KR102296521B1

KR102296521B1 - 합성수지관 제조장치

Info

Publication number: KR102296521B1
Application number: KR1020210051527A
Authority: KR
Inventors: 박순세
Original assignee: 박순세
Priority date: 2021-04-21
Filing date: 2021-04-21
Publication date: 2021-09-10
Also published as: WO2022225129A1

Abstract

본 발명은 원료공급장치에서 공급되는 수지를 서서히 회전하면서 길이방향으로 중공부가 스파이럴형으로 형성되게 중공성형부를 통해 합성수지관을 압출하는 압출기; 상기 압출기에서 압출되어 다이스의 냉각기로 유입되는 합성수지관의 내부면을 지지하기 위하여 압출기의 내부에 형성된 에어공급관의 전방에는 합성수지관의 내경과 동일하게 원통형으로 형성되는 에어금구; 상기 에어금구의 전방으로 합성수지관의 내부면을 냉각하기 위하여 에어공이 다수 형성된 에어토출관; 상기 에어토출관의 전방에는 에어공을 통해 토출된 에어가 합성수지관의 내부면을 냉각하면서 발생하는 열풍을 외부로 배출할 수 있게 에어배출공이 원판에 다수 천공된 에어배출판; 상기 압출기에서 압출되면서 중공부가 형성되는 합성수지관의 중공부를 냉각할 수 있게 에어금구의 후방에도 에어가 배출되도록 에어공이 다수 천공된 에어공급관; 및 상기 에어공급관에 회전동력을 전달하는 회전구동수단;으로 이루어져, 상기 회전구동수단에 의해 상기 에어공급관 및 이와 일체로 형성된 상기 에어금구, 에어토출관, 에어배출판이 함께 회전하게 되도록 구현함으로써, 내구성이 뛰어나면서 고품질의 합성수지관을 제조할 수 있도록 한 합성수지관 제조장치에 관한 것이다.

Description

합성수지관 제조장치{MANUFACTURING APPARATUS OF SYNTHETIC RESIN PIPE}

본 발명은 합성수지관 제조장치에 관한 것으로, 특히 합성수지관의 내부면을 지지하면서 합성수지관의 내부면을 향해 냉각 에어가 분사될 수 있도록 하는 에어금구를 회전시켜 냉각 에어에 의한 균일한 냉각 처리를 가능하도록 하여 고품질의 합성수지관을 제조할 수 있도록 한 합성수지관 제조장치에 관한 기술이다.

일반적으로 지반에 매설되는 배관재는 경제성과 작업성 등의 요소를 고려하여 합성수지관을 주로 사용하고 있다.

상기 합성수지관은 내부에 중공을 갖는 사각형의 프로파일을 압출하여 냉각시킨 후 와인더장치에 나선형으로 공급하면서 프로파일의 사이에 용융된 수지를 공급하여 프로파일이 연속해서 일체형으로 연결되어 평활한 합성수지관을 성형할 수 있도록 하였다.

그러나 이러한 종래의 이중벽 합성수지관은 토압이나 외압에 약하고, 외부의 온도 변화에 따라서 프로파일 사이를 연결하는 수지와의 결합력이 약화되어 분리되는 현상이 자주 발생하게 되므로 제품에 대한 신뢰성을 저하하는 원인이 되었다.

또한 이러한 결점을 방지하기 위하여 사각형의 프로파일 내부에 다양한 형상의 보강대를 일체형으로 압출 성형하는 것이 제안되어 강도가 약간 향상되기는 하였으나, 강도가 향상되는 만큼 원료의 소모량이 20∼30% 더 소모되므로 큰 효과를 보지 못하였다.

이에 최근에는 내부에 중공을 일정한 간격으로 갖도록 보강벽을 세운 합성수지관이 제안되었으며, 이러한 종래의 합성수지관은 압출하면서 성형하게 되므로 PVC와 같이 냉각이 잘되는 원료를 사용하는 경우에는 가능하였으나, PE와 같이 냉각이 잘되지 않는 경우에는 성형속도가 매우 느려 생산성이 떨어지고 생산과정에서 중공이 제대로 성형되지 않고 내경으로 처지는 현상이 발생한다.

이를 해결하고자 내부에 중공이 형성된 합성수지관을 압출하면서 압출되는 성형장치인 금형을 한 방향으로 회전시키면서 스파이럴형으로 압출하여 성형한 무접합 스파이럴 합성수지관이 제안되었다.

이러한 스파이럴 합성수지관을 위한 제조장치에 관한 기술로는,

대한민국 특허등록 제10-0496550호 (2005.06.13.등록, 이하에서는 '문헌 1'이라고 함) 『중공부가 마련된 일체형 파이프의 제조 방법과 그 제조 장치』가 제시되어 있는바,

문헌 1은 PE 또는 PP로 이루어진 재활용품을 소정의 크기로 파쇄하는 공정, 상기 파쇄된 PE 또는 PP와 재활용이 아닌 PE 또는 PP를 혼합하는 공정, 상기 혼합된 PE 또는 PP를 용융하는 공정, 상기 용융된 PE 또는 PP를 파이프의 형상 및 상기 파이프의 두께 부분에서 파이프의 길이 방향으로 다수의 중공부를 갖도록 압출하여 성형하는 공정, 상기 성형된 파이프를 80∼100℃로 냉각하는 공정 및 상기 냉각된 파이프를 비틀림 하여 상기 다수의 중공부를 나선형으로 형성하면서 냉각하여 경화시키는 공정을 포함하며, 상기 파이프가 일체로 형성됨으로써, 종래의 파이프의 제조방법과 달리 어떠한 접합부를 마련하는 일없이 일체형으로 형성되므로, 파이프 내부로 흐르는 수압에 의한 파이프의 인장강도가 증가할 뿐만 아니라 파이프의 제조시간을 단축할 수 있고, 이에 따라 그 제조비용을 저감할 수 있는 중공부가 마련된 일체형 파이프의 제조 방법과 그 제조 장치에 관한 기술이다.

다른 기술로는, 대한민국 특허등록 제10-1011877호 (2011.01.24.등록, 이하에서는 '문헌 2'라고 함) 『공기 순환식 냉각을 이용한 합성수지 다층관의 제조장치』가 제시되어 있는바,

문헌 2는 공지의 합성수지 다층관 제조장치의 후면 일측으로 냉기에서 변환된 온기가 외부로의 흡입배출이 용이하도록 하기 위해 배기관과 연결관이 일체형으로 구성된 배기팬이 구비되며, 상기 연결관과 'T'형으로 구성되는 온기배출관은 온기의 흡입이 용이하도록 일측 끝단부로 다수개의 온기흡입공이 구성되며, 그 온기흡입공이 내경사이징의 내측에 위치될 수 있도록 온기배출관은 다이스와 내경사이징의 내부를 관통하여 구성되며, 상기 온기배출관의 내측에는 강제 주입되는 3∼15℃의 냉기를 압출되기 시작하는 다층관의 내벽면까지 이동시키기 위한 냉기주입관을 삽입 구성시키되, 외부 가압에 의해 일정구간 슬라이딩이 용이하도록 하는 한편, 주입된 냉기가 다층관의 내벽면에 닿을 수 있도록 냉기주입관의 측면으로 다수개의 냉기배출공을 구성시켜 냉기의 주입과 동시에 배출이 되도록 하여 공기의 순환에 따라 다층관이 냉각되도록 함으로써, 합성수지 재질의 다층관에 있어 다층관의 편심 발생을 최소화함과 동시에 다층관의 내벽면을 신속하게 냉각되도록 하고, 이를 통해 합성수지 다층관의 강도향상과 더불어 생산성을 증대시킬 수 있도록 하는 공기 순환식 냉각을 이용한 합성수지 다층관의 제조장치에 관한 기술이다.

상기 문헌 1 및 2의 기술에서 무접합 스파이럴 합성수지관은 PE를 압출하면서 일방향으로 나선형이 되게 회전시키게 된다. 이때 압출되는 합성수지관의 내부에 에어를 공급하여 냉각시킬 때, 축처짐 현상이 발생하거나 내부면이 균일하게 유지되지 못하고, 또 관의 두께가 일정하지 못하여 정확한 강도가 제공되지 못하며, 또 제품에 대한 신뢰성이 저하되는 원인이 되었다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 기술로는,

대한민국 특허등록 제10-1435861호 (2014.08.25.등록, 이하에서는 '문헌 3'이라고 함) 『스파이럴형 합성수지관의 제조장치』가 제시되어 있는바,

문헌 3은 원료공급장치에서 공급되는 수지를 서서히 회전하면서 길이방향으로 중공부가 스파이럴형으로 형성되게 중공성형부를 통해 합성수지관을 압출하는 압출기와, 상기 압출기에서 압출되어 다이스의 냉각기로 유입되는 합성수지관의 내부면을 지지하기 위하여 압출기의 내부에 형성된 에어공급관의 전방에는 합성수지관의 내경과 동일하게 원통형으로 형성된 에어금구와, 상기 에어금구의 전방으로 합성수지관의 내부면을 냉각하기 위하여 에어공이 다수 형성된 에어토출관과, 상기 에어토출관의 전방에는 에어공을 통해 토출된 에어가 합성수지관의 내부면을 냉각하면서 발생하는 열풍을 외부로 배출할 수 있게 에어배출공이 원판에 다수 천공된 에어배출판과, 상기 압출기에서 압출되면서 중공부가 형성되는 합성수지관의 중공부를 냉각할 수 있게 에어금구의 후방에도 에어가 배출되도록 에어공이 다수 천공된 에어공급관을 포함하여 구성함으로써, 단일공정으로 압출기가 서서히 회전하면서 길이방향으로 스파이럴형의 중공부가 형성되게 압출되는 합성수지관이 다이스의 냉각기에 유입될 때, 합성수지관의 내부면을 에어금구로 지지하면서 에어를 분출시켜 합성수지관이 변형 없이 냉각되면서 내부면이 균일한 두께로 성형하도록 하기 위한 스파이럴형 합성수지관의 제조장치에 관한 기술이다.

문헌 1. 대한민국 특허등록 제10-0496550호 (2005.06.13.등록) 문헌 2. 대한민국 특허등록 제10-1011877호 (2011.01.24.등록) 문헌 3. 대한민국 특허등록 제10-1435861호 (2014.08.25.등록)

본 발명은 합성수지관의 내부면을 에어금구가 지지하면서 처짐 현상을 방지하고, 합성수지관의 두께를 일정하게 유지되도록 함과 동시에 에어금구의 전방에서 형성된 에어토출구로 에어를 토출시켜서 압출되어 회전하는 합성수지관을 냉각하여 성형하도록 하고, 또한 에어금구를 회전시켜 냉각 에어를 통한 균일한 냉각 처리가 가능하도록 함으로써, 내구성이 뛰어난 고품질의 합성수지관을 제조할 수 있도록 한 합성수지관 제조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

나아가 본 발명은 에어금구의 에어배출판을 따라 다수의 리세스를 형성시켜 에어배출판과 합성수지관의 내부면 간의 막힘 공간에서 에어가 정체되는 것을 방지하고 바로 외부로 배기될 수 있도록 한 합성수지관 제조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

아울러 본 발명은 액체질소의 냉매를 서로 교환하는 두 탱크 사이에 냉각수 저장탱크를 마련하고, 이 저장탱크 내로 서로 교환되는 냉매와 냉각수 간의 열교환을 통해 냉각수를 일정 온도로 냉각시킨 후 다이스의 냉각기로 공급 및 회수할 수 있도록 하며, 열교환 시 발생하는 냉각 에어를 에어금구 측으로 공급할 수 있도록 한 합성수지관 제조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또 아울러 본 발명은 내부 에어 냉각, 저온 및 맞춤 냉각 온도 제어 등을 통해 품질을 향상시킬 수 있고, 이를 통해 생산속도 향상은 물론, 합성수지관 제조 시 냉각을 위한 냉각존이 길어 설비 자체의 길이가 상당할 수밖에 없는 기존 문제를 해결함에 따라 설비 자체의 길이를 대폭 줄일 수 있고, 이로 인해 여러 이동수단에 탑재하여 이동할 수 있는 이동형 구조의 구현이 가능한 합성수지관 제조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또 아울러 본 발명은 제조되어 나온 합성수지관의 표면을 바로 초음파 검사할 수 있도록 하고, 특히 초음파 검사 시 합성수지관에 대한 냉각처리용 냉각수를 활용할 수 있도록 한 합성수지관 제조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 해결 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 합성수지관 제조장치는,

원료공급장치에서 공급되는 수지를 서서히 회전하면서 길이방향으로 중공부가 스파이럴형으로 형성되게 중공성형부를 통해 합성수지관을 압출하는 압출기;

상기 압출기에서 압출되어 다이스의 냉각기로 유입되는 합성수지관의 내부면을 지지하기 위하여 압출기의 내부에 형성된 에어공급관의 전방에는 합성수지관의 내경과 동일하게 원통형으로 형성되는 에어금구;

상기 에어금구의 전방으로 합성수지관의 내부면을 냉각하기 위하여 에어공이 다수 형성된 에어토출관;

상기 에어토출관의 전방에는 에어공을 통해 토출된 에어가 합성수지관의 내부면을 냉각하면서 발생하는 열풍을 외부로 배출할 수 있게 에어배출공이 원판에 다수 천공된 에어배출판;

상기 압출기에서 압출되면서 중공부가 형성되는 합성수지관의 중공부를 냉각할 수 있게 에어금구의 후방에도 에어가 배출되도록 에어공이 다수 천공된 에어공급관; 및

상기 에어공급관에 회전동력을 전달하는 회전구동수단;

으로 이루어져,

상기 회전구동수단에 의해 상기 에어공급관 및 이와 일체로 형성된 상기 에어금구, 에어토출관, 에어배출판이 함께 회전하게 되고,

상기 에어배출판에는 이의 외주면 둘레를 따라 등간격으로 요입되게 형성되어 상기 에어배출공과 함께 열풍을 외부로 배출하게 되는 다수의 리세스가 형성되며,

상기 에어배출판을 지나 제조된 합성수지관의 표면 검사를 위한 초음파검사유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 합성수지관 제조장치는,

내구성이 뛰어나면서 고품질의 합성수지관을 제조할 수 있고, 냉각수 순환 및 온도 조절이 가능하며, 열교환 시 발생하는 냉각 에어를 합성수지관에 대한 냉각 처리에 사용할 수 있도록 한 가장 큰 효과가 있다.

또 초음파 검사 시 합성수지관에 대한 냉각처리용 냉각수를 활용할 수 있도록 한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 합성수지관 제조장치를 나타낸 구성도,
도 2는 본 발명의 제조장치가 레일을 따라 이동되는 이송수단에 탑재된 상태를 나타낸 구성도,
도 3은 본 발명의 제조장치가 트레일러에 탑재된 상태를 나타낸 구성도,
도 4는 본 발명의 제조장치가 선박에 탑재된 상태를 나타낸 구성도,
도 5a 및 도 5b는 다양한 구현예의 합성수지관을 보여주기 위한 측면 구성도,
도 6은 합성수지관의 요철면 형성을 보여주기 위한 측면 구성도,
도 7은 본 발명의 제조장치에서 리세스를 보여주기 위한 입체 구성도,
도 8은 본 발명의 제조장치에서 리세스 및 회전구동수단을 보여주기 위한 일부 단면 구성도,
도 9는 돌기를 보여주기 위한 일부 단면 구성도,
도 10은 회전구동수단 및 냉각수순환유닛을 보여주기 위한 구성도,
도 11은 냉매의 이동 과정을 보여주기 위한 작동 상태 구성도,
도 12는 다른 실시예의 열교환 과정을 보여주기 위한 작동 상태 구성도,
도 13은 또 다른 실시예의 열교환 과정을 보여주기 위한 작동 상태 구성도,
도 14는 초음파검사유닛을 보여주기 위한 단면 구성도,
도 15는 유체안내부재의 아우터 및 이너 가이드를 보여주기 위한 단면 및 측면 구성도,
도 16 및 도 17은 제2 구현예의 초음파검사유닛을 보여주기 위한 구성도.

이하 첨부된 도면들을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 합성수지관 제조장치는,

합성수지관(50)을 성형하기 위한 원료공급장치(10)가 형성되고, 상기 원료공급장치(10)를 통해 압출기(20)로 공급되는 원료에 열을 가하여 전방으로 확장된 압출기(20)를 통해 합성수지관(50)을 성형하여 압출하도록 구성한다.

이때 상기 압출기(20)의 전방에는 내부에 중공부(51)가 길이방향으로 스파이럴형이 형성되게 구성하는 중공성형부(21)가 구성된다. 그리고 압출기(20)의 전방으로 압출되는 합성수지관(50)의 중공부(51)를 냉각하기 위하여 압출기(20)가 끝나는 지점의 에어금구(41)의 후방에는 에어공(44)을 천공하여 구성한다.

또한 압출기(20)에서 중공부(51)가 성형되어 압출되는 합성수지관(50)의 내부면(52)을 에어로 냉각하기 위하여 압출기(20)의 내부 중앙으로 연장되어 다이스(30)의 내부중앙에 삽입되는 에어금구(41)의 전방에도 다수개의 에어공(42')을 천공하여 구성한다.

그리고 상기 압출기(20)에서 압출된 합성수지관(50)은 다이스(30)의 냉각기(30a)로 유도되게 구성하고, 냉각기(30a)로 유도된 합성수지관(50)의 내부 중앙부에는 에어공급관(40)이 압출기(20)의 내부로 삽입되게 연장하여 구성된다. 이때 압출기(20) 및 다이스(30)는 가열기에 의해 가열이 되면서 모터(M)의 동력을 전달받아 서서히 회전하도록 구성함으로써, 압출기(20)에서 압출되는 합성수지관(50)에는 길이방향으로 스파이럴형의 중공부(51)가 형성된다.

아울러 상기 에어공급관(40)의 전방에는 합성수지관(50)의 내경과 동일하게 원통형의 에어금구(41)를 형성하여 합성수지관(50)의 내부면(52)과 밀착하면서 합성수지관이 처지지 않게 지지하도록 구성한다.

또한 상기 원통형의 에어금구(41) 전방에는 에어공급관(40)을 통해 공급된 에어가 토출할 수 있도록 에어토출관(42)을 형성하여 외주면으로 다수개의 에어공(42')을 천공하여 구성한다.

그리고 상기 에어토출관(42)의 전방에는 에어공(42')을 통해 토출된 에어가 합성수지관(50)의 내부면(52)을 냉각하면서 발생하는 열풍을 외부로 배출할 수 있게 다수개의 에어배출공(43')이 천공된 에어배출판(43)을 원판으로 구성한다.

상기 본 발명에 대하여 설명되는 원료공급장치, 압출기, 다이스는 도면 전반에 걸쳐 분리되어 있거나 일부 같이 도시하였지만, 실제는 서로 연결된 상태에서 합성수지관을 성형하게 되는 것이다.

한편, 본 발명의 또 다른 실시예로 도 9에서와 같이, 압출기(20)를 통해 압출된 합성수지관(50')이 다이스(30)의 냉각기(30a)로 유도되어 합성수지관(50')의 내부면(52')을 원통형으로 지지하는 원통형의 에어금구(41') 외주면에는 원형의 돌기(45)를 다수 형성하여 구성한다.

따라서 합성수지관(50')의 내부면(52')에는 에어금구(41')가 회전하면서 에어금구(41')의 외주면으로 형성된 원형의 돌기(45)에 의해 요부(53)와 철부(54)가 형성되어 합성수지관(50)의 강도를 보강함과 동시에 유속을 빠르게 유도할 수 있게 하는 구성이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 합성수지관 제조장치에 대한 실시예를 도 1을 통해 상세하게 설명하면, 원료공급장치(10)에서 원료가 공급되면, 압출기(20)를 통해 원료가 공급된다.

이때 압출기(20)는 가열됨과 동시에 모터(M)의 동력을 전달받아 서서히 회전하면서 압출기(20)의 확장관(22)을 통해 합성수지관(50, 50a)을 압출하게 된다.

도 5a의 [가]에서와 같이, 상기 합성수지관(50a)은 압출기(20)의 확장관(22) 전방에 형성된 중공성형부(21)를 통해 서서히 회전하면서 길이방향으로 스파이럴형의 중공부(51)가 형성되면서 압출된다. 또한, 상기 압출기(20)의 내부 중앙부에 형성된 에어공급관(40)으로 공급되는 에어는 압출기(20)의 내부에 형성된 에어공급관(40)의 에어공(44)을 통해 토출되면서 합성수지관(50)의 중공부(51)를 냉각시킨다. 이렇게 제조된 합성수지관(50a)은 비(非)압력관인 하수관 등으로 설치 사용할 수 있다.

이때 도 5a의 [나]에서와 같이, 상기 합성수지관(50a)은 상기 내부면(52)을 감싸는 형태의 내측 몸체(52a)가 더 형성되게 압출하여 압력관으로써의 구조로도 구현할 수 있고, 이렇게 구현한 압력관인 합성수지관(50a)은 수도관, 가스공급관, 송유관 등으로 설치 사용할 수 있다.

또 도 5b의 [가]에서와 같이 합성수지관은 내부에 십자 형태의 제1지지체(52b)가 관의 길이방향을 따라 스파이럴 형태로 형성되게 압출하거나, 또는 도 5b의 [나]에서와 같이 일반적인 선풍기 날개 형태의 제2지지체(52c)가 관의 길이방향을 따라 스파이럴 형태로 형성되게 압출하여 압력관으로써의 구조로도 구현할 수 있고, 이렇게 구현한 고압력관인 합성수지관은 강이나 바다 등의 깊은 수면 아래에 설치 사용할 수 있다.

상기와 같이 압출기(20)에서 길이방향으로 스파이럴형의 중공부(51)가 형성되게 합성수지관(50)을 압출하는 구성은 공지의 구성으로 구체적인 구성은 생략한다.

그리고 상기 압출기(20)에서 압출되는 합성수지관(50)은 압출기(20)의 전방에 결합되어 압출기(20)와 같이 동력을 전달받아 서서히 회전하는 다이스(30)의 냉각기(30a) 내부로 유도되어 외부표면과 내부표면을 미려하게 성형함과 동시에 압출되면서 가열된 합성수지관(50)이 처지지 않고 균일한 두께로 성형되게 합성수지관의 내부면(52)을 냉각하게 된다.

즉, 다이스(30)의 냉각기(30a)로 유도된 합성수지관(50)의 내부에는 압출기(20)의 내부에 삽입된 에어공급관(40)의 전방에는 원통형으로 형성된 에어금구(41)가 합성수지관(50)의 내부면(52)을 처지지 않도록 지지함과 동시에, 에어금구(41)의 전방에 형성된 에어토출관(42)의 에어공(42')을 통해 에어가 토출되면서 합성수지관(50)의 내부면(52)을 냉각시킨다.

이때 에어토출관(42)의 에어공(42')을 통해 토출된 에어가 외부로 분산되지 않고 합성수지관(50)의 내부면(52)에 집중적으로 토출되어 냉각효과를 높일 수 있게, 에어토출관(42)의 전방에는 에어배출판(43)이 원형으로 형성되어 토출되는 에어를 모아 냉각할 수 있도록 구성한 것이다.

그리고 상기 에어토출관(42)의 에어공(42')으로 토출된 에어가 합성수지관(50)의 내부면(52)을 냉각하면서 발생하는 열풍은 에어토출관(42)의 전방에 형성된 에어배출판(43)에 다수 천공된 에어배출공(43')을 통해 외부로 배출되는 것이다.

그리고 도 6 및 도 9에서와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 에어금구(41') 즉, 원형의 돌기(45)를 외주면으로 다수 형성한 에어금구(41')를 이용하여 다이스(30)의 냉각기(30a)로 유도되는 합성수지관(50')의 내부를 지지하게 되면, 에어금구(41')의 외부면에 형성된 원형의 돌기(45)에 의해 합성수지관(50)의 내부면(52)에도 요부(53)와 철부(54)가 형성되게 되므로 합성수지관(50')의 강도를 보강하고, 유속을 빠르게 유도할 수 있게 되는 것이다. 이때 압출기(20)를 통해 압출되는 합성수지관(50')은 중공부(51)가 형성되지 않도록 압출기(20)의 단부에 형성된 중공성형부(21)를 분리하여 압출하면 되는 것이다.

한편, 레일(60)이 설치되어 레일(60) 위를 이송하는 이송수단(70) 또는 선박(도 4를 참조)이나 트레일러(도 3을 참조) 등에 본 발명의 제조장치를 탑재, 장착하여 현장에서 직접 중공부(51)를 갖는 합성수지관(50)을 성형하면서 현장에 즉석에서 설치할 수 있다.

즉, 합성수지관(50)을 설치하기 위한 현장의 옆에 레일(60)을 설치한 후, 레일 위를 이송하는 이송수단(70)에 장착된 합성수지관 제조장치에서 전술한 실시예와 같이 길이방향으로 스파이럴형의 중공부(51)가 형성된 합성수지관(50)을 성형해가면서 현장에 직접 매설하여 간편하면서 보다 빠른 시공이 가능하다.

또한 트레일러에 설치된 길이방향으로 스파이럴형의 중공부(51)를 갖는 합성수지관(50) 성형장치를 현장으로 이동하여 현장에서 직접 합성수지관(50)을 성형하여 시공할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 합성수지관 제조장치에 대한 특징 중 하나로서, 회전구동수단(90)을 더 포함하는데,

상기 회전구동수단(90)은

도 8에 도시된 바와 같이,

상기 에어공급관(40)에 회전 동력을 전달하기 위한 것으로,

상기 다이스(30)의 냉각기(30a) 내에 배치된 상기 에어공급관(40)의 단부에 결합되는 종동스프로켓(91),

구동스프로켓(92)이 결합되어 있는 축을 갖는 회전구동모터(93), 그리고

상기 종동스프로켓(91)과 상기 구동스프로켓(92)을 상호 연결하는 회전벨트(94)

를 포함하여 이루어진다.

결국 상기 회전구동모터(93)에 의해 상기 회전벨트(94)가 회전하게 됨으로써, 상기 종동스프로켓(91) 및 이가 결합된 상기 에어공급관(40)이 회전하게 되고, 또한 상기 에어공급관(40)과 일체로 형성된 상기 에어금구(41), 에어토출관(42), 에어배출판(43)이 함께 회전하게 된다.

따라서 상기 에어공급관(40), 에어금구(41), 에어토출관(42), 에어배출판(43)이 회전하게 되면서 분사되는 에어가 합성수지관(50)의 내부면(52)에 골고루 분사됨은 물론, 분사된 에어가 한데 합쳐져 합성수지관(50)의 내부면(52)을 따라 이동할 수 있어 분사된 에어 간의 온도 차이로 인해 발생할 수 있는 품질 저하를 방지할 수 있고, 이를 통해 균일한 품질의 합성수지관(50)을 제조할 수 있다.

그리고 상기 회전구동수단(90)에 대한 구성은 일예이고, 상기 에어공급관(40)을 회전시킬 수 있는 조건을 만족하는 범위 내에서 다양하게 변형 및 변경 가능할 것이다.

한편, 본 발명에 따른 합성수지관 제조장치에 대한 특징 중 또 하나로서,

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이,

상기 에어배출판(43)에는 이의 외주면 둘레를 따라 등간격으로 요입되게 형성되어 상기 에어배출공(43')과 함께 열풍을 외부로 배출하게 되는 다수의 리세스(431)가 형성된다.

이때 상기 각 리세스(431)는 반원형의 홈 구조로서, 상기 에어배출공(43')과 함께 열풍을 외부로 배출하게 되는데, 특히 합성수지관(50)의 내부면(52)과의 사이로 열풍을 외부로 배출할 수 있도록 함으로써, 합성수지관(50)의 내부면(52)과 상기 에어배출판(43) 간의 막힘 공간으로 인해 열풍이 제대로 빠져나가지 못하고 정체할 수 있고 이로 인해 냉각 처리가 제대로 이루어지지 않을 수 있으므로, 상기 각 리세스(431)는 뜨거워진 열풍이 바로 외부로 배기될 수 있도록 도와주게 된다.

한편, 본 발명에 따른 합성수지관 제조장치에 대한 특징 중 또 하나로서, 냉각수순환유닛(100)을 더 포함하는데,

상기 냉각수순환유닛(100)은

도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같이,

속인 빈 제1탱크(101),

냉매가 수용된 제2탱크(102),

상기 제1 및 제2 탱크(101, 102) 사이에 배치되는 냉각수 저장탱크(103),

상기 저장탱크(103)에 저장된 냉각수를 상기 다이스(30)의 냉각기(30a) 측으로 공급한 후 상기 저장탱크(103) 측으로 회수하기 위한 순환관체(104),

상기 제1탱크(101)와 상기 저장탱크(103)를 상호 연결하는 플렉시블(flexible)형 제1관체(105),

상기 제2탱크(102)와 상기 저장탱크(103)를 상호 연결하는 플렉시블형 제2관체(106),

상기 저장탱크(103) 내에 배치되고 상기 제1 및 제2 관체(105, 106)를 상호 연결하는 중계관체(107), 그리고

상기 제1 및 제2 탱크(101, 102)를 선택적으로 상하 승강케 하는 탱크승강수단(108)

을 포함하여 이루어진다.

여기서 상기 제2탱크(102)에 저장되는 냉매는 액체질소인 것이 바람직하나, 액체질소 외에도 냉각수와의 열교환을 통해 냉각수를 적정 온도로 냉각시킬 수 있는 다른 물질로 대체 가능할 것이다.

그리고 상기 제1 및 제2 관체(105, 106)는 자유롭게 구부러지고 길이가 늘어날 수 있는 플렉시블한 관체 구조로 이루어진다.

그리고 상기 중계관체(107)에는 이의 길이방향을 따라 다수의 방열핀(107a)이 배치되는데, 이 방열핀(170a)들은 냉각수와의 접촉 면적을 늘릴 수 있어 열교환 효율을 높일 수 있다.

그리고 상기 탱크승강수단(108)은 피스톤 단부가 탱크 하부면에 연결되고 이 피스톤이 내장되어 선택적 에어 공급에 의해 피스톤을 상하로 진퇴(進退) 동작케 하는 공압실린더본체로 이루어지며, 피스톤 상하 진퇴 동작 시 안정적인 동작을 위하여 이 동작을 안내할 수 있는 기둥이나 보조 블록 등이 더 구비될 수 있다. 이렇게 이루어진 상기 탱크승강수단(108)은 상기 제1 및 제2 탱크(101, 102) 하부면에 각각 배치되며, 별도의 컨트롤러에 의해 동작 제어된다.

동작 제어에 대한 일예로, 외부 조작 또는 센서 등에 의한 센싱값에 따라 컨트롤러가 상기 제1 및 제2 탱크(101, 102) 중 제2탱크(102)의 하부면에 배치된 상기 탱크승강수단(108)을 구동케 하여 상승한 제2탱크(102)에서 다른 쪽 제1탱크(101) 측으로 냉매가 흐르게 되고, 이렇게 흐르는 냉매는 상기 중계관체(107)를 지나게 되며, 상기 중계관체(107)를 지나는 냉매와 상기 저장탱크(103)로 회수된 냉각수 간의 열교환이 이루어지도록 냉각수에 대한 적정 온도로의 냉각이 가능하다.

이번엔 컨트롤러에 의해 상기 탱크승강수단(108)이 구동 제어됨에 따라 상기 제1탱크(101)가 상승하게 되고, 또 상기 제2탱크(102)는 하강하여 원위치 됨으로써, 냉매가 흘러 저장된 제1탱크(101)에서 다시 반대쪽, 즉 최초 냉매가 저장되었던 제2탱크(102) 측으로 냉매의 이송이 가능하다. 이러한 냉매 이송이 반복되면서 냉각수에 대한 냉각이 이루어지게 되는 것이다.

따라서 상기 탱크승강수단(108)에 의해 상기 제1 및 제2 탱크(101, 102)가 선택적으로 승강 동작하면서 서로 간의 냉매 이동이 가능하고, 상기 중계관체(107)를 지나는 냉매와 상기 저장탱크(103)로 회수된 냉각수 간의 열교환이 이루어지는 것이다.

한편, 본 발명에 따른 합성수지관 제조장치에 대한 특징 중 또 하나로서, 냉각수온도조절유닛(200) 및 냉각에어공급관(300)을 더 포함하는데,

상기 냉각수온도조절유닛(200)은

도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같이,

상기 순환관체(104)에서 상기 저장탱크(103) 내부에 배치되는 출구를 지지하는 서포트(201), 그리고

상기 서포트(201)를 상하 승강케 하는 서포트승강수단(202)

을 포함하여 이루어진다.

이때 상기 서포트(201)는 상기 저장탱크(103) 상부 측에 이격 배치되는 판형의 플레이트 또는 상기 저장탱크(103) 상부 측을 가로지르는 바(bar) 형 구조로 이루어지며, 상기 순환관체(104)의 출구가 상기 서포트(201)에 고정 결합된다.

그리고 도 10에서와 같이, 상기 서포트승강수단(202)은 상기 저장탱크(103)의 외벽에 장착되는 받침대(202a)와, 상기 받침대(202a)를 지나 상기 서포트(201) 단부 측에 체결되는 스크루(202b)와, 상기 스크루(202b)에 회전 동력을 제공하는 스크루구동부(202c)로 이루어진다.

특히 상기 스크루구동부(202c)는 상기 스크루(202b) 하단과 구동모터의 축에 각각 결합되어 서로 맞물리는 교차축 기어에 의해 상기 스크루(202b)에 회전 동력을 제공한다.

아울러 상기 스크루(202b) 회전에 의해 상기 서포트(201)가 상하로 수직왕복운동을 할 수 있도록 상기 저장탱크(103) 외벽에 장착되는 고정받침대(202d)와, 이 고정받침대(202d)에 삽입되어 슬라이딩 되며 상기 서포트(201) 단부에 결합되는 가이드기둥(202e)이 더 구비될 수 있다.

따라서 상기 서포트승강수단(202)에 의해 상기 서포트(201)의 상하 위치를 조절할 수 있고, 이러한 조절에 의해 상기 저장탱크(103) 내에서 상기 순환관체(104)의 출구 높이를 조절할 수 있다. 결국 상기 순환관체(104)의 출구와 상기 중계관체(107) 간의 거리를 조절함에 따라 상기 순환관체(104)의 출구를 통해 분사된 냉각수의 낙하 시간이나 거리 및 분사범위를 달리하여 냉각수에 대한 냉각 온도를 조절할 수 있게 되는 것이다.

상기 냉각에어공급관(300)은

도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같이,

상기 저장탱크(103)와 상기 에어토출관(42)을 상호 연결하고 상기 저장탱크(103)에서 냉각된 에어를 상기 에어토출관(42) 측으로 공급하기 위한 관체 구조로 이루어진다.

결국 냉매와 냉각수 간에 열교환 시 발생하는 차가운 에어를 외부로 배기시키지 않고 이를 상기 에어토출관(42) 측으로 공급함으로써, 합성수지관(50)의 내부면(52)에 대한 냉각에 사용함으로써, 에너지 소비를 줄이고 냉각 효율을 높일 수 있다.

한편, 도 12에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 합성수지관 제조장치에 대한 다른 예로서,

상기 저장탱크(103)는 일렬로 나열되게 둘 이상이 구비되고,

상기 순환관체(104)의 출구는 둘 이상의 제1순환분기관(104a)으로 나누어지며,

상기 각 제1순환분기관(104a)이 둘 이상의 상기 저장탱크(103) 내부에 각각 배치되되, 상기 각 제1순환분기관(104a)의 배치 높이가 서로 다르고,

상기 냉각에어공급관(300)의 입구는 둘 이상의 공급분기관(301)으로 분기되어 둘 이상의 상기 저장탱크(103) 각각에 연결되고 분배구(302)에 의해 상기 각 공급분기관(301) 중 하나의 공급분기관(301)의 에어가 선택되어 상기 에어토출관(42) 측으로 공급되며,

상기 순환관체(104)의 입구는 둘 이상의 제2순환분기관(104b)으로 나누어지고,

상기 각 제2순환분기관(104b)이 둘 이상의 상기 저장탱크(103) 바닥 측에 각각 연결되며, 순환분배구(104c)에 의해 상기 각 제2순환분기관(104b) 중 하나의 제2순환분기관(104b)의 냉각수가 선택되어 상기 다이스(30)의 냉각기(30a) 측으로 공급된다.

결국 상기 각 저장탱크(103) 내에서 냉매와 열교환 된 냉각수의 온도가 서로 다르며, 이렇게 서로 다른 온도를 갖는 냉각수를 선택하여 사용할 수 있음은 물론, 상기 각 저장탱크(103)에서 발생한 냉각 에어 또한 온도가 서로 다르며, 이렇게 서로 다른 온도를 갖는 냉각 에어를 선택하여 사용할 수도 있는 것이다.

한편, 도 13에 도시된 바와 같이 상기 냉각기(30a)는 여러 진공 존(zone)으로 구분될 수 있는데, 이 구분은 판막의 격막(30b) 등에 의해 구분하고 이 격막(30b)의 중앙에는 합성수지관(50)이 통과될 수 있는 정도의 구멍이 형성되며, 특히 그 구멍이 좀 더 협소하여 합성수지관(50)의 외주면에 밀착됨에 따라 인접한 진공 존(zone) 간의 냉각에어 유동을 차단할 수 있도록 하고, 상기 각 공급분기관(301)으로부터 각기 온도가 다른 냉각 에어가 각 진공 존 별로 공급된다. 냉각에어의 온도를 제어하면서 서로 다른 온도의 냉각에어를 적절히 각 진공 존 별로 공급하여 고품질의 합성수지관을 생산할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 합성수지관 제조장치는 초음파검사유닛을 더 포함하는데,

상기 초음파검사유닛은 크게 제1 및 제2 구현예로 이루어질 수 있고, 이하에서는 제1 구현예의 초음파검사유닛에 대한 도면부호를 '400', 제2 구현예의 초음파검사유닛에 대한 도면부호를 '400A'로 구분하여 사용하기로 한다.

제1 구현예의 초음파검사유닛(400)은

도 14에 도시된 바와 같이,

상기 에어배출판(43)을 지나 제조된 합성수지관(50)의 표면 검사를 위한 것으로,

내부에 상기 합성수지관(50)이 위치하고 상기 합성수지관(50)의 축을 중심으로 회전 가능하게 배치되는 원통형의 하우징(401),

상기 하우징(401)에 고정되어 함께 회전하고 상기 합성수지관(50)과 이격되게 배치되는 초음파센서(402),

상기 초음파센서(402)의 회전 영역을 감싸는 원형의 형상으로서 비(非)회전하도록 외부에 고정되게 배치되고 상기 하우징(401) 회전 시 상기 초음파센서(402)에 전기적 및 기계적으로 연결된 신호전달부재(403)를 통하여 사이 초음파센서(402)와의 신호 전달 및 상기 초음파센서(402)로의 전기 공급을 수행하는 슬립링(404),

상기 하우징(401)과 상기 합성수지관(40) 사이에 배치되고 상기 하우징(401)의 외부에서 내부로 공급되는 유체의 흐름을 안내하는 유체안내부재(405), 그리고

상기 하우징(401)에 회전 동력을 전달하는 하우징구동수단(406)

을 포함하여 이루어진다.

이때 상기 하우징(401)에는 상기 초음파센서(402)를 중심으로 양쪽에 유체를 내부로 유입시키는 유체 투입구(401a)들이 대칭되도록 배치된다.

그리고 상기 유체안내부재(405)는 상기 유체 투입구(401a) 측에 각각 배치되고 외측면은 상기 유체 투입구(401a)로부터 유입된 유체가 상기 초음파센서(402) 측으로 갈수록 상기 하우징(401)과의 간격이 점차 증가하고 내측면은 상기 초음파센서(402) 측으로부터 상기 합성수지관(50)과의 이격된 틈 측으로 갈수록 상기 합성수지관(50)과의 간격이 점차 감소하는 구조로 이루어진다.

특히 도 15에서와 같이, 상기 유체안내부재(405)에는 이의 외주면을 따라 상기 유체안내부재(405)의 중심을 기준으로 방사상(放射狀) 배치되면서 돌출된 다수의 선형(線形) 아우터가이드(405a)가 형성되고, 또한 상기 유체안내부재(405)에는 이의 내주면을 따라 상기 유체안내부재(405)의 중심을 기준으로 방사상 배치되면서 돌출된 다수의 선형 이너가이드(405b)가 형성된다.

그리고 도 14에서와 같이, 상기 초음파검사유닛(400)에는 상기 저장탱크(103)의 출구 측에 위치한 상기 순환관체(104)로부터 분기되어 유체 투입구(401a)로 냉각수를 공급하기 위한 공급관체(407)와, 상기 저장탱크(103)의 입구 측에 위치한 상기 순환관체(104)로부터 분기되어 상기 하우징(401) 내로 공급된 냉각수를 회수하기 위한 회수관체(408)가 더 구비된다.

상기 초음파검사유닛(400)은 상기 합성수지관(50)의 주위를 회전하면서 상기 합성수지관(50)의 표면을 검사하는 초음파를 이용한 검사 유닛으로서, 상기 초음파센서(402)와 상기 합성수지관(50)의 표면 사이의 접촉물질로 물 등의 유체를 사용할 수 있는데, 본 발명에서는 전술한 바와 같이 상기 다이스(30)로 공급된 후 회수되는 냉각수를 활용한다.

그리고 상기 하우징구동수단(406)은 구동모터(406a)와, 상기 하우징(401)의 일측에 결합된 제1스프로켓(406b)과, 상기 구동모터(406a)의 축에 결합된 제2스프로켓(406c)과, 상기 제1 및 제2 스프로켓(406b, 406c)을 상호 연결하는 구동벨트(406d)로 이루어질 수 있는데, 이는 일예이고 상기 하우징(401)을 회전시키기 위한 조건을 만족하는 범위 내에서 다양하게 변형 및 변경 가능할 것이다.

그리고 상기 초음파센서(402)는 회전에 의한 회전균형을 맞추기 위해서 180도 간격으로 두 개, 90도 간격으로 네 개, 60도 간격으로 여섯 개 등 짝수 개로 배치될 수 있다.

아울러 이동하는 합성수지관(50)의 외관을 검사하기 위해서 상기 초음파센서(402)가 합성수지관(50)의 축 방향을 중심으로 회전하게 되는데, 이에 따라 초음파센서(402)는 합성수지관(50)에 사선방향으로 표면을 검사하게 된다.

이러한 방식으로 상기 초음파센서(402)가 놓치는 부분 없이 합성수지관(50)의 모든 표면을 검사하기 위해서는 초음파센서(402) 개수가 증가하거나 초음파센서(402)의 회전속도가 증가해야 함은 당연하다.

상기 하우징(401)과 합성수지관(50)의 표면 사이는 서로 이격되어 있고, 유체로 채워져 있는 것이 바람직한데, 특히 초음파센서(402)와 합성수지관(50)의 표면의 사이에는 다른 부재와의 간섭 없이 유체만으로 채워져 있어야 한다.

상기 유체안내부재(405)는 유체 투입구(401a))로부터 유입되는 유체가 상기 초음파센서(402)와 합성수지관(50)의 표면 사이에 가득 채워질 수 있도록 안내하는 역할을 수행함과 동시에, 상기 유체안내부재(405)와 합성수지관(50) 표면 사이의 이격된 틈으로 배출되도록 안내하는 역할도 함께 수행한다.

이러한 상기 유체안내부재(405)는 상기 하우징(401)과 함께 회전하게 된다.

아울러 상기 유체안내부재(405)는 상기 초음파센서(402)와 합성수지관(50)의 표면 사이에 유체의 와류 또는 난류 발생에 의한 기포 발생을 방지하기 위함인데, 특히 전술한 아우터 및 이너 가이드(405a, 405b)를 통해 더욱 더 기포 발생을 방지할 수 있다.

그리고 상기 슬립링(404)는 Cu, Al 등의 전도성 물질을 이용하여 원형의 형상을 갖고, 상기 초음파센서(402) 외측에는 소정의 장력을 가지는 신호전달부재(403)가 배치된다.

상기 신호절단부재(403)는 상기 초음파센서(402)에 연결되어 초음파센서(402)로부터 출력 신호를 송출하게 되는데, 초음파센서(402)의 회전에 따라 슬립링(404)과 접촉을 유지하면서 함께 회전을 하게 된다.

상기 슬립링(404)은 신호전달부재(403)가 이동하는 경로가 전도성 물질로 되어 있어 신호 전달이 가능하고, 이를 제어 장치 또는 처리기로 보내게 된다. 외부에서 상기 초음파센서(402)로 전기를 공급하는 것도 마찬가지의 방식을 이용할 수 있다.

한편, 도 16에서와 같이 상기 다이스(30)의 냉각기(30a)에서 상기 에어배출판(43)의 후방 측에는 합성수지관(50) 보다 직경이 큰 냉각존(30c)이 형성된다. 상기 냉각기(30a)로 유입된 냉각수가 상기 냉각존(30c)을 거치면서 합성수지관(50)을 최종적으로 냉각 처리하게 된다.

제2 구현예의 초음파검사유닛(400A)은

도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이,

상기 합성수지관(50)을 감싸는 형태로 상기 냉각존(30c)에 배치되는 환형(環形)의 지지부재(400A1),

상기 지지부재(400A1)의 내주면에 방사상(放射狀)으로 구비되는 다수의 초음파 센서부(400A2), 그리고

상기 지지부재(400A1)의 외주면에 방사상으로 배치되어 상기 냉각존(30c)의 내주면에 상기 지지부재(400A1)를 이격되게 연결하는 둘 이상의 중계부(400A3)

를 포함하여 이루어진다.

이때 상기 초음파 센서부(400A2)가 검사 대상체인 합성수지관(50)의 외벽에 크랙(crack), 파손 등의 이상 유무를 검사한다.

아울러 상기 초음파 센서부(400A2)를 이루는 초음파 센서는 상기 지지부재(400A1)의 축 방향으로 방사되는 위치에 형성되거나 상기 지지부재(400A1)의 축과 수직 방향으로 방사되는 위치에 형성되거나, 또는 이들의 조합일 수 있다. 축방향으로 방사되는 위치에 형성되는 경우라도 초음파 센서로부터 방사되는 초음파는 소정 각도를 이루는 범위로 방사되므로 전방향에 대해 검사를 수행할 수 있다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 "합성수지관 제조장치"를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 원료공급장치
20 : 압출기
21 : 중공성형부
22 : 확장관
30 : 다이스
30a : 냉각기
30b : 격막
40 : 에어공급관
41, 41' : 에어금구
42 : 에어토출관
42' : 에어공
43 : 에어배출판
43' : 에어배출공
431 : 리세스
44 : 에어공
45 : 원형의 돌기
50, 50' : 합성수지관
51 : 중공부
52 : 내부면
53 : 요부
54 : 철부
60 : 레일
70 : 이송수단
90 : 회전구동수단
91 : 종동스프로켓
92 : 구동스프로켓
93 : 회전구동모터
94 : 회전벨트
100 : 냉각수순환유닛
101 : 제1탱크
102 : 제2탱크
103 : 저장탱크
104 : 순환관체
104a : 제1순환분기관
104b : 제2순환분기관
104c : 순환분배구
105 : 제1관체
106 : 제2관체
107 : 중계관체
107a : 방열핀
108 : 탱크승강수단
200 : 냉각수온도조절유닛
201 : 서포트
202 : 서포트승강수단
202a : 받침대
202b : 스크루
202c : 스크루구동부
202d : 고정받침대
202e : 가이드기둥
300 : 냉각에어공급관
301 : 공급분기관
302 : 분배구
400, 400A : 초음파검사유닛
401 : 하우징
401a : 유체 투입구
402 : 초음파센서
403 : 신호전달부재
404 : 슬립링
405 : 유체안내부재
405a : 아우터가이드
405b : 이너가이드
406 : 하우징구동수단
406a : 구동모터
406b : 제1스프로켓
406c : 제2스프로켓
406d : 구동벨트
407 : 공급관체
408 : 회수관체
400A1 : 지지부재
400A2 : 초음파 센서부
400A3 : 중계부

Claims

원료공급장치(10)에서 공급되는 수지를 서서히 회전하면서 길이방향으로 중공부(51)가 스파이럴형으로 형성되게 중공성형부(21)를 통해 합성수지관(50)을 압출하는 압출기(20);
상기 압출기(20)에서 압출되어 다이스(30)의 냉각기(30a)로 유입되는 합성수지관(50)의 내부면(52)을 지지하기 위하여 압출기(20)의 내부에 형성된 에어공급관(40)의 전방에는 합성수지관(50)의 내경과 동일하게 원통형으로 형성되는 에어금구(41);
상기 에어금구(41)의 전방으로 합성수지관(50)의 내부면을 냉각하기 위하여 에어공(42')이 다수 형성된 에어토출관(42);
상기 에어토출관(42)의 전방에는 에어공(42')을 통해 토출된 에어가 합성수지관(50)의 내부면을 냉각하면서 발생하는 열풍을 외부로 배출할 수 있게 에어배출공(43')이 원판에 다수 천공된 에어배출판(43);
상기 압출기(20)에서 압출되면서 중공부(51)가 형성되는 합성수지관(50)의 중공부(51)를 냉각할 수 있게 에어금구(41)의 후방에도 에어가 배출되도록 에어공(44)이 다수 천공된 에어공급관(40); 및
상기 에어공급관(40)에 회전동력을 전달하는 회전구동수단(90);
을 포함하고,
상기 회전구동수단(90)에 의해 상기 에어공급관(40) 및 이와 일체로 형성된 상기 에어공급관(40), 에어금구(41), 에어토출관(42), 에어배출판(43)이 함께 회전하게 되고,
상기 에어배출판(43)에는 이의 외주면 둘레를 따라 등간격으로 요입되게 형성되어 상기 에어배출공(43')과 함께 열풍을 외부로 배출하게 되는 다수의 리세스(431)가 형성되며,
상기 에어배출판(43)을 지나 제조된 합성수지관(50)의 표면 검사를 위한 초음파검사유닛(400A)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 합성수지관 제조장치.
제 1 항에 있어서,
상기 다이스(30)의 냉각기(30a)에서 상기 에어배출판(43)의 후방 측에는 합성수지관(50) 보다 직경이 큰 냉각존(30c)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 합성수지관 제조장치.
제 2 항에 있어서,
상기 초음파검사유닛(400A)은
상기 합성수지관(50)을 감싸는 형태로 상기 냉각존(30c)에 배치되는 환형(環形)의 지지부재(400A1)와,
상기 지지부재(400A1)의 내주면에 방사상(放射狀)으로 구비되는 다수의 초음파 센서부(400A2)와,
상기 지지부재(400A1)의 외주면에 방사상으로 배치되어 상기 냉각존(30c)의 내주면에 상기 지지부재(400A1)를 이격되게 연결하는 둘 이상의 중계부(400A3)
로 이루어진 것을 특징으로 하는 합성수지관 제조장치.
제 3 항에 있어서,
속인 빈 제1탱크(101)와, 냉매가 수용된 제2탱크(102)와, 상기 제1 및 제2 탱크(101, 102) 사이에 배치되는 냉각수 저장탱크(103)와, 상기 저장탱크(103)에 저장된 냉각수를 상기 다이스(30)의 냉각기(30a) 측으로 공급한 후 상기 저장탱크(103) 측으로 회수하기 위한 순환관체(104)와, 상기 제1탱크(101)와 상기 저장탱크(103)를 상호 연결하는 플렉시블(flexible)형 제1관체(105)와, 상기 제2탱크(102)와 상기 저장탱크(103)를 상호 연결하는 플렉시블형 제2관체(106)와, 상기 저장탱크(103) 내에 배치되고 상기 제1 및 제2 관체(105, 106)를 상호 연결하는 중계관체(107)와, 상기 제1 및 제2 탱크(101, 102)를 선택적으로 상하 승강케 하는 탱크승강수단(108)으로 이루어져, 상기 탱크승강수단(108)에 의해 상기 제1 및 제2 탱크(101, 102)가 선택적으로 승강 동작하면서 서로 간의 냉매 이동이 가능하고, 상기 중계관체(107)를 지나는 냉매와 상기 저장탱크(103)로 회수된 냉각수 간의 열교환이 이루어지도록 하는 냉각수순환유닛(100)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 합성수지관 제조장치.
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