KR100345765B1 - 냉온수기 및 냉온정수기의 냉각탱크의 냉각코일 감기장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉각탱크의 바깥둘레에 냉각코일이 자동으로 일정피치로 감겨질 수 있도록 함으로써, 생산성의 향상은 물론, 불량품 발생을 최소화하여 생산원가를 저렴하게 할 수 있으며, 또한 냉각탱크의 바깥둘레에 감겨지는 코일의 단면형상이 코일성형부에서 타원으로 성형되면서 바로 코일감는부로 공급되어 냉각코일의 바깥둘레에 감겨지도록 하는 동시에, 또한 코일성형부의 조절에 의하여 냉각코일의 단면형상이 원형으로 연속하여 성형되어 코일감는부로 공급되어 냉각탱크에 감겨질 수 있도록 함으로써, 냉각탱크에 감겨지는 냉각코일의 성형단면을 설계치수대로 예를들어 냉각탱크의 크기 및 형상에 따라서 임의로 조정하여 공급할 수 있는 냉온수기 및 냉온정수기의 냉각탱크의 냉각코일 감기장치에 관한 것으로, 1차 가공처리된 단면이 원형인 코일(20)이 감겨 공급되는 코일공급부(100)와; 상기 코일공급부(100)의 코일(20)은 로울들에 의하여 안내 이동되어, 단면을 임의의 타원형상으로 성형할 수 있는 동시에, 코일의 진행방향으로 직교하게 일정피치로 이동할 수 있도록 된 코일성형부(200)와; 냉각탱크(10)를 고정시키어 회전시킬 수 있으며, 상기 코일성형부(200)로부터 공급되는 코일(20)이 냉각탱크의 바깥둘레에 일정피치로 감겨지도록 된 코일감는부(300);로 이루어져 있다.

Description

냉온수기 및 냉온정수기의 냉각탱크의 냉각코일 감기장치{Apparatus for coil winding in the water cooling-warming machine or cleaning machine}

본 발명은 냉온수기 및 냉온정수기의 냉각탱크의 냉각코일 감기장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 냉각탱크의 바깥둘레에 냉각코일이 자동으로 일정피치로 감겨질 수 있도록 함으로써, 생산성의 향상은 물론, 불량품 발생을 최소화하여 생산원가를 저렴하게 할 수 있으며, 또한 냉각탱크의 바깥둘레에 감겨지는 코일의단면형상이 코일성형부에서 타원으로 성형되면서 바로 코일감는부로 공급되어 냉각코일의 바깥둘레에 감겨지도록 하는 동시에, 또한 코일성형부의 조절에 의하여 냉각코일의 단면형상이 원형으로 연속하여 성형되어 코일감는부로 공급되어 냉각탱크에 감겨질 수 있도록 함으로써, 냉각탱크에 감겨지는 냉각코일의 성형단면을 설계치수대로 예를들어 냉각탱크의 크기 및 형상에 따라서 임의로 조정하여 공급할 수 있는 냉온수기 및 냉온정수기의 냉각탱크의 냉각코일 감기장치에 관한 것이다.

도 10에 나타낸 바와 같이 일반적으로 냉온수기는 기체상태의 냉매를 압축하는 압축기(1)와, 이 압축기(1)를 통과한 고온의 냉매에 포함된 고열을 외부로 발산시켜 냉매를 응축하는 응축기(2)와, 상기 응축기(2)에서 응축된 냉매를 저온 저압 상태로 변화시키는 캐필러리 튜브(3)와, 이 캐필러리 튜브(3)를 거쳐 일정크기의 냉각탱크(10)의 외벽에 감겨져 냉각코일(8)을 거쳐 다시 압축기(1)로 순환되도록 되어 있다.

상기 냉각탱크(10)에 감겨지는 냉각코일(8)은 냉각탱크(10)내의 공급수를 냉각시키는 기능을 가진다.

즉, 종래의 냉온수기의 냉각탱크(10)는 외벽 둘레에 냉각코일(8)이 일정피치로 나선형상으로 감겨지며, 이와 같이 냉각코일(8)은 냉각탱크(10)의 외벽에 감겨져 열전도 방식으로 냉각탱크(10)내의 공급수와 냉매가 서로 열교환됨으로써, 공급수를 냉각하게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 냉온수기용 냉각탱크에 냉각코일의 감기 작업은 우선, 냉각코일을 감고자 하는 냉각탱크를 회전가능한 지그에 고정하고, 가공처리된 냉각코일을 일일이 육안으로 확인하며, 냉각탱크의 바깔둘레에 일정피치로 감겨지도록 하고, 또한 냉각코일이 냉각탱크의 바깥둘레 밀착되어 유지될 수 있도록 작업자가 일일이 냉각코일을 냉각탱크의 바깥둘레에 힘을 주면서 감는 작업을 행하도록 하고 있다.

위와 같이 냉각탱크의 바깥둘레에 냉각코일을 일정피치로 감아야 하고, 또한 냉각코일이 냉각탱크의 바깥둘레면에 밀착되어 감겨지도록 하여야 함에 따라서 냉각탱크의 바깥둘레에 냉각코일의 감는 작업이 작업자의 숙련을 요하여야 하며, 또한 숙련공이더라도 수작업에 의하여 행하기 때문에 생산효율을 높일 수 없는 등의 문제가 있었다.

또한, 상기 냉각탱크의 바깥둘레에 감겨지는 냉각코일이 냉각탱크의 바깥둘레면과의 면접촉을 높여 냉각탱크로의 열전도 효율을 높일 수 있도록 하는 것에 대하여 여러 제안이 있었으나 하나의 예를들면 냉온수기의 냉각탱크의 외벽에 나선형의 요홈이 형성되도록 성형하여 이 요홈을 따라 냉각코일이 감겨지도록 함으로써, 냉각탱크의 바깥둘레와 냉각코일의 면접촉 면적을 넓혀 열전도 효율을 높이도록 한 것이 있다.

상기의 예에서는 냉각탱크와 냉각코일의 접촉 단면의 확대로 열전도 효율을 높일 수 있는 효과는 있으나, 별도의 금형에 의하여 냉각탱크를 제작함에 따라서 원가가 고가로 되고, 더욱이 냉온수기에 장착되는 냉각탱크의 크기에 따라서 각각 제작하여야 함에 따라서 원가가 상승되는 문제를 야기 시키게 된다.

또한, 상기 냉각탱크에 요홈을 성형하지 않고 반대로 냉각코일을 타원형상으로 성형되도록 성형하여, 냉각코일이 냉각탱크의 바깥둘레면과의 면접촉 단면적을 증대하도록 하여 열전도 효율을 높이도록 하는 것이 제시되고 있다.

이 역시 앞서 설명한 바와 같이 냉각탱크의 바깥둘레면과 냉각코일의 면접촉 면적의 증대로 열정도 효율을 높일 수 있으나, 상기 냉각탱크의 바깥둘에에 감겨지는 코일의 단면이 타원형상에 의하여 냉각탱크의 바깥면과 접촉면적을 높일 수 있으나, 상기 냉각탱크로부터 압축기로 순환하는 순환코일의 단면이 원형이기 때문에, 단면이 타원인 냉각코일과 단면이 원형인 순환코일을 용접에 의하여 연결하는 작업이 단면의 차이로 인하여 용접작업이 용이하지 못하고 특히 불량률이 높아지는 등의 생산성이 떨어지는 문제가 있다.

위와 같이 여러 예를 들었으나, 모두 수작업에 의하여 행하여야 함에 따라서 작업 및 생산효율이 떨어지는 문제가 있고, 또한 냉각탱크에 냉각코일을 성형하면서 바로 감겨지도록 하는 일련의 작업이 자동으로 행하여 질 수 없었다.

본 발명은 상기 문제를 해소하기 위한 것으로, 본 발명은 냉온수기의 냉각탱크의 냉각코일 감기장치를 구성함에 있어서 냉각코일을 공급되는 코일공급부, 코일성형부 및 코일감는부가 하나의 시스템으로 하여, 1차 가공처리된 단면이 원형인 코일이 코일러에 의하여 공급되도록 하고, 또한 냉각탱크에 감고자 하는 단면이 타원인 설계치수 및 감고자 하는 피치로 셋팅시킴에 따라서 코일공급부의 코일이 안내로울 및 성형로울들을 통과하면서 타원 단면으로 성형되도록 하고, 또한 이 코일성형부에서 성형처리된 코일은 냉각탱크가 장착되어 회전되는 코일감는부로 이동하여 냉각탱크의 바깥둘레에 감겨지도록 하여 일련의 작업들이 자동으로 행하여지도록 한 냉온수기 및 냉온정수기의 냉각탱크의 냉각코일 감기장치를 제공하고자 한다.

본 발명은 1차 가공처리된 단면이 원형인 코일이 감겨 공급되는 코일공급부와; 상기 코일공급부의 코일은 로울들에 의하여 안내 이동되어, 단면을 임의의 타원형상으로 성형할 수 있는 동시에, 코일의 진행방향으로 직교하게 일정피치로 이동할 수 있도록 된 코일성형부와; 냉각탱크를 고정시키어 회전시킬 수 있으며, 상기 코일성형부로부터 공급되는 코일이 냉각탱크의 바깥둘레에 일정피치로 감겨지도록 된 코일감는부;로 이루어짐을 기본특징으로 한다.

본 발명의 상기 상기 코일성형부에는 다수의 안내로울들이 형성되어 코일을 안내이동시키며, 간격조절가능한 성형로울에 의하여 코일의 단면을 타원형상으로 성형할 수 있으며, 또한 상기 코일성형부의 안내로울 및 성형로울들은 새들에 장착되어 리드구동기구에 의하여 코일이 공급되는 방향의 직교하게 일정피치로 이동가능하게 형성되어 있으며, 상기 코일감는부는 회전모터에 의하여 회전되는 주축과, 유지실린더에 의하여 구동되는 심압축과의 사이에 냉각탱크를 장착할 수 있도록 되어 상기 코일성형부로부터 공급되는 코일이 냉각탱크의 바깥둘레면에 감겨지게 할 수 있으며 상기 코일은 동관 및 기타 금속재이다.

도 1은 본 발명의 냉온수기 및 냉온정수기의 냉각탱크의 냉각코일 감기장치의 평면도,

도 2는 본 발명의 냉온수기 및 냉온정수기의 냉각탱크의 냉각코일 감기장치의 정면도,

도 3은 본 발명의 냉각코일 감기장치의 코일감는부의 정면도,

도 4a,b는 본 발명의 냉각코일의 코일성형부의 평면도 및 정면도,

도 5는 본 발명의 냉각코일의 코일성형부의 안내로울과 성형로울의 설치 예시도,

도 6는 본 발명의 안내로울의 요부 확대 단면도,

도 7a,b,c는 본 발명의 성형로울의 실시예시 확대 단면도,

도 8a는 본 발명에 의한 냉각코일의 성형예시도,

도 8b는 도 7a의 A-A선 확대 단면도,

도 8c는 도 7a의 B-B선 확대 단면도,

도 8d는 본 발명의 다른 실시예시 단면도,

도 9은 본 발명에 의한 냉각탱크에 코일이 감겨진 상태의 정면도,

도 10는 일반적인 냉온수기의 구성도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 냉각탱크 20 : 코일 100 : 코일공급부

110 : 코일러 120 : 회전조절기구 200 : 코일성형부

210 : 진입안내로울 220 : 구동로울 230 : 횡방향안내로울

240 : 종방향안내로울 250 : 성형로울 260 : 간격조절기구

270 : 브라켓트 280 : 새들 290 : 고정다이

281 : 리드스크류 282 : 리드구동기구 291 : 안내레일

300 : 코일감는부 310 : 주축 320 : 회전모터

330 : 커플링 340 : 변속기 350 : 유지실린더

360 : 심압축 400 : 콘트롤러

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이 1차 가공처리된 단면이 원형인 코일(20)이 감겨 공급되는 코일공급부(100)와; 상기 코일공급부(100)의 코일(20)은 로울들에의하여 안내 이동되어, 단면을 임의의 타원형상으로 성형할 수 있는 동시에, 코일의 진행방향으로 직교하게 일정피치로 이동할 수 있도록 된 코일성형부(200)와; 냉각탱크(10)를 고정시키어 회전시킬 수 있으며, 상기 코일성형부(200)로부터 공급되는 코일(20)이 냉각탱크의 바깥둘레에 일정피치로 감겨지도록 된 코일감는부(300);로 이루어져 있다.

상기 코일공급부(100)는 1차가공처리된 코일(20)이 코일러(110)에 일정직경으로 감겨져 있으며, 이 코일러(110)는 구동장치(도시생략)에 의하여 구동되는 회전조절기구(120)가 설치되어 코일러(110)의 회전을 유지 또는 조정하도록 되어 있다.

이 회전조절기구는 코일(20)이 코일러(110)로부터 상기 코일성형부(200)로의 이동시에 자유롭게 풀리는 것을 방지하여 긴축력을 유지하면서 진행 이동할 수 있도록 하는데 도움이 된다.

상기 회전조절기구(120)의 회전 피치 등은 상기 코일성형부(200) 및 코일감는부(300)의 코일(20)의 진행 속도 및 냉각탱크(10)에 코일의 감김 피치 등을 감안하여 콘트롤러(400)에서 셋팅하여 구동되도록 한다.

다음, 본 발명의 상기 코일성형부(200)에는 다수의 안내로울들이 형성되어 코일을 안내이동시키도록 되어 있다. 상기 코일공급부(100)를 이동한 코일(20)은 접촉단면이 대략 반구형상인 진입안내로울(210),(210)들에 안내되어 도 4a,b,에 나타낸 바와 같이 구동로울(220), 횡방향안내로울(230), 종방향안내로울(240)들에 안내되어서, 간격조절기구(260)에 의하여 서로의 간격을 조정할 수 있는성형로울(250)들에 안내되게 된다.

상기 구동로울(220)은 구동기구(221)에 의하여 회전력이 전달되어 코일(20)의 진행방으로 이동력을 전달하게 된다. 특별히 상기 구동로울(220)의 위치를 한정하는 것은 아니며, 예를들어 도면에서 코일의 진행방향의 전방에 설치하였으나 코일의 진행방향의 후방에 설치할 수 있으며, 이것은 코일을 진행방향으로 원할하게 이동시킬 수 있는 위치이면 된다. 또한, 상기 구동기구(221) 역시 구동수단에 대하여 특별히 한정하지 않고 상기 구동로울(220)에 구동력을 전달할 수 있으면 된다.

그리고, 도 5 및 도 7에 나타낸 바와 같이 상기 구동로울(220), 횡방향안내로울(230), 종방향안내로울(240)들은 상기 진입안내로울(210),(210)들과 마찬가지로 접촉단면이 대략 반구형상으로 형성된 로울들이다.

또한, 도 5에 나타낸 바와 같이 상기 구동로울(220), 횡방향안내로울(230), 종방향안내로울(240)들에 안내되는 코일(20)은 도 4b에 나타낸 바와 같이 간격조절가능한 성형로울(250)들에 의하여 코일의 단면을 타원형상으로 성형할 수 있게 된다.

상기 성형로울(250)은 도 4b에서 윗쪽의 성형로울(250)은 브라켓트(270)에 축이 고정되어 회전가능하게 설치되고, 아래의 성형로울(250)은 간격조절기구(260)에 연결되어 윗쪽의 성형로울(250)과의 접촉간격을 조절하여 셋팅할 수 있도록 되어 있다.

예를들어 도 7a에 나타낸 바와 같이 아래쪽의 성형로울(250)의 접촉단면을 대략 반구형상으로 성형하고 위쪽의 성형로울(250)은 평면으로 성형하여 서로 접촉간격이 조절 셋팅되어 진행하도록 함으로써, 도 8b에 나타낸 바와 같이 코일(20)의 단면을 타원형상으로 성형할 수가 있게 된다.

상기 코일의 형성은 상기 성형로울(250)들의 접촉단면에 의하여 접촉되어 성형에 따라서 성형을 하게 되며, 즉, 성형로울(250)들의 접촉단면의 형상에 의하여 코일의 단면 성형의 형상 및 칫수가 결정되게 된다. 그러므로 코일의 직경, 타원 및 준타원의 칫수 및 냉각탱크(10)의 바깥둘레면과의 접촉단면적의 칫수에 따라서 성형로울의 선정 및 설계에 의하여 결정되어질 것이다.

또한, 본 발명은 도 7b,c에 나타낸 바와 같이 성형로울(250)의 접촉단면의 형상을 반 타원형상으로 형성하여 코일(20)의 단면을 타원으로 성형할 수도 있고, 또한 성형로울(250)들의 접촉단면의 형상에 따라서 도 8d에 나타낸 바와 같이 단면을 반구형상인 형상으로 성형할 수 있다.

즉, 본 발명은 도 8a,b,c,d에 나타낸 바와 같이 또한 코일성형부(200)에서 성형로울(250)들의 간격조절에 의하여 냉각코일의 단면형상을 원형에서 타원 및 반구형상으로 연속하여 성형할 수 있게 된다.

그 동안에는 원형의 코일에서 단면이 타원인 형상으로, 또는 타원형상에서 원형상으로 변환하여 연속하여 성형할 수 없었던 것을 실행할 수 있음에 따라서 생산성은 물론, 결국 제조원가를 저렴하게 하여 경쟁력을 높일 수 있게 된다.

그리고, 상기 구동로울(220), 횡방향안내로울(230), 종방향안내로울(240)들 및 성형로울(250)들은 새들(280)에 장착되어 있다. 이 새들(280)은 고정다이(290)의 안내레일(291)들에 안내되어 도 4a에서 전,후방향으로 이동가능하게 되어 있다.

또한, 상기 새들(280)은 고정다이(290)에 설치되는 리드스크류(281)에 의하여 안내되며, 이 리드스크류(281)는 리드구동기구(282)의 구동에 따라서 새들(280)을 코일이 공급되는 방향의 직교하게 일정피치로 이동시키게 되며, 상기 새들(280)의 이동 및 속도는 콘트롤러(400)에서 셋팅하여 조절하게 된다.

상기 새들(280)의 이동은 후술하는 코일감는부(300)에 장착된 냉각탱크(10)의 바깥둘레에 감겨는 코일(20)의 피치에 따라 설정 셋팅하여 조정하여야 한다.

다음, 상기 코일감는부(300)는 도 3에 나타낸 바와 같이 회전모터(320)로부터 구동력을 받아 주축(310)이 회전되도록 되어 있으며, 상기 회전모터(320)와 주축(310)의 사이에는 모터의 회전변속 및 구동유지력을 감안하여 커플링(330) 및 변속기(340)등이 설치된다.

상기 주축(310)은 냉각탱크(10)의 한쪽이 결합되어 유지될 수 있는 칫수로 성형된 요홈(도시생략)이 형성되어 있으며, 상기 주축(310)과 대응되는 쪽에는 유지실린더(350)에 의하여 구동되는 심압축(360)이 형성되어, 상기 주축(310)과 심압축(360)과의 사이에 냉각탱크(10)가 장착되게 된다.

즉, 콘트롤러(400)에서 유지실린더(350)가 구동되도록 하여 심압축(360)이 도 3에서 좌,우방향으로 이동조정에 의하여 상기 냉각탱크(10)를 주축(310) 및 심압축(360)의 사이에 고정할 수 있게 된다.

따라서, 상기 코일성형부(200)로부터 공급되는 코일(20)을 최초에는 상기 냉각탱크(10)의 바깥둘레에 감겨지도록 유도하여 두면, 코일(20)은 콘트롤러(400)에 미리 셋팅된 회전 및 피치에 따라서 냉각탱크(10)의 바깥둘레면에 감겨지게 된다.

이상과 같이 본 발명은 냉온수기의 냉각탱크의 냉각코일 감기장치를 구성함에 있어서 냉각코일을 공급되는 코일공급부, 코일성형부 및 코일감는부가 하나의 시스템으로 하여, 1차 가공처리된 단면이 원형인 코일이 코일러에 의하여 공급되도록 하고, 또한 냉각탱크에 감고자 하는 단면이 타원인 설계치수 및 감고자 하는 피치로 셋팅시킴에 따라서 코일공급부의 코일이 안내로울 및 성형로울들을 통과하면서 타원 단면으로 성형되도록 하고, 또한 이 코일성형부에서 성형처리된 코일은 냉각탱크가 장착되어 회전되는 코일감는부로 이동하여 냉각탱크의 바깥둘레에 감겨지도록 하여 일련의 작업들이 자동으로 행하여지도록 할 수 있다.

또한, 원형코일의 경우 탱크에 감을 때 코일 중앙부에서 선접촉을 이루나 타원형 코일의 경우 코일 밑면과 면접촉을 하게 되어 접촉면적이 넓어지므로 냉각효율이 월등히 향상되므로 궁극적으로 코일의 길이를 짧게 할 수 있어 원가 절감의 효과가 나타나게 된다.

Claims (5)

1차 가공처리된 단면이 원형인 코일이 감겨 공급되는 코일공급부와; 상기 코일공급부의 코일은 로울들에 의하여 안내 이동되어, 단면을 임의의 타원형상으로 성형할 수 있는 동시에, 코일의 진행방향으로 직교하게 일정피치로 이동할 수 있도록 된 코일성형부와; 냉각탱크를 고정시키어 회전시킬 수 있으며, 상기 코일성형부로부터 공급되는 코일이 냉각탱크의 바깥둘레에 일정피치로 감겨지도록 된 코일감는부;로 이루어짐을 특징으로 하는 냉온수기 및 냉온정수기의 냉각탱크의 냉각코일 감기장치.

제 1 항에 있어서 상기 코일성형부에는 다수의 안내로울들이 형성되어 코일을 안내이동시키며, 간격조절가능한 성형로울에 의하여 코일의 단면을 타원형상으로 성형함을 특징으로 하는 냉온수기 및 냉온정수기의 냉각탱크의 냉각코일 감기장치.

제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 코일성형부의 안내로울 및 성형로울들이 새들에 장착되어 리드구동기구에 의하여 코일이 공급되는 방향의 직교하게 일정피치로 이동가능하게 형성됨을 특징으로 하는 냉온수기 및 냉온정수기의 냉각탱크의 냉각코일 감기장치.

제 1 항에 있어서, 상기 코일감는부는 회전모터에 의하여 회전되는 주축과, 유지실린더에 의하여 구동되는 심압축과의 사이에 냉각탱크를 장착할 수 있도록 됨을 특징으로 하는 냉온수기 및 냉온정수기의 냉각탱크의 냉각코일 감기장치.

제 1 항에 있어서, 상기 코일은 동관 및 기타 금속재임을 특징으로 하는 냉온수기 및 냉온정수기의 냉각탱크의 냉각코일 감기장치.