KR100567338B1

KR100567338B1 - 열교환기용 브레이징 치구

Info

Publication number: KR100567338B1
Application number: KR1019980057688A
Authority: KR
Inventors: 박명호; 김재우; 강평수; 이광희
Original assignee: 한라공조주식회사
Priority date: 1998-12-23
Filing date: 1998-12-23
Publication date: 2006-05-25
Also published as: KR19990037602A

Abstract

열교환기용 브레이징 치구를 개시한다. 본 발명의 열교환기용 브레이징 치구는, 적층된 방열핀/코어 가조립체가 장착되는 공간부를 가지며 상호 대향되는 측에 측판이 구비된 본체와, 상기 본체의 공간부에 삽입되며, 소정의 하중을 가지고 공간부에 장착된 방열핀/코어 가조립체를 가압하는 누름판과, 상기 누름판을 상기 본체의 측판에 소정길이 승강 가능하게 결합하는 결합수단을 포함하여 된 것을 특징으로 하며 자동화에 대응이 가능하고 양호한 브레이징 결과를 제공하는 이점이 있다.

Description

열교환기용 브레이징 치구{Braqing jig for heat exchanger}

본 발명은 열교환기용 브레이징 치구에 관한 것으로서, 특히 자동화 라인에 대응이 가능한 열교환기용 브레이징 치구에 관한 것이다.

통상적으로 차량용 열교환기는 알루미늄 재료와 같이 열교환이 용이한 재료로 제작된 다양한 형태의 부재로 구성된다. 예를 들면, 드론컵 타입 증발기의 경우에는 평판의 알루미늄 플레이트를 소정 형태로 변형시킨 후에 두 장의 방열핀/코어 가조립체를 브레이징 접합시킴으로써 그 안에 유로를 형성하고, 상기 브레이징 접합된 알루미늄 방열핀/코어 가조립체 즉, 접합식 튜브 사이에는 방열핀이 개재된다.

상술한 열교환기의 접합식 튜브의 제작시 및 상기 접합식 튜브 사이에 방열핀을 접합하기 위하여 브레이징(Brazing) 공정을 거친다. 이러한 브레이징 공정에서 정확한 접합을 위해서는 대상 가공제품을 정확하게 정열하여 고정시키는 작업이 중요하며, 제품의 고정이 정확하게 유지되어야만 양호한 브레이징 결과를 얻을 수 있다.

여기서 상기 브레이징 공정에서 대상 가공제품의 접합을 가능하게 하는 것은 클래드(Clad)된 원판을 사용하는데 있다.

즉, 이는 일종의 셀프본딩 방식인데, 이를 좀 더 상세히 설명하면, 먼저 클래드된 원판이란 상호 다른 융점을 가진 두 종류의 판을 겹쳐서 한 장의 판으로 형성한 것이다. 다시말하면, 가공제품의 외관을 이루는 부분의 재료는 융점이 높은 알루미늄을 사용하고, 브레이징을 위한 접합부분의 재료는 융접이 낮은 알루미늄으로 되어 있다. 따라서 상기 브레이징로의 온도를 접합부분의 재료만 용착되도록 낮은 융점을 유지시켜 주므로써, 외관을 이루는 부분의 재료는 그대로 유지되면서 접합부분의 재료는 셀프본딩의 효과가 나타나도록 하는 것이다.

도 1에는 종래의 열교환기용 브레이징 치구가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 종래의 열교환기용 브레이징 치구(10)는 소정의 하중을 갖는 것으로, 브레이징 공정에 투입되는 적층된 방열핀/코어 가조립체(E)를 상하에서 고정시키며 상호 대칭되도록 배열되는 복수개의 누름판(15)과, 상기 누름판(15)의 양단부를 삽입하여 방열핀/코어 가조립체(E)를 지지하도록 결합되는 체결링(12)을 포함한다.

상기 누름판(15)은 상부에 배치되어 누름역할과, 하부에 배치되어 바닥판의 역할을 하나 그 형상은 작업의 편의상 동일하게 형성되어 있다.

이와같이 상기 방열핀/코어 가조립체(E)의 양측에는 상기 복수개의 누름판(15)이 설치되고, 상기 상, 하에 배치된 누름판(15)은 체결링(12)에 의해 상기 방열핀/코어 가조립체(E)를 고정시킨다.

그러나 상술한 고정작업을 위한 종래의 열교환기용 브레이징 치구(10)는 수동작업용으로 개발된 것으로 자동화에 대응이 어렵다. 또한 다기종 생산이 불가하며 도시되지는 않았지만, 스프링 등을 이용하여 브레이징 치구로 하여금 가조립된 방열핀/코어 가조립체(E)를 고정시키는 경우, 브레이징 공정에서의 600℃ 이상의 고온으로 인하여 반복 작업시 내구성이 떨어지는 문제점이 있다. 또한 종래의 열교환기용 브레이징 치구(10)를 사용해서 자동화를 진행할 경우 로봇 또는 전용기가 상기 방열핀/코어 가조립체(E)를 공급, 적재, 정렬 및 클램핑을 하여야 하나 그 공정이 매우 복잡해지고 제작비용도 4~5배 정도로 높아진다. 또한 이렇게 복잡하게 설계된 자동화 시스템은 트러블이 심하여 유지관리가 어려운 문제점이 있다.

또한 상술한 종래의 예와 같이 스프링 등과 같이 강제적인 외력으로 클램핑을 할 경우, 그 재질이 취약하고 중공 형태로 된 열교환기의 방열핀/코어 가조립체(E)와 같은 가공제품은 변형의 우려가 있어 고정하기가 힘든 문제점이 있다. 따라서 불완전한 클램핑으로 인하여 각 부위간에 압착력이 달라져 그 결과 접합성의 차이가 발생되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 분리 및 조립이 용이하여 자동화에 대응이 가능하며 우수한 브레이징 결과를 얻을 수 있는 열교환기용 브레이징 치구를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 열교환기용 브레이징 치구는, 적층된 방열핀/코어 가조립체가 장착되는 공간부를 가지며 상호 대향되는 측에 측판이 구비된 본체와, 상기 본체의 공간부에 삽입되며, 소정의 하중을 가지고 공간부에 장착된 방열핀/코어 가조립체를 가압하는 누름판과, 상기 누름판을 상기 본체의 측판에 소정길이 승강가능하게 결합하는 결합수단을 포함하여 된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 본체의 측판에 대한 전면과 후면 중 방열핀/코어 가조립체의 안착 및 분리를 위하여 적어도 일 측이 개방된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 측판의 가장자리에는 적층된 방열핀/코어 가조립체의 일 측을 지지하는 앵글부가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 결합수단은 상기 양 측판에 길이방향으로 복수의 가이드장공이 형성되고 상기 누름판이 이탈 방지되면서 슬라이딩 가능하게 설치되어 상기 가이드장공과 결합되는 지지부를 구비한 홀더플레이트를 포함하여 된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 지지부는 상기 가이드장공에 삽입되어, 브레이징시 방열핀/코어 가조립체에서 클래드되어 있던 물질이 녹음으로 인하여 융착되면서 부피가 줄어들어 적층된 방열핀/코어 가조립체의 높이가 낮아질 때 상기 낮아진 높이 만큼 상기 누름판이 자중으로 눌러줄 수 있도록 소정거리 상기 가이드장공을 따라 승하강 가능한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 누름판에 대한 상기 홀더플레이트의 결합은 상기 누름판에 복수개의 지지봉이 설치되고 상기 지지봉과 상기 누름판의 사이에 상기 홀더플레이트가 슬라이딩 가능하게 삽입됨으로써 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 열교환기용 브레이징 치구를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기용 브레이징 치구(20)를 개략적으로 도시한 사시도이다.

상기 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 열교환기용 브레이징 치구(20)는 소정의 하중을 갖는 것으로, 브레이징 공정에 투입되는 적층된 방열핀/코어 가조립체(E)를 고정하는 누름판(25)과, 상기 누름판(25)이 삽입되는 본체(21)를 포함한다.

상기 본체(21)는 바닥판(24)과, 상기 바닥판(24)의 양단에서 수직 상면으로 고정되는 측판(22)과, 상기 측판(22) 사이 중 적어도 일 측에 설치되는 정면판(23)을 구비한다.

여기서 상기 본체(21)는 전면이 개방된 것이 바람직하다. 또한 상기 측판(22)에는 일정 간격으로 형성된 다수의 관통공으로 된 가이드장공(22a)이 형성된다. 여기서 상기 가이드장공(22a)은 상기 누름판(25)의, 후술하는 지지부(26a)가 삽입되어 소정거리 승강 가능하도록 길이 방향으로 형성되며, 적어도 2열 이상인 것이 바람직하다. 또한 상기 가이드장공(22a)은 장변이 수직방향으로 놓인 장방형인 것을 더 포함하는 것이 바람직하다.

한편 상기 측판(22)의 길이방향의 가장자리에는 적층된 방열핀/코어 가조립체(E)의 일 측을 지지하는 앵글부(22b)가 형성된다.

이와같이 상기 바닥판(24)과 측판(22) 및 정면판(23)으로 이루어지는 공간부에는 상기 방열핀/코어 가조립체(E)가 삽입된다.

도 3에는 도 2의 열교환기용 브레이징 치구(20)에서 누름판(25)와 본체(21)를 분리한 분해사시도가 도시되어 있다. 여기에서 앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 가리킨다.

상기 도면을 참조하면, 본체(21)에 결합되는 누름판(25)은 소정의 하중을 갖는 누름쇠(25b)와, 상기 누름쇠(25b)의 양측단에 결합되는 홀더플레이트(26)를 포함한다.

또한 상기 누름쇠(25b)의 양 단부에는 상기 홀더플레이트(26)를 삽입, 지지하는 것으로 소정 간격 이격되어 지지봉(25a)이 폭 방향으로 설치된다.

또한 상기 홀더플레이트(26)는 상기 지지봉(25a)에 슬라이딩 가능하게 끼워져서 상기 측판(22)의 가이드장공(22a)으로 진퇴되는 지지부(26a)와, 상기 지지부(26a)와 연결된 손잡이(26b)를 포함한다. 여기서 상기 손잡이(26b)는 직각으로 벤딩되어 형성되는 것이 바람직하다. 상기 지지부(26a)의 단부는 상기 가이드장공(22a)으로 진퇴가 용이하도록 그 단면이 예각으로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 홀더플레이트(26)는 상기 손잡이(26b)를 잡고 화살표 방향으로 움직이므로써 상기 지지부(26a)를 상기 측판(22)의 가이드장공(22a)으로 진출입이 가능하게 한다.

상기와 같은 구조를 가진 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 열교환기의 증발기용 브레이징 치구(20)에는 컨베이어 라인에서 다음과 같이 방열핀/코어 가조립체(E)가 삽입된다.

먼저, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 열교환기의 증발기용 브레이징 치구(20)에 방열핀/코어 가조립체(E)를 삽입시켜 고정시키는 공정은 크게 3단계로 나누어진다. 첫째로, 열교환기의 증발기용 브레이징 치구(20, 이후 "브레이징 치구"라고 칭함)가 도착되면 누름판(25)을 클램프하여 대기하는 제1단계와, 둘째로 로봇 또는 전용기를 이용하여 방열핀/코어 가조립체(E)를 상기 브레이징 치구(20)에 삽입하는 제2단계와, 세 번째로 상기 브레이징 치구(20)에 삽입된 방열핀/코어 가조립체(E)를 정렬하고, 상기 누름판(25)을 본체(21)에 체결시키는 제3단계이다.

도 4는 본 발명에 따른 열교환기용 브레이징 치구에 알루미늄 방열핀/코어 가조립체가 컨베이어 라인에서 자동삽입되는 공정들을 개략적으로 개략적으로 나타낸 도면이다. 단, 상기 도 4에서 확대도로 도시된 부분은 측면에서 본 것을 개략적으로 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, 제1단계에서 상기 브레이징 치구(20)가 도착되면 컨베이어 라인에서 리프터(미도시)로써 리프팅시켜 고정시킨다. 이후 제1실린더(45)가 하강하고, 이후 누름판(25)을 제2실린더(46)가 손잡이(26b)를 내측으로 당겨서 상기 누름판(25)를 파지한 다음 제1실린더(45)가 상부로 리프팅되어 상기 누름판(25)을 본체(21) 위로 가져가서 대기상태에 있게 된다.

다음으로 제2단계에서는 먼저, 로봇(미도시)에 의해 방열핀/코어 가조립체(E)가 상기 브레이징 치구(20)에 삽입된다. 이후 제3실린더(41)가 브레이징 치구(20) 측으로 전진되어 상기 브레이징 치구(20)를 지지하고 있는 상태에서 제4실린더(43)가 브레이징 치구(20) 측으로 전진하여 브레이징 치구(20)를 정열시킨다. 계속하여 브레이징 치구(20)가 대기상태에서 제6실린더(42)가 브레이징 치구(20)측으로 전진된다. 이와 동시에 제5실린더(44)가 전진되어 방열핀/코어 가조립체(E)를 정열시킨다.

이후 제6실린더(42)와 제5실린더(44)가 후진된다. 다음으로 방열핀/코어 가조립체(E)의 기종 감지를 위하여 제1실린더(45)가 하강된다. 여기서 제2실린더(46)가 방열핀/코어 가조립체(E) 위에 상기 누름판(25)을 놓아주고 제1실린더(45)가 상승된다. 이후 컨베이어 라인의 리프트가 하강하고 브레이징 치구(20)는 화살표 방향으로 이송된다.

제3단계에서 브레이징 치구(20)가 도착되면, 제7실린더(57)가 리프팅되어 상기 브레이징 치구(20)를 멈춘다. 이어서 제8실린더(48) 및 제9실린더(50)가 하강되고 계속하여 제10실린더(49)와 제11실린더(51)가 브레이징 치구(20)측으로 전진되고 후진함으로써 상기 브레이징 치구(20)를 정렬시킨다. 이어서 제10실린더(49)와 제11실린더(51)가 후진되고 나면 제12실린더(52)와 제13실린더(53)가 전진된다. 여기서 상기 브레이징 치구(20)는 제12실린더(52)와 제13실린더(53)에 의해 지지된 상태에서 방열핀/코어 가조립체(E)가 제14실린더(54)에 의해 전진 및 후퇴되어 정렬된다. 이후 제12실린더(52)가 후진된다.

다음으로 제10, 11, 13, 14실린더(49, 51, 53, 54)가 전진되어 상기 브레이징 치구(20)를 지지한다. 다음으로 서보모터(M)가 하강된다. 이때 상기 서보모터(M)의 하강위치는 기종에 따라 달라 질 수 있다.

그리고 제15실린더(55)가 상기 누름판(25)을 클램핑 후 상부로 리프팅된다. 이어서 서보모터(M)가 상기 누름판(25)이 본체(21)에서 체결되는 위치까지 다시 하강한다. 다음으로 상기 제15실린더(55)가 벌어지면서 누름판(25)의 손잡이(26b)를 외측으로 밀어 지지부(26a)가 상기 본체(21)의 가이드장공(22a)에 삽입되도록 한다. 그리고 서보모터(M)가 다시 상승된다. 이후 제10, 11, 13, 14실린더(49, 51, 53, 54)가 후진되어 상기 방열핀/코어 가조립체(E)가 삽입된 상기 브레이징 치구(20)를 놓아준다. 이어서 제8실린더(48) 및 제9실린더(50)가 상승된다.

이와 같이 본체(21)에 결합된 상기 누름판(25)은 그 자체 하중에 의하여 상기 브레이징 치구(20)에 안착된 상기 방열핀/코어 가조립체(E)를 고정 지지한다.

이상과 같은 과정에서 상기 본체(21)에 전용기 또는 로봇(미도시)을 이용하여 브레이징 가공 대상 제품인 열교환기의 방열핀/코어 가조립체(E)를 적층된(Staking) 상태로 안착시킨다.

이후 방열핀/코어 가조립체(E)가 적치된 열교환기의 방열핀/코어 가조립체(E)는 컨베이어 라인을 따라 브레이징로(爐) 내로 투입된다.

본 발명의 특징중의 하나는 상기 가이드장공(22a)에 누름판(25)에서 연장된 지지부(26a)가 끼워지는 것으로, 측벽(22)에 형성된 다수의 가이드장공(22a)은 다양한 규격의 열교환기에 대응이 가능하여 해주는 것이다.

또한 본 발명의 다른 특징중의 하나는 상기 가이드장공(22a)을 지지부(26a) 보다 크게 형성하여 수직방향으로 상하 유동이 가능하게 하므로써, 상기 브레이징공정 투입 전의 가조립된 방열핀/코어 가조립체(E) 전체의 높이가 브레이징 중 변화되더라도 계속적으로 압력을 인가하여 평탄도를 제고한 균일한 브레이징을 할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명에 따른 열교환기용 브레이징 치구는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 누름판과 본체의 조립과 분리가 용이하여 자동화에 대응이 가능하다.

둘째; 다양한 열교환기 모델에 적용이 가능하다.

셋째; 방열핀/코어 가조립체의 변형을 방지한다.

넷째; 누름판의 무게를 적정하게 조정하므로써 정밀한 브레이징 압력을 부여 할 수 있다.

다섯째; 방열핀/코어 가조립체의 전 부위에서 균일한 브레이징 압력으로 고른 브레이징 결과를 얻는다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상적 지식을 가진 자라면 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.

도 1은 종래의 열교환기용 브레이징 치구를 개략적으로 도시한 사시도이고,

도 2는 본 발명에 따른 열교환기용 브레이징 치구를 개략적으로 도시한 사시도이며,

도 3은 도 2의 열교환기용 브레이징 치구에서 누름판과 본체가 분리된 것을 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 열교환기용 브레이징 치구에 알루미늄 방열핀/코어 가조립체가 컨베이어 라인에서 자동삽입되는 공정들을 개략적으로 나타낸 도면.(단, 상기 도 4에서 확대도로 도시된 부분은 측면에서 본 도면임.)

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

10, 20...브레이징 치구 15, 25...누름판

12...체결링 22,...측판

22a...가이드장공 23...정면판

24...바닥판 26a...지지부

21...본체 E...방열핀/코어 가조립체

Claims

적층된 방열핀/코어 가조립체가 장착되는 공간부를 가지며 상호 대향되는 측에 측판이 구비된 본체와,

상기 본체의 공간부에 삽입되며, 소정의 하중을 가지고 공간부에 장착된 방열핀/코어 가조립체를 가압하는 누름판과,

상기 누름판을 상기 본체의 측판에 상하로 소정길이 유동가능하게 결합하는 결합수단을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 열교환기 브레이징 치구.
제1항에 있어서,

상기 본체의 측판에 대한 전면과 후면 중 방열핀/코어 가조립체의 안착 및 분리를 위하여 적어도 일 측이 개방된 것을 특징으로 하는 열교환기용 브레이징 치구.
제2항에 있어서,

상기 측판의 가장자리에는 적층된 방열핀/코어 가조립체의 일 측을 지지하는 앵글부가 더 구비된 것을 특징으로 하는 열교환기용 브레이징 치구.
제1항에 있어서,

상기 결합수단은 상기 양 측판에 길이방향으로 복수의 가이드장공과, 상기 누름판의 이탈을 방지하도록 슬라이딩하여 상기 가이드장공과 결합되는 지지부를 구비한 홀더플레이트를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 열교환기용 브레이징 치구.
제4항에 있어서,

상기 지지부는 상기 가이드장공에 삽입되어, 브레이징시 방열핀/코어 가조립체에서 클래드되어 있던 물질이 녹음으로 인하여 융착되면서 부피가 줄어들어 적층된 방열핀/코어 가조립체의 높이가 낮아질 때 상기 낮아진 높이 만큼 상기 누름판이 자중으로 눌러줄 수 있도록 소정거리 상기 가이드장공을 따라 승하강 가능한 것을 특징으로 하는 열교환기용 브레이징 치구.
제4항에 있어서,

상기 누름판에 대한 상기 홀더플레이트의 결합은 상기 누름판에 복수개의 지지봉이 설치되고 상기 지지봉과 상기 누름판의 사이에 상기 홀더플레이트가 슬라이딩 가능하게 삽입됨으로써 이루어진 것을 특징으로 하는 열교환기용 브레이징 치구.
제4항에 있어서,

상기 측판에 길이 방향으로 형성된 가이드장공이 적어도 2열 이상인 것을 특징으로 하는 열교환기용 브레이징 치구.