KR102559131B1 - 냉매용 다층 호스를 포함하는 연결 구조 - Google Patents
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Abstract
본 개시의 다양한 실시예에 따른 냉매용 다층 호스를 포함하는 연결 구조는 내부에 냉매가 이동되는 다층 호스 및 상기 다층 호스의 일단부에 연결되는 커넥터를 포함하며, 상기 다층 호스는 폴리아미드(polyamide)로 이루어지는 수지층; 상기 수지층의 외주면에 형성되며, 브롬화 부틸 고무(bromo isobutylene isoprene rubber)로 이루어지는 내면 고무층; 상기 내면 고무층의 외주면에 형성되며, 아라미드(aramid) 섬유를 편조하여 이루어지는 편조층; 및 상기 편조층의 외주면에 형성되며, 에틸렌 프로필렌 디엔 고무(ethylene propylene diene rubber, EPDM)로 이루어지는 외면 고무층;을 포함하며, 상기 커넥터는 냉매 누설 방지를 위한 적어도 하나의 오링(o-ring); 외주면의 적어도 일부에 상기 적어도 하나의 오링이 배치되는 적어도 하나의 오링 홈을 포함하며, 상기 다층 호스 내부에 삽입되는 제 1 파이프; 상기 제 1 파이프의 외곽 둘레에 배치되며, 상기 다층 호스의 외주면과 접촉하며, 상기 다층 호스를 압착하는 복수의 스웨이징 압착부 및 상기 복수의 스웨이징 압착부 사이에서 돌출 형성되는 복수의 볼록부를 포함하는 슬리브; 및 상기 제 1 파이프와 일단에서 연결되는 제 2 파이프;를 포함하며, 상기 오링이 상기 슬리브 내에 배치되는 위치는, 상기 오링의 단면 형상에 따라 달라질 수 있다.
Description
본 개시의 다양한 실시예들은 냉매용 다층 호스를 포함하는 연결 구조에 관한 것이다.
친환경 고효율 냉매에 대한 요구 증가에 대응하여 이산화탄소(co2) 냉매가 사용되고 있다. 이산화탄소 냉매는 지구 온난화에 미치는 영향이 작은 친환경 냉매이며, 열 전달 성능이 우수하고, 단위 질량 당 체적이 작아 냉매 순환량이 증가하는 장점을 지니는 냉매이다.
이산화탄소 냉매의 이동 통로로 사용되는 종래의 에어컨 호스 연결 구조는 복수 개의 층으로 이루어지는 호스를 포함한다. 종래의 호스는 폴리아미드 6 (polyamide 6), 에틸렌 프로필렌 디엔 고무(ethylene propylene diene rubber, EPDM), 폴리에틸렌 테레프 탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 재질을 포함한다.
이산화탄소 냉매의 이동 통로로 사용되는 종래의 에어컨 호스 연결 구조는 호스의 일단에서 호스와 연결되는 연결부를 포함한다. 연결부는 본드(bond) 타입으로 구성되어 호스와 접착하여 결합될 수 있다. 호스 및 호스와 접착 결합된 연결부의 내부를 따라 이산화탄소 냉매가 이동된다.
이산화탄소 냉매는 고온의 환경에서 기존의 냉매에 비하여 압력이 높아지는 단점이 존재한다. 종래의 에어컨 호스 연결 구조는 이산화탄소 냉매와 같이 높은 압력의 냉매에 대응하기에 한계가 있으므로, 고온 및 고압의 냉매에도 버틸 수 있는 에어컨 호스 연결 구조가 필요하다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 냉매용 다층 호스를 포함하는 연결 구조는 이산화탄소 냉매와 같이 고온에서 높은 압력을 지니는 냉매에 대응할 수 있는 연결 구조를 제공할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 냉매용 다층 호스를 포함하는 연결 구조는 내부에 냉매가 이동되는 다층 호스 및 상기 다층 호스의 일단부에 연결되는 커넥터를 포함하며, 상기 다층 호스는 폴리아미드(polyamide)로 이루어지는 수지층; 상기 수지층의 외주면에 형성되며, 브롬화 부틸 고무(bromo isobutylene isoprene rubber)로 이루어지는 내면 고무층; 상기 내면 고무층의 외주면에 형성되며, 아라미드(aramid) 섬유를 편조하여 이루어지는 편조층; 및 상기 편조층의 외주면에 형성되며, 에틸렌 프로필렌 디엔 고무(ethylene propylene diene rubber, EPDM)로 이루어지는 외면 고무층;을 포함하며, 상기 커넥터는 냉매 누설 방지를 위한 적어도 하나의 오링(o-ring); 외주면의 적어도 일부에 상기 적어도 하나의 오링이 배치되는 적어도 하나의 오링 홈을 포함하며, 상기 다층 호스 내부에 삽입되는 제 1 파이프; 상기 제 1 파이프의 외곽 둘레에 배치되며, 상기 다층 호스의 외주면과 접촉하며, 상기 다층 호스를 압착하는 복수의 스웨이징 압착부 및 상기 복수의 스웨이징 압착부 사이에서 돌출 형성되는 복수의 볼록부를 포함하는 슬리브; 및 상기 제 1 파이프와 일단에서 연결되는 제 2 파이프;를 포함하며, 상기 오링이 상기 슬리브 내에 배치되는 위치는, 상기 오링의 단면 형상에 따라 달라질 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 냉매용 다층 호스를 포함하는 연결 구조는 브롬화 부틸 고무 및 아라미드 섬유로 이루어지는 다층 호스를 포함하여 에어컨 호스 연결 구조가 버틸 수 있는 최대 내부 압력(예를 들어, 내부에 이동되는 냉매에 의한 최대 압력)을 향상시킬 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 냉매용 다층 호스를 포함하는 연결 구조는 다층 호스와 연결되는 커넥터를 포함하여 고온에서 높은 압력을 지니는 냉매가 외부로 누설되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 냉매용 다층 호스를 포함하는 연결 구조를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 다층 호스를 나타내는 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 커넥터를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 압출 공정으로 제조된 커넥터를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 원형 단면을 지니는 오링을 포함하는 커넥터를 나타내는 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 본 개시의 일 실시예에 따른 사각형 단면을 지니는 오링을 포함하는 커넥터를 나타내는 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 본 개시의 일 실시예에 따른 원주 홈 및 돌출 영역을 지니는 오링을 포함하는 커넥터를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 원주 홈 및 돌출 영역을 지니는 오링을 나타내는 사시도이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 세레이션을 포함하는 커넥터를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 다층 호스를 나타내는 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 커넥터를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 압출 공정으로 제조된 커넥터를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 원형 단면을 지니는 오링을 포함하는 커넥터를 나타내는 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 본 개시의 일 실시예에 따른 사각형 단면을 지니는 오링을 포함하는 커넥터를 나타내는 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 본 개시의 일 실시예에 따른 원주 홈 및 돌출 영역을 지니는 오링을 포함하는 커넥터를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 원주 홈 및 돌출 영역을 지니는 오링을 나타내는 사시도이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 세레이션을 포함하는 커넥터를 나타내는 도면이다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 냉매용 다층 호스를 포함하는 연결 구조(10)를 나타내는 사시도이다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 냉매용 다층 호스를 포함하는 연결 구조(10)는 다층 호스(100) 및/또는 커넥터(200)를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 다층 호스(100)는 수지층(110), 내면 고무층(120), 편조층(130) 및/또는 외면 고무층(140)을 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 다층 호스(100)의 내부로 냉매가 이동될 수 있다. 예를 들어, 다층 호스(100)는 내측에 다층 호스 개구(111)를 포함하는 관 형상으로 형성될 수 있으며, 다층 호스 개구(111)를 따라서 냉매가 이동될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 커넥터(200)는 슬리브(210), 제 1 파이프(220), 제 2 파이프(230), 오링(240, 도 3b 참조) 및/또는 연결 영역(250)을 포함할 수 있다. 슬리브(210)는 제 1 파이프(220)의 외곽 둘레에서 제 1 파이프(220)를 둘러 싸는 형태로 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 다층 호스(100)의 일단부에 커넥터(200)가 연결될 수 있다. 다층 호스(100)는 일단부에서 커넥터(200)와 끼움 결합으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 다층 호스(100)가 커넥터(200)에 끼움 결합되는 경우, 다층 호스(100)의 내주면에 커넥터(100)의 제 1 파이프(220)가 배치되며, 다층 호스(100)의 외주면에 슬리브(210)의 내주면이 배치될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 커넥터(200)는 냉매의 누설은 방지하는 오링(o-ring)(240, 도 3b 참조)을 포함할 수 있다. 오링(240, 도 3b 참조)은 원형 고리 형상을 지닐 수 있으며, 기밀을 요구하는 부위에 장착될 수 있다. 오링(240, 도 3b 참조)은 탄력성 있는 재질을 포함하여 장착되는 장치의 밀폐력을 향상시킬 수 있다. 오링(240, 도 3b 참조)은 제 1 파이프(220)의 외주면에 배치되어 냉매용 다층 호스를 포함하는 연결 구조(10) 내부에 이동되는 냉매의 누설을 방지하는 역할을 할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 냉매용 다층 호스를 포함하는 연결 구조(10)는 냉매가 이동되는 공간을 제공할 수 있다. 냉매용 다층 호스를 포함하는 연결 구조(10)는 다층 호스(100), 제 1 파이프(220) 및 제 2 파이프(230)를 포함할 수 있으며, 다층 호스(100), 제 1 파이프(220) 및 제 2 파이프(230)의 내부로 냉매가 이동될 수 있다. 냉매용 다층 호스를 포함하는 연결 구조(10) 내부에 이동되는 냉매는 고온에서 높은 압력을 지니는 이산화탄소 냉매일 수 있다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 다층 호스(100)를 나타내는 도면이다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 다층 호스(100)는 수지층(110), 내면 고무층(120), 편조층(130) 및/또는 외면 고무층(140)을 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 수지층(110)은 다층 호스(100)의 내주면에 형성될 수 있다. 수지층(110)은 압출 공정으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 수지 재료가 압출되어 유체가 이동될 수 있는 유로를 포함하는 관 형상의 수지층(110)이 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 수지층(110)은 폴리아미드(polyamide)로 이루어질 수 있다.
수지층(110)은 단일 층을 포함하거나 두개의 층을 포함할 수 있다. 수지층(110)이 단일 층을 포함하는 경우, 수지층은 폴리아미드 6 (polyamide 6, PA 6)로 이루어질 수 있다. 폴리아미드 6 재질은 물리적 강성이 높고 전기 전도도가 낮은 재질이므로, 수지층(110)의 물리적 강성 및 전기 절연성을 향상시킬 수 있다.
수지층(110)이 두 개의 층을 포함하는 경우, 수지층(110)의 한 층은 폴리아미드 6 (polyamide 6, PA 6)로 이루어지고, 나머지 한 층은 폴리아미드 12 (polyamide 12, PA 12)로 이루어질 수 있다. 폴리아미드 12 재질은 폴리아미드 6에 비하여 수분 흡수성이 낮아 치수 안정성 및 전기적 성질이 우수한 장점이 있다.
다양한 실시예에 따르면, 수지층(110)의 외주면에 고무 재료가 압출되어 내면 고무층(120)이 형성될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 내면 고무층(120)은 브롬화 부틸 고무(bromo isobutylene isoprene rubber, BIIR)로 이루어질 수 있다. 브롬화 부틸 고무는 부틸 고무에 할로겐(예를 들어, 브롬)을 반응시킨 고무이다. 브롬화 부틸 고무는 가벼운 지방적 탄화 수소에 부틸 고무를 녹인 상태에서 브롬 원자를 반응시켜 제조될 수 있다. 브롬화 부틸 고무는 부틸 고무의 특성인 우수한 내열성, 전기 절연성, 가스 차단성을 지님과 동시에 할로겐인 브롬이 도입되어 가교 속도도 우수하다.
다양한 실시예에 따르면, 내면 고무층(120)의 외주면에 편조 공정으로 편조층(130)이 형성될 수 있다. 편조 공정은 내면 고무층(120)의 내부에 맨드릴(미도시)을 삽입한 후 편조기(미도시)를 이용하여 편조층(130)을 편조하는 방식으로 이루어질 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 편조층(130)은 아라미드(aramid) 섬유로 이루어질 수 있다. 아라미드 섬유는 합성 섬유의 일종으로 높은 강도와 내열성을 지닌다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 편조층(130)은 8000 데니어(denier)의 섬유로 이루어질 수 있다. 데니어(denier)는 실의 굵기를 표시하는 지표로 수치가 클수록 굵을 실을 의미할 수 있다. 예를 들어, 8000 데니어의 경우 9000m 당 중량이 8000g 임을 의미할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 편조층(130)의 일부는 아라미드 섬유로 이루어지고, 나머지 일부는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET)로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 편조층(130)의 절반은 아라미드 섬유로 이루어지고, 나머지 절반은 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 이루어질 수 있다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트는 우수한 기계적 특성 및 치수 안정성을 지닌다.
다양한 실시예에 따르면, 편조층(130)의 외주면에 고무 재료가 압출되어 외면 고무층(140)이 형성될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 외면 고무층(140)은 에틸렌 프로필렌디엔 고무(ethylene propylene diene rubber, EPDM)로 이루어질 수 있다. 에틸렌 프로필렌디엔 고무는 에틸렌(ethylene), 프로필렌(propylene) 및 디엔(diene)이 혼합되어 형성된 합성고무로 탄성이 우수하면서도 내열성, 내한성, 내용재성이 뛰어난 장점이 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 다층 호스(100)는 내부에 이동되는 냉매에서 발생되는 높은 압력을 견딜 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 다층 호스(100)는 내면 고무층(120)의 재질을 냉매 차단성이 우수한 브롬화 브틸고무로 구성하고, 편조층(130)의 재질을 고내구성 재질인 아라미드로 구성하여 최대 800bar의 내부 압력을 견딜 수 있다.
도 3a는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 커넥터(200)를 나타내는 도면이다.
도 3b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 커넥터(200)를 나타내는 단면도이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 본 개시의 다양한 실시예에 따른 커넥터(200)는 슬리브(210), 제 1 파이프(220), 제 2 파이프(230), 오링(240) 및/또는 연결 영역(250)을 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 제 1 파이프(220)와 제 2 파이프(230) 내부에 유체가 이동되는 제 1 파이프 개구(221) 및 제 2 파이프 개구(231)을 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예를 설명하는데 있어 커넥터(200)의 길이 방향은 제 2 파이프 개구(231)에서 제 1 파이프 개구(221)을 향하는 방향을 의미할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 슬리브(210)는 커넥터(200)의 길이 방향으로 길이를 지니며, 내부에 제 1 파이프(220)가 배치되는 공간을 포함할 수 있다. 슬리브(210)는 제 1 파이프(220)의 외곽 둘레를 이격을 두고 둘러싸는 형태로 배치될 수 있다. 다층 호스(100, 도 2 참조)와 커넥터(200)가 결합되는 경우, 다층 호스(100, 도 2 참조)의 외주면과 슬리브(210)의 내주면이 접촉할 수 있다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 슬리브(210)는 볼록부(211), 스웨이징 압착부(212) 및/또는 걸림부(213)를 포함할 수 있다. 슬리브(210)는 재료의 일부를 압축하여 성형하는 스웨이징(swaging) 공법에 의하여 형성될 수 있다. 스웨이징 압착부(212)는 스웨이징 공법에 의하여 슬리브(210)의 내측 방향으로 압착되는 영역일 수 있으며, 볼록부(211)는 압착되지 않고 스웨이징 압착부(212)에 비하여 상대적으로 볼록한 영역일 수 있다.
볼록부(211)는 슬리브(210)의 일면에서 멀어지는 방향으로 돌출되는 형상으로 형성될 수 있다. 볼록부(211)에서 슬리브(210)의 직경은 스웨이징 압착부(212)에서 슬리브(210)의 직경에 비하여 크게 형성될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 슬리브(210)는 볼록부(211) 및 스웨이징 압착부(212)를 복수 개 포함할 수 있다. 복수 개의 볼록부(211)와 스웨이징 압착부(212)는 교대로 배치될 수 있다. 예를 들어, 커넥터(200)의 길이 방향을 기준으로, 2개의 스웨이징 압착부(212) 사이에 볼록부(211)가 배치될 수 있다. 스웨이징 압착부(212)의 일단과 타단에 각각 볼록부(211)가 배치될 수 있다. 다층 호스(100, 도 2 참조)가 커넥터(200)에 결합되는 경우, 스웨이징 압착부(212)는 다층 호스(100)를 제 1 파이프(220) 방향으로 압착하는 역할을 할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 제 1 파이프(220)는 적어도 일부에 걸림턱(223)을 포함할 수 있다. 걸림턱(223)은 제 1 파이프(220)의 외주면 둘레를 따라 수직한 방향으로 돌출되는 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 걸림턱(223)은 제 1 파이프(220)의 직경보다 큰 직경을 지니는 원 형상을 지닐 수 있다. 다층 호스(100, 도 2 참조)가 커넥터(200)에 결합되는 경우, 다층 호스(100, 도 2 참조)의 일단에 제 1 파이프(220)의 걸림턱(223)이 위치할 수 있다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 제 1 파이프(220)의 일단에 연결 영역(250)이 형성될 수 있다. 제 2 파이프(230)는 연결 영역(250)의 일단에 연결될 수 있다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 커넥터(200)의 길이 방향을 기준으로, 연결 영역(250)과 제 1 파이프(220)의 걸림턱(223) 사이에 걸림 공간(225)이 형성될 수 있다. 슬리브(210)의 적어도 일부는 걸림 공간(225)에 배치될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 슬리브(210)는 슬리브(210)의 일단에 걸림부(213)를 포함할 수 있다. 걸림부(213)에서 슬리브(210)의 직경은 스웨이징 압착부(212)에서 슬리브의 직경에 비하여 작게 형성될 수 있다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 걸림부(213)는 제 1 파이프(220)의 걸림 공간(225)에 배치될 수 있다 예를 들어, 걸림부(213)는 걸림부(213)의 내주면에서 걸림 공간(225)의 외주면과 접할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 걸림부(213)의 일단에 연결 영역(250)이 배치되며, 타단에 걸림턱(223)이 배치될 수 있다. 커넥터(200)의 길이 방향으로 슬리브(210)에 힘이 작용하더라도, 슬리브(210)의 걸림부(213)가 연결 영역(250) 혹은 걸림턱(223)에 의해 지지되어 슬리브(210)의 움직임이 차단될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 제 1 파이프(220)는 커넥터(200)의 길이 방향으로 길이를 지니며 내부에 유체가 이동되는 제 1 파이프 개구(221)를 포함하는 원통 형상으로 형성될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 제 1 파이프(220)는 제 1 파이프 개구(221), 오링 홈(222) 및/또는 걸림 턱(223)을 포함할 수 있다. 제 1 파이프(220)는 외주면의 적어도 일부에 오링(240)이 배치되는 오링 홈(222)을 포함할 수 있다. 오링 홈(222)은 제 1 파이프(220)의 외주면에서 제 1 파이프 개구(221) 방향으로 제 1 파이프(220)의 원주를 따라 패인 형태로 형성되며, 오링(240)이 배치될 수 있는 공간을 포함할 수 있다. 오림 홈(222)은 제 1 파이프(220)에 배치되는 오링(240)의 개수만큼 형성될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 커넥터(200)는 복수 개의 오링(240)을 포함할 수 있다. 복수 개의 오링(240)은 각 오링(240) 간에 커넥터(200)의 길이 방향 기준으로 미리 정해진 간격을 두고 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 슬리브(210)는 제 1 파이프(220)의 외곽 둘레를 둘러 싸는 형태로 형성될 수 있다. 슬리브(210)의 직경은 제 1 파이프(220)의 직경보다 크게 형성되므로, 슬리브(210)와 제 1 파이프(220) 사이에 빈 공간인 연결 공간(260)이 형성될 수 있다. 다층 호스(100, 도 2 참조)가 커넥터(200)에 결합되는 경우, 다층 호스(100, 도 2 참조)는 커넥터(200)의 연결 공간(260)에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 2 파이프(230)는 제 2 파이프(230)의 일단에서 제 1 파이프(220)와 연결될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 커넥터(200)는 전조 가공(form rolling) 공정으로 제조될 수 있다. 전조 가공(form rolling)은 가공 대상물 또는 공구를 회전시켜 소성 변형시키는 가공 방식이다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 커넥터(200)가 전조 가공 공정으로 제조되는 경우, 커넥터(200)의 제 1 파이프(220)는 별도로 제조된 제 2 파이프(230)와 브레이징(brazing) 방식으로 연결될 수 있다. 브레이징 방식은 금속 재료 또는 비금속 재료의 접합 방식의 하나로 모재 사이에 용가재를 삽입하여 용가재만을 녹여 모재를 접합하는 방식이다.
다양한 실시예에 따르면, 제 1 파이프(220)의 일단에 연결 영역(250)이 형성될 수 있다. 연결 영역(250)의 적어도 일부는 제 2 파이프(230)의 외주면 둘레를 둘러 싸는 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 연결 영역(250)은 제 2 파이프(230)의 일단부가 안착될 수 있는 안착 공간(251)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전조 가공 공정으로 커넥터(200)가 형성되는 경우, 제 2 파이프(230)는 별도로 제작된 후 커넥터(200)의 다른 부위와 연결 영역(250)에서 연결될 수 있다. 예를 들어, 제 2 파이프(230)는 연결 영역(250)의 안착 공간(251)에 배치되며, 브레이징 방식으로 연결 영역(250)과 연결될 수 있다.
전조 가공 공정으로 커넥터(200)가 제조되는 경우, 제 1 파이프 내주면(224)이 커넥터(200)의 길이 방향과 평행한 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 3b를 참조하면, 제 1 파이프 내주면(224)은 커넥터(200)의 길이 방향을 따라 굴곡지게 형성되는 것이 아니라 커넥터(200)의 길이 방향으로 평행하게 연장되는 형태로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 커넥터(200)가 전조 가공 공정으로 제조되는 경우 커넥터(200)의 재질은 알루미늄(Al)-마그네슘(Mg)-규소(Si) 계열 합금인 A6000 계열 알루미늄 합금으로 이루어질 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전조 가공 공정으로 제조되는 커넥터(200)는 압출 공정으로 제조되는 커넥터(200, 도 4 참조)에 비하여 내구 성능이 우수할 수 있다.
도 3b를 참조하면, 전조 가공 공정으로 제조된 커넥터(200)는 제 1 파이프 내주면(224)이 커넥터(200)의 길이 방향으로 평행하게 연장되는 형태로 형성되므로 제 1 파이프(220) 내부의 압력 손실을 줄일 수 있다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 압출 공정으로 제조된 커넥터(200)를 나타내는 도면이다.
본 개시의 일 실시예에 따른 커넥터(200)는 압출 공정으로 제조될 수 있다. 예를 들어, 가공 대상이 되는 재료가 금형(미도시)에 통과되어 원하는 형상의 커넥터(200)가 형성될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 압출 공정으로 제조된 커넥터(200)는 슬리브(210), 제 1 파이프(220, 도 3b 참조), 제 2 파이프(230), 오링(240, 도 3b 참조) 및/또는 지지 영역(270)을 포함할 수 있다.
압출 공정으로 커넥터(200)가 제조되는 경우, 제 1 파이프(220, 도 3b 참조)의 내주면이 커넥터(200)의 길이 방향을 따라 굴곡진 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 전조 가공 공정으로 제조된 커넥터(200, 도 3b 참조)는 제 1 파이프 내주면(224, 도 3b 참조)이 커넥터(200)의 길이 방향으로 평행하게 연장되는 형태로 형성되나, 압출 공정으로 제조된 커넥터(200)는 제 1 파이프(220, 도 3b 참조)의 내주면이 커넥터(200)의 길이 방향을 따라 굴곡지는 형태로 형성될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 커넥터(200)가 압출 공정으로 제조되는 경우, 제 1 파이프(220, 도 3b 참조), 지지 영역(270) 및 제 2 파이프(230)가 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 커넥터(200)가 전조 가공 방식으로 제조되는 경우 제 2 파이프(230, 도 3b 참조)는 별도로 제조되어 제 1 파이프(220, 도 3b 참조)와 연결 영역(250, 도 3b 참조)에서 연결되나, 커넥터(200)가 압출 공정으로 제조되는 경우 제 1 파이프(220, 도 3b 참조) 및 제 2 파이프(230)는 일체로 형성될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 커넥터(200)가 압출 공정으로 제조되는 경우, 커넥터(200)의 지지 영역(270)은 제 2 파이프(230)의 외주면 둘레를 따라 돌출되는 형태로 형성될 수 있다. 지지 영역(270)은 커넥터(200)의 길이 방향으로 슬리브(210)에 힘이 작용하는 경우 슬리브(210)를 지지하는 영역일 수 있다.
커넥터(200)가 압출 공정으로 제조되는 경우 커넥터(200)의 재질은 알루미늄(Al)-망간(Mn) 계열 합금인 A3000 계열 알루미늄 합금으로 이루어질 수 있다.
커넥터(200)가 압출 공정으로 제조되는 경우, 전조 가공 공정으로 제조되는 경우에 비하여 제조 공정이 단순하며, 제조 가격이 저렴할 수 있다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 원형 단면을 지니는 오링(240)을 포함하는 커넥터(200)를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 커넥터(200)는 오링(240)을 복수 개 포함할 수 있다. 복수 개의 오링(240)은 제 1 파이프(220)에 형성된 복수 개의 오링 홈(222) 각각에 1개씩 배치될 수 있다. 복수 개의 오링(240)은 미리 정해진 간격을 두고 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 5를 참조하면, 커넥터(200)는 오링(240)을 3개 포함할 수 있으며, 3개의 오링(240)이 간격을 두고 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 오링(240)이 배치되는 위치는 오링(240)의 단면 형상에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 원형 단면을 포함하는 오링(240)은 슬리브(210)의 볼록부(211)와 대응되는 위치에서 볼록부(211)의 내측 방향에 배치될 수 있고, 사각형 단면을 포함하는 오링(240)은 슬리브(210)의 스웨이징 압착부(212)와 대응되는 위치에서 스웨이징 압착부(212)의 내측 방향에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 오링(240, 도 3b 참조)은 원형 단면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 오링(240, 도 3b 참조)은 원형 단면이 오링(240, 도 3b 참조)의 원주 둘레를 따라 연장되는 형태로 형성될 수 있다.
오링(240)이 원형 단면을 지니는 경우, 오링(240)은 제 1 파이프(220)의 외주면에서 돌출되는 형상을 지닐 수 있다. 예를 들어, 도 5를 참조하면, 오링(240)이 제 1 파이프(220)의 오링 홈(222)에 배치되는 경우, 오링(240)의 적어도 일부가 제 1 파이프(220)의 외주면에서 멀어지는 방향으로 돌출될 수 있다.
커넥터(200)가 다층 호스(100)와 결합되는 경우, 다층 호스(100)의 내측에 오링(240)이 위치할 수 있다. 원형 단면을 지니는 오링(240)은 사각형 단면을 지니는 오링(240)에 비하여 좁은 면적(예를 들어, 원형 단면을 지니는 오링(240)에서 다층 호스(100) 방향으로 돌출된 부분)에서 다층 호스(100)와 접촉할 수 있다.
원형 단면을 지닌 오링(240)은 볼록부(211)의 내측 위치에 배치되는 것이 바람직할 수 있다. 원형 단면을 지닌 오링(240)은 좁은 면적에서 다층 호스(100)와 접촉하므로, 스웨이징 압착부(212)의 내측 위치에 배치되는 경우, 오링(240)의 일 부분에 하중이 집중되어 오링(240)이 정 위치에서 벗어날 수 있다. 오링(240)이 볼록부(211)의 내측 위치로 배치되며, 오링(240)의 일부에 하중이 집중되는 것이 방지될 수 있으며, 오링(240)은 정 위치를 유지할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 커넥터(200)가 원형 단면을 지니는 오링(240)을 포함하는 경우, 오링(240)은 슬리브(210)의 볼록부(211)와 대응되는 위치에서 볼록부(211)의 내측 방향에 배치될 수 있다. 도 5를 참조하면, 볼록부(211)의 내측 방향(예를 들어, 볼록부(211)에서 제 1 파이프(220)를 향하는 방향)으로 볼록부(211)와 이격을 두고 오링(240)이 배치될 수 있다.
다층 호스(100, 도 2 참조)가 커넥터(200)에 결합되는 경우, 다층 호스(100, 도 2 참조)의 외측에 슬리브(210)가 배치될 수 있고, 다층 호스(100, 도 2 참조)의 내측에 제 1 파이프(220)가 배치될 수 있다. 다층 호스(100, 도 2 참조)가 커넥터(200)에 결합되는 경우, 다층 호스(100, 도 2 참조)의 내측에 오링(240)이 위치하고, 오링(240)이 배치되는 다층 호스(100, 도 2 참조)의 반대측(예를 들어, 다중호스(100, 도 2 참조)의 외측)에 슬리브(210)의 볼록부(211)가 위치할 수 있다.
도 6a는 본 개시의 일 실시예에 따른 사각형 단면을 지니는 오링(240)을 포함하는 커넥터(200)를 나타내는 도면이다.
도 6b는 본 개시의 일 실시예에 따른 사각형 단면을 지니는 오링(240)을 포함하는 커넥터(200)를 나타내는 단면도이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 오링(240)은 사각형 단면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 오링(240)은 사각형 형상의 단면이 오링(240)의 원주 둘레를 따라 연장되는 형태로 형성될 수 있다.
오링(240)이 사각형 형상의 단면을 지니는 경우, 오링(240)의 외주면은 평평한 형상을 지닐 수 있다. 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 오링(240)이 제 1 파이프(220)의 오링 홈(222)에 배치되는 경우, 오링(240)은 외주면이 평평한 상태로 오링 홈(222)에 배치될 수 있다.
커넥터(200)가 다층 호스(100)와 결합되는 경우, 다층 호스(100)의 내측에 오링(240)이 위치할 수 있다. 오링(240)이 사각형 단면을 지니는 경우, 오링(240)이 원형 단면을 지니는 경우에 비하여 넓은 면적에서 다층 호스(100)와 접촉할 수 있다. 오링(240)이 상대적으로 넓은 면적에서 다층 호스(100)와 접촉하므로 오링(240)의 일부에 하중에 집중되는 것이 방지되며, 오링(240)은 정 위치를 유지할 수 있다. 사각형 단면을 지닌 오링(240)은 다층 호스(100)와 넓은 면적에서 접촉하므로, 오링(240)이 스웨이징 압착부(212)의 내측 위치에 배치되는 것이 냉매 유출 방지 측면에서 바람직할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 커넥터(200)가 사각형 단면을 지니는 오링(240)을 포함하는 경우, 오링(240)은 슬리브(210)의 스웨이징 압착부(212)의 내측 위치에 배치될 수 있다. 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 스웨이징 압착부(212)의 내측 방향(예를 들어, 스웨이징 압착부(212)에서 제 1 파이프(220)를 향하는 방향)으로 스웨이징 압착부(212)와 이격을 두고 오링(240)이 배치될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 커넥터(200)가 다층 호스(100, 도 2 참조)와 결합되는 경우, 다층 호스(100, 도 2 참조)는 커넥터(200)의 연결 공간(260)에 배치될 수 있다. 다층 호스(100, 도 2 참조)가 연결 공간(260)에 배치되며, 다층 호스(100, 도 2 참조)의 외주면은 슬리브(210)와 접촉할 수 있고, 다층 호스(100, 도 2 참조)의 내주면은 제 1 파이프(220) 및 오링(240)과 접촉할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 커넥터(200)가 사각형 단면을 지니는 오링(240)을 포함하는 경우, 오링(240)은 다층 호스(100, 도 2 참조)의 내주면에 형성되는 수지층(110, 도 2 참조)과 넓은 면적에서 접촉할 수 있다. 오링(240)이 수지층(110, 도 2 참조)과 넓은 면적에서 접촉하면서, 다층 호스(100, 도 2 참조) 내부의 냉매가 외부로 유출되는 것이 방지될 수 있다.
도 7a는 본 개시의 일 실시예에 따른 원주 홈(241, 도 8 참조) 및 돌출 영역(242, 도 8 참조)을 지니는 오링(240)을 포함하는 커넥터(200)를 나타내는 도면이다.
도 7b는 본 개시의 일 실시예에 따른 원주 홈(241, 도 8 참조) 및 돌출 영역(242, 도 8 참조)을 지니는 오링(240)을 포함하는 커넥터(200)를 나타내는 단면도이다.
본 개시의 일 실시예에 따른 커넥터(200)는 원주 홈(241, 도 8 참조) 및 돌출 영역(242, 도 8 참조)을 지니는 오링(240)을 포함할 수 있다. 오링(240)이 원주 홈(241, 도 8 참조)과 돌출 영역(242, 도 8 참조)을 포함하는 경우, 오링(240)의 단면은 오링(240)의 원주 홈(241, 도 8 참조)이 제 1 파이프(220)를 향하는 방향으로 패인 형태로 형성될 수 있다.
커넥터(200)가 다층 호스(100)와 결합되는 경우, 다층 호스(100)의 내측에 오링(240)이 위치할 수 있다. 오링(240)이 원주 홈(241, 도 8 참조) 및 돌출 영역(242, 도 8 참조)을 지니는 경우, 오링(240)이 볼록부(211)의 내측에 배치되면 오링(240)의 원주 홈(241)이 다층 호스(100)와 강하게 밀착되기 어려울 수 있으므로, 오링(240)이 스웨이징 압착부(212)의 내측 위치에 배치되는 것이 냉매 유출 방지 측면에서 바람직할 수 있다.
오링(240)은 슬리브(210)의 스웨이징 압착부(212)의 내측 위치에 배치될 수 있다. 도 7a 및 도 7b를 참조하면, 스웨이징 압착부(212)의 내측 방향(예를 들어, 스웨이징 압착부(212)에서 제 1 파이프(220)를 향하는 방향)으로 스웨이징 압착부(212)와 이격을 두고 오링(240)이 배치될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 커넥터(200)가 원주 홈(241, 도 8 참조) 및 돌출 영역(242, 도 8 참조)을 지니는 오링(240)을 포함하는 경우, 오링(240)은 돌출 영역(241)에서 다층 호스(100, 도 2 참조)의 내주면에 형성되는 수지층(110)과 접촉할 수 있다. 오링(241)의 돌출 영역(241)이 수지층(110)과 접촉하면서 다층 호스(100, 도 2 참조)가 밀폐될 수 있으며, 다층 호스(100, 도 2 참조) 내부의 냉매가 외부로 유출되는 것이 방지될 수 있다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 원주 홈(241) 및 돌출 영역(242)을 지니는 오링(240)을 나타내는 사시도이다.
도 8은 도 7a에 표시된 A 영역에 도시된 오링(240)을 나타내는 사시도이다.
일 실시예에 따르면, 오링(240)은 원주 홈(241), 돌출 영역(242) 및/또는 오링 개구(243)를 포함할 수 있다. 오링(240)은 오링(240)의 둘레를 따라 오링 개구(243)를 향하는 방향으로 오목하게 형성되는 원주 홈(241)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 돌출 영역(242)은 원주 홈(241)의 일측과 타측에서 오링(240)의 둘레를 따라 돌출되는 형태로 형성될 수 있다. 도 8을 참조하면, 오링(240)에서 돌출 영역(242)이 형성된 위치에서 오링(240)의 직경은 원주 홈(241)이 형성된 위치에서 오링(240)의 직경보다 크게 형성될 수 있다.
다양한 실시예에서, 오링(240)은 제 1 파이프(220, 도 7a 참조)의 오링 홈(222, 도 7a 참조)에 배치될 수 있다. 오링(240)은 탄성력 있는 재질을 포함할 수 있으며, 오링 개구(243)로 제 1 파이프(220, 도 7a 참조)가 삽입될 수 있다. 오링(240)은 탄성력 있는 재질을 포함하므로 오링 홈(222, 도 7a 참조)에 배치되어 제 1 파이프(220, 도 7a 참조)에 밀착될 수 있다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 세레이션(280)을 포함하는 커넥터(200)를 나타내는 도면이다.
본 개시의 일 실시예에 따른 세레이션(serration)(280)은 둘레를 따라 패인 홈이나 나사산 또는 톱니 형상의 요철을 포함할 수 있다. 세레이션(280)은 세레이션(280)의 일면에 배치되는 부재의 밀착을 강화하는 역할을 할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 커넥터(200)는 적어도 일부에 슬리브(210)와 제 1 파이프(220)의 밀착을 강화하는 세레이션(280)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 세레이션(280)은 슬리브(210)와 제 1 파이프(220)의 걸림 공간(225)의 밀착을 강화할 수 있다. 도 9를 참조하면, 세레이션(280)은 제 1 파이프(220)의 걸림 공간(225, 도 5 참조)의 일면에 배치될 수 있다. 슬리브(210)의 걸림부(213)는 세레이션(280)의 일면에 배치될 수 있다. 슬리브(210)의 걸림부(213)는 세레이션(280)에 포함된 홈 또는 나사산에 의해 제 1 파이프(220)의 걸림 공간(225, 도 5 참조)에 강하게 밀착될 수 있다.
이상으로 본 개시에 관하여 실시예를 들어 설명하였지만 반드시 이에 한정하는 것은 아니며, 본 개시의 기술적 사상의 범주 내에서는 얼마든지 수정 및 변형 실시가 가능하다.
Claims (10)
- 이산화탄소 냉매용 다층 호스를 포함하는 연결 구조에 있어서,
내부에 이산화탄소 냉매가 이동되는 다층 호스 및
상기 다층 호스의 일단부에 연결되는 커넥터를 포함하며,
상기 다층 호스는
폴리아미드(polyamide)로 이루어지는 수지층;
상기 수지층의 외주면에 형성되며, 브롬화 부틸 고무(bromo isobutylene isoprene rubber)로 이루어지는 내면 고무층;
상기 내면 고무층의 외주면에 형성되며, 아라미드(aramid) 섬유를 편조하여 이루어지는 편조층; 및
상기 편조층의 외주면에 형성되며, 에틸렌 프로필렌 디엔 고무(ethylene propylene diene rubber, EPDM)로 이루어지는 외면 고무층;을 포함하며,
상기 커넥터는
이산화탄소 냉매 누설 방지를 위한 적어도 하나의 오링(o-ring);
외주면의 적어도 일부에 상기 적어도 하나의 오링이 배치되는 적어도 하나의 오링 홈을 포함하며, 상기 다층 호스 내부에 삽입되는 제 1 파이프;
상기 제 1 파이프의 외곽 둘레에 배치되며, 상기 다층 호스의 외주면과 접촉하며, 상기 다층 호스를 압착하는 복수의 스웨이징 압착부 및 상기 복수의 스웨이징 압착부 사이에서 돌출 형성되는 복수의 볼록부를 포함하는 슬리브; 및
상기 제 1 파이프와 일단에서 연결되는 제 2 파이프;를 포함하며,
상기 오링은,
원주 홈 및 상기 원주 홈의 일측과 타측에 돌출되는 형태로 형성되는 돌출 영역을 포함하며, 상기 스웨이징 압착부와 대응되는 위치에서 상기 스웨이징 압착부의 내측 방향으로 상기 스웨이징 압착부와 이격을 두고 배치되고,
상기 오링의 상기 돌출 영역은, 상기 다층 호스의 상기 수지층과 접촉되어 상기 다층 호스의 내부에 이동되는 이산화탄소 냉매의 누설의 방지하는 이산화탄소 냉매용 다층 호스를 포함하는 연결 구조. - 제 1항에 있어서,
상기 수지층은
두 개의 층을 포함하며, 한 층은 폴리아미드 6 (polyamide 6)로 이루어지며, 나머지 한 층은 폴리아미드 12 (polyamide 12)로 이루어지는 이산화탄소 냉매용 다층 호스를 포함하는 연결 구조. - 제 1항에 있어서,
상기 편조층은
일부는 아라미드 섬유로 이루어지고, 나머지 일부는 폴리에틸렌 테레프 탈레이트(polyethylene terephthalate, PET)로 이루어지는 이산화탄소 냉매용 다층 호스를 포함하는 연결 구조. - 제 1항에 있어서,
상기 제 1 파이프는
복수 개의 오링 홈을 포함하며, 복수 개의 오링이 복수 개의 오링 홈 각각에 1개씩 배치되는 이산화탄소 냉매용 다층 호스를 포함하는 연결 구조. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 커넥터는 전조 가공 공정으로 제조되는 이산화탄소 냉매용 다층 호스를 포함하는 연결 구조. - 제 1항에 있어서,
상기 커넥터는 압출 공정으로 제조되는 이산화탄소 냉매용 다층 호스를 포함하는 연결 구조. - 제 1항에 있어서,
상기 커넥터는
적어도 일부에 슬리브와 제 1 파이프의 밀착을 강화하는 세레이션(serratioin)을 포함하는 이산화탄소 냉매용 다층 호스를 포함하는 연결 구조.
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| KR1020210163620A KR102559131B1 (ko) | 2021-11-24 | 2021-11-24 | 냉매용 다층 호스를 포함하는 연결 구조 |
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| KR102559131B1 true KR102559131B1 (ko) | 2023-07-26 |
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