KR101471127B1 - 핀튜브용 방열핀 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미리 지정된 일정한 길이의 방열핀을 성형할 수 있어 제조비용을 절감하고 제조시간을 단축할 수 있는 핀튜브용 방열핀 제조장치에 관한 것으로, 종래에는 핀튜브 또는 방열핀을 끊김 없이 연속적으로 생산한 후 절단하여 사용했기 때문에 제작비용이 상승하는 문제점이 있는데, 이를 해결하기 위하여 본 발명은 선재가 절곡되어 튜브의 외측에 나선형으로 결합되며, 중앙부에는 절곡이 용이하도록 주름이 형성된 방열핀을 구동모터에 의해 자동으로 제조하는 핀튜브용 방열핀 제조장치에 있어서, 상기 선재는 전후로 간격을 이루며 회전할 수 있도록 구성된 상측롤러 및 하측롤러에 의해 나선형으로 절곡되고, 상기 상측롤러 및 하측롤러의 사이에는 방열핀의 중심부가 외주면을 따라 이송될 수 있도록 축핀이 구비되며, 상기 축핀의 선단에는 성형된 방열핀이 이송되는 와이어의 일단이 결합되고, 와이어의 타단은 방열핀의 밀착을 감지하여 구동모터의 작동을 정지시키는 센서에 결합된 것을 특징으로 하는 핀튜브용 방열핀 제조장치를 제공한다.
따라서 본 발명은 성형하고자 하는 방열핀의 길이와 동일한 길이의 와이어를 축핀과 센서의 사이에 연결함으로써 항상 일정한 길이의 방열핀이 성형되어 작업자의 노동력 및 인건비를 줄일 수 있고, 제조시간을 단축할 수 있어 더욱 경제적인 효과가 있다.

Description

핀튜브용 방열핀 제조장치{Manufacturing equipment for radiation fins of fin tube}

본 발명은 핀튜브의 외주면에 나선형으로 결합되는 방열핀의 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 미리 지정된 일정한 길이의 방열핀을 성형할 수 있어 제조비용을 절감하고 제조시간을 단축할 수 있는 핀튜브용 방열핀 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로 주변에서 흔히 접하는 냉동, 공조기기로는 냉장고, 히트펌프, 에어컨 등이 있는데, 통상 상기 냉공조기기에는 열교환을 목적으로 다수의 열교환기가 채용된다. 특히, 냉장고의 냉장실 혹은 냉동실 내부에는 냉매와 공기간의 열교환을 담당하는 증발기가 구비되고, 냉장고 후면 하부 기계실 안쪽에는 응축기가

포함된다. 상기 증발기 또는 응축기의 열교환 능력은 냉장고의 사이클 성능에 지대한 영향을 미치는데, 응축기의 열교환 효율이 우수한 경우 응축 효율을 높일 수 있어 전체적 냉장 싸이클 효율이 상승하게 되며, 증발기의 경우도 증발 온도를 낮추게 되므로 추가적인 성능 향상을 꾀할 수 있게 된다.

냉동기나 공조기기의 열교환기로서 종래에는 핀 플레이트형, 와이어 콘덴서형 또는 핀 코어형 열교환기 등이 주로 채용되었다. 핀 플레이트형 열교환기는 구리 소재의 코어에 적층 방식으로 플레이트 핀을 끼움 결합하고 프레스 형태로 동관을 확관 결합하는 방식이며, 튜브 배열간 벤딩(bending)의 위치에는 U자형 관을 이용하여 용접하게 된다. 상기 핀 플레이트형 열교환기는 공정상의 복잡성, 제품의 내구성에 한계가 있고 작업성이 떨어진다는 단점이 있다. 특히, 다단계의 공정을 거쳐 제작되는 바, 생산성이 저하되고, U자형 벤딩 용접부에 의한 냉매의 리크(leak) 한계점도 안고 있다. 냉매의 리크는 냉공조기기의 유지 보수에 있어 치명적이라고 할 수 있다.

와이어 콘덴서형 열교환기는 냉장고의 응축기에 주로 사용되는 것으로 튜브만을 벤딩하여 박스 형태로 만들되 표면에 전착도장을 한다. 그러나 와이어 콘덴서형 열교환기는 제조상의 장점은 있으나 전열면적이 타 열교환기에 비해 작아 방열 성능이 떨어진다는 단점이 있고, 전착도장으로 인하여 환경을 오염시키며 재활용이 전혀 되지 못한다는 단점이 있다.

핀 코어형 열교환기는 튜브의 외경을 일정 깊이로 절개한 후, 상기 절개부를 소정의 각도로 일으켜 세워 방열핀으로 만든 열교환기이다. 상기 방열핀은 용도에 따라 나선형으로 할 수 있다. 핀 코어형 열교환기는 튜브와 나선형 핀이 일체로 형성되는 구조여서 별도의 절삭공정이 포함되어야 한다는 단점이 있다. 또한, 제조공정이 복잡하여 생산성이 저하되고, 복잡한 제조장치를 사용하게 되므로 제조비의 상승 문제가 있다. 또한, 열교환기의 사용 용도에 따라서는 양끝을 마무리하기 위해 라운드형으로 처리할 필요가 있고, 이때 수작업에 의한 용접이 필수적이어서 작업 효율이 저하된다는 단점도 있다.

한편, 최근 들어 생산성이 크게 향상된 나선형 핀튜브(spiral fin tube) 방식의 열교환기가 제안되었는데, 도 1은 종래의 전형적인 나선형 핀튜브를 나타낸 것이다.

상기 핀튜브는 튜브(T)의 외주면에 방열핀(10)을 나선형으로 감고 용접에 의해 고정하는 방식의 열교환기로서, 상기 방열핀(10)의 중심부에는 주름(11)을 형성함으로써 튜브(T)의 외주면을 따라 절곡이 용이하도록 구성되어 있다.

이러한 핀튜브를 제조하는 장치로는 등록특허공보 제10-0397092호에서 제안된 바 있는데, 상기 제조장치는 핀튜브를 끊김 없이 연속적으로 생산한 후 필요한 길이만큼 절단하여 사용하는 것이다.

따라서 필요한 길이의 튜브 및 방열핀으로 절단하기 위하여 길이를 일일이 측정해야 하기 때문에 제작과정이 번거롭고 제작비용이 상승하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 미리 지정한 필요한 길이 만큼 성형함으로써 추후 절단 길이를 측정할 필요가 없는 핀튜브용 방열핀 제조장치를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명에 의한 핀튜브용 방열핀 제조장치는 선재가 절곡되어 튜브의 외측에 나선형으로 결합되며, 중앙부에는 절곡이 용이하도록 주름이 형성된 방열핀을 구동모터에 의해 자동으로 제조하는 핀튜브용 방열핀 제조장치에 있어서, 상기 선재는 전후로 간격을 이루며 회전할 수 있도록 구성된 상측롤러 및 하측롤러에 의해 나선형으로 절곡되고, 상기 상측롤러 및 하측롤러의 사이에는 방열핀의 중심부가 외주면을 따라 이송될 수 있도록 축핀이 구비되며, 상기 축핀의 선단에는 성형된 방열핀이 이송되는 와이어의 일단이 결합되고, 와이어의 타단은 방열핀의 밀착을 감지하여 구동모터의 작동을 정지시키는 센서에 결합된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 핀튜브용 방열핀 제조장치에 의하면, 성형하고자 하는 방열핀의 길이와 동일한 길이의 와이어를 축핀과 센서의 사이에 연결함으로써 항상 일정한 길이의 방열핀이 성형되어 작업자의 노동력 및 인건비를 줄일 수 있고, 제조시간을 단축할 수 있어 더욱 경제적인 효과가 있다.

도 1은 종래의 핀튜브를 나타낸 정면도.
도 2는 본 발명에 의한 핀튜브용 방열핀 제조장치의 정면도.
도 3은 본 발명에 의한 핀튜브용 방열핀 제조장치의 평면도.
도 4는 방열핀이 제조되는 과정을 나타낸 평면도.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 통해 상세히 설명한다.

본 발명의 핀튜브용 방열핀의 제조장치는 도 2에서 나타낸 바와 같이 테이블(20)의 하측에 구동모터(21)가 구비되고, 테이블(20)의 상측에는 메인블록(22)이 결합되어 있다.

상기 메인블록(22)의 배면에는 도 3에서 나타낸 바와 같이 기어박스(23)가 결합되어 있으며, 상기 구동모터(21)의 회전축에 결합된 수프라켓에는 체인이 연결되어 기어박스(23)의 내측에 설치된 기어를 회전시킴으로써 본 발명을 구동하게 된다.

상기 메인블록(22)의 전면에는 선재(W)가 이송되는 이송테이블(30)이 결합되어 있으며, 상기 이송테이블(30)의 상측에는 이송되는 선재(W)를 안내하는 복수의 가이드롤러(31)가 회전할 수 있도록 결합되어 있다.

상기 가이드롤러(31)의 좌측에는 한 쌍의 가이드블록(32)이 소정의 간격을 이루며 결합되어 있고, 상기 가이드롤러(31)의 좌측에는 한 쌍의 주름성형부(33)가 회전할 수 있도록 결합되어 있다.

상기 주름성형부(33)는 선재(W)에 주름(11)을 형성하여 나선형으로 형성되는 방열핀(10)의 중심부가 튜브(T)의 외주면을 따라 감길 수 있도록 절곡이 용이하도록 하는 역할을 한다.

상기 주름성형부(33)의 외주면에는 압착에 의해 주름을 성형할 수 있도록 복수의 기어가 형성되어 있으며, 일측의 주름성형부(33) 상측에는 두 개의 주름성형부(33) 사이의 간격을 조절할 수 있도록 조절레버(34)가 결합되어 있다.

또한, 메인블록(22)에는 상측롤러(40) 및 하측롤러(50)가 회전할 수 있도록 결합되어 있는데, 상기 상측롤러(40) 및 하측롤러(50)의 회전축은 메인블록(22)을 관통하여 기어박스(23) 내측의 기어와 유기적으로 연결되어 구동모터(21)의 회전에 의해 회전할 수 있도록 구성되어 있다.

상기 상측롤러(40) 및 하측롤러(50)의 외주면에는 선재(W)가 삽입되어 회전에 의해 절곡될 수 있도록 풀리(pulley)와 유사한 홈이 형성되어 있으며, 도 3과 같이 상측롤러(40)와 하측롤러(50)는 전후로 간격을 이루며 결합되어 있다.

상기 상측롤러(40)는 메인블록(22)에 형성된 홈을 따라 이동할 수 있도록 구성된 이동블록(41)과 결합되어 있으며, 상기 이동블록(41)은 나사로 이루어진 조절레버(42)와 결합되어 조절레버(42)를 회전함에 따라 상하로 이동하여 상측롤러(40)와 하측롤러(50) 사이의 간격을 조절하고, 고정블록(43)에 구비된 볼트로 조절레버(42) 및 이동블록(41)을 고정한다.

상기 하측롤러(50)에도 상술한 이동블록(51) 및 고정블록(53), 조절레버(52)의 구성이 동일하게 적용된다.

상기 상측롤러(40)와 하측롤러(50)의 사이에는 튜브(T)의 지름과 대응하는 크기의 지름을 갖는 축핀(60)이 결합되어 있으며, 상기 축핀(60)의 선단에는 와이어(61)의 일단이 결합되고, 와이어(61)의 타단은 테이블(20)의 하측에 결합된 센서(62)에 결합되어 있다.

상기 와이어(61)는 성형이 완료된 나선형의 방열핀(10)이 이송되어 공간으로서, 작업자가 다양한 길이의 와이어(61)를 수시로 교체하여 사용할 수 있으며, 상기 축핀(60)은 다양한 크기의 지름을 갖는 튜브(T)에 적용할 수 있도록 대응하는 크기의 지름을 갖는 축핀(60)으로 교체할 수 있다.

한편, 방열핀(10)으로 성형되는 소정의 폭을 갖는 선재(W)는 테이블(20)의 후측에 결합된 회전판(70)에서 공급되며, 상기 회전판(70)은 테이블(20)에 결합된 브래킷(71)에 회전할 수 있도록 결합되어 있다.

상기 회전판(70)의 하측에는 회전축이 브래킷(71)에 결합되어 있으며, 상기 브래킷(71)의 하측에는 선재(W) 및 회전판(70)에 상측으로 탄성력을 부여할 수 있도록 스프링(72)이 설치되어 있고, 상기 회전판(70)의 상측에는 선재(W)가 롤(roll)의 형태로 감겨 이송테이블(30)로 선재(W)를 공급하게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 핀튜브용 방열핀 제조장치는 구동모터(21)가 구동함에 따라 상측롤러(40) 및 하측롤러(50)가 각각 회전하게 되고, 상기 상측롤러(40) 및 하측롤러(50)가 회전함에 따라 사이에 맞물려 있던 선재(W)는 축핀(60)의 외주면을 타고 전면으로 이송된다.

이렇게 선재(W)가 상측롤러(40) 및 하측롤러(50), 축핀(60)에 맞물려 진행함에 따라 선재(W)의 인장력에 의해 회전판(70)이 회전하게 되어 선재(W)를 지속적으로 공급하게 되고, 선재(W)의 무게가 줄어들면 스프링(72)의 탄성력에 의해 회전판(70)이 상승하여 항상 일정한 높이를 유지하게 된다.

상기 회전판(70)에서 공급되는 선재(W)는 가이드롤러(31) 및 가이드블록(32)을 통과하여 주름성형부(33)의 사이에 맞물리면서 하단부에 주름(11)이 형성된다.

그리고 주름(11)이 형성된 선재(W)는 상측롤러(40)의 외주면에 형성된 홈을 타고 하측으로 절곡된 후 다시 하측롤러(50)의 외주면에 형성된 홈을 타고 절곡되어 축핀(60)을 따라 전면으로 이송되면서 도 4에서 나타낸 바와 같이 나선형으로 성형되며, 방열핀(10) 간의 간격은 상측롤러(40) 및 하측롤러(50)의 전후 간격을 조정함으로써 다양하게 성형할 수 있다.

이렇게 나선형으로 성형된 방열핀(10)은 축핀(60)을 따라 전면으로 이동하면서 중심부에 축핀(60)의 지름과 대응하는 공간이 형성되고, 추후 이 공간에 튜브(T)를 삽입하여 용접에 의해 방열핀(10)을 고정함으로써 핀튜브가 완성된다.

상기 핀튜브는 설치되는 장치의 크기 및 용도에 따라 그 길이가 다양하게 형성되는데, 예를 들어 직선형의 짧은 핀튜브가 복수로 설치될 수도 있고, 지그재그로 형성된 긴 핀튜브가 설치되는 경우도 있다.

따라서 본 발명은 장치에 설치될 핀튜브의 길이에 알맞도록 방열핀(10)의 길이를 미리 설정하여 제조할 수 있는 장점이 있다.

즉, 성형하고자 하는 방열핀(10)의 길이와 동일한 길이의 와이어(61)를 축핀(60)과 센서(62)의 사이에 연결한 후 방열핀(10)을 성형하게 되면, 와이어(61)를 타고 이송된 방열핀(10)의 선단이 센서(62)에 밀착됨으로써 구동모터(21)의 작동이 멈추게 된다.

따라서 작업자는 동작이 멈춘 방열핀(10)을 축핀(60)의 앞쪽에서 절단한 후 다시 구동모터(21)를 작동하면 반복하여 동일한 길이의 나선형 방열핀(10)을 성형할 수 있다.

본 발명은 기존의 핀튜브 제조과정에서 핀튜브 또는 방열핀을 끊김 없이 연속적으로 성형하고, 성형이 완료된 방열핀(10)을 필요한 길이로 절단하기 위하여 길이를 측정한 후, 후가공에 의해 필요한 길이만큼 절단하여 사용하는 불편함을 해소할 수 있다.

따라서 본 발명은 절단을 위하여 길이를 일일이 측정할 필요가 없게 되어 작업자의 노동력 및 인건비를 줄일 수 있고, 제조시간을 단축할 수 있어 더욱 경제적인 효과가 있다.

이와 같은 와이어(61)는 다양한 길이로 제작하여 교체하여 사용함으로써 다양한 길이의 방열핀(10)을 편리하게 제조할 수 있다.

상기와 같은 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

10 : 방열핀 11 : 주름
20 : 테이블 21 : 구동모터
22 : 메인블록 23 : 기어박스
30 : 이송테이블 31 : 가이드롤러
32 : 가이드블록 33 : 주름성형부
34,42,52 : 조절레버 40 : 상측롤러
41,51 : 이동블록 43,53 : 고정블록
50 : 하측롤러 60 : 축핀
61 : 와이어 62 ; 센서
70 : 회전판 71 : 브래킷
72 : 스프링 T : 튜브
W : 선재

Claims (4)

1. 선재가 절곡되어 튜브의 외측에 나선형으로 결합되며, 중앙부에는 절곡이 용이하도록 주름이 형성된 방열핀을 구동모터에 의해 자동으로 제조하는 핀튜브용 방열핀 제조장치에 있어서,
   상기 선재(W)는 전후로 간격을 이루며 회전할 수 있도록 구성된 상측롤러(40) 및 하측롤러(50)에 의해 나선형으로 절곡되고, 상기 상측롤러(40) 및 하측롤러(50)의 사이에는 방열핀(10)의 중심부가 외주면을 따라 이송될 수 있도록 축핀(60)이 구비되며,
   상기 축핀(60)의 선단에는 성형된 방열핀(10)이 이송되는 와이어(61)의 일단이 결합되고, 와이어(61)의 타단은 방열핀(10)의 밀착을 감지하여 구동모터(21)의 작동을 정지시키는 센서(62)에 결합된 것을 특징으로 하는 핀튜브용 방열핀 제조장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 상측롤러(40) 및 하측롤러(50)는 간격을 조절할 수 있도록 조절레버(42)(52)의 회전에 의해 이동하는 이동블록(41)(51)에 각각 결합되며, 상기 조절레버(42)(52)는 고정블록(43)(53)에 각각 고정되는 것을 특징으로 하는 핀튜브용 방열핀 제조장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 선재(W)는 상측롤러(40) 및 하측롤러(50)의 회전에 의해 회전하는 회전판(70)의 상측에서 공급되며, 상기 회전판(70)의 하측에는 선재(W) 및 회전판(70)에 상측으로 탄성력을 부여하는 스프링(72)이 설치된 것을 특징으로 하는 핀튜브용 방열핀 제조장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 축핀(60)의 지름은 튜브(T)의 지름과 대응하는 크기로 형성된 것을 특징으로 하는 핀튜브용 방열핀 제조장치.

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