KR101167025B1 - 전열 난방파이프 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 알루미늄관(102)으로 이루어진 난방파이프(10)를 준비하는 단계;
상기 난방파이프(10)에 축열물질을 충전하는 단계; 상기 난방파이프(10) 내부에 배치되도록 탄성마개(20)의 관통공을 통하여 전열선(1)을 삽입한 뒤 상기 난방파이프(10) 단부에 탄성마개(20)를 압입하는 단계; 상기 난방파이프(10) 단부에 알루미늄캡(30)을 씌우는 단계; 상기 알루미늄캡(30)의 일정부위를 프레싱에 의해 압착하여 압착부(40)를 형성하는 단계로 이루어지는 전열 난방파이프 제조방법에 관한 것이다.

Description

전열 난방파이프 제조방법{Method of Heating pipe}

본 발명은 전열 난방파이프 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는 알루미늄관으로 난방파이프를 형성하여 시공성 및 내압력성, 내구성을 향상시키고, 축열물질과 전열선이 내장된 난방파이프의 양 끝단에 밀봉구조를 체결함에 있어 종래 회전체결식 밀봉구조를 프레싱 방법으로 대체한 전열 난방파이프 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 전열 난방파이프는 파이프에 채워진 온수나 축열물질을 외부전원과 연결된 전열선으로 가열시켜 난방을 수행하는 구성으로서, 통상적으로 상기 난방파이프 양 끝단에는 내부 물질이 유출되지 않도록 밀봉구성을 체결시킨다.

상기 전열 난방파이프의 제조방법에 관한 선행기술들은 거의 개시되어 있지 않다.

특허 제554528호(난방용 온수파이프의 커버 및 그 제조방법)는, 콘크리트층과 온돌층 사이에 배치되는 온수파이프의 외주면에 방열판과, 방열판 외측에 방열핀을 돌출시키는 구성과 그 제조방법을 제시하고 있으나, 이는 방열을 위한 구성을 온수파이프 외주면에 형성하는 정도에 불과한 기술로서 본 발명과의 공통점이 없다.

또한 특허 제914214호(전열난방파이프 및 그 제조방법)는, 축열물질로서 카본로드를 선택하고, 상기 카본로드를 압출성형하며, 또한 그 외부를 감싸는 합성수지관을 압출성형하는 제조방법을 개시하고 있으나, 그에 사용되는 축열물질이 고체인 카본로드이며 밀봉의 필요가 없다는 점에서 본 발명의 기술사상과 연관성이 없다고 본다.

따라서 아래 선행기술들을 통하여 그로부터 유추되는 난방파이프 제조방법을 살펴보아야 할 것으로 판단된다.

선행기술 실용 제281433호(전기 난방장치의 파이프 밀폐구조)는,

내부에 축열물질이 저장되는 파이프의 각 끝단에 결합되어 축열물질이 외부로 유출되지 않도록 밀봉시키며, 내부의 피복된 열선이 밀폐구조로 인해 편중 가압되지 않도록 하여 피복 열선을 보호하고 체결 분리를 용이하게 하는 기술이다.

그에는 파이프 끝단에 체결되는 밀봉구조로서 상부캡과 하부캡이 구비되고, 그 사이에는 함몰부, 관통공 등이 형성된 몸체결합부, 와셔 및 실리콘 링, 오링 등이 개재되어 전체로서 밀봉구조가 완성되는 기술이 제시되어 있다.

그러나 위와 같은 밀봉구조는 다수의 체결 부품들이 구비되어야 하는 구조의 복잡성과 체결작업공정의 복잡성을 동시에 안고 있고, 또한 내부 전열선 교체, 온수 보충 등을 위해 체결상태 분리를 전제로 각 부품이 회전결합되어 있는 구조라서 파이프 내부의 압력이 높을 경우 밀봉성에 문제가 생길 소지를 항상 가지고 있다.

또 다른 선행기술로서 특허 제511058호(전열온수 난방파이프)는,

온수 팽창으로 인해 온수파이프 끝에 결합된 밀봉부재가 이탈되는 것을 방지하기 위한 기술로서, 그에는 고정너트, 압착링, 내통과 외통으로 이루어진 연결부재, 밀봉부재, 압착부재, 결합너트 등의 구성이 결합하여 밀봉을 이루는 구조가 개시되어 있다.

그러나 위 기술 역시 다수의 체결 부품들이 구비되어야 하는 구조의 복잡성과 체결작업공정의 복잡성을 동시에 안고 있고, 또한 내부 전열선 교체, 온수 보충 등을 위해 체결상태 분리를 전제로 각 부품이 회전결합되어 있는 구조라서 파이프 내부의 압력이 높을 경우 밀봉성에 문제가 생길 소지를 항상 가지고 있다.

특허 제611609호(난방용 전열온수관)는,

난방파이프의 양측 끝단을 밀봉하기 위한 밀폐수단을 개선하여 열에 의한 변형 및 손상을 방지하고 축열물질의 누수를 예방하기 위한 기술로서,

그에 사용되는 밀폐구조는, 밀폐관체, 잠금링, 체결너트 1, 마개, 체결너트 2 등으로 구성되어 있고, 시공 후 파이프 내부압력을 조절하기 위한 압력조절수단이 추가로 구비되어 있다.

그러나 위 기술 역시 다수의 체결 부품들이 구비되어야 하는 구조의 복잡성과 체결작업공정의 복잡성을 동시에 안고 있고, 또한 내부 전열선 교체, 온수 보충 등을 위해 체결상태 분리를 전제로 각 부품이 회전결합되어 있는 구조(내부 전열선 교체, 온수 보충)라서 파이프 내부의 압력이 높을 경우 밀봉성에 문제가 생길 소지를 항상 가지고 있다.

한편 상기 선행기술들에 사용되는 온수파이프는 모두 합성수지재이다. 따라서 현장 시공시 또는 보관 및 취급부주의로 인해 파이프 형상변형이나 손상이 일어나는 경우가 많다. 그로 인해 파이프 내부에 배치된 열선이 손상되거나 파이프 표면에 눈에 띠지 않는 크랙이 발생할 수 있으며, 파이프 내 온수 팽창으로 인해 파이프 자체가 파손되는 현상도 배제할 수 없다. 간혹 강재 파이프가 사용되는 경우라 하더라도 강재 파이프의 유연성이 약해 시공성이 떨어지고 시공 잘못 또는 취급부주의로 인해 내부 열선 손상과 누수 발생 가능성을 항상 염두에 두어야만 하는 실정이다.

위와 같은 이유로 선행기술들은 모두 밀폐구조의 체결 분리를 전제로 하는 구성을 택하고 있다. 왜냐하면 내부의 파손된 전열선을 교체하고 누수 발생시 온수를 보충해야 하기 때문이다.

또한 상기 선행기술들은 온수파이프 내부의 열이 높아짐에 따라 온수가 팽창하면서 파이프가 파손되거나 밀봉부재가 외측으로 밀려 이탈될 수 있는 문제를 가지고 있다. 이를 완화시키기 위해 온수파이프 내부의 축열물질 충전량을 줄이거나 별도로 압력조절장치를 구비하기도 하는데, 축열물질 충전량을 줄이게 되면 동일 규격의 온수파이프에 비해 상대적으로 난방효과가 저하될 수 밖에 없고 압력조절장치를 별도로 마련하기 위해서는 구조의 복잡성과 제조 설치비용의 증가를 피할 수 없게 된다.

본 발명은 종래 내부 전열선 교체, 온수 보충 등을 위해 체결상태 분리를 전제로 각 부품이 회전결합되어 있는 구조를 프레싱 방법으로 개선하여 축열물질의 누설을 방지함을 목적으로 한다.

또한 종래 회전체결을 위해 소요되던 다수의 체결부품들과 압력조절장치 같은 별도의 구성이 필요치 않아 구조가 단순해지고 제조 설치비용이 절감되는 난방파이프를 제조방법을 제공하고자 한다.

본 발명은 난방파이프 재질로 알루미늄관을 채택하여 재질의 유연성에 따른 굴곡 시공성을 높이고, 난방파이프 단부에 씌워지는 캡을 동질의 재질로 하여 프레싱 작업시 캡과 난방파이프와 탄성마개의 압착도를 제고하여 고온으로 인한 축열물질 팽창에도 견고한 밀봉력을 유지하는 난방파이프 제조방법을 제시하고자 한다.

아울러 본 발명은 난방파이프 내의 축열물질이 온도에 의해 팽창하더라도 파이프가 손상되지 않으며, 난방파이프 내에 축열물질를 충전할 때 충전량을 줄일 필요가 없이 제조 당시부터 충분히 채워넣어 동일 규격의 종래 난방파이프에 비해 난방효과가 상대적으로 증대되는 난방파이프 제조방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 전열 난방파이프 제조방법은,

알루미늄관(102)으로 이루어진 난방파이프(10)를 준비하는 단계; 상기 난방파이프(10)에 축열물질을 충전하는 단계; 상기 난방파이프(10) 내부에 배치되도록 탄성마개(20)의 관통공을 통하여 전열선(1)을 삽입한 뒤 상기 난방파이프(10) 단부에 탄성마개(20)를 압입하는 단계; 상기 난방파이프(10) 단부에 알루미늄캡(30)을 씌우는 단계; 상기 알루미늄캡(30)의 일정부위를 프레싱에 의해 압착하여 압착부(40)를 형성하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

상기 제조방법에 사용되는 난방파이프는 알루미늄관 단일관으로 사용될 수 있고 한편 상기 알루미늄관(102)의 내외면에 합성수지층(103, 101)이 각각 수지접착된 삼중관이 사용될 수도 있음을 특징으로 한다.

또한 상기 압착부(40)는 상기 난방파이프(10)의 길이방향으로 형성되거나, 상기 난방파이프(10)의 원주방향으로 형성되는 것을 또 다른 특징으로 가진다.

그리고 상기 난방파이프(10)에 씌워지는 알루미늄캡(30)은 일측에 난방파이프 수용부(31)가 형성되고 타측은 걸림턱(32)이 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 난방파이프 내 축열물질 밀봉을 위하여 프레싱 방식을 택함으로써 종래 각 부품의 회전결합 구조를 대체하여 간단한 공정으로 밀봉 효과를 향상시키는 효과가 있다.

또한 종래 회전체결을 위해 소요되던 다수의 체결부품들과 압력조절장치 같은 별도의 구성이 필요치 않아 구조가 단순해지고 제조 설치비용이 절감되는 효과를 가진다.

또한 난방파이프 재질로 알루미늄관을 채택하여 재질의 유연성에 따른 굴곡 시공성을 높이고, 난방파이프 단부에 씌워지는 캡을 동질의 재질로 하여 프레싱 작업시 캡과 난방파이프와 탄성마개의 압착도를 제고하여 고온으로 인한 축열물질 팽창에도 견고한 밀봉력을 유지할 수 있다.

아울러 난방파이프 내의 축열물질이 온도에 의해 팽창하더라도 파이프가 손상되지 않으며, 난방파이프 내에 축열물질를 충전할 때 충전량을 줄일 필요가 없이 제조 당시부터 충분히 채워넣어 동일 규격의 종래 난방파이프에 비해 난방효과가 상대적으로 증대되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 각 부품 사시도
도 2는 본 발명의 알루미늄캡 사시도
도 3은 프레싱 공정 전 난방파이프 단부 단면도
도 4는 프레싱 공정 후 난방파이프 단부 단면도
도 5는 프레싱 공정 후 난방파이프 측단면도
도 6은 프레싱 공정 후 난방파이프 단부 측단면도
도 7은 프레싱 공정 후 난방파이프 사시도
도 8은 프레싱 공정의 다른 실시예
도 9는 삼중관 난방파이프 프레싱 공정 전 단부 단면도
도 10은 삼중관 난방파이프 프레싱 공정 후 단부 단면도
도 11은 삼중관 난방파이프 프레싱 공정 후 측단면도
도 12는 삼중관 난방파이프 프레싱 공정 후 단부 측단면도
도 13은 삼중관 난방파이프에 대한 프레싱 공정의 다른 실시예

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명은 도 1 내지 8에 도시된 바와 같이

알루미늄관(102)으로 이루어진 난방파이프(10)를 준비하는 단계; 상기 난방파이프(10)에 축열물질을 충전하는 단계; 상기 난방파이프(10) 내부에 배치되도록 탄성마개(20)의 관통공을 통하여 전열선(1)을 삽입한 뒤 상기 난방파이프(10) 단부에 탄성마개(20)를 압입하는 단계; 상기 난방파이프(10) 단부에 알루미늄캡(30)을 씌우는 단계; 상기 알루미늄캡(30)의 일정부위를 프레싱에 의해 압착하여 압착부(40)를 형성하는 단계로 이루어지는 전열 난방파이프 제조방법에 관한 것이다.

본 발명의 제조방법에 있어서 첫번째 단계는 알루미늄관(102)으로 이루어진 난방파이프(10)를 준비하는 단계이다. 본 발명의 난방파이프(10)는 도 1 내지 8에 도시된 바와 같이 알루미늄관(102)으로 이루어진다.

이어서 상기 난방파이프(10)에 축열물질을 충전하는데, 축열물질은 통상 난방파이프(10)의 한쪽 단부가 미리 밀봉된 상태에서 다른 쪽 개구부를 통하여 충전된다. 난방파이프(10)에 충전되는 축열물질은 물 또는 작동유 또는 발열제를 첨가하는 혼합매체 등이 주로 사용되며, 전열선(11)의 열을 축적하여 난방파이프(10)의 발열상태를 유지하는 공지의 매체이다.

종래 합성수지제 난방파이프는 온도와 압력에 약하여 파이프에 구멍이 생기거나, 강재 파이프를 사용할 경우 역시 축열물질의 종류에 따라 부식되거나 자체 강도로 인해 굴곡 시공성이 떨어지는 문제를 가지고 있었는 바,

본 발명은 알루미늄관(102)을 채택하여 재질의 유연성에 따른 굴곡 시공성을 높이고 알루미늄 강도로 인해 파이프 내부에서 발생하는 축열물질의 고온 팽창에도 충분히 견뎌낼 수 있는 내압성을 갖추고 있다.

본 발명은 위와 같은 구성으로 인해 난방파이프 내의 축열물질이 온도에 의해 팽창하더라도 파이프가 손상될 염려가 없다. 따라서 난방파이프 내부의 온도 증가에 따른 축열물질 팽창문제가 해소되어 처음에 난방파이프 내에 축열물질를 충전할 때 충전량을 줄일 필요가 없이 충분히 채워넣을 수 있으므로 동일 규격의 종래 난방파이프에 비해 난방효과가 상대적으로 증대된다. 또한 본 발명은 알루미늄관의 내압성으로 인해 기존의 난방파이프에 병설되는 압력조절장치를 별도로 마련할 필요가 없어 제조 설치비용이 절감되는 효과를 가진다.

다음은 상기 난방파이프(10) 내부에 배치되도록 탄성마개(20)의 관통공을 통하여 전열선(1)을 삽입한 뒤 상기 난방파이프(10) 단부에 탄성마개(20)를 압입하는 단계이다.

본 발명의 탄성마개(20)는 상기 난방파이프(10) 단부에 압입되어 난방파이프(10) 내에 충전된 축열물질의 누출을 방지하는 구성으로서 실리콘과 같은 탄력있는 소재를 사용하는 것이 바람직하다. 압입을 위해서 상기 탄성마개(20)의 직경은 난방파이프(10)의 직경과 거의 같거나 약간 작게 하고, 탄성마개(20)의 선단부를 테이퍼 형상으로 하여 난방파이프(10)에 용이하게 삽입되도록 하는 것이 좋다.

본 발명은 탄성마개(20)가 탄성력을 갖춤으로 인해, 후술하는 알루미늄캡(30)의 일정부위를 프레싱 압착할 때 난방파이프(10) 직경이 감소되는 과정에서, 상기 탄성마개(20)가 상기 난방파이프(10)에 보다 긴밀한 삽입상태를 유지할 수 있게 된다.

도 1에 도시된 바와 같이 전열선(11)은 상기 탄성마개(20)의 관통공을 통하여 상기 난방파이프(10) 내부에 배치되며 일측단은 제어콘트롤러(미도시)에 연결되는데 이는 통상적인 구성이므로 구체적 설명은 생략한다.

이어서 상기 난방파이프(10) 단부에 알루미늄캡(30)을 씌우는 단계와; 상기 알루미늄캡(30)의 일정부위를 프레싱에 의해 압착하여 압착부(40)를 형성하는 단계를 수행한다.

본 발명에서 상기 난방파이프(10) 단부에 씌워지는 캡은 알루미늄캡(30)이다(도 2). 상기 알루미늄캡(30)의 재질은 알루미늄 재질의 난방파이프(10)와 같은 재질이므로 후술하는 프레싱 작업시 압착력에 의해 알루미늄캡(30)의 직경이 먼저 축소되고 이어서 같은 재질의 상기 난방파이프(10)에도 압착력이 전달되어 난방파이프(10)의 직경 역시 축소된다. 이 때 상기 알루미늄캡(30)과 난방파이프(10)의 직경 수축 정도는 내부에 위치한 탄성마개(20)의 직경방향 수축정도가 2-3%될 때까지 프레싱을 하는 것이 좋다. 그로 인해 본 발명의 알루미늄캡(30), 난방파이프(10), 탄성마개(20)는 강력한 압착상태를 유지할 수 있게 되며, 또한 축열물질이 가열되면 탄성마개(20)가 직경방향으로 팽창하면서 상기 압착상태에 추가 압착을 더하는 셈이 되어 축열물질 누설의 여지가 발생하지 않는다.

그리고 본 발명은 상기 탄성마개(20)가 난방파이프(10) 단부에 끼워진 상태에서 상기 알루미늄캡(30)의 일정부위를 프레싱에 의해 압착한다. 그로 인해 상기 알루미늄캡(30) 표면에는 압착부(40)가 형성된다. 도 3은 프레싱 전이고 도 4는 프레싱 후의 형상이다.

알루미늄캡(30)에 대한 프레싱 부위는, 도 5, 6, 7에서와 같이 상기 난방파이프의 길이방향으로 압착부(40)가 형성되도록 하여 압착면적을 크게 하거나, 난방파이프 내부 압력이 비교적 작은 경우에는 도 8에서와 같이 난방파이프(10)의 원주방향으로 압착부(40)가 형성되도록 하는 것도 좋다.

또한 본 발명에 사용되는 알루미늄캡(30)은 일측에 난방파이프 수용부(31)가 형성되고 타측에는 걸림턱(32)이 형성되는데, 상기 걸림턱(32)은 프레싱 작업시 탄성마개(20)가 후방으로 밀리는 것을 방지하기 위한 구성이다(도 2).

또 다른 실시예로서, 본 발명의 위와 같은 난방파이프 제조방법은 난방파이프가 삼중관으로 되어 있는 경우에도 동일하게 적용되며, 도 9 내지 13은 본 발명이 삼중관 난방파이프에 적용된 모습을 나타내고 있다.

삼중관 난방파이프는 내면과 외면에 합성수지층(103, 101)이 수지접착된 알루미늄관(102)으로 이루어져 있으며, 내면에 폴리에틸렌 합성수지층을 형성하여 축열물질 성분에 대한 내식성을 향상시키고, 외면에 역시 폴리에틸렌 합성수지층을 형성하여 외부 요인에 대한 내충격성과 내식성을 향상시킬 수 있는 구성이다. 이를 이용한 난방파이프 제조방법은 앞서 설명한 제조방법과 동일하므로 설명을 생략한다.

이상에서 본 발명은 상기 실시예를 참고하여 설명하였지만 본 발명의 기술사상범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.

10 난방파이프 11 전열선
20 탄성마개
30 알루미늄캡 31 수용부 32 걸림턱
40 압착부
101 폴리에틸렌 합성수지층 102 알루미늄관
103 폴리에틸렌 합성수지층

Claims (5)

1. 알루미늄관(102)으로 이루어진 난방파이프(10)를 준비하는 단계;
   상기 난방파이프(10)에 축열물질을 충전하는 단계;
   상기 난방파이프(10) 내부에 배치되도록 탄성마개(20)의 관통공을 통하여 전열선(1)을 삽입한 뒤 상기 난방파이프(10) 단부에 탄성마개(20)를 압입하는 단계;
   상기 난방파이프(10) 단부에 알루미늄캡(30)을 씌우는 단계;
   상기 알루미늄캡(30)의 일정부위를 프레싱에 의해 압착하여 압착부(40)를 형성하는 단계로 이루어지는 전열 난방파이프 제조방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 알루미늄관(102)의 내외면에는 합성수지층(103, 101)이 각각 수지접착되는 것을 특징으로 하는 전열 난방파이프 제조방법.
   
3. 제 1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 압착부(40)는 상기 난방파이프(10)의 길이방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전열 난방파이프 제조방법.
   
4. 제 1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 압착부(40)는 상기 난방파이프(10)의 원주방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전열 난방파이프 제조방법.
   
   
5. 제 1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 알루미늄캡(30)은 일측에 난방파이프 수용부(31)가 형성되고 타측은 걸림턱(32)이 형성된 것을 특징으로 하는 전열 난방파이프 제조방법.
   
   
   
   

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