KR102398314B1 - 전기화재 징후 감시용 절연재 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 주재료인 합성수지를 포함하고, 부재료인 부취제 또는 열변색 고분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기화재 징후 감시용 절연재 및 그 제조방법을 개시한다.

Description

전기화재 징후 감시용 절연재 및 그 제조방법{INSULATION FOR MONITORING SIGN OF ELECTRICAL FIRE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 전기화재 징후 감시용 절연재 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전기화재 징후를 감시하기 위해 불완전 연소과정에서 부취를 가진 표적가스를 발생하는 절연재에 관한 것이다.
<종래의 절연재 독성/부식 특성에 관하여>
피복재료로 사용되는 PVC는 할로겐 원소를 함유한 수지로서, 불완전 연소과정에서 할로겐 가스를 발생하고, 첨가제와 반응하여 연소를 억제하며, 불완전 연소과정에서 다이옥신 또는 염화수소 등 유독성 가스가 방출되고, 할로겐 가스에 의해 전기기기의 부식이 일어날 수 있다.
전기시설을 작업하는 작업자는 할로겐 가스를 후각으로 알아내어 피복재료의 열화가 발생하는 것을 알아낼 수 있고, 화재발생 이전의 단계라는 것을 알아낼 수 있지만, 할로겐 가스에 의한 중독이 발생할 수 있다.
종래에는 선행기술로 기재된 비특허문헌 1과 같이 유독성 가스와 전기부식을 제공하는 할로겐계의 난연제의 문제점을 극복하기 위하여 비할로겐계의 유기계 난연제 또는 무기계 난연제를 사용하였다. 그러나 종래에는 비할로겐계 또는 무기계 난연제를 사용함으로써, 작업자가 후각으로 전기화재 징후를 감지하기 어려운 문제점이 있다. 또한 종래에는 비할로겐계 또는 무기계 난연제를 사용하여 절연재의 강도나 물성을 강화하기 어려운 문제점이 있다.
<종래의 황화합물 부취제에 관하여>
종래에는 도시가스 등 연료가스의 누출을 후각적으로 감지하기 위하여 부취제를 사용하였다. 부취제는 인체에 해가 없고, 독성이 없어야 하며, 후각피로가 빨리 회복될 수 있어야 하고, 가스배관 등 금속의 부식성이 낮아야 한다. 그러나 종래에는 황성분을 함유하는 부취제를 사용하여 연소과정에서 아황산가스가 배출되어 대기오염을 발생시킬 수 있고, 금속의 부식을 일으킬 수 있다.
종래에는 특허문헌 1과 같이 절연재에 머캡탄(mercaptan) 등 황함유 가스를 캡슐화하고, 설정된 온도 이상의 열을 받으면 황함유 가스가 방출되며, 황함유 가스를 감지하는 센서를 통하여 화재징후를 감시하였다. 그러나 종래에는 황함유 가스를 사용하여 도체의 부식이 발생할 수 있고, 부식에 의해 도체의 전기적인 특성이 악화될 수 있으며, 절연재에서 발생하는 가스와 황함유 가스가 혼합되어 가스센서의 선택도가 감소될 수 있고, 캡슐이 터진 시점의 일회성 경고만 제공하여 화재징후의 단계별 경고가 어려운 문제점이 있다.
<종래의 절연재 가스특성에 관하여>
전기기기에 사용되는 절연재는 전선, 도체 단자대이다. 전선은 전류가 흐르는 도체를 절연하여 감싸는 절연 피복재이고, 튜브는 전선의 끝을 전기 공급하는 도체에 접속하기 위하여 구리 재질의 압착 단자인 터미널을 포함하여 도체를 쉽게 절연하는 절연 피복재이며, 단자대는 압착 단자를 사용하여 접속한 도체를 고정하는 절연 피복재이다.
전선, 튜브 및 단자대는 서로가 절연하는 피복재이지만, 물질을 이루는 성분은 다르다. 전선, 튜브 및 단자대는 성분 또는 종류가 다르기 때문에, 열화에 의해 발생하는 가스가 서로 다를 수 있다. 또한 전선, 튜브 및 단자대는 서로의 성분이 다르기 때문에, 열화 온도 또는 정도에 따라 발생하는 가스가 전혀 다를 수 있다.
종래에는 전기기기의 도체에 피복된 불소, 브롬계 또는 염소계 등 할로겐계 난연제를 포함하는 절연물의 열화에 의해 발생하는 가스를 감지하고, 가스의 농도를 측정하여 화재징후를 판별하였다. 그러나 종래에는 가스센서가 절연재의 열화에 의해 발생하는 일산화탄소, 이산화탄소, 염화수소, 벤젠, 자일렌, 톨루엔, 포름알데히드 및 알코올 등 다수의 가스와 반응하여 특정가스의 농도를 알아내기 어렵다.
종래에는 절연물의 열화에 의해 발생하는 특정가스를 감지하여 화재징후를 판별하였다. 그러나 종래에는 절연물의 종류나 열화정도에 따라 발생하는 가스특성을 고려하지 않아 화재징후를 나타내는 특정가스의 선정기준이 애매모호하거나 신뢰도가 낮다.
<가스센서의 특성에 관하여>
가스센서는 기체 중에 포함된 특정 성분의 가스를 감지하여 그 농도에 따라 적당한 전기신호로 변환하는 소자이다. 가스센서는 동작방식에 따라 전기화학시, 접촉연소식, 반도체식 및 광이온화식의 센서로 구분된다. 가스센서는 특정가스의 감지를 목적으로 제작된다. 그러나 가스센서는 특정가스에 대한 감도만 양호할 뿐 다른 가스도 동시에 감지하고, 유입되는 가스의 종류에 상관없이 전체적인 가스 농도만 측정이 가능하며, 특정가스의 선택도가 감소되는 문제점이 있다.
<표적가스 감지에 관하여>
종래에는 표적가스에 대한 감도가 양호한 가스센서에서 측정한 가스농도를 기준으로 화재징후를 판별하였다. 그러나 종래에는 표적가스에 대한 감도가 좋아도 다른 가스도 동시에 감지하고, 표적가스 외 다른 가스도 함께 측정한 가스농도를 그대로 사용하여, 표적가스에 대한 가스농도의 정확도가 감소되는 문제점이 있다. 예를 들어 할로겐계의 절연재는 열화시 다양한 가스가 발생할 수 있으므로, 종래에는 표적가스의 설정 또는 가스센서의 선택도를 향상하기 어려운 문제점이 있다.
<종래의 절연재 색상특성에 관하여>
절연재는 초기 열화가 시작될 때 탄화에 의한 가스를 발생하고 절연재의 외형이나 색상변화가 거의 없으며, 착화온도에 도달하면 연기와 불 등 화재가 발생한다. 종래에는 특허문헌 2와 같이 변색성의 안료를 케이블에 도포하고, 색상변화로 케이블의 과열 상태를 육안으로 알아낼 수 있다. 그러나 종래에는 변색성 안료의 온도범위가 매우 좁아 케이블의 열화상태를 정밀하게 알아내기 어려울 수 있다. 또한 종래에는 특허문헌 3과 같이 변색성 안료에 탄소, 수소 또는 산소 원자 이외에 질소나 할로겐 원소를 더 포함하므로, 안료가 탈 때 탄화수소 계열의 표적가스 외에 다른 가스가 발생하여 가스센서의 선택도가 감소될 수 있고, 할로겐 원소에 의한 도체 부식이 발생할 수 있는 문제점이 있다.
한국등록특허 제10-2142085호 한국등록특허 제10-0721637호 한국등록특허 제10-2009538호
황택성, 이범재, 양윤규, 최재훈, 김현중, "난연성 고분자 재료의 기술개발 동향", 공업화학 전망, Vol8, No.6, pp.36-53(2005)
상기 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 불완전 연소과정에서 부취를 가진 탄화수소 계열의 표적가스를 발생하는 전기화재 징후 감시용 절연재를 제공한다. 또한 본 발명은 합성수지의 열화온도에 대응하여 색상변화를 제공하는 열변색 고분자가 포함된 전기화재 징후 감시용 절연재를 제공한다.
상기의 해결하고자 하는 과제를 위한 본 발명의 실시예에 따른 전기화재 징후 감시용 절연재는, 절연기능이 구비된 합성수지 및 연소시 부취를 발생하는 부취제를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 합성수지의 연소를 억제하는 난연제 및 상기 연소에 의해 발생하는 수분을 흡수하여 도체의 부식을 방지하거나 가스센서의 감도를 향상시키는 흡수제를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 합성수지는 도체간 접속부위에 형성되거나, 도체접속수단에 충진된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 절연재 제조방법은, 제조장치를 이용하여 절연기능이 구비된 합성수지 및 열에 의한 색상변화를 제공하는 열변색 고분자를 포함하는 절연재를 제조하는 단계를 포함하고, 상기 열변색 고분자는 탄소와 수소원자로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 열변색 고분자는 합성수지와 혼합되어 절연층을 형성하거나, 합성수지를 포함하는 절연층에 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명은 인체에 무해하고, 불완전 연소시 도체의 부식과 관련된 가스의 방출을 최소화하며, 합성수지의 물성 강화가 가능한 부취제가 첨가된 절연재를 제공할 수 있고, 절연재를 전기화재의 징후를 감시하기 위한 육안, 냄새 및 표적가스 검사 용도로 사용할 수 있다.
본 발명은 열에 의한 색상변화를 제공하고, 불완전 연소시 도체의 부식과 관련된 가스의 방출을 최소화하며, 물성 강화가 가능한 열변색 고분자가 첨가된 절연재를 제공할 수 있고, 절연재를 전기화재의 징후를 감시하기 위한 육안, 냄새 및 표적가스 검사 용도로 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 단자대 형태의 절연재를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 너트에 충진된 절연재를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 도체에 피복된 절연재를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 종첩수단을 도시한 것이다.
도 5는 70℃에서 전선에 대한 열탈리 가스크로마토그라피의 분석결과를 도시한 예이다.
도 6은 80℃에서 전선에 대한 열탈리 가스크로마토그라피의 분석결과를 도시한 예이다.
도 7은 100℃에서 전선에 대한 열탈리 가스크로마토그라피의 분석결과를 도시한 예이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도체에 피복된 절연재를 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 수밀수단을 도시한 것이다.
이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 단자대 형태의 절연재를 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 너트에 충진된 절연재를 도시한 것이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 도체에 피복된 절연재를 도시한 것이다.
절연재(100)는 도체(10)의 절연이 가능하고, 전기적인 열에 의한 불완전 연소 또는 열분해에 의해 가스를 발생한다. 절연재(100)는 단자대와 같이 도체(10)간 접속부위에 형성될 수 있고, 너트 몸체의 외주면에 형성된 홈 등 도체접속수단에 충진될 수 있으며, 도체(10)에 피복될 수 있고, 너트와 같은 도체(10)의 풀림을 방지하는 조립체 형성될 수 있으며, 다양한 형태로 제조될 수 있다.
절연재(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 불완전 연소과정에서 가스를 발생하기 위하여 가스센서(200)의 하부에 형성될 수 있다. 가스센서(200)는 공기보다 가벼운 가스를 유입하여 화재징후 감시를 위한 가스농도를 측정한다. 가스센서(200)는 절연재(100)의 열화에 의해 발생하는 탄화수소 계열의 가스를 감지하는 제1 가스센서(210) 및 도체에 인가된 열과 수분 등 부식에 의해 발생하는 가스를 감지하는 제2 가스센서(220)를 포함할 수 있다. 제2 가스센서(220)는 수소가스를 표적가스로 하여 감지할 수 있다.
절연재(100)는 합성수지(synthetic resin)(110), 난연제 및 부취제를 포함한다. 합성수지(110)는 흔히 플라스틱이라 하고, 합성수지(110)의 제조방법은 석유, 천연가스 또는 석탄 등으로부터 분자량이 작은 단량체(monomer)를 만들고, 중합반응(polymerization), 중첨가반응(poly-addition), 중축합반응(polycondensation), 첨가축합반응(addition-condensation) 및 기타 고분자화반응 등을 통하여 저분자를 고분자화 한다.
합성수지(110)는 대표적으로 폴리에틸렌(PE: polyethylene), 폴리스티렌(PS: polystyrene), 폴리프로필렌(PP: polypropylene), 폴리염화비닐(PVC: polyvinyl chloride), ABS(acrylonitrile-butadiene-styrene), 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA: polymethyl methacrylate) 폴리에틸 렌테레프탈레이트(polyethylenetere phthalate)로 구분된다.
Figure 112020123420727-pat00001
표 1은 합성수지별 화학적 특성을 나타낸 표로서, 분자구조를 살펴보면 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌은 탄소와 수소라는 단 2종의 원자만 가지고 있고, 연소시 탄화수소 계열의 가스와 수증기만을 배출한다. PVC는 폴리에틸렌의 분자구조와 유사하지만 1개의 수소 대신에 염소가 자리하고 있어 연소시 염소계열의 유독성 가스를 발생한다.
본 발명은 절연재(100)의 열분해 또는 불완전 연소에 의해 발생하는 가스의 선택도와 인체 건강을 고려하여 탄소와 수소 원자로 구성된 합성수지(110)를 사용할 수 있다. 본 발명은 탄소와 수소 원자로 구성된 합성수지(110)는 표 1에 나타낸 바와 같이 융점이나 착화온도가 낮기 때문에 합성수지(110)의 연소를 억제하는 난연제를 사용한다.
본 발명은 절연재(100)의 열분해 또는 불완전 연소에 의해 발생하는 가스의 선택도와 인체 건강을 고려하여 비할로겐계 또는 무기계 난연제를 사용한다. 난연제에 대한 자세한 설명은 비특허문헌 1을 참고하기로 한다.
절연재(100)는 합성수지(110), 난연제 및 부취제를 혼합 가공하여 고형물의 형태로 제조될 수 있다. 부취제는 황성분이 없는 무황부취제이다. 무황부취제는 합성수지의 강도나 물성을 강화하고, 인체에 해가 없으며, 금속의 부식성이 낮다. 본 발명은 무황부취제를 통해 연소과정에서 냄새가 발생하여 작업자가 후각으로 전기화재의 징후를 알아낼 수 있고, 탄화수소 계열을 가스를 발생하여 가스센서(200)의 선택도를 향상시킬 수 있으며, 가스증발로 인한 절연재의 외형변화가 발생하여 작업자가 육안으로 전기화재의 징후를 알아낼 수 있다.
무황부취제는 이소발레르알데히드(isovaleraldehyde) 또는 아크릴레이트(acrylate)일 수 있다. 이소발레르알데히드는 바나나, 사과, 당근, 카카오 및 커피와 같은 식품을 비롯하여 180종이 넘는 식물의 천연으로부터 입수가 가능하다. 이소발레알데히드는 아미노산 제조, 항바이러스성 보호, 중추신경계 질환 약물 또는 부형제로 사용되는 물질이다.
아크릴레이트는 황성분을 미포함하고, 특유의 냄새를 발생할 수 있다. 아크릴레이트는 메틸, 에틸, 부틸, 2-에틸헥실아크릴레이트, 아크릴산, 메틸메타아크릴레이트로 구분될 수 있다. 아크릴레이트는 투명성, UV안정성, 신율, 내용제성 및 내수성이 있으므로, 도료, 섬유, 접착제, 코팅제 또는 잉크 등 다양한 용도로 사용되는 물질이다. 특히 메틸 아크릴레이트는 아크릴에스테르 모노머들과 공중합체를 이루어져 합성수지의 강도나 물성을 강화시키는 기능을 제공한다. 무황부취제는 에스테르계 유기화합물인 알킬 이소발레이트, 아크릴계 유기화합물인 알킬 아크릴레이트 또는 알킬 피라진을 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 종첩수단을 도시한 것으로서, 절연재(100)를 제조하는 제조장치는 종첩수단(300)을 포함할 수 있다. 본 발명은 도체(10)를 포함한 일체형의 절연재(100)를 제조할 수 있고, 도체(10)에 부착 가능한 절연재(100)를 제조할 수 있다. 예를 들어 일체형의 절연재(100)는 전선과 같은 케이블 또는 도체접속수단이고, 부착 가능한 절연재(100)는 도체간 접속을 제공하는 단자대이다. 제조장치는 금속을 녹이고, 압출성형을 통하여 도체(10)를 형성할 수 있다
종첩수단(300)은 도체(10) 외부를 합성수지(110) 기반의 절연테이프로 종첩하여 절연층을 형성한다. 본 발명에서 종첩은 종방향으로 절연테이프가 거듭 겹치거나 포개어진 것을 의미한다.
도 5는 70℃에서 전선에 대한 열탈리 가스크로마토그라피의 분석결과를 도시한 예이고, 도 6은 80℃에서 전선에 대한 열탈리 가스크로마토그라피의 분석결과를 도시한 예이며, 도 7은 100℃에서 전선에 대한 열탈리 가스크로마토그라피의 분석결과를 도시한 예이다. 전선의 열탈리 가스크로마토그라피 분석은 전선의 열화에 의해 발생하는 가스의 성분을 분석하고, 열분해기(pyrolyzer)를 이용하여 설정된 열화온도에서 10분간 열탈리하는 조건에서 이루어지며, 5% disphenly과 95% dimethylpolysiloxane의 고정상으로 구성된 capillary 컬럼이 이용된다. 전선은 전류가 흐르는 금속과 같은 도체를 전하여 감싸는 절연 피복재이고, 열화대상에 포함된다.
일반적인 전선은 탄소와 수소 원자 이외에도 난연성을 위한 다른 물질을 포함하므로, 열화온도에 따라 다양한 가스가 발생할 수 있다. 도 5 내지 도 7을 참조하면 전선은 70℃에서 열화에 의한 가스가 발생하지 않았고, 80℃와 100℃에서 Propylcyclopentane과 Toluene이 발생하였으며, 80℃에서 Tridecene이 발생하였으며, Toluene의 가스량이 제일 높다. 열탈리 가스크로마토그라피의 분석결과에 따르면 열화대상은 열화온도에 따라 발생하는 가스가 다름을 확인할 수 있다. 표적가스는 열화온도별로 모두 발생하고, 가스량이 제일 높은 Toluene 또는 탄화수소 계열의 가스가 바람직할 수 있다.
종래에는 변색온도범위가 0~70℃를 가진 변색용 안료를 절연물에 코팅하였다. 그러나 종래에는 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이 절연물의 열화가 80℃ 이상에서 발생할 수 있기 때문에 변색용 안료를 화재징후 감시의 용도로 사용하기 어려운 문제점이 있다. 종래에는 안료의 변색온도범위를 넓히기 위하여 할로겐 등 난연성의 첨가제와 혼합하였으나, 열분해시 도체를 부식시키는 가스가 발생하는 문제점이 있고, 탄화수소 계열의 가스 외에 다른 가스가 발생하여 가스센서(200)의 선택도가 감소될 수 있는 문제점이 있다.
절연재(100)는 열에 의한 색상변화를 제공하는 열변색 고분자(120) (thermochromic polymer)를 포함한다. 열변색 고분자는 열변색층(120)으로 명명할 수 있다. 열변색층(120)은 종래의 변색용 안료의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 합성수지(110)와 혼합되거나 합성수지(110)로 이루어진 절연층의 설정된 영역에 형성될 수 있다. 본 발명은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 열변색 고분자(120)가 절연층의 일부 영역을 감싸도록 하고, 불완전 연소시 절연층에 노출된 합성수지(110)에서 부취를 가진 가스를 발생할 수 있다.
열변색 고분자(120)는 일반적을 바이오센서를 제조하는데 사용되고, 주성분이 폴리디아세틸렌(polydiacetylene)이며, 고분자에 펩타이드 곁가지(sid chain)를 도입하여 200℃까지 매우 빠른 색상변화를 제공할 수 있다. 열변색 고분자(120)는 200℃이상의 열을 받으면 비가역적으로 손상되어 더 이상 열변색 성질이 존재하지 않는다. 열변색 고분자(120)는 폴리디아세틸렌의 양에 대응하여 다양한 조건의 온도로 색상변화를 제공할 수 있다. 폴리디아세틸렌은 분자식이 C4H2로서 수소와 탄소 원자로 구성되고, 착화온도 이상으로 열을 받으면 탄화수소 계열의 가스를 발생하며, 합성수지(110)의 물성 강화에 사용될 수 있다. 열변색 고분자(120)는 변색용 안료보다 색상변화에 따른 온도범위가 넓고, 절연물의 열화가 발생하는 온도와 완전연소가 발생하는 온도 사이의 범위를 갖는다. 열변색 고분자(120)는 수소와 탄소 원자로 구성되어 불완전 연소시 도체의 부식과 관련된 가스의 방출을 최소화할 수 있고, 탄화수소 계열의 표적가스를 감지하는 가스센서(200)의 선택도를 향상시킬 수 있다.
합성수지(110)와 열변색 고분자(120)는 탄소와 수소 원자로 구성되어 불완전 연소시 탄화수소 계열의 표적가스를 발생할 수 있다. 부취제는 또한 탄소, 수소 및 산소 원자로 구성되어 불완전 연소시 탄화수소 계열의 표적가스를 발생할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도체에 피복된 절연재를 도시한 것으로서, 본 발명은 연소에 의해 발생하는 수분이 발생할 수 있다. 수분은 도체(10)의 부식에 의해 발생할 수 있고, 합성수지(110), 난연제 또는 열변색 고분자(120)에 의해 발생할 수 있다. 수분은 도체의 부식을 일으킬 수 있고, 가스를 감지하는 가스센서(200)의 감도를 감소시킬 수 있다. 예를 들어 난연제는 수산화알루미늄 또는 수산화마그네슘 등 금속수산화물이고, 금속수산화물은 연소시 물분자를 발생한다.
절연재(100)는 연소에 의해 발생하는 수분을 흡수하여 도체(10)의 부식 또는 가스 감지를 위한 센서의 감도를 향상시킬 수 있는 흡수제(130)를 더 포함할 수 있다. 흡수제(130)는 수분을 흡수할 수 있는 기능을 가지 합성 고분자 물질일 수 있고, 예를 들어 SAP(Super Absorbent Polymer), SAM(Super Absorbency Material) 또는 AGM(Absorbent Gel Material)이며, 기저기나 생리대 용품으로 사용되고 있다. 또한 흡수제(130)는 수분과 반응하여 부풀음을 제공하는 아크릴산 폴리머(acrylic acid polymer) 및 소디움염(sodium salt)을 포함하는 혼합물일 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 수밀수단을 도시한 것으로서, 제조장치는 수밀수단(400)을 더 포함할 수 있다. 수밀수단(400)은 외장층 입출구(410) 및 파우더 공급부(420)를 포함한다. 외장층 입출구(410)는 일측에 외장층 입구(410a)와 타측에 외장층 출구(410b)가 형성되어 합성수지(110)의 이송경로를 제공한다. 흡수제(130)는 도 9에 도시된 바와 같이 파우더 형태를 가질 수 있고, 테이프 형태를 가질 수 있다. 흡수제(130)는 테이프 형태를 가지면 전술한 종첩수단(300)을 통하여 합성수지(110)에 형성될 수 있다. 합성수지는 절연층(110)으로 명명할 수 있고, 흡수제는 수밀층(130)으로 명명할 수 있다.
파우더 공급부(420)는 합성수지(110)의 이송경로 상부에 형성되어 이송되는 합성수지(110)에 대기온도로 흡수제(130)가 뿌려지게 도포되도록 흡수제(130)를 공급하는 파우더 공급로(420a) 및 파우더 공급로(420a)의 직경 또는 폭을 조절하여 흡수제(130)의 공급량을 조절하는 파우더 조절부(420b)를 포함한다.
본 발명은 합성수지(110) 표면에 부가적인 첨가 재료가 없이 흡수제(130)만 도포되어 합성수지(110)의 유연성을 방해하지 않으면서 합성수지(110)에 침투되는 수분을 흡수할 수 있고, 제조비용을 감소시킬 수 있다.
수밀수단(130)은 회전부(430) 및 막힘방지부재(440)를 더 포함할 수 있다. 회전부(430)는 외장층 입구(410a)에 형성된 회전몸체(430a), 회전몸체(430a)에서 이송경로의 수평방향으로 연장된 회전막대부재(430b) 및 회전몸체(430a)의 회전을 위한 동력을 발생하는 동력발생수단(430c)을 포함한다. 동력발생수단(430)은 동력을 발생하는 모터 및 회전몸체(430a)에 회전을 위한 동력을 전달하는 회전축을 포함할 수 있다.
막힘방지부재(440)는 파우더 공급로(420a) 내부에 수밀 파우더가 도포되는 수직방향으로 형성되고, 회전몸체(430a)에 의해 회전막대부재(430b)가 회전하면 회전막대부재(430b)와 순간적으로 접촉되어 진동을 발생하며, 진동에 의해 흡수제(130)의 막힘을 방지한다. 예를 들어 막힘방지부재(440)는 얇고 가늘한 철사이다.
회전부(430)는 회전몸체(430a)와 회전막대부재(430b)가 서로 탈부착이 가능하도록 설치될 수 있고, 막힘방지부재(440)와의 순간 접촉 타이밍 주기 및 절연재(100)의 직경을 고려하여 복수 개의 회전막대부재(430b)를 포함할 수 있다. 본 발명은 회전부(430)가 소정의 개수의 회전막대부재(430b)를 포함하여 흡수제(130)가 합성수지(110)에 균일하게 도포되도록 할 수 있고, 흡수제(130)의 최적 공급량을 제공할 수 있다.
수밀수단(130)은 바닥층(450), 파우더 회수부(460), 에어 공급부(470) 및 브러싱 처리부(480)를 더 포함할 수 있다. 바닥층(450)은 이송경로의 하부와 외장층 입출구(410) 사이에 형성되고, 파우더 회수부(460)는 외장층 입구(410a)에 인접하여 바닥층(450)에 형성되어 이송경로 하부로 낙하되는 흡수제(130)를 회수한다. 본 발명은 파우더 회수부(460)가 이송경로 하부로 낙하되는 흡수제(130)를 회수함으로써, 흡수제(130)를 효율적으로 재사용할 수 있다.
에어 공급부(470)는 파우더 회수부(460)와 외장층 출구(410b) 사이의 바닥층(450)에 형성되고, 이송경로 하부로 낙하된 흡수제(130)가 합성수지(110) 하부면에 형성하도록 에어를 공급한다. 본 발명은 파우더 공급부(420)와 에어 공급부(470)를 통하여 합성수지(110)의 상하부로 흡수제(130)를 도포함으로써, 전체적으로 합성수지(110)에 흡수제(130)를 도포할 수 있고, 수밀 효과를 증가시킬 수 있다.
브러싱 처리부(480)는 에어 공급부(470)와 외장층 출구(410b) 사이에 형성되고, 합성수지(110)에 형성된 과잉의 흡수제(130)를 브러싱 처리하여 털어낸다. 본 발명은 브러싱 처리부(480)가 합성수지(110)에 형성된 과잉의 흡수제(130)를 브러싱 처리함으로써, 합성수지(110)에 균일한 분포로 흡수제(130)를 형성할 수 있고, 수밀 효과를 극대화시킬 수 있다.
바닥층(450)은 파우더 회수부(460)와 에어 공급부(470)의 영역에 형성된 제1 평탄층(450a), 제1 평탄층(450a) 일단과 브러싱 처리부(480)의 영역 사이에 형성된 경사층(450b) 및 경사층(450b) 일단과 브러싱 처리부(480)의 영역에 형성된 제2 평탄층(450c)을 포함한다. 본 발명은 외장층 출구(410b)에서 외장층 입구(410a) 방향으로 바닥층(450)이 하부로 경사지게 되어 에어 공급부(470)가 브러싱 처리부(480)로부터 낙하된 흡수제(130)를 재도포할 수 있고, 파우더 회수부(460)가 에어 공급부(470)로부터 낙하된 흡수제(130)를 쉽게 회수할 수 있다.
10: 도체 100: 절연재
110: 합성수지(절연층) 120: 열변색 고분자(열변색층)
130: 흡수제(수밀층) 200: 가스센서
210: 제1 가스센서 220: 제2 가스센서
300: 종첩수단 400: 수밀수단

Claims (5)

  1. 주재료와 부재료를 포함하고,
    상기 주재료는 절연기능이 구비된 합성수지를 포함하며,
    상기 부재료는 연소시 부취를 발생하는 부취제 또는 열에 의한 색상변화를 제공하는 열변색 고분자를 포함하여,
    상기 부취제는 무황부취제이고, 합성수지와 열변색 고분자는 탄소와 수소원자로 구성된 것을 특징으로 하는 전기화재 징후 감시용 절연재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 합성수지의 연소를 억제하는 난연제 및
    상기 연소에 의해 발생하는 수분을 흡수하여 도체의 부식을 방지하거나 가스센서의 감도를 향상시키는 흡수제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기화재 징후 감시용 절연재.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 합성수지는 도체간 접속부위에 형성되거나, 도체접속수단에 충진된 것을 특징으로 하는 전기화재 징후 감시용 절연재.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 열변색 고분자는 합성수지와 혼합되어 절연층을 형성하거나, 합성수지를 포함하는 절연층에 형성된 것을 특징으로 하는 전기화재 징후 감시용 절연재.
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