KR20190123271A - 하이브리드 호스 조립체 - Google Patents
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Abstract
호스 조립체는 내부 코어 튜브, 내부 코어 튜브의 원위 단부에 고정되는 연결기, 내부 코어 튜브와 실질적으로 동축이고 그리고 내부 코어 튜브를 둘러싸는 외부 금속 튜브, 및 내부 코어 튜브의 원위 단부와 실질적으로 동축이고 그리고 내부 코어 튜브의 원위 단부를 둘러싸는 칼라를 포함한다. 외부 금속 튜브는 내부 코어 튜브의 원위 단부의 축방향으로 내향의 원위 단부에서 종결된다. 칼라는 외부 금속 튜브의 원위 단부에 용접된 제1 단부 및 연결기에 용접된 제2 단부를 포함한다.
Description
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 미국 특허 가출원 일련번호 제62/467,978호(출원일: 2017년 3월 7일, 발명의 명칭: HYBRID HOSE ASSEMBLY)의 우선권 및 모든 이득을 주장하며, 상기 기초출원의 전문이 참고로 본 명세서에 편입된다.
본 발명의 기술 분야
본 개시내용은 2개의 지점 사이의 다양한 압력 및 온도하의 유체 격납 및 이송을 위한 가요성 호스 조립체, 및 이러한 호스 조립체를 제작하는 방법에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 개시내용은 제1 특성(예를 들어, 세정성)을 제공하는 제1 층 및 제2 특성(예를 들어, 기체 불침투성)을 제공하는 제2 층을 가진 다층 또는 "하이브리드" 가요성 호스 조립체에 관한 것이다.
본 개시내용에 제공되는 본 발명의 하나 이상의 실시형태에 따르면, 호스 조립체는 내부 코어 튜브, 내부 코어 튜브의 원위 단부에 고정되는 연결기, 내부 코어 튜브와 실질적으로 동축이고 그리고 내부 코어 튜브를 둘러싸는 외부 금속 튜브, 및 내부 코어 튜브의 원위 단부와 실질적으로 동축이고 그리고 내부 코어 튜브의 원위 단부를 둘러싸는 칼라(collar)를 포함한다. 외부 금속 튜브는 내부 코어 튜브의 원위 단부의 축방향으로 내향의 원위 단부에서 종결된다. 칼라는 외부 금속 튜브의 원위 단부에 용접된 제1 단부 및 연결기에 용접된 제2 단부를 포함한다.
본 개시내용에 제공되는 본 발명의 하나 이상의 또 다른 실시형태에 따르면, 호스 조립체를 제작하는 방법이 고려된다. 예시적인 방법에서, 원위 단부가 칼라의 제1 단부에 용접되는 금속 튜브가 제공되고, 그리고 원위 단부가 연결기에 고정되는 코어 튜브가 제공된다. 코어 튜브가 금속 튜브에 삽입되고, 그리고 코어 튜브와 연결기는, 칼라의 제2 단부가 연결기와 정렬되고 그리고 코어 튜브의 원위 단부가 금속 튜브의 원위 단부의 축방향 외향으로 연장되고 그리고 칼라의 중간 부분과 정렬되도록 배치된다. 칼라의 제2 단부는 연결기에 용접된다.
도 1은 본 출원의 예시적인 실시형태에 따른, 호스 조립체의 단부 부분의 부분적인 단면도;
도 2는 느슨하게 조립된 상태를 도시하는, 도 1의 호스 조립체의 부분적인 단면도;
도 3은 내부 코어 튜브 및 단부 연결기 하위조립체가 외부 금속 튜브 및 칼라 하위조립체와 느슨하게 조립된 것을 도시하는, 도 1의 호스 조립체의 부분적인 단면도;
도 4는 칼라 크림핑된(crimped) 내부 코어 튜브 및 단부 연결기를 도시하는, 도 1의 호스 조립체의 부분적인 단면도;
도 5는 본 출원의 또 다른 예시적인 실시형태에 따른, 또 다른 호스 조립체의 부분적인 단면도;
도 6a는 느슨하게 조립된 상태를 도시하는, 본 출원의 또 다른 예시적인 실시형태에 따른, 또 다른 호스 조립체의 부분적인 단면도; 및
도 6b는 크림핑 및 용접된 상태를 도시하는, 도 6a의 호스 조립체의 부분적인 단면도.
도 2는 느슨하게 조립된 상태를 도시하는, 도 1의 호스 조립체의 부분적인 단면도;
도 3은 내부 코어 튜브 및 단부 연결기 하위조립체가 외부 금속 튜브 및 칼라 하위조립체와 느슨하게 조립된 것을 도시하는, 도 1의 호스 조립체의 부분적인 단면도;
도 4는 칼라 크림핑된(crimped) 내부 코어 튜브 및 단부 연결기를 도시하는, 도 1의 호스 조립체의 부분적인 단면도;
도 5는 본 출원의 또 다른 예시적인 실시형태에 따른, 또 다른 호스 조립체의 부분적인 단면도;
도 6a는 느슨하게 조립된 상태를 도시하는, 본 출원의 또 다른 예시적인 실시형태에 따른, 또 다른 호스 조립체의 부분적인 단면도; 및
도 6b는 크림핑 및 용접된 상태를 도시하는, 도 6a의 호스 조립체의 부분적인 단면도.
본 발명의 다양한 창의적인 양상, 개념 및 특징이 예시적인 실시형태에서 조합되어 구현되는 바와 같이 본 명세서에 설명 및 예시될 수도 있지만, 이 다양한 양상, 개념 및 특징은 많은 대안적인 실시형태에서, 개별적으로 또는 다양한 조합 및 이들의 하위-조합으로, 사용될 수도 있다. 본 명세서에서 명확히 배제되지는 않았지만, 모든 이러한 조합 및 하위-조합은 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 의도된다. 여전히 또한, 본 발명의 다양한 양상, 개념 및 특징에 관한 다양한 대안적인 실시형태--예컨대, 대안적인 물질, 구조, 구성, 방법, 회로, 디바이스 및 컴포넌트, 소프트웨어, 하드웨어, 제어 논리, 형성, 피팅 및 기능에 관한 대안 등--가 본 명세서에서 설명될 수도 있지만, 이러한 설명은 현재 공지되거나 또는 나중에 개발되든 간에, 이용 가능한 대안적인 실시형태의 완전한 또는 총망라한 리스트인 것으로 의도되지 않는다. 당업자는 이러한 실시형태가 명확히 본 명세서에서 개시되지 않더라도, 창의적인 양상, 개념 또는 특징 중 하나 이상을 본 발명의 범위 내의 부가적인 실시형태 및 용도로 손쉽게 채택할 수도 있다. 게다가, 본 발명의 일부 특징, 개념 또는 양상이 바람직한 방식 또는 방법인 것으로서 본 명세서에서 설명될 수도 있을지라도, 이러한 설명은 이러한 특징이 명확히 그렇게 언급되지 않는 한 필요하거나 또는 필수적인 것을 암시하는 것으로 의도되지 않는다. 여전히 또한, 예시적인 또는 대표하는 값 및 범위가 본 개시내용의 이해를 돕도록 포함될 수도 있지만, 이러한 값 및 범위는 제한적인 의미로 해석되지 않고 그리고 단지 그렇게 명확히 언급된다면 임계 값 또는 범위인 것으로 의도된다. "대략" 또는 "약" 지정된 값으로서 식별되는 매개변수는 달리 명확히 언급되지 않는다면, 지정된 값 및 지정된 값의 10% 이내의 값 둘 다를 포함하는 것으로 의도된다. 게다가, 본 출원의 첨부 도면이 반드시 그런 것은 아니지만 축척대로 도시될 수도 있고 따라서 도면에서 분명한 다양한 비 및 비율을 교시하는 것으로서 이해될 수도 있다는 것을 이해한다. 게다가, 다양한 양상, 특징 및 개념이 창의적인 것으로서 또는 본 발명의 일부를 형성하는 것으로서 본 명세서에서 명확히 식별될 수도 있지만, 이러한 식별은 배타적인 것으로 의도되지 않고, 오히려 이와 같이 또는 특정한 발명의 일부로서 명확히 식별되는 일없이 본 명세서에서 충분히 설명되는 창의적인 양상, 개념 및 특징이 있을 수도 있고, 본 발명은 대신 첨부된 청구항에서 제시된다. 예시적인 방법 또는 과정의 설명은 모든 경우에서 요구될 때 모든 단계의 포함으로 제한되지 않거나 또는 단계가 명확히 그렇게 언급되지 않는 한 필요하거나 또는 필수적인 것으로서 해석되도록 제공되는 순서가 아니다.
많은 적용이 가요성 호스를 위한 필요조건을 가져서 유체 시스템 내 2개의 지점 사이의 유체 연결을 제공하고, 호스의 가요성은 다양한 유체 라인 라우팅 필요조건, 열팽창, 오정렬, 및 간헐적인 또는 연속적인 휨(예를 들어, 시스템 진동에 기인함)을 허용한다. 가요성에 더하여, 상이한 호스 특성은 예를 들어, 시스템 온도, 시스템 압력, 화학적 호환성, 오염에 대한 내성, 및 기체 침투성을 포함하는, 특정한 유체 시스템에서 사용되는 고려 사항일 수도 있다. 일부 적용에서, 적용에 적합한 제1 특성(예를 들어, 오염에 대한 내성)을 제공하는 제1 호스 물질은 적용에 부적당한 제2 특성(예를 들어, 기체 침투성)을 가질 수도 있다. 본 출원의 예시적인 양상에 따르면, 다층 또는 "하이브리드" 가요성 호스는 목적하는 제1 특성을 제공하는 내부 코어 튜브, 및 목적하는 제2 특성을 제공하는 외부 튜브를 제공할 수도 있다. 내부 튜브 및 외부 튜브가 적층될 수도 있거나 또는 그렇지 않으면 서로 부착될 수도 있지만, 일부 실시형태에서, 내부 튜브 및 외부 튜브는 서로로부터 분리될 수도 있고, 그리고 심지어 서로로부터 방사상으로 이격될 수도 있어서, 예를 들어, 호스의 조립 또는 기능을 용이하게 한다. 유체 시스템 내로의 설치를 용이하게 하기 위해서, 호스 조립체는 흔히 예를 들어, 튜브 피팅, 튜브 단부(예를 들어, 튜브 피팅에서 용접 또는 설치를 위함), 또는 신속 연결해제 결합부(quick disconnect coupling)를 포함하는, 임의의 다양한 단부 연결기를 제공하고, 따라서 내부 및 외부 가요성 호스 튜브 컴포넌트와 단부 연결부 사이의 기밀 연결을 필요로 한다. 따라서, 본 출원의 하나의 양상에서, 분리된 내부 및 외부 튜브 컴포넌트를 단부 연결기에 잇는 방식이 제공된다.
도 1을 참조하면, 예시적인 멀티-튜브 호스(100)의 부분적인 단면도가 제공된다. 본 명세서의 도면의 다수에서, 피팅이 길이방향 또는 반 길이방향 단면으로 예시되고, 피팅 컴포넌트가 실제로 길이방향 중심선 축(X)을 중심으로 환형 부품임을 당업자가 이해한다는 것에 유의한다. 달리 언급될 때를 제외하고 "방사상" 및 "축방향"에 대한 본 명세서의 모든 참조는 X 축을 참조한다. 또한, 달리 언급될 수도 있을 때를 제외하고 각에 대한 본 명세서의 모든 참조는 X 축을 참조한다. 또한, 도면이 하나의 단부에서 단부 연결기가 제공되는 호스 조립체의 부분적인 도면을 개시하지만, 제2 단부 연결기(예시된 단부 연결기와 동일하거나 또는 상이함)가 (예를 들어, 용접함으로써 또는 임의의 다른 연결에 의해) 호스 조립체의 맞은편 단부에 제공될 수도 있다는 것을 당업자는 이해한다.
예시된 실시형태에서, 호스(100)는 내부 코어 튜브(110), 외부 튜브(120), 내부 코어 튜브(110)의 원위 단부(111)에 고정되는 단부 연결기(130), 및 외부 튜브(120)의 원위 단부(121)에 부착되는 제1 단부(141) 및 단부 연결기(130)에 부착되는 제2 단부(142)를 가진 칼라(140)를 포함한다. 내부 튜브(110) 및 외부 튜브(120)는 적합한 물질의 임의의 조합으로 제공될 수도 있다. 예시적인 실시형태에서, 내부 튜브(110)는 플라스틱 물질, 예컨대, 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene: PTFE) 또는 퍼플루오로알콕시 알칸(perfluoroalkoxy alkane: PFA)을 포함하고, 이는 유체 시스템 호환성, 기체 불침투성, 가요성, 또는 다른 요인에 기초하여 선택될 수도 있다. 내부 튜브가 임의의 적합한 형태로 제공될 수도 있지만, 하나의 실시형태에서, 내부 튜브는 예를 들어, 세정의 용이성을 위해 그리고 입자 포착을 최소화하기 위해, 평활한 원통형 내부 벽을 제공한다. 내부 튜브(110)는 부가적으로 예를 들어, 내부 튜브에 고정되는 외부의 편조 물질(braided material)(예를 들어, 금속성 또는 섬유 편조 물질)과 같은 보강층(115)을 포함할 수도 있다. 다른 실시형태(미도시)에서, 보강 물질(예를 들어, 편조 물질)은 부가적으로 또는 대안적으로 내부 튜브의 내부면에 고정될 수도 있고/있거나 내부 튜브의 벽 두께에 내장될 수도 있다. 이 보강층은 예를 들어, 코어 튜브의 꼬임(특히, 더 타이트한 굽힘 반경을 겪을 때)의 방지, 유체 흐름을 위한 목적하는 바와 같은 평활한 내경의 유지, 및 최소화된 방사상 및 축방향 확장을 포함하는 많은 이점을 제공할 수도 있다. 본 명세서에 설명된 예시적인 실시형태에서, 방사상 확장의 최소화가 연결기 스템(connector stem)(아래에 설명된 바와 같음)에 의해 코어 튜브 단부 상의 그립을 개선시킬 수도 있어서, 호스가 호스 상의 더 큰 유체 압력 및 축방향 견인력(예를 들어, 남용, 시스템 진동, 펄싱, 또는 다른 요인에 기인함)을 견디게 한다.
예시적인 실시형태에서, 외부 튜브(120)는 금속 물질, 예컨대, 스테인리스 강, 하스텔로이 C-22, 또는 모넬(Monel)을 포함하고, 이는 기체 불침투성, 외부 내부식성, 가요성, 또는 다른 요인에 기초하여 선택될 수도 있다. 외부 튜브가 임의의 적합한 형태로 제공될 수도 있지만, 예시된 실시형태에서, 외부 튜브(120)는 예를 들어, 증가된 가요성을 위해, 주름진 벽을 제공한다. 다른 실시형태에서, 외부 튜브는 나선형일 수도 있거나 또는 일부 다른 적합한 구성일 수도 있다. 외부 튜브(120)는 내부 튜브(110)와 외부 튜브(120) 사이에 방사상 갭을 제공하도록, 예를 들어, 조립 동안 외부 튜브 내로의 내부 튜브의 삽입의 용이성 및 제거를 제공하도록 크기 설정될 수도 있다. 방사상 갭이 호스 조립체의 외경을 최소화하도록 (예를 들어, 효율적인 저장 및 라우팅을 위해) 최소화될 수도 있지만, 다른 실시형태에서, 더 큰 방사상 갭이 튜브 사이에 제공되어 방사 장벽 물질, 절연 물질, 센서(예를 들어, 열전대, 변형계), 및/또는 다른 이러한 물질 또는 컴포넌트(도 1에서 개략적으로 150으로 나타냄)의 포함을 허용할 수도 있다.
많은 상이한 유형의 부착이 단부 연결기(130)와 내부 튜브(110) 사이에 이루어질 수도 있지만, 예시된 실시형태에서, 단부 연결기(130)는 내부 튜브의 원위 단부(111)에 수용되는 스템 부분(135)을 포함한다. 도시된 바와 같이, 스템 부분(135)은 내부 튜브 원위 단부(111)의 내부면과 꽉 맞물리도록 구성되는 가시가 있는 표면(136)을 포함할 수도 있다. 일부 실시형태에서, 단부 연결기(130)에 대한 내부 튜브(110)의 단단한 부착은 단부 연결기 스템 부분의 프레스 피팅 설치(press fit installation)에 의해 달성될 수도 있다. 다른 실시형태에서, 내부 튜브(110)의 원위 단부(111)는 예를 들어, 원위 단부(111)에 대하여 칼라(140)의 크림핑 또는 다른 이러한 압축에 의해, 스템 부분(135)에 대해 압축될 수도 있다. 여전히 다른 실시형태(미도시)에서, 단부 연결기 스템 부분은 원위 단부의 내경에 대해 넓어질 수도 있거나 또는 확장될 수도 있다.
도 2는 내부 튜브(110), 외부 튜브(120), 단부 연결기(130), 및 칼라(140)를 예시하고, 칼라는 사전에-크림핑된 상태이다. 도시된 바와 같이, 칼라(140)의 제1 단부(141)는 외부 튜브(120)의 더 큰 외경을 수용하도록 방사상 외향으로 넓어질 수도 있다. 제1 단부 부분과 제2 단부 부분(141, 142) 사이에 배치되는, 칼라(140)의 중간 부분(144)은 삽입된 연결기 스템 부분(135)과 내부 튜브(110)의 원위 단부(111)와 정렬된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 중간 부분(144)이 내부 튜브(110)의 외면에 대해(예를 들어, 보강층(115)에 대해) 압축되거나 또는 방사상 내향으로 (예를 들어, 크림핑 툴(C)에 의해) 크림핑되어 가시가 있는 스템 부분(135)과의 단단한 그리핑 맞물림으로 내부 튜브(110)의 원위 단부(111)를 압축한다.
외부 튜브가 기밀을 제공하도록 활용된다면, 기체 침투성 내부 튜브 둘레의 기체-불침투성 셸 또는 시스, 인접한 칼라와 외부 튜브와 단부 연결기 사이의 기체 불침투성 연결이 제공될 수도 있다. 많은 상이한 유형의 부착이 칼라(140)와 외부 튜브(120)와 단부 연결기(130) 사이에서 이루어질 수도 있지만, 하나의 실시형태에서, 용접 연결이 제1 단부 및 제2 단부(141, 142)에 제공되어 외부 튜브(120)와 단부 연결기(130) 사이의 기밀, 기체 불침투성 연결을 제공한다. 용접 연결을 제공하기 위해서, 외부 튜브(120), 단부 연결기(130), 및 칼라(140)가 예를 들어, 스테인리스 강, 하스텔로이 C-22, 또는 모넬과 같은, 적합한 물질로 제공될 수도 있고, 이는 외부 내부식성, 또는 다른 요인에 기초하여 선택될 수도 있다. 본 명세서에서 사용될 때, 용어 "용접"은 용접의 가장 넓은 해석에 따르고 그리고 다양한 유형의 용접뿐만 아니라 납땜 및 솔더링(soldering)의 개념을 망라한다.
많은 상이한 유형의 용접 연결이 활용될 수도 있다. 도 1 내지 도 4의 예시된 실시형태에서, 칼라(140)의 제1 단부(141)가 외부 튜브(120)의 최단부 주름을 수용하도록 크기 설정된 카운터보어(143)(도 2)를 포함하여, 칼라의 제1 단부에서 측면 용접 작동을 허용한다. 대안적으로, 또 다른 예시적인 실시형태에서, 도 5에 도시된 바와 같이, 외부 튜브(220)의 원위 단부(221)가 준비될 수도 있어서(예를 들어, 파이프 커터 휠을 사용함) 원위 단부의 에지가 칼라(240)의 제1 단부(241)와 방사상으로 정렬되어, 원위 단부(221)가 칼라의 제1 단부(241)에 맞대기 용접될 수도 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 도 2 및 도 6a에 도시된 바와 같이, 칼라(140, 340)가 가늘어진 단부 부분(341)을 반전된 상태(도 1 및 도 6b)로 크림핑하는 크림핑 툴(예를 들어, 도 6b에 도시된 바와 같은, 수평 프로파일의 크림프 핑거(Ce))에 의해 맞물리는 외향으로 가늘어진 표면(146, 346)을 가진 제1 단부 부분(141, 341)을 포함할 수도 있어서, 단부 부분(141, 341)이 외부 튜브의 최단부 주름을 단단히 잡는다. 이것은 외부 튜브 주름에 대한 칼라 단부 부분(141, 341)의 용접을 용이하게 할 수도 있다.
도 1 내지 도 4의 예시적인 칼라(140)의 제2 단부(142)가 단부 연결기(130) 상의 환형 방사상 돌출부 또는 리브(rib)(133)(도 3)와 축방향으로 정렬되어, 칼라 제2 단부(142)에 대한 환형 리브(133)의 용접을 허용한다. 외부 튜브(120), 칼라(140), 및 단부 연결기의 용접된 금속 배열부는 기체 침투성 내부 튜브(110)(예를 들어, 약 1×10- 4scc/sec 초과, 또는 약 1×10- 3scc/sec 내지 약 1×10- 2scc/sec의 기체 침투성을 가짐) 둘레에 기체 불침투성 셸(예를 들어, 약 1×10- 5scc/sec 미만 또는 약 1×10- 9scc/sec 내지 약 1×10- 7scc/sec의 기체 침투성을 가짐)을 제공할 수도 있다.
단부 연결기 리브(133)에 대한 칼라 제2 단부(142)의 용접은 예를 들어, 칼라 크림핑 작동 동안, 칼라 제2 단부(142)와 단부 연결기 리브(133) 사이에 뒤틀림 간섭 피팅을 제공함으로써 용이하게 될 수도 있다. 예시된 실시형태에서, 칼라(140)의 중간 부분(144)은 제1 외경을 제공하고 그리고 칼라의 제2 단부 부분(142)은 제1 외경보다 더 작은 제2 외경을 제공한다. 선형 크림핑 툴(C)이 처음에 칼라(140)의 중간 부분(144)에 적용될 때(도 3), 방사상 갭이 크림핑 툴(C)과 칼라(140)의 제2 단부 부분(142) 사이에 배치되어, 크림핑 힘이 처음에 칼라(140)의 중간 부분(144)에 집중된다. 칼라(140)의 중간 부분(144)이 크림핑된 상태로 변형되고, 그리고 크림핑 툴(C)이 칼라 제2 단부(142)와 접촉될 때, 단부 연결기 리브(133)에 대한 칼라 제2 단부(142)의 압축은 뒤틀림 간섭 피팅 상태를 생성한다(도 4). 다른 실시형태에서, 칼라 제2 단부 부분은 별개의 크림핑 작동 시 단부 연결기에 대해(예를 들어, 환형 리브 또는 다른 이러한 특징부에 대해) 크림핑될 수도 있다. 다른 실시형태에서, 도 5에 도시된 바와 같이, 칼라(240)의 제2 단부(242)가 환형 돌출부 또는 리브(233)에 인접한 환형 홈(238)에 수용(예를 들어, 크림핑)되는 내향으로 연장되는 플랜지(248)를 포함하여, 칼라 제2 단부(242)를 리브(233)에 맞대기 용접할 수도 있다. 여전히 다른 실시형태에서, 도 6b에 도시된 바와 같이, 칼라(340)의 제2 단부 부분(342)은 더 강력한 용접 연결을 위해(예를 들어, 용접이 제거되는 것을 방지하기 위해), 단부 연결의 더 세장형 원통형 표면(333)에 대해 용접될 수도 있다.
본 출원의 또 다른 예시적인 양상에 따르면, 단부 연결기 및 튜브 상에 크림핑될 용접 칼라의 단부 부분은 크림핑될 단부 부분의 외부면 상의 하나 이상의 상승된 물질 특징부(예를 들어, 리브, 나사산, 돌기, 또는 다른 이러한 상승된 부분)를 제공할 수도 있다. 상승된 물질 특징부는 단부 연결기와 방사상 접촉되는 칼라를 크림핑하기에 충분한, 크림핑 툴로부터의 압축 하중을 흡수하도록 크기 설정 및 배치될 수도 있고, 크림핑된 칼라 단부 부분에 인가되는 추가의 압축 하중이 상승된 물질 특징부를 방사상으로 변형시키거나 또는 편평하게 하여, 추가의 압축 하중이 단부 연결기의 내경을 파괴하지 않는다. 예시적인 실시형태에서, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 칼라(340)의 제2 단부 부분(342)이 리브(345)를 변형시키거나 또는 편평하게 하는 크림핑된 칼라 단부 부분(342)에 인가되는 추가의 압축 하중을 겪을 때 편평하게 되거나 또는 방사상으로 변형되는 일련의 환형 리브(345)를 포함하여, 추가의 압축 하중이 단부 연결기(330)의 내경을 파괴하지 않는다. 최단부 리브(345)가 제2 단부 부분(342)의 에지에 배치될 수도 있고, 그리고 대응하는 숄더 부분(334)(원통형 표면(333)의 단부 에지를 획정함)과 정렬될 수도 있어서, 쉽게 식별되는 타깃 용접 위치를 제공한다.
호스 조립체를 제작하는 예시적인 방법에서, 단부 연결기(130, 230, 330)의 스템 부분(135, 235, 335)이 내부 튜브(110, 210, 310)의 원위 단부(111, 211, 311)에 삽입되고 그리고 칼라(140, 240, 340)의 제1 단부(141, 241, 341)가 외부 튜브(120)의 원위 단부(121, 221, 321)에 용접된다. 내부 튜브(110, 210, 310)가 외부 튜브(120, 220, 320)에 삽입되고 그리고 축방향으로 배치되어 칼라의 제2 단부가 단부 연결기(130, 230, 330)와 정렬되고 그리고 내부 튜브(110, 210, 310)의 원위 단부(111, 211, 311)가 외부 튜브의 원위 단부의 축방향 외향으로 연장되어 칼라(140, 240, 340)의 중간 부분(144, 244, 344)과 정렬된다. 칼라의 중간 부분(144, 244, 344)이 내부 튜브(110, 210, 310)의 원위 단부(111, 211, 311)에 대해 크림핑되어 내부 튜브를 단부 연결기(130, 230, 330)의 스템 부분(135, 235, 335)에 고정시키고, 그리고 칼라(140, 240, 340)의 제2 단부 부분(142, 242, 342)이 단부 연결기에 대해 크림핑된다. 칼라의 크림핑된 제2 단부 부분(142, 242, 342)은 연결기(130, 230, 330)의 메이팅 부분(mating portion)에 용접된다.
본 출원의 또 다른 예시적인 양상에 따르면, 칼라(140)는 내부 튜브(110)를 통한 누출(예를 들어, 보통의 기체 침투성을 넘음)을 점검하도록 하나 이상의 테스트 포트(147)(도 1)를 제공할 수도 있다. 테스트 포트(147)는 위에 용접될 수도 있거나 또는 그렇지 않으면 테스트 후 차단될 수도 있는 배출 구멍(weep hole)으로서 제공될 수도 있다. 다른 누출 테스트 방법이 부가적으로 또는 대안적으로 적용될 수도 있다. 하나의 예로써, 공지된 압력 및 체적을 가진 샘플 실린더가 호스와 조립될 수도 있다. 이어서 실린더와 호스 조립체의 평형 압력은 내부 튜브를 통한 누출이 있는지를 결정하도록 측정될 수도 있다. 또 다른 예로써, 외부 금속 튜브의 측정 또는 점검은 내부 튜브를 통한 누출에 응답하여 튜브 주름의 휨을 식별할 수도 있다.
본 발명의 양상은 예시적인 실시형태를 참조하여 설명되었다. 본 명세서의 독해 및 이해 시 다른 것에 대한 변경 및 대안이 발생할 것이다. 이것은 모든 이러한 변경 및 대안을 이들이 첨부된 청구항 또는 청구항의 등가물의 범위 내에 있는 한 포함하는 것으로 의도된다.
Claims (51)
- 호스 조립체로서,
내부 코어 튜브;
상기 내부 코어 튜브의 원위 단부에 고정되는 연결기;
상기 내부 코어 튜브와 실질적으로 동축이고 그리고 상기 내부 코어 튜브를 둘러싸는 외부 금속 튜브로서, 상기 내부 코어 튜브의 상기 원위 단부의 축방향으로 내향의 원위 단부에서 종결되는, 상기 외부 금속 튜브; 및
상기 내부 코어 튜브의 상기 원위 단부와 실질적으로 동축이고 그리고 상기 내부 코어 튜브의 상기 원위 단부를 둘러싸는 칼라(collar)로서, 상기 외부 금속 튜브의 상기 원위 단부에 용접된 제1 단부 및 상기 연결기에 용접된 제2 단부를 포함하는, 상기 칼라를 포함하는, 호스 조립체. - 제1항에 있어서, 상기 외부 금속 튜브는 주름진 튜브를 포함하는, 호스 조립체.
- 제2항에 있어서, 상기 칼라의 상기 제1 단부는 상기 주름진 튜브의 최단부 주름을 수용하도록 크기 설정된 카운터보어를 포함하는, 호스 조립체.
- 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 칼라의 상기 제1 단부는 상기 주름진 튜브의 최단부 주름에 대해 크림핑되는(crimped), 호스 조립체.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내부 코어 튜브는 플라스틱을 포함하는, 호스 조립체.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내부 코어 튜브는 PFA 및 PTFE 중 하나를 포함하는, 호스 조립체.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내부 코어 튜브는 튜브형 코어 소자에 고정되는 보강층을 포함하는, 호스 조립체.
- 제7항에 있어서, 상기 보강층은 편조 물질(braided material)을 포함하는, 호스 조립체.
- 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 보강층은 상기 코어 소자의 외부면에 고정되는, 호스 조립체.
- 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외부 금속 튜브와 상기 내부 코어 튜브는 방사상 갭만큼 분리되는, 호스 조립체.
- 제10항에 있어서, 방사 장벽 물질, 절연 물질, 및 상기 방사상 갭에 배치된 센서 중 적어도 하나를 더 포함하는, 호스 조립체.
- 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연결기는 상기 내부 코어 튜브의 상기 원위 단부에 삽입된 스템 부분(stem portion)을 포함하는, 호스 조립체.
- 제12항에 있어서, 상기 제1 단부와 상기 제2 단부 사이의 상기 칼라의 중간 부분이 상기 내부 코어 튜브의 상기 원위 단부에 대해 방사상 압축되어 상기 내부 코어 튜브의 상기 원위 단부를 연결기 스템 부분에 고정시키는, 호스 조립체.
- 제13항에 있어서, 상기 칼라의 상기 중간 부분은 상기 내부 코어 튜브의 상기 원위 단부에 대해 크림핑되는, 호스 조립체.
- 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스템 부분은 상기 내부 코어 튜브의 상기 원위 단부의 유지를 위해 외부의 가시가 있는 부분을 포함하는, 호스 조립체.
- 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외부 금속 튜브의 상기 원위 단부는 상기 연결기로부터 축방향으로 이격되는, 호스 조립체.
- 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외부 금속 튜브의 상기 원위 단부는 상기 연결기로부터 축방향으로 이격되는, 호스 조립체.
- 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 칼라는 누출 검출 포트를 포함하는, 호스 조립체.
- 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 칼라의 상기 제2 단부는 상기 연결기의 환형 리브(rib)에 용접되는, 호스 조립체.
- 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 칼라의 상기 제2 단부는 상기 연결기의 원통형 숄더에 용접되는, 호스 조립체.
- 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 칼라의 상기 제2 단부는 상기 연결기의 환형 리브에 대해 크림핑되는, 호스 조립체.
- 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 칼라의 상기 제2 단부는 상기 연결기의 원통형 숄더에 대해 크림핑되는, 호스 조립체.
- 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 칼라의 상기 제2 단부는 상기 칼라의 상기 제2 단부의 외부면 상의 하나 이상의 상승된 부분을 포함하되, 상기 하나 이상의 상승된 부분은 방사상으로 변형되는, 호스 조립체.
- 제23항에 있어서, 상기 하나 이상의 상승된 부분은 복수의 환형 리브를 포함하는, 호스 조립체.
- 호스 조립체를 제작하는 방법으로서,
원위 단부가 칼라의 제1 단부에 용접되는 금속 튜브를 제공하는 단계;
원위 단부가 연결기와 조립되는 코어 튜브를 제공하는 단계;
상기 코어 튜브를 상기 금속 튜브에 삽입하는 단계;
상기 칼라의 제2 단부가 상기 연결기와 정렬되고 그리고 상기 코어 튜브의 상기 원위 단부가 상기 금속 튜브의 상기 원위 단부의 축방향 외향으로 연장되고 그리고 상기 칼라의 중간 부분과 정렬되도록 상기 코어 튜브 및 상기 연결기를 배치하는 단계; 및
상기 칼라의 상기 제2 단부를 상기 연결기에 용접하는 단계를 포함하는, 호스 조립체를 제작하는 방법. - 제25항에 있어서, 상기 원위 단부가 상기 연결기에 고정되는 상기 코어 튜브를 제공하는 단계는 상기 연결기의 스템 부분을 상기 코어 튜브의 상기 원위 단부에 프레스 피팅(press fitting)하는 것을 포함하는, 호스 조립체를 제작하는 방법.
- 제25항 또는 제26항에 있어서, 상기 칼라의 상기 중간 부분을 상기 코어 튜브의 상기 원위 단부에 대해 크림핑하여 상기 내부 코어 튜브의 상기 원위 단부를 연결기 스템 부분에 고정시키는 단계를 더 포함하는, 호스 조립체를 제작하는 방법.
- 제25항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 칼라의 상기 제2 단부를 상기 연결기의 환형 리브에 대해 크림핑하는 단계를 더 포함하는, 호스 조립체를 제작하는 방법.
- 제28항에 있어서, 상기 칼라의 상기 제2 단부를 상기 연결기에 용접하는 단계는 상기 칼라의 크림핑된 제2 단부를 상기 환형 리브에 용접하는 것을 포함하는, 호스 조립체를 제작하는 방법.
- 제25항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 칼라의 상기 제2 단부를 상기 연결기의 원통형 숄더에 대해 크림핑하는 단계를 더 포함하는, 호스 조립체를 제작하는 방법.
- 제30항에 있어서, 상기 칼라의 상기 제2 단부를 상기 연결기에 용접하는 단계는 상기 칼라의 크림핑된 제2 단부를 상기 원통형 숄더에 용접하는 것을 포함하는, 호스 조립체를 제작하는 방법.
- 제25항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 칼라의 상기 제2 단부를 상기 연결기에 대해 크림핑하는 단계를 더 포함하는, 호스 조립체를 제작하는 방법.
- 제32항에 있어서, 상기 칼라의 상기 제2 단부를 상기 연결기에 대해 크림핑하는 단계는 상기 칼라의 상기 제2 단부의 외부면 상의 하나 이상의 상승된 부분을 방사상으로 변형시키는 것을 포함하는, 호스 조립체를 제작하는 방법.
- 제33항에 있어서, 상기 하나 이상의 상승된 부분은 복수의 환형 리브를 포함하는, 호스 조립체를 제작하는 방법.
- 제25항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 원위 단부가 상기 칼라의 상기 제1 단부에 용접되는 상기 금속 튜브를 제공하는 단계는 상기 금속 튜브의 상기 원위 단부를 상기 칼라의 상기 제1 단부에 용접하는 것을 포함하는, 호스 조립체를 제작하는 방법.
- 제35항에 있어서, 상기 금속 튜브의 상기 원위 단부를 상기 칼라의 상기 제1 단부에 용접하는 것은 상기 금속 튜브의 상기 원위 단부를 상기 칼라의 상기 제1 단부에 맞대기 용접하는 것을 포함하는, 호스 조립체를 제작하는 방법.
- 제35항에 있어서, 상기 금속 튜브의 상기 원위 단부를 상기 칼라의 상기 제1 단부에 용접하는 것은 상기 금속 튜브의 상기 원위 단부를 상기 칼라의 상기 제1 단부에 측면 용접하는 것을 포함하는, 호스 조립체를 제작하는 방법.
- 제37항에 있어서, 상기 금속 튜브의 상기 원위 단부를 상기 칼라의 상기 제1 단부에 용접하는 것은 상기 금속 튜브의 상기 원위 단부를 상기 칼라의 상기 제1 단부 내 카운터보어에 수용하는 것을 포함하는, 호스 조립체를 제작하는 방법.
- 제25항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속 튜브는 주름진 튜브를 포함하는, 호스 조립체를 제작하는 방법.
- 제39항에 있어서, 상기 주름진 튜브의 최단부 주름 위의 상기 칼라의 상기 제1 단부를 크림핑하는 단계를 더 포함하는, 호스 조립체를 제작하는 방법.
- 제25항 내지 제40항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내부 코어 튜브는 플라스틱 튜브를 포함하는, 호스 조립체를 제작하는 방법.
- 제25항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내부 코어 튜브는 PFA 및 PTFE 중 하나를 포함하는, 호스 조립체를 제작하는 방법.
- 제25항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내부 코어 튜브는 튜브형 코어 소자에 고정되는 보강층을 포함하는, 호스 조립체를 제작하는 방법.
- 제43항에 있어서, 상기 보강층은 편조 물질을 포함하는, 호스 조립체를 제작하는 방법.
- 제43항 또는 제44항에 있어서, 상기 보강층은 상기 코어 소자의 외부면에 고정되는, 호스 조립체를 제작하는 방법.
- 제25항 내지 제45항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코어 튜브를 상기 금속 튜브에 삽입하는 단계는 상기 금속 튜브와 상기 코어 튜브 사이에 방사상 갭을 제공하는 것을 포함하는, 호스 조립체를 제작하는 방법.
- 제46항에 있어서, 방사 장벽 물질, 절연 물질, 및 상기 방사상 갭 내 센서 중 적어도 하나를 설치하는 단계를 더 포함하는, 호스 조립체를 제작하는 방법.
- 제25항 내지 제47항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 원위 단부가 상기 연결기와 조립되는 상기 코어 튜브를 제공하는 단계는 상기 연결기의 스템 부분을 상기 코어 튜브의 상기 원위 단부에 삽입하는 것을 포함하는, 호스 조립체를 제작하는 방법.
- 제48항에 있어서, 상기 스템 부분은 상기 내부 코어 튜브의 상기 원위 단부의 유지를 위해 외부의 가시가 있는 부분을 포함하는, 호스 조립체를 제작하는 방법.
- 제25항 내지 제49항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코어 튜브 및 상기 연결기를 배치하는 단계는 상기 금속 튜브의 상기 원위 단부를 상기 연결기로부터 이격되게 축방향으로 간격을 두는 것을 포함하는, 호스 조립체를 제작하는 방법.
- 제25항 내지 제50항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 칼라는 누출 검출 포트를 포함하는, 호스 조립체를 제작하는 방법.
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