KR100693490B1 - 열교환기용 배관의 돌출핀 절곡장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열교환기용 배관의 돌출핀 절곡장치에 관한 것으로, 특히 열교환기용 배관에서 단위체적당 차지하는 표면적의 비율을 높여 보다 많은 열을 신속하게 흡수하기 위해 배관의 외주연에 돌출되도록 용접된 다수 개의 돌출핀을 소정 각도로 절곡하여 공간상의 부피를 줄이고 가스의 흐름이 원활하게 이루어지도록 하기위한 열교환기용 배관의 돌출핀 절곡장치에 관한 것이다.

이를 위하여 본 발명은, 열교환매체가 이송되는 배관(11)의 외주연에 수직방향으로 다수 개의 돌출핀(12)이 용접된 열교환기용 배관(10)에 있어서,

상기 배관(11)의 양끝단부를 고정하는 고정지그(33);

상기 배관(11)의 일측 끝단부를 소정 각도 회전시키는 회전캠(34);

구동모터(32)에 연동되는 이송스크류(31)를 구비하여 배드부(30)에서 이송스크류(31)에 의해 전후 방향으로 이송이 가능한 이송부(20)와, 상기 이송부(20)의 상부에 내측으로 압축롤러(23)가 설치되어 압축롤러(23)의 압착에 의해 돌출핀(12)을 절곡시키는 절곡홈(22)을 형성한 한 쌍의 절곡판(21) 및 상기 한 쌍의 절곡판(21)의 간격을 열교환기용 배관(10)의 크기에 맞게 조절하는 간격조절 실린더(24)로 이루어진 절곡장치(50);

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

배관, 돌출핀, 열교환기, 절곡, 이송스크류, 테이퍼, 절곡판, 압축롤러

Description

열교환기용 배관의 돌출핀 절곡장치{A bending machine of a projecting pin for a exchange pipe}

도 1은 본 출원인의 종래 구상에 따른 열교환기용 배관의 작동을 보인 사용상태도.

도 2는 본 발명이 사용되는 열교환기용 배관의 작동을 보인 사용상태도.

도 3는 본 발명의 구성을 보인 정면도.

도 4은 본 발명의 구성을 보인 평면도.

도 5는 본 발명의 구성을 보인 측면도.

도 6은 본 발명의 주요 부분의 작용을 보인 작동상태도.

도 7은 본 발명에 의해 제작된 열교환기용 배관의 모양을 보인 측면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 열교환기용 배관 11 : 배관

12 : 돌출핀 15 : 연소가스 이송배관

20 : 이송부 21 : 절곡판

22 : 절곡홈 23 : 압축롤러

24 : 간격조절 실린더 30 : 배드부

31 : 이송스크류 32 : 구동모터

33 : 고정지그 34 : 회전캠

50 : 절곡장치

본 발명은 열교환기용 배관의 절곡핀 절곡장치에 관한 것으로, 특히 열교환기용 배관에서 단위체적당 차지하는 표면적의 비율을 높여 보다 많은 열을 신속하게 흡수하기 위해 열교환기용 배관의 외주연에 돌출되도록 용접된 다수 개의 돌출핀을 소정 각도로 절곡하여 공간상의 부피를 줄이고 연소가스의 흐름이 원활하게 이루어지도록 하기위한 열교환기용 배관의 돌출핀 절곡장치에 관한 것이다.

일반적으로 보일러는 연료를 산소와 혼합하여 연소된 연소가스를 열교환매체가 흐르는 열교환기용 배관으로 유도하여, 가열된 연소가스의 열기를 열교환매체가 열교환기용 배관을 통해 흡열하여 다양한 용도의 난방에 이용하게 된다.

상기와 같이 연소가스의 열기를 간접적으로 열교환매체에 전달하는 열교환기용 배관의 주요 목적은 연소가스의 열기를 최대한 열교환매체로 전달하여 연소가스의 열손실을 최대한 방지하여 연료의 사용량을 최소화하고 단시간에 열교환매체를 가열시켜 신속한 난방효과를 얻는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 종래에도 다양한 형태의 배관을 제작하여 소기의 목적을 달성하였으며, 본 출원인도 종래 이와 같은 목적의 배관을 제작하였는 바, 간략히 소개하면 다음과 같다.

도 1은 본 출원인의 종래 구상에 따른 열교환 배관의 작동을 보인 사용상태도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 열교환매체가 이송되는 배관(11)의 외주연으로 소정 길이로 돌출된 다수 개의 돌출핀(12)이 일정 간격으로 용접 설치되어서 열교환기용 배관(10)의 구성이 이루어 진다.

상기와 같이 구성되는 열교환기용 배관(10)은 버너에 의해 연소되어 고온으로 가열된 연소가스가 이송되는 연소가스 이송배관(15)의 내측에 설치된다.

상기와 같이 제작되어 설치되는 열교환기용 배관(10)은 연소가스의 열기를 배관(11) 자체가 흡수하여 배관(11) 내의 열교환매체에 전달하는 방식과 배관(11)에 돌출된 돌출핀(12)이 열기를 흡수하여 열교환매체에 전달하는 방식 두가지가 동시에 진행되므로 종전보다 효과가 뛰어난 열교환 효율을 획득할 수 있었다.

그러나, 상기와 같은 종래의 열교환기용 배관(10)은 돌출핀(12)이 배관(11)에 수직방향으로 돌출되어 있으므로 버너에 의해 연소된 연소가스를 이송하는 연소가스 이송배관(15)의 직경은 그에 따라 상대적으로 크게 형성되어야 했고, 연소가스 이송배관(15)의 직경이 크게 형성되므로 보일러의 부피가 커지는 단점이 돌출되었다.

또한, 상기 돌출핀(12)은 배관(10)과 수직방향으로 돌출되어 있기 때문에 연소가스 이송배관(15)을 따라 이동하는 연소가스와 부딪히면서 난류나 와류 등의 많은 저항을 유발하여 연소가스의 원활한 이송에 지장을 초래하는 문제점이 돌출되었다.

이에 따라 상기와 같은 문제점을 극복하기 위해 본 출원인은 보다 개량된 열교환기용 배관을 제작하였는 바, 도 2를 참조하여 간략히 살펴보면 다음과 같다.

도 2는 본 출원인에 의해 보다 개량된 열교환기용 배관의 작용을 보인 사용상태도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 출원인은 돌출핀(12)의 길이는 종래와 동일하게 유지하나 돌출핀(12)을 소정 각도로 절곡하여 전체적인 반경을 줄인 열교환기용 배관(10)을 제작하였다.

상기의 열교환기용 배관(10)은 돌출핀(12)의 길이는 종래와 동일하나 소정 각도로 기울어지고 절곡되어 있으므로 연소가스 이송배관(15)의 직경을 축소시킬 수 있어 보일러의 전체적인 부피를 줄일 수 있는 효과가 있으며, 돌출핀(12)이 배관(11)에 소정 각도로 절곡되어 있으므로 연소가스가 부딪혀 발생하는 난류와 와류 등의 저항을 상당부분 줄일 수 있어 연소가스의 원활한 이송이 가능하였다.

그러나, 종래에는 돌출핀(12)을 절곡시키기 위한 작업이 기계화가 이루어지지 않았기에 대부분의 작업이 수작업에 의존하였으며, 수작업에 의존하다 보니 생산성이 낮아지고 작업에 소요되는 인력의 낭비가 많아지는 문제가 발생하였다.

또한, 수작업으로 제작된 열교환기용 배관(10)은 돌출핀(12)의 절곡된 각도가 일정치 않아 연소가스의 원활한 흐름에 지장을 주었으며 수작업에 따른 불량품이 다량 발생하는 문제점도 있었다.

상기와 같은 문제점이 있었으나 이를 극복하기 위한 수단이 종래에는 없었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 제공된 것으로, 본 발명의 목적은 열교환기용 배관에 돌출된 돌출핀의 절곡 작업을 자동화하여 수작업에 의한 생산성의 저하 및 인력의 낭비를 줄이고자 하는데 있다.

또한, 돌출핀의 절곡된 각도를 일정하게 유지할 수 있어 연소가스의 원활한 이송이 가능하며 불량품의 발생을 억제하여 제품의 경쟁력을 높이고자 하는데 있다.

이를 위하여 본 발명은, 열교환매체가 이송되는 배관의 외주연에 수직방향으로 다수 개의 돌출핀이 용접된 열교환기용 배관에 있어서,

상기 배관의 양끝단부를 고정하는 고정지그;

상기 배관의 일측 끝단부를 소정 각도 회전시키는 회전캠;

구동모터에 연동되는 이송스크류를 구비하여 배드부에서 이송스크류에 의해 전후 방향으로 이송이 가능한 이송부와, 상기 이송부의 상부에 압축롤러가 내측설치되어 압축롤러의 압착에 의해 돌출핀을 절곡시키는 절곡홈을 형성한 한 쌍의 절곡판 및 상기 한 쌍의 절곡판의 간격을 열교환기용 배관의 크기에 맞게 조절하는 간격조절 실린더로 이루어진 절곡장치;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 구성을 보인 정면도이고, 도 4는 본 발명의 구성을 보인 평면도이며, 도 5는 본 발명의 구성을 보인 측면도이고, 도 6은 본 발명의 주요 부분의 작용을 보인 작동상태도이다.

도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 열교환매체가 이송되고 배관(11)의 외주연에 수직방향으로 다수 개의 돌출핀(12)이 용접된 열교환기용 배관(10)의 양끝단을 고정하기 위한 고정지그((33))가 설치된다.

또한, 상기 배관(11)의 일측 끝단부에는 배관(11)을 소정 각도 회전시키기 위한 회전캠(34)이 부설된다.

상기 고정지그(33) 및 회전캠(34)의 하측부로는 구동모터(32)에 연동되는 이송스크류(31)를 구비하여 배드부(30)에서 이송스크류(31)에 의해 전후 방향으로 이송이 가능한 이송부(20)가 마련된다.

상기 이송부(30)의 상부에는 내측으로 압축롤러(23)가 설치되어 압축롤러(23)의 압착에 의해 돌출핀(12)을 절곡시키는 절곡홈(22)을 형성한 한 쌍의 절곡판(21)이 양측에서 대향되게 설치된다.

또한, 이송부(20)의 상부에는 돌출핀(12)을 절곡시키기 위한 한 쌍의 절곡판(21)의 간격을 열교환기용 배관(10)의 크기에 맞게 좌우로 조절하는 간격조절 실린더(24)가 부설되어 전체적인 절곡장치(50)가 마련된다.

한편, 상기 절곡판(21)의 절곡홈(22)은 전방은 넓고 후방은 좁게 테이퍼지도록 형성하고, 상기 절곡홈(22)의 내측에는 다수 개의 압축롤러(23)를 일정 간격으로 설치한다.

상기와 같이 절곡홈(22)에 의해 다수 개의 압축롤러(23)가 전체적으로 테이 퍼게 설치되어 절곡핀(12)이 다수 개의 압축롤러(23)에 의해 순차적으로 절곡되도록 구성한다.

상술한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

우선, 열교환기용 배관(10)이 이송되면, 고정지그(33)의 하부는 배관(11)의 내측으로 삽입되고 상부는 배관(11)의 외부에서 하강하면서 열교환기용 배관(10)의 양끝단부를 잡아서 고정시킨다.

상기와 같이 고정지그(33)에 의해 열교환기용 배관(10)이 고정되면, 상부에 절곡판(21)과 간격조절 실린더(24)가 설치된 이송부(20)가 구동모터(32)에 연동되는 이송스크류(31)의 회전에 의해 배드부(30)에서 열교환기용 배관(10) 방향으로 전진하게 된다.

상기와 같이 이송부(20)가 열교환기용 배관(10) 방향으로 전진하게 되면, 상기 절곡판(31)에 형성된 절곡홈(22)에 열교환기용 배관(10)에 돌출된 돌출핀(12)이 양측의 절곡홈(22)에 삽입된다.

상기와 같이 돌출핀(12)이 절곡홈(22)에 삽입된 상태에서 이송부가 전진하게 되면 절곡홈(22)에 내설된 압축롤러(23)에 의해 돌출핀(12)이 압축된다.

상기 절곡홈(22)은 후측방으로 좁게 테이퍼져 있고 상기 절곡홈(22)에는 절곡홈(22)의 테이퍼진 경사를 따라 압축롤러(23)가 다수 개 설치되므로, 상기 돌출핀(12)은 절곡홈이 통과함에 따라 초기에는 조금 절곡되지만 순차적으로 절곡되는 정도가 증가하게 된다.

상기와 같이 절곡홈(22)을 테이퍼지게 형성하고 다수 개의 압축롤러(23)를 설치하여 돌출핀(12)을 순차적으로 절곡하는 이유는 작은 에너지로도 돌출핀(12)을 무리없이 절곡시킬 수 있으며, 단번에 절곡시킴에 따라 발생하게되는 과부하로 인한 불량률을 줄이는데 있다.

상기와 같이 돌출핀(12)이 순차적으로 절곡되어 일렬(양측 합쳐서 이렬)의 돌출핀(12)이 모두 절곡되면, 간격조절 실린더(24)가 작동하여 양측의 절곡판(21)의 간격을 넓히게 된다.

상기와 같이 양측의 절곡판(21)이 소정 간격 이격되면 구동모터(32)는 역회전을 시작하게 되고, 상기 구동모터(32)의 역회전에 따라 이송스크류(31)도 역회전을 하면서 이송부(20)를 후방으로 후진시켜 배드부(30)의 원위치로 복귀시킨다.

상기와 같이 이송부(20)가 원위치로 복귀되면, 열교환기용 배관(10)의 양끝단을 잡고 고정하는 고정지그(33)의 상부는 소정 간격 상승하고, 상기 고정지그(33)의 상부가 상승하게 되면 열교환기용 배관(10)은 고정지그의 하부에 얹혀진 상태에서 고정지그(33)에 지지되는 상태를 유지하게 된다.

상기와 같이 고정지그(33)의 하부에 열교환기용 배관(10)이 얹혀진 상태가 되면, 상기 열교환기용 배관(10)의 일측 끝단부에 설치된 회전캠(34)이 작동하여 열교환기용 배관(10)을 소정 각도 회전시키게 된다.

상기 회전캠(34)은 열교환기용 배관(10)의 절곡된 돌출핀(12)에 인접한 돌출핀(12)이 절곡된 돌출핀(12)의 위치에 배열되도록 회전시킨다.

상기와 같이 절곡된 돌출핀(12)의 위치에 새로운 돌출핀(12)이 배치되면, 고 정지그(33)의 상부가 하강하여 다시 열교환기용 배관(10)을 고정시킨다.

상기와 같이 열교환기용 배관(10)이 고정지그(33)에 고정되면, 구동모터(32)는 정회전을 하면서 상기의 여러 작업들을 반복하게 된다.

상기의 작업들을 반복하면 열교환기용 배관(10)에 돌출된 돌출핀(12)이 모두 일정한 각도록 절곡되는 것이다.

상기에서 절곡판(21)은 간격조절 실린더(24)에 의해 간격이 조절되므로 다양한 지름을 갖는 열교환기용 배관(10)에 적용되어 사용될 수 있다.

상기의 모든 작업들은 제어반에서 자동제어 되므로 별도의 인력이 필요 없어 인력낭비를 줄일 수 있으며, 자동화 공정에 의해 신속하고 정확한 작업이 이루어지므로 불량률 감소와 작업능률이 상승된다.

이상에서 살펴 본 바와 같이, 열교환기용 배관에 돌출된 돌출핀의 절곡 작업을 자동화하여 수작업에 의한 생산성의 저하 및 인력의 낭비를 줄일 수 있으며, 돌출핀의 절곡된 각도를 일정하게 유지할 수 있어 연소가스의 원활한 이송이 가능하며 불량품의 발생을 억제하여 제품의 경쟁력을 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 열교환매체가 이송되는 배관(11)의 외주연에 수직방향으로 다수 개의 돌출핀(12)이 용접된 열교환기용 배관(10)에 있어서,

   상기 배관(11)의 양끝단부를 고정하는 고정지그(33);

   상기 배관(11)의 일측 끝단부를 소정 각도 회전시키는 회전캠(34);

   구동모터(32)에 연동되는 이송스크류(31)를 구비하여 배드부(30)에서 이송스크류(31)에 의해 전후 방향으로 이송이 가능한 이송부(20)와, 상기 이송부(20)의 상부에 내측으로 압축롤러(23)가 설치되어 압축롤러(23)의 압착에 의해 돌출핀(12)을 절곡시키는 절곡홈(22)을 형성한 한 쌍의 절곡판(21) 및 상기 한 쌍의 절곡판(21)의 간격을 열교환기용 배관(10)의 크기에 맞게 조절하는 간격조절 실린더(24)로 이루어진 절곡장치(50);

   를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 열교환기용 배관의 돌출핀 절곡장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 절곡판(21)의 절곡홈(22)은 전방은 넓고 후방은 좁게 테이퍼지도록 형성하고, 상기 절곡홈(22)의 내측에는 테이퍼지게 형성된 절곡홈(22)에 일정 간격으로 다수 개의 압축롤러(23)를 설치하여 절곡핀(12)이 다수 개의 압축롤러(23)에 의해 순차적으로 절곡되도록 구성한 것을 특징으로 하는 열교환기용 배관의 돌출핀 절곡장치.

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