KR100875646B1 - Pressure fatigue test apparatus for brazing joint copper pipe and pressure fatigue test method using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 브레이징 접합동관의 최대파열압력, 하중속도의 영향 및 피로특성을 분석할 수 있는 브레이징 접합동관용 내압피로시험장치에 관한 것이다.The present invention relates to a pressure resistant fatigue test apparatus for brazing jointed copper tubes that can analyze the maximum burst pressure, the effect of the load speed and the fatigue characteristics of the brazed jointed copper tubes.
상기 본 발명은 시험용 브레이징 접속동관을 장/탈착 가능하게 지지하며, 상기 시험용 브레이징 접속동관의 피로 하중을 전가할 수 있도록 동적으로 변경되도록 압력을 공급하고, 공급된 유압을 회수하는 과정을 반복적으로 행하는 동작부; 상기 동작부에 장착된 상기 시험용 브레이징 접속동관의 시험조건을 설정하고, 유압모터 기동 후 상기 유압모터의 압력과 상기 유압모터와 상기 시험용 브레이징 접속동관 사이의 압력을 측정하여 상기 시험용 브레이징 접속동관에 작용하는 실제압력과 미리 설정한 압력을 일치시킨 상태로 유압을 공급하도록 상기 동작부를 제어하며, 현재 시각의 압력이 10/1000초 이전의 압력보다 30% 강하하면 상기 시험용 브레이징 접속동관을 파열로 간주하고 상기 동작부의 작동을 종료하는 제어부; 및, 상기 제어부를 통해 입력되는 데이터 또는 상기 동작부에 의해 시험 중인 상기 시험용 브레이징 접속동관의 상태 등을 디스플레이하는 디스플레이부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention supports the test brazing connection copper tube in a long / detachable manner, supplying pressure to be dynamically changed to transfer the fatigue load of the test brazing connection copper tube, and repeatedly performing the process of recovering the supplied hydraulic pressure An operation unit; Set test conditions of the test brazing connection copper tube mounted on the operation unit, and measure the pressure of the hydraulic motor and the pressure between the hydraulic motor and the test brazing connection copper tube after starting the hydraulic motor to act on the test brazing connection copper tube. The operation unit is controlled to supply the hydraulic pressure in a state in which the actual pressure and the preset pressure are matched, and if the pressure at the present time drops 30% from the pressure before 10/1000 seconds, the test brazing connection copper tube is regarded as a rupture. A control unit which terminates the operation of the operation unit; And a display unit configured to display data input through the control unit or a state of the test brazing connection copper tube under test by the operation unit.
Description
도 1은 종래의 브레이징 접합동관용 내압피로시험장치를 나타내는 사시도,1 is a perspective view showing a pressure-resistant fatigue test apparatus for a conventional brazing joint copper tube,
도 2는 본 발명의 브레이징 접합동관용 내압피로시험장치를 나타내는 사시도,Figure 2 is a perspective view showing a pressure-resistant fatigue test apparatus for brazing joint copper tube of the present invention,
도 3 내지 도 5는 도 2에 도시된 동작부를 각각 나타내는 정면도, 측면도 및 평면도,3 to 5 is a front view, a side view and a plan view respectively showing the operation unit shown in FIG.
도 6은 도 2에 도시된 디스플레이부를 통해 보여지는 시험 모드 화면,6 is a test mode screen shown through the display unit shown in FIG.
도 7은 본 발명에 따른 브레이징 접합동관용 내압피로시험장치의 압력-시간설정 예를 나타내는 그래프,7 is a graph showing a pressure-time setting example of the pressure-resistant fatigue test apparatus for brazing joint copper pipe according to the present invention;
도 8은 본 발명에 따른 브레이징 접합동관용 내압피로시험장치를 이용하여 산출한 압력-수명 곡선을 나타내는 그래프,8 is a graph showing a pressure-life curve calculated using the pressure-resistant fatigue test apparatus for brazing joint copper pipe according to the present invention;
도 9는 본 발명에 따른 브레이징 접합동관용 내압피로시험 과정을 나타내는 흐름도이다.9 is a flow chart showing a pressure-resistant fatigue test process for brazing joint copper tube according to the present invention.
*도면 내 주요부분에 대한 부호설명** Description of Signs for Main Parts in Drawings *
100: 동작부 110: 프레임부100: operation unit 110: frame unit
120: 테스트부 121: 하우징120: test unit 121: housing
123: 투시창 125: 제1 마운트 커플링123: see-through window 125: first mount coupling
127: 제2 마운트 커플링 127: second mount coupling
130: 유압처리부 131: 솔레노이드 밸브 블럭130: hydraulic processing unit 131: solenoid valve block
132: 유압모터 133: 압력게이지132: hydraulic motor 133: pressure gauge
134: 타이머 135: 유압입력라인134: timer 135: hydraulic input line
136: 오일필터 137: 팬쿨러136: oil filter 137: fan cooler
138: 유압토출라인 140: 오일탱크138: hydraulic discharge line 140: oil tank
200: 제어부 300: 디스플레이부200: control unit 300: display unit
400: 스위치패널 500: 키입력부400: switch panel 500: key input unit
본 발명은 브레이징 접합동관용 내압피로시험장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 브레이징 접합동관의 최대파열압력, 하중속도의 영향 및 피로특성을 분석할 수 있는 브레이징 접합동관용 내압피로시험장치에 관한 것이다.The present invention relates to a pressure resistant fatigue test apparatus for brazing jointed copper tubes, and more particularly, to a pressure resistant fatigue test apparatus for brazing jointed copper tubes capable of analyzing the maximum burst pressure, the effect of the load speed and the fatigue characteristics of the brazed jointed copper tubes. .
일반적으로 브레이징(Brazing) 공법은 결합하고자 하는 두 모재(母材) 사이에 용융된 삽입금속을 모세관 현상 및 젖음성 등을 이용하여 침투시킴으로써 두 모재를 접합하는 방법으로, 이 방법은 모재를 용융시키지 않고 삽입금속만을 용융시키기 때문에 용접에 비해 열 영향이 적으며 솔더링에 비해 높은 접합강도를 갖는 장점이 있다. 이러한 특성으로 인하여 브레이징 공법은 전자제품 특히, 에어컨 등과 같은 가정용 전자제품의 냉매 배관의 접합에 다수 적용되고 있다.In general, the brazing method is a method of joining two base materials by infiltrating a molten insertion metal between two base materials to be bonded using capillary action and wettability, and this method does not melt the base material. Since only the insert metal is melted, the thermal effect is smaller than that of welding, and the bonding strength is higher than that of soldering. Because of these characteristics, the brazing method has been applied to a large number of joining refrigerant pipes of electronic appliances, in particular, home appliances such as air conditioners.
그러나 브레이징 공법은 기본적으로 삽입금속의 용융 및 냉각 등의 메커니즘을 가지므로 공법 특성상 접합영역 내부에 용입불량(incomplete penetration) 또는 핀홀(pin hole) 등의 결함이 존재하고 이러한 결함이 성장할 경우 브레이징 접합부에서 냉매의 누설(leakage) 또는 냉매 배관의 조기 파손 등이 발생한다.However, the brazing method basically has a mechanism such as melting and cooling of the insert metal. Therefore, defects such as incomplete penetration or pinholes exist in the junction area due to the characteristics of the process, and when such defects grow, Leakage of the refrigerant or premature failure of the refrigerant piping occurs.
종래에는, 이러한 결함이 브레이징 접합부의 강도, 피로특성에 미치는 영향을 분석하고 파손원인을 파악함으로써 브레이징 접합부의 수명 및 신뢰성을 향상시킬 수 있도록, 브레이징 접합에 의한 동관 접합시 발생할 수 있는 결함과 이들의 영향을 평가하기 위하여 제작업체에서는 도 1에 도시된 수동형 유압식 내압시험장치를 사용하고 있다.Conventionally, defects that may occur during copper tube joining by brazing joints and their defects may be analyzed to improve the life and reliability of the brazing joint by analyzing the influence of such defects on the strength and fatigue characteristics of the brazing joint and identifying the cause of failure. In order to evaluate the effect, manufacturers are using the manual hydraulic pressure test apparatus shown in FIG. 1.
이러한 수동형 내압시험장치의 작용은 다음과 같다. 먼저, 좌측노브(10)을 이용하여 유압을 초기에 다량으로 주입하고 우측노브(11)를 이용하여 유압을 소량 주입하여 요구되는 압력을 설정한다. 요구압력이 설정이 되면 로킹 노브(미도시)를 이용하여 압력을 고정시킨다. 이때 사용자는 시험공간(13)에 설치된 시험용 브레이징 접합 동관에 작용하는 압력을 상부의 압력게이지(12)를 통하여 파악할 수 있었다.The operation of this passive pressure test device is as follows. First, a large amount of hydraulic pressure is initially injected using the
그런데, 이와 같은 종래의 수동형 내압시험장치는 다음과 같은 문제점을 갖고 있었다. 첫째, 최대 시험압력이 160 ㎏f/㎠으로서 가정용 에어컨에 사용되는 브레이징 접합 동관의 파열압력을 구할 수 없었다. 둘째, 압력을 수동으로 가하게 된 구조이므로 모든 재료 즉, 종류가 다른 다양한 재료에 발생하게 되는 하중속도의 영향을 평가할 수 없었다. 셋째, 가정용 에어컨은 장시간 사용하게 되므로 배관 내부의 냉매에 의한 압력은 고압과 저압이 반복에 따라 발생하는 피로하중을 받게 되지만 기존 가전업체 등에서 사용하고 있는 수동형 내압시험장치는 이러한 피로하중에 대한 시험이 원천적으로 불가능하였다.However, such a conventional manual pressure test apparatus had the following problems. First, the maximum test pressure was 160 kgf / cm 2, and the bursting pressure of the brazed jointed copper tube used for home air conditioner could not be obtained. Second, since the pressure was applied manually, it was not possible to evaluate the influence of the loading speed on all materials, that is, various materials of different types. Third, since home air conditioners are used for a long time, the pressure caused by refrigerant inside the pipe is subject to fatigue loads caused by repeated high and low pressures, but the manual pressure test apparatus used by existing home appliances companies is not able to test for such fatigue loads. Originally impossible.
본 출원인은 이러한 종래의 수동형 유압식 내압시험장치의 단점을 개선하고 브레이징 접합부의 신뢰성을 정확하게 파악할 수 있는 기술을 개발하고자 본 발명에 따른 브레이징 접합동관용 내압피로시험장치를 개발하기에 이르렀다.The present inventors came to develop a pressure resistant fatigue test apparatus for brazing joint copper tube according to the present invention in order to improve the disadvantages of the conventional manual hydraulic pressure test apparatus and to develop a technology that can accurately grasp the reliability of the brazing joint.
상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 브레이징 접합동관의 최대파열압력, 하중속도의 영향 및 피로특성을 분석할 수 있는 브레이징 접합동관용 내압피로시험장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to provide a pressure resistant fatigue test apparatus for brazing jointed copper tube that can analyze the maximum burst pressure, the effect of the load speed and the fatigue characteristics of the brazed jointed copper tube.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 시험용 브레이징 접속동관을 장/탈착 가능하게 지지하며, 상기 시험용 브레이징 접속동관의 피로 하중을 전가할 수 있도록 동적으로 변경되도록 압력을 공급하고, 공급된 유압을 회수하는 과정을 반복적으로 행하는 동작부; 상기 동작부에 장착된 상기 시험용 브레이징 접속동관의 시험조건을 설정하고, 유압모터 기동 후 상기 유압모터의 압력과 상기 유압모터와 상기 시험용 브레이징 접속동관 사이의 압력을 측정하여 상기 시험용 브레이징 접속동관에 작용하는 실제압력과 미리 설정한 압력을 일치시킨 상태로 유압을 공급하도록 상기 동작부를 제어하며, 현재 시각의 압력이 10/1000초 이전의 압력보다 30% 강하하면 상기 시험용 브레이징 접속동관을 파열로 간주하고 상기 동작부의 작동을 종료하는 제어부; 및, 상기 제어부를 통해 입력되는 데이터 또는 상기 동작부에 의해 시험 중인 상기 시험용 브레이징 접속동관의 상태 등을 디스플레이하는 디스플레이부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이징 접속동관의 피로압력시험장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention supports the test brazing connection copper tube long / detachable, supply pressure to be dynamically changed to transfer the fatigue load of the test brazing connection copper tube, recover the supplied hydraulic pressure An operation unit which repeats the process of performing the operation; Set test conditions of the test brazing connection copper tube mounted on the operation unit, and measure the pressure of the hydraulic motor and the pressure between the hydraulic motor and the test brazing connection copper tube after starting the hydraulic motor to act on the test brazing connection copper tube. The operation unit is controlled to supply the hydraulic pressure in a state in which the actual pressure and the preset pressure are matched, and if the pressure at the present time drops 30% from the pressure before 10/1000 seconds, the test brazing connection copper tube is regarded as a rupture. A control unit which terminates the operation of the operation unit; And a display unit for displaying data input through the control unit or a state of the test brazing connection tube under test by the operation unit. The fatigue pressure test apparatus of the brazing connection tube is provided.
이 경우, 상기 동작부는 상기 브레이징 접속동관을 장/탈착하고 시험 중인 상기 브레이징 접속동관을 육안으로 확인할 수 있도록 하는 테스트부; 상기 테스트부의 상기 브레이징 접속동관으로 유압을 공급하며, 상기 브레이징 접속동관을 거쳐 배출된 오일을 드레인하기 위한 유압처리부; 및, 상기 유압처리부로부터 드레인되는 오일을 저장하고, 다시 상기 유압처리부로 오일을 제공하기 위한 오일탱크;를 포함한다.In this case, the operation unit is a test unit for loading and detaching the brazing connection copper tube and to visually check the brazing connection copper tube under test; A hydraulic processing unit for supplying hydraulic pressure to the brazing connecting copper tube of the test unit and draining oil discharged through the brazing connecting copper tube; And an oil tank for storing oil drained from the hydraulic processing unit and again providing oil to the hydraulic processing unit.
또한, 상기 테스트부는 상기 브레이징 접속동관을 수용하기 위한 공간을 갖는 하우징; 및, 상기 하우징 내측에 배치되어 상기 오일처리부로부터 유입되는 오일을 상기 브레이징 접속동관 일측으로 안내하고, 상기 브레이징 접속동관의 타측으로 배출되는 오일을 상기 유압처리부로 안내하기 위해 상기 브레인징 접속동관의 양측을 지지하는 제1 및 제2 마운트 커플링;을 포함한다. 이 경우, 상기 제1 및 제2 마운트 커플링은 내/외부 너트 및 볼트 체결방식으로 상기 브레이징 접속동관의 양측을 착탈 가능하게 지지한다. 아울러, 상기 테스트부는 시험 중인 상기 브레이징 접속동관을 상기 하우징 외부에서 육안으로 확인할 수 있도록 상기 하우징의 일 측 개구에 결합된 투명커버;를 더 포함한다.The test unit may further include: a housing having a space for accommodating the brazing connection tube; And both sides of the brazing connection copper tube for guiding oil flowing from the oil treatment unit to one side of the brazing connection copper tube and guiding oil discharged to the other side of the brazing connection copper tube to the hydraulic treatment unit. It includes; and the first and second mount coupling for supporting. In this case, the first and second mount couplings detachably support both sides of the brazing connecting copper tube by an internal / external nut and bolt fastening method. The test unit may further include a transparent cover coupled to an opening of one side of the housing to visually identify the brazing connecting copper tube under test from the outside of the housing.
상기 유압처리부는 시험수행시 필요한 유압을 발생시키기 위해 상기 유압탱크로부터 오일을 펌핑하기 위한 유압모터; 상기 제어부로부터 전달되는 명령에 따라 상기 브레이징 접속동관으로 유입되는 유압을 조절하기 위한 솔레노이드 밸브 블럭; 상기 유압모터에 의해 상기 브레이징 접합동관에 가해지는 압력을 측정하기 위한 압력게이지; 시험수행시 시험 소요시간을 측정하여 파열시간 및 피로수명을 산출하기 위한 타이머; 상기 일측이 유압모터에 연결되고 타측이 상기 테스트부의 브레이징 접합동관으로 전달하는 유압입력라인; 및, 상기 유압입력라인을 통과한 유압 작동유를 상기 오일탱크로 드레인하도록 안내하며, 동시에 상기 솔레노이드 밸브 블럭과 연결된 유압토출라인;을 포함한다.The hydraulic processing unit includes a hydraulic motor for pumping oil from the hydraulic tank to generate the hydraulic pressure required during the test performance; A solenoid valve block for adjusting the hydraulic pressure flowing into the brazing connecting copper tube according to a command transmitted from the controller; A pressure gauge for measuring the pressure applied to the brazing joint copper pipe by the hydraulic motor; Timer for calculating the burst time and fatigue life by measuring the test time taken during the test; A hydraulic input line of which one side is connected to the hydraulic motor and the other side is transferred to the brazing joint copper tube of the test unit; And a hydraulic discharge line guiding the hydraulic hydraulic oil passing through the hydraulic input line to the oil tank and at the same time connected to the solenoid valve block.
상기 솔레노이드 밸브 블럭은 상기 제어부로부터 필요한 압력 보정 신호를 전송받아 상기 블레이드 접속동관에 작용하는 실제 압력을 설정 압력과 일치시키도록, 상기 유압입력라인과 상기 오일탱크사이에 설치되어 상기 유압모터로부터 배출되는 유압을 제어한다.The solenoid valve block is installed between the hydraulic input line and the oil tank and discharged from the hydraulic motor so as to receive the necessary pressure correction signal from the controller to match the actual pressure applied to the blade connecting copper pipe with a set pressure. To control the hydraulic pressure.
상기 유압처리부는 상기 오일탱크로 유입되는 유압 작동유의 불순물을 제거하기 위한 오일필터; 및, 시험 시 발생하는 열로 인해 온도가 상승된 상기 유압 작동유를 냉각시키기 위한 팬 쿨러;를 더 포함한다.The hydraulic processing unit is an oil filter for removing impurities of the hydraulic hydraulic oil flowing into the oil tank; And a fan cooler for cooling the hydraulic hydraulic oil whose temperature is increased due to heat generated during the test.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 시험용 브레이징 접속동관을 장/탈착 가능하게 지지하며 시험 중 상기 시험용 브레이징 접속동관을 육안으로 확인할 수 있도록 내측을 투시되는 테스트부; 상기 테스트부에 장착된 상기 시험용 브레이징 접속동관으로 유압 작동유를 공급하기 위한 유압모터; 상기 유압모터와 상기 테스트부 사이에 배치되어 상기 시험용 브레이징 접속동관의 피로 하중을 전가할 수 있도록 동적으로 변경되도록 압력을 공급하기 위한 솔레노이드 밸브 블럭; 상기 유압모터와 연결되고 상기 시험용 브레이징 접속동관을 통과하여 배출되는 유압을 회수하기 위한 오일탱크; 상기 동작부에 장착된 상기 시험용 브레이징 접속동관의 시험조건을 설정하고, 유압모터 기동 후 상기 유압모터의 압력과 상기 유압모터와 상기 시험용 브레이징 접속동관 사이의 압력을 측정하여 상기 시험용 브레이징 접속동관에 작용하는 실제압력과 미리 설정한 압력을 일치시킨 상태로 유압을 공급하도록 상기 동작부를 제어하며, 현재 시각의 압력이 10/1000초 이전의 압력보다 30% 강하하면 상기 시험용 브레이징 접속동관을 파열로 간주하고 상기 동작부의 작동을 종료하는 제어부; 및, 상기 제어부를 통해 입력되는 데이터 또는 시험 중인 상기 시험용 브레이징 접속동관의 상태 등을 디스플레이하는 디스플레이부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이징 접속동관의 피로압력시험장치를 제공할 수 있다.In order to achieve the above object, the present invention is a test unit for supporting the test brazing connection copper tube in the long / detachable and through the inside so as to visually check the test brazing connection copper tube during the test; A hydraulic motor for supplying hydraulic hydraulic oil to the test brazing connecting copper tube mounted to the test unit; A solenoid valve block disposed between the hydraulic motor and the test unit for supplying pressure to be dynamically changed to transfer the fatigue load of the test brazing connection tube; An oil tank connected to the hydraulic motor and for recovering hydraulic pressure discharged through the test brazing connection copper tube; Set test conditions of the test brazing connection copper tube mounted on the operation unit, and measure the pressure of the hydraulic motor and the pressure between the hydraulic motor and the test brazing connection copper tube after starting the hydraulic motor to act on the test brazing connection copper tube. The operation unit is controlled to supply the hydraulic pressure in a state in which the actual pressure and the preset pressure are matched, and if the pressure at the present time drops 30% from the pressure before 10/1000 seconds, the test brazing connection copper tube is regarded as a rupture. A control unit which terminates the operation of the operation unit; And a display unit displaying data input through the control unit or a state of the test brazing connection tube under test, and the like.
더욱이 본 발명은, (a)유압을 제공받을 수 있도록 시험용 브레이징 접속동관을 피로압력시험장치에 장착하는 단계; (b)상기 시험용 브레이징 접속동관의 시험조건을 설정하는 단계; (c)유압모터 기동 후 상기 유압모터의 압력을 측정하는 단계; (d)상기 시험용 브레이징 접속동관으로 유압을 공급하는 단계; (e)상기 유압모터와 상기 시험용 브레이징 접속동관 사이의 압력을 측정하는 단계; (f)상기 시험용 브레이징 접속동관에 작용하는 실제압력과 미리 설정한 압력을 일치시키는 단계; 및, (g)현재 시각의 압력이 10/1000초 이전의 압력보다 30% 강하하면 상기 시 험용 브레이징 접속동관을 파열로 간주하고, 시험을 종료하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이징 접속동관의 시험방법을 통해 상기 목적을 달성할 수 있다.Further, the present invention comprises the steps of: (a) mounting a test brazing connecting tube to the fatigue pressure test apparatus to be provided with hydraulic pressure; (b) setting test conditions of the test brazing connection copper tube; (c) measuring the pressure of the hydraulic motor after starting the hydraulic motor; (d) supplying hydraulic pressure to the test brazing connection tube; (e) measuring the pressure between the hydraulic motor and the test brazing connection tube; (f) matching the actual pressure acting on the test brazing connection tube with a predetermined pressure; And (g) considering the test brazing connection tube as a rupture and ending the test when the current time pressure drops by 30% from the pressure before 10/1000 seconds, and ends the test. Through the test method can achieve the above object.
이 경우, 상기 (g)단계에 적용되는 상기 브레이징 접속동관에 파열 기준은 In this case, the rupture criterion for the brazing connection copper tube applied in the step (g)
아래과 같은 수학식에 의해 적용된다.
It is applied by the following equation.
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여기서, P 는 압력, t 는 시간, Δt = ti-ti-1 = 10 mili-second, RTH = 0.3(압력저하비율)이다.Where P is pressure, t is time, Δt = t i -t i-1 = 10 mili-seconds, R TH = 0.3 (pressure drop ratio).
를 제공한다.To provide.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 브레이징 접합동관용 내압피로 시험장치의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration of the pressure-resistant fatigue test apparatus for brazing joint copper tube according to the present invention in detail.
첨부된 도 2는 본 발명에 따른 브레이징 접합동관용 내압피로시험장치를 나타내는 사시도이고, 도 3 내지 도 5는 도 2에 도시된 동작부를 각각 나타내는 정면도, 측면도 및 평면도이다.2 is a perspective view showing a pressure-resistant fatigue test apparatus for brazing joint copper tube according to the present invention, Figures 3 to 5 are a front view, a side view and a plan view respectively showing the operation portion shown in FIG.
본 발명에 따른 브레이징 접합동관용 내압피로시험장치는, 도 2와 같이, 동작부(100), 제어부(200), 디스플레이부(300) 및 스위치패널(400)로 이루어진다.Brazed joint copper pressure resistance fatigue test apparatus according to the present invention, as shown in Figure 2, the
상기 동작부(100)는 프레임부(110), 테스트부(120), 유압처리부(130) 및 오일탱크(140)를 포함한다. 이하, 도 3 내지 도 5를 참고하여 동작부(100)에 대하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.The
프레임부(110)는 상측에 테스트부(120)가 배치되고, 중앙에 유압처리부(130)가 배치되며, 하측에 오일탱크(140)가 각각 배치된다. 이 경우 테스트부(120)가 상측에 배치되는 것은 작업자가 테스트 중인 시험용 브레이징 접합동관(이하 '시료'라 함)(10)을 테스트부(120)에 손쉽게 장착하고 육안으로 파악하기 용이하도록 한 것이다. 하지만, 이러한 배치에 제한되지 않고 작업장의 여건이나 작업자의 작업여건에 따라 다양한 배치가 가능하다.The
테스트부(120)는 실제 시험이 수행되는 부분으로, 일측에 내부를 볼 수 있도록 개구(開口)가 형성되고 소정의 공간부가 형성된 하우징(121)을 구비하고, 시험수행 시 하우징(121)에 설치된 시료의 상태를 육안으로 확인할 수 있도록 하우징 일측의 개구에 투명커버(123)가 결합된다. 아울러 테스트부(120) 내측에는 시료(10)와 후술하는 유압입력라인(135) 및 유압토출라인(138)을 연결하는 제1 및 제2 마운트 커플링(mount coupling)(125,127)이 배치된다. 제1 및 제2 마운트 커플링(mount coupling)(125,127)은 시료(10)와 유압입력라인(135) 및 유압토출라인(138) 사이의 유압누설을 방지하기 위하여 내/외부 너트 및 볼트 체결방식으로 구성된다.The
유압처리부(130)는 제어부(200)로부터 전달되는 명령에 따라 솔레노이드 밸브의 온(on)/오프(off)를 통하여 유압토출라인(138)의 압력을 조절하기 위한 솔레노이드 밸브 블럭(131)을 구비한다. 또한 유압처리부(130)는 시험수행시 필요한 유압을 발생시키기 위한 유압모터(132)와, 유압모터(132)에 의하여 직접 시료(10)에 가해지는 압력을 측정하는 압력게이지(133)와, 시험수행시 시험 소요시간을 측정하 여 파열시간 및 피로수명을 산출하기 위한 타이머(117)를 구비한다. 더욱이 유압처리부(130)는 유압모터(132)에 의하여 가해진 유압을 시료(10)에 전달하는 유압입력라인(135)과, 유압 작동유의 불순물을 제거하기 위한 오일필터(136)와, 시험시 발생하는 유압 작동유의 냉각을 위한 팬 쿨러(fan cooler)(120), 유압입력라인(135)을 거쳐 시료(10)에 유압을 가한 유압 작동유가 드레인되는 라인으로서 솔레노이드 밸브 블럭(131)및 오일탱크(140)와 연결되어 있는 유압토출라인(138)을 구비한다.The
오일탱크(140)는 시험수행시 필요한 유압 작동유(hydraulic oil)를 보관하며, 유압모터(132) 및 유압토출라인(138)과 연결된다.
한편, 제어부(200)는 키입력부(500)를 통해 시험 조건을 설정할 수 있고, 입력된 조건을 통해 ROM에 미리 저장된 소정의 시험프로그램을 통해 유압처리부(130)을 제어함에 따라 전체적인 시험과정을 제어할 수 있다. 아울러 시험과정에서 얻어지는 데이터를 RAM에 저장하여 실시간으로 얻어지는 데이터를 비교할 수 있다,On the other hand, the
디스플레이부(300)는 제어부(200)와 연결되며, 키입력부(500)를 통해 입력되는 데이터를 확인할 수 있고 시험과정을 통해 얻어지는 데이터를 디스플레이해줌으로써 사용자가 시료(10)의 파열압력, 하중속도의 영향 및 피로특성을 용이하게 평가할 수 있다. 디스플레이부(300)는 터치스크린타입으로 이루어짐에 따라 키입력부(500)를 사용하지 않고 입력 데이터를 디스플레이부(300)를 통해 입력하는 것도 물론 가능하다.The
스위치패널(400)은 안전 장치, 계기, 표시등, 계전기, 개폐기 따위를 배치하여 전로(電路)의 개폐나 기기(機器)의 제어와 감시를 용이하게 한다.The
이하 첨부된 도 9를 참조하여 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 피로압력시험장치의 작동을 순차적으로 설명하면 다음과 같다. 도 9는 본 발명에 따른 브레이징 접합동관용 내압피로시험 과정을 나타내는 흐름도이다.Hereinafter, with reference to the accompanying Figure 9 will be described in sequence the operation of the fatigue pressure test apparatus according to the present invention configured as described above. 9 is a flow chart showing a pressure-resistant fatigue test process for brazing joint copper tube according to the present invention.
먼저, 테스트부(120)의 하우징(121) 내에 배치된 제1 및 제2 마운트 커플링(125,127) 사이에 블레이징 접합동관(이하 '시료'라 함)(10)을 고정시킨다(S1).First, the blazing joint copper tube (hereinafter referred to as “sample”) 10 is fixed between the first and
이어서, 시료(10)에 시험에 필요한 압력-시간 특성을 부하하기 위해, 키입력부(500)를 통해 제어부(200) 상의 시험프로그램으로 소정의 시험조건을 설정한다(S2). 이 경우, 시험조건은 도 6과 같이, x-축상의 시간과 y-축상의 설정압력의 조합에 의하여 설정되며, 기본적으로 사다리꼴 형태의 압력-시간 선도를 부하할 수 있다. 제어부(200)는 이러한 사다리꼴 형태의 압력-시간 선도에서 도 7과 같이, x-축 상의 압력 상승시간과 압력유지시간 및 압력 하중시간을 키입력부(500)또는 미리 저장된 시험프로그램을 통해 자유롭게 조절이 가능하며, 이와 동시에 설정압력의 조절을 통하여 실제 가정용 전자제품의 냉매 배관에 작용하는 내압상황을 시뮬레이션함에 따라 시료의 피로특성을 시험할 수 있다.Then, in order to load the pressure-time characteristic required for the test to the
이상의 과정을 통하여 시험조건이 결정되면 본격적인 시험이 수행된다. 먼저 유압모터(132)를 구동시켜 유압모터(132)에서 발생한 유압을 압력 게이지(133)에서 작용압력을 계측하고(S3), 유압입력라인(135)을 통하여 시료(10)로 유압을 공급한다(S4). 시료(10)로 공급된 유압은 유압토출라인(138)을 통하여 오일탱크(140)로 드레인된다.When the test conditions are determined through the above process, the full test is performed. First, the
이때, 오일탱크(140)로 유압 작동유가 드레인 되기 전에 유압 작동유의 불순 문 제거 및 온도 상승을 억제하여 장시간의 시험을 가능하게 하는 오일필터(136)와 팬쿨러(137)를 거치게 된다. 또한 제어부(200)에 의해 설정된 압력을 시료(10)에 부하하기 위하여, 유압모터(132)와 유압입력라인(135) 사이에 설치된 압력게이지(133)를 이용하여 계측된 압력이 제어부(200)로 전송된다(S5).At this time, before the hydraulic oil is drained into the
제어부(200)는 이러한 압력데이터를 이용하여 설정 압력과 실제 압력의 차이를 계산하고, 이의 오차를 수정하기 위하여 유압토출라인(138)과 오일탱크(140)사이에 설치된 솔레노이드 밸브 블럭(131)에 필요한 압력 보정 신호를 전송하여 솔레노이드 밸브의 개폐를 통하여 시료(10)에 작용하는 실제 압력을 설정 압력과 일치시킨다(S6).The
또한 시료(10)가 내압에 의하여 파열될 경우, 정확한 파열압력과 피로수명을 평가하기 위하여 제어부(200)는 현재(time=0.0second)를 기준으로 10/1000초 이전(time=10mili-second)의 압력에 비하여 현재 시각의 압력이 30%이상 강하할 경우 시료(10)의 파열로 간주하고 시험이 정지되며(S7), 이때 파열압력 및 피로수명은 자동적으로 적용된다. 이는 하기의 수학식 1을 적용하여 파열 기준을 설정한다.In addition, when the
여기서, P 는 압력, t 는 시간, Δt = ti-ti-1 = 10 mili-second, RTH = 0.3(압력저하비율)이다.Where P is pressure, t is time, Δt = t i -t i-1 = 10 mili-seconds, R TH = 0.3 (pressure drop ratio).
또한, 이러한 파열 기준은 브레이징 접합동관의 종류에 따라 변경할 필요가 있으므로 시험소프트웨어 상에서 간단히 변경할 수 있도록 구성하는 것도 물론 가능하다.In addition, since such a rupture criterion needs to be changed according to the type of brazing joint copper tube, it is of course possible to configure it so that it can be easily changed in the test software.
이에 따라, 본 발명을 통해서 시료(10)에 가해지는 압력 또는 하중속도의 영향을 평가하기 위해서 압력상승시간과 최대설정압력(최대 400kgf/㎠)을 조절하여 필요한 시험을 수행할 수 있다. 아울러, 피로특성 및 파열압력 또는 하중속도 시험시의 측정대상인 시험시간과 파열압력 데이터는 도 6에 도시된 Run. 1 및 Brk P 에 자동 저장시킬 수 있다.Accordingly, in order to evaluate the influence of the pressure or the load speed applied to the
상기한 바와 같이 본 발명은, 종래의 파열압력보다 낮은 일정 압력수준에서의 정적 압력만 유지가 가능했던 기존의 내압시험장치의 한계를 극복하고, 다양한 압력조건 하에서 브레이징 접합동관의 파열압력, 하중속도의 영향 및 피로특성에 대한 시험을 할 수 있으며, 이러한 시험을 통해 브레이징 접합이 적용된 가정용 전자제품의 신뢰성 향상 및 고장률 감소시킬 수 있는 평가 데이터를 획득할 수 있는 이점이 있다.As described above, the present invention overcomes the limitations of the conventional internal pressure test apparatus, which was capable of maintaining only static pressure at a constant pressure level lower than that of the conventional burst pressure, and the burst pressure and the load speed of the brazing joint copper tube under various pressure conditions. This test can be used to test the effects of fatigue and fatigue characteristics, and it is possible to obtain evaluation data that can improve the reliability and reduce the failure rate of household appliances to which a brazing joint is applied.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.In the above, the present invention has been illustrated and described by way of specific preferred embodiments, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the general knowledge in the technical field to which the present invention pertains falls within the scope of the present invention. Various changes and modifications will be possible by those who have the same.
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