KR20220057983A - 방수 구조를 가지는 전선 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방수 구조를 가지는 전선을 개시한다. 이러한 본 발명은 전선의 일단에서 절연 피복재를 박피시켜 여러 가닥의 단선들을 꼬아 합친 연선에 납물(molten metal)로 이루어진 방수막을 형성한 것이고, 이에 따라 절연 피복재와 연선 외곽 사이, 그리고 연선을 이루도록 여러 가닥을 꼬아 합친 단선들 사이에 존재하는 공극을 없애면서, 공기나 물기 또는 습기의 침투는 물론 그 침투로 인한 단선들의 부식을 방지하고, 부식으로 인해 절연저항이 높아지는 것을 방지하며, 이로인해 초래되는 열화 현상으로부터 발생하는 화재 등을 방지하는 것이다.

Description

방수 구조를 가지는 전선{Electric wire with waterproof structure}

본 발명은 전원 공급이 필요로 하는 제품에 연결되는 전선에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전선에서 절연 피복재와 이에 의해 감싸여진 연선(撚線) 사이, 그리고 연선을 이루도록 여러 가닥을 꼬아 합친 단선(斷線)들 사이의 공극을 없애는 방수막을 형성하면서, 단선들을 통해 물기 또는 습기가 전자 제품으로 침투하는 것을 방지할 수 있도록 하는 방수 구조를 가지는 전선에 관한 것이다.

일반적으로, 전원이 필요로 하는 제품의 각종 부품들을 전기적으로 접속시켜 전원을 공급하는 전선은, 절연 피복재와 이에 의해 덮혀지는 심선을 포함하며, 상기 심선은 구리, 알루미늄, 강선(鋼線), 은선(銀線) 등이 선택적으로 사용되는 단선(單線)이거나, 또는 여러 가닥의 단선들을 꼬아 합친 연선(撚線)으로 구분될 수 있는 것이다.

상기 전선은 끝단의 절연 피복재를 탈피한 후 심선을 납땜하여 접속 고정하거나, 또는 터미널이라 불리는 조인트 커넥터에 연결하여 접속이 이루어지도록 하는 연결 방식을 사용하며, 이 경우 상기 전선의 전기적 접속 부위인 절연 피복재 외주면에 수지를 도포하면서 방수 처리가 이루어지도록 하였다.

그러나, 상기와 같이 수지 도포를 이용한 방수 처리 방식은 수지가 전열 피복재와 심선 사이로 침투되지 않아 전선을 완전하게 방수시킬 수는 없었다.

이에 종래에는 절연 피복재가 박피된 부위에 열 수축 튜브를 삽입한 후, 상기 열 수축 튜브의 내부로 수지를 주입하여 전선을 밀폐함으로써, 전선을 긴밀하게 방수시키는 기술이 개시되기에 이르렀다.

그러나, 상기와 같이 열 수축 튜브를 이용한 방수 처리 방식은 구리 등의 심선으로서 단선(동선)에만 적용될 수 있는 것으로, 여러 가닥의 단선을 꼬아 합친 연선에 적용시 방수 처리가 제대로 이루어지지 못하는 문제점이 있는 것이다.

즉, 열 수축 튜브를 통해 절연 피복재가 박피된 여러 가닥의 단선들이 꼬아 합쳐진 연선으로 수지를 주입시, 주입되는 상기 수지는 절연 피복재의 내면과 단선으로 이루어진 연선 외주면 사이에 대한 방수막 형성은 가능하지만, 여러 가닥의 단선들을 꼬아 합쳐진 연선인 경우, 상기 수지는 단선들 사이로의 침투가 제대로 이루어지지 못하면서, 상기 단선들 사이에 존재하는 공극을 전혀 메워줄 수 없었던 것이다.

이에, 종래에는 여러 가닥의 단선들이 꼬아 합쳐진 연선이 적용되는 전선에서는 그 방수 처리가 제대로 이루어질 수 없었고, 이로 인해 단선들 사이에 존재하는 공극을 통해 공기 및/또는 습기나 물기의 침투가 가능하게 되면서 부식이 발생하고, 상기 부식으로 인해 절연저항이 높아지며, 상기 절연저항이 높아지면서 발생하는 열화 현상으로 인해 화재로 이어지는 문제점이 있었던 것이다.

등록특허공보 제10-0857560호(공고일 2008.09.09.) 공개특허공보 제10-2010-0113819호(공개일 2010.10.22.) 등록특허공보 제10-1044687호(공고일 2011.06.28.)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 전선의 일단에서 절연 피복재를 박피시켜 여러 가닥의 단선들을 꼬아 합친 연선에 납물(molten metal)로 이루어진 방수막을 형성함으로써, 절연 피복재와 연선 외곽 사이, 그리고 연선을 이루도록 여러 가닥을 꼬아 합친 단선들 사이에 존재하는 공극을 없애고, 이를 통해 단선을 따라 공기나 물기 또는 습기의 침투로 인해 단선들이 부식되는 것을 방지시킴은 물론, 부식으로 인해 절연저항이 높아지는 것을 방지하며, 이로인해 초래되는 열화 현상으로부터 발생하는 화재 등을 방지할 수 있도록 하는 방수 구조를 가지는 전선을 제공하려는 것이다.

본 발명의 과제 해결 수단인 방수 구조를 가지는 전선은, 복수의 단선들이 꼬아 합쳐져 형성되는 연선과, 상기 연선을 덮는 절연 피복재를 포함하되, 상기 절연 피복재의 일부를 박피하여 상기 연선이 노출되는 박피 부위를 형성하고, 노출된 상기 연선의 외곽인 상기 박피 부위, 그리고 상기 연선을 이루는 복수의 상기 단선들 사이의 공극에는 액상의 납물이 투입되어 경화되는 방수막을 형성하며, 상기 박피 부위에 형성되는 상기 방수막은 열 수축 본딩 튜브에 의해 덮혀지도록 구성하는 것이다.

또한, 상기 열 수축 본딩 튜브는 열 수축 작용을 통해 상기 절연 피복재의 외주면에 양단이 접합된 상태에서 상기 방수막의 외표면과 접합되는 것이다.

또한, 상기 방수막은 상기 연선의 외곽으로부터 상기 절연 피복재의 박피 부위를 메워주는 제 1 방수층과, 상기 연선을 이루는 상기 단선들 사이의 공극을 메워주는 제 2 방수층을 포함하는 것이다.

또한, 상기 연선의 외곽을 기준선으로 상기 박피 부위를 메워주는 상기 제 1 방수층 두께는 상기 절연 피복재의 두께와 동일하거나 또는 상기 절연 피복재의 두께보다 두껍게 형성되는 것이다.

또한, 상기 방수막은 납(Pb)-주석(Sn) 합금으로 이루어진 용접봉의 가열을 통해 생성되는 상기 납물에 의해 형성되는 것이다.

또한, 상기 방수막은 납(Pb)-주석(Sn) 합금으로 이루어진 코팅재용 분말의 가열을 통해 생성되는 상기 납물에 의해 형성되는 것이다.

이와 같이, 본 발명은 전선의 일단에서 절연 피복재를 박피시켜 여러 가닥의 단선들을 꼬아 합친 연선에 납물(molten metal)로 이루어진 방수막을 형성한 것이며, 이를 통해 절연 피복재와 연선 외곽 사이, 그리고 연선을 이루도록 여러 가닥을 꼬아 합친 단선들 사이에 존재하는 공극을 없애면서, 공기나 물기 또는 습기의 침투로 인해 단선들이 부식되는 것을 방지시킴은 물론, 부식으로 인해 절연저항이 높아지는 것을 방지하면서, 이로인해 초래되는 열화 현상으로부터 발생하는 화재 등을 방지하는 효과를 기대할 수 있는 것이다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예로 방수 구조를 가지는 전선 구조를 보인 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예로 방수 구조를 가지는 전선 구조를 보인 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예로 절연 피복재가 박피된 전선에 방수막을 형성시키는 상태를 보인 흐름도.
도 4는 선행기술문헌들에서 설명하는 수지를 이용하여 복수의 단선들을 꼬아 합친 연선으로 이루어진 전선(W')의 방수 상태를 실험한 상태를 캡쳐한 사진.
도 5는 본 발명의 실시예로서 납물을 이용하여 복수의 단선들을 꼬아 합친 연선으로 이루어진 전선(W)의 방수 상태를 실험한 상태를 캡쳐한 사진.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명 기술적 사상의 실시예에 있어서 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명 기술적 사상의 실시예에 있어서 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.

본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 필요한 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드 지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 장치의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.

명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 따라서, 동일한 참조 부호 또는 유사한 참조 부호들은 해당 도면에서 언급 또는 설명되지 않았더라도, 다른 도면을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 참조 부호가 표시되지 않았더라도, 다른 도면들을 참조하여 설명될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예로 방수 구조를 가지는 전선 구조를 보인 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예로 방수 구조를 가지는 전선 구조를 보인 단면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예로 절연 피복재가 박피된 전선에 방수막을 형성시키는 상태를 보인 흐름도를 도시한 것이다.

첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 방수 구조를 가지는 전선(W)은, 연선(10), 절연 피복재(20), 방수막(30), 열 수축 본딩 튜브(40)를 포함하는 것이다.

상기 연선(10)은 복수의 단선들(11)이 합쳐져 형성되는 것이고, 상기 절연 피복재(20)는 상기 연선(10)을 덮는 것이다.

상기 방수박(30)은 상기 절연 피복재(20)의 일부를 박피하여 상기 연선(10)의 외곽이 노출되는 박피 부위(P1)가 형성될 때, 노출된 상기 연선(10)의 외곽인 상기 박피 부위(P1)에 형성되는 제 1 방수층(31), 그리고 상기 연선(10)을 이루는 복수의 상기 단선들(11) 사이의 공극에 형성되는 제 2 방수층(32)을 포함하는 것으로, 이는 주석(Sn)이 포함되는 납(Pb)-주석(Sn) 합금으로 이루어진 용접봉의 가열을 통해 생성되는 납물을 투입한 후 이를 경화시킴으로써 형성되거나, 또는 납(Pb)-주석(Sn) 합금으로 이루어진 코팅재용 분말의 가열을 통해 생성되는 납물을 투입한 후 이를 경화시킴으로써 형성될 수 있는 것이다.

상기 방수막(30)은 상기 단선들(11) 사이의 공극을 메워주면서 상기 연선(10)의 외곽에서 상기 절연 피복재(20)의 박피 부위(P1)를 메워주도록 하되, 상기 연선(10)의 외곽을 기준선으로 상기 박피 부위(P1)를 메워주는 상기 제 1 방수층(31)의 두께(T1)는 상기 절연 피복재(20)의 두께(T2)와 동일하거나(T1=T2), 또는 상기 절연 피복재(20)의 두께(T2)보다 두껍게 형성될 수도 있는 것이다(T1＞T2).

상기 열 수축 본딩 튜브(40)는 상기 박피 부위(P1)에 형성되는 상기 제 1 방수층(31)을 덮기 위한 것으로, 이는 가열수단을 통해 열이 가해지면 수축되면서, 상기 절연 피복재(20)의 외주면에 양단이 접합된 상태에서 상기 제 1 방수층(31)의 외표면과 접합될 수 있는 것이며, 이를 위해 상기 열 수축 본딩 튜브(40)에는 접착 물질이 포함되거나 또는 상기 열 수축 본딩 튜브(40)의 내면측에 상기 절연 피복재(20)의 외주면과 상기 방수막(30)의 외표면에 접착되는 접착층이 형성될 수 있는 것이다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 방수 구조를 가지는 전선은 첨부된 도 1 내지 도 3에서와 같이, 우선 전선의 일단에서 절연 피복재(20)를 수동 작업을 통해 박피하거나 또는 박피용 기계장치를 통해 박피시켜, 상기 절연 피복재(20)에 의해 보호되는 연선(10)을 노출시킨다.

이후, 상기 연선(10)이 노출된 전선을 고정물(예; 지그 등)에 고정시킨 상태에서, 상기 박피 부위(P1)에 납(Pb)-주석(Sn) 합금으로 이루어진 용접봉이나 코팅재용 분말이 담겨진 용기를 배치한 후, 상기 용접봉에 대한 납땜 작업 또는 상기 코팅재용 분말이 담겨진 용기에 고온의 열을 가하여 납물이 생성되도록 하고, 이를 상기 박피 부위(P1)에 흘려 보낸다.

그러면, 상기 납물은 상기 박피 부위(P1)를 채움과 동시에, 상기 연선(10)을 이루는 복수의 단선들(11) 사이의 공극으로 침투한 후 경화되면서, 제 1 및 제 2 방수층(31, 32)으로 이루어진 방수막(30)이 형성될 수 있는 것이다.

다음으로, 전선의 일단 또는 차단에서 열 수축 본딩 튜브(40)를 진입시켜, 상기 열 수축 본딩 튜브(40)를 상기 박피 부위(P1)로 이동시킨 후, 상기 열 수축 본딩 튜브(40)를 가열수단을 통해 가열하면, 상기 열 수축 본딩 튜브(40)는 가해지는 열에 의해 수축되면서 상기 절연 피복재(20)의 외주면에 양단이 접착된 상태에서 상기 제 1 방수층(31)의 외표면과 접착되면서, 상기 열 수축 본딩 튜브(40)는 상기 절연 피복재(20)의 외주면과 상기 방수막(30)에 포함되는 제 1 방수층(31)의 의 외표면에 대하여 견고한 접착 고정이 이루어질 수 있는 것이다.

여기서, 본 발명의 실시예인 방수 구조를 가지는 전선에 대하여, 선행기술문헌들과 같이 수지를 이용하여 방수 구조가 적용되는 전선(W')에서 심선과 절연 피복재 사이로 고압의 에어를 주입하는 경우 첨부된 도 4에서와 같이와 용기(100)내에 담겨진 물에서 거품(101)이 발생하는 것을 확인할 수 있었다.

반면, 본 발명의 실시예에서와 같이 납물을 이용하여 방수 구조가 적용되는 전선(W)에서 심선과 절연 피복재 사이로 고압의 에어를 주입하는 경우 첨부된 도 5에서와 같이와 용기(100)내에 담겨진 물에서 거품이 발생되지 않음을 확인할 수 있었다.

따라서, 상기와 같이 열 수축 본딩 튜브(40)를 통해 상기 방수막(30)의 노출을 차단시킨 상태에서, 전원 공급이 필요로 하는 제품에 방수 구조를 가지는 본원발명의 실시예에 따른 전선(W)을 전기적으로 접속하여 사용시, 상기 전선(W)의 인입단측에서 절연 피복재(20)와 연선(10) 사이의 틈새, 또는 연선(10)을 이루는 단선들(11) 사이의 공극을 통해 공기나 습기 또는 수분이 침투하더라도, 상기 공기나 습기 또는 수분은 방수막(30)을 이루는 제 1 방수층(31) 및 제 2 방수층(32)에 의해 차단되면서, 상기 연선(10) 또는 단선들(11)을 따라 흐르지 않게 된다.

이에따라 본 발명의 실시예에서는 전선(W)이 외부 환경에 노출되는 제품(예; 자동차의 공조 시스템, 옥외 설치용 전광판 등)에 적용되더라도, 상기 전선(W)에 포함되는 연선(10)은 공기나 습기 또는 수분 등에 의한 부식이 방지될 수 있음은 물론, 상기 부식으로 인해 절연저항이 높이자는 것을 방지하고, 상기 절연저항이 높아지면서 초래되는 열화 현상으로 인해 발생하는 화재 등을 방지할 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명의 방수 구조를 가지는 전선에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

따라서, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

10, 10'; 심선 11; 단선
20; 절연 피복재 30; 방수막
31; 제 1 방수층 32; 제 2 방수층
40; 열 수축 본딩 튜브

Claims (6)

1. 복수의 단선들이 꼬아 합쳐져 형성되는 연선과, 상기 연선을 덮는 절연 피복재를 포함하되,
   상기 절연 피복재의 일부를 박피하여 상기 연선이 노출되는 박피 부위를 형성하고,
   노출된 상기 연선의 외곽인 상기 박피 부위, 그리고 상기 연선을 이루는 복수의 상기 단선들 사이의 공극에는 액상의 납물이 투입되어 경화되는 방수막을 형성하며,
   상기 박피 부위에 형성되는 상기 방수막은 열 수축 본딩 튜브에 의해 덮혀지도록 구성하는 것을 특징으로 하는 방수 구조를 가지는 전선.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 열 수축 본딩 튜브는 열 수축 작용을 통해 상기 절연 피복재의 외주면에 양단이 접합된 상태에서 상기 방수막의 외표면과 접합되는 것을 특징으로 하는 방수 구조를 가지는 전선.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 방수막은 상기 연선의 외곽으로부터 상기 절연 피복재의 박피 부위를 메워주는 제 1 방수층과, 상기 연선을 이루는 상기 단선들 사이의 공극을 메워주는 제 2 방수층을 포함하는 것을 특징으로 하는 방수 구조를 가지는 전선.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 연선의 외곽을 기준선으로 상기 박피 부위를 메워주는 상기 제 1 방수층 두께는 상기 절연 피복재의 두께와 동일하거나 또는 상기 절연 피복재의 두께보다 두껍게 형성하는 것을 특징으로 하는 방수 구조를 가지는 전선.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 방수막은 납(Pb)-주석(Sn) 합금으로 이루어진 용접봉의 가열을 통해 생성하는 상기 납물에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 방수 구조를 가지는 전선.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 방수막은 납(Pb)-주석(Sn) 합금으로 이루어진 코팅재용 분말의 가열을 통해 생성되는 상기 납물에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 방수 구조를 가지는 전선.

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