KR20110072298A - 인슐레이터 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 코어체와 플랜지 간의 접촉 면적이 증가될 수 있도록 하여 서로 간의 접착이 안정적으로 이루어질 수 있도록 함과 더불어 상호 간의 기밀 성능이 향상될 수 있도록 하며, 오랜 사용에 의한 접착제의 성능 저하가 발생되더라도 코어체가 플랜지로부터 분리됨을 방지할 수 있도록 한 새로운 형태의 인슐레이터 어셈블리에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 내부 몸체를 이룸과 더불어 에프알피(FRP;Fiber glass Reinforced Plastic) 재질의 중공 튜브체로 형성되는 코어체; 상기 코어체의 끝단으로부터 연장 형성되면서 상기 코어체에 비해 작은 직경을 이룸과 더불어 그 외주면에는 수나사가 돌출 형성된 수나사부; 상기 수나사부가 수용됨과 더불어 내주면에는 상기 수나사부의 수나사가 체결 결합되도록 암나사가 요입 형성되면서 상기 코어체를 상대물에 설치되도록 하는 플랜지; 그리고, 상기 코어체의 외표면을 감싸면서 외부 몸체를 이룸과 더불어 주름진 형태로 형성되는 절연 하우징:를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 인슐레이터 어셈블리가 제공된다.

인슐레이터 어셈블리, 코어체, 플랜지, 수나사부, 암나사부

Description

인슐레이터 어셈블리{insulator assembly}

본 발명은 인슐레이터 어셈블리에 관한 것으로써, 더욱 구체적으로는 코어체와 플랜지 간의 접촉 면적이 증가될 수 있도록 하여 서로 간의 접착이 안정적으로 이루어질 수 있도록 함과 더불어 상호 간의 기밀 성능이 향상될 수 있도록 하며, 오랜 사용에 의한 접착제의 성능 저하가 발생되더라도 코어체가 플랜지로부터 분리됨을 방지할 수 있도록 한 새로운 형태의 인슐레이터 어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로 인슐레이터란 송전선이나 가스절연개폐장치 등의 전기기기의 나선(裸線) 부분을 절연하고 동시에 기계적으로 유지 또는 지지하기 위해 사용되는 절연체를 의미한다.

상기와 같은 인슐레이터는 내부 몸체를 이루는 코어체와, 이 코어체의 외부를 감싸면서 외부 몸체를 이루는 절연 하우징과, 상기 코어체의 설치를 위한 플랜지를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기한 코어체는 FRP 재질로 형성되고, 상기 절연 하우징은 실리콘 러버(silicone rubber)로 형성되며, 상기 플랜지는 알루미늄 재질로 형성된다.

특히, 상기한 절연 하우징은 주름지게 형성됨으로써 전기적으로 충분한 절연 내력(絶緣耐力)을 가지도록 구성되고, 상기한 플랜지는 기계적 하중을 분산시키는 역할을 수행하게 된다.

또한, 전술한 바와 같은 종래의 일반적인 인슐레이터는 상기 코어체가 FRP 재질로 형성됨을 고려할 때 상기 플랜지와의 결합이 볼트나 여타의 체결 수단으로 고정하기에는 무리가 있었으며, 이에 종래에는 상기 코어체와 플랜지 간을 접착제로 접착함으로써 서로 간의 안정적인 결합이 이루어질 수 있도록 하고 있다.

그러나, 상기한 접착제를 이용한 접합 결합 방식은 접착제가 상기 코어체와 플랜지 사이에 충분하면서도 고르게 도포되지 못하여 불안정한 접착이 이루어질 수밖에 없다는 문제점을 가지고 있다.

물론, 상기한 불안정한 접착 현상을 방지하기 위해 종래에는 코어체와 플랜지 간의 대향면에 접착제의 도포를 위한 홈을 가공함으로써 상기 접착제의 원활한 도포가 이루어지도록 하고 있으나, 만일 상기 홈 내에 접착제가 완전히 도포되지 못한다면 코어체와 플랜지 간의 기밀이 안정적이지 못할 뿐 아니라 접합 성능의 저하 역시 발생될 수 있다는 문제점을 가지고 있다.

특히, 상기 인슐레이터 어셈블리가 외팔보 구조로 설치됨을 고려할 때 인슐레이터 어셈블리의 오랜 사용시 주변 환경이 고온과 저온을 반복하는 등과 같은 잦은 온도 변화로 인해 접착제의 성능저하로 접합력이 낮아지게 될 경우 코어체가 플랜지로부터 탈거될 수 있다는 문제점을 가진다.

본 발명은 전술한 종래 기술에 따른 각종 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 코어체와 플랜지 간의 접촉 면적이 증가될 수 있도록 하여 서로 간의 접착이 안정적으로 이루어질 수 있도록 함과 더불어 상호 간의 기밀 성능이 향상될 수 있도록 하며, 오랜 사용에 의한 접착제의 성능 저하가 발생되더라도 코어체가 플랜지로부터 분리됨을 방지할 수 있도록 한 새로운 형태의 인슐레이터 어셈블리를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인슐레이터 어셈블리에 따르면 내부 몸체를 이룸과 더불어 에프알피(FRP;Fiber glass Reinforced Plastic) 재질의 중공 튜브체로 형성되는 코어체; 상기 코어체의 끝단으로부터 연장 형성되면서 상기 코어체에 비해 작은 직경을 이룸과 더불어 그 외주면에는 수나사가 돌출 형성된 수나사부; 상기 수나사부가 수용됨과 더불어 내주면에는 상기 수나사부의 수나사가 체결 결합되도록 암나사가 요입 형성되면서 상기 코어체를 상대물에 설치되도록 하는 플랜지; 그리고, 상기 코어체의 외표면을 감싸면서 외부 몸체를 이룸과 더불어 주름진 형태로 형성되는 절연 하우징:를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

여기서, 상기 플랜지의 암나사가 형성되는 길이는 인슐레이터 어셈블리의 굽힘 성능에 따라 달리 결정되고, 상기 수나사부의 수나사가 형성되는 길이는 상기 플랜지의 종류에 상관없이 암나사의 최대 형성 길이를 기준으로 결정되며, 상기 절 연 하우징은 상기 플랜지의 끝단을 덮을 수 있을 정도의 길이로 형성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 수나사부의 수나사와 상기 플랜지의 암나사부의 암나사는 서로 일치되도록 대응 형성되되, 상기 수나사의 나사산이 이루는 끝단 부위는 모따기됨으로써 상기 수나사 및 암나사 간의 끝단 사이에 접착제의 충전을 위한 공간이 형성되도록 구성됨을 특징으로 한다.

이와 함께, 상기 플랜지의 둘레면에는 상기 암나사가 이루는 요입 부위와 연통되는 복수의 연통공이 더 형성됨을 특징으로 한다.

이상에서 설명된 바와 같이 본 발명에 따른 인슐레이터 어셈블리는 플랜지와 코어체 간의 접착이 안정적으로 이루어질 수 있다는 효과를 가진다.

특히, 오랜 기간이 지나 접착제의 접착 성능이 저하된다고 하더라도 플랜지와 코어체 간의 나사식 결합 구조로 인해 상기 코어체가 플랜지로부터 분리되는 문제점은 방지될 수 있다는 효과를 가진다.

또한, 수나사부의 수나사와 플랜지를 이루는 암나사부의 암나사 간의 밀착에 의해 기밀 유지 성능의 향상을 얻을 수 있다는 효과를 가진다.

이하, 본 발명의 인슐레이터 어셈블리에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명하도록 한다.

첨부된 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 인슐레 이터 어셈블리는 크게 코어체(100)와, 수나사부(200)와, 플랜지(300)와, 절연 하우징(400)을 포함하여 구성된다.

이를 각 구성별로 더욱 상세히 설명하도록 한다.

먼저, 상기 코어체(100)는 인슐레이터 어셈블리의 내부 몸체를 이루는 부위로써, 에프알피(FRP;Fiber glass Reinforced Plastic) 재질의 중공 튜브체로 형성된다. 이는, 첨부된 도 2 내지 도 4의 상태와 같다.

다음으로, 상기 수나사부(200)는 상기 코어체(100)를 후술될 플랜지(300)에 체결 결합됨과 더불어 접착제에 의해 접착 결합되는 일련의 구성이다.

상기한 수나사부(200)는 상기 코어체(100)의 끝단으로부터 연장 형성되면서 상기 코어체(100)에 비해 작은 직경을 이룸과 더불어 그 외주면에는 수나사(210)가 돌출 형성되어 이루어진다.

이때, 상기한 수나사부(200)는 상기 코어체(100)와 동일한 에프알피 재질의 튜브체로 형성되며, 실질적으로는 상기 코어체(100)의 끝단 부위를 나사 가공함으로써 형성된다.

다음으로, 상기 플랜지(300)는 상기 코어체(100)가 상대물(예컨대, 가스절연개폐장치의 탱크 등)에 설치되도록 하는 일련의 구성이다.

상기한 플랜지(300)는 암나사부(310) 및 결합단(320)으로 구성된다.

여기서, 상기 암나사부(310)는 상기 수나사부(200)가 수용됨과 더불어 내주면에는 암나사(311)가 요입 형성되는 부위이고, 상기 결합단(320)은 상기 암나사부(310)의 끝단 둘레를 따라 형성되면서 상대물(예컨대, 가스절연개폐장치의 탱크 등)에 볼트 체결 등으로 결합 고정되는 부위이다.

이때, 상기 플랜지(300)의 암나사부(310)에 형성된 암나사(311)의 형성 길이(L2)는 인슐레이터 어셈블리의 굽힘 성능에 따라 달리 결정된다.

즉, 인슐레이터 어셈블리의 굽힘 성능에 맞추어 여유분만큼 상기 암나사(311)의 형성 길이를 늘이거나 혹은, 줄일 수 있는 것이다. 상기 여유분이라 함은 오염등급별 연면 길이(creepage distance)에 대한 여유분을 의미한다. 예컨대, 연면 길이가 5408㎜의 경우 오염등급은 3등급 수준이고, 상기 3등급의 연면 길이는 4675㎜임을 고려할 때 여유분은 733㎜가 되며, 해당 인슐레이터 어셈블리의 굽힘 성능에 맞추어 상기한 여유분만큼 상기 암나사(311)의 길이를 늘일 수 있는 것이다.

이에 따라, 본 발명의 실시예에서는 전술된 수나사부(200)를 이루는 수나사(210)의 형성 길이(L1)가 상기 플랜지(300)의 종류에 상관없이 상기 암나사(311)의 최대 형성길이(L2)를 기준으로 결정됨을 제시한다. 즉, 상기 암나사(311)의 형성 길이(L2)는 플랜지(300)의 종류(혹은, 암나사부의 길이)에 따라 다양하게 변동될 수 있다는 것을 고려할 때 상기 수나사(210)의 형성 길이(L1)를 상기 플랜지(300)의 암나사(311)가 이룰 수 있는 최대 형성 길이(L2)와 대응되게 설정함으로써 다양한 종류에 따른 플랜지(300)에 공용으로의 사용이 가능하도록 한 것이다.

특히, 본 발명의 실시예에서는 상기한 수나사부(200)의 수나사(210)와 상기 플랜지(300)의 암나사(311)는 서로 일치되도록 대응 형성되되, 상기 수나사(210)의 나사산이 이루는 끝단 부위는 모따기함을 제시한다.

이는, 상기 수나사(210) 및 암나사(311) 간이 서로 일치되도록 함으로써 상호 간의 접촉 면적을 최대화함으로써 밀착 성능 및 기밀 성능의 향상을 이룰 수 있도록 함과 더불어 접착제의 충전 및 도포를 위한 공간이 추가로 확보될 수 있도록 함으로써 접착 성능의 향상을 이룰 수 있도록 한 것이다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 상기한 플랜지(300)의 외부 둘레면에 상기 플랜지(300) 내의 암나사부(310)의 암나사(311)가 이루는 요입 공간과 연통되는 복수의 연통공(330,340)을 형성함을 추가로 제시한다.

이때, 상기한 각 연통공(330,340)은 암나사부(310)의 암나사(311)가 이루는 요입 공간 내로 접착제를 주입함과 더불어 상기 암나사(311)의 요입 공간 내에 상기 접착제가 과도하게 주입되었을 경우 이 과도 주입된 접착제의 일부가 배출될 수 있도록 하는 역할을 수행하며, 본 발명의 실시예에서는 접착제의 주입을 위한 주입용 연통공(330) 및 접착제의 배출을 위한 배출용 연통공(340)으로 형성됨을 제시한다. 이는, 첨부된 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같다.

다음으로, 상기 절연 하우징(400)은 코어체(100)의 외표면을 감싸면서 외부 몸체를 이루는 일련의 구성이다.

이때, 상기한 절연 하우징(400)의 외주면은 주름지게 형성됨으로써 전기적으로 충분한 절연내력(絶緣耐力)을 가지도록 구성되며, 실리콘 재질 혹은, EPDM(Ethylene Propylene diene Monomer) 재질의 러버(rubber)로 형성된다.

이와 함께, 상기한 절연 하우징(400)의 끝단은 상기 플랜지(300)의 끝단 부위(플랜지와 코어체 간이 연결되는 부위)를 덮을 수 있도록 형성된다.

즉, 상기 절연 하우징(400)이 상기 플랜지(300)의 끝단을 덮을 수 있을 정도의 길이로 형성함으로써, 코어체(100)에 연장 형성되는 수나사부(200)가 외부로 노출됨을 방지할 수 있도록 한 것이다. 물론, 상기 수나사부(200)를 이루는 수나사(210)의 형성 길이가 상기 플랜지(300)의 암나사부(310)에 형성된 암나사(311)의 형성 길이와 동일하다면 상기 수나사부(200)의 노출이 발생되지 않지만, 전술된 바와 같이 상기 암나사(311)의 형성 길이는 필요에 따라 달리 결정될 수 있기 때문에 이의 경우 발생될 수 있는 수나사부(200)의 노출을 방지할 수 있도록 한 것이다.

이때, 상기 플랜지(300)의 상단측 부위(301)와 이를 감싸는 절연 하우징(400)의 끝단(401) 간의 대향면은 서로 대응되는 형상으로 단턱지게 형성됨으로써, 상기 절연 하우징(400)이 상기 플랜지(300)의 상단측 부위(310)를 더욱 안정적으로 감쌀 수 있게 된다.

하기에서는, 전술한 본 발명의 실시예에 따른 인슐레이터 어셈블리의 제조 과정을 더욱 구체적으로 설명하도록 한다.

먼저, 각각의 개별 성형 공정을 통해 코어체(100) 및 플랜지(300)가 각각 제조되며, 이렇게 제조된 코어체(100) 및 플랜지(300)를 각각 준비한다.

이때, 상기 코어체(100)의 끝단에는 나사 가공을 통해 수나사(210)가 형성된 수나사부(200)를 성형하고, 상기 플랜지(300)를 이루는 암나사부(310)의 내주면에는 암나사(311)를 성형한다.

이의 상태에서 상기 수나사부(200)를 상기 플랜지(300)의 암나사부(310)에 나사식으로 결합한다. 이는, 첨부된 도 2 및 도 3과 같다.

그리고, 상기한 수나사부(200)와 암나사부(310) 간의 결합이 완료되면 상기 암나사부(310)의 외주면에 형성된 주입용 연통공(330)을 통해 상기 암나사부(310)의 암나사(311)가 형성하는 요입 공간으로 접착제를 주입한다.

이의 과정에서, 상기 접착제의 주입이 완료되면 초과분의 접착제는 배출용 연통공(340)을 통해 배출된다. 이를 통해 작업자는 접착제의 주입이 완료되었음으로 판단하여 더 이상의 접착제 주입을 중단함과 더불어 상기 배출된 접착제를 제거함으로써 수나사부(200) 및 플랜지(300) 간의 접착 고정이 완료된다.

물론, 상기 수나사부(200)를 이루는 수나사(210)의 외벽면 혹은, 상기 플랜지(300)의 암나사부(310)에 형성된 암나사(311)에 접착제를 도포한 다음 상기 수나사부(200)를 상기 암나사부(310)에 체결 고정할 수도 있다.

이후, 첨부된 도 4와 같이 금형 공정을 통해 상기 코어체(100)의 외주면 및 상기 플랜지(300)의 끝단 부위에 실리콘 재질의 절연 하우징(400)을 성형하여 감싸도록 함으로써 인슐레이터 어셈블리의 제조가 완료된다.

결국, 전술한 일련의 과정을 통해 완성되는 인슐레이터 어셈블리는 상기 플랜지(300)와 코어체(100) 간의 접착이 안정적으로 이루어질 수 있게 되고, 오랜 기간이 지나 접착제의 접착 성능이 저하된다고 하더라도 플랜지(300)와 코어체(100) 간의 나사식 결합 구조로 인해 상기 코어체(100)가 플랜지(300)로부터 분리되는 문제점은 방지될 수 있다.

또한, 수나사부(200)의 수나사(210)와 플랜지(300)를 이루는 암나사부(310)의 암나사(311) 간의 밀착에 의해 기밀 유지 역시 가능하게 된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인슐레이터 어셈블리를 설명하기 위해 나타낸 개략적인 정면도

도 2 및 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인슐레이터 어셈블리의 코어체와 수나사부 및 플랜지 간의 결합 관계를 설명하기 위해 나타낸 도 1의 “A”부분에 대한 내부 구조를 나타낸 단면도

도 4는 도 3의 “B” 부분에 대한 확대 단면도

도 5는 도 3의 “C” 부분에 대한 확대 단면도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100. 코어체 200. 수나사부

210. 수나사 300. 플랜지

310. 암나사부 311. 암나사

320. 결합단 330,340. 연통공

400. 절연 하우징

Claims (4)

1. 내부 몸체를 이룸과 더불어 에프알피(FRP;Fiber glass Reinforced Plastic) 재질의 중공 튜브체로 형성되는 코어체;

   상기 코어체의 끝단으로부터 연장 형성되면서 상기 코어체에 비해 작은 직경을 이룸과 더불어 그 외주면에는 수나사가 돌출 형성된 수나사부;

   상기 수나사부가 수용됨과 더불어 내주면에는 상기 수나사부의 수나사가 체결 결합되도록 암나사가 요입 형성되면서 상기 코어체를 상대물에 설치되도록 하는 플랜지; 그리고,

   상기 코어체의 외표면을 감싸면서 외부 몸체를 이룸과 더불어 주름진 형태로 형성되는 절연 하우징:를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 인슐레이터 어셈블리.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 플랜지의 암나사가 형성되는 길이는 인슐레이터 어셈블리의 굽힘 성능에 따라 달리 결정되고,

   상기 수나사부의 수나사가 형성되는 길이는 상기 플랜지의 종류에 상관없이 암나사의 최대 형성 길이를 기준으로 결정되며,

   상기 절연 하우징은 상기 플랜지의 끝단을 덮을 수 있을 정도의 길이로 형성됨을 특징으로 하는 인슐레이터 어셈블리.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 수나사부의 수나사와 상기 플랜지의 암나사부의 암나사는 서로 일치되도록 대응 형성되되, 상기 수나사의 나사산이 이루는 끝단 부위는 모따기됨으로써 상기 수나사 및 암나사 간의 끝단 사이에 접착제의 충전을 위한 공간이 형성되도록 구성됨을 특징으로 하는 인슐레이터 어셈블리.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 플랜지의 둘레면에는 상기 암나사가 이루는 요입 부위와 연통되는 복수의 연통공이 더 형성됨을 특징으로 하는 인슐레이터 어셈블리.

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