KR102552238B1

KR102552238B1 - 가동 모듈 및 이를 이용한 차단기

Info

Publication number: KR102552238B1
Application number: KR1020220137371A
Authority: KR
Inventors: 임봉주; 이용준; 정준영
Original assignee: 주식회사 비츠로이엠
Priority date: 2022-10-24
Filing date: 2022-10-24
Publication date: 2023-07-06

Abstract

본 발명은 가동 모듈 및 이를 이용한 차단기에 관한 것으로, 가동 접점을 포함하는 가동접촉자와, 상기 가동접촉자의 상면 일부에 일부가 접하는 바이메탈과, 상기 바이메탈의 상면 일부에 일부가 접하는 마그넷과, 상기 가동접촉자, 상기 바이메탈, 상기 마그넷 적층 구조를 상호 결합하는 끼움결합부를 포함할 수 있다.

Description

가동 모듈 및 이를 이용한 차단기{movable module and a circuit breaker using the module}

본 발명은 가동 모듈 및 이를 이용한 차단기에 관한 것으로, 더 상세하게는 조립성이 개선된 가동 모듈과 이를 이용한 차단기에 관한 것이다.

일반적으로 누전 차단기는 가정, 상가, 공장, 사무실, 백화점 등의 분전반 등에 설치되어, 누전, 배선 단락 등의 경우에 발생하는 과전류에 따라 전자석 또는 바이메탈이 동작하여 전원 공급선으로부터 내부 부하로 인입되는 전선과의 콘택(contact)이 이격되도록 오프됨으로써 내부 부하로 전원 공급을 차단시킨다.

누전 테스트 전류를 발생시키는 PCB를 갖는 누전 차단기는, 일반적으로 PCB에 링구조의 ZCT(Zero Phase Current Transformer, 영상변류기)가 실장된다. ZCT는 테스트 전류가 인가될 때 이를 감지하여 트립장치가 동작하게 함으로써, 전원 공급선의 인입단자와 내부 부하에 연결된 부하단자 간의 연결을 끊어 내부 부하로의 전원 공급이 차단되도록 한다.

그러나 종래의 소형 누전 차단기는 하나의 케이스 내에 핸들부, 바이메탈, 고정 철심, ZCT를 포함하는 PCB를 조립하여 설치해야 하기 때문에 조립이 용이하지 않으며, 수작업을 통해 조립을 수행해야 한다.

따라서 작업성 및 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

(특허문헌 1) JP 2021-197297 A

(특허문헌 2) JP 2021-150116 A

(특허문헌 3) JP 2021-140908 A

(특허문헌 4) JP 2021-513724 A

상기와 같은 문제점을 감안한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 조립성이 개선된 가동 모듈 및 이를 이용한 차단기를 제공함에 있다.

특히 본 발명은 가동접촉자, 바이메탈, 마그넷이 적층된 구조를 모듈화하여, 조립 과정을 단순화할 수 있는 가동 모듈 및 이를 이용한 차단기를 제공함에 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일측면에 따른 가동 모듈은, 가동 접점을 포함하는 가동접촉자와, 상기 가동접촉자의 상면 일부에 일부가 접하는 바이메탈과, 상기 바이메탈의 상면 일부에 일부가 접하는 마그넷과, 상기 가동접촉자, 상기 바이메탈, 상기 마그넷 적층 구조를 상호 결합하는 끼움결합부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 가동접촉자와 상기 바이메탈과 상기 마그넷에는 각각 연통하는 체결공이 형성되고, 상기 끼움결합부가 체결공에 삽입되어 상기 가동접촉자, 상기 바이메탈 및 상기 마그넷을 결합할 수 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 끼움결합부는, 상기 바이메탈의 저면측 체결공의 둘레에서 하향으로 돌출된 것일 수 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 끼움결합부는, 상기 바이메탈의 상면 및 저면측 체결공의 둘레에서 상하 방향 각각으로 돌출된 것일 수 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 끼움결합부는, 상기 가동접촉자의 상면측 체결공의 둘레에서 상향으로 돌출된 것일 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따른 차단기는, 하부 케이스와 상부 케이스를 포함하는 케이스와, 상기 하부 케이스에 결합되며, 외부 전선이 연결되는 입력단과, 상기 하부 케이스에 결합되며 과전류 발생에 따라 입력단의 고정 접점으로부터 단락되는 가동 접점을 포함하는 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 가동 모듈과, 상기 가동 모듈의 상부측에 결합되며, 수동 개폐가 가능하도록 하는 순시동작 모듈과, 상기 하부 케이스에 삽입 결합되며, 상기 가동 모듈과 전기적으로 연결되어, 누전 및 아크 발생을 검출하고, 상기 순시동작 모듈을 동작시키는 PCB 모듈을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 PCB 모듈은, 상기 가동 모듈에 전기적으로 접촉되는 무빙 커넥터 플레이트를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 PCB 모듈은, 상기 무빙 커넥터 플레이트에 일단이 연결되고, 타단이 전극에 연결되는 전선을 포함하며, 상기 전선은 ZCT를 관통할 수 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 PCB 모듈은, 상기 ZCT를 실장하는 제1PCB와, 아크검출기의 검출결과를 처리하는 제2PCB를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 PCB 모듈은, 상기 제1PCB, 제2PCB 및 아크검출기를 수용하는 모듈케이스를 포함하고, 상기 모듈케이스가 상기 하부 케이스에 결합될 수 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 제1PCB는, 상기 ZCT 또는 상기 아크검출기의 검출 결과에 따라 자화되어, 동작하는 핀 코어를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 순시동작 모듈은, 측판의 상부측에 핸들축에 의해 회전 가능하게 결합되어, 사용자의 조작에 따라 개-폐 위치로 조작되는 핸들과, 상기 측판의 양측면에서 핸들축에 의해 결합된 아마추어와, 상기 핸들의 하부에 결합되어 레버를 작동시키는 U 핀과, 상기 측판의 일단에 회전 가능하게 결합되는 트립바를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 가동접촉자, 상기 바이메탈, 상기 마그넷의 체결공은 상기 PCB 모듈에서 제공되는 무빙 커넥터 플레이트의 체결공과 일치하며, 볼트에 의해 상기 하부 케이스에 고정될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따른 차단기는, 상면에 입력단 삽입홈, 안착단 및 PCB 모듈 삽입홈을 포함하는 하부 케이스와, 상기 입력단 삽입홈에 결합되며, 외부 전선이 연결되는 입력단과, 상기 안착단에 안착 및 결합되며 과전류 발생에 따라 입력단의 고정 접점으로부터 단락되는 가동 접점을 포함하는 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 가동 모듈과, 상기 PCB 모듈 삽입홈에 삽입 결합되며, 상기 가동 모듈과 전기적으로 연결되어, 누전 및 아크 발생을 검출하고, 순시동작 모듈을 동작시키는 PCB 모듈을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 안착단의 상면은 경사면이며, 상면에 체결공을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 가동접촉자, 상기 바이메탈, 상기 마그넷의 체결공은 상기 PCB 모듈에서 제공되는 무빙 커넥터 플레이트의 체결공과 일치하며, 볼트에 의해 상기 안착단의 체결공에 고정될 수 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 PCB 모듈은, 상기 무빙 커넥터 플레이트에 일단이 연결되고, 타단이 전극에 연결되는 전선과, 상기 전극과 외부 전선을 연결하는 출력단을 포함하며, 상기 전선은 ZCT를 관통할 수 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 PCB 모듈은, 상기 ZCT를 실장하는 제1PCB와, 아크검출기의 검출결과를 처리하는 제2PCB를 포함하고, 상기 제1PCB는 상기 ZCT 또는 상기 아크 검출기의 검출 결과에 따라 자화되어, 동작하는 핀 코어를 더 포함할 수 있다.

본 발명 가동 모듈은 상호 적층되는 가동접촉자, 바이메탈 및 마그넷 구조를 상호 끼움 결합되도록 함으로써, 가동접촉자, 바이메탈 및 마그넷을 개별적으로 장착하는 불편함을 해소할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명 차단기는, PCB, 부하단, 무빙 콘택 플레이트를 모듈화하여 조립함으로써, 조립성을 개선할 수 있는 효과가 있다.

상기 PCB를 포함하는 모듈과 작동부가 결합되는 케이스간의 결합시 전기적 연결이 이루어지도록 함으로써, 조립 공정의 자동화를 이룰 수 있어, 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차단기의 사시도이다.
도 2는 도 1에서 상부 케이스를 제거한 상태의 사시도이다.
도 3은 도 2의 분해 사시도이다.
도 4는 도 2의 단면 구성도이다.
도 5는 가동 모듈의 분해 사시도이다.
도 6은 가동 모듈의 결합상태 사시도이다.
도 7은 순시동작 모듈의 분해 사시도이다.
도 8은 순시동작 모듈과 가동 모듈의 결합상태 사시도이다.
도 9는 도 8의 단면도이다.
도 10은 PCB 모듈의 정면측 사시도이다.
도 11은 PCB 모듈의 배면측 사시도이다.
도 12는 PCB 모듈의 결합상태 단면도이다.
도 13은 PCB 모듈의 분해 사시도이다.
도 14 내지 도 19는 본 발명 차단기의 조립 과정 수순 사시도이다.

본 발명의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라, 여러가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시예에 대한 설명은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 첨부된 도면에서 구성요소는 설명의 편의를 위하여 그 크기를 실제보다 확대하여 도시한 것이며, 각 구성요소의 비율은 과장되거나 축소될 수 있다.

'제1', '제2' 등의 용어는 다양한 구성요소를 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소는 위 용어에 의해 한정되어서는 안 된다. 위 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 '제1구성요소'는 '제2구성요소'로 명명될 수 있고, 유사하게 '제2구성요소'도 '제1구성요소'로 명명될 수 있다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어는 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.

이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가동 모듈 및 이를 이용한 차단기에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차단기의 사시도이고, 도 2는 도 1에서 상부 케이스를 제거한 상태의 사시도이며, 도 3은 도 2의 분해 사시도이고, 도 4는 도 2의 단면 구성도이다.

도 1 내지 도 4를 각각 참조하면 본 발명 차단기는, 하부 케이스(11)와 상부 케이스(12)를 포함하는 케이스(10)와, 상기 하부 케이스(11)에 결합 고정되는 PCB 모듈(60), 순시동작 모듈(50), 입력단(30), 가동 모듈(40) 및 크로스바(20)를 포함한다.

상기 입력단(30)은 고정 접점(31)을 포함하여, 하부 케이스(11)에 고정 설치된다.

상기 입력단(30)에는 외부의 전선이 연결된다.

상기 가동 모듈(40)은 고정 접점(31)에 접촉되거나 분리되는 가동접촉자(41)와, 상기 가동접촉자(41)의 일단에 결합되는 바이메탈(42)과, 상기 바이메탈(42)에 고정되는 마그넷(43)을 포함한다.,

본 발명 가동 모듈(40)의 구성과 작용에 대하여 좀 더 구체적으로 설명한다.

도 5는 가동 모듈(40)의 분해 사시도이고, 도 6은 가동 모듈(40)의 결합상태 사시도이다.

도 5와 도 6을 각각 참조하면 가동 모듈(40)은 판상 구조이며 일단에 체결공(41a)을 가지는 가동접촉자(41)와, 상기 가동접촉자(41)의 체결공(41a)이 형성된 측의 반대편 단에 결합되는 가동 접점(44)과, 상기 가동접촉자(41)의 체결공(41a)의 상부에 배치되는 체결공(42a) 주변에서 상기 가동접촉자(41)에 접촉되며 다른 일부가 제1각도로 절곡된 형상의 바이메탈(42)과, 상기 체결공(42a)의 상부에 배치되는 체결공(43a) 주변에서 상기 바이메탈(42)의 상면에 접촉되며, 다른 일부가 제2각도로 절곡된 형상의 마그넷(43)과, 상기 마그넷(43)의 체결공(42a)의 외주면에서 하부측으로 돌출되어 상기 바이메탈(42)의 체결공(42a) 및 가동접촉자(41)의 체결공(41a)에 끼워져 모듈화되는 끼움결합부(43b)를 포함한다.

상기 마그넷(43)과 바이메탈(42)은 리드 와이어에 의해 상호 전기적으로 연결될 수 있다.

이와 같은 가동 모듈(40)의 구성은, 기존의 가동접촉자, 바이메탈 및 마그넷의 체결공을 상하로 일치되게 적층한 상태에서, 볼트를 이용하여 케이스에 결합하는 방식에서 탈피하여, 가동접촉자(41), 바이메탈(42) 및 마그넷(43)이 먼저 상호 적층 및 결합된 모듈 구조를 제공한다.

따라서 하부 케이스(11)에 고정할 때, 가동 모듈(40) 자체를 체결 고정할 수 있기 때문에 조립 공정을 보다 용이하게 수행할 수 있다.

도면에서는 마그넷(43)의 하부에서 바이메탈(42) 및 가동접촉자(41)를 결합할 수 있는 끼움결합부(43b)가 돌출되는 것으로 도시하고 그에 대한 설명을 하였으나, 이를 응용하여 가장 하부의 가동접촉자(41)의 체결공(41a)의 외주측에서 상향으로 돌출되는 끼움결합부를 이용하여 바이메탈(42)과 마그넷(43)을 끼워 고정할 수 있다.

그리고 바이메탈(42)의 체결공(42a)의 둘레에서 상부와 하부로 돌출되는 끼움결합부를 두어, 하부의 가동접촉자(41)와 상부의 마그넷(43)을 고정할 수도 있다.

상기 끼움결합부(43b)는 마그넷(43)과 일체형 또는 분리형일 수 있다.

이와 같은 구성의 본 발명 가동 모듈(40)은 하부 케이스(11)에 장착할 때, 가동접촉자(41), 바이메탈(42) 및 마그넷(43)을 각각 장착하지 않고, 동시에 장착 가능하여 차단기 조립 과정을 단순화할 수 있다.

도 7은 순시동작 모듈의 분해 사시도이고, 도 8은 순시동작 모듈과 가동 모듈의 결합상태 사시도이며, 도 9는 도 8의 단면도이다.

도 7 내지 도 9를 각각 참조하면 순시동작 모듈(50)은, 측판(51)의 상부측에 핸들축(53)에 의해 회전 가능하게 결합되어, 사용자의 조작에 따라 개-폐 위치로 조작되는 핸들(52)과, 상기 측판(51)의 양측면에서 핸들축(53)에 의해 결합된 아마추어(54)와, 상기 핸들(52)의 하부에 결합되어 레버(56)를 작동시키는 U 핀(55)과, 상기 측판(51)의 일단에 회전 가능하게 결합되는 트립바(57)를 포함하여 구성될 수 있다.

이와 같은 구조에서, 사용자가 핸들(52)을 폐 위치로 이동시키면, 핸들(52)은 핸들축(53)을 중심으로 회전한다. 핸들(52)의 하부에 결합되어 있는 U 핀(55)은 핸들(52)의 힘을 받아 이동한다.

이때, U 핀(55)은 레버(56)의 중앙부에 결합되어 있으므로, 유 핀(55)은 하방으로 이동하면서 레버(56)를 함께 하방으로 이동시키게 된다. 레버(56)는 크로스바(20)에 접촉된 상태이므로 하방으로 이동하면서 크로스바(20)를 함께 이동시키게 된다.

크로스바(20)는 이후에 좀 더 구체적으로 설명될 상기 가동접촉자(41)를 눌러 앞서 설명한 입력단(30)의 고정 접점(31)에 접촉되도록 한다.

반대로 사용자가 핸들(52)을 차단 위치로 이동시키면, 상기 레버(56)는 상향으로 이동하고, 크로스바(20)는 탄성체(도면 미도시)에 의해 위치가 원복된다. 따라서 가동접촉자(41)는 고정 접점(31)으로부터 이격되며, 전류 공급을 차단하게 된다.

이처럼 순시동작 모듈(50)은 수동으로 조작될 수 있으며, 핸들(52)의 위치에 따라 개폐 동작을 수행하게 된다.

또한, 상기 가동접촉자(41)는 바이메탈(42)의 작용에 의해서 가동될 수 있다.

만일, 과전류 등 사고전류가 발생하면, 바이메탈(42)이 휘어지면서 트립바(57)에 결합된 갭 스크류(58)를 밀며, 따라서 트립바(57)는 회전하고, 트립바(57)의 일부에 걸쳐있는 레버(56)의 구속이 해제된다.

이때, 레버(56)가 면접촉으로 누르고 있던 크로스바(20)는 아래쪽에 위치하는 탄성체(도면 미도시)에 의해 상향으로 이동하며, 크로스바(20)의 상부에 위치하는 가동접촉자(41)도 동시에 들어 올려지면서 고정 접점(31)과 가동접촉자(41)의 가동 접점이 서로 떨어지게 되어 전류가 차단된다.

상기 가동접촉자(41), 바이메탈(42) 및 마그넷(43)은 상호 접하는 일측에 결합공이 마련되어 있으며, 상호 결합되어 가동 모듈(40)을 이룬다.

이후에 설명될 본 발명의 상세한 조립 과정에서 확인할 수 있는 바와 같이 종래에 가동접촉자(41), 바이메탈(42) 및 마그넷(43)을 개별 조립하는 방식에 비하여 조립성을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 누전 또는 아크 발생을 감지하여 상기 가동접촉자(41)의 가동 접점과 고정 접점(31)을 분리할 수 있다.

이를 위하여, 본 발명은 PCB 모듈(60)을 사용한다.

도 10은 PCB 모듈(60)의 정면측 사시도이고, 도 11은 배면측 사시도이고, 도 12는 결합상태 단면도이며, 도 13은 분해 사시도이다.

도 10 내지 도 13을 각각 참조하면, 본 발명에 적용되는 PCB 모듈(60)은, 상기 가동 모듈(40)에 접촉되는 무빙 커넥터 플레이트(66)와, ZCT(64)가 실장된 제1PCB(62)와, 상기 제1PCB(62)에 실장됨과 아울러 과전류 검출시 가동하는 핀 코어(69)와, 아크 발생을 감지하는 아크검출기(65)와, 아크검출기(65)의 검출 결과를 처리하는 제2PCB(63)와, 상기 ZCT(64)를 관통한 전선(도면 미도시)에 연결되는 전극(68)과, 상기 전극(68)과 외부 전선을 상호 연결하는 출력단(67)과, 상기 무빙 커넥터 플레이트(66), 제1PCB(62), 제2PCB(63), 아크검출기(65), 전극(68) 및 출력단(67)이 삽입 고정된 상태에서 하부 케이스(11)에 결합되는 모듈 케이스(61)를 포함하여 구성된다.

이와 같은 구성의 PCB 모듈(60)은 모듈 케이스(61)를 활용하여 관련 부분품인 무빙 커넥터 플레이트(66), 제1PCB(62), 제2PCB(63) 등을 미리 결합하여 모듈화할 수 있다.

특히 종래에는 바이메탈에 전선의 일단을 고정하고, ZCT를 통과하여 후단의 출력단에 연결해야 하기 때문에, PCB의 상하 단순 조립이 불가능한 구조이다.

그러나 본 발명은 무빙 커넥터 플레이트(66)에 전선의 일단을 연결하고, 그 전선이 ZCT(64)를 관통하여 후단의 출력단(67)에 연결되도록 한 상태에서, PCB 모듈(60)을 하부 케이스(11)에 조립하여, 상기 무빙 커넥터 플레이트(66)가 가동 모듈(40)에 전기적으로 접촉되도록 함으로써, PCB 모듈(60)의 상하 조립으로 ZCT(64)를 통과하는 전류 패스를 형성할 수 있게 된다.

따라서 본 발명은 조립이 매우 용이하게 되며, 조립 과정의 자동화를 이룰 수 있다.

무빙 커넥터 플레이트(66)는 체결공을 포함하며, 앞서 설명한 가동 모듈(40)의 체결공들(41a, 42a, 43a)과 볼트 등의 체결수단에 의해 상호 결합될 수 있다.

상기 ZCT(64)를 통해 누전이 검출되면, 코일을 자화시켜 핀 코어(69)를 후방으로 가동시킨다.

핀 코어(69)의 이동에 의해 핀 코어(69)에 결합된 트립바(57)도 후방으로 이동하며, 트립바(57)에 링크 고정된 레버(56)가 안착 위치를 잃게 되어 링크가 자유 상태가 되고, 핸들(52)에 조립된 스프링에 의해 핸들이 뒤로 회전하며, 연결된 U 핀(55)에 의해 링크가 상승하여 차단 상태가 된다.

이와 같은 차단 동작은 아크 검출기(65)에서 아크가 발생한 경우에도 동일하게 작용한다.

아크 결함이 발생하는 원인은 예컨대, 노화, 절연 및 배선 파괴, 과사용 또는 과전류에 의한 기계적 및 전기적 스트레스, 연결 결함 및 절연과 배선에 대한 과도한 기계적 손상 등 매우 다양하다.

아크 검출기(65)는 전류 센서(Current Transformer; CT)의 고주파 특성에 의한 아크 검출 방식을 사용할 수 있다.

이처럼 본 발명은 과전류, 누전 및 아크 발생에 따른 차단 동작을 수행할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 조립 과정을 보다 상세히 설명한다.

도 14 내지 도 19는 본 발명 차단기의 조립 과정 수순 사시도이다.

먼저, 도 14를 참조하면 하부 케이스(11)는 육면체 형상이며, 상부는 크로스바(20), 입력단(30), 가동 모듈(40), 순시동작 모듈(50), PCB 모듈(60)이 삽입 및 고정될 수 있는 구조가 제공된다.

구체적으로 입력단(30)이 삽입 고정되는 입력단 삽입홈(13), 가동 모듈(40)이 안착 고정되는 안착단(15), PCB 모듈(60)이 삽입 고정되는 PCB 모듈 삽입홈(16)을 포함할 수 있다. 입력단 삽입홈(13)과 안착단(15) 사이에는 크로스바(20)가 삽입되는 크로스바 삽입홈(14)이 위치한다.

이와 같은 구조에서 먼저, 도 15에 도시한 바와 같이 입력단 삽입홈(13)에 입력단(30)을 삽입 고정한다. 입력단 삽입홈(13)에 삽입 고정되는 입력단(30)은 크로스바 삽입홈(14) 측으로 고정 접점(31)을 제공한다.

그 다음, 도 16에 도시한 바와 같이 크로스바(20)와 가동 모듈(40)을 각각 크로스바 삽입홈(14)과 안착단(15)에 안착시킨다.

앞서 설명한 바와 같이 가동 모듈(40)은, 가동 접점(44)을 제공하는 가동접촉자(41)와, 바이메탈(42) 및 마그넷(43)이 끼움결합부(43b)에 의해 결합되어 모듈화된 것이며, 가동접촉자(41), 바이메탈(42), 마그넷(43)을 개별적으로 안착 고정할 필요가 없어 조립성이 향상된다.

상기 안착단(15)은 크로스바 삽입홈(14)측이 PCB 모듈 삽입홈(16)측에 비하여 높이가 더 높도록 경사진 상면을 가진다. 또한 안착단(15)은 이후 가동 모듈(40)의 체결공들(41a, 42a, 43a)과 무빙 커넥터 플레이트(66)의 체결공이 상하 배치된 상태에서 볼트로 고정하기 위한 체결공이 상하 방향으로 형성되어 있다.

상기 가동 모듈(40)은 가동 접점(44)이 고정 접점(31)을 향하는 방향으로 결합된다.

크로스바(20)는 한 쌍의 가동 모듈(40)의 간격을 유지하고, 상호 절연 상태가 유지되도록 한다.

그 다음, 도 17에 도시한 바와 같이 순시동작 모듈(50)을 가동 모듈(40)의 상부측에 고정한다.

그 다음, 도 18에 도시한 바와 같이 PCB 모듈(60)을 PCB 모듈 삽입홈(16)에 삽입한다.

이때 PCB 모듈(60)은 무빙 커넥터 플레이트(66)가 가동 모듈(40)을 향하는 방향으로 삽입 결합되며, 이후 볼트를 이용하여 무빙 커넥터 플레이트(66)와 가동 모듈(40)의 가동접촉자(41), 바이메탈(42), 마그넷(43)을 안착단(15)에 고정시킨다.

PCB 모듈(60)은 무빙 커넥터 플레이트(66)에 전선의 일단을 연결하고, 그 전선이 ZCT(64)를 관통하여 후단의 전극(68)에 전선의 타단이 연결되도록 한 것이며, 전극(68)과 출력단(67)이 상호 접하는 구조로서, PCB 모듈(60)을 PCB 모듈 삽입홈(16)에 삽입하여 별도의 후속 배선 작업 없이 결합을 완료할 수 있다.

그 다음, 도 19에 도시한 바와 같이 상부 케이스(12)를 결합하여 본 발명 차단기의 조립을 완료한다.

이처럼 본 발명은 차단기의 구성품을 모듈화하고, 하부 케이스(11)에 결합하는 것으로 별도의 배선 작업 없이 차단기를 구성할 수 있으며, 따라서 조립성을 향상시키고, 자동화가 가능한 특징이 있다.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

10:케이스 11:하부 케이스
12:상부 케이스 13:입력단 삽입홈
14:크로스바 삽입홈 15:안착단
16:PCB 모듈 삽입홈 20:크로스바
30:입력단 31:고정 접점
40:가동 모듈 41:가동접촉자
42:바이메탈 43:마그넷
44:가동 접점 50:순시동작 모듈
51:측판 52:핸들
53:핸들축 54:아마추어
55:U 핀 56:레버
57:트립바 58:갭 스크류
60:PCB 모듈 61:모듈 케이스
62:제1PCB 63:제2PCB
64:ZCT 65:아크검출기
66:무빙 커넥터 플레이트 67:출력단
68:전극 69:핀 코어

Claims

가동 접점을 포함하는 가동접촉자;
상기 가동접촉자의 상면 일부에 일부가 접하는 바이메탈;
상기 바이메탈의 상면 일부에 일부가 접하는 마그넷; 및
상기 가동접촉자, 상기 바이메탈, 상기 마그넷 적층 구조를 상호 결합하는 끼움결합부를 포함하며,
상기 가동접촉자와 상기 바이메탈과 상기 마그넷에는 각각 연통하는 체결공이 형성되고,
상기 끼움결합부가 체결공에 삽입되어 상기 가동접촉자, 상기 바이메탈 및 상기 마그넷을 결합하되,
상기 끼움결합부는, 상기 가동접촉자의 상면측 체결공의 둘레에서 상향으로 돌출되어, 상기 바이메탈 및 상기 마그넷을 결합하는 것을 특징으로 하는 가동 모듈.
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하부 케이스와 상부 케이스를 포함하는 케이스;
상기 하부 케이스에 결합되며, 외부 전선이 연결되는 입력단;
상기 하부 케이스에 결합되며 과전류 발생에 따라 입력단의 고정 접점으로부터 단락되는 가동 접점을 포함하는 제1항의 가동 모듈;
상기 가동 모듈의 상부측에 결합되며, 수동 개폐가 가능하도록 하는 순시동작 모듈; 및
상기 하부 케이스에 삽입 결합되며, 상기 가동 모듈과 전기적으로 연결되어, 누전 및 아크 발생을 검출하고, 상기 순시동작 모듈을 동작시키는 PCB 모듈을 포함하는 차단기.
제6항에 있어서,
상기 PCB 모듈은,
상기 가동 모듈에 전기적으로 접촉되는 무빙 커넥터 플레이트를 포함하는 차단기.
제7항에 있어서,
상기 PCB 모듈은,
상기 무빙 커넥터 플레이트에 일단이 연결되고, 타단이 전극에 연결되는 전선을 포함하며,
상기 전선은 ZCT를 관통하는 것을 특징으로 하는 차단기.
제8항에 있어서,
상기 PCB 모듈은,
상기 ZCT를 실장하는 제1PCB와, 아크검출기의 검출결과를 처리하는 제2PCB를 포함하는 것을 특징으로 하는 차단기.
제9항에 있어서,
상기 PCB 모듈은,
상기 제1PCB, 제2PCB 및 아크검출기를 수용하는 모듈케이스를 포함하고,
상기 모듈케이스가 상기 하부 케이스에 결합되는 것을 특징으로 하는 차단기.
제9항에 있어서,
상기 제1PCB는,
상기 ZCT 또는 상기 아크검출기의 검출 결과에 따라 자화되어, 동작하는 핀 코어를 더 포함하는 차단기.
제6항에 있어서,
상기 순시동작 모듈은,
측판의 상부측에 핸들축에 의해 회전 가능하게 결합되어, 사용자의 조작에 따라 개-폐 위치로 조작되는 핸들;
상기 측판의 양측면에서 핸들축에 의해 결합된 아마추어;
상기 핸들의 하부에 결합되어 레버를 작동시키는 U 핀; 및
상기 측판의 일단에 회전 가능하게 결합되는 트립바를 포함하는 차단기.
제6항에 있어서,
상기 가동접촉자, 상기 바이메탈, 상기 마그넷의 체결공은 상기 PCB 모듈에서 제공되는 무빙 커넥터 플레이트의 체결공과 일치하며,
볼트에 의해 상기 하부 케이스에 고정되는 것을 특징으로 하는 차단기.
상면에 입력단 삽입홈, 안착단 및 PCB 모듈 삽입홈을 포함하는 하부 케이스;
상기 입력단 삽입홈에 결합되며, 외부 전선이 연결되는 입력단;
상기 안착단에 안착 및 결합되며 과전류 발생에 따라 입력단의 고정 접점으로부터 단락되는 가동 접점을 포함하는 제1항의 가동 모듈; 및
상기 PCB 모듈 삽입홈에 삽입 결합되며, 상기 가동 모듈과 전기적으로 연결되어, 누전 및 아크 발생을 검출하고, 순시동작 모듈을 동작시키는 PCB 모듈을 포함하는 차단기.
제14항에 있어서,
상기 안착단의 상면은 경사면이며,
상면에 체결공을 포함하는 것을 특징으로 하는 차단기.
제15항에 있어서,
상기 가동접촉자, 상기 바이메탈, 상기 마그넷의 체결공은 상기 PCB 모듈에서 제공되는 무빙 커넥터 플레이트의 체결공과 일치하며,
볼트에 의해 상기 안착단의 체결공에 고정되는 것을 특징으로 하는 차단기.
제14항에 있어서,
상기 PCB 모듈은,
상기 가동 모듈에 전기적으로 접촉되는 무빙 커넥터 플레이트를 포함하는 차단기.
제17항에 있어서,
상기 PCB 모듈은,
상기 무빙 커넥터 플레이트에 일단이 연결되고, 타단이 전극에 연결되는 전선과, 상기 전극과 외부 전선을 연결하는 출력단을 포함하며,
상기 전선은 ZCT를 관통하는 것을 특징으로 하는 차단기.
제18항에 있어서,
상기 PCB 모듈은,
상기 ZCT를 실장하는 제1PCB와, 아크검출기의 검출결과를 처리하는 제2PCB를 포함하고, 상기 제1PCB는 상기 ZCT 또는 상기 아크 검출기의 검출 결과에 따라 자화되어, 동작하는 핀 코어를 더 포함하는 차단기.
제19항에 있어서,
상기 PCB 모듈은,
상기 제1PCB, 제2PCB 및 아크검출기를 수용하는 모듈케이스를 포함하고,
상기 모듈케이스가 상기 하부 케이스에 결합되는 것을 특징으로 하는 차단기.
제14항에 있어서,
상기 순시동작 모듈은,
측판의 상부측에 핸들축에 의해 회전 가능하게 결합되어, 사용자의 조작에 따라 개-폐 위치로 조작되는 핸들;
상기 측판의 양측면에서 핸들축에 의해 결합된 아마추어;
상기 핸들의 하부에 결합되어 레버를 작동시키는 U 핀; 및
상기 측판의 일단에 회전 가능하게 결합되는 트립바를 포함하는 차단기.