KR101125446B1 - 에어컨 냉매관 연결용 플랜지 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 냉동싸이클의 냉매관 연결용 플랜지 구조에 관한 것으로, 일측에는 냉매관의 단부가 결합되는 냉매유통공이 형성되고, 타측에는 상기 냉매유통공과 연통되는 소정 길이의 연장관이 설치되며, 상기 연장관의 단부에는 상기 연장관의 내측으로 꺽인 걸림턱부가 연장 형성되며, 이 상기 연장관의 외주면에는 안착홈이 형성된 숫플랜지; 일측에는 냉매관이 결합되는 냉매유통공이 형성되고, 타측에는 상기 숫플랜지가 결합되는 결합공이 형성된 암플랜지; 상기 숫플랜지의 안착홈에 결착된 오-링; 상기 암플랜지의 결합공에 설치되는 밀폐링; 및 일측이 상기 걸림턱부의 하단면과 상기 암플랜지의 결합공 바닥면 사이에 상기 밀폐링의 하단과 대응되게 안착되며, 타측이 상기 걸림턱부와 상기 결합공으로 일부 돌출된 냉매관의 외주면 사이에 설치되는 열수축 스프링;을 포함하여 구성됨으로써,

미세한 냉매 누유까지 방지할 수 있어 차량의 내구 성능을 향상시킬 수 있고, 냉매 누유부를 찾아야 하는 힘든 작업을 해결할 수 있으며, 간단한 구조로 전차량에 적용가능한 효과를 제공한다.

에어컨, 냉동싸이클, 냉매관, 플랜지

Description

에어컨 냉매관 연결용 플랜지 구조{A flange structure for connecting coolant pipe of airconditioner}

도 1은 종래의 에어컨 냉매관 연결용 플랜지 구조를 도시한 단면도.

도 2는 종래의 에어컨 냉매관 연결용 플랜지 구조의 작동상태를 도시한 개략단면도.

도 3은 본 발명에 따른 에어컨 냉매관 연결용 플랜지 구조의 분해사시도.

도 4는 본 발명에 따른 에어컨 냉매관 연결용 플랜지 구조의 결합된 상태를 도시한 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 에어컨 냉매관 연결용 플랜지 구조에서 밀폐링의 장착 상태를 나타낸 단면도.

도 6는 본 발명에 따른 에어컨 냉매관 연결용 플랜지 구조에서 열수축 스프링의 상태를 도시한 개략단면도.

도 7은 시간이 흐름에 따라 상기 열수축 스프링의 변형 상태를 도시한 단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10: 숫플랜지 12, 24: 냉매유통공

14: 걸림턱부 16: 안착홈

20; 암플랜지 22: 결합공

30: 오-링 40: 밀폐링

50: 열수축 스프링 52: 제1 단턱

54: 제2 단턱 56: 갭

본 발명은 에어컨 냉매관 연결용 플랜지 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량용 냉동싸이클의 냉매관 연결용 플랜지의 구조를 더욱 밀폐되게 결합시켜서 미세한 냉매 누유까지 방지할 수 있어 차량의 내구 성능을 크게 향상시킬 수 있는 에어컨 냉매관 연결용 플랜지 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 차량용 냉동싸이클은 압축기, 응축기, 팽창밸브, 및 증발기를 냉매관을 개재하여 순차적으로 연결함으로써 냉매 회로를 형성하게 되며 내부에 봉입된 냉매를 순환시켜 차량 실내를 냉각하게 된다.

여기서, 상기 압축기와 응축기는 차량 엔진룸 전반부에 설치되고, 팽창밸브와 증발기는 실내와 근접한 덕트 내부에 설치되어 서로 이격되어 있기 때문에 부품에 결함이 발생하여 수리를 하거나 교환할 경우 엔진룸에 설치된 각종 장치에 의해 전체적으로 분해할 수 없어 냉매관끼리 용접하지 않고 플랜지를 이용하여 결합되도록 하고 있다.

상기 냉매관을 서로 연결시켜 주는 종래 플랜지의 구조에 있어서는, 도 1에 도시된 바와 같이, 냉매관(5)이 각각 연결된 숫플랜지(1)와 암플랜지(2)를 볼트(6)를 이용하여 서로 결합시키되, 상기 숫플랜지의 단부에 안착홈(3)을 형성시키고 상기 안착홈(3)에 밀폐 작용할 수 있는 오-링(O-ring, 4)을 설치하여 상기 암플랜지(2)의 내면과 밀폐되게 결합되도록 하였다.

또한, 상기 숫플랜지(1)의 단부에 형성된 안착홈(3) 및 돌출부(7)에 의해서 오-링(4)의 안착상태가 결정된다.

따라서, 상기와 같은 종래의 냉매관 연결용 플랜지 구조를 사용하게 되면 플랜지 작업시 편심 장착을 가능하게 하지만, 이 경우에 있어서는 오-링 안착이 불량하게 되어 내구 시간 증가시 미세한 냉매 누유를 유발시키게 된다.

즉, 에어컨 시스템에서 발생되는 문제의 90% 이상의 냉매 누출이 플랜지부에서 발생되며, 작동 초기에는 냉매 누유가 없지만 내구 기간이 증대됨에 따라 미세 냉매 누수가 발생하게 된다.

또한, 볼트 장착부와 오-링 밀폐부와의 거리가 상당하여 편심구조를 이루고 있어 밀폐부에 일정한 힘이 전달되지 않아 냉매 누유의 문제가 발생하게 되며, 장착 작업시 오-링부가 정확히 안착되지 않은 경우 그의 확인이 불가능할 뿐만 아니라 가이드 역할을 하는 구조가 숫플랜지의 돌출부 밖에 없어 그를 통해 확인하기란 불가능하였다.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 차량용 냉동싸이클의 냉매관 연결용 플랜지의 구조를 더욱 밀폐시킬 수 있는 기구를 이용하여 결 합시켜서 미세한 냉매 누유까지 방지할 수 있어 차량의 내구 성능을 크게 향상시킬 수 있는 에어컨 냉매관 연결용 플랜지 구조를 제공하는 데에 있다.

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이하, 본 발명에 따른 에어컨 냉매관 연결용 플랜지 구조에 대한 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 에어컨 냉매관 연결용 플랜지 구조의 분해사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 에어컨 냉매관 연결용 플랜지 구조의 결합된 상태를 도시한 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 에어컨 냉매관 연결용 플랜지 구조에서 밀폐링의 장착 상태를 나타낸 단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 에어컨 냉매관 연결용 플랜지 구조에서 열수축 스프링의 상태를 도시한 개략단면도이며, 도 7은 시간이 흐름에 따라 상기 열수축 스프링의 변형 상태를 도시한 단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 에어컨 냉매관 연결용 플랜지 구조는 숫플랜지(10), 암플랜지(20), 오-링(30), 밀폐링(40), 및 열수축 스프링(50)으로 구성된다.

상기 숫플랜지(10)는 일측에 형성된 너트공(6)을 통해서 볼트(7)를 이용하여 암플랜지(20)와 결합되어서 냉매관(5)을 연결시켜 주기 위한 것으로, 일측에는 냉매관(5)의 단부가 결합되는 냉매유통공(12)이 형성되며, 타측에는 상기 냉매유통공(12)과 연통되는 소정 길이의 연장관(13)이 설치되며, 상기 연장관(13)의 단부에는 열수축 스프링(50)이 걸려서 장착될 수 있도록 상기 연장관(13)의 내측으로 꺽인 걸림턱부(14)가 연장 형성된다. 또, 상기 연장관(13)의 외주면에는 오-링(30)이 탈착 가능하게 설치되도록 하는 안착홈(16)이 형성된다.

상기 암플랜지(20)는 상기 볼트(7)에 의해 숫플랜지(10)와 서로 결합되어서 냉매관(5)을 연결시켜 주기 위한 것으로, 일측에는 냉매관(5)이 내부 공간의 상부로 소정의 길이만큼 돌출되도록 하여 결합되는 냉매유통공(24)이 형성되고, 타측에 는 상기 숫플랜지(10)가 삽입되어 결합되도록 하는 결합공(22)이 형성된다.

상기 오-링(O-ring, 30)은 숫플랜지(10)의 안착홈(16)에 탈착가능하게 결합되고 밀폐링(5)과 아주 밀착되게 결합되어서 1차 밀폐부를 형성하는 역할을 한다(도 4 참조).

상기 밀폐링(40)은 상기 암플랜지(20)의 결합공(22)에 삽입되되 상기 암플랜지(20)의 결합공(22) 내주면과 상기 오-링(30) 사이에 위치하여 상기 오-링(30)에 의해 1차 밀폐부를 형성하는 것을 조력한다.

또한, 상기 밀폐링(40)은 도 5에 도시된 바와 같이 상기 결합공(22)에 삽입된 상태에서 상측이 암플랜지(20)의 상면보다 돌출되게 설치됨으로써 암플랜지(20)의 상면과 숫플랜지(10)의 하면이 압착될 수 있도록 한다.

따라서, 상기 밀폐링(40)은 탄력성있는 합성수지재로 제조되는 것이 바람직하다.

상기 밀폐링(40)이 압착될 때에 그의 아래에 놓인 열수축 스프링(50)의 제2 단턱(54)을 압착시킴으로써 더욱 밀폐력이 증대되게 한다.

상기 열수축 스프링(50)은 일측이 상기 걸림턱부(14)의 하단면과 상기 암플랜지(20)의 결합공(22) 바닥면 사이에 상기 밀폐링(40)의 하단과 대응되게 안착되며, 타측이 상기 걸림턱부(14)와 상기 결합공(22)으로 일부 돌출된 냉매관(5)의 외주면 사이에 설치되어서 도 4에 도시된 바와 같은 2차 밀폐부를 형성한다.

또한, 상기 열수축 스프링(50)의 상단부에는 상기 숫플랜지(10)의 걸림턱부(14)에 걸쳐서 결합되도록 하는 제1 단턱(52)이 형성되고, 하단부에는 상기 밀폐링 (40)과 결합되도록 하는 제2 단턱(54)이 형성되며, 외측면에는 길이방향으로 소정 깊이의 갭(gab, 56)이 형성된다.

상기 열수축 스프링(50)의 재질은 탄력성있는 합성수지재가 바람직하다.

따라서, 상기 숫플랜지(10)와 암플랜지(20) 사이에 열수축 스프링(50)을 개재하여 결합시킬 때에 그들의 결합력에 의해 열수축 스프링(50)은 도 6에 도시된 바와 같이 압착되어 플랜지 내부의 내구 밀폐력이 증대되어서 냉매의 유동이 장시간 이루어진다 할지라도 미세한 냉매 누유는 발생되지 않는다.

즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 열수축 스프링(50)은 숫플랜지(10)와 암플랜지(20)가 결합된 후 시간이 증가됨에 따라서 열에 의한 수축에 의해 길이가 ℓ>ℓ'(여기서, ℓ은 처음 길이, ℓ'은 수축 길이)이 되고, 폭은 ω<ω'(여기서, ω은 처음 폭, ω'은 수축 폭)로 변한다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 에어컨 냉매관 연결용 플랜지 구조의 결합 및 작동상태를 간략하게 살펴보면 다음과 같다.

상기 냉매관(5)과 결합된 숫플랜지(10)의 안착홈(16)에 오-링을 설치하고 열 수축 스프링(50)을 걸림턱부(14)에 결합되게 하여서 내주면에 밀폐링(40)이 놓인 암플랜지(20)의 결합공(22)을 통해서 결합되게 한다.

그런 후, 상기 너트공(6)에 볼트(7)를 체결하면 밀폐링(40)은 압착되어 오-링(30)과 1차 밀폐부를 형성시킨다.

상기 1차 밀폐부에서는 밀폐링(40)과 오-링(30)의 면접촉이 증대되어 냉매 누유를 발생시키지 않는다.

이때, 상기 오-링(30)은 숫플랜지(10)와 암플랜지(20)를 1차적으로 결합시키는 가이드 역할을 한다.

그 다음, 열수축 스프링(50)은, 밀폐링(40)의 압착에 의한 압착력과 시간이 흘러감에 따라 발생된 열에 의한 수축에 의해 2차 밀폐부를 형성하여 내구 밀폐성을 더욱 증대시킨다.

그리고, 상기 암플랜지(20)의 내부 공간에 돌출되게 결합된 냉매관(5)과 열수축 스프링(50)은 숫플랜지(10)와 암플랜지(20)를 결합시키는 2차 가이드 역할을 하는 것으로, 오-링의 안착면을 보정하는 역할을 하며, 장착축이 정확하지 않고 정확하게 삽입되지 않은 경우 숫플랜지(10)와 암플랜지(20)의 장착작업은 이루어지지 않는다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에서 청구된 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 에어컨 냉매관 연결용 플랜지 구조를 이용하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

첫째. 냉매의 누유를 방지하는 구조가 이중으로 이루어져 있어 미세한 냉매까지 방지할 수 있기 때문에 냉매 총량 규제에 대응하는 것이 가능하여, 에어컨 시스템의 90% 이상 차지하는 품질 문제를 해결할 수 있다.

둘째. 장착작업시 숫플랜지와 암플랜지의 정확한 삽입이 이루어지지 않으면 작업이 되지 않으므로 조립이 완성된 차에서 발생되는 냉매 누유를 방지할 수 있어 품질 유지 비용을 줄일 수 있다.

셋째. 미세한 냉매 누유 발생문제를 방지함으로 인해서 차량의 내구성능을 향상시킬 수 있으며, 냉매 누유부를 찾는 어려운 작업을 하지 않아도 된다.

넷째. 간단한 구조로 이루어져 있어 모든 차량에 적용이 가능하다.

Claims (4)

1. 차량용 냉동싸이클의 냉매관 연결용 플랜지 구조에 있어서,

   일측에는 냉매관(5)의 단부가 결합되는 냉매유통공(12)이 형성되고, 타측에는 상기 냉매유통공(12)과 연통되는 소정 길이의 연장관(13)이 설치되며, 상기 연장관(13)의 단부에는 상기 연장관(13)의 내측으로 꺽인 걸림턱부(14)가 연장 형성되며, 이 상기 연장관(13)의 외주면에는 안착홈(16)이 형성되는 숫플랜지(10);

   일측에는 냉매관(5)이 결합되는 냉매유통공(24)이 형성되고, 타측에는 상기 숫플랜지(10)가 결합되는 결합공(22)이 형성된 암플랜지(20);

   상기 숫플랜지(10)의 안착홈(16)에 결착된 오-링(O-ring, 30);

   상기 암플랜지(20)의 결합공(22)에 설치되는 밀폐링(40); 및

   일측이 상기 걸림턱부(14)의 하단면과 상기 암플랜지(20)의 결합공(22) 바닥면 사이에 상기 밀폐링(40)의 하단과 대응되게 안착되며, 타측이 상기 걸림턱부(14)와 상기 결합공(22)으로 일부 돌출된 냉매관(5)의 외주면 사이에 설치되는 열수축 스프링(50);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 에어컨 냉매관 연결용 플랜지 구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 밀폐링(40)은 상기 암플랜지(20)의 결합공(22) 내주면과 오-링(30) 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 에어컨 냉매관 연결용 플랜지 구조.
3. 제1항에 있어서, 상기 열수축 스프링(50)의 상단부에는 상기 숫플랜지(10)의 걸림턱부(14)에 걸쳐서 결합되도록 하는 제1 단턱(52)이 형성되고, 하단부에는 상기 밀폐링(40)과 결합되도록 하는 제2 단턱(54)이 형성되는 것을 특징으로 하는 에어컨 냉매관 연결용 플랜지 구조.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 열수축 스프링(50)의 외측면에는 길이방향으로 갭(gab, 56)이 형성되는 것을 특징으로 하는 에어컨 냉매관 연결용 플랜지 구조.

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