KR101420313B1 - 관 조립품의 접합부 검사방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 관과 호스의 연결부 또는 관과 관이 용접된 접합부의 막힘 정도를 정확히 측정함으로써 관 조립품의 품질검사 신뢰도를 높이고, 접합부가 부분적으로 막혔더라도 기능 수행에 지장이 없어 사용가능한 제품으로 판정케 함으로써 경제적 손실을 최소화할 수 있는 관 조립품의 접합부 검사방법을 제공하려는 것으로서,
관 조립품에서 토출측 유량을 측정하는 압력센서에 사용가능한 관 조립품의 최저 토출유량을 하한값으로 정해 입력하고, 이 압력센서에서 검출되는 토출 유량이 하한값을 밑돌 경우 접합부가 기준치 이상으로 막혀서 기능수행에 지장을 초래하는 불량품으로, 토출 유량이 상기 하한값을 웃도는 관 조립품은 정품으로 판정하는 데 기여할 수 있게 한 관 조립품의 접합부 검사방법을 특징으로 한다.

Description

관 조립품의 접합부 검사방법{TESTING METHOD OF PIPE CONNECTING PART}

본 발명은 관과 호스가 기밀적으로 완벽하게 연결되었는지 혹은 관과 관이 제대로 용접되었는지의 여부를 확인하는 검사방법에 관한 것이며, 특히 연결부 또는 접합부의 막힘 정도에 대한 측정이 가능하여 관 조립품의 신뢰도 향상에 기여할 수 있는 관 조립품의 접합부 검사방법에 관한 것이다.

예컨대, 자동차용 냉방시스템에 있어서, 콤프레서의 토출구와 라디에이터의 냉매 유입구 간에는 냉매 공급관이 설치되고, 라디에이터의 유출구와 콤프레서의 흡입구 간에는 열교환에 따라 온도가 상승한 냉매를 콤프레서로 환수하기 위한 냉매 환수관이 설치된다.

엔진룸의 구조상 불가피하게 냉매 공급관과 냉매 환수관이 겹쳐지는 구간이 있다. 도 1은 이런 경우를 간략히 도시한 것으로, 외통(1)의 중심에 냉매 환수관(2)이 위치하고, 외통(1)의 일측에 천공된 접속공에는 콤프레서측 냉매 공급관(3)의 후단이 용접되고 외관(1)의 타측에 천공된 접속공에는 라디에이터측으로 향하는 냉매 토출관(4)의 선단이 용접된다.

이와 같이 외통(또는 모관. 이하 같음)에 냉매 공급관 또는 냉매 토출관(지관, 이하 같음)이 용접된 관 조립품은 접합상태의 양/불량을 점검하기 위해 검사한다.

통상의 관 조립품 접합부에 대한 검사는 도 2에서 보듯이, 콤프레서(5)에서 생성되는 압축공기를 밸브(6)와 압력계(7), 호스(8)를 거쳐 그 말단에 장착된 패럴 카풀러(9)에 접속된 냉매 공급관(3)으로 주입하면 압축공기는 외통(1) 내부를 경유하여 라디에이터측 냉매 토출관(4)으로 토출된다.

압축공기의 압력은 압력계(7)를 보고 공압밸브(6)의 개방폭으로 조절하며, 패럴 카풀러(13)에 의해 연결된 토출호스(11)는 거기에 설치된 토출밸브(14)를 폐쇄하여 압축공기가 토출되지 않게 한 상태에서 관 조립품을 수조에 담그고 채워넣은 압축공기가 냉매 공급관(3) 및/또는 냉매 토출관(4)과 외통(1)간의 접합부로 새어 나오는 지의 여부를 육안으로 확인하여 용접의 양/불량을 판단한다. 냉매 공급관(3)과 냉매 토출관(4)의 접합단이 막혔는지 그렇지 아니한지의 여부는 확인할 수 없다.

시험 결과에 따르면, 관 접합부가 50% 미만이 막힌 경우에는 기능 수행에 지장이 없으나 50% 이상으로 지나치게 막히면 기능이 현저히 저하되기 때문에 자동차용 냉방시스템에 적용하기 곤란한 것으로 나타났다.

문제는 종래의 관 접합부 검사방법은 관 접합부가 막혔는지 그렇지 아니한 지의 여부만 확인할 수 있었을 뿐 막힘정도가 어느 수준인지는 확인할 수 없다는 것이다. 그 결과, 기능 수행에 지장이 있을 정도로 막힘 상태가 심각한 관 조립품도 완전히 막히지 아니했다는 이유만으로 정상 제품으로 오인하여 적용하는 바람에 2차 제품의 품질 시비를 야기했고, 관 조립품 제조자측은 제품 하자에 대한 책임추궁과 막힘정도가 기능발휘에 지장이 없는 관 조립품임에도 불량품으로 잘못 판단하는 바람에 경제적 손실을 입는 불이익을 감수해야 했다.

관에 호스가 연결된 관 조립품의 경우도 마찬가지다.

본 발명은 관과 호스의 연결부 또는 관과 관이 용접된 접합부의 막힘 정도를 정확히 측정함으로써 관 조립품의 품질검사 신뢰도를 높이고, 접합부가 부분적으로 막혔더라도 기능 수행에 지장이 없어 사용가능한 제품으로 판정케 함으로써 경제적 손실을 최소화할 수 있는 관 조립품의 접합부 검사방법에 관한 것이다.

이 과제는, 관 조립품에서 토출측 유량을 측정하는 압력센서에 사용가능한 관 조립품의 최저 토출유량을 하한값으로 정해 입력하고, 이 압력센서에서 검출되는 토출 유량이 하한값을 밑돌 경우 접합부가 기준치 이상으로 막혀서 기능수행에 지장을 초래하는 불량품으로, 토출 유량이 상기 하한값을 웃도는 관 조립품은 정품으로 판정하는 데 기여할 수 있게 한 관 조립품의 접합부 검사방법으로 달성할 수 있다.

토출유량이 하한값을 상회하는 관 조립품은 설령 접합부의 일부가 막혔더라도 제기능을 수행하는 데 지장이 없는 관 조립품인 것으로 판단할 수 있으므로 관 조립품의 불량판정율을 낮출 수 있고 관 조립품의 채산성 개선에도 도움이 된다. 또, 접합부가 기준치를 웃돌 정도로 심하게 막혀서 기능 수행이 심히 우려되는 관 조립품이 정품으로 오인되는 것을 방지할 수 있어 해당 관 조립품이 적용되므로 인한 2차 제품의 품질 신뢰도 저하도 방지할 수 있다

도 1은 관과 관이 내부적으로 상통하도록 접합된 관 조립품의 예시도
도 2는 종래 관 조립품 검사방법의 개념도
도 3은 본 발명에 의한 관 조립품의 접합부 검사방법의 개념도
도 4는 관 조립품의 접합부에 대한 기존의 수압검사장치에 본 발명이 원용된 경우의 예시도

도 3에서, 본 발명에 사용되는 관 조립품의 접합부 검사장치는 콤프레서(5)와 공압밸브(6), 압력계(7), 공급관의 선단에 접속하는 패럴 카풀러(9)가 후단에 장착된 공압호스(8), 토출관의 선단에 접속되는 패럴 카풀러(13)가 선단에 장착된 토출호스(11), 토출밸브(14)로 이뤄지는 통상의 관 조립품 접합부 검사장치에서 토출호스(11) 상에 토출유량 감지센서(20)를 설치한 것이다.

토출유량 감지센서(20)는 여기에 감지되는 토출유량이 설정값을 밑돌 경우에 경고음을 발하는 부저(21. 또는 경고등 겸용 부저)를 부가하여 그 부저음 또는 부저음과 경고등의 점멸로 접합부가 불량인 관 조립품을 확인하게 할 수 있고, 디스플레이(22)를 추가하여 토출유량 감지센서(20)에 검출되는 토출유량이 표시되도록 할 수도 있다.

상기한 관 조립품의 접합부 검사장치를 이용하여 관 조립품의 접합부가 어느 정도 막혔는지의 여부를 확인하는 검사방법은 다음과 같다.

먼저, 검사시료인 관 조립품에 있어서, 외통으로 압축공기가 주입되는 냉매공급관 또는 외통으로 주입된 압축공기가 빠져나가는 냉매 토출관에서 외통에 용접된 냉매 공급관 또는 냉매 토출관의 접속단이 부분적으로 막힌 관 조립품(시료)을 준비하였다. 이를테면, 관경이 ^φ4 인 냉매 공급관과 냉매 토출관의 경우, 일측 접속단을 막고 그 접속단에 ^φ1, ^φ2, ^φ2.5,^φ3의 구멍이 뚫린 관 조립품을 준비하는 것이다. 이와는 별도로 접속단이 막히지 아니한 관 조립품도 제작하였다. 접속단의 구멍 크기별 관 조립품에서 냉매 공급관은 상기한 관 조립품 접합부 검사장치의 공급호스측 패럴 카풀러에 접속하고, 냉매 토출관은 토출호스측 패럴 카풀러에 접속한 후 토출밸브가 열린 상태에서 냉매 공급관으로 압축공기를 주입하여 토출유량 감지센서로 냉매 토출관으로 토출되는 토출유량을 측정하여 데이터화하였다.

아래 표는 접속단의 구멍 크기별로 각각 22개의 관 조립품과 접속단이 막히지 아니한 동수의 관 조립품에서 검출한 토출유량을 나타낸 것이다. 압축공기의 주입압력은 0.03MPa, 검사시간은 3초였다. 검사시간 3초는 냉매 공급관으로 주입되는 0.03MPa의 압축공기가 외통의 내부를 거쳐 냉매 토출관으로 토출되어 토출압력 감지센서에 감지될 때까지 걸리는 최단시간이다.

이 표에서, 접속단이 막히지 아니한 관 조립품의 평균 토출유량은 25.28l/min이었고, 접속단에 ^φ1의 구멍이 뚫린 관 조립품의 평균 토출유량은 12.80l/min으로 그 중 가장 적었다. 그리고 접속단에 뚫린 구멍이 작을수록 토출유량은 감소하였다. 이 가운데, 접속단이 막히지 아니한 관 조립품의 평균 토출유량에 대하여 그 절반을 웃도는 ^φ2짜리 관 조립품의 최저 토출유량인 12.7/min을 사용가능한 관 조립품의 하한선으로 설정하고, 이를 토출유량 감지센서에 입력하였다. 접속단이 막히지 아니한 관 조립품의 평균 토출유량에 대하여 그 절반을 밑도는 것으로 나타난 ^φ1짜리 관 조립품은 기능 수행에 차질이 예상되는 불량품으로 판단하였다.

토출압력 감지센서에 감지되는 토출유량은 디스플레이에 표시되고, 부저 또는 경고등이 부가된 부저가 추가된 경우에는 접속단이 막히지 아니한 관 조립품의 평균 토출유량에 대하여 그 절반을 밑도는 토출유량이 감지된 관 조립품일 때 울리는 부저음 또는 부저음과 경고등의 점멸로써 당해 관 조립품의 접속단이 불량임을 확인하였다.

이처럼 검사시료 이외의 관 조립품은 상기한 검사기준에 맞춰 토출유량을 측정하고, 그 측정값이 접속단이 막히지 아니한 관 조립품의 토출유량에 대하여 절반을 넘지 않는 관 조립품은 불량, 측정치가 접속단이 막히지 아니한 관 조립품의 토출유량에 대하여 절반을 넘는 관 조립품은 합격으로 판정한다.

도 4는 관 조립품에 대한 기존의 수압검사방법에 본 발명의 관 조립품 접속부 검사장치를 도입하여 접속부의 막힘 정도를 검사한 후에 수압검사를 이행하거나 수압검사 후 접속부의 막힘정도를 검사하게 함으로써 관 조립품에 대한 이상 유무 에 대한 2종의 검사를 신속히 행하고, 관 조립품의 접속부에 대한 검사신뢰도 향상에도 기여할 수 있게 한 관 조립품의 접속부 검사장치를 예시한다.

수압검사장치는 검사시료인 관 조립품(30)을 올려놓는 승강식 받침(41)이 설치된 수조(40)와 상기 받침(41)을 수면 위로 부상시키거나 수면 아래로 잠수시키는 실린더(42), 질소통(43) 그리고 토출호스(11)에서 토출유량 감지센서(20)의 전방과 상기 질소통(43)을 연결한 질소호스(44)와 밸브(45)로 이뤄진 통상의 것이며, 질소는 토출호스(11)와 패럴 카풀러(13), 냉매 토출관(4), 관 조립품(30), 냉매 공급관(3), 패럴 카풀러(9)로 역류할 때 접속부에서 기포가 발생하는 지 어떤 지를 육안으로 확인하여 접속부가 제대로 용접되었는 지의 여부를 검사하는 것이다.

이상의 설명은 자동차용 냉방장치에 쓰이는 관 조립품을 예로 든 것으로, 본 발명은 이에 국한되는 것은 아니며, 모관에 내부적으로 통하도록 분기관이 용접된 관 조립품, 분기관에 호스가 접속된 관 조립품의 접속부 막힘정도 검사에 원용해도동등한 실시효과를 거둘 수 있다.

1: 외통
3: 냉매 공급관
4: 냉매 토출관
11: 토출호스
20: 토출유량 감지센서

Claims (2)

1. 외통의 접속공에 냉매 공급관과 냉매 토출관이 용접으로 접속된 관 조립품에서 적어도 냉매 공급관 또는 냉매 토출관 중 어느 한 쪽의 접속단이 막힌 정도가 다른 관 조립품과 접속단이 막히지 아니한 관 조립품을 각각 복수로 준비하는 단계;
   상기한 각 관 조립체는 접속단이 막힌 정도별로 토출유량 감지센서가 설치된 관 접속부 검사장치에 장진하고 냉매 공급관으로 압축공기를 주입하여 냉매 토출관으로 토출되는 토출유량을 측정해 데이터화하는 단계;
   토출유량 감지센서의 측정값에서 접속단이 막히지 아니한 관 조립품의 토출유량을 기준으로 사용가능한 관 조립체의 최저값에 해당하는 수치를 하한값으로 설정하여 토출유량 감지센서에 입력하는 단계;
   관 접속부 검사장치에 검사할 관 조립체를 장진하고 냉매 공급관으로 압축공기를 주입하여 냉매 토출관으로 토출되는 토출유량이 토출유량 감지센서에 입력된 설정값을 밑도는지 웃도는지를 측정하여 막힘정도를 검사하는 단계;로 진행하며,
   상기 접속단이 막히지 아니한 관 조립체의 토출유량에 대하여 그 절반을 밑도는 관 조립체가 토출유량 감지센서에 감지됨과 동시에 울리는 부저음 또는 부저음과 경고등의 점멸로써 불량 관 조립품임을 확인토록 한 관 접속부의 검사방법.
2. 삭제

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