KR101568005B1 - 이격된 이중 피복 구조를 갖는 이산화탄소 가스 용접용 케이블 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이격된 이중 피복 구조를 갖는 이산화탄소 가스 용접용 케이블에 관한 것으로서 보다 상세하게는 외부피복층과 내부피복층 사이에 공간을 형성시켜 피복층의 두께가 얇게 형성되어 가볍고 유연성을 가지며, 내부에서 발생되는 열이 공간에 의해 외부 전달이 차단되도록 하여 작업자가 안전하게 용접 작업을 실시할 수 있도록 한 이격된 이중 피복 구조를 갖는 이산화탄소 가스 용접용 케이블에 관한 것인바, 본 발명은 외부피복층, 용접기의 케이블의 중심부에 위치되는 가스공급관, 상기 외부피복층의 주면 내측에 위치되는 전원도체선, 상기 전원도체선의 외부를 감싸는 부직포 및 상기 전원도체선의 사이에 콘트롤선이 위치하도록 형성된 이산화탄소 가스 용접용 케이블에 있어서, 상기 부직포는 내부피복층에 의해 감싸지고 상기 내부피복층의 외측으로는 외부피복층이 설치되며, 외부피복층과 내부피복층 사이에는 공간이 형성되어 이루어진 것에 그 특징이 있다.

Description

이격된 이중 피복 구조를 갖는 이산화탄소 가스 용접용 케이블{The carbon dioxide gas welding cable having spaced double coated structures}

본 발명은 이격(離隔)된 이중 피복 구조를 갖는 이산화탄소 가스 용접용 케이블에 관한 것으로서 보다 상세하게는 외부피복층과 내부피복층 사이에 공간을 형성시켜 피복층의 두께가 얇게 형성되어 가볍고 유연하며, 내부에서 발생되는 열이 공간에 의해 외부 전달이 차단되도록 하고 외부의 충격으로부터 쉽게 손상되지 않아 작업자가 안전하게 용접 작업을 실시할 수 있도록 한 이격된 이중 피복 구조를 갖는 이산화탄소 가스 용접용 케이블에 관한 것이다.

일반적으로 이산화탄소 가스 용접은 용접용 케이블을 길게 연장하면 장비의 이동 없이 지상으로부터 높은 곳의 구조물이나 건축물 또는 선박건조 장소 등의 작업장에서 용접작업이 가능하기에 날로 그 사용이 급증하고 있는 실정이다.

상기와 같은 이산화탄소 가스 용접용 케이블의 종래의 구조는 도 1에 나타난 바와 같이 고무외층(100), 가스공급관(200), 전원공급용 도체선(300) 및 조작제어기능을 갖는 콘트롤선(400)로 이루어졌다. 그러나 이러한 구조는 전원공급용 도체선(300)과 콘트롤선(400)이 혼재 삽입되어있는 구조로 인하여 콘트롤선을 피복하였지만, 공사현장에서의 차량과 운반장치 등의 큰 하중에 의한 하중통과에 의해 케이블에 큰 압력이 가해지는 경우, 콘트롤선(400)의 피복층이 손상되어 전원도체선(300)과 콘트롤선(400)의 합선이 이루어지게 되어 용접기능의 마비를 초래하는 원인이 되었다.

또한, 전원도체선과 공간 없이 외장재가 밀착되는 구조로 작업자가 케이블의 무게를 분산 없이 체감하게 되어 쉽게 피로를 호소하는 원인이 되었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해서 도 2에 나타난 바와 같은 고무외층(100b)내부에 가스공급관(200b), 전원도체선(300b) 그리고 케이블의 내부 한쪽 방향으로 콘트롤선(400b)을 위치시키는 조의 케이블이 시도되었으나, 이 케이블은 콘트롤선(400b)이 케이블의 한쪽으로만 위치되어 케이블을 현장에서 사용시 유연성이 떨어져 작업자의 피로감이 높고, 또한 케이블의 이동 및 운반시에도 불편함이 있는 단점이 있으며, 상기 종래기술과 마찬가지로 차량과 운반장치 등의 큰 하중에 의한 하중 통과에 의해 케이블에 큰 압력이 가해지는 경우, 콘트롤선의 피복층이 손상되어 전원도체선과 콘트롤선의 합선문제가 발생되었다.

첨부도면 도 3은 종래 이산화탄소 가스 용접용 케이블의 구조를 보여주는 사시도로서 케이블의 중심부에 위치하는 가스공급관(200c)과; 상기 고무외층의 내측에 가스공급관(200c)의 외주연에 일정한 간격으로 설치되는 도체선(300c)과 상기 도체선(300c)의 일정 부위에 설치되는 콘트롤선(400c)과 상기 도체선(300c)의 외주를 감싸고 있는 부직포(500c) 및 외부에 노출되며 가스공급관(200c)과 도체선(300c) 및 콘트롤선(400c)을 보호하는 외피층(100c)으로 이루어진 구조이다.

상기한 종래 이산화탄소 가스 용접용 케이블 또한 케이블을 현장에서 사용시 유연성이 떨어져 작업자의 피로감이 높고, 또한 케이블의 이동 및 운반시에도 불편함이 있는 단점이 있으며, 상기 종래기술과 마찬가지로 차량과 운반장치 등의 큰 하중에 의한 하중 통과에 의해 케이블에 큰 압력이 가해지는 경우, 콘트롤선의 피복층이 손상되어 전원도체선과 콘트롤선의 합선문제가 발생되었다.

한편 대한민국 특허등록 제882138호의 이산화탄소 가스 용접용 케이블이 제안된바 있으며 상기한 이산화탄소 가스 용접용 케이블은 첨부도면 도 4a 내지 도 4b에 도시된 바와 같이 내열성 열가소성 고무외층(100d), 용접기의 케이블 중심부에 위치되는 가스공급관(200d), 상기 고무외층의 주면 내측에 위치되는 전원도체선(300d), 상기 전원도체선(300d)의 외부를 감싸는 부직포(700)로 이루어지는 이산화탄소 가스 용접용 케이블에 있어서, 상기 전원도체선(300d)이 고무외층의 내측에 직경 0.18 ~ 0.60mm크기의 유니트선 15개로 이루어지고, 상기 전원도체선(300d)의 사이에 콘트롤선(400d)이 위치하도록 형성된 구조이다.

상기와 같은 종래 이산화탄소 가스 용접용 케이블의 경우 피복층은 케이블의 내구성, 내마모성, 내전압, 최소 절연저항 등의 물리적, 전기적 특성을 고려하여 일정 피복 두께를 갖는 단일의 피복층으로 이루어져 있으며 이러한 피복 두께는 두꺼워 질수록 물리적, 전기적 특성은 우수해지나 유연성이 떨어지고 케이블 무게가 증가하여 사용에 불편이 많은 실정이다.

또한 피복층의 표면부위가 파손(크랙발생)되면 오래 시간의 경과시 파손된 부위가 내측 부분으로 진행되어 피복층 자체의 기능 발현이 불가능하게 되는 문제로 인해 케이블 자체를 폐기시켜야 하는 등의 커다란 문제점이 있다.

대한민국 특허등록 제882138호. 대한민국 공개특허 제2011-0087513호.

본 발명은 상기한 종래 문제점을 일거에 해소하고자 안출한 것으로서 이의 목적은 케이블의 복합 피복층을 이격(離隔)되게 구조를 변경하여 케이블의 물리적, 전기적 특성은 유지하는 반면 분리된 케이블 피복으로 인해 케이블의 유연성을 증가시켜 작업자의 피로도를 격감시키고, 사용이 매우 용이하며, 분리에 의한 간극으로 인해 케이블 내부의 열을 외부로 전달하는 것을 차단시켜 작업자의 안전을 도모할 수 있다.

다른 목적으로는 외부피복층과 내부피복층 사이에 형성된 공간에 의해 외부 피복층이 파손되더라도 내부피복층이 보호되어 외부피복층이 파손되더라도 사용할 수 있고 상기 공간층에 의해 외부충격 전달로부터 내부 구성요소를 보호할 수 있는 등의 이점이 있는 이격(離隔)된 이중 피복 구조를 갖는 이산화탄소 가스 용접용 케이블을 제공하는데 있다.

상기한 본 발명의 목적은 외부피복층, 용접기의 케이블의 중심부에 위치되는 가스공급관, 상기 외부피복층의 주면 내측에 위치되는 전원도체선, 상기 전원도체선의 외부를 감싸는 부직포 및 상기 전원도체선의 사이에 콘트롤선이 위치하도록 형성된 이산화탄소 가스 용접용 케이블에 있어서, 상기 부직포는 내부피복층에 의해 감싸여지고 상기 내부피복층의 외측으로는 외부피복층이 설치되며, 외부피복층과 내부피복층 사이에는 공간이 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 이격된 이중 피복 구조를 갖는 이산화탄소 가스 용접용 케이블에 의하여 달성된다.

상기 공간은 진공으로 형성되는 것을 특징으로 하는 이격된 이중 피복 구조를 갖는 이산화탄소 가스 용접용 케이블에 의하여 달성된다.

상기 부직포를 감싸는 내부피복층의 외측으로 보호층이 더 설치된 것을 특징으로 하는 이격된 이중 피복 구조를 갖는 이산화탄소 가스 용접용 케이블에 의하여 달성된다.

상기 보호층은 절연테이프, 부직포, 합성수지재의 필름 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 이격된 이중 피복 구조를 갖는 이산화탄소 가스 용접용 케이블에 의하여 달성된다.

이와 같은 본 발명은 케이블의 복합 피복층을 분리 가능하게 구조를 변경하여 케이블의 물리적, 전기적 특성은 유지하는 반면 분리된 케이블 피복으로 인해 케이블의 유연성은 증가시켜 사용이 용이하며, 분리에 의한 간극으로 인해 케이블 내부의 열을 외부로 전달하는 것을 차단시켜 작업자 안전을 도모할 수 있으며, 또한 외부피복층과 내부피복층 사이에 형성된 공간에 의해 외부 피복층이 파손되더라도 내부피복층이 보호되어 외부피복층이 파손되더라도 사용할 수 있고 상기 공간층에 의해 외부충격 전달로부터 내부 구성요소를 보호할 수 있는 등의 이점이 있는 유용한 발명이다.

도 1 내지 도 3은 종래 이산화탄소 가스 용접용 케이블의 구조를 보여주는 사시도.
도 4a 내지 도 4b는 종래 다른 이산화탄소 가스 용접용 케이블의 구조를 보여주는 사시도 및 단면도.
도 5는 본 발명인 이격된 이중 피복 구조를 갖는 이산화탄소 가스 용접용 케이블의 구조를 보여주는 사시도.
도 6은 본 발명인 이격된 이중 피복 구조를 갖는 이산화탄소 가스 용접용 케이블의 구조를 보여주는 측단면도.
도 7은 본 발명인 이격된 이중 피복 구조를 갖는 이산화탄소 가스 용접용 케이블이 구부러졌을 때 내부피복층과 외부피복층의 변형을 보여주는 단면도.
도 8a는 외부피복층이 파손되었을 때의 모습을 보여주는 단면도.
도 8b는 외부피복층이 외력을 받았을 때의 모습을 보여주는 단면도.
도 9는 본 발명의 다른 실시예를 보여주는 횡단면도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 첨부도면 도 5은 본 발명인 이격된 이중 피복 구조를 갖는 이산화탄소 가스 용접용 케이블의 구조를 보여주는 사시도이고 도 6은 본 발명인 이격된 이중 피복 구조를 갖는 이산화탄소 가스 용접용 케이블의 구조를 보여주는 측단면도로, 이에 따른 본 발명은 외부피복층(1), 용접기의 케이블의 중심부에 위치되는 가스공급관(2)이 설치되며, 상기 가스공급관(2)이 내측에 내설되는 내부피복층(3), 상기 내부피복층(3)의 주면 내측에 위치되는 전원도체선(4), 상기 전원도체선(4)의 외부를 감싸는 부직포(5) 및 상기 전원도체선(4)의 사이에 콘트롤선(8)이 위치하도록 설치된다.

한편 상기 부직포(5)는 내부피복층(3)에 의해 감싸지고 상기 내부피복층(3)의 외측으로는 외부피복층(1)이 설치되며, 외부피복층(1)과 내부피복층(3) 사이에는 공간(6)이 형성되어 이중 피복 구조로 이루어진다.

좀더 구체적으로 구조를 설명하면 외부피복층(1)과 내부피복층(3)은 절연성이 있으면서 내열성이 있는 합성 고무재 또는 열가소성 고무재가 바람직하다. 또한, 케이블의 중심부에 위치하는 가스공급관(2)은 합성 고무재 또는 열가소성 고무재를 사용한다.

상기 내부피복층(3)의 주면 내측에는 CU, AL, CCA 등 전원도체선(4)이 위치하게 된다.

상기 전원도체선(4)의 외부에는 부직포(5)로 감싸게 되며 부직포로 감싸는 것은 전원도체선(4)과 외부피복층(1)과의 마찰력을 감소시키고 유연성을 증가시키기 위한 것이다.

상기 가스공급관(2)의 내부에 위치하는 콘트롤선(8)으로 이루어진다. 상기 콘트롤선(8)은 절연피복된 다수의 전선으로 이루어진다.

상기 공간은 진공으로 형성되는 것이 바람직하며 그 이유는 첨부도면 도 8a에 도시된 바와 같이 외부피복층(1)이 파손되더라도 파손된 부위가 내부의 내부피복층(3)으로 전달되는 것을 차단하여 내부피복층(3)을 보호하도록 하면서 첨부도면 도 8b에 도시된 바와 같이 내부의 열이 외부로 전달되는 것을 차단 및 외부의 충격이 내부의 각 구성품에 전달되어 단선되는 것을 방지하는 이점도 얻을 수 있다.

첨부도면 도 9는 본 발명의 다른 실시예로 상기 부직포(5)를 감싸는 내부피복층(3)의 외측으로 보호층(7)을 더 구비시켜 사용할 수 있으며, 상기 보호층(7)은 절연테이프, 부직포, 합성수지재의 필름 중 어느 하나를 사용하며, 필요에 의해 사용하지 않을 수도 있다.

상기 보호층(7)을 설치하는 이유는 내부피복층(3)과 외부피복층(1)의 내측면의 마찰에 의해 마모되는 것을 방지하기 위함과 내부의 열이 외부로 전달되는 것을 차단하기 위함이다.

상기와 같은 본 발명인 이격된 이중 피복 구조를 갖는 이산화탄소 가스 용접용 케이블을 이용하여 용접작업을 실시하다가 케이블을 이동하거나 작업의 편리성을 위해 케이블을 구부렸을 때 첨부도면 도 7과 같이 휨 변형이 발생하게 된다.

이때 상기 내부피복층(3)과 외부피복층(1) 사이의 공간(6)에 의해 곡률이 다르게 형성되는데 원호를 형성하는 중심으로부터 외부피복층(1)의 외측 표면은 곡률을 크게 형성하면서 인장에 의해 외측 부위가 팽창력을 형성하게 되며, 반대로 원호를 형성하는 중심으로부터 가까운 내측 부위는 압축이 발생하여 수축되는 현상이 발생된다.

굽힘에 의한 피복의 팽창력과 수축력이 증가할수록 케이블의 유연성은 떨어지며 도체에 접촉되어 있는 피복의 두께가 증가할수록 피복의 팽창력과 수축력은 증가하므로 도체에 접촉되어 있는 내피의 두께를 최소화하면 그에 따른 케이블의 유연성은 증가한다.

한편 상기와 같이 케이블을 구부려 작업을 지속적으로 시행하면 피로 하중이 발생하게 되면서 외부피복층(1)이 파손되더라도 파손된 부위가 내부의 내부피복층(3)으로 전달되는 것을 차단하여 내부피복층(3)을 보호하게 된다.

1 : 외부피복층 2 : 가스공급관
3 : 내부피복층 4 : 전원도체선
5 : 부직포 6 : 공간

Claims (4)

1. 외부피복층, 용접기의 케이블의 중심부에 위치되는 가스공급관, 상기 외부피복층의 주면 내측에 위치되는 전원도체선, 상기 전원도체선의 외부를 감싸는 부직포 및 상기 전원도체선의 사이에 콘트롤선이 위치하도록 형성된 이산화탄소 가스 용접용 케이블로서,
   상기 부직포는 내부피복층에 의해 감싸지고 상기 내부피복층의 외측으로는 외부피복층이 설치되며, 외부피복층과 내부피복층 사이에는 공간이 형성되어 이루어진 것이며,
   상기 공간은 진공으로 형성되는 것이고, 상기 부직포를 감싸는 내부피복층의 외측으로 보호층이 더 설치된 것을 특징으로 하는 이격된 이중 피복 구조를 갖는 이산화탄소 가스 용접용 케이블.
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