KR102120792B1 - 열교환기 및 상기 열교환기의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 열교환핀이 냉매튜브에 압입됨으로써 연속적으로 대량생산이 가능한 열교환기 및 상기 열교환기의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기의 제조방법은, 금속판을 다수 열의 열교환핀으로 가공하고, 이송장치가 다수의 열교환핀을 이송하고, 집적장치는 다수의 열교환핀을 홀수열 및 짝수열로 분기하여 집적하고, 다수의 열교환핀을 수직으로 기립시켜 정렬시키고, 분리장치가 다수의 열교환핀을 냉매튜브에 한번에 압입될 수 있는 개수로 구획하고, 다수의 열교환핀을 냉매튜브에 압입한다.

Description

열교환기 및 상기 열교환기의 제조방법{Heat exchanger and manufacturing method for the heat exchanger}
본 발명은 열교환핀이 냉매튜브에 압입됨으로써 연속적으로 대량생산이 가능한 열교환기 및 이를 이용한 열교환기의 제조방법에 관한 것이다.
공기 조화기는 냉동 사이클을 이용하여 인간이 활동하기 알맞게 실내 공기를 쾌적하게 유지하는 장치이다. 공기 조화기는 실내의 더운 공기를 흡입하여 저온의 냉매로 열교환 후 이를 실내로 토출하는 반복 작용에 의해 실내를 냉방시키거나, 반대 작용에 의해 실내를 난방시킬 수 있다.
공기 조화기는 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기를 정방향 또는 역방향으로 순환하는 냉각 사이클에 의해 실내를 냉방 또는 난방시킬 수 있다. 압축기는 고온고압의 기체 상태의 냉매를 제공하고, 응축기는 상온 고압의 액체 상태의 냉매를 제공한다. 팽창밸브는 상온 고압의 액체상태의 냉매를 감압시키고, 증발기는 감압된 냉매를 저온의 기체 상태로 증발시킨다.
공기 조화기는 실외기와 실내기가 각각 분리되어 설치되는 분리형 공기 조화기와, 실외기와 실내기가 일체로 설치되는 일체형 공기 조화기로 구분될 수 있다. 실외기와 실내기가 분리되어 설치되는 분리형 공기 조화기의 경우, 일반적으로 압축기 및 응축기(실외열교환기)가 실외기에 구비되고, 증발기(실내열교환기)가 실내기에 구비된다. 냉매는 실내기와 실외기를 연결하는 배관을 통해 실외기와 실내기를 순환하며 유동할 수 있다.
실외기의 응축기 또는 실내기의 증발기와 같은 열교환기는 냉매가 흐를 수 있는 냉매관을 포함한다. 냉매관에는 다수의 핀(fin)이 장착되어 열교환 효율을 향상시킬 수 있다. 종래의 열교환기는 원형의 냉매관이 사용되었으나, 근래에는 외부의 공기가 열교환기를 통과할 때 받는 저항을 감소시킬 수 있는 플레이트형(plate type) 냉매관이 사용되기도 한다. 이를 플레이트-핀 타입 열교환기라 할 수 있다. 냉매 유로가 형성된 플레이트에 다수의 핀이 장착됨으로써 열교환 효율을 향상시킬 수 있다.
종래의 플레이트-핀 타입 열교환기는, 핀에 플레이트가 삽입될 수 있는 홈 또는 홀이 형성되고, 다수의 핀이 적층된 상태에서 홈 또는 홀에 플레이트가 삽입됨으로써 제조되었다. 핀과 플레이트 사이의 접촉을 좋게 하기 위해, 플레이트가 삽입되기 전 클래드가 도포되었다. 이러한 경우, 적층된 핀과 플레이트와의 마찰로 인해 플레이트의 삽입이 어렵고, 강제로 삽입할 경우 핀이 변형되거나 불균일하게 위치되는 등의 문제점이 있었다.
본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기의 제조방법에 따르면, 일정한 간격을 두고 적층된 다수의 핀을 플레이트에 압입시켜 열교환기를 제조함으로써 열교환기를 연속적으로 대량 생산할 수 있고, 제조시 불량률을 낮출 수 있다. 또한 다수의 핀이 이송되는 이송기의 개선된 구조를 통해 제조공정의 효율을 높일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기의 제조방법은, 금속판을 다수 열의 열교환핀으로 가공하고, 이송장치가 다수의 열교환핀을 이송하고, 집적장치는 다수의 열교환핀을 홀수열 및 짝수열로 분기하여 집적하고, 다수의 열교환핀을 수직으로 기립시켜 정렬시키고, 분리장치가 다수의 열교환핀을 냉매튜브에 한번에 압입될 수 있는 개수로 구획하고, 다수의 열교환핀을 냉매튜브에 압입한다.
상기 금속판이 다수 열의 열교환핀으로 가공될 때, 인접하는 열교환핀의 접촉리브의 단부가 서로 마주하게 배치되도록 가공된다.
상기 다수의 열교환핀이 홀수열 및 짝수열로 구분되어 집적장치에 집적될 때, 열교환핀의 홀수열은 제1집적장치로 분기되어 집적되고, 열교환핀의 짝수열은 제2집적장치로 분기되어 집적된다.
상기 다수의 열교환핀이 수직으로 기립하여 정렬될 때, 접촉리브의 단부가 하부를 향하도록 다수의 열교환핀이 회전하여 정렬된다.
상기 다수의 열교환핀이 수직으로 기립하여 정렬될 때, 인접하는 접촉리브 사이에 집적수단이 끼워져 다수의 열교환핀이 상기 집적수단에 정렬된다.
상기 다수의 열교환핀이 수직으로 기립하여 정렬될 때, 인접하는 접촉리브 사이에 블레이드가 끼워져 다수의 열교환핀이 상기 집적수단에 정렬된다.
상기 집적수단에 진동이 가해지고, 다수의 열교환핀은 집적수단에 가해진 진동에 의해 상기 집적수단을 따라 슬라이딩한다.
상기 다수의 열교환핀이 수직으로 기립하여 정렬되면, 상기 다수의 열교환핀은 콜렉터에 의해 이송되어 인접하는 열교환핀들이 서로 접촉되도록 집적된다.
상기 다수의 열교환핀은 벨트에 장착되어 움직이는 블레이드에 의해 이송되어 인접하는 열교환핀들이 서로 접촉되도록 집적된다.
상기 다수의 열교환핀이 분리장치에 의해 냉매튜브에 한번에 압입될 수 있는 개수로 구획될 때, 상기 다수의 열교환핀이 블레이드에 의해 냉매튜브에 한번에 압입될 수 있는 개수로 구획된다.
상기 다수의 열교환핀이 냉매튜브에 압입될 때, 헤더가 장착된 냉매튜브에 다수의 열교환핀이 압입된다.
상기 다수의 열교환핀이 냉매튜브에 압입된 후, 냉매튜브에 헤더가 장착된다.
롤에 감긴 금속판이 언코일러에 의해 프레스 가공이 가능한 상태로 풀린 후 상기 금속판이 열교환핀으로 프레스 가공된다.
상기 다수의 열교환핀이 수직으로 기립하여 정렬될 때, 인접하는 접촉리브 사이에 와이어가 끼워져 다수의 열교환핀이 상기 집적수단에 정렬된다.
상기 와이어에 진동이 가해지고, 상기 다수의 열교환핀은 상기 와이어에 가해진 진동에 의해 상기 집적수단을 슬라이딩한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기는, 내부에 냉매가 흐르는 유로가 구비되고, 상하방향으로 적층되는 복수의 냉매튜브; 상기 복수의 냉매튜브의 양단에 결합되어 상기 복수의 냉매튜브 사이를 연통시키는 헤더; 및 상기 복수의 냉매튜브에 결합되고, 상기 복수의 냉매튜브와 교차되도록 상하 방향으로 연장되어 배치되는 복수의 열교환핀;을 포함하고, 상기 열교환핀은, 다수의 접촉 리브가 연결되어 구비되고, 상기 접촉리브에는 간격유지부가 전방 또는 후방으로 돌출되어 구비된다.
상기 간격유지부는, 전방으로 돌출되는 제1간격유지부 및 후방으로 돌출되는 제2간격유지부를 구비한다.
상기 제1간격유지부와 상기 제2간격유지부는 상기 접촉리브의 대각선 방향에 위치된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기의 제조방법에 따르면, 플레이트에 다수의 핀이 일정한 간격을 두고 배치되도록 제조됨으로써 열교환기를 연속적으로 대량생산할 수 있고, 제조시 불량률을 낮출 수 있다. 다수의 핀이 이송되는 이송기의 구조를 개선함으로써 열교환기의 제조 효율을 향상시킬 수 있다. 또한 인접하는 열교환핀이 일정 간격으로 이격되도록 함으로써 열교환기의 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시에에 따른 열교환기를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기를 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환핀의 일부를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환핀의 제조 시스템을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기의 제조방법을 도시한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환핀이 금형에서 구현된 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환핀이 이송장치에 의해 이송되는 모습을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환핀이 이송장치에 의해 이송될 때의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환핀이 회전하여 집적장치에 정렬된 모습을 도시한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 집적장치의 열교환핀이 콜렉터에 의해 집적되는 모습을 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환핀이 분리장치에 의해 구획되는 모습을 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 다른 열교환핀이 냉매튜브에 압입되는 모습을 도시한 사시도이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 및 상기 열교환기의 제조방법에 관하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시에에 따른 열교환기를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기를 도시한 분해 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기(10)는 냉매 튜브(20) 및 복수의 열교환핀(30)을 포함한다. 복수의 열교환핀(30)은 복수의 냉매튜브(20)의 외면에 결합될 수 있다. 복수의 냉매튜브(20)의 양단에는 헤더가 마련될 수 있다.
냉매튜브(20)는 평판 형태로 마련될 수 있다. 냉매튜브(20)의 내부에는 냉매가 흐를 수 있는 복수의 유로(21)가 구비되고, 복수의 유로(21)는 격벽(22)에 의해 구획될 수 있다. 복수의 냉매튜브(20)는 소정 간격 이격되어 상하방향으로 적층될 수 있다. 이때 복수의 유로(21)는 냉매튜브(20)의 폭 방향으로 연장될 수 있다.
냉매는 기체 상태에서 액체 상태로 상 변화(압축)하면서 외부 공기와 열교환하거나, 액체 상태에서 기체 상태로 상 변화(팽창)하면서 외부 공기와 열교환한다. 냉매가 기체 상태에서 액체 상태로 상 변화될 때 열교환기(10)는 응축기로 사용되고, 냉매가 액체 상태에서 기체 상태로 상 변화될 때 열교환기(10)는 증발기로 사용될 수 있다.
헤더는 제1헤더(41) 및 제2헤더(42)를 포함한다. 제1헤더(41)와 제2헤더(42)는 복수의 냉매튜브(20)의 양단에 각각 결합되어 복수의 냉매튜브(20) 사이를 연통시킨다. 제1헤더(41)와 제2헤더(42)는 복수의 냉매튜브(20)의 양단에 결합됨으로써 복수의 냉매튜브(20) 사이가 연통되어 냉매가 흐를 수 있다.
제1 및 제2헤더(41,42)는 중공의 파이프 형태로 마련된다. 각 헤더(41,42)의 일측으로는 냉매튜브(20)의 단부가 결합되도록 결합슬롯(40a)이 마련될 수 있다. 냉매튜브(20)를 순차적으로 경유하는 냉매의 흐름을 안내하기 위해 각 헤더(41,42)의 내부공간은 냉매튜브(20)의 숫자에 대응하여 상하 길이방향을 따라 복수의 공간으로 구획될 수 있다. 제1헤더(41)에는 열교환기(10)로 유입되는 냉매와 열교환기(10)를 통과하여 유출되는 냉매를 안내하기 위한 냉매유입관(51)과 냉매유출관(52)이 연결될 수 있다.
냉매는 냉매튜브(20)에 형성된 유로(21)를 따라 흐르면서 압축 또는 팽창하여 주위로 열을 방출하거나 주위로부터 열을 흡수한다. 압축 또는 팽창시 냉매가 열을 효율적으로 방출 또는 흡수하게 하기 위하여 냉매튜브(20)에는 열교환핀(30)이 결합될 수 있다.
열교환핀(30)은 냉매튜브(20)가 적층된 길이방향으로 연장되도록 배치될 수 있다. 즉, 냉매튜브(20)가 상하 방향으로 적층되면, 열교환핀(30)은 냉매튜브(20)와 교차되도록 상하 방향으로 연장되도록 배치될 수 있다. 열교환핀(30)은 일정간격 이격되어 복수 개가 구비될 수 있다. 이와 같은 열교환 핀(30)은 냉매튜브(20)의 외면에 접합되어 열교환 핀(30) 사이를 통과하는 외부 공기와 냉매튜브(20)의 열교환 면적을 넓히는 역할을 한다. 또한 냉매튜브(20)의 표면에서 발생되는 응축수가 하부로 흐르도록 가이드하는 역할을 할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환핀의 일부를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환핀(30)은 다수의 접촉리브(31)를 구비할 수 있다. 다수의 접촉리브(31)의 일측은 연결되도록 구비될 수 있다. 다수의 접촉리브(31)는 인접하는 냉매튜브(20) 사이에 삽입되어 냉매튜브(20)와 접하도록 구비될 수 있다. 각각의 접촉리브(31)에는 간격유지부(310,311)가 구비될 수 있다. 간격유지부(310,311)는 열교환핀(30)의 전방 또는 후방으로 돌출되도록 구비될 수 있다.
간격유지부(310, 311)는 제1간격유지부(310) 및 제2간격유지부(311)를 포함한다. 제1간격유지부(310)와 제2간격유지부(311)는 접촉리브(31)의 대각선 방향에 돌출되도록 형성될 수 있다. 제1간격유지부(310)와 제2간격유지부(311)는 서로 반대 방향을 향하도록 돌출될 수 있다. 예를 들어, 제1간격유지부(310)는 열교환핀(30)의 전방을 향하도록 돌출되고, 제1간격유지부(311)는 열교환핀(30)의 후방을 향하도록 돌출될 수 있다.
이로써 열교환기(10)를 제조시, 다수의 열교환핀(30)이 냉매튜브(20)에 압입될 때, 제1간격유지부(310) 및 제2간격유지부(311)에 의해 인접하는 집적된 열교환핀(30)의 접촉리브(31)가 소정 간격 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 접촉리브(31)가 소정 간격 이격되도록 배치됨으로써 열교환기(10)를 통과하는 공기의 유동을 원활하게 하고, 열교환 효율을 높일 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환핀이 제조되는 시스템에 관하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환핀의 제조 시스템을 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기의 제조방법을 도시한 흐름도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환핀(30)은 열교환핀(30)의 소재가 되는 금속판이 프레스 가공되어 구비될 수 있다. 열교환핀(30)의 소재가 되는 얇은 금속판은 롤에 감겨 이송 및 보관될 수 있다. 금속판은 알루미늄 소재로 제조될 수 있다.
열교환핀(30)의 제조를 위해, 롤에 감긴 금속판은 언코일러(1)에 의해 프레스 가공이 가능한 상태로 풀릴 수 있다(S1). 언코일러(1)에 의해 풀린 금속판은 프레스 가공기(2)로 이동하여 프레스 가공이 가능한 상태로 위치될 수 있다.
프레스 가공기(2)에 가공이 가능한 상태로 배치된 금속판은 프레스 가공기(2)에 의해 고속으로 타발되어 열교환핀(30)의 형상을 갖도록 가공될 수 있다(S2). 프레스 가공기(2)에 의해 가공된 열교환핀(30)은 다수의 열로 배열될 수 있다. 이때 인접한 열교환핀(30)의 접촉리브(310)는 서로 마주하도록 배열될 수 있다.
프레스 가공기(2)에 의해 타발된 열교환핀(30)은 이송장치(3)에 의해 F1 방향으로 이송되어 집적장치(4,5)로 이동할 수 있다(S3). 프레스 가공기(2)에서 가공된 다수의 열교환핀(4,5)은 집적장치(4,5)에 의해 홀수열, 짝수열로 분기되어 집적장치에 집적될 수 있다.
집적장치(4,5)로 이동한 다수의 열교환핀(30)은 F2, F3 방향으로 이동하여 정렬장치(6,7)를 통과할 수 있다(S4). 다수의 열교환핀(30)은 콜렉터에 의해 이동될 수 있고 인접하는 열교환핀(30)이 접촉되도록 집적되어 정렬될 수 있다. 다수의 열교환핀(30)은 콜렉터에 의해 냉매 튜브(20)에 한번에 압입될 수 있는 소정의 개수로 구획되어 정렬될 수도 있다.
소정의 개수로 구획되어 집적된 열교환핀(30)은 압입장치(8,9)에 의해 냉매튜브(20)에 압입될 수 있다(S5). 이로써 냉매튜브(20)에 열교환핀(30)이 장착된 열교환기(10)가 제조될 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환핀의 제조 시스템 및 제조방법의 각 단계에 관하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환핀이 금형에서 구현된 상태를 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환핀이 이송장치에 의해 이송되는 모습을 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환핀이 이송장치에 의해 이송될 때의 단면도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환핀이 회전하여 집적장치에 정렬된 모습을 도시한 단면도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 집적장치의 열교환핀이 콜렉터에 의해 집적되는 모습을 도시한 도면이다.
도 6 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환핀(30)의 소재가 되는 얇은 금속판은 롤에 감겨 이송 및 보관되고, 열교환핀(30)의 제조를 위해, 롤에 감긴 금속판은 언코일러(1)에 의해 프레스 가공이 가능한 상태로 풀릴 수 있다(S1). 언코일러(1)에 의해 풀린 금속판은 프레스 가공기(2)로 이동하여 프레스 가공기(2)에 의해 고속으로 타발되어 열교환핀(30)의 형상을 갖도록 가공될 수 있다(S2). 열교환핀(30)으로 제조될 수 있는 금속판은 알루미늄 소재로 구비될 수 있다.
열교환핀(30)은 다수의 열로 배열되도록 가공될 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 인접한 열교환핀(30)의 접촉리브(310)의 단부는 서로 마주하도록 가공될 수 있다. 예를 들어, 홀수열(a)의 접촉리브(310)의 단부는 우측을 향하도록 가공되고, 짝수열(b)의 접촉리브(310)의 단부는 좌측을 향하도록 가공될 수 있다.
인접하는 열교환핀(30)의 접촉리브(310)의 단부가 서로 마주하도록 배열된 상태로 다수의 열교환핀(30)은 이송장치(3)에 의해 집적장치(4,5)가 위치하는 F1 방향으로 이송될 수 있다. 이송장치(3)는 컨베이어 벨트 또는 롤러일 수 있다. 다수의 열교환핀(30)은 컨베이어 벨트 또는 롤러에 안착되어 이송될 수 있다.
집적장치(4,5)는 제1집적장치(4) 및 제2집적장치(5)를 포함한다. 이송장치(3)에 의해 F1 방향으로 이송되는 다수의 열교환핀(30) 중, 홀수열(a)의 열교환핀(30)은 제1집적장치(4)로 이송되고, 짝수열(b)의 열교환핀(30')은 제2집적장치(5)로 이송될 수 있다. 즉, 홀수열(a)의 열교환핀(30)은 제1집적장치(4)로 분기되어 이동하고, 짝수열(b)의 열교환핀(30')은 제2집적장치(5)로 분기되어 이동할 수 있다. 짝수열(b)의 열교환핀(30')의 제조방법은 홀수열(a)의 열교환핀(30)의 제조방법이 유사하게 적용될 수 있다.
집적장치(4,5) 측에 위치된 이송장치(3)는 롤러(41)의 형태로 구비될 수 있다. 다수의 열교환핀(30,30')은 롤러(41)에 의해 이송되어 집적장치(4,5)로 이송될 수 있다. 집적장치(4,5)는 집적수단(40)을 포함하고, 집적장치(4,5)에 인접한 롤러(41)의 하부에도 집적수단(40)이 구비될 수 있다. 집적장치(4,5)는 제1집적장치(4) 및 제2집적장치(5)를 포함하고, 홀수열(a)의 열교환핀(30)은 제1집적장치(4)로, 짝수열(b)의 열교환핀(30')은 제2집적장치(5)로 이동하여 집적될 수 있다.
집적수단(40)은 와이어 또는 블레이드일 수 있다. 와이어 또는 블레이드는 열교환핀(30,30')이 이송되는 방향과 수직한 방향으로 연장되도록 구비될 수 있다. 집적수단(40)은 롤러(41)의 하부에 일정 간격을 두고 두 개 이상이 구비될 수 있다. 집적수단(40)은 롤러(41) 등의 이송장치(3)에 의해 간섭되지 않도록 구비될 수 있다. 이로써 집적장치(4,5)와 이송장치(3)에 의해 열교환핀(30,30')이 연속적으로 이송될 수 있도록 구비될 수 있다.
일례로 이송장치(3)에 의해 이송된 열교환핀(30)은 이송장치(3)가 끝나는 지점에서 하부로 낙하할 수 있다. 하부로 낙하하는 열교환핀(30)은 집적수단(40)에 안착될 수 있다. 이송장치(3)에 수평으로 안착되어 이송된 열교환핀(30)은 집적수단(40)에 수직으로 기립되어 안착될 수 있다. 집적수단(40)은 열교환핀(30)에서 인접하는 접촉리브(310) 사이에 끼워질 수 있다. 열교환핀(80)은 하부로 낙하하면서 90°회전하여 집적수단(40)에 안착될 수 있다. 이때 열교환핀(80)의 접촉리브(810)는 하부를 향하도록 배치될 수 있다. 열교환핀(30')에 관해서도 열교환핀(30)에 관한 상기의 내용이 유사하게 적용될 수 있다.
다른 예로, 이송장치(3)가 끝나는 지점에서 집적수단(40)은 상부(P)로 상승할 수 있다. 집적수단(40)은 열교환핀(30)에 구비된 다수의 접촉리브(310) 사이에 위치될 수 있다. 이송장치(3)가 완전히 끝나면 열교환핀(30)은 다수의 접촉리브(310)가 하부를 향하도록 90°회전할 수 있다. 이로써 열교환핀(30)의 인접하는 접촉리브(310) 사이에 집적수단(40)이 끼워지고, 열교환핀(30)이 집적수단(40)에 안착될 수 있다.
상기와 같이 열교환핀(30)은 집적수단(40)에 차례로 안착될 수 있다. 이로써 다수의 열교환핀(30)이 인접하는 접촉리브(310) 사이에 집적수단(40)이 끼워진 상태로 집적수단(40)에 차례로 집적될 수 있다.
다수의 열교환핀(30)은 콜렉터(42)에 의해 이송되어 서로 접촉되도록 집적될 수 있다. 집적수단(40)에 집적된 다수의 열교환핀(30)은 간격유지부(311)에 의해 소정 간격 이격되어 집적될 수 있다. 콜렉터(42)는 집적수단(40)의 일측에 위치한 벨트(43)에 의해 움직일 수 있다. 벨트(43)는 열교환핀(42)의 이동방향을 따라 연장될 수 있다. 벨트(43)가 회전하면, 벨트(43)에 장착된 콜렉터(42)는 열교환핀(30)을 밀어 다수의 열교환핀(42)이 서로 모여서 집적되도록 할 수 있다.
집적수단(40)은 이송장치(3)와 정렬장치(6,7)를 연결할 수 있다. 즉, 열교환핀(30)은 집적수단(40)에 집적되어 정렬장치(6,7)로 이동할 수 있다. 정렬장치(6,7)는 제1정렬장치(6) 및 제2정렬장치(7)를 포함한다. 제1집적장치(4)에 집적된 열교환핀(30)은 제1정렬장치(6)로 이동하고, 제2집적장치(5)에 집적된 열교환핀(40)은 제2정렬장치(7)로 이동할 수 있다.
정렬장치(6,7)측에 위치한 집적수단(40)은, 이송장치(3) 측에 위치한 집적수단(40)보다 하부에 위치될 수 있다. 이로써 집적수단(40)에 안착된 열교환핀(30)은 제1정렬장치(6) 측으로 슬라이딩하여 이동할 수 있다. 집적수단(40)에는 진동이 가해질 수도 있다. 집적수단(40)에 가해진 진동에 의해 열교환핀(30)이 집적수단(40)에 안착된 상태로 슬라이딩하여 제1정렬장치(6)로 이동될 수 있다. 상기 열교환핀(30)의 경우와 유사하게, 열교환핀(30')은 제2정렬장치(7) 측으로 슬라이딩하여 이동할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환핀이 분리장치에 의해 구획되는 모습을 도시한 도면이고, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 다른 열교환핀이 냉매튜브에 압입되는 모습을 도시한 사시도이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 열교환핀(30,30')은 압입장치(8,9)로 이동하고, 압입장치(8,9)에 의해 다수의 열교환핀(30)이 냉매 튜브(20)에 압입될 수 있다. 이로써 열교환핀(30)이 냉매 튜브(20)에 장착될 수 있다.
압입장치(8,9)는 제1압입장치(8) 및 제2압입장치(9)를 포함한다. 제1정렬장치(6)의 열교환핀(30)은 제1압입장치(8)로 이동하여 제1압입장치(8)에 마련된 냉매튜브(20)에 압입될 수 있다. 유사하게 제2정렬장치(7)의 열교환핀(30)은 제2압입장치(9)로 이동하여 제2압입장치(9)에 마련된 냉매튜브(20)에 압입될 수 있다.
압입장치(8,9)에는 냉매튜브(20)에 한번에 압입될 수 있는 개수로 열교환핀(42)을 분리시키는 분리장치(81)가 구비될 수 있다. 분리장치(81)는 블레이드의 형태로 구비될 수 있다. 콜렉터(42)와 유사하게, 분리장치(81)는 벨트에 의해 움직일 수 있고, 압입장치(8,9)로 유입된 열교환핀(42)을 냉매튜브(20)에 한번에 압입될 수 있는 개수만큼 구획할 수 있다. 열교환핀(42)이 분리장치(81)에 의해 구획된 다수의 열교환핀(42)의 집합을 열교환핀 유닛이라 이름할 수 있다. 다수의 열교환핀(42)은 분리장치(81)에 의해 열교환핀 유닛으로 구획될 수 있다. 하나의 열교환핀 유닛은 동시에 냉매튜브(20)에 압입될 수 있다.
분리장치(81)에 의해 소정의 개수로 구획된 열교환핀 유닛은 압입장치(8,9)에 의해 냉매 튜브(20)에 압입될 수 있다. 냉매튜브(20)에는 제1헤더(41) 및 제2헤더(42)가 장착되어 마련되고, 다수의 열교환핀(30)이 냉매 튜브(20)에 장착될 수 있다. 다수의 열교환핀(30)이 냉매튜브(20)에 압입된 후 제1헤더(41) 및 제2헤더(42)가 장착될 수도 있다.
상기와 같은 열교환기 제조 시스템에 의하면, 열교환핀(30)을 생산하는 금형의 대형화가 가능해져 열교환핀의 대량 생산이 가능하다. 열교환핀이 수직으로 기립되어 집적되므로 열교환핀의 집적 및 이송이 용이하다. 또한 열교환핀을 수직으로 기립시켜 집적하는 데에 걸리는 시간이 열교환핀을 타발하는 데에 걸리는 시간보다 짧아 열교환핀의 집적을 위해 프레스 가공기의 작동을 정지시키지 않아도 되므로 연속적인 열교환핀의 연속적인 생산이 가능하다는 점에서 유리하다. 다수의 열에 배치된 열교환핀에 대응되는 집적장치, 정렬장치, 압입장치와 같은 설비가 각 열마다 별도로 구비되지 않고, 홀수 열 또는 짝수 열에 배치된 열교환핀에 대응되는 집적장치, 정렬장치, 압입장치와 같은 설비를 구비함으로써 설비의 설치 면적을 획기적으로 감소시킬 수 있다. 또한 블레이드를 사용하여 다수의 열교환핀을 집적, 운송 및 구획함으로써 설비의 구성이 단순하고 유지 및 보수 비용이 적다는 장점이 있다.
1 : 언코일러 2 : 프레스 가공기
3: 이송장치 4,5 : 집적장치
6,7 : 정렬장치 8,9 : 압입장치
10 : 열교환기 20 : 냉매튜브
30 : 열교환핀 31 : 접촉리브
41 : 제1헤더 42 : 제2헤더
310 : 제1간격유지부 311 : 제2간격유지부

Claims (18)

  1. 금속판을 다수 열의 열교환핀으로 가공하고,
    이송장치가 다수의 열교환핀을 이송하고,
    집적장치는 다수의 열교환핀을 홀수열 및 짝수열로 분기하여 집적하고,
    다수의 열교환핀을 수직으로 기립시켜 정렬시키고,
    분리장치가 다수의 열교환핀을 냉매튜브에 한번에 압입될 수 있는 개수로 구획하고,
    다수의 열교환핀을 냉매튜브에 압입하고,
    상기 다수의 열교환핀이 수직으로 기립하여 정렬될 때, 접촉리브의 단부가 하부를 향하도록 다수의 열교환핀이 회전하여 정렬되는 열교환기의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 금속판을 다수 열의 열교환핀으로 가공할 때, 인접하는 열교환핀의 접촉리브의 단부가 서로 마주하게 배치되도록 가공하는 열교환기의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 열교환핀이 홀수열 및 짝수열로 구분되어 집적장치에 집적될 때, 열교환핀의 홀수열은 제1집적장치로 분기되어 집적되고, 열교환핀의 짝수열은 제2집적장치로 분기되어 집적되는 열교환기의 제조방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 열교환핀이 수직으로 기립하여 정렬될 때, 인접하는 접촉리브 사이에 집적수단이 끼워져 다수의 열교환핀이 상기 집적수단에 정렬되는 열교환기의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 다수의 열교환핀이 수직으로 기립하여 정렬될 때, 인접하는 접촉리브 사이에 블레이드가 끼워져 다수의 열교환핀이 상기 집적수단에 정렬되는 열교환기의 제조방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 집적수단에 진동이 가해지고, 다수의 열교환핀은 집적수단에 가해진 진동에 의해 상기 집적수단을 따라 슬라이딩하는 열교환기의 제조방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 열교환핀이 수직으로 기립하여 정렬되면, 상기 다수의 열교환핀은 콜렉터에 의해 이송되어 인접하는 열교환핀들이 서로 접촉되도록 집적되는 열교환기의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 다수의 열교환핀은 벨트에 장착되어 움직이는 블레이드에 의해 이송되어 인접하는 열교환핀들이 서로 접촉되도록 집적되는 열교환기의 제조방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 열교환핀이 분리장치에 의해 냉매튜브에 한번에 압입될 수 있는 개수로 구획될 때, 상기 다수의 열교환핀이 블레이드에 의해 냉매튜브에 한번에 압입될 수 있는 개수로 구획되는 열교환기의 제조방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 열교환핀이 냉매튜브에 압입될 때, 헤더가 장착된 냉매튜브에 다수의 열교환핀이 압입되는 열교환기의 제조방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 열교환핀이 냉매튜브에 압입된 후, 냉매튜브에 헤더가 장착되는 열교환기의 제조방법.
  13. 제1항에 있어서,
    롤에 감긴 금속판이 언코일러에 의해 프레스 가공이 가능한 상태로 풀린 후 상기 금속판이 열교환핀으로 프레스 가공되는 열교환기의 제조방법.
  14. 제5항에 있어서,
    상기 다수의 열교환핀이 수직으로 기립하여 정렬될 때, 인접하는 접촉리브 사이에 와이어가 끼워져 다수의 열교환핀이 상기 집적수단에 정렬되는 열교환기의 제조방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 와이어에 진동이 가해지고, 상기 다수의 열교환핀은 상기 와이어에 가해진 진동에 의해 상기 집적수단을 슬라이딩하는 열교환기의 제조방법.
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
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