KR101215561B1 - 확관 장치 - Google Patents

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KR101215561B1
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이경종
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(주)영신엔지니어링
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    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses

Abstract

본 발명은 확관 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 U자 형태의 동관들이 핀 플레이트의 동관삽입구멍을 통해 삽입되는 방식으로 상기 U자 형태의 동관들에 복수의 핀 플레이트가 적층되는 구조를 갖는 열교환기의 동관 내경을 확장시켜 상기 적층된 복수의 핀 플레이트와의 압접을 통해 고정되도록 하는 확관 장치로서, 복수의 리시버 핀 삽입 홈을 형성하는 리시버 플레이트와, 상기 열교환기의 동관 개수에 대한 가로 및 세로의 단수와 열수에 대응하여 상기 리시버 핀 삽입 홈에 체결되어 상기 열교환기의 U자형 굴곡부가 안착 지지될 수 있도록 하는 형상을 갖는 복수의 리시버 핀을 포함하는 리시버부; 상기 리시버부의 상부에 설치되며, 상기 리시버부의 리시버 플레이트에 체결된 복수의 리시버 핀에 안착된 열교환기가 확관 작업 시에 고정될 수 있도록 상기 열교환기의 전후좌우의 4면을 고정시키기 위한 도어 유니트부; 확관볼이 체결된 복수의 로드 바를 상기 도어 유니트부의 상부에 설치하되, 전체 로드 바 중 상기 도어 유니트부에 의해 고정된 상기 열교환기의 동관 개수에 대응하는 특정의 로드 바만이 하강 구동되어 상기 열교환기의 동관 내경을 확장하고, 상기 열교환기의 동관 내경의 확장 이후 상승 구동하도록 하는 확관부; 상기 확관부의 복수의 로드 바가 상승 구동 및 하강 구동될 수 있도록 하는 구동력의 실린더 유압을 발생시키기 위한 유압 유니트부; 및 상기 유압 유니트부의 시동과, 운전 제어 및 유압 기동을 포함하는 전체적인 설비의 구동제어를 수행하는 컨트롤박스 운전 판넬부를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하고 있는 확관 장치에 따르면, 확장을 위한 열교환기의 구멍 개수 및 높이 등의 제품별 사이즈에 대응하여 일일이 로드 바를 교체하지 않고도 열교환기의 제품별 사이즈에 대응하여 로드 바를 선택적으로 제어하고 구동시킬 수 있도록 할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 로드 바의 하부에 로드 클램프를 구성함으로써, 자중에 의해 로드 바가 하부로 낙하되는 것이 방지되도록 하여 다른 부품의 손상이 방지될 수 있도록 할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 로드 홀더 플레이트를 통해 상부에서 로드 바를 삽입 체결하고, 실린더의 구동 제어를 통해 각각의 로드 바를 선택 제어하여 구동될 수 있도록 함으로써, 로드 바의 교환에 드는 시간을 단축하고, 사용의 편리성이 증대될 수 있도록 할 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명에 따르면, 열교환기의 제품 변경에 따라 로드 바의 선택 제어 구동으로 열교환기에 대응한 기종 변경이 가능하게 됨으로써, 작업 중단을 최소화하고, 그에 따른 작업 효율 및 생산성이 유지될 수 있도록 할 수 있다.

Description

확관 장치{TUBE EXPANDER MACHINE}
본 발명은 확관 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 복수의 U자 형태의 동관에 핀 플레이트들이 적층되는 구조를 갖는 열교환기의 동관 내경을 확장하여 일체화로 고정될 수 있도록 하는 확관 장치로서, 확장을 위한 열교환기의 구멍 개수 및 높이 등의 제품별 사이즈에 대응하여 일일이 로드 바를 교체하지 않고도 열교환기의 제품별 사이즈에 대응하여 로드 바를 선택적으로 제어하고 구동시킬 수 있도록 하는 확관 장치에 관한 것이다.
일반적으로 열교환기는 도 1에 도시되는 바와 같이, U자 형태의 동관(11)들이 핀 플레이트(13)의 동관삽입구멍(14)을 통해 삽입되는 방식으로 U자 형태의 동관(11)들에 복수의 핀 플레이트(13)가 적층되는 구조를 갖는다. 이러한 열교환기(10)는 확관 장치에 의해 동관(11) 내경이 확장되고, 적층된 복수의 핀 플레이트(13)와의 압접을 통해 고정됨으로써 열교환기(10) 제품의 제조가 완료된다. 즉, 열교환기는 U자 형태의 동관(11)이 핀 플레이트(13)(약 두께 0.1t)라는 수많은 알루미늄 판에 삽입되며, 이때 동관(11)과 핀 플레이트(13)의 동관삽입구멍(14) 사이에는 갭(gap)이 많아 고정이 되지 않는다. 이러한 갭을 고정하기 위하여 동관(11) 내경을 늘려주면 핀 플레이트(13)와 동관(11)이 고정되게 된다. 이러한 공정을 확관 작업이라 하며, 확관 작업에는 확관볼이 체결된 로드 바의 구성으로 이루어지는 확관 장치가 사용된다.
종래의 확관 장치는, 열교환기 제품의 사이즈, 즉 확관을 위한 동관의 개수, 및 높이 등의 규격에 따라 확관볼이 체결된 로드 바가 사용된다. 즉, 한 개의 구멍에 한 개의 확관볼이 필요하고, 확관볼은 로드 바라는 긴 환봉에 결합되어 사용된다. 이러한 종래의 확관 장치는, 열교환기의 제품 변경시마다 로드 바를 분해하여 원하는 열교환기 제품의 구멍에 맞게 다시 결합하여 사용하고 있다. 이때, 열교환기의 제품 변경에 따른 기종 변경시간이 약 30분에서 많게는 1시간 정도 소요하게 된다. 이와 같이 종래의 확관 장치는 열교환기의 제품별로 로드 바를 교체해야 하므로 그에 따른 작업 시간이 기종 변경에 따라 증가하게 됨으로써, 작업 효율이 저하됨은 물론 생산성의 저하를 초래하게 되는 문제가 있었다.
본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 확장을 위한 열교환기의 구멍 개수 및 높이 등의 제품별 사이즈에 대응하여 일일이 로드 바를 교체하지 않고도 열교환기의 제품별 사이즈에 대응하여 로드 바를 선택적으로 제어하고 구동시킬 수 있도록 하는, 확관 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 로드 바의 하부에 로드 클램프를 구성함으로써, 자중에 의해 로드 바가 하부로 낙하되는 것이 방지되도록 하여 다른 부품의 손상이 방지될 수 있도록 하는, 확관 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 로드 홀더 플레이트를 통해 상부에서 로드 바를 삽입 체결하고, 실린더의 구동 제어를 통해 각각의 로드 바를 선택 제어하여 구동될 수 있도록 함으로써, 로드 바의 교환에 드는 시간을 단축하고, 사용의 편리성이 증대될 수 있도록 하는, 확관 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
뿐만 아니라, 본 발명은, 열교환기의 제품 변경에 따라 로드 바의 선택 제어 구동으로 열교환기에 대응한 기종 변경이 가능하게 됨으로써, 작업 중단을 최소화하고, 그에 따른 작업 효율 및 생산성이 유지될 수 있도록 하는, 확관 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 확관 장치는,
U자 형태의 동관들이 핀 플레이트의 동관삽입구멍을 통해 삽입되는 방식으로 상기 U자 형태의 동관들에 복수의 핀 플레이트가 적층되는 구조를 갖는 열교환기의 동관 내경을 확장시켜 상기 적층된 복수의 핀 플레이트와의 압접을 통해 고정되도록 하는 확관 장치로서,
복수의 리시버 핀 삽입 홈을 형성하는 리시버 플레이트와, 상기 열교환기의 동관 개수에 대한 가로 및 세로의 단수와 열수에 대응하여 상기 리시버 핀 삽입 홈에 체결되어 상기 열교환기의 U자형 굴곡부가 안착 지지될 수 있도록 하는 형상을 갖는 복수의 리시버 핀을 포함하는 리시버부;
상기 리시버부의 상부에 설치되며, 상기 리시버부의 리시버 플레이트에 체결된 복수의 리시버 핀에 안착된 열교환기가 확관 작업 시에 고정될 수 있도록 상기 열교환기의 전후좌우의 4면을 고정시키기 위한 도어 유니트부;
확관볼이 체결된 복수의 로드 바를 상기 도어 유니트부의 상부에 설치하되, 전체 로드 바 중 상기 도어 유니트부에 의해 고정된 상기 열교환기의 동관 개수에 대응하는 특정의 로드 바만이 하강 구동되어 상기 열교환기의 동관 내경을 확장하고, 상기 열교환기의 동관 내경의 확장 이후 상승 구동하도록 하는 확관부;
상기 확관부의 복수의 로드 바가 상승 구동 및 하강 구동될 수 있도록 하는 구동력의 실린더 유압을 발생시키기 위한 유압 유니트부; 및
상기 유압 유니트부의 시동과, 운전 제어 및 유압 기동을 포함하는 전체적인 설비의 구동제어를 수행하는 컨트롤박스 운전 판넬부를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 리시버부는,
상기 리시버 플레이트의 하부에 조립 체결되어 좌우로 이동이 가능한 슬라이드 플레이트;
상기 슬라이드 플레이트를 고정 및 해제시키기 위한 슬라이드 플레이트 고정 핀; 및
상기 슬라이드 플레이트를 압착 위치시키기 위한 슬라이드 플레이트 스토퍼 손잡이를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 도어 유니트부는,
상기 열교환기의 후면을 지지하기 위한 백 플레이트;
상기 백 플레이트의 양 측면에 이동이 가능하게 설치되는 한 쌍의 사이드 가이드; 및
상기 열교환기의 전면을 지지하기 위한 전면 플레이트를 포함하여 구성할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 백 플레이트는,
각각이 25~75㎜의 간격을 두고 설치되는 복수의 플레이트로 구성할 수 있다.
바람직하게는, 상기 확관부는,
한 쌍의 가이드 바를 따라 상하로 구동하는 기준대를 구비하는 홀딩 블록;
상기 한 쌍의 가이드 바를 따라 상하로 구동하며, 상기 열교환기의 최상단 핀 플레이트를 지지하기 위한 스트리퍼 플레이트;
상기 열교환기의 동관 벤드 용접부의 플레어 확관을 위한 복수의 치구를 구비하는 푸셔 플레이트;
상기 열교환기의 동관 확관 시에 발생할 수 있는 로드 바의 휨을 방지하기 위한 가이드 역할을 하는 복수의 로드 가이드 플레이트;
상기 로드 가이드 플레이트의 상단에 설치되며, 상기 복수의 로드 바가 삽입 체결되는 로드 홀더 플레이트;
상기 로드 홀더 플레이트의 상단에 설치되며, 상기 유압 유니트부의 메인 실린더와 직결되어 확관을 위한 추력을 전달하는 램 플레이트; 및
상기 복수의 로드 바의 하단에 각각 설치되어, 상기 복수의 로드 바가 자중에 의해 하부로 떨어지는 것이 방지될 수 있도록 설치되는 로드 클램프를 포함하여 구성할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 로드 홀더 플레이트는,
상기 복수의 로드 바가 삽입되는 각각의 구멍에 대응하는 실린더가 장착되고, 상기 컨트롤박스 운전 판넬부의 제어 하에 상기 실린더가 개폐 온/오프로 구동하여 상기 구멍을 개방하는 경우 해당하는 로드 바는 현 상태를 유지하고, 상기 구멍을 막아 밀폐하는 경우 상기 열교환기의 동관 확장을 위해 해당하는 로드 바는 하부로 하강될 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 로드 클램프는,
상기 로드 바가 관통하여 지나가는 로드 클램프 바디; 및
상기 로드 클램프 바디의 외경에 체결되는 클램프 스프링 링을 포함하되,
상기 클램프 스프링 링은, 일부가 개방된 링 형태의 탄성 스프링으로 구성할 수 있다.
본 발명에서 제안하고 있는 확관 장치에 따르면, 확장을 위한 열교환기의 구멍 개수 및 높이 등의 제품별 사이즈에 대응하여 일일이 로드 바를 교체하지 않고도 열교환기의 제품별 사이즈에 대응하여 로드 바를 선택적으로 제어하고 구동시킬 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 로드 바의 하부에 로드 클램프를 구성함으로써, 자중에 의해 로드 바가 하부로 낙하되는 것이 방지되도록 하여 다른 부품의 손상이 방지될 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 로드 홀더 플레이트를 통해 상부에서 로드 바를 삽입 체결하고, 실린더의 구동 제어를 통해 각각의 로드 바를 선택 제어하여 구동될 수 있도록 함으로써, 로드 바의 교환에 드는 시간을 단축하고, 사용의 편리성이 증대될 수 있도록 할 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명에 따르면, 열교환기의 제품 변경에 따라 로드 바의 선택 제어 구동으로 열교환기에 대응한 기종 변경이 가능하게 됨으로써, 작업 중단을 최소화하고, 그에 따른 작업 효율 및 생산성이 유지될 수 있도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 확관 장치에 적용되는 열교환기의 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 확관 장치의 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 확관 장치의 구성을 일부 절결의 정단면도로 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 확관 장치의 구성을 측면도로 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 확관 장치에서, 리시버부의 구성을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 확관 장치에서, 도어 유니트부의 구성을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 확관 장치에서, 확관부의 로드 홀더 플레이트의 구성을 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 확관 장치에서, 로드 클램프의 구성을 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 확관 장치를 통해 열교환기의 확관 이전 상태와, 열교환기의 확관 이후 상태를 도시한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’ 되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’ 되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’ 되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’ 한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 확관 장치에 적용되는 열교환기의 구성을 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 열교환기(10)는 U자형 굴곡부(12)로 이루어진 U자 형태의 동관(11)을 복수로 구성하고, 동관삽입구멍(14)이 형성된 복수의 핀 플레이트(13)로 구성된다. 즉, 열교환기(10)는 U자 형태의 동관(11)들이 핀 플레이트(13)의 동관삽입구멍(14)을 통해 삽입되는 방식으로 U자 형태의 동관(11)들에 복수의 핀 플레이트(13)가 적층되는 구조를 갖는다. 이러한 열교환기(10)는 후술하게 될 확관 장치에 의해 동관(11) 내경이 확장되고, 적층된 복수의 핀 플레이트(13)와의 압접을 통해 고정됨으로써 제품의 제조가 완료하게 된다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 확관 장치의 구성을 기능블록으로 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 확관 장치의 구성을 일부 절결의 정단면도로 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 확관 장치의 구성을 측면도로 도시한 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 확관 장치는, 리시버부(100), 도어 유니트부(200), 확관부(300), 유압 유니트부(400), 및 컨트롤박스 운전 판넬부(500)를 포함하여 구성될 수 있다.
리시버부(100)는, 확관을 위한 열교환기(10)를 받쳐주기 위한 구성이다. 이러한 리시버부(100)는 도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 리시버 핀 삽입 홈(111)을 형성하는 리시버 플레이트(110)와, 열교환기(10)의 동관(11) 개수에 대한 가로 및 세로의 단수와 열수에 대응하여 리시버 핀 삽입 홈(111)에 체결되어 열교환기(10)의 U자형 굴곡부(12)가 안착 지지될 수 있도록 하는 형상을 갖는 복수의 리시버 핀(120)을 포함한다. 이때, 리시버 핀(120)은 열교환기(10)의 U자형 굴곡부(12)에 대응하는 U자 형태로 구성된다. 또한, 리시버부(100)는 리시버 플레이트(110)의 하부에 조립 체결되어 좌우로 이동이 가능한 슬라이드 플레이트(130)와, 슬라이드 플레이트(130)를 고정 및 해제시키기 위한 슬라이드 플레이트 고정 핀(140)과, 슬라이드 플레이트(130)를 압착 위치시키기 위한 슬라이드 플레이트 스토퍼 손잡이(150)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 슬라이드 플레이트(130)는 좌/우로 3㎜ 이동할 수 있으며, 이 이동 거리는 리시버 핀(120)을 고정하거나 해제해서 리시버부(100)의 설치와 분해를 용이하게 한다. 즉, 슬라이드 플레이트 고정 핀(140)이 고정된 상태에서는 리시버부(100)가 고정된 상태를 유지하고, 슬라이드 플레이트 고정 핀(140)을 제거하여 우측으로 3㎜ 이동시킬 경우 리시버부(100)의 분해가 가능하게 된다.
도어 유니트부(200)는, 리시버부(100)의 상부에 설치되는 구성으로 리시버부(100)의 리시버 플레이트(110)에 체결된 복수의 리시버 핀(120)에 안착된 열교환기(10)가 확관 작업 시에 고정될 수 있도록 열교환기(10)의 전후좌우의 4면을 고정시키기 위한 장치이다. 이러한 도어 유니트부(200)는 도 6에 도시된 바와 같이, 열교환기(10)의 후면을 지지하기 위한 백 플레이트(210)와, 백 플레이트(210)의 양 측면에 이동이 가능하게 설치되는 한 쌍의 사이드 가이드(220)와, 열교환기(10)의 전면을 지지하기 위한 전면 플레이트(230)를 포함하여 구성된다. 이때, 백 플레이트(210)는 각각이 25~75㎜의 간격을 두고 설치되는 복수의 플레이트로 구성될 수 있다. 도어 유니트부(200)는 열교환기(10) 제품의 사이즈, 즉 동관(11)의 개수, 및 동관(11)의 높이에 따라 백 플레이트(210)와 전면 플레이트(230)의 사이 간격의 조정을 통해 열교환기(10)에 맞게 높이를 조절하고, 백 플레이트(210)에 쌍으로 설치된 사이드 가이드(220)를 통해 열교환기(10)의 크기에 적합한 가로 폭을 조절하게 된다.
확관부(300)는, 도어 유니트부(200)에 의해 고정된 열교환기(10)의 동관(11) 내경을 확장하기 위한 구성이다. 이러한 확관부(300)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 확관볼(311)이 체결된 복수의 로드 바(310)를 도어 유니트부(200)의 상부에 설치하되, 전체 로드 바(310) 중 도어 유니트부(200)에 의해 고정된 열교환기(10)의 동관(11) 개수에 대응하는 특정의 로드 바(310)만이 하강 구동되어 열교환기(10)의 동관(11) 내경을 확장하고, 열교환기(10)의 동관(11) 내경의 확장 이후 상승 구동하도록 한다. 이러한 확관부(300)는 확관볼(311)이 체결된 복수의 로드 바(310) 이외에도 확관 작업이 안정되고 원활히 진행될 수 있도록 하는 다수의 플레이트 구성을 포함한다. 즉, 확관부(300)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 확관 장치의 좌우에 구성되는 한 쌍의 가이드 바(301)를 따라 상하로 구동하는 기준대(321)를 구비하는 홀딩 블록(320)과, 한 쌍의 가이드 바(301)를 따라 상하로 구동하며, 열교환기(10)의 최상단 핀 플레이트(13)를 지지하기 위한 스트리퍼 플레이트(330)와, 열교환기(10)의 동관 벤드 용접부의 플레어 확관을 위한 복수의 치구를 구비하는 푸셔 플레이트(340)와, 열교환기(10)의 동관(11) 확관 시에 발생할 수 있는 로드 바(310)의 휨을 방지하기 위한 가이드 역할을 하는 복수의 로드 가이드 플레이트(350)와, 로드 가이드 플레이트(350)의 상단에 설치되며, 복수의 로드 바(310)가 삽입 체결되는 로드 홀더 플레이트(360)와, 로드 홀더 플레이트(360)의 상단에 설치되며, 유압 유니트부(400)의 메인 실린더(401)와 직결되어 확관을 위한 추력을 전달하는 램 플레이트(370), 및 복수의 로드 바(310)의 하단에 각각 설치되어, 복수의 로드 바(310)가 자중에 의해 하부로 떨어지는 것이 방지될 수 있도록 설치되는 로드 클램프(380)를 포함하여 구성될 수 있다.
확관부(300)의 홀딩 블록(320)은 밸런스 실린더(미도시)의 구동 유압에 의해 기준대(321)가 가이드 바(301)를 따라 상승 또는 하강하여 확관을 위한 작업 위치에 고정된다. 이때, 도어 유니트부(200)의 최상단에 위치하는 백 플레이트(210)의 상면은 기준대(321)의 상면보다 20~30㎜ 낮게 설정된다. 확관부(300)의 스트리퍼 플레이트(330)는 열교환기(10)의 엔드 플레이트인 핀 플레이트(13)와 동관(11) 돌출 사이즈 결정에 사용되고, 열교환기(10)의 동관(11)의 확관 종료시 확관볼(BULLET)을 뽑을 때 동관(11)의 변형을 방지하기 위한 스토퍼 역할을 한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 확관 장치에서, 리시버부의 구성을 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 확관 장치에서, 도어 유니트부의 구성을 도시한 도면이다. 먼저, 리시버부(100)는 앞서 설명한 바와 같이, 확관을 위한 열교환기(10)의 동관(11)에 형성된 U자형 굴곡부(12)가 안착 지지될 수 있도록 한다. 도어 유니트부(200)는 리시버 플레이트(110)에 체결된 복수의 리시버 핀(120)에 안착된 열교환기(10)가 확관 작업 시에 고정될 수 있도록 열교환기(10)의 전후좌우의 4면을 고정시키는 역할을 한다. 도어 유니트부(200)는 폭 300㎜, 250㎜, 200㎜, 150㎜ 등의 다양한 크기를 갖는 플레이트가 사용될 수 있으며, 열교환기(10)의 유효장 길이에 따라 필요한 수만큼 상하로 설정하여 사용할 수 있도록 한다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 확관 장치에서, 확관부의 로드 홀더 플레이트의 구성을 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 확관 장치에서, 로드 클램프의 구성을 도시한 도면이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 복수의 로드 바(310)가 삽입 체결되는 로드 홀더 플레이트(360)는 복수의 로드 바(310)가 삽입되는 각각의 구멍(361)에 대응하는 실린더(362)가 장착되고, 후술하게 될 컨트롤박스 운전 판넬부(500)의 제어 하에 실린더(362)가 개폐 온/오프로 구동하여 구멍(361)을 개방하는 경우 해당하는 로드 바(310)는 현 상태를 유지하고, 구멍(361)을 막아 밀폐하는 경우 열교환기(10)의 동관(11) 확장을 위해 해당하는 로드 바(310)는 하부로 하강될 수 있다. 즉, 로드 홀더 플레이트(360)는 로드 바(310)가 삽입되는 로드 어셈블리(미도시)의 각 구멍에 하나씩 실린더(362)를 장착하고, 컨트롤박스 운전 판넬부(500)의 실린더(362) 구동 제어에 따라 해당하는 로드 바(310)만이 선택적으로 하강 구동되어 열교환기(10)의 동관(11) 내경을 확장할 수 있도록 함으로써, 로드 바(310) 교환에 드는 시간을 단축하고, 작업 환경의 편리성을 도모할 수 있게 된다. 도 8에 도시된 바와 같이, 복수의 로드 바(310)가 자중에 의해 하부로 떨어지는 것이 방지될 수 있도록 설치되는 로드 클램프(380)는, 로드 바(310) 각각에 대해 로드 바(310)가 관통하여 지나가는 로드 클램프 바디(381)와, 로드 클램프 바디(381)의 외경에 체결되는 클램프 스프링 링(382)을 포함함으로써, 클램프 스프링 링(382)의 일부가 개방된 링 형태의 탄성 스프링의 작용으로 자중에 의한 낙하가 방지될 수 있도록 한다.
유압 유니트부(400)는, 확관부(300)의 복수의 로드 바(310)가 상승 구동 및 하강 구동될 수 있도록 하는 구동력의 실린더 유압을 발생시키기 위한 유압 장치이다. 이러한 유압 유니트부(400)는 램 플레이트(370)에 직결된 메인 실린더(401)에 확관을 위한 고압의 유압을 제공함으로써, 램 플레이트(370)가 확관을 위해 하부로 하강되면서 하부에 설치되는 각 플레이트에 추력을 전달할 수 있도록 한다. 이때, 유압 유니트부(400)는 메인 실린더(401) 이외에도 홀딩 블록(320)의 위치를 조정하기 위한 밸런스 실린더를 더 포함하며, 로드 바(310)가 삽입되는 각각의 구멍(361)에 대응하여 설치되는 각각의 실린더(362)에도 구동 유압을 제공한다.
컨트롤박스 운전 판넬부(500)는, 유압 유니트부(400)의 시동과, 운전 제어 및 유압 기동을 포함하는 전체적인 설비의 구동제어를 수행하는 장치이다. 이러한 컨트롤박스 운전 판넬부(500)는 주 차단기의 온/오프 기능의 제어를 위한 제어반(미도시)과, 확관 장치의 전체 설비에 대한 구동을 제어하기 위한 조작반(미도시)으로 구성될 수 있다. 이때, 컨트롤박스 운전 판넬부(500)의 조작반은 운전 온/오프 선택, 수동 및 자동 선택, 유압 펌프 온/오프, 리셋 선택, 로드 체인지 온/오프, 로드 터치 온/오프, 램 실린더 업/다운 선택, 램 실린더 속도 선택, 밸런스 실린더 업/다운 선택, 홀딩 블록 업/다운 선택, 플레어 업/다운 선택 등을 포함하는 각종 선택 스위치 온/오프 구동 제어를 수행할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 확관 장치를 통해 열교환기의 확관 이전 상태와, 열교환기의 확관 이후 상태를 도시한 도면이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 좌측의 도면은 확관볼(311)이 체결된 로드 바(310)가 열교환기(10)의 동관(11)에 확관을 위해 삽입되기 이전 상태를 나타내고, 우측의 도면은 확관볼(311)이 체결된 로드 바(310)가 열교환기(10)의 동관(11)에 삽입되어 U자형 굴곡부(14) 이전까지를 확관하는 상태를 나타낸다.
이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 열교환기 11: 동관
12: U자형 굴곡부 13: 핀 플레이트
14: 동관삽입구멍 100: 리시버부
110: 리시버 플레이트 111: 리시버 핀 삽입 홈
120: 리시버 핀 130: 슬라이드 플레이트
140: 슬라이드 플레이트 고정 핀
150: 슬라이드 플레이트 스토퍼 손잡이
200: 도어 유니트부 210: 백 플레이트
220: 사이드 가이드 230: 전면 플레이트
300: 확관부 301: 가이드 바
310: 로드 바 311: 확관볼
320: 홀딩 블록 321: 기준대
330: 스트리퍼 플레이트 340: 푸셔 플레이트
350: 로드 가이드 플레이트 360: 로드 홀더 플레이트
361: 구멍 362: 실린더
370: 램 플레이트 380: 로드 클램프
381: 로드 클램프 바디 382: 클램프 스프링 링
400: 유압 유니트부 401: 메인 실린더
500: 컨트롤박스 운전 판넬부

Claims (7)

  1. U자 형태의 동관(11)들이 핀 플레이트(13)의 동관삽입구멍(14)을 통해 삽입되는 방식으로 상기 U자 형태의 동관(11)들에 복수의 핀 플레이트(13)가 적층되는 구조를 갖는 열교환기(10)의 동관(11) 내경을 확장시켜 상기 적층된 복수의 핀 플레이트(13)와의 압접을 통해 고정되도록 하는 확관 장치로서,
    복수의 리시버 핀 삽입 홈(111)을 형성하는 리시버 플레이트(110)와, 상기 열교환기(10)의 동관(11) 개수에 대한 가로 및 세로의 단수와 열수에 대응하여 상기 리시버 핀 삽입 홈(111)에 체결되어 상기 열교환기(10)의 U자형 굴곡부(12)가 안착 지지될 수 있도록 하는 형상을 갖는 복수의 리시버 핀(120)을 포함하는 리시버부(100);
    상기 리시버부(100)의 상부에 설치되며, 상기 리시버부(100)의 리시버 플레이트(110)에 체결된 복수의 리시버 핀(120)에 안착된 열교환기(10)가 확관 작업 시에 고정될 수 있도록 상기 열교환기(10)의 전후좌우의 4면을 고정시키기 위한 도어 유니트부(200);
    확관볼(311)이 체결된 복수의 로드 바(310)를 상기 도어 유니트부(200)의 상부에 설치하되, 전체 로드 바(310) 중 상기 도어 유니트부(200)에 의해 고정된 상기 열교환기(10)의 동관(11) 개수에 대응하는 특정의 로드 바(310)만이 하강 구동되어 상기 열교환기(10)의 동관(11) 내경을 확장하고, 상기 열교환기(10)의 동관(11) 내경의 확장 이후 상승 구동하도록 하는 확관부(300);
    상기 확관부(300)의 복수의 로드 바(310)가 상승 구동 및 하강 구동될 수 있도록 하는 구동력의 실린더 유압을 발생시키기 위한 유압 유니트부(400); 및
    상기 유압 유니트부(400)의 시동과, 운전 제어 및 유압 기동을 포함하는 전체적인 설비의 구동제어를 수행하는 컨트롤박스 운전 판넬부(500)를 포함하며,
    상기 리시버부(100)는,
    상기 리시버 플레이트(110)의 하부에 조립 체결되어 좌우로 이동이 가능한 슬라이드 플레이트(130)와, 상기 슬라이드 플레이트(130)를 고정 및 해제시키기 위한 슬라이드 플레이트 고정 핀(140), 및 상기 슬라이드 플레이트(130)를 압착 위치시키기 위한 슬라이드 플레이트 스톱퍼 손잡이(150)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 확관 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 도어 유니트부(200)는,
    상기 열교환기(10)의 후면을 지지하기 위한 백 플레이트(210);
    상기 백 플레이트(210)의 양 측면에 이동이 가능하게 설치되는 한 쌍의 사이드 가이드(220); 및
    상기 열교환기(10)의 전면을 지지하기 위한 전면 플레이트(230)를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는, 확관 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 백 플레이트(210),
    각각이 25~75㎜의 간격을 두고 설치되는 복수로 구성되는 것을 특징으로 하는, 확관 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 확관부(300)는,
    한 쌍의 가이드 바(301)를 따라 상하로 구동하는 기준대(321)를 구비하는 홀딩 블록(320);
    상기 한 쌍의 가이드 바(301)를 따라 상하로 구동하며, 상기 열교환기(10)의 최상단 핀 플레이트(13)를 지지하기 위한 스트리퍼 플레이트(330);
    상기 열교환기(10)의 동관 벤드 용접부의 플레어 확관을 위한 복수의 치구를 구비하는 푸셔 플레이트(340);
    상기 열교환기(10)의 동관(11) 확관시에 발생할 수 있는 로드 바(310)의 휨을 방지하기 위한 가이드 역할을 하는 복수의 로드 가이드 플레이트(350);
    상기 로드 가이드 플레이트(350)의 상단에 설치되며, 상기 복수의 로드 바(310)가 삽입 체결되는 로드 홀더 플레이트(360);
    상기 로드 홀더 플레이트(360)의 상단에 설치되며, 상기 유압 유니트부(400)의 메인 실린더(401)와 직결되어 확관을 위한 추력을 전달하는 램 플레이트(370); 및
    상기 복수의 로드 바(310)의 하단에 각각 설치되어, 상기 복수의 로드 바(310)가 자중에 의해 하부로 떨어지는 것이 방지될 수 있도록 설치되는 로드 클램프(380)를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는, 확관 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 로드 홀더 플레이트(360)는,
    상기 복수의 로드 바(310)가 삽입되는 각각의 구멍(361)에 대응하는 실린더(362)가 장착되고, 상기 컨트롤박스 운전 판넬부(500)의 제어 하에 상기 실린더(362)가 온/오프로 구동하여 상기 구멍(361)을 개방하는 경우 해당하는 로드 바(310)는 현 상태를 유지하고, 상기 구멍(361)을 막아 밀폐하는 경우 상기 열교환기(10)의 동관(11) 확장을 위해 해당하는 로드 바(310)는 하부로 하강되는 것을 특징으로 하는, 확관 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 로드 클램프(380)는,
    상기 로드 바(310)가 관통하여 지나가는 로드 클램프 바디(381); 및
    상기 로드 클램프 바디(381)의 외경에 체결되는 클램프 스프링 링(382)을 포함하되,
    상기 클램프 스프링 링(382)은, 일부가 개방된 링 형태의 탄성 스프링으로 구성하는 것을 특징으로 하는, 확관 장치.
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