KR20230047991A - 복합관 이물질 제거를 위한 스파크 장치 - Google Patents

Abstract

본 개시내용은 복합관 이물질 제거를 위한 스파크 장치 및 그 제거방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복합관 제조시 스테인리스강대의 표면에 묻은 이물질을 제거하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 개시내용의 일 실시예에 따른 복합관 이물질 제거를 위한 스파크장치는, 복합관의 내부에 설치되는 스테인리스강관을 제조하기 위하여, 상기 스테인리스강관의 모재가 되는 스테인리스강대가 회전롤러쌍을 통해 이송되는 공급부 및 배출부를 포함하는 본체부와, 상기 본체부 내부에 설치되며, 공급되는 스테인리스강대의 표면을 향해 가해지는 플라즈마를 발생시키는 플라즈마발생부와, 상기 플라즈마발생부와 배출부 사이에 설치되어, 플라즈마 처리된 스테인리스강대의 표면에 있는 이물질을 에어로 제거하기 위한 에어분사노즐과, 상기 플라즈마발생부 및 에어분사노즐의 작동을 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

복합관 이물질 제거를 위한 스파크 장치{Spark device for removing foreign substances in composite pipe}

본 개시내용은 복합관 이물질 제거를 위한 스파크 장치 및 그 제거방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복합관 제조시 강대의 표면에 묻은 이물질을 제거하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.

종래에는 유체가 흐르는 배관에 기계적 강도가 우수한 금속관이 사용하여 왔다. 그러나 금속관의 경우에는 부식 및 스케일 발생의 우려가 높을 뿐만 아니라 재료가 고가이고, 시공 비용이 높은 관계로 최근에는 합성수지와 금속관부의 내, 외측에 합성수지 재질의 내관부와 외관부가 일체로 적층된 복합관이 널리 사용되고 있다.

이러한 복합관의 제조방법의 일 실시예로, 대한민국 특허등록 제10-1486704호에서는 합성수지관의 외면에 접착제층을 형성하는 단계와, 제작된 강관을 가열하고 양단을 플레어 가공한 후, 상기 강관 내부로 접착제층을 갖는 합성수지관을 삽입시키는 단계와, 상기 합성수지관의 양단을 밀폐한 후, 내부로 공압을 부여한 상태에서, 가열하여 상기 접착제층을 갖는 합성수지관과 상기 강관을 결합시키는 단계와, 상기 합성수지관의 양단을 플레어 가공하여 복합관을 제조하는 단계 및 다수의 상기 복합관을 현장에서 커플러를 통해 연결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 강관 내에 삽입되는 합성수지관을 갖는 복합관의 제조 및 연결방법이 개시된다.

이러한 복합관을 제조하기 위한 방법으로, 합성수지재로 내관을 압출하고, 내관의 외주면에 접착층을 적층한 이후 내관의 외주면에 스테인리스 강판을 밀착되게 롤포밍한 후 용접하여 적층한 이후, 적층된 스테인리스 강관의 외주면에 접착층을 적층하여 외주면에 합성수지재로 압출 적층하여 제조가 되는데, 여기서, 적층되는 합성수지재로 이루어진 내관과 외관은 두께 분포가 일정하지 않으며, 접착성이 떨어져서 층 분리가 심하다는 단점이 있다. 또한, 상기 내관의 외주면에 용접되는 스테인리스 강판은 최초 제조된 이후 그 표면에 먼지와 같은 이물질등이 달라붙으면서 이후 접착층과의 접착력이 약해지거나 용접불량이 생겨, 이후 지속적인 사용에 의해 층 분리가 일어날 수 있다는 문제점이 존재한다.

1. 한국 특허등록 제10-1486704호(2015.02.11)

복합관의 내관과 외관 사이에 설치되는 스테인리스 강관을 제조하기 위하여 사용되는 스테인리스강대의 표면에 묻은 이물질을 제거하여 이후 내, 외관과의 접착력이 떨어지는 것을 방지하기 위한 복합관 이물질 제거를 위한 스파크 장치 및 그 제거방법을 제공하고자 한다.

또한, 상술한 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수도 있음은 자명하다.

본 개시내용의 일 실시예에 따른 복합관 이물질 제거를 위한 스파크장치는, 복합관의 내부에 설치되는 스테인리스강관을 제조하기 위하여, 상기 스테인리스강관의 모재가 되는 스테인리스강대가 회전롤러쌍을 통해 이송되는 공급부 및 배출부를 포함하는 본체부와, 상기 본체부 내부에 설치되며, 공급되는 스테인리스강대의 표면을 향해 가해지는 플라즈마를 발생시키는 플라즈마발생부와, 상기 플라즈마발생부와 배출부 사이에 설치되어, 플라즈마 처리된 스테인리스강대의 표면에 있는 이물질을 에어로 제거하기 위한 에어분사노즐과, 상기 플라즈마발생부 및 에어분사노즐의 작동을 제어하는 제어부를 포함한다.

본 개시내용의 또 다른 실시예에 따른 스파크 장치를 통한 복합관 이물질 제거방법은, 복합관의 내부에 설치되는 스테인리스강관을 제조하기 위하여, 상기 스테인리스강관의 모재가 되는 스테인리스강대를 복수의 롤러를 통해 스파크 장치 내부로 인입시키는 제1단계와, 스파크 장치 내에서 발생되는 플라즈마로 인하여 인입되는 스테인리스강대를 표면처리하는 제2단계와, 상기 제2단계에 의하여 스테인리스강대의 표면에 위치하는 접착력이 낮아진 이물질을, 에어분사노즐에서 분사되는 에어로 제거하는 제3단계를 포함한다.

본 개시내용의 실시예에 의하면, 플라즈마를 통해 스테인리스강대의 외표면에 먼지와 같은 이물질을 제거함으로써 접착력을 증대시킬 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 개시내용의 실시예에 의하면, 에어분사노즐을 통해 스테인리스강대의 표면에 가해지는 에어로 이물질을 쉽게 제거하여 이후 복합관 제조시 용접불량 등과 같은 문제발생을 최소화시킬 수 있다는 장점이 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 스파크장치의 사시도.
도 2는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 스파크장치의 작동상태도.
도 3은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 스파크장치의 블럭도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 스파크장치의 구성, 동작 및 작용효과에 대하여 살펴본다. 참고로, 이하 도면에서, 각 구성요소는 편의 및 명확성을 위하여 생략되거나 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 반영하는 것은 아니다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭하며 개별 도면에서 동일 구성에 대한 도면 부호는 생략하기로 한다.

도 1은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 스파크장치의 사시도를 도시하고, 도 2는 작동상태도를, 도 3은 블럭도를 나타낸다.

우선, 복합관을 제조하기 위한 방법으로, 복합관에 적용되는 내부 스테인리스 강관을 제조하기 위하여, 스테인리스강대를 다수의 롤러를 통해 이동시키면서 양측단부를 절단하여 스테인리스강대가 원형으로 말렸을 때, 상기 내관의 외주면을 감쌀 수 있는 규격으로 재단된다.

이후, 스테인리스강대가 내관의 외주면에 감싸질 수 있도록 절곡시키는 단계 이전에, 양측단부가 절단된 스테인리스강대의 외표면에 존재하는 먼지와 같은 이물질을 제거하여 이후 내, 외관과의 접합시 접착력이 떨어지는 것을 방지하기 위하여 플라즈마 기기를 통과하여 이물질을 제거하는 단계를 통과하게 된다.

본 개시내용의 일 실시예에 따른 복합관 이물질 제거를 위한 스파크장치는, 복합관의 내부에 설치되는 스테인리스강관을 제조하기 위하여, 상기 스테인리스강관의 모재가 되는 스테인리스강대가 회전롤러쌍을 통해 이송되는 공급부(11) 및 배출부(13)를 포함하는 본체부(10)와, 상기 본체부(10) 내부에 설치되며, 상기 본체부(10) 내부로 공급되는 스테인리스강대의 표면을 향해 가해지는 플라즈마를 대기압 하에서 발생시키는 플라즈마발생부(20)와, 상기 플라즈마발생부(20)와 배출부(13) 사이에 설치되어, 플라즈마 처리된 스테인리스강대의 표면에 있는 이물질을 에어로 제거하기 위한 에어분사노즐(30)과, 상기 플라즈마발생부(20) 및 에어분사노즐(30)의 작동을 제어하는 제어부(40)를 포함한다.

상기 본체부(10)는 스테인리스강관을 제조하기 위하여 스테인리스강관의 모재가 되는 스테인리스강대가 공급 배출되는 공간이면서, 플라즈마를 통해 표면처리가 되는 구성이다. 상기 본체부(10) 내부에는 다수의 회전롤러쌍이 일정간격을 두고 설치되어 있으며, 상기 회전롤러쌍 사이로 스테인리스강대가 공급부(11)를 통해 공급되며 배출부(13)를 통해 배출된다. 상기 공급부(11)를 통해 본체부(10) 내부로 공급되는 스테인리스강대는, 상기 본체부(10) 내부에 설치되는 플라즈마발생부(20)에서 발생되는 플라즈마에 의해 표면처리된다. 상기 플라즈마발생부(20)는 플라즈마를 통해 스테인리스강대의 표면에 존재하는 이물질을 분해, 파괴함으로써 이후 스테인리스강대가 가공되면서 발생할 수 있는 접착력 감소를 방지할 수 있게 된다. 특히, 플라즈마발생부(20)에서 강한 스파크를 스테인리스강대에 가해줌으로써 표면에 묻은 오염물질이나 먼지와 같은 이물질을 제거하여 이후 접착력이 감소하는 것을 방지할 수 있다.

다음으로, 상기 플라즈마발생부(20)와 배출부(13) 사이에 설치되어, 플라즈마 처리된 스테인리스강대의 표면에 있는 이물질을 에어로 제거하기 위한 에어분사노즐(30)을 더 포함한다. 상기 에어분사노즐(30)은 플라즈마발생부(20)를 통과한 스테인리스강대의 표면에 남아있는 미세한 이물질을 추가적으로 제거하기 위한 장치로서, 노즐에서부터 고압의 에어가 스테인리스강대 표면에 분사되어 이물질을 제거하게 된다.

또한, 상기 플라즈마발생부(20)와 에어분사노즐(30)의 작동을 제어하는 제어부(40)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 발생하는 플라즈마의 양이나 스파크를 가해주는 작동을 제어하거나, 에어분사노즐(30)의 각도나 방향설정 등에 대한 제어를 통해 보다 효율적으로 스테인리스강대 상의 이물질 제거가 가능하게 된다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 본체부(10) 내부에 설치되며, 이송되는 스테인리스강대의 상하부에 쌍으로 배치되어, 상기 스테인리스강대의 표면에 남아있는 이물질을 점착 제거하는 점착롤러쌍(50)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 점착롤러쌍(50)은 본체부(10)에 설치되는 회전롤러쌍에 의해 이송되는 스테인리스강대에 연장 설치될 수 있으며, 특히 상하부에 서로 마주보는 쌍으로 배치되도록 설치될 수도 있다. 이와 같은 점착롤러쌍(50)은 그 표면이 실리콘과 같은 고점성으로 처리될 수 있으며, 상기 스테인리스강대가 점착롤러쌍(50)을 통과하게 되면서, 그 표면에 남아있는 이물질이 점착롤러쌍(50)에 점착되어 제거될 수 있게 된다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 점착롤러쌍(50)의 표면에 이물질제거테이프가 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 이물질제거테이프는 점착롤러쌍(50) 사이를 통과하는 스테인리스강대의 표면에 제거되지 않은 이물질을 보다 효율적으로 제거하기 위한 장치로서, 점착롤러쌍(50)의 표면에서 강한 점착력을 통해 이물질이 제거될 수 있다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 에어분사노즐(30)에 인접 설치되며, 에어분사노즐(30)로부터 분사되는 에어에 의해 스테인리스강대로부터 이탈되는 이물질을 흡입하는 에어필터 구비형 흡입기(미도시)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 에어분사노즐(30)에서 가해지는 에어에 의해 제거되는 이물질이 본체부(10) 내에서 이동하다가 다시 스테인리스강대 상에 남게될 수 있으므로, 에어필터 구비형 흡입기(미도시)는 이를 방지하기 위하여 상기 본체부(10) 내부에 설치될 수 있다.

도 3에서는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 스파크장치를 통한 복합관의 이물질 제거방법을 나타내는 블럭도를 도시한다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따른 복합관 이물질 제거방법은, 복합관의 내부에 설치되는 스테인리스강관을 제조하기 위하여, 상기 스테인리스강관의 모재가 되는 스테인리스강대를 회전롤러쌍을 통해 스파크 장치 내부로 인입시키는 제1단계(S1)와, 스파크 장치 내에서 발생되는 플라즈마로 인하여 인입되는 스테인리스강대를 표면처리하는 제2단계(S2)와, 상기 제2단계에 의하여 스테인리스강대의 표면에 위치하는 접착력이 낮아진 이물질을, 에어분사노즐(30)에서 분사되는 에어로 제거하는 제3단계(S3)를 포함한다.

복합관을 제조하기 위하여 그 내부에 삽입되는 스테인리스강관을 제조하기 위한 방법으로, 모재가 되는 스테인리스강대의 양측부를 절단하고 표면에 플라즈마처리하여 이물질을 제거하여 접착력이 감소하는 것을 방지할 수 있는데, 그 일 실시예로서, 우선 스테인리스강대를 본체부(10)의 공급부(11)로부터 회전롤러쌍을 통해 이송시킨다. 이후, 플라즈마발생부(20)를 통과하면서 발생되는 플라즈마에 의하여 스테인리스강대의 표면상의 이물질이 제거되고, 상기 플라즈마발생부(20)를 통과한 스테인리스강대는 에어분사노즐(30)을 통과하면서 분사되는 에어에 의하여 스테인리스강대 표면상에 남아있는 이물질이 추가적으로 더 제거될 수 있게 된다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 제3단계(S3) 이후 이동되는 스테인리스강대는, 상하부에 마주보는 쌍으로 배치되는 점착롤러쌍(50)을 통과하면서 상기 스테인리스강대의 표면에 남아있는 이물질을 점착 제거하는 제4단계(S4)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 점착롤러쌍(50)의 표면에 이물질제거테이프가 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 이물질제거테이프는 점착롤러쌍(50)을 통과하는 스테인리스강대의 표면에 제거되지 않은 이물질을 보다 효율적으로 제거하기 위한 장치로서, 점착롤러쌍(50)의 표면에서 강한 점착력을 통해 이물질이 제거될 수 있다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 에어분사노즐(30)로부터 분사되는 에어에 의해 스테인리스강대로부터 이탈되는 이물질을 에어필터 구비형 흡입기(미도시)로 흡입하는 제5단계(S5)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 에어분사노즐(30)에서 가해지는 에어에 의해 제거되는 이물질이 본체부(10) 내에서 이동하다가 다시 스테인리스강대상에 남게될 수 있으므로, 에어필터 구비형 흡입기(미도시)는 이를 방지하기 위하여 본체부(10) 내부에 설치된다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 본체부
11 : 공급부
13 : 배출부
20 : 플라즈마발생부
30 : 에어분사노즐
40 : 제어부
50 : 점착롤러쌍

Claims (1)

1. 복합관의 내관과 외관 사이에 설치되는 스테인리스강관을 제조하기 위하여, 상기 스테인리스강관의 모재가 되는 스테인리스강대가 회전롤러쌍을 통해 이송되는 공급부 및 배출부를 포함하는 본체부;
   상기 본체부 내부에 설치되며, 상기 공급부를 통해 상기 본체부 내부로 공급되는 상기 스테인리스강대의 표면에 존재하는 이물질을 분해하거나 파괴하는 플라즈마를 대기압 하에서 스파크를 통해 발생시키는 플라즈마발생부;
   상기 본체부 내부에 설치되고, 상기 공급부를 통해 이송되는 스테인리스강대의 상하부에 쌍으로 배치되어 상기 스테인리스강대의 표면에 남아있는 이물질을 점착 제거하며 표면에는 이물질제거테이프가 설치되는 점착롤러쌍;
   상기 플라즈마발생부와 배출부 사이에 설치되어, 플라즈마 처리된 스테인리스강대의 표면에 있는 이물질을 에어로 제거하기 위한 에어분사노즐;
   상기 플라즈마발생부와 상기 에어분사노즐의 작동을 제어하되, 상기 플라즈마발생부로부터 발생되는 플라즈마의 양을 제어하고 상기 플라즈마발생부로부터 상기 스테인리스강대로 스파크가 가해지는 작동을 제어하는 제어부; 및
   상기 에어분사노즐에 인접 설치되며, 에어분사노즐로부터 분사되는 에어에 의해 스테인리스강대로부터 이탈되는 이물질을 흡입하는 에어필터 구비형 흡입기를 포함하는 복합관 이물질 제거를 위한 스파크장치.

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