KR20150118457A - 배선용 차단기 - Google Patents

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KR20150118457A
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김학진
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엘에스산전 주식회사
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Abstract

본 발명은 배선용 차단기에 관한 것으로서, 외함; 상기 외함의 내부에 고정 설치되는 고정자; 상기 고정자에 접촉 및 분리되는 가동자; 및 상기 고정자와 상기 가동자 사이에서 발생된 아크에 자기장을 가해 아크를 상기 외함의 외부로 유도하는 자성체;를 포함하고, 상기 외함은, 상기 고정자 및 상기 가동자가 설치되는 베이스; 및 상기 베이스에 복개되는 커버;를 포함하고, 상기 커버에는 상기 자성체가 수용되는 자성체 수용부가 형성된다. 이에 의해, 소호부와 외함이 일체로 형성되어 부품 수가 감소되고, 원가가 절감되며, 조립성 및 생산성이 향상될 수 있다.

Description

배선용 차단기{CIRCUIT BREAKER}
본 발명은, 배선용 차단기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 자성체로 아크를 배선용 차단기의 외부로 유도하여 소호할 수 있도록 한 배선용 차단기에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 배선용 차단기는 부하 기기 및 회로를 보호하는 전기기기의 일종으로서, 전기회로를 수동으로 개폐하거나, 단락전류나 사고전류 등 이상전류 발생 시 이를 감지하여 자동으로 회로를 차단한다.
도 1은 종래의 배선용 차단기를 보인 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 소호부를 보인 사시도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 배선용 차단기는 외함(C)의 내부에 구동력을 발생시키는 기구부(50), 상기 기구부(50)에 의해 서로 접촉 및 분리되는 고정자(미도시) 및 가동자(미도시), 상기 고정자(미도시)와 상기 가동자(미도시) 사이에서 발생되는 아크를 상기 외함(C)의 외부로 유도하여 소호하는 소호부(E)를 구비하여 구성된다. 상기 고정자(미도시) 및 상기 가동자(미도시)는 상기 소호부(E) 내측에 수용된다.
상기 외함(C)은 상기 기구부(50), 상기 고정자(미도시), 상기 가동자(미도시) 및 상기 소호부(E)가 설치되는 베이스(10) 및 상기 베이스(10)를 복개하는 커버(20)를 구비하여 구성된다.
상기 소호부(E)는, 상기 고정자(미도시) 및 상기 가동자(미도시)의 측부에 배치되어 아크에 자기장을 가해 로렌츠 힘을 발생시키는 자성체(60), 상기 자성체(60)를 지지하는 마그넷 베이스(70) 및 상기 자성체(60)에 의해 유도된 아크가 배출되는 배기공(80a)이 구비된 마그넷 서포트(80)를 구비하여 구성된다.
이러한 구성에 의해, 종래의 배선용 차단기는 정상 상태에서는 상기 고정자(미도시)와 상기 가동자(미도시)가 폐극 상태를 유지하여 정상적으로 통전 상태를 유지하지만, 사고전류 등 이상전류가 발생하는 경우에는 상기 기구부(50)가 해지되면서 상기 고정자(미도시)와 상기 가동자(미도시)가 개극을 하여 차단 동작을 수행하게 된다. 그리고, 상기 고정자(미도시)와 상기 가동자(미도시)가 접촉 및 분리될 때 발생되는 아크는 상기 소호부(E)에 의해 유도되어 상기 외함(C)의 외부로 배출된다. 이 과정에서, 상기 아크는 아크 길이가 신장되고, 공기에 의해 냉각되어 소호된다.
그런데, 이러한 종래의 배선용 차단기에 있어서는, 상기 소호부(E)는 상기 자성체(60), 상기 마그넷 베이스(70) 및 상기 마그넷 서포트(80)가 각각 별도의 단품으로 구비되고 서로 조립되어 형성된다. 이와 같이 형성된 소호부(E)는, 상기 외함(C)과는 별도의 부품으로서, 다시 상기 외함(C)의 내부(더욱 상세히는, 상기 베이스(10))에 설치된다. 이에 의하여, 부품 수가 증가됨에 따라 원가가 상승되고, 조립성 및 생산성이 저하된다.
또한, 상기 소호부(E)가 상기 외함(C)에 설치될 때 설치 위치가 설치되어야 할 정위치와 차이나거나, 상기 자성체(60)의 자성에 의해 상기 소호부(E)가 정위치에서 이탈될 수 있다. 이에 의하여, 소호 성능이 저하되고, 상기 소호부(E)의 설치위치를 정위치로 조정하는데 투입되는 자원손실이 발생될 수 있다.
또한, 상기 소호부(E)는 상기 자성체의 극성이 반대방향으로 조립될 수 있다. 이에 의하여, 아크가 이동되어야 하는 방향인 정방향의 반대 방향으로 유도되고, 상기 소호부(E)를 재조립하는데 투입되는 자원손실이 발생될 수 있다.
따라서, 본 발명은, 소호부와 외함을 일체로 형성하여 부품 수를 감소하고, 원가를 절감하며, 조립성 및 생산성을 향상시킬 수 있는 배선용 차단기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 소호부가 정위치에 위치되도록 하여 소호 성능 저하를 억제하고, 정위치에서 이탈된 소호부의 위치 조정에 투입되는 자원손실을 억제할 수 있는 배선용 차단기를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 자성체의 극성이 반대로 조립되는 자성체 오조립을 억제하여 아크를 정방향으로 유도하고, 오조립된 자성체의 재조립에 투입되는 자원손실을 억제할 수 있는 배선용 차단기를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 목적 달성을 위해, 외함; 상기 외함의 내부에 고정 설치되는 고정자; 상기 고정자에 접촉 및 분리되는 가동자; 및 상기 고정자와 상기 가동자 사이에서 발생된 아크에 자기장을 가해 아크를 상기 외함의 외부로 유도하는 자성체;를 포함하고, 상기 외함은, 상기 고정자 및 상기 가동자가 설치되는 베이스; 및 상기 베이스에 복개되는 커버;를 포함하고, 상기 커버에는 상기 자성체가 수용되는 자성체 수용부가 형성되는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기를 제공한다.
상기 자성체 수용부는 홈으로 형성되고, 상기 홈은 그 홈의 주벽이 상기 커버의 내벽면으로부터 돌출되어 형성될 수 있다.
본 발명의 일 양상에 따르면, 상기 자성체 수용부는 상기 자성체가 상기 주벽에 의해 상기 고정자 및 상기 가동자에 대해 가려지게 형성될 수 있다.
본 양상의 일 실시예에 따르면, 상기 자성체 수용부는 상기 홈의 깊이가 상기 홈에 삽입되는 상기 자성체의 삽입방향 길이 이상으로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 양상에 따르면, 상기 자성체 수용부는 상기 자성체와 밀착되게 형성될 수 있다.
본 양상의 일 실시예에 따르면, 상기 자성체 수용부는 대면되는 한 쌍의 주벽 사이 간격이 상기 자성체의 두께 이하로 형성될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 자성체 수용부는 상기 한 쌍의 주벽 또는 상기 자성체가 탄성 변형되는 범위 내에서 상기 한 쌍의 주벽 사이 간격이 상기 자성체의 두께보다 작게 형성될 수 있다.
또한, 상기 자성체 수용부는 상기 홈의 적어도 일 측면이 개방되게 형성될 수 있다.
이때, 상기 자성체는 상기 홈의 개방된 일 측면으로 노출되는 부위에 탈거용 돌기 또는 탈거용 홈이 형성될 수 있다.
본 양상의 다른 실시예에 따르면, 상기 자성체 수용부의 홈은 상기 자성체의 윤곽과 동일하게 형성될 수 있다.
본 실시예의 경우, 상기 자성체는 상기 홈의 개구부로 노출되는 부위에 탈거용 돌기 또는 탈거용 홈이 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 상기 자성체는 N극을 이루는 부위와 S극을 이루는 부위가 상이하게 형성되고, 상기 홈은 상기 자성체에 대응되도록 N극을 이루는 부위와 S극을 이루는 부위가 상이하게 형성될 수 있다.
본 양상의 경우, 상기 자성체는 삽입방향에 평행한 일 모서리가 모깎기 된 장방형으로 형성되고, 상기 모깎기된 일 모서리에 의해 크기가 다른 한 쌍의 평행면 중 어느 한 면은 N극을 띠고, 다른 한 면은 S극을 띠게 형성될 수 있다.
이때, 상기 홈은 상기 자성체의 모깍기된 일 모서리에 밀착되도록 상기 홈의 일 모서리가 그 일 모서리를 이루는 주벽에 경사지게 형성될 수 있다.
상기 커버에는 상기 자성체에 의해 유도된 아크가 토출되는 배기공이 구비된 토출벽부가 형성될 수 있다.
이때, 상기 토출벽부는 상기 커버의 내벽면으로부터 돌출되어 형성될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 소호부와 외함이 일체로 형성되어 부품 수가 감소되고, 원가가 절감되며, 조립성 및 생산성이 향상될 수 있다.
또한, 소호부가 정위치에 위치되어 소호 성능 저하가 억제되고, 정위치에서 이탈된 소호부의 위치 조정에 투입되는 자원손실이 억제될 수 있다.
또한, 자성체의 극성이 반대로 조립되는 자성체 오조립이 억제되어 아크가 정방향으로 유도되고, 오조립된 자성체의 재조립에 투입되는 자원손실이 억제될 수 있다.
도 1은 종래의 배선용 차단기를 보인 분해 사시도이고,
도 2는 도 1의 소호부를 보인 사시도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기의 커버에 소호부가 구비된 모습을 보인 사시도이고,
도 4는 도 3의 분해 사시도이고,
도 5는 도 3의 본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기의 내부를 보인 단면도이고,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배선용 차단기의 커버에 소호부가 구비된 모습을 보인 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기의 커버(120)에 소호부(NE)가 구비된 모습을 보인 사시도이고, 도 4는 도 3의 분해 사시도이고, 도 5는 도 3의 본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기의 내부를 보인 단면도이다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기는, 외함(NC), 상기 외함(NC)의 내부에 고정 설치되는 고정자(130), 상기 고정자(130)에 접촉 및 분리되는 가동자(140), 상기 가동자(140)에 구동력을 전달하는 기구부(150) 및 상기 고정자(130)와 상기 가동자(140) 사이에서 발생된 아크(A)에 자기장(B)을 가해 아크(A)를 상기 외함(NC)의 외부로 유도하는 자성체(160)를 구비하여 구성될 수 있다.
상기 자성체(160)는, 자기장(B)이 아크(A)에 일 방향으로 가해지도록, 상기 고정자(130) 및 상기 가동자(140)를 사이에 두고 극성이 반대인 면(162, 164)이 대면되는 한 쌍으로 구비될 수 있다. 여기서, 상기 일 방향이란, 상기 자기장(B)에 의해 아크(A)에 발생되는 로렌츠 힘(F)이 상기 기구부(150)의 반대 방향을 향하도록 아크(A)에 가해져야 하는 방향으로서, 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다. 아울러, 본 실시예의 경우, 상기 자성체(160)는 한 쌍으로 구비되나, 상기 일 방향으로 자기장(B)을 가할 수만 있다면 적어도 하나 이상으로 구비될 수 있다.
상기 외함(NC)은 상기 고정자(130), 상기 가동자(140) 및 상기 기구부(150)가 설치되는 베이스(110) 및 상기 베이스(110)에 복개되는 커버(120)를 구비하여 구성될 수 있다.
상기 커버(120)에는 상기 자성체(160)가 수용되는 자성체 수용부(122)가 형성될 수 있다.
본 실시예의 경우, 상기 자성체 수용부(122)는 상기 고정자(130) 및 상기 가동자(140)를 사이에 두고 대면되는 한 쌍으로 구비되나, 전술한 바와 같이 상기 자성체(160)가 적어도 하나 이상 구비될 경우 이에 대응되게 구비될 수 있다.
상기 자성체 수용부(122)는 홈(122c)으로 형성되고, 상기 홈(122c)은 상기 커버(120)의 내벽면으로부터 상기 고정자(130) 및 상기 가동자(140)의 측부 측으로 돌출되는 주벽(122a)에 의해 형성될 수 있다. 상기 홈(122c)의 주벽(122a) 중 일부는 상기 커버(120)의 일 벽면일 수 있다. 이에 의하여, 상기 자성체(160)는 상기 홈(122c)에 삽입되어 상기 커버(더욱 상세히는, 상기 주벽(122a))(120)에 직접 지지될 수 있다.
또한, 상기 자성체 수용부(122)는 상기 홈(122c)의 깊이가 상기 홈(122c)에 삽입되는 상기 자성체(160)의 삽입방향 길이 이상으로 형성될 수 있다. 이에 의하여, 상기 자성체(160)는 상기 홈(122c)에 완전히 삽입되어 상기 홈(122c)의 외부로 돌출되는 부위가 없을 수 있다. 즉, 상기 자성체(160)는 상기 자성체 수용부(더욱 상세히는, 상기 주벽(122a))(122)에 의해 상기 고정자(130) 및 상기 가동자(140)에 대해 가려질 수 있다. 상기 자성체 수용부(122)에 의해 가려진 상기 자성체(160)는 상기 고정자(130) 및 상기 가동자(140)로부터 절연될 수 있다.
본 실시예의 경우, 상기 홈(122c)의 주벽(122a)은, 상기 자성체(160)가 상기 홈(122c)의 외부로 돌출되는 부위가 없도록, 전체적으로 상기 홈(122c)의 깊이방향에 대해 동일한 높이로 형성될 수 있다. 하지만, 별도로 도시하지 않았지만, 상기 홈(122c)의 주벽(122a)은, 상기 자성체(160)를 상기 고정자(130) 및 상기 가동자(140)로부터 가리는 일 부위가 타 부위와 다른 높이로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 일 부위는, 상기 자성체(160)가 상기 고정자(130) 및 상기 가동자(140)로부터 완전히 가려지도록, 상기 자성체(160)의 삽입방향 길이 이상으로 형성되고, 상기 타 부위는 상기 일 부위보다 높이가 낮게 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 자성체(160)는 일측이 상기 홈(122c)의 외부로 돌출되어 필요에 따라 사용자가 상기 자성체(160)의 돌출된 일측을 파지하여 상기 자성체(160)를 상기 홈(122c)으로부터 탈거할 수 있도록 하면서도, 상기 주벽(122a)의 일 부위로 상기 자성체(160)를 상기 고정자(130) 및 상기 가동자(140)로부터 절연시킬 수 있다.
또한, 상기 자성체 수용부(122)는 상기 자성체(160)와 밀착되게 형성될 수 있다. 즉, 상기 자성체 수용부(122)는 상기 자성체(160)가 상기 자성체 수용부(122) 내에서 이동되지 않도록 형성될 수 있다.
이를 위하여, 상기 자성체 수용부(122)는 대면되는 한 쌍의 주벽(122a) 사이 간격이 상기 자성체(160)의 두께 이하로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 자성체(160)의 두께란, 상기 자성체(160)가 상기 자성체 수용부(122)에 수용되었을 때 상기 한 쌍의 주벽(122a)을 가로지르는 방향의 길이이다. 이와 같이 형성된 상기 한 쌍의 주벽(122a)은 상기 자성체(160)를 양측에서 가압하여 고정할 수 있다. 특히, 상기 자성체(160)가 상기 한 쌍의 주벽(122a)에 압입되도록, 상기 한 쌍의 주벽(122a) 사이 간격이 상기 자성체(160)의 두께보다 작게 형성될 경우, 상기 한 쌍의 주벽(122a)은 상기 자성체(160)를 더욱 큰 힘으로 가압할 수 있다. 하지만, 이 경우, 상기 한 쌍의 주벽(122a) 사이 간격이 상기 자성체(160)의 두께보다 너무 작게 형성되면 상기 한 쌍의 주벽(122a) 또는 상기 자성체(160)에 소성변형이 발생되어 상기 한 쌍의 주벽(122a)과 상기 자성체(160) 사이 체결력이 약화될 수 있다. 따라서, 상기 자성체 수용부(122)는 상기 한 쌍의 주벽(122a) 또는 상기 자성체(160)가 탄성 변형되는 범위 내에서 상기 한 쌍의 주벽(122a) 사이 간격이 상기 자성체(160)의 두께보다 작게 형성될 필요가 있다.
본 실시예의 경우, 상기 홈(122c)은 적어도 일 측면이 개방되게 형성될 수 있다. 즉, 상기 한 쌍의 주벽(122a)을 제외한 다른 주벽(122a)은 삭제될 수 있다. 이에 따라, 상기 홈(122c)이 상기 자성체(160)의 윤곽과 다르게 형성될 수 있다. 즉, 상기 홈(122c)의 형상 및 크기가 상기 자성체(160)의 형상 및 크기와 다르게 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 자성체(160)의 적어도 일 측면이 상기 홈(122c)의 개방된 일 측면을 통해 노출될 수 있고, 필요에 따라 사용자가 상기 자성체(160)의 노출된 부위를 파지하여 상기 자성체(160)를 상기 홈(122c)으로부터 탈거할 수 있다. 이때, 상기 자성체(160)의 노출된 부위에 탈거용 돌기(168) 또는 탈거용 홈(미도시)이 더 구비되어 상기 자성체(160)의 탈거를 더욱 용이하게 할 수도 있다.
또한, 상기 자성체(160) 및 상기 자성체 수용부(122)는 N극을 이루는 부위와 S극을 이루는 부위가 상이하게 형성될 수 있다. 즉, 상기 자성체(160)는 N극을 이루는 부위와 S극을 이루는 부위가 서로 비대칭 되게 형성되고, 상기 홈(122c)은 상기 자성체(160)에 대응되도록 N극을 이루는 부위와 S극을 이루는 부위가 서로 비대칭 되게 형성될 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 자성체(160)는 삽입방향에 평행한 일 모서리(166)가 모깎기된 장방형으로 형성되고, 상기 모깎기된 일 모서리(166)에 의해 크기가 다른 한 쌍의 평행면(162, 164) 중 어느 한 면(162)은 N극을 띠고, 다른 한 면(164)은 S극을 띠도록 형성될 수 있다. 한편, 상기 자성체 수용부(122)는, 상기 홈(122c)이 상기 자성체(160)의 상기 모깍기된 일 모서리(166)에 밀착되도록, 상기 홈(122c)의 일 모서리(122b)가 그 일 모서리(122b)를 이루는 주벽(122a)에 경사지게 형성될 수 있다. 이에 의하여, 상기 자성체(160)는, 극성이 사전에 결정된 방향의 반대방향으로 된 채 상기 자성체 수용부(122)에 삽입되려 할 경우, 상기 자성체(160)의 상기 모깎기된 일 모서리(166)에 대향되는 타 모서리(167)가 상기 홈(122c)의 일 모서리(122b) 부위에 걸려 상기 자성체 수용부(122)에 삽입될 수 없다. 이에 따라, 자성체(160)의 극성이 반대로 조립되는 자성체 오조립이 억제되고, 아크(A)가 정방향으로 유도될 수 있다.
한편, 상기 커버(120)에는 상기 자성체(160)에 의해 유도된 아크(A)가 토출되는 배기공(124a)이 구비된 토출벽부(124)가 더 형성될 수 있다.
상기 토출벽부(124)는 상기 커버(120)의 내벽면으로부터 상기 고정자(130) 및 상기 가동자(140)의 전방부 측으로 돌출되어 형성될 수 있다. 이에 의하여, 상기 토출벽부(124)는 상기 커버(120)와 일체로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 고정자(130) 및 상기 가동자(140)의 전방부란, 아크(A)가 유도되어야 할 방향으로서, 아크(A)에 의한 상기 기구부(150)의 소손이 억제되도록 아크(A)를 기준으로 상기 기구부(150)의 반대측일 수 있다.
상기 배기공(124a)은 상기 토출벽부(124)의 중심부에 소정의 크기를 갖는 장공으로 형성되고, 적어도 하나 이상 구비될 수 있다. 상기 배기공(124a)의 크기 또는 개수는 배출하고자하는 아크(A)의 배출량에 따라 적절히 조절될 수 있다.
이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기의 작용효과에 대해 설명한다.
도 5에 도시된 차단동작 상태에서 상기 기구부(150)의 동작에 의해 상기 가동자(140)가 도면상 반시계방향으로 회동되어 상기 고정자(130)에 접촉될 수 있다. 이에 의하여, 투입 동작이 완료되고, 전원 측에서 부하 측으로 전류가 통전될 수 있다.
반면, 전술한 투입동작 상태에서 사용자가 인위적으로 조작하거나 회로상 이상전류가 발생되면 상기 기구부(150)가 동작될 수 있다. 상기 가동자(140)는 상기 기구부(150)의 동작에 의해 도면상 시계방향으로 회동되어 상기 고정자(130)로부터 분리될 수 있다. 이에 의하여, 차단 동작이 완료되고, 회로가 차단될 수 있다.
이 과정에서, 상기 자성체(160)는 상기 고정자(130)와 상기 가동자(140) 사이에 발생된 아크(A)를 상기 외함(NC)의 외부로 유도하여 소호시킬 수 있다. 더욱 구체적으로, 본 실시예의 경우, 상기 고정자(130)는 전원 측에 통전 가능하게 연결되고 상기 가동자(140)는 부하 측에 통전 가능하게 연결될 수 있다. 이에 따라, 전류(I)는 상기 고정자(130)에서 상기 가동자(140) 측(도면상 상방)으로 흐를 수 있다. 이러한 전류(I)의 방향은 아크(A)의 전류 방향이기도 하다. 이와 같이 전류(I)가 흐르는 조건에서, 상기 자성체(160)는 아크(A)에 도면상 지면에 들어가는 방향으로 자기장(B)을 가하게 구비될 수 있다. 이에 의하여, 아크(A)에는 상기 아크(A)를 기준으로 상기 기구부(150)의 반대측에 위치하는 상기 토출벽부(124) 측(도면상 좌측방향)으로 향하는 로렌츠 힘(F)이 작용될 수 있다. 아크(A)는 상기 자성체(160)에 의해 발생된 로렌츠 힘(F)에 의하여 상기 토출벽부(124)로 유도될 수 있다. 유도되는 과정에서 아크(A)는 그 아크(A)의 길이가 신장되고, 공기에 의해 냉각되어, 플라즈마 상태에서 절연상태로 변화될 수 있다. 이와 같이 소호되며 상기 토출벽부(124)로 유도된 아크(A)는 상기 배기공(124a)을 통과하고, 상기 토출벽부(124)로부터 상기 외함(NC)의 외부로 연통된 아크 토출로(190)를 통해 배출될 수 있다.
여기서, 상기 자성체(160)는, 상기 토출벽부(124) 측(도면상 좌측방향)을 향하는 로렌츠 힘(F)의 크기가 극대화되도록, 상기 자기장(B)의 방향이 상기 전류(I)의 방향(도면상 상방) 및 상기 로렌츠 힘(F)이 향해야 할 방향(도면상 좌측방향)에 모두 수직하게 배치될 수 있다.
또한, 본 실시예의 경우, 상기 자성체(160)는, 상기 전류(I)의 방향이 도면상 상방을 향하고 상기 자기장(B)의 방향이 도면상 지면에 들어가는 방향을 향해 상기 로렌츠 힘(F)의 방향이 도면상 좌측방향을 향하도록 구비되나, 상기 전류(I)의 방향 또는 상기 로렌츠 힘(F)이 향해야 하는 방향이 변경될 경우 이에 대응되게 구비될 수 있다. 예를 들어, 상기 로렌츠 힘(F)이 향해야 할 방향이 본 실시예와 동일하되(도면상 좌측방향을 향하되), 상기 고정자(130)가 부하 측에 통전 가능하게 연결되고 상기 가동자(140)가 전원 측에 통전 가능하게 연결되어 상기 전류(I)의 방향이 상기 가동자(140)에서 상기 고정자(130)로 향하는 방향(도면상 하방)이 될 경우, 상기 자성체(160)는 자기장(B)의 방향이 도면상 지면에서 나오는 방향이 되도록 구비될 수 있다.
상기 토출벽부(124)는 상기 배기공(124a)의 개수 또는 크기에 따라 아크(A)의 배출량을 증가시키거나 감소시킬 수 있다. 즉, 상기 배기공(124a)의 개수 또는 크기가 증가되어 형성된 상기 토출벽부(124)는 아크(A)의 배출량을 증가시킬 수 있다. 반면, 상기 배기공(124a)의 개수 또는 크기가 감소되어 형성된 상기 토출벽부(124)는 아크(A)의 배출량을 감소시킬 수 있다. 이와 같이, 아크(A) 배출량을 조절하는 이유는 아크(A)가 많이 배출될수록 소호 성능은 향상되지만, 아크(A)가 너무 많이 배출될 경우 아크(A)에 의해 통전로가 형성되어 상간 절연에 문제가 발생되기 때문이다. 따라서, 상기 토출벽부(124)는 상기 배기공(124a)의 개수가 너무 많거나 상기 배기공(124a)의 크기가 너무 크지 않도록 형성되는 것이 바람직할 수 있다.
여기서, 상기 자성체(160), 상기 자성체 수용부(122) 및 상기 토출벽부(124)를 구비하여 구성되는 소호부(NE)는 상기 커버(120)와 일체로 형성되어 부품 수가 감소되고, 원가가 절감되며, 조립성 및 생산성이 향상될 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 자성체 수용부(122)는 상기 커버(120)의 내벽면으로부터 돌출된 상기 주벽(122a)에 의해 형성되는 상기 홈(122c)으로 형성되고, 상기 홈(122c)에 삽입되어 지지되는 상기 자성체(160)가 상기 고정자(130) 및 상기 가동자(140)에 대해 가려지게 형성될 수 있다. 이에 의하여, 상기 자성체 수용부(122)와 일체로 형성된 상기 커버(120)가 상기 자성체(160)를 상기 고정자(130) 및 상기 가동자(140)의 측부에 고정 배치시키고, 상기 고정자(130) 및 상기 가동자(140)로부터 절연시킬 수 있다. 즉, 종래의 마그넷 베이스(70)가 삭제될 수 있다. 이에 따라, 종래의 마그넷 베이스(70)를 별도로 제조하고 상기 자성체(60)와 조립하여 상기 외함(C)에 설치하는 공정이 삭제되어 조립성 및 생산성이 향상되고, 제조원가가 절감될 수 있다. 또한, 상기 토출벽부(124)는 상기 커버(120)의 내벽면으로부터 돌출되어 형성될 수 있다. 이에 의하여, 상기 토출벽부(124)와 일체로 형성된 상기 커버(120)가 아크(A)의 배출량을 조절할 수 있다. 즉, 종래의 마그넷 서포트(80)가 삭제될 수 있다. 이에 따라, 종래의 마그넷 서포트(80)를 별도로 제조하고 상기 자성체(60)와 조립하여 상기 외함(C)에 설치하는 공정이 삭제되어 조립성 및 생산성이 향상되고, 제조원가가 절감될 수 있다.
또한, 상기 커버(120)에 일체로 형성된 상기 소호부(NE)는 정위치에 위치되어 소호부(NE)의 정위치 이탈에 의한 소호 성능 저하가 억제되고, 정위치에서 이탈한 소호부(NE)의 위치를 조정하는데 투입되는 자원손실이 억제될 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 커버(120)와 일체형으로 형성된 상기 자성체 수용부(122)는 상기 자성체(160)가 삽입되어 밀착될 수 있다. 이에 의하여, 상기 자성체(160)는 정위치에 설치될 수 있고, 자성에 의해 다른 위치로 이동되려는 힘을 받아도 상기 자성체 수용부(122)에 지지되어 정위치가 유지될 수 있다. 이에 따라, 상기 자성체(160)의 정위치 이탈에 의한 소호 성능 저하가 억제되고, 정위치를 이탈한 상기 자성체(160)의 위치를 조정하는데 투입되는 자원손실이 억제될 수 있다.
또한, N극을 이루는 부위와 S극을 이루는 부위가 상이하게 형성된 상기 자성체(160) 및 상기 자성체 수용부(122)는 상기 자성체(160)의 극성이 반대로 조립되는 자성체 오조립이 억제될 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 일 모서리(166)가 모깎기된 자성체(160)는, 극성이 사전에 결정된 방향의 반대방향으로 된 채 상기 홈(122c)의 일 모서리(122b)가 경사지게 형성된 자성체 수용부(122)에 삽입되려 할 경우, 상기 자성체(160)의 모깎기된 일 모서리(166)에 대향되는 타 모서리(167)가 상기 홈(122c)의 경사진 일 모서리(122b)에 걸려 상기 자성체 수용부(122)에 삽입될 수 없다. 이에 의하여, 자성체 오조립이 억제되고, 아크(A)가 정방향(본 실시예의 경우, 도면상 좌측방향)으로 유도되며, 오조립된 자성체(160)를 올바른 극성방향으로 재조립하는데 투입되는 자원손실이 억제될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배선용 차단기의 커버(220)에 소호부(NE')가 구비된 모습을 보인 사시도이다.
본 실시예의 경우, 기본적인 구성과 작용 효과는 전술한 실시예와 대동소이하다. 다만, 이 경우에는 홈(222c)이 자성체(260)의 윤곽과 동일하게 형성될 수도 있다. 즉, 상기 자성체(260)의 삽입방향에 평행한 외주면이 상기 홈(222c)에 의해 폐쇄되게 감싸지고 상기 홈(222c)과 상기 자성체(260) 사이에 유격이 없도록, 상기 홈(222c)의 형상 및 크기가 상기 자성체(260)의 형상 및 크기와 동일하게 형성될 수 있다. 이에 의하여, 상기 자성체(260)는 상기 자성체 수용부(222) 내에서의 이동이 더욱 억제될 수 있다. 또한, 상기 홈(222c)의 개구부로 노출되는 상기 자성체(260)의 삽입방향 단부에 탈거용 홈(268) 또는 탈거용 돌기(미도시)가 형성될 수 있다. 이에 의하여, 필요에 따라 사용자가 상기 자성체(260)의 탈거용 홈(268) 또는 탈거용 돌기(미도시)를 파지하여 상기 자성체(260)를 상기 홈(222c)으로부터 탈거할 수 있다.
전술 및 도시한 실시예와 동일 및 동일 상당부분에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이상에서, 본 발명의 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었다. 그러나, 본 발명은, 그 사상 또는 본질적인 특징에서 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 형태로 실시될 수 있으므로, 위에서 설명된 실시예는 그 상세한 설명의 내용에 의해 제한되지 않아야 한다.
또한, 앞서 기술한 상세한 설명에서 일일이 나열되지 않은 실시예라 하더라도 첨부된 특허청구범위에서 정의된 그 기술 사상의 범위 내에서 넓게 해석되어야 할 것이다. 그리고, 상기 특허청구범위의 기술적 범위와 그 균등범위 내에 포함되는 모든 변경 및 변형은 첨부된 특허청구범위에 의해 포섭되어야 할 것이다.
10: 베이스 20: 커버
50: 기구부 60: 자성체
70: 마그넷 베이스 80: 마그넷 서포트
80a: 배기공 110: 베이스
120: 커버 122: 자성체 수용부
122a: 주벽 122b: 경사진 일 모서리
122c: 홈 124: 토출벽부
124a: 배기공 130: 고정자
140: 가동자 150: 기구부
160: 자성체 162: 평행면 중 어느 한 면
164: 평행면 중 다른 한 면 166: 모깎기 된 일 모서리
168: 탈거용 돌기 190: 아크 토출로
220: 커버 222: 자성체 수용부
222c: 홈 224: 토출벽부
260: 자성체 268: 탈거용 홈
A: 아크 B: 자기장
C: 외함 E: 소호부
F: 로렌츠 힘 I: 전류
NC: 외함 NE, NE': 소호부

Claims (12)

  1. 외함;
    상기 외함의 내부에 고정 설치되는 고정자;
    상기 고정자에 접촉 및 분리되는 가동자; 및
    상기 고정자와 상기 가동자 사이에서 발생된 아크에 자기장을 가해 아크를 상기 외함의 외부로 유도하는 자성체;를 포함하고,
    상기 외함은,
    상기 고정자 및 상기 가동자가 설치되는 베이스; 및
    상기 베이스에 복개되는 커버;를 포함하고,
    상기 커버에는 상기 자성체가 수용되는 자성체 수용부가 형성되는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 자성체 수용부는 홈으로 형성되고,
    상기 홈은 그 홈의 주벽이 상기 커버의 내벽면으로부터 돌출되어 형성되는 배선용 차단기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 자성체 수용부는 상기 자성체가 상기 주벽에 의해 상기 고정자 및 상기 가동자에 대해 가려지게 형성되는 배선용 차단기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 자성체 수용부는 상기 홈의 깊이가 상기 홈에 삽입되는 상기 자성체의 삽입방향 길이 이상으로 형성되는 배선용 차단기.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 자성체 수용부는 상기 자성체와 밀착되게 형성되는 배선용 차단기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 자성체 수용부는 대면되는 한 쌍의 주벽 사이 간격이 상기 한 쌍의 주벽 또는 상기 자성체가 탄성 변형되는 범위 내에서 상기 자성체의 두께 이하로 형성되는 배선용 차단기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 자성체 수용부는 상기 홈의 적어도 일 측면이 개방되게 형성되는 배선용 차단기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 자성체는 상기 홈의 개방된 일 측면으로 노출되는 부위에 탈거용 돌기 또는 탈거용 홈이 형성되는 배선용 차단기.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 자성체는 상기 홈의 개구부로 노출되는 부위에 탈거용 돌기 또는 탈거용 홈이 형성되는 배선용 차단기.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 자성체는 N극을 이루는 부위와 S극을 이루는 부위가 상이하게 형성되고,
    상기 홈은 상기 자성체에 대응되도록 N극을 이루는 부위와 S극을 이루는 부위가 상이하게 형성되는 배선용 차단기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 자성체는 삽입방향에 평행한 일 모서리가 모깎기 된 장방형으로 형성되고,
    상기 모깎기된 일 모서리에 의해 크기가 다른 한 쌍의 평행면 중 어느 한 면은 N극을 띠고, 다른 한 면은 S극을 띠는 배선용 차단기.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 커버에는 상기 자성체에 의해 유도된 아크가 토출되는 배기공이 구비된 토출벽부가 상기 커버의 내벽면으로부터 돌출되어 형성되는 배선용 차단기.
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KR20180048150A (ko) * 2016-11-02 2018-05-10 엘에스산전 주식회사 배선용 차단기의 아크소호장치
KR20190095023A (ko) * 2018-02-06 2019-08-14 엘에스산전 주식회사 전자 접촉기

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