KR100732979B1 - 자동차 응축기용 플랜지 파이프 어셈블리 구조 - Google Patents

자동차 응축기용 플랜지 파이프 어셈블리 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 조인트 플랜지와 인/아웃 파이프간 브레이징 공정을 통해서 수동 용접을 최소화 할 수 있고, 접합상태에 관한 불량률을 저감시킬 수 있으며, 양산성 향상과 제조 단가를 축소시킬 수 있는 자동차 응축기용 플랜지 파이프 어셈블리 구조를 제공하고자 한다.
본 발명의 자동차 응축기용 플랜지 파이프 어셈블리 구조는 알루미늄 합금번호 AL4343, AL4045, AL4N43, AL4N45를 포함한 클래드 알루미늄합금 군(group)에서 선택된 1종의 알루미늄합금인 피재와; 알루미늄 합금번호 AL3003, AL3N03, AL3N33, AL3005, AL3N43, AL6951을 포함한 클래드 알루미늄합금 군에서 선택된 1종의 알루미늄합금인 심재를 포함하되, 상기 심재(35)의 일면 또는 양면에 상기 피재(36)를 적층 합체시킨 인/아웃 파이프(30, 40)와; 상기 인/아웃 파이프(30, 40) 각각의 일측 단부(31, 41)가 브레이징 가공에 의해 관통하게 융착 고정된 조인트 플랜지(10)와; 상기 인/아웃 파이프(30, 40) 각각의 타측 단부(32, 42)가 브레이징 가공에 의해 관통하게 융착 고정된 헤더탱크(20)를 포함한다.
클래드, 알루미늄, 합금, 파이프, 브레이징, 조인트 플랜지

Description

자동차 응축기용 플랜지 파이프 어셈블리 구조{FLANGE AND PIPE ASSEMBLY STRUCTURE FOR CONDENSER OF AUTOMOBILE}
도 1은 종래 기술에 따른 알루미늄합금 튜브의 체결구조를 설명하기 위한 단면도,
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 자동차 응축기용 플랜지 파이프 어셈블리 구조의 구성을 설명하기 위한 전체 사시도,
도 2a 내지 도 2c는 도 2에 도시된 인/아웃 파이프의 제작방법을 설명하기 위한 사시도들 및 확대 단면도,
도 3a와 도 3b는 도 2에 도시된 원 A(A')의 확대 단면도,
도 4a와 도 4b는 도 2에 도시된 원 B(B')의 확대 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 조인트 플랜지 20 : 헤더탱크
30, 40 : 인/아웃 파이프 35 : 심재
36 : 피재 50, 60 : 제1, 제2고정 클립
100 : 기본 브레이징 시트 150 : 개별 브레이징 시트
본 발명은 자동차 응축기용 플랜지 파이프 어셈블리 구조에 관한 것이며, 더욱 상세하게는, 브레이징(brazing) 가공에 의해 개별 용접 없이 입력 및 출력의 역할을 담당하는 인/아웃 파이프를 조인트 플랜지와 헤더탱크에 상호 연결시키는 자동차 응축기용 플랜지 파이프 어셈블리 구조에 관한 것이다.
일반적으로 대한민국 산업규격의 KS D 7043에는 알루미늄 합금 땜납 및 브레이징 시트(Aluminium alloy brazing filler metals and brazing sheets)에 관하여, 땜납에 사용하는 알루미늄합금 땜납(이하, '땜납'이라 한다) 및 브레이징 시트의 종류, 품질, 치수 및 그 허용차, 시험, 검사, 제품의 호칭방법과 표시 등을 규정하고 있다.
여기에서, 용어의 정의를 살펴보면, 시트와 플레이트는 동일한 개념으로 얇은 클래드 알루미늄합금 판재를 의미한다.
또한, 땜납은 단독으로 사용하는 것 또는 브레이징 시트의 피재로서 사용한 것을 의미한다.
또한, 심재는 브레이징 시트를 구성하는 주된 알루미늄합금으로 고상선 온도가 땜납의 액상선 온도보다 높은 것을 의미한다.
또한, 피재는 심재 표면에 클래드한 땜납을 의미한다.
또한, 희생양극재는 심재 표면에 클래드한, 심재보다 전위(potential state) 가 낮은 알루미늄 합금을 의미한다.
또한, 클래드율은 브레이징 시트의 두께에 대한 피재의 두께(일면)의 비율(%)을 의미한다.
심재, 피재, 희생양극재는 모두 '알루미늄 합금번호'의 형식으로 구분된다. 알루미늄 합금번호는 'AL'과 숫자 또는 문자로 이루어진 네자리 번호로 표시되고, 첫 번째 두 번째 숫자를 포함한 계열로 호칭된다.
예컨대, 알루미늄합금 AL3003의 경우, 알루미늄합금 군에서 선택된 AL30계열 중 어느 하나의 알루미늄합금을 의미한다.
희생양극재는 심재와 피재와의 관계에서, 주된 함유량의 심재를 전위차에 의해 피재가 희생하여 심재를 보호한다는 개념 하에 호칭되는 것으로서, 본 발명의 설명에서 심재의 표면에 클래드된 피재를 의미한다.
심재, 피재(희생양극재) 각각의 화학성분과, 심재, 피재를 이용한 브레이징 시트의 종류 및 기호의 종류, 치수 및 허용차, 브레이징 시트의 표준치수, 브레이징 시트의 피재의 클래드율의 허용차에 대한 상세한 설명은 KS D 7043에 개시되어 있으므로 여기에서 생략될 것이다.
또한, 본 발명의 이해를 돕기 위한 또 하나의 기술 규격인 KS D 6713의 알루미늄 및 알루미늄합금 용접관은 고주파 유도가열 용접(이하, '용접'이라 칭함)에 의해 앞서 언급한 브레이징 시트를 조관하여 파이프 또는 튜브 형상을 갖도록 제조한다.
이런 기술 규격이 통상의 업계에 알려진 상태임에도 불구하고, 구체적으로 알루미늄합금 파이프를 자동차 응축기용 조인트 플랜지 또는 헤더 탱크에 적용한 제품 또는 기술이 없음에 따라, 여전히 도 1에 도시한 바와 같은 단순 와이어 용접방법에 의존하여 자동차 응축기용 플랜지 파이프 어셈블리를 구성하고 있는 실정이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 종래 기술에 따른 알루미늄합금 튜브 조립 구조에서는 AL30계열(예 : AL3003) 또는 AL50계열(예 : AL5052)의 소재로 제작된 순수 알루미늄합금 튜브(1)를 사용한다.
종래의 순수 알루미늄합금 튜브(1)의 끝단은 해당 조립부위(3)의 삽입구멍(2)에 삽입된 후, 용접 방향에 제한을 받지 않는 외측면 코너부위, 즉 단순 알루미늄합금 튜브(1)의 끝단의 외주면과 연접하는 삽입구멍(2)의 초입부위에 해당하는 접합부위(5)만을 알루미늄합금 와이어(4)를 사용하여 각각 수동 용접하고 있는 실정이다.
예컨대, 자동차용 응축기의 헤더탱크를 포함한 조인트 플랜지 및 인/아웃 파이프 조립체(이하, '플랜지 파이프 어셈블리'라 약칭함)에서는 조인트 플랜지 측에 2개소, 헤더탱크 측에 2개소 각 4개소에 걸쳐 수동 용접을 하고 있음에 따라, 제조 단가 상승 및 양산 효율이 떨어지고, 수동 용접에 따라 접합부위에서 불량이 증가되고 있다.
또한, 접합부위(5)를 제외한 알루미늄합금 튜브(1)의 끝단 외주면은 해당 조립부위(3)의 삽입구멍(2)에 단순 면접촉한 상태를 유지함에 따라, 체결력이 상대적으로 떨어져서 내압시험압력이 높은 고품질 제품 생산이 불가능한 상태이다.
또한, 종래의 순수 알루미늄합금 튜브(1) 자체는 앞서 개시된 브레이징 공법으로 조인트 플랜지에 융착되지 않는 소재이므로, 브레이징 공법으로 제작이 가능한 구조이면서도 조인트 플랜지 또는 헤더탱크 모두에서 신속하고 정밀하게 용접될 수 있도록 비 클래드 영역의 폭이 거의 없거나, 플럭스(flux) 사용량이 적은 파이프 소재의 기술 개발도 시급한 실정이다.
본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 조인트 플랜지와 인/아웃 파이프간 브레이징 공정을 통해서 수동 용접을 최소화 할 수 있고, 접합상태에 관한 불량률을 저감시킬 수 있으며, 양산성 향상과 제조 단가를 축소시킬 수 있는 자동차 응축기용 플랜지 파이프 어셈블리 구조를 제공하고자 한다.
앞서 설명한 바와 같은 본 발명의 목적은, 알루미늄 합금번호 AL4343, AL4045, AL4N43, AL4N45를 포함한 클래드 알루미늄합금 군에서 선택된 1종의 알루미늄합금인 피재와; 알루미늄 합금번호 AL3003, AL3N03, AL3N33, AL3005, AL3N43, AL6951을 포함한 클래드 알루미늄합금 군에서 선택된 1종의 알루미늄합금인 심재를 포함한 자동차 응축기용 플랜지 파이프 어셈블리 구조에 있어서, 상기 심재의 일면 또는 양면에 상기 피재를 적층 합체시킨 인/아웃 파이프와; 상기 인/아웃 파이프 각각의 일측 단부가 브레이징 가공에 의해 관통하게 융착 고정된 조인트 플랜지와; 상기 인/아웃 파이프 각각의 타측 단부가 브레이징 가공에 의해 관통하게 융착 고정된 헤더탱크를 포함하는 자동차 응축기용 플랜지 파이프 어셈블리 구조에 의해 달성된다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 인/아웃 파이프 각각의 일측 단부 중에서 상기 조인트 플랜지의 연결공에 삽입된 부위의 피재는 브레이징 공정을 통해서 전달되는 브레이징 가공 온도에 의해 용융되는 희생양극재로서, 나사산을 제외한 상기 연결공의 내주면 전체와 삽입 초입 부위 및 끝단 부위에서 융착된 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 인/아웃 파이프 각각의 타측 단부 중에서 상기 헤더탱크의 출입구멍에 삽입된 부위와 일체형 플랜지 저면쪽 피재; 출입구멍의 주변쪽 피재 각각은 브레이징 공정을 통해서 전달되는 브레이징 가공 온도에 의해 용융되는 희생양극재로서, 출입구멍의 내주면 전체와 삽입 초입 부위 및 끝단 부위에서 균일하고 견실하게 융착된 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 인/아웃 파이프는 기본 브레이징 시트를 이용하여 비 클래드 영역의 폭이 최소화되게 조관되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 기본 브레이징 시트는 두께 비율 10%를 갖는 상기 피재와; 두께 비율 90%를 갖는 상기 심재와; 상기 피재와 동일 재질로서 상기 피재의 두께보다 상대적으로 두꺼운 두께를 갖도록 상기 피재와 상기 심재의 사이에 걸쳐 형성한 복수개의 용접보충부를 포함하되, 상기 복수개의 용접보충부가 상 기 기본 브레이징 시트의 폭방향으로 등간격을 유지하게 배치되어 있는 것이 바람직하다.
이하, 첨부한 도 2 내지 도 4b를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차 응축기용 플랜지 파이프 어셈블리 구조에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도면에서, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 자동차 응축기용 플랜지 파이프 어셈블리 구조의 구성을 설명하기 위한 전체 사시도이고, 도 2a 내지 도 2c는 도 2에 도시된 인/아웃 파이프의 제작방법을 설명하기 위한 사시도들 및 확대 단면도이다. 또한, 도 3a와 도 3b는 도 2에 도시된 원 A(A')의 확대 단면도이며, 도 4a와 도 4b는 도 2에 도시된 원 B(B')의 확대 단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 자동차 응축기용 플랜지 파이프 어셈블리 구조는 조인트 플랜지(10), 헤더탱크(20), 인 파이프(30), 아웃 파이프(40), 제1, 제2고정 클립(50, 60)으로 이루어져 있다.
제1, 제2고정 클립(50, 60)은 본 발명에서 개시된 피재 또는 심재를 갖는 클래드 알루미늄합금 소재로 되어 있는 것으로서, 헤더탱크(20)에 브레이징 공법을 통해 고정되어, 헤더탱크(20)에 인/아웃 파이프(30, 40)를 홀딩시키는 홀더의 역할 또는, 헤더탱크(20)를 소정 장착 위치에 고정시키는 브래킷 역할을 담당하게 된다.
조인트 플랜지(10)는 AL3003(용융온도 : 650℃), AL3N03, AL3N33, AL3005, AL3N43, AL6951 등과 같은 클래드 알루미늄합금 군(group)에서 선택된 1종의 알루미늄합금의 소재로서, 하기에 설명할 인 파이프(30), 아웃 파이프(40)(본 발명의 설명 또는 이하의 특허청구범위에서는 인/아웃 파이프로 병행 호칭함)의 심재와 동일 또는 대등한 용융온도를 갖는 것이 바람직하다.
조인트 플랜지(10)는 그의 일측 고정단부를 헤더탱크(20)의 외표면에 고정시킨 것으로서, 그의 고정방식은 리벳 체결방식, 용접 방식을 이용한다.
조인트 플랜지(10)는 그의 일측 고정단부에서 완만하면서도 수직하게 연장되어 대략 'ㄱ'자 형상으로 형성되고, 타측 고정단부에 인 파이프(30) 및 아웃 파이프(40)를 두께 방향으로 관통하게 체결시키고 있다.
여기서, 인 파이프(30)와 아웃 파이프(40)는 직경, 길이, 두께 차이와 같이 단순 설계상의 차이를 제외하고는 동일 제조 방식에 의해 제조되는 동일 클래드 알루미늄합금 파이프를 의미한다.
조인트 플랜지(10)의 타측 고정단부에는 점선으로 표시한 바와 같이 두께 방향으로 관통된 복수개의 연결공(19)이 형성되어 있다(도 3a 또는 도 3b 참조).
인 파이프(30) 및 아웃 파이프(40)의 일측 단부(31, 41)는 조인트 플랜지(10)의 해당 연결공(19)에 각각 삽입된 후 하기에 상세히 설명할 바와 같이 브레이징 공법에 의해 융착된다.
인 파이프(30) 및 아웃 파이프(40)의 타측 단부(32, 42)는 헤더탱크(20)의 출입구멍(29)에 각각 삽입된 후 역시 브레이징 공법에 의해 융착된다(도 4a와 도 4b 참조).
헤더탱크(20)는 복수개의 슬릿을 갖는 반원 튜브 형상의 헤더와, 슬릿을 갖지 않는 반원 튜브 형상의 탱크를 브레이징 공법에 의해 융착시켜 튜브 또는 탱크 형상을 갖도록 한 것으로서, 그의 재질은 브레이징 고착이 가능한 클래드 알루미늄합금으로 형성되어 있다.
즉, 헤더탱크(20)도 본 발명 전반에 걸쳐 설명된 심재 또는 피재의 재질로 이루어져 있다.
인 파이프(30) 및 아웃 파이프(40)는 통상의 클래드 파이프 조관 방식에 의해 제작될 수 있고, 하기에 설명할 비 클래드 영역의 폭이 거의 없거나 최소화된 0.01㎜ ∼ 1㎜를 갖도록 하여 플럭스 사용량을 적게 소비토록 한 클래드 파이프 조관 방법에 의해 제작된다.
본 발명에서 개시하는 클래드 파이프 조관 방법은 AL4343(용융온도 : 610℃), AL4045, AL4N43, AL4N45 등과 같은 클래드 알루미늄합금 군(group)에서 선택된 1종의 알루미늄합금의 피재와; AL3003(용융온도 : 650℃), AL3N03, AL3N33, AL3005, AL3N43, AL6951 등과 같은 클래드 알루미늄합금 군(group)에서 선택된 1종의 알루미늄합금의 심재를 2중 또는 3중으로 적층한 브레이징 시트를 사용한다.
이때, 상기 브레이징 시트를 이용하여 조관 및 용접공정을 수행하는 소정의 파이프 제조장치는 스트립 용접장치(strip welding machine), 장력조정장치인 루퍼(looper), 고주파 유도가열 용접장치(HF welding machine), 디디에스 커팅 머신(DDS cutting machine) 등이 있다.
여기서, 고주파 유도가열 용접장치는 용접 전 조관 튜브의 축심에 삽입되는 코어(core)와 같은 임피더(impeder)와, 튜브의 외원주에서 이격된 상태로 배치된 유도가열 코일(induction coil)과, 용접 포인트에 해당하는 지점을 기준으로 양측 에 존재하는 반원 홈을 갖는 한 쌍의 압착롤(pressure roll)을 포함한다.
용접 전 조관 튜브란, 완성품의 외원주 거리에 용접 손실율을 감안한 거리를 더한 값에 상응한 폭을 갖도록 미리 절단된 개별 브레이징 시트(또는 플레이트)를 관형상으로 미리 조관한 것으로서, 개별 브레이징 시트의 폭방향의 양쪽 끝단이 튜브형상으로 말아진 상태에서 비 접촉된 경사각도, 즉 비 앵글각도(vee angle)가 4ㅀ ∼ 7ㅀ를 유지하면서 고주파 유도가열 용접장치로 공급되는 미완성 튜브를 의미한다.
이하, 상술한 파이프 제조장치를 이용하여 인 파이프(30) 및 아웃 파이프(40)의 관체를 제조하기 위해 본 발명의 브레이징 시트에 대해서 설명하고자 한다.
본 발명에서의 인/아웃 파이프(30, 40)는 하기의 기본 브레이징 시트(100)를 이용하여 제작된다.
도 2a 내지 도 2c에 보이듯이, 본 발명에서 설명할 기본 브레이징 시트(100)는 비 클래드 영역의 폭(w)을 최소화시킬 수 있는 특징 있는 형상구조[예 : 용접보충부(112)]를 갖는 소재이다.
기본 브레이징 시트(100)는 클래드 알루미늄합금 군에서 예시적으로 선택된 1종의 알루미늄합금(예 : AL4343) 재질로서 두께 비율 10%를 갖는 피재(36)와; 클래드 알루미늄합금 군에서 예시적으로 선택된 1종의 다른 알루미늄합금(예 : AL3003) 재질로서 두께 비율 90%를 갖는 심재(35)를 포함하되, 상기 심재(35)의 일면 또는 양면에 상기 피재(36)를 적층 합체시키고, 상기 피재(36)와 동일 재질로서 상기 피재(36)의 두께보다 상대적으로 두꺼운 두께를 갖는 복수개의 용접보충부 (112)를 상기 피재(36)와 상기 심재(35)의 사이에 걸쳐 형성하고, 이때 복수개의 용접보충부(112)가 기본 브레이징 시트(100)의 폭방향으로 등간격(f)을 유지하게 배치되게 한 것이다.
각각의 용접보충부(112) 사이에는 피재(36)의 중간부위(111)가 위치하게 된다. 또한, 심재(35)의 상부에는 용접보충부(112)에 대응한 위치에서 길이방향으로 연장된 홈(122)을 형성하고 있다.
이렇게 기본 브레이징 시트(100)가 완성되면, 인 파이프(30) 및 아웃 파이프(40)용 개별 브레이징 시트(150)(도 2b 참조)의 제작을 위한 2차 가공이 된다.
즉, 2차 가공에서 기본 브레이징 시트(100)는 소정의 절단 장치에 의해 상기 용접보충부(112)를 통과하는 절단선(140, 141)을 기준으로 절단되어서, 개별형 브레이징 시트(150)로 분리된다.
개별형 브레이징 시트(150)는 용접보충부(112)를 절반으로 절단한 반(half) 용접보충부(112a, 112b)를 양쪽 단부에 구비한 것으로서, 상술한 등간격(f)에 대응하여 인/아웃 파이프(30, 40)의 외원주 거리에 용접 손실율을 감안한 거리를 더한 값과 동일한 폭과; 인/아웃 파이프(30, 40)의 축길이보다 상대적으로 큰 시트 길이를 와 동일한 길이를 갖는 것이 바람직하다.
또한, 반 용접보충부(112a, 112b)가 개별 브레이징 시트(150)의 양쪽 단부에 구비되어 있으므로, 이런 반 용접보충부(112a, 112b)를 맞대어 조관 및 브레이징 용접을 수행하여 관체 형상을 갖도록 제조할 경우, 비 클래드 영역의 폭(w)이 거의 없거나 플럭스 사용량이 적은 인/아웃 파이프(30, 40)가 완성된다.
여기서, 비 클래드 영역의 폭(w)은 자동차용 응축기 또는 콘덴서 제품으로서 고강성 및 고내압성과 같은 고품질을 유지하기 위한 핵심 사안으로서, 비 클래드 영역의 폭(w)이 기준치(예 : 2㎜)보다 클 경우, 브레이징 가공시 희생양극재에 해당하는 피재(36)가 심재(35)보다 낮은 브레이징 가공 온도에서 용융될 녹을 때, 합체시키려는 다른 부위의 피재(예 : 헤더탱크 또는 조인트 플랜지) 또는 기타 알루미늄합금 부위와 완전 융합되지 못하거나 용접 불량이 발생될 수 있고, 이에 대응하게 플럭스 사용량이 증가되며, 균일한 용접 제품 양산이 불가능 할 수 있기 때문이다.
도 2c를 참조하면, 이런 개별 브레이징 시트(150)는 비 앵글각도(vee angle)를 유지하면서 개별 브레이징 시트(150)의 양쪽 단부에 해당하는 반 용접보충부(112a, 112b)를 연속적으로 상호 밀접하도록 파이프 제조장치의 고주파 유도가열 용접장치 측으로 공급된다.
고주파 유도가열 용접장치의 임피더(161)는 인/아웃 파이프(30, 40)의 내경에 삽입되며, 유도가열 코일(160)은 인/아웃 파이프(30, 40)의 외원주에서 이격된 상태로 배치된다.
이후, 고주파 유도가열 용접장치는 출력을 400㎑ ∼ 600㎑ 범위 내에서 용접을 수행함에 따라, 취성이 상대적으로 양호함과 함께, 견고한 내구성을 갖도록 해주는 용접 품질을 본 발명의 인/아웃 파이프(30, 40)에게 제공한다.
이후, 용접된 인/아웃 파이프(30, 40)는 한 쌍의 압착롤(pressure roll)을 통과한 후 후처리 과정(용접부위 용사처리 및 마감 표면 처리 등)을 거친 후, 거의 완전한 중공 파이프 단면 형상을 갖도록 제작 완료된다.
이하, 본 발명의 아웃 파이프(40)와 동일 형식을 갖는 인 파이프(30)를 기준으로, 인 파이프(30)와 조인트 플랜지(10)간, 인 파이프(30)와 헤더탱크(20)간의 브레이징 융착 또는 결합 관계에 대해서 설명하도록 하겠다.
도 3a에 도시한 바와 같이, 조인트 플랜지(10)의 해당 연결공(19)에서 나사산(11)이 없는 쪽에는 소량의 플럭스가 도포된다.
이후, 아웃 파이프 또는 인 파이프(30)를 포함한 인/아웃 파이프의 일측 단부(31)는 플럭스가 도포된 쪽을 기준으로 연결공(19)에 삽입된다.
인 파이프(30)를 기준으로 설명을 하면, 나사산(11)이 있는 쪽은 향후 인 파이프(30) 쪽으로 냉매를 공급하려는 다른 관부재(도시 안됨)가 체결되는 곳이다. 그리고, 나사산(11)이 있는 쪽과 나사산이 없는 쪽의 사이에는 정지턱이 형성되어 있다.
정지턱의 높이는 인 파이프(30) 또는 아웃 파이프의 내경까지 돌출되어 있다.
이런 연유로 인하여, 상기 아웃 파이프 또는 인 파이프(30)를 포함한 인/아웃 파이프의 일측 단부(31)가 하기와 같이 브레이징 될 경우, 일측 단부(31)의 피재(36) 일부가 정지턱의 외부로 흘러나와 결국, 정지턱의 내주면 또는 나사산(11)이 있는 쪽까지 유입되어서 고착될 수 있고, 이에 따라 다른 관부재의 체결을 방해하여 브레이징 제품 결함을 일으키게 된다.
이를 막기 위해서, 본 발명에서 아웃 파이프 또는 인 파이프(30)를 포함한 인/아웃 파이프의 일측 단부(31)의 내측 코너부위에는 소정 확관 공구(70)에 의해 바깥쪽으로 압착을 수행함에 따라 피재 유동 방지홈(39)이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
도 3b에 도시한 바와 같이, 앞서 살펴본 바와 같이, 연결공(19)의 내주면에 면접촉 하도록 삽입된 상기 일측 단부(31)의 피재(36)는 심재(35) 또는 조인트 플랜지(10) 보다 낮은 용융온도를 갖고 있다.
따라서, 인/아웃 파이프의 일측 단부(31) 중에서 연결공(19)에 삽입된 부위의 피재(36)는 브레이징 공정을 통해서 전달되는 브레이징 가공 온도에 의해 용융되는 희생양극재이므로, 결국 브레이징 시, 나사산(11)을 제외한 연결공(19)의 내주면 전체(c)와 삽입 초입 부위(c1) 및 끝단 부위(c2)에서 균일하고 견실하게 융착된다.
또한, 피재 유동 방지홈(39)에는 브레이징 시 약간 흘러나온 피재(36)가 머물게 됨에 따라, 상술한 정지턱의 바깥쪽에 있는 나사산(11)이 있는 쪽에서의 브레이징 제품 결함이 일어나지 않게 된다.
특히, 인/아웃 파이프의 피재(36)는 앞서 살펴본 바와 같이 비 클래드 영역의 폭(w)을 최소화시킬 수 있도록 제작되어 있음에 따라, 용접 불량이 없고, 균일한 용접 면적을 갖고 있으며, 견고한 고품질의 제품으로 완성된다.
이와 같은 브레이징 가공은 도 4a에 도시한 바와 같이, 인 파이프(30) 또는 아웃 파이프를 포함한 인/아웃 파이프의 타측 단부(32)와 헤더탱크(20)간의 융착에서도 동일 또는 대등하게 이루어진다.
즉, 도 4a에 보이듯이, 헤더탱크(20)의 출입구멍(29)에는 역시 소량의 플럭스가 도포된다.
이후, 아웃 파이프 또는 인 파이프(30)를 포함한 인/아웃 파이프의 타측 단부(32)는 플럭스를 도포시킨 출입구멍(29)에 삽입된다.
이후, 소정 확관 공구(도시 안됨)를 이용하여, 인/아웃 파이프의 타측 단부(32)의 끝단(32a)은 점선과 같이 확관되어 있는 것이 바람직하다.
이런 확관은 브레이징 효율을 증가시킴과 함께, 가조립 후 보관 및 운반 과정에서 가조립 부위가 흔들이지 않게 해준다.
또한, 인/아웃 파이프의 타측 단부(32)는 그의 몸체에 일체형 플랜지(34)를 갖고 있어서 더욱 큰 체결력을 본 발명에게 제공할 수 있다.
본 발명을 응용할 경우, 일체형 플랜지(34)는 앞서 설명한 이/아웃 파이프의 일측 단부에도 동일 형상 및 형성 방법에 의해 형성될 수 있다(도시 안됨).
이러한 일체형 플랜지(34)는 역시 심재(35)와 피재(36)를 갖는다.
일체형 플랜지(34)는 인/아웃 파이프의 타측 단부(32)를 주름 가공하여 형성시키거나, 또는 별도의 링부재를 융착에 의해 합체시켜 형성시켜 형성시킬 수 있다.
도 4b에 도시한 바와 같이, 앞서 살펴본 바와 같이, 출입구멍(29)의 내주면에 면접촉 하도록 삽입된 타측 단부(32)의 피재(36)는 심재(35) 또는 헤더탱크(20) 심재(25)보다 낮은 용융온도를 갖고 있다.
따라서, 인 파이프(30) 또는 아웃 파이프를 포함한 인/아웃 파이프의 타측 단부(32) 중에서 출입구멍(29)에 삽입된 부위; 일체형 플랜지(34) 저면쪽 피재(36); 출입구멍(29)의 주변쪽 피재(26) 각각은 브레이징 공정을 통해서 전달되는 브레이징 가공 온도에 의해 용융되는 희생양극재의 역할을 담당하여, 출입구멍(29)의 내주면 전체(d)와 삽입 초입 부위(d1) 및 확관에 의해 벤딩된 부위(d2)에서 균일하고 견실하게 융착된다.
벤딩된 부위(d2)는 용접에서 용접 접합력과 벤딩 포스를 동시에 받는 부위이므로, 더욱 견고한 융착 상태를 유지시킬 수 있고, 브레이징 가공시 피재(36) 일부분이 타측 단부(32)의 안쪽으로 흘러들어가는 것을 방지시켜준다.
본 발명의 자동차 응축기용 플랜지 파이프 어셈블리 구조는 용접부위에 비 클래드 영역의 폭을 최소화하거나 아예 없앤 인/아웃 파이프를 조인트 플랜지와 헤더탱크 사이에 브레이징 공법으로 결합시키고 있음에 따라, 기존의 수동 용접에서 지적된 문제점을 해결함과 함께, 삽입 부위 전체에 형성된 용접 면적의 증가와, 이런 용접 면적 증가에 따른 체결력이 증가에 의해, 내압시험압력이 높고 고품질인 자동차 응축기 제품 생산이 가능한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 자동차 응축기용 플랜지 파이프 어셈블리 구조는 거의 모든 부분에서 브레이징 공법에 의해 해당 구성 요소들을 융착시킴에 따라 제조 원가를 감축시킬 수 있고, 비 클래드 영역의 폭이 없는 인/아웃 파이프를 사용함에 따라 브레이징 가공시 플럭스 사용량을 최소화시킬 수 있고, 정밀하고 견실한 용접 품질 을 균일하게 유지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 자동차 응축기용 플랜지 파이프 어셈블리 구조는 일체형 플랜지를 구비한 인/아웃 파이프의 일측 단부 또는 타측 단부에 형성하여 더욱 견고한 용접 체결력을 제공할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 자동차 응축기용 플랜지 파이프 어셈블리 구조는 인/아웃 파이프 각각의 일측 단부의 내측 코너부위에는 피재 유동 방지홈이 형성되어 있어서, 브레이징 제품 결함을 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다.

Claims (7)

  1. 40계열 클래드 알루미늄합금 피재와; 30계열 클래드 알루미늄합금 심재를 포함한 자동차 응축기용 플랜지 파이프 어셈블리 구조에 있어서,
    상기 심재의 일면 또는 양면에 상기 피재를 적층 합체시킨 인/아웃 파이프와;
    상기 인/아웃 파이프 각각의 일측 단부가 브레이징 가공에 의해 관통하게 융착 고정된 조인트 플랜지와;
    상기 인/아웃 파이프 각각의 타측 단부가 브레이징 가공에 의해 관통하게 융착 고정된 헤더탱크를 포함하는 자동차 응축기용 플랜지 파이프 어셈블리 구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인/아웃 파이프 각각의 일측 단부 중에서 상기 조인트 플랜지의 연결공에 삽입된 부위의 피재는 브레이징 공정을 통해서 전달되는 브레이징 가공 온도에 의해 용융되는 희생양극재로서, 나사산을 제외한 상기 연결공의 내주면 전체와 삽입 초입 부위 및 끝단 부위에서 융착된 것을 특징으로 하는 자동차 응축기용 플랜 지 파이프 어셈블리 구조.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 인/아웃 파이프 각각의 일측 단부의 내측 코너부위에는 피재 유동 방지홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차 응축기용 플랜지 파이프 어셈블리 구조.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 인/아웃 파이프 각각의 타측 단부 중에서 상기 헤더탱크의 출입구멍에 삽입된 부위와 일체형 플랜지 저면쪽 피재; 출입구멍의 주변쪽 피재 각각은 브레이징 공정을 통해서 전달되는 브레이징 가공 온도에 의해 용융되는 희생양극재로서, 출입구멍의 내주면 전체와 삽입 초입 부위 및 끝단 부위에서 균일하고 견실하게 융착된 것을 특징으로 하는 자동차 응축기용 플랜지 파이프 어셈블리 구조.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 인/아웃 파이프 각각의 타측 단부의 타측 단부의 끝단은 확관되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차 응축기용 플랜지 파이프 어셈블리 구조.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 인/아웃 파이프는 기본 브레이징 시트를 이용하여 비 클래드 영역의 폭이 최소화되게 조관되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차 응축기용 플랜지 파이프 어셈블리 구조.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 기본 브레이징 시트는 두께 비율 10%를 갖는 상기 피재와; 두께 비율 90%를 갖는 상기 심재와; 상기 피재와 동일 재질로서 상기 피재의 두께보다 상대적으로 두꺼운 두께를 갖도록 상기 피재와 상기 심재의 사이에 걸쳐 형성한 복수개의 용접보충부를 포함하되, 상기 복수개의 용접보충부가 상기 기본 브레이징 시트의 폭방향으로 등간격을 유지하게 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차 응축기용 플랜지 파이프 어셈블리 구조.
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