KR101795767B1

KR101795767B1 - 누전차단장치

Info

Publication number: KR101795767B1
Application number: KR1020170086432A
Authority: KR
Inventors: 황규찬
Original assignee: 제일전기공업 주식회사
Priority date: 2017-07-07
Filing date: 2017-07-07
Publication date: 2017-11-08

Abstract

구성부품이 간소화되어 생산경제성이 향상되면서도 테스트 스위치의 구동신뢰성이 개선되도록, 본 발명은 상부에 가압식 테스트 스위치가 관통되는 커버가 결합되되, 양측에 전원단자부 및 부하단자부가 구비되는 몸체부; 상기 몸체부에 장착되되 상기 전원단자부 및 상기 부하단자부의 선택적인 접속을 스위칭하며 누전감지시 트립 작동을 위한 트립구동부가 구비된 트립스위칭부; 상기 전원단자부 및 상기 부하단자부의 연결전선이 관통되도록 구비되어 누전 여부를 감지하는 영상변류기; 상기 영상변류기에서 누전이 감지되면 상기 트립구동부를 구동하기 위한 플런저의 구동전원이 인가되는 코일이 권취된 보빈을 포함하는 솔레노이드부; 상기 영상변류기 및 상기 솔레노이드부의 후측에 결합되며 상기 구동전원의 인가를 제어하는 회로부가 구비되는 인쇄회로기판; 상기 솔레노이드부의 후면 및 상기 인쇄회로기판의 전면 사이에 간극공간이 유지되도록 전기적 절연재질로 구비되는 이격지지부재; 상기 인쇄회로기판을 관통하여 상기 간극공간 내측에 배치되는 테스트핀; 및 상기 인쇄회로기판을 관통하여 고정된 일단부로부터 상기 이격지지부재를 관통하여 전방측으로 연장 및 다단 절곡되어 타단부가 상기 테스트 스위치의 가압력에 따라 상기 테스트핀에 탄발적으로 접촉되도록 구비되는 탄성접촉편을 포함하는 누전차단장치를 제공한다.

Description

누전차단장치{apparatus for earth leakage circuit breaker}

본 발명은 누전차단장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구성부품이 간소화되어 생산경제성이 향상되면서도 테스트 스위치의 구동신뢰성이 개선된 누전차단장치에 관한 것이다.

일반적으로, 화재나 감전사고 예방을 위해서 가정에서 사용되는 분전반은 배선용차단기(Molded Case Circuit Breaker,MCCB)와 다수의 누전차단기(Earth Leakage Circuit Breaker,ELCB)를 사용한다.

여기서, 상기 배선용차단기는 전선을 보호하기 위한 목적으로 사용된다. 또한, 상기 누전차단기는 사용자가 전기기기를 사용하는 중에 감전이나 과전류를 회로적으로 감지하여 전원을 차단함으로써 사용자 보호 및 화재 예방을 위한 목적에 사용되는 것이다.

상세히, 종래의 누전차단기는 크로스바가 하강되도록 핸들을 조작하여 가동접점이 고정접점과 접촉됨에 따라 입력되는 전원 전류가 입력단자, 고정접점, 가동접점 및 바이메탈을 거치고 영상변류기를 관통하여 출력단자로 공급된다.

이때, 상기 영상변류기를 관통하는 전선으로부터 과전류가 흐르는 경우 상기 바이메탈이 휘면서 트립바를 밀어주게 된다. 또한, 누전이 발생한 경우 상기 영상변류기로부터 신호가 전송되어 인쇄회로기판의 구동코일에 전류가 흘러 코어가 트립바를 당겨주게 된다. 따라서, 상기 트립바에 의해 즉시 레버가 젖혀지면서 크로스바가 상승되어 가동접점이 고정접점으로부터 분리되어 전원의 흐름이 차단된다.

한편, 종래의 누전차단기에는 누전 발생시 누전차단 기능을 테스트하기 위해서 테스트부가 구비된다. 상세히, 상기 테스트부는 테스트버튼, 탄성편 및 테스트핀을 포함하여 구비된다. 이때, 상기 테스트버튼을 가압조작하여 상기 탄성편이 상기 테스트핀에 접촉되면 상기 영상변류기에 과전류가 인가되도록 유도되어 상기 인쇄회로기판의 구동코일에 전류가 흐르도록 제어된다.

그러나, 종래의 누전차단기는 상기 인쇄회로기판의 구동코일에 전원을 공급하기 위해 상기 구동코일의 양단과 연결되는 공급용 핀과 상기 탄성편과 접촉되기 위한 별도의 테스트핀이 장착됨에 따라 부품수가 증가되는 문제점이 있었다.

더욱이, 테스트부의 부품수가 증가됨에 따라 제조 과정에서 조립 시간이 지연되고 생산경제성이 저하될 뿐만 아니라, 테스트 과정에서 동작 속도가 느려지는 문제점이 있었다.

또한, 테스트버튼을 탄발지지하는 탄성편이 오랜 사용으로 인해 변형, 마모 등이 발생하여 탄성복원력이 저하되는 경우, 테스트 버튼의 복귀 동작이 부정확해지거나 오동작을 일으키는 문제점이 있었다.

한국 등록실용신안 제20-0292540호

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 구성부품이 간소화되어 생산경제성이 향상되면서도 테스트 스위치의 구동신뢰성이 개선된 누전차단장치를 제공하는 것을 해결과제로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 상부에 가압식 테스트 스위치가 관통되는 커버가 결합되되, 양측에 전원단자부 및 부하단자부가 구비되는 몸체부; 상기 몸체부에 장착되되 상기 전원단자부 및 상기 부하단자부의 선택적인 접속을 스위칭하며 누전감지시 트립 동작을 위한 트립구동부가 구비된 트립스위칭부; 상기 전원단자부 및 상기 부하단자부의 연결전선이 관통되도록 구비되어 누전 여부를 감지하는 영상변류기; 상기 영상변류기에서 누전이 감지되면 상기 트립구동부를 구동하기 위한 플런저의 구동전원이 인가되는 코일이 권취된 보빈을 포함하는 솔레노이드부; 상기 영상변류기 및 상기 솔레노이드부의 후측에 결합되며 상기 구동전원의 인가를 제어하는 회로부가 구비되는 인쇄회로기판; 상기 솔레노이드부의 후면 및 상기 인쇄회로기판의 전면 사이에 간극공간이 유지되도록 전기적 절연재질로 구비되는 이격지지부재; 상기 인쇄회로기판을 관통하여 상기 간극공간 내측에 배치되는 테스트핀; 및 상기 인쇄회로기판을 관통하여 고정된 일단부로부터 상기 이격지지부재를 관통하여 전방측으로 연장 및 다단 절곡되어 타단부가 상기 테스트 스위치의 가압력에 따라 상기 테스트핀에 탄발적으로 접촉되도록 구비되는 탄성접촉편을 포함하되, 상기 이격지지부재는 상기 솔레노이드부가 전면에 결합되며 상기 테스트핀이 관통하여 고정되고 관통고정홀이 형성된 지지판부와, 상기 지지판부의 후면에 상기 간극공간이 관통 형성되도록 상기 지지판부의 테두리부로부터 후측을 향해 연장되는 이격측벽부를 포함하며, 상기 탄성접촉편은 일단부가 상기 인쇄회로기판을 관통하여 고정되되 타단부가 상기 관통고정홀을 관통하여 억지끼움되는 고정연장부와, 상기 고정연장부의 타단부로부터 상향 경사지게 절곡 연장된 분산지지부와, 상기 분산지지부에 연결되되 단부가 상기 지지판부의 상단부보다 상측에 배치되는 길이를 갖도록 수직하게 상향 연장된 지지연장부와, 상기 지지연장부의 단부에 일체로 연결되어 상기 지지판부의 상측에 배치되며 상기 테스트핀 측을 향해 단부가 상기 간극공간의 개구된 상부측과 대면되도록 상기 고정연장부에 평행하게 연장되어 상면이 상기 테스트 스위치의 하단부와 접촉되는 접촉연장부와, 상기 접촉연장부의 단부로부터 수직하게 절곡 연장되어 상기 테스트 스위치의 가압력에 대응하여 상기 테스트핀과 접촉되는 단자접촉부를 포함하며, 상기 지지판부의 상단부 및 상기 접촉연장부 사이 수직간격은 상기 단자접촉부의 단부 및 상기 테스트핀 사이 수직간격을 초과하도록 설정됨을 특징으로 하는 누전차단장치를 제공한다.

한편, 상기 인쇄회로기판을 관통하여 상기 간극공간 내측에 배치되는 고정전원핀이 더 구비되되, 상기 코일은 일단이 상기 테스트핀과 연결되고 타단이 상기 고정전원핀에 연결되며, 상기 테스트핀 및 상기 고정전원핀은 각각 상기 부하단자부와 전기적으로 연결됨이 바람직하다.

삭제

상기의 해결 수단을 통하여, 본 발명에 따른 누전차단장치는 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 상기 탄성접촉편은 지지판부에 고정된 고정연장부와 테스트 스위치가 접촉되도록 연장된 접촉연장부가 관통고정홀의 하측 테두리 및 지지판부의 상단 테두리에 각각 다중으로 지지됨에 따라 테스트 스위치를 반복적으로 가압 조작하더라도 소성변형이 최소화되어 제품의 내구성 및 구동신뢰성이 더욱 개선될 수 있다.

둘째, 상기 탄성접촉편은 테스트 스위치의 가압력이 과도하게 작용하더라도 상기 고정연장부와 접촉연장부 사이에 상향 경사지게 절곡된 분산지지부에 의해 탄발지지되므로 변형 내지 마모가 방지되어 제품의 내구성이 더욱 향상될 수 있다.

셋째, 상기 단자접촉부는 상기 접촉연장부로부터 수직 절곡되어 상기 테스트 스위치로부터 작용되는 가압력의 방향에 대응하여 탄성변형이 최소화된 상태로 정확하게 상기 테스트핀의 외면에 접촉되므로 접촉신뢰성이 향상될 수 있다.

넷째, 상기 인쇄회로기판을 관통하여 상기 간극공간 내측에 배치되는 상기 테스트핀 및 고정전원핀은 상기 코일의 양단이 각각 연결되어 상기 솔레노이드부의 구동전원이 인가되도록 부하단자부에 전기적으로 연결되므로 별도의 핀이나 지지부재가 필요하지 않아 부품수가 감소되어 조립성 및 생산경제성이 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 누전차단장치에서 커버의 일부분이 절개되어 구성부품의 결합구조가 노출된 상태를 나타낸 측면도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 누전차단장치에서 몸체부 및 트립스위칭부가 제외된 구성부품을 나타낸 분해사시도.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 누전차단장치에서 테스트 스위치의 가압 조작상태를 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 누전차단장치를 나타낸 회로도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 누전차단장치를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 누전차단장치에서 커버의 일부분이 절개되어 구성부품의 결합구조가 노출된 상태를 나타낸 측면도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 누전차단장치에서 몸체부 및 트립스위칭부가 제외된 구성부품을 나타낸 분해사시도이며, 도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 누전차단장치에서 테스트 스위치의 구동상태를 나타낸 예시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 누전차단장치를 나타낸 회로도이다.

도 1 내지 도 4에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 누전차단장치(100)는 몸체부(10), 트립스위칭부(20), 영상변류기(30), 솔레노이드부(40), 인쇄회로기판(50), 이격지지부재(60), 테스트핀(70a) 그리고 탄성접촉편(80)을 포함하여 구비된다.

여기서, 상기 몸체부(10)는 구성부품이 장착되는 베이스부(10a)와, 상기 베이스부(10a)의 상부를 커버하도록 착탈식으로 결합되는 커버(10b)를 포함하여 구비된다. 상세히, 상기 베이스부(10a)의 양측에는 전원단자부(11) 및 부하단자부(12)가 구비된다. 여기서, 상기 베이스부(10a)의 양측이라 함은 전측 및 후측으로, 상기 베이스부(10a)의 전측에 상기 전원단자부(11)가 구비되고 후측에 상기 부하단자부(12)가 구비된다.

이때, 상기 전원단자부(11) 및 상기 부하단자부(12) 사이에는 상호 전기적으로 연결되도록 상기 트립스위칭부(20)의 트립동작에 연동되어 선택적으로 접촉되는 전원개폐부(13)가 구비된다. 여기서, 상기 전원개폐부(13)는 고정접촉자(13a) 및 가동접촉자(13b)를 포함하여 구비된다. 상세히, 상기 고정접촉자(13a)는 상기 전원단자부(11)와 연결되어 상기 베이스부(10a)에 고정될 수 있으며, 상기 가동접촉자(13b)는 상기 부하단자부(12)와 연결되어 상기 고정접촉자(13a)에 선택적으로 접촉되도록 이동된다.

그리고, 상기 커버(10b)는 상기 베이스부(10a)의 상부를 커버하도록 구비되며, 상기 베이스부(10a)에 착탈식으로 결합된다. 이때, 상기 커버(10b)의 상부 일측에는 후술되는 핸들스위치부(21)의 상단부가 관통하여 노출되도록 형성된 핸들관통홀이 형성될 수 있다.

또한, 상기 커버(10b)의 상부 타측에는 스위치삽입홀(16)이 관통 형성되어 상기 누전차단장치(100)의 정상작동 여부를 테스트하기 위해 과전류 상태를 유도하는 테스트 스위치(15)가 삽입된다. 여기서, 상기 스위치삽입홀(16)의 내면에는 걸림단턱(16a)이 반경방향 내측을 향해 단차지게 돌설된다.

이때, 상기 테스트 스위치(15)는 상단부에 상기 걸림단턱(16a)에 걸림되도록 스위치단차부(15a)가 단차지게 형성되고 상기 스위치삽입홀(16)을 관통하도록 하단부가 연장된다. 그리고, 상기 테스트 스위치(15)의 하단부에는 상기 스위치삽입홀(16)의 직경을 초과하도록 형성된 이탈방지부(15b)가 구비된다. 이를 통해, 상기 이탈방지부(15b)는 상기 테스트 스위치(15)가 상측으로 이동되면 상기 스위치삽입홀(16)의 하측 테두리부에 걸림되어 이탈이 방지될 수 있다.

즉, 상기 테스트 스위치(15)는 상기 스위치단차부(15a)가 상기 걸림단턱(16a)에 걸림되는 지점과 상기 이탈방지부(15b)가 상기 스위치삽입홀(16)의 하측 테두리부에 걸림되는 지점 사이 간격에 대응하여 상하 방향으로 유격될 수 있다.

한편, 상기 트립스위칭부(20)는 상기 핸들스위치부(21), 트립구동부(22) 및 바이메탈(23)을 포함하여 구비된다. 여기서, 상기 핸들스위치부(21)는 상기 고정접촉자(13a) 및 상기 가동접촉자(13b)가 상호 접촉되거나 분리되는 트립위치 사이에 배치된다. 또한, 상기 핸들스위치부(21)는 상기 베이스부(10a)에 고정되는 트립장착부(14)에 결합될 수 있다. 이때, 상기 핸들스위치부(21)의 하단부와 상기 트립장착부(14)의 상단부를 관통하도록 형성된 힌지홀(14a)에 핀부재가 삽입되며, 상기 핸들스위치부(21)는 상기 핀부재에 개재되는 토션스프링 등의 탄성부재에 의해 트립위치 방향으로 탄발지지된다.

여기서, 상기 핸들스위치부(21)의 하단부에는 상기 핸들스위치부(21)의 회동에 대응하여 연동되는 레버가 결합된다. 이때, 상기 레버는 상기 핸들스위치부(21)의 트립위치가 가고정된 상태가 유지되도록 선택적으로 잠금될 수 있다.

한편, 상기 트립구동부(22)는 상기 레버의 잠금상태를 해제하는 트립 동작을 수행하도록 구비된다. 이때, 상기 트립구동부(22)는 상기 레버의 후측에 배치되며 하단부에 구비된 힌지부가 상기 트립장착부(14)에 회동가능하게 힌지 연결된다. 그리고, 상기 트립구동부(22)의 힌지부에는 토션스프링 등의 탄성부재가 개재되어 상기 트립구동부(22)가 상기 트립장착부(14) 방향으로 탄발지지된다.

이때, 상기 트립구동부(22)가 구동되어 당겨지면 상기 트립구동부(22)에 연결된 래치가 하측으로 이동되며 상기 래치의 이동에 대응하여 상기 레버의 잠금상태가 해제됨에 따라 트립 동작이 수행된다.

그리고, 상기 트립구동부(22)의 전측에는 바이메탈(23)이 배치된다. 여기서, 상기 바이메탈(23)은 열팽창계수가 서로 다른 두 종류의 금속판이 접합되어 구비되며 과전류 발생시 상기 트립구동부(22) 측으로 휘어지게 된다. 이를 통해, 상기 바이메탈(23)은 과전류 발생시 상기 트립구동부(22)를 회동하여 상기 레버의 잠금상태를 해제하는 역할을 수행한다.

한편, 상기 트립구동부(22)의 후측에는 누전 여부를 감지하는 상기 영상변류기(30)가 구비된다. 이때, 상기 영상변류기(30)는 중앙에 전선관통홀(31)이 형성된 원통 형상으로 구비될 수 있으며, 상기 인쇄회로기판(50)에는 상기 전선관통홀(31)에 대응되도록 전선연통홀(51)이 형성된다.

그리고, 상기 영상변류기(30)의 일측에 구비된 한쌍의 연결단자(34a,34b)는 상기 인쇄회로기판(50)에 형성된 한쌍의 홀을 관통하여 웨이브 솔더링 장비를 통해 납땜으로 고정된다.

이를 통해, 상기 영상변류기(30)에는 상기 전원단자부(11) 및 상기 부하단자부(12)가 연결되는 연결전선(17)이 상기 전선관통홀(31) 및 상기 전선연통홀(51)을 관통하도록 배치될 수 있다. 그리고, 상기 영상변류기(30)는 상기 연결전선(17)으로부터 누전 여부를 감지하여 신호를 전송한다.

또한, 상기 영상변류기(30)의 타측에 구비된 고정핀(33)은 상기 영상변류기(30)의 타측부를 감싸도록 구비되며, 양단이 상기 인쇄회로기판(50)에 형성된 한쌍의 홀을 각각 관통하여 웨이브 솔더링 장비를 통해 납땜으로 고정된다.

이때, 상기 고정핀(33)은 상기 영상변류기(30)를 고정하면서도 전류가 이동되는 전선으로서 구비될 수 있다. 상세히, 상기 고정핀(33)은 상기 테스트핀(70a) 및 상기 탄성접촉편(80)이 접촉되면 테스트 전류가 인가되도록 전기적으로 연결될 수 있으며, 테스트 전류가 인가되면 상기 영상변류기(30)에 과전류 상태가 유도될 수 있다.

이를 통해, 상기 영상변류기(30)는 상기 한쌍의 연결단자(34a,34b) 및 상기 고정핀(33)에 의해 일측부 및 타측부가 상기 인쇄회로기판(50)에 견고하게 고정되면서도 상기 전선관통홀(31)을 관통하여 테스트 전류가 인가되는 별도의 전선이 필요없어 부품수가 감소되어 생산성 및 조립성이 향상될 수 있다.

한편, 상기 솔레노이드부(40)는 보빈(41), 코일(42) 및 플런저(43)를 포함하여 구비된다. 이때, 상기 보빈(41)은 원통형으로 구비되어 상기 플런저(43)가 삽입되도록 중앙부에 플런저삽입홀(41a)이 형성된다. 그리고, 상기 보빈(41)의 외주면에는 상기 코일(42)이 권취되며, 상기 코일(42)의 일단은 상기 테스트핀(70a)에 연결되고 타단은 후술되는 고정전원핀(70b)에 연결될 수 있다.

또한, 상기 플런저(43)는 상기 플런저삽입홀(41a)에 삽입되어 상기 플런저삽입홀(41a)을 따라 전후 방향으로 선택적으로 이동될 수 있다. 이때, 상기 플런저(43)의 전측에는 상기 트립구동부(22)와 연결되는 구동연결부(43a)가 구비된다.

여기서, 상기 코일(42)에 구동전원이 인가되면 자기력에 의해 상기 플런저(43)가 후측으로 이동되며, 상기 구동연결부(43a)와 연결된 상기 트립구동부(22) 또한 이에 연동하여 후측으로 당겨지게 되어 트립 동작이 수행될 수 있다.

그리고, 상기 인쇄회로기판(50)은 상기 영상변류기(30) 및 상기 솔레노이드부(40)의 후측에 배치되어 상기 베이스부(10a)에 결합된다. 이때, 상기 인쇄회로기판(50)에는 상기 영상변류기(30)로부터 신호를 수신받아 트립 동작을 수행하도록 상기 플런저(43)가 이동되는 구동전원의 인가를 제어하는 회로부(90)가 실장되어 구비된다.

이때, 상기 누전차단장치(100)의 트립 동작이 수행되는 과정은 다음과 같다. 먼저, 상기 영상변류기(30)는 누전이 감지되면 상기 회로부(90)에 신호를 전송한다. 그리고, 상기 영상변류기(30)로부터 신호가 수신되면 상기 회로부(90)는 상기 솔레노이드부(40)에 상기 플런저(43)의 구동전원을 인가한다.

또한, 상기 솔레노이드부(40)에 상기 구동전원이 인가되면 상기 코일(42)에 의해 발생되는 자기력에 의해 상기 플런저(43)가 상기 플런저삽입홀(41a)을 따라 후측으로 이동된다. 이때, 상기 구동연결부(43a)가 상기 트립구동부(22)와 연결됨에 따라 상기 플런저(43)의 이동에 대응하여 상기 트립구동부(22)가 후측으로 당겨지게 되며 상기 레버의 잠금 상태가 해제된다. 이를 통해, 상기 핸들스위치부(21)는 상기 고정접촉자(13a) 및 상기 가동접촉자(13b)가 분리되는 트립위치로 회동되어 트립 동작이 수행될 수 있다.

한편, 상기 이격지지부재(60)는 상기 솔레노이드부(40)의 후측에 결합된다. 이때, 상기 이격지지부재(60)는 전기적 절연재질로 형성되며, 지지판부(61)와 이격측벽부(62)를 포함하여 구비된다. 상세히, 상기 지지판부(61)의 전면에는 상기 솔레노이드부(40)가 결합된다. 이때, 상기 지지판부(61)는 전면이 상기 솔레노이드부(40)의 후면부와 대면되도록 배치되어 전면에 상기 보빈(41)이 착탈식으로 결합될 수 있으며, 경우에 따라 상기 보빈(41)은 상기 지지판부(61)에 일체로 구비될 수도 있다.

그리고, 상기 이격측벽부(62)는 상기 지지판부(61)의 테두리부로부터 후측을 향해 연장되어 구비된다. 이때, 상기 이격측벽부(62)는 상기 지지판부(61)의 폭방향 양측에 구비될 수 있으며, 상기 지지판부(61)의 후면 및 상기 인쇄회로기판(50)의 전면 사이에 대응되는 길이로 연장될 수 있다.

이를 통해, 상기 지지판부(61)의 후면 및 상기 이격측벽부(62)의 내측에는 상부 및 하부가 개구된 간극공간(60a)이 형성될 수 있으며, 상기 솔레노이드부(40)의 후면 및 상기 인쇄회로기판(50)의 전면 사이에는 상기 이격지지부재(60)에 의해 상기 간극공간(60a)이 유지될 수 있다.

한편, 상기 테스트핀(70a)은 원형 내지 다각형의 단면을 갖는 바 형상으로 구비될 수 있다. 여기서, 상기 테스트핀(70a)은 상기 간극공간(60a)의 내측에 배치되며 상기 인쇄회로기판(50)을 관통하도록 일단부가 상기 인쇄회로기판(50)에 형성된 상부핀고정홀(53a)에 삽입되어 남땜에 의해 고정된다. 그리고, 상기 테스트핀(70a)의 타단부는 상기 지지판부(61)에 형성된 상부핀관통홀(61b)에 억지끼움으로 삽입되거나 삽입 후 접착 등의 방법으로 상기 지지판부(61)에 결합된다.

여기서, 상기 간극공간(60a) 내측에는 상기 인쇄회로기판(50)을 관통하여 배치되는 상기 고정전원핀(70b)이 더 구비된다. 여기서, 상기 고정전원핀(70b)은 실질적으로 상기 테스트핀(70a)에 대응되는 형상으로 구비될 수 있다.

이때, 상기 고정전원핀(70b)은 상기 간극공간(60a)의 내측에 배치되며 상기 인쇄회로기판(50)을 관통하도록 일단부가 상기 인쇄회로기판(50)에 형성된 하부핀고정홀(53b)에 삽입되어 남땜에 의해 고정된다. 그리고, 상기 고정전원핀(70b)의 타단부는 상기 지지판부(61)에 형성된 하부핀관통홀(61c)에 억지끼움으로 삽입되거나 삽입 후 접착 등의 방법으로 상기 지지판부(61)와 결합된다.

여기서, 상기 테스트핀(70a)은 상기 지지판부(61)의 상단부(63)에 인접하도록 배치되고 상기 고정전원핀(70b)은 상기 지지판부(61)의 하단부에 인접하도록 배치될 수 있다. 그리고, 상기 솔레노이드부(40)는 상기 테스트핀(70a) 및 상기 고정전원핀(70b)의 사이에 배치되어 상기 지지판부(61)의 전면에 결합될 수 있다.

이때, 상기 코일(42)은 일단이 상기 테스트핀(70a)과 연결되고 타단이 상기 고정전원핀(70b)에 연결됨이 바람직하다. 여기서, 상기 테스트핀(70a) 및 상기 고정전원핀(70b)은 상기 코일(42)에 구동전원이 공급되도록 각각 상기 부하단자부(12)와 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 상기 테스트핀(70a) 및 상기 고정전원핀(70b) 중 일측은 상기 부하단자부(12)의 활선에 연결되고, 타측은 상기 부하단자부(12)의 중성선에 연결될 수 있다.

이에 따라, 상기 테스트핀(70a) 및 상기 고정전원핀(70b)은 상기 이격지지부재(60)의 변형 내지 이탈이 방지되도록 상단 및 하단을 견고하게 지지하여 제품의 내구성이 향상될 수 있다.

더욱이, 상기 테스트핀(70a) 및 상기 고정전원핀(70b)은 상기 솔레노이드부(40)에 상기 플런저(43)의 구동전원이 인가되도록 전기적으로 연결되므로 별도의 핀이나 지지부재가 필요하지 않아 부품수가 감소되어 조립성 및 생산경제성이 향상될 수 있다.

특히, 상기 테스트핀(70a)은 상기 코일(42)을 통해 구동전원을 공급하도록 연결되면서도 상기 탄성접촉편(80)의 접촉에 따라 상기 누전차단장치(100)의 정상작동 여부를 테스트하기 위해 상기 영상변류기(30)에 과전류가 유도되도록 전기적으로 연결되므로 각각의 기능을 하는 부품수가 감소되어 경제성이 향상될 수 있다.

한편, 상기 탄성접촉편(80)은 상기 인쇄회로기판(50)을 관통하여 고정된 일단부로부터 상기 이격지지부재(60)를 관통하여 전방측으로 연장 및 다단 절곡되어 타단부가 상기 테스트 스위치(15)의 가압력에 따라 상기 테스트핀(70a)에 탄발적으로 접촉되도록 구비된다. 이때, 상기 탄성접촉편(80)은 탄성복원력을 갖도록 스프링 등의 제조에 사용되는 인청동 재질로 형성됨이 바람직하다. 이러한, 상기 탄성접촉편(80)은 상기 영상변류기(30)에 과전류가 유도되도록 저항 역할을 수행한다.

여기서, 상기 탄성접촉편(80)은 고정연장부(81), 분산지지부(82), 지지연장부(83), 접촉연장부(84) 및 단자접촉부(85)를 포함하여 구비된다.

상세히, 상기 고정연장부(81)는 일단부가 상기 인쇄회로기판(50)을 관통하여 납땜에 의해 고정된다. 이때, 상기 고정연장부(81)의 일단부에는 상기 인쇄회로기판(50)에 형성된 탄성편고정홀(55)에 삽입되도록 스토퍼단차부(81a)가 일체로 구비된다.

이때, 상기 스토퍼단차부(81a)의 장폭은 상기 고정연장부(81) 타단부의 장폭 미만으로 설정되어 단차지게 형성될 수 있다. 그리고, 상기 스토퍼단차부(81a)의 장폭은 상기 탄성편고정홀(55)의 장폭에 대응되도록 설정될 수 있다. 이를 통해, 상기 스토퍼단차부(81a)는 상기 탄성편고정홀(55)에 끼움 결합되어 납땜에 의해 고정될 수 있다.

여기서, 상기 스토퍼단차부(81a) 및 상기 고정연장부(81)의 일단부가 연결된 단차진 부분은 상기 인쇄회로기판(50)의 전면에 걸림되어 상기 인쇄회로기판(50)에 관통 삽입되는 길이가 기설정된 길이에 대응되도록 제한될 수 있다. 이를 통해, 상기 고정연장부(81)는 상기 인쇄회로기판(50)에 별도의 삽입 길이를 측정하지 않고도 상기 인쇄회로기판(50)의 전면에 단차진 부분이 걸림되도록 삽입 및 고정되므로 조립편의성이 향상될 수 있다.

그리고, 상기 고정연장부(81)의 일단부에는 상측을 향해 오목 내지 볼록 중 어느 하나의 구배면으로 형성된 적어도 하나 이상의 엠보부(81b)가 형성된다. 이때, 상기 엠보부(81b)는 상기 고정연장부(81)의 길이방향으로 형성될 수 있으며 폭방향을 따라 다단으로 배치될 수 있다. 이를 통해, 상기 고정연장부(81)는 상기 엠보부(81b)에 의해 상기 인쇄회로기판(50)에 납땜되는 면적이 증가하여 견고하게 고정될 수 있다.

이때, 상기 고정연장부(81)는 타단부가 상기 이격지지부재(60)를 관통하도록 연장되며, 상기 지지판부(61)에는 상기 고정연장부(81)가 관통되도록 관통고정홀(61d)이 형성됨이 바람직하다. 또한, 상기 관통고정홀(61d)은 상기 고정연장부(81)의 장폭에 대응되는 장폭을 갖도록 형성될 수 있다.

여기서, 상기 관통고정홀(61d)의 내면에는 상기 고정연장부(81)가 억지끼움되도록 끼움돌기(61e)가 돌설될 수 있다.

이때, 상기 끼움돌기(61e) 및 상기 관통고정홀(61d)의 내측 대향면 사이 간격이 상기 고정연장부(81)의 두께에 대응되도록 형성될 수 있다. 이를 통해, 상기 고정연장부(81)는 상기 관통고정홀(61d)에 억지 끼움으로 결합될 수 있다.

여기서, 상기 고정연장부(81)는 상기 관통고정홀(61d)에 억지 끼움으로 삽입되는 경우 상기 끼움돌기(61e)에 의해 접촉되는 면적이 감소되어 용이하게 끼움 결합될 수 있다.

그리고, 상기 고정연장부(81)는 상기 관통고정홀(61d)의 하측 테두리(61f)에 단부의 일측이 지지됨에 따라 상기 탄성편고정홀(55) 및 상기 관통고정홀(61d) 사이의 단부가 상기 테스트 스위치(15)의 가압력에 의한 변형이 최소화되어 제품의 내구성이 향상될 수 있다.

이때, 상기 관통고정홀(61d)에는 상기 끼움돌기(61e)에 대향하는 내측면에 단차홈부(61g)가 단차지게 함몰 형성될 수 있다. 이를 통해, 상기 고정연장부(81)는 상기 단차홈부(61g)에 의해 접촉 면적이 더 감소되어 용이하게 끼움 결합될 수 있다.

그리고, 상기 분산지지부(82)는 상기 고정연장부(81)의 타단부에 일체로 연장되어 형성된다. 이때, 상기 분산지지부(82)는 상기 고정연장부(81)의 타단부로부터 상향 경사지게 절곡 연장됨이 바람직하다. 여기서, 상기 분산지지부(82)는 상기 접촉연장부(84)에 작용되는 상기 테스트 스위치(15)의 가압력에 대응하여 탄성복원력을 제공하며 상기 테스트 스위치(15)를 탄발지지한다.

또한, 상기 분산지지부(82)는 20~30°의 경사각을 갖도록 상측을 향해 절곡될 수 있다. 여기서, 상기 분산지지부(82)의 경사각이 20°미만이면 상기 테스트 스위치(15)의 가압력에 의해 탄성변형된 후 탄발복원력이 저하될 우려가 있다. 그리고, 상기 분산지지부(82)의 경사각이 30°를 초과하는 경우, 상기 접촉연장부(84)는 상기 분산지지부(82)가 탄성변형된 경사각에 대응되도록 과도한 경사각으로 탄성변형되어 상기 단자접촉부(85)가 상기 테스트핀(70a)으로부터 분리될 우려가 있다.

이와 같이, 상기 분산지지부(82)는 상기 탄성접촉편(80)이 상기 테스트 스위치(15)의 가압력이 과도하게 작용하더라도 상기 접촉연장부(84)로부터 작용되는 가압력을 탄발지지하므로 변형 내지 마모가 방지되어 제품의 내구성이 더욱 개선될 수 있다.

그리고, 상기 지지연장부(83)는 상기 분산지지부(82)에 연결되며, 상기 분산지지부(82)의 단부로부터 일체로 연장되어 구비된다. 여기서, 상기 지지연장부(83)는 상기 분산지지부(82)의 단부로부터 상측을 향해 수직하게 절곡된다.

이를 통해, 상기 지지연장부(83)는 실질적으로 상기 테스트 스위치(15)에 의해 작용되는 가압력의 방향에 대응하여 수직하게 절곡되어 연장되므로 절곡된 부분을 제외한 단부의 탄성변형이 최소화될 수 있다. 또한, 상기 지지연장부(83)는 상기 분산지지부(82)에 상기 테스트 스위치(15)의 가압력이 안정적으로 작용되도록 절곡된 부분이 탄성변형될 수 있다.

이때, 상기 지지연장부(83)는 단부가 상기 지지판부(61)의 상단부(63)보다 상측에 배치되는 길이로 연장될 수 있다. 따라서, 상기 지지연장부(83)의 단부로부터 연장되는 상기 접촉연장부(84)가 상기 지지판부(61)의 상측에 배치될 수 있다.

그리고, 상기 접촉연장부(84)는 상기 지지연장부(83)에 연결되어 상기 테스트핀(70a) 측을 향해 연장된다. 상세히, 상기 접촉연장부(84)는 상기 지지연장부(83)의 단부로부터 일체로 구비되며 상기 고정연장부(81)에 평행하도록 절곡되어 후측을 향해 연장된다.

이때, 상기 접촉연장부(84)는 상면에 상기 테스트 스위치(15)의 하단부, 즉 상기 이탈방지부(15b)가 접촉되도록 배치됨이 바람직하다. 상세히, 상기 접촉연장부(84)는 상기 테스트 스위치(15)의 가압력을 작용받아 상기 지지연장부(83)로부터 절곡된 부분이 탄성변형되며 상기 단자접촉부(85)가 상기 테스트핀(70a)에 접촉될 수 있다. 또한, 상기 접촉연장부(84)는 상기 이탈방지부(15b)의 직경 이상의 장폭을 갖도록 연장될 수 있다. 이를 통해, 상기 접촉연장부(84)에는 상기 이탈방지부(15b)의 하측면이 전체적으로 접촉되어 상기 테스트 스위치(15)로부터 가해지는 가압력이 안정적으로 전달될 수 있다.

여기서, 상기 테스트 스위치(15)를 누르지 않은 정상 상태에서 상기 접촉연장부(84)의 상면에 상기 이탈방지부(15b)가 접촉된 상태로 배치되면, 상기 테스트 스위치(15)는 상기 탄성접촉편(80)에 의해 탄발지지되어 정위치에 배치될 수 있다. 이때, 상기 테스트 스위치(15)의 정위치는 상기 이탈방지부(15b)가 상기 스위치삽입홀(16)의 하측 테두리부에 걸림되는 위치로, 상기 테스트 스위치(15)가 상기 커버(10b) 외측을 향해 최대로 돌출될 수 있는 위치로 이해함이 바람직하다.

더욱이, 상기 테스트 스위치(15)를 가압 조작하면 즉각적으로 상기 탄성접촉편(80)이 탄성변형되어 상기 테스트핀(70a)에 접촉됨에 따라 테스트가 수행되므로 구동신뢰성이 향상될 수 있다.

그리고, 상기 접촉연장부(84)는 단부가 상기 간극공간(60a)의 개구된 상부측에 대면되는 길이로 연장될 수 있다. 이를 통해, 상기 단자접촉부(85)가 상기 간극공간(60a)의 개구된 상부를 통해 내측으로 삽입될 수 있다.

한편, 상기 단자접촉부(85)는 상기 접촉연장부(84)의 단부로부터 일체로 구비되며 하측 방향을 향해 수직하게 절곡 연장된다. 이때, 상기 단자접촉부(85)는 상기 테스트 스위치(15)의 가압력에 따라 상기 접촉연장부(84)가 하측을 향해 탄성변형되면 단부가 상기 테스트핀(70a)의 외면에 접촉될 수 있다.

이때, 상기 단자접촉부(85)는 상기 접촉연장부(84)로부터 수직하게 절곡되므로 상기 테스트 스위치(15)로부터 작용되는 가압력의 방향에 대응하여 탄성변형이 최소화된 상태로 정확하게 상기 테스트핀(70a)의 외면에 접촉되므로 접촉신뢰성이 향상될 수 있다.

그리고, 상기 테스트핀(70a) 및 상기 탄성접촉편(180)이 접촉되면 상기 회로부(90)는 상기 영상변류기(30)에 과전류 상태가 유도되도록 상기 고정핀(33)에 테스트 전류를 인가한다.

한편, 도 3a 내지 도 3b에서 보는 바와 같이, 상기 테스트 스위치(15)가 하측을 향해 가압 조작되면, 상기 단자접촉부(85)의 단부와 상기 테스트핀(70a)의 외면이 상호 접촉된다.

이때, 상기 이격지지부재(60)의 상단부 및 상기 접촉연장부(84) 사이 수직간격(h1)은 상기 단자접촉부(85)의 단부 및 상기 테스트핀(70a) 사이 수직간격(h2)을 초과하도록 설정됨이 바람직하다. 여기서, 상기 이격지지부재(60)의 상단부라 함은 실질적으로 상기 지지판부(61)의 상단부(63)에 대응되는 개념으로 이해함이 바람직하다.

상세히, 상기 테스트 스위치(15)가 하측을 향해 가압 조작되면 상기 탄성접촉편(80)의 각 절곡된 부분이 탄성변형되어 상기 단자접촉부(85)의 단부 및 상기 테스트핀(70a)이 상호 접촉된다. 이때, 상기 단자접촉부(85)의 단부 및 상기 테스트핀(70a)이 상호 접촉되면 상기 지지판부(61)의 상단부(63) 및 상기 접촉연장부(84) 사이에는 소정의 여유간격이 형성될 수 있다.

여기서, 상기 테스트 스위치(15)가 상기 걸림단턱(16a)에 걸림되는 동작완료지점까지 하측을 향해 가압 조작되면, 상기 분산지지부(82)의 경사각이 감소되도록 상기 분산지지부(82) 및 상기 고정연장부(81)의 절곡된 부분이 탄성변형된다.

이때, 상기 접촉연장부(84)는 실질적으로 상기 분산지지부(82)의 감소된 경사각에 대응하여 상기 소정의 여유간격을 통해 상기 지지연장부(83)와 연결된 단부 측이 하측을 향해 경사지게 탄성변형된다. 여기서, 상기 접촉연장부(84)는 상기 단자접촉부(85)의 단부 및 상기 테스트핀(70a)이 상호 접촉된 상태로 일측이 상기 지지판부(61)의 상단 테두리(63a)에 지지될 수 있다. 그리고, 상기 접촉연장부(84)는 상기 지지판부(61)의 상단 테두리(63a)와 접촉된 일측이 탄성변형에 의해 절곡될 수 있다.

즉, 상기 이격지지부재(60)의 상단부 및 상기 접촉연장부(84) 사이 수직간격(h1)이 상기 단자접촉부(85)의 단부 및 상기 테스트핀(70a) 사이 수직간격(h2)을 초과하도록 설정됨에 따라 상기 접촉연장부(84)가 경사지게 탄성변형될 수 있는 상기 소정의 여유간격이 형성될 수 있다.

이를 통해, 상기 단자접촉부(85)는 상기 테스트핀(70a)에 접촉된 상태가 유지된 상태에서도 상기 접촉연장부(84)가 경사지게 탄성변형되어 상기 지지판부(61)의 상단 테두리(63a)에 지지되므로 상기 테스트 스위치(15)의 가압력에 의한 소성변형이 최소화되어 제품의 내구성이 향상될 수 있다.

그리고, 상기 고정연장부(81)는 일단부가 상기 인쇄회로기판(50)에 고정되고 관통고정홀(61d)을 관통하여 억지 끼움 결합되므로 상기 테스트 스위치(15)의 가압력이 작용되면 단부의 일측이 상기 관통고정홀(61d)의 하측 테두리(61f)에 의해 지지될 수 있다.

이와 같이, 상기 탄성접촉편(80)은 상기 분산지지부(82)에 의해 탄발지지되면서도 상기 고정연장부(81) 및 상기 접촉연장부(84)가 상기 관통고정홀(61d)의 하측 테두리(61f)와 상기 지지판부(61)의 상단 테두리(63a)에 각각 지지될 수 있다.

이에 따라, 상기 탄성접촉편(80)은 상기 테스트 스위치(15)를 반복적으로 가압 조작하더라도 다중 지지됨에 따라 소성변형이 최소화되므로 지속적인 사용이 가능하여 제품의 내구성 및 구동신뢰성이 더욱 개선될 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 각 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구항에서 청구하는 범위를 벗어남 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형 실시되는 것은 가능하며, 이러한 변형예는 본 발명의 범위에 속한다.

10: 몸체부 20: 트립스위칭부
30: 영상변류기 40: 솔레노이드부
50: 인쇄회로기판 60: 이격지지부재
61: 지지판부 62: 이격측벽부
70a: 테스트핀 70b: 고정전원핀
80: 탄성접촉편 81: 고정연장부
82: 분산지지부 83: 지지연장부
84: 접촉연장부 85: 단자접촉부
100: 누전차단장치

Claims

상부에 가압식 테스트 스위치가 관통되는 커버가 결합되되, 양측에 전원단자부 및 부하단자부가 구비되는 몸체부;
상기 몸체부에 장착되되 상기 전원단자부 및 상기 부하단자부의 선택적인 접속을 스위칭하며 누전감지시 트립 동작을 위한 트립구동부가 구비된 트립스위칭부;
상기 전원단자부 및 상기 부하단자부의 연결전선이 관통되도록 구비되어 누전 여부를 감지하는 영상변류기;
상기 영상변류기에서 누전이 감지되면 상기 트립구동부를 구동하기 위한 플런저의 구동전원이 인가되는 코일이 권취된 보빈을 포함하는 솔레노이드부;
상기 영상변류기 및 상기 솔레노이드부의 후측에 결합되며 상기 구동전원의 인가를 제어하는 회로부가 구비되는 인쇄회로기판;
상기 솔레노이드부의 후면 및 상기 인쇄회로기판의 전면 사이에 간극공간이 유지되도록 전기적 절연재질로 구비되는 이격지지부재;
상기 인쇄회로기판을 관통하여 상기 간극공간 내측에 배치되는 테스트핀; 및
상기 인쇄회로기판을 관통하여 고정된 일단부로부터 상기 이격지지부재를 관통하여 전방측으로 연장 및 다단 절곡되어 타단부가 상기 테스트 스위치의 가압력에 따라 상기 테스트핀에 탄발적으로 접촉되도록 구비되는 탄성접촉편을 포함하되,
상기 이격지지부재는 상기 솔레노이드부가 전면에 결합되며 상기 테스트핀이 관통하여 고정되고 관통고정홀이 형성된 지지판부와, 상기 지지판부의 후면에 상기 간극공간이 관통 형성되도록 상기 지지판부의 테두리부로부터 후측을 향해 연장되는 이격측벽부를 포함하며,
상기 탄성접촉편은 일단부가 상기 인쇄회로기판을 관통하여 고정되되 타단부가 상기 관통고정홀을 관통하여 억지끼움되는 고정연장부와, 상기 고정연장부의 타단부로부터 상향 경사지게 절곡 연장된 분산지지부와, 상기 분산지지부에 연결되되 단부가 상기 지지판부의 상단부보다 상측에 배치되는 길이를 갖도록 수직하게 상향 연장된 지지연장부와, 상기 지지연장부의 단부에 일체로 연결되어 상기 지지판부의 상측에 배치되며 상기 테스트핀 측을 향해 단부가 상기 간극공간의 개구된 상부측과 대면되도록 상기 고정연장부에 평행하게 연장되어 상면이 상기 테스트 스위치의 하단부와 접촉되는 접촉연장부와, 상기 접촉연장부의 단부로부터 수직하게 절곡 연장되어 상기 테스트 스위치의 가압력에 대응하여 상기 테스트핀과 접촉되는 단자접촉부를 포함하며,
상기 지지판부의 상단부 및 상기 접촉연장부 사이 수직간격은 상기 단자접촉부의 단부 및 상기 테스트핀 사이 수직간격을 초과하도록 설정됨을 특징으로 하는 누전차단장치.
삭제
삭제
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 인쇄회로기판을 관통하여 상기 간극공간 내측에 배치되는 고정전원핀이 더 구비되되,
상기 코일은 일단이 상기 테스트핀과 연결되고 타단이 상기 고정전원핀에 연결되며, 상기 테스트핀 및 상기 고정전원핀은 각각 상기 부하단자부와 전기적으로 연결됨을 특징으로 하는 누전차단장치.