KR101040409B1 - 응축유닛 조립체 - Google Patents

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김기훈
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갑을오토텍(주)
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Abstract

본 발명은 응축기에 리시버 드라이어가 접합 고정된 응축유닛 조립체에 관한 것으로, 리시버 드라이어 및 헤더파이프가 착탈 가능하게 결합되도록 형성된 별도의 고정구를 사용하여 리시버 드라이어와 헤더파이프를 가결합 고정함으로써, 브레이징로에 투입하기 전에 용이하게 리시버 드라이어를 응축기에 고정하여 브레이징 접합할 수 있어 제작 공정이 단순화되고 공정 시간이 단축되는 응축유닛 조립체를 제공한다.
콘덴서, 응축기, 리시버 드라이어, 헤더파이프, 브레이징

Description

응축유닛 조립체{Condenser Unit Assembly}
본 발명은 응축기에 리시버 드라이어가 접합 고정된 응축유닛 조립체에 관한 것이다. 보다 상세하게는 리시버 드라이어 및 헤더파이프가 착탈 가능하게 결합되도록 형성된 별도의 고정구를 사용하여 리시버 드라이어와 헤더파이프를 가결합 고정함으로써, 브레이징로에 투입하기 전에 용이하게 리시버 드라이어를 응축기에 고정하여 브레이징 접합할 수 있어 제작 공정이 단순화되고 공정 시간이 단축되는 응축유닛 조립체에 관한 것이다.
일반적으로 자동차용 공기조화 장치의 응축기로 사용되는 열교환기는 기상의 열교환 매체(냉매)를 방열 핀과 접촉된 튜브의 내부로 통과시켜 튜브 및 방열핀의 표면과 접촉되는 유동공기와 열교환이 이루어지도록 하여 액화시킨다. 이러한 열교환기에는 응축된 액상의 열교환 매체를 보관하는 기능과, 그 내부에 필터를 구비하여 냉매로부터 수분과 이에 의한 금속의 부식으로 발생된 이물질을 거르는 기능과, 응축기로부터 유입된 기상의 열교환 매체를 액체로 액화시킬 때까지 유지하는 기능을 수행하는 리시버 드라이어 또는 어큐뮬레이터 드라이어(accumulator drier)가 결합되어 하나의 응축유닛 조립체가 구성된다.
도 1은 종래 기술에 의한 일반적인 형태의 응축유닛 조립체의 구조를 간략하게 도시한 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 일반적인 응축기(10)와 리시버 드라이어(20)가 서로 연통되게 결합되어 응축유닛 조립체가 구성되는데, 응축기(10)는 서로 이격 배치된 2개의 헤더파이프(11)와, 이러한 헤더파이프(11)가 서로 연통되도록 연결하는 다수개의 튜브(12)와, 다수개의 튜브(12) 사이사이에 열교환을 위한 방열핀(13)이 결합되는 형태로 구성된다. 한편, 리시버 드라이어(20)는 중공의 원통형 리시버몸체(21)의 내부 공간에 건조제(미도시) 및 필터(미도시)와 같은 부품이 삽입 장착되고, 리시버몸체(21)의 상하부측에는 내부 공간이 밀폐되도록 상하부 캡(22)이 장착된다.
이때, 종래 기술에 의한 일반적인 리시버 드라이어(20)는 중공의 원통형 리시버몸체(21)가 일반적으로 압출 성형 가공에 의해 제작되고 있으며, 이에 따라 리시버몸체(21)의 형상은 양측면이 개방된 형태의 원통형상이므로 양측 상하단부가 각각 밀폐될 수 있도록 전술한 캡(22) 장착 작업이 리시버몸체(21)의 상하부에 각각 별도로 진행된다.
이와 같은 리시버 드라이어(20)는 응축기(10)의 헤더파이프(11) 중 어느 하나에 연통되게 결합되어 냉매가 응축기(10)와 리시버 드라이어(20) 사이를 유동하며 수분 및 이물질이 여과되도록 구성되고, 이때 리시버 드라이어(20)와 헤더파이프(11)의 결합 방법은 브레이징 접합 방법에 의해 결합된다.
즉, 일반적인 응축기(10)는 전술한 헤더파이프(11), 튜브(12) 및 방열핀(13) 등이 모두 브레이징 접합 방식으로 결합되며 고정되는데, 이때 응축기(10)가 브레이징로를 통해 브레이징 접합될 때 동시에 헤더파이프(11)에 결합된 리시버 드라이어(20) 또한 헤더파이프(11)에 브레이징 접합될 수 있도록 구성된다.
이러한 브레이징 접합을 위해서는 일반적으로 브레이징로에 투입되기 전 브레이징 접합될 각각의 부품에 클래드(clad)재가 도포된 상태로 각각의 부품이 서로 고정될 수 있도록 태그용접(tack welding)과 같은 가접 방식을 통해 고정된다.
따라서, 종래 기술에 의한 일반적인 리시버 드라이어(20) 또한 도 1에 도시된 바와 같이 별도의 브래킷(30)을 이용하여 헤더파이프(11)에 가접 상태로 고정되어 브레이징로에 투입된다. 이러한 가접을 위해 리시버 드라이어(20)에 별도의 가공을 하거나 도 1에 도시된 바와 같이 태그 용접(31)하거나 또는 리벳을 이용한 결합 방법 등이 사용되고 있다. 이에 따라 리시버 드라이어(20)를 헤더파이프(11)에 브레이징 접합하기 전 가접하는 작업이 용이하지 못하여 공정 시간이 증가하는 등의 문제가 있었다.
따라서 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 리시버 드라이어 및 헤더파이프가 착탈 가능하게 결합되도록 형성된 별도의 고정구를 사용하여 리시버 드라이어와 헤더파이프를 가결합 고정함으로써, 브레이징로에 투입하기 전에 용이하게 리시버 드라이어를 응축기에 고정하여 브레이징 접합할 수 있어 제작 공정이 단순화되고 공정 시간이 단축되는 응축유닛 조립체를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은, 상호 이격 배치된 2개의 헤더파이프(110)가 다수개의 튜브(120)를 통해 상호 연통되도록 구성되는 응축기(100)와, 별도의 고정구(300)를 통해 상기 헤더파이프(110) 중 어느 하나에 연통되게 결합하는 리시버드라이어(200)를 포함하는 응축유닛 조립체에 있어서, 상기 헤더파이프(110) 및 리시버드라이어(200)에는 상호 간에 냉매가 유동될 수 있도록 서로 대응되게 각각 파이프홀(113)과 리시버홀(211)이 형성되고, 상기 고정구(300)는 상기 파이프홀(113)과 리시버홀(211)이 연통되도록 관통홀(311)이 형성되는 몸체부(310); 상기 리시버드라이어(200)와 탈착 가능하게 결합되도록 상기 몸체부(310)의 일측편에 형성된 리시버결합부(330); 및 상기 헤더파이프(110)와 탈착 가능하게 결합되도록 상기 몸체부(310)의 타측편에 형성된 파이프결합부(320)를 포함하고, 상기 헤더파이프(110)와 리시 버드라이어(200)는 상기 고정구(300)에 의해 결합 고정된 상태에서 브레이징 접합되는 것을 특징으로 하는 응축유닛 조립체를 제공한다.
본 발명에 의하면, 리시버 드라이어 및 헤더파이프가 착탈 가능하게 결합되도록 형성된 별도의 고정구를 사용하여 리시버 드라이어와 헤더파이프를 가결합 고정함으로써, 브레이징로에 투입하기 전에 용이하게 리시버 드라이어를 응축기에 고정하여 브레이징 접합할 수 있어 제작 공정이 단순화되고 공정 시간이 단축되는 효과가 있다.
본 발명은, 상호 이격 배치된 2개의 헤더파이프(110)가 다수개의 튜브(120)를 통해 상호 연통되도록 구성되는 응축기(100)와, 별도의 고정구(300)를 통해 상기 헤더파이프(110) 중 어느 하나에 연통되게 결합하는 리시버드라이어(200)를 포함하는 응축유닛 조립체에 있어서, 상기 헤더파이프(110) 및 리시버드라이어(200)에는 상호 간에 냉매가 유동될 수 있도록 서로 대응되게 각각 파이프홀(113)과 리시버홀(211)이 형성되고, 상기 고정구(300)는 상기 파이프홀(113)과 리시버홀(211)이 연통되도록 관통홀(311)이 형성되는 몸체부(310); 상기 리시버드라이어(200)와 탈착 가능하게 결합되도록 상기 몸체부(310)의 일측편에 형성된 리시버결합부(330); 및 상기 헤더파이프(110)와 탈착 가능하게 결합되도록 상기 몸체부(310) 의 타측편에 형성된 파이프결합부(320)를 포함하고, 상기 헤더파이프(110)와 리시버드라이어(200)는 상기 고정구(300)에 의해 결합 고정된 상태에서 브레이징 접합되는 것을 특징으로 하는 응축유닛 조립체를 제공한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 응축유닛 조립체의 구조를 간략하게 도시한 분해사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 응축유닛 조립체의 조립 상태를 간략하게 도시한 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 응축유닛 조립체는 도 2에 도시된 바와 같이 응축기(100)와 이와 연통되게 결합되는 리시버 드라이어(200)를 포함하여 구성되는데, 응축기(100)는 서로 이격 배치된 2개의 헤더파이프(110)와, 이러한 헤더파이프(110)가 서로 연통되도록 연결하는 다수개의 튜브(120)와, 다수개의 튜브(120) 사이사이에 열교환을 위한 방열핀(130)이 결합되는 형태로 구성된다. 한편, 리시버 드라이어(200)는 중공의 원통형 리시버몸체(210)의 내부 공간에 건조제(미도시) 및 필터(미도시)와 같은 부품이 삽입 장착되는 형태로 구성된다.
리시버 드라이어(200)는 응축기(100)의 헤더파이프(110) 중 어느 하나에 연 통되게 결합되어 냉매가 응축기(100)와 리시버 드라이어(200) 사이를 유동하며 수분 및 이물질이 여과되도록 구성되는데, 이를 위해 리시버 드라이어(200)와 헤더파이프(110)에는 상호 간에 냉매가 유동될 수 있도록 서로 대응되게 각각 리시버홀(211)과 파이프홀(113)이 형성되며, 이와 같이 형성된 리시버 드라이어(200)와 헤더파이프(110)는 브레이징 접합 방법에 의해 결합된다.
리시버 드라이어(200)와 응축기(100)의 헤더파이프(110)가 브레이징 접합을 통해 결합되기 위해서는 종래 기술에서 설명한 바와 같이 리시버 드라이어(200)와 헤더파이프(110)가 가결합 고정 상태를 유지하며 브레이징로에 투입되어 브레이징 접합된다. 따라서, 이러한 가결합 상태를 유지하기 위해 별도의 고정구(300)가 구비되는데, 본 발명의 일 실시예에 따른 고정구(300)는 종래 기술에서와 같이 별도의 가공이나 태그 용접 또는 리벳 결합과 같은 별도의 공정 없이 리시버 드라이어(200)와 헤더파이프(110)가 착탈식으로 결합 고정될 수 있도록 구성된다.
이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정구(300)를 살펴보면, 도 2에 도시된 바와 같이 헤더파이프(110)의 파이프홀(113)과 리시버 드라이어(200)의 리시버홀(211)이 상호 연통되도록 중앙부에 관통홀(311)이 형성되는 몸체부(310)와, 리시버 드라이어(200)와 탈착 가능하게 결합되도록 몸체부(310)의 일측편에 형성된 리시버결합부(330)와, 헤더파이프(110)와 탈착 가능하게 결합되도록 몸체부(310)의 타측편에 형성된 파이프결합부(320)를 포함하여 구성된다. 이때, 몸체부(310)에 형성되는 관통홀(311)은 파이프홀(113)과 리시버홀(211)이 상호 연통되도록 서로 연결하는 방식으로 형성되므로, 본 발명의 일 실시예에 따라 도 2에 도시된 바와 같 이 헤더파이프(110) 및 리시버 드라이어(200)에 각각 파이프홀(113)과 리시버홀(211)이 적어도 2개 이상 서로 인접한 위치에 형성되는 경우에는 이에 대응하여 고정구(300)의 몸체부(310)에도 적어도 2개 이상의 관통홀(311)이 형성될 것이다.
이러한 구조에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 응축유닛 조립체는 이러한 고정구(300)를 통해 각각 헤더파이프(110)와 리시버 드라이어(200)가 탈착 가능하게 결합 고정되기 때문에 브레이징로에 투입되기 전 용이하게 가결합 공정이 수행될 수 있는 구조이다. 또한 이와 같은 브레이징 접합을 위해서는 헤더파이프(110)와 고정구(300) 사이 및 리시버 드라이어(200)와 고정구(300) 사이에 각각 브레이징 접합재인 클래드(clad)재가 삽입 도포되고 이 상태로 브레이징로에 투입되어 브레이징 접합될 수 있을 것이다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따라 헤더파이프(110)는 다수개의 튜브(120)가 삽입 결합되는 헤더플레이트(111)와, 헤더플레이트(111)의 양단에서 각각 평행하게 연장되는 한쌍의 평면부(112a)와 이러한 한 쌍의 평면부(112a)를 연결하도록 만곡지게 형성된 곡면부(112b)를 포함하는 헤더몸체(112)를 포함하여 구성될 수 있으며, 이러한 구조에 따라 고정구(300)의 파이프결합부(320)는 헤더몸체(112)를 감싸며 헤더몸체(112)의 일측단부에 걸림 고정되도록 끝단부에 걸림후크(323)가 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 이러한 헤더파이프(110)의 구조에 대응하여 파이프결합부(320)는 도 3에 도시된 바와 같이 헤더몸체(112)의 곡면부(112b)를 감싸며 지지하는 곡면지지부(321)와, 헤더몸체(112)의 평면부(112a)를 감싸며 지지하는 평면지지부(322)가 형성되고, 걸림후크(323)는 평면지지부(322)의 일측단부에 형성되는 것이 바람직하다.
따라서, 도 3에 도시된 바와 같이 고정구(300)의 파이프결합부(320)는 헤더몸체(112)의 외주면에 밀착 접촉하며 걸림후크(323)에 의해 결합 고정된다. 이와 같은 결합 구조는 도 3에 도시된 결합 상태를 기준으로 고정구(300)를 걸림후크(323)를 중심으로 반시계 방향으로 회전시킴으로써 용이하게 결합이 해제된다. 즉, 고정구(300)의 파이프결합부(320)는 용이하게 헤더파이프(110)에 탈착될 수 있는 구조이다.
또한, 고정구(300)의 파이프결합부(320)에는 곡면지지부(321)와 평면지지부(322)가 교차하는 지점에 도 3에 도시된 바와 같이 교차홈(324)이 형성될 수도 있을 것이다. 이러한 교차홈(324)을 중심으로 파이프결합부(320)에 탄성력이 더욱 작용하므로 헤더몸체(112)와 파이프결합부(320)가 더욱 밀착 접촉될 수 있으며, 탈착시에도 더욱 용이하게 탈착이 가능할 것이다.
한편, 고정구(300)의 리시버결합부(330)는 도 2에 도시된 바와 같이 리시버몸체(210)의 외주면 형상과 대응되도록 내주면이 원호를 이루도록 형성되는데, 이러한 구조에 따라 리시버 드라이어(200)와 리시버결합부(330)가 용이하게 탈착 가능하게 결합되기 위해서 고정구(300)의 리시버결합부(330)는 도 3에 도시된 바와 같이 리시버드라이어(200)의 외주면에 대해 원주 방향을 따라 적어도 반원 이상의 구간(X)에서 접촉하며 감싸도록 형성될 수 있을 것이다.
따라서, 리시버결합부(330)는 리시버 드라이어(200)가 결합되는 과정에서 탄 성 변형하고 리시버 드라이어(200)가 리시버결합부(330)에 결합 완료된 상태에서 원상 복귀하며 리시버결합부(330)의 내주면과 리시버 드라이어(200)의 외주면이 밀착 접촉하며 결합된다. 또한 리시버 드라이어(200)가 리시버결합부(330)로부터 결합 해제되는 과정 또한 이와 반대 과정을 통해 가능하며, 따라서 리시버 드라이어(200)와 리시버결합부(330)가 용이하게 탈착 가능하도록 결합될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 리시버 드라이어(200)는 리시버몸체(210)가 일측면이 개방된 중공의 원통형으로 딥드로잉(deep-drawing) 가공을 통해 제작될 수 있다. 이를 통해 압출 제작된 종래 기술에 비해 용이하게 제작이 가능하며 가볍고 재료의 절감이 가능하다. 또한, 일측면이 폐쇄되고 일측면이 개방된 형태로 제작되기 때문에 리시버몸체(210)의 내부에 건조제 및 필터 등의 부품을 삽입한 후 내부 공간의 밀폐를 위해 캡(미도시)을 장착하는 공정이 리시버몸체(210)의 개방된 하나의 면 부위에만 필요하기 때문에 캡 장착 공정이 더욱 단순화될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 리시버 드라이어(200)는 리시버홀(211)과 고정구(300)의 몸체부(310)에 형성된 관통홀(311)의 상호 조립 위치가 가이드될 수 있도록 리시버홀(211)의 가장자리에 관통홀(311)에 삽입될 수 있는 리시버돌기(212)가 형성되는 것이 바람직하고, 이러한 리시버돌기(212)는 버링(burring) 작업에 의해 형성될 수 있을 것이다. 또한, 이와 마찬가지 이유로 헤더파이프(110)에 형성된 파이프홀(113)의 가장자리에도 관통홀(311)에 삽입될 수 있는 파이프돌기(114)가 버링 작업에 의해 형성될 수 있을 것이다. 한편, 이러한 리시버돌기(212) 및 파이프돌기(114)에 의해 리시버 드라이어(200)와 헤더파이프(110)가 냉 매의 누출없이 더욱 효과적으로 연통될 수도 있을 것이다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 종래 기술에 의한 일반적인 형태의 응축유닛 조립체의 구조를 간략하게 도시한 사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 응축유닛 조립체의 구조를 간략하게 도시한 분해사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 응축유닛 조립체의 조립 상태를 간략하게 도시한 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100: 응축기 110: 헤더파이프
200: 리시버 드라이어 210: 리시버몸체
300: 고정구 310: 몸체부
320: 리시버결합부 330: 파이프결합부

Claims (9)

  1. 상호 이격 배치된 2개의 헤더파이프(110)가 다수개의 튜브(120)를 통해 상호 연통되도록 구성되는 응축기(100)와, 별도의 고정구(300)를 통해 상기 헤더파이프(110) 중 어느 하나에 연통되게 결합하는 리시버드라이어(200)를 포함하는 응축유닛 조립체에 있어서,
    상기 헤더파이프(110) 및 리시버드라이어(200)에는 상호 간에 냉매가 유동될 수 있도록 서로 대응되게 각각 파이프홀(113)과 리시버홀(211)이 형성되고,
    상기 헤더파이프(110)는 상기 다수개의 튜브(120)가 삽입 결합되는 헤더플레이트(111); 및 상기 헤더플레이트(111)의 양단에서 각각 평행하게 연장되는 한 쌍의 평면부(112a)와, 상기 한 쌍의 평면부(112a)를 연결하도록 만곡지게 형성된 곡면부(112b)를 포함하는 헤더몸체(112)로 이루어지고,
    상기 고정구(300)는
    상기 파이프홀(113)과 리시버홀(211)이 연통되도록 관통홀(311)이 형성되는 몸체부(310);
    상기 리시버드라이어(200)와 탈착 가능하게 결합되도록 상기 몸체부(310)의 일측편에 상기 리시버드라이어(200)의 외주면에 대해 원주 방향을 따라 적어도 반원 이상의 구간(X)에서 접촉하며 감싸도록 형성된 리시버결합부(330); 및
    상기 헤더파이프(110)와 탈착 가능하게 결합되도록 상기 몸체부(310)의 타측편에 상기 헤더몸체(112)의 곡면부(112b)를 감싸며 지지하는 곡면지지부(321)와, 상기 헤더몸체(112)의 평면부(112a)를 감싸며 지지하는 평면지지부(322)가 형성된 파이프결합부(320)를 포함하고,
    상기 고정구(300)의 파이프결합부(320)에는 상기 헤더몸체(112)를 감싸며 상기 헤더몸체(112)의 일측단부에 걸림 고정되도록 상기 평면지지부(322)의 일측단부에 걸림후크(323)가 형성되고,
    상기 헤더파이프(110)와 리시버드라이어(200)는 상기 고정구(300)에 의해 결합 고정된 상태에서 브레이징 접합되는 것을 특징으로 하는 응축유닛 조립체.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 곡면지지부(321)와 평면지지부(322)가 교차하는 지점에는 상기 헤더몸체(112)와 상기 파이프결합부(320)의 밀착 접촉을 위해 교차홈(324)이 형성되는 것을 특징으로 하는 응축유닛 조립체.
  5. 삭제
  6. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 리시버드라이어(200)의 중공의 원통형 리시버몸체(210)는 일측면이 개방된 형태로 딥드로잉 가공을 통해 제작되는 것을 특징으로 하는 응축유닛 조립체.
  7. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 리시버드라이어(200)의 리시버홀(211)의 가장자리에는 상기 관통홀(311)에 삽입될 수 있는 리시버돌기(212)가 형성되는 것을 특징으로 하는 응축유닛 조립체.
  8. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 헤더파이프(110)의 파이프홀(113)의 가장자리에는 상기 관통홀(311)에 삽입될 수 있는 파이프돌기(114)가 형성되는 것을 특징으로 하는 응축유닛 조립체.
  9. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 헤더파이프(110) 및 리시버 드라이어(200)에는 각각 파이프홀(113) 및 리시버홀(211)이 적어도 2개 이상 서로 인접한 위치에 형성되고, 상기 고정구(300)의 몸체부(310)에는 상기 파이프홀(113) 및 리시버홀(211)에 대응하여 적어도 2개 이상의 관통홀(311)이 형성되는 것을 특징으로 하는 응축유닛 조립체.
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