KR101346775B1 - 터미널 블록 온도 감지 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전선의 일단에 연결된 접속단자와 접속하는 접속판을 구비한 터미널 블록의 온도를 감지하기 위한 터미널 블록 온도 감지 장치로서, 상기 접속단자와 상기 접속판을 결합시키는 결합수단에 장착된 커버; 및 상기 커버에 장착되어 상기 접속단자와 상기 접속판 간 접속부위의 주변 온도를 감지하여 출력하는 온도 센서;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.

한국공개특허 제1998-84191호(이하, '선행문헌 1'이라 함)는 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 선행문헌 1에 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, 선행문헌 1에 따르면 접속판들을 지지하는 절연체의 외표면에 써미스터가 부착되기 때문에 복수의 접속판들과 복수의 전선들 간 접속 접속이 이루어지는 부위들의 온도가 일일이 감지될 수 없다.

한국공개실용신안 제2009-0007165호(이하, '선행문헌 2'라 함) 또한 터미널 블록에서 화재가 발생하는 현상을 방지하기 위한 기술을 개시하고 있다. 이 기술에서는, 도 1에 도시된 바와 같이, 과열 감지 센서(3)가 최외곽 블록엘리먼트(1)에 마련된 접속판(20)의 상부에 설치된다. 상기 과열 감지 센서(3)는 미리 설정된 온도 이상의 온도를 감지하면 원거리 중앙통제실로 과열신호를 유선 또는 무선으로 송출한다.

선행문헌 2에서는 과열 감지 센서(3)가 접속판(20) 상부의 공기 온도를 감지한다. 그러나 상기 접속판(20)과 전선의 접속단자(2) 간 접속부위에 온도 변화가 일어나더라도 그 접속판(20)의 상부 공기에서는 온도 변화가 거의 일어나지 않는다. 따라서 선행문헌 1에 따르더라도 터미널 블록(A)에서 화재의 근원이 되는 부위, 즉 접속판(20)과 전선의 접속단자(2) 간 접속부위의 온도가 정확하게 감지될 수 없기는 마찬가지다.

또한 선행문헌 2에서는 과열 감지 센서(3)가 터미널 블록(A)에 마련된 복수의 블록엘레먼트들(1) 중 최외곽에 위치하는 두 블록엘리먼트들(1)에만 설치된다. 따라서 선행문헌 2에 따르면 최외곽에 위치하는 두 블록엘리먼트들(1) 사이에 위치하는 블록엘리먼트들(1)에서는 온도가 감지될 수 없다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 터미널 블록에서 화재의 근원이 되는 부위들 모두의 온도를 종래에 비해 정확하게 감지할 수 있는 터미널 블록 온도 감지 장치를 제공하는 것을 목적으로 삼고 있다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 전선의 일단에 연결된 접속단자와 접속하는 접속판을 구비한 터미널 블록의 온도를 감지하기 위한 터미널 블록 온도 감지 장치로서, 상기 접속단자와 상기 접속판을 결합시키는 결합수단에 장착된 커버; 및 상기 커버에 장착되어 상기 접속단자와 상기 접속판 간 접속부위의 주변 온도를 감지하여 출력하는 온도 센서;를 포함한다.

상기 커버는 상기 결합수단의 윗부분을 가리는 캡 또는 상기 결합수단의 윗부분을 가리지 않는 튜브로 마련된다.

상기 온도 센서는 상기 캡의 내부로 돌출하도록 상기 캡의 상면 또는 측면에에 내장되거나, 상기 튜브의 중공으로 돌출하도록 상기 튜브에 내장된다.

상기 터미널 블록 온도 감지 장치는 상기 결합수단에 장착된 커버의 이탈을 상기 전선과의 결합을 통해 방지하는 이탈방지수단을 포함한다. 상기 이탈방지수단은 상기 커버로부터 상기 전선의 길이 방향을 따라 연장하고, 상기 전선의 길이 방향을 따라 연장하는 절개부를 구비한다.

상기 터미널 블록 온도 감지 장치는, 상기 터미널 블록의 일측면에 장착된 제어 블록; 및 상기 제어 블록에 장착된 엘이디;를 포함한다. 상기 제어 블록은 상기 온도 센서로부터 출력된 온도가 미리 설정된 기준 온도보다 클 경우 상기 엘이디를 작동시킨다.

본 발명에 의하면, 온도 센서가 터미널 블록의 접속판과 전선의 접속단자 간 접속부위의 주변 온도를 감지하기 때문에 터미널 블록의 온도가 종래에 비해 정확하게 감지될 수 있다.

또한 본 발명에 의하면, 온도 센서가 상기 접속판과 접속단자를 결합시키는 결합수단의 커버에 내장되기 때문에 온도 센서의 설치가 용이할 뿐만 아니라 상기 접속판들과 상기 접속단자들 간 모든 접속부위들의 온도 감지 또한 용이하다.

또한 본 발명에 의하면, 상기 커버에 이탈방지수단이 마련되기 때문에 상기 커버가 상기 결합수단으로부터 이탈하는 현상이 방지될 수 있다.

또한 본 발명에 의하면 소정의 접속부위에 과열이 발생하면 해당 엘이디가 점등되기 때문에 과열 부위의 확인이 용이하다.

도 1은 한국공개실용신안 제2009-0007165호에 개시된 터미널 블록의 부분 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 터미널 블록 온도 감지 장치의 한 실시예를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 터미널 블록 온도 감지 장치의 캡을 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3의 A-A'에 따른 단면도이다.
도 5는 도 4의 변형예이다.
도 6은 본 발명에 따른 터미널 블록 온도 감지 장치의 다른 실시예를 도시한 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 터미널 블록 온도 감지 장치의 튜브를 도시한 사시도이다.
도 8은 도 7의 B-B'에 따른 단면도이다.

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(10)은 전선들(20)의 접속, 분기 또는 중계를 위한 것으로서, 인입 전선과 부하 측 전선을 연결하는 접속판(12)을 갖는다. 상기 전선들(20)은 접속단자(22)의 일자 형태 후단(22b)과 연결되어 있고, 상기 접속판(12)은 접속단자(22)의 고리 형태 선단(22a)과 접속한다. 접속판(12)과 접속단자(22)의 선단(22a) 간 접속은 와셔(16)를 구비한 볼트(14)에 의해 이루어진다.

이와 같이 이루어진 터미널 블록(10)의 온도를 감시하기 위한 본 발명(100)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 볼트 커버와, 온도 센서(120)와, 제어 블록(130)을 포함한다.

상기 온도 센서(120)는 감지한 온도를 전기적 신호로 출력하는 소자이다. 본 출원인은 최초 상기 온도 센서(120)를 터미널 블록(10)에 마련된 접속판(12)의 하면에 부착하였다. 그리고 부하 측 전선의 접속단자를 이 접속판(12)의 일단에 고정하고, 인입 전선의 접속단자와 접속판(12) 간에 고의적인 스파크를 일으키면서 상기 온도 센서(120)의 출력을 살펴보았다. 그러나 이러한 경우 온도 센서(120)의 출력 변화가 거의 일어나지 않았다.

이러한 실험 결과는 온도 센서(120)가 접속판(12)과 접속단자(22) 간 접속부위의 주변 온도를 감지할 수 있도록 설치되어야만 터미널 블록(10)의 온도가 정확하게 감지될 수 있음을 보여준다. 그러나 온도 센서(120)가 접속판(12)과 접속단자(22) 간 접속부위의 주변 온도를 감지할 수 있도록 터미널 블록(10)에 설치되면, 터미널 블록(10)의 제작이 어려워질 뿐만 아니라 접속판(12)과 접속단자(22)를 접속시키는 과정에서 온도 센서(120)가 손상될 수 있다.

이에 본 발명에서는 온도 센서(120)가 상기 볼트 커버에 내장된다. 일 실시예로 상기 볼트 커버는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 캡(110)으로 마련될 수 있다. 상기 캡(110)는 절연성 및 수축성을 갖고, 내부 공간(112)을 갖는다. 그리고 이 캡(110)은 볼트(14)의 헤드를 가리도록 모든 볼트(14)에 장착된다.

볼트(14)에 장착된 캡(110)은 수축성으로 인해 볼트(14)를 가압하기는 하지만, 볼트(14)로부터 이탈할 가능성이 있다. 이에 캡(110)에는 고정튜브(112)가 마련된다. 이 고정튜브(112)는 캡(110)으로부터 전선(20)의 길이 방향을 따라 연장하고, 하면에 전선(20)의 길이 방향으로 연장하는 절개부(114)를 구비한다. 캡(110)을 볼트(14)에 장착할 때 상기 절개부(114)를 벌려 전선(20)에 고정튜브(112)를 장착한다. 이와 같이 이루어진 고정튜브(112)로 인해 캡(110)과 볼트(14) 간 결합이 견고하여 진다.

상기 온도 센서(120)는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 캡(110)의 내부 공간(112)으로 돌출하도록 캡(110)의 상면에 내장된다. 그리고 온도 센서(120)는, 캡(110)이 볼트(14)에 장착되었을 때, 볼트(14)의 헤드와 떨어진 상태 또는 접촉한 상태로 위치한다. 따라서 상기 온도 센서(120)는 접속판(12)과 접속단자(22) 간 접속부위의 주변 온도를 감지할 수 있게 된다.

상기 온도 센서(120)는 도 5에 도시된 바와 같이 캡(110)의 내부 공간(112)으로 돌출하도록 캡(110)의 측면에 내장될 수도 있다. 이러한 경우 온도 센서(120)가 접속판(12)과 접속단자(22) 간 접속부위에 조금 더 가깝게 위치하기 때문에, 접속판(12)과 접속단자(22) 간 접속부위의 주변 온도가 보다 정확하게 감지될 수 있다.

한편, 다른 실시예로 상기 볼트 커버는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 튜브(210)로 마련될 수 있다. 상기 튜브(210)는 절연성 및 수축성을 갖고, 중공(212)을 갖는다. 그리고 이 튜브(210)는 볼트(14)의 헤드를 가리지 않도록 모든 볼트(14)에 장착된다. 상기 튜브(210)에도 앞서 설명된 고정튜브(112)가 마련된다.

이때, 온도 센서(120)는 도 8에 도시된 바와 같이 상기 튜브(210)의 중공(212)으로 돌출하도록 튜브(210)에 내장된다. 그리고 온도 센서(120)는, 튜브(210)가 볼트(14)에 장착되었을 때, 볼트(14)나 와셔(16)와 떨어진 상태 또는 접촉한 상태로 위치한다.

상기 제어 블록(130)은 터미널 블록(10)의 일측면에 장착되고, 제어 기판(미도시)을 내장하고 있으며, 복수의 엘이디(132)를 외면에 구비하고 있다. 상기 제어 기판은 여러 전자 소자들을 실장하고 있는 인쇄회로기판(미도시)으로서, 온도 센서들(120)의 양극 전선(122) 및 음극 전선(124), 그리고 상기 복수의 엘이디(132)와 연결되어 있다. 상기 제어 기판은 온도 센서(120)로부터 출력된 온도를 입력받아 미리 설정된 기준 온도와 비교하고, 입력받은 온도가 상기 기준 온도보다 클 경우에는 엘이디(132)를 작동시킨다. 한편 상기 엘이디(132)는 온도 센서(120)보다 많거나 동일한 개수로 마련된다.

또한 제어 블록(130)은 통신 기능을 더 구비할 수도 있다. 이러한 경우, 상기 제어 블록(130)은 온도 센서(120)로부터 출력된 온도와 해당 온도 센서(120)의 식별기호를 유선 또는 무선으로 중앙 제어 컴퓨터(미도시)로 전송한다.

이하, 상기 터미널 블록 온도 감지 장치(100)의 작동 과정을 설명한다.

볼트들(14)에 각각 장착된 볼트 커버들(110, 210)의 온도 센서(120)들은 터미널 블록(10)의 접속판(12)들과 전선(20)들에 연결된 접속단자(22)들 간 접속부위의 주변 온도를 계속 감지하여 출력한다. 그리고 제어 블록(130)은 온도 센서(120)들로부터 출력된 온도들 각각과 미리 설정된 기준 온도를 계속 비교하다가 소정의 온도 센서(120)로부터 출력된 온도가 상기 기준 온도를 넘어서면 해당 엘이디(132)를 작동시킨다. 그리고 작업자는 점등한 엘이디(132)의 번호를 확인한 후 해당 번호의 전선을 검사한다.

한편, 상기 제어 블록(130)은 온도 센서(120)들로부터 출력된 온도들 각각을 중앙 제어 컴퓨터로도 전송한다. 이 경우 작업자는 원격지에서 온도 센서(120)들의 출력을 확인하다가 이상을 감지하면 터미널 블록(10)이 위치하는 곳으로 방문하여 전선을 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.

100 : 터미널 블록 온도 감지 장치 110 : 캡
112 : 내부 공간 114 : 고정튜브
116 : 절개부 120 : 온도 센서
130 : 제어 블록 132 : 엘이디
210 : 튜브 212 : 중공

Claims (8)

1. 전선의 일단에 연결된 접속단자와 접속하는 접속판을 구비한 터미널 블록의 온도를 감지하기 위한 터미널 블록 온도 감지 장치로서,
   상기 접속단자와 상기 접속판을 결합시키는 결합수단에 장착되고, 상기 결합수단의 윗부분을 가리는 캡 또는 상기 결합수단의 윗부분을 가리지 않는 튜브인 커버; 및
   상기 접속단자와 상기 접속판 간 접속부위의 주변 온도를 감지하여 전기적 신호로 출력하는 온도 센서;를 포함하되,
   상기 온도 센서는 상기 캡의 내부로 돌출하도록 상기 캡의 상면 또는 측면에에 내장되거나, 상기 튜브의 중공으로 돌출하도록 상기 튜브에 내장된 것을 특징으로 하는 터미널 블록 온도 감지 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 결합수단에 장착된 커버의 이탈을 상기 전선과의 결합을 통해 방지하는 이탈방지수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 터미널 블록 온도 감지 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 이탈방지수단은 상기 커버로부터 상기 전선의 길이 방향을 따라 연장하고, 상기 전선의 길이 방향을 따라 연장하는 절개부를 구비한 것을 특징으로 하는 터미널 블록 온도 감지 장치.
8. 제1항 또는 제6항 또는 제7항에 있어서,
   상기 터미널 블록의 일측면에 장착된 제어 블록; 및
   상기 제어 블록에 장착된 엘이디;를 포함하되,
   상기 제어 블록은 상기 온도 센서로부터 출력된 온도가 미리 설정된 기준 온도보다 클 경우 상기 엘이디를 작동시키는 것을 특징으로 하는 터미널 블록 온도 감지 장치.

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