KR20080002428U - 열동형 과부하 계전기의 히터 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 고안은 열동형 과부하 계전기의 히터 어셈블리에 관한 것으로서, 전류가 인입되도록 설치되는 메인단자와; 상기 메인단자가 일측 단부에 접속되고 열에 의해 만곡하는 자유단이 타측 단부에 형성되는 바이메탈과; 상기 바이메탈의 일측 단부와 타측 단부 사이의 중간부를 감싸듯이 결합되는 절연체와; 인입된 전류가 인출되도록 설치되는 연결단자와; 상기 절연체의 외면에 설치되되 상기 바이메탈의 자유단에 인접한 일단이 상기 연결단자에 접속되고 타단이 상기 바이메탈의 일측 단부에 접속되는 히터를; 포함하여 구성됨으로써,

과전류로부터 바이메탈이 보다 균일하고 안정적인 성능으로 만곡되어 제품의 신뢰성을 높일 수 있다.

또, 바이메탈이 작은 체적으로도 신뢰성 있는 만곡 성능을 기대할 수 있어 제조비용을 낮출 수 있다.

열동형 과부하 계전기, 바이메탈, 히터

Description

열동형 과부하 계전기의 히터 어셈블리{HEATER ASSEMBLY THERMAL OVERLOAD RELAY}

도 1은 종래 일례에 따른 열동형 과부하 계전기의 일부를 보인 내부 구성도이고,

도 2는 도 1의 히터 어셈블리를 나타낸 사시도이며,

도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 열동형 과부하 계전기를 보인 내부 구성도이며,

도 4는 도 3의 히터 어셈블리를 나타낸 사시도이며,

도 5는 본 고안의 다른 실시예에 따른 히터 어셈블리를 나타낸 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

102, 202: 히터 202a: 리드 와이어

103: 바이메탈 103a: 자유단

124: 메인단자 126: 연결단자

I: 절연체

본 고안은 과부하로 인한 전동기의 소손방지를 목적으로 사용되는 열동형 과부하 계전기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 과전류로부터 바이메탈이 보다 균일한 성능으로 만곡될 수 있는 열동형 과부하 계전기의 히터 어셈블리(Assembly)에 관한 것이다.

일반적으로 전동기에는 3상(R상, St상, T상)의 전류가 흐르는데, 상기 3상 중에서 어느 1상 또는 2상이 어떤 원인에 의해 끊어져 전류가 흐르지 않으면 나머지 2상 또는 1상으로 전류가 집중되어 과전류가 흐르게 되므로 모터의 소손을 일으키게 된다.

따라서 근래에는 통상의 과부하시 전동기의 소손을 방지하는 기능은 물론 상기와 같은 결상시에도 전동기를 소손(燒損)으로부터 보호할 수 있는 열동형 과부하 계전기가 개발되어 사용되고 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 종래 열동형 과부하 계전기의 일례에 대해서 상세히 설명한다.

도 1은 종래 일례에 따른 열동형 과부하 계전기의 일부를 보인 내부 구성도이고, 도 2는 도 1의 히터 어셈블리를 나타낸 사시도이다.

도면을 참조하면, 종래 열동형 과부하 계전기는 케이스(1) 내에 히터 어셈블리를 이루는 히터(2)와 바이메탈(3)이 설치되고, 상기 바이메탈(3)의 자유단(3a)에 시프터(Shifter)(4)가 결합된다.

상기 케이스(1)의 상부에는 보조 케이스(미도시)가 결합되고, 상기 보조 케이스 내부에 개폐 기구부와 접점부가 설치된다.

이하, 종래의 상기 히터 어셈블리를 좀 더 상세히 살펴보면, 전류를 케이스(1) 내부로 인입시키는 메인단자(24)와, 상기 메인단자(24)가 하부에 접속되고 열에 의해 만곡하는 자유단(3a)이 상부에 형성되는 바이메탈(3)과, 상기 바이메탈(3)의 중간부를 감싸듯이 결합되는 절연체(I)와, 인입된 전류가 상기 케이스(1) 외부로 인출되도록 설치되는 연결단자(26)와, 상기 절연체(I)를 감싸듯이 다수 회 권선되되 상기 바이메탈(3)의 자유단(3a)에 인접한 일단이 상기 바이메탈(3)의 상부에 접속되고 타단이 상기 연결단자(26)에 접속되는 히터를 포함하여 이루어진다.

이와 같이 구성된 종래 열동형 과부하 계전기의 작동을 설명하면 다음과 같다.

전류가 메인단자(24)를 통해 인입되면 바이메탈(3) 및 히터(2)를 차례로 경유하여 연결단자(26)를 통해 인출된다.

이때, 과전류가 인입되면 히터(2)와 바이메탈(3)이 발열되고 바이메탈(3)의 자유단(3a)이 특정방향으로 만곡하여 열동형 과부하 계전기의 메커니즘을 동작시키게 되고 최종적으로 모터를 과전류로부터 보호하게 된다.

그러나, 종래 열동형 과부하 계전기는 정격의 높고 낮음에 상관없이 바이메탈의 만곡상태가 균일하게 작용해야 함에도 불구하고, 바이메탈 및 히터의 발열을 함께 이용함으로써 발열량에 따라 바이메탈의 자유단의 만곡량이 변동되는 등 제품의 신뢰성에 문제가 있다.

이 같은 문제를 해결하고자 바이메탈의 체적을 크게 하여 자체 발열량을 조절함으로써 바이메탈의 자유단의 만곡량을 균일하게 제어하는 방법이 고려될 수 있 으나 바이메탈이 고가이므로 전체 제조비용을 상승시키는 문제가 있어 이도 한계가 있다.

본 고안은 상기한 문제를 해결하고자 안출된 것으로서 과전류로부터 바이메탈이 보다 균일한 성능으로 만곡되도록 한 열동형 과부하 계전기의 히터 어셈블리를 제공함에 그 목적이 있다.

본 고안의 목적은,

전류가 인입되도록 설치되는 메인단자와; 상기 메인단자가 일측 단부에 접속되고 열에 의해 만곡하는 자유단이 타측 단부에 형성되는 바이메탈과; 상기 바이메탈의 일측 단부와 타측 단부 사이의 중간부를 감싸듯이 결합되는 절연체와; 인입된 전류가 인출되도록 설치되는 연결단자와; 상기 절연체의 외면에 설치되되 상기 바이메탈의 자유단에 인접한 일단이 상기 연결단자에 접속되고 타단이 상기 바이메탈의 일측 단부에 접속되는 히터를;

포함하는 열동형 과부하 계전기의 히터 어셈블리를 제공함으로써 달성될 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 실시예에 따른 열동형 과부하 계전기를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 열동형 과부하 계전기를 보인 내부 구성도이며, 도 4는 도 3의 히터 어셈블리를 나타낸 사시도이며, 도 5는 본 고안의 다 른 실시예에 따른 히터 어셈블리를 나타낸 사시도이다.

도 3을 참조하면 본 고안의 열동형 과부하 계전기는 케이스(101) 내에 히터 어셈블리를 이루는 히터(102)와 바이메탈(103)이 설치가 되고, 상기 바이메탈(103)의 자유단(103a)에 시프터(104)가 결합된다.

상기 케이스(101)의 상부에는 보조 케이스(105)가 결합되고, 개폐 기구부와 접점부는 보조 케이스(105) 내에 설치된다.

상기 개폐 기구부를 이루는 조정링크(106)는 보조 케이스(105)에 형성된 돌기(105a)에 회전가능하게 결합되고, 석방레버(107)는 상기 조정링크(106)에 형성된 돌기(106a)에 회전가능하게 결합되며, 상기 석방레버(107)에는 온도보상 바이메탈(108)이 수직상으로 고정된다.

상기 온도보상 바이메탈(108)의 하단부는 시프터(104)와 일체로 형성된 돌출부(104a)의 일측에 위치되어 시프터(104)의 이동시 상기 돌출부(104a)가 온도보상 바이메탈(108)과 접속하게 된다.

상기 조정링크(106)의 상단에는 동작전류의 변환에 따라 조정링크(106)를 변위시키기 위한 조정 다이얼(109)과 미세조정 스크류(110)가 설치되며, 조정링크(106)는 보조 케이스(102) 내벽면에 있는 판 스프링(111)에 의해 지지된다.

상기 석방레버(107)의 끝단부(107a)는 반전기구(112)에 접속되며, 상기 반전기구(112)의 일측은 단자(114)에 결합되고, 반대 측은 보조홀더(115)의 홈부분(115a)에 결합된다.

상기 반전기구(112)의 중앙부분에는 압축코일 스프링(113)이 결합되어 석방 레버(107)의 회전동작에 따라 상기 반전기구(112)가 반전된다.

통상 폐쇄 가동점점(117) 및 폐쇄 고정접점(119)은 각 단자(116)(118)에 결합되며, 통상 폐쇄 가동접점(117)의 상부에는 보조홀더(115)와 일체로 형성된 누름부(115b)가 위치되어 반전기구(112)의 동작에 따른 상기 보조홀더(115)의 승강운동에 의해 통상 폐쇄접점은 개로되거나 폐로된다.

또, 통상 개발 고정접점(122)은 단자(121)에 결합되어 있고 리셋(Reset)버튼(123)은 보조 케이스(115)내에 설치되며, 상기 리셋버튼(123)의 하단부는 통상 개방 고정접점을(122)을 위에서 지지한다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이 본 고안의 열동형 과부하 계전기의 히터 어셈블리는, 전류가 인입되도록 설치되는 메인단자(124)와; 상기 메인단자(124)가 일측 단부에 접속되고 열에 의해 만곡하는 자유단(103a)이 타측 단부에 형성되는 바이메탈(103)과; 상기 바이메탈(103)의 일측 단부과 타측 단부 사이의 중간부를 감싸듯이 결합되는 절연체(I)와; 인입된 전류가 인출되도록 설치되는 연결단자(126)와; 상기 절연체(I)의 외면에 설치되되 상기 바이메탈(103)의 자유단(103a)에 인접한 일단이 상기 연결단자(126)에 접속되고 타단이 상기 바이메탈(103)의 일측 단부에 접속되는 히터(102)를; 포함하여 구성된다.

상기 히터(102)는 상기 절연체(I)에 다수 회 권선 설치되어 상기 메인단자(124)와 연결단자(126)가 전기적으로 연결된다.

이하, 본 고안의 일실시예에 따른 열동형 과부하 계전기의 작동을 설명하면 다음과 같다.

메인단자(124)를 통해 전류가 입입되면 바이메탈(103)과 바이메탈(103)의 일측 단부에 접속된 히타(102)의 타단 및 바이메탈(103)의 자유단(103a)에 인접된 히타(102)의 일단을 거쳐 연결단자(126)를 통해 인출된다.

이때 메인단자(124)로 과전류가 인입되면 메인단자(124)와 인접한 히터(102)의 타단으로 상당량의 과전류가 바로 유도가 되고, 히터(102)의 일단과 연결단자(126)를 차례로 경유하여 인출됨으로써 히터(102)에서 발생되는 저항열이 절연체(I)를 통해 바이메탈(103)로 전도됨과 아울러 바이메탈(103)의 자유단(103a)이 특정방향으로 만곡하여 열동형 과부하 계전기의 메커니즘을 동작시키게 되고 최종적으로 모터를 과전류로부터 보호하게 된다.

또, 도 5에 도시된 바와 같이 본 고안의 다른 실시예에 따른 히터 어셈블리의 히터(202)는 판상으로 절연체(I)와 바이메탈(103)의 일측 단부를 감싸듯이 형성되고, 상기 바이메탈(103)의 자유단(103a)에 인접한 부분이 리드 와이어(202a)에 의해 상기 연결단자(126)에 접속되어 상기 메인단자(124)와 연결단자(126)를 전기적으로 연결시킬 수도 있다.

이와 같이 본 고안의 다른 실시예에 의하면 히터를 상기 절연체(I)에 권선시키기 위한 자동화 설비를 배제할 수 있어 제작공정이 용이하고 설비비를 절약할 수 있다.

전술한 바와 같이 본 고안의 두 실시예에 따른 열동형 과부하 계전기는 히터의 저항열을 이용하여 바이메탈을 간접적으로 발열시킴으로써 정격의 높고 낮음에 상관없이 바이메탈의 만곡상태가 보다 균일하고 안정적으로 작용하여 제품의 신뢰 성을 높일 수 있다.

또한 바이메탈이 간접적으로 발열됨으로써 바이메탈 자체의 발열량에 구해받지 않게 되어 바이메탈의 체적을 크게 할 필요가 없으므로 제품의 생산비용을 낮출 수 있다.

이와 같이 본 고안에 따르면 과전류로부터 바이메탈이 보다 균일하고 안정적인 성능으로 만곡되어 제품의 신뢰성을 높일 수 있다.

또, 바이메탈이 작은 체적으로도 신뢰성 있는 만곡 성능을 기대할 수 있어 제조비용을 낮출 수 있다.

Claims (4)

1. 전류가 인입되도록 설치되는 메인단자와;

   상기 메인단자가 일측 단부에 접속되고 열에 의해 만곡하는 자유단이 타측 단부에 형성되는 바이메탈과;

   상기 바이메탈의 일측 단부와 타측 단부 사이의 중간부를 감싸듯이 결합되는 절연체와;

   인입된 전류가 인출되도록 설치되는 연결단자와;

   상기 절연체의 외면에 설치되되 상기 바이메탈의 자유단에 인접한 일단이 상기 연결단자에 접속되고 타단이 상기 바이메탈의 일측 단부에 접속되는 히터를;

   포함하는 열동형 과부하 계전기의 히터 어셈블리.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 히터는 상기 절연체에 다수 회 권선되어 형성되는 것을 특징으로 하는 열동형 과부하 계전기의 히터 어셈블리.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 히터는 판상 형태인 것을 특징으로 하는 열동형 과부하 계전기의 히터 어셈블리.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 히터는 상기 절연체와 바이메탈의 일측 단부를 감싸듯이 설치되는 것을 특징으로 하는 열동형 과부하 계전기의 히터 어셈블리.

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