KR102779175B1 - process of manufacturing - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인쇄회로 판형 열교환기 진공브레이징 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 금형을 이용하여 단조제작과 접합제를 사용하는 조립 브레이징하는 방법이 아니며 에칭 부식방법을 이용하여 유로 채널을 형성하고 두께 0.005 내지 0.007mm이며 동, 니켈 및 스테인레스 스틸 중에서 선택되는 어느 하나로 이루어진 접합제 시트(용가제)를 사용하여 조립 브레이징하는 방법으로서 종래 기존 브레이징 열교환기와 대비하여 열교환기의 사이즈가 대략 50% 축소되고 생산 효율이 증대되는 인쇄회로 판형 열교환기 진공브레이징 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for manufacturing a printed circuit plate heat exchanger by vacuum brazing, and more specifically, to a method for manufacturing a printed circuit plate heat exchanger by vacuum brazing, which is not a method of manufacturing by forging using a mold and an assembly brazing using a bonding agent, but a method of forming a flow path channel using an etching corrosion method and using a bonding agent sheet (filler agent) having a thickness of 0.005 to 0.007 mm and made of any one selected from copper, nickel and stainless steel, thereby reducing the size of the heat exchanger by approximately 50% and increasing production efficiency compared to a conventional brazing heat exchanger.
Description
본 발명은 인쇄회로 판형 열교환기 진공브레이징 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 금형을 이용하여 단조제작과 접합제를 사용하는 조립 브레이징하는 방법이 아니며 에칭 부식방법을 이용하여 유로 채널을 형성하고 접합제 시트(용가제)를 사용하는 조립 브레이징하는 방법으로서 기존 브레이징 열교환기와 대비하여 열교환기의 사이즈가 대략 50% 내외로 축소되고 생산 효율이 증대되는 인쇄회로 판형 열교환기 진공브레이징 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a printed circuit plate heat exchanger by vacuum brazing, and more specifically, to a method for manufacturing a printed circuit plate heat exchanger by vacuum brazing, which is not a method of forging using a mold and assembling brazing using a bonding agent, but a method of forming a flow path channel using an etching corrosion method and assembling brazing using a bonding agent sheet (filler agent), and which reduces the size of the heat exchanger by about 50% and increases production efficiency compared to a conventional brazing heat exchanger.
브레이징 용접이란 450℃ 이상에서 접합하고자 하는 모재들 사이의 용가재만을 녹여 모재가 상호 용착되도록 하는 용접 기술이다. 이러한 브레이징 용접은 용가재가 용융되면서 접합하고자 하는 모재들 사이에 젖음현상과 모세관 현상에 의해 침투, 확산 되면서 통상적인 아크 용접과는 달리 모재의 표면에 손상이 없으면서도 접합되는 부분에 기포와 같은 빈 공간이 생기지 않아 보다 견고하게 용접되는 장점을 가지고 있다.Brazing welding is a welding technique that melts only the filler metal between the base materials to be joined at 450℃ or higher so that the base materials are mutually welded. This type of brazing welding has the advantage of not damaging the surface of the base materials and not creating empty spaces such as bubbles at the joint, unlike conventional arc welding, as the filler metal melts and penetrates and spreads between the base materials to be joined by wetting and capillary phenomena, resulting in a more solid weld.
브레이징 용접은 복잡한 형상의 금속부품을 고강도로 접합할 수 있어 관체, 유압척 등 다양한 금속부품의 접합에 이용되고 있다. 브레이징 용접은 같은 진공로를 이용하더라도 가열방법, 시간, 압력 등의 조건에 따라 금속부품의 완성 시간 및 품질이 달라질 수 있다. 게다가, 진공로에는 고온, 고압, 냉각 등의 파손 요인이 지속적으로 가해짐에 따라 사용수명이 감소되는 문제점이 있다.Brazing welding can join metal parts of complex shapes with high strength, and is used for joining various metal parts such as pipes and hydraulic chucks. Brazing welding can have different completion times and quality of metal parts depending on conditions such as heating method, time, and pressure, even when using the same vacuum furnace. In addition, vacuum furnaces have the problem of reduced service life due to continuous application of high temperature, high pressure, and cooling as damaging factors.
종래의 인쇄회로 판형 열교환기는 Hot Press 장비를 사용하는 확산접합 방식이며, 접합제를 사용하지 않고 제품을 고온 고압에서 압착,가열하는 확산접합 방식으로서 고온 고압에서(1,000℃/1,000bar)까지 사용되며 생산비용이 많이 소요되며 생산효율이 낮은 문제점이 있다.The conventional printed circuit board heat exchanger is a diffusion bonding method that uses hot press equipment. It is a diffusion bonding method that presses and heats the product at high temperature and high pressure without using a bonding agent. It is used at high temperature and high pressure (1,000℃/1,000bar), but has the problem of high production costs and low production efficiency.
종래의 브레이징 판형열교환기 제조공정에서 금형을 이용하여 단조로 제작한 제품을 조립 후 Hot Press 장비를 이용하여 압착하게 되면 금형 단조의 형상이 변형되어 Hot Press 장비 확산접합 방식을 사용할 수 없는 문제점이 있다.In the conventional brazed plate heat exchanger manufacturing process, when a product manufactured by forging using a mold is assembled and then pressed using a hot press device, there is a problem in that the shape of the mold forging is deformed, making it impossible to use the hot press device diffusion bonding method.
종래의 브레이징 판열 열교환기 제조공정은 금형을 이용하여 단조 제작하고 접합제를 사용하는 조립 브레이징하는 방법으로서 금형을 제작 후에는 금형 변경이 어려우며 변경시 추가적인 금형 생산비용이 많이 소요되는 문제점이 있다. The conventional brazing plate heat exchanger manufacturing process involves forging using a mold and assembling and brazing using a bonding agent. However, after the mold is manufactured, it is difficult to change the mold, and when the mold is changed, additional mold production costs are high.
본 발명은 종래의 브레이징 판열 열교환기 제작 문제점을 개선하여 제작된 것으로서 금형을 이용하여 단조제작과 접합제를 사용하는 조립 브레이징하는 방법이 아니며 에칭 부식방법을 이용하여 유로 채널을 형성하고 접합제 시트(용가제)를 사용하는 조립 브레이징하는 방법으로서 기존 브레이징 열교환기와 대비하여 열교환기의 사이즈가 축소되고 설치위치가 편리하고, 특히 생산 효율이 증대되며 인쇄회로 판형 열교환기 진공브레이징 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been manufactured by improving the problems of conventional brazing plate heat exchanger manufacturing, and is not a method of forging using a mold and assembling brazing using a bonding agent, but a method of forming a flow path channel using an etching corrosion method and assembling brazing using a bonding agent sheet (filler agent), thereby reducing the size of the heat exchanger, making the installation location convenient, and particularly increasing the production efficiency, and providing a method for manufacturing a printed circuit plate heat exchanger by vacuum brazing.
본 발명의 다른 목적은 Hot Press 장비와 높은 온도와 압력 1000℃/1000bar까지 사용하지 않고 기존에 비해 낮은 온도와 압력에서 500℃/100bar에 사용 가능하며 비용이 감소하고 불량률을 최소화한 인쇄회로 판형 열교환기 진공브레이징 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a printed circuit plate heat exchanger by vacuum brazing, which can be used at a lower temperature and pressure than conventional methods at 500℃/100bar without using hot press equipment and high temperature and pressure of up to 1000℃/1000bar, and which reduces cost and minimizes defect rate.
본 발명은 인쇄회로 판 형상의 한쪽 표면에 다수개의 유로 채널이 형성되어 있는 채널플레이트를 설계하는 채널플레이트 설계단계; 채널플레이트에 설계된 유로 채널을 형성하기 위하여 화학적 부식방법인 에칭방법으로 유로 채널을 형성하는 채널플레이트의 채널 조합단계; 채널플레이트와 채널플레이트 사이에 브레이징 재료로서 두께 0.005 내지 0.007mm이며 동, 니켈 및 스테인레스 스틸 중에서 선택되는 어느 하나로 이루어진 접합제 시트를 사용 제품에 맞게 가공 작업하는 접합제 시트의 가공작업단계; 채널플레이트와 접합제 시트를 공정에 따라 조립하고 플레이트와 플레이트 사이에 접합제 시트를 삽입 경우 다수개의 플레이트 적층 조립된 팩의 좌우가 틀어지지 않도록 각 플레이트와 접합제 시트에 형성된 가이드홀을 사용하여 조립 공정하는 플레이트 적층 조립단계; 채널플레이트를 조립한 후, 접합제 시트(용가제), 플레이트 및 프레임이 브레이징 수행되는 경우 정확한 표면접착을 위해 적층 조립된 상태에서 웨이트부를 사용해서 플레이트팩을 압착하는 브레이징 플레이트팩 압착단계; 웨이트부를 사용하여 플레이트팩을 압착한 후, 웨이트 압착된 다수개의 플레이트팩을 브레이징로 안에 배열하고, 고진공 상태에서 브레이징 공정이 수행되며, 공정 온도 800 내지 1200℃, 공정시간 6 내지 16시간으로 수행되는 브레이징 수행단계; 브레이징 진행 후 고진공 상태의 브레이징로 내부 온도를 하강시키는 브레이징로 냉각단계; 및 브레이징 후 두 단계에 걸친 품질 시험을 실시하며, 내압테스트와 헬륨을 이용한 누수테스트를 수행하는 누수검사 단계;를 포함하는 것이다. The present invention comprises: a channel plate design step for designing a channel plate having a plurality of flow channels formed on one surface of a printed circuit board shape; a channel plate combination step for forming flow channels by an etching method, which is a chemical corrosion method, in order to form the designed flow channels in the channel plate; a bonding sheet processing step for processing a bonding sheet made of any one selected from copper, nickel, and stainless steel and having a thickness of 0.005 to 0.007 mm as a brazing material between channel plates into a product; a plate lamination and assembly step for assembling the channel plates and the bonding sheet according to the process and using guide holes formed in each plate and the bonding sheet to prevent the left and right of a pack in which a plurality of plates are laminated and assembled from being misaligned when the bonding sheet (filler), plate, and frame are brazed after assembling the channel plates, a brazing plate pack pressing step for pressing the plate pack using a weight portion in a laminated and assembled state for accurate surface adhesion; The method comprises: a brazing step in which a plurality of weight-compressed plate packs are arranged in a brazing furnace after compressing the plate packs using a weight portion, and a brazing process is performed in a high vacuum state, at a process temperature of 800 to 1200°C and a process time of 6 to 16 hours; a brazing furnace cooling step in which the internal temperature of the brazing furnace in a high vacuum state is lowered after the brazing process; and a leakage inspection step in which a two-stage quality test is performed after the brazing, and an internal pressure test and a leakage test using helium are performed.
본 발명은 Hot Press 장비를 사용하는 확산접합 방식이 아닌 접합제 시트(용가제)를 이용한 브레이징이며, 에칭방식으로 유로 채널을 형성하여 브레이징 열교환기의 사이즈가 축소되고, 제품 생산효율이 증대되며, 생산비용이 절감되는 효과가 있다.The present invention is a brazing method using a bonding agent sheet (filler agent) rather than a diffusion bonding method using a hot press device, and forms a flow channel by an etching method, thereby reducing the size of a brazing heat exchanger, increasing product production efficiency, and reducing production costs.
본 발명은 확산접합 방식이 아니며, 접합제 시트(용가제) 및 고진공 브레이징을 이용하여 제품 제작시 기존 방식에 비하여 대략 30% 이상의 생산비용 절감 효과가 있다. The present invention is not a diffusion bonding method, and uses a bonding agent sheet (filler) and high vacuum brazing to produce a product, thereby reducing production costs by approximately 30% or more compared to existing methods.
본 발명의 브레이징 판열 열교환기는 금형을 이용하여 단조제작과 접합제를 사용하는 조립 브레이징하는 방법이 아니며 에칭 부식방법을 이용하여 유로 채널을 형성하고 접합제 시트(용가제)를 사용하는 조립 브레이징하는 방법으로서 종래 기존 브레이징 열교환기와 대비하여 열교환기의 사이즈 축소되고 생산 효율이 증대되는 효과가 있다.The brazing plate heat exchanger of the present invention is not a method of forging using a mold and assembling brazing using a bonding agent, but rather a method of forming a flow channel using an etching corrosion method and assembling brazing using a bonding agent sheet (filler agent), thereby having the effect of reducing the size of the heat exchanger and increasing production efficiency compared to conventional brazing heat exchangers.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예의 열교환기에서 중간판인 채널플레이트를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 열교환기에서 중간판인 채널플레이트를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명의 열교환기에서 접합제시트인 용가제를 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명의 열교환기에서 상판플레이트를 나타낸 사시도.
도 5는 본 발명의 열교환기에서 하판플레이트를 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명의 열교환기에서 플레이트팩을 나타낸 분해사시도.
도 7은 본 발명의 열교환기에서 플레이트팩을 나타낸 사시도.
도 8은 본 발명의 열교환기에서 플레이트팩을 나타낸 분해단면도.
도 9는 본 발명의 열교환기에서 웨이트부를 나타낸 분해사시도.
도 10은 본 발명의 열교환기에서 브레이징로를 나타낸 분해사시도.Figure 1 is a perspective view showing a channel plate, which is an intermediate plate, in a heat exchanger according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 2 is a perspective view showing a channel plate, which is an intermediate plate in the heat exchanger of the present invention.
Figure 3 is a perspective view showing a soldering agent, which is a bonding agent sheet, in a heat exchanger of the present invention.
Figure 4 is a perspective view showing the top plate in the heat exchanger of the present invention.
Figure 5 is a perspective view showing a lower plate in the heat exchanger of the present invention.
Figure 6 is an exploded perspective view showing a plate pack in a heat exchanger of the present invention.
Figure 7 is a perspective view showing a plate pack in the heat exchanger of the present invention.
Figure 8 is an exploded cross-sectional view showing a plate pack in a heat exchanger of the present invention.
Figure 9 is an exploded perspective view showing a weight section in the heat exchanger of the present invention.
Figure 10 is an exploded perspective view showing a brazing furnace in a heat exchanger of the present invention.
본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명하기에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 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.Before explaining the technical idea of the present invention in more detail using the attached drawings, it should be noted that the terms or words used in this specification and claims should not be interpreted as limited to their usual or dictionary meanings, and should be interpreted as meanings and concepts that are consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that the inventor can appropriately define the concept of the term in order to explain his or her own invention in the best way.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations illustrated in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all of the technical ideas of the present invention. Therefore, it should be understood that there may be various modified examples that can replace them at the time of filing this application.
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로, 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the technical idea of the present invention will be described more specifically using the attached drawings. The attached drawings are merely examples illustrated to more specifically explain the technical idea of the present invention, and therefore, the technical idea of the present invention is not limited to the form of the attached drawings.
본 발명은 바람직한 실시예를 참고로 설명하였으며, 실시예에 한정되지 아니하고, 실시예를 통해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시할 수 있는 것이다.The present invention has been described with reference to preferred embodiments, but is not limited to the embodiments, and various changes can be made by a person skilled in the art to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention.
본 발명은 인쇄회로 판 형상의 한쪽 표면에 다수개의 유로 채널(14)이 형성되어 있는 채널플레이트(10)를 설계하는 채널플레이트 설계단계; 채널플레이트(10)에 설계된 유로 채널(14)을 형성하기 위하여 화학적 부식방법인 에칭방법으로 유로 채널(14)을 형성하는 채널플레이트(10)의 채널 조합단계; 채널플레이트와 채널플레이트 사이에 브레이징 재료로서 두께 0.005 내지 0.007mm이며 동, 니켈 및 스테인레스 스틸 중에서 선택되는 어느 하나로 이루어진 접합제 시트(용가제, 20)를 사용 제품에 맞게 가공 작업하는 접합제 시트의 가공작업단계; 채널플레이트(10)와 접합제 시트(20)를 공정에 따라 조립하고 플레이트와 플레이트 사이에 접합제 시트(20)를 삽입 경우 다수개의 플레이트 적층 조립된 팩의 좌우가 틀어지지 않도록 각 플레이트와 접합제 시트(20)에 형성된 가이드홀(12, 22, 32, 42)을 사용하여 조립 공정하는 플레이트 적층 조립단계; 채널플레이트(10)를 조립한 후, 접합제 시트(용가제)(20), 플레이트 및 프레임이 브레이징 수행되는 경우 정확한 표면접착을 위해 적층 조립된 상태에서 웨이트부(70)를 사용해서 플레이트팩(60)을 압착하는 브레이징 플레이트팩 압착단계; 웨이트부(70)를 사용하여 플레이트팩(60)을 압착한 후, 웨이트 압착된 다수개의 플레이트팩(60)을 브레이징로(80) 안에 배열하고, 고진공 상태에서 브레이징 공정이 수행되며, 공정 온도 800 내지 1200℃, 공정시간 6 내지 16시간으로 수행되는 브레이징 수행단계; 브레이징 진행 후 고진공 상태의 브레이징로(80) 내부 온도를 하강시키는 브레이징로 냉각단계; 및 브레이징 후 두 단계에 걸친 품질 시험을 실시하며, 내압테스트와 헬륨을 이용한 누수테스트를 수행하는 누수검사 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로 판형 열교환기 진공브레이징 제조방법에 관한 것이다. The present invention comprises: a channel plate design step for designing a channel plate (10) in which a plurality of channel channels (14) are formed on one surface of a printed circuit board shape; a channel combination step for forming channel channels (14) by an etching method, which is a chemical corrosion method, in order to form the designed channel channels (14) in the channel plate (10); a bonding sheet processing step for processing a bonding sheet (filler, 20) made of any one selected from copper, nickel, and stainless steel and having a thickness of 0.005 to 0.007 mm as a brazing material between channel plates to fit a product; a plate lamination assembly step for assembling the channel plates (10) and the bonding sheet (20) according to a process and inserting the bonding sheet (20) between the plates so that the left and right of a pack in which a plurality of plates are laminated are not distorted using guide holes (12, 22, 32, 42) formed in each plate and the bonding sheet (20); After assembling the channel plate (10), a brazing plate pack pressing step in which the plate pack (60) is pressed using a weight portion (70) in a laminated assembled state for accurate surface adhesion when the adhesive sheet (filler) (20), the plate and the frame are brazed; After pressing the plate pack (60) using the weight portion (70), a plurality of plate packs (60) that have been pressed with the weight are arranged in a brazing furnace (80), and a brazing process is performed in a high vacuum state, at a process temperature of 800 to 1200°C and a process time of 6 to 16 hours; a brazing furnace cooling step in which the internal temperature of the brazing furnace (80) in a high vacuum state is lowered after brazing is performed; And the present invention relates to a method for manufacturing a printed circuit plate heat exchanger by vacuum brazing, characterized in that it includes a two-stage quality test after brazing, and a leakage inspection step of performing a pressure test and a leakage test using helium.
본 발명에 있어서 에칭방법은 중간판으로 사용되는 채널플레이트(10)에 원하는 포인트를 제외한 나머지 부위에 필름을 제작하여 접착한 후 화학적 반응의 부식을 이용하여 필름을 제외한 부분에 반원 형상의 유로 채널을 형성하여 유체 및 기체가 흘러가 열교환이 수행되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the etching method is characterized in that a film is formed and adhered to a portion of a channel plate (10) used as an intermediate plate except for a desired point, and then a semicircular flow channel is formed in a portion excluding the film by using corrosion of a chemical reaction, so that a fluid and a gas flow and perform heat exchange.
본 발명에 있어서 가이드홀은 핀을 삽입하여 플레이트 적층 조립된 팩의 좌우가 틀어지지 않도록 수행한 후 다시 핀을 빼내는 방법인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the guide hole is characterized by a method of inserting a pin to prevent the left and right sides of the plate-laminated assembled pack from being distorted, and then removing the pin again.
본 발명에 있어서 채널플레이트는 상판플레이트(30)와 하판플레이트(40) 사이에 다수개 적층되며, 채널플레이트(10)의 유로채널(14) 방향이 채널플레이트(10)의 아래 방향으로 향하도록 적층되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, a plurality of channel plates are laminated between the upper plate (30) and the lower plate (40), and are characterized in that they are laminated so that the direction of the flow channel (14) of the channel plate (10) faces downward of the channel plate (10).
도 1 내지 도 10과 같이 본 발명의 인쇄회로 판형 열교환기에서 브레이징로(80) 안에 배열되는 플레이트팩(60)은 상판플레이트(30)와 하판플레이트(40) 사이에 중간판으로서 다수개의 유로 채널(14)이 형성되어 있는 채널플레이트(10)가 다수개 적층되어 있으며, 채널플레이트(10)와 채널플레이트(10) 사이에 접합제 시트(20)인 용가제가 삽입 적층된 상태에서 웨이트부(70)를 사용하여 플레이트팩(60)을 압착한 후, 웨이트 압착된 다수개의 플레이트팩(60)을 브레이징로(80) 안에 배열하고, 고진공 상태에서 800 내지 1200℃에서 6 내지 16시간 동안 브레이징하여 제품 제작시 기존 방식에 비하여 대략 30% 이상의 비용절감 효과가 있으며, 종래 기존 브레이징 열교환기과 대비하여 열교환기의 사이즈가 대략 50% 축소되고 생산 효율이 증대된다. As shown in FIGS. 1 to 10, the plate pack (60) arranged in the brazing furnace (80) of the printed circuit plate heat exchanger of the present invention comprises a plurality of channel plates (10) having a plurality of flow channels (14) formed therein as an intermediate plate between the upper plate (30) and the lower plate (40), and a filler sheet (20) as an adhesive is inserted and laminated between the channel plates (10) and the plate pack (60) is pressed using a weight portion (70), and then the plurality of plate packs (60) pressed by the weight are arranged in the brazing furnace (80) and brazed for 6 to 16 hours at 800 to 1200°C in a high vacuum state, thereby reducing the cost by approximately 30% or more compared to the existing method when manufacturing a product, and the size of the heat exchanger is reduced by approximately 50% and production efficiency is increased compared to the existing brazing heat exchanger.
도 1 및 도 2는 도 4와 같은 상판플레이트(30)와 도 5와 같은 하판플레이트(40) 사이에 적층되는 중간판으로 적층되는 채널플레이트(10, 10')이며, 채널플레이트(10)에 유로채널(14)이 형성된 것이다. 도 1은 좌측방향에 적층된 채널플레이트(10)이고, 도 2는 우측방향에 적층된 채널플레이트(10')이다.FIGS. 1 and 2 illustrate channel plates (10, 10') that are laminated as an intermediate plate between an upper plate (30) such as FIG. 4 and a lower plate (40) such as FIG. 5, and a flow channel (14) is formed in the channel plate (10). FIG. 1 illustrates a channel plate (10) laminated in the left direction, and FIG. 2 illustrates a channel plate (10') laminated in the right direction.
도 1 및 도 2와 같이 상판플레이트(30)와 하판플레이트(40) 사이에 적층되는 중간판으로 적층되는 채널플레이트(10, 10')를 제작하기 위하여 먼저 채널플레이트 설계단계로서 인쇄회로 판 형상의 한쪽 표면에 다수개의 유로 채널(14)이 형성되어 있는 채널플레이트(10)를 설계한다.In order to manufacture a channel plate (10, 10') laminated as an intermediate plate laminated between an upper plate (30) and a lower plate (40) as shown in FIGS. 1 and 2, a channel plate (10) having a plurality of flow channels (14) formed on one surface of a printed circuit board shape is designed first as a channel plate design step.
도 1 및 도 2와 같이 채널플레이트 설계단계 후 채널플레이트(10)의 채널 조합단계로서 채널플레이트(10)에 설계된 유로 채널(14)을 형성하기 위하여 화학적 부식방법인 에칭방법으로 유로 채널(14)을 형성하여 채널플레이트(10)를 채널 조합한다.As shown in FIGS. 1 and 2, after the channel plate design stage, as a channel combination stage of the channel plate (10), the channel plate (10) is channel-combined by forming the designed channel (14) in the channel plate (10) by using an etching method, which is a chemical corrosion method, to form the channel channel (14).
즉 본 발명은 상기 에칭방법은, 중간판으로 사용되는 채널플레이트(10)에 원하는 포인트를 제외한 나머지 부위에 필름을 제작하여 접착한 후 화학적 반응의 부식을 이용하여 필름을 제외한 부분에 반원 형상의 유로 채널을 형성하여 유체 및 기체가 흘러가 열교환이 수행되도록 한 것을 특징으로 한다.That is, the present invention is characterized in that the etching method forms a film on the remaining portion of the channel plate (10) used as an intermediate plate except for a desired point and adheres the film, and then uses corrosion of a chemical reaction to form a semicircular flow channel in the portion excluding the film so that a fluid and a gas can flow to perform heat exchange.
도 1 및 도 2와 같이 채널플레이트(10)의 채널 조합단계에서 사용되는 화학적 부식방법인 에칭방법은 중간판으로 사용되는 채널플레이트(10)에 원하는 포인트를 제외한 나머지 부위에 필름을 제작하여 접착한 후 화학적 반응의 부식을 이용하여 필름을 제외한 부분에 반원 형상의 유로 채널을 형성하여 유체 및 기체가 흘러가 열교환이 수행되도록 제작하는 것이다.The etching method, which is a chemical corrosion method used in the channel combination step of the channel plate (10) as shown in FIGS. 1 and 2, is to create a film on the remaining area except for a desired point on the channel plate (10) used as an intermediate plate, adhere it, and then use the corrosion of a chemical reaction to form a semicircular flow channel in the area except for the film so that fluid and gas can flow and perform heat exchange.
도 3과 같이 채널플레이트(10)를 채널 조합한 후 접합제 시트(용가제)의 가공작업단계로서 채널플레이트와 채널플레이트 사이에 브레이징 재료로서 두께 0.005 내지 0.007mm이며 동, 니켈 및 스테인레스 스틸 중에서 선택되는 어느 하나로 이루어진 접합제 시트(20)인 용가제를 사용 제품에 맞게 가공 작업하여 제품 제작시 기존 방식에 비하여 대략 30% 이상의 비용절감 효과가 있으며, 종래 기존 브레이징 열교환기과 대비하여 열교환기의 사이즈가 대략 50% 축소되고 생산 효율이 증대된다. As shown in Fig. 3, after combining channel plates (10), a processing step of a bonding sheet (filler) is performed, in which a filler sheet (20) made of one selected from copper, nickel and stainless steel and having a thickness of 0.005 to 0.007 mm is used as a brazing material between channel plates, and a process is performed to fit the product, thereby reducing costs by approximately 30% or more compared to the existing method when manufacturing the product, and the size of the heat exchanger is reduced by approximately 50% and production efficiency is increased compared to the existing brazing heat exchanger.
도 6 내지 도 9와 같이 먼저 채널플레이트(10)와 접합제 시트(20)를 공정에 따라 조립하고 플레이트와 플레이트 사이에 접합제 시트(20)를 삽입하여 다수개의 플레이트를 적층 조립한다. 플레이트와 플레이트 사이에 접합제 시트(20)를 삽입 경우 다수개의 플레이트 적층 조립된 팩의 좌우가 틀어지지 않도록 각 플레이트와 접합제 시트(20)에 형성된 가이드홀(12, 22, 32, 42)을 사용하여 조립 적층한다. As shown in FIGS. 6 to 9, first, the channel plate (10) and the adhesive sheet (20) are assembled according to the process, and the adhesive sheet (20) is inserted between the plates to laminate and assemble a plurality of plates. When the adhesive sheet (20) is inserted between the plates, the guide holes (12, 22, 32, 42) formed in each plate and the adhesive sheet (20) are used to assemble and laminate so that the left and right of the assembled pack of multiple plates are not misaligned.
도 6 내지 도 9와 같이 플레이트 적층 조립된 팩의 좌우가 틀어지지 않도록 각 플레이트와 접합제 시트(20)에 형성된 가이드홀(12, 22, 32, 42)을 사용하는 방법은 가이트홀에 핀을 삽입하여 플레이트 적층 조립된 팩의 좌우가 틀어지지 않도록 수행한 후 다시 핀을 빼내는 방법으로 적층 조립한다.A method of using guide holes (12, 22, 32, 42) formed in each plate and adhesive sheet (20) to prevent the left and right sides of the plate-laminated assembled pack from being twisted, as shown in FIGS. 6 to 9, is performed by inserting a pin into the guide hole to prevent the left and right sides of the plate-laminated assembled pack from being twisted, and then removing the pin again to perform the stacking assembly.
도 6 내지 도 9와 같이 각 플레이트의 가이드홀(12, 22, 32, 42)을 기준으로 하판, 다수개의 중간판 및 상판 플레이트 순서로 조립하며 판과 판 사이에 접합제 시트(20)인 용가제를 판 사이즈로 와이어 커팅 가공하여 투입하여 조립한다. As shown in FIGS. 6 to 9, the lower plate, multiple middle plates, and upper plate are assembled in order based on the guide holes (12, 22, 32, 42) of each plate, and a bonding agent sheet (20) is inserted between the plates by wire cutting to the size of the plates to assemble them.
도 8 및 도 9와 같이 플레이트 적층 조립단계에서 채널플레이트(10)는 상판플레이트(30)와 하판플레이트(40) 사이에 다수개 적층되며, 채널플레이트(10)의 유로채널(14) 방향이 채널플레이트(10)의 아래 방향으로 향하도록 적층 조립되어야 한다. 조립시 중간판 플레이트의 유로가 아래쪽 하판 플레이트 쪽으로 향하도록 조립되어야 한다. 유로 방향이 상판 플레이트 방향으로 향할 경우 브레이징 접합시 용가제를 접합하기 위해 온도가 높은 고온으로 고진공로에서 가열하게 되면 용가제가 액체 상태로 변화되어 흘러버리기 때문이다. 이 경우 액체 상태의 용가제가 중간판 유로를 막을수 있기 때문에 항상 조립시 중간플레이트는 유로가 아래 하판 플레이트 쪽으로 향하도록 조립해야 한다. As shown in FIGS. 8 and 9, in the plate stacking assembly step, the channel plates (10) are stacked in multiple pieces between the upper plate (30) and the lower plate (40), and must be stacked and assembled so that the flow path (14) of the channel plate (10) faces downward of the channel plate (10). When assembling, the flow path of the middle plate must face toward the lower plate. If the flow path faces toward the upper plate, the soldering agent changes to a liquid state and flows out when heated in a high vacuum furnace at a high temperature to join the soldering agent during brazing. In this case, since the soldering agent in a liquid state can block the middle plate flow path, the middle plate must always be assembled so that the flow path faces toward the lower plate during assembly.
도 9와 같이 채널플레이트(10)를 조립한 후, 브레이징을 수행하기 전에 브레이징 플레이트팩 압착단계로서 접합제 시트(20), 플레이트 및 프레임이 브레이징 수행되는 경우 정확한 표면접착을 위해 적층 조립된 상태에서 웨이트부(70)를 사용해서 플레이트팩(60)을 압착하여 불량품이 발생되는 것을 방지할 수 있다.As shown in Fig. 9, after assembling the channel plate (10), before performing brazing, as a brazing plate pack pressing step, when the adhesive sheet (20), plate, and frame are brazed, the plate pack (60) is pressed using the weight part (70) in a laminated assembled state for accurate surface adhesion, thereby preventing the occurrence of defective products.
도 9 및 도 10과 같이 브레이징 수행단계로서 웨이트부(70)를 사용하여 플레이트팩(60)을 압착한 후, 웨이트 압착된 다수개의 플레이트팩(60)을 브레이징로(80) 안에 배열하고, 고진공 상태에서 브레이징 공정이 수행되며, 공정 온도 800 내지 1200℃, 공정시간 6 내지 16시간으로 수행되는 브레이징이 수행된다. 도 9 및 도 10과 같이 브레이징로 냉각단계로서 브레이징 진행 후 고진공 상태의 브레이징로(80) 내부 온도를 하강시킨다.As shown in FIGS. 9 and 10, after pressing the plate pack (60) using the weight section (70) as a brazing execution step, a plurality of plate packs (60) that have been pressed by the weight are arranged in a brazing furnace (80), and the brazing process is performed in a high vacuum state. Brazing is performed at a process temperature of 800 to 1200°C and a process time of 6 to 16 hours. As shown in FIGS. 9 and 10, as a brazing furnace cooling step, the internal temperature of the brazing furnace (80) in a high vacuum state is lowered after brazing is performed.
브레이징 후 두 단계에 걸친 품질 시험을 실시하며, 내압테스트와 헬륨을 이용한 누수테스트를 수행하는 누수검사 단계로서 판형 열교환기의 제조를 완성한다.After brazing, a two-stage quality test is conducted, and the manufacturing of the plate heat exchanger is completed through a leak inspection stage that includes a pressure test and a helium leak test.
상기 본 발명의 다른 실시예는 상기 접합제 시트의 가공시에 정확한 접합제 시트를 사용하여 유로의 통로에 장애가 발생하지 않도록 접합제 시트의 가공하였다. 상기 접합제 시트의 가공은 채널플레이트(10)에 설계된 유로 채널(14)과 같이 레이져가공하여 유로를 제외한 부분만 형성하도록 하여 용융접합시 유로를 막지않도록 접합제시트를 재단하여 형성한 것 역시 본원 발명의 권리범위에 포함됨을 알 수 있는 특징이 있다. Another embodiment of the present invention processes the adhesive sheet so that the passage of the flow path is not obstructed by using an accurate adhesive sheet when processing the adhesive sheet. The processing of the adhesive sheet is characterized in that it is formed by cutting the adhesive sheet so that the flow path is not blocked during melting by forming only a portion excluding the flow path by laser processing like the flow path channel (14) designed on the channel plate (10), and it can be seen that this is also included in the scope of the rights of the present invention.
10, 10': 채널플레이트 20, 20': 접합제 시트(용가제)
30: 상판플레이트 34, 34': 노즐홀
40: 하판플레이트 50: 노즐 10, 10': Channel plate 20, 20': Adhesive sheet (welder)
30: Top plate 34, 34': Nozzle hole
40: Lower plate 50: Nozzle
Claims (5)
유로 채널(14)을 형성하는 채널플레이트(10)의 채널 조합단계;
채널플레이트와 채널플레이트 사이에 브레이징 재료로서 두께 0.005 내지 0.007mm이며 동, 니켈 및 스테인레스 스틸 중에서 선택되는 어느 하나로 이루어진 접합제 시트(20)를 사용 제품에 맞게 가공 작업하는 접합제 시트의 가공작업단계;
채널플레이트(10)와 접합제 시트(20)를 공정에 따라 조립하고 플레이트와 플레이트 사이에 접합제 시트(20)를 삽입 경우 다수개의 플레이트 적층 조립된 팩의 좌우가 틀어지지 않도록 각 플레이트와 접합제 시트(20)에 형성된 가이드홀(12, 22, 32, 42)을 사용하여 조립 공정하는 플레이트 적층 조립단계;
채널플레이트(10)를 조립한 후, 접합제 시트(20), 플레이트 및 프레임이 브레이징 수행되는 경우 정확한 표면접착을 위해 적층 조립된 상태에서 웨이트부(70)를 사용해서 플레이트팩(60)을 압착하는 브레이징 플레이트팩 압착단계;
웨이트부(70)를 사용하여 플레이트팩(60)을 압착한 후, 웨이트 압착된 다수개의 플레이트팩(60)을 브레이징로(80) 안에 배열하고, 고진공 상태에서 브레이징 공정이 수행되며, 800 내지 1200℃에서 6 내지 16시간 동안 수행되는 브레이징 수행단계;
브레이징 진행 후 고진공 상태의 브레이징로(80) 내부 온도를 하강시키는 브레이징로 냉각단계;
브레이징 후 두 단계에 걸친 품질 시험을 실시하며, 내압테스트와 헬륨을 이용한 누수테스트를 수행하는 누수검사 단계;를 포함하는 인쇄회로 판형 열교환기 진공브레이징 제조방법에 있어서,
상기 채널플레이트(10)의 채널 조합단계는
채널플레이트(10)에 설계된 유로 채널(14)을 형성하기 위하여 화학적 부식방법인 에칭방법으로 유로 채널(14)을 형성하는 채널플레이트(10)의 채널 조합단계를 형성하고,
상기 플레이트 적층 조립단계는,
상판플레이트(30)와 하판플레이트(40) 사이에 다수개 적층 조립시, 채널플레이트(10)의 유로채널(14) 방향이 채널플레이트(10)의 아래 방향인 하판플레이트(40)를 향하도록 한 후에 두께 0.005 내지 0.007mm의 접합제 시트를 삽입하여 적층 조립하되, 브레이징 접합시 용가제를 접합하기 위해 고진공로에서 가열하게 되면 용가제가 액체 상태로 변화되어 흘러내려 유로채널의 일부를 막지 않도록 한 것을 특징으로 하는 인쇄회로 판형 열교환기 진공브레이징 제조방법.
A channel plate design step for designing a channel plate (10) in which a plurality of euro channels (14) are formed on one surface of a printed circuit board shape;
Channel combination step of channel plate (10) forming euro channel (14);
A step of processing a bonding sheet (20) to fit a product by processing a bonding sheet made of one selected from copper, nickel and stainless steel and having a thickness of 0.005 to 0.007 mm as a brazing material between channel plates;
A plate lamination assembly step in which a channel plate (10) and a bonding sheet (20) are assembled according to a process and a bonding sheet (20) is inserted between the plates to prevent the left and right of a pack in which multiple plates are laminated and assembled from being misaligned by using guide holes (12, 22, 32, 42) formed in each plate and the bonding sheet (20);
After assembling the channel plate (10), a brazing plate pack pressing step is performed in which the plate pack (60) is pressed using a weight part (70) in a laminated assembled state for accurate surface adhesion when the adhesive sheet (20), plate, and frame are brazed;
After pressing the plate pack (60) using the weight section (70), a plurality of plate packs (60) pressed by the weight are arranged in a brazing furnace (80), and the brazing process is performed in a high vacuum state, and the brazing performance step is performed at 800 to 1200°C for 6 to 16 hours;
Brazing furnace cooling step for lowering the temperature inside the brazing furnace (80) in a high vacuum state after brazing is performed;
A method for manufacturing a printed circuit plate heat exchanger by vacuum brazing, comprising a two-stage quality test after brazing, and a leakage test step including a pressure test and a helium-based leakage test;
The channel combination step of the above channel plate (10) is
In order to form a euro channel (14) designed in the channel plate (10), a channel combination step of the channel plate (10) is formed by forming a euro channel (14) using an etching method, which is a chemical corrosion method.
The above plate stacking assembly step is,
A method for manufacturing a printed circuit plate-type heat exchanger by vacuum brazing, characterized in that when a plurality of layers are laminated and assembled between an upper plate (30) and a lower plate (40), the direction of the flow channel (14) of the channel plate (10) is directed toward the lower plate (40) which is the lower direction of the channel plate (10), and then a bonding sheet having a thickness of 0.005 to 0.007 mm is inserted to laminate and assemble, and when the brazing bonding agent is heated in a high vacuum furnace to bond it, the bonding agent changes to a liquid state and flows down so as not to block a part of the flow channel.
핀을 삽입하여 플레이트 적층 조립된 팩의 좌우가 틀어지지 않도록 수행한 후 다시 핀을 빼내는 방법으로 수행되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로 판형 열교환기 진공브레이징 제조방법.
In the first paragraph, the guide hole,
A method for manufacturing a printed circuit plate heat exchanger by vacuum brazing, characterized in that the method comprises: inserting a pin to prevent the left and right sides of a plate-laminated assembled pack from being distorted; and then removing the pin.
채널플레이트에 설계된 유로 채널과 같이 레이져가공하여 유로를 제외한 부분만 형성하도록 하여 용융접합시 유로를 막지 않도록 접합제 시트를 재단하여 형성한 것을 특징으로 하는 인쇄회로 판형 열교환기 진공브레이징 제조방법. In the first paragraph, the adhesive sheet,
A method for manufacturing a printed circuit plate-type heat exchanger by vacuum brazing, characterized in that the adhesive sheet is cut to form only a portion excluding the flow path by laser processing, such as a flow path designed on a channel plate, so as not to block the flow path during fusion bonding.
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Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20250228 |
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Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20250305 Patent event code: PR07011E01D |
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