KR101658635B1

KR101658635B1 - 열충격 시험 장치

Info

Publication number: KR101658635B1
Application number: KR1020150077410A
Authority: KR
Inventors: 임종섭
Original assignee: 임종섭
Priority date: 2015-06-01
Filing date: 2015-06-01
Publication date: 2016-09-23

Abstract

본 발명은 열충격 시험 장치로서, 시험 대상체에 열충격을 가하는 열충격 시험 장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시 형태는 서로 직각된 X축, Y축, 및 Z축으로 되어 YZ면을 바닥면으로 하는 XYZ 공간체로 된 하우징으로서, 제1온도의 분위기를 가지는 고온 챔버와 상기 제1온도보다 낮은 제2온도의 분위기를 가지는 저온 챔버가 마련된 듀얼 챔버 하우징; 상기 듀얼 챔버 하우징을 X축 상에서 분리하여 상기 고온 챔버와 저온 챔버로 구획하는 YZ면으로 된 칸막이로서, 관통구와 상기 관통구를 둘러싸는 플랜지면으로 이루어진 차단벽; 열충격 시험 대상물인 파이프가 놓이는 시험 박스체; 상기 시험 박스체를 상기 X축 방향으로 상기 관통구를 관통하여 이동시켜 상기 고온 챔버 또는 저온 챔버에 위치시키는 이송부; 및 상기 고온 챔버가 제1온도의 분위기를 가지도록 하며, 상기 저온 챔버가 상기 제1온도보다 낮은 제2온도의 분위기를 가지도록 하며, 상기 시험 박스체를 고온 챔버에 제1시간 동안 위치시킨 후 상기 이송부를 제어하여 상기 시험 박스체를 이동시켜 상기 저온 챔버에 제2시간 동안 위치시키는 제어부;를 포함할 수 있다.

Description

열충격 시험 장치{Apparatus for testing thermal shock}

본 발명은 열충격 시험 장치로서, 시험 대상체에 열충격을 가하는 열충격 시험 장치에 관한 것이다.

일반적으로 배관에 사용되는 파이프는 그 직경에 따라 다양한 용도에 사용되고, 특히 현대의 중추 산업인 자동차 산업에서 파이프로 된 배관은 매우 중요한 가공 분야로 대두되었다. 상기한 자동차용 배관은 연료 공급 장치, 제동 장치, 냉각 장치 및 각종 오일계통 등에 널리 사용되는 필수적인 독립 모듈 가공 분야인 것이다.

일반적으로 자동차의 냉각계통이나 제동계통 및 파워트레인 계통에는 유체 (냉각수, 엔진오일, 변속기오일)흐름을 위한 다수의 배관 라인이 설계된다. 배관에 사용되는 파이프 중에서 제동 장치에 사용되는 파이프를 일례로 설명하면, 통상 그 외경은 4.76㎜ 및 두께가 0.7㎜정도의 세관으로 구성되고, 연료 공급 장치의 경우에는 외경이 6.35㎜, 8.00㎜, 10.00㎜ 등이 세관으로 구성된다. 상기한 파이프의 가공 공정으로는, 예컨대 길이가 긴 원형 파이프의 이송과 배관 시스템의 사양에 따른 길이 절단, 파이프의 양단 면취, 세척, 부품 삽입, 양단면 성형, 검사 등의 공정으로 이루어진다.

파이프 가공 공정이 완료된 후, 파이프가 정상적으로 제조되었는지를 시험할 필요성이 있다.

상기와 같이 파이프 가공 공정이 완료된 후, 제작된 파이프가 고온, 저온 등의 다양한 환경에서 설계된 내구성을 가지는지를 시험할 필요가 있다. 특히 연료 파이프의 경우에는 연료 파이프의 내구성 불량이 발생할 시에, 연료 및 연료 증발가스가 누유될 수 있는데, 만약 내구성이 약한 연료 파이프가 차량에 사용될 경우, 연료 및 연료 증발가스의 누유에 따른 화재의 위험이 있고, 유해가스가 배출될 수 있기 때문이다.

따라서 연료 파이프에 대해서 다양한 내구성 테스트를 할 필요성이 있다. 그런데 기존에는 다양한 내구성 항목들을 각각의 실험 장소에서 별도로 시험해볼 수 있을 뿐이어서 시험 테스트의 비효율성을 가지는 문제가 있다.

한국공개특허 10-2005-0030013

본 발명의 기술적 과제는 시험하고자 하는 시험 대상체에 열충격을 가하는 열충격 시험 장치를 제공하는데 있다. 또한 본 발명의 기술적 과제는 시험 대상체가 빠른 시간내에 고온 환경에서 저온 환경으로 위치할 수 있도록 하는데 있다. 또한 본 발명의 기술적 과제는 시험 대상체에 압력 환경, 맞바람 환경이 조성될 수 있도록 하는데 있다.

본 발명의 실시 형태는 서로 직각된 X축, Y축, 및 Z축으로 되어 YZ면을 바닥면으로 하는 XYZ 공간체로 된 하우징으로서, 제1온도의 분위기를 가지는 고온 챔버와 상기 제1온도보다 낮은 제2온도의 분위기를 가지는 저온 챔버가 마련된 듀얼 챔버 하우징; 상기 듀얼 챔버 하우징을 X축 상에서 분리하여 상기 고온 챔버와 저온 챔버로 구획하는 YZ면으로 된 칸막이로서, 관통구와 상기 관통구를 둘러싸는 플랜지면으로 이루어진 차단벽; 열충격 시험 대상물인 파이프가 놓이는 시험 박스체; 상기 시험 박스체를 상기 X축 방향으로 상기 관통구를 관통하여 이동시켜 상기 고온 챔버 또는 저온 챔버에 위치시키는 이송부; 및 상기 고온 챔버가 제1온도의 분위기를 가지도록 하며, 상기 저온 챔버가 상기 제1온도보다 낮은 제2온도의 분위기를 가지도록 하며, 상기 시험 박스체를 고온 챔버에 제1시간 동안 위치시킨 후 상기 이송부를 제어하여 상기 시험 박스체를 이동시켜 상기 저온 챔버에 제2시간 동안 위치시키는 제어부;를 포함할 수 있다.

상기 시험 박스체는, X축 방향의 길이를 가지는 4개의 길이 프레임과, 상기 4개의 길이 프레임의 일끝단을 서로 연결한 일측면 프레임과, 상기 4개의 길이 프레임의 타끝단을 서로 연결한 타측면 프레임으로 이루어져 개방된 상부면, 하부면 및 측면을 가지는 사각 프레임틀; 상기 사각 프레임틀의 일측면에 결합되는 YZ면으로 된 덮개판으로서, 면적이 상기 관통구의 면적보다 더 큰 제1덮개판; 상기 사각 프레임틀의 타측면에 결합되는 YZ면으로 된 덮개판으로서, 면적이 상기 관통구의 면적보다 더 큰 제2덮개판; 및 상기 사각 프레임틀의 하부면에 결합되는 XY면으로 된 망사망 구조로 된 바닥판;을 포함할 수 있다.

상기 이송부는, 상기 X축 방향을 따라 길이 가변이 가능한 유압 실린더; 상기 듀얼 챔버 하우징의 바닥면에 상기 X축 방향으로 설치되어, 상기 시험 박스체의 이동을 가이드하는 가이드 레일; 상기 유압 실린더와 상기 제1덮개판과 연결되는 제1체인; 및 상기 유압 실린더와 상기 제2덮개판과 연결되는 제2체인;을 포함할 수 있다.

상기 유압 실린더는, 상기 X축 방향의 길이를 가지는 실린더 본체; 유압에 의해 상기 실린더 본체에서 X축 방향을 따라 전진 또는 후진하는 피스톤 로드; 및 상기 피스톤 로드의 끝단에 마련되어, 일측면이 상기 제1체인과 연결되며 타측면이 상기 제2체인과 연결되는 피스톤 헤드;를 포함할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 시험 박스체를 고온 챔버에 위치시키는 경우, 상기 피스톤 로드를 전진시켜 상기 제1체인을 잡아당겨 상기 제2덮개판이 상기 관통구를 둘러싸는 저온 챔버의 플랜지면에 밀착되도록 하며, 상기 시험 박스체를 저온 챔버에 위치시키는 경우, 상기 피스톤 로드를 후진시켜 상기 제2체인을 잡아당겨 상기 제1덮개판이 상기 관통구를 둘러싸는 고온 챔버의 플랜지면에 밀착되도록 할 수 있다.

상기 열충격 시험 장치는, 상기 덮개판을 관통하여 상기 덮개판의 내부면에 노출되어 상기 시험 박스체 내에 마련된 파이프의 일단에 연결되는 내부면 공급 노즐단과, 상기 덮개판의 외부면에 노출된 외부면 공급 노즐단과, 상기 덮개판을 관통하여 상기 내부면 공급 노즐단과 외부면 공급 노즐단을 연결하는 공급 유로를 구비한 덮개판 공급 노즐; 및 상기 덮개판을 관통하여 상기 덮개판의 내부면에 노출되어 상기 시험 박스체 내에 마련된 파이프의 타단에 연결되는 내부면 배출 노즐단과, 상기 덮개판의 외부면에 노출된 외부면 배출 노즐단과, 상기 덮개판을 관통하여 상기 내부면 배출 노즐단과 외부면 배출 노즐단을 연결하는 배출 유로를 구비한 덮개판 배출 노즐;을 포함할 수 있다.

상기 열충격 시험 장치는, 상기 듀얼 챔버 하우징의 내부면에 노출되어 있으며, 외부의 냉각수 저장 유닛으로서 냉각수를 제공받아 상기 덮개판 공급 노즐에 공급하는 냉각수 공급 노즐; 상기 듀얼 챔버 하우징의 내부면에 노출되어 있으며, 상기 덮개판 배출 노즐로부터 전달되는 냉각수를 외부로 배출하는 냉각수 배출 노즐; 상기 듀얼 챔버 하우징의 내부면에 노출되어 있으며, 외부의 요소수 저장 유닛으로서 요소수를 제공받아 상기 덮개판 공급 노즐에 제공하는 요소수 공급 노즐; 상기 듀얼 챔버 하우징의 내부면에 노출되어 있으며, 상기 덮개판 배출 노즐로부터 전달되는 요소수를 외부로 배출하는 요소수 배출 노즐; 일단이 상기 덮개판 공급 노즐에 연결되며, 타단이 상기 냉각수 공급 노즐과 상기 요소수 공급 노즐 중 어느 하나에 연결되는 공급 노즐 연결관; 및 일단이 상기 덮개판 배출 노즐에 연결되며, 타단이 상기 냉각수 배출 노즐과 상기 요소수 배출 노즐 중 어느 하나에 연결되는 배출 노즐 연결관;을 포함할 수 있다.

상기 열충격 시험 장치는, 상기 고온 챔버 및 저온 챔버의 내부를 설정된 압력으로 유지시키는 압력 조절부;를 포함할 수 있다.

상기 열충격 시험 장치는, 상기 제1온도 및 제2온도를 사용자로부터 설정받는 온도 설정 모듈과, 고온 챔버에 상기 시험 박스체를 머무르게 하는 제1시간 및 저온 챔버에 상기 시험 박스체를 머무르게 하는 제2시간을 사용자로부터 설정받는 시간 설정 모듈과, 상기 고온 챔버 및 저온 챔버의 내부 압력을 사용자로부터 설정받는 압력 설정 모듈과, 상기 시험 박스체를 상기 고온 챔버에서 상기 저온 챔버로 이송할 것을 사용자로부터 요청받는 이송 요청 모듈을 포함하는 사용자 인터페이스 입력부; 및 설정되는 제1온도, 제2온도, 제1시간, 제2시간, 설정 압력, 및 시험 박스체의 위치를 표시하는 표시부;를 포함할 수 있다.

상기 제어부는, 설정된 압력 및 제1온도에서 상기 시험 박스체를 설정된 제1시간 동안 상기 고온 챔버에 위치시킨 후, 상기 시험 박스체를 저온 챔버로 이송하여 설정된 압력 및 제2온도에서 상기 시험 박스체를 설정된 제2시간 동안 상기 저온 챔버에 위치시킬 수 있다.

상기 열충격 시험 장치는, 상기 저온 챔버의 벽체에 마련된 송풍구; 및 송풍 바람을 생성하여 상기 송풍구를 통해 상기 저온 챔버에 불어넣는 송풍팬 모터;를 포함할 수 있다.

상기 제어부는, 설정된 압력, 온도에서 상기 저온 챔버에 송풍 바람을 불어넣으며 설정된 시간동안 상기 시험 박스체를 상기 저온 챔버에 위치시킬 수 있다.

상기 듀얼 챔버 하우징의 전면에 마련되어, 상기 고온 챔버를 외부로부터 개방 또는 차단시킬 수 있는 제1도어; 및 상기 듀얼 챔버 하우징의 전면에서 상기 제1도어와 분리되어 마련되어, 상기 저온 챔버를 외부로부터 개방 또는 차단시킬 수 있는 제2도어;를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 따르면 고온 챔버와 저온 챔버 사이를 이동할 수 있는 시험 박스체를 구비함으로써, 시험하고자 하는 시험 대상체에 열충격을 가할 수 있다. 특히, 고온 챔버와 저온 챔버에 관통구가 마련된 칸막이를 구비하고 이러한 관통구를 통해 시험 박스체가 이동됨으로써, 빠른 시간내에 고온 환경에서 저온 환경으로 변화될 수 있어 열충격 환경을 용이하게 구현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 열충격 시험 장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 열충격 시험 장치의 시험 박스체가 고온 챔버와 저온 챔버에 걸쳐 있는 모습을 도시한 정면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 열충격 시험 장치의 시험 박스체가 고온 챔버에 위치한 모습을 도시한 정면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 열충격 시험 장치의 시험 박스체가 저온 챔버에 위치한 모습을 도시한 정면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 열충격 시험 장치의 측면도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 시험 박스체의 사시도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 유압 실린더의 사시도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 시험 박스체의 덮개판에 마련된 덮개판 공급 노즐과 덮개판 배출 노줄을 도시한 그림.
도 9는 본 발명의 실시예에 따라 시험 박스체의 덮개판에 마련된 덮개판 공급 노즐과 냉각수 공급 노즐이 공급 노즐 연결관에 의해 연결되고, 덮개판 배출 노즐과 냉각수 배출 노즐이 배출 노즐 연결관에 의해 연결된 모습을 도시한 그림.
도 10은 본 발명의 실시예에 따라 시험 박스체의 덮개판에 마련된 덮개판 공급 노즐과 요소수 공급 노즐이 공급 노즐 연결관에 의해 연결되고, 덮개판 배출 노즐과 요소수 배출 노즐이 배출 노즐 연결관에 의해 연결된 모습을 도시한 그림.
도 11은 본 발명의 실시예에 따라 듀얼 챔버 하우징의 압력, 온도, 냉각수 온도의 시험 조건의 패턴을 도시한 그림.

이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 이 발명의 목적, 작용 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해서 보다 명확해질 것이다. 하기에서 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 열충격 시험 장치의 사시도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 열충격 시험 장치의 시험 박스체가 고온 챔버와 저온 챔버에 걸쳐 있는 모습을 도시한 정면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 열충격 시험 장치의 시험 박스체가 고온 챔버에 위치한 모습을 도시한 정면도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 열충격 시험 장치의 시험 박스체가 저온 챔버에 위치한 모습을 도시한 정면도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 열충격 시험 장치의 측면도이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 시험 박스체의 사시도이다.

열충격[thermal shock, 熱衝擊)이라 함은, 시험 대상체에 갑자기 가열(加熱) 또는 냉각(冷却) 등 충격적인 온도 변화가 가해지면 비정상적인 온도 분포가 생기고, 그 때문에 커다란 열응력(熱應力)이나 열변형(熱變形)이 생기는데, 이것을 열충격이라 한다. 따라서 본 발명의 열충격 시험 장치(10)는 이러한 급격한 온도 변화를 일으키게 하는 장치이다.

또한 이하, 본 발명에서 설명할 열충격 시험 장치(10)는, 자동차의 냉각계통, 제동계통, 파워트레인 계통, 및 연료 계통에서 유체(냉각수, 엔진오일, 변속기오일) 흐름을 위한 다수의 배관 라인에 사용되는 파이프를 시험하는 것을 예로 들어 설명한다. 바람직하게는 자동차 연료 파이프를 대상으로 시험하는 것을 설명한다.. 그러나 자동차에 한정되지 않고 다양한 장치에 적용되는 파이프에 대한 내구성을 시험하는 열충격 시험 장치(10)에도 본 발명이 적용될 수 있음은 자명할 것이다.

본 발명의 열충격 시험 장치(10)는, 듀얼 챔버 하우징(100)과, 차단벽(200)과, 시험 박스체(300), 이송부(400), 및 제어부(미도시)를 포함할 수 있다. 이밖에 히터(720), 냉동기(730), 및 온도제어 팬모터(710)를 포함할 수 있다.

듀얼 챔버 하우징(100)은, 서로 직각된 X축, Y축, 및 Z축으로 되어 YZ면을 바닥면으로 하는 XYZ 공간체로 된 하우징이다. 이하에서 X축은 듀얼 챔버 하우징(100)의 길이 방향을 말하며, Y축은 듀얼 챔버 하우징(100)의 너비 방향을 말하며, Z축은 듀얼 챔버 하우징(100)의 높이 방향을 말한다.

듀얼 챔버 하우징(100)은, 차단벽(200)으로 분리된 제1챔버와 제2챔버로 된 2개의 챔버(chamber)를 가진다. 이하에서는 제1챔버는 제1온도의 분위기를 가지는 챔버로서 고온 챔버(ch1)라 부르기로 하고, 제2챔버는 제2온도의 분위기를 가지는 챔버로서 저온 챔버(ch2)라 부르기로 한다.

고온 챔버(ch1)는 제1온도의 분위기를 가지는 챔버인데, 예컨대, 0℃ ~ 200℃의 고온 환경을 가진다. 저온 챔버(ch2)는 제2온도의 분위기를 가지는 챔버인데, 예컨대, -70℃ ~ 150℃의 저온 환경을 가질 수 있다.

저온 챔버(ch2)는 제1온도보다 낮은 제2온도의 분위기를 가지는데, 예컨대, 고온 챔버(ch1)가 200℃의 고온 환경을 가지는 경우 저온 챔버(ch2)는 제1온도의 200℃의 온도 환경을 가지는 고온 챔버(ch1)보다 낮은, 낮은 70℃, -40℃의 저온 환경을 가질 수 있다.

고온 챔버(ch1) 및 저온 챔버(ch2)의 벽체에는 도 2에 도시한 바와 같이 각각 환풍구(110)가 마련된다. 즉, 고온 챔버(ch1)의 후면에는 적어도 하나 이상의 제1환풍구(111)가 마련되며, 저온 챔버(ch2)의 후면에는 적어도 하나 이상의 제2환풍구(112)가 마련된다. 이러한 제1환풍구(111) 및 제2환풍구(112)를 통해 열원이나 냉원이 제공되거나 챔버 내의 열을 외부로 배출할 수 있어, 챔버 내의 온도를 조절할 수 있다.

고온 챔버(ch1)와 저온 챔버(ch2)는 듀얼 챔버 하우징(100) 내부의 공간이 차단벽(200)에 의해 분리되어 각각 마련된다. 차단벽(200)은, 고온 챔버(ch1)와 저온 챔버(ch2)를 분리하는 플레이트판으로서, 플레이트판에 관통구(210)가 형성되어 있다. 즉, 차단벽(200)은, 듀얼 챔버 하우징(100)을 X축 상에서 분리하여 상기 고온 챔버(ch1)와 저온 챔버(ch2)로 구획하는 YZ면으로 된 칸막이다. 차단벽(200)은 관통구(210)와 이러한 관통구(210)를 둘러싸는 플랜지면(220)으로 이루어진다. 따라서 시험 박스체(300)는 관통구(210)를 통과하며 고온 챔버(ch1) 또는 저온 챔버(ch2)에 위치할 수 있다.

듀얼 챔버 하우징(100)의 전면에는 관통된 도어 윈도우를 가지는데, 고온 챔버(ch1)의 내부와 관통된 제1도어 윈도우와 저온 챔버(ch2)의 내부와 관통된 제2도어 윈도우를 각각 가진다.

제1도어(121)는, 고온 챔버(ch1)를 외부로부터 개방 또는 차단시킬 수 있는 도어이다. 즉, 제1도어(121)는 제1도어 윈도우에 마련되어 제1도어 윈도우를 개방시키거나 차단시킬 수 있다.

제2도어(122)는 제1도어(121)와 분리되어 별개로 마련되어, 고온 챔버(ch1)를 외부로부터 개방 또는 차단시킬 수 있다. 즉, 제1도어(121)는 제2도어 윈도우에 마련되어 제2도어 윈도우를 개방시키거나 차단시킬 수 있다.

시험 준비 단계에서는 제1도어(121)나 제2도어(122)를 열어서 시험 대상물인 파이프를 시험 박스체(300)에 위치시키며, 내구성 시험을 위해서 제1도어(121) 및 제2도어(122)를 모두 닫아 고온 챔버(ch1) 및 저온 챔버(ch2)를 폐쇄시킨 후 내구성 시험을 수행하게 된다.

시험 박스체(300)는 열충격 시험 대상물인 파이프(예컨대, 자동차의 연료 파이프)가 놓이는 지지체이다. 열충격 시험 대상물을 시험 박스체(300) 내부에 둔 후, 시험 박스체(300)를 이동시켜가며 고온 챔버(ch1) 또는 저온 챔버(ch2)에 위치시킨 후 다양한 내구성 실험을 진행할 수 있다.

도 6을 참조하여 상술하면, 시험 박스체(300)는, 사각 프레임틀(330,331,332)과, 사각 프레임틀(330,331,332)의 양측면을 각각 덮는 제1덮개판(310)과 제2덮개판(320), 사각 프레임틀(330,331,332)의 하부면에 결합되는 바닥판(340)으로 이루어진다.

사각 프레임틀(330,331,332)은, X축 방향의 길이를 가지는 4개의 길이 프레임(330)과, 4개의 길이 프레임(330)의 일끝단을 서로 연결한 일측면 프레임(331)과, 4개의 길이 프레임(330)의 타끝단을 서로 연결한 타측면 프레임(332)으로 이루어져 있다. 따라서 사각 프레임틀(330,331,332)의 상부면, 하부면, 측면이 모두 개방된 프레임틀의 구조를 가진다. 따라서 고온 챔버(ch1) 및 저온 챔버(ch2)의 각 챔버의 온도 분위기가 개방된 면을 통하여 유입될 수 있다. 예컨대, 200℃의 고온 챔버(ch1)에 사각 프레임틀(330,331,332)이 놓인 경우 200℃의 고온 기류가 사각 프레임틀이 개방면을 통해 유입되어 사각 프레임틀(330,331,332) 내부도 200℃ 분위기를 유지할 수 있다. 마찬가지로, 70℃의 저온 챔버(ch2)에 사각 프레임틀(330,331,332)이 놓인 경우 70℃의 저온 기류가 사각 프레임틀이 개방면을 통해 유입되어 사각 프레임틀(330,331,332) 내부도 70℃ 분위기를 유지할 수 있다.

또한 사각 프레임틀(330,331,332)의 X축 방향의 길이 프레임(330)의 외부면은 차단벽(200)의 관통구(210)의 둘레에 접하여 위치할 수 있다.

제1덮개판(310)은, 사각 프레임틀(330,331,332)의 일측면에 결합되는 YZ면으로 된 덮개판으로서, 제1덮개판(310)의 면적이 관통구(210)의 면적보다 더 크다. 따라서 시험 박스체(300)가 우측으로 슬라이딩되어 저온 챔버(ch2)로 이동될 시에 제1덮개판(310)의 가장자리 면적이 차단벽(200)의 관통구(210)를 둘러싸는 제1챔버의 플랜지면(220)에 맞닿게 되어, 더이상 우측으로 이동되지 않는다. 따라서 제1덮개판(310)을 통해 차단벽(200)의 관통구(210)를 밀폐시키게 되어, 결과적으로 제2챔버가 외부와 차단된 밀폐된 구조를 가지도록 할 수 있다.

제2덮개판(320)은, 사각 프레임틀(330,331,332)의 타측면에 결합되는 YZ면으로 된 덮개판으로서, 제2덮개판(320)의 면적이 관통구(210)의 면적보다 더 크다. 따라서 시험 박스체(300)가 좌측으로 슬라이딩되어 고온 챔버(ch1)로 이동될 시에 제2덮개판(320)의 가장자리 면적이 차단벽(200)의 관통구(210)를 둘러싸는 제2챔버의 플랜지면(220)에 맞닿게 되어, 더이상 좌측으로 이동되지 않는다. 따라서 제2덮개판(320)을 통해 차단벽(200)의 관통구(210)를 밀폐시키게 되어, 결과적으로 제1챔버가 외부와 차단된 밀폐된 구조를 가지도록 할 수 있다.

바닥판(340)은 사각 프레임틀(330,331,332)의 하부면에 결합되는 XY면으로 된 매쉬 구조의 망사망으로 이루어진다. 따라서 망사망의 각 망사틈을 통하여 챔버의 온도 기류가 시험 박스체(300) 내부로 유입될 수 있다. 이러한 바닥판(340)에는 시험 대상인 파이프가 놓이게 된다.

이송부(400)는 시험 박스체(300)를 X축 방향으로 관통구(210)를 관통하여 이동시켜 고온 챔버(ch1) 또는 저온 챔버(ch2)에 위치시키는 이송 수단이다. 시험 박스체(300)를 X축 방향으로 좌우로 이동시켜, 고온 시험시에는 시험 박스체(300)를 고온 챔버(ch1)에 위치시키며, 저온 시험시에는 시험 박스체(300)를 저온 챔버(ch2)에 위치시킨다. 도 7을 참조하여 이송부(400)에 대하여 상술한다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 유압 실린더의 사시도이다.

이송부(400)는 유압 실린더(410), 가이드 레일(430), 제1체인(421), 및 제2체인(422)을 포함할 수 있다.

유압 실린더(410)는, 고온 챔버(ch1) 및 저온 챔버(ch2)의 상부면의 외측에 마련된다. 즉, 고온 챔버(ch1) 및 저온 챔버(ch2)의 상부면과 듀얼 챔버 하우징(100)의 상부면 사이의 공간에 마련된다. 유압 실린더(410)는 X축 방향을 따라 길이 가변될 수 있다.

유압 실린더(410)는, X축 방향의 길이를 가지는 실린더 본체(411)와, 유압에 의해 실린더 본체(411)에서 X축 방향을 따라 전진 또는 후진하는 피스톤 로드(412)와, 피스톤 로드(412)의 끝단에 마련되어, 일측면이 제1체인(421)과 연결되며 타측면이 제2체인(422)과 연결되는 피스톤 헤드(413)를 포함한다.

피스톤 로드(412)가 전진하는 경우에는 실린더 본체(411)에서 돌출되는 피스톤 로드(412)의 길이기 길어지며, 피스톤 로드(412)가 후진하는 경우에는 피스톤 로드(412)가 실린더 본체(411) 내부로 잠입되어 실린더 본체(411)에서 돌출된 피스톤 로드(412)의 길이기 짧아지게 된다. 또는 피스톤 헤드(413)는 플레이트판 형태의 헤드면을 가지는 이러한 헤드면은 피스톤 로드(412)의 끝단과 직각으로 결합된다.

도 3 내지 도 4의 가이드 레일(430)은, 듀얼 챔버 하우징(100)의 바닥면에 X축 방향으로 설치되어, 시험 박스체(300)의 이동을 가이드한다. 따라서 시험 박스체(300)는 가이드 레일(430)을 따라서 X축 방향으로 좌우 이동될 수 있다.

제1체인(421)은 유압 실린더(410)와 시험 박스체(300)의 제1덮개판(310)을 연결시킨 연결 체인이다. 즉, 제1체인(421)의 일끝단이 유압 실린더(410)의 피스톤 헤드(413)의 일측면(좌측면)에 연결되며, 제1체인(421)의 타끝단이 시험 박스체(300)의 제1덮개판(310)의 외측면과 연결된다. 따라서 제1체인(421)의 당김에 의하여 시험 박스체(300)가 고온 챔버(ch1) 방향으로 끌려올 수 있다.

제2체인(422)은 유압 실린더(410)와 시험 박스체(300)의 제2덮개판(320)을 연결시킨 연결 체인이다. 즉, 제2체인(422)의 일끝단이 유압 실린더(410)의 피스톤 헤드(413)의 타측면(우측면)에 연결되며, 제2체인(422)의 타끝단이 시험 박스체(300)의 제2덮개판(320)의 외측면과 연결된다. 따라서 제2체인(422)의 당김에 의하여 시험 박스체(300)가 저온 챔버(ch2) 방향으로 끌려올 수 있다.

따라서 시험 박스체(300)를 고온 챔버에(ch1) 위치시키고 하는 경우, 도 3과 같이 유압 실린더(410)의 피스톤 로드(412)가 전진되어 제1덮개판(310)의 일측면에 연결된 제1체인(421)을 잡아당기게 된다. 그 결과 시험 박스체(300)가 X축 방향의 좌측으로 끌려오면서 시험 박스체(300)의 제2덮개판(320)이 관통구(210)를 둘러싸는 제2챔버의 플랜지면(220)에 밀착될 수 있다.

반대로, 시험 박스체(300)를 저온 챔버(ch2)에 위치시키고 하는 경우, 도 4와 같이 유압 실린더(410)의 피스톤 로드(412)가 후진되어 피스톤 로드(412)의 돌출 길이가 짧아지면서 제2덮개판(320)의 일측면에 연결된 제2체인(422)을 잡아당기게 된다. 그 결과 시험 박스체(300)가 X축 방향의 우측으로 끌려오면서 시험 박스체(300)의 제1덮개판(310)이 관통구(210)를 둘러싸는 제1챔버의 플랜지면(220)에 밀착될 수 있다.

한편, 열충격 시험 장치(10)는, 고온 챔버(ch1) 및 저온 챔버(ch2)의 내부 온도 분위기를 조절하기 위하여 0℃ 이상의 열원을 고온 챔버(ch1) 및 저온 챔버(ch2)에 제공할 수 있는 히터(720)와, 0℃ 미만의 냉원을 고온 챔버(ch1) 및 저온 챔버(ch2)에 제공할 수 있는 냉동기(730)와, 히터(720)의 열원 또는 냉동기(730)의 냉원을 고온 챔버(ch1) 및 저온 챔버(ch2)에 불어넣거나, 챔버내의 열기를 외부로 배출시키는 온도제어 팬모터(710)를 구비한다. 따라서 고온 챔버(ch1)의 벽체에 마련된 제1환풍구(111) 및 상기 저온 챔버(ch2)의 벽체에 마련된 제2환풍구(112)를 통하여 히터(720)의 열원이 제공되며, 고온 챔버(ch1)의 벽체에 마련된 제1환풍구(111) 및 저온 챔버(ch2)의 벽체에 마련된 제2환풍구(112)를 통하여 냉동기(730)의 냉원이 제공될 수 있다. 나아가 챔버내의 열기류를 온도제어 팬모터(710)를 통해 외부로 배출시킬 수 있다. 또한 상기에서 설명한 환풍구(110)가 아니더라도, 고온 챔버(ch1) 및 저온 챔버(ch2)의 벽체를 둘러싸는 대류 배관을 구비하여, 이러한 대류 배관을 통해 열원 및 냉원을 제공하여 고온 챔버(ch1) 및 저온 챔버(ch2)를 원하는 온도 분위기로 유지할 수 있다.

열충격 시험 장치(10)는, 사용자 인터페이스 입력부(600)와 표시부(500)를 포함한다.

사용자 인터페이스 입력부(600)는, 열충격 시험 장치(10)를 이용하여 파이프의 내구성 시험을 하고자 하는 실험자로부터 시험에 필요한 설정 조건을 입력받는 유저 인터페이스이다. 사용자 인터페이스 입력부(600)는, 제1온도 및 제2온도를 사용자로부터 설정받는 온도 설정 모듈(610)과, 고온 챔버(ch1)에 머무르는 시간인 제1시간 및 저온 챔버(ch2)에 시험 박스체(300)를 머무르게 하는 제2시간을 사용자로부터 설정받는 시간 설정 모듈(620)과,챔버의 내부 압력을 사용자로부터 설정받는 압력 설정 모듈(630)과, 시험 박스체(300)를 고온 챔버(ch1)에서 저온 챔버(ch2)로 이송할 것을 사용자로부터 요청받는 이송 요청 모듈(640)를 포함한다.

표시부(500)는, 설정되는 제1온도, 제2온도, 제1시간, 제2시간, 설정 압력, 및 시험 박스체(300)의 위치를 표시하는 LED 화면 등의 표시창이다. 따라서 사용자는 현재의 시험 설정 상황을 알 수 있게 된다.

제어부(미도시)는, 열충격 시험 장치(10)의 하층 하우징(190) 내부에 마련된 연산 제어 유닛으로서, 시험이 이루어질 때 시험 대상물인 파이프가 놓인 시험 박스체(300)를 고온 챔버(ch1) 및 저온 챔버(ch2)로 이동시킨다.

즉, 고온 챔버(ch1)가 제1온도의 분위기를 가지도록 하며, 저온 챔버(ch2)가 제1온도보다 낮은 제2온도의 분위기를 가지도록 한다. 그리고 시험 박스체(300)를 고온 챔버(ch1)에 제1시간 동안 위치시킨 후 이송부(400)를 제어하여 시험 박스체(300)를 X축 방향의 우측으로 이동시켜 저온 챔버(ch2)에 제2시간 동안 위치시킨다. 예컨대, 고온 챔버(ch1)를 200℃로 유지한 채로 시험 박스체(300)를 5분 동안 방치하고, 시험 박스체(300)를 10초 이내에 이동시켜 70℃로 유지되는 저온 챔버(ch2)에 시험 박스체(300)를 5분 동안 방치한다. 그 후 실험자는, 시험 박스체(300) 내에 있는 시험 대상물인 파이프(예컨대, 차량 연료 파이프)를 꺼내서 파이프의 내구성을 검사해볼 수 있다. 고온 환경에서 급격하게 저온 환경으로 바뀔 때 파이프의 내구성에 이상이 없는지를 검사해볼 수 있는 것이다.

따라서 시험 박스체(300)를 제1챔버에 위치시키는 경우, 제어부(미도시)는 이송부(400)를 제어하여, 피스톤 로드(412)를 전진시켜 제1체인(421)을 잡아당겨 제2덮개판(320)이 관통구(210)를 둘러싸는 제2챔버의 플랜지면(220)에 밀착되도록 하여 제1챔버를 밀폐시킬 수 있다. 반대로 시험 박스체(300)를 제2챔버에 위치시키는 경우, 제어부(미도시)는 이송부(400)를 제어하여, 피스톤 로드(412)를 후진시켜 제2체인(422)을 잡아당겨 제1덮개판(310)이 관통구(210)를 둘러싸는 제1챔버의 플랜지면(220)에 밀착되도록 하여 제2챔버를 밀폐시킬 수 있다.

한편, 시험 박스체(300)에 놓이는 시험 대상물인 파이프는 상기에서 설명한 온도 변화 환경에서의 내구성 시험 이외에도, 파이프 내의 충전물을 달리하며 내구성 시험을 할 수 있으며, 또는 파이프내의 압력을 변화시켜 내구성 시험을 할 수 있으며, 또한 강한 파람을 파이프에 인가하여 내구성 시험을 할 수 있다.

본 발명의 열충격 시험 장치(10)는, 이러한 각각의 시험을 위하여 다음과 같은 구성 수단들을 더 포함한다.

파이프 내의 충전물을 달리하며 내구성 시험장치는, 노즐들을 필요로 한다. 이하, 도 8 내지 도 10과 함께 상술한다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 시험 박스체의 덮개판에 마련된 덮개판 공급 노즐과 덮개판 배출 노줄을 도시한 그림이며, 도 9는 본 발명의 실시예에 따라 시험 박스체의 덮개판에 마련된 덮개판 공급 노즐과 냉각수 공급 노즐이 공급 노즐 연결관에 의해 연결되고, 덮개판 배출 노즐과 냉각수 배출 노즐이 배출 노즐 연결관에 의해 연결된 모습을 도시한 그림이고, 도 10은 본 발명의 실시예에 따라 시험 박스체의 덮개판에 마련된 덮개판 공급 노즐과 요소수 공급 노즐이 공급 노즐 연결관에 의해 연결되고, 덮개판 배출 노즐과 요소수 배출 노즐이 배출 노즐 연결관에 의해 연결된 모습을 도시한 그림이다.

파이프 내의 충전물을 달리하도록 하기 위하여 열충격 시험 장치(10)는, 덮개판 공급 노즐(810), 덮개판 배출 노즐(820), 냉각수 공급 노즐(940), 냉각수 배출 노즐(930), 요소수 공급 노즐(920), 요소수 배출 노즐(910), 공급 노즐 연결관(850), 및 배출 노즐 연결관(860)을 포함할 수 있다. 이하 설명에서 덮개판은 제2덮개판(320)을 예로 들어 설명할 것이다. 그러나 제2덮개판(320) 이외에 제1덮개판(310)이 적용될 수 있음은 자명할 것이다.

덮개판 공급 노즐(810)은, 도 9에 도시한 바와 같이 제2덮개판(320)을 관통하여 제2덮개판(320)의 내부면에 노출되어 시험 박스체(300) 내에 마련된 파이프(T)의 일단에 연결되는 내부면 공급 노즐단(813)과, 제2덮개판(320)의 외부면에 노출된 외부면 공급 노즐단(811)과, 제2덮개판(320)을 관통하여 내부면 공급 노즐단(813)과 외부면 공급 노즐단(811)을 연결하는 공급 유로(812)를 구비한다. 따라서 외부에서 외부면 공급 노즐단(811)을 통해 유입되는 냉각수나 요소수가 공급 유로(812)를 거쳐 시험 박스체(300)의 제2덮개판(320)의 내부면에 노출된 내부면 공급 노즐단(813)을 통해 파이프(T)의 일단에 공급될 수 있다.

덮개판 배출 노즐(820)은, 도 9에 도시한 바와 같이 제2덮개판(320)을 관통하여 제2덮개판(320)의 내부면에 노출되어 시험 박스체(300) 내에 마련된 파이프(T)의 타단에 연결되는 내부면 배출 노즐단(823)과, 제2덮개판(320)의 외부면에 노출된 외부면 배출 노즐단(821)과, 제2덮개판(320)을 관통하여 내부면 배출 노즐단(823)과 외부면 배출 노즐단(821)을 연결하는 배출 유로(822)를 구비한다. 따라서 시험 박스체(300) 내부에 위치한 시험 대상물인 파이프(T)의 타단에 연결된 내부면 배출 노즐단(823)을 통해 배출되는 냉각수나 요소수가 배출 유로(822)를 거쳐 시험 박스체(300)의 제2덮개판(320)의 외부면에 노출된 외부면 배출 노즐단(821)을 통해 배출될 수 있다.

도 9와 같이 시험 박스체(300) 내부에 놓이는 시험 대상물인 파이프(T)는, 일단이 내부면 공급 노즐단(813)에 연결되고, 타단이 내부면 배출 노즐단(823)에 연결되어, 내부면 공급 노즐단(813)을 통해 유입되는 냉각수나 요소수가 파이프를 거쳐서 내부면 배출 노즐단(823)을 통해 배출되며, 시험 환경에 놓일 수 있다.

냉각수 공급 노즐(940)은, 듀얼 챔버 하우징(100)의 내부면에 노출되어 있으며, 외부에 마련된 냉각수 저장 유닛으로서 냉각수를 제공받아 제2덮개판(320)의 외부면에 마련된 덮개판 공급 노즐(810)에 공급한다.

냉각수 배출 노즐(930)은, 듀얼 챔버 하우징(100)의 내부면에 노출되어 있으며, 덮개판 배출 노즐(820)로부터 전달되는 냉각수를 외부로 배출한다.

요소수 공급 노즐(920)은, 듀얼 챔버 하우징(100)의 내부면에 노출되어 있으며, 외부의 요소수 저장 유닛으로서 요소수를 제공받아 덮개판 공급 노즐(810)에 제공한다.

요소수 배출 노즐(910)은, 듀얼 챔버 하우징(100)의 내부면에 노출되어 있으며, 덮개판 배출 노즐(820)로부터 전달되는 요소수를 외부로 배출한다.

본 발명의 실시예에서는 냉각수 공급 노즐(940), 냉각수 배출 노즐(930), 요소수 공급 노즐(920), 및 요소수 배출 노즐(910)을 듀얼 챔버 하우징(100)의 상측 내부면에 위치한 모습을 도시하였으나, 상측이 아니라 다른 곳에 위치할 수도 있다.

덮개판 공급 노즐(810)은, 공급 노즐 연결관(850)을 통해 냉각수 공급 노즐(940)이나 요소수 공급 노즐(920)에 연결될 수 있다. 즉, 공급 노즐 연결관(850)은, 일단이 상기 덮개판 공급 노즐(810)에 연결되며, 타단이 상기 냉각수 공급 노즐(940)과 상기 요소수 공급 노즐(920) 중 어느 하나에 연결된다.

덮개판 배출 노즐(820)은, 배출 노즐 연결관(860)을 통해 냉각수 배출 노즐(930)이나 요소수 배출 노즐(910)에 연결될 수 있다. 즉, 배출 노즐 연결관(860)은, 일단이 상기 덮개판 배출 노즐(820)에 연결되며, 타단이 상기 냉각수 배출 노즐(930)과 상기 요소수 배출 노즐(910) 중 어느 하나에 연결된다.

따라서 시험 박스체(300)의 내부면 공급 노즐단(813)에 일단이 연결되고 내부면 배출 노즐단(823)에 타단이 연결된 시험 대상체인 파이프(T)에 냉각수를 지속적으로 공급하여 배출하고자 하는 경우에는, 덮개판 공급 노즐(810)과 냉각수 공급 노즐(940) 사이를 공급 노즐 연결관(850)으로 연결되도록 설치하고, 덮개판 배출 노즐(820)과 냉각수 배출 노즐(930) 사이를 배출 노즐 연결관(860)으로 연결되도록 설치한다.

만약, 파이프에 요소수를 지속적으로 공급하여 배출하고자 하는 경우에는, 공급 노즐 연결관(850)과 배출 노즐 연결관(860)을 냉각수 공급 노즐(940)과 냉각수 배출 노즐(930)에서 각각 분리하여, 덮개판 공급 노즐(810)과 요소수 공급 노즐(920) 사이를 공급 노즐 연결관(850)으로 연결되도록 설치하고, 덮개판 배출 노즐(820)과 요소수 배출 노즐(910) 사이를 배출 노즐 연결관(860)으로 연결되도록 설치한다.

한편, 파이프내의 압력을 변화시켜 내구성 시험을 할 수 있는데, 이를 위하여, 열충격 시험 장치(10)는, 고온 챔버(ch1) 및 저온 챔버(ch2)의 내부를 설정된 압력으로 유지시키는 압력 조절부(미도시)를 포함한다. 진공 펌프 등의 컴프레셔를 하층 하우징(190)에 구비하여 각 챔버의 압력 조절구(미도시)를 통해 각 챔버의 압력을 원하는 압력으로 설정할 수 있다.

따라서 제어부(미도시)는, 설정된 압력 및 제1온도에서 시험 박스체(300)를 설정된 제1시간 동안 고온 챔버(ch1)에 위치시킨 후, 시험 박스체(300)를 저온 챔버(ch2)로 이송하여 설정된 압력 및 제2온도에서 시험 박스체(300)를 설정된 제2시간 동안 저온 챔버(ch2)에 위치시키는 제어를 수행할 수 있다.

한편, 강한 파람을 시험 박스체(300)에 인가하여 시험 박스체(300)내에 위치한 파이프의 내구성 시험을 할 수 있다. 이를 위해, 열충격 시험 장치(10)는, 저온 챔버(ch2)의 벽체에 마련된 송풍구(미도시)와, 송풍 바람을 생성하여 상기 송풍구(미도시)를 통해 저온 챔버(ch2)에 불어넣는 송풍팬 모터(미도시)를 포함할 수 있다.

따라서 제어부(미도시)는, 설정된 압력, 온도에서 상기 저온 챔버(ch2)에 송풍 바람을 불어넣으며 설정된 시간동안 시험 박스체(300)를 상기 저온 챔버(ch2)에 위치시키는 제어를 수행할 수 있다.

결국, 상기에서 설명한 바와 같이 시험 대상물인 파이프의 환경을 변화시키기 위하여, 본 발명의 열충격 시험 장치(10)는, 온도 변화 환경, 파이프 내의 충전물을 달리하는 환경, 파이프내의 압력을 변화시키는 환경, 강한 파람을 파이프에 인가하는 시험 환경을 구축할 수 있다.

참고로, 이하에서는 본 발명의 열충격 시험 장치(10)를 이용하여 다양한 시험 환경을 조성하는 예시를 기재한다.

(1)제1시험(온도만 변화시켜 테스트)

-제1온도(예컨대 200℃)의 고온 챔버(ch1)에서 파이프가 안치된 시험 박스체(300)를 5분간 방치한 후 10초 이내에 고온 챔버(ch1)에서 꺼내어 제1온도보다 낮은 제2온도(예컨대 70℃)의 저온 챔버(ch2)로 시험 박스체(300)를 옮겨 일정 시간 방치한다. 그 후 상기의 과정을 1 사이클(cycle)로 하여 200번 반복 평가한 후 파이프의 성능을 확인한다.

-제1온도(예컨대 215℃)의 고온 챔버(ch1)에서 일정 시간 방치한 후 10초 이내에 챔버에서 꺼내어 제1온도보다 낮은 제2온도(예컨대 70℃)의 저온 챔버(ch2)로 시험 박스체(300)를 옮겨 일정 시간 방치한다. 그 후 상기의 과정을 1 사이클(cycle)로 하여 200번 반복 평가한 후 파이프의 성능을 확인한다.

(2)제2시험(압력 테스트)

특정 압력 조건에서 파이프가 안치된 시험 박스체(300)를 영하 온도의 저온 챔버(ch2)에 5분간 방치한 후 상온의 고온 챔버(ch1)로 옮겨 5분간 방치하는 것을 1 사이클로 하여 1,000회 시험한 후, 파이프의 성능을 확인한다.

(3)제3시험(시험용액 주입하고 압력조건 변화시켜 테스트)

파이프 내에 시험 용액을 완전히 채운 후 특정 압력으로 가압하고, 상온의 고온 챔버(ch1)에서 5분간 방치한 후 10초 이내에 영하의 저온 챔버(ch2)로 옮겨와 5분간 방치한 후, 파이프의 성능을 확인한다.

(4)제4시험(냉각수 시험)

파이프들을 서로 연결한 조립 상태로 복합 부동액 순환 시험기에 취부하여 시험을 한다. 듀얼 챔버 하우징(100)의 압력, 온도, 냉각수 온도는 도 11의 그래프의 패턴을 가지도록 한다.

(5)제5시험(요소수 시험)

영하의 저온 챔버(ch2)에서 일정 시간 방치하여 요소수를 결빙시킨 후, 특정 압력을 가하여 10m/s에 해당하는 맞바람을 인가한 후, 완전히 해동될 때까지의 시간을 측정한다.

상술한 본 발명의 설명에서의 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 예를 선정하여 제시한 것으로, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 변경 및 균등한 타의 실시예가 가능한 것이다.

100:듀얼 챔버 하우징
ch1:고온 챔버 ch2:저온 챔버
200:차단벽 210:관통구
220:플랜지면 300:시험 박스체
310:제1덮개판 320:제2덮개판
400:이송부 410:유압 실린더
421:제1체인 422:제2체인
430:가이드 레일 500:표시부
600:사용자 인터페이스 입력부 810:덮개판 공급 노즐
820:덮개판 배출 노즐 910:냉각수 공급 노즐
920:냉각수 배출 노즐 930:요소수 공급 노즐
940:요소수 배출 노즐

Claims

서로 직각된 X축, Y축, 및 Z축으로 되어 YZ면을 바닥면으로 하는 XYZ 공간체로 된 하우징으로서, 제1온도의 분위기를 가지는 고온 챔버와 상기 제1온도보다 낮은 제2온도의 분위기를 가지는 저온 챔버가 마련된 듀얼 챔버 하우징;
상기 듀얼 챔버 하우징을 X축 상에서 분리하여 상기 고온 챔버와 저온 챔버로 구획하는 YZ면으로 된 칸막이로서, 관통구와 상기 관통구를 둘러싸는 플랜지면으로 이루어진 차단벽;
열충격 시험 대상물인 파이프가 놓이는 시험 박스체;
상기 시험 박스체를 상기 X축 방향으로 상기 관통구를 관통하여 이동시켜 상기 고온 챔버 또는 저온 챔버에 위치시키는 이송부;
상기 저온 챔버의 벽체에 마련된 송풍구를 통해 상기 저온 챔버에 송풍 바람을 불어넣는 송풍팬 모터; 및
상기 고온 챔버가 제1온도의 분위기를 가지도록 하며, 상기 저온 챔버가 상기 제1온도보다 낮은 제2온도의 분위기를 가지도록 하며, 상기 시험 박스체를 고온 챔버에 제1시간 동안 위치시킨 후 상기 이송부를 제어하여 상기 시험 박스체를 이동시켜 상기 저온 챔버에 제2시간 동안 위치시키는 제어부;를 포함하며,
상기 제어부는 설정된 압력, 온도에서 상기 저온 챔버에 송풍 바람을 불어넣으며 설정된 시간동안 상기 시험 박스체를 상기 저온 챔버에 위치시키는 것을 특징으로 하는 열충격 시험 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 시험 박스체는,
X축 방향의 길이를 가지는 4개의 길이 프레임과, 상기 4개의 길이 프레임의 일끝단을 서로 연결한 일측면 프레임과, 상기 4개의 길이 프레임의 타끝단을 서로 연결한 타측면 프레임으로 이루어져 개방된 상부면, 하부면 및 측면을 가지는 사각 프레임틀;
상기 사각 프레임틀의 일측면에 결합되는 YZ면으로 된 덮개판으로서, 면적이 상기 관통구의 면적보다 더 큰 제1덮개판;
상기 사각 프레임틀의 타측면에 결합되는 YZ면으로 된 덮개판으로서, 면적이 상기 관통구의 면적보다 더 큰 제2덮개판; 및
상기 사각 프레임틀의 하부면에 결합되는 XY면으로 된 망사망 구조로 된 바닥판;
을 포함하는 열충격 시험 장치.
청구항 2에 있어서, 상기 이송부는,
상기 X축 방향을 따라 길이 가변이 가능한 유압 실린더;
상기 듀얼 챔버 하우징의 바닥면에 상기 X축 방향으로 설치되어, 상기 시험 박스체의 이동을 가이드하는 가이드 레일;
상기 유압 실린더와 상기 제1덮개판과 연결되는 제1체인; 및
상기 유압 실린더와 상기 제2덮개판과 연결되는 제2체인;
을 포함하는 열충격 시험 장치.
청구항 3에 있어서, 상기 유압 실린더는,
상기 X축 방향의 길이를 가지는 실린더 본체;
유압에 의해 상기 실린더 본체에서 X축 방향을 따라 전진 또는 후진하는 피스톤 로드; 및
상기 피스톤 로드의 끝단에 마련되어, 일측면이 상기 제1체인과 연결되며 타측면이 상기 제2체인과 연결되는 피스톤 헤드;
를 포함하는 열충격 시험 장치.
청구항 4에 있어서, 상기 제어부는,
상기 시험 박스체를 고온 챔버에 위치시키는 경우, 상기 피스톤 로드를 전진시켜 상기 제1체인을 잡아당겨 상기 제2덮개판이 상기 관통구를 둘러싸는 저온 챔버의 플랜지면에 밀착되도록 하며,
상기 시험 박스체를 저온 챔버에 위치시키는 경우, 상기 피스톤 로드를 후진시켜 상기 제2체인을 잡아당겨 상기 제1덮개판이 상기 관통구를 둘러싸는 고온 챔버의 플랜지면에 밀착되도록 하는 열충격 시험 장치.
청구항 2에 있어서, 상기 열충격 시험 장치는,
상기 덮개판을 관통하여 상기 덮개판의 내부면에 노출되어 상기 시험 박스체 내에 마련된 파이프의 일단에 연결되는 내부면 공급 노즐단과, 상기 덮개판의 외부면에 노출된 외부면 공급 노즐단과, 상기 덮개판을 관통하여 상기 내부면 공급 노즐단과 외부면 공급 노즐단을 연결하는 공급 유로를 구비한 덮개판 공급 노즐; 및
상기 덮개판을 관통하여 상기 덮개판의 내부면에 노출되어 상기 시험 박스체 내에 마련된 파이프의 타단에 연결되는 내부면 배출 노즐단과, 상기 덮개판의 외부면에 노출된 외부면 배출 노즐단과, 상기 덮개판을 관통하여 상기 내부면 배출 노즐단과 외부면 배출 노즐단을 연결하는 배출 유로를 구비한 덮개판 배출 노즐;
을 포함하는 열충격 시험 장치.
청구항 6에 있어서, 상기 열충격 시험 장치는,
상기 듀얼 챔버 하우징의 내부면에 노출되어 있으며, 외부의 냉각수 저장 유닛으로서 냉각수를 제공받아 상기 덮개판 공급 노즐에 공급하는 냉각수 공급 노즐;
상기 듀얼 챔버 하우징의 내부면에 노출되어 있으며, 상기 덮개판 배출 노즐로부터 전달되는 냉각수를 외부로 배출하는 냉각수 배출 노즐;
상기 듀얼 챔버 하우징의 내부면에 노출되어 있으며, 외부의 요소수 저장 유닛으로서 요소수를 제공받아 상기 덮개판 공급 노즐에 제공하는 요소수 공급 노즐;
상기 듀얼 챔버 하우징의 내부면에 노출되어 있으며, 상기 덮개판 배출 노즐로부터 전달되는 요소수를 외부로 배출하는 요소수 배출 노즐;
일단이 상기 덮개판 공급 노즐에 연결되며, 타단이 상기 냉각수 공급 노즐과 상기 요소수 공급 노즐 중 어느 하나에 연결되는 공급 노즐 연결관; 및
일단이 상기 덮개판 배출 노즐에 연결되며, 타단이 상기 냉각수 배출 노즐과 상기 요소수 배출 노즐 중 어느 하나에 연결되는 배출 노즐 연결관;
을 포함하는 열충격 시험 장치.
청구항 2에 있어서, 상기 열충격 시험 장치는,
상기 고온 챔버 및 저온 챔버의 내부를 설정된 압력으로 유지시키는 압력 조절부;
를 포함하는 열충격 시험 장치.
청구항 8에 있어서, 상기 열충격 시험 장치는,
상기 제1온도 및 제2온도를 사용자로부터 설정받는 온도 설정 모듈과, 고온 챔버에 상기 시험 박스체를 머무르게 하는 제1시간 및 저온 챔버에 상기 시험 박스체를 머무르게 하는 제2시간을 사용자로부터 설정받는 시간 설정 모듈과, 상기 고온 챔버 및 저온 챔버의 내부 압력을 사용자로부터 설정받는 압력 설정 모듈과, 상기 시험 박스체를 상기 고온 챔버에서 상기 저온 챔버로 이송할 것을 사용자로부터 요청받는 이송 요청 모듈을 포함하는 사용자 인터페이스 입력부; 및
설정되는 제1온도, 제2온도, 제1시간, 제2시간, 설정 압력, 및 시험 박스체의 위치를 표시하는 표시부;
를 포함하는 열충격 시험 장치.
청구항 9에 있어서, 상기 제어부는,
설정된 압력 및 제1온도에서 상기 시험 박스체를 설정된 제1시간 동안 상기 고온 챔버에 위치시킨 후, 상기 시험 박스체를 저온 챔버로 이송하여 설정된 압력 및 제2온도에서 상기 시험 박스체를 설정된 제2시간 동안 상기 저온 챔버에 위치시키는 열충격 시험 장치.
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청구항 1에 있어서, 상기 열충격 시험 장치는,
상기 듀얼 챔버 하우징의 전면에 마련되어, 상기 고온 챔버를 외부로부터 개방 또는 차단시킬 수 있는 제1도어; 및
상기 듀얼 챔버 하우징의 전면에서 상기 제1도어와 분리되어 마련되어, 상기 저온 챔버를 외부로부터 개방 또는 차단시킬 수 있는 제2도어;
를 포함하는 열충격 시험 장치.