KR20090109481A - 회로 차단기 장치 - Google Patents

Abstract

회로 차단기의 전방 평면에 수직한 하우징 표면과 내부 부품을 갖는 회로 차단기, 상기 하우징 표면에 구조적으로 결합되는 단자 블록, 그 적어도 일부가 상기 내부 부품에 전기적으로 결합되는 제 2 부품을 제 1 부품의 적어도 일부에 전기적으로 결합되도록 각각 지지하는 제 2 단자 하우징을 수용하고 제 1 부품을 각각 지지하도록 상기 단자 블록 상에 배열되는 제 1 단자 하우징, 및 액세스 블록을 포함하는 회로 차단기 장치가 제공된다. 상기 액세스 블록은 상기 단자 블록 상에 배치되고, 상기 제 1 단자 하우징에 대한 전방 접근을 제공하도록 그 내부에 개구가 형성된다.

회로 차단기, 단자 블록, 단자 하우징, 액세스 블록, 브래킷

Description

회로 차단기 장치{SECONDARY CIRCUIT TERMINAL BLOCK DESIGN FOR FIXED TYPE CIRCUIT BREAKERS}

본 발명은 고정식 회로 차단기에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 이차 회로 단자 블록을 갖는 고정식 회로 차단기에 관한 것이다.

회로 차단기는 각종 산업용, 상업용 또는 개인용 전기적 응용에 있어서 높은 암페어의 전류를 차단할 수 있으며, 일반적으로 인출식 회로 차단기와 고정식 회로 차단기로 분류될 수 있다. 그 입장에서, 두 방식의 회로 차단기는 회로에 부착될 수 있으며, 특히 공간 용적이 제한된 배전반에 부착될 수 있다. 따라서, 접근성을 희생시키지 않으면서 점점 더 소형화되는 부품이 구비된 두 방식의 회로 차단기를 구성하는 것이 바람직하다.

종래의 고정식 회로 차단기에서, 콤팩트한 사이즈는 이차 제어 회로의 사용을 통해서 달성되었다. 이차 제어 회로에는, 단자 블록이 제공되는 바, 이는 부속 플러그의 대응 단자들이 간접적으로 연결되는 단자를 구비한다. 이들 단자는 그러나 전방 접근이 불가능하다. 따라서, 전술한 공간 제한이 있을 경우, 조작자가 완성된 설비에서 단자의 배선 처리를 수행하기가 어렵거나 불가능할 수 있다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 회로 차단기의 전방측의 평면에 수직한 하우징 표면과 내부 부품을 갖는 회로 차단기, 상기 하우징 표면에 구조적으로 결합되는 단자 블록, 그 적어도 일부가 상기 내부 부품에 전기적으로 결합되는 제 2 부품을 제 1 부품의 적어도 일부에 전기적으로 결합되도록 각각 지지하는 제 2 단자 하우징을 수용하고 제 1 부품을 각각 지지하도록 상기 단자 블록 상에 배열되는 제 1 단자 하우징, 및 상기 단자 블록 상에 배치되고 상기 제 1 단자 하우징에 대한 전방측 접근을 제공하도록 그 내부에 개구가 형성된 액세스 블록을 포함하는 회로 차단기 장치가 제공된다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 회로 차단기의 전방측의 평면에 수직한 하우징 표면과 내부 부품을 갖는 회로 차단기, 상기 하우징 표면에 구조적으로 결합되는 단자 블록, 제 1 부품을 각각 지지하도록 상기 단자 블록 상에 배열되는 제 1 단자 하우징, 그 적어도 일부가 상기 내부 부품에 전기적으로 결합되는 제 2 부품을 각각 지지하고, 제 2 부품이 제 1 부품의 적어도 일부에 전기적으로 결합되도록 상기 제 1 단자 하우징 내에 수용되는 제 2 단자 하우징, 및 상기 단자 블록 상에 배치되고 상기 제 1 단자 하우징에 대한 전방측 접근을 제공하도록 그 내부에 개구가 형성된 액세스 블록을 포함하는 회로 차단기 장치가 제공된다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 회로 차단기의 전방측의 평면에 수직한 하우징 표면과 내부 부품을 갖는 회로 차단기, 상기 하우징 표면에 구조적으로 결합되는 단자 블록, 암형 단자를 각각 지지하도록 상기 단자 블록 상에 배열되는 암형 단자 하우징, 그 적어도 일부가 상기 내부 부품에 전기적으로 결합되는 수형 단자를 각각 지지하고, 수형 단자가 암형 단자의 적어도 일부에 전기적으로 결합되도록 상기 암형 단자 하우징 내에 수용되는 수형 단자 하우징, 및 상기 단자 블록 상에 배치되고 상기 암형 단자 하우징에 대한 전방측 접근을 제공하도록 그 내부에 개구가 형성된 액세스 블록을 포함하는 회로 차단기 장치가 제공된다.

본 발명의 기술을 통해서 추가적인 특징 및 장점이 실현된다. 본 발명의 다른 실시예와 양태는 본 명세서에 상세히 기술되며, 청구되는 본 발명의 일부로 간주된다. 장점과 특징을 갖는 본 발명을 보다 잘 이해하기 위해서는, 상세한 설명과 도면을 참조하기 바란다.

본 발명에 의한 회로 단자 블록 설계에 의하면, 회로 차단기의 크기가 소형 화하여 공간 제한이 있어도 단자에 대한 접근이 가능하고, 회로 차단기에 의해 사용될 수 있는 암형 및 수형 단자의 개수가 증가될 수 있으며, 회로 차단기의 예상 수명이 연장될 수 있고, 수리 요구 횟수도 감소될 수 있다.

본 발명의 요지는 명세서의 결론부인 청구범위에 구체적으로 나타나 있고 명확히 청구되고 있다. 본 발명의 상기 및 기타 양태, 특징 및 장점들은 첨부도면을 참조한 하기 상세한 설명으로부터 자명할 것이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 고정식 회로 차단기 장치(1)가 제공된다. 회로 차단기 장치(1)는 배전반(도시되지 않음)에 부착될 수 있는 회로 차단기(2)를 구비한다. 회로 차단기(2)는 외부 장착판(10) 및 내부 부품(20)을 구비한다. 외부 장착판(10)은 회로 차단기 하우징의 양쪽에 하나씩 두 개이며, 하우징은 추가로 하우징 표면(11, 12, 13), 바닥 영역(14) 및 후방 영역(15)을 구비할 수 있고, 그 안에 부품(20)들이 작동가능하게 배치되는 내부 영역을 형성한다. 하우징 표면(11, 12, 13) 중 하나에는 예를 들어 회로 차단기(2)의 이차 단로부의 단자 블록(30)이 결합된다.

여기에서, 도 1은 단자 블록(30)이 회로 차단기(2)의 상면으로서 제공되는 하우징 표면(13)에 결합되어 있음을 도시하고 있음에 유의해야 한다. 그러나, 본 발명에서는 단자 블록(30)이 예를 들어 하우징 표면(11 또는 12)과 같은 다른 하우징 표면에 마찬가지로 부착되는 실시예도 있음을 알아야 한다.

상기 단자 블록(30)에는 그 안에 암형 단자(41)를 각각 지지하기 위한 암형 단자 하우징(40)이 배열된다. 암형 단자 하우징(40)의 적어도 일부에는 그 각각이 수형 단자(51)를 그 안에 지지할 수 있는 수형 단자 하우징(50)이, 수형 단자(51)가 암형 단자(41)에 전기적으로 결합되도록 수용된다. 추가로, 수형 단자(51)의 적어도 일부는 수형 단자 배선(52)을 통해서 내부 부품(20)에도 전기적으로 결합된다. 이런 식으로, 내부 부품(20)과 암형 단자(41) 사이에 전기적 연결이 이루어질 수 있다. 단자 블록(30) 상에는 액세스 블록(60)이 배치되며, 상기 액세스 블록은 암형 단자 하우징(40)의 암형 단자 배선(42)에 대한 전방 접근을 제공하기 위해 그 내부에 형성되는 개구(61)를 갖는다. 여기에서, 본 발명의 일 실시예에서, 암형 단자(41)와 암형 단자 배선(42)은 구리 합금으로 만들어진 하나의 단일 부품일 수 있음을 알아야 한다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 단자 블록(30)은 제 1 부분(31)과 제 2 부분(32)을 구비한다. 제 1 부분(31)은 하우징 표면(13) 근처에 배치되며, 암형 단자 하우징(40) 및 베이스(33)의 어레이를 갖는다. 제 2 부분(32)은 하우징 표면(13)에 대해 제 1 부분(31)의 거의 후방 및 측방 외부에 배치된다. 즉, 제 2 부분(32)의 한 섹션은 하우징 표면(13) 근처에 배치되고, 제 2 부분(32)의 다른 섹션들은 하우징 표면(13)으로부터 제 1 부분(31)의 어떤 섹션보다 측방향으로 멀리 위치한다. 단자 블록(30)은 추가로, 단자 블록(30)의 내부를 덮기 위한 한 쌍의 단부 커버(34)를 그 양 단부에 구비할 뿐 아니라, 상기 베이스(33)를 통해서 연장되어 상기 단부 커버(34)를 정렬시키는 가이드 핀(35)을 구비한다. 본 발명의 일 실시예에서, 단 부 커버(34)의 외면(36)에는 단자 블록(30)을 외부 구조물에 고정시킬 수 있는 장착 구조물(37)이 제공된다. 본 발명의 추가 실시예에서, 가이드 핀(35)은 커버(34)의 일 단부로부터 타 단부로 연장되어 단자 블록(30)에 강성을 부여하는 긴 스테인레스 스틸 핀이다.

도 3a, 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 단자 블록(30)은, 회로 차단기(2)와 단자 블록(30) 사이에 배치되는 브래킷(70)을 거쳐서 회로 차단기(2)에 결합된다. 단자 블록(30)과 브래킷(70) 사이의 연결은, 탄성 후크 또는 기타 유사한 요소를 포함할 수 있고 단부 커버(34)에 일체로 연결될 수 있는 제 1 로킹 요소(71)를 통해서 이루어질 수 있다. 반면에, 브래킷(70)은 제 2 로킹 요소(72, 73)를 통해서 회로 차단기(2)에 연결될 수 있다. 여기에서, 제 2 로킹 요소(72, 73)는 각각 장착 와셔 및 장착 나사를 구비할 수 있으며, 그 일부는 장착 구조물(37)을 외부 구조물 또는 기타 유사한 요소에 고정하기 위해 적용될 수 있다. 브래킷(70)을 회로 차단기(2)에 고정하기 위해 플랜지(74, 75)가 추가로 사용될 수 있다.

이러한 구조에서, 단자 블록(30)은 브래킷(70)의 전체 또는 일부에 걸쳐서 연장되는 도 3a에 도시되는 단일 블록(30a)으로서 제공되거나, 도 3b에 도시되는 복수의 블록(30b)으로서 제공될 수 있다. 단자 블록(30)이 복수의 블록(30b)으로서 제공되는 경우, 인접하는 단자 블록(30) 사이에 배치되는 단부 커버(34)는 다양한 방식으로 상호 부착될 수 있지만, 장착 구조물(37)을 구비하지는 않을 것이다.

어느 경우든, 각각의 단자 블록(30)은 그 여러 개의 세로열(column)에 여러 개의 가로열(row)의 암형 단자 하우징(40)을 구비할 수 있으며, 본 발명의 일 실시 예에 따르면 각각의 단자 블록(30)은 그 열세 개의 세로열에 세 개의 가로열의 암형 단자 하우징(40)을 구비할 수 있지만, 이들 수치는 단지 예시적인 것일 뿐이며, 본 명세서에 기재된 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다. 암형 단자 하우징(40)은 그 제 1 부분(31)에서 단자 블록(30)에 가로세로열(row-column) 형태로 배열된다. 이 배치에서, 암형 단자 하우징(40)은 추가로 점증적인 전방 계단식 형태로 배열된다. 즉, 도 4에 도시하듯이, 베이스(33)에 가장 가까운 가로열의 암형 단자 하우징(40a)은 단자 블록(30)의 전방 연장부로부터 가장 후퇴되어 있으며, 베이스(33)로부터 가장 먼 가로열의 암형 단자 하우징(40c)은 최전방 위치를 차지하고 있으며, 암형 단자 하우징(40a, 40c) 사이에는 가운데 가로열의 암형 단자 하우징(40b)이 배치된다.

암형 단자 하우징(40)의 배열에 계단식 형태가 부여되면, 수형 단자 하우징(50)이 암형 단자 하우징(40)에 삽입될 때 수형 단자 하우징(50) 각각의 전방 단부에 결합되는 수형 단자 배선(52)은 암형 단자 하우징(40)의 점증적인 계단식 형태에 대응하는 가로열에서 회로 차단기(2)의 내부 부품(20)을 향해서 나사결합된다. 즉, 제 1 및 제 2 수형 단자 하우징(50)은 각각 암형 단자 하우징 가로열(40a) 및 암형 단자 하우징 가로열(40c)에 수용되고, 제 1 수형 단자 하우징(50)용 수형 단자 배선(52)은 제 2 수형 단자 하우징(50)용 수형 단자 배선(52)의 후방에 꿰일 것이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 단자 블록(30)의 제 2 부분(32)에는 액세스 블록(60)이 배치되며, 이 액세스 블록에는 암형 단자 하우징(40)에 대한 전방 접근을 제공하기 위한 개구(61)가 형성된다. 이러한 접근은 회로 차단기 장치(1)의 조작자가, 단자 나사(43)와 암형 단자 배선(42)이 내장된 나사형 단자를 구비할 수 있는 암형 단자 하우징(40)용 암형 단자 배선(42)을 구성, 재구성 또는 수리하는데 활용될 수 있다. 이 입장에서 단자 블록(30)의 측방 치수(D)를 제한하기 위해, 액세스 블록(60)은 개구(61)가 점증적으로 후방 경사진 계단식 형태로 배치되도록 구성된다. 따라서, 개구(61)의 배치가 암형 단자 하우징(40)의 배치와 반대되고 있음을 알 수 있다. 즉, 맨앞 가로열의 개구(61)가 하우징 표면(13)에 가장 가까우며, 맨앞 가로열의 암형 단자 배선(42a)을 통해서 하우징 표면(13)에서 가장 먼 가로열의 암형 단자 블록(40c)에 대한 전방 접근을 제공한다. 마찬가지로, 맨뒤 가로열의 제 3 개구(61)는 맨뒤 가로열의 암형 단자 배선(42c)을 통해서 하우징 표면(13)에 가장 가까운 가로열의 암형 단자 하우징(40a)에 대한 전방 접근을 제공하며, 암형 단자 배선 가로열(42a, 42c) 사이에는 가운데 가로열의 암형 단자 배선(42b)이 배치된다.

여기에서, 개구(61)의 평면이 경사져 있으므로, 각각의 개구(61)는 전술한 전방 접근을 제공하지만, 단자 블록(30)의 측방 연장(D)은 제한된다. 더욱이, 각 개구(61)의 경사각(θ)은 회로 차단기(2)의 전방 평면으로부터 약간(예를 들면, 30°) 경사질 뿐이므로, 조작자는 단자 나사의 각각을 통상적인 각도로 또는 아무리 나빠도 개구(61)의 경사각(θ)에 대응하는 각도로 접근시킬 수 있다.

도 5를 더 참조하면, 액세스 블록(60)에는 보호 커버(65)가 착탈가능하게 설치되어 있음을 알 수 있다. 보호 커버(65)는 보호 커버(65)가 액세스 블록(60)에 설치될 때 개구(61)의 위치와 일치하는 위치에 형성되는 구멍(66)을 구비한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 보호 커버(65)는 IP20 보호 커버 세트를 구비할 수 있다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 수형 단자 하우징(50)의 적어도 일부는 부속 플러그(80)를 구비할 수 있다. 여기에서, 이러한 부속 플러그(80)는 하나 이상의 수형 단자 하우징(50)을 구비할 수 있으며, 회로 차단기(2)의 제조 과정 중에 대응 개수의 암형 단자 하우징(40)에 미리 삽입될 수 있다. 대안적으로, 이것은 회로 차단기(2)의 수명 중에 언제라도 조작자에 의해 전방 삽입될 수 있다. 어느 경우에나, 수형 단자 하우징(50)은 부속 플러그(80)로서 또는 간단히 수형 단자 하우징(50)으로서 암형 단자 하우징(40) 내에 스냅-인(snap-in) 구조로 수용된다. 더욱이, 수형 단자 배선(52)과 수형 단자(51)는 암형 단자(41)와 수형 단자 배선(52)이 결합되는 내부 부품(20) 또는 기타 장치 사이의 필요한 전기 접합의 개수를 제한하기 위해 함께 압착될 수 있다.

도 1을 참조하면, 회로 차단기(2)는 단자 블록(30)의 정면에 착탈가능하게 부착되는 커버(90)를 추가로 구비할 수 있다. 이런 식으로, 수형 단자 하우징(50)과 수형 단자 배선(52)은 시야에 보이지 않을 수 있으며, 회로 차단기(2)의 외관이 개선될 수 있다. 더욱이, 커버(90)는 전술한 각종 부품들을 외력으로부터 보호할 수도 있으며, 따라서 회로 차단기(2)의 예상 수명을 연장시킬 수 있는 동시에 예상되는 수리 요구 횟수도 감소시킬 수 있다.

본 발명의 다양한 양태에 따르면, 고정식 회로 차단기에 의해 사용될 수 있 는 암형 및 수형 단자(41, 51)의 개수는, 기존의 공간 제한이 있는 상태에서 가능한 것을 넘어서 증가될 수 있다. 즉, 도 3a에 도시되고 전술한 바와 같이, 단자 블록(30a)은 13-세로열 3-가로열의 암형 단자 하우징(40)을 구비할 수 있는 바, 이는 다른 설계에 비해 암형 단자 하우징(40)의 개수가 증가한 것이다.

전술한 실시예들은 암형 단자 하우징(40)이 단자 블록(30) 상에 배열되는 것을 부분적으로 특징으로 하고 있으나, 이러한 배치는 부분적으로 또는 전체적으로 역전될 수 있다. 부분적으로 역전되는 경우, 단자 블록(30)이 암형 및 수형 단자 하우징(40, 50)을 다양한 조합 및 패턴으로 지지할 수 있다.

본 발명은 예시적인 실시예를 참조하여 설명되었으나, 당업자라면 본 발명의 범위 내에서 다양한 변경이 이루어질 수 있으며 그 요소에 대해서는 등가물로 치환될 수 있음을 알 것이다. 또한, 본 발명의 기술 사상에 대해서는 그 필수 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 특정한 상황 또는 재료를 개조하도록 여러가지 수정이 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명은 이를 실시하기 위한 최선의 형태로 기재된 특정한 예시적 실시예에 한정되지 않아야 하며, 청구범위의 범주에 포함되는 모든 실시예를 망라해야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 회로 차단기 장치의 사시도.

도 2는 도 1의 회로 차단기의 단자 블록의 확대 사시도.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 단자 블록의 실시예들의 사시도.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 단자 블록의 측단면도.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 단자 블록의 분해 사시도.

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 단자 블록의 장착의 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 회로 차단기 장치 2: 회로 차단기

10: 외부 장착판 11, 12, 13: 하우징 표면

20: 내부 부품 30: 단자 블록

33: 베이스 34: 단자 커버

35: 가이드 핀 37: 장착 구조물

40, 40a, 40b, 40c: 암형 단자 하우징 41: 암형 단자

42, 42a, 42b, 42c: 암형 단자 배선 43: 단자 나사

50: 수형 단자 하우징 51: 수형 단자

52: 수형 단자 배선 60: 액세스 블록

61: 개구 65: 보호 커버

70: 브래킷 71, 72, 73: 로킹 요소

74, 75: 플랜지 80: 부속 플러그

Claims (10)

1. 회로 차단기 장치에 있어서,

   회로 차단기의 전방측의 평면에 수직한 하우징 표면과 내부 부품을 갖는 회로 차단기,

   상기 하우징 표면에 결합되는 단자 블록,

   그 적어도 일부가 상기 내부 부품에 전기적으로 결합되는 제 2 부품을 제 1 부품의 적어도 일부에 전기적으로 결합되도록 각각 지지하는 제 2 단자 하우징을 수용하고 제 1 부품을 각각 지지하도록 상기 단자 블록 상에 배열되는 제 1 단자 하우징, 및

   상기 단자 블록 상에 배치되고 상기 제 1 단자 하우징에 대한 전방측 접근을 제공하도록 그 내부에 개구가 형성된 액세스 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는

   회로 차단기 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 단자 블록은 이차 회로 단자 블록인 것을 특징으로 하는

   회로 차단기 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 하우징 표면 상에 착탈가능하게 설치되며 그 위에 단자 블록이 장착될 수 있는 브래킷을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는

   회로 차단기 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 단자 블록은 브래킷 상에 단일 블록으로서 장착되는 것을 특징으로 하는

   회로 차단기 장치.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 단자 블록은 브래킷 상에 복수의 블록으로서 장착되는 것을 특징으로 하는

   회로 차단기 장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 단자 블록은 상기 하우징 표면 근처에 배치되는 제 1 부분, 및 상기 제 1 부분의 거의 후방 및 외부에 배치되는 제 2 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는

   회로 차단기 장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   제 1 단자 하우징은 상기 단자 블록의 제 1 부분에 배열되는 것을 특징으로 하는

   회로 차단기 장치.
8. 제 6 항에 있어서,

   제 1 단자 하우징은 상기 단자 블록의 제 1 부분에 점증적인 전방 계단식 형태로 배열되는 것을 특징으로 하는

   회로 차단기 장치.
9. 회로 차단기 장치에 있어서,

   회로 차단기의 전방측의 평면에 수직한 하우징 표면과 내부 부품을 갖는 회로 차단기,

   상기 하우징 표면에 결합되는 단자 블록,

   제 1 부품을 각각 지지하도록 상기 단자 블록 상에 배열되는 제 1 단자 하우징,

   그 적어도 일부가 상기 내부 부품에 전기적으로 결합되는 제 2 부품을 각각 지지하고, 제 2 부품이 제 1 부품의 적어도 일부에 전기적으로 결합되도록 상기 제 1 단자 하우징 내에 수용되는 제 2 단자 하우징, 및

   상기 단자 블록 상에 배치되고 상기 제 1 단자 하우징에 대한 전방측 접근을 제공하도록 그 내부에 개구가 형성된 액세스 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는

   회로 차단기 장치.
10. 회로 차단기 장치에 있어서,

    회로 차단기의 전방측의 평면에 수직한 하우징 표면과 내부 부품을 갖는 회로 차단기,

    상기 하우징 표면에 결합되는 단자 블록,

    암형 단자를 각각 지지하도록 상기 단자 블록 상에 배열되는 암형 단자 하우징,

    그 적어도 일부가 상기 내부 부품에 전기적으로 결합되는 수형 단자를 각각 지지하고, 수형 단자가 암형 단자의 적어도 일부에 전기적으로 결합되도록 상기 암형 단자 하우징 내에 수용되는 수형 단자 하우징, 및

    상기 단자 블록 상에 배치되고 상기 암형 단자 하우징에 대한 전방측 접근을 제공하도록 그 내부에 개구가 형성된 액세스 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는

    회로 차단기 장치.

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