KR20180017647A - 확장장치 및 확장장치를 이용한 확관방법 - Google Patents

확장장치 및 확장장치를 이용한 확관방법 Download PDF

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KR20180017647A
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Abstract

본 발명은 확장장치 및 확장장치를 이용한 확관방법에 관한 것으로서, 본체; 열매체를 상기 본체에 공급하는 열매체 공급관; 상기 열매체의 공급압력이 조절되도록 상기 열매체 공급관에 마련되는 열매체 제어밸브; 상기 본체로 공급된 열매체를 가열하는 히터유닛; 상기 히터유닛의 가열 온도를 조절하기 위한 온도제어기; 상기 히터유닛에서 가열된 열매체를 외부로 안내하는 토출튜브; 및 냉난방관의 끝단에 삽입가능하도록 상기 토출튜브의 끝단에 마련되는 토출구;를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 히팅코일에 의해 가열된 고온의 열기를 냉난방관의 일단 및 타단에 각각 제공함으로써, 냉난방관을 신속하고 효과적으로 확관시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

확장장치 및 확장장치를 이용한 확관방법{PIPE EXPANDING APPARATUS AND PIPE EXPANDING METHOD USING IT}
본 발명은 냉난방관을 확장시키는 확장장치 및 확장장치를 이용하여 냉난관을 확관시키는 확관방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 확장장치의 열기를 통해 냉난방관을 확장시킨 후 신속하게 확관할 수 있도록 하는 확장장치 및 확장장치를 이용한 확관방법에 관한 것이다.
일반적으로, 냉난방 장치는 냉매의 발열 또는 응축열을 이용하여 저온의 열원을 고온으로 전달하거나, 고온의 열원을 저온으로 전달할 수 있다.
냉난방 장치에는 열을 효율적으로 전달하기 위한 냉난방관이 사용되는데, 냉난방관은 파이프 내부에 작동유체의 경로를 제공할 수 있다. 예컨대, 냉난방관은 열원장치에 의해 파이프의 한쪽 끝에 열이 가해지면, 작동유체가 증발하여 파이프의 다른쪽 끝으로 이동하면서 열에너지를 방출하고, 열교환에 의해 다시 응축되면서 원래 위치로 복귀될 수 있다.
이러한 냉난방관은 조립성 향상 및 냉난방 장치의 생산성을 향상시키기 위해, 냉난방관의 직경을 확관시킬 필요가 발생하기도 한다.
이때, 온수나 스팀이 통과하는 관은 운전시 상태로 관을 늘려서 확관하는 기술이 요구되고 있다.
이에, 냉난방관을 신속하고 효과적으로 확관시키기 위한 기술이 요구되고 있다.
대한민국 등록실용신안공보 제20-0188905호(2000. 5. 1. 등록)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 고온의 열기를 이용하여 냉난방관을 늘린 후 신속하게 확관시킬 수 있는 확장장치 및 확장장치를 이용한 확관방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본원발명인 확장장치는 본체; 열매체를 상기 본체에 공급하는 열매체 공급관; 상기 열매체의 공급압력이 조절되도록 상기 열매체 공급관에 마련되는 열매체 제어밸브; 상기 본체로 공급된 열매체를 가열하는 히터유닛; 상기 히터유닛의 가열 온도를 조절하기 위한 온도제어기; 상기 히터유닛에서 가열된 열매체를 외부로 안내하는 토출튜브; 및 냉난방관의 끝단에 삽입가능하도록 상기 토출튜브의 끝단에 마련되는 토출구;를 포함할 수 있다.
그리고 상기 본체는 상기 온도제어기가 놓여지는 지지플레이트; 상기 본체가 이동 가능하도록 상기 지지플레이트의 하부에 마련되는 이동바퀴; 및 지지바를 통해 상기 지지플레이트의 상부에 연결되고, 내부에 상기 히터유닛이 구비되는 케이스;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 히터유닛은 일측에 상기 열매체 공급관이 연결되는 유입홀이 형성되고, 단부에 상기 토출튜브가 연결되는 배출홀이 형성되는 외관; 상기 외관의 내부에서 상기 열매체의 유동경로를 제공하는 내관; 및 상기 내관의 외면을 두르는 히팅코일;을 포함할 수 있다.
본원발명의 또 따른 특징인 확장장치를 이용한 확관방법은 다수개의 관 지지공이 형성된 관 지지브라켓을 이격하여 배치하는 관 지지브라켓 설치 단계; 상기 다수개의 관 지지공에 냉난방관을 각각 삽입 및 장착하는 냉난방관 설치 단계; 확장장치를 상기 냉난방관의 단부에 삽입하는 확장장치 장착 단계; 및 상기 토출구를 통해 고온의 열매체를 상기 냉난방관에 주입하여, 상기 냉난방관을 확장시키는 냉난방관 확장단계를 포함할 수 있다.
그리고 상기 확장장치 장착 단계는 본체와, 열매체를 상기 본체에 공급하는 열매체 공급관과, 상기 열매체의 공급압력이 조절되도록 상기 열매체 공급관에 마련되는 열매체 제어밸브와, 상기 본체로 공급된 열매체를 가열하는 히터유닛과, 상기 히터유닛의 가열 온도를 조절하기 위한 온도제어기와, 상기 히터유닛에서 가열된 열매체를 외부로 안내하는 토출튜브와, 상기 토출튜브의 끝단에 마련되는 토출구를 포함하는 확장장치를 상기 냉난방관의 단부에 삽입할 수 있다.
본 발명에 따르면, 히팅코일에 의해 가열된 고온의 열기를 냉난방관의 일단 의 내부로 불어넣어 냉난방관이 실제 사용상태인 길이로 늘어나도록 하게 한 상태에서 확관하도록 하여 냉난방관이 냉난방관에 설치되었을 때 신축에 의한 파손을 줄여주는 효과가 있고, 이와 같이 냉난방관이 늘어난 상태에서 확관하게 되므로 정밀하게 설치할 수 있는 효과가 있다.
또한 확장장치를 사용하여 열매체를 신속하게 냉난방관 내부로 불어넣으므로 신속하고 효과적으로 확관시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 확장장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 "A-A"선부에서 바라본 일측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 확장장치의 히터유닛을 도시한 부분 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 확장장치의 주입구를 냉난방관에 삽입하기 전 상태를 도시한 상태도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 확장장치의 토출구를 냉난방관에 삽입한 후, 냉난방관을 확관하는 상태를 도시한 상태도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 확장장치를 이용한 확관방법을 도시한 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 작용에 대해 상세하게 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 측면(aspects) 중 하나이며, 하기의 설명은 본 발명에 대한 상세한 기술의 일부를 이룰 수 있다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성 또는 기능에 관한 구체적인 설명은 본 발명을 명료하게 하기 위해 생략할 수 있다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 포함할 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
그리고 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 확장장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 "A-A"선부에서 바라본 일측면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 확장장치의 히터유닛을 도시한 부분 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 확장장치(10)는, 본체(100), 열매체 공급관(200), 열매체 제어밸브(300), 히터유닛(400), 온도제어기(500), 토출튜브(600) 및 토출구(700)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 본체(100)는 상술한 부품의 장착이 이루어지는 대차 형태로 제공되어, 확관이 필요한 냉난방관(20)의 설치 지점까지 사용자에 의해 이동될 수 있다. 여기서, 냉난방관(20)은 열과 행을 이루도록 후술하는 관 지지브라켓(30)에 의해 지지되는 다수개의 파이프로 제공될 수 있다.
냉난방관(20)의 길이에 따라 다수의 관 지지브라켓(30)이 설치되고, 냉난방관(20)의 일측은 확관된 상태로 관고정브라켓(미도시)에 고정된다. 따라서 열을 가하면 일측이 고정되어 있으므로 지지브라켓(30)을 따라 냉난방관(20)은 늘어나게 된다.
이러한 본체(100)는 온도제어기(500)가 놓여지는 지지플레이트(110)와, 본체(100)의 이동을 위해 지지플레이트(110)의 하부 모서리에 장착되는 다수개의 이동바퀴(120)와, 지지플레이트(110)의 상부 모서리에 수직하게 연결되는 다수개의 지지바(140)와, 다수개의 지지바(140) 상단에 연결되는 케이스(130)로 구성될 수 있다.
이때, 지지플레이트(110)는 일정 강도를 갖는 스틸 또는 알루미늄 재질의 평판으로 구성될 수 있다. 지지플레이트(110)의 하부 모서리 네 지점에는 장착브라켓 및 체결볼트를 통해 네 개의 이동바퀴(120)가 각각 고정될 수 있고, 지지플레이트(110)의 상부 모서리 네 지점에는 네 개의 지지바(140)가 각각 고정될 수 있다.
그리고 이동바퀴(120)는 본체(100)의 자유로운 이동을 위해, 사용자에 의한 본체(100)의 이동시, 본체(100)의 방향 전환이 자유롭도록 360도 회전이 가능한 바퀴가 사용될 수 있다.
또한, 케이스(130)는 히터유닛(400)이 장착되는 설치공간을 제공하는 하우징으로, 케이스(130)의 일측에는 히터유닛(400)에 연결되는 열매체 공급관(200)이 관통될 수 있고, 케이스(130)의 측벽에는 통풍을 위한 다수개의 슬릿(131)이 형성될 수 있으며, 케이스(130)의 일측단에는 토출튜브(600)가 관통되는 개구(132)가 형성될 수 있다.
열매체 공급관(200)은 별도의 열매체 공급장치(미도시)로부터 공급받은 고압의 열매체(예를 들면, 열기와 열)를 본체(100) 내 히터유닛(400)에 제공할 수 있다. 이를 위해, 열매체 공급관(200)의 내부에는 열매체가 이동 가능한 유로가 형성될 수 있고, 열매체 공급관(200)의 일측에는 유로를 선택적으로 개폐하기 위한 열매체 제어밸브(300)가 설치될 수 있다.
본 실시예에서는, 열기가 열매체로서 사용되지만, 이에 한정되지는 아니하며, 히터유닛(400)에 의해 가열이 쉽게 이루어질 수 있는 다양한 종류의 열매체가 본 발명에 사용될 수 있을 것이다.
열매체 제어밸브(300)는 사용자에 의해 열매체 공급관(200) 내 유로의 개도량 조절이 가능한 조절밸브로, 유로의 개도량 조절을 통해 열매체의 유량 및 압력을 조절할 수 있다.
예컨대, 사용자가 열매체 제어밸브(300)를 통해, 열매체 공급관(200) 내 유로의 개도량을 조절하면, 열매체 공급관(200)을 통해 히터유닛(400)으로 공급되는 열매체의 압력과 함께, 열매체의 유량이 조절될 수 있다. 이와 더불어, 사용자가 열매체 제어밸브(300)를 조절하면, 히터유닛(400)에서 가열된 고온의 열매체가 토출구(700)를 통해 배출될 때, 토출구(700)에서 배출되는 열매체의 압력 및 유량이 조절될 수 있다.
히터유닛(400)은 본체(100)로 공급된 열매체를 기 설정된 온도(예를 들어, 90~100도(℃))까지 가열하기 위해, 히팅코일(430)이 구비된 이중관으로 제공될 수 있다.
히터유닛(400)은 유입홀(411) 및 배출홀(412)이 형성된 외관(410)과, 열매체의 유동경로를 제공하도록 외관(410)의 내부에 마련되는 내관(420)과, 내관(420)의 외면을 두르는 히팅코일(430)로 이루어질 수 있다. 이때, 외관(410)의 일측에는 열매체가 유입되도록 열매체 공급관(200)이 연결되는 유입홀(411)이 형성될 수 있고, 외관(410)의 일단부에는 열매체가 배출되도록 토출튜브(600)가 연결되는 배출홀(412)이 형성될 수 있다.
이에 따라, 열매체가 히터유닛(400)의 유입홀(411)을 통해 열매체 공급관(200)에서 히터유닛(400)의 외관(410)으로 유입되면, 열매체는 외관(410) 및 내관(420) 내 유동경로를 따라 이동되면서, 기 세팅된 설정 온도(90~100도(℃))까지 히팅코일(430)에 의해 가열될 수 있고, 히팅코일(430)에 의해 고온으로 가열된 열매체는 히터유닛(400)의 배출홀(412)을 통해 히터유닛(400)의 내관(420)에서 토출튜브(600)로 배출될 수 있다.
온도제어기(500)는 전원케이블을 통해 전원을 공급받을 수 있고, 사용자에 의해 세팅된 설정온도까지 히팅코일(430)을 작동시킬 수 있다. 이를 위해, 히터유닛(400)에는 히팅코일(430)에 의해 가열된 열매체의 온도를 측정하기 위한 감지센서(미도시)가 마련될 수 있다. 그리고 온도제어기(500)의 전면에는 전원을 온오프 하기 위한 전원스위치와, 설정온도를 세팅하기 위한 조절스위치와, 세팅된 설정온도를 디스플레이하는 표시창이 마련될 수 있다.
즉, 전원스위치가 온 상태로 스위칭된 상태에서, 조절스위치의 조절을 통해 표시창의 온도가 설정 온도로 세팅되면, 온도제어기(500)는 세팅된 설정 온도까지 열매체가 가열되도록 히팅코일(430)을 작동시킬 수 있다.
토출튜브(600)는 히터유닛(400)의 배출홀(412)에서 배출된 열매체를 토출구(700)까지 안내하기 위해 플렉서블한 재질의 튜브로 구성될 수 있다. 이때, 토출튜브(600)의 일단은 히터유닛(400)의 배출홀(412)에 연결되고, 토출튜브(600)의 타단은 토출구(700)에 연결되며, 토출튜브(600)의 표면은 절연을 위한 보호커버에 의해 덮어질 수 있다.
토출구(700)는 냉난방관(20)의 끝단에 삽입가능하도록 토출튜브(600)의 끝단에 장착될 수 있다. 이때, 토출구(700)의 단부 외경은 냉난방관(20)의 단부 내경과 대응되는 직경을 가지므로, 토출구(700)는 냉난방관(20)의 단부에 삽입될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 확장장치의 주입구를 냉난방관에 삽입하기 전 상태를 도시한 상태도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 확장장치의 토출구를 냉난방관에 삽입한 후, 냉난방관을 확관하는 상태를 도시한 상태도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 확장장치를 이용한 확관방법을 도시한 블록도이다.
도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따른 확장장치를 이용한 확관방법은, 관 지지브라켓 설치 단계(S100)와, 냉난방관 설치 단계(S200)와, 확장장치 장착 단계(S300)와, 냉난방관 확장단계(S400)를 포함할 수 있다.
상기 관 지지브라켓 설치 단계(S100)는, 냉난방관(20)을 지지하기 위한 관 지지브라켓(30)을 지정된 장소에 설치한다. 이때, 다수개의 관 지지공(31)이 형성된 적어도 두 개 이상의 관 지지브라켓(30)을 준비하고, 준비된 이들 관 지지브라켓(30)을 소정 간격 이격하여 배치한다.
상기 냉난방관 설치 단계(S200)는, 확관을 위한 다수개의 냉난방관(20)을 준비한 후, 준비된 냉난방관을 관 지지브라켓(30)에 삽입 및 장착한다. 다수개의 냉난방관(20)은 관 지지브라켓(30)의 다수개 관 지지공(31)에 각각 삽입될 수 있다.
이때 냉난방관(20)의 일측단은 관고정브라켓(미도시)에 확관시킨 상태로 고정하고, 관지지브라켓의 다수개의 관 지지공에 냉난방관을 유동 가능하게 각각 삽입 및 장착한다. 관고정브라켓에 고정되는 냉난방관의 일단은 본 발명의 확장장치를 이용하여 열기를 가해 확장시킬 수 있으나, 반드시 그렇게 하지 않아도 무방하다.
일단을 확관한 상태에서 관고정브라켓에 고정하게 되면, 냉난방관은 다른쪽으로 늘어나게되고, 늘어난 길이를 마지막 관지지브라켓(30)부터 늘어나는 길이를 측정하여 정확하게 늘어난 상태를 알 수 있다.
상기 확장장치 장착 단계(S300)는, 확장장치(10)의 토출구(700)를 냉난방관(20)의 일단에 삽입하여, 냉난방관(20) 내에 고온의 열매체를 주입함으로써, 냉난방관(20)의 일단부를 확장한다.
즉, 상기 확장장치 장착 단계(S300)는 냉난방관(20)의 일단으로 확장장치(10)의 고온의 열기 또는 열을 공급하여 상기 냉난방관(20)의 일단부를 확장시킬 수 있도록 한 것이다.
예컨대, 열매체 제어밸브(300)의 조절을 통해, 열매체 공급관(200) 내 열매체가 히터유닛(400) 내에 공급되면, 온도제어기(500)는 기 세팅된 설정온도에 맞추어 히팅코일(430)을 가열하고, 히팅코일(430)에 의해 가열된 열매체는 토출튜브(600)를 통해 토출구(700)로 이동된다. 이때, 확장장치의 토출구(700)를 냉난방관(20)의 일단에 삽입하면, 토출튜브(600) 내 고온의 열매체가 토출구(700)를 통해 냉난방관(20)의 일단부로 주입되므로, 냉난방관(20)의 일단부는 열매체의 열(열기)에 의해 확장될 수 있다.
냉난방관(20)의 일단부에 대한 확장이 완료되면, 확장장치(10)의 토출구(700)를 냉난방관(20)의 타단에 삽입하여, 냉난방관(20) 내에 고온의 열매체(열, 열기 등)를 주입함으로써, 냉난방관(20)의 타단부를 확관한다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 변경하거나, 실시형태들을 조합 또는 치환하여 본 발명의 실시예에 명확하게 개시되지 않은 형태로 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것으로 한정적인 것으로 이해해서는 안되며, 이러한 변형된 실시예는 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.
100: 본체 110: 지지플레이트
120: 이동바 130: 케이스
140: 지지바 200: 열매체 공급관
300: 열매체 제어밸브 400: 히터유닛
410: 외관 420: 내관
430: 히팅코일 500: 온도제어기
600: 토출튜브 700: 토출구

Claims (5)

  1. 본체;
    열매체를 상기 본체에 공급하는 열매체 공급관;
    상기 열매체의 공급압력이 조절되도록 상기 열매체 공급관에 마련되는 열매체 제어밸브;
    상기 본체로 공급된 열매체를 가열하는 히터유닛;
    상기 히터유닛의 가열 온도를 조절하기 위한 온도제어기;
    상기 히터유닛에서 가열된 열매체를 외부로 안내하는 토출튜브; 및
    냉난방관의 끝단에 삽입가능하도록 상기 토출튜브의 끝단에 마련되는 토출구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 확장장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 본체는,
    상기 온도제어기가 놓여지는 지지플레이트;
    상기 본체가 이동 가능하도록 상기 지지플레이트의 하부에 마련되는 이동바퀴; 및
    지지바를 통해 상기 지지플레이트의 상부에 연결되고, 내부에 상기 히터유닛이 구비되는 케이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 확장장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 히터유닛은,
    일측에 상기 열매체 공급관이 연결되는 유입홀이 형성되고, 단부에 상기 토출튜브가 연결되는 배출홀이 형성되는 외관;
    상기 외관의 내부에서 상기 열매체의 유동경로를 제공하는 내관; 및
    상기 내관의 외면을 두르는 히팅코일;을 포함하는 것을 특징으로 하는 확장장치.
  4. 다수개의 관 지지공이 형성된 관 지지브라켓을 이격하여 배치하는 관 지지브라켓 설치 단계;
    냉난방관의 일측단을 관고정브라켓에 확관시킨 상태로 고정하고, 관지지브라켓의 다수개의 관 지지공에 냉난방관을 유동 가능하게 각각 삽입 및 장착하는 냉난방관 설치 단계;
    확장장치를 상기 냉난방관의 단부에 삽입하는 확장장치 장착 단계; 및
    상기 토출구를 통해 고온의 열매체를 상기 냉난방관에 주입하여, 상기 냉난방관을 확장시키는 냉난방관 확장단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 확장장치를 이용한 확관방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 확장장치 장착 단계는,
    본체와, 열매체를 상기 본체에 공급하는 열매체 공급관과, 상기 열매체의 공급압력이 조절되도록 상기 열매체 공급관에 마련되는 열매체 제어밸브와, 상기 본체로 공급된 열매체를 가열하는 히터유닛과, 상기 히터유닛의 가열 온도를 조절하기 위한 온도제어기와, 상기 히터유닛에서 가열된 열매체를 외부로 안내하는 토출튜브와, 상기 토출튜브의 끝단에 마련되는 토출구를 포함하는 확장장치를 상기 냉난방관의 단부에 삽입하는 것을 특징으로 하는 확장장치를 이용한 확관방법.
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