KR102340740B1 - 터미널 감시에 이용되는 절연튜브 모듈 및 그 제조방법 - Google Patents

터미널 감시에 이용되는 절연튜브 모듈 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 절연튜브 모듈의 제조방법은, 터미널에 체결되는 압착 단자와 이에 연결된 전선 사이의 연결 부위를 둘러싸서 보호하는 절연 튜브(30)를 포함하며, 상기 터미널의 감시에 이용되는 절연튜브 모듈의 제조방법으로서, 서미스터와, 상기 서미스터와 전기적으로 연결된 배선 패턴이 함께 형성된 FPCB 모듈(10)을 준비하는 제 1 단계; 외부와의 전기적 연결을 위한 커넥터(20)의 전극과 상기 FPCB 모듈(10)의 상기 배선 패턴을 접합하는 제 2 단계; 상기 FPCB 모듈(10) 및 상기 커넥터(20)가 결합된 복합체의 전체 또는 일부분을 몰드에 삽입한 상태로 인서트 사출 성형하여, 상기 복합체와 결합된 상기 절연 튜브(30)를 형성하는 제 3 단계;를 포함하여 구성된다.

Description

터미널 감시에 이용되는 절연튜브 모듈 및 그 제조방법{Insulation Tube Module Used For Monitoring Terminal And Method Thereof}
본 발명은 터미널의 감시에 이용되는 절연튜브 모듈과 이의 제조방법에 관한 것이다.
압착 단자와 이에 연결되는 전선 사이의 연결 부위를 둘러싸서 보호하는 절연튜브를 이용하여 이상발열을 체크 또는 감시하는 기술이 알려져 있다.
가장 일반적인 기술은 절연튜브 자체를 감온 변색 물질로 구성하는 발코튜브를 이용하는 것이다. 그러나, 발코튜브는 관리자가 직접 시각으로 확인하여야 하므로, 항시적인 감시가 어려운 문제가 있다.
그리고, 하기의 특허문헌 1의 기술에서는 온도 센서(120)가 튜브(110)에 내장되는 기술이 공개되어 있다. 도 1(a)에 도시된 바와 같이 온도 센서(120)가 튜브(110)의 중공(112)으로 돌출되도록 내장되거나, 도 1(b)에 도시된 바와 같이, 튜브(110)의 전단 외부로 돌출되도록 튜브(110)에 내장됨으로써, 튜브(110)의 중공(112)에 위치하는 압착 단자 또는 터미널의 온도를 센싱하며, 양극전선(122) 및 음극 전선(124)를 통하여 외부로 센싱된 신호를 제공할 수 있다.
그런데, 이와 같은 특허문헌 1의 기술에 따른 터미널 블록 온도 감지 장치를 제조하는데 있어서, 온도센서(120)와 양극전선(122) 및 음극 전선(124)은 신축성을 가진 얇은 튜브에 내장하는 것이 용이하지 않다. 우선, 온도센서(120)의 물리적 크기로 인해서 얇은 튜브에 내장하는 것이 어렵다. 나아가, 튜브(110)로부터 인출된 양극전선(122) 및 음극 전선(124)은 원격의 제어블록까지 연장되어야 하므로, 상호간의 쇼트나 다른 도선과의 쇼트를 피하기 위하여 자신도 절연피복을 가져야 하는데, 이와 같이 절연피복을 가진 양극전선(122) 및 음극 전선(124)을 얇은 튜브(110)에 내장하는 것은 쉽지 않고, 튜브(110)의 두께가 두꺼워져 버리는 문제가 있다.
한편, 동일발명자에 의한 하기의 특허문헌 2에는 이와 같은 문제를 해결할 수 있는 구조가 제시되었다. 도 2에 도시된 바와 같이, 튜브(110)의 윗부분에 구조물을 추가로 구성하는데, 이러한 구조물에는 그 뒷면에 개구(114a)를 가진 삽입공간을 구성하며, 상기 삽입공간에 온도 센서(120)를 삽입하며, 온도 센서(120)로부터 연장하는 양극 전선(122) 및 음극 전선(124)은 개구(114a)를 통해 인출되도록 함으로써, 얇은 튜브(110) 자체에 온도센서(120)와 양극 전선(122) 및 음극 전선(124)를 위치시키지 않아도 되게 한다.
그러나, 특허문헌 2의 기술에서는 온도센서(120)가 별도로 이격된 삽입공간내에 위치하므로, 압착단자를 통하여 전달되는 열전달 경로가 두꺼워지고 열의 중간 손실이 크므로, 감도가 떨어지며 즉각적인 감지가 어렵고 지연시간이 크게 되는 문제가 있다.
1. 대한민국 공개특허공보 10-2013-0111691, 2013. 10. 11. 공개, "터미널 블록 온도 감지 장치" 2. 대한민국 공개특허공보 10-2015-0128306, 2015. 11. 18. 공개, "터미널 블록 온도 감지 장치"
본 발명의 목적은 감도를 향상시키고 지연시간을 보다 짧게 할 수 있는, 터미널 감시에 이용되는 절연튜브 모듈 및 그 제조방법를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 절연튜브의 두께증가를 최소화하거나 두께증가 없이도 절연튜브에 온도센서를 내장할 수 있는, 터미널 감시에 이용되는 절연튜브 모듈 및 그 제조방법를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 양상에 따른 절연튜브 모듈의 제조방법은, 터미널에 체결되는 압착 단자와 이에 연결된 전선 사이의 연결 부위를 둘러싸서 보호하는 절연 튜브(30)를 포함하며, 상기 터미널의 감시에 이용되는 절연튜브 모듈의 제조방법으로서, 서미스터와, 상기 서미스터와 전기적으로 연결된 배선 패턴이 함께 형성된 FPCB 모듈(10)을 준비하는 제 1 단계; 외부와의 전기적 연결을 위한 커넥터(20)의 전극과 상기 FPCB 모듈(10)의 상기 배선 패턴을 접합하는 제 2 단계; 상기 FPCB 모듈(10) 및 상기 커넥터(20)가 결합된 복합체의 전체 또는 일부분을 몰드에 삽입한 상태로 인서트 사출 성형하여, 상기 복합체와 결합된 상기 절연 튜브(30)를 형성하는 제 3 단계;를 포함하여 구성된다.
본 발명의 일 양상에 따른 절연튜브 모듈의 제조방법은, 터미널에 체결되는 압착 단자와 이에 연결된 전선 사이의 연결 부위를 둘러싸서 보호하는 절연 튜브(3)를 포함하며, 상기 터미널의 감시에 이용되는 절연튜브 모듈의 제조방법으로서, 서미스터와, 상기 서미스터와 전기적으로 연결된 배선 패턴이 함께 형성된 FPCB 모듈(10)을 준비하는 제 1 단계; 상기 FPCB 모듈(10)의 전체 또는 일부분을 몰드에 삽입한 상태로 인서트 사출 성형하여 상기 FPCB 모듈(10)과 결합된 상기 절연 튜브(30)를 형성하는 제 3 단계; 외부와의 전기적 연결을 위한 커넥터(20)의 전극과 상기 FPCB 모듈(10)의 상기 배선 패턴을 접합하고 상기 커넥터(20)와 상기 절연 튜브(30)를 접착하는 제 3 단계;를 포함하여 구성된다.
상기한 절연튜브 모듈의 제조방법에 있어서, 상기 FPCB 모듈(10)의 서미스터는 NTC(Negative Temperature Coefficient) 물질의 박막 또는 박판으로 구성될 수 있다.
상기한 절연튜브 모듈의 제조방법에 있어서, 상기 FPCB 모듈(10)에서 상기 서미스터 및 배선 패턴이 형성된 면은 절연물질의 층으로 코팅될 수 있다.
상기한 절연튜브 모듈의 제조방법에 있어서, 상기 제 3 단계에서는, 상기 FPCB 모듈(10)에서 적어도 상기 서미스터와 상기 배선 패턴의 일부분이 몰드에 삽입된 상태로 인서트 사출 성형할 수 있다.
본 발명의 일 양상에 따른 절연튜브 모듈은 터미널에 체결되는 압착 단자와 이에 연결된 전선 사이의 연결 부위를 둘러싸서 보호하는 절연 튜브(30)를 포함하며, 상기 터미널의 감시에 이용되는 절연튜브 모듈으로서, 서미스터와, 상기 서미스터와 전기적으로 연결된 배선 패턴이 함께 형성된 FPCB 모듈(10); 상기 FPCB 모듈(10)의 상기 배선 패턴과 접합하는 전극을 구비하며, 외부와의 전기적 연결을 위한 커넥터(20); 상기 커넥터(20)의 내부 또는 하면에 위치하는 홀센서(41)를 포함하여 구성되는 전류센서(40);를 구비하며, 상기 FPCB 모듈(10)의 전체 또는 일부분은 상기 절연 튜브(30)의 길이방향을 따라 상기 절연 튜브(30)의 형성 두께 내에 안착된 상태로 사출성형된 것을 특징으로 한다.
상기한 절연튜브 모듈에 있어서, 상기 전류센서(40)는 슬릿으로 단절된 환형의 코어(42)를 더 포함하여 구성되며, 상기 슬릿에 상기 홀센서(41)가 위치하며, 상기 코어(42)는 상기 커넥터(20)의 일측면으로 인출된 후 상기 절연 튜브(30)의 외주를 따라 한바퀴 돈 후 상기 커넥터(20)의 타측면으로 인입되는 형태로 구성될 수 있다.
상기한 절연튜브 모듈에 있어서, 상기 서미스터를 이용하여 센싱된 온도와 상기 전류센서(40)를 이용하여 센싱된 전류를 비교하여, 상기 터미널에서의 접촉 불량을 알람하는 데 이용되는 것을 특징으로 한다.
상기한 절연튜브 모듈에 있어서, 상기 접촉 불량이 있는 경우 상기 접촉 불량의 알람은, 상기 서미스터를 이용하여 센싱된 온도에 따른 터미널의 과열 상태를 알람하기 위한 온도 보다 낮은 온도에서 실행될 수 있다.
본 발명의 절연튜브 모듈의 제조방법들에 따르면, 절연튜브의 두께증가를 최소화하거나 두께증가 없이도 절연튜브의 원통형상부분의 두께내에 온도센서(서미스터)를 내장할 수 있는 절연튜브 모듈을 제공할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 절연튜브 모듈의 제조방법들에 따르면, 절연튜브(30)에서 압착단자등을 감싸는 원통형상부분의 두께내에 온도센서(서미스터)를 위치시킬 수 있으므로, 보다 높은 감도와 보다 짧은 지연시간을 가지면서 정확하게 센싱하는 것이 가능한 절연튜브 모듈을 제공할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 절연튜브 모듈에 따르면, 접촉 불량이 있는 경우 매우 낮은 온도의 발열이 있어도 접촉 불량의 알람이 수행될 수 있는 장점이 있다.
도 1 및 도 2는 종래 온도센서를 구비한 절연튜브의 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 절연튜브 모듈을 사용한 예를 도시한 사시도이다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 절연튜브 모듈 제조방법을 설명하기 위한 것으로서, 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 절연튜브 모듈에서 FPCB 모듈(10)을 도시한 것이며, 도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 절연튜브 모듈에서 FPCB 모듈(10)과 커넥터(20)를 결합하기 전의 상황을 도시한 것이고, 도 6 및 도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 절연튜브 모듈을 완성한 후의 사시도 및 단면도를 도시한 것이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 절연튜브 모듈 제조방법을 설명하기 위한 것으로서, 도 8는 FPCB 모듈(10)의 일부 또는 전부를 몰드에 삽입한 후 인서트 사출성형하여 절연 튜브(30)를 형성한 결과를 도시한 도면이다. 도 9는 FPCB 모듈(10)과 커넥터(20)를 결합하는 상황을 도시한 도면이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 절연튜브 모듈을 도시한 것으로서, 도 10은 사시도이고 도 11은 홀센서(41) 및 코어(42)를 중심으로 절단한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 절연튜브 모듈을 사용한 예를 도시한 사시도이다.
터미널(4)은 MCCB, ELB, EOCR, UPS, PLC, 적산전력계, 단자대 등 다양한 전기장치(5)에 구성되어 외부와의 전기적 연결지점을 제공한다. 터미널(4)과의 전기적 연결을 위한 한 방법은 전선(2)의 선단에 압착방식으로 결합된 압착단자(6)를 터미널(4)에 체결하는 것이며, 터미널(4)의 금속플레이트와 압착단자(6)는 볼트(3)에 의해 가압되고 바람직하게는 상호 면접촉을 가진다.
본 발명에 따른 절연튜브 모듈(1)은 터미널(4) 부근에서의 이상 발열을 센싱하기 위한 것이다. 예를 들어, 전선(2)의 심을 압착단자(6)로 압착하여 사용하는 데, 이러한 압착 공정의 압착 불량에 의해 해당 부분에서 과도한 발열이 생길 수 있다. 그리고 볼트(3)의 풀림에 의해서, 또는 볼트(3)를 터미널(4)의 볼트구멍에 비스듬히 체결(오삽)함으로써, 압착단자(6)와 터미널(4) 사이의 접촉 저항이 증가하여 과도한 발열이 생길 수 있다. 이러한 이상 발열은 전력 전달의 효율성을 떨어뜨리고 화재로 이어질 수도 있으므로 사전 감지하여 문제를 해결하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제조방법에 의해 제조된 절연튜브 모듈(1)은 터미널(4)에 체결되는 압착 단자(6)와 이에 연결된 전선(2) 사이의 연결 부위를 둘러싸서 보호하는 절연 튜브에 일체로 구성되며, 절연튜브 모듈(1)은 터미널(4)의 온도(나아가 전류)를 감시하는 데에 이용되는데, 절연튜브 모듈(1)에서 센싱된 신호는 플러그(7) 및 신호선(8)을 통하여 별도의 제어장치에 제공된다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 절연튜브 모듈 제조방법을 설명하기 위한 것으로서, 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 절연튜브 모듈에서 FPCB 모듈(10)을 도시한 것이며, 도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 절연튜브 모듈에서 FPCB 모듈(10)과 커넥터(20)를 결합하기 전의 상황을 도시한 것이고, 도 6 및 도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 절연튜브 모듈을 완성한 후의 사시도 및 단면도를 도시한 것이다.
먼저, 도 4(a) 도시된 것과 같은 FPCB 모듈(10)을 준비하는 데, FPCB 모듈(10)은 서미스터(11)와 배선 패턴(12)이 FPCB(Flexible PCB)로 구성된 것이다(이해의 편의상 도 4에서는 FPCB 모듈(10)이 절연튜브에 대응하여 굴곡을 가진 것으로 도시되었으나 FPCB 모듈의 제조 완료후에도 굴곡없이 편평할 수 있으며, 후술할 사출 성형의 과정에서 몰드에 내장됨으로써 굴곡이 형성될 수도 있다).
서미스터(11)는 온도에 따른 저항의 변화가 큰 저항으로서, 선호되기로는 온도가 높아지면 저항이 감소하는 NTC 서미스터(Negative Temperature Coefficient Thermistor)이다. 서미스터(11)는 백금, 니켈, 코발트, 철, 산화 실리콘 등을 소결(sintering)하거나 고분자 구조(polymer)로 만들어진다. 서미스터는 NTC(Negative Temperature Coefficient) 물질의 박막 또는 박판으로 구성된다.
FPCB 모듈(10)에 있어서, 기판층(13)을 기준으로 볼 때 서미스터(11)와 배선패턴(12)의 모두는 기판층(13)의 일면에 구성되거나(도 4(b) 참조), 기판층(13)의 양면에 각각 구성될 수 있다(도 4(c) 참조). 기판층(13)의 양면에 각각 구성되는 경우 도전성 물질로 채워지는 비아 콘택(Via Contact)(15)을 통하여 연결된다. 제조의 단순함을 고려하면, 서미스터(11)와 배선패턴(12)의 모두가 기판층(13)의 일면에 구성되는 형태가 선호될 수 있다.
서미스터(11)와 배선패턴(12)의 모두는 기판층(13)의 일면에 구성하는 제조 과정의 예를 보면, 절연성의 기판층(13)과 금속판(동박)이 합지된 원판에 대하여 드라이 필름을 라미네이션한 후, 배선 패턴이 될 패턴을 가진 작업 필름으로 드라이 필름을 노광하며, 이후 현상 및 에칭하여 배선패턴(12)을 형성한다. 그리고, 2개의 배선패턴(12)의 일측단 부분에서 2개의 배선패턴(12)과 겹치는 영역에, 미리 패너닝된 박판의 서미스터를 올려 놓으며, 그 위에 커버레이 필름을 가접시킨후 고온 및 고압으로 밀착시켜 코팅층(14)을 형성하여 완성한다(도 4(b) 참조).
상기에서 패터닝된 서미스터 박판을 올려 놓는 공정대신에, 드라이 필름의 노광 및 현상후 스퍼터링으로 서미스터를 형성할 수 있다. 또다른 방법으로서, 커버레이와 서미스터용 박판(패터닝되지 않은 것)을 합지한 후 필름 라이네이션, 노광, 현상 및 에칭하여 커버레이의 일면에 패터닝된 서미스터를 형성한 후, 이를 배선패턴(12)이 형성된 원판과 합지하고 고온 및 고압으로 밀착시켜 서미스터의 접착과 코팅층(14)의 형성을 동시 수행할 수 있다.
기판층(13)의 양면에 서미스터(11) 및 배선패턴(12)을 각각 구성하는 제조 과정의 예를 보면, 기판층(13)을 중심으로 일면에 금속판(동박)이 합지되고 타면에는 서미스터용 넓은 박막이 합지된 원판에 대하여 비아 콘택이 형성될 부분을 드릴링하여 관통홀을 형성한 후 동도금한다. 그리고 그 양면에 대하여 드라이 필름 라이네이션, 노광, 현상 및 에칭하여 배선패턴(12)와 패터닝된 서미스터(11)를 얻으며, 이후 양면에 커버레이 필름을 가접착시킨후 고온 및 고압으로 밀착시켜 양면에 코팅층(14)을 형성하여 완성한다(도 4(c) 참조).
이와 같이 제조된 FPCB 모듈의 두께는 대략 0.5mm이하, 선호되기로는 0.1 ~ 0.3mm가 되며, 원통형인 절연튜브의 곡률에 순응하는 유연성을 가지고, 자체적으로 절연성의 코팅층(14)을 가지므로 혹시 압착 단자 및 전선의 심과 접촉되더라도 원치않는 전기 쇼트나 누전을 일으키지 않는다.
전기 쇼트 및 누전의 관점에서 보면, 기판층(13)을 기준으로 볼 때 서미스터(11)와 배선패턴(12)의 모두가 기판층(13)의 일면에 구성되는 형태가 선호되며, 절연튜브의 내부에 위치될 때 서미스터(11)와 배선패턴(12)이 외측 방향을 향하는 형태가 선호된다. 이 경우에는 절연성의 기판층(13)이 압착 단자 및 전선의 심과의 전기 접촉을 확실하게 차단한다.
그리고, 제조된 FPCB 모듈(10)과 커넥터(20)는 상호 결합된다(도 5 참조).
커넥터(20)는 외부와의 선택적인 전기적 연결을 위한 것으로서, 커넥터(20)에 착탈되는 플러그(7: 도 3 참조)와 신호선(8)을 이용하여 별도의 제어장치로 연결된다. 동시에 커넥터(20)는 FPCB의 적용을 용이하게 한다.
커넥터(20)의 전극(21)과 FPCB 모듈(10)의 배선 패턴(12)은 융착, 솔더링 등의 방법으로 접합되며, 커넥터(20) 및 FPCB 모듈(10)은 접착제 등을 이용하여 접착될 수도 있다.
그리고, FPCB 모듈(10) 및 커넥터(20)가 결합된 복합체의 전체 또는 일부분을 몰드에 삽입한 상태로 인서트 사출 성형하여, 복합체와 결합된 절연 튜브(30)를 형성함으로써, 본 발명의 절연튜브 모듈을 완성한다(도 6 및 도 7을 참조). 예를 들어 FPCB 모듈(10)의 대부분이 몰드안에 위치하고 커넥터(20)은 몰드의 밖 또는 경계에 위치하도록 한 상태로 사출 성형할 수 있다.
FPCB 모듈(10)의 전체 또는 일부분은 절연 튜브(30)의 길이방향을 따라 절연 튜브(30)의 형성 두께 내에 안착된 상태로 사출성형된다. 이해의 편의상 도시에서는 FPCB 모듈(10)이 보이나, 절연 튜브(30)의 내부에 함몰되어 보이지 않을 수도 있다.
절연 튜브(30)는 전기 절연성이 있고 연질의 신축성 있는 수지류로 구성되며, 내부에 중공(31)을 가진 대략 원통형이되 압착 단자(6)의 부분이 위치할 대구경 원통부와 전선이 위치할 소구경 원통부의 2 부분이 부드러운 단차를 가지며 형성될 수 있다. FPCB 모듈(10)의 유연성은 이와같이 단차의 굴곡에 순응할 수 있는 장점이 있다.
선택적으로 시공자 또는 관리자의 시각적 관찰 또는 확인을 위하여 절연 튜브(30)는 감온 변색의 물질로 구성된 발코튜브일수도 있다.
인서트 사출 성형의 과정에서 절연 튜브(30)를 구성하는 수지는 커넥터(20)의 하면과 자연스럽게 접착되며, 접착 강도를 높이기 위하여 커넥터(20)의 하면에는 요철등을 형성해 둘 수도 있다.
도 8 내지 도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 절연튜브 모듈 제조방법을 설명하기 위한 것으로서, 도 8은 FPCB 모듈(10)의 일부 또는 전부를 몰드에 삽입한 후 인서트 사출성형하여 절연 튜브(30)를 형성한 결과를 도시한 도면이다. 도 9는 FPCB 모듈(10)과 커넥터(20)를 결합하는 상황을 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 절연튜브 모듈 제조방법과 비교하여 동일하거나 유사한 사항에 대해서는 그 설명이 대폭 생략될 수 있다.
먼저, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 절연튜브 모듈 제조방법과 동일하게, FPCB 모듈(10)이 제조되어 준비된다.
그리고, FPCB 모듈(10)의 전체 또는 일부분을 몰드에 삽입한 상태로 인서트 사출 성형하여 FPCB 모듈(10)과 결합된 절연 튜브(30)를 형성하여, 도 8에 도시된 것과 같은 중간 제조품을 얻는다. 이때 FPCB 모듈(10)에서 적어도 서미스터와 배선 패턴의 일부분이 몰드에 삽입된 상태로 인서트 사출 성형된다.
배선패턴(12)에서 커넥터(20)의 전극(21)과 접합될 부분이 노출되도록 성형되거나, 성형후 노출되도록 가공될 수 있다. 또한, 절연 튜브(30)와 커넥터(20) 사이의 접착(결합)을 용이하게 하기 위하여 대략 원통형인 절연 뷰트(30)의 후단에서 커넥터(20)이 하면이 접착될 부분에서, 상방을 향하는 평면을 가진 안착대(32)를 구비한다.
그리고, 도 9에 도시된 바와 같이, 융착 또는 솔더링 등의 방법으로, 외부와의 전기적 연결을 위한 커넥터(20)의 전극(21)과 FPCB 모듈(10)의 배선 패턴(12)을 접합하며, 커넥터(20)의 하면과 절연 튜브(30)의 안착대(32)를 접착제 등으로써 접착하여, 도 6 및 도 7에 도시된 것과 같은 절연튜브 모듈을 얻는다.
상기한 절연튜브 모듈의 제조방법들에 따르면, 절연튜브의 두께증가를 최소화하거나 두께증가 없이도 절연튜브의 원통형상부분의 두께내에 온도센서(서미스터)를 내장할 수 있는 절연튜브 모듈을 제공할 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기한 절연튜브 모듈의 제조방법들에 따르면, 전연튜브(30)에서 압착단자등을 감싸는 원통형상부분의 두께내에 온도센서(서미스터)를 위치시킬 수 있으므로, 보다 높은 감도와 보다 짧은 지연시간을 가지면서 정확하게 센싱하는 것이 가능하게 되는 절연튜브 모듈을 제공할 수 있는 장점이 있다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 절연튜브 모듈을 도시한 것으로서, 도 10은 사시도이고 도 11은 홀센서(41) 및 코어(42)를 중심으로 절단한 단면도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 절연튜브 모듈은 도 6 및 도 7에 도시된 절연튜브 모듈과 비교하여, FPCB 모듈(10)의 구성은 동일하며, 커넥터(20)가 FPCB 모듈(10)의 배선 패턴(12)과 접합하는 전극(21)을 구비하고 외부와의 전기적 연결을 위한 것인 점 등은 동일하므로, 그 설명이 대폭 생략된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 절연튜브 모듈은 홀센서(41) 및 코어(42)를 포함하는 전류센서(40)를 더 구비한다. 홀센서(41)는 커넥터(20)의 내부에 위치하거나 커넥터(20)의 하면에 노출된 상태로 커네터(20)에 결합되어 있을 수 있다.
코어(42)는 그 횡단면이 사각 또는 원형인 환형상이되, 슬릿으로 단절되어 있으며, 상기 슬릿에 홀센서(41)가 위치한다. 코어(42)는 커넥터(20)의 일측면으로 인출된 후 절연 튜브(30)의 외주를 따라 한바퀴 돈 후 커넥터(20)의 타측면으로 인입되는 형태로 구성된다. 홀센서(41)는 커넥터(20)에 연결된 신호선을 통하여 필요한 소전압 전력을 공급받고 신호를 전송한다. 코어(42)는 절연튜브(30)가 관통되며, 또한 절연튜브(30) 내의 전선(2)이 관통하게 된다. 전류 센싱의 정밀도가 낮아도 되는 경우, 코어(42)는 생략될 수 있다.
전류센서(40)는 터미널(4)에 연결된 압착단자(6) 및 전선(2)을 통하여 흐르는 전류(교류전류)를 센싱하고, 이를 신호선(8)을 통하여 원격의 제어장치(미도시)로 제공한다.
제어장치는 절연튜브 모듈의 서미스터(11)를 이용하여 센싱된 온도와 전류센서(40)를 이용하여 센싱된 전류를 비교하여, 터미널에서의 접촉 불량을 알람하는 데 이용한다.
가정하여, 서미스터(11)만을 이용하여 센싱하는 경우, 전선(2)을 통하여 규격내의 고전류가 흐르는 상황에서 자연스럽게 발생되는 발열과 터미널에서의 접촉불량에 따른 이상발열을 구별할 수 없다. 물론 허용된 최고전류로 인한 발열이상의 온도가 감지된 경우에는 감지하는 것이 가능하나, 그보다 낮은 온도에 머무르는 발열이 있는 경우에는 고전류로 인한 정상발열과 접촉불량에 따른 이상발열을 구분할 수 없는 문제가 있다.
이에 반해서, 상기한 본 발명의 절연튜브 모듈을 이용하면, 제어장치는 온도에 대응하는 전류를 알 수 있으며, 흐르는 전류대비 발열 온도가 비정상이라고 판단하는 경우, 접촉 불량에 따른 이상발열로 판단할 수 있다.
따라서, 접촉 불량이 있는 경우 접촉 불량의 알람은, 매우 낮은 온도의 발열이 있어도 수행될 수 있다. 예를 들면, 작은 전류가 흐르는 상황인데도 발열이 있는 경우 접촉 불량에 따른 이상발열로 판단할 수 있다. 본 발명에서는 서미스터만을 이용하여 센싱된 온도에 따른 터미널의 과열 상태를 알람하기 위한 온도 보다 낮은 온도에서 실행될 수 있다.
10 : FPCB 모듈 11 : 서미스터
12 : 배선 패턴 20 : 커넥터
21 : 전극 30 : 절연 튜브
31 : 중공 32 : 안착대

Claims (9)

  1. 터미널에 체결되는 압착 단자와 이에 연결된 전선 사이의 연결 부위를 둘러싸서 보호하는 절연 튜브(30)를 포함하며, 상기 터미널의 감시에 이용되는 절연튜브 모듈의 제조방법에 있어서,
    서미스터와, 상기 서미스터와 전기적으로 연결된 배선 패턴이 함께 형성된 FPCB 모듈(10)을 준비하는 제 1 단계;
    외부와의 전기적 연결을 위한 커넥터(20)의 전극과 상기 FPCB 모듈(10)의 상기 배선 패턴을 접합하는 제 2 단계;
    상기 FPCB 모듈(10) 및 상기 커넥터(20)가 결합된 복합체의 전체 또는 일부분을 몰드에 삽입한 상태로 인서트 사출 성형하여, 상기 복합체와 결합된 상기 절연 튜브(30)를 형성하는 제 3 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하며,
    상기 제 3 단계에서는,
    상기 FPCB 모듈(10)에서 상기 배선 패턴의 일부분 또는 전체와 상기 서미스터가 몰드에 삽입된 상태로 인서트 사출 성형하되, 상기 커넥터(20)가 몰드의 밖 또는 경계에 위치하도록 한 상태로 인서트 사출 성형하며,
    상기 인서트 사출 성형의 과정에서 상기 절연 튜브(30)를 구성하는 수지는 상기 커넥터(20)와 접착되며,
    상기 커넥터(20)에는 플러그(7)가 착탈될 수 있는,
    절연튜브 모듈의 제조방법.
  2. 터미널에 체결되는 압착 단자와 이에 연결된 전선 사이의 연결 부위를 둘러싸서 보호하는 절연 튜브(30)를 포함하며, 상기 터미널의 감시에 이용되는 절연튜브 모듈의 제조방법에 있어서,
    서미스터와, 상기 서미스터와 전기적으로 연결된 배선 패턴이 함께 형성된 FPCB 모듈(10)을 준비하는 제 1 단계;
    상기 FPCB 모듈(10)의 전체 또는 일부분을 몰드에 삽입한 상태로 인서트 사출 성형하여 상기 FPCB 모듈(10)과 결합된 상기 절연 튜브(30)를 형성하는 제 3 단계;
    외부와의 전기적 연결을 위한 커넥터(20)의 전극과 상기 FPCB 모듈(10)의 상기 배선 패턴을 접합하고 상기 커넥터(20)와 상기 절연 튜브(30)를 접착하는 제 3 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하며,
    상기 제 3 단계에서는,
    상기 FPCB 모듈(10)에서 상기 배선 패턴의 일부분 또는 전체와 상기 서미스터가 몰드에 삽입된 상태로 인서트 사출 성형하며,
    인서트 사출 성형에 의해 상기 FPCB 모듈(10)의 상기 배선 패턴에서 상기 커넥터(20)의 전극(21)과 접합될 부분이 노출되지 않거나, 인서트 사출 성형후 노출되도록 가공되며,
    상기 커넥터(20)에는 플러그(7)가 착탈될 수 있는,
    절연튜브 모듈의 제조방법.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 FPCB 모듈(10)의 서미스터는 NTC(Negative Temperature Coefficient) 물질의 박막 또는 박판으로 구성되는,
    절연튜브 모듈의 제조방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 FPCB 모듈(10)에서 상기 서미스터 및 배선 패턴이 형성된 면은 절연물질의 층으로 코팅되는 것을 특징으로 하는,
    절연튜브 모듈의 제조방법.
  5. 삭제
  6. 터미널에 체결되는 압착 단자와 이에 연결된 전선 사이의 연결 부위를 둘러싸서 보호하는 절연 튜브(30)를 포함하며, 상기 터미널의 감시에 이용되는 절연튜브 모듈에 있어서,
    서미스터와, 상기 서미스터와 전기적으로 연결된 배선 패턴이 함께 형성된 FPCB 모듈(10);
    상기 FPCB 모듈(10)의 상기 배선 패턴과 접합하는 전극을 구비하며, 외부와의 전기적 연결을 위한 커넥터(20);
    상기 커넥터(20)의 내부 또는 하면에 위치하는 홀센서(41)를 포함하여 구성되는 전류센서(40);를 구비하며,
    상기 FPCB 모듈(10)에서 상기 배선 패턴의 일부분 또는 전체와 상기 서미스터는 상기 절연 튜브(30)의 길이방향을 따라 상기 절연 튜브(30)의 형성 두께 내에 안착된 상태로 사출성형된 것이며,
    상기 절연 튜브(30)와 상기 커넥터(20)는 접착되어 있으며,
    상기 커넥터(20)에는 플러그(7)가 착탈될 수 있으며,
    상기 서미스터를 이용하여 센싱된 온도와 상기 전류센서(40)를 이용하여 센싱된 전류를 비교하여, 흐르는 전류대비 발열 온도가 비정상이라고 판단하는 경우 상기 터미널에서의 접촉불량에 따른 이상발열로 판단하여 알람하는데 상기 전류센서(40)와 상기 서미스터가 이용되는 것을 특징으로 하는,
    절연튜브 모듈.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 전류센서(40)는 슬릿으로 단절된 환형의 코어(42)를 더 포함하여 구성되며,
    상기 슬릿에 상기 홀센서(41)가 위치하며,
    상기 코어(42)는 상기 커넥터(20)의 일측면으로 인출된 후 상기 절연 튜브(30)의 외주를 따라 한바퀴 돈 후 상기 커넥터(20)의 타측면으로 인입되는 형태로 구성되는,
    절연튜브 모듈.
  8. 삭제
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 접촉 불량이 있는 경우 상기 접촉 불량의 알람은,
    상기 서미스터를 이용하여 센싱된 온도에 따른 터미널의 과열 상태를 알람하기 위한 온도 보다 낮은 온도에서 실행되는 것을 특징으로 하는,
    절연튜브 모듈.
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