KR20090073059A - 에어컨 배관재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉매관 외부에 단열재가 포장된 에어컨 배관재와 이를 제조하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 복수의 냉매관을 단일 시트로 이루어진 단열재로 포장하여 튜브형의 단열재에 냉매관을 삽입함에 따른 제품 사이즈 확대, 비용 낭비, 생산성 저하를 해소할 수 있도록 한 에어컨 배관재와 그 제조장치 및 방법을 제공하는 것에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 에어컨 배관재는, 서로 소정 간격 이격되어 병렬 배치된 둘 이상의 냉매관; 및 상기 복수의 냉매관을 서로 일정 간격을 유지하도록 감싸되, 시트 형의 발포 합성수지를 폭방향 양단부와 냉매관 사이의 내측면 부분을 서로 접합하여 이루어진 단열재를 포함하여 구성된다.

에어컨, 냉매관, 단열재, 가열기, 롤성형기

Description

에어컨 배관재{PIPING OF AIR CONDITIONER}

본 발명은 냉매관 외부에 단열재가 포장된 에어컨 배관재에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시트형 단열재를 말아 복수의 냉매관이 내부에 수용되도록 접합하여 종래의 튜브형 단열재에 냉매관을 삽입한 것에 비해 생산성을 높이고, 제조비용을 절감하며, 제품 사이즈를 소형화할 수 있는 에어컨 배관재에 관한 것이다.

일반적으로 에어컨은 냉풍을 공급하는 본체를 실내에 설치하고 냉매 응축기(실외기)를 건물 외부에 설치하게 된다. 이에 따라 본체와 실외기 간에 냉매 순환을 위한 배관이 필요하게 되며, 이러한 용도로 사용되는 통상적인 에어컨 배관재가 도 1에 도시되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이 통상의 에어컨 배관재는 주름관 등 굴곡이 용이하되 형태 유지를 위해 어느 정도 강도가 있는 소재 및 구조로 이루어진 보호관(20)에 냉매순환관로를 이루는 냉매관(10, 11)이 내장된다. 통상 냉매의 왕복을 위해 굵기가 다른 두 개의 냉매관(10, 11)가 구비되는데, 각 냉매관(10, 11)의 외부에는 발포합성수지와 같은 단열성 소재로 이루어진 단열재(12, 13)가 포장된다. 또한, 실외기 작동을 위한 전원선도 보호관(20) 내부에 함께 배관된 경우도 많다.

종래에는 상기 단열재(12, 13)가 기성형된 튜브 형태로 이루어졌고, 이 단열재(12, 13)의 내부에 냉매관(10, 11)을 삽입한 다음, 이를 보호관(20) 내부에 삽입하는 방식으로 상기 배관재를 제조했다. 그런데, 실제 배관재 제조과정에서는 냉매관(10, 11)과 단열재(12, 13)의 길이가 매우 길게 되므로, 단열재(12, 13)의 내경이 냉매관(10, 11)의 외경 보다 어느 정도 이상 커야만 원활한 삽입이 가능하였다. 이에 따라, 단열재(12, 13)의 사이즈가 필요 이상으로 증가되어 재료 비용이 낭비되는 문제가 있었다.

더욱이, 이러한 단열재(12, 13)의 크기 증가는 단열재(12, 13)가 포장된 냉매관(10, 11)을 보호관(20)에 삽입하는 공정에서 어려움을 주고, 원활한 삽입을 위해 내경이 큰, 즉 사이즈가 큰 보호관(20)을 사용하게 되어 보호관(20) 자체의 재료 비용도 많이 소요되고, 제조된 배관재의 전체 사이즈도 커지게 되는 문제를 유발하게 된다.

뿐만 아니라, 종래에는 굵기가 다른 각 냉매관(10, 11) 별로 사이즈에 맞는 단열재(12, 13)를 별도로 구비해야 했기 때문에 제조비용이 더욱 많이 소요되고, 각 냉매관(10, 11)을 개별적으로 단열재(12, 13)에 삽입한 후 다시 보호관(20)에 삽입해야 했기 때문에 제품 생산성도 떨어질 수밖에 없었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 둘 또는 그 이상의 냉매관을 단일 시트로 이루어진 단열재로 포장하여 튜브형의 단열재에 냉매관을 삽입함에 따른 제품 사이즈 확대, 비용 낭비, 생산성 저하를 해소할 수 있도록 한 에어컨 배관재를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 서로 소정 간격 이격되어 병렬 배치된 둘 이상의 냉매관; 및 상기 복수의 냉매관을 서로 일정 간격을 유지하도록 감싸되, 시트 형의 발포 합성수지를 폭방향 양단부와 냉매관 사이의 내측면 부분을 서로 접합하여 이루어진 단열재를 포함하는 에어컨 배관재가 제공된다.

또한 본 발명은, 둘 이상의 냉매관을 병렬로 공급하는 냉매관 공급수단; 시트 형태의 단열재를 상기 복수의 냉매관을 따라 병렬로 이송되도록 공급하는 단열재 공급수단; 상기 냉매관과 단열재를 함께 통과시키면서 상기 단열재를 폭방향으로 말리게 하여 냉매관 주위를 감싸는 형태로 변화시키는 변형수단; 및 냉매관을 감싸는 단열재의 폭방향 양단부와 냉매관 사이의 내측면 부분을 접합하는 접합수단을 포함하는 에어컨 배관재 제조장치를 제공한다.

상기 에어컨 배관재 제조장치에서, 상기 접합수단은 열을 공급하여 단열재의 접합부를 가열하는 열공급기와, 상기 단열재의 외부면 중 냉매관이 위치된 부분을 지지하는 성형요홈 및 접합부를 지지하는 성형돌부가 형성된 적어도 하나의 성형롤 러를 구비하여 상기 열공급기에 의해 가열된 단열재의 접합부를 가압 접합하는 롤성형기를 포함하여 구성될 수 있다.

이러한 경우, 상기 열공급기는 상기 성형롤러에 내장된 히터로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 제조장치는 상기 접합수단의 후단에 구비되어 각 냉매관 별로 단열재가 포장된 형태가 되도록 단열재의 냉매관 사이의 부분을 분할하는 컷팅기를 더 포함하여 구성될 수도 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 복수의 냉매관과 시트 형태의 단열재를 병렬로 이송되도록 공급하는 단계; 상기 단열재를 폭방향으로 말리게 하여 냉매관 주위를 감싸는 형태로 변형시키는 단계; 및 상기 냉매관을 감싸는 단열재의 폭방향 양단부와 냉매관 사이의 내측면 부분을 접합하는 단계를 포함하는 에어컨 배관재 제조방법이 제공된다.

또한, 상기 제조방법은 상기 각 냉매관 별로 단열재가 포장된 형태가 되도록 단열재의 냉매관 사이의 부분을 분할하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명에 의하면, 복수의 냉매관을 하나의 시트형 단열재로 감싸 접합하는 방식으로 포장함으로써, 다양한 규격의 냉매관 별로 별도의 튜브형 단열재를 구비할 필요가 없고, 튜브형 단열재에 각각 단열재를 삽입할 필요도 없어 에어컨 배관재 제조공정의 생산성을 높이고 비용을 절감할 수 있는 효과가 있 다. 또한, 단열재와 보호관을 냉매관 삽입을 위해 크게 형성할 필요 없이 서로 밀착되는 최소화된 크기로 형성하게 되므로, 냉매관의 유동을 방지하고 배관재의 사이즈를 소형화할 수 있는 효과가 있다.

선택적으로, 각 냉매관 간의 단열재 부분을 컷팅하여 냉매관 별로 단열재가 포장된 다수의 배관재를 하나의 라인을 통해 동시에 제조할 수 있게 되므로, 에어컨 배관재의 생산성을 현저하게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

상술한 본 발명의 목적, 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 에어컨 배관재의 일실시예를 도시한 것으로, 보호관(20)의 내부에 단열재(40)가 포장된 복수의 냉매관(10, 11)과 전원선(30)이 삽입된 것이다.

상기 보호관(20)은 통상의 것으로, 도시된 바와 같이 외력에 대해 형태를 유지하여 내부의 냉매관(10, 11)과 전원선(30)을 보호하고 배관시 굴곡이 용이하도록 합성수지 재질의 주름관으로 이루어지는 것이 바람직하나, 이것으로 한정되는 것은 아니며, 시공조건에 따라 다양한 재질과 형태의 것이 사용될 수 있고, 경우에 따라서는 이 보호관(20)이 구비되지 않을 수도 있다.

상기 냉매관(10, 11)은 에어컨의 냉매순환를 이루는 것으로, 에어컨의 증발 기에서 기화된 냉매를 실외기로 이송하는 냉매관(10)과 실외기에서 응결된 냉매를 다시 에어컨 본체로 이송하는 냉매관(11) 등 두 개, 경우에 따라서는 둘 이상의 냉매관(10, 11)이 구비될 수도 있다.

상기 단열재(40)는 발포합성수지 등 통상적인 단열재로 사용되는 적정 두께의 소재로 이루어져 각 냉매관(10, 11)과 외부 간의 열전달을 차단하는 것으로, 종래와 같이 각 냉매관(10, 11)을 개별적으로 감싸는 튜브 형태로 이루어진 것이 아니고, 하나의 시트형 단열재(40)가 복수의 냉매관(10, 11)을 감싸는 형태로 접합된 것이다. 도시된 바와 같이 한 쌍의 냉매관(10, 11)이 구비된 경우, 상기 단열재(40)는 양측 냉매관(10, 11)을 감싸되 냉매관(10, 11)이 서로 접하지 않도록 폭방향 양단부와 양측 냉매관(10, 11) 사이의 내측면이 서로 접합되어 양측 냉매관(10, 11)을 유동 없이 감싸는 대략 "8자"형의 단면형상을 갖게 된다. 한편, 상기 단열재(40)는 외면에 알루미늄 등으로 이루어진 금속박판이 접합된 것으로 이루어질 수도 있다.

이러한 구조의 배관재는, 종래와 같이 튜브형 단열재에 냉매관(10, 11)을 삽입하는 것이 아니라, 복수의 냉매관(10, 11) 외부를 하나의 시트형 단열재로 감싸 접합한 것이므로, 각 냉매관(10, 11)의 규격에 따라 여러 크기의 튜브형 단열재(40)를 제작할 필요가 없고, 튜브형으로 형성된 각 단열재(40)에 각 냉매관(10, 11)을 개별 삽입할 필요도 없게 된다. 이에 따라, 제조공정이 단순화되어 생산성을 높일 수 있게 된다. 특히, 냉매관(10, 11) 삽입을 위한 내경 확보를 위해 단열재의 사이즈를 필요 이상으로 크게 형성할 수밖에 없었던 종래에 비해, 단열재(40)를 냉 매관(10, 11)에 밀착된 상태로 접합함으로써 냉매관(10, 11)의 유동을 방지하고 단열재(40)의 외형 사이즈도 줄일 수 있게 된다. 이는 단열재(40)의 재료 절감면에서도 바람직하고, 단열재(40)가 포장된 냉매관(10, 11)을 상대적으로 내경이 작은 보호관(20)에 보다 용이하게 삽입할 수 있어 에어컨 배관재의 크기도 소형화할 수 있게 한다.

상기와 같은 본 발명의 에어컨 배관재를 제조하는 장치와 방법을 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 제조장치의 일실시예를 전체적으로 도시한 것이고, 도 4 내지 도 6은 각각 본 발명 장치의 요부인 냉매관 정렬기(140), 단열재 변형기(150)와 열공급기(160), 및 롤성형기(170)를 도시한 단면도이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 어어컨 배관재 제조장치는, 복수의 냉매관(10, 11)을 병렬로 이송되도록 공급하는 수단인 냉매관 공급롤(110, 120) 및 정렬기(140)와, 단열재(40)를 상기 냉매관(10, 11)을 따라 병렬로 이송되도록 공급하는 수단인 단열재 공급롤(130) 및 안내롤러와, 이송되는 양측 냉매관(10, 11)을 함께 감싸도록 단열재(40)를 폭방향으로 말린 형태로 변형시키는 단열재 변형기(150)와, 말려진 단열재(40)를 냉매관(10, 11)에 밀착되도록 접합하는 수단인 열공급기(160) 및 롤성형기(170)와, 접합된 단열재(40)의 냉매관(10, 11) 사이 부분을 분할하는 컷팅기(180)로 이루어진다.

상기 냉매관 정렬기(140)는 각 공급롤(110, 120)로부터 이송된 복수의 냉매관(10, 11)이 서로 일정 간격을 유지한 상태로 이송되도록 하는 것으로, 복수의 정렬롤러(141a, 141b)가 조를 이루어 설치되고, 각 조를 이루는 양측 정렬롤러(141a, 141b)에 각 냉매관(10, 11)이 통과되는 복수의 정렬홈(143, 144)이 형성된 구조를 예시하였으나, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 일측 정렬롤러(141a, 141b)에만 냉매관(10, 11)이 통과되도록 보다 깊은 정렬홈이 형성된 구조도 가능하다.

상기 단열재 공급롤(130)에 의해 공급되는 시트형 단열재(40)는 복수의 냉매관(10, 11)을 감쌀 수 있도록 적정 폭을 갖는 띠 형태로 형성되며, 상기 안내롤러를 통해 냉매관(10, 11)의 하측 경로를 따라 병렬로 이송된다.

상기 변형기(150)는 이송되는 단열재(40)의 폭방향 양측을 냉매관(10, 11)을 감싸는 형태가 되도록 변화시키는 다양한 가이드 구조로 이루어질 수 있는데, 도시된 실시예에서는 대략 원형 단면을 갖는 관체 형태로 형성되어, 그 반경방향 내측으로 냉매관(10, 11)을, 반경방향 외측으로 단열재(40)를 통과시키면서 단열재(40)의 폭방향 양측이 상측으로 말려지게 하는 것을 예시하였다. 상기 변형기(150)의 입구는 상향 경사진 형태로 형성되어 상기 열공급기(160)에 의해 공급되는 열이 단열재(40)의 접합부에 원활하게 전달될 수 있게 한다.

상기 열공급기(160)는 상기 변형기(150)의 입구 부분을 통해 고온의 공기를 공급하여 단열재(40)를 가열하는 열풍기(160)로 이루어진 것을 예시하였다.

상기 롤성형기(170)는 상기 변형기(150)를 통과하여 냉매관(10, 11)을 감싸는 형태가 된 단열재(40)를 가압하여 냉매관(10, 11)에 밀착시키는 동시에 단열재(40)의 접합부, 즉 폭방향 양단부와 냉매관(10, 11) 사이의 내측면 부분을 접합하는 것으로, 도시된 바와 같이 조를 이루어 설치된 복수의 성형롤러(171a, 171b) 가 구비되고, 한 조를 이루는 성형롤러(171a, 171b) 중 적어도 일측에 단열재(40)의 외부면 중 각 냉매관(10, 11)이 위치된 부분을 지지하는 성형요홈(173, 174) 및 접합부를 지지하는 성형돌부(175)가 형성된다.

상기 컷팅기(180)는 선택적인 것으로, 접합된 단열재(40)의 냉매관(10, 11) 사이 부분을 이송 간에 분할할 수 있도록 컷터(181)가 구비된 구조로 이루어지며, 바람직하게는 필요한 경우에만 선택적으로 컷팅을 행할 수 있도록 상기 컷터(181)가 상하로 승강되는 구조로 이루어진다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 장치에 의해 배관재가 제조되는 과정을 설명한다.

상기 냉매관 공급롤(110, 120)과 단열재 공급롤(130)로부터 공급된 냉매관(10, 11)과 단열재(40)가 병렬로 이송되면서 상기 변형기(150)를 통과하여 도 5에 도시된 바와 같이 냉매관(10, 11) 주위에 단열재(40)가 감겨진 형태가 되고, 이 변형기(150) 내부로 진입될 때 상기 열공급기(160)에 의해 단열재(40)가 적정 접합온도로 가열된다.

이 상태로 이송되어 상기 롤성형기(170)를 통과하면서, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 단열재(40)가 냉매관(10, 11) 외주면에 밀착되는 동시에 양단과 내측 접합부가 서로 융착되어 대략 8자 형태의 단면 형상을 갖게 된다.

이와 같이 하나의 단열재(40)에 의해 함께 포장되어 일체화된 복수의 냉매관(10, 11)은 자체로, 또는 전술한 바와 같이 보호관(20) 내부에 삽입하여 에어컨용 배관재를 이루게 된다.

또한, 필요에 따라 상기 컷팅기(180)로 각 냉매관(10, 11) 사이 부분을 분할하여 각각 단열재(40)가 포장된 별개의 냉매관(10, 11)으로 사용할 수도 있다. 이러한 경우, 단열재(40)가 포장된 다수의 냉매관(10, 11)을 하나의 라인을 통해 동시에 생산할 수 있게 되므로, 냉매관(10, 11)을 개별적으로 단열재(40)에 삽입하여 포장하는 종래의 경우에 비해, 현저하게 생산성이 향상될 수 있다.

한편, 전술한 실시예에서는 상기 단열재(40)의 접합수단이 열공급기(160)와 롤성형기(170)에 의한 가열/가압 방식으로 구성된 것을 예시하였으나, 경우에 따라 접착제를 사용한 본딩장치로 이루어질 수도 있다. 또한, 예시된 바와 같이 가열/가압 접합 방식으로 이루어질 경우, 상기 열공급기(160)가 전술한 바와 같이 별도의 열풍기(160)로 구성될 수도 있으나, 상기 롤성형기(170)의 성형롤러(171a, 171b)에 내장된 히터로 이루어질 수도 있다. 이러한 경우, 전체적인 장치 구조가 보다 간단해지는 장점이 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

도 1은 종래의 에어컨 배관재를 도시한 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 에어컨 배관재의 일실시예를 도시한 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 에어컨 배관재 제조장치의 일실시예를 도시한 것이다.

도 4는 도 3에 도시된 제조장치에서 정렬기를 도시한 A-A'방향 단면도이다.

도 5는 도 3에 도시된 제조장치에서 열공급기와 변형기를 도시한 B-B'방향 단면도이다.

도 6은 도 3에 도시된 제조장치에서 롤성형기를 도시한 C-C'방향 단면도이다.

Claims (1)

1. 서로 소정 간격 이격되어 병렬 배치된 둘 이상의 냉매관(10, 11); 및

   상기 복수의 냉매관(10, 11)을 서로 일정 간격을 유지하도록 감싸되, 일방향으로 긴 시트 형의 발포 합성수지를 폭방향 양단부와 냉매관(10, 11) 사이의 내측면 부분을 서로 접합하여 이루어진 단열재(40)를 포함하는 에어컨 배관재.

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