KR20160117960A - 열교환기용 입출구 파이프의 고정구조 - Google Patents

열교환기용 입출구 파이프의 고정구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 열교환기의 입,출구(20)의 파이프의 고정구조에 관한 것으로 보다 제조공정을 간소화 하며 원가부분도 절감형으로도 적용이 가능하며, 일체 브레징형으로 조립성 및 부품을 간소화 하였으며 제품의 품질문제를 개선하기 위하여 파이프 끝간부에 립비드(211)를 형성하여 해더(10) 파이프를 감싸주는 형상으로 결합력을 향상시키면서 자체 중량에 의한 회전 방지도 할 수 있으며, 이종금속을 적용하여 배관 파이프와의 용접도 용이하게 하여 부품을 단순화한 열교환기용 입,출구(20) 파이프의 고정구조에 관한 것이다.

Description

열교환기용 입출구 파이프의 고정구조{Heat exchanger}
본 발명은 열교환기의 입,출구(20)의 파이프의 고정구조에 관한 것으로 보다 제조공정을 간소화 하며 원가부분도 절감형으로도 적용이 가능하며, 일체 브레징형으로 조립성 및 부품을 간소화 하였으며 제품의 품질문제를 개선하기 위하여 파이프 끝간부에 립 비드(211)를 형성하여 해더(10) 파이프를 감싸주는 형상으로 결합력을 향상시키면서 자체 중량에 의한 회전 방지도 할 수 있으며, 이종금속을 적용하여 배관 파이프와의 용접도 용이하게 하여 부품을 단순화한 열교환기용 입,출구(20) 파이프의 고정구조에 관한 것이다.
열교환기 내부에 냉매가 입,출구되는 한 쌍의 해더를 사용하며, 사이에 냉매튜브가 연결되도록 한 평행류형 및 수직류형이 있다.
이러한 구조의 열교환기에 한쪽의 해더의 입구의 파이프로 유입된 냉매가 냉매튜브를 거치며 다른 해더쪽으로 이동하면서 열교환기이 된다. 이러한 흐름으로 냉매의 순환이 지그재그 방식으로 몇 차례 순환하면서 냉매가 열교환이 되면 초기 고온고압의 기체의 냉매가 고온고압의 액기체의 냉매로 열교환이 되면서 해더에 부착되어 있는 출구의 파이프로 냉매가 보내진다.
이와 같이 열교환기의 제조과정에서 냉매튜브에 열교환 핀을 접합하고 냉매튜브에 해더를 접합시키는 용접 및 입,출구 파이프를 해더에 접합 시키기 위하여 리벳 및 용접등을 가접하여 작업을 한 것을 한공정으로 간소화 일체브레징을하며 브레징후의 후 작업을 없앤다.
이때의 시스템 구조에서는 열교환기에 연결되는 입,출구의 배관 파이프는 통상 알루미늄과 구리(동) 재질로 구성된게 일반적이다.
따라서 구리(동) 재질의 입 출구의 배관를 알루미늄의 해더에 직접 접합하려 해도 이종 재질간의 용접이라 용융점이 달라 용접이 어려우며, 직접 알루미늄과 구리(동)와의 접합된 부위에 수분이 접촉이 되면 알루미늄과 구리(동)간의부품에 전위차 발생으로 인해 갈바닉 부식이 발생하여 냉매 리크가 발생이 된다.
그리하여 종래의 입 출구의 고정구조도 복잡하고 제조 공정도 번가로와서 작업성이 떨어지며, 원가부분 상당이 상승된 상태이다. 이에 제조공정 간소화와 원가절감형 및 제품의 회전 방지 및 부식방지에 개선이 필요한 실정이다.
상기와 같은 단점을 보완하기 위해서 본 발명은 열교환기의 해더(10)에 입출구(20) 파이프에 이종 재질를 조립할 수 있도록 고정구조를 제공한다.
또한, 기존의 방식을 대폭 개선하여 공정 감소 및 원가 절감에 중점적으로 개선시켰으며, 열교환기의 일체 브레징시 이종 재질의 파이프가 해더(10)에 붙어서 브레징이 되어도 용접성에서는 전혀 문제가 발생되지 않도록 개선하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 네 가지의 공법으로 제조된 입출구(20)의 파이프를 적용한다.
첫 번째, 입출구(20)의 조립구조 개선으로서는 알루미늄 파이프의 구조로써, 알루미늄 해더(10)에 일체 브레징이 될 수 있도록 서스 파이프에 립 비드를 만들어서 해더의 외경을 감싸고 내측에서 파이프를 확관하여 파이프가 빠지지 않게 고정해준다.
두번째, 서스(30) 파이프와 동파이프와의 용접을 할 수 있도록 서스(22) 파이프의 끝단부 확관하여 동파이프를 조립할 수 있도록 하며 용접 방법으로는 두가지의 방법이 있다.
세번째의 방법은 브레징 공법으로 서스 파이프에 동파이프를 조립하여 브레징시 이때의 용가재는 서스와 동파이프가 용융이 될 수 있는 재질로 인청동 및 니켈합금을 사용하여 수소브레징 및 일반 콘베어 밸트를 이용한 브레징으로 용접 처리한다.
본 발명의 열교환기를 구성하는 알루미늄의 재질부품과 이종금속 소재를 사용하여 보다 개선된 제조공정 및 원가절감 및 품질향상을 할 수 있다.
도 1은 열교환기의 해더와 입출구 파이프 고정구조를 나타낸 구성도이다.
도 2는 입출구 조립 부품을 조립순서 대로 나열한 것이다.
도 3은 입출구 부품의 조립시의 형상을 도시한 단면도이다.
도 4는 입출구 다른 조립 구조를 도시한 도면이다.
도 5는 서스와 동파이프의 용접 구조를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1의 본 발명의 일면에 의하면 열교환기용 해더(10)와 입,출구(20)와 조립되어 일체 용접후 냉매가 입,출구(20)로 순환될 수 있도록 형성을 하며, 냉매가 입구(20)로 유입된후 해더(10)의 내부로 흐르는 냉매는 반대편 해더(10)로 이동 하기위해서 튜브의 내면으로 냉매가 흐를때 방열핀에 의해 열교환이 이루워지는 행동를 1회 이상 지그재그로 이동되면서 마지막에는 출구(20)로 나와 다음 사이클 행정을 실시하게 구조를 가진다.
이때에 사용되는 열교환기의 재질은 통상 알루미늄 합금의 재질을 사용하며, 입출구의 끝단부와 다음 행정에 필요한 배관파이프는 구리(동) 파이프를 사용한다.
그로 인해서 알루미뉼의 해더(10)와 조립되는 입출구(20)의 파이프와의 조립후 용접이 중요하게 역할을 한다.
도 2의 도시된 바와 같이 이종소재의 접합관련하여 형성한 구조로써 서스(21) 파이프의 한쪽 끝을 립 비드의 형상을 내고 다시 말하면 해더(10) 파이프를 감싸는 형상으로 구현해 해더(10)와의 접합부를 많게하여 용접성을 우수하게 하며, 또한 립 비드(211)의 형상으로 인해 파이프가 떨어지거나 회전이 안되도록 면 밀착해준다.
그 반대 편에는 서스(20) 파이프를 조립할 수 있도록 구조를 두며 서스(20) 파이프는 알루미늄 내경에 조립될 수 있도록 알루미늄(20) 파이프의 끝단부를 확관(22)을 하여 서스파이프를 내경에 삽입을 할 수 있도록 한다.
또한 서스(20) 파이프의 반대편은 동파이프와 용접이 될 수 있도록 확관의 형상을 구현하며, 동 파이프의 끝단부는 배관 파이프와 용접이 용이하게 하기 위해서 확관 및 축관 및 직관의 형태를 가진다.
여기서의 조립 상태는 해더(10) 파이프의 내경에 서스(22) 파이프를 조립시 알루미늄 용접링(40)을 조립를 먼저한다 그 다음 서스(30) 파이프를 삽입하여 규정하는 길이를 맞추어서 고정을 한다.
도 3의 도시된 바와 같이 해더(10) 파이프를 비치하고 해더(10) 파이프에 입,출구(20) 파이프가 조립이 될 수 있도록 구멍을 타공한다. 이 구멍 안에 도 2번의 부품을 해더(10) 파이프의 구멍에 삽입시 립 비드(211)가 해더(10)에 밀착이 될때까지 밀어 넣고 해더(10) 파이프의 내경에 튀어나온 도 2번의 파이프를 치구를 이용하여 도 2번의 파이프가 빠지지 않도록 내경에서 확관(212)하여 도 2번의 부품을 고정한다. 이후 열교환기를 브레징 로에서 브레징시 같이 용접이 될 수 있도록 한 것이다.
도 4의 도시된 바와 같이 알루미늄 파이프가 짧게 사용이 될 경우의 형상으로 도 3번의 공법과 같게 처리한다.
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.
10: 해더
20: 입출구 어셈블리
21: 서스 파이프
211: 립 비드
212: 확관
22: 서스 파이프 확관
30: 동 파이프
40: 용접링(인청동 및 니켈)

Claims (3)

  1. 열교환기의 해더(10)와 입출구 어셈블리(20)에 개재되어 유로를 형성하는 배관의 고정구조에 있어서, 입출구(20)를 구성시 서스 파이프와 동파이프가 용접된 파이프를 알루미늄 해더 파이프에 가 조립하여 일체브레징하여 용융시키는 구조를 갖는 것을 특징으로 열교환기용 입출구 파이프의 고정구조.
  2. 제 1항에 있어서,
    제 1항의 구조를 가진 입출구(20)의 파이프를 해더(10)와 서스(20) 파이프를 조립시 서스(21) 파이프의 립비드(211) 부분이 해더(10)와 밀착시킨후 해더의 내경에서 확관(212)하여 고정시키는 구조를 갖는 것을 특징으로 열교환기용 입출구 파이프의 고정구조.
  3. 제 1항에 있어서,
    제 1항의 구조로 입출구(20) 파이프의 재질이 서로 상이한 재질로써,서스 파이프(20), 동(30) 파이프를 모두 연결된 것을 특징으로 열교환기용 입출구 파이프의 고정구조.
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