WO2022050525A1

WO2022050525A1 - 온도 보상 기구 및 이를 포함하는 열동형 과부하 계전기

Info

Publication number: WO2022050525A1
Application number: PCT/KR2021/002811
Authority: WO
Inventors: 이경구
Original assignee: LS Electric Co Ltd
Current assignee: LS Electric Co Ltd
Priority date: 2020-09-07
Filing date: 2021-03-08
Publication date: 2022-03-10
Anticipated expiration: 2023-03-07
Also published as: KR20220032286A

Abstract

온도 보상 기구 및 이를 포함하는 열동형 과부하 계전기가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 온도 보상 기구는 보상 링크에 결합되는 보상 바이메탈을 포함한다. 보상 바이메탈은 보상 링크의 외측에서 보상 링크를 따라 연장되어, 그 자체의 길이 및 만곡되는 길이가 증가되게 형성된다. 따라서, 주변 온도의 변화에 따른 보상 바이메탈의 연장 길이가 증가되어, 온도 보상 기구 및 열동형 과부하 계전기의 작동 신뢰성이 향상될 수 있다.

Description

온도 보상 기구 및 이를 포함하는 열동형 과부하 계전기

본 발명은 온도 보상 기구 및 이를 포함하는 열동형 과부하 계전기에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 설치된 위치의 주변 환경의 온도 변화에 의한 영향을 최소화할 수 있는 구조의 온도 보상 기구 및 이를 포함하는 열동형 과부하 계전기에 관한 것이다.

열동형 과부하 계전기(Thermal Overload Relay)는 전자 접촉기(Magnetic Contactor)와 함께 전자 개폐기(Magnetic Switch)를 구성하는 기기이다. 열동형 과부하 계전기는 모터 등의 전동기에 통전되는 전류가 기 설정된 크기 이상이 되는 과부하 또는 과전류 발생시, 전원과 부하 간의 통전을 차단하여, 전동기의 손상을 방지하는 역할을 수행한다.

전동기는 3상(R상, S상, T상)의 교류 전류가 통전됨이 일반적이다. 이때, 3상의 교류 전류 중 어느 하나 이상의 전류가 임의로 차단될 경우, 나머지 상에 전류가 집중될 수 있다. 이에 따라, 과부하 및 온도 상승이 발생되어 전동기가 손상될 수 있다.

상기 손상을 방지하기 위해, 전동기에는 과부하 또는 3상의 교류 전류 중 일부 상의 차단시에도 손상이 방지되도록 열동형 과부하 계전기가 구비된다.

열동형 과부하 계전기는 바이메탈(이하, "주 바이메탈")을 포함한다. 주 바이메탈은 서로 다른 열팽창 계수를 갖는 두 개 이상의 소재로 형성되어, 열동형 과부하 계전기 내부 또는 외부의 온도 변화에 따라 만곡될 수 있다.

이때, 상술한 기능이 수행되기 위해서는 열동형 과부하 계전기는 상술한 기능을 수행하기 위해, 주 바이메탈은 온도 변화에 민감하게, 즉 미소한 온도 변화에도 만곡되게 제작된다.

따라서, 과부하 또는 열이 발생되지 않은 경우에도, 열동형 과부하 계전기가 설치된 주변 환경의 온도 변화에 의해 주 바이메탈이 만곡되는 경우가 발생될 수 있다. 이 경우, 열동형 과부하 계전기가 오작동 될 수 있어, 작동 신뢰성이 하락될 수 있다.

상기 문제를 해결하기 위해, 열동형 과부하 계전기에는 온도 보상을 위한 바이메탈(이하, "부 바이메탈")이 추가로 구비된다. 부 바이메탈은 주 바이메탈이 열동형 과부하 계전기가 설치된 환경의 온도 상승에 따라 만곡된다.

따라서, 주 바이메탈이 트립 동작을 수행하기 위해 만곡되어야 하는 거리가 증가되어, 주변 온도 상승에 따른 주 바이메탈의 만곡이 보상될 수 있다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 상술한 종래 기술에 따른 열동형 과전류 차단기의 트립 메커니즘(1000) 및 이에 구비되는 온도 보상 기구(1300)가 개시된다.

도 1에 도시된 상태는 트립 메커니즘(1000)이 정상 상태, 즉 외부의 전원 및 부하(즉, 전동기)와 각각 통전 가능하게 연결된 상태이다.

상기 상태에서 과전류 또는 과열이 발생되면, 조정 링크(1200)에 회전 가능하게 결합된 온도 보상 기구(1300)가 반전 메커니즘(1100)을 향하는 방향(도시된 실시 예에서 반 시계 방향)으로 회전된다.

이에 따라, 반전 메커니즘(1100)이 온도 보상 기구(1300)의 누름부(1312)에 의해 가압되어 만곡되며, 그 단부에 구비되는 접점이 상측에 위치되는 접점과 접촉되어 트립 동작이 수행될 수 있다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 온도 보상 기구(1300)는 보상 링크(1310), 보상 바이메탈(1320) 및 리벳(1330)을 포함한다.

보상 링크(1310)는 결합 홀(1311)에 관통 결합되는 결합 부재에 의해 조정 링크(1200)에 회전 가능하게 결합된다. 보상 링크(1310)는 리벳(1330)을 통해 보상 바이메탈(1320)과 결합된다.

과전류 또는 온도 상승이 발생되면, 시프트(미도시)는 보상 바이메탈(1320)을 가압한다. 이에 따라, 보상 바이메탈(1320)에 연결된 보상 링크(1310)가 반전 메커니즘(1100)을 향해 회전되어, 누름부(1312)가 반전 메커니즘(1100)을 가압한다. 이에 따라 트립 동작이 수행될 수 있다.

그런데, 상술한 종래 기술에 따른 트립 메커니즘(1100)은 다음과 같은 문제점이 존재한다.

먼저, 보상 바이메탈(1320)은 보상 링크(1310)와 반전 메커니즘(1100) 사이, 도시된 실시 예에서 보상 링크(1310)의 좌측에 위치된다. 따라서, 보상 바이메탈(1320)은 그 길이 방향의 일 부분이 보상 링크(1310)와 겹쳐지게 위치된다.

결과적으로, 주변 온도가 상승되는 경우, 보상 바이메탈(1320)의 상기 일 부분은 보상 링크(1310)에 막혀 만곡되기 어렵다. 따라서, 보상 바이메탈(1320)의 만곡 길이가 충분하게 확보되기 어려우며, 결과적으로 트립 메커니즘(1000) 및 열동형 과부하 계전기의 작동 신뢰성이 저하될 수 있다.

또한, 보상 바이메탈(1320)은 복수 개의 리벳(1330)에 의해 보상 링크(1310)와 결합된다. 따라서, 제조 단가가 상승되고, 제품 제작에 소요되는 시간 또한 증가된다.

더욱이, 보상 바이메탈(1320)과 복수 개의 리벳(1330)이 체결되는 부분은 온도 변화에도 불구하고 충분히 만곡되기 어렵다. 따라서, 상기 구조는 보상 바이메탈(1320)의 만곡 길이를 제한하는 일 요인으로 작용될 수 있다.

한국등록특허문헌 제10-1052715호는 반전기구부의 구조를 간명하게 형성할 수 있는 구조의 열동형 과부하 계전기를 개시한다. 구체적으로, 반전기구의 자유 단부에 일측 하부면이 일체로 고정 결합되어, 상기 자유단부와 연동되는 접점단속 프레임을 포함하는 열동형 과부하 계전기를 개시한다.

그런데, 이러한 유형의 열동형 과부하 계전기는 온도 보상을 위한 바이메탈이 충분히 만곡되기 위한 방안을 제시하지 못한다는 한계가 있다.

한국실용신안문헌 제20-0304676호는 생산성 및 유지 보수의 편의성이 향상될 수 있는 구조의 열동형 과부하 계전기의 고정 구조를 개시한다. 구체적으로, 서로 분리된 터미널 베이스와 트립부가 상호 결합 고정될 수 있는 구조의 열동형 과부하 계전기의 고정 구조를 개시한다.

그러나, 상기 선행문헌 또한 온도 보상을 위한 바이메탈의 만곡 거리를 증가시키기 위한 방안에 대해서는 어떠한 고찰도 개시하지 않는다.

본 발명은 상술한 문제를 해결할 수 있는 구조의 온도 보상 기구 및 이를 포함하는 열동형 과부하 계전기를 제공함을 목적으로 한다.

먼저, 설치된 주변 환경의 열에 의한 주 바이메탈의 만곡에 대한 보상 정도가 증가될 수 있는 구조의 온도 보상 기구 및 이를 포함하는 열동형 과부하 계전기를 제공함을 일 목적으로 한다.

또한, 주 바이메탈의 만곡을 보상하기 위한 바이메탈의 만곡이 제한되지 않는 구조의 온도 보상 기구 및 이를 포함하는 열동형 과부하 계전기를 제공함을 일 목적으로 한다.

또한, 주 바이메탈의 만곡을 보상하기 위한 바이메탈과 이를 지지하기 위한 부재가 안정적으로 결합될 수 있는 구조의 온도 보상 기구 및 이를 포함하는 열동형 과부하 계전기를 제공함을 일 목적으로 한다.

또한, 작동 신뢰성을 향상시킬 수 있는 구조의 온도 보상 기구 및 이를 포함하는 열동형 과부하 계전기를 제공함을 일 목적으로 한다.

또한, 주 바이메탈의 만곡을 보상하기 위한 바이메탈과 이를 지지하기 위한 부재가 용이하고 간명하게 결합될 수 있는 구조의 온도 보상 기구 및 이를 포함하는 열동형 과부하 계전기를 제공함을 일 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 보상 링크; 및 상기 보상 링크에 결합되며, 상기 보상 링크를 부분적으로 둘러싸게 연장되는 보상 바이메탈을 포함하며, 상기 보상 바이메탈은, 상기 보상 링크와 결합되며, 상기 보상 링크의 일 부분을 둘러싸고, 일 방향으로 연장되는 제1 연장부; 상기 제1 연장부와 연속되며, 상기 보상 링크와 이격되어 상기 보상 링크의 다른 부분을 따라 다른 방향으로 연장되는 제2 연장부; 및 상기 제2 연장부와 연속되며, 상기 보상 링크와 이격되어 상기 보상 링크의 또다른 부분을 따라 상기 일 방향에 반대되는 방향으로 연장되는 제3 연장부를 포함하는 온도 보상 기구를 제공한다.

또한, 상기 온도 보상 기구의 상기 보상 링크는, 상기 제1 연장부와 결합되는 바디부; 및 상기 바디부와 연속되며, 상기 제1 연장부가 연속되는 방향으로 연장되고, 상기 제2 연장부에 감싸지는 헤드부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 온도 보상 기구의 상기 헤드부는 그 단면이 상기 바디부에 반대되는 방향으로 볼록하도록 라운드지게 형성되고, 상기 제2 연장부는, 그 단면이 상기 헤드부의 상기 단면의 중심과 같은 중심을 갖고, 상기 헤드부에 반대되는 방향으로 볼록하도록 라운드지게 형성되며, 소정의 중심각을 갖는 원호 형상으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 온도 보상 기구의 상기 제1 연장부는, 그 연장 방향의 일측 단부가 상기 제2 연장부의 상기 단면의 중심과 같은 높이에 위치되고, 그 타측 단부는 상기 바디부의 내부에 형성되는 소정의 공간에 삽입되며, 상기 제3 연장부는, 그 연장 방향의 일측 단부가 상기 제2 연장부의 상기 단면의 중심과 같은 높이에 위치되고, 그 타측 단부는 상기 바디부보다 하측에 위치될 수 있다.

또한, 상기 온도 보상 기구의 상기 바디부의 내부에는 소정의 공간이 형성되고, 상기 제1 연장부는, 상기 바디부를 향하는 일측 단부가 상기 공간에 삽입 결합될 수 있다.

또한, 상기 온도 보상 기구의 상기 공간의 내부에는, 상기 공간을 둘러싸는 면 중 어느 하나의 면에서 돌출 형성되는 결합 돌기가 구비되고, 상기 제1 연장부의 상기 일측 단부에는, 상기 제1 연장부의 내측을 향하는 방향으로 함몰 형성되어, 상기 결합 돌기가 삽입 결합되는 결합 홈이 구비될 수 있다.

또한, 상기 온도 보상 기구는, 상기 보상 링크 및 상기 보상 바이메탈을 결합하는 체결 부재를 포함하며, 상기 보상 링크는, 상기 바디부의 내부에 관통 형성되는 중공부를 포함하고, 상기 보상 바이메탈은, 상기 제1 연장부에 관통 형성되며, 상기 중공부와 겹쳐지게 위치되는 관통 홀을 포함하며, 상기 체결 부재는, 상기 중공부 및 상기 관통 홀에 각각 관통 결합될 수 있다.

또한, 상기 온도 보상 기구의 상기 중공부, 상기 관통 홀 및 상기 체결 부재는 각각 단수 개 구비될 수 있다.

또한, 상기 온도 보상 기구의 상기 보상 링크는, 상기 제1 연장부와 결합되는 바디부; 상기 바디부와 연속되며, 상기 보상 바이메탈에 반대되는 방향으로 연장 형성되는 암부를 포함하며, 상기 암부는, 상기 바디부와 연속되며, 상기 보상 바이메탈에 반대되는 방향으로 연장되는 제1 암부; 및 상기 제1 암부와 연속되며, 상기 제1 암부와 소정의 각도를 이루며 연장되는 제2 암부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 온도 보상 기구의 상기 보상 링크는, 상기 제2 암부의 단부에 위치되며, 상기 제2 암부의 외측으로 돌출 형성되는 가압 돌출부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 온도 보상 기구의 상기 보상 링크는, 상기 제1 연장부를 수용하는 소정의 공간이 내부에 형성되는 바디부를 포함하며, 상기 바디부는, 상기 소정의 공간을 둘러싸며, 상기 소정의 공간을 사이에 두고 서로 마주하게 배치되는 복수 개의 면 중 어느 하나 이상의 면에 경사지게 형성되어 상기 바디부를 향하는 상기 제1 연장부의 일측 단부를 가이드하는 경사 면을 포함할 수 있다.

또한, 상기 온도 보상 기구의 상기 제1 연장부는, 상기 경사 면이 형성된 상기 어느 하나 이상의 면에 대응되는 모서리에 경사지게 형성되는 경사부를 포함하며, 상기 보상 바이메탈이 상기 공간에 수용되면, 상기 경사 면과 상기 경사부가 서로 접촉될 수 있다.

또한, 본 발명은, 프레임; 상기 프레임의 내부에 수용되는 주 바이메탈; 상기 주 바이메탈과 연결되며, 상기 프레임의 내부에 좌우 방향으로 이동 가능하게 수용되는 이동부; 및 상기 이동부에 의해 가압되며, 상기 프레임의 내부에 회전 가능하게 수용되는 온도 보상 기구를 포함하며, 상기 온도 보상 기구는, 상기 프레임에 회전 가능하게 결합되는 보상 링크; 및 상기 보상 링크에 결합되며, 상기 보상 링크를 부분적으로 둘러싸게 연장되는 보상 바이메탈을 포함하며, 상기 보상 바이메탈은, 상기 보상 링크와 결합되어 상기 보상 링크와 함께 회전되며, 상기 보상 링크의 일 부분을 둘러싸고, 상하 방향으로 연장되는 제1 연장부; 상기 제1 연장부와 연속되며, 상기 보상 링크와 이격되어 상기 보상 링크의 다른 부분을 따라 다른 방향으로 연장되는 제2 연장부; 및 상기 제2 연장부와 연속되며, 상기 보상 링크와 이격되어 상기 보상 링크의 또다른 부분을 따라 상하 방향으로 연장되는 제3 연장부를 포함하는 열동형 과부하 계전기를 제공한다.

또한, 상기 열동형 과부하 계전기의 상기 온도 보상 기구의 상기 보상 링크는, 내부에 상기 제1 연장부가 삽입되는 소정의 공간이 형성된 바디부; 및 상기 바디부와 연속되며, 상기 프레임에 회전 가능하게 결합되고, 그 상측 단부가 상측을 향해 볼록하도록 라운드지게 형성되는 헤드부를 포함하며, 상기 제1 연장부 및 상기 제3 연장부는 상기 헤드부를 사이에 두고 서로 마주하게 배치될 수 있다.

또한, 상기 열동형 과부하 계전기의 상기 온도 보상 기구의 상기 제2 연장부는, 상기 헤드부의 방사상 외측을 향하는 방향으로 볼록하도록 라운드지게 형성되어, 상기 헤드부의 일 부분을 감싸게 형성되고, 상기 제1 연장부는, 상기 바디부의 일 부분 및 상기 헤드부의 다른 부분을 감싸게 형성되며, 상기 제3 연장부는, 상기 바디부의 다른 부분 및 상기 헤드부의 나머지 부분을 감싸게 형성될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 다음과 같은 효과가 달성될 수 있다.

먼저, 온도 보상 기구는 보상 바이메탈을 포함한다. 보상 바이메탈은 일직선으로 형성되지 않고, 평평하게 연장되는 제1 연장부, 라운드지게 연장되는 제2 연장부 및 평평하게 연장되되, 제1 연장부의 반대 방향으로 연장되는 제3 연장부를 포함한다.

즉, 보상 바이메탈은 보상 바이메탈이 결합되는 바디부를 둘러싸게 연장된다. 따라서, 보상 바이메탈의 형상이 다변화되고, 보상 바이메탈 전체의 길이가 증가된다. 제1 내지 제3 연장부는 열이 인가됨에 따라 각각 만곡된다.

따라서, 과전류 인가와 무관하게 발생되는 주변 환경의 열에 의한 보상 바이메탈의 전체 만곡량이 증가될 수 있다. 이에 따라, 주변 환경의 열에 의한 주 바이메탈의 만곡에 대한 보상량 또한 증가될 수 있다.

또한, 보상 바이메탈은 바디부를 둘러싸게 형성되며, 바디부의 외측의 형상에 대응되는 형상으로 형성된다. 보상 바이메탈은 바디부와 소정 거리만큼 이격되게 위치된다.

따라서, 주변 환경의 열에 의해 보상 바이메탈이 만곡될 때, 빈 공간 상에서 만곡되므로 보상 바이메탈의 만곡이 제한되지 않게 된다.

또한, 바디부의 내부에는 보상 바이메탈의 제1 연장부가 삽입 결합되는 소정의 공간이 형성된다. 상기 공간은 보상 바이메탈의 제1 연장부의 형상에 대응되는 형상으로 형성된다.

바디부에는 결합 돌기가 돌출 형성된다. 결합 돌기는 보상 바이메탈의 제1 연장부에 함몰 형성되는 결합 홈에 삽입 결합된다.

따라서, 바디부와 보상 바이메탈이 안정적으로 결합되어, 임의로 요동되지 않게 된다.

또한, 상술한 구성을 통해 보상 바이메탈의 전체 만곡량이 증가됨에 따라, 주변 열에 의한 주 바이메탈의 만곡을 보상할 수 있는 한계가 증가된다. 온도 보상 장치를 구성하는 바디부와 결합 돌기는 상술한 구성을 통해 결합 상태가 안정적으로 유지될 수 있다.

따라서, 온도 보상 장치 및 이를 포함하는 열동형 과부하 계전기의 작동 신뢰성이 향상될 수 있다.

또한, 보상 바이메탈은 바디부의 내부에 형성된 공간에 삽입 결합된다. 이때, 바디부에 구비된 결합 돌기가 보상 바이메탈에 구비되는 결합 홈에 삽입 결합된다.

더 나아가, 바디부와 보상 바이메탈은 체결 부재에 의해 결합된다. 체결 부재는 바디부에 형성된 중공부 및 보상 바이메탈에 형성된 관통 홀에 각각 관통 결합된다. 체결 부재, 중공부 및 관통 홀은 각각 단수 개 결합된다.

즉, 보상 바이메탈은 바디부의 상기 공간에 삽입된 후, 단수 개의 체결 부재에 의해 바디부와 결합된다. 따라서, 보상 바이메탈과 바디부의 결합이 간명하고 용이하면서도 안정적으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 온도 보상 장치 및 이를 포함하는 열동형 과부하 계전기의 제작 공정이 간명해지고, 제조 단가 및 제조 소요 시간이 감소될 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 열동형 과부하 계전기에 구비되는 트립 메커니즘을 도시하는 정면도이다.

도 2는 도 1의 트립 메커니즘에 구비되는 온도 보상 기구를 도시하는 사시도이다.

도 3은 도 1의 트립 메커니즘에 구비되는 온도 보상 기구를 도시하는 측면도이다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 열동형 과부하 계전기를 도시하는 부분 개방 사시도이다.

도 5는 도 본 발명의 실시 예에 따른 열동형 과부하 계전기를 도시하는 부분 개방 정면도이다.

도 6은 도 4 및 도 5의 열동형 과부하 계전기에 구비되는 온도 보상 기구를 도시하는 사시도이다.

도 7은 도 6의 온도 보상 기구를 도시하는 다른 각도의 사시도이다.

도 8 및 도 9는 도 6의 온도 보상 기구를 도시하는 측면도이다.

도 10은 도 6의 온도 보상 기구를 도시하는 평면도이다.

도 11은 도 6의 온도 보상 기구를 도시하는 저면도이다.

도 12는 도 6의 온도 보상 기구를 도시하는 정면도이다.

도 13은 도 6의 온도 보상 기구를 도시하는 배면도이다.

도 14는 도 6의 온도 보상 기구에 구비되는 보상 링크를 도시하는 사시도이다.

도 15는 도 6의 온도 보상 기구에 구비되는 보상 바이메탈을 도시하는 사시도이다.

도 16a 및 도 16b는 종래 기술에 따른 온도 보상 기구의 만곡량을 도시하는 측면도이다.

도 17a 및 도 17b는 본 발명의 실시 예에 따른 온도 보상 기구의 만곡량을 도시하는 측면도이다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 전동식 압축기를 상세하게 설명한다.

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

1. 용어의 정의

이하의 설명에서 사용되는 "통전"이라는 용어는 서로 다른 두 개 이상의 부재가 서로 전류 또는 전기적 신호를 전달받을 수 있는 상태를 의미한다. 일 실시 예에서, 상기 통전 상태는 도선 부재 등에 의해 유선의 방식으로 형성되거나, 와이파이 또는 블루투스 등에 의해 무선의 방식으로 형성될 수 있다.

이하의 설명에서 사용되는 "바이메탈(bimetal)"이라는 용어는 열팽창 계수가 서로 다른 두 개 이상의 소재가 결합된 부재를 의미한다. 일 실시 예에서, 바이메탈은 서로 다른 열팽창 계수를 갖는 두 개 이상의 금속이 결합된 판 형으로 형성될 수 있다.

이하의 설명에서 사용되는 "상측", "하측", "좌측", "우측", "전방 측" 및 "후방 측"이라는 용어는 도 4 및 도 6에 도시된 좌표계를 참조하여 이해될 것이다.

2. 본 발명의 실시 예에 따른 열동형 과부하 계전기(10)의 구성의 설명

도 4 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 열동형 과부하 계전기(10)는 프레임(100), 전류 조정부(200), 통전부(300), 주 바이메탈(400), 이동부(500), 반전 기구부(600)를 포함한다.

또한, 다시 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 열동형 과부하 계전기(10)는 온도 보상 기구(700)를 더 포함한다.

이하, 도시된 실시 예에 따른 열동형 과부하 계전기(10)의 각 구성을 상세하게 설명하되, 온도 보상 기구(700)는 별항으로 설명한다.

(1) 프레임(100)의 설명

프레임(100)은 열동형 과부하 계전기(10)의 외관을 형성한다. 프레임(100)의 내부에는 공간이 형성되어, 열동형 과부하 계전기(10)가 작동되기 위한 각 구성 요소가 실장될 수 있다. 즉, 프레임(100)은 일종의 하우징(housing)으로 기능된다.

도시된 실시 예에서, 프레임(100)의 내부에는 전류 조정부(200), 통전부(300), 주 바이메탈(400), 이동부(500), 반전 기구부(600) 및 온도 보상 기구(700)가 수용된다.

프레임(100)의 내부는 외부의 전원 또는 부하와 통전될 수 있다. 상기 통전에 의해, 외부의 전원 또는 부하가 프레임(100)의 내부에 수용된 각 구성 요소와 통전될 수 있다.

프레임(100)은 절연성 및 고강성의 소재로 형성되는 것이 바람직하다. 내부에 수용된 각 구성 요소의 손상을 방지하고, 예측하지 못한 통전이 발생되는 것을 방지하기 위함이다. 일 실시 예에서, 프레임(100)은 합성 수지 또는 세라믹(ceramic) 소재로 형성될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 프레임(100)은 상부 프레임(110) 및 하부 프레임(120)을 포함한다.

상부 프레임(110)은 프레임(100)의 상측을 형성한다. 상부 프레임(110)은 내부에 공간이 형성되어, 열동형 과부하 계전기(10)가 작동되기 위한 구성 요소의 일부를 수용할 수 있다.

도시된 실시 예에서, 상부 프레임(110)은 전류 조정부(200), 이동부(500), 반전 기구부(600) 및 온도 보상 기구(700)를 수용한다.

상부 프레임(110)에는 상기 구성 요소 중 일부가 결합될 수 있다. 상기 구성 요소 중 상기 일부는 상부 프레임(110)에 결합된 상태에서 직선, 회전 또는 병진 운동될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 상부 프레임(110)에는 전류 조정부(200)의 조정 다이얼(210)이 회전 가능하게 결합된다. 또한, 전류 조정부(200)의 조정 링크(220)는 상하 방향으로 이동 가능하게 상부 프레임(110)에 결합된다.

또한, 이동부(500)의 쉬프터(520)는 좌우 방향으로 이동 가능하게 상부 프레임(110)에 결합된다. 더 나아가, 온도 보상 기구(700)는 시계 방향 또는 반 시계 방향으로 회전 가능하게 상부 프레임(110)에 결합된다.

하부 프레임(120)은 프레임(100)의 하측을 형성한다. 하부 프레임(120)은 내부에 공간이 형성되어, 열동형 과부하 계전기(10)가 작동되기 위한 구성 요소의 다른 일부를 수용할 수 있다.

도시된 실시 예에서, 하부 프레임(120)은 통전부(300), 주 바이메탈(400) 및 이동부(500)를 수용한다.

하부 프레임(120)에는 상기 구성 요소 중 일부가 결합될 수 있다. 상기 구성 요소 중 상기 일부는 하부 프레임(120)에 결합된 상태에서 직선, 회전 또는 병진 운동될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 하부 프레임(120)에는 이동부(500)의 쉬프터(520)가 좌우 방향으로 이동 가능하게 결합된다.

도시된 실시 예에서, 하부 프레임(120)은 복수 개의 격벽부(121)를 포함한다. 격벽부(121)는 서로 다른 상의 전류가 통전되는 각 통전부(300) 사이에 위치되어, 하부 프레임(120)의 내부에 형성된 공간을 구획한다. 이에 따라, 각 통전부(300)가 물리적, 전기적으로 서로 이격될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 격벽부(121)는 두 개 구비되어, 세 개 구비되는 통전부(300) 사이에 각각 위치된다. 이는, 본 발명의 실시 예에 따른 열동형 과부하 계전기(10)에 3상(phase) 전류가 통전됨에 기인한다.

격벽부(121)의 개수는 통전부(300)의 개수, 즉 열동형 과부하 계전기(10)에 통전되는 전류의 상의 개수에 따라 변경될 수 있다.

상부 프레임(110)과 하부 프레임(120)은 결합된다. 또한, 상부 프레임(110)의 내부에 형성된 공간과 하부 프레임(120)의 내부에 형성된 공간은 서로 연통될 수 있다.

(2) 전류 조정부(200)의 설명

전류 조정부(200)는 사용자 또는 작업자에 의해 조작되어, 열동형 과부하 계전기(10)가 작동되기 위한 전류의 크기가 조정될 수 있다.

전류 조정부(200)는 프레임(100)에 회전 및 이동 가능하게 결합된다. 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.

도시된 실시 예에서, 전류 조정부(200)는 조정 다이얼(210) 및 조정 링크(220)를 포함한다.

조정 다이얼(210)은 사용자 또는 작업자에 의해 회전 조작되어, 열동형 과부하 계전기(10)가 작동되기 위한 전류의 크기를 조정한다.

조정 다이얼(210)은 프레임(100)의 외측에 노출된다. 도시된 실시 예에서, 조정 다이얼(210)은 상부 프레임(110)의 상측에 노출된다. 사용자 또는 작업자는 노출된 조정 다이얼(210)을 육안으로 인식하고, 회전 조작할 수 있다.

조정 다이얼(210)은 프레임(100)에 회전 가능하게 결합된다. 도시된 실시 예에서, 조정 다이얼(210)은 상부 프레임(110)의 상측 면에 회전 가능하게 결합된다.

조정 다이얼(210)은 프레임(100)에 관통 결합된다. 도시된 실시 예에서, 조정 다이얼(210)은 그 상측 단부가 상부 프레임(110)의 상부 외측으로 노출되고, 그 하측 단부가 상부 프레임(110)의 내부에 형성된 공간에 위치된다.

조정 다이얼(210)의 상기 하측 단부는 조정 링크(220)와 연결된다.

조정 링크(220)는 조정 다이얼(210)이 회전 조작됨에 따라 상하 방향으로 승강되어, 열동형 과부하 계전기(10)가 작동되기 위한 전류의 크기를 조정한다.

조정 링크(220)는 프레임(100)의 내부 공간에 수용된다. 도시된 실시 예에서, 조정 링크(220)는 상부 프레임(110)의 내부에, 상부 프레임(110)의 우측 벽에 인접하게 위치된다. 즉, 조정 링크(220)는 프레임(100)의 외부에 노출되지 않는다.

조정 링크(220)는 프레임(100)에 승강 가능하게 결합된다. 도시된 실시 예에서, 조정 링크(220)는 상부 프레임(110)의 내부 공간에, 상하 방향으로 승강 가능하게 결합된다.

조정 링크(220)는 일 방향, 도시된 실시 예에서 상하 방향으로 연장된다. 조정 링크(220)가 연장되는 방향의 단부 중 조정 다이얼(210)을 향하는 방향, 도시된 실시 예에서 상측 단부는 조정 다이얼(210)과 연결된다. 조정 링크(220)가 연장되는 방향의 단부 중 다른 방향, 도시된 실시 예에서 하측 단부는 상부 프레임(110)과 하부 프레임(120)의 경계면까지 연장될 수 있다.

조정 다이얼(210)과 조정 링크(220)는 서로 연결된다. 조정 다이얼(210)이 시계 방향 또는 반 시계 방향으로 회전됨에 따라, 조정 링크(220)는 상하 방향 중 어느 하나의 방향으로 승강될 수 있다.

조정 다이얼(210)의 회전 운동을 조정 링크(220)의 승강 운동으로 변환하기 위해, 별도의 링크 부재(미도시)가 구비될 수 있다.

(3) 통전부(300)의 설명

통전부(300)는 열동형 과부하 계전기(10)가 외부의 전원 또는 부하와 통전 가능하게 연결되는 부분이다. 외부의 전원에서 인가된 전류는 통전부(300)를 거쳐 외부의 부하, 예를 들면 전동기에 전달될 수 있다.

통전부(300)는 도선 부재 등에 의해 유선의 방식으로 외부의 전원 또는 부하와 통전 가능하게 연결될 수 있다. 대안적으로, 통전부(300)는 무선의 방식으로 외부의 전원 또는 부하와 통전 가능하게 연결될 수 있다.

통전부(300)는 상부 프레임(110)의 내부에 형성된 공간에 부분적으로 수용된다. 통전부(300)의 나머지 부분은 하부 프레임(120)의 내부에 형성된 공간에 수용될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 통전부(300)는 주 고정 접점(310), 주 가동 접점대(320) 및 통전 바(330)를 포함한다.

주 고정 접점(310)은 주 가동 접점(321)과 접촉 또는 이격된다.

주 고정 접점(310)이 주 가동 접점(321)과 접촉되면, 열동형 과부하 계전기(10)는 외부의 전원 또는 부하와 통전 가능하게 연결될 수 있다. 또한, 주 고정 접점(310)이 주 가동 접점(321)과 이격되면, 열동형 과부하 계전기(10)는 외부의 전원 또는 부하와의 통전이 차단될 수 있다.

주 고정 접점(310)은 프레임(100)의 내부 공간에 수용된다. 주 고정 접점(310)은 열동형 과부하 계전기(10)의 외부로 노출되지 않는다.

주 고정 접점(310)은 상부 프레임(110)의 내부 공간에 위치된다. 주 고정 접점(310)은 상부 프레임(110)과 하부 프레임(120)의 경계에 인접하게 위치된다.

주 고정 접점(310)은 주 가동 접점(321)에 인접하게 위치된다. 명칭에서 알 수 있듯이, 주 고정 접점(310)은 프레임(100)에 고정되어 이동되지 않는다. 따라서, 주 고정 접점(310)과 주 가동 접점(321)의 접촉 및 이격은 주 가동 접점(321)이 이동되어 달성된다. 주 고정 접점(310)은 주 가동 접점(321)에 인접하게 위치된다.

주 고정 접점(310)의 일측, 도시된 실시 예에서 상측에는 주 가동 접점대(320) 및 주 가동 접점(321)이 위치된다.

주 가동 접점대(320)는 주 고정 접점(310)을 향하는 방향 또는 주 고정 접점(310)에 반대되는 방향으로 회전 가능하게 프레임(100)에 수용 및 결합된다. 도시된 실시 예에서, 주 가동 접점대(320)는 반 시계 방향 또는 시계 방향으로 회전될 수 있다.

주 가동 접점대(320)는 일 방향, 도시된 실시 예에서 좌우 방향으로 연장 형성된다. 주 가동 접점(321)이 주 고정 접점(310)과 접촉되면, 주 가동 접점대(320)는 좌측 단부의 높이가 우측 단부의 높이보다 낮아질 수 있다.

주 가동 접점대(320)의 일측 단부, 도시된 실시 예에서 우측 단부는 프레임(100), 구체적으로 상부 프레임(110)에 회전 가능하게 결합된다. 즉, 주 가동 접점대(320)의 상기 우측 단부는 주 가동 접점대(320)가 회전되는 축으로 기능될 수 있다.

주 가동 접점대(320)의 타측 단부, 도시된 실시 예에서 좌측 단부에는 주 가동 접점(321)이 인접하게 위치된다.

주 가동 접점(321)은 주 고정 접점(310)과 접촉 또는 이격된다.

주 가동 접점(321)이 주 고정 접점(310)과 접촉되면, 열동형 과부하 계전기(10)가 외부의 전원 또는 부하와 통전 가능하게 연결될 수 있다. 또한, 주 가동 접점(321)이 주 고정 접점(310)과 이격되면, 열동형 과부하 계전기(10)는 외부의 전원 또는 부하와의 통전이 차단될 수 있다.

주 가동 접점(321)은 상부 프레임(110)의 내부 공간에 수용된다. 주 가동 접점(321)은 주 가동 접점대(320)와 통전된다.

주 가동 접점(321)은 주 가동 접점대(320)에 결합되어 함께 이동될 수 있다. 주 가동 접점(321)은 주 고정 접점(310)을 향하는 주 가동 접점대(320)의 단부, 도시된 실시 예에서 좌측 단부에 인접하게 위치될 수 있다.

통전 바(bar)(330)는 외부의 전원 또는 부하와 통전 가능하게 연결된다. 또한, 통전 바(330)는 주 고정 접점(310) 및 주 가동 접점(321)과 통전 가능하게 연결된다. 이에 따라, 열동형 과부하 계전기(10)가 외부의 전원 또는 부하와 통전 가능하게 연결될 수 있다.

통전 바(330)는 프레임(100)의 외부에 부분적으로 노출될 수 있다. 또한, 통전 바(330)의 나머지 부분은 프레임(100)의 내부에 수용될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 통전 바(330)는 상측 부분이 전후 방향으로 연장되어, 프레임(100)의 외부에 노출된다. 또한, 통전 바(330)의 나머지 부분은 상기 상측 부분과 연속되며, 상부 프레임(110)에서 하부 프레임(120)을 향해 연장 형성된다.

통전 바(330)는 전기 전도성이 높은 소재로 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 통전 바(330)는 구리(Cu) 소재로 형성될 수 있다.

통전 바(330)는 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 통전 바(330)는 서로 이격되어 배치될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 통전 바(330)는 제1 통전 바(331), 제2 통전 바(332) 및 제3 통전 바(333)를 포함하여 세 개 구비되어, 격벽부(121)에 의해 구획되는 세 개의 공간에 각각 위치된다.

복수 개의 통전 바(330)는 각각 복수 개의 주 바이메탈(400)에 권취되는 복수 개의 코일(도면 부호 미표기)과 각각 통전 가능하게 연결될 수 있다. 통전 바(330)에 과전류가 인가되면, 사익 복수 개의 코일이 과열되어, 주 바이메탈(400)이 만곡될 수 있다.

(4) 주 바이메탈(400)의 설명

주 바이메탈(400)은 열동형 과부하 계전기(10)에 과전류가 인가되어 발생되는 열에 의해 만곡된다. 주 바이메탈(400)의 만곡에 의해, 주 가동 접점대(320)가 주 고정 접점(310)에서 멀어지는 방향으로 이동될 수 있다.

주 바이메탈(400)에는 상기 코일이 권취된다. 상기 코일은 외부와 통전되는 통전 바(330)와 통전 가능하게 연결되어, 인가된 전류가 흐를 수 있다. 과전류가 통전될 경우 상기 코일이 발생시키는 열에 의해, 주 바이메탈(400)이 만곡될 수 있다.

주 바이메탈(400)은 이동부(500)와 접촉된다. 구체적으로, 주 바이메탈(400)은 만곡되며 이동부(500)를 가압할 수 있다. 이에 따라, 이동부(500)가 주 바이메탈(400)이 만곡되는 방향으로 이동되며 온도 보상 기구(700)를 가압하여 회전시킬 수 있다.

주 바이메탈(400)은 서로 다른 열 팽창 계수를 갖는 두 개 이상의 금속 판이 결합되어 형성될 수 있다.

주 바이메탈(400)은 하부 프레임(120)의 내부에 형성된 공간에 수용된다. 주 바이메탈(400)은 상기 코일에서 발생된 열에 의해 특정 방향으로 만곡되게 하부 프레임(120)의 내부에 수용될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 주 바이메탈(400)은 우측을 향해 만곡될 수 있다. 이에 따라, 이동부(500) 또한 우측으로 이동되며 온도 보상 기구(700)를 가압할 것임이 이해될 것이다.

주 바이메탈(400)은 일 방향, 도시된 실시 예에서 상하 방향으로 연장된다. 주 바이메탈(400)의 상측 단부는 이동부(500)와 접촉된다. 주 바이메탈(400)의 하측은 하부 프레임(120)의 하부 공간을 따라 연장될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 주 바이메탈(400)은 통전 바(330)와 인접하게 위치된다.

주 바이메탈(400)은 복수 개 구비될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 주 바이메탈(400)은 제1 주 바이메탈(410), 제2 주 바이메탈(420) 및 제3 주 바이메탈(430)을 포함하여 세 개 구비된다.

상술한 바와 같이, 하부 프레임(120)의 내부에 형성된 공간은 격벽부(121)에 의해 복수 개의 공간으로 구획될 수 있다. 이에, 제1 내지 제3 주 바이메탈(410, 420, 430)은 구획된 복수 개의 공간에 각각 수용될 수 있다.

과전류가 통전됨에 따라 주 바이메탈(400)이 만곡되는 과정은 잘 알려진 기술이므로, 이하 상세한 설명은 생략하기로 한다.

(5) 이동부(500)의 설명

이동부(500)는 주 바이메탈(400)과 연결되어, 주 바이메탈(400)이 만곡됨에 따라 이동된다. 또한, 이동부(500)는 소정 거리 이상 이동되어 온도 보상 기구(700)의 보상 바이메탈(720)을 가압한다. 이에 따라, 온도 보상 기구(700)가 회전되어, 반전 기구부(600)가 작동될 수 있다.

이동부(500)는 주 바이메탈(400)과 접촉 또는 연결된다. 주 바이메탈(400)이 과열되어 만곡되면, 이동부(500)는 일 방향으로 이동될 수 있다. 주 바이메탈(400)이 냉각되어 원래 상태로 복귀되면, 이동부(500)는 타 방향으로 이동되어 다시 원래 방향으로 복귀될 수 있다.

이동부(500)가 원래 상태로 복귀되기 위해, 이동부(500)에 상기 타 방향을 향하는 복원력을 인가하는 탄성 부재(미도시)가 구비될 수 있다.

이동부(500)는 하부 프레임(120)의 내부 공간에 이동 가능하게 수용된다. 도시된 실시 예에서, 이동부(500)는 주 바이메탈(400)의 상측에, 좌우 방향으로 이동 가능하게 수용된다.

이동부(500)의 상측에는 주 고정 접점(310), 주 가동 접점대(320), 반전 기구부(600) 및 온도 보상 기구(700)가 위치된다. 특히, 주 바이메탈(400)이 만곡되어 이동부(500)가 소정 거리 이상 이동되면, 이동부(500)는 온도 보상 기구(700)를 가압할 수 있다.

도시된 실시 예에서, 이동부(500)는 이동 바(510) 및 쉬프터(shifter)(520)를 포함한다.

이동 바(510)는 주 바이메탈(400)과 접촉 또는 연결되어, 주 바이메탈(400)과 함께 이동된다. 도시된 실시 예에서, 이동 바(510)는 좌우 방향으로 이동될 수 있다.

이동 바(510)는 그 이동 방향, 도시된 실시 예에서 좌우 방향으로 연장 형성된다. 이때, 이동 바(510)는 그 연장 방향의 각 단부가 임의의 상태에서 하부 프레임(120)의 좌측 내벽 및 우측 내벽과 접촉되지 않을 만큼 연장되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이, 주 바이메탈(400)은 복수 개 구비될 수 있다. 이동 바(510)는 복수 개의 주 바이메탈(400)과 각각 접촉 또는 연결될 수 있다.

따라서, 복수 개의 주 바이메탈(400) 중 어느 하나의 주 바이메탈(400)이 만곡되더라도, 이동 바(510)가 이동되어 온도 보상 기구(700)를 가압하고 트립 동작이 수행될 수 있다.

온도 보상 기구(700)를 향하는 이동 바(510)의 일측, 도시된 실시 예에서 상측에는 쉬프터(520)가 위치된다.

쉬프터(520)는 이동 바(510)와 함께 이동되어 온도 보상 기구(700)의 보상 바이메탈(720)을 가압한다. 이에 따라, 보상 바이메탈(720) 및 이에 연결된 보상 링크(710)가 회전되어 반전 가동 접점대(620)를 가압할 수 있다.

쉬프터(520)는 이동 바(510)와 결합된다. 쉬프터(520)는 이동 바(510)와 함께 이동될 수 있다.

과전류가 인가되지 않은 정상 상태에서, 쉬프터(520)는 온도 보상 기구(700)의 보상 바이메탈(720)과 접촉되되, 가압하지는 않을 수 있다.

과전류가 인가되어 주 바이메탈(400)이 만곡되면, 쉬프터(520)는 보상 바이메탈(720)을 향해 이동되어 보상 바이메탈(720)을 가압할 수 있다.

도시된 실시 예에서, 쉬프터(520)는 단수 개 구비된다. 또한, 쉬프터(520)는 이동 바(510)와 연결되며 상하 방향으로 연장되는 제1 부분, 제1 부분과 연속되며 보상 바이메탈(720)을 향해 좌우 방향으로 연장되는 제2 부분 및 제2 부분과 연속되며 상하 방향으로 연장되는 제3 부분을 포함한다.

쉬프터(520)의 상기 제3 부분이 보상 바이메탈(720)을 가압함이 이해될 것이다.

쉬프터(520)의 형상은 이동 바(510)와 함께 이동되어 보상 바이메탈(720)을 가압할 수 있는 임의의 형상일 수 있다.

(6) 반전 기구부(600)의 설명

반전 기구부(600)는 과전류가 인가될 경우 외부의 인디케이터(미도시)와 통전된다. 이에 따라, 사용자 또는 작업자는 과전류가 인가되어 트립 동작이 수행되었음을 용이하게 인지할 수 있다.

반전 기구부(600)는 프레임(100)의 내부 공간에 이동 가능하게 수용된다. 구체적으로, 도시된 실시 예에서, 반전 기구부(600)는 상부 프레임(110)의 내부 공간에 이동 가능하게 수용된다.

반전 기구부(600)는 온도 보상 기구(700)에 인접하게 위치된다. 온도 보상 기구(700)가 소정의 각도 이상 회전되면, 반전 기구부(600)는 온도 보상 기구(700)에 의해 가압될 수 있다. 즉, 반전 기구부(600)가 작동되기 위한 동력은 온도 보상 기구(700)에 의해 제공된다.

도시된 실시 예에서, 반전 기구부(600)는 반전 고정 접점(610) 및 반전 가동 접점대(620)를 포함한다.

반전 고정 접점(610)은 반전 가동 접점(621)과 접촉 또는 이격된다.

반전 고정 접점(610)이 반전 가동 접점(621)과 접촉되면, 열동형 과부하 계전기(10)는 외부의 인디케이터(미도시)와 통전 가능하게 연결될 수 있다. 또한, 반전 고정 접점(610)이 반전 가동 접점(621)과 이격되면, 열동형 과부하 계전기(10)는 외부의 인디케이터(미도시)와의 통전이 차단될 수 있다.

반전 고정 접점(610)과 반전 가동 접점(621)의 접촉 및 이격과 주 고정 접점(310)과 주 가동 접점(321)의 접촉 및 이격은 서로 교번적으로 수행될 수 있다.

즉, 반전 고정 접점(610)과 반전 가동 접점(621)의 접촉과 주 고정 접점(310)과 주 가동 접점(321)의 이격 상태는 동시에 형성된다. 또한, 반전 고정 접점(610)과 반전 가동 접점(621)의 이격과 주 고정 접점(310)과 주 가동 접점(321)의 접촉 상태 또한 동시에 형성된다.

따라서, 열동형 과부하 계전기(10)는 외부의 인디케이터 및 외부의 전원 또는 부하 중 어느 하나에만 통전 가능하게 연결된다.

반전 고정 접점(610)은 프레임(100)의 내부 공간에 수용된다. 반전 고정 접점(610)은 열동형 과부하 계전기(10)의 외부로 노출되지 않는다.

반전 고정 접점(610)은 상부 프레임(110)의 내부 공간에 위치된다. 반전 고정 접점(610)은 상부 프레임(110)의 상측 면에 인접하게 위치된다. 반전 고정 접점(610)의 하측에는 반전 가동 접점대(620)가 위치된다.

반전 고정 접점(610)은 반전 가동 접점(621)에 인접하게 위치된다. 명칭에서 알 수 있듯이, 반전 고정 접점(610)은 프레임(100)에 고정되어 이동되지 않는다. 따라서, 반전 고정 접점(610)과 반전 가동 접점(621)의 접촉 및 이격은 반전 가동 접점(621)이 이동되어 달성된다. 반전 고정 접점(610)은 반전 가동 접점(621)에 인접하게 위치된다.

반전 고정 접점(610)의 일측, 도시된 실시 예에서 상측에는 상부 프레임(110)의 상측 면이 위치된다. 상기 인디케이터(미도시)는 상기 상측 면의 외측에 노출될 수 있다.

반전 고정 접점(610)의 타측, 도시된 실시 예에서 하측에는 반전 가동 접점대(620) 및 반전 가동 접점(621)이 위치된다.

반전 가동 접점대(620)는 반전 고정 접점(610)을 향하는 방향 또는 반전 고정 접점(610)에 반대되는 방향으로 회전 또는 만곡 가능하게 프레임(100)에 수용 및 결합된다. 도시된 실시 예에서, 반전 가동 접점대(620)는 반 시계 방향 또는 시계 방향으로 회전될 수 있다.

반전 가동 접점대(620)는 일 방향, 도시된 실시 예에서 좌우 방향으로 연장 형성된다.

반전 가동 접점대(620)의 일측 단부, 도시된 실시 예에서 우측 단부는 프레임(100), 구체적으로 상부 프레임(110)에 결합된다.

반전 가동 접점대(620)의 타측 단부, 도시된 실시 예에서 좌측 단부에는 반전 가동 접점(621)이 인접하게 위치된다.

반전 가동 접점대(620)는 탄성이 있는 소재로 형성될 수 있다. 또한, 반전 가동 접점대(620)는 일 방향, 도시된 실시 예에서 좌우 방향으로 연장된 판 형으로 구비될 수 있다.

이에 따라, 온도 보상 기구(700)에 의해 가압되어 반전 가동 접점대(620)의 형상이 변형될 수 있다. 또한, 온도 보상 기구(700)가 이격되면 반전 가동 접점대(620)가 다시 원래 형상으로 복원될 수 있다.

온도 보상 기구(700)가 회전되면, 보상 링크(710)의 가압 돌출부(714)는 반전 가동 접점대(620)의 일측 단부 및 타측 단부 사이의 임의의 지점을 가압할 수 있다.

상기 가압에 의해, 반전 가동 접점대(620)는 상기 임의의 지점이 하측으로 만곡되고, 상기 좌측 단부가 상측으로 만곡되어 반전 가동 접점(621)이 반전 고정 접점(610)과 접촉될 수 있다.

상기 가압 상태가 해제되면, 반전 가동 접점대(620)는 상기 임의의 지점이 상측으로 만곡되고, 상기 좌측 단부가 하측으로 만곡되어 반전 가동 접점(621)이 반전 고정 접점(610)과 이격될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 반전 가동 접점대(620)는 반전 가동 접점(621) 및 탄성 부재(622)를 포함한다.

반전 가동 접점(621)은 반전 고정 접점(610)과 접촉 또는 이격된다. 반전 가동 접점(621)이 반전 고정 접점(610)과 접촉 및 이격되는 과정에 대한 설명은 상술한 바와 같다.

반전 가동 접점(621)이 반전 고정 접점(610)과 접촉되면, 열동형 과부하 계전기(10)가 외부의 인디케이터(미도시)와 통전 가능하게 연결될 수 있다. 또한, 반전 가동 접점(621)이 반전 고정 접점(610)과 이격되면, 열동형 과부하 계전기(10)는 외부의 인디케이터(미도시)와의 통전이 차단될 수 있다.

반전 가동 접점(621)은 상부 프레임(110)의 내부 공간에 수용된다. 반전 가동 접점(621)은 반전 가동 접점대(620)와 통전된다.

반전 가동 접점(621)은 반전 가동 접점대(620)에 결합되어 함께 이동될 수 있다. 반전 가동 접점(621)은 반전 고정 접점(610)을 향하는 반전 가동 접점대(620)의 단부, 도시된 실시 예에서 좌측 단부에 인접하게 위치될 수 있다.

탄성 부재(622)는 온도 보상 기구(700)에 의해 가압되어 형상 변형된 반전 가동 접점대(620)가 가압되기 전 형상으로 복원되기 위한 복원력을 제공한다.

또한, 탄성 부재(622)는 온도 보상 기구(700)가 소정의 크기 이하의 힘으로 반전 가동 접점대(620)를 가압할 경우, 반전 가동 접점대(620)가 원래 형상을 유지하기 위한 복원력을 제공한다.

탄성 부재(622)는 반전 가동 접점대(620)에 연결된다. 일 실시 예에서, 탄성 부재(622)는 반전 가동 접점대(620)와 일체로 형성될 수 있다. 즉, 상기 실시 예에서, 탄성 부재(622)는 반전 가동 접점대(620)의 일부로 형성될 수 있다.

탄성 부재(622)는 반전 가동 접점(621)에 인접하게 위치된다. 도시된 실시 예에서, 탄성 부재(622)는 반전 가동 접점대(620)의 연장 방향을 따라, 반전 가동 접점(621) 및 상기 임의의 지점 사이에 위치된다.

탄성 부재(622)는 형상 변형에 의해 복원력을 저장하고, 저장된 복원력을 다른 부재에 전달할 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 탄성 부재(622)는 반전 가동 접점대(620)의 연장 방향을 따라 연장되는 코일 스프링(coil spring)의 형태로 구비된다.

온도 보상 기구(700)에 의해 반전 기구부(600)가 작동되는 과정은 잘 알려진 기술이므로, 이하 추가 설명은 생략하기로 한다.

3. 본 발명의 실시 예에 따른 온도 보상 기구(700)의 설명

다시 도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 열동형 과부하 계전기(10)는 온도 보상 기구(700)를 포함한다.

온도 보상 기구(700)는 이동부(500)에 의해 가압 및 회전되어 반전 기구부(600)를 작동시킨다. 이동부(500)의 이동은 과전류가 인가되어 발생된 열에 의해 만곡되는 주 바이메탈(400)에 의해 달성됨은 상술한 바와 같다.

온도 보상 기구(700)는 프레임(100)의 내부에 수용되며, 회전 가능하게 프레임(100)에 결합된다. 도시된 실시 예에서, 온도 보상 기구(700)는 상부 프레임(110)의 내부 공간에 회전 가능하게 수용된다.

온도 보상 기구(700)는 이동부(500)에 의해 가압될 수 있다. 이동부(500)가 주 바이메탈(400)의 만곡에 의해 이동되면, 온도 보상 기구(700)는 이동부(500)에 의해 가압되어 회전될 수 있다.

온도 보상 기구(700)는 반전 기구부(600)를 가압할 수 있다. 구체적으로, 이동부(500)에 의해 가압되어 온도 보상 기구(700)가 소정의 각도만큼 회전되면, 온도 보상 기구(700)는 반전 가동 접점대(620)를 가압할 수 있다. 이에 따라, 반전 가동 접점대(620)의 형상이 변형되며 반전 고정 접점(610)과 반전 가동 접점(621)이 접촉될 수 있다.

또한, 온도 보상 기구(700)는 보상 바이메탈(720)을 포함한다. 보상 바이메탈(720)은 과전류에 의해 발생되는 열과 무관한, 열동형 과부하 계전기(10)가 설치된 환경에서 발생되는 열(이하, "주변 열"이라 함)에 의한 주 바이메탈(400)의 만곡을 보상한다.

특히, 본 발명의 실시 예에 따른 온도 보상 기구(700)는 주변 열에 의한 보상 바이메탈(720)의 만곡 길이가 충분히 확보될 수 있다. 따라서, 주변 열에 의한 주 바이메탈(400)을 충분히 보상되어, 열동형 과부하 계전기(10)의 작동 신뢰성이 향상될 수 있다.

이하, 도 6 내지 도 15를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 온도 보상 기구(700)를 상세하게 설명한다.

도시된 실시 예에서, 온도 보상 기구(700)는 보상 링크(710), 보상 바이메탈(720), 체결 부재(730) 및 축 부재(740)를 포함한다.

(1) 보상 링크(710)의 설명

보상 링크(710)는 온도 보상 기구(700)의 몸체를 형성한다. 또한, 보상 링크(710)는 온도 보상 기구(700)가 프레임(100)에 회전 가능하게 결합되는 부분이다.

보상 링크(710)는 회전 가능하게 프레임(100), 구체적으로 상부 프레임(110)과 회전 가능하게 결합된다. 보상 링크(710)는 반전 가동 접점대(620)를 향하는 방향 또는 그에 반대되는 방향, 도시된 실시 예에서 반 시계 방향 또는 시계 방향으로 회전될 수 있다. 상기 결합은 축 부재(740)에 의해 달성될 수 있다.

보상 링크(710)에는 보상 바이메탈(720)이 결합된다. 보상 링크(710)는 보상 바이메탈(720)과 함께 시계 방향 또는 반 시계 방향으로 회전될 수 있다. 상기 결합은 체결 부재(730)에 의해 달성될 수 있다.

보상 링크(710)는 충분한 강성을 갖는 절연성 소재로 형성될 수 있다. 반전 가동 접점대(620)를 충분한 힘으로 가압하면서도, 불필요한 전류가 통전되는 것을 방지하기 위함이다.

도시된 실시 예에서, 보상 링크(710)는 바디부(711), 암부(712), 헤드부(713), 가압 돌출부(714), 결합 돌기(715), 중공부(716), 회전 홀(717) 및 경사 면(718)을 포함한다.

바디부(711)는 보상 링크(710)의 몸체를 형성한다. 바디부(711)에는 보상 바이메탈(720)이 결합된다.

바디부(711)의 내부에는 소정의 공간이 형성된다. 상기 공간은 중공부(716)와 연통되며, 보상 바이메탈(720)의 제1 연장부(721)가 삽입 결합된다. 상기 공간에는 결합 돌기(715)가 위치될 수 있다.

상기 공간은 제1 연장부(721)의 하측 단부의 형상과 상응하는 형상으로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 공간에 삽입된 제1 연장부(721)는 임의로 요동되지 않게 된다.

바디부(711)는 암부(712) 및 헤드부(713)와 연속된다. 도시된 실시 예에서, 바디부(711)의 후방의 좌측은 암부(712)와 연속된다. 또한, 바디부(711)의 우측의 상측은 헤드부(713)와 연속된다.

바디부(711)는 보상 바이메탈(720)에 의해 덮일 수 있다. 암부(712)를 향하는 바디부(711)의 일측, 도시된 실시 예에서 좌측은 보상 바이메탈(720)의 제1 연장부(721)와 접촉될 수 있다. 암부(712)에 반대되는 바디부(711)의 타측, 도시된 실시 예에서 우측은 보상 바이메탈(720)의 제3 연장부(723)에 의해 덮일 수 있다.

암부(712)는 보상 링크(710)가 회전됨에 따라 함께 회전된다. 암부(712)는 바디부(711)와 연속되며, 바디부(711)에 반대되는 방향으로 연장 형성된다. 도시된 실시 예에서, 암부(712)는 바디부(711)의 후방의 좌측과 연속되며, 좌측을 향해 연장된다.

도시된 실시 예에서, 암부(712)는 제1 암부(712a) 및 제2 암부(712b)를 포함한다.

제1 암부(712a)는 암부(712)가 바디부(711)와 연속되는 부분이다. 제1 암부(712a)는 바디부(711)의 후방의 좌측과 연결된다.

제1 암부(712a)는 반전 가동 접점(621a)을 향하는 방향 및 그에 반대되는 방향, 도시된 실시 예에서 좌우 방향으로 연장된다. 달리 표현하면, 제1 암부(712a)는 바디부(711)를 향하는 방향 및 그에 반대되는 방향으로 연장된다.

제1 암부(712a)가 연장되는 방향의 일측 단부, 도시된 실시 예에서 우측 단부는 바디부(711)와 연속된다. 제1 암부(712a)가 연장되는 방향의 타측 단부, 도시된 실시 예에서 좌측 단부는 제2 암부(712b)와 연속된다.

제2 암부(712b)는 제1 암부(712a) 및 가압 돌출부(714)와 연속되는 부분이다. 제2 암부(712b)는 제1 암부(712a)의 좌측 단부와 연속된다.

제2 암부(712b)는 제1 암부(712a)와 소정의 각도를 이루며 연속될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제2 암부(712b)는 제1 암부(712a)에 대해 수직하게 연장될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 제2 암부(712b)는 전방 측 및 후방 측으로 연장된다. 제2 암부(712b)가 연장되는 방향의 일측 단부, 도시된 실시 예에서 후방 측은 제1 암부(712a)와 연속된다. 제2 암부(712b)가 연장되는 방향의 타측 단부, 도시된 실시 예에서 전방 측 단부는 가압 돌출부(714)와 연속된다.

헤드부(713)는 보상 링크(710)가 프레임(100)에 회전 가능하게 결합되는 부분이다.

헤드부(713)는 바디부(711)와 연속된다. 도시된 실시 예에서, 헤드부(713)는 바디부(711)의 상측과 연속된다.

헤드부(713)는 암부(712)가 연장되는 방향에 반대되는 바디부(711)의 일측, 도시된 실시 예에서 우측에 위치된다. 달리 표현하면, 헤드부(713)는 바디부(711)를 사이에 두고 암부(712)를 마주하게 위치된다.

헤드부(713)는 바디부(711)에 반대되는 방향, 도시된 실시 예에서 상측으로 연장 형성된다.

헤드부(713)는 바디부(711)에 반대되는 방향, 도시된 실시 예에서 상측을 향해 연장 형성된다. 바디부(711)를 향하는 헤드부(713)의 일측, 도시된 실시 예에서 하측은 바디부(711)와 연속된다.

바디부(711)에 반대되는 헤드부(713)의 타측, 도시된 실시 예에서 상측 단부를 상측으로 볼록하도록 라운드지게 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 헤드부(713)의 상측 단부는 소정의 곡률 및 직경을 갖는 원호 형상의 단면을 갖게 형성될 수 있다.

일 실시 예에서, 헤드부(713)의 상기 상측 단부의 곡률은 보상 바이메탈(720)의 상기 제2 부분의 곡률과 같게 형성될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 헤드부(713)는 바디부(711)와 연속되는 제1 부분, 제1 부분과 연속되며, 상측을 향해 볼록하도록 라운드지게 형성되는 제2 부분 및 제2 부분과 연속되며, 하측을 향해 연속되는 제3 부분을 포함할 수 있다.

헤드부(713)는 보상 바이메탈(720)에 의해 덮일 수 있다.

구체적으로, 헤드부(713)의 상기 제1 부분은 보상 바이메탈(720)의 제1 연장부(721)에 의해 덮일 수 있다. 헤드부(713)의 상기 제2 부분은 보상 바이메탈(720)의 제2 연장부(722)에 의해 덮일 수 있다. 헤드부(713)의 상기 제3 부분은 보상 바이메탈(720)의 제3 연장부(723)에 의해 덮일 수 있다.

이때, 헤드부(713)는 보상 바이메탈(720)과 소정 거리만큼 이격될 수 있다. 달리 표현하면, 헤드부(713)는 보상 바이메탈(720)과 접촉되지 않을 수 있다.

따라서, 주변 열에 의한 보상 바이메탈(720)의 만곡 길이가 충분히 확보될 수 있다.

상기 실시 예에서, 헤드부(713)의 외주면은 보상 바이메탈(720)의 내주면과 평행하게 연장될 수 있다.

헤드부(713)의 내부에는 회전 홀(717)이 관통 형성된다. 상기 회전 홀(717)에는 축 부재(740)가 관통 결합되어, 보상 링크(710)의 회전축으로 기능될 수 있다.

가압 돌출부(714)는 회전된 보상 링크(710)가 반전 가동 접점대(620)를 가압하는 부분이다. 가압 돌출부(714)가 반전 가동 접점대(620)를 가압함에 따라, 반전 기구부(600)가 작동될 수 있다.

가압 돌출부(714)는 암부(712)와 연결된다. 구체적으로, 가압 돌출부(714)는 제2 암부(712b)의 단부, 도시된 실시 예에서 전방 측 단부와 연결된다.

가압 돌출부(714)는 제2 암부(712b)에 반대되는 방향으로 연장 형성된다. 달리 표현하면, 가압 돌출부(714)는 반전 가동 접점대(620)를 향하는 방향, 도시된 실시 예에서 하측으로 연장 형성된다.

가압 돌출부(714)의 돌출 길이는 보상 링크(710)의 회전 각도 및 보상 바이메탈(720)의 만곡 길이를 고려하여 결정될 수 있다.

결합 돌기(715)는 보상 링크(710)에 결합된 보상 바이메탈(720)의 위치를 유지한다. 보상 링크(710) 및 보상 바이메탈(720)은 결합 돌기(715)가 결합 홈(724)에 삽입 결합되게 결합될 수 있다. 따라서, 보상 링크(710)와 보상 바이메탈(720)의 결합 방향 및 위치가 제한될 수 있다.

결과적으로, 결합 돌기(715)에 의해 보상 링크(710)와 보상 바이메탈(720)의 결합 상태가 안정적으로 형성 및 유지될 수 있다.

결합 돌기(715)는 바디부(711)의 내부에 형성된 공간에 위치된다. 즉, 결합 돌기(715)는 보상 바이메탈(720)의 제1 연장부(721)가 삽입되는 공간에 위치된다.

결합 돌기(715)는 상기 공간을 둘러싸는 바디부(711)의 내면 중 어느 하나 이상에서 돌출 형성될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 결합 돌기(715)는 상기 공간을 둘러싸는 바디부(711)의 좌측 면에서 상기 좌측 면을 마주하는 우측 면을 향해 돌출 형성된다.

대안적으로, 결합 돌기(715)는 후술될 중공부(716)가 형성되는 어느 하나의 내면, 도시된 실시 예에서 우측 면에서 좌측 면을 향해 돌출 형성될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 결합 돌기(715)는 원형의 단면을 갖고 좌우 방향으로 연장 형성되는 원통 형상이다. 즉, 결합 돌기(715)의 상측 면은 원통의 옆면, 즉 곡면이다. 이는 보상 바이메탈(720)에 함몰 형성되는 결합 홈(724)의 상측 부분이 라운드지게 형성됨에 기인한다.

따라서, 결합 돌기(715)의 형상은 결합 홈(724)의 형상에 따라 변경될 수 있음이 이해될 것이다.

결합 돌기(715)에 인접하게 중공부(716)가 위치된다.

중공부(716)는 보상 링크(710)와 보상 바이메탈(720)을 결합하는 체결 부재(730)가 관통 삽입되는 중공이다. 중공부(716)는 바디부(711)의 상기 공간을 둘러싸는 바디부(711)의 내면을 마주하는 다른 하나의 내면에 관통 형성된다.

도시된 실시 예에서, 중공부(716)는 상기 내면 중 우측 면에 관통 형성된다. 또한, 중공부(716)는 원형의 단면을 갖고, 좌우 방향으로 연장되는 원통 형상이다. 더 나아가, 중공부(716)는 결합 돌기(715)에 비해 상대적으로 상측에 위치된다.

중공부(716)의 위치 및 형상은 보상 바이메탈(720)의 관통 홀(725)의 위치 및 형상에 따라 변경될 수 있다.

회전 홀(717)은 보상 링크(710)의 회전을 위한 회전축으로 기능되는 축 부재(740)가 관통 삽입되는 공간이다. 회전 홀(717)은 축 부재(740)의 연장 방향, 도시된 실시 예에서 전후 방향으로 관통 형성된다. 회전 홀(717)은 헤드부(713)의 내부에 위치된다.

도시된 실시 예에서, 회전 홀(717)은 원형의 단면을 갖고 전후 방향으로 연장 형성된 원통 형상이다. 회전 홀(717)의 형상은 축 부재(740)의 형상에 따라 변경될 수 있다.

상기 실시 예에서, 회전 홀(717)의 단면은 헤드부(713)의 상기 제2 부분의 단면의 중심 또는 보상 바이메탈(720)의 제2 연장부(722)의 중심과 같은 중심을 갖게 형성될 수 있다.

경사 면(718)은 바디부(711)의 상기 공간에 삽입되는 보상 바이메탈(720)을 가이드한다. 보상 바이메탈(720)은 상기 경사 면(718)을 따라 이동되며 바디부(711)의 상기 공간에 안정적으로 삽입될 수 있다.

경사 면(718)은 바디부(711)의 상기 공간을 둘러싸는 면에 대해 소정의 각도를 이루며 상측 또는 하측으로 연장된다. 도시된 실시 예에서, 경사 면(718)은 바디부(711)의 상기 공간을 둘러싸는 면과 둔각을 이루며 연장된다.

경사 면(718)은 바디부(711)의 상기 공간을 부분적으로 둘러싼다. 경사 면(718)은 복수 개 형성될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 경사 면(718)은 두 개 형성되어, 상기 공간을 사이에 두고 서로 마주하게 배치된다. 각 경사 면(718)은 상기 공간의 좌측 및 우측의 일 부분을 각각 둘러싼다.

(2) 보상 바이메탈(720)의 설명

보상 바이메탈(720)은 주변 열에 의한 주 바이메탈(400)의 만곡을 보상한다. 보상 바이메탈(720)에 의해, 주 바이메탈(400)은 주변 열에 만곡되더라도 트립 동작이 수행되어야 하는 과전류가 인가될 경우, 예정된 길이만큼 만곡될 수 있다.

구체적으로, 보상 바이메탈(720)은 주변 열에 의해 보상 바이메탈(720)을 가압하는 쉬프터(520)에 반대되는 방향, 도시된 실시 예에서 우측으로 소정 거리만큼 만곡된다.

따라서, 주 바이메탈(400)이 주변 열에 의해 만곡되는 거리는, 보상 바이메탈(720)이 만곡되는 거리에 의해 보상된다.

즉, 주변 열에 의해 주 바이메탈(400)이 어느 정도 만곡되는 경우에도, 보상 바이메탈(720)이 만곡됨에 따라 반전 기구부(600)가 작동되기 위해 주 바이메탈(400)이 만곡되어야 하는 거리는 동일하게 유지될 수 있다.

보상 바이메탈(720)은 서로 다른 열 팽창 계수를 갖는 두 개 이상의 소재로 형성될 수 있다. 또한, 보상 바이메탈(720)은 열이 발생될 경우, 쉬프터(520)에 반대되는 방향, 도시된 실시 예에서 우측으로 만곡되도록 배치될 수 있다.

보상 바이메탈(720)은 보상 링크(710)와 결합된다. 보상 바이메탈(720)이 쉬프터(520)에 의해 가압되면, 보상 바이메탈(720) 및 보상 링크(710)는 함께 회전될 수 있다.

보상 바이메탈(720)은 보상 링크(710)의 바디부(711) 및 헤드부(713)를 외측에서 둘러싸게 형성된다. 달리 표현하면, 보상 바이메탈(720)은 바디부(711) 및 헤드부(713)를 감싸게 형성된다.

도시된 실시 예에서, 보상 바이메탈(720)은 알파벳 "U"자를 상하 방향으로 뒤집은 형상이되, 암부(712)와의 거리가 보다 먼 부분(도시된 실시 예에서 우측 부분)의 길이가 다른 부분보다 더 길게 형성된다.

보상 바이메탈(720)의 형상은 보상 링크(710)의 바디부(711) 및 헤드부(713)의 형상에 따라 변경될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 보상 바이메탈(720)은 제1 연장부(721), 제2 연장부(722), 제3 연장부(723), 결합 홈(724), 관통 홀(725) 및 경사부(726)를 포함한다.

제1 연장부(721)는 보상 바이메탈(720)의 일 부분을 형성한다. 제1 연장부(721)는 바디부(711)와 헤드부(713)가 서로 향하는 방향, 도시된 실시 예에서 상하 방향으로 연장 형성된다.

일 실시 예에서, 제1 연장부(721)는 그 상측 단부가 회전 홀(717)의 단면의 중심과 같은 높이에 도달될 때까지 연장될 수 있다.

제1 연장부(721)는 바디부(711)와 결합된다. 구체적으로, 제1 연장부(721)는 바디부(711)를 향하는 방향, 도시된 실시 예에서 하측 단부가 바디부(711)에 형성된 상기 공간에 삽입되어 결합된다. 일 실시 예에서, 제1 연장부(721)는 상기 공간에 끼움 결합될 수 있다.

제1 연장부(721)는 바디부(711)의 부분을 외측에서 둘러싼다. 도시된 실시 예에서, 제1 연장부(721)는 바디부(711)와 암부(712) 사이에 위치되어, 바디부(711)의 좌측 부분을 감싸게 형성된다.

제1 연장부(721)는 헤드부(713)의 부분을 외측에서 둘러싼다. 도시된 실시 예에서, 제1 연장부(721)는 헤드부(713)의 좌측 부분을 부분적으로 둘러싼다. 이때, 제1 연장부(721)는 헤드부(713)의 상기 좌측 부분과 소정 거리 이격되게 배치될 수 있다.

제1 연장부(721)는 제2 연장부(722)와 연속된다. 도시된 실시 예에서, 제1 연장부(721)의 상측 단부는 제2 연장부(722)의 좌측 단부와 연속된다.

제1 연장부(721)의 하측 단부에는 결합 홈(724)이 함몰 형성된다. 또한, 제1 연장부(721)의 내부에는 좌우 방향으로 관통 형성된 관통 홀(725)이 위치된다.

제2 연장부(722)는 보상 바이메탈(720)의 다른 일 부분을 형성한다. 제2 연장부(722)는 헤드부(713)의 방사상 외측에서, 상측으로 볼록하도록 라운드지게 형성된다.

일 실시 예에서, 제2 연장부(722)는 그 단면이 소정의 크기의 중심각을 갖고, 소정의 외경을 가지며, 헤드부(713)의 단면의 중심 또는 회전 홀(717)의 단면의 중심과 같은 중심을 갖는 원호(arc) 형상으로 형성될 수 있다.

상기 실시 예에서, 제2 연장부(722)의 그 단면의 중심각이 180°일 수 있다. 즉, 제2 연장부(722)는 그 단면이 반원의 호 형상으로 형성될 수 있다.

제2 연장부(722)는 제1 연장부(721)와 연속된다. 도시된 실시 예에서, 제2 연장부(722)의 좌측 단부는 제1 연장부(721)의 상측 단부와 연속된다.

제2 연장부(722)는 제3 연장부(723)와 연속된다. 도시된 실시 예에서, 제2 연장부(722)의 우측 단부는 제3 연장부(723)의 상측 단부와 연속된다.

제2 연장부(722)는 헤드부(713)의 부분을 외측에서 둘러싼다. 도시된 실시 예에서, 제2 연장부(722)는 헤드부(713)의 상기 제2 부분을 상측에서 둘러싸게 위치된다. 이때, 제2 연장부(722)는 헤드부(713)의 상기 제2 부분과 소정 거리만큼 이격되어 배치될 수 있다.

제3 연장부(723)는 보상 바이메탈(720)의 나머지 부분을 형성한다. 제3 연장부(723)는 바디부(711)와 헤드부(713)가 서로 향하는 방향 또는 제1 연장부(721)가 연장되는 방향, 도시된 실시 예에서 상하 방향으로 연장 형성된다.

일 실시 예에서, 제3 연장부(723)의 상측 단부는 회전 홀(717)의 단면의 중심과 같은 높이에 위치될 수 있다.

이때, 제3 연장부(723)는 그 하측 단부가 쉬프터(520)의 높이와 같거나 더 낮게 위치되도록 연장될 수 있다.

제3 연장부(723)는 바디부(711)의 다른 부분을 외측에서 둘러싼다. 도시된 실시 예에서, 제3 연장부(723)는 바디부(711)의 우측 부분을 감싸게 형성된다.

제3 연장부(723)는 헤드부(713)의 나머지 부분을 외측에서 둘러싼다. 도시된 실시 예에서, 제3 연장부(723)는 헤드부(713)의 우측 부분을 감싸게 형성된다.

이때, 제3 연장부(723)는 바디부(711) 및 헤드부(713)의 상기 우측 부분과 각각 소정 거리 이격되게 배치될 수 있다.

제3 연장부(723)는 제2 연장부(722)와 연속된다. 도시된 실시 예에서, 제3 연장부(723)는 그 상측 단부가 제2 연장부(722)의 우측 단부와 연속된다.

제3 연장부(723)는 쉬프터(520)와 접촉된다. 도시된 실시 예에서, 제3 연장부(723)는 그 하측 단부 및 이에 인접한 일부분이 쉬프터(520)와 접촉된다.

제3 연장부(723)의 상기 하측 단부에는 홈(723a)이 함몰 형성될 수 있다. 상기 홈(723a)에 의해, 이동 바(510) 및 쉬프터(520)의 이동이 방해받지 않을 수 있다.

제3 연장부(723)는 헤드부(713)를 사이에 두고 제1 연장부(721)를 마주하게 배치된다.

결합 홈(724)은 보상 링크(710)에 결합된 보상 바이메탈(720)의 위치를 유지한다. 보상 링크(710) 및 보상 바이메탈(720)은 결합 홈(724)에 결합 돌기(715)가 삽입 결합되게 결합될 수 있다. 따라서, 보상 링크(710)와 보상 바이메탈(720)의 결합 방향 및 위치가 제한될 수 있다.

결과적으로, 결합 홈(724)에 의해 보상 링크(710)와 보상 바이메탈(720)의 결합 상태가 안정적으로 형성 및 유지될 수 있다.

결합 홈(724)은 제1 연장부(721)의 하측 단부에서 바디부(711)의 상기 공간에 반대되는 방향, 도시된 실시 예에서 상측으로 함몰 형성된다.

도시된 실시 예에서, 결합 홈(724)은 그 상측 단부가 상측으로 볼록하도록 라운드지게 형성되고, 제1 연장부(721)의 하측 단부까지 연장된다. 달리 표현하면, 결합 홈(724)은 알파벳 "U"를 상하 방향으로 뒤집은 형상이다. 상기 형상은, 결합 홈(724)에 삽입 결합되는 결합 돌기(715)의 외주면이 원통의 옆면, 즉 곡면으로 형성됨에 기인한다.

결합 홈(724)의 위치 및 형상은 결합 돌기(715)의 위치 및 형상에 따라 변경될 수 있다.

결합 홈(724)에 인접하게 관통 홀(725)이 위치된다.

관통 홀(725)은 보상 링크(710)와 보상 바이메탈(720)을 결합하는 체결 부재(730)가 관통 삽입되는 중공이다. 관통 홀(725)은 제1 연장부(721)의 내부에서 관통 형성된다.

도시된 실시 예에서, 관통 홀(725)은 원형의 단면을 갖고, 좌우 방향으로 연장되는 원통 형상이다. 더 나아가, 관통 홀(725)은 결합 홈(724)에 비해 상대적으로 상측에 위치된다.

관통 홀(725)은 바디부(711)의 중공부(716)와 겹쳐지게 배치될 수 있다. 또한, 관통 홀(725)은 중공부(716)와 같은 중심축을 갖게 배치될 수 있다.

관통 홀(725)의 위치 및 형상은 중공부(716)의 위치 및 형상에 따라 변경될 수 있다.

경사부(726)는 바디부(711)의 상기 공간에 삽입되는 보상 바이메탈(720)의 삽입 거리를 제한한다. 보상 바이메탈(720)은 경사부(726)가 보상 링크(710)에 형성된 경사 면(718)에 접촉될 때까지 하측으로 이동되어 바디부(711)의 상기 공간에 삽입될 수 있다.

일 실시 예에서, 경사부(726)가 경사 면(718)과 접촉되면, 결합 돌기(715)가 결합 홈(724)의 라운드진 상측 단부에 접촉될 수 있다.

경사부(726)는 제1 연장부(721)의 모서리 중 긴 두 개의 모서리, 도시된 실시 예에서 전방 측 및 후방 측 모서리 중 어느 하나의 모서리에 형성될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 경사부(726)는 전방 측 모서리에 형성된다.

대안적으로, 경사부(726)는 전방 측 모서리 및 후방 측 모서리 모두에 형성될 수 있다.

경사부(726)는 제1 연장부(721)의 상기 어느 하나의 모서리에서 제1 연장부(721)의 내측을 향하는 방향으로 경사지게 연장 형성된다. 도시된 실시 예에서, 경사부(726)는 후방의 하측을 향하게 연장 형성된다.

경사부(726)는 상기 어느 하나의 모서리와 소정의 각도를 이루며 연장된다. 도시된 실시 예에서, 경사부(726)는 상기 어느 하나의 모서리와 둔각을 이루며 연장된다.

경사부(726)는 소정의 길이만큼 연장된다. 경사부(726)의 일측 단부, 도시된 실시 예에서 상측 단부는 제1 연장부(721)의 상기 어느 하나의 모서리와 연속된다. 경사부(726)의 타측 단부, 도시된 실시 예에서 하측 단부는 상기 어느 하나의 모서리에 비해 제1 연장부(721)의 내측에 치우쳐 위치되는 다른 모서리와 연속된다.

결과적으로, 제1 연장부(721)는 하측의 폭이 상측의 폭보다 작게 형성된다.

(3) 체결 부재(730) 및 축 부재(740)의 설명

체결 부재(730)는 보상 링크(710)와 보상 바이메탈(720)을 결합한다. 체결 부재(730)는 보상 링크(710)와 보상 바이메탈(720)에 각각 관통 결합될 수 있다.

구체적으로, 체결 부재(730)는 보상 링크(710)에 형성된 중공부(716) 및 보상 바이메탈(720)에 형성된 관통 홀(725)에 각각 관통 결합된다.

체결 부재(730)는 두 개 이상의 부재를 결합시킬 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다. 일 실시 예에서, 체결 부재(730)는 리벳(rivet)으로 구비될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 체결 부재(730)는 단수 개 구비된다. 이는, 보상 링크(710)와 보상 바이메탈(720)이 결합 돌기(715) 및 결합 홈(724)에 의해서도 결합됨에 기인한다.

즉, 결합 돌기(715) 및 결합 홈(724)의 결합에 의해 보상 바이메탈(720)의 제1 연장부(721)의 하측이, 체결 부재(730)에 의해 제1 연장부(721)의 중간 부분이 각각 보상 링크(710)와 결합된다.

이에 따라, 바디부(711)의 상기 공간에 삽입 결합된 보상 바이메탈(720)은 상하 방향 또는 전후 방향으로 요동되지 않게 된다.

축 부재(740)는 보상 링크(710)를 회전 가능하게 프레임(100)에 결합한다. 즉, 축 부재(740)는 보상 링크(710)의 회전축으로 기능된다.

축 부재(740)는 보상 링크(710)에 회전 가능하게 결합된다. 구체적으로, 축 부재(740)는 헤드부(713)의 내부에 관통 형성되는 회전 홀(717)에 관통 결합된다.

축 부재(740)는 프레임(100)에 회전 가능하게 결합된다. 따라서, 보상 바이메탈(720)이 가압되면, 보상 링크(710)는 축 부재(740)를 중심으로 시계 방향 또는 반 시계 방향으로 회전될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 축 부재(740)는 그 단면이 원형이고 전후 방향으로 연장되는 원통 형상이다. 축 부재(740)의 상기 형상이 회전 홀(717)의 형상에 대응됨이 이해될 것이다.

4. 본 발명의 실시 예에 따른 온도 보상 기구(700)와 종래 기술에 따른 온도 보상 기구(1300)의 비교

본 발명의 실시 예에 따른 온도 보상 기구(700)는 보상 바이메탈(720)을 포함한다. 보상 바이메탈(720)은 주변 열에 의한 만곡 길이가 극대화될 수 있는 구조로 형성된다. 이에 따라, 온도 보상 기구(700)는 주변 열이 다량으로 발생되는 경우에도, 충분한 길이만큼 만곡될 수 있다.

따라서, 주 바이메탈(400)이 주변 열에 의해 만곡되는 경우에도, 열동형 과부하 계전기(10)의 작동 신뢰성이 보장될 수 있다.

이하, 도 16a 내지 도 17b를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 온도 보상 기구(700)의 효과를 종래 기술에 따른 온도 보상 기구(1300)와 대비하여 설명한다.

도 16a 및 도 16b를 참조하면, 종래 기술에 따른 온도 보상 기구(1300)가 도시된다.

상술한 바와 같이, 주 바이메탈이 가열되어 만곡되면, 시프트가 이동되어 보상 바이메탈(1320)의 하측을 가압한다. 이때, 보상 바이메탈(1320)의 만곡 방향(B.D)은 주 바이메탈이 만곡되는 방향 및 시프트가 만곡되는 방향과 같다.

즉, 도 16a에서 보상 바이메탈(1320)의 만곡 방향(B.D)은 우측, 도 16b에서 보상 바이메탈(1320)의 만곡 방향(B.D)은 좌측이다.

이때, 보상 바이메탈(1320)의 부분 중 리벳(1330)이 체결된 부분은 고정되어 있으므로 만곡되기 어렵다. 또한, 보상 바이메탈(1320)의 상측 부분, 즉 보상 링크(1310)와 접촉되어 있는 부분은 보상 링크(1310)에 의해 만곡이 제한된다.

따라서, 보상 바이메탈(1320)이 보상 링크(1310)와 접촉되지 않고 연속되는 부분의 길이, 즉 만곡될 수 있는 길이를 만곡 길이(B.L)로 정의하면, 전체 만곡량(D)은 다음과 같이 연산될 수 있다.

여기서 여기서

는 만곡계수(단위 /K),

는 온도의 변화량(단위 K)이다.

따라서, 종래 기술에 따른 보상 바이메탈(1320)의 전체 만곡량(D)은 만곡 길이(B.L)의 제곱에만 의존한다.

도 17a 및 도 17b를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 온도 보상 기구(700)가 도시된다.

상술한 바와 같이, 주 바이메탈(400)이 가열되어 만곡되면, 쉬프터(520)가 이동되어 보상 바이메탈(720)의 제3 연장부(723)의 하측을 가압한다. 이때, 보상 바이메탈(720)의 만곡 방향(B.D)은 주 바이메탈(400)이 만곡되는 방향 및 시프트가 만곡되는 방향과 같다.

즉, 도 17a에서 보상 바이메탈(720)의 만곡 방향(B.D)은 우측, 도 17b에서 보상 바이메탈(720)의 만곡 방향(B.D)은 좌측이다.

이때, 보상 바이메탈(720)은 제1 연장부(721), 제2 연장부(722) 및 제3 연장부(723)로 구분될 수 있다. 또한, 제1 연장부(721), 제2 연장부(722) 및 제3 연장부(723)는 각각 바디부(711) 및 헤드부(713)와 각각 소정 거리만큼 이격된다.

즉, 보상 바이메탈(720)의 각 연장부(721, 722, 723)는 바디부(711) 또는 헤드부(713)에 의해 제한받지 않고 만곡될 수 있다.

이에, 제1 연장부(721)의 길이(L1), 제2 연장부(722)의 외경(R) 및 제3 연장부(723)의 길이(L3)를 이용하여 보상 바이메탈(720)의 전체 만곡량(D)은 다음과 같이 연산될 수 있다.

여기서

는 만곡계수(단위 /K),

는 온도의 변화량(단위 K)이다.

따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 보상 바이메탈(720)의 전체 만곡량(D)은 제1 연장부(721)의 길이(L1), 제2 연장부(722)의 외경(R) 및 제3 연장부(723)의 길이(L3)에 모두 의존한다.

따라서, 전체 만곡량(D)이 종래 기술에 따른 보상 바이메탈(1320)에 비해 증가되고, 이에 따라 온도 보상 기구(700)가 보상할 수 있는 주변 열의 양 또한 증가될 수 있다.

결과적으로, 주 바이메탈(400)이 주변 열에 의해 받는 영향이 최소화되므로, 온도 보상 기구(700) 및 열동형 과부하 계전기(10)의 작동 신뢰성이 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.

Claims

보상 링크; 및

상기 보상 링크에 결합되며, 상기 보상 링크를 부분적으로 둘러싸게 연장되는 보상 바이메탈을 포함하며,

상기 보상 바이메탈은,

상기 보상 링크와 결합되며, 상기 보상 링크의 일 부분을 둘러싸고, 일 방향으로 연장되는 제1 연장부;

상기 제1 연장부와 연속되며, 상기 보상 링크와 이격되어 상기 보상 링크의 다른 부분을 따라 다른 방향으로 연장되는 제2 연장부; 및

상기 제2 연장부와 연속되며, 상기 보상 링크와 이격되어 상기 보상 링크의 또다른 부분을 따라 상기 일 방향에 반대되는 방향으로 연장되는 제3 연장부를 포함하는,

온도 보상 기구.
제1항에 있어서,

상기 보상 링크는,

상기 제1 연장부와 결합되는 바디부; 및

상기 바디부와 연속되며, 상기 제1 연장부가 연속되는 방향으로 연장되고, 상기 제2 연장부에 감싸지는 헤드부를 포함하는,

온도 보상 기구.
제2항에 있어서,

상기 헤드부는 그 단면이 상기 바디부에 반대되는 방향으로 볼록하도록 라운드지게 형성되고,

상기 제2 연장부는,

그 단면이 상기 헤드부의 상기 단면의 중심과 같은 중심을 갖고, 상기 헤드부에 반대되는 방향으로 볼록하도록 라운드지게 형성되며, 소정의 중심각을 갖는 원호 형상으로 형성되는,

온도 보상 기구.
제3항에 있어서,

상기 제1 연장부는,

그 연장 방향의 일측 단부가 상기 제2 연장부의 상기 단면의 중심과 같은 높이에 위치되고, 그 타측 단부는 상기 바디부의 내부에 형성되는 소정의 공간에 삽입되며,

상기 제3 연장부는,

그 연장 방향의 일측 단부가 상기 제2 연장부의 상기 단면의 중심과 같은 높이에 위치되고, 그 타측 단부는 상기 바디부보다 하측에 위치되는,

온도 보상 기구.
제2항에 있어서,

상기 바디부의 내부에는 소정의 공간이 형성되고,

상기 제1 연장부는,

상기 바디부를 향하는 일측 단부가 상기 공간에 삽입 결합되는,

온도 보상 기구.
제5항에 있어서,

상기 공간의 내부에는,

상기 공간을 둘러싸는 면 중 어느 하나의 면에서 돌출 형성되는 결합 돌기가 구비되고,

상기 제1 연장부의 상기 일측 단부에는,

상기 제1 연장부의 내측을 향하는 방향으로 함몰 형성되어, 상기 결합 돌기가 삽입 결합되는 결합 홈이 구비되는,

온도 보상 기구.
제2항에 있어서,

상기 보상 링크 및 상기 보상 바이메탈을 결합하는 체결 부재를 포함하며,

상기 보상 링크는,

상기 바디부의 내부에 관통 형성되는 중공부를 포함하고,

상기 보상 바이메탈은,

상기 제1 연장부에 관통 형성되며, 상기 중공부와 겹쳐지게 위치되는 관통 홀을 포함하며,

상기 체결 부재는,

상기 중공부 및 상기 관통 홀에 각각 관통 결합되는,

온도 보상 기구.
제7항에 있어서,

상기 중공부, 상기 관통 홀 및 상기 체결 부재는 각각 단수 개 구비되는,

온도 보상 기구.
제1항에 있어서,

상기 보상 링크는,

상기 제1 연장부와 결합되는 바디부;

상기 바디부와 연속되며, 상기 보상 바이메탈에 반대되는 방향으로 연장 형성되는 암부를 포함하며,

상기 암부는,

상기 바디부와 연속되며, 상기 보상 바이메탈에 반대되는 방향으로 연장되는 제1 암부; 및

상기 제1 암부와 연속되며, 상기 제1 암부와 소정의 각도를 이루며 연장되는 제2 암부를 포함하는,

온도 보상 기구.
제9항에 있어서,

상기 보상 링크는,

상기 제2 암부의 단부에 위치되며, 상기 제2 암부의 외측으로 돌출 형성되는 가압 돌출부를 포함하는,

온도 보상 기구.
제1항에 있어서,

상기 보상 링크는,

상기 제1 연장부를 수용하는 소정의 공간이 내부에 형성되는 바디부를 포함하며,

상기 바디부는,

상기 소정의 공간을 둘러싸며, 상기 소정의 공간을 사이에 두고 서로 마주하게 배치되는 복수 개의 면 중 어느 하나 이상의 면에 경사지게 형성되어 상기 바디부를 향하는 상기 제1 연장부의 일측 단부를 가이드하는 경사 면을 포함하는,

온도 보상 기구.
제11항에 있어서,

상기 제1 연장부는,

상기 경사 면이 형성된 상기 어느 하나 이상의 면에 대응되는 모서리에 경사지게 형성되는 경사부를 포함하며,

상기 보상 바이메탈이 상기 공간에 수용되면, 상기 경사 면과 상기 경사부가 서로 접촉되는,

온도 보상 기구.
프레임;

상기 프레임의 내부에 수용되는 주 바이메탈;

상기 주 바이메탈과 연결되며, 상기 프레임의 내부에 좌우 방향으로 이동 가능하게 수용되는 이동부; 및

상기 이동부에 의해 가압되며, 상기 프레임의 내부에 회전 가능하게 수용되는 온도 보상 기구를 포함하며,

상기 온도 보상 기구는,

상기 프레임에 회전 가능하게 결합되는 보상 링크; 및

상기 보상 링크에 결합되며, 상기 보상 링크를 부분적으로 둘러싸게 연장되는 보상 바이메탈을 포함하며,

상기 보상 바이메탈은,

상기 보상 링크와 결합되어 상기 보상 링크와 함께 회전되며, 상기 보상 링크의 일 부분을 둘러싸고, 상하 방향으로 연장되는 제1 연장부;

상기 제1 연장부와 연속되며, 상기 보상 링크와 이격되어 상기 보상 링크의 다른 부분을 따라 다른 방향으로 연장되는 제2 연장부; 및

상기 제2 연장부와 연속되며, 상기 보상 링크와 이격되어 상기 보상 링크의 또다른 부분을 따라 상하 방향으로 연장되는 제3 연장부를 포함하는,

열동형 과부하 계전기.
제13항에 있어서,

상기 보상 링크는,

내부에 상기 제1 연장부가 삽입되는 소정의 공간이 형성된 바디부; 및

상기 바디부와 연속되며, 상기 프레임에 회전 가능하게 결합되고, 그 상측 단부가 상측을 향해 볼록하도록 라운드지게 형성되는 헤드부를 포함하며,

상기 제1 연장부 및 상기 제3 연장부는 상기 헤드부를 사이에 두고 서로 마주하게 배치되는,

열동형 과부하 계전기.
제14항에 있어서,

상기 제2 연장부는,

상기 헤드부의 방사상 외측을 향하는 방향으로 볼록하도록 라운드지게 형성되어, 상기 헤드부의 일 부분을 감싸게 형성되고,

상기 제1 연장부는,

상기 바디부의 일 부분 및 상기 헤드부의 다른 부분을 감싸게 형성되며,

상기 제3 연장부는,

상기 바디부의 다른 부분 및 상기 헤드부의 나머지 부분을 감싸게 형성되는,

열동형 과부하 계전기.