KR20140002736U

KR20140002736U - 튜브 확관장치

Info

Publication number: KR20140002736U
Application number: KR2020120009922U
Authority: KR
Inventors: 박태현
Original assignee: 한전케이피에스 주식회사
Priority date: 2012-10-31
Filing date: 2012-10-31
Publication date: 2014-05-09

Abstract

본 고안은 튜브 확관장치에 관한 것으로, 유압펌프(101)의 작동으로 유압호스(102)를 통해 유압을 공급받는 유압실린더(100)와; 튜브(A) 내에 장착되는 슬리브(200) 및; 상기 슬리브 내에 삽입되는 원추상 콜렛(300)으로 구성되어 상기 유압실린더(100)의 실린더로드(103)가 슬리브(200) 내에서 원추상 콜렛(300)을 밀어 진진시키도록 구성된 튜브 확관장치로서, 전동기를 사용함이 없이 단순히 유압펌프로 실린더를 진행시켜 실린더 로드에 연결된 콜렛이 튜브내 슬리브를 확관함으로써 전동기 회전에 의한 안전사고를 원천적으로 배제할 수 있고, 현장 상황을 고려하여 확관 압력을 용이하게 제어할 수 있으면서 슬리브의 제거시 타격 인출을 하지 않아 타격으로 발생할 수 있는 전도사고를 방지할 수 있으며, 단순하고 간단한 주조로 제품의 가격을 저렴화할 수 있어 경제성이 탁월하고, 사용하기에 편리할 뿐만 아니라 고장 없이 장기간 안정적으로 사용할 수 있는 각별한 장점이 있는 유용한 고안이다.

Description

튜브 확관장치 {Apparatus for enlarging diameter of a tube}

본 고안은 튜브의 관경을 확대시키는 튜브 확관장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유압펌프로 실린더를 진행시켜 실린더 로드에 연결된 콜렛이 튜브내 슬리브를 확관함으로써 튜브의 관경을 확대시키는 튜브 확관장치에 관한 것이다.

종래 튜브 확관장치로는 확장 툴(tool)을 튜브 내의 슬리브에 삽입하고 전동기를 이용하여 확장 툴(tool)을 회전시켜 튜브를 확관하는 기술이 알려져 있다. 그러나 이러한 기술은 전동기에 의해 확장 툴(tool)이 회전할 때 튜브 내의 슬리브가 확장 툴(tool)의 회전 진행 방향으로 밀리게 되어 튜브의 확관 작업이 용이하지 않고, 재작업 및 강제 확관시 인력 소모가 요구될 뿐만 아니라 슬리브와 확장 툴(tool)의 마모 정도가 심하여 빈번하게 교체하여야 하는 등 결점이 있었다.

또한, 종래 튜브 확관장치로서 열교환기(Heat exchanger)의 핀튜브용 확관장치가 알려져 있다.

일반적으로 열교환기(Heat exchanger)는 2개의 유체간에 상호 열교환을 행함으로서, 한쪽 유체는 가열되도록 하는 동시에 다른 한쪽의 유체는 냉각되도록 하는 목적으로 사용되는 것이며, 통상 열원이나 냉각원이 되는 유체를 전열유체(傳熱流體)라 하고, 전열유체로부터 열원이나 냉각원을 회수하는 유체를 피전열유체(彼傳熱流體)라고 한다.

이러한 열교환기는 사용상의 목적과 적용분야에 따라 매우 다양한 종류로 세분되어질 수 있으나, 그 구조적인 측면만을 논할 경우, 전열유체(또는 피전열유체)가 유동하는 열교환용 번들(Bundle)과, 상기 번들이 내부로 삽입되는 한편 번들의 외부측 공간을 통하여 피전열유체(또는 전열유체)를 유동시키는 외부케이싱(Shell)으로 이루어지는 것이 대부분이다.

상기 열교환용 번들은 전열유체와 피전열유체와의 열교환 면적을 최대한으로 확보하여 우수한 전열성능이 제공되도록 하는 것이 중요하며, 이러한 열교환용 번들의 부품으로 가장 널리 사용되는 것이 바로 핀튜브(Fin-tubeor Finned tube)이며, 상기 핀튜브는 전열튜브의 외주면을 따라 촘촘한 간격을 두고 전열핀이 일체로 고정된 제품이다.

상기 핀튜브는 도 1에 도시된 바와 같이, 전열튜브(1)의 단부측을 1차 확관시켜 각각의 전열튜브(1)가 튜브시트(3)에 견고히 고정되도록 하는 한편, 각각의 전열튜브(1)를 따라 촘촘한 간격을 두고 전열핀(2)을 위치시킨 상태에서, 1차 확관작업이 이루어진 전열튜브(1)의 단부 내측에 확관볼(9)을 삽입시킨 다음, 상기 확관볼(9)을 고압수의 압력으로 밀어내어 전열튜브(1)의 관경을 확대시킴으로서, 각각의 전열핀(2)이 전열튜브(1)와 견고히 맞물리게 하는 방식으로 제조된다.

이러한 핀튜브의 제조 작업시, 고압수의 주입을 위한 확관노즐(4)은 전열튜브(1)의 단부 내측으로 삽입된 상태에서 노즐받침대(8)에 의하여 지지되는 한편, 확관노즐(4)용 노즐파이프(5)의 후단부에는 배관용 커플러(7)에 의하여 고압호스(6)가 연결 설치됨으로서, 고압호스(6)로부터 확관노즐(4)을 거쳐 확관볼(9)측으로 고압수가 분사되도록 하게 된다.

상기와 같은 종래의 확관장치를 사용하여 열교환기용 핀튜브를 제조할 경우, 전열튜브(1)의 1차적인 지지를 위한 튜브시트(Tube sheet)(3)가 반드시 제공되어야 하는 바, 상기 튜브시트(3)는 전열튜브(1)의 고정을 위하여 열교환기의 양측 내부에 설치되는 플레이트, 즉 측판(側板)에 해당하는 것이다.

그러나, 열교환기의 종류에 따라서는 이러한 튜브시트(3)가 적용되지 아니하는 제품도 있으며, 이 경우에는 전열튜브(1)의 확관작업시 전열튜브(1)를 지지할 수 있는 수단이 제공되지 아니하므로, 확관볼(9)과 고압수를 이용한 전열튜브(1)의 확관작업이 불가능하게 되는 문제점이 있었다.

이로 인하여, 튜브시트(3)가 적용되지 아니하는 열교환기용 핀튜브에 있어서는, 그 길이가 매우 길게 되는 유압실린더의 피스톤로드 선단에 확관볼(9)을 고정 설치한 다음, 상기 유압실린더를 가동시켜 확관볼(9)이 피스톤로드와 함께 전열튜브(1)의 내부를 따라 이동되도록 함으로서, 전열튜브(1)의 확관작업을 수행하게 되었다.

그러나, 상기와 같이 그 길이가 매우 길게 되는 유압실린더를 확관장치로 사용하게 되면, 피스톤로드의 출몰작동 및 피스톤로드의 행정거리에 의하여 확관작업의 속도가 매우 더디게 됨은 물론이고, 고가의 유압실린더를 적용함에 따른 설비비용의 상승으로 인하여 핀튜브의 제조원가 또한 상승하는 문제점이 있었을 뿐만 아니라, 확관볼(9)과 전열튜브(1)와의 마찰에 따른 전열튜브(1)의 손상 문제 또한 대두 되고 있는 실정이다.

이와 같은 실정을 고려하여 상기한 문제점들을 개선한 것으로서, 특허 제0919480호의 "핀튜브용 전열튜브 확관장치" 등록특허공보에 개시되어 있다.

상기 특허 제0919480호의 "핀튜브용 전열튜브 확관장치(10)" 는 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 클램핑용 걸림단부(1a)를 갖는 전열튜브(1)의 단부 내측에 삽입된 확관볼(9)을 고압수의 압력으로 밀어내어 전열튜브(1)의 관경을 확대시킴으로서 전열튜브(1)의 외주면에 전열핀(2)이 고정되도록 한 확관장치에 있어서, 분사공(4a)을 갖는 고압수 분사용 확관노즐(4)이 중심부를 관통하여 삽입 설치되는 삽입통로(11a)와 체결부(11b)를 구비한 장치바디(11)와, 상기 확관노즐(4)의 선단에설치된 고압수의 누설을 방지하는 밀폐링(18)과, 상기 확관노즐(4)이 내부로 삽입되도록 장치바디(11)의 전방측에 연결 설치되는 튜브클램퍼(17)와, 상기 장치바디(11)의 외측에서 실린더헤드(14a)가 결합된 실린더브라켓(14)에 의하여 장치바디(11)와 연결 설치되는 공압포트(12a, 12b)를 구비하는 클램핑실린더(12)와, 상기 클램핑실린더(12)의 피스톤로드(13)와 연결되어 선단 내측에는 전열튜브(1)용 클램핑죠오(19)가 튜브클램퍼(17)를 따라 이동 가능하게 설치되는 클램핑허브(15)로 이루어지며, 상기 피스톤로드(13)의 선단에는 고정너트(16a)에 의하여 푸싱플레이트(16)가 연결 설치되고, 절개부(17a)와 체결부(17b)를 구비하는 상기 튜브클램퍼(17)는 전방측으로 갈수록 외경이 증대되는 테이퍼진 파이프로 형성되며, 상기 튜브클램퍼(17)에는 다수 개의 조임용 절개부(17a)가 길이 방향을 따라 절개 형성되고, 상기 클램핑허브(15)의 중앙부에는 튜브클램퍼(17)의 조임작동을 위하여 튜브클램퍼(17)의 외관 형상과 대응되는 쐐기식의 테이퍼통로(15a)가 관통 형성되며, 상기 장치바디(11)의 후방측으로 연장되는 확관노즐(4)용 노즐파이프(5)에는 밸브핸들(22)이 구비된 밸브기구(20)가 연결설치되고, 상기 밸브기구(20)의 밸브바디(21)는 이음관으로서의 밸브커넥터(23)에 의하여 연결 설치되며, 상기 밸브커넥터(23)에 연결되는 보조프레임(24)으로 구성되어 유압실린더를 가동시켜 확관볼(9)이 피스톤로드와 함께 전열튜브(1)의 내부를 따라 이동되도록 함으로서, 전열튜브(1)의 관경을 확대시키는 것이다.

그러나, 이러한 특허 제0919480호의 "핀튜브용 전열튜브 확관장치(10)"는 복잡한 구성요소로 인하여 제품의 가격이 높아지는 결점이 있고, 사용하기에 불편하다고 하는 문제점뿐만 아니라 고장을 일으킬 부분이 많아 장기간 사용할 수 없다고 하는 문제점이 있었다.

본 고안은 종래 튜브 확관장치에서 야기되는 여러 가지 결점 및 문제점들을 해결하고자 안출한 것으로서, 그 목적은 전동기를 사용함이 없이 단순히 유압펌프로 실린더를 진행시켜 실린더 로드에 연결된 콜렛이 튜브내 슬리브를 확관함으로써 전동기 회전에 의한 안전사고를 원천적으로 배제할 수 있는 튜브 확관장치를 제공함에 있다.

본 고안의 다른 목적은 유압펌프로 실린더를 진행시켜 실린더 로드에 연결된 콜렛이 튜브내 슬리브를 확관함으로써 현장 상황을 고려하여 확관 압력을 용이하게 제어할 수 있으면서 슬리브의 제거시 타격 인출을 하지 않아 타격으로 발생할 수 있는 전도사고를 방지할 수 있는 튜브 확관장치를 제공하는 데 있다.

본 고안의 다른 목적은 단순하고 간단한 주조로 제품의 가격을 저렴화할 수 있어 경제성이 탁월하고, 사용하기에 편리할 뿐만 아니라 고장 없이 장기간 안정적으로 사용할 수 있는 튜브 확관장치를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안 튜브 확관장치는 유압펌프(101)의 작동으로 유압호스(102)를 통해 유압을 공급받는 유압실린더(100)와; 튜브(A) 내에 장착되는 슬리브(200) 및; 상기 슬리브(200) 내에 삽입되는 원추상 콜렛(300)으로 구성되어 상기 유압실린더(100)의 실린더로드(103)가 슬리브(200) 내에서 원추상 콜렛(300)을 밀어 진진시키도록 구성된 것을 특징으로 한다.

본 고안은 전동기를 사용함이 없이 단순히 유압펌프로 실린더를 진행시켜 실린더 로드에 연결된 콜렛이 튜브내 슬리브를 확관함으로써 전동기 회전에 의한 안전사고를 원천적으로 배제할 수 있고, 현장 상황을 고려하여 확관 압력을 용이하게 제어할 수 있으면서 슬리브의 제거시 타격 인출을 하지 않아 타격으로 발생할 수 있는 전도사고를 방지할 수 있으며, 단순하고 간단한 주조로 제품의 가격을 저렴화할 수 있어 경제성이 탁월하고, 사용하기에 편리할 뿐만 아니라 고장 없이 장기간 안정적으로 사용할 수 있는 각별한 장점이 있다.

도 1은 종래 전열튜브 확관장치를 나타낸 평면도,
도 2는 종래 핀튜브용 전열튜브 확관장치의 사시도,
도 3은 종래 핀튜브용 전열튜브 확관장치의 사용상태 단면도,
도 4는 본 고안 튜브 확관장치의 구성도,
도 5는 튜브 확관후 슬리브를 제거하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 고안 튜브 확관장치의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 4는 본 고안 튜브 확관장치의 구성도로서, 본 고안 튜브 확관장치는 유압펌프(101)의 작동으로 유압호스(102)를 통해 유압을 공급받는 유압실린더(100)와; 튜브(A) 내에 장착되는 슬리브(200) 및; 상기 슬리브(200) 내에 삽입되는 원추상 콜렛(300)으로 구성되어 상기 유압실린더(100)의 실린더로드(103)가 슬리브(200) 내에서 원추상 콜렛(300)을 밀어 진진시키도록 구성되어 있다.

다음에는 상기한 바와 같이 구성된 본 고안 튜브 확관장치의 작용을 상세하게 설명한다.

튜브(A)를 확관하고자 하면, 먼저 도 4에 도시한 유압실린더(100)의 손잡이(104)를 잡고, 유압실린더(100)의 실린더로드(103)의 선단을 튜브(A) 내에 장착되는 슬리브(200) 내에 삽입된 콜렛(300)의 밑면 중앙에 밀착시킨다.

이어 유압실린더(100)의 손잡이(104)에 인접하여 설치되어 있는 도시하지 않은 스위치를 조작하여 유압실린더(100)를 작동시킨다.

그에 따라 유압실린더(100)가 작동하여 유압실린더(100)의 실린더로드(103)가 슬리브(200) 내에서 원추상 콜렛(300)을 밀어 진진시킴으로써 슬리브(200)가 외주연으로 방사상으로 늘어나면서 투브(A)를 외주연으로 방사상으로 밀어 튜브(A)를 확관하게 된다.

튜브(A)의 확관 후에는 도 5에 도시한 바와 같이 확관된 슬리브(200)에 탭을 끼워 맞춤으로 넣고 슬라이딩 장치를 설치한 다음 해머를 아래서 위로 올려 타격해 슬리브(200)를 투브(A)에서 제거한다.

지금까지 본 고안을 바람직한 실시예로서 설명하였으나, 본 고안은 이에 한정되지 않고 고안의 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있음은 물론이다.

100 : 유압실린더 101 : 유압펌프
102 : 유압호스 103 : 실린더로드
104 : 손잡이 200 : 슬리브
300 : 원추상 콜렛 A : 튜브

Claims

유압펌프(101)의 작동으로 유압호스(102)를 통해 유압을 공급받는 유압실린더(100)와; 튜브(A) 내에 장착되는 슬리브(200) 및; 상기 슬리브(200) 내에 삽입되는 원추상 콜렛(300)으로 구성되어 상기 유압실린더(100)의 실린더로드(103)가 슬리브(200) 내에서 원추상 콜렛(300)을 밀어 진진시키도록 구성된 튜브 확관장치.