KR101618355B1 - 탑 플레이트 타입 방열핀의 성형툴조립체 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 탑 플레이트 타입 방열핀 성형툴조립체는 외주면에 제1루버미성형부를 가지는 한쌍의 제 1커버부재들과, 상기 제 1커버부재들의 사이에 설치되며 디스크상의 제1본체부 외주부에 톱니형의 제1성형부들이 형성되고, 제 1성형부의 양측면에 제 1,2루버형성부가 형성된 제1단위성형툴들과, 상기 제1커버부재들과 제1단위성형툴들을 상호 결합하는 제 1결합부를 포함하는 제1툴유닛과; 상기 제1툴유닛와 결합되어 방열핀을 성형하는 것으로, 외주면에 제2루버미성형부를 한쌍의 제 2커버부재들과, 상기 제 1커버부재들의 사이에 설치되며 디스크상의 제 2본체부 외주부에 톱니형의 제2성형부들이 형성되고, 제 2성형부의 양측면에 제 3,4루버형성부가 마련된 제2단위성형툴들과, 상기 제2커버부재들과 제2단위성형툴들을 상호 결합하는 제 2결합부를 포함하는 제2툴유닛;을 구비하며, 상기 제 1성형부의 산부 정점부위와 골의 정점부위에는 제1인입부와 제 1돌기부가 형성되고, 상기 제 2단위성형툴을 구성하는 제 2성형부의 골과 산부위에 제1인이부와 결합되는 제2돌기부와 상기 제 1돌기부와 결합되는 제 2인입부가 형성되어 상호 결합됨으로써 방열핀의 성형 시 산부와 골의 정점부위에 평활면을 형성하는 탑플레이트형성부를 포함한다.
Description
본 발명은 방열핀 성형툴 조립체에 관한 것으로, 더 상세하게는 방열핀의 골과 산부위를 평활하게 성형할 수 있는 탑 플레이트 타입의 방열핀의 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 방열휜은 코러게이트 형(corrugate type)이 이용된다. 이 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 발휘 할 수 있도록 하고 있다.
그러나 상기와 같이 코러게이트 형상으로 형성된 방열핀은 골과 산의 정점부위가 곡면으로 형성되며, 변곡점을 가지고 있으므로 튜브들의 사이에 게재되어 브레이징 시 방열핀의 산과 골부위가 선접촉되며, 이 부위가 용융된 크래드층에 의해 튜브와 접합된다 하여도 접합면적이 상대적으로 좁아 열전달효율을 향상시킬 수 없는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제 363318호에는 열교환기의 방열핀과 튜브결합방법 및 구조가 게시되어 있으며, 대한민국 등록특허 제 574337호에는 열교환기용 방열핀의 제조방법을 제공함에 있다. 제 0659568호에는 열교환기용 핀이 게시되어 있으며, 대한민국 공개특허 제 2003-0020563호에는 열교환기용 루버핀이 게시되어 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 열교환기의 튜브와의 접촉면적을 넓힐 수 있도록 산과 골부의 단부 측에 평활면을 가지는 방열핀을 성형하기 위한 탑 플레이트 타입 방열핀의 성형툴조립체를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 방열핀의 골과 산부위에 형성된 평활면의 성형성을 향상시킬 수 있으며, 평활면이 일측으로 편향되는 것을 방지할 수 있는 탑 플레이트 타입 방열핀의 성형툴조립체을 제공함에 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 탑 플레이트 타입 방열핀의 성형툴조립체는 외주면에 제1루버미성형부를 가지는 한쌍의 제 1커버부재들과, 상기 제 1커버부재들의 사이에 설치되며 디스크상의 제1본체부 외주부에 톱니형의 제1성형부들이 형성되고, 제 1성형부의 양측면에 제 1,2루버형성부가 형성된 제1단위성형툴들과, 상기 제1커버부재들과 제1단위성형툴들을 상호 결합하는 제 1결합부를 포함하는 제1툴유닛과
상기 제1툴유닛와 결합되어 방열핀을 성형하는 것으로, 외주면에 제2루버미성형부를 한쌍의 제 2커버부재들과, 상기 제 2커버부재들의 사이에 설치되며 디스크상의 제 2본체부 외주부에 톱니형의 제2성형부들이 형성되고, 제 2성형부의 양측면에 제 3,4루버형성부가 마련된 제2단위성형툴들과, 상기 제2커버부재들과 제2단위성형툴들을 상호 결합하는 제 2결합부를 포함하는 제2툴유닛을 구비하며,
상기 제 1성형부의 산부 정점부위와 골의 정점부위에는 제1인입부와 제 1돌기부가 형성되고, 상기 제 2단위성형툴을 구성하는 제 2성형부의 골과 산의 정점부위에 제1인입부와 결합되는 제2돌기부와 상기 제 1돌기부와 결합되는 제 2인입부가 형성되어 상호 결합됨으로써 방열핀의 성형 시 산부와 골의 정점부위에 평활면을 형성하는 탑플레이트형성부를 포함한 것을 그 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제 1단위성형툴의 산의 정점부위와 골의 정점부위에 각각 형성된 제 1인입부와 제 1돌기부 및 제 2단위성형툴의 산의 정점부위와 골의 정점부위에 각각 형성된 제 2돌기부와 제 2인입부는 산의 정점부위의 중심과 골의 정점부위의 중심으로부터 일측으로 편심되게 형성된다.
본 발명에 따른 탑 플레이트 타입 방열핀 성형툴조립체는 탱크와 연결되는 튜브들의 사이에 설치되는 방열핀과 튜브들과의 접촉 표면적을 넓힐 수 있도록 제조가능하며, 성형툴 조립체에 의해 제조된 방열핀을 채용한 열교환기의 방열성능을 향상시킬 수 있다.
그리고 본 발명은 성형툴조립체는 골부와 산부의 정점부위에 평활한 평면을 형성하기 위한 돌기부와 인입부가 일측으로 편향되게 형성되어 있으므로 성형되는 방열핀의 스프링 백 현상을 줄일 수 있으며, 방열핀의 골의 정점부위와 산의 정점부위 왜곡을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 탑 플레이트 타입 방열핀 성형툴조립체에 의해 성형된 방열핀을 나타내 보인 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 탑 플레이트 타입 방열핀의 성형툴조립체를 나타내 보인 사시도,
도 3은 본 발명에 다른 탑 플레이트 타입 방열핀의 성형툴조립체를 구성하는 단위성형툴을 나타내 보인 정면도,
도 4는 본 발명에 따른 제 1,2단위성형툴에 의해 방열핀이 성형되는 상태를 나타내 보인 측면도,
도 5는 본 발명에 따른 탑 플레이트 타입 방열핀 성형툴조립체에 의해 방열핀이 성형된 상태를 나타내 보인 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 탑 플레이트 타입 방열핀의 성형툴조립체를 나타내 보인 사시도,
도 3은 본 발명에 다른 탑 플레이트 타입 방열핀의 성형툴조립체를 구성하는 단위성형툴을 나타내 보인 정면도,
도 4는 본 발명에 따른 제 1,2단위성형툴에 의해 방열핀이 성형되는 상태를 나타내 보인 측면도,
도 5는 본 발명에 따른 탑 플레이트 타입 방열핀 성형툴조립체에 의해 방열핀이 성형된 상태를 나타내 보인 사시도.
본 발명은 열교환기의 방열표면적을 넓히기 위하여 튜브들의 사이 설치되는 방열핀을 성형하기 위한 것으로, 이러한 방열핀이 도 1에 도시되어 있으며, 이 방열핀을 성형하기 위한 본 발명에 따른 탑 플레이트 타입 방열핀의 성형툴조립체가 도 2 내지 도 5에 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 탑 플레이트 타입 방열핀의 성형툴조립체에 의해 조립된 방열핀(1)은 산(2)의 정점부위와 골(3)의 정점부위에 평활면(4)이 형성된다. 이러한 탑 플레이트 타입 방열핀 성형툴조립체(10)는 제 1툴유닛(20)과 제 2툴유닛(60)이 상호 밀착되어 알루미늄 박판을 코러게이트 형상으로 성형함과 아울러 루버를 형성하게 된다.
상기 제 1툴유닛(20)은 제1루버미성형부(22a)(23a)을 각각 가지는 한 쌍의 제 1커버부재(22)(23)들의 사이에 복수개의 제 1단위성형툴(30)들이 설치되고, 이들은 제 1커버부재(22)(23)을 관통하여 상호 결합되는 볼트를 포함하는 제 1결합부(25)에 의해 결합된다. 상기 제 1커버부재(22)(23)들의 중앙부에는 구동축이 결합되는 제1축수부(22b)들이 형성되고, 상기 제 1단위성형툴부재(30)의 중심부에는 구동축이 관통하는 관통공 또는 축수부와 볼트가 결합되는 관통공이 형성된다.
상기 제1단위성형툴(30)은 도 3에 도시된 바와 같이 디스크상으로 이루어진 본체부(31)의 외주부에 방열핀을 파형으로 성형하기 위한 톱니형의 제1성형부(32)가 형성되는데, 이 제1성형부(32)의 양측 즉, 제1성형부(32)의 양 경사부에는 각각 제1,2루버형성부(35)(36)가 형성된다. 상기 제1성형부(32)의 경사면에 각각 형성되는 제 1루버형성부(35)는 일측경사부의 본체부 전면측에 위치되도록 형성되고, 제 2루버경사부(36)는 타측 경사부의 본체부(31)의 후면측에 위치되도록 형성된다. 그리고 상기 제1성형부(32)의 외주면은 제1단위성형툴(30)의 중심축에 대해 소정의 각도로 경사지게 형성된다. 즉, 제 1루버형성부(35)의 단부로부터 본체부(31)의 전면측으로 경사지게 형성되며 제 2루버형성부(36)의 단부로부터 본체부(31)의 후면측으로 경사지게 형성된다.
상기 제 2툴유닛(60)은 실질적으로 제1툴유닛(20)과 동일한 구성을 가진다.
상기 제2툴유닛(60)은 제2루버미성형부(62a)(63a)을 각각 가지는 한 쌍의 제 2커버부재(62)(63)들의 사이에 복수개의 제 1단위성형툴부재(70)들이 설치되고, 이들은 제 1커버부재(62)(63)을 관통하여 상호 결합되는 볼트를 포함하는 제2결합부(65)에 의해 결합된다. 상기 제 2커버부재(62)(63)들의 중앙부에는 구동축이 결합되는 제 2축수부(62b)들이 형성되고, 상기 제 1단위성형툴부재(70)의 중심부에는 구동축기 관통하는 관통공 또는 축수부와 볼트가 결합되는 관통공이 형성된다.
상기 제2단위성형툴부재(70)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 디스크상으로 이루어진 제 2본체부(71)의 외주부에 방열핀을 파형으로 성형하기 위한 톱니형의 제2성형부(72)가 형성되는데, 이 제2성형부(72)의 양측 즉, 제2성형부의 양 경사부에는 각각 제3,4루버형성부(75)(76)가 형성된다. 상기 제2성형부(75)의 경사면에 각각 형성되는 제 3루버형성부(75)는 일측경사부의 본체부 전면측에 위치되도록 형성되고, 제 4루버형성부(76)는 타측 경사부의 제2본체부(71)의 후면측에 위치되도록 형성된다. 상기 제 2성형부(72)의 외면부는 상술한 바와 같이 제 2,4루버형성부의 단부로부터 본체부(71)의 전면과 후면측으로 경사지게 형성된다.
상기 제 1성형부(32)의 단부측 즉, 산부의 정점부위와 골부위에는 제1인입부(51)와 제 1돌기부(52)가 형성되고, 후술하는 제 2단위성형툴부재(70)을 구성하는 제 2성형부(72)의 골과 산부위에 형성된 제2돌기부(53)와 제 2인입부(54)가 각각 형성되어 이들이 상호 결합됨으로써 성형 시 절곡부위를 평활화 시키기 위한 탑플레이트형성부(50)가 마련된다.
상기 탑플레이트성형부(50)의 제 1성형부(32)의 골(32a)의 정점 부위에 형성된 제 1돌기부(52)는 상기 제 1단위성형툴부재(30)의 회전중심으로부터 골(32a)의 중앙부를 통과하는 중심선에 대해 일측방향(회전방향 측)으로 이동된 위치에 설치된다. 상기 제 1돌기부(52)는 복수개가 형성될 수 있으며, 높이는 방열핀의 평활면의 폭의 반을 넘지 않도록 함이 바람직하다. 상기 탑플레이트성형부(50)의 제 2성형부(72)의 골(72a)의 정점 부위에 형성된 제 2돌기부(53)는 실질적으로 상기 제 1돌기부(52)의 기술적 구성과 실질적으로 동일하다.
상기 탑플레이트성형부(50)의 제 1성형부(32)의 산(32b)의 정점 부위에 형성된 제 1인입부(51)와 제 2성형부(72)의 산(72b)의 정점 부위에 형성된 제 2인입부(54)는 상기 제 1돌기부(52)와 제 2돌기부(53)에 결합될 수 있도록 일측 방향으로 치우쳐 형성되며, 복수개로 이루어질 수도 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 탑 플레이트 타입 방열핀 성형툴조립체에 의해 방열핀이 성형되는 과정을 통하여 단위성형툴들의 작용을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
산과 골의 정점부위에 평활면을 가지는 방열핀(1)을 성형하기 위해서는 도 2 내지 도 5에 도시된 바와같이 제 1툴유닛(20)을 구성하는 제1단위성형툴(20)들의 제 1성형부(32)들과 제 2툴유닛(60)을 구성하는 제2단위성형툴(70)들의 제 2성형부(72)들이 상호 치합된 상태에서 회전시키고 이들의 사이로 방열핀(1)의 제조를 위한 알루미늄 박판을 공급한다.
이와 같이 하면, 도 5에 도시된 바와 같이 제 1툴유닛(20)과 제 2툴유닛(60)이 회전함에 따라 제 1,2성형부(32)(72)가 치합되면서 알루미늄 박판을 파형의 코러게이트 형상 또는 사행으로 성형하게 된다. 아울러 상기 제 1성형부(32)에 의해 형성된 제 1,2루버형성부(35)(36)와 제 2성형부(72)에 형성된 제 3,4루버형성부(75)(76)가 상호 교차하면서 제1,2성형부(32)(72)에 의한 전단력에 의해 스트립 형상으로 절개하여 루버를 형성하게 되고, 제 1,2루버형성부(35)(36) 측면경사면과 상기 제 3,4루버형성부(75)(76)의 경사면에 의해 루버를 소정의 각도로 회전(경사지도록 양단부를 밴딩)시키게 된다.
또한 제 1,2성형부(30)(70)가 치합되어 알루미늄 박판을 코러게이트 형상으로 성형하는 과정에서 상기 제 1성형부(32)의 산(32b)의 정점부위와 골(32a)의 정점부위에 각각 제 1인입부(51)와 제 1돌기부(52)가 형성되고, 상기 제 2성형부(72)의 산(72b)의 정점부위와 골(72a)의 정점부위에 각각 제 2돌기부(53)와 제 2인입부(54)가 형성되어 있으므로 파형으로 형성된 방열핀(100)의 정상부위와 골부위를 비드을 형성하게 됨으로써 스프링백 현상이 보상된 평활면(4)이 형성된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 탑 플레이트 타입 방열핀 성형툴조립체는 튜브와 접촉면적을 넓히기 위한 평활면을 형성할 수 있으므로 이에 의해 제조된 방열핀이 적용된 열교환기의 조립이 용이하고, 열교환기의 열교환효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 사람이라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
본 발명의 탑 플레이트 타입 방열핀 성형툴조립체 각종 열교환기의 방열휜 뿐만아니라 박판을 소정의 방향으로 절단하고, 이를 성형하는 장치 등에 널리 사용가능하다.
20;제1툴유닛 30;제1단위성형툴
32;제1성형부 35;제1루버형성부
36;제2루버형성부
51;제1인입부 53;제 2도출부
52; 제1돌출부 53;제 2인입부
60;제1툴유닛 70;제1단위성형툴
72;제1성형부 75;제3루버형성부
76;제4루버형성부
32;제1성형부 35;제1루버형성부
36;제2루버형성부
51;제1인입부 53;제 2도출부
52; 제1돌출부 53;제 2인입부
60;제1툴유닛 70;제1단위성형툴
72;제1성형부 75;제3루버형성부
76;제4루버형성부
Claims (2)
- 외주면에 제1루버미성형부를 가지는 한 쌍의 제 1커버부재들과, 상기 제 1커버부재들의 사이에 설치되며 디스크상의 제1본체부 외주부에 톱니형의 제1성형부들이 형성되고, 제 1성형부의 양측면에 제 1,2루버형성부가 형성된 제1단위성형툴들과, 상기 제1커버부재들과 제1단위성형툴들을 상호 결합하는 제 1결합부를 포함하는 제1툴유닛과
상기 제1툴유닛와 결합되어 방열핀을 성형하는 것으로, 외주면에 제2루버미성형부를 한 쌍의 제 2커버부재들과, 상기 제 1커버부재들의 사이에 설치되며 디스크상의 제 2본체부 외주부에 톱니형의 제2성형부들이 형성되고, 제 2성형부의 양측면에 제 3,4루버형성부가 마련된 제2단위성형툴들과, 상기 제2커버부재들과 제2단위성형툴들을 상호 결합하는 제 2결합부를 포함하는 제2툴유닛을 구비하며,
상기 제 1성형부의 산부 정점부위와 골의 정점부위에는 제1인입부와 제 1돌기부가 형성되고, 상기 제 2단위성형툴을 구성하는 제 2성형부의 골과 산부위에 제1인이부와 결합되는 제2돌기부와 상기 제 1돌기부와 결합되는 제 2인입부가 형성되어 상호 결합됨으로써 방열핀의 성형 시 산부와 골의 정점부위에 평활면을 형성하는 탑플레이트형성부를 포함한 것을 특징으로 하는 탑 플레이트 타입 방열핀의 성형툴조립체. - 제 1항에 있어서,
상기 제 1단위성형툴의 산의 정점부위와 골의 정점부위에 각각 형성된 제 1인입부와 제 1돌기부 및 제 2단위성형툴의 산의 정점부위와 골의 정점부위에 각각 형성된 제 2돌기부와 제 2인입부는 산의 정점부위의 중심과 골의 정점부위의 중심으로부터 일측으로 편심되게 형성된 것을 특징으로 하는 탑 플레이트 타입 방열핀의 성형툴조립체.
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|---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
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| KR1020150114069A KR101618355B1 (ko) | 2015-08-12 | 2015-08-12 | 탑 플레이트 타입 방열핀의 성형툴조립체 |
Publications (1)
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| KR101618355B1 true KR101618355B1 (ko) | 2016-05-09 |
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| KR1020150114069A KR101618355B1 (ko) | 2015-08-12 | 2015-08-12 | 탑 플레이트 타입 방열핀의 성형툴조립체 |
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2015
- 2015-08-12 KR KR1020150114069A patent/KR101618355B1/ko active IP Right Grant
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