KR102364974B1 - 차량용 공조장치 - Google Patents

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맹찬주
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    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00507Details, e.g. mounting arrangements, desaeration devices
    • B60H1/00557Details of ducts or cables
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Abstract

암,수 조인트 플랜지에 공용으로 사용이 가능하고 조립 및 분리가 용이한 개선된 구조의 더스트 캡을 구비한 차량용 공조장치가 개시된다. 차량용 공조장치는 배관의 연결 부위에 형성되는 조인트 플랜지와, 상기 조인트 플랜지에 결합되어 배관으로의 이물 유입을 방지하는 더스트 캡을 포함하고, 상기 더스트 캡은: 수(Female) 조인트 플랜지의 돌출부를 수용하는 제1 공간부가 내측에 형성된 제1 수용부; 및 상기 수 조인트 플랜지와 체결되는 암(Male) 조인트 플랜지의 돌출부를 수용하는 제2 공간부가 내측에 형성된 제2 수용부를 구비한다.

Description

차량용 공조장치{AIR CONDITIONER FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 완성차에 조립할 때까지 운송 및 적재의 기간에 배관 내부를 보호하기 위해 배관 피팅부에 결합되는 배관용 더스트 캡을 구비한 차량용 공조장치에 관한 것이다.
일반적으로, 차량용 공조장치는 외부의 공기를 실내로 도입하거나 실내의 공기를 순환시켜 가열 또는 냉각시킴으로써 실내를 난방 또는 냉방하는 장치로서, 내,외기를 공조케이스의 내부로 송풍하기 위한 송풍장치와, 공조 케이스의 내부에는 냉각작용을 위한 증발기와, 가열작용을 위한 히터코어 등이 구성되고, 증발기나 히터코어에 의해 냉각 또는 가열된 공기를 차량 실내의 각 부분으로 선택적으로 송풍한다.
차량의 실내 냉방을 위해서는 압축기, 응축기 및 증발기 등이 냉매 배관을 통해 연결되어 냉방 시스템이 구성된다. 이러한 부품들은 완성차 기준으로 서로 조립 공정이 달라 각각 제작되어 조립되며, 배관 역시 여러 피스(Piece)로 분리 제작된 후 서로 조립된다. 배관의 연결부인 피팅부는 조인트 플랜지를 구비하며 배관의 용도에 따라 직경이 다르게 형성된다.
도 1은 종래의 일반적인 조인트 플랜지를 도시한 사시도이고, 도 2는 종래의 일체형 조인트 플랜지를 도시한 사시도이다.
일반적으로, 도 1에 도시된 것처럼 조인트 플랜지(2)는 한 개의 냉매 배관(1)을 연결하는 구조로 이루어진다. 일반적인 조인트 플랜지(2)는 엔드 튜브(4)에 씰링을 위한 오링(3)을 구비하고, 엔드 튜브(4)와 이격된 부위에 상대물을 조립하기 위한 체결홀(5)이 형성된다. 일반적인 조인트 플랜지(2)는 범용으로 사용하기 적합하다.
그리고, 도 2에 도시된 것처럼 특정 사유로 인해 두 개의 냉매 배관(1)을 한번에 연결하는 일체형 조인트 플랜지(2)가 사용되는 경우도 있다. 일체형 조인트 플랜지(2)는 두 개의 엔드 튜브(8)와 상대물을 조립하기 위한 하나 또는 두 개의 체결홀(9)로 구성된다. 일체형 조인트 플랜지(2)는 조립 공정의 단순화 또는 원가 절감 등의 사유로 사용된다.
도 2(a)는 암(Female) 조인트 플랜지를 도시한 것이며, 도 2(b)는 수(Male) 조인트 플랜지를 도시한 것이다. 암 조인트 플랜지(2)에는 수 조인트 플랜지(2)의 엔드 튜브(8)에 연결되는 연결홀(7)과, 수 조인트 플랜지(2)의 체결홀(9)에 삽입되는 스터드 볼트(6)가 형성된다. 수 조인트 플랜지(2)에는 한 쌍의 엔드 튜브(8)가 돌출 형성되며, 한 쌍의 엔드 튜브(8)의 사이에 암 조인트 플랜지의 스터드 볼트(6)를 삽입시키는 체결홀(9)이 형성된다.
차량용 공조장치의 배관은 제작 이후 최종적으로 완성차에 조립될 때까지 운송 및 적재 등이 이루어지며, 운송 및 적재 기간에 조인트 플랜지의 피팅부 및 배관 내부의 청정도를 유지하는 것이 매우 중요하다. 만약, 이물이 배관 내부에 유입되는 경우, 압축기의 고장, 에어컨 작동 불량 등의 문제가 발생하여 전체 에어컨 부품을 교체하여야 하므로 막대한 비용이 발생할 수 있다.
배관 피팅부의 이물 유입을 막기 위해 더스트 캡(Dust Cap)을 피팅부에 끼운 상태로 납품이 이루어지며, 완성차 조립 단계에서 더스트 캡은 피팅부에서 분리되어 폐기된다. 일반적인 조인트 플랜지의 피팅부는 표준화되어 있기 때문에, 더스트 캡도 표준화되어 있어 공용 사용이 가능하다. 반면에, 일체형 조인트 플랜지는 차량 레이아웃 등 특수한 여건에 따라 별도로 개발 및 설계되어 사용되기 때문에, 더스트 캡은 전체적인 외형 사이즈는 유사하나 세부 형상이 각기 달라 표준화되기 어렵다.
결국, 종래의 일체형 조인트 플랜지의 피팅부에 체결되는 더스트 캡은 암 조인트 플랜지 및 수 조인트 플랜지 각각에 서로 다른 더스트 캡을 적용하여야 하고 표준화되기 어려워 필요 수량이 적기 때문에 생산 단가가 증가하고, 각 더스트 캡의 형상이 유사하기 때문에 다양한 더스트 캡에 대한 사양 관리가 어려운 문제점이 있었다.
이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 암,수 조인트 플랜지에 공용으로 사용이 가능하고 조립 및 분리가 용이한 개선된 구조의 더스트 캡을 구비한 차량용 공조장치를 제공한다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치는 배관의 연결 부위에 형성되는 조인트 플랜지와, 상기 조인트 플랜지에 결합되어 배관으로의 이물 유입을 방지하는 더스트 캡을 포함하고, 상기 더스트 캡은: 수(Female) 조인트 플랜지의 돌출부를 수용하는 제1 공간부가 내측에 형성된 제1 수용부; 및 상기 수 조인트 플랜지와 체결되는 암(Male) 조인트 플랜지의 돌출부를 수용하는 제2 공간부가 내측에 형성된 제2 수용부를 구비한다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치는 수 조인트 플랜지 및 암 조인트 플랜지에 단일 종류의 더스트 캡을 공용으로 사용이 가능하고, 더스트 캡의 표준화가 가능하여 생산 단가가 인하되며, 더스트 캡의 조립 및 분리가 용이할 뿐 아니라, 운송시 더스트 캡의 이탈이 방지되어 안정적인 효과가 있다.
도 1은 종래의 일반적인 조인트 플랜지를 도시한 사시도이고,
도 2는 종래의 일체형 조인트 플랜지를 도시한 사시도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 더스트 캡을 도시한 사시도이고,
도 4는 도 3의 A-A선을 따른 단면도이며,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 더스트 캡과 암 조인트 플랜지의 분리 사시도이고,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 더스트 캡과 암 조인트 플랜지의 결합 사시도이며,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 더스트 캡과 수 조인트 플랜지의 분리 사시도이고,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 더스트 캡과 수 조인트 플랜지의 결합 사시도이다.
이하 첨부된 도면에 따라서 차량용 공조장치의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 더스트 캡을 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3의 A-A선을 따른 단면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 더스트 캡과 암 조인트 플랜지의 분리 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 더스트 캡과 암 조인트 플랜지의 결합 사시도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 더스트 캡과 수 조인트 플랜지의 분리 사시도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 더스트 캡과 수 조인트 플랜지의 결합 사시도이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치는 외부의 공기를 실내로 도입하거나 실내의 공기를 순환시켜 가열 또는 냉각시킴으로써 실내를 난방 또는 냉방하는 장치로서, 내,외기를 공조케이스의 내부로 송풍하기 위한 송풍장치와, 공조 케이스의 내부에는 냉각작용을 위한 증발기와, 가열작용을 위한 히터코어 등이 구성되고, 증발기나 히터코어에 의해 냉각 또는 가열된 공기를 차량 실내의 각 부분으로 선택적으로 송풍한다.
차량의 실내 냉방을 위해서는 압축기, 응축기 및 증발기 등이 냉매 배관을 통해 연결되어 냉방 시스템이 구성된다. 이러한 부품들은 완성차 기준으로 서로 조립 공정이 달라 각각 제작되어 조립되며, 배관 역시 여러 피스(Piece)로 분리 제작된 후 서로 조립된다. 배관의 연결부인 피팅부는 조인트 플랜지를 구비하며 배관의 용도에 따라 직경이 다르게 형성된다.
도 3 내지 도 8을 참조하면, 조인트 플랜지는 수(Female) 조인트 플랜지(400)와, 암(Male) 조인트 플랜지(300)로 구성된다. 암 조인트 플랜지(300)는 수 조인트 플랜지(400)와 체결된다. 조인트 플랜지는 냉매 배관의 연결 부위에 형성된다. 조인트 플랜지에는 더스트 캡(200)이 결합되며, 더스트 캡(200)은 배관으로의 이물 유입을 방지한다.
수 조인트 플랜지(400)는 적어도 하나의 돌출부를 구비한다. 수 조인트 플랜지(400)의 돌출부는 엔드튜브(410)(420)로 구성된다. 엔드튜브(410)(420)는 암 조인트 플랜지(300)와의 체결방향으로 일정 길이 돌출되게 형성된다. 엔드튜브(410)(420)는 한 쌍으로 구비되며, 서로 소정 간격 이격 배치된다. 엔드튜브(410)(420)는 후술할 암 조인트 플랜지(300)의 조립홀(310)(320)에 삽입되어 체결된다. 수 조인트 플랜지(400)에는 체결홀(430)이 형성된다.
암 조인트 플랜지(300)는 적어도 하나의 돌출부를 구비한다. 암 조인트 플랜지(300)의 돌출부는 스터드볼트(330)로 구성된다. 스터드볼트(330)는 수 조인트 플랜지(400)와의 체결방향으로 일정 길이 돌출되게 형성된다. 스터드볼트(330)는 하나 또는 다수개로 구비될 수 있으며, 수 조인트 플랜지(400)의 체결홀(430)에 삽입되어 체결된다. 암 조인트 플랜지(300)에는 조립홀(310)(320)이 형성된다.
수 조인트 플랜지(400)의 엔드튜브(410(420)와 암 조인트 플랜지(300)의 조립홀(310)(320)는 서로 대응되는 위치에 형성되며, 수 조인트 플랜지(400)의 체결홀(430)과 암 조인트 플랜지(300)의 스터드볼트(330)는 서로 대응되는 위치에 형성된다.
더스트 캡(200)은 제1 수용부(220)(230)와, 제2 수용부(240)와, 장착부(210)를 구비한다.
제1 수용부(220)(230)는 제1 공간부(225)(235)가 내측에 형성되며, 제1 공간부(225)(235)는 수 조인트 플랜지(400)의 돌출부를 수용한다. 즉, 제1 수용부(220)(230)의 제1 공간부(225)(235)는 수 조인트 플랜지(400)의 엔드튜브(410)(420)를 수용한다.
제2 수용부(240)는 제2 공간부(245)가 내측에 형성되며, 제2 공간부(245)는 암 조인트 플랜지(300)의 돌출부를 수용한다. 즉, 제2 수용부(240)의 제2 공간부(245)는 암 조인트 플랜지(300)의 스터드볼트(330)를 수용한다.
상기 제1 수용부(220)(230) 및 제2 수용부(240)는 동일 방향으로 나란하게 돌출 형성된다.
더스트 캡(200)이 수 조인트 플랜지(400)에 결합된 경우, 제1 수용부(220)(230)는 수 조인트 플랜지(400)의 엔드튜브(410)(420)을 커버하며 제2 수용부(240)는 수 조인트 플랜지(400)의 체결홀(430)을 커버한다. 엔드튜브(410)(420)는 수 조인트 플랜지의 몸체로부터 돌출되어 있고 체결홀(430)은 돌출되어 있지 않으므로, 제1 수용부(220(230)의 제1 공간부(225)(235)는 채워진 상태이고 제2 수용부(240)의 제2 공간부(245)는 비워진 상태이다.
그리고, 더스트 캡(200)이 암 조인트 플랜지(300)에 결합된 경우, 제1 수용부(220)(230)는 암 조인트 플랜지(300)의 스터드볼트(330)를 커버하며 제2 수용부(240)는 암 조인트 플랜지(300)의 조립홀(310)(320)을 커버한다. 스터드볼트(330)는 암 조인트 플랜지의 몸체로부터 돌출되어 있고 조립홀(330)은 돌출되어 있지 않으므로, 제1 수용부(220(230)의 제1 공간부(225)(235)는 비워진 상태이고 제2 수용부(240)의 제2 공간부(245)는 채워진 상태이다.
더스트 캡(200)에 제1 수용부(220)(230) 및 제2 수용부(240)를 구비함에 따라, 수 조인트 플랜지 및 암 조인트 플랜지에 단일 종류의 더스트 캡을 공용으로 사용이 가능하다. 따라서, 더스트 캡의 표준화가 가능하여 생산 단가가 인하되는 효과를 갖는다.
장착부(210)는 더스트 캡(200)을 조인트 플랜지에 결합시키는 것으로서, 더스트 캡의 몸체로부터 하방향, 즉 조인트 플랜지와의 체결 방향으로 연장 형성되어 내측에 소정의 공간부(215)를 형성한다. 장착부(210)는 수 조인트 플랜지(400) 및 암 조인트 플랜지(300)의 몸체에 끼워진다. 더스트 캡(200)은 장착부(210)가 형성된 측이 개구되어 있으며, 장착부(210)의 공간부(215)는 제1 수용부(220)(230)의 제1 공간부(225)(235) 및 제2 수용부(240)의 제2 공간부(245)와 통한다. 장착부(210)는 더스트 캡(200)을 조인트 플랜지에 결합시키는 기능과 함께 이물이 조인트 플랜지 및 냉매 배관으로 유입되는 것을 방지하는 기능을 한다.
장착부(210)는 제1 수용부(220(230) 및 제2 수용부(240)의 돌출 반대 방향으로 일정 높이 연장 형성된다. 장착부(210)는 조인트 플랜지의 결합면을 향해 소정 높이로 연장 형성됨에 따라, 이물이 조인트 플랜지 및 냉매 배관으로 유입되는 것을 더욱 효과적으로 방지하고 조인트 플랜지로부터 이탈하는 것을 더욱 효과적으로 억제한다.
제1 수용부(220(230)와 제2 수용부(240) 중 적어도 하나에는 그립부(241)를 구비한다. 본 실시 예에서 그립부(241)는 제2 수용부(240)에 구비된다. 그립부(241)는 제2 수용부(240)의 표면에 다수의 돌기 형태로 형성된다. 그립부(241)는 작업자에 의해 파지시 미끄럼을 방지하는 기능을 한다. 따라서, 조인트 플랜지로부터 더트스 캡(200)을 분리할 때 작업성이 향상된다.
제2 수용부(240)는 한 쌍의 제1 수용부(220(230)의 사이에 구비된다. 제1 수용부(220(230)와 제2 수용부(240)의 사이에는 연결리브(250)가 구비된다. 연결리브(250)는 제1 수용부(220(230)와 제2 수용부(240)의 사이를 연결하도록 더스트 캡(200)의 몸체로부터 제1,2 수용부의 돌출 방향으로 연장 형성된다.
연결리브(250)는 제1 수용부(220(230)와 제2 수용부(240)의 사이를 연결하여 이들 사이를 지지함으로써, 수용부의 변형을 방지하고 작업자의 그립(Grip)을 용이하게 하여 조인트 플랜지로부터 더트스 캡(200)을 분리할 때 작업성이 향상된다.
장착부(210)의 내측에는 연장 방향 단부로 갈수록 내경이 넓어지도록 경사지게 형성된 모따기부(211)를 구비한다. 모따기부(211)는 장착부(210)의 개구부로부터 내측을 향할수록 내경이 좁아지게 경사지게 형성되어, 더스트 캡(200)을 조인트 플랜지에 결합시 경사면이 조인트 플랜지의 결합면에 슬라이딩되면서 원할한 조립을 가능하게 한다.
또한, 장착부(210)에는 다수의 돌기부(215)를 구비한다. 돌기부(215)는 장착부(210)의 내측 둘레를 따라 돌출 형성되어, 수 조인트 플랜지(400) 및 암 조인트 플랜지(300)의 몸체의 외측면을 가압한다. 돌기부(215)는 더스트 캡(200)이 조인트 플랜지에 결합된 상태에서 조인트 플랜지의 결합면을 가압함으로써, 운송시 크고 작은 충격에도 더스트 캡(200)이 조인트 플랜지로부터 이탈하는 것을 효과적으로 방지한다.
아울러, 제1 수용부(220)(230) 중 하나에는 오조립방지 돌기부(221)가 구비된다. 본 실시 예에서, 오조립방지 돌기부(221)는 제1 수용부(220)에 형성되었다. 오조립방지 돌기부(221)는 제1 수용부의 내측 공간부를 향해 돌출 형성된다. 결국, 오조립방지 돌기부(221)는 외측에서 바라보았을 때 요입홈의 형태를 취하게 된다. 더스트 캡(200)이 수 조인트 플랜지(400)에 결합되었을 때, 수 조인트 플랜지(400)의 엔드튜브(410)는 제1 수용부(220)의 제1 공간부(225)에 수용되며, 오조립방지 돌기부(221)는 엔드튜브(410)의 내측에 위치한다. 오조립방지 돌기부(221)의 구성을 통해, 더스트 캡(200)이 조인트 플랜지에 결합될 때 좌우가 바뀌어 조립되는 것을 방지하여 오조립을 원천적으로 방지할 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 차량용 공조장치는 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 누구든지 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
200 : 더스트 캡
210 : 장착부 211 : 모따기부
220,230 : 제1 수용부 225,235 : 제1 공간부
240 : 제2 수용부 245 : 제2 공간부
241 : 그립부 250 : 연결리브
215 : 돌기부 221 : 오조립방지 돌기부

Claims (9)

  1. 배관의 연결 부위에 형성되는 조인트 플랜지와, 상기 조인트 플랜지에 결합되어 배관으로의 이물 유입을 방지하는 더스트 캡(200)을 포함하는 차량용 공조장치에 있어서,
    상기 더스트 캡(200)은: 수(Female) 조인트 플랜지(400)의 돌출부를 수용하는 제1 공간부(225)(235)가 내측에 형성된 제1 수용부(220(230); 및 상기 수 조인트 플랜지(400)와 체결되는 암(Male) 조인트 플랜지(300)의 돌출부를 수용하는 제2 공간부(245)가 내측에 형성된 제2 수용부(240)를 구비하고,
    상기 더스트 캡(200)은 수 조인트 플랜지(400) 및 암 조인트 플랜지(300)의 몸체에 끼워지는 장착부(210)를 구비하고, 상기 장착부(210)는 제1 수용부(220(230) 및 제2 수용부(240)의 돌출 반대 방향으로 일정 높이 연장 형성되며,
    상기 제1 수용부(220)(230) 및 제2 수용부(240)는 장착부(210)로부터 동일 방향으로 나란하게 돌출 형성되고,
    상기 제2 수용부(240)는 한 쌍의 제1 수용부(220(230)의 사이에 구비되며,
    더스트 캡(200)이 조인트 플랜지에 결합될 때 좌우가 바뀌어 조립되는 것을 방지하기 위하여 한 쌍의 제1 수용부(220)(230) 중 하나에는 내측 공간부를 향해 돌출 형성되어 외측에서 요입홈을 형성한 오조립방지 돌기부(221)가 구비된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 수 조인트 플랜지(400)의 돌출부는 암 조인트 플랜지(300)의 조립홀(310)(320)에 체결되는 엔드튜브(410)(420)로 구성되고,
    상기 암 조인트 플랜지(300)의 돌출부는 수 조인트 플랜지(400)의 체결홀(430)에 체결되는 스터드볼트(330)로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 수용부(220(230)와 제2 수용부(240) 중 적어도 하나에는 파지시 미끄럼을 방지하는 돌기 형상의 그립부(241)를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    제1 수용부(220(230)와 제2 수용부(240)의 사이를 연결하는 연결리브(250)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 장착부(210)의 내측에는 연장 방향 단부로 갈수록 내경이 넓어지도록 경사지게 형성된 모따기부(211)를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 장착부(210)의 내측 둘레를 따라 돌출 형성되어 수 조인트 플랜지(400) 및 암 조인트 플랜지(300)의 몸체의 외측면을 가압하는 다수의 돌기부(215)를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  9. 삭제
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