KR200428237Y1 - 냉매용 일체형 모세관 인발 성형장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 일체형 모세관(냉매용 배관) 인발 작업시 보다 우수하고 견고한 인발품질이 제공됨은 물론 특히 인발된 모세관의 내면 조도가 높아 기존과 같이 거칠은 내벽면으로 인한 소음발생 및 크랙, 균열 등의 결함을 최소화할 수 있음은 물론 보다 간단하고 단순화된 구조/공정으로 인해 생산원가절감효과까지 함께 제공되는 냉매용 일체형 모세관 인발성형장치에 관한 것이다.

즉, 모세관 인발성형장치(A)에 구성된 다이스(100)의 인입구측 일단에 인발소재인 큰 직경의 동파이프(P) 내경이 삽입된 상태로 안내하는 내경 가이드부(201)와, 그 가이드부(201)의 선단에 안내된 큰 직경의 동파이프를 보다 작은 직경으로 인발할 때 점차적이고 원활히 안내하기 위한 경사안내부(202)와, 그 경사안내부(202)의 끝단에 큰 직경의 동파이프가 작은 직경의 모세관 파이프로 인발/성형될 때 그 내경을 확실하게 버팀/유지할 수 있는 내경 받침부(203)로 구성되는 파이프 인발용 내경 지그봉(200)을 추가 설치하여서 된 것이다.

인발용 다이스, 인발홈, 파이프 경사 유도홈, 인발성형홈, 인발용 내경 지그봉, 내경 가이드부, 경사안내부, 내경 받침부

Description

냉매용 일체형 모세관 인발 성형장치{Sneer use coalesce type capillary drawing formation system}

도 1은 본 고안의 바람직한 일실시예를 보인 전체 구조도

도 2는 본 고안의 바람직한 일실시예를 보인 요부 확대도

도 3은 본 고안의 바람직한 일실시예를 보인 사용 상태도

도 4는 본 고안에서 제시한 다이스의 작동설명을 위한 예시도

*도면의 주요 부분에 대한 부호설명*

A:모세관인발성형장치 P:큰 직경의 동파이프

P-1:적은 직경의 동파이프 100:인발용 다이스

101:인발홈 102:파이프 경사 유도홈

103:인발성형홈 110:윤활제 투입홈

200:인발용 내경 지그봉 201:내경 가이드부

202:경사안내부 203:내경 받침부

300:일체형 모세관 T:살 두께

본 고안은 냉매용 일체형 모세관 인발 성형장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히 냉매용으로 사용될 수 있는 모세관 중 큰 직경과 작은 직경의 동관이 일체형으로 성형되는 일체형 모세관 인발 작업시 보다 우수하고 견고한 인발품질이 제공됨은 물론 특히 인발된 모세관의 내면 조도가 높아 기존과 같이 거칠은 내벽면으로 인한 사용 중 소음이 전혀 발생되지 않을 뿐 아니라 인발 작업시 주어지는 스트레스 등으로 인한 내부크랙, 균열 등의 결함을 최소화할 수 있고 나아가 그 보다 간단하고 단순화된 구조 및 공정으로 인해 생산원가절감의 부대 효과까지 함께 제공되는 새로운 구조의 냉매용 일체형 모세관 인발 성형장치에 관한 것이다.

통상 냉장고나 에어컨, 냉동기, 냉동 공조기 등에서 냉매용 배관으로 사용되는 모세관은 직경이 아주작은 소구경의 동파이프로 만들어지는 데, 이는 그 사용목적이나 설치될 기구물의 용량 등에 따라 다양한 직경의 동파이프로 제작된다.

그러나 시중에 판매되는 동파이프는 극히 제한된 규격의 제품들이 판매되기 때문에 실제로 필요한 모세관의 직경과 일치하지 않는 경우가 있는데, 이 경우 실제로 필요한 모세관의 직경 보다 큰 동파이프를 구입한 다음 이를 인발장치를 통해 보다 작은 직경의 파이프로 축소 인발하여 사용하는 것이 보통이다.

한편, 냉매용 모세관 중에는 고압/저압 등의 필요성으로 인해 큰직경의 동파이프 일측에 작은 직경의 소구경 동파이프가 서로 연결된 것이 있는데, 이 경우 과 거에는 큰 직경의 파이프에 작은 직경의 파이프를 용접하여 접합사용하였으나 최근에 들어와서는 큰 직경의 파이프의 일부분에 대하여 작은 직경의 파이프로 인발 성형함으로 큰 직경의 파이프와 작은 직경의 파이프가 일체형으로 인발/성형된 일체형 모세관이 개발되기도 하였다.

그러나 종래의 모세관 인발장치는 동파이프를 인발할 때 파이프의 외면을 연속 직선타격하여 보다 좁은 직경의 크기로 쭈그려 뜨려 인발하는 방법을 취하고 있기 때문에,

인발되는 모세관의 길이방향으로 수명단축과 모세관 사용 중 누수의 주요원인인 미세 크랙들이 발생할 뿐만 아니라 특히, 파이프 내 벽면에 거친 주름이 발생하여 원활한 냉매 이동을 저해하는 유체저항요소로 작용하고 나아가 이는 소음을 유발시키는 등의 문제점이 있었다.

즉, 큰 직경에서 보다 작은 직경으로 좁아지게 되면 그 파이프를 이루는 원형 살 두께의 원주 길이가 그만큼 적어지게 됨에 따라 직경을 좁히기 위한 외면 타격시 딱딱한 동 재질의 모세관 파이프의 살 두께가 부분적으로 일그러질 수밖에 없고 이는 수많은 주름과 함께 재질 속 미세크랙이 발생된다.

이러한 크랙과 주름 등은 모세관의 수명단축, 누수, 파열 등의 주요 원인이 될 뿐 아니라 특히 내부의 주름은 냉매의 이동성을 저해하는 유체저항요소로 작용 하고, 또한 모세관 속 소음발생의 근본 원인이 되는 등 상당한 문제점이 있어 이의 해결이 아주 시급한 실정이다.

이에 본 고안에서는 상기한 문제점을 일소하기 위해 창안한 것으로서, 일정한 직경이 큰 동파이프를 적절한 소구경의 파이프로 축소 인발가공할 때 기존과 같이 파이프 외면만을 단순히 타격하여 성형/인발가공하는 것이 아니라 파이프의 외면과 내면에 동시적으로 성형/가압력을 인가해 직경이 대(大)~소(小)로 변화되는 파이프 살두께가 아주 균일하면서도 그 내,외면에 거친 주름이 없이 고르고 높은 조도를 나타낼 뿐만 아니라 그 살 두께속 미세 크랙 까지 완벽하게 방지되는 고품질 모세관 인발장치를 제공함에 주안점을 두고 그 기술적 과제로서 완성한 것이다.

위 기술적 과제를 달성하기 위해 본원에서는 첨부된 각 도면에 의거 보다 상세히 설명하면 하기와 같다.

즉, 도 1에서 도시된 바와 같이 본 고안은 큰 직경의 동파이프(P)를 통과시킬 경우 그 큰 직경의 동파이프(P)에 비해 설정된 작은 직경의 동파이프(P-1)로 인발될 수 있게 인발용 다이스(100)가 설치된 모세관인발성형장치(A)를 구성함에 있 어서,

상기 모세관인발성형장치(A)에 구성된 인발용 다이스(100)의 인입구측 일단에 인발소재인 큰 직경의 동파이프(P) 내경이 삽입된 상태로 안내하는 내경 가이드부(201)와,

그 내경 가이드부(201)의 선단에 안내된 큰 직경의 동파이프를 보다 작은 직경으로 인발할 때 점차적이고 원활히 안내하기 위한 경사안내부(202)와,

그 경사안내부(202)의 끝단에 큰 직경의 동파이프(P)가 작은 직경의 모세관 파이프(P-1)로 인발/성형될 때 그 내경을 확실하게 버팀/유지하면서 외부에서 가해지는 가압력에 대한 상대 반발력을 발휘해 크랙, 주름 등의 결함이 없는 견고하고 정밀하면서도 높은 조도의 고품질 파이프 살 두께(T)가 형성될 수 있게 인발된 상태의 소구경 파이프(P-1) 내경 직경과 동일 직경크기의 내경 받침부(203),

로 구성되어 지는 파이프 인발용 내경 지그봉(200)을 추가로 설치하여서 된 것이다.

그리고 상기한 인발용 다이스(100)는 도 2에서 도시된 바와 같이 그 중심에 동파이프가 작은 직경으로 인발/성형되면서 통과하는 인발홈(101)이 형성되되, 그 인발홈(101)의 입구측은 깔대기 모양과 같이 점차적으로 좁아지는 파이프 경사 유도홈(102)이 형성되는 한편,

그 인발홈(101)과 파이프경사 유도홈(102)의 양측으로는 폭은 상기 인발홈(101)의 직경 보다 작은 반면 길이는 그 인발홈(101)의 직경 보다 긴 장홈형 인발성형홈(103)을 관통시켜서,

큰 직경의 파이프(P)가 보다 작은 직경으로 인발/성형 될 때 그 파이프의 외면에 가해지는 성형 가압력(인발시에 필요한 가압충격)이 순차적이고 연속적으로 가해질 수 있게 함으로서,

그 내측에 구비하는 인발용 내경 지그봉(200)상의 내경 받침부(203)의 상대적인 반발작용과 연계하여,

상기 큰 직경에서 작은 직경으로 변화되는 동파이프(P-1)의 살 두께가 미세크랙도 없이 아주 균일하고 우수한 내구성으로 재질간 결합될 수 있음은 물론 그 살두께(T)의 내, 외면에 여타한 거친 주름이나 스크래치 등 또한 전혀 없는 우수 표면조도까지 함께 제공되는 것이다.

그리고 상기한 다이스(100)는 미도시된 모터 등의 구동에 따라 회전작동하는 일정한 형태의 회전체에 결합/조립되어 일정한 속도로 회전되는 것이며,

상기 인발용 내경 지그봉(200) 또한 미도시된 실린더 등과 같은 전,후진 구동수단에 결합되어 필요에 따라 일정한 간격으로 전,후진 구동가능함은 물론이다.

또 상기 내경 지그봉(200)에 형성된 내경 가이드부(201)의 일단에 인발성형시 발생하는 고열의 냉각기능 및 인발효율 향상을 위한 액상의 윤활제 투입홈(110)을 천공시켜 인발시 발생되는 열을 효과적으로 냉각함은 물론 인발시의 회전 마찰성을 향상시킬 수 있도록 하였다.

이하, 모세관 인발 성형장치에 기인한 인발성형방법에 대하여 상세히 살펴보기로 한다.

즉, 큰 직경의 동파이프를 보다 작은 직경으로 인발성형하는 모세관 성형방법에 있어서,

중심에 작은 직경의 동파이프가 통과되는 인발홈(101)과 그 홈의 입구측에 깔대기 모양과 같이 점차적으로 좁아지는 경사부를 가진 파이프 경사 유도홈(102)과 상기 인발홈(101)의 양측으로는 폭은 상기 인발홈(101)의 직경 보다 작은 반면 길이는 그 인발홈(101)의 직경보다 긴 장홈형 인발성형홈(103)이 형성된 다이스에 끝단에 스웨징 처리된 인발소재인 큰 직경의 동파이프(P)를 통과시켜 보다 작은 직경의 동파이프(P-1)로 인발성형되도록 한 것과;

상기 큰 직경의 동파이프가 작은 직경으로 인발성형하기 위해 다이스를 통과시킬 때 그 파이프의 외면에 가해지는 다이스의 외부 가압력에 대응하는 파이프 내부 반발력이 발생하여 그 사이의 동파이프 살두께가 작은 직경으로 변형되는 과정에서 찌그러지져 주름이나 미세 크랙이 발생하지 않도록 다이스의 인발성형홈(103) 내향에 파이프 내경 받침부(203)를 설치한 상태에서 인발성형이 이루어지도록 한 것; 을 그 인발/성형 방법의 특징 요지로 한다.

이와 같은 본 고안의 냉매용 일체형 모세관 인발성형장치 및 그 방법은 전술된 바와 같이 먼저, 직경이 큰 동파이프를 보다 작은 직경의 동파이프로 인발/성형할 때, 동파이프의 외면에서 파이프 내측 중심을 향해 가해지는 성형/가압력에 대하여 파이프의 살두께를 사이에 두고 내부 역 반발 가압력이 일어날 수 있게 하는 파이프 인발용 내경 지그봉을 설치함에 따라,

직경이 큰 파이프가 작은 직경의 파이프로 변형될 때 생기는 크랙이나 주름 등의 결함을 완벽하게 방지가능함은 물론 그 파이프 살 두께의 변형 내구성을 보다 향상시킬 수 있었다.

그리고 본원에서 제시한 또 하나의 핵심요지인 다이스의 효율적 구조 및 그 형태는 동파이프 소재를 그 내부의 내경 지그봉과 연계해 두들겨 소성변형을 일으킬 때 주름이나 크랙과 같은 결함요인이 전혀 발생되지 않고 원소재와 같이 아주 깨끗한 형태의 소성변형이 일어날 수 있게 한 것이다.

즉, 일정한 소재 변형 폭에 대하여 직선적이고 순간적 변형을 일으킴에 따라 빗어지는 소재 속 미세크랙이나 주름이 발생할 수밖에 없었던 기존과 같은 방법이 아니라,

본원은 소재 변형시 지극히 완만하고 유연한 곡률 형태의 변화이면서도 점차적이고 연속적인 소재 변화를 일으킴에 따라 인발 성형된 소재가 마치 신소재와 같이 아주 견고하면서도 깨끗한 고품질의 파이프가 제공될 수 있다.

한편, 인발성형대상체인 큰 직경의 동파이프 끝단 일부분에 대한 스웨 징(swaging) 처리는 인발작업을 시작하기 전에 다이스의 인발홈에 인발대상체인 큰 직경의 동파이프 끝단 일부분이 삽입되어 후측방에 위치한 클램프가 이 부분을 클램핑하여 잡아당길 수 있게 큰 직경의 끝단 일부분을 임시적으로 일그러트리는 것을 말한다.

이상과 같은 본 고안의 냉매용 일체형 모세관 인발 성형장치는 앞서 전술된 바와 같이 큰 직경의 동파이프를 작은 직경의 모세관 파이프로 인발 성형시 인발된 생산 파이프의 외면은 물론 내벽의 거칠기 품질이 기존과는 비교할 수 없을 정도로 깨끗하고 매끈한 우수품질이 제공될 수 있어서, 거친 파이프 내,외벽 품질로 인한 파이프 부식, 막힘 등의 결함을 최소화할 수 있을 뿐 아니라 인발성형으로 인한 변형된 동파이프의 살 두께속에 미세한 크랙까지 완벽하게 방지할 수 있음에 따라 크랙으로 인한 모세관 수명단축이나 사용 중 모세관 파열 및 냉매누수 등과 같은 문제점 없는 고 품질 모세관을 생산할 수 있는 획기적인 고안이다.

Claims (3)

1. 큰 직경의 동파이프(P)를 통과시킬 경우 그 큰 직경의 동파이프(P)에 비해 설정된 작은 직경의 동파이프(P-1)로 인발될 수 있게 인발용 다이스(100)가 설치된 모세관인발성형장치(A)를 구성함에 있어서,

   상기 모세관인발성형장치(A)에 구성된 다이스(100)의 인입구측 일단에 인발소재인 큰 직경의 동파이프(P) 내경이 삽입된 상태로 안내하는 내경 가이드부(201)와, 그 내경 가이드부(201)의 선단에 안내된 큰 직경의 동파이프를 보다 작은 직경으로 인발할 때 점차적이고 원활히 안내하기 위한 경사안내부(202)와, 그 경사안내부(202)의 끝단에 큰 직경의 동파이프(P)가 작은 직경의 모세관 파이프(P-1)로 인발/성형될 때 그 내경을 확실하게 버팀/유지할 수 있는 소구경 파이프(P-1) 내경 직경과 동일 직경크기의 내경 받침부(203)로, 구성되어 지는 파이프 인발용 내경 지그봉(200)을 추가 설치하여서 된 것을 특징으로 한 냉매용 일체형 모세관 인발 성형장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 인발용 다이스(100)는 그 중심에 동파이프가 작은 직경으로 인발/성형되면서 통과하는 인발홈(101)이 형성되되, 그 인발홈(101)의 입구측은 깔대기 모양과 같이 점차적으로 좁아지는 파이프경사유도홈(102)이 형성되는 한편,

   그 인발홈(101)과 파이프경사유도홈(102)의 양측으로는 폭은 상기 인발홈(101)의 직경 보다 작은 반면 길이는 그 인발홈(101)의 직경 보다 긴 장홈형 인발성형홈(103)을 관통시켜서 된 것을 특징으로 한 냉매용 일체형 모세관 인발 성형장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 내경 지그봉(200)에 형성된 내경 가이드부(201)의 일단에 인발성형시 발생하는 열의 냉각 및 회전 마찰성 향상을 위한 액상 윤활제투입홈(110)을 더 형성시켜서 된 것을 특징으로 한 냉매용 일체형 모세관 인발 성형장치.

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