KR101270291B1 - 인너핀 제작방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배기재순환장치의 인너핀 제작방법에 관한 것이다.
본 발명의 인너핀의 제작방법은 배기재순환장치의 인너핀 제작방법에 있어서, 금속계열의 판형코일을 인너핀 제작 장치에 투입하는 제 1단계; 상기 제 1단계의 판형코일을 클램프로 클램핑하여 핀치 단위로 투입하는 제 2단계; 상기 제 2단계에서 클램핑되어 투입된 판형코일을 인너핀의 길이방향으로 "

"형상의 웨이브 형태를 형성하기 위하여 하부면이 "

"형상의 웨이브 형태를 하고 있고, 인너핀의 높이방향으로 "

" 형상의 요철 형태를 형성하기 위해 단면이 직사각형의 외부판과 피치의 거리를 조절하기 위한 내부판으로 구성되는 상부금형과 하부금형이 교차 되어 수평면을 형성하는 프레스동작과 수직면을 형성하는 푸시 동작에 의해 인너핀이 길이방향으로 "

"형상의 웨이브 형태를 이루고, "

" 형상의 요철을 이루게 성형하는 제 3단계; 상기 제 3단계에서 성형된 인너핀을 정해진 크기로 절단하는 제 4단계;의 단계로 구성된다.
상기와 같은 본 발명의 인너핀 제작방법을 적용하면, 웨이브 형상을 하고 있음으로써 표면적이 넓은 인너핀을 생산할 수 있으므로 배기 재순환 장치 및 쿨러의 열효율이 증가한고, 종래의 인너핀에 비해 안정적인 굴곡면을 가진 인너핀을 생산할 수 있으므로 재생률이 뛰어나고 제품의 수명을 늘일 수 있다는 효과가 있다.

Description

인너핀 제작방법{Inner fin manufacturing methods}

본 발명은 인너핀 제작방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배기재순환장치의 인너핀 제작방법에 관한 것이다.

또한 본 발명의 인너핀 제작방법은 자동차용 오일쿨러와 산업용 열교환기의 인너핀 제조에도 적용될 수 있음은 자명한 사실이다.

자동차 산업의 성장으로 환경오염물질에 대한 문제가 사회문제로 대두되고 있다. 특히 자동차에서 발생되는 유해 물질은 대기환경의 오염과 함께 개인의 건강권을 위협하는 상황에 직면하고 있다. 따라서 자동차의 대기환경규제에 대응하기 위하여 엔진에서 발생되는 유해물질을 저감시키기 위한 노력이 활발하게 진행되고 있다.

엔진에서 발생하는 유해물질을 저감하기 위해 배기가스 재순환장치의 연구가 진행되었는데, 연소 후 배출되는 배기가스속의 질소 산화물을 감소시키기 위해 연소 배기가스의 일부를 연소용 공기에 혼입하여 재순환 연소시키는 방법을 사용함으로써 공급하는 연소 공기의 산소농도가 통상의 공기에 비해 저하되며, 불활성 가스 농도가 증가하도록 하였다. 즉, 배기가스 중 탄산가스, 수증기가 포함되어 있기 때문에 연료의 탄소 미립자의 가스화 반응이 촉진되고, 그을음 생성이 억제되는 효과가 있음과 동시에, 연료와 산소의 연소반응이 지연되어 완만한 연소가 되도록 하여 화염영역의 산소 농도의 희석효과와 동시에 불활성 가스의 흡수 열량도 증가하여 전체적으로 연소 온도가 저하하여 Nox의 억제로 이어지는 것이다.

종래에는 이러한 배기가스 재순환장치(EGR)는 소정 직경의 외부파이프와, 배기가스의 경로가 되도록 외부파이프의 내부에 동심원 구조로 배열되는 다수의 내부 파이프와, 외부파이프의 양끝단에 장착되어 내부 파이프를 흐르는 유체와의 혼입을 방지하는 격막으로 구성되며, 배기매니폴더와 흡기매니폴드를 연결하는 구조로서 이루어진다. 그리고 종래 기술에 따른 배기가스 재순환장치는 내부 파이프에 립을 형성하여, 그 내부 파이프의 내부를 흐르는 배기가스의 속도 변화를 유도하는 동시에 냉각수와의 접촉면적을 증대시켜 냉각효율을 증대시키게 된다. 그런데, 종래 기술에서는 단순히 내부 파이프에 냉각효율의 향상을 위한 립만을 형성하고 있을 뿐, 내부 파이프를 통과하는 배기가스의 스트림에 아무런 영향을 주지 못하게 되므로, 내부 파이프의 카본 탈부착 속도를 일정하게 유지시켜 주지 못하게 되어 카본 퇴적에 대한 자정 성능이 떨어진다는 문제점을 내포하고 있었다.

따라서 이를 해결하기 위해 특허출원번호 제10-2004-0008987호 "인너핀 삽입 가이드를 구비하는 열교환 튜브"에서는 내부에 열교환을 위한 유체가 흐르는 소정 길이상의 관체와; 상기 관체의 내부에 삽입되어 관체 내부를 복수개로 격실할 수 있는, 웨이브형상의 단면을 가지는 인너핀; 그리고 상기 관체의 내면에서 길이방향을 따라 성형되어, 삽입되는 인너핀의 특정 부분과 접촉하면서 인너핀을 가이드하는 가이드돌기를 포함하여 구성되는 인너핀 삽입 가이드를 구비하는 열교환 튜브가 제안된 바 있다.

또한, 특허등록번호 제10-0897269호 "자동차의 배기가스 재순환장치"에서는 배기매니폴드로부터 배출되는 배기가스의 일부를 흡기매니폴드로 재순환시키기 위한 것으로서, ⅰ)양측 단부가 개방된 바디 케이스와, ⅱ)상기 바디 케이스의 내부에 길이 방향을 따라 길게 배치되고, 상기 바디 케이스의 폭 방향을 따라 일정 간격 이격되게 배치되며, 그 단면 형상이 높이 방향의 장공을 지닌 타원형으로서 이루어지는 다수의 가스 튜브들과, ⅲ)상기 바디 케이스의 양측 단부에 각각 결합되며, 상기 각 가스 튜브의 장공에 상응하는 구멍들이 형성되는 격막부재와, ⅳ)상기 각 가스 튜브의 장공에 삽입되게 설치되어 상기 가스 튜브를 통과하는 배기가스에 난류를 발생시키는 터뷸레이터를 포함하여, 가스 튜브 내부의 카본 탈부착 속도를 일정하게 유지하여 카본 퇴적에 대한 자정 작용을 일으키고, 냉각 효율의 점진적인 저하를 최소화시킬 수 있도록 하는 자동차의 배기가스 재순환장치를 제안한 바 있다.

그러나 상기 자동차의 배기가스 재순환장치의 인너핀의 경우 각각의 돌기부가 삼각형 형태로 돌출되게 형성됨으로써 절곡 부분에 노폐물이 쌓여 냉각효율이 떨어질 수 있다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 내용을 토대로 그 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 웨이브 형상을 하고 있음으로써 표면적이 넓어 열효율을 증가시킬 수 있는 인너핀의 제작방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 종래의 인너핀에 비해 안정적인 굴곡면을 가짐으로써 노폐물이 쌓이는 것을 방지할 수 있는 인너핀의 제작방법을 제공하는 데 있다.

그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 배기재순환장치의 인너핀 제작방법에 있어서,

금속계열의 판형코일을 인너핀 제작 장치에 투입하는 제 1단계; 상기 제 1단계의 판형코일을 클램프로 클램핑하여 핀치 단위로 투입하는 제 2단계; 상기 제 2단계에서 클램핑되어 투입된 판형코일을 인너핀의 길이방향으로 "

"형상의 웨이브 형태를 형성하기 위하여 하부면이 "

"형상의 웨이브 형태를 하고 있고, 인너핀의 높이방향으로 "

" 형상의 요철 형태를 형성하기 위해 단면이 직사각형의 외부판과 피치의 거리를 조절하기 위한 내부판으로 구성되는 상부금형과 하부금형이 교차 되어 수평면을 형성하는 프레스동작과 수직면을 형성하는 푸시 동작에 의해 인너핀이 길이방향으로 "

"형상의 웨이브 형태를 이루고, "

" 형상의 요철을 이루게 성형하는 제 3단계; 상기 제 3단계에서 성형된 인너핀을 정해진 크기로 절단하는 제 4단계;로 구성되는 인너핀의 제작방법을 제공하는 데 있다.

이때 본 발명의 부가적인 특징에 따르면, 상기 판형코일은 스테인리스강 금속계열 또는 알루미늄 금속계열의 판형코일을 이용한다.

이때 본 발명의 부가적인 특징에 따르면, 상기 제 3단계의 상부금형과 하부금형의 웨이브 모형의 굴곡의 각도는 금형 형상에 따라 자유로이 형성된다.

상기와 같은 본 발명의 인너핀 제작방법을 적용하면, 웨이브 형상을 하고 있음으로써 표면적이 넓은 인너핀을 생산할 수 있으므로 배기 재순환 장치 및 쿨러의 열효율이 증가한다는 효과가 있다.

또한, 종래의 인너핀에 비해 안정적인 굴곡면을 가진 인너핀을 생산할 수 있으므로 노폐물이 쌓이는 것을 방지하여 재생률이 뛰어나고 제품의 수명을 늘일 수 있다는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 인너핀을 제조하는 전체 과정을 보여주는 실시도와 금형부의 단면을 보여주는 요부확대도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 인너핀의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 인너핀의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 인너핀의 단면도이다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

그러나 본 발명의 명세서에서 제시되는 실시 예에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능한 것으로 이해되어야 할 것이다.

또한, 실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술분야에 익히 알려져 있고, 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.

첨부도면 도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 인너핀(50)을 제조하는 전체 과정을 보여주는 실시도이다. 또한 도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 인너핀(50)의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 인너핀(50)의 평면도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 인너핀(50)의 단면도이다.

본 발명에 의한 인너핀(50) 제작방법은, 상기 첨부도면 도 1에 도시된 바와 같이, 배기재순환장치의 인너핀(50) 제작방법에 있어서, 금속계열의 판형코일(10)을 인너핀 제작 장치에 투입하는 제 1단계; 상기 제 1단계의 판형코일(10)을 클램프(20)로 클램핑하여 소정 간격 단위로 투입하는 제 2단계; 상기 제 2단계에서 클램핑되어 투입된 판형코일(10)을 "

"형상의 웨이브형태 가진 상부금형(32)과 하부금형(34)이 교차되며 성형하는 제 3단계; 상기 제 3단계에서 성형된 인너핀(50)을 정해진 크기로 절단하는 제 4단계; 로 구성된다.

또한, 상기 판형코일(10)은 스테인리스강 금속계열 또는 알루미늄 금속계열의 판형코일(10)을 이용하고, 상기 제 3단계의 상부금형(32)과 하부금형(34)의 "

"형상의 웨이브형태 모형의 굴곡의 각도는 금형 형상에 따라 자유로이 지정될 수 있다. 또한, 상기 제 3단계의 상부금형(32)과 하부금형(34)이 교차되며 성형하는 동작은 수평면(52)을 형성하는 프레스동작과 수직면(54)을 형성하는 푸시 동작으로 구성된다.

본 발명의 인너핀(50) 제작방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

스테인리스강 금속계열 또는 알루미늄 금속계열 및 기타 금속계열의 판형코일(10)을 인너핀 제작 장치에 투입하고, 판형코일(10)을 클램프(20)로 클램핑하여 고정시킨다. 상기 클램핑된 판형코일(10)을 소정 간격 단위로 밀어 넣어 인너핀 제작 장치에 투입하게 되면, 클램핑 상태로 밀어 넣어진 판형코일(10)을 "

"형상의 웨이브형태을 가진 상부금형(32)과 하부금형(34)이 교차되며 성형하여 인너핀(50)의 형상을 만들어내게 되는데 클램핑 상태로 밀어 넣어진 판형코일(10)을 상부금형(32)이 눌러 상하운동을 하면서 수평면(52)을 만들고, 푸시 동작으로 금형이 전후운동을 하면서 수직면(54)이 완성되어 "

"형상으로 요철이 연속되게 성형 된다. 상기 인너핀(50)의 성형이 끝나면 용도에 따라 절단기(40)에서 정해진 크기로 절단하여 완성된다.

이 때 도 1에 도시된 바와 같이 상기 제 3단계의 상부금형(32)과 하부금형(34)은 인너핀의 길이방향이 "

"형상의 웨이브형태를 형성하기 위하여 하부면이 "

"형상의 웨이브형태를 하고 있고, 인너핀(50)의 높이방향이 "

"형상의 요철 형태를 형성하기 위해 단면이 직사각형의 외부판(30a,30c)와 피치의 거리를 조절하기 위한 내부판(30b)으로 구성된다. 상기 내부판(30b)의 넓이를 용도에 따라 각각 다르게 함으로써 인너핀(50)의 피치간의 거리를 조절할 수 있다. 또한 상기 피치는 인너핀에 성형된 길이방향의 "

"형상 간의 간격을 말한다.

상기와 같은 본 발명의 인너핀(50) 제작방법을 적용하면, 길이방향으로 "

"형상의 웨이브형태를 하고 있음으로써 표면적이 넓은 인너핀(50)을 생산할 수 있으므로 배기 재순환 장치 및 쿨러의 열효율이 증가한고, 종래의 인너핀(50)에 비해 안정적인 굴곡면을 가진 인너핀(50)을 생산할 수 있으므로 재생률이 뛰어나고 제품의 수명을 늘일 수 있다는 효과가 있다.

상기 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 이용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 이용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

10 : 판형코일
20 : 클램프
30 : 금형
30a, 30c : 외부판
30b : 내부판
32 : 상부금형
34 : 하부금형
40 : 절단기
50 : 인너핀
52 : 수평면
54 : 수직면

Claims (4)

1. 배기재순환장치의 인너핀 제작방법에 있어서,
   금속계열의 판형코일(10)을 인너핀 제작 장치에 투입하는 제 1단계;
   상기 제 1단계의 판형코일(10)을 클램프(20)로 클램핑하여 핀치 단위로 투입하는 제 2단계;
   상기 제 2단계에서 클램핑되어 투입된 판형코일(10)을 인너핀(50)의 길이방향으로 "

   

   "형상의 웨이브 형태를 형성하기 위하여 하부면이 "

   

   "형상의 웨이브 형태를 하고 있고, 인너핀(50)의 높이방향으로 "

   

   " 형상의 요철 형태를 형성하기 위해 단면이 직사각형의 외부판(30a,30c)과 피치의 거리를 조절하기 위한 내부판(30b)으로 구성되는 상부금형(32)과 하부금형(34)이 교차 되어 수평면을 형성하는 프레스동작과 수직면을 형성하는 푸시 동작에 의해 인너핀(50)이 길이방향으로 "

   

   "형상의 웨이브 형태를 이루고, "

   

   " 형상의 요철을 이루게 성형하는 제 3단계;
   상기 제 3단계에서 성형된 인너핀(50)을 정해진 크기로 절단하는 제 4단계;
   의 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 인너핀의 제작방법.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 판형코일은 스테인리스강 금속계열 또는 알루미늄 금속계열의 판형코일을 이용하는 것을 특징으로 하는 인너핀의 제작방법.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 제 3단계의 상부금형과 하부금형의 웨이브 모형의 굴곡의 각도는 금형 형상에 따라 자유로이 지정될 수 있는 특징을 갖는 인너핀의 제작방법.
   
4. 삭제

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