KR20170133137A - 호스 및 이의 제조방법 - Google Patents

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KR20170133137A
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송명길
김무재
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Abstract

본 발명에 따른 호스는, 다수의 층으로 이루어진 튜브층, 상기 튜브층의 외주면을 둘러싸는 편조층 및 상기 편조층의 외주면을 둘러싸는 커버층을 포함하고, 상기 튜브층은 최내주층을 이루고 탄소 섬유들을 함유하는 제1층을 포함할 수 있다.

Description

호스 및 이의 제조방법{HOSE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 호스 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
호스는 유체를 어느 한 곳에서 다른 곳으로 이송시키는데 이용되는 유연성을 가진 요소로서, 이와 같은 호스가 자동차용 연료배관라인으로 이용되는 경우, 연료를 연료 탱크로부터 엔진으로 이송한다. 그러나, 종래의 호스는 전도성 재질로 이루어져 있지 않기 때문에, 호스와 연료 간의 마찰에 의해 발생되는 정전기가 호스 내부에 축적되고, 이로 인해 연료 연소시 불완전 연소 또는 갑작스런 방전이 유발되어, 엔진의 시동 꺼짐 현상이 발생하는 문제가 있다.
이와 같은 문제를 해결하기 위한 종래 기술로서, 대한민국 등록특허 제10-1350113호(2014년 01월 08일 공고)를 예로 들어 살펴보면 다음과 같다.
도 1은 종래의 호스 구조를 나타낸 단면도이다. 도 1을 참조하면, 종래의 호스 구조는, 관 형태의 내피(1), 내피(1)의 외주면에 형성된 외피(2), 내피(1)와 외피(2) 사이에 그물망 형태로 개재된 직물 교직층(3) 및 내피(1)와 직물 교직층(3) 사이에 길이방향을 따라 개재된 복수의 정전기 방지를 위한 6개의 철심(4)을 포함한다.
도 2는 종래의 호스 구조를 제조하기 위한 제조 장치를 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 3은 도 2의 철심 부착부를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 종래의 호스 제조 장치는, 내피(1)를 압출시키는 내피 압출기(10), 내피 압출기(10)를 통해 압출되는 내피(1)를 냉각하는 내피 냉각부(20), 내피 냉각부(20) 후방에 설치되어 내피(1)의 외주면에 6개의 철심(4)을 공급하는 철심 공급부(30), 철심 공급부(30)의 후방에 설치되어 내피(1)의 원주 방향을 따라 등간격으로 6개의 철심(4)을 부착하는 철심 부착부(70); 철심 부착부(70)의 후방에 설치되어 제1 방향 실과 제2 방향 실을 나선형으로 교차 권취하는 나선실 감기부(40); 및 나선실 감기부(40)의 후방에 설치되어 외피(2)를 압출하는 외피 압출기(60)를 포함하되, 철심 부착부(70)는 6개의 철심(4)을 안내하는 예비 가이드부(71) 및 6개의 철심(4)을 내피(1)의 외주면에 밀착시키는 복수의 일자 가이드부(72)을 구비한다.
그러나, 종래의 호스 구조에 있어서 복수의 철심(4)은 내피(1)의 내주면이 아닌 외주면에 그 원주 방향을 따라 등간격으로 설치되어 있기 때문에, 호스와 연료 간의 마찰에 의해 발생하는 정전기를 신속하게 제거하는데 한계가 있을 수밖에 없다는 문제점이 있다. 아울러, 복수의 철심(4)을 내피(1)의 외주면에서 등간격으로 부착시키기 위하여 제조 장치는 철심 공급부(30) 및 복수의 예비 가이드부(71)와 일자 가이드부(72)를 가진 철심 부착부(70)를 구비하여야 하기 때문에, 제조 장치가 복잡해질 뿐만 아니라 호스의 제조비용 또한 크게 증가하게 된다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 호스 내부에 정전기가 축적되는 것을 효율적으로 방지할 수 있고, 아울러 내구성이 향상된 호스 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 호스는, 다수의 층으로 이루어진 튜브층; 상기 튜브층의 외주면을 둘러싸는 편조층; 및 상기 편조층의 외주면을 둘러싸는 커버층을 포함하고, 상기 튜브층은 최내주층을 이루고 탄소 섬유들을 함유하는 제1층을 포함할 수 있다.
상기 제1층의 외주면을 둘러싸는 제2층; 상기 제2층의 외주면을 둘러싸는 제3층; 및 상기 제2층 및 제3층을 접착하는 접착층을 포함할 수 있다.
상기 제1층은 상기 탄소 섬유를 함유한 폴리아미드 12로 이루어지고, 상기 제2층은 폴리아미드 12로 이루어지고, 상기 제3층은 폴리아미드 6으로 이루어지고, 상기 접착층은 폴리아미드 612로 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 호스를 제조하는 제조 방법은, 다수의 층으로 이루어진 튜브층을 형성하는 단계; 상기 튜브층의 외주면을 둘러싸는 편조층을 형성하는 단계; 및 상기 튜브층의 외주면을 둘러싸는 커버층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 튜브층은 최내주층을 이루고 탄소 섬유들을 함유하는 제1층을 포함할 수 있다.
상기 튜브층을 형성하는 단계는, 상기 탄소 섬유들이 함유된 폴리아미드 12로 이루어진 재료를 압출하여 제1층을 형성하는 단계; 폴리아미드 12로 이루어진 재료를 압출하여, 상기 제1층의 외주면을 둘러싸는 제2층을 형성하는 단계; 폴리아미드 6으로 이루어진 재료를 압출하여, 상기 제2층의 외주면을 둘러싸는 제3층을 형성하는 단계; 및 폴리아미드 612로 이루어진 재료를를 압출하여, 상기 제2층 및 상기 제3층을 접착하는 접착층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 편조층을 형성하는 단계는, 상기 튜브층의 외주면 상에 폴리아미드 66으로 이루어진 실들을 교차 직조하는 단계일 수 있다.
상기 커버층을 형성하는 단계는, 상기 편조층의 외주면 상에 폴리아미드 6으로 이루어진 재료를 압출하는 단계일 수 있다.
본 발명에 따른 호스는 호스 내측면에서 발생하는 정전기를 신속하게 외부로 흘려보냄으로써 정전기가 호스 내부에 축적되는 것을 효율적으로 방지할 수 있고, 아울러 호스의 튜브층은 다층 구조로 이루어져 있기 때문에 호스의 내구성이 보다 향상된다.
본 발명에 따른 호스의 제조방법에 의하면, 정전기의 축적이 방지되며 내구성이 향상된 호스가 저비용으로 용이하게 제조될 수 있다.
도 1은 종래의 호스 구조의 단면도이다.
도 2는 종래의 호스 구조를 제조하기 위한 제조 장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 3은 도 2의 철심 부착부를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 호스의 일부를 절개하여 그 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 호스를 도시한 단면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 튜브층을 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 호스의 제조 공정을 나타낸 흐름도이다.
도 8은 본 발명에 따른 호스를 제조하기 위한 제조 장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 9는 본 발명에 따른 호스의 튜브층을 형성하는 단계를 나타낸 사진이다.
도 10은 본 발명에 따른 호스의 편조층을 형성하는 단계를 나타낸 사진이다.
도 11은 본 발명에 따른 호스의 커버층을 형성하는 단계를 나타낸 사진이다.
본 발명의 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 후술하는 상세한 설명을 통하여 더욱 명확해질 것이다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함" 또는 "구비"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함하거나 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 호스의 일부를 절개하여 그 내부 구성을 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 호스를 도시한 단면도이고, 도 6은 도 5에 도시된 튜브층을 도시한 단면도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 호스(80)는, 다수의 층으로 이루어진 튜브층(81), 튜브층(81)의 외주면을 둘러싸는 편조층(82) 및 편조층(82)의 외주면을 둘러싸는 커버층(83)을 포함한다.
튜브층(81)은, 탄소 섬유들이 함유된 폴리아미드(Polyamide) 12로 이루어진 제1층(91), 제1층(91)을 둘러싸며 폴리아미드 12로 이루어진 제2층(92), 제2층(92)을 둘러싸며 폴리아미드 6으로 이루어진 제3층(93) 및 제2층(92)과 제3층(93) 사이에 형성되어 제2층(92)과 제3층(93)을 접착하는 폴리아미드 612로 이루어진 접착층(94)을 포함한다.
제1층(91)은, 호스(80) 내부를 유동하는 유체와 직접 접촉하는 호스(80)의 최내주에 위치되는 전도층으로서, 탄소 섬유들이 함유된 폴리아미드 12로 이루어져 있기 때문에 전기 전도성이 매우 우수하다. 따라서, 제1층(91)과 유체(예컨대, 액체상태의 LPG(Liquefied Petroleum Gas) 연료 등) 간의 마찰에 의해 발생되는 정전기는 제1층(91)을 통해 외부로 신속하게 흘려보낼 수 있다.
제2층(92)은 제1층(91)을 둘러싸는 내유체투과성 층으로서, 폴리아미드 12로 이루어져 있기 때문에 내유체투과성(즉, 내연료투과성 및/또는 내가스투과성)이 우수하다. 이 때문에, 제2층(92)은 유체(예컨대, LPG 연료 등)가 호스(80)를 투과하는 것을 차단할 수 있다.
제3층(93)은 제2층(92)을 보호하는 보강층으로서, 폴리아미드 6으로 이루어져 강성이 우수하다. 따라서, 제3층(93)에 의해 튜브층(81)의 내구성이 크게 증가될 수 있다.
접착층(94)은 제2층(92)과 제3층(93)을 접착시키는 층으로서, 폴리아미드 612로 이루어져 있다.
이와 같이 구성된 튜브층(81)은 다층(91, 92, 93, 94) 구조로 이루어져 있기 때문에 호스(80)의 내구성이 크게 향상될 수 있다.
편조층(82)은 폴리아미드 66으로 이루어진 실들을 튜브층(81)의 외주면 상에서 서로 교차 권취함에 의해 형성되는 층으로서, 편조층(82)에 의해 호스(80)의 사용 압력이 크게 증대될 수 있다.
커버층(83)은 편조층(92)을 보호하는 층으로서, 폴리아미드 6로 이루어져 있으며, 커버층(83)에 의해 호스(80)의 내구성이 크게 증대될 수 있다.
이제, 도 7 내지 도 10을 참조하여 본 발명에 따른 호스의 제조 방법을 가장 바람직한 실시예를 설명한다.
도 7은 본 발명에 따른 호스의 제조 공정을 나타낸 흐름도이고, 도 8은 본 발명에 따른 호스를 제조하기 위한 제조 장치를 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 9는 본 발명에 따른 호스의 튜브층을 압출하는 단계를 나타낸 사진이고, 도 10은 본 발명에 따른 호스의 편조층을 직조하는 단계를 나타낸 사진이고, 도 11은 본 발명에 따른 호스의 커버층을 압출하는 단계를 나타낸 사진이다.
도 7 내지 도 11을 참조하면, 본 발명에 따른 호스의 제조 공정은, 튜브층을 형성하는 단계(S100), 편조층을 형성하는 단계(S200), 및 커버층을 형성하는 단계(S300)를 포함한다.
튜브층을 형성하는 단계(S100)는, 탄소 섬유들이 함유된 폴리아미드 12로 이루어진 재료, 폴리아미드 12로 이루어진 재료, 폴리아미드 6으로 이루어진 재료 및 폴리아미드 612로 이루어진 재료를 제1 건조 호퍼(dry hopper)(101)을 통해 제1 압출기(102)에 공급하고, 각 재료들을 공급받은 제1 압출기(102)에 의해 각 재료들을 압출하여 제1층(91), 제2층(92), 제3층(93) 및 접착층(94)을 가진 튜브층(81)을 성형하고, 압출된 튜브층(81)을 제1 냉각 수조(103)를 통과시켜 냉각 경화시키는 단계이다. 이때, 제1 냉각 수조(103)를 거친 튜브층(81)은 제1 송풍기(104)의 송풍 공기에 의해 건조될 수 있다.
편조층을 형성하는 단계(S200)는, 제1 접착제 도포기(201)에 의해 튜브층(81)의 외주면에 접착제를 도포하고, 편조기(202)를 이용하여 접착제가 도포된 튜브층(81)의 외주면 상에 폴리아미드 66으로 이루어진 실들을 교차 직조하여 편조층(82)을 형성하는 단계이다.
커버층을 형성하는 단계(S300)는, 제2 접착제 도포기(301)에 의해 편조층의 외주면에 접착제를 도포하고, 이후 제2 건조 호퍼(302)를 통해 폴리아미드 6으로 이루어진 재료를 공급받은 제2 압출기(303)를 이용하여 그 재료를 압출하여 커버층(83)을 성형하고, 압출 성형된 커버층(83)을 제2 냉각 수조(304)를 통과시켜 냉각 경화시키는 단계이다. 이때, 제2 냉각 수조(304)를 거친 커버층(83)은 제2 송풍기(305)에 의해 건조될 수 있다.
이와 같이, 튜브층을 형성하는 단계(S100) 직후, 제3층(93)의 외주면 상에 접착제를 도포하는 단계가 수행될 수 있으며, 편조층을 형성하는 단계(S200) 직후, 편조층(82) 상에 접착제를 도포하는 단계가 수행될 수 있다. 이에 따라, 튜브층(81)과 편조층(82)이, 그리고 편조층(82)과 커버층(83)이 서로 견고하게 부착될 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 수정되거나 변형될 수 있다. 그러므로 본 발명의 범위는 상술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 본 발명의 특허청구범위뿐만 아니라 본 발명의 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것이다.
80: 호스
81: 튜브층
82: 편조층
83: 커버층
91: 제1층
92: 제2층
93: 제3층
94: 제4층

Claims (7)

  1. 다수의 층으로 이루어진 튜브층;
    상기 튜브층의 외주면을 둘러싸는 편조층; 및
    상기 편조층의 외주면을 둘러싸는 커버층을 포함하고,
    상기 튜브층은 최내주층을 이루고 탄소 섬유들을 함유하는 제1층을 포함하는
    호스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1층의 외주면을 둘러싸는 제2층;
    상기 제2층의 외주면을 둘러싸는 제3층; 및
    상기 제2층 및 제3층을 접착하는 접착층을 포함하는
    호스.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1층은 상기 탄소 섬유를 함유한 폴리아미드 12로 이루어지고,
    상기 제2층은 폴리아미드 12로 이루어지고,
    상기 제3층은 폴리아미드 6으로 이루어지고,
    상기 접착층은 폴리아미드 612로 이루어진
    호스.
  4. 다수의 층으로 이루어진 튜브층을 형성하는 단계;
    상기 튜브층의 외주면을 둘러싸는 편조층을 형성하는 단계; 및
    상기 튜브층의 외주면을 둘러싸는 커버층을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 튜브층은 최내주층을 이루고 탄소 섬유들을 함유하는 제1층을 포함하는
    호스의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 튜브층을 형성하는 단계는,
    상기 탄소 섬유들이 함유된 폴리아미드 12로 이루어진 재료를 압출하여 제1층을 형성하는 단계;
    폴리아미드 12로 이루어진 재료를 압출하여, 상기 제1층의 외주면을 둘러싸는 제2층을 형성하는 단계;
    폴리아미드 6으로 이루어진 재료를 압출하여, 상기 제2층의 외주면을 둘러싸는 제3층을 형성하는 단계; 및
    폴리아미드 612로 이루어진 재료를를 압출하여, 상기 제2층 및 상기 제3층을 접착하는 접착층을 형성하는 단계를 포함하는
    호스의 제조 방법.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 편조층을 형성하는 단계는,
    상기 튜브층의 외주면 상에 폴리아미드 66으로 이루어진 실들을 교차 직조하는 단계인
    호스의 제조 방법.
  7. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 커버층을 형성하는 단계는,
    상기 편조층의 외주면 상에 폴리아미드 6으로 이루어진 재료를 압출하는 단계인
    호스의 제조 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108105488A (zh) * 2017-12-18 2018-06-01 中裕软管科技股份有限公司 一种耐久超抗静电耐腐蚀水带及其制备方法

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