KR101396266B1

KR101396266B1 - 열교환기용 튜브의 제조방법

Info

Publication number: KR101396266B1
Application number: KR1020070085253A
Authority: KR
Inventors: 전영하
Original assignee: 한라비스테온공조 주식회사
Priority date: 2007-08-24
Filing date: 2007-08-24
Publication date: 2014-05-16
Also published as: KR20090020730A

Abstract

본 발명은 튜브의 양측 면에 돌출부를 형성하여 헤더탱크 내부로 삽입되는 튜브의 길이를 정확하게 제어할 수 있는 열교환기용 튜브의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명의 열교환기용 튜브의 제조방법은 양 단부가 헤더탱크(10)의 튜브삽입홀(11)에 삽입되어 열교환매체 유로를 형성하는 열교환기용 튜브(20)의 제조방법에 있어서, a) 튜브(20)를 형성하는 판재(21)에 튜브(20) 내부의 유동을 난류화시키기 위한 딤플(22) 및 상기 튜브(20)가 상기 튜브삽입홀(11)에 삽입되는 길이를 일정하게 하기 위하여 상기 딤플(22)과 반대방향으로 돌출되는 돌출부(23)를 형성하는 단계; b) 상기 판재(21)를 절단하는 단계(Sb); 및 c) 상기 판재(21)를 절곡하여 내부에 유로(24)가 형성된 튜브(20)를 형성하는 단계(Sc); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 본 발명의 열교환기 제조방법은 튜브의 외측으로 돌출부를 형성하도록 하여 다수개의 튜브가 동일한 깊이로 삽입되고, 상기 돌출부가 형성되는 위치에 의해 상기 튜브가 삽입되는 깊이의 조절이 용이하여 열교환매체의 유량분포를 균일화한 장점이 있다.

또한, 본 발명은 간단하게 돌출부를 형성하는 방법을 이용하여 생산성을 높일 수 있으며, 제품별 오차를 줄이고, 성능을 일정화하여 단품별 변화를 최소화할 수 있는 장점이 있다.

튜브, 딤플, 롤러, 프레스

Description

열교환기용 튜브의 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF TUBE FOR HEAT EXCHANGER}

상기 열교환기는 송풍팬에 의해 유입되는 공기가 내부의 열교환매체와 열교환되어 공기가 열교환에 의해 냉각되도록 하여 차가워진 공기를 차량의 실내로 공급되도록 하는 경우에는 냉방장치로 이용되고, 공기가 열교환에 의해 가열되도록 하여 따뜻해진 공기를 자동차 실내로 공급되도록 하는 경우에는 난방장치로 이용된다.

도 1a는 종래의 열교환기를 나타낸 사시도이다.

상기 일반적인 열교환기(140)는 일정거리 이격되어 나란히 구비되는 한 쌍의 헤더탱크(110); 상기 헤더탱크(110)에 양단이 고정되어 내부에 열교환매체 유로가 형성된 다수개의 튜브(120); 상기 튜브(120) 사이에 개재되는 핀(130); 을 포함하 여 형성된다.

상기 열교환기는 상기 헤더탱크에 상기 튜브가 삽입되는 튜브삽입홀이 형성되어 상기 튜브가 상기 헤어탱크의 튜브삽입홀에 삽입된 후, 브레이징을 통해 고정된다.

그러나 상술한 바와 같은 열교환기는 상기 튜브가 상기 튜브삽입홀에 삽입되어 고정될 때, 상기 도 1b에 도시된 바와 같이 상기 튜브의 삽입 길이가 각각 다르게 형성되는 경우가 많았으며, 이에 따라, 상기 튜브 내부의 열교환매체 유로를 따라 유통되는 열교환매체의 흐름이 불균일하게 되어 열교환효율을 저하시키는 문제점이 있다.

또한, 상기 열교환기는 일반적으로 불투명한 금속재로 형성됨에 따라 제조공정 중에 튜브의 삽입길이가 다르게 형성되었음을 확인할 수 없어 그 삽입길이를 일정하게 제어하기 어려운 문제점이 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 상기 튜브삽입홀에 삽입되는 튜브 단부의 크기 및 형상을 변형하여 튜브가 삽입되는 길이를 조절하려 하였으나, 상기 튜브의 단부에 대해 부분적으로 크기 및 형상을 변형하는 경우, 상기 튜브삽입홀의 형상도 변화를 주어야하므로 그 구조가 복잡하게 되고, 점차 튜브에 이용되는 소재두께가 얇아짐에 따라 가공이 어려운 문제점이 있으며, 공정이 추가됨에 따라 제품의 단가가 상승되고 생산력이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 튜브 외측으로 돌출부를 형성하는 간단한 방법으로 다수개의 튜브가 동일한 깊이로 삽입되도록 하여 열교환기 내부의 열교환매체 유동을 고르게 할 수 있는 열교환기용 튜브의 제조방법을 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 열교환기용 튜브의 제조방법은 양 단부가 헤더탱크(10)의 튜브삽입홀(11)에 삽입되어 열교환매체 유로를 형성하는 열교환기용 튜브(20)의 제조방법에 있어서, a) 튜브(20)를 형성하는 판재(21)에 튜브(20) 내부의 유동을 난류화시키기 위한 딤플(22) 및 상기 튜브(20)가 상기 튜브삽입홀(11)에 삽입되는 길이를 일정하게 하기 위하여 상기 딤플(22)과 반대방향으로 돌출되는 돌출부(23)를 형성하는 단계; b) 상기 판재(21)를 절단하는 단계(Sb); 및 c) 상기 판재(21)를 절곡하여 내부에 유로(24)가 형성된 튜브(20)를 형성하는 단계(Sc); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 a) 딤플(22) 및 돌출부(23) 형성 단계(Sa)는 롤러 또는 프레스를 이용하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 a) 딤플(22) 및 돌출부(23) 형성 단계(Sa)에서 상기 돌출부(23)는 상기 튜브(20)의 길이방향으로 한 쌍이 연속형성되며, 상기 b) 절단 단계(Sb)에 서 상기 한 쌍의 돌출부(23) 사이를 동일한 길이로 절단하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 딤플(22)을 형성하는 롤러는 이의 돌출방향이 일정부분 반대로 형성되어 상기 딤플(22) 및 돌출부(23)가 하나의 롤러를 이용하여 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 상술한 바와 같은 본 발명의 열교환기용 튜브의 제조방법을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 열교환기용 튜브(20)의 제조방법의 블록도로, 본 발명의 열교환기용 튜브(20)의 제조방법은 양 단부가 헤더탱크(10)의 튜브삽입홀(11) 에 삽입되어 열교환매체 유로를 형성하는 열교한기용 튜브(20)의 제조방법에 있어서, a) 딤플(22) 및 돌출부(23) 형성단계(Sa); b) 절단 단계(Sb); 및 c) 절곡 단계(Sc)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 a) 딤플(22) 및 돌출부(23) 형성 단계는 상기 판재(21)에 딤플(22)및 돌출부(23)를 형성하는 단계이다.

상기 딤플(22)은 튜브(20) 내측으로 형성되어 열교환매체의 흐름을 난류화하여 열교환효율을 높이기 위해 형성되고, 상기 돌출부(23)는 상기 튜브(20)가 상기 헤더탱크(10)에 삽입되는 길이만큼 상기 튜브(20)의 단부에서 일정거리 이격되고 상기 튜브(20)의 외측 방향인 상기 딤플(22)과 반대방향으로 돌출되어 상기 튜브(20)가 상기 튜브삽입홀(11)에 삽입되는 길이를 일정하게 하기 위해 형성된다.

상기 딤플(22) 및 돌출부(23) 형성 단계(Sa)는 롤러 또는 프레스를 이용할 수 있으며, 상기 돌출부(23)는 상기 딤플(22)과 같은 형상으로 복수개 형성되거나, 상기 튜브(20)의 폭방향으로 길게 형성될 수 있다.

상기 돌출부(23)가 형성됨에 따라, 본 발명의 열교환기용 튜브(20)의 제조방법에 따라 제조된 열교환기(40)는 상기 헤더탱크(10)에 튜브(20)가 삽입될 때 상기 돌출부(23)에 걸려 상기 튜브(20)가 삽입되는 길이를 조절할 수 있게 되는 장점이 있다.

상기 b) 절단 단계(Sb)는 상기 딤플(22) 및 돌출부(23)가 형성된 판재(21)를 적절한 크기로 절단하는 단계이다.

상기 c) 절곡 단계(Sc)는 상기 절단된 판재(21)를 절곡하여 튜브(20)를 형성 하는 단계이다.

도 3은 본 발명에 따른 열교환기용 튜브(20)의 제조방법에 의한 튜브(20)가 형성된 열교환기(40)를 나타낸 단면도로, 본 발명에 따른 열교환기용 튜브(20)의 제조방법에 따라 제조된 튜브(20)가 구비된 열교환기(40)는 상기 3에 도시된 바와 같이, 상기 돌출부(23)에 의해 상기 헤더탱크(10) 내부로 삽입되는 튜브(20)의 길이가 일정하게 유지되므로 열교환매체의 유동이 균일해지는 장점이 있다.

도 4는 본 발명에 따른 열교환기용 튜브(20)의 제조방법에 의한 튜브(20)의 일 실시예를 나타낸 사시도로, 상기 튜브(20)의 양측 면에 상기 튜브(20)의 폭방향으로 길게 돌출부(23)가 형성된 예를 도시하였으며, 도 5는 본 발명에 따른 열교환기용 튜브(20)의 제조방법에 의한 튜브(20)의 다른 실시예를 나타낸 사시도로, 상기 튜브(20)의 양측 면에 각각 2개의 돌출부(23)가 일정거리 이격되어 형성된 예를 도시하였다.

상기 돌출부(23)는 상기 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 튜브(20)의 양측 면에 일정거리 이격되어 2개 형성될 수 있을 뿐만 아니라 다양하게 형성될 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 열교환기용 튜브(20)의 제조방법에 의한 튜브(20) 제작 예시도로, 상기 도 6에 도시된 바와 같은 롤러를 이용한 방법은 특정방향으로 돌출된 이가 형성되어 상측과 하측이 서로 대응됨으로써 상측 롤러와 하측 롤러 사이에 판재(21)가 이동됨에 따라 딤플(22) 또는 돌출부(23)를 형성할 수 있다.

더욱 상세히 설명하면, 상기 도 6에 도시한 롤러는 상기 상측 롤러의 표면에 돌기가 형성되고, 상기 하측 롤러의 표면이 상기 상측 롤러에 대응되도록 오목부가 형성되어 상기 상측 롤러와 하측 롤러 사이에 판재(21)가 이동됨으로써 상기 돌기와 오목부 형상에 대응되는 딤플(22) 또는 돌출부(23)가 형성된 예를 도시하였고, 상기 딤플(22)과 돌출부(23)는 돌출방향이 서로 반대이므로, 상기 롤러는 이의 돌출방향이 일정부분 반대로 형성되어(상측 롤러에 오목부가 형성되고, 하측 롤러에 돌기가 형성됨) 상기 딤플(22) 및 돌출부(23)가 하나의 롤러를 이용하여 형성됨으로써 한 번의 공정으로 상기 딤플(22) 및 돌출부(23)를 형성할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이 때, 상기 롤러를 이용하여 딤플(22) 및 돌출부(23)를 형성하는 경우에 상기 롤러가 한 번 회전됨에 따라 상기 튜브(20) 하나를 형성할 수 있는 판재(21)를 형성하는 것이 바람직하며, 연속적으로 회전하여 판재(21)를 생산할 수 있도록 상기 돌출부(23)를 형성하는 롤러의 이는 상기 튜브(20) 방향으로 일정거리 이격되어 한 쌍이 연속형성된다.

상기 롤러를 이용한 방법 외에도 프레스를 이용하여 상기 딤플(22) 및 돌출부(23)가 형성될 수 있다.

본 발명의 열교환기용 튜브(20)의 제조방법은 다수개의 튜브(20)를 형성할 수 있는 하나의 판재(21)에 딤플(22) 및 돌출부(23)를 형성하고 절단함으로써 생산성을 높일 수 있도록 한다.

도 7은 본 발명에 따른 열교환기용 튜브(20)의 제조방법에 의한 딤플(22) 및 돌출부(23)가 형성된 판재(21)의 단면도로, 상기 딤플(22)과 돌출부(23)는 돌출되는 방향이 다르게 형성되며, 상기 돌출부(23)는 상기 핀(30)이 개재되는 튜브(20) 의 외측으로 상기 딤플(22)은 열교환매체가 유동되는 튜브(20)의 내측으로 형성되고, 상기 딤플(22)과 돌출부(23)는 한 번의 공정을 거쳐 형성되는 것이 바람직하며, 각각의 공정을 거쳐서 형성될 수도 있다.

상기 a) 딤플(22) 및 돌출부(23) 형성 단계(Sa)에서 상기 돌출부(23)는 상기 튜브(20)의 길이방향으로 한 쌍이 연속형성되며, 상기 도 7의 점선으로 표시한 바와 같이, 상기 b) 절단 단계(Sb)에서 상기 한 쌍의 돌출부(23) 사이를 동일한 길이로 절단하는 것이 바람직하다.

상기 b) 절단 단계에서 상기 한 쌍의 돌출부(23) 사이를 동일한 길이로 절단함으로써 각각의 튜브(20)는 상기 튜브(20)의 단부로부터 상기 돌출부(23) 까지의 길이가 동일하게 형성되어 간단한 방법으로 상기 튜브(20)를 규격화할 수 있는 장점이 있다.

도 8은 본 발명에 따른 열교환기용 튜브의 제조방법에 각 단계를 나타낸 사시도로, 상기 도 8의 (a)는 튜브(20)를 형성하는 판재(21)에 딤플(22) 및 돌출부(23)가 형성된 상태이고, 상기 도 8의 (b)는 상기 한 쌍의 돌출부(23) 사이를 동일한 길이로 절단한 상태이며, 상기 도 8의 (c)는 상기 판재(21)를 절곡하는 상태이고, 상기 도 8의 (d)는 상기 판(21)의 절곡을 완료하여 내부에 유로(24)가 형성된 튜브(20)가 완성된 상태를 도시하였다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

도 1a는 종래의 열교환기를 나타낸 사시도.

도 1b는 상기 도 1에 도시한 열교환기의 AA' 방향 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 열교환기용 튜브의 제조방법의 블록도.

도 3은 본 발명에 따른 열교환기용 튜브의 제조방법에 의한 튜브가 형성된 열교환기를 나타낸 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 열교환기용 튜브의 제조방법에 의한 튜브의 일 실시예를 나타낸 사시도.

도 5는 본 발명에 따른 열교환기용 튜브의 제조방법에 의한 튜브의 다른 실시예를 나타낸 사시도.

도 6은 본 발명에 따른 열교환기용 튜브의 제조방법에 의한 튜브 제작 예시도.

도 7은 본 발명에 따른 열교환기용 튜브의 제조방법에 의한 딤플 및 돌출부가 형성된 판재의 단면도.

도 8은 본 발명에 따른 열교환기용 튜브의 제조방법에 각 단계를 나타낸 사시도.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

10 : 헤더탱크 11 : 튜브삽입홀

20 : 열교환기용 튜브 21 : 판재

22 : 딤플 23 : 돌출부

24 : 유로

30 : 핀

40 : 열교환기

Sa~Sc : 본 발명의 열교환기용 튜브의 제조방법의 각 단계

Claims

양 단부가 헤더탱크(10)의 튜브삽입홀(11)에 삽입되어 열교환매체 유로를 형성하는 열교환기용 튜브(20)의 제조방법에 있어서,

a) 튜브(20)를 형성하는 판재(21)에 튜브(20) 내부의 유동을 난류화시키기 위한 딤플(22) 및 상기 튜브(20)가 상기 튜브삽입홀(11)에 삽입되는 길이를 일정하게 하기 위하여 상기 딤플(22)과 반대방향으로 돌출되는 돌출부(23)를 형성하는 단계;

b) 상기 판재(21)를 절단하는 단계(Sb); 및

c) 상기 판재(21)를 절곡하여 내부에 유로(24)가 형성된 튜브(20)를 형성하는 단계(Sc); 를 포함하며,

상기 딤플(22)을 형성하는 롤러는 상기 딤플(22) 및 돌출부(23)의 돌출 방향이 서로 반대가 되도록 하나의 롤러를 이용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기용 튜브의 제조방법.
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