KR20200071691A - 유도 브레이징 접합 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유도 브레이징 접합 장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 의한 유도 브레이징 접합 장치의 일 양태는, 용가재를 용융시켜서 모재를 접합하는 유도 브레이징 접합 장치에 있어서: 상기 유도 브레이징 접합 장치는, 상기 용가재를 투입하는 용가재 투입 유닛; 상기 모재가 회전 가능하게 지지되는 회전 지그 유닛; 상기 모재 또는 상기 모재 및 용가재를 유도가열하는 유도가열 유닛; 및 상기 용가재가 용융되어 상기 모재가 접합되도록 상기 용가재 투입 유닛, 회전 지그 유닛 및 유도가열 유닛의 동작을 제어하는 제어 유닛; 을 포함한다.

Description

유도 브레이징 접합 장치{INDUCTION BRAZING DEVICE AND METHOD}
본 발명은 파이프용 유도 브레이징 접합 장치에 관한 것이다.
브레이징(brazing)이란, 용가재를 용융시켜서 접합 대상인 모재를 접합하는 접합 방법이다. 이와 같은 브레이징은, 모재 및 용가재의 가열 방법에 따라서, 가스 토치를 사용하여 가열하는 토치 브레이징(torch brazing), 로의 내부에서 가열하는 로 브레이징(furnace brazing), 가열된 용액을 사용하는 침지 브레이징(dip brazing), 저항열을 사용하는 저항 브레이징(resistance brazing) 및 유도 가열하는 유도 브레이징(induction brazing)으로 구분된다. 이 중 토치 브레이징 및 유도 브레이징이, 상대적으로 크기가 작고 생산량이 작은 모재의 접합에 주로 사용된다.
한편, 유도 브레이징 접합의 모재 중 일방 또는 쌍방이 파이프인 경우에는, 개루프(open loop) 형상의 용가재를 사용한다. 보다 상세하게는, 개루프 형상의 용가재가 파이프의 외주면을 둘러싸는 형태로 접합 부위에 투입된 상태에서, 유도 가열되어 용융된 용가재에 의하여 파이프가 접합된다. 따라서 이와 같은 종래 기술의 경우에는, 작업자가 개루프 형상의 용가재를 수작업으로 투입하여야 하므로, 브레이징 접합에 소요되는 시간 및 비용이 증가되는 단점이 발생한다.
또한, 일반적으로 브레이징 접합에서는, 모재를 예열하여 용가재의 용융점에 도달하면, 용가재를 투입하여 모재를 접합한다. 그러나 이와 같이 온도를 제어하는 경우에는, 용융된 용가재의 일부가, 모재 사이의 접합 부위에 침투되지 못하고 외부로 흘러내림으로써, 설계된 접합 강도가 확보되지 못하거나 모재가 용융된 용가재에 의하여 오염되는 문제점이 발생된다.
대한민국 공개특허 제2015-0048962호(명칭: 음압을 이용한 배관 브레이징 장치) 대한민국 공개특허 제2001-0054604호(명칭: 파이프의 브레이징용 접합장치) 대한민국 등록실용신안 제0467927호(명칭: 용접시스템)
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술에 의한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 보다 간단하게 모재를 접합할 수 있도록 구성되는 유도 브레이징 접합 장치을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 용융된 용가재가 모재의 접합 부위에 정확하게 침투되어 보다 견고한 접합이 이루어질 수 있도록 구성되는 유도 브레이징 접합 장치을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 의한 유도 브레이징 접합 장치의 일 양태는, 용가재를 용융시켜서 모재를 접합하는 유도 브레이징 접합 장치에 있어서: 상기 유도 브레이징 접합 장치는, 상기 용가재를 투입하는 용가재 투입 유닛; 상기 모재가 회전 가능하게 지지되는 회전 지그 유닛; 상기 모재 또는 상기 모재 및 용가재를 유도가열하는 유도가열 유닛; 및 상기 용가재가 용융되어 상기 모재가 접합되도록 상기 용가재 투입 유닛, 회전 지그 유닛 및 유도가열 유닛의 동작을 제어하는 제어 유닛; 을 포함한다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 제어 유닛은, 상기 용가재가 기설정된 길이만큼 투입되도록 상기 용가재 투입 유닛의 동작을 제어하고, 상기 모재의 접합 부위에 인접하는 상기 용가재의 선단부가 상기 모재의 접합을 위하여 용융되도록 상기 유도가열 유닛의 동작을 제어하며, 용융되는 상기 용가재의 선단부와의 상대 위치가 가변되도록 상기 모재를 회전시키기 위하여 상기 회전 지그 유닛의 동작을 제어한다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 제어 유닛은, 상기 모재의 접합 부위의 둘레에 해당하는 길이의 상기 용가재가 투입되도록 상기 용가재 투입 유닛의 동작을 제어한다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 제어 유닛은, 상기 용가재의 투입 속도와 상기 모재의 회전에 따른 접합 부위의 이동 속도가 동일하도록 상기 용가재 투입 유닛 및 회전 지그 유닛의 동작을 제어한다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 유도가열 유닛은, 상기 모재 및 용가재로의 전자기 유도를 위하여 다수회 권선되어 형성되는 코일부; 및 상기 코일부에 전류를 인가하는 전원부; 를 포함하고, 상기 코일부는, 수평 방향으로 길게 배치되고, 상기 모재 및 용가재가 위치될 수 있도록 그 일부의 피치가 나머지에 비하여 상대적으로 증가되어 정의되는 가열 공간이 형성된다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 용가재 투입 유닛은, 상기 가열 공간을 통하여 상기 모재의 접합 부위에 상기 용가재를 투입한다.
본 발명의 실시예의 일 양태는, 상기 모재의 접합 부위에 인접하는 상기 용가재의 선단부를 제외한 상기 용가재의 나머지가 상기 유도가열 유닛에 의하여 유도가열되는 현상을 방지하기 위한 전자기 차단 유닛을 더 포함한다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 용가재는, 상기 모재 및 용가재 투입 유닛 사이에 배치되는 상기 전자기 차단 유닛의 내부를 통하여 투입된다.
본 발명의 실시예에 의한 유도 브레이징 접합 장치에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
먼저, 본 발명의 실시예에서는, 모재의 접합 부위로 기설정된 길이만큼씩 간헐적으로 용가재가 공급되고, 모재가 회전하면서 유도 가열에 의하여 용융된 용가재에 의한 모재의 접합이 이루어진다. 따라서, 본 발명의 실시예에 의하면, 보다 간단하고 용이하게 유도 브레이징 접합이 수행될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서는, 유도가열된 모재의 온도가 제1가열 온도에 도달하면 용가재가 투입되며, 다시 모재의 온도가 제1가열 온도 초과의 온도인 제2가열 온도에 도달하도록 유도가열된다. 본 발명의 실시예와 같이 가열 온도가 제어되면, 용융된 용가재가 접합되는 모재 사이에 침투함으로써, 모재의 접합이 보다 견고하게 이루어질 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 유도 브레이징 접합 장치를 개략적으로 보인 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 유도 브레이징 접합 방법을 보인 플로우 챠트.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 유도 브레이징 접합 방법에서의 모재의 온도 변화를 보인 그래프.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 의한 유도 브레이징 접합 방법 및 종래 기술에 의하여 접합된 모재를 보인 사진.
이하에서는 본 발명의 실시예에 의한 유도 브레이징 접합 장치를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 유도 브레이징 접합 장치를 개략적으로 보인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 의한 유도 브레이징 접합 장치(100)는, 용가재(20)를 용융시켜서 모재(10A)(10B)를 접합하기 위한 것으로, 예를 들면, 공조기에서 냉매를 분배하기 위한 분배기에 다수개의 냉매 파이프를 접합할 수 있다. 이때 분배기 및 냉매 파이프가 상기 모재(10A)(10B)에 해당하고, 상기 용가재(20)가 용융되어 분배기 및 냉매 파이프가 접합된다. 상기 유도 브레이징 접합 장치(100)는, 용가재 투입 유닛(110), 회전 지그 유닛(120), 유도가열 유닛(130) 및 제어 유닛(C)을 포함한다.
보다 상세하게는, 상기 용가재 투입 유닛(110)은, 상기 모재(10A)(10B)의 접합을 위하여 상기 용가재(20)를 투입한다. 예를 들면, 상기 용가재(20)는, 릴 형태로 감겨진 상태에서 상기 용가재 투입 유닛(110)에 의하여 상기 모재(10A)(10B), 실질적으로 상기 모재(10A)(10B)의 접합 부위를 향하여 이동하여 투입될 수 있다.
상기 회전 지그 유닛(120)은, 상기 모재(10A)(10B)를 지지하는 것으로, 실질적으로 그 상면에 지지된 상기 모재(10A)(10B)를 회전시킨다. 예를 들면, 상기 회전 지그 유닛(120)은, 상기 모재(10A)(10B)가 그 상면에 안착된 지그 부재(121) 및 상기 지그 부재(121)를 회전시키는 회전 부재(122)를 포함할 수 있다.
상기 유도가열 유닛(130)은, 상기 모재(10A)(10B) 또는 상기 모재(10A)(10B) 및 용가재(20)를 유도가열하는 역할을 한다. 실질적으로, 상기 모재(10A)(10B)의 접합을 위하여 상기 용가재(20)가 투입되면, 상기 모재(10A)(10B) 및 용가재(20)를 가열한다고 할 수 있다. 상기 유도가열 유닛(130)은, 일반적인 유도가열을 위한 구성, 즉, 상기 모재(10A)(10B) 및 용가재(20)로의 전자기 유도를 위하여 다수회 권선되어 형성되는 코일부(131) 및 상기 코일부(131)에 전류를 인가하는 전원부(132)를 포함할 수 있다.
특히, 본 실시예에서는, 상기 코일부(131)가, 수평 방향으로 길게 배치되고, 상기 모재(10A)(10B) 및 용가재(20)가 위치될 수 있도록 그 일부의 피치가 나머지에 비하여 상대적으로 증가되어 정의되는 가열 공간(131S)이 형성된다. 그리고 상기 용가재 투입 유닛(110)은, 상기 가열 공간(131S)을 통하여 상기 모재(10A)(10B)의 접합 부위에 상기 용가재(20)를 투입한다.
한편, 상기 제어 유닛(C)은, 상기 용가재(20)가 용융되어 상기 모재(10A)(10B)가 접합되도록 상기 용가재 투입 유닛(110), 회전 지그 유닛(120) 및 유도가열 유닛(130)의 동작을 제어한다. 특히, 본 실시예에서는, 상기 제어 유닛(C)이, 투입되는 상기 용가재(20)가 용융되면서 회전하는 상기 모재(10A)(10B)의 접합 부위를 접합할 수 있도록 상기 용가재 투입 유닛(110), 회전 지그 유닛(120) 및 유도가열 유닛(130)의 동작을 제어한다.
보다 상세하게는, 상기 제어 유닛(C)은, 상기 용가재(20)가 기설정된 길이만큼 투입되도록 상기 용가재 투입 유닛(110)의 동작을 제어한다. 다시 말하면, 상기 제어 유닛(C)은, 상기 용가재(20)가 기설정된 길이만큼 투입된 후 상기 용가재(20)의 투입이 정지되도록 상기 용가재 투입 유닛(110)의 동작을 제어하는 것이다. 이때, 상기 제어 유닛(C)은, 상기 모재(10A)(10B)의 접합 부위의 둘레에 해당하는 길이의 상기 용가재(20)가 투입되도록 상기 용가재 투입 유닛(110)의 동작을 제어한다.
그리고 상기 제어 유닛(C)은, 상기 모재(10A)(10B)의 접합 부위에 인접하는 상기 용가재(20)의 선단부가 상기 모재(10A)(10B)의 접합을 위하여 용융되도록 상기 유도가열 유닛(130)의 동작을 제어한다. 다시 말하면, 상기 제어 유닛(C)은, 상기 용가재 투입 유닛(110)에 의하여 투입되는 상기 용가재(20)의 선단부가 용융되어 상기 모재(10A)(10B)의 접합이 이루어질 수 있도록 상기 유도가열 유닛(130)의 동작을 제어한다.
또한, 상기 제어 유닛(C)은, 용융되는 상기 용가재(20)의 선단부와의 상대 위치가 가변되도록 상기 모재(10A)(10B)를 회전시키기 위하여 상기 회전 지그 유닛(120)의 동작을 제어한다. 실질적으로 상기 제어 유닛(C)은, 상기 용가재(20)의 투입 속도와 상기 모재(10A)(10B)의 회전에 따른 접합 부위의 이동 속도가 동일하도록 상기 용가재 투입 유닛(110) 및 회전 지그 유닛(120)의 동작을 제어할 수 있다. 따라서, 상기 모재(10A)(10B)의 접합 부위의 둘레만큼의 길이로 투입되는 상기 용가재(20)에 의하여 상기 모재(10A)(10B)의 접합이 효율적으로 이루어질 수 있을 것이다.
한편, 상기 유도 브레이징 접합 장치(1)는, 전자기 차단 유닛(140)을 더 포함할 수 있다. 상기 전자기 차단 유닛(140)은, 상기 모재(10A)(10B)의 접합 부위에 인접하는 상기 용가재(20)의 선단부를 제외한 상기 용가재(20)의 나머지가 상기 유도가열 유닛(130)에 의하여 유도가열되는 현상을 방지하는 역할을 한다. 다시 말하면, 실질적으로 상기 모재(10A)(10B)의 접합에 사용되는 상기 용가재(20)의 선단부만 상기 유도가열 유닛(130)에 의하여 유도가열되어 용융되고, 상기 용가재(20)의 나머지는 상기 유도가열 유닛(130)에 의하여 유도가열되지 않는 것이다. 실질적으로, 상기 용가재(20)는, 상기 모재(10A)(10B) 및 용가재 투입 유닛(110) 사이에 배치되는 상기 전자기 차단 유닛(140)의 내부를 통하여 투입될 수 있다.
한편, 상기 유도 브레이징 접합 장치(1)는, 온도 센싱 유닛(150)을 더 포함할 수 있다. 상기 온도 센싱 유닛(150)은, 상기 모재(10A)(10B), 실질적으로 상기 유도가열 유닛(130)에 의하여 유도가열된 상기 모재(10A)(10B)의 온도를 감지한다. 예를 들면, 상기 온도 센싱 유닛(150)으로는, 적외선을 사용하여 상기 모재(10A)(10B)의 온도를 감지하는 적외선 온도 센서 등이 사용될 수 있을 것이다.
그리고 상기 제어 유닛(C)은, 상기 모재(10A)(10B) 또는 상기 모재(10A)(10B) 및 용가재(20)가 가열되도록 상기 유도가열 유닛(130)의 동작을 제어한다. 특히, 본 실시예에서는, 상기 제어 유닛(C)이, 상기 용가재(20)의 투입 전후로 상기 모재(10A)(10B)의 온도가 기설정된 제1가열 온도(T1) 또는 기설정된 제2가열 온도(T2)로 가열되도록 상기 유도가열 유닛(130)의 동작을 제어한다.
보다 상세하게는, 상기 제어 유닛(C)은, 상기 용가재(20)가 투입되기 전에는, 상기 온도 센싱 유닛(150)에 의하여 감지된 상기 모재(10A)(10B)의 온도가 상기 제1가열 온도(T1)에 도달하도록 상기 유도가열 유닛(130)의 동작을 제어한다. 여기서, 상기 제1가열 온도(T1)는, 상기 용가재(20)의 용융점으로 설정될 수 있다. 예를 들면, 상기 모재(10A)(10B)가 동 재질로 성형되거나 상기 모재(10A)(10B)의 외면에 동이 도금되고, 상기 용가재(20)가 인동납, 예를 들면, 3~10중량%의 은을 함유하는 인동납으로 성형되는 경우에는, 상기 제1가열 온도(T1)가, 인동납의 용융점인 740℃로 설정될 수 있다. 다시 말하면, 즉, 상기 제어 유닛(C)은, 상기 용가재(20)가 투입되기 전에, 상기 모재(10A)(10B)의 온도가 상기 용가재(20)의 용융점에 도달하도록 상기 유도가열 유닛(130)의 동작을 제어하는 것이다.
또한, 상기 제어 유닛(C)은, 상기 모재(10A)(10B)의 온도가 상기 용가재(20)가 투입된 시점부터 기설정된 제1가열 시간(t1) 동안 상기 제1가열 온도(T1)를 유지하도록 상기 유도가열 유닛(130)의 동작을 제어한다. 이는, 상기 용가재(20)가 상기 제1가열 시간(t1) 동안 상기 모재(10A)(10B) 사이, 즉 상기 모재(10A)(10B)의 접합 부위로 침투 가능할 정도로 충분하게 용융되도록 하기 위함이다. 따라서, 상기 제1가열 시간(t1)은, 상기 용가재(20)의 종류 및 양에 따라서 상이하게 설정될 것이다.
다음으로, 상기 제어 유닛(C)은, 상기 용가재(20)가 투입된 후에는, 상기 모재(10A)(10B)의 온도가 상기 제2가열 온도(T2)에 도달하도록 상기 유도가열 유닛(130)의 동작을 제어한다. 본 실시예에서는, 상기 제2가열 온도(T2)가 상기 제1가열 온도(T1) 초과의 온도, 예를 들면, 상기 제1가열 온도(T1)를 10 내지 30℃ 초과하는 온도, 바람직하게는, 20℃ 초과하는 온도로 설정된다.
그리고, 상기 제어 유닛(C)은, 상기 제어 유닛(C)은, 상기 모재(10A)(10B)의 온도가 상기 제2가열 온도(T2)에 도달한 시점부터 제2가열 시간(t2) 동안 상기 제2가열 온도(T2)를 유지하도록 상기 유도가열 유닛(130)의 동작을 제어한다. 따라서, 상기 제1가열 시간(t1)동안 상기 제1가열 온도(T1), 즉 그 용융점에 해당하는 온도로 가열된 상기 용가재(20)가 다시 그 용융점을 초과하는 온도로 가열됨으로써, 용융된 상기 용가재(20)가 상기 모재(10A)(10B) 사이로 침투되지 못하고 서로 뭉치거나 상기 모재(10A)(10B)를 따라서 흘러내리는 현상이 방지될 수 있다. 본 실시예에서는, 상기 제2가열 시간(t2)이 상기 제1가열 시간(t1) 이하의 시간으로 설정된다. 이는, 상기 용가재(20)가 그 용융점을 초과하는 온도로 과도하게 가열됨으로써, 발생할 수 있는 문제점을 방지하기 위함이다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 의한 유도 브레이징 접합 방법을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 유도 브레이징 접합 방법을 보인 플로우 챠트이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 유도 브레이징 접합 방법에서의 모재의 온도 변화를 보인 그래프이며, 도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 의한 유도 브레이징 접합 방법 및 종래 기술에 의하여 접합된 모재를 보인 사진이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 의한 유도 브레이징 접합 방법은, 제1가열 단계(S100) 및 제2가열 단계(S200)를 포함한다. 실질적으로 상기 제1 및 제2가열 단계(S100)(S200)에서는, 용가재(20)의 투입을 전후하여 서로 상이한 온도 모재(10A)(10B) 또는 상기 모재(10A)(10B) 및 용가재(20)가 가열된다.
보다 상세하게는, 상기 제1가열 단계(S100)에서는, 제어 유닛(C)이, 상기 용가재(20)가 투입되기 전에는, 온도 센싱 유닛(150)에 의하여 감지된 상기 모재(10A)(10B)의 온도가 기설정된 제1가열 온도(T1)에 도달하도록 상기 모재(10A)(10B)를 가열하는 유도가열 유닛(130)의 동작을 제어한다. 또한, 상기 제1가열 단계(S100)에서, 상기 제어 유닛(C)은, 상기 모재(10A)(10B)의 온도가 상기 용가재(20)가 투입된 시점부터 기설정된 제1가열 시간(t1) 동안 상기 제1가열 온도(T1)를 유지하도록 상기 유도가열 유닛(130)의 동작을 제어한다.
상기 제1가열 단계(S100)에서, 상기 제1가열 온도(T1) 및 제1가열 시간(t1)은, 상기 용가재(20)의 종류 및 양에 따라서 설정될 것이다. 특히, 상기 제1가열 온도(T1)는, 상기 용가재(20)의 용융점으로 설정된다. 예를 들면, 상기 용가재(20)가, 인동납 재질인 경우에는, 상기 제1가열 온도(T1)는, 740℃로 설정된다.
다음으로, 상기 제2가열 단계(S200)에서는, 상기 제어 유닛(C)이, 상기 용가재(20)가 투입된 후에는, 상기 모재(10A)(10B)의 온도가 상기 제1가열 온도(T1) 초과의 온도로 기설정된 제2가열 온도(T2)에 도달하도록 상기 유도가열 유닛(130)의 동작을 제어한다. 또한, 상기 제2가열 단계(S200)에서, 상기 제어 유닛(C)은, 상기 모재(10A)(10B)의 온도가 상기 제2가열 온도(T2)에 도달한 시점부터 기설정된 제2가열 시간(t2) 동안 상기 제2가열 온도(T2)를 유지하도록 상기 유도가열 유닛(130)의 동작을 제어한다. 상기 제2가열 온도(T2) 및 제2가열 시간(t2)도, 상기 용가재(20)의 종류 및 양에 따라서 설정될 것이다. 특히, 상기 제2가열 온도(T2)는, 상기 제1가열 온도(T1)를 10 내지 30℃ 초과, 바람직하게는, 상기 제1가열 온도(T1)를 20℃ 초과하는 온도인 760℃로 설정될 수 있다. 그리고 상기 제2가열 시간(t2)은, 상기 제1가열 시간(t1) 이하의 시간으로 설정될 수 있다.
실질적으로, 상기 제1가열 단계(S100)가 종료되면, 상기 제어 유닛(C)이, 상기 용가재(20)가 상기 모재(10A)(10B)의 접합 부위로 투입되도록 용가재 투입 유닛(110)의 동작을 제어한다. 그리고 상기 제2가열 단계(S200)가 개시되면, 상기 제어 유닛(C)이 상기 모재(10A)(10B)가 회전하도록 회전 지그 유닛(120)의 동작을 제어함으로써, 상기 모재(10A)(10B)의 접합 부위를 따라서 용융된 상기 용가재(20)에 의한 접합이 이루어질 것이다.
도 3을 참조하면, 상기 제1가열 단계(S100)에서, 상기 유도가열 유닛(130)에 의하여 상기 모재(10A)(10B)가 가열되기 시작하면, 상기 모재(10A)(10B)의 온도가 상기 제1가열 온도(T1)에 도달할 때까지 점차적으로 증가한다. 그리고 상기 제1가열 단계(S100)에서, 상기 모재(10A)(10B)의 온도가 증가하여 상기 제1가열 온도(T1)에 도달한 시점에서 상기 용가재(20)가 투입되고, 상기 용가재(20)가 투입된 시점부터 상기 모재(10A)(10B) 및 용가재(20)가 상기 제1가열 시간(t1) 동안 상기 제1가열 온도(T1)로 유지된다.
다음으로, 상기 제1가열 시간(t1)이 경과하면, 상기 제2가열 단계(S200)에서, 상기 유도가열 유닛(130)에 의하여 가열되는 상기 모재(10A)(10B)의 온도가 상기 제1가열 온도(T1)에 도달할 때까지 점차적으로 증가된다. 그리고 상기 제2가열 단계(S200)에서, 상기 모재(10A)(10B)의 온도가 상기 제2가열 온도(T2)에 도달한 시점부터 상기 모재(10A)(10B) 및 용가재(20)가 상기 제2가열 시간(t2) 동안 상기 제2가열 온도(T2)로 유지된다.
마지막으로, 상기 제2가열 시간(t2)이 경과하면, 상기 유도가열 유닛(130)이 정지됨으로써, 상기 모재(10A)(10B) 및 용가재(20)의 온도가 점차적으로 감소된다. 즉, 상기 제2가열 시간(t2)이 경과하면, 상기 모재(10A)(10B) 및 용가재(20)가 냉각된다.
한편, 도 4는 본 실시예에 의하여 유도 브레이징 접합한 상기 모재(10A)(10B)를 보인 사진이고, 도 5는 종래 기술에 의하여 유도 브레이징 접합한 상기 모재(10A)(10B)를 보인 사진이다. 여기서 상기 모재(10A)는, 그 외면이 동도금된 황동 재질로 성형된 분배기이고, 상기 모재(10B)는 동 파이프이며, 상기 용가재(20)는 인동납 재질의 링 형상으로 성형되었다.
본 실시예에서는, 상기 제1 및 제2가열 온도(T1)(T2)가 각각 740℃ 및 760℃로 설정되었고, 상기 제1 및 제2가열 시간(t1)(t2)이 각각 7초 및 6초로 설정되었다. 그리고 종래 기술에서는, 상기 모재(10A)(10B)의 온도가 상기 제1가열 온도(T1), 즉 상기 용가재(20)의 용융점인 740℃에 도달하면, 상기 용가재(20)를 투입하였다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 실시예의 경우에는, 상기 모재(10A)(10B)의 접합부에 충분한 양의 상기 용가재(20)가 침투되었으나, 종래 기술의 경우에는, 상기 모재(10A)(10B)의 접합부에 상대적으로 소량의 상기 용가재(20)가 침투되었음을 확인할 수 있다. 또한, 도 5를 참조하면, 상기 용가재(20)의 일부가 상기 모재(10A)(10B)의 접합부에 침투하지 못하고, 상기 모재(10A)를 따라서 흘러내렸음을 확인할 수 있다. 따라서, 본 실시예의 경우가, 종래 기술의 경우에 비하여 보다 보다 견고하게 상기 모재(10A)(10B)가 접합되었다.
이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 권리범위는 첨부한 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.
10A, 10B: 모재 20: 용가재
100: 유도 브레이징 접합 장치 110: 용가재 투입 유닛
120: 회전 지그 유닛 130: 유도 가열 유닛
140: 전자기 차단 유닛 150: 온도 센싱 유닛
C: 제어 유닛

Claims (8)

  1. 용가재(20)를 용융시켜서 모재(10A)(10B)를 접합하는 유도 브레이징 접합 장치(100)에 있어서:
    상기 유도 브레이징 접합 장치(100)는,
    상기 용가재(20)를 투입하는 용가재 투입 유닛(110);
    상기 모재(10A)(10B)가 회전 가능하게 지지되는 회전 지그 유닛(120);
    상기 모재(10A)(10B) 또는 상기 모재(10A)(10B) 및 용가재(20)를 유도가열하는 유도가열 유닛(130); 및
    상기 용가재(20)가 용융되어 상기 모재(10A)(10B)가 접합되도록 상기 용가재 투입 유닛(110), 회전 지그 유닛(120) 및 유도가열 유닛(130)의 동작을 제어하는 제어 유닛(C); 을 포함하는 유도 브레이징 접합 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 유닛(C)은,
    상기 용가재(20)가 기설정된 길이만큼 투입되도록 상기 용가재 투입 유닛(110)의 동작을 제어하고,
    상기 모재(10A)(10B)의 접합 부위에 인접하는 상기 용가재(20)의 선단부가 상기 모재(10A)(10B)의 접합을 위하여 용융되도록 상기 유도가열 유닛(130)의 동작을 제어하며,
    용융되는 상기 용가재(20)의 선단부와의 상대 위치가 가변되도록 상기 모재(10A)(10B)를 회전시키기 위하여 상기 회전 지그 유닛(120)의 동작을 제어하는 유도 브레이징 접합 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어 유닛(C)은, 상기 모재(10A)(10B)의 접합 부위의 둘레에 해당하는 길이의 상기 용가재(20)가 투입되도록 상기 용가재 투입 유닛(110)의 동작을 제어하는 유도 브레이징 접합 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어 유닛(C)은,
    상기 용가재(20)의 투입 속도와 상기 모재(10A)(10B)의 회전에 따른 접합 부위의 이동 속도가 동일하도록 상기 용가재 투입 유닛(110) 및 회전 지그 유닛(120)의 동작을 제어하는 유도 브레이징 접합 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 유도가열 유닛(130)은,
    상기 모재(10A)(10B) 및 용가재(20)로의 전자기 유도를 위하여 다수회 권선되어 형성되는 코일부(131); 및
    상기 코일부(131)에 전류를 인가하는 전원부(132); 를 포함하고,
    상기 코일부(131)는, 수평 방향으로 길게 배치되고, 상기 모재(10A)(10B) 및 용가재(20)가 위치될 수 있도록 그 일부의 피치가 나머지에 비하여 상대적으로 증가되어 정의되는 가열 공간(131S)이 형성되는 유도 브레이징 접합 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 용가재 투입 유닛(110)은, 상기 가열 공간(131S)을 통하여 상기 모재(10A)(10B)의 접합 부위에 상기 용가재(20)를 투입하는 유도 브레이징 접합 장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 모재(10A)(10B)의 접합 부위에 인접하는 상기 용가재(20)의 선단부를 제외한 상기 용가재(20)의 나머지가 상기 유도가열 유닛(130)에 의하여 유도가열되는 현상을 방지하기 위한 전자기 차단 유닛(140)을 더 포함하는 유도 브레이징 접합 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 용가재(20)는, 상기 모재(10A)(10B) 및 용가재 투입 유닛(110) 사이에 배치되는 상기 전자기 차단 유닛(140)의 내부를 통하여 투입되는 유도 브레이징 접합 장치.
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