KR20050035447A

KR20050035447A - 자동차용 리시버드라이어 및 그 표면처리 방법

Info

Publication number: KR20050035447A
Application number: KR1020030071116A
Authority: KR
Inventors: 김기홍
Original assignee: 한라공조주식회사
Priority date: 2003-10-13
Filing date: 2003-10-13
Publication date: 2005-04-18

Abstract

본 발명은 자동차용 리시버드라이어 및 그 표면처리 방법에 관한것으로서, 더욱 상세하게는 리시버드라이어의 표면에 아연 함유 플럭스를 도포한 후 브레이징함으로서 리시버드라이어의 내식성을 향상시킨 자동차용 리시버드라이어 및 그 표면처리 방법에 관한 것이다.

이에 본 발명은 응축기(100)의 탱크(102)와 연결관(150)으로 연통하도록 결합되며 응축기(100) 내부를 유동하는 냉매에 포함된 수분이나 기포 등의 이물질을 제거할 수 있도록 리시버탱크(201) 내부에 필터수단(210)을 구비한 리시버드라이어에 있어서, 상기 리시버탱크(201)의 표면(201a)에 아연(Zn) 함유 플럭스를 도포하여 브레이징시 상기 표면(201a)에 아연확산층(220)이 형성되는 것을 특징으로 하며, 표면처리 방법은 응축기(100)의 탱크(102)와 연결관(150)으로 연통하도록 결합되며 응축기(100) 내부를 유동하는 냉매에 포함된 수분이나 기포 등의 이물질을 제거할 수 있도록 리시버탱크(201) 내부에 필터수단(210)을 구비한 리시버드라이어에 있어서, 상기 리시버탱크(201)의 표면(201a)에 아연(Zn) 함유 플럭스를 도포하는 플럭싱처리공정; 상기 플럭싱처리공정을 거친 리시버탱크(201)와 연결관(150)으로 조립된 상기 응축기 탱크(102)를 접합함과 아울러 리시버탱크(201)의 표면(201a)에 아연확산층(220)을 형성하는 브레이징공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

자동차용 리시버드라이어 및 그 표면처리 방법{Receiver drier for automobile and the surface treatment method}

일반적으로, 공조장치 중 응축기는 압축기로부터 고온고압으로 압축된 냉매가 유입되어 보다 낮은 주위의 공기와 열교환하여서 액상의 냉매로 변환시키는 열교환기이다.

리시버드라이어(receiver drier)는 응축기와 팽창밸브 사이에 설치되어서 응축기로부터 유입된 액상의 냉매를 냉방부하에 따라 필요한 양을 증발기로 공급가능하도록 일시적으로 저장함과 동시에 팽창밸브로 완전한 액상의 냉매를 공급하고 응축기로부터 응축되지 않은 가스상태의 냉매를 흡습하도록 냉매에 포함된 수분이나 기포 등의 이물질을 제거하는 역할을 하고 있다.

최근에는 리시버드라이어가 응축기의 출구측이 아닌 그 유로상에 위치하여서 냉매의 액영역이 리시버드라이어내에서 발달될 때까지 공급되고, 리시버드라이어의 하부측에는 액이 냉각되는 과냉각 영역으로 이용되어 안정된 성능과 건도를 유지하고 있다.

종래의 응축기(1)는 도 1 에 도시된 바와 같이, 상호 대향되게 설치되는 제 1 및 제 2 탱크(2)(3)와, 상기 탱크(2)(3)를 연통시키는 다수개의 튜브(4)와, 상기 튜브(4)들 사이에 개재되는 방열핀(5)과, 상기 제 1 탱크(2)에 설치되는 입구 및 출구파이프(6)(6a)와, 상기 탱크(2)(3) 내에 설치되는 배플(7)과, 상기 제 2 탱크(3)와 연통되는 리시버드라이어(10)를 포함하여 구성된다.

상기 리시버드라이어(10)는 상기 제 2 탱크(3)와 연통되는 리시버탱크(11)와, 상기 리시버탱크(11)의 상,하단부를 밀폐시키는 상,하부캡(12)(13)과, 상기 리시버탱크(11) 내부에 설치되는 건조제(14)와, 필터(15)를 구비하고 있다.

이러한 구조의 응축기(1)는 입구파이프(6)를 통하여 유입된 고온고압의 냉매가 구획수단인 배플(7)에 의하여 튜브(4)들을 지그재그로 유동하면서 외부의 보다 낮은 공기와 열교환한 다음 상기 리시버드라이어(10)를 경유하여 출구파이프(6a)를 통하여 배출되어진다.

이와 같은 구성을 가진 리시버드라이어(10)가 일체로 된 응축기(1)의 제조과정을 간략하게 살펴보면, 상기 응축기(1)의 탱크(3)에 리시버드라이어(10)를 가조립한 상태에서 브레이징 공정을 수행하게 된다. 그리고, 브레이징 접합이 된 후에는 상기 리시버탱크(11) 내부에 건조제(14)와 필터(15)를 삽입한다. 다음으로, 상기 리시버탱크(11)를 밀폐시키기 위하여 그 하단부에 하부캡(13)을 결합하여 조립을 완성하게 된다.

한편, 최근에 알루미늄합금으로 제작되는 응축기(1)의 경우 내식성 향상을 위해 많은 시도가 이루어지고 있으며, 특히 수요가 많은 상기 압출 튜브(4)의 경우는 많은 연구가 이루어져 내식성 향상에 있어 상당한 진척이 있었다.

그러나, 상기 리시버드라이어(10)는 그 수요가 적고 또한 가공성 등의 제약으로 인해 내식성이 향상된 소재의 개발이 쉽지 않다. 따라서, 상기 리시버드라이어(10) 일체형 응축기(1)의 경우 리시버드라이어(10)가 먼저 부식되어 응축기(1) 전체의 내식성 향상에 걸림돌이 되는 문제가 있었다.

상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 상기 리시버드라이어의 소재 변경없이 리시버드라이어의 표면에 아연 함유 플럭스를 도포하는 간단한 전처리를 한 후 브레이징 함으로서, 브레이징 후 상기 리시버드라이어의 표면에 아연확산층이 형성되어 내식성이 향상된 자동차용 리시버드라이어 및 그 표면처리 방법을 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 응축기의 탱크와 연결관으로 연통하도록 결합되며 응축기 내부를 유동하는 냉매에 포함된 수분이나 기포 등의 이물질을 제거할 수 있도록 리시버탱크 내부에 필터수단을 구비한 리시버드라이어에 있어서, 상기 리시버탱크의 표면에 아연(Zn) 함유 플럭스를 도포하여 브레이징시 상기 표면에 아연확산층(10)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 응축기의 탱크와 연결관으로 연통하도록 결합되며 응축기 내부를 유동하는 냉매에 포함된 수분이나 기포 등의 이물질을 제거할 수 있도록 리시버탱크 내부에 필터수단을 구비한 리시버드라이어에 있어서, 상기 리시버탱크의 표면에 아연(Zn) 함유 플럭스를 도포하는 플럭싱처리공정; 상기 플럭싱처리공정을 거친 리시버탱크와 연결관으로 조립된 상기 응축기 탱크를 접합함과 아울러 리시버탱크의 표면에 아연확산층을 형성하는 브레이징공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같으며, 종래에 있어서와 동일한 부분에 대한 반복되는 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명에 따른 리시버드라이어 일체형 응축기를 나타내는 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 리시버드라이어의 표면에 아연확산층이 형성된 상태를 나타내는 확대도이다..

도시된 바와 같이, 먼저 본 발명에 따른 리시버드라이어(200)가 결합되는 응축기(100)는, 상호 대향되게 설치되는 제 1 탱크(101) 및 제 2 탱크(102)와, 상기 제 1,2 탱크(101)(102)에 양 단부가 연통되게 결합되며 내부에 소정형상의 유로가 형성된 다수개의 튜브(103)와, 상기 튜브(103)들 사이에 개재되어 열교환을 촉진시키는 방열핀(104)과, 상기 제 1 탱크(101)에 형성되어 냉매를 유입/유출하는 입,출구파이프(105)(105a)와, 상기 제 1,2 탱크(101)(102)의 내부공간을 상호 교호적으로 구획하여 냉매가 상기 튜브(103)들을 지그재그로 유동하도록 설치된 다수개의 배플(106)을 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 응축기(100)의 제 2 탱크(102)에는 연결관(150)을 통해 리시버드라이어(200)가 일체형 또는 분리형으로 설치된다.

상기 리시버드라이어(200)는 상기 제 2 탱크(102)와 연통하는 리시버탱크(201)와, 상기 리시버탱크(201)의 상,하단부를 밀폐시키는 상,하부캡(202)(203)과, 상기 리시버탱크(201) 내부에 설치되는 필터수단(210)으로 구성된다.

상기 리시버탱크(201)는 중공의 파이프 형상으로 이루어지며, 상기 응축기(100)에서 응축된 냉매를 유입시키는 하나 이상의 유입관(151) 및 액상으로 분리된 냉매를 배출시키는 배출관(152)으로 이루어진 연결관(150)에 의해 상기 제 2 탱크(102)와 연통되게 결합된다.

그리고, 상기 필터수단(210)은 상기 리시버탱크(201)의 내부 상,하측에 각각 수분이나 기포 등의 이물질을 제거하는 건조제 조립체(211)와 필터 조립체(212)를 설치하여 이루어진다.

한편, 도면에 도시된 필터수단(210)은 개략적으로 일예를 도시한 것이며, 더욱 다양한 방법 및 형태로 설치될 수 있다.

이러한 리시버드라이어(200)에 있어서, 상기 리시버드라이어(200)의 내식성을 향상하여 부식을 방지할 수 있도록 상기 리시버탱크(201)의 표면(201a)에 아연확산층(220)이 형성된다.

즉, 상기 리시버드라이어(200)를 상기 응축기(100)에 결합하기 위해 상기 리시버탱크(201)와 상기 제 2 탱크(102)를 연결관(150)으로 연통되게 조립하고 이들의 접촉부에 브래이징재를 다양한 방법으로 부착한 상태에서 브레이징노(爐)에 넣어 접합하게 되는데, 이때 상기 리시버드라이어(200)가 브레이징 되기전 즉, 상기 리시버드라이어(200)를 응축기(100)에 조립하기전 또는 조립한 후에 상기 리시버탱크(201)의 표면(201a)에 아연(Zn) 함유 플럭스를 도포한다.

여기서, 상기 아연 함유 플럭스는 KZnF₃인 것이 바람직하다.

또한, 상기 아연 함유 플럭스는 상기 리시버탱크(201)의 표면(201a)에 0.1∼50g/m²의 양을 도포하는 것이 바람직하다.

즉, 도포량이 0.1g/m²이하일 경우에는 양이 너무 작아 희생약극에 의한 내식효과가 미미하고, 50g/m²이상일 경우에는 미반응 아연에 의한 흑색 또는 다갈색의 잔재가 남게되고 미관상 문제가 될 수 있다.

이렇게 상기 리시버탱크(201)의 표면(201a)에 아연 함유 플럭스가 도포된 후에는 브레이징노를 통과하게 되는데,

이 과정에서 상기 아연 함유 플럭스가 녹아 상기 리시버탱크(201)의 표면(201a)에 골고루 퍼지게 되며 이때 아연성분도 함께 표면(201a) 전체에 퍼져 아연층(221)을 형성하거나 또는 일부가 표면(201a) 내부로 확산되어 들어간 확산층(222)으로 이루어진 아연확산층(220)을 형성하게 된다. 따라서 부식환경에 노출시 희생양극으로 작용하여 상기 아연확산층(220)이 상기 리시버드라이어(200) 보다 먼저 부식되어지므로 리시버드라이어(200)를 부식으로 부터 보호하게 된다.

또한, 소재의 변경없이도 상기 리시버드라이어(200)의 내식성을 향상시킬 수 있는 것이다.

상기와 같이 내식성을 향상한 리시버드라이어(200)의 표면처리 방법은 다음과 같으며, 아울러 동일한 부분에 대한 반복되는 설명은 생략한다.

먼저, 리시버드라이어(200)의 표면처리 방법은 크게 플럭싱처리공정과 브레이징공정으로 이루어진다.

상기 플럭싱처리공정은 앞서 설명한 리시버드라이어(200)를 응축기(100)에 조립하기전 또는 조립한 후 상기 리시버탱크(201)의 표면(201a)에 아연 함유 플럭스를 도포하는 공정이다.

여기서, 상기 아연 함유 플럭스는 KZnF₃인 것이 바람직하고, 또한, 상기 리시버탱크(201)의 표면(201a)에 0.1∼50g/m²의 양을 도포하는 것이 바람직하다.

다음으로 상기 브레이징 공정은 상기 플럭싱처리공정을 거친 상기 리시버탱크(201)와 연결관(150)으로 조립된 상기 응축기 탱크(102)의 접촉부들을 접합함과 동시에 리시버탱크(201)의 표면(201a)에 아연확산층(220)을 형성하는 공정이다.

브레이징 공정은 분위기에 따라서 CAB(Controled Atmosphere Brazing) PROCESS 와 VAC(진공) 브레이징 PROCESS 2가지 방법이 있으나, 본 발명은 플럭스를 사용하는 CAB PROCESS 에 적합한 방법이다.

즉, 상기 응축기(100)와 조립된 상태의 리시버드라이어(200)는 상기 CAB PROCESS 내에서 브레이징이 이루어지며, 이때 브레이징 온도(약 600도)에 의해 상기 리시버탱크(201), 연결관(150), 응축기 탱크(102)의 접촉부에 피복되어 있는 브레이징재가 용융되어 이들 접촉부에서 접합이 이루어진다.

또한, 상기 아연 함유 플럭스는 녹아서 상기 리시버탱크(201)의 표면(201a)에 골고루 퍼지게 되며 이때 아연 성분도 함께 퍼져 아연층(221)을 형성하거나 또는 표면(201a) 내부로 확산되어 들어간 확산층(222)을 형성하여 상기 리시버탱크(201)의 표면(201a) 전체에 아연확산층(220)을 형성하게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 상기 리시버드라이어(200)의 표면(201a)에 아연확산층(220)을 형성하여 내식성을 향상한 것에 대해서만 설명하였지만, 여기에 한정되지 않고 상기 리시버드라이어(200) 외에도 모든 알루미늄 부품에 적용될 수 있으며, 동일한 효과도 얻을 수 있는 것이다.

상기한 본 발명에 따르면, 상기 리시버드라이어의 표면에 아연 함유 플럭스를 도포하는 간단한 전처리를 한 후 브레이징 함으로서, 브레이징 후 상기 리시버드라이어의 표면에 아연확산층이 형성되어 소재의 변경없이도 희생양극효과에 의해 내식성이 향상 되며, 동시에 리시버드라이어 일체형 응축기의 내식수명도 향상된다.

도 1은 종래의 리시버드라이어 일체형 응축기를 나타내는 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 리시버드라이어 일체형 응축기를 나타내는 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 리시버드라이어의 표면에 아연확산층이 형성된 상태를 나타내는 확대도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

100: 응축기 101: 제 1 탱크

102: 제 2 탱크 103: 튜브

104: 방열핀 105: 입구파이프

105a: 출구파이프 106: 배플

150: 연결관 151: 유입관

152: 배출관 200: 리시버드라이어

201: 리시버탱크 201a: 표면

202: 상부캡 203: 하부캡

210: 필터수단 211: 건조제 조립체

212: 필터 조립체 220: 아연확산층

221: 아연층 222: 확산층

Claims

응축기(100)의 탱크(102)와 연결관(150)으로 연통하도록 결합되며 응축기(100) 내부를 유동하는 냉매에 포함된 수분이나 기포 등의 이물질을 제거할 수 있도록 리시버탱크(201) 내부에 필터수단(210)을 구비한 리시버드라이어에 있어서,

상기 리시버탱크(201)의 표면(201a)에 아연(Zn) 함유 플럭스를 도포하여 브레이징시 상기 표면(201a)에 아연확산층(220)이 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 리시버드라이어.
제 1 항에 있어서,

상기 아연 함유 플럭스는 KZnF₃인 것을 특징으로 하는 자동차용 리시버드라이어.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 아연 함유 플럭스의 도포량은 0.1∼50g/m²인 것을 특징으로 하는 자동차용 리시버드라이어.
응축기(100)의 탱크(102)와 연결관(150)으로 연통하도록 결합되며 응축기(100) 내부를 유동하는 냉매에 포함된 수분이나 기포 등의 이물질을 제거할 수 있도록 리시버탱크(201) 내부에 필터수단(210)을 구비한 리시버드라이어에 있어서,

상기 리시버탱크(201)의 표면(201a)에 아연(Zn) 함유 플럭스를 도포하는 플럭싱처리공정;

상기 플럭싱처리공정을 거친 리시버탱크(201)와 연결관(150)으로 조립된 상기 응축기 탱크(102)를 접합함과 아울러 리시버탱크(201)의 표면(201a)에 아연확산층(220)을 형성하는 브레이징공정

을 포함하는 것을 특징으로 하는 리시버드라이어의 표면처리 방법.
제 4 항에 있어서,

상기 아연 함유 플럭스는 KZnF₃인 것을 특징으로 하는 리시버드라이어의 표면처리 방법.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,

상기 아연 함유 플럭스의 도포량은 0.1∼50g/m²인 것을 특징으로 하는 리시버드라이어의 표면처리 방법.