WO2022191396A1 - 테스트 장치 - Google Patents

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WO2022191396A1
WO2022191396A1 PCT/KR2022/000149 KR2022000149W WO2022191396A1 WO 2022191396 A1 WO2022191396 A1 WO 2022191396A1 KR 2022000149 W KR2022000149 W KR 2022000149W WO 2022191396 A1 WO2022191396 A1 WO 2022191396A1
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coil
test device
energizing
arm
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PCT/KR2022/000149
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김기현
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엘에스일렉트릭 (주)
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Definitions

  • the present invention relates to a test apparatus, and more particularly, to a test apparatus having improved portability and operational reliability.
  • the circuit breaker is connected to an external power source and a load to be energized, respectively, and refers to a device capable of allowing or blocking an energization state between the power source and the load.
  • an abnormal current such as overcurrent flows into the circuit breaker from an external power source
  • the circuit breaker performs a blocking operation (trip operation) to cut off the energized state between the external power source and the load.
  • a circuit breaker includes various components. As the circuit breaker is activated, the component is activated and heat is generated. In addition, even when an abnormal current is applied from an external power source, excessive heat may be generated in each component of the circuit breaker.
  • the circuit breaker is generally provided with a sensing device for measuring internal or external temperature.
  • sensing device is also generally provided as an electrical device. Accordingly, as the circuit breaker continues to operate, there is a risk that the components of the sensing device may also be damaged.
  • test apparatus 1000 according to the related art is shown.
  • the test apparatus 1000 according to the related art includes a current supply unit 1100 for applying AC power, and a conductive wire member 1200 for transferring the supplied current to a busbar 1300 .
  • the sensor device 1400 is coupled to the bus bar 1300 to receive AC power, and the operating state is checked using a magnetic field formed accordingly.
  • the sensor body 1410 of the sensor device 1400 is seated on the bus bar 1300 and is coupled to the bus bar 1300 by a band 1420 formed of a conductive material.
  • the alternating current applied from the current supply unit 1100 conducts the bus bar 1300 .
  • a magnetic field is formed around the bus bar 1300 .
  • the band 1420 is provided to penetrate the coil 1430 accommodated in the sensor body 1410 .
  • the formed magnetic field is converted into electrical energy by the coil 1430 and supplied as power for operating the sensor device 1400 .
  • the strength of the magnetic field is proportional to the magnitude of the supplied alternating current. Accordingly, in order to supply sufficient power to operate the sensor device 1400 , the capacity of the current supply unit 1100 must be increased. This causes an increase in physical size such as weight and volume of the current supply unit 1100 .
  • Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2007-0119222 discloses a circuit breaker test device for a digitally reduced mosaic switchboard. Specifically, a circuit breaker test device capable of preventing an accident that may occur when the circuit breaker is actually operated during testing when there is an error in the connection between the control switch of the mosaic device and the relay switch of the corresponding circuit breaker is disclosed.
  • the prior document discloses only the structure of the circuit diagram or concept stage for achieving the purpose, and does not provide a specific structure. That is, the prior literature only suggests a method for the stable operation of the test apparatus, and does not disclose contents related to the miniaturization of the test apparatus.
  • Korean Patent Publication No. 10-2012-0043326 discloses a portable circuit breaker characteristic analysis device. Specifically, a circuit breaker characteristic analysis device capable of improving portability by embedding various components constituting the characteristic analysis device in a bag-shaped case is disclosed.
  • the prior literature has a limitation in not disclosing a method for miniaturization and weight reduction of a circuit breaker characteristic analysis device. That is, the characteristic analysis apparatus according to the prior literature includes a display, various buttons and dials for applying a control signal, and the like. Therefore, apart from being portable, there is a limitation in that it is inconvenient to carry due to its size and weight.
  • Patent Document 1 Korean Patent Publication No. 10-2007-0119222 (2007.12.20.)
  • Patent Document 2 Korean Patent Publication No. 10-2012-0043326 (2012.05.04.)
  • An object of the present invention is to provide a test apparatus having a structure capable of solving the above-described problems.
  • an object of the present invention is to provide a test device having a structure capable of reliably inspecting whether a sensor device is abnormal.
  • an object of the present invention is to provide a test device having a structure capable of reducing the size and weight of the product.
  • Another object of the present invention is to provide a test device having a structure in which portability can be improved.
  • an object of the present invention is to provide a test device having a structure in which work convenience can be improved.
  • Another object of the present invention is to provide a test device having a structure that does not require a separate external power supply to perform a task of determining whether a sensor device is abnormal.
  • a power supply for supplying a direct current; a control unit operably connected to the power supply unit to convert the supplied direct current into alternating current; a coil unit operably connected to the control unit to convert the energy of the alternating current into magnetic energy; and an energizing unit connected to the coil unit to be energized and configured to form a magnetic field using the alternating current.
  • the coil unit of the test device may be wound around the energizing unit.
  • a plurality of the coil units of the test apparatus may be provided, and the plurality of coil units may be wound on the current conducting unit at different positions.
  • the conductive part of the test device the coil part is wound, the coil coupling part extending in one direction; an arm part continuous with the coil coupling part, forming a predetermined angle with the coil coupling part, and extending in another direction; and a energizing protrusion extending from one end in a direction in which the arm part extends to form a predetermined angle with the arm part.
  • the coil coupling part, the arm part, and the energizing protrusion of the energizing part of the test apparatus may be formed of a ferromagnetic body.
  • two of the arm parts of the test apparatus may be provided to face each other and spaced apart from each other in the one direction, and the two arm parts may be continuous with each end in a direction in which the coil coupling part extends.
  • the two energized protrusions of the test device may be provided to be continuous with the two arm portions, respectively, and the two energized protrusions may extend toward each other.
  • the energizing part of the test device may include a space part in which the sensor device is inserted, which is formed to be partially surrounded by the coil coupling part and the two arm parts.
  • the control unit of the test apparatus may include: a control board converting the DC current into the AC current; a power lead connecting the control board and the power supply to be energized; and a coil wire connecting the control board and the coil unit to be energized.
  • control unit of the test apparatus may include a switch having a portion exposed to the outside, connected to the control board, and receiving a control signal for operating the control board.
  • the power supply unit of the test device may be provided with a rechargeable battery.
  • test apparatus may include a housing having a space therein and accommodating the control unit, the coil unit, and the energizing unit.
  • the housing of the test device may include: a body portion accommodating the control unit, the coil unit, and a part of the conducting unit; and an extension portion continuous with the body portion, accommodating the remaining portion of the energizing portion, and extending from the body portion.
  • a plurality of the extension portions of the test device are provided, the plurality of extension portions are spaced apart from each other and disposed to face each other, and the housing includes a sensor insertion portion that is a space partially surrounded by the body portion and the plurality of extension portions.
  • control unit may amplify the frequency of the AC current, and the conducting unit may form a magnetic field using the AC current having the frequency amplified.
  • the test apparatus includes a coil unit.
  • the coil unit is energably connected to the control unit to receive the converted alternating current.
  • the coil unit converts the energy of the received alternating current into magnetic energy.
  • the coil unit is energably connected to the energizing unit.
  • the alternating current amplified at a high frequency by the control unit is transmitted to the energizing unit through the coil unit.
  • the conducting part is formed of a ferromagnetic material, and forms a magnetic field using the received alternating current. Accordingly, the energy transfer rate of the alternating current may be further increased.
  • the sensor device uses the formed magnetic field to generate power for actuation. As described above, since the energy transfer rate of the current is increased, the power can be formed to a size sufficient to operate the sensor device.
  • the inspection for the abnormality of the sensor device may be reliably performed.
  • the controller As the frequency of the AC current is amplified by the controller, a power source for applying a strong AC current may not be provided.
  • the coil part is wound on the energizing part, and is connected and coupled to the energizing part so as to be energized.
  • the power supply for applying a direct current to the control unit may be provided in the form of a battery.
  • test apparatus may be miniaturized and lightweight, and portability may be improved.
  • the test device is provided with a sensor insertion unit, which is a space into which the sensor device is inserted.
  • the sensor coil of the sensor device When the sensor device is inserted into the sensor insertion unit, the sensor coil of the sensor device generates electric power using a magnetic field generated by the energizing unit. That is, only a process of inserting the sensor device into the test device may perform a test operation of the sensor device.
  • the convenience of the operation for inspecting whether the sensor device is abnormal may be improved.
  • the power supply unit may be provided in the form of a battery charged by an external power source. That is, the power supply unit may supply DC current to the control unit for a predetermined time without receiving power from an external power source.
  • the test device since there is no need to provide a conducting wire member for connecting an external power source and the test device, the test device can be easily carried and operated.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a state in which a sensor is coupled to a test apparatus according to the related art.
  • FIG. 2 is a side view (a) and a side cross-sectional view (b) illustrating a state in which a sensor is coupled to a test apparatus according to the prior art.
  • FIG. 3 is a perspective view illustrating a test apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 4 is a plan view showing the test apparatus of Fig. 3;
  • Fig. 5 is a front view showing the test apparatus of Fig. 3;
  • Fig. 6 is a cross-sectional view taken along line A-A showing the test apparatus of Fig. 3;
  • FIG. 7 is a perspective view showing an internal configuration of the test apparatus of FIG. 3 .
  • Fig. 8 is a plan view showing the internal configuration of the test apparatus of Fig. 3;
  • Fig. 9 is a bottom view showing the internal configuration of the test apparatus of Fig. 3.
  • Fig. 10 is a front view showing the internal configuration of the test apparatus of Fig. 3;
  • Fig. 11 is a rear view showing the internal configuration of the test apparatus of Fig. 3;
  • Fig. 12 is a left side view showing the internal configuration of the test apparatus of Fig. 3;
  • Fig. 13 is a right side view showing the internal configuration of the test apparatus of Fig. 3;
  • FIG. 14 is a perspective view illustrating a state in which a wireless sensor is coupled to the test device of FIG. 3 .
  • 15 is a partially cut-away plan view illustrating a state in which a wireless sensor is coupled to the test device of FIG. 3 .
  • 16 is a rear view illustrating a state in which a wireless sensor is coupled to the test device of FIG. 3 .
  • 17 is a front cross-sectional view illustrating a state in which a wireless sensor is coupled to the test device of FIG. 3 .
  • test apparatus 10 according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
  • breaker used in the following description refers to any device that can be operated automatically or manually to connect an external power source and a load to be energized with each other or to cut the connection.
  • the circuit breaker may be provided in the form of an air circuit breaker, a vacuum circuit breaker, a circuit breaker, and the like.
  • the term "sensor device” used in the following description means any device capable of collecting or detecting information related to the state of any component constituting the circuit breaker.
  • the sensor device may be configured to sense the temperature, pressure, humidity, vibration, etc. of the circuit breaker.
  • test device used in the following description refers to any device capable of checking whether a sensor device is operating or not.
  • conductive connection means that two or more components are connected to receive a current or an electrical control signal.
  • the energizable connection may be formed in a wired manner by a conducting wire member or the like, or may be formed in a wireless manner such as Bluetooth or current induction by a magnetic field.
  • the energizable connection may be formed by contacting the two or more components with each other.
  • top”, bottom”, “front side”, “rear side”, “left” and “right” used in the following description will be understood with reference to the coordinate system shown in FIGS. 3 and 14 .
  • test apparatus 10 according to an embodiment of the present invention is illustrated.
  • the test device 10 may be coupled to a sensor device 20 to be described later to check whether the sensor device 20 operates.
  • the test apparatus 10 may apply an alternating current of a higher frequency to the sensor apparatus 20 than the test apparatus 1000 according to the related art.
  • test device 10 can reliably test whether the sensor device 20 operates while achieving size reduction and weight reduction.
  • the test device 10 includes a housing 100 , a control unit 200 , a coil unit 300 , an energizing unit 400 , and a power supply unit 500 .
  • the housing 100 forms the outer shape of the test device 10 .
  • a space is formed inside the housing 100 to mount various components for operating the test device 10 .
  • control unit 200 the coil unit 300 , the energizing unit 400 , and the power supply unit 500 may be mounted in the inner space of the housing 100 .
  • the switch 220 of the control unit 200 may be exposed to the outside and pressed by the operator.
  • the energizing protrusion 430 of the energizing portion 400 is also partially exposed to the outside, so that an alternating current can be applied to the coupled sensor device 20 .
  • the housing 100 may be formed of an insulating material. This is to prevent the generated alternating current and arbitrary conduction with the sensor device 20 .
  • the housing 100 may be formed of a high-rigidity and lightweight material. This is to reduce the overall volume and weight of the test device 10 .
  • the housing 100 may be formed of an insulating material, such as a synthetic resin or a ceramic material.
  • the housing 100 includes a body portion 110 , an extension portion 120 , and a sensor insertion portion 130 .
  • the body part 110 forms a part of the housing 100 .
  • the body portion 110 forms the front side of the housing 100 .
  • a space is formed inside the body 110 , and various components constituting the test device 10 may be mounted therein.
  • the control unit 200, the coil unit 300 and the energizing unit 400 are mounted inside the body unit 110 .
  • One side of the body portion 110, the upper side in the illustrated embodiment is formed with a through hole.
  • the switch 220 of the control unit 200 is coupled through the through hole.
  • the switch 220 is coupled to the through hole and partially exposed to the outside. The operator may control whether the test apparatus 10 operates by pressing the exposed switch 220 .
  • the inner space of the body 110 communicates with the inner space of the extension 120 .
  • the energizing part 400 partially accommodated in the inner space of the body 110 may extend into the inner space of the extension 120 .
  • the body portion 110 is provided in a polygonal columnar shape including a portion inclined upward toward the rear side and a portion extending flatly toward the rear side.
  • the shape of the body portion 110 may be provided in any form capable of mounting various components constituting the test device 10 .
  • An opening is formed in any one of the sides constituting the body portion 110, the right side in the illustrated embodiment.
  • a conducting wire member (not shown) for applying power to the power supply unit 500 accommodated in the inner space of the body unit 110 may pass through the opening.
  • the power supply unit 500 may be provided in the form of a battery.
  • a port for charging the power supply unit 500 may be coupled to the opening.
  • the body part 110 is continuous with the extension part 120 .
  • the extension 120 forms another part of the housing 100 .
  • the extension 120 forms the rear side of the housing 100 .
  • the extension part 120 is continuous with the body part 110 and extends in a direction opposite to the body part 110 .
  • the extension portion 120 extends from the rear side end of the body portion 110 to the rear side.
  • a space is formed inside the extension part 120 .
  • the arm 420 of the energizing unit 400 is mounted.
  • a plurality of extension parts 120 may be provided.
  • the plurality of extension parts 120 may be spaced apart from each other and disposed to face each other.
  • a plurality of arm parts 420 may be mounted on each extension part 120 , respectively.
  • two extension parts 120 are provided, respectively, located on the left and right sides of the rear of the body part 110 .
  • the number of extension parts 120 may be changed according to the number of arm parts 420 .
  • An opening may be formed on each side of the two extension parts 120 facing each other.
  • the energizing protrusion 430 of the energizing portion 400 may be partially exposed in the opening.
  • an alternating current may be applied to the sensor device 20 through the exposed portion of the energizing protrusion 430 .
  • an alternating current may be applied to the internal coil of the sensor device 20 .
  • the position of the opening may be changed according to the position of the sensor coil 22 of the sensor device 20 .
  • the space formed between the two extension parts 120 may be defined as the sensor insertion part 130 .
  • the sensor insertion unit 130 is a space in which the sensor device 20 coupled to the test device 10 is accommodated.
  • the sensor device 20 inserted into the sensor insertion unit 130 may be operated by receiving an alternating current by the energizing unit 400 .
  • the internal coil of the sensor device 20 may be operated by receiving an alternating current.
  • the sensor insertion part 130 is partially surrounded by the body part 110 and the extension part 120 . Specifically, in the illustrated embodiment, the front side of the sensor insertion portion 130 is surrounded by the body portion (110). In addition, the left and right sides of the sensor insertion part 130 are surrounded by two extension parts 120 facing each other.
  • the upper, lower and rear sides of the sensor insertion unit 130 are openly formed.
  • the sensor device 20 may be accommodated in the sensor insertion unit 130 through any one or more directions of an upper side, a lower side, and a rear side.
  • the sensor insertion unit 130 has a “U” shape in which left and right sides extend in the front-rear direction, and the front side is rounded to the outside (see FIG. 4 ).
  • the shape of the sensor insertion part 130 may be changed according to the shapes of the body part 110 and the extension part 120 surrounding the sensor insertion part 130 .
  • a single sensor device 20 is inserted into the sensor insertion unit 130 (see FIG. 14 ).
  • a plurality of sensor devices 20 may be simultaneously inserted into the sensor insertion unit 130 .
  • the width direction length of the sensor insertion unit 130 that is, the length in the left and right direction in the illustrated embodiment should be further increased.
  • control unit 200 according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 7 to 13 .
  • the controller 200 converts the direct current applied from the power source 500 into an alternating current.
  • the AC current converted by the control unit 200 is transmitted to the coil unit 300 and the energizing unit 400 , and is used as power to operate the sensor device 20 .
  • the control unit 200 is accommodated in the inner space of the housing 100 . Specifically, the control unit 200 is accommodated in the inner space of the body portion (110). At this time, the switch 220 may be exposed to the outside of the body portion (110).
  • the control unit 200 is located between the coil unit 300 or the energizing unit 400 and the power supply unit 500 .
  • the front side of the control board 210 of the control unit 200 partially covers the upper side of the power supply unit 500 .
  • the rear side of the control board 210 of the control unit 200 partially covers the upper side of the coil unit 300 and the conducting unit 400 .
  • the control unit 200 is electrically connected to the power supply unit 500 .
  • the current (ie, direct current) generated by the power supply unit 500 may be transmitted to the control unit 200 .
  • the connection may be formed by the power conductor 231 of the conductor 230 .
  • the control unit 200 is electrically connected to the coil unit 300 .
  • the AC current converted by the control unit 200 may be transmitted to the coil unit 300 and the energizing unit 400 connected thereto to be energized.
  • the connection may be formed by the coil conductor 231 of the conducting wire unit 230 .
  • control unit 200 may be provided with a device for communication.
  • the communication device may interwork with the sensor device 20 to receive a test result, and transmit it to an external server or the like.
  • the communication device may be provided in a wireless form such as Bluetooth, RFID, Wi-Fi, or in a wired or wireless form connected to the server by a conductor member.
  • control unit 200 includes a control board 210 , a switch 220 , and a conductor 230 .
  • the control board 210 converts DC power received from the power supply unit 500 into AC power.
  • the AC power converted by the control board 210 is transmitted to the coil unit 300 and the energizer 400 , and is used as power for operating the sensor device 20 .
  • the control board 210 is accommodated in the inner space of the housing 100 . Specifically, the control board 210 is accommodated in the space formed inside the body part 110, and is not exposed to the outside.
  • the control board 210 is connected to the switch 220 .
  • the control board 210 may be operated or stopped.
  • the control board 210 is electrically connected to the power supply unit 500 .
  • the DC current generated by the power supply unit 500 may be transmitted to the control board 210 .
  • the connection is achieved by the power lead 231 of the lead part 230 .
  • the control board 210 is electrically connected to the coil unit 300 .
  • the AC power converted by the control board 210 may be transmitted to the coil unit 300 and amplified.
  • the connection is achieved by means of a coil wire 232 of the wire portion 230 .
  • the control board 210 may be provided in any form capable of converting direct current into alternating current.
  • the control board 210 may be provided as a DC-AC inverter (Direct Current - Alternating Current Inverter).
  • the control board 210 is connected to the switch 220 .
  • the switch 220 is operated by an operator, and a control signal for operating or stopping the control unit 200 is applied (see FIG. 3 ).
  • the switch 220 is partially exposed to the outside of the housing 100 . Specifically, a part of the switch 220 is accommodated in the inner space of the body part 110 , and the other part is exposed to the outside of the body part 110 , upward in the illustrated embodiment.
  • the switch 220 may be provided in any form that can be operated by an operator to receive a control signal.
  • the switch 220 may be provided in the form of a toggle switch that is operated by pressing.
  • the switch 220 may be provided in the form of a rotationally operated dial switch.
  • the switch 220 is connected to the control board 210 .
  • a control signal input by manipulating the switch 220 may be transmitted to the control board 210 .
  • the conducting wire unit 230 connects the control unit 200 to the coil unit 300 , the energizing unit 400 , and the power supply unit 500 to be energized.
  • the conducting wire 230 is accommodated in the inner space of the housing 100 . Specifically, the conducting wire portion 230 is accommodated in the inner space of the body portion 110, and is not exposed to the outside.
  • a plurality of conductive wires 230 may be provided.
  • the plurality of conductive wire units 230 may connect the control board 210 to the coil unit 300 , the current conducting unit 400 , and the power supply unit 500 , respectively.
  • the conductive wire 230 includes a power wire 231 and a coil wire 232 .
  • the power lead 231 connects the control board 210 and the power supply unit 500 to be energized.
  • the coil conductor 232 connects the control board 210 and the coil unit 300 to be energized.
  • the control board 210 and the conducting unit 400 are also electrically connected to each other by the coil conductor 232 .
  • two coil conductors 232 are provided and are respectively connected to the two coil units 300 .
  • the number of coil conductors 232 may be changed according to the number of coil units 300 .
  • the controller 200 converts direct current into alternating current.
  • the converted AC current may be amplified into a high frequency AC current by the controller 200 .
  • an AC current having sufficient strength to operate the sensor device 20 may be formed.
  • the coil unit 300 is accommodated in the housing 100 . Specifically, the coil unit 300 is accommodated in the inner space of the body unit 110 and is not exposed to the outside.
  • the coil unit 300 is electrically connected to the control unit 200 . Specifically, the coil unit 300 is electrically connected to the control board 210 by the coil conductor 232 of the conductor unit 230 .
  • the coil unit 300 is wound around the energizing unit 400 . Specifically, the coil unit 300 is wound around the coil coupling unit 410 of the conducting unit 400 , and is connected to the conducting unit 400 to be energized.
  • the AC current amplified at a high frequency by the control unit 200 may be transmitted to the conducting unit 400 .
  • a plurality of coil units 300 may be provided.
  • the plurality of coil units 300 may be spaced apart from each other, and may be coupled to the conducting unit 400 at different positions.
  • two coil units 300 are provided and are respectively coupled to the conducting units 400 at positions spaced apart from each other in the left and right directions.
  • the number of coil units 300 may be changed.
  • a single coil unit 300 extending longer than the coil unit 300 according to the illustrated embodiment ie, having a longer width in the left and right directions
  • the number of coil units 300 may be determined according to the size of the entire test device 10 and the frequency of the AC power required to operate the sensor device 20 .
  • the conduction unit 400 receives the AC current amplified at a high frequency by the coil unit 300 .
  • the conducting unit 400 forms a magnetic field by transferring the alternating current received to the sensor device 20 accommodated in the sensor insertion unit 130 . Accordingly, the sensor device 20 may be operated to perform the function of the test device 10 .
  • the energizing unit 400 is connected to the control unit 200 to be energized. Specifically, the energizing unit 400 is energably connected to the control unit 200 via the coil unit 300 .
  • the conducting unit 400 is coupled to the coil unit 300 .
  • the coil unit 300 is wound around the coil coupling unit 410 of the energizing unit 400, and is connected to each other so as to be energized.
  • the conducting unit 400 is accommodated in the inner space of the housing 100 .
  • the coil coupling part 410 of the energizing part 400 is accommodated in the inner space of the body part 110 of the housing 100 .
  • the arm portion 420 of the energizing portion 400 is accommodated in the inner space of the extension portion 120 of the housing 100 .
  • a portion of the conduction protrusion 430 of the conduction unit 400 is accommodated in the inner space of the extension portion 120 , and the remaining portion is exposed to the outside.
  • the conducting unit 400 may be formed of a conductive material or a ferromagnetic material. This is to allow the alternating current amplified at a high frequency by the control unit 200 to smoothly pass through the coil unit 300 to form a magnetic field of sufficient strength to operate the sensor device 20 .
  • the conducting unit 400 may be provided in the form of an alloy including iron (Fe) and iron (Fe), an electromagnet, a permanent magnet, or the like.
  • the conducting unit 400 includes a coil coupling unit 410 , an arm unit 420 , a conducting protrusion 430 , and a space portion 440 .
  • the coil coupling part 410 is a part on which the coil part 300 is wound.
  • the coil coupling unit 410 may be electrically connected to the wound coil unit 300 to receive alternating current amplified at a high frequency by the coil unit 300 .
  • the coil coupling part 410 is accommodated in the inner space of the body part 110 .
  • the coil coupling unit 410 may be disposed to face the power supply unit 500 with the control unit 200 interposed therebetween. That is, in the illustrated embodiment, the coil coupling unit 410 is located biased toward the rear side opposite to the power supply unit 500 .
  • the coil coupling part 410 partially surrounds the space part 440 which is a space in which the sensor device 20 is accommodated.
  • the coil coupling portion 410 surrounds the front side of the space portion 440 .
  • the coil coupling part 410 extends in the width direction of the housing 100 , in the left-right direction in the illustrated embodiment. As described above, in one embodiment, two coil units 300 may be provided to be spaced apart from each other in a direction in which the coil coupling units 410 extend.
  • the two coil units 300 are spaced apart in the left and right directions, respectively, and are wound around the coil coupling unit 410 .
  • Each end in the direction in which the coil coupling unit 410 extends, and each end in the left and right direction in the illustrated embodiment, is continuous with the arm unit 420 .
  • the arm unit 420 transmits the AC current transmitted to the coil coupling unit 410 to the energizing protrusion 430 .
  • the arm part 420 is electrically connected to the coil coupling part 410 and the energizing protrusion 430 , respectively.
  • the arm part 420 is continuous with the coil coupling part 410 and the energizing protrusion 430 , respectively.
  • the arm portion 420 has its front side end continuous with the coil coupling portion 410 .
  • the rear end of the arm 420 is continuous with the energizing protrusion 430 .
  • the arm part 420 may extend to form a predetermined angle with the coil coupling part 410 .
  • the predetermined angle may be a right angle.
  • the arm 420 is accommodated in the inner space of the housing 100 . Specifically, the arm part 420 is accommodated in the inner space of the extension part 120 of the housing 100 . The arm 420 is not exposed to the outside of the housing 100 .
  • the arm part 420 extends in a direction opposite to the coil coupling part 410, in the illustrated embodiment, to the rear side. It will be understood that the direction in which the arm part 420 extends is the same as the direction in which the extension part 120 extends.
  • a plurality of arm parts 420 may be provided.
  • the plurality of arm parts 420 may be spaced apart from each other and disposed to face each other.
  • two arm parts 420 are provided, respectively, continuous with the left and right ends of the coil coupling part 410 .
  • the number and position of the arm parts 420 may be changed to correspond to the number and position of the extension part 120 .
  • a space in which the two arm parts 420 are spaced apart from each other may be defined as a space part 440 .
  • the two arm portions 420 surround the left and right sides of the space portion 440 , respectively.
  • One end in the direction in which the arm portion 420 extends, the rear end in the illustrated embodiment, is continuous with the energizing protrusion 430 .
  • the energizing protrusion 430 forms a magnetic field using the alternating current amplified at a high frequency.
  • the sensor device 20 may be operated by the magnetic field formed by the energizing protrusion 430 to perform the function of the test device 10 .
  • the energizing protrusion 430 is continuous with the arm 420 . Specifically, the energizing protrusion 430 is continuous with one end in the direction in which the arm portion 420 extends, and the rear end in the illustrated embodiment.
  • the energizing protrusion 430 is formed to extend in a direction opposite to the arm portion 420 .
  • the energizing protrusion 430 may extend to form a predetermined angle with the arm 420 .
  • the predetermined angle may be a right angle.
  • the energizing protrusion 430 is formed to extend inwardly, that is, in a direction toward the space portion 440 . As will be described later, a plurality of energizing protrusions 430 may be provided. Accordingly, it can be said that the energizing protrusions 430 are formed to extend in a direction toward each other.
  • the energizing protrusion 430 is partially exposed on the outside of the housing 100 (see FIG. 3 ). That is, one end of the energized protrusion 430 opposite to the arm 420 (ie, an end in the direction toward the space 440 ) among each end in the extending direction is exposed to the outside.
  • the magnetic field formed in the energizing protrusion 430 may be transmitted to the sensor device 20 without being attenuated.
  • a plurality of energizing protrusions 430 may be provided.
  • the plurality of energizing protrusions 430 may be continuous with the plurality of arm portions 420 , respectively.
  • two energizing protrusions 430 are provided, respectively, continuous with the arm portions 420 positioned on the left and right sides.
  • the extending directions of the energizing protrusions 430 may be defined to face each other.
  • a surface of an end of the conductive protrusion 430 exposed to the outside may be positioned on the same plane as a surface of the plurality of extension portions 120 facing each other. That is, the surface of the end of the energizing protrusion 430 does not protrude outwardly or sink inwardly of the extension 120 .
  • the sensor device 20 can be easily inserted and withdrawn, and the magnetic field formed by the energizing protrusion 430 can be transmitted to the sensor device 20 without being attenuated.
  • a magnetic field is formed by the energizing protrusion 430, it is understood that a magnetic field can also be formed by the coil coupling unit 410 and the arm 420 through which the alternating current amplified at a high frequency is energized.
  • another ferromagnetic material may be coupled to the coil coupling part 410 , the arm part 420 , and the energizing protrusion 430 .
  • the ferromagnetic material may be disposed to surround the sensor device 20 coupled to the test device 10 to enhance the strength of the formed magnetic field.
  • the ferromagnetic material may be provided in the form of a hinge or a slide, and may be coupled to the energizing protrusion 430 .
  • the ferromagnetic material may be spread or slide to surround the sensor device 20 .
  • the strength of the magnetic field formed by the test device 10 is enhanced, so that the operation (ie, for testing) reliability of the sensor device 20 can be improved.
  • the ferromagnetic material is coupled to the energizing protrusion 430 , and when the sensor device 20 is accommodated in the sensor insertion part 130 , it slides and may be coupled through the sensor device 20 .
  • the space 440 is a space in which the sensor device 20 is accommodated.
  • the space part 440 includes the sensor insertion part 130 .
  • the sensor insertion unit 130 may be said to be a part of the space unit 440 .
  • the space portion 440 may be defined as a space formed between a plurality of arm portions 420 spaced apart from each other.
  • two arm portions 420 are provided, respectively, located on the left and right sides, and the space portion 440 is formed therebetween. Accordingly, it can be said that the plurality of arm parts 420 face each other with the space part 440 interposed therebetween.
  • the space portion 440 is partially surrounded by the coil coupling portion 410 , the arm portion 420 , and the energizing protrusion 430 .
  • the front side of the space portion 440 is surrounded by the coil coupling portion (410).
  • the left and right sides of the space portion 440 are surrounded by the arm portion 420 .
  • the front side of the space 440 is partially surrounded by the energizing projection 430 .
  • a distance at which the two extension parts 120 are spaced apart from each other is shorter than a distance where the two arm parts 420 are spaced apart from each other. Accordingly, it will be understood that the sensor insertion unit 130 may be defined as a part of the space unit 440 .
  • the power supply unit 500 supplies a direct current that is a prototype of an alternating current for operating the sensor device 20 .
  • the power supply unit 500 is electrically connected to the control board 210 of the control unit 200 .
  • the connection is achieved by the power lead 231 of the lead part 230 .
  • the power supply unit 500 is spaced apart from the coil unit 300 and the conducting unit 400 .
  • the power supply unit 500 is disposed to face the coil unit 300 and the conducting unit 400 with the control unit 200 interposed therebetween.
  • the power supply unit 500 is located on the front side and is arranged to face the coil unit 300 and the energization unit 400 located on the rear side.
  • the rear side of the power supply unit 500 is partially covered by the control board 210 .
  • the power supply unit 500 may be provided in any form capable of generating a direct current for a predetermined time without external power supply.
  • the power supply unit 500 may be provided in the form of a battery such as a lithium ion battery.
  • the test apparatus 10 may be operated for a predetermined time without receiving external power.
  • the power supply unit 500 is provided with a small and lightweight battery, the size and weight of the test device 10 are reduced, so that portability and work convenience can be improved.
  • a conducting wire member (not shown) is penetrated through the opening formed on the right side of the body unit 110 of the housing 100 described above to be connected to the power supply unit 500 . have.
  • the conducting wire member may supply power for charging the power supply unit 500 by connecting an external power source and the power supply unit 500 to be energized.
  • the power supply unit 500 may be operated by receiving power from an external power source.
  • a conducting wire member for supplying power to the power supply unit 500 may pass through the opening formed on the right side of the body unit 110 .
  • the test apparatus 10 may be miniaturized and lightened to improve portability and improve reliability of the test result of the sensor apparatus 20 .
  • the sensor device 20 is provided in the circuit breaker to detect information about the environment inside or outside the circuit breaker.
  • the information sensed by the sensor device 20 may include temperature, humidity, dust concentration, pressure, and the like.
  • the sensor device 20 may include a sensor body 21 and a sensor coil 22 .
  • the sensor body 21 forms the outer shape of the sensor device 20 , and a space is formed therein to mount various components for operating the sensor device 20 .
  • the sensor coil 22 is accommodated in the sensor body 21 , and generates electric power using a magnetic field.
  • the sensor device 20 may be operated by the generated power. Accordingly, the sensor coil 22 may be referred to as a harvesting coil.
  • a plurality of sensor coils 22 may be provided.
  • the plurality of sensor coils 22 may be spaced apart from each other and disposed to face each other.
  • two sensor coils 22 are provided and are positioned to be spaced apart from each other in the vertical direction.
  • the number and arrangement of the sensor coils 22 may be determined to be any number and location capable of generating power for the sensor device 20 to operate.
  • FIG. 14 a state in which the sensor device 20 is coupled to the test device 10 is shown.
  • the sensor device 20 moves in the direction coupled to the test device 10 through the opening formed on the front side of the sensor insertion unit 130 , that is, the front side.
  • the sensor device 20 may be positioned in the sensor insert 130 through the other direction, ie, the upper side or the lower side.
  • the degree to which the sensor device 20 is inserted into the sensor insertion unit 130 may be limited.
  • the sensor coil 22 of the sensor device 20 may be disposed to overlap the energizing protrusion 430 in the width direction, that is, in the left and right direction in the illustrated embodiment.
  • the direct current is converted into an alternating current and transferred to the coil unit 300 .
  • the coil unit 300 amplifies the received alternating current at a high frequency and transmits it to the conducting unit 400 .
  • the conducting unit 400 forms a magnetic field using the received alternating current.
  • the sensor coil 22 generates electric power using the formed magnetic field, and the sensor device 20 is operated by the generated electric power.
  • the normal operation of the sensor device 20 can be easily tested through a simple process of inserting the sensor device 20 into the sensor insertion unit 130 and operating the switch 220 .

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Abstract

테스트 장치가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 테스트 장치는 휴대 가능하게 구비되는 전원부에 의해 작동되며, 고주파수의 교류 전류를 이용하여 센서 장치를 테스트한다. 따라서, 테스트 장치의 휴대성 및 작동 신뢰성이 향상되며, 테스트 장치의 작동을 위한 별도의 도선 부재 등이 구비되지 않아도 되므로, 사용의 편의성이 향상될 수 있다.

Description

테스트 장치
본 발명은 테스트 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 휴대성 및 동작 신뢰성이 향상된 테스트 장치에 관한 것이다.
차단기는 외부의 전원 및 부하와 각각 통전 가능하게 연결되어, 상기 전원 및 상기 부하 간의 통전 상태를 허용하거나 차단할 수 있는 기기를 의미한다. 외부의 전원으로부터 과전류 등의 이상 전류가 차단기로 유입될 경우, 차단기는 차단 동작(트립 동작)을 수행하여 외부의 전원 및 부하 간의 통전 상태를 차단한다.
차단기는 다양한 구성 요소를 포함한다. 차단기가 작동됨에 따라, 상기 구성 요소가 작동되며 열이 발생된다. 또한, 외부의 전원으로부터 이상 전류가 인가되는 경우에도 차단기의 각 구성 요소에서 과다한 열이 발생될 수 있다.
발생된 열이 차단기에 기 설정된 시간 이상 체류될 경우, 차단기의 각 구성 요소가 손상될 우려가 있다. 따라서, 차단기에는 내부 또는 외부의 온도를 측정하기 위한 감지 장치가 구비되는 것이 일반적이다.
그런데, 이러한 감지 장치 또한 전기적인 장치로 구비됨이 일반적이다. 따라서, 차단기의 작동이 지속됨에 따라 상기 감지 장치의 구성 요소 또한 손상될 우려가 있다.
따라서, 차단기가 안정적으로 작동되기 위해서는, 차단기에 대한 검사 과정과 별도로 상기 감지 장치 자체에 대한 검사 과정 또한 수행되어야 한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래 기술에 따른 테스트 장치(1000)가 도시된다. 종래 기술에 따른 테스트 장치(1000)는 교류 전원을 인가하기 위한 전류 공급부(1100), 공급된 전류를 버스바(busbar)(1300)에 전달하기 위한 도선 부재(1200)를 포함한다.
센서 장치(1400)는 버스바(1300)에 결합되어 교류 전원을 인가받고, 이에 따라 형성되는 자기장을 이용하여 작동 상태를 확인받는다.
구체적으로, 센서 장치(1400)의 센서 본체(1410)는 버스바(1300)에 안착되고, 전도성 소재로 형성되는 밴드(1420)에 의해 버스바(1300)와 결합된다. 전류 공급부(1100)에서 인가된 교류 전류는 버스바(1300)에 통전된다. 교류 전류에 의해, 버스바(1300) 주위에는 자기장이 형성된다.
이때, 밴드(1420)는 센서 본체(1410) 내부에 수용되는 코일(1430)을 관통하게 구비된다. 형성된 자기장은 코일(1430)에 의해 전기 에너지로 변환되어, 센서 장치(1400)가 작동되기 위한 전원으로 공급된다.
자기장의 세기가 공급되는 교류 전류의 크기에 비례함은 잘 알려진 바이다. 따라서, 센서 장치(1400)가 작동되기에 충분한 전원이 공급되기 위해서는, 전류 공급부(1100)의 용량이 증가되어야 한다. 이는, 전류 공급부(1100)의 무게, 부피 등 물리적인 크기의 증가를 유발한다.
따라서, 종래 기술에 따른 테스트 장치(1000)는 휴대가 어려워 센서 장치(1400)의 작동 여부를 효과적으로 검사하기 어려운 문제가 있었다.
한국공개특허문헌 제10-2007-0119222호는 디지털 축소형 모자익 배전반용 차단기 테스트장치를 개시한다. 구체적으로, 모자이크 장치의 제어 스위치와 해당 차단기의 릴레이 스위치 간의 연결에 오류가 있는 경우 테스트시 차단기가 실제 작동되어 발생될 수 있는 사고를 방지할 수 있는 차단기 테스트 장치를 개시한다.
그런데, 상기 선행문헌은 그 목적을 달성하기 위한 회로도 내지 컨셉 단계의 구조만을 개시할 뿐, 구체적인 구조를 제공하지 못한다. 즉, 상기 선행문헌은 테스트 장치의 안정적인 작동을 위한 방안만을 제시할 뿐, 테스트 장치의 소형화 등과 관련된 내용을 개시하지 않는다.
한국공개특허문헌 제10-2012-0043326호는 휴대용 차단기 특성분석 장치를 개시한다. 구체적으로, 특성분석 장치를 구성하는 다양한 구성 요소를 가방 형태의 케이스의 내장하여 휴대성을 향상시킬 수 있는 차단기 특성분석 장치를 개시한다.
그런데, 상기 선행문헌은 차단기 특성분석 장치의 소형화 및 경량화를 위한 방안을 개시하지 못하는 한계가 있다. 즉, 상기 선행문헌에 따른 특성분석 장치는 디스플레이, 제어 신호를 인가하기 위한 다양한 버튼 및 다이얼 등을 포함한다. 따라서, 휴대가 가능함은 별론, 그 크기 및 무게로 인해 휴대가 불편하다는 한계가 있다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) 한국공개특허문헌 제10-2007-0119222호 (2007.12.20.)
(특허문헌 2) 한국공개특허문헌 제10-2012-0043326호 (2012.05.04.)
본 발명은 상술한 문제점을 해결할 수 있는 구조의 테스트 장치를 제공함을 목적으로 한다.
먼저, 센서 장치의 이상 여부를 신뢰성 있게 검사할 수 있는 구조의 테스트 장치를 제공함을 일 목적으로 한다.
또한, 제품의 소형화 및 경량화가 가능한 구조의 테스트 장치를 제공함을 일 목적으로 한다.
또한, 휴대성이 향상될 수 있는 구조의 테스트 장치를 제공함을 일 목적으로 한다.
또한, 작업 편의성이 향상될 수 있는 구조의 테스트 장치를 제공함을 일 목적으로 한다.
또한, 센서 장치의 이상 여부를 판단하는 작업을 수행하기 위해, 별도의 외부 전원의 공급이 요구되지 않는 구조의 테스트 장치를 제공함을 일 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 직류 전류를 공급하는 전원부; 상기 전원부와 통전 가능하게 연결되어, 공급된 상기 직류 전류를 교류 전류로 변환하는 제어부; 상기 제어부와 통전 가능하게 연결되어, 상기 교류 전류의 에너지를 자기 에너지로 전환하는 코일부; 및 상기 코일부와 통전 가능하게 연결되어, 상기 교류 전류를 이용하여 자기장을 형성하는 통전부를 포함하는 테스트 장치를 제공한다.
또한, 상기 테스트 장치의 상기 코일부는, 상기 통전부에 권취(wind)될 수 있다.
또한, 상기 테스트 장치의 상기 코일부는 복수 개 구비되어, 복수 개의 코일부는 서로 다른 위치에서 상기 통전부에 권취될 수 있다.
또한, 상기 테스트 장치의 상기 통전부는, 상기 코일부가 권취되며, 일 방향으로 연장되는 코일 결합부; 상기 코일 결합부와 연속되며, 상기 코일 결합부와 소정의 각도를 이루며 타 방향으로 연장되는 암(arm)부; 및 상기 암부가 연장되는 방향의 일 단부에서 상기 암부와 소정의 각도를 이루며 연장되는 통전 돌출부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 테스트 장치의 상기 통전부의 상기 코일 결합부, 상기 암부 및 상기 통전 돌출부는 강자성체(ferromagnetic body)로 형성될 수 있다.
또한, 상기 테스트 장치의 상기 암부는 두 개 구비되어 상기 일 방향으로 서로 이격되어 마주하게 위치되고, 두 개의 상기 암부는, 상기 코일 결합부가 연장되는 방향의 각 단부와 각각 연속될 수 있다.
또한, 상기 테스트 장치의 상기 통전 돌출부는 두 개 구비되어, 두 개의 상기 암부와 각각 연속되고, 두 개의 상기 통전 돌출부는, 서로를 향해 연장될 수 있다.
또한, 상기 테스트 장치의 상기 통전부는, 상기 코일 결합부 및 두 개의 상기 암부에 부분적으로 둘러싸여 형성되며, 센서 장치가 삽입되는 공간부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 테스트 장치의 상기 제어부는, 상기 직류 전류를 상기 교류 전류로 변환하는 제어 기판; 상기 제어 기판과 상기 전원부를 통전 가능하게 연결하는 전원 도선; 및 상기 제어 기판과 상기 코일부를 통전 가능하게 연결하는 코일 도선을 포함할 수 있다.
또한, 상기 테스트 장치의 상기 제어부는, 그 일 부분이 외측으로 노출되며, 상기 제어 기판과 연결되어, 상기 제어 기판이 작동되기 위한 제어 신호를 인가받는 스위치를 포함할 수 있다.
또한, 상기 테스트 장치의 상기 전원부는 충전 가능한 배터리로 구비될 수 있다.
또한, 상기 테스트 장치는, 내부에 공간이 형성되어, 상기 제어부, 상기 코일부 및 상기 통전부를 수용하는 하우징을 포함할 수 있다.
또한, 상기 테스트 장치의 상기 하우징은, 상기 제어부 및 상기 코일부와, 상기 통전부의 일부를 수용하는 몸체부; 및 상기 몸체부와 연속되며, 상기 통전부의 나머지 일부를 수용하고, 상기 몸체부에서 연장 형성되는 연장부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 테스트 장치의 상기 연장부는 복수 개 구비되어, 복수 개의 상기 연장부는 서로 이격되어 마주하게 배치되고, 상기 하우징은, 상기 몸체부, 복수 개의 상기 연장부에 부분적으로 둘러싸이는 공간인 센서 삽입부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 교류 전류의 주파수를 증폭하고, 상기 통전부는, 상기 주파수가 증폭된 상기 교류 전류를 이용하여 자기장을 형성할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 다음과 같은 효과가 달성될 수 있다.
먼저, 테스트 장치는 코일부를 포함한다. 코일부는 제어부와 통전 가능하게 연결되어, 변환된 교류 전류를 전달받는다. 코일부는 전달받은 교류 전류의 에너지를 자기 에너지로 변환한다.
코일부는 통전부와 통전 가능하게 연결된다. 제어부에 의해 고주파수로 증폭된 교류 전류는 코일부를 통해 통전부에 전달된다. 통전부는 강자성체 소재로 형성되어, 전달받은 교류 전류를 이용하여 자기장을 형성한다. 이에 따라, 교류 전류의 에너지 전달률이 보다 증가될 수 있다.
센서 장치는 형성된 자기장을 이용하여 작동을 위한 전력을 생성한다. 상술한 바와 같이, 전류의 에너지 전달률이 증가되므로, 전력은 센서 장치를 작동시키기에 충분한 크기로 형성될 수 있다.
이에 따라, 센서 장치의 이상 여부에 대한 검사가 신뢰성 있게 수행될 수 있다.
또한, 제어부에 의해 교류 전류의 주파수가 증폭됨에 따라, 강한 세기의 교류 전류를 인가하기 위한 전원이 구비되지 않아도 된다. 또한, 코일부는 통전부에 권취되어 통전부와 통전 가능하게 연결 및 결합된다. 더불어, 일 실시 예에서, 제어부에 직류 전류를 인가하는 전원부는 배터리의 형태로 구비될 수 있다.
이에 따라, 테스트 장치가 소형화 및 경량화되어, 휴대성이 향상될 수 있다.
또한, 테스트 장치에는 센서 장치가 삽입되는 공간인 센서 삽입부가 구비된다. 센서 장치가 센서 삽입부에 삽입되면, 통전부가 형성하는 자기장을 이용하여 센서 장치의 센서 코일이 전력을 생성한다. 즉, 센서 장치를 테스트 장치에 삽입하는 과정만으로도 센서 장치의 테스트 작업이 수행될 수 있다.
따라서, 센서 장치의 이상 여부를 검사하기 위한 작업의 편의성이 향상될 수 있다.
또한, 전원부는 외부의 전원에 의해 충전되는 배터리의 형태로 구비될 수 있다. 즉, 전원부는 외부의 전원으로부터 전력을 공급받지 않고도 소정의 시간 동안 제어부에 직류 전류를 공급할 수 있다.
이에 따라, 외부의 전원과 테스트 장치를 연결하기 위한 도선 부재 등이 구비되지 않아도 되므로, 테스트 장치의 휴대 및 작동이 용이하게 수행될 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 테스트 장치에 센서가 결합된 상태를 도시하는 사시도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 테스트 장치에 센서가 결합된 상태를 도시하는 측면도(a) 및 측단면도(b)이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 테스트 장치를 도시하는 사시도이다.
도 4는 도 3의 테스트 장치를 도시하는 평면도이다.
도 5는 도 3의 테스트 장치를 도시하는 정면도이다.
도 6은 도 3의 테스트 장치를 도시하는 A-A 단면도이다.
도 7은 도 3의 테스트 장치의 내부 구성을 도시하는 사시도이다.
도 8은 도 3의 테스트 장치의 내부 구성을 도시하는 평면도이다.
도 9는 도 3의 테스트 장치의 내부 구성을 도시하는 저면도이다.
도 10은 도 3의 테스트 장치의 내부 구성을 도시하는 정면도이다.
도 11은 도 3의 테스트 장치의 내부 구성을 도시하는 배면도이다.
도 12는 도 3의 테스트 장치의 내부 구성을 도시하는 좌측면도이다.
도 13은 도 3의 테스트 장치의 내부 구성을 도시하는 우측면도이다.
도 14는 도 3의 테스트 장치에 무선 센서가 결합된 상태를 도시하는 사시도이다.
도 15는 도 3의 테스트 장치에 무선 센서가 결합된 상태를 도시하는 부분 절개 평면도이다.
도 16은 도 3의 테스트 장치에 무선 센서가 결합된 상태를 도시하는 배면도이다.
도 17은 도 3의 테스트 장치에 무선 센서가 결합된 상태를 도시하는 정단면도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 테스트 장치(10)를 상세하게 설명한다.
이하의 설명에서는 본 발명의 특징을 명확하게 하기 위해, 일부 구성 요소들에 대한 설명이 생략될 수 있다.
1. 용어의 정의
이하의 설명에서 사용되는 "차단기"라는 용어는 자동 또는 수동으로 작동되어 외부의 전원 및 부하를 서로 통전 가능하게 연결하거나, 연결을 차단할 수 있는 임의의 기기를 의미한다. 일 실시 예에서, 차단기는 기중 차단기, 진공 차단기, 배선용 차단기 등의 형태로 구비될 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 "센서 장치"라는 용어는 차단기를 구성하는 임의의 구성 요소의 상태와 관련된 정보를 수집 또는 감지할 수 있는 임의의 기기를 의미한다. 일 실시 예에서, 센서 장치는 차단기의 온도, 압력, 습도, 진동 등을 감지하게 구성될 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 "테스트 장치"라는 용어는 센서 장치의 작동 여부를 검사할 수 있는 임의의 기기를 의미한다.
이하의 설명에서 사용되는 "통전 가능한 연결"이라는 용어는 두 개 이상의 구성 요소가 전류 또는 전기적 제어 신호를 전달받을 수 있게 연결됨을 의미한다.
일 실시 예에서, 통전 가능한 연결은 도선 부재 등에 의해 유선의 방식으로 형성되거나, 블루투스, 자기장에 의한 전류 유도 등 무선의 방식으로 형성될 수 있다.
다른 실시 예에서, 통전 가능한 연결은 상기 두 개 이상의 구성 요소가 서로 접촉되어 형성될 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 "상측", "하측", "전방 측", "후방 측", "좌측" 및 "우측"이라는 용어는 도 3 및 도 14에 도시된 좌표계를 참조하여 이해될 것이다.
2. 본 발명의 실시 예에 따른 테스트 장치(10)의 구성의 설명
도 3 내지 도 13을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 테스트 장치(10)가 도시된다.
테스트 장치(10)는 후술될 센서 장치(20)와 결합되어 센서 장치(20)의 작동 여부를 검사할 수 있다. 이때, 테스트 장치(10)는 종래 기술에 따른 테스트 장치(1000)에 비해 고주파수의 교류 전류를 센서 장치(20)에 인가할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 테스트 장치(10)는 크기의 소형화 및 무게의 경량화를 달성하면서도, 센서 장치(20)의 작동 여부를 신뢰성 있게 테스트할 수 있다.
도시된 실시 예에서, 테스트 장치(10)는 하우징(100), 제어부(200), 코일부(300), 통전부(400) 및 전원부(500)를 포함한다.
(1) 하우징(100)의 설명
이하, 도 3 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 하우징(100)을 상세하게 설명한다.
하우징(100)은 테스트 장치(10)의 외형을 형성한다. 하우징(100)의 내부에는 공간이 형성되어, 테스트 장치(10)가 작동되기 위한 다양한 구성 요소를 실장할 수 있다.
도시된 실시 예에서, 하우징(100)의 내부 공간에는 제어부(200), 코일부(300), 통전부(400) 및 전원부(500)가 실장될 수 있다.
이때, 제어부(200)의 스위치(220)는 외부에 노출되어 작업자에 의해 누름 조작될 수 있다. 또한, 통전부(400)의 통전 돌출부(430) 또한 외부에 부분적으로 노출되어, 결합된 센서 장치(20)에 교류 전류를 인가할 수 있다.
하우징(100)은 절연성 소재로 형성될 수 있다. 발생되는 교류 전류 및 센서 장치(20)와의 임의 통전을 방지하기 위함이다.
하우징(100)은 고강성 및 경량성 소재로 형성될 수 있다. 테스트 장치(10) 전체의 부피 및 무게를 감소시키기 위함이다.
일 실시 예에서, 하우징(100)은 절연성 소재의 합성 수지 또는 세라믹 소재 등으로 형성될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 하우징(100)은 몸체부(110), 연장부(120) 및 센서 삽입부(130)를 포함한다.
몸체부(110)는 하우징(100)의 일부를 형성한다. 도시된 실시 예에서, 몸체부(110)는 하우징(100)의 전방 측을 형성한다.
몸체부(110)의 내부에는 공간이 형성되어, 테스트 장치(10)를 구성하는 다양한 구성 요소가 실장될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 몸체부(110)의 내부에는 제어부(200), 코일부(300) 및 통전부(400)가 실장된다.
몸체부(110)의 일측, 도시된 실시 예에서 상측에는 관통공이 형성된다. 상기 관통공에는 제어부(200)의 스위치(220)가 관통 결합된다. 스위치(220)는 상기 관통공에 결합되어 외부에 부분적으로 노출된다. 작업자는 노출된 스위치(220)를 가압하여 테스트 장치(10)의 작동 여부를 제어할 수 있다.
몸체부(110)의 내부 공간은 연장부(120)의 내부 공간과 연통된다. 몸체부(110)의 내부 공간에 부분적으로 수용되는 통전부(400)는 연장부(120)의 내부 공간으로 연장될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 몸체부(110)는 후방 측을 갈수록 상측으로 경사지게 형성되는 부분 및 편평하게 후방 측으로 연장되는 부분을 포함하는 다각기둥형으로 구비된다. 몸체부(110)의 형상은 테스트 장치(10)를 구성하는 다양한 구성 요소를 실장할 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다.
몸체부(110)를 구성하는 각 면 중 어느 하나, 도시된 실시 예에서 우측 면에는 개구부가 형성된다. 상기 개구부에는 몸체부(110)의 내부 공간에 수용되는 전원부(500)에 전원을 인가하기 위한 도선 부재(미도시) 등이 관통될 수 있다.
후술될 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 전원부(500)는 배터리의 형태로 구비될 수 있다. 상기 실시 예에서, 상기 개구부에는 전원부(500)를 충전하기 위한 포트(port)가 결합될 수 있음이 이해될 것이다.
몸체부(110)는 연장부(120)와 연속된다.
연장부(120)는 하우징(100)의 다른 부분을 형성한다. 도시된 실시 예에서, 연장부(120)는 하우징(100)의 후방 측을 형성한다.
연장부(120)는 몸체부(110)와 연속되며, 몸체부(110)에 반대되는 방향으로 연장된다. 도시된 실시 예에서, 연장부(120)는 몸체부(110)의 후방 측 단부에서 후방 측으로 연장된다.
연장부(120)의 내부에는 공간이 형성된다. 상기 공간에는 통전부(400)의 암부(420)가 실장된다.
연장부(120)는 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 연장부(120)는 서로 이격되어 마주하게 배치될 수 있다. 각 연장부(120)에는 복수 개의 암부(420)가 각각 실장될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 연장부(120)는 두 개 구비되어, 몸체부(110)의 후방의 좌측 및 우측에 각각 위치된다. 연장부(120)의 개수는 암부(420)의 개수에 따라 변경될 수 있다.
두 개의 연장부(120)가 서로 마주하는 각 면에는 개구부가 형성될 수 있다. 상기 개구부에는 통전부(400)의 통전 돌출부(430)가 부분적으로 노출될 수 있다. 테스트 장치(10)와 센서 장치(20)가 결합되면, 통전 돌출부(430)가 노출된 부분을 통해 교류 전류가 센서 장치(20)에 인가될 수 있다. 구체적으로, 교류 전류가 센서 장치(20)의 내부 코일에 인가될 수 있다.
이때, 상기 개구부의 위치는 센서 장치(20)의 센서 코일(22)의 위치에 따라 변경될 수 있음이 이해될 것이다.
두 개의 연장부(120) 사이에 형성되는 공간은 센서 삽입부(130)로 정의될 수 있다.
센서 삽입부(130)는 테스트 장치(10)에 결합된 센서 장치(20)가 수용되는 공간이다. 센서 삽입부(130)에 삽입된 센서 장치(20)는 통전부(400)에 의해 교류 전류를 인가받아 작동될 수 있다. 구체적으로, 센서 장치(20)의 내부 코일이 교류 전류를 인가받아 작동될 수 있다.
센서 삽입부(130)는 몸체부(110)와 연장부(120)에 의해 부분적으로 둘러싸인다. 구체적으로, 도시된 실시 예에서, 센서 삽입부(130)의 전방 측은 몸체부(110)에 둘러싸인다. 또한, 센서 삽입부(130)의 좌측 및 우측은 서로 마주하는 두 개의 연장부(120)에 둘러싸인다.
센서 삽입부(130)의 상측, 하측 및 후방 측은 개방 형성된다. 센서 장치(20)는 상측, 하측 및 후방 측 중 어느 하나 이상의 방향을 통해 센서 삽입부(130)에 수용될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 센서 삽입부(130)는 좌측 및 우측이 전후 방향으로 연장되고, 전방 측이 외측으로 라운드지게 형성된 "U"자 형상이다(도 4 참조). 센서 삽입부(130)의 형상은 센서 삽입부(130)를 둘러싸는 몸체부(110) 및 연장부(120)의 형상에 따라 변경될 수 있다.
상술한 설명은 센서 삽입부(130)에 단수 개의 센서 장치(20)가 삽입됨을 전제한다(도 14 참조). 대안적으로, 센서 삽입부(130)에는 복수 개의 센서 장치(20)가 동시에 삽입될 수 있다.
물론, 상기 실시 예에서, 센서 삽입부(130)의 폭 방향 길이, 즉 도시된 실시 예에서 좌우 방향의 길이가 더 증가되어야 함이 이해될 것이다.
(2) 제어부(200)의 설명
이하, 도 7 내지 도 13을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 제어부(200)를 상세하게 설명한다.
제어부(200)는 전원부(500)에서 인가된 직류 전류를 교류 전류로 변환한다. 제어부(200)가 변환한 교류 전류는 코일부(300) 및 통전부(400)에 전달되어, 센서 장치(20)를 작동시키기 위한 전원으로 활용된다.
제어부(200)는 하우징(100)의 내부 공간에 수용된다. 구체적으로, 제어부(200)는 몸체부(110)의 내부 공간에 수용된다. 이때, 스위치(220)는 몸체부(110)의 외측으로 노출될 수 있다.
제어부(200)는 코일부(300) 또는 통전부(400)와 전원부(500) 사이에 위치된다. 도시된 실시 예에서, 제어부(200)의 제어 기판(210)의 전방 측은 전원부(500)의 상측을 부분적으로 덮는다. 또한, 제어부(200)의 제어 기판(210)의 후방 측은 코일부(300) 및 통전부(400)의 상측을 부분적으로 덮는다.
제어부(200)는 전원부(500)와 통전 가능하게 연결된다. 전원부(500)가 발생시키는 전류(즉, 직류 전류)는 제어부(200)에 전달될 수 있다. 상기 연결은 도선부(230)의 전원 도선(231)에 의해 형성될 수 있다.
제어부(200)는 코일부(300)와 통전 가능하게 연결된다. 제어부(200)가 변환한 교류 전류는 코일부(300) 및 이에 통전 가능하게 연결되는 통전부(400)에 전달될 수 있다. 상기 연결은 도선부(230)의 코일 도선(231)에 의해 형성될 수 있다.
도시되지는 않았으나, 제어부(200)에는 통신을 위한 장치가 구비될 수 있다. 상기 통신 장치는 센서 장치(20)와 연동되어 테스트 결과를 전달받고, 이를 외부의 서버 등에 전달할 수 있다. 상기 실시 예에서, 상기 통신 장치는 블루투스, RFID, Wi-Fi 등 무선의 형태 또는 도선 부재에 의해 상기 서버와 연결되는 유선 또는 무선의 형태로 구비될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 제어부(200)는 제어 기판(210), 스위치(220) 및 도선부(230)를 포함한다.
제어 기판(210)은 전원부(500)에서 전달받은 직류 전원을 교류 전원으로 변환한다. 제어 기판(210)에 의해 변환된 교류 전원은 코일부(300) 및 통전부(400)에 전달되어, 센서 장치(20)가 작동되기 위한 전원으로 활용된다.
제어 기판(210)은 하우징(100)의 내부 공간에 수용된다. 구체적으로, 제어 기판(210)은 몸체부(110)의 내부에 형성된 공간에 수용되어, 외부에 노출되지 않는다.
제어 기판(210)은 스위치(220)와 연결된다. 스위치(220)가 누름 조작되면, 제어 기판(210)이 작동되거나 정지될 수 있다.
제어 기판(210)은 전원부(500)와 통전 가능하게 연결된다. 전원부(500)가 생성하는 직류 전류는 제어 기판(210)에 전달될 수 있다. 상기 연결은 도선부(230)의 전원 도선(231)에 의해 달성된다.
제어 기판(210)은 코일부(300)와 통전 가능하게 연결된다. 제어 기판(210)이 변환한 교류 전원은 코일부(300)에 전달되어 증폭될 수 있다. 상기 연결은 도선부(230)의 코일 도선(232)에 의해 달성된다.
제어 기판(210)은 직류 전류를 교류 전류로 변환할 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다. 일 실시 예에서, 제어 기판(210)은 DC - AC 인버터(Direct Current - Alternating Current Inverter)로 구비될 수 있다.
제어 기판(210)은 스위치(220)와 연결된다.
스위치(220)는 작업자에 의해 조작되어, 제어부(200)를 작동 또는 정지시키기 위한 제어 신호를 인가받는다(도 3 참조).
스위치(220)는 하우징(100)의 외부에 부분적으로 노출된다. 구체적으로, 스위치(220)는 그 일부가 몸체부(110)의 내부 공간에 수용되고, 나머지 일부가 몸체부(110)의 외측, 도시된 실시 예에서 상측으로 노출된다.
스위치(220)는 작업자에 의해 조작되어 제어 신호를 인가받을 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다. 일 실시 예에서, 스위치(220)는 누름 조작되는 토글 스위치(toggle switch)의 형태로 구비될 수 있다. 다른 실시 예에서, 스위치(220)는 회전 조작되는 다이얼 스위치(dial switch)의 형태로 구비될 수 있다.
스위치(220)는 제어 기판(210)과 연결된다. 스위치(220)가 조작되어 입력된 제어 신호는 제어 기판(210)에 전달될 수 있다.
도선부(230)는 제어부(200)를 코일부(300), 통전부(400) 및 전원부(500)와 통전 가능하게 연결한다.
도선부(230)는 하우징(100)의 내부 공간에 수용된다. 구체적으로, 도선부(230)는 몸체부(110)의 내부 공간에 수용되어, 외부에 노출되지 않는다.
도선부(230)는 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 도선부(230)는 제어 기판(210)을 코일부(300), 통전부(400) 및 전원부(500)와 각각 연결할 수 있다.
도시된 실시 예에서, 도선부(230)는 전원 도선(231)과 코일 도선(232)을 포함한다.
전원 도선(231)은 제어 기판(210)과 전원부(500)를 통전 가능하게 연결한다. 또한, 코일 도선(232)은 제어 기판(210)과 코일부(300)를 통전 가능하게 연결한다.
후술될 바와 같이, 코일부(300)는 통전부(400)에 권취되어 있으므로, 코일 도선(232)에 의해 제어 기판(210)과 통전부(400) 또한 통전 가능하게 연결됨이 이해될 것이다.
도시된 실시 예에서, 코일 도선(232)은 두 개 구비되어, 두 개 구비되는 코일부(300)와 각각 연결된다. 코일 도선(232)의 개수는 코일부(300)의 개수에 따라 변경될 수 있다.
(3) 코일부(300)의 설명
이하, 도 7 내지 도 13을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 코일부(300)를 상세하게 설명한다.
제어부(200)는 직류 전류를 교류 전류로 변환한다. 변환된 교류 전류는 제어부(200)에 의해 고주파수의 교류 전류로 증폭될 수 있다.
따라서, 고중량의 교류 전원이 별도로 구비되지 않더라도, 센서 장치(20)를 작동시키기에 충분한 세기의 교류 전류가 형성될 수 있다.
코일부(300)는 하우징 (100)의 내부에 수용된다. 구체적으로, 코일부(300)는 몸체부(110)의 내부 공간에 수용되어 외부로 노출되지 않는다.
코일부(300)는 제어부(200)와 통전 가능하게 연결된다. 구체적으로, 코일부(300)는 도선부(230)의 코일 도선(232)에 의해 제어 기판(210)과 통전 가능하게 연결된다.
코일부(300)는 통전부(400)에 권취(wind)된다. 구체적으로, 코일부(300)는 통전부(400)의 코일 결합부(410)에 권취되어, 통전부(400)와 통전 가능하게 연결된다.
따라서, 제어부(200)에 의해 고주파수로 증폭된 교류 전류는 통전부(400)에 전달될 수 있다.
코일부(300)는 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 코일부(300)는 서로 이격되어, 서로 다른 위치에서 통전부(400)와 결합될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 코일부(300)는 두 개 구비되어, 좌우 방향으로 서로 이격된 위치에서 각각 통전부(400)와 결합된다.
코일부(300)의 개수는 변경될 수 있다. 예를 들어, 도시된 실시 예에 따른 코일부(300)보다 더 길게 연장되는(즉, 좌우 방향의 폭이 더 긴) 단수 개의 코일부(300)가 구비될 수 있다.
코일부(300)의 개수는 테스트 장치(10) 전체의 크기 및 센서 장치(20)를 작동시키기 위해 요구되는 교류 전원의 주파수의 크기에 따라 결정될 수 있다.
코일부(300)에 전달된 교류 전류가 코일부(300)에 의해 고주파수로 증폭되는 과정은 잘 알려진 기술이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
(4) 통전부(400)의 설명
이하, 도 7 내지 도 13을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 통전부(400)를 상세하게 설명한다.
통전부(400)는 코일부(300)에 의해 고주파수로 증폭된 교류 전류를 전달받는다. 또한, 통전부(400)는 센서 삽입부(130)에 수용된 센서 장치(20)에 전달받은 교류 전류를 전달하여 자기장을 형성한다. 이에 따라, 센서 장치(20)가 작동되어 테스트 장치(10)의 기능이 수행될 수 있다.
통전부(400)는 제어부(200)와 통전 가능하게 연결된다. 구체적으로, 통전부(400)는 코일부(300)를 매개로 제어부(200)와 통전 가능하게 연결된다.
통전부(400)는 코일부(300)와 결합된다. 구체적으로, 코일부(300)는 통전부(400)의 코일 결합부(410)에 권취되어, 서로 통전 가능하게 연결된다.
통전부(400)는 하우징(100)의 내부 공간에 수용된다. 구체적으로, 통전부(400)의 코일 결합부(410)는 하우징(100)의 몸체부(110)의 내부 공간에 수용된다. 또한, 통전부(400)의 암(arm)부(420)는 하우징(100)의 연장부(120)의 내부 공간에 수용된다.
더 나아가, 통전부(400)의 통전 돌출부(430)는 그 일부가 연장부(120)의 내부 공간에 수용되되, 나머지 일부는 외부로 노출된다.
통전부(400)는 전도성 소재 또는 강자성체로 형성될 수 있다. 제어부(200)에 의해 고주파수로 증폭된 교류 전류가 코일부(300)를 통해 원활하게 통전되어, 센서 장치(20)를 작동시키기에 충분한 세기의 자기장을 형성할 수 있게 하기 위함이다.
일 실시 예에서, 통전부(400)는 철(Fe) 및 철(Fe)을 포함하는 합금, 전자석, 영구 자석 등의 형태로 구비될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 통전부(400)는 코일 결합부(410), 암부(420), 통전 돌출부(430) 및 공간부(440)를 포함한다.
코일 결합부(410)는 코일부(300)가 권취되는 부분이다. 코일 결합부(410)는 권취된 코일부(300)와 통전 가능하게 연결되어, 코일부(300)에 의해 고주파수로 증폭된 교류 전류를 전달받을 수 있다.
코일 결합부(410)는 몸체부(110)의 내부 공간에 수용된다. 이때, 코일 결합부(410)는 제어부(200)를 사이에 두고 전원부(500)를 마주하게 배치될 수 있다. 즉, 도시된 실시 예에서, 코일 결합부(410)는 전원부(500)의 반대 방향인 후방 측에 치우쳐 위치된다.
코일 결합부(410)는 센서 장치(20)가 수용되는 공간인 공간부(440)를 부분적으로 둘러싼다. 도시된 실시 예에서, 코일 결합부(410)는 공간부(440)의 전방 측을 둘러싼다.
코일 결합부(410)는 하우징(100)의 폭 방향, 도시된 실시 예에서 좌우 방향으로 연장된다. 상술한 바와 같이, 일 실시 예에서, 코일부(300)는 두 개 구비되어 코일 결합부(410)가 연장되는 방향으로 서로 이격되어 배치될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 두 개의 코일부(300)는 좌우 방향으로 이격되어 코일 결합부(410)에 각각 권취된다.
코일 결합부(410)가 연장되는 방향의 각 단부, 도시된 실시 예에서 좌우 방향의 각 단부는 암부(420)와 연속된다.
암부(420)는 코일 결합부(410)에 전달된 교류 전류를 통전 돌출부(430)에 전달한다. 암부(420)는 코일 결합부(410) 및 통전 돌출부(430)와 각각 통전 가능하게 연결된다.
암부(420)는 코일 결합부(410) 및 통전 돌출부(430)와 각각 연속된다. 도시된 실시 예에서, 암부(420)는 그 전방 측 단부가 코일 결합부(410)와 연속된다. 또한, 암부(420)는 그 후방 측 단부가 통전 돌출부(430)와 연속된다.
암부(420)는 코일 결합부(410)와 소정의 각도를 이루며 연장될 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 소정의 각도는 직각일 수 있다.
암부(420)는 하우징(100)의 내부 공간에 수용된다. 구체적으로, 암부(420)는 하우징(100)의 연장부(120)의 내부 공간에 수용된다. 암부(420)는 하우징(100)의 외부로 노출되지 않는다.
암부(420)는 코일 결합부(410)에 반대되는 방향, 도시된 실시 예에서 후방 측으로 연장된다. 암부(420)가 연장되는 방향이 연장부(120)가 연장되는 방향과 같음이 이해될 것이다.
암부(420)는 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 암부(420)는 서로 이격되어 마주하게 배치될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 암부(420)는 두 개 구비되어, 코일 결합부(410)의 좌측 단부 및 우측 단부와 각각 연속된다. 암부(420)의 개수 및 위치는 연장부(120)의 개수 및 위치에 대응되게 변경될 수 있다.
두 개의 암부(420)가 서로 이격되어 형성되는 공간은 공간부(440)로 정의될 수 있다. 두 개의 암부(420)는 각각 공간부(440)의 좌측 및 우측을 둘러싼다.
암부(420)가 연장되는 방향의 일 단부, 도시된 실시 예에서 후방 측 단부는 통전 돌출부(430)와 연속된다.
통전 돌출부(430)는 고주파수로 증폭된 교류 전류를 이용하여 자기장을 형성한다. 통전 돌출부(430)가 형성한 자기장에 의해 센서 장치(20)가 작동되어, 테스트 장치(10)의 기능이 수행될 수 있다.
통전 돌출부(430)는 암부(420)와 연속된다. 구체적으로, 통전 돌출부(430)는 암부(420)가 연장되는 방향의 일 단부, 도시된 실시 예에서 후방 측 단부와 연속된다.
통전 돌출부(430)는 암부(420)에 반대되는 방향으로 연장 형성된다. 통전 돌출부(430)는 암부(420)와 소정의 각도를 이루며 연장될 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 소정의 각도는 직각일 수 있다.
통전 돌출부(430)는 내측, 즉 공간부(440)를 향하는 방향으로 연장 형성된다. 후술될 바와 같이, 통전 돌출부(430)는 복수 개 구비될 수 있다. 이에, 통전 돌출부(430)는 서로를 향하는 방향으로 연장 형성된다고 할 수 있을 것이다.
통전 돌출부(430)는 하우징(100)의 외측에 부분적으로 노출된다(도 3 참조). 즉, 통전 돌출부(430)는 그 연장 방향의 각 단부 중 암부(420)에 반대되는 일 단부(즉, 공간부(440)를 향하는 방향의 단부)가 외측으로 노출된다.
이에 따라, 통전 돌출부(430)에 형성되는 자기장은 감쇠되지 않고 센서 장치(20)에 전달될 수 있다.
통전 돌출부(430)는 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 통전 돌출부(430)는 복수 개의 암부(420)와 각각 연속될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 통전 돌출부(430)는 두 개 구비되어, 좌측 및 우측에 위치되는 암부(420)와 각각 연속된다.
상기 실시 예에서, 통전 돌출부(430)의 연장 방향이 서로를 향하는 방향으로 정의될 수 있음은 상술한 바와 같다.
일 실시 예에서, 통전 돌출부(430)가 외부에 노출되는 단부의 면은 복수 개의 연장부(120)가 서로 마주하는 면과 같은 평면 상에 위치될 수 있다. 즉, 통전 돌출부(430)의 상기 단부의 면은 연장부(120)의 외측으로 돌출되거나 내측으로 함몰되지 않는다.
따라서, 센서 장치(20)가 용이하게 삽입 및 인출됨은 물론, 통전 돌출부(430)가 형성하는 자기장이 감쇠되지 않고 센서 장치(20)에 전달될 수 있다.
상술한 바는 통전 돌출부(430)에 의해 자기장이 형성됨을 전제하여 설명하였으나, 고주파수로 증폭된 교류 전류가 통전되는 코일 결합부(410) 및 암부(420)에 의해서도 자기장이 형성될 수 있음이 이해될 것이다.
또한, 도시되지는 않았으나, 코일 결합부(410), 암부(420) 및 통전 돌출부(430)에는 다른 강자성체가 결합될 수 있다. 상기 강자성체는 테스트 장치(10)에 결합된 센서 장치(20)를 둘러싸게 배치되어, 형성되는 자기장의 세기를 강화할 수 있다.
예를 들어, 상기 강자성체는 경첩 또는 슬라이드 형태로 구비되어, 통전 돌출부(430)에 결합될 수 있다. 센서 장치(20)가 센서 삽입부(130)에 수용되면, 상기 강자성체는 펼쳐지거나 슬라이드되어 센서 장치(20)를 둘러쌀 수 있다.
상기 실시 예에서, 테스트 장치(10)가 형성하는 자기장의 세기가 강화되어, 센서 장치(20)의 작동(즉, 테스트를 위한) 신뢰성이 향상될 수 있다.
다른 실시 예에서, 상기 강자성체는 통전 돌출부(430)에 결합되고, 센서 장치(20)가 센서 삽입부(130)에 수용되면 슬라이드되어 센서 장치(20)에 관통 결합될 수 있다.
공간부(440)는 센서 장치(20)가 수용되는 공간이다. 공간부(440)는 센서 삽입부(130)를 포함한다. 달리 표현하면, 센서 삽입부(130)는 공간부(440)의 일부라고 할 수 있을 것이다.
공간부(440)는 서로 이격 배치되는 복수 개의 암부(420) 사이에 형성된 공간으로 정의될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 암부(420)는 두 개 구비되어 각각 좌측 및 우측에 위치되고, 공간부(440)는 그 사이에 형성된다. 이에, 복수 개의 암부(420)는 공간부(440)를 사이에 두고 서로 마주하게 배치된다고 할 수 있다.
공간부(440)는 코일 결합부(410), 암부(420) 및 통전 돌출부(430)에 의해 부분적으로 둘러싸인다.
구체적으로, 도시된 실시 예에서, 공간부(440)의 전방 측은 코일 결합부(410)에 둘러싸인다. 또한, 공간부(440)의 좌측 및 우측은 암부(420)에 의해 둘러싸인다. 더 나아가. 공간부(440)의 전방 측은 통전 돌출부(430)에 의해 부분적으로 둘러싸인다.
도 3 및 도 7을 함께 참조하여 알 수 있듯이, 두 개의 연장부(120)가 서로 이격되는 거리는 두 개의 암부(420)가 서로 이격되는 거리보다 짧다. 이에, 센서 삽입부(130)는 공간부(440)의 일부로 정의될 수 있음이 이해될 것이다.
(5) 전원부(500)의 설명
이하, 도 7 내지 도 13을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 전원부(500)를 상세하게 설명한다.
전원부(500)는 센서 장치(20)를 작동시키기 위한 교류 전류의 원형인 직류 전류를 공급한다.
전원부(500)는 제어부(200)의 제어 기판(210)과 통전 가능하게 연결된다. 상기 연결은 도선부(230)의 전원 도선(231)에 의해 달성된다.
전원부(500)는 코일부(300) 및 통전부(400)와 이격되어 위치된다. 또한, 전원부(500)는 제어부(200)를 사이에 두고 코일부(300) 및 통전부(400)를 마주하게 배치된다.
도시된 실시 예에서, 전원부(500)는 전방 측에 위치되어, 후방 측에 위치되는 코일부(300) 및 통전부(400)를 마주하게 배치된다. 전원부(500)의 후방 측은 제어 기판(210)에 의해 부분적으로 덮인다.
전원부(500)는 외부의 전원 공급 없이도 소정의 시간 동안 직류 전류를 생성할 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다. 일 실시 예에서, 전원부(500)는 리튬 이온 전지 등의 배터리의 형태로 구비될 수 있다.
상기 실시 예에서, 테스트 장치(10)는 외부로부터 전력을 공급받지 않고도 소정의 시간 동안 작동될 수 있다. 또한, 전원부(500)는 소형 및 경량의 배터리로 구비되므로 테스트 장치(10)의 크기 및 무게가 감소되어 휴대성 및 작업 편의성이 향상될 수 있다.
*전원부(500)가 배터리로 구비되는 실시 예에서, 상술한 하우징(100)의 몸체부(110)의 우측 면에 형성되는 개구부에는 도선 부재(미도시)가 관통되어 전원부(500)와 연결될 수 있다.
상기 도선 부재(미도시)는 외부의 전원과 전원부(500)를 통전 가능하게 연결하여, 전원부(500)가 충전되기 위한 전력을 공급할 수 있다.
대안적으로, 전원부(500)는 외부의 전원으로부터 전력을 공급받아 작동될 수 있다. 상기 실시 예에서, 몸체부(110)의 우측 면에 형성되는 개구부에는 전원부(500)에 전력을 공급하기 위한 도선 부재가 관통될 수 있다.
3. 본 발명의 실시 예에 따른 테스트 장치(10)와 센서 장치(20)의 결합 관계의 설명
본 발명의 실시 예에 따른 테스트 장치(10)는 소형화 및 경량화되어 휴대성이 향상되면서도, 센서 장치(20)의 테스트 결과에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이하, 도 14 내지 도 17을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 테스트 장치(10)와 센서 장치(20)의 결합 관계를 설명한다.
(1) 센서 장치(20)의 설명
센서 장치(20)는 차단기에 구비되어, 차단기의 내부 또는 외부의 환경에 대한 정보를 감지한다. 일 실시 예에서, 센서 장치(20)가 감지하는 정보에는 온도, 습도, 먼지 농도, 압력 등이 포함될 수 있다.
도 17에 가장 잘 도시된 바와 같이, 센서 장치(20)는 센서 몸체(21) 및 센서 코일(22)을 포함할 수 있다.
센서 몸체(21)는 센서 장치(20)의 외형을 형성하며, 내부에 공간이 형성되어 센서 장치(20)가 작동되기 위한 다양한 구성 요소를 실장할 수 있다.
센서 코일(22)은 센서 몸체(21)의 내부에 수용되어, 자기장을 이용하여 전력을 생성한다. 생성된 전력에 의해 센서 장치(20)가 작동될 수 있다. 이에, 센서 코일(22)은 하베스팅 코일(harvesting coil)로 명명될 수 있을 것이다.
센서 코일(22)은 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 센서 코일(22)은 서로 이격되어 마주하게 배치될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 센서 코일(22)은 두 개 구비되어, 상하 방향으로 서로 이격되어 위치된다.
센서 코일(22)의 개수 및 배치 방식은 센서 장치(20)가 작동되기 위한 전력을 생성할 수 있는 임의의 개수 및 위치로 결정될 수 있다.
센서 코일(22)에 의해 자기장이 전력으로 변환되는 과정은 잘 알려진 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
(2) 테스트 장치(10)와 센서 장치(20)의 결합 관계의 설명
도 14를 참조하면, 센서 장치(20)가 테스트 장치(10)에 결합된 상태가 도시된다.
도시된 실시 예에서는, 센서 장치(20)가 센서 삽입부(130)의 전방 측에 형성된 개구부를 통해 테스트 장치(10)에 결합되는 방향, 즉 전방 측으로 이동됨을 전제한다. 대안적으로, 센서 장치(20)는 다른 방향, 즉 상측 또는 하측을 통해 센서 삽입부(130)에 위치될 수 있다.
센서 장치(20)가 센서 삽입부(130)에 삽입이 완료되면, 몸체부(110)를 향하는 센서 장치(20)의 일측, 도시된 실시 예에서 전방 측은 몸체부(110)와 접촉될 수 있다. 이에 따라, 센서 장치(20)가 센서 삽입부(130)에 삽입되는 정도가 제한될 수 있다.
상기 상태에서, 센서 장치(20)의 센서 코일(22)은 폭 방향, 즉 도시된 실시 예에서 좌우 방향으로 통전 돌출부(430)와 겹쳐지게 배치될 수 있다.
스위치(220)가 조작되어 제어 기판(210)이 작동되면, 직류 전류가 교류 전류로 변환되어 코일부(300)에 전달된다. 코일부(300)는 전달받은 교류 전류를 고주파수로 증폭하여, 통전부(400)에 전달한다.
통전부(400)는 전달받은 교류 전류를 이용하여 자기장을 형성한다. 센서 코일(22)은 형성된 자기장을 이용하여 전력을 생성하고, 생성된 전력에 의해 센서 장치(20)가 작동된다.
이에 따라, 센서 장치(20)를 센서 삽입부(130)에 삽입하고 스위치(220)를 조작하는 간명한 과정을 통해 센서 장치(20)의 정상 작동 여부가 용이하게 테스트될 수 있다.
이상 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
[부호의 설명]
10: 테스트 장치
20: 센서 장치
21: 센서 몸체
22: 센서 코일
100: 하우징
110: 몸체부
120: 연장부
130: 센서 삽입부
200: 제어부
210: 제어 기판
220: 스위치
230: 도선부
231: 전원 도선
232: 코일 도선
300: 코일부
400: 통전부
410: 코일 결합부
420: 암(arm)부
430: 통전 돌출부
440: 공간부
500: 전원부
1000: 종래 기술에 따른 테스트 장치
1100: 전류 공급부
1200: 도선 부재
1300: 버스바(busbar)
1400: 센서 장치
1410: 센서 본체
1420: 밴드
1430: 코일

Claims (15)

  1. 직류 전류를 공급하는 전원부;
    상기 전원부와 통전 가능하게 연결되어, 공급된 상기 직류 전류를 교류 전류로 변환하는 제어부;
    상기 제어부와 통전 가능하게 연결되어, 상기 교류 전류의 에너지를 자기 에너지로 전환하는 코일부; 및
    상기 코일부와 통전 가능하게 연결되어, 상기 교류 전류를 이용하여 자기장을 형성하는 통전부를 포함하는,
    테스트 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 코일부는, 상기 통전부에 권취(wind)되는,
    테스트 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 코일부는 복수 개 구비되어, 복수 개의 코일부는 서로 다른 위치에서 상기 통전부에 권취되는,
    테스트 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 통전부는,
    상기 코일부가 권취되며, 일 방향으로 연장되는 코일 결합부;
    상기 코일 결합부와 연속되며, 상기 코일 결합부와 소정의 각도를 이루며 타 방향으로 연장되는 암(arm)부; 및
    상기 암부가 연장되는 방향의 일 단부에서 상기 암부와 소정의 각도를 이루며 연장되는 통전 돌출부를 포함하는,
    테스트 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 코일 결합부, 상기 암부 및 상기 통전 돌출부는 강자성체(ferromagnetic body)로 형성되는,
    테스트 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 암부는 두 개 구비되어 상기 일 방향으로 서로 이격되어 마주하게 위치되고,
    두 개의 상기 암부는, 상기 코일 결합부가 연장되는 방향의 각 단부와 각각 연속되는,
    테스트 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 통전 돌출부는 두 개 구비되어, 두 개의 상기 암부와 각각 연속되고,
    두 개의 상기 통전 돌출부는, 서로를 향해 연장되는,
    테스트 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 통전부는,
    상기 코일 결합부 및 두 개의 상기 암부에 부분적으로 둘러싸여 형성되며, 센서 장치가 삽입되는 공간부를 포함하는,
    테스트 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 직류 전류를 상기 교류 전류로 변환하는 제어 기판;
    상기 제어 기판과 상기 전원부를 통전 가능하게 연결하는 전원 도선; 및
    상기 제어 기판과 상기 코일부를 통전 가능하게 연결하는 코일 도선을 포함하는,
    테스트 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는,
    그 일 부분이 외측으로 노출되며, 상기 제어 기판과 연결되어, 상기 제어 기판이 작동되기 위한 제어 신호를 인가받는 스위치를 포함하는,
    테스트 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 전원부는 충전 가능한 배터리로 구비되는,
    테스트 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    내부에 공간이 형성되어, 상기 제어부, 상기 코일부 및 상기 통전부를 수용하는 하우징을 포함하는,
    테스트 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 하우징은,
    상기 제어부 및 상기 코일부와, 상기 통전부의 일부를 수용하는 몸체부; 및
    상기 몸체부와 연속되며, 상기 통전부의 나머지 일부를 수용하고, 상기 몸체부에서 연장 형성되는 연장부를 포함하는,
    테스트 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 연장부는 복수 개 구비되어, 복수 개의 상기 연장부는 서로 이격되어 마주하게 배치되고,
    상기 하우징은,
    상기 몸체부, 복수 개의 상기 연장부에 부분적으로 둘러싸이는 공간인 센서 삽입부를 포함하는,
    테스트 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 교류 전류의 주파수를 증폭하고,
    상기 통전부는, 상기 주파수가 증폭된 상기 교류 전류를 이용하여 자기장을 형성하는,
    테스트 장치.
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