KR20180037364A - 버스바 제조방법 - Google Patents

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KR20180037364A
KR20180037364A KR1020160127391A KR20160127391A KR20180037364A KR 20180037364 A KR20180037364 A KR 20180037364A KR 1020160127391 A KR1020160127391 A KR 1020160127391A KR 20160127391 A KR20160127391 A KR 20160127391A KR 20180037364 A KR20180037364 A KR 20180037364A
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박성근
정재익
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주식회사 경신전선
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Abstract

본 발명은 복수의 판형 도체가 적층된 적층 도체그룹과, 상기 적층 도체그룹을 감싸도록 피복하는 튜브를 포함하되, 상기 튜브는 열 수축성 소재로 이루어진 버스바에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 적층 도체그룹을 열 수축성 소재로 이루어진 튜브에 끼워 피복시키는 공정에서 튜브가 적층 도체그룹에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있고, 매우 쉽고 빠르게 적층 도체그룹에 대한 피복 공정이 가능하여 대량 생산이 가능한 버스바 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.

Description

버스바 및 그 제조방법{BUSBAR AND METHOD FOR MANUFACTURING THE BUSBAR}
본 발명은 버스바 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 적층 도체그룹을 열 수축성 소재로 이루어진 튜브에 끼워 피복시키는 공정에서 튜브가 적층 도체그룹에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있고, 매우 쉽고 빠르게 적층 도체그룹에 대한 피복 공정이 가능하여 대량 생산이 가능한 버스바 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 버스바 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근 차량에는 다양한 전기장치들이 모듈화된 형태로 내장되고 그러한 전기장치의 각 모듈 내 협소한 공간 내에 충분한 통전 능력을 갖는 플렉서블한 형태의 전원 케이블이 요구된다.
특히, 전기차의 출현으로 인하여, 주어진 좁은 공간 내에서 안정적으로 전원을 공급할 수 있는 케이블이 요구되고 있으며, 이러한 요구는 빌딩이나 건물 내의 계장박스나 전원 공급박스 등에도 마찬가지라 할 수 있다.
상술한 요구를 해결하기 위해, 막대형의 전도체인 버스바가 제공되고 있으며, 버스바는 판형의 도체를 복수 개 길이방향으로 적층하고 피복시킨 형태로서, 그 유연성으로 인해 필요한 형태로 절곡이 가능하고, 그로 인해 좁은 공간에서의 설치가 용이할 뿐만 아니라, 높은 통전 능력을 제공함으로써, 최근 많은 전기장치 모듈 내지 박스에 빈번하게 사용되고 있다.
그러나, 기존의 버스바는, 복수의 판형 도체를 튜브에 끼우는 과정에서 작업자의 많은 어려움이 존재한다.
즉, 기존의 버스바를 제조하는 방법으로 적층된 판형 도체들을 단순히 한번에 튜브에 억지로 끼워 피복시키는 방법만이 제공되고 있는 실정이다.
그러나 이러한 기존의 버스바 피복 방식은, 적층된 판형 도체의 모서리 내지 단부 등과 튜브 내주면의 심한 마찰 등으로 튜브에 손상이 발생되는 경우가 빈번히 발생되고, 이러한 튜브 손상은 전기장치 내부 합선 등의 문제를 발생시키는 문제가 있다.
또한, 기존의 버스바 피복 방식은 작업자가 적층된 복수의 판형 도체를 튜브에 끼워 피복시키는 데, 많은 노력과 어려움이 따를 뿐만 아니라, 그 작업 시간 또한 장시간이 소요되는 비효율성의 문제를 발생시킨다.
한국등록특허 제10-0695195호
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 복수의 도체를 길이방향으로 적층시킨 적층 도체그룹을 열 수축성 소재로 이루어진 튜브에 여유롭게 끼운 뒤 열을 가하여 튜브를 수축시켜 적층 도체그룹을 피복하므로, 튜브가 적층 도체그룹에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있고, 매우 쉽고 빠르게 적층 도체그룹에 대한 피복 공정이 가능하여 대량 생산이 가능한 버스바 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 튜브에 의해 피복된 버스바를 사용자가 원하는 형태대로 튜브의 손상없이 절곡시키는 것이 용이하고, 버스바의 양 단부에는 각 단부가 연마되고 체결홀이 구비된 단자부가 형성되어 전기 장치들과 볼트 등에 의해 용이하게 접합되어 통전 가능한 버스바 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 복수의 판형 도체가 적층된 적층 도체그룹과, 상기 적층 도체그룹을 감싸도록 피복하는 튜브를 포함하되, 상기 튜브는 열 수축성 소재로 이루어진다.
또한, 상기 튜브는 PO(PolyOlefin) 및 PO에 무수알레인산이 기 설정된 범위 이내로 함유된 Modified PO를 포함하는 베이스 수지(base resin) 100중량부와, 기 선택된 소정의 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 베이스 수지는 PO 60중량% 내지 95중량%와 Modified PO 5중량% 내지 40중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 Br(브롬)계 난연제, 삼산화안티몬(Sb2O3), 필러(Filler), 산화방지제, 금속안정제, 활제 및 가교제 중 하나 이상이 각각 상기 베이스 수지에 대하여 일정 phr로 첨가되되, 상기 Br계 난연제는 20phr 내지 70phr, 상기 Sb2O3는 10phr 내지 40phr, 상기 Filler는 10phr 내지 30phr, 상기 산화방지제는 1phr 내지 5phr, 상기 금속안정제는 1phr 내지 5phr, 상기 활제는 1phr 내지 5phr, 상기 가교제는 3phr 내지 7phr로 첨가되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 튜브는 길이방향에 수직인 단면이 사각형 또는 타원형 형태의 중공 구조인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 튜브는, 길이방향에 수직인 단면이 사각형 또는 타원형 형태의 중공 구조이고, 열수축 작용에 의한 상기 중공의 열수축 전과 후에 대한 수축비가 1.2:1 내지 4:1로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 (a) 복수의 판형 도체가 적층되어 적층 도체그룹이 형성되는 단계; (b) 상기 적층 도체그룹이 열 수축성 재질의 튜브에 끼워지는 단계; 및 (c) 상기 튜브에 기 설정된 열을 가하여 상기 튜브가 수축되는 단계; 를 포함한다.
이때, 상기 튜브는 PO(PolyOlefin) 및 PO에 무수알레인산이 기 설정된 범위 이내로 함유된 Modified PO를 포함하는 베이스 수지(base resin) 100중량부와, 기 선택된 소정의 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 튜브는 길이방향에 수직인 단면이 사각형 또는 타원형 형태의 중공 구조인 것을 특징으로 한다.
이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면, 적층 도체그룹을 열 수축성 소재로 이루어진 튜브에 끼워 피복시키는 공정에서 튜브가 적층 도체그룹에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있고, 매우 쉽고 빠르게 적층 도체그룹에 대한 피복 공정이 가능하여 대량 생산이 가능한 버스바 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 튜브에 의해 피복된 버스바를 사용자가 원하는 형태대로 튜브의 손상없이 절곡시키는 것이 용이하고, 버스바의 양 단부에는 각 단부가 연마되고 체결홀이 구비된 단자부가 형성되어 전기 장치들과 볼트 등에 의해 용이하게 접합되어 통전 가능한 버스바 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.
도 1의 (a)는 복수의 판형 도체를 나타낸 도면이고, 도 1의 (b)는 복수의 판형 도체가 적층된 적층 도체그룹을 나타낸 도면이다.
도 2는 튜브를 나타낸 도면이다.
도 3은 적층 도체그룹을 튜브에 삽입시킨 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 적층 도체그룹을 튜브에 삽입시킨 상태에서 열을 가하여 튜브가 수축하여 적층 도체그룹에 완전히 밀착되어 피복된 상태를 나타낸 도면이다.
도 5 내지 도 9는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 버스바 제조방법을 나타낸 공정 흐름도이다.
도 10 내지 도 12는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 버스바 제조방법을 나타낸 공정 흐름도이다.
도 13은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 버스바 제조방법 중 단자부 형성 단계의 흐름도이다.
도 14는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 튜브의 제조방법을 나타낸 공정 흐름도이다.
도 15는 튜브가 피복된 적층 도체그룹의 양 단부에 단자부가 각각 형성된 상태를 나타낸 도면이다.
도 16은 적층 도체그룹의 양 단부에 형성된 단자부에 체결홀이 각각 형성된 상태를 나타낸 도면이다.
도 17은 튜브가 피복된 적층 도체그룹의 일 단부에 제1 단자부가 형성된 상태를 나타낸 도면이다.
도 18은 도 17의 제1 단자부 형성 후 적층 도체그룹이 기 설정된 형태로 절곡된 상태를 나타낸 도면이다.
도 19는 적층 도체그룹의 절곡 후, 타 단부에 제2 단자부가 형성된 상태를 나타낸 도면이다.
도 20은 제1 단자부와 제2 단자부에 체결홀이 각각 형성된 상태를 나타낸 도면이다.
도 21은 제1 단자부 및 제2 단자부의 각 단부가 연마 가공된 상태를 나타낸 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도 1의 (a)는 복수의 판형 도체를 나타낸 도면이고, 도 1의 (b)는 복수의 판형 도체가 적층된 적층 도체그룹을 나타낸 도면이고, 도 2는 튜브를 나타낸 도면이고, 도 3은 적층 도체그룹을 튜브에 삽입시킨 상태를 나타낸 도면이고, 도 4는 적층 도체그룹을 튜브에 삽입시킨 상태에서 열을 가하여 튜브가 수축하여 적층 도체그룹에 완전히 밀착되어 피복된 상태를 나타낸 도면이다.
도 5 내지 도 9는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 버스바 제조방법을 나타낸 공정 흐름도이다.
도 10 내지 도 12는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 버스바 제조방법을 나타낸 공정 흐름도이다.
도 13은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 버스바 제조방법 중 단자부 형성 단계의 흐름도이고, 도 14는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 튜브의 제조방법을 나타낸 공정 흐름도이다.
도 15는 튜브가 피복된 적층 도체그룹의 양 단부에 단자부가 각각 형성된 상태를 나타낸 도면이고, 도 16은 적층 도체그룹의 양 단부에 형성된 단자부에 체결홀이 각각 형성된 상태를 나타낸 도면이고, 도 17은 튜브가 피복된 적층 도체그룹의 일 단부에 제1 단자부가 형성된 상태를 나타낸 도면이고, 도 18은 도 17의 제1 단자부 형성 후 적층 도체그룹이 기 설정된 형태로 절곡된 상태를 나타낸 도면이고, 도 19는 적층 도체그룹의 절곡 후, 타 단부에 제2 단자부가 형성된 상태를 나타낸 도면이고, 도 20은 제1 단자부와 제2 단자부에 체결홀이 각각 형성된 상태를 나타낸 도면이고, 도 21은 제1 단자부 및 제2 단자부의 각 단부가 연마 가공된 상태를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 버스바를 설명하기 위한 상기 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
본 발명에 따른 버스바는 적층 도체그룹(100)과 적층 도체그룹을 피복하는 튜브(200)를 포함한다.
적층 도체그룹(100)은 복수의 판형 도체(10)가 길이 방향으로 적층되어 형성된 것이다.
이때, 적층 도체그룹(100)은 각 판형 도체(10)가 결합되지 않고 단순히 적층된 구조만 이루도록 한다.
튜브(200)는 적층 도체그룹(100)의 외측면 중 일단부와 타단부 사이의 기 설정된 영역만을 감싸 적층 도체그룹(100)이 피복되도록 한다.
이때, 튜브(200)는 열 수축성 소재로 구비되는 것이 바람직하고, 보다 상세하게는 튜브(200)는, 열에 의해 수축되고, 수축시 두께가 균일하게 유지되어 찢어지거나 적층 도체그룹(100)의 모서리 등에 의해 손상되는 것 등을 방지되는 소재로 구비되는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 튜브(200)는 PO(PolyOlefin) 및 PO에 무수알레인산이 기 설정된 범위 이내로 함유된 Modified PO를 포함하는 베이스 수지(base resin) 100중량부와 첨가제를 포함하여 구성된다.
이때, 베이스 수지는 PO 60중량% 내지 95중량%와 Modified PO 5중량% 내지 40중량%를 포함하는 것이 바람직하다.
PO(PolyOlefin)는 2중 결합을 1개 갖은 쇄상 탄화수소를 단위체로 중합하여 얻어지는 단독 중합체 또는 이종 olefin과의 공중합체로서, 튜브(200)의 기본적인 물성 및 가공성을 부여하고, Modified PO는 PO에 무수알레인산이 기 설정된 범위 이내로 함유되어 인장 강도, 신장율(팽창율)을 개선시킨다.
이때, PO는 PE(Polyethylene), EVA(ethylene-vinyl acetate), EBA(ethylene butyl acrylate), EEA(ethylene ethyl acrylate) 등 중 하나 또는 둘 이상을 포함하는 것으로서, 바람직하게는 EVA로 이루어질 수 있다.
상기 PO가 EVA(ethylene-vinyl acetate copolymer)인 경우, EVA는 에틸렌초산비닐 공중합체로, 튜브(200)의 기본적인 물성 및 가공성을 부여한다. 이때, 상기 Modified PO는 Modified EVA로 이루어지고 Modified EVA는 EVA에 무수알레인산이 기 설정된 범위 이내로 함유되어 인장 강도, 신장율(팽창율)을 개선시킨다.
이때, Modified PO는 PO에 무수알레인산이 함유되되, PO 100 중량부에 대하여 0.5 내지 1phr(parts per hundred rubber)로 첨가되어 반응 압출하여 제조되는 것이 바람직하다.
또한, 첨가제는 Br(브롬)계 난연제, 삼산화안티몬(Sb2O3), 필러(Filler), 산화방지제, 금속안정제, 활제 및 가교제 중 하나 이상이 각각 상기 베이스 수지에 대하여 일정 phr로 첨가되되, Br(브롬)계 난연제는 20phr 내지 70phr, 삼산화안티몬(Sb2O3)은 10phr 내지 40phr, 필러(Filler)는 10phr 내지 30phr, 산화방지제는 1phr 내지 5phr, 금속안정제는 1phr 내지 5phr, 활제는 1phr 내지 5phr, 가교제는 3phr 내지 7phr로 첨가되는 것이 바람직하다.
이때, Br(브롬)계 난연제는 RoHS(유해물질 제한지침)를 만족하는 Br(브롬)계 난연제로 구비되고, 삼산화안티몬(Sb2O3)은 Br(브롬)계 난연제와 시너지를 낼 수 있는 보조 난연제로써 첨가되고, 필러(Filler)는 압출성과 치수안정성을 부여하는 무기 필러로 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 산화방지제는 1차 산화 방지제로써 IRGANOX 1010으로 구비되고, 금속안정제는 금속 산화 방지제로써 IRGANOX 1024로 구비되는 것이 바람직하고, 활제는 압출 가공성을 부여해주기 위해, 가교제는 전자선 가교에 대한 효율을 증대시키기 위해 첨가된다.
또한, 튜브(200)는 절연성 및 난연성이 우수하고, 경량인 것이 바람직하고, 적층 도체그룹(100)을 피복한 상태에서 절곡부(C)를 형성할 때 굴곡이 심한 절곡부(C)에서도 손상되지 않는 소재로 구비된다.
튜브(200)에는 적층 도체그룹(100)이 삽입되어야 하므로, 튜브(200)의 길이방향에 수직인 단면은 적층 도체그룹(100)의 길이방향에 수직인 단면의 형상에 상응되도록 구비되고, 특히 튜브(200)는 길이방향에 수직인 단면이 사각형 또는 타원형 형태의 중공 구조이고, 열수축 작용에 의한 상기 중공의 열수축 전과 후에 대한 수축비가 1.2:1 내지 4:1로 형성되는 것이 바림직하고, 굴곡이 심한 절곡부(C)에서는 3:1 이상인 것이 바람직하다.
적층 도체그룹(100)을 감싼 튜브(200)에 대해 열을 가하여 튜브(200)를 수축시킬 때, 100 ℃의 물이나 히트건 내지 적외선 히터 등으로 간접 가열하는 방식으로 온도는 90 ℃이상으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 튜브(200) 중공의 크기는 적층 도체그룹(100)의 길이방향에 수직인 단면보다 크게 형성되어 적층 도체그룹(100)이 용이하게 튜브(200)에 끼워지도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 튜브(200)는 압출 단계(단계 S1)와, 조사가교 단계(단계 S2)와, 확관 단계(단계 S3) 및 재단 단계(단계 S4)를 포함하는 공정에 의해 생산되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 튜브(200)의 제조공정은, 먼저 기 제작된 금형에 의한 압출 성형 방식에 의해 중공 구조의 튜브 형태인 튜브(200)가 형성된다(압출 단계, 단계 S1).
이때, 금형은 적층 도체그룹(100)의 길이방향에 수직인 단면의 형상에 상응되도록, 길이방향에 수직인 단면이 사각형 형태의 중공 구조로 구비되는 것이 바람직하다.
그 다음, 중공 구조의 튜브 형태인 튜브(200)에 기 설정된 세기의 전자선이 조사되어 가교결합된다(조사가교 단계, 단계 S2).
이때, 가교결합(cross-linked bond)이란, 분자와 분자간에 공유 결합이나 이온 결합처럼 완전한 화학 결합이 형성된 것을 말하고, 모발섬유 고분자는 가교 결합의 수가 적당하면 탄성이 좋아지고 구김이 적게 된다.
전자선의 조사 선량은 3 MRad 이하에서는 가교가 제대로 일어나지 않아 팽창 후 수축시 원형으로 회복되지 않으며, 13 MRad 이상에서는 가교가 많이 일어나 팽창되지 않으므로 3 내지 13 MRad인 것이 바람직하다.
그 다음, 가교된 튜브(200)의 중공이 기 설정된 크기와 형태로 유지되도록 가교된 튜브(200)가 확관된다(확관 단계, 단계 S3).
예를 들어, 80 내지 120 ℃의 뜨거운 롤러를 통과시켜 가교된 피복재를 예열하여 부드럽게 만든 후 진공 장치를 통해 외벽 쪽으로 흡입하여 원하는 크기로 확관시킬 수 있다.
마지막으로, 확관된 튜브(200)가 기 설정된 길이로 재단된다(재단 단계, 단계 S4).
이때, 튜브(200)의 기 설정된 길이는 적층 도체그룹(100)의 양단에 형성될 단자부(110)를 제외한 적층 도체그룹(100)을 감싸는 길이인 것이 바람직하다.
단계 S1 내지 단계 S4를 통해 생산된 튜브(200)는 적층 도체그룹(100)의 양 단부가 외부로 노출되도록 재단되어, 적층 도체그룹(100)이 튜브(200)의 중공에 끼워지고, 적층 도체그룹(100)이 끼워진 튜브(200)는 기 설정된 온도에 의해 열수축되어 적층 도체그룹(100)에 밀착하여 적층 도체그룹(100)을 피복시킨다.
이하, 버스바 제조방법에 대해 설명한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 버스바 제조방법은 적층 도체그룹 형성 단계(단계 S10, (a) 단계)와, 튜브 삽입 단계(단계 S20, (b) 단계) 및 피복 단계(단계 S30, (c) 단계)를 포함한다.
본 발명에 따른 버스바 제조장법은, 먼저 (a) 단계로서, 복수의 판형 도체(10)가 길이방향으로 적층된 적층 도체그룹(100)을 형성한다(적층 도체그룹 형성 단계, 단계 S10).
이때, 적층 도체그룹(100)은 각 판형 도체(10)가 결합되지 않고 단순히 적층된 구조만 이루도록 한다.
그 다음 (b) 단계로서, 적층 도체그룹(100)이 열 수축성 재질의 튜브(200)에 삽입된다(튜브 삽입 단계, 단계 S20).
즉, 튜브(200)의 개방된 일측면(210)으로 적층 도체그룹(100)을 삽입시켜 튜브(200)의 개방된 타측면(220)으로부터 적층 도체그룹(100)의 일단부가 통과되도록 하여 적층 도체그룹(100)의 양단부가 노출되도록 한다.
또한, 튜브(200)는 적층 도체그룹(100)이 삽입되어야 하므로, 적층 도체그룹(100)의 길이방향에 수직인 단면의 형상에 상응되도록, 길이방향에 수직인 단면이 사각형 또는 타원형 형태의 중공 구조로 구비되고, 열수축 전과 후에 대한 튜브(200)의 중공의 수축비가 튜브(200)의 길이방향을 따라 1.2:1 내지 4:1로 균일하게 이루어지도록 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 튜브(200)의 중공의 크기는 적층 도체그룹(100)의 길이방향에 수직인 단면보다 크게 형성되어 적층 도체그룹(100)이 용이하게 튜브(200)에 끼워지도록 하는 것이 바람직하다.
이때, 튜브(200)의 내주면과 튜브(200)에 끼워진 적층 도체그룹(100)의 외측면 사이에는 도 3과 같이 일정한 여유 공간이 형성될 수 있다.
이를 통해, 적층 도체그룹(100)과 튜브(200) 내주면과의 마찰이 최소화되며, 적층 도체그룹(100)이 쉽고 빠르게 튜브(200) 내부를 통과하며 피복될 수 있다.
또한, 적층 도체그룹(100) 양 단부의 기 설정된 영역에는 타 부품 등과 통전을 위한 단자부(110)가 형성되어야 하므로 단자부(110)가 형성될 영역에는 튜브(200)에 의한 피복이 이루어지지 않도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 튜브(200)는 상술된 바와 같이 PO(PolyOlefin) 및 PO에 무수알레인산이 기 설정된 범위 이내로 함유된 Modified PO를 포함하는 베이스 수지(base resin) 100중량부와 첨가제를 포함하여 구성된다.
이때, 베이스 수지는 PO 60중량% 내지 95중량%와 Modified PO 5중량% 내지 40중량%를 포함하는 것이 바람직하다.
PO(PolyOlefin)는 2중 결합을 1개 갖은 쇄상 탄화수소를 단위체로 중합하여 얻어지는 단독 중합체 또는 이종 olefin과의 공중합체로서, 튜브(200)의 기본적인 물성 및 가공성을 부여하고, Modified PO는 PO에 무수알레인산이 기 설정된 범위 이내로 함유되어 인장 강도, 신장율(팽창율)을 개선시킨다.
이때, PO는 PE(Polyethylene), EVA(ethylene-vinyl acetate), EBA(ethylene butyl acrylate), EEA(ethylene ethyl acrylate) 등 중 하나 또는 둘 이상을 포함하는 것으로서, 바람직하게는 EVA로 이루어질 수 있다.
상기 PO가 EVA(ethylene-vinyl acetate copolymer)인 경우, EVA는 에틸렌초산비닐 공중합체로, 튜브(200)의 기본적인 물성 및 가공성을 부여한다. 이때, 상기 Modified PO는 Modified EVA로 이루어지고 Modified EVA는 EVA에 무수알레인산이 기 설정된 범위 이내로 함유되어 인장 강도, 신장율(팽창율)을 개선시킨다.
이때, Modified PO는 PO에 무수알레인산이 함유되되, PO 100 중량부에 대하여 0.5 내지 1phr(parts per hundred rubber)로 첨가되어 반응 압출하여 제조되는 것이 바람직하다.
첨가제는 Br(브롬)계 난연제, 삼산화안티몬(Sb2O3), 필러(Filler), 산화방지제, 금속안정제, 활제 및 가교제 중 하나 이상이 각각 상기 베이스 수지에 대하여 일정 phr로 첨가되되, Br(브롬)계 난연제는 20phr 내지 70phr, 삼산화안티몬(Sb2O3)은 10phr 내지 40phr, 필러(Filler)는 10phr 내지 30phr, 산화방지제는 1phr 내지 5phr, 금속안정제는 1phr 내지 5phr, 활제는 1phr 내지 5phr, 가교제는 3phr 내지 7phr로 첨가되는 것이 바람직하다.
그 다음, 수축된 튜브(200)가 적층 도체그룹(100)을 피복한다(피복 단계, 단계 S30).
즉, 적층 도체그룹(100)을 감싼 튜브(200)에 의해 적층 도체그룹(100)이 피복되고, 이때 튜브(200)는 절연 특성을 가지므로 적층 도체그룹(100) 또한 튜브(200)에 의해 피복된 부분은 절연 특성을 가지게 된다.
본 발명에 따른 버스바 제조방법은 튜브(200)가 열 수축성 소재로 구비되고, 히팅 단계(단계 S21, (c) 단계)를 더 포함할 수 있다.
즉, 적층 도체그룹(100)을 감싼 튜브(200)에 대해 열을 가하여 튜브(200)를 수축시키는데, 100 ℃의 물이나 히트건 내지 적외선 히터 등으로 간접 가열하는 방식으로 온도는 90 ℃이상으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 튜브(200)는 상술된 바와 같이 열 수축성 소재로, PO 및 PO에 무수알레인산이 기 설정된 범위 이내로 함유된 Modified PO를 포함하는 베이스 수지(base resin) 100중량부와, 기 선택된 소정의 첨가제를 포함하되, 이때, 상기 첨가제는 Br(브롬)계 난연제, 삼산화안티몬(Sb2O3), 필러(Filler), 산화방지제, 금속안정제, 활제 및 가교제 중 하나 이상이 각각 상기 베이스 수지에 대하여 일정 phr로 첨가되어 구비될 수 있다.
또한, 튜브(200)는 절연성 및 난연성이 우수하고 경량인 소재로 구비되고, 길이방향에 수직인 단면이 사각형 또는 타원형 형태의 중공 구조로 구비되는 것이 바람직하다.
히팅 단계(단계 S21)에서는, 튜브 삽입 단계(단계 S20)에서 적층 도체그룹(100)을 피복한 튜브(200)에 대해 기 설정된 시간 동안 기 설정된 온도의 열을 가해져 튜브가 수축되면, 튜브 삽입 단계(단계 S20)에서 형성된 적층 도체그룹(100)과 튜브(200) 사이의 여유 공간이 없어지면서 튜브(200)의 내주면이 적층 도체그룹(100)의 외측면에 완전히 밀착된다.
본 발명에 따른 버스바 제조방법은 단자부 형성단계(단계 S40)를 더 포함할 수 있다.
단자부 형성단계인 단계 S40은, 피복단계(단계 S30)에서 튜브(200)에 의해 피복된 적층 도체그룹(100)의 양 단부에 일정 범위로 복수의 판형 도체가 일체로 결합된 단자부(110)가 형성되는 단계이다.
즉, 복수의 판형 도체들은 양 단부가 접합되어 일체화된 단자부(110)가 형성되고, 용접 등을 통해 단자부(110)가 형성되는 것이 바람직하다.
단자부(110)가 형성된 적층 도체그룹(100)은 양 단부의 단자부(110) 사이의 복수의 판형 도체들 사이는 서로 결합되어 있지 않은 상태로서 서로 이격이 발생될 수 있도록 적층되어 있을 것이다.
단자부 형성단계(단계 S40)는 상술한 바와 같이 피복단계(단계 S30, (c) 단계)에서 튜브(200)에 의해 피복된 적층 도체그룹(100)의 양 단부에 단자부(110)가 형성되도록 하되, 제1 단자부 형성단계(단계 S41)와 절곡부 형성 단계(단계 S42), 및 제2 단자부 형성단계(단계 S44)를 순차적으로 포함할 수 있다.
즉, 단자부 형성단계(단계 S40)에서는 먼저, 피복단계(단계 S30)에서 튜브(200)에 의해 피복된 적층 도체그룹(100)의 일 단부에 용접 등에 의해 제1 단자부(110a)가 형성되는 상기 제1 단자부 형성단계(단계 S41)가 수행된다.
이때, 제1 단자부(110a)는 상술한 단자부의 형성과 동일한 형태로 형성된다.
그 다음, 일 단부에 제1 단자부(110a)가 형성된 적층 도체그룹(100)을 기 설정된 형태로 절곡하는 절곡부 형성 단계(단계 S42)가 수행된다.
이때, 절곡부 형성 단계(단계 S42)는 버스바가 설치되는 공간에 따라 기 설정된 형태로 절곡되고, 이때 각 절곡부(C) 주변의 각 복수의 판형 도체 사이에는 이격 공간이 형성되도록 절곡될 수 있다.
이때, 제1 단자부(110a)의 복수의 판형 도체들은 일체로 결합된 상태에서 절곡부 형성 단계(단계 S42)가 수행되므로, 적층 도체그룹(100)의 타단부에는 도 18에 표시된 바와 같이 복수의 판형 도체 각각의 층이 발생되는 단차부(A)가 형성되게 된다.
그 다음, 절곡부 형성 단계(단계 S42)에 의해 기 설정된 형태로 절곡된 적층 도체그룹(100)의 타 단부에 용접 등에 의해 제2 단자부(110b)가 형성되는 제2 단자부 형성 단계(단계 S44)가 수행된다.
제2 단자부(110b)가 형성됨으로써 적층 도체그룹(100)의 양 단부에 단자부가 형성되고, 기 설정된 형태로 절곡된 버스바가 제조된다.
이때, 절곡부 형성 단계(단계 S42) 후 제2 단자부 형성 단계(단계 S44) 전, 단차부 제거 단계(단계 S43)가 더 포함될 수 있다.
단차부 제거 단계(단계 S43)는, 절곡부 형성 단계(단계 S42)에 의해 형성된 단차부(A)를 제거하여, 적층 도체그룹(100)의 타단부에서 층을 형성하는 복수의 판형 도체들 각각의 단부 전체가 층을 이루지 않고 평평한 단면을 이루도록 적층 도체그룹(100)의 타단부를 절단 가공하는 단계이다.
단차부 제거 단계(단계 S43)를 더 포함하는 경우, 후술하는 적층 도체그룹(100)에 대한 타 단면 연마단계에서 연마가공 작업을 크게 단축시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 버스바 제조방법은, 연마단계(단계 S50)를 더 포함할 수 있다.
연마단계(단계 S50)는, 단자부 형성단계(단계 S40)에서 형성된 단자부(110, 110a, 110b) 각각의 단부가 매끄럽게 연마되도록 하는 단계이다.
연마단계(단계 S50)에 의해 제1 단자부(110a) 및 제2 단자부(110b)의 단면 내지 모서리 등 부위를 매끄럽게 연마함으로써, 단자부의 단면 내지 모서리에 의해 작업자의 손 등이 베이는 등의 부상을 방지하고, 버스바 설치 시 주변 구성품 내지 부품 등과의 접촉에 의한 손상을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 버스바 제조방법은, 체결홀 형성 단계(단계 S60)를 더 포함할 수 있다.
체결홀 형성 단계(단계 S60)는, 적층 도체그룹(100)의 양 단부에 형성된 단자부(110, 110a, 110b)에 상하로 관통되는 홀 형태의 체결홀(111)을 더 형성하는 단계이다.
이때, 상술한 연마단계(단계 S50)는 제1 단자부(110a)와 제2 단자부(110b)의 단부뿐만 아니라, 상기 체결홀(111)의 내주면의 단부에 대한 연마도 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 바람직한 실시예에 따른 버스바 제조방법은, 단자부 형성 단계(단계 S40), 연마 단계(단계 S50) 및 체결홀 형성 단계(단계 S60) 중 어느 하나 이상을 튜브 삽입 단계(단계 S20) 이전에 수행할 수도 있다.
즉, 도 10과 같이 적층 도체그룹(100)이 튜브(200)에 삽입되기 이전에 적층 도체그룹(100)의 양단에 단자부(110)를 형성하는 단자부 형성 단계(단계 S40), 단자부(110)의 단부를 연마하는 연마 단계(단계 S50) 및 단자부(110)를 상하로 관통하는 체결홀(111)을 형성하는 체결홀 형성 단계(단계 S60)가 모두 순차적으로 수행될 수 있다.
또는, 도 11과 같이 튜브 삽입 단계(단계 S20) 이전에 단자부 형성 단계(단계 S40) 만이 수행되어, 적층 도체그룹(100)은 양단에 단자부(110)가 형성된 상태에서 피복되고, 피복 단계(단계 S30)가 완료된 뒤 연마 단계(단계 S50) 및 체결홀 형성 단계(단계 S60)가 순차적으로 수행된다.
또는, 도 12와 같이 적층 도체그룹(100)이 튜브(200)에 삽입되기 이전에, 적층 도체그룹(100)의 양단에 단자부(100)가 형성되는 단자부 형성 단계(단계 S40) 및 단자부(100)의 단부가 연마되는 연마 단계(단계 S50)가 순차적으로 수행되고, 피복 단계(단계 S30)가 종료된 뒤에 체결홀 형성 단계(단계 S60)가 수행될 수 있다.
상술된 도 10 내지 도 12의 설명에서, 튜브(200)는 열수축성 소재로 구비될 수 있고, 튜브 삽입 단계(단계 S20) 및 피복 단계(단계 S30) 사이에 히팅 단계(단계 S21)가 더 포함될 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 판형 도체 100: 적층 도체그룹
110: 단자부 110a: 제1 단자부
110b: 제2 단자부 111: 체결홀
200: 튜브 210: (튜브의)일측면
220: (튜브의)타측면 S10: 적층 도체그룹 형성 단계
S20: 튜브 삽입 단계 S21: 히팅 단계
S30: 피복 단계 S40: 단자부 형성 단계
S41: 제1 단자부 형성 단계 S42: 절곡부 형성 단계
S43: 단차부 제거 단계 S44: 제2 단자부 형성 단계
S50: 연마단계 S60: 체결홀 형성 단계
S1: 압출 단계 S2: 조사가교 단계
S3: 확관 단계 S4: 재단 단계

Claims (9)

  1. 복수의 판형 도체가 적층된 적층 도체그룹과, 상기 적층 도체그룹을 감싸도록 피복하는 튜브를 포함하되, 상기 튜브는 열 수축성 소재로 이루어진 버스바.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 튜브는 PO(PolyOlefin) 및 PO에 무수알레인산이 기 설정된 범위 이내로 함유된 Modified PO를 포함하는 베이스 수지(base resin) 100중량부와, 기 선택된 소정의 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는 버스바.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 베이스 수지는 PO 60중량% 내지 95중량%와 Modified PO 5중량% 내지 40중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 버스바.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 첨가제는, Br(브롬)계 난연제, 삼산화안티몬(Sb2O3), 필러(Filler), 산화방지제, 금속안정제, 활제 및 가교제 중 하나 이상을 포함하고, 각각 상기 베이스 수지에 대하여 일정 phr로 첨가되되,
    상기 Br계 난연제는 20phr 내지 70phr, 상기 Sb2O3는 10phr 내지 40phr, 상기 Filler는 10phr 내지 30phr, 상기 산화방지제는 1phr 내지 5phr, 상기 금속안정제는 1phr 내지 5phr, 상기 활제는 1phr 내지 5phr, 상기 가교제는 3phr 내지 7phr로 첨가되는 것을 특징으로 하는 버스바.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 튜브는 길이방향에 수직인 단면이 사각형 또는 타원형 형태의 중공 구조인 것을 특징으로 하는 버스바.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 튜브는,
    길이방향에 수직인 단면이 사각형 또는 타원형 형태의 중공 구조이고,
    열수축 작용에 의한 상기 중공의 열수축 전과 후에 대한 수축비가 1.2:1 내지 4:1로 형성되는 것을 특징으로 하는 버스바.
  7. (a) 복수의 판형 도체가 적층되어 적층 도체그룹이 형성되는 단계;
    (b) 상기 적층 도체그룹이 열 수축성 재질의 튜브에 끼워지는 단계; 및
    (c) 상기 튜브에 기 설정된 열을 가하여 상기 튜브가 수축되는 단계; 를 포함하는 버스바 제조방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 튜브는 PO(PolyOlefin) 및 PO에 무수알레인산이 기 설정된 범위 이내로 함유된 Modified PO를 포함하는 베이스 수지(base resin) 100중량부와, 기 선택된 소정의 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는 버스바.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 튜브는 길이방향에 수직인 단면이 사각형 또는 타원형 형태의 중공 구조인 것을 특징으로 하는 버스바.
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