KR102518805B1 - 자동차용 에어덕트 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폼시트로 이루어진 원료시트를 가열하며, 원료시트를 진공성형에 의해 서로 대응되는 접합부를 갖는 상,하덕트를 각각 형성하고, 상기 상,하덕트의 접합부가 핫나이프수단에 의해 접합하면서 절단토록 하여 중공상의 에어덕트를 형성하는 자동차용 에어덕트 제조방법에 관한 것이다.

Description

자동차용 에어덕트 제조방법{Method for manufacturing Air-Duct in car}

본 발명은 폼시트로 이루어진 원료시트를 가열하며, 원료시트를 진공성형에 의해 서로 대응되는 접합부를 갖는 상,하덕트를 각각 형성하고, 상기 상,하덕트의 접합부가 핫나이프수단에 의해 접합하면서 절단토록 하여 중공상의 에어덕트를 형성하는 자동차용 에어덕트 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차나 가전제품 등의 공기조화수단은, 동력기에 의해 구동되는 압축기에 의해 압축된 냉매가 응축기로 유입되고, 냉각팬의 강제송풍에 의해 열교환되어 응축된 다음 리시버드라이어, 팽창밸브 및 증발기를 차례로 거쳐 다시 압축기로 유입되는 과정에서 블로어 유니트의 송풍팬에 의하여 송풍되는 공기가 증발기를 거치는 냉매와 열교환되어 냉기 상태로 실내로 유입됨으로써 자동차의 실내를 냉방하는 장치와, 냉각수가 히터코어를 거쳐 엔진으로 복귀하는 과정에서 송풍팬에 의해 송풍되는 공기가 히터코어를 거치는 냉각수와 열교환되어 온기 상태로 실내로 유입됨으로써 자동차의 실내를 난방하는 장치를 포함한다.

상기와 같은 공기조화수단에 있어서, 송풍되는 공기는 공기의 이송통로가 되는 에어덕트를 따라 이동되어 자동차나 가전제품의 목적 부위에 송풍되는데, 상기 에어덕트와 같은 입체 구조물은, 통상적으로 폴리에틸렌과 같은 열가소성 수지를 블로우 몰딩 성형하여 제조된다.

이와같은 블로워 성형은 압출이나 사출에 의해 튜브상으로 예비 성형된 패리슨(Parison)을 금형 사이에 끼운 후, 그 내부에 고온의 공기를 불어넣어 부풀게 해서 냉각 소화시켜 특정한 형태의 고형물을 만드는 성형법으로, 원료수지를 압출기에 공급하여 원통형의 압출물인 튜브상의 패리슨을 준비하고, 상기 튜브상의 패리슨을 금형사이에 끼워 넣은 후 금형을 닫은 상태로 금형의 캐비티(Cavity)에 위치된 패리슨내에 고온의 압축공기를 불어넣어 상기 패리슨이 캐비티 형태로 부풀도록 블로워 단계를 진행한다.

그리고, 상기 패리슨이 금형의 캐비티 형태로 다 부풀게 되면 그 상태에서 냉각을 진행한 후 금형을 열어 블로워 성형제품을 취출하고, 상기 블로워 성형제품에 붙어있는 불필요한 부분을 제거하여 제품의 성형을 완성하게 된다.

이와같은 기술과 관련되어 종래의 특허등록 제1440584호에 블로워 성형방법의 기술이 제시되고 있으며 그 구성은 도1에서와 같이, 원료수지를 압출기(1)에 공급하여 원통형의 압출물인 튜브상의 패리슨(3)(Parison)을 준비한다.(S1)

상기한 튜브상의 패리슨(3)은 2개의 분할된 금형(5,7) 사이에 끼워 넣은 후,(S2) 금형(5,7)을 닫은 상태로, 금형의 캐비티(Cavity)에 위치된 패리슨(3) 내에 고온의 압축공기를 불어넣어 상기 패리슨(3)이 캐비티 형태로 부풀도록 블로워 단계를 진행한다.(S3)

그리고, 이와 같이, 상기 패리슨(3)이 금형(5,7)의 캐비티 형태로 다 부풀게 되면 그 상태에서 냉각을 진행하고(S4), 상온가까이 식어서 고화되면 상기 금형(5,7)을 열어 블로워 성형제품(10)을 취출한다.(S5)

이어서 상기 블로워 성형제품(10)에 붙어있는 불필요한 부분을 제거하여 제품의 성형을 완료하게 된다.(S6)

그러나, 상기와 같은 블로워 성형방법은, 블로워 성형을 위하여 HDPE의 재료 한정으로 덕트에 적용시 진동 및 소음의 발생으로 별도의 흡음부재를 필요로 하고, 원재료의 비중 상승으로 중량이 증가됨은 물론 장착시 소음 및 진동이 발생되며, 블로워성형 및 흡음부재 부착의 추가 공정으로 공정이 복잡하게 되는 단점이 있는 것이다.

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 소음 및 진동에 우수하면서 단열효과를 가져올 수 있도록 하고, 진동감소를 위한 별도의 부품이 필요없어 원가를 절감토록 하며, 진공성형에 의한 간단한 구성으로 제적이 가능토록 하고, 형상제약을 해소하면서 설비의 단순화 및 공정의 고도화가 가능토록 하는 자동차용 에어덕트 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 폼시트로 이루어진 원료시트를 가열하고,

원료시트를 진공성형에 의해 서로 대응되는 접합부를 갖는 상,하덕트를 각각 형성하고,

상기 상,하덕트의 접합부가 핫나이프수단에 의해 접합하면서 절단토록 하여 중공상의 에어덕트를 형성하는 자동차용 에어덕트 제조방법을 제공한다.

그리고, 본 발명의 핫나이프수단은, 접합부에 접착제가 일체로 코팅되는 구성, 열융착되는 구성, 초음파융착되는 구성중 어느 하나 이상으로 접합되고, 컷터가 일체로 구비되어 접합과 컷팅이 동시에 이루어지는 자동차용 에어덕트 제조방법을 제공한다.

더하여, 본 발명의 상,하덕트는 복수의 원료시트로서 각각 형성되거나 한장의 원료시트에 상,하덕트가 각각 형성되는 구성중에서 선택되는 자동차용 에어덕트 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명의 상,하덕트는 대칭되면서 접합부가 일체로 구비되는 동일 사이즈로 형성되면서 접합부를 통한 접합전에 어느 하나의 접합부 사이 폭이 크게 형성되고, 서로 지지력이 작용하도록 접합부에는 서로 대응되는 지지턱과 지지홈이 각각 형성되어 외부로 향하는 압력이 작용토록 하는 자동차용 에어덕트 제조방법을 제공한다.

계속하여, 본 발명의 상,하덕트는 진공성형되는 금형과 그 상부에서 가압력이 작용하는 상형가압체의 조합으로 제작되는 자동차용 에어덕트 제조방법을 제공한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 소음 및 진동에 우수하면서 단열효과를 가져오고, 진동감소를 위한 별도의 부품이 필요없어 원가를 절감하며, 진공성형에 의한 간단한 구성으로 제적이 가능하고, 형상제약을 해소하면서 설비의 단순화 및 공정의 고도화가 가능한 효과가 있는 것이다.

도1은 종래의 에어덕트의 제조공정을 도시한 개략도이다.
도2는 본 발명에 따른 에어덕트를 사용상태도이다.
도3은 본 발명에 따른 에어덕트를 도시한 사시도이다.
도4는 본 발명에 따른 에어덕트의 제조공정을 도시한 순서도이다.
도5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 에어덕트의 제조공정을 도시한 순서도이다.
도6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 에어덕트의 제조공정을 도시한 순서도이다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도2 내지 도6에서 도시한 바와같이 자동차(500)의 공조장치에 사용하는 본 발명의 에어덕트(100)는, 먼저 PE나 PP등의 폼시트로 이루어진 원료시트(110)를 성형을 위하여 가열한다.

그리고, 상기와 같이 가열된 원료시트(110)를 진공성형에 의해 서로 대응되는 접합부(150)를 갖는 상,하덕트(210)(230)를 각각 형성한다.

또한, 상기 상,하덕트(210)(230)의 접합부(150)가 핫나이프수단(250)에 의해 접합하면서 절단토록 하여 중공상(H)의 에어덕트(100)를 형성한다.

그리고, 상기 핫나이프수단(250)은, 접합부(150)에 접착제(251)가 일체로 코팅되는 구성, 열융착되는 구성, 초음파융착되는 구성중 어느 하나 이상으로 접합부의 접합면이 상호 기밀 접합된다.

이때, 상기 핫나이프수단(250)은, 접합부의 형성을 위한 접합 및 절단공정을 한번의 공정에 의해 진행토록 컷터(257)가 일체로 구비되어 접합과 컷팅이 동시에 이루어져도 좋다.

더하여, 상기 상,하덕트(210)(230)는, 도4와 같이 복수의 원료시트(110)로서 서로 다른 금형에 의해 각각 형성하여 접합하거나, 도6과 같이 한장의 원료시트 양측에서 상,하덕트를 각각 형성한 후 접는 구성 즉 한벌금형(350)을 접을때 그 상측에 올려지는 원료시트 역시 접어져 접합 형성하는 구성중에서 선택된다.

이때, 상기 상,하덕트는, 도4와 같이 서로 다른 금형(300)에 의해 각각 진공성형되거나 도6과 같이 회전토록 서로 연결되는 한벌금형(350)에 의해 한장의 원료시트에 동시에 성형되어도 좋다.

또한, 도5와 같이 서로 다른 금형이나 한벌금형에 의해 제작되는 상,하덕트(210)(230)중 어느 하나의 폭이 증가토록 형성되면서 서로 지지력이 작용하도록 접합부의 일측에 지지턱(231)과 지지홈(235)이 각각 형성되어 외부로 향하는 압력이 작용토록 설치되어도 좋다.

즉, 도5와 같이 상덕트(210)의 개구부 폭(t)이 하덕트(230)의 개구부 폭(T)보다 크게 형성되고, 상기 금형에는 지지턱(231)과 지지홈(235) 형성을 위한 돌기 또는 홈이 일체로 형성된다.

계속하여, 상기 상,하덕트(210)(230)는 진공성형되는 금형(300)과 그 상부에서 가압력이 작용하는 상형가압체(370)의 조합으로 제작되어 금형(300) 및 한벌금형(350)에 작용하는 진공압에 의한 성형압 및 상형가압체를 통한 성형압이 동시에 작용토록 설치된다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 동작을 설명한다.

도2 내지 도6에서 도시한 바와같이 본 발명은, PP나 PE등의 폼시트로 이루어진 원료시트(110)가 적용되어 비중을 줄임으로써 중량증가를 막도록 하고, 폼시트로 이루어져 진동 및 소음을 방지하면서 자체의 탄성을 통하여 별도의 탄성재 부착이 불필요하게 된다.

이때, 상기 원료시트는 원일용량의 덕트 형성이 비중차에 의해 그 중량이 50%정도 감소됨은 물론 두께가 증가하여 소음 및 진동의 감소는 물론 단열효과를 구현하게 된다.

그리고, 상기 원료시트(110)는 금형에 투입하여 성형하기 전에 원단을 예열시켜 금형에 대응되어 용이하게 변형토록 한다.

이때, 본 발명의 에어덕트(100)는, 가열된 원료시트(110)를 진공성형에 의해 서로 대응되는 접합부(150)를 갖는 상,하덕트(210)(230)를 각각 형성한 후 대응되는 부분이 접합부(150)로서 접합하는 구성으로 그 내측에서 에어의 누설없이 일정장소로 공기의 공급이 가능토록 된다.

즉, 상기 상,하덕트(210)(230)의 접합부(150)가 핫나이프수단(250)에 의해 접합하면서 절단토록 하여 내측이 중공상(H)으로 이루어진 에어덕트(100)를 용이하게 형성하게 된다.

그리고, 상기 핫나이프수단(250)은, 접합부(150)에 접착제(251)가 일체로 코팅되는 구성, 열융착되는 구성, 초음파융착되는 구성중 어느 하나 이상으로 접합되어 서로 긴밀하게 접합됨으로써 에어덕트의 사용시 공기가 누설되지 않는 접합부의 형성이 가능토록 된다.

이때, 상기 핫나이프수단(250)은, 일측에 컷터(257)가 일체로 구비되어 가압작용시 접합과 컷팅이 동시에 이루어져 공정을 단순화 시키게 된다.

더하여, 상기 상,하덕트(210)(230)는 복수의 원료시트(110)로서 각각 형성되거나 한장의 원료시트 양측에 상,하덕트가 각각 형성한 후 이를 접어 형성하는 구성중에서 선택되어 동일규격을 갖는 에어덕트(100)를 형성하게 된다.

이때, 상기 상,하덕트는, 서로 다른 금형(300)에 의해 상,하덕트(210)(230)를 진공성형되어 서로 접합하는 구성으로 에어덕트를 제조하거나 회전토록 서로 연결되는 한벌금형(300)에 의해 한장으로 이루어진 원료시트 양측에 상,하덕트를 각각 형성한 후 이를 접어 에어덕트를 제조할 수 있게 된다.

또한, 상기 상,하덕트(210)(230)의 개구부 중 어느 하나의 폭이 증가토록 형성되어 서로 접합시 서로 지지하는 압력이 작용토록 하여 접합부(150)의 견고한 지지가 가능토록 된다.

즉, 상기 접합부(150)는 상기와 같이 어느 하나의 개구부 폭이 증가토록 된 후 서로 지지력이 작용하도록 접합부의 일측에 지지턱(231)과 지지홈(235)이 각각 형성될 경우 외부로 향하는 압력이 작용됨으로써 견고한 접합이 가능토록 된다.

이때, 상기 상,하덕트는, 대칭되면서 접합부가 일체로 구비되는 동일 사이즈로 형성되거나 동일 접합부를 통한 접합이 가능하면서 사이즈가 서로 다르게 형성되어도 좋다.

더하여, 상기 상,하덕트는 접합부를 통한 접합전에 어느 하나의 접합부 사이 폭이 크게 형성되어 접합부를 통한 접합시 내측으로 압축되는 상태로 접합될 때 대응되는 접합부에는 지지턱과 지지홈이 각각 형성되어 외부로 향하는 압력이 작용토록함으로써 견고한 결합이 가능하게 된다.

또한, 상기 접합부는 요철부(미도시) 구비하면 접촉되는 표면적이 증가되어 상승되는 결합력을 가져오게 된다.

계속하여, 상기 상,하덕트(210)(230)는 진공성형되는 금형(300)과 그 상부에서 가압력이 작용하는 상형가압체(370)의 조합으로 제작되어 원하는 형상으로 정확한 제작이 가능토록 되는 것이다.

100...에어덕트 110...원료시트
150...접합부 210...상덕트
230...하덕트 257...컷터
300...금형 370...상형가압체

Claims (5)

1. 폼시트로 이루어진 원료시트를 가열하고,
   원료시트를 진공성형하여 조립시 상호 대응되는 지지턱과 지지홈이 형성되는 접합부를 갖는 상,하덕트를 각각 형성하며,
   상기 상덕트는, 접합부에 형성되는 지지턱이 내측으로 가압력이 작용할 때 하덕트의 지지홈에 대응토록 접합부를 통한 접합전에 접합부 사이 폭이 하덕트의 접합부 사이 폭보다 크게 형성하고,
   상기 상덕트의 접합부를 내측으로 압축하여 지지턱을 하덕트의 지지홈과 일치시키며,
   상기 지지턱이 지지홈에 지지될때 지지턱이 지지홈에 가압력이 작용하는 상태로 서로 지지되면서 접합부를 서로 밀착하도록 결합하고,
   상기 상,하덕트의 접합부가 핫나이프수단에 의해 접합하면서 절단토록 하여 중공상의 에어덕트를 일체로 형성하며,
   상기 상,하덕트는, 진공성형되는 금형과 그 상부에서 가압력이 작용하는 상형가압체의 조합으로 제작되는 자동차용 에어덕트 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 핫나이프수단은, 접합부에 접착제가 일체로 코팅되는 구성, 열융착되는 구성, 초음파융착되는 구성중 어느 하나 이상의 구성으로 접합되고,
   컷터가 일체로 구비되어 접합과 컷팅이 동시에 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 에어덕트 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 상,하덕트는 복수의 원료시트로서 각각 형성하거나
   한장의 원료시트에 상,하덕트가 동시에 각각 형성된 후 접어지는 구성중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 자동차용 에어덕트 제조방법.
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