KR100317423B1 - 열교환기용핀및그제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목적은, 금속제 판부위가 얇고도 단단한 재료로 제조되더라도, 크랙이 컬러형튜브구멍의 플레어에 형성되는 것을 방지하는 열교환기용 핀을 제공하는 것에 있다.
열교환기용 핀에 있어서, 금속제 판부위(12)가 복수의 튜브구멍(16)을 가지고 있다. 복수의 컬러(20)는 튜브구멍(16)의 에지로부터 각각 뻗어있다. 복수의 플레어(18)는 컬러(20)의 전방 끝에 각각 형성되어 있다. 각각의 플레어(18)는 각각의 컬러(20)의 전방끝으로부터 방사상외측으로 뻗어있는 방사상 연장부위(18a)를 포함하고 있으며, 금속제 판부위(12)와 각각의 방사상 연장부위(18a)사이의 간격은 일정하게 되어 있다.

Description

열교환기용 핀 및 그 제조방법{HEAT EXCHANGING FIN AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 열교환기용 핀 및 열교환기용 핀의 제조방법에 관한 것이며, 더욱 상세히는 컬러가 튜브구멍을 각각 둘러싸도록 형성되고 이를 통하여 열교환기용 튜브가 삽입되고 컬러가 플레어를 전방끝에 각각 가진 열교환기용 핀 및 열교환기용 핀의 제조방법에 관한 것이다.
자동차용 에어콘이나 룸 에어콘에 사용되고 있는 열교환기용 핀은 금속 예컨대 알루미늄으로 제조되는 장방형의 금속제 판부위 및 이 금속제부위에 간격을 두어 제공되고 소정높이를 구비한 복수의 컬러형 튜브구멍을 가지고 있다.
열교환기는, 컬러형 튜브구멍이 동축방향으로 배열되도록 열교환기용 핀을 적층하는 단계, 동축방향의 튜브구멍을 통하여 동 등의 열전도도가 큰 금속으로 이루어지는 열교환용 튜브를 삽입하는 단계, 및 열교환용 튜브를 열교환 핀과 일체화하도록 튜브구멍을 통하여 삽입되는 열교환기용 튜브를 확장하는 단계에 의해서 조립된다.
종래의 열교환기용 핀은, 도 14i 내지 14vi에 도시된 인발가공방법 또는 도 15a 내지 15d에 도시된 소성 가공방법에 의한 단계에 의해서 제조된다.
도 14i 내지 14vi에 도시된 인발가공방법에서는, 원추대형상 또는 원주(圓柱)형상의 얕은 돌출부(106)가 알루미늄의 얇은 금속제 판부위(100)에 형성된다(도 14i 참조). 이 얕은 돌출부(106)의 직경은 형성하는 컬러형 튜브구멍의 직경보다 더 크다. 그 다음에, 얕은 돌출부(106)의 직경은 감소되고 그 높이는 얕은 돌출부(106)를 인발가공을 함으로써 점차적으로 높아진다(도 14ii 내지 도 14iv 참조).
소정 높이에 도달할 때까지 얕은 돌출부(106)를 인발가공함으로써 형성되는 돌출부(109)의 상부면이 천공 및 버링가공되어 원통형부(104)가 형성된다(도 14v 참조). 또 플레어(105)가 원통형부(104)의 상부끝을 구부림으로써 형성된다 (도 14vi 참조).
또한, 도 15a 내지 15d에 도시된 소성 가공방법에서는, 돌출편(102)에 의해서 둘러싸인 베이스구멍(101)은 금속제 판부위(100)를 천공 및 버링가공함으로써 형성된다(도 15a 참조). 그 다음에 베이스구멍(101)은 확장되고 돌출편(102)은 소정 높이를 가진 원통형부(104)가 형성될 때까지 잡아당겨진다(도 15b 및 도 15c 참조).
그 다음에, 플레어(105)는 원통형부(104)의 상부끝을 구부림으로써 형성된다 (도 15d 참조).
원통형부(104) 및 플레어(105)를 포함하는 컬러형 튜브구멍을 가진 열교환기용 핀은 도 14i 내지 14vi 또는 도 15a 내지 15d에 도시된 방법에 의해서 형성된다. 열교환기용 핀이 적층되었을 때, 하나의 열교환기용 핀의 플레어(105)가 인접한 열교환기용 핀의 바닥면과 접촉하여 열교환기용 핀 사이의 간격이 형성될 수 있다.
도 14i 내지 14vi 또는 도 15a 내지 15d에 도시된 방법에 있어서, 돌출부(109)의 상부면 또는 금속제 판부위(100)에서 천공된 베이스구멍은 원형구멍이다. 또, 도 14i 내지 14vi 또는 도 15a 내지 15d에 도시된 방법에 있어서, 원통형부(104)의 상부끝의 원형에지를 둘러싸도록 형성된 플레어(105)의 폭은 일정하다.
최근, 경량의 열교환기용 핀이 요구됨에 따라, 금속제 판부위(100)의 두께는 더 얇아야만 한다.
한편, 단단한 열교환기용 핀은 요구된다. 즉 얇고도 단단한 열교환기용 핀은 금속제 판부위(100)가 얇고 단단한 금속재로 제조되도록 요구된다.
얇고도 단단한 금속제 판부위는, 두껍고도 연한 금속제판부위에 비교하여, 신장성이 부족하여 열교환기용 핀을 프레스가공하고 성형하는데 부적당하다. 플레어(105)가 원통형부(104)의 상부끝을 구부림으로써 형성될 때, 플레어(105)는 외측으로 당겨진다. 신장성이 작은 얇고 단단한 재료를 사용하는 경우에는,플레어(105)의 끝이 가장 신장되기 때문에 크랙(106)이 플레어(105)에 형성되기 쉽다(도 16 참조).
본 발명의 목적은, 금속제 판부위가 얇고 단단한 재료로 제조되더라도, 크랙이 컬러형 튜브구멍의 플레어에 형성되는 것을 방지할 수 있는 열교환기용 핀을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 열교환기용 핀을 제조하는 방법을 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명자는 검토를 거듭하였다. 그 다음에 컬러형 튜브구멍의 플레어에 형성되는 크랙이 3개의 방사상 연장부위를 플레어로서 형성함으로써 방지될 수 있다는 것을 본 발명자는 발견하였다.
본 발명의 열교환기용 핀의 기본적인 구조는, 복수의 튜브구멍을 가진 금속제 판부위; 각각의 튜브구멍의 에지로부터 각각 뻗어있는 복수의 컬러; 각각의 컬러의 전방끝에서 각각 형성된 복수의 플레어를 포함하고 있으며, 각각의 플레어는 각각의 컬러의 전방끝으로부터 방사상방향 외측으로 뻗어있는 복수의 방사상 연장 부위를 포함하고 있으며, 금속제 판부위와 각각의 방사상 연장부위사이의 간격은 일정하다.
열교환기용 핀에 있어서, 각각의 프레어의 외부에지의 형상은 다각형 형상일 수 있다. 다각형 형상은 삼각형, 사각형 등일 수 있다.
열교환기용 핀에 있어서, 각각의 플레어의 방사상 연장부위는 등간격으로 그정점을 위치시키도록 제공될 수 있다.
열교환기용 핀에 있어서, 각각의 플레어의 외부에지의 형상은 일정한 다각형 형상으로 형성될 수 있다. 일정한 다각형 형상은 정삼각형, 정사각형등 일수 있다.
열교환기용 핀에 있어서, 각각의 플레어는 각각의 컬러의 전방끝으로부터 방사상방향 외측으로 뻗어있는 복수의 좁은부위를 포함할 수 있으며, 그 폭은 방사상 연장부위의 폭보다 더 좁다.
열교환기용 핀에 있어서, 각각의 플레어의 방사상 연장부위는 원주방향으로 등간격으로 제공될 수 있다.
복수의 튜브구멍을 가진 금속제 판부위; 각각의 튜브구멍의 에지로부터 각각 뻗어있는 복수의 컬러; 각각의 컬러의 전방 끝에 각각 형성되고 소정 높이를 가진 복수의 플레어를 포함하는 열교환기용 핀을 제조하는 방법의 기본구조는 고부위와 저부위가 각각의 튜브구멍의 에지를 따라 전방 끝에 교대로 형성된 원통형부를 형성하는 단계; 및 원통형부의 고부위를 방사상방향 외측으로 구부림으로써 각각의 컬러의 플레어를 형성하는 단계를 포함하고 있다.
이 방법에 있어서, 고부위와 저부위를 가진 원통형부는 금속제 판부위를 인발가공함으로써 금속제 판부위에서 원주형상 또는 원추대형상로 형성되는 돌출부를 형성하는 단계; 돌출부에서 타원형 또는 다각형형상으로 형성되는 베이스구멍을 천공하는 단계; 및 적어도 2개의 고부위가 튜브구멍의 에지를 따라 전방 끝에 형성된 원통형부를 형성하도록 베이스구멍을 버링가공하는 단계에 의해서 형성될 수 있다.
이 방법에 있어서, 베이스구멍은 삼각형 또는 사각형으로 형성될 수 있다.
이 방법에 있어서, 고부위는 등간격으로 원통형부의 전방끝에서 원주방향으로 제공될 수 있다.
이 방법에 있어서, 베이스구멍은 정삼각형 또는 정사각형으로 형성된다.
이 방법에 있어서, 고부위와 저부위를 가진 원통형부는 금속제 판부위에서 타원형 또는 다각형형상으로 형성되는 베이스구멍을 천공하는 단계; 베이스구멍을 버링가공하는 단계; 및 적어도 2개의 고부위가 튜브구멍의 에지를 따라 전방 끝에 형성된 원통형부를 형성하도록 버링가공된 베이스구멍의 에지로부터 돌출된 돌출편을 인발가공하는 단계로 형성될 수 있다.
이 방법에 있어서, 베이스구멍은 삼각형 또는 사각형으로 형성될 수 있다.
이 방법에 있어서, 고부위는 등간격으로 원통형부의 전방끝에서 원주방향으로 제공될 수 있다.
이 방법에 있어서, 플레어는 컬러의 전방끝으로부터 방사상방향 외측으로 뻗어있는 복수의 방사상 연장부위 및 전방끝으로부터 방사상방향 외측으로 뻗어있고 방사상 연장부위의 폭보다 더 좁은 폭을 가진 복수의 좁은부위를 포함할 수 있고 플레어는 원통형부의 고부위를 방사상방향외측으로 구부림으로써 형성된다.
상술된 바와 같이 컬러의 상부끝을 일정한 폭으로 둘러싸는 플레어가 원통형부의 상부끝을 구부림으로써 형성될 때에, 플레어의 외부에지를 당기는 힘은 플레어의 내부에지를 당기는 힘보다 크다.
원통형부의 상부끝은 금속제 판부위가 다이펀치세트에 의해서 천공되고 절단될 때 형성되는 거친면과 경화면을 가지고 있다. 따라서, 플레어의 외부에지를 원주 방향으로 당기는 더 큰 인장력이 원통형부의 상부끝을 구부림으로써 형성되는 플레어에 적용되면 크랙은 플레어의 외부에지의 근처에 형성되기 쉽다.
한편, 본 발명에 의하면, 간격을 두고 컬러의 플레어는 컬러의 전방 끝에 배열된 복수의 방사상 연장부위로 구성되어 있다. 이 이러한 구조에 있어서, 하나의 방사상 연장부위에 적용된 인장력은 다른 방사상 연장부위에 영향을 미치지 않는다. 플레어의 외부에지를 당길수 있는 더 큰 인장력은 플레어가 구부림으로써 원통형부의 전방 끝에 형성될 때에 방지될 수 있어, 플레어내에 크랙이 형성되는 것은 방지될수 있다.
컬러형 튜브구멍을 구비하는 열교환기용 핀을 제조하기 위하여, 원통형부의 높이는 소정높이이어야 한다. 특히 종래의 열교환기용 핀에 있어서, 원통형부의 상부끝의 전체높이는 상부끝의 전체가 소정높이에 도달될 때까지 원통형부가 끌어 당겨지거나 또는 신장되도록 소정높이를 가져야만 한다.
한편, 본 발명에 있어서, 원통형부의 전방끝은 불규칙하며 즉 전방끝은 고부위와 저부위를 가지고 있다. 또한 고부위의 상부끝은 소정높이를 가져야만 한다. 원통형부의 전방끝의 전체에지는 소정높이를 가질 필요가 없어, 열교환기용 핀은 용이하게 제조될 수 있다.
도 1은 본 발명에 관한 열교환기용 핀의 일실시예를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 열교환기용 핀의 컬러형 튜브구멍(14)의 평면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 선 A-A의 컬러형 튜브구멍(14)의 단면도이다.
도 4a 내지 도 4d는 도 1에 도시된 열교환기용 핀을 제조하는 단계를 도시한 단면도이다.
도 5는 도 4b에 도시된 단계에서 형성된 베이스구멍(26)의 평면도이다.
도 6a 내지 도 6d는 도 1에 도시된 열교환기용 핀의 제조단계를 도시한 단면도이다.
도 7은 도 6a에 도시된 단계에서 형성된 베이스구멍(30)의 평면도이다.
도 8은 다른 실시예의 열교환기용 핀의 사시도이다.
도 9는 도 8에 도시된 열교환기용 핀의 컬러형 튜브구멍(41)의 평면도이다.
도 10a는 도 4b에 도시된 단계에서 형성된 베이스구멍(26)의 평면도이다.
도 10b는 도 6a에 도시된 단계에서 형성된 베이스구멍(30)의 평면도이다.
도 11은 다른 실시예의 열교환기용 핀의 사시도이다.
도 12는 도 11에 도시된 열교환기용 핀의 컬러형 튜브구멍(52)의 평면도이다.
도 13a는 도 4b에 도시된 단계에서 형성된 베이스구멍(26)의 평면도이다.
도 13b는 도 6a에 도시된 단계에서 형성된 베이스구멍(30)의 평면도이다.
도 14i 내지 도 14vi는 종래의 열교환기용 핀의 제조단계를 도시한 단면도이다.
도 15a 내지 도 15d는 종래의 열교환기용 핀의 제조단계를 도시한 단면도이다.
도 16은 크랙이 플레어에 형성된 컬러형 튜브구멍의 사시도이다.
본 발명의 바람직한 실시예는 수반한 도면을 참조하여 상세하게 설명될 것이다.
도 1는 열교환기용 핀의 실시예의 사시도이다. 도 1에 도시된 열교환기용핀(10)은, 알루미늄으로 제조되는 장방형의 금속제 판부위(12) 및 금속제 판부위(12)의 길이축방향으로 선형적으로 배열된 복수의 컬러형 튜브구멍(14)을 포함하고 있다. 각각의 컬러형 튜브구멍(14)은 튜브구멍(16)의 에지가 플레어(18)에 의해서 둘러싸여지는 컬러(20)를 가지고 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 플레어(18)는 컬러(20)의 전방(상부)끝이 방사상방향 외측으로 뻗어있는 방사상 연장부위(18a)와 방사상 연장부위(18a)의 폭보다 더 좁은 폭을 가진 좁은부위(8b)를 포함하고 있다. 이 방사상 연장부위(18a)는, 컬러(20)의 외주면을 따라 등간격으로 제공되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 플레어(18)는 정사각형으로 형성되어있으며, 그 코너는 둥글게 되어있다.
플레어(18)의 형상은 정사각형으로 제한되지 않으며, 이것은 장방형일 수 있으며 각을 이루고 있는 코너등을 가질 수 있다.
도 2에 도시된 선 A-A를 따라 취해진 컬러형 튜브구멍(14)은 도 3에 도시되어 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 방사상 연장부위(18a)에는 평탄부(방사상 연장부위(18a)의 상부면)가 형성되어 있다. 열교환기용 핀(10)이 수직으로 적층되었을 때에 방사상 연장부위(18a)의 평탄부는 상부측에 위치된 다른 열교환기용 핀의 바닥면에 접촉하여 상기 열교환기용 핀을 지지한다. 방사상 연장부위(18a)의 각 평탄부와 금속제 판부위(12)사이의 간격은 일정하여, 방사상 연장부위(18a)가 상부 열교환기용 핀(10)을 안정하게 지지할수 있고 인접한 열교환기용 핀(10)은 일정한 간격으로 분리될 수 있다.
좁은부위(18b)에는, 평탄부가 형성되어 있지 않고, 다른 열교환기용 핀(10)을 지지하지 않는다. 바람직하게, 좁은부위(18b)의 가장높은 지점의 높이는 방사상 연장부위(18a)의 평탄부의 높이와 동일하다. 좁은부위(18b)의 높이가, 방사상 연장부위(18a)의 높이보다 더 낮으면, 적층된 열교환기용 핀(10)의 튜브구멍(16)을 관통한 열변환용 튜브의 외주면은 노출된다. 튜브가 열교환기용 핀(10)사이에서 보이면, 외관 및 열교환성은 나빠진다.
도 3에 도시된 바와 같이, 좁은부위(18b)가 튜브구멍(16)의 내주면에 대해 외측방향으로 구부러져, 열변환용 튜브가 튜브구멍(15)에 원활하게 삽입될 수 있다.
도 14i 내지 14vi에 도시된 인발가공방법에 의해서 형성된 컬러형 튜브구멍(14)을 포함하는 도 1 내지 도 3에 도시된 열변환핀(10)를 제조하는 방법은 도 4a 내지 4d에 도시되어 있다.
도 4a 내지 4d에서, 도 4a에 도시된 돌출부(22)는 도 14i 내지 14vi에 도시된 인발가공에서의 도 14i 내지 14vi의 단계에 의해서 형성될 수 있다.
베이스구멍(26)은 도 4a의 단계에서 형성된 돌출부(22)의 평탄면(24)에, 천공되어 있다(도 4b 참조). 도 5에 도시된 바와 같이, 이 베이스구멍(26)의 면적은 돌출부(22)의 평탄면(24)의 면적보다 더 작으며, 베이스구멍(26)은 코너가 둥근 정사각형으로 형성되어있다.
그 다음에, 돌출부(22)의 평탄면(24)에 천공된 베이스구멍(26)이 버링가공되어, 전방(상부)끝이 요철형상으로 형성된 원통형부(28)를 형성한다(도 4c 참조).이 원통형부(28)의 요철형상의 전방끝에는, 고부위(28a)와 저부위(28b)가 교대로 형성되어 있고, 4개의 고부위(28a)(또는 4개의 저부위(28b))에는 원주방향으로 일정한 간격으로 배열되어 있다.
고부위(28a)는 돌출부(22)의 평탄면(24)에서 천공된 도 5에 도시되어 있는 베이스구멍(26)의 선형에지(26a)의 중간부에 대응한다; 저부위(28b)는 도 5의 베이스구멍(26)의 코너(26b)에 대응한다.
그 다음에, 원통형부(28)의 요철형상의 전방끝은 가압되고, 즉 4개의 고부위(28a)가 외측으로 구부러지도록 동시에 가압되어, 컬러(20)의 전방끝으로부터 방사상방향외측으로 뻗어있는 4개의 방사상 연장부위(18a)가 형성된다(도 4d 참조). 고부위(28a)는 평탄부가 형성될 때까지 가압된다. 저부위(28b)의 부분은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 방사상 연장부위(18a)의 폭 보다 더 좁은 폭을 가진 좁은부위(18b)를 형성하도록 가압된다. 바람직하게 금속제 판부위(12)와 각각의 좁은부위(18b)사이의 간격은 각각의 방사상 연장부위(18a)와 금속제 판부위(12)와 동일하다.
도 4a 내지 도 4d에 도시된 방법에 있어서, 돌출부(22)의 평탄면(24)에서 정사각형으로 형성되는 베이스구멍(26)을 천공하는 단계(4b참조)와 베이스구멍(26)을 버링가공하는 단계(도 4c참조)는 분리하여 실행될 수 있다. 천공단계과 버링가공단계는 동시에 실행될 수 있다. 이러한 경우에 단계는 이 단계가 가동다이의 행정에서 실행되는 프레스기계에서 실행될 수 있다.
베이스구멍이 돌출부(22)의 평탄면(24)에서 천공되는 천공단계에 있어서(도4b 참조), 사각형베이스구멍(26)의 코너는 각을 이룰수 있으며, 베이스구멍(26)은 장방형형상으로 형성될 수 있다.
도 15a 내지 15d에 도시된 소성 가공방법으로 형성된 컬러형 튜브구멍(14)을 포함하는 도 1 내지 도 3에 도시된 열교환기용 핀(10)를 제조하는 방법은 도 6a 내지 도 6d를 참조하여 설명된다.
소성 가공방법에 있어서, 베이스구멍(30)은 금속제 판부위(12)에서 천공된다(도 6a 참조). 도 7에 도시된 바와 같이 베이스구멍(30)은 정사각형으로 형성되고 그 코너는 둥글게 되어 있다.
그 다음에, 베이스구멍(30)은 에지가 돌출편(32)에 의해서 둘러싸인 버링가공된 구멍(34)를 형성하도록 버링가공된다(도 6b 참조). 그 다음에 버링가공된 구멍(34)의 직경은 증가되고 돌출편(32)은 원통형부(36)의 상부요철형상의 끝이 소정높이에 도달될 때까지 압출가공에 의해서 신장된다(도 6c 참조). 원통형부(36)의 상부 요철형상의 끝에는 고부위(36a) 및 저부위(36b)가 교대로 형성되어 있다. 4개의 고부위(36a)( 또는 4개의 저부위(36b))는 원통형부(36)의 원주방향으로 일정한 간격으로 배열되어 있다.
고부위(36a)는 금속제 판부위(12)에 천공된 도 7에 도시되어 있는 베이스구멍(30)의 선형에지(30a)의 중간부에 대응한다; 저부위(36b)는 도 7에 도시된 베이스구멍(30)의 코너(30b)에 대응한다.
그 다음에, 원통형부(36)의 요철형상의 전방끝은 가압되고, 즉 4개의 고부위(36a)가 외측으로 구부러지도록 동시에 가압되어, 컬러(20)의 전방끝으로부터 방사상방향외측으로 뻗어있는 4개의 방사상 연장부위(18a)가 형성된다(도 6d 참조). 고부위(36a)는 평탄부가 형성될 때까지 가압된다. 저부위(36b)의 부분은 도 2 또는 도 3에 도시된 바와 같이, 폭이 방사상 연장부위(18a)의 폭 보다 더 좁은 좁은부위(18b)를 형성하도록 가압된다. 바람직하게 금속제 판부위(12)와 각각의 좁은부위(18b)사이의 간격은 각각의 방사상 연장부위(18a)와 금속제 판부위(12)와 동일하다.
베이스구멍(30)을 금속제 판부위(12)에 천공하는 단계에 있어서(도 6a 참조), 사각형의 베이스구멍(30)은 각을 이룬 코너를 가질 수 있으며, 베이스구멍(30)은 장방형으로 형성될 수 있다.
도 6a 내지 6d에 도시된 방법에 있어서, 금속제 판부위(12)에 정사각형으로 형성되는 베이스구멍(30)을 천공하는 단계(도 6a 참조) 및 베이스구멍(30)을 버링가공하는 단계(도 6b 참조)는 분리되어 실행될 수 있다. 천공단계와 버링가공단계는 동시에 실행될 수 있다. 이러한 경우에 있어서, 단계는 프레스기계에서 실행될 수 있으며,여기에서 단계는 가동다이의 행정에서 실행된다.
도 4a 내지 도 4d에 도시된 인발가공방법에서는, 정사각형으로 형성된 베이스구멍(26)은 돌출부(22)의 평탄면(24)에 천공되고(도 6a 내지 도 6d 참조), 컬러형 튜브구멍(14)의 높이는 도 5에 도시된 일점쇄선으로 나타낸 원형의 베이스구멍(27)상에 기초한 컬러형 튜브구멍의 높이보다 더 높다. 도 5에 도시된 바와 같이, 정사각형의 베이스구멍(26)과 베이스구멍(26)을 둘러싸는 원형의 베이스구멍(27)사이에 위치된 부분 "a"가 베이스구멍(26)을 버링가공함으로써 형성된도 4c에 도시된 원통형부(28)의 고부위(28a)를 구성하여 컬러형 튜브구멍(14)의 높이는 더 높아진다.
플레어(18)를 형성하기 위하여, 원통형부(28)의 고부위(28a)는 방사상 연장부위(18a)를 형성하도록 가압되고 구부려진다. 그래서 금속제 판부위(12)으로부터 원통형부(28)의 고부위(28a)의 상부끝의 높이는 소정높이이어야 한다; 원통형부(28)의 상부끝의 전체에지는 소정높이를 가질 필요는 없다.
4개의 방사상 연장부위(18a)가 4개의 고부위(28a)를 동시에 구부림으로써 형성될 때에, 방사상 연장부위(18a)는 간격을 두고 컬러(20)의 에지를 따라서 배열되어, 방사상 연장부위(18a)중의 하나에 작용하는 인장력은 다른 방사상 연장부위(18a)에 영향을 미치지 않는다.
돌출부(22)의 평탄면(24)에 정사각형의 베이스구멍(26)을 천공함으로써, 컬러형 튜브구멍(14)의 높이는 원형의 베이스구멍(27)에 기초한 컬러형 튜브구멍의 높이보다 더 높을수 있다. 컬러형 튜브구멍(14)의 높이가 원형의 베이스구멍(27)에 기초한 컬러형 튜브구멍의 높이와 동일하면, 돌출부(22)의 높이는 낮게 될 수 있다. 따라서, 금속제 판부위(12)의 두께는 원형의 베이스구멍(27)이 천공되는 금속제 판부위의 두께보다 더 얇고 단단하다.
도 14i 내지 14vi에 도시된 인발가공방법에 의해서 제조되는 컬러형 튜브구멍의 경우에 있어서, 알루미늄의 금속제 판부위(12)의 두께가 0.1 mm이고 튜브구멍(16)의 직경이 10 mm이면, 컬러의 높이는 2 mm이하이다. 한편, 도 4a 내지 도4d에 도시된 인발가공방법의 경우에, 플레어(18)를 가진 컬러(20)의 높이는 2.3mm일 수 있다.
도 6a 내지 도 6d에 도시된 소성가공방법에 있어서도, 정사각형의 베이스구멍(30)과, 이 베이스구멍(30)를 둘러싸는 원형의 베이스구멍(31)(일점쇄선으로 도시)의 사이에 부분"a"이 판부위(12)에 형성되어, 부분"a"이 베이스구멍(30)을 버링가공하여 형성되는 도 6c에 도시된 원통형부(36)를 형성하며, 이에따라 버링가공된 베이스구멍(34)의 직경을 확대하고 돌출편(32)을 더 높게 신장시킨다.
또, 플레어(18)를 형성하기 위하여, 원통형부(36)의 고부위(36a)가 방사상 연장부위(18a)를 형성하기 위하여 가압되어 구부려 진다. 원통형부(36)의 고부위(36a)의 상부끝의 높이는 소정높이이어야 한다. 그래서 원통형부(36)의 상부끝의 전체에지는 소정높이를 가질 필요는 없다. 4개의 방사상 연장부위(18a)가 4개의 고부위(36a)를 동시에 가압함으로써 형성될 때에, 하나의 방사상 연장부위(18a)에 적용되는 인장력은 인발가공방법과 마찬가지로 방사상 연장부위(18a)에 영향을 미치지 않는다.
컬러형 튜브구멍(14)의 높이가 원형의 베이스구멍(31)에 기초한 컬러형 튜브구멍의 높이와 동일하면, 원통형부(36)의 높이는 낮게 될 수 있다. 따라서, 버링가공된 베이스구멍(34)의 직경을 확대하여 돌출편(32)을 신장시키는 정도가 낮게 될 수 있어, 금속제 판부위가 저신장성을 가진 얇고 단단한 재질로 제조되더라도, 소정높이의 컬러형 튜브구멍(14)이 형성될 수 있다.
상술된 실시예에 있어서, 컬러형 튜브구멍(14)의 플레어(18)의 외부형상은 정사각형이다. 컬러형 튜브구멍(14)의 외부형상은 제한되지 않지만, 도 8에 도시된바와 같이, 컬러형 튜브구멍(14)의 플레어(18)의 외부형상이 정삼각형일 수 있다.
도 8에 도시된 열교환기용 핀은, 알루미늄으로 제조된 장방형의 금속제 판부위(12); 금속제 판부위(12)의 길이축방향으로 선형적으로 배열된 복수의 컬러형 튜브구멍(41)을 포함하고 있다. 각각의 컬러형 튜브구멍(41)은 튜브구멍(16)의 에지가 플레어를 둘러싸는 컬러(20)를 구비하고 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 플레어(42)는 컬러(20)의 전방(상부)끝이 외측으로 뻗어있는 방사상 연장부위(42a)와, 방사상 연장부위(42a)의 폭보다 더 좁은 폭을 가진 좁은부위(42b)를 포함하고 있다. 이 방사상 연장부위(42a)는 등간격으로 컬러(20)의 외주면을 따라 제공된다.
도 8에 도시된 바와 같이 플레어(42)는 정삼각형으로 형성되어 있고 그 코너는 둥글게 되어 있다.
플레어(42)의 형상은 둥근코너를 가진 정삼각형으로 제한되지 않으며, 이것은 각을 이룬 코너를 가질수 있으며 또한 이것은 이등변 삼각형일 수 있다.
도 8 및 도 9에 도시된 컬러형 튜브구멍(41)을 구비하는 열교환기용 핀은, 도 4a 내지 도 4d 또는 도 6a 내지 도 6d에 도시된 제조방법에 의해서 제조될 수 있다. 이 도 4a 내지 도 4d 또는 도 6a 내지 도 6d에 도시된 제조방법에 있어서는 이미 설명되어 있기때문에, 여기서는 상세한 설명을 생략한다.
단, 천공의 단계(도 4b참조 또는 도 6b참조)에 있어서, 베이스구멍(26 또는 30)의 형상은, 도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 둥근코너를 가진 정삼각형(43 또는 44)으로 형성되어, 형상이 도 8 또는 도 9에 도시되는 컬러형 튜브구멍(41)을 구비하는 열교환기용 핀이 제조될 수 있다.
도 10a에 도시된 단계는 도 4b에 도시된 단계에 대응한다. 도 10b에 도시된 단계는 도 6a에 도시된 단계에 대응한다.
도 4c 또는 도 6c에 도시된 고부위(28a 또는 36a)는 10a 또는 도 10b에 도시된 정삼각형의 베이스구멍(43 또는 44)의 직선에지(43a 또는 44a)의 중간부에 대응한다.
원형의 베이스구멍(27 또는 31)에 포함되는 정삼각형의 베이스구멍(43 또는44)의 코너(43b 또는 44b)는, 도 4c 또는 도 6c에 도시된 원통형부(28 또는 36)의 저부위(28b 또는 36b)를 구성한다.
또한, 도 1 내지 도 10b 에서는, 컬러형 튜브구멍의 플레어가 다각형으로 형성되었지만, 도 11에 도시된 바와 같이, 플레어의 외부형상이 타원형일수 있다.
도 11에 도시된 열교환기용 핀은, 알루미늄으로 제조된 장방형의 금속제 판부위(12); 및 금속제 판부위(12)의 길이축방향으로 선형적으로 배열된 복수의 컬러형 튜브구멍(51)을 포함하고 있다. 각각의 컬러형 튜브구멍(51)은 튜브구멍(16)의 에지가 플레어(52)에 의해서 둘러싸여 있는 컬러(20)를 가지고 있다.
도 12에 도시된 바와 같이, 플레어(52)는, 컬러(20)의 전방끝이 외측으로 뻗어있는 방사상 연장부위(52a) 및 방사상 연장부위(52a)보다 더 좁은 폭을 가진 좁은부위(52b)를 포함하고 있다. 이 방사상 연장부위(52a)는 튜브구멍(16)에 대해 대칭으로 제공되어있다.
도 12에 도시된 바와 같이, 도 11에 도시된 플레어(52)는 타원형으로 형성되어 있고, 방사상 연장부위(52a)는 금속제 판부위(12)의 길이 방향으로 뻗어있다.
도 11 및 도 12에 도시된 컬러형 튜브구멍(51)을 구비하는 열교환기용 핀은도 4a 내지 도 4d 또는 도 6a 내지 도 6d에 도시된 제조방법에 의해서 제조될 수 있다. 이 도 4a 내지 도 4d 및 도 6a 내지 도 6d에 도시된 제조방법은 이미 설명되었기때문에, 상세한 설명은 생략된다.
천공하는 단계(도 4b 또는 도 6a 참조)에 있어서, 베이스구멍(26 또는 30)의 형상이, 도 13a 또는 도 13b에 도시된 바와 같이, 타원형(53 또는 54)으로 형성되어, 형상이 도 11 또는 도 12에 도시된 컬러형 튜브구멍(51)을 구비하는 열교환기용 핀이 제조될 수 있다.
도 13a에 도시된 단계는 도 4b에 도시된 단계에 대응한다; 도 13b에 도시된 단계는 도 6a에 도시된 단계에 대응한다.
도 4c 또는 도 6c에 도시된 고부위(28a 또는 36a)가 도 13a 또는 도 13b에 도시된 타원형의 베이스구멍(53 또는 54)의 상부측의 선의 방향으로 배열된 에지(53a 또는 54a)의 중간부에 대응한다.
도 13a에 도시된 에지(53a)는 만곡된 에지이고, 도 13b에 도시된 에지(54a)는 직선에지이지만, 에지(53a 또는 54a) 모두 플레어(52)로 형성될수 있다.
원형의 베이스구멍(27 또는 31)에 포함된 타원형의 베이스구멍(53 또는 54)의 에지(53b 또는 54b)는 도 4c 또는 도 6c에 도시된 원통형부(28 또는 36b)의 저부위(28b 또는 36b)를 구성한다.
도 1, 도 8, 및 도 11에 도시되는 상술된 실시예있어서, 컬러형튜브구멍(14,41,51)이 금속제 판부위(12)의 길이방향으로 선형적으로 배열되어 있지만, 컬러형 튜브구멍(14,41,51)이 이열 혹은 지그재그 모양으로 배열될 수 있다.
또, 컬러(20)의 상부끝으로부터 방사상방향 외측으로 뻗어있는 방사상 연장부위(18a, 42a, 52a)의 에지는 금속제 판부위(12)를 향하여 컬형으로 될 수 있다. 이러한 경우에 컬형상부는 방사상 연장부위(18a, 42a, 52a)에 형성된다; 컬형상부는 좁은부위(18b, 42b, 52b)에 형성되어 있지 않다. 이러한 구조로, 프레스 가공하는 동안에 컬형상부에 진입한 가공유는 용이하게 제거될 수 있다.
상술된 바와 같이 본 발명에 의하면, 소정높이의 컬러형 튜브구멍이 얇고 단단한 금속제 판부위에 형성되어, 열교환기용 핀이 가벼워 질 수 있다. 본 발명은 그 정신 및 주요특성으로부터 이탈하지 않고 다른 특정형상으로 구체화될 수 있다. 그러므로 본 실시예는 예시적이고 제한적이지 않는것으로서 모든점에서 간주되도록 하며 본 발명의 범위는 상기설명에 의해서 보다는 첨부된 청구항에 의해서 나타나며 청구항의 등가물의 의미 및 범위내에 있는 그 모든변화는 본 발명내에 포함된다.

Claims (6)

  1. 복수의 튜브구멍(16)을 가진 금속제 판부위(12); 각각의 튜브구멍(16)의 에지로부터 각각 뻗어있는 복수의 컬러(20); 및 각각의 컬러(20)의 전방 끝에 각각 형성된 복수의 플레어(18)로 이루어진 열교환기용 핀에 있어서,
    각각의 플레어(18)는 각각의 컬러(20)의 전방끝으로부터 방사상방향외측으로 뻗어있는 복수의 방사상 연장부위(18a)를 포함하고 있으며, 상기 금속제 판부위(12)와 각각의 방사상 연장부위(18a)사이의 간격은 일정한 것을 특징으로 하는 열교환기용 핀.
  2. 제 1 항에 있어서, 각각의 플레어(18)는 각각의 컬러(20)의 전방끝으로부터 방사상방향으로 뻗어있고 방사상 연장부위(18a)의 폭보다 더 좁은 폭을 가진 복수의 좁은부위(18b)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 열교환기용 핀.
  3. 복수의 튜브구멍(16)을 가진 금속제 판부위(12); 각각의 튜브구멍(16)의 에지로부터 각각 뻗어있는 복수의 컬러(20); 및 각각의 컬러(20)의 전방 끝에 각각 형성되고 소정높이를 가진 복수의 플레어(18)로 이루어진 열교환기용 핀을 제조하는 방법에 있어서,
    고부위(28a,36)와 저부위(28b,36b)가 각각의 튜브구멍(16)의 에지를 따라 전방 끝에 교대로 형성된 원통형부(28,36)를 형성하는 단계; 및
    상기 원통형부(28,36)의 고부위(28a,36a)를 방사상방향 외측으로 구부림으로써 각각의 컬러(20)의 플레어(18)를 형성하는 단계를 포함하고 것을 특징으로 하는 열교환기용 핀의 제조방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 고부위(28a) 및 저부위(28b)를 가진 상기 원통형부는 상기 금속제 판부위(12)를 인발가공함으로써 상기 금속제 판부위(12)에서 원주형상 또는 원추대형상로 형성되는 돌출부(22)를 형성하는 단계, 상기 돌출부(22)에서 타원형 또는 다각형형상으로 형성되는 베이스구멍(26)를 천공하는 단계; 및 적어도 2개의 고부위(28a)가 튜브구멍(16)의 에지를 따라 전방 끝에 형성된 원통형부(28)를 형성하도록 상기 베이스구멍(26)을 버링가공하는 단계에 의해서 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기용 핀의 제조방법.
  5. 제 3 항에 있어서, 고부위(36a)와 저부위(36b)를 가진 상기 원통형부(36)는 상기 금속제 판부위(12)에서 타원형 또는 다각형형상으로 형성되는 베이스구멍(30)을 천공하는 단계; 상기 베이스구멍(30)을 버링가공하는 단계; 및 적어도 2개의 고부위(36a)가 튜브구멍(16)의 에지를 따라 전방 끝에 형성된 상기 원통형부(36)를 형성하도록 버링가공된 베이스구멍(30)의 에지로부터 돌출된 돌출편을 인발가공하는 단계로 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기용 핀의 제조방법.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 플레어(18)는 상기 컬러(20)의 전방끝으로부터 방사상방향 외측으로 뻗어있는 복수의 방사상 연장부위(18a) 및 전방끝으로부터 방사상방향 외측으로 뻗어있고 상기 방사상 연장부위(18a)의 폭보다 더 좁은 폭을 가진 복수의 좁은부위(18b)를 포함하고 있으며 상기 플레어(18)는 상기 원통형부(28)의 고부위를 방사상방향 외측으로 구부림으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기용 핀의 제조방법.
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