KR100519992B1 - Header pipe for heat exchanger and header pipe manufactoring method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 열교환기용 헤더파이프에 대한 것으로, 발명의 주된 목적은 튜브용 조립구멍 및 파이프용 연결구멍의 안쪽으로 버링부를 형성하여 스크랩 발생을 방지하는 것은 물론 튜브 및 파이프와의 접촉 면적을 크게 하는데 있으며, 또 다른 한편으로는 원통형으로 말았을 때, 그 접합선이 일측 측편으로 치우치게 형성하여 브라켓트 조립용 리벳팅이 가능하도록 하는데 목적이 있는 것이다. The present invention relates to a heat exchanger header pipe, the main object of the invention is to form a burring portion inside the tube assembly hole and the pipe connection hole to prevent the occurrence of scrap as well as to increase the contact area between the tube and the pipe. On the other hand, when rolled into a cylindrical shape, the connecting line is formed to be biased to one side side to enable the riveting for bracket assembly.
상기 목적한 바를 이루기 위한 본 발명의 특징적인 기술수단은 평판형 알루미늄 소재의 중단을 반원통부(11)로 형성한 후, 그 반원통부 및 그 측면에 튜브용 조립구멍(15)과, 파이프 연결구멍(16)을 프레스 가공의 방법으로 형성하고, 이어서 그 양측 평판부를 둥글게 말아서 원통형을 이루도록 한 열교환기용 헤더파이프에 있어서, 상기 반원통부(11)에 형성하는 튜브용 조립구멍(15) 마다 그 안쪽으로 밀려서 꺾인 버링부(14)를 형성하여 튜브와의 접촉면적을 넓히고, 상기한 반원통부의 중심으로부터 좌, 우 양측의 평판부(12) 길이를 달리하여 이들 평판부가 만나는 접합선(13)이 어느 일측으로 편중되어 있도록 형성하는 것이다. Characteristic technical features of the present invention for achieving the above object is to form an interruption of the plate-shaped aluminum material into the semi-cylindrical portion (11), the tube assembly hole 15 and the pipe connecting hole on the semi-cylindrical portion and its side. The heat exchanger header pipe (16) was formed by the method of press work, and the both flat plates were then rounded to form a cylindrical shape, inwardly for every tube assembly hole (15) formed in the semi-cylindrical portion (11). One side of the joint line 13 which meets these flat parts is formed by forming a burring part 14 that is pushed and bent to widen the contact area with the tube and varying the length of the flat part 12 on both the left and right sides from the center of the semi-cylindrical part described above. To be so biased as to form.
Description
본 발명은 열교환기용 헤더파이프와 그 헤더파이프의 제조방법에 대한 것으로, 더 상세하게는 알루미늄 판재를 프레스 가공의 방법으로 펀칭 및 롤링성형하되, 튜브와의 브레이징 용접 면적을 가능한 넓게하고, 롤링된 끝단부의 위치를 변경하여 취부 브라켓의 고정이 용이하면서 리벳을 사용할 수 있도록 하는데 특징이 있는 것이다. The present invention relates to a header pipe for a heat exchanger and a method for manufacturing the header pipe, and more particularly, to punching and rolling an aluminum sheet by a press working method, to make the brazing welding area with the tube as wide as possible, and to roll the end. It is characterized by changing the position of the part so that the mounting bracket can be easily fixed and the rivet can be used.
일반적으로 열교환기라 하면 도 1에서 보는 바와 같은 에어콘 응축기 등을 예로 들수 있으며, 이는 좌, 우의 헤더파이프(10)와, 이들 헤더파이프중 어느 한 쪽에서 연결되는 냉매 유입 파이프(40) 및 냉매 유출 파이프(50), 그리고 상기 헤더파이프들 사이를 연결하는 다수의 튜브(20)와, 튜브와 튜브의 사이 사이를 채운 냉각핀(30)으로 이루어 진다. In general, the heat exchanger may include an air conditioner condenser as shown in FIG. 1, which may include a left and right header pipe 10 and a refrigerant inlet pipe 40 and a refrigerant outlet pipe connected to any one of these header pipes. 50) and a plurality of tubes 20 connecting the header pipes and cooling fins 30 filling the spaces between the tubes.
이 때, 상기한 헤더파이프(10)는 도면에서 보는 바와 같이 튜브(20) 삽입을 위한 다수의 조립구멍(15)들이 일측방향으로 나란히 형성되어 있고, 그 측편으로는 냉매 유입 파이프(40) 또는 냉매 유출 파이프(50)를 연결하기 위한 파이프 연결구멍(16)이 형성되며, 상, 하단에는 차체에 설치하기 위한 브라켓트(60)들이 고정된다. At this time, the header pipe 10 has a plurality of assembling holes 15 for insertion of the tube 20 side by side in one direction as shown in the drawing, the refrigerant inlet pipe 40 or A pipe connection hole 16 for connecting the refrigerant outlet pipe 50 is formed, and brackets 60 for fixing to the vehicle body are fixed to upper and lower ends thereof.
근래에는 상기와 같은 헤더파이프(10)를 제조하되, 생산성을 향상시키고 제조단가를 낮추기 위하여 알루미늄 판재를 펀칭 및 롤링하여 원통형으로 구성하고 있으며, 그 공정을 도 3에서 볼 수 있다. In recent years, while manufacturing the header pipe 10 as described above, in order to improve the productivity and lower the manufacturing cost, the aluminum plate is punched and rolled to form a cylindrical, the process can be seen in FIG.
즉, 알루미늄 판재를 수차례 프레싱 가공하여 반원통부(11)가 형성되도록 하고 튜브용 조립구멍(15)들을 형성하고, 파이프 연결구멍(16)들을 연결한 후, 성형틀에서 롤링하여 원통을 이루게 하고 있다. That is, pressing the aluminum plate several times to form a semi-cylindrical portion (11), forming the tube assembly holes (15), connecting the pipe connecting holes (16), and then rolling in a mold to form a cylinder have.
그러나 종래의 헤더파이프(10)는 다음과 문제점이 지적된다. However, the problem of the conventional header pipe 10 is pointed out.
첫째, 튜브용 조립구멍(15)을 프레스를 이용한 피어싱의 방법으로 제조하기 때문에 튜브와의 접촉면적이 적어서 용접면적이 적어지고 따라서 누수발생의 원인이 될 수 있다. First, since the tube assembling hole 15 is manufactured by a piercing method using a press, the contact area with the tube is small, so that the welding area is small, which may cause leakage.
둘째, 피어싱 가공시 그 천공면에 스크랩(17)이 발생하는 바, 이는 헤더파이프와, 튜브와, 냉각핀을 조립하여 브레이징 용접할 때 완벽한 접촉을 방해하므로 불량발생을 야기한다. Secondly, during the piercing process, scrap 17 is generated on the perforated surface, which causes a failure in the header pipe, the tube, and the cooling fins by preventing perfect contact during brazing welding.
셋째, 상기와 같이 브레이징 용접시 접촉면적이 적어서 불량이 발생하는 것을 방지하기 위하여 삽입된 튜브 및 파이프의 끝단부를 확관시키는 확관 작업이 추가되어야 하는 문제가 있다. Third, there is a problem in that expansion work for expanding the ends of the inserted tubes and pipes is added to prevent defects due to the small contact area during brazing welding.
넷째, 프레싱 가공 후, 둥글게 말아서 원통형을 구성하되, 서로 접촉되는 양측 끝단면의 접합선이 원통형의 중심을 기준으로 정확히 튜브용 조립구멍(15)의 반대편에 위치하기 때문에 브라켓트용 리벳팅 작업시 이 부분과 일치하여 리벳팅을 할 수 없는 등의 문제점이 지적된다. Fourth, after pressing, the rolls are rolled up to form a cylindrical shape, but the joint lines of both end faces in contact with each other are exactly opposite to the tube assembly holes 15 with respect to the center of the cylindrical part. The problem is pointed out that the riveting cannot be performed in accordance with the above.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 이를 해결 보완하고자 안출한 것으로, 발명의 주된 목적은 튜브용 조립구멍 및 파이프용 연결구멍의 안쪽으로 버링부를 형성하여 스크랩 발생을 방지하는 것은 물론 튜브 및 파이프와의 접촉 면적을 크게 하는데 있으며, 또 다른 한편으로는 원통형으로 말았을 때, 그 접합선이 일측 측편으로 치우치게 형성하여 브라켓트 조립용 리벳팅이 가능하도록 하는데 목적이 있는 것이다. Therefore, the present invention has been made in view of the conventional problems as described above to solve the problem, the main object of the invention is to form a burring portion in the inner side of the assembly hole for the tube and the connection hole for the pipe to prevent the occurrence of scrap as well as the tube And to increase the contact area with the pipe, and on the other hand, when rolled in a cylindrical shape, the connection line is formed to be biased to one side side to enable the riveting for bracket assembly.
상기 목적한 바를 이루기 위한 본 발명의 특징적인 기술수단은 평판형 알루미늄 소재의 중단을 반원통부로 형성한 후, 그 반원통부 및 그 측면에 튜브용 조립구멍과, 파이프 연결구멍을 프레스 가공의 방법으로 형성하고, 이어서 그 양측 평판부를 둥글게 말아서 원통형을 이루도록 한 열교환기용 헤더파이프에 있어서, 상기 반원통부에 형성하는 튜브용 조립구멍 마다 그 안쪽으로 밀려서 꺾인 버링부를 형성하여 튜브와의 접촉면적을 넓히고, 상기한 반원통부의 중심으로부터 좌, 우 양측의 평판부 길이를 달리하여 이들 평판부가 만나는 접합선이 어느 일측으로 편중되어 있도록 형성하는 것이다. The technical features of the present invention for achieving the above object is to form a stop of a flat aluminum material into a semi-cylindrical part, and then to the assembly hole for the tube and the pipe connecting hole in the semi-cylindrical part and its side by a method of press working. In the heat exchanger header pipe which is formed, and then rounded both flat plate parts to form a cylindrical shape, each of the assembling holes for the tube formed in the semi-cylindrical part is formed with a burring portion which is pushed inward to be folded to widen the contact area with the tube. By varying the lengths of the flat plates on both the left and right sides from the center of one semi-cylindrical section, the joint line where these flat panel portions meet is biased toward one side.
상기 헤더파이프를 제조하기 위한 본 발명의 특징적인 제조방법은 원통 파이프 모양의 헤더파이프를 제조하기 위하여 알루미늄 판재를 임의의 크기로 절단하는 재단과정; 상기 재단과정을 거친 알루미늄 판재의 중단부분을 반원통부로 둥글게 절곡하되, 그 양측의 평판부가 각각 L1, L2의 길이를 갖도록 절곡하는 절곡과정; 상기 절곡과정을 거친 알루미늄 판재의 반원통부에 조립구멍을 형성하면서 그 조립구멍의 내경이 안쪽으로 연장되도록 버링부를 형성하는 펀칭과정; 상기 펀칭과정을 거친 알루미늄 판재의 좌, 우 양측 평판부를 상기 반원통부의 곡률에 맞추어 둥글게 포밍하는 제1차 포밍과정; 및 상기 제1포밍과정을 거친 알루미늄 판재의 양측 끝단이 맞닿아 접촉되도록 완전히 말아 포밍하는 제2차 포밍과정; 을 거쳐 완성하는 것이다. Characteristic manufacturing method of the present invention for producing the header pipe is a cutting process of cutting the aluminum plate to any size to produce a cylindrical pipe-shaped header pipe; Bending the cut-out portion of the aluminum plate that has undergone the cutting process into a semi-cylindrical portion, and bending the plate portions on both sides thereof to have lengths of L1 and L2, respectively; A punching process of forming a burring portion such that an inner diameter of the assembly hole extends inward while forming an assembly hole in the semi-cylindrical portion of the aluminum plate which has undergone the bending process; A first forming process of roundly forming both left and right plate portions of the aluminum plate which has been subjected to the punching process according to the curvature of the semi-cylindrical portion; And a second forming process in which both ends of the aluminum plate that have undergone the first forming process are completely rolled to contact and contact each other. Will be completed through.
이하 본 발명의 상세한 구성 및 작용을 첨부 도면에 따라 상세히 설명한다. Hereinafter, the detailed configuration and operation of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명에 따른 헤더파이프의 구성도이고, 도 5는 본 발명의 요부 단면도, 도 6은 본 발명의 열교환기용 헤더파이프의 제조공정도이다.Figure 4 is a block diagram of a header pipe according to the present invention, Figure 5 is a cross-sectional view of the main part of the present invention, Figure 6 is a manufacturing process diagram of the heat exchanger header pipe of the present invention.
먼저, 헤더파이프(10)는 평판형 알루미늄 소재의 중단을 반원통부(11)로 형성한 후, 그 반원통부 및 그 측면에 튜브용 조립구멍(15)과, 파이프 연결구멍(16)을 프레스 가공의 방법으로 형성하고, 이어서 그 양측 평판부를 둥글게 말아서 원통형을 이루도록 하는 것은 종래와 같다. First, the header pipe 10 forms the interruption of the flat aluminum material into the semi-cylindrical portion 11, and then press-processes the tube assembly hole 15 and the pipe connecting hole 16 in the semi-cylindrical portion and its side surface. Forming by the method of, and then rolling the both sides of the flat plate to form a cylindrical as in the prior art.
즉, 도 6에서 보는 바와 같이 평판형 알루미늄 판재를 재단하고, 재단된 판재를 반원통형으로 절곡한 후, 그 반원통부(11)에서 길이 방향을 따라 다수의 튜브용 조립구멍(15)을 형성하되, 본 발명에서는 도 5에서 보는 바와 같이 튜브용 조립구멍(15)들 마다 안쪽으로 꺾인 버링부(14)를 형성한다. That is, as shown in FIG. 6, after cutting the flat aluminum plate and bending the cut plate into a semi-cylindrical shape, the semi-cylindrical portion 11 forms a plurality of tube assembly holes 15 along the longitudinal direction. In the present invention, as shown in FIG. 5, the burring portion 14 bent inward is formed for each of the tube assembly holes 15.
특히, 본 발명에서는 반원통부(11)의 양쪽으로 남겨진 평판부(12)의 좌측 길이(L1)와 우측길이(L2)를 서로 다르게 형성하여 이들을 둥글게 말아 전체적인 원통형을 완성하였을 때, 상기한 평판부(12)의 끝단들이 마주하는 접합선(13)의 위치가 튜브가 끼워질 조립구멍(15)의 중심선(C)에 대하여 어느 한 쪽으로 기울어져 있도록 하는 것이 중요하다. In particular, in the present invention, when the left length (L1) and the right length (L2) of the plate portion 12 left on both sides of the semi-cylindrical portion 11 are formed differently and rolled them round to complete the overall cylindrical shape, the plate portion described above It is important that the position of the joining line 13 facing the ends of 12 is inclined to either side with respect to the centerline C of the assembling hole 15 into which the tube is to be fitted.
그리고 이 접합선(13)의 위치는 다음에 설명할 브라켓트의 조립 상태를 감안하여 조립구멍(15)이 있는 부분을 제외한 다른 위치로 바꾸어 설계할 수도 있다. In addition, the position of this joining line 13 can also be designed so that it may change into other positions except the part with the assembly hole 15 in consideration of the assembly state of the bracket mentioned later.
이하 본 발명의 제조 방법을 도 6에 따라 상세히 설명한다. Hereinafter, the manufacturing method of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
먼저, 원통 파이프 모양의 헤더파이프를 제조하기 위하여 알루미늄 판재를 임의의 크기로 절단하는 재단과정을 거친다. First, in order to manufacture a cylindrical pipe-shaped header pipe, a cutting process of cutting an aluminum sheet to an arbitrary size is performed.
그리고 상기 재단과정을 거친 알루미늄 판재의 중단부분을 반원통부(11)로 둥글게 절곡하되, 그 양측의 평판부(12)가 각각 L1, L2의 길이를 갖도록 절곡하는 절곡과정을 거친다. Then, the cut portion of the aluminum plate that has undergone the cutting process is roundly bent into the semi-cylindrical portion 11, and the plate portion 12 on both sides is bent to have the lengths of L1 and L2, respectively.
여기서 상기한 평판부(12)의 좌, 우측 길이 L1 : L2는 1:2의 비율로 하는것이 적당하며, 1:2로 하였을 때, 접합선(13)의 위치 각(Q)이 약 25°∼35°가 되는 것이다. Here, the left and right lengths L1: L2 of the flat plate portion 12 are preferably in the ratio of 1: 2, and when the ratio is 1: 2, the position angle Q of the joint line 13 is about 25 ° to 35 degrees.
그리고 또, 상기한 평판부(12)의 양측 끝단면은 서로 평행한 방향으로 기울어지게 절단하는 것이 좋다. In addition, it is preferable that both end surfaces of the flat plate portion 12 are inclined in a direction parallel to each other.
이는 평판부를 둥글게 포밍하였을 경우 서로 맞닿아 접합선(13)이 될 것인 바, 같은 각을 가지고 절단되어야만 서로 면접촉의 상태를 유지할 수 있게 되는 것이다. When the flat plate parts are rounded, they will be in contact with each other to form a joint line 13, so that they must be cut at the same angle to maintain the state of surface contact with each other.
다음으로 상기 절곡과정을 거친 알루미늄 판재의 반원통부(11)에 조립구멍(15)을 형성하면서 그 조립구멍의 내경이 안쪽으로 연장되도록 버링부(14)를 형성하는 펀칭과정을 거친다. Next, while forming the assembling hole 15 in the semi-cylindrical portion 11 of the aluminum plate subjected to the bending process, the punching process is performed to form the burring portion 14 so that the inner diameter of the assembling hole extends inwardly.
또, 상기 펀칭과정을 거친 알루미늄 판재의 좌, 우 양측 평판부(12)를 상기 반원통부(11)의 곡률에 맞추어 둥글게 포밍하는 제1차 포밍과정, 그리고 상기 제1포밍과정을 거친 알루미늄 판재의 양측 끝단이 맞닿아 접촉되도록 완전히 말아 포밍하는 제2차 포밍과정을 거치면 완성된다. In addition, a first forming process of roundly forming the left and right both sides of the flat plate portion 12 of the aluminum plate that has been subjected to the punching process in accordance with the curvature of the semi-cylindrical portion 11, and of the aluminum plate that has undergone the first forming process When the two ends are in contact with each other to form a complete roll forming process by rolling completely.
상기와 같이 제조된 본 발명의 헤더파이프(10)는 도 7에서 보는 바와 같이 브라켓트(60)를 리벳(70)을 사용한 리벳팅의 방법으로 고정할 수 있다. The header pipe 10 of the present invention manufactured as described above can be fixed to the bracket 60 by the riveting method using the rivet 70 as shown in FIG.
이는 원통형을 이루는 헤더파이프(10)의 접합선(13)이 튜브(20)들이 끼워지는 조립구멍(15)의 중심선(C)에 대하여 임의의 각(Q)만큼 바깥쪽으로 치우쳐 있기 때문에 가능한 것이며, 브라켓트의 조립강도를 보장할 수 있게 된다. This is possible because the joint line 13 of the cylindrical header pipe 10 is biased outwardly by an angle Q with respect to the center line C of the assembly hole 15 into which the tubes 20 are fitted. It is possible to ensure the assembly strength of the.
특히, 열교환기 어셈브리를 완성한 후 브레이징 로에 넣을 때는 상기한 접합선(13)이 밑으로 향하기 때문에 용융되어 흘러내리는 브레이징 용접용 클래드재 및 플럭스가 상기 접합선(13) 틈새로 잘 스며들기 때문에 용접의 질이 향상된다. In particular, when the heat exchanger assembly is completed and put into a brazing furnace, the welding material of the brazing welding cladding and flux that melts and flows down into the gap of the connection line 13 is well penetrated into the gap between the connection line 13. This is improved.
또, 본 발명의 헤더파이프(10)에 조립된 튜브(20)는 도 8에서 보는 바와 같이 튜브(20)의 양측표면이 조립구멍(15)에 형성된 버링부(14)에 밀착되어 있기 때문에 접촉 면적이 크다. 따라서 브레이징 용접시 용접상태가 향상된다. In addition, the tube 20 assembled in the header pipe 10 of the present invention is brought into contact with the burring portion 14 formed in the assembling hole 15 on both sides of the tube 20 as shown in FIG. 8. Large area Therefore, the welding state is improved during brazing welding.
위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명은 튜브용 조립구멍 및 파이프용 연결구멍의 안쪽으로 버링부를 형성하여 스크랩 발생을 방지하게 되었으며, 아울러 튜브 및 파이프와의 접촉 면적을 크게 향상시켰기 때문에 접촉불량으로 인한 불량 발생이 줄어드는 것이다. As described in detail above, the present invention prevents the occurrence of scrap by forming a burring portion inside the assembly hole for the tube and the connection hole for the pipe, and also improves the contact area with the tube and the pipe, thereby causing defects due to poor contact. This will shrink.
뿐만 아니라 본 발명의 헤더파이프는 원통형으로 말았을 때, 그 접합선이 일측 측편으로 치우치게 형성되어 있기 때문에 중앙 위치에서 브라켓트 조립용 리벳팅이 가능하며, 그에 따라 브라켓트의 취부 강도가 향상되는 장점이 있다. In addition, when the header pipe of the present invention is rolled into a cylindrical shape, since the joint line is formed to be biased toward one side, riveting for bracket assembly is possible at a central position, and thus the mounting strength of the bracket is improved.
도 1은 열교환기의 예시도1 is an illustration of a heat exchanger
도 2는 종래의 헤더파이프 구성도2 is a block diagram of a conventional header pipe
도 3은 종래의 열교환기용 헤더파이프의 제조공정도 3 is a manufacturing process diagram of a header pipe for a conventional heat exchanger
도 4는 본 발명의 제조방법에 따른 헤더파이프의 구성도4 is a block diagram of a header pipe according to the manufacturing method of the present invention
도 5는 본 발명의 요부 단면도5 is a cross-sectional view of main parts of the present invention.
도 6은 본 발명의 열교환기용 헤더파이프의 제조공정도6 is a manufacturing process diagram of the heat exchanger header pipe of the present invention
도 7은 본 발명의 조립상태를 보인 종단면도7 is a longitudinal sectional view showing the assembled state of the present invention;
도 8은 본 발명의 조립상태를 보인 일부 정단면도8 is a partial cross-sectional view showing an assembled state of the present invention
<도면의 주요 부분에 대한 부호설명><Code Description of Main Parts of Drawing>
10 : 헤더파이프 11 : 반원통부10: header pipe 11: semi-cylindrical portion
12 : 평판부 13 : 접합선12: plate portion 13: junction line
14 : 버링부 15 : 조립구멍14: burring portion 15: assembly hole
16 : 연결구멍 20 : 튜브16: connection hole 20: tube
30 : 냉각핀 40 : 유입 파이프30: cooling fin 40: inlet pipe
50 : 유출 파이프 60 : 브라켓트50: outflow pipe 60: bracket
70 : 리벳70: rivet
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2003
- 2003-10-31 KR KR10-2003-0076607A patent/KR100519992B1/en not_active IP Right Cessation
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