KR20210108161A - 전열관 제조 장치 - Google Patents

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KR20210108161A
KR20210108161A KR1020200023026A KR20200023026A KR20210108161A KR 20210108161 A KR20210108161 A KR 20210108161A KR 1020200023026 A KR1020200023026 A KR 1020200023026A KR 20200023026 A KR20200023026 A KR 20200023026A KR 20210108161 A KR20210108161 A KR 20210108161A
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이요한
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엘지전자 주식회사
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    • F28F2255/08—Heat exchanger elements made of materials having special features or resulting from particular manufacturing processes pressed; stamped; deep-drawn

Abstract

다양한 실시예에 따른 전열관 제조 장치는, 전열관의 중공부에 삽입되는 제1맨드릴; 상기 전열관의 중공부에 삽입되되, 상기 제1맨드릴과 동축 상에서 상기 제1맨드릴과 축 방향으로 이격되어 배치되는 제2맨드릴; 및 상기 전열관의 외주연에 배치되는 복수의 디스크들을 포함하고, 상기 디스크들은, 상기 제1맨드릴에 대응하여 위치하는 제1디스크들; 상기 제2맨드릴에 대응하여 위치하는 제2디스크들; 및 상기 제1디스크들과 상기 제2디스크들 사이의 공간을 채우는 제3디스크들을 포함할 수 있다. 이밖에 다른 실시예들이 가능하다.

Description

전열관 제조 장치{MANUFACTURING APPARATUS FOR HEAT TRANSFER PIPE}
본 개시의 다양한 실시예는 절연관 제조 장치에 관한 것이다.
전열관은 냉난방 또는 냉온수를 공급하는 히트 펌프 시스템에 사용되는 부품으로, 전열관의 관 내외를 흐르는 유체들 사이에서 열을 전달하는 역할을 하는 부재이다. 이를 위하여 전열관은, 보다 높은 전열 성능을 확보할 수 있도록 관 내측면 및/또는 관 외측면에 다양한 핀 형상(또는 리브 형상)을 형성하는 것이 일반적이다.
예를 들어, 전열관의 내측면 또는 외측면에 핀 형상(또는 리브 형상)을 형성할 경우, 관 내외를 흐르는 유체와의 접촉 면적이 극대화되므로, 열 전달 효율을 증대시킬 수 있다. 또한, 전열관의 내측면의 핀 형상(또는 리브 형상)을 나선형으로 하는 등 핀 형상(또는 리브 형상)의 세부적인 형태를 설계함으로써, 유체의 흐름이 보다 용이하도록 하는 유동 구조를 마련할 수 있다.
전술한 바와 같은 다양한 형태의 핀 형상을 전열관에 형성하기 위해서는, 다수의 공정을 반복 진행할 필요가 있을 수 있다. 특히 전열관의 내측면과 외측면에 각각 핀 형상을 구현하려면 2회 이상의 공정을 반복해야 할 수 있으며 이는 비용적으로도 손해가 될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들은 높은 전열 성능을 갖는 전열관을 1회의 공정을 통해 형성할 수 있는 전열관 제조 장치를 제안하고자 한다.
다양한 실시예에 따른 전열관 제조 장치는, 전열관의 중공부에 삽입되는 제1맨드릴; 상기 전열관의 중공부에 삽입되되, 상기 제1맨드릴과 동축 상에서 상기 제1맨드릴과 축 방향으로 이격되어 배치되는 제2맨드릴; 및 상기 전열관의 외주연에 배치되는 복수의 디스크들을 포함하고, 상기 디스크들은, 상기 제1맨드릴에 대응하여 위치하는 제1디스크들; 상기 제2맨드릴에 대응하여 위치하는 제2디스크들; 및 상기 제1디스크들과 상기 제2디스크들 사이의 공간을 채우는 제3디스크들을 포함할 수 있다.
예컨대, 상기 제1디스크들, 상기 제3디스크들, 및 상기 제2디스크들은 동일 축 상에서 나란하게 배열될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1디스크들 및 상기 제2디스크들은, 상기 전열관의 외주연을 가압함에 따라 상기 전열관의 외주연에 외주전열핀들을 형성할 수 있다.
예를 들어, 상기 외주전열핀들은, 상기 전열관의 축 방향 또는 원주 방향 중 적어도 하나를 따라 소정 간격 이격될 수 있다.
예를 들어, 상기 제2디스크들의 직경은, 상기 제1디스크들의 직경보다 클 수 있으며, 상기 제3디스크들의 직경은, 상기 제2디스크들의 직경보다 작을 수 있다.
예를 들어, 상기 제1맨드릴 및 상기 제2맨드릴은, 상기 전열관의 내주연을 가압함에 따라 상기 전열관의 내주연에 내주전열핀들을 형성할 수 있으며, 상기 제1맨드릴과 상기 제2맨드릴은 서로 다른 각도의 나사선을 가질 수 있다.
예컨대, 상기 제1맨드릴은 제1방향으로 연장된 나선형의 내주전열핀 골(valley)을 형성하며, 상기 제2맨드릴은 제2방향으로 연장된 나선형의 내주전열핀 골(valley)을 형성할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전열관 제조 장치는, 상기 전열관의 축을 중심으로 상기 전열관을 회전시키는 제1구동부; 및 상기 전열관의 축 방향을 따라 상기 전열관을 상기 디스크부에 대해 상대 이동시키는 제2구동부를 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 전열관 제조 장치는, 중공부를 포함하고, 상기 중공부를 향하는 제1면 및 상기 중공부와 반대 방향으로 향하는 제2면을 포함하는 전열관의 제조 장치에 있어서, 상기 전열관의 중공부에 삽입되어 상기 제1면을 가압하며, 축 방향으로 상호 이격된 복수의 맨드릴들; 및 상기 전열관의 외주연에 배치되어 상기 제2면을 가압하는 복수의 디스크들을 포함하고, 상기 디스크들은, 상기 복수의 맨드릴들의 위치에 대응하여 배치되는 메인 디스크들; 및 상기 메인 디스크들 사이의 공간을 채우는 보조 디스크들을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 전열관은, 상기 복수의 맨드릴들과 상기 복수의 디스크들 사이에서, 축 방향으로 선형 이동하고, 상기 축을 중심으로 회전 이동할 수 있다.
예를 들어, 상기 전열관의 선형 이동 및 회전 이동에 따라, 상기 복수의 맨드릴들은 상기 전열관의 제1면에 내주전열핀들을 형성하고, 상기 메인 디스크들은 상기 전열관의 제2면에 외주전열핀들을 형성할 수 있다.
예를 들어, 상기 내주전열핀과 상기 외주전열핀은 동시에 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 복수의 맨드릴들은 서로 다른 각도의 나사선을 가질 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전열관 제조 장치는, 전열관의 내측면 및 외측면에 각각 복잡한 형상의 핀 구조를 갖도록 하여 유체의 순환 및 배출이 용이하고 전열 특성이 개선된 전열관을 1회의 공정을 통해 제조할 수 있다.
또한, 상기 전열관 제조 공정이 반복되더라도 구성 부품의 파손이 방지되며, 복잡한 형상의 핀 구조를 보다 균일하고 세밀하게 형성할 수 있는 전열관 제조 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 전열관의 사시도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 전열관 제조 장치를 개략적으로 도시한 측단면도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 전열관 제조 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 전열관 제조 장치의 개략적인 측단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함 만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 전열관의 사시도이다.
전열관은, 히트 펌프 시스템을 구성하는 부품 중 하나일 수 있다. 예컨대, 상기 히트 펌프 시스템은, 압축기, 응축기, 팽창 밸브, 또는 증발기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 압축기에서 고온 및 고압으로 압축된 기체 상태의 유체(냉매)는, 응축기를 통과하며 주변의 공기 또는 냉각수와 열 교환을 할 수 있다. 상기 열 교환 과정에서 유체는 냉각되어 액상으로 상변화하고, 응축기 주변으로 열을 방출하여 주변 온도를 상승시킬 수 있다.
예를 들어, 상기 응축기를 통과한 액상의 유체는, 팽창 밸브를 통과하며 부피가 팽창하여 냉각된 후, 증발기로 유입될 수 있다. 상기 증발기를 통과한 유체는 주변의 공기 또는 냉각수와 열 교환을 할 수 있다. 예컨대, 상기 열 교환 과정에서 유체는 주변의 열을 흡수하여 기화하며, 증발기 주변은 냉각되어 온도가 하강할 수 있다.
전술한 히트 펌프 시스템은, 증발기 또는 응축기의 열 교환 속도 및/또는 용량에 따라 성능 차이가 발생할 수 있다. 이때 상기 열 교환 속도 및/또는 용량은, 유체가 흐르게 되는 관인 전열관의 구조에 따라 결정될 수 있다.
도 1을 참조하면, 다양한 실시예에 따른 전열관(100)은, 중공부(103)를 포함하는 파이프 형태로서, 중공부(103)를 향하는 전열관(100)의 제1면(예: 내주(102))과 상기 중공부(103)와 반대 방향으로 향하는 제2면(예: 외주연(101))을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 전열관(100)은 축 방향으로 길게 연장된 관체의 형태일 수 있으나, 도 1에서는 편의상 그 일부만을 도시한 것으로 이해될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 히트 펌프 시스템에서, 상기 전열관(100)의 외측으로 냉매가 순환될 수 있으며, 상기 전열관(100)의 내측으로 냉각수가 순환될 수 있다. 상기 냉매와 냉각수는, 전열관(100)을 매개로 열 전도 방식으로 열 교환을 수행할 수 있다.
예를 들어, 히트 펌프 시스템의 효율을 개선하기 위해서는, 냉매와 냉각수 간의 열 교환 효율을 증대시킬 필요가 있을 수 있다. 또한, 상기 열 교환 효율은, 열 교환 면적과 열 교환 시간(또는 용량)에 따라 결정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전열관(100)은 상기 열 교환 면적 및 열 교환 시간(또는 용량)을 증대시키기 위하여, 외주연(101) 및 내주연(102)에 핀 형상 또는 리브 형상의 구조를 포함할 수 있다.
예컨대, 도 1에 도시된 것과 같이, 일 실시예에 따른 전열관(100)은 외주연(101)에 복수의 외주전열핀(예: 도 2의 외주전열핀(151))들을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 외주전열핀들은, 축 방향 및/또는 원주 방향으로 소정 간격 이격되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 전열관(100)은 내주연(102)에 복수의 내주전열핀(예: 도 2의 내주전열핀(152))들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 내주전열핀들은, 축 방향 및/또는 원주 방향으로 소정 간격 이격되어 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 내주전열핀들은, 전열관(100)의 내주연(102)에서 나선형 방향(예: 축 방향 및 원주 방향과 각각 교차하는 제1방향 및/또는 제2방향)으로 연장되어 형성되되, 일정 간격 이격된 형태를 가질 수 있다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 전열관 제조 장치를 개략적으로 도시한 측단면도이다. 도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 전열관 제조 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다. 도 4는 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 전열관 제조 장치의 개략적인 측단면도이다. 도 2 내지 도 4에서 전열관(100)은, 전열관(100) 내측에 삽입되는 맨드릴들의 구성을 설명하기 위하여 편의상 절개 단면도의 형태로 도시되었으나, 상기 전열관(100)은 원통의 파이프 형상으로 이해될 수 있음은 물론이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 전열관 제조 장치는, 전열관(100)의 중공부(예: 도 1의 중공부(103))에 삽입되는 복수의 맨드릴들(예: 제1맨드릴(210), 제2맨드릴(220), 제4맨드릴(240)) 및 상기 전열관(100)의 외측에 배치되는 복수의 디스크들(예: 제1디스크(310), 제2디스크(320), 제3디스크(330), 제4디스크(340), 제5디스크(350))를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 복수의 맨드릴들은, 동축 상에서 축 방향으로 상호 이격되어 배치될 수 있다.
예를 들면, 도 2 및 도 3에 도시된 것과 같이, 제1맨드릴(210)과 제2맨드릴(220)은, 맨드릴 축(200) 상에서 상호 이격되어 배치될 수 있다. 다른 예를 들면, 도 4에 도시된 것과 같이, 제1맨드릴(210), 제2맨드릴(220), 및 제4맨드릴(240)은 각각 소정 간격 이격되어, 상기 맨드릴 축(200) 상에서 나란하게 배치될 수 있다.
예를 들어, 복수의 맨드릴들은, 전열관(100)의 제조 단계에서, 전열관(100)의 중공부에 삽입되어, 디스크들과의 상호 지지에 따라, 전열관(100)의 제1면(예: 내주연(102))을 가압할 수 있다.
상기 복수의 맨드릴들은, 외주연에 서로 다른 형상의 돌출부를 가질 수 있다. 예컨대, 제1맨드릴(210) 및 제2맨드릴(220)은, 각각의 외주연에 서로 다른 각도로 연장된 나사선을 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 복수의 맨드릴들의 형상은, 전열관(100)의 내주연(102)에 형성하고자 하는 내주전열핀(152)의 형상에 기초하여 결정될 수 있다. 예컨대, 전열관(100)의 내주연(102)에 형성하고자 하는 내주전열핀(152)의 형상이 일 방향으로 연장된 나선형 골(valley) 형상일 경우, 전열관 제조 장치는 하나의 맨드릴만을 이용하여 상기 내주전열핀(152)을 만들 수 있다. 한편, 다른 예로서, 형성하고자 하는 내주전열핀(152)이 여러 방향으로 연장되거나, 교차하는 골(valley)을 포함하는 등 보다 복잡한 형상을 갖는 경우, 하나의 맨드릴만으로는 1회의 공정으로 상기 복잡한 형상의 내주전열핀(152)을 형성하기 어려울 수 있다. 이 경우, 전열관 제조 장치는 복수의 맨드릴들을 동축 상에 구비함에 따라, 1회의 공정만으로도 복잡한 형상의 내주전열핀(152)을 전열관(100)의 내주연(102)에 형성할 수 있다.
예를 들어, 제1맨드릴(210)은 제1방향으로 연장된 나선형의 내주전열핀 골(valley)(및 융선(ridge))을 형성할 수 있다. 또한, 제2맨드릴(220)은 상기 제1방향과 교차하는 제2방향으로 연장되는 나선형의 내주전열핀 골(valley)(및 융선(ridge))을 형성할 수 있다. 예를 들어, 전열관 제조 장치가 제4맨드릴(240)을 포함할 경우, 상기 제4맨드릴(240)은, 제3방향으로 연장된 내주전열핀 골(valley)을 형성하거나, 또는 제1방향이나 제2방향으로 기 형성된 골보다 더 깊은 깊이의 골을 형성할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 복수의 디스크들은, 전열관(100)의 외측에서 동일 축(예: 디스크 축(300)) 상에 배치될 수 있다.
예를 들어, 복수의 디스크들은, 제1디스크(310)들, 제2디스크(320)들, 및 제3디스크(330)들을 포함할 수 있다(도 2 및 도 3 참조). 다른 예를 들어, 복수의 디스크들은, 상기 제1 내지 제3디스크들(310, 320, 330) 이외에도 제4디스크(340)들 및 제5디스크(350)들을 더 포함할 수 있다(도 4 참조).
예를 들어, 제1디스크(310)들은, 제1맨드릴(210)의 위치에 대응하는 전열관(100)의 제1영역(110)의 외주연에 접하도록 배치될 수 있다.
예를 들어, 제2디스크(320)들은, 제2맨드릴(220)의 위치에 대응하는 전열관(100)의 제2영역(120)의 외주연에 접하도록 배치될 수 있다.
예를 들어, 전열관 제조 장치가 제4디스크(340)들 및 제4맨드릴(240)을 포함할 경우, 상기 제4디스크(340)들은, 제4맨드릴(240)의 위치에 대응하는 전열관(100)의 제4영역(140)의 외주연에 접하도록 배치될 수 있다.
전술한 복수의 디스크들(예: 메인 디스크들(310, 320, 340))은, 전열관(100)의 외주연(101)을 가압함에 따라, 전열관(100)의 외주연(1010)에 복수의 외주전열핀(151)들을 형성할 수 있다.
예컨대, 상기 복수의 디스크들은, 전열관(100)의 내측에서 반경방향으로 전열관(100)의 내주연(102)을 가압하는 맨드릴들(예: 제1맨드릴(210), 제2맨드릴(220), 제4맨드릴(240))과의 상호 지지에 따라, 전열관(100)의 외주연(101)을 가압할 수 있다.
예를 들어, 제1맨드릴(210)에 의해 전열관(100)의 제1영역(110)의 내주연(102)에 내주전열핀(152)이 형성될 때, 상기 제1맨드릴(210)의 위치에 대응하여 배치된 제1디스크(310)들은 상기 전열관(100)의 제1영역(110)의 외주연(101)에 외주전열핀(151)을 형성할 수 있다.
또한, 제2맨드릴(220)에 의해 전열관(100)의 제2영역(120)의 내주연(102)에 내주전열핀(152)이 형성될 때, 상기 제2맨드릴(220)의 위치에 대응하여 배치된 제2디스크(320)들은 상기 전열관(100)의 제2영역(120)의 외주연(101)에 외주전열핀(151)을 형성할 수 있다.
마찬가지로, 일 실시예에 따른 전열관 제조 장치가 제4맨드릴(240) 및 제4디스크(340)들을 포함하는 경우, 상기 제4맨드릴(240)에 의해 전열관(100)의 제4영역(140, 도 4 참조)의 내주연(102)에 내주전열핀(152)이 형성될 때, 제4맨드릴(240)의 위치에 대응하여 배치된 제4디스크(340)들은 상기 전열관(100)의 제4영역(140)의 외주연(101)에 외주전열핀(151)을 형성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1디스크(310), 제2디스크(320), 및 제4디스크(340) 중 적어도 하나는, 서로 다른 방향의 나사선을 가질 수 있다.
다른 예에 따르면, 제1디스크(310), 제2디스크(320), 및 제4디스크(340) 중 적어도 하나는, 서로 다른 크기(예: 직경)을 가질 수 있다. 예컨대, 제2디스크(320)의 직경은 제1디스크(310)의 직경보다 크고, 제4디스크(340)의 직경은, 제2디스크(320)의 직경보다 클 수 있다. 이 경우, 전열관 제조 장치는, 전열관(100)의 외주연(101)에 외주전열핀(151)을 형성함에 있어서, 점차적으로 세밀하고 깊은 깊이의 핀 골(valley)을 형성할 수 있다.
이 밖에도 상기 제1디스크(310), 제2디스크(320), 및 제4디스크(340)를 포함하는 메인 디스크들은, 형성하고자 하는 외주전열핀(151)의 형상에 기초하여, 다양한 구조 또는 형태를 가질 수 있다.
한편, 본 개시의 다양한 실시예에 따른 전열관 제조 장치는, 맨드릴에 대응하는 위치에 배치된 디스크들(예: 메인 디스크들(310, 320, 340)) 사이의 이격 간격을 채우는 보조 디스크들(예: 제3디스크(330)들, 제5디스크(350)들)을 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 제3디스크(330)들은 제1디스크(310)들과 제2디스크(320)들 사이의 공간을 채울 수 있다. 예컨대, 제3디스크(330)들은 상기 전열관(100)의 제1영역(110)과 제2영역(120) 사이의 외주연(101)에 접하도록 배치될 수 있다.
예를 들어, 제5디스크(350)들은, 제2디스크(320)들과 제4디스크(340)들 사이의 공간을 채울 수 있다. 예컨대, 제5디스크(350)들은, 상기 전열관의 제2영역(120)과 제4영역(140) 사이의 외주연(101)에 배치될 수 있다.
이러한 보조 디스크들(330, 350)은, 전열관(100)의 제조 과정에서 디스크 축(300)의 파손을 방지할 수 있다. 예컨대, 제1디스크(310)들과 제2디스크(320)들 사이의 공간에 제3디스크(330)들이 배치되지 않고 디스크 축(300)만이 구비되는 경우에 비해, 상기 제3디스크(330)들이 제1디스크(310)들과 제2디스크(320)들 사이의 공간을 채울 경우, 상기 제3디스크(330)들에 의해 디스크 축(300)의 무게가 분산하여 지지되고, 디스크 축(300)의 강성이 확보될 수 있다.
또한, 상기 보조 디스크들(330, 350)은, 메인 디스크들(310, 320, 340)이 전열관(100)의 외주연(101)에 형성된 외주전열핀(또는, 외주전열핀 핀 골(valley))의 지정된 위치에 안착될 수 있도록 가이드하는 역할을 할 수 있다.
예를 들어, 전열관(100) 제조 과정에서, 제1디스크(310)들이 전열관(100)의 제1영역(110)의 외주연 부분을 가압하여 외주전열핀(151)의 부분 형상을 형성한 이후, 전열관(100)이 회전 운동 및 축 방향 선형 운동함에 따라, 제2디스크(320)들이 상기 제1영역(110)의 외주연 부분을 가압하게 될 수 있다. 이때 제3디스크(330)는, 제1디스크(310)에 의해 형성된 외주전열핀(151)의 부분 형상(예: 핀 골)을 따라 연속적으로 이동하게 되며, 이어 제2디스크(320)가 상기 부분 형상의 위치에 안정적으로 위치되도록 할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전열관(100)은 제조 과정에서, 상기 전열관(100)은 전열관(100)의 축을 중심으로 회전 운동함과 동시에, 상기 전열관(100)의 축 방향을 따라 선형 운동하며, 외주전열핀(151)과 내주전열핀(152)이 형성되는 위치를 변경시킬 수 있다.
또한, 상기 전열관(100)의 축 방향으로의 선형 이동에 따라, 제1맨드릴(210) 및 제1디스크(310)들에 의해 가압된 부분은 제2맨드릴(220) 및 제2디스크(320) 측으로 이동하게 되고, 다시 제2맨드릴(220) 및 제2디스크(320)들에 의해 가압될 수 있다. 이와 같은 방식으로 전열관(100)은 원주 방향 및 축 방향 전체적으로 외측면 및 내측면에 외주전열핀(151) 및 내주전열핀(152) 형태를 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면 전열관 제조 장치는, 상기 전열관(100)을 중심 축을 중심으로 회전시키는 제1구동부 및/또는 전열관(100)의 축 방향을 따라 선형 이동시키는 제2구동부를 포함할 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 전열관(100)은 자동 또는 수동으로 회전 운동 및 선형 운동할 수 있도록 마련될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전열관 제조 장치는, 전열관(100)의 내주연(102) 및 외주연(101)에 각각 내주전열핀(152)과 외주전열핀(151)을 동시에 형성할 수 있으며, 상이한 형상을 갖는 복수의 맨드릴들 및 복수의 디스크들을 구비함에 따라 1회의 공정에서도 복잡한 형상 또는 깊이의 내주전열핀(152)과 외주전열핀(151)을 전열관(100)에 형성할 수 있다.
한편, 다양한 실시예에 따른 전열관 제조 장치는, 도 4에 도시된 바와 같이, 하나의 디스크 축(300)과 상기 디스크 축(300) 상에 배치된 복수의 디스크들로 구성된 디스크부 세트를 복수의 개수로 구비할 수 있다. 상기 디스크부 세트는, 전열관(100)의 외측에서 원주 방향으로 일정한 간격으로 이격되어 배치될 수 있다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 해당 기술 분야의 통상의 기술자에게 자명하다.
상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함될 수 있다.
100: 전열관
151: 외주전열핀
152: 내주전열핀
210: 제1맨드릴
220: 제2맨드릴
310: 제1디스크
320: 제2디스크
330: 제3디스크

Claims (15)

  1. 전열관의 중공부에 삽입되는 제1맨드릴;
    상기 전열관의 중공부에 삽입되되, 상기 제1맨드릴과 동축 상에서 상기 제1맨드릴과 축 방향으로 이격되어 배치되는 제2맨드릴; 및
    상기 전열관의 외주연에 배치되는 복수의 디스크들을 포함하고,
    상기 디스크들은,
    상기 제1맨드릴에 대응하여 위치하는 제1디스크들;
    상기 제2맨드릴에 대응하여 위치하는 제2디스크들; 및
    상기 제1디스크들과 상기 제2디스크들 사이의 공간을 채우는 제3디스크들을 포함하는, 전열관 제조 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1디스크들, 상기 제3디스크들, 및 상기 제2디스크들은 동일 축 상에서 나란하게 배열된, 전열관 제조 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1디스크들 및 상기 제2디스크들은, 상기 전열관의 외주연을 가압함에 따라 상기 전열관의 외주연에 외주전열핀들을 형성하는, 전열관 제조 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 외주전열핀들은, 상기 전열관의 축 방향 또는 원주 방향 중 적어도 하나를 따라 소정 간격 이격된, 전열관 제조 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2디스크들의 직경은, 상기 제1디스크들의 직경보다 큰, 전열관 제조 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제3디스크들의 직경은, 상기 제2디스크들의 직경보다 작은, 전열관 제조 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1맨드릴 및 상기 제2맨드릴은, 상기 전열관의 내주연을 가압함에 따라 상기 전열관의 내주연에 내주전열핀들을 형성하는, 전열관 제조 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1맨드릴과 상기 제2맨드릴은 서로 다른 각도의 나사선을 갖는, 전열관 제조 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1맨드릴은 제1방향으로 연장된 나선형의 내주전열핀 골(valley)을 형성하며,
    상기 제2맨드릴은 제2방향으로 연장된 나선형의 내주전열핀 골(valley)을 형성하는, 전열관 제조 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 전열관의 축을 중심으로 상기 전열관을 회전시키는 제1구동부; 및
    상기 전열관의 축 방향을 따라 상기 전열관을 상기 디스크부에 대해 상대 이동시키는 제2구동부를 포함하는, 전열관 제조 장치.
  11. 중공부를 포함하고, 상기 중공부를 향하는 제1면 및 상기 중공부와 반대 방향으로 향하는 제2면을 포함하는 전열관의 제조 장치에 있어서,
    상기 전열관의 중공부에 삽입되어 상기 제1면을 가압하며, 축 방향으로 상호 이격된 복수의 맨드릴들; 및
    상기 전열관의 외주연에 배치되어 상기 제2면을 가압하는 복수의 디스크들을 포함하고,
    상기 디스크들은,
    상기 복수의 맨드릴들의 위치에 대응하여 배치되는 메인 디스크들; 및
    상기 메인 디스크들 사이의 공간을 채우는 보조 디스크들을 포함하는, 전열관 제조 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 전열관은, 상기 복수의 맨드릴들과 상기 복수의 디스크들 사이에서, 축 방향으로 선형 이동하고, 상기 축을 중심으로 회전 이동하는, 전열관 제조 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 전열관의 선형 이동 및 회전 이동에 따라, 상기 복수의 맨드릴들은 상기 전열관의 제1면에 내주전열핀들을 형성하고, 상기 메인 디스크들은 상기 전열관의 제2면에 외주전열핀들을 형성하는, 전열관 제조 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 내주전열핀과 상기 외주전열핀은 동시에 형성되는, 전열관 제조 장치.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 복수의 맨드릴들은 서로 다른 각도의 나사선을 갖는, 전열관 제조 장치.
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