KR101169753B1 - 열교환기 헤드의 파이프 연결구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열교환기의 헤드 안쪽으로 냉매 등 유체가 유입될 수 있게 하거나 헤드 바깥쪽으로 냉매 등 유체가 유출될 수 있게 하는 구리 재질의 파이프의 접속을 위해서 알루미늄 재질의 열교환기 헤드에 설치되는 열교환기 헤드의 파이프 연결구에 관한 것이다. 본 발명은 알루미늄 재질의 헤드에 구리 재질의 파이프 사이가 배관 접속될 수 있도록 헤드에 설치되는 열교환기 헤드의 파이프 연결구에 있어서, 하부의 일정 구간에 나발 모양의 하단확장부가 형성된 구리 재질의 연결관; 및 연결관의 하부확장부를 감싸되 하단은 연결관의 하단에 비하여 일정 길이 더 하향 연장되어 헤드에 형성된 연결구 설치구멍에 끼워진 채 브레이징 용접을 통해 헤드에 일체가 되는 한편 상단은 연결관의 중간 구간 외주에 용접에 의해 연결관에 일체로 결합이 된 알루미늄 재질의 고정관; 을 포함하여 구성이 이루어진다.

Description

열교환기 헤드의 파이프 연결구{Header pipe connector of the heat exchanger}

본 발명은 열교환기 헤드의 파이프 연결구에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 열교환기의 헤드 안쪽으로 냉매 등 유체가 유입될 수 있게 하거나 헤드 바깥쪽으로 냉매 등 유체가 유출될 수 있게 하는 구리 재질의 파이프의 접속을 위해서 알루미늄 재질의 열교환기 헤드에 설치되는 열교환기 헤드의 파이프 연결구에 관한 것이다.

에어 컨디셔너, 냉장고, 자동차 냉방기 등의 냉방 시스템은 열교환기를 포함하여 구성이 이루어지는데, 일반적인 냉방 시스템의 열교환기는 헤드, 방열 튜브, 방열 핀 등의 구성요소를 포함하여 구성이 이루어진다. 한편, 열교환기의 헤드에는 냉매 등 유체의 유출입을 안내하는 파이프의 접속을 위한 파이프 연결구가 설치가 된다.

도 1 은 종래의 열교환기 헤드에 설치되는 파이프 연결구의 구조를 설명하기 위한 도면이다. 도면에 도시된 바와 같이 알루미늄 재질로 이루어지는 일반적인 종래의 열교환기(10)는 헤드(12), 방열 튜브(14), 방열 핀(16) 등으로 구성되는데, 헤드(12)의 한쪽에는 냉매 등 유체의 순환을 유도하는 파이프(30)의 접속을 위한 파이프 연결구(20)가 설치가 된다.

종래의 기술에 따라 열교환기(10)의 헤드(12)에 파이프 연결구(20)가 접속 설치되는 과정을 간단히 설명하면 다음과 같다.

도면에 도시된 바와 같이 열교환기(10)의 헤드(12) 측면에는 파이프 연결구(20)의 장착을 위한 연결구 설치구멍(12a)이 관통 형성이 된다. 한편, 파이프 연결구(20)의 하단 부분의 지름은 열교환기(10)의 헤드(12)에 형성된 연결구 설치구멍(12a)의 지름에 대응하는 지름으로 축소가 된 형태로 형성이 된다. 그리고 파이프 연결구(20)의 지름이 축소된 하단 부분이 열교환기(10)의 헤드(12)에 형성된 연결구 설치구멍(12a)에 끼워진 상태에서 브레이징 용접이 실행이 됨으로써 파이프 연결구(20)는 헤드(12)에 일체화가 된다.

그런데 전술한 바와 같이 열교환기의 헤드에 일체화된 파이프 연결구는 구조적으로 불안정하게 브레이징 용접에 의해서 헤드에 일체화가 됨에 따라서 열교환기의 작동과정의 진동 등에 의해서 해당 부분이 상대적으로 취약해지는 등의 문제점이 있었다.

대한민국특허청 공개특허공보 10-2010-0053991호 대한민국특허청 공개특허공보 10-2009-0112158호

따라서 본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 제반 문제점을 해결하기 위해서 창안이 된 것으로서, 열교환기의 헤드 안쪽으로 냉매 등 유체가 유입될 수 있게 하거나 헤드 바깥쪽으로 냉매 등 유체가 유출될 수 있게 하는 구리 재질의 파이프의 접속을 위해서 알루미늄 재질의 열교환기 헤드에 설치되는 열교환기 헤드의 파이프 연결구를 제공하는 데 목적이 있다.

전술한 바와 같은 목적의 달성을 위해서 본 발명은 다음과 같이 구성이 이루어진다.

본 발명은 알루미늄 재질의 헤드에 구리 재질의 파이프 사이가 배관 접속될 수 있도록 헤드에 설치되는 열교환기 헤드의 파이프 연결구에 있어서, 하부의 일정 구간에 나발 모양의 하단확장부가 형성된 구리 재질의 연결관; 및 연결관의 하부확장부를 감싸되 하단은 연결관의 하단에 비하여 일정 길이 더 하향 연장되어 헤드에 형성된 연결구 설치구멍에 끼워진 채 브레이징 용접을 통해 헤드에 일체가 되는 한편 상단은 연결관의 중간 구간 외주에 용접에 의해 연결관에 일체로 결합이 된 알루미늄 재질의 고정관; 을 포함하여 구성이 이루어진다.

본 발명에 따른 열교환기 헤드의 파이프 연결구에서 연결관과 상호 조립되기 전의 고정관은 연결관의 하단확장부를 감싸는 중간구간을 기준으로 상부구간에 비하여 하부구간의 지름이 상대적으로 큰 2단의 원통형 구조로 이루어지되, 연결관과 상호 조립된 후의 고정관은 그 하부구간이 헤드에 형성된 연결구 설치구멍에 대응하는 지름으로 축소가 된 구조로 이루어진다.

본 발명에 따른 열교환기 헤드의 파이프 연결구에서 고정관의 상단 일정구간은 상부구간에 비해서 지름이 나발 모양으로 확장이 된 구조로 이루어진다.

본 발명에 따른 열교환기 헤드의 파이프 연결구에서 연결관과 고정관이 상호 조립이 이루어지는 과정에서 연결관의 하단확장부 외주에는 브레이징 공정에서 녹아 연결관과 고정관이 상호 일체로 결합되게 하는 링 형태의 용재가 개재된 구조로 이루어진다.

본 발명에 따른 열교환기 헤드의 파이프 연결구에 의하면 알루미늄 재질의 열교환기 헤드에 구리 재질의 파이프가 접속되도록 하기 위한 구조에서 구리 재질의 연결관의 하부 구간이 알루미늄 재질의 고정관에 의해서 튜브에 더욱 견고하게 고정 설치될 수 있는 장점이 있다.

도 1 은 종래기술에 따른 파이프 연결구가 열교환기에 설치된 상태를 설명하기 위한 도면.
도 2 은 본 발명의 실시 예에 따른 파이프 연결구가 열교환기에 설치된 상태의 단면도.
도 3 및 도 4 는 본 발명의 실시 예에 따른 파이프 연결구의 조립이 이루어지는 과정을 보인 도면.

이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 열교환기 헤드의 파이프 연결구의 구성 및 작용 등에 대해서 첨부된 도면을 참조하면서 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.

도면 중에 표시된 도면부호 200은 본 발명의 실시 예에 따른 파이프 연결구(100)가 적용된 열교환기를 지시하는 것이다.

본 발명의 실시 예에 따른 파이프 연결구(100)는 도면에 도시된 바와 같이 열교환기(200)의 헤드(210)에 고정 장착되는 것으로, 헤드(210)를 비롯하여 열교환기(200)의 주요 구성요소들은 알루미늄 재질로 이루어진다. 이와 같이 헤드(210)를 비롯하여 방열 튜브 및 방열 핀 등의 주요 구성요소들이 알루미늄 재질로 이루어짐에 따라서 각 구성요소들이 일체를 이뤄 열교환기(200)가 완성이 되도록 하는 과정에서는 브레이징 용접이 실시가 된다.

본 발명의 실시 예에 따른 파이프 연결구(100)는 전술한 바와 같이 열교환기(200)를 이루는 여러 구성요소들이 상호 일체가 되도록 하는 브레이징 공정에서 헤드(210)에 일체로 견고하게 결합이 될 수 있는 구조로 이루어진다.

이를 위해, 본 발명의 실시 예에 따른 파이프 연결구(100)는 구리 재질의 연결관(110)과 알루미늄 재질의 고정관(120)으로 구분 형성이 된다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따른 파이프 연결구(100)는 구리 재질의 연결관(110)과 알루미늄 재질의 고정관(120)이 소정의 공정을 통해서 상호 일체로 결합이 된 구조를 이루게 된다.

본 발명의 실시 예에 따른 파이프 연결구(100)에서 전술한 연결관(110)은 소정의 길이를 갖는 파이프 형태로 형성이 되는데 그 하부 일정 구간에는 나발 모양의 하단확장부(112)가 형성된다.

한편, 전술한 파이프 연결구(100)의 연결관(110)은 열교환기(200)의 헤드(210)에 형성이 된 연결구 설치구멍(212)에 직접 연결설치되는 것이 아니라 연결관(110)과 일체로 조립되는 고정관(120)의 하부구간이 헤드(210)에 형성된 연결구 설치구멍(212)에 끼워지게 된다.

본 발명의 실시 예에 따른 파이프 연결구(100)에서 전술한 고정관(120)은 연결관(110)의 하부확장부(112)를 감싸되 하단은 연결관(110)이 비하여 일정 길이 더 하향 연장되어 헤드(210)에 형성된 연결구 설치구멍(212)에 끼워진 채 브레이징 용접을 통해서 헤드(210)에 일체가 되는 구조로 이루어진다. 한편, 고정관(120)의 상단은 연결관(110)의 중간 구간 외주에 용접에 의해서 연결관(110)과 일체로 결합이 된다.

본 발명의 실시 예에 따른 파이프 연결구(100)에서 연결관(110)과 상호 조립되기 이전의 고정관(120)은 연결관(110)의 하단확장부(112)를 감싸는 중간구간(120a)을 기준으로 상부구간(120b)에 비하여 하부구간(120c)의 지름이 상대적으로 더 큰 2단의 원통형 구조를 이룬다. 이후, 전술한 고정관(120)의 하부구간(120c)은 연결관(110)과 상호 조립이 이루어지는 과정에서 변형이 되며, 연결관(110)과 상호 조립된 후의 고정관(120)은 그 하부구간(120c)이 헤드(210)에 형성된 연결구 설치구멍(212)에 대응하는 지름으로 축소가 된 상태가 된다.

한편, 전술한 바와 같이 연결관(110)과 고정관(120)이 상호 조립이 이루어지는 과정에서 연결관(110)의 하단확장부(112) 외주에는 링 형태의 용재(130)가 위치되는데, 이 용재(130)는 열교환기(200)의 조립을 위한 브레이징 공정에서 용해되어 연결관(110)과 고정관(120)이 상호 접합이 되게 하는 매개가 된다.

전술한 바와 같이 지름이 축소된 고정관(120)의 하부구간(120c)은 헤드(210)에 마련된 연결구 설치구멍(212)에 끼워 조립이 된 상태에서 열교환기(200)를 구성하는 구성요소들의 결합을 위한 브레이징 고정에서 헤드(210)에 일체로 결합이 된다.

본 발명의 실시 예에 따른 파이프 연결구(100)의 고정관(120)은 그 상단 일정 구간이 상부구간(120b)에 비해서 지름이 나발 모양으로 확장이 된 구조로 이루어져 브레이징 공정을 통해 연결관(110)과 고정관(120)이 일체가 되는 과정에서 용재가 위치되게 할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 파이프 연결구(100)는 구리 재질의 연결관(110) 하부가 알루미늄 재질의 고정관(120)으로써 하부가 감싸진 상태에서 고정관(120)이 헤드(210)에 고정장착이 됨으로써 파이프 연결구(100)의 구조가 더욱 안정된 상태로 유지될 수 있다.

본 발명은 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수가 있다.

100. 파이프 연결구 110. 연결관
112. 하단확장부 120. 고정관
120a. 중간구간 120b. 상부구간
120c. 하부구간 130. 용재
200. 열교환기 210. 헤드

Claims (4)

1. 알루미늄 재질의 헤드에 구리 재질의 파이프 사이가 배관 접속될 수 있도록 헤드에 설치되는 열교환기 헤드의 파이프 연결구에 있어서,
   하부의 일정 구간에 나발 모양의 하단확장부가 형성된 구리 재질의 연결관; 및
   상기 연결관의 하부확장부를 감싸되 하단은 상기 연결관의 하단에 비하여 일정 길이 더 하향 연장되어 상기 헤드에 형성된 연결구 설치구멍에 끼워진 채 브레이징 용접을 통해 상기 헤드에 일체가 되는 한편 상단은 상기 연결관의 중간 구간 외주에 용접에 의해 연결관에 일체로 결합이 된 알루미늄 재질의 고정관; 을 포함하여 구성이 이루어진 것을 특징으로 하는 열교환기 헤드의 파이프 연결구.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 연결관과 상호 조립되기 전의 상기 고정관은 상기 연결관의 하단확장부를 감싸는 중간구간을 기준으로 상부구간에 비하여 하부구간의 지름이 상대적으로 큰 2단의 원통형 구조로 이루어지되, 상기 연결관과 상호 조립된 후의 상기 고정관은 그 하부구간이 상기 헤드에 형성된 연결구 설치구멍에 대응하는 지름으로 축소가 된 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 열교환기 헤드의 파이프 연결구.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 고정관의 상단 일정구간은 상기 상부구간에 비해서 지름이 나발 모양으로 확장이 된 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 열교환기 헤드의 파이프 연결구.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 연결관과 고정관이 상호 조립이 이루어지는 과정에서 상기 연결관의 하단확장부 외주에는 브레이징 공정에서 녹아 상기 연결관과 고정관이 상호 일체로 결합이 되게 하는 매개체인 링 형태의 용재가 개재되는 것을 특징으로 하는 열교환기 헤드의 파이프 연결구.

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