KR102349756B1

KR102349756B1 - 아크 소호 조립체 및 이를 구비하는 차단기

Info

Publication number: KR102349756B1
Application number: KR1020200026653A
Authority: KR
Inventors: 박용익
Original assignee: 엘에스일렉트릭(주)
Priority date: 2020-03-03
Filing date: 2020-03-03
Publication date: 2022-01-11
Anticipated expiration: 2040-03-03
Also published as: JP2023515588A; EP4117011A2; KR20210111563A; EP4117011A4; US12119195B2; WO2021177676A3; JP7422891B2; WO2021177676A2; CN115191023A; US20230120215A1

Abstract

본 발명은, 밀봉부재를 포함하는 아크 소호 조립체 및 이를 구비하는 차단기를 제공하는 것이다.
밀봉부재가 아크 소호 조립체와 차단기의 결합면 사이에서 가압되어 탄성 변형되고, 이에 의해 아크 소호 조립체와 차단기의 결합면 사이의 틈이 밀폐된다.
그 결과, 아크 발생 시, 차단기 내부의 일시적인 압력 상승량이 증가되어 아크가 원활하게 신장될 수 있다.

Description

아크 소호 조립체 및 이를 구비하는 차단기{ARC EXTINGUISHING ASSEMBLY AND CIRCUIT BREAKER HAVING THEREOF}

본 발명은 아크 소호 조립체 및 이를 구비하는 차단기에 관한 것으로, 구체적으로 밀봉부재를 구비하는 아크 소호 조립체 및 이를 구비하는 차단기에 관한 것이다.

차단기는 회로에 누전, 합선 또는 과도한 전류 등의 이상전류가 발생되는 경우 전류의 흐름을 차단하는 장치이다. 이를 통해, 회로 또는 회로에 연결된 전자기기에서 발생될 수 있는 사고를 예방할 수 있다. 회로의 전류가 차단기를 통과하도록, 차단기는 회로의 특정 위치에 통전 가능하게 설치된다.

종래의 차단기는, 주지된 바와 같이, 고정접촉점 및 고정접촉점에 근접 또는 이격 가능하게 형성되는 가동접촉점을 구비한다.

정상적인 전류가 흐르는 경우, 가동접촉점은 고정접촉점에 접촉된다. 가동접촉점과 고정접촉점이 접촉되어 서로 통전되면, 회로가 통전 가능하게 연결된다.

이상 전류가 발생되는 경우, 가동접촉점은 고정접촉점에서 떨어져 이격된다. 가동접촉점과 고정접촉점이 이격되면 회로의 전류의 흐름이 차단된다.

가동접촉점이 고정접촉점에서 떨어진 직후에, 고정접촉점 또는 가동접촉점의 일부가 용융되어 증발된 금속의 증기가 발생된다. 가동접촉점과 고정접촉점을 흐르던 전류는 상기 금속의 증기를 타고 흐르는 아크로 전환되고, 아크는 가동접촉점이 고정접촉점에서 멀어짐에 따라 아치형으로 신장된다.

상기 아크는 고온 고압의 전자(electron) 및 이온으로 구성된 플라즈마의 흐름이다.

발생된 아크는 아크 소호 조립체에서 소호과정을 거친 후 냉각되어 아크 소호 조립체 외부로 배출된다.

아래에서는 도 1 내지 도 2를 참조하여, 종래의 차단기에서의 아크 소호 과정에 대해 설명한다.

도 1을 참조하면, 발생된 아크를 소호시키는 아크 소호 조립체(1000)가 도시된다.

아크 소호 조립체(1000)는 고정접촉점(미도시)의 상측에 배치되어 발생된 아크를 소호시킨다.

아크 소호 조립체(1000)는 고정접촉점(미도시)에서 멀어지는 방향으로 서로 이격되어 적층되는 복수 개의 그리드(1300)를 구비하고, 복수 개의 그리드(1300)의 상 측에는 소호된 아크(Arc)를 배출시키는 배기부(1100)가 형성된다.

그리드(1300)의 좌우측에는 하측을 향하여 연장되는 부분이 각각 형성되고, 각각의 상기 연장되는 부분의 단부는 아크 가이드(1500)에 삽입되어 수용된다.

상기 연장되는 부분의 단부가 아크 가이드(1500)에 의해 감싸지므로 발생된 아크(Arc)가 상기 연장되는 부분의 단부로 이동되어 아크 소호 효율이 저감되는 것이 억제될 수 있다.

도 2를 참조하면, 아크(Arc)가 복수 개의 그리드(1300) 및 아크 러너(1400)에서 신장되어 소호된다.

아크 소호 조립체(1000)의 하측에서 가동접촉점(미도시)이 고정접촉점(미도시)과 떨어지면 상술한 대로 아크(Arc)가 발생된다. 발생된 아크는(Arc) 가동접촉점을 따라 신장된다.

구체적으로, 가동접촉점과 고정접촉점 사이에서 금속의 가스가 발생되어 순간적으로 차단기 내부의 압력이 증가되고, 압력 차에 의해 아크(Arc)가 그리드(1300) 및 아크 러너(1400)를 향하여 신장된다.

신장된 아크(Arc)는 복수 개의 그리드(1300) 및 러너(1400)에 도달되고, 도달된 아크(Arc)는 그리드(1300) 및 러너(1400)를 타고 흐르면서 상측으로 신장된다.

아크(Arc)가 신장되는 과정에서 아크의 전압이 상승되고, 아크가 냉각되어 차단기 외부로 배출된다.

아크 소호 조립체(1000)가 차단기에 삽입되면, 배기부(1100)와 차단기 사이에 틈이 발생될 수 있다.

이 경우, 아크 발생 시 상기 틈으로 차단기 내부의 유체의 누설이 발생될 수 있다. 그러면, 아크(Arc) 발생 시, 아크(Arc)를 상측을 향하여 밀어주기 위한 충분한 압력이 형성되지 못하는 문제가 발생될 수 있다.

그 결과, 아크(Arc)가 충분히 신장되지 못하여 아크 소호 성능이 저감되고, 이에 의해 차단기의 구성에 아크(Arc)에 기인한 손상이 발생될 수 있다.

본 발명은, 상술한 문제점을 해결할 수 있는 구조의 아크 소호 조립체 및 이를 구비하는 차단기를 제공함을 목적으로 한다.

먼저, 아크 발생 시, 차단기 내부의 일시적인 압력 상승 값을 증가시킬 수 있는 구조의 아크 소호 조립체 및 이를 구비하는 차단기를 제공함을 일 목적으로 한다.

또한, 아크 발생 시, 차단기와 아크 소호 조립체 사이로 유체가 누설되는 것을 억제할 수 있는 구조의 아크 소호 조립체 및 이를 구비하는 차단기를 제공함을 일 목적으로 한다.

또한, 아크 발생 시, 차단기와 아크 소호 조립체 사이의 틈을 밀폐할 수 있는 구조의 차단기를 제공함을 일 목적으로 한다.

또한, 아크 발생 시, 아크 소호 성능을 향상시킬 수 있는 구조의 아크 소호 조립체 및 이를 구비하는 차단기를 제공함을 일 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 일 측에 개방부가 형성된 수용공간에 삽입되고, 상기 개방부를 덮는 배기부; 상기 수용공간의 내측에서 상기 배기부의 양 측면에 각각 결합되고, 서로 소정 거리만큼 이격되어 대향하는 판형 측면부를 포함하는 아크 소호 조립체를 제공한다.

또한, 상기 배기부는, 제1 방향으로 양 측이 상기 측면부와 결합되고, 중앙부에 수용부가 관통 형성되며, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 양 측에서 장착부가 각각 돌출 형성되는 배기 몸체; 상기 배기 몸체의 일 측면과 결합되어 상기 수용부를 덮는 배기 커버; 및 상기 배기 몸체와 결합되는 밀봉부재를 포함한다.

또한, 상기 제2 방향으로 상기 개방부의 양 측에는 상기 장착부가 장착되는 장착공간이 각각 형성된다.

또한, 상기 밀봉부재는, 상기 장착부와 상기 장착공간 사이에 위치되고, 상기 제1 방향으로 소정 길이만큼 연장 형성되는 제1 밀봉부; 상기 배기 커버 및 상기 배기 몸체 사이에 위치되고, 상기 배기 몸체의 상기 제1 방향 양측에서 상기 제2 방향을 따라 소정 길이만큼 연장 형성되는 제2 밀봉부; 및 상기 장착부와 상기 장착공간 사이에 위치되고, 상기 제1 밀봉부의 양 단과 상기 제2 밀봉부의 양 단을 연결하는 제3 밀봉부를 포함한다.

또한, 상기 밀봉부재는 탄성부재로 형성된다.

또한, 상기 배기 커버 및 상기 장착부를 관통하고, 상기 배기 커버 및 상기 장착부를 관통한 일 단이 상기 장착공간에 체결되는 아크 소호 조립체 체결부재를 포함하고, 상기 밀봉부재는 상기 아크 소호 조립체 체결부재의 체결력에 의해 가압되어 탄성 변형되도록 구성된다.

또한, 상기 제2 밀봉부는, 상기 제2 방향을 따라 소정 길이만큼 연장되는 제2 베이스부; 및 상기 제2 베이스부에서 상기 수용부로부터 멀어지는 방향으로 돌출형성되고, 상기 제2 방향을 따라 소정 길이만큼 연장되는 날개부를 포함한다.

또한, 상기 제1 방향으로 상기 배기 커버의 길이는 상기 배기 몸체보다 길게 형성된다.

또한, 상기 제1 방향으로 상기 개방부의 양 측에는 상기 배기 커버의 양 측이 장착되는 커버 장착홈이 형성되며, 상기 날개부는 상기 커버 장착홈과 상기 배기 커버의 상기 양 측 사이에 위치된다.

또한, 상기 날개부는 상기 커버 장착홈의 일 측면과 상기 배기 커버의 상기 양측 사이에서 가압되어 탄성 변형되도록 구성된다.

또한, 상기 배기 커버의 부분 중 상기 커버 장착홈과 마주하는 부분에는, 날개부 수용홈이 소정 깊이만큼 함몰 형성된다.

또한, 상기 날개부의 두께는 상기 커버 장착홈의 상기 일 측면과 상기 배기 커버 사이의 거리의 값보다 크게 형성된다.

또한, 상기 장착부의 부분 중 상기 장착공간과 마주하는 부분에는 제1 밀봉부 삽입홈 및 제3 밀봉부 삽입홈이 함몰 형성되고, 상기 제1 밀봉부 삽입홈에는 상기 제1 밀봉부가 삽입되며, 상기 제3 밀봉부 삽입홈에는 상기 제3 밀봉부가 삽입된다.

또한, 상기 제1 밀봉부는 상기 장착공간의 일측 면과 상기 제1 밀봉부 삽입홈 사이에서 가압되어 탄성 변형되고, 상기 제3 밀봉부는 상기 장착공간의 타측 면과 상기 제3 밀봉부 삽입홈 사이에서 가압되어 탄성 변형된다.

또한, 상기 제1 밀봉부의 두께는 상기 장착공간의 일측 면과 상기 제1 밀봉부 삽입홈 사이의 거리의 값보다 크게 형성되고, 상기 제3 밀봉부의 두께는 상기 장착공간의 타측 면과 상기 제3 밀봉부 삽입홈 사이의 거리의 값보다 크게 형성된다.

또한, 상기 제2 밀봉부는, 상기 제2 베이스부에서 상기 수용부에 근접하는 방향으로 소정 길이만큼 연장된 후 상기 배기 몸체를 향하여 소정 길이만큼 돌출되는 후크 삽입부를 포함한다.

또한, 상기 후크 삽입부와 마주하는 상기 배기 몸체의 일측 면에는 삽입홈이 소정 깊이만큼 함몰 형성되고, 상기 후크 삽입부는 상기 삽입홈에 수용된다.

또한, 상기 제2 베이스부의 부분 중, 상기 배기 커버를 향하는 일측 면의 반대편인 타측 면에는 제2 돌출부가 형성된다.

또한, 상기 제1 밀봉부에는 제1 돌출부가 상기 장착부가 돌출된 방향으로 소정 길이만큼 연장 형성되고, 상기 장착부의 부분 중, 상기 제1 돌출부와 마주하는 일측 면에는 상기 제1 돌출부가 삽입되는 소정의 공간이 함몰 형성된다.

또, 상술된 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 내측에 일 측이 개방된 수용공간이 형성되는 차단기 몸체부; 및 상기 수용공간에 삽입되고, 상기 수용공간의 개방부를 덮는 배기부를 구비하는 아크 소호 조립체를 포함하는 차단기를 제공한다.

또한, 상기 배기부는, 중앙부에 수용부가 관통 형성되며, 양 측에서 장착부가 각각 돌출 형성되는 배기 몸체; 상기 배기 몸체의 일 측면과 결합되어 상기 수용부를 덮는 배기 커버; 및 상기 배기 몸체와 결합되는 밀봉부재를 포함한다.

또한, 상기 장착부가 돌출된 제1 방향으로, 상기 수용공간의 개방부의 양 측에는 상기 장착부가 장착되는 장착공간이 각각 형성된다.

또한, 상기 장착공간에는, 상기 장착부와 마주하는 제1 결합면; 및 상기 제1 결합면의 양측에서 상기 장착부와 마주하는 제3 결합면이 각각 형성된다.

또한, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로, 상기 수용공간의 개방부의 양 측에는 상기 배기 커버의 양측이 지지되는 제2 결합면이 각각 형성된다.

또한, 상기 밀봉부재는, 상기 장착부와 상기 제1 결합면 사이에 위치되는 제1 밀봉부; 상기 제2 방향 양측에서, 상기 배기 커버와 상기 배기 몸체 사이에 위치되는 제2 밀봉부; 및 상기 장착부와 상기 제3 결합면 사이에 위치되고, 상기 제1 밀봉부의 양 단과 상기 제2 밀봉부의 양 단을 연결하는 제3 밀봉부를 포함한다.

또한, 상기 제2 밀봉부는, 상기 제2 방향 양측에서, 상기 배기 커버와 상기 배기 몸체 사이에 위치되는 제2 베이스부; 및 상기 제2 베이스부에서 상기 수용부로부터 멀어지는 방향으로 돌출 형성되는 날개부를 포함한다.

또한, 상기 날개부는 상기 제2 결합면과 상기 배기 커버의 상기 양 측 사이에 위치된다.

또한, 상기 날개부는 상기 제2 결합면과 상기 배기 커버의 상기 양측 사이에서 가압되어 탄성 변형되도록 구성된다.

또한, 상기 배기 커버의 부분 중 상기 제2 결합면과 마주하는 부분에는, 날개부 수용홈이 소정 깊이만큼 함몰 형성된다.

본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과가 도출된다.

먼저, 아크 소호 조립체와 차단기 사이의 틈에 밀봉부재가 구비된다. 이에 의해, 아크 소호 조립체와 차단기 사이의 틈을 통해 차단기 내부의 유체가 누설되는 것이 억제된다.

그 결과, 아크 발생 시, 차단기 내부의 일시적인 압력 상승 값이 증가될 수 있다.

그 결과, 아크의 신장 길이가 증가되고, 이에 의해 아크 전압이 더욱 상승될 수 있다.

그 결과, 아크 소호 능력이 향상되고, 이에 의해 아크 발생 시, 차단기의 구성에 아크에 기인한 손상이 발생되는 것이 억제될 수 있다.

또한, 밀봉부재는 아크 소호 조립체와 차단기의 체결력에 의해 가압되어 탄성 변형된다. 탄성 변형된 밀봉부재는 아크 소호 조립체와 차단기 사이의 상호 결합면을 가압한다.

아크 소호 조립체와 차단기의 체결력을 증가시키면, 밀봉부재의 탄성 변형량이 증가된다. 밀봉부재의 탄성 변형량이 증가되면 밀봉부재가 아크 소호 조립체와 차단기 사이의 상호 결합면을 보다 강하게 가압한다.

즉, 아크 소호 조립체와 차단기의 체결력을 증가시킴에 따라 아크 소호 조립체와 차단기 사이의 밀폐력이 향상될 수 있다.

도 1은 종래의 아크 소호 조립체를 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1의 아크 소호 조립체에 아크가 신장되는 경로를 도시하는 단면 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차단기의 분해 사시도이다.
도 4는 도 3에 따른 아크 소호 조립체의 분해 사시도이다.
도 5는 도 4에 따른 배기부의 분해 사시도이다.
도 6은 도 5에 따른 배기 몸체의 평면도 및 사시도이다.
도 7은 도 5에 따른 배기 몸체의 배면도 및 사시도이다.
도 8은 도 5에 따른 밀봉부재의 사시도이다.
도 9는 도 5에 따른 밀봉부재의 정면도 및 측면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차단기의 사시도이다.
도 11은 도 10에 따른 차단기를 XI-XI 선을 따라 절취한 단면도이다.
도 12는 도 11의 A 영역을 확대한 단면도이다.
도 13은 도 10에 따른 차단기를 XIII-XIII 선을 따라 절취한 단면도이다.
도 14는 도 13의 B 영역을 확대한 단면도이다.
도 15는 도 10에 따른 차단기를 XV-XV 선을 따라 절취한 단면도이다.
도 16은 도 15의 C 영역을 확대한 단면도이다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 아크 소호 조립체 및 이를 구비하는 차단기를 상세하게 설명한다.

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

1. 용어의 정의

아래에서 사용되는 '차단기'라는 용어는, 회로에 연결되어 회로에 누설 전류 또는 과전류가 흐르거나 합선이 발생되는 상황을 감지하고, 이러한 상황이 발생된 경우 회로의 전류의 흐름을 차단하는 장치를 의미한다. 일 실시 예에서, 차단기는 기중 차단기(Air Circuit Breaker)로 구비될 수 있다.

아래에서 사용되는 '정상 전류'라는 용어는, 차단기가 차단 동작을 수행하지 않는 상태의 전류를 의미한다. 구체적으로, 차단기에서 미리 설정된 전류 범위 값 내에서 흐르는 전류, 전류 누설이 발생되지 않는 상태의 전류 또는 합성이 발생되지 않는 상태의 전류 등을 의미한다.

아래에서 사용되는 '이상 전류'라는 용어는, 차단기가 차단 동작을 수행하는 상태의 전류를 의미한다. 구체적으로, 차단기에서 미리 설정된 전류 범위 값을 초과하는 전류, 전류 누설이 발생되는 상태의 전류 또는 합선이 발생되는 상태의 전류 등을 의미한다.

아래에서 사용되는 '아크(Arc)' 라는 용어는 서로 접촉되어 전류가 흐르는 상태의 가동접촉점과 고정접촉점이 이격되면서 발생되는 전자와 이온의 플라즈마를 의미한다.

아래에서 사용되는 '전방 측', '후방 측', '좌측', '우측', '상측' 및 '하측'이라는 용어는 도 1, 도 3 내지 8 및 도 10에 도시된 좌표계를 참조하여 이해될 수 있다.

2. 본 발명의 일 실시 예에 따른 차단기(1)의 구성에 대한 설명

아래에서는 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차단기(1)의 구성에 대해 설명한다. 도시된 실시 예에서는 전체 아크 소호 조립체(3)의 일부가 생략되었다.

도 3을 참조하면, 이상 전류 발생 시 전류의 흐름을 차단하도록 구성되는 차단기(1)가 도시된다.

차단기(1)는 내부에 상측으로 개방된 수용공간(2a)이 형성되는 차단기 몸체부(2)를 구비한다.

수용공간(2a)에는 아크 소호 조립체(3)가 삽입되고, 삽입된 아크 소호 조립체(3)에 의해 수용공간(2a)의 개방된 상측이 덮인다.

아크 소호 조립체(3)는 수용공간(2a)의 개방부 주변에서 차단기 몸체부(2)와 결합된다.

수용공간(2a)의 개방부의 전방 및 후방 측에는 아크 소호 조립체(3)의 배기부(10, 도 3 참조)의 양측이 삽입되는 장착공간(2d)이 함몰 형성된다.

배기부(10)의 양측, 전방 측 및 후방 측은 장착공간(2d)에 각각 삽입되어 제1 결합면(2b1) 및 제3 결합면(2b3)에 의해 지지된다.

구체적으로, 배기부(10)는 제1 결합면(2b1)에 의해 상하측으로 지지되고, 제3 결합면(2b3)에 의해 좌우측으로 지지된다.

수용공간(2a)의 개방부의 좌측 및 우측에는 배기부(10)의 배기 커버(100, 도 5 참조)의 양측이 삽입되는 커버 장착홈(2e)이 함몰 형성된다.

배기 커버(100)의 양측, 좌측 및 우측은 커버 장착홈(2e)에 각각 삽입되어 제2 결합면(2b2)에 의해 지지된다.

구체적으로, 배기 커버(100)는 커버 장착홈(2e)에 의해 상하측으로 지지된다.

장착공간(2d)에는 아크 소호 조립체(3)를 장착공간(2d)에 결합시키기 위한 장착공간 결합홈(2c)이 함몰 형성된다. 구체적으로, 제1 결합면(2b1)의 중앙부에는 장착공간 결합홈(2c)이 함몰 형성된다.

장착공간 결합홈(2c)에는 배기부(10)의 전방 측 및 후방 측을 관통한 아크 소호 조립체 체결부재(4)의 일 단부가 삽입되어 결합된다.

아크 소호 조립체 체결부재(4)와 장착공간 결합홈(2c)의 체결력에 의해 배기부(10)가 차단기 몸체부(2)에 결합된다. 즉, 아크 소호 조립체 체결부재(4)와 장착공간 결합홈(2c)의 체결력에 의해 아크 소호 조립체(3)와 차단기 몸체부(2)가 결합된다.

차단기 몸체부(2)의 수용공간(2a)에는 전원측과 부하측을 차단 또는 통전시킬 수 있도록 구성되는 고정접촉자(미도시) 및 가동접촉자(미도시)가 구비된다.

고정접촉자는 전원 측과 연결되고, 가동접촉자는 부하 측과 연결된다.

고정접촉자와 가동접촉자는 아크 소호 조립체(3)의 하측에 배치된다.

회로에 정상 전류가 흐르는 경우, 고정접촉자와 가동접촉자가 서로 접촉되어 통전되고, 이에 의해 전원측과 부하측 사이에 전류가 흐르게 된다.

회로에 이상 전류가 흐르는 경우, 가동접촉자가 고정접촉자에서 이격되는 방향으로 소정 각도만큼 회전된다. 이에 의해, 고정접촉자와 가동접촉자가 서로 이격되어 전원측과 부하측 사이의 전류의 흐름이 차단된다.

전원측과 부하측을 통전 또는 차단하는 가동접촉자 및 고정접촉자의 구조는 종래에 알려진 기술이므로, 상기 구조에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

이상 전류가 발생되어 고정접촉자와 가동접촉자가 서로 이격되는 경우, 고정접촉자와 가동접촉자 사이에는 아크가 발생된다.

아크는 고온의 전자와 이온의 플라즈마로서, 이를 신속히 소호시키지 않으면 차단기를 이루는 구성요소들에 손상이 발생될 수 있다.

따라서, 고정접촉자와 가동접촉자 사이에서 발생된 아크가, 고정접촉자와 가동접촉자의 상측에 위치된 아크 소호 조립체(3)를 통해 충분히 소호되는 것이 바람직하다.

아크는 상측으로 이동되어 아크 소호 조립체(3) 내부의 그리드(30, 도4 참조) 및 아크 러너(40, 도 4 참조)에서 신장된 후 배기부(10)의 중앙부를 통해 차단기(1)의 외부로 배출된다.

아크 발생 시, 고정접촉자와 가동접촉자 사이에서 발생된 금속 가스에 의해 수용공간(2a) 내부의 압력이 일시적으로 증가된다.

아크가 상측으로 충분히 밀어져 신장되기 위해서는, 아크가 배기부(10)의 중앙부를 통해 배출되기 전에 수용공간(2a) 내부의 일시적인 압력 증가량이 충분히 형성되어야 한다.

배기부(10)와 결합면들(2b1, 2b2, 2b3) 사이의 틈으로 수용공간(2a) 내부의 유체가 누설되는 경우, 아크 발생 시 수용공간(2a)의 내부의 일시적인 압력 증가량이 부족해지는 문제가 발생될 수 있다. 이에 의해, 아크가 상측으로 충분히 밀어지지 못하고 아크의 신장 길이가 짧아지는 문제가 발생될 수 있다.

이러한 문제점을 고려하여, 아크를 상측으로 밀어올리는 힘을 증가시켜 아크 소호 성능을 향상시키기 위한 구조가 요구된다.

즉, 배기부(10)와 결합면들(2b1, 2b2, 2b3) 사이로 수용공간(2a) 내부의 유체가 누설되는 것을 억제할 수 있는 구조가 필요하다.

다시 말하면, 배기부(10)와 결합면들(2b1, 2b2, 2b3) 사이의 틈을 실링(sealing)할 수 있는 구조가 필요하다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 아크 소호 조립체(3)는 배기부(10)와 결합면들(2b1, 2b2, 2b3) 사이의 틈을 실링하기 위한 밀봉부재(500)를 구비하며, 이에 관하여는 뒤에서 상세히 설명한다.

3. 본 발명의 일 실시 예에 따른 아크 소호 조립체(3)에 대한 설명

도 4를 참조하면, 아크 소호 조립체(3)는 배기부(10), 측면부(20), 그리드(30) 및 아크 러너(40)를 포함한다.

배기부(10)의 좌우 측에 한쌍의 판형 측면부(20)가 결합되고, 판형 측면부(20) 사이에는 그리드(30) 및 아크 러너(40)가 결합된다.

아크 소호 조립체(3)의 하측에서 발생된 아크가 그리드(30) 및 아크 러너(40)에서 신장된 후 배기부(10)를 통해 차단기(1) 외부로 배출된다.

아래에서, 각 구성에 대해 설명한다. 단, 배기부(10)에 대해서는 간략히 설명 후, 별도의 목차에서 보다 상세히 설명한다.

(1) 배기부(10)에 대한 설명

먼저, 배기부(10)에 대해 설명한다.

배기부(10)는 대략적으로 사각형 형상을 구비한다.

배기부(10)는 배기 몸체(400) 및 배기 몸체(400)의 상측 면을 덮는 배기 커버(100)를 포함한다.

일 실시 예에서, 배기 커버(100)는 배기 몸체(400)의 상측 면을 모두 덮을 수 있는 크기로 형성될 수 있다. 즉, 배기 커버(100)는 배기 몸체(400)보다 넓은 면적을 구비할 수 있다.

배기 커버(100)의 중앙부에는 아크가 방출될 수 있는 가스 방출구(110)가 관통 형성된다.

일 실시 예에서, 가스 방출구(110)는 복수 개로 형성될 수 있다.

배기 몸체(400)의 양측(좌측 및 우측)에는 측면부(20)와 결합을 위한 스냅 돌출부(424)가 돌출 형성된다.

배기 몸체(400)의 좌측 및 우측에 한 쌍의 측면부(20)가 각각 결합된다.

(2) 측면부(20)에 대한 설명

다음으로, 측면부(20)에 대해 설명한다.

측면부(20)는 한 쌍을 구비되고, 판형으로 형성된다.

측면부(20)는 서로 마주하도록 위치되고, 측면부(20) 사이에는 후술할 그리드(30) 및 아크 러너(40)가 배치되어 측면부(20)와 결합된다.

측면부(20)의 중앙부에는 그리드 체결공(22)과 아크 러너 체결공(23)이 복수 개로 관통 형성된다. 그리드 체결공(22) 및 아크 러너 체결공(23)에는 후술하는 그리드 체결돌부(32)와 아크 러너 체결돌부(42)가 각각 삽입된다.

여기서, 그리드 체결공(22) 및 아크 러너 체결공(23)은 그리드 체결돌부(32) 및 아크 러너 체결돌부(42)와 대응하는 크기 또는 조금 작은 크기로 형성된다. 이에 의해, 그리드 체결공(22) 및 아크 러너 체결공(23)에 그리드 체결돌부(32) 및 아크 러너 체결돌부(42)가 압입되고, 측면부(20)와 그리드(30) 및 아크 러너(40)가 결합될 수 있다.

도시된 실시 예에서는, 그리드 체결공(22) 및 아크 러너 체결공(23)은 사각형으로 형성되나, 이는 그리드 체결돌부(32)와 아크 러너 체결돌부(42)의 형태에 따라 달라질 수 있다.

측면부(20)의 상측에서, 측면부(20) 사이에는 배기부(10)가 결합된다.

측면부(20)의 상측에는 배기부(10)와의 결합을 위한 스냅 체결공(21)이 관통 형성된다.

한 쌍의 측면부(20)가 배기부(10)와 결합되기 위하여 배기부(10)의 좌측 및 우측면으로 미끄러지듯이 이동된다. 측면부(20)가 이동되면 배기부 몸체(400)의 좌측 및 우측면에서 돌출된 스냅 돌출부(424)가 스냅 체결공(21)에 삽입되어 결합된다.

여기서, 스냅 돌출부(424)는 측면부(20)의 삽입방향으로 경사지게 형성된다. 이에 의해, 스냅 체결공(21)으로의 스냅 돌출부(424)의 삽입이 용이해진다. 또한, 스냅 돌출부(424)가 스냅 체결공(21)에 삽입된 상태에서, 측면부(20)가 배기부 몸체(400)의 하측으로 임의로 이동되지 않는다.

도시된 실시 예에서는, 스냅 체결공(21)은 사각형으로 형성되나, 이는 스냅 돌출부(424)의 형상에 따라 달라질 수 있다.

(3) 그리드(30) 및 아크 러너(40)에 대한 설명

다음으로, 그리드(30)에 대해 설명한다.

그리드(30)는 판형으로 형성되고, 전방 측에서 후방 측으로 소정 거리만큼 이격되어 복수 개로 적층된다.

그리드(30)는 그리드 몸체부(31) 및 그리드 몸체부(31)의 양측에서 돌출 형성되는 그리드 체결돌부(32)를 포함한다.

양 측으로 돌출된 그리드 체결돌부(32)가 그리드 체결공(22)에 삽입되고, 이에 의해, 그리드(30)가 한 쌍의 측면부(20) 사이에서 고정될 수 있다.

그리드(30)는 아크에 전자기적 인력을 인가할 수 있는 임의의 소재로 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 그리드(30)는 철(Fe) 소재로 형성될 수 있다.

복수 개의 그리드(30) 사이에서 아크가 신장되어 이동된다. 이에 의해, 아크 전압이 증가되고 아크가 냉각된다.

다음은 아크 러너(40)에 대해 설명한다.

아크 러너(40)는 판형으로 형성되고, 복수 개의 그리드(30)와 후방으로 소정 거리만큼 이격되어 위치된다.

아크는 아크 러너(40)의 하측 단부까지 신장되어 아크 러너(40)를 타고 흐르게 된다. 아크가 아크 러너(40)까지 도달되지 않는 경우, 아크 소호 성능이 저감될 수 있다. 이러한 점을 고려하여, 아크의 발생위치와 아크 러너(40) 사이의 거리를 단축시키는 것이 바람직하다.

이를 위해, 아크 러너(40)의 하측 단부가 전방 측을 향하여 굴곡된다.

아크 러너(40)는 아크에 전자기적 인력을 인가할 수 있는 임의의 소재로 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 아크 러너는 철(Fe) 소재로 형성될 수 있다.

4. 본 발명의 일 실시 예에 따른 배기부(10)의 구성에 대한 설명

다음으로, 도 5 내지 도 9를 참조하여 배기부(10)의 구성에 대한 설명한다.

배기부(10)는 배기커버(100), 필터(200), 절연판(300) 및 배기 몸체(400)를 포함한다. 배기 몸체(400)에는 배기부(10)와 차단기(1) 사이의 틈을 실링하기 위한 밀봉부재(500)가 구비된다.

(1) 배기 커버(100)에 대한 설명

배기 커버(100)는 판형 형상을 구비한다. 배기 커버(100)는 배기 몸체(400)의 상측면에 결합되어 배기 몸체(400)의 상측면을 덮는다.

배기 커버(100)의 중앙부에는 소호된 아크가 방출되기 위한 가스 방출구(110)가 관통 형성된다. 일 실시 예에서, 가스 방출구(110)는 복수 개로 형성될 수 있다.

배기 커버(100)의 양측에는 배기 몸체(400)와 결합을 위한 제1 커버 결합공(120) 및 제2 커버 결합공(130)이 관통 형성된다. 도시된 실시 예에서, 제1 커버 결합공(120) 및 제2 커버 결합공(130)은 배기 커버(100)의 전방 및 후방 측에 형성된다.

도시된 실시 예에서, 제1 커버 결합공(120)은 배기 커버(100)의 전방 측 및 후방 측의 중앙에 각각 형성된다. 즉, 제1 커버 결합공(120)은 2개로 구비될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 제2 커버 결합공(130)은 배기 커버(100)의 각 모서리에 형성된다. 즉, 제2 커버 결합공(130)은 4개로 구비될 수 있다.

(2) 필터(200) 및 절연판(300)에 대한 설명

필터(200)는 배기 몸체(400)의 중앙부에 관통 형성된 수용부(420a)에 삽입되어 수용된다. 수용부(420a)의 전후방측에는 받침부(421)가 돌출형성되어 삽입된 필터(200)를 지지한다.

일 실시 예에서, 필터(200)는 내부에 유체가 통과할 수 있는 다공이 형성된 재질로 형성될 수 있다.

일 실시 예에서, 필터(200)는 내부에 유체가 통과할 수 있는 다공이 형성된 복수 개의 판이 적층되어 형성될 수 있다.

수용부(420a)에 수용된 필터(200)는 배기 커버(100)에 의해 덮인다. 아크 발생 시, 수용공간(2a)의 유체는 필터(200)를 통과한 후 가스 방출구(110)를 통과하여 차단기(1) 외부로 배출된다.

절연판(300)은 복수 개의 배기공(310)이 관통 형성된 판형 부재이다.

절연판(300)은 받침부(421)의 하측에서 수용부(420a)에 끼워져 고정된다.

일 실시 예에서, 절연판(300)은 복수 개의 절연성을 갖는 판형 부재가 적층되어 형성될 수 있다.

배기부(10)에는 절연판(300), 필터(200) 및 배기 커버(100)가 하측에서 상측으로 순차적으로 배치된다.

이에 의해, 소호된 아크가 배기공(310), 필터(200)의 다공 및 가스 방출구(110)를 통과하여 차단기(1) 외부로 배출된다.

(3) 배기 몸체(400)에 대한 설명

다음으로, 도 6 및 도 7을 참조하여 배기 몸체(400)에 대해 설명한다.

도 6을 참조하면, 배기 몸체(400)의 상측면을 도시하는 평면도 및 상측면을 도시하는 사시도가 도시된다. 도 7을 참조하면, 배기 몸체(400)의 하측면을 도시하는 배면도 및 하측면을 도시하는 사시도가 도시된다.

배기 몸체(400)는 중앙부에 수용부(420a)가 관통형성된 프레임부(420) 및 프레임부(420)의 양측서 돌출형성된 장착부(410)를 구비한다.

일 실시 예에서, 배기 몸체(400)는 대략적인 사각 링 형태로 형성될 수 있다.

장착부(410)는 프레임부(420)의 전방 측 및 후방 측에서 돌출 형성되고, 차단기 몸체부(2)의 장착공간(2d)에 각각 삽입된다. 삽입된 장착부(410)는 장착공간(2d)의 제1 결합면(2b1) 및 제3 결합면(2b3)에 의해 지지된다.

일 실시 예에서, 장착부(410)는 장착공간(2d)과 대응되는 크기로 형성될 수 있다. 장착부(410)와 장착공간(2d) 사이로 수용공간(2a)의 유체가 누설되는 것을 억제하기 위하여, 장착부(410)는 장착공간(2d)과 유사한 크기로 형성되는 것이 바람직하다.

장착부(410)의 중앙부에는 제1 장착부 결합공(411)이 관통 형성된다.

장착부(410)가 장착공간(2d)에 삽입된 상태에서, 아크 소호 조립체 체결부재(4)가 제1 커버 결합공(120)과 제1 장착부 결합공(411)을 순차적으로 관통한다. 관통한 아크 소호 조립체 체결부재(4)의 일단부는 장착공간 결합홈(2c)에 삽입되어 결합된다.

이에 의해, 배기 커버(100) 및 배기 몸체(400)가 아크 소호 조립체 체결부재(4)에 의해 장착공간 결합홈(2c)을 향하여 가압된다.

즉, 배기부(10)가 아크 소호 조립체 체결부재(4)와 장착공간 결합홈(2c)의 체결력에 의해 차단기 몸체부(2)에 결합된다.

장착부(410)의 좌우 측에는 배기 커버(100)와의 결합을 위한 제2 장착부 결합공(412)이 관통 형성된다. 제2 장착부 결합공(412)의 하단부는 사각기둥형 공간으로 형성된다.

제2 장착부 결합공(412)의 하단부에 체결 너트(620)가 삽입되고, 제2 커버 결합공(130) 및 제2 장착부 결합공(412)을 관통한 체결 볼트(610)의 일 단부가 체결 너트(620)와 체결된다.

이에 의해, 배기 커버(100)와 배기 몸체(400)가 체결 볼트(610) 및 체결 너트(620)에 의해 서로 가압된다. 이에 의해, 배기 몸체(400)와 배기 커버(100)가 서로 견고하게 체결될 수 있다.

장착부(410)의 하측면의 부분 중 후술할 프레임부(420)와 연결되는 부분에는 후술될 제1 밀봉부(510)가 삽입되는 제1 밀봉부 삽입홈(413)이 함몰 형성된다.

또한, 장착부(410)의 좌우측면의 부분 중 후술할 프레임부(420)와 연결되는 부분에는 후술될 제3 밀봉부(530)가 삽입되는 제3 밀봉부 삽입홈(414)이 함몰 형성된다.

제1 밀봉부 삽입홈(413)은 장착부(410)의 좌우측 전체 길이에 걸쳐 형성되어 제3 밀봉부 삽입홈(414)과 연결된다.

프레임부(420)의 양 측에는 측면부 결합부(422)가 각각 형성된다.

일 실시 예에서, 측면부 결합부(422)의 상측면은 인접된 프레임부(420) 부분보다 낮게 형성될 수 있다. 즉, 측면부 결합부(422)의 상측면은 인접된 프레임부(420)의 상측면과 단차지게 형성될 수 있다.

단차진 공간에는 후술할 제2 밀봉부(520)가 위치된다.

측면부 결합부(422)에는 측면부(20)가 삽입되는 측면부 결합공간(423)이 각각 함몰 형성된다.

일 실시 예에서, 측면부 결합공간(423)은 측면부(20)의 상측과 대응되는 크기로 형성될 수 있다.

측면부 결합공간(423)에는 스냅 돌출부(424)가 각각 돌출 형성된다. 이에 의해, 측면부(20) 삽입 시 스냅 체결공(21)에 스냅 돌출부(424)가 삽입되고, 그 결과 측면부(20)가 상하측으로 임의로 움직이는 것이 제한될 수 있다.

측면부 결합공간(423)의 상측에는 후술할 제2 밀봉부(520)의 고정을 위한 제1 삽입홈(425)이 형성된다.

일 실시 예에서, 제1 삽입홈(425)은 후술할 제2 돌출부(522a)와 대응되는 크기로 형성될 수 있다.

측면부 결합부(422)의 상측면의 부분 중, 인접된 프레임부(420)의 부분과 연결되는 부분에는 제2 삽입홈(426)이 함몰 형성될 수 있다.

즉, 측면부 결합부(422)의 상측면의 부분 중, 수용공간(420a)에 가장 인접된 부분에는 제2 삽입홈(426)이 함몰 형성될 수 있다.

제2 삽입홈(426)에는 후술될 후크 삽입부(521)가 삽입되고, 제2 삽입홈(426)은 전후방측으로 소정 길이만큼 형성된다. 일 실시 예에서, 상기 소정 길이는 후크 삽입부(521)의 길이와 대응되는 길이일 수 있다.

상술된 측면부 결합부(422)의 상측 면과 배기 커버(100) 사이에는 후술될 제2 밀봉부(520)가 삽입된다.

(4) 밀봉부재(500)에 대한 설명

다음으로, 도 8 및 도 9를 참조하여 밀봉부재(500)에 대해 설명한다.

도 8을 참조하면, 밀봉부재(500)의 사시도가 도시되고, 도 9를 참조하면, 밀봉부재(500)의 정면도 및 측면도가 도시된다.

밀봉부재(500)는 배기 몸체(400)에 결합되어 배기부(10)와 차단기 몸체부(2) 사이에 발생되는 틈을 밀봉하는 부재이다.

일 실시 예에서, 밀봉부재(500)는 탄성력을 갖는 절연소재로 형성될 수 있다.

일 실시 예에서, 밀봉부재(500)는 가해진 압력에 의해 탄성변형 될 수 있는 소재로 형성될 수 있다.

밀봉부재(500)는 제1 밀봉부(510), 제2 밀봉부(520) 및 제3 밀봉부(530)를 포함한다.

제1 밀봉부(510)는 일 방향으로 소정 거리만큼 연장 형성되고, 한 쌍으로 구비되어 서로 이격된다. 도시된 실시 예에서, 상기 일 방향은 좌우 방향으로 정의될 수 있고, 한 쌍의 제1 밀봉부(510)는 전후방 측으로 서로 이격된다.

제2 밀봉부(520)는 일 방향으로 소정 거리만큼 연장 형성되고, 한 쌍으로 구비되어 서로 이격된다. 도시된 실시 예에서, 상기 일 방향은 전후 방향으로 정의될 수 있고, 한 쌍의 제2 밀봉부(520)는 좌우 측으로 서로 이격된다.

제3 밀봉부(530)는 일 방향으로 소정 거리만큼 연장 형성되어 제1 밀봉부(510)와 제2 밀봉부(520)의 양 단부들을 각각 연결한다. 도시된 실시 예에서, 상기 일 방향은 상하 방향으로 정의될 수 있고, 제3 밀봉부(530)는 4개로 구비될 수 있다.

즉, 밀봉부재(500)는 좌우측으로 서로 소정 거리만큼 이격된 한 쌍의 제2 밀봉부(520)와 전후방 측으로 서로 소정 거리만큼 이격된 한 쌍의 제1 밀봉부(510)가 상하측으로 이격되어 배치되는 사각링 형태로 형성될 수 있다. 각각의 밀봉부(510, 520, 530)는 배기 몸체(400)와 장착공간(2d) 사이의 틈, 배기 커버(100)와 커버 장착홈(2e) 사이의 틈 또는 배기 커버(100)와 배기 몸체(400) 사이의 틈을 밀폐하도록 기능된다.

먼저, 제1 밀봉부(510)는 좌우측으로 소정 길이만큼 연장되는 제1 베이스부(511) 및 제1 베이스부(511)에서 돌출되는 제1 돌출부(512)를 포함한다.

제1 베이스부(511)는 제1 밀봉부 삽입홈(413)에 삽입되고, 제1 돌출부(512)는 제2 장착부 결합공(412)의 하측 공간에 삽입된다.

또한, 제3 밀봉부(530)는 제3 밀봉부 삽입홈(414)에 삽입된다.

또한, 제2 밀봉부(520)는 전후방 측으로 소정 길이만큼 연장 형성된 제2 베이스부(522), 제2 베이스부(522)에서 수용부(420a)를 향해 돌출형성되는 후크 삽입부(521) 및 제2 베이스부(522)에서 수용부(420a)에서 멀어지는 방향으로 돌출형성되는 날개부(523)를 포함한다.

후크 삽입부(521)는 수용부(420a)를 향하여 소정 길이만큼 연장된 후 하측으로 소정 길이만큼 돌출된 형상의 단면을 구비한다. 즉, 기역(ㄱ)자 또는 좌우가 반전된 기역자 형상의 단면을 구비한다(도 9a 참조).

후크 삽입부(521)의 하측으로 돌출된 부분은 배기 몸체(400)의 프레임부(420)의 제2 삽입홈(426)에 삽입된다. 이에 의해, 제2 밀봉부(520)가 배기 커버(100)와 배기 몸체(400) 사이에서 보다 견고하게 고정 될 수 있다.

또한, 제2 베이스부(522)는 사각형상의 단면을 구비하고, 제2 베이스부(522)의 하측에는 제2 돌출부(522a)가 하측으로 돌출 형성된다.

제2 베이스부(522)는 측면부 결합부(422)의 상측면과 배기 커버(100)의 사이에 배치되고, 제2 돌출부(522a)는 제1 삽입홈(425)에 삽입된다. 일 실시 예에서, 제2 돌출부(522a)는 제1 삽입홈(425)과 대응되는 크기로 형성될 수 있다.

또한, 날개부(523)는 제2 베이스부(522)에서 수용부(420a)로부터 멀어지는 방향 및 상측으로 돌출 형성된다.

일 실시 예에서, 날개부(523)는 제2 베이스부(522)와 전후방측으로 동일한 길이로 형성될 수 있다.

날개부(523)는 커버 장착홈(2e)과 배기 커버(100) 사이에 삽입된다.

5. 본 발명의 일 실시 예에 따른 차단기(1)의 밀봉구조에 대한 설명

다음으로, 도 10 내지 도 16을 참조하여, 본 실시 예에 따른 차단기(1)의 밀봉구조에 대해 설명한다.

도 10을 참조하면, 아크 소호 조립체(3)가 결합된 상태의 차단기(1)가 도시된다. 도시된 도면에서는 전체 아크 소호 조립체(3) 중 일부가 생략되었다.

도 11을 참조하면, 차단기(1)의 상측면을 XI-XI 선을 따라 상하방향으로 절취한 단면도가 도시된다. 제1 밀봉부(510)에 의한 밀봉구조는 도 11에 도시된다.

도 13을 참조하면, 차단기(1)의 상측면을 XIII-XIII 선을 따라 상하방향으로 절취한 단면도가 도시된다. 제2 밀봉부(520)에 의한 밀봉구조는 도 13에 도시된다.

도 15를 참조하면, 차단기(1)의 전방 측면을 XV-XV 선을 따라 전후 방향으로 절취한 단면도가 도시된다. 제3 밀봉부(530)에 의한 밀봉구조는 도 15에 도시된다.

(1) 제1 밀봉부(510)에 의한 밀봉구조에 대한 설명

도 11을 참조하면, 아크 소호 조립체(3)와 차단기 몸체부(2)의 결합 시 장착부(410)의 하측면과 제1 결합면(2b1) 사이에 공간(틈)이 발생되고, 상기 공간에는 제1 밀봉부(510)가 삽입되어 탄성 변형된다. 이는 A 영역에 도시되어 있다.

도 12를 참조하면, A 영역을 확대한 단면도가 도시된다. 도 12 (a)에는 제1 밀봉부(510)가 제거된 상태의 A 영역을 도시하는 단면도가, 도 12 (b)에는 제1 밀봉부(510)가 삽입된 상태의 A 영역을 도시하는 단면도가 도시된다.

도 12 (a)를 참조하면, 배기 몸체(400)와 제1 결합면(2b1)이 강한 체결력에 의해 서로 가압된다고 하더라도, 수용공간(2a)의 내부압력이 증가되는 경우 배기 몸체(400)와 제1 결합면(2b1)사이로 유체가 누설될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 유체가 누설될 수 있는 경로가 점선 화살표로 도시되었다.

도 12 (b)를 참조하면, 이러한 유체의 누설을 방지하기 위하여, 배기 몸체(400)와 제1 결합면(2b1) 사이에 제1 밀봉부(510)가 구비된다.

배기 몸체(400)의 결합 시, 제1 밀봉부(510)는 배기 몸체(400)와 제1 결합면(2b1) 사이에서 가압되어 탄성 변형된다.

일 실시 예에서, 제1 밀봉부(510)는 배기 몸체(400)와 제1 결합면(2b1) 사이에서 가압되어 탄성 변형될 수 있는 크기로 형성될 수 있다.

일 실시 예에서, 제1 베이스부(511)의 부피는 제1 밀봉부 삽입홈(413)보다 크게 형성될 수 있다.

일 실시 예에서, 제1 베이스부(511)의 단면적의 크기는 제1 밀봉부 삽입홈(413)보다 크게 형성될 수 있다.

탄성 변형된 제1 밀봉부(510)는 제1 결합면(2b1) 및 장착부(410)의 하측면을 가압하여 제1 결합면(2b1) 및 장착부(410)의 하측면과 밀착된다.

이에 의해, 제1 결합면(2b1)과 배기 몸체(400) 사이의 틈이 밀폐되고, 제1 결합면(2b1)과 배기 몸체(400) 사이의 틈으로 수용공간(2a)의 유체가 누설되는 것이 억제될 수 있다.

(2) 제2 밀봉부(520)에 의한 밀봉구조에 대한 설명

도 13을 참조하면, 아크 소호 조립체(3)와 차단기 몸체부(2)의 결합 시 장착부(410)의 상측면과 배기 커버(100)의 사이 및 제2 결합면(2b2)과 배기 커버(100)의 하측면 사이에 공간(틈)이 발생될 수 있다. 상기 공간에는 제2 밀봉부(520)가 삽입되어 탄성 변형된다. 이는 B 영역에 도시되어 있다.

도 14를 참조하면, B 영역을 확대한 단면도가 도시된다. 도 14 (a)에는 제2 밀봉부(520)가 제거된 상태의 B 영역을 도시하는 단면도가, 도 14 (b)에는 제2 밀봉부(520)가 삽입된 상태의 B 영역을 도시하는 단면도가 도시된다.

도 14 (a)를 참조하면, 장착부(410)의 상측면과 배기 커버(100) 및 제2 결합면(2b2)과 배기 커버(100)가 서로 강한 체결력에 의해 서로 가압된다고 하더라도, 수용공간(2a)의 내부압력이 증가되는 경우 이들 사이로 유체가 누설될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 유체가 누설될 수 있는 경로가 점선 화살표로 도시되었다.

도 14 (b)를 참조하면, 이러한 유체의 누설을 방지하기 위하여, 장착부(410)의 상측면과 배기 커버(100)의 사이 및 제2 결합면(2b2)과 배기 커버(100)의 하측면 사이에 제2 밀봉부(520)가 구비된다.

배기 몸체(400)와 배기 커버(100)의 결합 시, 제2 베이스부(522) 및 후크 삽입부(521)는 측면부 결합부(422)의 상측면과 배기 커버(100)의 하측면 사이에서 가압되어 탄성 변형된다.

또한, 배기 몸체(400)와 배기 커버(100)의 결합 시, 제2 베이스부(522)는 측면부 결합부(422)와 측면부 결합부(422)와 대향하는 수용공간(2a)의 내측면 사이에서 가압되어 탄성 변형될 수 있다.

일 실시 예에서, 후크 삽입부(521)는 제2 삽입홈(426)과 배기 커버(100) 사이에서 가압되어 탄성 변형될 수 있는 크기로 형성될 수 있다.

일 실시 예에서, 후크 삽입부(521)의 하측으로 돌출된 부분의 부피는 제2 삽입홈(426)보다 크게 형성될 수 있다.

일 실시 예에서, 후크 삽입부(521)의 하측으로 돌출된 부분의 단면적은 제2 삽입홈(426)보다 크게 형성될 수 있다.

일 실시 예에서, 제2 베이스부(522)는 측면부 결합부(422)의 상측면과 배기 커버(100)의 하측면 사이에서 가압되어 탄성 변형될 수 있는 크기로 형성될 수 있다.

일 실시 예에서, 제2 베이스부(522)는 측면부 결합부(422)와 측면부 결합부(422)와 대향하는 수용공간(2a)의 내측면 사이에서 가압되어 탄성 변형될 수 있는 크기로 형성될 수 있다.

탄성 변형된 제2 베이스부(522) 및 후크 삽입부(521)는 측면부 결합부(422)의 상측면 및 배기 커버(100)를 가압하여 측면부 결합부(422)의 상측면 및 배기 커버(100)와 밀착된다.

이에 의해, 측면부 결합부(422)의 상측면 및 배기 커버(100) 사이의 틈이 밀폐되고, 필터(200)를 통과하는 유체가 상기 틈으로 누설되는 것이 억제될 수 있다.

또한, 탄성 변형된 제2 베이스부(522)는 측면부 결합부(422) 및 측면부 결합부(422)와 대향하는 수용공간(2a)의 내측면을 가압하여 측면부 결합부(422) 및 측면부 결합부(422)와 대향하는 수용공간(2a)의 내측면와 밀착된다.

이에 의해, 측면부 결합부(422) 및 측면부 결합부(422)와 대향하는 수용공간(2a)의 내측면 사이의 틈이 밀폐되고, 수용공간(2a) 내부의 유체가 상기 틈으로 누설되는 것이 억제될 수 있다.

배기 몸체(400)와 배기 커버(100)의 결합 시, 날개부(523)는 커버 장착홈(2e)과 배기 커버(100) 사이에서 가압되어 탄성 변형된다.

일 실시 예에서, 배기 커버(100)의 부분 중 커버 장착홈(2e)과 마주하는 부분에는 날개부 수용홈(140)에 소정 깊이만큼 함몰 형성된다.

일 실시 예에서, 날개부(523)는 커버 장착홈(2e)과 배기 커버(100) 사이에서 가압되어 탄성 변형될 수 있는 크기로 형성될 수 있다.

일 실시 예에서, 날개부(523)의 상하방향 두께는 커버 장착홈(2e)과 배기 커버(100) 사이의 거리의 값보다 크게 형성될 수 있다.

일 실시 예에서, 날개부(523)의 부피는 커버 장착홈(2e)과 배기 커버(100) 사이의 공간의 크기보다 크게 형성될 수 있다.

일 실시 예에서, 날개부(523)의 단면적은 커버 장착홈(2e)과 배기 커버(100) 사이의 면적보다 크게 형성될 수 있다.

탄성 변형된 날개부(523)는 커버 장착홈(2e)의 제2 결합면(2b2) 및 배기 커버(100)의 하측면을 가압하여 제2 결합면(2b2) 및 배기 커버(100)의 하측면과 밀착된다.

이에 의해, 제2 결합면(2b2) 및 배기 커버(100)의 하측면 사이의 틈이 밀폐되고, 수용공간(2a) 내부의 유체가 상기 틈으로 누설되는 것이 억제될 수 있다.

(3) 제3 밀봉부(530)에 의한 밀봉구조에 대한 설명

도 15를 참조하면, 아크 소호 조립체(3)와 차단기 몸체부(2)의 결합 시 장착부(410)의 좌우측면과 제3 결합면(2b3) 사이에 공간(틈)이 발생되고, 상기 공간에는 제3 밀봉부(530)가 삽입되어 탄성 변형된다. 이는 C 영역에 도시되어 있다.

도 16을 참조하면, C 영역을 확대한 단면도가 도시된다. 도 16 (a)에는 제3 밀봉부(530)가 제거된 상태의 C 영역을 도시하는 단면도가, 도 16 (b)에는 제3 밀봉부(530)가 삽입된 상태의 C 영역을 도시하는 단면도가 도시된다.

도 16 (a)를 참조하면, 배기 몸체(400)와 제3 결합면(2b1)이 강한 체결력에 의해 서로 가압된다고 하더라도, 수용공간(2a)의 내부압력이 증가되는 경우 배기 몸체(400)와 제3 결합면(2b3)사이로 유체가 누설될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 유체가 누설될 수 있는 경로가 점선 화살표로 도시되었다.

도 16 (b)를 참조하면, 이러한 유체의 누설을 방지하기 위하여, 장착부(410)와 제3 결합면(2b3) 사이에 제3 밀봉부(530)가 구비된다.

배기 몸체(400)의 결합 시, 제3 밀봉부(530)는 제3 결합면(2b3)과 장착부(410)의 좌우측면 사이에서 가압되어 탄성 변형된다.

일 실시 예에서, 제3 밀봉부(530)는 배기 몸체(400)와 제3 결합면(2b3) 사이에서 가압되어 탄성 변형될 수 있는 크기로 형성될 수 있다.

일 실시 예에서, 제3 밀봉부(530)의 부피는 제3 밀봉부 삽입홈(414)보다 크게 형성될 수 있다.

일 실시 예에서, 제3 밀봉부(530)의 단면적의 크기는 제3 밀봉부 삽입홈(414)보다 크게 형성될 수 있다.

탄성 변형된 제3 밀봉부(530)는 제3 결합면(2b3) 및 장착부(410)의 좌우측면을 가압하여 제3 결합면(2b3) 및 장착부(410)의 좌우측면과 밀착된다.

이에 의해, 제3 결합면(2b3)과 배기 몸체(400) 사이의 틈이 밀폐되고, 제3 결합면(2b3)과 배기 몸체(400) 사이의 틈으로 수용공간(2a)의 유체가 누설되는 것이 억제될 수 있다.

6. 본 발명의 일 실시 예에 따른 차단기(1)의 밀봉구조에 따른 효과

상술된 바와 같이, 본 실시 예에 따른 아크 소호 조립체(3)와 차단기 몸체부(2) 사이의 틈에 밀봉부재(500)가 구비된다.

밀봉부재(500)는 아크 소호 조립체(3)와 차단기 몸체부(2) 사이의 체결력에 의해 가압되어 탄성 변형된다. 탄성 변형된 밀봉부재(500)가 아크 소호 조립체(3)와 차단기 몸체부(2)를 각각 가압하여 아크 소호 조립체(3)와 차단기 몸체부(2) 사이의 틈을 밀폐한다.

이에 의해, 아크 소호 조립체(3)와 차단기 몸체부(2) 사이의 틈을 통해 수용공간(2a) 내부의 유체가 누설되는 것이 억제된다.

그 결과, 아크 발생 시, 수용공간(2a) 내부의 일시적인 압력 상승 값이 증가될 수 있다.

그 결과, 아크 소호 능력이 향상되고, 이에 의해 아크 발생 시, 차단기(1)의 구성에 아크에 기인한 손상이 발생되는 것이 억제될 수 있다.

또한, 밀봉부재는 아크 소호 조립체와 차단기의 체결력에 의해 탄성 변형된다.

즉, 아크 소호 조립체와 차단기의 체결력을 증가시키면, 밀봉부재의 탄성 변형량이 증가된다.

밀봉부재의 탄성 변형량이 증가되면 밀봉부재가 아크 소호 조립체(3)와 차단기 몸체부(2)를 보다 강하게 가압한다.

즉, 아크 소호 조립체(3)와 차단기 몸체부(2) 사이의 체결력을 증가시킴에 따라 아크 소호 조립체(3)와 차단기 몸체부(2) 사이의 밀폐력이 향상될 수 있다.

이상 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1: 차단기
2: 차단기 몸체부
2a: 수용공간
2b1: 제1 결합면
2b2: 제2 결합면
2b3: 제3 결합면
2c: 장착공간 결합홈
2d: 장착공간
2e: 커버 장착홈
3: 아크 소호 조립체
4: 아크 소호 조립체 체결부재
10: 배기부
20: 측면부
21: 스냅 체결공
22: 그리드 체결공
23: 아크 러너 체결공
30: 그리드
31: 그리드 몸체부
32: 그리드 체결돌부
40: 아크 러너
41: 아크 러너 몸체부
42: 아크 러너 체결돌부
100: 배기 커버
110: 가스 방출구
120: 제1 커버 결합공
130: 제2 커버 결합공
140: 날개부 수용홈
200: 필터
300: 절연판
310: 배기공
400: 배기 몸체
410: 장착부
411: 제1 장착부 결합공
412: 제2 장착부 결합공
413: 제1 밀봉부 삽입홈
414: 제3 밀봉부 삽입홈
420: 프레임부
420a: 수용부
421: 받침부
422: 측면부 결합부
423: 측면부 결합공간
424: 스냅 돌출부
425: 제1 삽입홈
426: 제2 삽입홈
500: 밀봉부재
510: 제1 밀봉부
511: 제1 베이스부
512: 제1 돌출부
520: 제2 돌출부
521: 후크 삽입부
522: 제2 베이스부
522a: 제2 돌출부
523: 날개부
530: 제3 밀봉부
610: 체결 볼트
620: 체결 너트

Claims

일 측에 개방부가 형성된 수용공간에 삽입되고, 상기 개방부를 덮는 배기부;
상기 수용공간의 내측에서 상기 배기부의 양 측면에 각각 결합되고, 서로 소정 거리만큼 이격되어 대향하는 판형 측면부를 포함하고,
상기 배기부는,
제1 방향으로 양 측이 상기 측면부와 결합되고, 중앙부에 수용부가 관통 형성되며, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 양 측에서 장착부가 각각 돌출 형성되는 배기 몸체;
상기 배기 몸체의 일 측면과 결합되어 상기 수용부를 덮는 배기 커버; 및
상기 배기 몸체와 결합되는 밀봉부재를 포함하며,
상기 제2 방향으로 상기 개방부의 양 측에는 상기 장착부가 장착되는 장착공간이 각각 형성되고,
상기 밀봉부재는,
상기 장착부와 상기 장착공간 사이에 위치되고, 상기 제1 방향으로 소정 길이만큼 연장 형성되는 제1 밀봉부;
상기 배기 커버 및 상기 배기 몸체 사이에 위치되고, 상기 배기 몸체의 상기 제1 방향 양측에서 상기 제2 방향을 따라 소정 길이만큼 연장 형성되는 제2 밀봉부; 및
상기 장착부와 상기 장착공간 사이에 위치되고, 상기 제1 밀봉부의 양 단과 상기 제2 밀봉부의 양 단을 연결하는 제3 밀봉부를 포함하고,
상기 제2 밀봉부는,
상기 제2 방향을 따라 소정 길이만큼 연장되는 제2 베이스부; 및
상기 제2 베이스부에서 상기 수용부로부터 멀어지는 방향 및 상측으로 돌출형성되고, 상기 제2 방향을 따라 소정 길이만큼 연장되는 날개부를 포함하며,
상기 제1 방향으로 상기 개방부의 양 측에는 상기 배기 커버의 양 측이 장착되는 커버 장착홈이 형성되며,
상기 날개부는 상기 커버 장착홈과 상기 배기 커버의 상기 양 측 사이에 삽입되고,
상기 날개부는,
상기 커버 장착홈 및 상기 배기 커버의 하측 사이를 밀폐하기 위하여, 상기 커버 장착홈을 이루는 면 및 상기 배기 커버의 하측면 사이에서 밀착되어 배치되는,
아크 소호 조립체.
제1항에 있어서,
상기 밀봉부재는 탄성부재로 형성되는,
아크 소호 조립체.
제1항에 있어서,
상기 배기 커버 및 상기 장착부를 관통하고, 상기 배기 커버 및 상기 장착부를 관통한 일 단이 상기 장착공간에 체결되는 아크 소호 조립체 체결부재를 포함하고,
상기 밀봉부재는 상기 아크 소호 조립체 체결부재의 체결력에 의해 가압되어 탄성 변형되도록 구성되는,
아크 소호 조립체.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제1 방향으로 상기 배기 커버의 길이는 상기 배기 몸체보다 길게 형성되는,
아크 소호 조립체.
제5항에 있어서,
상기 날개부는 상기 커버 장착홈의 일 측면과 상기 배기 커버의 상기 양측 사이에서 가압되어 탄성 변형되도록 구성되는,
아크 소호 조립체.
제5항에 있어서,
상기 배기 커버의 부분 중 상기 커버 장착홈과 마주하는 부분에는, 날개부 수용홈이 소정 깊이만큼 함몰 형성되는,
아크 소호 조립체.
제5항에 있어서,
상기 날개부의 두께는 상기 커버 장착홈의 상기 일 측면과 상기 배기 커버 사이의 거리의 값보다 크게 형성되는,
아크 소호 조립체.
제1항에 있어서,
상기 장착부의 부분 중 상기 장착공간과 마주하는 부분에는 제1 밀봉부 삽입홈 및 제3 밀봉부 삽입홈이 함몰 형성되고,
상기 제1 밀봉부 삽입홈에는 상기 제1 밀봉부가 삽입되며,
상기 제3 밀봉부 삽입홈에는 상기 제3 밀봉부가 삽입되는,
아크 소호 조립체.
제9항에 있어서,
상기 제1 밀봉부는 상기 장착공간의 일측 면과 상기 제1 밀봉부 삽입홈 사이에서 가압되어 탄성 변형되고,
상기 제3 밀봉부는 상기 장착공간의 타측 면과 상기 제3 밀봉부 삽입홈 사이에서 가압되어 탄성 변형되는,
아크 소호 조립체.
제9항에 있어서,
상기 제1 밀봉부의 두께는 상기 장착공간의 일측 면과 상기 제1 밀봉부 삽입홈 사이의 거리의 값보다 크게 형성되고,
상기 제3 밀봉부의 두께는 상기 장착공간의 타측 면과 상기 제3 밀봉부 삽입홈 사이의 거리의 값보다 크게 형성되는,
아크 소호 조립체.
제1항에 있어서,
상기 제2 밀봉부는,
상기 제2 베이스부에서 상기 수용부에 근접하는 방향으로 소정 길이만큼 연장된 후 상기 배기 몸체를 향하여 소정 길이만큼 돌출되는 후크 삽입부를 포함하는,
아크 소호 조립체.
제12항에 있어서,
상기 후크 삽입부와 마주하는 상기 배기 몸체의 일측 면에는 삽입홈이 소정 깊이만큼 함몰 형성되고,
상기 후크 삽입부는 상기 삽입홈에 수용되는,
아크 소호 조립체.
제1항에 있어서,
상기 제2 베이스부의 부분 중, 상기 배기 커버를 향하는 일측 면의 반대편인 타측 면에는 제2 돌출부가 형성되는,
아크 소호 조립체.
제1항에 있어서,
상기 제1 밀봉부에는 제1 돌출부가 상기 장착부가 돌출된 방향으로 소정 길이만큼 연장 형성되고,
상기 장착부의 부분 중, 상기 제1 돌출부와 마주하는 일측 면에는 상기 제1 돌출부가 삽입되는 소정의 공간이 함몰 형성되는,
아크 소호 조립체.
내측에 일 측이 개방된 수용공간이 형성되는 차단기 몸체부; 및
상기 수용공간에 삽입되고, 상기 수용공간의 개방부를 덮는 배기부를 구비하는 아크 소호 조립체를 포함하고,
상기 배기부는,
중앙부에 수용부가 관통 형성되며, 양 측에서 장착부가 각각 돌출 형성되는 배기 몸체;
상기 배기 몸체의 일 측면과 결합되어 상기 수용부를 덮는 배기 커버; 및
상기 배기 몸체와 결합되는 밀봉부재를 포함하며,
상기 장착부가 돌출된 제1 방향으로, 상기 수용공간의 개방부의 양 측에는 상기 장착부가 장착되는 장착공간이 각각 형성되고,
상기 장착공간에는,
상기 장착부와 마주하는 제1 결합면; 및
상기 제1 결합면의 양측에서 상기 장착부와 마주하는 제3 결합면이 각각 형성되며,
상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로, 상기 수용공간의 개방부의 양 측에는 상기 배기 커버의 양측이 지지되는 제2 결합면이 각각 형성되고,
상기 밀봉부재는,
상기 장착부와 상기 제1 결합면 사이에 위치되는 제1 밀봉부;
상기 제2 방향 양측에서, 상기 배기 커버와 상기 배기 몸체 사이에 위치되는 제2 밀봉부; 및
상기 장착부와 상기 제3 결합면 사이에 위치되고, 상기 제1 밀봉부의 양 단과 상기 제2 밀봉부의 양 단을 연결하는 제3 밀봉부를 포함하고,
상기 제2 밀봉부는,
상기 제2 방향 양측에서, 상기 배기 커버와 상기 배기 몸체 사이에 위치되는 제2 베이스부; 및
상기 제2 베이스부에서 상기 수용부로부터 멀어지는 방향 및 상측으로 돌출 형성되는 날개부를 포함하며는,
상기 날개부는 상기 제2 결합면과 상기 배기 커버의 상기 양 측 사이에 위치되고,
상기 날개부는,
상기 제2 결합면 및 상기 배기 커버의 하측 사이를 밀폐하기 위하여, 상기 제2 결합면 및 상기 배기 커버의 하측면 사이에서 밀착되어 배치되는,
차단기.
삭제
삭제
제16항에 있어서,
상기 날개부는 상기 제2 결합면과 상기 배기 커버의 상기 양측 사이에서 가압되어 탄성 변형되도록 구성되는,
차단기.
제19항에 있어서,
상기 배기 커버의 부분 중 상기 제2 결합면과 마주하는 부분에는, 날개부 수용홈이 소정 깊이만큼 함몰 형성되는,
차단기.