KR20160020677A

KR20160020677A - Heat exchanger

Info

Publication number: KR20160020677A
Application number: KR1020140105643A
Authority: KR
Inventors: 최상선
Original assignee: (주)누리
Priority date: 2014-08-14
Filing date: 2014-08-14
Publication date: 2016-02-24

Abstract

The present invention relates to a fixing structure of inlet and outlet pipes (40) of a heat exchanger. The present invention enables cost reduction by simplifying a manufacturing process, improves air tightness to solve quality problems, and applies a stainless pipe (10) to the joint between a dissimilar metal pipe and an aluminum part by improving coherence, thereby preventing corrosion caused by the potential difference of the dissimilar metal joint.

Description

[0001] HEAT EXCHANGER [0002]

본 발명은 열교환기의 입,출구(40)의 파이프의 고정구조에 관한 것으로 보다 제조공정을 간소화 하며 원가부분도 절감형으로도 적용이 가능하며, 이종금속 간의 전의차 부식도 방지가 가능하며 기밀성도 강화를 하였으며 결합력을 향상시키면서 자체 중량에 의한 회전 방지도 할 수 있고 이종금속 파이프 하나만 사용으로 제조성도 향상시킨 열교환기용 입,출구(40) 파이프의 고정구조에 관한 것이다.
The present invention relates to a fixing structure of a pipe of an inlet and an outlet (40) of a heat exchanger. The present invention simplifies the manufacturing process and can be applied to a cost reduction part. Also, (40) pipe for a heat exchanger which can be prevented from rotation due to its own weight while enhancing the bonding force and improving the manufacturability by using only one dissimilar metal pipe.

일반적으로 열교환기는 내부에 냉매가 입,출구로 되는 한 쌍의 파이프 형태의 헤더를 사용하며, 사이에 냉매튜브가 연결되도록 한 평행류형 및 수직류형이 있다.Generally, a heat exchanger uses a pair of pipe-type headers having a refrigerant inlet and an outlet inside, and there are a parallel flow type and a vertical flow type in which a refrigerant tube is connected therebetween.

이러한 구조의 열교환기에 한쪽의 헤더에 유입된 냉매가 냉매튜브를 거치며 다른 쪽 헤더로 이동하여 흐르면서 열교환기에서 외부와의 열교환되는 것이다. 열교환기 내부에서 냉매가 지그재그 방식으로 몇 차례 순환하면서 열교환이 되어 초기 고온고압의 기체의 냉매가 고압의 액기체의 냉매로 상태변화되면서 출구측 헤더와 연결된 출구의 파이프로 냉매가 보내진다.The refrigerant flowing into one header of the heat exchanger having such a structure flows through the refrigerant tube and flows to the other header, and is heat-exchanged with the outside in the heat exchanger. The refrigerant circulates in the heat exchanger several times in a zigzag manner to heat exchange the refrigerant of the initial high-temperature and high-pressure gas to the refrigerant of the high-pressure liquid gas, and the refrigerant is sent to the outlet pipe connected to the outlet header.

이와 같이 열교환기의 제조과정에서 냉매튜브에 다양한 결합방식에 의해 열교환 핀을 접합하고 냉매튜브에 헤더를 결합시킨다.Thus, in the manufacturing process of the heat exchanger, the heat exchange fins are joined to the refrigerant tube by various bonding methods and the header is bonded to the refrigerant tube.

이때의 시스템 구조에서는 열교환기에 연결되는 입,출구의 배관 파이프는 통상 구리(동) 재질도 구성된게 일반적이다.In the system structure at this time, the piping pipes of the inlet and outlet connected to the heat exchanger are generally made of copper material.

따라서 구리(동) 재질의 입 출구의 배관를 알루미늄의 헤더에 직접 접합하려 해도 동과 알루미늄의 이종 재질간의 용접이라 용융점이 달라 용접이 어려우며, 직접 알루미늄과 구리(동)와의 접합된 부위에 수분이 접촉이 되면 알루미늄과 구리(동)과의 부품에 전위차 발생으로 인해 갈바닉 부식이 발생하여 냉매 리크가 발생이 된다.Therefore, even if the piping of the copper (copper) material inlet and outlet is directly welded to the header of aluminum, the melting point is different due to the welding between copper and aluminum, and welding is difficult and moisture is directly contacted with the area where aluminum and copper , Galvanic corrosion occurs due to the potential difference in the parts of aluminum and copper (copper), resulting in refrigerant leakage.

그리하여 종래의 입 출구의 고정구조도 복잡하고 제조 공정도 번가로와서 작업성이 떨어지며, 원가부분도 상당이 상승된 상태이다. 이에 제조공정 간소화와 원가절감형 및 제품의 회전 방지 및 부식방지에 개선이 필요한 실정이다.
Thus, the conventional fixing structure of the inlet and outlet is also complicated and the manufacturing process is also avaliable, resulting in poor workability and a considerable increase in the cost portion. Therefore, it is necessary to simplify the manufacturing process, to reduce costs, to prevent rotation of products and to prevent corrosion.

상기와 같은 단점을 보완하기 위해서 본 발명은 열교환기의 헤더(30)에 입출구(40) 파이프에 이종금속 재질를 조립할 수 있도록 고정구조를 제공한다.To overcome such disadvantages, the present invention provides a fixing structure for assembling dissimilar metal materials to the inlet and outlet pipes 40 in the header 30 of the heat exchanger.

또한 기존의 방식을 대폭 개선하여 공정 감소 및 원가 절감에 중점적으로 개선시켰으며, 열교환기의 일체 브레징시 이종금속 재질의 파이프가 헤더에 붙어서 브레징이 되어 용접성에서는 전혀 문제가 발생되지 않도록 개선하고자 한다.
In addition, the existing method has been significantly improved to reduce the process and reduce costs. When the heat exchanger is integrally brazed, the piping of the different metal material is attached to the header and brazed to improve the weldability. do.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 공법으로 제조된 입출구(40)의 파이프를 적용한다.In order to achieve the above object, the pipe of the inlet / outlet 40 manufactured by the method of the present invention is applied.

첫 번째, 입출구의 조립구조 개선으로서는 알루미늄 헤더(30)에 일체 브레징이 될 수 있도록 알루미늄 블록(20)을 사용한다. 이때의 알루미늄 블록(20)에 어셈블리로 만들어 놓고 헤더(30) 파이프하고의 접합 및 부착 방식을 티그용접 및 리벳으로 가 조립으로 고정한다. 이때 블록(20)의 내부에는 이종금속 파이프를 조립 삽입후 외면에 용접용 용접링(21)을 조립하여 블록(20)의 안쪽까지 밀착 시킨후 이종금속(10) 파이프의 내면을 확관하여 이종금속 파이프와 블록과 고정한다.First, the aluminum block 20 is used to improve the assembling structure of the inlet and outlet, so that the aluminum header 30 can be integrally brazed. At this time, the aluminum block 20 is made into an assembly, and the joining and attaching method with the header 30 pipe is fixed by assembling with a tig welding and a rivet. At this time, a dissimilar metal pipe is assembled into the block 20, a welding ring 21 for welding is assembled to the outer surface of the block 20, and the inner surface of the dissimilar metal pipe 10 is closely contacted to the inside of the block 20, Fixed to pipe and block.

두 번째, 원가절감 구조로써 종래는 스테인레스 파이프를 확관하여 구리(동) 파이프를 조립후 토오치용접시 은-구리 합금 용접을 사용하여 용접후 기밀시험 및 표면을 깨끗히 하기 위해서 산처리 공정를 거친후 블록에 조립하는 구조를 가지고 있다. 이를 개선하기 위해서 본 발명은 위의 공정을 전부 없애는 구조로써, 입출구의 파이프를 이종금속 파이프로 하나만 적용하여 파이프의 성형 및 밴딩하여 블록에 조립후 확관하여 일체브레징 용접하는 구조로 되어있다.Secondly, as a cost-saving structure, conventional stainless steel pipes are assembled. After copper pipe is assembled, solder-copper alloy welding is used for welding. As shown in Fig. In order to solve this problem, the present invention is a structure for eliminating all of the above processes, in which a pipe of an inlet and an outlet is applied to only one kind of metal pipe to form and bend a pipe,

세 번째, 부식방지 개선으로 블록(20)과 이종금속 파이프의 겉면이 스테인레스가 접촉되도록 하여 알루미늄의 갈바닉 부식을 방지할 수 있다. Third, the improvement of corrosion prevention makes stainless steel contact with the surface of the block 20 and the dissimilar metal pipe, thereby preventing galvanic corrosion of the aluminum.

네 번째, 기밀력 강화로 블록(20)내부의 용접성 강화하기 위해서 이종금속(10) 파이프에 사용되는 용접링(21)을 하나 또는 두개를 사용하며, 위치도 앞쪽이나 뒤에 사용하여 가 조립 및 용융에 유리한 위치에 용접링(21)을 사용하여 용접링(21)이 블록(20)과 완전 밀착 시켜서 소재간의 틈새를 완전히 없앤다.Fourth, one or two welding rings (21) used in the dissimilar metal pipe (10) are used to strengthen the weldability of the inside of the block (20) by the air tight reinforcement. The welding ring 21 is brought into close contact with the block 20 by using the welding ring 21 at a position advantageous to the welding of the welding wire 21,

다섯 번째, 이종금속(10) 파이프에 내측면은 동 파이프로 되어 있어서 배관 파이프와 연결시 동과 동이 조립되어서 용접이 가능하게 이종관 파이프를 사용한다.
Fifth, heterogeneous metal (10) The inner side of the pipe is made of copper pipe, so when the pipe is connected with the pipe, the copper pipe is assembled and welded.

본 발명의 열교환기를 구성하는 알루미늄의 재질 부품과 이종금속 소재를 사용하여 보다 개선된 제조공정 및 원가절감 및 품질향상을 할 수 있다.
By using aluminum material and dissimilar metal material constituting the heat exchanger of the present invention, it is possible to further improve the manufacturing process, cost reduction and quality.

도 1은 열교환기의 헤더와 입출구 파이프 고정구조를 나타낸 구성도
도 2는 이종관 소재의 판재를 조관 후 용접 구조
도 3은 이종관 파이프중 동은 인발 파이프 스테인레스는 용접 파이프의 구조
도 4는 이종관 파이프중 동과 스테인레스 파이프를 인발 파이프의 구조
도 5,6,7는 블록과의 조립도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a structural view showing a header of a heat exchanger and an inlet /
FIG. 2 is a cross-sectional view of a welded structure
FIG. 3 is a cross-sectional view of a welded pipe according to one embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view showing the structure of copper pipe and stainless steel pipe
5, 6 and 7 are views of assembling the block.

이하 첨부되는 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1의 본 발명의 일면에 의하면 열교환기용 헤더(30)와 입,출구(40)와 조립되어 일체 용접후 냉매가 입,출구로 순환될 수 있도록 형성을 하며, 냉매가 입구(40)로 유입된후 헤더(30)의 내부로 흐르는 냉매는 반대편 헤더로 이동 하기 위해서 튜브의 내면으로 냉매가 흐를때 방열핀에 의해 열교환이 이루워지는 행동를 1회 이상 지그재그로 이동되면서 마지막에는 출구(40)로 나와 다음 사이클 행정을 실시하게 구조를 가진다.1, the header 30 for the heat exchanger and the inlet and outlet 40 are assembled so that the refrigerant can be circulated to the inlet and the outlet after the integral welding, and the refrigerant flows into the inlet 40 The refrigerant flowing into the header 30 moves to the opposite side of the header 30 in a zigzag manner by the action of heat exchange by the radiating fins when the refrigerant flows to the inner surface of the tube, So that the next cycle is executed.

이때에 사용되는 열교환기의 재질은 통상 알루미늄 합금의 재질을 사용하며, 입출구의 끝단부와 다음 행정에 필요한 배관파이프는 이종금속 파이프를 사용한다.The material of the heat exchanger to be used at this time is usually made of an aluminum alloy material, and the piping pipes required for the end portion and the next stroke of the inlet and outlet use dissimilar metal pipes.

그로 인해서 알루미뉼의 헤더(30)와 조립되는 입출구(40)의 파이프와의 조립후 용접이 중요하게 역할을 한다. Therefore, welding after assembling of the header 30 of the aluminum cannula with the pipe of the inlet / outlet 40 to be assembled plays an important role.

도 2 에 도시된 바와 같이 이종소재의 접합관련하여 형성한 구조이다.As shown in FIG. 2, is formed in connection with bonding of different materials.

블록(20)은 알루미늄 합금을 사용하며 배관 파이프는 이종금속 파이프를 사용하여 블록(20) 내면에 먼저 삽입한다.The block 20 uses an aluminum alloy and the pipe pipe is first inserted into the inside of the block 20 using a dissimilar metal pipe.

이종금속 파이프의 제조 방법은 동 플레이프 판과 스테인레스 플레이트 판을 압연 롤 및 전기저항(마찰열) 접합을 이용하여 상호 붙어 있는 판재를 조관기를 이용하여 조관후 이음매는 용접시켜서 하나의 파이프 관을 형성한다. 이때의 외형은 동파이프는 내측에 두고 스테인레스는 바깥쪽에 형성한다.The manufacturing method of the dissimilar metal pipe is such that the plate of the flip plate and the stainless plate plate are bonded together using a rolling roll and electrical resistance (frictional heat) bonding, and then the joint is welded to form a single pipe pipe . At this time, the outer shape of the copper pipe is inside and the stainless steel is formed outside.

도 3,4의 제조 방법은 인발기에서 프러그를 이용하여 금형틀에 각 각의 소재를 내측, 외측에 삽입후 프러그는 내측안에 위치하게 한다 이때 잡아 당기는 힘에 의해 마찰열이 발생이 되며 그 열과 힘에 인해 스테인레스와 동 파이프가 완전 밀착 상태가 된다. 이때의 스테인레스의 파이프는 용접 파이프 및 압출 파이프를 사용한다.In the manufacturing method shown in Figs. 3 and 4, the plug is inserted into the mold frame using the plug in the inner and outer sides of the mold frame, and the plug is positioned inside. At this time, frictional heat is generated by the pulling force, The stainless steel and the copper pipe are in a completely close contact state. At this time, the stainless steel pipe uses a welded pipe and an extruded pipe.

도 5,6,7 에 도시된 바와 같이 이종소재의 접합관련하여 형성한 구조이다.As shown in Figs. 5, 6, and 7, a structure is formed in connection with bonding of different materials.

그 후 이종금속 (12) 파이프의 외면에 알루미늄 용접링(21)를 끼워 삽입후 치구를 이용하여 이종금속 파이프의 끝단부를 확관을 하여 완전 밀착성을 갖게하며, 또한 어셈블리로 조립후 이종금속 파이프가 회전방지 및 움직이지 않도록 한다. Thereafter, the aluminum welding ring 21 is inserted into the outer surface of the dissimilar metal pipe 12, and the end portion of the dissimilar metal pipe is expanded by using the jig after the insertion, so that the dissimilar metal pipe is rotated Prevent and prevent movement.

이때의 이종금속 파이프는 스테인레스 부위가 알루미늄 블록과 알루미늄 용접봉과의 접합으로 용접성을 가지게하는 것을 특징으로 한다.At this time, the dissimilar metal pipe is characterized in that the stainless steel part has weldability by joining the aluminum block and aluminum welding rod.

이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 일실시예를 기재한 것이므로, 상기 실시예의 기재에 의하여 본 발명의 기술적 사상이 제한적으로 해석되어서는 아니 된다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. The technical idea of the present invention should not be construed as being limited.

10 : 스텐인레스 11 : 동
12 : 용접부 20 : 블록
21 : 용접링 30 : 해더
40 : 입,출구 파이프10: stainless steel 11: copper
12: welding part 20: block
21: welding ring 30:
40: mouth, outlet pipe

Claims

(Stainless steel + copper) pipe is assembled to the block 20 constituting the inlet / outlet 40 in the piping fixing structure that is interposed between the header 30 of the heat exchanger and the inlet / outlet assembly 40 And has a structure in which the molten weld ring (21) is integrally brazed and melted.

The method according to claim 1,
In order to weld different kinds of materials, the inside and outside of the area of the dissimilar metal pipe are made of stainless steel (10) and the inside part is made of copper (11).

The method according to claim 1,
The position of the welding ring welded to the dissimilar metal pipe in the block 20 constituting the inlet / outlet 40 by applying the above structure has a structure in which the welding ring is integrally brazed and melted regardless of its position in any section. Fixed structure of inlet and outlet pipes.