KR101079862B1 - 턴핀튜브 제조장치 및 이를 이용한 턴핀튜브 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 턴핀튜브의 성형가공이 용이한 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 성형하는 핀 성형유닛; 그리고, 상기 튜브의 외측면에 상기 핀이 나선형으로 감긴 턴핀튜브가 벤딩되는 튜브 밴딩부에 위치하는 상기 연장부의 적어도 일부분을 잘라내기 위하여 상기 핀의 길이방향을 따라 상기 연장부에 일정깊이로 절취홈을 형성하는 커팅유닛이 포함되어 이루어지며, 상기 커팅유닛은 상기 절취홈을 형성하는 커팅롤러 조립체와, 상기 커팅롤러 조립체를 이동시키기 위한 이동블럭과, 상기 이동블럭을 구동시키는 구동장치를 포함하는 턴핀튜브 제조장치 및 제조방법을 제공한다.

턴핀튜브, 핀 성형유닛, 커팅유닛

Description

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

본 발명은 턴핀튜브 제조장치 및 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 턴핀튜브의 성형가공이 용이한 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.따라서, 새로운 핀 형상의 설계가 요구되고 이를 제작할 수 있는 턴핀튜브 제조장치가 요구되고 있다.

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 턴핀튜브의 성형가공이 용이한 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 가지면서 연장형성되는 연장부를 갖는 핀을 성형하는 핀 성형유닛; 그리고, 상기 튜브의 외측면에 상기 핀이 나선형으로 감긴 턴핀튜브가 벤딩되는 튜브 밴딩부에 위치하는 상기 연장부의 적어도 일부분을 잘라내기 위하여 상기 핀의 길이방향을 따라 상기 연장부에 일정깊이로 절취홈을 형성하는 커팅유닛을 포함하는 턴핀튜브 제조장치를 제공한다.

상기 턴핀튜브 제조장치는 상기 연장부를 기준으로 상기 연장부의 양측에 설치되는 제1 압연롤러 조립체 및 제2 압연롤러 조립체를 갖는 압연유닛을 더 포함하며, 상기 연장부가 상기 제1 압연롤러 조립체와 상기 제2 압연롤러 조립체 사이에서 압연됨에 따라 상기 연장부의 일부분은 상기 절취홈을 따라 잘려질 수 있다.

상기 커팅유닛은 상기 절취홈을 형성하는 커팅롤러 조립체와, 상기 커팅롤러 조립체를 이동시키기 위한 이동블럭과, 상기 이동블럭을 구동시키는 구동장치를 포함할 수 있다.

상기 커팅롤러 조립체는 상기 연장부를 기준으로 일측에 배치되는 제1 커팅롤러 조립체와, 타측에 배치되는 제2 커팅롤러 조립체와, 상기 제1 커팅롤러 조립체와 상기 제2 커팅롤러 조립체 사이의 간격을 조절하기 위한 간격 조정부재를 포함할 수 있다.

상기 구동장치는 상기 이동블럭과 결합되어 상기 이동블럭을 회전이동시키는 회전축과 상기 회전축을 회전시키는 구동모터를 포함하며, 상기 이동블럭은 상기 커팅롤러 조립체와 결합되어 상기 회전축을 중심으로 회전하면서 상기 커팅롤러 조립체를 상하로 이동시킬 수 있다.

본 발명의 다른 실시형태에 의하면, 본 발명은 내측으로 유체가 흐르는 튜브에 접촉하는 베이스부와, 상기 베이스부에서 상기 튜브의 외측방향으로 일정각도를 가지면서 연장형성되는 연장부를 갖는 핀을 성형하는 핀 성형단계; 상기 연장부의 적어도 일부분을 잘라내기 위하여 상기 핀의 길이방향을 따라 상기 연장부에 일정깊이로 절취홈을 형성하는 절취홈 형성단계; 그리고, 상기 핀이 상기 튜브의 외측에 감겨져 턴핀튜브가 성형되도록 하기 위하여 이송되는 상기 연장부의 일부분이 상기 절취홈을 따라 잘려지도록 상기 연장부를 압연하는 압연단계를 포함하는 턴핀튜브 제조방법을 제공한다.

본 발명에 따른 턴핀튜브 제조장치 및 제조방법을 설명하면 다음과 같다.

첫째, 턴핀튜브가 벤딩될 부분, 즉 튜브 벤딩부에 위치하는 연장부를 미리 잘라내기 위하여 상기 연장부에 절취홈을 형성하고 상기 연장부를 압연하여 상기 연장부의 일부분을 잘라내도록 하여 상기 핀이 튜브의 외측면에 감기지 직전에 완전히 잘려지도록 함으로써 상기 핀이 상기 커팅유닛에서 압연유닛으로 안정적으로 이송됨과 동시에 상기 핀의 가공이 용이한 이점이 있다.

둘째, 상기 핀의 연장부를 잘라냄으로써 상기 튜브 벤딩부의 벤딩시 벤딩부하를 줄일 수 있으며 동시에 상기 턴핀튜브를 지지하는 브라켓에 고정시킬때 상기 튜브 벤딩부와 상기 브라켓의 간섭을 미리 방지할 수 있는 이점이 있다.

셋째, 핀의 베이스부가 상기 튜브의 외측면에 면접촉을 하게 됨으로써 열교환효율이 증가되는 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 연 장부(12)를 압연하여 상기 연장부의 일부분을 잘라내는 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 핀형성부(200)와 최종 핀형성부(300)를 포함한다. 여기서, 상기 최종 핀형성부(300)에서 밴딩되는 상기 베이스부(11)의 밴딩각도는 상기 초기 핀형성부(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 가지면서 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 연장부(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 주름이 형성될 수도 있다.

상기 연장부(12)에 주름이 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.

결과적으로, 상기 압연유닛(700)은 상기 연장부(12)의 일부분을 압연하여 잘라내는 역할을 수행함과 동시에 상기 연장부(12)에 주름을 형성하게 된다.

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 일정각도를 가지면서 연장형성되는 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 핀형성부(200)에 의하여 일차적으로 밴딩하는 1차 밴딩단계와, 상기 1차 밴딩단계를 거친 상기 핀의 베이스부(11)를 최종 핀형성부(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 조립체(710) 및 제2 압연롤러 조립체(720)에 의하여 압연된다.

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 핀형성부를 구체적으로 설명한다.

상기 초기 핀형성부(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 초기 롤러 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 포함한다. 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 핀형성부(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 핀형성부(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 형성된 다.

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 핀형성부(300)에서 형성되는 베이스부의 벤딩각도(x2)는 상기 초기 핀형성부(200)에서 형성되는 베이스부의 벤딩각도(x1)보가 크게 형성된다.

도 2, 도 3, 도 6 및 도 7을 참조하여, 본 발명에 따른 턴핀튜브 제조장치에 구비된 커팅유닛을 구체적으로 설명한다.

상기 커팅유닛(900)은 핀의 연장부에 절취홈(14)을 형성하는 커팅롤러 조립체와, 상기 커팅롤러 조립체를 이동시키기 위한 이동블럭(915)과, 상기 이동블럭(915)을 구동시키는 구동장치를 포함한다.

상기 구동장치가 구동을 하면, 상기 이동블럭(915)이 회전하게 되고, 상기 이동블럭(915)이 회전되면 상기 이동블럭(915)에 결합된 상기 커팅롤러 조립체는 회전이동하면서 상기 핀의 연장부(12)에 절취홈(14)을 형성하게 된다.

상기 커팅롤러 조립체는 상기 연장부(12)를 기준으로 일측에 배치되는 제1 커팅롤러 조립체(920)와, 타측에 배치되는 제2 커팅롤러 조립체(930)와, 상기 제1 커팅롤러 조립체(920)와 상기 제2 커팅롤러 조립체(930) 사이의 간격을 조절하기 위한 간격조정부재(940)를 포함한다.

상기 제1 커팅롤러 조립체(920)는 상기 연장부(12)의 이동에 의하여 회전되는 제1 커팅롤러(921), 상기 제1 커팅롤러(921)의 회전중심이 되는 제1 커팅롤러 축(923), 상기 제1 커팅롤러 축(923)과 상기 제1 커팅롤러(921) 사이에 설치되는 제1 커팅롤러 베어링(922), 상기 제1 커팅롤러(921)의 하부에 위치하는 제1 커팅롤러 지지블럭(924)을 포함한다.

또한, 상기 제2 커팅롤러 조립체(930)는 상기 연장부(12)의 이동에 의하여 회전되는 제2 커팅롤러(931), 상기 제2 커팅롤러(931)의 회전중심이 되는 제2 커팅롤러 축(933), 상기 제2 커팅롤러 축(933)과 상기 제2 커팅롤러(931) 사이에 설치되는 제2 커팅롤러 베어링(932), 상기 제2 커팅롤러(931)의 하부에 위치하는 제2 커팅롤러 지지블럭(934)을 포함한다.

상기 제2 커팅롤러 조립체(930)와 상기 제1 커팅롤러 조립체(920)는 유사한 구성을 가진다. 다만, 상기 제2 커팅롤러(931)에는 상기 제1 커팅롤러(921)와는 달리 커팅 블레이드(931a)가 구비된다. 즉, 상기 연장부(12)의 일측은 상기 제1 커팅롤러(921)의 측면에 지지되고, 상기 연장부(12)의 타측은 상기 커팅 블레이드(931a)에 의하여 가압된다. 결과적으로, 연장부(12)가 상기 제1 커팅롤러(921)와 상기 제2 커팅롤러(931) 사이를 이동하게 됨으로써 상기 커팅 블레이드(931a)에 의하여 상기 절취홈(14)이 형성된다.

물론, 상기 제1 커팅롤러(921)에도 커팅 블레이드가 구비되고, 상기 연장부가 상기 제1 커팅롤러의 커팅 블레이드와 상기 제2 커팅롤러의 커팅 블레이드 사이를 이동하게 됨으로써 상기 절취홈이 형성될 수도 있을 것이다.

상기 간격조정부재(940)는 상기 제1 커팅롤러 지지블럭(924)과 상기 제2 커팅롤러 지지블럭(934) 사이에 설치되어 상기 제1 커팅롤러(921)와 제2 커팅롤러(931) 사이의 간격을 조절하게 된다.

상기 구동장치는 상기 이동블럭(915)과 결합되어 상기 이동블럭(915)을 회전이동시키는 회전축(913)과 상기 회전축(913)을 회전시키는 구동모터(910)를 포함한다. 또한, 상기 구동장치는 상기 구동모터(910)의 동력을 상기 회전축(913)으로 전달하는 동력전달부재를 포함할 수 있다.

상기 동력전달부재는 상기 구동모터에 의하여 일차적으로 회전되는 제1 회전축(911)과, 상기 제1 회전축(911)과 상기 회전축(913)을 연결하는 벨트(912)를 포함한다.

결과적으로, 상기 구동모터(910)가 회전을 하게 되면, 상기 제1 회전축(913)이 회전하게 되고, 상기 제1 회전축(913)이 회전을 하게 되면 상기 벨트(912)가 이동을 하면서 상기 회전축(913)을 회전시키게 된다. 상기 회전축(913)이 회전하게 되면 상기 회전축에 결합된 이동블럭(915)이 회전을 하게 되고, 상기 이동블럭(915)이 회전하게 되면 상기 커팅롤러 조립체가 회전을 하게 된다.

상기 커팅롤러 조립체는 상기 튜브 벤딩부(20a)에 위치하게 될 연장부(12)가 이송되면 상기 커팅롤러 조립체가 상기 회전축(913)을 중심으로 회전하면서 상승하게 되고, 상기 커팅 블레이드(931a)가 상기 연장부(12)를 가압하게 된다.

즉, 상기 커팅 블레이드(931a)는 먼저 상기 연장부(12)에 곡면을 그리면서 상기 절취홈(14)을 형성하기 시작하고, 상기 커팅롤러 조립체는 상기 커팅 블레이 드(931a)의 회전반경의 상사점에서 일정시간 정지하게 된다. 물론, 이때에도 상기 커팅 블레이드(931a)는 지속적으로 회전하게 된다. 상기 커팅롤러 조립체가 상기 상사점에서 잠시 정지되어 있는 동안 상기 커팅 블레이드(931a)는 상기 연장부(12)에 일직선을 그리면서 상기 절취홈(14)을 형성하게 된다.

이후에, 일정시간이 경과하면, 상기 커팅롤러 조립체는 다시 회전축(913)을 중심으로 회전하면서 하강하게 된다. 이때에도 상기 커팅 블레이드(931a)는 상기 연장부(12)에 곡면을 그리면서 상기 절취홈(14)을 형성하게 된다. 결과적으로, 상기 절취홈(14)은 하부가 뚫린 사각형의 형상에서 모서리 부분이 모따기가 된 형태를 띄게 된다.

여기서, 미설명된 도면 부호 14는 상기 회전축과 커팅유닛의 프레임 사이에 설치되는 베어링을 의미한다.

도 2, 도 3 및 도 8을 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 핀형성부(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.

또한, 상기 핀의 연장부(12)가 상기 제1 압연롤러(711)와 제2 압연롤러(721) 사이를 통과하게 되면 상기 연장부(12)가 압연되면서 상기 연장부(12)에 형성된 절취홈(14)을 따라 상기 연장부의 일부분이 잘려 나가게 된다.

결과적으로, 상기 핀(13)이 상기 튜브(20)의 외측면에 감기기 직전에 튜브 벤딩부(20a)에 위치하는 연장부의 일부분은 압연유닛(700)에 의하여 잘려나가게 됨으로써 상기 핀(13)이 상기 압연유닛(700)으로 안정적으로 이송된 후에 최종적으로 상기 튜브(20)에 감겨지게 된다.

또한, 상기 핀의 연장부(12)를 잘라냄으로써 상기 튜브 벤딩부(20a)의 벤딩시 벤딩부하를 줄일 수 있으며 동시에 상기 튜브 벤딩부(20a)가 상기 턴핀튜브를 지지하는 브라켓에 고정시킬때 상기 튜브 벤딩부와 상기 브라켓의 간섭이 미리 방지될 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 핀형성부를 나타내는 단면도.

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

도 6은 도 3의 턴핀튜브 제조장치에 구비된 커팅유닛의 단면도

도 7은 도 6의 커팅유닛에 구비된 커팅롤러 조립체가 절취홈을 형성하는 상태를 나타내는 도면

도 8은 도 3의 턴핀튜브 제조장치에 구비된 압연유닛에 의하여 핀이 압연되는 상태를 나타내는 도면

<도면의 주요부분에 대한 도면 부호의 설명>

100: 스트립 공급유닛 200: 초기 핀형성부

210: 제1 초기롤러 조립체 220: 제2 초기롤러 조립체

300: 최종 핀형성부 310: 제1 최종롤러 조립체

320: 제2 최종롤러 조립체 400: 핀 성형유닛

420: 핀 안내유닛 500: 튜브 공급유닛

600: 그루브 유닛 700: 압연유닛

710: 제1 압연롤러 조립체 720: 제2 압연롤러 조립체

900: 커팅유닛 920: 제1 커팅롤러

930: 제2 커팅롤러 940: 간격조정부재

Claims (6)

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

   상기 튜브의 외측면에 상기 핀이 나선형으로 감긴 턴핀튜브가 벤딩되는 튜브 밴딩부에 위치하는 상기 연장부의 적어도 일부분을 잘라내기 위하여 상기 핀의 길이방향을 따라 상기 연장부에 일정깊이로 절취홈을 형성하는 커팅유닛이 포함되어 이루어지며, 상기 커팅유닛은 상기 절취홈을 형성하는 커팅롤러 조립체와, 상기 커팅롤러 조립체를 이동시키기 위한 이동블럭과, 상기 이동블럭을 구동시키는 구동장치를 포함하는 턴핀튜브 제조장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 연장부를 기준으로 상기 연장부의 양측에 설치되는 제1 압연롤러 조립체 및 제2 압연롤러 조립체를 갖는 압연유닛을 더 포함하며, 상기 연장부가 상기 제1 압연롤러 조립체와 상기 제2 압연롤러 조립체 사이에서 압연됨에 따라 상기 연장부의 일부분은 상기 절취홈을 따라 잘려지도록 하는 것을 특징으로 하는 턴핀튜브 제조장치.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,

   상기 커팅롤러 조립체는 상기 연장부를 기준으로 일측에 배치되는 제1 커팅롤러 조립체와, 타측에 배치되는 제2 커팅롤러 조립체와, 상기 제1 커팅롤러 조립체와 상기 제2 커팅롤러 조립체 사이의 간격을 조절하기 위한 간격 조정부재를 포함하는 턴핀튜브 제조장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 구동장치는 상기 이동블럭과 결합되어 상기 이동블럭을 회전이동시키는 회전축과 상기 회전축을 회전시키는 구동모터를 포함하며, 상기 이동블럭은 상기 커팅롤러 조립체와 결합되어 상기 회전축을 중심으로 회전하면서 상기 커팅롤러 조립체를 상하로 이동시키는 것을 특징으로 하는 턴핀튜브 제조장치.
6. 내측으로 유체가 흐르는 튜브에 접촉하는 베이스부와, 상기 베이스부에서 상기 튜브의 외측방향으로 일정각도를 가지면서 연장형성되는 연장부를 갖는 핀을 성형하는 핀 성형단계;

   상기 연장부의 적어도 일부분을 잘라내기 위하여 상기 핀의 길이방향을 따라 상기 연장부에 일정깊이로 절취홈을 형성하는 절취홈 형성단계; 그리고,

   상기 핀이 상기 튜브의 외측에 감겨져 턴핀튜브가 형성되도록 하기 위하여 이송되는 상기 연장부의 일부분이 상기 절취홈을 따라 잘려지도록 상기 연장부를 압연하는 압연단계를 포함하는 턴핀튜브 제조방법.

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