KR101365200B1 - 냉동탑차용 열교환기 제조 방법 및 이에 의해 제조된 열교환기 - Google Patents

냉동탑차용 열교환기 제조 방법 및 이에 의해 제조된 열교환기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 중공 형상의 열교환기 바디를 준비하는 열교환기 바디 준비 단계;
양단이 상기 열교환기 바디의 양단부 외측으로 돌출되도록 상기 열교환기 바디의 내부에 냉각 코일을 배치하는 냉각 코일 배치 단계와; 상기 열교환기 바디의 양단부를 순차적으로 가압하여 한 쌍의 제 1성형홀과 한 쌍의 제 2성형홀을 동시에 성형하되, 상기 냉각 코일의 양단을 상기 한 쌍의 제 1성형홀을 관통하도록 배치하고, 상기 한 쌍의 제 2성형홀 각각에 파이프를 끼워 배치하는 성형 단계; 및 상기 한 쌍의 제 1성형홀과 상기 냉각 코일의 양단과, 상기 한 쌍의 제 2성형홀과 상기 각 파이프 사이 공간을 밀폐하는 밀폐 단계를 포함하는 냉동탑차용 열교환기 제조 방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 냉동탑차용 열교환기 제조 방법에 의해 제조된 냉동탑차용 열교환기도 제공한다.

Description

냉동탑차용 열교환기 제조 방법 및 이에 의해 제조된 열교환기{METHOD FOR MANUFACTURING HEAT EXCHANGER OF REFRIGERATING VEHICLE AND HEAT EXCHANGER}
본 발명은 냉동탑차용 열교환기 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열교환기 바디로부터 축냉재의 누출을 효율적으로 방지할 수 있는 냉동탑차용 열교환기 제조 방법 및 이에 의해 제조된 열교환기에 관한 것이다.
전형적으로, 일반적으로 냉동차량은 탑차 형태의 냉동 적재함의 내부를 냉동기로 냉각시켜 차량의 이동시에 적재된 화물의 부패를 방지하여 신선도를 유지할 수 있도록 하는 특수차량의 일종이다.
상기 냉동기는 압축, 응축, 팽창으로 이루어진 냉동사이클을 통해 냉매를 저온으로 유지하여 적재함의 내부로 냉기(冷氣)를 공급할 수 있도록 구성되어 있고, 주로 차량의 엔진에 장착된 압축기가 냉매를 고온, 고압으로 압축하여 응축기로 공급하면 응축기가 압축된 냉매를 냉각, 액화시키고, 액화된 냉매는 팽창밸브를 통과하면서 기화가 용이한 저압으로 유지되어 증발기로 공급되어 열 교환이 이루어지면서 발생되는 냉기를 적재함의 내부로 공급할 수 있도록 되어 있다.
여기서, 종래의 열교환에 사용되는 열교환기는 그 내부에 유체가 채워지고, 열교환기 내부를 관통하여 열교환을 이루도록 하는 냉매가 흐를 수 있는 냉매관이 설치되며, 유체가 흐를 수 있는 파이프가 설치된다.
그러나, 열교환기의 양단에 용접되는 파이프와 냉매관은 외부 충격에 의해 쉽게 크랙이 발생되고, 이 크랙 발생으로 인해, 열교환기 내부의 유체가 외부로 누출되는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 열교환기 바디로부터 축냉재의 누출을 효율적으로 방지할 수 있는 냉동탑차용 열교환기 제조 방법 및 이에 의해 제조된 열교환기을 제공함에 있다.
일 양태에 있어서, 본 발명은 중공 형상의 열교환기 바디를 준비하는 열교환기 바디 준비 단계와; 양단이 상기 열교환기 바디의 양단부 외측으로 돌출되도록 상기 열교환기 바디의 내부에 냉각 코일을 배치하는 냉각 코일 배치 단계와; 상기 열교환기 바디의 양단부를 순차적으로 가압하여 한 쌍의 제 1성형홀과 한 쌍의 제 2성형홀을 동시에 성형하되, 상기 냉각 코일의 양단을 상기 한 쌍의 제 1성형홀을 관통하도록 배치하고, 상기 한 쌍의 제 2성형홀 각각에 파이프를 끼워 배치하는 성형 단계; 및 상기 한 쌍의 제 1성형홀과 상기 냉각 코일의 양단과, 상기 한 쌍의 제 2성형홀과 상기 각 파이프 사이 공간을 밀폐하는 밀폐 단계를 포함하는 냉동탑차용 열교환기 제조 방법을 제공한다.
상기 성형 단계는, 제 1성형부를 사용하여 상기 열교환기 바디의 양단부를 타원형으로 1차 가압 성형하고, 제 2성형부를 사용하여 상기 1차 가압 성형된 상기 열교환기 바디의 양단부를 상기 한 쌍의 제 1성형홀과 상기 한 쌍의 제 2성형홀을 동시에 성형하는 것이 바람직하다.
상기 각 제 1성형홀과 상기 각 제 2성형홀이 서로 연결되는 연결 공간을 갖도록 성형하는 것이 바람직하다.
상기 밀폐 단계는, 상기 각 제 1성형홀과 상기 각 제 2성형홀과 상기 연결 공간에 상응하는 크기를 갖고, 일측부에 상기 냉각 코일의 단부의 외주 및 타측부에 상기 파이프의 외주를 감싸는 중공을 갖는 밀폐 부재를 준비하고, 상기 냉각 코일의 단부의 외주 및 타측부에 상기 파이프의 외주를 밀착하도록 상기 밀폐 부재를 상기 각 제 1성형홀과 상기 각 제 2성형홀과 상기 연결 공간에 끼우고, 상기 밀폐 부재를 상기 각 제 1성형홀과 상기 각 제 2성형홀과 상기 연결 공간의 테두리와 용접하고, 상기 냉각 코일의 단부의 외주 및 타측부에 상기 파이프의 외주와 용접하는 것이 바람직하다.
상기 열교환기 바디의 양단부의 외경을 상기 열교환기의 외경부다 작게 형성하는 것이 바람직하다.
다른 양태에 있어서, 본 발명은 상기 냉동탑차용 열교환기 제조 방법을 통해 제조되는 냉동탑차용 열교환기를 제공한다.
본 발명은 열교환기 바디로부터 축냉재의 누출을 효율적으로 방지할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따르는 열교환기 바디에 냉각 코일이 배치된 상태를 보여주는 단면도이다.
도 2는 도 1의 냉각 코일을 보여주는 사진이다.
도 3은 본 발명에 따르는 금형을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따르는 열교환기 바디가 타원형으로 성형되는 예를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따르는 열교환기 바디가 2차 가압 성형되는 예를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따르는 열교환기 바디가 2차 가압 성형되는 예를 보여주는 사진이다.
도 7은 본 발명에 따르는 열교환기 바디에 밀폐 부재가 설치되는 것을 보여주는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 냉동탑차용 열교환기 제조 방법 및 이에 의해 제조된 냉동탑차용 열교환기를 설명한다.
본 발명의 냉동탑차용 열교환기 제조 방법은 열교환기 바디 준비 단계 -> 냉각 코일 배치 단계 -> 성형 단계 -> 밀폐 단계를 포함하고, 본 발명의 열교환기는 상기 단계들이 순차적으로 진행됨에 따라 제조된다.
열교환기 바디 준비 단계
도 1은 본 발명에 따르는 열교환기 바디에 냉각 코일이 배치된 상태를 보여주는 단면도이다. 도 2는 도 1의 냉각 코일을 보여주는 사진이다.
도 1 및 도 2를 참조 하면, 중공 형상의 열교환기 바디(100)를 준비한다.
여기서, 상기 열교환기 바디(100)의 양단부의 직경은 상기 열교환기 바디(100)의 중앙부의 직경 보다 작도록 형성될 수도 있다.
냉각 코일 준비 단계
내부에 냉매가 흐르는 유로가 형성되고 코일 형상으로 형성되며, 그 양단이 직선화되어 연장되도록 형성되는 냉각 코일(200)을 준비한다.
이어, 상기 냉각 코일(200)을 상기 열교환기 바디(100)의 내부에 배치한다. 이때, 냉각 코일(200)의 양단이 열교환기 바디(100)의 양단부로부터 돌출되도록 배치한다.
성형 단계
본 발명에 따르는 성형 단계에서는, 상기 열교환기 바디(100)의 양단부를 순차적으로 가압하여 한 쌍의 제 1성형홀(110)과 한 쌍의 제 2성형홀(120)을 동시에 성형하되, 상기 냉각 코일(200)의 양단을 상기 한 쌍의 제 1성형홀(110)을 관통하도록 배치하고, 상기 한 쌍의 제 2성형홀(120) 각각에 파이프(300)를 끼워 배치한다.
도 3은 본 발명에 따르는 금형을 보여주는 도면이다.
도 3을 참조 하면, 금형(400)을 준비한다.
상기 금형(400)에는 제 1성형부(410)가 형성되고, 제 1성형부(410)의 측부에 제 2성형부(420)가 형성된다.
상기 금형(400)은 상형(401)과 하형(402)으로 구성되며, 상기 상형(401)과 하형(402)은 도시되지 않는 승강 실린더를 통해 상하로 이동 동작된다.
상기 상형(401)과 하형(402)은 서로 벌어진 상태로 유지된다.
제 1성형부(410)에 냉각 코일(200)이 내부에 배치된 열교환기 바디(100)를 위치시킨다.
도 4는 본 발명에 따르는 열교환기 바디가 타원형으로 성형되는 예를 보여주는 도면이다.
이어, 도 4를 참조 하면, 상형(401)과 하형(402)을 맞물리면, 상기 열교환기 바디(100)의 양단부는 타원 형상(101)으로 성형된다.
즉, 이는 제 1성형부(410)를 사용하여 상기 열교환기 바디(100)의 양단부를 타원 형상(101)으로 1차 가압 성형하는 과정이다.
이어, 1차 가압 성형이 완료된 열교환기 바디(100)를 제 2성형부(420)에 위치시킨다.
그리고, 상형(401)과 하형(402)을 맞물리면, 상기 제 2성형부(420)에 의해 상기 1차 가압 성형된 상기 열교환기 바디(100)의 양단부를 상기 한 쌍의 제 1성형홀(110)과 상기 한 쌍의 제 2성형홀(120)을 동시에 성형할 수 있다.
특히, 상기 제 2성형부(420)를 사용하여 상기 각 제 1성형홀(110)과 상기 각 제 2성형홀(120)이 서로 연결되는 연결 공간(130)을 갖도록 열교환기 바디(100)를 성형(102)하는 것이 좋다.
이때, 한 쌍의 제 1성형홀(110)을 통해 냉각 코일(200)의 양단은 열교환기 바디(100)의 양단부 외측으로 돌출된다.
이와 아울러, 도 5를 참조 하면, 한 쌍의 제 2성형홀(120)은 비워져 있는 상태를 이룬다. 여기에, 파이프(300)가 끼워져 배치된다.
밀폐 단계
도 7은 본 발명에 따르는 열교환기 바디에 밀폐 부재가 설치되는 것을 보여주는 도면이다.
이어, 도 7을 참조 하면, 상기와 같이, 제 1,2성형홀들(110,120) 및 연결 공간(130)이 형성된 이후에, 밀폐 부재(500)를 준비한다.
상기 밀폐 부재(500)는 제 1성형홀(110)에 끼워지는 제 1밀폐부(510)와, 제 2성형홀(120)에 끼워지는 제 2밀폐부(520)와, 연결 공간(130)에 끼워지는 제 3밀폐부(530)로 형성될 수 있다.
여기서, 상기 제 1,2,3밀폐부(510,520,530)는 관통되도록 형성되며, 금속으로 형성된다.
상기와 같이, 상기 각 제 1성형홀(110)과 상기 각 제 2성형홀(120)과 상기 연결 공간(130)에 상응하는 크기를 갖고, 일측부에 상기 냉각 코일(200)의 단부의 외주 및 타측부에 상기 파이프(300)의 외주를 감싸는 중공을 갖는 밀폐 부재(500)를 준비한다.
그리고, 상기 냉각 코일(200)의 단부의 외주 및 타측부에 상기 파이프(300)의 외주를 밀착하도록 상기 밀폐 부재(500)를 상기 각 제 1성형홀(110)과 상기 각 제 2성형홀(120)과 상기 연결 공간(130)에 끼운다.
이어, 상기 밀폐 부재(500)를 상기 각 제 1성형홀(110)과 상기 각 제 2성형홀(120)과 상기 연결 공간(130)의 테두리와 용접하고, 상기 냉각 코일(200)의 단부의 외주 및 타측부에 상기 파이프(300)의 외주와 용접하도록 한다.
상기와 같은 방법을 통해 제조되는 열교환기에서, 파이프와 낭객 코일의 양단은 제 1,2성형홀에 끼워진 상태로, 밀폐 부재에 의해 기밀이 유지됨과 아울러, 상기와 같이 용접 처리를 통해, 열교환기 바디의 내부 공간은 외부로부터 안전하게 밀폐될 수 있다.
상기의 구성 및 방법을 통해 본 발명에 따르는 실시예는, 열교환기 바디로부터 축냉재의 누출을 효율적으로 방지할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100 : 열교환기 바디 110 : 제 1성형홀
120 : 제 2성형홀 200 : 냉각 코일
300 : 파이프 400 : 금형
410 : 제 1성형부 420 : 제 2성형부
500 : 밀폐 부재 510 : 제 1밀폐부
520 : 제 2밀페부 530 : 제 3밀폐부

Claims (6)

  1. 중공 형상의 열교환기 바디를 준비하는 열교환기 바디 준비 단계;
    양단이 상기 열교환기 바디의 양단부 외측으로 돌출되도록 상기 열교환기 바디의 내부에 냉각 코일을 배치하는 냉각 코일 배치 단계;
    상기 열교환기 바디의 양단부를 순차적으로 가압하여 한 쌍의 제 1성형홀과 한 쌍의 제 2성형홀을 동시에 성형하되, 상기 냉각 코일의 양단을 상기 한 쌍의 제 1성형홀을 관통하도록 배치하고, 상기 한 쌍의 제 2성형홀 각각에 파이프를 끼워 배치하는 성형 단계; 및
    상기 한 쌍의 제 1성형홀과 상기 냉각 코일의 양단과, 상기 한 쌍의 제 2성형홀과 상기 각 파이프 사이 공간을 밀폐하는 밀폐 단계를 포함하되,
    상기 파이프의 내부에는 유체가 채워져 흐르고,
    상기 냉각 코일은 상기 열교환기 바디 내부를 관통하여 열교환을 이루도록 냉매가 흐르고,
    상기 성형 단계는,
    제 1성형부를 사용하여 상기 열교환기 바디의 양단부를 타원형으로 1차 가압 성형하고,
    제 2성형부를 사용하여 상기 1차 가압 성형된 상기 열교환기 바디의 양단부를 상기 한 쌍의 제 1성형홀과 상기 한 쌍의 제 2성형홀을 동시에 성형하고,
    상기 각 제 1성형홀과 상기 각 제 2성형홀이 서로 연결되는 연결 공간을 갖도록 성형하되,
    상기 연결 공간은 상기 각 제 1성형홀과 상기 각 제 2성형홀의 서로 마주보는 부분 사이에 직선 유로가 형성되도록 성형하고,
    상기 밀폐 단계는,
    상기 각 제 1성형홀과 상기 각 제 2성형홀과 연결 공간에 상응하는 크기를 갖고, 일측부에 상기 냉각 코일의 단부의 외주 및 타측부에 상기 파이프의 외주를 감싸는 중공을 갖는 밀폐 부재를 준비하고,
    상기 냉각 코일의 단부의 외주 및 타측부에 상기 파이프의 외주를 밀착하도록 상기 밀폐 부재를 상기 각 제 1성형홀과 상기 각 제 2성형홀과 상기 연결 공간에 끼우고,
    상기 밀폐 부재를 상기 각 제 1성형홀과 상기 각 제 2성형홀과 상기 연결 공간의 테두리와 용접하고, 상기 냉각 코일의 단부의 외주 및 타측부에 상기 파이프의 외주와 용접하되,
    상기 밀폐 부재를 제 1밀폐부와, 제 2밀폐부와, 제 3밀폐부로 준비하고,
    상기 제 1밀폐부는 상기 냉각 코일의 단부의 외주를 감싸는 중공을 갖고,
    상기 제 2밀폐부는 상기 파이프의 단부의 외주를 감싸는 중공을 갖고,
    상기 제 1밀폐부와 상기 제 2밀폐부는 상기 연결 공간의 중앙부가 비워지는 공간을 갖고, 상기 연결 공간의 내측 상면부와 내측 하면부에 밀착되고,
    상기 제 3밀폐부는 상기 연결 공간의 중앙부가 비워지는 공간에 삽입 설치되는 것을 특징으로 하는 냉동탑차용 열교환기 제조 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 열교환기 바디의 양단부의 외경을 상기 열교환기 바디의 중앙부 외경보다 작게 형성하는 것을 특징으로 하는 냉동탑차용 열교환기 제조 방법.
  6. 제 1항 또는 제 5항 중 어느 한 항의 냉동탑차용 열교환기 제조 방법을 통해 제조되는 것을 특징으로 하는 냉동탑차용 열교환기.
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