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KR101539131B1 - 열경화성 접착제를 사용하는 튜브의 연결 - Google Patents

열경화성 접착제를 사용하는 튜브의 연결 Download PDF

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KR101539131B1
KR101539131B1 KR1020107025333A KR20107025333A KR101539131B1 KR 101539131 B1 KR101539131 B1 KR 101539131B1 KR 1020107025333 A KR1020107025333 A KR 1020107025333A KR 20107025333 A KR20107025333 A KR 20107025333A KR 101539131 B1 KR101539131 B1 KR 101539131B1
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tubes
clamp
heatable
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안드레아 페라리
오이겐 빌카이
Original Assignee
헨켈 아게 운트 코. 카게아아
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Abstract

본 발명은 제 1 튜브를 제 2 튜브에 연결하기 위한 방법에 관한 것이며, 이들 튜브는 튜브 사이의 겹침 구역의 틈을 채우는 접착제를 통하여 겹침 구역에서 상호 연결된다. 상기 방법은 a) 접착제가 적어도 하나의 튜브의 겹침 구역에 도포되고 상기 접착제는 튜브의 연결 이전에 그리고 겹침 구역에 도포한 후에 30℃ 미만의 온도에서 고체인 방식으로 선택되고, 열 활성 없이는 경화될 수 없고; b) 상기 겹침 구역에서 접착제를 갖는 튜브는 다른 튜브 안으로 또는 튜브에 밀어 넣어지고; c) 상기 튜브는 가열 가능한 클램프에 의해 겹침 구역에서 서로에 대하여 고정되며, 상기 클램프는 상기 구역에서 튜브를 가열할 수 있도록 디자인되고; d) 상기 접착제는 가열 가능한 클램프의 도움에 의해 겹침 구역을 가열함으로써 열적으로 활성되고, 이에 의해 접착제는 경화되고 겹침 구역에서 2 개의 튜브를 연결하고; 및 e) 가열 가능한 클램프는 일단 접착제가 경화되면 제거되는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 또한 냉장고의 제조 방법에 관한 것이며 대응적으로 결합되는 튜브 구역을 포함하는 냉장고에 관한 것이다.

Description

열경화성 접착제를 사용하는 튜브의 연결{CONNECTION OF TUBES USING THERMALLY CURABLE ADHESIVES}
본 발명은 열경화성 접착제로 튜브를 결합하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 특히 냉장고의 제조에 사용될 수 있으며, 냉매를 위한 배관은 본 발명에 따른 방법에 의해 함께 결합된다. "제조" 라는 용어는 여기서 또한 본 발명에 따른 방법 단계의 도움에 의한 중고 냉장고의 수리를 포함한다. 접착적으로 접합되는 적어도 하나의 튜브 단부는 여기서 상온에서 고체이고 바람직하게는 끈적거리지 않으며 열 활성 없이 경화되지 않는 접착제에 의해 그의 겹침 구역에서 코팅된다. 접착제는 바람직하게는 서로에 대하여 접착적으로 접합된 튜브 부분을 프레스하도록, 열 활성시에 비가역적으로 팽창한다. 열 활성은 바람직하게는 가열 가능한 클램프에 의해 진행되고, 이에 의해 결합되는 튜브 부분은 접착제가 경화될 때까지 고정된다. 접착제에 의해 미리 코팅된 튜브 부분은 따로 떼어낼 수 있고 그 기능성을 손실한 접착제 층 없이 보관될 수 있다.
냉장고의 제조 동안, 냉매를 위한 파이프 부분은 반드시 함께 결합되어야 한다. 종래의 가정식 냉장고가, 예컨대 압축기로부터 및 압축기로의 그리고 열 교환기로부터 및 열 교환기로의 전이부에서 6 ~ 8 개의 이러한 조인트를 포함한다. 여기서, 튜브는 일반적으로 함께 납땜되어 있다. 이는 적어도 각각의 결합되는 튜브 중 하나가, 덜 비싼 알루미늄 대신 구리로 이루어져야만하는 것을 의미하는데, 이는 2 개의 알루미늄 튜브는 함께 영구적으로 납땜될 수 없기 때문이다. 더 비싼 구리의 사용의 요구는 냉매 배관 시스템의 비용을 증가시킨다. 납땜은 적절하게 훈련된 인원이 필요한 숙련된 기량을 수반하는 방법 단계이다.
개별 튜브 부분은 이들의 겹침 구역에서 또한 함께 접착적으로 접합될 수 있다. 하지만 이러한 경우, 어떻게 접착제가 도포되고 경화되는지의 문제가 발생한다. 그럼에도 불구하고, 몇몇 방법이 냉매를 위한 튜브를 접착적으로 접합하기 위해 종래 기술에 공지되어 있다. 특히, 이는 냉장고의 열 교환기의 제조와 관련하여 제안되었다.
이에 대한 일 실시예는 문헌 JP 2006/194543 이며, 이는 튜브 부분에 수직으로 뻗어있는 냉각 핀에 의해 함께 결합되는 금속 튜브 부분으로 이루어지는 열 교환기를 설명한다. 인접한 금속 튜브의 개방 단부는 U-형상 단부 튜브에 의해 함께 결합되고, 액체의, 열경화성 접착제가 이를 위해 사용된다. JP 2006/138468 은 알루미늄 및 구리 튜브를 결합하기 위한 구체적인 유사한 방법을 설명한다.
도 1 은 어떻게 U-형상 단부 튜브 (3) 가 금속 튜브 (1) 와 결합될 수 있는지를 더 명확하게 나타내는 도면이다. 이 실시형태에서, 금속 튜브 (3) 의 단부 부분 (4) 은 플레어 (flared) 된다. U-형상 단부 튜브는 금속 튜브 (4) 의 이러한 플레어된 단부 부분 안으로 삽입되고, 접착제 (5) 가 U-형상 단부 튜브 (3) 와 플레어된 단부 부분 (4) 사이에 발생하는 틈 안으로 유입된다. 도 1 이 취해진, 문헌 GB 2008462 에 따르면, 이는 2 개의 부품이 결합되기 직전에 명백하게 일어난다. 열경화성 에폭시 접착제가 접착제로서 통상적으로 사용된다. 이러한 경우, 금속 튜브 (1) 및 U-형상 단부 튜브 (3) 는 모두 알루미늄으로 이루어진다. 접착 강도 및 내부식 보호를 개선하기 위해, 제어되지 않는 산화물 형성을 회피하기 위해, 접착제의 도포 이전에 알루미늄 표면이 화성 처리 (conversion treatment) 를 받게 하는 것이 추가적으로 제안된다.
냉장고 또는 열 교환기의 제작 영역에 액체 접착제를 도포하는 것은 일반적으로 특별한 도포 시스템이 이를 위해 반드시 제공되어야 한다는 단점을 갖는다. 도포 시스템의 고장은 접착제에 의해 작업물 및 작업 영역의 오염을 초래할 수 있다. 접착적으로 접합된 열 교환기의 열 경화는 조립된 열 교환기를 가열 오븐에 위치시킴으로써 달성될 수 있다. 이는 압축기, 플라스틱 부품 등을 포함하는 완전히 조립된 냉장고의 완료된 배관 시스템에 적용될 수 없는데, 이는 접착제의 열 경화에 요구되는 온도에서 손상이 야기되기 때문이다.
본 발명은 이러한 문제에 대한 해결책을 제안한다.
본 발명은 일반적인 제 1 양태에서 제 1 튜브와 제 2 튜브를 결합하는 방법에 관한 것이며, 이들 튜브는 튜브 사이의 겹침 구역의 틈을 채우는 접착제를 사용하여 겹침 구역에서 함께 결합되며,
a) 이 접착제는 적어도 하나의 튜브의 겹침 구역 상에 도포되고, 이 접착제는, 겹침 구역 상에 도포한 이후 및 튜브의 결합 전에, 30℃ 미만의 온도에서 고체이고 열 활성 없이 경화되지 않도록 선택되며,
b) 겹침 구역에 도포된 접착제를 갖는 튜브는 다른 튜브에 위치되거나 그 안으로 삽입되고,
c) 이들 튜브는 가열 가능한 클램프를 사용하여 겹침 구역에서 서로에 대하여 고정되며, 이 클램프는 겹침 구역에서 튜브를 가열할 수 있도록 디자인되고,
d) 이 접착제는 가열 가능한 클램프의 도움에 의해, 겹침 구역의 2 개의 튜브를 결합하고 경화하도록 겹침 구역을 가열함으로써 열적으로 활성되고,
e) 일단 접착제가 경화되면, 가열 가능한 클램프는 제거된다.
상기 설명된 종래 기술에 대한 차이는 접착제가 튜브의 조립 직전에 2 개의 튜브 부분의 겹침 구역에 액체 형태로 위치되지 않고 이들 부품이 결합될 때 액체가 아니라는 것이다. 대신, 2 개의 튜브 부분이 결합되기 전에, 접착제는 상기 튜브가 연결되는 튜브 안으로 삽입되거나 또는 위치될 때, 접착제는 고체 및 바람직하게는 끈적거리지 않는 형태인 형태로 적어도 하나의 튜브의 겹침 구역에 도포된다.
이러한 방법을 사용하여, 튜브 부분의 제조 위치에 접착제를 도포하고 접착제로 미리 코팅된 튜브 부품을 따로 떼어내고 보관하는 것이 가능하다. 접착제는 따라서 튜브 부품의 제작 공장의 부지 내에서 중앙 집중식으로 도포될 수 있고 완료된 냉장고의 제작 위치에서 탈중앙 집중식으로 도포될 필요가 없다. 하지만, 대안적으로는, 필요한 튜브 부분은 또한 크기에 맞게 절단될 수 있고 접착제는 냉장고의 제작 위치에서 겹침 구역에 상승된 온도로 도포될 수 있다. 상온으로 냉각시에, 접착제는, 접착제가 제공된 튜브 부분에 접착제가 의도하지 않게 퍼지거나 또는 주변을 오염시키지 않으면서 취급될 수 있도록 고체화된다.
접착제가 "고체" 이어야 한다는 특징은 여기서 접착제가 중력의 영향 하에서 흐르지 않고 튜브 부분의 보통의 취급 예컨대 패키징 및 따로 떼어냄 동안 또는 또한 배관 시스템의 조립 동안 변형되지 않는 점성을 적어도 나타내야 하는 것을 의미해야 한다.
상온 (22℃) 에서, 접착제는 바람직하게는 여기서 규정된 것과 같이 "고체" 일 뿐만 아니라, 또한 끈적거리지 않는다. "끈적거리지 않는" 의 특징은, 손가락으로 만졌을 때, 접착제가 끈적거리는 것이 느껴지지 않고 패키징 재료 또는 다른 미리 코팅된 튜브 부분과 접착되지 않는 것을 의미한다. 이러한 그리고 이전에 언급된 특징은 접착제로 미리 코팅된 튜브 부분이 개별적으로 패키징 되거나 또는 일괄 패킹된 제품으로서 따로 떼어낼 수 있다는 것을 의미한다.
접착제는 튜브 부분 상에 도포하기 위해 적어도 퍼질 수 있어야만 한다. 이는, 예컨대 30℃ 미만의 온도에서 고체인 접착제를 퍼질 수 있고, 예컨대 노즐에서 짜내어지는 것에 의해 도포될 수 있는 정도로 가열함으로써 달성될 수 있다. 30℃ 미만의 온도로 냉각시에, 접착제는 상기 규정된 고체 상태를 다시 취한다.
열적으로 활성 가능한 접착제의 경우, 도포 온도는, 물론 활성 온도보다 더 높을 수 없다. 접착제는 또한 용매 또는 물을 함유하는 퍼질 수 있는 페이스트로서 도포될 수 있다. 용매 또는 물의 증발 후에, 접착제는 원하는 고체 상태로 변한다.
접착제의 경화는 열 활성에 의해 시작되고, 이는 적어도 50℃ 로 가열하는 것을 의미한다. 실제로 필요한 최소 온도는 접착제의 조성에 따라 상이하다. 활성 온도 미만에서, 접착제는 미리 코팅된 튜브 부분의 보관 또는 이동 동안 그의 접착 강도를 손실하지 않도록, 경화되지 않는다.
도 1 은 곡선의 단부 튜브 (3) 에 의해 2 개의 열교환기 튜브 (1) 를 결합하는 실시예를 나타내는 도면이다. 열 교환기 튜브는 단부 튜브를 갖고 겹침 구역 (4) 에서 플레어된다. 결과적인 틈이 접착제 (5) 에 의해 채워진다.
도 2 는 제 1 튜브 (1) 가 겹침 구역 (4) 에서 플레어되는 본 발명의 실시형태를 나타내는 도면이다. 제 2 튜브 (2) 는 제 1 튜브의 겹침 구역 안으로 밀어 넣어지는 단부에 접착제로 슬리브 방식으로 외부적으로 코팅된다.
도 3 은 본 발명의 대안적인 실시형태를 나타내는 도면이다. 이러한 경우, 제 1 튜브 (1) 는 겹침 구역에서 플레어되지 않는다. 대신, 제 2 튜브 (2) 는 그의 겹침 구역 (4) 에서 플레어되고, 겹침 구역은 접착제 (5) 의 링으로 내부적으로 코팅된다.
본 발명에 따른 방법은 냉매를 위한 금속 튜브가 냉장고 산업에서 제작되는 보통의 금속에 대하여 적절하다. 이들은 특히 구리 또는 구리 합금 및 알루미늄 또는 알루미늄 합금이다. 이하의 재료 조합이 여기서 가능하다.
a) 구리 또는 구리 합금으로 이루어지는 제 1 및 제 2 튜브,
b) 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 제 1 및 제 2 튜브,
c) 구리 또는 구리 합금으로 이루어지는 하나의 튜브 및 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 다른 튜브.
기존의 종래 기술과 대조적으로, 대안 b) 가 여기서 본 발명의 목적을 위해 바람직한데, 이는 대안 b) 가 냉매를 위해 특히 비싸지 않은 배관 시스템을 갖는 냉장고의 제조를 가능하게 하기 때문이다.
적어도 하나의 튜브가 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어진다면, 알루미늄 합금은 접착제의 도포 전에 적어도 겹침 구역에서 화학적 표면 처리를 받을 수 있다. 세부 사항은 인용된 문헌 GB 2008462 의 설명에서 발견될 수 있다. 하지만, 바람직하게는 여기서 사용되는 크롬산염 처리 대신, 크롬이 없는 화성 처리 방법, 예컨대 B, Si, Ti, Zr 중 적어도 하나의 원소의 복합 플루오라이드의 산성 수용액에 의한 알루미늄 표면의 처리가 환경적인 입장에서 바람직하다. EP 754 251 또는 그의 도입부에 인용된 종래 기술에 제안된 것과 같은 방법은, 예컨대 이를 위해 사용될 수 있다.
바람직하게는, 결합되는 2 개의 튜브 중 하나는, 2 개의 튜브 단부가 겹침 구역에서 서로 밀어넣어질 수 있도록, 겹침 구역에서 플레어된다. 이는 2 개의 튜브의 겹침 구역에 접착제를 도포하는 2 개의 상이한 방법을 가능하게 한다. 도 2 는 접착제가 2 개의 튜브 중 하나의 플레어된 겹침 구역의 내벽에 도포되고 내부 슬리브의 방식으로 그에 놓이는 대안을 나타내는 도면이다. 도 3 은 대안적인 실시형태를 나타내는 도면이다. 이 경우, 접착제는, 이후에 접착제 층과 함께, 다른 튜브의 플레어된 겹침 구역 안으로 삽입될 수 있는, 2 개의 튜브 중 하나의 플레어되지 않은 겹침 구역에 외부 슬리브의 방식으로 도포된다. 한 튜브의 플레어된 겹침 구역을 내부적으로 그리고 제 2 튜브의 플레어되지 않은 겹침 구역에 외부적으로 접착제를 코팅하는 것이 또한 명백히 가능하다. 하지만, 이는 복잡한 공정이며, 적어도 단일 성분 접착제의 경우, 이점을 갖지 않는다. 하지만, 이러한 실시형태는 하나의 성분이 한 튜브의 플레어된 겹침 구역의 내벽에 도포되고 제 2 성분이 플레어되지 않은 튜브의 겹침 구역의 외벽에 도포된다면 2 개의 성분의 접착제가 사용될 수 있다. 열 활성시에, 2 개의 성분은 액화, 혼합 및 함께 반응하고, 이에 의해 접착제는 경화된다.
명백하게는, 하나의 튜브가 다른 튜브에 밀어넣어질 수 있도록 서로에 대하여 조정되는 상이한 직경의 튜브가 사용된다면 겹침 구역에서 접착적으로 접합되는 2 개의 튜브 단부 중 하나가 플레어되는 것은 불필요하다. 겹침 구역에서 접착제로 하나의 또는 양쪽 튜브를 코팅하는 이전의 문단에 설명된 상이한 방식이 유사하게 적용된다.
도 2 및 도 3 은 한 튜브의 겹침 구역이 원통식으로 플레어되고 이에 삽입되는 제 2 튜브의 겹침 구역은 플레어되어 형성되지 않는 실시형태를 나타내는 도면이다. 하지만 다른 실시형태가 가능하다. 예컨대, 한 튜브의 겹침 구역은 원뿔형으로 플레어될 수 있고 제 2 튜브의 겹침 구역은 대응하는 방식으로 원뿔식으로 테이퍼질 수 있다.
가열 가능한 클램프가 바람직하게는 전기적으로 가열 가능하다. 여기서 "클램프" 는 개방 및 폐쇄될 수 있고, 폐쇄 상태에서, 결합되는 단부에서 2 개의 튜브를 기계적으로 함께 고정하는 어떠한 장치를 의미한다. "그립", "클립", "슬리브" 등의 용어는 상기 목적을 위한 "클램프" 와 동의어로 간주될 수 있다. 클램프가 결합되는 튜브의 겹침 구역에 장착될 수 있고, 접착제가 경화될 때까지 2 개의 튜브를 함께 고정할 수 있으며 그 후 다시 제거될 수 있다는 것이 중요하다. "클램프" 라는 용어는 따라서 이하에서 배관을 결합 또는 커플링하기 위한 어떠한 가열 가능한 수단을 의미한다.
가열 가능한 클램프는 바람직하게는 2 개의 반원 클램핑 조 (jaw) 를 포함하고, 그의 곡면은 결합되는 튜브의 직경 및 형상에 적응된다. 가열 가능한 클램프는 또한 바람직하게는 클램핑 조를 함께 유지하기 위해 예컨대 스프링과 같은 탄성 요소를 포함한다. 이러한 요소 또는 이러한 스프링은 결합되는 튜브에 대하여 클램핑 조를 가압하고, 필요한 어떠한 다른 외력 없이, 이들 튜브를 기계적으로 고정한다. 클램프를 분리 및 장착하기 위해, 탄성 요소 또는 스프링은 클램핑 조가 개방되도록 압축 또는 스트레칭된다. 탄성 요소는 또한 클램핑 조가 스냅 연결을 제공하고, 서로 후크 연결될 때, 튜브 부품을 함께 클램프하도록 클램핑 조에 인장을 가할 수 있다. 클램핑 조는 또한, 하나의 클램핑 조의 돌출 부분이 클램핑 조가 서로를 향해 회전 고리 연결될 때 (swiveled) 제 2 클램핑 조의 오목부 안으로 래치 (latch) 될 수 있도록 이들 스스로 탄성적으로 구성될 수 있다.
스프링 력에 의해 클램핑 조를 함께 유지하기 위한 대안으로서, 클램핑 조가 일단 튜브에 위치되면, 이 클램핑 조는 또한 예컨대 탄성 밴드를 가하거나 또는 나사 조임에 의한, 다른 방식으로 함께 가압될 수 있다. 하지만, 이는 탄성 요소를 사용하는 것보다 더 복잡하고 따라서 덜 바람직하다.
대안적으로, 결합되는 튜브 부분은 폐쇄 상태에서 튜브 단부를 강하게 둘러싸지만 그 자체의 복원력에 대향하는 튜브 부분에 나란한 길이방향 심 (seam) 을 따라 개방될 수 있는 가열 가능한 일-부품 클램프 연결을 사용하여 함께 유지될 수 있다. 튜브 부분을 고정하기 위해, 클램핑 부품은 힘의 적용에 의해 개방되고, 튜브 부분 주위에 위치되고 그 자체의 복원력에 의해 다시 폐쇄되는 것이 가능하다. 접착제가 일단 경화되면, 클램핑 부품은 힘을 가하는 것에 의해 다시 개방된다.
가열 가능한 클램프는 바람직하게는 가열을 위해 전기 저항 가열 소자를 갖는다. 이는, 예컨대 저항 와이어에 의해 구성되거나 또는 이를 포함할 수 있다. 탄소 섬유로 이루어진 가열 저항기가 또한 사용될 수 있다. 부직 또는 직조 탄소 섬유가 특히 이를 위해 사용될 수 있다. 이는 인가되는 전압이 거의 완전하게 그리고 균일하게 전체 영역에 걸쳐 열로 전환된다는 이점을 갖는다. 저항 와이어와는 달리, 국부적인 손상은 직조 또는 부직 섬유의 기능을 정지시키지 않는데 이는 전류가 다른 섬유를 통하여 흐르기 때문이다.
경화 온도까지 겹침 구역의 접착제 층 및 결합되는 튜브의 가열은 일정한 최소 기간의 시간이 걸린다. 실제로, 이는 약 5 분 정도이다. 신속한 제조 공정의 관점에서, 접착제는 바람직하게는, 일단 경화 온도에 도달되면, 클램프가 제거될 수 있는 최대한 15 분 내에 경화되도록 선택된다. 실제 작업 공정에서, 가열된 클램프를 5 ~ 15 분의 기간의 시간 동안 튜브의 겹침 구역에 두는 것이 따라서 바람직하다.
접착제가 경화 동안 적어도 반드시 도달해야하는 온도는 접착제의 화학적 조성에 따라 상이하다. 이는, 접착제가 뜨거운 대기 조건 하에서 조숙하게 경화되지 않도록 적어도 50℃ 이어야 한다. 접착제는 바람직하게는 적어도 70℃, 특히 적어도 80℃ 의 경화 온도를 갖는다. 하지만, 경화를 위해 요구되는 온도는, 튜브 재료에 있을 수 있는 열적 손상을 방지하기 위해, 가열을 위한 에너지 입력을 제한하기 위해 그리고 최대 15 분의 언급된 신속한 작업 사이클을 가능하게 하기 위해 150℃ 특히 130℃ 를 초과하지 않아야 한다.
상기에 이미 강조된 것과 같이, 본 발명에 따른 방법은 특히 냉매를 위한 배관 시스템을 제작하기 위해 냉장고의 제조에 사용될 수 있다. 본 발명에 따라 연결되는 튜브는 따라서 바람직하게는 냉장고의 냉매를 전달하기 위한 튜브를 포함한다. "냉장고" 는 여기서 냉각되는 내부를 포함하고, 열이 열 교환기를 통하여 냉매에 의해 냉장고의 내부로부터 제거되고, 냉장고의 외측에서, 다른 열 교환기를 통하여 주위의 환경으로 배출되는 어떠한 장치를 의미하는 것이어야 한다. 공지된 것과 같이, 냉장고의 내측 및 외측에서의 열 교환기의 냉매 사이의 온도 구배는 증발기와 관련하여 압축기에 의해 발생된다. 본 발명의 목적을 위해, "냉장고" 라는 용어는 따라서 예컨대 상자형 냉장고 (chest freezer), 서랍형 냉장고 (upright freezer) 등과 같은 장치를 포함한다.
바람직한 실시형태에서, 열 활성 후에 용적이 적어도 0.5 %, 바람직하게는 적어도 1%, 하지만 바람직하게는 최대 50 %, 특히 최대 25 % 가 증가하는 접착제가 사용된다. 이는, 열 팽창 계수에 따라 발생하는 정상 및 가역 열 팽창 이외에, 접착제가 활성 온도로 가열되는 상온 (22℃) 에서의 초기 용적과 비교하여 그 용적이, 상온으로 다시 냉각된 후에, 이전보다 0.5 ~ 50 %, 바람직하게는 1 ~ 25 % 더 크게 되도록, 비가역적으로 증가하는 것을 겪는 것을 의미해야 한다. 언급된 팽창도는 따라서 활성 온도로의 일시적인 가열 전후에 상온에서의 접착제의 용적에 관한 것이다.
이를 위해, 접착제는 바람직하게는 물리적으로 또는 화학적으로 작용하는 발포제를 함유하고 이는 접착제의 활성시에 스스로 활성화되고 가스의 팽창 또는 형성에 의해 접착제의 용적을 증가시킨다. 물리적으로 작용하는 발포제에서, 용적의 증가는 가스 또는 증발 가능한 액체로 채워지는 중공 미소구의 가열의 물리적 결과이다. 화학적 발포제에서, 화학적 반응은 접착제의 용적의 증가를 초래하는 가스를 제거한다.
활성 후의 용적의 증가에 의해, 겹침 구역에 접착제로 미리 코팅된 튜브를 정확하게 끼우거나 및/또는 힘을 가하는 것에 의해 다른 튜브에 위치시키거나 삽입하는 것이 불필요하다. 대신, 공극이 접착제와 다른 튜브의 벽 사이에 남아있을 수 있어서, 2 개의 튜브 부품을 함께 끼워맞춤하는 것을 용이하게 한다. 용적의 증가 덕분에, 접착제는 활성 후에 이러한 공극을 채우고 이러한 방식으로 2 개의 튜브 부품을 마찰식으로 결합한다.
예컨대 분해에 의해 가스를 해방시키는 "화학적 발포제" 또는 "물리적 발포제", 즉 중공 구체를 팽창시키는 적절한 발포제가 종래 기술에 공지되어 있다. 먼저 언급된 발포제의 예는 아조비스이소부티로니트릴, 아조디카본아미드, 디니트로소펜타메틸렌테트라민, 4,4'-옥시비스(벤젠설포닉 엑시드 하이드라자이드), 디페닐설폰-3,3'-디설포하이드라자이드, 벤젠-1,3-디설포하이드라자이드, p-톨루엔설포닐 세미카바자이드이다. 하지만, 아크릴로니트릴/(메트)아크릴레이트 코폴리머 또는 폴리비닐리덴 클로라이드 코폴리머를 기본으로 하는 팽창 가능한 중공 플라스틱 미소구가 특히 바람직하다. 이들은, 예컨대 Pierce & Stevens 또는 Casco Nobel 로부터의 "Dualite" 또는 "Expancel" 의 이름하에 상업적으로 이용 가능하다.
활성 후에 팽창하는 접착제를 사용하는 상기 설명된 실시형태에서, 2 개의 튜브 사이의 접착제 조인트를 완전하게 채우기 위해 활성 후에 또는 활성 동안 접착제를 액화하는 것이 불필요하다. 하지만, 대안적인 실시형태에서, 발포제를 사용하지 않고, 활성 단계 동안에, 발생하는 정상 열 팽창을 넘어서서 확장하는 용적의 증가 없이 먼저 (즉, 세팅 전에) 용융되거나 또는 액화되는 접착제를 사용하는 것이 가능하다. 접착제는 따라서 조립 동안 여전히 고체이다. 결합되는 부품이 함께 끼워맞춤된 후의 액화 또는 용융은 접착제가 원심력에 의해 접착제 조인트를 연결 (bridging) 하는 것을 유도한다. 접착제는 이러한 상태로 경화되어, 마찰 조인트가 2 개의 튜브 사이에 생성된다. 용융 또는 액화는 열 입력의 결과 가열된 클램프의 도움에 의해 발생한다. 이러한 방법은, 한 성분이 한 튜브의 내벽에 도포되고 제 2 성분이 제 2 튜브의 외벽에 도포되는, 2 개의 성분의 접착제가 사용된다면 바람직하다. 하지만, 이러한 경우 역시, 2 개의 성분 중 적어도 하나는, 활성 온도로 가열 시에 팽창하도록, 발포제를 함유할 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 폴리우레탄, 에폭시 수지 또는 아크릴레이트를 기본으로 하는 접착제를 사용하여 수행될 수 있고, "아크릴레이트" 라는 용어는 메타크릴레이트와 같은 치환된 아크릴레이트를 포함한다.
본 발명의 목적을 위해 사용될 수 있는 접착제의 예는 따라서 "반응성 고온 용융 접착제" 이다. 경화 메카니즘이 활성되지 않으면서, 이런 접착제가 겹침 구역의 튜브에 이러한 상태로 위치되도록, 접착제는 용융 상태로 퍼질 수 있다. 후자는 대신, 반응성 결합 성분 (예컨대 에폭시 또는 이소시아네이트 기를 갖는 프리폴리머) 을 위한 잠재적인 경화제가 활성되는, 더 높은 활성 온도로 가열하는 것을 수반한다.
적절한 반응성 고온 용융 접착제의 예가 EP 354 498 A2 에 매우 상세하게 설명되어 있다. 상기 접착제는 수지 성분, 수지 성분을 위한 적어도 하나의 열적으로 활성 가능한 잠재적인 경화제 및 선택적으로는 가속제, 충전제, 틱소트로픽 보조제 및 다른 종래의 첨가제를 함유하고, 수지 성분은 상온에서의 에폭시 수지 고체, 상온에서의 에폭시 수지 액체 및 선형 폴리옥시프로필렌과 아미노 말단기의 반응에 의해 얻어질 수 있다. 에폭시 수지는 아미노 말단기를 갖는 폴리옥시프로필렌에 대하여, 아미노기에 대한 에폭시기의 초과량이 보장되는 양이 사용된다. 디시안디아미드가 예컨대 잠재적인 경화제로서 적절하다. 더 상세한 설명을 위해 언급된 문헌이 참조된다. 이러한 반응성 고온 용융 접착제의 더 구체적인 실시형태는 WO 93/00381 에 기재되어 있다. 이들 역시 본 발명의 목적을 위해 적절하다.
예컨대 WO 00/37554 에 매우 상세하게 기재되어 있는 것과 같은, 에폭시 수지 구조 접착제가 또한 사용될 수 있다. 이들은 a) 적어도 -30℃ 이하의 유리 전이 온도를 갖는 코폴리머로서, 폴리에폭시드와 이러한 코폴리머의 반응 생성물 또는 에폭시드에 대해 반응하는 관능기를 갖는 코폴리머, b) 아미노페놀 또는 폴리페놀과 폴리우레탄 프리폴리머의 반응 생생물, c) 적어도 하나의 에폭시 수지를 함유하는 조성물을 포함한다. 이러한 조성물을 열 경화성으로 만들기 위해, 이들 조성물은 추가적으로 경화 가속제, 고체 아로마틱 디아민, 아미노구아니딘, 구아니딘, 구아나민, 디시안디아미드 기로부터의 잠재적인 경화제를 함유한다. 이들 조성물은 추가적으로 가소제, 반응성 희석제, 레오로지컬 보조게, 충전제, 습윤제 및/또는 산화 방지제 및/또는 안정제를 함유할 수 있다. 더 상세하고 구체적인 실시예를 위해 언급된 문헌이 참조된다.
이하의 조성을 갖는 에폭시계 열 경화성 고온 용융 접착제가 또한 본 발명에 따른 방법을 위해 사용될 수 있다 (언급된 양은 중량부임)
원료 입력 량(중량부)
에폭시 수지 450
미네랄 충전제 (규산염 및 탄산염) 360
니트릴 폴리머 고무 100
경화제/가속제 (디시안디아미드, 에폭시수지/아민 부가체) 30
아크릴레이트계 팽창 가능한 중공 미소구 25
실시예로서 상기 언급된 열적으로 활성 가능한 접착제 시스템은, 접착제의 용적의 증가가 열 활성 시에 또는 후에 바람직한지 아닌지에 따라, 상기에 또한 설명된 발포제 없이 또는 발포제에 의해 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 양태는 냉매를 전달하기 위한 튜브를 포함하는 냉장고의 제조 방법에 관한 것이며, 이러한 튜브는 본 발명에 따른 상기 설명된 방법을 사용하여 적어도 일부가 함께 결합된다. 본 발명에 따른 방법과 관련하여, "냉장고" 라는 용어의 의도되는 의미는 또한 이미 상기에 설명되었다.
본 발명은 또한 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 단독으로 이루어지고 본 발명에 따른 상기 설명된 방법을 사용하여 함께 결합되는 냉매를 전달하기 위한 튜브를 포함하는 냉장고에 관한 것이다. "냉장고" 라는 용어의 해석에 대하여 상기에 또한 주어진 설명이 다시 적용된다. 이러한 냉장고의 특유의 특성은 냉매를 전달하기 위한 튜브가 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 단독으로 이루어지고 더 비싼 구리 튜브를 사용하지 않는 것이 가능하다는 것이다.
상기 설명된 방법은 따라서 특히 냉장고의 더 효율적인 제조를 가능하게 하고 추가적으로 배관을 위한 재료로서 비싸지 않은 알루미늄을 단독으로 사용하는 것을 가능하게 한다.

Claims (11)

  1. 제 1 튜브와 제 2 튜브를 결합하는 방법에 있어서, 이들 튜브는 튜브 사이의 겹침 구역의 틈을 채우는 접착제를 사용하여 겹침 구역에서 함께 결합되며,
    a) 상기 접착제는 적어도 하나의 튜브의 겹침 구역 상에 도포되고, 상기 접착제는, 겹침 구역 상에 도포한 이후 및 튜브의 결합 전에, 30℃ 미만의 온도에서 고체이고 열 활성 없이 경화되지 않도록 선택되며,
    b) 상기 겹침 구역에 도포된 접착제를 갖는 튜브는 다른 튜브에 위치되거나 그 안으로 삽입되고,
    c) 상기 튜브는 가열 가능한 클램프를 사용하여 겹침 구역에서 서로에 대하여 고정되며, 상기 클램프는 겹침 구역에서 튜브를 가열할 수 있도록 디자인되고,
    d) 상기 접착제는 가열 가능한 클램프의 도움에 의해, 겹침 구역의 2 개의 튜브를 결합하고 경화하도록 겹침 구역을 가열함으로써 열적으로 활성되고,
    e) 일단 상기 접착제가 경화되면, 가열 가능한 클램프는 제거되고, 열 활성 시에 적어도 0.5 % 만큼 용적이 비가역적으로 증가하는 접착제가 사용되는 결합 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 튜브의 재료는
    2a) 구리 또는 구리 합금으로 이루어지는 제 1 및 제 2 튜브,
    2b) 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 제 1 및 제 2 튜브,
    2c) 구리 또는 구리 합금으로 이루어지는 하나의 튜브 및 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 다른 튜브의 상기 조합 중 하나에 대응하는 결합 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 적어도 하나의 튜브는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지고, 접착제의 도포 이전에, 상기 튜브는 적어도 겹침 구역에서 화학적 표면 처리를 받는 결합 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 가열 가능한 클램프는 전기적으로 가열 가능한 결합 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 가열 가능한 클램프는 2 개의 반원 클램핑 조 및 클램핑 조를 함께 유지하기 위해 탄성 요소를 포함하는 결합 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 가열된 클램프는 5 ~ 15 분의 기간 동안 튜브의 겹침 구역에 남겨지는 결합 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 튜브는 냉장고의 냉매를 전달하기 위한 튜브인 결합 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 열 활성 시에 접착제의 용적이 비가역적으로 1 % 이상 50 % 이하 증가하는 결합 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 폴리우레탄 수지 접착제, 에폭시 수지 접착제 또는 아크릴레이트 접착제가 사용되는 결합 방법.
  10. 냉매를 전달하기 위한 튜브를 포함하는 냉장고의 제조 방법으로서, 상기 냉매를 전달하기 위한 튜브는 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 사용하여 함께 결합되는 제조 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접착제는 튜브 부분의 제조의 위치에서 도포되고 접착제로 미리 코팅된 튜브 부품은 따로 떼어내어지거나 또는 보관소에 위치되는 결합 방법.
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