KR20050004657A - 열교환기 검사용 핏팅 클램프 및 이를 이용한 검사방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열교환기 검사용 핏팅 클램프 및 이를 이용한 검사방법에 관한 것으로, 그 목적은 열교환기의 플랜지에 간단히 착탈시켜 브레이징된 열교환기의 결합부위 등의 누설을 검사하도록 하는 열교환기 검사용 핏팅 클램프를 제공함에 있다. 이는 수직으로 형성된 파지부의 일측 하단에 열교환기의 입,출구 파이프가 결합되어진 플랜지가 결합되는 안착부가 형성되어진 몸체와, 상기 몸체의 안착부 상면에서 전후진되면서 상기 플랜지에 결합 또는 분리되고, 일측에는 누설 검사용 가스가 주입되는 주입구가 형성되며, 상기 주입구에 연통되는 유로가 내부에 형성되어진 씰링블록과, 상기 씰링블록을 상기 플랜지에 밀착시키는 결합수단을 포함하는 것이다. 또한, 핏팅 클램프을 파지한 상태에서 열교환기의 플랜지에 상기 핏팅 클램프를 결합시키는 단계와, 상기 핏팅 클램프의 결합수단으로 씰링블록을 상기 열교환기의 플랜지에 밀착시키는 단계와, 상기 열교환기의 플랜지와 상기 씰링블록이 밀착된 상태에서 가스 주입구를 통해 열교환기의 유로상에 검사용 가스를 주입하는 단계와, 가스가 주입된 열교환기를 진공챔버에 이동시킨 후에 누설을 검사하는 단계와, 검사가 완료된 후 열교환기의 내부에서 주입된 검사용 가스를 회수하는 단계와, 상기 핏팅클램프의 결합수단을 해제하여 검사용 가스가 회수된 상기 열교환기의 플랜지에서 상기 씰링블록의 밀착을 해제시키는 단계와, 밀착이 해제된 상기 핏팅클램프를 상기 플랜지에서 분리시키는 단계로 이루어진 것이다.

Description

열교환기 검사용 핏팅 클램프 및 이를 이용한 검사방법{FITTING CLAMP FOR TEST OF HEAT EXCHANGER AND TEST METHOD UTILIZING THEREOF}

본 발명은 열교환기 검사용 핏팅 클램프 및 이를 이용한 검사방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열교환기의 플랜지를 파지한 후 열교환기에 가스를 주입시키고, 열교환기의 브레이징 불량 등을 검사하기 위한 열교환기 검사용 핏팅 클램프 및 이를 이용한 검사방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 공조장치에 사용되는 열교환기는 냉,난방시스템의 작동유체 유로상에 설치되어 그 내부에 흐르는 작동유체가 외기열을 흡열하도록 하거나 또는 자신의 열을 외부로 방열하는 방식으로 열교환을 수행하도록 하여 소정공간을냉,난방할 수 있게 한다.

상기한 열교환기로는 증발기, 히터코어, 응축기, 라디에이터 등을 들수 있으며, 이들 열교환기는 알루미늄으로 이루어진 여러 가지 구성부품들을 프레스 가공 등으로 제작한 후 고정지그에 일정한 형태로 가조립하여 진공로에 투입하고, 일정한 온도로 가열하게 되면 브레이징 접합되는 것이다.

상기와 같은 브레이징 접합은 표면에 클래드 층이 형성된 알루미늄을 브레이징로에 투입하여 일정온도로 가열하도록 하여 융점이 낮은 클래드 층이 용융되어 모세관 현상 및 표면장력에 의하여 접합부로 흐르게 됨으로서 구성부품들 상호간에 접합이 이루어지는 것이다.

상기의 브레이징 접합된 열교환기, 특히, 증발기 또는 응축기는 내부에 고압의 냉매가 흐르게 됨으로 각 부품의 결합부위에서 브레이징 불량에 의한 누설이 발생할 위험이 매우 놓아 제조되는 모든 제품에 대해 헬륨가스를 이용하여 누설 검사를 시행하고 있다.

도 1은 종래에 열교환기의 누설을 검사하는 일예로서 바이스 그립을 나타낸 도면이다.

도시한 바와 같이 바이스 그립은 선단에 고정조오(1a)가 설치되고, 후단에는 조오의 벌림폭을 조절하는 조절스크류(1b)가 설치된 제1손잡이(1)와, 상기 제1손잡이(1)에 힌지핀(1c)으로 결합되고, 상기 고정조오(1a)에 대응되는 가동조오(2a)가 제1연결핀(2b)으로 선단에 설치되어진 제2손잡이(2)와, 일단은 상기 제2손잡이(2)에 제2연결핀(3a)으로 연결되고, 타측은 상기 조절스크류(1b)에 연동되는 조절링크(3)와, 상기 제1,2손잡이(1)(2)의 고정된 상태를 해제하기 위해 상기 제2손잡이(2)에 제3연결핀(4a)으로 결합되고, 단부에 형성된 해제돌기(4b)가 상기 조절링크(3)에 연동되는 릴리스레버(4)와, 일단은 상기 제1손잡이(1)에 연결되고, 타단은 상기 제2손잡이(2)에 연결되어진 탄성부재(5)와, 상기 고정조오(1a)에 고정되고, 상부에 누설 검사용 가스가 주입되는 주입구(6a)가 형성되며, 상기 주입구(6a)에 연통되는 유로(6b)가 내부에 형성되어진 씰링블록(6)으로 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 바이스 그립을 브레이징된 열교환기(7)의 입,출구 파이프(8)가 결합되어진 플랜지(9)를 상기 고정조오(1a)에 고정되어진 씰링블록(6)에 위치시키고, 제1,2손잡이(1)(2)를 손으로 파지한 상태에서 제2손잡이(2)를 누르게 되면, 제2손잡이(2)의 가동조어(2a)가 플랜지(9)의 하단부에 밀착되면서 힌지핀(1c)을 중심으로 제1,2손잡이(1)(2)는 록킹되는 것이다.

바이스 그립이 로킹된 상태에서 씰링블록(6)에 형성된 주입구(6a)를 통해 가스를 주입하게 되면 가스는 씰링블록(6)에 형성된 유로(6b)를 통해 플랜지(9)에 결합되어진 파이프를 통해 열교환기(7)에 유입된다.

가스가 주입된 열교환기는 진공챔버에서 가스의 누설 및 내압을 검사한 후 불량여부를 검사하게 된다.

그러나, 종래의 열교환기의 누설을 검사하게 위해 사용되는 바이스 그립은 작업자가 악력을 사용하여 록킹시켜야 됨으로, 장시간 작업을 하다보면 작업자의 근골격에 무리를 주어 작업 관련성 근골격계질환이 발생될 위험이 있다.

또한, 작업자가 수동으로 바이스 그립을 체결 또는 분리하는 과정에서 열교환기 핀 등에 손상을 줄 수 있으며, 제품의 낙하 등으로 인해 품질 문제등이 발생되는 것이다.

그리고, 종래의 바이스 그립을 이용하는 경우 공정을 자동화하는데 무리가 따르기 때문에 전체적인 열교환기 제조공정에 시간지연 등의 문제점을 야기하게 된다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 목적은 열교환기의 플랜지에 간단히 착탈시켜 브레이징된 열교환기의 결합부위 등의 누설을 검사하도록 하는 열교환기 검사용 핏팅 클램프 및 이를 이용한 검사방법을 제공함에 있다.

또한, 종래 수작업으로 클램프를 체결하던 방식을 자동화 공정으로 대체하도록 하는 열교환기 검사용 핏팅 클램프 및 이를 이용한 검사방법을 제공함에 있다.

도 1은 종래에 따른 열교환기 검사용 바이스 그립을 나타낸 도면.

도 2는 본 발명에 따른 열교환기 검사용 핏팅 클램프의 일예를 나타낸 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 열교환기 검사용 핏팅 클램프를 플랜지에 결합시키기 전의 상태를 나타낸 측면도.

도 4는 본 발명에 따른 열교환기 검사용 핏팅 클램프를 플랜지에 결합시킨 상태를 나타낸 정면도.

도 5는 본 발명에 따른 열교환기 검사용 핏팅 클램프를 플랜지에 결합시키기 전 상태를 나타낸 정면도.

도 6은 본 발명에 따른 열교환기 검사용 핏팅 클램프의 다른 실시예를 나타낸 사시도.

도 7은 본 발명에 따른 열교환기 검사용 핏팅 클램프를 플랜지에 결합시킨 상태를 나타낸 측면도.

도 8은 본 발명에 따른 열교환기 검사용 핏팅 클램프를 플랜지에 결합시키기 전의 상태를 나타낸 측면도.

도 9는 본 발명에 따른 열교환기 검사용 핏팅 클램프를 플랜지에 결합시키기 전의 상태를 나타낸 정면도.

(도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명)

10: 몸체 11: 파지부

12: 안착부 20: 씰링블록

21: 주입구 22: 유로

30: 결합수단 31: 브라켓트부

31a: 나사공 32: 나사봉

32a: 볼트머리부 33: 체결부재

33a: 관통공 33b: 밀착돌기

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 수직으로 형성된 파지부의 일측 하단에 열교환기의 입,출구 파이프가 결합되어진 플랜지가 결합되는 안착부가 형성되어진 몸체와, 상기 몸체의 안착부 상면에서 전후진되면서 상기 플랜지에 결합 또는 분리되고, 일측에는 누설 검사용 가스가 주입되는 주입구가 형성되며, 상기 주입구에 연통되는 유로가 내부에 형성되어진 씰링블록과, 상기 씰링블록을 상기 플랜지에 밀착시키는 결합수단을 포함하는 것이다.

또한, 상기 결합수단은 상기 몸체의 파지부 상단에 돌출되고, 중앙에 나사공이 형성된 브라켓트부와, 상기 나사공에 결합되고, 단부가 상기 씰링블록에 접촉되는 나사봉으로 이루어진 것이다.

또한, 상기 결합수단은 상기 파지부의 상단에 힌지결합되고, 단부가 상기 씰링블록에 접촉되며, 중간에 관통공이 형성된 체결부재와, 상기 관통공에 결합됨과 아울러 나사산이 태핑가공된 체결공이 형성된 씰링블록을 관통하고, 단부가 상기 몸체에 나사결합되는 나사봉으로 이루어진 것이다.

또한, 상기 체결부재의 자유단에는 밀착돌기가 형성된 것이다.

또한, 상기 몸체의 안착부와 씰링블록 사이에는 가이드봉이 결합되어진 것이다.

또한, 상기 가이드봉에는 탄성부재가 결합되어진 것이다.

또한, 핏팅 클램프을 파지한 상태에서 열교환기의 플랜지에 상기 핏팅 클램프를 결합시키는 단계와, 상기 핏팅 클램프의 결합수단으로 씰링블록을 상기 열교환기의 플랜지에 밀착시키는 단계와, 상기 열교환기의 플랜지와 상기 씰링블록이 밀착된 상태에서 가스 주입구를 통해 열교환기의 유로상에 검사용 가스를 주입하는 단계와, 가스가 주입된 열교환기를 진공챔버에 이동시킨 후에 누설을 검사하는 단계와, 검사가 완료된 후 열교환기의 내부에서 주입된 검사용 가스를 회수하는 단계와, 상기 핏팅클램프의 결합수단을 해제하여 검사용 가스가 회수된 상기 열교환기의 플랜지에서 상기 씰링블록의 밀착을 해제시키는 단계와, 밀착이 해제된 상기 핏팅클램프를 상기 플랜지에서 분리시키는 단계로 이루어진 것이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2 내지 도 5는 본 발명에 따른 열교환기 검사용 핏팅 클램프의 일예를 나타낸 도면이다.

도시한 바와 같이 열교환기 검사용 핏팅 클램프(100)는 몸체(10), 씰링블록(20) 및 결합수단(30)으로 크게 구성되고, 열교환기(200)의 입,출구 파이프(210)(220)가 결합되어진 플랜지(230)에 결합되는 것이다.

상기 몸체(10)는 수직으로 형성된 파지부(11)와, 상기 파지부(11)의 일측 하단에 열교환기(200)의 입,출구 파이프(210)(220)가 결합되어진 플랜지(230)가 결합되는 안착부(12)가 형성되어 있다.

상기 파지부(11)는 로보트 팔(미도시) 등이 파지하기 용이하도록 일정 두께와 폭을 가지고 있고, 상기 안착부(12)는 플랜지(230)의 두께에 대응하도록 플레이트가 상하측에 일정간격 이격되어지고, 상기 플레이트는 전방에서 내측으로 일정간격으로 홈을 형성하여 플랜지(230)에 결합되어진 입,출구 파이프(210)(220)가 결합되기 용이한 구조를 가진다.

상기 씰링블록(20)은 대략 사각 형태로 이루어져 상기 몸체(10)의 안착부(12) 상면에서 전,후진(도면상은 상,하임)되면서 상기 플랜지(230)에 결합 또는 분리되고, 일측에는 누설 검사용 가스가 주입되는 주입구(21)가 형성되며, 상기 주입구(21)에 연통되는 유로(22)가 내부에 형성되어 있다.

또한, 상기 주입구(21)에는 체크밸브가 결합되어 누설 검사용 가스(헬륨 가스또는 공기)를 주입시킨 후 외부로 누설되지 않도록 이루어져 있다.

또한, 상기 씰링블록(20)의 유로(22)는 상기 플랜지(230)에 결합되어진 열교환기(200)의 입,출구 파이프(210)(220) 중에 입구 파이프(210)에 연통되도록 하고, 출구 파이프(220)는 밀폐시키도록 하는 것이 바람직하다.

상기 결합수단(30)은 상기 씰링블록(20)을 전진시켜 상기 플랜지(230)에 밀착시키도록 하는 것으로, 상기 몸체(10)의 파지부(11) 상단에 돌출되고, 중앙에 나사공(31a)이 형성된 브라켓트부(31)와, 상기 나사공에 결합되고, 단부가 상기 씰링블록(20)에 접촉되는 나사봉(32)으로 이루어진다.

상기 브라켓트부(31)는 파지부(11)에 직각방향으로 일체로 형성되어 있으며, 상기 나사봉(32)의 일측에는 볼트머리부(32a)가 형성되어 로보트 팔(미도시)등에 고정된 조립공구(300)에 조립되어 나사봉(32)을 전,후진 시키게 된다.

또한, 상기 브라켓트부(31)와 안착부(12) 사이에는 가이드봉(13)이 결합되고, 상기 가이드봉(13) 사이에 씰링블록(20)이 결합되도록 하여 몸체(10)에서 이탈되지 않도록 한다.

또한, 상기 가이드봉(13)에는 탄성부재(14)가 결합되어 씰링블록(20)이 플랜지(230)에서 분리될때 탄성을 제공하게 된다.

상기 가이드봉(13) 대신에 몸체(10)에 가이드홈 등을 형성하고, 이에 대응하도록 씰링블록(20)에 가이드 돌기를 설치할 수 있을 것이다.

도 6 내지 도 9는 본 발명에 따른 열교환기 검사용 핏팅 클램프의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.

설명에 앞서 일실시예와 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 부여하고, 설명도 생략하여 설명의 복잡화를 방지한다.

이 실시예에서는 씰링블록(20)을 전,후진시키는 결합수단(30)이 상이한 것으로, 상기 결합수단(30)은 몸체(10)의 파지부(11) 상단에 힌지결합되고, 단부가 상기 씰링블록(20)에 접촉되며, 중간에 관통공(33a)이 형성된 체결부재(33)와, 상기 체결부재(33)의 관통공(33a)에 결합됨과 아울러 나사산이 태핑가공된 체결공이 형성된 씰링블록(20)을 관통하고, 단부가 상기 몸체(10)에 나사결합되는 나사봉(32)으로 이루어진 것이다.

또한, 상기 체결부재(33)의 자유단에는 밀착돌기(33b)가 형성되어 있다.

즉, 체결부재(33)의 관통공(33a)과 나사산이 태핑가공된 체결공이 형성된 씰링블록(20)을 관통시킨 나사봉(32)의 단부가 몸체(10)에 지지되어 있어 나사봉(32)이 회전하게 되면 볼트머리부(32a)에 의해 가압된 체결부재(33)의 자유단에 형성된 밀착돌기(33b)가 씰링블록(20)을 지지고정하게 되고, 상기 씰링블록(20)은 열교환기(200)의 플랜지(230)측으로 이동하게 된다. 반대로 나사봉(32)을 역회전시키면 밀착되어져 있던 플랜지(230)와 씰링블록(20)의 결합이 해제된다.

본 발명에 따른 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 열교환기 검사용 핏팅 클램프는 로보트 팔(미도시)로 몸체(10)의 파지부(11)를 잡은 상태에서 브레이징 조립이 완료된 열교환기(200)의 플랜지(230) 측면에 몸체(10)의 안착부(12)를 결합시키게 된다.

상기 안착부(12)에 플랜지(230)가 결합된 상태에서 나사봉(32)의볼트머리부(32a)를 조립공구(300)로 회전시키게 되면, 나사봉(32)이 회전하면서 나사봉(32)과 체결된 씰링블록(20)의 일측을 밀어 씰링블록(20)과 플랜지(230)를 밀착되고, 볼트머리부(32a)에 의해 체결부재(33)가 씰링블록(20)을 최종적으로 가압ㆍ지지하게 된다.

이때 플랜지(230)에 결합되어진 열교환기(200)의 입, 출구 파이프(210)(220)가 씰링블록(20)에 압착되어 기밀이 유지된 상태에서 가스 주입구(21)를 통해 헬륨가스를 주입하게 되면 씰링블록(20) 내부에 유로(22)를 통해 입구 파이프(210) 측으로 가스가 유입된다.

적정한 가스가 유입된 상태에서 열교환기(200)는 진공챔버(미도시)로 이동시키고, 상기 진공챔버에서 가스 누설 및 내압을 측정하게 되어 열교환기(200)의 불량여부를 확인할 수 있게 된다.

또한, 검사가 끝난 후에는 헬륨가스를 회수하는 것이다.

헬륨가스를 회수한 상태에서 로보트 팔에 의해 몸체(10)의 파지부(11)를 파지한 상태에서 나사봉(32)의 볼트머리부(32a)를 조립공구(300)로 역회전시키게 되면 씰링블록(20)을 플랜지(230)를 분리할 수 있게 된다.

이상 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 열교환기 검사용 핏팅 클램프는 플랜지에 몸체를 간단히 결합시키고, 결합수단으로 씰링블록과 플랜지를 밀착시킨 상태에서 가스를 주입함으로서, 작업을 자동화 시킬 수 있어 작업자의 근골격계 질환의 발생을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 생산성도 향상되는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 수직으로 형성된 파지부(11)의 일측 하단에 열교환기(200)의 입,출구 파이프(210)(220)가 결합되어진 플랜지(230)가 결합되는 안착부(12)가 형성되어진 몸체(10);

   상기 몸체(10)의 안착부(12) 상면에서 전후진되면서 상기 플랜지(230)에 결합 또는 분리되고, 일측에는 누설 검사용 가스가 주입되는 주입구(21)가 형성되며, 상기 주입구(21)에 연통되는 유로(22)가 내부에 형성되어진 씰링블록(20);

   상기 씰링블록(20)을 상기 플랜지(230)에 밀착시키는 결합수단(30);을 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기 검사용 핏팅 클램프.
2. 제1항에 있어서,

   상기 결합수단(30)은 상기 몸체(10)의 파지부(11) 상단에 돌출되고, 중앙에 나사공(31a)이 형성된 브라켓트부(31)와, 상기 나사공(31a)에 결합되고, 단부가 상기 씰링블록(20)에 접촉되는 나사봉(32)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 열교환기 검사용 핏팅 클램프.
3. 제1항에 있어서,

   상기 결합수단(30)은 상기 파지부(11)의 상단에 힌지결합되고, 단부가 상기 씰링블록(20)에 접촉되며, 중간에 관통공(33a)이 형성된 체결부재(33)와, 상기 관통공(33a)에 결합됨과 아울러 나사산이 태핑가공된 체결공이 형성된 씰링블록(20)을 관통하고, 단부가 상기 몸체(10)에 나사결합되는 나사봉(32)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 열교환기 검사용 핏팅 클램프.
4. 제3항에 있어서,

   상기 체결부재(33)의 자유단에는 밀착돌기(33b)가 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기 검사용 핏팅 클램프.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한항에 있어서,

   상기 몸체(10)의 안착부(12)와 씰링블록(20) 사이에는 가이드봉(13)이 결합되어진 것을 특징으로 하는 열교환기 검사용 핏팅 클램프.
6. 제6항에 있어서, 상기 가이드봉(13)에는 탄성부재(14)가 결합되어진 것을 특징으로 하는 열교환기 검사용 핏팅 클램프.
7. 핏팅 클램프(100)을 파지한 상태에서 열교환기(200)의 플랜지(230)에 상기 핏팅 클램프(100)를 결합시키는 단계;

   상기 핏팅 클램프(100)의 결합수단(30)으로 씰링블록(20)을 상기 열교환기(200)의 플랜지(230)에 밀착시키는 단계;

   상기 열교환기(200)의 플랜지(230)와 상기 씰링블록(20)이 밀착된 상태에서가스 주입구(21)를 통해 열교환기(200)의 유로상에 검사용 가스를 주입하는 단계;

   가스가 주입된 열교환기(200)를 진공챔버에 이동시킨 후에 누설을 검사하는 단계;

   검사가 완료된 후 열교환기(200)의 내부에서 주입된 검사용 가스를 회수하는 단계;

   상기 핏팅클램프(100)의 결합수단(30)을 해제하여 검사용 가스가 회수된 상기 열교환기(200)의 플랜지(230)에서 상기 씰링블록(20)의 밀착을 해제시키는 단계;

   밀착이 해제된 상기 핏팅클램프(100)를 상기 플랜지(230)에서 분리시키는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 열교환기 검사용 핏팅 클램프를 이용한 열교환기 검사방법