KR100830724B1

KR100830724B1 - 나선형 핀튜브의 제조장치

Info

Publication number: KR100830724B1
Application number: KR1020070092843A
Authority: KR
Inventors: 한성보
Original assignee: (주)바오텍
Priority date: 2007-01-12
Filing date: 2007-09-12
Publication date: 2008-05-20
Also published as: KR20070014221A

Abstract

본 발명은 나선형 핀튜브에 관한 것으로, 좀 더 자세하게는 튜브에 부착되는 나선형 핀이 L형 각부를 갖고 방열면에 주름이 없어 방열 성능이 우수할 뿐만 아니라 유동 저항도 적은 나선형 핀튜브에 관한 것이다.

본 발명은 핀(20)과 튜브(10)를 포함하는 나선형 핀튜브에 있어, 상기 핀(20)은 전열면적으로 작용하는 방열면(22); 및 상기 방열면(22)에 대략 직각으로 절곡되어 튜브(10)의 외주면에 밀착 부착되는 접촉면(21)을 포함하는 L형 각부(23)를 구비하는 것이 특징인 나선형 핀튜브를 제공한다.

또한, 본 발명은 나선형 핀튜브의 제조장치에 있어서, 상기 제조장치는 튜브(10)를 튜브(10)의 축방향으로 이송하는 이송부(200); 핀(20)에 L형 각부(23)를 성형하는 핀성형부(300); 상기 이송부(200)로부터 이송되는 튜브(10)에 L형 각부(23)가 성형된 핀(20)을 압착하여 감아 부착하는 가공부(400); 및 제어부(500)를 포함하여 구성되는 것이 특징인 나선형 핀튜브의 제조장치를 제공한다.

나선형, 핀, 튜브, L형 각부, 플라이휠, 텐션

Description

나선형 핀튜브의 제조장치{Manufacturing Device For Spiral Finned Tube}

일반적으로 주변에서 흔히 접하는 냉동, 공조기기로는 냉장고, 히트펌프, 에어컨 등이 있는데, 통상 상기 냉공조기기에는 열교환을 목적으로 다수의 열교환기가 채용된다. 특히, 냉장고의 냉장실 혹은 냉동실 내부에는 냉매와 고내 공기와의 열교환을 담당하는 증발기가 구비되고, 냉장고 후면 하부 기계실 안쪽에는 응축기가 포함된다. 상기 증발기 또는 응축기의 열교환 능력은 냉장고의 사이클 성능에 지대한 영향을 미치는데, 응축기의 열교환 효율이 우수한 경우 응축 효율을 높일 수 있어 전체적 냉장 싸이클 효율이 상승하게 되며, 증발기의 경우도 증발 온도를 낮추게 되므로 추가적인 성능 향상을 꾀할 수 있게 된다.

냉동기나 공조기기의 열교환기로서 종래에는 핀 플레이트형, 와이어 콘덴서형 또는 핀 코어형 열교환기 등이 주로 채용되었다. 핀 플레이트형 열교환기는 구리 소재의 코어에 적층 방식으로 플레이트 핀을 끼움 결합하고 프레스 형태로 동관을 확관 결합하는 방식이며, 튜브 배열간 벤딩(bending)의 위치에는 U자형 관을 이용하여 용접하게 된다. 상기 핀 플레이트형 열교환기는 공정상의 복잡성, 제품의 내구성에 한계가 있고 작업성이 떨어진다는 단점이 있다. 특히, 다단계의 공정을 거쳐 제작되는 바, 생산성이 저하되고, U자형 벤딩 용접부에 의한 냉매의 리크(leak) 한계점도 안고 있다. 냉매의 리크는 냉공조기기의 유지 보수에 있어 치명적이라고 할 수 있다.

와이어 콘덴서형 열교환기는 냉장고의 응축기에 주로 사용되는 것으로 튜브만을 벤딩하여 박스 형태로 만들되 표면에 전착도장을 한다. 그러나 와이어 콘덴서형 열교환기는 제조상의 장점은 있으나 전열면적이 타 열교환기에 비해 작아 방열 성능이 떨어진다는 단점이 있고, 전착도장으로 인하여 환경을 오염시키며 재활용이 전혀 되지 못한다는 단점이 있다.

핀 코어형 열교환기는 튜브의 외경을 일정 깊이로 절개한 후, 상기 절개부를 소정의 각도로 일으켜 세워 방열핀으로 만든 열교환기이다. 상기 방열핀은 용도에 따라 나선형으로 할 수 있다. 핀 코어형 열교환기는 튜브와 나선형 핀이 일체로 형성되는 구조여서 별도의 절삭공정이 포함되어야 한다는 단점이 있다. 또한, 제조공정이 복잡하여 생산성이 저하되고, 복잡한 제조장치를 사용하게 되므로 제조비의 상승 문제가 있다. 또한, 열교환기의 사용 용도에 따라서는 양끝을 마무리하기 위 해 라운드형으로 처리할 필요가 있고, 이 때 수작업에 의한 용접이 필수적이어서 작업 효율이 저하된다는 단점도 있다.

한편, 최근 들어 생산성이 크게 향상된 나선형 핀튜브(spiral finned tube) 방식의 열교환기가 제안되었다. 도 1에 종래의 전형적인 나선형 핀튜브를 도시하였다. 상기 나선형 핀튜브는 튜브(10) 외주면에 핀 스트립(fin strip)을 세워 나선형으로 감아 핀(20)을 형성하는 방식의 열교환기로 핀(20)을 형성함에 있어 공정이 단절되지 않고 지속적으로 유지될 수 있다는 장점이 있다. 그러나 종래의 나선형 핀튜브의 핀(20) 상에는 제조상 필수적으로 주름(24, crimp)이 잡힌다는 단점이 있었다. 상기 주름은 열교환기를 지나는 공기측의 유동저항을 급격하게 증가시키는 단점이 있다. 특히 열교환 면적을 증대시키기 위하여 핀(20) 높이를 크게 하는 경우 주름의 형성은 커지고 불규칙적이 되어 전열성능이 향상되지 않게 된다. 또한, 핀(20)과 튜브(10) 간에 접촉저항을 줄이기 위해 핀 용접을 하여야 하거나, 핀이 부착되는 위치에 나선형의 표면처리를 해야 되는 경우도 있어 생산성이 예상보다 저하되는 문제점이 있었다.

따라서 종래에 비하여 생산성이 크게 향상되고 전열면적도 충분히 확보할 수 있으며 유동저항 측면에서도 유리한 새로운 방식의 열교환기가 필요하며 그의 생산 방법 및 장치가 시급히 요구되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전열 성능이 우수하고 유동저항도 작으며 생산성이 우수한 나선형 핀튜브를 제공하고자 한다. 또한, 저비용으로 나선형 핀튜브를 제공할 수 있는 효율적인 제조장치를 제공하고자 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 핀(20)과 튜브(10)를 포함하는 나선형 핀튜브에 있어, 상기 핀(20)은 전열면적으로 작용하는 방열면(22); 및 상기 방열면(22)에 대략 직각으로 절곡되어 튜브(10)의 외주면에 밀착 부착되는 접촉면(21)을 포함하는 L형 각부(23)를 구비하는 것이 특징인 나선형 핀튜브를 제공한다.

상기 튜브(10)에 나선형으로 감긴 핀(20) 사이의 피치는 상기 접촉면(21)이 상호 간극을 이루도록 이격되거나, 접촉면(21)이 서로 밀착하도록 조정되는 것이 특징이다.

또한, 상기 방열면(22)에는 주름이 형성되어 있지 않은 것이 특징이다.

본 발명의 다른 일 측면으로서, 본 발명은 나선형 핀튜브의 제조장치에 있어서, 상기 제조장치는 튜브(10)를 튜브(10)의 축방향으로 이송하는 이송부(200); 핀(20)에 L형 각부(23)를 성형하는 핀성형부(300); 상기 이송부(200)로부터 이송되는 튜브(10)에 L형 각부(23)가 성형된 핀(20)을 압착하여 감아 부착하는 가공부(400); 및 제어부(500)를 포함하여 구성되는 것이 특징인 나선형 핀튜브의 제조장치를 제공한다.

상기 핀성형부(300)에서 성형하는 핀(20)의 L형 각부(23)는 전열면적으로 작용하는 방열면(22) 및 상기 방열면(22)에 대략 직각으로 절곡되어 튜브(10)의 외주면에 밀착 부착되는 접촉면(21)을 포함한다.

여기서, 상기 핀성형부(300)는 L형 각부(23)를 성형하도록 된 성형롤러(310); 가공되는 핀(20)을 사이에 두고 상기 성형롤러(310)를 지지하는 지지롤러(320)를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 가공부(400)는 플라이휠(420); 핀(20)을 사이에 두고 상기 플라이휠(420)을 지지하는 스핀들(410)을 포함하고, 상기 플라이휠(420)은 원판(421)의 외주연에 수직으로 가압테(422)가 형성되어 상기 스핀들(410)과 핀(20)을 압착하여 튜브(10)에 감아 부착시키는 것이 바람직하다.

더욱 바람직하게는, 상기 가압테(422)의 테두리에는 마찰면(423)이 형성되고, 상기 마찰면(423)은 튜브(10)에 감긴 핀(20)의 L형 각부의 일부를 튜브(10) 방향으로 압착하도록 된 것이 유리하다.

한편, 상기 제조장치에는 제공되는 핀(20)에 장력을 주는 텐션브레이크(120)가 더 포함될 수 있다.

본 발명에서 제공하는 L형 각부를 갖는 나선형 핀튜브는 나선형 핀을 연속적으로 튜브상에 부착하는 방식으로서 생산성이 우수하고, 용접부를 포함하지 않으므로 냉매 등의 누설이 없게 된다. 또한, L형 각부에 의해 접촉 열저항이 적고, 핀에 주름이 없어 유동저항 또한 양호하다.

본 발명에서 제공하는 나선형 핀튜브의 제조장치는 연속적으로 열교환기를 생산할 수 있어 제조 생산성이 좋고 자유롭게 핀 피치를 변경할 수 있는 바, 다양한 유동 환경에 적합한 열교환기의 생산을 가능하게 한다.

본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 자세히 설명한다. 도 2는 본 발명의 튜브 외주면에 L형 각부를 갖는 핀의 권취 사시도이며, 도 3 및 제4는 여러 가지 핀 피치에서의 열교환기 실시예를 도시한다. 한편, 도 5는 본 발명의 나선형 핀튜브를 벤딩하여 지그재그 형태로 제작한 열교환기의 측면도이다. 종래 기술과 다르지 않은 부분으로서 필요하지 않은 사항은 설명에서 제외하나, 본 발명의 기술적 사상과 그 보호범위가 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 L형 각부(23)를 갖는 나선형 핀튜브는 냉매 통로로서 작용 하는 튜브(10); 상기 튜브(10)의 외주면에 견고히 부착되는 L형 각부(23)를 갖는 핀(20)을 포함하여 구성된다. 여기서, 핀(20)의 L형 각부(23)는 핀(20)을 이루는 박형 금속 스트립(strip)이 접촉면(21)과 방열면(22)을 형성하도록 상호 대략 직각으로 꺽여져 형성되는 부분을 말한다.

도 2를 이용하여 본 발명의 L형 각부(23)를 갖는 나선형 핀튜브의 세부 구조를 좀 더 자세히 설명한다. 본 발명의 열교환기의 튜브(10)는 고온고압(냉장고의 응축기의 경우) 혹은 저온저압(냉장고의 증발기의 경우)의 냉매가 지나가는 유로로 작용하는 것으로서 열전도도가 좋은 연질의 알루미늄 혹은 구리 재질의 원형 튜브(10)를 포함한다. 열교환기의 적용 위치에 따라 달라지기는 하나, 튜브(10)의 직경은 대략 4.76~6.35φ이고 두께는 0.5~0.8t가 바람직하다.

상기 튜브(10)의 외주면에는 도 2에 도시한 바와 같이 접촉면(21)과 방열면(22)을 갖는 핀(20)이 견고하게 나선형으로 감겨 부착된다. 상기 핀(20)은 방열면(22)이 폭방향으로 세워져 튜브(10)의 외주면에 부착되는 바, 방열면(22)의 최외 각부는 제작 과정에서 어느 정도 인장되어야 할 필요성이 있어, 핀(20)의 재질은 연질의 알루미늄이나 구리가 바람직하다. 핀 두께(ft)는 열전달 특성을 유지하면서 인장성을 보장하기 위하여 대략 0.4~0.6t 로 하는 것이 적당하다. 도 2에 도시하고 있는 바와 같이 핀(20)의 방열면(22)에 직각으로 꺽여 성형되는 접촉면(21)은 튜브(10)의 외주면에 견고하게 밀착되어 접촉 열저항이 최소화 되도록 한다. 상기 접촉면(21)은 튜브(10)에 견고하게 밀착되어 전열면적을 확보하는 것 외에 상기 핀(20)이 튜브(10)로부터 이탈되는 것을 방지한다. 열교환기는 도 5와 같이 제조공정에서 벤딩 등을 통해 지그재그 형태로 가공되기도 하는데 이때 핀(20)과 튜브(10)간의 접착력이 약한 경우 핀(20)이 튜브(10)로부터 이탈되는 경우가 있다. 이렇게 되면 핀(20)의 열전달 효과는 급격히 저하되므로 핀(20)과 튜브(10)의 접촉력은 중요하다고 하겠다. 본 발명에서는 핀(20)이 튜브(10)에 밀착되도록 보장하는 L형 각부(23)의 접촉면(21)을 포함하는 바, 상기 요구 조건이 무리 없이 만족된다.

상기 핀(20)은 튜브(10)의 직경 및 두께에 따라 다양한 높이로 가공될 수 있으나, 튜브(10)에 부착되고 난 후 대략 10~25φ 정도가 되는 것이 바람직하다. 한편, 상기 L형 각부(23)의 접촉면(21)은 접촉폭(fw)이 대략 1.5~5mm 정도로 하는 것이 성형성 및 접촉력에 있어서 바람직하다.

본 발명의 L형 각부(23)를 갖는 나선형 핀튜브의 핀 피치(fp)는 다양하게 변형될 수 있다. 추후 설명하겠으나 본 발명의 제조장치를 사용하여 나선형 핀튜브를 제작하게 되면 상기 핀 피치(fp)의 변경이 아주 용이하다. 다양한 핀 피치(fp)로 가능한 실시예를 도 3 및 도 4에 도시하였다. 도 3은 핀 피치(fp)가 핀 두께(ft)와 접촉면(21)의 접촉폭(fw)을 합한 값보다 커(즉, fp>ft+fw인 경우) 나선형 핀 간에 간극(gap, fp-ft-fw)이 형성된 경우이다. 도 3에 도시한 것과 같이 간극을 형성하는 열교환기는 전열면적이 작아도 되거나 유동저항이 극도로 작아야 하는 열유동 환경에 유리하다. 도 4는 간극이나 겹침을 형성하지 않고 핀 피치(fp)가 핀 두께(ft)와 접촉면(21)의 접촉폭(fw)을 합한 값과 같아 밀착부를 형성하는 경우를 도시한 것이다. 밀착부를 형성하는 열교환기는 제조상 무리가 없으면서 전열면적도 어느 정도 요구되는 경우에 특히 유리하다. 한편, 도시하지는 아니하였으나 가능한 실시예로서 핀 피치(fp)가 핀 두께(ft)와 접촉면(21)의 접촉폭(fw)을 합한 값보다 작아(즉, fp<ft+fw) 핀(20)의 접촉면(21)들이 상호 겹침부를 형성한 경우도 본 발명의 기술적 범위에 속한다. 이와 같이 겹침부를 갖는 열교환기는 유동속도는 작아 유동저항은 적게 확보가 가능하나 전열면적이 크게 요구되는 열유동 환경에 유리한 타입이다. 상기에서 본 바와 같이 본 발명의 나선형 핀튜브는 제조과정에서 다양하게 핀 피치(fp)를 변경할 수 있어 다양한 열환경에 유리하도록 최적화가 가능하다. 핀 피치(fp)의 변경 방법은 추후 제조장치의 설명에 포함될 것이다.

상기와 같은 다양한 형태의 나선형 핀튜브는 도 5에 도시한 바와 같이 벤딩을 통해 통상의 열교환기 형태로 성형이 가능하다. 본 발명의 열교환기는 핀(20)이 접촉면(21)을 가져 튜브(10)와 견고하게 조립되고 핀(20)의 방열면(22)에 주름 등이 잡혀져 있지 아니한 바, 일반적인 벤딩 지그(jig)를 이용하여 손쉽게 절곡 성형이 가능하게 된다. 벤딩 공정에서 튜브(10) 외주면에 수직으로 선 핀(20)은 벤딩력을 지탱하여 원활한 벤딩이 가능하도록 한다. 종래의 핀 플레이트형 열교환기 등에서와 같이 U자형 벤딩영역에서 별도의 배관을 필요로 하지 않고 용접도 불필요한 바, 생산성이 크게 향상되고, 냉매의 누설(leak) 면에 있어서도 절대적으로 유리하다.

다음으로 도 6 내지 도 9를 이용하여 본 발명의 L형 각부(23)를 갖는 나선형 핀튜브의 제조장치를 자세히 설명한다. 본 발명의 제조장치는 크게 튜브(10)를 이송하는 이송부(200); 핀(20)의 L형 각부(23)를 성형하여 접촉면(21)과 방열면(22)을 만드는 핀성형부(300); 및 성형된 핀(20)을 이송되는 튜브(10)에 견고하게 밀착하여 감아 부착하는 가공부(400); 및 제어부(500, 미도시)를 포함한다. 상기 튜브(10)의 이송 방향에 대하여 핀(20)의 제공 방향은 상호 직각이다.

이송부(200)는 제조장치의 테이블(100) 상 일측에 마련되어 튜브(10)를 튜브(10)의 축방향으로 이송하는 것으로, 커버(250)의 내부에 제2구동모터(220, 미도시)에 의해 회전하는 복수의 이송롤러(210)를 포함한다. 상기 이송롤러(210)는 그 회전축이 이송되는 튜브(10)의 축방향과 일정 각도를 갖도록 접촉되고 표면이 미끄럼 방지 구성을 포함하고 있어, 제2구동모터(220)에 의해 유니버셜조인트(230)로 회전될 경우, 튜브(10)를 회전시키는 동시에 축방향으로 밀어내게 된다. 상기와 같은 이송롤러(210)는 당 기술분야에서 공지된 구성인 바, 자세한 설명은 생략한다. 한편, 상기 커버(250)에는 튜브홀(240, 미도시)이 마련되어 튜브(10)가 제조장치의 일측에서 이송부(200)에 투입되고 타측의 가공부(400)로 이송되도록 되어 있다.

다음으로 도 6 및 도 7을 이용하여 핀성형부(300)를 설명한다. 핀성형부(300)는 연질의 금속 스트립(strip) 형태로 제공되는 핀(20)이 L형 각부(23)를 형성하도록 접촉면(21)과 방열면(22)으로 벤딩 성형되는 부분이다. 핀(20)의 원재료는 제조장치의 테이블(100) 일측에 마련되는 핀롤(110, 미도시)에 롤 형태로 감겨져 있다가 핀성형부(300)로 제공된다. L형 각부(23)의 성형은 성형롤러(310) 및 상기 성형롤러(310)에 핀(20)을 지지하여 밀착함으로써 성형이 연속적으로 유지되도록 하는 지지롤러(320)를 통해 이루어진다. 연질의 금속 스트립은 성형롤러(310)와 지지롤러(320)를 지나며 연속적이면서 자동으로 폭방향 일측에 L형 각부(23)가 형성된다. 앞서 설명한 바와 같이 L형 각부(23)는 상호 대략 직각으로 절곡되어 있는 접촉면(21)과 방열면(22)을 포함한다. 상기 성형롤러(310)는 핀(20)이 L형 각부(23)를 형성하도록 그 외주연이 각이 지도록 볼록하게 형성되는 것이 바람직하며, 이에 대응되는 지지롤러(320)는 상기 볼록부를 감싸도록 오목하게 형성하는 것이 바람직하다. 상기 성형롤러(310)와 지지롤러(320) 사이의 간격은 조절 가능하여 L형 각부(23)의 성형 각도가 조절될 수 있다. 필요에 따라 성형롤러(310)의 일측 근접 부위에 가이드롤러(330)를 더 둘 수 있다. L형 각부(23)가 형성된 핀(20)은 한쌍의 가이드레일(340)을 통과하여 가공부(400)로 제공된다. 상기 가이드레일(340)의 제공 방향 후류로 핀(20)이 상측으로 이탈하는 것을 방지하는 가이드블럭(350)이 더 포함된다. 상기 가이드블럭(350)은 가공부(400) 플라이휠(420)의 가압테(422) 외측에 작은 간극을 두고 배치되어 플라이휠(420)의 외표면에 붙은 가공 찌꺼기 오염물을 제거하도록 할 수도 있다.

한편, 핀성형부(300)에서 성형되는 L형 각부(23)의 접촉면(21)과 방열면(22)의 각도는 반드시 직각일 필요는 없다. 때에 따라 105도~120도의 둔각을 형성하도록 절곡될 수 있다. 둔각으로 절곡된 L형 각부는 하기에서 설명하는 가공부(400) 플라이휠(420)의 압접력에 의해 튜브(10)에 더욱 견고하게 부착될 수 있다. 이처럼 핀을 성형함에 있어 최초 둔각으로 절곡하였다가 부착단계에서 가압함으로써 튜브(10)에 권취하는 경우 접촉력이 한층 더 배가되는 장점이 있다.

다음으로 도 8 및 도 9를 이용하여 본 발명의 제조장치의 가공부(400)를 자세히 설명한다. 본 발명의 핀튜브 가공부(400)는 이송부(200)로부터 이송되는 튜브(10)에 튜브(10)의 직각방향으로 제공되는 성형된 핀(20)을 나선형으로 권취하여 부착하는 역할을 한다. 튜브(10)는 이송롤러(210)의 이송력에 의해 지지블럭(440)에 견고히 고정된 튜브가이드(450)를 지나 플라이휠(420)로 점진적으로 전진 이동한다. 튜브가이드(450)는 플라이휠(420)과 스핀들(410)이 핀(20)을 튜브(10)에 권취할 때, 튜브(10)를 견고하게 유지할 수 있도록 충분한 강성을 갖도록 구성한다. 도 9에는 봉형상의 튜브가이드(450)를 도시하였다. 플라이휠(420)은 원판(421)의 외주연을 따라 가압테(422)를 원판(421)에 수직으로 형성하여 구성한다. 상기 플라이휠(420)은 가압테(422)의 외측면에 접촉되는 스핀들(410)과 함께 핀(20)을 판판하게 붙잡아 튜브(10)에 가압 권취하는 역할을 하도록 되어 있다.

핀성형부(300)에서 L형 각부(23)가 형성된 핀(20)은 가이드블럭(350)을 지나 플라이휠(420)과 스핀들(410) 사이로 제공된다. 도 9에서 보는 바와 같이 플라이휠(420)의 가압테(422) 외측면은 스핀들(410)과 협조하여 핀(20)의 방열면(22)을 압착 유지하고, 가압테(422)의 마찰면(423)은 한 피치(pitch) 전 핀(20)의 접촉면(21)을 튜브(10)에 압착 유지한다. 이 상태에서 플라이휠(420)을 회전 구동하는 제1구동모터(430, 미도시)가 작동하면, 핀(20)이 강한 압착력으로 튜브(10)에 권취되게 된다. 이와 같이 가압테(422)와 스핀들(410)이 핀(20)의 방열면(22)을 압착하여 튜브(10)에 권취하는 바, 핀(20)의 방열면(22) 외측부가 자연스럽게 인장되어 가공과정에서 핀(20) 형성 된다. 특히, 본 발명의 독특한 특징으로 핀(20)이 L형 각부(23)를 포함하고 있어 튜브(10)와의 접촉부에서 인장에 의한 감입이 이루어진다는 장점이 있다. 가압테(422)의 마찰면(423)은 접촉면(21)을 강하게 압착하여 튜브(10)에 마찰계수가 크도록 형성할 필요가 있다. 따라서 마찰면(423)의 거칠기를 크게 하거나 마찰면에 별도로 마찰계수가 큰 재질을 포함시키는 것이 더욱 유리하다.

한편, 핀(20)을 더욱 견고히 부착하기 위하여 핀성형부(300)와 가공부(400) 사이에 텐션브레이크(120, 미도시)를 둘 수 있다. 즉, 핀롤(110, 미도시)에서 제공되는 핀(20) 스트립에 브레이크력을 가함으로써 플라이휠(420)의 회전력에 의해 권취 텐션이 증가하게 되면 핀(20)의 부착력은 더욱 강해진다. 상기 텐션브레이크(120)는 굳이 별도로 마련되지 않고 핀성형부(300)의 성형롤러(310)에 구비될 수도 있다. 성형롤러(310)의 회전축에 마찰력 조절이 가능한 부재를 부가함으로써 간단하게 핀(20)에 텐션을 제공할 수 있게 된다. 이와 같은 변형은 핀(20)이 지나는 가이드레일(340)이나 가이드블럭(350)에 텐션브레이크(120)를 두어 해결할 수도 있다. 또한, 상기 텐션브레이크(120)는 단순 마찰식이 아니라 전자적으로 조절되는 것일 수 있다. 상기 전자적으로 제어되는 텐션브레이크(120)는 플라이휠(420)의 제1구동모터(430)를 기동하는 제어부(500)에 전기적으로 연결되어, 플라이휠(420)의 회전에 의한 원주속도보다 핀(20)의 제공속도를 적게 유지함으로서텐션량이 자동적으로 피드백 제어될 수도 있다. 사용자의 입력에 의해 따로 조절될 수 있음은 당연하다.

나선형 핀튜브의 핀 피치(fp)는 플라이휠(420)의 회전속도 즉, 플라이휠(420)에 의해 감기는 핀(20)의 제공 속도와 튜브(10)의 축방향 진행속도에 의해 조절될 수 있다. 도 3에 도시한 것과 같이 간극이 요구되는 열교환기를 제조함에 있어서는 이송롤러(210)의 회전력을 높여 튜브(10)의 축방향 이송속도를 크게 함으로써 달성된다. 한편, 밀착부가 있는 열교환기는 튜브(10)의 이송속도를 느리게 하면 달성된다.

본 발명에서 제공하는 L형 각부를 갖는 나선형 핀튜브는 냉장고, 에어컨 등의 냉공조기기 열교환용으로 다양한 열유동 환경에 채용이 가능하다. 또한, 본 발명의 제조장치에 따라 나선형 핀튜브를 빠르고 저렴하게 대량으로 생산할 수 있다.

도 1은 종래의 주름을 갖는 나선형 핀튜브 사시도

도 2는 본 발명의 튜브 외주면에 L형 각부를 갖는 핀의 권취 사시도

도 3은 핀 피치가 넓어 핀 간에 간극이 형성되는 실시예의 측단면도

도 4는 핀 사이가 밀착되는 실시예의 측단면도

도 5는 본 발명의 나선형 핀튜브를 벤딩하여 지그재그 형태로 제작한 열교환기의 측면도

도 6은 본 발명의 제조장치의 상면도

도 7은 본 발명의 제조장치의 요부 사시도

도 8은 본 발명의 핀성형부 및 가공부의 사시도

도 9는 본 발명의 핀성형부 및 가공부의 측면 사시도

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

10 : 튜브 20 : 핀

21 : 접촉면 22 : 방열면

23 : L형 각부

110 : 핀롤 120 : 텐션브레이크

200 : 이송부 210 : 이송롤러

220 : 제2구동모터 230 : 유니버셜조인트

240 : 튜브홀 250 : 커버

300 : 핀성형부 310 : 성형롤러

320 : 지지롤러 330 : 가이드롤러

340 : 가이드레일 350 : 가이드블럭

400 : 가공부 410 : 스핀들

420 : 플라이휠 421 : 원판

422 : 가압테 423 : 마찰면

430 : 제1구동모터 440 : 지지블럭

450 : 튜브가이드

500 : 제어부

Claims

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나선형 핀튜브의 제조장치에 있어서,

상기 제조장치는 튜브(10)를 튜브(10)의 축방향으로 이송하는 이송부(200);

핀(20)에 전열면으로 작용하는 방열면(22) 및 상기 방열면(22)에 대략 직각으로 절곡되어 튜브(10)의 외주면에 밀착 부착되는 접촉면(21)을 형성하도록 상기 핀(20)의 상부 또는 하부에 길이방향으로 길게 L형 각부(23)를 성형하는 성형롤러(310)와 지지롤러(320)를 포함하는 핀성형부(300);

상기 이송부(200)로부터 이송되는 튜브(10)에 L형 각부(23)가 성형된 핀(20)을 압착하여 감아 부착하는 가공부(400); 및 제어부(500)를 포함하여 구성되는 것이 특징인 나선형 핀튜브의 제조장치.
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제 4 항에 있어서,

상기 성형롤러(310)는 중심축을 기준으로 회전되어 상기 핀(20)의 일측 면을 지지하되, 외주연의 상부 또는 하부의 일정 영역이 외측으로 돌출되어 상기 핀(20)에 L형 각부(23)를 성형하고, 상기 지지롤러(320)는 상기 가공되는 핀(20)의 타측 면에 밀착되어 상기 성형롤러(310)를 지지하는 것이 특징인 나선형 핀튜브의 제조장치.
제 4 항에 있어서,

상기 가공부(400)는 플라이휠(420); 핀(20)을 사이에 두고 상기 플라이휠(420)을 지지하는 스핀들(410)을 포함하고, 상기 플라이휠(420)은 원판(421)의 외주연을 따라 수직으로 가압테(422)가 연속형성되어 상기 스핀들(410)과 가압테(422)가 핀(20)을 압착하여 튜브(10)에 감아 부착시키는 것이 특징인 나선형 핀튜브의 제조장치.
제 7 항에 있어서, 상기 가압테(422)의 테두리에는 마찰면(423)이 형성되고, 상기 마찰면(423)은 튜브(10)에 감긴 핀(20)의 L형 각부의 일부를 튜브(10) 방향으로 압착하도록 된 것이 특징인 나선형 핀튜브의 제조장치.
제 4 항에 있어서,

상기 제조장치에는 제공되는 핀(20)에 장력을 주는 텐션브레이크(120)가 더 포함되는 것이 특징인 나선형 핀튜브의 제조장치.