KR102637351B1 - 유동침적방식으로 제조된 버스덕트용 절연 버스바 - Google Patents

유동침적방식으로 제조된 버스덕트용 절연 버스바 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 전도성 금속재질로 이루어진 버스바(10)를 거치하도록 일렬로 배치된 행거(110), 행거(110)를 이송하여 로딩구역과 가열구역과 코팅구역과 건조구역과 언로딩구역을 순환하도록 하는 컨베이어(120), 컨베이어(120)에 의해 이송된 버스바(10)를 200℃ 내지 300℃에서 20분 내지 40분동안 가열하는 가열부(130), 가열된 버스바(10)를 담가 유동상태의 에폭시분체도료로 550㎛ 내지 650㎛의 두께로 코팅하는 유동침적조(140), 유동침적조(140)로부터 인출되어 코팅된 버스바(10)를 200℃ 내지 300℃에서 20분 내지 40분동안 건조하는 건조부(150), 및 건조완료된 버스바(10)를 언로딩하여 후처리하는 후처리부(160)를 통해 제조되어서, 양호한 절연성과 안정성과 코팅성을 제공하는, 유동침적방식으로 제조된 버스덕트용 절연 버스바를 개시한다.

Description

유동침적방식으로 제조된 버스덕트용 절연 버스바{INSULATED BUSBAR FOR BUSDUCT FORMED BY FLUIDIZED BED PROCESS}
본 발명은 버스바의 절연성능과 충격에 대한 안정성능과 방수성능과 코팅성능을 향상시키도록 하는, 유동침적방식으로 제조된 버스덕트용 절연 버스바에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이, 전력은 복잡하게 연결된 전력 계통상의 전선을 따라 각 지역 및 가정으로 공급되며, 이러한 과정에서 생기는 손실을 최소화하기 위해 전송전압의 초고압화가 추진되고 있으며, 공급된 전력은 배전반을 거쳐 여러 전력으로 배분되는데 이러한 배전반에는 차단기 등의 전기전자 부품을 상호 연결해주며 전력의 분기점을 만들어 주는 버스바(busbar)가 필수적으로 사용된다.
이와 같은 버스바는 비교적 적은 부피의 도체로도 많은 전력을 전달할 수 있어 안전하고, 에너지 손실이 적어서 초고압화에는 매우 적합하고, 이러한 버스바가 누전되는 것을 방지하기 위하여 반드시 절연물질로 코팅을 진행한다.
또한, 건축물 내에 노출되는 버스덕트는 스프링쿨러 작동에 대한 방수, 충격에 대한 구조적 강도, 화염에 대한 내화의 성능이 중요하다.
이에, 건축물의 고층집적화에 따라 건축물 내에 케이블보다 전력안정성이 확보된 버스웨이를 사용한 전력배전설비를 설치하고 있으며, 소방법 등의 법령 규제를 통한 화재위험에 대비하고 있는 추세이고, 최근 개정된 소방법에 따라 전력배전설비의 비상전원은 내화 버스덕트를 사용하여야만 한다.
한편, 종래의 PET 필름부착방식(filming) or PVC 압출방식에 의한 제조과정에서는 AL-버스바와 절연재 사이에 발생하는 틈으로 인해 안전사고가 일어난 사례가 종종 보고되고 있으며, PET와 PVC는 열가소성 특성으로 인하여 내화성 및 난연성이 낮아 버스바의 절연재로 사용하기에 부족한 측면이 있다.
이에, 절연성능과 충격에 대한 안정성능과 방수성능과 코팅성능이 보다 향상된 버스바에 대한 요구가 제기된다.
한국 등록특허공보 제10-1040571호 (버스바 및 이의 제조방법, 2011.06.16) 한국 등록특허공보 제10-2383032호 (버스바 절연 코팅방법, 2022.04.04)
본 발명의 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는, 점성을 일정하게 유지하여 다양한 구조 및 형상의 버스바를 이음부 없이 일체형으로 코팅하고 균일한 두께로 형성하여서, 버스바의 절연성능과 충격에 대한 안정성능과 방수성능과 코팅성능을 향상시킬 수 있는, 유동침적방식으로 제조된 버스덕트용 절연 버스바를 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하고자, 본 발명의 실시예는, 전도성 금속재질로 이루어진 버스바를 거치하도록 일렬로 배치된 행거; 상기 행거를 이송하여 로딩구역과 가열구역과 코팅구역과 건조구역과 언로딩구역을 순환하도록 하는 컨베이어; 상기 컨베이어에 의해 이송된 상기 버스바를 200℃ 내지 300℃에서 20분 내지 40분동안 가열하는 가열부; 상기 가열된 버스바를 담가 유동상태의 에폭시분체도료로 550㎛ 내지 650㎛의 두께로 코팅하는 유동침적조; 상기 유동침적조로부터 인출되어 코팅된 상기 버스바를 200℃ 내지 300℃에서 20분 내지 40분동안 건조하는 건조부; 및 건조완료된 버스바를 언로딩하여 후처리하는 후처리부;를 통해 제조된, 유동침적방식으로 제조된 버스덕트용 절연 버스바를 제공한다.
여기서, 상기 버스바는, 일자형 또는 ㄱ자형으로 형성되어, 버스덕트에 의해 커버되는 연결프레임과, 상기 연결프레임의 양단으로부터 절곡되어 연장되어 분기용 또는 연장용 외함에 인입되어 전기적으로 연결되는 날개프레임으로 구성될 수 있다.
또한, 상기 버스바의 날개프레임의 종단 일부는 테이프 마스킹되며, 마스킹된 영역에 지그가 결합되고, 상기 행거는, 상단에 톱니형상의 거치홈이 형성되어 전후 일정거리로 이격배치된 다수의 가로프레임과, 상기 가로프레임의 양단에 각각 결합된 세로프레임으로 구성된, 행거프레임, 및 상기 세로프레임으로부터 직립 형성되어 양단이 상기 컨베이어의 롤러에 결합되는 결합프레임으로 구성되며, 상기 지그의 상단에 형성된 후크고리가 상기 거치홈에 거치되어 상기 컨베이어의 이송에 의해 상기 버스바가 순환 이송될 수 있다.
또한, 상기 가열부 및 상기 건조부는, 상기 컨베이어의 이송경로를 따라 양측에 각각 형성되어 배열된 전기히터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 컨베이어에 의해 상기 코팅구역으로 이송된 상기 행거의 결합프레임을 픽킹 또는 언픽킹하도록 전후 슬러이딩하는 슬라이더와, 상기 슬라이더를 승강시켜 상기 버스바를 상기 유동침적조에 1회 이상 담그거나 인출하는 리프터로 구성된, 드랍리프터;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 결합프레임의 외측면에 후크바가 수평방향으로 연장 형성되고, 상기 슬라이더의 종단에는 상기 후크바를 리프팅하는 호 형상의 홈이 형성될 수 있다.
또한, 상기 후처리부에서는 상기 테이프 마스킹을 제거하여 절연테스트를 수행할 수 있다.
본 발명에 의하면, 점성을 일정하게 유지하여 다양한 구조 및 형상의 버스바를 이음부 없이 일체형으로 코팅하고 균일한 두께로 형성하여서, 버스바의 절연성능과 충격에 대한 안정성능과 방수성능과 코팅성능을 향상시킬 수 있고, 대량생산이 가능하도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 유동침적방식으로 제조된 버스덕트용 절연 버스바를 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 유동침적방식으로 제조된 버스덕트용 절연 버스바를 제조하기 위한 제조 시스템의 개략적인 구성도를 예시한 것이다.
도 3 및 도 4는 도 2의 제조 시스템의 구현도를 각각 예시한 것이다.
도 5 및 도 6은 도 2의 제조 시스템의 행거를 분리 예시한 것이다.
도 7은 도 2의 제조 시스템의 드랍리프터를 분리 예시한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 전술한 특징을 갖는 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하고자 한다.
본 발명의 실시예에 의한 유동침적방식으로 제조된 버스덕트용 절연 버스바는, 전도성 금속재질로 이루어진 버스바(10)를 거치하도록 일렬로 배치된 행거(110), 행거(110)를 이송하여 로딩구역과 가열구역과 코팅구역과 건조구역과 언로딩구역을 순환하도록 하는 컨베이어(120), 컨베이어(120)에 의해 이송된 버스바(10)를 200℃ 내지 300℃에서 20분 내지 40분동안 가열하는 가열부(130), 가열된 버스바(10)를 담가 유동상태의 에폭시분체도료로 550㎛ 내지 650㎛의 두께로 코팅하는 유동침적조(140), 유동침적조(140)로부터 인출되어 코팅된 버스바(10)를 200℃ 내지 300℃에서 20분 내지 40분동안 건조하는 건조부(150), 및 건조완료된 버스바(10)를 언로딩하여 후처리하는 후처리부(160)를 통해 제조되어서, 양호한 절연성과 안정성과 코팅성을 제공하는 것을 요지로 한다.
이하, 도면을 참조하면, 전술한 구성의 유동침적방식으로 제조된 버스덕트용 절연 버스바를 제조하기 위한 제조 시스템을 구체적으로 상술하면 다음과 같다.
우선, 전도성이 양호한 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어져 특정 형상으로 가공된 버스바(10)를, 세척, 샌딩 또는 탈지 등의 전처리를 수행하여서, 에폭시분체도료와의 코팅성이 양호하도록 할 수 있다.
예컨대, 버스바(10)는, 도 1을 참고하면, 일자형 또는 ㄱ자형(미도시)으로 형성되어, 버스덕트(20)에 의해 커버되는 연결프레임(11)과, 연결프레임(11)의 양단으로부터 특정 각도로 절곡되어 연장되어서, 분기용 또는 연장용 외함(미도시)에 인입되어 전기적으로 연결되는 날개프레임(12)으로 구성될 수 있다.
이후, 앞서 전처리된 버스바(10)를 행거(110)에 거치하는데(loading), 행거(110)는 전도성 금속재질로 이루어진 버스바(10)를 거치하도록 일렬로 배치되어, 그룹단위의 버스바(10)에 대한 로딩과 가열과 코팅과 건조와 언로딩을 수행하도록 할 수 있다.
한편, 도 4에 예시된 바와 같이, 버스바(10)의 날개프레임(12)의 종단 일부는 테이프 마스킹되어(13), 에폭시분체도료로 코팅되지 않도록 하여서, 테이프 마스킹의 제거 후 날개프레임(12)이 노출되어 전기적으로 연결되도록 할 수 있다.
또한, 도 4 및 도 5를 참고하면, 마스킹된 영역에 지그(14)가 각각 결합되어 지그(14)를 버스바(10)가 행거(110)에 균형적으로 거치되도록 할 수 있다.
구체적으로, 행거(110)는, 상단에 톱니형상의 거치홈(111a)이 형성되어 전후 일정거리로 이격배치된 다수의 가로프레임(111)과, 가로프레임(111)의 양단에 각각 결합된 세로프레임(112)으로 구성된, 격자형상의 행거프레임, 및 세로프레임(112)으로부터 직립 형성되어 양단이 컨베이어(120)의 롤러(121)에 결합되는 결합프레임(113)으로 구성되어, 그룹단위의 버스바(10)를 대량으로 거치하도록 할 수 있다.
이에, 지그(14)의 상단에 형성된 후크고리(14a)가 거치홈(111a)에 안정적으로 거치되어 좌우 요동없이 컨베이어(120)의 이송에 의해 버스바(10)가 순환 이송될 수 있다.
또한, 도 4에 예시된 바와 같이, 지그(14)가 버스바(10)를 안정적으로 고정하도록, ㄷ자 형상으로 절곡 형성되고, 지그(14)의 하단은 고리형태로(14b) 절곡되어 맞은편 지그(14)에 탄성적으로 체결되도록 하여서, 버스바(10)에 커버된 테이프 마스킹(131)을 압박하여 고정하도록 할 수 있다.
한편, 구동모터와 컨베이어와 롤러(121)로 구성된 컨베이어(120)를 통해 행거(110)를 이송하여서, 바스바(10)가 로딩구역과 가열구역과 코팅구역과 건조구역과 언로딩구역을 순차적으로 순환하도록 한다.
이후, 가열부(130)를 통해, 컨베이어(120)에 의해 상부로 이송된 버스바(10)를 200℃ 내지 300℃에서 20분 내지 40분동안 그룹단위로 가열하여, 코팅 전 버스바(10)를 예열하여 버스바(10)의 표면에 부착된 수분, 이물질 등을 연소시켜 제거하고, 코팅시 에폭시분체도료와의 코팅성이 양호하도록 할 수 있다.
이후, 유동침적조(140)에서, 앞서 가열된 버스바(10)를 담가 유동상태의 열경화성 에폭시분체도료로 550㎛ 내지 650㎛의 두께로 코팅된 코팅층(30)을 형성하도록 할 수 있다.
이와 같이, 컨베이어(120)와 결합된 유동침적조(140)를 통해, 절연된 버스바(10)의 대량생산이 가능하며, 가열된 버스바(10)에 에폭시분체도료가 균일하게 코팅되도록 하고, 에폭시분체도료의 점성을 일정하게 유지하도록 하고, 유동침적조(140)로부터의 인출 후 버스바(10)로부터의 에폭시분체도료의 낙하를 최소화할 수 있다.
여기서, 유동침적조(140)는 저면에 배치된 다공판의 하부로부터 압축공기를 분사하여 다공판 상부의 에폭시분체도료가 유동상태가 되도록 하여서, 용융된 에폭시분체도료가 버스바(10)의 표면에 완전 밀착되어 균일하게 코팅되도록 할 수 있다.
또한, 에폭시분체도료의 두께가 550㎛ 미만이면 절연성능이 저하되고 손상가능성이 커지고, 에폭시분체도료의 두께가 650㎛ 초과이면 요구되는 절연성능에 비해 에폭시분체도료의 소모량이 과도해질 수 있어서, 에폭시분체도료의 두께는 550㎛ 내지 650㎛인 것이 바람직할 수 있다.
또한, 유동침적조(140)에 인접하여 집진기(미도시)가 배치되어서, 유동침적조(140)에 의한 코팅시 발생할 수 있는 분진을 유동침적조(140)가 설치된 코팅실로부터 외부로 제거하여 안전성 및 코팅성을 높이도록 할 수도 있다.
한편, 도 7을 참고하면, 드랍리프터(droplifter)(170)를 통해, 행거(110)를 컨베이어(120)로부터 탈거하여 유동침적조(140)에 담그고, 유동침적조(140)로부터 컨베이어(120)에 재거치하도록 할 수 있는데, 구체적으로, 드랍리프터(170)는, 컨베이어(120)에 의해 코팅구역으로 이송된 행거(110)의 결합프레임(113)을 픽킹 또는 언픽킹하도록 전후 슬러이딩하는 슬라이더(171)와, 슬라이더(171)를 승강시켜 버스바(10)를 유동침적조(140)에 1회 이상 담그거나 인출하는 리프터(172)로 구성될 수 있다.
여기서, 도 4, 도 5 및 도 7을 참고하면, 결합프레임(113)의 외측면에 후크바(114)가 수평방향으로 연장 형성되고, 슬라이더(171)의 종단에는 후크바(114)를 리프팅하는 호 형상의 홈(173)이 형성되어서, 홈(173)에 후크바(114)를 안착시켜 안정적으로 리프팅을 수행하도록 할 수 있다.
이후, 건조부(150)를 통해, 유동침적조(140)로부터 인출된 버스바(10)를 그룹단위로 200℃ 내지 300℃에서 20분 내지 40분동안 건조하여 코팅된 에폭시분체도료를 경화시키도록 한다.
한편, 도 3 및 도 4를 참고하면, 가열부(130) 및 건조부(150)는, 컨베이어(120)의 이송경로를 따라 하단 양측에 각각 형성되어 배열된 전기히터(H)를 공유하여서, 가열과 건조를 균일하게 수행하도록 할 수 있다.
즉, 이와 같은 전기히터(H)의 배치구조에 의해, 컨베이어(120)를 통해 이송되는 그룹단위의 버스바(10)를 동시에 균일한 온도로 가열과 건조를 수행할 수 있으며, 전기히터(H)의 후면에는 내열성 재질의 측벽이 형성되어 외부 방열을 차단하도록 하고, 건조부(150)의 하부에는 열교환기(HE)가 배치되어 가열과 건조에 의한 폐열을 회수하여서, 스팀을 생성하여 난방 또는 전력생산에 활용하도록 할 수도 있다.
한편, 도 3을 참고하면, 가열부(130)의 전단 및 유동침적조(140)와 건조부(150) 사이에는 승강하는 차단벽(W)이 각각 형성되어서, 가열부(130)로부터 로딩구역에 있는 작업자를 보호하도록 하고, 유동침적조(140)에 의한 코팅시 건조부(150)가 오염되지 않도록 할 수도 있다.
이후, 후처리부(160)를 통해, 앞서 건조완료된 버스바(10)를 언로딩하여 후처리하도록 하는데, 테이프 마스킹(13)을 제거하여 날개프레임(12)의 일부가 노출되도록 하여 전기적으로 연결되도록 하여 절연테스트를 수행할 수 있다.
따라서, 전술한 바와 같은 유동침적방식으로 제조된 버스덕트용 절연 버스바에 의해, 점성을 일정하게 유지하여 다양한 구조 및 형상의 버스바를 이음부 없이 일체형으로 코팅하고 균일한 두께로 형성하여서, 버스바의 절연성능과 충격에 대한 안정성능과 방수성능과 코팅성능을 향상시킬 수 있고, 대량생산이 가능하도록 할 수 있다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
10 : 버스바 11 : 연결프레임
12 : 날개프레임 13 : 테이프 마스킹
14 : 지그 20 : 버스덕트
110 : 행거 111 : 가로프레임
112 : 세로프레임 113 : 결합프레임
114 : 후크바 120 : 컨베이어
121 : 롤러 130 : 가열부
140 : 유동침적조 150 : 건조부
160 : 후처리부 170 : 드랍리프터
171 : 슬라이더 172 : 리프터

Claims (7)

  1. 전도성 금속재질로 이루어진 버스바를 거치하도록 일렬로 배치된 행거;
    상기 행거를 이송하여 로딩구역과 가열구역과 코팅구역과 건조구역과 언로딩구역을 순환하도록 하는 컨베이어;
    상기 컨베이어에 의해 이송된 상기 버스바를 200℃ 내지 300℃에서 20분 내지 40분동안 가열하는 가열부;
    상기 가열된 버스바를 담가 유동상태의 에폭시분체도료로 550㎛ 내지 650㎛의 두께로 코팅하는 유동침적조;
    상기 유동침적조로부터 인출되어 코팅된 상기 버스바를 200℃ 내지 300℃에서 20분 내지 40분동안 건조하는 건조부; 및
    건조완료된 버스바를 언로딩하여 후처리하는 후처리부;를 통해 제조되며,
    상기 버스바는, 일자형 또는 ㄱ자형으로 형성되어, 버스덕트에 의해 커버되는 연결프레임과, 상기 연결프레임의 양단으로부터 절곡되어 연장되어 분기용 또는 연장용 외함에 인입되어 전기적으로 연결되는 날개프레임으로 구성되고,
    상기 버스바의 날개프레임의 종단 일부는 테이프 마스킹되며, 마스킹된 영역에 지그가 결합되고, 상기 행거는, 상단에 톱니형상의 거치홈이 형성되어 전후 일정거리로 이격배치된 다수의 가로프레임과, 상기 가로프레임의 양단에 각각 결합된 세로프레임으로 구성된, 행거프레임, 및 상기 세로프레임으로부터 직립 형성되어 양단이 상기 컨베이어의 롤러에 결합되는 결합프레임으로 구성되며, 상기 지그의 상단에 형성된 후크고리가 상기 거치홈에 거치되어 상기 컨베이어의 이송에 의해 상기 버스바가 순환 이송되고,
    특정 형상으로 가공된 버스바를 세척, 샌딩 또는 탈지 등의 전처리를 수행하는 전처리 단계를 더 포함하고,
    상기 지그는 ㄷ자 형상으로 절곡 형성되고, 상기 지그의 하단은 고리형태로 절곡되어 맞은편 지그에 탄성적으로 체결되도록 하는,
    유동침적방식으로 제조된 버스덕트용 절연 버스바.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 가열부 및 상기 건조부는, 상기 컨베이어의 이송경로를 따라 양측에 각각 형성되어 배열된 전기히터를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    유동침적방식으로 제조된 버스덕트용 절연 버스바.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨베이어에 의해 상기 코팅구역으로 이송된 상기 행거의 결합프레임을 픽킹 또는 언픽킹하도록 전후 슬러이딩하는 슬라이더와, 상기 슬라이더를 승강시켜 상기 버스바를 상기 유동침적조에 1회 이상 담그거나 인출하는 리프터로 구성된, 드랍리프터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    유동침적방식으로 제조된 버스덕트용 절연 버스바.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 결합프레임의 외측면에 후크바가 수평방향으로 연장 형성되고,
    상기 슬라이더의 종단에는 상기 후크바를 리프팅하는 호 형상의 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는,
    유동침적방식으로 제조된 버스덕트용 절연 버스바.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 후처리부에서는 상기 테이프 마스킹을 제거하여 절연테스트를 수행하는 것을 특징으로 하는,
    유동침적방식으로 제조된 버스덕트용 절연 버스바.
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