KR200453865Y1 - 카트리지 히터용 파이프 마개 - Google Patents

Abstract

카트리지 히터용 파이프 마개가 제공된다. 본 고안의 일 실시예에 따른 카트리지 히터용 파이프 마개는 전열코일이 내설된 파이프의 개방된 일단에 삽입되어 용접 결합되는 카트리지 히터용 파이프 마개에 있어서, 상기 마개의 중앙에는 파이프로 삽입되는 방향과 반대 방향으로 볼록한 돌출부가 형성되고, 그 둘레에는 상기 파이프의 내벽과 결합 접촉 면적을 증가시키기 위해 일정 높이를 갖는 경사 벽이 형성된 것을 특징으로 한다.

카트리지 히터, 마개, 축관

Description

카트리지 히터용 파이프 마개{Pipe Cap for Cartridge Heater}

본 고안은 카트리지 히터용 파이프 마개에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 축관기에 의해 히터의 직경을 전체적으로 균일하게 축소시킬 때, 말단부의 산화마그네슘(MgO)에 의한 전열선의 단선불량 문제를 해소함과 동시에, 마개의 들뜸현상(핀홀현상)을 방지할 수 있는 카트리지 히터용 파이프 마개에 관한 것이다.

일반적으로 카트리지 히터는 프레스나 열성형기에 사용되는 금형의 내측에 형성된 삽입공에 삽입 설치되어 전열선에 의해 발산되는 열량을 열 전달시켜 금형내의 한정된 공간부를 가열하는데 주로 사용되고 있다.

이와 같이 사용되고 있는 종래의 카트리지 히터는 스테인레스강이나 티타늄 재질로 된 파이프의 내부에 전열선이 보빈의 외주에 감겨지며, 충전된 산화마그네슘에 의해 절연되고, 전단부에 마개가 용접 설치되며 후단부에 상기 전열선과 연결된 단자와 전선이 외부로 돌출된 상태로 실리콘재나 기타 실링재에 의해 밀봉되고, 금형내부로의 열전달 효율을 높이기 위하여 공지의 회전롤러식 축관기에 의해 상기 파이프의 직경을 전체적으로 균일하게 축소시키게 되며 열성형기나 프레스의 금형 내부로의 삽입을 용이하게 한다.

상기와 같은 종래의 카트리지 히터는 제조시 열전도도가 높으며 녹슬지 않는 스테인레스강이나 티타늄재질로 된 파이프의 직경을 공지의 회전롤러식 축관기에 의하여 전체적으로 축소시키게 됨으로써, 파이프의 내부에 충전되어 파이프와 전열선을 전기적으로 절연시키게 되는 산화마그네슘을 고밀도로 압축시켜 전열선으로부터의 열전달이 원활하게 이루어지도록 한다.

그러나 상기와 같은 종래의 카트리지 히터는 제조시 발열량을 증가시키기 위하여 파이프의 전체를 균일하게 축관시키는 경우에, 내부에 충전된 산화마그네슘(MgO)이 파이프의 길이방향으로 이동하게 됨에 따라 마개의 저면부에 강한 압력이 가해지게 된다.

종래에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 파이프의 전단부에 용접 설치되는 마개(7)가 아래로 볼록한 형태로 이루어져 있어 파이프의 축관 작업 시, 마개(7) 측으로 밀려올라가던 산화마그네슘이 상기 마개(7)의 저항력을 이겨내지 못하고 되돌아오는 과정에서 보빈의 외주에 감겨진 전열선을 단선시키는 문제점이 있었다.

또한, 종래 카트리지 히터는 파이프의 전단부에 마개(7)를 용접 설치할 때, 마개(7)의 둘레(테두리)를 따라 원형으로 진행하게 되는데, 이때, 파이프에 용접되는 마개(7)의 반대쪽 일측부가 열팽창에 의해 상승하게 되어 들뜸현상(핀홀현상)이 생겨 외부의 습기가 침투하여 절연저항불량이 발생하며 이것은 곧 전열선의 전기가 외부로 통하게 되어 작업자가 감전되는 사고가 발생한다는 문제점도 있었다.

따라서, 카트리지 히터의 압축 시 전열선의 단선을 방지함과 동시에, 파이프의 전단부에 용접 설치되는 마개의 들뜸현상(핀홀현상)도 방지할 수 있도록 하기 위한 새로운 방안이 요구되고 있다.

본 고안이 이루고자 하는 기술적 과제는, 축관기에 의해 파이프의 직경을 전체적으로 균일하게 축소시킬 때, 산화마그네슘(MgO)에 의한 전열선의 단선불량 문제를 해소할 수 있는 카트리지 히터용 파이프 마개를 제공하는 것이다.

또한, 본 고안의 다른 목적은 들뜸현상(핀홀 현상)에 의한 절연저항불량을 방지하는 마개를 포함하는 카트리지 히터용 파이프 마개를 제공하는 것이다.

본 고안의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 고안의 일 실시예에 따른 카트리지 히터용 파이프 마개는 전열코일이 내설된 파이프의 개방된 일단에 삽입되어 용접 결합되는 카트리지 히터용 파이프 마개에 있어서, 상기 마개의 중앙에는 파이프로 삽입되는 방향과 반대 방향으로 볼록한 돌출부가 형성되고, 그 둘레에는 상기 파이프의 내벽과 결합 접촉 면적을 증가시키기 위해 일정 높이를 갖는 경사 벽이 형성된 것을 특징으로 한다.

이 때, 돌출부는 중심으로 갈수록 직경이 작아지는 원추형으로 이루어진 것이 바람직하다.

상기와 같은 본 고안의 카트리지 히터용 파이프 마개에 따르면, 카트리지 히터의 파이프 축관 시, 산화마그네슘에 의해 전열선이 단선되는 것을 방지할 수 있다는 효과가 있다.

또한, 파이프의 전단부에 용접 설치되는 마개의 들뜸 현상에 의한 습기 침투로 인하여 발생하는 절연저항불량을 방지할 수 있다는 효과도 있다.

본 고안의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 고안은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있을 것이며, 단지 본 실시예들은 본 고안의 개시가 완전하도록 하고, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 고안의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것으로, 본 고안은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 카트리지 히터용 파이프 마개가 설치되는 카트리지 히터를 나타낸 예시도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 카트리지 히터(1)는 중공관 형상으로 된 파이프(2)의 내부에는 사기재질의 원통형 보빈(3)의 외주에 코일형상으로 감겨진 전열선(4)이 삽입 설치되며, 파이프(2)의 내부에 삽입된 전열선(4)의 주위에는 전열선(4)과 파이프(2)를 전기적으로 절연시키는 산화마그네슘(5)이 충전되고, 상기 파이프(2)의 전단부에는 마개(10)가 용접 설치되며, 파이프(2)의 후단부에는 전열선(4)과 연결된 단자와 전선(6)이 외부로 노출된 상태로 실리콘재 등에 의해 밀봉된다.

다음, 파이프(2)는 공지의 회전롤러식 축관기에 의해 직경이 전체적으로 균일하게 축소된다.

이러한 본 고안의 카트리지 히터는 열성형기나 프레스 등의 금형내부로의 삽입이 용이할 수 있음은 물론, 열전달 효율도 높일 수 있게 된다.

도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 카트리지 히터용 파이프 마개를 나타낸 예시도이다.

도 3을 참조하면, 본 고안의 일 실시예에 따른 카트리지 히터용 파이프 마개는 돌출부(12)를 포함하는 바닥면(14)과, 상기 바닥면(14)의 둘레를 따라 상부에 형성되는 경사벽(16)을 포함하여 구성된다.

본 고안의 마개(10)는 파이프(2)의 일단에 용접 설치되되, 마개(3)의 중앙으로는 테이퍼형의 돌출부(12)가 형성된 것을 특징으로 한다. 여기서, 테이퍼형의 돌 출부(12)는 하광상협(下壙上挾)한 약간의 경사면이 바닥면 상부로 돌출 형성된 것을 의미한다.

또한, 바닥면(14)의 둘레에는 일정 높이의 경사벽(16)이 일체로 형성된다.

이때, 경사벽(16)은 바닥면(14)으로부터 상부로 갈수록 직경이 점차적으로 넓어지는 것을 특징으로 한다.

카트리지 히터(1)는 소정 길이로 절단된 파이프(2)의 일단에 마개(10)를 끼우고 용접하는 기밀 결합에 의해 밀봉된다. 이때, 마개(10)는 상부로 갈수록 점차 직경이 넓어지는 경사벽(16)을 포함하여 구성된다. 이러한 경사벽(16)은 용접시에 마개(10)가 파이프(2)로부터 이탈되는 것을 방지하기 위한 것으로, 파이프(2)에 강제 삽입되어 결합된다.

즉, 본 고안의 일 실시예에 따른 마개(10)는, 경사벽(16)의 경사도에 의해 강제적으로 밀려 내려가서 중공관 형상의 파이프(2) 내벽 일정 위치에서 고정이 이루어지게 되는데, 이때, 마개(10)의 경사벽(16) 상단부와 파이프(2)의 일단이 일치된 상태에서 용접이 이루어지는 것이 바람직하다.

이처럼 본 고안의 파이프(2)와 마개(10)는 별개체로 형성한 후, 도 2에 도시된 바와 같이 마개(10)를 파이프(2)의 전단부에 개방된 구멍에 삽입한 후, 용접하여 설치하게 되는 것이다.

이와 같은 결합상태는 파이프(2)의 내경이 마개(10)의 경사벽(16) 측 내경보다 약간 협소한 규격 조건에서 강제적으로 협착되는 것이 좋을 수 있는데, 이는 마개(10)와 파이프(2)간의 용접 작업에 앞서, 마개(10)가 파이프(2)에 결착되도록 하 여 마개(10)가 이탈되는 방지하기 위함이다.

이 외에도, 파이프(2)와 강제적으로 결합되는 경사벽(16)의 하부는 둥글게 약간의 곡면을 이루면서 형성된 것이 삽입하기에 좋다.

한편, 본 고안의 마개(10)는 이미 전술한 바와 같이, 바닥면(14)에 하광상협(下壙上挾)의 경사면으로 이루어진 테이퍼형의 돌출부(12)가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성을 통해, 본 고안은 축관기에 의해 파이프(2)의 직경이 축소될 때, 내부에서 발생될 압력에 효과적으로 대응할 수 있게 된다.

다시 말해, 마개(10)의 중앙에 테이퍼형의 돌출부(12)가 외부측으로 돌출 형성됨에 따라, 축관 시 파이프 내부에서 압력이 발생하였을 때, 마개(10)가 용이하게 외부측으로 구형태로 팽창하도록 하여, 파이프(2) 내부에 충전된 산화마그네슘(5)에 의한 전열선(4)을 손상을 방지하도록 하는 것이다.

여기서, 돌출부(12)가 테이퍼형으로 이루어진 것으로, 본 고안의 바람직한 실시예일 뿐, 본 고안이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 반구형 등의 형상을 갖는 돌출부(12)가 적용되어도 무방할 것이다.

참고로, 상기 파이프(2)와 마개(10)는 동일재질을 사용함이 바람직하며, 그 재료로는 스테인레스, 알루미늄, 구리, 철 등이 사용되며, 특히 제조시 발생되는 수명, 내구성, 인장강도 등을 감안하여 스테인레스재질의 파이프(2) 및 마개(10)로 제조함이 바람직하다.

이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 설명하였지만, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 고안이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야만 한다.

도 1은 종래 카트리지 히터의 마개를 나타낸 예시도이다.

도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 카트리지 히터용 파이프 마개가 설치되는 카트리지 히터를 나타낸 예시도이다.

도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 카트리지 히터용 파이프 마개를 나타낸 예시도이다.

도 4는 축관 시 본 고안의 카트리지 히터용 파이프 마개가 외부로 팽창된 상태를 나타낸 예시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 카트리지 히터 2 : 파이프

3 : 보빈 4 : 전열선

5 : 산화마그네슘 6 : 단자 및 전선

7, 10 : 마개 12 : 돌출부

14 : 바닥면 16 : 경사벽

Claims (2)

1. 전열코일이 내설된 파이프의 개방된 일단에 삽입되어 용접 결합되는 카트리지 히터용 파이프 마개에 있어서,

   상기 마개의 중앙에는 파이프로 삽입되는 방향과 반대 방향으로 볼록한 돌출부가 형성되고, 그 둘레에는 상기 파이프의 내벽과 결합 접촉 면적을 증가시키기 위해 일정 높이를 갖는 경사벽이 형성된 것을 특징으로 하는 카트리지 히터용 파이프 마개.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 돌출부는 중심으로 갈수록 직경이 작아지는 원추형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 카트리지 히터용 파이프 마개.

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