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特許7399307アーク消弧組立体{ARC EXTINGUISHING ASSEMBLY}
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-12-07
(45)【発行日】2023-12-15
(54)【発明の名称】アーク消弧組立体{ARC EXTINGUISHING ASSEMBLY}
(51)【国際特許分類】
   H01H 9/36 20060101AFI20231208BHJP
【FI】
H01H9/36
【請求項の数】 20
(21)【出願番号】P 2022551649
(86)(22)【出願日】2021-02-26
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2023-04-13
(86)【国際出願番号】 KR2021002494
(87)【国際公開番号】W WO2021177675
(87)【国際公開日】2021-09-10
【審査請求日】2022-08-26
(31)【優先権主張番号】10-2020-0026654
(32)【優先日】2020-03-03
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(73)【特許権者】
【識別番号】593121379
【氏名又は名称】エルエス、エレクトリック、カンパニー、リミテッド
【氏名又は名称原語表記】LS ELECTRIC CO., LTD.
【住所又は居所原語表記】127,LS-ro,Dongan-gu,Anyang-si,Gyeonggi-do,Republic of Korea
(74)【代理人】
【識別番号】100232275
【弁理士】
【氏名又は名称】和田 宣喜
(72)【発明者】
【氏名】パク,ヨンイク
【審査官】関 信之
(56)【参考文献】
【文献】欧州特許第02064718(EP,B1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01H 9/36
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
所定距離だけ離間して互いに対向する側面部、及び前記側面部の一側で前記側面部の間を連結する排気部を備えるフレーム;
前記側面部の間に挿入されて前記フレームと結合し、板状に形成され、前方側から後方側に(アーク消弧立体が挿入される遮断器胴体部において電源側連結部・負荷側連結部が形成される側面を前方側と定義し、前方側と対向する側面を後方側と定義する)互いに所定距離離間して積層される複数のグリッド;及び
前記複数のグリッドの一側に位置して前記前方側から後方側に延び、前記側面部にそれぞれ結合される複数のアークガイド;を含み、
前記複数のアークガイドは、互いに向かって突出する翼部をそれぞれ含み、
前記翼部の間の距離は、前記前方側から後方側に行くほど増加する、アーク消弧組立体。
【請求項2】
第1項において、
それぞれの前記翼部は、互いに対向する傾斜面を含み、
それぞれの前記傾斜面は、前記前方側から後方側に行くほど、隣接する側面部に向かって傾いて傾斜する、アーク消弧組立体。
【請求項3】
第1項において、
それぞれの前記翼部は、互いに対向する傾斜面を含み、
それぞれの前記傾斜面の傾斜方向に沿って延びる仮想の延長線は、
前記傾斜面の間の中心を前記前方側から後方側に沿って通る仮想の中心線と鋭角を形成する、アーク消弧組立体。
【請求項4】
第1項において、
前記翼部の間の距離は、前記排気部に近くなるほど増加する、アーク消弧組立体。
【請求項5】
第4項において、
それぞれの前記翼部は、互いに対向する傾斜面を含み、
それぞれの前記傾斜面は、前記前方側から後方側及び前記排気部に近くなるほど、隣接する側面部に向かって傾いて傾斜する、アーク消弧組立体。
【請求項6】
第1項において、
前記アークガイドは、アークが発生する固定接触点から前記前方側から後方側に所定距離だけ離間し、
前記側面部の間に挿入されて前記フレームと結合し、複数の前記グリッドの前記一側と対向する他側から所定距離だけ離間して位置し、一側が前記固定接触点に向かって折り曲がったランナーをさらに含む、アーク消弧組立体。
【請求項7】
第6項において、
前記翼部の前記一方向の長さは、前記固定接触点と前記ランナーの折り曲がった一側との間の距離よりも短い、アーク消弧組立体。
【請求項8】
第1項において、
前記側面部と結合する前記グリッドは、その両側にアーム部をそれぞれ含み、
前記アーム部は、前記アークガイドに挿入される、アーク消弧組立体。
【請求項9】
所定距離だけ離間して互いに対向する側面部、及び前記側面部の一側で前記側面部の間を連結する排気部を備えるフレーム;
前記側面部の間に挿入されて前記フレームと結合し、板状に形成され、一方向に互いに所定距離離間して積層される複数のグリッド;及び
複数の前記グリッドの一側に位置して前記一方向に延び、前記側面部にそれぞれ結合さ
れる複数のアークガイド;を含み、
前記複数のアークガイドは、互いに向かって突出する翼部をそれぞれ含み、
前記翼部の間の距離は、前記排気部に向かうほど増加する、アーク消弧組立体。
【請求項10】
第9項において、
それぞれの前記翼部は、互いに対向する傾斜面を含み、
それぞれの前記傾斜面の傾斜方向に沿って延びる仮想の延長線は、
前記排気部に向かって前記傾斜面の間の中心を通る仮想の中心線と鋭角を形成する、アーク消弧組立体。
【請求項11】
第9項において、
それぞれの前記翼部は、互いに対向する傾斜面を含み、
それぞれの前記傾斜面は、前記排気部に近くなるほど、隣接する側面部に向かって傾いて傾斜する、アーク消弧組立体。
【請求項12】
第9項において、
前記翼部の間の距離は、前記前方側から後方側に行くほど増加する、アーク消弧組立体。
【請求項13】
第12項において、
それぞれの前記翼部には、互いに対向する傾斜面を含み、
それぞれの前記傾斜面は、前記一方向及び前記排気部に近くなるほど、隣接する側面部に向かって傾いて傾斜する、アーク消弧組立体。
【請求項14】
第9項において、
前記アークガイドは、アークが発生する固定接触点から前記前方側から後方側に所定距離だけ離間し、
前記側面部の間に挿入されて前記フレームと結合し、複数の前記グリッドの前記一側と対向する他側から所定距離だけ離間して位置し、一側が前記固定接触点に向かって折り曲がったランナーをさらに含む、アーク消弧組立体。
【請求項15】
第14項において、
前記翼部の前記一方向の長さは、前記固定接触点と前記ランナーの折り曲がった一側との間の距離よりも短い、アーク消弧組立体。
【請求項16】
第9項において、
前記側面部と結合する前記グリッドは、その両側にアーム部をそれぞれ含み、
前記アーム部は、前記アークガイドに挿入される、アーク消弧組立体。
【請求項17】
所定距離だけ離間して互いに対向する側面部、及び前記側面部の一側で前記側面部の間を連結する排気部を備えるフレーム;
前記側面部の間に挿入されて前記フレームと結合し、板状に形成され、一方向に互いに所定距離離間して積層される複数のグリッド;及び
複数の前記グリッドの一側に位置して前記一方向に延び、前記側面部にそれぞれ結合される複数のアークガイド;を含み、
前記複数のアークガイドは、互いに向かって突出する翼部をそれぞれ含み、
前記翼部の間の距離は、前記前方側から後方側に行くほど増加する、アーク消弧組立体。
【請求項18】
第17項において、
それぞれの前記翼部は、互いに対向する傾斜面を含み、
それぞれの前記傾斜面は、前記一方向及び前記排気部に近くなるほど、隣接する側面部に向かって傾いて傾斜する、アーク消弧組立体。
【請求項19】
第17項において、
前記アークガイドは、アークが発生する固定接触点から前記一方向に所定距離だけ離間し、
前記側面部の間に挿入されて前記フレームと結合し、複数の前記グリッドの前記一側と対向する他側から所定距離だけ離間して位置し、一側が前記固定接触点に向かって折り曲がったランナーをさらに含み、
前記翼部の前記一方向の長さは、前記固定接触点と前記ランナーの折り曲がった一側との間の距離よりも短い、アーク消弧組立体。
【請求項20】
第17項において、
前記翼部の間の距離のうち最も隣接する距離は、前記側面部の間の距離の1/2以下に形成される、アーク消弧組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はアーク消弧組立体に関し、具体的にはアークガイドを備えるアーク消弧組立体に関する。
【背景技術】
【0002】
遮断器は、回路に漏電、短絡又は過剰な電流などの異常電流が発生する場合、電流の流れを遮断する装置である。これにより、回路又は回路に接続された電子機器で発生し得る事故を予防することができる。回路の電流が遮断器を通過するように、遮断器は回路の特定の位置に通電可能に設けられる。
【0003】
従来の遮断器は、固定接触点、及び固定接触点に接近又は離間可能に形成される可動接触点を備える。
【0004】
正常な電流が流れる場合、可動接触点は固定接触点に接触する。可動接触点と固定接触点とが接触して互いに通電すると、回路が通電可能に連結される。
【0005】
異常電流が発生する場合、可動接触点は固定接触点から離れて離間する。可動接触点と固定接触点とが離間すると、回路の電流の流れが遮断される。
【0006】
可動接触点が固定接触点から離れた直後に、固定接触点又は可動接触点の一部が溶融して蒸発した金属の蒸気が発生する。可動接触点と固定接触点とを流れていた電流は、前記金属の蒸気に乗って流れるアークに切り替え、アークは、可動接触点が固定接触点から離れるにつれてアーチ状に伸びる。
【0007】
前記アークは、高温高圧の電子(electron)及びイオンで構成されたプラズマの流れである。
【0008】
発生したアークは、アーク消弧組立体で消弧過程を経た後に冷却され、アーク消弧組立体の外部に排出される。
【0009】
以下では、図1ないし図2を参照して、従来の遮断器におけるアーク消弧過程について説明する。
【0010】
図1を参照すると、発生したアークを消弧するアーク消弧組立体(20)が示されている。
【0011】
アーク消弧組立体(20)は、固定接触点(図示せず)から離れる方向に互いに離間して積層される複数のグリッド(230)を備え、複数のグリッド(230)の上側には、消弧したアーク(A)を排出させる排気部(212)が形成される。
【0012】
図2を参照すると、アーク(A)が複数のグリッド(230)及びアークランナー(240)で伸びて消弧される。
【0013】
アーク消弧組立体(20)の下側で可動接触点(図示せず)が固定接触点(図示せず)から離れると、上述したとおりアーク(A)が発生する。アーク(A)は 可動接触点に沿って伸びる。
【0014】
具体的に、可動接触点と固定接触点との間で金属のガスが発生して瞬間的に固定接触点部分の圧力が瞬間的に上昇し、圧力差によってアークがグリッド(230)及びアークランナー(240)に向かって伸びる。
【0015】
伸びたアーク(A)は、複数のグリッド(230)及びランナー(240)に到達し、アーク(A)は、グリッド(230)及びランナー(240)に乗って流れて上側に伸びて冷却される。
【0016】
しかし、図1を参照すると、アークが伸びる経路の両側にそれぞれ位置するアークガイドの間の間隔が過度に離間している。
【0017】
したがって、可動接触点が固定接触点から離れて発生する金属ガスが分散され、アーク(A)をグリッド(230)及びアークランナー(240)に向かって押す力が不十分に形成されるという問題が発生し得る。
【0018】
また、瞬間的な圧力上昇は回路の電圧によって変わる。すなわち、回路の圧力が低下した場合、瞬間的な圧力の上昇量が低下し得る。低下した電圧によって十分な圧力差が発生しない場合、上述した問題がより頻繁に発生し得る。このような場合、アーク消弧が十分に行われないため、遮断器の他の構成に損傷が発生するという問題が発生し得る。
【0019】
先行技術文献(中国公開特許文献第1801418号)は、回路遮断時に発生するアークを消弧するアーク消弧装置を開示する。具体的に、前記アーク消弧装置には、グリッド及びアークランナーが備えられ、発生したアークがグリッド及びアークランナーに乗って伸びる過程で消弧される。
【0020】
但し、前記アーク消弧装置は、アークが発生する空間が過度に広いため、アークをグリッド及びアークランナーに向かって押す力が不十分に形成されるという問題が発生し得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0021】
本発明は、上述した問題点を解決できる構造のアーク消弧組立体を提供することを目的とする。
【0022】
先ず、本発明は、発生したアークがグリッド及びランナーまで伸び得る構造のアーク消弧組立体を提供することを一つの目的とする。
【0023】
また、本発明は、発生したアークをランナーに向かって押すことができる構造のアーク消弧組立体を提供することを一つの目的とする。
【0024】
また、本発明は、発生したアークをグリッドに向かって押すことができる構造のアーク消弧組立体を提供することを一つの目的とする。
【0025】
また、本発明は、発生したアークをランナー及びグリッドに向かって押すことができる構造のアーク消弧組立体を提供することを一つの目的とする。
【0026】
また、本発明は、構造を大きく変化させることなく、発生したアークをランナー及びグリッドに向かって押すことができる構造のアーク消弧組立体を提供することを一つの目的とする。
【0027】
また、本発明は、回路の電圧が低下した場合でも、発生したアークがグリッド及びランナーまで伸び得る構造のアーク消弧組立体を提供することを一つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0028】
本発明は、上述した問題を解決することができる構成のアーク消弧組立体を提供する。
本発明によるアーク消弧組立体は、互いに対向する傾斜面を備える一対のアークガイドを含む。
【0029】
互いに対向する傾斜面は、アークの発生地点から遠くなるほど、互いに離れるように傾いて形成される。
【0030】
互いに対向する傾斜面の間は、アークの発生地点から遠くなるほど増加する。
【0031】
互いに対向する傾斜面の間の空間の大きさは、アークの発生地点から遠くなるほど増加する。
【0032】
これにより、アークの発生時に、互いに対向する傾斜面の間の空間には瞬間的に圧力差が発生する。
【0033】
アークの発生地点から相対的に近い部分の圧力が相対的に遠い部分よりも一時的に増加する。
【0034】
本発明の一実施例によるアーク消弧組立体は、所定距離だけ離間して互いに対向する側面部、及び前記側面部の一側で前記側面部の間を連結する排気部を備えるフレーム;前記側面部の間に挿入されて前記フレームと結合し、板状に形成され、複数備えられて一方向に互いに所定距離離間して積層されるグリッド;及び複数の前記グリッドの一側に位置して前記一方向に延び、前記側面部にそれぞれ結合されるアークガイドを含む。
【0035】
また、前記アークガイドは、互いに向かって突出する翼部をそれぞれ備え、前記翼部の間の距離は前記一方向に向かうほど増加する。
【0036】
また、前記翼部には、互いに対向する傾斜面がそれぞれ形成され、それぞれの前記傾斜面は、前記一方向に向かうほど、隣接する側面部に向かって傾斜する。
【0037】
また、前記翼部には、互いに対向する傾斜面がそれぞれ形成され、それぞれの前記傾斜面の傾斜方向に沿って延びる仮想の延長線は、前記傾斜面の間の中心を前記一方向に沿って通る仮想の中心線とそれぞれ鋭角を形成する。
【0038】
また、前記翼部の間の距離は、前記排気部に向かうほど増加する。
【0039】
また、前記翼部には、互いに対向する傾斜面がそれぞれ形成され、それぞれの前記傾斜面は、前記一方向及び前記排気部に向かうほど、隣接する側面部に向かって傾斜する。
【0040】
また、前記アークガイドは、アークが発生する固定接触点から前記一方向に所定距離だけ離間する。
【0041】
また、前記側面部の間に挿入されて前記フレームと結合し、複数の前記グリッドの前記一側と対向する他側から所定距離だけ離間して位置し、一側が前記固定接触点に向かって折り曲がったランナーをさらに含む。
【0042】
また、前記翼部の前記一方向の長さは、前記固定接触点と前記ランナーの折り曲がった一側との間の距離よりも短い。
【0043】
また、前記側面部と結合する前記グリッドの両側にはアーム部がそれぞれ形成され、前記アーム部は前記アークガイドにそれぞれ挿入される。
【0044】
また、本発明の他の実施例によるアーク消弧組立体は、所定距離だけ離間して互いに対向する側面部、及び前記側面部の一側で前記側面部の間を連結する排気部を備えるフレーム;前記側面部の間に挿入されて前記フレームと結合し、板状に形成され、複数備えられて一方向に互いに所定距離離間して積層されるグリッド;及び複数の前記グリッドの一側に位置して前記一方向に延び、前記側面部にそれぞれ結合されるアークガイドを含む。
【0045】
また、前記アークガイドは、互いに向かって突出する翼部をそれぞれ備え、前記翼部の間の距離は、前記排気部に向かうほど増加する。
【0046】
また、前記翼部には互いに対向する傾斜面がそれぞれ形成され、それぞれの前記傾斜面の傾斜方向に沿って延びる仮想の延長線は、前記排気部に向かって前記傾斜面の間の中心を通る仮想の中心線とそれぞれ鋭角を形成する。
【0047】
また、前記翼部には、互いに対向する傾斜面がそれぞれ形成され、それぞれの前記傾斜面は、前記排気部に向かうほど、隣接する側面部に向かって傾斜する。
【0048】
また、前記翼部の間の距離は、前記一方向に向かうほど増加する。
【0049】
また、前記翼部には、互いに対向する傾斜面がそれぞれ形成され、それぞれの前記傾斜面は、前記一方向及び前記排気部に向かうほど、隣接する側面部に向かって傾斜する。
【0050】
また、前記アークガイドは、アークが発生する固定接触点から前記一方向に所定距離だけ離間する。
【0051】
また、前記側面部の間に挿入されて前記フレームと結合し、複数の前記グリッドの前記一側と対向する他側から所定距離だけ離間して位置し、一側が前記固定接触点に向かって折り曲がったランナーをさらに含む。
【0052】
また、前記翼部の前記一方向の長さは、前記固定接触点と前記ランナーの折り曲がった一側との間の距離よりも短い。
【0053】
また、前記側面部と結合する前記グリッドの両側には、アーム部がそれぞれ形成され、前記アーム部は、前記アークガイドにそれぞれ挿入される。
【0054】
また、本発明のまた他の実施例によるアーク消弧組立体は、所定距離だけ離間して互いに対向する側面部、及び前記側面部の一側で前記側面部の間を連結する排気部を備えるフレーム;前記側面部の間に挿入されて前記フレームと結合し、板状に形成され、複数備えられて一方向に互いに所定距離離間して積層されるグリッド;及び複数の前記グリッドの一側に位置して前記一方向に延び、前記側面部にそれぞれ結合されるアークガイドを含む。
【0055】
また、前記アークガイドは、互いに向かって突出する翼部をそれぞれ備え、前記翼部の間の距離は、前記一方向及び前記排気部に向かうほど増加する。
【0056】
また、前記翼部には、互いに対向する傾斜面がそれぞれ形成され、それぞれの前記傾斜面は、前記一方向及び前記排気部に向かうほど、隣接する側面部に向かって傾斜する。
【0057】
また、前記アークガイドは、アークが発生する固定接触点から前記一方向に所定距離だけ離間する。
【0058】
また、前記側面部の間に挿入されて前記フレームと結合し、複数の前記グリッドの前記一側と対向する他側から所定距離だけ離間して位置し、一側が前記固定接触点に向かって折り曲がったランナーをさらに含み、前記翼部の前記一方向の長さは、前記固定接触点と前記ランナーの折り曲がった一側との間の距離よりも短い。
【0059】
また、前記翼部の最も隣接する2つの地点間の距離は、側面部の間の距離の1/2以下に形成される。
【発明の効果】
【0060】
本発明によると、下記のような効果が導き出される。
【0061】
先ず、翼部の間の距離がアークランナーに隣接するほど増加する。これにより、アークの発生時に一時的な圧力差が発生する。その結果、発生したアークが相対的に圧力の低いアークランナー側に向かって押されることで、アークランナーに向かう方向にアークの伸び速度が増加し、アーク消弧性能が向上し得る。
【0062】
また、翼部の間の距離が排気部に隣接するほど増加する。これにより、アークの発生時に一時的な圧力差が発生する。その結果、発生したアークが相対的に圧力の低い側に押される。すなわち、発生したアークがグリッドに向かって押されることで、グリッドに向かう方向にアークの伸び速度が増加し、アーク消弧性能が向上し得る。
【0063】
また、翼部の間の距離がアークランナー及び排気部に隣接するほど増加する。これにより、アークの発生時に一時的な圧力差が発生する。その結果、発生したアークが相対的に圧力の低い側に押される。すなわち、発生したアークがグリッド及びアークランナーに向かって押されることで、グリッド及びアークランナーに向かう方向にアークの伸び速度が増加し、アーク消弧性能が向上し得る。
【0064】
また、アーク消弧組立体の構造を大きく変更させることなく、アークグリッドの形状を変更することにより、アーク消弧性能を向上し得る。
【図面の簡単な説明】
【0065】
図1】従来のアーク消弧組立体を示す斜視図である。
図2図1のアーク消弧組立体にアークが伸びる経路を示す断面斜視図である。
図3】本発明の一実施例による遮断器の斜視図である。
図4図3の遮断器の断面図である。
図5】本発明の一実施例によるアーク消弧組立体の斜視図である。
図6図5によるアーク消弧組立体の分解斜視図である。
図7図6のアークガイドの正面図及び背面図である。
図8図6のアークガイドの平面図及び底面図である。
図9図5のアーク消弧組立体の断面図である。
図10図6のアークガイドの他の実施例を示す斜視図である。
図11図10のアークガイドの正面図及び背面図である。
図12図10のアークガイドの平面図及び底面図である。
図13図5によるアーク消弧組立体の他の実施例の断面図である。
図14図6のアークガイドのまた他の実施例を示す斜視図である。
図15図14のアークガイドの正面図及び背面図である。
図16図14のアークガイドの平面図及び底面図である。
図17図5によるアーク消弧組立体のまた他の実施例の断面図である。
【0066】
<符号の説明>
10:遮断器
11:遮断器本体
11a:収容空間
12a:電源側連結部
12b:負荷側連結部
13:可動接触子
13a:可動接触点
14:固定接触子
14a:固定接触点
100:アーク消弧組立体
110:フレーム
111:側面部
1111:スナップ締結孔
1113:ネジ締結孔
1115:グリッド締結孔
1117:アークランナー締結孔
1119:アークガイド締結孔
112:排気部
1121:排気ボディー
1121a:スナップ突出部
1121b:ネジ締結溝
1123:絶縁板
1125:フィルター
1127:排気カバー
130:グリッド
131:グリッド胴体部
133:グリッドアーム部
135:グリッド締結突部
140:アークランナー
141:アークランナー締結突部
150:アークガイド
151:翼部
151a:アーム部収容溝
151b:傾斜面
153:延長部
155:締結部
155a:締結部締結孔
163:アークガイド締結部材
250:アークガイド
251:翼部
251a:アーム部収容溝
251b:傾斜面
253:延長部
255:締結部
255a:締結部締結孔
350:アークガイド
351:翼部
351a:アーム部収容溝
351b:傾斜面
353:延長部
355:締結部
355a:締結部締結孔
【発明を実施するための形態】
【0067】
以下、添付の図面を参照して本発明の実施例によるアーク消弧組立体を詳しく説明する。
【0068】
以下の説明では、本発明の特徴を明確にするために、一部の構成要素についての説明が省略されることがある。
【0069】
先ず、下記で使用される用語に対して定義する。
1.用語の定義
下記で使用される「遮断器」という用語は、回路に接続されて回路に漏洩電流又は過電流が流れるか、又は短絡が発生する状況を検知し、このような状況が発生した場合、回路の電流の流れを遮断する装置を意味する。一実施例において、遮断器は、気中遮断器(Air Circuit Breaker)として備えられてもよい。
【0070】
下記で使用される「正常な電流」という用語は、遮断器が遮断動作を行っていない状態の電流を意味する。具体的に、遮断器であらかじめ設定された電流範囲値内で流れる電流、電流漏洩が発生していない状態の電流、又は合線が発生しない状態の電流などを意味する。
【0071】
下記で使用される「異常電流」という用語は、遮断器が遮断動作を行っている状態の電流を意味する。具体的に、遮断器であらかじめ設定された電流範囲値を超過する電流、電流漏洩が発生する状態の電流、又は短絡が発生する状態の電流などを意味する。
【0072】
下記で使用される「アーク(Arc)」という用語は、互いに接触して電流が流れる状態の可動接触点と固定接触点とが離間することで発生する電子とイオンのプラズマを意味する。
【0073】
下記で使用される「前方側」、「後方側」、「左側」、「右側」、「上側」及び「下側」という用語は、図3に示されている座標系を参照して理解することができる。
【0074】
2.本発明の一実施例による遮断器に構成についての説明
以下では、図3及び図4を参照して、本発明の一実施例による遮断器の構成について説明する。
【0075】
図3及び図4を参照すると、異常電流の発生時に電流の流れを遮断するように構成される遮断器(10)が示されている。
【0076】
遮断器(10)は、内部に上側に開放された収容空間(11a、図4を参照)が形成される遮断器胴体部(11)を備える。遮断器胴体部(11)の前方側面には、電源側と通電可能に連結される電源側連結部(12a)、及び負荷側と通電可能に連結される負荷側連結部(12b)が形成される。
【0077】
図4を参照すると、遮断器胴体部(11)の収容空間(11a)には、電源側連結部(12a)と負荷側連結部(12b)とを遮断又は通電できるように構成される固定接触子(13)及び可動接触子(14)が備えられる。
【0078】
固定接触子(13)には固定接触点(13a)が備えられ、可動接触子(14)には可動接触点(14a)が備えられる。回路に正常な電流が流れる場合、固定接触点(13a)と可動接触点(14a)が互いに接触して、電源側連結部(12a)と負荷側連結部(12b)との間に電流が流れるようになる。
【0079】
回路に異常電流が流れる場合、可動接触子(14)が固定接触子(13)から離間する方向に所定角度だけ回転する。これにより、固定接触点(13a)と可動接触点(14a)とが互いに離間し、電源側連結部(12a)と負荷側連結部(12b)との間の電流の流れが遮断される。
【0080】
可動接触子(14)が回転し、固定接触子(13)から離間する構造は、従来周知の技術であるため、上記構造についての説明は省略する。
【0081】
可動接触点(14a)と固定接触点(13a)とが離間する場合、可動接触点(14a)と固定接触点(13a)との間にはアークが発生する。このとき、アークは高温の電子とイオンのプラズマであり、これを迅速に消弧しないと遮断器をなす構成要素に損傷が発生し得る。よって、固定接触点(13a)と可動接触点(14a)との上側には、アークを消弧するためのアーク消弧組立体(100)が備えられる。
【0082】
アーク消弧組立体(100)は、遮断器胴体部(11)の収容空間(11a)の開放された一側に挿入され、収容空間(11a)の開放された部分を覆う。
【0083】
発生したアークは、アーク消弧組立体(100)で消弧した後、アーク消弧組立体(100)の排気部(112)を通じて遮断器(10)の外部に排出される。アークは、アークがアーク消弧組立体(100)のグリッド(130)及びアークランナー(140)に乗って流れる過程で伸びる。よって、アークを迅速に消弧するためには、アークをグリッド(130)及び/又はアークランナー(140)に向かって迅速に移動させることが好ましい。
【0084】
3.本発明の一実施例によるアーク消弧組立体についての説明
以下では、図5及び図6を参照して、本発明の一実施例によるアーク消弧組立体(100)について説明する。
【0085】
図5及び図6を参照すると、結合状態と分解状態のアーク消弧組立体(100)が示されている。
【0086】
アーク消弧組立体(100)は、遮断器(10)の収容空間(11a)に収容され、固定接触点(13a)及び可動接触点(14a)の上側に隣接して位置する。アークは、アーク消弧組立体(100)の下側で発生してアーク消弧組立体(100)で消弧過程を経た後、アーク消弧組立体(100)の排気部(112)を通じて遮断器(10)の外部に排出される。アーク消弧組立体(100)は、フレーム(110)、グリッド(130)、アークランナー(140)、及びアークガイド(150)を含む。
【0087】
フレーム(110)は、排気部(112)、及び排気部(112)と結合する一対の側面部(111)を含む。
【0088】
(1)排気部(112)についての説明
先ず、排気部(112)について説明する。
【0089】
排気部(112)は、排気ハウジング(1121)、絶縁板(1123)、フィルター(1125)及び排気カバー(1127)を含む。
【0090】
排気ハウジング(1121)の左右側面には、後述する一対の側面部(111)がそれぞれ結合される。排気ハウジング(1121)の上側面の中央部には、絶縁板(1123)及びフィルター(1125)が収容される収容部(符号なし)が陥没して形成され、絶縁板(1123)には、貫通孔(hole)状の複数の排気孔(符号なし)が形成される。
【0091】
排気ハウジング(1121)の上側面には、排気カバー(1127)が結合され、排気カバー(1127)の中央部には、貫通孔(hole)状の複数のガス放出口(符号なし)が形成される。
【0092】
上述したように、排気部(112)には、排気孔、絶縁板(1123)、フィルター(1125)及びガス放出口が下側から上側に向かって順に位置する。これにより、排気孔に流入した金属ガスが絶縁板(1123)及びフィルター(1125)を通過した後、ガス放出口を通じて遮断器(10)の外部に排出される。すなわち、排気部(112)は、金属ガスが遮断器(10)の外部に排出される通路として機能する。
【0093】
また、アーク消弧組立体(100)は、排気部(112)を通じて遮断器胴体部(11)に結合される。排気部が遮断器ハウジングに結合される過程は下記のとおりである。
【0094】
排気カバー(1127)の前方側と後方側には、貫通孔(hole)状の締結孔(符号なし)がそれぞれ形成される。排気カバー(1127)が遮断器(10)の収容空間(11a)の開放部を覆っている状態で、締結部材(図示せず)が締結孔を貫通して遮断器胴体部(11)に結合される。これにより、アーク消弧組立体(100)が遮断器胴体部(11)に結合される。
【0095】
また、排気部(112)は、アーク消弧組立体(100)の内部の圧力上昇手段として機能する。具体的に、排気部(112)が収容空間(11a)の開放部を覆うことで、金属ガスの発生時にアーク消弧組立体(100)の内部の圧力が瞬間的に上昇し得る。これにより、アーク消弧組立体(100)の内部の圧力と遮断器(10)の外部の一時的な圧力差が発生し、金属ガスが排気部(112)の排気孔に向かって移動し得る。
【0096】
(2)側面部(111)についての説明
次いで、側面部(111)について説明する。
【0097】
側面部(111)は、一対備えられ、板状に形成される。
【0098】
側面部(111)は、互いに対向するように位置し、側面部(111)の間には、後述のグリッド(130)及びアークランナー(140)が配置されて側面部(111)と結合する。
【0099】
側面部(111)の中央部には、貫通孔(hole)状のグリッド締結孔(1115)とアークランナー締結孔(1117)が複数形成される。グリッド締結孔(1115)及びアークランナー締結孔(1117)には、後述のグリッド締結突部(135)とアークランナー締結突部(141)がそれぞれ挿入される。
【0100】
ここで、グリッド締結孔(1115)及びアークランナー締結孔(1117)は、グリッド締結突部(135)及びアークランナー締結突部(141)と対応する大きさ又は少し小さな大きさで形成される。これにより、グリッド締結孔(1115)及びアークランナー締結孔(1117)にグリッド締結突部(141)及びアークランナー締結突部(135)が圧入され、側面部(111)とグリッド(130)及びアークランナー(140)を結合してもよい。
【0101】
図示の実施例では、グリッド締結孔(1115)及びアークランナー締結孔(1117)は四角形状に形成されているが、これはグリッド締結突部(135)とアークランナー締結突部(141)の形態によって変わり得る。
【0102】
また、各側面部(111)には、後述のアークガイド(150)がそれぞれ結合される。側面部(111)の下側には、アークガイド(150)との結合のための貫通孔(hole)状のアークガイド締結孔(1119)が形成される。アークガイド締結孔(1119)は複数形成されてもよい。
【0103】
アークガイド締結部材(161)がアークガイド(150)を貫通してアークガイド締結孔(1119)に結合される。アークガイド締結部材(161)とアークガイド締結孔(1119)との締結力によってアークガイド(150)が側面部(111)に結合される。
【0104】
一実施例において、アークガイド締結部材(161)はボルトとナットで構成されてもよい。また、一実施例において、アークガイド締結部材はリベットで構成されてもよい。
側面部(111)の上側で、側面部(111)の間には後述の排気部(112)が結合される。
【0105】
側面部(111)の上側には、排気部(112)との結合のための貫通孔(hole)状のスナップ締結孔(1111)及びネジ締結孔(1113)が形成される。
【0106】
また、排気部(112)に備えられる排気部ハウジング(1121)には、側面部(111)との結合のためのスナップ突出部(1121a)及びネジ締結溝(1121b)が形成される。
【0107】
一対の側面部(111)が排気部(112)と結合するために、排気部(112)の左側及び右側面に滑るように移動する。側面部(111)が移動すると、排気部ハウジング(1121)の左側及び右側面で突出したスナップ突出部(1121a)がスナップ締結孔(1111)に挿入結合される。
【0108】
ここで、スナップ突出部(1121a)は、側面部(111)の挿入方向に傾いて形成される。これにより、スナップ締結孔(1111)へのスナップ突出部(1121a)の挿入が容易になる。また、スナップ突出部(1121a)がスナップ締結孔(1111)に挿入された状態で、側面部(111)が排気部ハウジング(1121)の下側に任意に移動しない。
【0109】
図示の実施例では、スナップ締結孔(1111)は四角形状に形成されているが、これはスナップ突出部(1121a)の形状によって変わり得る。
【0110】
また、側面部(111)が排気部ハウジング(1121)に結合した状態で、締結ネジ(図示せず)がネジ締結孔(1113)を貫通してネジ締結溝(1121b)に結合される。これにより、排気部(112)と側面部(111)とをより堅固に締結することができる。
【0111】
(3)グリッド(130)及びアークランナー(140)についての説明
次いで、グリッド(130)について説明する。
【0112】
グリッド(130)は板状に形成され、固定接触点から遠くなる一方向に互いに所定間隔だけ離間して複数積層される。具体的に、グリッド(130)は、前方側から後方側に所定距離だけ離間して複数積層される。
【0113】
グリッド(130)は、グリッド胴体部(131)、及びグリッド胴体部(131)の両側から下側にそれぞれ延びるアーム部(133)を備える。具体的に、アーム部(133)は、グリッド胴体部(131)の左側及び右側から下側に延びる。アーム部(133)の下側端部は、後述するアークガイド(150)のアーム部収容溝(151a)にそれぞれ挿入される。
【0114】
アーム部(133)の下側端部がアーム部収容溝(151a)によって取り囲まれるため、アークがアーム部(133)に移動して留まることなく、上側に向かって移動し得る。
【0115】
また、グリッド(130)の両側面、具体的に左側及び右側面ではグリッド締結突部(135)が突設される。両側に突出したグリッド締結突部(135)がグリッド締結孔(1115)に挿入され、これにより、グリッド(130)が一対の側面部の間で固定されることができる。
【0116】
グリッド(130)は、アークに電磁気的引力を印加できる任意の素材から形成されてもよい。一実施例において、グリッド(130)は、鉄(Fe)素材から形成されてもよい。
【0117】
複数のグリッド(130)の間でアークが伸びて移動する。これにより、アーク電圧が増加してアークが冷却される。
【0118】
次いで、アークランナー(140)について説明する。
【0119】
アークランナー(140)は板状に形成され、複数のグリッド(130)と後方に所定距離だけ離間して位置する。
【0120】
アークは、アークランナー(140)の下側端部まで伸びてアークランナー(140)に乗って流れるようになる。アークがアークランナー(140)まで到達しない場合、アーク消弧性能が低減し得る。このような点を考慮して、アークの発生位置とアークランナー(140)との間の距離を短縮することが好ましい。
【0121】
このために、アークランナー(140)の下側端部が固定接触点(13a)に向かって折り曲がる。折り曲がった下側端部は、複数のグリッド(130)のうち後方側に位置するグリッド(130)の下側に位置する。アークランナー(140)の折り曲がった構造によって、アークランナー(140)の下側端部と固定接触点(13a)との間の距離が短縮する。
【0122】
アークランナー(140)は、アークに電磁気的引力を印加できる任意の素材から形成されてもよい。一実施例において、アークランナーは、鉄(Fe)素材から形成されてもよい。
【0123】
(4)アークガイド(150)についての説明
次いで、アークガイド(150)について説明する。
【0124】
アークガイド(150)は、一対備えられ、グリッド(130)の下側で一対の側面部(111)にそれぞれ結合される。
【0125】
アークガイド(150)は絶縁材質から形成され、グリッド(130)の積層方向に沿って延びる。すなわち、アークガイド(150)は、固定接触点(13a)から離れる方向に延びる。
【0126】
アークガイド(150)は、翼部(151)、延長部(153)及び締結部(155)を含む。
【0127】
翼部(151)は、最前方に位置するグリッド(130)の下側から後方側に延びるように形成される。延長部(153)は、翼部(151)で最後方側に位置するグリッドの下側まで延びるように形成される。締結部(155)は、翼部(151)及び延長部(153)で下側に延びるように形成される。
【0128】
翼部(151)と延長部(153)は、グリッド(130)のアーム部(133)を収容し、アーク消弧効率が減少することを抑制する。
【0129】
具体的に、翼部(151)と延長部(153)には、上側及び側面部(111)に向かって開放されたアーム部収容溝(151a)がグリッド(130)の積層方向に沿って形成される。側面部(111)に向かう開放部は、側面部(111)との結合によって遮断され、アーム部収容溝(151a)の上側開放部にアーム部(133)の下側端部が挿入される。
【0130】
アーム部収容溝(151a)は、 アーム部(133)が個別に挿入されるように複数に分割されて形成されてもよく、複数のアーム部(133)が挿入されるように一体に形成されてもよい。
【0131】
一実施例において、翼部(151)に形成されたアーム部収容溝(151a)は、複数に分割されて形成され、延長部(153)に形成されたアーム部収容溝は一体に形成される。
【0132】
挿入されたアーム部(133)の下側端部が絶縁素材のアークガイド(150)によって取り囲まれ、これにより、発生したアークがアーム部(133)に移動してアーク消弧効率が減少することを抑制することができる。
【0133】
一対の翼部(151)は、互いに向かって突設され、翼部(151)の間に形成される空間の大きさを減少させる。これにより、異常電流の発生時に固定接点で発生する金属ガスが分散することを抑制することができる。すなわち、翼部(151)の前方側及び下側に隣接して発生する金属ガスが分散することを抑制することができる。
【0134】
また、一対の翼部(151)は、その間の距離が前方側から後方側に行くほど離れるように形成されてもよい。これにより、一対の翼部(151)の間の空間の大きさが前方側から後方側に行くほど増加する。
【0135】
一実施例において、一対の翼部(151)は、互いに対向する傾斜面をそれぞれ備え、それぞれの傾斜面は、前方側から後方側に向かうほど、隣接する側面部に向かって傾いて形成される。
【0136】
一実施例において、一対の翼部(151)は、四角断面形状を有し、前記四角断面の左右側の長さは、前方側から後方側に向かうほど減少する。その結果、2つの傾斜面の間の空間の大きさは、前方側から後方側に行くほど増加し、固定接触点で金属ガスが発生するときに前方側と後方側との圧力差が発生する。
【0137】
また、金属ガスは、前記圧力差によって後方側に押されるようになる。これにより、前方側から後方側にアークの伸び長さに及び伸び速度が増加し得る。これについてのより詳細な説明は後述する。
【0138】
締結部は、アークガイド(150)と側面部とを結合させるように機能する。
【0139】
具体的に、締結部(155)は、翼部(151)及び延長部(153)の下側面で延長され、締結部(155)には、アークガイド締結孔(1119)と対応する位置に貫通孔(hole)状の締結部締結孔(155a)が形成される。
【0140】
締結部(155)と側面部(111)とが互いに接してアークガイド締結孔(1119)と締結部締結孔(155a)とが整列されると、アークガイド締結部材(161)が締結部締結孔(155a)とアークガイド締結孔(1119)とを貫通する。これにより、アークガイド(150)が側面部(111)に結合されることができる。
【0141】
ここで、アークガイド締結部材(161)の部分のうち、アークガイド側に露出した部分は絶縁性を有することが好ましい。これにより、アークがアークガイド締結部材(161)を通じて移動することを抑制することができる。
【0142】
(5)アークガイド(150)の間の距離及びアークガイド(150)の傾斜面についての説明
以下では、図7ないし図9を参照して本実施例によるアークガイド(150)の間の距離、及びアークガイド(150)の傾斜面(151b)の形状について具体的に説明する。
【0143】
図7は、図6のアークガイド(150)の正面図及び後面図である。図8は、図6のアークガイド(150)の平面図及び背面図である。図9は、図5のアーク消弧組立体(100)の断面図である。
【0144】
図7の(a)には翼部(151)の前方端が示され、図7の(b)には翼部(151)の後方端が示されている。
【0145】
固定接触点(13a)は、翼部(151)の前方端の下側に位置する。異常電流が検知されて可動接触点(14a)が固定接触点(13a)から離間すると、瞬間的に金属ガスが発生し、発生した金属ガスを通じてアークが流れるようになる。
【0146】
金属ガスが発生すると、金属ガスが発生した部分の圧力が瞬間的に増加し、その結果、金属ガスは、圧力差によってアーク消弧組立体(100)の排気部(112)に向かって上昇する。これにより、金属ガスを通じて流れるアークが上昇してアーチ状に伸びる。
【0147】
ここで、アークは、アークガイド(150)の間の空間を通過してグリッド(130)及びアークランナー(140)に移動し、グリッド(130)及びアークランナー(140)で消弧過程を経て遮断器(10)の外部に排出される。
【0148】
一方、上述したように、アークは高温高圧の電子の流れであり、早い時間内に遮断器(10)の外部に排出されることが好ましい。このためには、発生したアークが固定接触点(13a)から最も遠く位置するアークランナー(140)まで速く伸びることが好ましい。また、発生したアークが固定接触点(13a)から排気部(112)に向かって速く伸びることが好ましい。
【0149】
本実施例による一対のアークガイド(150)の各翼部(151)は、互いに向かって突出するため、翼部(151)の間の空間の大きさが減少する。これにより、固定接触点(13a)で発生した金属ガスが翼部(151)の間で分散することを抑制することができる。その結果、アークが翼部(151)の間で分散することを抑制することができ、発生したアークが翼部(151)の間の空間でグリッド(130)に向かって速く伸び得る。
【0150】
また、一対の翼部(151)は、互いに対向する傾斜面(151b)をそれぞれ備える。具体的な傾斜面(151b)の形状は下記のとおりである。
【0151】
すなわち、一対の翼部(151)の前方端と後方端は、傾斜面(151b)によってそれぞれ連結され、一対の翼部(151)の前方端の間の距離(D1)は、後方端の間の距離(D2)よりも小さく形成される。これによって、一対の翼部(151)の傾斜面(151b)の間の距離は、前方側から後方側に向かうほど増加する。
【0152】
すなわち、一対の翼部(151)の傾斜面(151b)の間の空間の大きさは、前方側から後方側に向かうほど増加する。言い換えると、一対の翼部(151)の傾斜面(151b)の間の空間の大きさが固定接触点(13a)からグリッド(130)の積層方向に遠くなるほど増加する。その結果、アークの発生時に翼部(151)の前方端の間の空間と後方端の間の空間との間に一時的な圧力差が発生する。
【0153】
金属ガスは、相対的に圧力の高い翼部(151)の前方端の間から相対的に圧力の低い後方端の間に押される。すなわち、アークが圧力差によって翼部(151)の前方端の間から後方端の間に押される。
【0154】
上述したような翼部(151)の構造によって、アークがアークランナー(140)に向かって迅速に伸び得る。
【0155】
具体的に、金属ガスが翼部(151)の前方端の間から後方端の間に押される。言い換えると、金属ガスがグリッドの積層方向に沿って固定接触点から離れる方向に押される。すなわち、金属ガスがアークランナーに向かう方向に押される。これにより、アークが翼部(151)の後方側に位置するアークランナーまで迅速に伸び得る。その結果、グリッド(130)の積層方向にアークの伸び距離が増加し得る。
【0156】
言い換えると、翼部(151)の間の空間の一時的な圧力差によって、アークがアークランナー(140)に向かって押されるため、アークがアークランナー(140)まで迅速に伸び得る。図9を参照すると、アークガイド(150)で一時的な圧力差によってアークが押される方向が示されている。
【0157】
回路の電圧が低下する場合、固定接触点(13a)と可動接触点(14a)との離間時に発生する瞬間的な圧力増加量が相対的に減少し得る。これにより、アークがアークランナー(140)まで到達されず、アーク消弧性能が低下し得る。
【0158】
但し、上述した構造のアークガイド(150)を用いる場合、回路の電圧が低下することに基づく圧力増加量の減少を補償することができる。これにより、回路の電圧が低下する場合にもアークがアークランナー(140)まで円滑に伸び得る。
【0159】
以下では本実施例によるアークガイド(150)の傾斜面(151b)について具体的に説明する。
【0160】
図8の(a)には翼部(151)の上側面が示され、図8の(b)には翼部(151)の下側面が示されている。
【0161】
翼部(151)の傾斜面(151b)は、グリッド(130)の積層方向に沿って固定接触点(13a)から遠くなるほど、隣接する側面部(111)に向かって傾斜する。言い換えると、翼部(151)の傾斜面(151b)は、前方から後方に向かうほど、隣接する側面部(111)に向かって傾斜する。
【0162】
図8を参照すると、それぞれの傾斜面(151b)の傾斜方向に沿って延びる仮想の延長線(L1)が示され、2つの傾斜面(151b)の間の中心をグリッド(130)の積層方向に沿って通る仮想の中心線(C1)が示されている。ここで、各延長線(L1)は、中心線(C1)と鋭角を形成する。
【0163】
上述した傾斜面(151b)の構造によって、一対の翼部(151)の傾斜面(151b)の間の距離は、前方側から後方側に向かうほど増加する。すなわち、一対の翼部(151)の傾斜面(151b)の間の空間の大きさは、前方側から後方側に向かうほど増加する。
【0164】
その結果、アークの発生時に翼部(151)の前方端の間の空間と後方端の間の空間との間に圧力差が発生する。その結果、アークの発生時に翼部(151)の間の空間の圧力は、前方から後方に行くほど減少する。また、アークの発生時に翼部(151)の間の流体が、相対的に圧力の高い前方から相対的に圧力の低い後方に流動する。
【0165】
すなわち、金属ガスが圧力差によって翼部(151)の前方端の間から後方端の間に押される。すなわち、アークが圧力差によって翼部(151)の前方端の間から後方端の間に押される。
【0166】
このような構造による効果についての説明は上述したとおりであり、ここでは省略する。
【0167】
上述した翼部(151)の傾斜構造は、アークをアークランナー(140)の下側端部まで押すための構造であるため、前後方向における翼部(151)の長さは、固定接触点(13a)とアークランナー(140)の下側端との間の距離よりも小さく形成されることが好ましい。
【0168】
一実施例において、アークランナー(140)の下側端は、翼部(151)の後方端と所定距離だけ離間して位置する。
【0169】
アークの発生時に、金属ガスが過度に分散することを防止するために、一対の翼部(151)の部分のうち固定接触点(13a)と最も隣接する部分の間は、所定の距離で離間してもよい。
【0170】
一実施例において、異常電流の発生時に、一対の翼部(151)の部分のうち固定接触点(13a)と最も隣接する部分との間の距離は、一対の側面部(111)の間の距離の1/2以下に形成されてもよい。
【0171】
一実施例において、一対の翼部(151)の最も隣接する部分の間の距離は、一対の側面部(111)の間の距離の1/2以下に形成されてもよい。
【0172】
但し、一対の翼部(151)の部分のうち固定接触点(13a)と最も隣接する部分の間の距離が過度に隣接する場合、可動接触子(14)と干渉するという問題が発生し得る。
【0173】
これを考慮して、一対の翼部(151)の最も隣接する部分の間の距離は、一対の側面部(111)の間の距離は可動接触子(14)と干渉しない程度に離間することが好ましい。
【0174】
4.本発明のアーク消弧組立体(100)の他の実施例についての説明
以下では、図10ないし図13を参照して、本発明のアーク消弧組立体(100)の他の実施例について説明する。
【0175】
本実施例によるアーク消弧組立体は、アークガイド(250)を除いては、本発明の一実施例によるアーク消弧組立体(100)と同一の構成を有する。よって、変形したアークガイド(250)について具体的に説明し、残りの構成に対しては上述の説明を採用する。
【0176】
また、本実施例によるアークガイド(250)と上述のアークガイド(150)とを比較すると、本実施例による傾斜面(251b)を除いたアークガイド(250)の構成は、上述のアークガイド(150)と同様に形成される。よって、傾斜面(251b)を除いた残りの構成は、上述のアークガイド(150)の構成についての説明を採用する。
以下では、変更された傾斜面(251b)について重点的に説明する。
【0177】
図10ないし図12を参照すると、一対の翼部(251)は、互いに対向する傾斜面(251b)を備える。
【0178】
一実施例において、一対の翼部(251)は、直角三角形で上部が切られた台形の断面を備えてもよい。それぞれの傾斜面(251b)は、下側から上側に向かうほど、隣接する側面部(111)に向かって傾いて形成されてもよい。言い換えると、それぞれの傾斜面(251b)は、排気部(112)に近くなるほど、隣接する側面部(111)に向かって傾いて形成される。
【0179】
すなわち、それぞれの傾斜面(251b)の傾斜方向に沿って延びる仮想の延長線(L2)は、排気部に向かって傾斜面の間の中心を通る仮想の中心線(C2)と鋭角を形成する。これにより、一対の翼部(251)は、その間の距離が下側から上側に行くほど離れるように形成される。
【0180】
具体的に、一対の翼部(251)の下側端の間は第1距離(D1)で離間し、上側端の間は第2距離(D2)で離間する。ここで、第2距離(D2)の値は、第1距離(D1)の値よりも大きく形成される。すなわち、一対の翼部(251)の間の距離は下側端から上側端に向かうほど増加する。
【0181】
一対の翼部(251)の間の空間の大きさが下側から上側に行くほど増加する。その結果、固定接触点(13a)で金属ガスが発生するとき、2つの傾斜面(251b)の間の空間の下側と上側との間に一時的な圧力差が発生する。
【0182】
また、金属ガスは、相対的に圧力の高い下側端から相対的に圧力の低い上側端に押されるようになる。これにより、アークが下側から上側に伸びる速度が増加し得る。図13を参照すると、アークガイド(250)の間で一時的な圧力差によってアークが押される方向が示されている。その結果、アークがグリッド(130)までより迅速に伸び、これによってアークの消弧性能が向上し得る。
【0183】
5.本発明のアーク消弧組立体(100)のまた他の実施例についての説明
以下では、図14ないし図17を参照して、本発明のアーク消弧組立体(100)のまた他の実施例について説明する。
【0184】
本実施例によるアーク消弧組立体は、アークガイド(350)を除いては、本発明の一実施例によるアーク消弧組立体(100)と同一の構成を有する。よって、変形したアークガイド(350)について具体的に説明し、残りの構成に対しては上述の説明を採用する。
【0185】
また、本実施例によるアークガイド(350)と上述のアークガイド(150)とを比較すると、本実施例による傾斜面(351b)を除いたアークガイド(350)の構成は、上述のアークガイド(150)と同様に形成される。よって、傾斜面(351b)を除いた残りの構成は、上述のアークガイド(150)の構成についての説明を採用する。
【0186】
以下では、変更された傾斜面(351b)について重点的に説明する。
【0187】
図14ないし図16を参照すると、一対の翼部(351)は、互いに対向する傾斜面(351b)を備える。
【0188】
一実施例において、一対の翼部(351)は、直角三角形で上部が切られた台形の断面を備えてもよい。一対の翼部(351)は、互いに対向する傾斜面(351b)をそれぞれ備え、それぞれの傾斜面(351b)は、前方側から後方側に及び下側から上側に向かうほど、隣接する側面部(111)に向かってそれぞれ傾いて形成される。
【0189】
言い換えると、互いに対向する傾斜面(351b)は固定接触点(13a)から遠くなるほど、及び排気部(112)に隣接するほど、隣接する側面部(111)に向かってそれぞれ傾いて形成される。これにより、傾斜面(351b)の間の距離は前方側から後方側に及び下側から上側に向かうほど遠くなる。
【0190】
図15の(a)を参照すると、一対の翼部(151)の前方端が示されている。一対の翼部(151)の前方端の間の距離は下側から上側に向かうほど遠くなる。具体的に、一対の翼部(151)の間は、下側端(第1地点)から所定の第1距離(D11)で離間し、下側端と上側端との間の任意の地点(第2地点)の間は、第1距離(D11)よりも遠い所定の第2距離(D21)で離間する。
【0191】
図15の(b)を参照すると、一対の翼部(351)の後方端が示されている。一対の翼部(351)の間の距離は、前方から後方に向かうほど増加する。
【0192】
第1地点で、一対の翼部(351)の間の距離は、前方から後方に行くほど増加する。一対の翼部(351)の間の距離は、第1距離(D11)から後方に行くほど次第に増加し、後方端では第1距離(D11)よりも遠い所定の第3距離(D12)で離間する。
【0193】
第2地点で、一対の翼部(351)の間の距離は、前方から後方に行くほど増加する。一対の翼部(351)の間の距離は、第2距離(D21)から後方に行くほど次第に増加し、後方端では第2距離(D21)よりも遠い所定の第4距離(D22)で離間する。
【0194】
すなわち、上述したのように、傾斜面(351b)の間の距離は、前方側から後方側に及び下側から上側に向かうほど遠くなる。これにより、2つの傾斜面(351b)の間の空間の大きさは、前方側から後方側に及び下側から上側に向かうほどそれぞれ増加する。その結果、固定接触点(13a)でアークが発生するとき、翼部(351)の間の空間に一時的な圧力差が発生する。
【0195】
また、前方側の圧力が後方側の圧力よりも一時的に増加し、下側の圧力が上側の圧力よりも一時的に増加する。その結果、アークは、圧力差によって後方側及び上側に押されるようになる。これにより、前方側から後方側にアークの伸び長さに及び伸び速度が増加し得る。また、下側から上側にアークの伸び速度が増加し得る。図17を参照すると、一対の翼部(351)の間で圧力差によってアークが押される方向が示されている。
【0196】
アークが後方側及び上側に伸びる速度が増加するため、アークがグリッド(130)及びアークランナー(140)までより迅速に伸びる。これにより、アークの消弧性能が向上し得る。
【0197】
また、回路の電圧が低下する場合、固定接触点(13a)と可動接触点(14a)との離間時に発生する瞬間的な圧力増加量が相対的に減少し得る。これにより、アークがアークランナー(140)まで到達されず、アーク消弧性能が低下し得る。
【0198】
但し、上述した構造のアークガイド(350)を用いる場合、回路の電圧が低下することに基づく圧力増加量の減少を補償することができる。これにより、回路の電圧が低下する場合にもアークがアークランナー(140)まで円滑に伸び得る。
【0199】
以上、本発明の好ましい実施例を参照して説明したが、当業界における通常の知識を有する者であれば、以下の特許請求の範囲に記載の本発明の思想及び領域を逸脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変更可能なことを理解することができるであろう。
【0200】
産業上の利用可能性
本発明はアーク消弧組立体に関し、アークガイドを備えるアーク消弧組立体を提供することができるため、産業上の利用可能性がある。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7(a)】
図7(b)】
図8(a)】
図8(b)】
図9
図10
図11(a)】
図11(b)】
図12(a)】
図12(b)】
図13
図14
図15(a)】
図15(b)】
図16(a)】
図16(b)】
図17