KR200486468Y1 - 직류 릴레이 - Google Patents

Abstract

본 고안은 직류릴레이에 관한 것으로, 보다 상세하게는 아크 소호를 위한 영구자석으로 인해 고정전극과 가동전극 사이에 발생하는 전자반발력을 감소시키도록 한 직류릴레이에 관한 것이다.
본 고안의 일 실시예에 따른 직류 릴레이는 소정의 길이로 이격되어 설치되는 제1,제2 고정전극; 상기 제1,제2 고정전극의 하부를 감싸도록 구비되는 제1,제2 자성체; 상기 제1,제2 고정전극에 접촉 또는 분리될 수 있으며, 상기 제1고정전극의 제1고정접점에 접할 수 있는 제1가동접점과 상기 제2고정전극의 제2고정접점에 접할 수 있는 제2가동접점이 형성되어 있는 가동전극; 및 상기 가동전극의 길이방향의 양측면에 설치되는 한 쌍의 영구자석;을 포함하여 구성된다.

Description

직류 릴레이{Direct Current Relay}

본 고안은 직류릴레이에 관한 것으로, 보다 상세하게는 아크 소호를 위한 영구자석으로 인해 고정전극과 가동전극 사이에 발생하는 전자반발력을 감소시키도록 한 직류릴레이에 관한 것이다.

일반적으로 직류 릴레이(Direct Current Relay) 또는 전자접촉기(Electro-magnetic Contactor)는 전자석의 원리를 이용하여 기계적인 구동과 전류신호를 전달해주는 전기적인 회로 개폐 장치의 일종으로, 각종 산업용 설비, 기계 및 차량 등에 설치된다.

도 1에는 종래기술에 따른 직류 릴레이의 내부 구조도가 도시되어 있고, 도 2에는 종래기술에 따른 직류 릴레이에 있어서 상부부분의 내부사시도가 도시되어 있다.

직류 릴레이의 구성은 하부 케이스(1), 상부 케이스(2), 상기 상부 케이스(2) 내에 설치되는 한 쌍의 고정전극(3)와 가동전극(4), 상기 하부 케이스(1) 내에 설치되어 전기적인 신호에 의해 고정접점과 가동접점 간의 개폐 제어가 가능하도록 가동전극(4)를 구동시키는 전기 액추에이터(5)를 포함한다. 또한, 접점의 차단시 발생하는 아크(Arc)를 효과적으로 제어하기 위하여 영구자석(6a,6b)이 상부 케이스(2) 내부에 구비된다.

한 쌍의 고정전극(3)는 주 접점 단자 2개로 구성되어 (+), (-) 극성을 가진다. 상부 케이스(2)의 내부에 설치되는 영구자석(6a,6b)은 자기장(B)을 형성하며 영구자석 홀더(미도시)가 구비되어 자기장의 경로를 제공한다. 영구자석(6a,6b)에서 발생하는 자기장(B)은 전류(+I, -I)와 상호 작용하여 개폐 시 발생하는 아크를 외측으로 밀어내 접점부의 손상을 감소시키는 역할을 한다.

그런데, 이와 같이 아크 제어를 위한 영구자석(6a,6b)이 구비되어 있는 경우, 도 2에서 보듯이 가동전극(4)에서는 제1가동접점(4a)으로부터 제2가동접점(4b)으로 전류(II)가 흐르게 되므로 플레밍의 법칙에 따라 가동전극(4)에는 하방으로 움직이는, 다시 말하면 고정전극(3)로부터 떨어지는 방향으로 힘(F)이 작용하게 된다. 이에 따라, 고정전극(3)과 가동전극(4)이 서로 분리되어 통전이 끊어지는 접촉 불량의 가능성이 상존하게 된다는 문제점이 있다.

본 고안은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 그 목적은 아크 소호를 위한 영구자석으로 인해 고정전극과 가동전극 사이에 발생하는 전자반발력을 감소시키도록 한 직류릴레이를 제공하는 것이다.

본 고안의 일 실시예에 따른 직류 릴레이는 소정의 길이로 이격되어 설치되는 제1,제2 고정전극; 상기 제1,제2 고정전극의 하부를 감싸도록 구비되는 제1,제2 자성체; 상기 제1,제2 고정전극에 접촉 또는 분리될 수 있으며, 상기 제1고정전극의 제1고정접점에 접할 수 있는 제1가동접점과 상기 제2고정전극의 제2고정접점에 접할 수 있는 제2가동접점이 형성되어 있는 가동전극; 및 상기 가동전극의 길이방향의 양측면에 설치되는 한 쌍의 영구자석;을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 제1,제2 고정전극은 머리부, 몸체부, 다리부가 단을 이루며 형성될 수 있으며, 상기 제1,제2 자성체는 상기 몸체부 또는 다리부의 원주면에 삽입 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1,제2 자성체는 'C'자 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 자성체는 강자성체 또는 상자성체인 것을 특징으로 한다.

본 고안의 일 실시예에 따른 직류릴레이에 의하면 제1,제2 고정전극의 하부에 제1,제2 자성체가 구비되어 영구자석에서 흐르는 자기력이 집중됨에 따라 아크 소호를 위한 영구자석으로 인해 고정전극과 가동전극 사이에 발생하는 전자반발력이 감소하는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 직류 릴레이의 단면도이다.
도 2는 도 1에 있어서 상부부분에 대한 내부사시도이다.
도 3은 도 2에서의 자속밀도를 나타낸 것이다.
도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 직류 릴레이의 상부부분에 대한 정면도이다.
도 5는 본 고안의 일 실시예에 따른 직류 릴레이의 상부부분에 대한 평면도이다.
도 6은 도 5에서의 자속밀도를 나타낸 것이다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하되, 이는 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 고안을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 고안의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.

도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 직류 릴레이의 정면도이다. 도 5는 도 4의 평면도이다. 도 6은 도 5에서의 자속밀도를 나타낸 것이다. 도면을 참조하여 본 고안의 일 실시예에 따른 직류 릴레이에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

본 고안의 일 실시예에 따른 직류 릴레이는 소정의 길이로 이격되어 설치되는 제1,제2 고정전극(11,16); 상기 제1,제2 고정전극(11,16)의 하부를 감싸도록 구비되는 제1,제2 자성체(21,26); 상기 제1,제2 고정전극(11,16)에 접촉 또는 분리될 수 있으며, 상기 제1고정전극(11)의 제1고정접점(15)에 접할 수 있는 제1가동접점(31)과 상기 제2고정전극(16)의 제2고정접점(20)에 접할 수 있는 제2가동접점(36)이 형성되어 있는 가동전극(30); 상기 가동전극(30)의 길이방향의 양측면에 설치되는 한 쌍의 영구자석(41,42);을 포함하여 구성된다.

제1,제2 고정전극(11,16)은 소정거리 이격하여 케이스(10)에 설치된다. 제1,제2 고정전극(11,16)은 전도성이 우수한 물질로 구성되며, 제1 고정전극(11)과 제2 고정전극(16)은 서로 동일하게 형성될 수 있다. 제1,제2 고정전극(11,16)은 머리부(12,17), 몸체부(13,18), 다리부(14,19)가 순차적으로 단을 이루는 형태로 형성될 수 있다.

머리부(12,17)에는 전원측 혹은 부하측에 연결될 수 있는 단자홈(12a,17a)이 형성된다.

몸체부(13,18)와 다리부(14,19)는 원기둥 형태로 형성되며, 실시예에 따라서는 단차가 형성되지 않고 일체로 형성될 수 있다.

다리부(14,19)에는 하면에 제1,제2 고정접점(15,20)이 형성된다. 제1,제2 고정접점(15,20)은 가동전극(30)에 직접적으로 맞닿아 전류가 통전되는 부분이다.

제1,제2 자성체(21,26)가 다리부(14,19)에 구비된다. 제1,제2 자성체(21,26)는 철(Fe) 등의 강자성체 또는 알루미늄(Al) 등의 상자성체로 마련될 수 있다. 제1,제2 자성체(21,26)는 다리부(14,19)의 외주면에 링 형태로 삽입 설치될 수 있다.

여기서, 제1,제2 자성체(21,26)는 'C'자 형태로 형성될 수 있다. 이때, 제1,제2 자성체(21,26)의 개방부가 외측을 향하도록 설치되는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써 자기장의 집중 효과를 향상시키도록 한다.

한 쌍의 영구자석(41,42)이 케이스(10)의 장측면에 설치된다. 평면상에서 볼 때, 한 쌍의 영구자석(41,42)은 제1,제2 고정전극(11,16) 및 가동전극(30)을 사이에 두고 양측에 나누어져 설치된다. 이때, 제1영구자석(41)이 N극이 되고, 제2영구자석(42)이 S극이 될 수 있다. 자기장(B)은 제1영구자석(41)으로부터 제2영구자석(42)으로 흐르게 된다.

도 3에 종래기술에 따른 직류 릴레이에 있어서의 자속밀도가 도시되어 있고, 도 6에 본 고안의 일 실시예에 따른 직류 릴레이에 있어서의 자속밀도가 도시되어 있다. 본 고안의 일 실시예에 따른 직류 릴레이에 있어서는 제1영구자석(41)으로부터 제2영구자석(42)으로 흐르는 자기장(B) 내부에 제1,제2 자성체(21,26)가 구비됨에 따라 자속이 제1,제2 자성체(21,26)에 집중되는 현상이 나타난다. 이러한 현상은 제1,제2 자성체(21,26) 주변에서 강하게 나타나는 것을 볼 수 있다. 즉, 제1영구자석(41)으로부터 뻗어나온 자속이 제1,제2 자성체(21,26)에 집중적으로 흐르고 다시 제2영구자석(42)으로 흐르게 된다. 이에 따라, 가동전극(30)으로 흐르는 자속은 감소하게 된다. 결국, 제1영구자석(41)으로부터 제2영구자석(42)으로 흐르는 자속이 가동전극(30)에 흐르는 전류와 작용해 플레밍의 왼손 법칙에 따른 힘을 받아 제1,제2 고정전극(11,16)과 가동전극(30)을 분리시키는 힘을 감소시키게 되는 효과를 나타낸다.

본 고안의 일 실시예에 따른 직류릴레이에 의하면 제1,제2 고정전극의 하부에 제1,제2 자성체가 구비되어 영구자석에서 흐르는 자기력이 집중됨에 따라 아크 소호를 위한 영구자석으로 인해 고정전극과 가동전극 사이에 발생하는 전자반발력이 감소하는 효과가 있다.

비록 본 고안이 상기 언급된 바람직한 실시 예와 관련하여 설명되어졌지만, 고안의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.

10 케이스 11,16 제1,제2 고정전극
12,17 머리부 12a,17a 단자홈
13,18 몸체부 14,19 다리부
15,20 제1,제2 고정접점 21,26 제1,제2 자성체
30 가동전극 41,42 제1,제2 영구자석

Claims (4)

1. 소정의 길이로 이격되어 설치되는 제1,제2 고정전극;
   상기 제1,제2 고정전극의 하부를 감싸도록 구비되는 제1,제2 자성체;
   상기 제1,제2 고정전극에 접촉 또는 분리될 수 있으며, 상기 제1 고정전극의 제1 고정접점에 접할 수 있는 제1 가동접점과 상기 제2 고정전극의 제2 고정접점에 접할 수 있는 제2 가동접점이 형성되어 있는 가동전극;
   상기 가동전극의 길이방향의 양측면에 설치되는 한 쌍의 영구자석;을 포함하고,
   상기 제1,제2 고정전극은 머리부, 몸체부, 다리부가 순차적으로 단을 이루며 형성되고, 상기 제1,제2 자성체는 상기 다리부의 원주면에 삽입 설치되고,
   상기 제1,제2 자성체는 'C'자 형태로 형성되고,
   상기 제1,제2 자성체의 개방부가 서로 외측을 향하여 설치되는 것을 특징으로 하는 직류 릴레이.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 제1,제2 자성체는 강자성체 또는 상자성체인 것을 특징으로 하는 직류 릴레이.

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