KR100621403B1 - 다층 중공관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다층중공관에 관련되는 것으로 특히 원형으로 굽혀지고 양단부는 이격된 상태를 이루는 내측부재 및 상기 내측부재를 감싸며 이격된 내측부재의 양단부를 구속하도록 내측으로 벤딩되는 외측부재로 구성되어 상기 외측부재의 접합부에서 용접처리 되어 성형되는 다층중공관에 있어서, 상기 내측부재의 양단부를 구속하도록 벤딩되는 외측부재의 단부는 외측부재가 2겹이 되도록 접히어 상기 내측부재의 단부와 맞닿게 되며 상기 외측부재 접합부에서 용접처리 되는 것을 특징으로 함으로서, 용접처리 되는 접합부가 내측부재와 멀어져 용접시 발생될 수 있는 외측부재의 손상으로 내측부재까지 산화되어 녹이 발생되는 문제점을 해결할 수 있는 효과를 가지는 발명이다.

다층, 중공관, 스틸, 스테인레스, 용접처리, 녹발생

Description

다층 중공관{Multi-layer pipe}

도1 : 종래기술에 따른 다층중공관의 단면도.

도2 : 본 발명에 따른 다층중공관에 대한 단면도.

도3 : 본 발명에 따른 다층중공관의 제조과정을 보여주는 공정도.

<도면에 사용된 주요부호에 대한 설명>

100 : 내측부재 200 : 외측부재

250 : 접합부

본 발명은 이종의 소재로 된 판상부재로써 성형되는 내부가 빈 원형단면을 가지는 다층 중공관에 관한 것이다.

중공관을 제조하는 방법은 공지의 기술로서 여러 가지 방법들이 있고, 다층으로 된 중공관도 이미 알려져 있다. 즉, 금속관의 내부에 합성수지로 피복하는 것 등이 있다.

일반적인 중공관의 제조의 경우에는 만네스만 압연기를 이용하는 방법이 있고, 그 외 압출로서도 제조가능하며 판상소재를 점차 원형으로 변형시키면서 양 단 부를 용접하는 방법도 사용되고 있다.

특히 본 발명과 관련하여서는 이종의 금속 혹은 비철금속의 판재를 겹쳐 중공관의 형태로 성형하는 것과 관련된다.

이러한 중공관과 관련되는 종래기술로서 대한민국 특허출원번호 10-2001-0007750호의 복합이중파이프 및 복합이중파이프의 가압성형장치가 공지된 바 있다.

이것은 철봉의 외면에 스테인레스판을 원형으로 성형하여 이중으로 된 파이프로 제조한 것이다. 하지만 상기 인용발명에 의한 이중파이프는 미리 철봉을 준비하고 이것에 스테인레스판을 성형하여 감싸므로서 이중파이프를 완성하게 됨으로써 제조비용이 비싸게 되고 성형과정 중에 스테인레스판이 제 위치를 잡지 못하고 뒤틀릴 수 있다는 문제점이 있었다.

또 다른 종래기술로서 본 발명자에 의해 선출원된 실용신안출원번호 20-2004-0025330호의 다층중공관 및 굽힘장치와 성형장치가 공지된 바 있다.

첨부되는 도1은 본 발명자에 출원된 다층중공관의 단면도를 보여주며, 도면을 참조하면 내측부재(10)와 상기 내측부재를 감싸는 외측부재(20)가 내측부재의 양단부를 구속하도록 벤딩되어 용접되는 구성을 가진다.

외측부재의 접합부에서 용접처리 되는데 도1의 경우 내측부재의 양단부간 이격거리는 외측부재의 두께(t)의 2배인 2t 정도의 이격 거리를 갖게 된다. 그리고 이러한 다층중공관의 목적은 녹이 발생치 않는 중공관을 저렴하게 생산하고자 하는 것이며 이를 위해 외측부재(주로 스테인레스)는 내측부재(스틸)에 비해 그 두께가 얇은 것을 사용한다. 스테인레스는 일반스틸에 비하여 고가이기 때문이다.

이러한 관계로 외측부재의 접합부를 용접하게 되면 용접으로 인한 손상이 발생되고 시간이 경과됨에 따라 내측부재의 산화로 인한 녹이 표면까지 발생하게 되는 문제점이 있었다. 이러한 문제는 외측부재가 얇음에 따라 용접시 외측부재와 내측부재가 일부 함께 용융되기 때문인 것으로 파악된다.

따라서 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 이종 재질을 갖는 두개의 소재를 이용하여 다층중공관을 형성함에 있어 용접이 이루어지는 외측부재의 접합부를 넓게 형성시켜 내측부재가 용접의 영향을 받지 않는 다층중공관을 제작할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다 .

이와 같은 목적달성을 위한 본 발명은, 원형으로 굽혀지고 양단부는 이격된 상태를 이루는 내측부재 및 상기 내측부재를 감싸며 이격된 내측부재의 양단부를 구속하도록 내측으로 벤딩되는 외측부재로 구성되어 상기 외측부재의 접합부에서 용접처리되어 성형되는 다층중공관에 있어서, 상기 내측부재의 양단부를 구속하도록 벤딩되는 외측부재의 단부는 외측부재가 2겹이 되도록 접히어 상기 내측부재의 단부와 맞닿게 되며 상기 외측부재 접합부에서 용접처리 되도록 하며, 또한 상기

외측부재는 그 단부가 일차적으로 2겹이 되도록 접히고, 이어서 상기 내측부재의 내면과 접촉되도록 재차 벤딩되는 것을 특징으로 하는 다층중공관에 관한 것이다.

첨부되는 도2는 본 발명에 따른 다층중공관의 하나의 실시예를 보여주는 단 면도를 나타내며, 크게 내측부재(100)와 외측부재(200)로 이루어져 내부가 빈 중공관을 형성하게 된다.

본 실시예에서 내측부재(100)는 일반스틸로 하며 외측부재(200)는 스테인레스 재질판을 사용하며 외측부재는 내측부재에 비하여 그 두께가 상대적으로 얇은 것을 사용한다. 물론 내측부재와 외측부재의 두께는 적절히 변경 가능하며, 재질의

면에서도 사용목적 등에 따라 변화를 줄 수 있다.

내측부재(100)는 둥글게 성형되며 그 양단부는 이격되어 있고, 이러한 내측부재의 외측을 외측부재(200)가 감싸게 되며 상기 외측부재의 단부가 내측으로 벤딩되어 내측부재를 구속하도록 한다.

보다 구체적으로는 도2와 같이 외측부재(200)의 각 단부는 외측부재가 2겹이 되도록 굽혀지며 이러한 2겹겹침부에 의해 내측부재의 단부가 접촉되어 지지하는 역할을 하게 된다.

외측부재(200)의 단부를 2겹이 되도록 함으로서 용접이 이루어지는 접합부(25)는 넓게 형성되며 이와 같은 구조로 다층 중공관을 형성함으로써 최종적인 용접이 행하여지더라도 내측부재에는 용접의 영향이 미치지 않게 할 수 있는 것이다.

그리고 도2에 도시된 바와 같이, 외측부재(200)의 단부를 2겹으로 겹치게 한 후, 외측부재의 나머지 부분을 점선과 같이 직선으로 둘 수 있으며, 또는 비스듬히 경사지게 처리할 수도 있다.

더욱 바람직하게는 외측부재(200)의 단부를 일차적으로 2겹이 되도록 성형한 후 연이어 나머지 부분에 대해서는 내측부재의 내면과 접촉되도록 벤딩시킨 구조를 갖도록 한다. 이처럼 외측부재의 단부를 연속적으로 2단으로 벤딩함으로서 내측부재를 보다 확고히 구속할 수 있게 된다.

종래기술과의 보다 구체적인 비교를 하면, 도1과 같이 내측부재의 양단부의 이격거리는 외측부재의 두께(t)의 2배인 2t 정도이나, 본 발명의 경우에는 2t+2x 이므로 용접에 의한 내측부재의 손상을 현저히 줄일 수 있는 것이다.

이하, 상술한 바와 같은 구성을 가지는 다층중공관을 성형하는 과정에 대해 개략적으로 설명하도록 하며, 도3은 본 발명에 따른 다층중공관을 성형하는 과정을 보여주는 공정도이다.

스틸판과 스테인레스판을 준비하며 외측부재(200)가 되는 스테인레스판의 폭이 내측부재(100)인 스틸판 보다 넓도록 하며, 다수의 롤이 연속적으로 구비되는 성형장치를 이용하여 외측부재의 양단부를 상측으로 벤딩시키고, 이어서 일차 벤딩

된 단부를 2겹으로 겹치도록 한다. 그리고 내측부재보다 돌출된 외측부재의 나머지 부위는 내측부재의 상면과 접촉되도록 다시 한번 벤딩 처리 한다. 이와 같이 두개의 판을 성형한 후에는 포밍기를 이용하여 판상인 것을 점차 원형단면을 가지는 중공관을 이루도록 변화시키게 된다. 포밍기는 널리 사용되는 것이므로 구체적인 설명을 생략한다.

상기 포밍기를 이용하여 도2와 같은 원형으로 성형한 후에는 외측부재의 접촉에 의해 형성되는 접합부 외면에서 용접하여 일체화된 다층중공관을 제조하게 된다.

본 발명에 따른 다층중공관은 용접이 이루어지는 외측부재의 접합부가 넓기 때문에 용접이 행하여지더라도 용접에 의해 내측부재가 함께 용융되어 용접부위에 녹이 발생되는 문제점을 해결할 수 있다는 효과가 있다.

즉, 본 발명은 기본적으로 저렴한 비용으로 외관이 미려한 중공관을 제공할 수 있음에 더하여 용접으로 인해 수반될 수 있는 녹 발생과 같은 문제점을 완전히 해결할 수 있으므로 보다 우수한 품질을 가지는 다층중공관을 제공할 수 있어 제품경쟁력을 확보할 수 있게 되는 효과도 있다.

Claims (2)

1. 원형으로 굽혀지고 양단부는 이격된 상태를 이루는 내측부재(100) 및 상기 내측부재를 감싸며 이격된 내측부재의 양단부를 구속하도록 내측으로 벤딩되는 외측부재(200)로 구성되어 상기 외측부재의 접합부에서 용접처리되어 성형되는 다층중공관에 있어서,

   상기 내측부재(100)의 양단부를 구속하도록 벤딩되는 외측부재(200)의 단부는 외측부재가 2겹이 되도록 접히어 상기 내측부재의 단부와 맞닿게 되며 상기 외측부재 접합부(250)에서 용접처리 되는 것을 특징으로 하는 다층중공관.
2. 제1항에 있어서, 상기 외측부재(200)는,

   그 단부가 일차적으로 2겹이 되도록 접히고, 이어서 상기 내측부재의 내면과 접촉되도록 재차 벤딩되는 것을 특징으로 하는 다층중공관.

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