KR20170123925A - 배선용 차단기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 단자부를 구성하는 단자의 상단에 방열부재를 구비시킴으로써 배선용 차단기의 내부에서 단자로 전달되는 열을 외부로 방열하여 단자부의 온도를 감소시키는 효과가 있다.

Description

배선용 차단기 {MOLDED CASE CIRCUIT BREAKER}

본 발명은 배선용 차단기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배선용 차단기의 내부에서 발생된 열을 외부로 방열하여 사용중의 안정성과 동작에 대한 신뢰성이 향상되도록 하는 배선용 차단기에 관한 것이다.

일반적으로 배선용 차단기(MCCB:Molded Case Circuit Breaker)는 공장, 빌딩 등의 수배전 설비 중에서 주로 배전반에 설치되어 무부하 상태에서는 부하측에 전원을 공급 또는 차단을 하는 개폐장치의 역할을 하고, 부하 사용중에는 부하 전로에 이상현상이 발생되어 부하전류를 초과하는 대전류가 흐를 경우 전로의 전선 및 부하측 기기를 보호하기 위하여 전원측으로부터 부하측으로 공급되는 전원을 공급 또는 차단하는 차단기의 역할을 담당하게 된다.

이와 같이 배선용 차단기는 회로에 이상이 발생한 경우, 신속하게 전로를 차단하여 배선 및 접속기기의 파괴 또는 화재 발생을 방지하는 기능을 갖는다.

한편, 도 1은 종래의 배선용 차단기를 나타내는 사시도이고, 도 2는 종래의 배선용 차단기 중 단자부의 분해 상태를 나타내는 사시도이며, 도 3은 종래의 배선용 차단기의 구조를 나타내는 단면도이고, 도 4는 종래의 배선용 차단기의 단자부를 나타내는 부분 확대도이다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 종래의 배선용 차단기(10)는 전류가 유입 또는 차단되도록 하는 기구부(11), 사고전류 및 단락전류를 감지하여 상기 기구부(11)를 차단시키는 트립부(13), 사고전류 및 단락전류의 인가시 발생된 아크를 소호시키는 소호부(15) 및 전원측 또는 부하측에 연결되는 단자부(17) 등으로 구성된다.

이때 상기 단자부(17)는 배선용 차단기(10)에 전선 또는 부스바가 연결되도록 하여 전류가 배선용 차단기(10)로 인가되도록 하며, 단자(17a), 러그(17b), 마운터(17c) 등으로 구성된다.

상기 단자(17a)는 상기 소호부(15)와 연결되고, 상기 러그(17b)는 전선 등이 체결부재(19)를 통해 고정되도록 한다. 또한 상기 마운터(17c)는 상기 단자(17a)와 상기 러그(17b)가 고정되며, 상기 단자(17a) 위에 상기 러그(17b)가 안착되어 조립된다.

상기와 같이 구성된 배선용 차단기(10)의 내부에는 주요 발열부가 존재하는데, 도체와 도체가 접촉되는 접촉부에서 주로 열이 발생하게 되고, 발생되는 열의 양은 접촉부의 저항 등에 의해 결정된다.

또한 발생된 열은 도체를 통해 상기 도체가 연결된 상기 단자부(110) 측으로 전달되게 된다.

이러한 상기 배선용 차단기(10)에서 온도는 정격전류에 따른 열적 성능을 평가할 수 있는 중요한 요소로 작용한다.

상기 배선용 차단기(10)와 같은 전력기기가 안정성과 신뢰성을 갖도록 하기 위해 IEC(International Electronical Committee) 등에는 온도 상승치에 대한 기준온도가 규정되어 있고, 이러한 규정에 맞도록 상기 배선용 차단기(10)의 설계에 있어서 온도 설계가 중요해지고 있는 실정이다.

이러한 배선용 차단기(10)의 온도와 관련된 규격은 상기 단자부(110)를 통해 측정하게 되며, 측정된 온도가 규정된 기준온도를 벗어나게 되면 부적합으로 판단되게 된다.

이때 상기 배선용 차단기(10)에서 발생하는 온도는 각 접촉부의 저항과 인가되는 전류에 의해 결정되는데, 온도를 감소시키는 방법으로는 접촉부의 저항을 줄이거나, 발생되는 열을 외부로 발산시킬 수 있는 구조를 필요로 하게 된다.

하지만 종래의 배선용 차단기(10)의 경우 단자부(17)의 온도가 크기 때문에 규정된 기준온도와 단자부(17)의 측정온도 사이의 차이가 적어 사용중에 단자부(17) 온도가 기준온도를 벗어나는 문제점이 있었다.

또한 단자부(17)의 측정온도가 기준온도를 벗어나는 경우가 빈번하게 발생하여 정상동작되는 배선용 차단기(10)가 불량제품으로 판단될 위험성이 큰 문제점이 있었다.

또한 배선용 차단기(120)의 사용중에 단자부(17)의 온도가 기준온도를 벗어남으로써 배선용 차단기(10)의 안전성이 크게 저하되는 문제점이 있었다.

또한 사용중에 단자부(17)의 온도가 기준온도를 벗어나면 제품이 쉽게 파손될 뿐만 아니라 오동작이 빈번하게 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 배선용 차단기의 내부에서 발생된 열을 외부로 방열하여 사용중의 안정성과 동작에 대한 신뢰성이 향상되도록 하는 배선용 차단기를 제공함에 그 목적이 있다.

전술한 본 발명의 목적은, 단자; 상기 단자에 연결되어 전선이 결합되는 러그; 및 상기 단자와 상기 러그가 고정되는 마운터;로 구성되는 단자부를 포함하되,상기 단자부에는 상기 단자의 상단에 밀착되게 위치하고, 수직방향으로 다수개의 방열핀이 형성되어 상기 방열핀을 통해 발생된 열을 외부로 방열하는 방열부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기를 제공함으로써 달성된다.

또한 상기 방열부재의 중심부에는 상기 단자와의 결합을 위한 다수개의 체결공이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 방열핀은 상기 체결공을 중심으로 대칭되게 위치하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 방열핀에는 방열효율이 향상되도록 다수개의 방열돌기가 더 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 방열부재의 표면은 흑색으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 방열부재는 히트 싱크(HEAT SINK)인 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명인 배선용 차단기는 단자부를 구성하는 단자의 상단에 방열부재를 구비시킴으로써 배선용 차단기의 내부에서 단자로 전달되는 열을 외부로 방열하여 단자부의 온도를 감소시키는 효과가 있다.

또한 단자부의 온도를 감소시킴으로써 배선용 차단기의 사용중에 단자부의 온도가 기준온도를 벗어나는 것을 방지하여 사고발생을 방지하고, 부품이 파손되는 것을 방지할 뿐만 아니라 오동작이 빈번하게 발생하는 것을 방지하는 효과가 있다.

또한 방열부재에 수직으로 다수개의 방열핀을 형성시키고, 방열핀에 다수개의 방열돌기를 형성시킴으로써 방열효율이 향상되게 하는 효과가 있다.

또한 방열부재의 중심부에 체결공을 형성시키고, 체결공을 중심으로 대칭되게 방열핀을 형성시킴으로써 방열효율을 향상시키면서도 방열부재와 단자의 결합이 용이해지게 하는 효과가 있다.

또한 다수개의 방열핀을 설치하는 것 외에 방열부재의 표면이 흑색으로 이루어지도록 하여 방열효율을 향상시키는 효과가 있다.

또한 다른 구성부품의 변경 없이도 방열부재만을 이용하여 배선용 차단기의 온도를 감소시킬 수 있어 온도감소를 위한 부품의 개발시간을 단축시킬 뿐만 아니라 개발에 소요되는 비용도 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 배선용 차단기를 나타내는 사시도.
도 2는 종래의 배선용 차단기 중 단자부의 분해 상태를 나타내는 사시도.
도 3은 종래의 배선용 차단기의 구조를 나타내는 단면도.
도 4는 종래의 배선용 차단기의 단자부를 나타내는 부분 확대도.
도 5는 본 발명에 따른 배선용 차단기를 나타내는 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 배선용 차단기 중 단자부의 분해 상태를 나타내는 사시도.
도 7은 본 발명에 따른 배선용 차단기 중 단자부의 분해 상태를 나타내는 부분 확대도.
도 8은 본 발명에 따른 배선용 차단기에 구비되는 방열부재를 나타내는 사시도.
도 9는 본 발명에 따른 배선용 차단기에 구비되는 방열부재를 나타내는 정면도.
도 10은 본 발명에 따른 배선용 차단기에 구비되는 방열부재를 나타내는 평면도.
도 11은 본 발명에 따른 배선용 차단기에 구비되는 방열부재에 방열돌기가 형성된 상태를 나타내는 정면도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기를 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명에 따른 배선용 차단기를 나타내는 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 배선용 차단기 중 단자부의 분해 상태를 나타내는 사시도이며, 도 7은 본 발명에 따른 배선용 차단기 중 단자부의 분해 상태를 나타내는 부분 확대도이고, 도 8은 본 발명에 따른 배선용 차단기에 구비되는 방열부재를 나타내는 사시도이며, 도 9는 본 발명에 따른 배선용 차단기에 구비되는 방열부재를 나타내는 정면도이고, 도 10은 본 발명에 따른 배선용 차단기에 구비되는 방열부재를 나타내는 평면도이며, 도 11은 본 발명에 따른 배선용 차단기에 구비되는 방열부재에 방열돌기가 형성된 상태를 나타내는 정면도이다.

도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 배선용 차단기(100)는 전류가 유입 또는 차단되도록 하는 기구부(미도시), 사고전류 및 단락전류를 감지하여 상기 기구부를 차단시키는 트립부(미도시), 사고전류 및 단락전류의 인가시 발생된 아크를 소호시키는 소호부(미도시) 및 전원측 또는 부하측에 연결되는 단자부(110)를 포함하여 이루어진다.

상기 기구부는 핸들(120)의 회전에 따라 투입 또는 차단상태로 조절되어 전류가 부하측으로 유입되거나 유입이 차단되도록 한다,

상기 트립부는 사고전류 또는 단락전류가 배선용 차단기(100)의 내부로 유입되면 상기 기구부를 차단상태로 조절하여 전류가 배선용 차단기(100)로 유입되지 못하도록 한다.

상기 소호부는 사고전류 또는 단락전류의 인가시 상기 기구부가 차단상태로 조절되면 상기 배선용 차단기(100)에 구비된 가동 접촉자(미도시)와 고정 접촉자(미도시)의 분리로 인해 발생되는 아크가 소호되도록 한다.

상기 단자부(110)는 전선이나 부스바를 통해 전원을 공급하는 전원측과, 공급된 전원을 인가받는 부하측에 연결되어 배선용 차단기(100)를 통해 전원측으로부터 공급된 전원이 부하측으로 전달되게 한다.

이때 상기 단자부(110)는 상기 소호부 등과 연결되는 단자(115), 상기 단자(115)에 연결되어 전선이 결합되는 러그(111) 및 상기 단자(115)와 상기 러그(111)가 고정되는 마운터(117)로 구성된다.

상기 단자(115)는 도체성 금속 등으로 이루어져 전원을 공급하는 전선과 상기 러그(111)를 통해 상호 연결된다.

상기 러그(111)는 전선이 끼워져 체결부재(미도시)를 통해 고정되며, 상기 전선을 통해 인가되는 전류가 상기 단자(115) 측으로 전달되게 한다.

한편, 상기 단자부(110)에는 상기 배선용 차단기(100)의 내부에서 발생된 열을 외부로 방열하는 방열부재(113)가 구비되며, 상기 방열부재(113)는 히트 싱트 등이 사용될 수 있지만 이에 한정되지 않으며 방열기능을 가진 다양한 소재로 상기 방열부재(113)를 구성하여 사용할 수 있다.

이때 상기 방열부재(113)는 상기 단자부(110) 중 상기 단자(115)의 상단에 밀착되게 위치하여 상기 배선용 차단기(100)의 각 구성부품 중 도체와 도체가 접촉되는 접촉부로부터 발생된 열이 상기 단자(115)에 전달되면 상기 방열부재(113)를 통해 효과적으로 외부로 방열되게 함으로써 상기 단자부(110)의 온도가 감소되게 한다.

또한 상기 단자부(110)의 온도가 감소되게 함으로써 상기 단자부(110)의 측정온도와 기준온도의 차이가 커지도록 하여 배선용 차단기(100)의 사용중에 상기 단자부(110)의 온도가 기준온도를 넘어가는 것을 방지하게 된다.

한편, 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 방열부재(113)의 상단에는 다수개의 방열핀(113a)이 형성된다.

이때 상기 방열핀(113a)이 수직으로 형성되도록 하여 방열핀(113a)의 표면적이 커지도록 함으로써 방열효율이 향상되게 한다.

또한 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 방열핀(113a)의 일측면에 다수개의 방열돌기(113c)를 더 형성시켜 상기 방열돌기(113c)를 통해 상기 방열핀(113a)의 표면적이 더 커지도록 함으로써 방열효율이 더 증가되게 할 수 있다.

이외에 상기 방열부재(113)의 방열효율이 더 향상되게 하기 위해 상기 방열부재(113)의 표면이 흑색으로 이루어지도록 구성할 수 있다.

한편, 상기 방열부재(113)의 중심부에는 상기 단자(115)와의 결합을 위한 다수개의 체결공(113b)이 형성되어 상기 방열부재(113)의 하단이 상기 단자(115)의 상단에 맞닿도록 위치한 상태에서 체결부재(119)가 상기 체결공(113b)을 관통함으로서 상기 방열부재(113)가 상기 단자(115)에 밀착되어 고정되게 된다.

이외에 상기 방열핀(113a)은 상기 체결공(113b)을 중심으로 대칭되도록 나란하게 위치하게 함으로써 상기 방열부재(113)와 상기 단자(115)가 결합된 상태에서 상기 단자(115)에 전달된 열이 상기 방열핀(113a)을 통해 외부로 고르게 방열되게 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 경우 단자부(110)를 구성하는 단자(115)의 상단에 히트 싱크와 같은 방열부재(113)를 구비시킴으로써 배선용 차단기(100)의 내부에서 발생되어 단자(115)로 전달된 열이 외부로 방열되게 하여 단자부(110)의 온도가 감소되게 한다.

또한 단자부(110)의 온도를 감소시킴으로써 배선용 차단기(100)의 사용중에 단자부(110)의 온도가 기준온도를 벗어나는 것을 방지한다.

또한 단자부(110)의 온도가 기준온도를 벗어나지 않기 때문에 배선용 차단기(100)의 사용중에 사고가 발생하는 것을 방지하고, 부품이 파손되는 것을 방지할 뿐만 아니라 오동작이 빈번하게 발생하는 것을 방지한다.

또한 방열부재(113)에 수직으로 다수개의 방열핀(113a)을 형성시키고, 방열핀(113a)에 다수개의 방열돌기(113c)를 형성시킬 뿐만 아니라 방열부재(113)의 표면이 흑색으로 이루어지게 하여 방열효율이 향상되게 한다.

또한 방열부재(113)의 중심부에 체결공(113b)을 형성시키고, 체결공(113b)을 중심으로 대칭되게 방열핀(113a)을 형성시킴으로써 방열효율을 향상시키면서도 방열부재(113)와 단자(115)의 결합이 용이해지게 한다.

또한 다른 구성부품의 변경 없이도 방열부재(113) 만을 이용하여 배선용 차단기(100)의 온도를 감소시킴으로써 온도감소를 위해 사용되는 부품에 대한 개발시간을 크게 단축시키고, 부품의 개발에 소요되는 전체비용도 절감시킬 수 있게 된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 일 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있고, 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

10, 100: 배선용 차단기 11: 기구부
13: 트립부 15: 소호부
17: 단자부 17a, 115: 단자
17b, 111: 러그 17c, 117: 마운터
19, 119: 체결부재 110: 단자부
113: 방열부재 113a: 방열핀
113b: 체결공 113c: 방열돌기
120: 핸들

Claims (6)

1. 단자;
   상기 단자에 연결되어 전선이 결합되는 러그; 및
   상기 단자와 상기 러그가 고정되는 마운터;
   로 구성되는 단자부를 포함하되,
   상기 단자부에는 상기 단자의 상단에 밀착되게 위치하고, 수직방향으로 다수개의 방열핀이 형성되어 상기 방열핀을 통해 발생된 열을 외부로 방열하는 방열부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 방열부재의 중심부에는 상기 단자와의 결합을 위한 다수개의 체결공이 형성되는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 방열핀은 상기 체결공을 중심으로 양측에 위치하는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 방열핀에는 방열효율이 향상되도록 다수개의 방열돌기가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기.
5. 제1항에 있어서,
   상기 방열부재의 표면은 흑색으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기.
6. 제1항에 있어서,
   상기 방열부재는 히트 싱크(HEAT SINK)인 것을 특징으로 하는 배선용 차단기.

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