KR20070031053A - Flange and pipe assembly structure for condenser of automobile - Google Patents
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Abstract
본 발명은 조인트 플랜지와 인/아웃 파이프간 브레이징 공정을 통해서 수동 용접을 최소화 할 수 있고, 접합상태에 관한 불량률을 저감시킬 수 있으며, 양산성 향상과 제조 단가를 축소시킬 수 있는 자동차 응축기용 플랜지 파이프 어셈블리 구조를 제공하고자 한다.The present invention can minimize the manual welding through the brazing process between the joint flange and the in / out pipe, reduce the defect rate related to the joint state, improve the productivity and reduce the manufacturing cost of flange pipe for automobile condenser We want to provide an assembly structure.
본 발명의 자동차 응축기용 플랜지 파이프 어셈블리 구조는 알루미늄 합금번호 AL4343, AL4045, AL4N43, AL4N45를 포함한 클래드 알루미늄합금 군(group)에서 선택된 1종의 알루미늄합금인 피재와; 알루미늄 합금번호 AL3003, AL3N03, AL3N33, AL3005, AL3N43, AL6951을 포함한 클래드 알루미늄합금 군에서 선택된 1종의 알루미늄합금인 심재를 포함하되, 상기 심재(35)의 일면 또는 양면에 상기 피재(36)를 적층 합체시킨 인/아웃 파이프(30, 40)와; 상기 인/아웃 파이프(30, 40) 각각의 일측 단부(31, 41)가 브레이징 가공에 의해 관통하게 융착 고정된 조인트 플랜지(10)와; 상기 인/아웃 파이프(30, 40) 각각의 타측 단부(32, 42)가 브레이징 가공에 의해 관통하게 융착 고정된 헤더탱크(20)를 포함한다.Flange pipe assembly structure for automobile condenser of the present invention is a clad material of aluminum alloy selected from the clad aluminum alloy group including aluminum alloy number AL4343, AL4045, AL4N43, AL4N45; Including a core material of one kind of aluminum alloy selected from the clad aluminum alloy group including the aluminum alloy number AL3003, AL3N03, AL3N33, AL3005, AL3N43, AL6951, laminated the material 36 on one or both sides of the core material 35 Coalesced in / out pipes 30 and 40; A joint flange (10) in which one end (31, 41) of each of the in / out pipes (30, 40) is fusion-fixed through brazing; The other end 32, 42 of each of the in / out pipes 30, 40 includes a header tank 20 in which fusion is fixed through the brazing process.
클래드, 알루미늄, 합금, 파이프, 브레이징, 조인트 플랜지 Clad, Aluminum, Alloy, Pipe, Brazing, Joint Flange
Description
도 1은 종래 기술에 따른 알루미늄합금 튜브의 체결구조를 설명하기 위한 단면도,1 is a cross-sectional view for explaining a fastening structure of an aluminum alloy tube according to the prior art,
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 자동차 응축기용 플랜지 파이프 어셈블리 구조의 구성을 설명하기 위한 전체 사시도,Figure 2 is an overall perspective view for explaining the configuration of the flange pipe assembly structure for an automobile condenser according to an embodiment of the present invention,
도 2a 내지 도 2c는 도 2에 도시된 인/아웃 파이프의 제작방법을 설명하기 위한 사시도들 및 확대 단면도,2a to 2c are perspective views and enlarged cross-sectional view for explaining the manufacturing method of the in / out pipe shown in FIG.
도 3a와 도 3b는 도 2에 도시된 원 A(A')의 확대 단면도,3A and 3B are enlarged cross-sectional views of circle A (A ') shown in FIG. 2;
도 4a와 도 4b는 도 2에 도시된 원 B(B')의 확대 단면도.4A and 4B are enlarged cross-sectional views of circle B (B ') shown in FIG.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
10 : 조인트 플랜지 20 : 헤더탱크10: joint flange 20: header tank
30, 40 : 인/아웃 파이프 35 : 심재30, 40: in / out pipe 35: core material
36 : 피재 50, 60 : 제1, 제2고정 클립36: felling 50, 60: first, second fixing clip
100 : 기본 브레이징 시트 150 : 개별 브레이징 시트100: basic brazing sheet 150: individual brazing sheet
본 발명은 자동차 응축기용 플랜지 파이프 어셈블리 구조에 관한 것이며, 더욱 상세하게는, 브레이징(brazing) 가공에 의해 개별 용접 없이 입력 및 출력의 역할을 담당하는 인/아웃 파이프를 조인트 플랜지와 헤더탱크에 상호 연결시키는 자동차 응축기용 플랜지 파이프 어셈블리 구조에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to the construction of flanged pipe assemblies for automotive condensers, and more particularly, to interconnecting in / out pipes to joint flanges and header tanks that serve as input and output without individual welding by brazing. Relates to a flange pipe assembly structure for an automobile condenser.
일반적으로 대한민국 산업규격의 KS D 7043에는 알루미늄 합금 땜납 및 브레이징 시트(Aluminium alloy brazing filler metals and brazing sheets)에 관하여, 땜납에 사용하는 알루미늄합금 땜납(이하, '땜납'이라 한다) 및 브레이징 시트의 종류, 품질, 치수 및 그 허용차, 시험, 검사, 제품의 호칭방법과 표시 등을 규정하고 있다.In general, KS D 7043 of the Korean Industrial Standards relates to aluminum alloy brazing filler metals and brazing sheets, types of aluminum alloy solder (hereinafter referred to as 'solder') and brazing sheets used for soldering. It defines the quality, dimensions and tolerances, tests and inspections, and how to label and label products.
여기에서, 용어의 정의를 살펴보면, 시트와 플레이트는 동일한 개념으로 얇은 클래드 알루미늄합금 판재를 의미한다.Here, looking at the definition of the term, sheet and plate mean the thin clad aluminum alloy sheet material in the same concept.
또한, 땜납은 단독으로 사용하는 것 또는 브레이징 시트의 피재로서 사용한 것을 의미한다.In addition, a solder means using it independently or using it as a covering material of a brazing sheet.
또한, 심재는 브레이징 시트를 구성하는 주된 알루미늄합금으로 고상선 온도가 땜납의 액상선 온도보다 높은 것을 의미한다.In addition, the core material is the main aluminum alloy constituting the brazing sheet, which means that the solidus temperature is higher than the liquidus temperature of the solder.
또한, 피재는 심재 표면에 클래드한 땜납을 의미한다.In addition, a material means the solder clad on the surface of a core material.
또한, 희생양극재는 심재 표면에 클래드한, 심재보다 전위(potential state) 가 낮은 알루미늄 합금을 의미한다.In addition, the sacrificial cathode material means an aluminum alloy having a lower potential state than the core material clad on the surface of the core material.
또한, 클래드율은 브레이징 시트의 두께에 대한 피재의 두께(일면)의 비율(%)을 의미한다.In addition, a cladding rate means the ratio (%) of the thickness (one side) of a workpiece with respect to the thickness of a brazing sheet.
심재, 피재, 희생양극재는 모두 '알루미늄 합금번호'의 형식으로 구분된다. 알루미늄 합금번호는 'AL'과 숫자 또는 문자로 이루어진 네자리 번호로 표시되고, 첫 번째 두 번째 숫자를 포함한 계열로 호칭된다.Core material, shell material and sacrificial anode material are all classified in the form of 'aluminum alloy number'. The aluminum alloy number is represented by a four-digit number consisting of 'AL' and a number or letter, and is called a series including the first and second numbers.
예컨대, 알루미늄합금 AL3003의 경우, 알루미늄합금 군에서 선택된 AL30계열 중 어느 하나의 알루미늄합금을 의미한다.For example, in the case of aluminum alloy AL3003, it means any one aluminum alloy selected from the AL30 series selected from the aluminum alloy group.
희생양극재는 심재와 피재와의 관계에서, 주된 함유량의 심재를 전위차에 의해 피재가 희생하여 심재를 보호한다는 개념 하에 호칭되는 것으로서, 본 발명의 설명에서 심재의 표면에 클래드된 피재를 의미한다.The sacrificial cathode material is named under the concept of protecting the core material by sacrificing the core content of the core material by the potential difference in the relationship between the core material and the core material, and means a clad material clad on the surface of the core material in the description of the present invention.
심재, 피재(희생양극재) 각각의 화학성분과, 심재, 피재를 이용한 브레이징 시트의 종류 및 기호의 종류, 치수 및 허용차, 브레이징 시트의 표준치수, 브레이징 시트의 피재의 클래드율의 허용차에 대한 상세한 설명은 KS D 7043에 개시되어 있으므로 여기에서 생략될 것이다.Details of the chemical composition of the core material and material (sacrificial anode material), the type of brazing sheet using the core material and the material, the type, size and tolerance of the brazing sheet, the standard dimensions of the brazing sheet, and the cladding ratio of the cladding of the material of the brazing sheet. The description is disclosed in KS D 7043 and will be omitted here.
또한, 본 발명의 이해를 돕기 위한 또 하나의 기술 규격인 KS D 6713의 알루미늄 및 알루미늄합금 용접관은 고주파 유도가열 용접(이하, '용접'이라 칭함)에 의해 앞서 언급한 브레이징 시트를 조관하여 파이프 또는 튜브 형상을 갖도록 제조한다.In addition, the aluminum and aluminum alloy welded tube of KS D 6713, which is another technical standard for better understanding of the present invention, is manufactured by integrating the aforementioned brazing sheet by high frequency induction heating welding (hereinafter referred to as 'welding'). Or it is manufactured to have a tube shape.
이런 기술 규격이 통상의 업계에 알려진 상태임에도 불구하고, 구체적으로 알루미늄합금 파이프를 자동차 응축기용 조인트 플랜지 또는 헤더 탱크에 적용한 제품 또는 기술이 없음에 따라, 여전히 도 1에 도시한 바와 같은 단순 와이어 용접방법에 의존하여 자동차 응축기용 플랜지 파이프 어셈블리를 구성하고 있는 실정이다.Although these technical specifications are known in the art, there is still no product or technology in which aluminum alloy pipes are applied to joint flanges or header tanks for automobile condensers. Still, the simple wire welding method as shown in FIG. In accordance with the present invention, a flange pipe assembly for an automobile condenser is constructed.
도 1에 도시한 바와 같이, 종래 기술에 따른 알루미늄합금 튜브 조립 구조에서는 AL30계열(예 : AL3003) 또는 AL50계열(예 : AL5052)의 소재로 제작된 순수 알루미늄합금 튜브(1)를 사용한다.As shown in FIG. 1, in the aluminum alloy tube assembly structure according to the prior art, a pure
종래의 순수 알루미늄합금 튜브(1)의 끝단은 해당 조립부위(3)의 삽입구멍(2)에 삽입된 후, 용접 방향에 제한을 받지 않는 외측면 코너부위, 즉 단순 알루미늄합금 튜브(1)의 끝단의 외주면과 연접하는 삽입구멍(2)의 초입부위에 해당하는 접합부위(5)만을 알루미늄합금 와이어(4)를 사용하여 각각 수동 용접하고 있는 실정이다.The end of the conventional pure aluminum alloy tube (1) is inserted into the insertion hole (2) of the assembly portion (3), and then the corner of the outer surface that is not limited in the welding direction, that is, the simple aluminum alloy tube (1) Only the joining
예컨대, 자동차용 응축기의 헤더탱크를 포함한 조인트 플랜지 및 인/아웃 파이프 조립체(이하, '플랜지 파이프 어셈블리'라 약칭함)에서는 조인트 플랜지 측에 2개소, 헤더탱크 측에 2개소 각 4개소에 걸쳐 수동 용접을 하고 있음에 따라, 제조 단가 상승 및 양산 효율이 떨어지고, 수동 용접에 따라 접합부위에서 불량이 증가되고 있다.For example, in joint flanges and in / out pipe assemblies (hereinafter referred to as 'flange pipe assemblies') including header tanks of automotive condensers, two places on the joint flange side and two places on the header tank side are manually applied. As welding is carried out, manufacturing cost increases and mass production efficiency is lowered, and defects are increased at joining portions due to manual welding.
또한, 접합부위(5)를 제외한 알루미늄합금 튜브(1)의 끝단 외주면은 해당 조립부위(3)의 삽입구멍(2)에 단순 면접촉한 상태를 유지함에 따라, 체결력이 상대적으로 떨어져서 내압시험압력이 높은 고품질 제품 생산이 불가능한 상태이다.In addition, the outer peripheral surface of the end portion of the
또한, 종래의 순수 알루미늄합금 튜브(1) 자체는 앞서 개시된 브레이징 공법으로 조인트 플랜지에 융착되지 않는 소재이므로, 브레이징 공법으로 제작이 가능한 구조이면서도 조인트 플랜지 또는 헤더탱크 모두에서 신속하고 정밀하게 용접될 수 있도록 비 클래드 영역의 폭이 거의 없거나, 플럭스(flux) 사용량이 적은 파이프 소재의 기술 개발도 시급한 실정이다.In addition, since the conventional pure aluminum alloy tube (1) itself is a material that is not fused to the joint flange by the brazing method disclosed above, it is a structure that can be manufactured by the brazing method, but can be welded quickly and precisely in both the joint flange or the header tank. There is also an urgent need for the development of technology for pipe materials with little width of the non-clad area or low flux.
본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 조인트 플랜지와 인/아웃 파이프간 브레이징 공정을 통해서 수동 용접을 최소화 할 수 있고, 접합상태에 관한 불량률을 저감시킬 수 있으며, 양산성 향상과 제조 단가를 축소시킬 수 있는 자동차 응축기용 플랜지 파이프 어셈블리 구조를 제공하고자 한다.The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art as described above, it is possible to minimize the manual welding through the brazing process between the joint flange and the in / out pipe, it is possible to reduce the failure rate related to the joint state, The present invention provides a flanged pipe assembly structure for an automobile condenser that can improve mass production and reduce manufacturing costs.
앞서 설명한 바와 같은 본 발명의 목적은, 알루미늄 합금번호 AL4343, AL4045, AL4N43, AL4N45를 포함한 클래드 알루미늄합금 군에서 선택된 1종의 알루미늄합금인 피재와; 알루미늄 합금번호 AL3003, AL3N03, AL3N33, AL3005, AL3N43, AL6951을 포함한 클래드 알루미늄합금 군에서 선택된 1종의 알루미늄합금인 심재를 포함한 자동차 응축기용 플랜지 파이프 어셈블리 구조에 있어서, 상기 심재의 일면 또는 양면에 상기 피재를 적층 합체시킨 인/아웃 파이프와; 상기 인/아웃 파이프 각각의 일측 단부가 브레이징 가공에 의해 관통하게 융착 고정된 조인트 플랜지와; 상기 인/아웃 파이프 각각의 타측 단부가 브레이징 가공에 의해 관통하게 융착 고정된 헤더탱크를 포함하는 자동차 응축기용 플랜지 파이프 어셈블리 구조에 의해 달성된다.An object of the present invention as described above, and the material is one aluminum alloy selected from the clad aluminum alloy group including aluminum alloy number AL4343, AL4045, AL4N43, AL4N45; In the flange pipe assembly structure for automobile condenser including a core material of aluminum alloy selected from the clad aluminum alloy group including aluminum alloy number AL3003, AL3N03, AL3N33, AL3005, AL3N43, AL6951, one side or both sides of the core material An in / out pipe which is laminated and coalesced; A joint flange in which one end of each of the in / out pipes is fused and fixed through brazing; The other end of each of the in / out pipes is achieved by a flanged pipe assembly structure for an automobile condenser comprising a header tank fusion-fixed through brazing.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 인/아웃 파이프 각각의 일측 단부 중에서 상기 조인트 플랜지의 연결공에 삽입된 부위의 피재는 브레이징 공정을 통해서 전달되는 브레이징 가공 온도에 의해 용융되는 희생양극재로서, 나사산을 제외한 상기 연결공의 내주면 전체와 삽입 초입 부위 및 끝단 부위에서 융착된 것이 바람직하다.In addition, according to the present invention, the material of the part inserted into the connection hole of the joint flange of one end of each of the in / out pipe is a sacrificial cathode material which is melted by the brazing processing temperature transmitted through the brazing process, Except for the entire inner circumferential surface of the connecting hole except the insertion hole and the end portion is preferably fused.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 인/아웃 파이프 각각의 타측 단부 중에서 상기 헤더탱크의 출입구멍에 삽입된 부위와 일체형 플랜지 저면쪽 피재; 출입구멍의 주변쪽 피재 각각은 브레이징 공정을 통해서 전달되는 브레이징 가공 온도에 의해 용융되는 희생양극재로서, 출입구멍의 내주면 전체와 삽입 초입 부위 및 끝단 부위에서 균일하고 견실하게 융착된 것이 바람직하다.In addition, according to the present invention, the other end of each of the in / out pipes and the portion inserted into the entrance hole of the header tank and integral flange bottom surface material; Each of the peripheral materials of the access hole is a sacrificial anode material that is melted by the brazing processing temperature transmitted through the brazing process, and is preferably uniformly and firmly fused at the entire inner circumferential surface of the access hole, at the insertion start and end portions.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 인/아웃 파이프는 기본 브레이징 시트를 이용하여 비 클래드 영역의 폭이 최소화되게 조관되어 있는 것이 바람직하다.In addition, according to the present invention, it is preferable that the in / out pipe is constructed to minimize the width of the non-clad region by using the basic brazing sheet.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 기본 브레이징 시트는 두께 비율 10%를 갖는 상기 피재와; 두께 비율 90%를 갖는 상기 심재와; 상기 피재와 동일 재질로서 상기 피재의 두께보다 상대적으로 두꺼운 두께를 갖도록 상기 피재와 상기 심재의 사이에 걸쳐 형성한 복수개의 용접보충부를 포함하되, 상기 복수개의 용접보충부가 상 기 기본 브레이징 시트의 폭방향으로 등간격을 유지하게 배치되어 있는 것이 바람직하다.In addition, according to the present invention, the basic brazing sheet and the material having a thickness ratio of 10%; The core member having a thickness ratio of 90%; And a plurality of welding supplements formed between the material and the core so as to have a thickness relatively thicker than the thickness of the material as the material, wherein the plurality of welding supplements are in the width direction of the basic brazing sheet. It is preferable to arrange | position so as to maintain equal intervals.
이하, 첨부한 도 2 내지 도 4b를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차 응축기용 플랜지 파이프 어셈블리 구조에 대하여 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, a flange pipe assembly structure for a car condenser according to a preferred embodiment of the present invention with reference to the accompanying Figures 2 to 4b will be described in detail.
도면에서, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 자동차 응축기용 플랜지 파이프 어셈블리 구조의 구성을 설명하기 위한 전체 사시도이고, 도 2a 내지 도 2c는 도 2에 도시된 인/아웃 파이프의 제작방법을 설명하기 위한 사시도들 및 확대 단면도이다. 또한, 도 3a와 도 3b는 도 2에 도시된 원 A(A')의 확대 단면도이며, 도 4a와 도 4b는 도 2에 도시된 원 B(B')의 확대 단면도이다.2 is an overall perspective view for explaining the configuration of the flange pipe assembly structure for an automobile condenser according to an embodiment of the present invention, Figures 2a to 2c is a manufacturing method of the in / out pipe shown in FIG. Perspective and enlarged cross-sectional views for explanation. 3A and 3B are enlarged cross-sectional views of circle A (A ') shown in FIG. 2, and FIGS. 4A and 4B are enlarged cross-sectional views of circle B (B') shown in FIG.
도 2에 도시된 바와 같이, 자동차 응축기용 플랜지 파이프 어셈블리 구조는 조인트 플랜지(10), 헤더탱크(20), 인 파이프(30), 아웃 파이프(40), 제1, 제2고정 클립(50, 60)으로 이루어져 있다.As shown in FIG. 2, the flange pipe assembly structure for an automobile condenser includes a
제1, 제2고정 클립(50, 60)은 본 발명에서 개시된 피재 또는 심재를 갖는 클래드 알루미늄합금 소재로 되어 있는 것으로서, 헤더탱크(20)에 브레이징 공법을 통해 고정되어, 헤더탱크(20)에 인/아웃 파이프(30, 40)를 홀딩시키는 홀더의 역할 또는, 헤더탱크(20)를 소정 장착 위치에 고정시키는 브래킷 역할을 담당하게 된다.The first and
조인트 플랜지(10)는 AL3003(용융온도 : 650℃), AL3N03, AL3N33, AL3005, AL3N43, AL6951 등과 같은 클래드 알루미늄합금 군(group)에서 선택된 1종의 알루미늄합금의 소재로서, 하기에 설명할 인 파이프(30), 아웃 파이프(40)(본 발명의 설명 또는 이하의 특허청구범위에서는 인/아웃 파이프로 병행 호칭함)의 심재와 동일 또는 대등한 용융온도를 갖는 것이 바람직하다.The
조인트 플랜지(10)는 그의 일측 고정단부를 헤더탱크(20)의 외표면에 고정시킨 것으로서, 그의 고정방식은 리벳 체결방식, 용접 방식을 이용한다.The
조인트 플랜지(10)는 그의 일측 고정단부에서 완만하면서도 수직하게 연장되어 대략 'ㄱ'자 형상으로 형성되고, 타측 고정단부에 인 파이프(30) 및 아웃 파이프(40)를 두께 방향으로 관통하게 체결시키고 있다.The
여기서, 인 파이프(30)와 아웃 파이프(40)는 직경, 길이, 두께 차이와 같이 단순 설계상의 차이를 제외하고는 동일 제조 방식에 의해 제조되는 동일 클래드 알루미늄합금 파이프를 의미한다.Here, the in-
조인트 플랜지(10)의 타측 고정단부에는 점선으로 표시한 바와 같이 두께 방향으로 관통된 복수개의 연결공(19)이 형성되어 있다(도 3a 또는 도 3b 참조).The other fixed end of the
인 파이프(30) 및 아웃 파이프(40)의 일측 단부(31, 41)는 조인트 플랜지(10)의 해당 연결공(19)에 각각 삽입된 후 하기에 상세히 설명할 바와 같이 브레이징 공법에 의해 융착된다.One
인 파이프(30) 및 아웃 파이프(40)의 타측 단부(32, 42)는 헤더탱크(20)의 출입구멍(29)에 각각 삽입된 후 역시 브레이징 공법에 의해 융착된다(도 4a와 도 4b 참조).The other ends 32 and 42 of the in
헤더탱크(20)는 복수개의 슬릿을 갖는 반원 튜브 형상의 헤더와, 슬릿을 갖지 않는 반원 튜브 형상의 탱크를 브레이징 공법에 의해 융착시켜 튜브 또는 탱크 형상을 갖도록 한 것으로서, 그의 재질은 브레이징 고착이 가능한 클래드 알루미늄합금으로 형성되어 있다.The
즉, 헤더탱크(20)도 본 발명 전반에 걸쳐 설명된 심재 또는 피재의 재질로 이루어져 있다.That is, the
인 파이프(30) 및 아웃 파이프(40)는 통상의 클래드 파이프 조관 방식에 의해 제작될 수 있고, 하기에 설명할 비 클래드 영역의 폭이 거의 없거나 최소화된 0.01㎜ ∼ 1㎜를 갖도록 하여 플럭스 사용량을 적게 소비토록 한 클래드 파이프 조관 방법에 의해 제작된다.The in
본 발명에서 개시하는 클래드 파이프 조관 방법은 AL4343(용융온도 : 610℃), AL4045, AL4N43, AL4N45 등과 같은 클래드 알루미늄합금 군(group)에서 선택된 1종의 알루미늄합금의 피재와; AL3003(용융온도 : 650℃), AL3N03, AL3N33, AL3005, AL3N43, AL6951 등과 같은 클래드 알루미늄합금 군(group)에서 선택된 1종의 알루미늄합금의 심재를 2중 또는 3중으로 적층한 브레이징 시트를 사용한다.Clad pipe tube method disclosed in the present invention is a cladding material of one aluminum alloy selected from the clad aluminum alloy group such as AL4343 (melting temperature: 610 ℃), AL4045, AL4N43, AL4N45 and the like; Brazing sheet is made of double or triple laminated core material of aluminum alloy selected from clad aluminum alloy group such as AL3003 (melting temperature: 650 ℃), AL3N03, AL3N33, AL3005, AL3N43, AL6951.
이때, 상기 브레이징 시트를 이용하여 조관 및 용접공정을 수행하는 소정의 파이프 제조장치는 스트립 용접장치(strip welding machine), 장력조정장치인 루퍼(looper), 고주파 유도가열 용접장치(HF welding machine), 디디에스 커팅 머신(DDS cutting machine) 등이 있다.At this time, a predetermined pipe manufacturing apparatus for performing the tube and welding process using the brazing sheet is strip welding machine (strip welding machine), tensioner looper (looper), high frequency induction heating welding device (HF welding machine), DDS cutting machine.
여기서, 고주파 유도가열 용접장치는 용접 전 조관 튜브의 축심에 삽입되는 코어(core)와 같은 임피더(impeder)와, 튜브의 외원주에서 이격된 상태로 배치된 유도가열 코일(induction coil)과, 용접 포인트에 해당하는 지점을 기준으로 양측 에 존재하는 반원 홈을 갖는 한 쌍의 압착롤(pressure roll)을 포함한다.Here, the high-frequency induction heating welding apparatus includes an impeller (core) inserted into the axis of the tube before welding, an induction coil disposed in a state spaced apart from the outer circumference of the tube, It includes a pair of pressure rolls with semicircular grooves on both sides relative to the point corresponding to the welding point.
용접 전 조관 튜브란, 완성품의 외원주 거리에 용접 손실율을 감안한 거리를 더한 값에 상응한 폭을 갖도록 미리 절단된 개별 브레이징 시트(또는 플레이트)를 관형상으로 미리 조관한 것으로서, 개별 브레이징 시트의 폭방향의 양쪽 끝단이 튜브형상으로 말아진 상태에서 비 접촉된 경사각도, 즉 비 앵글각도(vee angle)가 4ㅀ ∼ 7ㅀ를 유지하면서 고주파 유도가열 용접장치로 공급되는 미완성 튜브를 의미한다.Tubes before welding are tubular tubularly pre-cut individual brazing sheets (or plates) that have a width corresponding to the circumferential distance of the finished product plus the distance considering the weld loss ratio. It refers to an unfinished tube which is supplied to the high frequency induction heating welding device while maintaining the non-contact angle of inclination, that is, the non-angle angle, of 4 ° to 7 ° in a state where both ends of the direction are rolled in a tube shape.
이하, 상술한 파이프 제조장치를 이용하여 인 파이프(30) 및 아웃 파이프(40)의 관체를 제조하기 위해 본 발명의 브레이징 시트에 대해서 설명하고자 한다.Hereinafter, the brazing sheet of the present invention will be described in order to manufacture the pipe bodies of the in
본 발명에서의 인/아웃 파이프(30, 40)는 하기의 기본 브레이징 시트(100)를 이용하여 제작된다.The in / out
도 2a 내지 도 2c에 보이듯이, 본 발명에서 설명할 기본 브레이징 시트(100)는 비 클래드 영역의 폭(w)을 최소화시킬 수 있는 특징 있는 형상구조[예 : 용접보충부(112)]를 갖는 소재이다.As shown in FIGS. 2A to 2C, the
기본 브레이징 시트(100)는 클래드 알루미늄합금 군에서 예시적으로 선택된 1종의 알루미늄합금(예 : AL4343) 재질로서 두께 비율 10%를 갖는 피재(36)와; 클래드 알루미늄합금 군에서 예시적으로 선택된 1종의 다른 알루미늄합금(예 : AL3003) 재질로서 두께 비율 90%를 갖는 심재(35)를 포함하되, 상기 심재(35)의 일면 또는 양면에 상기 피재(36)를 적층 합체시키고, 상기 피재(36)와 동일 재질로서 상기 피재(36)의 두께보다 상대적으로 두꺼운 두께를 갖는 복수개의 용접보충부 (112)를 상기 피재(36)와 상기 심재(35)의 사이에 걸쳐 형성하고, 이때 복수개의 용접보충부(112)가 기본 브레이징 시트(100)의 폭방향으로 등간격(f)을 유지하게 배치되게 한 것이다.The
각각의 용접보충부(112) 사이에는 피재(36)의 중간부위(111)가 위치하게 된다. 또한, 심재(35)의 상부에는 용접보충부(112)에 대응한 위치에서 길이방향으로 연장된 홈(122)을 형성하고 있다.The
이렇게 기본 브레이징 시트(100)가 완성되면, 인 파이프(30) 및 아웃 파이프(40)용 개별 브레이징 시트(150)(도 2b 참조)의 제작을 위한 2차 가공이 된다.When the
즉, 2차 가공에서 기본 브레이징 시트(100)는 소정의 절단 장치에 의해 상기 용접보충부(112)를 통과하는 절단선(140, 141)을 기준으로 절단되어서, 개별형 브레이징 시트(150)로 분리된다.That is, in the secondary processing, the
개별형 브레이징 시트(150)는 용접보충부(112)를 절반으로 절단한 반(half) 용접보충부(112a, 112b)를 양쪽 단부에 구비한 것으로서, 상술한 등간격(f)에 대응하여 인/아웃 파이프(30, 40)의 외원주 거리에 용접 손실율을 감안한 거리를 더한 값과 동일한 폭과; 인/아웃 파이프(30, 40)의 축길이보다 상대적으로 큰 시트 길이를 와 동일한 길이를 갖는 것이 바람직하다.The
또한, 반 용접보충부(112a, 112b)가 개별 브레이징 시트(150)의 양쪽 단부에 구비되어 있으므로, 이런 반 용접보충부(112a, 112b)를 맞대어 조관 및 브레이징 용접을 수행하여 관체 형상을 갖도록 제조할 경우, 비 클래드 영역의 폭(w)이 거의 없거나 플럭스 사용량이 적은 인/아웃 파이프(30, 40)가 완성된다.In addition, since the
여기서, 비 클래드 영역의 폭(w)은 자동차용 응축기 또는 콘덴서 제품으로서 고강성 및 고내압성과 같은 고품질을 유지하기 위한 핵심 사안으로서, 비 클래드 영역의 폭(w)이 기준치(예 : 2㎜)보다 클 경우, 브레이징 가공시 희생양극재에 해당하는 피재(36)가 심재(35)보다 낮은 브레이징 가공 온도에서 용융될 녹을 때, 합체시키려는 다른 부위의 피재(예 : 헤더탱크 또는 조인트 플랜지) 또는 기타 알루미늄합금 부위와 완전 융합되지 못하거나 용접 불량이 발생될 수 있고, 이에 대응하게 플럭스 사용량이 증가되며, 균일한 용접 제품 양산이 불가능 할 수 있기 때문이다.Here, the width (w) of the non-clad region is a key issue for maintaining high quality such as high rigidity and high pressure resistance as a condenser or condenser product for automobiles, and the width (w) of the non-clad region is a reference value (for example, 2 mm). If larger, the material 36 corresponding to the sacrificial anode material during brazing is melted and melted at a brazing processing temperature lower than that of the core 35, and the other parts of the material to be coalesced (eg header tanks or joint flanges) or other. This is because it may not be completely fused with the aluminum alloy or weld failure may occur, and thus the amount of flux used may be increased, and uniform production of a welded product may not be possible.
도 2c를 참조하면, 이런 개별 브레이징 시트(150)는 비 앵글각도(vee angle)를 유지하면서 개별 브레이징 시트(150)의 양쪽 단부에 해당하는 반 용접보충부(112a, 112b)를 연속적으로 상호 밀접하도록 파이프 제조장치의 고주파 유도가열 용접장치 측으로 공급된다.Referring to FIG. 2C, these
고주파 유도가열 용접장치의 임피더(161)는 인/아웃 파이프(30, 40)의 내경에 삽입되며, 유도가열 코일(160)은 인/아웃 파이프(30, 40)의 외원주에서 이격된 상태로 배치된다.The
이후, 고주파 유도가열 용접장치는 출력을 400㎑ ∼ 600㎑ 범위 내에서 용접을 수행함에 따라, 취성이 상대적으로 양호함과 함께, 견고한 내구성을 갖도록 해주는 용접 품질을 본 발명의 인/아웃 파이프(30, 40)에게 제공한다.Then, the high-frequency induction heating welding apparatus performs the welding within the range of 400 kW to 600 kW, the brittle is relatively good, and the weld quality of the present invention to provide a solid durability and the in / out
이후, 용접된 인/아웃 파이프(30, 40)는 한 쌍의 압착롤(pressure roll)을 통과한 후 후처리 과정(용접부위 용사처리 및 마감 표면 처리 등)을 거친 후, 거의 완전한 중공 파이프 단면 형상을 갖도록 제작 완료된다.The welded in / out
이하, 본 발명의 아웃 파이프(40)와 동일 형식을 갖는 인 파이프(30)를 기준으로, 인 파이프(30)와 조인트 플랜지(10)간, 인 파이프(30)와 헤더탱크(20)간의 브레이징 융착 또는 결합 관계에 대해서 설명하도록 하겠다.Hereinafter, the brazing between the in
도 3a에 도시한 바와 같이, 조인트 플랜지(10)의 해당 연결공(19)에서 나사산(11)이 없는 쪽에는 소량의 플럭스가 도포된다.As shown in FIG. 3A, a small amount of flux is applied to the side of the
이후, 아웃 파이프 또는 인 파이프(30)를 포함한 인/아웃 파이프의 일측 단부(31)는 플럭스가 도포된 쪽을 기준으로 연결공(19)에 삽입된다.Thereafter, one
인 파이프(30)를 기준으로 설명을 하면, 나사산(11)이 있는 쪽은 향후 인 파이프(30) 쪽으로 냉매를 공급하려는 다른 관부재(도시 안됨)가 체결되는 곳이다. 그리고, 나사산(11)이 있는 쪽과 나사산이 없는 쪽의 사이에는 정지턱이 형성되어 있다.Referring to the
정지턱의 높이는 인 파이프(30) 또는 아웃 파이프의 내경까지 돌출되어 있다.The height of the stopping jaw protrudes to the inner diameter of the in
이런 연유로 인하여, 상기 아웃 파이프 또는 인 파이프(30)를 포함한 인/아웃 파이프의 일측 단부(31)가 하기와 같이 브레이징 될 경우, 일측 단부(31)의 피재(36) 일부가 정지턱의 외부로 흘러나와 결국, 정지턱의 내주면 또는 나사산(11)이 있는 쪽까지 유입되어서 고착될 수 있고, 이에 따라 다른 관부재의 체결을 방해하여 브레이징 제품 결함을 일으키게 된다.Due to this reason, when one
이를 막기 위해서, 본 발명에서 아웃 파이프 또는 인 파이프(30)를 포함한 인/아웃 파이프의 일측 단부(31)의 내측 코너부위에는 소정 확관 공구(70)에 의해 바깥쪽으로 압착을 수행함에 따라 피재 유동 방지홈(39)이 형성되어 있는 것이 바람직하다.In order to prevent this, in the present invention, the inner corner of one
도 3b에 도시한 바와 같이, 앞서 살펴본 바와 같이, 연결공(19)의 내주면에 면접촉 하도록 삽입된 상기 일측 단부(31)의 피재(36)는 심재(35) 또는 조인트 플랜지(10) 보다 낮은 용융온도를 갖고 있다.As shown in FIG. 3B, as described above, the
따라서, 인/아웃 파이프의 일측 단부(31) 중에서 연결공(19)에 삽입된 부위의 피재(36)는 브레이징 공정을 통해서 전달되는 브레이징 가공 온도에 의해 용융되는 희생양극재이므로, 결국 브레이징 시, 나사산(11)을 제외한 연결공(19)의 내주면 전체(c)와 삽입 초입 부위(c1) 및 끝단 부위(c2)에서 균일하고 견실하게 융착된다.Therefore, the
또한, 피재 유동 방지홈(39)에는 브레이징 시 약간 흘러나온 피재(36)가 머물게 됨에 따라, 상술한 정지턱의 바깥쪽에 있는 나사산(11)이 있는 쪽에서의 브레이징 제품 결함이 일어나지 않게 된다.In addition, the workpiece
특히, 인/아웃 파이프의 피재(36)는 앞서 살펴본 바와 같이 비 클래드 영역의 폭(w)을 최소화시킬 수 있도록 제작되어 있음에 따라, 용접 불량이 없고, 균일한 용접 면적을 갖고 있으며, 견고한 고품질의 제품으로 완성된다.In particular, since the
이와 같은 브레이징 가공은 도 4a에 도시한 바와 같이, 인 파이프(30) 또는 아웃 파이프를 포함한 인/아웃 파이프의 타측 단부(32)와 헤더탱크(20)간의 융착에서도 동일 또는 대등하게 이루어진다.Such brazing is performed equally or equally in the fusion between the
즉, 도 4a에 보이듯이, 헤더탱크(20)의 출입구멍(29)에는 역시 소량의 플럭스가 도포된다.That is, as shown in Figure 4a, a small amount of flux is also applied to the entry and
이후, 아웃 파이프 또는 인 파이프(30)를 포함한 인/아웃 파이프의 타측 단부(32)는 플럭스를 도포시킨 출입구멍(29)에 삽입된다.Thereafter, the
이후, 소정 확관 공구(도시 안됨)를 이용하여, 인/아웃 파이프의 타측 단부(32)의 끝단(32a)은 점선과 같이 확관되어 있는 것이 바람직하다.Then, using a predetermined expansion tool (not shown), the
이런 확관은 브레이징 효율을 증가시킴과 함께, 가조립 후 보관 및 운반 과정에서 가조립 부위가 흔들이지 않게 해준다. This expansion increases the brazing efficiency and keeps the preassembly from shaking during pre-assembly storage and transport.
또한, 인/아웃 파이프의 타측 단부(32)는 그의 몸체에 일체형 플랜지(34)를 갖고 있어서 더욱 큰 체결력을 본 발명에게 제공할 수 있다.In addition, the
본 발명을 응용할 경우, 일체형 플랜지(34)는 앞서 설명한 이/아웃 파이프의 일측 단부에도 동일 형상 및 형성 방법에 의해 형성될 수 있다(도시 안됨).In the case of applying the present invention, the
이러한 일체형 플랜지(34)는 역시 심재(35)와 피재(36)를 갖는다.This
일체형 플랜지(34)는 인/아웃 파이프의 타측 단부(32)를 주름 가공하여 형성시키거나, 또는 별도의 링부재를 융착에 의해 합체시켜 형성시켜 형성시킬 수 있다.The
도 4b에 도시한 바와 같이, 앞서 살펴본 바와 같이, 출입구멍(29)의 내주면에 면접촉 하도록 삽입된 타측 단부(32)의 피재(36)는 심재(35) 또는 헤더탱크(20) 심재(25)보다 낮은 용융온도를 갖고 있다.As shown in FIG. 4B, as described above, the
따라서, 인 파이프(30) 또는 아웃 파이프를 포함한 인/아웃 파이프의 타측 단부(32) 중에서 출입구멍(29)에 삽입된 부위; 일체형 플랜지(34) 저면쪽 피재(36); 출입구멍(29)의 주변쪽 피재(26) 각각은 브레이징 공정을 통해서 전달되는 브레이징 가공 온도에 의해 용융되는 희생양극재의 역할을 담당하여, 출입구멍(29)의 내주면 전체(d)와 삽입 초입 부위(d1) 및 확관에 의해 벤딩된 부위(d2)에서 균일하고 견실하게 융착된다.Therefore, a portion of the
벤딩된 부위(d2)는 용접에서 용접 접합력과 벤딩 포스를 동시에 받는 부위이므로, 더욱 견고한 융착 상태를 유지시킬 수 있고, 브레이징 가공시 피재(36) 일부분이 타측 단부(32)의 안쪽으로 흘러들어가는 것을 방지시켜준다.The bent part (d2) is a part that receives the welding joint force and the bending force at the same time in the welding, so that it is possible to maintain a more firm welded state, and that the
본 발명의 자동차 응축기용 플랜지 파이프 어셈블리 구조는 용접부위에 비 클래드 영역의 폭을 최소화하거나 아예 없앤 인/아웃 파이프를 조인트 플랜지와 헤더탱크 사이에 브레이징 공법으로 결합시키고 있음에 따라, 기존의 수동 용접에서 지적된 문제점을 해결함과 함께, 삽입 부위 전체에 형성된 용접 면적의 증가와, 이런 용접 면적 증가에 따른 체결력이 증가에 의해, 내압시험압력이 높고 고품질인 자동차 응축기 제품 생산이 가능한 효과가 있다.The flanged pipe assembly structure for automobile condenser of the present invention is pointed out in the conventional manual welding as the in / out pipe which minimizes or eliminates the width of the non-clad area at the welded area is brazed between the joint flange and the header tank. In addition to solving the problems, the increase in the weld area formed throughout the insertion site, and the increase in the clamping force according to the increase in the welding area, it is possible to produce a high-quality automotive condenser product with high pressure resistance test pressure.
또한, 본 발명의 자동차 응축기용 플랜지 파이프 어셈블리 구조는 거의 모든 부분에서 브레이징 공법에 의해 해당 구성 요소들을 융착시킴에 따라 제조 원가를 감축시킬 수 있고, 비 클래드 영역의 폭이 없는 인/아웃 파이프를 사용함에 따라 브레이징 가공시 플럭스 사용량을 최소화시킬 수 있고, 정밀하고 견실한 용접 품질 을 균일하게 유지할 수 있는 장점이 있다.In addition, the flange pipe assembly structure for automobile condenser of the present invention can reduce the manufacturing cost by welding the corresponding components by brazing method in almost all parts, and uses the in / out pipe without the width of the non-clad area. As a result, it is possible to minimize the amount of flux used during the brazing process and to maintain the precise and reliable welding quality uniformly.
또한, 본 발명의 자동차 응축기용 플랜지 파이프 어셈블리 구조는 일체형 플랜지를 구비한 인/아웃 파이프의 일측 단부 또는 타측 단부에 형성하여 더욱 견고한 용접 체결력을 제공할 수 있는 장점이 있다.In addition, the flange pipe assembly structure for an automobile condenser of the present invention has the advantage that it can be formed at one end or the other end of the in / out pipe having an integral flange to provide a more robust welding fastening force.
또한, 본 발명의 자동차 응축기용 플랜지 파이프 어셈블리 구조는 인/아웃 파이프 각각의 일측 단부의 내측 코너부위에는 피재 유동 방지홈이 형성되어 있어서, 브레이징 제품 결함을 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다. In addition, the flange pipe assembly structure for an automobile condenser of the present invention is formed in the inner corner of the one end of each of the in / out pipe has a flow prevention groove is formed, there is an advantage that can prevent the defects of the brazing product in advance.
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