KR101316842B1 - 차량용 연결 호스 - Google Patents

Abstract

차량용 연결 호스가 개시된다. 개시된 차량용 연결 호스는 보강포가 결합된 내피와, 상기 내피를 감싸는 외피로 이루어지며, 상기 내피는 금형에 적어도 2회 감기며 중공 형태로 이루어지고, 상기 내피의 감김 시작단 측에 마감부재가 형성될 수 있다.

Description

차량용 연결 호스 {HOSE FOR VEHICLE}

본 발명의 실시예는 차량용 연결 호스에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연료 전지 차량에 적용 가능한 실리콘 연결 호스에 관한 것이다.

일반적으로, 고무 호스가 사용되는 산업 분야에서는 그 제조 공정상의 용이성이나 단가 등은 물론 요구되는 물성적 특성 등이 충분하게 고려되지 못하면, 설비의 고장이나 사고 등으로 이어질 수 있으며, 이들 설비에 대한 지속적인 유지 보수의 작업이 요구되는 점으로 인해 보다 개선된 물성을 갖는 고무 호스의 제조에 대한 관심이 대두되고 있다.

한편, 최근 들어 환경오염에 대한 관심으로 인해 연료전지 자동차, 하이브리드 자동차에 대한 관심이 증폭되고 있는데, 연료전지 자동차는 수소나 메탄올을 산소와 결합해 발생하는 물과 전기를 이용해 동력을 얻는 자동차로 소음이 적고 배기가스를 전혀 배출하지 않는 특징으로 인해 석유를 사용하지 않아 고유가 시대에 대비할 수 있고 환경문제도 해결할 수 있어 최근 연료전지 자동차에 대한 개발과 관심이 증가하고 있는 실정이다.

상기 연료전지 자동차의 경우 통상 수소와 산소의 결합으로 인해 열과 물이 발생하고, 그 열을 냉각시키기 위해 냉각수를 순환시키고 있는 바, 이러한 물과 냉각수는 실리콘 연결 호스를 통해 순환시킬 수 있다.

이와 같은 실리콘 연결 호스는 내열성, 내압성, 내스팀성 등의 우수한 물성을 가지고 있으며, 금형 제조 후에 압출법과 포권법(당 업계에서는 "수공법" 이라고도 한다)에 의해 제조되고 있다.

그런데, 종래 기술에 따른 실리콘 연결 호스는 내피와 외피 사이에 모직사 등의 보강포가 개재되는 3-레이어의 구조가 일반적이므로, 내외피 사이의 보강포에 의해 접합 강도가 약해져 내외피가 쉽게 분리될 수 있다.

또한, 종래 기술에서는 내피를 금형에 2회 이상 감는 방식으로 포권하며 호스를 제조하는데, 내피의 감김 시작단 측에 길이 방향을 따라 소정의 공간이 형성되므로, 그 공간으로 보강포가 노출되면서 냉각수와 같은 유체가 공간을 통해 보강포로 스며들게 됨으로써 호스의 접합 강도를 저해하고, 내외피가 분리되는 폐단을 야기시킬 수 있다.

상기와 같은 내외피의 분리 현상은 냉각수가 누수되거나 시스템 내로 공기가 유입됨으로써 결과적으로는 연료전지 자동차의 냉각 성능을 떨어뜨리는 결과를 초래할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 호스의 내외피가 쉽게 분리되지 않게 내외피의 접합 강도를 더욱 향상시킬 수 있도록 한 차량용 연결 호스를 제공하고자 한다.

본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 연결 호스는, 보강포가 결합된 내피와, 상기 내피를 감싸는 외피로 이루어지며, 상기 내피는 금형에 적어도 2회 감기며 중공 형태로 이루어지고, 상기 내피의 감김 시작단 측에 마감부재가 형성될 수 있다.

또한, 상기 차량용 연결 호스에 있어서, 상기 내피는 상기 보강포가 외주면에 결합되는 인너 레이어와, 상기 보강포를 감싸는 아웃터 레이어로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 차량용 연결 호스에 있어서, 상기 외피는 상기 아웃터 레이어의 외주면을 감싸며 형성될 수 있다.

또한, 상기 차량용 연결 호스는, 상기 인너 레이어, 아웃터 레이어, 및 외피는 실리콘 재질로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 차량용 연결 호스에 있어서, 상기 마감부재는 실리콘 재질의 띠 형태로서 이루어질 수 있다.

또한, 상기 차량용 연결 호스에 있어서, 상기 마감부재는 상기 금형에 부착된 상태로 상기 내피가 금형에 감겨지는 때 상기 감김 단부 측에 부착 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 인너 레이어와 아웃터 레이어 사이에 보강포가 개재된 내피에 외피를 결합한 양면 내피 포권법을 적용하여 4-레이어 구조의 연결 호스를 구성하므로, 전체 호스의 내외피 간 접합 강도를 대폭 개선할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들은 내피의 감김 시작단 측에 마감부재를 형성하므로, 보강포가 유체에 노출되는 것을 방지할 수 있다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 연결 호스를 개략적으로 도시한 단면 구성도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 연결 호스를 개략적으로 도시한 단면 구성도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 연결 호스를 개략적으로 도시한 단면 구성도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 연결 호스(100)는 연료 또는 물과 같은 유체를 순환시키기 위한 실리콘 호스로서, 가솔린 또는 디젤 자동차, 연료전지 자동차 등에 적용될 수 있다.

예를 들면, 본 발명의 실시예는 연료로 사용되는 수소와 산화제로 사용되는 공기를 연료전지 스택에 공급하여 전기를 생산하며, 연료전지 스택에 의해 생산된 전기로 전기모터를 작동시켜 차량을 구동시키는 연료 전지 자동차에 적용될 수 있다.

여기서, 상기 연결 호스(100)는 연료전지 스택에서 수소와 산소의 결합으로 발생하는 물, 연료전지 스택을 냉각시키기 위한 냉각 매체로서의 냉각수를 순환시키는데 이용될 수 있다.

본 발명의 실시예는 호스의 내외피가 분리되지 않는 등 호스의 접합 강도를 대폭 증가시킬 수 있고, 냉각수와 같은 유체의 누수를 방지할 수 있는 구조로서 이루어진다.

이를 위해 본 발명의 실시예에 따른 차량용 연결 호스(100)는 기본적으로, 보강포(11)(당 업계에서는 통상적으로 "모직사" 라고 한다)가 구비된 내피(10)와, 그 내피(10)를 감싸는 외피(30)를 포함하며, 이를 구성 별로 설명하면 다음과 같다.

본 실시예에서, 상기 내피(10)는 보강포(11)가 외주면에 결합되는 인너 레이어(13)와, 그 보강포(11)를 감싸는 아웃터 레이어(15)로 이루어진다.

이 경우, 상기 인너 레이어(13)와 아웃터 레이어(15)는 순수한 실리콘 재질로 이루어지는 바, 보강포(11)와 인너 레이어(13)는 롤러(도면에 도시되지 않음)에 의해 압력이 가해지면서 균일한 형태로 펴지는 카렌더 공정을 거치며 결합될 수 있다.

그리고, 상기 보강포(11)가 결합된 인너 레이어(13)는 원형 봉 형태의 금형에 2회 감는 공정(당 업계에서는 통상적으로 "포권 공정" 이라고 함)을 통해 환형으로 제작될 수 있다.

상기 아웃터 레이어(15)는 보강포(11)가 결합된 인너 레이어(13)를 감싸면서 보강포(11)를 사이에 두고 그 인너 레이어(13)에 포권 공정을 통해 결합될 수 있다.

상기에서, 외피(30)는 내피(10)의 아웃터 레이어(15)를 감싸면서 열과 압력에 의해 그 아웃터 레이어(15)에 견고하게 피복될 수 있는 일반적인 실리콘 고무 조성물로 이루어지며, 연결 호스(100)의 내구력을 향상하고, 외관을 고려하여 다양한 형태의 색상을 가질 수도 있다.

따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 의하면, 인너 레이어(13)와 아웃터 레이어(15) 사이에 보강포(11)가 개재된 내피(10)에 외피(30)를 결합한 양면 내피 포권법을 적용하여 4-레이어 구조의 연결 호스(100)를 구성하므로, 전체 호스의 내외피(10, 30) 간 접합 강도를 대폭 개선할 수 있다.

즉, 내외피 사이에 보강포가 개재된 종래 기술에 따른 연결 호스의 비교예에서 호스의 접합 강도가 12kgf인 반면, 본 발명의 실시예에서는 평균 19.9kgf의 접합 강도로서 종래 기술의 비교예에 비해 대략 70%의 접합 강도가 개선됨을 알 수 있었다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 연결 호스를 개략적으로 도시한 단면 구성도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 연결 호스(200)는 전기 실시예의 구조를 기본으로 하면서, 내피(110)가 포권 공정에서 금형(1)에 2회 감기며 중공 형태로 이루어지며, 그 내피(110)의 감김 시작단 측에 마감부재(150)가 형성될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 마감부재(150)는 실리콘 재질의 띠 형태로서 이루어지는 바, 금형(1)에 일정 폭으로 길이 방향을 따라 길게 부착된 상태로, 그 내피(110)가 금형(1)에 감겨지는 때 감김 단부 측의 공간에 부착 형성될 수 있다.

상기한 마감부재(150)는 전기 실시예에서와 같은 4-레이어 구조의 내피(110)에 적용될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않고, 전기 실시예에서 언급한 바 있는 종래 기술의 3-레이어 구조의 호스에 적용될 수도 있다.

따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 내피(110)의 감김 시작단 측에 마감부재(150)를 형성하므로, 보강포(도면에 도시되지 않음)가 유체에 노출되는 것을 방지할 수 있다.

이로써, 본 발명의 실시예에서는 마감부재(150)에 의해 유체가 보강포로 스며드는 것을 차단할 수 있으므로, 연결 호스의 내외피가 분리되는 것을 방지할 수 있다.

결과적으로는 본 발명의 실시예를 통해 호스의 내외피 접합 강도를 개선할 수 있으며, 냉각수와 같은 유체가 누수되는 것을 방지할 수 있고, 연료 전지 시스템 내로 공기가 유입되는 것을 방지하면서 연료전지 차량의 냉각 성능을 더욱 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

1... 금형 10, 110... 내피
11... 보강포 13... 인너 레이어
15... 아웃터 레이어 30... 외피
150... 마감부재

Claims (6)

1. 보강포가 결합된 내피와, 상기 내피를 감싸는 외피로 이루어지는 차량용 연결 호스로서,
   상기 내피는 금형에 적어도 2회 감기며 중공 형태로 이루어지고, 상기 내피의 감김 시작단 측에는 마감부재가 형성되며,
   상기 마감부재는 실리콘 재질의 띠 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 연결 호스.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 내피는,
   상기 보강포가 외주면에 결합되는 인너 레이어와, 상기 보강포를 감싸는 아웃터 레이어로 이루어지는 차량용 연결 호스.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 외피는 상기 아웃터 레이어의 외주면을 감싸며 형성되는 차량용 연결 호스.
4. 제2 항에 있어서,
   상기 인너 레이어, 아웃터 레이어 및 외피는 실리콘 재질로 이루어지는 차량용 연결 호스.
5. 삭제
6. 제1 항에 있어서,
   상기 마감부재는,
   상기 금형에 부착된 상태로 상기 내피가 금형에 감겨지는 때 상기 감김 단부 측에 부착 형성되는 차량용 연결 호스.

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