KR101014592B1 - 유리섬유강화플라스틱을 이용한 공조 및 배기용 사각 덕트의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공조 및 배기용 사각 덕트의 제조방법에 관한 것으로, 특히 필라멘트 와인딩법을 이용하여 유리섬유강화플라스틱으로 사각 덕트를 제조하는 방법으로 형틀을 조립가능하도록 측면패널과 모서리패널로 구성하는 단계를 포함하는 방법을 개시한다.

Description

유리섬유강화플라스틱을 이용한 공조 및 배기용 사각 덕트의 제조방법{Method for Manufacturing Rectangular Duct used in Air Conditioning/Exhausting using Fiberglass Reinforced Plastics}

본 발명은 공조 및 배기용 덕트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유리섬유강화플라스틱(FRP: Fiberglass Reinforced Plastics)를 이용한 사각 덕트의 제조방법에 관한 것이다.

유리섬유강화플라스틱은 내식성, 내구성, 내충격성, 및 내마모성 등이 우수하여 여러 산업분야에서 사용되고 있다.

특히, 이를 이용한 덕트는 사각 및 원형 형태로 제조되어 공조분야에 주로 사용되고 있는바, 이에 대한 연구가 절실히 요구되고 있다.

종래의 덕트 제조방법은 상기 단면 형태에 따라 각각 구분을 달리하여 적용되고 있어서, 사각 형태의 덕트는 핸드레이법(Hand layup method)을 적용하고 원형 덕트는 필라멘트 와인딩법(Filament winding method)을 적용하고 있다.

핸드레이법은 사람의 수작업에 의해서 행하는 방법으로 유리섬유 매트에 수지(예를 들어, 불포화폴리에스테르계 수지)를 적셔서 이를 일정 두께만큼 적층함으로써 원하는 형상을 제조하는 방법이다. 이는 성형성이 우수하여 사각 단면의 덕트나 스크라버, 또는 판재 등을 제조하는데 주로 이용되고 있다.

반면, 필라멘트 와인딩법은 유리섬유실을 수지에 함침시켜 일정 두께까지 회전하는 형틀(Mold)에 감는 기계적 공법으로 주로 원통형 단면을 가진 덕트나 파이프, 또는 저장탱크 등을 제조하는데 이용되고 있다.

상기한 바와 같이, 사각 덕트가 필라멘트 와인딩법으로 제조될 수 없는 주된 이유는 회전축에 유리섬유사를 감는 방식으로 제조하는 특성에 의한 것으로 사각 형상의 제품을 회전시키면 응력이 발생하기 때문에 성형이 불가능하였다.

따라서, 기계적 장치에 의한 대량생산이 가능하고, 제조비의 절감을 이룰 수 있는 필라멘트 와인딩법을 사각 단면의 덕트에는 적용할 수가 없는 한계가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결코자 제공되는 것으로, 필라멘트 와인딩법에 의해서도 사각 덕트를 제조할 수 있도록 하여 제조 공정의 단축과 이에 따른 제조 비용의 절감을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 기계적 장치에 의한 자동 생산에 의해서 품질을 보장할 수 있도록 하는 방법을 제공한다.

본 발명에 따라 제공되는 사각 덕트의 제조방법은 특수 제조되는 형틀을 포함한다. 본 발명에 따른 형틀에 의해서 사각 덕트를 제조할 수 있도록 한바, 이러한 형틀은 조각 형태로 조립할 수 있도록 구성됨으로써, 다양한 크기의 사각 덕트를 제조할 수 있을 뿐만 아니라 형틀을 반복하여 사용할 수 있도록 하였다.

상기한 바와 같은 본 발명의 제조방법에 따라, 형틀을 다양한 크기의 사각 덕트를 제조하는데 사용할 수 있어서 각각의 크기에 따른 형틀 제작에 따른 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 형틀을 조립식으로 구성함으로써 반복적으로 사용할 수 있는 장점이 있다.

또한, 필라멘트 와인딩법에 의한 제조공정으로 자동화에 따른 대량생산이 가능하기 때문에 품질을 유지할 수 있을 뿐만 아니라 제조비용을 크게 낮출 수가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 제조방법에 의해 형성된 사각 덕트를 나타낸 단면도,
도 2는 도 1에 따른 사각 덕트의 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 형틀을 나타낸 사시도,
도 4는 도 3의 형틀에 대한 조립을 설명하기 위한 분해 부품도, 및
도 5는 본 발명에 따른 제조방법의 전체 공정을 나타낸 예시도이다.

이하 첨부도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 사각 덕트의 제조방법에 따라 곡률(3)을 가진 형틀(2)에 따라 제조되는 사각 덕트의 단면을 나타낸 것으로, 사용되는 형틀(2)이 구체적으로 도 3 및 4에 나타내어져 있다.

도 3 및 4에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 형틀은 부분 조각으로 조립할 수 있도록 구성되어 있는바, 도 3의 형틀(2)을 이루는 조각 패널은 원하는 길이의 덕트를 제조하기 위해서 길이 방향으로 연속적으로 조립하여 확장할 수가 있도록 하였다. 이에 대한 각각의 패널에 대한 구성은 직사각형의 측면패널(21)과 각각의 모서리를 구성하는 모서리패널(22)로 이루어진다.

측면패널(21)은 형틀의 네 면을 이루는 것으로 모서리패널(22)과 서로 결합할 수 있도록 돌출부(21-1) 및 요홈(21-2)가 형성되어 있고, 이에 대응하는 모서리패널(22)에는 상기 측면패널(21)과 대응하도록 요홈(22-2)과 돌출부가(22-1)가 형성되어 있다.

본 발명에 따른 사각 덕트의 제조공정은, 도 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 제작한 형틀(2)을 회전축(11)에 장착하고 구동모터(9)에 의해서 회전시킨다. 이때 형틀(2)에는 필요에 따라 표면에 왁스를 도포하거나 폴리에스테르 필름을 코팅하여 성형품이 형틀(2)로부터 용이하게 탈형되도록 할 수 있다.

상기 회전하는 형틀(2)에 가이드모터(5)에 의해서 구동되는 유리섬유사 베이(6)를 통해 수지 함침통(7)에 있는 불포화폴리에스테르 수지에 함침시킨 유리섬유사(4)를 일정 두께까지 연속적으로 형틀에 감는다. 이와 같이 유리섬유사(4)를 형틀에 감은 후에는 써페이스 스트랜드 매트(Surface strand mat)와 촙드 스트랜드 매트(Chopped strand mat)를 불포화폴리에스테르 수지를 이용하여 차례로 적층하여 1차 성형품을 제작한다.

상기 공정과는 달리 먼저, 써페이스 스트랜드 매트와 촙드 스트랜드 매트를 형틀(2)에 불포화폴리에스테르 수지를 이용하여 적층시킨 다음, 유리섬유사를 이러한 불포화폴리리에스테르 수지에 함침시켜서 이를 상기 적층된 매트 위에 일정 두께 만큼 감아서 1차 성형품을 제작하거나, 이 위에 다시 상기 매트를 적층하여 제조하는 공정도 있을 수 있다.

상기와 같이 완성된 1차 성형품에 겔 코팅재료 또는 UV 수지 등을 이용하여 표면처리를 수행함으로써 각각의 모서리가 각을 이루지 않고 일정한 곡률을 가진 사각 덕트를 만들 수가 있다.

1: 플렌지 2: 덕트
3: 곡률가진 모서리 4: 유리섬유사
5: 가이드모터 6: 유리섬유사 베이
7: 수지 함침통 8: 베이 가이드
9: 구동모터 10: 형틀
11: 회전축 12: 모서리패널
13: 측면패널

Claims (1)

1. 유리섬유강화플라스틱을 이용한 공조 및 배기용 사각 덕트의 제조방법에 있어서, 조립식 형틀을 회전축에 장착시켜 구동모터에 의해서 회전시키고, 선택적으로 써페이스 스트랜드 매트 및 촙드 스트랜드 매트 중 최소한 하나를 불포화폴리에스테르 수지가 도포된 형틀에 적층시키고, 불포화폴리에스테르 수지에 함침시킨 유리섬유사를 상기 적층된 매트 위에 소정의 두께만큼 감으며, 이 위에 선택적으로 써페이스 스트랜드 매트 및 촙드 스트랜드 매트를 불포화폴리에스테르 수지를 도포한 후에 적층 시켜서 이루어지는 단계로 구성되고, 상기 형틀은 측면패널과 모서리패널로 구성하고, 측면패널에는 돌출부와 요홈을 형성하고 이에 대응하는 모서리패널에는 상기 측면패널과 대응하도록 요홈과 돌출부를 각각 형성하여서 서로 결합 및 조립될 수 있도록 하였으며 모서리패널은 일정한 곡률을 갖도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리섬유강화플라스틱을 이용한 공조 및 배기용 사각 덕트의 제조방법.
   

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