KR20160077321A - Welding method of plate type heat exchangers - Google Patents

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김성욱
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재단법인 포항산업과학연구원
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Abstract

The present invention provides a welding method of a planar heat exchanger. The welding method of a planar heat exchanger comprises: a step of laminating a plurality of heat transfer plates; and a laser welding step of radiating a laser beam to a wire provided toward an end part of a connected portion of the laminated heat transfer plates to be welded. The present invention enables the heat transfer plates to be welded to minimize deformation which can be caused when the planar heat exchanger is manufactured, and sufficiently secures the width of a welded portion to sufficiently secure structural rigidity of the welded portion.

Description

판형 열교환기의 용접방법{WELDING METHOD OF PLATE TYPE HEAT EXCHANGERS}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a welding method for a plate heat exchanger,

본 발명은 판형 열교환기의 용접방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 형 열교환기를 제조시 발생할 수 있는 변형을 최소화하고, 용접부의 구조적 강성을 충분히 확보할 수 있는 판형 열교환기의 용접방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a welding method for a plate heat exchanger, and more particularly, to a welding method for a plate heat exchanger that minimizes deformation that may occur during manufacture of a heat exchanger and ensures sufficient structural rigidity of the weld.

일반적으로, 열교환기는 하나의 유체(또는 가스)로부터 다른 유체로 물리적인 접촉이 없이 열을 전달하기 위한 것이다. 즉, 유체가 서로 섞이지 않고 열만 전달하는 것으로, 하나의 유체를 간접적으로 가열하거나 냉각하고자 할 때 사용하는 장치이다. Generally, heat exchangers are for transferring heat from one fluid (or gas) to another without physical contact. In other words, it is a device that is used when indirectly heating or cooling one fluid because the fluid does not mix with each other and only transfers heat.

따라서, 열교환기는 크기가 큰 것이 효과적이며, 크기에 비례하여 열 교환기의 단가가 클 수 있다. Therefore, the heat exchanger having a large size is effective, and the unit price of the heat exchanger may be large in proportion to the size.

판형 열교환기는 높은 성능을 갖는 열전달 플레이트에 의하여 높은 열전달 능력을 가지며, 특히 Shell & Tube 입의 열교환기에 비하여 3~5배의 열전달 특성을 가지며, 상대적으로 체적이 작아서 시스템의 용적을 줄여 공간절약을 할 수 있다. 또한, 제작 단가가 상대적으로 적으며, 열교환기의 운송 및 설치가 용이하며, 시스템의 운용 조건 변동에 따른 열교환기의 특성 변경이 용이한 장점이 있다.The plate heat exchanger has high heat transfer ability due to high performance heat transfer plate. Especially, it has 3 ~ 5 times heat transfer characteristic compared to Shell & Tube heat exchanger and has a relatively small volume to save space. . In addition, the manufacturing cost is relatively small, the heat exchanger can be easily transported and installed, and the characteristics of the heat exchanger can be easily changed depending on operating conditions of the system.

도 1에 도시된 바와 같이, 판형 열교환기는 얇은 박판을 성형한 후 전열판을 겹친 상태에서 용접 등에 의해 접합으로써 내부에 유체가 이송될 수 있는 구조를 형성한다. As shown in FIG. 1, a plate-like heat exchanger forms a structure in which fluid can be conveyed to the inside by joining the thin plate by welding or the like in a state in which the heat transfer plates are superimposed.

각각의 전열판은 다시 여러장으로 쌓아올려 고온의 유체와 저온의 유체가 최대한 접촉할 수 있는 구조를 형성한다. Each heat transfer plate is stacked in multiple sheets to form a structure in which a high-temperature fluid and a low-temperature fluid can make maximum contact with each other.

종래에는 전열판을 밀착시키고 밀봉하는 하나의 방법으로, 고무재질의 가스켓을 사용하는 방식이 있었으나, 고무재질의 가스켓 등의 열화 등으로 인해 밀봉려이 약화되는 문제점이 있다.Conventionally, there is a method of using a rubber gasket as one method of sealing and sealing the heat transfer plate, but there is a problem in that the sealing easiness is weakened due to deterioration of a rubber gasket or the like.

따라서, 고온 및 고압의 조건에서 사용되는 판형 열교환기의 경우에는 전열판을 용접을 통하여 밀봉하는 방법을 고려할 수 있고, 용접공정으로는 아크 또는 저항 용접하는 방법이 적용될 수 있으나, 아크 용접은 과도한 입열로 인하여 얇은 전열판이 변형되는 문제점이 발생할 수 있다.Therefore, in the case of a plate heat exchanger used under high temperature and high pressure conditions, a method of sealing the heat transfer plate by welding may be considered. In the welding process, arc or resistance welding may be applied. However, The thin heat transfer plate may be deformed.

또한, 저항용접의 경우에는 적층되는 전열판의 간격이 좁다는 점에서 용접부의 충분한 용입깊이를 확보하는 것이 힘들어 용접부가 충분한 강도를 발휘할 수 없는 문제점이 있다.In addition, in the case of resistance welding, it is difficult to secure a sufficient penetration depth of the welded part in that the interval between the laminated heat transfer plates is narrow, so that the welded part can not exhibit sufficient strength.

또한, 용접부의 접합이 불량하여, 판형 열교환기 내부의 열교환 유체가 누설이 발생할 가능성이 높다는 문제점이 있다.
In addition, there is a problem that the welded portion is poorly joined, and there is a high possibility that the heat exchange fluid inside the plate heat exchanger leaks.

본 발명은 상기와 같은 종래의 판형 열교환기의 용접방법에서 발생되는 요구 또는 문제들 중 적어도 어느 하나를 인식하여 이루어진 것이다.The present invention is realized by recognizing at least any one of the requirements or problems generated in the welding method of the conventional plate heat exchanger.

본 발명은 일 측면으로서, 판형 열교환기의 제조시 발생할 수 있는 변형을 최소화하고, 용접부의 폭을 충분히 확보하여 용접부의 구조적 강성을 충분히 확보할 수 있는 판형 열교환기의 용접방법을 제공하고자 한다.As one aspect, the present invention provides a welding method of a plate heat exchanger that minimizes deformation that may occur during manufacture of the plate heat exchanger and ensures sufficient structural strength of the welded portion by sufficiently securing the width of the welded portion.

본 발명은 일 측면으로서, 판형 열교환기의 용접시의 기밀성을 높여 판형 열교환기 내부의 열교환 유체가 누설되는 것을 방지할 수 있는 판형 열교환기의 용접방법을 제공하고자 한다.
As one aspect, the present invention provides a welding method of a plate heat exchanger capable of increasing airtightness at the time of welding of a plate heat exchanger and preventing leakage of a heat exchange fluid in the plate heat exchanger.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은 복수 개의 전열판을 적층하는 단계; 및, 적층된 상기 전열판의 연결부분의 단부방향에 제공되는 와이어에 레이저빔을 조사하여 용접하는 레이저 용접단계;를 포함하는 판형 열교환기의 용접방법을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, including: stacking a plurality of heat transfer plates; And a laser welding step of irradiating a laser beam to a wire provided in a direction of an end of a connecting part of the laminated heat transfer plate to weld the plate heat exchanger.

바람직하게, 전열판은, 내부에 열교환 유체가 이동하는 유로가 형성된 본체판과, 상기 단부에서 절곡 형성되어, 상기 전열판의 연결부분을 제공하는 적층판을 포함하고, 상기 레이저 용접단계는, 용접부를 형성하는 인접한 적층판의 단부에 와이어가 공급되면서, 상기 용접부의 수평방향으로 레이저빔을 조사하여 용접 접합될 수 있다.Preferably, the heat transfer plate includes a main plate on which a flow passage for moving a heat exchange fluid is formed, and a laminated plate formed by bending at the end and providing a connecting portion of the heat transfer plate, A wire can be welded by irradiating a laser beam in the horizontal direction of the welded portion while supplying wires to the end portions of the adjacent laminated plates.

바람직하게, 레이저 용접단계는, 상기 적층판의 내측 단부까지 용입부가 형성되도록 수평방향으로 레이저빔을 조사하는 단계; 및, 상기 레이저빔을 조사하면서 상기 용접부에 와이어를 공급하여 상기 적층판의 용접부를 밀폐하는 단계;를 포함할 수 있다.Preferably, the laser welding step comprises irradiating a laser beam in a horizontal direction so as to form an infiltrated portion to an inner end of the laminated plate; And supplying a wire to the weld while irradiating the laser beam to seal the welded portion of the laminated plate.

바람직하게, 본체판 및, 상기 적층판은 0.4 ~ 0.6 mm 의 두께를 가지고, 상기 적층판이 상기 본체판의 경사진 단부로부터 돌출된 길이는 3 ~ 4.5 mm 의 범위로 구비될 수 있다.Preferably, the main plate and the laminated plate have a thickness of 0.4 to 0.6 mm, and the length of the laminated plate protruding from the inclined end of the main plate may be in a range of 3 to 4.5 mm.

바람직하게, 상기 용접부로 레이저빔을 조사하는 레이저열원은 1~ 2KW의 출력값을 가지고, 상기 용접부의 용접속도는 4 ~ 5 m/min 로 구비될 수 있다.Preferably, the laser heat source for irradiating the laser beam with the welding portion has an output value of 1 to 2 kW, and the welding speed of the welding portion is 4 to 5 m / min.

바람직하게, 와이어의 직경은, 상기 용접부를 형성하는 2개의 상기 적층판 높이의 0.67 ~ 1.0 배의 범위로 구비될 수 있다.Preferably, the diameter of the wire may be in the range of 0.67 to 1.0 times the height of the two laminate plates forming the weld.

바람직하게, 와이어는, 티타늄 성분이 상기 와이어의 조성의 99.2% ~ 99.7%의 범위의 값을 가지는 순티타늄으로 구비될 수 있다.
Preferably, the wire may be made of pure titanium in which the titanium component has a value in the range of 99.2% to 99.7% of the composition of the wire.

이상에서와 같은 본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수 개의 전열판을 용접하여 판형 열교환기를 제조시 발생할 수 있는 변형을 최소화하고, 용접부의 폭을 충분히 확보하여 용접부의 구조적 강성을 충분히 확보할 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention as described above, it is possible to minimize the deformation that may occur during manufacture of the plate heat exchanger by welding a plurality of heat transfer plates, sufficiently secure the width of the welded portion, and sufficiently secure the structural rigidity of the welded portion .

본 발명의 일 실시예에 의하면, 용접부에 수평방향으로 레이저빔을 조사하여 용접부의 용입부를 균일하게 형성할 수 있어, 용접부의 구조적 강성을 균일하게 확보할 수 있는 효과가 있다.According to the embodiment of the present invention, it is possible to uniformly form the penetrated portion of the welded portion by irradiating the welded portion with the laser beam in the horizontal direction, and the structural rigidity of the welded portion can be uniformly secured.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 레이저빔을 조사하면서, 상기 용접부에 와이어를 공급하여 상기 적층판의 용접부를 밀폐함으로써, 판형 열교환기의 용접시의 기밀성을 높여 판형 열교환기 내부의 열교환 유체가 누설되는 것을 방지할 수 있는 판형 열교환기의 용접방법을 제공하고자 한다.
According to an embodiment of the present invention, a wire is supplied to the welded portion while sealing the welded portion of the laminated plate while irradiating the laser beam, thereby increasing the airtightness at the time of welding of the plate type heat exchanger so that the heat exchange fluid inside the plate type heat exchanger leaks And a method of welding a plate heat exchanger.

도 1은 저항용접 방식이 적용된 판형 열교환기를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 적용된 저항용접 과정을 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 용접과정을 거쳐 형성된 판형 열교환기의 적층판의 돌출길이와 용접부의 용입깊이를 도시한 도면이다.
도 4는 레이저 용접방식이 적용된 판형 열교환기의 용접과정을 도시한 도면이다.
도 5는 도 4의 용접과정을 거쳐 형성된 판형 열교환기의 적층판의 돌출길이와 용접부의 용입깊이를 도시한 도면이다.1 is a view showing a plate type heat exchanger to which a resistance welding method is applied.
FIG. 2 is a view showing a resistance welding process applied to FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a view showing the protrusion length of the laminated plate of the plate-type heat exchanger formed through the welding process of FIG. 2 and the penetration depth of the welded portion.
4 is a view showing a welding process of a plate heat exchanger to which a laser welding method is applied.
FIG. 5 is a view showing the protrusion length of the laminated plate of the plate heat exchanger formed through the welding process of FIG. 4 and the penetration depth of the welded portion.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Further, the embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art. The shape and size of elements in the drawings may be exaggerated for clarity.

이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 용접방법에 관하여 구체적으로 설명하기로 한다.
Hereinafter, a welding method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5. FIG.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 복수 개의 전열판을 적층하여 판형 열교환기를 제조할 수 있다.As shown in FIGS. 1 to 5, a plurality of heat transfer plates may be laminated to manufacture a plate heat exchanger.

이때, 상하로 대응되는 형태로 전열판을 겹친 후에 겹쳐진 전열판의 단부를 용접할 수 있다.
At this time, the end portions of the overlapping heat transfer plates can be welded after overlapping the heat transfer plates in a vertically corresponding manner.

고온 및 고압의 조건에서 사용되는 판형 열교환기의 경우에는 전열판을 용접을 통하여 밀봉하는 방법을 고려할 수 있고, 용접공정으로는 아크용접, 저항 용접및, 레이저 용접 방법이 적용될 수 있다.In the case of a plate heat exchanger used under high temperature and high pressure conditions, a method of sealing the heat transfer plate by welding may be considered. As the welding process, arc welding, resistance welding, and laser welding may be applied.

다만, 아크 용접은 과도한 입열로 인하여 얇은 전열판이 변형되는 문제점이 발생할 수 있다.
However, arc welding may cause a problem that a thin heat transfer plate is deformed due to excessive heat input.

도 2 및, 도 3에 도시된 바와 같이, 저항용접은 전열판(2)이 적층된 간격이 좁고, 이로 인하여 부피가 큰 저항용접용 전극(6)의 접근이 힘들어 적층판(4)의 단부의 일부만이 용접 접합됨에 따라 용접부의 폭이 좁고, 충분한 용입깊이(D)를 형성할 수 없이 용접부가 충분한 강도를 발휘할 수 없는 문제점이 있다.As shown in Figs. 2 and 3, the resistance welding is difficult because the interval between the lamination of the heat transfer plates 2 is narrow and therefore the bulky resistance welding electrode 6 is difficult to approach and only a part of the end portion of the laminated plate 4 The width of the welded portion is narrowed and a sufficient penetration depth D can not be formed, so that the welded portion can not exhibit sufficient strength.

도 2에 도시된 바와 같이, 저항용접방식에 의해 판형 열교환기(1)를 용접할 경우, 용접부의 접합이 불량하여 용접부(W)를 형성하는 전열판(2)의 본체판(3)의 단부에 형성된 적층판(4) 사이가 완벽하게 고정되지 못하여, 열교환기의 내부에 투입되는 유체의 누설이 발생할 가능성이 높아질 수 있다.
As shown in Fig. 2, when welding the plate-type heat exchanger 1 by the resistance welding method, the welding of the welded portions is poor and the welded portion W is formed at the end of the main plate 3 of the heat transfer plate 2 There is a possibility that leakage of the fluid to be introduced into the heat exchanger may occur.

따라서, 본 발명은 저항용접방식에 의해 전열판(2)을 용접하여 판형 열교환기(1)를 용접하는 방법에서 발생할 수 있는 다수의 문제점들을 해결하기 위해, 레이저 용접방식을 도입하여 문제점들을 해소하고자 한다.
Accordingly, the present invention attempts to solve the problems by introducing a laser welding method in order to solve a number of problems that may occur in a method of welding the heat transfer plate 2 by the resistance welding method and welding the plate heat exchanger 1 .

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 판형 열교환기의 용접방법은 전열판(100)을 적층하는 단계와, 레이저 용접단계를 포함할 수 있다.
4 and 5, a method of welding a plate heat exchanger according to an embodiment of the present invention may include a step of laminating the heat transfer plate 100 and a laser welding step.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 판형 열교환기의 용접방법은 복수 개의 전열판(100)을 적층하는 단계 및, 적층된 상기 전열판(100)의 연결부분의 단부방향에 제공되는 와이어(300)에 레이저빔을 조사하여 용접하는 레이저 용접단계를 포함할 수 있다.
4 and 5, a method of welding a plate-type heat exchanger includes a step of laminating a plurality of heat transfer plates 100, a step of forming a wire 300 provided in an end direction of a connection portion of the heat transfer plates 100 stacked, And a laser welding step of irradiating and welding a laser beam.

본 발명의 판형 열교환기(10)는 복수 개의 전열판(100)이 적층되어 형성될 수 있다.The plate heat exchanger (10) of the present invention may be formed by stacking a plurality of heat transfer plates (100).

판형 열교환기의 용접방법은 내부에 열교환 유체가 이동하는 유로가 형성된 복수 개의 전열판(100)을 적층하는 단계와, 적층된 상기 전열판(100)의 단부에 구비되어, 상기 전열판(100)의 연결부분를 형성하는 적층판(130)의 단부방향으로 레이저빔을 조사하여 용접하는 레이저 용접단계를 포함할 수 있다.
A method of welding a plate heat exchanger includes laminating a plurality of heat transfer plates (100) having a flow path through which a heat exchange fluid moves, a plurality of heat transfer plates (100) provided at end portions of the heat transfer plates And a laser welding step of irradiating and welding a laser beam in the end direction of the laminated plate 130 to be formed.

도 4에 도시된 바와 같이, 레이저 용접장치(200)에서 레이저빔을 용접부(W)를 형성하는 겹쳐진 적층판(130)의 단부에 수평방향으로 조사하여 상하방향으로 겹쳐진 적층판(130)을 접합할 수 있다.4, the laser beam is irradiated to the end of the overlapping laminate 130 forming the weld W in the horizontal direction so that the overlapping laminate 130 can be joined in the vertical direction have.

즉, 상하로 대응되는 형태로 전열판(100)을 겹친 후에 겹쳐진 전열판(100)의 2개의 적층판(130)의 단부에 레이저가 조사되면서 용접될 수 있다.That is, after the thermal conductive plates 100 are stacked in a vertically corresponding manner, the ends of the two laminated plates 130 of the thermal conductive plates 100 can be welded while being irradiated with laser.

본 발명의 판형 열교환기의 용접방법은 열교환기의 전열판(100)을 용접하는데 있어, 레이저빔의 조사와 동시에 와이어(300)를 공급하여 용융시키면서 용접함으로써, 용접부(W)의 면적을 증가시키고 내압성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In the welding method of the plate heat exchanger of the present invention, in welding the heat transfer plate 100 of the heat exchanger, the area of the welded portion W is increased by welding the welding wire 300 while supplying the laser beam 300 simultaneously with irradiation of the laser beam, There is an effect that the performance can be improved.

또한, 용접부(W)에 수평방향으로 레이저빔을 조사하여 용접부(W)의 용입부를 균일하게 형성할 수 있어, 용접부(W)의 구조적 강성을 균일하게 확보할 수 있는 효과가 있다.In addition, it is possible to uniformly form the penetrated portion of the welded portion W by irradiating the welded portion W with a laser beam in the horizontal direction, thereby achieving an effect of uniformly securing the structural rigidity of the welded portion W.

이때, 전열판(100), 적층판(130) 및, 상기 와이어(300)는 동일한 성분조성비율을 가지는 소재로 구성될 수 있다.At this time, the heat transfer plate 100, the laminate 130, and the wires 300 may be made of a material having the same component composition ratio.

와이어(300)는 적층판(130)의 사이의 틈새를 메우는 역할을 하며, 용접부(W)가 용접지그 등에 의해 충분한 압력으로 눌러지지 않는 경우에 용접부(W)의 기밀을 확보하는 역할을 한다.The wire 300 serves to fill the gap between the laminated plates 130 and to secure the airtightness of the welded portion W when the welded portion W is not pressed by a sufficient pressure by a welding jig or the like.

특히, 레이저 용접의 경우에는 용접지그 등에 의해 용접부(W)에 압력이 가해지지 않는 용접방식인바, 레이저빔의 조사와 동시에 공급되거나, 용접부(W)에 미리 적치된 와이어(300)에 레이저빔을 조사하여 용접부(W)의 기밀을 확보할 수 있다.
Particularly, in the case of laser welding, a laser beam is supplied to the wire 300, which is preliminarily placed on the weld W, simultaneously with the irradiation of the laser beam, in the case of a welding method in which no pressure is applied to the welding portion W by a welding jig The airtightness of the welded portion W can be secured.

도 4 및, 도 5에 도시된 바와 같이, 전열판(100)은, 본체판(110)과, 적층판(130)을 포함할 수 있다.As shown in FIGS. 4 and 5, the heat transfer plate 100 may include a body plate 110 and a laminated plate 130.

도 4에 도시된 바와 같이, 전열판(100)은 내부에 열교환 유체가 이동하는 유로가 형성된 본체판(110)과, 상기 본체판(110)의 단부에서 절곡 형성되어, 상기 전열판(100)의 연결부분을 제공하는 적층판(130)을 구비할 수 있다.4, the heat transfer plate 100 includes a body plate 110 in which a flow path through which a heat exchange fluid moves is formed, and a connection part 130 formed at the end of the body plate 110, (Not shown).

그리고, 레이저 용접단계는, 용접부(W)를 형성하는 인접한 적층판(130)의 단부에 와이어(300)를 공급하면서, 상기 용접부(W)의 수평방향으로 레이저빔을 조사하여 용접 접합할 수 있다. The laser welding may be performed by irradiating a laser beam in the horizontal direction of the welded portion W while supplying the wire 300 to the end of the adjacent laminated plate 130 forming the welded portion W. [

다만, 여기서 수평방향이라 함은 반드시 수평방향에 한정되는 것은 아니며, 수평방향과, 수평방향에서 상하방향으로 약간 경사진 방향을 포함하는 개념이다.
Here, the term " horizontal direction " is not necessarily limited to the horizontal direction but includes a horizontal direction and a slightly inclined direction in the vertical direction in the horizontal direction.

도 4에 도시된 바와 같이, 레이저 용접단계는 상기 적층판(130)의 내측 단부까지 용입부가 형성되도록 수평방향으로 레이저빔을 조사하는 단계 및, 상기 레이저빔을 조사하면서 상기 용접부(W)에 와이어(300)를 공급하여 상기 적층판(130)의 용접부(W)를 밀폐하는 단계를 포함할 수 있다.4, the laser welding step includes the steps of irradiating a laser beam in a horizontal direction so as to form an infiltrated portion up to the inner end of the laminate 130, and irradiating the wire W with the laser beam 300) to seal the welded portion (W) of the laminated plate (130).

이와 같이, 와이어(300)를 공급하면서 동시에 레이저빔의 조사할 수 있다. As described above, the laser beam can be irradiated while supplying the wire 300.

도 4에 도시된 바와 같이, 적층판(130)은 전열판(100)의 본체판(110)의 외부테두리에 형성될 수 있고, 포개진 적층판(130)에 레이저빔이 조사되어 적층판(130)이 용접되면서 상하로 대응되는 형태로 포개진 전열판(100)이 일체화될 수 있다.4, the laminate 130 may be formed on the outer edge of the body plate 110 of the heat conductive plate 100, and a laser beam is irradiated to the laminated plate 130 to weld the laminate 130 The heat transfer plates 100, which are stacked in a vertically corresponding manner, can be integrated.

용접부(W)에 수평방향으로 레이저빔을 조사하여 용접부(W)의 용입부를 균일하게 형성할 수 있어, 용접부(W)의 구조적 강성을 균일하게 확보할 수 있는 효과가 있다.It is possible to uniformly form the penetrated portion of the welded portion W by irradiating the welded portion W with a laser beam in the horizontal direction so that the structural rigidity of the welded portion W can be uniformly secured.

또한, 공급된 와이어(300)로 용접부(W)를 밀폐하여 판형 열교환기(10)의 용접부(W)의 기밀성을 향상시켜 판형 열교환기(10) 내부의 열교환 유체가 누설되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
It is also possible to improve the airtightness of the welded portion W of the plate heat exchanger 10 by sealing the welded portion W with the supplied wire 300 to prevent the heat exchange fluid in the plate heat exchanger 10 from leaking It is effective.

도 4에 도시된 바와 같이, 본체판(110) 및, 적층판(130)은 0.4 ~ 0.6 mm 의 두께를 가지고, 상기 적층판(130)이 상기 본체판(110)의 경사진 단부로부터 돌출된 길이(L)는 3 ~ 4.5 mm 의 범위로 구비될 수 있다.4, the main plate 110 and the laminating plate 130 have a thickness of 0.4 to 0.6 mm and the length of the laminating plate 130 protruding from the inclined end of the main plate 110 L) may be in the range of 3 to 4.5 mm.

상기 본체판(110) 및, 상기 적층판(130)은 0.4 ~ 0.6 mm 의 두께를 가질 경우, 포개진 2개의 적층판(130)이 적층된 높이는 0.8 ~ 1.2 mm 정도로 구성될 수 있다.When the main plate 110 and the laminate 130 have a thickness of 0.4-0.6 mm, the height of the laminated two laminate plates 130 may be 0.8-1.2 mm.

이때, 2개의 적층판(130)이 적층된 높이는 용접부(W)의 높이에 대응되는바, 용접부(W)의 높이는 0.8 ~ 1.2 mm 정도로 구성될 수 있다. At this time, the height at which the two laminated plates 130 are stacked corresponds to the height of the welded portion W, and the height of the welded portion W may be about 0.8 to 1.2 mm.

적층판(130)은 본체판(110)의 경사진 단부로부터 3 ~ 4.5 mm 돌출될 수 있고, 2개의 포개진 적층판(130)은 용접될 수 있다.
The laminate 130 may protrude from the inclined end of the main plate 110 by 3 to 4.5 mm, and the two laminated plates 130 may be welded.

도 1 내지 도 3에 도시된, 저항용접 방식의 경우는 적층판(130) 상기 본체판(110)의 경사진 단부로부터 돌출된 길이(L)가 10mm 정도로, 본 발명의 용접방식은 돌출된 길이(L)가 3 ~ 4.5 mm에 비해 과도하게 적층판(130)의 길이가 길어지는 문제점이 있다.1 to 3, the length L of the laminating plate 130 protruding from the inclined end of the main plate 110 is about 10 mm, and the welding method of the present invention has a protruding length L is greater than 3 to 4.5 mm, the length of the laminated plate 130 is excessively long.

이로 인해, 도 2에 도시된 바와 같이, 저항용접의 경우에는 적층되는 전열판(100)의 간격이 좁아서, 저항용접을 위한 저항용접 전극이 적층판(130) 깊숙히 진입될 수 없어 적층판(130)의 외측 단부측에 용접이 행해져서, 용접부(W)의 충분한 용입깊이(D)를 확보하는 것이 힘들어 용접부(W)가 충분한 강도의 확보가 힘들다.
As a result, as shown in FIG. 2, in the case of resistance welding, the distance between the laminated heat transfer plates 100 is narrow, and the resistance welding electrode for resistance welding can not penetrate deeply into the lamination plate 130, It is difficult to ensure a sufficient penetration depth D of the welded portion W, so that it is difficult to secure sufficient strength of the welded portion W.

반면에, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명은 저항용접 방식에 비해 본체판(110)의 단부로부터 적층판(130)이 돌출된 길이(L)를 단축시킨 이점이 있다. On the other hand, as shown in FIG. 4, the present invention has an advantage in that the length L of the laminated plate 130 protruded from the end of the main plate 110 is shortened as compared with the resistance welding method.

도 4의 점선으로 표시된 부분은 도 1 내지 3과 같은 저항용접 방식의 적용을 위해 본체판(110)의 단부로부터 적층판(130)이 돌출된 길이(L)를 도시한 것이다.The dotted line in FIG. 4 shows the length L of the laminated plate 130 protruding from the end of the main plate 110 for the application of the resistance welding method as shown in FIGS.

저항용접 방식의 돌출된 길이(L)가 10mm 내외인데 반해, 본 발명의 경우는 돌출된 길이(L)가 3 ~ 4.5 mm 정도로 적층판(130)의 길이가 상당히 단축되었음을 알 수 있다.The protruded length L of the resistance welding method is about 10 mm, whereas in the case of the present invention, the length of the laminated plate 130 is remarkably shortened when the protruded length L is about 3 to 4.5 mm.

이와 같이, 본 발명은 레이저빔을 겹쳐진 적층판(130)의 단부에 수평방향으로 조사하는 방식과 더불어, 적층판(130)의 돌출된 길이(L)를 단축시킴으로써, 용접부(W)에 충분한 용입깊이(D)를 확보하는 것이 가능하여 충분한 용접강도를 확보할 수 있는 효과가 있다.
As described above, according to the present invention, in addition to the method of horizontally irradiating the laser beam to the end portion of the stacked laminate 130, the projected length L of the laminate 130 is shortened, D) can be ensured and sufficient welding strength can be ensured.

도 4 및, 도 5에 도시된, 본체판(110) 및, 적층판(130)은 0.4 ~ 0.6 mm 의 두께를 가지고, 상기 용접부(W)로 레이저빔을 조사하는 레이저열원은 1~ 2KW의 출력값을 가지고, 상기 용접부(W)의 용접속도는 4 ~ 5 m/min 로 구비될 수 있다.
The body plate 110 and the laminate 130 shown in FIG. 4 and FIG. 5 have a thickness of 0.4 to 0.6 mm and the laser heat source for irradiating the laser beam to the welded portion W has an output value of 1 to 2 kW And the welding speed of the welding portion W may be set at 4 to 5 m / min.

레이저빔을 조사하는 레이저열원은 1~ 2KW의 출력값을 가질 필요가 있는 이유는, 레이저빔을 조사하는 레이저열원의 출력값이 1KW 미만일 경우는 용접부(W)의 입열량이 부족하여 미용융 용접부(W)를 형성할 수 있고, 레이저열원의 출력값이 2KW 를 초과할 경우, 용접부(W)에 가해지는 입열량이 과대해져 모재인 적층판(130)이 용락되거나 변형되는 현상이 발생할 수 있기 때문이다.
The reason that the laser heat source for irradiating the laser beam needs to have an output value of 1 to 2 KW is that when the output value of the laser heat source for irradiating the laser beam is less than 1 KW, the heat input amount of the weld portion W is insufficient, If the output value of the laser heat source exceeds 2 KW, the amount of heat applied to the welded portion W becomes excessive, so that the laminated plate 130, which is a base material, may become soft or deformed.

또한, 용접부(W)의 용접속도는 4 ~ 5 m/min 를 유지할 필요가 있는 이유는, 용접부(W)의 용접속도가 4 m/min 보다 느릴 경우 생산성이 떨어지는 문제점이 있고, 5 m/min 을 초과할 경우 용접부(W)가 충분히 용융되지 않아 용접부(W)의 결합이 발생할 수 있는 문제점이 있기 때문이다.
The reason why the welding speed of the welding portion W needs to be maintained at 4 to 5 m / min is that if the welding speed of the welding portion W is slower than 4 m / min, The welding portion W may not be sufficiently melted and the welding portion W may be engaged.

그리고, 레이저빔의 조사와 동시에 와이어(300)를 공급하는 경우, 용접부(W)의 용접속도는 4 ~ 5 m/min 일 때, 상기 와이어(300)의 공급속도 역시 4 ~ 5 m/min 으로 구비되는 것이 바람직할 수 있다.
When supplying the wire 300 simultaneously with the irradiation of the laser beam, when the welding speed of the weld W is 4 to 5 m / min, the supply speed of the wire 300 is also 4 to 5 m / min May be preferably provided.

와이어(300)의 직경은, 상기 용접부(W)를 형성하는 2개의 상기 적층판(130) 높이의 0.67 ~ 1.0 배의 범위로 구비되는 것이 바람직할 수 있다.
The diameter of the wire 300 may be preferably in the range of 0.67 to 1.0 times the height of the two laminated plates 130 forming the weld W. [

예를 들어, 전열판(100)을 형성하는 판재의 두께가 0.4 ~ 0.6mm 일 경우 용접부(W)를 형성하는 2개의 적층판(130) 두께는 0.8 ~ 1.2 mm 가 될 수 있다. 이때, 와이어(300)의 직경은 0.8 ~ 1.2 mm 정도가 적당하다. 다만, 와이어(300)의 직경이 용접부(W)를 형성하는 2개의 적층판(130)이 겹쳐진 두께보다는 적게 형성되는 것이 바람직하다.
For example, when the thickness of the plate forming the heat transfer plate 100 is 0.4 to 0.6 mm, the thickness of the two laminated plates 130 forming the welded portion W may be 0.8 to 1.2 mm. At this time, the diameter of the wire 300 is preferably about 0.8 to 1.2 mm. However, it is preferable that the diameter of the wire 300 is less than the thickness of the two laminated plates 130 forming the welded portion W.

즉, 2 개의 적층판(130) 두께인 용접부(W)의 높이가 0.8 mm(용접부(W)의 높이의 하한값)일 경우, 와이어(300)의 직경(0.8 ~ 1.2mm)은 용접부(W)의 높이(0.8 mm)의 1 ~ 1.5 배의 값을 가지나, 와이어(300)의 직경이 용접부(W)를 형성하는 2개의 적층판(130)이 겹쳐진 두께보다는 적게 형성되는 것이 바람직하기 때문에, 와이어(300)의 직경은 용접부(W)의 높이의 1배 이하가 될 수 있다.That is, when the height of the welded portion W having the thickness of the two laminated plates 130 is 0.8 mm (the lower limit value of the height of the welded portion W), the diameter (0.8 to 1.2 mm) Since the diameter of the wire 300 is preferably smaller than the overlapping thickness of the two laminate plates 130 forming the weld W, the wire 300 Can be one or less times the height of the weld W.

즉, 용접부(W)의 높이의 상한값으로 2 개의 적층판(130) 두께인 용접부(W)의 높이가 1. 2 mm(용접부(W)의 높이의 상한값)일 경우, 와이어(300)의 직경(0.8 ~ 1.2mm)은 용접부(W)의 높이(1.2 mm)의 0.67 ~ 1배의 값을 가질 수 있다.
That is, when the height of the welded portion W having the thickness of the two laminated plates 130 is 1.2 mm (the upper limit of the height of the welded portion W) as the upper limit value of the height of the welded portion W, 0.8 to 1.2 mm) may have a value of 0.67 to 1 times the height (1.2 mm) of the welded portion W. [

이는, 와이어(300)의 직경이 상기한 수치범위의 값보다 작을 경우에는 와이어(300)의 정밀한 공급이 어려운 문제점이 있고, 그 보다 클 경우에는 와이어(300)를 용융시키기 위한 입영량이 부족할 수 있는 문제점이 있다.
This is because, if the diameter of the wire 300 is smaller than the value in the above-mentioned numerical range, it is difficult to precisely supply the wire 300, and if it is larger than that, There is a problem.

따라서, 양자를 고려할 때, 와이어(300)의 직경은 용접부(W)를 형성하는 2개의 상기 적층판(130) 높이의 0.67 ~ 1.0 배의 범위로 구비되는 것이 바람직할 수 있다.
Therefore, it is preferable that the diameter of the wire 300 is set in the range of 0.67 to 1.0 times the height of the two laminated plates 130 forming the welded portion W, considering both of them.

와이어(300)는, 티타늄 성분이 상기 와이어(300)의 조성의 99.2% ~ 99.7%의 범위의 값을 가지는 순티타늄으로 구비될 수 있다.The wire 300 may be made of pure titanium whose titanium component has a value ranging from 99.2% to 99.7% of the composition of the wire 300.

와이어(300)는 99.2% ~ 99.7% 범위의 티타늄(Titanium)를 가지는 순티타늄으로 구성될 수 있다. Wire 300 may be composed of pure titanium with a range of 99.2% to 99.7% titanium.

이러한 순티타늄에 티타늄합금은 배제되는데, 이와 같이 티타늄합금이 배제되는 이유는 와이어(300)가 티타늄합금으로 구성될 경우, 전열판(100)의 용접부(W)에서 부식이 발생할 수 있기 때문이다.This titanium alloy is excluded from the pure titanium because the titanium alloy is excluded because corrosion may occur in the weld W of the heat transfer plate 100 when the wire 300 is made of a titanium alloy.

와이어(300)가 상기한 범위의 값을 가질 때 와이어(300)의 재질적인 특성으로 인해 적층되는 전열판(100)의 용접부(W)를 형성하는 인접한 적층판(130) 단부 간의 융착이 견고하게 이루어질 수 있어 용접부(W)가 견고하게 밀폐될 수 있다.When the wire 300 has a value in the above range, fusion between the ends of the adjacent lamination plates 130 forming the welded portion W of the heat transfer plate 100 stacked due to the material characteristics of the wire 300 can be firmly performed So that the welded portion W can be tightly sealed.

하지만, 와이어(300)가 상기한 티타늄의 조성비를 벗어나게 되면 판형 열교환기(10)의 내식성 또는 가격경쟁력 면에서 효과가 현저하게 저하되는 문제점이 있다.However, if the wire 300 is out of the composition ratio of titanium, the effect of corrosion resistance or cost competitiveness of the plate heat exchanger 10 is significantly deteriorated.

구체적으로, 와이어(300)는 티타늄의 값이 99.2% 미만의 값을 가질 경우에는 용접부(W)에서의 국부적으로 내식성이 저하될 우려가 있고, 티타늄의 값이 99.7%를 초과할 경우에는 와이어(300)의 제작에 대한 비용이 과도해질 수 있어 판형 열교환기(10) 자체의 제조비용이 급격히 증가할 수 있는 문제점이 있다.
Specifically, when the value of titanium is less than 99.2%, the corrosion resistance of the wire 300 locally in the welded portion W may deteriorate. When the value of titanium exceeds 99.7%, the wire 300 The cost of manufacturing the plate heat exchanger 10 may be excessively increased and the manufacturing cost of the plate heat exchanger 10 itself may rapidly increase.

먼저, 이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.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, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. And will be apparent to those skilled in the art.

1: 판형열교환기 2: 전열판
3: 본체판 4: 적층판
5: 하우징 6: 저항용접용 전극
10: 판형열교환기 100: 전열판
110: 본체판 130; 적층판
200: 레이저용접장치 300: 와이어
W: 용접부 D: 용입깊이
L: 돌출된 길이1: plate heat exchanger 2: heat transfer plate
3: Body plate 4: Laminates
5: Housing 6: Resistance welding electrode
10: Plate Heat Exchanger 100: Heat Transfer Plate
110: body plate 130; Laminates
200: laser welding apparatus 300: wire
W: welded part D: penetration depth
L: protruding length

Claims (7)

복수 개의 전열판을 적층하는 단계; 및,
적층된 상기 전열판의 연결부분의 단부방향에 제공되는 와이어에 레이저빔을 조사하여 용접하는 레이저 용접단계;를 포함하는 판형 열교환기의 용접방법.
Stacking a plurality of heat transfer plates; And
And a laser welding step of irradiating a laser beam to a wire provided in an end direction of a connecting part of the laminated heating plate to weld the laser beam.
제1항에 있어서, 상기 전열판은,
내부에 열교환 유체가 이동하는 유로가 형성된 본체판과,
상기 본체판의 단부에서 절곡 형성되어, 상기 전열판의 연결부분을 제공하는 적층판을 포함하고,
상기 레이저 용접단계는,
용접부를 형성하는 인접한 적층판의 단부에 와이어가 공급되면서, 상기 용접부의 수평방향으로 레이저빔을 조사하여 용접 접합되는 것을 특징으로 하는 판형 열교환기의 용접방법.
The heat exchanger according to claim 1,
A main plate on which a flow path for moving a heat exchange fluid is formed,
And a laminating plate formed at an end of the main plate to provide a connecting portion of the heat transfer plate,
Wherein the laser welding step comprises:
Wherein welding is performed by irradiating a laser beam in a horizontal direction of the welded portion while supplying wires to the end portions of the adjacent laminated plates forming the welded portion.
제2항에 있어서, 상기 레이저 용접단계는,
상기 적층판의 내측 단부까지 용입부가 형성되도록 수평방향으로 레이저빔을 조사하는 단계; 및,
상기 레이저빔을 조사하면서 상기 용접부에 와이어를 공급하여 상기 적층판의 용접부를 밀폐하는 단계;를 포함하는 판형 열교환기의 용접방법.
3. The method of claim 2,
Irradiating a laser beam in a horizontal direction so as to form a penetrated portion up to an inner end of the laminated plate; And
And supplying a wire to the welded part while sealing the laser beam to seal the welded part of the laminated plate.
제2항에 있어서,
상기 본체판 및, 상기 적층판은 0.4 ~ 0.6 mm 의 두께를 가지고,
상기 적층판이 상기 본체판의 경사진 단부로부터 돌출된 길이는 3 ~ 4.5 mm 의 범위로 구비되는 것을 특징으로 하는 판형 열교환기의 용접방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the main plate and the laminated plate have a thickness of 0.4 to 0.6 mm,
Wherein a length of the laminated plate protruding from an inclined end of the main plate is in the range of 3 to 4.5 mm.
제4항에 있어서,
상기 용접부로 레이저빔을 조사하는 레이저열원은 1~ 2KW의 출력값을 가지고,
상기 용접부의 용접속도는 4 ~ 5 m/min 로 구비되는 것을 특징으로 하는 판형 열교환기의 용접방법.
5. The method of claim 4,
A laser heat source for irradiating the laser beam with the welding portion has an output value of 1 to 2 kW,
Wherein the welding speed of the welding portion is 4 to 5 m / min.
제2항에 있어서,
상기 와이어의 직경은,
상기 용접부를 형성하는 2개의 상기 적층판 높이의 0.67 ~ 1.0 배의 범위로 구비되는 것을 특징으로 하는 판형 열교환기의 용접방법.
3. The method of claim 2,
The diameter of the wire,
Wherein the welded portion is provided in a range of 0.67 to 1.0 times the height of the two laminated plates forming the welded portion.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 와이어는,
티타늄 성분이 상기 와이어의 조성의 99.2% ~ 99.7%의 범위의 값을 가지는 순티타늄으로 구비되는 것을 특징으로 하는 판형 열교환기의 용접방법.7. The wire according to any one of claims 1 to 6,
Wherein the titanium component is made of pure titanium having a value ranging from 99.2% to 99.7% of the composition of the wire.
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