KR20030075057A

KR20030075057A - 냉매관 연결용 플랜지 조립체 및 그 조립방법

Info

Publication number: KR20030075057A
Application number: KR1020020014155A
Authority: KR
Inventors: 정현호
Original assignee: 주식회사 두원냉기
Priority date: 2002-03-15
Filing date: 2002-03-15
Publication date: 2003-09-22

Abstract

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

본 발명에 따른 냉매관 연결용 플랜지 조립체는 연결공이 전후방향으로 관통하여 형성된 플랜지와; 선단의 접속부가 상기 연결공을 통해 상기 플렌지의 전방으로 돌출되고 그 접속부와 접하는 위치에 단조가공으로 확장 성형된 비드부가 상기 플랜지 전면의 연결공 둘레에 압착됨에 따라 상기 플랜지에 일체화되는 냉매관을 포함하여 이루어지며, 이러한 구성에 따르면, 냉매관이 플랜지에 대하여 단 한 번의 단조 가공으로 용접이음매 없이 압착되어 일체화되므로 냉매관과 플랜지의 조립이 용이하여 생산성이 높고 제조원가가 낮다. 아울러 냉매관 연결용 플랜지 조립체의 조립부 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 조립방법{FLANGE ASSEMBLY FOR JOINING REFRIGERANT PIPES AND METHOD TO ASSEMBLE IT}

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(6)는 공기조화장치의 각 상변화장치의 주입측(도시되지 않음)이나 배출측(도시되지 않음)에 직결되거나 또는 도 1과 2에 도시된 바와 같이 상대물인 암형구조를 가진 플랜지 조립체(5)의 플랜지(50)에 조립되도록 구성되며, 이는 도 2와 3에 나타난 바와 같이 상대물인 상변화장치측 플랜지(50)의 암형구조(50b)에 대응하는 수형구조(60b)가 형성된 플랜지(60)와 그 플랜지(60)에 형성된 연결공(60a)에 선단 일부분이 끼워져 조립되는 냉매관(61)으로 구성되어 있었다. 도면에서 설명되지 않은 부호 7은 양쪽 플랜지(50,60)를 조립하는 체결부재인 볼트이고, 부호 50c와 60c는 상기 볼트(7)의 체결을 위하여 각 플랜지(50,60)에 형성되는 볼트공이며, 부호 51은 상대물인 암형구조의 플랜지(50)에 용접 조립되는 냉매관이다.

그런데, 기존에 사용되고 있는 종래 냉매관 연결용 플랜지 조립체(6)는 도 2와 3에 나타난 바와 같이 냉매관(61)이 플랜지(60)의 연결공(60a)에 끼워져 용접 조립되었기 때문에 이를 냉매배관접속에 사용하는 경우 플랜지(60)와 냉매관(61) 사이의 용접부(62)의 용접 불량이나 또는 용접열로 인한 냉매관(61) 균열로 인하여 냉매가 누설되는 경우가 빈번히 발생하였고, 또, 용접물이 냉매관(61) 또는 플랜지(60)의 연결공(60a)내로 유입되어 냉매유로가 막히거나 냉매의 유속이 크게 떨어짐으로써 공기조화장치의 냉각성능을 저하시키는 경우도 비일비재하였다.

이와 같이 종래 냉매관 연결용 플랜지 조립체(6)는 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 그 선단이 플랜지를 완전히 관통한 상태에서 단조 가공에 의해 조립되어 그 선단이 플랜지 전방으로 돌출하여 상대 냉매관에 직결됨으로써 조립부의 기밀 불량에 따른 냉매누설이나 냉매유량 저하의 문제를 유발하지 않는 냉매관 연결용 플랜지 조립체 및 그 조립방법을 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 조립체 사시도.

도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ선 단면도.

도 6a 내지 6e는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉매관 연결용 플랜지 조립체 의 조립방법을 보여주는 제 1, 2, 3, 4, 5 공정도.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉매관 연결용 플렌지 조립체의 플랜지 정면도.

도 8은 도 7의 Ⅷ-Ⅷ 선 단면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 플랜지 조립체10 : 플랜지

10a : 연결공10b : 볼트공

100 : 안치부101 : 거치(serration)

11 : 냉매관11a : 비드부

11b : 접속부2,3 : 상,하 클램프

2a,3a : 상하유동방지돌기P1 : 확관용 펀치

P2 : 축관용 펀치P3 : 비드성형용 펀치

P4 : 접속부성형용 펀치

본 발명에 따른 냉매관 연결용 플랜지 조립체는, 연결공이 전후방향으로 관통하여 형성된 플랜지와; 선단의 접속부가 상기 연결공을 통해 상기 플렌지의 전방으로 돌출되고 그 접속부와 접하는 위치에 단조가공으로 확장 성형된 비드부가 상기 플랜지 전면의 연결공 둘레에 압착됨에 따라 상기 플랜지에 일체화되는 냉매관을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이상의 구성에 있어서, 상기 플랜지는 그 연결공 내주면에 상기 냉매관의 유동억지를 위한 거치(serration)가 더 성형되어 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고, 본 발명에 따른 냉매관 연결용 플렌지 조립체 조립방법은, 냉매관을 그 선단이 플랜지의 전방으로 돌출하도록 플랜지의 연결공에 끼워 상기 플랜지에 가조립하는 가조립단계; 상기 플랜지에 가조립된 상기 냉매관을 상하 클램프로써 그 상하 클램프가 상기 플랜지의 배면에 밀착되도록 고정하는 냉매관고정단계; 축관용 펀치로 상기 플랜지의 전방으로 돌출된 냉매관 선단을 타격하여 축관하는 축관단계; 비드성형용 펀치로 상기 축관단계에서 축관된 냉매관 선단을 타격하여 비드부를 성형하면서 동시에 그 비드부가 상기 플랜지의 전면에 압착되게 함으로서 상기 냉매관을 상기 플랜지에 고정하는 냉매관결합단계; 및 상기 냉매관결합단계에서 플랜지에 결합된 냉매관의 선단을 접속부성형용 펀치로 타격하여 접속부를 확관 성형하는 접속부성형단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 냉매관 연결용 플렌지 조립체 조립방법은 상기 냉매관고정단계서 고정된 상기 냉매관의 선단을 상기 축관단계에서 축관하기에 앞서 확관용 펀치로써 확관하는 확관단계를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 상,하 클램프는 그 표면에서 돌출하여 상기 펀치들의 타격시 상기 플랜지의 배면에 압입되면서 상기 플랜지가 유동되지 않게 하는 유동방지돌기를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이하, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 따른 냉매관 연결용 플랜지 조립체 및 그 조립방법의 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.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉매관 연결용 플랜지 조립체(1)는 다른 냉매관 연결용 플랜지 조립체의 플랜지(도 1, 2의 부호 50 참조)에 결합되는 플랜지(10)와 상기 플랜지(10)에 형성된 연결공(10a)에 끼워져 조립되는 냉매관(11)으로 구성된다.

상기 플랜지(10)는 예컨대 알루미늄과 같은 경량 소재로 제작되어 본 발명의 일 실시예에 따른 냉매관 연결용 플랜지 조립체(1)의 몸체를 이루는 것으로서, 다른 냉매관 연결용 플랜지 조립체의 플랜지(도 1, 2의 부호 50)에 결합되어 냉매관(11)을 연결한다. 이와 같은 플랜지(10)의 상부에는 그 전후 냉매관의 유로를 연결하는 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(도 2의 부호 50 참조)와 조립할 수 있도록 볼트공(10b)이 형성된다. 플랜지(10)에 형성되는 상기 연결공(10a)은 필요한 냉매배관 수량에 따라서 2 개 이상 형성되기도 한다. 그리고, 바람직한 구성으로 도 7과 도 8에 나타난 바와 같이 연결공(10a)의 선단에는 후술하는 냉매관(11)의 비드부(11a)가 안치되는 안치부(100)가 그리고 그 내주면에 냉매관(11)의 유동을 억지하기 위한 거치(鋸齒;serration)(101)가 성형되기도 한다.

냉매관(11)은 상기 플랜지(10)의 연결공(10a)에 끼워져 조립되는 알루미늄 소재의 중공관으로서, 이는 상변화장치의 유입측이나 배출측 또는 다른 냉매관 연결용 플렌지 조립체의 냉매관(도 1, 2의 부호 51 참조)에 접속된다. 이 냉매관(11)은 도 6a 내지 도 6e에 나타난 바와 같이 여러 번의 단조가공을 거쳐 상기 플랜지(10)에 조립되는 바, 그 조립과정은 다음과 같다.

먼저, 도 6a에 나타난 바와 같이, 냉매관(11)을 연결공(10a)과 볼트공(10b)이 가공된 플랜지(10)의 연결공(10a)에 끼워 그 선단이 상기 플랜지(10)의 전방으로 약간 돌출되도록 플랜지(10)에 가조립한 다음(가조립단계), 상,하 클램프(2,3)로써 그 상,하 클램프(2,3)의 전면을 플랜지(10)의 배면에 밀착시키면서 냉매관(11)을 고정시킨다(냉매관고정단계). 그리고, 도 6b에 도시된 바와 같이 플랜지(10)의 전방에서 상기 냉매관(11) 선단을 확관용 펀치(P1)로 타격하여 상기 냉매관(11) 선단을 확관(擴管)시킨다(확관단계). 이어, 도 6c에 나타난 바와 같이 확관된 냉매관(11) 선단 부분을 축관용 펀치(P2)로 재차 타격하여 축관(縮管)시킨다. 다음, 도 6d에 도시된 바와 같이, 비드성형용 펀치(P3)로 축관된 냉매관(11)의 선단을 타격하여 비드부(11a)를 성형하여, 그 비드부(11a)가 상기 플랜지(10)의 전면에 압착되도록 함으로써 냉매관(11)을 플랜지(10)에 결합하여 일체화한다(냉매관결합단계). 마지막으로, 도 6e에 도시된 바와 같이, 상기 냉매관(11)의 비드부 앞쪽 부분을 접속부성형용 펀치(P4)로 타격하여 접속부(11b)를 확관 성형하면 본 고안의 일 실시예에 따른 냉매관 연결용 플렌지 조립체(1)가 완성된다. 한편, 플랜지 배면의 냉매관(11) 둘레에는 상기 펀치(P1.P2,P3,P4)들의 타격시 플랜지(10)의 유동을 억지하기 위한 유동방지돌기(2a,3a)가 압입됨에 따라 여러 개의 성형홈(도시되지 않음)들이 성형된다.

이상과 같은 조립과정을 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 조립되고 또 그 냉매관(11)의 선단에 성형된 접속부(11b)가 다른 냉매관 연결용 플랜지 조립체의 암형구조(도 2의 부호 50b 참조)나 냉매관(도 2의 부호 51 참조)에 끼워지면서 그들과 직결되므로 종래 냉매관 연결용 플랜지 조립체의 문제점으로 지적되었던 용접부의 기밀 불량에 따른 냉매누설이나 냉매유량 저하의 문제를 유발하지 않는다. 또한, 냉매관(11)과 플랜지(10)가 단 한 번의 단조가공으로만 일체화되므로 조립공정이 단순하여 생산성이 높다. 특히, 두 개 이상의 유로 연결에 이용되어 복수 개의 냉매관이 조립되는 냉매관 연결용 플랜지 조립체의 경우 냉매관들을 그 수량에 관계없이 단 한 번의 단조가공을 통해 플랜지에 조립할 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 조립이 용이하다. 아울러 조립부가 균열되거나 용접물질이 냉매유로 내에 유입될 우려가 거의 없다.

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

Claims

연결공이 전후방향으로 관통하여 형성된 플랜지와;

선단의 접속부가 상기 연결공을 통해 상기 플렌지의 전방으로 돌출되고 그 접속부와 접하는 위치에 단조가공으로 확장 성형된 비드부가 상기 플랜지 전면의 연결공 둘레에 압착됨에 따라 상기 플랜지에 일체화되는 냉매관을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉매관 연결용 플랜지 조립체
제 1 항에 있어서,

상기 플랜지는 그 연결공 내주면에 상기 냉매관의 유동억지를 위한 거치(serration)가 더 성형되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉매관 연결용 플랜지 조립체.
냉매관을 그 선단이 플랜지의 전방으로 돌출하도록 플랜지의 연결공에 끼워 상기 플랜지에 가조립하는 가조립단계;

상기 플랜지에 가조립된 상기 냉매관을 상하 클램프로써 그 상하 클램프가 상기 플랜지의 배면에 밀착되도록 고정하는 냉매관고정단계;

축관용 펀치로 상기 플랜지의 전방으로 돌출된 냉매관 선단을 타격하여 축관하는 축관단계;

비드성형용 펀치로 상기 축관단계에서 축관된 냉매관 선단을 타격하여 비드부를 성형하면서 동시에 그 비드부가 상기 플랜지의 전면에 압착되게 함으로서 상기 냉매관을 상기 플랜지에 고정하는 냉매관결합단계;

상기 냉매관결합단계에서 플랜지에 결합된 냉매관의 선단을 접속부성형용 펀치로 타격하여 접속부를 확관 성형하는 접속부성형단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉매관 연결용 플렌지 조립체 조립방법.
제 3 항에 있어서,

상기 냉매관고정단계서 고정된 상기 냉매관의 선단을 상기 축관단계에서 축관하기에 앞서 확관용 펀치로써 확관하는 확관단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉매관 연결용 플렌지 조립체 조립방법.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,

상기 상,하 클램프는 그 표면에서 돌출하여 상기 펀치들의 타격시 상기 플랜지의 배면에 압입되면서 상기 플랜지가 유동되지 않게 하는 유동방지돌기를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉매관 연결용 플랜지 조립체 조립방법.