KR102291420B1 - 수밀형 챔버 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수밀형 챔버에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 수밀형 챔버는 복수의 케이블이 연결되어 접지되는 소정의 공간을 제공하며 개방된 상부의 가장자리를 따라 플랜지를 구비한 하우징, 상기 하우징의 개방된 상부를 개폐하도록 상기 플랜지에 연결되는 커버 및 상기 플랜지와 커버 사이에 구비되어 상기 하우징 내부를 밀폐시키는 오링을 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

수밀형 챔버 {Watertight type chamber }

본 발명은 수밀형 챔버에 관한 것이다.

일반적으로 실내 및 실외에 설치되는 전력케이블들은 접지를 필요로 하며, 케이블이 연결되어 접지되는 장치는 소위 '링크박스(link box)'라 하여 소정의 내부 공간을 가지는 챔버로 구성될 수 있다.

상기 챔버는 상기 전력케이블 등의 접지를 위해 구비되므로 수밀 시험과 같은 각종 테스트를 거쳐야 한다. 일 예로, 최근 상기 챔버의 수밀 시험의 조건이 더 가혹한 조건으로 변경되어 상기 챔버의 수밀 성능의 향상이 필요하게 되었다.

그런데, 종래 챔버는 수밀 성능을 확보하기 위하여 상기 챔버의 내부를 밀폐하기 위한 개스킷 구조를 활용하였다. 하지만, 상기 개스킷 구조는 더 가혹해진 수밀 시험 조건 하에서는 상기 수밀형 챔버의 내부의 수밀 성능을 담보하기에 적합하지 않으며, 나아가 상기 수밀형 챔버의 수밀 시험에서 상기 개스킷과 챔버 사이에 불균일한 면압력을 나타내는 문제점을 수반한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 보다 단순한 구성에 의해 내부 밀폐를 효과적으로 달성할 수 있는 수밀형 챔버를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 본 발명의 목적은 복수의 케이블이 연결되어 접지되는 소정의 공간을 제공하며 개방된 상부의 가장자리를 따라 플랜지를 구비한 하우징, 상기 하우징의 개방된 상부를 개폐하도록 상기 플랜지에 연결되는 커버 및 상기 플랜지와 커버 사이에 구비되어 상기 하우징 내부를 밀폐시키는 오링을 구비하는 것을 특징으로 하는 수밀형 챔버에 의해 달성된다.

여기서, 상기 플랜지 및 상기 커버의 적어도 일측에는 상기 오링이 삽입되는 삽입홈을 구비할 수 있다. 이 경우, 상기 삽입홈은 상기 플랜지의 가장자리를 따라 사각형 형태로 형성되며, 상기 사각형의 코너는 라운드 형상으로 형성될 수 있다.

이때, 상기 삽입홈의 내주면의 길이는 상기 오링의 안쪽 원주의 길이에 비해 상대적으로 더 작으며, 상기 삽입홈의 외주면의 길이는 상기 오링의 바깥쪽 원주의 길이에 비해 상대적으로 더 크게 결정될 수 있다. 예를 들어, 상기 삽입홈의 내주면의 길이는 상기 오링의 안쪽 원주의 길이에 비해 0.1% 내지 0.5% 정도 더 작으며, 상기 삽입홈의 외주면의 길이는 상기 오링의 바깥쪽 원주의 길이에 비해 0.5 % 내지 1.0% 정도 더 크도록 결정될 수 있다.

한편, 상기 오링은 내부에 공극을 구비할 수 있다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따르면 내부의 수밀을 유지하기 위한 수단으로 라운드 형상의 코너를 구비한 삽입홈에 오링을 채용함으로써, 상기 오링에 의한 기밀 효과를 현저히 향상시킬 수 있다.

상기 오링을 적용하는 경우에 상기 삽입홈의 코너를 라운드 형상으로 제작하여, 상기 오링을 상기 삽입홈에 삽입하는 경우에 보다 용이하게 삽입할 수 있다. 또한, 상기 라운드 형상의 코너에 의해 상기 오링에 의해 작용하는 면압을 보다 균일하게 유지할 수 있다.

도 1은 수밀형 챔버를 도시한 사시도,
도 2는 종래 수밀형 챔버의 내부를 도시한 평면도,
도 3은 종래 수밀형 챔버의 일부를 도시한 도면,
도 4는 도 3에서 수밀 실험 결과를 도시한 도면,
도 5는 본 발명에 따른 수밀형 챔버의 일부를 도시한 도면,
도 6은 도 5에서 오링과 삽입홈을 도시한 도면,
도 7은 본 발명에 따른 수밀형 챔버에서 수밀 실험 결과를 도시한 도면이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들에 대해서 상세히 살펴보기로 한다.

도 1은 수밀형 챔버(100)를 도시한 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 수밀형 챔버(100)는 복수의 케이블(12, 14, 16)이 연결되어 접지되는 소정의 공간(120)(도 2 참조)을 제공하며 개방된 상부의 가장자리를 따라 플랜지(136)(도 2 참조)를 구비한 하우징(110), 상기 하우징(110)의 개방된 상부를 개폐하도록 상기 플랜지(136)에 연결되는 커버(130) 및 상기 플랜지(136)와 커버(130) 사이에 구비되어 상기 하우징(110) 내부를 밀폐시키는 밀폐수단을 구비한다.

상기 하우징(110)은 수밀형 챔버(100)의 외관을 형성하며, 내부에 소정의 공간(120)을 제공하도록 구성된다. 상기 하우징(110)은 상부가 개구된 대략 직육면체의 형상을 가지도록 구성될 수 있다. 만약, 상기 하우징(110)을 제작하는 경우에 그 단면적이 원형을 가지도록 제작한다면 상기 하우징(110)의 내부에 3상 케이블 등의 접지를 위한 각종 구성요소가 장착되는 경우에 상기 구성요소와 상기 하우징(110) 사이의 절연거리를 일정하게 확보하는 것이 곤란하다. 따라서, 상기 하우징(110)은 그 단면적이 사각형의 형상을 가지도록 제작될 수 있으며, 전술한 바와 같이 직육면체의 형상을 가질 수 있다. 그런데, 상기 챔버(100)의 수밀특성의 향상을 위해서는 종래에 사용되던 개스킷 구조에 비해 후술하는 원형의 오링을 적용하는 것이 더 바람직하다. 따라서, 상기 오링을 상기 직육면체의 형상을 가지는 하우징에 적용할 수 있는 수밀형 챔버에 대해서 상세히 살펴보기로 한다.

한편, 상기 하우징(110)의 개방된 상부는 커버(130)에 의해 개폐된다. 커버(130)에는 손잡이(134)를 구비하여 사용자가 용이하게 수밀형 챔버(100)를 이동시킬 수 있도록 한다.

하우징(110)의 일측면을 통해서는 복수의 케이블(12, 14, 16)이 각각 연결되며, 상기 각 케이블(12, 14, 16)을 접지시키는 접지라인(20)이 하우징(110)에서 연장 형성된다. 여기서, 상기 복수개의 케이블(12, 14, 16)은 예를 들어, 삼상전원 케이블 등으로 구성될 수 있다.

도 2는 종래 수밀형 챔버(100)의 내부를 도시한 평면도이며, 도 1에서 커버(130)를 제거한 하우징(110)의 평면도이다. 상기 하우징(110)의 내부에는 전술한 각 케이블(12, 14, 16)을 접지시키기 위한 구성이 구비될 수 있지만 도 2에서는 설명의 편의를 위해 내부 구성요소를 생략하여 도시하였음을 밝혀둔다.

도 2를 참조하면, 상기 하우징(110)은 상부가 개방되며, 그 가장자리를 따라 플랜지(136)가 형성된다. 상기 플랜지(136)에는 상기 하우징(110)의 개방된 상부를 개폐하는 커버(130)가 연결될 수 있다. 이를 위하여 상기 플랜지(136)에 관통홀(134)을 다수 구비하고 다수의 볼트(132)에 의해 커버(130)가 하우징(110)의 상부에 연결될 수 있다.

이 경우, 상기 하우징(110) 내부의 밀폐를 위하여 상기 커버(130)와 하우징(110) 사이, 보다 구체적으로는 상기 커버(130)와 상기 하우징(110)의 플랜지(136) 사이에 밀폐수단을 구비할 수 있다.

종래 수밀형 챔버에서 상기 밀폐수단은 개스킷(200)으로 이루어진다. 상기 개스킷(200)은 도 2에 도시된 바와 같이 상기 커버(130)와 플랜지(136) 사이에 배치되어 하우징(110) 내부를 밀폐한다.

도 3(A)는 도 2에서 상기 커버(130)의 일부를 하부에서 바라본 도면이며, 도 3(B)는 도 3(A)의 일부 단면도이다.

도 3(A)를 참조하면, 상기 개스킷(200)은 상기 커버(130)의 하면에 구비된 삽입홈(131)에 삽입되어 구비될 수 있다. 이 경우, 상기 삽입홈(131)은 도면에 도시된 바와 같이 직사각형 형태를 가지도록 상기 커버(130)의 가장자리를 따라 형성된다. 상기 삽입홈(131)은 사각형 형태를 가지는 경우에 도 3(A)에 도시된 바와 같이 상기 사각형 형태의 코너영역('A' 영역)에서도 직각으로 절곡된 형태를 가지도록 형성된다.

한편, 상기 개스킷(200)은 도 3(B)에 도시된 바와 같이 그 단면이 사각형 형태를 가지며, 나아가 상기 개스킷(200)을 평면에서 보는 경우에도 사각형 형태를 가지도록 형성된다. 상기 개스킷(200)은 상기 커버(130)의 삽입홈(131)에 삽입되며, 볼트(132)를 상기 플랜지(136)의 관통홀(134)에 체결하여 상기 커버(130)를 상기 하우징(110)의 플랜지(136)에 밀착시킴으로써 상기 하우징(110)의 내부를 밀폐하게 된다.

도 4는 전술한 실시예에 따른 개스킷을 구비한 수밀형 챔버의 수밀 시험을 수행한 결과를 도시한다.

도 4를 참조하면, 상기 수밀형 챔버의 수밀시험은 수심 대략 9m에서 작용하는 1.9bar(0.19 MPa)의 압력 하에서 상기 커버(130)를 연결한 경우에 상기 개스킷(200)과 상기 커버(130) 사이의 수밀 특성, 즉 누수 여부를 확인하는 식으로 진행되었다. 구체적으로 상기 실험에서는 상기 개스킷(200)과 상기 커버(130) 사이의 면압을 0.19 MPa과 비교하도록 수행되었다. 상기 개스킷(200)과 상기 커버(130) 사이의 면압이 0.19 MPa보다 커야 하며, 나아가 대략 3.0 정도의 안전율을 고려할 때, 대략 0.6 MPa보다 커야 한다.

상기 0.6 MPa의 기준으로 살펴볼 때, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 삽입홈(131)의 코너영역('A' 영역)에서 색깔 변화를 통해 상기 개스킷(200)의 수밀 성능 저하를 알 수 있으며, 나아가 상기 개스킷(200)의 직선영역의 일부('B' 영역)에서도 부분적으로 불균일한 면압이 작용하는 것을 알 수 있다.

결국, 상기 삽입홈(131)이 사각형 형태를 가지며 나아가 그 코너가 90도로 꺽인 형태를 가지는 경우에 상기 삽입홈(131)의 코너영역에서 수밀도가 떨어지는 것을 확인할 수 있다. 나아가, 상기 개스킷(200)은 그 단면이 사각형 형태를 가지게 되므로, 볼트 등에 의해 커버(130)를 밀착시키는 경우에도 그 면압을 균일하게 유지하는 것이 쉽지 않다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수밀형 챔버에서 커버(130)의 일부를 도시한다. 도 5(A)는 상기 커버(130)의 일부를 아래에서 바라본 평면도의 일부이며, 도 5(B)는 도 5(A)의 일부 단면도이다.

도 5(A) 및 5(B)를 참조하면, 상기 수밀형 챔버는 상기 하우징(110)의 플랜지(136)와 커버(130) 사이에 구비되어 상기 하우징(110) 내부를 밀폐시키는 오링(300)을 구비할 수 있다. 이 경우, 상기 플랜지(136) 및 상기 커버(130)의 적어도 일측에는 상기 오링(300)이 삽입되는 삽입홈(331)을 구비할 수 있다. 이하에서는 상기 커버(130)에 상기 삽입홈(331)이 형성된 것으로 상정하여 설명한다.

도 5(A) 및 5(B)에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 상기 커버(130)에 형성된 상기 삽입홈(331)은 상기 플랜지(136)의 가장자리를 따라 사각형 형태로 형성되며, 상기 사각형의 코너영역('A' 영역)은 라운드 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 전술한 종래 수밀형 챔버에서는 상기 삽입홈의 코너영역에서 90도로 꺽인 형태로 형성되었지만, 본 실시예에서 상기 삽입홈(331)의 코너영역은 소정의 반경을 가진 원호, 또는 단순히 라운드 형상으로 절곡되어 형성될 수 있다.

나아가, 상기 오링(300)은 그 단면이 원형의 형상을 가지게 되며, 내부에 공극(미도시)을 가질 수 있다. 상기 커버(130)를 볼트(132)에 의해 플랜지(136)에 체결하는 경우에 상기 오링(300)은 상기 삽입홈(331)의 내부에서 그 단면 형상이 찌그러지면서 상기 삽입홈(331)의 내벽에 밀착하게 된다. 따라서, 전술한 실시예에서 사각형의 단면을 가지는 개스킷에 비해 상기 삽입홈(331)에 작용하는 면압, 즉 상기 커버(130)에 작용하는 면압을 보다 균일하게 유지할 수 있는 장점이 있다.

한편, 도 6에서 도 6(A)는 상기 오링(300)의 평면도를 도시하며, 도 6(B)는 커버(130)의 하부 단면도이다.

도 6(A) 및 도 6(B)를 참조하면, 상기 오링(300)은 그 단면이 원형의 형상을 가질뿐만 아니라 평면에서 볼 경우에 전체 형태도 원형의 형상, 또는 타원의 형상을 가질 수 있다. 한편, 상기 삽입홈(331)은 전술한 바와 같이 사각형 형태에서 그 코너가 라운드 형상을 가질 수 있다.

상기와 같은 구조를 가지는 수밀형 챔버에서 상기 오링(300)을 상기 삽입홈(331)에 삽입하는 경우에 상기 오링(300)과 상기 삽입홈(331)의 길이에 따라 상기 오링(300)에 의해 상기 삽입홈(331)에 작용하는 면압이 달라질 수 있으며, 이에 의해 상기 수밀형 챔버의 수밀도에 영향을 미칠 수 있다.

구체적으로, 상기 오링(300)을 상기 삽입홈(331)에 삽입하는 경우에 상기 오링(300)의 안쪽면(310)의 길이와 상기 삽입홈(331)의 내주면(331A)의 길이의 비와, 상기 삽입홈(331)의 외주면(331B)의 길이와 상기 오링(300)의 바깥쪽면(320)의 길이의 비가 상기 수밀도에 영향을 미칠 수 있다.

예를 들어, 상기 삽입홈(331)의 내주면(331A)의 길이가 상기 오링(300)의 안쪽면(310)의 길이와 동일하거나, 또는 상대적으로 더 크게 되면 상기 오링(300)을 상기 삽입홈(331)에 삽입하는 작업이 매우 힘들 수 있다. 이는 상기 삽입홈(331)이 전체적으로 사각형으로 형성되며, 반면에 상기 오링(300)은 전체적으로 원형의 형상을 가지기 때문이다. 또한, 상기 오링(300)을 상기 삽입홈(331)에 삽입한 경우에도 상기 오링(300)에 상대적으로 과도한 장력이 작용하게 되므로 상기 오링(300)에 파손이 발생할 수 있다.

따라서, 상기 삽입홈(331)의 내주면(331A)의 길이는 상기 오링(300)의 안쪽면(310)의 길이에 비해 상대적으로 더 작게 형성될 수 있다. 그런데, 상기 삽입홈(331)의 내주면(331A)의 길이가 상기 오링(300)의 안쪽면(310)의 길이에 비해 너무 작도록 결정되면, 상기 오링(300)을 상기 삽입홈(331)에 삽입하는 작업은 매우 용이하나, 상기 오링(300)의 안쪽면(310)에 의해 상기 삽입홈(331)에 작용하는 면압이 떨어지게 된다. 따라서, 본 발명에서 상기 삽입홈(331)의 내주면(331A)의 길이는 상기 오링(300)의 안쪽면(310)의 길이에 비해 대략 0.1% 내지 0.5% 정도 더 작도록 결정될 수 있다.

한편, 상기 삽입홈(331)의 외주면(331B)의 길이가 상기 오링(300)의 바깥쪽면(320)의 길이에 비해 동일하거나 또는 상대적으로 더 작게 되면, 상기 오링(300)을 상기 삽입홈(331)에 삽입하는 경우에 상기 오링(300)이 상기 삽입홈(331)의 내부에서 균일하게 퍼져서 삽입되지 못하고 일측 또는 소정 영역에서 상기 오링(300)이 몰릴 수 있다. 이 경우, 상기 오링(300)에 의해 상기 삽입홈(331)에 작용하는 면압이 균일하지 않게 되어 상기 수밀형 챔버의 수밀도에 영향을 미치게 된다.

따라서, 상기 삽입홈(331)의 외주면(331B)의 길이는 상기 오링(300)의 바깥쪽면(320)의 길이에 비해 상대적으로 더 크도록 결정될 수 있다. 그런데, 상기 삽입홈(331)의 외주면(331B)의 길이가 상기 오링(300)의 바깥쪽면(320)의 길이에 비해 너무 크도록 결정되면, 상기 오링(300)의 바깥쪽면(320)에 의해 상기 삽입홈(331)에 작용하는 면압이 떨어지게 된다. 따라서, 본 발명에서 상기 삽입홈(331)의 외주면의 길이는 상기 오링(300)의 바깥쪽면(320)의 길이에 비해 대략 0.5 % 내지 1.0% 정도 더 크도록 결정될 수 있다.

도 7은 도 5 및 도 6의 실시예에 따른 수밀형 챔버에서 상기 삽입홈(331)의 코너 영역에서 수밀도를 시험한 결과를 도시한다. 도 7에 따른 실험은 도 4와 동일한 조건에서 수행되었다.

도 7을 참조하면, 상기 삽입홈(331)의 코너를 라운드 형상으로 처리하고, 상기 삽입홈(331)에 상기 오링(300)을 삽입하여 체결하는 경우에 상기 오링(300)을 따라 상기 삽입홈(331)에 작용하는 면압이 거의 일정함을 알 수 있다. 이는 상기 오링(300)에 의해 상기 수밀형 챔버()의 수밀도를 높은 수준으로 유지할 수 있음을 의미한다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.

100...수밀형 챔버
110...하우징
130...커버
300...오링
331...삽입홈

Claims (6)

1. 복수의 케이블이 연결되어 접지되는 소정의 공간을 제공하며 개방된 상부의 가장자리를 따라 플랜지를 구비한 하우징;
   상기 하우징의 개방된 상부를 개폐하도록 상기 플랜지에 연결되는 커버; 및
   상기 플랜지와 커버 사이에 구비되어 상기 하우징 내부를 밀폐시키는 오링;을 구비하고,
   상기 플랜지 및 상기 커버의 적어도 일측에는 상기 오링이 삽입되는 삽입홈을 구비하며,
   상기 삽입홈의 내주면의 길이는 상기 오링의 안쪽 원주의 길이에 비해 0.1% 내지 0.5% 더 작으며, 상기 삽입홈의 외주면의 길이는 상기 오링의 바깥쪽 원주의 길이에 비해 0.5 % 내지 1.0% 더 큰 것을 특징으로 하는 수밀형 챔버.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 삽입홈은 상기 플랜지의 가장자리를 따라 사각형 형태로 형성되며, 상기 사각형의 코너는 라운드 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 수밀형 챔버.
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 오링은 내부에 공극을 구비하는 것을 특징으로 하는 수밀형 챔버.
   

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