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KR100359843B1 - 열동형 과부하 계전기의 히터 어셈블리 - Google Patents

열동형 과부하 계전기의 히터 어셈블리 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기적 과부하에 의한 모터의 소손을 보호하기 위해 사용되는 열동형 과부하 계전기의 히터 어셈블리에 관한 것으로, 주바이메탈에 와이어 형태로 된 가열체를 감는 종래 구조와는 달리 금형에 의해 타발된 판재 형상의 히터판을 주바이메탈에 용접으로 고정하여 제작이 용이해 지도록 하고 정확한 발열량에 의해 트립작동이 정확히 이루어 질 수 있게 한 것이다.
본 발명은 주바이메탈의 일측에 단자대를 고정하고 외표면에는 판재 형태의 히터판이나 금형에서 타발된 지그재그 형태의 히터판을 용접으로 고정하여서 된 열동형 과부하 계전기의 히터 어셈블리이다.

Description

열동형 과부하 계전기의 히터 어셈블리{heat assenbly of thernal-actuation type Relay}
본 발명은 전기적 과부하에 의한 모터의 소손을 보호하기 위해 사용되는 열동형 과부하 계전기에 관한 것으로, 특히 히터부의 발열에 의해 바이메탈이 만곡되고 이러한 바이메탈의 만곡량을 이용하여 트립(Trip) 메커니즘을 작동시키는 과부하 계전기의 히터 어셈블리(Assembly)에 관한 것이다.
도 1은 종래 열동형 과부하 계전기의 일예를 나타낸 구성도이다.
케이스(1)내에 히터부를 이루는 가열체(2)와 주바이메탈(3)이 설치되어 있고 상기 주바이메탈(3)의 자유단(3a)에 시프터(4)가 결합되어 있다.
상기 케이스(1)의 상부에 보조 케이스(5)가 결합되어 있고 개폐기구부와 접점부는 상기 보조 케이스(5)내에 설치되어 있다.
개폐기구부를 이루는 조정링크(6)는 보조케이스(5)에 형성된 돌기(5a)에 회전가능하게 결합되어 있고, 석방레버(7)는 상기 조정링크(6)에 형성된 돌기(6a)에 회전가능하게 결합되어 있으며, 상기 석방레버(7)에는 온도보상 베이메탈(8)이 수직상으로 고정되어 있다.
상기 온도보상 바이메탈(8)의 하단부는 시프터(4)와 일체로 형성된 돌출부(4a)의 일측에 위치되어 시프터(4)의 이동시 돌출부(4a)가 온도보상 바이메탈(8)과 접속하게 되어 있다.
상기 조정링크(6)의 상단에는 동작전류의 변환에 따라 조정링크(6)를 변위시키기 위한 조정 다이얼(9)과 미세조정 스크류(10)가 설치되어 있으며, 조정링크(6)는 보조 케이스(5) 내벽면에 있는 판스프링(11)에 의해 지지되어 있다.
상기 석방레버(7)의 일측 끝부분은 반전기구(12)에 접속되어 있으며, 상기 반전기구(12)의 일측은 단자(14)에 결합되어 있고 반대측은 보조홀더(15)의 홈부분(15a)에 결합되어 있다.
상기 반전기구(12)의 중앙부분에는 압축코일 스프링(13)이 결합되어 석방레버(7)의 회전동작에 따라 반전기구(12)는 반전 동작을 한다.
통상 폐쇄 가동접점(17)은 단자(16)와 결합되어 있고 통상 폐쇄고정접점(19)은 단자(18)에 결합되어 있으며, 통상 폐쇄 가동접점(17)의 상부에는 보조홀더(15)와 일체로 형성된 누름부(15b)가 위치되어 반전기구(12)의 동작에 따른 보조홀더(15)의 승강운동에 의해 통상 폐쇄접점은 개로되거나 폐로된다.
통상 개발 고정접점(22)은 단자(21)에 결합되어 있고 리셋(Reset)버튼(23)은 보조 케이스(15)내에 설치되어 있으며, 리셋버튼(23)의 하단부는 통상 개방 고정접점(22)을 위에서 지지하고 있다.
상기와 같이된 본 고안의 열동형 과부하 계전기의 작동을 설명한다.
주바이메탈(3)에 감겨진 가열체(2)에 과전류가 흐르면 가열체(2)의 발열에 의해 주바이메탈(3)의 자유단(3a)이 만곡하여 시프터(4)가 도면상 우측방향으로 이동을 하게 되고 시프터(4)가 이동하면 시프터(4)의 돌출부(4a)가 온도보상 바이메탈(8)의 하부 자유단에 접속하면서 온도보상 바이메탈(8)을 우측으로 밀게된다.
이렇게 온도보상 바이메탈(8)이 밀리는 힘을 받게 되면 석방레버(7)가 조정링크(6)와의 연결점인 돌기(6a)를 중심점으로 반시계 방향의 회전운동을 하게 되고 석방레버(7)의 회전에 따라 석방레버(7)의 끝단부가 반전기구(12)의 중앙부분을 반전위치까지 눌러주면 반전기구(12)가 반전하면서 보조홀더(15)의 홈부분(15a)에 끼워진 반전기구(12)의 좌측 끝단부가 시계방향의 회전운동을 하게 된다.
따라서 보조홀더(15)는 위로 상승하면서 보조 케이스(5) 밖으로 돌출되어 계전기의 동작상태를 표시하여 주게 되고 누름부(15b)에 눌려있던 통상폐쇄 가동접점(17)이 구속상태로부터 해제되면서 통상 폐쇄 가동접점(17)과 통상 폐쇄 고정접점(19)은 개로하게 되며, 개로 상태로 있던 통상 개방 가동접점(22)은 폐로상태로 전환하게 된다.
도 2는 종래 열동형 과부하 계전기에 사용된 히터 어셈블리의 사시도로서, 주바이메탈(3)에 단자대(24)가 용접으로 고정되어 있고 주바이메탈(3)의 외표면에는 와이어 형상으로된 가열체(2)가 감겨져 있다.
그러나 상기와 같은 종래의 히터 어셈블리는 주바이메탈(3)에 직접 가열체(2)를 감아서 작업을 하였기 때문에 전용설비를 필요로 했으며, 가열체(2)를 감는데 많은 시간이 소요되어 작업성이 저하되고 대량 생산이 어려웠다.
또한 종래 구조는 가열체(2)의 길이에 의해 저항값(발열량)이 결정되므로 가열체(2)의 길이가 길어지는 경우 제한된 주바이메탈(3)의 좁은 면적에 가열체(2)를 많이 감아야하고 이러한 경우 가열체(2) 사이의 간격이 너무 촘촘해져 쇼트(Short) 발생의 우려가 많다.
본 발명의 목적은 주바이메탈에 와이어 형상으로된 가열체를 감는 종래 구조와는 달리 주바이메탈에 판재의 형태로 된 가열체를 용접 고정하여 별도의 전용 설비 없이도 용이하게 제작할 수 있는 열동형 과부하 계전시 히터 어셈블리를 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따라 주바이메탈의 일측에 단자대를 고정하고 외표면에는 판재 형태의 히터판 또는 금형에서 타발된 지그재그 형태의 히터판을 용접으로 고정하여서 된 열동형 과부하 계전기의 히터 어셈블리가 제공된다.
도 1은 종래 열동형 과부하 계전기의 일예를 나타낸 구성도
도 2는 종래 히터 어셈블리의 사시도
도 3은 본 발명에 따른 히터 어셈블리의 일예를 나타낸 사시도
도 4는 본 발명에 따른 히터 어셈블리의 다른 일예를 나타낸 사시도
도 5는 도 4의 실시예에 사용되는 히터판의 사시도
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
3 : 주바이메탈 25,28 : 히터판
도 3은 본 발명에 따른 히터 어셈블리의 일예를 나타낸 사시도로서, 주바이메탈(3)에 단자대(24)가 고정되어 있고 주바이메탈(3)의 일측면에는 판재 형상으로 된 히터판(25)이 용접으로 고정되어 있으며, 상기 히터판(25)의 일측은 리드 와이어(27)와 컨넥터(26)에 의해 컨택터(도시는 생략함)와 연결되어 있고 반대측은 단자대(24)에 연결되어 있다.
따라서 히터판(25)에 전류를 통과시키면 히터판(25)이 발열하게 되고 히터판(25)의 발열에 의해 주바이메탈(3)은 만곡된다.
도 4는 본 발명에 따른 히터 어셈블리의 다른 일예를 나타낸 사시도로서 주바이메탈(3)에 단자대(24)가 고정되어 있고 주바이메탈(3)의 표면에는 금형에서 타발된 지그재그 형상의 히터판(28)이 용접으로 고정되어 있으며, 상기 히터판(28)의 일측은 리드 와이어(27)와 컨넥터(26)에 의해 컨택터와 연결되어 있고 반대측은 단자대(24)에 연결되어 있다.
상기와 같은 히터 어셈블리에서 히터판에 전류가 흐르면 이 전류에 의해 열이 발생하고 발생된 열에 의해 주바이메탈(3)의 온도 상승값만큼 주바이메탈이 만곡되는데, 이때 주바이메탈의 만곡량은 다음 식에 의해 결정된다.
상기 식에서는 만곡량,는 열팽창 계수,는 가열전과 가열후의 온도차이,은 주바이메탈의 유효길이,는 주바이메탈의 두께이다.
따라서 상기와 같은 식을 만족할 수 있도록 히터판의 재질을 결정하고 크기를 적절하게 설계하여 정확한 저항값을 얻을 수 있게 된다.
본 발명은 전용설비나 지그없이도 히터 어셈블리를 용이하게 제작할 수 있고 금형으로 히터판을 타발하여 용접하는 구조에 의해 항상 정확한 양의 저항값을 얻을 수 있으므로 일정한 발열량으로 주바이메탈을 정확하게 만곡시켜 트립동작을 수행할 수 있으며, 이에 따라 동작 정밀도가 높은 열동형 과부하 계전기를 실현할 수 있다.

Claims (3)

  1. 주바이메탈(3)의 일측에 단자대(24)를 고정하고 외표면에는 히터판을 용접으로 고정하여서 된 것을 특징으로 하는 열동형 과부하 계전기의 히터 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 히터판이 판재형태의 히터판(25)인 것을 특징으로 하는 열동형 과부하 계전기의 히터 어셈블리.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 히터판이 금형에서 타발된 지그재그 형태의 히터판(28)인 것을 특징으로 하는 열동형 과부하 계전기의 히터 어셈블리.
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