KR20170141981A - 가스절연 개폐장치의 탱크 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제품의 불량 발생률이 적고 품질 신뢰성이 높으며, 제작비용이 절감될 수 있는 가스절연 개폐장치의 탱크를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가스절연 개폐장치의 탱크는, 내부공간을 구비하고 적어도 하나의 연결개구를 구비하는 몸체부; 및 상기 연결개구를 둘러싸도록 상기 몸체부에 결합되는 플랜지부;를 포함하고, 상기 몸체부와 상기 플랜지부는 구조용 접착제로 접합된다.

Description

가스절연 개폐장치의 탱크{TANK OF GAS-INSULATED SWITCHGEAR}
본 발명은 가스절연 개폐장치의 탱크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 타 탱크 또는 타 부품과의 연결을 매개하는 플랜지를 구비하는 가스절연 개폐장치의 탱크에 관한 것이다.
가스절연 개폐장치(GIS: Gas-Insulated Switchgear)는 전류 개폐시 발생하는 고온의 아크 전류를 절연가스(SF6)로 소호하는 전력설비이다.
이러한 가스절연 개폐장치는 내부에 주요 통전부품들이 설치되고 절연가스가 충전되는 밀폐형 탱크를 구비한다.
도 1에는 종래의 기술에 의한 가스절연 개폐장치의 탱크의 단면도가 도시되어 있다.
가스절연 개폐장치의 탱크는 일정 길이로 제관된 몸체부(10)와 탱크 간 체결을 위한 플랜지부(20)로 구성된다.
종래의 기술에 의한 가스절연 개폐장치의 탱크는 몸체부(10)와 플랜지부(20)가 맞대기 용접(W)에 의해 접합 및 고정되는 구조이다. 맞대기 용접의 경우 몸체부(10)와 플랜지부(20)가 접합되는 경계부위 전체가 용접(W)된다.
그러나, 이러한 종래의 기술에 의한 가스절연 개폐장치의 탱크는 몸체부(10)와 플랜지부(20)의 용접 작업시 용접자의 숙련도에 따라 용입 불량, 용접열에 의한 치수변형 등이 발생하여 제품 불량 발생 및 제품 품질 저하 문제가 발생할 수 있다.
또한, 탱크 제작을 위한, 용접공수가 많으므로 인건비 상승에 따른 제품의 제작비용이 상승한다는 단점도 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점 중 적어도 일부를 해결하고자 안출된 것으로, 일 측면으로서, 제품의 불량 발생률이 적고 품질 신뢰성이 높으며, 제작비용이 절감될 수 있는 가스절연 개폐장치의 탱크를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적 중 적어도 일부를 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은 내부공간을 구비하고 적어도 하나의 연결개구를 구비하는 몸체부; 및 상기 연결개구를 둘러싸도록 상기 몸체부에 결합되는 플랜지부;를 포함하고, 상기 몸체부와 상기 플랜지부는 구조용 접착제로 접합된 가스절연 개폐장치의 탱크를 제공한다.
일 실시예에서, 상기 몸체부와 상기 플랜지부의 경계부의 외경을 따라 서로 간격을 가지는 복수의 외경측 부분용접부를 구비하고, 상기 몸체부와 상기 플랜지부의 경계부의 내경을 따라 서로 간격을 가지는 복수의 내경측 부분용접부를 구비할 수 있다.
일 예로서, 상기 탱크는 상기 몸체부와 상기 플랜지부의 경계부의 둘레방향으로 동일한 위치에 상기 외경측 부분용접부와 상기 내경측 부분용접부를 구비할 수 있다.
다른 일 예로서, 상기 탱크는 상기 몸체부와 상기 플랜지부의 경계부의 둘레방향으로 서로 어긋난 위치에 상기 외경측 부분용접부와 상기 내경측 부분용접부를 구비할 수 있다.
또 다른 일 예로서, 상기 탱크는 상기 외경측 부분용접부를 상기 내경측 부분용접부보다 더 많이 구비할 수 있다.
한편, 일 실시예에서, 상기 플랜지부에는 상기 몸체부가 접합되는 접합면에 홈부가 형성되고, 상기 몸체부의 단부에는 상기 홈부에 삽입 결합되는 삽입부가 형성되며, 상기 홈부와 상기 삽입부는 접합면에 도포되는 상기 구조용 접착제를 매개로 서로 접합될 수 있다.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 의하면, 제품의 품질 신뢰성이 향상되고, 제작 공수 및 비용이 절감되는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 종래의 기술에 의한 가스절연 개폐장치의 탱크의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스절연 개폐장치의 탱크의 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 가스절연 개폐장치의 탱크에 포함되는 몸체부와 플랜지부 간 부분용접 실시 예시를 나타낸 표이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 또한, 본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스절연 개폐장치의 탱크(100)에 대해서 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스절연 개폐장치의 탱크(100)는 몸체부(110)와 플랜지부(120)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 몸체부(110)는 내부공간을 구비하고 적어도 하나의 연결개구를 구비할 수 있다.
도 2에 도시된 일 예에서, 몸체부(110)는 양단에 연결개구를 구비하는 원통형 강재로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 연결개구는 몸체부(110)의 내부공간이 외부로 노출되도록 형성될 수 있다. 이러한 연결개구를 통해 몸체부(110)에 내장되는 부품들이 타 탱크(100)에 내장된 부품 또는 외부부품에 연결될 수 있다.
상기 플랜지부(120)는 몸체부(110)의 연결개구를 둘러싸도록 몸체부(110)에 결합되는 링 형상의 강재로서, 몸체부(110)를 타 탱크(100)의 몸체부(110)에 견고하고 절연가스 누설이 방지되게 결합시키는 결합 매개체로서 기능할 수 있다.
한편, 본 발명에서, 몸체부(110)와 플랜지부(120)는 구조용 접착제(130)로 서로 접합될 수 있다. 즉, 몸체부(110)와 플랜지부(120)의 접합면에 구조용 접착제(130)가 도포되고, 몸체부(110)와 플랜지부(120)는 구조용 접착제(130)를 매개로 서로 결합될 수 있다.
여기서, 상기 구조용 접착제(130)는 높은 결합강도로 금속을 접합시킬 수 있는 높은 접합 성능을 가지는 접착제로 구성될 수 있다. 이러한 구조용 접착제(130)는 특별히 한정되지 않으며, 구조용 접착제(130)로는 금속간 접합 기능을 가지는 공지된 다양한 종류의 접착제가 채용될 수 있다.
한편, 일 실시예에서, 플랜지부(120)에는 몸체부(110)가 접합되는 접합면에 축방향으로 오목한 홈부(122)가 형성되고, 몸체부(110)의 단부에는 플랜지부(120)의 홈부(122)에 삽입 결합되도록 축방향으로 돌출된 삽입부(112)가 형성될 수 있다.
여기서, 홈부(122)와 삽입부(112)는 접합면에 도포되는 구조용 접착제(130)를 매개로 서로 접합될 수 있다.
이러한 홈부(122)와 삽입부(112)는 몸체부(110)와 플랜지부(120)의 결합시 몸체부(110)와 플랜지부(120)를 축방향으로 정렬시키는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 일 실시예에서, 삽입부(112)의 외경이 홈부(122)의 내경보다 크게 형성되어, 삽입부(112)는 홈부(122)에 억지끼움 결합될 수도 있다. 이와 같이 삽입부(112)와 홈부(122)가 억지끼움 결합되는 구조는 몸체부(110)와 플랜지부(120)의 결합강도가 더욱 보강되는 효과가 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스절연 개폐장치의 탱크(100)는 구조용 접착제(130)를 매개로 서로 접합된 몸체부(110)와 플랜지부(120)의 구조적 강도 및 안정성을 보강하기 위해, 몸체부(110)와 플랜지부(120)의 경계부의 외경과 내경을 따라 복수의 부위에 부분용접(W)이 수행될 수 있다.
이를 통해, 일 실시예에서, 몸체부(110)와 플랜지부(120)의 경계부의 외경을 따라 서로 간격을 가지는 복수의 외경측 부분용접부(A, C)가 구비될 수 있고, 몸체부(110)와 플랜지부(120)의 경계부의 내경을 따라 서로 간격을 가지는 복수의 내경측 부분용접부(B, D)가 구비될 수 있다.
이하, 도 3을 참조하여, 몸체부(110)와 플랜지부(120)의 경계부에 수행되는 부분용접 부위의 예시에 대해서 설명한다. 참고로, 도 3에 기재된 표에서 부분용접 부위의 각도는 탱크(100)의 중심을 기준으로 탱크(100)의 원주방향 회전각도를 의미한다.
먼저, 도 3의 각도 별 용접 부위 예시 1의 표에 나타난 바와 같이, 외경측 부분용접부(A, C)와 내경측 부분용접부(B, D) 모두가 0도, 90도, 180도 및 270도 즉, 90도 간격으로 총 네 부위에 구비될 수 있다.
즉, 일 예로서, 탱크(100)는 몸체부(110)와 플랜지부(120)의 경계부의 둘레방향으로 동일한 위치에 외경측 부분용접부(A, C)와 내경측 부분용접부(B, D)를 구비할 수 있다.
이와 같이 외경측 부분용접부(A, C)와 내경측 부분용접부(B, D)를 서로 동일한 위치에 상대적으로 적은 수로 구비하는 탱크(100)는 가스절연 개폐장치를 구성하는 복수의 탱크(100) 중에서 플랜지부(120)와 몸체부(110)에 가해지는 외부 하중 및 내부 압력이 상대적으로 높지 않은 부위나 환경에 설치되는 탱크(100)로 사용하기 적합하다.
이러한 외경측 부분용접부(A, C)와 내경측 부분용접부(B, D)가 동일한 위치에 상대적으로 적은 수로 구비되는 탱크(100)는 몸체부(110)와 플랜지부(120) 간의 구조적 강도가 상대적으로 낮지만 용접 공수가 절감된다는 장점을 가진다.
다음으로, 도 3의 각도 별 용접 부위 예시 2의 표에 나타난 바와 같이, 외경측 부분용접부(A, C)가 0도, 90도, 180도 및 270도에 구비되고, 내경측 부분용접부(B, D)가 45도, 135도, 225도 및 315도에 구비되어, 외경측 부분용접부(A, C)와 내경측 부분용접부(B, D)가 45도 간격만큼 서로 어긋난 위치에 구비될 수 있다.
이와 같이 외경측 부분용접부(A, C)와 내경측 부분용접부(B, D)를 서로 어긋난 위치에 구비하는 탱크(100)는 상기 예시 1의 용접 부위에 따라 제작된 탱크(100)에 비해 몸체부(110)와 플랜지부(120) 간의 구조적 강도가 더 높다는 장점을 가진다.
마지막으로, 도 3의 각도 별 용접 부위 예시 3의 표에 나타난 바와 같이, 외경측 부분용접부(A, C)가 0도부터 30도 간격으로 총 12부위에 구비되고, 내경측 부분용접부(B, D)가 45도부터 90도 간격으로 총 4부위에 구비되어, 외경측 부분용접부(A, C)와 내경측 부분용접부(B, D)가 서로 어긋난 위치에 구비되고 동시에, 외경측 부분용접부(A, C)가 내경측 부분용접부(B, D)보다 더 많이 구비될 수도 있다.
이와 같이 외경측 부분용접부(A, C)와 내경측 부분용업부를 서로 어긋난 위치 구비하고 동시에 외경측 부분용접부(A, C)의 개수가 많은 탱크(100)는 용접 공수가 증가한다는 단점이 있지만 몸체부(110)와 플랜지부(120)의 기계적 강도 및 내압성능이 매우 높다는 장점을 가진다.
전술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스절연 개폐장치의 탱크(100)는 몸체부(110)와 플랜지부(120)를 기본적으로 구조용 접착제(130)를 사용하여 접합시키고 강도 보강을 위해 부분용접을 수행하므로, 용접에 의한 치수변형 발생 가능성이 현저히 낮아져 제품의 품질 신뢰성이 향상되고, 용접 공수 절감에 따른 제작비용 절감 효과가 있다.
본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 밝혀두고자 한다.
100: 탱크
110: 몸체부
112: 삽입부
120: 플랜지부
122: 홈부
130: 구조용 접착제
A, C: 외경측 부분용접부
B, D: 내경측 부분용접부

Claims (6)

  1. 내부공간을 구비하고 적어도 하나의 연결개구를 구비하는 몸체부; 및
    상기 연결개구를 둘러싸도록 상기 몸체부에 결합되는 플랜지부;를 포함하고,
    상기 몸체부와 상기 플랜지부는 구조용 접착제로 접합된 가스절연 개폐장치의 탱크.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 몸체부와 상기 플랜지부의 경계부의 외경을 따라 서로 간격을 가지는 복수의 외경측 부분용접부를 구비하고,
    상기 몸체부와 상기 플랜지부의 경계부의 내경을 따라 서로 간격을 가지는 복수의 내경측 부분용접부를 구비하는 가스절연 개폐장치의 탱크.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 몸체부와 상기 플랜지부의 경계부의 둘레방향으로 동일한 위치에 상기 외경측 부분용접부와 상기 내경측 부분용접부를 구비하는 가스절연 개폐장치의 탱크.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 몸체부와 상기 플랜지부의 경계부의 둘레방향으로 서로 어긋난 위치에 상기 외경측 부분용접부와 상기 내경측 부분용접부를 구비하는 가스절연 개폐장치의 탱크.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 외경측 부분용접부를 상기 내경측 부분용접부보다 더 많이 구비하는 가스절연 개폐장치의 탱크.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 플랜지부에는 상기 몸체부가 접합되는 접합면에 홈부가 형성되고,
    상기 몸체부의 단부에는 상기 홈부에 삽입 결합되는 삽입부가 형성되며,
    상기 홈부와 상기 삽입부는 접합면에 도포되는 상기 구조용 접착제를 매개로 서로 접합되는 가스절연 개폐장치의 탱크.
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