KR101079861B1

KR101079861B1 - 턴핀튜브 제조장치 및 이를 이용한 턴핀튜브 제조방법

Info

Publication number: KR101079861B1
Application number: KR1020090035574A
Authority: KR
Inventors: 이동하; 박재정; 윤성중
Original assignee: 주식회사 한국번디
Priority date: 2009-04-23
Filing date: 2009-04-23
Publication date: 2011-11-04
Also published as: KR20100116914A

Abstract

본 발명은 턴핀튜브를 제조하기 위한 공정수를 줄이고 소요비용을 줄일 수 있는 턴핀튜브 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 내측으로 유체가 흐르는 튜브에 접촉하는 베이스부와, 상기 베이스부에서 상기 튜브의 외측방향으로 일정각도를 가지며 연장형성되는 연장부를 갖는 핀을 형성하는 핀 성형유닛; 상기 핀이 상기 튜브의 외측에 감겨져 턴핀튜브가 성형되도록 하기 위하여 이송되는 상기 연장부의 양측에 배치되어 상기 연장부를 가압하면서 회전되는 제1 압연롤러 및 제2 압연롤러를 갖는 압연유닛; 상기 핀을 상기 압연유닛으로 안내하면서 상기 핀의 정위치를 설정해주고 상기 핀을 지지하는 핀 안내유닛; 그리고, 상기 연장부가 상기 제1 압연롤러 및 상기 제2 압연롤러 사이를 지나면서 상기 연장부에 주름이 형성되도록 상기 제1 압연롤러의 회전속도와 상기 제2 압연롤러의 회전속도를 서로 다르게 제어하는 제어유닛을 포함하는 턴핀튜브 제조장치 및 제조방법을 제공한다.

턴핀튜브, 핀 성형유닛, 압연유닛

Description

턴핀튜브 제조장치 및 이를 이용한 턴핀튜브 제조방법{A manufacturing apparatus of the turn-fin tube and manufacturing method of the turn-fin tube using the same}

본 발명은 턴핀튜브 제조장치 및 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 턴핀튜브를 제조하기 위한 공정수를 줄이고 소요비용을 줄일 수 있는 턴핀튜브 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 냉동시스템은 압축기, 응축기, 팽창밸브 그리고 증발기를 따라서 이동하는 냉매가 열역학적 사이클을 따라서 순환되면서 실내의 열을 흡수하여 외부로 방출시키는 시스템으로, 이러한 냉동시스템이 적용된 응축기 및 증발기를 열교환기라고 한다.

그리고, 이러한 열교환기에서는 튜브의 내부를 흐르는 냉매와 상기 튜브가 위치된 곳의 외부 공기 또는 냉각수 등의 유체와의 사이에서 열교환이 이루어지게 된다.

한편, 상기 응축기의 경우, 압축기에서 토출된 고온, 고압의 기체상태인 냉매의 열을 상온하에서의 공기 및 냉각수 등의 유체에 방출시킴으로써 상기 냉매를 응축, 액화시키게 되는데, 상기 응축기는 그 형태에 따라서 와이어형(wire type) 응축기와 턴핀형(turn fin type) 응축기로 나누어진다.

여기서, 상기 턴핀형 응축기는 내측으로 냉매가 흐르는 튜브와 상기 튜브와 외부 공기 또는 냉각수 등의 유체와의 열교환 표면적을 높이기 위하여 상기 튜브의 둘레를 따라 나선형으로 감겨있는 핀(fin)으로 이루어진다. 그리고, 상기 튜브는 밴딩되거나 하여 다양한 형상을 이루게 되는데, 밴딩된 튜브는 고정부재에 고정되어 형상이 유지되어 진다.

그러나, 종래의 턴핀튜브에 설치되는 핀은 얇은 박판의 형상으로 이루어짐으로써 상기 튜브와의 밀착면적이 작아기 때문에 열전달 면적에 작은 문제점이 있었다. 이로 인하여, 열전달 효율을 향상시키는데 구조적인 한계를 가지고 있었다.

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 평판 형상의 스트립에 요철형상으로 주름을 미리 성형하는 주름형성공정을 필요로 하지 않는 턴핀튜브 제조장치 및 제조방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 해결하고자 하는 다른 과제는 핀의 단면형상을 안정적이고 자연스럽게 제작할 수 있는 턴핀튜브 제조장치 및 제조방법을 제공하는 것이다.

상술한 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 내측으로 유체가 흐르는 튜브에 접촉하는 베이스부와, 상기 베이스부에서 상기 튜브의 외측방향으로 일정각도를 가지며 연장형성되는 연장부를 갖는 핀을 형성하는 핀 성형유닛; 상기 핀이 상기 튜브의 외측에 감겨져 턴핀튜브가 성형되도록 하기 위하여 이송되는 상기 연장부의 양측에 배치되어 상기 연장부를 가압하면서 회전되는 제1 압연롤러 및 제2 압연롤러를 갖는 압연유닛; 상기 핀을 상기 압연유닛으로 안내하면서 상기 핀의 정위치를 설정해주고 상기 핀을 지지하는 핀 안내유닛; 그리고, 상기 연장부가 상기 제1 압연롤러 및 상기 제2 압연롤러 사이를 지나면서 상기 연장부에 주름이 형성되도록 상기 제1 압연롤러의 회전속도와 상기 제2 압연롤러의 회전속도를 서로 다르게 제어하는 제어유닛을 포함하는 턴핀튜브 제조장치를 제공한다.

여기서, 상기 핀 성형유닛은 평판 형상의 스트립을 상기 베이스부와 상기 연장부를 갖는 핀으로 성형하기 위하여 상기 핀의 이송방향에 따라 순차적으로 배치되는 초기 핀성형부와 최종 핀성형부를 포함하며, 상기 최종 핀성형부에서 형성되 는 상기 베이스부의 밴딩각도는 상기 초기 핀성형부에서 형성되는 상기 베이스부의 밴딩각도보다 큰 것이 바람직하다.

상기 초기 핀성형부는 서로 일정간격 떨어진 위치에 설치되는 제1 초기롤러 및 제2 초기롤러를 포함하며, 상기 제1 초기롤러의 상단과 상기 제2 초기롤러의 상단은 서로 단차지도록 설치되어 상기 핀이 상기 제1 초기롤러와 상기 제2 초기롤러 사이로 이동하면서 상기 제1 초기롤러의 테두리에 제1 경사각을 가지면서 돌출 형성된 제1 롤러 에지에 의하여 벤딩되어 상기 베이스부를 형성할 수 있다.

상기 최종 핀성형부는 서로 일정간격 떨어진 위치에 설치되는 제1 최종롤러 및 제2 최종롤러를 포함하며, 상기 제1 최종롤러의 상단과 상기 제2 최종롤러의 상단은 서로 단차지도록 설치되어 상기 초기 핀성형부를 경유한 상기 핀이 상기 제1 최종롤러와 상기 제2 최종롤러 사이로 이동하면서 상기 제1 최종롤러의 테두리에 제2 경사각을 가지면서 돌출 형성된 제2 롤러 에지에 의하여 벤딩되어 상기 베이스부를 형성할 수 있다.

삭제

본 발명의 다른 실시형태에 의하면, 본 발명은 내측으로 유체가 흐르는 튜브에 접촉하는 베이스부와, 상기 베이스부에서 상기 튜브의 외측방향으로 일정각도를 가지며 연장형성되는 연장부를 갖는 핀을 성형하는 핀 성형단계; 상기 핀 성형단계가 이루어진 상기 핀은 핀 안내유닛을 통해 상기 핀의 정위치가 설정되어 제1 압연롤러와 제2 압연롤러가 구비된 압연유닛으로 공급되는 단계; 그리고, 이송되는 상기 연장부의 양측에 배치되어 회전하는 상기 제1 압연롤러 및 상기 제2 압연롤러에 의하여 상기 연장부를 압연하면서 상기 제1 압연롤러의 회전속도와 상기 제2 압연롤러의 회전속도를 서로 다르게 제어하여 상기 연장부에 주름이 형성되도록 하고 상기 튜브의 외측면에 상기 핀을 감아 턴핀튜브를 형성하는 턴핀튜브 형성단계를 포함하는 턴핀튜브 제조방법을 제공한다.

상기 핀 성형단계는 평판 형상의 스트립을 초기 핀성형부에 의하여 일차적으로 밴딩하는 1차 밴딩단계와, 상기 1차 밴딩단계를 거친 상기 핀의 베이스부를 최종 핀성형부에 의하여 상기 초기 핀성형부에 의하여 형성되는 밴딩각도보다 더 큰 각도로 밴딩하는 2차 밴딩단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 턴핀튜브 제조장치 및 턴핀 제조방법을 설명하면 다음과 같다.

첫째, 베이스부와 연장부를 갖는 핀에서 상기 연장부의 양측면을 서로 다른 회전속도를 가지는 압연롤러에 의하여 압연함으로써 상기 연장부에 주름을 용이하게 형성할 수 있는 이점이 있다. 구체적으로, 상기 핀을 압연하여 튜브의 외측면에 나선형으로 감는 와인딩 공정에서 자연스럽게 상기 연장부에 주름이 형성되도록함으로써 상기 와인딩 공정 전에 평판 형상의 스트립에 요철형상으로 주름을 형성하는 주름형성공정을 거치지 않게 되어 핀의 제조시간과 생산비용을 줄일 수 있는 이점이 있다.

둘째, 핀의 이송방향에 따라 순차적으로 초기 핀성형부와 최종 핀성형부를 설치하고, 상기 최종 핀성형부에서 형성되는 베이스부의 밴딩각도가 상기 초기 핀성형부에서 형성되는 베이스부의 밴딩각도보다 커지도록 함으로써 상기 핀의 단면 형상을 자연스럽게 L자 형상으로 제작할 수 있는 이점이 있다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 턴핀튜브 제조장치 및 제조방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 턴핀튜브의 제조장치의 구성을 나타내는 블럭도 이고, 도 2는 본 발명에 따른 턴핀튜브의 제조장치에 의하여 제조되는 턴핀튜브의 상태를 단계적으로 나타내는 도면이다. 또한, 도 3은 본 발명에 따른 턴핀튜브 제조장치의 구성을 개략적으로 나타낸 평면도이다.

도 1 내지 도3을 참조하면, 본 발명에 따른 턴핀튜브 제조장치는 평판형상의 스트립(10)을 제공하는 스트립 공급유닛(100), 상기 스트립(10)을 베이스부(11)와 연장부(12)를 갖는 핀(13)으로 성형하는 핀 성형유닛(400), 상기 연장부(12)의 일부분을 잘라내기 위한 커팅유닛(900), 튜브(20)를 공급하는 튜브 공급유닛(500), 상기 튜브(20)의 외측면에 나선홈(21)을 형성하는 그루브 형성유닛(600), 상기 연장부(12)를 압연하여 주름을 형성하는 압연유닛(700)을 포함한다.

상기 스트립(10)은 길이가 길고 폭이 좁은 금속 재질의 평판이고, 상기 튜브(20)는 내측에 유체가 흐를 수 있도록 중공을 형성하고 있다.

상기 스트립 공급유닛(100)은 상기 스트립(10)이 공급되는 방향을 따라 배치되는 다수의 안내롤러(121, 122)와, 상기 스트립(10)이 공급되는 방향이 변하는 부분에 설치되는 방향전환롤러(123)를 포함한다. 결과적으로, 상기 스트립(10)은 상기 안내롤러(121, 122) 및 방향전환롤러(123)을 따라 이동하면서 상기 핀 성형유닛(400)으로 공급된다.

상기 핀 성형유닛(400)은 평판 형상의 스트립(10)을 상기 베이스부(11)와 상기 연장부(12)를 갖는 핀(13)으로 형성하기 위하여 상기 핀(13)의 이송방향에 따라 순차적으로 배치되는 초기 핀성형부(200)와 최종 핀성형부(300)를 포함한다. 여기서, 상기 최종 핀성형부(300)에서 밴딩되는 상기 베이스부(11)의 밴딩각도는 상기 초기 핀성형부(200)에서 밴딩되는 상기 베이스부(11)의 밴딩각도보다 큰 것이 바람직하다.

결과적으로, 상기 핀 성형유닛(400)은 상기 스트립 공급유닛(100)으로 공급된 상기 스트립(10)을 상기 튜브(20)의 나선홈(21)에 안착되는 베이스부(11)와 상기 베이스부(11)에서 상기 튜브(20)의 외측 반경방향으로 일정각도를 가지며 연장형성되는 연장부(12)를 갖는 핀(13), 예를 들면 L자 형상의 핀으로 형성하게 된다. 상기 핀 성형유닛(400)이 상기 스트립(10)을 L자 형상의 핀(13)으로 가공하는 세부적인 과정은 후술하기로 한다.

상기 커팅유닛(900)은 상기 핀(13)의 길이방향을 따라 상기 연장부(12)에서 잘려질 일부분에 절취홈(14)을 형성한다. 상기 커팅유닛(900)에 의하여 절취홈(14)이 형성된 핀의 연장부(12)는 상기 압연유닛(700)에 의하여 압연되면서 상기 절취홈(14)의 하부에 위치하는 상기 연장부(12)의 일부분이 떨어져 나가게 된다.

물론, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고, 상기 연장부의 일부분은 상기 커팅유닛에 의하여 완전히 잘려나갈 수도 있을 것이다.

상기 압연유닛(700)은 이송되는 상기 연장부(12)의 양측에 배치되어 상기 연 장부(12)를 압연하는 제1 압연롤러 조립체(710) 및 제2 압연롤러 조립체(720)를 포함한다. 여기서, 상기 연장부(12)가 상기 제1 압연롤러 조립체(710) 및 상기 제2 압연롤러 조립체(720) 사이를 지나면서 상기 연장부(12)에는 주름(12c)이 형성된다.

상기 연장부(12)에 주름(12c)이 형성되는 이유는 제어유닛(미도시)에 의하여 상기 제1 압연롤러 조립체(710)에 구비된 제1 압연롤러의 회전속도와 상기 제2 압연롤러 조립체(720)에 구비된 제2 압연롤러의 회전속도가 서로 다르게 제어되기 때문이다.

통상적으로는 핀에 주름을 형성하기 위해서는 평판 형상의 스트립 상태에서 주름성형기어를 사용하여 상기 평판 형상의 스트립 자체에 요철을 형성하게 된다. 그러나, 본 발명에서는 평판 형상의 스트립에 요철을 형성하는 주름성형기어를 사용하지 않고, 이미 성형된 핀의 연장부(12)의 양측면에 면접촉되는 압연롤러의 회전속도를 다르게 제어함으로써 상기 연장부(12)가 찌그러지도록 하는 것이다.

결과적으로, 상기 압연유닛(700)은 상기 연장부(12)의 일부분을 압연하여 잘라내는 역할을 수행함과 동시에 상기 연장부(12)에 주름(12c)을 형성하게 된다. 따라서, 본 발명에서는 별도의 주름성형기어가 불필요하게 되고, 평판형 스트립 자체에 요철형상의 주름을 형성하는 공정이 생략되어 생산비용이 절감되고 소요시간이 줄어들게 된다.

상기 제어유닛은 상기 압연유닛(700)뿐만 아니라, 스트립 공급유닛(100), 핀 성형유닛(400), 커팅유닛(900), 튜브 공급유닛(500) 및 그루브 형성유닛(600)을 제 어한다.

또한, 상기 턴핀튜브 제조장치에는 상기 핀(13)을 상기 압연유닛(700)으로 안내하면서 상기 핀(13)의 정위치를 설정해주고 상기 핀(13)을 지지하는 핀 안내유닛(420)이 설치된다. 또한, 상기 턴핀튜브 제조장치에는 상기 스트립(10)을 상기 핀 성형유닛(400)으로 안내하면서 스트립의 정위치를 설정해주는 스트립 안내유닛(410)이 설치된다.

결과적으로, 상기 스트립 안내유닛(410)과 상기 핀 안내유닛(420)에 의하여 상기 스트립(10)이 상기 베이스부(11)와 상기 연장부(12)를 갖는 L자 형상의 핀(13)으로 안정적이고 자연스럽게 성형가공될 수 있게 된다.

한편, 상기 평판 형상의 스트립(10)이 상기 핀(13)으로 가공되어 상기 압연유닛(700)으로 이동되는 동안에 상기 튜브(20)는 상기 튜브 공급유닛(500)에 의하여 상기 그루브 형성유닛(600)로 공급되어 상기 튜브(20)의 가공이 이루어진 후 상기 압연유닛(700)에 인접한 위치로 공급된다.

상기 그루브 형성유닛(600)은 상기 튜브(20)의 외측면을 압입하여 상기 튜브의 외측면에 나선홈(21)을 형성한다. 즉, 상기 튜브(20)의 외측면과 내측면이 함께 함몰 형성되어 상기 튜브(20)의 외측면에는 나선홈(21)이 형성되고, 상기 튜브(20)의 내측면에는 튜브의 내부방향으로 나선돌기(23)가 형성된다. 상기 튜브(20)의 내측면에 형성되는 나선돌기(23)는 튜브 내부의 유체에 와류를 형성하게 되어 튜브 내측의 유체와 핀 사이의 열교환을 효율을 높일 수 있게 된다. 상기 핀(13)의 베이스부(11)가 상기 튜브(20)의 나선홈(21)에 안착되면서 상기 튜브(20)의 외측면에 나선형으로 감기지게 되면서 턴핀튜브가 형성된다.

물론, 본 발명의 턴핀튜브 제조장치에는 상기 그루브 형성유닛(600)이 구비되지 않을 수도 있다. 즉, 핀의 베이스부(11)가 상기 튜브(20)의 외측면에 접촉되고, 상기 핀의 연장부(12)는 상기 튜브(20)의 외측 반경방향으로 연장형성되어 상기 튜브(20)에 감겨질 수도 있다.

본 발명에 따른 턴핀튜브 제조장치에 의하면, 먼저 상기 튜브(20)와 상기 핀(13)은 서로 다른 제조유닛에 동시에 의하여 가공된다. 즉, 상기 핀(13)은 상기 핀 성형유닛(400)에 의하여 상기 튜브(20)에 접촉하는 베이스부(11)와, 상기 베이스부(11)에서 상기 튜브(20)의 외측방향으로 벤딩되는 연장부(12)를 갖도록 하는 핀 성형단계를 통하여 가공된다. 동시에 상기 튜브(20)의 외측면에는 상기 그루브 형성유닛(600)에 의하여 상기 나선홈(21)이 형성된다. 물론, 상기 그루브 형성유닛(600)을 이용하여 상기 튜브(20)의 외측면에 나선홈(21)을 형성하는 공정은 생략될 수도 있다.

여기서, 상기 핀 성형단계는 평판 형상의 스트립(10)을 초기 핀성형부(200)에 의하여 일차적으로 밴딩하는 1차 밴딩단계와, 상기 1차 밴딩단계를 거친 상기 핀의 베이스부(11)를 최종 핀성형부(300)에 의하여 밴딩하는 2차 밴딩단계로 구성된다. 최종적으로 상기 핀의 형상은 실질적으로 L자 형상을 가지게 된다.

이 후에, 상기 핀의 연장부(12)는 압연유닛(700)을 통과하게 되면서 상기 연장부(12)의 양측에 배치되어 회전하는 제1 압연롤러(도 7의 711 참조) 및 제2 압연롤러(도 7의 721 참조)에 의하여 압연된다. 이때, 상기 제1 압연롤러의 회전속도와 상기 제2 압연롤러의 회전속도가 서로 다르게 제어되기 때문에 상기 연장부(12)에는 주름(12c)이 형성된다.

이때, 상기 압연유닛(700)을 경유한 핀(13)은 상기 튜브(20)의 외측면에 나선형으로 감기게 된다. 즉, 핀의 베이스부(11)는 상기 튜브의 나선홈(21)에 안착되면서 상기 핀(13)이 상기 튜브(20)의 외측에 감기게 되어 턴핀튜브를 형성하게 된다.

여기서, 상기 핀(13)이 상기 튜브(20)의 외측면에 감겨지기 전에 사용자는 상기 핀의 베이스부(11)와 상기 튜브(20)의 외측면을 브레이징 접합하거나 접착제로 접합시키게 된다.

그리고, 상기 튜브(20)가 회전하면서 직선이동함에 따라 상기 핀(13)은 상기 튜브의 외측면에 나선형으로 감기게 된다. 이때, 상기 튜브(20)가 이송되는 직선이동 속도가 일정하지 않고 가변적으로 변하면 상기 핀(13)이 감기는 핀의 피치가 가변적으로 변할 수 있게 된다.

도 2 내지 도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 핀 성형유닛에 구비된 초기 핀성형부를 구체적으로 설명한다.

상기 초기 핀성형부(200)는 서로 일정간격 떨어진 위치에 설치되는 제1 초기롤러 조립체(210) 및 제2 초기롤러 조립체(220)와, 상기 제1 초기롤러 조립체(210)와 상기 제2 초기롤러 조립체(220) 사이의 간격을 조정하는 초기 간격조정장치(230)를 포함한다.

상기 제1 초기롤러 조립체(210)는 이송되는 스트립(10)과 밀착되어 회전되는 제1 초기롤러(211)와, 상기 제1 초기롤러(211)의 회전 중심축을 형성하는 제1 초기롤러 축(214)과, 상기 제1 초기롤러 축(214)을 지지하는 제1 초기롤러 프레임(215), 상기 제1 초기롤러(211)와 상기 제1 초기롤러 축(214) 사이에 설치되는 제1 초기롤러 베어링(213)을 포함한다.

마찬가지로, 상기 제2 초기롤러 조립체(220)는 이송되는 상기 스트립과 밀착되어 회전되는 제2 초기롤러(221)와, 상기 제2 초기롤러(221)의 회전 중심축을 형성하는 제2 초기롤러 축(224)과, 상기 제2 초기롤러 축(224)을 지지하는 제2 초기롤러 프레임(225), 상기 제2 초기롤러(221)와 상기 제2 초기롤러 축(224) 사이에 설치되는 제2 초기롤러 베어링(223)을 포함한다.

여기서, 상기 제2 초기롤러(221)의 상단이 상기 제1 초기롤러(211)의 상단보다 일정간격 떨어진 하부 위치에 단차지도록 설치되어 상기 제1 초기롤러(211)의 상단과 상기 제2 초기롤러(221)의 상단 사이에서 상기 핀의 베이스부(11)가 형성된다.

구체적으로, 상기 제1 초기롤러(211)의 상단 테두리에는 제1 경사각(x1)을 가지면서 돌출 형성된 제1 롤러 에지(211a)가 형성되어 있고, 상기 제2 초기롤러(221)는 전체가 원통형상을 가진다. 결과적으로, 상기 제1 초기롤러(211)의 상단 테두리와 상기 제2 초기롤러(221)의 상단 사이로 유입되는 핀은 제1 경사각(x1)으로 벤딩되어 상기 핀의 베이스부(11)를 형성하게 된다.

또한, 상기 초기 간격조정장치(230)는 상기 제1 초기롤러 조립체(210)의 하부에 구비되는 제1 위치조정블럭(216)과 나사결합되는 제1 간격조정볼트(231)를 포 함한다. 상기 제1 간격조정볼트(231)를 회전시킴으로써 상기 제1 위치조정블럭(216)을 수평방향으로 이동시키게 되고, 상기 제1 위치조정블럭(216)이 이동됨으로써 상기 제1 위치조정블럭(216)에 결합된 상기 제1 초기롤러 조립체(210)가 수평방향으로 이동되게 된다.

결과적으로, 상기 제1 초기롤러 조립체(210)가 좌우의 수평방향으로로 이동함에 따라서 상기 제1 초기롤러(211)와 상기 제2 초기롤러(221) 사이의 간격이 조절된다.

도 2, 도 3 및 도 5를 참조하여, 본 발명에 따른 핀 성형유닛에 구비된 최동 핀형성부를 구체적으로 설명한다.

상기 최종 핀성형부(300)는 서로 일정간격 떨어진 위치에 설치되는 제1 최종롤러 조립체(310) 및 제2 최종롤러 조립체(320)와, 상기 제1 최종롤러 조립체(310)와 상기 제2 최종롤러 조립체(320) 사이의 간격을 조정하는 최종 간격조정장치(330)를 포함한다.

또한, 상기 제1 최종롤러 조립체(310)는 제1 최종롤러(311), 제1 최종롤러 축(314), 제1 최종롤러 프레임(315), 그리고 제1 최종롤러 베어링(313)을 포함하고, 상기 제2 최종롤러 조립체(320)는 제2 최종롤러(321), 제2 최종롤러 축(324), 제2 최종롤러 프레임(325), 그리고 제2 최종롤러 베어링(323)을 포함한다. 또한, 상기 최종 간격조정장치(330)는 상기 제1 최종롤러 조립체(310)의 하부에 구비되는 제2 위치조정블럭(316)과 나사결합되는 제2 간격조정볼트(331)를 포함한다. 이들 구성요소들에 대한 구체적인 설명은 앞서 설명한 초기 핀성형부(200)의 구성들과 유사하므로 생략한다.

다만, 상기 제1 최종롤러(311)에는 핀의 연장부(12)와 대응되는 롤러 홈(311a)이 형성되어 있고, 상기 제1 최종롤러(311)의 상단 테두리에는 제2 경사각(x2)을 가지면서 돌출 형성된 제2 롤러 에지(311b)가 형성되어 있다.

여기서, 상기 제2 최종롤러(321)의 상단이 상기 제1 최종롤러(311)의 상단보다 일정간격 떨어진 하부 위치에 단차지도록 설치되어 상기 제1 최종롤러(311)의 상단과 상기 제2 최종롤러(321)의 상단 사이에서 상기 핀의 베이스부(11)가 형성된다.

결과적으로, 상기 제1 최종롤러(311)와 상기 제2 최종롤러(321)사이에 유입되는 핀은 상기 롤러 홈(311a)에 안착되는 핀의 연장부(12)와 상기 제2 롤러 에지(311b)와 상기 제2 최종롤러(321)의 상단 사이에서 성형되는 핀의 베이스부(11)로 성형가공된다.

여기서, 상기 최종 핀성형부(300)에서 형성되는 베이스부의 벤딩각도(x2)는 상기 초기 핀성형부(200)에서 형성되는 베이스부의 벤딩각도(x1)보가 크게 형성된다.

도 2, 도 3 및 도 6을 참조하여, 본 발명에 구비된 핀 안내유닛을 구체적으로 설명한다.

상기 핀 안내유닛(420)은 핀의 양측에서 상기 핀의 연장부(12)를 지지하는 제1 지지블럭(422) 및 제2 지지블럭(425), 상기 제2 지지블럭(425)의 상부에서 상기 제2 지지블럭(425)과 함께 상기 핀의 베이스부(11)를 지지하는 제3 지지블 럭(421)을 포함한다.

상기 제1 지지블럭(422)에는 상기 핀의 연장부(12)와 대응되어 상기 연장부의 일측을 지지하는 제1 지지단차부(422a)가 형성되어 있고, 상기 제1 지지블럭(422)과 상기 제2 지지블럭(425)은 서로 인접하여 설치된다. 그리고, 상기 제1 지지블럭(422)은 상기 제2 지지블럭(425)에 대하여 수평방향으로 이동가능하게 설치된다.

여기서, 상기 연장부(12)의 일측면은 상기 제1 지지단차부(422a)에 의하여 지지되고, 상기 연장부(12)의 타측면은 상기 제2 지지블럭(425)에 의하여 지지된다.

상기 제3 지지블럭(421)은 상기 제2 지지블럭(425)의 상부에 설치되어 상기 제2 지지블럭(425)에 대하여 수직방향으로 이동될 수 있도록 설치된다. 여기서, 상기 베이스부(11)의 하측면은 상기 제2 지지블럭(425)의 상단부에 의하여 지지되고, 상기 베이스부(11)의 상측면은 상기 제3 지지블럭(421)의 하단부에 의하여 지지된다.

결과적으로, 상기 핀 안내유닛(420)은 상기 핀 성형유닛(400)과 상기 압연유닛(700) 사이에 설치되어 상기 핀(13)을 제1 압연롤러 조립체(710)와 제2 압연롤러 조립체(720) 사이로 안내하면서 상기 핀(13)의 정위치를 설정해주고 상기 핀(13)을 지지하면서 핀의 이동을 안내하게 된다.

도 2, 도 3 및 도 7을 참조하여, 본 발명에 구비된 압연유닛을 구체적으로 설명한다.

상기 압연유닛(700)은 서로 일정간격 떨어진 위치에 설치되는 제1 압연롤러 조립체(710) 및 제2 압연롤러 조립체(720)와, 상기 제1 압연롤러 조립체(710)와 상기 제2 압연롤러 조립체(720) 사이의 간격을 조정하는 압연간격 조정장치(730)를 포함한다.

또한, 상기 제1 압연롤러 조립체(710)는 제1 압연롤러(711), 제1 압연롤러 축(714), 제1 압연롤러 프레임(715), 그리고 제1 압연롤러 베어링(713)을 포함하고, 상기 제2 압연롤러 조립체(720)는 제2 압연롤러(721), 제2 압연롤러 축(724), 제2 압연롤러 프레임(725), 그리고 제2 압연롤러 베어링(723)을 포함한다. 또한, 상기 압연간격 조정장치(730)는 상기 제1 압연롤러 조립체(710)의 하부에 구비되는 압연간격 조정블럭(716)과 나사결합되는 압연간격 조정볼트(731)를 포함한다. 이들 구성요소들에 대한 구체적인 설명은 앞서 설명한 초기 핀성형부(200)의 구성들과 유사하므로 생략한다.

다만, 상기 제1 압연롤러(711)와 제2 압연롤러(721)는 동일한 수평면 상에 설치되고, 제어유닛(미도시)에 의하여 서로 다른 각속도를 가지면서 회전한다. 즉, 상기 제1 압연롤러(711)와 상기 제2 압연롤러(721) 사이에는 핀의 연장부(12)가 설치되고, 상기 제1 압연롤러(711)가 제1 회전각속도(w1)로 회전하는 동안 상기 제2 압연롤러(721)는 제2 회전각속도(w2)로 회전하게 된다. 여기서, 상기 연장부(12)의 일측면의 이송속도와 타측면의 이송속도가 달라지면 상기 연장부(12)의 일측면 및 타측면의 각각과 상기 압연롤러와의 사이에 마찰력이 서로 달라지게 되어 상기 연장부(12)가 찌그러지게 되어 주름이 형성된다.

결과적으로, 평판 형상의 스트립에 요철을 형성하는 별도의 주름성형기어를 사용하지 않더라도 핀의 연장부에 주름을 형성할 수 있게 된다. 즉, 본발명에서는 평판 형상의 스트립에 요철을 형성하고 다시 상기 스트립을 와인딩 휠에 의하여 튜브에 나선형으로 감는 공정이 불필요하게 된다. 본 발명에서는 상기 핀의 연장부를 압연하는 압연유닛만을 사용하여 핀의 연장부에 주름을 형성하면서 튜브의 외측면에 핀을 감아 턴핀튜브를 생산할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정한 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형의 실시가 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.

도 1은 본 발명에 따른 턴핀튜브 제조장치의 일실시예에 대한 구성을 나타내는 블럭도

도 2는 도 1의 턴핀튜브 제조장치에 의하여 턴핀튜브가 제조되는 과정을 순차적으로 나타내는 도면

도 3은 도 1의 턴핀튜브 제조장치의 구성을 개략적으로 나타낸 평면도

도 4는 도 3의 턴핀튜브 제조장치에 구비된 핀 성형유닛의 초기 핀성형부를 나타내는 단면도.

도 5는 도 3의 턴핀튜브 제조장치에 구비된 핀 성형유닛의 최종 핀성형부를 나타내는 단면도.

도 6은 도 3의 턴핀튜브 제조장치에 구비된 핀 안내유닛의 개략적인 단면도

도 7은 도 3의 턴핀튜브 제조장치에 구비된 압연유닛의 개략적인 단면도

<도면의 주요부분에 대한 도면 부호의 설명>

100: 스트립 공급유닛 200: 초기 핀성형부

210: 제1 초기롤러 조립체 220: 제2 초기롤러 조립체

300: 최종 핀성형부 310: 제1 최종롤러 조립체

320: 제2 최종롤러 조립체 400: 핀 성형유닛

420: 핀 안내유닛 500: 튜브 공급유닛

600: 그루브 형성유닛 700: 압연유닛

710: 제1 압연롤러 조립체 720: 제2 압연롤러 조립체

Claims

내측으로 유체가 흐르는 튜브에 접촉하는 베이스부와, 상기 베이스부에서 상기 튜브의 외측방향으로 일정각도를 가지며 연장형성되는 연장부를 갖는 핀을 형성하는 핀 성형유닛;

상기 핀이 상기 튜브의 외측에 감겨져 턴핀튜브가 성형되도록 하기 위하여 이송되는 상기 연장부의 양측에 배치되어 상기 연장부를 가압하면서 회전되는 제1 압연롤러 및 제2 압연롤러를 갖는 압연유닛;

상기 핀을 상기 압연유닛으로 안내하면서 상기 핀의 정위치를 설정해주고 상기 핀을 지지하는 핀 안내유닛; 그리고,

상기 연장부가 상기 제1 압연롤러 및 상기 제2 압연롤러 사이를 지나면서 상기 연장부에 주름이 형성되도록 상기 제1 압연롤러의 회전속도와 상기 제2 압연롤러의 회전속도를 서로 다르게 제어하는 제어유닛을 포함하는 턴핀튜브 제조장치.
제1항에 있어서,

상기 핀 성형유닛은 평판 형상의 스트립을 상기 베이스부와 상기 연장부를 갖는 핀으로 형성하기 위하여 상기 핀의 이송방향에 따라 순차적으로 배치되는 초기 핀성형부와 최종 핀성형부를 포함하며, 상기 최종 핀성형부에서 형성되는 상기 베이스부의 밴딩각도는 상기 초기 핀성형부에서 형성되는 상기 베이스부의 밴딩각도보다 큰 것을 특징으로 하는 턴핀튜브 제조장치.
제2항에 있어서,

상기 초기 핀성형부는 서로 일정간격 떨어진 위치에 설치되는 제1 초기롤러 및 제2 초기롤러를 포함하며, 상기 제1 초기롤러의 상단과 상기 제2 초기롤러의 상단은 서로 단차지도록 설치되어 상기 핀이 상기 제1 초기롤러와 상기 제2 초기롤러 사이로 이동하면서 상기 제1 초기롤러의 테두리에 제1 경사각을 가지면서 돌출 형성된 제1 롤러 에지에 의하여 벤딩되어 상기 베이스부를 형성하는 것을 특징으로 하는 턴핀튜브 제조장치.
제3항에 있어서,

상기 최종 핀성형부는 서로 일정간격 떨어진 위치에 설치되는 제1 최종롤러 및 제2 최종롤러를 포함하며, 상기 제1 최종롤러의 상단과 상기 제2 최종롤러의 상단은 서로 단차지도록 설치되어 상기 초기 핀성형부를 경유한 상기 핀이 상기 제1 최종롤러와 상기 제2 최종롤러 사이로 이동하면서 상기 제1 최종롤러의 테두리에 제2 경사각을 가지면서 돌출 형성된 제2 롤러 에지에 의하여 벤딩되어 상기 베이스부를 형성하는 것을 특징으로 하는 턴핀튜브 제조장치.
삭제
내측으로 유체가 흐르는 튜브에 접촉하는 베이스부와, 상기 베이스부에서 상기 튜브의 외측방향으로 일정각도를 가지며 연장형성되는 연장부를 갖는 핀을 성형하는 핀 성형단계;

상기 핀 성형단계가 이루어진 상기 핀은 핀 안내유닛을 통해 상기 핀의 정위치가 설정되어 제1 압연롤러와 제2 압연롤러가 구비된 압연유닛으로 공급되는 단계; 그리고,

이송되는 상기 연장부의 양측에 배치되어 회전하는 상기 제1 압연롤러 및 상기 제2 압연롤러에 의하여 상기 연장부를 압연하면서 상기 제1 압연롤러의 회전속도와 상기 제2 압연롤러의 회전속도를 서로 다르게 제어하여 상기 연장부에 주름이 형성되도록 하고 상기 튜브의 외측면에 상기 핀을 감아 턴핀튜브를 형성하는 턴핀튜브 형성단계를 포함하는 턴핀튜브 제조방법.
제6항에 있어서,

상기 핀 성형단계는 평판 형상의 스트립을 초기 핀성형부에 의하여 일차적으로 밴딩하는 1차 밴딩단계와, 상기 1차 밴딩단계를 거친 상기 핀의 베이스부를 최종 핀성형부에 의하여 상기 초기 핀성형부에 의하여 형성되는 밴딩각도보다 더 큰 각도로 밴딩하는 2차 밴딩단계를 포함하는 턴핀튜브 제조방법.