KR101104938B1 - 턴핀튜브, 턴핀튜브 제조장치 및 턴핀튜브 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가공성이 뛰어나면서도 열전달 효율을 향상시킬 수 있는 턴핀튜브, 턴핀튜브 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 내측으로 유체가 흐르는 튜브와 상기 튜브의 외측면에 나선형으로 감기는 핀을 포함하며, 상기 핀은 상기 튜브와 접촉하는 외측면에 감기는 베이스부와, 상기 베이스부에서 상기 튜브의 외측방향으로 일정각도를 가지면서 연장형성되는 연장부를 포함하고, 상기 연장부는 회전속도가 서로 다르게 제어되는 두 개의 압연롤러를 지나면서 주름이 형성되며, 상기 연장부는 상기 튜브가 벤딩되는 튜브 벤딩부에서는 상기 튜브의 외측방향으로 연장되는 제1 연장부와, 상기 제1 연장부에서 상기 튜브의 길이방향을 따라 벤딩되는 제2 연장부를 가지며, 상기 튜브는 길이방향을 따라 나선형으로 압입되어 함몰 형성되는 나선홈을 가지며, 상기 베이스부는 상기 나선홈에 안착되는 턴핀튜브, 턴핀튜브 제조장치 및 턴핀튜브 제조방법을 제공한다.

핀, 튜브, 턴핀튜브, 제조장치, 제조방법, 벤딩

Description

턴핀튜브, 턴핀튜브 제조장치 및 턴핀튜브 제조방법{turn-fin tube, manufacturing apparatus of the turn-fin tube and manufacturing method of the turn-fin tube}

본 발명은 턴핀튜브, 턴핀튜브 제조장치 및 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가공이 쉽고 열효율을 증가시킬 수 있는 턴핀튜브, 상기 턴핀튜브의 생산 불량율을 줄임과 동시에 생산비용을 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 냉 매의 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 가공성이 뛰어나면서도 열전달 효율을 향상시킬 수 있는 턴핀튜브, 턴핀튜브 제조장치 및 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 해결하고자 하는 과제는 상기 턴핀튜브의 생산 불량율을 줄임과 동시에 생산비용을 절감할 수 있는 턴핀튜브 제조장치 및 제조방법을 제공하는 것이다.

상술한 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 내측으로 유체가 흐르는 튜브와 상기 튜브의 외측면에 나선형으로 감기는 핀을 포함하며, 상기 핀은 상기 튜브와 접촉하는 외측면에 감기는 베이스부와, 상기 베이스부에서 상기 튜브의 외측방향으로 일정각도를 가지면서 연장형성되는 연장부를 포함하고, 상기 연장부는 회전속도가 서로 다르게 제어되는 두 개의 압연롤러를 지나면서 주름이 형성되며, 상기 연장부는 상기 튜브가 벤딩되는 튜브 벤딩부에서는 상기 튜브의 외측방향으로 연장되는 제1 연장부와, 상기 제1 연장부에서 상기 튜브의 길이방향을 따라 벤딩되는 제2 연장부를 가지며, 상기 튜브는 길이방향을 따라 나선형으로 압입되어 함몰 형성되는 나선홈을 가지며, 상기 베이스부는 상기 나선홈에 안착되는 턴핀튜브를 제공한다.

삭제

본 발명의 다른 실시형태에 의하면, 본 발명은 내부에 중공을 형성하는 튜브를 공급하는 튜브 공급유닛; 상기 튜브와 접촉하는 면에 구비되는 베이스부와, 상 기 베이스부에서 상기 튜브의 외측방향으로 일정각도를 가지면서 연장형성되는 연장부를 갖는 핀을 성형하는 핀 성형유닛; 그리고, 상기 튜브의 외측면에 상기 핀이 감겨 형성된 턴핀튜브 중에서 벤딩될 튜브 벤딩부 상에 위치하는 상기 연장부를 미리 압착하여 상기 베이스부에서 상기 튜브의 외측 방향으로 일정각도를 가지면서 연장형성되는 제1 연장부와, 상기 제1 연장부에서 상기 튜브의 길이방향으로 벤딩되는 제2 연장부를 갖도록 하는 턴핀튜브 압착유닛을 포함하는 턴핀튜브 제조장치를 제공한다.

또한, 상기 턴핀튜브 제조장치는 상기 튜브의 길이방향을 따라 상기 튜브의 외측면에 나선형으로 형성된 나선홈을 형성하는 그루브 형성유닛을 더 포함하며, 상기 상기 베이스부는 상기 나선홈에 안착될 수 있다.

상기 턴핀튜브 압착유닛은 상기 연장부를 가압하면서 상기 제1 연장부와 상기 제2 연장부로 성형하는 압착부재를 포함하며, 상기 연장부의 끝단과 접촉하는 상기 압착부재의 내측면은 상기 제2 연장부가 상기 튜브의 길이방향으로 자연스럽게 벤딩되도록 하기 위하여 경사각을 가질 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시형태에 의하면, 본 발명은 내부에 중공을 형성하는 튜브를 공급하는 튜브 공급단계; 상기 튜브와 접촉하는 면에 구비되는 베이스부와, 상기 베이스부에서 상기 튜브의 외측방향으로 일정각도를 가지면서 연장형성되는 연장부를 갖는 핀을 성형하는 핀 성형단계; 상기 튜브의 외측면에 상기 핀을 나선형으로 감아 턴핀튜브를 형성하는 턴핀튜브 형성단계; 그리고, 상기 턴핀튜브 중에서 벤딩될 튜브 벤딩부 상에 위치하는 상기 연장부를 미리 압착하여 상기 연장부가 상기 베이스부에서 상기 튜브의 외측방향으로 일정각도를 가지면서 연장형성되는 제1 연장부와, 상기 제1 연장부에서 상기 튜브의 길이방향으로 벤딩되는 제2 연장부를 갖도록 하는 턴핀튜브 압착단계를 포함하는 턴핀튜브 제조방법을 제공한다.

또한, 상기 턴핀튜브 제조방법은 상기 튜브의 길이방향을 따라 상기 튜브의 외측면에 나선형으로 형성된 나선홈을 형성하는 그루브 형성단계를 더 포함하며, 상기 턴핀튜브 형성단계에서는 상기 베이스부가 상기 나선홈에 안착되도록 하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 턴핀튜브, 턴핀튜브 제조장치 및 턴핀튜브 제조장법의 효과를 설명하면 다음과 같다.

첫째, 핀에는 튜브와 면접촉하는 베이스부를 형성함고 동시에 상기 튜브의 외측 반경방향으로 벤딩되는 제1 연장부와, 상기 튜브가 벤딩될 부분인 튜브 벤딩부 상에 위치하는 연장부들은 상기 튜브 벤딩부를 따라 벤딩되는 제2 벤딩부를 미리 형성함으로써 턴핀 튜브가 벤딩될 때 상기 연장부에 의하여 발생되는 벤딩부하를 줄일 수 있게 되어 가공성이 뛰어난 이점이 있다. 다시 말하면, 상기 튜브 벤딩부 상에 배치될 연장부를 제1 연장부와 제2 연장부로 미리 가공함으로써 상기 턴핀튜브의 벤딩시 상기 튜브가 함몰되거나 파손되는 위험을 줄일 수 있게 되어 턴핀튜브의 불량율을 줄일 수 있게 되고 생산비용을 절감할 수 있게 된다.

둘째, 상기 턴핀튜브의 튜브 벤딩부 상에서 연장부를 제1 연장부와 제2 연장부로 형성함으로써 상기 튜브의 벤딩시 벤딩부하를 줄임과 동시에 열교환 효율을 증가시키게 되는 장점이 있다. 즉, 상기 턴핀튜브의 벤딩시 벤딩부하를 줄이기 위하여 상기 연장부를 잘라내는 경우도 있지만 본 발명에서는 상기 연장부를 잘라내지 않으면서도 가공성을 높임과 동시에 열전달 효율을 증가시킬 수 있는 이점이 있다.

셋째, 벤딩된 턴핀튜브를 고정하기 위하여 브라켓에 삽입하는 공정에서는 상기 제2 연장부가 벤딩되어 있기 때문에 핀의 손상이 발생하지 않으면서 작업이 원활하게 수행될 수 있는 이점이 있다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 턴핀튜브의 제조장치의 구성을 나타내는 블럭도 이고, 도 2는 도 1의 턴핀튜브의 제조장치에 의하여 제조되는 턴핀튜브의 일 실시예에 따른 상태를 단계적으로 나타내는 도면이다. 또한, 도 4는 본 발명에 따른 턴핀튜브 제조장치의 구성을 개략적으로 나타낸 평면도이다.

도 1, 도 2 및 도 4를 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 형성하는 핀 성형유닛(400),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), 상기 연장부(13)를 압착하는 턴핀튜브 압착유닛(800)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 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 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 포 함한다. 상기 압연유닛(700)을 지나면서 상기 핀(13)은 상기 튜브(20)의 외측면에 나선형으로 감기게 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 베이 스부(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.

상기 턴핀튜브 압착유닛(800)은 상기 연장부(12)를 가압하면서 상기 제1 연장부(12a)와 상기 제2 연장부(12b)로 성형하는 압착부재(도 7의 810 참조)와, 상기 압착부재를 구동시키기 위한 구동장치(미도시)를 포함한다.

상기 턴핀튜브가 이동되면 상기 턴핀튜브 압착유닛(800)에 의하여 상기 턴핀튜브가 벤딩될 부분, 즉 튜브 벤딩부(20a)에 위치하는 연장부(12)는 상기 제1 연장부(12a)와 상기 제2 연장부(12b)로 성형된다.

상기 제1 연장부(12a)는 상기 핀의 베이스부(11)에서 상기 튜브의 외측방향으로 경사각을 가지면서 형성되고, 상기 제2 연장부(12b)는 상기 제1 연장부(12a)에서 상기 튜브(20)의 길이방향을 따라 벤딩된다.

결과적으로, 상기 턴핀튜브가 벤딩되기 전에 상기 튜브 벤딩부(20a)에 위치하는 상기 제2 연장부(12b)를 미리 벤딩시켜 놓음으로써 상기 턴핀튜브가 벤딩될때 상기 튜브 벤딩부(20a)에 걸리는 벤딩부하를 줄일수 있게 되어 상기 튜브(20) 또는 핀(13)이 찌그러지거나 손상되는 것을 방지할 수 있게 된다. 또한, 상기 제2 연장부(12b)를 미리 벤딩함으로써 상기 턴핀튜브가 브라켓에 고정될때 핀의 손상이 없 이 작업을 할 수 있게 된다.

또한, 상기 턴핀튜브의 벤딩시 벤딩부하를 줄이기 위하여 상기 연장부를 잘라내는 경우도 있지만 본 발명에서는 상기 연장부를 잘라내지 않음으로써 열전달효율을 증가시킴과 동시에 가공성을 증가시킬 수 있게 된다.

상기 턴핀튜브 압착유닛(800)이 작동하는 시점은 제어부(미도시)에 미리 저장되어 상기 턴핀튜브가 벤딩되는 영역 즉, 튜브 벤딩부(20a)가 상기 턴핀튜브 압착유닛 상에 위치하게 되면 작동될수 있을 것이다.

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 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 연 장부(12)의 양측에 배치되어 회전하는 제1 압연롤러 조립체(710) 및 제2 압연롤러 조립체(720)에 의하여 압연된다. 여기서, 상기 제1 압연롤러 조립체(710)에 구비된 제1 압연롤러와 제2 압연롤러 조립체(720)에 구비된 제2 압연롤러의 회전속도가 서로 다르게 제어되면 상기 연장부(12)에는 주름이 형성될 수도 있다.

이후에 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 3은 도 1의 턴핀튜브의 제조장치에 의하여 제조되는 턴핀튜브의 다른 실시예에 따른 상태를 단계적으로 나타내는 도면이다.

본 실시예에 따른 턴핀튜브가 제작되는 공정은 상술한 일 실시예에 따른 턴핀튜브가 제작되는 공정과 유사하다.

다만, 본 실시예에 따른 턴핀튜브에서는 핀의 베이스부(11)가 상기 튜브(20) 의 외측면 상에 감기게 된다. 즉, 본 실시예에 따른 튜브에는 나선홈이 형성되지 않아 상기 핀의 베이스부(11)가 상기 튜브(20)의 외측면상에 설치된다.

결과적으로, 본 실시예에 따른 턴핀튜브 제조장치에서는 상기 튜브의 외측면에 나선홈을 형성하는 그루브 형성유닛이 사용되지 않게 된다.

도 2, 도 4 및 도 5를 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 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 4 및 도 6을 참조하여, 본 발명에 따른 핀 성형유닛에 구비된 최동 핀성형부를 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 유입 되는 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 7 및 도 8을 참조하여, 본 발명에 따른 턴핀튜브 제조장치에 구비된 턴핀튜브 압착유닛에 의하여 턴핀튜브가 압착되는 과정을 설명한다.

본 실시예에 따른 턴핀튜브 압착유닛(800)은 핀의 연장부(12)를 가압하는 압착부재(810)와, 상기 압착부재(810)를 구동시키기 위한 구동장치(미도시)를 포함한다.상기 턴핀튜브 압착유닛(800)은 상기 턴핀튜브가 미리 벤딩될 부분, 즉 튜브 벤딩부를 압착하여 핀의 연장부(12)를 제1 연장부(12a)와 제2 연장부(12b)로 성형하게 된다.

구체적으로, 상기 압착부재(810)는 상기 턴핀튜브의 반경방향으로 이동되면서 상기 연장부(12)를 가압함과 동시에 상기 턴핀튜브의 길이방향으로 이동하면서 상기 연장부(12)를 가압하게 된다. 이때, 상기 압착부재(810)의 내측면은 상기 연장부(12)가 상기 튜브(10)의 길이방향으로 자연스럽게 벤딩되도록 하기 위하여 경사각이 형성되어 있다.

상기 압착부재(810)가 상기 연장부(12)를 가압하면 상기 압착부재(810)에 접촉하는 연장부(12)의 끝단은 상기 압착부재(810)의 내측면의 경사각에 의하여 상기 튜브(20)의 길이방향으로 벤딩되기 시작한다. 그리고, 일정정도의 벤딩이 이루어지면 상기 압착부재(810)는 상기 튜브(20)의 길이방향으로 이동되어 상기 연장부(12)를 다시 가압하게 된다. 물론, 상기 압착부재에 대하여 상기 튜브가 길이방향으로 이동할 수도 있을 것이다.

결과적으로, 상기 연장부(12)는 상기 베이스부(11)로부터 일정각도를 가지면서 벤딩되는 상기 제1 연장부(12a)와 상기 제1 연장부로부터 연장형성되어 상기 튜브의 길이방향으로 벤딩되는 상기 제2 연장부(12b)로 성형된다. 물론, 제조자는 상기 압착부재를 사용하여 상기 연장부를 벤딩시켜 제1 연장부(12a) 및 제2 연장부(12b)로 성형하지 않고 직접 손으로 상기 연장부를 벤딩시킬 수도 있을 것이다.

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 제조되는 턴핀튜브의 일실시예에 대한 제조과정을 순차적으로 나타내는 도면

도 3은 도 1의 턴핀튜브 제조장치에 의하여 제조되는 턴핀튜브의 다른 실시예에 대한 제조과정을 순차적으로 나타내는 도면

도 4는 도 1의 턴핀튜브 제조장치의 구성을 개략적으로 나타낸 평면도

도 5는 도 4의 턴핀튜브 제조장치에 구비된 핀 성형유닛의 초기 핀성형부를 나타내는 단면도.

도 6는 도 4의 턴핀튜브 제조장치에 구비된 핀 성형유닛의 최종 핀성형부를 나타내는 단면도.

도 7은 도 4의 턴핀튜브 제조장치에 구비된 턴핀튜브 압착유닛에 의하여 핀의 연장부가 성형되기 전의 상태를 나타낸 단면도

도 8은 도 4의 턴핀튜브 제조장치에 구비된 턴핀튜브 압착유닛에 의하여 핀의 연장부가 성형되고 있는 상태를 나타낸 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

800: 턴핀튜브 압착유닛 810: 압착부재

Claims (7)

1. 삭제
2. 내측으로 유체가 흐르는 튜브와 상기 튜브의 외측면에 나선형으로 감기는 핀을 포함하며,

   상기 핀은 상기 튜브와 접촉하는 외측면에 감기는 베이스부와, 상기 베이스부에서 상기 튜브의 외측방향으로 일정각도를 가지면서 연장형성되는 연장부를 포함하고,

   상기 연장부는 회전속도가 서로 다르게 제어되는 두 개의 압연롤러를 지나면서 주름이 형성되며,

   상기 연장부는 상기 튜브가 벤딩되는 튜브 벤딩부에서는 상기 튜브의 외측방향으로 연장되는 제1 연장부와, 상기 제1 연장부에서 상기 튜브의 길이방향을 따라 벤딩되는 제2 연장부를 가지며,

   상기 튜브는 길이방향을 따라 나선형으로 압입되어 함몰 형성되는 나선홈을 가지며, 상기 베이스부는 상기 나선홈에 안착되는 턴핀튜브.
3. 내부에 중공을 형성하는 튜브를 공급하는 튜브 공급유닛;

   상기 튜브와 접촉하는 면에 구비되는 베이스부와, 상기 베이스부에서 상기 튜브의 외측방향으로 일정각도를 가지면서 연장형성되는 연장부를 갖는 핀을 형성하는 핀 성형유닛;

   회전속도가 서로 다르게 제어되면서 상기 연장부에 주름을 형성하는 제1 압연롤러와 제2 압연롤러를 갖는 압연유닛;

   그리고,

   상기 튜브의 외측면에 상기 핀이 감겨 형성된 턴핀튜브 중에서 벤딩될 튜브 벤딩부 상에 위치하는 상기 연장부를 미리 압착하여 상기 베이스부에서 상기 튜브의 외측 방향으로 일정각도를 가지면서 연장형성되는 제1 연장부와, 상기 제1 연장부에서 상기 튜브의 길이방향으로 벤딩되는 제2 연장부를 갖도록 하는 턴핀튜브 압착유닛을 포함하는 턴핀튜브 제조장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 튜브의 길이방향을 따라 상기 튜브의 외측면에 나선형으로 형성된 나선홈을 형성하는 그루브 형성유닛을 더 포함하며, 상기 압연유닛은 상기 베이스부가 상기 나선홈에 안착되도록 하는 것을 특징으로 하는 턴핀튜브 제조장치.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서,

   상기 턴핀튜브 압착유닛은 상기 연장부를 가압하면서 상기 제1 연장부와 상기 제2 연장부로 성형하는 압착부재를 포함하며, 상기 연장부의 끝단과 접촉하는 상기 압착부재의 내측면은 상기 제2 연장부가 상기 튜브의 길이방향으로 자연스럽게 벤딩되도록 하기 위하여 경사각을 가지는 것을 특징으로 하는 턴핀튜브 제조장치.
6. 내부에 중공을 형성하는 튜브를 공급하는 튜브 공급단계;

   상기 튜브와 접촉하는 면에 구비되는 베이스부와, 상기 베이스부에서 상기 튜브의 외측방향으로 일정각도를 가지면 연장형성되는 연장부를 갖는 핀을 성형하는 핀 성형단계;

   상기 튜브의 외측면에 상기 핀을 나선형으로 감아 턴핀튜브를 형성하는 턴핀튜브 형성단계;

   회전속도가 서로 다르게 제어되는 제1 압연롤러와 제2 압연롤러에 의해 상기 연장부에 주름을 형성하는 주름 형성단계;

   그리고,

   상기 턴핀튜브 중에서 벤딩될 튜브 벤딩부 상에 위치하는 상기 연장부를 미리 압착하여 상기 연장부가 상기 베이스부에서 상기 튜브의 외측방향으로 일정각도를 가지면서 연장형성되는 제1 연장부와, 상기 제1 연장부에서 상기 튜브의 길이방향으로 벤딩되는 제2 연장부를 갖도록 하는 턴핀튜브 압착단계를 포함하는 턴핀튜브 제조방법.
7. 제6항에 있어서,

   상기 튜브의 길이방향을 따라 상기 튜브의 외측면에 나선형으로 형성된 나선홈을 형성하는 그루브 형성단계를 더 포함하며, 상기 턴핀튜브 형성단계에서는 상기 베이스부가 상기 나선홈에 안착되도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 턴핀튜브 제조방법.

Images