KR100325630B1 - 재생사이클용 재생기 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 재생사이클용 재생기 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 그 목적은 재생기의 재질과 형상을 개선하여 제조를 용이하게 함과 동시에 제조원가를 절감하는 것이다.

본 발명에 따른 재생사이클용 재생기 및 이의 제조방법은 이의 재질을 플라스틱필름(21a,21b)과 알류미늄필름(21c)이 적층성형된 다층필름(21)으로 구성하고, 이를 두루말이 형상으로 말았을 때 인접하는 면끼리 사이틈이 유지되도록 다층필름(21)에 세장형 돌기부(22)가 형성되어 있다.

따라서 돌기부(22)에 의해 다층필름(21)에 층층이 사이틈이 유지되어 작동유체의 이동이 원활하게 이루어지며, 그 재질이 플라스틱필름(21a,21b)으로 구성되어 제조가 용이함은 물론이고 제조원가가 절감되는 이점이 있다.

Description

재생사이클용 재생기 및 이의 제조방법

본 발명은 재생사이클용 재생기 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 작동유체를 일방향으로 통과시켜 이로부터 열을 흡수하거나 방출하는 재생기에 관한 것이다.

재생기는 스터링냉동기나 엔진 또는 벌마이어히트 펌프 등의 재생형 사이클기기에서 열에너지를 흡수 또는 방출하여 사이클효율을 높이기 위한 일종의 열교환기로써, 재생형 사이클기기의 효율에 가장 큰 영향을 미친다. 이러한 기능을 하는 종래 재생기는 중공상의 재생장치 내부에 설치되도록 금속재질의 망상으로 구성되어 있는데, 상세한 구조는 도 1에 도시한 바와 같다.

이에 도시한 바와 같이, 재생기(1)는 스테인레스 스틸(stainless steel) 재질의 금망상으로 이루어져 있으며, 에칭가공을 통하여 리브(1a)가 돌출되게 형성되어 있다. 리브(1a)는 재생기(1)를 두루말이 형상으로 말았을 때 인접하는 면끼리 사이틈새를 형성하기 위한 일종의 스페이서(spacer) 기능을 한다. 즉, 이와 같이 리브(1a)가 형성된 금망을 환상으로 감게 되면 재생기(1)가 완성되는데, 이 때 재생기(1)의 이웃하는 인접면끼리는 리브(1a)로 인해 사이틈이 형성된다.

이러한 재생기(1)를 재생장치(미도시) 내부에 충진하게 되면 재생기(1) 사이사이에 형성된 틈새를 통해 작동유체가 마찰하면서 원활이 이동되어 열교환이 이루어진다. 따라서 이동하는 작동유체의 열을 일부 축열하였다가 작동유체의 이동방향이 바뀔 때 축열된 열이 방열되어 이동하는 작동유체가 가열됨으로써 재생형 사이클기기의 효율이 향상된다.

그러나 이러한 종래 재생기(1)는 그 재질이 스테인레스 스틸재의 금망상으로 이루어져 있기 때문에 이를 환상형태로 감아 재생장치에 충진하는 작업이 난해하게 된다. 또한 인접하는 면끼리 사이틈 형성을 위한 리브(1a)를 에칭가공을 통해 구성해야함으로써 제조원가가 상승하는 것은 물론이며 작업성이 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 재생기의 재질을 플라스틱필름과 알류미늄필름이 적층성형된 다층필름으로 구성하고, 이를 두루말이 형상으로 말았을 때 인접하는 면끼리 사이틈이 유지되도록 다층필름에 세장형 돌기부를 형성함으로써, 돌기부에 의해 다층필름 층층이 사이틈이 유지되어 작동유체의 이동이 원활하게 이루어지며, 제조를 용이하게 하고 제조원가가 절감되는 재생사이클용 재생기와 이의 제조방법을 제공하는 것이다.

도 1은 종래 재생기의 사시도이다.

도 2는 본 발명이 적용되는 재생사이클의 재생장치 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 재생기의 사시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 돌기부가 형성된 다층필름의 평면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 고정필름이 부착된 다층필름의 평면도이다.

도 6은 본 발명에 따른 재생기 제조방법을 개략적으로 보인 블록도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

20..재생기 21..다층필름 21a..외측필름

21b..내측필름 21c..알류미늄필름 22..돌기부

23..고정필름

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 재생사이클용 재생기는, 내부가 중공된 재생장치 내에 두루말이 형상으로 감아져 내장되며 온도변화와 압력변동에 따라 재생장치 내부를 지나는 작동유체로부터 열을 흡수 또는 방출하는 재생사이클용 재생기에 있어서,

재생기는 플라스틱필름상으로 이루어진 외측필름과 내측필름, 외측필름과 내측필름사이에 알류미늄필름이 적층성형된 다층필름으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에 따른 재생사이클용 재생기의 제조방법은, 내부가 중공된 재생장치 내에 두루말이 형상으로 감아져 내장되며 온도변화와 압력변동에 따라 재생장치 내부를 지나는 작동유체로부터 열을 흡수 또는 방출하도록 플라스틱필름상으로 이루어진 외측필름과 내측필름 및 외측필름과 내측필름 사이에 알류미늄필름이 적층성형된 다층필름으로 이루어진 재생사이클용 재생기의 제조방법에 있어서,

다층필름을 두루말이 형상으로 감을 때 인접면끼리 일정한 사이틈이 유지되어 작동유체가 통과하도록 다층필름에 세장형 돌기부를 사선방향으로 일정간격 이격되게 형성하는 단계,

돌기부 형성단계를 거친 다층필름 일면에 장력에 의해 돌기부가 펴지는 것이 방지되도록 플라스틱재질의 고정필름을 부착하는 고정필름 부착단계,

고정필름 부착단계를 거친 다층필름을 재생장치 내부에 삽입할 수 있도록 두루말이 형상으로 감는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명에 따른 재생기가 적용되는 재생장치를 보인 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 재생기의 발췌사시도이다.

재생사이클에 적용되는 재생기(20)는 이들에 도시한 바와 같이 중심부가 중공된 실린더 형상의 재생장치(10) 내부에 충진되며, 재생장치(10) 내부를 지나는 작동유체와 열교환한다. 즉, 작동유체의 열을 흡수하고, 이의 이동방향이 바뀜에 따라 흡수한 열을 다시 방출 작동유체를 가열함으로써 재생사이클의 효율을 향상시키는 기능을 한다.

따라서 재생장치(10) 내부를 지나는 작동유체가 원활하게 이동되어야만 열교환효율이 향상되는데, 재생기(20)는 본 발명의 특징적인 요소로 플라스틱재질의 다층필름(21)으로 구성되어 있으며, 이웃하는 인접면끼리 사이틈을 형성하도록 돌기부(22)가 형성되어 있다. 이러한 재생기(20)의 구조를 도 4와 5를 참조하여 좀 더 자세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 재생기(20)는 다층필름(21)이 두루말이 형상으로 감아져 이루어져 있는데, 이의 재질은 플라스틱재질의 외측필름(21a)과 내측필름(21b), 이들사이에 개재되며 열교환율이 우수한 알류미늄필름(21c)으로 구성된다. 즉, 외측필름(21a)과 알류미늄필름(21c) 및 내측필름(21b)이 적층성형(積層成形,laminating)되어 이루어진 다층필름(21)이다.

그리고 다층필름(21)에 엠보싱처리하여 세장형 돌기부(22)가 형성되어 있는데, 이것은 다층필름(21)을 말았을 때 인접하는 면끼리 사이틈을 형성하기 위한 것이다. 따라서 세장형 돌기부(22)는 일정간격 이격되게 지속적으로 형성하는 것이 바람직한데, 이를 위해 박막으로 이루어진 다층필름(21)에 세장형 돌기부(22)가 형성되도록 양각과 음각을 가지는 금형을 눌러 가공한다. 이렇게 형성된 리브형태의 세장형 돌기부(22)는 재생기(20) 사이틈을 확보하는 기능을 수행하며, 이것에 의해 형성된 사이공간을 통해 작동유체가 열교환하면서 이동할 수 있게 된다. 이 때, 세장형 돌기부(22)는 재생기(20)의 축방향에 대해 소정의 경사각을 갖도록 사선형으로 구성하는 것이 바람직한데, 그 이유는 다층필름(21)을 두루말이 형상으로 감는 과정에서 돌기부(22) 선단이 인접면과 지속적으로 접촉하여 사이틈이 유지되도록 하기 위한 것으로 제조과정 설명에서 다시한번 상세히 설명한다.

또한 이러한 세장형 돌기부(22)가 일정간격 이격되게 사선방향으로 형성된 다층필름(21) 일면에 플라스틱재질의 고정필름(23)이 열접착되어 있다. 이것은 다층필름(21)을 두루말이 형상으로 감는 과정에서 장력에 의해 세장형 돌기부(22)가 펴지는 것을 방지하기 위한 것이다.

따라서 알류미늄필름(21c)이 중심부에 개재된 다층필름(21)을 설계폭에 맞추어 자른 후, 재생장치(10) 내부에 삽입되도록 도 3에 도시한 것처럼 두루말이 형상으로 감게 되면 재생기(20)가 완성된다. 재생장치(10)에 설치된 재생기(20)는 재생장치(10) 내부를 지나는 작동유체와 열교환하여 작동유체에 포함된 열을 흡수 또는 작동유체를 가열하여 재생사이클의 효율을 향상시키는 작용을 한다.

이러한 재생기(20)는 플라스틱재질로 구성되어 있기 때문에, 종래 스테인레스 재질의 금망으로 이루어진 것에 비해 제조원가가 월등하게 감소되며, 다층필름(21)에 엠보싱가공을 통해 세장형 돌기부(22)만을 형성한 후 감게 되면 재생기(20)가 완성되기 때문에 대량생산이 가능하게 된다.

다음에는 도 4와 5 및 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 재생기의 제조방법을 좀 더 자세히 설명하면 다음과 같다.

재생기(20)를 구성하도록 두루말이 형상으로 감아지는 다층필름(21)은 그 재질이 플라스틱재질의 외측필름(21a)과 내측필름(21b), 이들사이에 알류미늄필름(21c)이 개재되어 적층성형되어 있다. 이러한 다층필름(21)을 통해 재생기(20)를 제조하는데 그 첫 번째 단계는 세장형 돌기부 형성단계(S1)이다. 돌기부 형성단계(S1)는 양각과 음각이 형성된 금형물을 가압하여 세장형 돌기부(22)를 일정간격 이격되게 형성한다. 이 때, 돌기부(22)는 앞에서 설명한 바와 같이 사선방향으로 형성한다.

그리고 돌기부 형성단계(S1)를 거친 후에는 고정필름 부착단계(S2)를 수행한다. 이 단계(S2)는 돌기부(22)가 형성된 다층필름(21) 일면 양단부에 플라스틱 재질의 고정필름(23)을 각각 열접착시킨다.

계속하여 필름부착단계(S2)를 수행한 후에는 감는 단계(S3)를 수행한다. 즉, 돌기부(22)가 형성되고 고정필름(23)이 부착된 다층필름(21)을 재생장치(10)에 삽입되도록 두루말이 형상으로 감아 재생기(20)를 완성한다. 이 때, 다층필름(21)의 감는 과정시 여기에는 장력이 작용하는데, 다층필름(21) 일면에 부착된 고정필름(23)에 의해 세장형 돌기부(22)가 펴지는 것이 방지된다. 또한 세장형 돌기부(22)가 재생기(20)의 축방향에 대해 소정의 경사각을 갖도록 사선방향으로 구성되어 있기 때문에, 도 3에 도시한 바와 같이 다층필름(21)을 감게 되면 돌기부(22)의 선단이 인접하는 면과 나선방향으로 접촉하여 층층이 사이틈이 그대로 유지됨으로써 작동유체의 이동이 원활하게 된다.

즉, 다층필름(21) 층층마다 사이틈이 형성됨으로써 작동유체가 원활히 이동되어 이의 열교환효율이 향상된다.

한편, 다층필름(21)에 세장형 돌기부(22)를 형성하는 것에 국한하지 않고, 도시하지는 않았지만 다층필름에 점형상으로 돌출된 돌출부를 엠보싱가공을 통하여 형성한 후 두루말이 형상으로 감아도 본 발명의 소기목적을 달성할 수 있음은 물론이다.

본 발명에 따른 재생사이클용 재생기와 이의 제조방법은 이의 재질을 플라스틱필름과 알류미늄필름이 적층성형된 다층필름으로 구성하고, 이를 두루말이 형상으로 말았을 때 인접하는 면끼리 사이틈이 유지되도록 다층필름에 세장형 돌기부가 형성되어 있다. 따라서 돌기부에 의해 다층필름 층층이 사이틈이 유지되어 작동유체의 이동이 원활하게 이루어지며, 그 재질이 플라스틱필름으로 구성되어 제조가 용이함은 물론이고 제조원가가 절감되는 이점이 있다.

Claims (5)

1. 내부가 중공된 재생장치(10) 내에 두루말이 형상으로 감아져 내장되며 온도변화와 압력변동에 따라 상기 재생장치(10) 내부를 지나는 작동유체로부터 열을 흡수 또는 방출하는 재생사이클용 재생기에 있어서,

   상기 재생기(20)는 플라스틱필름상으로 이루어진 외측필름(21a)과 내측필름(21b), 상기 외측필름(21a)과 상기 내측필름(21b)사이에 알류미늄필름(21c)이 적층성형된 다층필름(21)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 재생사이클용 재생기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 다층필름(21)에는 두루말이 형상으로 감을 때 인접면 끼리 일정한 사이틈이 유지되어 작동유체가 통과하도록 길이방향으로 세장형 돌기부(22)가 일정간격 이격되게 마련되는 것을 특징으로 하는 재생사이클용 재생기.
3. 제 2항에 있어서, 상기 다층필름(21) 일면에는 장력에 의해 상기 돌기부(22)가 펴지는 것이 방지되도록 플라스틱재질의 고정필름(23)이 부착되는 것을 특징으로 하는 재생사이클용 재생기.
4. 제 3항에 있어서, 상기 돌기부(22)는 상기 재생기(20)의 축방향에 대해 소정의 기울기를 갖도록 사선방향으로 마련되는 것을 특징으로 하는 재생사이클용 재생기.
5. 내부가 중공된 재생장치(10) 내에 두루말이 형상으로 감아져 내장되며 온도변화와 압력변동에 따라 상기 재생장치(10) 내부를 지나는 작동유체로부터 열을 흡수 또는 방출하도록 플라스틱필름상으로 이루어진 외측필름(21a)과 내측필름(21b) 및 상기 외측필름(21a)과 상기 내측필름(21b) 사이에 알류미늄필름(21c)이 적층성형된 다층필름(21)으로 이루어진 재생사이클용 재생기의 제조방법에 있어서,

   상기 다층필름(21)을 두루말이 형상으로 감을 때 인접면끼리 일정한 사이틈이 유지되어 작동유체가 통과하도록 상기 다층필름(21)에 세장형 돌기부(22)를 사선방향으로 일정간격 이격되게 형성하는 단계(S1),

   상기 돌기부 형성단계(S1)를 거친 상기 다층필름(21) 일면에 장력에 의해 상기 돌기부(22)가 펴지는 것이 방지되도록 플라스틱재질의 고정필름(23)을 부착하는 고정필름 부착단계(S2),

   상기 고정필름 부착단계(S2)를 거친 상기 다층필름(21)을 상기 재생장치(10) 내부에 삽입할 수 있도록 두루말이 형상으로 감는 단계(S3)를 구비하는 것을 특징으로 하는 재생사이클용 재생기의 제조방법.