KR20030075056A - 냉매관 연결용 플랜지 조립체 및 그 접합방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화장치에서 냉매를 유도하는 냉매관을 연결하는데 사용되는 냉매관 연결용 플랜지 조립체 및 그 접합방법에 관한 것으로, 특히, 그 냉매관과 플랜지가 용접에 의하지 않고 단조가공을 통해 결합되어 이루어진 냉매관 연결용 플랜지 조립체 및 그 접합방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 냉매관 연결용 플랜지 조립체는 대구경의 안치부와 소구경의 연결부가 연이어진 연결공이 관통하여 형성된 플랜지와; 상기 연결공에 끼워져 그 선단의 일부가 단조가공으로 확관되어 상기 안치부 저면에 압착(壓着)됨으로써 상기 플랜지에 결합되어 일체화되는 냉매관을 포함하여 이루어지며, 이러한 구성에 따르면, 냉매관이 플랜지에 대하여 단 한 번의 단조 가공으로 용접이음매 없이 압착되어 일체화되므로 냉매관과 플랜지의 접합이 용이하여 생산성이 높고 제조원가가 낮다. 아울러 냉매관 연결용 플랜지 조립체의 접합부 균열에 의한 냉매누설이나 용접물질의 냉매유로내 유입에 의한 냉매유량 감소 등으로 야기되는 공기조화장치의 냉각성능 저하 문제를 일소할 수 있다.

Description

냉매관 연결용 플랜지 조립체 및 그 접합방법{FLANGE ASSEMBLY FOR JOINING REFRIGERANT PIPES AND METHOD TO ASSEMBLE IT}

본 발명은 공기조화장치에서 냉매를 유도하는 냉매관을 연결하는데 사용되는 냉매관 연결용 플랜지 조립체 및 그 접합방법에 관한 것으로, 특히, 그 냉매관과 플랜지가 용접에 의하지 않고 단조가공을 의해 결합된 냉매관 연결용 플랜지 조립체 및 그 접합방법에 관한 것이다.

기계적 에너지를 이용하여 열교환매체인 냉매를 냉매순환라인을 따라 강제 상변화시키면서 실,내외를 순환시킴으로써 강제 상변화되면서 실내,외를 순환하게 되는 상기 냉매를 이용하여 실내의 열을 대기 중으로 방출하여 실내를 냉각하도록 구성된 예컨대 일반 에어컨이나 자동차 에어컨 등 공기조화장치에는 냉매를 상변화시키기 위한 상변화장치들로서 압축기, 응축기, 교축기구, 증발기 등이 포함되며 이들은 냉매배관으로 연결되어 단일 냉매순환회로를 이루게 된다.

이와 같은 공기조화장치에 있어서 각 상변화장치들의 유입측와 배출측을 냉매배관에 접속하는데 이용되는 부품인 냉매관 연결용 플랜지 조립체(5)는 공기조화장치의 각 상변화장치의 주입측(도시되지 않음)이나 배출측(도시되지 않음)에 직결되거나 또는 도 1과 2에 도시된 바와 같이 상대물인 수형구조를 가진 플랜지 조립체(6)의 플랜지(60)에 결합되도록 구성되며, 이는 도 2와 3에 나타난 바와 같이 상대물인 상변화장치측 플랜지(60)의 수형구조(60b)에 대응하는 암형구조(50b)가 형성된 플랜지(50)와 그 플랜지(50)에 형성된 연결공(50a)에 선단 일부분이 끼워져 결합되는 냉매관(51)으로 구성되어 있었다. 도면에서 설명되지 않은 부호 7은 양쪽 플랜지(50,60)를 결합하는 체결부재인 볼트이고, 부호 50c와 60c는 상기 볼트(7) 체결을 위하여 각 플랜지(50,60)에 형성되는 볼트공이며, 부호 61은 결합대상인 수형구조의 플랜지(60)에 용접 결합되는 냉매관이다.

그런데, 기존에 사용되고 있는 종래 냉매관 연결용 플랜지 조립체(5)는 도 2와 3에 나타난 바와 같이 냉매관(51)이 플랜지(50)의 연결공(50a)에 끼워져 용접 접합되었기 때문에 이를 냉매배관접속에 사용하는 경우 플랜지(50)와 냉매관(51) 사이의 용접부(52)의 용접 불량이나 또는 용접열로 인한 냉매관(51) 균열로 인하여 냉매가 누설되는 경우가 빈번히 발생하였고, 또, 용접물이 냉매관(51) 또는 플랜지(50)의 연결공(50a)으로 유입되어 냉매유로가 막히거나 냉매의 유속이 크게 떨어짐으로써 공기조화장치의 냉각성능을 저하시키게 되는 경우도 비일비재하였다.

이와 같이 종래 냉매관 연결용 플랜지 조립체는 공기조화장치의 동작불량이나 성능저하를 초래하는 냉매누설 또는 냉매유량 저하를 빈번히 유발하는 문제점이 있었다.

이에, 본 발명은 상술한 바와 같은 종래 냉매관 연결용 플랜지 조립체의 문제점를 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 냉매관이 플랜지에 대하여 단조 가공에 의해 압착(壓着)되어 결합되고 그 선단이 상대 냉매관 연결용 풀랜지 조립체의 냉매관에 직결됨으로써 접합부의 기밀 불량에 따른 냉매누설이나 냉매유량 저하의 문제를 유발하지 않는 냉매관 연결용 플랜지 조립체 및 그 접합방법을 제공하기 위하여 안출되었다.

도 1은 냉매관 연결용 플랜지 조립체의 사용상태도.

도 2는 종래 냉매관 연결용 플랜지 조립체의 구조를 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 취하여 보인 단면도.

도 3은 종래 냉매관 연결용 플랜지 조립체의 측단면도.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉매관 연결용 플랜지 조립체의 사용상태도.

도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ선 단면도.

도 6a 내지 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉매관 연결용 플랜지 조립체 의 접합방법을 보여주는 제 1, 2, 3 공정도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 플랜지 조립체10 : 플랜지

10a : 연결공10b : 볼트공

11 : 냉매관100 : 안치부

101 : 접속부102 : 연결부

2,3 : 상,하 클램프4 : 펀치

본 발명에 따른 냉매관 연결용 플랜지 조립체는, 대구경(大口徑)의 안치부와 소구경(小口徑)의 연결부가 연이어진 연결공이 관통하여 형성된 플랜지와; 상기 연결공에 끼워져 그 선단의 일부가 단조가공으로 확관되어 상기 안치부 저면에 압착(壓着)됨으로써 상기 플랜지에 결합되어 일체화되는 냉매관을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 구성에 있어서, 상기 플랜지의 연결공은 그 안치부와 연결부 사이에 구경이 상기 안치부 보다 작고 상기 연결부 보다는 큰 접속부가 더 형성되어 이루어지는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 따른 냉매관 연결용 플랜지 조립체 접합방법은 냉매관을 대구경의 안치부와 소구경의 연결부가 연이어진 플랜지의 연결공에 그 선단이 상기 안치부에 위치하도록 끼워 상기 냉매관을 플랜지에 가조립하는 가조립단계; 상기 플랜지에 가조립된 상기 냉매관을 상하 클램프로써 그 상하 클램프가 상기 플랜지의 배면에 밀착되도록 고정하는 냉매관 고정단계; 상기 플랜지의 안치부를 통해 상기 냉매관 내에 삽입되는 펀치로 상기 냉매관의 선단을 타격하여 상기 냉매관의 선단을 상기 안치부의 저면에 확관하여 압착시킴으로써 상기 냉매관과 상기 플랜지를 일체로 결합하는 냉매관 접합단계 등으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 위 냉매관 연결용 플랜지 조립체 접합방법에 있어서, 상기 클램프는 그 표면에서 돌출하여 상기 펀치의 타격시 상기 플랜지가 유동되지 않게 하는 유동방지돌기를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

이하, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 따른 냉매관 연결용 플랜지 조립체 및 그 접합방법의 특징과 구체적 구성 및 작용을 보다 구체적으로 살펴본다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉매관 연결용 플랜지 조립체 사시도이고, 도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ선 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉매관 연결용 플랜지 조립체는 다른 냉매관 연결용 플랜지 조립체의 플랜지에 접합되는 플랜지(10)와 상기 플랜지(10)에 형성된 연결공(10a)에 끼워져 접합되는 냉매관(11)으로 이루어져 있다.

상기 플랜지(10)는 예컨대 알루미늄과 같은 경량의 소재로 제작되어 본 발명의 일 실시예에 따른 냉매관 연결용 플랜지 조립체의 몸체를 이루는 것으로서, 다른 냉매관 연결용 플랜지 조립체의 플랜지에 접합된다. 플랜지(10)의 상부에는 냉매관이 끼워지는 적어도 한 개 이상의 연결공(10a)이 전후방향으로 관통하여 형성되고 아래 부분에는 볼트(7)를 이용하여 그 플랜지(10)를 다른 냉매관 연결용 플랜지 조립체의 플랜지(20)와 결합할 수 있도록 볼트공(10b)이 형성된다. 상기 연결공(10a)은 그 선단부에 다른 플랜지의 수형구조(도 1의 부호 60b 참조)가 끼워질 있도록 그 수형구조에 대응하는 구조로 함몰되어 형성된 대구경(大口徑)의 안치부(100), 상기 안치부(100)와 접하는 중구경(中口徑)의 접속부(101), 그리고, 상기 접속부(101)의 뒤쪽에 형성된 소구경(小口徑)의 연결부(102) 등으로 분할된다. 이 연결공(10a)에는 후술하는 냉매관(11)이 그 연결부(102)를 통해 끼워져 그 선단이 접속부(101)와 안치부(100) 사이에서 단조가공으로 압착되어 결합된다.

냉매관(11)은 상기 플랜지(10)의 연결공(10a)에 끼워져 결합되는 알루미늄 소재의 중공관으로서, 이는 상기 연결공(10a)이 형성하는 유로를 연장하여 다른 상변화장치의 유입측이나 배출측에 연결하는 역할을 한다. 이와 같은 냉매관(11)은 도 6a,6b,6c에 나타난 바와 같이 펀치(4)를 이용한 단조가공으로 상기 플랜지(10)에 접합되는 바, 그 접합과정은 다음과 같다.

먼저, 도 6a에 나타난 바와 같이, 냉매관(11)을 이미 연결공(10a)과 볼트공(10b)이 가공된 플랜지(10)의 연결공(10a)에 끼워 그 선단이 상기 안치부(100) 바깥으로 약간 돌출되도록 플랜지(10)에 가조립한다(가조립단계). 이어, 도 6b에 나타난 바와 같이, 상,하 클램프(2,3)를 플랜지(10)의 배면에 밀착시키면서 냉매관(11)을 고정시킨다(냉매관 고정단계). 상기 상,하 클램프(2,3)는 그 전면에 바람직한 구성으로서 상기 냉매관(11)의 둘레를 따라 배열되는 유동방지돌기(2a,3a)를 포함한다. 마지막으로, 플랜지(10)의 안치부(100)를 통해 냉매관(11)에 내입되는 펀치(4)로 안치부(100) 밖으로 돌출된 냉매관(11)의 선단을 타격하면, 도 6c에 도시된 바와 같이, 냉매관(11)의 선단이 확관되면서 안치부(100)의 저면에 압착되어, 냉매관(11)이 플랜지(10)에 대하여 일체로 결합된다(냉매관 접합단계). 이 때, 플랜지(10) 배면의 냉매관(11) 둘레에는 도 4에 나타난 바와 같이 펀치(4) 타격시 플랜지(10)의 유동을 억지하기 위한 유동방지돌기(2a,3a)에 의해 여러 개의 성형홈(10c)들이 성형된다.

이상과 같은 접합과정을 통하여 일체화되는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉매관 연결용 플랜지 조립체는 도 5에 나타난 바와 같이 냉매관(11)이 플랜지(10)에 대하여 용접이음매 없이 접합되고 또 그 냉매관의 외경과 동일한 내경을 갖게되는 접속부(101)에서 다른 냉매관 연결용 플랜지 조립체의 냉매관(20)이나 또는 플랜지의 수형구조(도 2의 부호 60b 참조)의 일부를 수용하면서 그들과 직결되므로 종래 냉매관 연결용 플랜지 조립체의 문제점으로 지적되었던 접합부의 기밀 불량에 따른 냉매누설이나 냉매유량 저하의 문제를 유발하지 않는다. 또한, 냉매관(11)과 플랜지(10)가 단 한 번의 단조가공으로만 일체화되므로 접합공정이 단순하여 생산성이 높다. 특히, 두 개 이상의 유로 연결에 이용되어 냉매관이 두 개 이상 포함된 냉매관 연결용 플랜지 조립체의 경우 수량에 관계없이 냉매관들을 단 한 번의 단조가공을 통해 플랜지에 동시에 접합할 수 있으므로 생산성 개선 효과가 더욱 크다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 냉매관 연결용 플랜지 조립체는 냉매관이 플랜지에 대하여 단 한 번의 단조 가공으로 용접이음매 없이 압착되어 일체화되므로, 냉매관과 플랜지의 접합이 용이하다. 아울러 접합부가 균열되거나 용접물질이 냉매유로 내에 유입될 우려가 거의 없다.

따라서, 본 발명에 다른 냉매관 연결용 플랜지 조립체를 공기조화장치에 적용하는 경우, 냉매관 접합공정을 단순화하여 냉매관 연결용 플랜지 조립체의 생산성을 획기적으로 향상하여 제조원를 크게 낮출 수 있다. 뿐만 아니라, 냉매관 연결용 플랜지 조립체의 접합부 균열에 의한 냉매누설이나 용접물질의 냉매유로내 유입에 의한 냉매유량 감소 등으로 야기되는 공기조화장치의 냉각성능 저하 문제를 일소할 수 있다.

Claims (4)

1. 대구경(大口徑)의 안치부와 소구경(小口徑)의 연결부가 연이어진 연결공이 관통하여 형성된 플랜지와;

   상기 연결공에 끼워져 그 선단의 일부가 단조가공으로 확관되어 상기 안치부 저면에 압착(壓着)됨으로써 상기 플랜지에 결합되어 일체화되는 냉매관을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 냉매관 연결용 플랜지 조립체.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 플랜지의 연결공은 그 안치부와 연결부 사이에 구경(口徑)이 상기 안치부 보다 작고 상기 연결부 보다는 큰 접속부를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉매관 연결용 플랜지 조립체.
3. 냉매관을 대구경의 안치부와 소구경의 연결부가 연이어진 플랜지의 연결공에 그 선단이 상기 안치부에 위치하도록 끼워 상기 냉매관을 플랜지에 가조립하는 가조립단계;

   상기 플랜지에 가조립된 상기 냉매관을 상하 클램프로써 그 상하 클램프가 상기 플랜지의 배면에 밀착되게 하면서 고정하는 냉매관 고정단계;

   상기 플랜지의 안치부를 통해 상기 냉매관 내에 삽입되는 펀치로 상기 냉매관의 선단을 타격하여 상기 냉매관의 선단을 상기 안치부의 저면에 확관하여 압착시킴으로써 상기 냉매관과 상기 플랜지를 일체로 결합하는 냉매관 접합단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉매관 연결용 플랜지 조립체 접합방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 상,하 클램프는 상기 플랜지의 배면에 밀착되어 상기 펀치 타격시 상기 플랜지의 유동을 방지하는 유동방지돌기를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉매관 연결용 플랜지 조립체 접합방법.