KR20230164555A

KR20230164555A - 보관함용 차단기 전원차단장치

Info

Publication number: KR20230164555A
Application number: KR1020230011374A
Authority: KR
Inventors: 이동주
Original assignee: (주)에스엔에스
Priority date: 2022-05-25
Filing date: 2023-01-30
Publication date: 2023-12-04

Abstract

본 발명은 차단기에 전원차단장치를 설치하여, 화재 발생시 보관함내 온도가 일정온도 이상이 되면 전원차단장에 의해 차단기의 전원을 차단하여 추가적인 화재나 피해를 최소화할 수 있는 보관함용 차단기 전원차단장치에 관한 것이다.
본 발명의 보관함용 차단기 전원차단장치는 보관함과; 상기 보관함 내부에 설치되며, 전원을 공급/차단하는 스위치부로 이루어진 차단기와; 상기 스위치부의 일부를 감싸며 설치되는 제1하우징과; 상기 제1항우징의 내에 회동가능하게 설치되며, 일측에 상기 스위치부의 일부 감싸는 걸림홈이 구비된 스위치회동부와; 상기 제1하우징과 스위치회동부에 설치되는 제1열변형스프링과; 상기 위험물보관함과 제1하우징 내 온도가 일정온도 이상이 되면 상기 제1열변형스프링이 변형되어 상기 스위치회동부의 걸림홈에 배치된 상기 스위치부를 반대방향으로 동작시켜 차단기의 전원이 차단되도록 한다.

Description

보관함용 차단기 전원차단장치{Power cutoff apparatus circuit breaker for storage box}

본 발명은 보관함용 차단기 전원차단장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 차단기에 전원차단장치를 설치하여, 화재 발생시 위험물 보관함내에 일정온도 이상이 되면 차단기의 전원을 차단하여 추가적인 피해를 줄일 수 있는 보관함용 차단기 전원차단장치에 관한 것이다.

일반 주택 또는 상가건물 등에 주로 적용되는 전원 차단기는, 예컨대 교류 110/220V의 저압회로(예컨대, 30A 이하 등)를 구성하는 소형 분전반 내에 설치되어 인체의 감전사고, 과전류 및 단락에 의한 안전사고, 누전에 의한 화재사고 등을 예방하기 위한 목적으로 사용되고 있다. 이러한 전원 차단기는 구리를 주성분으로 하는 코일 스프링을 이용하는 자기장 원리에 의해 전원을 차단, 즉 교류 전류가 '0'이 되는 점에서 전원을 차단하도록 기능하고 있다.

그리고, 직류 전류의 경우, 교류 전류와는 달리, 일정한 전류가 흐르므로 부하의 단락사고 발생시에 사고 전류가 스스로 영점이 되지 않기 때문에 교류의 사고전류에 비해 상대적으로 전원 공급을 차단하기가 어렵다는 문제가 있다.

한편 위험물 보관함에 설치되는 전원 차단기는 위험물 보관함내에서 화재가 발생되는 경우, 전원 차단기와 전선 등이 타게 되어 화재의 위험성을 한층 더 배가되는 문제점이 있으며, 이를 해소하기 위한 위험물 보관함내 화재나 일정온도 이상이 되면 전원 차단기을 자동으로 차단할 수 있는 기술개발이 요구되었다.

한국공개특허 제2015-0075944호

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은 차단기에 전원차단장치를 설치하여, 화재 발생시 보관함내에 일정온도 이상이 되면 전원차단장에 의해 차단기의 전원을 차단하여 추가적인 화재나 피해를 최소화할 수 있는 보관함용 차단기 전원차단장치를 제공한다.

상기 과제를 해소하기 위한 본 발명의 보관함용 차단기 전원차단장치는, 보관함과; 상기 보관함 내부에 설치되며, 전원을 공급/차단하는 스위치로 이루어진 차단기와; 상기 스위치의 일부를 감싸며 설치되는 제1하우징과, 상기 제1항우징의 내에 회동가능하게 설치되며, 일측에 상기 스위치의 일부 감싸는 걸림홈이 구비된 스위치회동부와, 상기 제1하우징과 스위치회동부에 설치되는 제1열변형스프링이 포함된 스위치오프수단;으로 구성되며, 상기 보관함과 제1하우징 내의 온도가 일정온도 이상이 되면 상기 제1열변형스프링의 형상이 변형되어 상기 스위치회동부의 걸림홈에 배치된 상기 스위치를 반대방향으로 동작시켜 차단기의 전원이 차단되도록 한다.

따라서, 본 발명의 보관함용 차단기 전원차단장치는 차단기에 전원차단장치를 설치하여, 화재 발생시 보관함내에 일정온도 이상이 되면 전원차단장에 의해 차단기의 전원을 차단하여 추가적인 화재나 피해를 최소화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 보관함에 설치된 상태를 보인 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 보관함용 차단기 전원차단장치의 스위치 오프수단을 보인 분해사시도,
도 3은 본 발명에 따른 보관함용 차단기 전원차단장치의 테스트버튼 동작수단을 보인 분해사시도,
도 4,5는 본 발명에 따른 보관함용 차단기 전원차단장치의 사용상태를 보인 일단면도.

본 발명에 따른 보관함용 차단기 전원차단장치를 참고로 하여 이하 상세히 기술되는 실시예들에 의해 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.

한편, 기술을 설명함에 있어서 본 발명이 속하거나 속하지 아니한 기술분야에서 광범위하게 널리 알려져 사용되고 있는 구성요소에 대해서는 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 하며, 이는 불필요한 설명을 생략함과 더불어 이에 따른 본 발명의 요지를 더욱 명확하게 전달하기 위함이다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 보관함용 차단기 전원차단장치는 보관함(10)과, 상기 보관함(10) 내부에 설치되며, 전원을 공급/차단하는 스위치(31)와 상기 스위치(31)에서 일정간격을 두고 누전차단기 테스트버튼(32)이 구비된 차단기(30)와, 상기 차단기(30)측에 설치되며, 상기 보관함(10)내 온도가 일정온도 이상이 되면 상기 스위치(31)를 반대방향으로 동작시켜 차단기(30)의 전원이 차단되도록 하는 스위치오프수단(40) 및 상기 누전차단기 테스트버튼(32)의 눌러 전원을 차단하는 테스트버튼동작수단(80)으로 구성된다.

상기 보관함(10)에 케이스(20)가 설치되며, 상기 케이스(20)는 차단기(30)를 감싸도록 설치되며, 상기 차단기(30)의 스위치(31)와 테스트버튼(32) 일부가 돌출되도록 구비된다.

상기 스위치오프수단(40)은 스위치(31)의 일부를 감싸며 설치되는 제1하우징(50)과, 상기 제1하우징(50)의 내에 회동가능하게 설치되며, 일측에 상기 스위치(31)의 일부 감싸는 걸림홈(61)이 구비된 스위치회동부(60)와, 상기 제1하우징(50)과 스위치회동부(60)에 설치되는 제1열변형스프링(70)으로 이루어진다.

상기 제1하우징(50)은 단면이 대략 중절모 형상을 가지며, 양측 하부에 장공(51)이 형성된 지지면(52)과, 양측면에 회동유도공(53)과, 상부에 복수의 통공(54) 및 걸이공(55)이 형성된다.

상기 지지면(52)은 장공(51)에 피스나 나사 등이 체결하여 상기 케이스(20)에 고정된다.

상기 스위치회동부(60)는 지그재그 형상을 가지며, 일측에는 체결공(64)이 형성된 체결편(63)과, 상기 회동유도공(53)에 회동가능하게 설치되는 회동편(65)과, 타측에는 걸림편(62)이 형성되고, 상기 걸림편(62) 사이에 걸림홈(61)이 형성된다.

상기 제1열변형스프링(70)은 일정온도(예를 들어, 50 ~ 60℃)에 도달하면 스프링의 형상이 변형되는 것이 바람직하며, 상기 스위치회동부(60)의 체결공(64)과 제1하우징(50)의 걸이공(55) 사이에 설치된다. 이때, 상기 제1열변형스프링(70)은 도면에 도시된 바와 같이 코일 스프링 형상으로 이루어지는 니티놀스프링으로 구성함이 바람직하다.

상기 테스트버튼동작수단(80)은 케이스(20)와 누전차단기 테스트버튼(32)의 일부를 감싸며 설치되는 제2하우징(90)과, 상기 제2하우징(90)의 내에 회동가능하게 설치되는 누름부(100)와, 상기 누름부(100)의 일단부와 제2하우징(90) 사이에 설치되는 제2열변형스프링(110)으로 이루어진다.

상기 제2하우징(90)은 단면이 대략 중절모 형상을 가지며, 양측 하부에 결합공(92)이 형성된 고정면(91)과, 양측에 힌지공(93)과, 상부에 복수의 유입공(94) 및 걸림공(95)이 형성된다.

상기 고정면(91)은 결합공(92)에 나사 또는 피스 등이 체결되어 상기 케이스(20)에 고정된다.

상기 누름부(100)은 일측에 지지공(102)이 형성된 절곡편(101)과, 상기 절곡편(101)에 연장되는 바닥면(103)과, 타측에 상기 바닥면(103)에 상방향으로 경사진 누름편(104)으로 이루어진다.

상기 바닥면(103)의 양측에는 제2하우징(90)의 힌지공(93)에 회동가능하게 결합되는 힌지(106)가 구비된다.

상기 누름편(104)에는 경사진 바깥면에 누름돌기(105)가 형성되며, 상기 누름돌기(105)는 추후 설명할 누전차단기 테스트버튼(32)을 누르게 된다.

상기 제2열변형스프링(110)은 일정온도(예를 들어, 50 ~ 60℃)에 도달하면 스프링의 형상이 변형되는 것이 바람직하며, 상기 누름부(100)의 지지공(102)과 제2하우징(90)의 걸림공(95)에 설치된다. 이때, 상기 제2열변형스프링(110)은 도면에 도시된 바와 같이 코일 스프링 형상으로 이루어지는 니티놀스프링으로 구성함이 바람직하다.

여기서 상기 제1 및 제2열변형스프링(70,110)을 구성하는 니티놀스프링은 니티놀(Nitinol), 형상기억합금 스프링으로 지칭하기도 한다. 이러한 니티놀로 알려진 니켈 티타늄(Nickel titanium)은 니켈(Ni)과 티타늄(Ti)이 설정비율(예를 들어 대략 50 : 50)로 이루어진 합금으로, 형상 기억(shape memory) 및 초고탄성(superelasticity) 2가지 특성을 가지고 있어, 저온에서 변형된 후 일정온도(예를 들어 50 ~ 60℃의 transformation temperature) 이상으로 가열을 하면 원래의 형상으로 복구되며 탄성을 보이는 특징이 있다.

이에 제1 및 제2열변형스프링(70,110)을 구성하는 코일 형상의 니티놀스프링은 원래 기억된 코일형상이 변형되었다 하더라도 일정온도 이상에 도달하는 경우 변형되어 원래 기억된 코일스프링의 형상으로 복구되어 탄성을 가지게 된다.

아울로 상기 제1 및 제2열변형스프링(70,110)은 설종온도 이상에 도달시 형상이 복구가능하다면 니티놀스프링 이외에도 다양한 재질의 스프링을 선택적으로 적용이 가능하며, 이러한 정도의 설계변경 정도 역시 본 발명의 권리범위에 속함은 자명하다.

상기에서 보는 바와 같이 본 발명의 보관함용 차단기 전원차단장치는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 스위치오프수단(40)의 동작을 보인 것으로, 먼저 상기 스위치(31)가 상기 스위치회동부(60)의 걸림홈(61)에 걸려진 상태에서, 보관함(10)내에 화재가 발생하면, 상기 제1하우징(50)의 통공(54) 및 전후방으로 열기가 유입되어 상기 제1하우징(50)내 온도가 일정온도 이상이 되면 상기 제1열변형스프링(70)이 변형되어 도 5에 도시된 바와 같이 상기 스위치(31)를 일방향으로 밀면 상기 스위치(31)가 회동되면서 상기 차단기(30)의 전원을 차단하게 된다.

이와 동시에 도 4에 도시된 바와 같이 상기 테스트버튼동작수단(80)의 동작을 설명하면, 먼저 보관함(10)내에 화재가 발생하면, 상기 제2하우징(90)의 유입공(94) 및 전후방으로 열기가 유입되어 상기 제2하우징(90)내 온도가 일정온도 이상이 되면 제2열변형스프링(110)이 변형되어 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 힌지공(93)을 따라 힌지(106)가 회동되면서 상기 누름편(104)을 회전시켜 상기 누름편(104)의 누름돌기(105)가 상기 누전차단기 테스트버튼(32)을 누르게 된다.

이때 상기 차단기(30)의 전원이 차단된다. 이외 다른 방법으로는 누전차단기 테스트버튼(32)을 눌러 차단기(30)의 동작을 수시로 점검하거나 테스트 할 수 있는 것이다.

상기에서 설명한 바와 같이 본 발명의 과제와 동일한 범위 내에서 다양한 설계 변경을 시도할 수도 있을 것이나, 이러한 설계변경으로 인해 본 발명에서 전혀 예상치 못한 새로운 효과가 나타나지 않는 한, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 못할 것이다.

10: 보관함 20: 케이스
30: 차단기 40: 스위치오프수단
50: 제1하우징 60: 스위치회동부
70: 제1열변형스프링 80: 테스트버튼동작수단
90: 제2하우징 100: 누름부
110: 제2열변형스프링

Claims

보관함(10)과;
상기 보관함(10) 내부에 설치되며, 전원을 공급/차단하는 스위치(31)로 이루어진 차단기(30)와;
상기 스위치(31)의 일부를 감싸며 설치되는 제1하우징(50)과, 상기 제1항우징의 내에 회동가능하게 설치되며, 일측에 상기 스위치(31)의 일부 감싸는 걸림홈(61)이 구비된 스위치회동부(60)와, 상기 제1하우징(50)과 스위치회동부(60)에 설치되는 제1열변형스프링(70)이 포함된 스위치오프수단(40);으로 구성되며,
상기 보관함(10)과 제1하우징(50) 내의 온도가 일정온도 이상이 되면 상기 제1열변형스프링(70)의 형상이 변형되어 상기 스위치회동부(60)의 걸림홈(61)에 배치된 상기 스위치(31)를 반대방향으로 동작시켜 차단기(30)의 전원이 차단되도록 하는 보관함용 차단기 전원차단장치.
제1항에 있어서,
상기 차단기(30)에는 누전차단기 테스트버튼(32)이 구비되며,
상기 누전차단기 테스트버튼(32)의 일부를 감싸며 설치되는 제2하우징(90)과, 상기 제2하우징(90)의 내에 회동가능하게 설치되는 누름부(100)와, 상기 누름부(100)의 일단부와 제2하우징(90) 사이에 설치되는 제2열변형스프링(110)으로 이루어진 테스트버튼동작수단(80)이 포함되며, 상기 보관함(10)과 제2하우징(90) 내 온도가 일정온도 이상이 되면 상기 제2열변형스프링(110)의 형상이 변형되어 상기 누름부(100)가 회동되면서 상기 누름부(100)의 타단부가 상기 누전차단기 테스트버튼(32)를 누르면 전원이 차단하거나 이를 테스트 할 수 있는 것을 특징으로 하는 보관함용 차단기 전원차단장치.
제1항에 있어서,
상기 스위치회동부(60)의 일측에는 걸림편(62)이 형성되고, 상기 걸림편(62)과 걸림편(62) 사이에 걸림홈(61)이 형성되며, 타측에는 제1열변형스프링(70)을 고정하는 체결공(64)이 구비되고, 중간부분에 상기 제1하우징(50)의 회동유도공(53)에 설치되어 회동을 유도하는 회동편(65)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 보관함용 차단기 전원차단장치.
제2항에 있어서,
상기 누름부(100)는 지지공(102)이 형성된 절곡편(101)과, 상기 절곡편(101)에 연장되며 상기 제2하우징의 힌지공(93)에 회동가능하게 설치되는 힌지(106)가 포함된 바닥면(103)과, 상기 바닥면(103)에서 일정각도로 경사지며 상기 누전차단기 테스트버튼(32)을 누르는 누름돌기(105)가 구비된 누름편(104)으로 이루어진 것을 보관함용 차단기 전원차단장치.