KR101215782B1 - 어큐뮬레이터 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 어큐뮬레이터에 관한 것으로, 알루미늄 합금을 소재로 하는 어큐뮬레이터에 있어서: 원통형으로 형성되는 원통부와, 원통부 상측에 위치하며 상단 중앙에 유입포트가 형성되는 상측부, 및 원통부 하측에 위치하며 하단 중앙에 하나 이상의 유출관 설치공이 형성되는 하측부를 구비하도록 일체형으로 형성되는 바디; 바디의 내부공간 상측에 설치되어 유입되는 냉매를 분리하는 분리 스크린; 유입포트에 연결되어 냉매가 유입될 수 있도록 하는 유입관; 및 유출관 설치공을 통해 부분적으로 바디의 내부공간으로 삽입되어 분리된 기체상태의 냉매를 압축기로 공급하며, 유출관 설치공과의 중첩부위에 용접을 통해 접합되는 하나 이상의 유출관;을 포함하되, 유출관 설치공 주변에 용접열의 확산을 지연시킬 수 있도록 체적을 증가시킨 열수용체적부를 구비하는 것을 특징으로 하는 어큐뮬레이터를 제공함으로써, 용접에 의한 접합을 최소화함과 더불어, 열수용체적부를 구비함에 따라 용접을 통해 접합되는 부분의 용접불량을 방지할 수 있도록 하여 우수한 품질과 향상된 내구성을 갖도록 하는 효과를 얻을 수 있도록 한다.

Description

어큐뮬레이터 및 그 제조 방법{Accumulator and Manufacturing Method of The Same}

본 발명은 어큐뮬레이터에 관한 것으로, 더욱 상세하세는 에어컨이나 냉장고 등 냉동사이클에 의해 가동되는 냉동공조기기에 부품으로 사용되는 어큐뮬레이터 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 냉동기, 냉장고 및 에어컨 등의 냉동공조기기는 냉매를 압축, 응축, 팽창, 및 증발시키는 냉동사이클에 의해 냉매가 순환하면서 냉각작용을 수행한다. 이와 같은 냉동사이클에서, 증발기에서의 증발 과정을 거친 후 고온의 기체상태로 존재하는 냉매는 압축기에서 압축되어 고온 고압상태로 전환되는데, 압축기의 입구에는 어큐뮬레이터가 설치된다.

어큐뮬레이터는 증발기로부터 유입되는 냉매에 포함된 오일 등과 같은 불순물을 제거하는 역할을 수행함과 더불어, 액체상태의 냉매와 기체상태의 냉매를 분리하여, 기체상태의 냉매만 압축기로 공급될 수 있도록 하는 역할을 수행한다.

도 1은 종래기술에 따른 어큐뮬레이터를 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 종래기술에 따른 어큐뮬레이터의 조립상태 단면도이다.

종래기술에 따른 어큐뮬레이터는, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 원통형의 바디(10)와, 바디(10) 상측에 배열되며 유입포트(25)를 구비하는 상부 커버(20), 바디(10) 하측에 배열되며 유출관 설치공(35)을 구비하는 하부 커버(30), 바디(10)의 내부에 설치되어 유입되는 냉매를 분리하는 분리 필터(40), 유입포트(25)에 연결되어 증발기(미도시)를 통과한 냉매가 유입될 수 있도록 하는 유입관(50), 및 유출관 설치공(35)을 통해 부분적으로 바디(10)의 내부공간으로 연장되도록 삽입되어 분리된 기체상태의 냉매를 압축기(미도시)로 공급하는 유출관(60)을 포함한다.

이러한 종래의 어큐뮬레이터는 냉장고 및 에어컨 등의 시스템 용량에 따라 순동 재질의 원통형 파이프를 일정한 길이로 절단하여 바디(10)를 제작하고, 상부커버(20)와 하부 커버(30)를 별도로 제작한 다음 용접을 통해 일체화하는 방식으로 제작되어 왔다.

즉, 바디(10)의 상하부에 상부 커버(20) 및 하부 커버(30)를 각각 용접한 다음, 상부 커버(20)의 유입포트(25)에 유입관(50)의 단부를 삽입한 상태에서 용접하고, 하부 커버(30)의 유출관 설치공(35)을 통해 유출관(60)을 소정 길이 만큼 삽입한 상태에서 유출관 설치공(35)과 유출관(60)의 중첩부위를 용접하는 방식으로 제작되었다.

그런데, 이와 같이 제조되는 종래의 어큐뮬레이터는 연신율이 양호하고 가공이 쉬운 순동 소재의 파이프를 CNC 머신 등과 같은 공작기계를 사용하여 가공하고 있으나, 순동 소재는 고가의 소재임에 따라 원가 경쟁력이 떨어질 수밖에 없는 문제점이 있었다.

이상과 같은 순동 소재의 어큐뮬레이터 제작용도로서의 원가 경쟁력 측면의 한계를 극복하기 위해 대안적으로 제시된 것으로서, 알루미늄 합금 소재가 제안된 바 있다.

알루미늄 합금 소재는 순동 소재와 마찬가지로 연신율이 양호하고 가공이 쉬운 소재임에도, 순동 소재에 비해 저가임에 따라 원가 경쟁력을 향상시킬 수 있는 대안적 소재로 평가되고 있다.

그러나, 알루미늄 합금 소재는, 재료적 강도가 순동 소재에 비해 떨어지는 약점이 있다. 이로 인해, 상기한 바와 같이, 바디(10)와 상부 커버(20) 및 하부 커버(30)를 각각 별도로 제작한 후 용접방식으로 접합하는 방식으로 어큐뮬레이터를 제작하게 되면, 용접작업시 빠른 열전달로 인해 용접부위에 용접열이 머물지 못하고 빠르게 흩어짐에 따라, 용접부위의 강도가 불량하여 파손 위험이 크고, 불필요한 부분까지 열이 전달되어 재료적 열화에 따른 국부적 파손을 유발할 가능성 또한 존재함에 따라, 제품의 불량률이 높고 내구성이 떨어지는 문제점이 있는 실정이다.

또한, 상기한 바와 같이 재료적 강도가 떨어짐에 따라, 바디(10) 뿐만아니라 진동과 냉매의 유동에 의한 내압의 영향으로 유출관(60)이 국부적으로 부풀어 올라 파열될 수 있는 문제점 또한 상존하고 있는 실정이다.

상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위해 발명한 것으로서,

본 발명은 알루미늄 합금을 소재로 하면서도 재료적 강도가 순동 소재에 비해 떨어지는 약점을 극복할 수 있도록 하며, 용접에 의한 접합을 최소화하여 용접으로 인한 불량을 감소시킴과 더불어, 용접시 열전달을 지연시킬 수 있도록 용접부위의 형상을 개선하여 용접성을 향상시킬 수 있도록 하는 어큐뮬레이터 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이를 실현 하기 위한 본 발명은,

알루미늄 합금을 소재로 하는 어큐뮬레이터에 있어서: 원통형으로 형성되는 원통부와, 상기 원통부 상측에 위치하며 상단 중앙에 유입포트가 형성되는 상측부, 및 상기 원통부 하측에 위치하며 하단 중앙에 하나 이상의 유출관 설치공이 형성되는 하측부를 구비하도록 일체형으로 형성되는 바디; 상기 바디의 내부공간 상측에 설치되어 유입되는 냉매를 분리하는 분리 스크린; 상기 유입포트에 연결되어 냉매가 유입될 수 있도록 하는 유입관; 및 상기 유출관 설치공을 통해 부분적으로 상기 바디의 내부공간으로 삽입되어 분리된 기체상태의 냉매를 압축기로 공급하며, 상기 유출관 설치공과의 중첩부위에 용접을 통해 접합되는 하나 이상의 유출관;을 포함하며, 상기 유출관 설치공 주변에 용접열의 확산을 지연시킬 수 있도록 체적을 증가시킨 열수용체적부를 구비하는 것을 특징으로 하는 어큐뮬레이터를 제공한다.

그리고, 상기 하측부에 하나의 상기 유출관 설치공이 구비되며, 상기 열수용체적부는 상기 유출관 설치공 둘레의 두께를 전체적으로 증가시키는 방식으로 체적을 증가시켜 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 열수용체적부의 두께는 상기 바디의 두께 보다 2mm 내지 4mm 범위에서 선택되는 치수만큼 더 두껍게 형성되는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 하측부에 둘 이상의 상기 유출관 설치공이 구비되며, 상기 열수용체적부는 상기 유출관 설치공들 사이의 공간을 메우는 방식으로 체적을 증가시켜 형성되는 것을 특징으로 한다.

이상에서, 상기 바디는 두께가 2.2mm 이상인 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 유출관은, 외부로 노출되는 부분 중에 상기 유출관 설치공 직하부의 직선구간과 상기 직선구간과 연결되는 곡선구간을 포함하도록 형성되되, 상기 직선구간의 길이는 상기 곡선구간의 굽힘 반경과 같거나 굽힘 반경보다 큰 것을 특징으로 한다.

나아가, 상기 유출관의 외경에 대응하는 유출관 관통공을 구비하도록 형성되며, 상기 바디의 내부공간 하측에 설치되어 상기 유출관 관통공으로 상기 유출관을 고정하는 유출관 홀더;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명은,

상기한 어큐뮬레이터를 제조하는 방법에 있어서: 알루미늄 합금 소재를 단조 가공하여, 상기 원통부와 상기 하측부의 외형을 갖도록 하부가 폐쇄된 원통형의 바디 반제품을 형성하되, 상기 하측부 중심의 소정 영역에서 하방으로 돌출하는 돌출부분을 갖도록 형성하는 바디 반제품 성형 단계; 상기 돌출부분에 수직으로 관통하는 하나 이상의 상기 유출관 설치공을 형성하고, 상기 돌출부분의 잔여부분이 상기 열수용체적부로 남도록 하는 홀 가공 단계; 상기 바디 반제품의 내부공간에 상기 분리 스크린을 설치하는 내장 부품 조립 단계; 상기 바디 반제품의 상측을 부분적으로 스웨이징 가공하여 중심에 상기 유입포트를 구비하는 상기 상측부를 형성함으로써 상기 바디를 완성하는 스웨이징 가공 단계; 상기 유입포트에 상기 유입관을 연결하고, 상기 유출관 설치공을 통해 부분적으로 삽입되도록 상기 유출관을 설치하는 외장 부품 조립 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 어큐뮬레이터 제조 방법을 제공한다.

그리고, 상기 내장 부품 조립 단계에서, 상기 분리 스크린 하부에 위치하도록 상기 바디 반제품의 내부공간에 상기 유출관을 고정할 유출관 홀더를 더 설치하며, 상기 외장 부품 조립 단계에서, 상기 유출관은 상기 유출관 설치공 및 상기 유출관 홀더에 구비되는 유출관 관통공을 모두 관통하도록 조립된 다음, 상기 유출관 설치공과의 중첩부위에 용접을 통해 접합되는 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 어큘뮬레이터 및 그 제조 방법을 제공함으로써, 본 발명은 용접에 의한 접합을 최소화함과 더불어, 열수용체적부를 형성함으로써 용접을 통해 접합되는 부분 용접 불량을 방지할 수 있도록 하여 우수한 품질과 향상된 내구성을 갖도록 하는 효과를 얻을 수 있도록 한다.

또한, 알루미늄 합금 소재를 사용함에도 적절한 소재의 두께와 유출관의 치수를 적용하여, 순동 소재에 비해 재료적 강도가 떨어지는 단점을 극복할 수 있도록 하는 효과를 얻을 수 있도록 한다.

도 1은 종래기술에 따른 어큐뮬레이터를 도시한 분해 사시도,
도 2는 종래기술에 따른 어큐뮬레이터의 조립상태 단면도,
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 어큐뮬레이터의 단면도,
도 4는 도 3의 실시예에 따른 어큐뮬레이터를 구성하는 바디의 하부를 부분적으로 도시한 사시도,
도 5는 바디의 두께에 따른 내압 강도를 나타낸 그래프,
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 어큐뮬레이터를 구성하는 바디의 하부를 부분적으로 도시한 사시도,
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 어큐뮬레이터를 구성하는 바디의 하부를 부분적으로 도시한 사시도,
도 8은 본 발명에 따른 어큐뮬레이터 제조 방법을 설명하기 위해 단면도 형태로 단계별로 도시한 공정 상태도,
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 어큐뮬레이터의 제조 과정 중 바디 반제품 성형 단계를 완료한 상태의 바디 반제품의 하부를 부분적으로 도시한 사시도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부되는 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 어큐뮬레이터의 단면도이고, 도 4는 도 3의 실시예에 따른 어큐뮬레이터를 구성하는 바디의 하부를 부분적으로 도시한 사시도이며, 도 5는 바디의 두께에 따른 내압 강도를 나타낸 그래프이다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 어큐뮬레이터는 알루미늄 합금을 소재로 하여 제조되는 것으로서, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 원통형으로 형성되는 원통부(110)와, 이 원통부(110) 상측에 위치하며 상단 중앙에 유입포트(125)가 형성되는 상측부(120), 및 원통부(110) 하측에 위치하며 하단에 유출관 설치공(135)이 형성되는 하측부(130)를 구비하도록 형성되는 바디(100)를 포함한다.

그리고, 제1 실시예에 따른 어큐뮬레이터는, 바디(100)의 내부공간 상측에 설치되어 증발기 측으로부터 유입되는 냉매에서 오일 등과 같은 불순물을 제거하는 역할을 수행함과 더불어 액체상태의 냉매와 기체상태의 냉매를 분리하여 기체상태의 냉매만 압축기로 공급될 수 있도록 하는 역할을 수행하는 분리 스크린(140)과, 상측부(120)에 형성되는 유입포트(125)에 연결되어 증발기 측으로부터 냉매가 유입될 수 있도록 하는 유입관(150), 하측부(130)에 형성되는 상기한 유출관 설치공(135)을 통해 부분적으로 바디(100)의 원통부(110) 내부공간으로 삽입되어 분리 스크린에 의해 분리된 기체상태의 냉매를 압축기로 공급하며 유출관 설치공(135)과의 중첩부위에 용접을 통해 접합되는 유출관(160), 및 유출관(160)의 외경에 대응하는 하나의 유출관 관통공(175)을 구비하도록 형성되며 상기한 바디(100)의 내부공간 하측에 설치되어 유출관 관통공(175)을 통해 유출관(160)을 구속 및 고정하는 유출관 홀더(170)를 또한 포함한다.

여기서, 분리 스크린(140)은 상부의 유입관(150)을 통해 바디(100)의 내부공간으로 유입되는 분리이전의 냉매가 바디(100)의 중심으로 낙하하여 유출관(160)으로 직접 유입되는 것을 방지하고 분리이전의 냉매가 바디(100)의 원통부(110) 벽면을 타고 하강할 수 있도록 한다. 따라서, 냉매가 바디(100)의 원통부(110) 벽면을 타고 하강하는 과정에서 오일과 같은 불순물 및 액체 상태의 냉매가 기체 상태의 냉매와 분리되어, 오일과 액체 상태의 냉매는 바디(100)의 내부공간 하부에 모이게 되고, 바디(100)의 내부공간 상부에 모이게 되는 기체 상태의 냉매는 액체 상태의 냉매와 분리된 상태에서 유출관(160)을 통해 압축기로 공급될 수 있게 된다. 이때, 오일과 액체 상태의 냉매는 바디(100)의 내부공간 하부에 모인 상태에서 비중 차에 의해 또다시 분리되고, 따라서 액체 상태의 냉매보다 비중이 큰 오일이 액체 상태의 냉매보다도 하부에 모이게 되며, 액체 상태의 냉매는 바디(100)의 내부공간에 계속 잔류하되 가장 하부에 모이는 오일은 유출관(160)의 바디 내부공간에 위치하는 부분 중에서도 유출관 설치공(135)에 인접한 하부의 위치에 형성되는 유공(167)을 통해 유출관(160)으로 유입되어 기체 상태의 냉매와 함께 압축기에 공급될 수 있게 된다.

그리고, 유출관 홀더(170)는 상기한 바와 같이 유출관(160)의 수에 대응하는 하나의 유출관 관통공(175)을 구비하도록 형성되며, 이 유출관 관통공(175)은 하부에 위치하는 유출관 설치공(135)과 수직축을 기준으로 일렬로 정렬되도록 형성된다. 따라서, 유출관 관통공(175)을 통해 유출관(160)을 구속함으로써, 유출관(160)이 바디(100)의 내부공간에서 안정적으로 수직 상태를 유지할 수 있도록 하며, 바디(100)의 내부공간에서 냉매 유동에 의한 진동과 내압에 의해 유출관(160)에 가해지는 힘을 지탱해줌으로써 유출관 설치공(135)과 유출관(160) 간의 용접부위에 하중이 집중되는 것을 방지하여 용접부위의 용접강도가 사용 중 급격히 저하되는 것을 방지할 수 있도록 한다.

한편, 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 상기한 유출관 설치공(135) 주변에 용접열의 확산을 지연시킬 수 있도록 하기 위해 체적을 증가시킨 열수용체적부(137)를 구비한다. 구체적으로, 열수용체적부(137)는 하측부(130)에 구비되는 상기한 유출관 설치공(135) 둘레의 두께를 전체적으로 증가시키는 방식으로 체적을 증가시켜 형성하게 된다. 즉, 유출관 설치공(135) 둘레를 이루는 열수용체적부(137)의 두께는 바디(100)를 이루는 나머지 부분의 두께보다 두껍게 형성되는 것이다. 좀 더 상세히 설명하면, 바디(100)를 이루는 나머지 부분의 두께보다 대략 2mm 내지 4mm 정도 더 두껍게 형성되는 것이 바람직하다. 이와 같은 열수용체적부(137)는 유출관 설치공(135)과 유출관(160) 간의 중첩부위에 용접을 수행할 때, 열수용체적부(137)에만 국부적으로 열전달이 이루어질 수 있도록 하기 위한 것으로서, 용접을 위해 가하게 되는 용접열이 다른 부분으로 빠르게 확산되는 것을 방지하는 역할을 수행하게 된다. 즉, 용접을 위해 가하게 되는 용접열을 증가된 체적으로 수용하도록 하여 용접열이 다른 부분으로 흩어지는 것을 지연시킴으로써, 용접성을 향상시켜 양호한 용접강도를 얻을 수 있도록 한다. 결과적으로, 용접부위의 용접강도 불량에 따른 파손 위험을 경감시키고, 불필요한 부분까지 열이 전달되어 재료적 열화에 따른 국부적 파손을 유발할 가능성 또한 경감시킬 수 있게 되어, 안정적인 품질과 우수한 내구성을 갖는 어큐뮬레이터를 제공할 수 있도록 하는 것이다. 여기서, 열수용체적부(137)의 두께를 바디(100)의 두께보다 2mm 내지 4mm 정도 더 두껍게 형성하는 이유는, 두꺼운 정도가 2mm 이하일 경우 열전달 지연 효과가 제한적이고 4mm 이상일 경우 재료적 낭비를 초래할 수 있기 때문이다.

이와 같은 본 발명에 따른 어큐뮬레이터에서, 바디(100)는 두께가 2.2mm 이상인 것이 바람직하다. 물론, 유입관(150)과 유출관(160) 또한 2.2mm 이상의 두께를 갖는 것이 바람직하다 하겠다. 이와 같이 소재의 두께가 2.2mm 이상이 되어야 하는 이유는, 알루미늄 합금 소재가 순동 소재에 비해 재료적 강도가 떨어지는 점을 고려하여 충분한 내압 강도를 확보하기 위한 것이다. 좀 더 구체적으로, 본 발명의 발명자에 의해 수행된 파괴압 시험 과정에서, 도 5에 도시한 바와 같이, 소재의 두께 2.2mm 이상일 때 내압 강도가 급격히 증가하는 특성을 보인다는 사실이 확인되었으며, 이와 같은 시험 결과에 근거하여 상기한 바와 같은 수치가 두께에 관해 설정된 것이다.

한편, 상기한 유출관(160)은, 도 3에 도시한 바와 같이, 외부로 노출되는 부분 중에 유출관 설치공(135) 직하부의 직선구간(161)과 상기 직선구간(161)과 연결되는 곡선구간(163)을 포함하도록 형성되되, 직선구간(161)의 길이(L)가 곡선구간(163)의 굽힘 반경(R) 이상이 되도록 형성되는 것이 바람직하다.(L≥R)

이와 같이 직선구간(161)의 길이(L)가 곡선구간(163)의 굽힘 반경(R) 이상이 되도록 하는 이유는, 역시 알루미늄 합금 소재가 순동 소재보다 재료적 강도가 떨어지는 점을 고려한 것으로서, 반대의 경우 냉매 유동에 의한 내압과 진동에 의해 직선구간(161)에 응력이 집중되어 직선구간(161)이 국부적으로 파열되며, 이와 같은 것을 방지할 수 있도록 하기 위한 것이다. 즉, 직선구간(161)의 파열을 방지할 수 있도록 하기 위해 본 발명의 발명자에 수행된 시험 과정에서, 상기한 바와 같이 직선구간(161)의 길이(L)가 곡선구간(163)의 굽힘 반경(R) 이상인 것이 바람직하다는 상관관계가 도출된 것이다.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 어큐뮬레이터를 구성하는 바디의 하부를 부분적으로 도시한 사시도이다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 어큐뮬레이터는, 도 6에 도시한 바와 같이, 다른 구성은 상기한 제1 실시예와 동일하지만, 하측부(130)에 두 개의 유출관 설치공(135)이 구비되며, 이와 같은 두 개의 유출관 설치공(135) 사이를 연결하는 방식으로 체적으로 증가시킨 형태의 열수용체적부(137)를 구비한다.

구체적으로, 두 개의 유출관 설치공(135) 사이의 공간을 활용하여 체적을 증가시킨 형태로 열수용체적부(137)가 형성된다. 즉, 열수용체적부(137)를 제외한 유출관 설치공(135) 둘레의 나머지 부분은 바디의 두께와 동일하게 형성된다. 물론, 이와 같은 열수용체적부(137)는, 상기한 제1실시예의 경우와 마찬가지로, 유출관 설치공(135)과 유출관(160) 간의 중첩부위에 용접을 수행할 때, 열수용체적부(137)에만 국부적으로 열전달이 이루어질 수 있도록 하여 용접성이 향상되도록 하기 위한 것으로서, 이상의 설명과 중복되므로 더 이상의 자세한 설명은 생략한다.

그리고, 제2 실시예에 따른 어큐뮬레이터는, 유출관 설치공(135)의 수에 대응하는 두 개의 유출관(160)을 구비하며, 이와 더불어 유출관 설치공(135)과 각각 일렬로 정렬되는 두 개의 유출관 관통공(175)가 유출관 홀더(170)에 구비된다. 따라서, 두 개의 유출관(160)은 개별적으로 대응하는 유출관 관통공(175)에 의해 구속되며, 이로 인해 두 개의 유출관(160)은 바디(100)의 내부공간에서 안정적으로 수직 상태를 유지할 수 있게 되어 서로 간의 간섭이 방지된다. 물론, 유출관 홀더(170)는 상기한 바와 같이 바디(100)의 내부공간에서 냉매 유동에 의한 진동과 내압에 의해 유출관(160)에 가해지는 힘을 지탱해줌으로써 유출관 설치공(135)과 각 유출관(160) 간의 용접부위에 하중이 집중되는 것을 방지하여 용접부위의 용접강도가 사용 중 급격히 저하되는 것을 또한 방지할 수 있도록 한다.

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 어큐뮬레이터를 구성하는 바디의 하부를 부분적으로 도시한 사시도이다.

본 발명의 제3 실시예에 따른 어큐뮬레이터는, 도 7에 도시한 바와 같이, 다른 구성은 상기한 제1 실시예와 동일하지만, 하측부(130)에 3 개의 유출관 설치공(135)이 구비되며, 이상의 제2 실시예와 유사하게, 3 개의 유출관 설치공(135) 사이를 연결하는 방식으로 체적으로 증가시킨 형태의 열수용체적부(137)를 구비한다.

구체적으로, 제 2실시예와 마찬가지로, 3 개의 유출관 설치공(135) 사이의 공간을 활용하여 체적을 증가시킨 형태로 열수용체적부(137)가 형성된다. 즉, 열수용체적부(137)를 제외한 유출관 설치공(135) 둘레의 나머지 부분은 바디(100)의 두께와 동일하게 형성될 수 있다. 물론, 이와 같은 열수용체적부(137)는, 상기한 제1실시예 및 제2실시예의 경우와 마찬가지로, 유출관 설치공(135)과 유출관(160) 간의 중첩부위에 용접을 수행할 때, 열수용체적부(137)에만 국부적으로 열전달이 이루어질 수 있도록 하여 용접성이 향상되도록 하기 위한 것으로서, 역시 이상의 설명과 중복되므로 더 이상의 자세한 설명은 생략한다.

그리고, 제3 실시예에 따른 어큐뮬레이터는, 유출관 설치공(135)의 수에 대응하는 세 개의 유출관(160)을 구비하며, 이와 더불어 유출관 설치공(135)과 각각 일렬로 정렬되는 세 개의 유출관 관통공(175)가 유출관 홀더(170)에 구비된다. 따라서, 세 개의 유출관(160)은 개별적으로 대응하는 유출관 관통공(175)에 의해 구속되며, 이로 인해 세 개의 유출관(160)은 바디(100)의 내부공간에서 안정적으로 수직 상태를 유지할 수 있게 되어 서로 간의 간섭이 방지된다. 물론, 유출관 홀더(170)는 상기한 바와 같이 바디(100)의 내부공간에서 냉매 유동에 의한 진동과 내압에 의해 유출관(160)에 가해지는 힘을 지탱해줌으로써 유출관 설치공(135)과 각 유출관(160) 간의 용접부위에 하중이 집중되는 것을 방지하여 용접부위의 용접강도가 사용 중 급격히 저하되는 것을 또한 방지할 수 있도록 한다.

비록, 이상의 실시예에서는 바디(100)의 하측부(130)에 3개까지의 유출관 설치공(135)이 구비되며 이에 대응하여 3개까지의 유출관(160)을 구비한 형태에 국한하여 설명하고 있으나, 유출관 설치공(135)과 유출관(160)의 수가 더 증가한 형태의 어큐뮬레이터가 제공될 수 있음은 당연하다 할 것이다.

이하, 이상과 같은 본 발명에 따른 어규뮬레이터를 제작하는 방법에 관하여 설명한다.

도 8은 본 발명에 따른 어큐뮬레이터 제조 방법을 설명하기 위해 단면도 형태로 단계별로 도시한 공정 상태도이며, 도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 어큐뮬레이터의 제조 과정 중 바디 반제품 성형 단계를 완료한 상태의 바디 반제품의 하부를 부분적으로 도시한 사시도이다. 참고로, 도 8은 작도의 편의를 위해 눕힌 상태로 도시한 것으로서, 도면의 좌측이 상방향이고 우측이 하방향임을 밝혀둔다.

본 발명에 따른 어큐뮬레이터는 첫 번째 바디 반제품 성형 단계에서, 알루미늄 합금 소재를 단조 가공하여, 도 8a 및 도 9에 도시한 바와 같이, 원통부(110)와 하측부(130)의 외형을 갖도록 하부가 폐쇄된 원통형의 바디 반제품(100')을 형성한다. 이때, 하측부(130) 중심의 영역에서 하방으로 돌출하는 돌출부분(180)을 갖도록 형성하게 된다. 비록, 도 8b에는 두 개의 유출관 설치공(135)을 구비하는 경우를 도시하고 있으나, 돌출부분(180)의 형상은 구비될 유출관 설치공(135)의 수에 따라 적절한 형상으로 형성되어야 할 것이다.

이어지는 홀 가공 단계에서, 도 8b에 도시한 바와 같이, 상기한 돌출부분(180)에 수직으로 관통하는 유출관 설치공(135)을 형성하게 되며, 이 과정에서 돌출부분(180)의 잔여부분이 열수용체적부(137)로 남게 된다. 물론, 열수용체적부(137)를 수평적으로 더 확장된 형태로 형성하는 것도 고려될 수 있겠으나, 열수용체적부(137)의 과도한 체적으로 인한 용접열의 흩어짐을 고려함과 더불어 재료적 낭비를 줄이기 위해 열수용체적부(137)는 적절한 정도의 체적을 갖도록 하는 것이 바람직하다 하겠다.

이후의 내장 부품 조립 단계에서, 도 8c에 도시한 바와 같이, 바디 반제품(100')의 내부공간에 유출관 홀더(170)와 분리 스크린(140)을 순차적으로 투입하여 각각의 예정된 위치에 설치하게 된다. 이때, 유출관 홀더(170)와 분리 스크린(140)은 각각 예정된 위치에 놓인 상태에서 바디 외주면에서 중심을 향해 가압하여 바디(100)의 벽면에 중심을 향하는 걸림턱(103)이 형성되도록 함으로써 바디(100)의 벽면에 확고하게 고정될 수 있을 것이다.

뒤따르는 스웨이징 가공 단계, 도 8d에 도시한 바와 같이, 바디 반제품(100')의 상측을 부분적으로 좁히는 스웨이징 가공을 수행하게 되고, 이 과정에서 상단부 중심에 유입포트(125)를 구비하는 형태의 상측부(120) 외형을 형성함으로써 바디(100)를 완성하게 된다.

이와 같이 바디가 완성된 후 외장 부품 조립 단계가 수행되며, 이 과정에서, 도 8e에 도시한 바와 같이, 유입포트(125)에 미리 제작해 둔 유입관(150)을 연결하고, 유출관 설치공(135)을 통해 부분적으로 삽입되도록 미리 제작해 둔 유출관(160)을 설치하게 된다. 이때, 유출관(160)은 유출관 설치공(135) 및 유출관 홀더(170)에 구비되는 유출관 관통공(175)을 모두 관통하도록 조립된 다음, 유출관 설치공(135)과의 중첩부위에 용접을 수행하는 방식으로 설치된다. 이와 같은 용접과정에서, 유출관 설치공(135)의 주변에 위치하게 되는 열수용체적부(137)는, 용접을 위해 가하게 되는 용접열이 다른 부분으로 빠르게 확산되는 것을 방지하는 역할을 수행하게 된다. 즉, 용접을 위해 가하게 되는 용접열을 증가된 체적으로 수용하도록 하여 용접열이 다른 부분으로 흩어지는 것을 지연시킴으로써, 용접성을 향상시켜 양호한 용접강도를 얻을 수 있도록 한다. 결과적으로, 용접부위의 용접강도 불량에 따른 파손 위험을 경감시키고, 불필요한 부분까지 열이 전달되어 재료적 열화에 따른 국부적 파손을 유발할 가능성 또한 경감시킬 수 있게 되어, 안정적인 품질과 우수한 내구성을 갖는 어큐뮬레이터를 제공할 수 있도록 하는 것이다.

비록 본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변경 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

100: 바디 100': 바디 반제품
110: 원통부 120: 상측부
125: 유입포트 130: 하측부
135: 유출관 설치공 137: 열수용체적부
140: 분리 스크린 150: 유입관
160; 유출관 161: 직선구간
163: 곡선구간 167: 유공
170: 유출관 홀더 175: 유출관 관통공
180: 돌출부분

Claims (9)

1. 알루미늄 합금을 소재로 하는 어큐뮬레이터에 있어서: 원통형으로 형성되는 원통부(110)와, 상기 원통부(110) 상측에 위치하며 상단 중앙에 유입포트(125)가 형성되는 상측부(120), 및 상기 원통부(110) 하측에 위치하며 하단에 유출관 설치공(135)이 형성되는 하측부(130)를 구비하도록 일체형으로 형성되는 바디(100); 상기 바디(100)의 내부공간 상측에 설치되어 유입되는 냉매를 분리하는 분리 스크린(140); 상기 유입포트(125)에 연결되어 냉매가 유입될 수 있도록 하는 유입관(150); 및 상기 유출관 설치공(135)을 통해 부분적으로 상기 바디(100)의 내부공간으로 삽입되어 분리된 기체상태의 냉매를 압축기로 공급하며, 상기 유출관 설치공(135)과의 중첩부위에 용접을 통해 접합되는 하나 이상의 유출관(160);을 포함하며, 상기 유출관 설치공(135) 주변에 용접열의 확산을 지연시킬 수 있도록 상기 유출관 설치공(135) 둘레의 두께를 전체적으로 증가시키는 방식으로 체적을 증가시킨 열수용체적부(137)를 구비하며, 상기 하측부(130)에 둘 이상의 상기 유출관 설치공(135)이 구비되며, 상기 열수용체적부(137)는 상기 유출관 설치공(135)들 사이를 연결하는 방식으로 체적을 증가시켜 형성되는 것을 특징으로 하는 어큐뮬레이터.
2. 제 1항에 있어서, 상기 열수용체적부(137)는 유출관 설치공(135)들 사이를 연결하는 방식에 더하여, 상기 유출관 설치공(135) 둘레의 두께를 전체적으로 증가시키는 방식으로 체적을 증가시켜 형성되는 것을 특징으로 하는 어큐뮬레이터.
3. 제 2항에 있어서, 상기 열수용체적부(137)의 두께는 상기 바디(100)의 두께 보다 2mm 내지 4mm 범위에서 선택되는 치수만큼 더 두껍게 형성되는 것을 특징으로 하는 어큐뮬레이터.
4. 삭제
5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 바디는 두께가 2.2mm 이상인 것을 특징으로 하는 어큐뮬레이터.
6. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유출관(160)은, 외부로 노출되는 부분 중에 상기 유출관 설치공(135) 직하부의 직선구간(161)과 상기 직선구간(161)과 연결되는 곡선구간(163)을 포함하도록 형성되되, 상기 직선구간(161)의 길이(L)는 상기 곡선구간(163)의 굽힘 반경(R)과 같거나 굽힘 반경(R)보다 큰 것을 특징으로 하는 어큐뮬레이터.
7. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유출관(160)의 외경에 대응하는 유출관 관통공(175)을 구비하도록 형성되며, 상기 바디(100)의 내부공간 하측에 설치되어 상기 유출관 관통공(175)으로 상기 유출관(160)을 고정하는 유출관 홀더(170);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 어큐뮬레이터.
8. 제 1항의 어큐뮬레이터를 제조하는 방법에 있어서, 알루미늄 합금 소재를 단조 가공하여, 상기 원통부(110)와 상기 하측부(130)의 외형을 갖도록 하부가 폐쇄된 원통형의 바디 반제품(100')을 형성하되, 상기 하측부(130) 중심의 소정 영역에서 하방으로 돌출하는 돌출부분(180)을 갖도록 형성하는 바디 반제품 성형 단계; 상기 돌출부분(180)에 수직으로 관통하는 둘 이상의 상기 유출관 설치공(135)을 형성하고, 상기 돌출부분(180)의 잔여부분이 상기 열수용체적부(137)로 남도록 하는 홀 가공 단계; 상기 바디 반제품(100')의 내부공간에 상기 분리 스크린(140)을 설치하는 내장 부품 조립 단계; 상기 바디 반제품(100')의 상측을 부분적으로 스웨이징 가공하여 중심에 상기 유입포트(125)를 구비하는 상기 상측부(120)를 형성함으로써 상기 바디(100)를 완성하는 스웨이징 가공 단계; 상기 유입포트(125)에 상기 유입관(150)을 연결하고, 상기 유출관 설치공(135)을 통해 부분적으로 삽입되도록 상기 유출관(160)을 설치하는 외장 부품 조립 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 어큐뮬레이터 제조 방법.
9. 제 8항에 있어서, 상기 내장 부품 조립 단계에서, 상기 분리 스크린(140) 하부에 위치하도록 상기 바디 반제품(100')의 내부공간에 상기 유출관(160)을 고정할 유출관 홀더(170)를 더 설치하며, 상기 외장 부품 조립 단계에서, 상기 유출관(160)은 상기 유출관 설치공(135) 및 상기 유출관 홀더(170)에 구비되는 유출관 관통공(175)을 모두 관통하도록 조립된 다음, 상기 유출관 설치공(135)과의 중첩부위에 용접을 통해 접합되는 것을 특징으로 하는 어큐뮬레이터 제조 방법.

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