KR101236820B1 - 판형 열교환기의 용접장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다수의 전열판재를 나열하여 서로 마주 접하는 상,하측의 가로변 및 좌,우측의 세로변들을 순차적으로 용접하기 위하여, 상기 가로변 또는 세로변들이 용접하고자 하는 부위를 제외하고 동시에 고정되도록 하는 수단을 마련함으로써, 두께가 1mm 이내의 박판형 판재를 용접할 때 용접불량이 발생되지 않으며, 나열된 전열판재들이 틀어지지 않고 정확한 위치에서 용접되므로 제품의 신뢰성이 향상되는 판형 열교환의 용접장치에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 다수 나열된 전열판재들의 가로변 또는 세로변들을 고정시키고 이들 가로변 및 세로변들을 용접하기 위한 판형 열교환기의 용접장치에 있어서, 상기 전열판재들의 위쪽에 놓인 가로변 또는 세로변들이 끼워지는 용접가이드가 다수개 구비되고, 상기 용접가이드들의 양단은 핸들로 회전되는 핸들축에 끼워지며, 상기 핸들을 회전시키면 상기 용접가이드들이 이동되어 상기 가로변 또는 세로변 들이 밀착 고정되는 상부틀이 구비되고; 상기 전열판재들의 아래쪽에 놓인 가로변 또는 세로변들이 끼워지는 용접가이드가 다수개 구비되고, 상기 용접가이드들의 양단은 핸들로 회전되는 핸들축에 끼워지며, 상기 핸들을 회전시키면 상기 용접가이드들이 이동되어 상기 가로변 또는 세로변 들이 밀착 고정되는 하부틀이 구비되며; 상기 상,하부틀의 사방 모서리에는 서로 끼워져 상,하부틀의 간격을 조절하는 상부다리 및 하부다리가 구비되어, 상기 전열판재들이 상기 상,하부틀의 사이에 끼워지도록 안내하며, 상기 상부틀에 놓인 전열판재의 가로변 또는 세로변을 용접한 뒤 상기 하부틀이 위쪽으로 올라가도록 상기 상,하부틀을 회전시키면 상기 하부틀에 놓인 가로변 또는 세로변을 계속해서 용접할 수 있는 특징이 있다.

Description

판형 열교환기의 용접장치{The plate heat exchanger of the welding device}
본 발명은 판형 열교환기 용접장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다수의 전열판재를 나열하여 서로 마주 접하는 상,하측의 가로변 및 좌,우측의 세로변들을 순차적으로 용접하기 위하여, 상기 가로변 또는 세로변들이 용접하고자 하는 부위를 제외하고 동시에 고정되도록 하는 수단을 마련함으로써, 두께가 1mm 이내의 박판형 판재를 용접할 때 용접불량이 발생되지 않으며, 나열된 전열판재들이 틀어지지 않고 정확한 위치에서 용접되므로 제품의 신뢰성이 향상되는 판형 열교환기의 용접장치에 관한 것이다.
일반적으로 판형 열교환기는 산업용 폐열회수의 목적으로 대부분 사용된다. 소각장이나 열병합발전소에서 배출되는 배기가스중의 폐열을 회수하여 지역난방이나 자체 난방용으로 활용한다. 이러한 판형 열교환기는 전열판재를 나열하여 가로통로와 세로통로가 교차되는 구조를 형성하는데, 상기 나열된 전열판재 들은 상,하측의 가로변과 좌우측의 세로변들이 용접 고정된다.
상기 전열판재들은 두께 1mm 이내이므로 용접과정에서 용접면이 녹아 용접부위가 요철식으로 울퉁불퉁해질 우려가 있다. 따라서 숙련공이 용접속도 및 용접거리를 조절하면서 정확하게 용접해야 용접부위가 매끄럽게 형성되는 기술적인 어려움이 있었다.
또한 나열된 다수의 전열판재들은 가로변 및 세로변들이 다수개 이므로 이들을 반복해서 용접해야 되므로 별도의 지그장치에 용접면을 물려 고정시키고 용접할 필요가 있었다. 그러나 종래에는 하나의 가로변 또는 세로변들을 낱개로 고정시키고 용접하다 보니 용접이 끝나면 다른 가로변 또는 세로변들을 반복해서 고정시키고 용접해야 되는 번거로움이 있었다. 또한 반복해서 고정시키는 과정에서 전열판재들이 정확하게 나열되지 못하고 틀어지게 용접되는 등의 우려가 있었다.
본 발명은 종래의 문제점을 감안하여 개발한 것으로서, 본 발명의 목적은 다수의 전열판재를 나열하여 서로 마주 접하는 상,하측의 가로변 및 좌,우측의 세로변들을 순차적으로 용접하기 위하여, 상기 가로변 또는 세로변들이 용접하고자 하는 부위를 제외하고 동시에 고정되도록 하는 수단을 마련함으로써, 두께가 1mm 이내의 박판형 판재를 용접할 때 용접불량이 발생되지 않으며, 나열된 전열판재들이 틀어지지 않고 정확한 위치에서 용접되므로 제품의 신뢰성이 향상되는 판형 열교환의 용접장치를 제공함에 있다.
이를 위하여 본 발명은 다수 나열된 전열판재들의 가로변 또는 세로변들을 고정시키고 이들 가로변 및 세로변들을 용접하기 위한 판형 열교환기의 용접장치에 있어서, 상기 전열판재들의 위쪽에 놓인 가로변 또는 세로변들이 끼워지는 용접가이드가 다수개 구비되고, 상기 용접가이드들의 양단은 핸들로 회전되는 핸들축에 끼워지며, 상기 핸들을 회전시키면 상기 용접가이드들이 이동되어 상기 가로변 또는 세로변 들이 밀착 고정되는 상부틀이 구비되고; 상기 전열판재들의 아래쪽에 놓인 가로변 또는 세로변들이 끼워지는 용접가이드가 다수개 구비되고, 상기 용접가이드들의 양단은 핸들로 회전되는 핸들축에 끼워지며, 상기 핸들을 회전시키면 상기 용접가이드들이 이동되어 상기 가로변 또는 세로변 들이 밀착 고정되는 하부틀이 구비되며; 상기 상,하부틀의 사방 모서리에는 서로 끼워져 상,하부틀의 간격을 조절하는 상부다리 및 하부다리가 구비되어, 상기 전열판재들이 상기 상,하부틀의 사이에 끼워지도록 안내하며, 상기 상부틀에 놓인 전열판재의 가로변 또는 세로변을 용접한 뒤 상기 하부틀이 위쪽으로 올라가도록 상기 상,하부틀을 회전시키면 상기 하부틀에 놓인 가로변 또는 세로변을 계속해서 용접할 수 있는 특징이 있다.
본 발명에 따르면 다수개 나열된 전열판재들의 가로변 또는 세로변 들은 마주 접하는 부위가 용접되는데, 이들 용접부는 두께 1mm 이내의 박판형태 이므로 별도의 지그로 고정시킬 필요가 있다. 종래에는 하나씩 고정하고 용접하는 방법을 채택하였으나, 용접이 끝나면 고정부를 풀고 다른 용접부를 고정하는 작업을 반복해야 되므로 연속으로 용접할 수 없어서 용접의 효율성이 떨어지고 작업성이 저하되는 단점이 있었다.
본 발명은 전열판재들이 나열된 상태에서 이들의 가로변 또는 세로변들이 동시에 모두 고정되도록 하는 상부틀 및 하부틀을 마련한 뒤 상부틀에 고정된 가로변 또는 세로변들의 용접부를 모두 용접하고 나면 상부틀과 하부틀을 뒤집어 반대편을 계속 용접할 수 있으므로 용접의 효율성이 향상되고, 또한 용접부 주위는 별도의 용접가이드로 물어 고정시키므로 용접부위가 요철형태로 파고들지 않고 일정한 용접선을 유지하므로 용접부가 깔끔하게 마무리되어 제품의 신뢰성이 향상되는 이점이 있다.
도 1은 본 발명 한 실시예의 용접장치의 사시도
도 2는 본 발명 한 실시예의 판형 열교환기의 사시도
도 3은 본 발명 한 실시예의 용접장치의 정면도
도 4는 본 발명 한 실시예의 용접장치의 사용상태도
도 1 내지 도 4에서 본 발명 한 실시예의 용접장치는 판형 열교환기를 구성하는 전열판재(10)의 가로변(11) 또는 세로변(12)을 고정시키는 상부틀(20)과 하부틀(30)이 구비된다. 상기 상,하부틀(20)(30)은 사방 모서리부에 서로를 향해 돌출 끼워지는 상부다리(22) 및 하부다리(32)가 구비되는데, 상부다리(22)가 하부다리(32) 내부로 끼워져 승강 된다. 또한 하부다리(32)의 상부에 마련된 고정나사(35)로 상부다리(22)를 고정시키면 상,하부틀(20)(30)의 간격이 일정하게 고정된다.
상기 전열판재(10)는 전열성이 좋은 얇은 정사각 형태로써, 가로측 및 세로측으로 교차된 가로통로(X) 및 세로통로(Y)가 연속으로 반복 형성되도록 서로 대응되는 가로변(11) 및 세로변(12)들이 절곡 및 용접된다. 상기 상부틀(20) 및 하부틀(30)에는 상기 가로변(11) 및 세로변(12)들을 맞물려 고정시키고 용접하기 위한 다수의 용접가이드(40)가 구비되는데, 상기 용접가이드(40) 들은 해당 상부틀(20) 및 하부틀(30)의 양쪽으로 구비된 레일(21)(31)에 끼워져 그 간격이 조절된다.
상기 용접가이드(40)들은 양쪽으로 핸들축(41)이 관통되고 상기 핸들축(41)의 끝단은 해당 상부틀(20)및 하부틀(30)에 형성된 나사부(23)(33)에 체결된다. 그리고 상기 핸들축(41)의 선단에는 핸들(42)이 구비되는데, 상기 핸들(42)을 회전시키면 해당 핸들축(41)이 나사부(23)(33)에 체결된다. 이 과정에서 상기 핸들(42)이 나사부(23)(33) 쪽으로 접근하면서 다수의 용접가이드(40) 들을 밀어서 이들 용접가이드(40) 사이로 끼워지는 가로변(11) 또는 세로변(12)들을 밀착 고정시킨다.
상기 하부틀(30)의 밑면에는 승강판(50)이 구비되어 상기 하부틀(30)이 놓인다. 그리고 상기 승강판(50)의 하부에는 기초틀(52)의 중앙으로 구비된 실린더(51)의 로드(51a)가 연결되어 승강판(50)이 승강된다. 또한 상기 하부틀(30)의 양쪽으로 지주(53)가 구비되고, 상기 지주(53)의 상부에는 회전안내홈(54)이 마련되는데, 상기 회전안내홈(54)에는 상기 하부틀(30)의 회전축(34)이 끼워진다. 미설명부호 는 60은 용접토치 이다.
이처럼 구성된 본 발명 한 실시예의 용접장치는 상,하부틀(20)(30)의 용접가이드(40) 들에 전열판재(10)의 가로변(11) 또는 세로변(12)들이 연속으로 고정된 상태에서 상부틀(20)의 가로변(11) 또는 세로변(12)들이 용접되고 나면, 상기 상,하부틀(20)(30)을 뒤집어서 반대편의 가로변(11) 또는 세로변(12)들을 용접한다.
좀더 구체적으로 설명하면, 도 4(A)에서와 같이 승강판(50)에 하부틀(30)이 놓인 상태에서 고정나사(35)를 풀어 하부다리(32)에 끼워진 상부다리(22)가 자유롭게 움직일 수 있도록 한 뒤 상부틀(20)을 하부틀(30)에서 떨어지게 들어올리고 다시 고정나사(35)를 조여준다. 그러면 상,하부틀(20)(30)의 간격이 벌어져 이들 사이로 전열판재(10)를 끼울 수 있는 공간이 확보된다.
다수의 전열판재(10)를 순차적으로 상기 상,하부틀(20)(30) 사이에 넣고 전열판재(10)의 아래쪽에 있는 가로변(11) 또는 세로변(12)들을 하부틀(30)의 용접가이드(40)들 사이로 끼워넣는다. 이때 가로변(11) 또는 세로변(12)들의 밑면이 승강판(50)의 표면에 닿아 걸리면서 받쳐진다. 이후 핸들(42)을 돌리면 다수의 용접가이드(40) 들이 밀착되면서 해당 가로변(11) 또는 세로변(12)들이 하부틀에 고정된다.
이후 도 4(B)와 같이 고정나사(35)를 풀고 상부틀(20)을 하강시키면 상부틀(20)에 놓인 다수의 용접가이드(40)들 사이로 전열판재(10)의 위쪽에 있는 가로변(11) 또는 세로변(12)들이 끼워진다. 이후 핸들(42)을 돌리면 용접가이드(40)들이 밀착되면서 해당 가로변(11) 또는 세로변(12)들이 상부틀(20)에 압착 고정된다.
상부틀(20)과 하부틀(30) 사이로 전열판재(10)가 고정되면 용접토치(60)를 이용하여 가로변(11) 또는 세로변(12)들을 용접한다. 상부틀(20)이 위쪽으로 놓인 상태이므로 상부틀(20)에 고정된 가로변(11) 또는 세로변(12)들을 순차적으로 용접한다. 용접토치(60)는 작업자가 직접 조작하거나 또는 별도의 로봇 시설을 이용하여 자동으로 용접할 수 있다. 용접과정에서 용접가이드(40)의 표면으로 돌출된 가로변(11) 또는 세로변(12)들의 용접면이 용접되는데, 용접가이드(40)는 동판 재질이고, 가로변(11) 및 세로변(12)은 스테인레스 재질로써, 서로 이형재질이기 때문에 동판으로 구성된 용접가이드(40)는 용접토치(60)에 영향을 받지 않아 가로변(11) 및 세로변(12)만 용접된다. 용접가이드(40)가 가로변(11) 및 세로변(12)을 물고 있으므로 용접면이 파고들지 않고 일정한 선을 이루며 용접되어 용접불량이 발생되지 않는다.
도 4(C)에서와 같이 상부틀(20)에 놓인 가로변(11) 또는 세로변(12)들이 용접되고 나면 실린더(51)를 하강시킨다. 이때 승강판(50)이 하강되면서 승강판(50)에 놓인 하부틀(30) 및 상부틀(20)이 함께 하강되는데, 하부틀(30)의 회전축(34)이 지주(53)의 회전안내홈(54)에 걸리면 더이상 하강되지 않는다. 이후 승강판(50)이 계속 하강되면 하부틀(30)에서 벗어나게 되어 상,하부틀(20)(30)은 회전축(34)을 중심으로 자유롭게 회전될 수 있는 상태가 된다. 상,하부틀(20)(30)은 전열판재(10)의 상,하측에 놓인 가로변(11) 또는 세로변(12)들을 용접가이드(40)로 고정시킨 상태이므로 상,하부틀(20)(30)이 전열판재(10)를 통하여 한 몸체로 연결된 상태가 된다.
따라서 회전축(34)을 중심으로 상부틀(20)이 아래로 내려가도록 회전시키면 하부틀(30)이 위쪽으로 올라간다. 이후 승강판(50)을 상승시켜 상부틀(20)이 승강판(50)에 놓이도록 하면 용접이 않된 하부틀(30)의 가로변(11) 또는 세로변(12)들이 위쪽에 놓이게 되므로 용접토치(60)를 이용하여 계속 용접작업을 수행할 수 있다. 상,하부틀(20)(30)의 용접작업이 완료되면 상,하부틀(20)(30)의 핸들(42)들을 모두 풀고 고정나사(35)를 풀어준 뒤 상부틀(20)을 위로 들어 올린다. 이렇게 하면 용접된 전열판재(10)를 상,하부틀(20)(30)의 사이에서 꺼낼 수 있다.
10 : 전열판재 11 : 가로변
12 : 세로변 20 : 상부틀
21 : 레일 22 : 상부다리
30 : 하부틀 31 : 레일
32 : 하부다리 34 : 회전축
35 : 고정나사 40 : 용접가이드
41 : 핸들축 42 : 핸들
50 : 승강판 51 : 실린더
52 : 기초틀 53 : 지주
54 : 회전안내홈

Claims (3)

  1. 다수 나열된 전열판재들의 가로변 또는 세로변들을 고정시키고 이들 가로변 및 세로변들을 용접하기 위한 판형 열교환기의 용접장치에 있어서,
    상기 전열판재들의 위쪽에 놓인 가로변 또는 세로변들이 끼워지는 용접가이드가 다수개 구비되고, 상기 용접가이드들의 양단은 핸들로 회전되는 핸들축에 끼워지며, 상기 핸들을 회전시키면 상기 용접가이드들이 이동되어 상기 가로변 또는 세로변 들이 밀착 고정되는 상부틀이 구비되고;
    상기 전열판재들의 아래쪽에 놓인 가로변 또는 세로변들이 끼워지는 용접가이드가 다수개 구비되고, 상기 용접가이드들의 양단은 핸들로 회전되는 핸들축에 끼워지며, 상기 핸들을 회전시키면 상기 용접가이드들이 이동되어 상기 가로변 또는 세로변 들이 밀착 고정되는 하부틀이 구비되며;
    상기 상,하부틀의 사방 모서리에는 서로 끼워져 상,하부틀의 간격을 조절하는 상부다리 및 하부다리가 구비되어, 상기 전열판재들이 상기 상,하부틀의 사이에 끼워지도록 안내하며, 상기 상부틀에 놓인 전열판재의 가로변 또는 세로변을 용접한 뒤, 상기 하부틀이 위쪽으로 올라가도록 상기 상,하부틀을 회전시키면 상기 하부틀에 놓인 가로변 또는 세로변을 계속해서 용접할 수 있음을 특징으로 하는 판형 열교환기의 용접장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하부틀의 양쪽에는 회전축이 구비되고,
    상기 하부틀의 양쪽으로 세워진 지주의 상부에는 상기 회전축이 끼워져 놓이는 회전안내홈이 구비되어, 상기 상부틀의 용접이 끝나면 상기 상,하부틀이 상기 회전축을 중심으로 회전되도록 한 것을 특징으로 하는 판형 열교환기의 용접장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 하부틀의 밑면에 승강판이 구비되어 상기 하부틀이 놓여 고정되며,
    상기 승강판의 아래에는 실린더가 구비되어 상기 승강판이 실린더에 의해 승강되면서 상기 하부틀에서 벗어나면, 상기 상,하부틀이 상기 회전축을 중심으로 회전될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 판형 열교환기의 용접장치.
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