KR20210027935A - 아크 챔버 조립체 및 이를 포함하는 회로 차단기 - Google Patents
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Abstract
아크 챔버 조립체 및 이를 포함하는 회로 차단기가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 아크 챔버 조립체는 프레임부 및 프레임부에 회전 가능하게 결합되는 복수 개의 회전 그리드를 포함한다.
아크가 발생되면, 복수 개의 회전 그리드가 회전된다. 상기 회전에 의해, 각 회전 그리드 사이의 거리가 증가되거나 감소될 수 있다. 이에 따라, 아크의 신장 속도 및 냉각, 배출 속도가 증가될 수 있다.
아크가 발생되면, 복수 개의 회전 그리드가 회전된다. 상기 회전에 의해, 각 회전 그리드 사이의 거리가 증가되거나 감소될 수 있다. 이에 따라, 아크의 신장 속도 및 냉각, 배출 속도가 증가될 수 있다.
Description
본 발명은 아크 챔버 조립체 및 이를 포함하는 회로 차단기에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 회로 차단기가 작동되어 발생되는 아크의 소호 시간을 단축할 수 있는 구조의 아크 챔버 조립체 및 이를 포함하는 회로 차단기에 대한 것이다.
회로 차단기는 누전, 과전류 등의 이상 전류가 발생할 경우, 전기 사고를 방지하기 위해 통전을 차단하기 위한 기구이다. 회로 차단기는 전류의 차단이 요구되는 도선에 통전 가능하게 연결된다.
일반적인 회로 차단기는 내부에 고정접점과 가동접점을 포함한다. 상술한 이상 전류가 아닌 정상 전류가 흐를 경우, 고정접점과 가동접점은 서로 접촉된다. 상기 상태에서, 도선을 따라 흐르는 전류는 회로 차단기를 통과하여, 전원 또는 부하 등으로 흐를 수 있다. 이에 따라, 회로 차단기는 외부의 도선과 통전된다.
이상 전류가 흐를 경우, 고정접점과 가동접점은 서로 이격된다. 상기 상태에서, 도선을 따라 흐르던 전류는 회로 차단기에 의해 더 이상 흐르지 못하게 된다. 이에 따라, 도선과 전원 또는 도선과 부하는 회로 차단기에 의해 통전이 차단된다.
고정접점과 가동접점이 이격된 직후, 고정접점과 가동접점을 흐르던 전류는 바로 소멸되지 않고 아크(arc)의 형태로 전환된다. 아크는 고온 고압의 전자(electron) 및 이온으로 구성된 플라즈마의 흐름으로 볼 수 있다.
상기 아크는, 고정접점에서 이격되도록 이동되는 가동접점을 따라 연장 형성된다. 충분한 길이로 연장 형성된 아크는 소호(extinguish) 과정을 거친 후, 회로 차단기의 외부로 배출된다.
도 1 내지 도 4를 참조하여, 종래 기술에 따른 회로 차단기(1000)에서 아크가 발생된 후 소호되는 과정을 설명한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 고정접점(1210)과 가동접점(1310)이 접촉된 상태가 도시된다. 고정접점(1210)은 하우징(1100)에 고정 결합되는 고정접점대(1200)에 결합된다.
또한, 가동접점(1310)은 하우징(1100)에 회전 가능하게 결합되는 샤프트(1500)에 결합된다. 샤프트(1500)가 회전되어 가동접점(1310)이 고정접점(1210)에서 이격되면, 아크가 발생된다.
발생된 아크는 가동접점(1310)을 따라 연장된다. 아크의 연장 경로에는 아크 챔버 조립체(1400)가 구비되어, 아크가 아크 배출구(1700)를 향해 배출되기 위한 경로를 형성한다. 상기 아크는 어퍼 그리드(1600)까지 연장된다.
구체적으로, 아크 챔버 조립체(1400)는 그리드 하우징(1410)에 결합되는 복수 개의 플레이트(1420)를 포함한다. 각 플레이트(1420)는 고정접점(1210)에서 각 아크 배출구(1710, 1720)를 향하는 방향으로 서로 이격되어 적층된다. 각 플레이트(1420)가 서로 이격되어 형성되는 공간에 의해 아크의 배출 경로가 형성된다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 고정접점(1210)과 가동접점(1310)이 이격되며 아크가 발생된 상태가 도시된다. 발생된 아크는 고정접점(1210)에서 멀어지도록 이동되는 가동접점(1310)을 따라 연장된다(도 3 및 도 4의 점선 화살표 참조).
이때, 아크가 연장되는 경로 상에는 아크 챔버 조립체(1400)가 위치된다. 발생된 아크는 소호되며 플레이트(1420) 사이에 형성된 경로를 통과하여 아크 배출구(1700)를 향해 이동된다.
한편, 상술한 바와 같이 아크는 고온 고압의 전자의 흐름이다. 따라서, 발생된 아크는 가능한 한 짧은 시간 동안 연장 및 소호되어 회로 차단기(1000)의 외부로 배출되는 것이 바람직하다.
그런데 발생된 아크가 아크 챔버 조립체(1400)로 이동되기 위해서는, 발생된 아크가 고정접점(1210)에서 가장 멀리 위치되는 플레이트(1420a)까지 신장되어야 한다. 따라서, 발생된 아크의 신장 속도를 증가시키기 위해서는 각 플레이트(1420) 사이의 거리를 감소시키는 것이 유리하다.
반대로, 발생된 아크가 플레이트(1420) 사이의 공간을 통해 아크 배출구(1700)로 원활하게 이동되기 위해서는, 아크의 배출 경로가 넓은 것이 유리하다. 즉, 각 플레이트(1420) 사이의 거리가 증가되는 것이 유리하다.
정리하면, 플레이트(1420)의 배치 구조와 관련하여, 발생된 아크를 신장시키기 위한 조건과 발생된 아크를 배출시키기 위한 조건이 상이하다.
따라서, 종래 기술에 따른 회로 차단기(1000)는 아크의 신속한 신장 또는 신속한 배출 중 어느 하나만을 달성할 수 있는 구조라는 한계가 있다.
한국등록실용신안문헌 제20-0478314호는 회로차단기의 아크소호장치를 개시한다. 구체적으로, 생성된 아크를 흡인하는 내부그리드 및 내부그리드에 유입된 아크를 아크배출구를 통해 이동시키는 외부그리드를 포함한 아크소호장치를 개시한다.
그러나 이러한 유형의 아크소호장치는 신장된 아크를 신속하게 배출하는 방안만을 제시한다. 즉, 상기 선행문헌은 아크를 신속하게 신장시키기 위한 방안에 대한 해결책을 제시하지 못한다.
한국공개특허문헌 제10-2018-0048150호는 배선용 차단기의 아크소호장치를 개시한다. 구체적으로, 아크소호장치를 둘러싸는 한 쌍의 측판의 전방부 및 후방부에 제1 그리드 및 제2 그리드를 각각 구비하여, 이동된 아크를 재분할할 수 있는 구조의 아크소호장치를 개시한다.
그러나 이러한 유형의 아크소호장치는 발생된 아크의 신속한 신장 및 배출과 관련된 방안을 제시하지 못한다. 즉, 상기 선행문헌은 아크소호장치에 유입된 아크를 신속하게 분할, 냉각하기 위한 방안만을 제시한다는 한계가 있다.
본 발명은, 상술한 문제점을 해결할 수 있는 구조의 아크 챔버 조립체 및 이를 포함하는 회로 차단기를 제공함을 목적으로 한다.
먼저, 발생된 아크가 신속하게 신장될 수 있는 구조의 아크 챔버 조립체 및 이를 포함하는 회로 차단기를 제공함을 일 목적으로 한다.
또한, 발생된 아크가 신속하게 배출될 수 있는 구조의 아크 챔버 조립체 및 이를 포함하는 회로 차단기를 제공함을 일 목적으로 한다.
또한, 발생된 아크를 신속하게 신장시키고, 신속하게 배출할 수 있는 구조의 아크 챔버 조립체 및 이를 포함하는 회로 차단기를 제공함을 일 목적으로 한다.
또한, 구조를 크게 변화시키지 않고도, 발생된 아크가 신속하게 신장될 수 있는 구조의 아크 챔버 조립체 및 이를 포함하는 회로 차단기를 제공함을 일 목적으로 한다.
또한, 구조를 크게 변화시키지 않고도, 발생된 아크가 신속하게 배출시킬 수 있는 구조의 아크 챔버 조립체 및 이를 포함하는 회로 차단기를 제공함을 일 목적으로 한다.
또한, 발생된 아크의 신장 및 배출 속도를 극대화할 수 있는 구조의 아크 챔버 조립체 및 이를 포함하는 회로 차단기를 제공함을 일 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 고정접점에 인접하게 위치되며, 내부에 공간이 형성된 프레임부; 및 상기 프레임부의 상기 공간에 삽입되며, 판형으로 형성되고, 상기 프레임부에 회전 가능하게 결합되는 회전 그리드(grid)를 포함하며, 상기 회전 그리드는 복수 개 구비되어, 복수 개의 상기 회전 그리드는 상기 고정접점에서 멀어지는 방향으로 서로 소정 거리 이격되어 적층되는 아크 챔버 조립체를 제공한다.
또한, 상기 아크 챔버 조립체의 상기 회전 그리드는, 일 방향으로 연장 형성되는 회전 암부를 포함하고, 상기 회전 암부의 연장 방향의 일측에는, 회전 돌출부가 상기 프레임부를 향하는 방향으로 소정 거리만큼 돌출 형성될 수 있다.
또한, 상기 아크 챔버 조립체의 상기 프레임부에는, 상기 회전 돌출부가 회전 가능하게 삽입되는 삽입공이 상기 회전 돌출부를 향하는 일측에 관통 형성될 수 있다.
또한, 상기 아크 챔버 조립체의 상기 프레임부는, 상기 회전 그리드에 인접하게 위치되고, 상기 회전 그리드가 상기 고정접점에서 멀어지는 방향으로 소정 거리만큼 회전되면 접촉되어, 상기 회전 그리드가 회전되는 거리를 제한하도록 구성되는 복귀 부재를 포함할 수 있다.
또한, 상기 아크 챔버 조립체의 상기 복귀 부재는 복수 개 구비되어, 상기 회전 그리드가 삽입되는 상기 프레임부의 일측에 상기 고정접점에서 멀어지는 방향으로 서로 소정 거리 이격되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 아크 챔버 조립체의 복수 개의 상기 복귀 부재는, 복수 개의 상기 회전 그리드에 각각 인접하게 위치되며, 각각의 상기 복귀 부재는, 각 상기 회전 그리드보다 상기 고정접점에서 더 이격되어 위치될 수 있다.
또한, 상기 아크 챔버 조립체의 상기 복귀 부재는, 상기 프레임부에서 멀어지는 방향으로 소정 거리만큼 연장 형성되는 제1 연장부; 및 상기 제1 연장부의 단부에서, 상기 제1 연장부와 소정의 각도를 이루며 상기 회전 그리드를 향해 소정 거리만큼 연장 형성되는 제2 연장부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 아크 챔버 조립체의 상기 복귀 부재는, 합성 수지 소재로 형성되어, 소정의 탄성을 갖도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 아크 챔버 조립체의 상기 복귀 부재는, 상기 프레임부에서 멀어지는 방향으로 소정 거리만큼 연장 형성되는 제1 연장부; 및 상기 제1 연장부의 단부에 결합되며, 상기 회전 그리드를 마주하도록 배치되는 탄성부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 아크 챔버 조립체의 상기 탄성부는, 코일 스프링(coil spring)일 수 있다.
또한, 본 발명은, 외부와 통전 가능하게 연결되는 고정접점; 상기 고정접점과 접촉되거나 상기 고정접점에서 이격되도록 구성되는 가동접점; 및 상기 고정접점에 인접하게 위치되어, 상기 고정접점과 상기 가동접점이 이격되어 발생되는 아크를 소호하도록 구성되는 아크 챔버 조립체를 포함하며, 상기 아크 챔버 조립체는, 내부에 공간이 형성된 프레임부; 및 상기 프레임부의 상기 공간에 삽입되며, 판형으로 형성되는 회전 그리드를 포함하고, 상기 회전 그리드는, 상기 프레임부에 회전 가능하게 결합되고, 복수 개 구비되며, 복수 개의 상기 회전 그리드는 상기 고정접점에서 멀어지는 방향으로 서로 소정 거리 이격되어 적층되어, 상기 아크가 발생되면, 복수 개의 상기 회전 그리드가 상기 고정접점에서 멀어지는 방향으로 회전되도록 구성되는 회로 차단기를 제공한다.
또한, 상기 회로 차단기의 상기 회전 그리드는, 일 방향으로 연장 형성되는 회전 암부를 포함하고, 상기 회전 암부의 연장 방향의 일측에는, 회전 돌출부가 상기 프레임부를 향하는 방향으로 소정 거리만큼 돌출 형성되고, 상기 프레임부에는, 상기 회전 돌출부가 회전 가능하게 삽입되는 삽입공이 상기 회전 돌출부를 향하는 일측에 관통 형성되어, 상기 회전 그리드는 상기 회전 돌출부를 축으로 하여 회전되도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 회로 차단기의 상기 프레임부는, 개방 형성되어, 상기 회전 그리드가 삽입되는 그리드 삽입 개구부; 및 상기 그리드 삽입 개구부에 인접하게 위치되어, 상기 회전 그리드가 상기 고정접점에서 멀어지는 방향으로 회전되는 거리를 제한하도록 구성되는 복귀 부재를 포함하며, 상기 복귀 부재는, 상기 회전 그리드에 인접하게 위치되되, 상기 회전 그리드보다 상기 고정접점에서 더 이격되어 위치될 수 있다.
또한, 상기 회로 차단기의 상기 복귀 부재는, 상기 프레임부에서 멀어지는 방향으로 소정 거리만큼 연장 형성되는 제1 연장부; 및 상기 제1 연장부의 단부에서, 상기 제1 연장부와 소정의 각도를 이루며 상기 회전 그리드를 향해 소정 거리만큼 연장 형성되는 제2 연장부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 회로 차단기의 상기 복귀 부재는, 합성 수지 소재로 형성되어, 소정의 탄성을 갖도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 회로 차단기의 상기 복귀 부재는, 상기 프레임부에서 멀어지는 방향으로 소정 거리만큼 연장 형성되는 제1 연장부; 및 상기 제1 연장부의 단부에 결합되며, 상기 회전 그리드를 마주하도록 배치되는 탄성부를 포함하며, 상기 탄성부는 코일 스프링일 수 있다.
본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과가 달성될 수 있다.
먼저, 아크 챔버 조립체는 고정접점에 인접하게 위치되는 복수 개의 회전 그리드를 포함한다. 가동접점이 고정접점과 이격되어 아크가 신장되면, 복수 개의 회전 그리드는 아크의 경로를 향하는 일측에서 서로 이격된 거리가 감소되도록 회전된다.
따라서, 아크가 고정접점에서 가장 멀리 배치되는 그리드까지 신장되기 위한 거리가 감소된다. 이에 따라, 아크의 신장에 소요되는 시간이 감소되어, 발생된 아크가 신속하게 신장될 수 있다.
또한, 복수 개의 회전 그리드에 인접한 프레임부의 일측에는, 복귀 부재가 구비된다. 복수 개의 회전 그리드가 소정 거리 또는 소정 각도만큼 회전되면, 고정접점을 향하는 회전 그리드의 일측 면의 반대 측면은 복귀 부재에 접촉된다.
복수 개의 회전 그리드가 회전됨에 따라 복귀 부재는 형상이 변형되며 복원력을 저장한다. 복원력의 크기가 아크의 신장에 의해 발생되는 회전력의 크기를 초과하면, 복귀 부재는 원래 형상으로 복귀되며 회전 그리드를 가압한다.
동시에, 복수 개의 회전 그리드 사이로 신장된 아크는, 상기 아크를 둘러싸며 서로 마주하는 각 회전 그리드를 밀어내는 방향의 배기압을 형성한다.
이에 따라, 복수 개의 회전 그리드는 서로 이격된 거리가 증가되도록 회전된다. 즉, 복수 개의 회전 그리드는 아크가 발생되기 전 상태로 복귀된다. 이에 따라, 아크가 이동할 수 있는 공간이 확장되어, 발생된 아크가 신속하게 아크 챔버 조립체를 통과하며 소호, 냉각되어 배출구를 향해 이동될 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 복수 개의 회전 그리드는 서로 이격된 거리가 증가되거나 감소될 수 있다. 즉, 아크가 신장되는 과정에서는 서로 이격된 거리가 증가되고, 아크가 배출되는 과정에서는 서로 이격된 거리가 감소된다.
따라서, 회로 차단기 내부의 상황에 따라 아크의 경로를 향하는 복수 개의 회전 그리드가 서로 이격된 거리가 가변된다. 이에 따라, 발생된 아크가 신속하게 신장되고, 또한 신속하게 배출될 수 있다.
또한, 복수 개의 회전 그리드는 그리드가 삽입 결합되는 프레임부에 삽입 결합된다. 복수 개의 회전 그리드는 일측에 회전 돌출부가 형성되어 프레임부의 삽입공에 회전 가능하게 결합된다. 즉, 회전 그리드를 구비하기 위해, 프레임부 및 아크 챔버 조립체의 형상이 과다하게 변경되지 않아도 된다.
따라서, 아크의 신장 속도를 증가시키면서도, 아크 챔버 조립체 및 회로 차단기의 구조 변경이 최소화될 수 있다.
또한, 복귀 부재는 프레임부에 구비된다. 복귀 부재는 회전 그리드에 인접하게 위치되어, 회전 그리드의 회전에 따라 형상이 변형되며 복원력을 저장한다. 즉, 아크 챔버 조립체와 별도로, 회전 그리드의 복귀를 위한 부재가 구비될 필요가 없다.
따라서, 아크의 배출 속도를 증가시키면서도, 아크 챔버 조립체의 회로 차단기의 구조 변경이 최소화될 수 있다.
또한, 그리드는 복수 개의 회전 그리드를 포함한다. 일 실시 예에서, 각 회전 그리드는 아크의 신장 및 이동에 따라 각각 회전될 수 있다. 상기 회전에 의해, 회전 그리드 사이의 거리는 연장되거나 단축된다.
따라서, 아크의 신장 및 배출 상황에 따라, 아크의 경로를 향하는 일측에서의 각 그리드 사이의 거리의 변화 폭이 더욱 증가될 수 있다. 이에 따라, 아크의 신장 속도 및 아크의 배출 속도가 더욱 증가될 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 회로 차단기의 내부 구성을 도시하는 단면도이다.
도 2는 도 1의 회로 차단기에서 고정 접촉자와 가동 접촉자가 접촉된 상태를 도시하는 개념도이다.
도 3은 도 1의 회로 차단기에서 고정 접촉자와 가동 접촉자가 이격된 상태를 도시하는 개념도이다.
도 4는 도 1의 회로 차단기에서 아크가 신장되고 소호되는 과정을 도시하는 개념도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 아크 챔버 조립체를 도시하는 사시도이다.
도 6은 도 5의 아크 챔버 조립체에 구비된 그리드를 도시하는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 회로 차단기의 내부 구성을 도시하는 측면도이다.
도 8은 도 5의 회로 차단기에 구비되는 아크 챔버 조립체를 도시하는 사시도이다.
도 9는 도 6의 아크 챔버 조립체의 회전 그리드가 회전되기 전(a) 및 회전된 후(b) 상태를 도시하는 측면도이다.
도 10은 도 6의 아크 챔버 조립체의 회전 그리드가 회전되기 전(a) 및 회전 후 (b) 상태를 도시하는 투사도이다.
도 11은 도 5의 아크 챔버 조립체에 구비되는 프레임부를 도시하는 사시도이다.
도 12는 도 5의 아크 챔버 조립체에 구비되는 회전 그리드를 도시하는 사시도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 프레임부에 구비되는 복귀 부재가 가압되기 전 상태(a) 및 가압된 상태(b)를 도시하는 측면도이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 프레임부에 구비되는 복귀 부재가 가압되기 전 상태(a) 및 가압된 상태(b)를 도시하는 측면도이다.
도 15 내지 도 19는 발생된 아크가 신장되는 과정을 측면에서 도시하는 상태도(a) 및 정면에서 도시하는 상태도(b)이다.
도 2는 도 1의 회로 차단기에서 고정 접촉자와 가동 접촉자가 접촉된 상태를 도시하는 개념도이다.
도 3은 도 1의 회로 차단기에서 고정 접촉자와 가동 접촉자가 이격된 상태를 도시하는 개념도이다.
도 4는 도 1의 회로 차단기에서 아크가 신장되고 소호되는 과정을 도시하는 개념도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 아크 챔버 조립체를 도시하는 사시도이다.
도 6은 도 5의 아크 챔버 조립체에 구비된 그리드를 도시하는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 회로 차단기의 내부 구성을 도시하는 측면도이다.
도 8은 도 5의 회로 차단기에 구비되는 아크 챔버 조립체를 도시하는 사시도이다.
도 9는 도 6의 아크 챔버 조립체의 회전 그리드가 회전되기 전(a) 및 회전된 후(b) 상태를 도시하는 측면도이다.
도 10은 도 6의 아크 챔버 조립체의 회전 그리드가 회전되기 전(a) 및 회전 후 (b) 상태를 도시하는 투사도이다.
도 11은 도 5의 아크 챔버 조립체에 구비되는 프레임부를 도시하는 사시도이다.
도 12는 도 5의 아크 챔버 조립체에 구비되는 회전 그리드를 도시하는 사시도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 프레임부에 구비되는 복귀 부재가 가압되기 전 상태(a) 및 가압된 상태(b)를 도시하는 측면도이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 프레임부에 구비되는 복귀 부재가 가압되기 전 상태(a) 및 가압된 상태(b)를 도시하는 측면도이다.
도 15 내지 도 19는 발생된 아크가 신장되는 과정을 측면에서 도시하는 상태도(a) 및 정면에서 도시하는 상태도(b)이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 아크 챔버 조립체 및 이를 포함하는 회로 차단기를 상세하게 설명한다.
이하의 설명에서는 본 발명의 특징을 명확하게 하기 위해, 일부 구성 요소들에 대한 설명이 생략될 수 있다.
1. 용어의 정의
이하의 설명에서 사용되는 "회로 차단기"라는 용어는, 누전 차단기, 배선용 차단기 등 누설 전류 또는 과전류 등을 감지할 경우, 전류를 차단할 수 있는 임의의 장치를 의미한다. 일 실시 예에서, 회로 차단기는 배선용 차단기(molded-case circuit breaker)로 구비될 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 "정상 전류"라는 용어는 회로 차단기가 차단 동작을 수행하지 않는, 정상적인 상태에서 흐르는 전류를 의미한다.
이하의 설명에서 사용되는 "이상 전류"라는 용어는 회로 차단기가 차단 동작을 수행하는, 정상 전류가 아닌 전류를 의미한다. 이상 전류는 누설 전류, 과 전류, 부족 전류 등을 포함할 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 "아크(arc)"라는 용어는 서로 접촉되어 통전 중인 전극이 이격되면서 발생되는 전자와 이온의 플라즈마를 의미한다.
이하의 설명에서 사용되는 "전방 측", "후방 측", "좌측", "우측", "상측" 및 "하측"이라는 용어는 도 5, 도 7 및 도 8에 도시된 좌표계를 참조하여 이해될 것이다.
2. 본 발명의 실시 예에 따른 회로 차단기(10)의 구성의 설명
도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 회로 차단기(10)는 하우징(100), 고정접점 조립체(200), 가동접점 조립체(300), 회전 샤프트(400) 및 차단 플레이트(500)를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 회로 차단기(10)는 아크 챔버 조립체(600)를 포함한다. 아크 챔버 조립체(600)는 회로 차단기(10)의 내부에서 발생된 아크가 신속하게 신장 및 배출될 수 있도록 한다.
이하, 본 발명의 실시 예에 다른 회로 차단기(10)의 각 구성을 상세하게 설명하되, 아크 챔버 조립체(600)는 별항으로 설명한다.
(1) 하우징(100)의 설명
하우징(100)은 회로 차단기(10)의 외형을 형성한다. 다시 말하면, 하우징(100)은 회로 차단기(10)의 케이스 역할을 한다.
하우징(100)의 내부에는 소정의 공간이 형성된다. 상기 공간에는 회로 차단기(10)의 각 구성이 수용된다.
하우징(100)은 사용자에게 직접 노출된다. 따라서, 하우징(100)은 플라스틱 또는 합성 수지 등 절연성 소재로 형성되는 것이 바람직하다.
하우징(100)은 공간부(110) 및 아크 배출구(120)를 포함한다.
공간부(110)는 하우징(100)의 내부에 형성되는 공간이다. 공간부(110)는 하우징(100)의 외벽에 의해 둘러싸인 공간으로 정의될 수 있다.
공간부(110)에는 회로 차단기(10)의 각 구성이 수용된다. 특히, 공간부(110)에는 회전 샤프트(400) 및 회전 샤프트(400)에 연결되는 가동접점 조립체(300)가 회전 가능하게 수용된다.
공간부(110)는 아크 배출구(120)와 연통된다. 공간부(110)에서 발생된 아크는 아크 챔버 조립체(600)를 거쳐 아크 배출구(120)로 이동될 수 있다.
아크 배출구(120)는 하우징(100)의 외부와 공간부(110)를 연통한다. 아크 배출구(120)는 공간부(110)에서 발생된 아크가 회로 차단기(10)의 외부로 배출되는 통로로 기능된다.
아크 배출구(120)는 복수 개 형성될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 아크 배출구(120)는 하우징(100)의 전방의 상측 및 후방의 하측에 각각 형성되어, 총 두 개 형성된다. 이는 도시된 실시 예에 따른 회로 차단기(10)가 두 개의 아크 챔버 조립체(600)를 구비함에 기인한다.
아크 배출구(120)의 개수는 아크 챔버 조립체(600)의 개수에 따라 변경될 수 있다.
아크 배출구(120)는 고정접점 조립체(200)와 이격되도록 위치된다.
즉, 전방 측에 위치된 아크 배출구(120)는 전방의 하측에 배치되는 고정접점 조립체(200)와 이격되도록, 상측에 배치된다. 또한, 후방 측에 위치된 아크 배출구(120)는 후방의 상측에 배치되는 고정접점 조립체(200)와 이격되도록, 하측에 배치된다.
아크 배출구(120)의 위치는 고정접점 조립체(200)의 위치에 따라 변경될 수 있다.
(2) 고정접점 조립체(200)의 설명
고정접점 조립체(200)는 회로 차단기(10)의 내부와 외부를 통전 가능하게 연결한다. 고정접점 조립체(200)는 외부의 도선과 통전 가능하게 연결된다.
외부의 도선을 흐르는 전류는 고정접점 조립체(200)를 통해 회로 차단기(10)의 내부로 흐를 수 있다. 또한, 회로 차단기(10)의 내부에 흐르는 전류는 고정접점 조립체(200)를 통해 회로 차단기(10)의 외부로 흐를 수 있다.
상기 구성에 의해, 회로 차단기(10)가 구비된 도선을 통해 전원 및 부하가 통전 가능하게 연결될 수 있다.
고정접점 조립체(200)는 하우징(100)의 공간부(110)에 부분적으로 수용된다. 즉, 고정접점 조립체(200)의 일부는 하우징(100)의 외부에 노출된다.
고정접점 조립체(200)는 가동접점 조립체(300)와 통전 가능하게 접촉된다. 또한, 고정접점 조립체(200)는 가동접점 조립체(300)와 이격될 수 있다. 이는, 가동접점 조립체(300)가 연결되는 회전 샤프트(400)의 회전에 의해 달성된다.
고정접점 조립체(200)는 전기 전도성이 높은 소재로 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 고정접점 조립체(200)는 구리(Cu) 또는 자성체로 형성될 수 있다.
고정접점 조립체(200)는 아크 챔버 조립체(600)에 인접하게 위치된다. 또한, 고정접점 조립체(200)의 개수는 아크 챔버 조립체(600)의 개수에 따라 결정될 수 있다. 이는, 고정접점 조립체(200)로부터 아크가 신장됨에 기인한다.
고정접점 조립체(200)는 아크 배출구(120)와 이격되도록 배치될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 고정접점 조립체(200)는 하우징(100)의 전방의 하측 및 후방의 상측에 각각 구비된다. 이는, 신장된 아크가 충분히 냉각, 소호되며 회로 차단기(10)의 외부로 배출되기 위함이다.
고정접점 조립체(200)는 고정접점대(210) 및 고정접점(220)을 포함한다.
고정접점대(210)에는 고정접점 조립체(200)가 외부의 전원 또는 부하와 통전 가능하게 연결된다. 또한, 고정접점대(210)에는 고정접점(220)이 통전 가능하게 결합되어, 고정접점(220)과 가동접점(320)이 접촉될 수 있다.
고정접점(220)과 가동접점(320)이 접촉되면, 고정접점대(210)와 가동접점대(310)가 통전 가능하게 연결된다.
고정접점대(210)는 하우징(100)에 고정 결합된다. 즉, 명칭에서 알 수 있듯이, 고정접점대(210)는 이동되지 않는다. 따라서, 고정접점(220)과 가동접점(320)의 접촉 및 이격은 가동접점대(310)의 회전 이동에 의해 달성된다.
고정접점대(210)는 일 방향, 도시된 실시 예에서 전후 방향으로 연장 형성된다. 전방 측에 배치되는 고정접점대(210)가 연장 형성된 길이 방향의 일측, 도시된 실시 예에서 전방 측은 하우징(100)의 외부로 노출된다. 상기 전방 측은 외부와 통전 가능하게 연결된다.
전방 측에 배치되는 고정접점대(210)가 연장 형성된 길이 방향의 타측, 도시된 실시 예에서 후방 측은 그 단부가 전방 측을 향해 만곡 형성된다. 즉, 상기 후방 측은 단면이 "U"자 형상으로 구부러진다.
상기 형상에 의해, 고정접점(220)과 가동접점(320)이 이격되어, 아크와 함께 발생되는 충격이 완충될 수 있다. 따라서, 아크가 발생되더라도 고정접점(220)의 손상이 방지 또는 최소화될 수 있다.
후방 측에 배치되는 고정접점대(210)가 연장 형성된 길이 방향의 일측, 도시된 실시 예에서 후방 측은 단자(미도시)에 의해 통전 가능하게 연결된다. 다른 실시 예에서, 후방 측에 배치되는 고정접점대(210)의 후방 측 또한 하우징(100)의 외부로 노출될 수 있다.
후방 측에 배치되는 고정접점대(210)의 전방 측은 그 단부가 후방 측을 향해 만곡 형성된다. 즉, 상기 전방 측은 단면이 "U"자 형상으로 구부러진다.
상기 형상에 의해 고정접점(220)과 가동접점(320)이 이격되어, 아크와 함께 발생되는 충격이 완충될 수 있다. 따라서, 아크가 발생되더라도 고정접점(220)의 손상이 방지 또는 최소화될 수 있다.
고정접점대(210)의 길이 방향의 타측, 즉 고정접점대(210)가 외부로 노출되는 일측에 대향하는 타측에는 고정접점(220)이 구비된다.
고정접점(220)은 고정접점대(210)와 통전 가능하게 연결된다. 고정접점(220)은 고정접점대(210)와 별도로 구비되어 결합될 수 있다. 일 실시 예에서, 고정접점(220)은 고정접점대(210)와 용접 결합될 수 있다.
대안적으로, 고정접점(220)은 고정접점대(210)와 일체로 형성될 수 있다.
고정접점(220)과 고정접점대(210)는 같은 소재로 형성될 수 있다.
고정접점(220)은 고정접점대(210)에서 돌출 형성된다. 구체적으로, 고정접점(220)은 가동접점(320)을 향하는 고정접점대(210)의 일측, 도시된 실시 예에서 상측 또는 하측 면에서 소정 거리만큼 돌출 형성된다.
고정접점(220)의 형상은 가동접점(320)의 형상에 상응하게 결정될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 고정접점(220)과 가동접점(320)은 소정의 두께를 갖는 원형의 판형으로 형성된다.
정상 전류가 통전되는 상태에서, 고정접점(220)은 가동접점(320)과 접촉된다. 이에 따라, 외부의 도선, 고정접점 조립체(200) 및 가동접점 조립체(300)가 통전 가능하게 연결된다.
이상 전류가 발생된 상태에서, 고정접점(220)은 가동접점(320)과 이격된다. 이에 따라, 외부의 도선, 고정접점 조립체(200) 및 가동접점 조립체(300) 사이의 통전 상태가 해제된다. 상기 해제는 가동접점대(310)가 회전 이동되어 달성됨은 상술한 바와 같다.
(3) 가동접점 조립체(300)의 설명
가동접점 조립체(300)는 복수 개의 고정접점 조립체(200)를 통전 가능하게 연결한다. 가동접점 조립체(300)는 각 고정접점 조립체(200)와 통전 가능하게 연결된다.
외부의 도선에서 어느 하나의 고정접점 조립체(200)로 흐른 전류는, 가동접점 조립체(300)를 통해 다른 하나의 고정접점 조립체(200)를 거쳐 다시 외부로 흐를 수 있다.
상기 구성에 의해, 회로 차단기(10)가 구비된 도선을 통해 전원 및 부하가 통전 가능하게 연결될 수 있다.
가동접점 조립체(300)는 하우징(100)의 공간부(110)에 수용된다. 즉, 가동접점 조립체(300)는 하우징(100)의 외부에 노출되지 않는다.
가동접점 조립체(300)는 고정접점 조립체(200)와 통전 가능하게 접촉된다. 또한, 가동접점 조립체(300)는 고정접점 조립체(200)와 이격될 수 있다. 이는, 가동접점 조립체(300)가 연결되는 회전 샤프트(400)의 회전에 의해 달성된다.
가동접점 조립체(300)는 전기 전도성이 높은 소재로 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 가동접점 조립체(300)는 구리(Cu) 또는 자성체로 형성될 수 있다.
가동접점 조립체(300)는 회전 샤프트(400)에 결합된다. 회전 샤프트(400)가 회전되면, 가동접점 조립체(300)는 회전 샤프트(400)와 일체로 회전될 수 있다.
가동접점 조립체(300)는 고정접점 조립체(200)에 인접하게 위치된다. 구체적으로, 가동접점 조립체(300)는 회전 샤프트(400)의 회전에 따라 회전되어, 가동접점(320)이 고정접점(220)과 접촉될 수 있게 배치된다.
가동접점 조립체(300)는 아크 챔버 조립체(600)에 인접하게 위치된다. 구체적으로, 가동접점 조립체(300)는 회전 샤프트(400)의 회전에 따라 회전되어, 아크 챔버 조립체(600)가 고정접점 조립체(200)와 가장 멀리 이격되는 위치까지 가동접점(320)이 이동될 수 있도록 배치된다.
상기 구성에 의해, 고정접점(220)과 가동접점(320) 사이에서 발생되는 아크는 상기 위치까지 신장될 수 있다.
가동접점 조립체(300)의 개수는 고정접점 조립체(200)의 개수 및 아크 챔버 조립체(600)의 개수에 따라 결정될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 고정접점 조립체(200) 및 아크 챔버 조립체(600)가 각각 두 개 구비되는 바, 가동접점 조립체(300) 또한 두 개 구비된다.
가동접점 조립체(300)는 가동접점대(310) 및 가동접점(320)을 포함한다.
가동접점대(310)는 회전 샤프트(400)와 연결된다. 회전 샤프트(400)가 회전되면, 가동접점대(310) 또한 회전된다. 이에 따라, 가동접점(320)과 고정접점(220)이 접촉 및 이격될 수 있다.
가동접점대(310)는 회전 샤프트(400)와 통전 가능하게 연결된다. 고정접점 조립체(200)에서 어느 하나의 가동접점대(310)로 흐른 전류는 회전 샤프트(400)를 통해 다른 하나의 가동접점대(310)로 흐를 수 있다.
다른 실시 예에서, 가동접점대(310)는 회전 샤프트(400)와 통전 가능하게 연결되지 않을 수 있다. 상기 실시 예에서, 가동접점대(310)는 복수 개 구비되어, 회전 샤프트(400)에 결합되는 각 가동접점대(310)가 서로 통전 가능하게 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 가동접점대(310)는 단수 개로 구비될 수 있다. 즉, 단수 개의 가동접점대(310)가 회전 샤프트(400)의 직경 방향으로 관통 결합될 수 있다. 이 경우, 가동접점대(310)가 연장되는 길이 방향의 양측 단부에 가동접점(320)이 각각 결합될 수 있다.
가동접점대(310)는 고정접점 조립체(200)를 향하는 방향 및 고정접점 조립체(200)에서 멀어지는 방향으로 회전될 수 있다. 이에 따라, 가동접점(320)이 고정접점(220)과 접촉되거나, 고정접점(220)에서 이격될 수 있다.
가동접점대(310)의 길이 방향의 단부, 즉 회전 샤프트(400)에 대향하는 일측의 단부에는 가동접점(320)이 구비된다.
가동접점(320)은 가동접점대(310)와 통전 가능하게 연결된다. 가동접점(320)은 가동접점대(310)와 별도로 구비되어 결합될 수 있다. 일 실시 예에서, 가동접점(320)은 가동접점대(310)와 용접 결합될 수 있다.
대안적으로, 가동접점(320)은 가동접점대(310)와 일체로 결합될 수 있다.
가동접점(320)과 가동접점대(310)는 같은 소재로 형성될 수 있다.
가동접점(320)은 가동접점대(310)에서 돌출 형성된다. 구체적으로, 가동접점(320)은 고정접점(220)을 향하는 가동접점대(310)의 일측 면에 소정 거리만큼 돌출 형성된다.
가동접점(320)의 형상은 고정접점(220)의 형상에 상응하게 결정될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 가동접점(320)과 고정접점(220)은 소정의 두께를 갖는 원형의 판형으로 형성된다.
정상 전류가 통전되는 상태에서, 가동접점(320)은 고정접점(220)과 접촉된다. 이에 따라, 외부의 도선, 고정접점 조립체(200) 및 가동접점 조립체(300)가 통전 가능하게 연결된다.
이상 전류가 발생된 상태에서, 회전 샤프트(400) 및 회전 샤프트(400)에 연결된 가동접점대(310)가 회전되어 가동접점(320)은 고정접점(220)과 이격된다. 이에 따라, 외부의 도선, 고정접점 조립체(200) 및 가동접점 조립체(300) 사이의 통전 상태가 해제된다.
(4) 회전 샤프트(400)의 설명
회전 샤프트(400)는 이상 전류가 발생한 경우 회전되어 고정접점(220)과 가동접점(320)을 이격시킨다. 회전 샤프트(400)는 하우징(100)의 공간부(110)에 회전 가능하게 수용된다.
회전 샤프트(400)는 가동접점대(310)와 연결된다. 회전 샤프트(400)가 회전되면, 가동접점대(310) 또한 일체로 회전될 수 있다. 이에 따라, 고정접점(220)과 가동접점(320)이 접촉 및 이격될 수 있다.
회전 샤프트(400)는 회전을 위한 별도의 동력원이 요구되지 않는다. 즉, 회전 샤프트(400)는 이상 전류에 의해 고정접점(220)과 가동접점(320) 사이에서 아크가 발생됨에 따라 발생되는 충격에 의해 회전될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 회전 샤프트(400)는 회로 차단기(10)의 전후 방향의 중앙부에 위치된다. 이는 가동접점 조립체(300)가 회로 차단기(10)의 전방 측 및 후방 측에 각각 구비됨에 기인한다. 회전 샤프트(400)는 가동접점대(310)와 연결되어 일체로 회전될 수 있는 임의의 위치에 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 회전 샤프트(400)는 통전 가능한 소재로 형성될 수 있다. 상기 실시 예에서, 외부의 부하 또는 전원으로부터 전달된 전류는 고정접점 조립체(200), 가동접점 조립체(300) 및 회전 샤프트(400)를 거쳐 외부의 부하로 전달될 수 있다.
회전 샤프트(400)의 회전 거리는 가동접점대(310)가 가동접점(320)이 고정접점(220)과 접촉될 수 있는 위치에서, 후술될 아크 챔버 조립체(600)와 고정접점(220)의 이격 거리가 최대가 되는 위치까지 이동될 수 있도록 결정되는 것이 바람직하다.
회전 샤프트(400)의 중심축에는 탄성 부재(미도시)가 구비될 수 있다. 아크의 발생에 따라 회전 샤프트(400)가 회전되면, 탄성 부재(미도시)는 형상이 변형되며 복원력을 저장한다.
아크의 발생에 의한 충격이 소멸되면, 상기 탄성 부재(미도시)는 원래의 형상으로 복원되며 회전 샤프트(400)에 복원력을 전달할 수 있다. 이에 따라, 회전 샤프트(400)는 원래 위치, 즉 고정접점(220)과 가동접점(320)이 접촉될 수 있는 위치로 복귀될 수 있다.
(5) 차단 플레이트(500)의 설명
차단 플레이트(500)는 가동접점(320)을 따라 신장된 아크의 최대 신장 길이를 제한한다. 즉, 신장된 아크는 차단 플레이트(500)에 의해 차단되어, 하우징(100)의 상측 또는 하측 면으로 진행되지 않게 된다.
차단 플레이트(500)는 아크 챔버 조립체(600)보다 고정접점(220)에서 더 이격되도록 위치된다. 즉, 차단 플레이트(500)는 아크 챔버 조립체(600)가 차단 플레이트(500)와 고정접점(220) 사이에 위치되도록 배치된다.
도시된 실시 예에서, 전방 측에 위치되는 차단 플레이트(500)는 아크 챔버 조립체(600)의 상측에 위치된다. 또한, 후방 측에 위치되는 차단 플레이트(500)는 아크 챔버 조립체(600)의 하측에 위치된다.
상기 배치에 의해, 아크는 아크 챔버 조립체(600)를 넘어 신장되지 않는다. 이에 따라, 신장되는 아크는 하우징(100)의 면으로 진행되지 않게 된다.
차단 플레이트(500)는 하우징(100)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 이에 따라, 발생된 아크의 최대 신장 길이는 가변될 수 있다.
아크 챔버 조립체(600)에 대향하는 차단 플레이트(500)의 일측에는 회전된 차단 플레이트(500)가 복귀되기 위한 복원력을 제공하는 탄성 부재(510)가 구비될 수 있다.
탄성 부재(510)는 차단 플레이트(500)와 차단 플레이트(500)를 마주하는 하우징(100)의 면 사이에 위치된다. 이는, 차단 플레이트(500)가 아크 챔버 조립체(600)에서 멀어지는 방향, 즉 하우징(100)의 면을 향하는 방향으로 회전됨에 기인한다.
도시된 실시 예에서, 전방 측에 위치되는 탄성 부재(510)는 차단 플레이트(500)의 상측에 위치된다. 또한, 후방 측에 위치되는 탄성 부재(510)는 차단 플레이트(500)의 하측에 위치된다.
3. 본 발명의 실시 예에 따른 아크 챔버 조립체(600)의 설명
다시 도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 회로 차단기(10)는 아크 챔버 조립체(600)를 포함한다.
아크 챔버 조립체(600)는 고정접점(220)과 가동접점(320)이 이격되어 발생된 아크를 냉각 및 소호한다. 아크 챔버 조립체(600)에 의해 냉각, 소호된 아크는 회로 차단기(10)의 외부로 배출된다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 회로 차단기(10)는 아크의 신장 속도를 증가시킬 수 있다. 더 나아가, 본 발명의 실시 예에 따른 회로 차단기(10)는 아크가 냉각 및 소호되며 이동되는 속도를 증가시킬 수 있다.
아크 챔버 조립체(600)는 하우징(100)의 공간부(110)에 수용된다. 아크 챔버 조립체(600)에는 고정접점(220)과 가동접점(320)이 수용되는 공간과 아크 배출구(120)를 연통하는 복수 개의 공간이 형성된다.
아크는 상기 공간을 통해 이동될 수 있다. 상기 공간은 복수 개의 회전 그리드(620)가 서로 소정 거리 이격되어 형성된다.
아크 챔버 조립체(600)는 하우징(100)의 공간부(110) 중 고정접점(220)과 가동접점(320)이 접촉 및 이격되는 공간과 연통된다. 고정접점(220)과 가동접점(320) 사이에 발생된 아크는 아크 챔버 조립체(600)로 이동될 수 있다.
아크 챔버 조립체(600)는 아크 배출구(120)와 연통된다. 아크 챔버 조립체(600)를 통과하며 냉각, 소호된 아크는 아크 배출구(120)를 통해 회로 차단기(10)의 외부로 배출될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 아크 챔버 조립체(600)는 두 개 구비된다. 아크 챔버 조립체(600)의 개수는 고정접점(220), 가동접점(320) 및 아크 배출구(120)의 개수에 따라 변경될 수 있다.
복수 개의 아크 챔버 조립체(600)는 복수 개의 고정접점(220) 및 가동접점(320)에 인접하게 위치된다.
도시된 실시 예에서, 전방 측에 위치되는 아크 챔버 조립체(600)는 그 하측이 고정접점(220)과 인접하게 위치된다. 또한, 아크 챔버 조립체(600)의 상측은 하우징(100)의 상측 면, 또는 차단 플레이트(500)에 인접하게 위치된다.
또한, 도시된 실시 예에서, 후방 측에 위치되는 아크 챔버 조립체(600)는 그 상측이 고정접점(220)과 인접하게 위치된다. 또한, 아크 챔버 조립체(600)의 하측은 하우징(100)의 하측 면, 또는 차단 플레이트(500)에 인접하게 위치된다.
또한, 아크 챔버 조립체(600)는 아크 배출구(120)와 고정접점(220) 또는 가동접점(320) 사이에 위치된다.
이하, 도 8 내지 도 14를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 아크 챔버 조립체(600)를 상세하게 설명한다.
도시된 실시 예에서, 아크 챔버 조립체(600)는 프레임부(610) 및 회전 그리드(620)를 포함한다.
(1) 프레임부(610)의 설명
프레임부(610)는 아크 챔버 조립체(600)의 일 부분을 형성한다. 도시된 실시 예에서, 프레임부(610)는 아크 챔버 조립체(600)의 좌측 및 우측 부분을 구성한다.
프레임부(610)는 회전 그리드(620)를 지지한다. 프레임부(610)에는 회전 그리드(620)가 결합된다. 구체적으로, 프레임부(610)에는 회전 그리드(620)의 회전 암(arm)부(622)가 삽입 결합된다.
일 실시 예에서 프레임부(610)에는 회전 그리드(620)가 탈착 가능하게 결합될 수 있다.
프레임부(610)는 복수 개 구비된다. 도시된 실시 예에서, 프레임부(610)는 좌측의 제1 프레임부(610a) 및 제1 프레임부(610a)와 소정 거리 이격되어 우측에 위치되는 제2 프레임부(610a)를 포함한다.
제1 프레임부(610a)와 제2 프레임부(610b)는 서로 대칭 구조를 갖도록 형성된다. 즉, 제1 프레임부(610a)와 제2 프레임부(610b)는 그 사이에 위치되는 가상의 평면에 대해 면 대칭되도록 형성된다.
이에, 이하의 설명에서는 제1 프레임부(610a) 및 제2 프레임부(610b)를 프레임부(610)로 통칭하여 설명하기로 한다.
프레임부(610)는 절연성 소재로 형성되는 것이 바람직하다. 아크 챔버 조립체(600)로 이동된 아크가 프레임부(610)를 향해 이동되는 것을 방지하기 위함이다. 일 실시 예에서, 프레임부(610)는 합성 수지 등으로 형성될 수 있다.
상기 소재로 형성됨에 따라, 프레임부(610)를 향해 이동된 아크는 반사되어 회전 그리드(620)를 향해 이동될 수 있다.
프레임부(610)는 일 방향으로 연장 형성된다. 도시된 실시 예에서, 프레임부(610)는 상하 방향으로 연장 형성된다. 이에 따라, 복수 개의 회전 그리드(620)는 프레임부(610)의 길이 방향으로 서로 소정 거리 이격되어 적층될 수 있다.
프레임부(610)는 다른 일 방향으로 연장 형성된다. 도시된 실시 예에서, 프레임부(610)는 전후 방향으로도 연장 형성된다. 이에 따라, 회전 그리드(620)의 회전 암부(622)는 상기 방향으로 프레임부(610)의 내부에 형성된 공간에 삽입될 수 있다.
프레임부(610)는 프레임 몸체부(611), 그리드 삽입 개구부(612), 스냅 체결공(613), 삽입공(614), 단차부(615) 및 복귀 부재(616, 617)를 포함한다.
프레임 몸체부(611)는 프레임부(610)의 몸체를 형성한다. 프레임 몸체부(611)의 내부에는 소정의 공간이 형성된다. 상기 소정의 공간은 프레임 몸체부(611)를 구성하는 복수 개의 면에 의해 둘러싸여 정의될 수 있다.
상기 소정의 공간에는 회전 그리드(620)의 회전 암부(622)가 삽입된다.
회전 암부(622)는 상기 소정의 공간에 삽입된 후, 프레임 몸체부(611)를 구성하는 복수 개의 면에 의해 둘러싸이게 된다.
프레임 몸체부(611)는 일 방향, 도시된 실시 예에서 전후 방향으로 연장 형성된다. 또한, 프레임 몸체부(611)는 다른 일 방향, 도시된 실시 예에서 상하 방향으로 연장 형성된다.
그리드 삽입 개구부(612)는 회전 암부(622)가 프레임 몸체부(611)의 상기 소정의 공간에 삽입되는 통로이다.
그리드 삽입 개구부(612)는 프레임 몸체부(611)의 일측, 도시된 실시 예에서 전방 측에 개방 형성된다. 그리드 삽입 개구부(612)에 의해, 프레임 몸체부(611)의 외부와 프레임 몸체부(611) 내부의 상기 소정의 공간이 연통된다.
그리드 삽입 개구부(612)는 프레임 몸체부(611)의 일 방향, 도시된 실시 예에서 상하 방향으로 연장 형성될 수 있다.
대안적으로, 그리드 삽입 개구부(612)는 회전 암부(622)의 단면의 형상에 상응하게 형성된 복수 개의 개구부로 구성될 수 있다. 상기 실시 예에서, 복수 개의 그리드 삽입 개구부(612)는 구획 부재(미도시)에 의해 구획되어, 서로 연통되지 않을 수 있다.
스냅 체결공(613)에는 회전 그리드(620)의 스냅 돌출부(623)가 삽입 결합된다. 스냅 체결공(613)은 외부를 향하는 프레임 몸체부(611)의 일측, 도시된 실시 예에서 좌측 면(제1 프레임 몸체부(611a)의 경우) 또는 우측 면(제2 프레임 몸체부(611b)의 경우)에 관통 형성된다.
후술될 바와 같이, 스냅 돌출부(623)는 회전 그리드(620)가 삽입되는 방향으로 경사지게 형성된다. 따라서, 스냅 체결공(613)에 스냅 돌출부(623)가 삽입되면, 회전 그리드(620)는 그리드 삽입 개구부(612)를 향하는 방향으로 임의 이동되지 않게 된다.
도시된 실시 예에서, 스냅 체결공(613)은 사각형의 단면을 갖도록 형성된다. 스냅 체결공(613)의 형상은 스냅 돌출부(623)의 형상에 따라 변경될 수 있다.
스냅 체결공(613)은 프레임 몸체부(611)가 연장되는 일 방향, 도시된 실시 예에서 상하 방향으로 복수 개 형성된다. 복수 개의 스냅 체결공(613)에는 회전 그리드(620)의 스냅 돌출부(623)가 삽입 결합된다.
복수 개의 스냅 체결공(613)은 상기 일 방향으로 서로 소정 거리 이격 배치된다. 상기 소정 거리는, 복수 개의 회전 그리드(620)가 서로 이격되는 소정 거리와 같게 결정될 수 있다.
복수 개의 스냅 체결공(613)은 프레임 몸체부(611)가 연장되는 일 방향, 도시된 실시 예에서 전방 측에 치우치도록 위치된다.
스냅 체결공(613)의 위치는 회전 그리드(620)에 형성되는 스냅 돌출부(623)의 위치에 따라 결정될 수 있다.
삽입공(614)에는 회전 그리드(620)의 회전 돌출부(624)가 회전 가능하게 삽입 결합된다. 삽입공(614)은 프레임부(610)에 회전 가능하게 결합되는 회전 그리드(620)의 회전축으로 기능된다.
삽입공(614)은 외부를 향하는 프레임 몸체부(611)의 일측, 도시된 실시 예에서 좌측 면(제1 프레임 몸체부(611a)의 경우) 또는 우측 면(제2 프레임 몸체부(611b)의 경우)에 관통 형성된다.
도시된 실시 예에서, 삽입공(614)은 원형의 단면을 갖는 관통공으로 형성된다. 삽입공(614)의 크기 및 형상은 회전 돌출부(624)의 크기 및 형상에 따라 변경될 수 있다.
삽입공(614)은 프레임 몸체부(611)가 연장되는 일 방향, 도시된 실시 예에서 상하 방향으로 복수 개 형성된다. 복수 개의 삽입공(614)은 프레임 몸체부(611)의 상기 일 방향으로 서로 소정 거리 이격되어 배치된다.
복수 개의 삽입공(614)에는 회전 그리드(620)의 회전 돌출부(624)가 삽입 결합된다.
구체적으로, 복수 개의 삽입공(614)에는 복수 개의 회전 돌출부(624)가 회전 가능하게 삽입 결합된다.
회전 돌출부(624)가 삽입되는 경우, 회전 그리드(620)의 회전 각도가 제한되도록 삽입공(614)에 회전 각도 제한 부재(미도시)가 구비될 수 있다.
단차부(615)는 프레임 몸체부(611)에서 복귀 부재(616, 617)가 위치되는 부분이다. 단차부(615)에 의해, 복귀 부재(616, 617)가 형상 변형될 수 있는 공간이 제공될 수 있다. 또한, 단차부(615)에 의해, 복귀 부재(616, 617)가 형상 변형될 수 있는 최대 양이 정의될 수 있다.
단차부(615)는 프레임 몸체부(611)가 연장되는 일 방향, 도시된 실시 예에서 전방 측에서 소정 거리만큼 함몰 형성된다. 단차부(615)는 그리드 삽입 개구부(612)에 인접하게 위치된다.
단차부(615)는 복수 개 형성된다. 복수 개의 단차부(615)는 프레임 몸체부(611)가 연장되는 다른 방향, 도시된 실시 예에서 상하 방향으로 서로 소정 거리만큼 이격되어 배치된다.
도시된 실시 예에서, 단차부(615)는 프레임 몸체부(611)의 전방 측면과 평행한 제1 면, 제1 면 및 상기 전방 측면과 각각 연속되며, 서로 마주하는 제2 면 및 제3 면을 포함한다.
단차부(615)의 형상은 변경될 수 있다. 어떠한 경우라도, 복귀 부재(616, 617)가 위치되어 소정의 형상 변형이 가능하면 족하다.
단차부(615)는 스냅 체결공(613)보다 더 적은 개수로 형성될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 단차부(615)는 스냅 체결공(613)보다 한 개 적게 형성된다.
이는, 단차부(615)가 프레임부(610)에 결합된 복수 개의 회전 그리드(620) 사이에 배치되도록 구성됨에 기인한다. 즉, 단차부(615)는 서로 인접하게 배치되는 각 회전 그리드(620) 사이에 위치된다.
따라서, 단차부(615)는 각 회전 그리드(620)의 총 개수보다 한 개 적은 개수로 형성된다.
단차부(615)에서, 복귀 부재(616, 617)는 상측 또는 하측으로 형상 변형될 수 있다. 또한, 복귀 부재(616, 617)는 상기 제2 면 또는 제3 면까지 접할 때가지 형상 변형될 수 있다.
복귀 부재(616, 617)는 회전 그리드(620)의 회전 거리를 제한한다. 또한, 회전 그리드(620)가 원 위치로 복귀될 수 있는 복원력을 제공한다.
구체적으로, 아크가 발생되어 회전 그리드(620)가 회전되면, 복귀 부재(616, 617)와 회전 그리드(620)가 접촉된다. 접촉된 회전 그리드(620)는 복귀 부재(616, 617)를 가압한다. 이에 따라, 복귀 부재(616, 617)는 형상이 변형되며 복원력을 저장한다.
아크가 충분히 신장되면, 복귀 부재(616, 617)는 원래 형상으로 복원되며, 저장된 복원력을 회전 그리드(620)에 전달한다. 이에 따라, 회전 그리드(620)는 신장되는 아크에 의해 회전되기 전의 위치로 복귀될 수 있다.
복귀 부재(616, 617)는 형상 변형되어 복원력을 저장할 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다.
복귀 부재(616, 617)는 복수 개 구비된다. 복수 개의 복귀 부재(616, 617)는 프레임 몸체부(611)가 연장되는 일 방향, 도시된 실시 예에서 상하 방향으로 서로 소정 거리만큼 이격되어 배치된다.
상기 소정 거리는 단차부(615)가 이격되는 거리와 같을 수 있다. 또한, 상기 소정 거리는 복수 개의 회전 그리드(620)가 서로 이격되는 거리와 같을 수 있다.
복귀 부재(616, 617)의 개수는 스냅 체결공(613)의 개수와 같을 수 있다. 또한, 복귀 부재(616, 617)의 개수는 단차부(615)의 개수보다 더 많을 수 있다. 도시된 실시 예에서, 복귀 부재(616, 617)는 단차부(615)보다 한 개 많게 형성된다.
이는, 복귀 부재(616, 617)가 프레임부(610)에 결합된 각 회전 그리드(620)보다 상측에 배치되도록 구성됨에 기인한다. 즉, 복귀 부재(616, 617)는 각 회전 그리드(620)의 총 개수와 같은 개수로 구비된다.
따라서, 복귀 부재(616, 617) 중 고정접점(220)에서 가장 멀리 배치되는 복귀 부재(616, 617)는 프레임 몸체부(611)의 상측 면에 구비될 수 있다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따 복귀 부재(616)가 도시된다.
본 실시 예에서, 복귀 부재(616)는 형상 변형이 가능한 소재로 형성된다. 일 실시 예에서, 복귀 부재(616)는 합성 수지 등의 소재로 형성될 수 있다.
이에 따라, 회전 그리드(620)가 복귀 부재(616)를 향해 회전되면, 복귀 부재(616)는 회전 그리드(620)와 접촉된 상태에서 형상 변형되며 복원력을 저장한다.
아크가 충분히 신장되면, 복귀 부재(616)는 원래 형상으로 복귀되며 회전 그리드(620)를 가압한다. 이에 따라, 회전 그리드(620)는 회전되기 전 위치로 복귀될 수 있다.
본 실시 예에서, 복귀 부재(616)는 회전된 회전 그리드(620)가 상측에 구비되는 다른 회전 그리드(620)에 접촉되지 않을 정도로 형상 변형되는 것이 바람직하다.
즉, 복귀 부재(616)의 형상이 변형되어 이동될 수 있는 최대 거리는, 복귀 부재(616)의 하측에 위치되는 회전 그리드(620)의 상측이 복귀 부재(616)에 접촉된 순간에서, 상기 회전 그리드(620)와 복귀 부재(616)의 상측에 위치되는 회전 그리드(620) 사이의 최단 거리로 정의될 수 있다.
본 실시 예에서, 복귀 부재(616)는 제1 연장부(616a) 및 제2 연장부(616b)를 포함한다.
제1 연장부(616a)는 단차부(615)의 일 면, 도시된 실시 예에서 단차부(615)의 상기 제1 면에서 소정 거리만큼 연장 형성된다. 제1 연장부(616a)는 프레임 몸체부(611)가 연장되는 일 방향, 도시된 실시 예에서 전방 측으로 연장 형성된다.
제1 연장부(616a)는 단차부(615) 내부에서 형상 변형될 수 있다.
제1 연장부(616a)는 단차부(615)의 상기 제2 면에 접할 때까지 상측 또는 하측으로 형상 변형될 수 있다. 또한, 제1 연장부(616a)는 단차부(615)의 상기 제3 면에 접할 때까지 하측 또는 하측으로 형상 변형될 수 있다.
제2 연장부(616b)는 제1 연장부(616a)의 단부, 도시된 실시 예에서 전방 측 단부에서 연장 형성된다. 제2 연장부(6161b)는 제1 연장부(616a)와 소정의 각도를 이루며 연장 형성된다. 도시된 실시 예에서, 제2 연장부(616b)는 제1 연장부(616a)에 대해 수직하게 고정접점(220)을 향하는 방향으로 연장 형성된다.
제2 연장부(616b)는 연장 방향의 단부, 도시된 실시 예에서 하측으로 갈수록 단면적이 좁아지도록 형성된다. 제2 연장부(616b)의 상기 단부의 형상은 회전 그리드(620)와 접촉될 수 있는 임의의 형상으로 변경될 수 있다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 복귀 부재(617)가 도시된다.
본 실시 예에서, 복귀 부재(617)는 탄성력을 저장하기 위한 별도의 탄성 부재를 포함한다.
따라서, 본 실시 예에 따른 복귀 부재(617)는 상술한 실시 예에 따른 복귀 부재(616)보다 작은 정도로 형상 변형되는 소재로 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 복귀 부재(617)는 합성 수지 등의 소재로 형성될 수 있다.
다른 실시 예에서, 복귀 부재(617)는 형상 변형되지 않는 소재로 형성될 수 있다.
본 실시 예에서, 복귀 부재(617)는 제1 연장부(617a) 및 탄성부(617b)를 포함한다.
제1 연장부(617a)는 단차부(615)의 일 면, 도시된 실시 예에서 단차부(615)의 상기 제1 면에서 소정 거리만큼 연장 형성된다. 제1 연장부(617a)는 프레임 몸체부(611)가 연장되는 일 방향, 도시된 실시 예에서 전방 측으로 연장 형성된다.
제1 연장부(617a)는 단차부(615) 내부에서 형상 변형되지 않을 수 있다. 제1 연장부(617a)가 형상 변형되더라도, 상술한 실시 예에 따른 제1 연장부(616a)보다 그 변형 정도가 작은 것이 바람직하다.
일 실시 예에서, 제1 연장부(617a)는 합성 수지 소재로 형성될 수 있다.
탄성부(617b)는 회전 그리드(620)의 회전에 따라 압축되며 복원력을 저장한다. 또한, 탄성부(617b)는 다시 인장되며 저장한 복원력을 통해 회전 그리드(620)를 가압한다. 이에 따라, 회전 그리드(620)가 회전되기 전의 원 위치로 복귀될 수 있다.
탄성부(617b)는 압축되어 복원력을 저장하고, 인장되며 복원력을 제공할 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다. 일 실시 예에서, 탄성부(617b)는 코일 스프링(coil spring)의 형태로 구비될 수 있다.
본 실시 예에서, 탄성부(617b)는 회전된 회전 그리드(620)가 상측에 구비되는 다른 회전 그리드(620)에 접촉되지 않을 정도로 압축되는 것이 바람직하다.
즉, 탄성부(617b)의 최대 압축 거리는, 회전 그리드(620)의 상측이 복귀 부재(617)에 접촉된 순간에 회전 그리드(620)와 그 상측에 위치되는 회전 그리드(620) 사이의 최단 거리로 정의될 수 있다.
탄성부(617b)는 제1 연장부(617a)의 단부, 도시된 실시 예에서 전방 측 단부에 구비된다. 탄성부(617b)는 하측의 회전 그리드(620)를 향해 연장된다.
도시되지는 않았으나, 복귀 부재(617)는 탄성 지지부(미도시)를 포함할 수 있다. 탄성 지지부(미도시)는 제1 연장부(617a)의 상기 단부에 형성된다. 탄성 지지부(미도시)는 하측의 회전 그리드(620)를 향해 소정 거리만큼 연장 형성된다.
탄성 지지부(미도시)는 탄성부(617b)에 관통 결합된다. 상기 결합에 의해, 탄성부(617b)는 수평 방향, 즉, 도시된 실시 예에서 전후 방향 또는 좌우 방향으로 이동되지 않게 된다.
탄성 지지부(미도시)는 탄성 결합부(미도시)를 포함할 수 있다. 탄성 결합부(미도시)는 탄성부(617b)를 연장 방향, 도시된 실시 예에서 상하 방향으로 지지한다. 이에 따라, 탄성부(617b)는 제1 연장부(617a)에서 임의 이탈되지 않게 된다.
(2) 회전 그리드(620)의 설명
본 발명의 실시 예에 따른 아크 챔버 조립체(600)는 복수 개의 회전 그리드(620)를 포함한다. 회전 그리드(620)는 서로 소정 거리만큼 이격 배치된다. 아크는 회전 그리드(620)가 이격되어 형성되는 공간으로 이동될 수 있다.
회전 그리드(620)는 프레임부(610)에 회전 가능하게 결합된다. 고정접점(220)과 가동접점(320)이 이격되어 아크가 발생되면, 회전 그리드(620)는 아크의 배기압에 의해 소정 거리만큼 회전된다.
상기 회전에 의해, 서로 인접하게 배치되는 회전 그리드(620) 사이의 공간이 축소된다.
그 결과, 고정접점(220)에 가장 인접하게 위치되는 회전 그리드(620)와, 고정접점(220)의 반대 편, 즉 고정접점(220)에서 가장 멀리 배치되는 회전 그리드(620)까지의 거리가 단축된다.
이에 따라, 발생된 아크가 고정접점(220)에 가장 인접하게 위치되는 회전 그리드(620)와 고정접점(220)에서 가장 멀리 배치되는 회전 그리드(620)까지 신장되기 위해 소요되는 시간이 감소된다.
또한, 상기 회전에 의해, 서로 인접하게 배치되는 다른 회전 그리드(620) 사이의 공간이 확장된다.
그 결과, 신장된 아크의 전압이 증가되어, 아크는 아크 챔버 조립체(600)를 빠르게 통과하여 아크 배출구(120)를 향해 이동될 수 있다. 이에 따라, 아크의 냉각, 소호에 소요되는 시간이 감소된다.
회전 그리드(620)는 아크에 전자기적 인력을 인가할 수 있는 임의의 소재로 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 회전 그리드(620)는 철(Fe) 소재로 형성될 수 있다.
회전 그리드(620)는 판형으로 구비된다. 회전 그리드(620)는 고정접점 조립체(200)에 인접하게 위치된다.
회전 그리드(620)는 복수 개 구비된다. 복수 개의 회전 그리드(620)는 프레임부(610)가 연장되는 일 방향, 도시된 실시 예에서 상하 방향으로 서로 소정 거리 이격되어 프레임부(610)에 결합된다.
복수 개의 회전 그리드(620) 사이에는 소정의 공간이 형성된다. 상기 공간은 아크가 냉각, 소호되며 아크 배출구(120)를 향해 이동되는 공간으로 기능된다. 이에, 상기 공간은 "아크의 통로"로 정의될 수 있을 것이다.
회전 그리드(620)는 프레임부(610)에 회전 가능하게 결합된다. 회전 그리드(620)는 프레임부(610)의 삽입공(614)을 축으로 하여 회전될 수 있다. 회전 그리드(620)는 고정접점(220)을 향하는 방향 및 고정접점(220)에서 멀어지는 방향으로 회전 이동될 수 있다.
회전 그리드(620)가 고정접점(220)에서 멀어지는 방향으로 회전되는 거리가 복귀 부재(616, 617)에 의해 제한될 수 있음은 상술한 바와 같다.
회전 그리드(620)는 대칭형으로 형성될 수 있다. 즉, 회전 그리드(620)는 좌우 방향의 중앙을 지나며, 전후 방향으로 연장되는 가상의 직선을 기준으로 선대칭 형상으로 형성될 수 있다.
도 12를 참조하면, 회전 그리드(620)는 회전 그리드 몸체부(621), 회전 암부(622), 스냅 돌출부(623), 회전 돌출부(624) 및 파지 돌출부(625)를 포함한다. 스냅 돌출부(623), 회전 돌출부(624) 및 파지 돌출부(625)는 제1 회전 암부(622a) 및 제2 회전 암부(622b)에 각각 구비된다.
회전 그리드 몸체부(621)는 회전 그리드(620)의 몸체의 일부를 형성한다. 도시된 실시 예에서, 회전 그리드 몸체부(621)는 회전 그리드(620)의 전방 측 몸체를 형성한다.
회전 그리드 몸체부(621)의 일측, 도시된 실시 예에서 후방 측에는 회전 암부(622)가 복수 개 구비된다. 회전 암부(622)는 각각 후방 측으로 소정 거리만큼 연장 형성된다.
회전 그리드 몸체부(621)의 다른 양측, 도시된 실시 예에서 좌측 및 우측에는 파지 돌출부(625)가 소정 거리만큼 돌출 형성된다.
회전 암부(622)는 회전 그리드(620)가 프레임부(610)에 삽입 결합되는 부분이다. 회전 암부(622)는 회전 그리드 몸체부(621)의 일측, 도시된 실시 예에서 후방 측에서 소정 거리만큼 연장 형성된다.
회전 암부(622)는 복수 개 구비된다. 도시된 실시 예에서, 회전 암부(622)는 좌측에 위치되는 제1 회전 암부(622a) 및 제1 회전 암부(622a)와 소정 거리 이격되어 제1 회전 암부(622a)를 마주하도록 배치되는 제2 회전 암부(622b)를 포함한다.
제1 회전 암부(622a)는 제1 프레임부(610a)에 삽입 결합된다. 또한, 제2 회전 암부(622b)는 제2 프레임부(610b)에 삽입 결합된다.
제1 회전 암부(622a)와 제2 회전 암부(622b)는 서로 대칭 구조를 갖도록 형성된다. 즉, 제1 회전 암부(622a)와 제2 회전 암부(622b)는 그 사이에 위치되는 가상의 직선 또는 평면에 대해 선대칭 또는 면 대칭되도록 형성된다.
따라서, 이하의 설명에서는 제1 회전 암부(622a)와 제2 회전 암부(622b)를 회전 암부(622)로 통칭하여 설명하기로 한다.
외측을 향하는 회전 암부(622)의 일측, 도시된 실시 예에서 좌측(제1 회전 암부(622a)의 경우) 또는 우측(제2 회전 암부(622b)의 경우)에는 스냅 돌출부(623)가 소정 거리만큼 돌출 형성된다.
또한, 회전 암부(622)의 상기 일측에는, 스냅 돌출부(623)와 소정 거리만큼 후방 측으로 이격되어 배치되는 회전 돌출부(624)가 소정 거리만큼 돌출 형성된다.
스냅 돌출부(623)는 프레임부(610)의 스냅 체결공(613)에 삽입 결합된다. 상기 결합에 의해, 프레임부(610)와 결합된 회전 그리드(620)가 임의 이탈되지 않게 된다.
스냅 돌출부(623)는 회전 암부(622)의 양측 면에서 돌출 형성된다. 구체적으로, 스냅 돌출부(623)는 회전 암부(622)의 외측을 향하는 양측, 즉 좌측(제1 회전 암부(622a)의 경우) 또는 우측(제2 회전 암부(622b)의 경우)에서 소정 거리만큼 돌출 형성된다.
스냅 돌출부(623)는 회전 암부(622)가 연장되는 일 방향을 따라 돌출 거리가 감소되도록 형성된다.
구체적으로, 스냅 돌출부(623)는 파지 돌출부(625)를 향하는 일측, 도시된 실시 예에서 전방 측으로부터, 회전 돌출부(624)를 향하는 일측, 도시된 실시 예에서 후방 측으로 갈수록 두께가 감소된다.
파지 돌출부(625)를 향하는 스냅 돌출부(623)의 일 측은 회전 암부(622)의 상기 양측 면에 대해 수직하게 형성될 수 있다. 스냅 돌출부(623)의 상기 일측에서 회전 돌출부(624)를 향하는 방향으로, 스냅 돌출부(623)가 돌출된 거리가 감소될 수 있다.
스냅 돌출부(623)는 상기 일측에서 상기 타측을 향하는 방향으로 경사지게 형성될 수 있다. 즉, 스냅 돌출부(623)를 상측에서 바라보면, 파지 돌출부(625)를 향하는 일측 면 및 회전 암부(622)와 접하는 일측 면을 각각 밑변 및 높이로 하는, 직각삼각형의 형상이다.
스냅 돌출부(623)의 상기 형상에 의해, 회전 암부(622)가 프레임부(610) 내부의 공간에 삽입되면, 스냅 돌출부(623)는 스냅 체결공(613)에 슬라이드되어 삽입될 수 있다.
회전 암부(622)의 삽입이 계속 진행되면, 파지 돌출부(625)를 향하는 스냅 돌출부(623)의 일측, 도시된 실시 예에서 전방 측 면이, 스냅 체결공(613)의 일측 면에 접촉된다. 스냅 돌출부(623)의 상기 전방 측 면은 프레임 몸체부(611)의 외측으로 돌출될 수 있다.
이에 따라, 회전 암부(622)는 전방 측, 즉 회전 암부(622)가 프레임부(610)에서 분리되는 방향으로 임의 이동되지 않게 된다.
스냅 돌출부(623)의 형상은 스냅 체결공(613)의 형상에 상응하게 변경될 수 있다.
회전 돌출부(624)는 프레임부(610)의 삽입공(614)에 삽입 결합된다. 회전 돌출부(624)는 삽입공(614)에 삽입된 상태에서 회전될 수 있다. 이에 따라, 회전 그리드(620)는 회전 돌출부(624)를 축으로 하여 회전 이동될 수 있다.
삽입공(614)에 삽입된 회전 돌출부(624)와 삽입공(614)은 동일한 중심축을 갖도록 형성될 수 있다.
회전 돌출부(624)는 회전 암부(622)가 연장되는 일 방향, 도시된 실시 예에서 후방 측에 배치된다. 회전 돌출부(624)는 회전 암부(622)의 후방 측 단부에서 소정 거리만큼 전방 측으로 이격되어 위치된다.
이에 따라, 회전 암부(622)의 후방 측 단부 또한 회전 돌출부(624)를 축으로 하여 회전 이동될 수 있다.
회전 돌출부(624)는 회전 암부(622)의 양측 면에서 돌출 형성된다. 구체적으로, 회전 돌출부(624)는 회전 암부(622)의 외측을 향하는 양측, 즉 좌측(제1 회전 암부(622a)의 경우) 또는 우측(제2 회전 암부(622b)의 경우)에서 소정 거리만큼 돌출 형성된다.
회전 돌출부(624)는 회전 암부(622)의 상기 양측 면에서 소정 거리만큼 돌출 형성된다. 일 실시 예에서, 회전 돌출부(624)는 삽입공(614)이 형성된 프레임 몸체부(611)의 일측 면의 두께보다 길게 돌출 형성될 수 있다. 상기 실시 예에서, 회전 돌출부(624)는 삽입공(614)에 관통 결합될 수 있다.
또한, 상기 실시 예에서, 회전 돌출부(624)는 삽입공(614)에 끼움 결합될 수 있다. 이에 따라, 삽입공(614)에 삽입된 회전 돌출부(624)의 임의 이탈이 방지될 수 있다.
회전 돌출부(624)는 삽입공(614)과 상응하는 형상으로 형성될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 회전 돌출부(624)는 원형의 단면을 갖는 원기둥 형상이다. 회전 돌출부(624)는 삽입공(614)에 삽입 결합되어, 회전될 수 있는 임의의 형상으로 형성될 수 있다.
파지 돌출부(625)는 회전 그리드(620)가 프레임부(610)에 삽입되기 위해 파지되는 부분이다. 또한, 파지 돌출부(625)는 프레임부(610)에 삽입된 회전 그리드(620)가 탈거되기 위해 파지되는 부분이다. 이에 따라, 아크 챔버 조립체(600)의 유지 보수가 용이해질 수 있다.
또한, 파지 돌출부(625)는 회전 암부(622)가 프레임부(610)에 삽입되는 거리를 제한한다. 즉, 회전 암부(622)가 프레임부(610)에 기 설정된 길이만큼 삽입되면, 파지 돌출부(625)는 그리드 삽입 개구부(612)가 형성된 프레임부(610)의 일측, 도시된 실시 예에서 전방 측과 접촉된다.
이에 따라, 회전 암부(622)는 기 설정된 길이를 넘어 프레임부(610)에 삽입되지 않게 된다.
파지 돌출부(625)는 외측을 향하는 회전 그리드 몸체부(621)의 양측 면, 즉 도시된 실시 예에서 좌측 및 우측 면에서 소정 거리만큼 돌출 형성된다.
파지 돌출부(625)는 프레임부(610)를 구성하는 각 면의 두께보다 길게 돌출 형성될 수 있다. 이에 따라, 회전 암부(622)가 프레임부(610)에 삽입되면, 파지 돌출부(625)는 프레임부(610)의 전방 측면에 접촉될 수 있다.
파지 돌출부(625)는 회전 암부(622)가 연장되는 일 방향, 도시된 실시 예에서 전방 측에 형성된다. 파지 돌출부(625)는 스냅 돌출부(623)보다 전방 측에 위치되며, 회전 그리드 몸체부(621)의 전방 측 단부보다 후방 측에 위치된다.
도시된 실시 예에서, 파지 돌출부(625)는 사각형의 단면을 갖도록 형성된다. 파지 돌출부(625)의 형상은 프레임부(610)의 전방 측과 접촉되어 회전 암부(622)의 삽입 길이를 제한할 수 있는 임의의 형상일 수 있다.
4. 본 발명의 실시 예에 따른 아크 챔버 조립체(600)의 작동 과정의 설명
본 발명의 실시 예에 따른 아크 챔버 조립체(600)는 프레임부(610)에 회전 가능하게 결합되는 회전 그리드(620)를 포함한다. 고정접점(220)과 가동접점(320)이 이격되어 아크가 발생되면, 회전 그리드(620)는 아크가 신장되는 방향으로 회전된다.
이에 따라, 서로 인접한 회전 그리드(620) 사이의 거리가 감소되어, 아크가 신장되어야 하는 전체 길이가 감소된다. 그 결과, 아크가 아크 챔버 조립체(600)로 유입되기 위해 신장되는데 소요되는 시간이 감소된다.
이하, 도 13 및 도 19를 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 회로 차단기(10)에서 아크가 신장되고, 아크 챔버 조립체(600)로 유입되는 과정을 상세하게 설명한다.
이하의 설명에서, 아크가 신장 및 이동되는 경로는 아크의 경로(A.P, Arc Path)로 도시된다.
상술한 바와 같이, 도 13 및 도 14는 복귀 부재(616, 617)에 의해 회전 그리드(620)가 복귀되는 과정을 도시한다. 상기 과정에 대해서는 상술한 바 있으므로, 이하에서는 도 15 내지 도 19를 참조하여 아크의 신장 및 배출 과정 중심으로 설명한다.
이하의 설명에서는, 복수 개의 회전 그리드(620)를 고정접점(220)과의 거리가 증가되는 순서로 제1 회전 그리드(620a), 제2 회전 그리드(620b), 제3 회전 그리드(620c), 제4 회전 그리드(620d) 및 제5 회전 그리드(620e)로 정의하여 설명한다.
즉, 제1 회전 그리드(620a)에서 제5 회전 그리드(620e)로 갈수록, 고정접점(220)과의 거리가 증가된다.
또한, 이해와 설명의 편의를 위해, 고정접점(220)이 아크 챔버 조립체(600)의 하측에 위치된 것을 가정하여 설명한다. 즉, 도 7에 도시된 실시 예에서, 전방 측에 배치되는 아크 챔버 조립체(600)임을 가정하여 설명한다.
또한, 이하의 설명에서 참조되는 도 15 내지 도 19의 각 상태는, 설명의 편의를 위해 소정의 시간 간격이 있는 것으로 전제하여 설명한다.
즉, 실제 아크가 발생된 상황에서는, 도 15 내지 도 19의 각 상태가 거의 동시에 진행될 수 있음이 이해될 것이다.
또한, 도 15의 (b) 내지 도 19의 (b)에 음영으로 표시된 회전 그리드(620)는 다른 그리드와 구분의 편의를 위한 것으로, 동일한 회전 그리드(620)로 이해될 것이다.
도 15를 참조하면, 고정접점(220)과 가동접점(320)이 이격되어 아크가 발생된 직후의 상태가 도시된다.
발생된 아크는 고정접점(220)에서 가동접점(320)을 향하는 방향으로 신장된다.
먼저, 아크는 고정접점(220)과 제1 회전 그리드(620a) 사이의 공간에서 신장된다. 상기 아크는, 고정접점(220)을 향하는 방향 및 제1 회전 그리드(620a)를 향하는 방향으로의 배기압을 형성한다.
이에, 제1 회전 그리드(620a)는 아크의 배기압에 의해 고정접점(220)에서 멀어지는 방향으로 소정 거리만큼 회전된다. 즉, 제1 회전 그리드(620a)는 제2 회전 그리드(620b)를 향하는 방향으로 소정 거리만큼 회전된다.
이에 따라, 제1 회전 그리드(620a)의 일측 단부, 도시된 실시 예에서 전방 측 단부와 제2 회전 그리드(620b)의 전방 측 단부 사이의 거리가 최소 거리(D2)가 된다.
그 결과, 발생된 아크가 제1 회전 그리드(620a)에서 제2 회전 그리드(620b)로 신장되기 위한 거리가 감소된다. 즉, 제1 회전 그리드(620a)와 제2 회전 그리드(620b) 사이에 형성되는 공간이 축소된다.
이에 따라, 아크는 제1 회전 그리드(620a)에서 제2 회전 그리드(620b)로 신속하게 신장될 수 있다.
또한, 제1 회전 그리드(620a)는 고정접점(220)에서 멀어지는 방향으로 회전되며, 복귀 부재(616, 617)를 가압한다. 복귀 부재(616, 617)는 상기 가압에 의해 압축 또는 형상 변형되며 복원력을 저장한다.
도 16을 참조하면, 가동접점(320)이 도 15에 도시된 실시 예보다 고정접점(220)에서 더 이격된 상태가 도시된다.
아크는 제1 회전 그리드(620a)와 제2 회전 그리드(620b) 사이의 공간으로 신장된다. 상기 아크는, 제1 회전 그리드(620a) 및 제2 회전 그리드(620b)를 향하는 방향의 배기압을 형성한다.
이에, 제2 회전 그리드(620b)는 아크의 배기압에 의해 제1 회전 그리드(620a)에서 멀어지는 방향으로 소정 거리만큼 회전된다. 즉, 제2 회전 그리드(620b)는 제3 회전 그리드(620c)를 향하는 방향으로 소정 거리만큼 회전된다.
이에 따라, 제2 회전 그리드(620b)의 일측 단부, 도시된 실시 예에서 전방 측 단부와 제3 회전 그리드(620c)의 전방 측 단부 사이의 거리가 최소 거리(D2)가 된다.
그 결과, 발생된 아크가 제2 회전 그리드(620b)에서 제3 회전 그리드(620c)로 신장되기 위한 거리가 감소된다. 즉, 제2 회전 그리드(620b)와 제3 회전 그리드(620c) 사이에 형성되는 공간이 축소된다.
이에 따라, 아크는 제2 회전 그리드(620b)에서 제3 회전 그리드(620c)로 신속하게 신장될 수 있다.
또한, 제2 회전 그리드(620b)는 고정접점(220)에서 멀어지는 방향으로 회전되며, 복귀 부재(616, 617)를 가압한다. 복귀 부재(616, 617)는 상기 가압에 의해 압축 또는 형상 변형되며 복원력을 저장한다.
한편, 제1 회전 그리드(620a)에는 제2 회전 그리드(620b)에서 멀어지는 방향을 향하는 아크의 배기압이 가해진다.
동시에, 복귀 부재(616, 617)가 제1 회전 그리드(620a)에 의해 가압되며 저장한 복원력 또한 제1 회전 그리드(620a)에 제공된다. 상기 복원력은 제2 회전 그리드(620b)에서 멀어지는 방향임이 이해될 것이다.
이에 따라, 제1 회전 그리드(620a)는 제2 회전 그리드(620b)에서 멀어지는 방향, 즉 고정접점(220)을 향하는 방향으로 회전된다.
그 결과, 제2 회전 그리드(620b)의 일측 단부, 도시된 실시 예에서 전방 측 단부와 제1 회전 그리드(620a)의 전방 측 단부 사이의 거리가 최대 거리(D3)가 된다.
그 결과, 제2 회전 그리드(620b)와 제1 회전 그리드(620a) 사이에 형성되는 공간이 확장된다. 이에 따라, 아크의 전압이 증가되어, 아크는 상기 공간을 신속하게 통과하여 아크 배출구(120)를 향해 이동될 수 있다.
이에 따라, 상기 공간을 통과하는 아크의 냉각, 소호가 신속하게 진행될 수 있다.
도 17을 참조하면, 가동접점(320)이 도 16에 도시된 실시 예보다 고정접점(220)에서 더 이격된 상태가 도시된다.
아크는 제2 회전 그리드(620b)와 제3 회전 그리드(620c) 사이의 공간으로 신장된다. 상기 아크는, 제2 회전 그리드(620b) 및 제3 회전 그리드(630c)를 향하는 방향의 배기압을 형성한다.
이에, 제3 회전 그리드(620c)는 아크의 배기압에 의해 제2 회전 그리드(620b)에서 멀어지는 방향으로 소정 거리만큼 회전된다. 즉, 제3 회전 그리드(630c)는 제4 회전 그리드(630d)를 향하는 방향으로 소정 거리만큼 회전된다.
이에 따라, 제3 회전 그리드(620c)의 일측 단부, 도시된 실시 예에서 전방 측 단부와 제4 회전 그리드(620d)의 전방 측 단부 사이의 거리가 최소 거리(D2)가 된다.
그 결과, 발생된 아크가 제3 회전 그리드(620c)에서 제4 회전 그리드(620d)로 신장되기 위한 거리가 감소된다. 즉, 제3 회전 그리드(620c)와 제4 회전 그리드(620d) 사이에 형성되는 공간이 축소된다.
이에 따라, 아크는 제3 회전 그리드(620c)에서 제4 회전 그리드(620d)로 신속하게 신장될 수 있다.
또한, 제3 회전 그리드(620c)는 고정접점(220)에서 멀어지는 방향으로 회전되며, 복귀 부재(616, 617)를 가압한다. 복귀 부재(616, 617)는 상기 가압에 의해 압축 또는 형상 변형되며 복원력을 저장한다.
한편, 제2 회전 그리드(620b)에는 제3 회전 그리드(620c)에서 멀어지는 방향을 향하는 아크의 배기압이 가해진다.
동시에, 복귀 부재(616, 617)가 제2 회전 그리드(620b)에 의해 가압되며 저장한 복원력 또한 제2 회전 그리드(620b)에 제공된다. 상기 복원력은 제3 회전 그리드(620c)에서 멀어지는 방향임이 이해될 것이다.
이에 따라, 제2 회전 그리드(620b)는 제3 회전 그리드(620c)에서 멀어지는 방향, 즉 고정접점(220)을 향하는 방향으로 회전된다.
그 결과, 제3 회전 그리드(620c)의 일측 단부, 도시된 실시 예에서 전방 측 단부와 제2 회전 그리드(620b)의 전방 측 단부 사이의 거리가 최대 거리(D3)가 된다.
그 결과, 제3 회전 그리드(620c)와 제2 회전 그리드(620b) 사이에 형성되는 공간이 확장된다. 이에 따라, 아크의 전압이 증가되어, 아크는 상기 공간을 신속하게 통과하여 아크 배출구(120)를 향해 이동될 수 있다.
이에 따라, 상기 공간을 통과하는 아크의 냉각, 소호가 신속하게 진행될 수 있다.
한편, 제1 회전 그리드(620a)에는 아크의 배기압 또는 복귀 부재(616, 617)에 의한 복원력이 가해지지 않는다. 이에 따라, 제1 회전 그리드(620a)는 아크가 발생되기 전 위치를 유지한다.
상기 위치는 제1 회전 그리드(620a)가 고정접점(220)을 향해 최대로 회전될 수 있는 위치임이 이해될 것이다.
이에 따라, 제1 회전 그리드(620a)의 일측 단부, 도시된 실시 예에서 전방 측 단부와 제2 회전 그리드(620b)의 전방 측 단부 사이의 거리는 최초 거리(D1)가 된다. 즉, 상기 최초 거리(D1)는 회로 차단기(10) 내부에서 아크가 발생되지 않은 경우 각 회전 그리드(620)가 이격된 거리이다.
이에 따라, 별도 조작 없이도 제1 회전 그리드(620a)가 원래 위치, 즉 초기 상태로 복귀될 수 있다.
도 18 및 도 19를 참조하면, 가동접점(320)이 도 17에 도시된 실시 예보다 고정접점(220)에서 더 이격된 상태가 도시된다.
아크는 제3 회전 그리드(620c)와 제4 회전 그리드(620d) 사이의 공간으로 신장된다. 상기 아크는, 제3 회전 그리드(620c) 및 제4 회전 그리드(630d)를 향하는 방향의 배기압을 형성한다.
이에, 제4 회전 그리드(620d)는 아크의 배기압에 의해 제3 회전 그리드(620c)에서 멀어지는 방향으로 소정 거리만큼 회전된다. 즉, 제4 회전 그리드(630d)는 제5 회전 그리드(630e)를 향하는 방향으로 소정 거리만큼 회전된다.
이에 따라, 제4 회전 그리드(620d)의 일측 단부, 도시된 실시 예에서 전방 측 단부와 제5 회전 그리드(620e)의 전방 측 단부 사이의 거리가 최소 거리(D2)가 된다.
그 결과, 발생된 아크가 제4 회전 그리드(620d)에서 제5 회전 그리드(620e)로 신장되기 위한 거리가 감소된다. 즉, 제4 회전 그리드(620d)와 제5 회전 그리드(620e) 사이에 형성되는 공간이 축소된다.
이에 따라, 아크는 제4 회전 그리드(620d)에서 제5 회전 그리드(620e)로 신속하게 신장될 수 있다.
또한, 제4 회전 그리드(620d)는 고정접점(220)에서 멀어지는 방향으로 회전되며, 복귀 부재(616, 617)를 가압한다. 복귀 부재(616, 617)는 상기 가압에 의해 압축 또는 형상 변형되며 복원력을 저장한다.
한편, 제3 회전 그리드(620c)에는 제4 회전 그리드(620d)에서 멀어지는 방향을 향하는 아크의 배기압이 가해진다.
동시에, 복귀 부재(616, 617)가 제3 회전 그리드(620c)에 의해 가압되며 저장한 복원력 또한 제3 회전 그리드(620c)에 제공된다. 상기 복원력은 제4 회전 그리드(620d)에서 멀어지는 방향임이 이해될 것이다.
이에 따라, 제3 회전 그리드(620c)는 제4 회전 그리드(620d)에서 멀어지는 방향, 즉 고정접점(220)을 향하는 방향으로 회전된다.
그 결과, 제4 회전 그리드(620d)의 일측 단부, 도시된 실시 예에서 전방 측 단부와 제3 회전 그리드(620c)의 전방 측 단부 사이의 거리가 최대 거리(D3)가 된다.
그 결과, 제4 회전 그리드(620d)와 제3 회전 그리드(620c) 사이에 형성되는 공간이 확장된다. 이에 따라, 아크의 전압이 증가되어, 아크는 상기 공간을 신속하게 통과하여 아크 배출구(120)를 향해 이동될 수 있다.
이에 따라, 상기 공간을 통과하는 아크의 냉각, 소호가 신속하게 수행될 수 있다.
한편, 제2 회전 그리드(620b)에는 아크의 배기압 또는 복귀 부재(616, 617)에 의한 복원력이 가해지지 않는다. 이에 따라, 제2 회전 그리드(620b)는 아크가 발생되기 전 위치를 유지한다.
상기 위치는 제2 회전 그리드(620b)가 고정접점(220)을 향해 최대로 회전될 수 있는 위치임이 이해될 것이다.
이에 따라, 제2 회전 그리드(620b)의 일측 단부, 도시된 실시 예에서 전방 측 단부와 제3 회전 그리드(620c)의 전방 측 단부 사이의 거리는 최초 거리(D1)가 된다. 즉, 상기 최초 거리(D1)는 회로 차단기(10) 내부에서 아크가 발생되지 않은 경우 각 회전 그리드(620)가 이격된 거리이다.
이에 따라, 별도 조작 없이도 제2 회전 그리드(620b)가 원래 위치, 즉 초기 상태로 복귀될 수 있다.
상술한 설명에서는 제1 회전 그리드(620a) 내지 제5 회전 그리드(620b)를 중심으로 설명하였다. 그러나, 상기 과정은 복수 개의 회전 그리드(620) 중 고정접점(220)과 가장 멀리 이격되는 회전 그리드(620)까지 아크가 신장되는 동안 동일하게 적용될 수 있음이 이해될 것이다.
이상 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 회로 차단기
100: 하우징
110: 공간부
120: 아크 배출구
200: 고정접점 조립체
210: 고정접점대
220: 고정접점
300: 가동접점 조립체
310: 가동접점대
320: 가동접점
400: 회전 샤프트
500: 차단 플레이트
510: 탄성 부재
600: 아크 챔버 조립체
610: 프레임부
610a: 제1 프레임부
610b: 제2 프레임부
611: 프레임 몸체부
612: 그리드 삽입 개구부
613: 스냅 체결공
614: 삽입공
615: 단차부
616: 일 실시 예에 따른 복귀 부재
616a: 제1 연장부
616b: 제2 연장부
617: 다른 실시 예에 따른 복귀 부재
617a: 제1 연장부
617b: 탄성부
620: 회전 그리드
620a: 제1 회전 그리드
620b: 제2 회전 그리드
620c: 제3 회전 그리드
620d: 제4 회전 그리드
620e: 제5 회전 그리드
621: 회전 그리드 몸체부
622: 회전 암(arm)부
622a: 제1 회전 암부
622b: 제2 회전 암부
623: 스냅 돌출부
624: 회전 돌출부
625: 파지 돌출부
1000: 종래 기술에 따른 회로 차단기
1100: 하우징
1200: 종래 기술에 따른 고정접점대
1210: 고정접점
1300: 종래 기술에 따른 가동접점대
1310: 가동접점
1400: 아크 챔버 조립체
1410: 그리드 하우징
1420: 플레이트
1500: 샤프트
1600: 어퍼 그리드
1700: 아크 배출구
1710: 제1 아크 배출구
1720: 제2 아크 배출구
A.P: 아크의 경로
D1: 아크 발생 전 회전 그리드 사이의 거리
D2: 회전 그리드 사이의 최소 거리
D3: 회전 그리드 사이의 최대 거리
I: 전류의 흐름
100: 하우징
110: 공간부
120: 아크 배출구
200: 고정접점 조립체
210: 고정접점대
220: 고정접점
300: 가동접점 조립체
310: 가동접점대
320: 가동접점
400: 회전 샤프트
500: 차단 플레이트
510: 탄성 부재
600: 아크 챔버 조립체
610: 프레임부
610a: 제1 프레임부
610b: 제2 프레임부
611: 프레임 몸체부
612: 그리드 삽입 개구부
613: 스냅 체결공
614: 삽입공
615: 단차부
616: 일 실시 예에 따른 복귀 부재
616a: 제1 연장부
616b: 제2 연장부
617: 다른 실시 예에 따른 복귀 부재
617a: 제1 연장부
617b: 탄성부
620: 회전 그리드
620a: 제1 회전 그리드
620b: 제2 회전 그리드
620c: 제3 회전 그리드
620d: 제4 회전 그리드
620e: 제5 회전 그리드
621: 회전 그리드 몸체부
622: 회전 암(arm)부
622a: 제1 회전 암부
622b: 제2 회전 암부
623: 스냅 돌출부
624: 회전 돌출부
625: 파지 돌출부
1000: 종래 기술에 따른 회로 차단기
1100: 하우징
1200: 종래 기술에 따른 고정접점대
1210: 고정접점
1300: 종래 기술에 따른 가동접점대
1310: 가동접점
1400: 아크 챔버 조립체
1410: 그리드 하우징
1420: 플레이트
1500: 샤프트
1600: 어퍼 그리드
1700: 아크 배출구
1710: 제1 아크 배출구
1720: 제2 아크 배출구
A.P: 아크의 경로
D1: 아크 발생 전 회전 그리드 사이의 거리
D2: 회전 그리드 사이의 최소 거리
D3: 회전 그리드 사이의 최대 거리
I: 전류의 흐름
Claims (16)
- 고정접점에 인접하게 위치되며, 내부에 공간이 형성된 프레임부; 및
상기 프레임부의 상기 공간에 삽입되며, 판형으로 형성되고, 상기 프레임부에 회전 가능하게 결합되는 회전 그리드(grid)를 포함하며,
상기 회전 그리드는 복수 개 구비되어, 복수 개의 상기 회전 그리드는 상기 고정접점에서 멀어지는 방향으로 서로 소정 거리 이격되어 적층되는,
아크 챔버 조립체. - 제1항에 있어서,
상기 회전 그리드는,
일 방향으로 연장 형성되는 회전 암부를 포함하고,
상기 회전 암부의 연장 방향의 일측에는, 회전 돌출부가 상기 프레임부를 향하는 방향으로 소정 거리만큼 돌출 형성되는,
아크 챔버 조립체. - 제2항에 있어서,
상기 프레임부에는,
상기 회전 돌출부가 회전 가능하게 삽입되는 삽입공이 상기 회전 돌출부를 향하는 일측에 관통 형성되는,
아크 챔버 조립체. - 제1항에 있어서,
상기 프레임부는,
상기 회전 그리드에 인접하게 위치되고, 상기 회전 그리드가 상기 고정접점에서 멀어지는 방향으로 소정 거리만큼 회전되면 접촉되어, 상기 회전 그리드가 회전되는 거리를 제한하도록 구성되는 복귀 부재를 포함하는,
아크 챔버 조립체. - 제4항에 있어서,
상기 복귀 부재는 복수 개 구비되어,
상기 회전 그리드가 삽입되는 상기 프레임부의 일측에 상기 고정접점에서 멀어지는 방향으로 서로 소정 거리 이격되어 배치되는,
아크 챔버 조립체. - 제5항에 있어서,
복수 개의 상기 복귀 부재는, 복수 개의 상기 회전 그리드에 각각 인접하게 위치되며,
각각의 상기 복귀 부재는, 각 상기 회전 그리드보다 상기 고정접점에서 더 이격되어 위치되는,
아크 챔버 조립체. - 제5항에 있어서,
상기 복귀 부재는,
상기 프레임부에서 멀어지는 방향으로 소정 거리만큼 연장 형성되는 제1 연장부; 및
상기 제1 연장부의 단부에서, 상기 제1 연장부와 소정의 각도를 이루며 상기 회전 그리드를 향해 소정 거리만큼 연장 형성되는 제2 연장부를 포함하는,
아크 챔버 조립체. - 제7항에 있어서,
상기 복귀 부재는,
합성 수지 소재로 형성되어, 소정의 탄성을 갖도록 형성되는,
아크 챔버 조립체. - 제5항에 있어서,
상기 복귀 부재는,
상기 프레임부에서 멀어지는 방향으로 소정 거리만큼 연장 형성되는 제1 연장부; 및
상기 제1 연장부의 단부에 결합되며, 상기 회전 그리드를 마주하도록 배치되는 탄성부를 포함하는,
아크 챔버 조립체. - 제9항에 있어서,
상기 탄성부는, 코일 스프링(coil spring)인,
아크 챔버 조립체. - 외부와 통전 가능하게 연결되는 고정접점;
상기 고정접점과 접촉되거나 상기 고정접점에서 이격되도록 구성되는 가동접점; 및
상기 고정접점에 인접하게 위치되어, 상기 고정접점과 상기 가동접점이 이격되어 발생되는 아크를 소호하도록 구성되는 아크 챔버 조립체를 포함하며,
상기 아크 챔버 조립체는,
내부에 공간이 형성된 프레임부; 및
상기 프레임부의 상기 공간에 삽입되고, 판형으로 형성되는 회전 그리드를 포함하며,
상기 회전 그리드는,
상기 프레임부에 회전 가능하게 결합되고, 복수 개 구비되며,
복수 개의 상기 회전 그리드는 상기 고정접점에서 멀어지는 방향으로 서로 소정 거리 이격되어 적층되어,
상기 아크가 발생되면, 복수 개의 상기 회전 그리드가 상기 고정접점에서 멀어지는 방향으로 회전되도록 구성되는,
회로 차단기. - 제11항에 있어서,
상기 회전 그리드는,
일 방향으로 연장 형성되는 회전 암부를 포함하고,
상기 회전 암부의 연장 방향의 일측에는, 회전 돌출부가 상기 프레임부를 향하는 방향으로 소정 거리만큼 돌출 형성되고,
상기 프레임부에는,
상기 회전 돌출부가 회전 가능하게 삽입되는 삽입공이 상기 회전 돌출부를 향하는 일측에 관통 형성되어,
상기 회전 그리드는 상기 회전 돌출부를 축으로 하여 회전되도록 구성되는,
회로 차단기. - 제11항에 있어서,
상기 프레임부는,
개방 형성되어, 상기 회전 그리드가 삽입되는 그리드 삽입 개구부; 및
상기 그리드 삽입 개구부에 인접하게 위치되어, 상기 회전 그리드가 상기 고정접점에서 멀어지는 방향으로 회전되는 거리를 제한하도록 구성되는 복귀 부재를 포함하며,
상기 복귀 부재는,
상기 회전 그리드에 인접하게 위치되되, 상기 회전 그리드보다 상기 고정접점에서 더 이격되어 위치되는,
회로 차단기. - 제13항에 있어서
상기 복귀 부재는,
상기 프레임부에서 멀어지는 방향으로 소정 거리만큼 연장 형성되는 제1 연장부; 및
상기 제1 연장부의 단부에서, 상기 제1 연장부와 소정의 각도를 이루며 상기 회전 그리드를 향해 소정 거리만큼 연장 형성되는 제2 연장부를 포함하는,
회로 차단기. - 제14항에 있어서,
상기 복귀 부재는,
합성 수지 소재로 형성되어, 소정의 탄성을 갖도록 형성되는,
회로 차단기. - 제13항에 있어서,
상기 복귀 부재는,
상기 프레임부에서 멀어지는 방향으로 소정 거리만큼 연장 형성되는 제1 연장부; 및
상기 제1 연장부의 단부에 결합되며, 상기 회전 그리드를 마주하도록 배치되는 탄성부를 포함하며,
상기 탄성부는 코일 스프링인,
회로 차단기.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190109023A KR20210027935A (ko) | 2019-09-03 | 2019-09-03 | 아크 챔버 조립체 및 이를 포함하는 회로 차단기 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190109023A KR20210027935A (ko) | 2019-09-03 | 2019-09-03 | 아크 챔버 조립체 및 이를 포함하는 회로 차단기 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20210027935A true KR20210027935A (ko) | 2021-03-11 |
Family
ID=75142790
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020190109023A KR20210027935A (ko) | 2019-09-03 | 2019-09-03 | 아크 챔버 조립체 및 이를 포함하는 회로 차단기 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20210027935A (ko) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR200478314Y1 (ko) | 2011-06-24 | 2015-09-18 | 엘에스산전 주식회사 | 회로차단기의 아크소호장치 |
KR20180048150A (ko) | 2016-11-02 | 2018-05-10 | 엘에스산전 주식회사 | 배선용 차단기의 아크소호장치 |
-
2019
- 2019-09-03 KR KR1020190109023A patent/KR20210027935A/ko unknown
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR200478314Y1 (ko) | 2011-06-24 | 2015-09-18 | 엘에스산전 주식회사 | 회로차단기의 아크소호장치 |
KR20180048150A (ko) | 2016-11-02 | 2018-05-10 | 엘에스산전 주식회사 | 배선용 차단기의 아크소호장치 |
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