KR100829546B1 - Apparatus of brazing copper pipes using carbon heating source - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 의한 카본 발열체를 이용한 동 파이프 브레이징 장치의 바람직한 일 실시예의 외관 사시도를 나타낸다. 1 is an external perspective view of a preferred embodiment of a copper pipe brazing apparatus using a carbon heating element according to the present invention.
도 2는 도 1의 A-A선 단면 구조를 나타낸다.2 shows a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
도 3은 본 발명에 의한 카본 발열체를 이용한 동 파이프 브레이징 장치의 평면도이고 도 4는 도 3의 일 측면도이다. 3 is a plan view of a copper pipe brazing apparatus using a carbon heating element according to the present invention, and FIG. 4 is a side view of FIG. 3.
도 5는 본 발명에 의한 카본 발열체를 이용한 동 파이프 브레이징 장치의 바람직한 다른 실시예를 나타낸다. 5 shows another preferred embodiment of the copper pipe brazing apparatus using the carbon heating element according to the present invention.
본 발명은 카본 발열체를 이용한 동 파이프 브레이징 장치에 관한 것으로 특히 에어컨디셔너 또는 냉장고 등의 냉매 동 파이프를 용접하는 동 파이프 브레이징 작업성을 향상시킬 수 있는 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a copper pipe brazing apparatus using a carbon heating element, and more particularly, to an apparatus capable of improving copper pipe brazing workability of welding a refrigerant copper pipe such as an air conditioner or a refrigerator.
냉장고, 에어컨디셔너 등과 같은 제품에서는 냉매를 압축기를 사용하여 압축시킨 다음에 압축된 냉매가스를 응축기를 통해 차갑게 냉각시킨다. 이어서 냉각된 압축 냉매가스는 모세관을 지나면서 저온 저압의 액화 가스로 되고 이 액화가스가 증발기를 통해 기체로 변하면서 주변의 열을 흡수함으로서 주변의 온도를 급격히 떨어드린다. 열을 흡수한 냉매는 다시 압축기로 순환된다. In products such as refrigerators and air conditioners, the refrigerant is compressed using a compressor, and then the compressed refrigerant gas is cooled coolly through a condenser. The cooled compressed refrigerant gas then becomes a liquefied gas of low temperature and low pressure as it passes through the capillary tube, and the liquefied gas turns into a gas through an evaporator to absorb the surrounding heat, thereby rapidly reducing the ambient temperature. The heat absorbed refrigerant is circulated back to the compressor.
이와 같은 냉각기에서 냉매를 순환통로로 주로 동 파이프를 사용한다. 사용된 동 파이프는 냉매 순환 통로를 형성하는 과정에서 원하는 길이로 동 파이프들을 브레이징 방식으로 연결하여 사용한다. 브레이징이란 450도 이상에서 접합하고자 하는 모재 용융점 이하에서 모재는 상하지 않고 용가재와 열을 가하여 두 모재를 접합하는 기술이다. 이와 같은 냉각기 분야에서는 동 파이프 접합형태에 따라 맞대기 접합, 겹치기 접합, 혼합 접합 등이 있다. In such a cooler, a refrigerant pipe is mainly used as a circulation passage. The used copper pipe is brazed to connect the copper pipes to a desired length in the process of forming the refrigerant circulation passage. Brazing is a technique of joining two base materials by applying a filler material and heat at the base material melting point below the base material melting point to be joined at 450 degrees or more. In the field of such a cooler, there are butt joints, overlap joints, mixed joints, and the like, depending on the pipe joint form.
통상적으로 브레이징은 산소 토오치를 사용하여 접합부위와 은납봉을 동시에 가열하여 용가재인 은납을 용융시켜서 접합부위에 스며들게 하여 접합시키는 방식을 사용하여 왔다. 이러한 산소가스를 이용하여 가열하는 방식은 화재의 위험성이 항상 존재하므로 취급상 매우 주의를 요하고 있으며 작업자의 숙련 정도에 따라 접합부의 접합상태의 품질이 결정되므로 숙련자가 요구되어 왔다. In general, brazing has been performed by using an oxygen torch to simultaneously heat the joint and the silver solder rod to melt the silver solder, which is a filler material, and soak into the joint. This method of heating using oxygen gas requires a great care in handling because there is always a risk of fire, and the skilled person has been required because the quality of the joint state of the joint is determined according to the skill of the operator.
이러한 문제를 해결하기 위하여 등록특허 제597983호에서는 금속 파이프용 유도 가열식 용접장치를 개시한다. 상기 특허에서는 두 파이프의 각 단부를 조인트에 삽입하여 상호 연결한다. 이어서 조인트를 유도코일로 감싸고 유도코일에 고주파 전류를 인가하면 조인트에 유도되는 와전류 및 철손에 의해 발생되는 열이 조인트 내측과 파이프 사이에 있는 땜납재를 용융시켜서 용접하는 것이다. In order to solve this problem, Korean Patent No. 597983 discloses an induction heating welding apparatus for a metal pipe. In this patent, each end of two pipes is inserted into a joint and interconnected. Subsequently, when the joint is wrapped with an induction coil and a high frequency current is applied to the induction coil, heat generated by the eddy current and iron loss induced in the joint melts the solder material between the inside of the joint and the pipe to weld.
그러나 이러한 고주파 가열방식은 동과 같은 전기 전도도가 높은 재질에서는 와전류에 의한 저항열 발생효율이 적기 때문에 사용이 곤란하다. 그러므로 이 특허에서는 조인트라는 금속재질을 유도 가열시킨 다음에 조인트에 생긴 열을 파이프에 전달하여 땜납재를 용융시키는 방식을 채택할 수밖에 없다. 즉 고주파 유도 가열방식은 동 파이프를 직접 가열하여 접합할 수 없는 사용상의 제한성이 있다. However, such a high frequency heating method is difficult to use because the resistance heat generation efficiency due to the eddy current is low in a material with high electrical conductivity such as copper. Therefore, the patent inevitably adopts a method of melting a solder material by induction heating of a metal material called a joint and then transferring heat generated in the joint to a pipe. In other words, the high frequency induction heating method has a limitation in use that cannot be directly heated and joined.
본 발명의 목적은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 카본 전극을 동 파이프와 직접 접촉시켜서 카본 전극과 동 파이프의 접촉 저항을 이용하여 발생된 저항열에 의해 은납 링을 용융시켜서 두 동 파이프를 접합시킬 수 있는 카본 발열체를 이용한 동 파이프 브레이징 장치를 제공하는 데 있다. An object of the present invention is to connect the two copper pipes by melting the silver lead ring by the heat of resistance generated by using the contact resistance of the carbon electrode and the copper pipe by directly contacting the carbon electrode with the copper pipe in order to solve the problems of the prior art. It is to provide a copper pipe brazing apparatus using a carbon heating element that can be made.
본 발명의 다른 목적은 휴대하기 간편한 클램프 타입으로 제작되어 작업성을 향상시킬 수 있는 동 파이프 브레이징 장치를 제공하는 데 있다. Another object of the present invention is to provide a copper pipe brazing device which can be manufactured in a clamp type that is easy to carry and can improve workability.
본 발명의 또 다른 목적은 미숙련자라 할지라도 손쉽게 냉매관을 접합시킬 수 있는 동 파이프 브레이징 장치를 제공하는 데 있다. Still another object of the present invention is to provide a copper pipe brazing device capable of easily joining a refrigerant pipe even for an inexperienced person.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 장치는 본 발명의 동 파이프 브레이징 장치의 일 실시예의 구성은 핸드 헬드형 하우징과, 서로 마주보도록 하우징의 고정축에 선회 가능하게 연결되고 고정축의 후방으로 연장된 후단에는 축공이 각각 형성된 한 쌍의 클램프 부재와, 하우징에 고정되며 피스톤 단부가 한 쌍의 클램프 부재의 후단을 향하여 연장된 에어 실린더와, 피스톤과 한 쌍의 클램프 부재의 후단 사이에 위치하고, 한 쌍의 일단은 한 쌍의 클램프 부재의 축공에 각각 회전 가 능하게 결합되고 타단은 피스톤 단부에 결합된 브라켓 부재와, 한 쌍의 클램프 부재의 전단에 서로 마주보도록 각각 고정되고, 겹쳐지는 동 파이프의 외측 반쪽 면을 감싸도록 동 파이프의 길이방향으로 연장된 요홈이 클램핑 면에 각각 형성된 한 쌍의 카본 발열체 전극 부재와, 하우징에 내장되고 상용교류를 입력하여 한 쌍의 카본 발열체 전극 부재에 전기 에너지를 공급하기 위한 전원 공급부를 포함한다. In order to achieve the above object, the device of the present invention is a configuration of one embodiment of the copper pipe brazing device of the present invention is a hand-held housing and a rear end pivotally connected to the fixed shaft of the housing so as to face each other and extending rearward of the fixed shaft. The pair includes a pair of clamp members each formed with a shaft hole, an air cylinder fixed to the housing, the piston end extending toward the rear end of the pair of clamp members, and a rear end of the piston and the pair of clamp members, One end is rotatably coupled to each of the shaft holes of the pair of clamp members, and the other end is fixed to the front end of the pair of clamp members, the bracket member coupled to the piston end, respectively, and the outer half face of the overlapping copper pipe. A pair of carbon heat generating grooves each formed in the clamping surface with grooves extending in the longitudinal direction of the copper pipe so as to surround the Is embedded in the electrode member and the housing to enter the commercial AC includes a power supply for supplying electrical energy to the pair of the carbon heating element electrode member.
따라서 두 동 파이프의 겹쳐진 부분의 종단에 은납 링을 위치시킨 다음에 한 쌍의 카본 발열체 전극 부재에 전기 에너지를 공급하여 카본 발열체 전극 부재의 저항과 클램핑 면의 접촉저항에 의한 저항 열에 의해 은납을 용융시켜서 겹치기 접촉면을 밀봉 접촉시킨다. Therefore, after placing the silver lead ring at the end of the overlapping portion of the two copper pipes, electric energy is supplied to the pair of carbon heating element electrode members to melt the silver lead by the resistance heat caused by the resistance of the carbon heating element electrode member and the contact resistance of the clamping surface. The overlapping contact surface is sealedly contacted.
본 발명의 다른 실시예의 구성은 핸드 헬드형 하우징과, 하우징에 고정되며 전방으로 연장된 'ㄱ' 자형 지지부재와, 하우징에 고정되며 피스톤 단부가 지지부재의 종단부를 향하여 연장된 에어 실린더와, 피스톤의 단부에 결합되고 일측이 지지부재의 연장부를 따라 왕복 운동이 가능하도록 결합된 이동부재와, 서로 마주보는 지지부재의 종단부 내측면과 이동부재의 전단면에 서로 마주보도록 각각 고정되고, 겹쳐지는 동 파이프의 외측 반쪽 면을 감싸도록 동 파이프의 길이방향으로 연장된 요홈이 클램핑 면에 각각 형성된 한 쌍의 카본 발열체 전극 부재와, 하우징에 내장되고 상용교류를 입력하여 한 쌍의 카본 발열체 전극 부재에 전기 에너지를 공급하기 위한 전원 공급부를 포함한다. The construction of another embodiment of the present invention comprises a hand held housing, an 'a' shaped support member fixed to the housing and extending forward, an air cylinder fixed to the housing and having a piston end extending toward the end of the support member, the piston A movable member coupled to an end of the movable member coupled to one side thereof to reciprocate along an extension of the supporting member, and fixed to face each other on the inner surface of the end of the supporting member facing each other and the front end surface of the movable member, respectively A pair of carbon heating element electrode members each formed in the clamping surface with grooves extending in the longitudinal direction of the copper pipe so as to surround the outer half surface of the copper pipe, and built into the housing and input a common flow to the pair of carbon heating element electrode members It includes a power supply for supplying electrical energy.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 구체적으로 설명하고자 한다. 이 실시예는 이 기술에 숙련된 자들이 본 발명을 실시할 수 있게 충분히 상세하게 기술한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. This embodiment is described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention.
도 1은 본 발명에 의한 카본 발열체를 이용한 동 파이프 브레이징 장치의 바람직한 일 실시예의 외관 사시도를 나타낸다. 도 2는 도 1의 A-A선 단면 구조를 나타내며, 도 3은 본 발명에 의한 카본 발열체를 이용한 동 파이프 브레이징 장치의 평면도이고 도 4는 도 3의 일 측면도이다. 1 is an external perspective view of a preferred embodiment of a copper pipe brazing apparatus using a carbon heating element according to the present invention. 2 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG. 1, FIG. 3 is a plan view of a copper pipe brazing apparatus using a carbon heating element according to the present invention, and FIG. 4 is a side view of FIG.
도면을 참조하면 브레이징 장치는 핸드 헬드형 하우징(100) 구조로 한 쌍의 클램프 부재(112, 114), 브라켓 부재(120), 에어실린더(130), 손잡이(140), 전원 공급부(150)를 포함한다. Referring to the drawings, the brazing device has a structure of a
클램프 부재(112, 114) 각각은 고정축(116)에 회전 가능하게 설치된다. 고정축(116)은 에어실린더(130)로부터 전방으로 돌출된 한 쌍의 외팔보(136, 138) 사이에 고정된다. 클램프 부재(112, 114)의 마주보는 면에는 각각 카본 발열체 전극(102, 104)이 나사 고정된다. 카본 발열체 전극(102, 104)의 클램핑 면에는 겹쳐지는 동 파이프의 외측 반쪽 면을 감싸도록 동 파이프의 길이방향으로 연장된 요홈이 각각 형성된다. 요홈(106, 108)은 서로 합쳐져서 접합하고자 하는 동 파이프의 외측면에 외접하는 곡률반경을 가진다. 바람직하기로는 요홈(106, 108) 중간에 걸림턱(109)이 형성되어 걸림턱으로부터 요홈 상부는 파이프 접합부의 외측면에 외접하는 곡률반경을 가지며 걸림턱으로부터 요홈 하부는 겹치지 않은 동 파이프의 외측면에 외접하는 곡률반경을 가진다. 따라서 겹치기 동 파이프(10, 12)의 겹쳐진 부분은 요홈 상부에 외접하고 걸림턱(109)에 걸려서 지지되게 된다. 카본 발열체 전극(102, 104)은 전원 공급부(150)와 전선(152, 154)에 의해 각각 연결되어 전기 에너지를 공급받는다. 카본 발열체 전극(102, 104)은 접합시키고자하는 동 파이프(10, 12)의 직경에 대응하는 요홈을 가진 여러 벌로 구성되고 나사결합에 의해 대응하는 구경을 가진 전극들로 교체될 수 있다. Each of the
에어 실린더(130)의 후단에는 손잡이(140)가 결합되고 에어 실린더(130)의 피스톤(132) 종단에는 브라켓 부재(120)의 후단부가 회전가능하게 연결된다. 브라켓 부재(120)는 양 단부에 각각 축공이 설치된 두 개의 로드들(122, 124)로 구성된다. 로드(122, 124)는 공통적으로 핀(134)에 의해 피스톤(132)의 종단에 회전가능하게 결합된다. 로드(122)의 선단부는 클램프 부재(112)의 종단부에 핀(116)에 의해 회전가능하게 결합되고 로드(124)의 선단부는 클램프 부재(114)의 종단부에 핀(118)에 의해 회전가능하게 결합된다. A handle 140 is coupled to the rear end of the
전원 공급부(150)는 손잡이(150)의 내측에 설치된 변압기, 정류기, 스위칭 트랜지스터, 커패시터, 저항 등의 부품들로 이루어진 전원회로에 의해 발생된 전기 에너지가 카본 발열체 전극(102, 104)에 공급되는 것을 제어한다. 전원 공급부(150)는 손잡이(150)의 후미에서 인출된 교류 코드(160)를 통하여 상용교류에 전기적으로 연결된다. 손잡이(150)는 손으로 잡기 편하도록 봉형상으로 파지부 표면은 미끄럼을 방지하기 위하여 널링 처리하는 것이 바람직하다. The
이와 같이 구성된 본 발명의 작용 효과를 설명하면 다음과 같다. Referring to the effects of the present invention configured as described above are as follows.
겹치기 접합하고자 하는 동 파이프의 직경에 맞는 카본 발열체 전극(102, 104)을 준비하여 클램프 부재(112, 114)에 나사 결합시킨다. The carbon
이어서, 에어실린더(130)의 피스톤(132)이 후방으로 움직이면 브라켓 부 재(120)의 로드들(122, 124)이 후방으로 움직이게 되고 이에 클램프 부재(112, 114)가 고정축을 중심으로 회동되어 종단부가 중앙을 향하여 서로 근접되는 방향으로 움직이게 된다. 그러므로 클램프 부재(112, 114)의 선단부가 벌어지게 된다. 벌어진 틈을 통해 서로 겹쳐진 동 파이프(10, 12)를 카본 발열체 전극(102, 104)의 요홈(106, 108) 사이에 위치시킨다. 그리고 접합부에 은납 링(20)을 위치시킨다. Subsequently, when the
이어서, 피스톤(132)이 전방으로 움직이면 브라켓 부재(120)의 로드들(122, 124)들이 전방으로 움직이게 되고 이에 클램프 부재(112, 114)가 고정축을 중심으로 회동되어 종단부가 중앙 반대 방향을 향하여 서로 멀어지게 되는 방향으로 움직이게 된다. 그러므로 클램프 부재(112, 114)의 선단부가 중앙을 향하여 서로 근접되는 방향으로 회동되어 카본 발열체 전극(102, 104)의 요홈(106, 108) 내에 동파이프(10, 12)의 접합부가 타이트하게 접촉되게 된다. Subsequently, when the
이어서 전원 공급부(150)의 스위치를 온시켜서 전기 에너지를 카본 발열체 전극(102, 104)에 공급하게 되면 카본 발열체 전극(102, 104)의 내부 저항과 접촉부의 접촉 저항에 의해 주울열이 발생되어 카본 발열체 전극(102, 104)의 온도가 상승하게 된다. 상승된 온도는 동 파이프를 통해 은납 링(20)에 전달된다. 온도 상승에 의해 은납 링(20)은 용융되어 두 동파이프(10, 12)의 접합부 사이에 중력 및 모세관 현상에 의해 빠르게 젖어 들게 된다. 그러므로 두 동 파이프(10, 12)의 접합부 사이가 확실하고 견고하게 밀봉된다.Subsequently, when the electric power is supplied to the carbon
도 5는 본 발명에 의한 카본 발열체를 이용한 동 파이프 브레이징 장치의 바람직한 다른 실시예를 나타낸다. 5 shows another preferred embodiment of the copper pipe brazing apparatus using the carbon heating element according to the present invention.
다른 실시예는 C형 클램프 구조를 한 것으로 핸드 헬드형 하우징(210)과, 하우징에 고정되며 전방으로 연장된 'ㄱ' 자형 지지부재(220)와, 하우징(210)에 고정되며 피스톤 단부가 지지부재(220)의 종단부를 향하여 연장된 에어 실린더(230)와, 피스톤의 단부에 결합되고 일측이 지지부재(220)의 연장부를 따라 왕복 운동이 가능하도록 결합된 이동부재(240)와, 서로 마주보는 지지부재(220)의 종단부 내측면과 이동부재(240)의 전단면에 서로 마주보도록 각각 고정되고, 겹쳐지는 동 파이프의 외측 반쪽 면을 감싸도록 동 파이프의 길이방향으로 연장된 요홈이 클램핑 면에 각각 형성된 한 쌍의 카본 발열체 전극 부재(250)와, 하우징에 내장되고 상용교류를 입력하여 한 쌍의 카본 발열체 전극 부재에 전기 에너지를 공급하기 위한 전원 공급부(260)를 포함한다.Another embodiment is a C-shaped clamp structure, the hand-held
지지부재(220)는 하우징(210)으로부터 연장된 연장부(222)와 연장부(222) 종단에서 90도로 구부러진 종단부(224)를 포함한다. 전체적으로 지지부재(220)와 하우징(210)의 결합은 C형 클램프 구조를 가진다. 연장부(222)의 내측면에는 가이드 레일이 형성되고 이 가이드 레일에 이동부재(240)가 왕복 운동하도록 결합된다. The
지지부재(220)의 종단부(224)의 내측면(225)에는 카본 발열체 전극(252)이 조립되고, 이동부재(240)의 전단면(242)에는 카본 발열체 전극(254)이 조립되어 서로 마주보게 된다. The carbon
이동부재(240)는 에어 실린더(230)의 피스톤(232)의 종단에 결합되어 피스톤(232)의 왕복운동에 의해 지지부재(220)의 연장부(222)의 내측면에 형성된 가이드 레일을 따라 직선 왕복운동하게 된다. The moving
카본 발열체 전극(252, 254)의 클램핑 면에는 겹쳐지는 동 파이프의 외측 반쪽 면을 감싸도록 동 파이프의 길이방향으로 연장된 요홈(256, 258)이 각각 형성된다. The clamping surfaces of the carbon
전원 공급부(260)는 하우징(210)의 내측에 설치된 변압기, 정류기, 스위칭 트랜지스터, 커패시터, 저항 등의 부품들로 이루어진 전원회로에 의해 발생된 전기 에너지가 전선(262, 264)을 통하여 카본 발열체 전극(252, 254)에 공급되는 것을 제어한다. 전원 공급부(260)는 하우징(210)의 손잡이의 후미에서 인출된 교류 코드(266)를 통하여 상용교류에 전기적으로 연결된다.The
이와 같이 구성된 다른 실시예인 C형 클램프 타입 동 파이프 브레이징 장치의 작용효과는 상술한 시이소 형 클램프 타입의 동 파이프 브레이징 장치의 작용 효과와 유사하므로 구체적인 설명은 생략한다. Since the effect of the C-type clamp type copper pipe brazing device, which is another embodiment configured as described above, is similar to the effect of the copper pipe brazing device of the seesaw clamp type, the detailed description thereof will be omitted.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below I can understand that you can.
상술한 바와 같이 본 발명에서는 전기적 전도성이 좋은 동 파이프와 같은 파이프 류를 겹치기 접합함에 있어서 별도의 부품이나 매개체 없이 카본 발열체 전극을 통하여 직접 동 파이프를 가열하는 것에 의해 은납 링을 녹여서 접합하는 구조이므로 작동이 간편하므로 미숙련자라 할지라도 손쉽게 접합 작업이 가능하다. As described above, in the present invention, in the case of overlapping and joining pipes such as copper pipes having good electrical conductivity, since the copper pipes are directly melted by heating the copper pipes directly through the carbon heating element electrode without any additional components or mediators, the operation is performed. Because of this simplicity, even the unskilled person can easily join the work.
Claims (3)
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KR1020070051700A KR100829546B1 (en) | 2007-05-28 | 2007-05-28 | Apparatus of brazing copper pipes using carbon heating source |
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