KR20130082392A

KR20130082392A - 이중관 연결구조체

Info

Publication number: KR20130082392A
Application number: KR1020120003584A
Authority: KR
Inventors: 이승훈; 신지용
Original assignee: 주식회사 두원공조
Priority date: 2012-01-11
Filing date: 2012-01-11
Publication date: 2013-07-19

Abstract

본 발명은, 내부에 제1유로를 형성하고 일단부가 반경방향으로 확장된 확관부를 가지는 내관과, 내관과의 사이에 제2유로를 형성하는 외관을 포함하는 이중관 구조의 제1파이프, 제1유로와 연통하도록 확관부와 연결되는 제2파이프, 제1파이프와 제2파이프의 연결부위가 삽입 고정되는 제1파이프삽입구와, 제1파이프와 제2파이프의 연결부위가 파이프삽입구에 삽입 고정되었을 때 제2유로와 연통하는 내부유로와, 내부유로와 연통되게 제2파이프삽입구가 각각 형성된 유니온블록 및 제2파이프삽입구에 삽입 고정되는 제3파이프를 포함하는 이중관 연결구조체를 제공한다.
따라서, 작업성이 좋아 생산성 및 경제성을 향상시킬 수 있으며, 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있음은 물론, 안정적인 상품성 및 나아가 성능을 향상시킬 수 있다.

Description

이중관 연결구조체 {Connection structure of double-wall pipe with rib}

본 발명은 이중관 연결구조체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량용 공기조화장치에 적용되는 이중관 연결구조체에 관한 것이다.

일반적으로 이중관은, 내부파이프와, 상기 내부파이프에 대하여 외주면상으로 이격되게 둘러싸면서 상기 내부파이프와의 사이에 유로를 형성하도록 하는 외부파이프로 이루어져, 내부파이프 내에 흐르는 제1유체와 상기 내부파이프와 외부파이프 사이의 유로를 흐르는 제2유체 간에 열교환이 이루어질 수 있는 구조로 되어 있다. 이에 상기 이중관은, 차량용 공기조화장치에서 증발기출구의 저온 저압의 냉매와 응축기 출구의 고온 고압의 냉매를 상호 열교환함으로써, 증발기로 들어가는 냉매의 과냉도를 증가시켜 에어콘의 냉방성능을 향상시키는 리퀴드 과냉시스템에 적용되기도 한다.

한편, 상기 리퀴드 과냉시스템에 적용되는 상기 이중관은, 외부의 다른 연결파이프들과 연통되게 결합하기 위한 이중관 연결구조체를 가지며, 이러한 이중관 연결구조체는 별도의 유니온(Union)을 통하여 상기 이중관과 외부파이프들이 결합된 후 각 부위를 용접하는 구조로 되어 있다.

그런데, 상기한 종래의 이중관 연결구조체는, 상기 이중관, 유니온 및 외부파이프들을 용접만으로 서로 결합하는 구조였기 때문에, 용접부분이 많아 작업이 어려웠고 또한 작업 중 용접물로 인하여 유로가 막히는 경우가 발생하면서 제품의 신뢰성을 저하시키는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 이중관 연결구조체는, 용접에 많은 비중을 차지하고 있는 구조이기 때문에, 작업자의 용접 방법이나 기술에 따라 제품의 신뢰성에도 큰 격차를 보여 상품성이 안정적으로 보장되지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은, 작업성이 좋으며 신뢰성을 향상시킬 수 있음은 물론, 안정적인 상품성 및 나아가 성능을 향상시킬 수 있는 이중관 연결구조체를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은, 내부에 제1유로를 형성하고 일단부가 반경방향으로 확장된 확관부를 가지는 내관과, 상기 내관과의 사이에 제2유로를 형성하는 외관을 포함하는 이중관 구조의 제1파이프; 상기 제1유로와 연통하도록 상기 확관부와 연결되는 제2파이프; 상기 제1파이프와 제2파이프의 연결부위가 삽입 고정되는 제1파이프삽입구와, 상기 제1파이프와 제2파이프의 연결부위가 상기 파이프삽입구에 삽입 고정되었을 때 상기 제2유로와 연통하는 내부유로와, 상기 내부유로와 연통되게 제2파이프삽입구가 각각 형성된 유니온블록; 및 상기 제2파이프삽입구에 삽입 고정되는 제3파이프를 포함하는 이중관 연결구조체를 제공한다.

여기서, 상기 제1파이프는, 상기 제1유로로 차량용 공기조화장치의 증발기 출구의 저온 저압의 냉매가 유동하고, 상기 제2유로로 상기 차량용 공기조화장치의 응축기 출구의 고온 고압의 냉매가 유동하여, 상기 증발기 출구의 냉매와 상기 응축기 출구의 냉매가 상호 열교환할 수 있다. 한편, 상기 내부유로는 경사지게 형성될 수 있다.

또한, 상기 이중관 연결구조체는 상기 제2파이프와, 상기 제3파이프 각각은, 외주면에 하나 또는 복수개의 기밀부재를 더 구비할 수 있으며, 상기 유니온블록의 일측에 결합하여, 상기 제2파이프와 상기 제3파이프를 상기 유니온블록에 결합 고정시키는 체결수단을 더 포함한다.

여기서, 상기 체결수단은, 상기 유니온블록의 일측에 결합하는 스터드볼트와, 상기 제2파이프가 끼움 결합하는 제1끼움부와, 상기 제1끼움부와 이격되게 형성되며 상기 제3파이프가 끼움 결합하는 제2끼움부가 각각 형성되고, 상기 스터드볼트가 관통 삽입되는 관통홀이 형성된 고정브라켓과, 상기 스터드볼트와 나사 결합하여 상기 고정브라켓을 상기 유니온블록의 일측에 밀착 고정시키는 체결너트를 포함한다. 또한, 이와 달리 상기 체결수단은, 상기 유니온블록의 일측에 결합하는 스터드볼트와, 상기 제2파이프가 끼움 결합하는 제1끼움부와, 상기 제1끼움부와 이격되게 형성되며 상기 제3파이프가 끼움 결합하는 제2끼움부가 각각 형성되고, 상기 스터드볼트가 끼움 결합하는 제3끼움부가 형성된 고정브라켓과, 상기 스터드볼트와 나사 결합하여 상기 고정브라켓을 상기 유니온블록의 일측에 밀착 고정시키는 체결너트를 포함한다. 이때, 상기 고정브라켓의 상기 제1끼움부와 제2끼움부는 각각, 일측 방향으로 상기 제2파이프와 상기 제2파이프를 동시에 끼울 수 있도록 상기 일측 방향으로 개방되게 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 이중관 연결구조체는, 작업성이 좋아 생산성 및 경제성을 향상시킬 수 있으며, 신뢰성을 향상시킬 수 있음은 물론, 안정적인 상품성 및 나아가 성능을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이중관 연결구조체의 외관을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 이중관 연결구조체의 분해사시도이다.
도 3은 도 1의 이중관의 내부 구조를 나타내는 정단면도이다.
도 4는 도 3에서 유니온블록의 다른 실시예를 나타내는 정단면도이다.
도 5는 도 1의 체결수단을 나타내는 측면도이다.
도 6은 도 1의 체결수단의 다른 실시예를 나타내는 측면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이중관 연결구조체의 외관을 나타내는 사시도이며, 도 2는 도 1의 이중관 연결구조체의 분해사시도이고, 도 3은 도 1의 이중관의 내부 구조를 나타내는 정단면도이다. 또한, 도 4는 도 3에서 유니온블록의 다른 실시예를 나타내는 정단면도이며, 도 5는 도 1의 체결수단을 나타내는 측면도이고, 도 6은 도 1의 체결수단의 다른 실시예를 나타내는 측면도이다.

먼저, 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 이중관 연결구조체(700)는, 차량용 공기조화장치의 증발기 출구의 냉매와 응축기 출구의 냉매를 상호 열교환하여 증발기로 유입되는 냉매의 과냉도를 증가시키는 리퀴드 과냉시스템에 적용되는 것으로서, 제1파이프(100)와, 제2파이프(200)와, 유니온블록(300a)과, 제3파이프(400)와, 체결수단(500a)을 포함한다.

상기 제1파이프(100)는, 이중관 구조로서 내부에 제1유로(111;도 3참조)를 형성하고 일단부가 반경방향으로 확장된 확관부(112)를 갖는 내관(110)과, 상기 내관(110)과의 사이에 제2유로(121)를 형성하는 외관(120)을 포함한다.

여기서, 상기 확관부(112)는, 삽입되는 상기 제2파이프(200)와의 기밀한 결합이 가능하도록 상기 제2파이프(200)의 직경에 대응되게 확대 형성 되어있다.

한편, 상기 제1파이프(100)는 상기 외관(120)과 내관(110) 사이에, 상기 외관(120)과 내관(110)을 연결하는 복수개의 리브(130)들이 구비되어 있으며, 이러한 이중관 구조에 대한 상세한 설명은 공지의 이중관 구조와 실질적으로 동일하므로 생략하기로 한다.

도 3을 참조하면, 상기 제1파이프(100)는, 상기 리퀴드 과냉시스템에 적용되어 상기 제1유로(111)로 차량용 공기조화장치의 증발기 출구의 저온 저압의 냉매가 유동하고, 상기 제2유로(121)로 상기 차량용 공기조화장치의 응축기 출구의 고온 고압의 냉매가 유동하여, 상기 증발기 출구의 냉매와 상기 응축기 출구의 냉매가 상호 열교환하는 구조로 되어 있다.

상기 제2파이프(200)는, 상기 제1유로(111)와 연통되도록 일단부가 상기 확관부(112)의 내측에 밀착되게 삽입된다. 이와 같이, 상기 제2파이프(200)는, 상기 제1파이프(100)와 상기 확관부(112)를 통하여 밀착되게 결합하는 구조이기 때문에 상기 제1파이프(100)와 상기 제2파이프(200)와의 기밀성이 좋다. 한편, 도면에서 상기 제2파이프(200)는 상기 확관부(112)의 내측으로 삽입되는 구조를 나타내었지만, 이는 일 실시예로 상기 확관부(112)가 상기 제2파이프(200)의 내측으로 기밀하게 삽입 결합할 수도 있음은 물론이다.

상기 제2파이프(200)는, 석션 파이프로 상기 제1유로(111)와 연통되어 상기 제1유로(111)로부터 상기 증발기 출구의 저온 저압의 냉매가 유입되며, 유입된 상기 저온 저압의 냉매를 압축기 입구로 공급한다. 여기서, 상기 제2파이프(200)는, 외주면을 따라 제2플랜지부(201)가 형성되어 있으며, 상기 제2플랜지부(201)는 상기 유니온블록(300a,300b)의 일측면과 밀착되어 상기 유니온블록(300a,300b)에 삽입된 상기 제2파이프(200)의 흔들림을 방지하거나, 상기 제2파이프(200)의 삽입정도를 제한하는 역할을 한다.

상기 유니온블록(300a,300b)은, 상기 제1파이프(100)와 제2파이프(200)의 연결부위가 삽입 고정되는 제1파이프삽입구(310)와, 상기 제1파이프(100)와 제2파이프(200)의 연결부위가 상기 제1파이프삽입구(310)에 삽입 고정되었을 때 상기 제2유로(121)와 연통하는 내부유로(320)가 형성되어 있다. 또한, 상기 유니온블록(300a,300b)은, 상기 제1파이프삽입구(310)와 이격되고 상기 내부유로(320)와 연통되게 제2파이프삽입구(330)가 형성되어 있다. 또한, 상기 유니온블록(300a,300b)은, 상기 제1파이프삽입구(310)와 상기 제2파이프삽입구(330) 사이에 체결홀(301)이 형성되어 있다.

여기서, 상기 제1파이프삽입구(310)는 상기 제1파이프(100)와 상기 제2파이프(200)의 형상에 대응하여 그 직경이나 형상이 결정되어, 상기 제1파이프(100)의 외관(120)의 외주면과 상기 제2파이프(200)의 외주면이 밀착되게 삽입 고정되는 구조로 되어 있다. 마찬가지로, 상기 제2파이프삽입구(330)는 상기 제3파이프(400)의 형상에 대응하여 그 직경이나 형상이 결정되어 상기 제3파이프(400)의 외주면이 밀착되게 삽입 고정되는 구조로 되어 있다.

한편, 상기 내부유로(320)는 상기 유니온블록(300a,300b) 외측에서 가공이 용이하도록 경사지게 형성되어 있다.

상기 제3파이프(400)는, 상기 내부유로(320)와 연통하도록 상기 유니온블록(300a,300b)에 삽입 결합한다. 상기 제3파이프(400)는, 리퀴드 파이프로 상기 응축기 출구와 연결되어 상기 응축기 출구로부터 고온 고압의 냉매를 공급받아 상기 내부유로(320)로 유출한다. 여기서, 상기 제3파이프(400)는, 외주면을 따라 제3플랜지부(301)가 형성되어 있다. 상기 제3플랜지부(301)는 상기 유니온블록(300a,300b)의 일측면과 밀착되어 상기 유니온블록(300a,300b)에 삽입된 상기 제3파이프(400)의 흔들림을 방지하거나, 상기 제3파이프(400)의 삽입정도를 제한하는 역할을 한다.

상기 체결수단(500a)은, 상기 유니온블록(300a,300b)의 일측에 착탈 가능하게 결합하여, 상기 제2파이프(200)와 상기 제3파이프(400)를 상기 유니온블록(300a,300b)에 결합 고정시키는 역할을 한다. 상기 체결수단(500a)은, 스터드볼트(510)와, 고정브라켓(520a,520b)과, 체결너트(530)를 포함한다.

상기 스터드볼트(510)는, 상기 유니온블록(300a,300b)의 상기 체결홀(301)에 체결되며, 상기 유니온블록(300a,300b)과 체결력을 확보하고 상기 체결너트(530)와의 견고한 결합을 위하여 외주면에 나사산이 형성되어 있다.

상기 스터드볼트(510)는, 중간부분에 외주면을 따라 플랜지부(501;도 4참조)가 형성되어 있으며, 상기 플랜지부(501)는 상기 유니온블록(300a,300b)의 일측면과 밀착되어 상기 스터드볼트(510)의 체결깊이를 제한한다.

상기 고정브라켓(520a)은, 플레이트형상으로 상기 유니온블록(300a,300b)의 일측면으로 결합하며, 도 5에 나타난 바와 같이 상기 제2파이프(200)가 끼움 결합하는 제1끼움부(511)와, 상기 제1끼움부(511)와 이격되게 형성되며 상기 제3파이프(400)가 끼움 결합하는 제2끼움부(512)가 형성되어 있다. 또한, 상기 고정브라켓(520a)은, 상기 스터드볼트(510)와 대응되는 위치에 상기 스터드볼트(510)가 관통 삽입되는 관통홀(521)이 형성되어 있다.

한편, 도 6을 참조하면, 상기 고정브라켓(520b)은, 상기 스터드볼트(510)와 연결되기 위하여 도 2의 상기 관통홀(521) 대신, 상기 스터드볼트(510)가 끼움 결합하는 제3끼움부(513)를 형성한다.

여기서, 상기 고정브라켓(520a,520b)의 상기 제1끼움부(511)와, 제2끼움부(512)와, 제3끼움부(513)는, 상기 유니온블록(300a,300b)에 상기 제1파이프(100), 제2파이프(200) 및 제3파이프(400)가 삽입 고정된 상태에서도 동시에 끼움 결합이 용이하도록 동일한 일측 방향으로 개방되어 있다.

상기 체결너트(530)는, 상기 스터드볼트(510)와 나사 결합하여 조임 또는 풀림을 통하여 상기 고정브라켓(520a)을 상기 유니온블록(300a,300b)의 일측에 밀착 고정 또는 분리시키는 역할을 한다.

한편, 도면에서 상기 스터드볼트(510)는 하나를 구비한 경우를 예로 하여 나타내었지만, 이는 일 실시예로 상기 유니온(300a,300b)의 형상이나 상기 제2파이프(200)와 상기 제3파이프(400)의 간격 등에 따라 그 개수와 그 위치가 변경될 수 있음은 물론이다. 또한, 도면에서 상기 스터드볼트(510)는, 별도의 구성으로 상기 유니온블록(300a,300b)에 체결되는 구조를 나타내었지만, 경우에 따라 상기 유니온블록(300a,300b)에 일체로 형성될 수도 있다.

그리고 도 3의 유니온블록(300a)에 대하여 다른 실시예로 도 4를 참조하면, 상기 유니온블록(300b)은, 상기 고정브라켓(510)이 결합하는 일측면에 상기 플랜지부(501), 제2플랜지부(201) 및 제3플랜지부(401) 각각의 폭만큼 그 깊이를 갖는 환형의 플랜지홈(305), 제2플랜지홈(302) 및 제3플랜지홈(304)이 각각 형성되어 있다. 상기 플랜지홈(305), 제2플랜지홈(302) 및 제3플랜지홈(304)은 상기 스터드볼트(530)의 플랜지부(501)와, 제2파이프(200) 및 제3파이프(400)의 제2플랜지부(201) 및 제3플랜지부(401)가 삽입되는 부분으로서, 이러한 경우 상기 이중관 연결구조체(700b)는 상기 고정브라켓은(510) 상기 유니온블록(300b)의 일측면에 밀착되게 결합한다.

상기 이중관 연결구조체(700)는, 상기 제2파이프(200)와, 상기 제3파이프(400) 각각의 외주면에 기밀을 유지하기 위한 기밀부재(610,620,630)를 더 구비한다. 상기 기밀부재(610,620,630)는 취급이 용이하고 기밀성이 우수한 오-링(O-ring)을 적용하며, 원하는 기밀성 정도 등에 따라 그 개수를 달리 할 수 있다. 한편, 상기 기밀부재(610,620,630)는 이중으로 구비된 복수 개의 오-링을 그 적용예로 나타내었지만, 이는 일 실시예로 상기 제2파이프(200)와 상기 제3파이프(400)의 외주면에 결합하여 기밀을 유지할 수 있는 구성이라면 다양한 구성이 적용가능하다.

한편, 상기 이중관 연결구조체(700)는, 상기 제1파이프(100)와 상기 유니온블록(300a,300b)이 용접결합부(150)를 통하여 하나의 어셈블리 형태를 가지고, 이 상태의 상기 유니온블록(300a,300b)에 상기 제2파이프(200)와, 상기 제3파이프(400)를 삽입 고정하여 조립한다.

상기한 바와 같이, 상기 이중관 연결구조체(700)는, 상기 유니온블록(300a,300b)과 체결수단(500a,500b)을 통하여 상기 제2파이프(200)와 상기 제3파이프(400)가 결합 고정되는 구조이기 때문에 작업성이 좋아 경제적이며, 신뢰성을 향상시킬 수 있어 안정적인 상품성 및 성능을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

100... 제1파이프 110... 내관
111... 제1유로 112... 확관부
120... 외관 121... 제2유로
150... 용접결합부 200... 제2파이프
300a,300b... 유니온블록 310... 파이프삽입구
320... 내부유로 330... 제2파이프삽입구
400... 제3파이프 500a,500b... 체결수단
510... 스터드볼트 520a,520b... 고정브라켓
530... 체결너트 610,620,630... 기밀부재
700... 이중관 연결구조체

Claims

내부에 제1유로를 형성하고 일단부가 반경방향으로 확장된 확관부를 가지는 내관과, 상기 내관과의 사이에 제2유로를 형성하는 외관을 포함하는 이중관 구조의 제1파이프;
상기 제1유로와 연통하도록 상기 확관부와 연결되는 제2파이프;
상기 제1파이프와 제2파이프의 연결부위가 삽입 고정되는 제1제1파이프삽입구와, 상기 제1파이프와 제2파이프의 연결부위가 상기 제1파이프삽입구에 삽입 고정되었을 때 상기 제2유로와 연통하는 내부유로와, 상기 내부유로와 연통되게 제2파이프삽입구가 각각 형성된 유니온블록; 및
상기 제2파이프삽입구에 삽입 고정되는 제3파이프를 포함하는 이중관 연결구조체.
청구항 1에 있어서,
상기 제1파이프는,
상기 제1유로로 차량용 공기조화장치의 증발기 출구의 저온 저압의 냉매가 유동하고, 상기 제2유로로 상기 차량용 공기조화장치의 응축기 출구의 고온 고압의 냉매가 유동하여, 상기 증발기 출구의 냉매와 상기 응축기 출구의 냉매가 상호 열교환하는 이중관의 연결구조체.
청구항 1에 있어서,
상기 내부유로는 경사지게 형성된 이중관의 연결구조체.
청구항 1에 있어서,
상기 제2파이프와, 상기 제3파이프 각각은, 외주면에 하나 또는 복수개의 기밀부재를 더 구비하는 이중관 연결구조체.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유니온블록의 일측에 결합하여, 상기 제2파이프와 상기 제3파이프를 상기 유니온블록에 결합 고정시키는 체결수단을 더 포함하는 이중관 연결구조체.
청구항 5에 있어서,
상기 체결수단은,
상기 유니온블록의 일측에 결합하는 스터드볼트와,
상기 제2파이프가 끼움 결합하는 제1끼움부와, 상기 제1끼움부와 이격되게 형성되며 상기 제3파이프가 끼움 결합하는 제2끼움부가 각각 형성되고, 상기 스터드볼트가 관통 삽입되는 관통홀이 형성된 고정브라켓과,
상기 스터드볼트와 나사 결합하여 상기 고정브라켓을 상기 유니온블록의 일측에 밀착 고정시키는 체결너트를 포함하는 이중관 연결구조체.
청구항 5에 있어서,
상기 체결수단은,
상기 유니온블록의 일측에 결합하는 스터드볼트와,
상기 제2파이프가 끼움 결합하는 제1끼움부와, 상기 제1끼움부와 이격되게 형성되며 상기 제3파이프가 끼움 결합하는 제2끼움부가 각각 형성되고, 상기 스터드볼트가 끼움 결합하는 제3끼움부가 형성된 고정브라켓과,
상기 스터드볼트와 나사 결합하여 상기 고정브라켓을 상기 유니온블록의 일측에 밀착 고정시키는 체결너트를 포함하는 이중관 연결구조체.
청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,
상기 고정브라켓의 상기 제1끼움부와 제2끼움부는 각각,
일측 방향으로 상기 제2파이프와 상기 제2파이프를 동시에 끼울 수 있도록 상기 일측 방향으로 개방되게 형성되어 있는 이중관 연결구조체.