KR20050014937A - 에어컨 리시버드라이어 탱크와 그 가공장치 및 가공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에어컨 리시버드라이어 탱크와 그 가공장치 및 가공방법에 관한 것으로써, 종래에는 균일한 두께의 알루미늄 관체로 상기 탱크를 만들 때 탱크측 나사 결합부의 두께가 규정 이하로 얇아져 냉매 압력을 이기지 못하고 쉽게 파손되는 경향이 있어 수명이 짧고, 전체 두께를 두껍게 하는 것은 재료비의 상승뿐 아니라 내부의 냉매 내용적이 작아지는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 원통형으로 압출된 알루미늄 소재의 관체(110)로 리시버드라이어 탱크(100)를 형성할 때 그 관체(100)의 일 부위(110a)를 압축 소성가공과 필요시 확관가공에 의해 두께는 타 부위보다 두껍게 성형된 상태를 유지하면서 결합부(111)의 내/외경이 타 부위의 내/외경보다 크게 확관된 상태에서 캡(120)이 결합되는 리시버드라이어 탱크를 형성하도록 한 것이며, 이러한 본 발명은 확관 상태로 캡(120)이 결합되므로 캡조립이 용이하고 탱크 내부구조를 간단하게 할 수 있으며, 관체(110) 일 부위를 압축 소성가공하여 두께 보강하는 단계와 확관 단계를 보다 신속 간편하게 행할 수 있어 리시버드라이어 탱크의 생산성 향상 및 원가절감을 이룰 수 있으므로 종래 제품에 비해 가격과 품질 경쟁력이 모두 향상되는 것이다.

Description

에어컨 리시버드라이어 탱크와 그 가공장치 및 가공방법{The processing device and processing method with an air conditioner receiver drier tank}

본 발명은 부분두께 증가한 에어컨 리시버드라이어 탱크와 그 가공장치 및 가공방법에 관한 것으로써, 더욱 상세히는 원통형으로 압출 성형된 알루미늄 소재의 관체로 일단에 캡이 결합되는 리시버드라이어용 탱크를 만들고자 할 때 그 캡이 결합되는 관체 일단을 압축 소성가공에 의해 두께 보강 후 확관하는 과정을 거쳐 보다 간편하고 신속하게 만들 수 있도록 하므로서 생산성 향상과 원가절감을 이룰 수 있는 에어컨 리시버드라이어 탱크와 그 가공장치 및 가공방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 냉방장치인 에어컨 시스템은 냉매를 고온 고압으로 압축하는 압축기, 냉매 열을 외부로 방출하는 응측기, 냉매를 일시 저장하면서 증발기로 순환시키는 리시버드라이어 탱크, 순환되는 냉매로 차량 실내의 공기온도를 낮추는 증발기로 구성된다.

즉, 상기 압축기는 엔진 동력을 이용하여 기체 상태의 냉매를 고온 고압으로 압축하는 기능을 수행하고, 상기 응축기는 압축기 출구를 통해 유입되는 고온 고압의 냉매를 통과시면서 냉매의 열을 외부로 방출시켜 냉매를 액화시키는 기능을 수행하며, 상기 리시버드라이어 탱크는 응축기에서 유입되는 액 냉매를 일시 저장하였다가 증발기로 순환시키는 기능을 수행하고, 상기 증발기는 리시버드라이어 탱크와의 사이에 설치된 팽창밸브를 통해 유입되는 냉매를 순환시켜 차량의 실내 공기온도를 낮추어 주는 기능을 수행한다.

여기서, 도 1 은 종래의 일반적인 응축기와 리시버드라이어 탱크를 도시한 것으로서, 응축기(30)의 각 냉매 통로를 연결하는 양쪽의 통체(31)(34)중 일측 통체(31)에는 냉매입구(32)와 냉매출구(33)가 구획 형성되어 있고, 타측 통체(34)에는 냉매 출/입구를 겸하는 연결관(35)(36)에 의해 리시버드라이어 탱크(1)(이하 "탱크"라 칭함)가 연결되어 있다.

상기 탱크(1)는 통상 원통형 관체로 만들어지며, 그 탱크(1)의 일측 개방부에는 냉매의 이물질을 걸러주는 필터(21)의 탈착 및 교환을 위해 캡(20)이 나사 결합되게 하고, 타측은 밀봉판(22)을 일체로 용접하여 탱크(1) 내부의 기밀성이 유지되게 하였다.

그런데, 통상 알루미늄 소재로 압출 성형되는 원통형 관체(10)는 양단이 균일한 두께로 만들어지며, 도 2 에서와 같이 이러한 관체(10)로 리시버드라이어용 탱크(1)를 만들고자 일측 내주면에 캡(20) 등을 결합하기 위한 나선 등의 결합부(11)를 가공하게 되면 그 결합부(11)가 가공된 부위의 두께(t1)는 다른 부위의 기존 두께(t)에 비해 규정치 이하로 얇아지게 된다.

이와 같이 결합부(11)가 규정치 이하로 얇아진 두께(t1)의 관체(10)로 리시버드라이어용 탱크(1)를 만들면 냉매의 압력 및 진동 등에 의해 그 두께(t1)가 얇은 결합부(11) 부위는 쉽게 파손되는 경향이 있다.

따라서 관체(10)의 결합부(11)는 일정 두께 이상이 되어야 하는데 도 3 에서와 같이 관체(10) 전체를 더 두꺼운 두께(t2)로 성형한 상태에서 결합부(11)를 가공하여 그 부위의 두께(t3)가 규정 이상이 되게 하는 것은 관체(10)의 외경 크기에 비해 내부에 채워지는 냉매의 내용적이 상대적으로 매우 작아지는 문제점이 있다.

그리고, 상기 캡(20)은 통상 내부에 필터(21)가 일체로 조립된 상태에서 탱크(1)의 개구부에 결합되므로 캡의 원활한 조립을 위해서는 결합부(11) 부위가 확관된 상태에서 캡(20)이 결합되는 것이 바람직하다고 할 수 있다.

그런데, 종래에는 알루미늄 소재로 압출 성형된 수액기용 원통형 관체(10)로는 일단을 넓게 확관하면서 그 확관된 부위의 두께가 다른 부위보다 두껍게 할 수 있는 가공기술이 전혀 개발되지 못하여 실현되지 못하였으며, 단지 이러한 형태의 제품은 단조 방식에 의해 만들어지기는 하였지만 단조 방식의 탱크는 압출 성형된 관체 제품에 비해 제조공정이 복잡하고 가공비가 올라가는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로서, 본 발명의 목적은 원통형으로 압출된 알루미늄 소재의 관체로 일단에 캡이 결합되는 리시버드라이어용 탱크를 만들 때 그 캡이 결합되는 관체의 결합부를 압축 소성가공으로 두께 보강한 후 확관하는 과정에 의해 보다 신속 간편하게 만들 수 있도록 하여 생산성 향상과 원가절감을 이룰 수 있는 에어컨 리시버드라이어 탱크와 그 가공장치 및 가공방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 관체의 기존 두께 증대 없이 필요부분만 두께를 보강하므로서 탱크의결합부를 가공하더라도 그 부위의 두께가 기준치 이상이 되게 하므로서 내구성과 기밀성이 양호한 에어컨 리시버드라이어 탱크를 제공하는데 있다.

이하, 본 발명의 상기 목적을 효과적으로 달성할 수 있는 바람직한 실시예의 기술구성 및 작용을 첨부한 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 5 는 본 발명에 의해 알루미늄 관체가 확관되는 과정을 보인 횡단면도이다. 이에 도시된 본 발명은 원통형으로 압출된 알루미늄 관체(110)의 일 부위(110a)의 내/외경(112a)(113a) 및 두께(t6)를 압축 소성가공과 필요시의 확관가공에 의해 타단의 내/외경(112)(113) 및 두께(t5)보다 크게 하여 결합부(111)로 형성한 리시버드라이어 탱크를 특징으로 한다.

도 4a 내지 도 4f 는 본 발명의 가공장치를 개락적으로 도시하여 리시버드라이어 탱크의 관체를 만드는 과정을 공정에 따라 순차적으로 보인 도면이다.

이에 도시된 본 발명의 리시버드라이어 탱크의 가공장치는 압출 성형된 알루미늄 소재의 관체(110) 내부에 삽입되는 내부다이(210)와; 관체(110) 외면을 잡아주고 끝단부(220a)의 내면이 관체(110) 외주면과 소정 공간(간격) 유지되면서 소성변형시 외부형태를 제어하는 역활을 하는 클램프(220)와; 관체(110)의 일 부위(110a)를 선단(241)이 끼워진 상태로 펀칭하여 압축 소성가공하는 펀치(240)와; 상기 소성가공된 부위를 확관시키는 확관펀치(260)로 구성된다. 그리고, 상기 관체(110)의 확관된 내면에 소정 형상을 포밍하는 제2펀치(270)로 구성된다.

여기서, 상기 내부다이(210)는 관체(110)의 일 부위(110a)에서 소정 거리를 두고 내부에 삽입되어 관체(110) 내면이 변형되는 것을 방지하여 주면서 클램프 체결을 강하게 하고, 상기 클램프(220)는 내부다이(210)가 끼워진 부위의 관체(110) 외면이 변형되지 않도록 잡아주는 기능과 끝단부의 외면 영역을 원하는 형상으로 제어하는 기능을 수행한다.

또한, 상기 펀치(240)는 관체(110)의 내외면에 내부다이(210)와 클램프(220)가 설치된 상태에서 그 관체(110)의 한쪽 부위(110a)를 펀칭으로 압축시켜서 클램프(220)의 끝단부(220a) 구역의 공간에 압축된 한쪽 부위(110a)가 채워져 두께를 증가시키는 소성가공 기능을 수행한다.

그리고, 클램프(220)의 끝단부(220a)는 일단이 두껍게 소성가공된 관체(110) 외주면과의 사이에 또 다른 공간이 유지되게 하는 기능을 수행하고, 상기 확관펀치(260)는 관체(110)의 소성가공된 일 부위(110a)를 재차 펀칭하여 원하는 형상으로 변형 확관시키는 기능을 수행한다.

이러한 본 발명의 가공장치는 상기 확관펀치(260)까지의 구성요소 만으로 가능한 것이나, 탱크 제품의 형상에 따라 필요한 경우에는 제2펀치(270)를 추가할 수 있으며, 상기 제2펀치(270)는 상기 관체(110)의 확관된 부위 내면을 펀칭하여 내면에 소정의 형상을 포밍하는 기능을 수행한다.

이하에서는 본 발명에 의한 리시브드라이어용 탱크의 가공방법을 공정에 따라 상세히 설명하기로 한다.

제1공정(압축 소성가공단계)

압출 성형된 알루미늄 관체(110)의 타 부위는 변형되지 않도록 한 상태에서 일 부위(110a)를 펀치(240)로 펀칭하여 그 일 부위(110a)의 길이는 짧아지면서 두께가 두꺼워지도록 압축 소성가공하는 과정을 행한다.

이를 위해 도 4a 에서와 같이 관체(110)의 일 부위(110a)를 제외한 내/외면에 내부다이(210)와 클램프(220)를 설치하여 관체(110)를 고정시키고, 관체(110)의 일 부위(110a) 외면에는 소정 공간이 유지되게 일단을 클램프 끝단부(220a)에 접면시켜 설치한 다음 도 4b 에서와 같이 선단이 일 부위(110a) 내면에 삽입되는 펀치(240)로 펀칭하면 상기 관체(110)의 일 부위(110a)는 클램프 끝단부(220a) 공간에 의해 압축 소성되어 길이는 짧아지고 두께는 두꺼워진다.

이때, 펀치(240)로 소재를 압축하기 전에 필요시 그 소성될 관체(100)의 변형 부위에 고주파 가열 또는 예열을 먼저 행할 수도 있으며, 이와 같이 하면 그 고주파 가열 또는 예열된 관체(100) 부위는 그 조직이 물러지면서 원하는 형상으로 쉽게 변형될 수 있으므로 바람직하다고 할 수 있다.

제2공정 (확관 단계)

상기 공정에서 관체(110)의 압축 소성가공된 일 부위(110a) 내주면을 확관펀치(260)로 펀칭하여 확관시키되 그 일 부위(110a)의 내/외경(112a)(113a) 및 두께(t6)가 타단의 내/외경(112)(113) 및 기존 두께(t5)보다 큰 상태를 유지하도록 확관시키는 소성가공 과정을 행한다.

이를 위해 도 4c 에서와 같이 관체(110)의 내/외면에 설치된 기존 내부다이 (210)와 클램프(220)는 그대로 두고, 관체(110)의 두껍게 압축 소성가공된 일 부위(110a)를 도 4d 와 같이 확관펀치(260)로 펀칭한다.

그러면 관체(110)의 압축 소성가공된 일 부위(110a)는 클램프 끝단부(220a)의 내면 형상으로 성형됨과 동시에 그 두께(t6)는 다른 부위의 기존 두께(t5)보다 두껍게 유지되는 상태에서 내/외경(112a)(113a)이 타단의 내/외경(112)(113)보다 크게 확관된 상태를 이루게 된다.

제3공정 (내면 형상 포밍단계)

상기 제2공정 후 필요에 따라 관체(110)의 확관된 일 부위(110a) 내면에 소정의 형상을 형성하는 포밍 단계를 수행하며, 이를 위해 도 4e 와 같이 관체(110)의 내/외면을 잡아주는 기존 내부다이 (210)와 클램프(220)를 그대로 설치한 상태에서 관체(110)의 확관된 일 부위(110a) 내면을 소정 형상의 제2펀치(270)로 타격하면 그 제2펀치(270)의 형상을 따라 소정의 형상으로 만들어진다.

이러한 본 발명의 가공방법은 제1공정과 제2공정은 동시에 작업할 수도 있고, 탱크(100)의 구조적 형상에 따라 제3공정 및 필요 공정을 추가할 수도 있는 것이며, 이러한 본 발명의 관체(110)로 리시버드라이어 탱크(100)를 만들면 캡(120)이 두껍고 큰 구경으로 확관된 결합부(111)에 결합되므로 기밀성과 내구성이 좋고 캡(120)의 결합이 더 용이해 질 수 있게 된다.

도 6 은 본 발명의 다른 실시예로서, 관체(110)의 외주면 일단에 끼워질 수 있도록 링형으로된 중공재(300)를 구비하고, 그 관체(110)의 외주면이나 중공재 (300) 내주면에는 알루미늄과 실리콘을 주성분으로 하여 관체나 중공체보다 용융덤이 낮은 클래드부(400)를 처리하여 브레이징 용접되게 한 후 상기 중공재(300)가 용접된 관체(110) 내주면에 결합부(111)를 형성하여 리시버드라이어용 탱크(100)를 형성한 것이다.

상기 클래드부(400)는 얇은 클래드 시트로 하거나 클래드 분말액으로 한 도포형으로 할 수 있으며, 여기서 상기 클래트 시트는 알루미늄 모재보다 낮은 용융점을 가진 알루미늄과 실리콘이 주성분이고, 클래드 분말액은 동 소재의 분말을 액체로 혼합하여 일정 농도로 한 용접제 이다.

본 발명의 다른 실시예는 상기 클래드부(400) 처리 후 브레이징노를 통과시키면 상기 클래드시트나 도포된 클래드 분말액이 녹아 두 매개체 즉, 관체(110)와 중공재(300)가 용접되므로 작업성이 간편한 것이다.

이상에서와 같이 본 발명은 원통형으로 압출된 알루미늄 소재의 관체로 일단에 캡이 결합되는 리시버드라이어 탱크를 만들 때 그 캡이 결합되는 관체의 결합부를 압축 소성가공하여 두께 보강하면서 확관한 상태로 캡이 결합되게 하는 것이므로 기밀성과 내구성이 좋고 캡의 조립성이 용이해 지는 효과가 있다.

그리고, 알루미늄 압출 관체의 일 부위를 압축 소성가공하여 두께 보강하는 단계와 그 부위를 확관하는 단계를 보다 신속 간편하게 행할 수 있어 리시버드라이어 탱크의 생산성 향상 및 원가절감을 이룰 수 있으므로 종래 제품과 대비하여 가격과 품질 경쟁력을 모두 높힐 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 관체 자체의 두께는 전혀 증대하지 않고서도 결합부가 가공되는 필요 부위의 두께만을 손쉽게 상기 중공재로 보강하면 되므로 작업성이 상당히 신속하고 간편하여 생산성을 높힐 수 있는 효과가 있다.

도 1 은 종래의 일반적인 응축기와 리시버드라이어 탱크의 구조를 보인 도면

도 2 는 종래의 리시버드라이어 탱크의 캡이 결합되는 결합부의 횡단면도

도 3 은 종래 탱크의 관체 두께를 전체가 두껍게 된 구조를 보인 횡단면도

도 4a 내지 도 4f 는 본 발명의 가공장치로 리시버드라이어 탱크의 관체를 만드는 과정을 공정에 따라 개략적으로 보인 횡 단면도

도 5 는 본 발명에 의해 알루미늄 관체가 확관되는 과정을 보인 횡단면도

도 6 은 본 발명의 중공재를 이용한 다른 실시예의 횡단면도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 리시버드라이어 탱크 110 : 관체

111 : 결합부 120 : 캡

210 : 내부다이 220 : 클램프

220 : 끝단부 240 : 펀치

260 : 확관펀치 270 : 제2펀치

Claims (7)

1. 원통형으로 압출된 알루미늄 소재의 관체(110)로 리시버드라이어 탱크(100)를 형성함에 있어서,

   상기 관체(110)의 일 부위(110a)를 압축 소성 및 확관가공에 의해 타 부위의 내/외경(112)(113) 및 기존 두께(t5)보다 큰 내/외경(112)(113) 및 더 두꺼운 두께 (t6)를 갖는 결합부(111)로 구성함을 특징으로 하는 에어컨 리시버드라이어 탱크.
2. 원통형으로 압출된 알루미늄 소재의 관체(110)로 리시버드라이어 탱크(100)를 형성함에 있어서,

   관체(110)의 외주면 일단에 끼워질 수 있도록 링형으로된 중공재(300)를 구비하고, 그 관체(110)의 외주면이나 중공재(300) 내주면에 클래드처리부(400)를 형성한 후 상기 중공재(300)가 용접된 관체(110) 내주면에 결합부(111)를 형성하여 된 것을 특징으로 하는 에어컨 리시버드라이어 탱크.
3. 원통형으로 압출된 알루미늄 소재의 관체(110)로 리시버드라이어 탱크(100)를 형성함에 있어서,

   상기 관체(110) 내부에 삽입되는 내부다이(210)와;

   상기 관체(110) 외면과 끝단부(220a) 사이에 소정 공간이 유지되게 한 상태에서 관체(110)를 잡아주는 클램프(220)와;

   상기 관체(110)의 일 부위(110a)를 선단(241)이 끼워진 상태로 펀칭하여 압축 소성가공하는 펀치(240)와;

   상기 관체(110)의 소성가공된 부위를 클램프 끝단부(220a) 내면까지 확관시키는 확관펀치(260);

   로 구성된 것을 특징으로 하는 에어컨 리시버드라이어 탱크의 가공장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   압축과 동시에 확관이 이루어지도록 상기 압축 소성용 펀치(240)와 확관펀치(260)는 일체로 형성하고, 확관된 내면에 소정 형상을 포밍하는 제2펀치(270)를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 에어컨 리시버드라이어 탱크의 가공장치.
5. 원통형으로 압출된 알루미늄 소재의 관체(110)로 리시버드라이어 탱크(100)를 형성함에 있어서,

   압출 성형된 알루미늄 관체(110)의 타 부위는 변형되지 않도록 한 상태에서 일 부위(110a)를 펀칭하여 길이는 짧아지면서 두께가 두꺼워지도록 성형하는 압축 소성가공 단계와;

   상기 단계에서 관체(110)의 압축 소성가공된 일 부위(110a) 내주면을 펀칭하여 확관시키되 그 일 부위(110a)의 두께가 다른 부위 두께보다 두껍게 유지되는 상태에서 내/외경(112a)(113a)이 타 부위의 내/외경(112)(113) 보다 크게 소성 가공되는 확관 단계;

   로 이루어진 것을 특징으로 하는 에어컨 리시버드라이어 탱크의 가공방법.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 압축 소성가공 단계와 확관 단계를 거친 후 관체(110)의 확관된 내면 일 부위(110a)를 소정 형상으로 재차 성형하는 포밍단계를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 에어컨 리시버드라이어 탱크의 가공방법.
7. 제 5 항에 있어서,

   상기 압축 소성가공 단계 전에 관체(110)의 압축할 부위를 고주파 가열 또는 예열로 조직이 물러지게 하여 소성 변형이 용이하도록 한 것을 특징으로 하는 에어컨 리시버드라이어 탱크의 가공방법.