KR20090045790A - 열동형 과부하 계전기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열동형 과부하 계전기에 있어서 단자 및 바이메탈의 조립시 신뢰성과 생산성을 향상시킬 수 있는 열동형 과부하 계전기를 제공하려는 것으로서, 열동형 과부하 계전기에 있어서, 외함을 제공하는 몰드 케이스(MOLD CASE)와, 조립할 때 판 상의 면이 조립방향을 향하게 상기 몰드 케이스 내에 수납되고, 일체로 형성되며 전기적 도체로 만들어진 단자 및 상기 단자에 전기적 및 기계적으로 접속되는 바이메탈(BIMETAL)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

열동형 과부하 계전기, 단자, 바이메탈, 몰드 케이스

Description

열동형 과부하 계전기{THERMAL OVERLOAD RELAY}

본 발명은 열동형 과부하 계전기에 관한 것으로서, 특히 열동형 과부하 계전기에 있어서 조립이 용이하고 생산성이 향상될 수 있는 단자 및 바이메탈의 조립구조를 갖는 열동형 과부하 계전기에 관한 것이다.

계전기는 제어신호에 따라서 온(on) 또는 오프(off) 하여 선로에 연결된 부하, 예컨대 전동기에 전원을 공급하거나 차단하는 데 많이 이용되며, 열동형 과부하 계전기는 회로 상의 과부하, 과전류를 바이메탈의 열적 변형(휨)을 이용하여 감지하고 그에 따라 회로를 차단 다시 말해 트립(trip)하여 부하기기, 예컨대 전동기를 보호할 수 있는 기능을 가진 계전기이다.

이러한 열동형 과부하 계전기 국제적 전기안전 규격의 규정에 따라서, 정격전류의 1.2배의 전류가 회로 상에 흐르면 2시간 내에 트립되어야 하고, 정격 전류의 1.05배의 전류가 회로 상에 흐르면 2시간 내에는 트립되지 않아야 하는 등의 엄격한 전기 안전적 동작조건을 만족해야한다.

이러한 전기 안전적 동작조건을 만족하기 위해서는 회로 상의 과부하를 검출하는 특히 바이메탈과 바이메탈을 지지하는 단자가 열동형 과부하 계전기 내에 정 확한 위치에 견고하게 설치되어 있어야 정확한 과부하 검출 동작 특성을 발휘할 수 있다.

그러나 종래기술에 따른 열동형 과부하 계전기는 열동형 과부하 계전기의 외함을 이루는 몰드 케이스(mold case) 중 좁고 긴 홈 내에 바이메탈과 바이메탈을 지지하는 단자의 조립체가 설치되는 구조로서, 조립이 어렵고, 특히 단자에 있어서 단자의 판 면을 조립방향과 직각으로 세워서 상기 좁고 긴 홈 내에 설치해야하기 때문에 단자의 일 부가 조립시 변형되거나 오 조립이 발생할 가능성이 높은 문제점이 있었다. 또한, 단자가 여러 부분으로 분리되어 조립공수가 증가되고 따라서 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해소하는 것으로서, 본 발명의 목적은 조립이 용이하고 오 조립이 방지될 수 있고 조립 생산성이 향상될 수 있는 열동형 과부하 계전기를 제공하는 것이다.

상기 본 발명의 목적은, 열동형 과부하 계전기에 있어서,

외함을 제공하는 몰드 케이스(MOLD CASE);

조립할 때 판 상의 면이 조립방향을 향하게 상기 몰드 케이스 내에 수납되고, 일체로 형성되며 전기적 도체로 만들어진 단자; 및

상기 단자에 전기적 및 기계적으로 접속되는 바이메탈(BIMETAL)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 열동형 과부하 계전기를 제공함으로써 달성될 수 있다.

본 발명에 따른 열동형 과부하 계전기는 조립시 단자의 판 면이 조립방향을 향하게 조립되어 단자의 조립이 용이한 열동형 과부하 계전기를 얻을 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따른 열동형 과부하 계전기는 단자가 일체형으로 형성되어 단자의 조립공정이 별도로 불필요하므로 생산성이 향상될 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따른 열동형 과부하 계전기는 몰드 케이스에 조립 위치를 결정해 주는 원형 돌 부와 돌 부가 있고, 단자에는 상대적으로 대응되는 홈 부와 관통 구가 있어, 조립위치가 안내되므로 오조립의 가능성이 최소화될 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따른 열동형 과부하 계전기는 몰드 케이스는 탄성이 거의 없는 열경화성 수지재로 만들어져 있고 안내 홈 부를 구비하며, 상대적으로 대응되게 단자에는 상기 안내 홈 부 내에서 단자를 탄성 지지하는 경사 연장 부가 마련되어, 단자가 몰드 케이스에 견고히 설치될 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따른 열동형 과부하 계전기는 단자에 용접시 가열에 의해 용융되어 바이메탈과의 결합력을 강화시켜주는 돌 부가 구비되어 단자와 바이메탈의 접속 및 접속상태의 유지가 확고한 효과가 있다.

먼저, 단자 및 바이메탈(bimetal) 조립체를 도 3의 몰드 케이스(mold case)에 조립한 상태에서 아래 좌측에서 비스듬히 올려다본 본 발명에 따른 열동형 과부하 계전기의 저면 사시 도인 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 열동형 과부하 계전기는 크게 몰드 케이스(30)와, 단자(10)와, 바이메탈(20)을 포함하여 구성된다.

몰드 케이스(30)는 본 발명에 따른 열동형 과부하 계전기의 외함을 제공하며, 바람직하기로 열경화성 합성수지재료로 주조된다.

단자(10)는 조립할 때 판 상의 면이 조립방향을 향하게 다시 말해 도 4에 있어서 판 상의 면이 전면 및 후면을 향하게 몰드 케이스(30) 내에 수납되고, 3상의 교류 선로에 각각 대응하게 3개가 마련된다.

바이메탈(20)은 단자(10)에 전기적 및 기계적으로 접속되고, 단자(10)와 마찬가지로 상의 교류 선로에 각각 대응하게 3개가 마련되며 단자(10)에 접속된 상태로 함께 몰드 케이스(30) 내에 수납된다. 바이메탈(20)과 단자(10)의 접속 구성 및 여타 도 4의 미설명 부호에 대해서는 도 1 내지 도 3을 참조하여 하기에서 더욱 상세히 설명하기로 한다.

한편, 본 발명에 따른 열동형 과부하 계전기 중 단자의 사시 도인 도 1을 참조하여 단자(10)의 상세한 구성을 설명하면 다음과 같다.

단자(10)는 도시된 바와 같이 일체로 형성되며, 전기적 도체로 만들어진다. 더욱 상세히 단자(10)는 구리 또는 구리를 주재료로 하고 기계적 강도를 향상시키기 위해서 다른 금속을 혼합한 구리 합금 재(예컨대 황동)로 만들어지며, 특히 단자(10)의 크기가 수 센티미터(cm) 이하로 작기 때문에 금형에 의해 주조하여 일체형으로 만드는 것이 바람직하다.

도 1에 도시된 바와 같이, 단자(10)는 전기적 도체를 재료로 하여 판 상으로 만들어지고, 크게 구분하여 몸체 부(2)와, 단자 부(1)와, 바이메탈 접속용 연장 부(3)를 포함하여 구성된다.

몸체 부(2)는 조립할 때 도 4를 참조할 수 있는 바와 같이 판 상의 면이 조립방향을 향하게 다시 말해서 판 상의 면이 전면 및 후면을 향하게 몰드 케이스(30) 내에 수납된다. 몸체 부(2)에는 또한 몰드 케이스(도 3 및 도 3의 부호 30 참조)와의 조립을 위한 요홈 부(2a)와 관통 구(2b)가 형성된다. 실시 예상 요홈 부(2a)는 몸체 부(2)의 상부 좌우 양측 부에 2개가 마련되며, 관통 구(2b)는 몸체 부(2)의 하부에 하나가 마련된다.

단자 부(1)는 몸체 부(2)로부터 절곡하여 연장되고, 전선(미 도시, 단자에 접속되는 외부전선을 의미)의 접속 후 의도하지 않은 용이한 이탈이 방지되도록 상부 면에 요철 면(1a)이 형성되며, 전선의 접속상태 유지를 위한 나사 체결용 구멍(1b)이 형성된다. 상기 몰드 케이스에 탄성 장착을 위해, 단자 부(1)는 경사지게 연장하여 탄성 복원력을 갖는 경사 연장 부(1c)를 구비한다. 바람직한 실시 예상 경사 연장 부(1c)는 하나의 단자 부(1)에 2개씩 마련된다.

바이메탈 접속용 연장 부(3)는 몸체 부(2)로부터 연장하고 바이메탈(도 2 및 도 4의 부호 20 참조)을 접속하기 위한 부분이다. 단자(10)의 바이메탈 접속용 연장 부(3)는 용접시 가열에 의해 용융되어 상기 바이메탈과의 결합력을 강화시켜주는 돌 부(3a)를 구비한다. 바이메탈(도 2 및 도 4의 부호 20 참조)에는 돌 부(3a)에 상대되는 홈 부(미도시)가 그의 내측 하부 면에 형성되어 있으며, 따라서 바이메탈(20)의 상기 홈 부에 돌 부(3a)를 삽입한 상태에서 가열하면 돌 부(3a)가 용융하여 단자(10)의 바이메탈 접속용 연장 부(3)와 바이메탈(20)이 견고히 용접된다.

이와 같이 도 1의 단자(10)에 바이메탈(20)을 접속 설치한 상태의 단자(10) 및 바이메탈(20)의 조립체를 사시 도로서 보여주는 것이 도 2이다.

한편, 본 발명에 따른 열동형 과부하 계전기 중 몰드 케이스를 아래 우측에서 비스듬히 올려다본 저면 사시 도인 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 특징적 구성을 갖는 몰드 케이스(30)를 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3에 있어서, 상기 몰드 케이스는 크게 구분하여 외벽(30a), 격벽(31a, 31b) 및 외벽(30a)과 격벽(31a, 31b) 사이의 바닥면(30b)을 포함하여 구성된다.

몰드 케이스(30)는 단자 부(도 1의 부호 1 참조)가 삽입될 수 있게 안내하는 안내 홈 부(34a)(34b) 및 (34c)를 구비하며, 더욱 상세히 안내 홈 부(34a)(34b) 및 (34c)는 외벽(30a)과 각각의 격벽(31a, 31b) 그리고 각각의 격벽(31a, 31b)사이에 마련되는 3상 선로별 실(室)마다 한 쌍씩 외벽(30a)의 내측 벽면 및 각각의 격벽(31a, 31b)의 양 측 벽면상에 마련된다.

몰드 케이스(30)는 상기 단자(도 1의 부호 10 참조)의 몸체 부(도 1의 부호 2 참조) 중 요홈 부(도 1의 부호 2a 참조)에 대응하게 형성되고, 상기 요홈 부에 삽입되도록 상기 단자의 조립 위치를 결정해주는 돌 부(32a), (32b) 및 (32c)를 구비한다. 더욱 상세히, 돌 부(32a), (32b) 및 (32c)는 외벽(30a)과 각각의 격벽(31a, 31b) 그리고 각각의 격벽(31a, 31b)사이에 마련되는 3상 선로별 실(室)마다 한 쌍씩 외벽(30a)의 내측 벽면 및 각각의 격벽(31a, 31b)의 양 측 벽면상에 마련된다.

몰드 케이스(30)는 또한 상기 단자의 몸체 부 중 관통 구(도 1의 부호 2b 참조)에 대응하게 형성되고, 상기 관통 구에 삽입되도록 상기 단자의 조립 위치를 결정해주는 원형 돌 부(33a)(33b) 및 (33c)를 포함하여 구성된다. 각각의 원형 돌 부(33a)(33b) 및 (33c)는 외벽(30a)과 각각의 격벽(31a, 31b) 사이에 마련되는 3상 선로별 실(室)의 바닥면(30b) 상에 마련된다.

한편, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 열동형 과부하 계전기의 조립 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 1에 도시된 것과 같이 일체형의 단자(10)를 주조하여 준비한다.

다음, 상술한 바와 같이 용접하여 도 2에 도시된 바와 같은 바이메탈(20)과 단자(10)의 조립체를 마련하며, 3상 교류의 선로에 대응되게 3개의 조립체를 준비한다.

다음, 바이메탈(20)과 단자(10)의 조립체 3개를 도 3에 도시한 바와 같은 몰드 케이스(30)의 외벽(30a)과 각각의 격벽(31a, 31b) 그리고 각각의 격벽(31a, 31b)사이에 마련되는 3상 선로별 실(室)마다 하나씩 조립한다. 이때, 단자(10)의 단자 부(1)를 몰드 케이스(30)의 안내 홈 부(34a)(34b) 및 (34c)에 밀어넣으면, 단자(10)의 경사 연장 부(1c)가 몰드 케이스(30)의 안내 홈 부(34a)(34b)의 벽면에 의해서 압축됨에 의해 탄성 복원력을 발휘하여 경사 연장 부(1c)가 안내 홈 부(34a)(34b)의 벽면에 견고히 지지되고, 이와 동시에, 단자(10)의 요홈 부(2a)와 관통 구(2b)에 몰드 케이스(30)의 돌 부(32a), (32b) 및 (32c)와 원형 돌 부(33a)(33b) 및 (33c)가 삽입되게 조립하며, 또한 이때 단자(10)는 판 상의 면이 조립방향을 향하게 다시 말해서 판 상의 면이 도면상 전면 및 후면을 향하게 몰드 케이스(30) 내에 수납한다. 이와 같이 같이 조립 완료된 본 발명에 따른 열동형 과부하 계전기의 저면을 좌측 아래로부터 비스듬히 올려다본 상태를 도시한 것이 도 4이다.

이와 같이 조립된 본 발명에 따른 열동형 과부하 계전기의 동작을 간단히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 열동형 과부하 계전기가 접속된 회로 상에 과부하, 과전류가 발생하면 단자(10)를 통해서 상기 회로 상에 접속된 본 발명에 따른 열동형 과부하 계전기에 있어서 바이메탈(20)이 과부하 또는 과전류에 의해 가열된다. 따라서 바이메탈(20)이 휘면서 미 도시의 개폐기구를 접점개방 위치로 구동하여 접점을 분리(opening)함으로써 과전류 또는 과부하로부터 회로 및 부하를 보호하게 된다.

한편, 도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 단자의 정면도 및 측면도이고, 도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 단자의 정면도 및 측면도이다.

중복 설명을 피하기 위해서 전술한 일 실시 예에 따른 단자의 구성과 도 5 및 도 6의 실시 예에 따른 단자의 구성이 다른 점만 설명하기로 한다.

도 5에 도시한 본 발명의 다른 실시 예에 따른 단자(10-1)는 단자(10-1)를 상기 몰드 케이스에 고정 설치할 때 특히 몸체 부(2)를 고정 설치할 때 상술한 일 실시 예의 상기 관통 구와 상기 원형 돌 부의 삽입에 의한 고정방법 대신 나사에 의해 고정할 수 있도록 나사 구멍(2c)를 구비하는 점과, 바이메탈 접속용 연장 부(3)의 절곡 방향이 전술한 일 실시 예와 다른 점이다.

도 6에 도시한 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 단자(10-2)는 단자(10-2)를 상기 몰드 케이스에 고정 설치할 때 특히 몸체 부(2)를 고정 설치할 때 상술한 일 실시 예의 상기 관통 구와 상기 원형 돌 부의 삽입에 의한 고정방법에 추가하여 나사에 의해 더욱 확실히 고정할 수 있도록 나사 구멍(2c)를 추가 구비하는 점과, 바이메탈 접속용 연장 부(3)의 절곡 방향이 전술한 일 실시 예와 다른 점이다.

그외에 본 발명의 사상의 범주 내에서 상기 돌 부와 상대되는 홈 부 또는 관 통 구의 위치를 바꾸는 변형 실시 예 즉, 상술한 실시 예와 같이 돌 부를 몰드 케이스에 마련하고 홈 부 또는 관통 구를 단자에 설치하는 대신에 이를 서로 바꿔서 설치하는 변형 실시 예 등이 가능하다.

도 1은 본 발명에 따른 열동형 과부하 계전기 중 단자의 사시 도이고,

도 2는 상기 도 1의 단자에 바이메탈을 접속 설치한 상태의 단자 및 바이메탈 조립체에 대한 사시 도이며,

도 3은 본 발명에 따른 열동형 과부하 계전기 중 몰드 케이스를 아래 우측에서 비스듬히 올려다본 저면 사시 도이고,

도 4는 단자 및 바이메탈 조립체를 도 3의 몰드 케이스에 조립한 상태에서 본 발명에 따른 열동형 과부하 계전기를 아래 좌측에서 비스듬히 올려다본 저면 사시 도이며,

도 5는 본 발명에 따른 열동형 과부하 계전기 중 다른 실시 예에 따른 단자의 정면도 및 측면도이고,

도 6은 본 발명에 따른 열동형 과부하 계전기 중 또 다른 실시 예에 따른 단자의 정면도 및 측면도이다.

*도면의 주요부에 대한 부호의 설명

1: 단자 부 1a: 요철 면

1b: 나사 체결용 구멍 1c: 경사 연장 부

2: 몸체 부 2a: 요홈 부

2b: 관통 구 2c: 나사 구멍

3: 바이메탈 접속용 연장 부 3a: 돌 부

10: 단자 20: 바이메탈

30: 몰드 케이스 30a: 외벽

30b: 바닥면

31a,31b: 격벽

32a, 32b, 32c: 돌 부 33a, 33b, 33c: 원형 돌 부

34a, 34b, 34c: 안내 홈 부 10-1: 다른 실시 예의 단자

10-2: 또 다른 실시 예의 단자

Claims (7)

1. 열동형 과부하 계전기에 있어서,

   외함을 제공하는 몰드 케이스(MOLD CASE);

   조립할 때 판 상의 면이 조립방향을 향하게 상기 몰드 케이스 내에 수납되고, 일체로 형성되며 전기적 도체로 만들어진 단자; 및

   상기 단자에 전기적 및 기계적으로 접속되는 바이메탈(BIMETAL)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 열동형 과부하 계전기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 단자는,

   전기적 도체를 재료로 하여 판 상으로 만들어지고, 조립할 때 판 상의 면이 조립방향을 향하게 상기 몰드 케이스 내에 수납되는 몸체 부;

   상기 몸체 부로부터 절곡하여 연장되고, 전선의 접속 후 의도하지 않은 용이한 이탈이 방지되도록 상부 면에 요철 면이 형성되며, 전선의 접속상태 유지를 위한 나사 체결용 구멍이 형성된 단자 부; 및

   상기 몸체 부로부터 연장하고 상기 바이메탈을 접속하기 위한 바이메탈 접속용 연장 부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 열동형 과부하 계전기.
3. 제1항에 있어서,

   상기 단자는,

   용접시 가열에 의해 용융되어 상기 바이메탈과의 결합력을 강화시켜주는 돌 부를 구비하는 것을 특징으로 하는 열동형 과부하 계전기.
4. 제1항에 있어서,

   상기 단자는,

   전기적 도체를 재료로 하여 판 상으로 만들어지고, 조립할 때 판 상의 면이 조립방향을 향하게 상기 몰드 케이스 내에 수납되며, 상기 몰드 케이스와의 조립을 위한 요홈 부와 관통 구가 형성된 몸체 부;

   상기 몸체 부로부터 절곡하여 연장되고, 전선의 접속 후 의도하지 않은 용이한 이탈이 방지되도록 상부 면에 요철 면이 형성되며, 전선의 접속상태 유지를 위한 나사 체결용 구멍이 형성된 단자 부; 및

   상기 몸체 부로부터 연장하고 상기 바이메탈을 접속하기 위한 바이메탈 접속용 연장 부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 열동형 과부하 계전기.
5. 제2항 또는 제4항에 있어서,

   상기 몰드 케이스에 탄성 장착을 위해, 상기 단자 부는 경사지게 연장하여 탄성 복원력을 갖는 경사 연장 부를 구비하고,

   상기 몰드 케이스는 상기 단자 부가 삽입될 수 있게 안내하는 안내 홈 부를 구비하는 것을 특징으로 하는 열동형 과부하 계전기.
6. 제4항에 있어서,

   상기 몰드 케이스는,

   상기 단자의 몸체 부 중 요홈 부에 대응하게 형성되고, 상기 요홈 부에 삽입되도록 상기 단자의 조립 위치를 결정해주는 돌 부; 및

   상기 단자의 몸체 부 중 관통 구에 대응하게 형성되고, 상기 관통 구에 삽입되도록 상기 단자의 조립 위치를 결정해주는 원형 돌 부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 열동형 과부하 계전기.
7. 제1항에 있어서,

   상기 몰드 케이스는 열경화성 합성수지를 재료로 주조된 몰드 케이스인 것을 특징으로 하는 열동형 과부하 계전기.

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