KR20150008751A - 연속 진공 몰드 성형을 통한 냉난방 시스템용 일체형 다중배관 제조장치 및 방법, 이로부터 제조된 냉난방 시스템용 일체형 다중배관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연속 진공 몰드 성형을 통한 냉난방 시스템용 일체형 다중배관 제조장치 및 방법, 이로부터 제조된 냉난방 시스템용 일체형 다중배관에 관한 것으로, 그 목적은 일체형 다중배관 제조시 냉/난방 매체를 공급하는 동관의 둘레를 은박보온재로 연속 조관 및 접착시켜 단열시키고 또한 동관과 제어용 전선케이블의 둘레를 보호하기 위해 진공 몰드를 사용하여 연속 성형되는 합성수지 재질 링 타입 주름 보호관을 제공하는 데 있다.
본 발명의 구성은 조관성형장치를 이용하여 냉매를 공급하거나 회수하는 동관의 단열을 위해 은박보온재로 감싼 후 은박보온재의 이음매 부분에 열을 가해 접착시켜 일체화 시키는 조관성형단계와; 이후 은박보온재로 둘레가 감싸진 2개의 동관 그리고 나머지 제어용 전선케이블을 PVC 압출기를 이용하여 외부를 PVC로 피복하는 평 PVC 보호관 형성단계와; 이후 평 PVC 보호관을 공급받아 연속 진공 몰드 성형기를 사용하여 평 PVC 보호관 둘레에 비연속된 링 타입 주름을 연속적으로 형성하는 링타입 주름 보호관 성형단계;를 포함하는 연속 진공 몰드 성형을 통한 냉난방 시스템용 일체형 다중배관 제조 방법과 장치 및 이로부터 제조된 일체형 다중배관을 본 발명의 특징으로 한다 .

Description

연속 진공 몰드 성형을 통한 냉난방 시스템용 일체형 다중배관 제조장치 및 방법, 이로부터 제조된 냉난방 시스템용 일체형 다중배관{Manufacturing apparatus and method of integral multi pipe for airconditioning system by continuous vacuum mold forming, integral multi pipe thereof}

본 발명은 연속 진공 몰드 성형을 통한 냉난방 시스템용 일체형 다중배관 제조장치 및 방법, 이로부터 제조된 냉난방 시스템용 일체형 다중배관에 관한 것으로, 자세하게는 냉매를 공급하고 회수하는 2개의 동관 둘레를 각각 은박보온재로 연속 조관 및 접착하여 감싼 후, 제어용 전선케이블을 포함한 외부를 진공 몰드에 의해 연속 성형되는 PVC 재질의 링 타입(Ring type) 주름 보호관으로 감싸 보호토록 한 냉난방 시스템용 일체형 다중배관 기술에 관한 것이다.

건축물의 냉/난방시스템 및 단열배관 시스템에서는 냉/난방 매체를 공급하기 위하여 튜브와 이를 제어하기 위한 원격제어용 전선케이블을 설치하게 된다. 이들 냉난방 매체 공급용 튜브와 원격제어용 전선 케이블은 건축물 시공시 슬래브 또는 건축물의 벽에 매설하는데, 단열 및 방수성, 기밀성을 위해서 튜브와 전선 케이블을 단열재로 단열을 하고 튜브와 전선케이블을 보호하기 위해서 외면에 절연 테이프로 감싸거나 보호관으로 된 멀 티튜브 형태로 주로 사용하고 있다. 여기서 냉/난방용 매체 공급을 위한 튜브의 재질은 일반적으로 동관을 사용하며, 튜브와 전선케이블을 보호하는 보호관은 합성수지 재질로 이루어져 있다.

이하 종래의 튜브와 전선 케이블을 일체화하는 방식을 살펴보면 다음과 같다.

첫 번째로는 튜브와 전선케이블을 절연테이프나 밴드로 묶는 방법이 있다.

두 번째 방식으로 튜브와 전선케이블을 단열용 테이프로 감싼 후 이를 보호하기 위해서 보호관에 밀어 넣는 삽입방식이 있다.

세 번째 방식으로는 튜브와 전선 케이블을 단열용 테이프로 감싼 후 보호관을 길이 방향으로 절개하여 안에 절개 삽입하는 방식이 있다.

네 번째 방식으로는 튜브와 전선케이블을 두장의 단열용 수지 판 사이에 놓고 압착을 하여 튜브와 전선케이블을 판 형태로 일체화 시킨 후 다시 말아서 원형 형태로 성형을 한다. 이후 이를 압출을 하여 외면에 합성수지로 감싸 보호관을 입힌다. 이렇게 만들어진 멀티튜브에 대해서 보호관 표면에 주름을 형성시키는 방식으로 대한민국 특허 출원 제 10-2009-30755호가 있다.

다섯 번째 방식으로는 튜브와 전선케이블에 폴리에틸렌을 발포하여 고정시킨후 폴리에틸렌 주위를 코로게이션 타입 PVC로 입히는 방식으로 대한민국 특허 출원 제 10-2006-16785호가 있다.

상기 종래 기술에 대해 보다 구체적으로 살펴본다.

우선 첫 번째 방식은 튜브와 전선케이블을 절연테이프나 밴드로 묶는 방식은 작업이 더디게 이루어지고 그 마감처리가 정렬되지 못하여 건물주변이 어수선하거나 미려하지 못할 뿐만 아니라 설치작업이 난해하여 부대비용이 많이 드는 문제점이 있다. 특히 실내/실외기의 매개체는 대부분 실외에 그대로 노출된 상태로 설치되므로 예컨대, 겨울철이나 여름철 등과 같이 날씨가 춥거나 더운 경우 실외의 온도차이로 인해 부피가 팽창되거나 수축되면서 자체기능을 상실할 우려가 있을 뿐만 아니라 비나 눈에 의해 부식되는 경우 내장부품의 수명을 단축시킬 우려가 있는 문제점이 있었다.

두 번째 방식인 삽입방식에 대해서 살펴보면, 삽입 방식은 냉/난방용 매체 공급 튜브와 이를 원격제어 할 수 있는 전선케이블를 감싸고 있는 단열재를 보호관의 내부로 밀어 넣는 제조방법이다.

하지만 이와 같은 삽입 방식의 문제점은 보호관의 내부에 굴곡이 있기 때문에 마찰이 심하여 삽입하기가 힘들며, 삽입길이 또한 제한적이라는 것이다.

즉, 마찰을 감소시키고 좀 더 쉽게 삽입시키기 위해서는 단열재와 보호관의 유격을 크게 해야 하지만 이렇게 될 경우 단열재와 보호관이 일체형이 되지 않기 때문에 밴딩 할 경우 단열재와 보호관 사이에 슬립이 발생되어 냉/난방 매체 공급용 튜브인 동관에 꺾임이 발생되어 손상될 수 있으며, 또한 보호관의 단열이 제대로 이루어 지지 않는다는 점이다. 이때문에 설치작업이 비효율적이라는 문제점이 있다.

세 번째 방식인 절개 방식은 냉/난방 매체 튜브와 전선 케이블을 길이방향으로 절개한 보호관에 삽입한 후 절개한 부분을 다시 접착시키기 때문에 멀티 튜브를 절곡할 때 보호관의 이음새 부분에서 터지게 돼서 단열성 및 방수성이 저하될 수 있으며, 누전이 발생할 위험이 있는 단점이 있다. 또한 두 번째 삽입방식에서와 마찬가지로 절곡시 보호관 내부의 단열재와 보호관간 슬립이 발생되어 냉/난방매체용 튜브의 꺾임 현상이 발생될 수 있으며, 멀티튜브 제조길이에도 제한적이라는 문제점이 있다.

네 번째 방식인 튜브와 전선케이블을 두장의 단열용 수지 판 사이에 놓고 압착을 하여 튜브와 전선케이블을 판 형태로 일체화 시킨 후 다시 말아서 원형 형태로 성형한 후 압출을 통하여 보호관을 입히는 방식은 상기 두 번째 삽입방식과 세 번째 절개방식의 단점을 보완한 방식이나 이 역시 공정 특성상 여러 단점이 있을 수 있다.

구체적으로 살펴보면, 우선 튜브 및 전선케이블을 단열용 수지판 사이에 놓고 압착한 후 원형으로 말아서 성형하기 때문에 두 개의 냉/난방 매체용 튜브와 전선케이블간 간격이 일정하지 않을 수 있어 균일성이 떨어진다는 점이다. 또한 미리 단열용 수지를 절단하거나, 압착, 성형, 압출 등 공정을 개별 라인으로 거치게 되기 때문에 공정이 복잡하고, 생산성이 떨어지는 단점을 지니고 있다.

마지막으로 다섯 번째 방식은 상기한 다른 방식과 대비시 생산성도 좋고 방수성능도 좋지만 내부 단열재인 폴리에틸렌의 발포와 외피인 코로게이션 타입 PVC의 발포가 거의 동시에 이루어지고 있어서, 발포 폴리에틸렌의 직경을 일정하게 하는 사이징 문제 때문에 PVC보호관을 입힐때 문제가 있을 수 있다. 물론, 발포 다이에 의해 발포 셀 크기가 조절하게 되도록 개시되어 있으나 발포 다이만으로는 발포를 위한 압력, 온도, 시간제어가 힘들기 때문에 발포 셀 크기가 불균일할 수 있어 정밀한 사이징(Sizing)이 어려울 수 있다. 이 때문에 너무 많은 폴리에틸렌이 PVC내부에 발포되어 충전후 팽창하면서 PVC가 파손될 수도 있다는 문제가 있다.

또한 밀폐 구조하에서 발포가 이루어지는 구조여서 폴리에틸렌 발포시 발생하는 기포의 해결방안이 구체적으로 개시되어 있지 않아 발포시 사용된 가스가 폴리에틸렌 충전층 내부에 잔류할 수 있어 단열이나 내구성 문제 그리고 후속되는 PVC 발포 단계에서 PVC 발포층 내에 유입될 경우 이 역시 내구성을 저해 할 수도 있다는 구조적인 문제점이 있다.

또한 폴리에틸렌 발포시 일체형 배관 성형물의 바깥쪽부터 발포가 이루어짐으로써 바깥이 먼저 냉각되어 내부쪽은 미처 발포되지도 않은 상태인 불완전 발포가 진행될 수도 있다는 문제점이 있다.

또한 코일 형태로 감겨져 있던 튜브와 전선케이블을 동시에 공급함으로써 공급매체의 직선화가 해결되지 않아 구불구불한 상태로 공급될 수 있는데, 이 경우 2개의 튜브와 전선케이블이 불규칙한 위치로 공급될 수도 있다는 문제점이 있다.

또한 1차 폴리에틸렌 발포 전단계에 예열단계가 구비되지 않아 동절기 등에 적정 온도보다 낮은 온도에서 발포시 폴리에틸렌 내부에 기포가 발생할 수도 있다는 문제점과,

또한 2차 PVC 발포전 단계에 폴리에틸렌 외부의 냉각이 이루어지지 않을 경우 PVC 발포에 의한 외부 직경의 사이징이 발포 후 냉각에 따라 적정크기를 유지할 수 없을 수도 있다는 문제점을 가지고 있다.

상기에서 살펴본 종래 건축물의 냉/난방시스템에 사용되는 배관 또는 단열배관 기술들은 단순 테이핑시 발생하는 마감에 따른 외관상의 문제가 있고, 이를 해결한 일체화된 배관들은 제조시 합성수지재를 발포하여 단열재로 사용함에 따른 공정의 복잡함과 비용상승의 문제점 그리고 수축 팽창에 따른 단열배관의 사이징 문제점이 있고, 또한 동관과 전선케이블을 감싸는 주름 보호관은 연속 생산을 위해 나선형 방식으로 성형함에 따라 보관시나 사용시 일 지점에서 파손이 일어날 경우 나선 형태를 따라 연속적인 파손이 일어나 내구성이 저하된다는 문제점이 있어 이에 대한 개선이 요구되고 있는 실정이다.

국내 등록특허공보 등록번호 10-0910308(2009.07.24.) 국내 등록특허공보 등록번호 10-0808107(2008.02.21.) 국내 등록특허공보 등록번호 10-1108225(2012.01.13.)

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 일체형 다중배관 제조시 냉/난방 매체를 공급하는 동관의 둘레를 은박보온재로 연속 조관 및 접착시켜 단열시킴으로써 종래 합성수지 발포시 발생하는 단열재의 사이징 변화 문제, 불균일한 품질 문제, 복잡한 공정 문제, 제조비 상승 문제 및 제조 시간 지연 문제를 해결하고, 또한 동관과 제어용 전선케이블의 둘레를 보호하기 위해 진공 몰드를 사용하여 연속 성형되는 합성수지 재질 링 타입 주름 보호관을 제공하여 보호관의 내구성을 높인 연속 진공 몰드 성형을 통한 냉난방 시스템용 일체형 다중배관 제조장치 및 방법, 이로부터 제조된 일체형 다중배관을 제공하는 데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 조관성형장치를 이용하여 냉매를 공급하거나 회수하는 동관의 단열을 위해 은박보온재로 감싼 후 은박보온재의 이음매 부분에 열을 가해 접착시켜 일체화 시키는 조관성형단계와;

이후 은박보온재로 둘레가 감싸진 2개의 동관 그리고 나머지 제어용 전선케이블을 PVC 압출기를 이용하여 외부를 PVC로 피복하는 평 PVC 보호관 형성단계와;

이후 평 PVC 보호관을 공급받아 연속 진공 몰드 성형기를 사용하여 평 PVC 보호관 둘레에 비연속된 링 타입 주름을 연속적으로 형성하는 링타입 주름 보호관 성형단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속 진공 몰드 성형을 통한 냉난방 시스템용 일체형 다중배관 제조 방법을 제공함으로써 달성된다.

바람직한 실시예로, 상기 조관성형단계는 조관성형장치에서 각 동관 하부에 은박보온재를 위치시킨 후 정속으로 이송하면서 조관성형장치를 구성하는 조관지그에 의해 하부의 은박보온재가 위로 말아 올려져 이음매를 형성하면, 이음매와 접촉한 100 ~ 150℃로 가열된 조관성형장치를 구성하는 인두가 은박보온재를 구성하는 합성수지를 녹여 접착시키는 단계일 수 있다.

또한 바람직한 실시예로, 상기 평 PVC 보호관 형성단계는 이전단계로 은박보온재가 조관된 2개의 동관과 전선케이블의 표면온도를 80℃~100℃로 가열하는 예열단계를 가질 수 있다.

또한 바람직한 실시예로, 상기 링타입 주름 보호관 성형단계는 복수개의 단위 진공 몰드가 순차적으로 순환하는 2개의 순환라인과 순환라인의 중간지점에 형성된 진공챔버를 구비한 연속 진공 몰드 성형기를 사용하여 각 순환라인을 순환하던 양측 진공 몰드가 일지점에서 만나 평 PVC 보호관의 양측을 파지한 상태로 순환리인을 이송하다가 진공챔버 구간에 다다르면 진공몰드 내부에 진공상태가 형성되어 평 PVC 보호관을 진공몰드에 흡착시켜 링타입 주름을 성형시키는 단계일 수 있다.

본 발명은 다른 실시양태로, 공급된 2개의 동관 둘레에 은박보온재를 감싸고 이음매를 가열 접착시켜 일체화 시키는 조관성형장치와;

공급된 은박보온재가 감싸진 2개의 동관 그리고 제어용 전선케이블을 공급받아 전체 외부를 PVC로 피복하는 PVC 압출기와;

공급된 평 PVC 보호관 둘레에 비연속된 링 타입 주름을 연속적으로 형성하는 연속 진공 몰드 성형기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속 진공 몰드 성형을 통한 냉난방 시스템용 일체형 다중배관 제조 장치를 제공함으로써 달성된다.

바람직한 실시예로, 상기 조관성형장치는 판재 형상의 은박보온재를 감아 원통관 형상으로 만들어 동관 둘레를 감싸는 조관지그와; 조관지그 상부에서 원통형으로 형상이 변경된 은박보온재의 이음매를 접착시키는 인두로 구성될 수 있다.

또한 바람직한 실시예로, 상기 조관지그는 초입부는 하부가 라운드진 형상을 가지다가 점차 양측단이 반원통관 형상을 가지는 형상을 가지고, 인두 설치 지점 이후는 원통관 형상으로 구성될 수 있다.

바람직한 실시예로, 상기 연속 진공 몰드 성형 장치는 평 PVC 보호관에 진공으로 링타입 주물 보호관의 반원씩을 형성시키는 일측 및 타측 단위 진공 몰드와;

상기 일측 및 타측 단위 진공 몰드 복수개가 각각 설치되어 직선구간과 곡률구간을 연속적으로 순환하면서 직선구간에서 평 PVC 보호관의 양측을 파지한 상태로 순환 이송하는 2개의 회전이송부와;

상기 회전이송부의 중간 구간에 설치되어 단위 진공 몰드에 진공 상태를 제공하여 평 PVC 보호관에 링타입 주름을 형성시키도록 하는 진공챔버;를 포함하여 구성될 수 있다.

또한 바람직한 실시예로, 상기 진공몰드는 회전이송부의 직선구간에서는 이웃하는 진공몰드의 측면에서 제공되는 진공에 의해 밀착되도록 구성될 수 있다.

또한 바람직한 실시예로, 상기 진공몰드는, 상부에 형성되어 이송력을 제공받는 랙 기어와; 하부에 형성되어 프레임의 가이드 레일에 안착되는 가이드와; 수평 길이방향으로 성형되어 복수개의 골이 일정 피치로 배열되고, 개별 골마다 진공을 제공하는 반원 틈새부가 형성된 반원금형부와: 일측면 방향에 형성되어 측방향 진공을 제공하는 측면 진공홀과; 상기 가이드에 형성되어 진공챔버의 진공을 제공받는 복수개의 진공 공급홀;을 포함하여 구성될 수 있다.

또한 바람직한 실시예로, 상기 반원 틈새부, 측면 진공홀 및 진공 공급홀 간은 서로 연통되게 구성될 수 있다.

또한 본 발명은 다른 실시양태로, 냉난방 시스템용 일체형 다중배관에 있어서, 연속 진공 몰드 성형을 통한 냉난방 시스템용 일체형 다중배관 제조 방법으로 제조되어 내부에는 연속 조관 후 접착된 은박보온재에 의해 둘레가 감싸진 2개의 동관과 전선용케이블이 수납되고, 이들의 외부는 연속 성형된 링타입 주름 보호관;으로 구성된 것을 특징으로 하는 냉난방 시스템용 일체형 다중배관을 제공함으로써 달성된다.

상기와 같이 본 발명은 일체형 다중배관 제조시 냉/난방 매체를 공급하는 동관의 둘레를 은박보온재로 연속 조관 및 접착시켜 단열시킴으로써 종래처럼 동관의 단열을 위해 합성수지 발포단계를 가지지 않음으로써 합성수지 발포시 발생하는 단열재의 사이징 변화 문제, 불균일한 품질 문제, 복잡한 공정 문제, 제조비 상승 문제 및 제조 시간 지연 문제를 한꺼번에 해결하였다는 장점과,

또한 동관과 제어용 전선케이블의 둘레를 보호하기 위해 복수개의 단위 진공 몰드를 사용하여 연속 성형되는 합성수지 재질 링 타입 주름 보호관을 제공함으로써 일 지점의 주름에서 발생한 파손이 이웃하는 주름으로 전달되는 것을 단절시켜 종래 나선형 주름 보호관 사용시 발생하던 국부적인 파손이 연속적으로 나선 주름을 따라 전달되어 전체가 파손되는 문제점을 해결하여 주름 보호관의 내구성을 높였다는 장점을 가진 유용한 발명으로 산업상 그 이용이 크게 기대되는 발명인 것이다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 냉난방 시스템용 일체형 다중배관 제조장치를 통한 일체형 다중배관의 제조 단계를 보인 전체 공정도이고,
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 조관 장치에 의해 은박보온재를 연속 조관하는 조관성형 장치를 보인 예시도이고,
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 연속 진공 몰드 성형 장치를 보인 개략적인 예시도이고,
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 일측 단위 진공 몰드를 보인 사시도이고,
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 일측 단위 진공 몰드의 하부를 보인 사시도이고,
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 타측 단위 진공 몰드를 보인 사시도이고,
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 연속 진공 몰드 성형 장치를 지나면서 합성수지가 링타입 주름 보호관으로 성형되어 일체형 다중배관이 제조된 것을 보인 예시도이다.

이하 본 발명의 실시 예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 냉난방 시스템용 일체형 다중배관 제조장치를 통한 일체형 다중배관의 제조 단계를 보인 전체 공정도이다. 이하에서는 다중배관 제조 장치와 이를 이용한 단계별 제조방법을 함께 설명한다.

도시된 바와 같이 본 발명의 냉난방시스템용 일체형 다중배관 제조장치는 실내기로 냉매를 공급하는 1개의 동관과 실내기에서 열교환된 후 실외기로 냉매를 환수하는 또 다른 1개의 동관, 제어용 전선케이블(내부에 다수의 전선이 설치됨)로 구성된 일체형 다중배관을 제조하는 장치이다.

이러한 일체형 다중배관을 제조하기 위해 본 발명은 조관성형장치를 이용하여 냉매를 공급하거나 회수하는 동관의 단열을 위해 은박보온재로 감싼 후 은박보온재의 이음매 부분에 열을 가하여 접착시켜 일체화 시키는 조관성형단계를 가진다.

이때 사용되는 은박보온재란 일측면에서 얇은 은박지가 위치하고 타측면에는 이와 접착된 합성 수지재가 발포된 단열재이다. 합성 수지재란 여러 합성수지를 사용해도 상관없지만 일반적으로는 발포 폴리에틸렌이 형성된 것이 일반적이다.

이후 각각 은박보온재로 둘레가 감싸져 단열된 2개의 동관과 제어용 전선케이블을 함께 공급받아 PVC 압출기를 이용하여 한꺼번에 외부를 PVC로 피복하는 평 PVC 보호관 형성단계를 가진다.

이후 2개의 동관과 전선케이블을 감싸고 있는 평 PVC 보호관을 공급받아 복수개의 단위 진공몰드가 순환되는 연속 진공 몰드 성형기를 사용하여 평 PVC 보호관 둘레에 비연속된 링 타입(Ring type) 주름을 연속적으로 형성하는 링타입 주름 보호관 성형단계를 가진다.

상기 단계를 거쳐 제조된 본 발명에 따른 일체형 다중 배관은 동관의 단열을 위해 종래와 같은 별도의 합성 수지 발포단계가 필요치 않아 신속하고 간단하게 일체형 다중배관을 제조하게 된다.

또한 제조된 일체형 다중배관은 외부를 이루는 링타입 주름 보호관 내부에 위치한 2개의 동관과 1개의 전선케이블이 동관을 감싸게 조관된 은박보온재에 의해 단단히 밀착 접촉되어 일체화를 이루기 때문에 밴딩시에도 은박보온재와 보호관 사이에 슬립이 발생하지 않게 되어 종래처럼 발포된 합성수지재가 담당하던 단열 및 동관과 전선케이블의 지지 역할을 충분히 대신하게 된다.

또한 상기 링타입 주름 보호관의 주름형상은 종래처럼 나선형 주름관이 아닌 단절된 링 타입 주름관이어서 내구성이 상당히 높다는 장점을 가진다. 즉. 주름관 형상이 보호관의 둘레에 돌출된 링 타입 마루와, 마루 사이의 골로 이루어진 요철 형태를 가지게 되어 이웃하는 링타입 골과 연속되지 않아 외력의 전달이 단절되게 된다. 예를 들어 일지점 링 부분이 파손된다 하더라도 이웃하는 링으로 연속적으로 전달되지 않아 연속적인 파단이 일어나지 않게 된다.

구체적으로, 상기 2개의 동관에 각각 은박보온재를 조관하기 위해서는 각각의 동관을 공급하는 제 1 동관송출기(1) 및 제 2 동관송출기(2) 그리고 은박보온재를 공급하는 제 1 은박보온재 송출기(3) 및 제 2 은박보온재 송출기(4)가 구비된다. 각 송출기는 회전하면서 조관 속도에 따라 연속적으로 동관 및 은박보온재를 연속적으로 공급하는 장치이다. 이때 동관은 서로 다른 직경을 가지는 동관이고, 은박보온재는 각 동관의 둘레를 감싸도록 서로 다른 폭을 가지는 은박보온재이다.

또한 송출기에서 공급되는 동관은 코일형상으로 감겨있기 때문에 조관성형장치(5)에 공급되기 전에 구불구불하게 공급되지 않고 직선화시켜 공급되도록 제 1 동관송출기(1), 제 2 동관송출기(2)와 조관성형장치(5) 사이에는 각각 텐션장치인 제 1, 2 교정기(Strander, 6, 7)가 구비되어 직선으로 교정된다. 교정기의 구성은 수평방향으로 회전하는 복수개의 롤러쌍과 수직방향으로 회전하는 복수개의 롤러쌍으로 구성되어 직선화 하는 장치이다.

또한 제 1, 2 교정기를 지나 직선화된 2개의 동관 그리고 제 1 은박보온재 송출기(3) 및 제 2 은박보온재 송출기(4)로부터 공급되는 은박보온재는 인취기(8)에 공급되어 인취기가 동일한 일정 속도로 조관성형장치(4)에 동관을 공급하게 된다. 이와 같이 인취기를 거치는 이유는 2개의 동관 둘레에 은박보온재를 감싸 조관시 공급 속도에 차이가 나면 어느 하나의 은박보온재에 공급되는 열이 충분히 전달되지 않거나 너무 많이 되어 이음매 접착 품질이 균일하지 않게 되기 때문이다. 상기 동관은 인취기의 상부로 공급되고 은박보온재의 인취기의 하부로 공급된다.

제 1, 2교정기(6, 7) 및 인취기(8)를 지난 2개 라인의 동관 그리고 제 1 은박보온재 송출기(3) 및 제 2 은박보온재 송출기(4)로부터 공급되는 2개 라인의 은박보온재는 조관성형장치(5)에서 일체화 된다. 이를 위해 2개 라인의 은박보온재는 하부로 공급되고, 2개 라인의 동관은 상부로 공급되어 조관성형장치(5)를 거치면서 각 동관 하부에 위치한 은박보온재가 상부로 말아 올려져 동관을 감싸게 되고, 동관을 감싼 후에는 조관성형장치에 설치되어 100 ~ 150℃로 가열된 인두로 이음매 부분에 접촉시켜 은박보온재를 구성하는 합성수지 일부가 녹으면서 은박지 간의 이음매가 접착되어 조관을 완성하게 된다. 상기 100 ~ 150℃의 온도 구간일 때 접착 품질이 가장 좋았다. 이보다 낮으면 이송속도에 비해 너무 온도가 낮아 합성수지 가 잘 녹지 않고, 이보다 높으면 이음매 부근 보다 더 넓은 합성 수지재가 녹아 이음매 부근의 조관 형태가 일그러질 수 있어 좋지 않다. 이와 같이 조관이 완성되면 동관 둘레에 감싸진 은박보온재가 냉매의 단열을 담당하게 된다.

이렁게 은박보온재로 감싸진 2개의 동관이 준비되면, 전선케이블 송출기(9)에서 풀려나와 제 3 교정기(10)를 통과하면서 직선화된 전선케이블과 함께 예열기(11)로 공급하여 표면을 80℃~100℃로 가열시키는 단계를 가진 후 PVC 압출기(12)를 통과시켜 둘레에 평 PVC 보호관을 형성시킨다. 이때 표면 온도를 80℃~100℃로 한정한 것은 이와 같은 온도 구간일 때 압출된 평 PVC 보호관의 성형성이 가장 좋기 때문이다. 이보다 낮으면 평 PVC 보호관이 일찍 냉각되어 주름관 성형시 진공에 의한 압착 성형이 잘되지 않고 이보다 높으면 평 PVC 보호관의 원통관 형태가 일그러지거나 진공몰드에 진공이 형성될 때 주름관에 형성되는 링타입 마루 부분이 진공 틈새 부분으로 빨려 들어가 불량 돌출부가 추가적으로 형성될 수 있기 때문이다. 상기 PVC압출기는 내부와 외부 다이스로 구성되어 내부 원통 다이스로는 2개의 동관과 전선케이블이 통과하고, 내부 원통 다이스와 외부 다이스 사이로 PVC가 공급되어 평 PVC 보호관을 형성하게 된다.

이후 내부에 1개의 전선케이블과 2개의 동관이 삽입되어 있는 평 PVC 보호관은 신축성 및 내구성 증대를 위해 곧바로 아웃하는 연속 진공 몰드 성형기(13)로 공급한다. 공급된 평 PVC 보호관은 일 구간마다 2개의 주름 성형용 단위 진공 몰드가 감싸도록 한 후 진공 상태를 제공하면 공기가 빨려 들면서 단위 진공몰드의 내측면 형상에 맞게 링타입 주름이 압착되게 된다. 또한 후속되는 평 PVC 보호관 구간 역시 이웃하는 2개의 단위 진공 몰드가 이 부분을 감싸도록 한 후 진공에 의해 진공몰드에 압착되어 링타입 주름이 성형되게 된다. 이때 주름은 진공 몰드 형태에 따라서 주름의 간격 및 깊이를 조정할 수 있다.

이때 주름 성형의 원리는 주름 성형용 진공 몰드에는 피치당 1개의 틈새부가 파져 있는데 진공이 형성되면 이 틈새부를 통해 진공 몰드와 평 PVC 보호관 사이의 공기를 흡입하여 발포시 온도 때문에 플라스틱 상태에 있는 PVC가 금형 가공된 진공 몰드의 반원금형부내 요철 가공 표면에 압착됨으로써 주름을 형성시키게 된다.

이후 냉각장치(14)를 통과시켜 실온까지 냉각하고 인출장치(15)를 거쳐 귄취기(16)를 통해서 권취를 하게 된다. 필요시 인출장치와 권취기 사이에 설치된 계척기(Counter, 17)를 이용하여 일정 길이로 절단한다.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 조관 장치에 의해 은박보온재를 연속 조관하는 조관성형 장치를 보인 예시도이다.

도시된 바와 같이 조관성형장치(4)는 이송된 각각의 동관과 은박보온재를 일체화 시키기 위해 판재 형상의 은박보온재를 감아 원통관 형상으로 만들어 동관 둘레를 감싸도록 만드는 조관지그(41)와 조관지그 상부에서 원통형으로 형상이 변경된 은박보온재의 이음매를 접착시키는 인두(42)로 구성된다.

상기 조관지그(41)는 초입부는 하부가 라운드진 형상을 가지다가 점차 양측단이 반원통관 형상을 가지는 형상을 가지고 인두에 의해 은박보온재의 이음매가 접착된 접착부 지점을 지나면 원통관 형상으로 구성되어 원통관 부분을 지나면서 접착부가 냉각되어 동관과 은박보온재를 일체화 시키게 된다.

상기 인두(42)는 미도시된 전원장치를 통해 전열선이 연결되어 승온되게 구성된 전기 인두이다. 이 인두의 하단에 형성된 팁이 은박보온재의 은박지 부분과 접촉되어 은박지와 일체로 형성된 합성수지를 녹여 일체화 시키게 된다. 합성수지는 폴리에틸렌 폼과 같은 발포 폼 형태를 가지는 단열재로 구성된다.

또한 조관성형장치는 은박보온재와 동관이 조관지그(41)에 꼬이지 않고 하부는 은박보온재가 그 위에는 동관이 정속 및 정위치로 공급되도록 하기 위해 초입부에는 회전축에 복수개의 롤러가 끼워져 회전하는 제 1 롤러부(43)를 구비하여 그 상부로 은박보온재와 동관이 지나가도록 하고, 이후 봉상으로 형성된 제 1 분리대(44)를 통과할 때는 하부로는 은박보온재가 통과하도록 하고 상부로는 동관이 통과하도록 하여 제 1 롤러를 통과한 은박보온재와 동관이 접촉하지 않고 이격된 상태로 분리되어 이송되도록 하고, 마지막으로 구비된 회전축에 복수개의 롤러가 끼워져 회전하는 제 2 롤러부(45)를 통과할 때는 하부로 은박보온재와 동관이 지난 후 조관지그(41) 초입에 공급되도록 구성하였다.

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 연속 진공 몰드 성형 장치를 보인 개략적인 예시도이고, 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 일측 단위 진공 몰드를 보인 사시도이고, 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 일측 단위 진공 몰드의 하부를 보인 사시도이고, 도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 타측 단위 진공 몰드를 보인 사시도이고, 도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 연속 진공 몰드 성형 장치를 지나면서 합성수지가 링타입 주름 보호관으로 성형되어 일체형 다중배관이 제조된 것을 보인 예시도이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 연속 진공 몰드 성형 장치(13)는 링타입 주물 보호관을 은박보온재가 둘레에 형성된 2개의 동관과 전선케이블의 전체 둘레에 링타입 주물 보호관을 형성하기 위해 PVC 압출기(12)에서 공급된 평 PVC 보호관에 진공으로 링타입 주물 보호관의 반원씩을 형성시키는 일측 및 타측 단위 진공 몰드(131a, 131b)들이 맞물려 회전하도록 2개의 회전이송부(132a, 132b)를 구비한다. 이 회전이송부는 직선구간과 곡률구간으로 구성되어 직선구간에서는 진공몰드들이 이웃하는 진공 몰드들과 진공에 의해 밀차되어 순차 이송되고, 곡률구간에서는 이웃하는 진공몰드들과는 측면부가 떨어진 상태로 순차적으로 밀려 곡률 구간을 지나게 된다.

회전이송부의 회전방법은 정속으로 회전되는 체인 또는 피니언기어 회전 방식으로 단위 진공몰드의 상부에 형성된 랙(Rack) 기어로 동력을 전달하여 단위 진공몰드들을 이송시키게 된다. 사용되는 동력은 상기 체인의 일측에 형성된 구동 스프라켓(도시생략)이나 피니언 기어(도시생략)의 축과 연결된 서보모터(도시생략) 또는 스텝모터(도시생략)에 의해 정속으로 회전하게 구성한다.

상기 단위 진공 몰드들은 이웃하는 진공 몰드들과 분리된 것으로 직선구간에서는 이웃하는 진공몰드의 일측에 형성된 진공홀에 의해 제공된 진공에 의해 이웃하는 단위 몰드들과 틈새 없이 밀착 접촉되어 연동되게 움직이고, 회전이송부의 양측단 회전 구간에서는 순차적으로 밀려서 이동하게 된다. 이러한 이동시를 위해 상기 단위 진공 몰드의 하부는 단차지게 가이드가 형성되어 이와 대응하게 홈이 가공된 하부 프레임의 가이드 레일(도시 생략)에 안착되어 이를 따라 정밀하게 움직이게 된다. 여기서 프레임이란 회전이송부의 본체가 되는 프레임을 말하는 것이다.

연속 진공 몰드 성형 장치(13)는 또한 단위 진공몰드에 진공을 제공하여 공기를 빨아들이기 위해 회전이송부의 중간 구간에 진공챔버(133)가 설치된다. 이 진공챔버에 진공이 형성되면 이 진공챔버 구간을 지나는 단위 진공몰드의 하부를 통해 진공이 형성되면서 양측 단위 진공몰드와 접촉하고 있는 가운데 평 PVC 보호관에 흡입력이 발생된다. 이와 같은 흡입력이 발생하면 평 PVC 보호관이 진공몰드의 내측에 형성된 링타입 요철에 접촉하게 되면서 PVC를 성형시켜 평 PVC보호관 링타입 주름 보호관으로 성형되게 된다. 이때 진공챔버(133)는 초입과 끝부분에서는 진공상태를 제공하지 않도록 하는 것이 좋다 그 이유는 이 부분은 회전구간에 직선 구간으로 진입한 진공 몰드가 이웃하는 몰드와 면접촉하여 밀착되지 않아 진공상태가 형성되면 진공챔버 외부로 진공 흡입력이 새나갈 수 있기 때문이다. 미설명되었으나 진공챔버에 진공을 형성하는 수단은 컴프레셔 등을 이용하여 챔버 내부 공기를 배출시키는 공지의 수단이므로 구체적인 장치 구성은 생략한다.

보다 구체적으로 도 4 내지 6을 참고하여 단위 상기 진공 몰드의 형상을 살펴본다. 도 4 및 5에 도시된 진공 몰드는 한 실시예에 따라 설명하면 좌측 회전이송부(132a)를 순환 회전하는 복수개의 진공 몰드 중 하나이고, 도 6은 우측 회전이송부(132b)를 순환 회전하는 복수개의 몰드 중 하나이다.

좌측 및 우측 진공몰드는 서로 대칭형상인데 차이는 서로 맞물림시 접착력을 제공하기 위해 길이방향으로 형성된 홈이 일측 진공몰드는 하부에 형성되고 타측 진고몰드는 상부에 형성된 것만 다르다.

각 측면 진공몰드(131,a, 131b)의 상부에는 이송력을 제공하기 위한 랙(Rack) 기어(1311)가 형성되고, 하부에는 프레임의 가이드 레일(도시 생략)을 따라 가이드 되면서 이송되게 가이드(1312)가 형성된다. 또한 정면에서 수평 길이방향으로 성형되어 링타입 주름을 형성하기 반원금형부(1313)가 형성되는데 이 반원금형부는 링타입 주름 보호관의 돌출된 마루(링)를 형성하기 위한 복수개의 골(1314)이 일정 피치로 길이방향으로 배열되어 있고, 개별 골마다 진공을 제공하는 0.5mm 정도의 반원 틈새부(1315)가 형성 되어 있다.

이 반원 틈새부(1315)는 길이방향으로 일면만 개방되게 형성된 측면 진공홀(1316)에 의해 연통되고, 이 측면 진공홀은 다시 진공몰드의 하부 가이드면에서 상부로 일정 높이 천공된 복수개의 진공 공급홀(1317)에 연통되게 구성된다. 이로인해 진공챔버와 연통되는 진공 공급홀에 형성된 진공은 측면 진공홀(1316) 및 반원틈새부(1315)에도 진공상태를 만들게 된다. 이와 같이 진공상태에 이르게 되면 전술한 바와 같이 반원금형부에 접촉된 채로 이동중인 평 PVC 보호관에 링타입 주름을 복수개 형성시키게 된다. 이때 상기 측면 진공홀은 일측은 막히고 일측만 개방된 상태를 이루기 때문에 회전이송부의 직선구간에서는 이웃하는 진공 몰드 타측면을 진공작용때문에 흡착시켜 단단히 밀착시키게 된다. 또한 밀착시 개방된 진공홀 면상에 1/2 두께를 가지는 반원틈새부가 형성되어 접촉면을 경계로 형성된 골에 진공 상태를 제공하게 됨으로써 링타입 주름 보호관이 연속적으로 균일하게 일정 피치의 마루(링)를 가지게 된다.

도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 연속 진공 몰드 성형 장치를 지나면서 합성수지가 링타입 주름 보호관으로 성형되어 일체형 다중배관이 제조된 것을 보인 예시도이다.

도시된 바와 같이 양측 진공몰드 들이 연속 진공 몰드 성형 장치를 통해 순환 회전하면서 공급된 평 PVC 보호관을 파지하여 진공챔버를 지나게 되면 평 PVC 보호관 둘레에 나선형 주름이 아닌 링타입 주름이 형성되게 된다. 도시된 도면에서는 편의상 2개의 동관과 1개의 전선케이블은 생략했지만 입구측에서 공급될때의 평 PVC보호관과 배출될때의 링타입 주름 보호관 내부에는 이러한 동관과 전선케이블이 포함되어 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

(1) : 제 1 동관송출기 (2) : 제 2 동관송출기
(3) : 제 1 은박보온재 송출기 (4) : 제 2 은박보온재 송출기
(5) : 조관성형장치 (6, 7) : 제 1, 2 교정기
(8) : 인취기 (9) : 전선케이블 송출기
(10) : 제 3 교정기 (11) : 예열기
(12) : PVC 압출기 (13) : 연속 진공 몰드 성형기
(14) : 냉각장치 (15) : 인출장치
(16) : 권취기 (17) : 계척기
(41) : 조관지그 (42) : 인두
(43) : 제 1 롤러부 (44) : 제 1 분리대
(131a, 131b) : 단위 진공 몰드 (132a, 132b) : 회전이송부
(133) : 진공챔버 (1311) : 랙 기어
(1312) : 가이드 (1313) : 반원금형부
(1314) : 골 (1315) : 반원 틈새부
(1316) : 측면 진공홀 (1317) : 진공 공급홀

Claims (12)

1. 조관성형장치를 이용하여 냉매를 공급하거나 회수하는 동관의 단열을 위해 은박보온재로 감싼 후 은박보온재의 이음매 부분에 열을 가해 접착시켜 일체화 시키는 조관성형단계와;
   이후 은박보온재로 둘레가 감싸진 2개의 동관 그리고 나머지 제어용 전선케이블을 PVC 압출기를 이용하여 외부를 PVC로 피복하는 평 PVC 보호관 형성단계와;
   이후 평 PVC 보호관을 공급받아 연속 진공 몰드 성형기를 사용하여 평 PVC 보호관 둘레에 비연속된 링 타입 주름을 연속적으로 형성하는 링타입 주름 보호관 성형단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속 진공 몰드 성형을 통한 냉난방 시스템용 일체형 다중배관 제조 방법.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 조관성형단계는 조관성형장치에서 각 동관 하부에 은박보온재를 위치시킨 후 정속으로 이송하면서 조관성형장치를 구성하는 조관지그에 의해 하부의 은박보온재가 위로 말아 올려져 이음매를 형성하면, 이음매와 접촉한 100 ~ 150℃로 가열된 조관성형장치를 구성하는 인두가 은박보온재를 구성하는 합성수지를 녹여 접착시키는 단계인 것을 특징으로 하는 연속 진공 몰드 성형을 통한 냉난방 시스템용 일체형 다중배관 제조 방법.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 평 PVC 보호관 형성단계는 이전단계로 은박보온재가 조관된 2개의 동관과 전선케이블의 표면온도를 80℃~100℃로 가열하는 예열단계를 가지는 것을 특징으로 하는 연속 진공 몰드 성형을 통한 냉난방 시스템용 일체형 다중배관 제조 방법.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 링타입 주름 보호관 성형단계는 복수개의 단위 진공 몰드가 순차적으로 순환하는 2개의 순환라인과 순환라인의 중간지점에 형성된 진공챔버를 구비한 연속 진공 몰드 성형기를 사용하여 각 순환라인을 순환하던 양측 진공 몰드가 일지점에서 만나 평 PVC 보호관의 양측을 파지한 상태로 순환리인을 이송하다가 진공챔버 구간에 다다르면 진공몰드 내부에 진공상태가 형성되어 평 PVC 보호관을 진공몰드에 흡착시켜 링타입 주름을 성형시키는 단계인 것을 특징으로 하는 연속 진공 몰드 성형을 통한 냉난방 시스템용 일체형 다중배관 제조 방법.
   
5. 공급된 2개의 동관 둘레에 은박보온재를 감싸고 이음매를 가열 접착시켜 일체화 시키는 조관성형장치와;
   공급된 은박보온재가 감싸진 2개의 동관 그리고 제어용 전선케이블을 공급받아 전체 외부를 PVC로 피복하는 PVC 압출기와;
   공급된 평 PVC 보호관 둘레에 비연속된 링 타입 주름을 연속적으로 형성하는 연속 진공 몰드 성형기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속 진공 몰드 성형을 통한 냉난방 시스템용 일체형 다중배관 제조 장치.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 조관성형장치는 판재 형상의 은박보온재를 감아 원통관 형상으로 만들어 동관 둘레를 감싸는 조관지그와;
   조관지그 상부에서 원통형으로 형상이 변경된 은박보온재의 이음매를 접착시키는 인두로 구성된 것을 특징으로 하는 연속 진공 몰드 성형을 통한 냉난방 시스템용 일체형 다중배관 제조 장치.
   
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 조관지그는 초입부는 하부가 라운드진 형상을 가지다가 점차 양측단이 반원통관 형상을 가지는 형상을 가지고, 인두 설치 지점 이후는 원통관 형상으로 구성된 것을 특징으로 하는 연속 진공 몰드 성형을 통한 냉난방 시스템용 일체형 다중배관 제조 장치.
   
8. 청구항 5에 있어서,
   상기 연속 진공 몰드 성형 장치는 평 PVC 보호관에 진공으로 링타입 주물 보호관의 반원씩을 형성시키는 일측 및 타측 단위 진공 몰드와;
   상기 일측 및 타측 단위 진공 몰드 복수개가 각각 설치되어 직선구간과 곡률구간을 연속적으로 순환하면서 직선구간에서 평 PVC 보호관의 양측을 파지한 상태로 순환 이송하는 2개의 회전이송부와;
   상기 회전이송부의 중간 구간에 설치되어 단위 진공 몰드에 진공 상태를 제공하여 평 PVC 보호관에 링타입 주름을 형성시키도록 하는 진공챔버;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 연속 진공 몰드 성형을 통한 냉난방 시스템용 일체형 다중배관 제조 장치.
   
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 진공몰드는 회전이송부의 직선구간에서는 이웃하는 진공몰드의 측면에서 제공되는 진공에 의해 밀착되도록 구성된 것을 특징으로 하는 연속 진공 몰드 성형을 통한 냉난방 시스템용 일체형 다중배관 제조 장치.
   
10. 청구항 8에 있어서,
    상기 진공몰드는, 상부에 형성되어 이송력을 제공받는 랙 기어와; 하부에 형성되어 프레임의 가이드 레일에 안착되는 가이드와; 수평 길이방향으로 성형되어 복수개의 골이 일정 피치로 배열되고, 개별 골마다 진공을 제공하는 반원 틈새부가 형성된 반원금형부와: 일측면 방향에 형성되어 측방향 진공을 제공하는 측면 진공홀과; 상기 가이드에 형성되어 진공챔버의 진공을 제공받는 복수개의 진공 공급홀;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 연속 진공 몰드 성형을 통한 냉난방 시스템용 일체형 다중배관 제조 장치.
    
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 반원 틈새부, 측면 진공홀 및 진공 공급홀 간은 서로 연통되게 구성된 것을 특징으로 하는 연속 진공 몰드 성형을 통한 냉난방 시스템용 일체형 다중배관 제조 장치.
    
12. 냉난방 시스템용 일체형 다중배관에 있어서,
    청구항 1 내지 4 중 어느 한항에 따른 연속 진공 몰드 성형을 통한 냉난방 시스템용 일체형 다중배관 제조 방법으로 제조되어 내부에는 연속 조관 후 접착된 은박보온재에 의해 둘레가 감싸진 2개의 동관과 전선용케이블이 수납되고, 이들의 외부는 연속 성형된 링타입 주름 보호관;으로 구성된 것을 특징으로 하는 냉난방 시스템용 일체형 다중배관.

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