각 고정 볼트(310)로 각 동 부스바(300)를 1차적으로 고정시, 각 동 부스바(300)의 이종 분류인 미리 설정된 임계치 두께 이하에 대해서는 2개의 고정 볼트(310)로 하나의 동 부스바(300)를 고정시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 각 고정 볼트(410)로 각 압착터미널(400)을 2차적으로 고정시, 미리 설정된 임계치 두께 이하에 대해서는 각 압착터미널(400) 하나 당 이격된 2개씩 체결하는 방식으로 각 압착터미널(400)을 2차적으로 고정시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 동 부스바(300)의 끝단부에 형성된 렌치 볼트 홀 상으로 렌치 볼트(110)을 이용하여 고정함으로써, 동 부스바(300)에 대한 안전덮개 지지체(200) 상으로의 장착을 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 안전덮개 상단체(100)의 고정핀 삽입홀(100d) 상에 사용하는 전압 방식에 따라 2개 ~ 4개의 렌치 볼트 고정핀(120)을 모두 체결하는 것을 특징으로 한다.
또한, 각 동 부스바(300)는 단상, 3상3선 또는 3상4선으로 구분되어 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 고정된 렌치 볼트 고정핀(120)에서, 원통 형상의 고정단(120b)의 바닥면 중 원형 테두리와 함께 돌출된 양각 형상의 육각 돌출단(120a)을 렌치 볼트(110)의 육각 홈(110a) 상으로 삽입할 수 있는 형태를 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 각 고정된 렌치 볼트 고정핀(120)의 고정단(120b)을 렌치 볼트(110)의 육각 홈(110a) 상으로 고정함으로써 안전덮개 상단체(100)와, 동 부스바(300)가 안장된 안전덮개 지지체(200)를 1차적으로 동 부스바(300)에 대한 고정을 수행하고, 고정단(120b)의 내부면이 렌치볼트(110)의 외부면에 끼워지게 함으로써 렌치볼트(110)의 풀림을 방지하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 자동소화 기능과 볼트 풀림 방지 기능을 갖는 배선용 차단기의 안전덮개는, 배전반에 설치되는 배선용 차단기의 배선시 케이블 또는 동 부스바가 체결되는 접속부에 장착되는 장치로서, 진동에 의한 볼트 풀림을 방지하고 케이블 또는 동 부스바의 과열에 의한 화재를 초기에 진화할 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동소화 기능과 볼트 풀림 방지 기능을 갖는 배선용 차단기의 안전덮개는 IP60의 보호 등급으로, 접속 통전 부의 노출 부위를 밀폐시켜 감전사고를 예방하고, 먼지 등의 오염을 막아 화재사고를 예방하도록 할 수 있다.
또한, 안전덮개의 재질은 투명나일로(PA) 재질로 내부 상태를 수시로 확인 가능하도록 할 수 있다.
본 발명의 안전덮개는 배선용 차단기에만 국한되지 않으며 고압차단기 등에도 구조를 달리하여 설치할 수 있고, 온도센서를 내장시켜 차단기의 ON/OFF 제어를 수행할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동소화 기능과 볼트 풀림 방지 기능을 갖는 배선용 차단기의 안전덮개(1)에서 안전덮개 상단체(100)를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자동소화 기능과 볼트 풀림 방지 기능을 갖는 배선용 차단기의 안전덮개(1)에서 안전덮개 지지체(200)를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자동소화 기능과 볼트 풀림 방지 기능을 갖는 배선용 차단기의 안전덮개(1)에서 동 부스바를 안전덮개 지지체(200)에 고정하는 고정볼트와 배선용 차단기의 배선시 케이블 또는 동 부스바가 체결되는 접속부의 렌치 볼트(110)의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자동소화 기능과 볼트 풀림 방지 기능을 갖는 배선용 차단기의 안전덮개(1)에서 렌치 볼트 고정핀(120), 손잡이형 고정단(130)의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 자동소화 기능과 볼트 풀림 방지 기능을 갖는 배선용 차단기의 안전덮개(1)가 실제 제작된 것을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동소화 기능과 볼트 풀림 방지 기능을 갖는 배선용 차단기의 안전덮개(1)의 하이브리드 소화액 캡슐혼입편이 장착되는 위치를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동소화 기능과 볼트 풀림 방지 기능을 갖는 배선용 차단기의 안전덮개(1)에서 안전덮개 상단체(100)를 나타내는 도면이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자동소화 기능과 볼트 풀림 방지 기능을 갖는 배선용 차단기의 안전덮개(1)에서 안전덮개 지지체(200)를 나타내는 도면이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자동소화 기능과 볼트 풀림 방지 기능을 갖는 배선용 차단기의 안전덮개(1)에서 동 부스바를 안전덮개 지지체(200)에 고정하는 고정볼트와 배선용 차단기의 배선시 케이블 또는 동 부스바가 체결되는 접속부의 렌치 볼트(110)의 구조를 설명하기 위한 도면이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자동소화 기능과 볼트 풀림 방지 기능을 갖는 배선용 차단기의 안전덮개(1)에서 렌치 볼트 고정핀(120), 손잡이형 고정단(130)의 구조를 설명하기 위한 도면이다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 자동소화 기능과 볼트 풀림 방지 기능을 갖는 배선용 차단기의 안전덮개(1)가 실제 제작된 것을 나타내는 도면이다. 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동소화 기능과 볼트 풀림 방지 기능을 갖는 배선용 차단기의 안전덮개(1)의 하이브리드 소화액 캡슐혼입편이 장착되는 위치를 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 자동소화 기능과 볼트 풀림 방지 기능을 갖는 배선용 차단기의 안전덮개(1)는 안전덮개 상단체(100), 안전덮개 지지체(200)를 포함할 수 있다.
도 1과 같이 안전덮개 상단체(100)는 안전덮개 바디(100a), 소화액 캡슐혼입편 삽입단(100b), 부스바 격벽(100c), 고정핀 삽입홀(100d), 렌치 볼트(110), 렌치 볼트 고정핀(120), 손잡이형 고정단(130), 하이브리드 소화액 캡슐혼입편(미도시)를 포함함으로써, 차단기와 연결된 안전덮개 지지체(200)에 고정된 동 부스바(300)에서 열이 발생하면 하이브리드 소화액 캡슐혼입편 삽입단(100b)으로 삽입된 소화액 캡슐혼입편에 혼입된 하이브리드 소화액 캡슐에서 소화액을 발생시킬 수 있다.
상기 하이브리드 소화액 캡슐혼입편은 상기 하이브리드 소화액 캡슐을 열에 의해 분해될 수 있는 고분자 수지 성분에 혼입시켜 일정 형태, 예를 들어 사각형태 또는 타원형태 등으로 성형한 것으로서, 색상은 주로 주황색 계열을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
다음으로, 도 2와 같이 안전덮개 지지체(200)는 지지 바디(200a), 부스바 실장부(200b), 압착터미널 고정 볼트홀(200c), 동 부스바 고정볼트홀(200d) 등을 포함할 수 있다.
먼저, 지지 바디(200a) 상에 구비된 부스바 실장부(200b) 상으로 동 부스바(300)가 안착되고 지지 바디(200a) 상에 구비된 볼트홀(200d)로 지지 바디(200a)의 하부에서 상부로 관통한 뒤 고정 볼트(310)를 각 동 부스바(300) 하나 당 이격된 2개씩 체결하는 방식으로 각 동 부스바(300)를 1차적으로 고정시킨 상태에서 동 부스바(300)의 끝단부에 형성된 렌치 볼트 홀 상으로 도 3와 같은 구조의 렌치 볼트(110)을 이용하여 고정함으로써, 동 부스바(300)에 대한 안전덮개 지지체(200) 상으로의 장착을 수행할 수 있다.
또한, 설치된 동 부스바(300)의 상단에 압착터미널(400)을 압착터미널 고정볼트(410)로 압착터미널 고정볼트홀(200c)을 통해 장착할 수 있다.
이후, 안전덮개 상단체(100)의 고정핀 삽입홀(100d) 내측, 즉 안전덮개 지지체(200)를 향하는 방향으로 도 4a 및 도 4b와 같은 렌치 볼트 고정핀(120)의 육각 돌출단(120a)을 구비하는 고정단(120b)이 향하면서, 고정핀 삽입홀(100d) 외측, 즉 안전덮개 상단체(100)의 상판으로 렌치 볼트 고정핀(120)의 육각 봉(120c)이 고정핀 삽입홀(100d)을 관통하여 돌출되는 방식으로 렌치 볼트 고정핀(120)이 안전덮개 상단체(100)의 고정핀 삽입홀(100d) 상에 고정될 수 있다.
이에 따라, 안전덮개 상단체(100)의 고정핀 삽입홀(100d) 상에 2개, 3개 또는 4개의 렌치 볼트 고정핀(120)을 모두 체결함으로써, 고정된 렌치 볼트 고정핀(120)에서, 원통 형상의 고정단(120b)의 바닥면 중 원형 테두리와 함께 돌출된 양각 형상의 육각 돌출단(120a)을 렌치 볼트(110)의 육각 홈(110a) 상으로 삽입할 수 있는 형태를 갖출 수 있으며, 각 고정된 렌치 볼트 고정핀(120)의 고정단(120b)을 렌치 볼트(110)의 육각 홈(110a) 상으로 고정함으로써, 안전덮개 상단체(100)와, 동 부스바(300)가 안장된 안전덮개 지지체(200)를 1차적으로 동 부스바(300)에 대한 고정을 수행할 수 있다.
이후, 안전덮개 상단체(100)의 상단부 중 고정핀 삽입홀(100d) 영역으로 손잡이형 고정단(130)을 부착함으로써, 더 이상 안전덮개 상단체(100)의 고정핀 삽입홀(100d) 상의 내측에 위치한 렌치 볼트 고정핀(120)이 상하로 이동을 제한하면서 렌치 볼트(110)와 렌치 볼트 고정핀(120) 간의 체결을 수행할 수 있다.
보다 구체적으로, 배선용 차단기와 동 부스바(300)가 렌치 볼트(110)를 통해 안전덮개 지지체(200)와 연결되는 렌치 볼트 고정핀(120)은 육각 형태의 육각 돌출단(120a)과 렌치 볼트(110) 상의 육각 홈(110a)의 구조상 설치 각도가 60°로 한정되어 있으므로, 각도의 조절이 자유로운 톱니 모양의 톱니 고정단(120d)을 이용하여 렌치 볼트 고정핀(120)을 안전덮개 바디(100a)에 고정시킬 수 있다.
여기서, 톱니 모양의 톱니 고정단(120d)은 높이 방향에서 고정단(120b)과 육각 봉(120c) 사이에 형성됨으로써, 안전덮개 바디(100a) 상에 렌치 볼트 고정핀(120)을 고정시킬 수 있으며, 안전덮개 바디(100a)로부터 톱니 고정단(120d)의 분리 또한 수월할 수 있다.
이를 위해, 고정핀 삽입홀(100d)은 렌치 볼트 고정핀(120)의 톱니 고정단(120d)과의 원활한 조립을 위해 렌치 볼트 고정핀(120)의 톱니 고정단(120d)을 수용할 수 있도록 홈을 가공한 형태로 제조되는 것이 바람직하다.
즉, 안전덮개 바디(100a)를 배선용 차단기에 안전덮개 지지체(200)와 함께 결합시키는 경우 렌치 볼트 고정핀(120)을 안전덮개 바디(100a)의 톱니 부분에 고정시켜 주는 원형 층을 가진 구조로 안전덮개 바디(100a) 위로 돌출된 상태에서 조립을 수행한 뒤, 배선용 차단기 상에 일체 또는 별개로 형성되는 안전덮개 지지체(200)와 안전덮개 바디(100a) 간의 조립 이후, 렌치 볼트 고정핀(120)을 안전덮개 지지체(200)의 렌치 볼트(110)으로 삽입을 수행하기 위해 렌치 볼트 고정핀(120)에 대한 하방 외력이 수행되면, 최종적으로 도 4c와 같은 형태의 손잡이형 고정단(130)으로 고정핀 삽입홀(100d)을 막을 수 있다.
손잡이형 고정단(130)은 하부는 톱니 체결단(130a), 상부는 손잡이단(130b)으로 형성됨으로써, 톱니 체결단(130a)으로 소화액 캡슐혼입편 삽입단(100b)의 내부면으로 삽입된 상태에서 톱니 고정단(120d)의 상부면과 톱니 체결단(130a)의 하부면이 맞닿아 렌치 볼트 고정핀(120)의 상하 이동을 제한하는 구조를 제공할 수 있다.
이와 같이 자동소화 기능과 볼트 풀림 방지 기능을 갖는 배선용 차단기의 안전덮개(1)는 배전반에 설치되는 배선용 차단기의 배선시 케이블 또는 동 부스바(300)가 체결되는 접속부에 장착되는 장치로서, 진동에 의한 볼트 풀림을 방지하고 케이블 또는 동 부스바(300)의 과열에 의한 화재를 미리 방지하는 하이브리드 소화액 캡슐혼입편이 내장됨으로써, 배선용 차단기에서의 접속 통전 부의 노출 부위를 밀폐시켜 감전사고를 예방하고, 먼지 등의 오염을 막아 화재사고를 예방할 수 있다.
보다 구체적으로, 안전덮개 상단체(100)는 각 동 부스바(300)의 단상 ~ 4상의 혼촉을 차단하는 차단벽에 해당하는 부스바 격벽(100c)이 안전덮개 바디(100a)의 수평 플레이트 상에 직교하게 형성되며, 충격과 열에 강한 투명 나일론(PA:Polyamide) 재질 사용으로 내부상태를 수시로 확인 가능한 특징을 갖는다.
상기 동 부스바(300)는 종류에 따라 단상 ~ 3상을 가질 수 있으며, 배선용 차단기는 2P, 3P, 4P를 사용할 수 있다. 상기 2P는 단상, 3P는 3상 3선식, 4P는 3상 4선식을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 소화액 캡슐혼입편 삽입단(100b)은 플레이트 형상의 안전덮개 바디(100a)의 길이 방향에서 중간 영역에 고정 볼트(310) 삽입을 위한 고정볼트 홀의 중간에 위치할 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 도 6과 같이 안전덮개 상단체(100)의 구조 상에서 동 부스바(300)와 배선용 차단기의 접속부를 고정하기 위한 고정핀 삽입홀(100d)과 근접한 위치에 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예로, 자동소화 기능과 볼트 풀림 방지 기능을 갖는 배선용 차단기의 안전덮개(1)는 배선용 차단기의 접속부로 동 부스바(300)가 아닌 케이블 접속의 경우, 케이블이 접속된 상태에서 상부로부터 쉽게 결합이 가능하며, 케이블 접속재(압착터미널)의 종류 및 크기, 수량에 따라 하이브리드 소화액 캡슐혼입편 장착부의 높이 조절이 가능한 구조를 제공할 수 있다.
그리고 본 발명과 같이 동 부스 바(300) 접속의 경우, 각 배선용 차단기의 정격전류 용량에 해당하는 동 부스 바(300)의 크기를 적용하여 설치가 간편한 안전덮개 상단체(100)와의 일체형 구조를 제공할 수 있다.
소화액 캡슐혼입편 삽입단(100b)은 각 상(R,S,T,N)의 케이블 또는 동 부스바(300)의 위치에 맞춰 소화액 캡슐혼입편의 크기로 패여 있는 홈에 하이브리드 소화액 캡슐혼입편을 양면테이프를 이용하여 견고하게 설치 가능하며, 케이블 또는 동 부스바(300)와 하이브리드 소화액 캡슐혼입편이 최대한 밀착되어 열전달이 잘되는 구조를 제공할 수 있다.
하이브리드 소화액 캡슐혼입편은 고정핀 삽입홀(100d)의 내부에 부착되어 화재시 염화에 의해 모듈 프레임 내부의 화재 진화용 마이크로 캡슐 입자가 터지면서 소화 가스를 분출한다.
하이브리드 소화액 캡슐혼입편은 패드 형태 제작되어 배면에 접착제를 이용한 스티커 형태, 자력을 이용한 자석 부착식, 망 부착 방식, 벨크로 타입 부착 방식, 필름 타입 부착 방식 등으로 고정핀 삽입홀(100d)에 부착될 수 있다.
그리고, 화재 진화용 마이크로 캡슐 입자는 직경 5 내지 20㎛의 마이크로 사이즈(Micro Size) 캡슐로 마이크로 소화 물질(active agent)(약 5 내지 10㎛)을 Microencapsulation, 즉, 마이크로 캡슐에 액체, 기체, 고체를 삽입하는 기술을 적용함으로써, 마이크로 캡 내부에 삽입시킨다. 여기서 마이크로 캡은 이물질 침투에 강하며, 온도에 자동 반응하여 안정성 및 유연성이 향상된 바인드 물질로 고분자 쉘이다.
소화 약제에 해당하는 마이크로 소화 물질(active agent)은 할로겐 화합물로부터 제조된 수소화불화탄소(HYdrofluorocarbon, 이하, 'HFC')를 사용함으로써, 억제 냉각에 의해 화제를 소화시킬 수 있다. 본 발명의 일 실시예로, 마이크로 소화 물질(active agent)은 HFC-227ea(CH3CHFCF3)를 사용할 수 있다.
한편, CFC 대체물질인 불화탄화수소(HFC)는 유기 반응원료로서 두 가지 이상의 할로겐화탄소 또는 할로겐화탄화수소 화합물에서 염소를 불소로 치환함으로써, 제조될 수 있다. 이때 사용된 할로겐화탄소 또는 할로겐화탄화수소 화합물은 CHaXb(X=Cl 또는 F a=1 또는 2이고, b=4-a, 적어도 한 개의 Cl을 포함) 및 CX3CHa'Xb' (X=Cl 또는 F, a'=1,2 또는 3이고 b'=3-a', 적어도 1개 이상의 Cl을 포함) 및 C2HaClb(a=0, 1, 2 또는 3이고, b=4-a)중에서 선택된다.
그리고 본 발명의 다른 실시예로, 마이크로 소화 물질(active agent)은 HFC-227ea 대신 HFC-23(CF3H), HFC-125(CH3CH2H), HFC-236fa(CF3CH2CF3) 중 하나 또는 이들의 혼합물을 활용할 수 있다.
그리고, 직경 5 내지 20㎛의 마이크로 사이즈(Micro Size) 캡슐인 화재 진화용 마이크로 캡슐 입자 내부로 직경 5 내지 10㎛ 사이즈의 마이크로 소화 물질(active agent)을 Microencapsulation하는 방법에 대해서 살펴본다.
먼저, 마이크로 캡슐에 액체, 기체, 고체를 삽입하는 기술을 적용함으로써, 마이크로 캡 내부에 삽입시킨다. 여기서 마이크로 캡은 이물질 침투에 강하며, 온도에 자동 반응하여 안정성 및 유연성이 향상된 바인드 물질로 고분자 쉘이다.
보다 구체적으로, 마이크로 캡은 발포성 수지 조성물을 활용할 수 있다. 즉, 마이크로 캡은 열가소성의 쉘 폴리머 중에, 쉘 폴리머의 연화점 이하의 온도에서 가스상이 되는 휘발성 액체를 내포하여 얻어지는 열팽창성 마이크로캡슐도 사용된다. 이와 같은 열팽창성 마이크로캡슐은, 가열되면, 휘발성 액체가 가스상이 됨과 함께, 쉘 폴리머가 연화되어 팽창된다. 예를 들어, 융점 또는 연화점이 90 ℃ 이하인 열가소성 수지와, 90 내지 130 ℃ 의 온도에서 팽창되는 열팽창성 마이크로캡슐을 포함하는 하는 수지 조성물일 수 있다.
또한 본 발명의 다른 실시예로, 마이크로 캡은 열가소성 수지 및 화학 발포제를 함유하는 발포성 수지 조성물로서, 발포성 수지 조성의 발포 개시 온도를 Ts, 최대 발포 온도를 Tmax, 화학 발포제의 분해 온도를 Tc로 하는 경우, Ts가 90 ℃ 이상, Tmax 가 120 ℃ 이상이고, 추가로 카르복실기 함유 모노머를 함유하는 중합성 모노머와, 카르복실기와 반응 가능한 관능기를 갖고 분자 내에 라디칼 중합성 이중 결합을 갖지 않는 열경화성 수지를 사용하여 얻어지는 쉘에, 코어제로서 휘발성 액체를 내포하는 마이크로캡슐인 것일 수 있다. 한편, 화학 발포제의 분해물이 탄산 가스, 질소 가스, 일산화탄소 가스, 이산화탄소 가스를 함유하되 물 또는 분말 성분은 함유하지 않는 것이 바람직하다.
이러한, 마이크로 캡을 이용한 마이크로 소화 물질(active agent)에 대한 Microencapsulation시 사전 단계로, 마이크로 소화 물질(active agent)에 수용성 폴리머를 혼합하여 1차 박막 코팅함으로써, 마이크로 소화 물질(active agent)에 대한 표면 점착력이 우수하여 코팅시 외부의 습윤공기의 유입을 차단하고 2차 마이크로캡슐화 코팅제인 다공성 입자와의 결합력이 우수한 바인더로 역할을 하도록 한다. 구체적으로, 1차 박막코팅제로 사용된 수용성 폴리머는 이에 한정되지는 않지만, 하이드록시에틸셀룰로오스(hydroxyethylcellulose, HEC), 카르복시메틸셀룰로오스(carboxymethylcellulose, CMC), 프로필렌글리콜 알기네이트(propylene glycol alginate), 구아검(guar gum), 젤라틴(gelatin), 아라비아검(arabia gum), 폴리비닐피롤리돈(polyvinylpyrrolidone, PVP), 카보폴(carbopol), 소듐알기네이트(sodium alginate), 잔탄검(xanthan gum))로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하다.
다음으로 1차 코팅된 마이크로 소화 물질(active agent)에 다공성 입자를 가지는 코팅제와, 상술한 발포성 수지 조성물을 혼합하여 2차 마이크로캡슐화한다.
여기서, 다공성 코팅제는 균체에 다공성 입자성을 가진 기제의 코팅제로서 외부 수분 및 습윤 공기의 유입을 차단시키는 역할을 한다. 미세캡슐화(microencapsulation)에 사용되며 다공성 입자를 가지는 것은 2차 코팅제로 사용가능하며 구체적으로는 이에 한정되지는 않지만 말토덱스트린(maltodextrin), 키토산(chitosan), 알기네이트(alginate), 전분(starch), 아세틸트리에틸 시트레이트(acetyl triethyl citrate), 폴리에틸렌글리콜(polyethyleneglycol, PEG), 프로필렌글리콜(propyleneglycol), 트리에틸 시트레이트(triethyl citrate), 트리아세틴(triacetin) 또는 글리세린(glycerin) 등이 포함되며, 바람직하게는 폴리에틸렌글리콜(polyethyleneglycol, PEG)일 수 있다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
1 : 자동소화 기능과 볼트 풀림 방지 기능을 갖는 배선용 차단기의 안전덮개
100 : 안전덮개 상단체 100a : 안전덮개 바디
100b : 소화액 캡슐혼입편 삽입단 100c : 부스바 격벽
100d : 고정핀 삽입홀 110 : 렌치 볼트
120 : 렌치 볼트 고정핀 130 : 손잡이형 고정단
200 : 안전덮개 지지체 200a : 지지 바디
200b : 부스바 실장부 200c : 압착터미널 고정볼트홀
200d : 동 부스바 고정볼트홀 300 : 동 부스바
310 : 동 부스바 고정볼트 400 : 압착터미널(동관)
410 : 압착터미널 고정볼트

Claims (10)

  1. 안전덮개 상단체(100); 및 안전덮개 지지체(200); 를 포함하며,
    안전덮개 지지체(200)는, 지지 바디(200a), 부스바 실장부(200b), 압착터미널 고정 볼트홀(200c), 동 부스바 고정볼트홀(200d)을 포함하며, 안전덮개 상단체(100)는, 안전덮개 바디(100a), 소화액 캡슐혼입편 삽입단(100b), 부스바 격벽(100c), 고정핀 삽입홀(100d), 렌치 볼트(110), 렌치 볼트 고정핀(120), 손잡이형 고정단(130), 하이브리드 소화액 캡슐혼입편을 포함함으로써, 차단기와 연결된 안전덮개 지지체(200)에 고정된 동 부스바(300)에서 열이 발생하면 하이브리드 소화액 캡슐혼입편 삽입단(100b)으로 삽입된 소화액 캡슐혼입편에 혼입된 하이브리드 소화액 캡슐에서 소화액을 발생시키는 자동소화 기능과 볼트 풀림 방지 기능을 갖는 배선용 차단기의 안전덮개(1)에 있어서,
    지지 바디(200a) 상에 구비된 부스바 실장부(200b) 상으로 동 부스바(300)가 안착되고 지지 바디(200a) 상에 구비된 볼트홀(200d)로 지지 바디(200a)의 하부에서 상부로 관통한 뒤 고정 볼트(310)를 각 동 부스바(300) 하나 당 이격된 2개씩 체결하는 방식으로 각 동 부스바(300)를 1차적으로 고정시킨 상태에서 동 부스바(300)의 끝단부에 형성된 렌치 볼트 홀 상으로 렌치 볼트(110)을 이용하여 고정함으로써, 동 부스바(300)에 대한 안전덮개 지지체(200) 상으로의 장착을 수행하며,
    설치된 동 부스바(300)의 상단에 압착터미널(400)을 압착터미널 고정볼트(410)로 압착터미널 고정볼트홀(200c)을 통해 장착하며,
    안전덮개 상단체(100)의 고정핀 삽입홀(100d) 내측, 즉 안전덮개 지지체(200)를 향하는 방향으로 렌치 볼트 고정핀(120)의 육각 돌출단(120a)을 구비하는 고정단(120b)이 향하면서, 고정핀 삽입홀(100d) 외측, 즉 안전덮개 상단체(100)의 상판으로 렌치 볼트 고정핀(120)의 육각 봉(120c)이 고정핀 삽입홀(100d)을 관통하여 돌출되는 방식으로 렌치 볼트 고정핀(120)이 안전덮개 상단체(100)의 고정핀 삽입홀(100d) 상에 고정되며,
    안전덮개 상단체(100)의 고정핀 삽입홀(100d) 상에 2개, 3개 또는 4개의 렌치 볼트 고정핀(120)을 모두 체결함으로써, 고정된 렌치 볼트 고정핀(120)에서, 원통 형상의 고정단(120b)의 바닥면 중 원형 테두리와 함께 돌출된 양각 형상의 육각 돌출단(120a)을 렌치 볼트(110)의 육각 홈(110a) 상으로 삽입할 수 있는 형태를 갖출 수 있으며, 각 고정된 렌치 볼트 고정핀(120)의 고정단(120b)을 렌치 볼트(110)의 육각 홈(110a) 상으로 고정함으로써, 안전덮개 상단체(100)와, 동 부스바(300)가 안장된 안전덮개 지지체(200)를 1차적으로 동 부스바(300)에 대한 고정을 수행하며,
    안전덮개 상단체(100)의 상단부 중 고정핀 삽입홀(100d) 영역으로 손잡이형 고정단(130)을 부착함으로써, 더 이상 안전덮개 상단체(100)의 고정핀 삽입홀(100d) 상의 내측에 위치한 렌치 볼트 고정핀(120)이 상하로 이동을 제한하면서 렌치 볼트(110)와 렌치 볼트 고정핀(120) 간의 체결을 수행하되,
    배선용 차단기와 동 부스바(300)가 렌치 볼트(110)를 통해 안전덮개 지지체(200)와 연결되는 렌치 볼트 고정핀(120)은 육각 형태의 육각 돌출단(120a)과 렌치 볼트(110) 상의 육각 홈(110a)의 구조상 설치 각도가 60°로 한정되어 있으므로, 각도의 조절이 자유로운 톱니 모양의 톱니 고정단(120d)을 이용하여 렌치 볼트 고정핀(120)을 안전덮개 바디(100a)에 고정시키며,
    톱니 모양의 톱니 고정단(120d)은 높이 방향에서 고정단(120b)과 육각 봉(120c) 사이에 형성됨으로써, 안전덮개 바디(100a) 상에 렌치 볼트 고정핀(120)을 고정 및 분리를 수행하도록 하며,
    고정핀 삽입홀(100d)은 렌치 볼트 고정핀(120)의 톱니 고정단(120d)과의 원활한 조립을 위해 렌치 볼트 고정핀(120)의 톱니 고정단(120d)을 수용할 수 있도록 홈을 가공한 형태로 제조되며,
    안전덮개 바디(100a)를 배선용 차단기에 안전덮개 지지체(200)와 함께 결합시키는 경우 렌치 볼트 고정핀(120)을 안전덮개 바디(100a)의 톱니 부분에 고정시켜 주는 원형 층을 가진 구조로 안전덮개 바디(100a) 위로 돌출된 상태에서 조립을 수행한 뒤, 배선용 차단기 상에 일체 또는 별개로 형성되는 안전덮개 지지체(200)와 안전덮개 바디(100a) 간의 조립 이후, 렌치 볼트 고정핀(120)을 안전덮개 지지체(200)의 렌치 볼트(110)으로 삽입을 수행하기 위해 렌치 볼트 고정핀(120)에 대한 하방 외력이 작용되면, 최종적으로 손잡이형 고정단(130)으로 고정핀 삽입홀(100d)을 막으며,
    손잡이형 고정단(130)은,
    하부는 톱니 체결단(130a), 상부는 손잡이단(130b)으로 형성됨으로써, 톱니 체결단(130a)으로 소화액 캡슐혼입편 삽입단(100b)의 내부면으로 삽입된 상태에서 톱니 고정단(120d)의 상부면과 톱니 체결단(130a)의 하부면이 맞닿아 렌치 볼트 고정핀(120)의 상하 이동을 제한하는 구조를 제공하며,
    안전덮개 상단체(100)는,
    각 동 부스바(300)의 혼촉을 차단하는 차단벽에 해당하는 부스바 격벽(100c)이 안전덮개 바디(100a)의 수평 플레이트 상에 직교하게 형성되며, 충격과 열에 강한 투명 나일론(PA:Polyamide) 재질 사용으로 내부상태를 수시로 확인 가능하며,
    소화액 캡슐혼입편 삽입단(100b)은 플레이트 형상의 안전덮개 바디(100a)의 길이 방향에서 중간 영역에 고정 볼트(310) 삽입을 위한 고정볼트 홀의 중간에 위치할 수 있으며, 안전덮개 상단체(100)의 구조 상에서 동 부스바(300)와 배선용 차단기의 접속부를 고정하기 위한 고정핀 삽입홀(100d)과 근접한 위치에 형성되며,
    하이브리드 소화액 캡슐혼입편은,
    고정핀 삽입홀(100d)의 내부에 부착되어 화재시 염화에 의해 모듈 프레임 내부의 화재 진화용 마이크로 캡슐 입자가 터지면서 소화 가스를 분출하며,
    패드 형태 제작되어 배면에 접착제를 이용한 스티커 형태, 자력을 이용한 자석 부착식, 망 부착 방식, 벨크로 타입 부착 방식, 필름 타입 부착 방식 중 하나로 고정핀 삽입홀(100d)에 부착되며,
    화재 진화용 마이크로 캡슐 입자는 직경 5 내지 20㎛의 마이크로 사이즈(Micro Size) 캡슐로 마이크로 소화 물질(active agent)(5 내지 10㎛)을 Microencapsulation(마이크로 캡슐에 액체, 기체, 고체를 삽입하는 기술)을 적용함으로써, 마이크로 캡 내부에 삽입시키고,
    소화 약제에 해당하는 마이크로 소화 물질(active agent)은 할로겐 화합물로부터 제조된 수소화불화탄소(HYdrofluorocarbon, 이하, 'HFC')를 사용함으로써, 억제 냉각에 의해 화제를 소화시키며, 마이크로 소화 물질(active agent)은 HFC-227ea(CH3CHFCF3)를 사용하며,
    CFC 대체물질인 불화탄화수소(HFC)는 유기 반응원료로서 두 가지 이상의 할로겐화탄소 또는 할로겐화탄화수소 화합물에서 염소를 불소로 치환함으로써, 제조되며, 사용된 할로겐화탄소 또는 할로겐화탄화수소 화합물은 CHaXb(X=Cl 또는 F a=1 또는 2이고, b=4-a, 적어도 한 개의 Cl을 포함) 및 CX3CHa'Xb' (X=Cl 또는 F, a'=1,2 또는 3이고 b'=3-a', 적어도 1개 이상의 Cl을 포함) 및 C2HaClb(a=0, 1, 2 또는 3이고, b=4-a) 중에서 선택되며,
    Microencapsulation를 적용시, 마이크로 캡은 발포성 수지 조성물인 열가소성의 쉘 폴리머 중에, 쉘 폴리머의 연화점 이하의 온도에서 가스상이 되는 휘발성 액체를 내포하여 얻어지는 열팽창성 마이크로캡슐을 사용하며, 열팽창성 마이크로캡슐은, 가열되면, 휘발성 액체가 가스상이 됨과 함께, 쉘 폴리머가 연화되어 팽창되며, 융점 또는 연화점이 미리 설정된 제 1 온도 범위(1℃ 이상 90 ℃ 이하)인 열가소성 수지와, 미리 설정된 제 2 온도 범위(90 내지 130 ℃)의 온도에서 팽창되는 열팽창성 마이크로캡슐을 포함하는 하는 수지 조성물을 사용하며,
    마이크로 캡을 이용한 마이크로 소화 물질(active agent)에 대한 Microencapsulation시 사전 단계로, 마이크로 소화 물질(active agent)에 수용성 폴리머를 혼합하여 1차 박막 코팅함으로써, 마이크로 소화 물질(active agent)에 대한 표면 점착력이 우수하여 코팅시 외부의 습윤공기의 유입을 차단하고 2차 마이크로캡슐화 코팅제인 다공성 입자와의 결합력이 우수한 바인더로 역할을 하도록 하며, 1차 박막코팅제로 사용된 수용성 폴리머는 이에 한정되지는 않지만, 하이드록시에틸셀룰로오스(hydroxyethylcellulose, HEC), 카르복시메틸셀룰로오스(carboxymethylcellulose, CMC), 프로필렌글리콜 알기네이트(propylene glycol alginate), 구아검(guar gum), 젤라틴(gelatin), 아라비아검(arabia gum), 폴리비닐피롤리돈(polyvinylpyrrolidone, PVP), 카보폴(carbopol), 소듐알기네이트(sodium alginate), 잔탄검(xanthan gum))로 이루어진 군에서 선택되며,
    1차 코팅된 마이크로 소화 물질(active agent)에 다공성 입자를 가지는 코팅제와, 상술한 발포성 수지 조성물을 혼합하여 2차 마이크로캡슐화하며, 다공성 코팅제는 균체에 다공성 입자성을 가진 기제의 코팅제로서 외부 수분 및 습윤 공기의 유입을 차단시키는 역할을 하며, 미세캡슐화(microencapsulation)에 사용되며 다공성 입자를 가지는 것은 2차 코팅제로 사용하거나 말토덱스트린(maltodextrin), 키토산(chitosan), 알기네이트(alginate), 전분(starch), 아세틸트리에틸 시트레이트(acetyl triethyl citrate), 폴리에틸렌글리콜(polyethyleneglycol, PEG), 프로필렌글리콜(propyleneglycol), 트리에틸 시트레이트(triethyl citrate), 트리아세틴(triacetin) 또는 글리세린(glycerin) 중에서 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 자동소화 기능과 볼트 풀림 방지 기능을 갖는 배선용 차단기의 안전덮개.
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  8. 청구항 1에 있어서, 각 동 부스바(300)는 단상, 3상3선 또는 3상4선으로 구분되어 형성되는 것을 특징으로 하는 자동소화 기능과 볼트 풀림 방지 기능을 갖는 배선용 차단기의 안전덮개.
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