KR101454711B1 - 응축기 헤더파이프와 브라켓 또는 튜브의 고정 및 접합방법 - Google Patents

응축기 헤더파이프와 브라켓 또는 튜브의 고정 및 접합방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 응축기 헤더파이프와 브라켓 또는 튜브의 고정 및 접합방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 응축기 헤더파이프에 가이드부를 생성하고, 브라켓 또는 튜브에 삽입부를 형성하며, 상기 가이드부를 삽입부에 결합한 후, 가이드부를 코깅을 하여 고정한 후, 브레이징을 하는 것을 특징으로 하는 응축기 헤더파이프와 브라켓 또는 튜브의 고정 및 접합방법에 관한 것이다.

Description

응축기 헤더파이프와 브라켓 또는 튜브의 고정 및 접합방법{THE FIXING OF THE CONDENSER HEADER PIPE AND BRACKET OR TUEB AND BONDING METHOD}
본 발명은 응축기 헤더파이프와 브라켓 또는 튜브의 고정 및 접합방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 응축기 헤더파이프에 가이드부를 생성하고, 브라켓 또는 튜브에 삽입부를 형성하며, 상기 가이드부를 삽입부에 결합한 후, 가이드부를 코깅을 하여 고정한 후, 브레이징을 하는 것을 특징으로 하는 응축기 헤더파이프와 브라켓 또는 튜브의 고정 및 접합방법에 관한 것이다.
일반적으로 열교환기(Heat Exchanger)라 함은 서로 온도가 다르고, 고체벽으로 분리된 두 유체 사이에 열교환을 수행하는 장치를 말하는 것으로, 좁은 의미의 열교환기는 통상적으로 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.
한편, 열교환기의 종류로는 기하학적 형태에 따른 분류로써 원통다관식 (Shell&Tube) 열교환기, 이중관식(Double Pipe Type) 열교환기, 평판형(Plate Type) 열교환기, 공냉식 냉각기(Air Cooler), 가열로 (Fired Heater) 및 코일식 (Coil Type) 열교환기가 있다.
또한, 열교환기는 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.
전술한 바와 같은 열교환기의 하나로써 콘덴서는 공기조화기나 차량의 냉각계통에 사용되는 것으로, 이러한 콘덴서는 상하로 대향 설치되어 냉각수(또는 냉매)의 출입을 안내하는 탱크기능의 헤더파이프, 상하의 헤더파이프 사이에 일정간격으로 배열 설치되어 냉각수(또는 냉매)의 방열이 이루어지는 방열튜브 및 방열튜브 각각의 사이에 배열되어 방열튜브로부터 전달된 열을 대기중으로 방열시키는 방열핀의 구성으로 이루어진다.
이때, 상기 헤더파이프에는 콘덴서를 설치위치에 설치고정하기 위한 고정브래킷이 결합된다.
종래의 방법은 Tig 용접 또는 리벳(Rivet)을 이용하여 헤더파이프와 브라켓을 고정하는 기술을 사용하였다. 하지만 이와 같은 방식은 제조공정상 생산성 및 원가 경쟁력이 낮다는 문제가 있다.
또한, 용가재가 미리 클래드(Clad)되어 있는 헤더파이프를 이용하여 브라켓을 브레이징하는 공법은 원가 경쟁력이 낮다는 문제가 있다.
한국특허공개공보 제10-2012-0100011호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명은 다음과 같은 해결과제를 목적으로 한다.
첫째, 응축기의 헤더파이프와 브라켓을 서브-조립시 코킹을 하여 미리 고정을 하고, 판재 용가재를 이용하여 헤더파이프와 브라켓간에 브레이징하는 제조공법을 제공한다.
둘째, 용가재가 미리 클래드(Clad)되어 있는 헤더파이프를 이용하지 않고, 판재 용가재(클래드 시트)를 이용함으로써 원가 경쟁력이 향상된 고정 및 접합방법을 제공한다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 응축기 헤더파이프와 브라켓 또는 튜브의 고정 및 접합방법에 있어서, 상기 헤더파이프에 가이드부를 형성하고, 브라켓 또는 튜브에 삽입부를 형성하며, 상기 가이드부를 삽입부에 결합한 후, 가이드부를 코깅을 하여 고정한 후, 브레이징을 하는 것을 특징으로 하는 응축기 헤더파이프와 브라켓 또는 튜브의 고정 및 접합방법을 제공한다.
또한, 상기 가이드부를 삽입부에 결합시킬 때, 억지 끼움 방식으로 결합시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가이드부의 외측방향에 코킹홈을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 삽입부의 형상이 도브테일(Dovetail) 형상 또는 코킹 시 코킹되는 부분이 삽입되도록 하는 삽입홈을 구비하는 형상인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가이드부 중 어느 하나의 가이드부에는 걸림턱이 형성되고, 상기 걸림턱은 상기 걸림홈에 인입 고정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 헤더파이프가 넌클래드(Non Clad) 방식인 경우에, 상기 가이드부와 삽입부 사이에 클래드 시트를 추가하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 브라켓은 자체 프레임에 고정되는 브라켓 또는 냉매파이프로 연결되는 브라켓, 리시버 드라이어 고정용 브라켓인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 응축기 헤더파이프와 브라켓 또는 튜브의 고정 및 접합방법의 효과를 설명하면 다음과 같다.
첫째, 응축기의 헤더파이프와 브라켓을 서브-조립시 코킹을 하여 미리 고정되도록 결합함으로써 보다 용이한 고정 작업이 이루어질 수 있다.
둘째, 용가재가 미리 클래드(Clad)되어 있는 헤더파이프를 이용하지 않고, 판재 용가재(클래드 시트)를 이용함으로써 판재 용가재의 낭비를 줄일 수 있으며, 작업성 및 생산성을 향상시킬 수 있다.
셋째, 헤더파이프에 브래킷을 미리 고정함으로써 설치고정 작업시간을 단축시킬 수 있고, 이를 통하여 작업성 및 생산성을 향상시킬 수 있도록 하여, 완성제품의 생산단가를 낮출 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 응축기 헤더파이프와 브라켓 또는 튜브의 고정 및 접합 후 상태를 나타내고 있다.
도 2은 본 발명에 따른 응축기 헤더파이프와 브라켓 또는 튜브의 고정 및 접합 전 상태를 나타내고 있다.
도 3은 응축기의 헤더파이프 가이드부를 코킹하여 브라켓을 미리 고정시켜놓은 상태를 나타내고 있다.
도 4는 응축기의 헤더파이프 가이드부와 브라켓의 삽입부를 확대한 단면도이다.
도 5 내지 6은 응축기의 헤더파이프 가이드부와 브라켓의 삽입부의 다양한 실시예를 나타내는 단면도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 의한 응축기 헤더파이프와 브라켓 또는 튜브의 고정 및 접합방법의 바람직한 실시예들을 자세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1 내지 2는 본 발명에 따른 응축기 헤더파이프와 브라켓 또는 튜브의 고정 및 접합 전/후 상태를 나타내고 있다.
종래의 방법은 Tig 용접 또는 리벳(Rivet)을 이용하여 헤더파이프와 브라켓을 고정하는 기술을 사용하였다. 이와 같은 방식을 사용할 때는 헤더파이프(10)와 브라켓(20)을 사전에 조립을 한 후, Tig 용접 또는 리벳을 이용하여 최종적으로 접합하는 방식을 취해야 한다. 따라서, 헤더파이프(10)와 브라켓(20)을 가조립 상태로 고정을 하여야 한다. 본 발명에서는 헤더파이프(10)와 브라켓(20)을 서브-조립하는 방식을 취한다.
헤더파이프(10)에는 가이드부(11)가 양 끝단에 배치된다. 상기 가이드부(11)는 브라켓(20)의 삽입부(20)가 끼워져서 1차로 고정이 된다. 1차 고정후, 상기 가이드부(11)를 코킹하여 서브-조립 단계(2차 고정)를 마치게 된다. 상기 서브-조립 단계가 끝나면, 헤더파이프(10)와 브라켓(20)이 어느 정도 고정되는 상태가 된다.
상기 헤더파이프(10)에는 여러 가지 종류의 브라켓(20)들이 고정 접합될 수 있는데, 자체 프레임에 고정되는 브라켓(20) 또는 냉매파이프 연결용 브라켓(30), 리시버 드라이어 고정용 브라켓(미도시) 등이 접합될 수 있다.
코킹을 마친 후, 헤더파이프(10)와 브라켓(20)을 브레이징하는 단계를 거친다. 종래의 방식에 따르면 용가재가 미리 클래드 되어 있는 헤더파이프를 사용하였으나, 이와 같은 방식은 용가재의 낭비를 가져와서 전체적으로 원가를 상승시키는 요인이 되었다. 따라서, 본 발명에서는 용가재가 헤더파이프(10)에 전체적으로 도포된 것이 아니라, 클래드 시트(40)와 같은 형태로, 가이브부(11)와 삽입부(21)가 만나는 접촉면에만 도포되도록 하였다. 브레이징하는 단계에서 클래드 시트(40)가 헤더파이프(10)와 브라켓(20)의 결합(3차 고정)을 더욱 더 단단하게 해준다.
도 3은 응축기의 헤더파이프 가이드부를 코킹하여 브라켓을 미리 고정시켜놓은 상태를 나타내고 있다.
헤더파이프(10)의 가이드부(11)에 브라켓(20)의 삽입부(21)를 억지 끼움 방식으로 결합시키는 예를 보여주고 있는데, 억지 끼움 방식으로 결합시킴으로써, 헤더파이프(10)와 브라켓(20)을 정확한 위치에 결합시키도록 해준다. 또한, 가이드부(11)를 코킹하는 과정을 추가하여 브레이징 단계에서 브라켓(20)이 이동하는 것을 사전에 차단시킨다.
또한, 브라켓(20)의 위치선정이 잘못되었을 경우에 종래의 방식과는 달리 결합위치를 용이하게 변경할 수 있다.
상기 가이드부(11)는 억지 끼움 방식을 적용하기 위해서 탄성력을 가지도록 배치할 수 있으며, 코킹작업시에 보다 쉽게 코킹이 될 수 있도록 하기 위해서, 삽입부(21)가 삽입되는 외측면에 코킹홈(12)이 파여 있을 수도 있다.
도 4는 응축기의 헤더파이프 가이드부와 브라켓의 삽입부를 확대한 단면도이다.
가이드부(11)가 헤더파이프(10)의 일측면 양 끝단에 각각 돌출 형성되어 있다. 상술한 바와 같이 돌출 형성되어 있는 가이드부의 일측에 코킹홈(12)이 배치되어 있다. 브라켓(20)에는 삽입부(21)가 돌출 형성되어 있으며, 상기 삽입부(21)의 형상은 도브테일(Dovetail) 형상이 바람직하며, 가이드부(11)가 코킹되어서 고정될 수 있는 형상이라면 어떠한 형상이라도 무관하다.
도 5 내지 6은 응축기의 헤더파이프 가이드부와 브라켓의 삽입부의 다양한 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 5에서는 가이드부(11)의 끝단에 걸림턱(13)을 포함하는 실시예를 나타내고 있다. 상기 걸림턱(13)으로 인해서 브라켓(20)의 삽입부(21)가 보다 쉽게 1차 고정이 될 수 있다. 상기 걸림턱(13)은 가이드부(11)의 양단에 배치할 수도 있으며, 어느 한쪽에만 배치할 수도 있다.
도 6에서는 브라켓(20)의 삽입부(21)에 걸림홈(22)을 배치하여 코킹 시 가이드부(11)가 잘 삽입될 수 있도록 하는 구조를 나타내고 있다.
양쪽 가이드부(11)에 걸림턱(13)을 포함하는 형태의 구성이라면, 상기 걸림턱(13)이 걸림홈(22)에 인입, 고정되어 코킹이 필요없이 고정되는 구조가 될 수도 있다. 또한, 한쪽 가이드부(11)에만 걸림턱(13)이 배치되는 구성이라면, 가이드부(11)의 걸림턱(13)이 걸림홈(22)에 인입, 고정되어 단순히 하나의 가이드부(11)만 코킹을 하면 되기 때문에 작업성이 향상되는 효과를 얻을 수가 있다.
본 발명에 따른 헤더파이프(10)와 브라켓(20) 또는 튜브의 고정 및 접합방법을 다음과 같은 단계를 거친다.
우선, 가이드부(11)를 구비하는 헤더파이프(10), 삽입부(21)를 구비하는 브라켓(20), 클래드 시트(40)를 배치하는 단계를 거친다.
다음으로 가이드부(11)에 삽입부(21)를 억지 끼움 방식으로 1차 고정을 시키는 단계를 거친다.
다음으로 가이드부(11)를 코킹하여 헤더파이프(10)와 브라켓(20) 또는 튜브가 2차 고정이 되도록 하는 단계를 거친다.
다음으로 클래드 시트(40)에 열을 가하여 브레이징 하는 단계를 거친다. 클래드 시트(40)에 열이 가해지면서, 헤더파이프(10)와 브라켓(20)이 3차로 고정되면서 최종적으로 접합된다.
본 발명에 따른 헤더파이프와 브라켓 또는 튜브의 고정 및 접합방법을 이용하게 되면, 헤더파이프와 브라켓을 서브-조립시 코킹을 하여 미리 고정되도록 결합함으로써 보다 용이한 고정 작업이 이루어질 수 있으며, 용가재가 미리 클래드(Clad)되어 있는 헤더파이프를 이용하지 않고, 판재 용가재(클래드 시트)를 이용함으로써 판재 용가재의 낭비를 줄일 수 있으며, 작업성 및 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 헤더파이프에 브래킷을 미리 고정함으로써 설치고정 작업시간을 단축시킬 수 있고, 이를 통하여 작업성 및 생산성을 향상시킬 수 있도록 하여, 완성제품의 생산단가를 낮출 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 헤더파이프
11: 가이드부
12: 코킹홈
13: 걸림턱
20: 브라켓
21: 삽입부
22: 걸림홈
30: 냉매파이프 연결용 브라켓
40: 클래드 시트

Claims (7)

  1. 응축기 헤더파이프와 브라켓 또는 튜브의 고정 및 접합방법에 있어서,
    상기 헤더파이프에 가이드부를 형성하고,
    브라켓 또는 튜브에 삽입부를 형성하며, 상기 가이드부를 삽입부에 결합한 후, 가이드부를 코킹을 하여 고정한 후, 브레이징을 하되,
    상기 삽입부의 형상은 도브테일(Dovetail) 형상 또는 코킹 시 코킹되는 부분이 삽입되도록 하는 걸림홈을 구비하는 형상이고,
    상기 가이드부 중 어느 하나의 가이드부에는 상기 걸림홈에 삽입되는 방향으로 연장 형성된 걸림턱이 형성되어 상기 걸림턱은 상기 걸림홈에 인입 고정되며,
    다른 하나의 가이드부는 코킹하여 고정되는 것을 특징으로 하는 응축기 헤더파이프와 브라켓 또는 튜브의 고정 및 접합방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드부를 삽입부에 결합시킬 때, 억지 끼움 방식으로 결합시키는 것을 특징으로 하는 응축기 헤더파이프와 브라켓 또는 튜브의 고정 및 접합방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드부의 외측방향에 코킹홈을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 응축기 헤더파이프와 브라켓 또는 튜브의 고정 및 접합방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 헤더파이프가 넌클래드(Non Clad) 방식인 경우에, 상기 가이드부와 삽입부 사이에 클래드 시트를 추가하는 것을 특징으로 하는 응축기 헤더파이프와 브라켓 또는 튜브의 고정 및 접합방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 브라켓은 자체 프레임에 고정되는 브라켓 또는 냉매파이프로 연결되는 브라켓, 리시버 드라이어 고정용 브라켓인 것을 특징으로 하는 응축기 헤더파이프와 브라켓 또는 튜브의 고정 및 접합방법.
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