KR102139275B1 - 신호전달용 밀폐 플러그 - Google Patents

Abstract

신호전달용 밀폐 플러그는 제1 피팅부, 제1 피팅부와 연결되는 제2 피팅부, 제1 피팅부와 제2 피팅부에 삽입되고 외면에 제1 결합부를 포함하고 신호를 전달하는 전도체, 제1 피팅부의 내부에 위치하고 내면에 제1 결합부와 결합되는 제2 결합부를 포함하는 제1 절연체, 제1 절연체의 일측에 위치하는 실링부, 그리고 실링부의 일측에 위치하고 전도체를 감싸며 위치하는 제2 절연체를 포함한다.

Description

신호전달용 밀폐 플러그{SEALING PLUG FOR SIANAL TRANSMISSION}

신호전달용 밀폐 플러그가 제공된다.

일반적으로 고압 또는 진공 장비는 내부의 압력을 계측하기 위해서 압력 경계를 통과해 전원과 신호를 전달하면서 밀폐 상태가 유지되는 연결 장치가 필요하다. 최근에는 무선으로 신호를 전송하는 방법이 개발되고 있으나, 연결의 신뢰성이 낮으며 전송속도가 느릴 수 있다.

따라서, 고압 또는 진공 장비에서 밀폐 상태가 유지되면서 전력 및 신호를 전달하는 기술개발이 요구되고 있다.

관련 선행문헌으로, 미국등록특허 7,288,719는 "Hazardous location sealing gland"를 개시한다.

미국등록특허 7,288,719

본 발명의 한 실시예는 압력 경계를 통과하고 전원 및 신호를 전달하면서 밀폐상태를 유지하기 위한 것이다.

본 발명의 한 실시예는 전도체를 절연체에 견고하게 연결시키기 위한 것이다.

상기 과제 이외에도 구체적으로 언급되지 않은 다른 과제를 달성하는 데 본 발명에 따른 실시예가 사용될 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따른 신호전달용 밀폐 플러그는 제1 피팅부, 제1 피팅부와 연결되는 제2 피팅부, 제1 피팅부와 제2 피팅부에 삽입되고 외면에 제1 결합부를 포함하고 신호를 전달하는 전도체, 제1 피팅부의 내부에 위치하고 내면에 제1 결합부와 결합되는 제2 결합부를 포함하는 제1 절연체, 제1 절연체의 일측에 위치하는 실링부, 그리고 실링부의 일측에 위치하고 전도체를 감싸며 위치하는 제2 절연체를 포함한다.

본 발명의 한 실시예는 전도체와 절연체가 견고하게 연결되어 압력에 의해 전도체가 피팅부에서 이탈되는 현상을 미연에 방지할 수 있다.

본 발명의 한 실시예는 전원 및 신호를 전달하면서 실링부의 밀폐상태를 유지하여 밀폐 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 신호전달용 밀폐 플러그를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 신호전달용 밀폐 플러그를 나타내는 분해도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 신호전달용 밀폐 플러그를 나타내는 단면도이다.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호가 사용되었다. 또한 널리 알려져 있는 공지기술의 경우 그 구체적인 설명은 생략한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

그러면, 본 발명의 실시예에 따른 신호전달용 밀폐 플러그에 대하여 설명한다.

도1은 본 발명의 한 실시예에 따른 신호전달용 밀폐 플러그를 나타내는 단면도이며, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 신호전달용 밀폐 플러그를 나타내는 분해도이며, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 신호전달용 밀폐 플러그를 나타내는 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참고하면, 신호전달용 밀폐 플러그(1)는 제1 피팅부(10), 제1 절연체(11), 제2 피팅부(20), 제2 절연체(21), 전도체(30) 그리고 실링부(40)를 포함할 수 있다. 제1 피팅부(10)는 y축 방향으로 뻗으며 위치할 수 있다. 제1 피팅부(10)는 내부를 관통하는 관통홀을 포함하는 형상을 가질 수 있다. 제1 피팅부(10)는 제2 피팅부(20)에 삽입될 수 있다.

제1 피팅부(10)는 제1 피팅면(13)과 제2 피팅면(14)을 포함할 수 있다. 제1 피팅면(13)은 제1 피팅부(10)의 일측에 위치할 수 있다. 제2 피팅면(14)은 제1 피팅부(10)의 타측에 위치할 수 있다. 제2 피팅면(14)은 제2 피팅부(20)에 삽입될 수 있다. 제2 피팅면(14)은 실링부(40)와 대향하며 위치할 수 있다.

제2 피팅부(20)는 제1 피팅부(10)와 연결될 수 있다. 제2 피팅부(20)는 내부를 관통하는 관통홀을 포함하는 형상을 가질 수 있다. 제2 피팅부(20)는 너트형 형상을 가질 수 있다. 제2 피팅부(20)는 제1 피팅부(10)와 연결될 수 있다. 제2 피팅부(20)는 제1 피팅부(10)의 타측을 감싸며 위치할 수 있다. 제2 피팅부(20)는 제2 피팅면(14)을 감싸며 위치할 수 있다. 제2 피팅부(20)는 화살표 방향을 따라 제2 피팅부(20)의 내부를 향해 압축될 수 있다.

전도체(30)는 y축 방향으로 뻗으며 제1 피팅부(10)와 제2 피팅부(20)에 삽입될 수 있다. 전도체(30)의 일측은 제1 피팅부(10)의 관통홀에 삽입될 수 있으며, 타측은 제2 피팅부(20)의 관통홀에 삽입될 수 있다. 전도체(30)는 제1 피팅부(10)의 관통홀과 제2 피팅부(20)의 관통홀을 통과하며 위치할 수 있다.

전도체(30)는 압력경계를 통과하면서 전원과 신호를 전달할 수 있다. 전도체(30)는 전도성이 높은 금속으로 제조될 수 있다. 전도체(40)는 구리, 니켈 또는 몰리브덴 등으로 제조될 수 있다. 전도체(40)의 양측 단부는 각각 접속부(미도시)와 연결될 수 있다. 접속부는 전도체(40)에 전원 또는 신호 단자 등을 접속시킬 수 있다.

전도체(30)는 제1 결합부(31)를 포함할 수 있다. 제1 결합부(31)는 전도체(30)의 외면에 위치할 수 있다. 제1 결합부(31)는 전도체(30)의 외측을 향한 방향으로 돌출된 형상을 가질 수 있다. 제1 결합부(31)는 수형 나사산 형상을 가질 수 있다. 제1 결합부(31)는 제1 피팅면(13)과 대향하며 위치할 수 있다.

제1 절연체(11)는 제1 피팅부(10)의 내부에 위치할 수 있다. 제1 절연체(11)는 내부를 관통하는 관통홀을 포함하는 형상을 가질 수 있다. 제1 절연체(11)는 일측 단부가 외측 방향으로 돌출된 부시(Bush)형 형상을 가질 수 있다.

제1 절연체(11)의 외측면은 제1 피팅부(10)와 연결될 수 있다. 제1 절연체(11)의 내측면은 전도체(30)와 연결될 수 있다. 제1 절연체(11)의 관통홀에는 전도체(30)가 삽입될 수 있다. 제1 절연체(11)는 전도체(40)와 제1 피팅부(10) 사이에 위치하면서 절연을 수행할 수 있다. 제1 절연체(11)는 세라믹(Ceramics), 플라스틱(Plastic) 또는 테프론(Teflon) 등으로 제조될 수 있다.

제1 절연체(11)는 제2 결합부(12)를 포함할 수 있다. 제2 결합부(12)는 제1 절연체(11)의 내면에 위치할 수 있다. 제2 결합부(12)는 제1 절연체(11)의 관통홀에 위치할 수 있다. 제2 결합부(12)는 제1 절연체(11)의 내측을 향한 방향으로 오목한 형상을 가질 수 있다. 제2 결합부(12)는 암형 나사산 형상을 가질 수 있다. 제2 결합부(12)는 제1 피팅면(13)과 대향하며 위치할 수 있다.

제2 결합부(12)는 제1 결합부(31)와 암수 나사산 결합될 수 있다. 제1 절연체(11)와 전도체(30)는 각각 제2 결합부(12)와 제1 결합부(31)를 통해 견고하게 결합될 수 있다.

신호전달용 밀폐 플러그(1)는 전도체(30)가 제1 절연체(11)에 고정될 수 있으므로, 고정 안정성을 높일 수 있으며, 신호전달용 밀폐 플러그(1)의 내부 또는 외부의 고압에 의해 발생될 수 있는 전도체(30) 이탈 현상을 미연에 방지할 수 있다.

실링부(40)는 제1 절연체(11)의 일측에 위치할 수 있다. 실링부(40)는 신호전달용 밀폐 플러그(1)의 내부를 밀폐할 수 있다. 실링부(40)는 제2 피팅부(20)에 의해 화살표 방향을 따라 압축될 수 있다. 실링부(40)는 제1 오링(41), 제2 오링(42) 그리고 절연링(45)을 포함할 수 있다.

제1 오링(41)은 링(ring)형상을 가질 수 있다. 제1 오링(41)은 제1 피팅부(10)의 내부에 위치할 수 있다. 제1 오링(41)은 전도체(30)를 감싸며 위치할 수 있다. 제1 오링(41)은 제1 절연체(11)의 일측과 연결될 수 있다. 제1 오링(41)은 과불화 탄성체(Perfluoroelastomer)로 제조될 수 있다. 이 경우, 제1 오링(41)은 약 300℃ 이상의 내열성을 가질 수 있으며, 화학 저항성이 높을 수 있다.

종래의 실링재는 플러그 내부의 물질로 인한 용해, 부식, 그리고 증기 접촉 등으로 플러그 내부의 벽면이나 부품들이 화학적으로 열화 될 수 있으므로 플러그의 내압 성능이 유지되기 어려웠다.

반면에, 제1 오링(41)은 과불화 탄성체로 제조될 수 있으므로, 내열성과 화학 저항성이 높아 플러그 내부에서 발생될 수 있는 화학적 열화 현상을 미연에 방지할 수 있다. 이에, 신호전달용 밀폐 플러그(1)는 내부의 내압 성능을 높일 수 있으며 높은 내압 성능을 유지할 수 있다.

절연링(45)은 링 형상을 가질 수 있다. 절연링(45)은 제1 피팅부(10)의 내부에 위치할 수 있다. 절연링(45)은 전도체(30)를 감싸며 위치할 수 있다. 절연링(45)은 제1 오링(41)의 일측에 위치할 수 있다. 절연링(45)은 전도체(40)와 제1 피팅부(10) 사이에 위치하면서 절연을 수행할 수 있다. 절연링(45)은 세라믹, 플라스틱 또는 테프론 등으로 제조될 수 있다.

제2 오링(42)은 링 형상을 가질 수 있다. 제2 오링(42)은 제1 피팅부(10)의 내부에 위치할 수 있다. 제2 오링(42)은 전도체(30)를 감싸며 위치할 수 있다. 제2 오링(42)은 절연링(45)의 일측과 연결될 수 있다. 제2 오링(42)은 과불화 탄성체로 제조되어 높은 내열성 및 화학 저항성을 가질 수 있다.

제2 절연체(21)는 실링부(40)의 일측에 위치할 수 있다. 제2 절연체(21)는 제2 오링(42)의 일측에 위치할 수 있다. 제2 절연체(21)의 일측은 제1 피팅부(10)의 내부에 위치할 수 있다. 제2 절연체(21)의 타측은 제2 피팅부(20)의 내부에 위치할 수 있다.

제2 절연체(21)는 내부를 관통하는 관통홀을 포함하는 형상을 가질 수 있다. 제2 절연체(21)는 원통형 형상을 가질 수 있다. 제2 절연체(21)의 관통홀에는 전도체(30)가 삽입될 수 있다.

제2 절연체(21)는 외측 방향으로 돌출된 돌출부(22)를 포함할 수 있다. 돌출부(22)는 제2 피팅부(20)의 내측 방향을 향해 형성된 단턱(23)부와 연결될 수 있다. 제2 절연체(21)는 돌출부(22)가 단턱(23)과 맞닿으며 위치하므로 제2 피팅부(20)와 안정적으로 연결될 수 있다.

제2 절연체(21)는 전도체(40)와 제1 피팅부(10) 또는 제2 피팅부(20) 사이에 위치하면서 절연을 수행할 수 있다. 제2 절연체(21)는 세라믹, 플라스틱 또는 테프론 등으로 제조될 수 있다.

제2 피팅부(20)는 화살표 방향을 따라 제2 피팅부(20)의 내부를 향해 압축될 수 있다. 이 경우, 제2 피팅부(20)에 삽입된 제2 피팅면(14)이 압축되고, 제2 피팅면(14)의 내부에 위치하는 제1 오링(41)과 제2 오링(42)이 압축되면서 신호전달용 밀폐 플러그(1)의 내부 밀폐가 강화될 수 있다. 이에, 신호전달용 밀폐 플러그(1)는 그 내부 밀폐를 완전하게 유지한 상태로 전도체(30)가 압력 경계를 통과할 수 있으므로 전원과 신호를 신뢰성 높게 전달할 수 있다.

신호전달용 밀폐 플러그(1)는 제1 결합부(31)와 제2 결합부(12)를 통해 전도체(30)는 제1 절연체(11)와 상호 맞물린 상태로 신호전달용 밀폐 플러그(1) 내부에 고정될 수 있다. 또한 제2 피팅부(20)의 압축에 의해 전도체(30)와 제1 오링(41), 제2 오링(42), 절연링(45), 제2 절연체(21)를 신호전달용 밀폐 플러그(1) 내부에 고정될 수 있다. 이에, 신호전달용 밀폐 플러그(1)의 내부에 전도체(30)가 견고하게 고정될 수 있으므로 신호전달용 밀폐 플러그(1)의 내부 또는 외부의 압력에 의한 전도체(30)의 이탈을 미연에 방지할 수 있다.

도 3은 제3 오링(43), 제4 오링(44)을 제외하고는 도 1의 신호전달용 밀폐 플러그(1)와 유사하므로, 동일한 부분에는 동일한 도면 부호를 사용하며, 그 상세한 설명을 생략한다. 도 3을 참고하면, 실링부(40)는 제1 오링(41), 제2 오링(42), 제3 오링(43), 제4 오링(44) 그리고 절연링(45)을 포함할 수 있다.

제3 오링(43)과 제4 오링(44)은 링 형상을 가질 수 있다. 제3 오링(43)과 제4 오링(44)은 과불화 탄성체로 제조되어 300℃ 이상의 내열성을 가질 수 있다. 이에, 제3 오링(43)과 제4 오링(44)은 신호전달용 밀폐 플러그(1)의 내부에서 발생될 수 있는 화학적 열화 현상을 미연에 방지할 수 있으며, 내부의 내압 성능을 높일 수 있다.

제3 오링(43)은 제1 피팅부(10)의 내부에 위치할 수 있다. 제3 오링(43)은 전도체(30)를 감싸며 위치할 수 있다. 제3 오링(43)은 제1 오링(41)의 일측과 연결될 수 있다. 제3 오링(43)은 제1 오링(41)과 절연링(45)의 사이에 위치할 수 있다.

제4 오링(44)은 제1 피팅부(10)의 내부에 위치할 수 있다. 제4 오링(44)은 전도체(30)를 감싸며 위치할 수 있다. 제4 오링(44)은 제2 오링(42)의 일측과 연결될 수 있다. 제4 오링(44)은 제2 오링(42)과 제2 절연체(21)의 사이에 위치할 수 있다.

제2 피팅부(20)는 화살표 방향을 따라 제2 피팅부(20)의 내부를 향해 압축되어 제2 피팅면(14)의 내부에 위치하는 제1 오링(41), 제2 오링(42), 제3 오링(43), 제4 오링(44)이 압축되면서 신호전달용 밀폐 플러그(1)의 내부의 밀폐력을 높일 수 있다. 또한 신호전달용 밀폐 플러그(1)는 제1 오링(41), 제2 오링(42), 제3 오링(43), 제4 오링(44)의 압축력으로 내부의 밀폐 효율을 높이고 밀폐 상태를 안정적으로 유지할 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

1: 밀폐 플러그 10: 제1 피팅부
11. 제1 절연체 12. 제2 결합부
13. 제1 피팅면 14. 제2 피팅면
20. 제2 피팅부 21. 제2 절연체
22. 돌출부 23. 단턱
30. 전도체 31. 제1 결합부
40. 실링부 41. 제1 오링
42. 제2 오링 43. 제3 오링
44. 제4 오링 45. 절연링

Claims (9)

1. 제1 피팅부,
   상기 제1 피팅부와 연결되는 제2 피팅부,
   상기 제1 피팅부와 상기 제2 피팅부에 삽입되고 외면에 제1 결합부를 포함하고 신호를 전달하는 전도체,
   상기 제1 피팅부의 내부에 위치하고 내면에 상기 제1 결합부와 결합되는 제2 결합부를 포함하는 제1 절연체,
   상기 제1 절연체의 일측에 위치하는 실링부, 그리고
   상기 실링부의 일측에 위치하고 상기 전도체를 감싸며 위치하는 제2 절연체를 포함하며,
   상기 실링부는 상기 전도체를 감싸며 위치하는 절연링을 포함하는 신호전달용 밀폐 플러그.
2. 제1항에서,
   상기 실링부는 상기 전도체를 감싸며 상기 절연링의 일측에 위치하는 제1 오링을 포함하는 신호전달용 밀폐 플러그.
3. 삭제
4. 제2항에서,
   상기 실링부는 상기 절연링과 상기 제2 절연체의 사이에 위치하고 상기 전도체를 감싸며 위치하는 제2 오링을 포함하는 신호전달용 밀폐 플러그.
5. 제4항에서,
   상기 실링부는 상기 제1 오링과 상기 절연링의 사이에 위치하고 상기 전도체를 감싸며 위치하는 제3 오링을 포함하는 신호전달용 밀폐 플러그.
6. 제5항에서,
   상기 실링부는 상기 제2 오링과 상기 제2 절연체의 사이에 위치하고 상기 전도체를 감싸며 위치하는 제4 오링을 포함하는 신호전달용 밀폐 플러그.
7. 제1항에서,
   상기 제1 피팅부는 상기 제1 피팅부의 일측에 위치하고 상기 제1 결합부와 대향하며 위치하는 제1 피팅면을 포함하는 신호전달용 밀폐 플러그.
8. 제7항에서,
   상기 제1 피팅부는 상기 제1 피팅면과 연결되고 상기 실링부와 대향하며 위치하는 제2 피팅면을 포함하는 신호전달용 밀폐 플러그.
9. 제2항에서,
   상기 제1 오링은 과불화 탄성체(Perfluoroelastomer)를 포함하는 신호전달용 밀폐 플러그.

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