KR100700357B1

KR100700357B1 - 복층 파이프 성형장치용 냉각장치

Info

Publication number: KR100700357B1
Application number: KR1020050074206A
Authority: KR
Inventors: 조복현
Original assignee: 국제산업주식회사
Priority date: 2005-08-12
Filing date: 2005-08-12
Publication date: 2007-03-27
Also published as: KR20070019334A

Abstract

본 발명은 복층 파이프 성형장치용 냉각장치에 관한 것이다.

본 발명은 열교환부가 유체공급부의 선단에 설치되어지도록 구성된 복층 파이프 성형장치용 냉각장치에 있어서, 상기 열교환부는 회전다이의 선단으로 고정된 계단형태를 갖는 고정부재에 중공의 열교환 헤드가 볼트 결합되어지도록 구성하고, 상기 열교환 헤드의 외주연부에 열교환 파이프가 수회 감겨지도록 구성하되, 상기 열교환 헤드의 양측에 소정 깊이를 갖는 걸림홈을 형성하여 열교환 파이프의 양측단이 걸려지도록 구성하고, 상기 열교환 파이프의 양측단에 각각 굽힘이 자유로운 소정 길이를 갖는 제1,2연결 파이프가 억지끼워맞춤으로 결합되어지도록 구성하고, 상기 유체공급부는 프레임에 하단이 고정된 고정다이와 상기 고정다이에 회전 가능하게 결합되어지며 하단 양측이 베어링으로 받쳐진 회전다이의 중앙을 관통하여 그 양측으로 노출되어지는 공급 파이프로 구성되어지고, 상기 공급 파이프는 소정 길이와 직경을 갖는 각각의 단위 파이프가 길이와 직경을 달리하는 4중 형태를 갖도록 구성되어지되,외부에 위치한 2중의 단위파이프는 일측에 각각 냉각수 공급 파이프와 냉각수 환수 파이프가 실링된 제1,2너트로 결합되어지도록 구성되어 있으며, 타측에 실링된 제3,4너트를 구비하여 상기 열교환 파이프의 양측단에 결합된 제1,2연결 파이프가 결합되어지도록 구성되어있고, 내부에 위치한 2중의 단위 파이프는 일측에 각각 제1에어공급 파이프와 제2에어 공급파이프가 제5,6너트로 결합되어지도록 구성되어지되, 상기 제1에어공급 파이프가 결합된 단위파이프의 타측은 분기 부재에 제4연결 파이프로 결합되어지도록 구성하고, 상기 제2에어공급 파이프에 결합된 단위 파이프의 타측은 열교환 헤드에 설치된 에어노즐에 제3연결 파이프로 결합되어지도록 구성됨을 특징으로 한다.

열교환부, 유체공급부, 고정다이, 단위 파이프

Description

복층 파이프 성형장치용 냉각장치{CHILLER OF TWO LAYERS PIPE FORMING DEVICE}

도 1은 본 발명에 따른 냉각장치의 설치상태를 도시한 예시도.

도 2는 본 발명에 따른 냉각장치의 열교환부와 유체공급부의 결합상태를 도시한 요부 확대 예시도.

도 3는 본 발명에 따른 유체공급부의 일부를 도시한 확대 예시도.

도 4는 본 발명에 따른 유체공급부를 구성하는 분기부재의 설치상태를 도시한 요부 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

1:열교환부 2:유체공급부

3:회전다이 4:고정다이

5:프레임 11:고정부재

12:열교환 헤드 13:열교환 파이프

14:제1연결 파이프 14':제2연결 파이프

15:에어노즐 21:공급 파이프

22:냉각수 공급 파이프 22':냉각수 환수 파이프

23:제1너트 23':제2너트

24:제3너트 24':제4너트

25:제1에어공급 파이프 25':제2에어 공급파이프

26:제5너트 26':제6너트

27:제3연결 파이프 28:분기부재

29:제4연결 파이프 36:베어링

121,121':걸림홈 211,212,213,214:단위 파이프

본 발명은 복층 파이프 성형장치용 냉각장치에 관한 것으로서 특히, 합성수지가 고정다이 및 회전다이를 통과하면서 복층 파이프 형태를 갖도록 성형되어진 후 그 선단에 설치된 냉각장치를 통과하면서 신속하게 경화되어지도록 함으로써, 단면의 형태가 균일한 양질의 복층 파이프를 얻을 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 유체를 이송시키기 위한 수단으로 파이프를 사용하게 되며, 이러한 파이프는 재질에 따라 금속 파이프와 합성수지 파이프로 분류된다.

금속 파이프는 유체나 외부의 압력이 비교적 높은 곳에 사용되어지는 것으로 강도는 충분하나 수분에 의한 부식이 발생됨에 따라 시공 후 일정 기간이 경과한 후 반드시 새로운 금속 파이프로 교체 해주어야 하는 불편함이 있었다.

이와 같은 문제점을 해소하기 위한 방안으로 내구성 및 내마모성을 높인 합성수지 파이프가 제안되었고, 제안된 합성수지 파이프는 금속 파이프에 비하여 강 도는 낮으나 내구성 및 내마모성이 높고, 무게가 가벼워 운반 및 시공이 용이하여 많이 사용되어지고 있다.

합성수지 파이프는 압출기의 노즐을 통해 압출되어지는 부분이 공기에 노출되어지도록 함으로써, 자연 냉각이 이루어져 경화된 제품을 얻을 수 있게 된다.

그러나 이 같은 공정을 통하여 얻어진 합성수지 파이프는 노즐을 통해 압출되어진 부분이 충분히 냉각되어 경화가 될 수 있는 시간적 여유가 없음으로 인하여 합성수지 파이프의 단면이 일정치 않게 되는 원인이 있었다. 즉, 압출되어진 직 후 작용하는 중력의 영향을 받아 하부로 일부가 처지는 현상이 발생하게 되고, 이로 인하여 노즐 상단부에 위치한 파이프의 두께는 얇고, 노즐의 하단부에 위치한 합성수지 파이프의 두께가 두껍게 성형되어 전체적으로 균일한 강도를 갖지 못하게 되는 원인이 있었다.

한편, 이와 같은 원인을 해소하기 위하여 인너부재의 외주연부로 아우터부재가 이격되어지도록 형성된 복층 파이프가 제안되었고, 제안된 복층 파이프는 중간의 공간부에 의하여 인너부재속을 통해 흐르는 급수 또는 배수에 의한 소음을 줄일 수 있도록 하였고, 아울러 별도의 에어공급장치를 통해 인너부재와 아우터부재 사이로 제공되는 공간에 외기가 공급되어지도록 함으로써, 대기압에 의한 국부적인 변형과 함께 냉각을 통해 경화되어진 또 다른 제품을 얻을 수 있게 되었다.

그러나 이와 같은 방법으로 얻어진 복층 파이프 역시 노즐을 통해 압출되어진 부분이 충분히 냉각되어 경화가 이루어질 수 있는 시간적 여유가 없음으로 인하여 인너부재 및 아우터부재의 두께가 균일치 못하게 되는 동일한 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해소하기 위하여 창출한 것으로서 복층 파이프 형태를 갖도록 압출되어지는 부분에 별도의 냉각장치를 설치하여 신속하게 경화되어지도록 함으로써, 단면의 형태가 균일한 양질의 복층 파이프를 얻을 수 있는 복층 파이프 성형장치용 냉각장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 열교환부(1)가 유체공급부(2)의 선단에 설치되어지도록 구성된 복층 파이프 성형장치용 냉각장치에 있어서, 상기 열교환부(1)는 회전다이(3)의 선단으로 고정된 계단형태를 갖는 고정부재(11)에 중공의 열교환 헤드(12)가 볼트 결합되어지도록 구성하고, 상기 열교환 헤드(12)의 외주연부에 열교환 파이프(13)가 수회 감겨지도록 구성하되, 상기 열교환 헤드(12)의 양측에 걸림홈(123)(123')을 형성하여 열교환 파이프(13)의 양측단이 걸려지도록 구성하고, 상기 열교환 파이프(13)의 양측단에 각각 굽힘이 자유로운 제1,2연결 파이프(14)(14')가 억지끼워맞춤으로 결합되어지도록 구성하고, 상기 유체공급부(2)는 프레임(5)에 하단이 고정된 고정다이(4)와 상기 고정다이(4)에 회전 가능하게 결합되어지며 하단 양측이 베어링(36)으로 받쳐진 회전다이(3)의 중앙을 관통하여 그 양측으로 노출되어지는 공급 파이프(21)로 구성되어지고, 상기 공급 파이프(21)는 각각의 단위 파이프(211)(212)(213)(214)가 길이와 직경을 달리하는 4중 형태를 갖도록 구성되어지되,외부에 위치한 2중의 단위파이프(211)(212)는 일측에 각각 냉각수 공급 파이프(22)와 냉각수 환수 파이프(22')가 실링된 제1,2너트(23)(23')로 결합되어지도록 구성되어 있으며, 타측에 실링된 제3,4너트(24)(24')를 구비하여 상기 열교환 파이프(13)의 양측단에 결합된 제1,2연결 파이프(14)(14')가 결합되어지도록 구성되어있고, 내부에 위치한 2중의 단위 파이프(213)(214)는 일측에 각각 제1에어공급 파이프(25)와 제2에어 공급파이프(25')가 제5,6너트(26)(26')로 결합되어지도록 구성되어지되, 상기 제1에어공급 파이프(25)가 결합된 단위파이프(213)의 타측은 분기부재(28)에 제4연결 파이프(29)로 결합되어지도록 구성하고, 상기 제2에어공급 파이프(25')에 결합된 단위 파이프(214)의 타측은 열교환 헤드(12)에 설치된 에어노즐(15)에 제3연결 파이프(27)로 결합되어지도록 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 열교환 헤드(12)는 링형태의 헤드몸체(121)로 구성되어지되, 그 내부에 리브(122)가 일체로 형성되어지도록 구성됨을 특징으로 한다.

그리고 상기 분기부재(28)는 속이 비어있는 반원형태로 구성됨을 특징으로 하는 복층 파이프 성형장치용 냉각장치를 제공함에 그 목적이 달성된다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 복층 파이프 성형장치용 냉각장치는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 열교환부(1), 유체공급부(2)로 구성되어지며, 이러한 열교환부(1) 및 유체공급부(2)는 각각 도 1에 도시된 바와 같은 프레임(5)의 상부에 고정되어지는 고정다이(4)와 회전다이(3)를 관통하여 설치되어지도록 구성되어 있다.

여기에서, 상기 열교환부(1)는 압출기(6)로 부터 공급되어지는 액상형태의 합성수지가 고정다이(4) 및 회전다이(3)를 통과하면서 복층 파이프 형태로 압출되어지는 과정에서 이를 급속하게 냉각시켜 변형되기 이전에 균일한 두께를 갖는 파이프를 얻을 수 있는 기능이 제공되어지도록 구성되어 있다.

이를 위해, 상기 열교환부(1)는 중공의 열교환 헤드(12)가 회전다이(3)의 선단으로 고정된 계단형태를 갖는 고정부재(11)에 볼트 결합되어지도록 구성되어 있고,그 외주연부에는 소정의 직경을 갖는 금속재의 열교환 파이프(13)가 수회 감겨지도록 구성되어 있다.

상기 열교환 헤드(12)는 소정 두께를 갖는 링형태의 헤드몸체(121)로 그 내부에는 리브(122)를 형성하여 고정부재(11)에 볼트 결합되어지도록 구성되어 있다.

상기 열교환 파이프(13)는 그 양측단이 열교환 헤드(12)의 외주연부로 부터 풀리는 것을 방지함과 동시에 후술하는 냉각수가 용이하게 공급되어질 수 있도록 하고, 아울러 회전다이(3)를 통해 압출되어지는 파이프와 상호간섭이 발생되는 것을 방지하기 위한 방안으로 헤드 몸체(121)의 양측에 소정 깊이를 갖는 걸림홈(123)(123')을 형성하여 절곡된 부분이 삽입되어 걸려지도록 구성되어 있다.

그리고 상기 열교환 파이프(13)의 양측단에는 각각 굽힘이 자유로운 소정 길이를 갖는 제1연결 파이프(14)와 제2연결 파이프(14')가 억지끼워맞춤으로 결합되어지도록 구성되어 있다.

상기 유체공급부(2)는 외부로 부터 공기와 냉각수를 구분지어 공급되어지도록 하여 냉각효율을 더 높일 수 있도록 한 것으로서, 프레임(5)에 하단이 고정된 고정다이(4) 및 고정다이(4)에 회전 가능하게 결합되어지며 하단 양측이 베어링(36)으로 받쳐진 회전다이(3)의 중앙을 관통하여 그 양측으로 노출되어지는 공급 파이프(21)로 구성되어있다.

여기에서, 상기 공급 파이프(21)는 소정 길이와 직경을 갖는 각각의 단위 파이프(211)(212)(213)(214)가 길이와 직경을 달리하는 4중 형태를 갖도록 구성되어외부의 2중은 냉각수가 순환되어지도록 구성되어 있고, 내부의 2중은 공기가 공급되어지도록 구성되어 있다.

상기 외부에 위치한 2중의 단위파이프(211)(212)는 일측에 각각 냉각수 공급 파이프(22)와 냉각수 환수 파이프(22')가 실링된 제1너트(23) 및 제2너트(23')로 결합되어지도록 구성되어 있고, 타측에 실링된 제3너트(24)와 제4너트(24')를 구비하여 상기 열교환 파이프(13)의 양측단에 결합된 제1연결 파이프(14)와 제2연결 파이프(14')가 결합되어지도록 구성하여 냉각수가 순환되어지는 가운데 그 내부로 공급되어지는 공기를 더 냉각시킬 수 있도록 구성되어 있다.

상기 그 내부에 위치한 2중의 단위 파이프(213)(214)는 일측에 각각 제1에어공급 파이프(25)와 제2에어 공급파이프(25')가 제5너트(26)와 제6너트(26')로 결합되어지도록 구성되어있다.

또한, 상기 제1에어공급 파이프(25)가 결합된 단위파이프(213)의 타측은 도 4에 도시된 바와 같은 분기부재(28)에 제4연결 파이프(29)로 결합되어지도록 구성하여 공기를 인너노즐캡(31)에 형성된 에어홀(32)로 공급되어지도록 구성되어 있다.

따라서, 상기 분기부재(28)의 개방된 부분이 인너노즐캡(31)에 형성된 에어홀(32)의 하부 절반을 덮듯이 설치함으로써, 외부의 공기가 압출되어지는 인너부재(71) 및 아우터부재(72) 사이의 하부 즉, 복층 파이프(7)의 절반에 해당하는 하부 공간에만 공급되어지도록 하여 냉각효율을 높여 더욱 신속한 경화가 이루어질 수 있게 된다.

또한, 상기 제2에어공급 파이프(25')에 결합된 단위 파이프(214)의 타측은 열교환 헤드(12)에 설치된 에어노즐(15)에 제3연결 파이프(27)로 결합되어지도록 구성하여 열교환 헤드(12)의 일부와 회전다이(3)의 일부를 냉각시키도록 구성되어 있다.

이와 같은 구성을 갖는 냉각장치를 이용하여 압출된 직후의 복층 파이프가 냉각되어지는 과정을 설명하기에 앞서 압출기(6)로 부터 복층 파이프(7)가 압출되어지는 과정을 살펴보면, 먼저, 압출기(6)로 부터 액상형태의 합성수지가 고정다이(4)의 내부로 유입됨과 동시에 그 압력에 의하여 원통형의 형태를 갖도록 1차성형이 이루어지고, 1차성형이 이루어진 합성수지는 계속적으로 유입되는 압력에 따라 그 앞쪽에 설치된 회전다이(3)를 경유하는 과정에서 상하 또는 내외부로 분리된 복층의 형태 즉, 인너부재(71)와 아우터부재(72)가 성형되어지고, 복층 형태를 갖도록 유지된 인너부재(71) 및 아우터부재(72)는 아우터 노즐캡(33)을 통과하는 과정에서 이들을 서로 연결하는 연결부재가 성형되어지도록 함으로써, 경화되지 않은 복층 파이프(7)가 압출되어진다.

압출되어지는 복층 파이프(7)는 회전다이(3)가 모터(51)에 결합된 구동기어 (52) 및 종동기어(53)에 의하여 일정한 속도로 회전하고 있음으로 인하여 소정 각도를 갖도록 비틀어짐으로써, 나선형의 공간을 갖는 복층 파이프가 얻어진다.

나선형의 공간을 갖는 복층파이프는 아우터 노즐캡(33)을 통과한 직 후 인너 부재(71)의 내주연부가 헤드 몸체(121)에 감겨진 열교환 파이프(13)의 외주연부에 닿아 이송됨에 따라 신속하게 냉각되어짐으로써, 변형되기 이전에 경화된 제품을 얻을 수 있게 된다.

이와 같은 과정을 통해 얻어진 복층 파이프를 냉각시키는 과정은 다음과 같다. 먼저, 미도시한 냉각수 펌프로 부터 토출된 냉각수는 냉각수 공급 파이프(22)를 통해 공급파이프(21)를 구성하는 단위파이프(211)로 유입되어지고, 단위파이프(211)로 유입된 냉각수는 제3너트(24)로 결합된 제2연결파이프(14')를 통해 열교환 파이프(13)로 이송되어지며 열교환 파이프(13)로 이송되어진 냉각수는 그 외주연부를 통과하는 고온의 인너부재(71)의 내면과 열교환이 이루어지면서 이를 냉각시키게 된다.

다음, 인너부재(71)의 내면을 냉각시킨 냉각수는 제1연결파이프(14)와 제4너트(24')로 결합된 단위파이프(212) 및 냉각수 환수 파이프(22')를 통해 환수되어짐으로써, 아우터 노즐캡(33)을 통해 압출된 복층 합성수지 파이프의 내면을 신속하게 경화시켜 변형되는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한, 제1에어공급 파이프(25)와 제2에어 공급파이프(25')를 통해 그 내부에 위치한 2중의 단위 파이프(213)(214)로 에어가 공급되어지며, 제1에어공급 파이프(25)로 공급되어진 에어는 그 타측에 결합된 제4연결 파이프(29) 및 분기부재(28) 통해 인너 노즐캡(31)에 형성된 에어홀(32)로 공급되어짐으로써 인너부재(71)와 아우터부재(72) 사이를 냉각시켜 변형이 발생되는 것을 막을 수 있게 된다.

이와 동시에 제2에어공급부(25')로 공급된 에어는 제3연결 파이프(27)를 통하여 에어노즐(15)로 분출됨에 따라 열교환 헤드(12)의 일부와 회전다이(3)의 일부를 냉각시켜 과열이 되는 것을 방지할 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명은 압출기로 부터 압출되어지는 합성수지가 고정다이 및 회전다이를 통과하면서 나선형태를 갖는 복층 파이프로 성형되어지는 가운데 복층 파이프로 성형되어진 직 후 열교환 파이프에 의하여 냉각되어지면서 외부로 부터 공기가 복층 파이프 사이의 하부 공간으로 공급되어지도록 함으로써, 신속히 경화되어지도록 하여 단면이 균일한 형태를 갖는 양질의 복층 파이프를 얻을 수 있도록 한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 에어노즐로 부터 분출되어지는 에어에 의하여 열교환 헤드 및 회전다이의 일부를 냉각시킴으로써, 과열되는 것을 방지하여 그 수명을 연장시킬 수 있는 효과를 더 얻을 수 있다.

Claims

열교환부(1)가 유체공급부(2)의 선단에 설치되어지도록 구성된 복층 파이프 성형장치용 냉각장치에 있어서,

상기 열교환부(1)는 회전다이(3)의 선단으로 고정된 계단형태를 갖는 고정부재(11)에 중공의 열교환 헤드(12)가 볼트 결합되어지도록 구성하고, 상기 열교환 헤드(12)의 외주연부에 열교환 파이프(13)가 수회 감겨지도록 구성하되, 상기 열교환 헤드(12)의 양측에 걸림홈(123)(123')을 형성하여 열교환 파이프(13)의 양측단이 걸려지도록 구성하고, 상기 열교환 파이프(13)의 양측단에 각각 굽힘이 자유로운 제1,2연결 파이프(14)(14')가 억지끼워맞춤으로 결합되어지도록 구성하고, 상기 유체공급부(2)는 프레임(5)에 하단이 고정된 고정다이(4)와 상기 고정다이(4)에 회전 가능하게 결합되어지며 하단 양측이 베어링(36)으로 받쳐진 회전다이(3)의 중앙을 관통하여 그 양측으로 노출되어지는 공급 파이프(21)로 구성되어지고, 상기 공급 파이프(21)는 각각의 단위 파이프(211)(212)(213)(214)가 길이와 직경을 달리하는 4중 형태를 갖도록 구성되어지되,외부에 위치한 2중의 단위파이프(211)(212)는 일측에 각각 냉각수 공급 파이프(22)와 냉각수 환수 파이프(22')가 실링된 제1,2너트(23)(23')로 결합되어지도록 구성되어 있으며, 타측에 실링된 제3,4너트(24)(24')를 구비하여 상기 열교환 파이프(13)의 양측단에 결합된 제1,2연결 파이프(14)(14')가 결합되어지도록 구성되어있고, 내부에 위치한 2중의 단위 파이프(213)(214)는 일측에 각각 제1에어공급 파이프(25)와 제2에어 공급파이프(25')가 제5,6너트(26)(26')로 결합되어지도록 구성되어지되, 상기 제1에어공급 파이프(25)가 결합된 단위파이프(213)의 타측은 분기부재(28)에 제4연결 파이프(29)로 결합되어지도록 구성하고, 상기 제2에어공급 파이프(25')에 결합된 단위 파이프(214)의 타측은 열교환 헤드(12)에 설치된 에어노즐(15)에 제3연결 파이프(27)로 결합되어지도록 구성됨을 특징으로 하는 복층 파이프 성형장치용 냉각장치.
제1항에 있어서,

상기 열교환 헤드(12)는 링형태의 헤드몸체(121)로 구성되어지되, 그 내부에 리브(122)가 일체로 형성되어지도록 구성됨을 특징으로 하는 복층 파이프 성형장치용 냉각장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 분기부재(28)는 속이 비어있는 반원형태로 구성됨을 특징으로 하는 복층 파이프 성형장치용 냉각장치.