KR100370115B1 - 열전대 결선용 단자대 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복수의 열전대의 소선(W)을 연결하는 단자대에 있어서: 복수의 요홈을 지니는 몸체(10); 상기 몸체(10)의 요홈 상에 상하운동 가능하게 장착되는 지지판(11); 상기 지지판(11)의 상부에 축(14)을 개재하여 회동가능하게 장착되고, 일단의 저면에 지지판(11)과 접촉하는 캠부(12a)를 구비하는 레버(12); 및 상기 지지판(11)의 작용력을 받도록 몸체(10)의 요홈상에 장착되고, 지지판(11)의 작용력으로 소선(W)을 결착하는 열전대 접속판(13)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 설치공간을 적게 차지하면서도 결선의 작업성과 그에 따른 작동 신뢰성 및 측정정도가 향상되는 효과가 있다.

Description

열전대 결선용 단자대{Thermocouple Connection Terminal}

본 발명은 열전대 결선용 단자대의 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 설치공간을 적게 차지하면서도 결선의 작업성과 그에 따른 작동 신뢰성 및 측정정도가 향상되는 열전대 결선용 단자대의 구조에 관한 것이다.

열전대는 열전쌍(熱電雙)이라고도 하며 열기전력을 이용하여 온도측정에 사용하기 위해 2종의 금속선을 한쪽 끝에 접합한 구조를 지닌다. 흔히 사용되는 열전쌍은 백금 대 백금―로듐합금(0∼1600℃ 정도), 구리 대 콘스탄탄(-200∼350℃), 알루멜 대 크로멜(-200∼1200℃) 등이 있다.

이와 같은 열전대를 사용하여 온도 측정시 측정대상으로부터 디지털온도계 또는 데이터로거(data logger)까지의 거리가 길거나 외부 온도보상을 하는 경우에 열전대 커넥터 또는 단자대가 사용된다.

도 4는 종래의 열전대를 연결하기 위한 암수 커넥터를 나타내는 정면도 및 저면도가 도시된다.

커넥터는 부호 1의 수커넥터와 부호 2의 암커넥터가 한 쌍으로 사용되며, 각각은 순수한 열전대(예, 구리 및 콘스탄탄)를 구성하는 금속 및 이를 감싸는 플래스틱으로 구성된다. 수커넥터(1)에 노출되는 단자(3)가 암커넥터(2)의 홀(4)에 수용되는 단자에 결합되면 전기적 접속이 이루어진다.

이와 같이 암수를 결합시킴으로써 열전대를 접속하는 구성은 빈번하게 접속을 필요로 하는 용도에 적용되는 보편적 방식이다.

그런데 수커텍터(1)의 열전대 단자(3)가 암커텍터(2)의 홀(4)에 결합되기 위해서는 휘거나 부러지지 않도록 충분한 강도가 있어야 하나, 열전대의 특성상 강도가 큰 타 금속을 사용할 수 없으므로 어느 정도의 크기와 굵기가 필요하고 이에 따라 소형화에 제약이 따른다.

또한, 이러한 방식은 대체로 한 쌍의 열전대를 연결하는 구조로 제약되기 때문에 일반적으로 실험실 및 산업현장에서 수십에서 수백 개의 온도를 측정해야 하는 경우 커넥터에서 열전대를 연결하기 위해 커넥터 커버를 열고 나사로 열전대를 연결하는 구조가 번거로워 작업상의 불편을 초래하며 제한된 공간에 정리하는 것도 용이하지 않다.

또한, 별도의 지지대 없이 상기의 커넥터를 사용하면 커넥터가 자중으로 처지게 되고, 이로 인하여 타 작업에 방해를 주거나 걸려서 열전대가 끊어지는 원인이 되기도 한다.

한편, 이와 같은 열전대 전용의 커넥터를 사용하지 않고 일반적인 단자대를 사용하는 경우 사용은 비교적 편리하나 제3의 금속이 개재됨으로써 약간의 온도 불균일에도 측정 정도에 나쁜 영향을 미치게 된다.

그러므로 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 설치공간을 적게 차지하면서도 결선의 작업성과 그에 따른 작동 신뢰성 및 측정정도가 향상되는 열전대 결선용 단자대의 구조를 제공한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 단자대의 구조를 나타내는 분해 사시도,

도 2는 도 1의 변형예에 따른 단자대를 종단하고 부분확대 단면도와 함께 나타내는 사시도,

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 단자대의 구조를 나타내는 분해 사시도,

도 4는 종래의 열전대를 연결하기 위한 암수 커넥터를 나타내는 정면도 및 저면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

10, 30 : 몸체 11, 31 : 지지판

12, 22 : 레버 13 : 열전대 접속판

14 : 축 25 : 스프링

31a, 31b : 그루우브

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일면으로서, 복수의 열전대의 소선(W)을 연결하는 단자대에 있어서: 복수의 요홈을 지니는 몸체(10); 상기 몸체(10)의 요홈 상에 상하운동 가능하게 장착되는 지지판(11); 상기 지지판(11)의 상부에 축(14)을 개재하여 회동가능하게 장착되고, 일단의 저면에 지지판(11)과 접촉하는 캠부(12a)를 구비하는 레버(12); 및 상기 지지판(11)의 작용력을 받도록 몸체(10)의 요홈상에 장착되고, 지지판(11)의 작용력으로 소선(W)을 결착하는 열전대 접속판(13)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 레버(12)는 열전대 접속판(13)의 가압상태가 임의로 해제되는 것을 구속하도록 항상 스프링(25)에 의한 일방향 작용력을 받는다.

또한, 본 발명의 다른 일면으로서, 복수의 열전대의 소선(W)을 연결하는 단자대에 있어서: V형홈을 지니는 몸체(30); 상기 몸체(30) 상에 상하운동 가능하게 장착되고, 저면에 소선(W)을 압착하기 위한 제 1 그루우브(31a)가 형성되는 지지판(31); 및 상기 지지판(31)의 상부에 축(14)을 개재하여 회동가능하게 장착되고, 일단의 저면에 지지판(31)과 접촉하는 캠부(12a)를 구비하는 레버(12)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 단자대의 구조를 나타내는 분해 사시도가 도시된다.

본 발명은 복수의 열전대의 소선(W)을 연결하는 단자대에 관련되며, 복수의 요홈을 지니는 몸체(10) 상에 지지판(11), 레버(12), 열전대 접속판(13) 등이 일체로 조립되는 구성이다. 몸체(10), 지지판(11), 레버(12), 열전대 접속판(13)은모두 전기 절연재질을 사용하여 제작된다. 상기 몸체(10)의 요홈은 다양한 형상으로 형성하는 것이 가능하지만, 도시하는 바와 같이 장방형으로 평행하게 하는 것이 작동의 측면에서 바람직하다. 각 요홈의 중앙에는 ┏┓형으로 돌출되는 부분을 형성한다.

본 발명에 따른 지지판(11)은 상기 몸체(10)의 요홈 상에 상하운동 가능하게 장착된다. 지지판(11)은 저면이 평면인 반면 상면에서 중앙에 ┏┓형으로 돌출되는 형상을 지닌다. ┏┓형으로 돌출되는 부분은 후술하는 레버(12)를 양측으로 구분하는 역할을 한다.

본 발명에 따른 레버(12)는 일단의 저면에 지지판(11)과 접촉하는 캠부(12a)를 구비하고, 상기 지지판(11)의 상부에 축(14)을 개재하여 회동가능하게 장착된다. 레버(12)는 전체적으로 평판구조이나 일단의 저면에서 타원형의 캠부(12a)가 형성된다. 축(14)은 캠부(12a)를 관통하여 몸체(10) 상에 안착되어 레버(12)의 회동운동을 가능하게 한다.

본 발명에 따른 열전대 접속판(13)은 상기 지지판(11)의 작용력을 받도록 몸체(10)의 요홈상에 장착되고, 지지판(11)의 작용력으로 소선(W)을 결착하는 기능을 수행한다. 열전대 접속판(13)은 소정의 탄성력을 지니는 도전체를 사용하며 소선(W)을 압착하여 결선하도록 양단이 S자형으로 절곡된다. 열전대 접속판(13)의 탄성력은 외력이 해제되었을 때 원형으로 복귀되어 소선(W)의 분리가 용이하도록 하기 위함이다.

조립에 있어서, 몸체(10)에 형성되는 복수의 요홈에 열전대 접속판(13)을 거치하고, 열전대 접속판(13)의 상측으로 지지판(11)을 거치하고, 지지판(11)의 상측으로 양단에 레버(12)를 거치시킨 다음 축(14)을 사용하여 레버(12)를 고정한다. 축(14)은 몸체(10)의 일측면에서 타측면으로 삽입하여 고정할 수 있다.

작동에 있어서, 레버(12)를 상측으로 올려 둔 상태에서 몸체(10)의 전후방에서 열전대의 소선(W)을 열전대 접속판(13)의 S형부로 밀어 넣고 레버(12)를 누르면 지지판(11)이 하강하면서 열전대 접속판(13)이 눌려 소선(W)을 결선하게 된다. 이와 같이 하면 열전대의 연결이 신속하게 완료되고, 만일 특정의 열전대를 분리하는 경우에는 전방 또는 후방의 레버(12)만 올리면 소선(W)이 용이하게 이탈된다.

도 2는 도 1의 변형예에 따른 단자대를 종단하고 부분확대 단면도와 함께 나타내는 사시도이다.

본 발명의 변형예에서, 레버(12)는 열전대 접속판(13)의 가압상태가 임의로 해제되는 것을 구속하도록 항상 스프링(25)에 의한 일방향 작용력을 받는다. 몸체(10), 지지판(11), 열전대 접속판(13) 등의 구성은 전술한 도 1과 같다. 레버(22)에는 스프링(25)의 일단을 수용하기 위한 홈을 형성한다. 스프링(25)의 설치위치는 레버(22)의 회전중심인 축(14)보다 상측으로 오도록 한다.

이에 따라 레버(12)를 눌러 열전대를 결선한 상태에서 스프링(25)의 탄성력으로 지지판(11)이 더욱 안정적으로 가압된다. 즉, 실험실이나 현장에서 측정대상물에 의한 진동 소선(W)을 통하여 몸체(10)에 전달되어도 레버(12)가 임의로 올라가서 소선(W)의 결선이 해제되는 현상을 방지할 수 있다.

이와 같이 도 1 및 도 2는 외형상 기존의 일반적인 단자대의 형상을 취함으로써 제한된 공간 내에서 다수의 열전대를 연결할 수 있는 구조이다. 단자대에 연결시에도 종래와 같이 나사로 조이는 구조 대신에 원터치 버튼 방식을 적용하므로 작업이 용이하다. 한 쌍의 열전대를 공간에 매달리는 구조로 연결하는 경우에도 처짐이 발생하지 않도록 소형화가 가능하다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 단자대의 구조를 나타내는 분해 사시도가 도시된다.

본 발명의 다른 일면으로서, 복수의 열전대의 소선(W)을 연결하는 단자대에 V형홈을 지니는 몸체(30)가 사용된다. 이는 몸체(30) 상에 지지판(31), 레버(12) 등이 장착되는 반면 도 1 및 도 2의 열전대 접속판(13)이 생략되는 구성이다.

본 발명에 따르면 저면에 소선(W)을 압착하기 위한 제 1 그루우브(31a)가 형성되는 지지판(31)이 상기 몸체(30) 상에 상하운동 가능하게 장착된다. 지지판(31)은 몸체(30)의 V형홈과 맞물리도록 삼각형 단면을 지닌 삼각 기둥형으로 형성한다. 제 1 그루우브(31a)는 소선(W)보다 직경을 작게 하고 지지판(31)의 전후방향(길이방향)에 걸쳐 형성한다.

또, 본 발명에 따르면 일단의 저면에 지지판(31)과 접촉하는 캠부(12a)를 구비하는 레버(12)가 상기 지지판(31)의 상부에 축(14)을 개재하여 회동가능하게 장착된다. 레버(12)는 전술한 도 1의 구성과 동일하게 할 수 있다. 축(14)을 설치하기 위해 몸체(30)의 상면에는 반원형의 돌출부를 형성한다.

이때 지지판(31)의 상면에는 상기 레버(12)의 캠부(12a)와 접촉되는 제 2 그루우브(31b)가 형성된다. 제 2 그루우브(31b)가 없는 경우 지지판(31)이 전방 또는 후방으로 밀려 나올 우려가 있기 때문이다.

상기한 도 3은 도 1 및 도 2에 비하여 구조를 보다 단순화시킨 것으로서, 조립 및 작용은 전술한 도 1 및 도 2와 크게 다르지 않다. 도 1은 한쪽의 열전대만을 분리해야 하는 경우에 특히 편리한 구조인 반면, 도 2 및 도 3은 양쪽의 열전대를 동시에 연결하고 분리하는 경우에 특히 적합한 구조이다. 도 3에서 열전대 접속판(13)이 생략되는 대신 접촉이 확실하게 이루어지도록 V홈의 형태를 취함에 따라 접속의 신뢰성이 유지된다.

이와 같은 본 발명의 구성은 열전대 연결단자의 소형화를 기할 수 있어 적은 공간을 사용하면서 고정이 용이하여 관리가 편리하다. 열전대의 연결과 분리가 용이하면서도 일반 단자대를 사용하는 것보다 측정 정도를 높일 수 있다.

이상의 구성 및 작용에 따르면 본 발명은 설치공간을 적게 차지하면서도 결선의 작업성과 그에 따른 작동 신뢰성 및 측정정도가 향상되는 효과가 있다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

Claims (3)

1. 복수의 열전대의 소선(W)을 연결하는 단자대에 있어서:

   복수의 요홈을 지니는 몸체(10);

   상기 몸체(10)의 요홈 상에 상하운동 가능하게 장착되는 지지판(11);

   상기 지지판(11)의 상부에 축(14)을 개재하여 회동가능하게 장착되고, 일단의 저면에 지지판(11)과 접촉하는 캠부(12a)를 구비하는 레버(12); 및

   상기 지지판(11)의 작용력을 받도록 몸체(10)의 요홈상에 장착되고, 지지판(11)의 작용력으로 소선(W)을 결착하는 열전대 접속판(13)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 열전대 결선용 단자대.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 레버(12)는 열전대 접속판(13)의 가압상태가 임의로 해제되는 것을 구속하도록 항상 스프링(25)에 의한 일방향 작용력을 받는 것을 특징으로 하는 열전대 결선용 단자대.
3. 복수의 열전대의 소선(W)을 연결하는 단자대에 있어서:

   V형홈을 지니는 몸체(30);

   상기 몸체(30) 상에 상하운동 가능하게 장착되고, 저면에 소선(W)을 압착하기 위한 제 1 그루우브(31a)가 형성되는 지지판(31); 및

   상기 지지판(31)의 상부에 축(14)을 개재하여 회동가능하게 장착되고, 일단의 저면에 지지판(31)과 접촉하는 캠부(12a)를 구비하는 레버(12)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 열전대 결선용 단자대.