KR100847131B1 - Method for manufacturing heat exchanger - Google Patents

Method for manufacturing heat exchanger Download PDF

Info

Publication number
KR100847131B1
KR100847131B1 KR1020070010555A KR20070010555A KR100847131B1 KR 100847131 B1 KR100847131 B1 KR 100847131B1 KR 1020070010555 A KR1020070010555 A KR 1020070010555A KR 20070010555 A KR20070010555 A KR 20070010555A KR 100847131 B1 KR100847131 B1 KR 100847131B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gas
flux
tube
heat exchanger
insert
Prior art date
Application number
KR1020070010555A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이창희
윤상훈
김준섭
강기철
Original Assignee
한양대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한양대학교 산학협력단 filed Critical 한양대학교 산학협력단
Priority to KR1020070010555A priority Critical patent/KR100847131B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100847131B1 publication Critical patent/KR100847131B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/20Preliminary treatment of work or areas to be soldered, e.g. in respect of a galvanic coating
    • B23K1/203Fluxing, i.e. applying flux onto surfaces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/0008Soldering, e.g. brazing, or unsoldering specially adapted for particular articles or work
    • B23K1/0012Brazing heat exchangers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/19Soldering, e.g. brazing, or unsoldering taking account of the properties of the materials to be soldered
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/28Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 950 degrees C
    • B23K35/282Zn as the principal constituent
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/36Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
    • B23K35/3601Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest with inorganic compounds as principal constituents
    • B23K35/361Alumina or aluminates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/38Selection of media, e.g. special atmospheres for surrounding the working area
    • B23K35/383Selection of media, e.g. special atmospheres for surrounding the working area mainly containing noble gases or nitrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/12Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
    • C23C4/14Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying for coating elongate material
    • C23C4/16Wires; Tubes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/04Tubular or hollow articles
    • B23K2101/06Tubes
    • B23K2101/08Tubes finned or ribbed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/04Tubular or hollow articles
    • B23K2101/14Heat exchangers

Abstract

A method for manufacturing a heat exchanger using cold spray coating is provided to reduce the consumption of a filler metal, hardly cause problem due to a flux, and manufacture a heat exchanger without a flux by a brazing process although a vacuum brazing process is not employed. In a method for manufacturing a heat exchanger comprising a header, a tube(20), and fins(30), the method comprises coating a filler metal, an anti-corrosive, and a flux to be added if necessary on a surface of the tube by a cold spray coating process, contacting fins with the tube coated with the filler metal, the anti-corrosive, and the flux to be added if necessary, and brazing the coated tube with the fins, wherein a gas used in the cold spray coating process is nitrogen, helium, or a gas mixture thereof, the gas used in the cold spray coating process is preheated at a temperature of 300 to 600 deg.C before spraying the gas, and the gas used in the cold spray coating process has a pressure of 14 to 30 bars.

Description

저온분사 코팅을 이용한 열교환기의 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING HEAT EXCHANGER}Manufacturing method of heat exchanger using low temperature spray coating {METHOD FOR MANUFACTURING HEAT EXCHANGER}

도 1은 열교환기의 형태를 나타낸 개략도,1 is a schematic view showing the form of a heat exchanger,

도 2는 열교환기의 튜브에 종래의 방식(a)으로 핀을 접합하는 경우와 본 발명에 의한 방식(b)으로 핀을 접합하는 경우의 각 층의 배치를 나타내는 개략도,2 is a schematic view showing the arrangement of each layer in the case of bonding fins in the conventional manner (a) to the tube of the heat exchanger and in the case of bonding the fins in the manner (b) according to the present invention;

도 3은 본 발명에서 적용하는 저온분사 코팅 방식을 나타내는 개념도,3 is a conceptual diagram showing a low-temperature spray coating method applied in the present invention,

도 4는 열교환기의 튜브의 형태를 나타내는 사시도,4 is a perspective view showing the shape of a tube of a heat exchanger,

도 5는 본 발명의 실시예에서 브레이징에 사용한 튜브 표면의 코팅층의 두께를 주사전자현미경으로 관찰한 사진,Figure 5 is a photograph of the thickness of the coating layer of the tube surface used for brazing in the embodiment of the present invention by scanning electron microscope,

도 6은 본 발명의 실시예 중 조성1로 브레이징한 후 핀과 튜브가 접합된 형태를 관찰한 사진,Figure 6 is a photograph observing the shape of the pin and the tube after brazing in the composition 1 of the embodiment of the present invention,

도 7은 본 발명의 실시예 중 조성2로 브레이징한 후 핀과 튜브가 접합된 형태를 관찰한 사진,Figure 7 is a photograph observing the shape of the pin and the tube after brazing in the composition 2 of the embodiment of the present invention,

도 8은 본 발명의 실시예 중 조성3로 브레이징한 후 핀과 튜브가 접합된 형태를 관찰한 사진,8 is a photograph observing the form of the pin and the tube after brazing in the composition 3 of the embodiment of the present invention,

도 9은 본 발명의 실시예 중 조성4로 브레이징한 후 핀과 튜브가 접합된 형태를 관찰한 사진,9 is a photograph observing the form of the pin and the tube after brazing in the composition 4 of the embodiment of the present invention,

도 10은 조성1의 조건으로 브레이징 접합한 후의 접합단면을 EPMA 관찰한 사진, 그리고,10 is a photograph of EPMA observation of a bonded cross section after brazing bonding under the condition of composition 1, and

도 11은 조성2의 조건으로 브레이징 접합한 후의 접합단면을 EPMA 관찰한 사진이다.FIG. 11 is a photograph of EPMA observation of a bonded cross section after brazing bonding under the condition of composition 2. FIG.

본 발명은 저온분사 코팅을 이용한 열교환기의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 재료의 소모가 심하고 제조된 열교환기 제품의 외관이 불량하였던 종래의 방법에 비하여 재료 소모량도 획기적으로 절감할 수 있을 뿐만 아니라 플럭스를 사용하지 않은 환경에서도 다양한 방법으로 열교환기를 제조할 수 있는 열교환기의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a heat exchanger using a low temperature spray coating, and more particularly, it is possible to drastically reduce material consumption compared to a conventional method in which the material was consumed severely and the appearance of the manufactured heat exchanger product was poor. In addition, the present invention relates to a method of manufacturing a heat exchanger capable of manufacturing the heat exchanger in various ways even without using a flux.

열교환기는 냉각기나 열펌프 등과 같이 열을 전달할 필요가 있는 곳에서 신속히 다량의 열을 주위로 전달하거나 주위로부터 전달받을 수 있도록 하는 장치를 말한다. 열교환은 냉매 또는 열매(이하, 간략히 열교환 매체)를 통하여 이루어지게 되는데, 상기 열교환매체는 열교환 장소가 되는 튜브의 내부를 흐르면서 튜브 외측의 다른 매체와 열교환을 하게 된다. 열교환은 튜브 주위의 공기 등과 같은 유체를 통하여 이루어지는 것이 보통인데, 이때 튜브와 상기 유체 사이의 접촉면적 이 열교환 효율을 결정하는 주요한 인자이다.Heat exchanger refers to a device that can quickly transfer a large amount of heat to or receive from the surroundings where it is necessary to transfer heat, such as a cooler or a heat pump. The heat exchange is carried out through a refrigerant or a fruit (hereinafter, simply a heat exchange medium). The heat exchange medium exchanges heat with another medium outside the tube while flowing inside the tube that becomes the heat exchange place. Heat exchange is usually achieved through a fluid such as air around the tube, where the contact area between the tube and the fluid is a major factor in determining heat exchange efficiency.

열교환 면적을 증가시키기 위해서 직경이 작은 튜브를 다량 배치하거나 튜브의 경로를 구부러지게 하여 S형으로 형성시키는 방법 등을 사용하고 있으나, 이러한 방법을 사용하더라도 튜브와 주위 매체와의 열교환량을 크게 증가시키기는 어렵다. 그러므로, 열교환기에서 많이 사용되고 있는 방식은 튜브의 외측에 도 1에 도시한 바와 같이 헤더(10)에 연결되어 열교환 매체를 공급받는 튜브(20) 표면에 열전도성이 우수한 핀(fin)(30)을 부착함으로써 열교환매체/튜브/핀/주위 매체 사이의 열교환이 일어나도록 하고 있다. 이때, 상기 핀의 면적이 튜브의 면적에 비하여 현저히 크기 때문에 핀과 주위 매체와의 접촉면적이 크게 증가하고 따라서, 열교환 효율이 향상될 수 있다.In order to increase the heat exchange area, a large number of small-diameter tubes are placed or the path of the tube is bent to form an S shape. However, even if such a method is used, the amount of heat exchange between the tube and the surrounding medium is greatly increased. Is difficult. Therefore, the method widely used in the heat exchanger is a fin 30 having excellent thermal conductivity on the surface of the tube 20 connected to the header 10 to receive the heat exchange medium as shown in FIG. 1 outside the tube. The heat exchange between the heat exchange medium / tube / fin / surrounding medium occurs. At this time, since the area of the fin is significantly larger than the area of the tube, the contact area between the fin and the surrounding medium is greatly increased, and therefore, the heat exchange efficiency can be improved.

이때, 상기 핀은 그 형상의 복잡함으로 인하여 튜브와 일체형으로 형성될 수는 없으며, 우선 튜브를 제작한 후 튜브에 접합시키는 방식으로 제조될 수 밖에 없는데, 통상적으로는 상기 핀을 튜브에 접합시키기 위해서 브레이징 방법을 사용하고 있다.At this time, the pin can not be formed integrally with the tube due to the complexity of the shape, it can only be manufactured by first manufacturing the tube and then bonding it to the tube, usually to bond the pin to the tube I am using the brazing method.

즉, 금속 소재를 접합하는 방법은 크게 3가지로 나눌 수 있는데, 솔더링(soldering), 브레이징(brazing) 및 용접(welding)이 그것이다. 용접은 두 소재를 접합시킬 때 접합되는 소재(모재) 자체를 녹여서 접합시키는 방법을 말하고, 상 기 솔더링과 브레이징은 상기 모재의 용융온도보다는 낮은 온도에서 삽입재(filler metal)을 이용하여 두 소재를 접합시키는 방법을 말하는데, 솔더링은 비교적 낮은 온도에서 실시되고 브레이징은 비교적 높은 온도에서 실시되는 차이가 있다.In other words, the method of joining a metal material can be classified into three types, namely, soldering, brazing, and welding. Welding is a method of melting and joining the material (base material) itself to be bonded when joining the two materials, the soldering and brazing is a method of using the filler metal at a lower temperature than the melting temperature of the base material. There is a difference in the method of joining, in which soldering is performed at a relatively low temperature and brazing is performed at a relatively high temperature.

상기 브레이징 방법을 이용하여 열교환기 튜브의 표면에 핀을 부착하는 종래의 방법을 설명하면 다음과 같다. Referring to the conventional method for attaching the fin to the surface of the heat exchanger tube using the brazing method as follows.

우선, 튜브의 표면에 방식제인 Zn을 코팅하는 과정이 필요하다. 상기 Zn은 열교환기의 내식성을 향상시키기 위한 것으로서, 와이어 아크 용사 코팅(Wire-Arc thermal spray coating) 공정을 통하여 튜브(특히, 알루미늄제 튜브) 표면에 코팅된다. First, a process of coating Zn, an anticorrosive agent, on the surface of the tube is necessary. The Zn is to improve the corrosion resistance of the heat exchanger, and is coated on the surface of the tube (particularly, aluminum tube) through a wire-arc thermal spray coating process.

그와는 별도로, 상기 접합되는 반대측면인 핀에 삽입재를 미리 부착시키는 단계가 필요하다. 상기 삽입재와 핀과의 접착력을 높이기 위해 상기 삽입재는 핀 재료의 양쪽면에 위치된 후 압연되어 삽입재/핀 재료/삽입재의 형태로 적층된 형태를 가지게 된다.Apart from that, a step of pre-attaching the insert to the pin on the opposite side to be joined is required. In order to increase the adhesive force between the insert and the pin, the insert is placed on both sides of the pin material and then rolled to have a stacked shape in the form of insert / pin material / insert.

이후, 상기 핀과 튜브의 표면에 플럭스를 도포하는 단계가 필요하다. 상기 플럭스는 대기하에서 브레이징을 실시할 때, 삽입재가 산화되어 모재와의 젖음성이 저하하거나 또는 삽입재가 용융되어 두 모재 사이의 접합계면으로 흘러내리기에 필 요한 유동성이 저하되는 것을 방지하는 역할을 한다. 알루미늄계 튜브와 핀의 접합에 사용되는 플럭스로는 NaCl, LiCl, KCl 등을 주성분으로 하고 LiF 또는 Na3AlF6 등을 함유하는 부식성 플럭스와 KAlF4, K3AlF6·5H2O, K2AlF6, AlF3 등과 같은 비부식성 플럭스를 예로 들 수 있다. 통상적으로 노콜록 브레이징과 같은 일반적인 브레이징 방식에서 상기 플럭스는 물에 희석하여 물과 함께 도포하는 것이 일반적이다. 만일, 브레이징 접합을 진공에서 실시할 경우에는 상기 플럭스 도포 단계는 생략될 수 있다.Thereafter, the step of applying the flux to the surface of the fin and tube is necessary. When the flux is brazed in the atmosphere, the flux serves to prevent the insert from being oxidized to reduce the wettability with the base material or to reduce the fluidity required for the insert to melt and flow down to the interface between the two base materials. Flux used for joining aluminum tube and fin is composed of NaCl, LiCl, KCl, etc. as a main component and corrosive flux containing LiF or Na 3 AlF 6 and KAlF 4 , K 3 AlF 6 · 5H 2 O, K 2 Non-corrosive fluxes such as AlF 6 , AlF 3 and the like are exemplified. Typically, in a conventional brazing scheme such as nocolock brazing, the flux is usually diluted with water and applied with water. If the brazing bonding is performed in a vacuum, the flux applying step may be omitted.

이후 상기 핀과 튜브를 맞댄후 온도를 상승시켜 삽입제를 용융시키고 상기 삽입재가 두 모재의 계면에 흘러내리도록 하여 접합을 실시한다. 이때, 튜브를 미리 헤더에 고정시킨 후 핀과 튜브사이의 브레이징 접합을 하는 경우가 일반적이다.Thereafter, after the fin and the tube are raised, the temperature is raised to melt the insert, and the insert is allowed to flow down at the interface between the two base materials. At this time, it is common to fix the tube to the header in advance and then perform brazing bonding between the pin and the tube.

상기와 같은 종래의 핀과 튜브의 접합방식은 여러가지 점에서 개선하여야 할 여지가 많다.Conventional fin and tube joining method as described above has a lot of room to improve in many respects.

즉, 튜브에 핀을 접합시키기 위해 핀재료에 삽입재가 클래드된 클래드 메탈을 사용하지만 실제로 접합에 사용되는 계면은 핀의 한쪽면 일부분에만 국한되기 때문에 다른 부분에 클래드된 삽입재가 낭비된다는 문제점이 지적되고 있다. In other words, it is pointed out that the clad metal in which the insert is clad in the fin material is used to bond the pin to the tube, but the interface used for the joining is limited to only one side of the pin, and the clad insert in the other part is wasted. have.

또한, 플럭스 역시 핀과 튜브의 계면에만 도포되는 것이 아니라, 핀과 튜브의 전체면에 도포되기 때문에 플럭스의 소모량이 과다할 뿐만 아니라, 브레이징 후 제거되지 않은 플럭스에 의해 외관이 불량하거나, 열교환기가 장기간 가동될 경우 플럭스 조각이 튜브 및 핀으로부터 분리되어 분진발생의 원인이 되고, 에어컨 등에 상기 열교환기가 사용될 경우 상기 분진이 통풍저항을 일으킬 수 있다.In addition, the flux is not only applied to the interface between the fin and the tube, but is also applied to the entire surface of the fin and the tube, so that the flux is excessively consumed, and the appearance is poor due to the flux that is not removed after brazing, When operated, the pieces of flux may be separated from the tube and the fins to cause dust generation. If the heat exchanger is used in an air conditioner or the like, the dust may cause ventilation resistance.

상기 플럭스를 사용하지 않는 방법으로서 진공 브레이징 방법이 대두 되었으나, 상기 진공 브레이징 방법을 사용할 경우 생산속도가 느리다는 단점이 있다.The vacuum brazing method has emerged as a method of not using the flux, but there is a disadvantage that the production speed is slow when the vacuum brazing method is used.

본 발명은 상술한 종래기술들의 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 일측면에 의하면 삽입재의 사용량을 감소시키고 플럭스에 의한 문제가 적게 발생되는 열교환기의 제조방법이 제공된다.The present invention is to solve the problems of the prior art described above, according to one aspect of the present invention is provided a method of manufacturing a heat exchanger that reduces the amount of use of the insert and less problems caused by flux.

또한, 본 발명의 다른 일측면에 따르면, 진공 브레이징 방법을 이용하지 않더라도 플럭스 없이 브레이징 방법으로 열교환기를 제조할 수 있는 방법이 제공된다.In addition, according to another aspect of the present invention, there is provided a method capable of manufacturing a heat exchanger by a brazing method without flux even without using a vacuum brazing method.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 열교환기 제조방법은, 헤더, 튜브 및 핀을 포함하여 주위와 열교환하는 열교환기의 제조방법에 있어서, 튜브와 핀을 접합할 때, 상기 튜브의 표면에 삽입재, 방식제 및 필요에 따라 첨가되는 플럭스를 저온분사방식으로 코팅한 후, 상기 재료들이 코팅된 튜브에 핀을 접촉시켜 튜브와 핀을 브레이징 접합하는 것을 특징으로 한다.The heat exchanger manufacturing method for achieving the object of the present invention described above, in the manufacturing method of the heat exchanger heat exchange with the surroundings, including the header, tube and fins, when the tube and the fins are joined, inserted into the surface of the tube After the ash, the anticorrosive, and the flux added as needed, are coated by low temperature spraying, the materials are coated with the fins to contact the fins, and the braze joints between the tubes and the fins are applied.

이때, 상기 삽입재는 Si : 3~12중량%, 나머지 Al 및 기타 불가피하게 포함되는 불순물로 이루어지는 것이 바람직하다.At this time, the insert is preferably made of 3 to 12% by weight of Si, the remaining Al and other inevitable impurities.

그리고, 상기 방식제는 Zn인 것이 바람직하다.In addition, the anticorrosive is preferably Zn.

또한, 상기 플럭스는 NaCl, LiCl, KCl 중 1종 이상에 LiF 또는 Na3AlF6 가 첨가된 부식성 플럭스 또는 KAlF4, K3AlF6·5H2O, K2AlF6, AlF3 중에서 선택된 1종 이상인 것이 바람직하다.In addition, the flux is a corrosive flux to which LiF or Na 3 AlF 6 is added to at least one of NaCl, LiCl, and KCl, or one selected from KAlF 4 , K 3 AlF 6 · 5H 2 O, K 2 AlF 6 , and AlF 3 . It is preferable that it is above.

또한, 상기 삽입제, 방식제 및 플럭스로 이루어지는 저온분사코팅 분말은 방식제 : 10~35중량%, 플럭스 : 0~7 중량% 및 나머지 삽입재로 구성되는 조성을 가지는 것이 효과적이다.In addition, the low-temperature spray coating powder composed of the insert, the anticorrosive and the flux is effective to have a composition consisting of 10 to 35% by weight, flux: 0 to 7% by weight and the remaining insert.

상술한 유리한 본 발명의 열교환기 제조방법은, 저온분사코팅에서 코팅분말 의 분사에 질소, 헬륨 또는 이들의 혼합가스를 사용하는 것이 보다 바람직하다.In the above-described advantageous method for producing a heat exchanger of the present invention, it is more preferable to use nitrogen, helium or a mixture thereof for spraying the coating powder in the low temperature spray coating.

이때, 상기 저온분사코팅에서 코팅분말의 분사에 사용되는 가스는 분사전에 300~600℃에서 예열되는 것이 바람직하다.At this time, the gas used for spraying the coating powder in the low-temperature spray coating is preferably preheated at 300 ~ 600 ℃ before spraying.

그리고, 상기 저온분사코팅에서 코팅분말의 분사에 사용되는 가스의 압력은 14~30 바인 것이 좋다.In addition, the pressure of the gas used for spraying the coating powder in the low temperature spray coating may be 14 to 30 bar.

본 발명의 열교환기 제조방법은 튜브의 표면에 삽입제를 포함하는 코팅분말을 고속으로 저온분사하는 것을 특징으로 하는 바 상기 코팅분말이 용이하게 부착되면서도 매우 얇은 벽두께를 가지는 튜브가 변형되거나 손상되지 않도록 하기 위해서는 가스의 압력과 온도를 정밀하게 제어하는 것이 필요하다. 특히, 상기 가스가 질소이면서, 코팅분말 중 플럭스를 첨가하지 않았을 경우 가스의 압력은 -0.02×가스 예열온도(℃)+30 바 이상인 것이 보다 바람직하다.The heat exchanger manufacturing method of the present invention is characterized in that the coating powder containing the insert on the surface of the tube at a high temperature low-temperature spray bar coating the coating powder is easily attached to the tube having a very thin wall thickness is not deformed or damaged To avoid this, it is necessary to precisely control the pressure and temperature of the gas. In particular, when the gas is nitrogen and no flux is added in the coating powder, the pressure of the gas is more preferably -0.02 x gas preheating temperature (° C) + 30 bar or more.

또한, 상기 가스가 질소이면서, 코팅분말 중 플럭스를 첨가하였을 경우 가스의 압력은 -0.02×가스 예열온도(℃)+34 바 이상인 것이 더욱 효과적이다.Further, when the gas is nitrogen and flux is added in the coating powder, the pressure of the gas is more effective at -0.02 x gas preheating temperature (° C) +34 bar or more.

그리고, 상기 가스가 헬륨이면서, 코팅분말 중 플럭스를 첨가하지 않았을 경우 가스의 압력은 -0.02×가스 예열온도(℃)+26 바 이상, -0.02×가스 예열온도 (℃)+34 바 이하인 것이 보다 바람직하다.When the gas is helium and no flux is added in the coating powder, the gas pressure is -0.02 × gas preheating temperature (° C.) + 26 bar or more, and −0.02 × gas preheating temperature (° C.) + 34 bar or more. desirable.

또한, 상기 가스가 헬륨이면서, 코팅분말 중 플럭스를 첨가하였을 경우 가스의 압력은 -0.02×가스 예열온도(℃)+30 바 이상, -0.02×가스 예열온도(℃)+36 바 이하인 것이 더욱 바람직하다.Further, when the gas is helium and flux is added in the coating powder, the pressure of the gas is more preferably -0.02 × gas preheat temperature (° C.) + 30 bar or more and −0.02 × gas preheat temperature (° C.) + 36 bar or less. Do.

그리고, 상기 저온분사코팅시 코팅 분말의 분사 유량은 질량유량 기준으로 4~32g/min인 것이 효과적이다.In addition, it is effective that the injection flow rate of the coating powder during the low temperature spray coating is 4 ~ 32g / min based on the mass flow rate.

또한, 상기 저온분사코팅시 코팅 노즐과 피사체(튜브)와의 거리는 10~50mm인 것이 바람직하다.In addition, the distance between the coating nozzle and the subject (tube) during the low temperature spray coating is preferably 10 ~ 50mm.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명의 발명자들은 브레이징에 필요한 삽입재(filler metal)과 방식제 등을 튜브 표면에 코팅한 후 핀과 튜브를 브레이징 접합할 경우에는 삽입재의 사용량을 감소시킬 뿐만 아니라, 별도의 플럭스 사용없이도 강한 접합강도를 가지는 열교환기 부품을 제조할 수 있다는 점에 착안하여 본 발명에 이르게 되었다.The inventors of the present invention coated the filler metal and the anticorrosive agent necessary for brazing on the surface of the tube and then, when brazing the fin and the tube, not only reduces the amount of the insert but also uses a strong bond without using a separate flux. The present invention has been made in view of the fact that heat exchanger parts having strength can be manufactured.

즉, 도 2에 도시한 바와 같이 삽입재를 핀 재료의 양면에 클래드 하는 것보 다는 튜브의 한쪽면에만 부착할 경우 비접촉면에 부착된 삽입재의 양이 획기적으로 감소하게 된다. 이는 튜브의 표면적이 핀재료의 표면적에 비하여 매우 적다는 사실과 튜브의 한쪽면에만 부착한다는 점에 기인한다. 다만, 튜브는 핀 재료와는 달리 삽입재를 부착시킨 후 압연하는 방식으로 클래드 할 수 없기 때문에 코팅하는 것이 바람직하다. 이때, 코팅되는 삽입재가 금속 재질이기 때문에 통상의 방법으로는 튜브 표면에 강한 결합력을 가지는 코팅층을 얻기는 어려우며, 금속 분말을 저온 분사 코팅(cold spray coating)하는 것이 바람직하다. That is, as shown in Figure 2, rather than cladding the insert on both sides of the fin material, the amount of the insert attached to the non-contact surface is significantly reduced when attached to only one side of the tube. This is due to the fact that the surface area of the tube is very small compared to the surface area of the fin material and adheres only to one side of the tube. However, unlike the fin material, it is preferable to coat the tube because it cannot be clad in a manner of rolling after attaching the insert. In this case, since the insert to be coated is a metal material, it is difficult to obtain a coating layer having a strong bonding force on the surface of the tube by a conventional method, and cold spray coating of the metal powder is preferable.

상기 코팅시 삽입재 분말과 방식제를 함께 분사하여 코팅하는 것이 공정 간략화에 유리하다. 즉, 종전에는 방식제를 와이어 아크 용사 코팅법으로 튜브 표면에 별도로 코팅한 후 핀과 튜브의 브레이징 접합에 사용하여 사용하였지만, 본 발명에서는 삽입재와 방식제를 함께 분사함으로써 훨씬 간편한 공정으로 열교환기를 제조할 수 있다.It is advantageous to simplify the process by coating by spraying the insert powder and the anticorrosive at the time of the coating. That is, in the past, the anticorrosive was coated on the surface of the tube by a wire arc spray coating method and then used for brazing bonding of the fin and the tube. However, in the present invention, the heat exchanger is manufactured in a much simpler process by spraying the insert and the anticorrosive together. It can manufacture.

상기 삽입재는 모재의 종류에 따라 모재에 용이하게 접합될 수 있는 저융점 금속을 사용하면 되는데, 통상적으로 열교환기용 소재로 많이 사용되는 알루미늄 또는 그 합금을 튜브와 핀의 소재로 사용할 경우에는 Al-Si 합금을 삽입재로 사용하는 것이 바람직하다. 상기 Al-Si 합금은 통상적으로 사용되는 삽입재용 합금이면 되는 것으로서 특별히 제한하지는 않으나 그 대표적인 조성으로는 Si : 3~12중량%, 나머지 Al 및 기타 불가피하게 포함되는 불순물로 이루어지는 것을 들 수 있 다. 또한, 상기 조성에 더하여 Mg나 Bi 등이 소량 포함되는 조성을 가질 수도 있다.The insert may be a low melting point metal that can be easily bonded to the base material according to the type of the base material, and in the case of using aluminum or an alloy thereof, which is commonly used as a heat exchanger material, as a material for tubes and fins, Al-Si It is preferable to use an alloy as an insert. The Al-Si alloy is not particularly limited as long as it is an alloy for inserts that are commonly used, but the representative composition may include 3-12 wt% of Si, the remaining Al and other inevitable impurities. In addition to the above composition, it may have a composition in which a small amount of Mg, Bi or the like is contained.

상기 삽입재와 함께 접합면의 내식성을 향상시키기 위해서 방식제를 함께 코팅하는 것이 바람직하다. 상기 방식제는 자신이 우선 산화되어 삽입재의 산화를 막기 위한 것으로서, 이온화 경향이 강한 Zn을 사용하는 것이 바람직하다.It is preferable to coat the anticorrosive together with the insert to improve the corrosion resistance of the bonding surface. The anticorrosive agent is used to prevent oxidation of the insert by first oxidizing itself, and it is preferable to use Zn having a strong ionization tendency.

또한, 대기하에서 실시하는 노콜록(Nocolok) 브레이징법과 같은 통상의 브레이징 방법에서는 종래와 같이 삽입재가 클래드된 핀과 방식제가 코팅된 튜브를 접합할 경우에는 용융된 삽입재가 접합부분에 충분히 흘러내릴 수 있도록 할 필요가 있고, 상기 삽입재의 유동성을 확보하기 위해서는 용융된 삽입재의 산화를 막기 위해 플럭스를 사용하는 것이 필수적인 반면, 본 발명의 방법을 사용할 경우에는 특별히 플럭스를 사용할 필요가 없다. 즉, 종래의 방법을 사용할 경우에는 클래드된 삽입재가 튜브와 핀의 접합계면으로 충분히 흘러내려서 접합강도를 확보하여야 하기 때문에, 삽입재가 흘러내리는 동안 대기와 접촉하여 산화될 가능성이 상존하고 있었으나, 본 발명에 따르면 튜브의 표면에 이미 삽입재가 코팅되어 있기 때문에 핀을 접촉시킨 후 브레이징할 경우 접촉위치 그자리에서 용융된 후 핀과 튜브를 접합시키기만 하면 될 것이므로 특별히 유동성을 확보할 필요가 없고, 또한 접촉면 자체에서 기밀성이 어느 정도는 확보될 수 있기 때문이다.In addition, in a conventional brazing method such as the Nocolok brazing method performed in the air, when the pin with the insert cladding and the tube coated with the anticorrosive are conventionally bonded, the molten insert can sufficiently flow into the joint portion. While it is necessary to use flux to prevent the oxidation of the molten insert, in order to secure the fluidity of the insert, it is not necessary to use the flux in particular when using the method of the present invention. That is, in the case of using the conventional method, since the clad insert has to sufficiently flow down to the joint interface between the tube and the pin to secure the bonding strength, there is a possibility that the insert is oxidized in contact with the atmosphere while the insert is flowing. According to the tube, since the insert is already coated on the surface of the tube, it is not necessary to ensure fluidity because it is only required to join the fin to the tube after melting the pin in contact with the fin after contacting the fin. This is because some degree of confidentiality can be secured in itself.

그러므로, 본 발명에서는 튜브 표면에 삽입재와 방식제만 저온분사방법으로 코팅하여도 충분한 효과를 거둘 수 있다. 다만, 삽입재의 유동성 확보가 전혀 불필요한 것이 아니며, 삽입재의 산화정도가 심할 경우에는 브레이징 강도가 감소할 수도 있기 때문에, 필요에 따라 플럭스도 함께 분사하여 사용할 수 있다.Therefore, in the present invention, even if only the insert and the anticorrosive coating on the surface of the tube by the low-temperature injection method can achieve a sufficient effect. However, it is not necessary to ensure the fluidity of the insert at all, and if the oxidation degree of the insert is severe, the brazing strength may decrease, so that the flux may be sprayed together if necessary.

플럭스 역시 통상의 브레이징용 플럭스라면 그 종류를 제한하지 않는다. 통상의 브레이징용 플럭스로는 앞에서도 설명한 바와 같이 NaCl, LiCl, KCl 중 하나 이상에 LiF 또는 Na3AlF6 등이 포함된 부식성 플럭스와 KAlF4, K3AlF6·5H2O, K2AlF6, AlF3 등과 같은 비부식성 플럭스를 예로 들 수 있다.Flux also does not limit the kind as long as it is a conventional brazing flux. Typical brazing fluxes include corrosive fluxes containing LiF or Na 3 AlF 6 in at least one of NaCl, LiCl, and KCl, as described above, and KAlF 4 , K 3 AlF 6 · 5H 2 O, K 2 AlF 6 And non-corrosive fluxes such as AlF 3 and the like.

그러므로, 본 발명의 열교환기 제조방법은 삽입재, 방식제 및 필요에 따라 첨가되는 플럭스를 튜브 표면에 저온분사하여 코팅한 후, 상기 재료들이 코팅된 튜표 표면에 핀을 접촉시켜 튜브와 핀을 브레이징 접합하는 것을 특징으로 한다.Therefore, in the method of manufacturing the heat exchanger of the present invention, after coating the insert, the anticorrosive agent, and the flux added as needed on the surface of the tube by cold spraying, the fins are brought into contact with the surface of the tubule coated with the above materials to braze the tube and the fin. It is characterized by bonding.

이때, 상기 삽입재, 방식제 및 필요에 따라 첨가되는 플럭스의 첨가비율 및 저온분사조건은 본 발명의 특유한 조건을 따르는 것이 보다 바람직하므로 이에 대하여 이하에서 설명하기로 한다. At this time, the addition ratio of the insert, the anticorrosive agent, and the flux added as necessary, and the low temperature spraying conditions are more preferable to follow the unique conditions of the present invention will be described below.

본 발명에서 의미하는 저온분사코팅(cold spray coating)은 당업계에서 통상 적으로 사용되는 분사법 중 하나를 의미하는 것으로서 도 3에 도시한 형태의 분사장치를 통하여 분말형태의 코팅재를 용융시키지 않은 저온에서 분사하는 방법을 의미한다. 도 3를 통하여 저온분사과정을 살펴보면 다음과 같다. 도 3에서 볼 수 있듯이, 상기 저온 분사 코팅기는 가스공급장치, 조절패널, 가스가열장치, 분말송급장치 및 드 라발 노즐(de Laval Nozzle)을 포함하고 있다. 상기 가스공급장치에서 공급되는 가스는 조절패널에서 가스량 조절이 이루어져 가스가열장치과 분말송급장치로 나뉘어져 공급된다. 상기 가스가열장치는 가스를 고온으로 가열하여 가스의 팽창으로 인한 속도 상승을 유도하고, 상기 분말송급장치는 조절패널로부터 공급되는 가스에 분말을 공급함으로써 가스에 의해 분말이 노즐(드 라발 노즐)쪽으로 공급될 수 있도록 하는 역할을 한다. 분말송급장치 직후에는 분말을 가열할 수 있는 분말가열장치가 구비될 수도 있다. 상기 분말가열장치는 분말이 통과하는 관 외부에 발열체 등을 장착하여 분말을 가열하기 위한 장치로서 분말의 온도를 높여서 분말이 피사체에 충돌하여 코팅될 때 분말의 변형능과 인성을 높이는 역할을 한다. 드 라발 노즐의 직전에서는 상기 분말송급장치에서 송급된 분말과 가스의 혼합물과 가스가열장치에서 공급된 가열된 고속의 가스가 만나 고속의 가스/분말 혼합물을 형성하여 상기 드 라발 노즐을 통하여 고속의 가스/분말 제트(jet)류로 분사된다. 드 라발 노즐은 노즐 길이 방향으로 볼 때 노즐의 내경이 감소(converge)하였다가 다시 증가(diverge)하는 형태를 갖춘 것으로서 가스의 속도를 음속이상의 초음속으로 증가시키는데 사용되는 노즐을 의미한다. 상기 드 라발 노즐을 통하여 초음속으로 분사된 가스에 의해 이송되는 분말은 가스의 속도에 근접한 높은 속도 로 피사체와 충돌하게 되며, 분말이 가지고 있던 운동에너지가 피사체/분말 사이의 결합에 필요한 에너지로 변환되게 되어 따라서 분말이 코팅된 피사체를 얻을 수 있는 것이다.Cold spray coating as used in the present invention means one of the spraying methods commonly used in the art as a low temperature that does not melt the coating material in the powder form through the spray device of the type shown in FIG. Means spraying on. Looking at the low-temperature spraying process through Figure 3 as follows. As shown in FIG. 3, the low temperature spray coating machine includes a gas supply device, a control panel, a gas heating device, a powder supply device, and a de Laval nozzle. The gas supplied from the gas supply device is controlled by the amount of gas in the control panel, and divided into a gas heating device and a powder supply device. The gas heating device heats the gas to a high temperature to induce a speed increase due to the expansion of the gas, and the powder feeding device supplies the powder to the gas supplied from the control panel so that the powder is moved toward the nozzle (de Laval nozzle) by the gas. It serves to be supplied. Immediately after the powder feeding device, a powder heating device for heating the powder may be provided. The powder heating device is a device for heating the powder by mounting a heating element on the outside of the tube through which the powder passes, and serves to increase the temperature of the powder to increase the deformation and toughness of the powder when the powder collides with the subject. Immediately before the de Laval nozzle, a mixture of the powder and gas supplied from the powder feeder and the heated high-speed gas supplied from the gas heater meet to form a high-speed gas / powder mixture to form a high-speed gas through the DeLaval nozzle. Sprayed by powder jets. DeLaval nozzle is a nozzle that is used to increase the speed of the gas to the supersonic speed above the speed of sound as it has a form that the inner diameter of the nozzle is reduced (converge) and then diverged again when viewed in the nozzle length direction. The powder transported by the gas injected at supersonic speed through the de Laval nozzle collides with the subject at a high speed close to the velocity of the gas, and the kinetic energy of the powder is converted into the energy required for the coupling between the subject / powder. Thus, a powder-coated subject can be obtained.

또한, 상기 저온분사법을 사용하여 분말을 코팅하는 방법을 특별히 제한하지는 않으나, 다음과 같은 분사조건을 사용하여 분사하는 것이 보다 양호한 결과를 얻을 수 있다.In addition, the method of coating the powder using the low temperature spraying method is not particularly limited, but spraying using the following spraying conditions may yield better results.

사용되는 분말의 입도Particle size of powder used

삽입재와 방식제 및 플럭스의 입도(이하 코팅분말)는 충분한 속도록 가속될 수 있는 조건이면 특별히 제한하지는 않으나, 각각 1~45㎛인 것이 가장 바람직하다. 상기 입도범위는 저온분사시 충분한 운동에너지를 가지면서 가속효과를 얻기에 필요한 범위이다.The particle size of the insert, the anticorrosive agent and the flux (hereinafter, referred to as the coating powder) is not particularly limited as long as it can be accelerated at a sufficient rate, but most preferably 1 to 45 μm. The particle size range is a range necessary to obtain an acceleration effect while having sufficient kinetic energy during low temperature spraying.

코팅 분말의 조성Composition of coating powder

코팅 분말은 상술한 바와 같이 삽입재 및 방식제 또는 삽입재, 방식제 및 플럭스로 구성될 수 있다. 상기 코팅분말의 조성은 방식제 : 10~35중량%, 플럭스 : 0~7 중량% 및 나머지 삽입재로 구성되는 조성인 것이 바람직하다. 상기 방식제의 함량이 과다하게 높을 경우에는 상대적인 삽입제의 비중이 감소하므로 바람직하지 않으며, 반대로 너무 적게 투입되면 내식성 향상효과를 거두기 어렵다. 또한, 플 럭스는 산화 방지 및 유동성 확보등을 위해 7%까지는 투입가능하며 플럭스를 전혀 투입하지 않아도 사용가능하다는 것은 이미 앞서서 설명한 바이다.The coating powder may be composed of an insert and an anticorrosive or an insert, an anticorrosive and a flux as described above. The composition of the coating powder is preferably a composition consisting of anticorrosive: 10 to 35% by weight, flux: 0 to 7% by weight and the remaining inserts. When the content of the anticorrosive is excessively high, it is not preferable because the relative specific gravity of the insert is reduced, and on the contrary, when too little is added, it is difficult to achieve the effect of improving corrosion resistance. In addition, the flux can be added up to 7% in order to prevent oxidation and ensure fluidity, and can be used without any flux at all.

가스의 종류Type of gas

이때, 사용되는 가스는 특별히 한정하지는 않으나, 헬륨, 질소 또는 이들의 혼합가스를 사용하는 것이 보다 바람직하다.At this time, the gas used is not particularly limited, but helium, nitrogen or a mixed gas thereof is more preferably used.

가스의 압력Gas pressure

상기 분사시 노즐 직전에서의 가스 압력은 14~30 바(bar)인 것이 바람직하다. 가스의 압력이 낮을 경우에는 코팅되는 분말 입자의 속도가 충분하여 피사체에 코팅층이 양호하게 형성되기 어렵다. 가스압력이 높을수록 입자속도가 증가하나, 거기에는 한계가 있을 뿐만 아니라 더 이상 압력을 높일 경우 장치에 부하가 발생할 우려가 있으므로 가스압력의 상한은 상기한 범위로 설정한다.The gas pressure just before the nozzle at the time of injection is preferably 14-30 bar. When the pressure of the gas is low, the speed of the powder particles to be coated is sufficient, so that a coating layer is hardly formed on the object. The higher the gas pressure, the higher the particle velocity, but there is a limit there, and if the pressure is further increased, the device may be loaded, so the upper limit of the gas pressure is set in the above range.

코팅 분말(삽입재, 방식제 및 필요에 따라 투입되는 플럭스)의 유량Flow rate of coating powder (inserts, anticorrosive and flux as required)

코팅 분말의 유량은 질량유량 기준으로 4~32g/min의 범위인 것이 바람직하다. 만일, 상기 코팅 분말 질량유량이 4g/min 미만인 경우에는 분말 송급시 코팅 분말 유량을 제어하기가 곤란하며, 반대로 32g/min을 초과하는 경우에는 가스 대비 코팅 분말 유량이 과다하게 증가하여 각 입자의 속도가 감소하게 되며, 상기 입자 속도를 맞추기 위해서는 장치에 과부하가 따르기 때문에 적절하지 않다.The flow rate of the coating powder is preferably in the range of 4 to 32 g / min based on the mass flow rate. If the coating powder mass flow rate is less than 4 g / min, it is difficult to control the coating powder flow rate when feeding the powder. On the contrary, when the coating powder mass flow rate exceeds 32 g / min, the coating powder flow rate is excessively increased compared to the gas to speed up each particle. Is reduced and is not appropriate because the device is overloaded to match the particle velocity.

노즐과 피사체(튜브) 사이의 거리Distance between nozzle and subject (tube)

노즐과 피사체(튜브) 사이의 간격은 입자가 원활히 코팅되도록 하는 주요한 인자로서 본 발명에서 대상으로 하는 브레이징용 삽입재, 방식제 및 필요에 따라 첨가되는 플럭스로 이루어진 코팅 분말을 코팅할 때에는 상기 노즐 선단과 피사체 사이의 간격을 10~50mm로 하는 것이 바람직하다. 상기 거리가 50mm를 초과할 경우에는 노즐에서 분사된 분말이 피사체에 도달할 때까지의 거리가 너무 멀어서 코팅되는 입자의 속도 감소량이 현저해 지고 그 결과 충분한 속도로 피사체에 도달하지 못하여 적층률이 감소한다. 반대로, 10mm 미만일 경우에는 가스의 역류에 의한 노즐 막힘 현상이 발생할 수 있다.The spacing between the nozzle and the subject (tube) is a major factor that allows the particles to be smoothly coated. When coating the coating powder consisting of a brazing insert, an anticorrosive agent, and a flux added as necessary in the present invention, the nozzle tip is applied. It is desirable to make the distance between the object and the subject 10-50 mm. If the distance exceeds 50 mm, the distance from the nozzle to the powder to reach the subject is too far to increase the speed reduction of the coated particles, resulting in a failure to reach the subject at a sufficient speed, resulting in a reduction in the lamination rate. do. On the contrary, when less than 10 mm, nozzle clogging may occur due to the backflow of gas.

가스의 가열온도Gas heating temperature

상기 저온 분사시에 가스 가열장치에 의해 가열된 가스의 온도는 300~600℃인 것이 바람직하다. 가스는 드 라발 노즐로부터 분사될 때 노즐 직경이 증가하는 부분(diverge 부)의 형상에 의해 단열팽창하게 되어 높은 속도를 가지는 가스 제트로 변화하게 되는데, 가스의 온도가 일정수준 이상으로 확보되어야 단열팽창에 의해 충분한 가스 속도를 확보할 수 있다. 충분한 가스 속도를 확보하기 위해서는 가스의 온도는 높을수록 바람직하기 때문에 이러한 관점에서는 가스의 온도 상한을 특별히 설정할 필요가 없다. 다만, 가스의 온도가 높아지면 장치에 부하가 많이 따르기 때문에 현재 통상적으로 사용하고 있는 장치에서는 그 온도를 600℃정도를 상한으로 정하는 것이 바람직하다.It is preferable that the temperature of the gas heated by the gas heating apparatus at the said low temperature spraying is 300-600 degreeC. When the gas is injected from the DeLaval nozzle, the gas is adiabatic and expands due to the shape of the dividing portion of the nozzle diameter, which is changed into a gas jet having a high velocity. By this, a sufficient gas velocity can be secured. In order to ensure a sufficient gas velocity, the higher the temperature of the gas is, the better, and therefore, there is no need to specifically set the upper temperature limit of the gas in this respect. However, when the temperature of the gas is high, the load on the device is high, so in the apparatus currently used in general, it is preferable to set the temperature to about 600 ° C as the upper limit.

가스의 압력과 가열온도 사이의 관계Relationship between gas pressure and heating temperature

저온 분사 코팅 공정에서는 비록 같은 압력과 온도조건에서 분사를 실시하더라도 캐리어 가스로 질소를 사용하는 경우보다 헬륨을 사용하는 경우가 분사되는 입자의 비행속도가 더 높은 것이 일반직이다. 이는 헬륨의 비중이 질소보다 작기 때문이다. 그 결과 코팅되는 피사체에 충돌 시, 헬륨에 의해 가속된 입자가 질소에 의해 가속된 입자보다 더 높은 충돌 에너지(운동에너지)를 가지고 충돌하기 때문에 헬륨을 사용하는 경우의 적층효율이 질소를 사용하는 경우보다 높다. 그러나, 열교환기용 재료로 많이 사용되는 알루미늄 튜브는 도 4에서 보는 형태를 가지고 있으며 벽체의 두께가 약 350㎛에 불과하기 때문에 너무 빠른 속도로 입자를 가속시킬 경우에 튜브의 형상이 변형되는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 입자를 너무 빠른 속도로 가속시키는 것도 문제가 될 수 있기 때문에 입자의 가속능력이 상대적으로 높은 헬륨가스와 그렇지 않은 질소가스에 대하여 입자의 가속능력을 별도로 규정하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 입자의 가속능력은 노즐 직전부에서의 가스 압력과 가스의 예열온도에 따른 것이기 때문에 가스의 압력과 예열온도를 함께 제한하여야 입자의 가속능력을 적절한 범위로 제어할 수 있다. In the low temperature spray coating process, even when spraying under the same pressure and temperature conditions, it is common to use helium rather than nitrogen as a carrier gas, and the flying speed of the sprayed particles is higher. This is because the specific gravity of helium is smaller than that of nitrogen. As a result, when the object to be coated is impacted, the particle efficiency accelerated by helium collides with a higher collision energy (kinetic energy) than the particle accelerated by nitrogen, so the lamination efficiency when using helium is used when nitrogen is used. Higher than However, aluminum tubes, which are widely used as materials for heat exchangers, have a shape as shown in FIG. 4, and the thickness of the walls is only about 350 μm, so that the shape of the tubes may be deformed when the particles are accelerated at too high a speed. Can be. Therefore, it may be problematic to accelerate the particles at too fast speeds, so it is desirable to separately define the acceleration capacity of the particles for helium gas and nitrogen gas for which the particle acceleration ability is relatively high. In addition, since the acceleration capacity of the particles depends on the gas pressure and the preheating temperature of the gas just before the nozzle, the acceleration of the particles and the preheating temperature must be limited together to control the acceleration capacity of the particles to an appropriate range.

질소가스 사용시에는 상술한 가스 압력과 예열 온도범위내에서 가속된 입자로 인하여 알루미늄 튜브가 변형될 우려는 없다. 다만, 가스의 압력이나 예열온도 가 너무 낮을 경우에는 입자의 적층효율이 감소하기 때문에 가스의 압력이 낮을 경우에는 충분한 온도로 가스를 예열하여 단열팽창효과가 크도록 할 필요가 있다. 그러므로 가스의 압력과 예열온도는 하기 수학식 1의 관계를 가지는 것이 바람직하다.When using nitrogen gas, the aluminum tube is not deformed due to the accelerated particles within the above gas pressure and preheating temperature range. However, if the pressure or preheating temperature of the gas is too low, the lamination efficiency of the particles is reduced, so if the gas pressure is low, it is necessary to preheat the gas to a sufficient temperature to increase the adiabatic expansion effect. Therefore, the pressure of the gas and the preheating temperature preferably have the relationship of the following Equation 1.

가스 압력(bar) ≥ -0.02×가스 예열온도(℃) + 30 (코팅분말에 플럭스를 첨가하지 않은 경우)Gas pressure (bar) ≥ -0.02 × gas preheating temperature (℃) + 30 (without flux added to the coating powder)

즉, 상기 수학식 1은 가스 압력은 가스 예열온도가 낮아짐에 따라 증가되어야 한다는 것을 의미한다. 또한, 상기 수학식 1은 플럭스를 첨가하지 않은 경우의 가스 압력을 나타내는데, 플럭스를 첨가할 경우에는 가스 압력은 더욱 증가되어야 한다. 즉, 플럭스는 금속성인 삽입재와 방식제에 비하여 그 밀도가 낮아 가속효과가 적을 뿐만 아니라, 금속에 비하여 코팅효율이 낮기 때문에 비교적 빠른 속도로 가속해야할 필요가 있다. 질소환경하에서 플럭스를 첨가하여 코팅할 때의 압력과 온도의 관계는 하기 수학식 2로 표시할 수 있다.That is, Equation 1 means that the gas pressure should be increased as the gas preheating temperature is lowered. In addition, Equation 1 shows a gas pressure when no flux is added, and when the flux is added, the gas pressure should be further increased. In other words, the flux has a low density compared to the metallic insert and the anticorrosive agent to have a low acceleration effect, and the coating needs to be accelerated at a relatively high speed because the coating efficiency is lower than that of the metal. The relationship between pressure and temperature when the flux is added and coated in a nitrogen environment may be expressed by the following Equation 2.

가스 압력(bar) ≥ -0.02×가스 예열온도(℃) + 34 (코팅분말에 플럭스를 첨가한 경우)Gas pressure (bar) ≥ -0.02 × gas preheating temperature (℃) + 34 (if flux is added to the coating powder)

헬륨은 질소가스와는 달리 가스의 가속능력이 커서 압력의 하한 뿐만 아니라 상한도 한정할 필요가 있다. 플럭스를 첨가하지 않은 경우의 헬륨가스 압력은 하기 수학식 3으로 정의된다.Unlike nitrogen gas, helium needs to limit not only the lower limit but also the upper limit, because the gas has a high acceleration capacity. The helium gas pressure when no flux is added is defined by the following equation.

-0.02×가스 예열온도(℃) + 26 ≤ 가스 압력(bar) ≤ -0.02×가스 예열온도(℃) + 34 -0.02 × gas preheating temperature (℃) + 26 ≤ gas pressure (bar) ≤ -0.02 × gas preheating temperature (℃) + 34

또한, 플럭스를 첨가한 경우의 헬륨 가스 압력은 하기 수학식 4로 제한할 필요가 있다.In addition, the helium gas pressure at the time of adding a flux needs to be limited to following formula (4).

-0.02×가스 예열온도(℃) + 30 ≤ 가스 압력(bar) ≤ -0.02×가스 예열온도(℃) + 36-0.02 × gas preheating temperature (℃) + 30 ≤ gas pressure (bar) ≤ -0.02 × gas preheating temperature (℃) + 36

코팅층의 두께Thickness of coating layer

브레이징을 위한 코팅층 두께는 30~150㎛인 것이 바람직하다. 즉, 두께가 충분하지 못하면 브레이징을 위한 삽입재, 방식제 및 플럭스가 충분히 포함되지 못하여 브레이징 효과를 충분히 얻을 수 없으며, 반대로 두께가 너무 두꺼우면 분말 소모량이 많아지고 브레이징시 코팅층의 Zn과 같은 방식제가 핀으로 확산되는 양이 많아져서 핀의 두께 감소 및 침식(erosion) 현상을 야기하며 결국 조성적 액화에 의해 핀이 녹을 수 있기 때문에 브레이징을 위한 코팅층 두께는 상기 범위로 제한한다.Coating layer thickness for brazing is preferably 30 ~ 150㎛. In other words, if the thickness is not sufficient, the insert, anticorrosive and flux for brazing cannot be sufficiently included to obtain the brazing effect. On the contrary, if the thickness is too thick, the powder consumption is increased and the anticorrosive such as Zn of the coating layer is formed. The coating layer thickness for brazing is limited to the above range because the amount of diffusion to the fins increases, causing a reduction in the thickness of the fins and erosion, and eventually the fins can be melted by compositional liquefaction.

상술한 저온분사 코팅 단계 이후에는 브레이징이 실시되는데, 브레이징 방법에 대해서는 특별히 제한하지 않는다. 당업자라면 통상의 브레이징의 종류와 조건을 적절히 선택하여 본 발명에 적용할 수 있기 때문이다.Brazing is performed after the low temperature spray coating step described above, and the brazing method is not particularly limited. It is because those skilled in the art can appropriately select the types and conditions of ordinary brazing and apply them to the present invention.

이하, 하기하는 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 기재한 본 발명의 예시일 뿐 본 발명의 권리범위를 제한하고자 하는 것이 아니라는 점에 유의할 필요가 있다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의해 정해지는 것이기 때문이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, it is necessary to note that the following examples are not intended to limit the scope of the present invention, but are merely illustrative of the present invention described in order to help the understanding of the present invention. This is because the scope of the present invention is determined by the matters described in the claims and the matters reasonably inferred therefrom.

(실시예)(Example)

코팅 분말의 준비Preparation of Coating Powder

하기 표 1에 기재된 배합비율(중량비율을 의미)로 코팅 분말을 혼합하여 준비하였다. 표 1에서 기재된 삽입재는 Al-12중량%Si 합금 성분을 가지고 있었으며, 방식제로는 Zn을 이용하였으며, 플럭스로는 KAlF4를 사용하였다. 또한 삽입재는 10~45㎛, Zn 방식제 분말은 1~10㎛, 그리고 KAlF4 플럭스는 6~12㎛ 범위의 입도를 가지고 있었다.It was prepared by mixing the coating powder in the mixing ratio (meaning the weight ratio) shown in Table 1 below. The insert described in Table 1 had an Al-12 wt% Si alloy component, Zn was used as the anticorrosive, and KAlF 4 was used as the flux. In addition, the insert had a particle size in the range of 10 to 45 μm, the Zn anticorrosive powder was 1 to 10 μm, and the KAlF 4 flux was 6 to 12 μm.

구분division 삽입재Insert 방식제Anticorrosive 플럭스Flux 조성1Composition 1 7070 3030 00 조성2Composition 2 8080 1313 77 조성3Composition 3 7070 2525 55 조성4Composition 4 6060 3434 66

저온분사 코팅Low temperature spray coating

상기 표 1에 기재된 각 조성의 코팅분말을 질소가스를 캐리어가스로 이용하여 저온분사 코팅을 실시하였다. 코팅시 노즐과 기판과의 거리는 30mm로 유지하였으며, 노즐을 10mm/s의 속도로 이동하면서 코팅을 실시하였다. 또한, 질소가스의 압력을 21, 25, 29 bar로 적용하면서 각각의 경우에서의 결과를 확인하였다. 하기 표 2에 각각의 조건으로 코팅하였을 때의 코팅분말의 적층효율을 나타내었다.The coating powder of each composition shown in Table 1 was subjected to low temperature spray coating using nitrogen gas as a carrier gas. The distance between the nozzle and the substrate was maintained at 30 mm during coating, and the coating was performed while moving the nozzle at a speed of 10 mm / s. In addition, while applying the pressure of nitrogen gas to 21, 25, 29 bar was confirmed the results in each case. Table 2 shows the lamination efficiency of the coating powder when coated under the respective conditions.

구분division 가스예열온도(℃)Gas preheating temperature (℃) 적층효율(%)Lamination Efficiency (%) 21 bar21 bar 25 bar25 bar 29 bar29 bar 조성1Composition 1 400400 1515 2828 3939 500500 2727 4141 5555 조성2Composition 2 400400 99 1313 1818 500500 1818 2020 2626 조성3Composition 3 400400 1111 1515 2222 500500 1515 1919 3030 조성4Composition 4 400400 1010 1414 2020 500500 1616 2222 3232

표 1에서도 확인할 수 있듯이, 조성1은 플럭스를 첨가하지 않은 경우를 조성2 내지 조성4는 플럭스를 첨가한 경우를 나타낸다. 플럭스를 사용하지 않은 경우에 질소가스에 대한 압력하한을 나타내는 수학식 1을 적용하면 400℃에서는 22 bar, 그리고 500℃에서는 20 bar가 계산됨을 알 수 있다. 또한, 플럭스를 사용하는 경우에 질소가스에 대한 압력하한을 나타내는 수학식 2를 적용하면 400℃에서는 26 bar, 그리고 500℃에서는 24 bar가 계산된다. As can be seen from Table 1, the composition 1 shows the case where the flux is not added, and the composition 2 to the composition 4 show the case where the flux is added. When the flux is not used, the equation 1 representing the lower pressure limit for nitrogen gas is applied to calculate 22 bar at 400 ° C and 20 bar at 500 ° C. In addition, in the case of using the flux, applying equation (2), which represents the lower pressure limit for nitrogen gas, 26 bar at 400 ° C and 24 bar at 500 ° C are calculated.

상기 표 2의 결과에서부터 알 수 있듯이, 플럭스를 사용하지 않은 조성1의 경우에 수학식 1에 의해 정의되는 400℃의 압력하한 보다 낮은 21bar에서 코팅한 경우 적층효율이 15%에 불과한 것으로서 바람직하지 않다. 그러나, 상기 압력하한보다 높은 경우에는 400℃ 및 500℃ 모두 20%를 상회하는 우수한 적층효율을 얻을 수 있었다.As can be seen from the results of Table 2, in the case of the composition 1 without using the flux, the lamination efficiency is not preferable as it is only 15% when the coating is performed at 21 bar lower than the pressure lower limit of 400 ° C. defined by Equation 1. . However, when the pressure was higher than the lower limit, excellent lamination efficiency of more than 20% was obtained at both 400 ° C and 500 ° C.

또한, 플럭스를 사용한 경우(조성2, 조성3, 조성4)의 400℃의 압력하한보다 낮은 압력인 21bar 및 25bar와 500℃의 압력하한보다 낮은 21bar로서 본 발명의 바람직한 조건을 충족하지 못하는 경우에는 모두 적층효율이 20% 미만으로 만족스럽지 못한 값을 나타내고 있었으나, 상기 수학식 2에 의한 압력하한보다 높은 압력으로 저온분사코팅한 경우에는 모두 20% 이상의 우수한 적층효율을 나타내고 있었다.In addition, when flux is used (composition 2, composition 3, composition 4) of 21 bar lower than the lower pressure limit of 400 ℃ and 21 bar lower than the lower pressure limit of 500 ℃ and when the desired conditions of the present invention is not satisfied All showed unsatisfactory values of lamination efficiency of less than 20%. However, when low-temperature spray coating was carried out at a pressure higher than the lower pressure limit according to Equation 2, all showed excellent lamination efficiency of 20% or more.

따라서, 본발명의 열교환기 제조방법에 사용되는 저온분사조건의 효과를 확인할 수 있었다.Therefore, the effect of the low temperature spraying conditions used in the heat exchanger manufacturing method of the present invention was confirmed.

브레이징 접합 실시Perform brazing joint

상기 실시예 2로 코팅한 알루미늄 튜브를 헤더에 조립한 후, 상기 튜브의 표면에 삽입재가 부착되지 않은 핀을 접촉시킨 후 로콜록 브레이징을 실시하여 열교환기를 제조하였다. 브레이징전 브레이징에 사용한 튜브 표면의 코팅층의 두께는 위치에 따라 약간씩 다르지만 대체로 70~100㎛ 범위인 것을 도 5의 주사전자현미경(SEM)관찰결과로부터 확인할 수 있었다. 도 5에서 (a)는 가스예열온도 500℃에서 조성1을 코팅한 경우, (b)는 가스예열온도 500℃에서 조성2를 코팅한 경우, (c)는 가스예열온도 500℃에서 조성3을 코팅한 경우, 그리고 (d)는 가스예열온도 500℃에서 조성4를 코팅한 경우를 나타낸다.After assembling the aluminum tube coated with Example 2 to the header, the pin was contacted with the insert is not attached to the surface of the tube was subjected to a rock collocated brazing to prepare a heat exchanger. The thickness of the coating layer on the surface of the tube used for brazing before brazing was slightly different depending on the position, but it could be confirmed from the scanning electron microscope (SEM) observation result of FIG. In Figure 5 (a) is a composition 1 coated at a gas preheating temperature of 500 ℃, (b) is a composition 3 coated at a gas preheating temperature of 500 ℃, (c) is a composition 3 at a gas preheating temperature of 500 ℃ In the case of coating, and (d) shows the case in which composition 4 was coated at a gas preheating temperature of 500 ° C.

이후, 질소분위기에서 브레이징로내의 온도를 620℃로 20분간 유지함으로써 브레이징을 완성하였다. 브레이징한 후 핀과 튜브가 접합된 형태를 관찰한 사진을 도 6(조성 1), 도 7(조성 2), 도 8(조성3) 그리고 도 9(조성4)에 나타내었다. 상기 도 6, 도 7, 도 8 및 도 9 역시 코팅시 가스예열온도를 500℃로 한 경우의 결과를 나타낸다.Thereafter, the brazing was completed by maintaining the temperature in the brazing furnace at 620 ° C. for 20 minutes in a nitrogen atmosphere. After brazing, the photographs observing the pin and the tube bonded form are shown in FIGS. 6 (composition 1), 7 (composition 2), FIG. 8 (composition 3) and FIG. 9 (composition 4). 6, 7, 8 and 9 also show the results when the gas preheating temperature at 500 ℃ coating.

상기 브레이징 접합 후 접합부분에 대해서 조직검사, 접합면 관찰, 삽입재와 내식제 분포 관찰을 실시하였다. 조직검사와 접합면 관찰은 주사전자현미경을 사용하였으며 삽입재와 내식재 분포는 EPMA(Electron Probe X-ray Micro Analyzer)를 이용하였다.After the brazing, the joints were examined for histological examination, observing the joint surface, observing the insertion material and the corrosion inhibitor distribution. Scanning histology and splicing observation were performed by scanning electron microscopy, and the insertion and corrosion distribution were analyzed by Electron Probe X-ray Micro Analyzer (EPMA).

도 10과 도 11에 그 결과를 나타내었다. 각 도면에서 왼쪽 상단은 분석면의 관찰사진이며, 오른쪽 상단은 Zn 분포를 면분석한 결과, 왼쪽 하단은 알루미늄 분포를 면분석한 결과, 그리고 오른쪽 하단은 실리콘 분포를 면분석한 결과를 나타낸다. 플럭스를 첨가하지 않은 조건인 조성1(가스예열온도 500℃)에 대한 결과를 나타낸 도 10과 플럭스를 첨가한 조건인 조성2(가스예열온도 500℃)에 대한 결과인 도 11에서 볼 수 있듯이, 전체적으로 방식제인 Zn이 튜브 코팅층 표면에서 안쪽으로 확산분포되어 있는 형태를 가지는 반면, 실리콘은 튜브 전체에 군집해 있는 모습을 보이고 있음을 알 수 있으며, Zn이 접합면에 집중 분포하고 있으므로 내식성 향상에 효과적이며, 기존의 Zn층을 따로 코팅한 경우와 동등이상의 내식성능을 발휘할 수 있을 것으로 판단되었다.10 and 11 show the results. In each figure, the upper left is a photograph of the analysis plane, the upper right is a surface analysis of the Zn distribution, the lower left is a surface analysis of the aluminum distribution, and the lower right is a surface analysis of the silicon distribution. As shown in FIG. 10 which shows the result for the composition 1 (gas preheating temperature 500 degreeC) which is the condition which does not add the flux, and FIG. While Zn, which is an anticorrosive agent, has a form diffused inward from the surface of the tube coating layer, it can be seen that silicon is clustered all over the tube, and since Zn is concentrated in the joint surface, it is effective for improving corrosion resistance. In addition, it was judged that the conventional Zn layer was able to exhibit the same corrosion resistance as the case of coating separately.

또한, 접합면 관찰 결과를 보면 알 수 있듯이 알루미늄 튜브와 핀이 접합면 양쪽 측면으로 넓은 비드(bead) 폭을 형성하는 것을 알 수 있다. 따라서, 방열 성능 및 내식성, 접합강도면에서 우수한 특성 나타낼 것으로 판단되며, 본 발명에 의할 경우 굳이 플럭스를 첨가하지 않은 조성1의 경우도 우수한 결과를 나타낼 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.In addition, as can be seen from the bonding surface observation results, it can be seen that the aluminum tube and the fin form a wide bead width on both sides of the bonding surface. Therefore, it is judged to exhibit excellent characteristics in terms of heat dissipation performance, corrosion resistance, and bonding strength, and according to the present invention, it was confirmed that the composition 1 without the flux was also able to show excellent results.

따라서, 본 발명의 효과를 확인할 수 있었으며, 특히 플럭스를 전혀 사용하지 않은 조성1의 조성을 가진 코팅분말을 튜브표면에 코팅한 경우에도 양호한 접합부를 가지는 열교환기를 제조할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.Therefore, the effect of the present invention was confirmed, and in particular, even when a coating powder having a composition of composition 1 without using any flux was coated on the tube surface, it was confirmed that a heat exchanger having a good joint could be manufactured.

본 발명에 의할 경우 삽입재의 사용량을 감소시키고 플럭스에 의한 문제가 적게 발생되는 열교환기의 제조방법을 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 진공 브레이징 방법을 이용하지 않더라도 플럭스를 사용하지 않고 브레이징 하여 열교환기를 제조할 수 있는 방법을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible not only to provide a method for manufacturing a heat exchanger which reduces the amount of inserts and causes less trouble due to flux, and also manufactures a heat exchanger by brazing without using a flux even without using a vacuum brazing method. It can provide a way to do it.

Claims (14)

헤더, 튜브 및 핀을 포함하여 주위와 열교환하는 열교환기의 제조방법에 있어서,In the method of manufacturing a heat exchanger, including a header, tube and fin to heat exchange with the surroundings, 튜브와 핀을 접합할 때, 상기 튜브의 표면에 삽입재, 방식제 및 필요에 따라 첨가되는 플럭스를 저온분사방식으로 코팅한 후, 상기 삽입재, 방식제 및 필요에 따라 첨가되는 플럭스가 코팅된 튜브에 핀을 접촉시켜 튜브와 핀을 브레이징 접합하는 제조방법으로서,When joining the tube and the fin, the surface of the tube is coated with the insert, the anticorrosive and the flux, if necessary, by cold spraying, and then the insert, the anticorrosive and the flux, if necessary, are coated. A manufacturing method of brazing a tube and a pin by contacting the pin with the tube, 상기 저온분사코팅에서 분사에 사용되는 가스는 질소, 헬륨 또는 이들의 혼합가스이며,The gas used for injection in the low temperature spray coating is nitrogen, helium or a mixture of these, 상기 저온분사코팅에서 분사에 사용되는 가스는 분사전에 300~600℃에서 예열되고,The gas used for injection in the low temperature spray coating is preheated at 300 ~ 600 ℃ before injection, 상기 저온분사코팅에서 분사에 사용되는 가스의 압력은 14~30 바인 것을 특징으로 하는 열교환기의 제조방법.The pressure of the gas used for injection in the low temperature spray coating is a method of producing a heat exchanger, characterized in that 14 ~ 30 bar. 제 1 항에 있어서, 상기 삽입재는 Si : 3~12중량%, 나머지 Al 및 기타 불가피하게 포함되는 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 열교환기의 제조방법.The method of claim 1, wherein the insert is made of Si: 3 to 12% by weight, the remaining Al, and other inevitable impurities. 제 1 항에 있어서, 상기 방식제는 Zn인 것을 특징으로 하는 열교환기의 제조방법.The method of claim 1, wherein the anticorrosive is Zn. 제 1 항에 있어서, 상기 플럭스는 NaCl, LiCl, KCl 중 1종 이상에 LiF 또는 Na3AlF6 가 첨가된 부식성 플럭스 또는 KAlF4, K3AlF6·5H2O, K2AlF6, AlF3 중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 열교환기의 제조방법.The method of claim 1, wherein the flux is corrosive flux in which LiF or Na 3 AlF 6 is added to at least one of NaCl, LiCl, and KCl, or KAlF 4 , K 3 AlF 6 .5H 2 O, K 2 AlF 6 , AlF 3 Method for producing a heat exchanger, characterized in that at least one selected from. 제 1 항에 있어서, 상기 삽입제, 방식제 및 플럭스로 이루어지는 저온분사코팅 분말은 방식제 : 10~35중량%, 플럭스 : 0~7 중량% 및 나머지 삽입재로 구성되는 조성을 가지는 것을 특징으로 하는 열교환기의 제조방법.According to claim 1, wherein the low-temperature spray coating powder comprising the insert, anticorrosive and flux has a composition consisting of 10 to 35% by weight, flux: 0 to 7% by weight and the remaining inserts. Method of manufacturing heat exchanger. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 가스가 질소이면서, 코팅분말 중 플럭스를 첨가하지 않았을 경우 가스의 압력은 -0.02×가스 예열온도(℃)+30 바 이상인 것을 특징으로 하는 열교환기의 제조방법.The method of manufacturing a heat exchanger according to claim 1, wherein when the gas is nitrogen and no flux is added in the coating powder, the pressure of the gas is -0.02 x gas preheating temperature (° C) +30 bar or more. 제 1 항에 있어서, 상기 가스가 질소이면서, 코팅분말 중 플럭스를 첨가하였을 경우 가스의 압력은 -0.02×가스 예열온도(℃)+34 바 이상인 것을 특징으로 하는 열교환기의 제조방법.The method of manufacturing a heat exchanger according to claim 1, wherein when the gas is nitrogen and flux is added in the coating powder, the pressure of the gas is -0.02 x gas preheating temperature (° C) +34 bar or more. 제 1 항에 있어서, 상기 가스가 헬륨이면서, 코팅분말 중 플럭스를 첨가하지 않았을 경우 가스의 압력은 -0.02×가스 예열온도(℃)+26 바 이상, -0.02×가스 예열온도(℃)+34 바 이하인 것을 특징으로 하는 열교환기의 제조방법.The gas preheating temperature according to claim 1, wherein when the gas is helium and no flux is added in the coating powder, the pressure of the gas is -0.02 × gas preheating temperature (° C.) + 26 bar or more, −0.02 × gas preheating temperature (° C.) + 34 A method for producing a heat exchanger, characterized in that the bar or less. 제 1 항에 있어서, 상기 가스가 헬륨이면서, 코팅분말 중 플럭스를 첨가하였을 경우 가스의 압력은 -0.02×가스 예열온도(℃)+30 바 이상, -0.02×가스 예열온도(℃)+36 바 이하인 것을 특징으로 하는 열교환기의 제조방법.The gas pressure is -0.02 x gas preheating temperature (° C) +30 bar or more, -0.02 x gas preheating temperature (° C) +36 bar when the gas is helium and flux is added in the coating powder. The manufacturing method of the heat exchanger characterized by the following. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 저온분사코팅시 코팅 분말의 분사 유량은 질량유량 기준으로 4~32g/min인 것을 특징으로 하는 열교환기의 제조방법.The method of manufacturing a heat exchanger according to any one of claims 1 to 5, wherein the injection flow rate of the coating powder during the low temperature spray coating is 4 to 32 g / min based on the mass flow rate. 제 1항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 저온분사코팅시 코팅 노즐과 피사체(튜브)와의 거리는 10~50mm인 것을 특징으로 하는 열교환기의 제조방법.The method according to any one of claims 1 to 5, wherein the distance between the coating nozzle and the subject (tube) during the low temperature spray coating is 10 to 50 mm.
KR1020070010555A 2007-02-01 2007-02-01 Method for manufacturing heat exchanger KR100847131B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070010555A KR100847131B1 (en) 2007-02-01 2007-02-01 Method for manufacturing heat exchanger

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070010555A KR100847131B1 (en) 2007-02-01 2007-02-01 Method for manufacturing heat exchanger

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100847131B1 true KR100847131B1 (en) 2008-07-18

Family

ID=39824803

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070010555A KR100847131B1 (en) 2007-02-01 2007-02-01 Method for manufacturing heat exchanger

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100847131B1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101258598B1 (en) * 2011-07-08 2013-05-03 김주호 Printed circuit board for inosculating radiation fin and inosculation method thereof
CN105026087A (en) * 2012-12-03 2015-11-04 霍尔泰克国际股份有限公司 Brazing compositions and uses thereof
US10702939B2 (en) 2018-04-05 2020-07-07 Hamilton Sundstrand Corporation Cold-spray braze material deposition
CN112620612A (en) * 2020-12-02 2021-04-09 南京理工大学 Protective agent in aluminum alloy liquid forming packaging ceramic and preparation and use methods thereof
US11504814B2 (en) 2011-04-25 2022-11-22 Holtec International Air cooled condenser and related methods

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100315579B1 (en) 1999-06-01 2001-11-30 서남식 Production method of flux for aluminum welding
KR20020006519A (en) * 1999-03-05 2002-01-19 알코아 인코포레이티드 A method of depositing flux or flux and metal onto a metal brazing substrate
JP2003053523A (en) 2001-08-14 2003-02-26 Mitsubishi Alum Co Ltd Heat exchanger and its manufacturing method
JP2003083376A (en) 2001-09-07 2003-03-19 Mitsui Kinzoku Toryo Kagaku Kk Plate spring and manufacturing method thereof
KR20040009829A (en) * 2002-07-26 2004-01-31 위니아만도 주식회사 Brazing clad coating method for aluminum tube
KR100518738B1 (en) 1998-05-02 2005-12-14 한라공조주식회사 How to apply material for brazing to aluminum products
JP2006257549A (en) 2005-02-16 2006-09-28 Showa Denko Kk Heat exchanger member and production method thereof

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100518738B1 (en) 1998-05-02 2005-12-14 한라공조주식회사 How to apply material for brazing to aluminum products
KR20020006519A (en) * 1999-03-05 2002-01-19 알코아 인코포레이티드 A method of depositing flux or flux and metal onto a metal brazing substrate
KR100315579B1 (en) 1999-06-01 2001-11-30 서남식 Production method of flux for aluminum welding
JP2003053523A (en) 2001-08-14 2003-02-26 Mitsubishi Alum Co Ltd Heat exchanger and its manufacturing method
JP2003083376A (en) 2001-09-07 2003-03-19 Mitsui Kinzoku Toryo Kagaku Kk Plate spring and manufacturing method thereof
KR20040009829A (en) * 2002-07-26 2004-01-31 위니아만도 주식회사 Brazing clad coating method for aluminum tube
JP2006257549A (en) 2005-02-16 2006-09-28 Showa Denko Kk Heat exchanger member and production method thereof

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11504814B2 (en) 2011-04-25 2022-11-22 Holtec International Air cooled condenser and related methods
KR101258598B1 (en) * 2011-07-08 2013-05-03 김주호 Printed circuit board for inosculating radiation fin and inosculation method thereof
CN105026087A (en) * 2012-12-03 2015-11-04 霍尔泰克国际股份有限公司 Brazing compositions and uses thereof
US10512990B2 (en) 2012-12-03 2019-12-24 Holtec International, Inc. Brazing compositions and uses thereof
US11541484B2 (en) 2012-12-03 2023-01-03 Holtec International Brazing compositions and uses thereof
US10702939B2 (en) 2018-04-05 2020-07-07 Hamilton Sundstrand Corporation Cold-spray braze material deposition
CN112620612A (en) * 2020-12-02 2021-04-09 南京理工大学 Protective agent in aluminum alloy liquid forming packaging ceramic and preparation and use methods thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1670609B1 (en) Thermal spray application of brazing material for manufacture of heat transfer devices
US6949300B2 (en) Product and method of brazing using kinetic sprayed coatings
US6344237B1 (en) Method of depositing flux or flux and metal onto a metal brazing substrate
EP1287934B1 (en) Method of producing a heat exchanger
KR100847131B1 (en) Method for manufacturing heat exchanger
KR100879493B1 (en) Method of manufacturing heat transfer tubes
JPH01157794A (en) Aluminum base material for brazing its manufacture and manufacture of heat exchanger made of aluminum alloy
JP2011000614A (en) Brazing method for heat exchanger
JP2008231486A (en) Alloy application method, brazing material application method, and manufacturing method of heat exchanger
JP2002267382A (en) Method of manufacturing aluminum heat exchanger brazing structure
JP4641267B2 (en) Low melting point brazing material for aluminum heat exchanger and method for producing aluminum heat exchanger
JPH0929487A (en) Brazing flux composition, al material using the brazing flux composition, heat exchanger and its manufacture
JP2019190720A (en) Aluminum fin for heat exchanger excellent in hydrophilic property, heat exchanger, and manufacturing method thereof
JP7196285B2 (en) Brazing tube, manufacturing method thereof, and heat exchanger
JP2010112671A (en) Method of manufacturing tube for heat exchanger
CN1413797A (en) Expansion soldering method of aluminium-copper tube and active connection agent for the method and its making method
JP2010132986A (en) Method for manufacturing aluminum member with layer of soldering material and method for manufacturing heat exchanger
WO2020196740A1 (en) Brazing tube, method for manufacturing same, and heat exchanger
JP2006007320A (en) Heat exchanger and its manufacturing method
JP5554962B2 (en) Brazing aluminum material manufacturing method and heat exchanger member
KR19990086952A (en) Joining the tube-fin assembly of the heat exchanger
JPH03114660A (en) Heat exchanger
JPH06248413A (en) Corrosion-resistant aluminum material for brazing and its production
JPH08323278A (en) Method for applying powder of brazing material and method for manufacturing heat exchanger
JPH03114661A (en) Heat exchanger

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130628

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140701

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150630

Year of fee payment: 8

LAPS Lapse due to unpaid annual fee