KR101108485B1

KR101108485B1 - 밸브가 구비된 호흡기

Info

Publication number: KR101108485B1
Application number: KR1020110093346A
Authority: KR
Inventors: 김정환; 김철오
Original assignee: 성진종합전기 주식회사
Priority date: 2011-09-16
Filing date: 2011-09-16
Publication date: 2012-01-31
Anticipated expiration: 2031-09-16

Abstract

본 발명은 개폐밸브가 구비된 변압기에 관한 것으로 그 구성은 변압을 위한 권선과, 상기 권선의 절연을 위해 충진된 절연유와, 내부와 통기되도록 상면에 곡선 형태로 연장된 배관이 구비된 변압기에 설치되어 변압기 내부의 유증기 배출과 압력을 조절하며 호흡하는 호흡기에 있어서, 투명 형태로 상하가 개방된 내부에 실리카가 충진되는 투명관과; 상기 투명관 상부에 패킹에 의해 밀착되며, 상기 변압기의 배관 측과 하측의 투명관과 연통되는 상부관로와 하부관로가 형성된 상부플랜지와; 상기 투명관 하부에 패킹에 의해 밀착된 상태로 하측에서 상기 상부플랜지 측으로 관통 결합되는 고정볼트에 의해 밀착 고정되는 하부플랜지와; 상기 하부플랜지 상단의 가압에 의해 투명관 내주면에 밀착되게 삽입된 중간플랜지와; 상기 하부플랜지 하부에 탈착 가능하게 구비되며 내부에 기름이 담수되는 컵; 및 상기 상부플랜지의 상부관로와 하부관로 내부에 구비되어 상기 상부관로와 하부관로를 단속하는 밸브;를 포함하여 구성된다.

Description

밸브가 구비된 호흡기{A BREATHER CONTAINING OFF VALVE}

본 발명은 밸브가 구비된 호흡기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 변압기가 설치된 장소가 침수되더라도 변압기 내부에 물이 침투하는 것을 방지함으로써 변압기 손상을 방지할 수 있게 하여 변압기 유지보수에 소요되는 비용을 절감함과 동시에 변압기 손상으로 인한 전력 공급 차질을 사전에 방지할 수 있게 하는 밸브가 구비된 호흡기에 관한 것이다.

일반적으로 전기는 수력, 화력 및 원자력발전소 등에서 발전되어 공장이나 가정에 송전되어 이용된다.

또한 전기를 가장 경제적으로, 즉, 손실을 적게 해서 보내기 위하여 발전소내의 변압기를 사용하여 높은 전압으로 수송지역까지 보내고, 승압된 상태로 보내진 전기는 다시 공장이나 가정에서 사용하기에 위하여 필요한 전압으로 낮추어 공급하게 된다.

이러한 변압기의 기본적인 구조를 설명하면, 자로(磁路)를 형성시키기 위한 철심(鐵芯)과 전로(電路)를 형성시키기 위한 권선(捲線)이 필요하다.또한 운전시 또는 이상전압이 인가되는 경우에도 정상적으로 운전될 수 있도록 절연물 등으로 조립되어 있다.

즉, 변압기는 전자유도작용에 의하여 한편의 권선에 공급한 교류 전기를 다른 편의 권선에 동일 주파수의 교류 전기의 전압으로 변환시켜 주는 역할을 수행한다.

변압기 내부에 장착되는 철심과 권선에 의해 발생하는 열을 냉각시키는 방식에 따라 유입변압기와 건식변압기로 나뉘며, 냉각에 사용되는 냉각매체의 사용방법에 따라 각각 자냉식, 풍냉식, 수냉식, 송유식 등이 있다.

이 중에서 유입자냉식은 배전용 변압기에서 가장 일반적으로 사용되는 냉각방식인데, 변압기 내부에서 발생한 열을 중진된 절연유의 대류에 의해서 외함 및 방열기에 전달하여 대기 중으로 방산되도록 하는 구조이다.

또한 유입자냉식 변압기(1)의 경우, 도 1에 도시된 바와 같이 내부에 절연유(I)가 충진되어 있으며, 변압기 내부의 압력 조절과 내부에서 발생되는 습기를 배출하기 위해 배관(2)에 의해 연결되는 호흡기(3)가 배치되어 있다.

상기 호흡기(3)는 배관에 의해 변압기 내부와 연결되며, 호흡기 내부에 충진된 실리카겔이 변압기 내부에서 유출되는 유증기로부터 절연유 성분을 제거하여 외부와 통풍시키거나 외부 공기가 변압기 내부로 유입시 공기 중에 포함된 수분을 제거함으로써 변압기 내부의 압력을 일정하게 유지시키고 변압기 내부의 수분을 제거하여 항시 변압기가 절연상태를 유지할 수 있게 하는 것이다.

예를 들어 변압기의 절연성은 항시 1000MΩ 이상을 유지해야하는데 변압기 내부의 습도가 높아지거나 수분 침투로 절연유에 수분이 함유되면 함유된 수분은 절연유에 비해 비중이 높기 때문에 절연유 아래쪽에 위치하게 됨에 따라 점차 절연유의 절연성이 떨어지게 되므로 절연유의 절연성을 유지하기 위해서는 호흡기를 통한 변압기 내부 압력 유지와 수분 배출이 필수적이다.

그러나 앞서 설명한 바와 같이 종래의 변압기는 호흡기에 의해 외부와 항상 연결된 상태여서 평상시에는 압력을 일정하게 유지할 수 있으나 우천이나 변압기의 침수시 호흡기를 통해 외부의 물이 변압기 내부로 유입되는 문제점이 있었다.

즉, 여름과 같이 습도가 높고 비가 많이 오는 계절에는 상기 호흡기가 물에 잠기어 그 본연의 역할을 수행할 수 없을 뿐만 아니라, 오히려 호흡기로부터 변압기 내부로 물이 역류함으로써 변압기 내부 부품들의 절연성 파괴 및 내부의 부품이 손상되는 치명적인 문제점이 있었다.

또한 변압기의 경우 가정이나 산업에서 전력 공급의 중요한 역할을 수행하기 때문에 변압기가 파손될 경우 변압기 전체를 교체해야함에 따라 변압기 유지보수 비용이 많이 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 특성을 개선하기 위하여 제안된 것으로서, 변압기가 설치된 장소가 침수되더라도 변압기 내부에 물이 침투하는 것을 방지함으로써 변압기 손상을 방지할 수 있게 하여 변압기 유지보수에 소요되는 비용을 절감함과 동시에 변압기 손상으로 인한 전력 공급 차질을 사전에 방지할 수 있게 하는 밸브가 구비된 호흡기를 제공함에 있다.

본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 구성을 가진다.

본 발명의 호흡기는, 변압을 위한 권선(11)과, 상기 권선(11)의 절연을 위해 충진된 절연유(I)와, 내부와 통기되도록 상면에 곡선 형태로 연장된 배관(12)이 구비된 변압기(10)에 설치되어 변압기(10) 내부의 유증기 배출과 압력을 조절하며 호흡하는 호흡기에 있어서, 투명 형태로 상하가 개방된 내부에 실리카가 충진되는 투명관(310)과; 상기 투명관(310) 상부에 패킹(323a)에 의해 밀착되며, 상기 변압기의 배관 측과 하측의 투명관과 연통되는 상부관로(329a)와 하부관로(329b)가 형성된 상부플랜지(320)와; 상기 투명관(310) 하부에 패킹(338)에 의해 밀착된 상태로 하측에서 상기 상부플랜지(320) 측으로 관통 결합되는 고정볼트(370)에 의해 밀착 고정되는 하부플랜지(330)와; 상기 하부플랜지(330) 상단의 가압에 의해 투명관(310) 내주면에 밀착되게 삽입된 중간플랜지(340)와; 상기 하부플랜지(330) 하부에 탈착 가능하게 구비되며 내부에 기름이 담수되는 컵(350); 및 상기 상부플랜지(320)의 상부관로(329a)와 하부관로(329b) 내부에 구비되어 상기 상부관로(329a)와 하부관로(329b)를 단속하는 밸브(360);를 포함하여 구성된다.

그리고 상기 밸브(360)는 상기 상부플랜지(320)에 형성된 상부관로(329a)와 하부관로(329b) 사이에 공간과 길이를 갖고 형성된 슬라이드 안내공(361)과, 상기 슬라이드 안내공(361) 내주면 중앙 부분에서 하부관로(329b) 측으로 수직하게 형성된 다수개의 유도공(362)과, 상기 슬라이드 안내공(361)에 삽입되어 상기 하부관로(329b)를 통해 가해지는 압력에 의해 슬라이딩 승강하는 슬라이더(363)를 포함하여 구성된 것이 바람직하다.

또한 상기 슬라이더(363)는 하부관로(329b)를 통해 가해지는 압력(P1)에 의해 부력이 발생되도록 공간(363a)이 형성된 것이 바람직하다.

그리고 상기 슬라이더(363)는 높이(H)가 슬라이드 안내공(361)에 형성된 유도공(362)의 길이(L)보다 짧게 형성된 것이 바람직하다.

또한 상기 슬라이드 안내공(361) 내에는 상기 슬라이더(363) 상단을 지지하는 탄성체(364)를 더 구비한 것이 바람직하다.

그리고 상기 탄성체(364)의 탄성력은 하부관로(329b)를 통해 발생되는 압력(P1)과 슬라이더(363)에서 발생된 부력(P2)의 합보다 작게 형성된 것이 바람직하다.

또한 상기 상부플랜지(320)는 수직 방향으로 관통된 상부관로(329a)와 하부관로(329b)가 원호 중심에서 수직 방향으로 관통 형성되며, 상단면에서 내측으로 나사 형태가 함몰 형성된 다수개의 체결공(321)과, 상기 체결공(321) 형성된 상단면 중심 부분에 원호 형태로 형성되어 패킹(327)이 삽입되는 삽입홈(322)과, 하단 둘레면에 단차지게 형성되어 패킹(324a)이 삽입되는 체결홈(323)과, 하단면 원호 중심 부분에서 하측 방향으로 방사 형태로 돌출 형성되되 수직 방향으로 관통된 나사(326)가 형성되고, 상기 나사(326)와 연결되는 통공(325)이 형성된 지지브라켓(324)으로 이루어진 것이 바람직하다.

그리고 상기 하부플랜지(330)는 상단 둘레면을 따라 단차지게 형성되어 패킹(338)이 삽입되는 체결홈(332)과, 상기 체결홈(332) 내측에서 상부로 돌출된 가압편(331)과, 공간(334a)을 갖도록 중심 부분 상부에서 하측으로 연장되며 하단 둘레면을 따라 다수개의 절개홈(335)가 형성된 유도관(334)과, 상기 유도관(334) 내주면에 형성되며 개구공(336a)이 형성된 격벽(336)과, 상기 격벽(336)을 지지하는 지지대(337)와, 하단 둘레면에 등간격 형성되어 컵을 고정하는 걸림돌기(323)로 이루어진 것이 바람직하다.

또한 상기 중간플랜지(340)는 투명관(310)에 삽입되는 실리카의 크기보다 작은 형태로 개구된 다수개의 절개공(341)과, 외주면을 따라 돌출된 띠 형태의 돌출턱(342)과, 상기 돌출턱(342)을 따라 상부 방향으로 연장되어 돌출턱을 보강하는 리브(343)로 이루어지며, 상기 돌출턱(342)과 리브(343)는 상부 방향으로 경사진 형태인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른, 변압기가 설치된 장소가 침수되더라도 변압기 내부에 물이 침투하는 것을 방지함으로써 변압기 손상을 방지할 수 있게 하여 변압기 유지보수에 소요되는 비용을 절감함과 동시에 변압기 손상으로 인한 전력 공급 차질을 사전에 방지할 수 있게 하는 효과가 있다.

도 1은 종래의 일반적인 변압기를 나타내는 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 호흡기가 설치된 변압기를 나타내는 개략도.
도 3은 본 발명의 호흡기를 나타내는 단면 사시도.
도 4는 도 3에 도시된 호흡기를 나타내는 단면도.
도 5는 도 4에 도시된 밸브를 나타내는 부분 확대 단면도.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 호흡기의 부착 상태를 나타내는 도면.
도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 호흡기의 동작상태를 나타내는 도면.
도 11은 본 발명에 따른 호흡기의 다른 실시예를 나타내는 도면.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부된 도면을 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예들은 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.

도 2에 도시된 바에 의하면, 본 발명에 따른 호흡기(30)는, 변압을 위한 권선(11)과, 상기 권선(11)의 절연을 위해 충진된 절연유(I)와, 내부와 통기되도록 상면에 곡선 형태로 연장된 배관(12)이 구비된 변압기(10)의 배관(12)에 플랜지에 의해 결합되어 상기 변압기(10) 내부와 호흡하며 변압기(10) 내부의 압력 및 습도를 조절을 위한 구성으로 내부에는 변압기(10) 내부로 물이 침투하는 것을 방지하기 위한 밸브(360)가 구성되어 있다.

즉, 본 발명의 호흡기는 변압기에 설치되어 평상시에는 변압기 내부와 통기되어 호흡하며 변압기 내부의 유증기를 외부로 배출하고, 변압기가 침수 등에 의해 물에 잠기면 변압기 밸브가 동작하여 변압기 내부로 물이 침투하는 것을 방지하기 위한 것이다.

이를 위해 본 발명의 호흡기(30)는 다음과 같은 구성을 갖는다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 호흡기(30)는 투명관(310), 상부플랜지(320), 하부플랜지(330), 중간플랜지(340), 컵(350), 밸브(360) 및 고정볼트(370)로 구성된다.

상기 투명관(310)은 일정간 길이를 갖지며 상부와 하부가 관통된 튜브 형태를 하고 있으며, 하단 내주면을 따라 단차진 걸림턱(311)이 형성되어 있다.

또한 상기 걸림턱(311)은 내주면이 상측에서 하측 방향으로 경사진 형태를 하고 있다.

상기 상부플랜지(320)는 원호 중심 부분을 관통하는 상부관로(329a)와 하부관로(329b)가 형성되며, 상기 상부관로(329a) 외측에서 원호 형태로 함몰된 삽입홈(322)이 형성되고, 상기 배관(12)과 플랜지에 의해 볼트 결합되도록 다수개가 나사 형태로 함몰된 체결공(321)이 형성되며, 하단 둘레면에 따라 단차지게 형성되어 패킹(323a)이 삽입되는 체결홈(323)이 형성되어 있다.

또한 상기 상부플랜지(320) 하단면에는 하측 방향으로 연장 돌출된 지지브라켓(324)이 형성되고, 상기 지지브라켓(324) 하단 중심 부분에는 수직 방향으로 관통된 나사(326)가 형성되고, 상기 나사(326) 상단에는 방사 형태로 개구된 통공(325)이 형성되어 있다.

여기서 상기 상부관로(329a)와 하부관로(329b) 사이에는 후술하는 밸브(360)가 형성되며, 상기 상부관로(3329a)에는 삽입홈(322)에 삽입되는 패킹(327)이 연결된 캡(328)이 삽입 결합된다.

상기 캡(328)은 본 발명의 호흡기가 제작된 시점에 설치되는 것으로 상부관로(329a)를 통해 호흡기 내부로 수분이나 이물질 등이 침투하는 것을 방지하기 위한 것으로 호흡기가 설치될 때 패킹(327)으로부터 절개선(337a)을 이용해 제거된 후 설치하게 된다.

상기 하부플랜지(330)는 상면 둘레면에서 상부방향으로 돌출된 가압편(331)이 형성되고, 상기 가압편(331) 외주면을 따라 단차지게 체결홈(332)이 형성되어 패킹(338)이 삽입될 수 있게 하고 있다.

또한 상기 하부플랜지(330) 하면에는 공간(334a)이 형성되도록 중심 부분에서 하측 방향으로 돌출된 유도관(334)이 형성되고, 상기 유도관(334) 내주면을 차단하는 격벽(336)이 형성되어 있으며, 상기 격벽(336) 중심부분을 관통하는 체결공(336b)이 형성되고, 일측을 절개하여 개방된 개구공(336a)이 형성되어 있다.

그리고 상기 격벽(336) 상면에는 체결공(336b) 측으로부터 방사형태로 유도관(334) 내주면 측으로 연장된 지지대(337)가 형성되어 있다.

그리고 하부플랜지(330) 하면에는 후술하는 컵을 고정하는 "」"자 형태의 걸림돌기(333)가 형성되어 있다.

상기 중간플랜지(340)는 중심 부분을 관통하는 관통공(344)이 형성되고, 상기 관통공(344)을 중심으로 방사 형태로 확장되며 개구된 절개공(341)이 형성된 원판 형태를 하고 있으며, 외주면에서 하측 방향으로 연장된 수직편(341a)과 상기 수직편(341a) 외주면을 따라 돌출된 돌출편(342)과, 상기 돌출편(342) 상면을 따라 등간격 돌출된 리브(343)로 이루어진다.

상기 컵(350)은 내부가 투영되는 투명 소재를 이용한 상부는 개방되고 하부는 차단된 형태를 하고 있으며, 상부 돌레면을 따라 복수개의 단턱(351)이 등간격 형성되어 있다.

상기 밸브(360)는 상기 상부플랜지(320) 내부에 형성된 상부관로(329a)와 하부관로(329b) 사이에 배치되어 상기 하부관로(329b) 측으로 발생되는 압력에 의해 동작하며 상부관로를 단속하는 구성을 하고 있다.

즉, 상기 밸브(360)는 상부관로(329a)와 하부관로(329b) 사이에 상기 상부관로(329a)와 하부관로(329b)의 직경 보다 확장된 형태의 슬라이드 안내공(361)이 형성되고, 상기 슬라이드 안내공(361) 내주면 중앙 부분에서 하부관로(329b)로 연장되도록 "L" 자 형태의 유도공(362)가 등간격 형성되며, 상기 슬라이드 안내공(361) 내에서 하부관로에서 가해지는 압력에 의해 상하 방향 슬라이딩되는 슬라이더(363)으로 이루어진다.

또한 상기 슬라이더(363)는 도 5에 도시된 바와 같이 높이(H)가 슬라이드 안내공(361)에 형성된 유도공(362)의 길이(L)보다 짧게 형성된 것이 바람직하다. 이는 슬라이드 안내공(361)에서 승강하는 슬라이더(363)의 하단과 밀착되었을 경우 유도공(362) 상단이 개방된 상태를 유지하여 상부관로와 하부관로를 통해 변압기 내부와 호흡할 수 있게 하고 반대로 외부로부터 물이 침투할 경우 침투한 물의 압력을 통해 슬라이더를 상승시켜 유도공을 차단시켜 물이 유도공을 통해 유입되어 유입된 물이 변압기 내부로 흘러들어가는 것을 방지할 수 있게 하기 위함이다.

여기서 상기 슬라이더(363) 표면은 슬라이드 안내공(361) 내부면과의 마찰력을 최소하기 위해 매끄럽게 형성하는 것이 바람직하며, 슬라이딩을 더욱 수월하게 하기 위하여 슬라이드 안내공(363) 내주면에 오일 등 윤활재를 도포하는 것도 가능하다.

한편 상기 슬라이더(361)는 도 10에 도시된 바와 같이 하부관로(329b)를 통해 가해지는 압력(P1)에 의해 부력이 발생되도록 공간(363a)이 형성된 것이 바람직하다. 이는 슬라이더 자체적인 부력을 갖게 함으로써 앞서에서 설명한 바와 같이 호흡기 내에 구비된 밸브를 통해 침수된 물이 유입되면 유입되는 물에 의해 일정한 압력이 발생하여 압력에 의해 슬라이더가 슬라이드 안내공 내에서 상승할 수 있게 하는 것이나 슬라이드되며 상승하는 슬라이더의 상승력을 더욱 좋게 함으로써 물의 침투를 방지할 수 있게 하기 위함이다.

그리고 본 발명에 따르면, 밸브가 형성된 상부플랜지는 도면상에 도시하고 있지는 않지만 주물에 의해 제작될 수 있으나 슬라이드 안내공(361) 상부에 해당되는 상부플랜지 일부를 절개하여 나사 결합되는 구조를 갖게 하는 것도 가능하며, 상기 슬라이드 안내공 내에 부력을 갖는 슬라이더의 삽입을 용이하게 하고 가공성을 고려할 때 상부플랜지 상부 일부를 절개하여 나사 결합되게 하는 것이 바람직하다.

상기 고정볼트(370)는 일정한 길이를 갖는 관봉 형태 일측 단부에 나사가 형성된 것으로 상술한 하부플랜지에 형성된 체결공을 관통하여 상부의 상부플랜지에 형성된 지지브라켓의 나사에 결합되어 투명관, 상부플랜지, 하부플랜지가 상호 연결된 상태를 유지할 수 있게 하는 것이다.

본 발명의 결합관계를 보면, 먼저 하부플랜지(330) 상면에 형성된 체결홈(332)에 패킹(338)을 삽입한 후 상기 중간플랜지(340)가 상기 하부플랜지(330) 상면의 가압편(331) 측에 안착되도록 위치시킨다.

이때 상기 중간플랜지(340)의 중앙에 형성된 관통공(344)과 하부플랜지(330)의 유도관 측에 형성된 체결공(336b)이 수직 방향 정렬되게 주의한다.

다음으로 상기 투명관(310) 내주면에 형성된 걸림턱(311)이 중간플랜지(340) 측에 위치되도록 상기 하부플랜지(330)의 패캥(338)이 삽입된 체결홈(332)에 삽입시켜 패킹과 투명관 하면이 밀착되게 한다.

이때 상기 투명관(310) 내주면에 형성된 걸림턱(311) 내주면이 하측 방향으로 경사진 형태이고, 미리 삽입된 중간플랜지(340)의 돌출편(342)과 리브(343)이 상부 방향으로 경사진 형태하고 있어서, 상기 투명관(310)의 삽입과 동시에 걸림턱(311)이 중간플랜지(340)의 돌출편과 리브와 밀착되는 형태를 하고 된다.

이 상태에서 상기 투명관(310) 내부에 실리카(S)가를 투입하여 투명관(310) 상부 근처 부분까지 충진되게 한다. 투입된 실리카는 일정한 크기의 구 형태를 하고 있으며, 변압기로부터 배출되는 유증기에서 수분과 기름 성분을 흡착하거나 외부로부터 변압기 측으로 이동하는 공기로부터 수분을 제거하는 역할을 수행함으로써 변압기 내부에 수분이 최소화되게 하는 구성이다.

이때 상기 중간플랜지(340)에 형성된 절개공(341)의 크기가 상기 실리카의 크기보다 작게 형성되는 것이 바람직하다. 이는 절개공을 통해 투입된 실리카가 빠져나가는 것을 방지하기 위함이다.

다음으로 상기 상부플랜지(320)의 하면에 형성된 체결홈(323)에 패킹(323a)을 삽입 결합시킨 후 패킹(323a)이 하부플랜지에 결합된 투명관 상단과 밀착되도록 투명관 상단을 체결홈(323)에 삽입한다.

여기서 상기 상부플랜지(320)의 상부관로(329a)에는 패킹(327)이 연결된 캡(328)이 삽입된 상태이다. 상기 캡은 호흡기를 배관에 결합하는 과정에 제거되는 것으로 상부관로의 차단을 위해 이용되며 제거되는 캡에서 패킹은 분리되어 상부플랜지 상면에 남게 된다.

다음으로 미리 준비한 고정볼트(370)를 하부플랜지(330)의 유도관(334) 측에 형성된 체결공(336b)을 통해 삽입하여 중간플랜지(340)의 관통공(344)을 거쳐 상부플랜지(320)의 나사(326)에 나사 결합되게 하여 상부플랜지(320)와 하부플랜지(330) 사이에 투명관(310)이 위치된 상태로 상호 밀착될 수 있게 한다.

즉, 상기 고정볼트(370)의 나사 조임에 의해 상기 상부플랜지와 하부플랜지가 상호 마주보는 방향으로 당겨지기 때문에 중간에 위치된 투명관은 상부플랜지와 하부플랜지에 강하게 밀착하여 차단되므로 내부에 충진된 실리카가 외부로 유출되는 것을 방지하고 호흡기 결합 구조를 완전하게 되는 것이다.

또한 하나의 고정볼트를 이용해 상호 결합되게 함으로써 향 후 충진된 실리카를 교체할 때에도 고정볼트가 풀면 쉽게 분해됨으로 실리칵 교체를 빠르고 쉽게 실현할 수 있게 된다.

다음으로 상기 컵(350) 내부에 일정량의 기름(O)을 충진시킨 후 하부플랜지(330) 하면과 컵(350) 상면이 밀착된 상태로 컵을 회전시켜 하부플랜지(330) 하면에 돌출 형성된 걸림돌기(333)에 컵(350) 상부의 단턱(351)이 결합되게 한다.

이때 상기 컵(350)에 충진된 기름(O)은 도시하고 있지는 않지만 컵(350) 외주면에 일정한 눈금을 표시하여 하부플랜지와 결합시 유도관(334) 하단에 형성된 절개홈(335) 내주면과 수평이 되게 하는 것이 바람직하다. 이는 호흡기를 통해 변압기 내부와 통기시 기름(O)의 상면과 절개홈(325)의 경계에 유막을 형성시켜 변압기에서 발생된 압력에 의해 호흡기 측의 기름고하 절개홈(325)의 경계면에 기포 발생 등을 통해 외부와 호흡할 수 있게 함으로써 호흡기를 통한 수분 침투를 최소할 수 있게 하기 위함이다.

이와 같이 결합된 본 발명의 호흡기(30)는 도 6에 도시된 바와 같이 상부플랜지(320)에 패킹(327)이 삽입된 상태로 캡(328)을 패킹으로부터 절개선(327a)을 이용해 제거하여 캡에 의해 차단된 상부관로(329a)가 개방되게 한다.

이 후 도 7에 도시된 바와 같이 상기 상부플랜지(320)의 체결공(321)이 배관(12)에 연결된 플랜지(PL)에 형성된 구멍(미도시)과 정렬되도록 밀착시킨 후 플랜지(PL)을 통해 볼트를 투입하여 볼트가 체결공(321)에 나사 결합되게 한다. 이때 상기 상부플랜지 상면에 위치된 패킹(327)에 의해 플랜지 하면과 상부플랜지 상면이 밀착하게 된다.

결합된 상기 호흡기(30)는 배관(12)을 통해 변압기와 연결된 상태로 관로를 형성시키게 되므로 도 7 및 도 8에 도시된 화살표 방향으로 통상적인 호흡이 가능하게 된다.

이와 반대로 변압기가 우천이나 천재지변 등에 의해 물(W)에 침수되면 도 9에 도시된 바와 같이 컵(350)을 통해 물(W)이 유입되어 유입된 물이 호흡기 내부에 충진하게 된다.

도시된 바와 같이 물의 침투가 호흡기 전체에 걸쳐 이루어지면 호흡기 내부는 일정한 압력(P1)이 발생하게 된다.

상기 압력(P1)은 하부관로(329b)를 타고 물(W)의 유입에 의해 발생하는데 침투한 물은 하부관로(329b)와 연결된 유도공(362)을 따라 밸브 내부로 유입된다.

유입된 물은 발생된 압력(P1)에 의해 슬라이드 안내공(361)에 위치된 슬라이더(363)를 가압하게 되고 가압된 슬라이더(363)는 슬라이드 안내공(361)을 따라 가압량 만큼 상승하게 된다.

이때 상기 슬라이더(363) 내부에 공간(363a)을 형성하게 되면 슬라이더를 가압하는 압력(P1)에 더하여 공간에서 발생되는 부력(P2)에 의해 슬라이더의 상승력이 증가하게 되므로 슬라이더 안내공 내에서의 상승 효율이 좋게 된다.

계속해서 물의 침투가 진행되면 슬라이더의 상승이 유도공(362) 상단까지 이루어지게 되어 이를 통해 유도공(362)가 슬라이더(363)에 의해 차단되므로 유입된 물이 도공을 통해 배관 측으로 유입되는 것을 방지할 수 있게 됨에 따라 변압기 내부로의 물 유입을 원천적으로 차단할 수 있게 된다.

그리고 변압기를 침수시킨 물을 배수하면 자연적으로 호흡기 내부의 물 또한 배수되며 밸브의 슬라이더를 가압하는 압력이 상실하게 되므로 슬라이더가 슬라이드 안내공을 따라 하강하며 차단된 상태의 유도공을 개방하여 변압기 내부가 다시 배관을 통해 통기되어 호흡할 수 있게 된다.

이와 같이 호흡기에 밸브를 구비시켜 변압기가 침수되었을 때 동작하게 함으로써 침수로 인한 변압기 손상을 방지할 수 있게 되므로 변압기의 전면 교체로 인한 교체 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 배수 후 변압기의 빠른 사용으로 가정 등 전력이 필요로 하는 곳에 빠른 전력 공급이 가능해진다.

한편, 도 11에 도시된 바와 같이 슬라이드 안내공(361) 내에 슬라이더(363) 상면을 지지하는 탄성체(364)를 더 구비시키는 것이 바람직하며, 상기 탄성체(364)의 탄성력은 침수시 발생되는 압력(P1)과 슬라이더(363)의 공간에 의해 형성된 부력(P2)을 더한 것보다 작고, 상기 물의 압력(P1) 또는 슬라이더의 부력(P2) 각각에서 발생된 크기보다는 크게 형성되는 것이 바람직하다. 이는 탄성체(364)가 항시 슬라이더(363) 상면을 가압하여 유도공의 개방 상태를 유지하다, 침수로 인해 압력(P1)이 발생될 경우에만 슬라이더가 상승할 수 있게 하고 압력(P1) 또는 부력(P2) 중 어느 하나가 해지되거나 둘다 해지될 경우에는 슬라이더가 자연스럽게 하강하여 차단된 유도공을 개방시킬 수 있게 하기 위함이다.

여기서 상기 압력(P1)은 하부관로(329b)의 직경에 의해 결정될 수 있고, 부력은 슬라이더 안내공에 삽입되는 슬라이더의 재질과 내부 공간의 크기에 의해 결정될 수 있게 때문에 이와 대응되는 탄성체의 탄성력은 하부관로와 슬라이더의 크기에 의해 결정질 수 있다.

따라서 물의 침수로 발생된 압력과 압력에 의해 형성되는 부력을 통해 슬라이더의 슬라이딩을 수월하게 함으로써 유도공의 개폐를 통한 변압기 내부로의 물 침투를 사전에 방지할 수 있고, 이에 더하여 탄성체를 통해 슬라이더의 승강을 수월하게 함으로써 슬라이더가 유도공 개폐 동작시 동작성을 더욱 우수하게 가질 수 있게 된다.

즉, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않고도 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 변형이나 개조가 가능함은 물론이고, 그와 같은 변경이나 개조는 청구범위의 해석상 본 발명의 기술적 범위 내에 있음은 말할 나위가 없다.

10 : 변압기 12 : 배관
30 : 호흡기 310 : 투명관
320 : 상부플랜지 330 : 하부플랜지
340 : 중간플랜지 350 : 컵
360 : 밸브 361 : 슬라이드 안내공
362 : 유도공 363 : 슬라이더
364 : 탄성체 370 : 고정볼트

Claims

변압을 위한 권선(11)과, 상기 권선(11)의 절연을 위해 충진된 절연유(I)와, 내부와 통기되도록 상면에 곡선 형태로 연장된 배관(12)이 구비된 변압기(10)에 설치되어 변압기(10) 내부의 유증기 배출과 압력을 조절하며 호흡하는 호흡기에 있어서,
투명 형태로 상하가 개방된 내부에 실리카가 충진되는 투명관(310)과;
상기 투명관(310) 상부에 패킹(323a)에 의해 밀착되며, 상기 변압기의 배관 측과 하측의 투명관과 연통되는 상부관로(329a)와 하부관로(329b)가 형성된 상부플랜지(320)와;
상기 투명관(310) 하부에 패킹(338)에 의해 밀착된 상태로 하측에서 상기 상부플랜지(320) 측으로 관통 결합되는 고정볼트(370)에 의해 밀착 고정되는 하부플랜지(330)와;
상기 하부플랜지(330) 상단의 가압에 의해 투명관(310) 내주면에 밀착되게 삽입된 중간플랜지(340)와;
상기 하부플랜지(330) 하부에 탈착 가능하게 구비되며 내부에 기름이 담수되는 컵(350); 및
상기 상부플랜지(320)의 상부관로(329a)와 하부관로(329b) 내부에 구비되어 상기 상부관로(329a)와 하부관로(329b)를 단속하는 밸브(360);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 호흡기.
제1항에 있어서,
상기 밸브(360)는 상기 상부플랜지(320)에 형성된 상부관로(329a)와 하부관로(329b) 사이에 공간과 길이를 갖고 형성된 슬라이드 안내공(361)과, 상기 슬라이드 안내공(361) 내주면 중앙 부분에서 하부관로(329b) 측으로 수직하게 형성된 다수개의 유도공(362)과, 상기 슬라이드 안내공(361)에 삽입되어 상기 하부관로(329b)를 통해 가해지는 압력에 의해 슬라이딩 승강하는 슬라이더(363)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 호흡기.
제2항에 있어서,
상기 슬라이더(363)는 하부관로(329b)를 통해 가해지는 압력(P1)에 의해 부력이 발생되도록 공간(363a)이 형성된 것을 특징으로 하는 호흡기.
제3항에 있어서,
상기 슬라이더(363)는 높이(H)가 슬라이드 안내공(361)에 형성된 유도공(362)의 길이(L)보다 짧게 형성된 것을 특징으로 하는 호흡기.
제2항 또는 제4항에 있어서,
상기 슬라이드 안내공(361) 내에는 상기 슬라이더(363) 상단을 지지하는 탄성체(364)를 더 구비한 것을 특징으로 하는 호흡기.
제5항에 있어서,
상기 탄성체(364)의 탄성력은 하부관로(329b)를 통해 발생되는 압력(P1)과 슬라이더(363)에서 발생된 부력(P2)의 합보다 작게 형성된 것을 특징으로 하는 호흡기.
제1항에 있어서,
상기 상부플랜지(320)는 수직 방향으로 관통된 상부관로(329a)와 하부관로(329b)가 원호 중심에서 수직 방향으로 관통 형성되며, 상단면에서 내측으로 나사 형태가 함몰 형성된 다수개의 체결공(321)과, 상기 체결공(321) 형성된 상단면 중심 부분에 원호 형태로 형성되어 패킹(327)이 삽입되는 삽입홈(322)과, 하단 둘레면에 단차지게 형성되어 패킹(324a)이 삽입되는 체결홈(323)과, 하단면 원호 중심 부분에서 하측 방향으로 방사 형태로 돌출 형성되되 수직 방향으로 관통된 나사(326)가 형성되고, 상기 나사(326)와 연결되는 통공(325)이 형성된 지지브라켓(324)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 호흡기.
제1항에 있어서,
상기 하부플랜지(330)는 상단 둘레면을 따라 단차지게 형성되어 패킹(338)이 삽입되는 체결홈(332)과, 상기 체결홈(332) 내측에서 상부로 돌출된 가압편(331)과, 공간(334a)을 갖도록 중심 부분 상부에서 하측으로 연장되며 하단 둘레면을 따라 다수개의 절개홈(335)가 형성된 유도관(334)과, 상기 유도관(334) 내주면에 형성되며 개구공(336a)이 형성된 격벽(336)과, 상기 격벽(336)을 지지하는 지지대(337)와, 하단 둘레면에 등간격 형성되어 컵을 고정하는 걸림돌기(323)로 이루어진 것을 특징으로 하는 호흡기.
제1항에 있어서,
상기 중간플랜지(340)는 투명관(310)에 삽입되는 실리카의 크기보다 작은 형태로 개구된 다수개의 절개공(341)과, 외주면을 따라 돌출된 띠 형태의 돌출턱(342)과, 상기 돌출턱(342)을 따라 상부 방향으로 연장되어 돌출턱을 보강하는 리브(343)로 이루어지며,
상기 돌출턱(342)과 리브(343)는 상부 방향으로 경사진 형태인 것을 특징으로 하는 호흡기.