KR101300415B1 - 열교환기용 접합용액 도포장치 - Google Patents

열교환기용 접합용액 도포장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 튜브와 헤드의 결합부위에 접합용액을 정확하고 용이하게 도포하여 제품의 불량률을 줄이고 생산성을 향상시킬 수 있도록 하는 열교환기용 접합용액 도포장치에 관한 것으로, 접합용액이 수용되는 접합용액 공급부; 및 상기 접합용액 공급부로부터 접합용액이 공급되도록 상기 접합용액 공급부와 연결되며, 하부로 이동하는 헤드의 슬롯 내면으로 접합용액을 분사하여 도포하는 접합용액 도포부를 포함한다.

Description

열교환기용 접합용액 도포장치{WELDING SOLUTION SPREAD APPARATUS FOR HEAT EXCHANGER}
본 발명은 열교환기용 접합용액 도포장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 튜브와 헤드의 결합부위에 회전롤러의 회전을 통해 접합용액을 정확하고 용이하게 도포하여 제품의 불량률을 줄이고 생산성을 향상시킬 수 있도록 하는 열교환기용 접합용액 도포장치에 관한 것이다.
일반적으로 열교환기(Heat Exchanger)라 함은 서로 온도가 다르고, 고체벽으로 분리된 두 유체 사이에 열교환을 수행하는 장치를 말하는 것으로, 좁은 의미의 열교환기는 일반적으로 상변화가 없는 두 공정 흐름 사이에 열을 교환하는 장치를 말하고, 넓은 의미로는 냉각기, 응축기 등을 포함한다. 이러한 열교환기는 난방, 공기조화, 동력발생, 냉각 및 폐열회수 등에 널리 이용된다.
전술한 바와 같은 열교환기의 종류로는 기하학적 형태에 따른 분류로써 원통다관식 열교환기, 이중관식 열교환기, 평판형 열교환기, 공냉식 냉각기, 가열로 및 코일식 열교환기가 있다. 또한, 기능에 따른 분류로써 열교환기(Heat Exchanger), 냉각기(Cooler), 응축기(Condenser), 재비기(Reboiler), 증발기(Evaporator), 예열기(Preheater) 및 2상 흐름 열교환기(Two Phase Flow Heat Exchanger) 등이 있다. 재료
또한, 최근에 제작되는 열교환기는 제품의 경량화를 위해 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금이 폭넓게 사용되고 있다. 그리고 알루미늄재 열교환기는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 된 심재(Core Material)와 동일한 재질에 의해 제작된 튜브가 상호 결합된다. 이때, 심재와 튜브는 Al 내지 Si 합금이나 Al 내지 Si 내지 Mg 합금을 대립해 맞춘 브레이징 시트지를 사용하여 접합하게 된다.
이와 같은 열교환기 제조방법으로는 국내 등록실용신안공보 제20-0129042호의 "공기조화 장치의 열교환기 제조방법" 및 국내 등록특허공보 제10-0963771호의 "하이브리드 라디에이터 탱크 및 그 제조방법"에 개시되어 있다.
상기와 같은 종래의 열교환기 제조방법은 튜브와 헤드를 접합하기 위하여 시트를 사용하게 되므로, 튜브 또는 헤드의 접합부위에 시트지를 부착하기가 매우 어려워 작업성이 저하될 뿐만 아니라, 정확하게 부착하기가 매운 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 위와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 개발된 것으로, 튜브와 결합되는 헤드에 접합용액을 정확하고 용이하게 도포하여 불량률을 줄이고 생산성을 향상시킬 수 있도록 하는 열교환기용 접합용액 도포장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 내부에 접합용액이 수용되며, 상부로 열교환기의 헤드가 이동되는 접합용액 수용 케이스; 및 접합용액과 접촉되도록 상기 접합용액 수용 케이스에 회전가능하게 결합되며, 회전을 통해 상기 헤드에 접합용액을 도포하는 접합용액 도포부를 포함하는 열교환기용 접합용액 도포장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 상면이 개방되고, 상기 헤드의 이동을 가이드되도록 가이드부 형성되는 접합용액 수용 케이스를 포함하는 열교환기용 접합용액 도포장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 접합용액 수용 케이스에 회전가능하게 결합되는 회전롤러; 상기 회전롤러의 회전을 통해 접합용액 및 상기 헤드에 접촉되도록 상기 회전롤러의 외면에 결합되며, 접합용액을 상기 헤드에 도포하는 도포부재; 및 상기 회전롤러가 회전되도록 상기 회전롤러와 연결되는 롤러 구동부로 이루어진 접합용액 도포장치를 포함하는 열교환기용 접합용액 도포장치를 제공한다.
또한 본 발명은 구동모터; 상기 구동모터의 모터축에 결합되는 원동풀리; 및 벨트를 통해 상기 원동풀리에 연결되도록 상기 회전롤러에 결합되는 종동풀리로 이루어진 롤러 구동부를 포함하는 열교환기용 접합용액 도포장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 도포부재가 합성수지, 실리콘, 합성고무, 우레탄 중 어느 하나에 의해 형성되는 열교환기용 접합용액 도포장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 도포부재가 브러시에 의해 형성되는 열교환기용 접합용액 도포장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 접합용액 도포부가 상기 수용케이스에 복수개 형성되는 열교환기용 접합용액 도포장치를 제공한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 열교환기용 접합용액 도포장치에 의하면, 튜브가 결합되는 헤드의 결합부위에 접합용액을 정확하고 용이하게 도포하여 제품의 불량률을 줄이고 생산성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 열교환기용 접합용액 도포장치에 의해 접합용액이 도포되는 증발기의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 열교환기용 접합용액 도포장치를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 열교환기용 접합용액 도포장치를 나타낸 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 열교환기용 접합용액 도포장치의 변형되 상태를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 열교환기용 접합용액 도포장치를 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 열교환기용 접합용액 도포장치를 나타낸 측면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 열교환기용 접합용액 도포장치의 변형된 상태를 나타낸 사시도이다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
이하, 본 발명에 따른 열교환기용 접합용액 도포장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
먼저, 도 1을 참조하면 열교환기(Condenser)(10)는 내부로 열교환 매체가 순환되도록 헤드(11) 및 튜브(13)를 포함한다. 헤드(11)는 튜브(13)의 상측 및 하측에 각각 결합되며, 어느 하나의 헤드(11)를 통해 유입되는 열교환 매체가 튜브(13)를 거쳐 다른 하나의 헤드(11)로 유입되어 배출된다. 그리고, 어느 하나의 헤드(11)로 유입되는 열교환 매체는 튜브(13)를 통과하면서 열교환이 이루어지게 된다.
이러한, 열교환기(10)는 헤드(11)와 튜브(13)가 알루미늄 파우더가 포함된 접합용액을 이용하여 상호 긴밀하게 접합된다.
구체적으로, 헤드(11)에 튜브(13)를 접합하기 위한 슬롯(15)을 프레싱 가공을 통해 형성하고, 슬롯(15)에 튜브(13)를 삽입하여 결합하게 된다. 이때, 슬롯(15)의 내면에는 튜브(13)가 안정되고 견고하게 지지되도록 버(Burr)(15a)가 형성된다. 그리고, 헤드(11)의 슬롯(15)에 접합용액을 도포하고 튜브(13)를 결합한 후, 열교환기(10)를 고열의 용접기에 통과시키면, 용접기의 열에 의해 접합용액의 알루미늄 파우더가 녹으면서 헤드(11)와 튜브(13)의 결합부위가 긴밀하게 접합된다.
또한, 헤드(11)와 튜브(13)의 긴밀한 접합을 위하여 헤드(11)에 도포되는 접합용액은 열교환기용 접합용액 도포장치(100)를 통해 용이하고 정확한 위치에 도포된다. 이러한, 열교환기용 접합용액 도포장치(100)를 도 2 내지 도 5를 참조하여 상세하게 설명한다.
먼저, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 열교환기용 접합용액 도포장치(100)를 설명한다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 열교환기용 접합용액 도포장치(100)는 헤드(11)에 도포되는 접합용액이 수용되는 접합용액 수용 케이스(110) 및 이 접합용액 수용 케이스(110)의 접합용액을 헤드(11)의 슬롯(15)에 도포하는 접합용액 도포부(120)를 포함한다.
접합용액 수용 케이스(110)는 상면이 개방되고, 상부로 이동되는 헤드(11)를 가이드하도록 가이드부(111)가 형성된다. 이때, 접합용액 수용 케이스(110)는 가이드부(111)가 홈 형태로 형성되며, 슬롯(15)이 하측방향을 향하도록 헤드(11)가 이동된다.
또한, 접합용액 수용 케이스(110)는 접합용액 도포부(120)가 회전가능하게 결합되도록 양측에 설치부(113)가 각각 형성된다. 설치부(113)는 접합용액 도포부(120)가 삽입되는 설치홈부(113a)와, 이 설치홈부(113a)에 삽입되는 접합용액 도포부(120)가 회전가능하게 결합되는 회전 지지부재(113b)로 이루어진다. 이때, 회전 지지부재(113b)에는 접합용액 도포부(120)가 결합되는 베어링이 마련된다.
접합용액 도포부(120)는 접합용액과 접촉되도록 접합용액 수용 케이스(110)에 회전가능하게 결합되며, 회전을 통해 헤드(11)의 슬롯(15)에 접촉되면서 접합용액을 슬롯(15)에 도포하게 된다.
이를 위하여, 접합용액 도포부(120)는 접합용액 수용 케이스(110)의 설치부(113)에 회전가능하게 결합되는 회전롤러(121)와, 이 회전롤러(121)에 결합되어 헤드(11)의 슬롯(15)에 접촉되는 도포부재(123) 및 회전롤러(121)를 구동시키는 롤러 구동부(125)를 포함한다.
회전롤러(121)는 중앙부에 회전축(121a)이 결합되고, 이 회전축(121a)이 회전 지지부재(113b)의 베어링에 결합되도록 설치홈부(113a)로 삽입된다. 또한, 회전롤러(121)는 도포부재(123)가 고정되도록 결합홈부(121b)가 외주면을 따라 등 간격으로 형성된다.
도포부재(123)는 일단부가 결합홈부(121b)에 고정되고 타단부가 회전롤러(121)의 외측으로 노출된다. 이러한 도포부재(123)는 타단부가 헤드(11)의 슬롯(15)으로 원활하게 삽입될 수 있도록 쐐기형태로 형성된다. 즉, 도포부재(123)는 타단부에 양측면에 경사면(123a)이 형성되어 슬롯(15)에 원활하게 삽입되어 접촉된다. 이러한, 도포부재(123)는 합성수지, 실리콘, 합성고무, 우레탄 중 어느 하나에 의해 형성된다.
롤러 구동부(125)는 구동모터(125a), 이 구동모터(125a)의 모터축에 결합되는 원동풀리(125b) 및 벨트(125c)를 통해 원동풀리(125b)에 연결되도록 회전롤러(121)의 회전축(121a)에 결합되는 종동풀리(125d)를 포함한다.
본 실시 예에서는 롤러 구동부(125)로 벨트구동방식을 이용하는 것을 예를 들어 설명하고 있지만, 롤러 구동부(125)로 체인구동방식 또는 기어연동방식을 사용할 수도 있다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시 예에 따른 열교환기용 접합용액 도포장치()는 고정척 등과 같은 고정수단에 고정된 헤드(11)가 접합용액 수용 케이스(110)의 상측으로 이동하게 되면, 롤러 구동부(125)가 작동하여 회전롤러(121)를 회전시키게 된다.
그리고 회전롤러(121)의 회전에 따라 도포부재(123)가 회전되면서 접합용액 수용 케이스(110)의 접합용액을 헤드(11)의 슬롯(15)에 도포하게 된다. 이때, 도포부재(123)가 경사면(123a)에 의해 슬롯(15)으로 삽입되므로, 접합용액이 슬롯(15)의 내면에 균일하고 정확하게 도포된다.
한편, 도 5를 참조하면, 본 실시 예에 따른 접합용액 도포장치(100)는 복수의 헤드(11)에 접합용액을 동시에 도포할 수 있도록 접합용액 수용 케이스(110), 회전롤러(121) 및 도포부재(123)의 크기를 도 4에 도시된 바와 같이 크게 형성할 수도 있다. 이때, 헤드(11)는 별도의 지그(20)를 통해 복수개 결합되고, 지그(20)의 이동을 통해 수용 케이스(110)의 상측으로 이동하게 된다.
한편, 도 5 및 도 6를 참조하여 본 발명의 다른 실시 예에 따른 열교환기용 접합용액 도포장치(100)를 설명한다. 본 발명의 다른 실시 예에 따른 열교환기용 접합용액 도포장치(100)를 설명함에 있어 일 실시 예와 동일 유사한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하며 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 열교환기용 접합용액 도포장치(100)는 헤드(11)의 슬롯(15)에 접합용액 보다 정확하게 균일하게 도포되도록 접합용액 도포부(130)가 복수개 형성된다.
구체적으로 접합용액 도포부(130)는 접합용액 수용 케이스(110)에 회전가능하게 결합되는 제1 회전롤러(131)와, 이 제1 회전롤러(131)와 이격되도록 접합용액 수용 케이스(110)에 회전가능하게 결합되는 제2 회전롤러(133)로 이루어진다. 이때, 제1 회전롤러(131)는 롤러 구동부(125)에 의해 회전되고, 제2 회전롤러(133)는 제1 회전롤러(131)에 연결되어 회전하게 된다.
그리고, 제1 회전롤러(131) 및 제2 회전롤러(133)에는 원주 방향을 따라 도포부재가 각각 구비된다. 이때, 제1 회전롤러(131) 및 제2 회전롤러(133)는 도포부재(123)가 용이하게 결합되도록 원주방향을 따라 결합홈부(135)가 등 간격으로 형성된다.
도포부재(137)는 결합홈부(135)에 삽입되어 고정되는 고정러버(137a)와, 이 고정러버(137a)에 구비되며 제1 회전롤러(131) 및 제2 회전롤러(133)의 회전을 통해 접합용액 수용 케이스(110)의 접합용액을 헤드(11)의 슬롯(15)에 도포하는 브러시(137b)로 이루어진다.
그리고, 제1 회전롤러(131) 및 제2 회전롤러(133)는 연동부재(139)를 통해 함께 회전하게 된다.
이를 위하여, 연동부재(139)는 제1 회전롤러(131)에 결합되는 제1 구동기어(139a)와, 제2 회전롤러(133)에 결합되는 제2 구동기어(139b)로 이루어진다. 여기서, 제1 구동기어(139a)는 벨트구동방식을 통해 구동모터(125)와 연결된다.
이러한, 연동부재(139)는 연동기어(139c)를 통해 제1 구동기어(139a)와 제2 구동기어(139b)가 다른방향으로 회전하게 되므로, 브러시(137b)가 헤드(11)의 슬롯(15) 양 내면에 효과적으로 접촉하게 된다.
한편, 본 실시 예에 따른 접합용액 도포장치(100)는 복수의 헤드(11)에 접합용액을 동시에 도포할 수 있도록 접합용액 수용 케이스(110), 회전롤러(132)를 도 7에 도시된 바와 같이 크게 형성할 수도 있다. 또한, 브러시(137b)는 헤드(11)의 슬롯(15)에 보다 용이하게 삽입되어 접합용액을 도포할 수 있도록 슬롯(15)의 폭에 맞도록 회전롤러(133)의 원주방향을 따라 형성된다.
도 7에는 회전롤러(132)가 하나 설치된 상태를 도시하고 있지만, 사용자의 필요에 따라 도 8에 도시된 바와 같이, 회전롤러(132)를 2개 이상 연속되게 설치할 수도 있다. 회전롤러(132)가 도 8과 같이 2개 연속되게 설치될 때에는 각각의 회전롤러(132)가 역방향으로 회전될 수 있도록 상호 치합되는 구동기어가 각각 결합된다.
또한, 헤드(11)를 별도의 지그(20)를 통해 복수개 결합하고, 지그(20)의 이동을 통해 수용 케이스(110)의 상측으로 이동시킬 수도 있다.
상술한 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 열교환기 11 : 헤드
15 : 슬롯 13 : 튜브
100 : 접합용액 도포장치 110 : 접합용액 수용케이스
111 : 가이드부 113 : 설치부
120 : 접합용액 도포부 121 : 회전롤러
123 : 도포부재 125 : 롤러 구동부
130 : 접합용액 도포부 131 : 제1 회전롤러
133 : 제2 회전롤러

Claims (7)

  1. 내부에 접합용액이 수용되며, 상부로 열교환기의 헤드가 이동되는 접합용액 수용 케이스; 및 접합용액과 접촉되도록 상기 접합용액 수용 케이스에 회전가능하게 결합되며, 회전을 통해 상기 헤드에 접합용액을 도포하는 접합용액 도포부;를 포함하며,
    상기 헤드는 튜브가 삽입되는 슬롯이 형성되고,
    상기 접합용액 도포부는, 상기 접합용액 수용 케이스에 회전가능하게 결합되는 회전롤러; 상기 회전롤러의 회전을 통해 접합용액 및 상기 헤드의 슬롯에 삽입되어 접촉되도록 상기 회전롤러의 외면에 결합되며, 접합용액을 상기 슬롯에 도포하는 도포부재; 및 상기 회전롤러가 회전되도록 상기 회전롤러와 연결되는 롤러 구동부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기용 접합용액 도포장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 접합용액 수용 케이스는 상면이 개방되고, 상기 헤드의 이동을 가이드되도록 가이드부 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기용 접합용액 도포장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 롤러 구동부는,
    구동모터;
    상기 구동모터의 모터축에 결합되는 원동풀리; 및
    벨트를 통해 상기 원동풀리에 연결되도록 상기 회전롤러에 결합되는 종동풀리;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기용 접합용액 도포장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 도포부재는 합성수지, 실리콘, 합성고무, 우레탄 중 어느 하나에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기용 접합용액 도포장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 도포부재는 브러시에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기용 접합용액 도포장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 접합용액 도포부는 상기 수용케이스에 복수개 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기용 접합용액 도포장치.
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