KR20190115568A - 열교환기용 냉매 파이프의 연결장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열교환기용 냉매 파이프의 연결장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 열교환기와 연결되는 알루미늄 파이프에 이종 소재의 동파이프를 견고하게 연결할 수 있어서 냉매의 누설을 효과적으로 방지할 수 있는 열교환기용 냉매 파이프의 연결장치에 관한 것이다.
본 발명의 열교환기용 냉매 파이프의 연결장치는 알루미늄 소재로 형성되며 일측에 확관부가 형성된 제 1파이프와, 확관부에 일측이 삽입되는 동 소재의 제 2파이프를 연결하는 연결장치에 있어서, 제 1파이프와 제 2파이프의 연결부위를 감싸는 열수축튜브와, 열수축튜브를 감싸 열수축튜브를 압착시키는 압착홀더를 구비한다.

Description

열교환기용 냉매 파이프의 연결장치{connecting apparatus of refrigerant pipe for heat exchanger}

본 발명은 열교환기용 냉매 파이프의 연결장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 열교환기와 연결되는 알루미늄 파이프에 이종 소재의 동파이프를 견고하게 연결할 수 있어서 냉매의 누설을 효과적으로 방지할 수 있는 열교환기용 냉매 파이프의 연결장치에 관한 것이다.

일반적으로 열교환기(Heat exchanger)는 고체벽으로 분리된 두 유체 사이에 열교환을 수행하는 장치를 말하는 것으로, 좁은 의미의 열교환기는 통상적으로 상변화가 없는 두 공정 흐름 사이에 열을 교환하는 장치를 말하고, 넓은 의미로는 냉각기, 응축기 등을 포함한다. 이러한 열교환기는 난방, 공기조화, 동력발생, 냉각 및 폐열회수 등에 널리 이용되고 있다.

특히, 냉동사이클을 이용하는 공기조화기는 냉매를 압축 및 팽창시키면서 열교환기에서 냉매의 열교환이 이루어진다.

통상적으로 공기조화기의 실내기(증발기)와 실외기(응축기)는 냉매 파이프를 통해 서로 연결되어 있다. 냉매 전달을 위해 사용되는 냉매 파이프는 실내기 및 실외기로부터 각각 연장되는 제 1 파이프와, 제 1파이프간을 연결하는 제 2파이프를 포함한다.

제 1파이프와 제 2파이프의 연결을 위해 종래에는 제 2 파이프의 일단에 제 1 파이프의 일단이 수용될 수 있도록 확관부를 형성하여 확관부 내에 제 1 파이프의 일단을 삽입시킨 후 용접으로 연결시켰다.

하지만, 최근 알루미늄 소재의 열교환기가 주로 사용되면서 알루미늄과 동과의 용융점이 달라 용접이 어렵다는 문제점이 있다. 따라서 열교환기에 결합된 알루미늄 파이프와 동 파이프를 연결하기 위한 연결구조를 개발되고 있다.

대한민국 공개특허 제10-2008-0095505호에는 파이프 연결소켓 및 이를 갖춘 공기조화기가 개시되어 있다.

상기 파이프 연결소켓은 제 1 파이프와 제 2 파이프의 연결을 위하여 관 형상으로 형성되며, 양단에 확관되어 상기 제 1 파이프의 일단과 상기 제 2 파이프의 일단이 각각 삽입되어 연결되는 제 1 확관부와 제 2 확관부가 각각 형성되어 있다.

하지만, 상기 파이프 연결소켓은 제 1파이프의 확관된 부위에 제 2파이프를 삽입한 후 바깥은 방청튜브로 감싼 구조이므로 연결부위의 결합력이 약해 냉매가 누설될 수 있는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허 제10-2008-0095505호: 파이프 연결소켓 및 이를 갖춘 공기조화기

본 발명은 상기의 문제점을 개선하고자 창출된 것으로서, 알루미늄 파이프와 동파이프를 견고하게 연결하여 냉매의 누설을 방지할 수 있도록 양 파이프의 연결부위를 이중으로 감싸는 열교환기용 냉매 파이프의 연결장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 열교환기용 냉매 파이프의 연결장치는 알루미늄 소재로 형성되며 일측에 확관부가 형성된 제 1파이프와, 상기 확관부에 일측이 삽입되는 동 소재의 제 2파이프를 연결하는 연결장치에 있어서, 상기 제 1파이프와 상기 제 2파이프의 연결부위를 감싸는 열수축튜브와; 상기 열수축튜브를 감싸 상기 열수축튜브를 압착시키는 압착홀더;를 구비한다.

상기 압착홀더는 상기 열수축튜브의 일측을 덮도록 호형으로 형성된 제 1커버와, 상기 제 1커버와 대향되게 위치하여 상기 열수축튜브의 타측을 덮도록 호형으로 형성된 제 2커버와, 상기 제 1커버와 상기 제 2커버를 상호 연결시키는 브릿지부와, 상기 제 1커버와 상기 제 2커버를 결속시키기 위한 결속수단을 구비한다.

상기 제 1커버와 상기 제 2커버는 상기 확관부와 대응되는 내측면에 그루브가 각각 형성된다.

상기 브릿지부는 중심선을 따라 일직선으로 접어질 수 있도록 상기 중심선을 따라 일정간격으로 다수의 접힘유도슬릿이 형성되고, 상기 결속수단은 상기 제 1커버에 형성되며 결속홀이 마련된 고정돌기와, 상기 제 2커버에 형성되며 상기 결속홀에 삽입되어 상기 고정돌기에 걸리는 걸림편을 구비한다.

상기 제 1커버와 상기 제 2커버의 내측면에는 상기 열수축튜브 방향으로 돌출되는 립부가 일정간격으로 다수 형성된다.

상술한 바와 같이 본 발명은 알루미늄 파이프와 동파이프의 연결부위를 열수축튜브와 압착홀더를 이용해 이중으로 감싸므로 알루미늄 파이프와 동파이프를 견고하게 연결할 수 있다.

또한, 압착홀더가 열수축튜브를 바깥에서 감싸 열수축튜브를 강제로 압착시키므로 열수축튜브가 파이프의 외주면에 틈새가 없이 강하게 밀착되므로 냉매가 누설되는 것을 효과적으로 차단할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 예에 따른 열교환기용 냉매 파이프의 연결장치의 모습을 나타낸 분리사시도이고,
도 2는 도 1의 단면도이고,
도 3은 도 2의 A-A 단면도이고,
도 4는 본 발명의 다른 예에 따른 열교환기용 냉매 파이프의 연결장치의 요부를 발췌한 사시도이고,
도 5는 도 4가 적용된 열교환기용 냉매 파이프의 연결장치의 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 열교환기용 냉매 파이프의 연결장치에 대하여 구체적으로 설명한다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 열교환기용 냉매 파이프의 연결장치는 알루미늄 소재로 형성된 제 1파이프(1)와, 동 소재로 형성된 제 2파이프(5)를 연결한다.

제 1파이프(1)는 알루미늄 소재의 열교환기에 결합된다. 제 1파이프(1)는 냉매가 열교환기로 유입되는 통로를 형성하거나, 열교환기에서 냉매가 유출되는 통로를 형성한다. 제 1파이프(1)가 결합된 열교환기로 응축기 또는 증발기를 예로 들 수 있다.

제 1파이프(1)의 일측 단부에는 확관부(3)가 형성된다. 확관부(3)는 제 1파이프(1)의 내경과 외경이 커지도록 확관시켜 형성한다. 확관부(3)의 내경은 제 2파이프(5)의 외경과 대응되는 크기로 형성된다. 확관부(3)에 제 2파이프(5)의 일측이 삽입되어 연결된다.

제 2파이프(5)는 제 1파이프(1)와 연결되어 냉매가 이동하는 통로를 형성한다. 제 2파이프(5)는 동(copper) 소재로 형성된다. 동 소재의 제 2파이프(5)는 알루미늄 소재의 제 1파이프(1)와 용접으로 연결되기 어렵다. 따라서 본 발명은 비용접 방식으로 동 소재의 제 2파이프와 알루미늄 소재의 제 1파이프를 연결시킨다.

본 발명의 열교환기용 냉매 파이프의 연결장치는 제 1파이프(1)와 제 2파이프(3)의 연결부위를 감싸는 열수축튜브(10)와, 열수축튜브(10)를 감싸 열수축튜브(10)를 압착시키는 압착홀더(20)를 구비한다.

열수축튜브(Heat Shrinkable Tube)는 열에 의해 수축되는 합성수지 소재로 형성된다. 열수축튜브(10)는 직경 또는 직경 및 길이가 수축된다. 열수축튜브(100는 고무나 유연한 플라스틱 소재로 형성될 수 있다. 플라스틱 소재로 폴리올레핀계나 폴리에틸렌계 수지를 이용할 수 있다.

제 1파이프(1)와 제 2파이프(5)의 연결부위를 열수축튜브(10)로 감싼 후 열을 가하면 열수축튜브(10)는 수축하여 제 1 및 제 2파이프(1)(5)의 외주면에 밀착된다. 압착홀더(20)는 열수축튜브(10)보다 더 높은 강도의 합성수지로 형성될 수 있다.

압착홀더(20)는 열수축튜브(10)를 바깥에서 감싸 열수축튜브를 강제로 압착시킨다. 이러한 압착홀더(20)에 의해 열수축튜브(10)는 제 1 및 제 2파이프(1)(5)의 외주면에 틈새가 없이 견고히 부착되므로 냉매가 누설되는 것을 효과적으로 차단할 수 있다.

또한, 압착홀더(20)는 열수축튜브(10)를 감싸 외부로부터 열수축튜브(10)를 보호하는 역할을 한다. 열수축튜브(10)는 강도가 약한 합성수지로 형성되기 때문에 압착홀더(20)에 의한 열수축튜브(10)의 보호는 효과적이다.

도시된 압착홀더(20)는 열수축튜브(10)의 일측을 덮도록 호형으로 형성된 제 1커버(21)와, 제 1커버(21)와 대향되게 위치하여 열수축튜브(10)의 타측을 덮도록 호형으로 형성된 제 2커버(25)와, 제 1커버(21)와 제 2커버(25)를 상호 연결시키는 브릿지부(31)와, 제 1커버(21)와 제 2커버(25)를 결속시키기 위한 결속수단을 구비한다.

제 1커버(21)는 반원형의 곡면으로 이루어져 열수축튜브(10)의 일측을 덮는다. 도시된 예에서 제 1커버(21)는 열수축튜브(10)의 상부를 덮는다. 제 1커버(21)의 내측면에는 그루브(23)가 형성된다. 그루브(23)는 제 1커버의 내측면에서 일정한 깊이의 홈으로 이루어진다. 그루브(23)의 폭은 확관부(3)의 폭과 대응되는 크기로 형성된다.

제 2커버(25)는 제 1커버(21)와 대응되는 반원형의 곡면으로 이루어져 열수축튜브(10)의 타측을 덮는다. 도시된 예에서 제 2커버(25)는 열수축튜브(10)의 하부를 덮는다. 제 2커버(25)의 내측면에는 그루브(27)가 형성된다. 그루브(27)는 제 2커버(25)의 내측면에 일정한 깊이의 홈으로 이루어진다. 그루브(27)의 폭은 확관부(3)의 폭과 대응되는 크기로 형성된다.

브릿지부(31)는 제 1커버(21)와 제 2커버(25)를 상호 연결시킨다. 브릿지부(31)는 좌우로 긴 사각형상으로 이루어진다. 브릿지부(31)의 일측 가장자리에 제 1커버(21)가 연결되고, 브릿지부(31)의 타측 가장자리에 제 2커버(25)가 연결된다.

브릿지부(31)는 굽어질 수 있도록 변형된다. 제 1커버(21)와 제 2커버(25)의 단부가 서로 가까워지는 방향으로 이동되면 브릿지부(31)는 중심선(C)을 따라 접어지고, 제 1커버(21)와 제 2커버(25)의 단부가 서로 멀어지는 방향으로 이동되면 브릿지부(31)가 펴진다.

브릿지부(31)가 용이하게 접어지고 펴질 수 있도록 브릿지부(31)는 제 1 및 제 2커버(21)(25)보다 더 얇은 두께로 형성되는 것이 바람직하다. 그리고 브릿지부(31)가 중심선(C)을 따라 일직선으로 접어질 수 있도록 브릿지부(31)에는 접혀지는 것을 유도하는 접힘유도슬릿(35)이 형성된다.

접힘유도슬릿(35)은 중심선(C)을 따라 일정 간격으로 다수가 형성된다. 각 접힘유도슬릿(35)은 브릿지부(31)의 길이방향을 따라 좌우로 길게 형성된 장공구조로 이루어진다. 접힘유도슬릿(35)은 브릿지부(31)를 관통하여 형성된다.

브릿지부(31)의 중심선(C)을 따라 다수의 접힘유도슬릿(35)이 형성되어 있으므로 브릿지부(31)는 중심선(C)을 따라 용이하게 굽어질 수 있다.

결속수단은 제 1커버(21)에 형성되며 결속홀(22)이 마련된 고정돌기(24)와, 제 2커버(25)에 형성되며 결속홀(22)에 삽입되어 고정돌기(24)에 걸리는 걸림편(28)을 구비한다.

고정돌기(24)는 제 1커버(21)의 가장자리에 2개가 이격되어 형성된다. 각 고정돌기(24)에는 사각의 결속홀(22)이 형성된다.

걸림편(28)은 제 2커버(25)의 가장자리에 2개가 이격되어 형성된다. 걸림편(28)은 고정돌기(24)와 대응되는 위치에 형성된다. 걸림편(28)에는 턱이 형성되어 있으므로 결속홀(22)에 걸림편(28)이 삽입되면 턱이 고정돌기(24)에 걸린다.

결속수단에 의해 제 1커버(21)와 제 2커버(25)를 결속시키면 압착홀더(20)는 열수축튜브(10)를 바깥에서 감싸면서 열수축튜브(10)를 압착시킨다. 이에 따라 열수축튜브(10)가 제 1 및 제 2파이프(1)(5)의 외주면에 강하게 밀착되므로 냉매의 누설을 효과적으로 차단할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시 예에 적용된 압착홀더의 모습을 도 4 및 도 5에 도시하고 있다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 제 1커버(21)와 제 2커버(25)의 내측면에는 열수축튜브(10) 방향으로 돌출되는 립부(41)(45)가 일정간격으로 다수 형성된다.

제 1커버(21)의 내측면에는 다수의 립부(41)가 일정 간격으로 나란하게 형성된다. 제 2커버(25)의 내측면에도 다수의 립부(45)가 일정 간격으로 나란하게 형성된다.

이러한 립부는 도 5에 잘 나타난 바와 같이 제 1커버(21)와 제 2커버(25)가 결속될 경우 열수축튜브(10)를 강하게 압착한다. 따라서 냉매의 누설을 더욱 효과적으로 차단할 수 있다.

이상, 본 발명은 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

1: 제 1파이프 3: 확관부
5: 제 2파이프 10: 열수축튜브
20: 압착폴더 21: 제 1커버
25: 제 2커버 31: 브릿지부

Claims (5)

1. 알루미늄 소재로 형성되며 일측에 확관부가 형성된 제 1파이프와, 상기 확관부에 일측이 삽입되는 동 소재의 제 2파이프를 연결하는 연결장치에 있어서,
   상기 제 1파이프와 상기 제 2파이프의 연결부위를 감싸는 열수축튜브와;
   상기 열수축튜브를 감싸 상기 열수축튜브를 압착시키는 압착홀더;를 구비하는 것을 특징으로 하는 열교환기용 냉매 파이프의 연결장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 압착홀더는 상기 열수축튜브의 일측을 덮도록 호형으로 형성된 제 1커버와, 상기 제 1커버와 대향되게 위치하여 상기 열수축튜브의 타측을 덮도록 호형으로 형성된 제 2커버와, 상기 제 1커버와 상기 제 2커버를 상호 연결시키는 브릿지부와, 상기 제 1커버와 상기 제 2커버를 결속시키기 위한 결속수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 열교환기용 냉매파이프의 연결장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 제 1커버와 상기 제 2커버는 상기 확관부와 대응되는 내측면에 그루브가 각각 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기용 냉매파이프의 연결장치.
4. 제 2항에 있어서, 상기 브릿지부는 중심선을 따라 일직선으로 접어질 수 있도록 상기 중심선을 따라 일정간격으로 다수의 접힘유도슬릿이 형성되고,
   상기 결속수단은 상기 제 1커버에 형성되며 결속홀이 마련된 고정돌기와, 상기 제 2커버에 형성되며 상기 결속홀에 삽입되어 상기 고정돌기에 걸리는 걸림편을 구비하는 것을 특징으로 하는 열교환기용 냉매파이프의 연결장치.
5. 제 2항에 있어서, 상기 제 1커버와 상기 제 2커버의 내측면에는 상기 열수축튜브 방향으로 돌출되는 립부가 일정간격으로 다수 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기용 냉매파이프의 연결장치.