WO2013111951A1

WO2013111951A1 - 공기 조화기 설치용 배관 장치

Info

Publication number: WO2013111951A1
Application number: PCT/KR2013/000142
Authority: WO
Inventors: 박애경
Original assignee: Park Ae Kyung
Priority date: 2012-01-27
Filing date: 2013-01-09
Publication date: 2013-08-01
Also published as: KR20130087297A; KR101397531B1

Abstract

본 발명에 따른 공기 조화기 설치용 배관 장치는, 공기 조화기에 설치되는 배관의 연결 구조로서, 알루미늄 합금으로 이루어진 제1배관; 상기 제1배관의 일단부 외주를 둘러싸도록 배치되며 상기 제1배관의 길이방향으로 돌출된 링 형상으로 구성되고 상기 제1배관에 고정된 연결 블록; 상기 제1배관과 동축상에 배치된 제2배관; 상기 제2배관의 일단부에 결합되고 외주면에 수나사부가 구비된 니플 부재; 및 상기 니플 부재와 상기 연결 블록을 결합하도록 상기 연결 블록을 수용하여 상기 니플 부재에 나사결합된 너트 부재;를 포함한 것을 특징으로 한다.

Description

공기 조화기 설치용 배관 장치

본 발명은 공기 조화기 설치용 배관 장치로서, 실내기 유닛과 실외기 유닛 간의 냉매가 흐르는 통로를 제공하는 배관의 연결 구조에 관한 것이다.

일반적으로 에어컨을 포함한 공기 조화 시스템은 실내기 유닛과 실외기 유닛을 포함한다. 실내기 유닛과 실외기 유닛 사이에는 배관이 설치되어 냉매가 실외기 유닛과 실내기 유닛 간에 순환된다. 상기 배관은 동합금으로 제조되는 것이 일반적이다. 그런데, 최근 동(구리)의 가격이 상승함에 따라 배관의 제조비용이 높아지는 문제점이 발생하였다. 이러한 문제점을 해소하기 위해 새로운 배관 구조가 제시되었으며 그 일 예가 공개실용신안 제2009-0005185에 개시되어 있다.

즉, 상기 공개실용신안에서는 배관의 대부분을 알루미늄 합금으로 제조하고 그 배관의 단부는 동합금으로 제조하여 알루미늄 합금으로 이루어진 배관과 동합금으로 이루어진 배관을 전기저항 용접인 공정접합 방식으로 결합하였다. 그런데, 일반적으로 이종 금속을 결합하는 경우 각 금속 간의 활성 전위 차이에 의해 한쪽 금속으로부터 다른 쪽 금속으로 전자가 이동하면서 갈바닉 부식(Galvanic corrosion)이 발생한다. 갈바닉 부식은 특히 접합부위가 수분에 노출될 경우에 급속하게 진행된다. 갈바닉 부식은 일반적으로 "전이부식"이라고 불린다. 이와 같은 문제점을 해소하기 위해 접합부위를 합성수지 필름으로 피복 하여야 한다. 그러나 접합부위를 합성수지 필름으로 피복 하는 경우 제조 원가가 상승하고 피복 공정이 추가로 필요하므로 배관의 제조 공정이 복잡해지는 문제점이 있다. 또한, 피복된 합성수지 필름과 배관 사이로 수분이 유입될 수 있으며 피복이 예기치 않은 외부의 충격에 의해 손상되는 경우에 전이 부식이 급속하게 진행됨으로써 배관이 손상되는 문제점이 있다. 한편, 동합금으로 된 배관과 알루미늄 합금으로 된 배관을 공정접합함으로써 발생하는 전이부식 문제를 해소하기 위해 동합금으로 된 배관과 알루미늄 합금으로 된 배관을 용접하지 않고 기계적으로 연결하는 방법이 제시되었다. 도 1에는 동합금으로 이루어진 배관과 알루미늄 합금으로 이루어진 배관을 연결하는 구조가 개시되어 있다. 도 1을 참조하면 동합금으로 제조된 배관(1)의 일단부에는 플레어 니플(2, flare nipple)이 용접 등의 방식으로 결합된다. 그리고 알루미늄 합금으로 이루어진 배관(3)의 일단부는 플레어부(4)가 형성한다. 상기 플레어부(4)가 상기 플레어 니플(2)에 접촉된 상태에서 플레어 너트(5)가 상기 플레어부(4)를 상기 플레어 니플(2)에 견고하게 고정한다. 상기 플레어 너트(5)는 상기 플레어 니플(2)에 나사결합된다. 그런데 도 1에 도시된 바와 같은 구조는 또 다른 문제점을 유발한다. 즉, 일반적으로 알루미늄 합금은 동합금에 비하여 강도가 낮다. 따라서, 알루미늄 합금으로 이루어진 배관은 플레어부를 정밀하게 가공하기 어려운 문제점이 있다. 또한, 알루미늄 합금으로 된 배관은 플레어 너트(5)에 의해 상기 플레어 니플(2)에 고정된 상기 플레어부(4) 주변이 예기치 않은 진동이나 외력에 의해 변형될 수 있는 문제점이 있다. 따라서, 공기 조화기 시스템이 작동하는 과정에서 발생하는 진동이나 충격에 의해 상기 플레어부(4) 주위가 변형되면서 배관 내부를 흐르는 냉매가 외부로 유출될 수 있는 문제점이 있다. 물론 알루미늄 배관을 제조하는 소재로 강도가 높은 알루미늄 합금을 사용할 수도 있으나 그 경우에는 원하는 형태로 배관의 형태를 구부리기 어려운 문제점과 크랙(crack), 꺽임 등의 문제가 발생할 수 있다. 또한, 플레어부의 변형이 용이하므로 배관의 재사용이 어려운 문제점도 발생한다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서 제조 비용이 절감되고 내구성이 향상되도록 구조가 개선된 공기 조화기 설치용 배관 장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기 조화기 설치용 배관 장치는, 공기 조화기에 설치되는 배관의 연결 구조로서, 알루미늄 합금으로 이루어진 제1배관;

상기 제1배관의 일단부 외주를 둘러싸도록 배치되며 상기 제1배관의 길이방향으로 돌출된 링 형상으로 구성되고 상기 제1배관에 고정된 연결 블록;

상기 제1배관과 동축상에 배치된 제2배관;

상기 제2배관의 일단부에 결합되고 외주면에 수나사부가 구비된 니플 부재; 및

상기 니플 부재와 상기 연결 블록을 결합하도록 상기 연결 블록을 수용하여 상기 니플 부재에 나사결합된 너트 부재;를 포함한 점에 특징이 있다.

본 발명에 따른 공기 조화기 설치용 배관 장치는 강도가 높은 연결 블록을 제1배관의 일단부에 배치함으로써, 상기 연결 블록이 배관 연결 부위의 내구성을 향상시켜 동합금보다 가격이 저렴한 알루미늄 합금을 용이하게 공기 조화기 설치용 배관 장치에 사용할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.

도 1은 종래의 공기 조화기 설치용 배관 장치의 구조를 보여주는 도면이다.

도 2는 본 발명의 제1실시 예에 따른 공기 조화기 설치용 배관 장치의 구조를 보여주는 도면이다.

도 3은 도 2에 도시된 연결 블록과 제1배관의 결합 구조를 상세하여 보여주는 도면이다.

도 4는 도 2에 도시된 제1배관과 연결 블록의 결합 구조를 보여주는 부분 절단 사시도이다.

도 5는 본 발명의 제2실시 예에 따른 공기 조화기 설치용 배관 장치의 구조를 보여주는 도면이다.

도 6은 도 5에 도시된 연결 블록의 구조를 더욱 상세하게 보여주는 도면이다.

도 7은 도 5에 도시된 너트 부재의 구조를 보여주는 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 일 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 제1실시 예에 따른 공기 조화기 설치용 배관 장치의 구조를 보여주는 도면이다. 도 3은 도 2에 도시된 연결 블록과 제1배관의 결합 구조를 상세하여 보여주는 도면이다. 도 4는 도 2에 도시된 제1배관과 연결 블록의 결합 구조를 보여주는 부분 절단 사시도이다. 도 5는 본 발명의 제2실시 예에 따른 공기 조화기 설치용 배관 장치의 구조를 보여주는 도면이다. 도 6은 도 5에 도시된 연결 블록의 구조를 더욱 상세하게 보여주는 도면이다. 도 7은 도 5에 도시된 너트 부재의 구조를 보여주는 도면이다.

도 2 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예들에 따른 공기 조화기 설치용 배관 장치(10,12)는 제1배관(20)과, 연결 블록(30)과, 제2배관(40)과, 니플 부재(50)와, 너트 부재(60)를 포함한다.

상기 제1배관(20)은 알루미늄 합금으로 제조된다. 상기 제1배관(20)은 중공이 형성된 파이프 형상의 부재이다.

상기 연결 블록(30)은 본 발명의 핵심적인 구성요소다. 상기 연결 블록(30)은 알루미늄 합금으로 제조된다. 상기 연결 블록(30)은 상기 제1배관(20)과 동일한 계열의 알루미늄 합금으로 제조될 수 있으며 더욱 바람직하게는 상기 제1배관(20) 보다 강도가 높은 알루미늄 합금으로 제조될 수 있다. 상기 연결 블록(30)은 링 형상의 부재이다. 상기 연결 블록(30)은 상기 제1배관(20)의 일단부 외주를 둘러싸도록 배치된다. 상기 연결 블록(30)은 상기 제1배관(20)의 길이방향으로 일정량 돌출된다. 상기 연결 블록(30)은 상기 제1배관(20)에 고정된다. 상기 연결 블록(30)과 상기 제1배관(20)을 고정하는 방법은 예컨대 전형적인 산소 가스 용접 방식을 사용할 수 있으며, 접착제 등을 사용하여 접합할 수도 있으며 그 밖에 다양한 방법이 채용될 수 있다. 상기 연결 블록(30)은 도 2에 도시된 바와 같이 플레어부(32)를 포함할 수 있다. 한편, 상기 연결 블록(30)은 도 5에 도시된 바와 같이 플레이부를 포함하지 않을 수도 있다. 상기 연결 블록(30)은 종래에 일반적으로 사용되고 있는 동합금으로 이루어진 배관에 비하여 상대적으로 강도가 낮은 알루미늄 합금으로 된 배관을 사용하는 경우에 그 알루미늄 합금의 낮은 강도를 보완하여 주기 위해 채용된 구조물이다. 상기 연결 블록(30)은 후술하는 제2배관(40)과 상기 제1배관(20)을 효과적으로 연결하도록 하는 구조물이며 배관 장치의 내구성을 향상시켜주는 역할을 한다. 상기 연결 블록(30)은 상기 제1배관(20)이 그 연결 블록(30)을 관통하지 않도록 상기 제1배관(20)의 단부가 걸리는 걸림턱(34)을 구비하는 것이 바람직하다.

상기 제2배관(40)은 상기 제1배관(20)과 동축상에 배치된다. 상기 제2배관(40)은 일반적으로 동합금으로 이루어진 파이프 형상이 채용될 수 있다. 한편, 상기 제2배관(40)은 상기 제1배관(20)과 같은 재질의 소재로 제조될 수 있다. 상기 제2배관(40)의 재질은 이에 한정되지 않으며 예컨대 스테인리스 강관 등이 채용될 수도 있다.

상기 니플 부재(50)는 상기 제2배관(40)의 일단부에 결합된다. 상기 니플 부재(50)는 외주면에 수나사부(52)가 구비된다. 상기 니플 부재(50)는 종래에 사용되고 있는 형태의 니플을 채용할 수 있다. 상기 니플 부재(50)는 도 2에 도시된 바와 같이 후술하는 너트 부재(60)에 형성된 플레어부(32)에 대응하는 형상이 구비될 수 있다.

상기 연결 블록(30)과 상기 니플 부재(50) 사이에는 씰링 부재(70)가 배치될 수 있다. 상기 씰링 부재(70)는 예컨대 O-링이나 패킹 등이 채용될 수 있다. 상기 씰링 부재(70)는 상기 연결 블록(30)과 상기 니플 부재(50)의 연결부위에서 밀봉 효과를 증가시키는 작용을 한다.

상기 너트 부재(60)는 상기 니플 부재(50)와 상기 연결 블록(30)을 결합하는 부재이다. 상기 너트 부재(60)는 상기 연결 블록(30)을 수용하여 상기 니플 부재(50)에 나사결합된다. 상기 너트 부재(60)는 내주면에 암나사부(62)가 형성되어 있으며 그 암나사부(62)에 인접하여 나사부가 형성되지 않는 수용부(64)가 구비된다. 상기 수용부(64)는 상기 연결 블록(30)을 수용하는 부위다. 상기 너트 부재()의 외주면은 육각형 등으로 형성될 수 있다.

상기 연결 블록(30)과 상기 제1배관(20)의 일단부는 수지 피복되는 것이 바람직하다. 수지 피복은 ABS 수지(아크릴로 부타디엔 스티렌 수지), 폴리우레탄 수지 등의 합성 수지를 금속 표면에 코팅한 것이다. 수지를 금속 표면에 코팅하는 방법은 공지된 여러 방법을 사용할 수 있으며 예컨대 액상의 합성 수지에 담그는 방법이나, 브러시를 사용하여 액상의 합성 수지를 금속 표면에 바르는 방법이나, 액상의 합성수지를 금속 표면에 분사는 방법 등 다양한 방법이 채용될 수 있다.

이하에서는, 상술한 바와 같은 구조를 가진 공기 조화기 설치용 배관 장치(10, 12)를 조립하는 과정을 예로 들어 본 발명의 작용 효과를 상세하게 서술하기로 한다.

도 2 또는 도 5에는 조립된 상태의 공기 조화기 설치용 배관 장치(10, 12)가 도시되어 있다. 도 2에 도시된 공기 조화기 설치용 배관 장치(10)는 연결 블록(30)에 플레어부(32)가 형성된 구조이며, 도 5에 도시된 공기 조화기 설치용 배관 장치(12)는 연결 블록(30)에 플레어부가 형성되지 않는 구조를 보여준다.

이제 공기 조화기 설치용 배관 장치(10, 12)를 조립 순서에 따라 서술하기로 한다.

먼저, 제1배관(20)과 상기 연결 블록(30)을 결합한다. 상기 연결 블록(30)의 걸림턱(34)에 상기 제1배관(20)의 일단부가 걸리도록 상기 제1배관(20)의 일단부를 상기 연결 블록(30)에 삽입한다. 그리고 상기 연결 블록(30)의 단부와 상기 제1배관(20)을 산소 용접하여 고정한다. 이제 상기 제1배관(20)과 상기 연결 블록(30)이 일체가 되었다. 그리고, 상기 제2배관(40)의 일단부에 상기 니플 부재(50)을 고정한다. 상기 니플 부재(50)에 상기 제2배관(40)의 일단부를 삽입한 후 용접에 의해 상기 니플 부재(50)와 상기 제2배관(40)을 일체로 결합한다. 이제 상기 제1배관(20)과 상기 제2배관(40)을 연결할 준비가 되었다. 상기 제1배관(20)의 타단부로부터 상기 너트 부재(60)를 끼워서 상기 제1배관(20)의 일단부 쪽, 즉 상기 연결 블록(30) 쪽으로 상기 너트 부재(60)을 이동한다. 만약 제1배관(20)의 양단부에 상기 연결 블록(30)이 설치되는 경우에는 그 연결 블록(30)을 상기 제1배관(20)에 조립하기 전에 상기 너트 부재(60)를 상기 제1배관(20)에 선 조립할 필요가 있다.

상기 연결 블록(30)과 상기 니플 부재(50) 사이에 씰링 부재(70)을 배치한다. 그리고, 상기 너트 부재(60)의 암나사부와 상기 니플 부재(50)의 수나사부(52)를 결합한다. 이에 따라, 상기 너트 부재(60)는 상기 니플 부재(50)와 상기 연결 블록(30)을 견고하게 밀착시키면서 상호 고정하게 된다. 이 과정에서 상기 연결 블록(30)은 상대적으로 제2배관(40)에 비하여 강도가 낮은 제1배관(20)에 충분한 강성을 부여함으로써 상기 제1배관(20)이 결합부위에서 변형되는 것을 방지한다. 또한, 상기 연결 블록(30)은 상기 제1배관(20)에 비하여 상대적으로 강도가 높은 알루미늄 합금을 채용할 수 있으므로 효과적이다. 또한, 강도가 우수한 상기 연결 블록(30)에 도 2에 도시된 바와 같이 플레어부(32)를 형성할 수 있으므로 정밀한 플레어부(32)의 형성이 가능하다. 또한, 상기 연결 블록(30)은 공기 조화기가 작동하는 과정에서 발생하는 진동이나 충격에 견딜 수 있는 충분한 강도가 보장된다.

이와 같이 본 발명에 따른 공기 조화기 설치용 배관 장치는 종래의 구조에 비하여 연결용 배관을 모두 알루미늄 합금으로 사용할 수 있으므로 동합금과 알루미늄 합금의 공정접합시 발생하는 갈바닉 부식(전이 부식) 문제가 발생하지 않으며, 연결 부위에서 충분한 내구성이 보장되고, 동합금에 비하여 제조 원가가 50% 이상 낮아지는 효과를 제공한다. 또한, 종래의 구조에 비하여 상기 연결 블록이 충분한 강도를 보완하여 줌으로써 작동 중에서 변형이나 손상이 발생하지 않아 냉매가 누출되지 않는 효과가 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 많은 변형이 가능함은 명백하다.

상기 제1배관과 동축상에 배치된 제2배관;

상기 연결 블록과 상기 제1배관의 일단부는 수지 피복된 것이 바람직하다.

상기 연결 블록은 상기 제1배관이 그 연결 블록을 관통하지 않도록 제1배관의 단부가 걸리는 걸림턱을 구비하며,

상기 너트 부재는 상기 연결 블록을 수용하는 수용부를 포함하며, 상기 수용부의 내주면은 나사부가 형성되지 않은 것이 바람직하다.

상기 연결 블록은 플레어부를 포함하며,

상기 니플 부재는 상기 플레어부에 대응하는 형상을 구비하며,

상기 연결 블록은 상기 제1배관 보다 강도가 높은 알루미늄 합금으로 제조된 것이 바람직하다.

상기 연결 블록과 상기 니플 부재 사이에는 씰링 부재가 배치된 것이 바람직하다.

Claims

공기 조화기에 설치되는 배관의 연결 구조로서,

알루미늄 합금으로 이루어진 제1배관;

상기 제1배관의 일단부 외주를 둘러싸도록 배치되며 상기 제1배관의 길이방향으로 돌출된 링 형상으로 구성되고 상기 제1배관에 고정된 연결 블록;

상기 제1배관과 동축상에 배치된 제2배관;

상기 제2배관의 일단부에 결합되고 외주면에 수나사부가 구비된 니플 부재; 및

상기 니플 부재와 상기 연결 블록을 결합하도록 상기 연결 블록을 수용하여 상기 니플 부재에 나사결합된 너트 부재;를 포함한 것을 특징으로 하는 공기 조화기 설치용 배관 장치.
제1항에 있어서,

상기 연결 블록과 상기 제1배관의 일단부는 수지 피복된 것을 특징으로 하는 공기 조화기 설치용 배관 장치.
제1항에 있어서,

상기 연결 블록은 상기 제1배관이 그 연결 블록을 관통하지 않도록 제1배관의 단부가 걸리는 걸림턱을 구비하며,

상기 너트 부재는 상기 연결 블록을 수용하는 수용부를 포함하며, 상기 수용부의 내주면은 나사부가 형성되지 않은 것을 특징으로 하는 공기 조화기 설치용 배관 장치.
제1항에 있어서,

상기 연결 블록은 플레어부를 포함하며,

상기 니플 부재는 상기 플레어부에 대응하는 형상을 구비하며,

상기 연결 블록은 상기 제1배관 보다 강도가 높은 알루미늄 합금으로 제조된 것을 특징으로 하는 공기 조화기 설치용 배관 장치.
제1항에 있어서,

상기 연결 블록과 상기 니플 부재 사이에는 씰링 부재가 배치된 것을 특징으로 하는 공기 조화기 설치용 배관 장치.