KR101860407B1

KR101860407B1 - 라디에이터 냉각팬용 사출금형장치

Info

Publication number: KR101860407B1
Application number: KR1020170142636A
Authority: KR
Inventors: 강정호
Original assignee: (주)어진테크
Priority date: 2017-10-30
Filing date: 2017-10-30
Publication date: 2018-05-23

Abstract

본 발명은, 상면에 성형홈부 및 돌출곡면부를 구비하여 라디에이터 냉각팬의 저면 형상을 제공하는 베이스금형; 상기 베이스금형의 상면에 안착되도록 상기 베이스금형으로부터 측 방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되고, 냉각팬의 블레이드 상면의 곡면형상을 제공하는 복수 개의 제1사이드금형; 상기 제1사이드금형의 상면에 안착되도록 상기 베이스금형으로부터 측 방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되고, 냉각팬의 본체블록 및 상기 블레이드 상면 직선형상을 제공하는 복수 개의 제2사이드금형; 상기 제2사이드금형의 상면에 안착되도록 상기 베이스금형으로부터 수직방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되고, 냉각팬 재료를 주입하는 주입홀부가 구비되는 마감금형; 및 상기 베이스금형, 상기 제1사이드금형, 상기 제2사이드금형 및 상기 마감금형에 형성되는 유로에 가열수 또는 냉각수를 공급 및 배출시키는 순환수배관 제어부를 포함하고, 상기 순환수배관 제어부는, 금형장치의 작동을 위한 압축공기를 공급하는 에어관; 금형의 냉각을 위해 냉각수가 공급되는 냉각수공급관; 금형의 냉각을 완료한 냉각수가 배출되는 냉각수배출관; 금형의 예열을 위해 가열수가 공급되는 가열수공급관; 금형의 예열을 완료한 가열수가 배출되는 가열수배출관; 상기 에어관에서 분기되고, 상기 냉각수공급관과 연결되는 제1에어관; 상기 에어관에서 분기되고, 상기 가열수공급관과 연결되어 사출금형장치의 금형을 교체 전 단계에서 금형으로 에어의 공급을 차단한 상태에서 상기 냉각수공급관과 상기 가열수공급관을 통해 에어를 바이패스시켜 금형 내의 잔존 냉각수와 가열수를 상기 냉각수배출관과 상기 가열수배출관을 통해 배출하는 제2에어관; 상기 냉각수배출관 및 상기 가열수배출관에는 각각 연결되는 제1드레인관 및 2드레인관; 상기 제1드레인관 및 상기 2드레인관에 설치되고, 잔존수가 유입되는 기액분리기; 상기 기액분리기에서 분리된 기체는 배기되고, 액체는 상기 냉각수배출관 및 상기 가열수배출관으로 환수되도록 상기 냉각수배출관 및 상기 가열수배출관과 상기 기액분리기 사이에 설치되는 제1액체관 및 2액체관; 상기 냉각수배출관 및 상기 가열수배출관 내부를 흐르는 순환수의 압력을 조절하는 감압밸브; 상기 감압밸브의 일측 면에 설치되며, 제어신호에 따라 발생된 회전력으로 상기 감압밸브를 조정하는 전동기; 상기 전동기에 연결되어 상기 전동기를 컨트롤 하는 메인 컨트롤러; 상기 감압밸브의 일측 면에 설치되어, 상기 감압밸브로 흘러들어가는 유량을 확인할 수 있도록 하는 유량계; 상기 감압밸브와 상기 유량계 사이에 설치되고, 상기 메인 컨트롤러와 케이블로 연결되어 상기 감압밸브로 유입되는 유량의 압력을 측정하는 제1 압력센서; 상기 감압밸브의 타측 면에 설치되며, 상기 메인 컨트롤러와 케이블로 연결되어, 상기 감압밸브에서 토출되어지는 유량의 압력을 측정하는 제2 압력센서; 및 상기 감압밸브, 상기 유량계, 상기 제1 압력센서 또는 상기 제2 압력센서 측으로 흐르는 유량의 우회시키는 우회관과, 상기 우회관과 상기 냉각수배출관 및 상기 가열수배출관의 연결부위에 설치되고 상기 우회관의 개폐를 행하는 우회밸브를 포함하고, 상기 메인 컨트롤러에 연산작동에 의해 상기 감압밸브, 상기 유량계, 상기 제1 압력센서 또는 상기 제2 압력센서의 고장여부를 판단토록 하는 오작동감지부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

라디에이터 냉각팬용 사출금형장치 {INJECTION MOLD DEVICE FOR COOLING FAN IN RADIATOR}

본 발명은 라디에이터 냉각팬용 사출금형장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 금형의 수리나 다른 제품 생산으로 인한 교체 작업 시에 금형 내부에 잔류하고 있는 잔존수를 금형 외부로 배출시켜 작업장의 환경오염을 방지할 수 있고, 금형으로부터 배출되는 잔존수 중에 포함하는 기포를 분리시켜 배출시키므로 기포를 이루는 압축공기를 순환시켜 재활용할 수 있고, 냉각수공급관 및 가열수공급관을 따라 공급되는 냉각수 및 가열수의 공급압력 및 공급량을 금형의 크기, 금형의 온도 등의 금형 상태에 맞는 적당한 유량과 적당한 공급압력으로 조절하여 냉각수 및 가열수를 공급할 수 있으며, 하우징에 결합되어는 냉각팬의 회전축에 나사산이 일체로 형성되게 제조할 수 있는 라디에이터 냉각팬용 사출금형장치에 관한 것이다.

일반적으로 송풍 팬은 기계, 전자, 전기 등 각종 분야에서 송풍이나 냉각용 등의 다양한 용도로 사용되고 있다.

이러한 송풍 팬은 중심에 형성된 허브와, 허브에서 방사상 형상으로 형성된 다수의 블레이드들을 구비하고, 송풍팬은 수지를 이용한 사출성형에 의해 제작될 수 있다.

사출금형(射出成形, injection mold)에 의한 송풍 팬의 성형은 수지를 용융시켜 성형공간에 주입한 후 냉각시켜 추출하게 되므로 사출금형의 상부금형과 하부금형 또는 코어에는 용융되어 주입된 수지를 냉각시키기 위한 별도의 냉각수단이 구비된다.

한편, 허브로부터 방사상으로 형성된 복수개의 블레이드는 그 두께가 매우 얇고, 공기의 정압과 부압을 발생시킬 수 있도록 경사지게 형성되어 있으므로 냉각수로의 형성이 매우 어렵고, 냉각수로에 의해 냉각이 균일하게 이루어지지 않는 문제점이 있고, 균일한 규격 및 블레이드가 왜곡되지 않은 송풍팬의 성형이 어렵다.

냉각수로는 블레이드와 대응되는 상부금형과 하부금형의 블레이드 성형부의 가장자리의 궤적을 따라 형성되는데, 곡면부위, 특히 꺽이는 부위의 곡율반경이 상대적으로 작아 냉각을 위한 냉각수로의 충분한 확보가 어렵다.

상부금형 또는 하부금형에 형성된 냉각수로는 기계적인 가공에 의해 형성되므로 성형공간의 표면을 따라 균일한 깊이로 성형하기 어렵고, 제품 성형 시 냉각수로의 유입구와 유출구의 냉각수 온도편차가 심하여 충분한 냉각효과를 기대하기 어렵다.

상기와 같이 송풍팬의 사출성형 시 냉각불량은 성형된 송풍팬 블레이드의 변형을 유발시키게 되고, 결과적으로 송풍팬의 구동 시 진동 및 소음발생의 원인이 된다.

종래 기술에 의한 팬 제조용 사출금형의 구성은 대한민국 공개특허 10-2004-0088334에 게시되어 있다.

게시된 기술에 의한 팬 제작용 사출금형은 여섯 개의 날개를 가진 축류팬을 사출 성형하기 위한 것으로, 상기 팬 제작용 사출금형은 상부설치판과 코어로 구성되며, 상기 상부설치판과 코어의 마주보는 면에는 성형하고자 하는 팬의 상/하면 형상과 대응되는 금형부를 구비한다.

이러한 사출금형은 상기와 같이 기계적인 가공으로 사출금형에 냉각통로를 직선적으로 가공하여 형성하게 되므로 각 블레이드와 대응되는 성형부에 냉각수로를 형성할 수 없으며, 냉각수로의 형성에 따른 많은 작업공수가 소요되는 문제점이 있다.

상기한 문제점을 해결하기 위해 송풍팬 성형용 사출금형이 개발되었으며, 종래기술에 따른 사출금형은, 송풍 팬의 허브 성형공간과, 이 허브 성형공간으로부터 방사상으로 연장되는 블레이드 성형공간을 형성하며 쾌속조형법에 의해 제작된 상하부 금형을 구비하며, 블레이드 성형공간과 대응되는 상부 금형의 블레이드 성형부에 형성되며 제 1유입구와 제 1유출구를 가지는 제1냉각수로들과, 상부금형의 블레이드 성형부의 가장자리를 따라 형성되며 제 2유입구와 제 2유출구를 가지는 제 2냉각수로들과, 블레이드 성형공간과 대응되는 하부 금형의 블레이드 성형부에 형성되며 제 3유입구와 제 3유출구를 가지는 제 3냉각수로들과, 하부금형의 블레이드 성형부의 허브측 가장자리를 따라 형성되며 제 4유입구와 제 4유출구를 가지는 제 4냉각수로들을 구비한다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1149945호(2012년 05월 31일 공고, 발명의 명칭 : 분리형 독립 형상적응 냉각수로를 갖는 송풍팬 성형용 사출금형)에 개시되어 있다.

종래기술에 따른 금형은, 생산 제품에 따라 교체가 필요한데 금형의 교체 시 금형의 작동을 위해 에어라인을 통해 공급되는 압축공기, 금형의 냉각을 위해 냉각라인으로 공급되는 냉각수, 금형의 예열을 위해 가열수라인으로 공급되는 가열수 등이 금형 내에 잔존한 상태에서 외부로 누출되어 작업장 및 사출장치에 대하여 오염을 발생시키는 문제점이 있다.

또한, 종래기술에 따른 금형은, 배관라인들을 단속하는 단속밸브들의 오작동이 발생한다 하더라도 숙련된 기술자가 아니면, 신속하게 이를 처리할 수 없어 사출 성형에 소요되는 시간을 단축하기 어려운 문제점이 있다.

또한, 종래기술에 따른 금형은, 금형을 교체하기 전에 작업자가 수작업에 의해 압축공기를 이용하여 금형 내에 잔존하는 냉각수나 가열수를 배출시켜야 하기 때문에 금형작업을 진행하기 전에 이루어지는 사전 준비 공정이 복잡하여 금형작업에 소요되는 시간 및 비용을 절감하기 어려운 문제점이 있다.

또한, 종래기술에 따른 금형은, 냉각팬이 라디에이터에 설치되는 경우에 냉각팬을 하우징에 결합시키기 위한 회전축 및 회전축에 구비되는 나사산이 요구되므로 냉각팬을 제조한 후에 회전축을 연결하는 공정 및 회전축에 나사산을 가공하는 공정이 추가로 진행되어야 하므로 냉각팬 제작에 소요되는 시간 및 비용을 절감하기 어려운 문제점이 있다.

따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명은 금형의 수리나 다른 제품 생산으로 인한 교체 작업 시에 금형 내부에 잔류하고 있는 잔존수를 금형 외부로 배출시켜 작업장의 환경오염을 방지할 수 있고, 금형으로부터 배출되는 잔존수 중에 포함하는 기포를 분리시켜 배출시키므로 기포를 이루는 압축공기를 순환시켜 재활용할 수 있고, 냉각수공급관 및 가열수공급관을 따라 공급되는 냉각수 및 가열수의 공급압력 및 공급량을 금형의 크기, 금형의 온도 등의 금형 상태에 맞는 적당한 유량과 적당한 공급압력으로 조절하여 냉각수 및 가열수를 공급할 수 있으며, 하우징에 결합되어는 냉각팬의 회전축에 나사산이 일체로 형성되게 제조할 수 있는 라디에이터 냉각팬용 사출금형장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 상기 제1사이드금형은, 배면에 제1사이드실린더가 연결되어 측 방향으로 슬라이딩되고, 서로 대향되게 배치되는 복수 개의 상기 제1사이드금형 사이 공간에 상기 본체블록 및 상기 블레이드가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 제2사이드금형은, 배면에 제2사이드실린더가 연결되어 측 방향으로 슬라이딩되고, 서로 대향되게 배치되는 복수 개의 상기 제2사이드금형 사이 공간에 상기 본체블록에 일체로 형성되는 회전축이 형성되고, 상기 제2사이드금형 내측면에는 상기 회전축에 나사산을 성형하는 나선성형부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 라디에이터 냉각팬용 사출금형장치는, 작동을 위해 공급되는 압축공기를 이용하여 금형교체 전 단계에서 금형 내에 잔존하는 물을 배출시켜 잔존수 누출로 인한 작업장 및 사출장치의 오염을 방지와 함께 불필요한 청소작업을 시행하지 않도록 하는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 라디에이터 냉각팬용 사출금형장치는, 사출장치의 작동이 정지되면 압축공기를 바이패스시켜 냉각수공급관과 가열수공급관으로 공급하여 금형 내에 잔존하는 냉각수와 가열수를 강제 배출시킬 수 있어 혹한기에도 냉각되지 않으며 장치를 쾌적한 상태로 유지하도록 하는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 라디에이터 냉각팬용 사출금형장치는, 압축공기에 의해 강제 배출되는 물과 공기가 혼합된 잔존수의 배출시 배관을 따라 공기의 유입을 방지하도록 하는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 라디에이터 냉각팬용 사출금형장치는, 배수를 그대로 배출하지 않고 기액분리기에 통과시켜 액체만을 배출시키고 공기는 별도로 배기시켜 배관내의 워터햄머(water hammer) 현상과 배관에 공기가 유입되어 펌프가 공회전(케비네이션현상)하는 현상을 방지하는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 라디에이터 냉각팬용 사출금형장치는, 각종 배관에 설치되는 밸브를 자동화방식으로 제작하여 제어설정에 의해 자동으로 작동 및 제어가 되도록 하여 관리적인 측면에서 시간 및 비용적 효율을 증대시키는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 라디에이터 냉각팬용 사출금형장치는, 가열수배출관 및 냉각수배출관에 오작동감지부가 구비되므로 가열수배출관 및 냉각수배출관에 설치되는 감압밸브, 유량계, 제1 압력센서 또는 제2 압력센서의 고장여부를 용이하게 인지할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 라디에이터 냉각팬용 사출금형장치는, 제1드레인관 및 제2드레인관이 분리통 내부에 코일 형상으로 형성되고, 가열수 및 냉각수가 배출되는 분리홀부가 형성되므로 기액분리를 효과적으로 행할 수 있고, 제1드레인관 및 제2드레인관이 서로 이격되게 배치되므로 각각의 드레인관에서 배출되는 가열수 또는 냉각수가 서로 다른 드레인관에 떨어지면서 열충격을 가하는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 라디에이터 냉각팬용 사출금형장치는, 블레이드의 형상을 제공하는 베이스금형 및 제1사이드금형이 구비되고, 회전축 및 나사산을 성형하기 위한 제2사이드금형 및 마감금형이 구비되므로 1번의 금형작업에 의해 냉각팬을 이루는 본체블록에 회전축이 일체로 성형되어 냉각팬 제조 후에 회전축 설치 및 나사산 가공 공정이 요구되지 않고, 라디에이터 냉각팬을 제조하는데 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 라디에이터 냉각팬용 사출금형장치가 도시된 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 라디에이터 냉각팬용 사출금형장치의 제어신호 전달상태가 도시된 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 라디에이터 냉각팬용 사출금형장치의 기액분리기가 적용된 배관도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 라디에이터 냉각팬용 사출금형장치의 기액분리기가 도시된 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 라디에이터 냉각팬용 사출금형장치의 기액분리기가 도시된 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 라디에이터 냉각팬용 사출금형장치의 오작동감지부가 도시된 구성도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 라디에이터 냉각팬용 사출금형장치의 일 실시예를 설명한다.

이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.

그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 라디에이터 냉각팬용 사출금형장치가 도시된 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 라디에이터 냉각팬용 사출금형장치의 제어신호 전달상태가 도시된 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 라디에이터 냉각팬용 사출금형장치의 기액분리기가 적용된 배관도이다.

또한, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 라디에이터 냉각팬용 사출금형장치의 기액분리기가 도시된 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 라디에이터 냉각팬용 사출금형장치의 기액분리기가 도시된 단면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 라디에이터 냉각팬용 사출금형장치의 오작동감지부가 도시된 구성도이다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 라디에이터 냉각팬용 사출금형장치는, 상면에 성형홈부(332a) 및 돌출곡면부(332b)를 구비하여 라디에이터 냉각팬(500)의 저면 형상을 제공하는 베이스금형(332)과, 베이스금형(332)의 상면에 안착되도록 베이스금형(332)으로부터 측 방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되고, 냉각팬(500)의 블레이드(504) 상면의 곡면형상을 제공하는 복수 개의 제1사이드금형(334)과, 제1사이드금형(334)의 상면에 안착되도록 베이스금형(332)으로부터 측 방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되고, 냉각팬(500)의 본체블록(502) 및 블레이드(504) 상면 직선형상을 제공하는 복수 개의 제2사이드금형(336)과, 제2사이드금형(336)의 상면에 안착되도록 베이스금형(332)으로부터 수직방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되고, 냉각팬(500) 재료를 주입하는 주입홀부가 구비되는 마감금형과, 베이스금형(332), 제1사이드금형(334), 제2사이드금형(336) 및 마감금형에 형성되는 유로에 가열수 또는 냉각수를 공급 및 배출시키는 순환수배관 제어부를 포함한다.

따라서 라디에이터 냉각팬(500)을 제조할 때에는 베이스금형(332) 상면에 제1사이드금형(334)이 안착되도록 제1사이드실린더(352)로부터 로드를 돌출시켜 다수 개의 제1사이드블록이 베이스금형(332)의 상면 테두리에 안착되게 배치된다.

이후에, 제2사이드실린더(354)로부터 로드가 돌출되면 다수 개의 제2사이드금형(336)이 제1사이드금형(334) 상면에 안착되어 베이스금형(332)의 상면에 형성되는 성형홈부(332a) 및 돌출곡면부(332b)와, 제1사이드블록 및 제2사이드블록들 사이의 공간에 냉각팬(500)을 성형하기 위한 공간부가 형성된다.

이후에, 다수 개의 제2사이드금형(336)의 상면에 마감금형을 안착시키면 냉각팬(500)을 성형하기 위한 공간부는 밀폐되며, 마감금형에 형성되는 주입홀부를 통해 점성의 재료를 주입하여 냉각시키면 냉각팬(500)이 제조된다.

본 실시예의 제1사이드금형(334)은, 배면에 제1사이드실린더(352)가 연결되어 측 방향으로 슬라이딩되고, 서로 대향되게 배치되는 복수 개의 제1사이드금형(334) 사이 공간에 본체블록(502) 및 블레이드(504)가 형성된다.

따라서 베이스금형(332)의 상면에 형성되는 돌출곡면부(332b)와 제1사이드금형(334)의 성형곡면부(334a) 사이의 공간에서 냉각팬(500)의 블레이드(504)가 성형되고, 냉각팬(500)의 성형이 완료된 후에 제1사이드실린더(352) 내부로 로드가 삽입되면 다수 개의 제1사이드금형(334)이 베이스금형(332) 외측으로 분리되면서 냉각팬(500)을 베이스금형(332)으로부터 용이하게 배출시킬 수 있게 된다.

또한, 본 실시예의 제2사이드금형(336)은, 배면에 제2사이드실린더(354)가 연결되어 측 방향으로 슬라이딩되고, 서로 대향되게 배치되는 복수 개의 제2사이드금형(336) 사이 공간에 본체블록(502)에 일체로 형성되는 회전축(506)이 형성되고, 제2사이드금형(336) 내측면에는 회전축(506)에 나사산(508)을 성형하는 나선성형부(336a)가 형성된다.

따라서 제2사이드금형(336)의 저면과 성혐홈부 바닥면 사이의 공간에서 본체블록(502)이 성형되고, 냉각팬(500)의 성형이 완료된 후에는 제2사이드실린더(354) 내부로 로드가 삽입되면서 제2사이드금형(336)이 베이스금형(332)의 측 방향으로 분리되면서 냉각팬(500)을 금형으로부터 보다 더 쉽게 분리시킬 수 있게 된다.

다수 개의 제2사이드금형(336) 내벽에는 나사산(508)을 형성하기 위한 나선성형부(336a)가 형성되고, 다수 개의 제2사이드금형(336) 사이의 공간에는 원형 기둥 모양의 공간이 형성되므로 다수 개으 제2사이드금형(336) 사이의 공간에서는 본체블록(502)에 일체로 형성되는 회전축(506)이 형성되고, 회전축(506)의 둘레면에는 하우징에 결합되는 나사산(508)이 형성된다.

따라서 냉각팬(500) 제조 후에 본체블록(502)에 회전축(506)을 설치하고, 회전축(506)에 나사산(508)을 성형하는 공정이 생략되어 냉각팬(500) 제조에 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있게 된다.

또한, 본 실시예의 순환수배관 제어부는, 사출금형장치의 작동을 위한 압축공기를 공급하는 에어관(10), 금형의 냉각을 위해 냉각수가 공급되는 냉각수공급관(20)과 냉각을 완료한 냉각수가 배출되는 냉각수배출관(30), 금형의 예열을 위해 가열수가 공급되는 가열수공급관(40)과 예열을 완료한 가열수가 배출되는 가열수배출관(50)을 포함한다.

또한, 본 실시예에 따른 사출금형장치용 순환수배관 제어장치는, 에어관(10)에서 분기되고, 냉각수공급관(20)과 연결되는 제1에어관(11)과, 에어관(10)에서 분기되고, 가열수공급관(40)과 연결되어 사출금형장치의 금형을 교체 전 단계에서 금형으로 에어의 공급을 차단한 상태에서 냉각수공급관(20)과 가열수공급관(40)을 통해 에어를 바이패스시켜 금형 내의 잔존 냉각수와 가열수를 냉각수배출관(30)과 가열수배출관(50)을 통해 배출하는 제2에어관(12)과, 냉각수배출관(30) 및 가열수배출관(50)에는 각각 연결되는 제1드레인관(31) 및 2드레인관(51)과, 제1드레인관(31) 및 2드레인관(51)에 설치되고, 잔존수가 유입되는 기액분리기(70)와, 기액분리기(70)에서 분리된 기체는 배기되고, 액체는 냉각수배출관(30) 및 가열수배출관(50)으로 환수되도록 냉각수배출관(30) 및 가열수배출관(50)과 기액분리기(70) 사이에 설치되는 제1액체관(32) 및 2액체관(52)과, 냉각수배출관(30) 및 가열수배출관(50) 내부를 흐르는 순환수의 압력을 조절하는 감압밸브(250)와, 감압밸브(250)의 일 측면에 설치되며, 제어신호에 따라 발생된 회전력으로 감압밸브(250)를 조정하는 전동기(230)와, 전동기(230)에 연결되어 전동기(230)를 컨트롤 하는 메인 컨트롤러와, 감압밸브(250)의 일 측면에 설치되어, 감압밸브(250)로 흘러들어가는 유량을 확인할 수 있도록 하는 유량계(260)와, 감압밸브(250)와 유량계(260) 사이에 설치되고, 메인 컨트롤러와 케이블로 연결되어 감압밸브(250)로 유입되는 유량의 압력을 측정하는 제1 압력센서(270a)와, 감압밸브(250)의 타측 면에 설치되며, 메인 컨트롤러와 케이블로 연결되어, 감압밸브(250)에서 토출되어지는 유량의 압력을 측정하는 제2 압력센서(270b)와, 감압밸브(250), 유량계(260), 제1 압력센서(270a) 또는 제2 압력센서(270b) 측으로 흐르는 유량의 우회시키는 우회관(130), 우회관(130)과 냉각수배출관(30) 및 가열수배출관(50)의 연결부위에 설치되고 우회관(130)의 개폐를 행하는 우회밸브(150)를 포함하고, 메인 컨트롤러에 연산작동에 의해 감압밸브(250), 유량계(260), 제1 압력센서(270a) 또는 제2 압력센서(270b)의 고장여부를 판단토록 하는 오작동감지부를 포함한다.

본 실시예는, 사출금형장치의 작동을 위한 압축공기를 공급하는 에어관(10)과, 금형의 냉각을 위해 냉각수가 공급되는 냉각수공급관(20)과 냉각을 완료한 냉각수가 배출되는 냉각수배출관(30)과, 금형의 예열을 위해 가열수가 공급되는 가열수공급관(40)과 예열을 완료한 가열수가 배출되는 가열수배출관(50)이 구비된다.

또한, 에어관(10), 냉각수공급관(20), 냉각수배출관(30), 가열수공급관(40), 가열수배출관(50)에는 금형으로부터의 압축공기의 공급과 냉각수, 가열수의 공급 및 배출을 제어하기 위한 제1~5밸브(10a)(20a)(30a)(40a)(50a)가 금형 측에 근접하게 각각 설치된다.

냉각수공급관(20)과 가열수공급관(40)의 상부에는 공급을 차단하기 위한 제1,2차단밸브(21)(41)가 설치되고, 냉각수배출관(30), 가열수배출관(50)에는 배출되는 냉각수 및 가열수의 역류를 차단하는 제1,2체크밸브(35)(55)가 설치된다.

에어관(10)에서 분기되는 제1에어관(11)을 냉각수공급관(20)과 연결하는데, 제1밸브(10a)의 폐쇄로 금형으로 압축공기의 공급을 중단하면서 제2밸브(20a)는 개방하고 제1차단밸브(21)를 차단한 상태로 제1에어관(11)을 통해 압축공기가 냉각수공급관(20)으로 공급된다.

에어관(10)에서 분기되는 제2에어관(12)을 가열수공급관(40)과 연결하는데, 제1밸브(10a)의 폐쇄로 금형으로 압축공기의 공급을 중단하면서 제4밸브(40a)는 개방하고 제2차단밸브(41)를 차단한 상태로 제2에어관(12)을 통해 압축공기가 가열수공급관(40)으로 공급된다.

제1,2에어관(11)(12)에는 각각 에어의 공급과 차단을 제어하는 제1,2자동밸브(13)(14)가 설치되고, 제1,2자동밸브(13)(14)는 제어부(60)를 통해 설정값에 따라 자동화방식으로 개폐되도록 제어된다.

냉각수배출관(30)과 가열수배출관(50)에는 각각 제1,2드레인관(31)(51)이 설치되고, 제1,2드레인관(31)(51)에는 잔존수가 유입되는 기액분리기(70)가 설치되며, 기액분리기(70)는 액체와 기체가 유입되어 분리되는 분리통(71)을 포함한다.

분리통(71)은 부식이 발생하지 않는 스테인리스나 합성수지재로 이루어질 수 있고, 분리통(71)의 하부를 통해 유입되어 내부공간 상부 측에 1,2드레인관(31)(51)의 끝단이 설치되며 제1,2드레인밸브(33)(53)가 설치된다.

제1,2드레인밸브(33)(53)의 끝단은 분리통(71)의 천장부분에 근접하게 위치하도록 형성하여 압축공기와 잔존수가 혼합되어 배출될 때 낙차로 인하여 액체가 빠르게 분리될 수 있도록 설치된다.

분리통(71)의 상부에는 수위를 체크하는 수위센서(72)가 설치되고, 기액분리기(70)에서 분리된 기체는 배기되고 액체는 냉각수배출관(30)과 가열수배출관(50)과 각각 연결되는 제1,2액체관(32)(52)을 통해 배출된다.

분리통(71)의 상부를 통해 유입되어 내부공간 하부 측에 제1,2액체관(32)(52)의 끝단이 위치되며 제1,2액체관밸브(34)(54)가 설치되는데, 제1,2액체관밸브(34)(54)의 끝단은 분리통(71)의 바닥부분에 근접하게 위치하도록 형성하여 모여진 잔존수만을 배출하기 위하는데 분리통(71)의 내부에 충진되는 압축공기의 압력에 의해 자연 배출되도록 설치된다.

분리통(71)의 상부 일측에는 기체를 배기하며 배기밸브(73)가 형성된 배기관(74)이 에어관(10)에 연결되어 재공급되도록 하고, 배기관(74)을 통해 배기되는 압축공기의 양은 제1,2액체관(32)(52)을 통해 잔존수가 배출되는 압력에 영향을 받지 않도록 최소화되도록 한다.

수위센서(72)는 제어부(60)와 연결되어 분리통(71)에 모여지는 잔존수의 양을 체크한 신호를 제어부(60)로 전달하면 제어부(60)에 의한 제어로 제1~5밸브(10a)(20a)(30a)(40a)(50a), 제1,2드레인밸브(33)(53), 제1,2액체관밸브(34)(54), 배기밸브(73)의 개폐를 제어하여 압축공기, 잔존수의 드레인 및 배출, 압축공기 배기를 제어하도록 한다.

제어장치(100)는 사출금형장치를 금형을 교체 전 단계에서 금형으로 에어의 공급을 차단한 상태에서 냉각수공급관(20)과 가열수공급관(40)을 통해 에어를 바이패스시켜 금형 내의 잔존 냉각수와 가열수를 냉각수배출관(30)과 가열수배출관(50)을 통해 배출하도록 한다.

본 실시예의 냉각수배출관(30)과, 가열수배출관(50)에는 감압밸브(250)가 설치되어 배출되는 냉각수 및 가열수의 배출압력을 제어할 수 있으므로 금형을 통과하는 냉각수 및 가열수가 금형 내부에 머무르는 시간을 연장시켜 충분한 열교환 작용이 이루어지도록 한다.

또한, 본 실시예에 따른 냉각수배출관(30) 및 가열수배출관(50)에 감압밸브(250)가 설치되어 배출되는 냉각수 또는 가열수의 배출속도를 제어할 수 있으므로 가열된 배관에 냉각수가 급격히 공급되거나 냉각된 배관에 가열수가 급격히 공급되는 것을 방지할 수 있게 된다.

따라서 냉각수배출관(30) 및 가열수배출관(50)에 연결되는 배관에 열충격이 가해지는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한, 본 실시예의 전동기(230)는 감압밸브(250)의 일 측면에 설치되며, 메인 컨트롤러의 제어신호에 따라 소정의 회전력을 발생시키고, 발생된 회전력으로 감압밸브(250)를 조정한다.

감속기(240)는 전동기(230)와 감압밸브(250) 사이에 설치되어, 전동기(230)의 회전을 기어비로 감속시켜 감압밸브(250)가 천천히 구동되도록 한다.

유량계(260)는 감압밸브(250)의 일 측면에 설치되어, 감압밸브(250)로 흘러들어가는 유량을 사용자가 확인할 수 있도록 해준다.

제1 압력센서(270a)는 감압밸브(250)와 유량계(260) 사이에 설치되고, 메인 컨트롤러와 케이블로 연결되어 감압밸브(250)로 유입되는 유량의 압력을 측정한다.

제2 압력센서(270b)는 감압밸브(250)의 타측 면에 설치되며, 메인 컨트롤러와 케이블로 연결되어, 감압밸브(250)에서 토출되어지는 유량의 압력을 측정한다.

또한, 본 실시예는, 감압밸브(250), 유량계(260), 제1 압력센서(270a) 또는 제2 압력센서(270b) 측으로 흐르는 유량의 우회시키는 우회관(130)과, 우회관(130)과 냉각수배출관(30) 및 가열수배출관(50)의 연결부위에 설치되고 우회관(130)의 개폐를 행하는 우회밸브(150)를 포함한다.

따라서 냉각수배출관(30) 및 가열수배출관(50)을 따라 유량이 이동되는 작업이 설정 기간 동안 지속되면 메인 컨트롤러에서 우회밸브(150)에 개방신호를 송신하고, 감압밸브(250), 유량계(260), 제1 압력센서(270a) 또는 제2 압력센서(270b)로부터 송신되는 데이터를 판단하여 감압밸브(250), 유량계(260), 제1 압력센서(270a) 또는 제2 압력센서(270b)의 고장여부를 판단하게 된다.

이때, 메인 컨트롤러에 입력된 설정치 또는 설정범위를 벗어나는 데이터가 수신되면 메인 컨트롤러로부터 고장신호가 경보발생부에 송신되므로 작업자는 감압밸브(250), 유량계(260), 제1 압력센서(270a) 또는 제2 압력센서(270b)의 고장여부를 인지할 수 있어 원활한 교체작업을 행할 수 있게 된다.

우회관(130)은, 유량계(260)의 입구 측과 출구 측이 연결되어 통하도록 냉각수배출관(30) 및 가열수배출관(50)에 설치되는 제1우회파이프(132)와, 제1 압력감지센서(270a)의 입구 측과 출구 측이 연결되어 통하도록 냉각수배출관(30) 및 가열수배출관(50)에 설치되는 제2우회파이프(134)와, 감압밸브(250)의 입구 측과 출구 측이 연결되어 통하도록 냉각수배출관(30) 및 가열수배출관(50)에 설치되는 제3우회파이프(136)와, 제2 압력센서(270b)의 입구 측과 출구 측이 연결되어 통하도록 냉각수배출관(30) 및 가열수배출관(50)에 설치되는 제4우회파이프(138)를 포함한다.

또한, 우회밸브(150)는, 제1우회파이프(132)의 입구 측에 설치되는 제1밸브(151)와, 제1우회파이프(132)의 출구 측에 설치되는 제2밸브(152)와, 제2우회파이프(134)의 입구 측에 설치되는 제3밸브(153)와, 제2우회파이프(134)의 출구 측에 설치되는 제4밸브(154)와, 제3우회파이프(136)의 입구 측에 설치되는 제5밸브(155)와, 제3우회파이프(136)의 출구 측에 설치되는 제6밸브(156)와, 제4우회파이프(138)의 입구 측에 설치되는 제7밸브(157)와, 제4우회파이프(138)의 출구 측에 설치되는 제8밸브(158)를 포함한다.

따라서 메인 컨트롤러로부터 개방신호가 입력되면 제1밸브(151) 및 제2밸브(152)가 개방되어 유량계(260) 측으로 공급되는 유량은 제1우회파이프(132)를 따라 우회하게 되므로 유량계(260)에 공급되던 유량이 감소하게 된다.

이때, 유량계(260)에서 송신되는 유량신호가 감소되어 메인 컨트롤러에 수신되어야 하는데, 메인 컨트롤러에 입력되는 유량신호가 설정치 이상으로 높게 나타나면 메인 컨트롤러에서 송신되는 고장신호가 경보발생부에 수신되어 작업자가 확인할 수 있게 된다.

제1 압력센서(270a), 감압밸브(250) 또는 제2 압력센서(270b)도 상기한 바와 같은 작동에 의해 고장여부를 메인 컨트롤러에서 확인할 수 있게 된다.

또한, 본 실시예의 냉각수배출관(30)에는 제1드레인관(31)이 연결되고, 가열수배출관(50)에는 제2드레인관(51)이 연결되며, 제1드레인관(31) 및 제2드레인관(51)에는 기액분리기(70)가 연결되며, 기액분리기(70)에서 배출되는 냉각수는 제1액체관(32)에 의해 냉각수배출관(30)에 공급되고, 기액분리기(70)에서 배출되는 가열수는 제2액체관(52)에 의해 가열수배출관(50)에 연결된다.

상기한 바와 같이 금형에서 배출되는 냉각수 및 가열수로부터 기포를 제거하여 다시 금형으로 순환시키면서 냉각수 및 가열수를 재활용할 수 있게 된다.

본 실시예의 기액분리기(70)는, 제1드레인관(31) 및 제2드레인관(51)이 하단으로부터 삽입되고, 제1액체관(32) 및 제2액체관(52)이 상단으로부터 삽입되는 분리통(71)과, 제1드레인관(31) 및 제2드레인관(51)에 형성되는 분리홀부(51a)와, 제1드레인관(31)을 지지하는 지지대(31a)를 포함한다.

분리통(71)의 하부 일측으로부터 삽입되는 제1드레인관(31) 및 제2드레인관(51)은 코일 모양으로 굴곡되면서 상측으로 연장되고, 코일 모양을 이루는 제1드레인관(31)의 외경은, 코일 모양을 이루는 제2드레인관(51)의 내경과 비교하여 작게 형성되어 제1드레인관(31)과 제2드레인관(51)은 분리통(71a) 내부에서 서로 이격되게 배치된다.

분리통(71) 내부에 배치되는 제1드레인관(31) 및 제2드레인관(51)에는 분리홀부(51a)가 형성되므로 분리통(71) 내부로 유입된 냉각수 및 가열수는 제1드레인관(31) 및 제2드레인관(51)을 따라 회전되며 상승되면서 분리홀부(51a)를 통해 일정량의 냉각수 및 가열수가 분리통(71) 내부로 비산되면서 1차 열교환 작용이 진행되면서 열충격을 감소시킬 수 있게 된다.

따라서 가열수가 배출되면서 일정 온도 이상으로 가열된 분리통(71)에 냉각수가 짧은 시간 내에 급격히 공급되는 것을 방지하고, 냉각수가 배출되면서 일정 온도 이하로 냉각된 분리통(71)에 가열수가 짧은 시간 내에 급격히 공급되는 것을 방지하여 분리통(71) 및 배관에 열충격이 가해지는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

또한, 본 실시예의 제1드레인관(31)은, 제2드레인관(51)과 비교하여 작은 외경을 유지하며 코일 모양으로 굴곡되어 상측으로 연장되므로 제1드레인관(31)의 분리홀부(51a)를 통해 배출되는 냉각수가 제2드레인관(51)에 직접 접촉되는 것을 억제하여 제2드레인관(51)에 열충격이 가해지는 것을 방지할 수 있게 된다.

분리통(71)의 바닥면에는 상측으로 연장되는 복수 개의 지지대(31a)가 설치되고, 지지대(31a)는 제1드레인관(31)의 외벽에 용접되어 코일 모양으로 굴곡되며 상측으로 연장되는 제1드레인관(31)을 지지하게 된다.

제1드레인관(31)의 외경보다 큰 내경을 이루며 코일 모양으로 굴곡되어 상측으로 연장되는 제2드레인관(51)은, 분리통(71) 내벽에 용접되어 별도의 지지구조물 없이 분리통 내부에 설치된다.

또한, 본 실시예의 분리홀부(51a)는, 제1드레인관(31) 및 제2드레인관(51)의 하부에 형성되므로 냉각수 및 가열수가 제1드레인관(31) 및 제2드레인관(51)을 따라 회전되며 상승될 때에 일부분의 냉각수 및 가열수가 분리홀부(51a)를 통해 분리통 내부로 배출되면서 비산되는 효과를 나타나게 된다.

따라서 온도가 크게 나타나는 냉각수와 배관, 또는 가열수와 배관 사이에 급격한 열교환이 진행되지 않고, 단계적인 열교환이 이루어지면서 배관 및 분리통(71)에 열충격이 가해지는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

이로써, 금형의 수리나 다른 제품 생산으로 인한 교체 작업 시에 금형 내부에 잔류하고 있는 잔존수를 금형 외부로 배출시켜 작업장의 환경오염을 방지할 수 있고, 금형으로부터 배출되는 잔존수 중에 포함하는 기포를 분리시켜 배출시키므로 기포를 이루는 압축공기를 순환시켜 재활용할 수 있고, 냉각수공급관 및 가열수공급관을 따라 공급되는 냉각수 및 가열수의 공급압력 및 공급량을 금형의 크기, 금형의 온도 등의 금형 상태에 맞는 적당한 유량과 적당한 공급압력으로 조절하여 냉각수 및 가열수를 공급할 수 있으며, 하우징에 결합되어는 냉각팬의 회전축에 나사산이 일체로 형성되게 제조할 수 있는 라디에이터 냉각팬용 사출금형장치를 제공할 수 있게 된다.

본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

또한, 라디에이터 냉각팬용 사출금형장치를 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 라디에이터 냉각팬용 사출금형장치가 아닌 다른 제품에도 본 발명의 사출금형장치가 사용될 수 있다.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10 : 에어관 10a : 제1밸브
11 : 제1에어관 12 : 제2에어관
13 : 제1자동밸브 14 : 제2자동밸브
20 : 냉각수공급관 20a : 제2밸브
21 : 제1차단밸브 30 : 냉각수배출관
30a : 제3밸브 31 : 제1드레인관
32 : 제1액체관 33 : 제1드레인밸브
34 : 제1액체관밸브 35 :제1체크밸브
40 : 가열수공급관 40a : 제4밸브
41 : 제2차단밸브 50 : 가열수배출관
50a : 제5밸브 51 : 제2드레인관
52 : 제2액체관 53 : 제2드레인밸브
54 : 제2액체관밸브 55 : 제2체크밸브
60 :제어부 70 : 기액분리기
71 : 분리통 72 :수위센서
73 : 배기밸브 100 : 제어장치
250 : 감압밸브 270a : 제1압력센서
270b : 제2압력센서 312 : 제1챔버
314 : 제2챔버 332 : 베이스금형
334 : 제1사이드금형 336 : 제2사이드금형

Claims

상면에 성형홈부 및 돌출곡면부를 구비하여 라디에이터 냉각팬의 저면 형상을 제공하는 베이스금형;
상기 베이스금형의 상면에 안착되도록 상기 베이스금형으로부터 측 방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되고, 냉각팬의 블레이드 상면의 곡면형상을 제공하는 복수 개의 제1사이드금형;
상기 제1사이드금형의 상면에 안착되도록 상기 베이스금형으로부터 측 방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되고, 냉각팬의 본체블록 및 상기 블레이드 상면 직선형상을 제공하는 복수 개의 제2사이드금형;
상기 제2사이드금형의 상면에 안착되도록 상기 베이스금형으로부터 수직방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되고, 냉각팬 재료를 주입하는 주입홀부가 구비되는 마감금형; 및
상기 베이스금형, 상기 제1사이드금형, 상기 제2사이드금형 및 상기 마감금형에 형성되는 유로에 가열수 또는 냉각수를 공급 및 배출시키는 순환수배관 제어부를 포함하고,
상기 순환수배관 제어부는,
금형장치의 작동을 위한 압축공기를 공급하는 에어관;
금형의 냉각을 위해 냉각수가 공급되는 냉각수공급관;
금형의 냉각을 완료한 냉각수가 배출되는 냉각수배출관;
금형의 예열을 위해 가열수가 공급되는 가열수공급관;
금형의 예열을 완료한 가열수가 배출되는 가열수배출관;
상기 에어관에서 분기되고, 상기 냉각수공급관과 연결되는 제1에어관;
상기 에어관에서 분기되고, 상기 가열수공급관과 연결되어 사출금형장치의 금형을 교체 전 단계에서 금형으로 에어의 공급을 차단한 상태에서 상기 냉각수공급관과 상기 가열수공급관을 통해 에어를 바이패스시켜 금형 내의 잔존 냉각수와 가열수를 상기 냉각수배출관과 상기 가열수배출관을 통해 배출하는 제2에어관;
상기 냉각수배출관 및 상기 가열수배출관에는 각각 연결되는 제1드레인관 및 2드레인관;
상기 제1드레인관 및 상기 2드레인관에 설치되고, 잔존수가 유입되는 기액분리기;
상기 기액분리기에서 분리된 기체는 배기되고, 액체는 상기 냉각수배출관 및 상기 가열수배출관으로 환수되도록 상기 냉각수배출관 및 상기 가열수배출관과 상기 기액분리기 사이에 설치되는 제1액체관 및 2액체관;
상기 냉각수배출관 및 상기 가열수배출관 내부를 흐르는 순환수의 압력을 조절하는 감압밸브;
상기 감압밸브의 일측 면에 설치되며, 제어신호에 따라 발생된 회전력으로 상기 감압밸브를 조정하는 전동기;
상기 전동기에 연결되어 상기 전동기를 컨트롤 하는 메인 컨트롤러;
상기 감압밸브의 일측 면에 설치되어, 상기 감압밸브로 흘러들어가는 유량을 확인할 수 있도록 하는 유량계;
상기 감압밸브와 상기 유량계 사이에 설치되고, 상기 메인 컨트롤러와 케이블로 연결되어 상기 감압밸브로 유입되는 유량의 압력을 측정하는 제1 압력센서;
상기 감압밸브의 타측 면에 설치되며, 상기 메인 컨트롤러와 케이블로 연결되어, 상기 감압밸브에서 토출되어지는 유량의 압력을 측정하는 제2 압력센서; 및
상기 감압밸브, 상기 유량계, 상기 제1 압력센서 또는 상기 제2 압력센서 측으로 흐르는 유량의 우회시키는 우회관과, 상기 우회관과 상기 냉각수배출관 및 상기 가열수배출관의 연결부위에 설치되고 상기 우회관의 개폐를 행하는 우회밸브를 포함하고, 상기 메인 컨트롤러에 연산작동에 의해 상기 감압밸브, 상기 유량계, 상기 제1 압력센서 또는 상기 제2 압력센서의 고장여부를 판단토록 하는 오작동감지부;를 포함하고,
상기 제1사이드금형은, 배면에 제1사이드실린더가 연결되어 측 방향으로 슬라이딩되고, 서로 대향되게 배치되는 복수 개의 상기 제1사이드금형 사이 공간에 상기 본체블록 및 상기 블레이드가 형성되는 것을 특징으로 하는 라디에이터 냉각팬용 사출금형장치.
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제1항에 있어서,
상기 제2사이드금형은, 배면에 제2사이드실린더가 연결되어 측 방향으로 슬라이딩되고, 서로 대향되게 배치되는 복수 개의 상기 제2사이드금형 사이 공간에 상기 본체블록에 일체로 형성되는 회전축이 형성되고, 상기 제2사이드금형 내측면에는 상기 회전축에 나사산을 성형하는 나선성형부가 형성되는 것을 특징으로 하는 라디에이터 냉각팬용 사출금형장치.