KR20220166024A

KR20220166024A - 금속 파이프의 접합 구조 및 접합 공정

Info

Publication number: KR20220166024A
Application number: KR1020210074799A
Authority: KR
Inventors: 강명렬
Original assignee: (주)일진
Priority date: 2021-06-09
Filing date: 2021-06-09
Publication date: 2022-12-16

Abstract

본 발명은 금속 파이프의 접합 구조 및 접합 공정에 관한 것이다.
본 발명은 동이 아닌 재질로 이루어진 금속 파이프 및 금속 파이프 내측 또는 외측에 스웨징 접합되는 동 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 파이프의 접합 구조를 제공한다.

Description

금속 파이프의 접합 구조 및 접합 공정{JOINING STRUCTURE OF METAL PIPE AND JOINING PROCESS OF METAL PIPE}

본 발명은 금속 파이프의 접합 구조 및 접합 공정에 관한 것이다.

종래 에어컨은 냉각 싸이클을 구성하는 냉매의 배관으로 동파이프를 주로 이용해왔다.

동파이프와 동파이프를 브레이징으로 접합하는 것이 가장 쉬운 접합 방법으로, 접합 공정에서 작업자의 높은 숙련도를 요구하지 않는다. 따라서 제품 생산시에 동파이프와 동파이프 간 접합은 생산 라인에서 큰 어려움 없이 쉽게 브레이징 접합을 할 수 있다. 또한 제품의 설치 시에 냉매 배관의 연장, 교체 등이 이루어질 때도 손쉽게 접합할 수 있다. 또한 냉각 싸이클의 냉매 배관 내에서도 누설 불량이 낮아 동파이프간 접합이 가장 안정된 접합 방법이다.

도 1은 종래 기술에 따른 동파이프 간의 접합 구조를 촬영한 사진, 도 2는 종래 기술에 따른 동파이프 간 접합 모습을 촬영한 사진이다.

제1 동파이프(10)의 단부는 직경이 다른 부위에 비해 더 작은 소경부(12)이고, 이에 접합되는 제2 동파이프(20)는 단부의 직경이 더 큰 확관부(22)로 이루어지며, 확관부(22) 내에 소경부(12)가 삽입된 상태에서 용가재(A)를 이용하여 브레이징 용접된다.

그러나, 경제성과 내구성 문제, 단열 기능의 향상을 위해 동파이프가 스테인레스 스틸 파이프로 대체되는 추세이다.

도 3은 종래 기술에 따른 스테인리스 스틸 파이프 간 접합 모습을 촬영한 사진이다.

제1 스테인리스 스틸 파이프(30)와, 제2 스테인리스 스틸 파이프(40)는 마찬가지로 소경부(미도시)와 확관부(42)를 구비하며, 제1 스테인리스 스틸 파이프(30)가 제2 스테인리스 스틸 파이프(40) 내에 삽입된 상태에서, 용가재(50)를 이용해 브레이징 접합된다. 이 접합의 경우, 주로 수소로(爐)나 암모니아 분해로를 사용하여 브레이징이 이루어진다.

또는 스테인리스 스틸 파이프 간에 TIG 용접이 이루어지기도 하는데, 용접 시간이 길고 설비가 비싼 단점이 있어 실제 설치 현상에서는 잘 이용되지 않는다.

도 4은 종래 기술에 따른 스테인리스 스틸 파이프와 동 파이프 간 접합 모습을 촬영한 사진이다.

브레이징이 용이하고 가공도 쉬운 동파이프의 경우 제조 단가가 높은 편이어서, 스테인레스 파이프를 에어컨 장치 내에 설치치되는 냉각 싸이클의 배관으로 이용하는 경우가 많아지고 있다. 그러나 접합성은 앞서 설명한 바와 같이 좋지 않아, 에어컨 장치의 실내기와 실외기와 연결하는 연결용 배관으로는 동파이프를 이용하며, 에어컨 장치의 스테인리스 스틸 파이프(80)의 단부에 동파이프와의 접합성을 높이기 위해 보조 동파이프(70)를 용가재(90)를 사용하여 미리 브레이징 해두는 경우가 있다. 스테린리스 스틸 파이프(80)와 보조 동파이프(70)는 일반 수동 토치 용접으로는 용접 불량률이 높기 때문에 수소로나 암모니아 분해로를 사용하여 미리 브레이징되며, 이후 생산 라인이나 설치 시에 접합되는 보조 동파이프(70)와 동파이프(60)는 일반 수동 토치를 이용하여 쉽게 브레이징 될 수 있다.

그러나 종래 수소로나 암모니아 분해로를 사용하여 브레이징하는 것은 설비에 많은 비용이 요구된다는 단점이 있다. 따라서 스테인레스 스틸 파이프와 동파이프 간의 접합 구조 및 접합 방법에 개선이 요구된다.

대한민국 등록특허공보 10-1422074 대한민국 등록특허공보 10-1694670 대한민국 등록특허공보 10-1694671 대한민국 공개특허공보 10-2016-0117376

본 발명은 동이 아닌 금속, 예를 들어 스테인리스 스틸 파이프와 금속 파이프 간의 안정적이고 저렴한 접합을 제공할 수 있는 금속 파이프의 접합 구조 및 접합 공정을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 동이 아닌 재질로 이루어진 금속 파이프 및 금속 파이프 내측 또는 외측에 스웨징 또는 브레이징 접합되는 동 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 파이프의 접합 구조를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 동 커넥터와 금속 파이프의 접합 경계에 브레이징 접합이 추가로 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속 파이프의 접합 구조를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 동 커넥터는 금속 파이프에 스웨징에 의해 접합되며, 동 커넥터의 단부는 스웨징에 의해 금속 파이프의 단부의 외측으로 더 연장되는 것을 특징으로 하는 금속 파이프의 접합 구조를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 동 커넥터는 금속 파이프에 스웨징에 의해 접합되며, 동 커넥터의 단부는 스웨징이 이루어진 후에도 금속 파이프의 외부로 연장되지 않는 것을 특징으로 하는 금속 파이프의 접합 구조를 제공한다.

또한 본 발명은, 내경에 동 커넥터가 스웨징된 금속 파이프의 내측에 외경에 동 커넥터가 스웨징된 금속 파이프를 삽입하고, 동 커넥터끼리 브레이징하여 접합하는 금속 파이프의 접합 공정을 제공한다.

또한 본 발명은 내경에 동 커넥터가 브레이징된 금속 파이프의 내측에 외경에 동 커넥터가 스웨징된 금속 파이프를 삽입하고, 동 커넥터끼리 브레이징하여 접합하는 금속 파이프의 접합 공정을 제공한다.

본 발명이 제공하는 금속 파이프의 접합 구조 및 접합 공정은 스테인리스 스틸 파이프에 동 커넥터를 끼워 얇게 스웨징하면서 동시에 기계적으로 부착되도록 함으로써 재료비를 절감할 수 있고 냉매의 누설을 차단할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 동파이프 간의 접합 구조를 촬영한 사진,
도 2는 종래 기술에 따른 동파이프 간 접합 모습을 촬영한 사진,
도 3은 종래 기술에 따른 스테인리스 스틸 파이프 간 접합 모습을 촬영한 사진,
도 4은 종래 기술에 따른 스테인리스 스틸 파이프와 동 파이프 간 접합 모습을 촬영한 사진,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 파이프의 접합 구조를 위한 동 커넥터의 스웨징 전 모습을 촬영한 사진,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 파이프의 접합 구조를 위한 금속 파이프와 동 커넥터의 스웨징 전 모습을 촬영한 사진,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 파이프의 접합 구조를 위한 금속 파이프에 동 커넥터가 스웨징 접합된 모습을 촬영한 사진,

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 금속 파이프의 접합 구조를 위한 금속 파이프와 동 커넥터를 촬영한 사진, 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 금속 파이프의 접합 구조를 위한 금속 파이프와 동 커넥터의 스웨징 전 모습을 촬영한 사진, 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 금속 파이프의 접합 구조를 위한 금속 파이프에 동 커넥터가 스웨징 접합된 모습을 촬영한 사진이다.

동이 아닌 재질, 즉 스테인레스 스틸이나, 비철 금속 재질의 금속 파이프(100)의 외측에 동 커넥터(200)를 끼우고, 스웨징을 한다. 스웨징에 의해 동 커넥터(200)는 박판화되면서 금속 파이프(100)와 서로 기계적인 부착이 이루어진다. 이때, 동 커넥터(200)는 스웨징에 의해 박판화(200')되면서 길이가 길어지는데, 금속 파이프(100)의 단부의 외측으로 더 연장될 수 있다.

이때 또 다른 실시예로, 동 커넥터(200)는 스웨징이 아닌 브레이징에 의해 스테인레스 스틸이나, 비철 금속 재질의 금속 파이프(100)의 외측에 접합될 수도 있다.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 금속 파이프의 접합 구조를 위한 금속 파이프에 동 커넥터가 스웨징 접합된 모습을 촬영한 사진이다. 금속 파이프(100a)의 외측에 동 커넥터(200a)를 끼우고, 스웨징을 한다. 스웨징에 의해 동 커넥터(200a)는 박판화되면서 금속 파이프(100)와 서로 기계적인 부착이 이루어진다. 이때, 동 커넥터(200a)의 단부는 스웨징이 이루어진 후에도 금속 파이프(100a)의 외부로 연장되지 않으며, 동 커넥터(200a)보다 더 돌출된 단부(110a)를 구비할 수 있다.

도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 금속 파이프의 접합 구조를 위한 금속 파이프에 동 커넥터가 스웨징 접합된 모습을 촬영한 사진, 도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 금속 파이프의 접합 구조를 촬영한 사진이다.

본 발명의 제3 실시예에 따른 금속 파이프의 접합 구조는, 제1 금속 파이프(100b)의 외면에 제1 동 커넥터(200b)가 스웨징 접합되고, 제2 금속 파이프(300b)의 내면에 제2 동 커넥터(400b)가 스웨징 접합된다. 이때, 스웨징 접합부에서 냉매의 누설을 방지하고, 접합을 안정적으로 유지하기 위해, 제1 금속 파이프(100b)와 제1 동 커넥터(200b)의 경계와, 제2 금속 파이프(300b)와 제2 동 커넥터(400b)의 경계에 용가재(510b, 520b)를 이용해 브레이징 접합이 이루어진다.

이때, 제1 동 커넥터(200b)가 제2 동 커넥터(400b) 내에 삽입되어 브레이징 접합되며, 이를 위해 제2 금속 파이프(300b)는 제1 금속 파이프(100b)와 제1 동 커넥터(200b)를 삽입하기 위해 확관부(310b)를 구비한다.

확관부(310b) 내에 제1 금속 파이프(100b)와 제1 동 커넥터(200b)가 삽입되면, 제1 동 커넥터(200b)와 제2 동 커넥터(400b)를 브레이징 접합한다. 접합부인 제1 동 커넥터(200b)와 제2 동 커넥터(400b) 둘 다 동으로 이루어져있어 일반적인 수동 토치 용접이 가능하다는 장점이 있다.

또한 본 발명의 제3 실시예에서는, 제1 금속 파이프(100b)의 외면에 제1 동 커넥터(200b)가 스웨징 접합되고, 제2 금속 파이프(300b)의 내면에 제2 동 커넥터(400b)가 스웨징 접합되었으나, 또 다른 실시예로, 제1 금속 파이프의 외면에 제1 동 커넥터가 브레이징 접합되고, 제2 금속 파이프의 내면에 제2 동 커넥터가 브레이징 접합된 다음, 제1 동 커넥터가 제2 동 커넥터 내에 삽입되어 브레이징 접합될 수도 있다.

Claims

동이 아닌 재질로 이루어진 금속 파이프; 및
금속 파이프 내측 또는 외측에 브레이징 또는 스웨징 접합되는 동 커넥터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 파이프의 접합 구조.
제1항에 있어서,
동 커넥터와 금속 파이프의 접합 경계에 브레이징 접합이 추가로 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속 파이프의 접합 구조.
제1항에 있어서,
동 커넥터는 금속 파이프에 스웨징에 의해 접합되며, 동 커넥터의 단부는 금속 파이프의 단부의 외측으로 더 연장되는 것을 특징으로 하는 금속 파이프의 접합 구조.
제1항에 있어서,
동 커넥터는 금속 파이프에 스웨징에 의해 접합되며, 동 커넥터의 단부는 스웨징이 이루어진 후에도 금속 파이프의 외부로 연장되지 않는 것을 특징으로 하는 금속 파이프의 접합 구조.
내경에 동 커넥터가 스웨징된 금속 파이프의 외경에 동 커넥터를 삽입하고, 동 커넥터끼리 브레이징하여 접합하는 금속 파이프의 접합 공정.
내경에 동 커넥터가 브레이징된 금속 파이프의 내측에 외경에 동 커넥터가 스웨징된 금속 파이프를 삽입하고, 동 커넥터끼리 브레이징하여 접합하는 금속 파이프의 접합 공정.