KR100537225B1 - 에어컨 리시버드라이어 탱크와 장착물의 설치구조 및설치방법 - Google Patents

에어컨 리시버드라이어 탱크와 장착물의 설치구조 및설치방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 에어컨 리시버드라이어 탱크와 장착물의 설치구조 및 설치방법에 관한 것으로써, 종래의 리시버드라이어 탱크는 연결관이나 브라켓의 장착물을 용접하기전에 고정 설치하는 수단으로 티그용접을 하거나 리벳팅 방법으로 체결하므로 공정이 불편하고 작업성이 나빠 생산성이 떨어지는 등 원가상승의 요인이 있었다.
본 발명은 외주면 일 부위에 단턱(112)이나 돌기부(115)를 구비하여 그 사이로 소정깊이의 요입부(111a)(111b)가 형성되게 압출 성형한 탱크몸체(110a)(110b)와; 상기 탱크몸체(110a)(110b)의 각 요입부(111a)(111b) 중 장착물이 용접 체결될 부위에 처리되는 액화 클래드부(120a) 또는 얇은 시트형 클래드부(120b)와; 상기 요입부(111a)(111b)에 접면되는 양쪽 걸림부(131)(141)가 요입부 깊이 보다 얇은 두께로 돌출된 상태에서 상기 요입부(111a)(111b)를 이루는 단턱(112)이나 돌기부(115)의 코킹부(114a)(114b)에 의해 고정된 후 브레이징되는 장착물(130) (140)로 구성된 것으로서, 용접공정 전에 연결관과 브라켓을 용접하고자 하는 정 위치에 보다 간편하면서도 견고하게 세팅하여 고정시킬 수 있으므로 용접위치와 용접상태가 항시 균일한 고품질의 응축기 시스템을 제공할 수 있는 효과가 있다.

Description

에어컨 리시버드라이어 탱크와 장착물의 설치구조 및 설치방법{Structure and method for installation of air conditioner receiver drier tank and fixity}
본 발명은 에어컨 리시버드라이어 탱크와 장착물의 설치구조 및 설치방법에 관한 것으로써, 더욱 상세히는 리시버드라이어 탱크의 외주면에 연결관이나 브라켓을 브레이징 용접하여 설치하고자 할 때 그 연결관 및 브라켓을 용접하고자 하는 위치에 신속 간편하게 고정시킬 수 있도록 하여 용접상태와 위치가 균일하면서도 작업성이 좋아 생산성 향상과 품질 향상을 동시에 충족시킬 수 있는 에어컨 리시버드라이어 탱크와 장착물의 설치구조 및 설치방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 냉방장치인 에어컨 시스템은 냉매를 고온 고압으로 압축하는 압축기, 냉매 열을 외부로 방출하는 응축기, 냉매를 일시 저장하면서 팽창밸브로 순환시키는 리시버드라이어 탱크(수액기 탱크), 순환되는 냉매로 차량 실내의 공기온도를 낮추는 증발기로 구성된다.
상기 압축기는 엔진 동력을 이용하여 기체 상태의 냉매를 고온 고압으로 압축하는 기능을 수행하고, 상기 응축기는 압축기에서 입구로 유입되는 고온 고압의 냉매를 통과시켜 냉매의 열을 외부로 방출시키면서 냉매를 액화시킨 다음 일측에 설치된 리시버드라이어 탱크로 액화된 냉매를 보내는 기능을 수행한다.
그리고 상기 리시버드라이어 탱크는 응축기에서 유입된 액화 냉매를 일시 저장하면서 봉입된 건조제에 의해 내부로 유입된 냉매에 잔존하는 수분을 흡수 제거한 다음 완전 액화된 냉매만 응축기의 튜브를 통해 과냉각시켜 팽창밸브로 순환시키는 기능을 수행한다.
또한, 상기 증발기는 리시버드라이어 탱크로부터 완전 액화된 냉매를 받는 팽창밸브를 통해 유입되는 냉매를 순환시켜 차량의 실내 공기온도를 낮추어 주는 기능을 수행한다.
여기서, 도 1 은 종래의 리시버드라이어 탱크가 응축기의 헤더파이프에 부착형으로 설치된 것을 도시한 것으로서, 응축기(30)의 각 냉매 튜브를 연결하는 양쪽 헤더파이프(31)(34)중 일측 헤더파이프(31)에는 냉매입구(32)와 냉매출구(33)가 구획 형성되어 있고, 타측 헤더파이프(34)에는 냉매 출/입구용 연결관(36)에 의해 리시버드라이어 탱크(10)가 부착형으로 연결되어 있다.
상기 리시버드라이어 탱크(10)는 통상 원통형 관체로 만들어지며, 그 리시버드라이어 탱크(10)의 일측 개방부에는 냉매의 이물질을 걸러주는 필터(21)의 탈착 및 교환을 위해 밀봉캡(20)이 나사 결합되고, 타측에는 밀봉판(22)을 일체로 용접하여 탱크(10) 내부의 기밀성이 유지되게 하였다.
도 2a, 2b 는 종래의 리시버드라이어 탱크와 헤더파이프가 연결관에 의해 결합되는 상태를 분해하여 보인 도면과 결합된 상태를 보인 도면이다.
즉, 상기한 종래의 리시버드라이어 탱크 부착형 응축기는 도 2a 에서와 같이 원통형 리시버드라이어 탱크(10)의 구멍에 연결관(36)의 일단을 연결할 때 용접 전의 세팅을 위해서는 리시버드라이어 탱크(10)의 구멍에 끼워진 양단 테두리를 코킹하여 고정시켰으며, 이러한 상태에서 브레이징노를 통과시키면 연결관(36)과 리시버드라이어 탱크(10) 사이에 끼워진 용접링(38)이 녹아 용접되었다.
하지만, 상기와 같이 원통형의 리시버드라이어 탱크(10) 속에 끼워진 연결관의 끝단 테두리를 코킹하는 것은 작업성이 나빠 생산성이 떨어지므로 원가상승의 요인이 많다.
그리고, 종래의 응축기는 브라켓(40)을 설치하기가 용이하지 못하였다. 즉, 도 3 과 같이 종래에는 클래드가 되어 있는 소재로 만들어진 응축기의 헤더파이프에 티그(Tig) 또는 리벳팅(Riveting)으로 브라켓(40)을 고정한 다음 그 헤더파이프에 일체로 브레이징을 하였는데 이는 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째: 브라켓이 리시버드라이어 탱크와의 간섭을 피하여 헤더파이프에 부착되는 구조를 가져야 하므로 브라켓이 필요이상 길어짐에 따라 재료비가 차지하는 비중이 커서 원가상승의 주 요인이 되는 문제점이 있다.
둘째: 헤더파이프에 부착되어 용접되는 구조임에 따라 리시버드라이어 탱크와 헤더파이프 사이의 협소한 공간에 브라켓이 끼워지게 되는데 로에서 브레이징할 때 주변 부품(연결관, 냉매구획판 등)과 브레이징 평형이 틀어져 브레이징 불량의 원인이 되고 있다.
셋째: 브라켓 길이가 필요이상 길어짐에 따라 진동 내구성이 취약하게 되고, 브라켓 고정을 위한 상기 티그나 리벳팅 과정은 공정이 불편하고 작업성이 나쁘므로 생산성이 떨어지는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로서, 본 발명의 목적은 리시버드라이어 탱크의 외주면에 연결관이나 브라켓 등의 장착물을 직접 용접하여 체결하고자 할 때 그 용접 위치에 신속 간편하면서도 정확히 세팅 고정시킬 수 있도록 하므로서 용접위치와 설치상태가 균일하여 품질이 향상되는 에어컨 리시버드라이어 탱크와 장착물의 설치구조 및 설치방법을 제공하는데 있다.
이하, 본 발명의 상기 목적을 효과적으로 달성할 수 있는 바람직한 실시예의 기술구성 및 작용을 첨부 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3 은 본 발명에 의한 리시버드라이어 탱크를 만들기 위해 알루미늄 압출방식으로 만들어진 탱크몸체와 연결관의 분해 사시도이고, 도 4a 와 4b 는 도 3 의 탱크몸체와 연결관이 결합되는 과정을 보인 횡단면도이며, 도 5 는 탱크몸체에 연결관과 브라켓의 장착물이 결합되는 상태를 보인 횡단면도이고, 도 6 은 본 발명의 다른 실시예로서 응축기 헤더파이프와 리시버드라이어탱크가 일체형으로 압출 성형된 탱크몸체에 브라켓을 용접하는 상태를 도시한 것이다.
그리고 도 7a,7b 는 본 발명에서 탱크몸체에 연결관과 브라켓이 코킹된 상태를 보인 정면도이며, 도 8 은 본 발명의 다른 실시예를 보인 사시도이고, 도 9a,9b 는 본 발명의 다른 실시예에 의해 브라켓을 고정하는 상태를 보인 평단면도이다.
이에 도시된 바와 같은 본 발명에서 에어컨 리시버드라이어 탱크용 탱크몸체를 알루미늄 재질로 형성하고, 그러한 탱크몸체의 외주면에 연결관이나 브라켓 등의 장착물을 용접하여 체결하는 것은 종래와 같다고 할 수 있다.
본 발명의 구성상 특징은, 외주면 일 부위에 양쪽 단턱(112)에 의해 소정 깊이의 요입부(111a)가 형성되도록 압출 성형되는 탱크몸체(110a), 또는 외주면 일 부위 양쪽으로 돌기부(115)를 구비하여 그 사이로 소정 깊이의 요입부(111b)가 형성되도록 압출 성형한 탱크몸체(110b)와;
상기 탱크몸체(110a)(110b)의 요입부(111a)(111b) 중 장착물이 용접 체결될 부위에 처리되는 액화 클래드부(120a) 또는 얇은 시트형 클래드부(120b);
상기 요입부(111a)(111b)의 깊이 보다 얇은 두께인 걸림부(131)(141)가 양쪽으로 돌출된 상태에서 상기 요입부(111a)(111b)에 접면된 상태로 단턱(112) 또는 돌기부(115)의 코킹부(114a)(114b)에 의해 고정된 후 브레이징 용접되는 장착물 (130)(140); 로 구성된 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 장착물(130)은 응축기의 헤더파이프와 리시버드라이어 탱크의 냉매 출/입구를 연결하는 연결관을 일례로 도시한 것이고, 다른 장착물(140)은 응축기를 차체에 고정시키거나 다른 목적물에 체결하기 위한 브라켓을 일례로 도시한 것이다.
그리고 액화 클래드부(120a)는 용접 대상 알루미늄보다 낮은 용융점을 갖는 혼합물질(알루미늄과 실리콘의 혼합물)이 주성분인 분말클래드를 적정 농도의 액상으로 만들어 용접 대상물 사이에 도포 후 건조된 것을 말하고, 시트형 클래드부 (120b) 역시 알루미늄보다 낮은 용융온도를 갖는 알루미늄과 실리콘의 혼합물이 주성분인 압연재 시트를 말하며, 필요에 따라 상기 클래드에 산화피막을 제거하기 위한 플럭스를 첨가할 수도 있다.
도면중 미설명 부호 (113)은 탱크몸체(110a)(110b)에 가공 형성되는 냉매 흐름용 구멍 이다. 그리고 (113a)는 상기 탱크몸체에 헤더파이프가 일체형으로 압출 성형된 것일 경우 그 격벽에 형성되는 냉매 흐름용 구멍 이며, (132)는 장착물(130)에 형성되는 냉매 유통공이고, (142)는 장착물(140)의 걸이공 이다.
이러한 본 발명에서 리시버드라이어 탱크용 탱크몸체(110a)(110b)에 연결관및 브라켓의 장착물(130)(140)을 설치하는 과정을 단계별로 설명하면 다음과 같다.
제1공정 (탱크몸체와 장착물의 압출 성형단계)
제1실시예의 탱크몸체(110a) 또는 제2실시예의 탱크몸체(110b)는 리시버드라이어 탱크용 만으로 압출 성형하거나 또는 도 6 에서와 같이 헤더파이프와 리시버드라이어 탱크가 서로 일체형이 되도록 함께 알루미늄 압출 성형한다.
이때 본 발명은 제1실시예로 도시한 도3 또는 도5 에서와 같이 압출 성형되는 알루미늄 재질의 탱크몸체(110a)는 외주면에 1곳 이상 소정 깊이의 요입부(111)와 양쪽 단턱(112)이 형성되도록 압출 성형하면 된다.
그리고 다른 제2실시예로 도시한 도 8 에서와 같이 탱크몸체(110b)는 외주면에 1곳 이상 한쌍의 돌기부(115)를 구비하여 그 사이로 소정 깊이의 요입부(111b)가 형성되도록 압출 성형하면 된다.
또한, 냉매 유통공(132)이나 걸이공(142)이 구비되는 연결관 및 브라켓 등의 장착물(130)(140)은 알루미늄으로 압출 성형할 때 그 접지면의 양쪽으로 상기 단턱(112) 또는 돌기부(115)의 높이 보다 낮은 높이의 두께를 갖는 걸림부(131) (141)가 구비되게 성형한다.
제2공정 (탱크몸체의 가공 단계)
상기 탱크몸체(110a)(110b)를 개별적으로 알루미늄 압출하여 성형한 것은 각 탱크몸체(110a)(110b)에 냉매 흐름용 구멍(113)을 2곳 이상 가공하여 형성한다. 그리고 헤더파이프와 리시버드라이어탱크가 일체가 되도록 탱크몸체(110a)(110b)가 각각 "8"자형으로 압출 성형하는 것은 그 격벽에 냉매 흐름용 구멍(113a)을 가공하여 형성한다.
제3공정 (클래드부 처리단계)
상기 제1실시예의 탱크몸체(110a)는 요입부(111a) 중 연결관의 장착물(130)이 용접될 구멍(113) 주변 및 브라켓의 장착물(140)이 용접될 부위에 도3 및 도4 와 같이 액화 클래드부(120a)를 도포하여 건조처리하거나 또는 도5 및 도6 과 같이 얇은 시트형 클래드부(120b)를 부착 처리한다.
상기 제2실시예의 탱크몸체(110b)는 요입부(111b) 중 연결관의 장착물(130)이 용접될 구멍(113) 주변 및 브라켓의 장착물(140)이 용접될 부위에 도8 과 같이 액화 클래드부(120a)를 도포하여 건조처리하거나 또는 얇은 시트형 클래드부(120b)를 부착 처리한다.
제4공정 (탱크몸체에 장착물의 고정단계)
상기 제3공정을 거친 탱크몸체(110a)(110b)의 요입부(111a)(111b) 표면에 연결관 및 브라켓의 장착물(130)(140) 접면부를 접촉시키면 장착물(130)(140)의 양쪽 얇은 걸림부(131)(141)는 요입부(111a)(111b)의 단턱(112)이나 돌기부(115) 아래에 놓이게 된다.
이러한 상태에서 도7a 및 도7b 와 같이 양쪽 단턱(112)의 모서리를 눌러 코킹하거나 돌기부(115)를 눌러 코킹하면 그 연결관이나 브라켓의 장착물(130)(140)은 용접하지 않은 상태에서도 코킹부(114a)(114b)에 의해 정위치에 고정된 상태를 유지하게 된다.
이때 상기 단턱(112)의 코킹부(114a)(114b)는 단턱(112)의 일 부위만을 눌러 코킹하는 것이 바람직하지만 필요에 따라 장착물(130)(140)의 양단이 모두 덮히도록 코킹할 수도 있다.
제5공정 (클래드 브레이징 단계)
상기와 같이 연결관과 브라켓의 장착물(130)(140)이 탱크몸체(110a)(110b)에 코킹되어 고정되면 브레이징노를 통과시킨다. 이때 상기 브레이징노는 용접 대상물인 알루미늄 재질의 장착물(130)(140)이나 탱크몸체(110a)(110b) 보다 용융온도가 낮은 클래드부(120)만을 녹여주는 온도를 유지한다.
따라서, 브레이징노를 통과하는 동안 용융점이 낮은 클래드부(120)만이 녹으면서 연결관이나 브라켓의 장착물(130)(140)은 탱크몸체(110)에 매우 양호하게 브레이징 용접된다.
이상에서와 같이 본 발명은 리시버드라이어 탱크의 외주면에 연결관이나 브라켓 등의 장착물을 브레이징 용접하고자 할 때 그 용접공정 전에 연결관과 브라켓 등의 장착물을 용접하고자 하는 정 위치에 신속 간편하면서도 견고하게 세팅 고정시킬 수 있으므로 제품 설계가 용이해지고, 용접위치와 용접상태가 항시 균일하므로 고품질의 응축기 시스템을 제공할 수 있으며, 부품 및 공정이 간단하여 원가절감을 이룰 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 종래의 수액기 탱크가 응축기에 부착형으로 설치된 상태의 도면
도 2a, 2b 는 종래의 응축기에 브라켓이 설치되는 상태를 보인 단면도
도 3 은 본 발명의 일실시예로서, 헤더파이프나 수액기 탱크용의 알루미늄 압출 성형된 탱크몸체와 연결관의 분해 사시도
도 4a, 4b 는 본 발명의 탱크몸체에 액화 클래드부가 처리된 상태에서 연결관이 코킹 결합되는 상태를 보인 횡단면도
도 5 는 본 발명의 탱크몸체에 시트형 클래드부가 처리된 상태에서 연결관과 브라켓의 결합상태를 보인 횡단면도
도 6 은 본 발명의 다른 실시예로, 응축기 헤더파이프와 리시버드라이어 탱크가 일체형으로 압출 성형된 탱크몸체에 브라켓을 설치하는 상태를 보인 횡단면도
도 7a, 7b 는 본 발명에서 탱크몸체에 연결관과 브라켓이 코킹된 상태를 보인 정면도
도 8 은 본 발명의 다른 실시예를 보인 사시도
도 9a, 9b 는 본 발명의 다른 실시예에 의해 브라켓을 고정하는 상태를 보인 평단면도
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
110a,110b : 탱크몸체 111a,111b : 요입부
112 : 단턱 114a,114b : 코킹부
115 : 돌기부 120a,120b : 클래드부
130,140 : 장착물 131,141 : 걸림부
132 : 냉매 유통공

Claims (4)

  1. 에어컨의 리시버드라이어 탱크용 탱크몸체를 알루미늄으로 성형하고, 그 외주면에 연결관이나 브라켓 등의 장착물을 용접하여 체결함에 있어서,
    외주면 일 부위 양쪽에 단턱(112)을 구비하여 그 사이로 소정 깊이의 요입부(111a)가 형성되도록 압출 성형한 탱크몸체(110a), 또는 외주면 일 부위 양쪽으로 돌기부(115)를 구비하여 그 사이로 소정 깊이의 요입부(111b)가 형성되도록 압출 성형한 탱크몸체(110b) 중 하나의 탱크몸체와;
    상기 탱크몸체(110a)(110b)의 각 요입부(111a)(111b) 중 장착물이 용접 체결될 부위에 처리되는 액화 클래드부(120a) 또는 얇은 시트형 클래드부(120b)와;
    상기 요입부(111a)(111b)에 접면되는 접면부의 양쪽 걸림부(131)(141)가 그 요입부 깊이 보다 얇은 두께로 돌출된 상태에서 상기 요입부(111a)(111b)를 이루는 단턱(112) 또는 돌기부(115)의 코킹부(114a)(114b)에 의해 고정된 후 브레이징 용접되는 연결관 및 브라켓 등의 장착물(130)(140);
    로 구성된 것을 특징으로 하는 에어컨 리시버드라이어 탱크와 장착물의 설치구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 리시버드라이어 탱크용 탱크몸체(110a)(110b)는 일측에 헤더파이프용 몸체가 일체형으로 알루미늄 압출 성형된 것임을 특징으로 하는 에어컨 리시버드라이어 탱크와 장착물의 설치구조.
  3. 에어컨의 리시버드라이어 탱크용 탱크몸체를 알루미늄으로 성형하고, 그 외주면에 연결관이나 브라켓 등의 장착물을 용접하여 체결함에 있어서,
    제1실시예의 탱크몸체(110a)는 외주면에 1곳 이상 소정 깊이의 요입부(111a)와 그 양쪽으로 단턱(112)이 형성되게 압출 성형하고, 제2실시예의 탱크몸체(110b)는 외주면에 1곳 이상 한쌍의 돌기부(115)를 구비하여 그 사이로 소정 깊이의 요입부(111b)가 형성되도록 압출 성형하며, 연결관 및 브라켓 등의 장착물(130)(140)도 알루미늄으로 압출 성형하되 그 접지면 양쪽으로 상기 단턱(112) 또는 돌기부(115)의 높이 보다 낮은 높이의 두께를 갖는 걸림부(131)(141)가 구비되게 성형하는 성형단계와;
    상기 탱크몸체(110a)(110b)의 요입부(111a)(111b)에 냉매 흐름용 구멍(113)을 2곳 이상 형성하고, 상기 장착물(130)(140)에 상기 구멍(113)과 통하는 냉매 유통공(132) 및 걸이공(142)을 형성하는 가공단계와;
    상기 탱크몸체(110a)(110b)의 요입부(111a)(111b) 중 장착물(130)(140)이 용접될 부위에 상기 탱크몸체나 장착물보다 용융점이 낮은 액화 클래드부(120a)의 도포 건조하는 처리단계 또는 얇은 시트형 클래드부(120b)를 부착하는 처리단계 중 하나의 처리단계와;
    상기 탱크몸체(110a)(110b)의 요입부(111a)(111b)를 이루는 단턱(112)이나 돌기부(115)를 코킹하여 연결관 및 브라켓의 장착물(130)(140)을 고정시키는 코킹 고정단계와;
    상기 장착물(130)(140)이 코킹 고정된 탱크몸체(110a)(110b)를 브레이징노에 통과시켜서 용융점이 낮은 클래드부(120)만의 용융에 의해 장착물(130)(140)이 탱크몸체(110a)(110b)에 브레이징되는 용접단계;
    로 이루어진 것을 특징으로 하는 에어컨 리시버드라이어 탱크와 장착물의 설치방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 리시버드라이어 탱크용 탱크몸체(110a)(110b)는 일측에 헤더파이프용 몸체가 일체형으로 알루미늄 압출 성형된 것임을 특징으로 하는 에어컨 리시버드라이어 탱크와 장착물의 설치방법.
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