KR101725852B1 - 핀튜브 조립체 제조방법 및 이에 의해 제작된 핀튜브 조립체 - Google Patents

핀튜브 조립체 제조방법 및 이에 의해 제작된 핀튜브 조립체 Download PDF

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Abstract

핀튜브 조립체 제작방법 및 이에 의해 제작된 핀튜브 조립체가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 핀튜브 조립체 제작방법(S100)은, 핀(110)과 튜브(120)를 포함하고, 다수의 절곡부(121)를 가지며, 둘 이상의 층상 구조를 형성하는 핀튜브 조립체(100)를 제작하는 방법으로서, a) 핀(110)과 튜브(120)를 조립하는 핀튜브 조립단계(S110); b) 층상 구조의 층 개수에서 1을 뺀 수만큼의 제 1 절곡부(131)를 일정 거리만큼 이격시켜 배치하고, 제 1 절곡부(131)에 대한 절곡을 수행하는 1차 절곡단계(S120); 및 c) 1차 절곡단계(S120) 이후, 층상 구조의 각 층에 형성된 절곡 수와 동일한 수만큼의 제 2 절곡부(132)를 일정 거리만큼 이격시켜 배치하고, 제 2 절곡부(132)에 대한 절곡을 수행하는 2차 절곡단계(S130);를 포함하는 것을 구성의 요지로 한다.
본 발명의 핀튜브 조립체 제작방법 및 이에 의해 제작된 핀튜브 조립체에 따르면, 핀튜브 조립체를 제작함에 있어 튜브의 비틀림 현상을 방지할 수 있고, 이와 동시에 핀이 튜브로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있는 핀튜브 조립체 제작방법 및 이에 의해 제작된 핀튜브 조립체를 제공할 수 있다.

Description

핀튜브 조립체 제조방법 및 이에 의해 제작된 핀튜브 조립체{Manufacturing Method of Fin Tube Assembly, and Fin Tube Assembly Manufactured Thereby}
본 발명은 핀튜브 조립체 제작방법 및 이에 의해 제작된 핀튜브 조립체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 핀튜브 조립체를 제작하는 과정 중 핀이 튜브에 좀더 접촉이 잘 이루어질 수 있는 구성을 포함하는 핀튜브 조립체 제작방법 및 이에 의해 제작된 핀튜브 조립체에 관한 것이다.
도 1에는 종래 기술에 따른 절곡되지 않은 핀튜브를 나타내는 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 도 1에 도시된 핀튜브를 나타내는 평면도가 도시되어 있으며, 도 3에는 도 1의 A-A'선 절단면도가 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 종래 기술에 따른 튜브(12)에는 외주면에 소정 거리만큼 돌출 형성된 핀(11)을 구비함으로써, 튜브의 열전달 효율을 극대화 시키고 있다.
종래 기술에 따르며, 이미 제작된 튜브(12)의 외주면에 기 제작된 핀(11)을 접착이 아닌 감는 방식으로 핀(11)을 튜브에 장착시킴으로써, 핀튜브를 제작하고 있다. 이때 사용되는 장치는 여러 종류의 장치가 사용될 수 있다. 일반적으로 핀-튜브 가조립 모듈(도시하지 않음)을 이용하여 튜브(12)의 외주면에 핀(11)을 감는 방식으로 장착시킨 후, 핀의 양 단부를 튜브와 용접 또는 브레이징 방법에 의해 결속 및 고정시키고 있다.
튜브(12)의 외주면에 핀(11)를 장착함으로써, 도 3에 도시된 바와 같이, 핀(11)와 튜브(12)는 서로 면접촉하며 결속되게 된다.
도 4에는 종래 기술에 따른 핀튜브를 1차 절곡하기 위해 제 1 절곡부의 위치를 배치한 모습을 나타내는 평면도가 도시되어 있고, 도 5에는 종래 기술에 따른 핀튜브를 1차 절곡한 모습을 나타내는 평면도가 도시되어 있으며, 도 6에는 도 5에 도시된 핀튜브를 제 2 절곡부(15)를 중심으로 재차 절곡하여 층상 구조로 제작된 핀튜브 조립체를 나타내는 사시도가 도시되어 있고, 도 7에는 도 6의 B 방향에서 바라본 측면도가 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 상기 언급한 바와 같이 튜브(12)의 외주면에 핀(11)를 장착하여 제작된 핀튜브는 다수의 절곡 공정을 통해 도 6 및 도 7에 도시된 핀튜브 조립체(10)를 형성할 수 있다.
구체적으로, 종래 기술에 따른 핀튜브 조립체(10) 제작방법에 따르면, 도 4 및 도 5와 같이 다수의 제 1 절곡부(14) 및 제 2 절곡부(15)를 배치한 후, 제 1 절곡부(14)를 중심으로 1차 절곡을 수행한 후, 제 2 절곡부(15)를 중심으로 2차 절곡을 수행하여 도 6에 도시된 핀튜브 조립체(10)를 제작하고 있다.
이때, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제 2 절곡부(15)를 중심으로 2차 절곡 공정이 수행된 핀튜브는 다수의 층상구조(L1, L2, L3)를 갖는 핀튜브 조립체(10)를 형성할 수 있다.
그러나, 종래 기술에 따른 핀튜브 조립체(10) 제작방법에 따르면, 도 6의 C, D 부분에 도 8과 같이 핀(11)과 튜브(12)가 서로 이격되는 현상이 발생한다. 이러한 현상은 도 9와 도 10을 통해 상세히 설명하기로 한다.
도 9 및 도 10에는 도 6의 C 부분 및 D 부분이 절곡되는 모습을 나타내는 사시도가 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 종래 기술에 따른 핀튜브 조립체 제작방법에 따르면, 핀튜브의 중심축(CTUBE)과 제 2 절곡부의 절곡 회전축(CBENDING)이 서로 일치한다. 이 때문에 2차 절곡 공정 과정에서 핀튜브의 C와 D 부분에서 튜브의 꼬임 현상이 발생하게 되고, 결과적으로 튜브의 외주면에 장착된 핀 역시 뒤틀리게 된다.
이때, 튜브의 외주면을 감싸는 형태로 장착된 핀은, 튜브의 뒤틀리는 방향에 따라서 핀의 감겨진 형상이 더욱 조여지거나 풀어지게 된다.
튜브의 뒤틀리는 방향과 핀의 감겨지는 방향이 서로 일치할 경우, 핀은 튜브의 외주면에 더욱 조여지게 되며, 튜브의 변형을 초래하게 된다. 경우에 따라서, 뒤틀리는 정도가 과도할 경우 핀에 과도한 인장 응력이 가해지고, 이러한 인장 응력은 핀과 튜브의 용접 또는 브레이징 결속부에 전달되게 되며, 결과적으로 핀과 튜브의 결속부가 탈거되어 핀튜브의 불량을 야기하게 된다.
반면, 튜브의 뒤틀리는 방향과 핀의 감겨지는 방향이 서로 반대일 경우, 핀의 감겨진 형상은 풀어지게 되며 결과적으로, 핀은 튜브로부터 이탈되게 된다. 핀과 튜브가 서로 분리되게 되면 핀과 튜브의 접촉면적이 현저히 줄어들게 되고, 결과적으로, 핀튜브 조립체의 열전달 효율이 현저히 저감되는 문제점이 발생하게 된다.
따라서, 종래 기술에 따른 핀튜브 조립방법의 문제점을 해결할 수 있는 기술이 필요한 실정이다.
한국등록특허 10-0556761 (2006년 02월 23일 등록)
본 발명의 목적은, 다수의 절곡부를 가지는 핀튜브 조립체를 제작함에 있어 튜브의 비틀림 현상을 방지할 수 있고, 이와 동시에 핀이 튜브로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있는 핀튜브 조립체 제작방법 및 이에 의해 제작된 핀튜브 조립체를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 핀튜브 조립체 제작방법은, 핀과 튜브를 포함하고, 다수의 절곡부를 가지며, 둘 이상의 층상 구조를 형성하는 핀튜브 조립체를 제작하는 방법으로서, a) 핀과 튜브를 조립하는 핀튜브 조립단계; b) 층상 구조의 층 개수에서 1을 뺀 수만큼의 제 1 절곡부를 소정 거리만큼 이격시켜 배치하고, 제 1 절곡부에 대한 절곡을 수행하는 1차 절곡단계; 및 c) 1차 절곡단계 이후, 층상 구조의 각 층에 형성된 절곡 수와 동일한 수만큼의 제 2 절곡부를 일정 거리만큼 이격시켜 배치하고, 제 2 절곡부에 대한 절곡을 수행하는 2차 절곡단계;를 포함하는 구성일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 핀튜브 조립단계는, a-1) 기 제작된 튜브를 핀-튜브 가조립 모듈에 공급하는 튜브공급단계; a-2) 기 제작된 핀을 핀-튜브 가조립 모듈에 공급하는 핀공급단계; a-3) 핀의 튜브와의 접촉부에 열전달물질을 도포하는 열전달물질 도포단계; 및 a-4) 튜브의 외주면에 핀을 조립하는 핀조립단계;를 포함하는 구성일 수 있다.
또한, 상기 열전달물질은, 써멀 그리스(thermal grease) 또는 열전달 테이프일 수 있다.
또한, 상기 핀튜브 조립단계는, a-5) 핀조립단계 이후, 튜브 내부에 유압을 제공하여 튜브를 확관시키는 튜브확관단계;를 더 포함하는 구성일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 1차 절곡단계에서 제 1 절곡부의 절곡 반경은 층상 구조의 각 층간 이격 거리의 45 내지 50 %의 길이일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제 1 절곡부의 위치는, 핀튜브의 전체 길이에서 핀이 장착된 부분만을 제 1 절곡부의 개수에서 1을 더한 수로 나누어 일정 간격으로 배정된 위치일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제 2 절곡부의 위치는, 층상 구조의 각 층이 형성하는 길이에서 핀이 장착된 부분만을 제 2 절곡부의 개수에서 1을 더한 수로 나누어 일정 간격으로 배정된 위치일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제 1 절곡부와 제 2 절곡부의 절곡 회전축(CBENDING)은, 핀튜브의 중심축(CTUBE)과 직교하는 방향일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 핀튜브 조립체 제작방법은, d) 2차 절곡단계 이후, 핀이 장착되지 않은 튜브의 양단부를 기설정된 설계 치수에 대응되도록 양단부를 절단하는 튜브 재단단계;를 더 포함하는 구성일 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 핀튜브 조립체 제작방법에 의해 제작된 것을 특징으로 하는 핀튜브 조립체를 제공할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 핀튜브 조립체 제작방법에 따르면, 특정구성의 핀튜브 조립단계, 1차 절곡단계 및 2차 절곡단계를 포함함으로써, 핀튜브 조립체를 제작함에 있어 튜브의 비틀림 현상을 방지할 수 있고, 이와 동시에 핀이 튜브로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있는 핀튜브 조립체 제작방법 및 이에 의해 제작된 핀튜브 조립체를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 핀튜브 조립체 제작방법에 따르면, 1차 절곡단계와 2차 절곡단계를 특정 방향으로 수행하도록 함으로써, 종래 기술 대비 절곡 수량을 현저히 줄일 수 있어, 더욱 간소화된 핀튜브 조립체 제작방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 핀튜브 조립체 제작방법에 따르면, 제 1 절곡부와 제 2 절곡부의 절곡 회전축을 핀튜브의 중심축과 직교하는 방향으로 설정함으로써, 절곡과정에서 발생하는 튜브의 비틀림 현상을 원천적으로 차단할 수 있다.
또한, 본 발명의 핀튜브 조립체 제작방법에 따르면, 열전달물질을 도포하는 단계를 포함하는 핀튜브 조립단계를 포함함으로써, 더욱 향상된 열전달 특성을 가지는 핀튜브 조립체를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 핀튜브 조립체 제작방법에 따르면, 제 1 절곡부의 절곡 반경을 특정 범위로 한정함으로써, 더욱 정확한 치수로 제작되는 핀튜브 조립체를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 핀튜브 조립체 제작방법에 따르면, 제 1 절곡부의 위치와 제 2 절곡부의 위치를 특정 위치로 배치함으로써, 안정적으로 튜브 절곡작업을 수행할 수 있고, 결과적으로 정확한 치수로 제작된 핀튜브 조립체를 제공할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 절곡되지 않은 핀튜브를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 핀튜브를 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 1의 A-A'선 절단면도이다.
도 4는 종래 기술에 따른 핀튜브를 1차 절곡하기 위해 제 1 절곡부의 위치를 배치한 모습을 나타내는 평면도이다.
도 5는 종래 기술에 따른 핀튜브를 1차 절곡한 모습을 나타내는 평면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 핀튜브를 제 2 절곡부를 중심으로 재차 절곡하여 층상 구조로 제작된 핀튜브 조립체를 나타내는 사시도이다.
도 7은 도 6의 B 방향에서 바라본 측면도이다.
도 8은 도 6의 C 부분 및 D 부분 확대도이다.
도 9 및 도 10는 도 6의 C 부분 및 D 부분이 절곡되는 모습을 나타내는 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 핀튜브 조립체 제작방법을 나타내는 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 핀튜브를 1차 절곡하기 위해 제 1 절곡부의 위치를 배치한 모습을 나타내는 평면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 핀튜브 조립체 제작방법의 1차 절곡단계를 거쳐 제 1 절곡부가 형성된 핀튜브를 나타내는 평면도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 핀튜브 조립체 제작방법의 2차 절곡단계를 거쳐 제 2 절곡부가 형성된 핀튜브 조립체를 나타내는 사시도이다.
도 15는 단열용기에 본 실시예에 따른 핀튜브 조립체를 설치하여 제1유체를 유동시키고, 단열용기 내부에는 제2유체를 유동시켜 열전달 효율을 측정하는 모습을 나타내는 구성도이다.
도 16은 도 15에 도시된 구성도를 이용하여 종래 기술에 따른 핀튜브 조립체와 본 발명에 따른 핀튜브 조립체의 열전달 효율을 비교한 표이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다. 본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 11에는 본 발명의 일 실시예에 따른 핀튜브 조립체 제작방법을 나타내는 흐름도가 도시되어 있다. 또한, 도 12에는 본 발명의 일 실시예에 따른 핀튜브를 1차 절곡하기 위해 제 1 절곡부의 위치를 배치한 모습을 나타내는 평면도가 도시되어 있다. 도 13에는 본 발명의 일 실시예에 따른 핀튜브 조립체 제작방법의 1차 절곡단계를 거쳐 제 1 절곡부가 형성된 핀튜브를 나타내는 평면도가 도시되어 있고, 도 14에는 본 발명의 일 실시예에 따른 핀튜브 조립체 제작방법의 2차 절곡단계를 거쳐 제 2 절곡부가 형성된 핀튜브 조립체를 나타내는 사시도가 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 핀튜브 조립체 제작방법(S100)은, 핀(110)과 튜브(120)를 포함하고, 다수의 절곡부(131, 132)를 가지며, 둘 이상의 층상 구조를 형성하는 핀튜브 조립체(100)를 제작하는 방법으로서, 특정 구성의 핀튜브 조립단계(S110), 1차 절곡단계(S120) 및 2차 절곡단계(S130)를 구비함으로써, 핀튜브 조립체를 제작함에 있어 튜브의 비틀림 현상을 방지할 수 있고, 이와 동시에 핀이 튜브로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있는 핀튜브 조립체 제작방법 및 이에 의해 제작된 핀튜브 조립체를 제공할 수 있다
이하에서는, 본 실시예에 따른 핀튜브 조립체 제작방법(S100)을 구성하고 있는 각 단계에 대해 상세히 설명하기로 한다.
본 실시예에 따른 핀튜브 조립단계(S110)는, 핀(110)과 튜브(120)를 조립하는 단계로서, 튜브공급단계(S111), 핀공급단계(S112) 및 핀조립단계(S114)를 포함하는 구성일 수 있다. 튜브공급단계(S111)와 핀공급단계(S112)는 각기 기 제작된 튜브(120)와 핀(110)을 핀-튜브 가조립 모듈에 공급하는 단계이다.
경우에 따라서, 핀(110)의 튜브(120)와의 접촉부에 열전달물질을 도포하는 열전달물질 도포단계(S113)를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 열전달물질은, 써멀 그리스(thermal grease) 또는 열전달 테이프일 수 있다.
본 실시예에 따른 핀조립단계(S114)를 통해 튜브(120)의 외주면에 핀(110)을 감는 공정으로 조립할 수 있다.
경우에 따라서, 핀조립단계(S114) 이후, 튜브 내부에 유압을 제공하여 튜브를 확관시키는 튜브확관단계(S115)가 수행되어, 핀(110)과 튜브(120)의 결속을 더욱 견고히 할 수 있다.
본 실시예에 따른 1차 절곡단계(S120)는, 도 12에 도시된 바와 같이, 소정 길이만큼 일직선 방향으로 연장되어 제작된 핀튜브를 제 1 절곡부(131)에 대한 절곡을 수행하는 단계이다.
구체적으로, 1차 절곡단계(S120)에서 수행되는 절곡은 층상 구조의 각 층을 구분짓는 절곡단계이다. 따라서, 제 1 절곡부(131)는 층상 구조의 층 개수에서 1을 뺀 수만큼의 제 1 절곡부(131)를 소정 거리만큼 이격시켜 배치됨이 바람직하다. 예를 들어, 도 14에 도시된 바와 같이 3층 구조의 핀튜브 조립체(100)을 제작하고자 할 경우, 두 개의 제 1 절곡부(131)를 도 12에 도시된 바와 같이 배치시켜 1차 절곡단계(S120)를 수행할 수 있다. 설계자의 의도에 따라 제 1 절곡부(131)의 위치를 적절히 변경하여 배치할 수 있으며, 바람직하게 제 1 절곡부(131)의 위치는, 핀튜브(140)의 전체 길이에서 핀(110)이 장착된 부분만을 제 1 절곡부(131)의 개수에서 1을 더한 수로 나누어 일정 간격으로 배정된 위치일 수 있다.
본 실시예에 따른 핀튜브 조립체(100)를 구성하는 튜브(120)는 소정 크기의 탄성복원력을 지니는 바, 튜브(120)를 구성하고 있는 소재에 따라 탄성복원력의 크기가 서로 상이하다. 1차 절곡단계(S120) 이후 튜브(120)가 가지고 있는 탄성복원력에 의해 원래 상태로 복원되려는 경향을 고려하여 제 1 절곡부(131)의 절곡 반경(R1)을 결정함이 바람직하다. 바람직하게는, 1차 절곡단계(S120)에서 제 1 절곡부(131)의 절곡 반경(R1)은 층상 구조의 각 층간 이격 거리(H)의 45 내지 50 %의 길이를 갖는 것이 바람직하다. 제 1 절곡부(131)의 절곡 반경(R1)을 층간 이격 거리(H)의 45 %보다 작은 수치로 설정할 경우, 절곡 부위에 위치하는 핀(110)과 튜브(120)에 과도한 응력이 집중되어 의도되지 않은 변형이 발생될 수 있어, 바람직하지 않다. 또한, 제 1 절곡부(131)의 절곡 반경(R1)을 층간 이격 거리(H)의 50 %보다 큰 수치로 설정할 경우, 층상 구조의 각 층간 이격 거리(H)를 의도된 거리보다 크게 제작되어 절곡 부위에 위치하는 핀(110)과 튜브(120)에 과도한 응력이 집중되어 의도되지 않은 변형이 발생될 수 있어, 바람직하지 않다.
이후, 2차 절곡단계(S130)가 수행된다. 종래 기술에 따른 핀튜브 조립체 제작방법은, 튜브의 일부분을 꼬아 층상구조의 핀튜브 조립체를 제작하였으나, 본 실시예에 따른 핀튜브 조립체 제작방법(S100)은 이와 다르다.
구체적으로, 도 12 및 도 13을 도 10과 함께 비교하여 참조하면, 제 1 절곡부(131)와 제 2 절곡부(132)의 절곡 회전축(CBENDING)은, 핀튜브(140)의 중심축(CTUBE)과 직교하는 방향임이 바람직하다.
이 경우, 튜브의 비틀림 현상을 원천적으로 차단할 수 있어, 튜브 비틀림으로 인해 발생하였던 핀과 튜브의 이격현상을 제거할 수 있다.
본 실시예에 따른 2차 절곡단계(S130)는, 1차 절곡단계(S120) 이후, 층상 구조의 각 층에 형성된 절곡 수와 동일한 수만큼의 제 2 절곡부(132)를 소정 거리만큼 이격시켜 배치하고, 제 2 절곡부(132)에 대한 절곡을 수행하는 단계이다.
이 경우, 제 2 절곡부(132)의 위치는, 도 11에 도시된 바와 같이, 층상 구조의 각 층이 형성하는 길이에서 핀이 장착된 부분(W0)만을 제 2 절곡부(132)의 개수에서 1을 더한 수로 나누어 일정 간격(W1, W2, W3, W4, W5)으로 배정된 위치임이 바람직하다.
이하에서는, 종래 기술에 따른 핀튜브 조립체 제작방법과 본 실시예에 따른 핀튜브 조립체 제작방법에 있어서, 절곡 횟수를 비교해본다.
종래 기술에 따른 핀튜브 조립체 제작방법은, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 1차 절곡 단계에서 20번의 절곡 공정이 수행되고, 2차 절곡 단계에서 4번의 절곡 공정이 수행되어, 총 24번의 절곡 공정이 수행되었다.
본 실시예에 따른 핀튜브 조립체 제작방법은, 도 12 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 1차 절곡 단계에서 2번의 절곡 공정이 수행되고, 2차 절곡 단계에서 4번의 절곡 공정이 수행되어, 총 6번의 절곡 공정이 수행되었다.
따라서, 본 실시예에 따른 핀튜브 조립체 제작방법(S100)에 따르면, 1차 절곡단계(S120)와 2차 절곡단계(S130)에서 수행되는 절곡 방향을 특정 방향으로 수행하도록 하고, 절곡 순서를 적절히 배치함으로써, 종래 기술 대비 절곡 수량을 현저히 줄일 수 있어, 더욱 간소화된 핀튜브 조립체 제작방법을 제공할 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 핀튜브 조립체 제작방법(S100)은, 2차 절곡단계(S130) 이후, 핀(110)이 장착되지 않은 튜브(120)의 양단부를 기설정된 설계 치수에 대응되도록 양단부를 절단하는 튜브 재단단계(S140)가 실시되어, 최종 제품을 완성할 수 있다.
본 발명은 또한, 도 12에 도시된 바와 같이, 핀튜브 조립체 제작방법(S100)에 의해 제작된 것을 특징으로 하는 핀튜브 조립체(100)를 제공할 수 있다.
본 실시예에 따른 핀튜브 조립체 제작방법(S100)은, 도 5와 도 12를 통해 확인할 수 있는 바와 같이, 동일한 최종 제품을 제작하는데 있어서, 특정 구성의 제작단계를 구비함으로써, 핀튜브 조립체를 제작함에 있어 튜브의 비틀림 현상을 방지할 수 있어, 핀이 튜브로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있으며, 열전달 효율이 현저히 향상된 핀튜브 조립체를 제작할 수 있다.
도 13에는 단열용기에 본 실시예에 따른 핀튜브 조립체를 설치하여 제1유체를 유동시키고, 단열용기 내부에는 제2유체를 유동시켜 열전달 효율을 측정하는 모습을 나타내는 구성도가 도시되어 있고, 도 14에는 도 13에 도시된 구성도를 이용하여 종래 기술에 따른 핀튜브 조립체와 본 발명에 따른 핀튜브 조립체의 열전달 효율을 비교한 표가 도시되어 있다.
도 13에 도시된 핀튜브 조립체(100)에 섭씨 99.0도의 물(제1유체)을 일정 유동으로 유동시키고, 이와 동시에 단열용기 내부에 섭씨 10.0도의 물(제2유체)를 유동시킨 후, 제1유체의 토출 온도값과 제2유체의 토출 온도값을 측정하였다. 또한, 이와 동일한 유입온도 및 유량조건에서 종래 기술에 따른 핀튜브 조립체를 도 13에 도시된 단열용기에 장착한 후, 제1유체의 토출 온도값과 제2유체의 토출 온도값을 측정하였다.
도 14에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 핀튜브 조립체의 경우, 제1유체의 토출온도가 평균 섭씨 67.2도이고, 제2유체의 토출온도가 평균 섭씨 44.8도이다.
반면, 본 실시예에 따른 핀튜브 조립체(100)의 경우, 제1유체의 토출온도가 평균 섭씨 58.0도이고, 제2유체의 토출온도가 평균 섭씨 54.9도이다.
도 14에 도시된 표에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 실시예에 따른 핀튜브 조립체(100)는 종래 기술에 따른 핀튜브 조립체 대비 제2유체의 토출온도를 현저히 향상(+10.1도)시켰으며, 결과적으로 열전달 효율을 향상시켰다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 핀튜브 조립체 제작방법(S100)에 따르면, 특정구성의 핀튜브 조립단계(S110), 1차 절곡단계(S120) 및 2차 절곡단계(S130)를 포함함으로써, 핀튜브 조립체(100)를 제작함에 있어 튜브의 비틀림 현상을 방지할 수 있고, 이와 동시에 핀이 튜브로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있는 핀튜브 조립체 제작방법 및 이에 의해 제작된 핀튜브 조립체를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 핀튜브 조립체 제작방법(S100)에 따르면, 1차 절곡단계(S120)와 2차 절곡단계(S130)를 특정 방향으로 수행하도록 함으로써, 종래 기술 대비 절곡 수량을 현저히 줄일 수 있어, 더욱 간소화된 핀튜브 조립체 제작방법(S100)을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 핀튜브 조립체 제작방법(S100)에 따르면, 제 1 절곡부(131)와 제 2 절곡부(132)의 절곡 회전축(CBENDING)을 핀튜브의 중심축(CTUBE)과 직교하는 방향으로 설정함으로써, 절곡과정에서 발생하는 튜브의 비틀림 현상을 원천적으로 차단할 수 있다.
또한, 본 발명의 핀튜브 조립체 제작방법(S100)에 따르면, 열전달물질을 도포하는 단계(S113)를 포함하는 핀튜브 조립단계(S110)를 포함함으로써, 더욱 향상된 열전달 특성을 가지는 핀튜브 조립체(100)를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 핀튜브 조립체 제작방법(S100)에 따르면, 제 1 절곡부(131)의 절곡 반경을 특정 범위로 한정함으로써, 더욱 정확한 치수로 제작되는 핀튜브 조립체(100)를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 핀튜브 조립체 제작방법(S100)에 따르면, 제 1 절곡부(131)의 위치와 제 2 절곡부(132)의 위치를 특정 위치로 배치함으로써, 안정적으로 튜브 절곡작업을 수행할 수 있고, 결과적으로 정확한 치수로 제작된 핀튜브 조립체(100)를 제공할 수 있다.
이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
즉, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 설명에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능하며, 그와 같은 변형은 본 발명의 보호 범위 내에 있게 된다.
10: 종래 기술에 따른 핀튜브 조립체
11: 핀
12: 튜브
13: 핀접촉부
14: 제 1 절곡부
15: 제 2 절곡부
100: 핀튜브 조립체
110: 핀
120: 튜브
130: 절곡부
131: 제 1 절곡부
132: 제 2 절곡부
140: 핀튜브
L1: 제 1 층
L2: 제 2 층
L3: 제 3 층
R1: 제 1 절곡부의 절곡 반경
H: 층상 구조의 각 층간 이격 거리
W0: 층상 구조의 각 층이 형성하는 길이에서 핀이 장착된 부분
W1, W2, W3, W4, W5: 제 2 절곡부 사이의 간격
CBENDING:: 절곡 회전축
CTUBE: 핀튜브의 중심축
S100: 핀튜브 조립체 제작방법
S110: 핀튜브 조립단계
S111: 튜브공급단계
S112: 핀공급단계
S113: 열전달물질 도포단계
S114: 핀조립단계
S115: 튜브확관단계
S120: 1차 절곡단계
S130: 2차 절곡단계
S140: 튜브 재단단계

Claims (10)

  1. 다수의 절곡부(121)가 형성된 튜브(120), 및 튜브(120)의 절곡부(121)를 포함한 튜브(120)의 외주면을 연속적으로 감싸는 형태로 감아서 장착된 "L"자 형상의 핀(110)을 구비하며, 둘 이상의 층을 갖는 3차원 입체 구조를 형성하는 핀튜브 조립체(100)를 제조하는 방법에 있어서,
    기 제작된 튜브(120)를 핀-튜브 가조립 모듈에 공급하는 튜브공급단계(S111);
    기 제작된 핀(110)을 핀-튜브 가조립 모듈에 공급하는 핀공급단계(S112);
    핀(110)의 튜브(120)와의 접촉부에 열전달물질을 도포하는 열전달물질 도포단계(S113);
    튜브(120)의 외주면에 핀을 감는 공정으로 조립하는 핀조립단계(S114); 및
    상기 핀조립단계(S114) 이후, 튜브 내부에 유압을 제공하여 튜브를 확관시키는 튜브확관단계(S115);가 시계열적으로 차례로 수행되어 핀(110)과 튜브(120)를 조립하는 핀튜브 조립단계(S110);
    층상 구조의 층 개수에서 1을 뺀 수만큼의 제 1 절곡부(131)를 소정 거리만큼 이격시켜 배치하고, 제 1 절곡부(131)에 대한 절곡을 수행하여 둘 이상의 층상 구조를 형성하는 1차 절곡단계(S120);
    상기 1차 절곡단계(S120) 이후, 층상 구조의 각 층에 형성된 절곡 수와 동일한 수만큼의 제 2 절곡부(132)를 일정 거리만큼 이격시켜 배치하고, 제 2 절곡부(132)에 대한 절곡을 수행하는 2차 절곡단계(S130); 및
    상기 2차 절곡단계(S130) 이후, 핀(110)이 장착되지 않은 튜브(120)의 양단부를 기설정된 설계 치수에 대응되도록 양단부를 절단하는 튜브 재단단계(S140);가 시계열적으로 차례로 수행되며,
    상기 열전달물질은, 써멀 그리스(thermal grease) 또는 열전달 테이프이고,
    상기 1차 절곡단계(S120)에서 제 1 절곡부(131)의 절곡 반경(R1)은 층상 구조의 각 층간 이격 거리(H)의 45 내지 50 %의 길이이며,
    상기 제 1 절곡부(131)의 위치는, 핀튜브(140)의 전체 길이에서 핀(110)이 장착된 부분만을 제 1 절곡부(131)의 개수에서 1을 더한 수로 나누어 일정 간격으로 배정된 위치이고,
    상기 제 2 절곡부(132)의 위치는, 층상 구조의 각 층이 형성하는 길이에서 핀이 장착된 부분(W0)만을 제 2 절곡부(132)의 개수에서 1을 더한 수로 나누어 일정 간격으로 배정된 위치이며,
    상기 제 1 절곡부(131)와 제 2 절곡부(132)의 절곡 회전축(CBENDING)은, 핀튜브(140)의 중심축(CTUBE)과 직교하는 방향인 것을 특징으로 하는 핀튜브 조립체 제조방법.
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