KR101640227B1 - 변압기 케이스의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 변압기 케이스의 제조방법은 철판을 원통 형태로 말고 철판의 마주보는 양쪽 끝부분으로 용접하여 원통 형태의 케이스 본체를 제조하는 단계와, 상기 케이스 본체의 상단에 외함을 장착하기 위한 플랜지부와, 상기 케이스 본체의 강도를 강화하는 제1볼록부를 한 번의 공정으로 형성하는 단계와, 상기 케이스 본체의 외면에 압력 체크밸브 장착부재, 행거 및 방열기를 용접하여 부착하는 단계와, 상기 케이스 본체의 하면에 용접되는 바닥판을 제조하는 단계와, 상기 케이스 본체에 바닥판을 용접하는 단계와, 상기 바닥판이 장착된 케이스 본체를 표면 처리하는 단계와, 상기 바닥판이 장착된 케이스 본체를 도장하는 단계를 포함하고, 상기 플랜지부 및 제1볼록부를 형성하는 단계는 지그에 상기 케이스 본체를 회전 가능하게 지지하는 단계와, 상기 지그의 일측에 장착된 플랜지부 형성장치를 이동하여 상기 케이스 본체의 측면에 제1롤러를 가압하여 플랜지부를 형성함과 동시에 상기 플랜지 형성부와 일정거리를 두고 배치되는 제1볼록부 형성장치를 이동하여 제2롤러가 상기 케이스 본체의 측면을 가압하여 외측방향으로 볼록하게 돌출되는 제1볼록부를 형성하는 단계로 구성되어 변압기 케이스의 강도를 강화하여 고압과 고열에 충분히 견딜 수 있도록 함과 아울러 제조 공정을 단순화하여 생산성을 향상시킬 수 있다.

Description

변압기 케이스의 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF TRANSFOMER CASE}

본 발명은 변압기 케이스의 변형을 방지할 수 있고 변압기 케이스 제조공정을 단축하여 경제성을 향상시킬 수 있는 변압기 케이스의 제조방법에 관한 것이다.

변압기는 전자기 유도작용을 이용하여 교류전압이나 전류의 값을 바꾸는 장치로서, 고압의 전력을 저압으로 바꿔주는 장치이다.

이러한 변압기는 전기를 공급하는 전선을 연결하는 전신주에 설치하며, 또한 고전압을 저전압으로 변환하여 일반가정 또는 공장 등의 사업장에 공급되는 것으로 변압기는 고압의 전력을 저압의 전력으로 바꾸는 과정에서 많은 열이 발생하고 단시간 내에 많은 량의 전기를 사용하게 되면 고열과 고압의 부하가 걸리게 되어 폭발의 위험성이 있어 변압기의 본체 내에 공간부를 만들고, 공간부 내에는 절연유와 변압부재 등을 수용하여 사용하는데 절연유 트랜스가 가열되어 팽창하고 폭발의 위험성이 있어 변압기에는 열을 외부로 방출하여 냉각하는 방열기가 필수적으로 설치되고 있으며, 변압기의 본체 케이스에는 공기와 접촉면적을 크게 하여 변압기의 냉각효과를 크게 하기 위하여 방열기가 설치된다.

종래의 변압기 케이스는 공개특허공보 10-2015-0071142(2015년 06월 26일)에 개시된 바와 같이, 변압기가 수용되고 절연유가 채워지는 원통형의 변압기 케이스이고, 상기 변압기 케이스의 원통 내주면 상부에 절연유 유출을 위한 유출공이 구비되고 하부에 절연유 유입을 위한 유입공이 상기 유출공에 수직 하방으로 대응되는 위치에 구비되며, 상기 유출공 및 유입공에는 상기 변압기 케이스의 외주면과 수직 방향으로 유출관 및 유입관이 연결되고 상기 유출관 및 유입관에는 절연유 냉각을 위한 방열 부재가 상기 변압기 케이스의 외주면과 이격되어 복수개 연결되며, 상기 방열 부재의 상하 방향 중간에는 수직으로 냉각홀이 관통 구비되고, 상기 방열 부재의 내주면 상부 및 하부에는 상기 유출관 및 유입관과 연통되도록 통공이 형성된다.

이러한 변압기 케이스는 원통 형태의 케이스 본체와, 케이스 본체의 하면에 장착되어 케이스의 바닥을 이루는 바닥판으로 구성된다.

변압기 케이스는 고열 및 고압의 부하가 걸리기 때문에 고열 및 고압에 견딜 수 있는 구조를 가져야 하고, 제조공정이 간단하여 경제성을 향상시킬 수 있어야 한다.

종래의 변압기 케이스는 제작속도를 빠르게 하여 경제성은 향상을 향상시킬 수 있지만 변압기 케이스의 강도를 강화할 수 없어 고열 또는 고압의 부하에 의해 파손될 우려가 있는 문제가 있다.

특허문헌 1: 공개특허공보 10-2015-0071142(2015년 06월 26일)

따라서, 본 발명의 목적은 변압기 케이스의 강도를 강화하여 고압과 고열에 충분히 견딜 수 있도록 함과 아울러 제조공정을 단순화하여 생산성을 향상시킬 수 있는 변압기 케이스 제조방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 변압기 케이스 제조방법은 철판을 원통 형태로 말고 철판의 마주보는 양쪽 끝부분으로 용접하여 원통 형태의 케이스 본체를 제조하는 단계와, 상기 케이스 본체의 상단에 외함을 장착하기 위한 플랜지부와, 상기 케이스 본체의 강도를 강화하는 제1볼록부를 한 번의 공정으로 형성하는 단계와, 상기 케이스 본체의 외면에 압력 체크밸브 장착부재, 행거 및 방열기를 용접하여 부착하는 단계와, 상기 케이스 본체의 하면에 용접되는 바닥판을 제조하는 단계와, 상기 케이스 본체에 바닥판을 용접하는 단계와, 상기 바닥판이 장착된 케이스 본체를 표면 처리하는 단계와, 상기 바닥판이 장착된 케이스 본체를 도장하는 단계를 포함하고, 상기 플랜지부 및 제1볼록부를 형성하는 단계는 지그에 상기 케이스 본체를 회전 가능하게 지지하는 단계와, 상기 지그의 일측에 장착된 플랜지부 형성장치를 이동하여 상기 케이스 본체의 측면에 제1롤러를 가압하여 플랜지부를 형성함과 동시에 상기 플랜지 형성부와 일정거리를 두고 배치되는 제1볼록부 형성장치를 이동하여 제2롤러가 상기 케이스 본체의 측면을 가압하여 제1볼록부를 형성하는 단계를 포함한다.

상기 제1롤러는 그 외면이 일측방향으로 경사진 경사면으로 형성되고, 상기 경사면은 상기 케이스 본체의 외면에 일정 각도로 접촉되어 상기 플랜지부를 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1롤러의 경사면의 경사 각도는 45도인 것을 특징으로 한다.

상기 제2롤러는 그 외면에 오목한 그루브가 형성되어, 상기 제2롤러가 케이스 본체의 외면에 접촉되면 상기 그루브에 의해 상기 케이스 본체에 볼록한 형태의 제1볼록부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 바닥판을 제조하는 단계는 철판을 원판 형태로 절단하는 단계와, 상기 철판의 가장자리를 절곡하여 원형의 격벽부를 형성하는 단계와, 상기 격벽부에 상기 케이스 본체에 삽입되는 삽입부와, 상기 변압기 케이스의 강도를 강화하기 위한 제2볼록부를 동시에 형성하는 단계를 포함한다.

상기 삽입부와 제2볼록부를 형성하는 단계는 격벽부가 형성된 바닥판을 테이블에 회전 가능하게 고정하는 단계와, 상기 테이블의 일측에 직선 이동 가능하게 설치된 제3롤러를 격벽부에 접촉하여 제2볼록부를 형성하는 단계와, 상기 테이블의 일측에 직선 이동 가능하게 설치된 제4롤러를 격벽부에 접촉하여 상기 케이스 본체의 내경과 동일하거나 작은 외경을 갖는 삽입부를 형성하는 단계를 포함한다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 변압기 케이스 제조방법은 플랜지부와 제1볼록부를 하나의 장치에서 동시에 형성함으로써, 변압기 케이스의 강도를 강화하여 고압과 고열에 충분히 견딜 수 있도록 함과 아울러 제조공정을 단순화하여 생산성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기 케이스의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기 케이스의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기 케이스의 제조공정을 나타낸 공정 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 제조장치의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 제조장치의 측면도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기 케이스의 사시도이고, 도 2는 본 발명이 일 실시예에 따른 변압기 케이스의 단면도이다.

본 발명의 변압기 케이스는 원통 형태의 케이스 본체(10)와, 케이스 본체(10)의 바닥면에 용접 등의 방법으로 장착되는 원판 형태의 바닥판(20)과, 케이스 본체(10)의 외면에 장착되어 케이스 본체(10)의 내부에서 발생하는 열을 외부로 방출시키는 복수의 방열기(30)를 포함한다.

케이스 본체(10)의 개방된 상면에는 외함이 장착된다. 이러한 케이스 본체(10)의 상면에는 케이스 본체(10)의 내부 압력 또는 외부의 충격으로부터 케이스 본체(10)가 변형되는 것을 방지할 수 있도록 케이스 본체(10)의 상단이 외측방향으로 벌여진 형태의 플랜지부(12)와, 플랜지부(12)의 하측에 둘레방향으로 볼록한 형태로 돌출되는 제1볼록부(14)가 형성된다.

제1볼록부(14)는 외측방향으로 돌출된 형태로 형성되어 케이스 본체(10)의 강도를 강화하여 케이스 본체의 내부 압력 또는 외부에서 가해지는 충격에 의해 케이스 본체가 변형되는 것을 방지하는 역할을 한다.

그리고, 바닥판(20)의 가장자리에는 케이스 본체(10)에 삽입되도록 케이스 본체(10)의 내경과 동일한 외경을 갖는 삽입부(22)가 형성되고, 삽입부(22)에는 케이스 본체(10)에 형성된 제1볼록부(14)와 동일한 형태의 제2볼록부(24)가 형성되어 케이스 본체(10)의 강도를 강화시키는 역할을 한다.

이와 같이, 케이스 본체(10)의 상측에는 제1볼록부(14)가 형성되고, 케이스 본체(10)의 하측에 장착되는 바닥판(20)에는 제2볼록부(24)가 형성되어 변압기 케이스의 강도가 강화될 수 있다.

그리고, 제1볼록부(14)는 케이스 본체(10)의 상단에 플랜지부(12)를 형성할 때 함께 형성되므로 제조공정을 단축할 수 있고, 제2볼록부(24)는 바닥판(20)에 삽입부(22)를 형성할 때 함께 형성할 수 있으므로 제조공정을 단축할 수 있다.

즉, 하나의 제조장치에서 제1볼록부(14)와 플랜지부(12)가 동시에 형성되고, 다른 하나의 제조장치에서 제2볼록부(24)와 삽입부(22)가 동시에 형성되므로 제조공정을 단축하고 공정 시간을 줄일 수 있으며, 나아가 제조비용을 줄일 수 있다.

이와 같이, 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기 케이스의 제조공정을 다음에서 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기 케이스의 제조공정을 나타낸 공정 순서도이다.

변압기 케이스의 제조공정은 먼저, 원통 형태의 케이스 본체(10)를 제조한다.

케이스 본체(10)의 제조공정은 철판을 케이스 본체(10)의 사이즈에 맞게 절단한 후 방열기 설치 구멍 및 압력 체크밸브 장착용 구멍을 형성한다(S10). 이때 철판 절단 및 구멍 형성 그리고, 철판에 글자 또는 문형을 새기는 작업이 하나의 장치에서 이루어진다.

그리고, 절단된 철판을 둥글게 말고, 철판의 맞닿는 양쪽 끝부분을 서로 용접하여 원통 형태의 케이스 본체(10)를 제조한다(S20).

그리고, 원통 형태의 케이스 본체(10)의 상단에 외함을 장착하기 위한 플랜지부(12)와, 케이스 본체(10)의 강도를 강화하는 제1볼록부(14)를 한 번의 공정에서 형성한다(S30). 즉, 도 4에 도시된 바와 같은, 제1 제조장치(50)를 이용하여 플랜지부(12)와 제1볼록부(14)를 한 번의 공정에서 형성한다.

제1 제조장치(50)는 케이스 본체(10)를 회전 가능하게 지지하는 지그(52)와, 케이스 본체(10)의 상단에 플랜지부(12)를 형성하는 플랜지부 형성장치(54)와, 플랜지부 형성장치(54)와 일정 간격으로 배치되고 케이스 본체(10)에 제1볼록부(14)를 형성하는 제1볼록부 형성장치(56)를 포함한다.

지그(52)에는 케이스 본체(10)를 회전시키는 구동부와, 케이스 본체(10)를 회전 가능하게 지지하는 지지롤러(60)를 포함한다.

플랜지부 형성장치(54)는 지그(52)에 직선 이동 가능하게 설치되고, 케이스 본체(10)에 접촉되어 플랜지부(12)를 형성하는 제1롤러(40)가 설치된다. 여기에서, 제1롤러(40)는 그 외면이 일측방향으로 경사진 경사면으로 형성되어 케이스 본체(10)의 외면에 접촉되면 케이스 본체(10)의 상단이 경사면을 따라 펴지면서 플랜지부(12)가 형성된다.

여기에서, 제1롤러(40)의 경사면의 경사각은 45도로 형성되고, 케이스 본체(10)와 일정 각도로 경사지게 배치되어 제1롤러(40)의 끝부분이 케이스 본체(10)의 측면에 접촉되면 케이스 본체(10)의 끝단이 외측방향으로 벌어지면서 플랜지부(12)가 형성된다.

제1볼록부 형성장치(56)는 지그(52)에 직선 이동 가능하게 설치되고, 케이스 본체(10)에 접촉되어 제1볼록부(14)를 형성하는 제2롤러(42)가 설치된다. 여기에서, 제2롤러(42)의 외면에는 오목한 그루브(62)가 형성되어, 회전되는 케이스 본체(10)의 외면에 제2롤러(42)가 접촉하면 오목한 그루브(62)에 의해 케이스 본체(10)에는 볼록한 형태의 제1볼록부(14)가 형성된다.

제2롤러(42)는 케이스 본체(10)의 측면에 직각방향으로 배치되어 제2롤러(42)가 케이스 본체(10)에 가압되면 케이스 본체(10)에 제1볼록부(14)가 형성된다.

이와 같은 제1 제조장치(50)를 이용하여 플랜지부(12)와 제1볼록부(14)를 제조하는 공정을 살펴보면, 먼저, 지그(52)에 케이스 본체(10)를 회전 가능하게 고정한다. 이때, 지지롤러(60)가 케이스 본체의 외면을 가압하여 케이스 본체(10)를 지지한다.

그리고, 플랜지부 형성장치(54)와 제1볼록부 형성장치(56)를 직선 이동시켜 케이스 본체(10)의 외면에 가압하면 제1롤러(40)가 케이스 본체(10)의 상단 외면을 가압하여 플랜지부(12)를 형성하고, 제2롤러(42)가 케이스 본체(10)의 외면을 가압하여 제1볼록부(14)를 형성한다.

이와 같이, 하나의 제1 제조장치(50)에서 플랜지부(12)와 제1볼록부(14)를 동시에 형성함으로써, 제조공정을 단축할 수 있고 생산성을 향상시킬 수 있는 것이다.

그리고, 케이스 본체(10)의 외면에 각종 기기를 용접한다(S40). 즉, 압력 체크밸브 장착부재(66)를 용접에 의해 장착하고, 변압기 케이스를 전봇대 등에 고정하는 행거(68)를 용접에 의해 장착하며, 방열기(30)를 용접에 의해 장착한다.

그 다음으로, 케이스 본체(10)의 하면에 용접되는 바닥판(20)을 제조한다(S50).

바닥판의 제조공정은 먼저, 철판을 원판 형태로 절단한다. 절단된 철판의 가장자리를 절곡하여 격벽부를 형성한다. 그리고 격벽부에 케이스 본체(10)에 삽입되는 삽입부(22)와, 변압기 케이스의 강도를 강화하기 위한 제2볼록부(24)를 형성한다.

삽입부(22)와 제2볼록부(24)는 제2 제조장치(70)에 의해 한 번의 공정에서 동시에 형성되므로 제조공정을 단축하고 생산성을 향상시킬 수 있다.

제2 제조장치(70)는 도 5에 도시된 바와 같이, 바닥판(20)을 회전 가능하게 고정하는 테이블(72)과, 테이블(72)의 상측에 배치되어 바닥판(20)을 지지하는 지지롤러(78)와, 격벽부에 삽입부(22)를 형성하는 제3롤러(74)와, 격벽부에 제2볼록부(24)를 형성하는 제4롤러(76)를 포함한다.

제3롤러(74)는 직선 이동부에 의해 이동되어 격벽부를 가압하면 격벽부의 외경이 축소되어 케이스 본체(10)에 삽입될 수 있는 사이즈를 갖는 삽입부(22)를 형성한다.

삽입부(22)의 외경은 케이스 본체(10)의 내경과 동일하거나 작게 형성되어 케이스 본체(10)의 하면에 삽입된 후 용접될 수 있도록 한다.

그리고, 제4롤러(76)는 제4롤러(76)의 외면에 오목한 형태의 그루브(80)가 형성되어 격벽부의 외면에 접촉하면 격벽부의 외면이 외측방향으로 볼록하게 돌출되는 제2볼록부(24)가 형성된다.

이와 같이, 본 발명의 바닥판 제조방법은 바닥판(20)의 격벽부에 삽입부(22)와 제2볼록부(24)를 한 번의 공정에서 형성하여 제조공정을 단축하고 생산성을 향상시킬 수가 있는 것이다.

바닥판(20)의 제조가 완료되면 삽입부(22)를 케이스 본체(10)의 하면에 삽입한 후 용접하여 바닥판(20)을 케이스 본체(10)에 일체로 결합한다(S60).

그리고 바닥판(20)이 조립된 케이스 본체(10)를 표면 처리하여 케이스 본체(10)의 표면에 부착된 각종 이물질을 제거함과 아울러 케이스 본체의 표면을 연마한다(S70).

표면 처리가 완료된, 바닥판이 조립된 케이스 본체를 도장하여 제품을 완성한다(S80).

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

10: 케이스 본체 12: 플랜지부
14: 제1볼록부 20: 바닥판
22: 삽입부 24: 제2볼록부
30: 방열기 40: 제1롤러
42: 제2롤러 50: 제1 제조장치
52: 지그 54: 플랜지부 형성장치
56: 제1볼록부 형성장치 70: 제2 제조장치
72: 테이블 74: 제3롤러
76: 제4롤러

Claims (6)

1. 철판을 원통 형태로 말고 철판의 마주보는 양쪽 끝부분으로 용접하여 원통 형태의 케이스 본체를 제조하는 단계;
   상기 케이스 본체의 상단에 외함을 장착하기 위한 플랜지부와, 상기 케이스 본체의 강도를 강화하는 제1볼록부를 한 번의 공정으로 형성하는 단계;
   상기 케이스 본체의 외면에 압력 체크밸브 장착부재, 행거 및 방열기를 용접하여 부착하는 단계;
   상기 케이스 본체의 하면에 용접되는 바닥판을 제조하는 단계;
   상기 바닥판을 상기 케이스 본체에 용접하는 단계;
   상기 바닥판이 장착된 케이스 본체를 표면 처리하는 단계; 및
   표면 처리가 완료된 상기 바닥판이 장착된 케이스 본체를 도장 처리하는 단계를 포함하고,
   상기 플랜지부 및 제1볼록부를 형성하는 단계는,
   지그에 상기 케이스 본체를 회전 가능하게 지지하는 단계;
   상기 지그의 일측에 장착된 플랜지부 형성장치를 이동하여 상기 케이스 본체의 측면에 제1롤러를 가압하여 플랜지부를 형성함과 동시에 상기 플랜지부와 일정거리를 두고 배치되는 제1볼록부 형성장치를 이동하여 제2롤러가 상기 케이스 본체의 측면을 가압하여 제1볼록부를 형성하는 단계를 포함하는 변압기 케이스의 제조방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1롤러는 그 외면이 일측방향으로 경사진 경사면으로 형성되고, 상기 경사면은 상기 케이스 본체의 외면에 일정 각도로 접촉되어 상기 플랜지부를 형성하는 것을 특징으로 하는 변압기 케이스의 제조방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1롤러의 경사면의 경사 각도는 45도인 것을 특징으로 하는 변압기 케이스의 제조방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제2롤러는 그 외면에 오목한 그루브가 형성되어, 상기 제2롤러가 케이스 본체의 외면에 접촉되면 상기 그루브에 의해 상기 케이스 본체에 볼록한 형태의 제1볼록부가 형성되는 것을 특징으로 하는 변압기 케이스의 제조방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 바닥판을 제조하는 단계는,
   철판을 원판 형태로 절단하는 단계;
   절단된 상기 철판의 가장자리를 절곡하여 원형의 격벽부를 형성하는 단계; 및
   상기 격벽부에 상기 케이스 본체에 삽입되는 삽입부와, 상기 변압기 케이스의 강도를 강화하기 위한 제2볼록부를 동시에 형성하는 단계를 포함하는 변압기 케이스의 제조방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 삽입부와 제2볼록부를 형성하는 단계는,
   격벽부가 형성된 바닥판을 테이블에 회전 가능하게 고정하는 단계;
   상기 테이블의 일측에 직선 이동 가능하게 설치된 제3롤러를 격벽부에 접촉하여 제2볼록부를 형성하는 단계; 및
   상기 테이블의 일측에 직선 이동 가능하게 설치된 제4롤러를 격벽부에 접촉하여 상기 케이스 본체의 내경과 동일하거나 작은 외경을 갖는 삽입부를 형성하는 단계를 포함하는 변압기 케이스의 제조방법.

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