KR100560165B1 - 전열판 접합구조 및 그 접합방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 판형 또는 디스크형 열교환기에 사용되는 전열판의 접합구조 및 그 접합방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 금속제 원판 또는 타원판으로 이루어지는 몸체상에 유체의 통공이 형성되는 한 쌍의 전열판을 그 내부에 유체의 유동공간이 형성되도록 서로 마주보게 겹친 상태에서, 프레스가공 또는 성형롤러에 의한 밴딩가공을 통하여 일측 전열판의 외주연이 타측 전열판의 외주연을 향하여 1단으로 접혀지도록 하거나, 또는 이와 같이 접혀진 각 전열판의 외주연을 동일 가공에 의하여 1회 더 접혀지도록 하여 해당 전열판의 외주연을 유체의 누설이 불가능한 밀봉구조로 형성시킴과 동시에, 그 밀봉구조를 따라 강도보강을 위한 파형굴곡부를 동일 가공에 의하여 추가적으로 형성시킬 수 있도록 함으로서, 전열판의 접합작업을 매우 간단하고 용이하게 수행할 수 있도록 하면서도 전열판의 접합에 따른 불량율을 최소화시킬 수 있도록 하며, 이로 인하여 전열판의 접합에 소요되는 시간과 비용을 최대한으로 단축시켜 그 생산성을 향상시키고 생산단가를 절감시킴과 동시에 전열판에 적용시킬 수 있는 유체의 종류와 그 사용압력을 보다 광범위하게 확보하여 전열판의 호환성과 그 기능성을 최대한으로 향상시킬 수 있도록 한 전열판 접합구조 및 그 접합방법에 관한 것이다.

열교환기, 전열판, 접합, 프레스가공, 성형롤러, 밴딩가공

Description

전열판 접합구조 및 그 접합방법{Structure and method for jointing heat transfer plate}

도 1의 (가) 및 (나)는 본 발명에 사용되는 전열판의 종류를 나타내는 평면도.

도 2의 (가) 및 (나)는 본 발명에 의한 전열판 접합구조의 기초가 되는 1차 밴딩부와 2차 밴딩부를 나타내는 일부확대 단면도.

도 3의 (가) 및 (나)는 도 2의 밴딩부에 본 발명에 의한 전열판 접합구조로서의 파형굴곡부가 형성된 것을 나타내는 평면도.

도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 전열판 접합방법을 나타내는 공정블록도.

도 5의 (가) 내지 (라)는 본 발명의 일실시예에 의한 전열판 접합방법을 나타내는 개략적인 공정도.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 전열판 접합방법을 나타내는 공정블록도.

도 7의 (가) 내지 (마)는 본 발명의 다른 실시예에 의한 전열판 접합방법을 나타내는 개략적인 공정도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 제 1전열판 10' : 제 2전열판 11 : 통공

12 : 요철면 13,13' : 외주연부 14 : 유동공간

15 : 1차 밴딩부 16 : 2차 밴딩부 17 : 파형굴곡부

20 : 프레스금형 21 : 상부금형 22 : 하부금형

23 : 직각성형면 24 : 경사절곡면 25 : 압착성형면

26 : 파형굴곡면 30 : 밴딩장치 31 : 밴딩롤러

32 : 회전축 33 : 피스톤로드 34 : 유압실린더

35,37 : 경사밴딩면 36 : 직각밴딩면 38 : 압착롤러

39 : 성형롤러

P-1 : 1차 프레싱단계 P-2 : 2차 프레싱단계 P-3 : 압착프레싱단계

P-4 : 굴곡성형단계 B-1 : 1차 밴딩단계 B-2 : 2차 밴딩단계

B-3 : 3차 밴딩단계 B-4 : 압착성형단계 B-5 : 굴곡성형단계

본 발명은 판형 또는 디스크형 열교환기에 사용되는 전열판의 접합구조 및 그 접합방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 금속제 원판 또는 타원판으로 이루어지는 몸체상에 유체의 통공이 형성되는 한 쌍의 전열판을 그 내부에 유체의 유동공간이 형성되도록 서로 마주보게 겹친 상태에서, 프레스가공 또는 성형롤러에 의한 밴딩가공을 통하여 일측 전열판의 외주연이 타측 전열판의 외주연을 향하여 1단으로 접혀지도록 하거나, 또는 이와 같이 접혀진 각 전열판의 외주연을 동일 가공 에 의하여 1회 더 접혀지도록 하여 해당 전열판의 외주연을 유체의 누설이 불가능한 밀봉구조로 형성시킴과 동시에, 그 밀봉구조를 따라 강도보강을 위한 파형굴곡부를 동일 가공에 의하여 추가적으로 형성시킬 수 있도록 함으로서, 전열판의 접합작업을 매우 간단하고 용이하게 수행할 수 있도록 하면서도 전열판의 접합에 따른 불량율을 최소화시킬 수 있도록 하며, 이로 인하여 전열판의 접합에 소요되는 시간과 비용을 최대한으로 단축시켜 그 생산성을 향상시키고 생산단가를 절감시킴과 동시에 전열판에 적용시킬 수 있는 유체의 종류와 그 사용압력을 보다 광범위하게 확보하여 전열판의 호환성과 그 기능성을 최대한으로 향상시킬 수 있도록 한 전열판 접합구조 및 그 접합방법에 관한 것이다.

일반적으로 열교환기(熱交換器: Heat exchanger)는 그 내부에 설치되는 전열구조를 사이에 두고 교호(交互)로 유동하는 고온유체와 저온유체 사이에 열교환을 행하여 한 쪽의 유체는 가열되도록 함과 동시에 다른 한 쪽의 유체는 냉각되도록 하는 장치로서, 열교환을 위한 전열매체로 대부분 기체(액체) : 기체(액체) 또는 기체 : 액체를 사용하지만 특수한 경우 고체 : 유체(기체나 액체)를 사용하기도 하며, 그 사용형태나 목적에 따라 가열기나 냉각기 또는 증발기나 응축기와 같은 매우 다양한 이름으로 명명되어진다.

상기와 같은 열교환기는 그 내부에 설치되는 전열구조 즉, 유체상호간의 열교환이 이루어지는 전열부의 형상에 따라 크게 관형 열교환기와 판형 열교환기로 대별되어지는 데, 상기 관형 열교환기는 탱크 형상으로 이루어지는 열교환기의 몸체 내부에 파이프 형태의 전열관이 다수 개의 유(∪)자관으로 절곡 형성된 것으로 서, 전열관의 설치형태에 따라 이중관식(二重管式), 쉘앤드튜브방식(Shell & Tube type; 다관식), 핀튜브방식(Pin-Tube type: 전열관의 외부에 다수 개의 전열핀이 돌출 형성된 것) 등으로 구별되어진다.

또한, 상기 판형 열교환기는 전면(全面)에 각종 형상의 요철(凹凸)부가 구비된 직사각판 형상의 금속 전열판을 동일 방향으로 수 개 내지 수 십개를 밀착 배열시킴으로서 전열구조를 이루는 전열판 블록을 형성시키되, 각각의 전열판에 형성된 4개의 통공이 서로 대응되도록 배열시킴과 동시에 각 전열판을 통하여 냉각유체(가열유체)와 피냉각유체(피가열유체)를 혼합시키지 않고 교대로 순환시킬 수 있도록 통공과 전열판의 외주연에 가스켓용 홈을 형성하여 좌우 대칭이 되는 가스켓을 각 전열판의 사이에 순차적으로 삽입시킨 구성으로 이루어진다.

그러나, 상기와 같은 구성으로 이루어지는 종래의 관형 열교환기는, 그 접합구조의 대부분이 용접식이기 때문에 작동유체(냉매 또는 열매체)의 종류에 거의 제한을 받지 않으면서도 고온 및 고압에 잘견딘다는 장점은 있으나, 열교환기의 분해가 사실상 불가능하기 때문에 사용중에 내부에 발생할 수 있는 스케일의 청소가 힘들고, 사용중에 전열관이나 용접부위가 부식함으로서 누수 등의 문제가 발생하더라도 수리가 곤란한 문제점이 있었으며, 관형 열교환기의 구조 자체가 제품의 대형화를 초래하므로 열교환기의 설치면적이 많이 소요될 뿐만 아니라 과도한 자체중량으로 인하여 그 운반 및 취급이 어려운 문제점이 있었다.

또한, 종래의 관형 열교환기는 작동유체(냉매 또는 열매체)의 양에 따른 전열면적의 가감이 불가능하므로 작동유체의 사용량에 따라 다양한 크기와 전열면적 을 가지는 열교환기를 따로 제작하여야 할 뿐만 아니라, 작동유체가 화학성이 강한 경우에는 전열관 등을 부식에 강한 고가의 자재로 제작하여야 함으로서, 열교환기의 생산성이 저하됨과 동시에 그 생산단가 또한 상승하게 되는 문제점이 있었으며, 이와 같이 고가의 제작비용을 들여 열교환기를 제작하더라도 관형 열교환기 자체의 전열효율이 매우 낮기 때문에 에너지의 효율적인 사용과 장치의 경제적인 사용측면에서 바람직하지 못한 문제점을 야기시켰다.

이에 반하여, 종래의 판형 열교환기는 전열판 사이의 간격이 좁고 3차원적인 유로를 제공함으로서 100%에 가까운 난류흐름을 유도하여 전열효율이 높을 뿐만 아니라 전열면적이 상대적으로 적게 되어 고급재질의 전열판을 사용하더라도 비용의 상승폭이 낮게 되며, 그 분해 및 조립이 용이하므로 열교환기의 유지보수와 전열면적의 가감을 손쉽게 행할 수 있다는 장점은 있으나, 사각형으로 이루어지는 전열판의 둘레를 가스켓이 싸고 있는 형상으로 이루어져 있기 때문에 전열판의 전체면에 걸쳐 내압이 균일하게 작용하지 않고 국부적으로 강한 압력이 작용하게 되며, 이로 인하여 작동유체 특히, 열매체가 고압으로 유입될 경우 작동유체의 누설위험이 매우 크게 되는 문제점이 있었다.

또한, 열매체와 같이 높은 온도를 가지는 작동유체가 유입될 경우 고무재질로 이루어지는 가스켓이 국부적으로 작용하는 압력과 작동유체의 높은 온도에 의하여 그 밀봉성이 현저하게 저하됨으로서, 종래의 판형 열교환기는 고온 고압의 작동유체에 적용하기 힘든 문제점이 있었을 뿐만 아니라, 가열유체(냉각유체)와 피가열유체(피냉각유체)가 액체 : 액체 또는 증기 : 액체로 제한됨과 동시에 작동유체가 가스켓과 화학반응을 일으키는 액체일 경우에는 사용할 수 없게 되므로 판형 열교환기의 적용범위가 더욱 한정되는 문제점이 있었다.

상기와 같이 종래의 관형 열교환기 및 판형 열교환기가 가지는 문제점을 해결하고 각각의 열교환기가 가지는 장점만을 도입시킬 수 있도록 한 것으로서, 금속제 원판으로 이루어지는 몸체상에 2개의 통공이 뚫리고, 그 몸체와 통공의 가장자리 부분을 제외한 원판의 전면(全面)에 요철부가 구비된 전열판을 형성하여, 상기 전열판 2개를 서로 마주보게 겹쳐서 그 내부에 유체의 유동공간이 형성되도록 한 다음, 각 전열판의 밀착된 외주면을 용접에 의하여 일체로 접합시킴으로서 하나의 단위전열판을 형성시킨 후, 상기 단위전열판의 각 통공 부분을 서로 맞대어 그 밀착된 내주면을 용접시킴으로서 하나의 전열구조를 이루는 전열판블록을 형성시킬 수 있도록 하여, 판형 열교환기와 같은 높은 전열효율을 가지면서도 그 사용온도 및 사용압력의 범위를 관형 열교환기와 같이 획기적으로 넓힐 수 있도록 한 디스크형 열교환기가 본 출원인에 의하여 1999년 특허출원 제 24440호로 선출원 및 등록 (등록일자: 2002년 4월 11일, 등록번호: 제 334061호)되어 알려져 있다.

그러나, 본 출원인이 선출원한 상기 디스크형 열교환기에 사용되는 전열판의 접합구조는, 그 내부에 유체의 유동공간이 형성되도록 원판 형태로 이루어지는 한 쌍의 전열판을 서로 마주보게 겹친 상태에서 각 전열판의 밀착된 외주면을 용접에 의하여 일체로 접합시킨 구성으로 이루어짐으로서, 전열판의 접합작업이 매우 까다롭게 되어 숙련된 용접기술자나 자동용접기를 필요로 하게 되므로 전열판의 접합작업에 많은 시간과 비용이 소모되는 문제점이 있었을 뿐만 아니라, 전열판의 접합면 상에 용접작업에 따른 결함이 쉽게 발생하여 제품의 불량률이 상승하게 되는 문제점이 있었으며, 이로 인하여 열교환기 자체의 생산성이 저하되고 그 생산단가 또한 상승하게 되는 문제점이 있었다.

특히, 용접에 의하여 접합되는 부분 중에서 각 전열판의 통공 부분에는 내압이 거의 작용하지 않지만, 각 전열판의 외주면에 해당하는 부분에는 비교적 큰 내압이 작용하게 되는 데, 각 전열판 사이에 형성된 유동공간을 통하여 가스나 스팀 등과 같은 고온유체나 특이성 유체를 고압으로 주입시킬 경우, 용접 접합된 전열판의 외주연부에 부식과 같은 결함이 발생할 우려가 높게 되는 문제점이 있었으며, 이로 인하여 종래의 판형 열교환기에 적용되는 전열판에 비해서는 작동유체의 종류와 그 사용온도 및 압력의 폭을 다소 크게 할 수 있었으나, 그 적용폭을 보다 광범위하게 확보하여 전열판의 호환성과 그 기능성을 최대한으로 향상시킬 수 있도록 하는 측면에서는 다소 부족한 면이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명에 의한 전열판 접합구조 및 그 접합방법은 금속제 원판 또는 타원판으로 이루어지는 몸체상에 유체의 통공이 형성되는 한 쌍의 전열판을 그 내부에 유체의 유동공간이 형성되도록 서로 마주보게 겹친 상태에서, 프레스가공 또는 성형롤러에 의한 밴딩가공을 통하여 일측 전열판의 외주연이 타측 전열판의 외주연을 향하여 1단으로 접혀지도록 하거나, 또는 이와 같이 접혀진 각 전열판의 외주연을 동일 가공에 의하여 1회 더 접혀지도록 하여 해당 전열판의 외주연을 유체의 누설이 불가 능한 밀봉구조로 형성시킴과 동시에, 그 밀봉구조를 따라 강도보강을 위한 파형굴곡부를 동일 가공에 의하여 추가적으로 형성시킬 수 있도록 함으로서, 전열판의 접합작업을 매우 간단하고 용이하게 수행할 수 있도록 하면서도 전열판의 접합에 따른 불량율을 최소화시킬 수 있도록 하며, 이로 인하여 전열판의 접합에 소요되는 시간과 비용을 최대한으로 단축시켜 그 생산성을 향상시키고 생산단가를 절감시킴과 동시에 전열판에 적용시킬 수 있는 유체의 종류와 그 사용압력을 보다 광범위하게 확보하여 전열판의 호환성과 그 기능성을 최대한으로 향상시킬 수 있도록 하는 것을 그 기술적 과제로 한다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 전열판 접합구조는, 금속제 원판 또는 타원판으로 이루어지는 몸체상에 유체의 통공이 형성되고 그 몸체의 가장자리에는 평면 형태의 외주연부가 몸체와 단지게 형성되는 제 1, 제 2전열판이 그 내부에 유체의 유동공간이 형성되도록 서로 마주보게 겹쳐진 상태에서, 상기 제 1전열판의 외주연부보다 큰 폭으로 형성되는 제 2전열판의 외주연부를 제 1전열판의 외주연부를 향하여 절곡 압착시킨 1차 밴딩부 또는 상기 1차 밴딩부를 2차로 절곡 압착시킨 2차 밴딩부에 의하여 각각의 전열판이 일체로 접합 형성되도록 한 것에 있어서, 상기 1차 밴딩부 또는 2차 밴딩부는 파형(波形)으로 굴곡되는 파형굴곡부로 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기와 같은 전열판 접합구조를 형성시키기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 전열판 접합방법은, 상기 제 1, 제 2전열판의 외주연부가 서로 밀착되도록 각 전열판을 프레스금형에 장착하여 제 2전열판의 외주연부를 제 1전열판의 외주연부를 향하여 90°각도로 절곡시키는 1차 프레싱단계와; 90°의 각도로 절곡 형성된 상기 제 2전열판의 외주연부를 프레싱금형에 의하여 제 1전열판의 외주연부측으로 30 ~ 60°각도만큼 추가 절곡시키는 2차 프레싱단계와; 120 ~ 150°의 각도로 절곡 형성된 상기 제 2전열판의 외주연부를 프레싱금형에 의하여 제 1전열판의 외주연부측으로 압착시키는 압착프레싱단계로 이루어지는 공정단계를 1회 또는 2회에 걸쳐 행함으로서 상기 1차 밴딩부 또는 2차 밴딩부가 형성되도록 한 다음, 상기 1차 밴딩부 또는 2차 밴딩부를 프레싱금형에 의하여 파형(波形)의 굴곡부로 압착 성형시키는 굴곡성형단계를 거치는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전열판 접합방법은, 상기 제 1, 제 2전열판의 외주연부를 가압 밀착시킨 상태에서 각 전열판을 회전시킴과 동시에 제 2전열판의 외주연부측으로 경사밴딩면을 구비하는 밴딩롤러를 가압 이송시킴으로서, 제 2전열판의 외주연부를 제 1전열판의 외주연부를 향하여 30 ~ 60°의 각도로 절곡시키는 1차 밴딩단계와; 30 ~ 60°의 각도로 절곡 형성된 상기 제 2전열판의 외주연부를 향하여 직각밴딩면을 구비하는 밴딩롤러를 가압 이송시켜, 제 2전열판의 외주연부를 제 1전열판의 외주연부를 향하여 90°각도로 절곡시키는 2차 밴딩단계와; 90°의 각도로 절곡 형성된 상기 제 2전열판의 외주연부를 향하여 경사밴딩면을 구비하는 밴딩롤러를 가압 이송시켜, 제 2전열판의 외주연부를 제 1전열판의 외 주연부를 향하여 120 ~ 150°각도로 절곡시키는 3차 밴딩단계와; 120 ~ 150°의 각도로 절곡 형성된 상기 제 2전열판의 외주연부를 향하여 한 쌍의 압착롤러를 가압 밀착시킴으로서, 제 2전열판의 외주연부가 제 1전열판의 외주연부와 밀착 접합되도록 하는 압착성형단계로 이루어지는 공정단계를 1회 또는 2회에 걸쳐 행함으로서 상기 1차 밴딩부 또는 2차 밴딩부가 형성되도록 하는 것을 특징으로 하며, 상기 압착성형단계를 거친 후에는 1차 밴딩부 또는 2차 밴딩부에 의하여 일체로 접합된 전열판을 회전시킴과 동시에 각각의 밴딩부를 향하여 나사식으로 치합되는 한 쌍의 성형롤러를 가압 밀착시킴으로서, 상기 1차 밴딩부와 2차 밴딩부를 파형의 굴곡부로 성형시키는 굴곡성형단계를 거치는 것을 특징으로 한다.

이하, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1의 (가) 및 (나)는 본 발명에 사용되는 전열판의 종류를 나타내는 평면도이고, 도 2의 (가) 및 (나)는 본 발명에 의한 전열판 접합구조의 기초가 되는 1차 밴딩부와 2차 밴딩부를 나타내는 일부확대 단면도이며, 도 3의 (가) 및 (나)는 도 2의 밴딩부에 본 발명에 의한 전열판 접합구조로서의 파형굴곡부가 형성된 것을 나타내는 평면도이다.

먼저, 본 발명에 사용되는 전열판은 도 1의 (가) 및 (나)에 각각 도시되어 있는 바와 같이, 스테인레스 스틸 또는 이와 유사한 종류의 금속제(金屬製) 원판으로 이루어지는 몸체상에 냉매 또는 열매체와 같은 각종 유체의 통로가 되는 한 쌍의 통공(11)이 형성되고, 그 몸체의 가장자리에는 평면 형태의 외주연부(13)(13') 가 몸체의 하부로 단지게 형성되는 제 1, 제 2전열판(10)(10')으로 이루어지며, 상기 제 2전열판(10')은 그 외주연부(13')의 폭이 제 1전열판(10)의 외주연부(13)보다 큰 폭으로 형성되어 있다.

그리고, 도 1의 (가)에 도시되어 있는 것은 각 전열판(10)(10')의 몸체가 평판의 형태로 이루어진 것이고, (나)에 도시되어 있는 것은 상기 외주연부(13)(13')와 통공(11)의 주변을 제외한 몸체 전면(全面)에 걸쳐 요철면(12)이 형성된 것으로서, 도 1상에서는 원판 형태로 이루어지는 전열판(10)(10')만을 도시하고 있으나, 이와 동일한 구조를 가지는 타원판이나 사각판 형태의 전열판 또한 본 발명의 전열판 접합구조에 적용이 가능하다.

그러나, 사각판 형태를 가지는 전열판을 본 발명에 의한 전열판 접합구조로 접합 형성시킬 경우에는, 그 모서리 부분에 전열판의 접합가공시 미접합 되는 부분이 발생할 우려가 크게 될 뿐만 아니라, 접합된 전열판의 내부로 작동유체를 유입시킬 경우 그 내압이 전열판의 모서리 부분에 국부적으로 작용하여 작동유체의 누설우려가 높게 되기 때문에 본 발명에 적용되는 전열판은 원판 또는 타원판으로 한정시키는 것이 보다 바람직하다.

또한, 도 1의 (나)에서는 제 1전열판(10)의 몸체 전면을 따라 사선(斜線) 형태의 요철면(12)이 형성되고, 제 2전열판(10')에는 제 1전열판(10)과 반대되는 방향으로 사선 형태의 요철면(12)이 형성되어, 각각의 전열판(10)(10')을 서로 겹칠 경우 그 내부에 지그재그 형태의 복잡한 유로가 형성되도록 한 것으로 도시되어 있으나, 상기 각 전열판(10)(10')에 형성되는 요철면(12)은 기존의 판형 열교환기에 적용되는 다양한 형태로 형성시킬 수 있음을 밝혀두는 바이다.

상기와 같은 제 1, 제 2전열판(10)(10')을 이용한 본 발명에 따른 전열판 접합구조는 도 2의 (가) 및 (나)에 각각 도시되어 있는 바와 같이, 그 내부에 냉매나 열매체와 같은 각종 작동유체의 유동공간(14)이 형성되도록 제 1전열판(10)과 제 2전열판(10')을 서로 마주보게 겹쳐서 각 전열판(10)(10')의 외주연부(13)(13')가 밀착되도록 한 다음, 제 1전열판(10)의 외주연부(13)보다 큰 폭으로 형성되어 외부로 연장되는 제 2전열판(10')의 외주연부(13')를 제 1전열판(10)의 외주연부(13)를 향하여 1차로 절곡 및 압착시킨 1차 밴딩부(15) 또는, 이와 같이 형성된 1차 밴딩부(15)를 2차로 절곡 및 압착시킨 2차 밴딩부(16)로 이루어지는 기초접합구조를 형성시키게 된다.

상기와 같이 제 2전열판(10')의 외주연부(13')를 제 1전열판(10)의 외주연부 (13)를 향하여 1차로 절곡 및 압착시킨 1차 밴딩부(15)나, 이와 같이 형성된 1차 밴딩부(15)를 2차로 절곡 및 압착시킨 2차 밴딩부(16)로 이루어지는 기초접합구조만으로도 용접에 의한 종래의 접합구조와는 달리 프레싱작업이나 성형롤러에 의한 밴딩작업(이후, 본 발명에 의한 전열판 접합방법을 설명하는 과정에서 상세하게 언급되어질 것이다)을 통하여 각 전열판(10)(10')의 외주연부(13)(13')를 유체의 누설이 불가능한 밀봉구조로 손쉽고 간편하게 형성시킬 수 있게 된다.

상기와 같이 1차 밴딩부(15) 또는 2차 밴딩부(16)로 이루어지는 기초접합구조에 의하여 일체로 접합 형성된 각 전열판(10)(10')(이하, 단위전열판이라 한다)을 그 양측 통공(11) 부분이 대응 밀착되도록 한 상태에서 각 통공(11)의 밀착된 내주면을 용접하게 되면, 상기 단위전열판이 수 개 또는 수 십개로 적층 배열된 전열구조로서의 전열판블록을 형성시킬 수 있게 되는 데, 도 1의 (가)에 도시되어 있는 전열판(10)(10')의 경우는 그 통공(11) 부분이 몸체로부터 돌출되도록 형성하여 단위전열판의 용접시 각 단위전열판의 외측면이 외부유로를 형성시킬 수 있도록 하는 것이 바람직하며, 도 1의 (나)에 도시되어 있는 전열판(10)(10')은 그 몸체를 따라 사선 형태의 요철면(12)이 형성되어 있기 때문에 단위전열판의 용접과 동시에 상기 요철면(12)에 의하여 지그재그 형태의 외부유로가 자동적으로 형성되어진다.

따라서, 각 전열판(10)(10')의 외주면을 용접에 의하여 접합시킨 것과 비교하여 전열판(10)(10')의 접합작업을 매우 빠르고 용이하게 수행할 수 있게 됨으로서, 숙련된 용접기술자나 자동용접기를 필요로 하는 종래의 경우와는 달리 전열판(10)(10')의 접합작업에 소요되는 시간과 비용을 최대한으로 절감시킬 수 있게 될 뿐만 아니라, 그 접합면상에 결함이 거의 발생하지 않는 우수한 밀봉구조를 형성시킬 수 있게 됨으로서 제품의 불량률을 큰 폭으로 낮출 수 있게 되며, 이로 인하여 전열판(10)(10')의 접합에 따른 생산성을 향상시킴과 동시에 그 생산단가 또한 절감시킬 수 있게 된다.

특히, 각 전열판(10)(10')의 사이에 형성되는 유체의 유동공간(14)을 통하여 냉매나 열매체와 같은 작동유체가 유입될 경우, 그 내압이 원형 또는 타원형으로 이루어지는 전열판(10)(10')의 외주연부(13)(13') 전체에 걸쳐 균일하게 분산 지지될 뿐만 아니라, 상기 1차 밴딩부(15) 또는 2차 밴딩부(16)로 이루어지는 기초접합구조가 전열판(10)(10')과 동일 재질로 이루어져 작동유체와 화학반응을 일으키지 않게 됨으로서, 상기 단위전열판을 액체나 증기 또는 특이성 가스와 같은 다양한 종류의 작동유체에 적용시킬 수 있게 된다.

상기와 같이 1차 밴딩부(15) 또는 2차 밴딩부(16)로 이루어지는 기초접합구조를 가지는 단위전열판만으로도 다양한 종류의 작동유체에 적용시킬 수 있을 뿐만 아니라, 각 전열판(10)(10')을 1차 밴딩부(15)에 의하여 일체로 접합시킨 단위전열판은 저온 저압의 유체용으로 사용하고, 각 전열판(10)(10')을 2차 밴딩부(16)에 의하여 일체로 접합시킨 단위전열판은 고온 고압의 유체용으로 사용할 수 있게 됨으로서, 각 단위전열판의 종류별로 그 적용가능한 유체의 사용온도 및 압력의 범위 또한 보다 큰 폭으로 확보할 수 있게 된다.

그러나, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 프레스가공이나 성형롤러에 의한 밴딩가공을 통하여 상기 1차 밴딩부(15) 또는 2차 밴딩부(16)를 파형의 굴곡부(17)로 형성시킨 본 발명의 전열판 접합구조를 적용시키게 되면, 각 밴딩부(15)(16)의 접합강도가 더욱 향상됨으로서 1차 밴딩부(15)를 파형굴곡부(17)로 형성시킨 단위전열판의 경우는 1차 밴딩부(15)에 의한 단위전열판보다 다소 높은 온도와 압력을 가지는 유체용으로 사용할 수 있게 됨과 동시에, 2차 밴딩부(16)를 파형굴곡부(17)로 형성시킨 단위전열판은 매우 높은 압력의 유체까지 그 적용범위를 확장시킬 수 있게 되며, 이로 인하여 본 발명의 접합구조를 가지는 단위전열판의 호환성 및 그 기능성을 최대한으로 향상시켜 우수한 제품경쟁력을 구비할 수 있게 되는 것이다.

이하, 상기에서 설명되어진 본 발명의 전열판 접합구조를 형성시키기 위한 전열판 접합방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 전열판 접합방법을 나타내는 공정블록도이고, 도 5의 (가) 내지 (라)는 본 발명의 일실시예에 의한 전열판 접합방법을 나타내는 개략적인 공정도이다.

본 발명의 일실시예에 의한 전열판 접합방법은 도 4의 공정블록도에 도시되어 있는 바와 같이, 원판 또는 타원판의 형태를 가지는 제 1, 제 2전열판(10)(10')을 프레스금형에 장착하여 제 2전열판(10')의 외주연부(13')를 제 1전열판(10)의 외주연부(13)측으로 일정 각도만큼 단계적으로 절곡시키기 위한 1차 및 2차 프레싱단계(P-1)(P-2)와, 상기 제 2전열판(10')의 외주연부(13')를 상기 제 1전열판(10)의 외주연부(13)와 일체로 압착시키기 위한 압착프레싱단계(P-3)로 이루어지는 공정단계(P)를 1회 또는 2회에 걸쳐 행함으로서, 각 전열판(10)(10')의 외주연부 (13)(13')를 상기 1차 밴딩부(15) 또는 2차 밴딩부(16)로 형성시킨 다음, 이와 같이 형성된 1차 밴딩부(15) 또는 2차 밴딩부(16)를 프레스금형에 의하여 파형의 굴곡부(17)로 형성시키기 위한 굴곡성형단계(P-4)를 거치게 된다.

또한, 본 발명의 일실시예에 의한 전열판 접합방법에 사용되는 프레스금형은 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 상부금형(21)과 하부금형(22)으로 이루어지는 일반적인 프레스금형(20)을 사용하되, 상기 제 1, 제 2전열판(10)(10')의 외주연부 (13)(13')에 해당하는 부분만이 프레스금형(20)에 의하여 절곡 및 압착되고, 각 전열판(10)(10')의 몸체 자체는 프레스금형(20)에 의하여 압착되지 않도록 상,하부금형(21)(22)의 외주연부상에만 해당 성형면이 형성되고 그 내측에는 빈 공간부가 형 성되도록 이루어져 있다.

상기와 같은 프레스금형(20)을 사용하여 본 발명에 의한 전열판 접합구조를 형성시키는 것은 먼저, 도 5의 (가)에 도시되어 있는 바와 같이 상기 제 1, 제 2전열판(10)(10')의 외주연부(13)(13')가 서로 밀착되도록 각 전열판(10)(10')을 맞댄 상태에서, 상기 제 2전열판(10')의 외주연부(13')가 직각성형면(23)을 구비하는 하부금형(22)의 상면에 안착되도록 한 다음, 하부금형(22)의 직각성형면(23)과 형합하는 상부금형(21)을 하부금형(22)측으로 프레싱함으로서, 제 1전열판(10)의 외주연부(13) 하측을 통하여 일정 길이만큼 외부로 연장되는 제 2전열판(10')의 외주연부(13')를 90°각도로 절곡시키는 1차 프레싱단계(P-1)를 거치게 된다.

상기와 같은 1차 프레싱단계(P-1)를 거친 후에는, 도 5의 (나)에 도시되어 있는 바와 같이, 90°의 각도로 절곡 형성된 외주연부(13')에 의하여 상기 제 1전열판(10)이 그 상부에서 밀착 지지되는 제 2전열판(10')을 그 외주연부를 따라 경사절곡면(24)이 형성된 하부금형(22)의 상면에 안착시킨 다음, 하부금형(22)의 경사절곡면(24)과 형합하는 성형면이 그 외주연부 내측에 형성된 상부금형(21)을 하부금형(22)측으로 프레싱함으로서, 90°의 각도로 절곡 형성된 제 2전열판(10')의 외주연부(13')를 제 1전열판(10)의 외주연부(13)측으로 30 ~ 60°각도만큼 추가 절곡(총 절곡각도는 120 ~ 150°가 된다)시키는 2차 프레싱단계(P-2)를 거치게 된다.

상기와 같이 2차 프레싱단계(P-2)에서 제 2전열판(10')의 외주연부(13')를 90°각도에서 30 ~ 60°각도만큼 추가 절곡시키는 이유는, 제 2전열판(10')의 외주연부(13')를 30 ~ 60°의 각도범위를 벗어나도록 절곡시키게 되면, 상기 2차 프레 싱단계(P-2) 또는 이후에 진행되는 압착프레싱단계(P-3)에서 상기 외주연부(13')가 상부금형(21)의 성형면과 직각에 가까운 형태로 마주보게 됨으로서, 상부금형(21)에 의한 프레싱과정에서 제 2전열판(10')의 외주연부(13') 자체가 굴곡 변형되어 상기 압착프레싱단계(P-3)를 통한 각 전열판(10)(10')의 최종 접합시 미접합되는 부분이 발생할 우려가 높기 때문이다.

상기와 같은 2차 프레싱단계(P-2)를 거친 후에는, 도 5의 (다)에 도시되어 있는 바와 같이, 120 ~ 150°의 각도로 절곡 형성된 외주연부(13')에 의하여 상기 제 1전열판(10)이 그 상부에서 더욱 견고하게 밀착 지지되는 제 2전열판(10')을 수평면 형태의 압착성형면(25)을 구비하는 하부금형(22)의 상면에 안착시킨 다음, 하부금형(22)의 압착성형면(25)과 형합하는 성형면을 구비하는 상부금형(21)을 하부금형(22)측으로 프레싱함으로서, 120 ~ 150°의 각도로 절곡 형성된 상기 제 2전열판(10')의 외주연부(13')를 제 1전열판(10)의 외주연부(13)와 일체로 압착시키는 압착프레싱단계(P-3)를 거치게 된다.

상기와 같이 1차 프레싱단계(P-1)로부터 압착프레싱단계(P-3)까지의 공정단계(P)를 1회에 걸쳐 행하게 되면, 각 전열판(10)(10')의 외주연부(13)(13')가 상기 접합구조에서 설명되어진 1차 밴딩부(15)를 형성하면서 일체로 접합되어지며, 1차 프레싱단계(P-1)로부터 압착프레싱단계(P-3)까지의 공정단계(P)를 동일방법에 의하여 2회에 걸쳐 행하게 되면, 상기 접합구조에서 설명되어진 바와 같이 상기 1차 밴딩부(15)가 추가로 절곡 및 압착된 2차 밴딩부(16)에 의하여 각 전열판(10)(10')의 외주연부(13)(13')를 일체로 접합시킬 수 있게 되는 것이다.

상기와 같이 1차 프레싱단계(P-1)로부터 압착프레싱단계(P-3)까지의 공정단계(P)를 2회에 걸쳐 행함으로서 2차 밴딩부(16)를 형성시키고자 할 경우에는, 최초 1회의 공정단계(P)를 거침으로서 제 2전열판(10')의 외주연부(13')가 절곡 압착되어 줄어든 폭만큼 상,하부금형(21)(22)에 의한 성형폭을 고려하여야 하며, 그 이외의 부분은 최초 1회의 공정단계(P)와 동일하게 이루어지게 된다.

상기와 같은 압착프레싱단계(P-3)를 거친 후에는, 1차 밴딩부(15) 또는 2차 밴딩부(16)에 의하여 일체로 접합된 전열판(10)(10')을 나사산 형태의 파형굴곡면(26)을 구비하는 하부금형(22)의 상면에 안착시킨 다음, 하부금형(22)의 파형굴곡면(26)과 치합되는 형상의 성형면을 구비하는 상부금형(21)을 하부금형(22)측으로 프레싱시킴으로서, 1차 밴딩부(15) 또는 2차 밴딩부(16)를 상기 접합구조에서 설명되어진 바와 같이 파형의 굴곡부(17)로 압착 성형시키는 굴곡성형단계(P-4)를 거치게 되며, 상기 파형굴곡부(17)는 1차 밴딩부(15) 또는 2차 밴딩부(16)로 이루어지는 각 전열판(10)(10')의 밀봉구조에 따른 접합강도를 보다 더 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

상기에서 설명되어진 본 발명의 일실시예에 의한 전열판 접합방법은 프레스금형(20)을 이용하여 각 전열판(10)(10')의 외주연부(13)(13')를 1차 밴딩부(15) 또는 2차 밴딩부(16)로 성형시킨 다음, 각각의 밴딩부(15)(16)를 파형의 굴곡부(17)로 성형시키도록 한 것이며, 이후에 설명되어지는 본 발명의 다른 실시예에 의한 전열판 접합방법은 성형롤러의 일종인 밴딩롤러를 이용하여 각 전열판(10)(10')의 외주연부(13)(13')를 동일 접합구조에 의하여 밀봉시킬 수 있도록 한 것이다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 전열판 접합방법을 나타내는 공정블록도이고, 도 7의 (가) 내지 (마)는 본 발명의 다른 실시예에 의한 전열판 접합방법을 나타내는 개략적인 공정도이다.

본 발명의 다른 실시예에 의한 전열판 접합방법은 도 6의 공정블록도에 도시되어 있는 바와 같이, 원판의 형태를 가지는 제 1, 제 2전열판(10)(10')를 가압 밀착시킨 상태에서 각 전열판(10)(10')을 회전시킴과 동시에 제 2전열판(10')의 외주연부(13')를 향하여 밴딩롤러를 가압 이송시킴으로서, 제 2전열판(10')의 외주연부 (13')를 일정 각도만큼 단계적으로 절곡시키기 위한 1차 내지 3차 밴딩단계 (B-1)(B-2)(B-3)와, 압착롤러에 의하여 상기 제 2전열판(10')의 외주연부(13')를 제 1전열판(10)의 외주연부(13)와 일체로 압착시키기 위한 압착성형단계(B-4)로 이루어지는 공정단계(B)를 1회 또는 2회에 걸쳐 행함으로서, 각 전열판(10)(10')의 외주연부(13)(13')를 상기 1차 밴딩부(15) 또는 2차 밴딩부(16)로 형성시킬 수 있도록 하며, 상기 압착성형단계(B-4)를 거친 후에는, 각각의 밴딩부(15)(16)를 성형롤러에 의하여 파형의 굴곡부(17)로 형성시키기 위한 굴곡성형단계(B-4)를 거치게 된다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 의한 전열판 접합방법에 사용되는 밴딩장치는 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 유압 또는 다른 여러 가지 형태의 가압수단에 의하여 각 전열판(10)(10')의 외주연부(13)(13')만이 가압 밀착되도록 한 상태에서, 이와 같이 밀착된 전열판(10)(10')을 (감속)모터에 의하여 회전시킬 수 있는 구동수단(미도시)과, 피스톤로드(33)를 구비하는 유압실린더(34)에 의하여 각 전열 판(10)(10')의 절곡 및 압착에 사용되는 롤러를 제 2전열판(10')의 외주연부(13')측으로 가압 이송시킬 수 있는 성형수단으로 이루어진다.

상기와 같은 밴딩장치(30)를 사용하여 본 발명에 의한 전열판 접합구조를 형성시키는 것은 먼저, 도 7의 (가)에 도시되어 있는 바와 같이 상기 제 1, 제 2전열판(10)(10')의 외주연부(13)(13')가 가압수단에 의하여 밀착되도록 함과 동시에 제 2전열판(10')의 외주연부(13') 선단이 경사밴딩면(35)을 구비하는 밴딩롤러(31)와 접촉되도록 한 다음, 상기 각 전열판(10)(10')을 (감속)모터에 의하여 회전시킴과 동시에 상기 밴딩롤러(31)를 도면상 좌측 방향으로 가압 이송시킴으로서, 각 전열판(10)(10')과 함께 회전하게 되는 밴딩롤러(31)의 가압력에 의하여 상기 제 2전열판(10')의 외주연부(13')가 경사밴딩면(35)을 따라 30 ~ 60°각도로 절곡되도록 하는 1차 밴딩단계(B-1)를 거치게 된다.

상기 1차 밴딩단계(B-1)에서 제 2전열판(10')의 외주연부(13')를 30 ~ 60°의 각도로 일차 절곡시키는 이유는, 이후에 진행되는 2차 밴딩단계(B-2)를 포함한 2번의 밴딩작업만으로도 제 2전열판(10')의 외주연부(13')를 90°각도로 신속하고 용이하게 절곡시키기 위한 것으로서, 상기 각도범위를 벗어나도록 절곡시키는 것은, 상기 1차 밴딩단계(B-1) 또는 이후에 진행되는 2차 밴딩단계(B-2)에서 상기 외주연부(13')의 선단이 밴딩롤러(31)의 밴딩면과 직각에 가까운 형태로 마주보는 결과를 초래하여, 밴딩롤러(31)를 가압시키는 도중 제 2전열판(10')의 외주연부(13') 자체가 굴곡 변형되어 각 전열판(10)(10')의 최종 접합시 미접합되는 부분이 발생할 우려가 높기 때문이다.

상기와 같은 1차 밴딩단계(B-1)를 거친 후에는, 도 7의 (나)에 도시되어 있는 바와 같이, 30 ~ 60°의 각도로 일차 절곡된 부분을 제외한 제 2전열판(10')의 외주연부(13')와 제 1전열판(10)의 외주연부(13)가 가압수단에 의하여 밀착되도록 함과 동시에 30 ~ 60°의 각도로 일차 절곡된 제 2전열판(10')의 외주연부(13')측이 직각밴딩면(36)을 구비하는 밴딩롤러(31)와 마주보도록 한 다음, 상기 각 전열판(10)(10')을 (감속)모터에 의하여 회전시킴과 동시에 상기 밴딩롤러(31)를 도면상 좌측 방향으로 가압 이송시킴으로서, 각 전열판(10)(10')과 함께 회전하게 되는 밴딩롤러(31)의 가압력에 의하여 30 ~ 60°의 각도로 일차 절곡된 제 2전열판(10')의 외주연부(13')가 상기 직각밴딩면(36)을 따라 90°각도로 절곡되도록 하는 2차 밴딩단계(B-2)를 거치게 된다.

상기와 같은 2차 밴딩단계(B-2)를 거친 후에는, 도 7의 (다)에 도시되어 있는 바와 같이, 90°각도로 절곡된 부분을 제외한 제 2전열판(10')의 외주연부(13')와 제 1전열판(10)의 외주연부(13)가 가압수단에 의하여 밀착되도록 함과 동시에 90°각도로 절곡된 제 2전열판(10')의 외주연부(13')측이 경사밴딩면(37)을 구비하는 밴딩롤러(31)와 마주보도록 한 다음, 상기 각 전열판(10)(10')을 (감속)모터에 의하여 회전시킴과 동시에 상기 밴딩롤러(31)를 도면상 좌측 방향으로 가압 이송시킴으로서, 각 전열판(10)(10')과 함께 회전하게 되는 밴딩롤러(31)의 가압력에 의하여 90°각도로 절곡된 제 2전열판(10')의 외주연부(13')가 경사밴딩면(37)을 따라 120 ~ 150°의 각도로 절곡되도록 하는 3차 밴딩단계(B-3)를 거치게 된다.

상기 3차 밴딩단계(B-3)에서 제 2전열판(10')의 외주연부(13')를 120 ~ 150 °의 각도로 추가 절곡시키는 이유는, 이후의 압착성형단계(B-4)를 통하여 제 2전열판(10')의 외주연부(13')를 제 1전열판(10)의 외주연부(13)와 신속하고 견고하게 밀착시킬 수 있도록 한 것으로서, 제 2전열판(10')의 외주연부(13')를 120°미만의 각도로 절곡시키게 되면, 압착롤러에 의한 이후의 압착성형작업시 외주연부(13')의 선단이 압착면과 직각에 가까운 형태로 마주보게 되어 외주연부(13) 자체가 굴곡 변형될 우려가 있으며, 제 2전열판(10')의 외주연부(13')를 150°보다 큰 각도로 절곡시킬 경우 상기 3차 밴딩단계(B-3)를 거치는 과정에서 90°각도로 절곡된 외주연부(13')의 측면이 예각을 이루는 밴딩롤러(31)의 경사밴딩면(37)사이로 용이하게 삽입되지 못하고 외주연부(13') 자체가 굴곡 변형될 우려가 있기 때문이다.

상기와 같은 3차 밴딩단계(B-3)를 거친 후에는, 도 7의 (라)에 도시되어 있는 바와 같이, 120 ~ 150°각도로 절곡된 부분을 제외한 제 2전열판(10')의 외주연부(13')와 제 1전열판(10)의 외주연부(13)가 가압수단에 의하여 밀착되도록 한 상태에서 상기 각 전열판(10)(10')을 (감속)모터에 의하여 회전시킴과 동시에, 120 ~ 150°각도로 절곡된 제 2전열판(10')의 외주연부(13')측을 향하여 한 쌍의 압착롤러(38)를 상하 방향으로 가압 밀착시킴으로서, 120 ~ 150°각도로 절곡 형성된 상기 제 2전열판(10')의 외주연부(13')를 제 1전열판(10)의 외주연부(13)와 일체로 압착시키는 압착성형단계(B-4)를 거치게 된다.

상기와 같이 1차 밴딩단계(B-1)로부터 압착성형단계(B-4)까지의 공정단계(B)를 1회에 걸쳐 행하게 되면, 각 전열판(10)(10')의 외주연부(13)(13')가 상기 접합구조에서 설명되어진 1차 밴딩부(15)를 형성하면서 일체로 접합되어지며, 1차 밴딩 단계(B-1)로부터 압착성형단계(B-4)까지의 공정단계(B)를 동일방법에 의하여 2회에 걸쳐 행하게 되면, 상기 접합구조에서 설명되어진 바와 같이 상기 1차 밴딩부(15)가 추가로 절곡 및 압착된 2차 밴딩부(16)에 의하여 각 전열판(10)(10')의 외주연부(13)(13')를 일체로 접합시킬 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기와 같은 압착성형단계(B-4)를 거친 후에는, 그 필요에 따라 1차 밴딩부(15) 또는 2차 밴딩부(16)가 형성된 전열판(10)(10')을 상기 가압수단에 의하여 밀착 고정시킨 상태에서 각각의 전열판(10)(10')을 (감속)모터에 의하여 회전시킴과 동시에, 상기 각 밴딩부(15)(16)를 향하여 기어식으로 치합되는 한 쌍의 성형롤러(39)를 상하 방향으로 가압 밀착시킴으로서, 1차 밴딩부(15) 또는 2차 밴딩부(16)를 상기 접합구조에서 설명되어진 바와 같이 파형의 굴곡부(17)로 성형시키는 굴곡성형단계(B-5)를 거치게 되며, 상기 파형굴곡부(17)는 1차 밴딩부(15) 또는 2차 밴딩부(16)로 이루어지는 각 전열판(10)(10')의 밀봉구조에 따른 접합강도를 보다 더 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

상기와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 전열판 접합방법은 프레싱금형(20)에 의하여 원판 또는 타원판으로 이루어지는 제 1, 제 2전열판(10)(10')을 매우 빠르고 용이하게 접합시킬 수 있게 되고, 본 발명의 다른 실시예에 의한 전열판 접합방법은 밴딩장치(30)를 이용하여 원판으로 이루어지는 제 1. 제 2전열판(10)(10')을 매우 빠르고 용이하게 접합시킬 수 있게 된다.

따라서, 각 전열판(10)(10')의 외주면을 용접에 의하여 접합시킨 것과 비교하여 전열판(10)(10')의 접합작업에 소요되는 시간과 비용을 최대한으로 절감시킬 수 있게 될 뿐만 아니라, 그 접합면상에 결함이 거의 발생하지 않는 우수한 밀봉구조를 형성시킬 수 있게 됨으로서(밴딩장치에 의한 후자의 접합방법이 보다 더 우수한 밀봉구조를 형성시킬 수 있다) 제품의 불량률을 큰 폭으로 낮출 수 있게 되며, 이로 인하여 전열판(10)(10')의 접합에 따른 생산성을 향상시킴과 동시에 그 생산단가 또한 절감시킬 수 있게 된다.

특히, 프레스금형(20)이나 밴딩장치(30)에 의한 하나의 공정라인을 통하여 각 전열판(10)(10')의 외주연부(13)(13')를 1차 밴딩부(15)로 접합시킨 단위전열판이나, 그 1차 밴딩부(15)를 파형의 굴곡부(17)로 형성시킨 단위전열판, 또는 각 전열판(10)(10')의 외주연부(13)(13')를 2차 밴딩부(16)로 접합시킨 단위전열판이나, 그 2차 밴딩부(16)를 파형의 굴곡부(17)로 형성시킨 단위전열판과 같이, 각종 작동유체나 그 사용온도 및 압력의 조건에 맞은 다양한 종류의 단위전열판을 요구하는 수량과 개수만큼 연속적으로 생산할 수 있게 되는 것이다.

상기에서 설명되어진 바와 같이, 본 발명에 의한 전열판 접합구조 및 그 접합방법은, 원판 또는 타원판으로 이루어지는 전열판의 접합작업을 매우 빠르고 용이하게 수행할 수 있게 됨으로서, 숙련된 용접기술자나 자동용접기를 필요로 하는 종래의 경우와는 달리 전열판의 접합작업에 소요되는 시간과 비용을 최대한으로 절감시킬 수 있는 효과가 있을 뿐만 아니라, 그 접합면상에 결함이 거의 발생하지 않는 우수한 밀봉구조를 형성시킬 수 있게 됨으로서 제품의 불량률을 큰 폭으로 낮출 수 있는 효과가 있으며, 이로 인하여 전열판의 접합에 따른 생산성을 향상시킴과 동시에 그 생산단가 또한 절감시킬 수 있는 효과가 있다.

특히, 전열판의 밀봉구조가 전열판 자체로 이루어져 작동유체와 화학반응을 전혀 일으키지 않게 됨으로서, 액체나 증기 또는 특이성 가스와 같은 다양한 종류의 작동유체에 적용시킬 수 있는 효과가 있고, 1차 밴딩부 또는 2차 밴딩부를 파형의 굴곡부로 형성시킨 단위전열판에 의하여 그 적용가능한 유체의 사용온도 및 압력의 범위 또한 보다 큰 폭으로 확보할 수 있는 효과가 있을 뿐만 아니라, 프레스금형이나 밴딩장치에 의한 하나의 공정라인을 통하여 각각의 단위전열판을 요구하는 개수와 수량만큼 연속적으로 생산할 수 있는 효과가 있으며, 이로 인하여 전열판 제품의 호환성과 그 기능성을 최대한으로 향상시킴과 동시에 우수한 대외경쟁력의 확보에도 기여할 수 있게 되는 것이다.

Claims (6)

1. (삭 제)
2. (정 정) 금속제 원판 또는 타원판으로 이루어지는 몸체상에 유체의 통공(11)이 형성되고 그 몸체의 가장자리에는 평면 형태의 외주연부(13)(13')가 몸체와 단지게 형성되는 제 1, 제 2전열판(10)(10')이 그 내부에 유체의 유동공간(14)이 형성되도록 서로 마주보게 겹쳐진 상태에서, 상기 제 1전열판(10)의 외주연부(13)보다 큰 폭으로 형성되는 제 2전열판(10')의 외주연부(13')를 제 1전열판(10)의 외주연부(13)를 향하여 절곡 압착시킨 1차 밴딩부(15) 또는 상기 1차 밴딩부(15)를 2차로 절곡 압착시킨 2차 밴딩부(16)에 의하여 각각의 전열판(10)(10')이 일체로 접합 형성되도록 한 것에 있어서,

   상기 1차 밴딩부(15) 또는 2차 밴딩부(16)는 파형(波形)으로 굴곡되는 파형굴곡부(17)로 형성되는 것을 특징으로 하는 전열판 접합구조.
3. (삭 제)
4. (정 정) 금속제 원판 또는 타원판으로 이루어지는 몸체상에 유체의 통공(11)이 형성되고 그 몸체의 가장자리에는 평면 형태의 외주연부(13)(13')가 몸체와 단지게 형성되는 제 1, 제 2전열판(10)(10')을 각각의 외주연부(13)(13')가 서로 밀착되도록 프레스금형(20)에 장착하여 제 1, 제 2전열판(10)(10')의 사이에 유체의 유동공간(14)이 형성되도록 한 상태에서, 제 1전열판(10)의 외주연부(13)보다 큰 폭으로 형성되는 제 2전열판(10')의 외주연부(13')를 제 1전열판(10)의 외주연부(13)를 향하여 90°각도로 절곡시키는 1차 프레싱단계(P-1)와, 상기 1차 프레싱단계(P-1)를 거친 후, 90°의 각도로 절곡 형성된 상기 제 2전열판(10')의 외주연부(13')를 프레싱금형(20)에 의하여 제 1전열판(10)의 외주연부(13)측으로 30 ~ 60°각도만큼 추가 절곡시키는 2차 프레싱단계(P-2)와, 상기 2차 프레싱단계(P-2)를 거친 후, 120 ~ 150°의 각도로 절곡 형성된 상기 제 2전열판(10')의 외주연부(13')를 프레싱금형(20)에 의하여 제 1전열판(10)의 외주연부(13)측으로 압착시키는 압착프레싱단계(P-3)로 이루어지며, 상기 1차 프레싱단계(P-1)로부터 압착프레싱단계(P-3)까지의 공정단계(P)를 1회에 걸쳐 행함으로서, 각 전열판(10)(10')의 외주연부(13)(13')가 1차 밴딩부(15)에 의하여 일체로 접합되도록 하거나, 또는 상기 공정단계(P)를 2회에 걸쳐 행함으로서, 1차 밴딩부(15)가 추가로 절곡 압착된 2차 밴딩부(16)에 의하여 각 전열판(10)(10')의 외주연부(13)(13')가 일체로 접합되도록 한 것에 있어서,

   상기 압착프레싱단계(P-3)를 거친 후에는, 1차 밴딩부(15) 또는 2차 밴딩부(16)에 의하여 일체로 접합된 전열판(10)(10')을 프레스금형(20)에 장착하여 1차 밴딩부(15) 또는 2차 밴딩부(16)를 파형(波形)의 굴곡부(17)로 압착 성형시키는 굴곡성형단계(P-4)를 거치는 것을 특징으로 하는 전열판 접합방법.
5. 금속제 원판으로 이루어지는 몸체상에 유체의 통공(11)이 형성되고 그 몸체의 가장자리에는 평면 형태의 외주연부(13)(13')가 몸체와 단지게 형성되는 제 1, 제 2전열판(10)(10')을 그 내부에 유체의 유동공간(14)이 형성되도록 서로 마주보게 겹친 상태에서 각 전열판(10)(10')의 외주연부(13)(13')를 일체로 접합시키도록 한 것에 있어서,

   상기 제 1, 제 2전열판(10)(10')의 외주연부(13)(13')를 가압 밀착시킨 상태에서 각 전열판(10)(10')을 회전시킴과 동시에 제 1전열판(10)의 외주연부(13)보다 큰 폭으로 형성되는 제 2전열판(10')의 외주연부(13')측으로 경사밴딩면(35)을 구비하는 밴딩롤러(31)를 가압 이송시킴으로서, 제 2전열판(10')의 외주연부(13')를 제 1전열판(10)의 외주연부(13)를 향하여 30 ~ 60°의 각도로 절곡시키는 1차 밴딩단계(B-1)와,

   상기 1차 밴딩단계(B-1)를 거친 후, 각 전열판(10)(10')을 회전시킴과 동시에 30 ~ 60°의 각도로 절곡 형성된 상기 제 2전열판(10')의 외주연부(13')를 향하여 직각밴딩면(36)을 구비하는 밴딩롤러(31)를 가압 이송시켜, 제 2전열판(10')의 외주연부(13')를 제 1전열판(10)의 외주연부(13)를 향하여 90°각도로 절곡시키는 2차 밴딩단계(B-2)와,

   상기 2차 밴딩단계(B-2)를 거친 후, 각 전열판(10)(10')을 회전시킴과 동시에 90°의 각도로 절곡 형성된 상기 제 2전열판(10')의 외주연부(13')를 향하여 경사밴딩면(37)을 구비하는 밴딩롤러(31)를 가압 이송시켜, 제 2전열판(10')의 외주연부(13')를 제 1전열판(10)의 외주연부(13)를 향하여 120 ~ 150°각도로 절곡시키는 3차 밴딩단계(B-3)와,

   상기 3차 밴딩단계(B-3)를 거친 후, 각 전열판(10)(10')을 회전시킴과 동시에 120 ~ 150°의 각도로 절곡 형성된 상기 제 2전열판(10')의 외주연부(13')를 향하여 한 쌍의 압착롤러(38)를 가압 밀착시킴으로서, 상기 압착롤러(38)의 사이에서 제 2전열판(10')의 외주연부(13')가 제 1전열판(10)의 외주연부(13)와 밀착 접합되도록 하는 압착성형단계(B-4)로 이루어지며,

   상기 1차 밴딩단계(B-1)로부터 압착성형단계(B-4)까지의 공정단계(B)를 1회에 걸쳐 행함으로서 각 전열판(10)(10')의 외주연부(13)(13')가 1차 밴딩부(15)에 의하여 일체로 접합되도록 하거나, 상기 공정단계(B)를 2회에 걸쳐 행함으로서 1차 밴딩부(15)가 추가로 절곡 압착된 2차 밴딩부(16)에 의하여 각 전열판 (10)(10')의 외주연부(13)(13')가 일체로 접합되도록 하는 것을 특징으로 하는 전열판 접합방법.
6. 제 5항에 있어서, 상기 압착성형단계(B-4)를 거친 후에는, 1차 밴딩부(15) 또는 2차 밴딩부(16)에 의하여 일체로 접합된 전열판(10)(10')을 회전시킴과 동시 에 각각의 밴딩부(15)(16)를 향하여 나사식으로 치합되는 한 쌍의 성형롤러(39)를 가압 밀착시킴으로서, 상기 1차 밴딩부(15)와 2차 밴딩부(16)를 파형의 굴곡부(17)로 성형시키는 굴곡성형단계(B-5)를 거치는 것을 특징으로 하는 전열판 접합방법.

Images