KR200218976Y1 - 콘덴서 확관 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 콘덴서 확관 장치에 관한 것으로서, 유압을 이용하여 열매체가 통과하는 동관을 확관시켜 방열핀과 일체화하기 위한 확관 장치이며, 본 고안에 의한 구성은 가지관을 둘러싸고 있고, 일단측에 결합용 돌기가 형성되어 있으며, 2분할된 관홀더가 가지관을 잡아줄 수 있도록 마련된 바이스손잡이를 포함하는 관홀더, 확관에 사용되는 물 또는 압축유를 공급시켜주는 연결구 및 연결구와 관홀더를 연결시켜주는 관홀더와 착탈 가능한 착탈레버가 마련된 커플러로 이루어져 있으며, 상기 조립체의 연결구에 유압 공급장치를 연결한 후 가압하여 확관을 수행한다. 본 고안에 의한 확관 장치를 사용함으로써 동관이 원주 방향으로 균일하게 팽창하여 양호하게 팽창하였으며, 관홀더를 사용한 결과 가지관의 변형을 막을 수 있다.

Description

콘덴서 확관 장치{CONDENSER TUBE EXPANDING DEVICE}

본 고안은 콘덴서 확관 장치에 관한 것으로서, 특히 열매체가 통과하는 동관을 확관시켜 방열핀과 일체화하기 위한 확관 장치에 관한 것이다.

콘덴서는 냉동 및 공조기기에 사용되는 열교환기로서 흔히 응축기라고 불리우는 장치로서, 상기와 같은 콘덴서 역할은 냉동 및 공조 시스템의 압축기에서 토출된 고온 고압의 기체 냉매의 열을 상온하의 공기 및 냉각수 중에 방출시켜 응축 및 액화 시켜주는 기기이다. 상기의 콘덴서는 냉각 방식에 따라 공냉식과 수냉식으로 구분되며, 먼저 공냉식은 공기를 자연적으로 또는 강제적으로 순환시켜 콘덴서 내의 고온 고압의 기체 냉매를 응축시키는 방법으로 전열이 다소 불량하여 응축 온도 및 압력이 높아지므로 소용량의 프레온 냉동장치에 널리 사용되고, 수냉식은 콘덴서 배관의 표면에 냉각수를 통과시켜 응축열을 제거하는 방법으로 공냉식 보다 전열이 양호하여 대용량의 프레온 및 암모니아 냉동장치에 많이 사용되고 있다.

일반적으로 콘덴서의 방열핀에 사용되는 소재의 선정은 강도와 두께에 따른 가공성, 가공후의 형상 유지도 및 내구성이 고려되어져야 하며, 상기 방열핀의 소재로 우리나라에서는 알루미늄 소재인 Al100을 주로 사용하고 있다.

콘덴서의 효율을 향상시키기 위하여 우선, 소재의 선정이 중요하며, 방열핀의 형상, 냉매가 통과하는 경로 수, 방열핀의 배치 등이 고려되어져야 한다. 또한, 콘덴서의 제조에 필요한 공정을 간소화하여 제품의 생산성과 신뢰성을 높일 수 있는 자동화 시스템의 지속적인 개발이 필요하다.

상술한 바와 같은 콘덴서의 제작에 대한 종래 기술로서 대한민국 특허공개 제97-5440호에 게시된 바와 같은 열교환기를 들 수 있는데, 상기 발명에 의한 열교환기 확관 장치는 열교환 튜브의 관 지름보다 큰 지름의 튜브 삽입구멍이 형성된 복수개의 지느러미 형상부가 적층되어 형성되는 적층체의 양측면 각각에 돌출부가 돌출되도록 튜브 삽입구멍에 삽입된 열교환 튜브를 맨드릴축 선단에 장착된 확관용 불릿 즉, 확관용 볼을 통과시켜 확관하여 지느러미 형상부와 열교환 튜브를 일체화하는 확관 장치이며, 확관용 불릿을 사용함에 있어서 확관용 불릿이 들어가는 튜브의 상부에 탄성의 이너슬리브를 삽입하여 확관시 불릿의 진퇴를 원활하게 하였다.

상기와 같은 종래의 기술은 현재도 널리 사용되고 있는 방법으로서 작업의 용이성을 가지고 있지만 정확하게 확관용 불릿을 진퇴시키지 않았을 경우 변형에 의하여 확관시 적층체의 한쪽으로 핀이 집중되는 결과를 가져오게 된다. 그리고, 공냉식의 경우 핀의 피치에 관계없이 공기가 한쪽으로 몰리게 되어 열교환기 전체면에 공기가 흐르지 않아 방열효과가 저하되는 문제점이 발생한다. 또한, 최근에 열교환기의 튜브가 세경화 되어지는 추세에 확관용 불릿을 이용한 확관은 고도의 정밀한 확관 작업이 필요한 작업에 적합하지 못하다.

또 다른 종래 기술의 예로서 대한민국 특허공개 제2000-65호에 게시된 바와 같은 수압 확관기능을 갖는 냉동 및 콘덴서용 냉매 공급구를 사용한 경우에 있어서는 외면에 다수의 연결관을 융착 설치한 가지관의 일측에 연결코크가 형성된 연결구가 일단에 체결되는 구조를 가지고, 가지관의 내부에 상기 연결구의 내측과 체결고정 되도록 연결관과 대향면을 절삭평면 가공한 공급봉을 두어 적은 부피를 갖는 상태에서 일정 수압을 가하여 공급봉을 나온 물이 냉매유통관을 지나면서 확관을 실시하는 장치이다. 상기의 발명은 콘덴서의 조립을 마친 상태에서 확관작업을 실시할 수 있는 장점이 있지만, 실제 상기의 실시예에 의한 확관작업을 실시한 결과 공급봉을 나온 수압이 우선 가지관에 작용하여 가지관의 변형을 가져왔다. 그러므로, 냉매유통관에 대한 확관이 만족스럽게 이루어 지지 않았으며, 가지관의 변형으로 인하여 외관이 미려하지 못한 문제점을 갖고 있었다.

본 고안은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 고안의 목적은 본 고안에 의한 관홀더와 유체 공급기구를 사용하여 가지관과 동관을 용접한 상태에서 수압 및 유압을 이용하여 확관을 실시함에 있어서 가지관의 변형없이 동관을 확관시켜 방열핀과 동관을 일체화하는 기술을 제공하는 데에 있다.

도 1은 본 고안에 의한 콘덴서의 사시도,

도 2는 본 고안에 의한 콘덴서 확관 장치의 분해 사시도,

도 3은 본 고안에 의한 콘덴서 확관 장치의 사시도,

도 4는 본 고안에 의한 콘덴서 확관 장치의 단면도,

도 5는 본 고안의 실시예에 대한 사시도,

도 6은 본 고안의 다른 실시예에 대한 관홀더의 사시도,

도 7a는 동관을 확관하기 전 상태의 단면도,

도 7b는 동관을 확관한 후 상태의 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1: 가지관 2: 커플러

3: 연결구 4: 착탈레버

5: 결합용 돌기 6: 관홀더

7: 고정볼 8: 콘덴서

9: 동관 10: 방열핀

11: 유밴드 12: 패킹

13: 바이스손잡이

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 복수개의 동관(9), 방열핀(10) 및 복수개의 동관(9)을 유밴드(11)와 용접을 행하고, 동관(9)의 끝단을 가지관(1)과 용접을 행한 냉매 입출구를 포함하는 콘덴서(8) 동관(9)의 내경을 확장시키는 콘덴서 확관 장치에 있어서, 상기 확관 장치는 관홀더(6), 커플러(2) 및 연결구(3)로 구성되며, 상기 관홀더(6)는 2분할된 상태에서 바이스손잡이(13)를 포함하고, 관홀더(6)의 일단측에 결합용 돌기(5)가 형성되어 있으며, 상기 커플러(2)는 관홀더(6)와 결합 가능하도록 상부 내면에 고정볼(7)이 내장되어 있고, 관홀더(6)와의 착탈을 위한 착탈레버(4)가 마련되고, 상기 연결구(3)는 상기 커플러(2)와 유압 공급장치와 연결되도록 양측에 나사가공된 것을 특징으로 하는 콘덴서 확관 장치를 제공한다.

본 고안의 구성을 첨부도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 의한 확관 장치가 적용되는 일반적인 콘덴서(8)를 나타내고 있다. 이 콘덴서는 상술한 바와 같은 형상을 유지하기 위한 본체, 적층된 방열판(10), 방열판(10)의 구멍과 일체화된 냉매 유통관, 직관인 냉매 유통관의 경로를 형성해주기 위해서 동관(9)의 끝단에 용접된 유밴드(11) 및 돌출된 동관(9)과 용접된 냉매의 입출구인 가지관(1)으로 구성되어 있다.

도 2는 본 고안에 의한 콘덴서 확관 장치의 분해 사시도를 나타내고 있으며, 도시된 부품을 연결하는 순서에 따라 설명하면 다음과 같다.

커플러(2)와 연결구(3)를 나사결합으로 연결하고, 관홀더(6) 사이에 가지관(1)을 위치시키고 바이스손잡이(13)와 일체로 형성된 관홀더(6)로 가지관(1)을 둘러싸고, 상기 커플러(2)의 상부 내면으로 상기 관홀더(6)를 끼워 넣어 콘덴서 확관 장치를 완성한다.

도 2의 과정에 의한 완성된 확관 장치는 도 3에 나타낸 바와 같으며, 상기 장치의 구성은 가지관(1)을 둘러싸고 있고, 일단측에 결합용 돌기(5)가 형성되어 있으며, 2분할된 관홀더(6)가 가지관(1)을 잡아주도록 마련된 바이스손잡이(13)를 포함하는 관홀더(6), 확관에 사용되는 물 및 유압유를 공급시켜주는 연결구(3) 및 연결구(3)와 관홀더(6)를 연결시켜주는 관홀더(6)와 착탈 가능한 착탈레버(4)가 마련된 커플러(2)로 이루어져 있다.

도 4는 도 3에 대한 콘덴서 확관 장치의 단면도이며, 관홀더(6)로 둘러 싸여진 가지관(1)은 소정의 여유를 갖도록 관홀더(6) 내부에 위치되어 압력을 가할때 가지관(1)의 변형을 억제시키면서 동관(9)을 확관시킬 수 있게 하였다. 그리고, 커플러(2)의 상부 내면에 결합용 돌기(5)가 형성된 관홀더(6)를 끼워 넣어 고정시킬 수 있도록 고정볼(7)이 내장되어 관홀더(6)의 착탈시 고정볼(7)이 상하운동을 행하여 원활한 착탈을 행할 수 있다. 또한, 가지관(1) 및 관홀더(6)와 커플러(2)를 연결하였을 때 물 또는 유압유의 누출을 막도록 그 사이에 패킹(12)을 설치하였다.

도 5는 본 고안에 대한 실시예를 보여주는 도면으로서, 상술한 방법과 같이 각각의 구성요소들을 결합하여 확관을 실시하며, 입출구 측에 설치된 연결구(3)의 끝단에 물 또는 유압 공급장치를 연결하고, 가압하여 적층된 방열핀(10)과 동관(9)을 일체화 시킨다. 확관을 실시함에 있어서 적층된 방열핀(10)의 구멍에 다수개의 동관(9)을 삽입하고, 가지관(1)과 이어지는 경로를 형성하기 위하여 동관(9)의 양 끝단을 유밴드(11)로 용접을 행하여 유로를 확보하며, 입출구의 가지관(1)과 이어지는 동관(9)을 가지관(1)과 용접하며, 완성 직전 단계의 콘덴서(8)에 대하여 본 발명에 의한 확관 장치를 결합하여 확관을 실시한다. 이상의 과정을 마친 후 동관(9) 내부에 잔존하는 물 또는 유압유를 제거하기 위한 후처리과정을 거쳐야 비로소 사용가능한 콘덴서(8)를 완성하게 된다.

도 6은 본 고안에 의한 관홀더(6)의 다른 실시예로서, 본 고안에 의한 바이스손잡이(13)를 사용하는 대신 2분할된 관홀더(6)의 길이방향 바깥쪽 모서리에 힌지를 두어 개폐가 가능하도록하여 가지관(1)을 고정시킬 수 도 있다. 또 다른 실시예로서 원형 실린더 형태의 관홀더(6)와는 다른 2분할된 사각의 관홀더(6)를 바이스 상에 설치하여 확관을 실시하는 방법도 가능하다. 상기한 바와 같이 바이스에 사각형 형상의 관홀더(6)를 설치한 경우 콘덴서의 확관을 자동화 시스템에도 적용할 수 있다.

도 7a 및 도 7b는 적층된 방열핀(10)의 동관(9) 삽입구멍에 동관(9)을 위치시킨 상태에서 확관을 행하기 전의 상태도와 확관을 행한 후의 상태도를 나타내는 도면이다. 종래에는 7a와 같은 상태에서 확관용 볼을 사용하여 7b와 같이 확관을 행하였으며, 정확한 확관이 이루어지지 않은 경우 동관(9)의 한쪽 주연부 측으로 변형이 집중되거나 적층된 방열핀(10)의 한쪽으로 핀이 집중되는 결과를 가져오며, 그에 기인하여 온도 경계층이 증가함에 따라 대기와의 열방출이 원활하게 이루어지지 않는 결과로 전반적인 콘덴서(8)의 성능 저하를 가져올 수 있었다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해서 사용되는 방법이 본 고안에서와 같은 물 또는 유압유를 이용하여 확관을 행하는 방법으로서, 동관(9) 내부에 물리적인 도구를 사용하지 않음으로써 상기와 같은 문제점을 예방할 수 있고, 원주방향으로 균일한 확관을 이룰 수 있다.

이상과 같은 본 고안에 의한 콘덴서 확관 장치는 일반적으로 널리 사용되고 있는 프레온 냉매용 응축기를 제작하는데 주로 사용되며, 더 나아가 확관용 볼을 사용할 수 없는 분야 즉, 극히 소용량 또는 세경의 냉매유로를 갖는 콘덴서를 제작하는 분야에도 적용 가능하다.

또한, 본 고안은 상기의 콘덴서 확관 장치를 이용하여 콘덴서 내부의 동관(9)을 확관하기 용이하게한 것에만 한정되지 않으며, 콘덴서와 같은 구조를 갖는 열교환기의 확관에도 사용 가능하다.

본 고안에 의한 콘덴서 확관 장치의 사용으로 일괄적인 콘덴서 제작공정을 거친 완성 직전 단계의 콘덴서를 확관하므로 간편하고 신속한 작업이 이루어 질 수 있으며, 확관용 볼을 사용하는 종래의 방법에서 발생되는 핀의 집중현상을 방지 할수 있으며, 가지관의 변형없이 확관이 가능하므로 외관도 미려하다. 또한, 상기와 같은 장치의 사용은 극히 소용량 또는 세경의 콘덴서를 제작하는 분야에도 적용될 수 있을 뿐만 아니라 콘덴서와 구조가 유사한 열교환기의 열매체 유통관을 확관하는 곳에도 사용 가능하다.

Claims (1)

1. 복수개의 동관(9), 방열핀(10) 및 복수개의 동관을 유밴드(11) 및 가지관(1)과 용접을 행한 콘덴서(8)에 대하여 상기 동관(9)의 내경을 확장시키는 콘덴서 확관 장치에 있어서,

   상기 확관 장치는 관홀더(6), 커플러(2) 및 연결구(3)를 포함하여 이루어지며,

   상기 관홀더(6)는 2분할된 상태에서 바이스손잡이(13)를 포함하고, 관홀더(6)의 일단측에 결합용 돌기(5)가 형성되어 있으며,

   상기 커플러(2)는 관홀더(6)와 결합 가능하도록 상부 내면에 고정볼(7)이 내장되어 있고, 관홀더(6)와의 착탈을 위한 착탈레버(4)가 마련되고,

   상기 연결구(3)는 상기 커플러(2)와 유압 공급장치와 연결되도록 양측에 나사가공된 것을 특징으로 하는 콘덴서 확관 장치.