KR20240037103A - 열교환기의 제조장치 및 제조방법 - Google Patents

Abstract

열교환기의 제조장치 및 제조방법을 제공한다. 열교환기의 제조장치는, 냉매튜브를 포함하는 열교환기의 제조장치에 있어서, 일 방향으로 선형 이동 가능하게 마련되는 이동 로드(rod) 및 이동 로드에 연결되어 일 방향으로 선형 이동 가능하게 마련되고, 냉매튜브의 튜브 모재(tube base material)가 확관되도록 상기 튜브 모재에 삽입 가능하게 마련되는 확관 바디를 포함한다. 확관 바디는, 확관 바디의 외면에서 일 방향에 경사진 방향을 따라 연장되도록 형성되고, 튜브 모재에 삽입될 시 튜브 모재의 내면에 복수의 그루브(groove)를 형성하도록 마련되는 복수의 그루브 성형 돌기(groove forming protrusion)를 포함한다.

Description

열교환기의 제조장치 및 제조방법{APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING HEAT EXCHANGER}

본 개시는 열교환기의 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.

열교환기는 공기조화기나 냉장고 등과 같이 냉동사이클을 사용하는 기기에 내장되어 사용되는 장치로, 다수의 열교환핀(fin)과, 냉매를 안내하며 다수의 열교환핀을 관통하도록 설치되는 냉매튜브를 포함한다. 열교환핀은 외부에서 열교환기로 유입되는 공기와의 접촉면적을 넓힘으로써 냉매튜브를 흐르는 냉매와 외부 공기와의 열교환 효율을 높이게 된다.

열교환기의 제조과정에서, 냉매튜브의 튜브 모재는 열교환핀에 마련되는 설치공을 관통하도록 배치될 수 있으며, 이 때 튜브 모재와 열교환핀의 설치공 사이에는 갭(gap)이 형성될 수 있다. 열교환기는, 튜브 모재의 내경이 확관 맨드릴(mandrel)에 의해 확장되고, 튜브 모재와 열교환핀이 압접을 통해 서로 결합됨에 따라 제조될 수 있다.

본 개시의 일 측면은 열 교환 효율이 향상된 열교환기를 제조할 수 있도록 개선된 열교환기의 제조장치 및 제조방법을 제공한다.

본 개시의 일 측면은 냉매튜브의 내면에 그루브(groove)를 효율적으로 형성할 수 있도록 개선된 열교환기의 제조장치 및 제조방법을 제공한다.

본 개시의 일 측면은 냉매튜브의 내면에 그루브(groove)를 형성하는 정확도가 향상되도록 개선된 열교환기의 제조장치 및 제조방법을 제공한다.

본 개시의 일 측면은 열교환기의 제조 시간 및 제조 비용을 절감할 수 있도록 개선된 열교환기의 제조장치 및 제조방법을 제공한다.

본 문서에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 개시의 일례에 따른 열교환기의 제조장치는, 냉매튜브를 포함하는 열교환기의 제조장치에 있어서, 일 방향으로 선형 이동 가능하게 마련되는 이동 로드(rod) 및 상기 이동 로드에 연결되어 상기 일 방향으로 선형 이동 가능하게 마련되고, 상기 냉매튜브의 튜브 모재(tube base material)가 확관되도록 상기 튜브 모재에 삽입 가능하게 마련되는 확관 바디를 포함할 수 있다. 상기 확관 바디는, 상기 확관 바디의 외면에서 상기 일 방향에 경사진 방향을 따라 연장되도록 형성되고, 상기 튜브 모재에 삽입될 시 상기 튜브 모재의 내면에 복수의 그루브(groove)를 형성하도록 마련되는 복수의 그루브 성형 돌기(groove forming protrusion)를 포함할 수 있다.

상기 확관 바디는 상기 이동 로드에 대해 상기 확관 바디의 외주 방향을 따라 회전 가능하게 마련될 수 있다.

상기 확관 바디는 상기 튜브 모재에 삽입될 시 제1 회전 방향으로 회전하도록 마련될 수 있다. 상기 복수의 그루브 성형 돌기 각각은 상기 튜브 모재에 삽입되는 방향 측 일단 및 상기 일단에 반대되는 타단을 포함할 수 있다. 상기 복수의 그루브 성형 돌기 각각은 상기 타단에서 상기 일단까지, 상기 일 방향에 대해 상기 제1 회전 방향으로 경사지게 연장될 수 있다.

상기 이동 로드는 상기 일 방향을 따라 연장되며, 적어도 일부가 상기 확관 바디의 내측에 배치될 수 있다. 상기 확관 바디는 상기 이동 로드를 중심으로 회전 가능하게 마련될 수 있다.

상기 확관 바디와 상기 이동 로드 사이에 마련되는 베어링을 더 포함할 수 있다.

상기 베어링은 상기 확관 바디의 내주면과 상기 이동 로드의 외주면 사이에 배치되는 복수의 전동체(rolling element)를 포함할 수 있다. 상기 복수의 전동체는 상기 확관 바디의 둘레 방향을 따라 배열될 수 있다.

상기 베어링은 복수의 베어링을 포함할 수 있다. 상기 복수의 베어링은 상기 확관 바디의 길이 방향을 따라 배열될 수 있다.

상기 확관 바디는 상기 튜브 모재에 삽입되는 방향으로 폭이 좁아지는 형상을 가지는 테이퍼부를 포함할 수 있다. 상기 복수의 그루브 성형 돌기는 상기 테이퍼부의 외면에 배치될 수 있다.

상기 확관 바디는 상기 일 방향으로 연장되고 중공이 있는 원통 형상을 가지는 실린더부를 더 포함할 수 있다. 상기 테이퍼부는 상기 실린더부의 상기 튜브 모재에 삽입되는 방향 측 일단으로부터 연장될 수 있다. 상기 복수의 그루브 성형 돌기의 적어도 일부는 상기 실린더부의 외면에 배치될 수 있다.

상기 확관 바디는, 상기 튜브 모재에 삽입되는 방향 측 제1 단과, 상기 제1 단에 반대되는 제2 단과, 상기 제1 단에 형성되는 제1 홀과, 상기 제2 단에 형성되는 제2 홀을 포함할 수 있다. 상기 이동 로드는 상기 제1 홀 및 상기 제2 홀을 관통할 수 있다.

상기 이동 로드는 상기 확관 바디의 외측에서 상기 제1 단에 상기 일 방향으로 접하는 헤드부를 더 포함할 수 있다. 상기 헤드부는 상기 일 방향과 직교하는 방향으로의 폭이 상기 제1 홀의 상기 일 방향과 직교하는 방향으로의 폭보다 넓도록 형성될 수 있다.

상기 헤드부는 상기 확관 바디와 인접한 제1 부분과 상기 제1 부분으로부터 상기 튜브 모재에 삽입되는 방향에 위치되는 제2 부분을 포함할 수 있다. 상기 제1 부분은 상기 확관 바디에서 상기 제2 부분으로 향할수록 상기 일 방향과 직교하는 방향으로의 폭이 증가하도록 형성될 수 있다.

상기 이동 로드는 상기 확관 바디의 외측에서 상기 제2 단에 상기 일 방향으로 접하는 가압부를 더 포함할 수 있다. 상기 가압부는 상기 일 방향으로 선형 이동할 시 상기 제2 단을 상기 일 방향으로 가압하도록 마련될 수 있다. 상기 가압부는 상기 일 방향과 직교하는 방향으로의 폭이 상기 제2 홀의 상기 일 방향과 직교하는 방향으로의 폭보다 넓도록 형성될 수 있다.

상기 복수의 그루브 성형 돌기는 상기 확관 바디의 외주 방향을 따라 균일한 간격으로 배열될 수 있다.

상기 확관 바디는, 상기 이동 로드를 중심으로 회전 가능하게 마련되는 회전부와, 상기 이동 로드에 고정되는 고정볼을 더 포함할 수 있다. 상기 고정볼은 상기 회전부에 대해 상기 튜브 모재에 삽입되는 방향에 위치될 수 있다. 상기 복수의 그루브 성형 돌기는 상기 회전부의 외면에 마련될 수 있다.

본 개시의 일례에 따른 열교환기의 제조장치는, 냉매튜브를 포함하는 열교환기의 제조장치에 있어서, 일 방향으로 선형 이동 가능하게 마련되는 이동 로드(rod) 및 상기 이동 로드에 연결되어 상기 일 방향으로 선형 이동 가능하게 마련되고, 상기 냉매튜브의 튜브 모재(tube base material)가 확관되도록 상기 튜브 모재에 삽입 가능하게 마련되는 확관 바디를 포함할 수 있다. 상기 확관 바디는, 상기 확관 바디의 외면에 형성되고, 상기 튜브 모재에 삽입될 시 상기 튜브 모재의 내면에 복수의 그루브(groove)를 형성하도록 마련되는 복수의 그루브 성형 돌기(groove forming protrusion)를 포함할 수 있다. 상기 복수의 그루브 성형 돌기는 상기 튜브 모재에 삽입될 시 상기 튜브 모재의 내면에 가압되도록 마련될 수 있다. 상기 확관 바디는 상기 복수의 그루브 성형 돌기가 상기 튜브 모재의 내면에 가압됨에 따라 상기 이동 로드를 중심으로 회전하도록 마련될 수 있다.

상기 복수의 그루브 성형 돌기는 상기 확관 바디의 외주 방향으로 나란하게 배열될 수 있다. 상기 복수의 그루브 성형 돌기 각각은 상기 일 방향을 따라 나선 방향으로 연장될 수 있다.

상기 확관 바디의 내주면과 상기 이동 로드의 외주면 사이에 배치되는 베어링을 더 포함할 수 있다.

상기 확관 바디는, 상기 일 방향으로 연장되고 원통 형상을 갖도록 형성되는 실린더부와, 상기 실린더부에서 상기 일 방향으로 연장되고, 상기 튜브 모재에 삽입되는 방향을 향할수록 폭이 좁아지는 형상을 가지는 테이퍼부를 더 포함할 수 있다. 상기 복수의 그루브 성형 돌기의 적어도 일부는 상기 테이퍼부의 외면에 배치될 수 있다. 상기 복수의 그루브 성형 돌기의 적어도 다른 일부는 상기 실린더부의 외면에 배치될 수 있다.

본 개시의 일례에 따른 열교환기의 제조방법은, 튜브 모재(tube base material)를 복수의 열교환핀에 결합하는 열교환기의 제조방법에 있어서, 상기 복수의 열교환핀을 상기 튜브 모재에 관통되도록 배치하고, 상기 튜브 모재를 향해 확관 맨드릴(mandrel)을 선형 이동시키고, 선형 이동되는 상기 확관 맨드릴이 상기 튜브 모재에 삽입되어 상기 튜브 모재를 확관할 시 상기 확관 맨드릴의 외면에 형성되는 복수의 그루브 성형 돌기가 회전하며 상기 튜브 모재의 내면에 복수의 그루브를 형성하는 것을 포함할 수 있다.

본 개시의 일례에 따른 열교환기의 제조장치는, 튜브 모재(tube base material)를 열교환핀에 결합하기 위한 열교환기의 제조장치에 있어서, 상기 튜브 모재와, 상기 튜브 모재에 의해 관통되는 상기 열교환핀을 지지하는 서포터, 액츄에이터(actuator) 및 상기 액츄에이터에 연결되어 상기 서포터에 대해 이동 가능하게 마련되고, 상기 튜브 모재를 확관시키는 확관 맨드릴(mandrel)을 포함할 수 있다. 상기 확관 맨드릴은, 일 방향으로 선형 이동 가능하게 마련되는 이동 로드(rod) 및 상기 이동 로드의 선형 이동에 따라 상기 튜브 모재에 삽입 가능하게 마련되고, 상기 이동 로드를 중심으로 회전 가능하게 마련되는 확관 바디를 포함할 수 있다. 상기 확관 바디는, 상기 확관 바디의 외면에서 상기 일 방향에 경사진 방향을 따라 연장되도록 형성되고, 상기 튜브 모재에 삽입될 시 상기 튜브 모재의 내면에 복수의 그루브(groove)를 형성하도록 마련되는 복수의 그루브 성형 돌기(groove forming protrusion)를 포함할 수 있다.

본 개시의 사상에 따르면 열교환기의 제조장치는 튜브 모재의 내면에 복수의 그루브를 형성하도록 마련되는 복수의 그루브 성형 돌기를 포함하여, 열 교환 효율이 향상된 열교환기를 제조할 수 있다.

본 개시의 사상에 따르면 열교환기의 튜브 모재는 확관될 시 그루브가 형성될 수 있어 냉매튜브의 내면에 그루브(groove)를 효율적으로 형성할 수 있다.

본 개시의 사상에 따르면 확관 바디는 튜브 모재에 삽입될 시 회전하여, 튜브 모재를 확관함과 동시에 그루브를 형성할 수 있어 냉매튜브의 내면에 그루브(groove)를 형성하는 정확도가 향상될 수 있다.

본 개시의 사상에 따르면 열교환기의 튜브 모재는 확관될 시 그루브가 형성될 수 있어 열교환기의 제조 시간 및 제조 비용을 절감될 수 있다.

본 개시의 사상에 따른 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 열교환기가 적용되는 공기조화기의 일 예시를 도시한 도면이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 열교환기를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 열교환기의 제조장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 열교환기의 제조장치의 확관 맨드릴을 도시한 도면이다.
도 5는 도 4의 확관 맨드릴을 종 방향으로 절개한 단면도이다.
도 6은 도 4의 A를 확대한 확대도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 열교환기의 제조장치에 있어서, 복수의 그루브 성형 돌기를 횡 방향으로 절개하여 확대한 확대단면도이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 열교환기의 제조장치의 확관 맨드릴의 베어링의 배치를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 도 5의 B를 확대한 확대도이다.
도 10은 도 5의 C를 확대한 확대도이다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 열교환기의 제조방법에 있어서 튜브 모재를 확관하는 과정의 일 예시를 도시한 도면이다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 열교환기의 제조방법에 있어서, 확관 공정 후의 냉매튜브의 모습을 도시한 도면이다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 열교환기의 제조장치에 있어서, 복수의 그루브 성형 돌기를 횡 방향으로 절개하여 확대한 확대단면도이다.
도 14는 본 개시의 일 실시예에 따른 열교환기의 제조장치에 있어서, 복수의 그루브 성형 돌기를 횡 방향으로 절개하여 확대한 확대단면도이다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른 열교환기의 제조방법에 있어서 튜브 모재를 확관하는 과정의 일 예시를 도시한 도면이다.
도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른 열교환기의 제조방법에 있어서 튜브 모재를 확관하는 과정의 일 예시를 도시한 도면이다.
도 17은 본 개시의 일 실시예에 따른 열교환기의 제조장치의 확관 맨드릴을 도시한 도면이다.
도 18은 본 개시의 일 실시예에 따른 열교환기의 제조장치의 확관 맨드릴을 도시한 도면이다.
도 19는 본 개시의 일 실시예에 따른 열교환기의 제조장치의 확관 맨드릴을 도시한 도면이다.
도 20은 도 19의 확관 맨드릴을 종 방향으로 절개한 단면도이다.
도 21은 본 개시의 일 실시예에 따른 열교환기의 제조방법에 있어서 튜브 모재를 확관하는 과정의 일 예시를 도시한 도면이다.
도 22는 본 개시의 일 실시예에 따른 열교환기의 제조방법에 있어서 복수의 열교환핀을 튜브 모재에 관통되도록 배치하는 과정의 일 예시를 도시한 도면이다.
도 23은 본 개시의 일 실시예에 따른 열교환기의 제조방법을 설명함에 있어서, 확관되기 전의 튜브 모재와 복수의 열교환핀의 모습을 설명하기 위한 확대단면도이다.
도 24는 본 개시의 일 실시예에 따른 열교환기의 제조방법에 있어서 튜브 모재를 향해 확관 맨드릴을 선형 이동시키는 과정의 일 예시를 도시한 도면이다.
도 25는 본 개시의 일 실시예에 따른 열교환기의 제조방법에 있어서 튜브 모재를 확관하는 과정의 일 예시를 도시한 도면이다.
도 26은 본 개시의 일 실시예에 따른 열교환기의 제조방법에 있어서 확관 후의 복수의 냉매튜브를 서로 연결하는 과정의 일 예시를 도시한 도면이다.

본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.

또한, 본 명세서의 각 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다.

또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 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 않는다.

또한, 본 명세서에서 사용한 "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는"이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

한편, 하기의 설명에서 사용된 용어 "상하 방향", "하측", 및 "전후 방향" 등은 도면을 기준으로 정의한 것이며, 이 용어에 의하여 각 구성요소의 형상 및 위치가 제한되는 것은 아니다.

이하에서는 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 열교환기가 적용되는 공기조화기의 일 예시를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 열교환기(12, 21)는 공기조화기(1)에 적용될 수 있다.

공기조화기(1)는, 공기 조화의 대상이 되는 공기 조화 공간의 냉방을 위하여, 공기 조화 공간 내부에서 열을 흡수하고 공기 조화 공간의 외부에서 열을 방출할 수 있다. 또한, 공기조화기(1)는, 공기 조화 공간의 난방을 위하여, 공기 조화 공간의 외부에서 열을 흡수하고 공기 조화 공간 내에 열을 방출할 수 있다. 이를 위하여, 공기조화기(1)는 일반적으로 공기 조화 공간 내에 설치되는 실내기(20)와 공기 조화 공간의 외부에 설치되는 실외기(10)를 포함할 수 있다.

실외기(10)는 공기 조화 공간의 외부에서 실외 공기와 열을 교환할 수 있다. 실외기(10)는 냉매의 상 변화(예를 들어, 증발 또는 응축)를 이용하여 냉매와 실외 공기 사이의 열 교환을 수행할 수 있다. 예를 들어, 실외기(10)는 냉매의 응축을 이용하여 냉매의 열을 실외 공기로 방출할 수 있다. 또한, 실외기(10)는 냉매의 증발을 이용하여 실외 공기의 열을 냉매로 흡수할 수 있다.

도 1에는 1개의 실외기(10)가 도시되었으나, 실외기(10)의 개수는 도 1에 도시된 바에 의하여 제한되지 아니한다. 예를 들어, 공기조화기(1)는 복수의 실외기를 포함할 수 있다.

실내기(20)는 공기 조화 공간 내에서 실내 공기와 열을 교환할 수 있다. 실내기(20)는 냉매의 상 변화(예를 들어, 증발 또는 응축)를 이용하여 냉매와 실내 공기 사이의 열 교환을 수행할 수 있다. 예를 들어, 실외기(10)는 냉매의 증발을 이용하여 실내 공기의 열을 냉매로 흡수하여, 공기 조화 공간을 냉방할 수 있다. 또한, 실내기(20)는 냉매의 응축을 이용하여 냉매의 열을 실내 공기로 방출하여, 공기 조화 공간을 난방할 수 있다.

도 1에는 1개의 실내기(20)가 도시되었으나, 실내기(20)의 개수는 도 1에 도시된 바에 의하여 제한되지 아니한다. 예를 들어, 공기조화기(1)는 복수의 실내기를 포함할 수 있다. 서로 다른 복수의 실내기는 서로 다른 복수의 공기 조화 공간들에 각각 설치될 수 있다.

이처럼, 공기조화기(1)는, 공기 조화 공간 밖에서의 냉매와 실외 공기 사이의 열 교환과 공기 조화 공간 내에서의 냉매와 실내 공기 사이의 열 교환을 수행할 수 있다.

이때, 공기조화기(1)는, 공기 조화 공간 밖과 공기 조화 공간 내 사이에서 열을 이동시키기 위하여, 공기 조화 공간 밖과 공기 조화 공간 내 사이에서 냉매를 유동시킬 수 있다. 다시 말해, 공기조화기(1)는, 공기조화 공간 밖과 공기 조화 공간 내 사이에서 열을 이동시키기 위한 냉매 순환 회로를 포함할 수 있다.

예를 들어, 공기조화기(1)는 도 1에 도시된 바와 같은 냉매 순환 회로를 포함할 수 있다.

냉매 순환 회로는 압축기(11)와 실외 열교환기(12)와 팽창 밸브(13)와 실내 열교환기(21)를 포함할 수 있다. 냉매는 압축기(11), 실외 열교환기(12), 팽창 밸브(13) 및 실내 열교환기(21)의 순서로 순환하거나 또는 압축기(11), 실내 열교환기(21), 팽창 밸브(13) 및 실외 열교환기(12)의 순서로 순환할 수 있다.

또한, 냉매 순환 회로는 유로 전환 밸브(14)와 어큐뮬레이터(15)를 더 포함할 수 있다. 유로 전환 밸브(14)는 압축기(11)의 냉매 토출구와 연결될 수 있으며, 어큐뮬레이터(15)는 압축기(11)의 냉매 유입구와 연결될 수 있다.

압축기(11)와 실외 열교환기(12)와 팽창 밸브(13)와 유로 전환 밸브(14)와 어큐뮬레이터(15)는 실외기(10)에 배치될 수 있다. 실내 열교환기(21)는 실내기(20)에 배치될 수 있다. 공기조화기(1)가 복수의 실내기를 포함할 경우, 복수의 실내기 각각에는 실내 열교환기(21)가 설치될 수 있다. 팽창 밸브(13)의 위치는 실외기(10)에 한정되지 아니하며, 필요에 따라 실내기(20)에 배치될 수도 있다.

압축기(11)는 냉매 가스를 압축하고, 고온 고압의 냉매 가스를 배출할 수 있다. 예를 들어, 압축기(11)는 모터와 압축 기구를 포함할 수 있으며, 압축 기구는 모터의 토크에 의하여 냉매 가스를 압축할 수 있다.

압축기(11)의 출구에는 유로 전환 밸브(14)가 연결될 수 있다.

유로 전환 밸브(14)는 예를 들어 4방 밸브(4-way valve)를 포함할 수 있다.

유로 전환 밸브(14)는 공기조화기(1)의 운전 모드(예를 들어, 냉방 운전 또는 난방 운전)에 의존하여 냉매의 순환 경로를 전환할 수 있다. 예를 들어, 공기조화기(1)의 냉방 운전 중에 유로 전환 밸브(14)는 압축기(11)에서 배출된 냉매 가스를 실외 열교환기(12)로 안내하며, 그에 의하여 냉매는 압축기(11), 실외 열교환기(12), 팽창 밸브(13) 및 실내 열교환기(21)의 순서로 순환할 수 있다. 또한, 공기조화기(1)의 난방 운전 중에 유로 전환 밸브(14)는 압축기(11)에서 배출된 냉매 가스를 실내 열교환기(21)로 안내하며, 그에 의하여 냉매는 압축기(11), 실내 열교환기(21), 팽창 밸브(13) 및 실외 열교환기(12)의 순서로 순환할 수 있다.

실외 열교환기(12)에서는 냉매와 실외 공기 사이의 열 교환이 이루어질 수 있다.

예를 들어, 냉방 운전 중에 실외 열교환기(12)에서는 고압 고온의 냉매 가스가 응축되며, 냉매가 응축되는 동안 냉매는 실내 공기에 열을 방출할 수 있다. 냉방 운전 중에 실외 열교환기(12)는 냉매 액을 배출할 수 있다.

또한, 난방 운전 중에 실외 열교환기(12)에서는, 저온 전압의 냉매 액이 증발되며, 냉매가 증발되는 동안 냉매는 실내 공기에서 열을 흡수할 수 있다. 난방 운전 중에 실외 열교환기(12)는 냉매 가스를 배출할 수 있다.

실외 열교환기(12)의 인근에는 실외 팬(16)이 마련될 수 있다. 실외 팬(16)은 냉매와 실외 공기 사이의 열 교환이 촉진되도록 실외 열교환기(12)에 실외 공기를 송풍할 수 있다.

팽창 밸브(13)는 교축 효과를 이용하여 고온 고압의 냉매 액을 팽창시킬 수 있다. 또한, 팽창 밸브(13)는 저온 저압의 냉매 액을 배출할 수 있다.

팽창 밸브(13)는 실내기(20)에 연결될 수 있다. 팽장 밸브(13)는 실내기(20)의 개수에 대응되는 개수로 마련될 수 있다.

실내 열교환기(21)에서는 냉매와 실내 공기 사이의 열 교환이 이루어질 수 있다.

예를 들어, 냉방 운전 중에 실내 열교환기(21)에서는 저압 저온의 냉매 액이 증발되며, 냉매가 증발되는 동안 냉매는 실내 공기에서 열을 흡수할 수 있다. 그에 의하여 공기 조화 공간이 냉방될 수 있다. 냉방 운전 중에 실내 열교환기(21)는 냉매 가스를 배출할 수 있다.

또한, 난방 운전 중에 실내 열교환기(21)는, 고온 고압의 냉매 가스가 응축되며, 냉매가 응축되는 동안 냉매는 실내 공기에 열을 방출할 수 있다. 그에 의하여, 공기 조화 공간이 난방될 수 있다. 난방 운전 중에 실내 열교환기(21)는 냉매 액을 배출할 수 있다.

실시 형태에 따라, 실내 열교환기(21)의 입구 측에는 별도의 팽창 밸브(미도시) 또는 모세관(미도시)이 마련될 수 있다. 별도의 팽창 밸브 또는 모세관은 냉매 액을 팽창시켜 저온 저압의 냉매 액을 실내 열교환기(21)에 제공할 수 있다.

실내 열교환기(21)의 인근에는 실내 팬(22)이 마련될 수 있다. 실내 팬(22)은 냉매와 실외 공기 사이의 열 교환이 촉진되도록 실내 열교환기(21)에 실내 공기를 송풍할 수 있다.

압축기(11)의 입구 측에는, 어큐뮬레이터(15)가 마련될 수 있다.

어큐뮬레이터(15)에는, 실내 열교환기 또는 실외 열교환기에서 증발된 저온 저압의 냉매가 유입될 수 있다. 예를 들어, 냉방 운전 중에 어큐뮬레이터(15)에는 실내 열교환기(21)에서 증발된 저온 저압의 냉매가 유입될 수 있으며, 난방 운전 중에 어큐뮬레이터(15)에는 실내 열교환기(21)에서 증발된 저온 저압의 냉매가 유입될 수 있다.

어큐뮬레이터(15)는 유입된 냉매에서 냉매 액을 분리하고, 개체 상태의 냉매를 압축기에 제공할 수 있다. 부하에 따라 실내 열교환기(21) 또는 실외 열교환기(12)에서 냉매가 불완전 증발될 수 있으며, 어큐뮬레이터(15)에 냉매 액과 개체 상태의 냉매가 혼합된 냉매가 유입될 수 있다. 예를 들어, 냉방 운전 중에는, 공기 조화 공간의 온도에 따라 실내 열교환기(12)에서 냉매가 불완전 증발될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 개시의 일 실시예에 따른 공기조화기(1)는 외부의 공기와 열 교환이 이루어지도록 구성되는 열교환기(12, 21)를 포함할 수 있다.

다만 본 개시의 사상에 따른 열교환기의 제조장치 및 제조방법에 의해 제조되는 열교환기는 이상과 같은 공기조화기에 적용되는 것으로 제한되지 않으며, 냉동사이클을 이용하는 다양한 종류의 기기에 적용될 수 있다.

이하에서는 실내 열교환기(21)와 실외 열교환기(12)를 통틀어 열교환기(100)라고 지칭한다.

도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 열교환기를 도시한 사시도이다.

도 2에서는 편의 상 본 개시의 일 실시예에 따른 열교환기(100)의 구성 중 후술하는 연결튜브(140, 도 26 참조)를 제외하고 도시한다.

도 2를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 열교환기(100)는 냉매튜브(110)를 포함할 수 있다. 냉매튜브(110)는 열 교환을 위한 냉매를 안내할 수 있다. 냉매튜브(110)의 내측에는 냉매가 유동되는 유로가 마련될 수 있다.

냉매튜브(110)는 유체인 냉매가 흐를 수 있도록 내부에 중공을 갖는 튜브(Tube) 형상으로 마련될 수 있다.

냉매튜브(110) 내부에서 유동되는 냉매는 HC 단일 냉매, HC를 포함하는 혼합 냉매, R32, R410A, R407C, 이산화탄소 등 다양한 종류의 냉매로 구성될 수 있다.

냉매튜브(110)는 냉매튜브(110)를 따라 흐르는 냉매와 외부 공기와의 열 교환 면적을 넓히기 위해 가능한 한 길게 형성되는 것이 요구될 수 있다. 다만, 공간적인 제약에 의해 냉매튜브(110)를 한 방향으로만 길게 형성하는 것이 용이하지 않을 수 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 냉매튜브(110)는 일 방향으로 연장되는 선형부(111)와, 선형부(111)의 단부에서 절곡되어 연장되는 벤딩부(112)를 포함할 수 있다.

선형부(111)는 일 방향으로 연장되는 선형의 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 선형부(111)의 양단 중 일단은 벤딩부(112)에 연결될 수 있다. 선형부(11)의 양단 중 벤딩부(112)와 반대되는 타단은 연결튜브(140)의 연결단(141, 142, 도 26 참조)에 연결될 수 있다.

벤딩부(112)는 선형부(111)의 일단에서 절곡되어 연장될 수 있다. 벤딩부(112)는 서로 인접한 선형부(111)를 연결할 수 있다. 벤딩부(112)의 일단은 서로 인접한 한 쌍의 선형부(111) 중 하나의 일단에 연결될 수 있고, 벤딩부(112)의 타단은 서로 인접한 한 쌍의 선형부(111) 중 다른 하나의 일단에 연결될 수 있다. 이 때, 서로 인접한 한 쌍의 선형부(111)는 서로 나란한 방향으로 연장될 수 있다. 벤딩부(112)는 대략 'U'자의 형상을 갖도록 형성될 수 있다.

즉, 냉매튜브(110)는 헤어핀(hairpin) 형상의 냉매튜브를 포함하여 구성될 수 있다.

이와 같이 냉매튜브(110)는 절곡되며 연장되는 헤어핀 형상을 갖도록 형성될 수 있고, 한정된 공간에서 냉매튜브(110)의 열 교환 면적이 증가될 수 있다.

냉매튜브(110)는 열 전도성이 높은 소재를 포함하여 구성될 수 있다. 예를 들어, 냉매튜브(110)는 알루미늄, 구리 등 열 전도성이 높은 금속 소재를 포함하여 구성될 수 있다.

열교환기(100)는 냉매튜브(110)의 외주면에 결합되는 열교환핀(120)을 포함할 수 있다. 열교환핀(120)은 냉매튜브(110)에 의해 관통될 수 있다. 냉매튜브(110)는 열교환핀(120)을 관통하도록 배치될 수 있다.

열교환핀(120)은 대략 평평한 판 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 열교환핀(120)의 판 형상이 연장되는 방향은 냉매튜브(110)의 선형부(111)가 연장되는 방향과 대략 직교할 수 있다.

열교환핀(120)은 복수로 마련될 수 있다. 복수의 열교환핀(120)은 냉매튜브(110)가 연장되는 방향으로 배열될 수 있다. 다른 표현으로, 복수의 열교환핀(120)은 선형부(111)가 연장되는 방향으로 적층될 수 있다.

열교환핀(120)은 냉매튜브(110)에 결합되어 열 교환 면적을 넓히고, 냉매튜브(110)를 따라 유동되는 냉매와 외부 공기와의 열 교환 효율을 향상시킬 수 있다.

즉, 본 개시의 일 실시예에 따른 열교환기(100)는 냉매튜브(110) 및 열교환핀(120)을 포함하는 핀튜브(fin-tube) 타입의 열교환기로 구성될 수 있다.

냉매튜브(110)는 열 전도성이 높은 소재를 포함하여 구성될 수 있다. 예를 들어, 냉매튜브(110)는 알루미늄, 구리 등 열 전도성이 높은 금속 소재를 포함하여 구성될 수 있다.

열교환기(100)는 적층된 열교환핀(120)을 보호하도록 열교환핀(120)의 양측에 설치된 단부플레이트(130)를 포함할 수 있다.

단부플레이트(130)는 대략 평평한 판 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 단부플레이트(130)는 복수의 열교환핀(120)과 나란하게 배치될 수 있다. 단부플레이트(130)는 복수의 열교환핀(120)이 연장되는 방향과 나란한 방향으로 연장될 수 있다.

상세하게는, 복수의 열교환핀(120) 중 복수의 열교환핀(120)의 적층 방향으로의 양단에 위치하는 한 쌍의 열교환핀(120)은, 한 쌍의 단부플레이트(130)에 의해 커버될 수 있다. 한 쌍의 단부플레이트(130)는 열교환핀(120)을 적층 방향으로 커버할 수 있다. 열교환핀(120)은 한 쌍의 단부플레이트(130)의 적층 방향으로의 내측에 위치될 수 있다.

단부플레이트(130)는 냉매튜브(110)에 의해 관통될 수 있다. 냉매튜브(110)는 단부플레이트(130)를 관통하도록 배치될 수 있다.

상세하게는, 선형부(111)는 한 쌍의 단부플레이트(130)를 적층 방향으로 관통하도록 배치될 수 있다.

선형부(111)의 적어도 일부는 한 쌍의 단부플레이트(130)의 적층 방향으로의 내측에 위치될 수 있다. 선형부(111)의 다른 일부는 한 쌍의 단부플레이트(130)의 적층 방향으로의 외측에 위치될 수 있다. 일 예로, 선형부(111)의 벤딩부(112)와 반대되는 측 단부는 단부플레이트(130)의 외측으로 노출될 수 있다.

벤딩부(112)는 단부플레이트(130)의 외측으로 노출될 수 있다.

열교환핀(120)은 핀 플레이트(121), 설치공(122), 핀 칼라(123)를 포함할 수 있다(도 23 등 참조).

핀 플레이트(121)는 대략 평평한 판 형상을 갖도록 형성될 수 있다.

핀 플레이트(121)의 판 형상이 연장되는 방향은 냉매튜브(110)의 선형부(111)가 연장되는 방향과 대략 직교할 수 있다.

핀 플레이트(121)는 전열 면적이 증가하도록 구성되어, 냉매튜브(110)를 따라 유동되는 냉매와 외부 공기 간의 열 교환 효율을 향상시킬 수 있다.

복수의 열교환핀(120)의 핀 플레이트(121)는 서로 나란하게 배치될 수 있다. 서로 인접한 열교환핀(120)의 핀 플레이트(121)는 이격되도록 배치될 수 있다.

상세하게는, 서로 인접한 핀 플레이트(121)는 핀 칼라(123)에 의해 이격될 수 있다. 핀 칼라(123)는 복수의 핀 플레이트(121) 사이의 이격된 간격을 유지하도록 마련될 수 있다.

열교환핀(120)은 서로 이격된 핀 플레이트(121) 사이의 공간으로 공기가 통과하며 열교환핀(120)과 열 교환 가능하도록 구성되어, 냉매튜브(110)를 따라 유동되는 냉매와 외부 공기 간의 열 교환 효율이 향상되도록 마련될 수 있다.

설치공(122)은 핀 플레이트(121) 상에 형성될 수 있다. 설치공(122)은 냉매튜브(110)가 관통 가능하도록 마련될 수 있다.

핀 칼라(123)는 설치공(122)의 테두리로부터 절곡되어 연장될 수 있다. 핀 칼라(123)는 냉매튜브(110)의 외주면에 접하도록 형성될 수 있다. 상세하게는, 핀 칼라(123)는 선형부(111)의 외주면에 접하도록 형성될 수 있다.

핀 칼라(123)는 냉매튜브(110)의 둘레 방향을 따라 형성될 수 있다. 핀 칼라(123)는 냉매튜브(110)의 선형부(111)가 연장되는 방향과 나란한 방향으로 연장될 수 있다.

냉매튜브(110)와 핀 플레이트(121)는 핀 칼라(123)를 통해 열을 교환할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따른 열교환기(100)의 냉매튜브(110)는, 튜브 모재(tube base material)(110a, 도 3 참조)를 가공하여 구성될 수 있다.

튜브 모재(110a)는 내부에 중공을 갖는 튜브 형상으로 마련될 수 있다.

튜브 모재(110a)는 일 방향으로 연장되는 모재 선형부(111a)와, 모재 선형부(111a)의 단부에서 절곡되어 연장되는 모재 벤딩부(112a)를 포함할 수 있다(도 22 등 참조).

튜브 모재(110a)가 냉매튜브(110)로 가공된 후, 모재 선형부(111a)는 냉매튜브(110)의 선형부(111)를 형성할 수 있다. 튜브 모재(110a)가 냉매튜브(110)로 가공된 후, 모재 벤딩부(112a)는 냉매튜브(110)의 벤딩부(112)를 형성할 수 있다.

튜브 모재(110a)는 일 방향으로 연장되는 형상의 튜브를 벤딩하여 제조될 수 있다. 튜브 모재(110a)의 제조 과정에서 벤딩되는 부분은 제조 후 모재 벤딩부(112a)를 형성할 수 있다.

튜브 모재(110a) 내부에 형성되는 중공은, 일 방향으로 연장되는 원통 형상의 원자재에 압출, 인발 공정 등을 통해 내측에 중공을 형성하는 방식으로 형성될 수 있으나, 튜브 모재(110a) 내부에 중공이 형성되는 방식은 이에 제한되지 않는다.

튜브 모재(110a)는 연성을 갖는 소재를 포함하여 구성될 수 있다. 예를 들어, 튜브 모재(110a)는 알루미늄, 구리 등 연성을 갖는 소재를 포함하여 구성될 수 있다.

튜브 모재(110a)는 열 전도성이 높은 소재를 포함하여 구성될 수 있다. 예를 들어, 튜브 모재(110a)는 알루미늄, 구리 등 열 전도성이 높은 금속 소재를 포함하여 구성될 수 있다.

도 22에 도시된 바와 같이 튜브 모재(110a)에 관통되도록 복수의 열교환핀(120)을 적층하는 과정을 용이하게 수행하기 위하여, 튜브 모재(110a)의 직경은 가공 후의 냉매튜브(110)의 직경보다 작도록 형성될 수 있다. 즉, 가공 전의 튜브 모재(110a)는 열교환핀(120)의 설치공(122)에 관통된 상태에서, 핀 칼라(123)에 접하지 않을 수 있다. 이 경우, 튜브 모재(110a)와 열교환핀(120)은 서로 결합되지 않을 수 있고, 튜브 모재(110a)와 열교환핀(120) 사이의 열 교환이 효율적으로 일어나지 않을 수 있다.

따라서, 복수의 열교환핀(120)을 튜브 모재(110a)에 관통되도록 배치한 후, 튜브 모재(110a)의 직경을 확장하는 과정이 요구될 수 있다. 튜브 모재(110a)의 직경이 확장됨에 따라 튜브 모재(110a)의 외주면은 핀 칼라(123)에 접할 수 있고, 튜브 모재(110a)는 열교환핀(120)에 결합될 수 있다.

다시 말해서, 튜브 모재(110a)의 직경이 확장되어 냉매튜브(110)로 가공됨에 따라, 냉매튜브(110)의 외주면은 열교환핀(120)에 접할 수 있고, 냉매튜브(110)와 열교환핀(120)은 결합될 수 있다.

이와 같이, 튜브 모재(110a)의 직경이 확장되는 공정을 확관 공정이라고 하며, 튜브 모재(110a)는 확관 공정에 의해 열교환핀(120)에 결합될 수 있다.

이상에서 도 2를 참조하여 설명한 열교환기(100)의 구성은 본 개시의 사상에 따른 열교환기의 제조장치 및 제조방법에 의해 제조되는 열교환기의 일 예시에 불과하다. 본 개시의 사상에 따른 열교환기의 제조장치 및 제조방법에 의해 제조되는 열교환기는 도 2의 실시예에 제한되지 않으며, 다양하게 구성될 수 있다. 나아가, 본 개시의 사상에 따른 열교환기의 제조장치 및 제조방법에 의해 제조되는 열교환기는 핀튜브 타입의 열교환기가 아닌, 냉매튜브의 확관 공정이 요구되는 다양한 타입의 열교환기의 제조장치 및 제조방법에 적용될 수 있다.

이하에서는 도 3 내지 도 26을 참조하여, 도 2의 열교환기(100)를 제조하는 제조장치 및 제조방법을 예로 들어 설명한다.

도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 열교환기의 제조장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 열교환기의 제조장치(3)는 튜브 모재(110a)를 복수의 열교환핀(120)에 결합하도록 구성될 수 있다.

열교환기의 제조장치(3)는 튜브 모재(110a)와, 튜브 모재(110a)에 의해 관통되는 열교환핀(120)을 지지하는 서포터(31)를 포함할 수 있다.

서포터(31)는 튜브 모재(110a) 및 튜브 모재(110a)에 의해 관통되는 열교환핀(120)을 수용하는 수용공간을 포함할 있다. 서포터(31)는 수용공간에 수용된 튜브 모재(110a) 및 열교환핀(120)이 일정한 위치를 유지하도록 지지할 수 있다.

일 예로, 서포터(31)에는 서포터(31)에 의해 지지되는 튜브 모재(110a) 및 열교환핀(120)을 고정하기 위한 클램프(미도시) 등이 마련될 수 있다.

일 예로, 서포터(31)는 튜브 모재(110a) 및 열교환핀(120)의 적어도 일면을 지지하도록 마련될 수 있다.

열교환기의 제조장치(3)는 액츄에이터(32)를 포함할 수 있다. 액츄에이터(32)는 후술하는 확관 맨드릴(mandrel)(300)에 동력을 전달하도록 구성될 수 있다. 확관 맨드릴(300)은 액츄에이터(32)로부터 전달 받은 동력에 의해 이동 가능하게 마련될 수 있다. 확관 맨드릴(300)은 액츄에이터(32)에 연결되어, 서포터(31)에 대해 이동 가능하게 마련될 수 있다.

일 예로, 액츄에이터(32)는 유압을 이용하여 확관 맨드릴(300)에 동력을 전달할 수 있다. 이 경우, 열교환기의 제조장치(3)는 유압에 의한 동력을 생성하는 유압 펌프(미도시)를 포함할 수 있다. 일 예로, 액츄에이터(32)는 유압 펌프에 연결되어 유압에 의한 동력을 전달 받을 수 있다. 또는, 일 예로 유압 펌프는 액츄에이터(32)의 일 구성일 수 있다.

열교환기의 제조장치(3)는 후술하는 확관 맨드릴(300)을 지지하는 맨드릴 홀더(33)를 포함할 수 있다. 맨드릴 홀더(33)는 확관 맨드릴(300)을 이동 가능하게 지지할 수 있다. 확관 맨드릴(300)은 맨드릴 홀더(33)에 대해 이동 가능하게 마련될 수 있다.

맨드릴 홀더(33)는 내부에 중공이 형성될 수 있다. 맨드릴 홀더(33)의 중공에는 확관 맨드릴(300)의 이동 로드(320, 도 4 참조)의 적어도 일부가 삽입 가능하게 마련될 수 있다. 이동 로드(320)는 맨드릴 홀더(33)의 중공을 따라 일 방향으로 이동 가능하게 마련될 수 있다. 맨드릴 홀더(33)의 중공은 확관 맨드릴(300) 내지 이동 로드(320)가 이동하는 방향과 나란하게 형성될 수 있다.

맨드릴 홀더(33)는 액츄에이터(32)와 연결될 수 있다. 맨드릴 홀더(33)는 액츄에이터(32)로부터 전달되는 동력을 확관 맨드릴(300)로 전달하도록 마련될 수 있다. 액츄에이터(32)로부터 전달되는 동력은, 전술한 맨드릴 홀더(33) 내부의 중공을 통해 확관 맨드릴(300)로 전달될 수 있다.

맨드릴 홀더(33)는 액츄에이터(32)에 의해 지지될 수 있다.

맨드릴 홀더(33)는 유압 실린더로 구성될 수 있다.

맨드릴 홀더(33)는 확관 맨드릴(300)의 개수와 대응되는 개수로 마련될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 일 예로, 단수개의 맨드릴 홀더(33)에 복수의 확관 맨드릴(300)이 지지되도록 구성될 수도 있다.

이상에서 설명한 전제와 달리 맨드릴 홀더(33)는 액츄에이터(32)의 일 구성일 수 있다.

확관 맨드릴(300)은 튜브 모재(110a)를 열교환핀(120)에 결합하도록 마련될 수 있다. 확관 맨드릴(300)은 튜브 모재(110a)를 확관시키도록 마련될 수 있다. 확관 맨드릴(300)은 튜브 모재(110a)에 삽입되도록 마련될 수 있다.

확관 맨드릴(300)은 서포터(31)에 대해 일 방향으로 이동 가능하게 마련될 수 있다. 확관 맨드릴(300)은 일 방향으로 이동하며 서포터(31)에 지지되는 튜브 모재(110a)에 삽입될 수 있다. 확관 맨드릴(300)은 일 방향으로 이동하며 튜브 모재(110a)에서 이탈될 수 있다. 즉, 확관 맨드릴(300)은 튜브 모재(110a)가 확관될 시 튜브 모재(110a)에 삽입되는 방향으로 이동될 수 있고, 튜브 모재(110a)의 확관이 완료된 후에는 확관 맨드릴(300)이 튜브 모재(110a)에 삽입되는 방향과 반대되는 방향으로 이동될 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 확관 맨드릴(300)이 이동되는 일 방향은 X-Y 평면과 나란한 수직한 Z 방향으로 표시될 수 있다.

이 때, 튜브 모재(110a)의 선형부(111a)는 Z 방향으로 연장될 수 있다. 이 때, 튜브 모재(110a)에 관통되는 열교환핀(120)은 X-Y 평면과 나란한 방향으로 배치될 수 있다.

도 3에서는 확관 맨드릴(300)이 선형 이동하는 Z 방향이 지면에 대해 상하 방향인 것처럼 도시되어 있으나, 본 개시의 사상은 이에 제한되지 않는다. 확관 맨드릴(300)이 선형 이동하는 Z 방향은 지면에 대해 수평한 방향일 수도 있다.

튜브 모재(110a)는 확관 맨드릴(300)이 삽입되는 삽입단(113a, 도 24 등 참조)을 포함할 수 있다. 삽입단(113a)은 튜브 모재(110a)의 모재 선형부(111a)의 단부에 형성될 수 있다. 삽입단(113a)은 모재 선형부(111a)의 모재 벤딩부(112a)와 반대되는 측 단부에 형성될 수 있다. 확관 맨드릴(300)은 튜브 모재(110a)의 삽입단(113a)을 통해 튜브 모재(110a)에 삽입될 수 있다.

따라서, 확관 공정을 위해 튜브 모재(110a)는 삽입단(113a)이 확관 맨드릴(300)과 마주하도록 배치될 수 있다. 확관 맨드릴(300)이 튜브 모재(110a)에 삽입되게 전, 삽입단(113a)은 확관 맨드릴(300)을 향하도록 배치될 수 있다. 서포터(31)는 튜브 모재(110a)의 삽입단(113a)이 확관 맨드릴(300)과 마주하는 위치를 유지하도록 튜브 모재(110a) 및 열교환핀(120)을 지지할 수 있다.

확관 맨드릴(300)이 튜브 모재(110a)에 삽입되기 전, 튜브 모재(110a)의 삽입단(113a)은 확관 맨드릴(300)과 Z 방향으로 마주할 수 있다.

열교환기의 제조장치(3)는 서포터(31)와 액츄에이터(32)를 연결하는 연결프레임(34)을 포함할 수 있다.

연결프레임(34)은 확관 맨드릴(300)이 이동 가능한 Z 방향으로 연장될 수 있다.

도 3에서는 서포터(31) 및 액츄에이터(32)가 벽의 형상으로 형성되는 연결프레임(34)에 의해 연결되는 것처럼 도시되어 있으나 이에 제한되지 않는다. 연결프레임(34)은 복수의 바(bar) 형상의 프레임 구조를 포함하며 서포터(31) 및 액츄에이터(32)를 연결할 수도 있다.

이상에서 도 3을 참조하여 설명한 열교환기의 제조장치(3)의 구성은 본 개시의 사상에 따른 열교환기의 제조장치의 일 실시예에 불과하며, 본 개시의 사상은 이에 제한되지 않는다. 본 개시의 사상에 따른 열교환기의 제조장치는 확관 맨드릴을 포함하고, 확관 맨드릴에 동력을 전달하여 튜브 모재의 확관 공정을 수행할 수 있도록 마련되는 다양한 구성을 포함할 수 있다.

도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 열교환기의 제조장치의 확관 맨드릴을 도시한 도면이다. 도 5는 도 4의 확관 맨드릴을 종 방향으로 절개한 단면도이다. 도 6은 도 4의 A를 확대한 확대도이다. 도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 열교환기의 제조장치에 있어서, 복수의 그루브 성형 돌기를 횡 방향으로 절개하여 확대한 확대단면도이다. 도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 열교환기의 제조장치의 확관 맨드릴의 베어링의 배치를 설명하기 위한 도면이다. 도 9는 도 5의 B를 확대한 확대도이다. 도 10은 도 5의 C를 확대한 확대도이다. 도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 열교환기의 제조방법에 있어서 튜브 모재를 확관하는 과정의 일 예시를 도시한 도면이다. 도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 열교환기의 제조방법에 있어서, 확관 공정 후의 냉매튜브의 모습을 도시한 도면이다.

도 4 내지 도 12를 참조하면, 확관 맨드릴(300)은 일 방향으로 선형 이동 가능하게 마련될 수 있다. 확관 맨드릴(300)은 Z 방향으로 선형 이동 가능하게 마련될 수 있다.

튜브 모재(110a)를 확관할 시, 확관 맨드릴(300)은 튜브 모재(110a)에 삽입되도록 L1 방향으로 이동될 수 있다. L1 방향은 Z 방향과 나란한 방향일 수 있다. 튜브 모재(110a)의 확관 공정이 종료된 후, 확관 맨드릴(300)은 L1 방향과 반대되는 방향이자 Z 방향과 나란한 방향으로 이동되어 튜브 모재(110a)에서 이탈될 수 있다.

확관 맨드릴(300)은 일 방향으로 선형 이동 가능하게 마련되는 이동 로드(rod)(320)를 포함할 수 있다. 이동 로드(320)는 Z 방향으로 선형 이동 가능하게 마련될 수 있다.

확관 맨드릴(300)이 튜브 모재(110a)를 확관할 시, 이동 로드(320)는 후술하는 확관 바디(310)가 튜브 모재(110a)에 삽입되도록 L1 방향으로 이동될 수 있다. 튜브 모재(110a)의 확관 공정이 종료된 후, 이동 로드(320)는 후술하는 확관 바디(310)가 튜브 모재(110a)에서 이탈되도록 L1 방향과 반대되는 방향이자 Z 방향과 나란한 방향으로 이동될 수 있다.

일 예로, 이동 로드(320)는 액츄에이터(32)에 연결되어 동력을 전달 받을 수 있다. 일 예로, 이동 로드(320)는 맨드릴 홀더(33)에 의해 이동 가능하게 지지될 수 있다.

이동 로드(320)는 이동 로드(320)가 이동 가능한 일 방향(Z)으로 연장될 수 있다.

이동 로드(320)의 세부적인 구성에 대해서는 후술한다.

확관 맨드릴(300)은 확관 바디(310)를 포함할 수 있다. 확관 바디(310)는 튜브 모재(110a)가 확관되도록 튜브 모재(110a)에 삽입 가능하게 마련될 수 있다.

확관 바디(310)는 확관 바디(310)의 적어도 일부의 폭이 튜브 모재(110a)의 직경보다 크도록 형성될 수 있다. 다른 표현으로, 확관 바디(310)의 적어도 일부는 X-Y 평면과 나란한 방향으로의 폭이 튜브 모재(110a)의 모재 선형부(111a)의 폭보다 넓도록 형성될 수 있다. 확관 바디(310)가 튜브 모재(110a)에 삽입될 시, 확관 바디(310)의 폭과 튜브 모재(110a)의 폭의 차이에 의해 확관 바디(310)가 튜브 모재(110a)의 내면을 가압할 수 있고, 튜브 모재(110a)의 직경이 늘어날 수 있다.

확관 바디(310)는 튜브 모재(110a)를 구성하는 소재보다 단단한 소재를 포함하여 구성될 수 있다. 예를 들어, 확관 바디(310)는 튜브 모재(110a)를 구성하는 알루미늄, 구리 등의 소재보다 단단한 금속 소재 등 다양한 소재를 포함하여 구성될 수 있다.

확관 바디(310)는 튜브 모재(110a)의 형상과 대응되는 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 일 예로, 확관 바디(310)는 튜브 모재(110a) 내부의 중공의 형상과 대응되도록 대략 중심축으로부터 외면까지의 거리가 균일한 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 확관 바디(310)는 튜브 모재(110a)에 균일한 외력을 전달할 수 있고, 튜브 모재(110a)는 균일하게 확관될 수 있다. 다만 이에 제한되지 않으며, 확관 바디(310)는 튜브 모재(110a)의 형상 내지 목적하는 냉매튜브(110)의 형상 등에 따라 다양한 형상을 갖도록 형성될 수 있다.

확관 바디(310)는 이동 로드(320)에 연결될 수 있다. 확관 바디(310)는 이동 로드(320)와 함께 일 방향(Z)으로 선형 이동 가능하게 마련될 수 있다.

튜브 모재(110a)를 확관할 시, 확관 바디(310)는 튜브 모재(110a)에 삽입되도록 L1 방향으로 이동될 수 있다. 튜브 모재(110a)의 확관 공정이 종료된 후, 이동 로드(320)는 후술하는 확관 바디(310)가 튜브 모재(110a)에서 이탈되도록 L1 방향과 반대되는 방향이자 Z 방향과 나란한 방향으로 이동될 수 있다.

즉, 확관 바디(310)는 이동 로드(320)와 함께 L1 방향으로 이동되며 튜브 모재(110a)에 삽입될 수 있고, 튜브 모재(110a)에 삽입됨에 따라 튜브 모재(110a)를 확관할 수 있다.

확관 바디(310)의 길이 또는 튜브 모재(110a)의 길이 등에 따라, 확관 바디(310)가 튜브 모재(110a)에 삽입될 시 이동 로드(320)의 적어도 일부 또한 튜브 모재(110a)에 삽입될 수 있다.

확관 바디(310)는 튜브 모재(110a)에 삽입될 시 튜브 모재(110a)의 내면에 복수의 그루브(groove)(113)를 형성하도록 마련되는 복수의 그루브 성형 돌기(groove forming protrusion)(313)를 포함할 수 있다.

복수의 그루브 성형 돌기(313)는 확관 바디(310)의 외면에 형성될 수 있다. 확관 바디(310)가 튜브 모재(110a)에 삽입되어 L1 방향으로 이동될 시, 복수의 그루브 성형 돌기(313)는 튜브 모재(110a)의 내면에 접하며 복수의 그루브(113)를 형성할 수 있다.

복수의 그루브 성형 돌기(313) 각각은 확관 바디(310)의 외측 방향으로 돌출되게 형성될 수 있다. 복수의 그루브 성형 돌기(313) 각각은, 확관 바디(310)가 튜브 모재(110a)에 삽입되었을 때 튜브 모재(110a)의 내면을 향하는 방향으로 돌출되게 형성될 수 있다. 복수의 그루브 성형 돌기(313) 각각은 대략 X-Y 평면과 나란한 방향으로 돌출되게 형성될 수 있다.

복수의 그루브(113) 각각은 튜브 모재(110a)의 내면에서 오목하게 함몰되어 형성될 수 있다. 복수의 그루브(113)는 복수의 그루브 성형 돌기(313)의 형상에 대응되게 형성될 수 있다.

일 예로, 복수의 그루브 성형 돌기(313)는 프레스 가공을 통해 튜브 모재(110a)의 내면에 복수의 그루브(113)를 형성할 수 있다. 일 예로, 복수의 그루브 성형 돌기(313)는 절삭 가공을 통해 튜브 모재(110a)의 내면에 복수의 그루브(113)를 형성할 수 있다.

복수의 그루브(113) 각각은 튜브 모재(110a)의 내면에서 일 방향(Z)에 대해 경사지게 연장될 수 있다. 다른 표현으로, 복수의 그루브(113) 각각은 튜브 모재(110a)의 내면에서 대략 나선 방향으로 연장되도록 형성될 수 있다. 복수의 그루브(113) 각각은 서로 나란하게 배열될 수 있다. 이에 따라, 도 12에 도시된 바와 같이 튜브 모재(110a)가 가공된 이후의 냉매튜브(110)의 내면에는 냉매튜브(110)의 길이 방향을 따라 대략 나선 방향으로 연장되는 복수의 그루브(113)가 형성될 수 있다.

확관 바디(310)는 복수의 그루브 성형 돌기(313)를 포함하여, 튜브 모재(110a)에 삽입될 시 튜브 모재(110a)의 내면에 일 방향(Z)에 경사진 복수의 그루브(113)를 형성하도록 마련될 수 있다.

복수의 그루브 성형 돌기(313)는 확관 바디(310)의 외면에서 일 방향(Z)에 대해 경사진 방향을 따라 연장될 수 있다. 다른 표현으로, 복수의 그루브 성형 돌기(313) 각각은 일 방향(Z)을 따라 나선 방향으로 연장될 수 있다. 복수의 그루브(113)는 튜브 모재(110a)의 내면에서 복수의 그루브 성형 돌기(313)가 연장되는 방향과 나란한 방향으로 연장되게 형성될 수 있다.

확관 바디(310)는 이동 로드(320)에 대해 회전 가능하게 마련될 수 있다. 상세하게는, 확관 바디(310)는 이동 로드(320)를 중심으로 회전 가능하게 마련될 수 있다. 확관 바디(310)는 이동 로드(320)가 연장되는 방향(Z)의 회전축을 중심으로 회전 가능하게 마련될 수 있다. 확관 바디(310)는 확관 바디(310) 및 이동 로드(320)가 선형 이동 가능한 일 방향(Z)의 회전축을 중심으로 회전 가능하게 마련될 수 있다.

일 예로, 확관 바디(310)는 이동 로드(320)에 대해 확관 바디(310)의 외주 방향을 따라 회전 가능하게 마련될 수 있다. 확관 바디(310)의 외주 방향은 X-Y 평면과 나란한 방향일 수 있다.

확관 바디(310)가 튜브 모재(110a)에 삽입되어 L1 방향으로 이동될 때, 튜브 모재(110a)의 내면은 복수의 그루브 성형 돌기(313)에 의해 가압될 수 있다. 이에 대응하여, 확관 바디(310)가 튜브 모재(110a)에 삽입되어 L1 방향으로 이동될 때, 복수의 그루브 성형 돌기(313)는 튜브 모재(110a)의 내면에 의해 가압되도록 마련될 수 있다.

확관 바디(310)는 복수의 그루브 성형 돌기(313)가 튜브 모재(110a)의 내면에 가압됨에 따라 이동 로드(320)를 중심으로 회전하도록 마련될 수 있다.

상세하게는, 확관 바디(310)가 튜브 모재(110a)에 삽입되는 방향(L1)으로 이동될 때, 복수의 그루브 성형 돌기(313) 각각은 튜브 모재(110a)의 내면과 L1 방향에 대해 경사진 방향으로 접할 수 있다. 따라서, 복수의 그루브 성형 돌기(313) 각각은 튜브 모재(110a)의 내면에 의해 일 방향(Z)과 경사진 방향으로 가압될 수 있고, 확관 바디(310)는 튜브 모재(110a)의 내면에 의해 일 방향(Z)과 경사진 방향으로 가압될 수 있다.

여기에서, 확관 바디(310)는 이동 로드(320)에 대해 회전 가능하게 마련되므로, 확관 바디(310)는 튜브 모재(110a)에 삽입될 시 튜브 모재(110a)의 내면에 의해 가압됨에 따라 회전할 수 있다.

도 4 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 확관 바디(310)는 튜브 모재(110a)에 삽입될 시 제1 회전 방향(R1)으로 회전하도록 마련될 수 있다.

확관 바디(310)가 L1 방향으로 선형 이동하며 제1 회전 방향(R1)으로 회전함에 따라, 확관 바디(310)의 외면에 마련되는 복수의 그루브 성형 돌기(313)는 튜브 모재(110a)의 내면에 대략 나선 방향으로 연장되는 복수의 그루브(113)를 형성할 수 있다. 전술한 바와 같이, 복수의 그루브(113)는 튜브 모재(110a)의 내면에서 일 방향(Z)에 경사지게 연장될 수 있다.

복수의 그루브 성형 돌기(313) 각각은 튜브 모재(110a)에 삽입되는 방향(L1) 측 일단 및 그에 반대되는 타단을 포함할 수 있다. 이 때, 복수의 그루브 성형 돌기(313) 각각은 그 타단에서 일단까지, 일 방향(Z)에 대해 제1 회전 방향(R1)으로 경사지게 연장될 수 있다.

위와 같은 구성에 의해, 확관 바디(310)는 튜브 모재(110a)에 삽입될 시 제1 회전 방향(R1)으로 회전할 수 있다.

복수의 그루브 성형 돌기(313)가 일 방향(Z)에 대해 도 4에서 경사진 방향과는 반대되는 방향으로 경사지게 연장될 경우, 확관 바디(310)는 튜브 모재(110a)에 삽입될 시 도 4에서의 회전 방향(R1)과 반대되는 방향으로 회전할 수 있다.

복수의 그루브(113)는, 튜브 모재(110a)의 내면에서 L1 방향 대해 제1 회전 방향(R1)으로 경사지게 연장되도록 형성될 수 있다. 복수의 그루브(113)가 연장되는 방향은, 복수의 그루브 성형 돌기(313)의 연장 방향 내지 확관 바디(310)의 회전 방향에 따라 달라질 수 있다.

복수의 그루브 성형 돌기(313) 각각의 연장 방향이 일 방향(Z)에 대해 경사진 각도는 확관 바디(310)가 튜브 모재(110a)에 삽입될 시 L1 방향으로 이동하는 거리와 확관 바디(310)의 외면이 제1 회전 방향(R1)으로 이동하는 거리의 비율에 대응될 수 있다.

확관 바디(310)가 L1 방향에 반대되는 방향으로 이동하며 튜브 모재(110a)에서 이탈될 시 확관 바디(310)는 제1 회전 방향(R1)에 반대되는 방향으로 회전할 수도 있으나, 이에 제한되지는 않는다.

복수의 그루브 성형 돌기(313)는 확관 바디(310)의 외주 방향으로 나란하게 배열될 수 있다. 다만 이에 제한되지 않으며, 복수의 그루브 성형 돌기(313) 중 적어도 일부는 서로 나란하지 않게 배열될 수도 있다.

복수의 그루브 성형 돌기(313)는 확관 바디(310)의 외주 방향을 따라 균일한 간격으로 배열될 수 있다. 다만 이에 제한되지 않으며, 복수의 그루브 성형 돌기(313)는 서로 불균일한 간격으로 배열될 수도 있다.

확관 바디(310)는 테이퍼부(311)를 포함할 수 있다. 테이퍼부(311)는 튜브 모재(110a)에 삽입되는 방향(L1)으로 폭이 좁아지는 테이퍼드(tapered) 형상을 가질 수 있다.

테이퍼부(311)에 의해, 확관 바디(310)는 튜브 모재(110a)의 내부에 삽입될 때 가이드될 수 있다. 테이퍼부(311)의 폭이 좁은 부분부터 튜브 모재(110a)에 삽입됨에 따라, 확관 바디(310)는 안정적으로 튜브 모재(110a)에 삽입될 수 있다.

아울러, 튜브 모재(110a)에 삽입될수록 튜브 모재(110a)의 내면을 가압하는 테이퍼부(311)의 폭이 넓어질 수 있다. 따라서, 튜브 모재(110a)가 테이퍼부(311)로부터 받는 외력은 점진적으로 증가할 수 있고, 튜브 모재(110a)가 확관 공정 중 손상되는 것을 방지할 수 있다.

복수의 그루브 성형 돌기(313)의 적어도 일부는 테이퍼부(311)의 외면에 배치될 수 있다.

확관 바디(310)는 원통 형상을 가지는 실린더부(312)를 포함할 수 있다. 실린더부(312)는 일 방향(Z)으로 연장될 수 있다.

전술한 테이퍼부(311)는 실린더부(312)에서 일 방향(Z)으로 연장될 수 있다. 테이퍼부(311)는 실린더부(312)의 튜브 모재(110a)에 삽입되는 방향(L1) 측 일단으로부터 연장될 수 있다. 다른 표현으로, 실린더부(312)는 테이퍼부(311)의 튜브 모재(110a)에 삽입되는 방향(L2)과 반대되는 방향 측 일단으로부터 연장될 수 있다.

실린더부(312)의 폭은, 테이퍼부(311)의 튜브 모재(110a)에 삽입되는 방향(L1)에 반대되는 방향 측 일단의 폭과 대응되는 크기를 가질 수 있다. 상세하게는, 실린더부(312)의 폭은 테이퍼부(311)의 최대 폭과 동일하거나 유사할 수 있다.

복수의 그루브 성형 돌기(313)의 적어도 일부는 실린더부(312)의 외면에 배치될 수 있다.

테이퍼부(311)의 외면에 배치되는 복수의 그루브 성형 돌기(313)의 일부와 실린더부(312)의 외면에 배치되는 복수의 그루브 성형 돌기(313)의 다른 일부는 서로 연결될 수 있다.

이동 로드(320)는 일 방향(Z)을 따라 연장되며, 적어도 일부가 확관 바디(310)의 내측에 배치될 수 있다. 이동 로드(320)는 확관 바디(310)의 중심축 상에 배치될 수 있다. 이동 로드(320)는 확관 바디(310)의 회전축 상에 배치될 수 있다. 확관 바디(310)는 이동 로드(320)를 중심으로 회전 가능하게 마련될 수 있다.

확관 바디(310)는 내측에 이동 로드(320)의 적어도 일부가 배치되도록 형성되는 중공을 포함할 수 있다.

테이퍼부(311)의 내부에는 중공이 형성될 수 있다. 테이퍼부(311)의 중공은 일 방향(Z)으로 연장될 수 있다. 일 예로, 테이퍼부(311)의 중공은 일 방향(Z)을 따라 폭이 달라지도록 형성될 수 있다. 일 예로, 테이퍼부(311)의 중공은 일 방향(Z)을 따라 일정한 폭을 갖도록 형성될 수 있다.

실린더부(312)의 내부에는 중공이 형성될 수 있다. 실린더부(312)는 중공이 있는 원통 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 일 예로, 실린더부(312)의 중공은 일정한 폭을 가지며 일 방향(Z)으로 연장되도록 형성될 수 있으나 이에 제한되지 않는다.

확관 바디(310)는 튜브 모재(110a)에 삽입되는 방향(L1) 측 제1 단(314)과, 제1 단(314)에 반대되는 제2 단(315)을 포함할 수 있다. 제1 단(314) 및 제2 단(315)은 일 방향(Z)으로 나란하게 배열될 수 있다.

일 예로, 제1 단(314)은 테이퍼부(311)의 L1 방향으로의 일측에 마련될 수 있다. 일 예로, 제2 단(315)은 실린더부(312)의 L1 방향과 반대되는 방향으로의 일측에 마련될 수 있다.

일 예로, 제1 단(314)은 대략 평평한 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 제1 단(314)은 X-Y 평면에 나란하게 형성될 수 있다. 일 예로, 제2 단(315)은 대략 평평한 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 제2 단(315)은 X-Y 평면에 나란하게 형성될 수 있다.

다만 이에 제한되지 않으며, 제1 단(314) 및 제2 단(315)은 다양한 형상을 갖도록 형성될 수 있다.

확관 바디(310)는 제1 단(314)에 형성되는 제1 홀(314a)과, 제2 단(315)에 형성되는 제2 홀(315a)을 포함할 수 있다. 제1 홀(314a) 및 제2 홀(315a)은 일 방향(Z)으로 나란하게 배열될 수 있다.

일 예로, 제1 홀(314a)은 테이퍼부(311)에 형성될 수 있다. 일 예로, 제2 홀(315a)은 실린더부(312)에 형성될 수 있다.

일 예로, 제1 홀(314a)은 테이퍼부(311)의 대략 중앙부에 형성될 수 있다. 일 예로, 제2 홀(315a)은 실린더부(312)의 대략 중앙부에 형성될 수 있다.

전술한 확관 바디(310)의 중공은, 제1 홀(314a) 및 제2 홀(315a)의 사이에 형성될 수 있다.

이동 로드(320)는 제1 홀(314a) 및 제2 홀(315a)을 관통할 수 있다. 이동 로드(320)의 적어도 일부는 제1 홀(314a) 및 제2 홀(315a)의 사이에 위치될 수 있다.

구체적으로, 이동 로드(320)는 일 방향(Z)으로 연장되는 연장부(321)를 포함할 수 있다. 일 예로, 연장부(321)는 액츄에이터(32)에 연결되어 선형 이동을 위한 동력을 전달 받을 수 있다.

연장부(321)는 제1 홀(314a) 및 제2 홀(315a)을 관통하도록 배치될 수 있다. 연장부(321)의 적어도 일부는 제1 홀(314a) 및 제2 홀(315a)의 사이에 위치될 수 있다. 연장부(321)의 적어도 일부는 확관 바디(310)의 내부에 위치될 수 있다.

이동 로드(320)는 헤드부(322)를 포함할 수 있다. 헤드부(322)는 확관 바디(310)의 외측에서 제1 단(314)에 접할 수 있다. 헤드부(322)는 제1 단(314)에 일 방향(Z)으로 접할 수 있다.

헤드부(322)는 이동 로드(320)의 일측에 마련될 수 있다. 헤드부(322)는 연장부(321)에 대해 L1 방향으로의 일측에 위치될 수 있다.

헤드부(322)는 제1 홀(314a)을 커버할 수 있다. 헤드부(322)는 일 방향(Z)과 직교하는 방향(즉, X-Y 평면과 나란한 방향으로의 폭)으로의 폭(w2)이 제1 홀(314a)의 일 방향(Z)과 직교하는 방향으로의 폭(w1)보다 넓도록 형성될 수 있다. 이는 헤드부(322)의 적어도 일부의 폭(w2)이 제1 홀(314a)의 폭(w1)보다 넓을 수 있음을 의미하는 것이고, 반드시 헤드부(322)의 모든 부분의 폭이 제1 홀(314a)의 폭(w1)보다 넓은 것을 의미하는 것은 아니다.

이와 같은 구성에 의해, 이동 로드(320)가 L1 방향의 반대 방향으로 선형 이동될 때 헤드부(322)는 확관 바디(310)와 접하는 위치에서 이탈되지 않을 수 있다. 이동 로드(320)가 L1 방향의 반대 방향으로 선형 이동될 때, 헤드부(322)는 확관 바디(310)의 제1 단(314)을 가압할 수 있고, 확관 바디(310)는 L1 방향의 반대 방향으로 이동되며 튜브 모재(110a)에서 이탈될 수 있다.

헤드부(322)는 확관 바디(310)와 인접한 제1 부분(322a)과 제1 부분(322a)으로부터 튜브 모재(110a)에 삽입되는 방향(L1)에 위치되는 제2 부분(322b)을 포함할 수 있다.

헤드부(322)의 제1 부분(322a)은 확관 바디(310)에서 제2 부분(322b)으로 향할수록, 일 방향(Z)과 직교하는 방향(즉, X-Y 평면과 나란한 방향으로의 폭)으로의 폭이 증가하도록 형성될 수 있다. 다시 말해서, 제1 부분(322a)은 L1 방향과 반대되는 방향 측의 폭이 가장 좁도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1 부분(322a)과 제1 단(314) 간의 접촉 면적이 감소될 수 있고, 제1 부분(322a)과 제1 단(314) 간의 마찰이 감소될 수 있다. 따라서, 확관 바디(310)는 이동 로드(320)에 대해 보다 효율적으로 회전할 수 있다.

헤드부(322)는 연장부(321)와 일체로 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

이동 로드(320)는 가압부(323)를 포함할 수 있다. 가압부(323)는 확관 바디(310)의 외측에서 제2 단(315)에 접할 수 있다. 가압부(323)는 제2 단(315)에 일 방향(Z)으로 접할 수 있다.

가압부(323)는 일 방향(Z)으로 선형 이동할 시 제2 단(315a)을 일 방향(Z)으로 가압하도록 마련될 수 있다. 상세하게는, 가압부(323)는 제2 단(315)에 일 방향(Z)으로 접하는 가압면(323s)을 포함할 수 있다. 가압부(323)는 이동 로드(320)가 L1 방향으로 이동될 시 가압면(323s)에 접하는 제2 단(315)을 L1 방향으로 가압할 수 있다.

가압부(323)는 제2 홀(315a)을 커버할 수 있다. 가압부(323)는 일 방향(Z)과 직교하는 방향(즉, X-Y 평면과 나란한 방향으로의 폭)으로의 폭(w4)이 제2 홀(315a)의 일 방향(Z)과 직교하는 방향으로의 폭(w3)보다 넓도록 형성될 수 있다. 이는 가압부(323)의 적어도 일부의 폭(w4)이 제2 홀(315a)의 폭(w3)보다 넓을 수 있음을 의미하는 것이고, 반드시 가압부(323)의 모든 부분의 폭이 제2 홀(315a)의 폭(w3)보다 넓은 것을 의미하는 것은 아니다.

이와 같은 구성에 의해, 이동 로드(320)가 L1 방향으로 선형 이동될 때 가압부(323)는 확관 바디(310)를 L1 방향으로 가압할 수 있다.

가압부(323)는 대략 평평한 판 형상으로 형성될 수 있다. 가압면(323s)은 대략 평평하게 형성될 수 있다. 일 예로, 가압면(323s)은 X-Y 평면과 나란한 방향으로 연장될 수 있다. 다만 이에 제한되지 않으며, 가압부(323)는 다양한 형상을 갖도록 형성될 수 있다.

가압부(323)는 이동 로드(320)의 연장부(321)에 고정될 수 있다.

가압부(323)와 연장부(321)는 서로 구별되는 구성으로 각각 형성된 후 결합될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

이하에서는, 확관 바디(310)가 이동 로드(320)에 대해 회전 가능하도록 마련되는 구성의 일 예시에 대해 구체적으로 설명한다.

확관 맨드릴(300)은 확관 바디(310)와 이동 로드(320)의 사이에 마련되는 베어링(330)을 포함할 수 있다. 베어링(330)은 확관 바디(310)와 이동 로드(320) 사이의 마찰력이 감소되도록 구성될 수 있고, 이에 따라 확관 바디(310)는 이동 로드(320)에 대해 회전 가능하게 마련될 수 있다.

베어링(330)은 확관 바디(310)의 내부에 마련될 수 있다. 베어링(330)은 제1 단(314) 및 제2 단(315)의 사이에 마련될 수 있다. 전술한 확관 바디(310)의 중공에는 베어링(330)이 배치될 수 있다. 베어링(330)은 확관 바디(310)의 내주면과 이동 로드(320)의 외주면 사이에 배치될 수 있다. 일 예로, 베어링(330)은 확관 바디(310)의 내주면과 이동 로드(320)의 외주면에 각각 접할 수 있다.

베어링(330)은 복수의 베어링(330)을 포함할 수 있다. 복수의 베어링(330)은 확관 바디(310)의 길이 방향을 따라 배열될 수 있다. 복수의 베어링(330)은 이동 로드(320)의 길이 방향을 따라 배열될 수 있다. 복수의 베어링(330)은 일 방향(Z)을 따라 배열될 수 있다.

베어링(330)은 확관 바디(310)의 내주면과 이동 로드의 외주면 사이에 배치되는 복수의 전동체(rolling element)(331)를 포함할 수 있다.

복수의 전동체(331)는 확관 바디(310)의 둘레 방향을 따라 배열될 수 있다. 복수의 전동체(331)는 확관 바디(310)의 내주면을 따라 배열될 수 있다. 복수의 전동체(331)는 확관 바디(310)의 내측에 위치되는 이동 로드(320)의 일부의 외주면을 따라 배열될 수 있다. 일 예로, 복수의 전동체(331)는 X-Y 평면과 나란하게 배열될 수 있다.

전술한 바와 같이 베어링(330)이 복수로 마련될 경우, 복수의 베어링(330) 각각은 복수의 전동체(331)를 포함할 수 있고, 복수의 베어링(330) 각각의 복수의 전동체(331)는 확관 바디(310)의 둘레 방향을 따라 배열될 수 있다.

위와 같은 구성에 의해, 확관 바디(310)는 이동 로드(320)에 대해 회전 가능하게 마련될 수 있다.

이상에서 설명한 베어링(330)의 구조는 본 개시의 사상에 따른 열교환기의 제조장치에 있어 확관 바디가 이동 로드에 대해 회전 가능하도록 마련되는 구성의 일 예시에 불과하며, 본 개시의 사상은 이에 제한되지 않는다.

도 5 등에서는 복수의 전동체(331)가 서로 접하도록 배열되는 것처럼 도시하였으나, 이에 제한되지 않는다. 아울러, 도 5 등에서는 복수의 전동체(331) 각각이 확관 바디(310)의 내주면 및 이동 로드(320)의 외주면에 각각 접하는 것처럼 도시하였으나, 이에 제한되지 않는다.

일 예로, 확관 바디(310) 및 이동 로드(320)의 사이에 마련되는 베어링은 외륜(미도시), 내륜(미도시), 외륜과 내륜의 사이에 마련되는 복수의 전동체 및 복수의 전동체 간의 간격을 유지하는 리테이너(미도시) 등의 구성을 포함하여 구성될 수 있다.

일 예로, 복수의 전동체는 확관 바디(310)의 둘레 방향을 따라 서로 이격되게 배치될 수 있다.

일 예로, 복수의 전동체는 확관 바디(310)의 길이 방향을 따라 서로 이격되게 배치될 수 있다.

또한, 베어링은 도 5 등에 도시된 바와 다른 방향으로 배열될 수 있다.

일 예로, 복수의 전동체는 일 방향(Z)에 대해 소정의 각도를 갖도록 경사지게 배열될 수 있다. 일 예로, 복수의 전동체는 복수의 그루브 성형 돌기(313)의 연장 방향과 나란한 방향으로 배열될 수 있다.

또한, 베어링은 확관 바디(310)의 내부에만 위치되는 것으로 제한되지 않고, 가압부(323)의 가압면(323s)과 제2 단(315)의 사이, 헤드부(322)의 제1 부분(322a)과 제1 단(314)의 사이 등 확관 바디(310)와 이동 로드(320)의 사이에서 마찰이 발생될 수 있는 다양한 위치에 마련될 수 있다.

또한, 도 5 등에서는 베어링이 대략 구 형상으로 형성되는 복수의 전동체를 포함하는 볼 베어링으로 구성되는 것처럼 도시하였으나, 본 개시의 사상은 이에 제한되지 않는다.

일 예로, 베어링은 복수의 전동체가 실린더 형상으로 형성되는 롤러 베어링으로 구성될 수 있다.

또는 일 예로, 베어링은 슬리브 베어링으로 구성될 수 있다.

또는, 확관 맨드릴(300)은 확관 바디(310) 및 이동 로드(320) 사이의 마찰력이 유체에 의해 저감되도록 마련될 수도 있다.

일 예로, 확관 공정 시에 튜브 모재(110a)와 확관 맨드릴(300) 사이의 마찰력을 저감시키기 위해 튜브 모재(110a)의 내부에 확관 오일이 주입될 수 있다. 확관 맨드릴(300)은 확관 오일이 주입된 튜브 모재(110a)의 내부에 삽입되며 튜브 모재(110a)를 확관할 수 있다.

이 때, 확관 맨드릴(300)이 L1 방향으로 이동됨에 따라 확관 오일 중 일부는 확관 맨드릴(300)의 적어도 일 구성을 관통하도록 유동될 수 있다. 확관 맨드릴(300)에는 확관 오일이 유동되도록 형성되는 오일 유동 홀(미도시)이 마련될 수 있다.

일 예로, 오일 유동 홀은 확관 바디(310)의 내부 중공과 연통되도록 확관 바디(310)의 제1 단(314) 또는 제2 단(315)에 형성될 수 있다. 또는, 일 예로 오일 유동 홀은 이동 로드(320)의 헤드부(322)에 형성될 수 있다.

일 예로, 오일 유동 홀을 통해 유동되는 확관 오일은 확관 바디(310)와 이동 로드(320)의 사이 공간을 따라 유동될 수 있다. 상세하게는, 확관 오일은 제1 단(314)에서 유입되어 확관 바디(310)의 내면과, 확관 바디(310) 내측에 위치되는 이동 로드(320)의 일부의 외면의 사이 공간을 따라 유동될 수 있고, 제2 단(315)을 통해 배출될 수 있다.

또는, 일 예로 오일 유동 홀을 통해 유동되는 확관 오일은 확관 바디(310) 또는 이동 로드(320)의 각각의 내부에 형성된 유로(미도시)를 따라 유동될 수 있고, 상기 유로를 따라 유동되는 확관 오일의 일부는 확관 바디(310)와 이동 로드(320)의 사이의 공간 내지 접촉면으로 유입될 수 있다.

일 예로, 확관 오일은 제1 홀(314a)과 이동 로드(320)의 사이, 제2 홀(315a)과 이동 로드(320)의 사이, 제1 단(314)과 헤드부(322)(특히, 제1 부분(322a))의 사이, 제2 단(315)과 가압부(323)(특히, 가압면(323s))의 사이 등 다양한 영역을 따라 유동될 수 있다.

확관 바디(310)와 이동 로드(320)의 사이에서 마찰력을 저감시키도록 적용될 수 있는 물질의 종류는 확관 오일에 제한되지 않으며, 다양하게 마련될 수 있다.

위와 같은 구성에 의해, 도 11에 도시된 바와 같이, 확관 맨드릴(300)이 튜브 모재(110a)의 내부로 삽입될 시 튜브 모재(110a)는 확관될 수 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 확관 맨드릴(300)이 튜브 모재(110a)의 내부로 삽입될 시 튜브 모재(110a)의 내면에는 복수의 그루브(113)가 형성될 수 있다. 즉, 가공 이후의 냉매튜브(110)의 내면에는 복수의 그루브(113)가 마련될 수 있다.

냉매튜브(110)의 내면에 복수의 그루브(113)가 마련됨에 따라, 냉매튜브(110)의 내부를 따라 유동되는 냉매가 냉매튜브(110)의 내면과 접하는 면적이 넓어질 수 있고, 냉매의 전열 면적이 증가될 수 있다.

특히, 복수의 그루브(113)는 대략 나선 방향으로 연장됨에 따라, 복수의 그루브(113)는 일 방향으로만 연장되는 경우와 비교하여 그 길이가 길어질 수 있고, 냉매의 전열 면적은 보다 증가될 수 있다.

또한, 복수의 그루브(113)는 대략 나선 방향으로 연장됨에 따라, 냉매튜브(110)를 따라 유동되는 냉매의 유동은 나선 방향에 대응되는 방향으로 유동될 수 있고, 냉매의 열전달계수가 증가될 수 있다.

이에 따라, 냉매와 외부 공기 간의 열 교환 효율이 향상될 수 있다.

또한, 확관 맨드릴(300)에 의해 튜브 모재(110a)가 확관됨과 동시에 튜브 모재(110a)의 내부에 복수의 그루브(113)가 형성되게 되므로, 제조 시간 및 제조 비용이 절감될 수 있다.

또한, 튜브 모재(110a)의 내면에 복수의 그루브(113)를 형성한 이후에 튜브 모재(110a)의 확관 공정을 진행하는 경우와 비교하여, 튜브 모재(110a)의 확관과 복수의 그루브(113)의 형성을 동시에 진행하는 경우 복수의 그루브(113)가 마모 등으로 손상되는 것이 방지될 수 있다.

또한, 복수의 그루브 성형 돌기(313)가 튜브 모재(110a)의 내면에 가압됨에 따라 확관 바디(310)가 회전하도록 마련되므로, 확관 바디(310)가 일 방향으로 선형 이동할 때 동시에 회전할 수 있다. 따라서, 튜브 모재(110a)의 내면에 대한 복수의 그루브 성형 돌기(313)의 선형 이동 거리와 회전 거리의 비율이 일정 범위 내로 유지될 수 있고, 복수의 그루브(113)를 형성하는 정확도가 향상될 수 있다.

또한, 확관 바디(310)가 이동 로드(320)에 대해 회전하도록 동력을 공급하는 별도의 구동원이 요구되지 않아, 제조 시간 및 비용이 절감될 수 있다.

도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 열교환기의 제조장치에 있어서, 복수의 그루브 성형 돌기를 횡 방향으로 절개하여 확대한 확대단면도이다. 도 14는 본 개시의 일 실시예에 따른 열교환기의 제조장치에 있어서, 복수의 그루브 성형 돌기를 횡 방향으로 절개하여 확대한 확대단면도이다.

도 13 및 도 14의 실시예를 설명함에 있어, 도 1 내지 도 12에 도시된 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고 설명을 생략할 수 있다.

도 7, 도 13 및 도 14를 참조하면, 확관 바디(310)의 복수의 그루브 성형 돌기(313, 1313-1, 1313-2) 각각의 두께는 다양하게 마련될 수 있다. 여기서 말하는 복수의 그루브 성형 돌기(313, 1313-1, 1313-2) 각각의 두께란 횡단면 상의 두께, 즉 X-Y 평면으로의 두께를 의미한다. 상세하게는, 복수의 그루브 성형 돌기(313, 1313-1, 1313-2) 각각의 두께는 그 외측 단부, 즉 첨단부의 두께로 정의될 수 있다.

도 7에 도시된 실시예에서, 복수의 그루브 성형 돌기(313) 각각은 t0의 두께를 가질 수 있다.

도 13에 도시된 실시예에서, 복수의 그루브 성형 돌기(1313-1) 각각은 t1의 두께를 가질 수 있다. 두께 t1은 두께 t0보다 클 수 있다.

도 14에 도시된 실시예에서, 복수의 그루브 성형 돌기(1313-2) 각각은 두께가 대략 0.0에 가까운 두께를 가질 수 있다. 여기서 두께의 단위는, 일 예로 mm일 수 있다.

소정의 범위 내에서 확관 바디(310)가 가지는 그루브 성형 돌기(313, 1313-1, 1313-2)의 두께가 증가할 경우 튜브 모재(110a)의 확관 효율이 향상될 수 있다.

예를 들어, 확관 바디(310)가 두께 t1의 그루브 성형 돌기(1313-1)를 가지는 경우에, 두께 t0의 복수의 그루브 성형 돌기(313) 또는 두께가 대략 0.0에 가까운 그루브 성형 돌기(1313-2)를 가지는 경우에 비교하여 튜브 모재(110a)의 확관 효율이 향상될 수 있다. 즉, 확관 바디(310)가 두께 t1의 그루브 성형 돌기(1313-1)를 가지는 경우에, 두께 t0의 복수의 그루브 성형 돌기(313) 또는 두께가 대략 0.0에 가까운 그루브 성형 돌기(1313-2)를 가지는 경우에 비교하여 가공 후의 냉매튜브(110)의 직경이 향상될 수 있다.

복수의 그루브 성형 돌기(313, 1313-1, 1313-2)에 의해 형성되는 복수의 그루브(113) 각각의 깊이(즉, 냉매튜브(110)의 내면에서 함몰된 깊이)는, 복수의 그루브 성형 돌기(313, 1313-1, 1313-2) 각각의 두께가 지나치게 크거나 지나치게 작을 경우 충분히 확보되지 못할 수 있다.

예를 들어, 두께 t0의 복수의 그루브 성형 돌기(313)에 의해 형성되는 복수의 그루브(113)가 두께 t1의 그루브 성형 돌기(1313-1) 및 두께가 대략 0.0에 가까운 그루브 성형 돌기(1313-2)에 의해 형성되는 복수의 그루브(113)에 비해 깊이가 깊도록 형성될 수 있다.

본 개시의 사상에 따른 열교환기의 제조장치에서 복수의 그루브 성형 돌기는 설계의 목적 등에 따라 다양한 두께를 가질 수 있다.

도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른 열교환기의 제조방법에 있어서 튜브 모재를 확관하는 과정의 일 예시를 도시한 도면이다. 도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른 열교환기의 제조방법에 있어서 튜브 모재를 확관하는 과정의 일 예시를 도시한 도면이다.

도 15 및 도 16의 실시예를 설명함에 있어, 도 1 내지 도 14에 도시된 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고 설명을 생략할 수 있다.

예를 들어, 도 15의 실시예에서, 확관 맨드릴(2300-1)은 이동 로드(320)와 확관 바디(2310-1)를 포함할 수 있다. 확관 바디(2310-1)는 테이퍼부(2311-1)와, 실린더부(2312-1)를 포함할 수 있다. 테이퍼부(2311-1), 실린더부(2312-1) 및 이를 포함하는 확관 맨드릴(2300-1)의 구성은 도 11의 확관 맨드릴(300)과 대응되는 특징을 가질 수 있다.

예를 들어, 도 16의 실시예에서, 확관 맨드릴(2300-2)은 이동 로드(320)와 확관 바디(2310-2)를 포함할 수 있다. 확관 바디(2310-2)는 테이퍼부(2311-2)와, 실린더부(2312-2)를 포함할 수 있다. 테이퍼부(2311-2), 실린더부(2312-2) 및 이를 포함하는 확관 맨드릴(2300-2)의 구성은 도 11의 확관 맨드릴(300)과 대응되는 특징을 가질 수 있다.

도 11, 도 15 및 도 16을 참조하면, 확관 바디(310, 2310-1, 2310-2)는 다양한 형상의 테이퍼부(311, 2311-1, 2311-2)를 포함할 수 있다.

예를 들어, 확관 바디(310, 2310-1, 2310-2)의 테이퍼부(311, 2311-1, 2311-2)는 경사진 외면과 X-Y 평면이 이루는 각도가 다양하게 마련될 수 있다. 이하에서는 테이퍼부(311, 2311-1, 2311-2)의 경사진 외면과 X-Y 평면이 이루는 각도를 편의 상 테이퍼부(311, 2311-1, 2311-2)의 각도라고 지칭한다.

도 11의 실시예에서, 확관 바디(310)의 테이퍼부(311)는 a0의 각도를 가질 수 있다. 도 11에서 각도 a0는 대략 72도에 근사하도록 도시하였으나, 이에 제한되지 않는다.

도 15의 실시예에서, 확관 바디(2310-1)의 테이퍼부(2311-1)는 a1의 각도를 가질 수 있다. 각도 a1은 각도 a0보다 작을 수 있다. 도 15에서 각도 a1은 대략 52도에 근사하도록 도시하였으나, 이에 제한되지 않는다.

도 16의 실시예에서, 확관 바디(2310-2)의 테이퍼부(2311-2)는 a2의 각도를 가질 수 있다. 각도 a2는 각도 a0보다 클 수 있다. 도 16에서 각도 a2는 대략 82도에 근사하도록 도시하였으나, 이에 제한되지 않는다.

소정의 범위 내에서 테이퍼부(311, 2311-1, 2311-2)의 각도가 증가할수록, 튜브 모재(110a)의 확관 효율이 향상될 수 있다.

예를 들어, 각도 a2의 테이퍼부(2311-2)를 포함하는 확관 바디(2310-2)가 각도 a0의 테이퍼부(311)를 포함하는 확관 바디(310) 또는 각도 a1의 테이퍼부(2311-1)를 포함하는 확관 바디(2310-1)와 비교하여 튜브 모재(110a)의 확관 효율이 향상될 수 있다. 즉, 각도 a2의 테이퍼부(2311-2)를 포함하는 확관 바디(2310-2)가 각도 a0의 테이퍼부(311)를 포함하는 확관 바디(310) 또는 각도 a1의 테이퍼부(2311-1)를 포함하는 확관 바디(2310-1)와 비교하여 가공 후의 냉매튜브(110)의 직경이 향상될 수 있다.

소정의 범위 내에서 테이퍼부(311, 2311-1, 2311-2)의 각도가 감소할수록, 복수의 그루브 성형 돌기(313)에 의해 형성되는 복수의 그루브(113) 각각의 깊이(즉, 냉매튜브(110)의 내면에서 함몰된 깊이)가 증가할 수 있다.

예를 들어, 각도 a1의 테이퍼부(2311-1)를 포함하는 확관 바디(2310-1)의 복수의 그루브 성형 돌기(313)에 의해 형성되는 복수의 그루브(113)가 각도 a0의 테이퍼부(311)를 포함하는 확관 바디(310)의 복수의 그루브 성형 돌기(313) 및 각도 a2의 테이퍼부(2311-2)를 포함하는 확관 바디(2310-2)의 복수 그루브 성형 돌기(313)에 의해 형성되는 복수의 그루브(113)에 비해 깊이가 깊도록 형성될 수 있다.

본 개시의 사상에 따른 열교환기의 제조장치에서 테이퍼부의 각도는 설계의 목적 등에 따라 다양한 두께를 가질 수 있다.

도 17은 본 개시의 일 실시예에 따른 열교환기의 제조장치의 확관 맨드릴을 도시한 도면이다.

도 17의 실시예를 설명함에 있어, 도 1 내지 도 16에 도시된 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고 설명을 생략할 수 있다.

도 17을 참조하면, 확관 맨드릴(3300)은 일 방향(Z)으로 선형 이동 가능한 이동 로드(3320)와, 이동 로드(3320)에 연결되어 일 방향(Z)으로 선형 이동 가능한 확관 바디(3310)를 포함할 수 있다. 확관 바디(3310)는 이동 로드(3320)에 대해 회전 가능하게 마련될 수 있다.

이동 로드(3320)의 구성은 도 1 내지 도 16에 도시된 이동 로드(320)의 구성과 대응되는 특징을 가질 수 있다.

확관 바디(3310)는 확관 바디(3310)의 외면에 형성되고 튜브 모재(110a)에 삽입될 시 튜브 모재(110a)의 내면에 복수의 그루브(113)를 형성하는 복수의 그루브 성형 돌기(3313)를 포함할 수 있다. 복수의 그루브 성형 돌기(3313)의 구성은 도 1 내지 도 16에 도시된 복수의 그루브 성형 돌기(313, 1313-1, 1313-2)의 구성과 대응되는 특징을 가질 수 있다.

확관 바디(3310)는 테이퍼부(3311)와, 실린더부(3312)를 포함할 수 있다. 테이퍼부(3311)와 실린더부(3312)의 구성은 각각 도 1 내지 도 16에 도시된 테이퍼부(311, 2311-1, 2311-2) 및 실린더부(312, 2312-1, 2312-2)의 구성과 대응되는 특징을 가질 수 있다.

테이퍼부(3311)는 그루브 성형 돌기(3313)가 형성되지 않는 플레인 영역(3311a)과 그루브 성형 돌기(3313)가 형성되는 그루브 영역(3311b)을 포함할 수 있다.

확관 바디(3310)의 외면에서, 복수의 그루브 성형 돌기(3313)는 실린더부(3312) 및 테이퍼부(3311)의 그루브 영역(3311b)에 마련될 수 있다.

플레인 영역(3311a)은 그루브 영역(3311b)에 대해 튜브 모재(110a)에 삽입되는 방향(L1)에 형성될 수 있다.

확관 맨드릴(3300)이 L1 방향으로 이동하며 튜브 모재(110a)에 삽입되는 과정에서, 튜브 모재(110a)의 내면에 플레인 영역(3311a)이 접할 때는 그루브(113)가 형성되지 않고, 튜브 모재(110a)의 내면에 그루브 영역(3311b)이 접할 때부터 그루브(113)가 형성될 수 있다.

플레인 영역(3311a)이 차지하는 면적과 그루브 영역(3311b)이 차지하는 면적의 비율은 도 17에 도시된 바에 제한되지 않는다.

도 18은 본 개시의 일 실시예에 따른 열교환기의 제조장치의 확관 맨드릴을 도시한 도면이다.

도 18의 실시예를 설명함에 있어, 도 1 내지 도 17에 도시된 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고 설명을 생략할 수 있다.

도 18을 참조하면, 확관 맨드릴(4300)은 일 방향(Z)으로 선형 이동 가능한 이동 로드(4320)와, 이동 로드(4320)에 연결되어 일 방향(Z)으로 선형 이동 가능한 확관 바디(4310)를 포함할 수 있다. 확관 바디(4310)는 이동 로드(4320)에 대해 회전 가능하게 마련될 수 있다.

확관 바디(4310)는 확관 바디(4310)의 외면에 형성되고 튜브 모재(110a)에 삽입될 시 튜브 모재(110a)의 내면에 복수의 그루브(113)를 형성하는 복수의 그루브 성형 돌기(4313)를 포함할 수 있다. 복수의 그루브 성형 돌기(4313)의 구성은 도 1 내지 도 17에 도시된 복수의 그루브 성형 돌기(313, 1313-1, 1313-2, 3313)의 구성과 대응되는 특징을 가질 수 있다.

확관 바디(4310)는 튜브 모재(110a)에 삽입되는 방향 측 제1 단(4314) 및 제1 단(4314)에 반대되는 제2 단(4315)을 포함할 수 있다.

확관 바디(4310)는 제2 단(4315)에서 제1 단(4314)까지 튜브 모재(110a)에 삽입되는 방향(L1)으로 폭이 좁아지는 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 즉, 확관 바디(4310)는 전체적으로 테이퍼드(tapered) 형상을 가질 수 있다.

이동 로드(4320)의 구성은 도 1 내지 도 17에 도시된 이동 로드(320, 3320)의 구성과 대응되는 특징을 가질 수 있다.

이동 로드(4320)는 연장부(4321), 헤드부(4322) 및 가압부(4323)를 포함할 수 있다. 연장부(4321), 헤드부(4322) 및 가압부(4323)는 각각 도 1 내지 도 16에 도시된 연장부(321), 헤드부(322), 가압부(323)의 구성과 대응되는 특징을 가질 수 있다.

연장부(4321)는 제1 단(4314) 및 제2 단(4315)을 관통하도록 배치될 수 있다.

헤드부(4322)는 확관 바디(4310)의 외측에서 제1 단(4314)과 일 방향(Z)으로 접할 수 있다.

가압부(4323)는 확관 바디(4310)의 외측에서 제2 단(4315)과 일 방향(Z)으로 접할 수 있다.

도 19는 본 개시의 일 실시예에 따른 열교환기의 제조장치의 확관 맨드릴을 도시한 도면이다. 도 20은 도 19의 확관 맨드릴을 종 방향으로 절개한 단면도이다. 도 21은 본 개시의 일 실시예에 따른 열교환기의 제조방법에 있어서 튜브 모재를 확관하는 과정의 일 예시를 도시한 도면이다.

도 19 내지 도 21의 실시예를 설명함에 있어, 도 1 내지 도 18에 도시된 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고 설명을 생략할 수 있다.

도 19 및 도 21을 참조하면, 확관 맨드릴(5300)은 일 방향(Z)으로 선형 이동 가능하게 마련되는 이동 로드(5321)와, 튜브 모재(110a)가 확관되도록 튜브 모재(110a)에 삽입 가능하게 마련되는 확관 바디(5310)를 포함할 수 있다.

확관 바디(5310)는 이동 로드(5320)에 대해 회전 가능하게 마련되는 회전부(5311)와, 이동 로드(5320)에 고정되는 고정볼(5312)을 포함할 수 있다. 고정볼(5312)은 회전부(5311)에 대해 튜브 모재(110a)에 삽입되는 방향(L1)에 위치될 수 있다.

회전부(5311)와 고정볼(5312)은 서로 구별되는 구성으로 형성될 수 있다. 회전부(5311)는 고정볼(5312)에 대해 회전 가능하게 마련될 수 있다.

회전부(5311)는 대략 일 방향(Z)으로 연장되는 실린더 형상으로 형성될 수 있다. 다만 이에 제한되지 않으며, 회전부(5311)는 다양한 형상을 갖도록 형성될 수 있다.

회전부(5311)는 튜브 모재(110a)에 삽입되는 방향(L1) 측 제1 단(5311a)과, 제1 단(5311a)에 반대되는 제2 단(5311b)을 포함할 수 있다.

제1 단(5311a)은 고정볼(5312)에 접할 수 있다. 제2 단(5311b)은 고정볼(5312)과 반대되는 방향에 위치될 수 있다.

회전부(5311)는 제1 단(5311a)에 형성되는 제1 홀(5311aa)과, 제2 단(5311b)에 형성되는 제2 홀(5311bb)을 포함할 수 있다.

회전부(5311)는 이동 로드(5320)의 적어도 일부가 위치되도록 내부에 중공이 형성될 수 있다. 회전부(5311)의 중공은 제1 홀(5311aa)과 제2 홀(5311bb)의 사이에 형성될 수 있다.

고정볼(5312)은 회전부(5311)와 인접한 제1 부분(5312a)과, 제1 부분(5312a)으로부터 튜브 모재(110a)에 삽입되는 방향에 위치되는 제2 부분(5312b)을 포함할 수 있다.

회전부(5311)의 제1 단(5311a)은 고정볼(5312)의 제1 부분(5312a)과 접할 수 있다. 상세하게는, 회전부(5311)의 제1 단(5311a)은 고정볼(5312)의 제1 부분(5312a)과 일 방향(Z)으로 접할 수 있다.

고정볼(5312)의 제1 부분(5312a)은 제1 홀(5311aa)을 커버할 수 있다. 고정볼(5312)의 제1 부분(5312a)의 폭은 제1 홀(5311aa)의 폭보다 클 수 있다.

고정볼(5312)은 제1 부분(5312a)에 형성되는 제1 부분 홀(5312aa)과 제2 부분(5312b)에 형성되는 제2 부분 홀(5312bb)을 포함할 수 있다.

제1 부분 홀(5312aa)은 제1 부분(5312a)의 L1 방향과 반대되는 방향 측 일단에 형성될 수 있다. 제1 부분 홀(5312aa)은 제2 부분(5312b)의 L1 방향 측 일단에 형성될 수 있다.

고정볼(5312)은 이동 로드(5320)의 적어도 일부가 위치되도록 내부에 중공이 형성될 수 있다. 고정볼(5312)의 중공은 제1 부분 홀(5312aa)과 제2 부분 홀(5312bb)의 사이에 형성될 수 있다.

고정볼(5312)의 제1 부분(5312a)은 회전부(5311) 측에서 제2 부분(5312b)으로 향할수록 일 방향(Z)과 직교하는 방향으로의 폭이 증가하도록 형성될 수 있다. 다시 말해서, 제1 부분(5312a)은 L1 방향과 반대되는 방향 측의 폭이 가장 좁도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1 부분(5312a)과 제1 단(5311a) 간의 접촉 면적이 감소될 수 있고, 제1 부분(5312a)과 제1 단(5311a) 간의 마찰이 감소될 수 있다. 따라서, 회전부(5311)는 이동 로드(5320)를 중심으로 보다 효율적으로 회전할 수 있다.

이동 로드(5320)는 일 방향(Z)으로 연장되는 연장부(5321)와, 헤드부(5322)와, 가압부(5323)를 포함할 수 있다.

연장부(5321)는 제1 홀(5311aa) 및 제2 홀(5311bb)을 관통할 수 있다. 연장부(5321)의 적어도 일부는 회전부(5311) 내부의 중공에 위치될 수 있다.

연장부(5321)는 제1 부분 홀(5312aa)과 제2 부분 홀(5312bb)을 관통할 수 있다. 연장부(5321)의 적어도 다른 일부는 고정볼(5312) 내부의 중공에 위치될 수 있다.

헤드부(5322)는 고정볼(5312)의 외측에서 고정볼(5312)의 제2 부분(5312b)의 단부에 접할 수 있다. 상세하게는, 헤드부(5322)는 고정볼(5312)의 제2 부분(5312b)의 단부에 일 방향(Z)으로 접할 수 있다.

헤드부(5322)는 제2 부분 홀(5312bb)을 커버할 수 있다. 헤드부(5322)의 폭은 제2 부분 홀(5312bb)의 폭보다 넓을 수 있다.

가압부(5323)는 회전부(5311)의 외측에서 회전부(5311)의 제2 단(5311b)에 접할 수 있다. 상세하게는, 가압부(5323)는 회전부(5311)의 제2 단(5311b)에 일 방향(Z)으로 접할 수 있다.

가압부(5323)는 제2 홀(5311bb)을 커버할 수 있다. 가압부(5323)의 폭은 제2 홀(5311bb)의 폭보다 넓을 수 있다.

확관 맨드릴(5300)은 튜브 모재(110a)에 삽입될 시 튜브 모재(110a)의 내면에 복수의 그루브(113)를 형성하도록 마련되는 복수의 그루브 성형 돌기(5313)를 포함할 수 있다. 복수의 그루브 성형 돌기(5313)는 회전부(5311)의 외면에 형성될 수 있다.

복수의 그루브 성형 돌기(5313)는 일 방향(Z)에 대해 경사지게 연장될 수 있다. 복수의 그루브 성형 돌기(5313)는 회전부(5311)의 외면에서 일 방향(Z)을 따라 대략 나선 방향으로 연장될 수 있다.

복수의 그루브 성형 돌기(5313)의 구성은 도 1 내지 도 18에 도시된 복수의 그루브 성형 돌기(313, 1313-1, 1313-2, 3313, 4313)의 구성과 대응되는 특징을 가질 수 있다.

확관 맨드릴(5300)은 회전부(5311)와 이동 로드(5320)의 사이에 마련되는 베어링(5330)을 포함할 수 있다. 베어링(5330)은 회전부(5311)와 이동 로드(5320) 사이의 마찰력이 저감되도록 구성될 수 있다.

베어링(5330)의 구성은 도 1 내지 도 12 등에 도시된 베어링(330)의 구성과 대응되는 특징을 가질 수 있다. 일 예로, 베어링(5330)은 복수의 전동체(5331)를 포함할 수 있다.

베어링(5330)은 회전부(5311)가 이동 로드(5320)를 중심으로 효율적으로 회전할 수 있도록 마련되는 다양한 구성을 포함할 수 있다.

아울러, 전술한 바와 같이 회전부(5311)와 이동 로드(5320) 사이의 마찰력은 확관 오일과 같은 유체 등 다양한 물질에 의해 저감될 수도 있다. 회전부(5311)와 고정볼(5312) 사이의 마찰력 또한 확관 오일과 같은 유체 등 다양한 물질에 의해 저감될 수 있다.

이상에 설명한 바와 달리, 본 개시의 일 실시예에 따른 열교환기의 제조장치에 있어서, 확관 바디는 이동 로드를 중심으로 회전하지 않을 수 있다. 일 예로, 이동 로드는 도 3에 도시된 맨드릴 홀더(33) 내지 맨드릴 홀더(33)와 연결되는 별도의 지지 구조(미도시)에 대해 회전 가능하게 마련될 수 있다. 여기에서, 확관 바디는 일 방향(Z)에 대해 경사지게 연장된 복수의 그루브 성형돌기를 포함할 수 있고, 확관 바디가 튜브 모재에 삽입될 시 복수의 그루브 성형 돌기가 튜브 모재의 내면에 의해 가압될 수 있으며, 확관 바디 및 이동 로드는 일 방향(Z)으로 연장되는 회전축을 중심으로 회전 가능하게 마련될 수 있다. 이러한 경우에도, 확관 바디는 선형 이동함과 동시에 회전할 수 있고, 복수의 그루브 성형 돌기는 튜브 모재의 내면에 일 방향(Z)과 경사지게 연장되는 복수의 그루브를 형성할 수 있다.

도 22는 본 개시의 일 실시예에 따른 열교환기의 제조방법에 있어서 복수의 열교환핀을 튜브 모재에 관통되도록 배치하는 과정의 일 예시를 도시한 도면이다. 도 23은 본 개시의 일 실시예에 따른 열교환기의 제조방법을 설명함에 있어서, 확관되기 전의 튜브 모재와 복수의 열교환핀의 모습을 설명하기 위한 확대단면도이다. 도 24는 본 개시의 일 실시예에 따른 열교환기의 제조방법에 있어서 튜브 모재를 향해 확관 맨드릴을 선형 이동시키는 과정의 일 예시를 도시한 도면이다. 도 25는 본 개시의 일 실시예에 따른 열교환기의 제조방법에 있어서 튜브 모재를 확관하는 과정의 일 예시를 도시한 도면이다. 도 26은 본 개시의 일 실시예에 따른 열교환기의 제조방법에 있어서 확관 후의 복수의 냉매튜브를 서로 연결하는 과정의 일 예시를 도시한 도면이다.

도 22 내지 도 26을 참조하여, 본 개시의 일 실시예에 따른 열교환기의 제조방법에 대해 설명한다.

도 22 내지 도 26에서는 도 1 내지 도 12의 실시예에 따른 확관 맨드릴(300)을 기준으로 본 개시의 일 실시예에 따른 열교환기의 제조방법에 대해 설명하나, 본 개시의 사상은 이에 제한되지 않는다. 도 22 내지 도 26에서 설명하는 열교환기의 제조방법은 도 1 내지 도 21의 다양한 실시예에 따른 확관 맨드릴(300, 2300-1, 2300-2, 3300, 4300, 5300)를 이용한 열교환기의 제조 과정에도 동일하게 적용될 수 있다.

도 22에 도시된 단계에서, 복수의 열교환핀(120)을 튜브 모재(110a)에 관통되도록 배치할 수 있다. 복수의 열교환핀(120)은 튜브 모재(110a)의 모재 선형부(111a)를 따라 적층될 수 있다.

복수의 열교환핀(120)의 설치공(122) 및 핀 칼라(123)는 다양한 방식으로 형성될 수 있다. 일 예로, 설치공(122) 및 핀 칼라(123)는 버링(burring) 공정에 의해 형성될 수 있다. 열교환핀(120)이 적층될 시 핀 칼라(123)의 단부가 인접한 열교환핀(120)의 설치공(122) 사이로 삽입되는 것을 방지하도록, 버링 공정 후에 핀 칼라(123)의 단부는 프레스 가공에 의해 벤딩될 수도 있다.

도 23에 도시된 바와 같이, 확관 공정 이전의 튜브 모재(110a)는 열교환핀(120)과 결합되지 않을 수 있다. 확관 공정 이전의 튜브 모재(110a)는 설치공(122)을 관통하도록 배치된 경우에도, 핀 칼라(123)의 전부 내지 일부와 접하지 않을 수 있다.

도 24에 도시된 단계에서, 튜브 모재(110a)와 튜브 모재(110a)에 관통되게 배치된 복수의 열교환핀(120)은 확관 공정을 위한 위치(예를 들어, 도 3의 서포터(31))에 위치될 수 있다. 튜브 모재(110a)와 튜브 모재(110a)에 관통되게 배치된 복수의 열교환핀(120)은 확관 맨드릴(300)과 나란하게 배열될 수 있다. 상세하게는, 튜브 모재(110a)의 삽입단(113a)은 확관 맨드릴(300)과 마주하도록 정렬될 수 있다.

이후, 확관 맨드릴(300)은 튜브 모재(110a)를 향해 선형 이동될 수 있다. 상세하게는, 확관 맨드릴(300)은 튜브 모재(110a)에 삽입되는 방향(L1)으로 이동될 수 있다.

확관 맨드릴(300)은 삽입단(113a)을 통해 튜브 모재(110a)의 내부로 삽입될 수 있다.

도 25에 도시된 단계에서, 확관 맨드릴(300)은 튜브 모재(110a)에 삽입되는 방향(L1)으로 이동될 수 있고, 이에 따라 튜브 모재(110a)는 확관될 수 있다.

확관 맨드릴(300)은 모재 선형부(111a)를 따라 L1 방향으로 이동될 수 있고, 모재 선형부(111a)의 모재 벤딩부(112a) 측 일단까지 이동되며 튜브 모재(110a)를 확관할 수 있다.

튜브 모재(110a)가 확관됨에 따라, 튜브 모재(110a)의 외주면은 핀 칼라(123)에 압접될 수 있다. 즉, 튜브 모재(110a)는 복수의 열교환핀(120)에 결합될 수 있다.

확관 맨드릴(300)의 확관 바디(310)는 튜브 모재(110a)의 내부에서 선형 이동되면서 동시에 이동 로드(320)에 대해 회전할 수 있다. 선형 이동되는 확관 맨드릴(300)이 튜브 모재(110a)에 삽입되어 튜브 모재(110a)를 확관할 시 확관 맨드릴(300)의 외면에 형성되는 복수의 그루브 성형 돌기(313)가 회전할 수 있다. 이에 따라, 튜브 모재(110a)의 내면에 복수의 그루브(113)가 형성될 수 있다.

도 26에 도시된 바와 같이, 튜브 모재(110a)의 확관 공정이 종료되면 냉매튜브(110) 및 복수의 열교환핀(120)이 서로 결합된 상태가 될 수 있다.

여기에서, 복수의 선형부(111) 중 일부는 벤딩부(112)에 의해 서로 연결된 상태일 수 있으나, 복수의 선형부(111) 중 다른 일부는 서로 연결되지 않은 상태일 수 있다.

도 26에 도시된 단계에서, 서로 연결되지 않은 복수의 선형부(111)의 일부 중 서로 인접한 한 쌍의 선형부(111)는 연결튜브(140)에 의해 연결될 수 있다.

연결튜브(140)는 절곡된 형상을 가질 수 있다. 연결튜브(140)는 제1 연결단(141) 및 제2 연결단(142)을 포함할 수 있고, 제1 연결단(141)에서 제2 연결단(142)을 향하여 절곡되게 연장될 수 있다.

제1 연결단(141)은 한 쌍의 선형부(111) 중 어느 하나의 벤딩부(112)와 반대되는 측 일단에 연결될 수 있다. 제2 연결단(142)은 한 쌍의 선형부(111) 중 다른 하나의 벤딩부(112)와 반대되는 측 일단에 연결될 수 있다.

연결튜브(140) 및 선형부(111)는 용접을 통한 고정, 고정용 클립이나 철선 등의 고정부재(미도시)를 통해 고정 등 다양한 방식에 의해 서로 고정될 수 있다.

이와 같이, 연결튜브(140)는 서로 인접한 냉매튜브(110)를 연결하여 일체로 연장되는 냉매 유로를 형성할 수 있다.

도 22 내지 도 26에서 설명한 각 단계를 통하여, 본 개시의 일 실시예에 따른 열교환기(100)가 제조될 수 있다.

이상에서 도 22 내지 도 26을 참조하여 설명한 열교환기의 제조방법은 본 개시의 사상에 따른 열교환기의 제조장치를 이용하여 열교환기의 제조하는 방법의 일 예시에 불과하며, 본 개시의 사상은 이에 제한되지 않는다.

이상에서는 특정의 실시예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 상기한 실시예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

1; 공기조화기 3; 열교환기의 제조장치
31; 서포터 32; 액츄에이터
33; 맨드릴 홀더 100; 열교환기
110; 냉매튜브 110a; 튜브 모재
113; 그루브 120; 열교환핀
300; 확관 맨드릴 310; 확관 바디
311; 테이퍼부 312; 실린더부
313; 그루브 성형 돌기 320; 이동 로드
321; 연장부 322; 헤드부
323; 가압부 330; 베어링
331; 전동체

Claims (20)

1. 냉매튜브를 포함하는 열교환기의 제조장치에 있어서,
   일 방향으로 선형 이동 가능하게 마련되는 이동 로드(rod); 및
   상기 이동 로드에 연결되어 상기 일 방향으로 선형 이동 가능하게 마련되고, 상기 냉매튜브의 튜브 모재(tube base material)가 확관되도록 상기 튜브 모재에 삽입 가능하게 마련되는 확관 바디;를 포함하고,
   상기 확관 바디는,
   상기 확관 바디의 외면에서 상기 일 방향에 경사진 방향을 따라 연장되도록 형성되고, 상기 튜브 모재에 삽입될 시 상기 튜브 모재의 내면에 복수의 그루브(groove)를 형성하도록 마련되는 복수의 그루브 성형 돌기(groove forming protrusion)를 포함하는 열교환기의 제조장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 확관 바디는 상기 이동 로드에 대해 상기 확관 바디의 외주 방향을 따라 회전 가능하게 마련되는 열교환기의 제조장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 확관 바디는 상기 튜브 모재에 삽입될 시 제1 회전 방향으로 회전하도록 마련되고,
   상기 복수의 그루브 성형 돌기 각각은 상기 튜브 모재에 삽입되는 방향 측 일단 및 상기 일단에 반대되는 타단을 포함하고,
   상기 복수의 그루브 성형 돌기 각각은 상기 타단에서 상기 일단까지, 상기 일 방향에 대해 상기 제1 회전 방향으로 경사지게 연장되는 열교환기의 제조장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 이동 로드는 상기 일 방향을 따라 연장되며, 적어도 일부가 상기 확관 바디의 내측에 배치되고,
   상기 확관 바디는 상기 이동 로드를 중심으로 회전 가능하게 마련되는 열교환기의 제조장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 확관 바디와 상기 이동 로드 사이에 마련되는 베어링을 더 포함하는 열교환기의 제조장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 베어링은 상기 확관 바디의 내주면과 상기 이동 로드의 외주면 사이에 배치되는 복수의 전동체(rolling element)를 포함하고,
   상기 복수의 전동체는 상기 확관 바디의 둘레 방향을 따라 배열되는 열교환기의 제조장치.
7. 제5항에 있어서,
   상기 베어링은 복수의 베어링을 포함하고,
   상기 복수의 베어링은 상기 확관 바디의 길이 방향을 따라 배열되는 열교환기의 제조장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 확관 바디는 상기 튜브 모재에 삽입되는 방향으로 폭이 좁아지는 형상을 가지는 테이퍼부를 포함하고,
   상기 복수의 그루브 성형 돌기는 상기 테이퍼부의 외면에 배치되는 열교환기의 제조장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 확관 바디는 상기 일 방향으로 연장되고 중공이 있는 원통 형상을 가지는 실린더부를 더 포함하고,
   상기 테이퍼부는 상기 실린더부의 상기 튜브 모재에 삽입되는 방향 측 일단으로부터 연장되고,
   상기 복수의 그루브 성형 돌기의 적어도 일부는 상기 실린더부의 외면에 배치되는 열교환기의 제조장치.
10. 제1항에 있어서,
    상기 확관 바디는,
    상기 튜브 모재에 삽입되는 방향 측 제1 단과,
    상기 제1 단에 반대되는 제2 단과,
    상기 제1 단에 형성되는 제1 홀과,
    상기 제2 단에 형성되는 제2 홀을 포함하고,
    상기 이동 로드는 상기 제1 홀 및 상기 제2 홀을 관통하는 열교환기의 제조장치.
11. 제10항에 있어서,
    상기 이동 로드는 상기 확관 바디의 외측에서 상기 제1 단에 상기 일 방향으로 접하는 헤드부를 더 포함하고,
    상기 헤드부는 상기 일 방향과 직교하는 방향으로의 폭이 상기 제1 홀의 상기 일 방향과 직교하는 방향으로의 폭보다 넓도록 형성되는 열교환기의 제조장치.
12. 제11항에 있어서,
    상기 헤드부는 상기 확관 바디와 인접한 제1 부분과 상기 제1 부분으로부터 상기 튜브 모재에 삽입되는 방향에 위치되는 제2 부분을 포함하고,
    상기 제1 부분은 상기 확관 바디에서 상기 제2 부분으로 향할수록 상기 일 방향과 직교하는 방향으로의 폭이 증가하도록 형성되는 열교환기의 제조장치.
13. 제10항에 있어서,
    상기 이동 로드는 상기 확관 바디의 외측에서 상기 제2 단에 상기 일 방향으로 접하는 가압부를 더 포함하고,
    상기 가압부는 상기 일 방향으로 선형 이동할 시 상기 제2 단을 상기 일 방향으로 가압하도록 마련되고,
    상기 가압부는 상기 일 방향과 직교하는 방향으로의 폭이 상기 제2 홀의 상기 일 방향과 직교하는 방향으로의 폭보다 넓도록 형성되는 열교환기의 제조장치.
14. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 그루브 성형 돌기는 상기 확관 바디의 외주 방향을 따라 균일한 간격으로 배열되는 열교환기의 제조장치.
15. 제1항에 있어서,
    상기 확관 바디는,
    상기 이동 로드를 중심으로 회전 가능하게 마련되는 회전부와,
    상기 이동 로드에 고정되는 고정볼을 더 포함하고,
    상기 고정볼은 상기 회전부에 대해 상기 튜브 모재에 삽입되는 방향에 위치되고,
    상기 복수의 그루브 성형 돌기는 상기 회전부의 외면에 마련되는 열교환기의 제조장치.
16. 냉매튜브를 포함하는 열교환기의 제조장치에 있어서,
    일 방향으로 선형 이동 가능하게 마련되는 이동 로드(rod); 및
    상기 이동 로드에 연결되어 상기 일 방향으로 선형 이동 가능하게 마련되고, 상기 냉매튜브의 튜브 모재(tube base material)가 확관되도록 상기 튜브 모재에 삽입 가능하게 마련되는 확관 바디;를 포함하고,
    상기 확관 바디는,
    상기 확관 바디의 외면에 형성되고, 상기 튜브 모재에 삽입될 시 상기 튜브 모재의 내면에 복수의 그루브(groove)를 형성하도록 마련되는 복수의 그루브 성형 돌기(groove forming protrusion)를 포함하고,
    상기 복수의 그루브 성형 돌기는 상기 튜브 모재에 삽입될 시 상기 튜브 모재의 내면에 가압되도록 마련되고,
    상기 확관 바디는 상기 복수의 그루브 성형 돌기가 상기 튜브 모재의 내면에 가압됨에 따라 상기 이동 로드를 중심으로 회전하도록 마련되는 열교환기의 제조장치.
17. 제16항에 있어서,
    상기 복수의 그루브 성형 돌기는 상기 확관 바디의 외주 방향으로 나란하게 배열되고,
    상기 복수의 그루브 성형 돌기 각각은 상기 일 방향을 따라 나선 방향으로 연장되는 열교환기의 제조장치.
18. 제16항에 있어서,
    상기 확관 바디의 내주면과 상기 이동 로드의 외주면 사이에 배치되는 베어링을 더 포함하는 열교환기의 제조장치.
19. 제16항에 있어서,
    상기 확관 바디는,
    상기 일 방향으로 연장되고 원통 형상을 갖도록 형성되는 실린더부와,
    상기 실린더부에서 상기 일 방향으로 연장되고, 상기 튜브 모재에 삽입되는 방향을 향할수록 폭이 좁아지는 형상을 가지는 테이퍼부를 더 포함하고,
    상기 복수의 그루브 성형 돌기의 적어도 일부는 상기 테이퍼부의 외면에 배치되고,
    상기 복수의 그루브 성형 돌기의 적어도 다른 일부는 상기 실린더부의 외면에 배치되는 열교환기의 제조장치.
20. 튜브 모재(tube base material)를 복수의 열교환핀에 결합하는 열교환기의 제조방법에 있어서,
    상기 복수의 열교환핀을 상기 튜브 모재에 관통되도록 배치하고;
    상기 튜브 모재를 향해 확관 맨드릴(mandrel)을 선형 이동시키고;
    선형 이동되는 상기 확관 맨드릴이 상기 튜브 모재에 삽입되어 상기 튜브 모재를 확관할 시 상기 확관 맨드릴의 외면에 형성되는 복수의 그루브 성형 돌기가 회전하며 상기 튜브 모재의 내면에 복수의 그루브를 형성하는 것;을 포함하는 열교환기의 제조방법.
    

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