KR20190029332A

KR20190029332A - 방열핀의 2차 성형툴 조립체

Info

Publication number: KR20190029332A
Application number: KR1020170116736A
Authority: KR
Inventors: 종 근 김
Original assignee: (주)쓰리브이테크놀러지; 종 근 김
Priority date: 2017-09-12
Filing date: 2017-09-12
Publication date: 2019-03-20

Abstract

본 발명은 방열핀의 2차 성형툴 조립체에 관한 것으로서, 한 쌍의 제1커버부재들과, 제1커버부재들의 사이에 설치되며 디스크상의 제1본체부 외주부에 톱니형의 제1성형부들이 형성된 제1단위성형툴들과, 제1커버부재들과 제1단위성형툴들을 상호 결합하는 제1결합부를 포함하는 제1툴유닛과, 제1툴유닛과 결합되어 1차 성형되어 인입되는 방열핀을 2차 성형하는 것으로, 한 쌍의 제2커버부재들과, 제2커버부재들의 사이에 설치되며 디스크상의 제2본체부 외주부에 톱니형의 제2성형부들이 형성된 제2단위성형툴들과, 제2커버부재들과 제2단위성형툴들을 상호 결합하는 제2결합부를 포함하는 제2툴유닛을 구비하며, 제1성형부의 산부와 골부를 잇는 경사면 상에는 방열핀의 루버와의 간섭을 피하도록 경사면에 대해 내측으로 인입되는 제1루버간섭회피홈이 형성되어 있고, 제2성형부의 산부와 골부를 잇는 경사면 상에는 방열핀의 루버와의 간섭을 피하도록 경사면에 대해 내측으로 인입되는 제2루버간섭회피홈이 형성된 구조로 되어 있다. 이러한 방열핀의 2차성형툴 조립체에 의하면, 1차 성형된 방열핀에 대해 인접된 골과 골 사이의 이격거리가 가까워지는 방향으로 굴곡 피치가 줄어들게 2차 성형시 루버의 간섭 발생을 억제시키는 장점을 제공한다.

Description

방열핀의 2차 성형툴 조립체{secondary forming tool assembly of radiation fin}

본 발명은 방열핀의 2차 성형툴 조립체에 관한 것으로서, 상세하게는 1차 성형된 방열핀의 굴곡피치가 줄어드는 방향으로의 2차 성형처리하는 방열핀의 2차 성형툴 조립체에 관한 것이다.

일반적으로, 열교환기는 그 내부에 열교환 매체가 유동할 수 있는 통로부를 구비하여, 열교환 매체가 통로부를 흐르는 동안 외부의 공기와 열교환을 행할 수 있도록 디자인된 것으로, 열교환 매체의 종류 및 열교환기 내부에서 발생하는 내부 압력에 따라 다양한 방식이 개발되어 왔으며, 대표적으로 핀 튜브 타입(fin tube type), 서펜틴 타입(serpentine type), 드론 컵 타입(drawn cup type), 패러렐 플로우 타입(parallel flow type) 등이 있다.

이러한 열교환기에 있어서, 열교환이 주로 이루어지는 열교환기 코어(Heater Core, Evap Core, Radiator Core, Inter Cooler Core 등을 통칭한다)는 헤더와 상기 헤더 사이에 적층 고정되는 방열핀 및 튜브로 구성된다.

상기 열교환기들 중 패러렐 프롤우 타입 열교환기는 나란히 배치된 한 쌍의 헤더 탱크와, 이 헤더 탱크들 사이에 나란히 배치되며 그 양단 부가 각각 상기 헤더 탱크에 형성된 튜브삽입공에 삽입되어 고정되는 다수의 튜브들과, 상기 튜브들 내에서 유동되는 열교환매체가 외부와 효과적으로 열교환 할 수 있도록 넓은 전열면적을 가지며 상기 튜브들 사이에 설치된 방열핀(fin)을 구비한다.

상술한 열교환기들에 있어서 방열면적을 넓히기 위한 종래의 방열핀은 코러게이트 형(corrugate type)이 이용된다.

코러게이트형 방열핀은 판재가 물결 모양으로 주름지게 형성되며, 그 표면에 루버가 형성된 구조를 가진다.

이러한 종래의 방열핀은 공기와의 방열 성능을 향상시키고, 압축기의 토출압력을 감소하기 위하여 방열핀의 굴곡피치를 조절하여 방열 면적을 증가시키고, 방열핀의 루버각 또는 루버 피치를 조절함으로써 적절한 방열성능을 발휘할 수 있도록 하고 있다.

한편, 코러게이트 형상으로 형성된 방열핀은 골과 산의 정점부위가 곡면으로 형성되며, 변곡점을 가지고 있는데, 인접된 골과 골사이가 가까워지는 방향으로 굴곡피치가 줄어들게 압축하는 2차 성형과정에서 루버가 간섭에 의해 변형되거나 산의 정점부위가 왜곡되게 변형되는 단점이 있다.

대한민국 등록특허 제363318호에는 열교환기의 방열핀과 튜브결합방법 및 구조가 게시되어 있으며, 대한민국 등록특허 제574337호에는 열교환기용 방열핀의 제조방법을 제공하고 있다.

또한, 제0659568호에는 열교환기용 핀이 게시되어 있으며, 대한민국 공개특허 제 2003-0020563호에는 열교환기용 루버핀이 게시되어 있다.

대한민국 공개특허 제2003-0020563호 대한민국 등록특허 제363318호 대한민국 등록특허 제574337호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 창안된 것으로서, 1차 성형된 방열핀의 인접된 골과 골사이의 이격거리가 가까워지는 방향으로 굴곡 피치가 줄어들게 2차 성형시 루버의 변형을 억제하고 산의 정점부위의 굽힘 효율 및 균일성을 향상시킬 수 있는 방열핀의 2차 성형툴 조립체를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 방열핀의 2차 성형툴 조립체는 산과 골이 길이방향을 따라 반복되며 산과 골을 잇는 경사면에 돌출되게 루버가 형성된 물결모양의 방열핀에 대해 인접된 골과 골사이의 이격거리가 가까워지는 방향으로 굴곡 피치가 줄어들게 성형하는 방열핀의 2차 성형툴 조립체에 있어서, 외주면에 제1루버미성형부를 가지는 한 쌍의 제1커버부재들과, 상기 제1커버부재들의 사이에 설치되며 디스크상의 제1본체부 외주부에 톱니형의 제1성형부들이 형성된 제1단위성형툴들과, 상기 제1커버부재들과 상기 제1단위성형툴들을 상호 결합하는 제1결합부를 포함하는 제1툴유닛과; 상기 제1툴유닛과 결합되어 1차 성형되어 인입되는 방열핀을 2차 성형하는 것으로, 외주면에 제2루버미성형부를 가지는 한 쌍의 제2커버부재들과, 상기 제2커버부재들의 사이에 설치되며 디스크상의 제2본체부 외주부에 톱니형의 제2성형부들이 형성된 제2단위성형툴들과, 상기 제2커버부재들과 상기 제2단위성형툴들을 상호 결합하는 제2결합부를 포함하는 제2툴유닛을 구비하며, 상기 제1성형부의 산부와 골부를 잇는 경사면 상에는 상기 방열핀의 루버와의 간섭을 피하도록 경사면에 대해 내측으로 인입되는 제1루버간섭회피홈이 형성되어 있고, 상기 제2성형부의 산부와 골부를 잇는 경사면 상에는 상기 방열핀의 루버와의 간섭을 피하도록 경사면에 대해 내측으로 인입되는 제2루버간섭회피홈이 형성되어 있다.

상기 제1성형부의 산부 정점부위는 첨단이 호형 형상으로 형성되어 있고, 상기 제2성형부의 산부 정점부위는 호형 형상으로 형성되어 있다.

또한, 상기 제1성형부의 골부의 정점부위는 원주방향을 따라 호형으로 형성된 제1곡면부를 갖게 형성되어 있고, 상기 제2성형부의 골부의 정점부위는 원주방향을 따라 호형으로 형성된 제2곡면부를 갖게 형성되어 있다.

본 발명에 따른 방열핀의 2차 성형툴 조립체에 의하면, 1차 성형된 방열핀에 대해 인접된 골과 골 사이의 이격거리가 가까워지는 방향으로 굴곡 피치가 줄어들게 2차 성형시 루버의 간섭 발생을 억제시킬 수 있는 장점을 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 방열핀의 2차 성형툴 조립체가 적용된 방열핀 성형 시스템을 개략적으로 나타내 보인 단면도이고,
도 2는 도 1의 방열핀 2차 성형툴 조립체를 나타내 보인 사시도이고,
도 3은 도 2의 방열핀 2차 성형툴조립체를 구성하는 제1 및 제2단위성형툴에 의해 방열핀이 2차 성형되는 상태를 나타내 보인 측면도이고,
도 4는 도 3의 방열핀 성형부분을 확대하여 도시한 확대 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 방열핀의 2차 성형툴조립체를 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 방열핀의 2차 성형툴 조립체가 적용된 방열핀 성형 시스템을 개략적으로 나타내 보인 단면도이다.

도 1을 참조하면, 방열핀 성형 시스템(10)은 1차 성형툴 조립체(20)와, 2차 성형툴 조립체(100)를 구비한다.

1차 성형툴 조립체(20)는 알루미늄 박판(1a)을 루버(7)를 갖는 코러게이트 형상의 방열핀(1)으로 성형한다.

1차 성형툴 조립체(20)는 톱니형으로 형성된 원판형상의 성형판이 상호 맞물림될 수 있게 설치된 두 개의 성형툴에 의해 진입되는 알루미늄 박판(1a)을 루버(7)를 갖는 코러게이트 형상의 방열핀(1)으로 성형한다.

1차 성형툴 조립체(20)에 의해 1차 성형된 방열핀(1)은 산(8)과 골(9)이 길이방향을 따라 반복되며 산(8)과 골(9)을 잇는 경사면(6)에 돌출되게 루버(7)가 형성된 물결모양의 구조로 되어 있다.

이러한 구조의 방열핀(1)을 1차 성형하는 1차 성형툴 조립체(20)의 상세구조는 본 출원인에 의해 국내 등록특허 제10-1618355호 등 다양하게 공지되어 있어 상세한 설명은 생략한다.

2차 성형툴 조립체(100)는 1차 성형툴 조립체(20)를 거쳐 1차 성형된 방열판(1)을 골(9)과 골(9)사이의 이격거리가 가까워지는 방향으로 굴곡 피치가 줄어들게 2차 성형한다.

2차 성형툴 조립체(100)에 대해서 도 2 내지 도 4를 함께 참조하여 설명한다.

2차 성형툴 조립체(100)는 제1툴유닛(120)과 제2툴유닛(160)을 구비한다.

제1툴유닛(120)과 제2툴유닛(160)은 상호 대향되게 배치되어 회전에 의해 1차 성형된 방열핀(1)을 골(9)과 골(9)사이의 이격거리가 가까워지는 방향으로 굴곡피치가 줄어들게 2차 성형한다.

제1툴유닛(120)은 제1루버미성형부(122a)(123a)를 각각 가지는 한 쌍의 제1커버부재(122)(123)들의 사이에 복수개의 제1단위성형툴(130)들이 설치된 구조로 되어 있다.

제1단위성형툴(130)들은 제1커버부재(122)(123)를 관통하여 상호 결합되는 볼트를 포함하는 제1결합부(125)에 의해 결합되어 있다.

제1커버부재(122)(123)들의 중앙부에는 구동축이 결합되는 제1축수부(122b)들이 형성되고, 제1단위성형툴(130)의 중심부에는 구동축이 관통하는 관통공 또는 축수부와 볼트가 결합되는 관통공이 형성되어 있다.

제1단위성형툴(130)은 도 3에 도시된 바와 같이 디스크상으로 이루어진 제1본체부(131)의 외주부에 방열핀(1)의 굴곡 피치가 좁아지게 성형하기 위해 산부(138)와 골부(139)를 갖는 톱니형의 제1성형부(132)가 형성되어 있다.

여기서 산부(138)는 톱니형 형상에서 외경이 확장되게 돌출된 부분을 지칭하며, 골부(139)는 톱니형 형상에서 산부(138)에 대해 외경이 줄어들게 인입된 부분을 지칭한다.

제1성형부(132)는 산부(138)와 골부(139)를 잇는 경사면(136) 상에는 2차 성형과정에서 방열핀(1)의 루버(7)와의 간섭을 피하도록 경사면(136)에 대해 내측으로 인입되는 제1루버간섭회피홈(135)이 형성되어 있다.

여기서 제1루버간섭회피홈(135)은 루버(7)의 크기를 고려하여 루버(7)가 수용될 수 있는 깊이와 길이를 갖게 적용하면 된다.

또한, 제1성형부(132)의 골부(139)와 골부(139) 사이의 간격은 1차 성형된 방열핀(1)에 대해 2차 성형시 목표하는 방열핀(1)의 골(9)과 골(9)의 피치에 대응되게 적용하면 된다.

또한, 제1성형부(132)의 산부(138) 정점부위는 첨단이 호형 형상으로 형성되어 있다.

제1성형부(132)의 골부(139)의 정점부위는 원주방향을 따라 호형으로 형성된 제1곡면부(139a)를 갖게 형성되어 있다.

제2툴유닛(160)은 실질적으로 제1툴유닛(120)과 동일한 구성을 가진다.

제2툴유닛(160)은 제2루버미성형부(162a)(163a)을 각각 가지는 한 쌍의 제2커버부재(162)(163)들의 사이에 복수개의 제2단위성형툴(170)들이 설치되고, 이들은 제2커버부재(162)(163)을 관통하여 상호 결합되는 볼트를 포함하는 제2결합부(165)에 의해 결합된다.

제2커버부재(162)(163)들의 중앙부에는 구동축이 결합되는 제2축수부(162b)들이 형성되고, 제2단위성형툴(170)의 중심부에는 구동축이 관통하는 관통공 또는 축수부와 볼트가 결합되는 관통공이 형성된다.

제2단위성형툴(170)은 디스크상으로 이루어진 제2본체부(171)의 외주부에 물결모양으로 1차 성형된 방열핀(1)의 굴록피치를 좁히도록 2차 성형하기 위한 톱니형의 제2성형부(172)가 형성되어 있다.

제2성형부(172)는 산부(178)와 골부(179)을 잇는 경사면(176) 상에는 2차 성형과정에서 방열핀(1)의 루버(7)와의 간섭을 피하도록 경사면(176)에 대해 내측으로 인입되는 제2루버간섭회피홈(175)이 형성되어 있다.

여기서 제2루버간섭회피홈(175)은 제1루버간섭회피홈(175)과 동일한 깊이와 길이를 갖게 적용하면 된다.

또한, 제2성형부(172)의 골부(179)와 골부(179) 사이의 간격은 제1성형부(132)의 골부(179)와 골부(179) 사이의 간격과 동일하게 적용하면 된다.

또한, 제2성형부(172)의 산부(178) 정점부위는 첨단이 호형의 형상으로 형성되어 있다.

제2성형부(172)의 골부(179)의 정점부위는 원주방향을 따라 호형으로 형성된 제2곡면부(179a)를 갖게 형성되어 있다.

상술한 바와 같이 구성된 방열핀의 2차 성형툴 조립체(100)에 의해 1차 성형된 방열핀(1)의 2차 성형과정을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

알루미늄 박판(1a)이 1차 성형툴 조립체(10)를 거쳐 루버(7)를 갖는 물결형태의 파형 방열핀(1)이 1차 성형된 다음 2차 성형하기 위해 제1툴유닛(120)을 구성하는 제1단위성형툴(130)들의 제1성형부(132)들과 제2툴유닛(160)을 구성하는 제2단위성형툴(170)들의 제2성형부(172)들이 상호 치합된 상태에서 회전시키고 이들의 사이로 1차 성형된 방열핀(1)을 공급한다.

이와 같이 하면, 제1툴유닛(120)과 제2툴유닛(160)이 회전함에 따라 제1 및 제2성형부(132)(172)가 치합되면서 1차 성형된 방열판(1)의 굴곡피치보다 좁은 굴곡피치를 갖는 제1 및 제2성형부(132)(172)에 의해 굴곡피치가 줄어들게 방열핀(1)이 2차 성형된다.

또한, 제1 및 제2성형부(132)(172)가 치합되어 1차 성형된 방열핀(1)을 2차 성형하는 과정에서 제1성형부(132)의 산부(138)의 정점부위에 호형으로 형성된 첨단부분이 제2성형부(172)의 제2곡면부(179) 위에 위치하는 방열판(1)의 골(9) 또는 산(8)을 눌러주고, 제2성형부(172)의 산부(178)의 정점부위에 호형으로 형성된 첨단부분이 제1성형부(132)의 제1곡면부(139) 위에 위치하는 방열핀(1)의 산(8) 또는 골(9)을 눌러줌으로써, 산(8)과 골(9)이 일정한 곡률을 갖게 굽힘 처리된다.

또한, 이러한 제조과정에서 제1 및 제2루버간섭회피홈(135)(175)은 방열핀(1)의 루버(7)를 비간섭상태로 수용시킴으로써 루버(7)의 변형을 방지함과 아울러 굽힙력이 골부(139)(179)와 산부(138)(178)에 집중됨으로써 접힙방향으로의 굴곡처리 효율도 향상된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 방열핀의 2차 성형툴조립체는 인접된 골과 골 사이의 이격거리가 가까워지는 방향으로 굴곡피치가 줄어들게 압축 성형시 굽힘성이 향상되게 제작할 수 있으면서 루버(7)의 변형을 억제하는 장점을 제공한다.

120;제1툴유닛 130;제1단위성형툴
132;제1성형부 160;제2툴유닛
170;제2단위성형툴 172;제2성형부

Claims

산과 골이 길이방향을 따라 반복되며 산과 골을 잇는 경사면에 돌출되게 루버가 형성된 물결모양의 방열핀에 대해 인접된 골과 골사이의 이격거리가 가까워지는 방향으로 굴곡 피치가 줄어들게 성형하는 방열핀의 2차 성형툴 조립체에 있어서,
외주면에 제1루버미성형부를 가지는 한 쌍의 제1커버부재들과, 상기 제1커버부재들의 사이에 설치되며 디스크상의 제1본체부 외주부에 톱니형의 제1성형부들이 형성된 제1단위성형툴들과, 상기 제1커버부재들과 상기 제1단위성형툴들을 상호 결합하는 제1결합부를 포함하는 제1툴유닛과;
상기 제1툴유닛과 결합되어 1차 성형되어 인입되는 방열핀을 2차 성형하는 것으로, 외주면에 제2루버미성형부를 가지는 한 쌍의 제2커버부재들과, 상기 제2커버부재들의 사이에 설치되며 디스크상의 제2본체부 외주부에 톱니형의 제2성형부들이 형성된 제2단위성형툴들과, 상기 제2커버부재들과 상기 제2단위성형툴들을 상호 결합하는 제2결합부를 포함하는 제2툴유닛을 구비하며,
상기 제1성형부의 산부와 골부를 잇는 경사면 상에는 상기 방열핀의 루버와의 간섭을 피하도록 경사면에 대해 내측으로 인입되는 제1루버간섭회피홈이 형성되어 있고,
상기 제2성형부의 산부와 골부를 잇는 경사면 상에는 상기 방열핀의 루버와의 간섭을 피하도록 경사면에 대해 내측으로 인입되는 제2루버간섭회피홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 방열핀의 2차 성형툴 조립체.
제1항에 있어서,
상기 제1성형부의 산부 정점부위는 첨단이 호형 형상으로 형성되어 있고, 상기 제2성형부의 산부 정점부위는 호형 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 방열핀의 2차 성형툴 조립체.
제2항에 있어서,
상기 제1성형부의 골부의 정점부위는 원주방향을 따라 호형으로 형성된 제1곡면부를 갖게 형성되어 있고,
상기 제2성형부의 골부의 정점부위는 원주방향을 따라 호형으로 형성된 제2곡면부를 갖게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 방열핀의 2차성형툴 조립체.