KR100982038B1 - 과전류 차단기 - Google Patents

Abstract

위한 본 발명의 과전류 차단기는, 케이스; 상기 케이스의 바닥면을 관통하여 외부로 돌출 형성되는 제1,2고정단자; 상기 제1,2고정단자에 연결되며 상기 케이스에 설치되는 제1,2고정접점; 중앙부에는 지지구멍이 형성되고, 상기 제1고정접점에 접촉되는 제1가동접점과 제2고정접점과 접촉되는 제2가동접점을 구비하며, 반전 작동이 가능한 만곡형상으로 형성된 바이메탈; 상기 바이메탈의 중앙을 지지하는 조절부가 돌출형성되며 상기 바이메탈을 케이스에 고정시키는 고정플레이트; 상기 바이메탈과 고정플레이트의 중심을 고정하는 고정수단; 및 상기 케이스 상면을 덮는 덮개;를 포함하되, 상기 조절부의 돌출높이를 미세조정함에 따라 바이메탈의 동작점을 조정하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 고정플레이트의 조절부를 미세조정함으로써 손쉽게 바이메탈의 동작점을 설정할 수 있어 각각 소모전력 및 온도, 전류 특성이 다른 다수의 전기기기에 적용할 수 있는 효과가 있다.

Description

과전류 차단기{Over Load Protector}

본 발명은 과전류 차단기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 동작점을 스크류 등의 조임과 같은 복잡한 구조나 공정이 필요없이, 바이메탈의 동작점을 손쉽게 설정할 수 있는 구조의 바이메탈 방식의 과전류 차단기에 관한 것이다.

일반적으로, 전기를 동력원으로 사용하는 전기기기가 정상적으로 작동할 때에는 설정된 범위 내의 전류가 공급되어 안전하지만, 전기기기의 이상으로 인하여 과전류가 공급되는 경우에는 전기기기의 파손은 물론이고, 과열에 의한 화재의 발생 위험이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 하기 문헌1(이하, '종래기술')에 과부하 보호장치가 개시되어 있다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 종래기술의 상기 과부하 보호장치는, 케이스(1)와, 선단에 고정접점(7, 8)이 형성되며 상기 케이스(1)의 바닥면을 관통해서 외부로 돌출 형성된 고정단자(9, 10)와, 중앙부에는 구멍이 형성되고 상기 고정접점(7, 8)에 접촉되는 가동접점(3, 4)을 구비하며 반전 작동이 가능한 만곡형상으로 형성된 디스크형상의 바이메탈(5)과, 상기 케이스(1)에 한쪽 끝이 고정되고 상기 케이스(1) 내로 연장되어 형성되며 헤드부(15)를 갖는 조절부(6) 및 상기 바이메탈(5)을 상기 헤드부(15)를 향해서 누르는 스프링(13)으로 구성된다.

도 1에서 도 1의 (a)는 상기 바이메탈(5)이 동작하지 않아 전기적으로 연결된 상태를 나타낸 것이고, 도 1의 (b)는 상기 바이메탈(5)이 동작하여 전기적으로 차단된 상태를 나타낸 것이다.

상기 케이스(1)에는 덮개(2)가 덮여져 있으며, 상기 덮개(2)에 의해 내부 공간이 형성된다.

또한, 종래기술에 개시된 과부하 보호장치는 냉장고나 에어컨 등의 컴프레서 모터에 장착되어 과전류가 유입되어 상기 바이메탈(5)에 과전류가 유입되면 상기 바이메탈(5)의 자기 발열이 증가한다.

상기 자기 발열에 의해 바이메탈(5)이 반전동작온도에 도달하면 그 순간 바이메탈(5)은 급격하게 반전운동을 실행하고, 상기 가동접점(3, 4)이 상기 고정접점(7, 8)에서 떨어져서 전기기기로의 통전이 차단된다.

그리고, 상기 바이메탈(5)의 복귀동작온도에 도달하면, 상기 바이메탈(5)은 급격하게 복귀운동을 실행하여 본래의 상태로 복귀하고, 상기 가동접점(3, 4)과 상기 고정접점(7, 8)이 접촉하여 전기기기로의 통전이 다시 이루어진다.

그러나, 종래기술에 개시된 과부하 보호장치는 소모 전력이나 온도, 전류 특성이 다른 다수의 전자기기에 적용하도록 바이메탈(5)의 동작점을 조절하지만 바이메탈(5)의 동작점을 정확하게 조정하기 힘든 문제점이 있었다.

즉, 바이메탈(5)의 동작점을 조정하고 원하는 조건에서 전류를 차단하는지를 테스트를 통해 안정성을 확보해야하므로 불편함이 따른다.

반면, 바이메탈(5)의 동작점을 조정하고 테스트를 하지 않는 경우, 전류차단 조건보다 이른 시간에 바이메탈(5)이 전류를 차단하여 전자기기의 원활한 사용을 방해하며, 전류차단조건에 바이메탈(5)이 전류를 차단하지 못하면 과전류가 공급되어 전기기기의 파손은 물론이고, 과열에 의한 화재 발생 위험이 있다.

또한, 바이메탈의 동작점을 조정하기 위한 구조 및 조립이 복잡하여 생산성이 떨어지는 문제점과 조립공정, 부품제작 등의 과정에서 부적합이 많이 발생되어 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있다.

[문헌 1] 일본국 실용신안공개공보 소화 제60-183349호

본 발명은 전술한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 바이메탈의 동작점을 손쉽게 설정할 수 있는 과전류 차단기를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 조립성과 신뢰성이 향상되는 과전류 차단기를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 과전류 차단기는, 케이스; 상기 케이스의 바닥면을 관통하여 외부로 돌출 형성되는 제1,2고정단자; 상기 제1,2고정단자에 연결되며 상기 케이스에 설치되는 제1,2고정접점; 중앙부에는 지지구멍이 형성되고, 상기 제1고정접점에 접촉되는 제1가동접점과 제2고정접점과 접촉되는 제2가동접점을 구비하며, 반전 작동이 가능한 만곡형상으로 형성된 바이메탈; 상기 바이메탈의 중앙을 지지하는 조절부가 돌출형성되며 상기 바이메탈을 케이스에 고정시키는 고정플레이트; 상기 바이메탈과 고정플레이트의 중심을 고정하는 고정수단; 및 상기 케이스 상면을 덮는 덮개;를 포함하되, 상기 조절부의 돌출높이를 미세조정함에 따라 바이메탈의 동작점을 조정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 케이스에는 결속홈이 형성되며, 상기 고정플레이트에는 상기 결속홈에 대응되는 결속부가 형성되되, 상기 결속홈과 결속부 중 하나 또는 둘 모두에는 걸림턱이 형성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 결속부의 중앙에는 폭이 좁아지는 개구부가 형성되며, 상기 결속홈에는 개구부에 삽입되는 가압부가 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 고정플레이트에는 바이메탈의 반전 동작을 제한하는 스토퍼가 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 케이스에는 가이드홈이 형성되며, 상기 바이메탈에는 가이드홈에 대응되는 가이드가 형성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 케이스는 내열성 세라믹 또는 열경화성 플라스틱 또는 내열성 플라스틱으로 구성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 바이메탈에는 상기 지지구멍에서 방사형으로 연장되는 적어도 한 개의 슬릿이 형성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 슬릿의 끝 부분에는 상기 지지구멍의 지름보다 지름이 작은 보조구멍이 형성된 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 과전류 차단기에 따르면, 고정플레이트의 조절부를 미세조정함으로써 손쉽게 바이메탈의 동작점을 설정할 수 있어 각각 소모전력 및 온도, 전류 특성이 다른 다수의 전기기기에 적용할 수 있는 효과가 있다.

즉, 종래기술의 표준화가 힘든 공정을 없앰으로써 부적합사항의 발생가능성을 낮추고 신뢰성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

또한, 바이메탈과 고정플레이트를 리벳에 의해 조립체 형태로 구성함으로써 일정한 규격으로 대량 생산하여 범용성과 생산성을 높여줌과 동시에 조립성이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 과전류 차단기를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 과전류 차단기를 분해 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 결합상태를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3의 'a-a'부 단면도이다.
도 5는 도 3의 'b-b'부 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 과전류 차단기를 분해 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2의 결합상태를 도시한 사시도이며, 도 4는 도 3의 'a-a'부 단면도이고, 도 5는 도 3의 'b-b'부 단면도이다.

도 1 내지 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 과전류 차단기(A)는, 케이스(100)와, 상기 케이스(100)의 바닥면을 관통하여 외부로 돌출 형성되는 제1,2고정단자(210,220)와, 상기 제1,2고정단자(210,220)에 연결되며 상기 케이스(100)에 고정설치되는 제1,2고정접점(310,320)과, 반전 작동이 가능한 만곡형상으로 형성되어 제1,2고정접점(310,320)을 전기적으로 연결 또는 차단시키는 바이메탈(400)과, 상기 바이메탈을 고정시키는 고정플레이트(500) 및 상기 케이스(100)의 개방된 단부를 덮는 덮개(600)를 포함한다.

먼저, 상기 바이메탈(400)은 중앙부로 지지구멍(401)이 형성되며, 상기 제1고정접점(310)에 접촉되는 제1가동접점(410)과 제2고정접점(320)과 접촉되는 제2가동접점(420)이 형성된다.

또한, 상기 고정플레이트(500)에는 바이메탈(400)의 중앙을 지지하는 조절부(510)가 돌출 형성되며, 상기 조절부(510)의 돌출높이에 따라 바이메탈(400)의 동작점을 조정하게 된다.

예컨대, 상기 조절부(510)에 의해 만곡형상인 바이메탈(400)의 중앙을 깊이 눌러주게 되면 반전이 빠르게 발생하여 작은 전류나 낮은 온도에서도 바이메탈(400)이 동작하게 되어 전류를 차단하게 되며, 바이메탈(400)의 중앙을 눌러주지 않은 상태를 유지하면 반전이 느리게 발생하여 높은 전류나 높은 온도에서 전류를 차단하게 되는 것이다.

이에 따라, 상기 고정플레이트(500)의 조절부(510)에 의해 바이메탈(400)의 동작점을 손쉽게 조절할수 있어 각각 소모 전력이나 온도, 전류 특성이 다른 다수의 전기기기에 적용할 수 있다.

즉, 종래기술은 조립이 완료된 바이메탈의 동작점을 조정하고 안정성을 테스트하도록 구성되었지만, 본 발명은 종래기술과는 달리 조립 전에 원하는 조건에서 전류를 차단하는지를 테스트를 통해 안정성을 미리 확보할 수 있게 되는 것이다.

예컨대, 과전류 차단기(A)의 조립 전에 바이메탈(400)의 동작점에 따른 안정성이 확보되므로 오동작이 방지된다.

또한, 상기 바이메탈(400)과 고정플레이트(500)는 고정수단(700)에 의해 결합된다. 상기 고정수단(700)은 리벳 등으로 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 고정수단(700)은 리벳 외에도 압접 또는 용접 등과 같은 일반적인 기계결합수단이 적용될 수 있다

이에 따라, 바이메탈(400)과 고정플레이트(500)를 고정수단(700)에 의해 조립체 형태로 구성함으로써 일정한 규격으로 대량 생산하여 범용성과 생산성을 높여줌과 동시에 조립성이 향상시키게 된다.

예컨대, 적용되는 전기기기의 정격 전기 용량에 맞게 동작점이 설정된 바이메탈(400)과 고정플레이트(500)의 조립체를 교체 조립함으로써 대량생산이 가능해져 생산단가를 낮춰줄 수 있다.

또한, 상기 케이스(100)에는 결속홈(110)이 형성되며, 상기 고정플레이트(500)에는 상기 결속홈(110)에 대응되는 결속부(501)가 형성되되, 상기 결속부(501)에는 걸림턱(502) 형성된다.

그리고, 상기 결속부(501)의 중앙에는 폭이 좁아지는 개구부(503)가 형성되며, 상기 결속홈(110)에는 상기 개구부(503)에 삽입되어 폭 방향으로 넓혀주는 가압부(800)가 형성된다.

이에 따라, 상기 결속홈(110)에 결속부(501)가 삽입된 상태에서 상기 개구부(503)를 상기 가압부(800)가 폭 방향으로 넓혀주어 견고한 고정상태를 유지한다.

또한, 상기 고정플레이트(500)에는 바이메탈(400)의 반전 동작을 제한하는 스토퍼(504)가 형성되어 바이메탈(400)의 과도한 반전을 방지한다. 즉, 바이메탈(400)의 과도한 반전에 의한 원상복귀가 더뎌지는 것을 방지한다.

그리고, 상기 케이스(100)에는 가이드홈(101)이 형성되며, 상기 바이메탈(400)에는 가이드홈(101)에 대응되는 가이드(402)가 형성되어 조립성을 향상시킨다.

한편, 상기 바이메탈(400)에는 상기 지지구멍(401)에서 방사형으로 연장되는 적어도 한 개의 슬릿(403)이 형성되며, 상기 슬릿(403)의 끝 부분에는 상기 지지구멍(401)의 지름보다 지름이 작은 보조구멍(404)이 형성된다.

이와 같은 슬릿(403) 및 보조구멍(404)에 의해 바이메탈(400)의 반전과 복귀가 원활하게 동작됨과 아울러 금속 피로도를 최소화할 수 있다.

이러한, 바이메탈(400)은 본 분야의 공지된 재질을 사용한다.

또한, 상기 케이스(100)는 내열성 세라믹 또는 열경화성 플라스틱 또는 내열성 플라스틱으로 구성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 제2고정접점(320)에는 그라운드 접점(330)이 연결된다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 기술적 범위는 전술한 실시 예에 한정되지 않고 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 이때, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 고려해야 할 것이다.

예를 들어, 상기 제1,2고정단자(210,220)와 제1,2고정접점(310,320)은 별도의 부품으로 구성된 것으로 도시 및 설명하였지만 이를 특별히 한정하는 것은 아니며 일체형으로 형성되어도 무방함을 밝혀둔다.

*도면중 주요부분에 관한 부호의 설명*
A - 과전류 차단기 100 - 케이스
400 - 바이메탈 500 - 고정플레이트

Claims (8)

1. 케이스;
   상기 케이스의 바닥면을 관통하여 외부로 돌출 형성되는 제1,2고정단자;
   상기 제1,2고정단자에 연결되며 상기 케이스에 설치되는 제1,2고정접점;
   중앙부에는 지지구멍이 형성되고, 상기 제1고정접점에 접촉되는 제1가동접점과 제2고정접점과 접촉되는 제2가동접점을 구비하며, 반전 작동이 가능한 만곡형상으로 형성된 바이메탈;
   상기 바이메탈의 중앙을 지지하는 조절부가 돌출형성되며 상기 바이메탈을 케이스에 고정시키는 고정플레이트;
   상기 바이메탈과 고정플레이트의 중심을 고정하는 고정수단; 및
   상기 케이스 상면을 덮는 덮개;
   를 포함하되,
   상기 조절부의 돌출높이를 미세조정함에 따라 바이메탈의 동작점을 조정하는 것을 특징으로 하는 과전류 차단기.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 케이스에는 결속홈이 형성되며, 상기 고정플레이트에는 상기 결속홈에 대응되는 결속부가 형성되되, 상기 결속부에는 걸림턱이 형성되는 것을 특징으로 하는 과전류 차단기.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 결속부의 중앙에는 폭이 좁아지는 개구부가 형성되며, 상기 결속홈에는 개구부에 삽입되는 가압부가 형성되는 것을 특징으로 하는 과전류 차단기.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 고정플레이트에는 바이메탈의 반전 동작을 제한하도록 상기 바이메탈을 향해 돌출되는 스토퍼가 형성되는 것을 특징으로 하는 과전류 차단기.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 케이스에는 가이드홈이 형성되며, 상기 바이메탈에는 가이드홈에 대응되는 가이드가 형성되는 것을 특징으로 하는 과전류 차단기.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 케이스는 내열성 세라믹 또는 열경화성 플라스틱 또는 내열성 플라스틱으로 구성되는 것을 특징으로 하는 과전류 차단기.
   
7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 바이메탈에는 상기 지지구멍에서 방사형으로 연장되는 적어도 한 개의 슬릿이 형성된 것을 특징으로 하는 과전류 차단기.
   
8. 제 7항에 있어서,
   상기 슬릿의 끝 부분에는 상기 지지구멍의 지름보다 지름이 작은 보조구멍이 형성된 것을 특징으로 하는 과전류 차단기.
   

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