KR101570319B1 - 주상변압기용 순간압력 저감장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 네 개 이상의 칼날을 가지는 칼날부재를 캡에 일체화시켜 압력판의 파열을 향상시키며, 본체의 내측면에 체결홈을 형성하고 캡의 외주면에 상기 체결홈과 결합하는 체결부재를 형성하여 캡과 본체의 체결을 용이하게 하는 한편 빗물과 같은 이물질이 본체 내측으로 유입되는 것을 방지할 수 있는 주상변압기용 순간압력 저감장치에 관한 것으로서, 주상변압기용 순간압력 저감장치는 캡과; 상기 캡과 결합하고 또한 주상변압기 상에 설치되는 본체와; 압력판과; 압력판 하면과 주상변압기의 상면 사이에 위치하여, 기밀을 제공하는 캐스킷으로 이루어지고, 상기 캡의 중앙부에 다수의 칼날을 가지는 칼날부재가 설치된다.

Description

주상변압기용 순간압력 저감장치{Apparatus for decreasing instantaneous pressure in pole transformer}

본 발명은 순간압력 저감장치에 관한 것으로서, 특히 주상변압기에서 압력 이상으로 인하여 내부 압력이 급격히 높아질 때 변압기 내부 압력을 외부로 방출시키기 위한 주상변압기용 순간압력 저감장치에 관한 것이다.

주상변압기는, 전주의 배전선에 공급되는 1차전압인 3,300V 또는 6,600V(볼트)의 고전압을 실제 가정에 공급되는 2차전압인 110V 또는 220V의 저전압으로 만드는데 사용하는 것으로서, 대부분 강철판으로 만든 상자 안에 철심과 권선으로 된 변압장치를 넣은 구조로 만든다. 철심과 권선은 고전압을 견디기 위해 절연유 속에 있다.

이와 같은 주상변압기는 전기 사용량이 계절별로 크게 증가함에 따라, 각 변압기에 주어지는 과부하로 인하여 변압기 자체에 상당한 무리를 주고 있다. 이렇듯 무리한 과부하로 인한 외부적 환경 요인과 내부적 요인 등의 이상현상으로 변압기 내부에 큰 순간압력이 발생하여 폭발할 수 있다. 이러한 경우 변압기의 폭발을 방지하기 위하여 내부 일정압력을 넘어서면 순간압력을 저감시키고자 순간압력저감장치가 파손되도록 설계되어 있다.

이와 같은 압력조절장치로서, 등록실용신안 제20-0226399호 및 특허등록 제10-1149921호와 같은 순간압력 저감장치가 제안되었다. 그러나, 상기 등록실용신안 제20-0226399호 및 특허등록 제10-1149921호의 순간압력 저감장치는 그 구조가 복잡하고, 특히 특허등록 제10-1149921호의 순간압력 저감장치의 캡은 본체에 나사수단을 통해 체결되는 관계로 조립 또는 제품을 제작하는데 어려움이 발생할 수 있고 또한 작업시간이 늘어날 수 있다는 단점이 있다.

또한, 나사수단을 사용하여 캡을 몸체에 고정하는 관계로, 나사 체결부를 통해, 여름철 우천시에 빗물이 주상변압기 내부로 유입될 가능성이 있다. 빗물이 주상변압기 내부로 유입되는 경우에는 주상변압기의 손상 또는 폭발이 발생할 위험성이 있다.

이와 같은 단점을 해결하기 위하여, 특허등록 제10-1207169호와 10-1229732호의 순간압력 저감장치가 제안되었다. 그러나, 이들 특허등록들은 종래 기술에 비해 그 구조가 많이 단순화되었다고 할 수 있지만, 칼날부재가 일자형태로 구성되어 압력판을 파열함에 있어 그 기능이 안정적이지 못하고, 특히 칼날부재가 몸체와 분리되어 제작된 다음 나사수단을 통해 몸체에 고정되기 때문에 공정이 늘어나 제작비용을 높일 수 있다.

또한, 나사수단을 통해 칼날부재를 몸체에 고정하는 경우에, 변압기의 진동 또는 다른 문제가 인해 나사수단이 헐거워져 칼날부재가 단단히 고정되지 않아, 칼날부재의 기능에 문제가 발생할 수 잇다.

이상에서 설명한 바와 같이, 종래 기술의 순간압력 저감장치는 그 구조가 복잡하여 조립 또는 제작에 많은 시간과 비용이 들어가고, 또한 빗물 유입으로 인한 변압기의 폭발 위험성이 존재하였으며, 구조를 간단하게 줄인 경우에라도 칼날부재가 일자형태로 이루어져 압력판의 원활한 파열이 이루어지지 않을 수 있고, 또한 칼날부재를 몸체에 별도의 공정을 통해 설치하여야 하는 관계로 작업시간과 비용이 증가하며, 이외에도 시간의 경과에 따라 또는 변압기의 진동과 같은 이상으로 인해 칼날부재의 고정력이 떨어져 칼날부재의 기능이 원할하게 이루어지 않을 수 있다는 단점이 있다.

본 발명의 목적은, 적어도 하나 이상의 칼날을 가지는 칼날부재를 캡에 일체화시켜 압력판의 파열을 향상시키며, 본체의 내측면에 체결홈을 형성하고 캡의 외주면에 상기 체결홈과 결합하는 체결부재를 형성하여 캡과 본체의 체결을 용이하게 하는 한편 빗물과 같은 이물질이 본체 내측으로 유입되는 것을 방지할 수 있는 주상변압기용 순간압력 저감장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 주상변압기용 순간압력 저감장치는 캡(10)과, 상기 캡(10)과 결합하고 또한 주상변압기(50) 상에 설치되는 본체(20)와, 압력판(30)과, 상기 압력판 하면과 상기 주상변압기의 상면 사이에 위치하여, 기밀을 제공하는 캐스킷(40)으로 이루어지는 주상변압기용 순간압력 저감장치에 있어서,
상기 캡(10)은 내측 중앙부에 다수의 칼날을 가지는 칼날부재(12)가 사출성형을 통해 상기 캡과 일체로 형성되고, 상기 칼날부재(12)는 상기 캡의 내측으로 중심을 향해 상승하여 뾰족한 정점을 이루는 네 개의 칼날(12')들로 구성되며, 상기 캡(10)의 내측에는 다수의 체결돌기와 결합돌기가 형성된 외경(D2)을 가지는 제2결합프레임(11)이 형성되고,
상기 본체의 제1결합프레임(22) 내면에는 다수의 체결가이드홈들(22'1)과 다수의 결합슬롯들(22'2)이 형성되어 상기 캡이 상기 본체와 결합되어지는 것을 특징 한다.
본 발명에 따른 주상변압기용 순간압력 저감장치에서, 상기 다수의 체결가이드홈들(22'1)은 상기 제1결합프레임의 내면에 수직으로 연장하고, 상기 다수의 결합슬롯들(22'2)은 상기 다수의 체결가이드홈들(22'1) 각각의 하단으로부터 수평으로 연장 형성되며,
상기 다수의 체결가이드홈들(22'1)에 대응하는, 상기 제2결합프레임(11)의 외면에 체결돌기(11'1)와 결합돌기(11'2)가 상기 다수의 체결가이드홈들(22'1) 아래로 제2결합프레임의 체결돌기와 결합돌기를 삽입시킨 다음 상기 캡(10)을 결합슬롯(22'2) 방향으로 회전시키면, 결합돌기(11'2)가 결합슬롯(22'2) 내측에 위치하여 캡이 본체에 고정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 주상변압기용 순간압력 저감장치에서, 상기 제2결합프레임
(11)의 결합돌기(11'2)가 제1결합프레임(22)의 결합슬롯(22'2) 내측에 위치하게 되면, 상기 체결돌기(11'1)의 측면(11'11)이 제1결합프레임(22)의 내면과 접촉하여, 본체에 대한 캡의 고정력을 향상시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 주상변압기용 순간압력 저감장치에서, 상기 다수의 체결가이드홈들(22'1)과 상기 다수의 결합슬롯들(22'2)의 연결부에 이동방지용 돌기(22'3)가 각각 형성되어, 결합슬롯(22'2)에 위치한 결합돌기(11'2)가 체결가이드홈(22'1)의 방향으로 이탈되는 것을 방지하는 것을 특징으로 한다.

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본 발명에 따른 순간압력 저감장치에서, 칼날부재의 칼날 숫자를 증가시키는 한편 칼날부재를 캡과 일체로 제작하고, 캡과 본체의 결합을 단순화시킴으로써 순간압력 저감장치의 제조공정을 줄이는 한편 제조비용도 줄이게 되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 주상변압기용 순간압력 저감장치의 구성을 개략적으로 보여주는 분해사시도.
도 2는 본 발명에 따른 주상변압기용 순간압력 저감장치의 본체의 구성을 보여주는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 주상변압기용 순간압력 저감장치의 캡의 구성을 보여주는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 주상변압기용 순간압력 저감장치가 변압기에 설치된 상태를 개략적으로 보여주는 단면도.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 함께 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이하 첨부도면을 참조하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 주상변압기용 순간압력 저감장치의 구성을 개략적으로 보여주는 분해사시도이다.

도 1에 도시되어 있듯이, 본 발명에 따른 주상변압기용 순간압력 저감장치(100)는 순간압력 저감장치를 빗물과 같은 외부환경으로부터 보호하기 위한 캡(10)과, 본체(20)와, 주상변압기 내부의 압력조절을 위한 압력판(30)과, 본체를 주상변압기에 설치할 때 본체와 주상변압기
간에 압력판을 기밀이 되게 지지하기 위한 개스킷(40)으로 구성된다. 도면을 참조하여 이들 구성요소를 자세히 살펴보면 다음과 같다.

도 2의 (a)는 본체(20)를 도시한 것이고, (b)는 A부분을 확대 도시한 것으로서, 본체(20)는 주상변압기과 결합하여 순간압력 저감장치를 지지하게 되는 지지프레임(21)과, 캡(10)의 결합을 위한 환형의 제1결합프레임(22)으로 구성되고, 상기 지지프레임(21)에는 주상변압기와 나사결합을 위한 나사홈(21'1)이 형성된다.

상기 환형의 제1결합프레임(22)의 내측에는, 상기 캡(10)의 체결돌기와 결합돌기를 인도하기 위한 체결가이드홈(22'1)와 결합돌기의 고정을 위한 결합슬롯(22'2)이 형성된다.

도 2의 (b)에 도시되어 있듯이, 체결가이드홈(22'1)은 세로방향으로 형성되고, 결합슬롯(22'2)은 체결가이드홈의 하단으로부터 수평으로 연장형성된다. 그리고, 체결가이드홈과 결합슬롯의 연결지점에는, 결합슬롯에 결합된 결합돌기가 체결가이드홈 방향으로 이동하는 것을 억제하기 위한, 이동방지용 돌기(22'3)가 형성된다.

도 3의 (a)는 캡의 내측을 보여주는 평면도이고, 도 3의 (b)는 도 3의 (a)의 선 A-A를 따라 절취한 단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 캡(10)의 내측에는 본체(20)의 제1결합프레임(22) 내측에 위치하여 제1결합프레임과의 사이에서 압력방출로를 형성하게 되는 제2결합프레임(11)이 형성된다. 즉, 상기 제2결합프레임(11)의 외경(D2)은 상기 제1결합프레임(22)의 내경(D1)보다 작게 형성되어, 제2결합프레임과 제1결합프레임 간에 상기 압력방출로가 형성되게 된다.

상기 제2결합프레임(11)의 외주면을 따라, 상기 제1결합프레임(22)의 체결가이드홈(22'1)에 대응하는 위치에 체결돌기(11'1)와 결합돌기(11'2)가 형성된다.

상기 제2결합프레임(11) 내측에는, 압력판(30)의 파열을 위한 칼날부재(12)가 형성된다. 본 발명의 칼날부재(12)는 네 개의 칼날(12')로 구성되고, 네 개의 칼날은 캡(10)의 중심으로 향해 서서히 상승하면서 중심에 뾰족한 정점(12'1)을 형성하게 된다. 따라서, 본 발명의 칼날부재의 평면 형상의 십자가 형상이고, 측면에서 보면 피라미드의 형상에 가깝게 보이게 된다. 그리고, 본 발명의 칼날부재(12)는 별도로 제작되어 캡에 설치되는 것이 아니라, 소정의 공정, 사출성형을 통해 캡과 일체로 형성되게 된다. 그리고 칼날의 재료는 다양한 금속재료들을 사용할 수 있지만, 바람직하게는 아연합금을 사용하고, 가장 바람직하게는 서쓰304(SUS304)를 사용한다.

한편, 상기에서 칼날부재의 칼날 숫자를 네 개인 것으로 설명하였지만, 필요에 따라 칼날의 숫자를 증가 또는 감소시킬 수 있음은 본 기술분야의 당업자라면 잘 이해할 수 있을 것이다.

상기 체결돌기(11'1)의 측면(11'11)은 체결 시에 제1결합프레임(22)의 내벽과 접촉하도록 구성되고, 상기 결합돌기(11'2)의 측면(11'21)은 상기 제1결합프레임(22)의 체결가이드홈(22'1)과 결합슬롯(22'2)의 내벽과 접촉하도록 형성된다.

따라서, 캡(10)을 본체(20)와 결합할 때, 먼저 체결가이드홈(22'1)을 따라 체결돌기(11'1)와 결합돌기(11'2)를 삽입시키면, 결합돌기(11'2)가 체결가이드홈(22'1)의 최내벽과 접촉한 상태로 아래로 이동하게 된다.

그런 다음, 결합돌기(11'2)가 체결가이드홈(22'1)의 맨 아랫부분에 도달하면, 캡을 결합슬롯(22'2)의 방향으로 캡(10)을 회전시키면 결합돌기(11'2)가 결합슬롯(22'2)을 따라 이동하게 되고, 이때 체결돌기(11'1)의 측면(11'11)은 본체(20)의 제1결합프레임(22)의 내면과 접촉하게 되어, 캡(10)이 본체(20)에 단단히 고정될 수 있도록 해준다. 그리고, 결합돌기(11'2)는 이동방지용 돌기(22'3)를 넘어 위치하게 되므로, 외부에서 큰 외력, 즉 사람이 손으로 돌리는 힘이 가해지지 않는 이상 이동방지용 돌기(22'3)를 다시 넘어 체결가이드홈(22'1)으로 이동하지 않게 된다. 따라서, 본 발명에 따른 주상변압기용 순간압력 저감장치를 사용하는 도중에, 캡이 본체로부터 절대로 분리되지 않게 되어, 본체로부터 캡의 이탈에 의한 사고가 전혀 발생하지 않게 된다.

도 1을 다시 참조하여 보면, 압력판(30)은 고정용 평면부(31)와, 변압기 내측 압력에 의해 작동하게 되는, 오목 렌즈형의 압력 작동부(32)로 구성된다. 상기 고정용 평면부(31)는 상기 본체(20)의 지지프레임(21) 하측과 상기 개스킷(40) 상측에 위치하여 고정되게 되고, 상기 압력작동부(32)는 오목부가 하측으로 향하도록 배치된다.

도 4를 참조하여, 상기와 같이 구성된, 본 발명에 따른 순간압력 저감장치(100)의 구성을 다시 한번 개략적으로 살펴보면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 보다 쉬운 이해를 위해, 본 발명에 따른 순간압력 저감장치(100)가 주상변압기(50)에 설치된 상태를 단면으로 개략적으로 도시한 것이다. 본 발명에 따른 순압력장치의 나사홈과, 체결가이드홈, 결합슬롯, 체결돌기, 결합돌기는 비대칭으로, 즉 세 개로 구성되기 때문에 도 4에서는 이들 구성요소들 중 하나만이 도시되게 된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 주상변압기(50)의 외주면에 개스킷(40)을 배치한 다음, 개스킷 위에 압력판(30)의 고정용 평면부(31)를 위치시키고, 그럼 다음에 본체의 지지프레임(21)의 하측이 압력판의 고정용 평면부와 정합하도록 배치한 다음 나사수단(B)을 사용하여 본체를 주상변압기(50)에 고정시키게 된다.

본체를 주상변압기(50)에 고정시킨 다음, 본체의 제1결합프레임(22)의 체결가이드홈(22'1)을 따라 캡(10)의 체결돌기(11'1)와 결합돌기(11'2)를 삽입한 후, 결합돌기(11'2)가 체결가이드홈(22'1)의 밑면에 도달하면, 캡을 결합슬롯(22'2)의 방향으로 회전시켜 결합돌기(11'2)가 결합슬롯(22'2) 내측으로 삽입되도록 한다.

이와 같은 상태에 도달하면, 체결돌기(11'1)의 측면(11'11)이 제1결합프레임(22)의 내벽과 단단히 밀착하게 되어, 캡이 본체에 단단히 고정되도록 하며, 체결돌기와 결합돌기가 없는 캡(10)의 제2결합프레임(11)과 본체의 제1결합프레임(22) 간에는 소정의 공간(V)이 형성되게 된다. 이러한 공간은, 변압기 내부의 압력이 상승하여, 이 압력에 의해 압력판(30)의 압력작동부(32)가 상측으로 튀어나와 칼날부재(12)에 의해 파열되는 순간 방출되는 압력이 빠져 나가게 되는 압력방출 통로를 구성하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 순간압력 저감장치에서, 칼날부재의 칼날 숫자를 증가시키는 한편 칼날부재를 캡과 일체로 제작하고, 캡과 본체의 결합을 단순화시킴으로써 순간압력 저감장치의 제조공정을 줄이는 한편 제조비용도 줄이게 된다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명은 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적이 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

10 : 캡 11 : 제2결합프레임
11'1 : 체결돌기 11'11 : 체결돌기의 측면
11'2 : 결합돌기 11'21 : 결합돌기의 측면
12 : 칼날부재 12':칼날
12'1 : 정점 20 : 본체
21 : 지지프레임 21'1 : 나사홈
22 : 제1결합프레임 22'1 : 체결가이드홈
22'2 : 결합슬롯 22'3 : 이동방지용 돌기
30 : 압력판 31 : 고정용 평면부
32 : 압력작동부 40 : 캐스킷
50 : 주상변압기

Claims (5)

1. 캡(10)과, 상기 캡(10)과 결합하고 또한 주상변압기(50) 상에 설치되는 본체(20)와, 압력판(30)과, 상기 압력판 하면과 상기 주상변압기의 상면 사이에 위치하여, 기밀을 제공하는 캐스킷(40)으로 이루어지는 주상변압기용 순간압력 저감장치에 있어서,
   상기 캡(10)은 내측 중앙부에 다수의 칼날을 가지는 칼날부재(12)가 사출성형을 통해 상기 캡과 일체로 형성되고,
   상기 칼날부재(12)는 상기 캡의 내측으로 중심을 향해 상승하여 뾰족한 정점을 이루는 네 개의 칼날(12')들로 구성되며, 상기 캡(10)의 내측에는 다수의 체결돌기와 결합돌기가 형성된 외경(D2)을 가지는 제2결합프레임(11)이 형성되고,
   상기 본체의 제1결합프레임(22) 내면에는 다수의 체결가이드홈들(22'1)과 다수의 결합슬롯들(22'2)이 형성되어 상기 캡이 상기 본체와 결합되어지는 것을 특징으로 하는 주상변압기용 순간압력 저감장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 다수의 체결가이드홈들(22'1)은 상기 제1결합프레임의 내면에 수직으로 연장하고, 상기 다수의 결합슬롯들(22'2)은 상기 다수의 체결가이드홈들(22'1) 각각의 하단으로부터 수평으로 연장 형성되며,
   상기 다수의 체결가이드홈들(22'1)에 대응하는, 상기 제2결합프레임(11)의 외면에 체결돌기(11'1)와 결합돌기(11'2)가 상기 다수의 체결가이드홈들(22'1) 아래로 제2결합프레임의 체결돌기와 결합돌기를 삽입시킨 다음 상기 캡(10)을 결합슬롯(22'2) 방향으로 회전시키면, 결합돌기(11'2)가 결합슬롯(22'2) 내측에 위치하여 캡이 본체에 고정되는 것을 특징으로 하는 주상변압기용 순간압력 저감장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 제2결합프레임(11)의 결합돌기(11'2)가 제1결합프레임(22)의 결합슬롯(22'2) 내측에 위치하게 되면, 상기 체결돌기(11'1)의 측면(11'11)이 제1결합프레임(22)의 내면과 접촉하여, 본체에 대한 캡의 고정력을 향상시키는 것을 특징으로 하는 주상변압기용 순간압력 저감장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 다수의 체결가이드홈들(22'1)과 상기 다수의
   결합슬롯들(22'2)의 연결부에 이동방지용 돌기(22'3)가 각각 형성되어, 결합슬롯(22'2)에 위치한 결합돌기(11'2)가 체결가이드홈(22'1)의 방향으로 이탈되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 주상변압기용 순간압력 저감장치.
   

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