KR20240038221A - Composite pipe for home appliance and vacuum cleaner including same - Google Patents
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Abstract
개시된 발명은 가전기기용 복합 파이프 및 이를 포함하는 청소기에 관한 것이다.
일 실시예에 따른 가전기기용 복합 파이프는, 복수개의 층으로 적층한 프리프레그(prepreg)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 복수개의 층으로 적층한 프리프레그를 랩핑(warpping)하여 원통형으로 마련될 수 있다. 상기 프리프레그는, 모재 및 보강재를 포함할 수 있다.The disclosed invention relates to a composite pipe for home appliances and a cleaner including the same.
A composite pipe for home appliances according to an embodiment may include prepreg laminated in a plurality of layers. Additionally, the prepreg laminated with the plurality of layers may be wrapped to form a cylindrical shape. The prepreg may include a base material and a reinforcing material.
Description
개시된 발명은 가전기기용 복합 파이프 및 이를 포함하는 청소기에 관한 것이다.The disclosed invention relates to a composite pipe for home appliances and a cleaner including the same.
소비자의 편의성을 증대하기 위해, 가전기기의 경량화에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 청소기의 경우에는, 경량 제품일수록 사용편의가 증대하므로, 가벼운 소재를 활용할수록 상품성이 우수하다고 볼 수 있다.To increase consumer convenience, research on lightweighting home appliances is actively underway. In particular, in the case of vacuum cleaners, the lighter the product, the greater the convenience of use, so the more lightweight materials are used, the better the marketability.
종래의 청소기 파이프는 비중이 2.7 정도인 알루미늄 재질로 파이프를 제조하여 무게가 380 내지 400g이었다. 전체 제품의 중량감소 효과를 나타내기 위해서는 파이프의 무게를 30% 이상 줄여야한다. 그러나, 내구성 등 물성을 고려할 때, 동일한 재질을 활용하여 제품 전체의 중량감소 효과를 얻기는 어려울 수 있다.Conventional vacuum cleaner pipes were made of aluminum with a specific gravity of about 2.7 and weighed 380 to 400 g. In order to achieve the effect of reducing the weight of the entire product, the weight of the pipe must be reduced by more than 30%. However, when considering physical properties such as durability, it may be difficult to achieve a weight reduction effect for the entire product by using the same material.
따라서, 알루미늄 등 금속 소재를 대체하여 제품 전체의 중량감소 효과를 얻기 위한 새로운 소재 및 새로운 공법이 필요하다.Therefore, new materials and new methods are needed to replace metal materials such as aluminum to reduce the overall weight of the product.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 개시된 발명의 목적은, 에폭시 프리프레그(prepreg)로 제작된 저비중 복합 소재를 활용하여 중량을 감소시킨, 가전기기용 복합 파이프 및 이를 포함하는 청소기를 제공하는데 있다.The purpose of the disclosed invention to solve the above problems is to provide a composite pipe for home appliances with reduced weight by utilizing a low specific gravity composite material made of epoxy prepreg and a cleaner including the same.
일 실시예에 따른 가전기기용 복합 파이프는, 복수개의 층으로 적층한 프리프레그(prepreg)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 복수개의 층으로 적층한 프리프레그를 랩핑(warpping)하여 원통형으로 마련될 수 있다. 상기 프리프레그는, 모재 및 보강재를 포함할 수 있다.A composite pipe for home appliances according to an embodiment may include prepreg laminated in a plurality of layers. Additionally, the prepreg laminated with the plurality of layers may be wrapped to form a cylindrical shape. The prepreg may include a base material and a reinforcing material.
일 실시예에 따른 가전기기용 복합 파이프의 제조방법은, 프리프레그(prepreg)를 제조하는 단계; 상기 프리프레그를 적층한 다음, 래핑(wrapping)하는 단계; 상기 래핑한 프리프레그를 이형필름으로 감아서 고정하는 단계; 상기 고정된 프리프레그를 고온 경화하는 경화 단계; 및 경화된 프리프레그를 성형하는 단계를 포함할 수 있다.A method of manufacturing a composite pipe for home appliances according to an embodiment includes manufacturing a prepreg; Laminating the prepreg and then wrapping it; Wrapping and fixing the wrapped prepreg with a release film; A curing step of curing the fixed prepreg at a high temperature; And it may include the step of molding the cured prepreg.
일 실시예에 따른 청소기는, 본체; 상기 본체에 마련되고, 이물질을 흡입하기 위한 흡입력을 발생시키는 흡입 모터; 상기 이물질이 흡입되는 흡입구를 포함하는 흡입 헤드; 상기 본체와 상기 흡입 헤드를 연결하는 연장관을 포함할 수 있다. 상기 연장관은, 가전기기용 복합 파이프를 포함할 수 있다. 상기 가전기기용 복합 파이프는, 복수개의 층으로 적층한 프리프레그(prepreg)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 복수개의 층으로 적층한 프리프레그를 랩핑(warpping)하여 원통형으로 마련될 수 있다. 상기 프리프레그는, 모재 및 보강재를 포함할 수 있다.A vacuum cleaner according to an embodiment includes a main body; a suction motor provided in the main body and generating suction force for suctioning foreign substances; a suction head including a suction port through which the foreign substances are suctioned; It may include an extension pipe connecting the main body and the suction head. The extension pipe may include a composite pipe for home appliances. The composite pipe for home appliances may include prepreg laminated in multiple layers. Additionally, the prepreg laminated with the plurality of layers may be wrapped to form a cylindrical shape. The prepreg may include a base material and a reinforcing material.
일 실시예에 의하면, 알루미늄 등 금속을 대체할 수 있는 저비중 복합 소재를 활용하여 중량을 감소시킨, 가전기기용 복합 파이프 및 이를 포함하는 청소기를 제공할 수 있다.According to one embodiment, a composite pipe for home appliances whose weight is reduced by using a low-specific gravity composite material that can replace metal such as aluminum and a vacuum cleaner including the same can be provided.
다만, 실시예들에 따른 가전기기용 복합 파이프 및 이를 포함하는 청소기가 달성할 수 있는 효과는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the effects that can be achieved by the composite pipe for home appliances and the cleaner containing the same according to the embodiments are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned can be found in the technology to which the present invention belongs from the description below. It will be clearly understandable to those with ordinary knowledge in the field.
도 1은, 일 실시예에 따른 가전기기용 복합 파이프를 나타낸 이미지이다.
도 2는, 일 실시예에 따른 가전기기용 복합 파이프의 제조방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3은, UD 프리프레그의 적층 방법을 나타낸 모식도이다.
도 4는, 일 실시예에 따른 청소기를 나타낸 모식도이다.Figure 1 is an image showing a composite pipe for home appliances according to an embodiment.
Figure 2 is a flowchart showing a method of manufacturing a composite pipe for home appliances according to an embodiment.
Figure 3 is a schematic diagram showing the UD prepreg stacking method.
Figure 4 is a schematic diagram showing a vacuum cleaner according to one embodiment.
이하에서는 개시된 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 개시된 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.Hereinafter, embodiments of the disclosed invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following examples are presented to sufficiently convey the spirit of the disclosed invention to those skilled in the art. The present invention is not limited to the embodiments presented herein and may be embodied in other forms. In order to clarify the present invention, the drawings may omit illustrations of parts unrelated to the description and may slightly exaggerate the sizes of components to aid understanding.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to “include” a certain element, this means that it may further include other elements rather than excluding other elements, unless specifically stated to the contrary.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수개의 표현을 포함한다.Singular expressions include plural expressions, unless the context clearly makes an exception.
일 실시예에 따른 가전기기용 복합 파이프는, 복수개의 층으로 적층한 프리프레그(prepreg)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 복수개의 층으로 적층한 프리프레그를 랩핑(warpping)하여 원통형으로 마련될 수 있다. A composite pipe for home appliances according to an embodiment may include prepreg laminated in a plurality of layers. Additionally, the prepreg laminated with the plurality of layers may be wrapped to form a cylindrical shape.
도 1은, 일 실시예에 따른 가전기기용 복합 파이프를 나타낸 이미지이다.Figure 1 is an image showing a composite pipe for home appliances according to an embodiment.
도 1을 참고하면, 개시된 발명의 일 예에 따른 가전기기용 복합 파이프는, 복수개의 프리프레그를 적층한 다음, 랩핑함으로써 원통형의 파이프 형태로 마련될 수 있다. 상기 랩핑은, 상기 복수개의 층으로 적층한 프리프레그를 심봉(mandrel)으로 둥글게 말아서 수행될 수 있다.Referring to FIG. 1, a composite pipe for home appliances according to an example of the disclosed invention can be prepared in the form of a cylindrical pipe by stacking a plurality of prepregs and then wrapping them. The wrapping may be performed by rolling the prepreg laminated in the plurality of layers with a mandrel.
도 1에는 5개의 프리프레그로 제조된 가전기기용 복합 파이프가 도시되어 있지만, 이에 한정되지 않고, 목적 및 기능에 따라 다양한 두께를 구현하기 위해 적층되는 프리프레그의 개수를 조절할 수 있다.Figure 1 shows a composite pipe for home appliances made of five prepregs, but the present invention is not limited thereto, and the number of prepregs stacked can be adjusted to achieve various thicknesses depending on the purpose and function.
상기 프리프레그는, 모재 및 보강재를 포함할 수 있다.The prepreg may include a base material and a reinforcing material.
상기 모재(matrix)는, 에폭시 수지를 포함할 수 있다.The matrix may include an epoxy resin.
에폭시 수지는, 아래 화학식 1로 표현될 수 있다.Epoxy resin can be expressed by Chemical Formula 1 below.
화학식 1: Formula 1:
에폭시 수지는, 상용성이 좋고 보강재와 호환성이 우수하다. 또한, 에폭시 수지는 비중이 1.1 ~ 1.3 이므로, 비중이 2.7 ~ 2.8 인 알루미늄보다 중량 감소에 효과적이다.Epoxy resin has good compatibility and excellent compatibility with reinforcing materials. Additionally, epoxy resin has a specific gravity of 1.1 to 1.3, so it is more effective in reducing weight than aluminum, which has a specific gravity of 2.7 to 2.8.
상기 보강재는, 유리 섬유, 카본 섬유 및 아라미드(aramid) 섬유 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다만 이에 한정되지 않고, 에폭시 수지의 보강재로 활용할 수 있는 산업용 섬유를 더 포함할 수 있다.The reinforcing material may include at least one of glass fiber, carbon fiber, and aramid fiber. However, it is not limited to this, and may further include industrial fibers that can be used as reinforcing materials for epoxy resin.
상기 유리 섬유, 카본 섬유 및 아라미드 섬유를 활용하여 UD 프리프레그 또는 WV 프리프레그를 모두 구현할 수 있다.Both UD prepreg or WV prepreg can be implemented using the glass fiber, carbon fiber, and aramid fiber.
유리 섬유를 활용하는 경우에는, 복합 파이프의 강도가 증가하여 구조파이프 형태를 만드는데 유리할 수 있다. 또한, 유리 섬유를 활용하는 경우에는, 내구성이 우수하므로, 두께가 얇은 복합 파이프를 제조할 수 있다.When using glass fiber, the strength of the composite pipe increases, which can be advantageous in creating a structural pipe shape. In addition, when glass fiber is used, it has excellent durability, so a thin composite pipe can be manufactured.
카본 섬유는, 굴곡탄성률이 가장 높아 강도와 미세변형이 필요한 제품에 적합하고, 중량 저감에도 효과적일 수 있다.Carbon fiber has the highest flexural modulus, making it suitable for products that require strength and micro-deformation, and can also be effective in reducing weight.
아라미드 섬유는, 비중이 가장 낮아 가벼운 소재를 제조하는데 효과적이고, 충격강도가 비교적 높으므로 외부충격에 대한 저항성이 요구되는 제품에 적용할 수 있다.Aramid fiber has the lowest specific gravity, making it effective in manufacturing lightweight materials, and has relatively high impact strength, so it can be applied to products that require resistance to external shock.
상기 프리프레그는, UD(Unidirection) 프리프레그 및 WV(Woven) 프리프레그 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The prepreg may include at least one of a UD (Unidirection) prepreg and a WV (Woven) prepreg.
UD 프리프레그는, 단방향으로 섬유가 배열된 프리프레그이다. WV 프리프레그는, 평직, 능직, 주자직 등의 꼬임 상태인 직조물 형태를 사용한 프리프레그이다.UD prepreg is a prepreg in which fibers are arranged in one direction. WV prepreg is a prepreg using a twisted woven fabric such as plain weave, twill weave, or knitted weave.
외관상 UD 프리프레그는 특별한 무늬가 보이지 않지만, WV 프리프레그는 꼬임 상태에 따라 무늬가 보일 수 있다. 따라서, 디자인적 요소를 고려하여, UD 프리프레그 또는 WV 프리프레그를 자유롭게 활용할 수 있다.In appearance, UD prepreg does not show any special patterns, but WV prepreg may show patterns depending on the twist condition. Therefore, considering design elements, UD prepreg or WV prepreg can be freely used.
UD 프리프레그의 두께는 0.09 내지 0.1mm이고, WV 프리프레그의 두께는 0.18 내지 0.2mm일 수 있다. 또한, UD 프리프레그의 평량은, 50 내지 100 g/m2이고, WV 프리프레그의 평량은, 100 내지 200 g/m2일 수 있다.The thickness of the UD prepreg may be 0.09 to 0.1 mm, and the thickness of the WV prepreg may be 0.18 to 0.2 mm. In addition, the basis weight of the UD prepreg may be 50 to 100 g/m 2 , and the basis weight of the WV prepreg may be 100 to 200 g/m 2 .
WV 프리프레그는 꼬임 상태를 갖는 직조물 형태를 사용한 것으로써, UD 프리프레그보다 약 2배의 두께 및 평량을 가질 수 있다.WV prepreg uses a twisted woven fabric and can have a thickness and basis weight about twice that of UD prepreg.
상기 복수개의 층으로 적층한 프리프레그는, 5 내지 11 층(layer)으로 적층한 UD 프리프레그 또는 2 내지 5층으로 적층한 WV 프리프레그를 포함할 수 있다.The prepreg laminated in multiple layers may include UD prepreg laminated in 5 to 11 layers or WV prepreg laminated in 2 to 5 layers.
적층하는 프리프레그의 개수에 따라 제조되는 복합 파이프의 두께가 달라질 수 있다. 적층하는 프리프레그의 개수가 적을 경우에는, 복합 파이프의 두께가 너무 얇아 내구성이 떨어질 수 있다. 그러나, 적층하는 프리프레그의 개수가 클 경우에는, 복합파이프의 두께가 너무 두꺼워 활용할 수 있는 내부공간이 적어질 수 있고, 원재료비가 높아질 수 있다.The thickness of the composite pipe manufactured may vary depending on the number of prepregs to be stacked. If the number of prepregs to be laminated is small, the thickness of the composite pipe may be too thin and durability may be reduced. However, when the number of prepregs to be stacked is large, the thickness of the composite pipe may be too thick, which may reduce the usable internal space and increase the raw material cost.
한편, 종래의 알루미늄을 활용한 가전기기용 파이프는 압출(extrusion) 공법으로 제작되었다. 구체적으로는, 알루미늄 빌렛을 예열하고 압출 금형에 투입되어 원하는 형태로 압출 후 냉각 및 열처리하여 최종 제품을 생산했다. 따라서, 종래의 알루미늄을 활용한 가전기기용 파이프는 두께 조절이 매우 어려웠다.Meanwhile, pipes for home appliances using conventional aluminum were manufactured using the extrusion method. Specifically, the aluminum billet was preheated, put into an extrusion mold, extruded into the desired shape, then cooled and heat treated to produce the final product. Therefore, it was very difficult to control the thickness of pipes for home appliances using conventional aluminum.
그러나, 개시된 발명의 일 예에 따른 복합 파이프는, 적층하는 프리프레그의 개수를 제어하여 두께를 조절할 수 있으므로, 종래기술 대비 두께를 조절하는 것이 매우 용이할 수 있다.However, since the thickness of the composite pipe according to an example of the disclosed invention can be adjusted by controlling the number of prepregs to be stacked, it can be very easy to adjust the thickness compared to the prior art.
한편, UD 프리프레그를 활용하는 경우에는, 적층되는 UD 프리프레그의 개수가 홀수일 수 있다. Meanwhile, when using UD prepreg, the number of UD prepregs to be stacked may be odd.
UD 프리프레그는 섬유가 단방향으로 배열된 프리프레그이다. 따라서, 한쪽 방향으로만 배열될 경우에는 한쪽 방향에 작용하는 힘이 집중될 수 있으므로, 힘을 분산시킬 수 있도록 배열하는 각도를 조절할 수 있다.UD prepreg is a prepreg in which fibers are arranged unidirectionally. Therefore, when arranged in only one direction, the force acting in one direction may be concentrated, so the angle of arrangement can be adjusted to disperse the force.
적층되는 UD 프리프레그의 개수가 홀수일 경우에는, 첫번째 층의 UD 프리프레그와 마지막 층의 UD 프리프레그가 같은 방향으로 배열될 수 있다. 따라서, 배열에 의한 굴곡탄성률 손실을 최소화할 수 있다. When the number of stacked UD prepregs is odd, the UD prepregs of the first layer and the UD prepregs of the last layer may be arranged in the same direction. Therefore, the loss of flexural modulus due to arrangement can be minimized.
예를 들어, 적층되는 UD 프리프레그의 개수가 짝수일 경우에는, 첫번째 층의 UD 프리프레그와 마지막 층의 UD 프리프레그의 배열 각도가 다를 수 있다. 굴곡탄성률을 평가하는 방향과 평행이 될 경우에는 섬유배열이 되어있지 않는 것으로 보므로, 첫번째 층 또는 마지막 층은 구조적으로 힘을 받을 수 없게 된다. 따라서, 적층되는 UD 프리프레그의 개수가 짝수일 경우에는, 한 개 층이 손해보는 구조가 될 수 있다. 이를 고려할 때, 적층되는 UD 프리프레그의 개수는 홀수인 것이 유리할 수 있다.For example, when the number of stacked UD prepregs is an even number, the arrangement angles of the UD prepregs in the first layer and the UD prepregs in the last layer may be different. If it is parallel to the direction in which the flexural modulus is evaluated, it is considered that the fibers are not arranged, so the first or last layer cannot structurally receive force. Therefore, if the number of UD prepregs to be stacked is even, one layer may be damaged. Considering this, it may be advantageous for the number of UD prepregs to be stacked to be odd.
상술한 바와 같이, 적층하는 프리프레그의 개수를 조절하여 제조되는 가전기기용 복합 파이프는, 두께가 0.36 내지 1.1mm일 수 있다.As described above, the composite pipe for home appliances manufactured by adjusting the number of stacked prepregs may have a thickness of 0.36 to 1.1 mm.
다음으로, 개시된 발명의 다른 일 측면에 따른 가전기기용 복합 파이프의 제조방법에 대해 구체적으로 설명한다. Next, a method for manufacturing a composite pipe for home appliances according to another aspect of the disclosed invention will be described in detail.
일 실시예에 따른 가전기기용 복합 파이프의 제조방법은, 프리프레그(prepreg)를 제조하는 단계; 상기 프리프레그를 적층한 다음, 래핑(wrapping)하는 단계; 상기 래핑한 프리프레그를 이형필름으로 감아서 고정하는 단계; 상기 고정된 프리프레그를 고온 경화하는 경화 단계; 및 경화된 프리프레그를 성형하는 단계를 포함할 수 있다.A method of manufacturing a composite pipe for home appliances according to an embodiment includes manufacturing a prepreg; Laminating the prepreg and then wrapping it; Wrapping and fixing the wrapped prepreg with a release film; A curing step of curing the fixed prepreg at a high temperature; And it may include the step of molding the cured prepreg.
도 2는, 일 실시예에 따른 가전기기용 복합 파이프의 제조방법을 나타낸 흐름도이다.Figure 2 is a flowchart showing a method of manufacturing a composite pipe for home appliances according to an embodiment.
도 2를 참고하면, 일 실시예에 따른 가전기기용 복합 파이프의 제조방법은 일련의 프리프레그 제조(S100), 래핑(S200), 고정(S300), 경화(S400) 및 성형(S500) 단계를 포함할 수 있다.Referring to Figure 2, the method of manufacturing a composite pipe for home appliances according to an embodiment includes a series of prepreg manufacturing (S100), wrapping (S200), fixing (S300), curing (S400), and forming (S500) steps. It can be included.
프리프레그를 제조하는 단계(S100)는, 중량%로, 에폭시 수지 20 내지 40% 및 나머지 보강재를 포함하는 원료를 혼합한 다음, 일정한 두께로 롤링하여 필름 형태의 프리프레그를 제조할 수 있다. 프리프레그를 제조하는 방법은 통상적인 방법을 활용할 수 있다.In the step (S100) of manufacturing a prepreg, a prepreg in the form of a film can be produced by mixing raw materials containing 20 to 40% by weight of epoxy resin and the remaining reinforcing material, and then rolling to a certain thickness. Conventional methods can be used to produce prepregs.
래핑하는 단계(S200)는, 상기 프리프레그 복수개를 적층한 다음, 맨드릴(mandrel)에 감싸서 원통형의 파이프 형태로 마련되도록 수행할 수 있다.The wrapping step (S200) can be performed by stacking the plurality of prepregs and then wrapping them around a mandrel to form a cylindrical pipe.
상기 프리프레그를 적층한 다음, 래핑(wrapping)하는 단계(S200)에 있어서, 상기 UD 프리프레그를 적층하는 경우, 인접한 UD 프리프레그 층(layer)의 섬유 방향이 서로 직각이 되도록 적층할 수 있다.When laminating the UD prepreg in the wrapping step (S200) after laminating the prepreg, the fiber directions of adjacent UD prepreg layers may be laminated so that they are perpendicular to each other.
도 3은, UD 프리프레그의 적층 방법을 나타낸 모식도이다.Figure 3 is a schematic diagram showing the UD prepreg stacking method.
도 3을 참고하면, UD 프리프레그는 서로 인접한 프리프레그 층의 섬유 방향을 서로 직각이 되도록 적층할 수 있다. 예를 들어, 도 3의 1, 3, 5 및 7 layer의 섬유 방향을 0°라고 했을 때, 2, 4 및 6 layer의 섬유 방향은 90°일 수 있다.Referring to Figure 3, UD prepreg can be stacked so that the fiber directions of adjacent prepreg layers are perpendicular to each other. For example, assuming that the fiber direction of layers 1, 3, 5, and 7 in FIG. 3 is 0°, the fiber direction of layers 2, 4, and 6 may be 90°.
한편, 도 3은 적층되는 UD 프리프레그가 7 layer인 것을 도시했지만, 이에 한정되지 않고, 필요에 따라 적층되는 UD 프리프레그의 개수를 증감할 수 있다.Meanwhile, Figure 3 shows that there are 7 layers of UD prepregs to be stacked, but this is not limited to this, and the number of UD prepregs to be stacked can be increased or decreased as needed.
고정하는 단계(S300)는, 상기 래핑한 프리프레그를 이형필름으로 감싸서 파이프 형태가 고정되도록 수행할 수 있다.The fixing step (S300) can be performed by wrapping the wrapped prepreg with a release film so that the pipe shape is fixed.
경화 단계(S400)는, 이형필름으로 고정된 프리프레그를 100 내지 140℃에서 1 내지 2시간 가열하여 수행할 수 있다.The curing step (S400) can be performed by heating the prepreg fixed with a release film at 100 to 140°C for 1 to 2 hours.
가열 온도가 낮거나 수행시간이 짧은 경우에는, 에폭시를 포함하는 프리프레그가 서로 접착하기 어려울 수 있다. 그러나, 가열 온도가 너무 높거나 수행시간이 긴 경우에는, 공정수행 비용이 늘어날 수 있다.When the heating temperature is low or the performance time is short, it may be difficult for prepregs containing epoxy to adhere to each other. However, if the heating temperature is too high or the execution time is long, the process cost may increase.
성형하는 단계(S500)는, 경화된 파이프 형태의 프리프레그에서 맨드릴 및 이형필름을 제거하고, 용도에 맞게 절단하는 공정을 수행할 수 있다.The forming step (S500) may be performed by removing the mandrel and release film from the cured pipe-shaped prepreg and cutting it to suit the intended use.
상기 프리프레그는, 모재 및 보강재를 포함할 수 있다.The prepreg may include a base material and a reinforcing material.
상기 모재는, 에폭시 수지를 포함할 수 있고, 상기 보강재는, 유리 섬유, 카본 섬유 및 아라미드 섬유 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The base material may include an epoxy resin, and the reinforcing material may include at least one of glass fiber, carbon fiber, and aramid fiber.
상기 프리프레그는, UD 프리프레그 및 WV 프리프레그 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The prepreg may include at least one of UD prepreg and WV prepreg.
다음으로, 개시된 발명의 다른 일 측면에 따른 청소기에 대해 구체적으로 설명한다. Next, a vacuum cleaner according to another aspect of the disclosed invention will be described in detail.
일 실시예에 따른 청소기는, 본체; 상기 본체에 마련되고, 이물질을 흡입하기 위한 흡입력을 발생시키는 흡입 모터; 상기 이물질이 흡입되는 흡입구를 포함하는 흡입 헤드; 상기 본체와 상기 흡입 헤드를 연결하는 연장관을 포함할 수 있다. A vacuum cleaner according to an embodiment includes a main body; a suction motor provided in the main body and generating suction force for suctioning foreign substances; a suction head including a suction port through which the foreign substances are suctioned; It may include an extension pipe connecting the main body and the suction head.
상기 연장관은, 가전기기용 복합 파이프를 포함할 수 있다. The extension pipe may include a composite pipe for home appliances.
상기 가전기기용 복합 파이프는, 복수개의 층으로 적층한 프리프레그(prepreg)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 복수개의 층으로 적층한 프리프레그를 랩핑(warpping)하여 원통형으로 마련될 수 있다. 상기 프리프레그는, 모재 및 보강재를 포함할 수 있다.The composite pipe for home appliances may include prepreg laminated in multiple layers. Additionally, the prepreg laminated with the plurality of layers may be wrapped to form a cylindrical shape. The prepreg may include a base material and a reinforcing material.
상기 모재는, 에폭시 수지를 포함할 수 있다.The base material may include an epoxy resin.
상기 보강재는, 유리 섬유, 카본 섬유 및 아라미드 섬유 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The reinforcing material may include at least one of glass fiber, carbon fiber, and aramid fiber.
상기 프리프레그는, UD(Unidirection) 프리프레그 및 WV(Woven) 프리프레그 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The prepreg may include at least one of a UD (Unidirection) prepreg and a WV (Woven) prepreg.
상기 복수개의 층으로 적층한 프리프레그는, 5 내지 11 층(layer)으로 적층한 UD 프리프레그 또는 2 내지 5층으로 적층한 WV 프리프레그를 포함할 수 있다.The prepreg laminated in multiple layers may include UD prepreg laminated in 5 to 11 layers or WV prepreg laminated in 2 to 5 layers.
상기 가전기기용 복합 파이프는, 두께가 0.36 내지 1.1mm일 수 있다.The composite pipe for home appliances may have a thickness of 0.36 to 1.1 mm.
청소기에 활용되는 상기 가전기기용 복합 파이프에 대한 설명은 상술한 바와 같고, 이하 일 실시예에 따른 청소기에 대해 구체적으로 설명한다.The description of the composite pipe for home appliances used in a vacuum cleaner is as described above, and the vacuum cleaner according to one embodiment will be described in detail below.
도 4는, 일 실시예에 따른 청소기를 나타낸 모식도이다.Figure 4 is a schematic diagram showing a vacuum cleaner according to one embodiment.
도 1을 참조하면, 진공 청소기(1)는 본체(10), 흡입 헤드(15), 및 본체(10)와 흡입 헤드(15)를 연결하는 연장관(20)을 포함할 수 있다. 본체(10)는 흡입력을 발생시키는 흡입력 발생 장치(30), 흡입된 공기에서 이물질을 분리하여 수거하는 이물질 수집실(40), 손잡이(50), 및 흡입력 발생 장치(30)에 전원을 공급할 수 있는 배터리(60)를 포함할 수 있다. 흡입력 발생 장치(30)는 전기력을 기계적인 회전력으로 전환시키는 흡입 모터, 및 흡입 모터에 연결되어 회전하는 흡입 팬을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the vacuum cleaner 1 may include a main body 10, a suction head 15, and an extension pipe 20 connecting the main body 10 and the suction head 15. The main body 10 can supply power to the suction force generating device 30 that generates suction force, the foreign matter collection chamber 40 that separates and collects foreign materials from the sucked air, the handle 50, and the suction force generating device 30. It may include a battery 60. The suction force generating device 30 may include a suction motor that converts electrical force into mechanical rotation force, and a suction fan that is connected to the suction motor and rotates.
이물질 수집실(40)은 원심력을 이용하여 이물질을 분리하는 사이클론 방식 또는 공기를 여과 봉투에 통과시킴으로써 이물질을 분리하는 먼지 봉투 방식을 통해 이물질을 수집할 수 있다. 이물질 수집실(40)을 통해 이물질이 제거된 공기는 본체(10)의 외부로 배출될 수 있다.The foreign matter collection chamber 40 can collect foreign substances through a cyclone method, which separates foreign substances using centrifugal force, or a dust bag method, which separates foreign substances by passing air through a filter bag. Air from which foreign substances have been removed through the foreign matter collection chamber 40 may be discharged to the outside of the main body 10.
연장관(20)은 가전기기용 복합 파이프를 포함할 수 있다. 연장관(20)은 흡입력 발생 장치(30)에 의해 발생된 흡입력을 흡입 헤드(15)로 전달하고, 흡입 헤드(15)를 통해 흡입된 공기와 이물질을 본체(10)로 안내할 수 있다. 흡입 헤드(15)는 청소면에 밀착되어 청소면의 공기와 이물질을 흡입할 수 있다. 흡입 헤드(15)는 연장관(20)에 회전 가능하게 결합될 수 있다.The extension pipe 20 may include a composite pipe for home appliances. The extension pipe 20 can transmit the suction force generated by the suction force generating device 30 to the suction head 15 and guide air and foreign substances sucked through the suction head 15 to the main body 10. The suction head 15 is in close contact with the cleaning surface and can suck in air and foreign substances from the cleaning surface. The suction head 15 may be rotatably coupled to the extension tube 20.
이하에서, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 실시예 및 비교예를 기재한다. 다만, 하기 기재는 개시된 발명의 내용 및 효과에 관한 일 예에 해당할 뿐, 개시된 발명의 권리범위 및 효과가 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.Below, examples and comparative examples are described to aid understanding of the present invention. However, the following description is only an example of the content and effect of the disclosed invention, and the scope and effect of the disclosed invention are not necessarily limited thereto.
{실시예}{Example}
아래 표 1에는 보강재로써 활용되는 유리 섬유, 탄소 섬유 및 아라미드 섬유의 스펙, 굴곡탄성률 및 비중을 나타냈다.Table 1 below shows the specifications, flexural modulus, and specific gravity of glass fiber, carbon fiber, and aramid fiber used as reinforcing materials.
스펙은, 일 실시예에 따른 가전기기용 복합 파이프 제조 시 활용한 보강재의 구체적은 종류를 의미한다.Specifications refer to the specific type of reinforcing material used when manufacturing a composite pipe for home appliances according to an embodiment.
굴곡탄성률은, ASTM D790 규격 기준으로, 상온에서, 6.4mm 두께의 보강재 시편을, 5mm/min의 시험 속도 하에서 측정했다.The flexural modulus was measured on a 6.4 mm thick reinforcement specimen at room temperature and at a test speed of 5 mm/min, based on the ASTM D790 standard.
비중은, 물을 표준 물질로 했을 때의 밀도 비율을 의미한다.Specific gravity means the density ratio when water is used as the standard substance.
표 1을 참고하면, 유리 섬유는 인장 모듈러스가 가장 높으므로, 유리 섬유를 활용한 복합 파이프는 강도가 높게 나타났다. 따라서, 두께가 얇은 복합 파이프를 제조할 수 있으므로, 비중이 높은 편이라고 하더라도 중량저감 효과가 나타났다.Referring to Table 1, glass fiber has the highest tensile modulus, so composite pipes using glass fiber showed high strength. Therefore, since thin composite pipes can be manufactured, a weight reduction effect appears even if the specific gravity is relatively high.
카본 섬유는, 굴곡 탄성률이 가장 높고, 인장 모듈러스가 비교적 높은 편이므로, 강도와 미세변형 용이성이 동시에 요구되는 제품에 적용이 용이했다.Carbon fiber has the highest flexural modulus and relatively high tensile modulus, making it easy to apply to products that require both strength and ease of microdeformation.
아라미드 섬유는, 비중이 가장 낮으므로, 아라미드 섬유를 활용한 복합 파이프의 중량저감 효과가 가장 높았다.Aramid fibers have the lowest specific gravity, so the weight reduction effect of composite pipes using aramid fibers was the highest.
아래 표 2에는, 실시예로써 개시된 발명의 일 실시예에 따른 가전기기용 복합 파이프와, 비교예로써 알루미늄을 활용한 가전기기용 파이프의 굴곡탄성률 및 외부충격 시험을 나타냈다.Table 2 below shows the flexural modulus and external impact tests of a composite pipe for home appliances according to an embodiment of the invention disclosed as an example and a pipe for home appliances using aluminum as a comparative example.
굴곡탄성률은, ASTM D790 규격 기준으로, 상온에서, 실시예 및 비교예 시편을, 5mm/min의 시험 속도 하에서 측정했다.The flexural modulus of elasticity was measured for example and comparative examples at room temperature and at a test speed of 5 mm/min, based on the ASTM D790 standard.
외부충격 시험은, 500g의 금속 ball을 1m 높이에서 떨어뜨렸을 때, 실시예 및 비교예 시편 표면에 찍힘이 있는지 여부를 관찰하는 방법으로 수행했다. 시편 표면에 깊이가 5.0mm 이상인 홈이 발생한 경우, 찍힘이 있는 것으로 보고 NG로 나타냈다. 반면, 시편 표면에 깊이가 0.1mm 미만인 홈이 발생한 경우, 찍힘이 없는 것으로 보고 PASS로 나타냈다.The external impact test was performed by observing whether there were marks on the surfaces of the examples and comparative examples when a 500g metal ball was dropped from a height of 1m. If a groove with a depth of 5.0 mm or more occurred on the surface of the specimen, it was considered to have a dent and was marked as NG. On the other hand, if a groove with a depth of less than 0.1 mm occurred on the surface of the specimen, it was considered that there was no mark and was marked as PASS.
(GPa)Flexural modulus of elasticity
(GPa)
표 2를 참고하면, 개시된 발명의 일 실시예에 따른 복합 파이프의 굴곡 탄성률은 알루미늄을 활용한 파이프과 동일하게 나타났다. 따라서, 일 실시예에 따른 가전기기용 복합 파이프는 알루미늄 소재를 활용한 종래의 파이프를 효과적으로 대체 가능하다고 판단할 수 있다.Referring to Table 2, the flexural modulus of the composite pipe according to one embodiment of the disclosed invention was found to be the same as that of the pipe using aluminum. Therefore, it can be determined that the composite pipe for home appliances according to one embodiment can effectively replace the conventional pipe using aluminum.
또한, 외부충격 시험 결과를 살펴보면, 비교예는 표면 찍힘 현상이 나타났으나, 실시예는 표면 찍힘 현상이 나타나지 않았다. 따라서, 일 실시예에 따른 가전기기용 복합 파이프는, 외부충격 저항성이 우수하다고 볼 수 있다.In addition, looking at the results of the external impact test, the comparative example showed surface dents, but the example did not show surface dents. Therefore, the composite pipe for home appliances according to one embodiment can be considered to have excellent external impact resistance.
이와 같이, 개시된 발명의 일 예에 의하면, 알루미늄 등 금속을 대체할 수 있는 저비중 복합 소재를 활용하여 중량을 감소시킨, 가전기기용 복합 파이프 및 이를 포함하는 청소기를 제공할 수 있다.As such, according to an example of the disclosed invention, a composite pipe for home appliances with reduced weight by utilizing a low specific gravity composite material that can replace metal such as aluminum and a vacuum cleaner including the same can be provided.
Claims (20)
상기 복수개의 층으로 적층한 프리프레그를 랩핑(warpping)하여 원통형으로 마련되고,
상기 프리프레그는,
모재 및 보강재를 포함하는, 가전기기용 복합 파이프.It includes a prepreg laminated in a plurality of layers,
Prepared in a cylindrical shape by wrapping the prepreg laminated in the plurality of layers,
The prepreg is,
Composite pipe for home appliances, including base material and reinforcement.
상기 모재는,
에폭시 수지를 포함하는, 가전기기용 복합 파이프.According to paragraph 1,
The base material is,
Composite pipe for home appliances containing epoxy resin.
상기 보강재는,
유리 섬유, 카본 섬유 및 아라미드 섬유 중 적어도 하나를 포함하는, 가전기기용 복합 파이프.According to paragraph 1,
The reinforcement material is,
A composite pipe for home appliances, comprising at least one of glass fiber, carbon fiber, and aramid fiber.
상기 프리프레그는,
UD(Unidirection) 프리프레그 및 WV(Woven) 프리프레그 중 적어도 하나를 포함하는, 가전기기용 복합 파이프.According to paragraph 1,
The prepreg is,
A composite pipe for home appliances, comprising at least one of UD (Unidirection) prepreg and WV (Woven) prepreg.
UD 프리프레그의 두께는,
0.09 내지 0.1mm이고,
WV 프리프레그의 두께는,
0.18 내지 0.2mm인, 가전기기용 복합 파이프.According to clause 4,
The thickness of UD prepreg is,
0.09 to 0.1 mm,
The thickness of WV prepreg is,
Composite pipe for home appliances, measuring 0.18 to 0.2 mm.
UD 프리프레그의 평량은,
50 내지 100 g/m2이고,
WV 프리프레그의 평량은,
100 내지 200 g/m2인, 가전기기용 복합 파이프.According to clause 4,
The basis weight of UD prepreg is,
50 to 100 g/m 2 ,
The basis weight of WV prepreg is,
100 to 200 g/m 2 phosphorus, composite pipe for home appliances.
상기 복수개의 층으로 적층한 프리프레그는,
5 내지 11층(layer)으로 적층한 UD 프리프레그 또는 2 내지 5층으로 적층한 WV 프리프레그를 포함하는, 가전기기용 복합 파이프.According to clause 4,
The prepreg laminated with the plurality of layers,
A composite pipe for home appliances comprising UD prepreg laminated in 5 to 11 layers or WV prepreg laminated in 2 to 5 layers.
두께가 0.36 내지 1.1mm인, 가전기기용 복합 파이프.According to paragraph 1,
Composite pipe for home appliances with a thickness of 0.36 to 1.1 mm.
상기 프리프레그를 적층한 다음, 래핑(wrapping)하는 단계;
상기 래핑한 프리프레그를 이형필름으로 감아서 고정하는 단계;
상기 고정된 프리프레그를 고온 경화하는 경화 단계; 및
경화된 프리프레그를 성형하는 단계를 포함하는, 가전기기용 복합 파이프의 제조방법.Preparing a prepreg;
Laminating the prepreg and then wrapping it;
Wrapping and fixing the wrapped prepreg with a release film;
A curing step of curing the fixed prepreg at a high temperature; and
A method of manufacturing a composite pipe for home appliances, comprising the step of molding the cured prepreg.
상기 프리프레그는,
모재 및 보강재를 포함하는, 가전기기용 복합 파이프의 제조방법.According to clause 9,
The prepreg is,
Method for manufacturing a composite pipe for home appliances, including a base material and a reinforcing material.
상기 모재는,
에폭시 수지를 포함하고,
상기 보강재는,
유리 섬유, 카본 섬유 및 아라미드 섬유 중 적어도 하나를 포함하는, 가전기기용 복합 파이프의 제조방법.According to clause 10,
The base material is,
Contains epoxy resin,
The reinforcement material is,
A method of manufacturing a composite pipe for home appliances, comprising at least one of glass fiber, carbon fiber, and aramid fiber.
상기 프리프레그는,
UD(Unidirection) 프리프레그 및 WV(Woven) 프리프레그 중 적어도 하나를 포함하는, 가전기기용 복합 파이프의 제조방법.According to clause 9,
The prepreg is,
A method of manufacturing a composite pipe for home appliances, comprising at least one of UD (Unidirection) prepreg and WV (Woven) prepreg.
상기 프리프레그를 적층한 다음, 래핑(wrapping)하는 단계에 있어서,
상기 UD 프리프레그를 적층하는 경우,
인접한 UD 프리프레그 층(layer)의 섬유 방향이 서로 직각이 되도록 적층하는, 가전기기용 복합 파이프의 제조방법.According to clause 12,
In the step of laminating and wrapping the prepreg,
When laminating the UD prepreg,
A method of manufacturing a composite pipe for home appliances in which adjacent UD prepreg layers are laminated so that the fiber directions are perpendicular to each other.
상기 경화 단계는,
100 내지 140℃에서 1 내지 2시간 가열하여 수행하는, 가전기기용 복합 파이프의 제조방법.According to clause 9,
The curing step is,
A method of manufacturing a composite pipe for home appliances, which is performed by heating at 100 to 140 ° C. for 1 to 2 hours.
상기 본체에 마련되고, 이물질을 흡입하기 위한 흡입력을 발생시키는 흡입 모터;
상기 이물질이 흡입되는 흡입구를 포함하는 흡입 헤드;
상기 본체와 상기 흡입 헤드를 연결하는 연장관을 포함하고,
상기 연장관은,
가전기기용 복합 파이프를 포함하고,
상기 가전기기용 복합 파이프는,
복수개의 층으로 적층한 프리프레그(prepreg)를 포함하고,
상기 복수개의 층으로 적층한 프리프레그를 랩핑(warpping)하여 원통형으로 마련되고,
상기 프리프레그는,
모재 및 보강재를 포함하는, 청소기.main body;
a suction motor provided in the main body and generating suction force for suctioning foreign substances;
a suction head including a suction port through which the foreign substances are suctioned;
Includes an extension pipe connecting the main body and the suction head,
The extension pipe is,
Including composite pipes for home appliances,
The composite pipe for home appliances is,
It includes a prepreg laminated in multiple layers,
Prepared in a cylindrical shape by wrapping the prepreg laminated in the plurality of layers,
The prepreg is,
Cleaner, including base material and reinforcement.
상기 모재는,
에폭시 수지를 포함하는, 청소기.According to clause 15,
The base material is,
Cleaner containing epoxy resin.
상기 보강재는,
유리 섬유, 카본 섬유 및 아라미드 섬유 중 적어도 하나를 포함하는, 청소기.According to clause 15,
The reinforcement material is,
A cleaner comprising at least one of glass fibers, carbon fibers and aramid fibers.
상기 프리프레그는,
UD(Unidirection) 프리프레그 및 WV(Woven) 프리프레그 중 적어도 하나를 포함하는, 청소기.According to clause 15,
The prepreg is,
A cleaner comprising at least one of UD (Unidirection) prepreg and WV (Woven) prepreg.
상기 복수개의 층으로 적층한 프리프레그는,
5 내지 11 층(layer)으로 적층한 UD 프리프레그 또는 2 내지 5층으로 적층한 WV 프리프레그를 포함하는, 청소기.According to clause 18,
The prepreg laminated with the plurality of layers,
A cleaner comprising UD prepreg laminated in 5 to 11 layers or WV prepreg laminated in 2 to 5 layers.
상기 가전기기용 복합 파이프는,
두께가 0.36 내지 1.1mm인, 청소기.
According to clause 15,
The composite pipe for home appliances is,
A vacuum cleaner having a thickness of 0.36 to 1.1 mm.
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