KR101750958B1 - 터미널 블록 온도 감지 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전선의 일단에 연결된 접속단자와 접속하는 접속판을 구비한 터미널 블록의 온도를 감지하기 위한 터미널 블록 온도 감지 장치로서, 상기 전선과 접속단자 간 연결부위의 온도를 감지하기 위한 온도 센서; 및 상기 온도 센서를 지지하기 위한 온도 센서 지지체;를 포함한다. 상기 온도 센서 지지체는, 상기 전선의 일단을 파지하거나 이 파지를 해제할 수 있게 마련된 클램핑 링; 및 상기 온도 센서 및 이의 전극선이 상기 클램핑 링의 중심으로부터 멀어지는 방향으로 삽입되도록 마련된 삽입홈을 갖고, 상기 클램핑 링과 일체를 이루는 몸체;를 포함한다.

Description

터미널 블록 온도 감지 장치{DEVICE FOR SENSING TEMPERATURE OF TERMINAL BLOCK}
본 발명은 터미널 블록 온도 감지 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 터미널 블록(Terminal block)의 접속판과 인입 전선 간 접속 부위의 온도, 그리고 상기 접속판과 부하 측 전선 간 접속 부위의 온도를 감지하기 위한 장치에 관한 것이다.
일반적으로 건물의 단자함이나 각종 기계장치의 제어 보드 등에는 터미널 블록(Terminal block)이 설치된다. 그리고 이러한 터미널 블록은 전선의 접속, 분기 또는 중계를 위한 것이다. 따라서 터미널 블록은 인입 전선 및 부하 측 전선과 접속하는 접속판들과, 이 접속판들을 지지하는 절연체를 포함하고 있다.
접속판과 인입 전선 간 또는 부하측 전선 간 접속은 주로 볼트에 의해 이루어지는데, 이 경우 볼트의 조임 상태가 불량하면 줄열이 발생하여 화재로 이어질 수 있다. 따라서 한국산업규격은 볼트의 조임토크를 규정하고 있다.
그럼에도 터미널 블록은 화재의 주요 원인이 되고 있는데, 이는 전기적 스트레스나 기계적 스트레스로 인해 볼트의 조임이 이완되기 때문이다. 볼트의 조임이 이완되면 접속판과 인입 전선 간 접속부위 또는 접속판과 부하측 전선 간 접속부위에 아크가 발생하고, 이러한 상태가 지속하면 화재가 발생하게 된다.
한국등록특허 제10-0694486호는 터미널 블록에서 화재가 발생하는 현상을 방지하기 위한 기술을 개시하고 있다. 이 기술에서는 써미스터가 접속판들을 지지하는 절연체의 외면에 부착된다.
그런데 실제로는 상기 접속판과 전선들 간 접속부위에 온도 변화가 일어나더라도 절연체에서는 온도 변화가 거의 일어나지 않는다. 따라서 위 기술에 따르면 터미널 블록에서 화재의 근원이 되는 부위, 즉 접속판과 전선 간 접속부위의 온도가 정확하게 감지될 수 없다.
또한 터미널 블록에서는 복수의 접속판들과 복수의 전선들 간 접속이 이루어지고 이 접속이 이루어지는 부위들 모두가 화재의 근원이 될 수 있는데, 위 기술에 따르면 접속판들을 지지하는 절연체의 외표면에 써미스터가 부착되기 때문에 복수의 접속판들과 복수의 전선들 간 접속이 이루어지는 부위들의 온도가 일일이 감지될 수 없다.
한국등록특허 제10-1346774호 및 한국등록특허 제10-1346775호는 위와 같은 문제를 해결할 수 있는 터미널 블록 온도 감지 장치를 개시하고 있다. 한국공개특허 제10-1346774호의 터미널 블록 온도 감지 장치에서는 전선의 단부를 덮는 튜브에 온도 센서가 내장되어 있고, 한국등록특허 제10-1346775호의 터미널 블록 온도 감지 장치에서는 접속판과 전선을 서로 결합시키는 볼트를 덮는 커버에 온도 센서가 내장되어 있다.
한국등록특허 제10-0694486호(단자대 풀림 검출 장치 및 검출 방법) 한국등록특허 제10-1346774호(터미널 블록 온도 감지 장치) 한국등록특허 제10-1346775호(터미널 블록 온도 감지 장치)
한국등록특허 제10-1346774호 및 한국등록특허 제10-1346775호의 터미널 온도 감지 장치에 의하면 복수의 접속판들과 복수의 전선들 간 접속부위들의 온도가 일일이 그리고 정확히 감지될 수 있다.
그러나 이 한국등록특허들의 터미널 온도 감지 장치에서는 온도 센서가 튜브나 커버에 내장되어야 하므로 그 제조가 쉽지 않다. 또한, 상기 온도 센서는 튜브나 커버의 사출성형시 상기 튜브나 커버에 내장되는데, 이러한 경우 온도 센서가 튜브나 커버의 사출성형온도에 견딜 수 있는 것으로 한정되므로 온도 센서의 선택에 제한이 있다.
또한, 한국등록특허 제10-1346774호의 터미널 온도 감지 장치는 이를 장착하려면 전선이 볼트에서 분리된 상태이어야 하므로, 기 설치된 터미널 블록에 온도 감지 장치를 장착하기 위해서는 볼트를 풀어 전선을 분리하여야 하는 불편함이 있다.
이에 본 발명은 온도 센서의 선택에 특별히 제한을 받지 않으면서 쉽게 제조될 수 있고, 그러면서도 복수의 접속판들과 복수의 전선들 간 접속부위들의 온도를 일일이 그리고 정확하게 감지할 수 있으며, 기 설치된 터미널 블록에도 장착이 용이한 터미널 블록 온도 감지 장치를 제공하고자 한다.
본 발명은 전선의 일단에 연결된 접속단자와 접속하는 접속판을 구비한 터미널 블록의 온도를 감지하기 위한 터미널 블록 온도 감지 장치로서, 상기 전선과 접속단자 간 연결부위의 온도를 감지하기 위한 온도 센서; 및 상기 온도 센서를 지지하기 위한 온도 센서 지지체;를 포함한다. 상기 온도 센서 지지체는, 상기 전선의 일단을 파지하거나 이 파지를 해제할 수 있게 마련된 클램핑 링; 및 상기 온도 센서 및 이의 전극선이 상기 클램핑 링의 중심으로부터 멀어지는 방향으로 삽입되도록 마련된 삽입홈을 갖고, 상기 클램핑 링과 일체를 이루는 몸체;를 포함한다.
상기 삽입홈은, 상기 온도 센서 및 전극선을 수용하기 위한 수용 부위; 및 상기 수용 부위의 직경보다 작은 폭을 가지면서 상기 수용 부위로부터 상기 클램핑 링의 중심쪽으로 연장하는 입구;를 포함한다.
상기 클램핑 링은, 상기 몸체의 전단에 마련된 전단 링; 및 상기 전단 링의 직경보다 작은 직경을 갖고, 상기 몸체의 후단에 마련된 후단 링;을 포함한다.
본 발명에 의하면, 터미널 블록에 구비되는 복수의 접속판들과 복수의 전선들 간 접속부위들의 온도가 일일이 그리고 정확하게 감지될 수 있으면서도, 온도 센서가 사출성형온도에 견딜 수 있는 것으로 한정될 필요가 없고, 상기 사출성형을 위한 금형 내에 온도 센서를 정확하게 위치시키는 까다로운 작업이 불필요하며, 온도 센서만의 교체가 가능하고, 터미널 블록으로부터의 전선 분리가 없어도 온도 센서 지지체가 전선의 단부에 장착될 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 온도 센서가 온도 센서 지지체에 견고히 장착되므로 온도 센서의 우발적 이탈이 방지된다.
또한, 본 발명에 의하면, 전선의 단부에 씌워진 변색 튜브의 제거나 분리가 수반되지 않더라도 온도 센서 지지체가 전선의 단부에 견고히 체결될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 터미널 블록 온도 감지 장치가 전선에 장착된 상태를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 터미널 블록 온도 감지 장치의 온도 센서 지지체를 도시한 사시도이다.
이하, 본 발명에 따른 터미널 블록 온도 감지 장치의 바람직한 실시예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 이하에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야할 것이다.
온도 감시의 대상인 터미널 블록(미도시)은 전선들(20)의 접속, 분기 또는 중계를 위한 것으로서, 인입 전선과 부하 측 전선을 연결하는 접속판(미도시)을 갖는다. 상기 전선들(20)은 앞단에 접속단자(22)를 갖는데, 이 접속단자(22)와 상기 접속판 간 접속은 와셔(미도시)를 구비한 볼트(미도시)에 의해 이루어진다.
이와 같이 이루어진 터미널 블록의 온도를 감시하기 위한 본 발명은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 온도 센서 지지체(110)와, 온도 센서(170)와, 제어 블록(미도시)을 포함한다.
상기 온도 센서 지지체(110)는 온도 센서(170)를 지지하기 위한 것으로서, 터미널 블록에 연결된 모든 전선(20)에 장착되고, 클램핑 링(150, 160)을 갖는다. 클램핑 링(150, 160)은 전선(20)의 일단을 파지할 수 있게, 그리고 이 파지를 해제할 수 있게 마련된다. 이를 위해, 클램핑 링(150, 160)은 일단이 힌지로 연결된 상부(150a, 160a) 및 하부(150b, 160b)를 갖는다. 따라서 클램핑 링(150, 160)의 하부(150a, 160a)는 힌지를 중심으로 회전할 수 있다. 또한, 상기 상부(150a, 160a)의 반대단 및 하부(150b, 160b)의 반대단 중 어느 하나에는 걸개가, 나머지 하나에는 걸개홈이 마련된다. 따라서 하부(150b, 160b)를 상부(150a, 150b) 쪽으로 가압하면 상하부의 반대단이 서로 결합하고, 반대로 하부(150b, 160b)를 상부의 반대쪽으로 단기면 상하부의 반대단 간 결합이 해제된다.
클램핑 링(150, 160)이 이와 같이 이루어지면, 작업자는 터미널 블록에 이미 접속된 전선(20)의 단부에 클램핑 링(150, 160)을 체결할 수 있으므로, 클램핑 링(150, 160)의 체결 시 전선(20)을 터미널 블록으로부터 분리하는 작업이 요구되지 않는다.
상기 클램핑 링(150, 160)은 전단 링(150)과 후단 링(160)을 포함할 수 있다. 상기 전단 링(150)은 몸체(130)의 전단에 마련되고, 후단 링(160)은 몸체(130)의 후단에 마련된다. 클램핑 링(150, 160)이 이와 같이 전단 링(150)과 후단 링(160)을 포함하면 두 링(150, 160)의 직경을 다르게 할 수 있는데, 그러면 전선(20)의 단부에 변색 튜브(30)가 씌워져 있더라도 클램핑 링(150, 160)이 견고히 결합될 수 있다. 예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이 전선(20)의 단부에 변색 튜브(30)가 씌워져 있으면, 전단 링(150)의 직경보다 후단 링(160)의 직경을 상대적으로 작게 구성한 후 전단 링(150)으로 변색 튜브(30)를 파지하고 후단 링(160)으로 전선(20)을 파지함으로써, 클램핑 링(150, 160)을 견고히 고정할 수 있는 것이다.
상기 변색 튜브(30)는 온도에 따라 색을 변화시키는 튜브이다. 이 변색 튜브(30)가 터미널 블록에 연결된 전선(20)의 단부에 대부분 씌워져 있으면, 작업자는 변색 튜브(30)의 색을 보고 전선(30) 단부의 온도를 쉽게 가늠할 수 있다. 따라서 현재 터미널 블록에 연결된 전선(20)의 단부에는 대부분 변색 튜브(30)가 씌워지고 있고, 클램핑 링(150, 160)이 위와 같이 전단 링(150)과 후단 링(160)을 포함하면 변색 튜브(30)의 제거 없이도 클램핑 링(150, 160)의 견고한 고정이 가능하게 된다.
한편, 상술한 바와 달리 클램핑 링은 몸체(130)의 전단으로부터 후단까지 연속적으로 연장할 수도 있고, 몸체(130)의 중앙 부위에만 마련될 수도 있음은 물론이다.
상기 온도 센서 지지체(110)는 몸체(130)도 갖는다. 몸체(130)의 내면에는 삽입홈(132)이 마련되고, 이 삽입홈(132)은 수용 부위(132a) 및 입구(132b)를 포함한다. 상기 수용 부위(132a)는 온도 센서(170) 및 이의 전극선(172)을 수용하는 부위로서, 몸체(130)의 길이 방향을 따라 연장한다. 수용 부위(132a)의 뒷면은 전극선(172)의 통과를 위해 개방되어 있고, 수용 부위(132a)의 앞면은 막혀 있다. 상기 입구(132b)는 수용 부위(132a)로부터 클램핑 링(150, 160)의 중심쪽으로 연장하고, 수용 부위(132a)의 직경보다 작은 폭을 갖는다. 따라서 작업자는 입구(132b)에 온도 센서(170) 및 전극선(172)을 위치시킨 후 몸체(130) 쪽으로 가압함으로써, 온도 센서(170) 및 전극선(172)을 수용 부위(132a)에 고정할 수 있다.
상기 몸체(130)는 클램핑 링(150, 160)의 상부(150a, 160a)와 일체를 이루도록 사출성형으로 제조된다. 그리고 클램핑 링(150, 160)의 하부(150b, 160b)는 별도로 사출성형된 후, 상기 상부(150a, 160a)와 힌지로 결합한다.
상기 온도 센서(170)는 감지한 온도를 전기적 신호로 출력하는 소자로서, 양극선 및 음극선으로 이루어진 전극선(172)를 갖는다. 온도 센서(170) 및 전극선(172)은 상술한 바와 같이 클램핑 링(150, 160)의 중심으로부터 몸체(130) 쪽으로 가압되어 상기 삽입홈(132)의 수용 부위(132a)에 수용됨으로서 몸체(130)와 견고히 결합한다.
위와 같은 터미널 블록 온도 감지 장치에서는 사출성형으로 온도 센서 지지체(110)가 제조된 후 상기 온도 센서 지지체(110)와 온도 센서(170) 간 결합이 이루어질 수 있다. 다시 말해, 온도 센서(170)와 온도 센서 지지체(110) 간 결합이 온도 센서 지지체(110)의 사출성형과정에 이루어지는 것이 아니라 온도 센서 지지체(110)의 사출성형 이후에 이루어질 수 있다. 따라서, 첫째, 온도 센서(170)가 온도 센서 지지체(110)의 사출성형온도에 견딜 수 있는 것으로 한정될 필요가 없게 되고, 둘째, 상기 사출성형을 위한 금형 내에 온도 센서(170)를 정확하게 위치시키는 까다로운 작업이 불필요하다. 또한, 상기 터미널 블록 온도 감지 장치에서는 온도 센서(170)가 온도 센서 지지체(110)로부터 분리될 수 있으므로 온도 센서(170)만의 교체가 가능하다.
상기 제어 블록(미도시)은 터미널 블록의 일측면에 장착되고, 제어 기판(미도시)을 내장하고 있으며, 복수의 엘이디(미도시)를 외면에 구비하고 있다. 상기 제어 기판은 여러 전자 소자들을 실장하고 있는 인쇄회로기판(미도시)으로서, 온도 센서들(170)의 전극선(172), 그리고 상기 복수의 엘이디와 연결되어 있다. 상기 제어 기판은 온도 센서(170)로부터 출력된 온도를 입력받아 미리 설정된 기준 온도와 비교하고, 입력받은 온도가 상기 기준 온도보다 클 경우에는 엘이디를 작동시킨다.
또한 제어 블록은 통신 기능을 더 구비할 수도 있다. 이러한 경우, 상기 제어 블록은 온도 센서(170)로부터 출력된 온도와 해당 온도 센서(170)의 식별기호를 유선 또는 무선으로 중앙 제어 컴퓨터(미도시)로 전송한다.
이하, 상기 터미널 블록 온도 감지 장치의 체결 과정 및 작동 과정을 설명한다.
우선, 작업자는 온도 센서(170) 및 전극선(172)을 삽입홈(132)에 삽입하여 온도 센서 지지체(110)에 고정한다. 이후, 작업자는 터미널 블록에 접속된 모든 전선들(20)의 단부에 온도 센서 지지체(110)를 체결하고, 전극선들(172)을 제어 블록과 연결한다.
이러한 체결이 완료되면, 온도 센서들(170)은 전선(20)과 접속단자(22) 간 연결부위의 계속 감지하여 출력한다. 그리고 제어 블록은 온도 센서들(170)로부터 출력된 온도들 각각과 미리 설정된 기준 온도를 계속 비교하다가 소정의 온도 센서(170)로부터 출력된 온도가 상기 기준 온도를 넘어서면 해당 엘이디를 작동시킨다. 그리고 작업자는 점등하고 있는 엘이디의 번호를 확인한 후 해당 번호의 전선(20)을 검사한다.
한편, 상기 제어 블록은 온도 센서(170)들로부터 출력된 온도들 각각을 중앙 제어 컴퓨터로도 전송한다. 이 경우 작업자는 원격지에서 온도 센서들(170)의 출력을 확인하다가 이상을 감지하면 터미널 블록이 위치하는 곳을 방문하여 전선(20)을 검사할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 물론이다.
110 : 온도 센서 지지체 130 : 몸체
132 : 삽입홈 132a : 수용 부위
132b : 입구 150, 160 : 클램핑 링
150a, 160a : 클램핑 링 상부 150b 160b : 클램핑 링 하부
170 : 온도 센서 172 : 전극선
20 : 전선 22 : 접속단자

Claims (3)

  1. 전선의 일단에 연결된 접속단자와 접속하는 접속판을 구비한 터미널 블록의 온도를 감지하기 위한 터미널 블록 온도 감지 장치로서,
    상기 전선과 접속단자 간 연결부위의 온도를 감지하기 위한 온도 센서; 및
    상기 온도 센서를 지지하기 위한 온도 센서 지지체;를 포함하되,
    상기 온도 센서 지지체는,
    상기 전선의 일단을 파지하거나 이 파지를 해제할 수 있게 마련된 클램핑 링; 및
    상기 온도 센서 및 이의 전극선이 상기 클램핑 링의 중심으로부터 멀어지는 방향으로 삽입되도록 마련된 삽입홈을 갖고, 상기 클램핑 링과 일체를 이루는 몸체;를 포함하는 터미널 블록 온도 감지 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 삽입홈은,
    상기 온도 센서 및 전극선을 수용하기 위한 수용 부위; 및
    상기 수용 부위의 직경보다 작은 폭을 가지면서 상기 수용 부위로부터 상기 클램핑 링의 중심쪽으로 연장하는 입구;를 포함하는 터미널 블록 온도 감지 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 클램핑 링은,
    상기 몸체의 전단에 마련된 전단 링; 및
    상기 전단 링의 직경보다 작은 직경을 갖고, 상기 몸체의 후단에 마련된 후단 링;을 포함하는 터미널 블록 온도 감지 장치.
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