KR102558811B1 - 아크 소호실용 마그넷 조립체 및 이를 포함하는 아크 소호실 - Google Patents

Abstract

아크 소호실용 마그넷 조립체가 개시된다. 본 발명에 따르면, 마그넷 수용부에 수용된 마그넷의 노출 부분이 최소화될 수 있다. 따라서 아크 소호에 따라 발생하는 금속 이물질 등에 의한 마그넷의 오염이 방지될 수 있다. 이에 따라, 아크 소호실의 표면을 따라 흐르는 표면 누설 전류가 최소화될 수 있다.

Description

아크 소호실용 마그넷 조립체 및 이를 포함하는 아크 소호실{Side magnet assembly for arc chamber and arc chamber comprising the same}

본 발명은 아크 소호실용 마그넷 조립체에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 아크 소호(arc extinguish)시 발생하는 불순물 등에 의한 마그넷의 손상을 방지할 수 있는 아크 소호실용 마그넷 조립체에 관한 것이다.

배선용 차단기는 정격 전류 이상의 전류가 흐를 경우, 전류를 아크로 변환시켜 과다 전류가 흐르는 것을 방지하기 위해 사용되는 기기이다.

전류가 변환된 아크는 아크 소호실(arc chamber)에서 소호(arc extinguish)되어 외부로 배출된다. 이에 따라 과다 전류에 의한 사고가 방지될 수 있다.

도 1을 참조하여 종래 기술에 따른 배선용 차단기의 작동 과정을 설명하면 다음과 같다.

전원 측 고정 단자(1410)로부터 전류(I)가 인가된다. 이 때, 전원 측 고정 단자(141)와 전원 측 가동 단자(1420)는 서로 접촉되어 있다. 또한 부하 측 고정 단자(1430)와 부하 측 가동 단자(1440) 또한 서로 접촉되어 있다.

이 때, 전류(I)가 정격 전류보다 클 경우, 전원 측 가동 단자(1420)가 시계 방향(A 방향)으로 회전된다. 이에 따라, 전원 측 고정 단자(1410)와 전원 측 가동 단자(1420)가 서로 이격된다.

또한 부하 측 고정 단자(1430)와 부하 측 가동 단자(1440) 또한 서로 이격된다.

전원 측 단자(1410, 1420) 및 부하 측 단자(1430, 1440)가 각각 이격됨에 따라, 과다 전류가 아크로 변환된다.

변환된 아크는 상술한 마그넷(1300) 및 베이스 마그넷(1500)(도 3 참조)에 의해 형성되는 자로(磁路, magnetic path)를 따라 그리드(1100)로 안내된다.

상기 과정은 전원 측(도 2의 좌측) 및 부하 측(도 2의 우측)에서 모두 발생될 수 있다.

도 2를 참조하면, 종래 기술에 따른 배선용 차단기에 구비되는 아크 소호실(1000)은 그리드(1100), 고정판(1200) 및 마그넷(1300)을 포함한다.

그리드(1100)는 서로 이격되어 공간을 형성하며 배치되는 복수 개의 판형 부재를 포함한다. 누설 전류에 의해 발생된 아크는 그리드(1100) 사이에 형성된 공간을 통해 소호되며 배출된다.

고정판(1200)은 그리드(1100)의 양 측면에 결합된다. 고정판(1200)은 자력에 의해 아크의 이동 경로를 형성하는 마그넷(1300)을 수용하도록 구성된다. 이 때, 고정판(1200)에 수용된 마그넷(1300)의 일측에는 별도의 부재가 구비되지 않아 개방된 상태로 유지된다.

그런데, 과다 전류가 변환된 아크는 플라즈마(plasma) 상태로서, 다양한 이온을 포함한다. 상기 이온들은 아크 소호실(1000)의 표면에 부착되어, 의도치 않은 또다른 자로를 형성하게 된다.

특히, 일측 면에 개방된 상태로 유지되는 마그넷(1300)이 자성체(magnetic body)임을 고려하면, 상기 이온들은 마그넷(1300)의 개방된 표면에 더욱 잘 부착될 수 있다.

이러한 이온들이 부착되어 형성되는 또다른 자로는, 아크로 변환되기 전의 과다 전류가 누설되는 경로로서 작용될 수 있다.

도 3을 참조하여, 종래 기술에 따른 배선용 차단기의 아크 소호실(1000)에서 과다 전류가 누설되는 누설 전류가 흐르는 과정을 설명하면 다음과 같다.

종래 기술에 따른 배선용 차단기에서는 베이스 마그넷(1500)과 그리드(1100)의 양측에 구비되는 마그넷(1300)에 의해 자로가 형성된다.

따라서 누설 전류가 발생하지 않은 경우에는, 전원 측 고정 단자(1410)로부터 그리드(1100)를 향하는 방향으로 아크가 안내되어야 한다.

그런데, 상술한 바와 같이 이온들의 부착에 의해 새로운 자로가 형성될 경우, 특히 자성을 띠고 있는 마그넷(1300)을 따라 새로운 누설 전류(L.C., Leak Current)의 경로가 형성된다.

배선용 차단기가 적은 횟수로만 작동된 경우, 상기 이온들은 주로 마그넷(1300)의 하측을 통해 위치된다. 이는, 마그넷(1300) 및 하측에 위치되는 베이스 마그넷(1500)에 의해 강한 자성이 발생되는 하측에 상기 이온들이 주로 부착되기 때문이다.

배선용 차단기가 자주 작동될수록 아크의 발생 빈도가 높아지고, 이에 따라 아크의 이온들은 마그넷(1300)을 따라 상측에도 부착되기 시작한다. 이에 따라, 누설 전류(L.C.)의 시작점 또한 점점 상측으로 이동된다.

상술한 과정을 통해 진행되는 누설 전류(L.C.)의 흐름은 배선용 차단기의 기능을 약화시키게 된다. 또한 누설 전류(L.C.)로 인한 안전 사고의 발생 확률 또한 상승하게 된다.

한국공개특허문헌 제10-2006-0087344호 (2006.08.02.) 한국공개실용신안문헌 제20-0393296호 (2005.08.22.)

본 발명의 목적은, 상술한 문제점을 해결할 수 있는 배선용 차단기의 아크 소호실을 제공하는데 있다.

먼저, 마그넷이 마그넷 수용부에 용이하게 결합될 수 있는 구조의 아크 소호실을 제공함을 일 목적으로 한다.

또한, 마그넷이 외부에 노출되는 면적을 최소화하여 아크 발생시에도 이온들이 마그넷에 흡착되는 현상을 최소화할 수 있는 구조의 아크 소호실을 제공함을 일 목적으로 한다.

또한, 마그넷이 아크 소호실에 결합된 후 아크 소호실로부터 임의로 이탈되지 않도록, 마그넷과 아크 소호실 간의 결합의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 구조의 아크 소호실을 제공함을 일 목적으로 한다.

또한, 마그넷의 부피를 아크의 자로를 형성하기 위해 요구되는 자성을 확보하기에 충분하게 형성하면서도, 이온 흡착에 의한 불필요한 자로 형성을 방지할 수 있는 구조의 아크 소호실을 제공함을 일 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 아크 소호실(arc extinguish chamber)의 그리드(grid)에 결합되며, 삽입 슬롯을 구비하는 마그넷 하우징; 및 상기 마그넷 하우징에 수용되며, 자력(magnetic force)을 이용하여 아크의 소호 경로를 형성하는 마그넷을 포함하며, 상기 마그넷은 상기 삽입 슬롯을 통해 상기 마그넷 하우징의 내부에 수용되는 아크 소호실용 마그넷 조립체를 제공한다.

또한, 상기 마그넷은 고정 돌기를 포함하고, 상기 마그넷 하우징에는 고정 홈부가 형성될 수 있다.

또한, 상기 마그넷이 상기 마그넷 하우징에 삽입되면, 상기 고정 돌기는 상기 고정 홈부에 끼워질 수 있다.

또한, 상기 마그넷 하우징은, 상기 삽입 슬롯에 인접하게 위치되며, 상기 마그넷 하우징에 상기 마그넷이 삽입된 후 상기 삽입 슬롯을 밀폐하는 마그넷 밀폐 부재를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은, 아크 소호실(arc extinguish chamber)의 그리드(grid)에 결합되며, 결합 홈부가 형성된 마그넷 결합 부재; 및 상기 결합 홈부에 결합되며, 자력(magnetic force)을 이용하여 아크의 소호 경로를 형성하는 마그넷을 포함하며, 상기 마그넷 결합 부재는, 상기 마그넷이 상기 결합 홈부에 결합된 후, 상기 마그넷을 밀폐하는 캡(cap)을 포함하는 마그넷 조립체를 제공한다.

또한, 상기 결합 홈부에는 상기 마그넷을 향하는 방향으로 돌출 형성되는 체결 돌기가 구비되고, 상기 마그넷에는 체결 홈부가 형성되어, 상기 마그넷이 상기 결합 홈부에 결합되면, 상기 체결 돌기가 상기 체결 홈부에 체결될 수 있다.

또한, 본 발명은, 아크를 소호(arc extinguishing)하는 그리드(grid); 상기 그리드에 결합되며, 삽입 슬롯을 구비하는 마그넷 하우징; 및 상기 마그넷 하우징에 수용되며, 자력(magnetic force)을 이용하여 상기 아크의 소호 경로를 형성하는 마그넷을 포함하며, 상기 마그넷은 상기 삽입 슬롯을 통해 상기 마그넷 하우징의 내부에 수용되는 아크 소호실을 제공한다.

또한, 상기 마그넷의 일측에는 고정 돌기가 형성되고, 상기 마그넷의 일측에 대응되는 상기 마그넷 하우징의 일측에는 고정 홈부가 형성되어, 상기 마그넷이 상기 마그넷 하우징에 삽입되면, 상기 고정 돌기는 상기 고정 홈부에 끼워질 수 있다.

또한, 본 발명은, 아크를 소호(arc extinguishing)하는 그리드(grid); 상기 그리드에 결합되며, 결합 홈부가 형성된 마그넷 결합 부재; 및 상기 결합 홈부에 결합되며, 자력(magnetic force)을 이용하여 아크의 소호 경로를 형성하는 마그넷을 포함하며, 상기 마그넷 결합 부재는, 상기 마그넷이 상기 결합 홈부에 결합된 후, 상기 마그넷을 밀폐하는 캡(cap)을 포함하는 아크 소호실을 제공한다.

또한, 상기 결합 홈부에는 상기 마그넷을 향하는 방향으로 돌출 형성되는 체결 돌기가 구비되고, 상기 마그넷에는 체결 홈부가 형성되어, 상기 마그넷이 상기 결합 홈부에 결합되면, 상기 체결 돌기가 상기 체결 홈부에 체결될 수 있다.

본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과가 달성될 수 있다.

먼저, 마그넷이 마그넷 하우징의 삽입 슬롯을 통해 마그넷의 하우징에 슬라이드되어 수용되므로, 마그넷의 결합이 간편해질 수 있다.

또한, 마그넷이 마그넷의 하우징에 수용되므로, 마그넷이 외부에 노출되는 표면적이 최소화될 수 있다.

또한, 마그넷에 형성된 고정 돌출부와 마그넷 수용부에 형성된 고정 홈부가 서로 맞추어짐에 따라 마그넷의 임의 이탈이 방지된다. 따라서 마그넷과 아크 소호실 간의 결합의 신뢰성이 향상될 수 있다.

또한, 마그넷의 부피가 증가되더라도, 그에 따라 마그넷 수용부의 부피를 증가시킴으로써 충분한 자성을 확보할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 배선용 차단기의 작동 과정을 도시하는 단면도이다.
도 2는 도 1의 배선용 차단기에 구비되는 아크 소호실의 결합 사시도이다.
도 3은 도 1의 아크 소호실에서 누설 전류의 흐름을 도시하는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 아크 소호실의 사시도이다.
도 5는 도 4의 아크 소호실에 구비되는 마그넷 하우징의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 마그넷 하우징의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 마그넷 하우징의 사시도이다.
도 8은 도 4의 아크 소호실에 구비되는 마그넷의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 아크 소호실의 결합 사시도이다.
도 10은 도 4의 아크 소호실에 마그넷이 결합되는 과정을 도시하는 결합 사시도이다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 마그넷 조립체 및 아크 소호실을 상세하게 설명한다.

이하의 설명에서 사용되는 "전방 측", "후방 측", "좌측", "우측", "상측" 및 "하측"이라는 용어는 도 4에 도시된 좌표계를 통해 이해될 것이다.

이하의 설명에서 사용되는 "마그넷 조립체"라는 용어는 후술될 마그넷 하우징(100) 및 마그넷(300)을 포함하는 의미로 이해될 것이다. 또한, 다른 실시 예에서, "마그넷 조립체"라는 용어는 후술될 마그넷 결합 부재(200) 및 마그넷(300)을 포함하는 의미로 이해될 것이다.

1. 본 발명의 실시 예에 따른 아크 소호실(10)의 구성의 설명

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 아크 소호실(10)은 그리드(20) 및 마그넷 조립체를 포함한다.

(1) 그리드(20)의 설명

그리드(20)는 과다 전류가 변환된 아크가 소호되며 외부로 배출되는 경로를 형성한다.

그리드(20)는 플라스틱 등 부도체인 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 이는 소호될 아크의 이온들이 그리드(20)에 불필요하게 부착되는 것을 방지하기 위함이다.

다른 실시 예에서, 그리드(20)는 아크의 경로를 효과적으로 형성하기 위해, 도체인 재질로 형성될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 그리드(20)는 복수 개의 판형 부재가 서로 이격되어 형성된다. 아크는 복수 개의 판형 부재 사이의 공간을 통해 아크 소호실(10)의 외측으로 배출된다.

그리드(20)에 구비되는 복수 개의 판형 부재는 각 부재 사이에 소정의 공간을 형성할 수 있는 임의의 형상 및 개수로 구비될 수 있다.

후술될 바와 같이, 아크는 자성을 띤다. 따라서, 아크의 소호 경로를 형성하기 위해서는 자성체를 이용하여 자로를 형성하는 것이 유리하다.

이를 위해, 아크 소호실(10)은 그리드(20)의 양측에 구비되는 마그넷(300)을 포함한다. 마그넷(300)의 하측에는 베이스 마그넷(미도시)이 구비된다. 마그넷(300)과 베이스 마그넷(미도시)은 아크의 소호 경로를 형성하기 위한 자로를 형성한다.

마그넷(300)과 베이스 마그넷(미도시)이 자로를 형성하는 과정은 잘 알려진 기술이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

베이스 마그넷(미도시)의 상측에는 전원 측 고정단자(미도시)가 위치될 수 있다. 상기 구조는 도 3에 도시된 베이스 마그넷(미도시)과 전원 측 고정단자(미도시)의 위치 관계를 통해 이해될 것이다.

그리드(20)의 양측, 도시된 실시 예에서는 그리드(20)의 좌측 및 우측에는 후술될 마그넷 하우징(100)이 결합된다. 도시된 실시 예에서, 그리드(20)와 후술될 마그넷 하우징(100)은 각각 제작되어 결합된다.

대안적으로, 그리드(20)와 후술될 마그넷 하우징(100)은 일체로서 형성될 수도 있다.

(2) 마그넷 조립체의 설명

본 실시 예에 따른 아크 소호실(10)은 마그넷 조립체를 포함한다. 본 실시 예에 따른 마그넷 조립체는 후술될 마그넷 하우징(100) 및 마그넷(300)을 포함한다.

이하, 도 5 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 마그넷 조립체를 상세하게 설명한다.

1) 마그넷 하우징(100)의 설명

도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 아크 소호실(10)은 마그넷 하우징(100)을 포함한다.

마그넷 하우징(100)은 내부에 공간이 형성되어, 후술될 마그넷(300)이 수용된다. 또한, 마그넷 하우징(100)은 복수 개 구비되어, 후술될 마그넷(300)을 수용한 상태로 그리드(20)의 양 측면에 결합된다.

마그넷 하우징(100)은 플라스틱 등 부도체인 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 재질에 의해, 후술될 마그넷(300) 및 베이스 마그넷(미도시)에 의해 형성되는 자로에 불필요한 영향을 주지 않게 된다. 또한, 소호될 아크의 이온들이 마그넷 하우징(100)에 불필요하게 부착되는 것이 방지될 수 있다.

마그넷 하우징(100)은 하우징 몸체부(110), 그리드 결합부(120), 고정 홈부(130) 및 마그넷 밀폐 부재(140)를 포함한다.

하우징 몸체부(110)는 마그넷 하우징(100)의 몸체를 형성한다. 하우징 몸체부(110)의 내부에는 소정의 공간이 형성된다. 상기 공간에는 후술될 마그넷(300)이 수용된다.

도 5에 도시된 실시 예에서, 하우징 몸체부(110)는 전체적으로 직육면체 형상이되, 상부의 일측이 라운드지게 형성된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 하우징 몸체부(110)는 라운드지게 형성되는 일측 없이 전체적으로 직육면체 형상일 수 있다.

하우징 몸체부(110)는 내부의 공간에 후술될 마그넷(300)을 수용할 수 있는 여타 크기 및 형상으로 구비될 수 있다.

후술될 마그넷(300)이 하우징 몸체부(110)에 삽입될 때, 하우징 몸체부(110)의 라운드진 형상에 의해 후술될 마그넷(300)의 삽입 정도가 조절될 수 있다.

일 예로서, 도 5에 도시된 실시 예에서 후술될 마그넷(300)은 점선(H)으로 도시된 높이까지 삽입될 수 있다.

대안적으로, 도 6에 도시된 실시 예에서는 하우징 몸체부(110)의 전방 측이 라운드지지 않는다. 따라서 후술될 마그넷(300)은 하우징 몸체부(110)의 전방 측 내면에 접촉될 때까지 삽입될 수 있다.

하우징 몸체부(110)의 크기 및 형상은 하우징 몸체부(110) 내부의 공간에 수용되는 후술될 마그넷(300)의 크기 및 형상에 상응하게 결정되는 것이 바람직하다.

하우징 몸체부(110)의 일측에는 삽입 슬롯(112)이 형성된다. 삽입 슬롯(112)은 하우징 몸체부(110) 내부에 형성된 공간과 연통된다. 삽입 슬롯(112)은 일종의 개구부로서, 물체의 출입이 가능한 구조로 형성된다.

삽입 슬롯(112)에는 후술될 마그넷(300)이 슬라이드되어 하우징 몸체부(110) 내부의 공간에 삽입될 수 있는 통로로서 기능한다.

도시된 실시 예에서, 삽입 슬롯(112)은 일측 및 그에 대향하는 타측이 길게 연장되어 형성된다. 다시 말하면, 삽입 슬롯(112)은 일측 모서리가 길게 형성되는 직육면체 형상이다.

삽입 슬롯(112)의 형상은 후술될 마그넷(300)의 형상에 상응하게 변경될 수 있다.

도 5에 도시된 실시 예에서, 삽입 슬롯(112)은 하우징 몸체부(110)의 하측에 형성된다. 대안적으로, 도 6에 도시된 실시 예와 같이, 삽입 슬롯(112)은 하우징 몸체부(110)의 후방 측에 위치될 수 있다.

삽입 슬롯(112)은 후술될 마그넷(300)이 슬라이드되어 하우징 몸체부(110)의 내부 공간에 삽입될 수 있는 임의의 위치에 형성될 수 있다.

도 5 및 도 6에 도시된 실시 예에서, 하우징 몸체부(110)는 삽입 슬롯(112)이 형성된 하측 또는 후방 측을 제외하면 모두 폐쇄된다.

다시 말하면, 후술될 마그넷(300)이 하우징 몸체부(110)에 삽입되면, 후술될 마그넷(300)은 삽입 슬롯(112)에 인접한 일측을 제외한 나머지 측면들은 하우징 몸체부(110)에 의해 외부와 물리적으로 이격된다.

또한, 후술될 바와 같이, 삽입 슬롯(112)을 통해 노출되는 후술될 마그넷(300)의 베이스 마그넷 접촉부(320)는 베이스 마그넷(미도시)과 접촉된다. 즉, 후술될 마그넷(300)이 외부에 노출되는 표면적이 최소화될 수 있다.

따라서, 후술될 마그넷(300)이 하우징 몸체부(110)에 삽입되면, 아크의 이온들이 부착되는 것이 방지될 수 있다.

그리드 결합부(120)는 마그넷 하우징(100)이 그리드(20)와 결합되는 부분이다. 도시된 실시 예에서, 그리드 결합부(120)는 마그넷 하우징(100)의 전방 측에 구비된다. 그리드 결합부(120)는 마그넷 하우징(100)이 그리드(20)에 결합될 수 있는 임의의 위치에 구비될 수 있다.

그리드 결합부(120)에는 복수 개의 관통 홀이 형성된다. 상술한 바와 같이, 그리드(20)는 복수 개의 판이 소정의 거리만큼 서로 이격되어 구성된다. 그리드 결합부(120)에 형성된 복수 개의 관통 홀에는 그리드(20)의 복수 개의 판의 일측 단부가 각각 삽입 결합된다.

그리드 결합부(120)에 형성되는 관통 홀의 개수, 형상 및 위치는 그리드(20)에 구비되는 복수 개의 판의 개수, 복수 개의 판의 단부의 형상 및 복수 개의 판의 개수에 상응하게 결정되는 것이 바람직하다.

그리드 결합부(120)가 그리드(20)에 결합된 후, 임의 이탈이 방지될 수 있도록 별도의 체결부(미도시)가 구비될 수 있다.

고정 홈부(130)에는 후술될 마그넷(300)이 하우징 몸체부(110) 내부의 공간에 삽입된 후, 후술될 마그넷(300)에 구비되는 고정 돌출부(330)가 삽입된다.

도시된 실시 예에서, 고정 홈부(130)는 일측 및 그에 대향하는 타측으로 길게 연장된 개구부로 형성된다. 다시 말하면 고정 홈부(130)는 일측 모서리가 길게 형성된 직육면체 형상의 개구부이다.

고정 홈부(130)의 위치 및 형상은 후술될 마그넷(300)에 구비되는 고정 돌출부(330)의 위치 및 형상에 상응하게 결정되는 것이 바람직하다.

다만, 고정 홈부(130)의 위치는 삽입 슬롯(112)에 인접하게 위치되는 것이 바람직하다.

이는 고정 홈부(130)가 개구부로서 구비되어 후술될 마그넷(300)의 고정 돌출부(330)가 노출되어 고정 돌출부(330)에 아크에 존재하는 이온이 부착될 수 있기 때문이다.

이 때 누설 전류가 아크 소호실(10)의 상측으로 향하지 않게 하기 위해서는, 고정 돌출부(330)가 되도록 하측에 위치되는 것이 바람직하다.

즉, 발생될 수 있는 누설 전류가 마그넷 하우징(100)의 상측으로 흐르는 경로가 형성되는 것을 방지하기 위해, 고정 홈부(130)는 하우징 몸체부(110)의 하측에 형성되는 삽입 슬롯(112)에 인접하게 위치되는 것이 바람직하다.

도시되지 않은 실시 예에서, 고정 홈부(130)에는 별도의 밀폐 부재(미도시)가 구비될 수 있다. 즉, 고정 돌출부(330)가 고정 홈부(130)에 삽입되더라도 고정 홈부(130)는 하우징 몸체부(110)의 외측으로 노출되지 않을 수 있다.

따라서, 아크에 존재하는 이온의 부착이 더욱 효과적으로 방지될 수 있다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 마그넷 하우징(100)은 마그넷 밀폐 부재(140)를 더 포함한다.

마그넷 밀폐 부재(140)는 후술될 마그넷(300)이 하우징 몸체부(110) 내부의 공간에 수용된 후, 마그넷(300)의 베이스 마그넷 접촉부(320)를 밀폐한다.

마그넷 밀폐 부재(140)는 하우징 몸체부(110)의 하측에, 삽입 슬롯(112)에 인접하도록 위치된다. 도시된 실시 예에서, 마그넷 밀폐 부재(140)는 하우징 몸체부(110)의 후방의 하측에 위치된다.

마그넷 밀폐 부재(140)는 삽입 슬롯(112)을 개방하거나 폐쇄할 수 있는 구조로 구비될 수 있다.

일 실시 예에서, 마그넷 밀폐 부재(140)는 하우징 몸체부(110)에 힌지(hinge) 연결되어, 삽입 슬롯(112)을 개방하는 방향(A 방향) 및 삽입 슬롯(112)을 폐쇄하는 방향(B 방향)으로 회전 이동될 수 있다.

마그넷 밀폐 부재(140)는 삽입 슬롯(112)을 개방하거나 폐쇄할 수 있는 임의의 구조로서 구비될 수 있다.

상술한 바와 같이, 후술될 마그넷(300)은 베이스 마그넷(미도시)과 함께 자력을 이용하여 아크의 소호 경로를 형성한다.

자력이 부도체를 통과하여 미칠 수 있음을 고려하면, 후술될 마그넷(300)과 베이스 마그넷(미도시)은 반드시 접촉되지 않더라도 아크의 소호 경로를 형성할 수 있다.

따라서, 도 7에 도시된 실시 예와 같이 마그넷 밀폐 부재(140)가 삽입 슬롯(112)을 폐쇄하더라도, 아크의 소호 경로 형성에는 영향이 미치지 않는다.

더 나아가, 마그넷 밀폐 부재(140)에 의해 후술될 마그넷(300)의 베이스 마그넷 접촉부(320) 또한 밀폐되어 외부에 노출되지 않게 된다. 이에 따라 아크에 존재하는 이온의 부착에 의한 누설 전류의 경로 형성이 더욱 효과적으로 방지될 수 있다.

상술한 바와 같이, 하우징 몸체부(110)의 고정 홈부(130) 또한 밀폐 부재(미도시)에 의해 밀폐될 수 있다.

즉, 고정 홈부(130)를 밀폐하는 밀폐 부재(미도시) 및 마그넷 밀폐 부재(140)가 모두 구비될 경우 가장 효과적으로 후술될 마그넷(300)에 이온이 부착되는 현상이 방지될 수 있다.

2) 마그넷(300)의 설명

도 8을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 마그넷 조립체는 마그넷(300)을 포함한다.

마그넷(300)은 자성을 가지는 물질로 형성된다. 마그넷(300)은 베이스 마그넷(미도시)과 함께 자력을 이용하여 자로를 형성한다.

배선용 차단기의 작동에 의해 과다 전류가 아크로 변환되면, 상기 자로는 아크가 소호되며 배출되기 위한 경로를 형성한다.

마그넷(300)은 마그넷 하우징(100)의 하우징 몸체부(110)의 내부 공간에 수용된다. 마그넷(300)이 하우징 몸체부(110)의 내부 공간에 수용되면, 마그넷(300)은 베이스 마그넷 접촉부(320)를 제외하면 하우징 몸체부(110)의 외부로 노출되지 않는다.

마그넷(300)은 마그넷 몸체부(310), 베이스 마그넷 접촉부(320) 및 고정 돌출부(330)를 포함한다.

마그넷 몸체부(310)는 마그넷(300)의 몸체를 형성한다.

도시된 실시 예에서, 마그넷 몸체부(310)는 하측이 경사지게 형성된 다면체 형상이다. 마그넷 몸체부(310)는 하우징 몸체부(110)의 내부 공간에 수용될 수 있는 임의의 형상으로 구비될 수 있다.

다만, 마그넷 몸체부(310)의 단면 형상은 삽입 슬롯(112)의 형상에 상응하게 결정되는 것이 바람직하다.

마그넷 몸체부(310)의 상면에는 삽입 측부(312)가 구비된다. 삽입 측부(312)는 마그넷 몸체부(310)의 상측 면 또는 상측 단부이다.

마그넷(300)은 삽입 측부(312)로부터 하우징 몸체부(110)의 삽입 슬롯(112)에 슬라이드 삽입된다. 삽입 측부(312)의 단면의 형상 및 크기는 삽입 슬롯(112)의 형상 및 크기에 상응하게 결정되는 것이 바람직하다.

베이스 마그넷 접촉부(320)는 마그넷(300)이 베이스 마그넷(미도시)과 접촉되는 부분이다. 베이스 마그넷 접촉부(320)는 마그넷 몸체부(310)의 하측 면 또는 하측 단부이다.

상술한 바와 같이, 마그넷(300)이 하우징 몸체부(110)의 내부 공간에 수용되면, 베이스 마그넷 접촉부(320)만이 외부로 노출된다. 또한, 도 7에 도시된 실시 예의 경우, 베이스 마그넷 접촉부(320) 또한 마그넷 밀폐 부재(140)에 의해 밀폐된다.

고정 돌출부(330)는 하우징 몸체부(110)에 형성된 고정 홈부(130)에 맞추어진다. 고정 돌출부(330)와 고정 홈부(130)가 맞추어짐에 따라, 하우징 몸체부(110)의 내부 공간에 수용된 마그넷(300)의 임의 이탈이 방지될 수 있다.

고정 돌출부(330)는 마그넷 몸체부(310)의 일측 면으로부터 외측으로 돌출되어 형성된다. 도시된 실시 예에서, 고정 돌출부(330)는 마그넷 몸체부(310)의 우측 면에 구비되나, 그 위치는 변경될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 고정 돌출부(330)는 베이스 마그넷 접촉부(320)와 평행한 직육면체 형상이다. 고정 돌출부(330)는 고정 홈부(130)와 맞추어져 마그넷(300)의 임의 이탈을 방지할 수 있는 임의의 형상으로 형성될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 고정 홈부(130)는 개구부로서 형성된다. 따라서, 고정 돌출부(330)는 고정 홈부(130)를 통해 하우징 몸체부(110)의 외측에 노출될 수 있다.

이를 방지하기 위해, 도시되지 않은 실시 예에서, 고정 홈부(130)를 밀폐하는 별도의 밀폐 부재(미도시)가 구비될 수 있음은 상술한 바와 같다.

2. 본 발명의 다른 실시 예에 따른 아크 소호실(10)의 구성의 설명

본 발명의 다른 실시 예에 따른 아크 소호실(10)은 결합된 마그넷(300)을 밀폐하기 위한 별도의 캡(cap)을 포함할 수 있다.

본 실시 예에서도, 아크 소호실(10)은 그리드(20) 및 마그넷 조립체를 포함한다. 그리드(20)의 구성 및 기능은 상술한 실시 예에서의 구성 및 기능과 동일하므로, 이하 마그넷 조립체를 중심으로 본 실시 예를 설명한다.

도 9를 참조하면, 도시된 실시 예에 따른 마그넷 조립체는 마그넷 결합 부재(200) 및 마그넷(300)을 포함한다.

1) 마그넷 결합 부재(200)의 설명

마그넷 결합 부재(200)는 일측에 홈부가 형성되어, 마그넷(300)이 결합된다. 또한, 마그넷 결합 부재(200)는 복수 개 구비되어, 마그넷(300)이 결합된 상태로 그리드(20)의 양 측면에 결합된다.

마그넷 결합 부재(200)는 플라스틱 등 부도체의 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 재질에 의해, 마그넷(300) 및 베이스 마그넷(미도시)에 의해 형성되는 자로에 불필요한 영향을 주지 않게 된다. 또한, 소호될 아크의 이온들의 마그넷 결합 부재(200)에 불필요하게 부착되는 것이 방지될 수 있다.

마그넷 결합 부재(200)는 결합 부재 몸체부(210), 그리드 체결부(220), 결합 홈부(230) 및 캡(240)을 포함한다.

결합 부재 몸체부(210)는 마그넷 결합 부재(200)의 몸체를 형성한다. 결합 부재 몸체부(210)에는 복수 개의 관통공이 형성되어, 그리드(20)의 양측 단부에 결합될 수 있다.

결합 부재 몸체부(210)는 적어도 마그넷(300)의 크기보다 크도록 형성되는 것이 바람직하다.

결합 부재 몸체부(210)의 일측에는 그리드 체결부(220)가 구비된다. 그리드 체결부(220)는 그리드(20)의 양측 단부에 결합된다.

이를 위해, 그리드 체결부(220)에는 복수 개의 관통공이 형성된다. 상술한 바와 같이, 결합 부재 몸체부(210)에도 복수 개의 관통공이 형성된다.

따라서, 결합 부재 몸체부(210) 및 그리드 체결부(220)가 그리드(20)의 양측 단부, 구체적으로는 그리드(20)에 구비되는 복수 개의 판 부재의 양측 단부에 결합될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 그리드 체결부(220)는 결합 부재 몸체부(210)의 전방 측에 위치되나, 그 위치는 변경 가능하다.

결합 부재 몸체부(210)의 일측에는 결합 홈부(230)가 형성된다. 결합 홈부(230)에는 마그넷(300)이 결합된다.

도시된 실시 예에서, 결합 홈부(230)는 결합 부재 몸체부(210)의 좌측 일면으로부터 소정 거리만큼 함몰되어 형성된다. 결합 홈부(230)의 크기 및 형상은 마그넷(300)의 크기 및 형상에 상응하게 형성되는 것이 바람직하다.

결합 홈부(230)에 마그넷(300)이 수용되면, 결합 홈부(230)의 각 내면 및 후술될 캡(240)에 의해 마그넷(300)은 외부로부터 물리적으로 이격된다.

결합 홈부(230)는 체결 돌기(232)를 포함한다.

체결 돌기(232)는 마그넷(300)의 체결 홈부(360)에 결합되어, 결합 홈부(230)에 결합된 마그넷(300)의 임의 이탈을 방지한다.

도시된 실시 예에서, 체결 돌기(232)는 결합 홈부(230)의 내측 면으로부터 외측을 향해 돌출 형성된다. 또한, 체결 돌기는 두 개의 소돌기를 포함한다.

체결 돌기(232)의 형상은 변경 가능하다. 다만, 체결 돌기(232)의 위치 및 형상은 마그넷(300)의 체결 홈부(360)의 위치 및 형상에 상응하게 결정되는 것이 바람직하다.

캡(cap)(240)은 마그넷(300)이 결합 홈부(230)에 결합된 후, 마그넷(300)의 외측 면, 즉 결합 홈부(230)의 내측 면에 대향하는 마그넷(300)의 일측 면을 밀폐한다.

캡(240)은 마그넷(300)의 크기 및 형상에 상응하게 결정되는 것이 바람직하다.

도시된 실시 예에서, 캡(240)은 결합 부재 몸체부(210)와 별도로 구비되어 마그넷(300)이 결합 홈부(260)에 결합된 후, 마그넷(300)을 밀폐하도록 결합 부재 몸체부(210)에 결합된다.

캡(240)의 임의 이탈을 방지할 수 있도록, 마그넷(300)을 향하는 캡(240)의 일측 면에는 별도의 체결공(미도시)이 구비되어, 체결 돌기(232)와 체결될 수 있다.

다른 실시 예에서, 캡(240)은 결합 부재 몸체부(210)에 결합되어 구비될 수 있다. 이 경우, 캡(240)은 결합 부재 몸체부(210)에 힌지 연결(미도시) 또는 슬라이드 연결(미도시)될 수 있다. 이는 마그넷(300)의 결합 및 탈거를 위해 결합 홈부(260)가 개방 또는 폐쇄되어야 하기 때문이다.

2) 마그넷(300)의 설명

도 9를 참조하면, 본 실시 예에 따른 마그넷 조립체는 마그넷(300)을 포함한다.

본 실시 예에 따른 마그넷(300)은 고정 돌출부(330)를 포함하지 않고, 체결 홈부(360)가 형성된다는 점에서 상술한 실시 예에 따른 마그넷(300)과 차이가 있다.

이하, 상기 차이점을 중심으로 본 실시 예에 따른 마그넷(300)을 설명한다.

도시된 실시 예에서, 마그넷(300)은 상측 및 하측 방향으로 길게 연장된 형상으로 구비된다.

마그넷(300)은 마그넷 결합 부재(200)의 결합 홈부(230)에 결합된다. 이를 위해, 결합 홈부(230)와 마그넷(300)의 형상은 서로 상응하도록 형성되는 것이 바람직하다.

마그넷(300)은 후술될 체결 홈부(360)가 형성된 상부와 상부로부터 소정의 각도로 만곡되어 하측으로 연장되는 하부로 구분될 수 있다.

마그넷(300)의 상부에는 체결 홈부(360)가 형성된다. 체결 홈부(360)에는 마그넷 결합 부재(200)의 체결 돌기(232)가 체결된다. 일 실시 예에서, 체결 돌기(232)는 체결 홈부(360)에 관통 삽입되어 체결될 수 있다.

따라서, 마그넷(300)이 결합 홈부(230)에 결합될 때, 체결 돌기(232)가 체결 홈부(360)에 체결되어 마그넷(300)이 안정적으로 결합될 수 있다. 따라서 마그넷(300)의 임의 이탈이 방지될 수 있다.

마그넷(300)이 결합 홈부(230)에 결합된 후, 캡(240)이 마그넷(300)의 외측 면, 즉 결합 홈부(230)에 대향하는 마그넷(300)의 일측 면을 밀폐한다. 따라서, 마그넷(300)은 마그넷 결합 부재(200)의 외측으로 노출되지 않게 된다.

3) 본 실시 예에 따른 마그넷 조립체의 결합 과정의 설명

이하, 도 9를 참조하여 본 실시 예에 따른 마그넷 조립체의 결합 과정을 설명한다.

먼저, 마그넷(300)이 마그넷 결합 부재(200)의 결합 홈부(230)에 결합된다. 이 때, 결합 홈부(230)의 체결 돌기(232)와 마그넷(300)의 체결 홈부(360)가 체결됨은 상술한 바와 같다.

마그넷(300)이 결합되면, 캡(240)이 마그넷(300)의 외측 면을 밀폐하도록 결합 부재 몸체부(210)에 결합된다. 이 때, 마그넷(300)을 향하는 캡(240)의 일측에는 별도의 체결공(미도시)이 구비되어, 체결 돌기(232)와 체결될 수 있다.

이로서, 본 실시 예에 따른 마그넷 조립체의 결합이 완료되며, 마그넷(300)은 결합 홈부(230)의 내면 및 캡(240)에 의해 밀폐되어 외부에 노출되지 않게 된다.

또한 도시되지는 않았으나, 본 실시 예에 따른 마그넷 조립체는 결합 부재 몸체부(210) 및 그리드 체결부(220)에 형성된 복수 개의 관통공을 통해 그리드(20)에 결합되어 아크 소호실(10)을 형성한다.

3. 본 발명의 실시 예에 따른 아크 소호실(10)의 결합 과정의 설명

이하, 도 10을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 아크 소호실(10)의 결합 과정을 설명한다.

먼저, 마그넷(300)이 상측(A 방향)으로 슬라이드 이동되어 마그넷 하우징(100)에 수용된다. 이 때, 마그넷(300)의 상면 또는 상측 단부인 삽입 측부(312)부터 하우징 몸체부(110)의 삽입 슬롯(112)을 통해 삽입된다.

마그넷(300)의 삽입은 마그넷(300)의 고정 돌출부(330)가 하우징 몸체부(110)의 고정 홈부(130)와 맞추어질 때까지 계속된다.

이 때, 마그넷 하우징(100)은 플라스틱 등 약간의 탄성이 있는 재질로 형성된다. 따라서 고정 돌출부(330)가 삽입 슬롯(112)을 통과할 때 삽입 슬롯(112)이 형성된 하우징 몸체부(110)의 일측 면은 외측으로 소정 거리만큼 변형될 수 있다.

물론, 고정 돌출부(330)가 삽입된 후, 상기 하우징 몸체부(110)의 일측 면은 초기 위치로 복구될 것이다.

마그넷(300)의 수용이 완료되면, 마그넷(300)의 하측에 위치되는 베이스 마그넷 접촉부(320)만이 마그넷 하우징(100)의 외측으로 노출된다. 일 실시 예에서, 베이스 마그넷 접촉부(320)를 밀폐하기 위해 마그넷 밀폐 부재(140)가 구비될 수 있음은 상술한 바와 같다.

이제, 내부 공간에 마그넷(300)을 수용한 마그넷 하우징(100)은 그리드(20)에 결합된다. 구체적으로, 마그넷 하우징(100)의 그리드 결합부(120)에 형성된 복수 개의 관통공에 그리드(20)를 구성하는 복수 개의 판 부재의 양측 단부가 결합된다.

도시된 실시 예에서, 그리드(20) 및 마그넷 하우징(100)은 별도로 제작되어 결합된다. 또한 상술한 바와 같이, 그리드(20) 및 마그넷 하우징(100)은 일체로서 형성될 수도 있다.

4. 본 발명의 실시 예에 따른 마그넷 조립체의 효과의 설명

이상 설명한 본 발명의 실시 예에 따른 마그넷 조립체 및 이를 포함하는 아크 소호실(10)은 다음과 같은 효과가 있다.

먼저, 마그넷(300)이 마그넷 하우징(100)의 삽입 슬롯(112)을 통해 마그넷 하우징(100)에 슬라이드 삽입되어 수용된다. 따라서, 마그넷(300)과 마그넷 하우징(100)의 결합이 간편해진다.

또한, 마그넷(300)이 마그넷 하우징(100)의 내부 공간에 수용된다. 이에 따라 마그넷(300)의 측면 중 고정 홈부(130)를 통한 고정 돌출부(330) 및 삽입 슬롯(112)을 통한 베이스 마그넷 접촉부(320)를 제외한 다른 측면들은 마그넷 하우징(100)의 외부로 노출되지 않는다.

따라서, 마그넷(300)이 외부에 노출되는 표면적이 최소화되므로, 아크 발생에 따라 이온들이 마그넷(300)에 부착되어 누설 전류의 경로가 형성되는 현상이 최소화될 수 있다.

또한, 고정 홈부(130)를 밀폐하기 위한 밀폐 부재(미도시) 및 삽입 슬롯(112)을 밀폐하기 위한 마그넷 밀폐 부재(140)가 구비되어, 마그넷(300)이 마그넷 하우징(100) 내에 완전히 수용될 수 있다.

이 경우, 마그넷(300)이 외부에 노출되지 않게 되어, 아크에 존재하는 이온들이 마그넷(300)에 부착되는 현상이 발생되지 않거나, 최소화될 수 있다.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 아크 소호실(10)은 마그넷(300)이 결합되는 마그넷 결합 부재(200)를 포함한다. 상기 실시 예에서도, 마그넷 결합 부재(200)는 결합 홈부(230)에 결합된 마그넷(300)을 캡(240)을 통해 밀폐하므로, 마그넷(300)이 외부에 노출되지 않게 된다.

따라서, 아크에 존재하는 이온들이 마그넷(300)에 부착되는 현상이 발생되지 않거나, 최소화될 수 있다.

더 나아가, 마그넷(300)이 마그넷 하우징(100)에 삽입된 후 고정 홈부(130)와 고정 돌출부(330)가 맞추어진다. 따라서 마그넷(300)이 마그넷 하우징(100)으로부터 임의 이탈되는 것이 방지될 수 있다.

본 발명의 다른 실시 예에서도, 마그넷(300)이 마그넷 결합 부재(200)에 결합된 후 캡(240)이 마그넷(300)을 밀폐한다. 따라서 마그넷(300)이 마그넷 결합 부재(200)로부터 임의 이탈되는 것이 방지될 수 있다.

하우징 몸체부(110)의 내부 공간은 마그넷(300)의 크기 및 형상에 따라 변경될 수 있다. 본 발명의 다른 실시 예에서도, 마그넷 결합 부재(200)의 결합 홈부(230)는 마그넷(300)의 크기 및 형상에 따라 변경될 수 있다.

따라서, 높은 자력이 필요한 경우 마그넷의 크기를 증가시키고, 이에 따라 하우징 몸체부(110)의 내부 공간의 크기를 증가시킴으로써 충분한 자성을 확보할 수 있다.

이상 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10: 아크 소호실
20: 그리드(grid)
30: 베이스 마그넷
40: 전원 측 고정단자
100: 마그넷 하우징
110: 하우징 몸체부
112: 삽입 슬롯
120: 그리드 결합부
130: 고정 홈부
140: 마그넷 밀폐 부재
200: 마그넷 결합 부재
210: 결합 부재 몸체부
220: 그리드 체결부
230: 결합 홈부
232: 체결 돌기
240: 캡(cap)
300: 마그넷
310: 마그넷 몸체부
312: 삽입 측부
320: 베이스 마그넷 접촉부
330: 고정 돌출부
360: 체결 홈부
1000: 종래 기술에 따른 아크 소호실
1100: 종래 기술에 따른 그리드
1200: 종래 기술에 따른 고정판
1300: 종래 기술에 따른 마그넷
1400: 종래 기술에 따른 단자
1410: 전원 측 고정 단자
1420: 전원 측 가동 단자
1430: 부하 측 고정 단자
1440: 부하 측 가동 단자
1500: 종래 기술에 따른 베이스 마그넷
L.C.: 누설 전류

Claims (10)

1. 아크 소호실(arc extinguish chamber)의 그리드(grid)에 결합되며, 삽입 슬롯을 구비하는 마그넷 하우징; 및
   상기 마그넷 하우징에 수용되며, 자력(magnetic force)을 이용하여 아크의 소호 경로를 형성하는 마그넷을 포함하며,
   상기 마그넷은 상기 삽입 슬롯을 통해 상기 마그넷 하우징의 내부에 수용되고,
   상기 마그넷의 일측에는 고정 돌출부가 형성되고,
   상기 마그넷의 일측에 대응되는 상기 마그넷 하우징의 일측에는 고정 홈부가 형성되며,
   상기 마그넷이 상기 마그넷 하우징에 삽입되면, 상기 고정 돌출부는 상기 고정 홈부에 끼워지고,
   상기 고정 홈부는 상기 삽입 슬롯에 인접하게 위치되고, 일측 및 그에 대향하는 타측으로 길게 연장된 개구부로 형성되며,
   상기 고정 돌출부는 상기 마그넷의 일측 면으로부터 외측으로 돌출되어 형성되고, 상기 고정 홈부와 상응되게 일측 및 그에 대향하는 타측으로 길게 연장되게 형성되는,
   아크 소호실용 마그넷 조립체.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 마그넷 하우징은,
   상기 삽입 슬롯에 인접하게 위치되며, 상기 마그넷 하우징에 상기 마그넷이 삽입된 후 상기 삽입 슬롯을 밀폐하는 마그넷 밀폐 부재를 포함하는,
   아크 소호실용 마그넷 조립체.
5. 삭제
6. 삭제
7. 아크를 소호(arc extinguishing)하는 그리드(grid);
   상기 그리드에 결합되며, 삽입 슬롯을 구비하는 마그넷 하우징; 및
   상기 마그넷 하우징에 수용되며, 자력(magnetic force)을 이용하여 상기 아크의 소호 경로를 형성하는 마그넷을 포함하며,
   상기 마그넷은 상기 삽입 슬롯을 통해 상기 마그넷 하우징의 내부에 수용되고,
   상기 마그넷의 일측에는 고정 돌출부가 형성되고,
   상기 마그넷의 일측에 대응되는 상기 마그넷 하우징의 일측에는 고정 홈부가 형성되며,
   상기 마그넷이 상기 마그넷 하우징에 삽입되면, 상기 고정 돌출부는 상기 고정 홈부에 끼워지고,
   상기 고정 홈부는 상기 삽입 슬롯에 인접하게 위치되고, 일측 및 그에 대향하는 타측으로 길게 연장된 개구부로 형성되며,
   상기 고정 돌출부는 상기 마그넷의 일측 면으로부터 외측으로 돌출되어 형성되고, 상기 고정 홈부와 상응되게 일측 및 그에 대향하는 타측으로 길게 연장되게 형성되는,
   아크 소호실.
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제

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