KR940011852B1 - 연료 및 증기용의 합성튜브 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

연료 및 증기용의 합성튜브
제 1 도는 본 발명의 연료 또는 증기튜브를 부분적으로 절단하여 도시한 사시도.
제 2 도는 내부 리드를 갖는 본 발명 실시예의 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 라이너(liner) 2 : 알루미늄 스트립
3 : 점착물 4 : 겹치지 이음
5 : 플라스틱 외피 6 : 리브(rib)
본 발명은 튜브 혹은 관류(管類) 제조분야에 관련된 것이며, 특히 자동차의 연료 및 증기전달 튜브에 관한 것이다.
현재 제조되고 있는 자동차용의 연료튜브는 나일론 11 또는 나일론 12로 만들어진 통상 두꺼운 벽을 갖는 관이다. 이같은 벽두께는 대략 40/1000인치이나 연료를 담기 위해서는 1-2/1000인치인 것이 실제로 필요하며, 두께의 나머지는 내측두께를 보호하고 지탱시키기 위해 필요하다.
연료 튜브를 적절히 어떤 방향으로 정하기 위해서는(튜브의 설치를 위해) 방향전환 및 굽힘이 두꺼운 관에 열에 의해 기술적으로 처리되어야만 한다.
이와같이 하여 형성된 튜브는 자동차내 조립중에 연료탱크로 부터 카부레터 또는 연료펌프로 연결구성시키는 것이 용이하지 않다.
마찬가지로 자동차 오염 조절장치내에서 연료증기를 재순환시키기 위한 증기 튜브는 연료에 대한 내성이 있어야 한다. 사용된 튜브류는 내성 재(resistant material)로 만들어져야 하며, 연료튜브에서와 마찬가지로 조립시에 자동차내에서 연결구성되어야 한다.
한편, 플라스틱 튜브 혹은 관류는 작업환경 때문에 신중하게 사용될 수가 없다. 용접작업분야에서 플라스틱 튜브는 관벽을 용융시키기도 하는 용접 스플레터(splatter)에 의해 파괴되기 쉽다. 특히 이같은 튜브가 연료와 같은 연소성 물질을 담고 있다면 이같은 관벽의 파괴로 말미암아 재난을 가져 오기도 할 것이다.
종전 기술로는 연료튜브의 가요성 호오스가 있으며, 프레스(press)에게 허여된 미국특허 제2,787,289호에서 이같은 가요성 튜브가 공개되고 있다. 상기 특허에서 공개된 튜브들은 압출된 폴리테트라 플루오로에틸렌(polytetrafluorethylene)으로 만들어지며, 폴리테트라플루오로에틸렌은 스테인레스강의 보강끈으로 된 하나 또는 2이상의 층에 의해 둘러싸이고 완전한 내유성(oil proof) 재가 스며든 석면으로 만들어진 가요성 관형 커버에 의해 피복된다. 이같은 형태의 튜브가 비록 가요성이기도 하나 탄성적이기도 하며 굽혀진 상태를 유지시키지 못하며, 따라서 자동차에 관계하여 사용하는 경우 어떤 위치에서는 이같은 튜브를 적당한 상태로 유지시키기 위해 적어도 반강성도(semi-rigidity) 또는 모양유지(shape holding)의 유형이 필요하다.
캠프벨(campbell)에게 허여된 미국특허 제4,327,248호에서는 차폐된 전기 케이블이 공개되었다. 이들 전기 케이블의 차폐는 적어도 한손이 결합된 반응성 카르복실 그룹의 단량체가 있는 에틸렌 공중합체로 코팅된 가요성 금속테이프로 만들어진다. 이때 접착제가 가용성의 또는 반강성도의 비-올레핀(non-olefinic) 중합체 재에 코팅을 결합시키기 위해 사용된다.
(발명의 요지)
본 발명의 합성튜브는 연료 또는 증기관 구성성분 둘레로 형성된 플라스틱/금속의 합성(合成)벽을 포함한다. 본 발명의 합성벽이 사용되는 때 알루미늄과 같은 얇은 금속층을 둘러싸는 플라스틱 외피 또는 자켓이 있게 되며 전술한 알루미늄과 같은 얇은 금속층은 팽창 작용없이 굽힘성을 주는 얇은 내유성 라이너(liner)를 둘러싼다. 상기의 금속층은 튜브가 바람직한 형태로 굽혀지는 때 플라스틱층의 탄성을 압도하는 충분한 세기를 제공한다. 따라서 본 발명의 튜브는 모양 유지 특성을 가지며 굽혀진 데로의 형태를 유지한다.
실제의 도관 내측 튜브위로 플라스틱/금속 피복(covering)이 있으므로 해서 안전하게 내측 라이너의 벽두께가 훨씬 작도록 허용하는 충분한 기계적 보호를 제공한다. 내측 라이너는 보통 값비싼 물질로 만들어지며, 따라서 벽두께를 줄임은 상당한 비용을 절감케 하는 효과가 있다.
단단히 형성된 플라스틱/금속 피복은 비틀림을 최소로 하는 내측 튜브의 바깥측에 캡슈울 형(encapsulation) 효과를 제공한다. 선택적으로 내측튜브는 길이방향의 리브(rib)를 가지므로써 튜브가 비틀리지 않도록 보강시킬 수 있다. 이들의 특징은 예를 들어 터지지 않도록 강도를 높이므로써 내측튜브의 기계적 특성을 향상시킨다.
금속층은 또한 합성튜브에 몇가지 중요한 특성을 제공하는데, 첫째는 금속층이 머플러 또는 동체수리공장에서 통상적으로 발생하게 되는 토오치 스파아크(torch sparks)와 용접 스플레터(splatter)에 의해 튜브가 터지는 것을 보호한다는 것이다. 이같은 금속층은 스파아크 또는 스플레터에 금속장벽을 제공하며, 열을 분산시키기 위해 금속장벽의 열용량 및 양호한 열전도도를 통해 놀라운 히이트 싱크(heat sink)를 제공하는 것이며, 둘째는 모든 플라스틱이 어느정도 수분 투과도를 갖기 때문에, 금속층이 100%의 플라스틱 튜브와 비교하여 상당히 줄어든 수분증기 전달비를 제공한다는 것이고, 세번째는 금속층이 바깥측 피복의 탄성도를 극복하여 굽힘에 자립의 외형 또는 모양을 허용하도록 한다는 것이다.
하기에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
연료 또는 증기튜브는 나일론 12와 같은 내유성(fuel resistant) 재로 만들어진 내부의 라이너(1)을 포함하며, 두께는 약 4-20밀(mils)(약 0.5mm이하)이다. 라이너(1)은 원통형 모양을 한다. 라이너의 길이 축둘레로 길이를 따라 연장된 겹치기 이음(4)을 형성시키는 알루미늄 스트립(strip)(2)가 둘러싸인다.
알루미늄 스트립(2)의 두께는 약 12밀(약 0.3mm)이며, 이같은 알루미늄 스트립을 플라스틱 외피(50가 둘러싼다. 스트립 양면은 플라스틱 외피에 접착되는 점착물(3)으로 코팅된다. 특히 이같은 점착물은 에틸렌 공중합체와 아크릴산 또는 아크릴산 에스테르와 같은 반응성 카르복실 그룹을 갖는 단량체로부터 만들어진다.
이와같은 코팅된 알루미늄 스트립의 하나로 다우 케이컬 캄파니(Dow Chemical Company)가 상표 "Zetabon"로 제조하는 것이 있다. 금속층은 굽혀진 모양으로 남아 있는 특성을 갖는 충분히 굽힐 수 있는 급속으로 만들어지며, 알루미늄이 적합하다. 선택에 의한 알루미늄 스트립은 한면에서는 점착물(3)으로 코팅되므로써 겹치지 이음(4) 사이에서 충분한 접착을 제공할 수도 있으나, 양면 코팅이 겹치기 이음(4)에서 접착을 발생시키는 것이 보다 적합하다.
스트립이 라이너 둘레로 싸인뒤에 외피가 알루미늄 스트립(2)위로 압출된다. 이같은 외피는 방염(防焰)이 필요한때 폴리에틸렌, 염화폴리에틸렌과 같은 플라스틱으로 만들어지거나 다른 플라스틱으로 만들어지기도 한다.
제 2 도에 도시된 것과 같이, 라이너(1)은 길이방향으로 연장된 리브(6)을 가지므로써 라이너가 좌굴됨을 막고 강성률을 향상시킬 수 있다. 리브(6)은 길이방향으로 라이너의 축과 평행하게 연장되거나 라이너의 내측표면을 따라 나사선로를 뒤따르기도 한다. 도면에는 단지 4개의 리브만이 도시되어 있으나 라이너에 필요한 특성에 따라 보다 많거나 적은 숫자의 리브가 사용될 수도 있다.
튜브는 압출된 라이너 둘레로 점착물이 코팅된 알루미늄 스트립을 계속하여 둘러싸므로써 형성된다. 라이너는 로울(roll)로 부터 공급되거나 제조과정의 일부로 압출된다. 알루미늄 스트립은 길이방향으로 연장된 겹치지 이음을 형성하도록 겹쳐지는 두 기다란 가장자리부를 갖는다. 플라스틱 외피는 이미 내부에 배치된 라이너를 갖는 알루미늄 튜브 둘레에서 압출된다. 압출처리공정의 가열에 의해 플라스틱이 점착물에 접착되도록 하며 겹치지 이음에서의 점착물이 부착되도록 하여 알루미늄 튜브와 플라스틱 외피가 단단히 부착되고 그 속에 나일론 라이너가 배치되어지도록 한다.

Claims (9)

  1. (a) 석유 내성재로 만들어진 유연한 관형 라이너(1), 그리고 (b) 전장에 걸쳐 충분한 두께로 라이너를 둘러싸서 구부려지는 때 타수단에 의해 지지되지 않는 자립(self-sustanined)의 형상을 가지며 열 또는 스파아크로의 노출로 인해 부분적으로 과열되는 것을 막기 위해 스트립을 따라 축방향으로 신속하게 열을 분산시키도록 하는 충분한 열 분산능력을 갖는 구부릴 수 있는 관형튜브를 형성하도록 하는 금속 스트립(2)을 포함하며, 상기 관형 튜브(1)(2)의 자립특성이 라이너의 유연성보다 커서 관형튜브가 구부려진 뒤에도 그 형상을 유지할 수 있도록 함을 특징으로 하는 연료 및 증기용의 합성튜브.
  2. 제 1 항에 있어서, 금속 스트립의 적어도 한 면상에 점착물(3)과 상기 관형튜브를 싸는 유연한 외피(5)를 더욱더 포함함을 특징으로 하는 연료 및 증기용의 합성튜브.
  3. 제 2 항에 있어서, 점착물(3)이 에틸렌 공중합체와 반응성 카르복실 그룹으로 만들어지며, 라이너(1)의 나일론으로 만들어지고, 금속 스트립(2)가 알루미늄, 그리고 외피(5)가 화염방지의 플라스틱재임을 특징으로 하는 연료 및 증기용의 합성튜브.
  4. 제 3 항에 있어서, 라이너(1)이 석유 연료를 담기에 충분하나 약 0.5mm 이하의 두게를 가지며, 금속 스트립(2)가 약 0.3mm 의 두께를 기지며, 유연한 외피가 압출된 플라스틱재 이어서 합성튜브의 굴곡성과 꼬임 저항의 가장 적합한 혼합을 제공하도록 함을 특징으로 하는 연료 및 증기용의 합성튜브.
  5. 제 3 항 또는 4 항에 있어서, 금속 스트립(2)가 겹치지 이음(4)를 형성하도록 하는 두 기다란 가장자리부를 포함하며, 금속 스트립(2)가 내측과 외측 표면에 점착물층을 가져서 금속 스트립을 라이너와 외피에 접착시키도록 함은 특징으로 하는 연료 및 증기용의 합성튜브.
  6. 제 1 항 내지 4 항중 어느 한 항에 있어서, 라이너(1)이 합성튜브의 증가된 강성률을 위한 리브수단은 더욱더 포함함을 특징으로 하는 연료 및 증기용의 합성튜브.
  7. 제 6 항에 있어서, 리브수단이 다수의 기다란 리브(6)을 포함하며, 외피가 합성튜브로 추가의 화염 방지를 제공하기 위해 염화 폴리에틸렌으로 만들어짐을 특징으로 하는 연료 및 증기용의 합성튜브.
  8. 제 1 항 내지 4 항중 어느 한 항에 있어서, 라이너(1)이 나일론이며, 금속 스트립(2)가 알루미늄으로 만들어지고, 외피(5)가 폴리에틸렌 또는 염화 폴리에틸렌임을 특징으로 하는 연료 및 증기용의 합성튜브.
  9. 제 2 항에 있어서, 외피가 염화 폴리에틸렌으로 만들어져서 합성튜브로 추가의 화염방지를 제공하도록 함을 특징으로 하는 연료 및 증기용의 합성튜브.
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