KR20020054068A - 가스보일러용 열교환기 및 그의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열교환기의 가열관과 전열핀의 브레이징 용접시 그 브레이징 용접을 정확하고, 빠르고, 견고하게 할 수 있도록 이루어진 제 1 및 제 2용접부를 갖는 가스 보일러용 열교환기 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 상기 열교환기의 몸체 내측에 전열핀을 설치하고, 상기 열교환기를 고정수단으로 고정하고, 제 1지그를 이용하여 상기 전열핀의 측면 플랜지를 열교환기 몸체에 알곤용접하는 1차 용접과, 상기 열교환기에 설치된 가열관을 제 2지그를 이용하여 상기 열교환기 몸체 외측에 용접고정하는 2차 용접과, 상기 가열관 및 전열핀이 용접된 상태에서 브레이징 용접하는 3차용접으로 이루어지며, 가열관과 전열핀을 지그를 이용하여 고정한 후, 1차 및 2차적으로 알곤용접을 실시함으로써 열교환기 몸체에 고정하고, 2차적으로 브레이징 용접을 확실하게 함으로써 작업성이 우수해지고, 용접효율이 향상되며, 그로 인하여 가스보일러용 열교환기의 열효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

가스보일러용 열교환기 및 그의 제조방법{HAET EXCHANGER FOR GAS BOILER AND MANUFACTURE METHOD THEREOF}

본 발명은 가스보일러용의 열교환기 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 열교환기의 가열관과 전열핀의 브레이징 용접시 그 브레이징 용접을 정확하고, 빠르고, 견고하게 할 수 있도록 이루어진 제 1 및 제 2용접부를 갖는 가스 보일러용 열교환기 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

종래에 통상적으로 사용되고 있는 일반 가스보일러용의 열교환기의 구조는 크게 버너부와, 열교환부로 이루어지고, 상기 열교환부에는 다수의 가열관이 통과되어 설치되고, 상기 가열관에는 다수의 전열핀이 끼워져서 용착되며, 상기 가열관 중 열교환기의 외측으로 연장되는 가열관은 상기 열교환기의 몸체에 외부에서 용착 고정되어 진다.

상기와 같은 구조의 열교환기에 있어서 전열핀과 가열관 그리고, 가열관과 열교환기 몸체를 용착시키는 경우에는 일반적으로 브레이징 용접법을 주로 사용하게 된다. 이는 가열관과 전열핀간의 이음이 다른 용접법으로는 쉽게 이룰 수 없는 문제점이 있기 때문이다.

상기 가열관 및 전열핀을 용착하기 위해서는 모재를 용착시키기 위한 용가재를 용착 부위에 골고루 도포하고 노내에 투입시킨 후, 높은 온도로 녹여줌으로써 가열관과 전열핀 그리고, 가열관과 열교환기의 몸체의 접착 경계면에서 용가재의 확산이 일어나서 브레이징용접(경납접)이 이루어진다.

그러나, 상기와 같은 종래의 가스보일러용 열교환기는 가열관 및 전열핀의 용접이 매우 어려운 실정이었다.

왜냐하면, 전열핀의 브레이징 용접시 발생되는 고온, 고열로 인하여 전열핀의 측면에 형성된 플랜지가 휘어져서 정확하고 견고한 브레이징 용접이 이루어지지 않거나 전열핀 몸체가 타버리는 문제점이 있었고, 가열관의 경우에도 열교환기의 몸체 외부에서 정확한 고정이 이루어지지 않고 흔들림으로서 브레이징 용접이 정확하게 실시되지 않는 단점이 있었다.

그러나, 이러한 단점을 극복하기 위해 별도의 브라켓을 연결 고정하여 브레이징 용접하여야 하므로 가열관을 열교환기에 고정하여야 하는 별도의 작업 및 자재비가 추가되는 부담이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 가열관 및 전열핀을 열교환기의 몸체에 브레이징 용접할 때 좀 더 정확하고, 빠르며, 견고하게 용접을 하기 위해 1차적으로 먼저 각각의 용접부를 형성함으로써 브레이징 용접시의 용접효율을 향상시키기 위한 가스보일러용 열교환기 및 그의 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 가스보일러용 열교환기의 구조를 보여주는 사시도

도 2는 본 발명의 전열핀의 용접부를 보여주는 단면도

도 3은 본 발명의 전열핀을 용접하기 위해 지그를 사용하는 상태를 보여주는 단면도

도 4는 본 발명의 가열관을 용접하기 위해 지그를 사용하는 상태를 보여주는 단면도

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 열교환기 몸체12 : 가열관

14 : 전열핀16 : 제 1용접부

18 : 제 2용접부20 : 와류발생기

22 : 제 1지그24 : 제 2지그

100 : 열교환기

본 발명은 열교환기 몸체와, 상기 열교환기 몸체에 삽입 설치되는 가열관과,상기 가열관의 외측에 끼워짐과 동시에 열교환기 몸체에 브레이징 용접으로 고정되는 전열핀을 구비하는 통상의 열교환기에 있어서, 상기 가열관을 알곤용접하여 상기 열교환기 몸체에 용접 고정하여 제 2용접부를 형성하고, 상기 가열관에 삽입 설치된 전열핀의 양측부를 열교환기 몸체에 알곤용접하여 제 1용접부를 형성하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 통상의 열교환기 제조방법에 있어서, 상기 열교환기의 몸체 내측에 전열핀을 설치하고, 상기 열교환기를 고정수단으로 고정하고, 제 1지그를 이용하여 상기 전열핀의 측면 플랜지를 열교환기 몸체에 알곤용접하는 1차 용접과, 상기 열교환기에 설치된 가열관을 제 2지그를 이용하여 상기 열교환기 몸체 외측에 용접고정하는 2차 용접과, 상기 가열관 및 전열핀이 용접된 상태에서 브레이징 용접하는 3차용접으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 가스보일러용 열교환기의 구조를 보여주는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 전열핀의 용접부를 보여주는 단면도이고, 도 3은 본 발명의 전열핀을 용접하기 위해 지그를 사용하는 상태를 보여주는 단면도이며, 도 4는 본 발명의 가열관을 용접하기 위해 지그를 사용하는 상태를 보여주는 단면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 가스보일러용의 열교환기(100)는 상부가 개구되고, 다수의 가열관(12)이 삽입 고정되도록 다수의 관공(도면부호 미도시함)이 형성된 박스형상의 열교환기 몸체(10)와, 상기 가열관(12)에 삽입되어 상기 열교환기 몸체(10)의 내측 하부에 브레이징 용접되는 다수의 전열핀(14)으로 이루어진다.

상기 전열핀(14)은 평면을 유지하는 랜드부(L)와, 상기 랜드부(L)의 양단부가 일측방향으로 소정의 폭만큼 절곡되어져 플랜지(F)가 형성되어 있고, 열교환기의 가열관이 삽입되는 다수의 통공(H)이 형성되어 있으며, 상기 통공(H)의 외측으로는 일측방향으로 소정의 폭만큼 절곡되어져 슬리이브(S)가 형성되어 있다.

그리고, 상기 통공(H)의 상부 양측에는 와류발생기(20)가 대칭을 이루면서 형성되어 있다.

상기와 같은 구조를 갖는 전열핀(2)은 기본적으로 복수의 가열관(12)이 복수의 전열핀(14)에 형성된 통공(H)에 삽입되고, 슬리이브(S)와 접합된 구성으로 이루어진다.

각 가열관(12)의 상측 좌우 위치의 전열핀(14) 상에는 각 한쌍의 와류발생기(20)가 형성된다.

각 와류발생기(20)는 상기 가열관(12)의 중심에 대칭인 상호 반대방향으로 경사 형성되되, 수직하게 이루어져 있다.

즉, 상기 와류발생기(20)는 연소실로부터 발생된 연소가스의 흐름을 교란시켜 와류를 형성하게 된다.

상기 와류발생기(20)는 전열핀(14)의 대응위치를 랜싱(lancing) 절곡하여 구성된다. 다시 말하면, 전열핀(14)의 일부를 블랭킹한 뒤, 절개부를 절곡시켜 세우는 방법으로 구성되는 것이다.

상기와 같은 구조의 전열핀(14)은 와류 발생기(20)에 의해서 전달효과가 뒤어나고, 효율이 높아짐으로써 전열핀(14)의 크기를 상부에서 10mm정도 줄여도 열효율이 저하되지 않으므로 원가가 절감되는 장점이 있다.

상기와 같은 열교환기(100)의 가열관(12) 및 다수의 전열핀(14)은 열교환기 몸체(10)에 브레이징 용접하여 고정하는 것이 일반적이다.

이때, 브레이징 용접이 확실하고, 빠르게 되도록 상기 다수의 전열핀(14)의 플랜지(F)를 상기 열교환기 몸체(10)의 내측면에 고정하는데, 알곤용접을 이용하여 용접함으로써 열교환기 몸체(10)와 플랜지(F)에 다수의 제 1용접부(16)가 형성된다.

또한, 상기 가열관(12)의 외측과 열교환기 몸체(10)를 알곤용접하여 고정하는데, 이때에는 다수의 제 2용접부(18)가 형성된다.

상기와 같은 본 발명의 열교환기는 가열관(12) 및 전열핀(14)의 브레이징 용접할 때 정확하고, 빠르게 유도할 수 있게 된다.

상기 알곤 용접법은 일반적으로 사용되는 용접법이기는 하나 본 발명에서와 같이 가열관(12) 및 전열핀(14)를 용접하고자 하는 경우에는 열교환기에 적용되지 않은 방법이고, 또한, 이러한 구조를 갖는 열교환기는 아직까지 당업계에서는 실시하기가 까다로우므로 쉽게 찾아볼 수 없는 구조이다.

계속해서 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 열교환기(100)를 고정수단(26)에 고정시켜 놓고, 상기 열교환기(100)의 상부에서는 용접토치를 구비한 제 1 지그(22)를 이용하여 전열핀(14)과 열교환기 몸체(10)를 용접하고, 상기열교환기(100)의 우측부에서는 제 2지그(24)를 이용하여 가열관(12)과 열교환기 몸체(10)를 용접한다.

상기 고정수단(26)은 양측부에 가이드(28)가 설치되고, 상부에 실린더(30)를 구비하고, 상기 실린더(30)가 상하로 이동하면서 제 1지그(22)를 승강시켜서 용접하게 된다.

그리고, 상기 제 1 지그(22)는 레일(32)을 따라 전후로 움직이면서 소정의 간격으로 원하는 위치에 전열핀(14)을 용접시킨다.

마찬가지로, 제 2지그(24)는 미도시된 실린더에 의해 레일(32)을 따라 움직이면서 열교환기 몸체(10) 내측으로 들어가서 열교환기 몸체(10) 외측의 가열관(12)을 용접하도록 이루어진다.

상기 제 1지그(22) 및 제 2 지그(24)를 이용한 용접시 용접전류는 2 - 5A이고, 압력은 10 - 15 ℓ/m을 유지시키면서 용접을 하게 된다.

그리고, 상기와 같이 기술된 본 발명은 상기에 기술된 바와 같은 바람직한 일실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 다양하게 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경실시는 본 발명의 핵심요소로 기재된 청구범위 내에 존재한다고 할 것이다.

이와 같은, 본 발명의 가스보일러용 열교환기는 가열관과 전열핀을 1차적으로 알곤용접을 실시함으로써 열교환기 몸체에 고정하고, 2차적으로 브레이징 용접을 확실하게 함으로써 작업성이 우수해지고, 용접효율이 향상되며, 그로 인하여 가스보일러용 열교환기의 열효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 열교환기 몸체와, 상기 열교환기 몸체에 삽입 설치되는 가열관과, 상기 가열관의 외측에 끼워짐과 동시에 열교환기 몸체에 브레이징 용접으로 고정되는 전열핀을 구비하는 통상의 열교환기에 있어서,

   상기 가열관을 알곤용접하여 상기 열교환기 몸체에 용접 고정하여 제 2용접부를 형성하고, 상기 가열관에 삽입 설치된 전열핀의 양측부를 열교환기 몸체에 알곤용접하여 제 1용접부를 형성하는 것을 특징으로 하는 가스보일러용 열교환기 구조.
2. 통상의 열교환기 제조방법에 있어서,

   상기 열교환기의 몸체 내측에 전열핀을 설치하고, 상기 열교환기를 고정수단으로 고정하고, 제 1지그를 이용하여 상기 전열핀의 측면 플랜지를 열교환기 몸체에 알곤용접하는 1차 용접과, 상기 열교환기에 설치된 가열관을 제 2지그를 이용하여 상기 열교환기 몸체 외측에 용접고정하는 2차 용접과, 상기 가열관 및 전열핀이 용접된 상태에서 브레이징 용접하는 3차용접으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가스보일러용 열교환기의 제조방법.
3. 제 2항에 있어서, 상기 1차 및 2차 용접시 용접전류는 2 - 5A이고, 압력은 10 - 15 ℓ/m인 것을 특징으로 하는 가스 보일러용 열교환기의 제조방법.