KR20240053896A - 아크 소호 장치 - Google Patents

Abstract

아크 소호 장치가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 아크 소호 장치는 외부의 고정 접점 및 가동 접점이 이격되어 발생되는 아크(arc)를 소호하도록 상기 고정 접점 및 상기 가동 접점에 가깝게 위치되는 그리드부; 및 상기 그리드부와 결합되어, 발생된 상기 아크와 반응하여 기체를 생성하는 아크 가이드를 포함하고, 상기 그리드부는, 그 몸체를 형성하며, 상기 고정 접점 및 상기 가동 접점과 이격 배치되는 그리드 몸체; 상기 그리드 몸체와 연속되며, 상기 고정 접점 및 상기 가동 접점을 향해 연장되는 그리드 암; 및 상기 그리드 몸체 및 상기 그리드 암에 부분적으로 둘러싸여 형성되며, 상기 가동 접점이 이동 가능하게 수용되는 아크 연장 공간을 포함하고, 상기 아크 가이드는, 발생된 상기 아크의 열에 의해 기체를 생성하도록 상기 그리드 암에 결합되어 상기 아크 연장 공간을 부분적으로 둘러싸게 배치될 수 있다.

Description

아크 소호 장치{Arc Extinguish Apparatus}

본 발명은 아크 소호 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 차단 동작 수행시 발생되는 아크를 효과적으로 소호할 수 있는 구조의 아크 소호 장치에 관한 것이다.

차단기는 전력 계통에 설치되어, 전원 및 부하와 각각 통전 가능하게 연결된다. 전원 및 부하 사이에 이상 전류가 발생될 경우, 차단기는 차단 동작을 수행하여 전원과 부하 간의 통전 상태를 차단한다. 이에 따라, 전원 및 부하는 이상 전류에 의해 손상되지 않을 수 있다.

통상, 차단기는 고정 설치되는 고정 접점과 이동 가능하게 구비되는 가동 접점을 포함한다. 가동 접점은 고정 접점을 향하는 방향 또는 고정 접점에 반대되는 방향으로 이동 가능하게 구비된다. 가동 접점이 고정 접점과 접촉된 상태에서, 전원 및 부하는 서로 통전될 수 있다. 이상 전류가 발생될 경우, 가동 접점은 고정 접점과 이격되어 전원 및 부하의 통전 상태가 해제된다.

가동 접점과 고정 접점이 이격되는 순간에도 전류, 즉 이상 전류는 가동 접점과 고정 접점을 통해 통전되는 상태이다. 따라서, 가동 접점과 고정 접점이 이격될 경우 통전되던 전류의 에너지는 고온, 고압의 전자의 흐름으로 전환된다. 전환된 상기 전자의 흐름을 아크(arc)라고 한다.

상술한 바와 같이, 아크는 고온, 고압의 전자의 흐름이다. 따라서, 아크가 차단기의 외부로 배출되지 않고 차단기의 내부에 체류될 경우, 아크의 열 또는 압력에 의해 차단기의 다른 구성이 손상될 우려가 있다. 따라서, 발생된 아크를 그 온도 및 압력을 감소시키면서 외부로 배출시키는 과정이 요구되는데, 이를 아크의 소호(extinguish) 과정이라고 한다.

아크의 소호를 위해서는 아크가 충분히, 그리고 신속하게 신장되어야 한다. 또한, 연장된 아크는 짧은 길이의 아크(통상, 소아크라 함)로 분할되며 외부로 배출될 수 있어야 한다. 이를 위해 차단기는 복수 개의 그리드(grid)를 포함하는 아크 소호 장치를 구비함이 일반적이다.

최근, 태양광 등 신재생 에너지가 각광받으면서 대전류 뿐만 아니라 소전류 차단과 관련된 수요가 증가되고 있다. 소전류의 경우, 발생된 아크의 에너지 및 압력이 대전류에 비해 과소하다. 따라서, 대전류에 사용되던 아크 소호 장치를 그대로 사용할 경우, 아크가 신장 및 분할되며 유도되기에 충분한 에너지가 발생되기 어렵다.

따라서, 소전류 차단을 위한 차단기에 구비되는 아크 소호 장치의 경우, 발생된 아크가 신장 및 분할되기 위한 추가 에너지가 요구된다.

한국등록특허문헌 제10-1031975호는 직류 개폐기의 아크 소호 장치를 개시한다. 구체적으로, 고정접촉자와 가동접촉자를 사이에 두고 서로 마주하게 배치되는 영구자석을 이용하여, 발생된 아크를 유도할 수 있는 직류 개폐기의 아크 소호 장치를 개시한다.

그런데, 상기 선행문헌이 개시하는 아크 소호 장치는 아크의 소호를 위해 별도의 영구 자석을 필요로 한다. 차단기의 사용이 지속됨에 따라 자력이 약화되거나, 발생된 아크에 의해 영구 자석이 손상될 경우 아크의 소호 능력이 저하될 우려가 있다.

한국등록특허문헌 제10-1986552호는 직류용 기중차단기의 아크소호장치를 개시한다. 구체적으로, 그리드의 단부에 인접하게 배치되는 아크 가이드 및 밀봉 부재를 이용하여, 발생된 아크를 소호할 수 있는 직류용 기중차단기의 아크소호장치를 개시한다.

그런데, 상기 선행문헌이 개시하는 아크소호장치는 아크 가이드가 고정 접점에 인접한 일 부분에만 배치된다. 따라서, 고정 접점에서 시작된 아크를 부분적으로 유도할 수는 있되, 가동 접점의 이동에 따라 신장되는 아크를 모두 소호하기 위한 방안을 제공하지 못한다.

더 나아가, 상기 선행문헌들은 대전류가 아닌 소전류 차단시 발생된 아크를 소호시키기 위해 추가 에너지를 제공하기 위한 방안을 제공하지 못한다.

한국등록특허문헌 제10-1031975호 (2011.05.09.) 한국등록특허문헌 제10-1986552호 (2019.06.07.)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 발생된 아크를 소호하기 위해 필요한 에너지가 제공될 수 있는 구조의 아크 소호 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 발생된 아크의 에너지가 과소한 경우에도 아크가 효과적으로 소호될 수 있는 구조의 아크 소호 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 발생된 아크가 소호되기 위해 적합한 위치로 유도될 수 있는 구조의 아크 소호 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 과다한 설계 변경 없이도 발생된 아크가 소호될 수 있는 구조의 아크 소호 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 다양한 변형을 통해 아크 소호 효과가 극대화될 수 있는 구조의 아크 소호 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 외부의 고정 접점 및 가동 접점이 이격되어 발생되는 아크(arc)를 소호하도록 상기 고정 접점 및 상기 가동 접점에 가깝게 위치되는 그리드부; 및 상기 그리드부와 결합되어, 발생된 상기 아크와 반응하여 기체를 생성하는 아크 가이드를 포함하고, 상기 그리드부는, 그 몸체를 형성하며, 상기 고정 접점 및 상기 가동 접점과 이격 배치되는 그리드 몸체; 상기 그리드 몸체와 연속되며, 상기 고정 접점 및 상기 가동 접점을 향해 연장되는 그리드 암; 및 상기 그리드 몸체 및 상기 그리드 암에 부분적으로 둘러싸여 형성되며, 상기 가동 접점이 이동 가능하게 수용되는 아크 연장 공간을 포함하고, 상기 아크 가이드는, 발생된 상기 아크의 열에 의해 기체를 생성하도록 상기 그리드 암에 결합되어 상기 아크 연장 공간을 부분적으로 둘러싸게 배치되는, 아크 소호 장치가 제공된다.

이때, 상기 그리드 몸체는, 상기 그리드 암과 다른 방향으로 연장되고, 상기 그리드 암은, 상기 그리드 몸체의 연장 방향의 일측에 치우치게 위치되는 제1 그리드 암; 및 상기 그리드 몸체의 연장 방향의 타측에 치우치게 위치되어, 상기 아크 연장 공간을 사이에 두고 상기 제1 그리드 암을 마주하게 배치되는 제2 그리드 암을 포함하는, 아크 소호 장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 아크 가이드는, 상기 제1 그리드 암에 결합되는 제1 아크 가이드; 및 상기 제2 그리드 암에 결합되어, 상기 아크 연장 공간을 사이에 두고 상기 제1 아크 가이드를 마주하게 배치되는 제2 아크 가이드를 포함하는, 아크 소호 장치가 제공될 수 있다.

이때, 상기 아크 가이드는, 상기 그리드 암에 결합되는 내부 아크 가이드; 및 상기 내부 아크 가이드를 수용하며, 상기 아크 연장 공간에 노출되는 외부 아크 가이드를 포함하는, 아크 소호 장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 외부 아크 가이드는, 발생된 상기 아크의 열에 의해 기체를 생성하는 소재(gassing material)로 형성되는, 아크 소호 장치가 제공될 수 있다.

이때, 상기 외부 아크 가이드는, 나일론(Nylon), 멜라민(Melamine), PA46, PA66, 폴리아미드 수지(폴리아미드, PA), 메틸 메타크릴레이트(메틸 메타크릴레이트, MMA), 폴리옥시메틸렌 수지(Polyoxymethylene, POM) 또는 폴리부틸렌 테레프탈레이트(Polybutyleneterephthalate, PBT) 중 어느 하나 이상의 소재로 형성되는, 아크 소호 장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 내부 아크 가이드는, 내아크성(arc resistance) 소재로 형성되는, 아크 소호 장치가 제공될 수 있다.

이때, 상기 내부 아크 가이드는, BMC(Bulk Molding Compound) 소재로 형성되는, 아크 소호 장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 내부 아크 가이드는, 상기 그리드 암을 수용하도록 상기 그리드부를 향하는 일 면에서 함몰 형성되는 그리드 수용부; 및 수용된 상기 그리드 암을 지지하도록 상기 그리드 수용부를 부분적으로 둘러싸며 연장되는 가이드 리브를 포함하는, 아크 소호 장치가 제공될 수 있다.

이때, 상기 그리드부는 복수 개 구비되어, 복수 개의 상기 그리드부는 일 방향을 따라 서로 이격되어 나란하게 배치되고, 상기 그리드 수용부 및 상기 가이드 리브는 각각 복수 개 구비되어, 복수 개의 상기 그리드 수용부 및 복수 개의 상기 가이드 리브는 상기 일 방향을 따라 서로 교번적으로 배치되는, 아크 소호 장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 외부 아크 가이드는, 상기 내부 아크 가이드를 수용하는 외부 공간; 및 상기 외부 공간을 복수 개의 방향에서 둘러싸며 서로 연속되는 복수 개의 외부 면을 포함하며, 상기 외부 공간은, 상기 그리드 암을 향하는 일 측이 개방 형성되는, 아크 소호 장치가 제공될 수 있다.

이때, 상기 외부 아크 가이드는, 상기 내부 아크 가이드를 수용하며, 일 방향으로 길게 연장되는 외부 공간; 상기 외부 공간을 일 방향의 일 단부에서 둘러싸는 제1 외부 면; 상기 제1 외부 면과 연속되며, 상기 외부 공간을 상기 그리드 암의 연장 방향의 일 측에서 둘러싸는 제2 외부 면; 및 상기 제2 외부 면과 연속되며, 상기 외부 공간을 상기 일 방향의 타 단부에서 둘러싸는 제3 외부 면을 포함하는, 아크 소호 장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 외부 아크 가이드는, 상기 제1 외부 면, 상기 제2 외부 면 및 상기 제3 외부 면과 각각 연속되며, 상기 그리드 몸체의 폭 방향의 일 측에서 상기 외부 공간을 둘러싸는 제4 외부 면을 포함하는, 아크 소호 장치가 제공될 수 있다.

이때, 상기 내부 아크 가이드 및 상기 외부 아크 가이드는 각각 한 쌍 구비되어, 한 쌍의 상기 내부 아크 가이드는 한 쌍의 상기 외부 아크 가이드에 각각 구비되는 상기 외부 공간에 각각 수용되고, 한 쌍의 상기 내부 아크 가이드는, 한 쌍의 상기 외부 아크 가이드에 각각 구비되는 한 쌍의 상기 제4 외부 면을 사이에 두고 마주하게 배치되는, 아크 소호 장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 그리드부 및 상기 아크 가이드와 각각 결합되는 사이드 프레임을 포함하며, 상기 사이드 프레임은, 복수 개의 지점에서 상기 그리드부와 결합되는, 아크 소호 장치가 제공될 수 있다.

이때, 상기 그리드부는, 상기 그리드 몸체의 폭 방향 및 상기 그리드 암의 폭 방향의 각 단부에서 상기 사이드 프레임을 향해 돌출되는 복수 개의 그리드 결합 돌기를 포함하고, 상기 사이드 프레임은, 그 내부에 관통 형성되어 복수 개의 상기 그리드 결합 돌기를 각각 수용하는 복수 개의 그리드 결합부를 포함하는, 아크 소호 장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 아크 가이드는, 상기 사이드 프레임을 향하는 일 면에 함몰 형성되는 외부 체결공을 포함하고, 상기 사이드 프레임은, 상기 외부 체결공에 대응되도록 그 내부에 관통 형성되는 사이드 체결공; 및 상기 사이드 체결공에 관통되고 상기 외부 체결공에 삽입되는 사이드 체결 부재를 포함하는, 아크 소호 장치가 제공될 수 있다.

상기의 구성에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 아크 소호 장치는 발생된 아크가 소호되기 위해 필요한 에너지를 제공할 수 있다.

발생된 아크는 복수 개의 그리드부를 통과하며 신장, 분할 및 냉각되며 소호된다. 그리드부는 아크의 소호 과정을 실질적으로 수행하는 그리드 몸체 및 그리드 몸체와 연속되며 외부를 향해 연장되는 그리드 암을 포함한다. 그리드 암에는 아크 가이드가 결합된다.

아크 가이드는 그리드 암과 직접 결합되는 내부 아크 가이드 및 내부 아크 가이드를 감싸며 외부로 노출되는 외부 아크 가이드를 포함한다. 외부 아크 가이드는 열에 의해 기체를 발생시킬 수 있는 소재, 즉 가스 발생 소재(gassing material)로 형성된다. 아크가 발생되면, 이와 함께 발생된 열에 의해 외부 아크 가이드는 기체를 생성한다.

생성된 기체는 아크가 발생된 영역에 형성한다. 즉, 생성된 기체에 의해, 아크가 발생된 영역은 그리드 몸체가 위치되는 공간 또는 아크 소호 장치의 외부에 비해 높은 압력을 갖게 된다. 상기 압력 차에 의해, 발생된 아크는 그리드부를 향해 이동된다.

따라서, 발생된 아크가 그리드부를 향해 연장, 진행되기에 필요한 에너지가 공급될 수 있다.

또한, 상기의 구성에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 아크 소호 장치는 발생된 아크의 에너지가 과소한 경우에도 아크를 효과적으로 소호할 수 있다.

상술한 바와 같이, 외부 아크 가이드는 아크와 함께 발생된 열에 의해 기체를 생성한다. 생성된 기체에 의해 발생된 압력 차이는 발생된 아크를 그리드부 내지 아크 소호 장치의 외부를 향해 이동시키는 이송력을 인가한다.

따라서, 발생된 아크 자체의 에너지가 과소한 경우에도, 상기 기체가 인가하는 압력에 의해 아크가 그리드부 및 아크 소호 장치의 외부를 향해 용이하게 이동 또는 연장될 수 있다. 결과적으로, 아크 소호 장치 및 아크 소호 장치를 구비하는 차단기에 소전류가 인가되는 경우에도, 발생된 아크가 효과적으로 소호될 수 있다.

또한, 상기의 구성에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 아크 소호 장치는 발생된 아크를 소호되기 위해 적합한 위치로 유도할 수 있다.

아크는 첨두를 향해 진행하는 경향을 보인다. 그리드부의 구성 중 첨두를 형성하는 그리드 암에는 내부 아크 가이드가 결합된다. 내부 아크 가이드는 내아크성 소재로 형성되어, 아크의 진행이 방지될 수 있다.

따라서, 그리드부로 진입한 아크는 판형으로 형성되는 그리드 몸체를 따라 근처에 위치되는 그리드부로 진행할 수 있다. 이에 따라, 아크가 그리드 암을 통해 다른 그리드부로 진행하는 경우에 비해, 아크의 분할 및 냉각 효과가 향상될 수 있다.

결과적으로, 아크의 소호 효과가 향상될 수 있다.

또한, 상기의 구성에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 아크 소호 장치는 과다한 설계 변경 없이도 발생된 아크를 소호할 수 있다.

아크 가이드는 외부에 위치되어 열에 의해 기체를 생성하는 외부 아크 가이드 및 외부 아크 가이드에 수용되며 그리드 암에 직접 결합되는 내부 아크 가이드를 포함한다.

따라서, 단수 개의 아크 가이드가 아크에 에너지를 공급하는 역할 및 복수 개의 그리드부 간의 절연 및 아크를 그리드 몸체에서 진행시키기 위한 역할을 모두 수행할 수 있다.

아크 가이드는 사이드 프레임 및 가이드 암에 결합된다. 사이드 프레임의 내부에는 사이드 체결공이 관통 형성되고, 아크 가이드에는 외부 체결공이 형성된다. 사이드 체결 부재는 사이드 체결공에 관통되고, 외부 체결공에 삽입된다. 이에 따라, 아크 가이드가 사이드 프레임과 결합될 수 있다.

내부 아크 가이드에는 그리드 수용부가 함몰 형성된다. 그리드 암은 그리드 수용부에 삽입 결합된다. 이에 따라, 아크 가이드와 그리드부가 결합될 수 있다.

따라서, 아크 가이드를 구비하기 위해 과다한 설계 변경이 요구되지 않는다. 이에 따라, 기존의 제품에도 아크 가이드가 적용될 수 있어, 생산성이 향상될 수 있다.

또한, 상기의 구성에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 아크 소호 장치는 다양한 변형을 통해 아크 소호 효과를 극대화할 수 있다.

일 실시 예에서, 아크 가이드에는 추가 부재가 구비될 수 있다. 상기 추가 부재는 외부 아크 가이드와 동일하게 기체 생성 소재로 형성되어 아크의 열에 의해 추가 기체를 생성하게 구성될 수 있다. 대안적으로, 상기 추가 부재는 내부 아크 가이드와 동일하게 내아크성 소재로 형성되어, 복수 개의 그리드부 간의 절연성을 강화할 수 있다.

따라서, 아크 가이드의 다양한 변형을 통해 아크 가이드의 효과가 더욱 강화될 수 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 아크 소호 장치를 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1의 아크 소호 장치의 구성을 도시하는 A-A 단면도이다.
도 3은 도 1의 아크 소호 장치의 구성을 도시하는 B-B 단면도이다.
도 4는 도 1의 아크 소호 장치의 구성을 도시하는 분해 사시도이다.
도 5는 도 1의 아크 소호 장치에 구비되는 사이드 프레임을 도시하는 측면도이다.
도 6은 도 1의 아크 소호 장치에 구비되는 지지 프레임의 지지 몸체를 도시하는 사시도이다.
도 7은 도 6의 지지 프레임에 구비되는 지지 플레이트를 도시하는 평면도이다.
도 8은 도 6의 지지 프레임에 구비되는 메시 플레이트를 도시하는 사시도이다.
도 9는 도 1의 아크 소호 장치에 구비되는 커버 프레임을 도시하는 평면도이다.
도 10은 도 1의 아크 소호 장치에 구비되는 그리드부를 도시하는 사시도이다.
도 11은 도 10의 그리드부를 도시하는 저면도이다.
도 12는 도 10의 그리드부를 도시하는 정면도이다.
도 13은 도 1의 아크 소호 장치에 구비되는 아크 러너를 도시하는 사시도이다.
도 14는 도 1의 아크 소호 장치에 구비되는 아크 가이드를 도시하는 분해 사시도이다.
도 15는 도 14의 아크 가이드를 도시하는 우측면도이다.
도 16은 도 14의 아크 가이드를 도시하는 좌측면도이다.
도 17 내지 도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 아크 소호 장치의 작동 과정을 도시하는 사용 상태도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 도면에서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 단어와 용어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 않고, 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 발명자가 용어와 개념을 정의할 수 있는 원칙에 따라 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

그러므로 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 해당하고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로 해당 구성은 본 발명의 출원 시점에서 이를 대체할 다양한 균등물과 변형 예가 있을 수 있다.

이하의 설명에서는 본 발명의 특징을 명확하게 하기 위해, 일부 구성 요소들에 대한 설명이 생략될 수 있다.

1. 용어의 정의

이하의 설명에서 사용되는 "연통"이라는 용어는, 하나 이상의 부재가 서로 유체 소통 가능하게 연결됨을 의미한다. 일 실시 예에서, 연통은 관로, 파이프, 배관 등의 부재에 의해 형성될 수 있다. 이하의 설명에서, 연통은 하나 이상의 부재가 서로 "유체적으로 연결"됨과 같은 의미로 사용될 수 있다.

이하의 설명에서 사용되는 "통전"이라는 용어는, 하나 이상의 부재가 서로 전류 또는 전기적 신호를 전달 가능하게 연결됨을 의미한다. 일 실시 예에서, 통전은 도선 부재 등에 의한 유선의 형태 또는 블루투스, Wi-Fi, RFID 등의 무선의 형태로 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 통전은 "통신"의 의미를 포함할 수 있다.

이하의 설명에서 사용되는 "유체"라는 용어는, 외력에 의해 유동되며, 형상 또는 부피 등이 변형될 수 있는 임의의 형태의 물질을 의미한다. 일 실시 예에서, 유체는 물 등의 액체 또는 공기 등의 기체일 수 있다.

이하의 설명에서 사용되는 "상측", "하측", "좌측", "우측", "전방 측" 및 "후방 측"이라는 용어는 도 1에 도시된 좌표계를 참조하여 이해될 것이다.

2. 본 발명의 실시 예에 따른 아크 소호 장치(10)의 구성의 설명

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 아크 소호 장치(10)가 도시된다. 도시된 실시 예에 따른 아크 소호 장치(10)는 외부의 전원 및 부하와 통전되는 차단기(미도시)에 구비된다. 아크 소호 장치(10)는 고정 접점 및 가동 접점이 이격되어 발생하는 아크를 차단기(미도시)의 외부로 소호할 수 있다.

일 실시 예에서, 아크 소호 장치(10)는 소전류가 통전되는 차단기(미도시)에 구비될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 아크 소호 장치(10)는 대전류가 통전되는 차단기(미도시)에 구비되는 경우에 비해 다른 구성을 포함하는데, 이에 대한 설명은 후술하기로 한다.

도시된 실시 예에서, 아크 소호 장치(10)는 사이드 프레임(100), 지지 프레임(200), 커버 프레임(300), 그리드부(400), 아크 러너(500) 및 아크 가이드(600)를 포함한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 아크 소호 장치(10)의 각 구성을 상세하게 설명하되, 아크 가이드(600)는 별항으로 설명한다.

(1) 사이드 프레임(100)의 설명

사이드 프레임(100)은 아크 소호 장치(10)의 외형을 일부를 형성한다. 사이드 프레임(100)은 아크 소호 장치(10)의 다른 구성, 즉 지지 프레임(200), 커버 프레임(300), 그리드부(400), 아크 러너(500) 및 아크 가이드(600)와 결합된다. 사이드 프레임(100)은 지지 프레임(200), 커버 프레임(300), 그리드부(400), 아크 러너(500) 및 아크 가이드(600)를 지지한다.

사이드 프레임(100)은 지지 프레임(200)과 결합된다. 도시된 실시 예에서, 사이드 프레임(100)은 그 상측 단부가 지지 프레임(200)과 결합된다.

사이드 프레임(100)은 커버 프레임(300)과 결합된다. 도시된 실시 예에서, 사이드 프레임(100)은 그 상측 단부가 지지 프레임(200)에 의해 커버 프레임(300)과 간접적으로 결합된다.

사이드 프레임(100)은 그리드부(400)와 결합된다. 도시된 실시 예에서, 사이드 프레임(100)은 그 내측 부분이 그리드부(400)의 폭 방향의 각 단부와 결합된다.

사이드 프레임(100)은 아크 러너(500)와 결합된다. 도시된 실시 예에서, 사이드 프레임(100)의 후방 측 부분은 아크 러너(500)와 결합된다.

사이드 프레임(100)은 아크 가이드(600)와 결합된다. 도시된 실시 예에서, 사이드 프레임(100)은 그 하측의 내측 부분이 아크 가이드(600)와 결합된다.

사이드 프레임(100)은 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 사이드 프레임(100)은 서로 이격되어, 서로 다른 위치에서 아크 소호 장치(10)의 각 구성과 결합될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 사이드 프레임(100)은 좌측에 배치되는 제1 사이드 프레임(100a) 및 우측에 배치되는 제2 사이드 프레임(100b)을 포함하여 두 개 구비된다.

제1 사이드 프레임(100a)은 상술한 아크 소호 장치(10)의 좌측 부분과 결합된다. 제2 사이드 프레임(100b)은 상술한 아크 소호 장치(10)의 우측 부분과 결합된다. 제1 사이드 프레임(100a) 및 제2 사이드 프레임(100b) 사이에는 그리드부(400), 아크 러너(500) 및 아크 가이드(600)가 위치된다.

제1 사이드 프레임(100a) 및 제2 사이드 프레임(100b)은 그 위치가 상이하되, 기타 구조 및 기능은 동일하다. 이에, 이하에서 공통되는 설명은 제1 사이드 프레임(100a) 및 제2 사이드 프레임(100b)을 "사이드 프레임(100)"으로 통칭하여 설명한다.

도 4 내지 도 5에 도시된 실시 예에서, 사이드 프레임(100)은 사이드 몸체(110), 지지 프레임 결합부(120), 그리드 결합부(130), 아크 러너 결합부(140), 사이드 체결공(150) 및 사이드 체결 부재(160)를 포함한다.

사이드 몸체(110)는 사이드 프레임(100)의 몸체를 형성한다. 사이드 몸체(110)는 아크 소호 장치(10)의 다른 구성과 결합된다.

사이드 몸체(110)는 아크 소호 장치(10)의 다른 구성과 결합되어 이들을 지지할 수 있는 임의의 형상일 수 있다. 도시된 실시 예에서, 사이드 몸체(110)는 상하 방향의 높이를 갖고, 전후 방향의 폭을 가지며, 좌우 방향의 두께를 갖는 판형으로 구비된다.

사이드 몸체(110)의 높이 방향의 일측 단부, 도시된 실시 예에서, 상측 단부는 사이드 몸체(110)의 높이 방향의 타측, 도시된 실시 예에서 중간 측 부분 및 하측에 비해 짧은 폭을 갖게 형성될 수 있다. 사이드 몸체(110)의 상기 일측 단부, 즉 상측 단부는 지지 프레임(200)에 결합된다.

사이드 몸체(110)의 높이 방향의 타측, 도시된 실시 예에서 중간 측 부분은 그리드부(400) 및 아크 러너(500)와 결합된다. 사이드 몸체(110)의 높이 방향의 또 다른 타측 단부, 도시된 실시 예에서 하측 단부는 아크 가이드(600)와 결합된다.

사이드 몸체(110)의 내부에는 지지 프레임 결합부(120), 그리드 결합부(130), 아크 러너 결합부(140) 및 사이드 체결공(150)이 관통 형성된다.

지지 프레임 결합부(120)는 사이드 몸체(110)가 지지 프레임(200)과 결합되는 부분이다. 지지 프레임 결합부(120)는 사이드 몸체(110)의 두께 방향, 도시된 실시 예에서 좌우 방향으로 관통 형성된다. 지지 프레임 결합부(120)에는 지지 프레임(200)의 지지 프레임 결합 돌기(214)가 삽입 결합된다.

지지 프레임 결합부(120)는 지지 프레임 결합 돌기(214)를 수용할 수 있는 임의의 형상일 수 있다. 도시된 실시 예에서, 지지 프레임 결합부(120)는 전후 방향의 길이가 상하 방향의 길이보다 긴 직사각형의 단면을 갖는 공간이다. 지지 프레임 결합부(120)의 형상은 지지 프레임 결합 돌기(214)의 형상에 따라 변경될 수 있다.

지지 프레임 결합부(120)는 사이드 몸체(110)에 관통 형성된다. 이때, 지지 프레임 결합부(120)는 사이드 몸체(110)의 부분 중 지지 프레임(200)을 향하는 일 측, 도시된 실시 예에서 상측 단부에 가깝게 위치될 수 있다.

지지 프레임 결합부(120)는 복수 개 형성될 수 있다. 복수 개의 지지 프레임 결합부(120)는 서로 다른 위치에 배치되어, 서로 다른 위치에 형성된 복수 개의 지지 프레임 결합 돌기(214)와 각각 결합될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 지지 프레임 결합부(120)는 두 개 형성되어, 각각 사이드 몸체(110)의 상측 단부의 전방 측 및 후방 측 단부에 가깝게 위치된다.

지지 프레임 결합부(120)의 개수 및 배치 방식은 지지 프레임 결합 돌기(214)의 개수 및 배치 방식에 따라 변경될 수 있다.

지지 프레임 결합부(120)의 하측에는 그리드 결합부(130)가 형성된다.

그리드 결합부(130)는 사이드 몸체(110)가 그리드부(400)와 결합되는 부분이다. 그리드 결합부(130)는 사이드 몸체(110)의 두께 방향, 도시된 실시 예에서 좌우 방향으로 관통 형성된다. 그리드 결합부(130)에는 그리드부(400)의 그리드 결합 돌기(450)가 삽입 결합된다.

그리드 결합부(130)는 그리드 결합 돌기(450)를 수용할 수 있는 임의의 형상일 수 있다. 도시된 실시 예에서, 그리드 결합부(130)는 상하 방향의 길이가 전후 방향의 길이보다 긴 직사각형의 단면을 갖는 공간이다. 그리드 결합부(130)의 형상은 그리드 결합 돌기(450)의 형상에 따라 변경될 수 있다.

그리드 결합부(130)는 사이드 몸체(110)에 관통 형성된다. 이때, 그리드 결합부(130)는 사이드 몸체(110)의 부분 중 중간 부분에 위치될 수 있다.

그리드 결합부(130)는 복수 개의 군(group)으로 구분될 수 있다. 복수 개의 군의 그리드 결합부(130)에는, 서로 다른 그리드 결합 돌기(450)가 각각 삽입 결합될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 그리드 결합부(130)는 제1 그리드 결합부(131), 제2 그리드 결합부(132) 및 제3 그리드 결합부(133)를 포함하여 세 개의 군으로 구분된다.

제1 그리드 결합부(131), 제2 그리드 결합부(132) 및 제3 그리드 결합부(133)는 각각 복수 개 구비될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제1 내지 제3 그리드 결합부(131, 132, 133)는 전후 방향으로 서로 이격 배치되는 열 개의 관통공을 각각 포함한다.

제1 그리드 결합부(131)에는 제1 그리드 결합 돌기(451)가 삽입 결합된다. 제1 그리드 결합부(131)는 복수 개의 군의 그리드 결합부(130) 중 가장 상측에 위치된다.

제1 그리드 결합부(131)는 수직 방향에 대해 소정의 각도로 경사지게 연장된다. 도시된 실시 예에서, 제1 그리드 결합부(131)는 후방의 상측 및 전방의 하측으로 경사지게 연장된다.

제1 그리드 결합부(131)의 하측에는 제2 그리드 결합부(132)가 위치된다.

제2 그리드 결합부(132)에는 제2 그리드 결합 돌기(452)가 삽입 결합된다. 제2 그리드 결합부(132)는 사이드 몸체(110)의 상하 방향을 따라 제1 그리드 결합부(131) 및 제3 그리드 결합부(133) 사이에 위치된다.

제2 그리드 결합부(132)는 수직 방향에 대해 소정의 각도로 경사지게 연장된다. 도시된 실시 예에서, 제2 그리드 결합부(132)는 후방의 상측 및 전방의 하측으로 경사지게 연장된다.

제2 그리드 결합부(132)의 하측에는 제3 그리드 결합부(133)가 위치된다.

제3 그리드 결합부(133)에는 제3 그리드 결합 돌기(453)가 삽입 결합된다. 제3 그리드 결합부(133)는 사이드 몸체(110)의 상하 방향을 따라 제2 그리드 결합부(132)의 하측에 위치된다 달리 표현하면, 제3 그리드 결합부(133)는 그리드 결합부(130) 중 가장 하측에 위치된다.

제3 그리드 결합부(133)는 수직 방향에 대해 소정의 각도로 경사지게 연장된다. 도시된 실시 예에서, 제3 그리드 결합부(133)는 후방의 상측 및 전방의 하측으로 경사지게 연장된다.

상술한 제1 내지 제3 그리드 결합부(131, 132, 133)의 개수, 배치 방식 및 형상은 그리드부(400)의 개수, 그리드 결합 돌기(451, 452, 453)의 배치 방식 및 형상에 따라 변경될 수 있다.

복수 개의 그리드 결합부(130)가 나란하게 배치되는 방향, 도시된 실시 예에서 후방 측에 아크 러너 결합부(140)가 형성된다.

아크 러너 결합부(140)는 사이드 몸체(110)가 아크 러너(500)와 결합되는 부분이다. 아크 러너 결합부(140)는 사이드 몸체(110)의 두께 방향, 도시된 실시 예에서 좌우 방향으로 관통 형성된다. 아크 러너 결합부(140)에는 아크 러너(500)의 아크 러너 돌기(520)가 삽입 결합된다.

아크 러너 결합부(140)는 아크 러너 돌기(520)를 수용할 수 있는 임의의 형상일 수 있다. 도시된 실시 예에서, 아크 러너 결합부(140)는 상하 방향의 길이가 전후 방향의 길이보다 긴 직사각형의 단면을 갖는 공간이다. 아크 러너 결합부(140)의 형상은 아크 러너 돌기(520)의 형상에 따라 변경될 수 있다.

아크 러너 결합부(140)는 사이드 몸체(110)에 관통 형성된다. 이때, 아크 러너 결합부(140)는 사이드 몸체(110)의 길이 방향의 일측 단부, 도시된 실시 예에서 후방 측 단부에 가깝게 위치될 수 있다.

아크 러너 결합부(140)는 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 아크 러너 결합부(140)는 서로 이격 배치되어, 복수 개의 아크 러너 돌기(520)와 각각 결합될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 아크 러너 결합부(140)는 두 개 형성되어, 사이드 몸체(110)의 높이 방향, 즉 상하 방향으로 이격 배치된다. 아크 러너 결합부(140)의 개수 및 배치 방식은 아크 러너 돌기(520)의 개수 및 배치 방식에 따라 변경될 수 있다.

그리드 결합부(130)의 하측에는 사이드 체결공(150)이 형성된다.

사이드 체결공(150)은 사이드 몸체(110)가 지지 프레임(200) 및 아크 가이드(600)와 결합되는 부분이다. 사이드 체결공(150)은 사이드 몸체(110)의 두께 방향, 도시된 실시 예에서 좌우 방향으로 관통 형성된다. 사이드 체결공(150)에는 지지 프레임(200)의 제1 지지 체결공(271a) 및 아크 가이드(600)의 외부 체결공(616)에 관통되는 사이드 체결 부재(160)가 삽입 결합된다.

일 실시 예에서, 사이드 체결공(150)은 사이드 체결 부재(160)와 나사 결합(screw fit)될 수 있다. 상기 실시 예에서, 사이드 체결공(150)의 내주에는 나사산이 형성될 수 있다.

사이드 체결공(150)은 복수 개의 부분으로 구분될 수 있다. 복수 개의 사이드 체결공(150) 중 어느 하나에는 지지 프레임(200)과 사이드 프레임(100)을 결합시키는 제1 사이드 체결 부재(161)가 결합될 수 있다. 복수 개의 사이드 체결공(150) 중 다른 하나에는 아크 가이드(600)와 사이드 프레임(100)을 결합시키는 제2 사이드 체결 부재(162)가 결합될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 사이드 체결공(150)은 제1 사이드 체결공(151) 및 제2 사이드 체결공(152)을 포함한다.

제1 사이드 체결공(151)은 사이드 몸체(110)와 지지 프레임(200)을 결합하는 제1 사이드 체결 부재(161)와 결합된다. 제1 사이드 체결공(151)은 사이드 몸체(110)의 부분 중 지지 프레임(200)을 향하는 일 측, 도시된 실시 예에서 상측 단부에 가깝게 위치된다.

제1 사이드 체결공(151)은 지지 프레임 결합부(120)에 가깝게 위치될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제1 사이드 체결공(151)은 한 쌍의 지지 프레임 결합부(120) 사이에 위치된다.

제1 사이드 체결공(151)은 제1 사이드 체결 부재(161)와 관통 결합될 수 있는 임의의 형상일 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제1 사이드 체결공(151)은 원형의 단면을 갖고, 좌우 방향의 두께를 갖는 원통 형상이다.

제2 사이드 체결공(152)은 사이드 몸체(110)와 아크 가이드(600)를 결합하는 제2 사이드 체결 부재(162)와 결합된다. 제2 사이드 체결공(152)은 사이드 몸체(110)의 부분 중 아크 가이드(600)를 향하는 타 측, 도시된 실시 예에서 하측 단부에 가깝게 위치된다.

제2 사이드 체결공(152)은 복수 개 형성될 수 있다. 복수 개의 제2 사이드 체결공(152)은 서로 다른 위치에 배치되어, 복수 개의 제2 사이드 체결공(152)과 각각 결합될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제2 사이드 체결공(152)은 한 쌍 구비되어, 사이드 몸체(110)의 전방 측 단부 및 후방 측 단부에 각각 가깝게 위치된다.

제2 사이드 체결공(152)의 개수 및 배치 방식은 아크 가이드(600)의 외부 체결공(616) 및 제2 사이드 체결 부재(162)의 개수에 따라 변경될 수 있다.

사이드 체결 부재(160)는 사이드 몸체(110)를 지지 프레임(200) 및 아크 가이드(600)와 결합한다. 사이드 체결 부재(160)는 사이드 몸체(110)에 관통되고, 지지 프레임(200) 및 아크 가이드(600)에 삽입 결합될 수 있다.

사이드 체결 부재(160)는 사이드 몸체(110)를 지지 프레임(200) 및 아크 가이드(600)와 결합할 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 사이드 체결 부재(160)는 나사 부재로 구비되어, 사이드 몸체(110), 지지 프레임(200) 및 아크 가이드(600)에 각각 나사 결합될 수 있다.

사이드 체결 부재(160)는 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 사이드 체결 부재(160) 중 어느 하나는 사이드 몸체(110) 및 지지 프레임(200)을 결합시킬 수 있다. 복수 개의 사이드 체결 부재(160) 중 다른 하나는 사이드 몸체(110) 및 아크 가이드(600)를 결합시킬 수 있다.

도시된 실시 예에서, 사이드 체결 부재(160)는 제1 사이드 체결 부재(161) 및 제2 사이드 체결 부재(162)를 포함한다.

제1 사이드 체결 부재(161)는 제1 사이드 체결공(151)에 관통되고, 지지 프레임(200)의 제1 지지 체결공(217a)과 결합된다. 제1 사이드 체결 부재(161)는 사이드 몸체(110)와 지지 프레임(200)을 결합한다.

제2 사이드 체결 부재(162)는 제2 사이드 체결공(152)에 관통되고, 아크 가이드(600)의 외부 체결공(616)과 결합된다. 제2 사이드 체결 부재(162)는 사이드 몸체(110)와 아크 가이드(600)를 결합한다.

제2 사이드 체결 부재(162)는 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 제2 사이드 체결 부재(162)는 복수 개의 제2 사이드 체결공(152) 및 외부 체결공(616)과 각각 결합될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제2 사이드 체결 부재(162)는 한 쌍 구비되어, 복수 개의 제2 사이드 체결공(152) 및 복수 개의 외부 체결공(616)과 각각 결합된다.

(2) 지지 프레임(200)의 설명

지지 프레임(200)은 사이드 프레임(100)과 커버 프레임(300)을 결합한다. 지지 프레임(200)의 내부에는 공간이 형성되어, 발생된 아크가 소호되며 배출되는 경로를 형성한다. 지지 프레임(200)의 상기 공간에는 소호된 아크에 혼합된 이물질 등을 필터링하기 위한 부재가 구비될 수 있다.

지지 프레임(200)은 사이드 프레임(100)과 결합된다. 사이드 프레임(100)이 제1 사이드 프레임(100a) 및 제2 사이드 프레임(100b)을 포함하여 한 쌍 구비되는 실시 예에서, 지지 프레임(200)은 제1 및 제2 사이드 프레임(100a, 100b)과 각각 결합될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 지지 프레임(200)의 좌측 및 우측 부분이 사이드 프레임(100)의 상측 부분과 결합된다.

지지 프레임(200)은 커버 프레임(300)과 결합된다. 지지 프레임(200)의 상측 부분 및 상기 공간은 커버 프레임(300)에 덮이게 배치된다. 이에 따라, 상기 공간에 수용된 상기 부재의 임의 이탈이 방지될 수 있다. 상기 공간은 커버 프레임(300)에 의해 외부와 연통될 수 있다.

도 6 내지 도 8에 도시된 실시 예에서, 지지 프레임(200)은 지지 몸체(210), 지지 플레이트(220) 및 메시 플레이트(230)를 포함한다.

지지 몸체(210)는 지지 프레임(200)의 몸체를 형성한다. 지지 몸체(210)는 지지 프레임(200)이 아크 소호 장치(10)의 다른 구성과 결합되는 부분이다. 구체적으로, 지지 몸체(210)는 사이드 프레임(100) 및 커버 프레임(300)과 결합된다.

지지 몸체(210)의 내부에는 공간이 형성된다. 상기 공간에는 지지 플레이트(220) 및 메시 플레이트(230)가 위치된다. 상기 공간의 하측에는 그리드부(400)가 위치된다. 상기 공간의 상측에는 커버 프레임(300)의 외측과 연통된다. 이에 따라, 그리드부(400)가 수용된 공간과 커버 프레임(300)의 외측이 연통되어, 발생된 아크가 소호되며 외부로 배출될 수 있다.

지지 몸체(210)는 사이드 프레임(100) 및 커버 프레임(300)과 결합되고, 아크 소호 장치(10)의 내부 공간과 외부를 연통할 수 있는 임의의 형상일 수 있다. 도시된 실시 예에서, 지지 몸체(210)는 사각형의 단면을 갖고 상하 방향의 높이를 갖는 사각기둥 형상이다. 이때, 지지 몸체(210)의 내부에는 그 높이 방향, 즉 상하 방향으로 관통 형성된 공간이 형성된다.

도시된 실시 예에서, 지지 몸체(210)는 플레이트 수용부(211), 플레이트 지지부(212), 완충 공간(213), 지지 프레임 결합 돌기(214), 그리드 지지부(215), 커버 프레임 지지부(216), 지지 체결공(217) 및 파지 홈(218)을 포함한다.

플레이트 수용부(211)는 지지 플레이트(220) 및 메시 플레이트(230)를 수용한다. 플레이트 수용부(211)는 지지 몸체(210)의 내부에 형성된 공간의 일부를 형성한다. 도시된 실시 예에서, 플레이트 수용부(211)는 지지 몸체(210)의 내부의 공간 중 상측 공간을 형성한다.

플레이트 수용부(211)는 지지 플레이트(220) 및 메시 플레이트(230)의 형상에 대응하는 형상으로 형성될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 플레이트 수용부(211)는 전후 방향의 길이가 좌우 방향의 길이보다 긴 직사각형의 단면을 갖고, 상하 방향의 높이를 갖는 사각기둥 형상의 공간으로 형성된다.

플레이트 수용부(211)의 부분 중 커버 프레임(300)을 향하는 일 측, 도시된 실시 예에서 상측은 개방 형성된다. 지지 플레이트(220) 및 메시 플레이트(230)는 상기 일 측을 통해 플레이트 수용부(211)에 수용된다.

플레이트 수용부(211)의 부분 중 그리드부(400)를 향하는 타 측, 도시된 실시 예에서 하측은 개방 형성된다. 그리드부(400)에서 발생된 아크는 상기 타 측을 통해 플레이트 수용부(211)로 진행될 수 있다.

플레이트 수용부(211)의 하측에는 플레이트 지지부(212)가 위치된다.

플레이트 지지부(212)는 플레이트 수용부(211)에 수용된 지지 플레이트(220) 및 메시 플레이트(230)를 지지한다. 또한, 플레이트 지지부(212)는 완충 공간(213)을 외측에서 둘러싸며 연장된다. 달리 표현하면, 플레이트 지지부(212)는 완충 공간(213)의 단면적을 플레이트 수용부(211)의 단면적보다 작게 형성한다.

따라서, 플레이트 수용부(211)에 수용된 지지 플레이트(220) 및 메시 플레이트(230)는 플레이트 지지부(212)에 의해 지지되어, 완충 공간(213)으로 임의 진입되지 않게 된다.

플레이트 지지부(212)는 지지 몸체(210)의 내주면에서 내측을 향해 돌출된다. 플레이트 지지부(212)는 지지 몸체(210)의 내주를 따라 연장된다.

플레이트 지지부(212)는 복수 개의 부분으로 구분될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 플레이트 지지부(212)는 전후 방향에 배치되어 좌우 방향으로 연장되는 한 쌍의 일 부분 및 좌우 방향에 배치되어 전후 방향으로 연장되는 한 쌍의 다른 부분으로 구분될 수 있다. 이때, 플레이트 지지부(212)의 한 쌍의 상기 다른 부분에는 제1 지지 체결공(217a)이 관통 형성된다.

플레이트 지지부(212)에 둘러싸인 공간은 완충 공간(213)으로 정의된다.

완충 공간(213)은 지지 몸체(210)의 내부에 형성된 공간의 다른 일부를 형성한다. 도시된 실시 예에서, 완충 공간(213)은 지지 몸체(210)의 내부의 공간 중 하측 공간을 형성한다.

완충 공간(213)은 플레이트 수용부(211)와 그리드부(400) 사이에 위치된다. 완충 공간(213)은 지지 프레임(200)의 높이 방향, 도시된 실시 예에서 상하 방향으로 관통 형성된다.

완충 공간(213)의 부분 중 플레이트 수용부(211)를 향하는 일측, 도시된 실시 예에서 상측은 개방 형성되어 플레이트 수용부(211)와 연통된다. 완충 공간(213)의 부분 중 그리드부(400)를 향하는 타측, 도시된 실시 예에서 하측은 개방 형성되어 그리드부(400)와 연통된다.

따라서, 그리드부(400)를 통과하며 소호된 아크는 완충 공간(213) 및 플레이트 수용부(211)를 차례로 거쳐 외부로 배출될 수 있다.

지지 프레임 결합 돌기(214)는 지지 몸체(210)가 사이드 몸체(110)와 결합되는 부분이다. 지지 프레임 결합 돌기(214)는 사이드 프레임(100)의 지지 프레임 결합부(120)에 삽입 결합된다.

지지 프레임 결합 돌기(214)는 지지 몸체(210)의 외주면에 위치된다. 지지 프레임 결합 돌기(214)는 지지 몸체(210)의 외측으로 돌출된다.

지지 프레임 결합 돌기(214)는 지지 프레임 결합 돌기(214)는 지지 프레임 결합부(120)에 삽입될 수 있는 임의의 형상일 수 있다. 도시된 실시 예에서, 지지 프레임 결합 돌기(214)는 전후 방향으로 연장되고, 좌우 방향의 폭을 가지며, 상하 방향의 높이를 갖게 형성된다.

이때, 지지 프레임 결합 돌기(214)는 그 높이 방향을 따라 단면적이 상이하게 형성될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 지지 프레임 결합 돌기(214)는 상측의 단면적이 하측의 단면적보다 크게 형성된다. 달리 표현하면, 지지 프레임 결합 돌기(214)는 외측의 일 면이 하측의 내부를 향해 경사지게 연장된다.

따라서, 지지 프레임 결합 돌기(214)는 지지 프레임 결합부(120)에 용이하게 삽입 결합될 수 있다. 또한, 지지 프레임 결합부(120)에 삽입된 지지 프레임 결합 돌기(214)는 외력 없이 지지 프레임 결합부(120)에서 임의 이탈되지 않게 된다.

지지 프레임 결합 돌기(214)는 복수 개 형성될 수 있다. 복수 개의 지지 프레임 결합 돌기(214)는 서로 이격되어 다른 위치에 배치되어, 복수 개의 지지 프레임 결합부(120)와 각각 결합될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 지지 프레임 결합 돌기(214)는 지지 몸체(210)의 좌측 외면 및 우측 외면에 각각 한 쌍씩 구비되어, 총 네 개 구비된다. 이때, 지지 몸체(210)의 좌측 외면 및 우측 외면에 각각 형성된 각 쌍의 지지 프레임 결합 돌기(214)는 전후 방향으로 서로 이격되어 배치된다.

지지 프레임 결합 돌기(214)의 개수 및 배치 방식은 지지 프레임 결합부(120)의 개수 및 배치 방식에 따라 변경될 수 있다.

지지 프레임 결합 돌기(214)에 가깝게 그리드 지지부(215)가 위치된다.

그리드 지지부(215)는 그리드부(400)를 그 배치 방향, 도시된 실시 예에서 전후 방향에서 지지한다. 그리드 지지부(215)는 그리드부(400)를 그 연장 방향의 일 측, 도시된 실시 예에서 상측에서 지지한다.

그리드 지지부(215)는 지지 몸체(210)에 구비된다. 그리드 지지부(215)는 지지 몸체(210)의 각 측 중 그리드부(400)를 향하는 일 측, 도시된 실시 예에서 하측에 위치된다.

그리드 지지부(215)는 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 그리드 지지부(215)는 복수 개의 그리드부(400)가 나란하게 배치되는 방향의 각 단부에 위치될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 그리드 지지부(215)는 전방 측에 위치되는 제1 그리드 지지부(215a) 및 후방 측에 위치되는 제2 그리드 지지부(215b)를 포함한다.

제1 그리드 지지부(215a)는 지지 몸체(210)의 전방 측에 위치된다. 제1 그리드 지지부(215a)는 지지 몸체(210)의 길이 방향의 일 측, 도시된 실시 예에서 전방 측을 형성한다.

제1 그리드 지지부(215a)는 플레이트 수용부(211) 및 완충 공간(213)을 부분적으로 둘러싼다. 도시된 실시 예에서, 제1 그리드 지지부(215a)는 플레이트 수용부(211) 및 완충 공간(213)의 전방 측을 둘러싼다. 달리 표현하면, 제1 그리드 지지부(215a)는 지지 몸체(210)의 전방 측을 형성한다.

이때, 제1 그리드 지지부(215a)에는 플레이트 수용부(211) 또는 완충 공간(213)을 향해 연장 형성되는 리브(도면 부호 미부여)를 포함할 수 있다. 상기 리브(도면 부호 미부여)는 그리드부(400)에 구비되는 제1 그리드(400a)를 지지하게 구성된다.

제1 그리드 지지부(215a)는 플레이트 수용부(211) 및 완충 공간(213)을 사이에 두고 제2 그리드 지지부(215b)를 마주한다.

제2 그리드 지지부(215b)는 지지 몸체(210)의 후방 측에 위치된다. 제2 그리드 지지부(215b)는 지지 몸체(210)의 길이 방향의 타 측, 도시된 실시 예에서 후방 측을 형성한다.

제2 그리드 지지부(215b)는 플레이트 수용부(211) 및 완충 공간(213)을 부분적으로 둘러싼다. 도시된 실시 예에서, 제2 그리드 지지부(215b)는 플레이트 수용부(211) 및 완충 공간(213)의 후방 측을 둘러싼다. 달리 표현하면, 제2 그리드 지지부(215b)는 지지 몸체(210)의 후방 측을 형성한다.

커버 프레임 지지부(216)는 지지 프레임(200)에 결합된 커버 프레임(300)을 지지한다. 커버 프레임 지지부(216)에 의해, 지지 프레임(200)에 결합된 커버 프레임(300)의 임의 요동 및 이탈이 방지될 수 있다.

커버 프레임 지지부(216)는 지지 몸체(210)의 각 측 중 커버 프레임(300)을 향하는 일 측, 도시된 실시 예에서 상측에 형성된다. 커버 프레임 지지부(216)는 지지 몸체(210)가 길게 연장되는 방향, 도시된 실시 예에서 전후 방향으로 연장된다. 도시된 실시 예에서, 커버 프레임 지지부(216)는 지지 몸체(210)의 상측 면에서 상측으로 돌출 형성된다.

커버 프레임 지지부(216)는 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 커버 프레임 지지부(216)는 서로 이격되어 다른 위치에서 커버 프레임(300)을 지지할 수 있다. 도시된 실시 예에서, 커버 프레임 지지부(216)는 한 쌍 구비되어, 지지 몸체(210)의 좌측 및 우측에 각각 형성된다.

한 쌍의 커버 프레임 지지부(216)는 플레이트 수용부(211)를 사이에 두고 마주하게 배치된다. 한 쌍의 커버 프레임 지지부(216)는 커버 프레임(300)의 양 측을 지지한다. 도시된 실시 예에서, 한 쌍의 커버 프레임 지지부(216)는 커버 프레임(300)의 좌측 및 우측을 지지한다.

지지 체결공(217)은 지지 프레임(200)이 다른 구성과 결합되는 부분이다. 지지 체결공(217)에는 사이드 체결 부재(160) 및 커버 체결 부재(350)가 결합된다.

지지 체결공(217)은 지지 몸체(210)에 함몰 또는 관통 형성된다. 지지 체결공(217)은 사이드 체결 부재(160) 또는 커버 체결 부재(350)가 결합될 수 있는 임의의 형태로 형성될 수 있다.

지지 체결공(217)은 복수 개의 군으로 구비될 수 있다. 복수 개의 군의 지지 체결공(217) 중 어느 하나의 군에는 사이드 프레임(100)과 지지 몸체(210)를 결합하는 제1 사이드 체결 부재(161)가 결합될 수 있다. 복수 개의 군의 지지 체결공(217) 중 다른 하나의 군에는 지지 몸체(210)를 커버 프레임(300)과 결합하는 커버 체결 부재(350)가 결합될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 지지 체결공(217)은 제1 지지 체결공(217a) 및 제2 지지 체결공(217b)을 포함한다.

제1 지지 체결공(217a)에는 사이드 몸체(110)와 지지 몸체(210)를 결합하는 제1 사이드 체결 부재(161)가 결합된다. 제1 지지 체결공(217a)은 지지 몸체(210)의 외주 중 상대적으로 길게 연장되는 한 쌍의 외주, 도시된 실시 예에서 좌측 및 우측 외주에 두께 방향으로 관통 형성된다.

제1 지지 체결공(217a)에는 제1 사이드 체결 부재(161)가 삽입 결합될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 지지 체결공(217a)에는 제1 사이드 체결 부재(161)가 나사 결합될 수 있다. 상기 실시 예에서, 제1 지지 체결공(217a)의 외주에는 나사산이 형성될 수 있다.

제1 지지 체결공(217a)은 복수 개 형성될 수 있다. 복수 개의 제1 지지 체결공(217a)은 지지 몸체(210)의 복수 개의 외주에 각각 형성될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제1 지지 체결공(217a)은 한 쌍 구비되어, 지지 몸체(210)의 좌측 및 우측 외주에 각각 관통 형성된다.

이때, 제1 지지 체결공(217a)은 지지 몸체(210)의 내부에 형성된 플레이트 지지부(212)까지 연장될 수 있다. 이에 따라, 제1 지지 체결공(217a)은 완충 공간(213)과 지지 몸체(210)의 방사상 외측을 연통할 수 있다.

제2 지지 체결공(217b)에는 지지 몸체(210)와 커버 프레임(300)을 결합하는 커버 체결 부재(350)가 결합된다. 제2 지지 체결공(217b)은 지지 몸체(210)의 면 중 커버 프레임(300)을 향하는 일 면, 도시된 실시 예에서 상측 면에 관통 또는 함몰 형성된다.

제2 지지 체결공(217b)에는 커버 체결 부재(350)가 삽입 결합될 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 지지 체결공(217b)에는 커버 체결 부재(350)가 나사 결합될 수 있다. 상기 실시 예에서, 제2 지지 체결공(217b)의 외주에는 나사산이 형성될 수 있다.

제2 지지 체결공(217b)은 복수 개 형성될 수 있다. 복수 개의 제2 지지 체결공(217b)은 지지 몸체(210)의 상면의 서로 다른 위치에 각각 형성될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제2 지지 체결공(217b)은 네 개 구비되어, 지지 몸체(210)의 상면의 각 모서리에 각각 가깝게 위치된다.

지지 플레이트(220)는 그리드부(400)가 위치되는 공간과 아크 소호 장치(10)의 외부를 부분적으로 연통한다. 지지 플레이트(220)는 메시 플레이트(230)를 하측에서 지지한다.

지지 플레이트(220)는 플레이트 수용부(211)에 수용된다. 이때, 지지 플레이트(220)의 외주는 플레이트 지지부(212)에 의해 지지되어, 지지 플레이트(220)는 완충 공간(213)으로 진행되지 않는다.

지지 플레이트(220)는 플레이트 수용부(211)의 단면의 형상에 상응하는 형상으로 형성될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 지지 플레이트(220)는 사각의 판형이되, 그 연장 방향의 일 단부에는 돌출부가, 그 연장 방향의 타 단부에는 함몰부가 형성된 단면을 갖고, 상하 방향의 두께를 갖게 형성된다.

지지 플레이트(220)는 메시 플레이트(230)를 하측에서 지지한다. 지지 플레이트(220)에 의해, 메시 플레이트(230) 또한 완충 공간(213)으로 진행되지 않는다.

도 7에 도시된 실시 예에서, 지지 플레이트(220)는 지지 연통공(221) 및 플레이트 홈(222)을 포함한다.

지지 연통공(221)은 지지 플레이트(220)의 내부에 관통 형성되어, 그리드부(400)가 위치되는 공간과 아크 소호 장치(10)의 외부를 부분적으로 연통한다. 그리드부(400)에서 발생, 소호되는 아크는 지지 연통공(221) 및 메시 플레이트(230)를 차례로 통과하여 외부로 배출될 수 있다.

지지 연통공(221)은 복수 개 형성될 수 있다. 복수 개의 지지 연통공(221)은 서로 이격되어, 서로 다른 위치에서 그리드부(400)가 위치되는 공간과 외부를 연통할 수 있다. 도시된 실시 예에서, 복수 개의 지지 연통공(221)은 후방 측에 위치되는 아크 러너(500)에 반대되도록 전방 측에 치우치게 위치된다. 발생된 초기 아크의 내부 압력을 증가시켜, 발생된 아크가 신속하게 신장되며 아크 소호 장치(10)로 유입되기 위함이다.

구체적으로, 아크 러너(500)에 반대되게 고정 접점 및 가동 접점이 위치된다. 이때, 지지 플레이트(220)의 부분 중 고정 접점 및 가동 접점의 상측에 위치되는 부분에는 지지 연통공(221)이 형성되지 않는다. 이에 따라, 지지 연통공(221)과 고정 접점 및 가동 접점 사이는 부분적으로 밀폐되어 발생된 초기 아크의 압력이 신속하게 증가될 수 있다.

플레이트 홈(222)은 지지 플레이트(220)의 연장 방향의 상기 타 단부의 모서리에 함몰 형성된다. 작업자는 플레이트 홈(222)에 손가락 또는 도구 등을 삽입하여, 지지 플레이트(220)를 용이하게 인출할 수 있다.

메시 플레이트(230)는 소호되며 배출되는 아크에 잔류하는 이물질 등을 여과하게 구성된다. 아크에 잔존하는 이물질은 메시 플레이트(230)에 의해 아크 소호 장치(10)의 외부로 임의 배출되지 않게 된다. 이에 따라, 상기 이물질 등에 의한 아크 소호 장치(10) 또는 차단기(미도시)의 다른 구성의 손상이 방지될 수 있다.

메시 플레이트(230)는 플레이트 수용부(211)에 수용된다. 이때, 메시 플레이트(230)는 지지 플레이트(220)를 덮게 배치되어, 지지 플레이트(220)에 의해 지지된다.

메시 플레이트(230)는 플레이트 수용부(211)에 수용되어 아크에 잔류하는 이물질 등을 필터링할 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 메시 플레이트(230)는 지지 플레이트(220)에 대응되게 사각의 판형으로 형성된다.

메시 플레이트(230)는 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 메시 플레이트(230)는 그 두께 방향으로 적층되어, 이를 통과하는 아크에 잔류하는 이물질 등을 각각 여과할 수 있다. 도시된 실시 예에서, 메시 플레이트(230)는 여섯 개 구비되어, 상하 방향으로 적층된다. 따라서, 메시 플레이트(230)를 통과하는 아크는 복수 회에 걸쳐 여과되며 아크 소호 장치(10)의 외부로 배출될 수 있다.

상기 실시 예에서, 가장 하측에 위치되는 메시 플레이트(230)는 지지 플레이트(220)에 의해 지지된다. 가장 상측에 위치되는 메시 플레이트(230)는 커버 프레임(300)에 의해 덮인다.

도 8에 도시된 실시 예에서, 메시 플레이트(230)는 메시 관통공(231) 및 메시 리브(232)를 포함한다.

메시 관통공(231)은 메시 플레이트(230)의 두께 방향으로 관통 형성되어, 아크가 통과할 수 있는 통로를 형성한다. 메시 관통공(231)은 메시 리브(232)에 둘러싸여 정의된다.

메시 관통공(231)은 아크를 통과시키되, 아크에 잔류하는 이물질 등의 통과를 차단할 수 있는 임의의 형상일 수 있다. 도시된 실시 예에서, 메시 관통공(231)은 사각형의 단면을 갖고 상하 방향의 높이를 갖는 사각기둥 형상의 공간이다.

메시 관통공(231)은 메시 리브(232)에 둘러싸인다. 매시 리브(232)는 메시 플레이트(230)의 길이 방향 및 폭 방향으로 연장되는 복수 개로 구비된다. 이때, 같은 방향으로 연장되는 메시 리브(232)는 서로 이격되어 그 사이에 메시 관통공(231)을 형성한다.

메시 관통공(231) 및 메시 리브(232)는 복수 개 형성될 수 있다. 복수 개의 메시 관통공(231) 및 복수 개의 메시 리브(232)는 메시 플레이트(230)의 길이 방향 및 폭 방향을 따라 서로 교번적으로 배치될 수 있다.

또한, 적층되는 복수 개의 메시 플레이트(230)에 각각 형성되는 복수 개의 메시 관통공(231) 및 복수 개의 메시 리브(232)는 그 적층 방향, 도시된 실시 예에서 상하 방향을 따라 교번적으로 배치될 수 있다.

따라서, 어느 하나의 메시 플레이트(230)에 형성된 메시 관통공(231)을 통과한 아크는 수평 방향으로 진행된 후 다른 하나의 메시 플레이트(230)에 형성된 메시 관통공(231)을 통과할 수 있다. 이에 따라, 아크에 잔류하는 이물질 등의 필터링 효과가 향상될 수 있다.

(3) 커버 프레임(300)의 설명

커버 프레임(300)은 지지 프레임(200)을 덮으며 지지 프레임(200)과 결합된다. 커버 프레임(300)은 지지 프레임(200)에 구비되는 지지 플레이트(220) 및 메시 플레이트(230)를 상측에서 지지한다. 차단 동작이 수행되어 압력 등이 발생되더라도, 커버 프레임(300)에 의해 지지 플레이트(220) 및 메시 플레이트(230)의 임의 이탈이 방지될 수 있다.

커버 프레임(300)은 지지 프레임(200)과 결합된다. 커버 프레임(300)의 내부에는 복수 개의 관통공(즉, 후술될 커버 관통공(320))이 형성되어, 지지 몸체(210)의 내부 공간(즉, 플레이트 수용부(211) 및 완충 공간(213))과 외부를 연통한다. 이에 따라, 그리드부(400)를 통과하며 소호된 아크는 지지 프레임(200) 및 커버 프레임(300)을 차례로 거쳐 외부로 배출될 수 있다.

도 4 및 도 9에 도시된 실시 예에서, 커버 프레임(300)은 커버 몸체(310), 커버 관통공(320), 커버 리브(330), 커버 체결공(340) 및 커버 체결 부재(350)를 포함한다.

커버 몸체(310)는 커버 프레임(300)의 몸체를 형성한다. 커버 몸체(310)는 지지 몸체(210)에 상응하는 형상으로 형성되어, 지지 몸체(210)의 내부에 형성된 공간을 덮으며 지지 몸체(210)와 결합될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 커버 몸체(310)는 전후 방향의 길이가 좌우 방향의 길이보다 긴 다각형의 단면을 갖고, 상하 방향의 두께를 갖게 형성된다.

커버 몸체(310)의 내부에는 커버 관통공(320) 및 커버 리브(330)가 구비된다. 또한, 커버 몸체(310)의 각 모서리에 가깝게 커버 체결공(340)이 배치된다.

커버 관통공(320)은 커버 몸체(310)의 내부에 관통 형성되어, 지지 몸체(210)의 내부 공간과 외부를 연통한다. 지지 몸체(210)에 수용된 지지 플레이트(220) 및 메시 플레이트(230)를 통과한 아크는 커버 관통공(320)을 통과하여 아크 소호 장치(10)의 외부로 배출될 수 있다.

커버 관통공(320)은 커버 몸체(310)의 두께 방향, 도시된 실시 예에서 상하 방향으로 관통 형성된다. 커버 관통공(320)의 관통 방향의 일 단부, 도시된 실시 예에서 상측은 개방되어 외부와 연통된다. 커버 관통공(320)의 관통 방향의 타 단부, 도시된 실시 예에서 하측은 개방되어 지지 몸체(210)의 내부 공간과 연통된다.

커버 관통공(320)은 커버 리브(330)에 둘러싸인다. 커버 리브(330)는 커버 몸체(310)의 길이 방향 및 폭 방향, 도시된 실시 예에서 전후 방향 및 좌우 방향으로 연장되어, 커버 리브(330)의 수평 방향을 둘러싼다.

커버 관통공(320)은 지지 몸체(210)의 내부 공간과 아크 소호 장치(10)의 외부를 연통할 수 있는 임의의 형상일 수 있다. 도시된 실시 예에서, 커버 관통공(320)은 사각형의 단면을 갖고 상하 방향의 두께를 갖는 사각판형의 공간으로 형성된다.

커버 관통공(320) 및 커버 리브(330)는 각각 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 커버 관통공(320) 및 복수 개의 커버 리브(330)는 커버 몸체(310)의 길이 방향 및 폭 방향을 따라 서로 교번적으로 배치될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 커버 관통공(320)은 전후 방향으로 세 개, 좌우 방향으로 세 개 형성되어 총 아홉 개 형성된다. 커버 리브(330)는 서로 가깝게 배치되는 커버 관통공(320) 사이에서 연장된다.

커버 체결공(340)은 커버 프레임(300)을 차단기(미도시)의 다른 구성 및 지지 프레임(200)과 결합하는 체결 부재가 결합되는 부분이다. 커버 체결공(340)은 커버 몸체(310)의 두께 방향, 도시된 실시 예에서 상하 방향으로 관통 형성된다.

커버 체결공(340)은 복수 개 형성될 수 있다. 복수 개의 커버 체결공(340)은 서로 다른 위치에 형성되어, 커버 몸체(310)를 복수 개의 체결 부재가 관통될 수 있다. 일 실시 예에서, 커버 체결공(340)은 체결 부재와 나사 결합될 수 있다. 상기 실시 예에서, 커버 체결공(340)의 내주에는 나사산이 형성될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 커버 체결공(340)은 제1 커버 체결공(341) 및 제2 커버 체결공(342)을 포함한다.

제1 커버 체결공(341)은 아크 소호 장치(10)를 차단기(미도시)와 결합하는 체결 부재가 결합된다. 제1 커버 체결공(341)은 커버 몸체(310)의 두께 방향, 도시된 실시 예에서 상하 방향으로 관통 형성된다.

제1 커버 체결공(341)은 복수 개 형성될 수 있다. 복수 개의 제1 커버 체결공(341)은 서로 다른 위치에 형성될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제1 커버 체결공(341)은 두 개 형성되어, 커버 몸체(310)의 길이 방향의 각 단부, 즉 전방 측 단부 및 후방 측 단부에 각각 가깝게 위치된다.

제2 커버 체결공(342)은 커버 프레임(300)을 지지 프레임(200)과 결합하는 커버 체결 부재(350)가 결합된다. 제2 커버 체결공(342)은 커버 몸체(310)의 두께 방향, 도시된 실시 예에서 상하 방향으로 관통 형성된다.

제2 커버 체결공(342)은 복수 개 형성될 수 있다. 복수 개의 제2 커버 체결공(342)은 서로 다른 위치에 형성될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제2 커버 체결공(342)은 네 개 형성되어, 커버 몸체(310)의 각 모서리에 가깝게 위치된다.

커버 체결 부재(350)는 커버 프레임(300)을 지지 프레임(200)과 결합시킨다. 커버 체결 부재(350)는 커버 체결공(340)에 관통 결합된다.

커버 체결 부재(350)는 커버 프레임(300)을 지지 프레임(200)과 결합할 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다. 일 실시 예에서, 커버 체결 부재(350)는 그 외주에 나사산이 형성된 나사 부재로 구비될 수 있다.

커버 체결 부재(350)는 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 커버 체결 부재(350)는 각각 커버 프레임(300)을 지지 프레임(200)과 결합시킬 수 있다.

도시된 실시 예에서, 커버 체결 부재(350)는 네 개 구비되어, 네 개의 제2 커버 체결공(342) 및 제2 지지 체결공(217b)에 각각 결합된다.

(4) 그리드부(400)의 설명

그리드부(400)는 전류가 통전되는 상태에서 고정 접점 및 가동 접점이 이격되어 형성되는 아크를 소호한다. 발생된 아크는 그리드부(400)를 따라 냉각, 신장 및 이동되며 분할되며 아크 소호 장치(10)의 외부로 배출된다. 따라서, 그리드부(400)는 아크를 소호하는 기능을 실질적으로 수행한다고 할 수 있을 것이다.

그리드부(400)는 사이드 프레임(100)과 결합된다. 그리드부(400)의 폭 방향의 각 단부는 한 쌍의 사이드 프레임(100a, 100b)에 의해 지지된다.

그리드부(400)는 지지 프레임(200)에 부분적으로 수용된다. 도시된 실시 예에서, 그리드부(400)의 상측은 지지 프레임(200)의 완충 공간(213)에 부분적으로 수용된다.

그리드부(400)는 아크 가이드(600)와 결합된다. 아크 가이드(600)에 의해, 발생된 아크는 충분한 에너지를 제공받아 복수 개의 그리드부(400) 사이에 형성된 공간에서 신장, 분할 및 소호될 수 있다.

그리드부(400)는 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 그리드부(400)는 가동 접점의 이동 방향, 도시된 실시 예에서 전후 방향으로 서로 이격되어 나란하게 배치될 수 있다. 발생된 아크는 복수 개의 그리드부(400) 사이에 형성되는 공간을 각각 통과하며 분할, 냉각되며 소호될 수 있다.

그리드부(400)는 그 형상에 따라 복수 개로 구분될 수 있다. 복수 개의 그리드부(400)는 상술한 방향, 즉 전후 방향으로 서로 이격되어 배치될 수 있다.

도 10 내지 도 12에 도시된 실시 예에서, 그리드부(400)는 제1 그리드(400a), 제2 그리드(400b) 및 제3 그리드(400c)를 포함하여 세 개 구비된다.

제1 그리드(400a)는 복수 개의 그리드부(400)가 나란하게 배치되는 방향의 일 측 끝단, 도시된 실시 예에서 전방 측 끝단에 위치된다. 제1 그리드(400a)는 고정 접점에서 가장 가깝게 배치된다.

제2 그리드(400b) 및 제3 그리드(400c)는 제1 그리드(400b)의 후방 측에 위치된다. 이때, 제2 그리드(400b) 및 제3 그리드(400c)는 복수 개의 그리드부(400)가 나란하게 배치되는 방향, 도시된 실시 예에서 전방 측에서 후방 측을 향하는 방향으로 서로 교번적으로 배치된다.

즉, 제1 그리드(400a)는 단수 개 구비되되, 제2 그리드(400b) 및 제3 그리드(400c)는 각각 복수 개 구비되어 그 배치 방향을 따라 교번적으로 배치된다.

제1 그리드(400a)와 제2 및 제3 그리드(400b, 400c)의 구별의 실익은 후술될 그리드 암(420)의 형상의 차이에 있다.

즉, 도 12에 도시된 바와 같이, 제1 그리드(400a)의 그리드 암(420)은 제2 및 제3 그리드(400b, 400c)의 그리드 암(420)에 비해 더 작게 형성된다. 구체적으로, 제1 그리드(400a)의 그리드 암(420)은 그 폭(즉, 좌우 방향의 길이) 및 연장 길이(즉, 상하 방향의 길이)가 제2 및 제3 그리드(400b, 400c)에 비해 더 짧게 형성된다.

이에 따라, 가동 접점 및 가동 접점대(M.R)가 이동하기에 충분한 공간이 확보될 수 있고, 아크 가이드(600)가 결합되기에 충분한 공간 또한 확보될 수 있다.

제1 내지 제3 그리드(400a, 400b, 400c)는 상술한 그리드 암(420)의 형상에 차이가 있되, 다른 구조 및 기능은 동일하다. 이에 이하에서 동일한 설명에서는 그리드부(400)로 통칭하여 설명한다.

도 10 내지 도 12에 도시된 실시 예에서, 그리드부(400)는 그리드 몸체(410), 그리드 암(420), 아크 유도 공간(430), 아크 연장 공간(440) 및 그리드 결합 돌기(450)를 포함한다.

그리드 몸체(410)는 그리드부(400)의 몸체를 형성한다. 그리드 몸체(410)는 아크를 분할, 냉각하여 소호하는 기능을 실질적으로 수행한다.

그리드 몸체(410)는 판형으로 구비될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 그리드 몸체(410)는 좌우 방향의 길이가 상하 방향의 길이보다 긴 사각판형으로 구비된다.

그리드 몸체(410)는 그리드 암(420)과 연속된다. 도시된 실시 예에서, 그리드 몸체(410)의 하측은 그리드 암(420)의 상측과 연속된다.

그리드 몸체(410)는 아크 유도 공간(430) 및 아크 연장 공간(440)을 부분적으로 둘러싼다. 구체적으로, 도시된 실시 예에서, 제1 그리드(400a)의 그리드 몸체(410)는 아크 연장 공간(440)의 상측을 둘러싼다. 제2 및 제3 그리드(400b, 400c)의 그리드 몸체(410)는 아크 유도 공간(430) 및 아크 연장 공간(440)의 상측을 둘러싼다.

그리드 몸체(410)의 폭 방향의 각 단부에는 그리드 결합 돌기(450)의 제1 및 제2 그리드 결합 돌기(451, 452)가 구비된다.

그리드 암(420)은 그리드 몸체(410)와 연속된다. 그리드 암(420)은 그리드 몸체(410)의 하측 단부에서 연장되어, 아크 유도 공간(430) 또는 아크 연장 공간(440)을 부분적으로 둘러싼다.

그리드 암(420)은 아크 가이드(600)와 결합된다. 그리드 암(420)과 결합된 아크 가이드(600)는 사이드 프레임(100)과 결합, 지지될 수 있다.

그리드 암(420)은 복수 개 형성될 수 있다. 복수 개의 그리드 암(420)은 서로 이격되어 다른 위치에서 그리드 몸체(410)와 각각 결합될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 좌측에 위치되는 제1 그리드 암(421) 및 우측에 위치되는 제2 그리드 암(422)을 포함하여 한 쌍 구비된다.

제1 및 제2 그리드 암(421, 422)은 그리드 몸체(410)의 폭 방향, 즉 좌우 방향으로 이격되어 배치된다. 달리 표현하면, 제1 및 제2 그리드 암(421, 422)은 아크 유도 공간(430) 또는 아크 연장 공간(440)을 사이에 두고 마주하게 배치된다.

상술한 바와 같이, 제1 그리드(400a)에 구비되는 한 쌍의 그리드 암(420)은 제2 및 제3 그리드(400b, 400c)에 구비되는 한 쌍의 그리드 암(420)에 비해 그 폭 및 연장 길이가 짧게 형성된다.

제1 그리드(400a)에 구비되는 한 쌍의 그리드 암(420)은 아크 연장 공간(440)을 사이에 두고 마주하게 배치된다. 제2 및 제3 그리드(400b, 400c)에 구비되는 한 쌍의 그리드 암(420)은 아크 유도 공간(430) 및 아크 연장 공간(440)을 사이에 두고 마주하게 배치된다.

그리드 암(420)의 외측 모서리에는 그리드 결합 돌기(450)의 제3 그리드 결합 돌기(453)가 형성된다.

아크 유도 공간(430)은 고정 접점과 가동 접점이 이격되어 발생되는 아크를 그리드 몸체(410) 또는 그리드 몸체(410) 사이의 공간으로 유도한다.

아크 유도 공간(430)은 그리드 몸체(410) 및 그리드 암(420)에 부분적으로 둘러싸인다. 도시된 실시 예에서, 아크 유도 공간(430)의 상측은 그리드 몸체(410)에, 아크 유도 공간(430)의 좌측 및 우측은 한 쌍의 그리드 암(420)에 부분적으로 둘러싸인다.

도 12를 참조하면, 아크 유도 공간(430)은 제2 및 제3 그리드(400b, 400c)에 형성된다. 아크 유도 공간(430)은 그리드 몸체(410)의 모서리 중 지지 프레임(200) 또는 커버 프레임(300)에 반대되는 일 측, 도시된 실시 예에서 하측 모서리에 함몰 형성된다.

이때, 제2 및 제3 그리드(400b, 400c)에 형성되는 아크 유도 공간(430)은 서로 다른 위치에 형성될 수 있다.

즉, 도 12에 도시된 바와 같이, 제2 그리드(400b)에 형성되는 제1 아크 유도 공간(431)은 제1 그리드 암(421)에 치우치게 위치된다. 달리 표현하면, 제2 그리드(400b)에 형성되는 제1 아크 유도 공간(431)은 좌측에 치우치게 위치된다.

또한, 제3 그리드(400c)에 형성되는 제2 아크 유도 공간(432)은 제2 그리드 암(422)에 치우치게 위치된다. 달리 표현하면, 제3 그리드(400c)에 형성되는 제2 아크 유도 공간(432)은 우측에 치우치게 위치된다.

따라서, 발생된 아크는 그리드부(400)의 폭 방향을 따라 교번적으로 유도되며 그리드 몸체(410) 또는 그리드 몸체(410) 사이의 공간으로 유도될 수 있다. 이에 따라, 발생된 아크의 소호 과정이 효과적으로 수행될 수 있다.

아크 연장 공간(440)은 가동 접점대(M.R)가 이동되는 공간이다. 가동 접점과 고정 접점 사이에서 발생된 아크는 이동되는 가동 접점대(M.R)를 따라 신장되며 그리드 몸체(410) 또는 그리드 몸체(410) 사이의 공간으로 유도될 수 있다.

아크 연장 공간(440)은 그리드 몸체(410) 및 그리드 암(420)에 부분적으로 둘러싸인다. 도시된 실시 예에서, 아크 연장 공간(440)의 상측은 그리드 몸체(410)에, 아크 연장 공간(440)의 폭 방향, 즉 좌측 및 우측은 그리드 암(420)에 둘러싸인다.

아크 연장 공간(440)은 아크 유도 공간(430)과 연통된다. 아크 연장 공간(440)에서 연장된 아크는 아크 유도 공간(430)을 통해 그리드 몸체(410) 또는 그리드 몸체(410) 사이의 공간으로 유도될 수 있다.

그리드 결합 돌기(450)는 그리드부(400)가 사이드 프레임(100)과 결합되는 부분이다. 그리드 결합 돌기(450)는 사이드 프레임(100)에 형성되는 그리드 결합부(130)에 삽입 결합된다.

그리드 결합 돌기(450)는 그리드 몸체(410) 및 그리드 암(420)과 연속된다. 그리드 결합 돌기(450)는 그리드 몸체(410) 및 그리드 암(420)의 폭 방향의 각 단부, 도시된 실시 예에서 좌측 및 우측 모서리에서 외측으로 돌출된다.

그리드 결합 돌기(450)는 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 그리드 결합 돌기(450)는 복수 개의 그리드 결합부(130)와 각각 결합될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 그리드 결합 돌기(450)는 제1 그리드 결합 돌기(451), 제2 그리드 결합 돌기(452) 및 제3 그리드 결합 돌기(453)를 포함하여 세 개 구비된다.

제1 그리드 결합 돌기(451)는 제1 그리드 결합부(131)에 삽입 결합된다. 제1 그리드 결합 돌기(451)는 복수 개의 그리드 결합 돌기(450)의 가장 상측에 위치된다. 제1 그리드 결합 돌기(451)는 그리드 몸체(410)의 양측 모서리에서 외측으로 돌출된다.

제2 그리드 결합 돌기(452)는 제2 그리드 결합부(132)에 삽입 결합된다. 제2 그리드 결합 돌기(452)는 복수 개의 그리드 결합 돌기(450)의 중간 측에 위치된다. 제2 그리드 결합 돌기(452)는 그리드 암(420)의 상측의 양측 모서리에서 외측으로 돌출된다.

제3 그리드 결합 돌기(453)는 제3 그리드 결합부(133)에 삽입 결합된다. 제3 그리드 결합 돌기(453)는 복수 개의 그리드 결합 돌기(450)의 가장 하측에 위치된다. 제3 그리드 결합 돌기(453)는 그리드 암(420)의 하측의 양측 모서리에서 외측으로 돌출된다.

그리드 결합 돌기(450)의 개수, 형상 및 배치 방식은 그리드 결합부(130)의 개수, 형상 및 배치 방식에 따라 변경될 수 있다.

(5) 아크 러너(500)의 설명

아크 러너(500)는 고정 접점과 가동 접점이 이격되어 발생되는 아크를 아크 유도 공간(430)으로 유도한다. 아크 러너(500)는 발생된 아크의 하류 측, 즉 고정 접점에서 가장 멀게 위치된다. 도시된 실시 예에서, 아크 러너(500)는 아크 소호 장치(10)의 후방 측에 위치되어, 복수 개의 그리드부(400) 중 가장 후방 측에 위치되는 그리드부(400)에 가깝게 위치된다.

아크 러너(500)는 사이드 프레임(100)과 결합된다. 아크 러너(500)의 폭 방향의 양 측은 한 쌍의 사이드 프레임(100a, 100b)에 의해 지지된다.

도 13에 도시된 실시 예에서, 아크 러너(500)는 아크 러너 몸체(510), 아크 러너 돌기(520) 및 아크 유도 부재(530)를 포함한다.

아크 러너 몸체(510)는 아크 러너(500)의 몸체를 형성한다. 아크 러너 몸체(510)는 아크 러너(500)의 다른 구성과 연속된다. 아크 러너 몸체(510)는 복수 개의 그리드부(400) 중 가장 후방 측에 위치되는 그리드부(400)와 부분적으로 겹쳐진다.

아크 러너 몸체(510)는 아크 러너(500)의 다른 구성과 연속되고, 아크를 유도할 수 있는 임의의 형상일 수 있다. 도시된 실시 예에서, 아크 러너 몸체(510)는 좌우 방향의 길이가 상하 방향의 길이보다 길게 형성된 사각의 판형으로 구비된다.

아크 러너 몸체(510)의 길이 방향의 각 단부, 즉 좌측 단부 및 우측 단부에는 아크 러너 돌기(520)가 형성된다.

아크 러너 돌기(520)는 사이드 프레임(100)의 아크 러너 결합부(140)에 삽입 결합된다. 상기 결합에 의해, 아크 러너(500)는 사이드 프레임(100)과 결합되어 사이드 프레임(100)에 의해 지지될 수 있다.

아크 러너 돌기(520)는 아크 러너 몸체(510)와 연속된다. 아크 러너 돌기(520)는 아크 러너 몸체(510)의 길이 방향의 각 단부, 도시된 실시 예에서 좌측 단부 및 우측 단부에서 외측으로 돌출된다.

아크 러너 돌기(520)는 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 아크 러너 돌기(520)는 서로 다른 위치에서 아크 러너 몸체(510)와 연속될 수 있다. 또한, 복수 개의 아크 러너 돌기(520)는 복수 개의 아크 러너 결합부(140)와 각각 결합될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 아크 러너 돌기(520)는 좌측에 한 쌍 및 우측에 한 쌍 구비되어 총 네 개 형성된다. 이때, 각 쌍의 아크 러너 돌기(520)는 아크 러너 몸체(510)의 높이 방향, 도시된 실시 예에서 상하 방향으로 이격되어 배치된다.

아크 러너 돌기(520)의 개수 및 배치 방식은 아크 러너 결합부(140)의 개수 및 배치 방식에 따라 변경될 수 있다.

3. 본 발명의 실시 예에 따른 아크 가이드(600)의 설명

다시 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 아크 소호 장치(10)는 아크 가이드(600)를 포함한다.

소전류가 통전되는 차단기(미도시)의 경우, 고정 접점과 가동 접점이 이격되어 발생되는 아크는 대전류에 비해 작은 에너지를 갖는다. 따라서, 소전류가 통전되다가 발생된 아크의 경우, 아크의 이동 및 신장을 돕기 위한 에너지가 공급되어야만 한다.

이에, 본 발명의 실시 예에 따른 아크 가이드(600)는 발생된 아크가 신장 및 이동되기 위한 에너지를 공급하게 구성된다. 또한, 아크 가이드(600)는 발생된 아크에 의한 그리드부(400)의 손상을 방지함과 동시에, 유도된 아크가 복수 개의 그리드부(400)를 따라 신장되며 냉각, 분할, 소호될 수 있게 한다.

아크 가이드(600)는 사이드 프레임(100)과 결합된다. 구체적으로, 제2 사이드 체결 부재(162)는 제2 사이드 체결공(152) 및 아크 가이드(600)의 외부 체결공(616)에 각각 관통되어, 아크 가이드(600)를 사이드 프레임(100)과 결합시킨다.

아크 가이드(600)는 그리드부(400)와 결합된다. 구체적으로, 그리드 암(420)은 아크 가이드(600)의 내부 아크 가이드(620)에 삽입 결합된다. 이에 따라, 아크에 의한 그리드 암(420)의 손상이 방지되고, 유도된 아크가 그리드 몸체(410)를 따라 유동하며 효과적으로 소호될 수 있다.

아크 가이드(600)는 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 아크 가이드(600)는 복수 개의 사이드 프레임(100) 및 복수 개의 그리드 암(420)과 각각 결합될 수 있다. 도 14 내지 도 16에 도시된 실시 예에서, 아크 가이드(600)는 좌측에 위치되는 제1 아크 가이드(600a) 및 우측에 위치되는 제2 아크 가이드(600b)를 포함하여 두 개 구비된다.

제1 아크 가이드(600a)는 제1 사이드 프레임(100a) 및 제1 그리드 암(421)과 결합된다. 제2 아크 가이드(600b)는 제2 사이드 프레임(100b) 및 제2 그리드 암(422)과 결합된다.

제1 아크 가이드(600a) 및 제2 아크 가이드(600b)는 수직 방향을 기준으로 대칭되게 형성될 수 있다. 제1 아크 가이드(600a) 및 제2 아크 가이드(600b)는 배치 위치 및 방향성이 일부 차이가 있되, 그 구조 및 기능은 동일하다. 이에, 이하의 설명에서는 제1 아크 가이드(600a) 및 제2 아크 가이드(600b)를 아크 가이드(600)로 통칭하여 설명한다.

아크 가이드(600)는 복수 개의 구성으로 구분될 수 있다. 아크 가이드(600)를 구성하는 복수 개의 구성 중 일부는 발생된 아크에 에너지를 공급하게 구성될 수 있다. 아크 가이드(600)를 구성하는 복수 개의 구성 중 다른 일부는 복수 개의 그리드부(400)를 보호하고, 복수 개의 그리드부(400) 간의 절연 상태를 유지하게 구성될 수 있다.

도 14 내지 도 16에 도시된 실시 예에서, 외부 아크 가이드(610) 및 내부 아크 가이드(620)를 포함한다.

외부 아크 가이드(610)는 아크 가이드(600)의 일 구성을 형성한다. 외부 아크 가이드(610)는 내부 아크 가이드(620)를 외측에서 감싸며 내부 아크 가이드(620)와 결합된다. 즉, 외부 아크 가이드(610)는 아크 가이드(600)가 외부로 노출되는 부분이다.

외부 아크 가이드(610)는 아크의 이동 및 신장을 돕기 위한 에너지를 공급한다. 구체적으로, 외부 아크 가이드(610)는 발생된 아크의 열에 의해 기체를 발생시키는 소재로 형성된다. 외부 아크 가이드(610)가 발생시킨 기체는 압력을 형성하여, 발생된 아크를 그리드부(400)를 향해 이동시키는 이송력을 제공한다.

외부 아크 가이드(610)는 열 또는 압력에 의해 기체를 발생시킬 수 있는 임의의 소재로 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 외부 아크 가이드(610)는 나일론(Nylon), 멜라민(Melamine), PA46, PA66, 폴리아미드 수지(폴리아미드, PA), 메틸 메타크릴레이트(메틸 메타크릴레이트, MMA), 폴리옥시메틸렌 수지(Polyoxymethylene, POM) 또는 폴리부틸렌 테레프탈레이트(Polybutyleneterephthalate, PBT) 등 임의의 가스 생성 소재(Gassing Material)로 형성될 수 있다.

외부 아크 가이드(610)의 각 측 중 일부는 개방 형성될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 외부 아크 가이드(610)의 상측은 개방 형성되어, 내부 아크 가이드(620)가 수용되는 통로로 기능된다. 또한, 외부 아크 가이드(610)의 외측은 개방 형성되어, 사이드 프레임(100)에 덮이게 구성된다.

도시된 실시 예에서, 외부 아크 가이드(610)는 제1 외부 면(611), 제2 외부 면(612), 제3 외부 면(613), 제4 외부 면(614), 외부 공간(615) 및 외부 체결공(616)을 포함한다.

제1 외부 면(611)은 외부 아크 가이드(610)의 일 면을 형성한다. 도시된 실시 예에서, 제1 외부 면(611)은 외부 아크 가이드(610)의 후방 측 면을 형성한다. 제1 외부 면(611)은 수직 방향에 대해 경사지게 연장된다. 제1 외부 면(611)은 외부 공간(615)을 후방 측에서 둘러싼다. 제1 외부 면(611)은 외부 공간(615)에 수용된 내부 아크 가이드(620)를 후방 측에서 지지한다.

제2 외부 면(612)은 외부 아크 가이드(610)의 다른 면을 형성한다. 도시된 실시 예에서, 제2 외부 면(612)은 외부 아크 가이드(610)의 하측 면을 형성한다. 제2 외부 면(612)은 외부 공간(615)에 수용된 내부 아크 가이드(620)를 하측에서 지지한다. 제2 외부 면(612)은 외부 공간(615)을 하측에서 둘러싼다.

제2 외부 면(612)은 제1 외부 면(611)과 소정의 각도를 이루며 연장된다. 일 실시 예에서, 제2 외부 면(612)은 수평하게 연장될 수 있다. 제2 외부 면(612)은 외부 아크 가이드(610)의 길이 방향, 도시된 실시 예에서 전후 방향으로 연장된다.

일 실시 예에서, 제2 외부 면(612)은 복수 개의 그리드부(400)가 배치되는 길이만큼 연장될 수 있다.

제3 외부 면(613)은 외부 아크 가이드(610)의 또 다른 면을 형성한다. 도시된 실시 예에서, 제3 외부 면(613)은 외부 아크 가이드(610)의 전방 측 면을 형성한다. 제3 외부 면(613)은 외부 공간(615)을 전방 측에서 둘러싼다. 제3 외부 면(613)은 외부 공간(615)에 수용된 내부 아크 가이드(620)를 전방 측에서 지지한다.

제3 외부 면(613)은 제2 외부 면(612)과 소정의 각도를 이루며 연장된다. 일 실시 예에서, 제3 외부 면(613)은 수직하게 연장될 수 있다.

제4 외부 면(614)은 외부 아크 가이드(610)의 또 다른 면을 형성한다. 도시된 실시 예에서, 제4 외부 면(614)은 외부 아크 가이드(610)의 내측 옆면을 형성한다. 제4 외부 면(614)은 외부 공간(615)을 둘러싼다. 제4 외부 면(614)은 외부 공간(615)에 수용된 내부 아크 가이드(620)를 지지한다.

따라서, 외부 공간(615)에 수용된 내부 아크 가이드(620)의 내측은 제4 외부 면(614)에 둘러싸이고, 외측은 사이드 프레임(100)에 둘러싸인다. 즉, 제4 외부 면(614)은 외부 공간(615) 및 이에 수용된 내부 아크 가이드(620)를 사이에 두고 사이드 프레임(100)을 마주하게 배치된다.

제4 외부 면(614)은 제1 내지 제3 외부 면(611, 612, 613)과 각각 연속된다. 일 실시 예에서, 제4 외부 면(614)은 제1 내지 제3 외부 면(611, 612, 613)에 대해 수직하게 연속될 수 있다.

외부 공간(615)은 제1 내지 제4 외부 면(611, 612, 613, 614)에 둘러싸여 정의되는 공간이다. 외부 공간(615)은 내부 아크 가이드(620)를 수용한다.

외부 공간(615)의 각 측 중 일부는 개방될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 외부 공간(615)의 상측 및 사이드 프레임(100)을 향하는 일측(즉, 외측)은 개방 형성된다.

외부 공간(615)은 아크가 발생되는 공간과 물리적으로 이격될 수 있다. 즉, 외부 공간(615) 및 외부 공간(615)에 수용된 내부 아크 가이드(620)는 제1 내지 제4 외부 면(611, 612, 613, 614) 및 사이드 프레임(100)에 의해 물리적으로 분리된다.

따라서, 발생된 아크가 외부 공간(615)으로 진입되거나, 외부 공간(615)에 수용된 내부 아크 가이드(620)에 직접 전달되는 상황이 방지될 수 있다.

외부 체결공(616)에는 외부 아크 가이드(610)를 사이드 프레임(100)과 결합하는 제2 사이드 체결 부재(162)가 결합된다. 외부 체결공(616)은 외부 아크 가이드(610)의 각 측 중 사이드 프레임(100)을 향하는 일 측, 도시된 실시 예에서 외측 모서리에 함몰 형성된다.

일 실시 예에서, 외부 체결공(616)은 제2 사이드 체결 부재(162)와 나사 결합될 수 있다. 상기 실시 예에서, 외부 체결공(616)의 외주에는 나사산이 형성될 수 있다.

외부 체결공(616)은 복수 개 형성될 수 있다. 복수 개의 외부 체결공(616)은 외부 아크 가이드(610)의 연장 방향의 각 단부에 가깝게 위치될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 외부 체결공(616)은 한 쌍 구비되어, 각각 제1 외부 면(611) 및 제3 외부 면(613)에 가깝게 위치된다.

내부 아크 가이드(620)는 아크 가이드(600)의 다른 구성을 형성한다. 내부 아크 가이드(620)는 외부 아크 가이드(610)에 수용되어, 외부에 임의 노출되지 않는다. 따라서, 발생된 아크에 의한 내부 아크 가이드(620)의 손상이 방지될 수 있다.

내부 아크 가이드(620)는 절연성 소재 또는 내아크성(arc resistance) 소재로 형성될 수 있다. 아크 유도 공간(430)으로 유도된 아크를 그리드 몸체(410)를 따라 가까운 그리드부(400)로 이동시키기 위함이다.

구체적으로, 아크는 첨두(peak)를 향해 진행하는 경향을 보인다. 따라서, 내부 아크 가이드(620)가 구비되지 않거나 내부 아크 가이드(620)가 친아크성 소재로 형성될 경우, 아크는 그리드 몸체(410)에 비해 첨두 향상으로 형성되는 그리드 암(420)을 통해 다른 그리드부(400)로 진행될 수 있다.

상기의 경우, 아크가 그리드 몸체(410)를 통해 다른 그리드부(400)로 진행되는 경우에 비해 아크의 냉각 및 분할 효과가 저하될 우려가 있다. 따라서, 내아크성 소재로 형성된 내부 아크 가이드(620)가 구비되어, 그리드 암(420)으로 유도되는 아크가 최소화될 수 있다. 결과적으로, 아크가 그리드 몸체(410)를 통해 다른 그리드부(400)로 진행될 수 있어 아크의 냉각, 분할 및 소호 효과가 극대화될 수 있다.

내부 아크 가이드(620)는 아크에 대해 내성을 갖는 임의의 소재로 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 내부 아크 가이드(620)는 BMC(Bulk Molding Compound) 소재로 형성될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 내부 아크 가이드(620)는 제1 내부 면(621), 제2 내부 면(622), 제3 내부 면(623), 그리드 수용부(624) 및 가이드 리브(625)를 포함한다.

제1 내부 면(621)은 내부 아크 가이드(620)의 일 면을 형성한다. 도시된 실시 예에서, 제1 내부 면(621)은 내부 아크 가이드(620)의 후방 측 면을 형성한다. 제1 내부 면(621)은 수직 방향에 대해 경사지게 연장된다. 제1 내부 면(621)은 제1 외부 면(611) 및 이에 가깝게 형성된 외부 체결공(616)의 형상에 상응하게 형성될 수 있다. 제1 내부 면(621)은 제1 외부 면(611)에 의해 지지된다.

제2 내부 면(622)은 내부 아크 가이드(620)의 다른 면을 형성한다. 도시된 실시 예에서, 제2 내부 면(622)은 내부 아크 가이드(620)의 하측 면을 형성한다. 제2 내부 면(622)은 제1 내부 면(621)과 소정의 각도를 이루며 연속된다. 일 실시 예에서, 제2 내부 면(622)은 수평하게 연장될 수 있다. 제2 내부 면(622)은 내부 아크 가이드(620)의 길이 방향, 도시된 실시 예에서 전후 방향으로 연장된다.

제2 내부 면(622)은 제2 외부 면(612)에 의해 지지된다. 제2 내부 면(622)은 제2 외부 면(612)의 형상에 상응하게 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 내부 면(622)은 복수 개의 그리드부(400)가 나란하게 배치되는 길이 이상으로 연장될 수 있다.

제3 내부 면(623)은 내부 아크 가이드(620)의 또 다른 면을 형성한다. 도시된 실시 예에서, 제3 내부 면(623)은 내부 아크 가이드(620)의 전방 측 면을 형성한다. 일 실시 예에서, 제3 내부 면(623)은 수직하게 연장될 수 있다.

제3 내부 면(623)은 제3 외부 면(613) 및 이에 가깝게 형성된 외부 체결공(616)의 형상에 상응하게 형성될 수 있다. 제3 내부 면(623)은 제3 외부 면(613)에 의해 지지된다.

그리드 수용부(624)는 그리드부(400)의 그리드 암(420)을 수용하는 공간이다. 그리드 수용부(624)는 내부 아크 가이드(620)의 각 측 중 그리드부(400)를 향하는 일 측, 도시된 실시 예에서 상측 면에서 함몰 형성된다.

그리드 수용부(624)는 수직 방향에 대해 경사지게 연장될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 그리드 수용부(624)는 전방의 하측 및 후방의 상측을 향하는 방향으로 경사지게 연장된다. 그리드 수용부(624)의 연장 방향은 그리드 암(420)의 연장 각도에 따라 변경될 수 있다.

그리드 수용부(624)의 각 측 중 그리드부(400)를 향하는 일 측 및 사이드 프레임(100)을 향하는 타 측은 개방 형성될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 그리드 수용부(624)의 상측 및 사이드 프레임(100)을 향하는 외측이 개방된다.

그리드 수용부(624)는 복수 개 형성될 수 있다. 복수 개의 그리드 수용부(624)는 내부 아크 가이드(620)가 연장되는 방향, 도시된 실시 예에서 전후 방향을 따라 서로 이격되어 배치될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 그리드 수용부(624)는 총 열 개 형성되어 서로 이격 배치된다. 그리드 수용부(624)의 개수 및 배치 방식은 그리드부(400)의 개수 및 배치 방식에 따라 변경될 수 있다.

그리드 수용부(624)는 복수 개의 부분으로 구분될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 그리드 수용부(624)는 전방 측에 위치되는 단수 개의 제1 그리드 수용부(624a) 및 제1 그리드 수용부(624a)의 후방 측에 위치되는 복수 개의 제2 그리드 수용부(624b)를 포함한다.

제1 그리드 수용부(624a)는 제1 그리드(400a)의 그리드 암(420)을 수용한다. 제2 그리드 수용부(624b)는 제2 및 제3 그리드(400b, 400c)의 그리드 암(420)을 수용한다.

복수 개의 그리드 수용부(624) 사이에는 가이드 리브(625)가 위치된다.

가이드 리브(625)는 복수 개의 그리드 수용부(624) 사이에 각각 형성되어, 서로 가깝게 배치되는 그리드 수용부(624)를 물리적으로 구획한다. 이에 따라, 각 그리드 수용부(624)에 수용된 복수 개의 그리드부(400) 간의 직접적인 접촉이 방지될 수 있다.

가이드 리브(625)는 그리드 수용부(624) 또는 그리드 암(420)의 형상에 상응하게 형성될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 가이드 리브(625)는 전방의 하측 및 후방의 상측을 향하는 방향으로 경사지게 연장된다.

복수 개의 그리드 수용부(624)와 복수 개의 가이드 리브(625)는 내부 아크 가이드(620)의 연장 방향, 도시된 실시 예에서 전후 방향을 따라 서로 교번적으로 배치된다.

도시된 실시 예에서, 제1 아크 가이드(600a) 및 제2 아크 가이드(600b)에는 가스 생성 소재로 형성되는 외부 아크 가이드(610) 및 내아크성 소재로 형성되는 내부 아크 가이드(620)가 각각 단수 개 구비된다. 따라서, 제1 아크 가이드(600a) 및 제2 아크 가이드(600b)를 포함하는 아크 가이드(600)에는 외부 아크 가이드(610) 및 내부 아크 가이드(620)가 각각 한 쌍씩 구비됨이 이해될 것이다.

대안적으로, 외부 아크 가이드(610) 및 내부 아크 가이드(620) 사이에는 가스 생성 소재 또는 내아크성 소재로 형성되는 추가 구성이 더 배치될 수 있다.

4. 본 발명의 실시 예에 따른 아크 소호 장치(10)의 작동 과정의 설명

본 발명의 실시 예에 따른 아크 소호 장치(10)는 발생된 아크에 에너지를 제공할 수 있다. 상기 에너지에 의해, 아크는 그리드부(400)를 향해 신장 및 이동되어 소호될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 아크 소호 장치(10)에 소전류가 통전되어 아크 자체의 에너지가 낮은 경우에도, 발생된 아크가 효과적으로 소호될 수 있다.

또한, 아크 소호 장치(10)는 발생된 아크가 그리드부(400)의 그리드 암(420)으로 진행되는 상황을 방지할 수 있다. 따라서, 발생된 아크는 그리드부(400)의 그리드 몸체(410)를 따라 다른 그리드부(400)로 이동될 수 있다. 이에 따라, 아크는 신속하게 냉각 및 분할되며 소호될 수 있다.

이하, 도 17 내지 도 19를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 아크 소호 장치(10)에서 발생된 아크가 소호되는 과정을 상세하게 설명한다.

도 17을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 아크 소호 장치(10)가 설치된 상태가 도시된다.

상기 상태에서, 접점(C)은 한 쌍의 그리드 암(420) 및 한 쌍의 그리드 암(420)에 결합된 한 쌍의 아크 가이드(600) 사이에 위치된다. 접점(C)의 상측에는 아크 러너(500) 및 그리드부(400)가 위치된다.

도 18을 참조하면, 가동 접점대(M.R)의 접점(C)을 따라 신장되어 복수 개의 그리드부(400)로 진행되는 아크의 경로(Arc)가 예시적으로 도시된다.

가동 접점대(M.R) 및 이에 구비된 접점(C)이 고정 접점대(F.R) 및 이에 구비된 접점(C)에서 이격됨에 따라, 각 접점(C) 사이에는 아크가 발생 및 신장된다. 신장된 아크는 복수 개의 그리드부(400) 및 그 사이에 형성된 공간으로 분할, 진행되며 소호된다.

이때, 그리드 암(420)에 결합된 외부 아크 가이드(610)는 아크와 함께 발생된 열에 의해 기체를 생성한다. 생성된 기체에 의해 발생되는 압력은 아크가 복수 개의 그리드부(400) 및 그 사이에 형성된 공간으로 이동되기 위한 이송력을 제공한다.

따라서, 소전류에 의해 발생된 아크가 충분한 에너지를 갖지 못하는 경우에도, 아크가 그리드부(400)를 통과하며 신속하게 소호되어 외부로 배출될 수 있다.

도 19를 참조하면, 발생된 아크가 단수 개의 그리드부(400) 상에서 진행되는 과정이 예시적으로 도시된다.

상술한 바와 같이, 아크는 첨두를 향하는 경향이 있다. 이때, 그리드부(400)의 첨두에 해당하는 그리드 암(420)에는 아크 가이드(600)가 결합되어, 발생된 아크의 진행이 방지된다. 또한, 그리드 암(420)과 결합되는 내부 아크 가이드(620)는 내아크성 소재로 형성되어, 아크가 진행되거나 아크에 의한 손상이 방지될 수 있다.

따라서, 그리드부(400)로 진입된 아크는 그리드 몸체(410)를 따라 진행되되, 그리드 암(420)으로는 진행되지 않게 된다. 그리드 몸체(410)를 따라 진행된 아크는 가까운 그리드부(400)의 그리드 몸체(410)로 이동되며 냉각, 분할 및 소호될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 의해 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

10: 아크 소호 장치 100: 사이드 프레임
100a: 제1 사이드 프레임 100b: 제2 사이드 프레임
110: 사이드 몸체 120: 지지 프레임 결합부
130: 그리드 결합부 131: 제1 그리드 결합부
132: 제2 그리드 결합부 133: 제3 그리드 결합부
140: 아크 러너 결합부 150: 사이드 체결공
151: 제1 사이드 체결공 152: 제2 사이드 체결공
160: 사이드 체결 부재 161: 제1 사이드 체결 부재
162: 제2 사이드 체결 부재 200: 지지 프레임
210: 지지 몸체 211: 플레이트 수용부
212: 플레이트 지지부 213: 완충 공간
214: 지지 프레임 결합 돌기 215: 그리드 지지부
215a: 제1 그리드 지지부 215b: 제2 그리드 지지부
216: 커버 프레임 지지부 217: 지지 체결공
217a: 제1 지지 체결공 217b: 제2 지지 체결공
220: 지지 플레이트 221: 지지 연통공
222: 플레이트 홈 230: 메시 플레이트
231: 메시 관통공 232: 메시 리브
300: 커버 프레임 310: 커버 몸체
320: 커버 관통공 330: 커버 리브
340: 커버 체결공 341: 제1 커버 체결공
342: 제2 커버 체결공 350: 커버 체결 부재
400: 그리드부 400a: 제1 그리드
400b: 제2 그리드 400c: 제3 그리드
410: 그리드 몸체 420: 그리드 암
421: 제1 그리드 암 422: 제2 그리드 암
430: 아크 유도 공간 431: 제1 아크 유도 공간
432: 제2 아크 유도 공간 440: 아크 연장 공간
450: 그리드 결합 돌기 451: 제1 그리드 결합 돌기
452: 제2 그리드 결합 돌기 453: 제3 그리드 결합 돌기
500: 아크 러너 510: 아크 러너 몸체
520: 아크 러너 돌기 530: 아크 유도 부재
600: 아크 가이드 600a: 제1 아크 가이드
600b: 제1 아크 가이드 610: 외부 아크 가이드
611: 제1 외부 면 612: 제2 외부 면
613: 제3 외부 면 614: 제4 외부 면
615: 외부 공간 616: 외부 체결공
620: 내부 아크 가이드 621: 제1 내부 면
622: 제2 내부 면 623: 제3 내부 면
624: 그리드 수용부 624a: 제1 그리드 수용부
624b: 제2 그리드 수용부 625: 가이드 리브
F.R: 고정 접점대 M.R: 가동 접점대
C: 접점 Arc: 아크의 경로

Claims (17)

1. 외부의 고정 접점 및 가동 접점이 이격되어 발생되는 아크(arc)를 소호하도록 상기 고정 접점 및 상기 가동 접점에 가깝게 위치되는 그리드부; 및
   상기 그리드부와 결합되어, 발생된 상기 아크와 반응하여 기체를 생성하는 아크 가이드를 포함하고,
   상기 그리드부는,
   그 몸체를 형성하며, 상기 고정 접점 및 상기 가동 접점과 이격 배치되는 그리드 몸체;
   상기 그리드 몸체와 연속되며, 상기 고정 접점 및 상기 가동 접점을 향해 연장되는 그리드 암; 및
   상기 그리드 몸체 및 상기 그리드 암에 부분적으로 둘러싸여 형성되며, 상기 가동 접점이 이동 가능하게 수용되는 아크 연장 공간을 포함하고,
   상기 아크 가이드는,
   발생된 상기 아크의 열에 의해 기체를 생성하도록 상기 그리드 암에 결합되어 상기 아크 연장 공간을 부분적으로 둘러싸게 배치되는,
   아크 소호 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 그리드 몸체는, 상기 그리드 암과 다른 방향으로 연장되고,
   상기 그리드 암은,
   상기 그리드 몸체의 연장 방향의 일측에 치우치게 위치되는 제1 그리드 암; 및
   상기 그리드 몸체의 연장 방향의 타측에 치우치게 위치되어, 상기 아크 연장 공간을 사이에 두고 상기 제1 그리드 암을 마주하게 배치되는 제2 그리드 암을 포함하는,
   아크 소호 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 아크 가이드는,
   상기 제1 그리드 암에 결합되는 제1 아크 가이드; 및
   상기 제2 그리드 암에 결합되어, 상기 아크 연장 공간을 사이에 두고 상기 제1 아크 가이드를 마주하게 배치되는 제2 아크 가이드를 포함하는,
   아크 소호 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 아크 가이드는,
   상기 그리드 암에 결합되는 내부 아크 가이드; 및
   상기 내부 아크 가이드를 수용하며, 상기 아크 연장 공간에 노출되는 외부 아크 가이드를 포함하는,
   아크 소호 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 외부 아크 가이드는,
   발생된 상기 아크의 열에 의해 기체를 생성하는 소재(gassing material)로 형성되는,
   아크 소호 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 외부 아크 가이드는, 나일론(Nylon), 멜라민(Melamine), PA46, PA66, 폴리아미드 수지(폴리아미드, PA), 메틸 메타크릴레이트(메틸 메타크릴레이트, MMA), 폴리옥시메틸렌 수지(Polyoxymethylene, POM) 또는 폴리부틸렌 테레프탈레이트(Polybutyleneterephthalate, PBT) 중 어느 하나 이상의 소재로 형성되는,
   아크 소호 장치.
7. 제4항에 있어서,
   상기 내부 아크 가이드는, 내아크성(arc resistance) 소재로 형성되는,
   아크 소호 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 내부 아크 가이드는, BMC(Bulk Molding Compound) 소재로 형성되는,
   아크 소호 장치.
9. 제4항에 있어서,
   상기 내부 아크 가이드는,
   상기 그리드 암을 수용하도록 상기 그리드부를 향하는 일 면에서 함몰 형성되는 그리드 수용부; 및
   수용된 상기 그리드 암을 지지하도록 상기 그리드 수용부를 부분적으로 둘러싸며 연장되는 가이드 리브를 포함하는,
   아크 소호 장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 그리드부는 복수 개 구비되어, 복수 개의 상기 그리드부는 일 방향을 따라 서로 이격되어 나란하게 배치되고,
    상기 그리드 수용부 및 상기 가이드 리브는 각각 복수 개 구비되어, 복수 개의 상기 그리드 수용부 및 복수 개의 상기 가이드 리브는 상기 일 방향을 따라 서로 교번적으로 배치되는,
    아크 소호 장치.
11. 제4항에 있어서,
    상기 외부 아크 가이드는,
    상기 내부 아크 가이드를 수용하는 외부 공간; 및
    상기 외부 공간을 복수 개의 방향에서 둘러싸며 서로 연속되는 복수 개의 외부 면을 포함하며,
    상기 외부 공간은,
    상기 그리드 암을 향하는 일 측이 개방 형성되는,
    아크 소호 장치.
12. 제4항에 있어서,
    상기 외부 아크 가이드는,
    상기 내부 아크 가이드를 수용하며, 일 방향으로 길게 연장되는 외부 공간;
    상기 외부 공간을 일 방향의 일 단부에서 둘러싸는 제1 외부 면;
    상기 제1 외부 면과 연속되며, 상기 외부 공간을 상기 그리드 암의 연장 방향의 일 측에서 둘러싸는 제2 외부 면; 및
    상기 제2 외부 면과 연속되며, 상기 외부 공간을 상기 일 방향의 타 단부에서 둘러싸는 제3 외부 면을 포함하는,
    아크 소호 장치.
13. 제12항에 있어서,
    상기 외부 아크 가이드는,
    상기 제1 외부 면, 상기 제2 외부 면 및 상기 제3 외부 면과 각각 연속되며, 상기 그리드 몸체의 폭 방향의 일 측에서 상기 외부 공간을 둘러싸는 제4 외부 면을 포함하는,
    아크 소호 장치.
14. 제13항에 있어서,
    상기 내부 아크 가이드 및 상기 외부 아크 가이드는 각각 한 쌍 구비되어, 한 쌍의 상기 내부 아크 가이드는 한 쌍의 상기 외부 아크 가이드에 각각 구비되는 상기 외부 공간에 각각 수용되고,
    한 쌍의 상기 내부 아크 가이드는, 한 쌍의 상기 외부 아크 가이드에 각각 구비되는 한 쌍의 상기 제4 외부 면을 사이에 두고 마주하게 배치되는,
    아크 소호 장치.
15. 제1항에 있어서,
    상기 그리드부 및 상기 아크 가이드와 각각 결합되는 사이드 프레임을 포함하며,
    상기 사이드 프레임은, 복수 개의 지점에서 상기 그리드부와 결합되는,
    아크 소호 장치.
16. 제15항에 있어서,
    상기 그리드부는,
    상기 그리드 몸체의 폭 방향 및 상기 그리드 암의 폭 방향의 각 단부에서 상기 사이드 프레임을 향해 돌출되는 복수 개의 그리드 결합 돌기를 포함하고,
    상기 사이드 프레임은,
    그 내부에 관통 형성되어 복수 개의 상기 그리드 결합 돌기를 각각 수용하는 복수 개의 그리드 결합부를 포함하는,
    아크 소호 장치.
17. 제15항에 있어서,
    상기 아크 가이드는,
    상기 사이드 프레임을 향하는 일 면에 함몰 형성되는 외부 체결공을 포함하고,
    상기 사이드 프레임은,
    상기 외부 체결공에 대응되도록 그 내부에 관통 형성되는 사이드 체결공; 및
    상기 사이드 체결공에 관통되고 상기 외부 체결공에 삽입되는 사이드 체결 부재를 포함하는,
    아크 소호 장치.

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