KR101458457B1 - 차량 공조장치의 냉매파이프용 조인트 플랜지 - Google Patents

차량 공조장치의 냉매파이프용 조인트 플랜지 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량 공조장치의 냉매파이프용 조인트 플랜지에 관한 것으로서, 파이프 외주면에 사출 또는 다이케스팅을 통해 이질 소재로 몸체부를 형성한 메일 조인트 플랜지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 파이프가 결합되는 메일 조인트 플랜지와, 상기 메일 조인트 플랜지의 일측에 형성되는 삽입구와, 상기 삽입구가 결합되도록 결합공이 형성되는 피메일 조인트 플랜지와, 상기 결합공에 대한 삽입구의 결합을 통해 메일/피메일 조인트 플랜지의 결합이 유지되도록 하는 체결부재를 포함하여 이루어지는 차량 공조장치의 냉매파이프용 조인트 플랜지에 있어서, 상기 메일 조인트 플랜지는, 일측단 둘레에 적어도 하나의 평면부가 형성되는 파이프와, 상기 파이프의 외주면에 측면 천공을 통해 파이프와 연통되도록 형성되는 몸체부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
조인트, 플랜지, 파이프, 냉매, 통공, 사출

Description

차량 공조장치의 냉매파이프용 조인트 플랜지{PIPE JOINT FLANGE FOR AIR CONDITIONING SYSTEM FOR AUTOMOTIVE VEHICLES}
본 발명은 차량 공조장치의 냉매파이프용 조인트 플랜지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 파이프 외주면에 사출 또는 다이케스팅을 통해 이질 소재로 몸체부를 형성한 메일 조인트 플랜지를 구비함으로써, 파이프의 절곡을 생략하여 제한된 공간에 대한 이용성을 향상시킨 차량 공조장치의 냉매파이프용 조인트 플랜지에 관한 것이다.
자동차에는 하절기 혹은 동절기에 실내를 적정온도로 유지하기 위하여 공조장치가 설치되어 있다. 주로 하절기에 사용되는 에어컨 시스템은, 냉매의 기화열을 이용하여 냉기를 생성한 후 이를 차량실내에 공급하도록 되어 있다.
상기 에어컨 시스템은, 도 1에 도시한 바와 같이, 냉매를 압축시키는 압축기(2)를 구비한다. 상기 압축기(2)에는, 압축된 냉매를 응축시키는 응축기(4)가 연결된다. 또한, 상기 응축기(4)에는, 냉매의 온도와 압력을 강하시키는 팽창밸브(6)가 연결되어 있다. 그리고, 상기 팽창밸브(6)에는, 온도와 압력이 강하된 냉매를 증발시켜 열교환을 하도록 하는 증발기(8)가 연결되어 있다.
상기한 압축기(2)는, 증발기(8)로부터 토출된 냉매가스를 액화되기 쉬운 고온고압의 냉매가스 상태로 압축한다. 그리고 응축기(4)는, 고온고압의 냉매가스를 상대적으로 온도가 낮은 외기로 열을 전달하여 냉각 및 액화한다. 상기 팽창밸브(6)는, 냉매의 증발을 용이하게 하기 위해 온도와 압력을 강하시키는 밸브이다. 그리고, 상기 증발기(8)는, 주위 공기로부터 열을 흡수하는 열교환 작용을 한다. 상기 증발기(8)의 열교환으로 열을 빼앗겨 온도가 낮아진 공기는, 송풍기에 의하여 차량의 실내로 토출된다. 또한, 상기 증발기(8)에서 기화된 냉매는, 다시 압축기(2)로 보내져서 재순환된다.
여기서, 상기 각 구성요소들은 냉매를 이송하기 위한 냉매 파이프로 연결된다. 이러한, 냉매 파이프(P)들의 연결은, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 냉매의 유출을 방지하기 위하여 플랜지 조립 방식을 이용한 조인트 플랜지(F)로 연결된다.
상기 조인트 플랜지(F)는, 상호 연결할 냉매 파이프(P1,P2)의 끝부분에 각각 연결되도록 하는 메일/피메일 조인트 플랜지(F1,F2)를 포함하여 구성된다. 상기 메일/피메일 조인트 플랜지(F1,F2)는, 체결공(18)을 통해 스터드 볼트(Stud Bolt)와 같은 체결부재(10)로 체결된다.
이러한 피메일 조인트 플랜지(F2)에는, 파이프(P2)가 결합되어 있고, 상기 파이프(P2)와 연결되어 연통되도록 하는 결합공(16)이 형성되어 있다. 즉, 상기 결합공(16)은, 피메일 조인트 플랜지(F2)에서 파이프(P2)와 파이프(P1)의 연결이 용이하도록 한다.
그리고, 상기 메일 조인트 플랜지(F1)에는, 결합된 파이프(P1)를 가공하여 형성한 삽입구(12)가 형성되어 있다. 상기 삽입구(12)에는, 결합시 냉매의 유출이 방지되도록 하는 씰링(14)이 끼워져 있다.
파이프(P1,P2)를 연결하는 조인트 플랜지(F)의 메일 조인트 플랜지(F1)는, 상기 파이프(P1)를 연결하는 방법에 따라, 측면 용접방식(도 4)과 코킹방식(도 5)으로 구분할 수 있다.
먼저, 파이프(P1)가 측면에서 용접되는 메일 조인트 플랜지(F1)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 통로(22)가 내부에 형성되는 몸체(24)를 구비한다. 상기 몸체(24)는, 체결부재(10)가 결합되는 체결공(18)을 형성한 체결부(20)가 일측에 형성된다. 또한, 상기 몸체(24)에는, 통로(22)와 연결되도록 하는 벤딩된 파이프(P1)가 측면에 용접(W)에 의해 부착되어 있다. 상기 몸체(24)에는, 통로(22)를 중심에 두고 둘레를 절삭가공한 삽입구(12)가 형성되어 있다.
상기한 메일 조인트 플랜지(F1)는, 파이프(P1)를 용접으로 부착하기 때문에 소재의 값이 비싸고, 절삭가공을 필요로 하기 때문에 제조 비용이 많이 소요되는 문제점이 있다.
그리고, 다이케스팅과 코킹방식으로 제조되는 메일 조인트 플랜지(F1)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 다이캐스팅을 통해 파이프(P1)에 몸체(24)가 형성된다. 상기 몸체(24)는, 체결부재(10)가 결합되는 체결공(18)을 형성한 체결부(20)가 일측에 형성된다.
상기 파이프(P1)의 일측은 몸체(24)에서 일정 길이의 벤딩간격(B)을 두고 벤 딩된다. 상기 벤딩간격(B)은, 벤딩시 벤딩부분의 내경이 좁아지지 않도록 일정길이로 형성된다.
상기한 바와 같이, 파이프(P1)의 벤딩으로 형성되는 벤딩간격(B)은, 피메일 조인트 플랜지와 결합시켰을 때, 한정된 공간을 많이 차지하게 되어 설치의 제약을 받는 문제점이 있다.
또한, 벤딩간격(B)을 갖는 메일 조인트 플랜지(F1)는, 공간의 제약을 받기 때문에 제품의 설계가 제한되어 설계의 자유도를 저하시키는 문제점이 있다.
그리고, 상기 파이프(P2)의 타측은, 코킹작업에 의해 파이프(P1)를 확관시켜 삽입구(12)를 형성하게 되는데, 상기한 코킹작업으로 형성되는 삽입구(12)는, 절삭가공보다는 비용이 저렴하나 작업이 신속하지 못하고 정밀도가 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래기술에 따른 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은, 파이프의 외주면에 이질 소재로 몸체부를 형성한 메일 조인트 플랜지를 구비함으로써, 가격이 저렴하고 경량인 제품을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 파이프의 일측단에 적어도 하나의 평면부를 형성함으로써, 이질의 소재인 몸체부가 헛돌지 않고 견고하게 부착되도록 하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 파이프가 몸체부의 측면에 위치되도록 형성함으로써, 파이프의 벤딩을 생략할 수 있도록 하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 파이프의 벤딩 생략으로 공간 이용성을 향상시키고 제품 설계의 자유도를 향상시키는데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 파이프가 결합되는 메일 조인트 플랜지와, 상기 메일 조인트 플랜지의 일측에 형성되는 삽입구와, 상기 삽입구가 결합되도록 결합공이 형성되는 피메일 조인트 플랜지와, 상기 결합공에 대한 삽입구의 결합을 통해 메일/피메일 조인트 플랜지의 결합이 유지되도록 하는 체결부재를 포함하여 이루어지는 차량 공조장치의 냉매파이프용 조인트 플랜지에 있어서, 상기 메일 조인트 플랜지는, 일측단 둘레에 적어도 하나의 평면부가 형성되는 파이프와, 상기 파이프의 외주면에 측면 천공을 통해 파이프와 연통되도록 형성되는 몸체부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 평면부는, 파이프의 외주면에 적어도 3면 이상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기한 몸체부는, 파이프가 측면에 위치되도록 파이프의 외주면에 형성되는 결합부와, 상기 파이프의 측면에 연통되도록 결합부에 형성되는 삽입구와, 상기 삽입구의 외주면에 씰링이 끼워지도록 형성되는 링홈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 이질의 소재로 몸체부가 외주면에 형성되는 파이프를 메일 조인트 플랜지의 측면에 위치되도록 함으로써, 파이프의 벤딩이 생략되는 효과 가 있다.
또한, 메일 조인트 플랜지에 파이프의 벤딩이 생략됨에 따라 한정된 공간의 이용성이 향상되고 제품 설계에 대한 자유도가 향상되는 효과가 있다.
또한, 파이프의 평면부에 의하여 이질의 소재인 몸체부가 견고하게 결합되는 효과가 있다.
또한, 메일 조인트 플랜지를 사출 또는 다이캐스팅을 통해 제조함으로써, 절삭가공이 생략되어 제조 비용이 저렴한 효과가 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부한 도면에 의하여 더욱 상세하게 설명한다(종래기술에 대한 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 부여한다).
차량 공조장치의 냉매파이프용 조인트 플랜지(F)는, 도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 파이프(P1)가 결합되는 메일 조인트 플랜지(F1)와, 상기 파이프(P1)에 의하여 메일 조인트 플랜지(F1)의 일측에 형성되는 삽입구(12)와, 상기 삽입구(12)가 결합되도록 결합공(16)이 형성되는 피메일 조인트 플랜지(F2)와, 상기 삽입구(12)가 결합공(16)에 대한 결합을 통해 메일/피메일 조인트 플랜지(F2)(F2)의 결합이 유지되도록 하는 체결부재(10)를 포함한다.
상기한 일반적인 구조는 종래기술에서 설명한 바 있으므로 중복된 설명은 생략하기로 한다.
다음으로, 본 발명에 따른 차량 공조장치의 냉매파이프용 조인트 플랜지(F)의 특징부를 도 6 내지 도 10을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 차량 공조장치의 냉매파이프용 조인트 플랜지(F)는, 도 6 및 7(a)(b)에 도시한 바와 같이, 파이프(P1)가 결합되는 메일 조인트 플랜지(F1)를 구비한다. 상기 메일 조인트 플랜지(F1)는, 일측단 둘레에 적어도 하나의 평면부(28)가 형성되는 파이프(P1)를 구비한다. 상기 파이프(P1)의 평면부(28)에는, 몸체부(30)의 사출 후 면 통공(26)이 천공된다.
그리고, 상기 삽입구(12)는, 도 7(a)에 도시한 바와 같이, 몸체부(30)와 별개로 형성할 수 도 있고 도 7(b)와 같이, 몸체부(30)와 일체로 형성할 수 도 있다.
또한, 상기 평면부(28)는, 도 9 및 도 10에 도시한 바와 같이, 파이프(P1)의 일측단을 사각 및 삼각형태로 형성할 수 있다. 상기한 평면부(28)는, 적어도 3면이상 형성되는 것이 바람직하다. 상기한 평면부(28)는, 파이프(P1)의 외주면에 이질의 소재로 사출되는 몸체부(30)가 헛돌지 않도록 한다.
또한, 상기 메일 조인트 플랜지(F1)에는, 파이프(P1)의 외주면에 사출 또는 다이캐스팅되는 몸체부(30)가 형성된다. 상기한 몸체부(30)는, 파이프(P1)의 소재와 구별되는 이질의 소재인 수지재 및 알루미늄재로 구성하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 몸체부(30)는, 그 내부에 파이프(P1)가 배치되어 고정되도록 이중사출로 성형된다.
상기 몸체부(30)에는, 파이프(P1)의 외주면에 피메일 조인트 플랜지(F2)의 형태와 일치하도록 한 결합부(32)가 형성된다. 상기 결합부(32)에는, 체결부재(10)에 의하여 결합되도록 일측에 체결공(18)이 형성되어 있다.
그리고, 결합부(32)에는, 평면부(28)와 일치하는 위치에 삽입구(12)가 형성 되어 있다. 상기 삽입구(12)는 몸체부(30)를 이중사출할 때 일체로 사출성형되거나, 파이프(P1)와 같이 별개 부품을 몸체부(30)에 이중사출하여 형성할 수 있다.
상기 삽입구(12)에는, 드릴작업을 통해 연통공(34)이 형성된다. 상기 연통공(34)은, 드릴 작업으로 파이프(P1)의 평면부(28)를 뚫어 형성한 통공(26)과 연결된다. 또한, 삽입구(12)에는, 결합시 기밀이 유지되도록 하는 씰링(14)이 끼워지도록 링홈(36)이 형성되어 있다.
즉, 상기 삽입구(12)가 몸체부(30)와 수지재질에 의하여 일체로 형성된 경우, 드릴공정을 통해 삽입구(12)의 연통공(34)과 파이프(P1)의 통공(26)이 한번에 가공된다.
상기한 삽입구(12)는, 피메일 조인트 플랜지(F2)의 결합공(16)에 결합되고 씰링(14)에 의하여 기밀이 유지된다. 상기한 씰링(14)은, 결합부(32)의 파이프(P1)외주면에도 내장되어 있다. 상기 결합부(32)에 내장된 씰링(14)은, 냉매가 파이프(P1)를 누출되는 것을 방지한다.
상기한 메일 조인트 플랜지(F1)는, 도 8에 도시한 바와 같이, 피메일 조인트 플랜지(F2)에 체결공(18)을 통해 체결부재(10)로 결합된다.
이하, 상기한 바와 같이 이루어지는 본 발명의 작용을 설명한다.
먼저, 조인트 플랜지(F) 중 메일 조인트 플랜지(F1)의 제조과정을 개략적으로 설명하면, 파이프(P1)를 절단하여 일측단에 평면부(28)를 형성한다.
이어서, 상기 평면부(28)가 형성된 파이프(P1)의 외주면에 수지재 및 알루미늄재인 이질의 소재로 사출 또는 다이캐스팅하여 몸체부(30)를 형성한다.
그 다음, 상기 몸체부(30)에 결합부(32) 및 삽입구(12)를 형성한다. 결합부(32) 내부의 파이프(P1)와 삽입구(12)의 외주면에는, 기밀이 유지되도록 씰링(14)을 개재한다.
상기한 사출 또는 다이캐스팅에 의하여 형성되는 몸체부(30)와 삽입구(12)가 수지재질에 의하여 일체인 경우 드릴을 이용하여 연통공(34)이 형성되도록 삽입구(12)를 뚫는다. 이때, 평면부(28)에 통공(26)이 형성되도록 드릴로 천공한다.
드릴 작업으로 연통공(34)을 형성하는 삽입구(12)의 천공작업이 완료되면, 메일 조인트 플랜지(F1)에 대한 제조가 완료된다.
상기한 과정을 거쳐 메일 조인트 플랜지(F1)가 제조되면, 기존의 체결부재(10)를 이용하여 피메일 조인트 플랜지(F2)에 체결공(18)을 통해, 메일 조인트 플랜지(F1)를 결합시킨다.
이때, 메일 조인트 플랜지(F1)의 삽입구(12)에는, 냉매의 누출이 방지되도록 씰링(14)이 끼워져 있다.
상기한 메일/피메일 조인트 플랜지(F1,F2)가 결합된 조인트 플랜지(F)는, 메일 조인트 플랜지(F1)에 파이프(P1)의 벤딩 부분이 없고 파이프가 측면에 위치되어 있기 때문에, 한정된 설치공간에 제약을 받지 않고 설치할 수 있게 된다.
본 발명은, 이질의 소재로 몸체부가 외주면에 형성되는 파이프를 메일 조인트 플랜지의 측면에 위치되도록 함으로써, 파이프의 벤딩을 생략할 수 있어 한정된 공간의 제약을 받지 않고 조인트 플랜지를 설치할 수 있도록 한 것으로, 차량의 공 조장치 산업분야에 널리 이용될 수 있다.
도 1은, 종래기술에 따른 차량의 공조장치의 에어컨 시스템을 도시한 도면.
도 2는, 도 1에 나타낸 냉매 파이프용 조인트 플랜지를 도시한 사시도.
도 3은, 도 2에 나타낸 조인트 플랜지를 도시한 측단면도.
도 4는, 종래의 조인트 플랜지 중 측면 용접식 메일 조인트 플랜지를 도시한 도면.
도 5는, 종래의 조인트 플랜지 중 다이캐스팅 및 코킹방식 메일 조인트 플랜지를 도시한 도면.
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 메일 조인트 플랜지를 도시한 도면.
도 7(a)는, 도 6에 나타낸 메일 조인트 플랜지를 도시한 측단면도.
도 7(b)는, 도 7(a)의 다른 실시예인 메일 조인트 플랜지를 도시한 측단면도.
도 8은, 도 6에 나타낸 메일 조인트 플랜지와 피메일 조인트 플랜지의 결합을 도시한 도면.
도 9는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 메일 조인트 플랜지를 도시한 도면.
도 10은, 도 9에 나타낸 메일 조인트 플랜지를 도시한 측단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
P1: 파이프(Pipe)
F1: 메일 조인트 플랜지(Male Joint Flange)
F2: 피메일 조인트 플랜지(Female Joint Flange)
10: 체결부재 12: 삽입구
14: 씰링(Sealing) 16: 결합공
28: 평면부 30: 몸체부
32: 결합부

Claims (5)

  1. 파이프(P1)가 결합되는 메일 조인트 플랜지(F1)와, 상기 메일 조인트 플랜지(F1)의 일측에 형성되는 삽입구(12)와, 상기 삽입구(12)가 결합되도록 결합공(16)이 형성되는 피메일 조인트 플랜지(F2)와, 상기 결합공(16)에 대한 삽입구(12)의 결합을 통해 메일/피메일 조인트 플랜지(F2)(F2)의 결합이 유지되도록 하는 체결부재(10)를 포함하여 이루어지는 차량 공조장치의 냉매파이프용 조인트 플랜지에 있어서,
    상기 메일 조인트 플랜지(F1)는, 일측단 둘레에 적어도 하나의 평면부(28)가 형성되는 파이프(P1)와, 상기 파이프(P1)의 외주면에 측면 천공을 통해 파이프(P1)와 연통되도록 형성되는 몸체부(30)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 공조장치의 냉매 파이프용 조인트 플랜지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 평면부(28)는, 파이프(P1)의 일측단 외주면에 적어도 3면 이상 형성되는 것을 특징으로 하는 차량 공조장치의 냉매 파이프용 조인트 플랜지.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 몸체부(30)는, 파이프(P1)가 측면에 위치되도록 파이프(P1)의 외주면에 형성되는 결합부(32)와, 상기 파이프(P1)의 측면에 연통되도록 결합부(32)에 형성 되는 삽입구(12)와, 상기 삽입구(12)의 외주면에 씰링(14)이 끼워지도록 형성되는 링홈(36)을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 공조장치의 냉매 파이프용 조인트 플랜지.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 몸체부(30)는, 그 내부에 파이프(P1)가 배치되어 고정되도록 이중사출로 성형된 것을 특징으로 하는 차량 공조장치의 냉매파이프용 조인트플랜지.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 삽입구(12)가 몸체부(30)와 수지재질에 의하여 일체로 형성된 경우, 드릴공정을 통해 삽입구(12)의 연통공(34)과 파이프(P1)의 통공(26)이 한번에 가공되는 것을 특징으로 하는 차량 공조장치의 냉매파이프용 조인트플랜지.
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JPH0712283A (ja) * 1993-06-21 1995-01-17 Nippondenso Co Ltd 冷媒配管接続継手
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JP2000140987A (ja) 1998-11-05 2000-05-23 Shimizu Seisakusho:Kk エルボ形の流体金具及びその製造方法

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