KR100556566B1

KR100556566B1 - 플라스틱 열교환기 제조장치

Info

Publication number: KR100556566B1
Application number: KR1020050120554A
Authority: KR
Inventors: 신천호; 우창구; 안성익
Original assignee: 주식회사 신안테크
Priority date: 2005-12-09
Filing date: 2005-12-09
Publication date: 2006-03-06

Abstract

본 발명은 플라스틱재질로 형성된 다수의 튜브다발을 슬리브와 결합시키는 장치로서, 특히 플라스틱으로 형성된 열교환기를 제작하는 플라스틱 열교환기의 제조장치에 관한 것으로, 외측에 리브를 형성하고 내측으로 튜브결합부를 형성한 튜브클램프와 일측의 제1 진공부와 내측의 진공홀을 형성한 진공케이스와 상기 진공케이스 내측에 형성되며, 튜브가이드홈을 형성한 튜브가이드로 이루어진 진공부와, 상기 진공부 하측에 형성되며, 내측으로 안착부와 슬리브고정링을 형성하고, 외측으로 제1 용기와 제1 히터를 형성한 제1 접착부와, 상기 제1 접착부 하측에 형성되며, 제2 용기 하측에 형성된 제2 히터와 바퀴를 구비한 제1 이송부와 석면과 접촉부를 형성한 제2 접착부와, 제2 접착부 하측에 형성되며, 냉각홈과 냉각부를 형성한 푸쉬보드의 하측으로 석면과 실린더를 형성하고, 바퀴를 형성한 제2 이송부와 실린더 조작레버와 석면으로 이루어진 상하조절부와, 상기 진공부와 결합되는 결합플레이트를 형성하고, 레일과 프레임과 이동홀과 제2 진공부를 형성한 몸체부에 특징이 있는 플라스틱 열교환기 제작장치를 제공한다.

본 발명의 플라스틱 열교환기 제조장치는 제1 접착부의 제1 히터로 제1 용기에 형성된 열매체를 가열하여 플라스틱 열교환기의 외측을 가열함으로써, 용융점이 비슷한 열매체에 의해 전달되는 열에 의해 슬리브와 튜브의 변형을 일으키지 않은 상태에서 융착시켜 튜브의 외측과 맞닿는 슬리브 내측과의 결합이 완전하게 이루어질 수 있도록 할 수 있으며, 또한 제2 접착부에 형성된 제2 히터에 의해 증발되는 열매체를 몸체부의 제2 진공부를 이용하여 다수의 다발튜브의 내경으로 흡수시킴으로써, 열매체가 내측에 형성된 튜브들에 유입되어 슬리브의 길이방향으로 열매체가 원활히 유입되면서 튜브와 슬리브의 변형을 일으키지 않으면서 융착시킬 수 있을 뿐만 아니라, 기화된 열매체로 융착 시킴으로써 기화된 열매체의 팽창으로 인해 균일한 융착작업이 가능하며, 진공부의 제1 진공부와 튜브가이드에 의해 튜브를 고정시켜, 제1 접착부와 제2 접착부의 열에 의해 열교환기가 변형되면서 자리를 이탈하지 않도록 고정시킬 수 있는 장점을 가지고 있다.

플라스틱 융착, 융착장치

Description

플라스틱 열교환기 제조장치{APPARATUS FOR MANUFACTURING PLASTIC TYPE - HEAT EXCHANGING}

도 1은 본 발명에 따른 플라스틱 열교환기 제조장치의 정면도.

도 2는 본 발명에 따른 플라스틱 열교환기 제조장치의 측면도.

도 3은 본 발명의 진공부를 나타낸 사시도.

도 4는 본 발명의 상하조절부를 상측으로 이동시킨 상태도.

도 4는 본 발명에 따른 열매체의 열전달 상태를 나타낸 상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 튜브클램프 11 : 리브

12 : 튜브결합부 20 : 진공케이스

21 : 제1 진공부 22 : 진공홀

30 : 튜브가이드 31 : 튜브가이드홈

40 : 진공부 50 : 제1 접착부

51 : 안착부 52 : 슬리부고정링

53 : 제1 용기 54 : 제1 히터

60 : 제2 접착부 61 : 제2 용기

62 : 제2 히터 63, 76 : 바퀴

64 : 제2 이송부 65, 74, 79 : 석면

66 : 접촉부 70 : 상하조절부

71 : 냉각홈 72 : 냉각부

73 : 푸쉬보드 75 : 실린더

77 : 제2 이송부 78 : 실린더 조작레버

80 : 몸체부 81 : 결합플레이트

82 : 레일 83 : 프레임

84 : 이동홀 85 : 제2 진공부

100 : 플라스틱 열교환기 제조장치

본 발명은 플라스틱재질로 형성된 다수의 튜브다발을 슬리브와 결합시키는 장치로서, 특히 플라스틱으로 형성된 열교환기를 제작하는 플라스틱 열교환기의 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로 플라스틱 재질의 원통관에 다수개의 튜브를 융착하여 사용하기 위해서는 원통관과 결합된 튜브의 외측이나 상, 하측 방향에서 열을 가함으로써, 플라스틱 재질의 원통관에 튜브를 융착할 수 있다.

하지만, 상기와 같은 경우 원통관의 내측과 맞닿는 부분의 튜브는 원통관의 내측과 융착이 가능하지만, 원통관 길이방향으로 형성된 다수의 튜브와 튜브 사이 의 융착은 원활히 이루어지지 않는 단점이 있었다.

상기 원통관의 길이방향으로 형성된 튜브와 튜브를 융착하기 위해서는 고온의 열을 이용하여야만 가능한데, 이러한 경우 고온의 열에 의해 고온의 열과 가장 인접하게 형성된 튜브부분에서 열에 의한 튜브의 변형 다시말해, 용융점 이상으로 고온을 받음으로써, 튜브의 형태가 온전하지 않은 상태에서 융착이 되는 문제점이 제기되었다.

본 발명은 제1 접착부의 제1 히터로 제1 용기에 형성된 열매체를 가열하여 플라스틱 열교환기의 외측을 가열함으로써, 용융점이 비슷한 열매체에 의해 전달되는 열에 의해 슬리브와 튜브의 변형을 일으키지 않은 상태에서 융착시켜 튜브의 외측과 맞닿는 슬리브 내측과의 결합이 완전하게 이루어질 수 있도록 할 수 있으며, 또한 제2 접착부에 형성된 제2 히터에 의해 증발되는 열매체를 몸체부의 제2 진공부를 이용하여 다수의 다발튜브의 내경으로 흡수시킴으로써, 열매체가 내측에 형성된 튜브들에 유입되어 슬리브의 길이방향으로 열매체가 원활히 유입되면서 튜브와 슬리브의 변형을 일으키지 않으면서 융착시킬 수 있을 뿐만 아니라, 기화된 열매체로 융착 시킴으로써 기화된 열매체의 팽창으로 인해 균일한 융착작업이 가능하며, 진공부의 제1 진공부와 튜브가이드에 의해 튜브를 고정시켜, 제1 접착부와 제2 접착부의 열에 의해 열교환기가 변형되면서 자리를 이탈하지 않도록 고정시킬 수 있는 플라스틱 열교환기 제조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 플라스틱 열교환기 제조장치는 플라스틱재질로 형성된 다수의 튜브다발을 슬리브와 결합시키는 장치로서, 특히 플라스틱으로 형성된 열교환기를 제작하는 플라스틱 열교환기의 제조장치에 관한 것으로, 외측에 리브를 형성하고 내측으로 튜브결합부를 형성한 튜브클램프와 일측의 제1 진공부와 내측의 진공홀을 형성한 진공케이스와 상기 진공케이스 내측에 형성되며, 튜브가이드홈을 형성한 튜브가이드로 이루어진 진공부와, 상기 진공부 하측에 형성되며, 내측으로 안착부와 슬리브고정링을 형성하고, 외측으로 제1 용기와 제1 히터를 형성한 제1 접착부와, 상기 제1 접착부 하측에 형성되며, 제2 용기 하측에 형성된 제2 히터와 바퀴를 구비한 제1 이송부와 석면과 접촉부를 형성한 제2 접착부와, 제2 접착부 하측에 형성되며, 냉각홈과 냉각부를 형성한 푸쉬보드의 하측으로 석면과 실린더를 형성하고, 바퀴를 형성한 제2 이송부와 실린더 조작레버와 석면으로 이루어진 상하조절부와, 상기 진공부와 결합되는 결합플레이트를 형성하고, 레일과 프레임과 이동홀과 제2 진공부를 형성한 몸체부로 구성되어 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 플라스틱 열교환기 제조장치의 구성을 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 플라스틱 열교환기 제조장치의 정면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 플라스틱 열교환기 제조장치의 측면도이며, 도 3은 본 발명의 진공부를 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 상하조절부를 상측으로 이동시킨 상태 도이며, 도 5는 본 발명에 따른 열매체의 열전달 상태를 나타낸 상태도로서 같이 설명한다.

우선, 진공부(40)는 외측에 리브(11)를 형성하고 내측으로 튜브결합부(12)를 형성한 분할된 튜브클램프(10)와 상기 튜브클램프(10)의 하측에 결합되며, 일측의 제1 진공부(21)와 내측의 진공홀(22)을 형성한 진공케이스(20)와 상기 진공케이스(20) 내측에 형성되며, 튜브가이드홈(31)을 형성한 튜브가이드(30)로 이루어진다.

상기 튜브가이드(30)의 튜브가이드홈(31)은 슬리브(2) 보다는 작은 치수로 형성하되, 튜브(1)다발을 충분히 클램프 할 수 있는 치수로 형성하며, 두개로 분할하여 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 제1 접착부(50)는 상기 진공부(40) 하측에 형성되며, 내측으로 슬리브고정링(52)이 안착되어질 수 있는 안착부(51)와 슬리브(2)를 고정할 수 있는 슬리브고정링(52)을 형성하고, 외측으로 열매체(3)가 형성되는 제1 용기(53)와 제1 히터(54)를 형성한다.

상기 슬리브고정링(52)은 슬리브(2)가 원활히 결합될 수 있도록 슬리브(2)가 결합되는 부분보다 크게 형성하는 것이 바람직하며, 제1 용기(53)는 열매체(3)가 흘러 내리지 않도록 기밀을 유지할 수 있게 형성하는 것이 바람직하며, 제1 히터(54)는 온도를 확인할 수 있도록 온도센서(도면에 도시되지 않음)를 형성하는 것이 바람직하다.

그리고 제2 접착부(60)는 상기 제1 접착부(50) 하측에 형성되며, 열매체(3)가 형성되는 제2 용기(61)와 상기 제2 용기(61) 하측에 형성된 제2 히터(62)와 바 퀴(63)를 구비한 제1 이송부(64)와 석면(65)과 접촉부(66)로 이루어진다.

또한, 상하조절부(70)는 제2 접착부(60)의 접촉부(66)를 상측방향으로 이동시킬 수 있도록 형성되되, 냉각홈(71)과 냉각부(72)를 형성한 푸쉬보드(73)와 상기 푸쉬보드(73) 하측으로 석면(74)과 실린더(75)를 형성하고, 상기 실린더(75)의 하측으로 바퀴(76)를 형성한 제2 이송부(76)와 실린더 조작레버(77)와 석면(78)으로 이루어진다.

상기 푸쉬보드(73)의 냉각홈(71)은 접촉부(66)를 상측방향으로 이동시킬 때에 접촉부(66)가 냉각홈(71)과 닿지 않도록 푸쉬보드(73)의 내측으로 형성하는 것이 바람직하다.

아울러 몸체부(80)는 상기 진공부(40)와 결합되는 결합플레이트(81)를 형성하고, 레일(82)과 프레임(83)과 이동홀(84)과 제2 진공부(85)를 형성한다.

상기 레일(82)은 제1, 2 이송부(64)(76)가 바퀴(63)(76)에 의해 원활히 이동될 수 있도록 바퀴(63)(76)의 크기에 맞춰 제작되는 것이 바람직하며, 이동홀(84)은 상기 상하조절부(70)의 푸쉬보드(73)가 제2 접착부(60)의 접촉부(66)를 상측방향으로 이동시킬 때에 푸쉬보드(73)가 원활히 이동할 수 있는 크기로 제작되는 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 플라스틱 열교환기 제조장치의 바람직한 실시예를 살펴보면 다음과 같다.

우선, 플라스틱 열교환기 제작장치(100)를 이용하여 플라스틱 열교환기를 제작하기 위해서 진공부(40)에 형성된 제1 용기(53)와 제1 접착부(50)에 형성된 제2 용기(61)에 열매체(3)를 삽입한다.

우선 상기 열매체(3)는 튜브(1) 재질(PFA)의 용융온도와 비슷한 용융온도를 가진 물질을 사용하는 것이 바람직하며, 특히 NaNO₂, NaNO₃,KNO₃을 혼합한 혼합물이나 실리콘 오일을 사용하는 것이 더 바람직하다.

상기와 같이 튜브(1)의 용융점과 비슷한 열매체(3)들을 사용하면 PFA로 형성된 튜브(1)다발을 열매체(3)를 이용하여 용융할 때에 제1 히터(44)와 제2 히터(62)에 의해 발생되는 열의 온도를 튜브(1)의 용융점으로 맞출 수 있어, 튜브(1)의 용융없이 용착이 가능하게 되며, 금형 하측에 형성된 열매체(3)가 기화하면서 튜브(1)다발의 내경에 삽입됨으로써, 튜브(1)의 용착면이 동시에 가열 팽창되게 되어 균일한 용착이 가능하게 된다.

상기 열매체(1)의 삽입작업을 마친 후 사용자가 이용하려는 크기의 슬리브(2)에 튜브(1)다발을 삽입한 다음, 슬리브(2)에 삽입된 튜브(1)를 정렬을 한 후 플라스틱 열교환기 제조장치(100)에 형성된 제1 접착부(50)의 슬리브고정링(52)에 상기 슬리브(1)의 일측을 결합시키고, 진공부(40)에 형성된 두개로 분할된 튜브가이드(30)를 이용하여 슬리브(2)와 결합되지 않은 튜브(1)를 클램프 할 수 있는 위치로 튜브가이드(30)를 위치시킨다.

그런 후에 진공부(40) 상측의 분할된 튜브클램프(10)를 진공케이스(20)와 결합부(도면에 도시되지 않음)로 결합시키면서, 튜브클램프(10) 내측에 형성된 튜브결합부(12)로 튜브(1)다발을 고정시킨 후 튜브클램프(10)의 상측을 실리콘(도면에 도시되지 않음)을 이용하여 튜브결합부(12)와 결합된 튜브(1)다발 사이에 형성되는 공간을 밀폐시킨다.

그리고 상기 제1 접착부(50)에 결합된 슬리브(2)와 튜브(1)다발의 타측은 몸체부(80)에 형성된 제2 진공부(85)의 호스(4)와 연결시키고, 상기에서와 마찬가지로 제2 진공부(85)의 호스(4)와 튜브(1)다발이 밀폐될 수 있도록 실리콘을 이용하여 밀폐시킨다.

그런 다음 플라스틱 열교환기 제작장치(100)에 전원을 인가하고, 이와 동시에 제1 진공부(21)와 제1, 2 접착부(50)(60)에 형성된 제1, 2 히터(54)(62)에 전원을 인가하여 제1, 2 접착부(50)(60)의 제1, 2 용기(53)(61)에 담겨져 있는 열매체(3)를 가열한다.

그러면 진공케이스(20)의 제1 진공부(21)에서 공기를 흡입하게 되면서, 진공케이스(20) 내측의 진공홀(22)과 튜브가이드(30) 사이의 공기 및 튜브가이드(30) 내측의 튜브가이드홈(31)의 공기가 지속적으로 제1 진공부(21)에 의해 흡입되어 진공상태가 되면서, 튜브가이드홈(31)에 삽입된 튜브(1)다발이 튜브가이드(30)의 튜브가이드홈(31)에 의해 고정되어 지면서 튜브(1)의 외측의 압력이 튜브(1)의 내측의 압력보다 낮아지면서 튜브(1)가 팽창하게 되고, 상기 제1, 2 히터(54)(62)의 온도는 열매체(3)가 충분히 용융될 수 있는 385 ∼ 395℃의 범위까지 온도가 상승되어 열매체(3)를 가열하게 된다.

상기 열매체(3)가 가열되어 용융되는 시점에서 몸체부(80)에 형성된 제2 진공부(85)의 전원(도면에 도시되지 않음)을 인가하여, 튜브(1)다발의 내경에 있는 공기들을 제2 진공부(85)를 이용하여 흡수한다.

그런 후 제2 접착부(60)의 제1 이송부(64)를 이용하여 제1 접착부(50)의 하측으로 이동을 시키고, 또한 상하조절부(70)의 제2 이송부(77)를 이용하여 상기에서 이동된 제2 접착부(60)의 하측으로 이동을 시킨다.

그런 다음 상하조절부(70)의 실린더 조작레버(78)를 이용하여 실린더(75)를 상측 방향으로 작동되도록 조작을 하면, 실린더(75)와 연결되어 있는 푸쉬보드(73)가 몸체부(80)의 이동홀(84)을 지나 제1 접착부(50)의 접촉부(66)를 상측방향으로 밀게되고, 실린더(75)의 푸쉬보드(73)에 의해 제2 접착부(60)의 제1 이송부(64)를 제외한 나머지 구성요소들이 제1 접착부(50)의 하측으로 이동하게 된다.

그러면 제1, 2 접착부(50)(60)의 제1, 2 용기(53)(61)에 담겨져 있는 열매체(3)가 용융되면서, 제1 접착부(50)의 제1 히터(54)에 의해 가열된 열매체(3)는 슬리브(2) 외측으로 열을 가하여, 슬리브(2) 내측에 형성된 튜브(1)다발이 융착될 수 있도록 작용을 하고, 이와 동시에 제2 접착부(60)에 형성된 제2 히터(62)의 열에 의해 용융된 열매체(2)는 기화하여, 튜브(1)다발 내경의 공기를 흡입하도록 하되, 상기 제1 진공부(21)의 압력보다 낮은 압력으로 흡입할 수 있도록 형성한 제2 진공부(85)에 의해 튜브(1)다발의 내경으로 유입된다.

다시말해, 열매체(2)와 용융점이 비슷한 튜브(1)와 슬리브(2)로 유입되는 기화된 열매체(2)에 의해 튜브(1)와 슬리브(2)는 외형의 변화없이 튜브(1)와 슬리브(2)의 용융점 이상의 열을 기화된 열매체(3)에 의해 전달받음으로써, 열매체(3)에 의해 열을 전달받은 튜브(1)와 슬리브(2)는 직접적인 열을 받지 않은 상태에서 열을 전달받아, 열에 의한 변형이 없이 융착이 가능하며, 또한 기화된 열매체(3)에 의해 융착이 발생되는 융착면이 가열됨과 동시에 팽창하게 되어 균일한 융착작업이 가능하게 된다.

또한 상기에서 발생되는 열이 하측에 형성된 실린더(75)로 전달되지 않도록 제2 접착부(60)와 상하조절부(70)에 석면(65)(74)을 형성한다.

상기 작업에 의해 열교환기의 융착이 끝나면, 상하조절부(70)의 냉각부(72)를 이용하여 푸쉬보드(73)의 내측으로 형성된 냉각홈(71)으로 냉각제(도면에 도시되지 않음)를 분사시켜 플라스틱 열교환기의 온도가 150℃가 될 때까지 냉각시킨 후 150℃ 이하부터는 자연냉각을 하고, 상기 자연냉각이 끝나면 인가된 모든 전원을 끄고 제2 접착부(60)와 상하조절부(70)를 최초의 자리로 이동시킨 후, 제1 접착부(10)에 삽입된 플라스틱 열교환기를 빼내면 작업이 완료된다.

아울러 도면에서 보는 바와같이 우측에 형성된 플라스틱 열교환기 제조장치(100)는 플라스틱 열교환기의 크기가 클때에 이용되어 지며, 그 작동방법은 상기에서 기술한바와 같다.

본 발명의 플라스틱 열교환기 제조장치는 제1 접착부의 제1 히터로 제1 용기에 형성된 열매체를 가열하여 플라스틱 열교환기의 외측을 가열함으로써, 용융점이 비슷한 열매체에 의해 전달되는 열에 의해 슬리브와 튜브의 변형을 일으키지 않은 상태에서 융착시켜 튜브의 외측과 맞닿는 슬리브 내측과의 결합이 완전하게 이루어 질 수 있도록 할 수 있으며, 또한 제2 접착부에 형성된 제2 히터에 의해 증발되는 열매체를 몸체부의 제2 진공부를 이용하여 다수의 다발튜브의 내경으로 흡수시킴으로써, 열매체가 내측에 형성된 튜브들에 유입되어 슬리브의 길이방향으로 열매체가 원활히 유입되면서 튜브와 슬리브의 변형을 일으키지 않으면서 융착시킬 수 있을 뿐만 아니라, 기화된 열매체로 융착 시킴으로써 기화된 열매체의 팽창으로 인해 균일한 융착작업이 가능하며, 진공부의 제1 진공부와 튜브가이드에 의해 튜브를 고정시켜, 제1 접착부와 제2 접착부의 열에 의해 열교환기가 변형되면서 자리를 이탈하지 않도록 고정시킬 수 있는 유용한 발명이다.

Claims

플라스틱으로 이루어진 열교환기를 제작하기 위한 열교환기 제작장치에 있어서,

외측에 리브(11)를 형성하고 내측으로 튜브결합부(12)를 형성한 튜브클램프(10)와 일측의 제1 진공부(21)와 내측의 진공홀(22)을 형성한 진공케이스(20)와 상기 진공케이스(20) 내측에 형성되며, 튜브가이드홈(31)을 형성한 튜브가이드(30)로 이루어진 진공부(40);

상기 진공부(40) 하측에 형성되며, 내측으로 안착부(51)와 슬리브고정링(52)을 형성하고, 외측으로 제1 용기(53)와 제1 히터(54)를 형성한 제1 접착부(50);

상기 제1 접착부(50) 하측에 형성되며, 제2 용기(61) 하측에 형성된 제2 히터(62)와 바퀴(63)를 구비한 제1 이송부(64)와 석면(65)과 접촉부(66)를 형성한 제2 접착부(60);

제2 접착부(60) 하측에 형성되며, 냉각홈(71)과 냉각부(72)를 형성한 푸쉬보드(73)의 하측으로 석면(74)과 실린더(75)를 형성하고, 바퀴(76)를 형성한 제2 이송부(77)와 실린더 조작레버(78)와 석면(79)으로 이루어진 상하조절부(70);

상기 진공부(40)와 결합되는 결합플레이트(81)를 형성하고, 레일(82)과 프레임(83)과 이동홀(84)과 제2 진공부(85)를 형성한 몸체부(80)에 특징이 있는 플라스틱 열교환기 제작장치.