KR20140134356A - 하이드로 성형방법을 활용한 에어컨 설치용 분지관 성형 방법 및 상기 방법으로 성형된 분지관 - Google Patents

하이드로 성형방법을 활용한 에어컨 설치용 분지관 성형 방법 및 상기 방법으로 성형된 분지관 Download PDF

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Abstract

본 발명은 냉매를 사용처로 분배 공급하는 하이드로 성형방법을 활용한 에어컨 설치용 분지관을 성형하는 방법에 있어서, 진입연결관과, 상기 진입연결관의 일측에 일체 연장 형성된 제 1배출연결관에 해당하는 동파이프를 금형틀에 끼워넣은 다음, 상기 동파이프의 양단으로 좌, 우측 엑츄얼 펀치를 삽입시키는 준비단계와, 상기 동파이프의 양단에 삽입된 좌, 우측 엑츄얼 펀치로 유체를 공급하여 상기 동파이프 내부에 압력을 일정하게 행사하는 0.3~0.5MPa 압력의 예압단계와, 상기 좌, 우측 엑츄얼 펀치를 각각 전진 이동시켜 상기 동파이프의 센터쪽으로 진입시킴과 동시에 상기 좌, 우측 엑츄얼 펀치에 연결되어 있는 증압력원을 통해 상기 좌, 우측 엑츄얼 펀치로 순간적으로 강한 압력의 유체를 공급하여 상기 동파이프의 외면을 팽창시켜 상기 금형틀에 구비되어 있는 성형코어에 대응하는 형상의 제 2냉매배출관을 일체 성형하게 되는 200~300MPa 압력의 증압단계와, 상기 증압단계에서 형성된 상기 제 2냉매배출관에 제 2배출연결관을 끼워넣은 상태에서 용접 접합하는 접합단계로 이루어짐을 특징으로 하는 하이드로 성형방법을 활용한 에어컨 설치용 분지관 성형 방법을 제공한다.

Description

하이드로 성형방법을 활용한 에어컨 설치용 분지관 성형 방법 및 상기 방법으로 성형된 분지관{HYDROFORMING METHOD OF MOLDING HYDRO FORMING}
본 발명은 냉장고 또는 에어컨 등과 같은 공기조화기에 설치되는 분지관을 성형하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 "Y"형 또는 "T"형의 분지관을 성형할 때 냉매가 흐르는 진입연결관과 제 1배출연결관 그리고 제 2냉매배출관을 일체형으로 성형함으로서 별도의 용접작업이 필요 없고, 또한 용접부위에서의 누수현상을 미연에 방지할 수 있는 하이드로 성형방법을 활용한 에어컨 설치용 분지관 성형방법 및 상기 방법으로 성형된 분지관에 관한 것이다.
에어컨디셔너는 실외에 실외기를 설치되고, 실내에 실내기를 설치되며, 실외기와 실내기 사이에는 냉매 관을 배관 된다.
근래에 들어서는 실외기의 성능이 향상됨에 따라 도 1에 도시된 바와 같이 1대의 실외기(1)에 여러 대의 실내기(12)(14)(16)(18)가 장착되고, 각 실내기(12)(14)(16)(18)마다 리모컨이나 제어기와 같은 제어수단(13)(15)(17)(19)으로 각각 제어하는 것이다.
상술한 바와 같이 1대의 실외기(1)에 여러 대의 실내기(12)(14)(16)(18)가 장착될 때에 실외기(1)에서 차가워진 냉매는 실내기(12)(14)(16)(18)에 공급되는데 이때에 실외기(1)에서 연결관(2)이 배관 되고, 연결관(2)의 끝 부분에는 분지관(3)이 배관 되며, 분지관(3)에게서는 연결관(4)과 다른 연결관(5)이 연결되고, 어느 한쪽 연결관(4)에는 다른 분지관(6)이 연결되며, 다른 연결관(5)에는 실내기(12)가 연결되는 것이다.
즉 분지관에는 각각 2개씩의 연결관이 연결되는 것이고, 연결된 연결관 중에 어느 한쪽 연결관에는 실내기가 연결되며 다른 한쪽 연결관에는 다른 분지관이 연결되는 것으로 분지관은 고압의 냉매를 분할하는 것으로 지점이다.
종래의 분지관(3)(6)(9)은 도 2에 도시한 바와 같이 Y분지관(20)에 진입연결관(24)과, 반대쪽에 두 갈래의 배출연결관(25)(26)이 연결되는 것이다.
상술한 Y분지관(20)은 도 3에 도시한 바와 같이 소정의 길이를 갖는 관을 축관하여 대경부 부분에 압력을 가하여 두 갈래의 관을 형성하는 것이다.
더욱 상세하게 설명하면 도 3의 (a)에 도시한 바와 같이 소정의 길이로 냉매진입관(21)을 형성하고, 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이 어느 한쪽을 축관 하여 소경부(21a)와 대경부(21b)를 형성하며, 도 3의 (c)에 도시한 바와 같이 대경부(21b)에 가압하되 코어(core)와 같은 공구를 이용하여 소정의 지름을 갖도록 가압하고 가압 된 부분은 용접과 같은 결합수단으로 가압접합부(21c)를 형성한 것이다.
즉 가압접합부(21c)에 의해 상술한 대경부(21b)는 제1냉매 배출관(22)과 제2냉매 배출관(23)을 형성하는 것으로 도 2에 도시한 바와 같이 냉매진입관(21)에는 진입연결관(24)을 일체로 연결형성하고, 제1냉매 배출관(22)과 제2냉매 배출관(23)에는 각각 배출연결관(25)(26)을 연결 형성하는 것이다.
상술한 Y분지관(20)과 진입연결관(24) 및 배출연결관(25)(26)은 동 파이프로서 용접에 의해 연결되는 것이다.
그러나 상술한 종래의 Y분지관(20)은 다음과 같은 문제점이 지적되었다.
단일 직관형태의 동 파이프를 물리적인 힘을 가하여 축관하고 대경부 부분에 가압하며 두 갈래의 배출관을 형성할 때에 가압하여 접합 하는 부분은 노치(notch)로서 매우 취약한 문제점이 발생하였다.
특히 시스템에어컨을 설치한 직후에는 아무런 이상 없이 정상적인 냉방을 실시하지만, 냉매가 고압으로 유통되는 것으로 고압의 냉매에 의해 Y분지관(20)의 가압접합부(2b)가 터지는 폐단이 발생한다.
아울러 Y분지관에 연결되는 진입연결관 및 배출연결관을 일일이 용접해야 함으로서 조립에 따른 작업성이 떨어질 뿐 아니라 용접부위에서의 누수현상으로 인해 정상적인 냉방을 실시할 수 없는 심각한 문제점이 있었다.
선행기술 문헌
문헌 1: 대한민국 특허청 등록 특허공보 등록번호 제 10-0611330 호
따라서, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 "Y"형 또는 "T"형의 분지관을 성형할 때 냉매가 흐르는 진입연결관과 제 1배출연결관 그리고 제 2냉매배출관을 일체형으로 성형함으로서 별도의 용접작업이 필요 없고, 또한 용접부위에서의 누수현상을 미연에 방지할 수 있는 하이드로 성형방법을 활용한 에어컨 설치용 분지관 성형방법 및 상기 방법으로 성형된 분지관을 제공함에 있다.
본 발명은 냉매를 사용처로 분배 공급하는 하이드로 성형방법을 활용한 에어컨 설치용 분지관을 성형하는 방법에 있어서, 진입연결관과, 상기 진입연결관의 일측에 일체 연장 형성된 제 1배출연결관에 해당하는 동파이프를 금형틀에 끼워넣은 다음, 상기 동파이프의 양단으로 좌, 우측 엑츄얼 펀치를 삽입시키는 준비단계와, 상기 동파이프의 양단에 삽입된 좌, 우측 엑츄얼 펀치로 유체를 공급하여 상기 동파이프 내부에 압력을 일정하게 행사하는 예압단계와, 상기 좌, 우측 엑츄얼 펀치를 각각 전진 이동시켜 상기 동파이프의 센터쪽으로 진입시킴과 동시에 상기 좌, 우측 엑츄얼 펀치에 연결되어 있는 증압력원을 통해 상기 좌, 우측 엑츄얼 펀치로 순간적으로 강한 압력의 유체를 공급하여 상기 동파이프의 외면을 팽창시켜 상기 금형틀에 구비되어 있는 성형코어에 대응하는 형상의 제 2냉매배출관을 일체 성형하게 되는 증압단계와, 상기 증압단계에서 형성된 상기 제 2냉매배출관에 제 2배출연결관을 끼워넣은 상태에서 용접 접합하는 접합단계로 이루어짐을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 냉매를 사용처로 분배 공급하기 위한 분지관에 있어서, 냉매를 진입시키기 위한 냉매진입유로가 형성된 진입연결관과, 상기 진입연결관에서 일체 연장 형성되며 내부에는 상기 냉매진입유로를 통해 진입한 냉매를 사용처로 배출하는 제 1냉매배출유로가 형성된 제 1배출연결관과, 상기 진입연결관과 상기 제 1배출연결관의 사이에 일체 연장 형성되는 제 2냉매배출관과, 상기 제 2냉매배출관에 끼워진 상태에서 용접 접합되며 내부에는 상기 진입연결관의 냉매진입유로로 진입한 냉매를 사용처로 배출하는 제 2냉매배출유로가 형성된 제 2배출연결관을 포함하여 구성함을 특징으로 한다.
본 발명은 Y"형 또는 "T"형의 분지관을 성형할 때 냉매가 흐르는 진입연결관과 제 1배출연결관 그리고 제 2냉매배출관을 일체형으로 성형함으로서 별도의 용접작업이 필요 없고, 또한 용접부위에서의 누수현상을 미연에 방지할 수 있도록 하여 냉방 효율을 높일 수 있도록 한 작용 효과를 구현한다.
도 1은 일반적인 시스템 에어컨의 실시 예를 도시한 도면.
도 2는 종래 일반적인 분지관을 발췌하여 도시한 도면.
도 3은 종래 분지관의 제작 공정을 보인 예시도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 분지관의 구조를 도시한 도면.
도 5a 내지 도 5c는 도 4에서 도시하고 있는 분지관을 성형하는 과정을 순차적으로 도시한 도면들.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 후술 될 상세한 설명에서는 상술한 기술적 과제를 이루기 위해 본 발명에 있어 대표적인 실시 예를 제시할 것이다. 그리고 본 발명으로 제시될 수 있는 다른 실시 예들은 본 발명의 구성에서 설명으로 대체한다.
첨부된 도 4는 본 발명에 따른 분지관의 구성을 도시한 도면이다.
도 4에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 분지관(110)은 하나의 파이프로 일체 성형된 진입연결관(112) 및 제 1배출연결관(114)과 그리고 제 2배출연결관(118)을 포함하여 구성한다.
상기 진입연결관(112)은 공기조화기(미 도시 함)의 작동으로 발생한 냉매를 진입시키는 관로로서 내부에는 냉매진입유로(112a)가 형성된다.
상기 제 1배출연결관(114)은 상기 진입연결관(112)에서 일체 연장된 관으로서 내부에는 상기 진입연결관(112)의 냉매진입유로(112a)와 연결하여 통하는 제 1냉매배출유로(116)가 형성된다. 상기 제 1냉매배출유로(116)는 상기 냉매진입유로(112a)로 진입된 냉매를 사용처로 공급하게 된다.
상기 진입연결관(112)과 상기 제 1배출연결관(114) 사이에는 제 2냉매배출관(116)이 일체로 연장 형성되며, 상기 제 2냉매배출관(116)에는 제 2배출연결관(118)이 끼워진 상태에서 용접 접합된다.
상기 제 2배출연결관(118)은 상기 제 1배출연결관(114)과 같이 내부에 상기 진입연결관(112)의 냉매진입유로(112a)와 연결하여 통하는 제 2냉매배출유로(118a)가 형성되어 상기 제 2냉매진입유로(118a)로 진입된 냉매를 사용처로 공급하게 된다.
한편, 본 발명에서는 진입연결관(112)과 제 1배출연결관(114)을 하나의 관체인 동파이프를 이용하여 일체화로 성형한 상태에서 상기 진입연결관(112)과 제 1배출연결관(114) 사이에 가지관 형태의 제 2냉매배출관(116)을 연장 형성하고, 상기 제 2냉매배출관(116)에 제 2배출연결관(118)를 끼워넣어 용접 접합토록 함으로서 종래와 같은 형태의 "Y"형상의 분지관 본체에 진입연결관과 제 1, 2배출연결관을 끼워가며 조립 구성하지 않더라도 냉매를 사용처로 각각 공급할 수 있게 된다.
하기에서는 위와 같은 구조의 분지관을 성형하는 과정을 첨부된 도 5a 내지 도 5d를 참조하여 상세하게 기술하기로 한다.
본 발명과 같이 분지관(110)에서 진입연결관(112)과 제 1배출연결관(114) 사이에 가지관 형태의 제 2냉매배출관(116)을 성형하는 방법은 하이드로 성형방법을 이용하여 튜브 형태의 동파이프 내부에 유체를 이용한 높은 압력을 가하여 동파이프의 특정 부위가 부풀려지며 원하는 형상으로 성형하게 된다.
이러한 하이드로 성형방법은 크게 준비단계(S1), 예압단계(S2) 및 증압단계(S3) 및 접합단계(S4)로 이루어진다.
상기 준비단계(S1)에서는 튜브 형태의 동파이프(150)를 금형틀(160) 내부에 삽입한 다음, 상기 동파이프(150)의 양단에 좌, 우측 엑츄얼 펀치(170, 180)를 삽입하는 단계이다. 상기 동파이프(150)는 진입연결관(112)과 제 1배출연결관(114)의 소재가 되는 파이프로서 상기 동파이프(150)의 일측은 진입연결관(112)이 되며 상기 동파이프(150)의 타단은 제 1배출연결관(114)이 된다.(도 5a)
상기 예압단계(S2)는 상기 준비단계(S1)를 거쳐 상기 동파이프(150)의 양단에 삽입된 좌, 우측 엑츄얼 펀치(170, 180)로 유체를 공급하여 상기 동파이프(150)의 내부로 유체의 압력을 일정하게 행사하는 단계이다.
상기 좌, 우측 엑츄얼 펀치(170, 180)는 내부에 형성된 유로(172, 182)를 통해 외부에서 공급되는 유체를 상기 동파이프(150) 내부로 공급하여 유체의 압력을 행사하게 된다.(도 5b) 이때 상기 예압단계의 압력은 0.3~0.5MPa 사이가 되도록 함이 바람직하다.
상기 증압단계(S3)는 상기 예압단계(S2)를 거쳐 동파이프(150)의 내부로 유체의 압력을 일정하게 행사하는 과정에서 상기 좌, 우측 엑츄얼 펀치(170, 180)를 각각 전진 이동시켜 동파이프(150)의 센터쪽으로 진입시킴과 동시에 상기 좌, 우측 엑츄얼 펀치(170, 180)에 연결되어 있는 증압력원(174, 184)을 통해 순간적으로 강한 압력의 유체를 공급하여 상기 동파이프(150) 내부로 순간적으로 강한 압력을 행사하는 단계이다. 이때 상기 증압단계의 압력은 200~300MPa 사이가 되도록 함이 바람직하다.
상기 동파이프(150)로 순간적인 강한 압력이 전해지면 상기 동파이프(150)는 외측으로 팽창하게 되는 데, 이때 동파이프(150)는 외면을 감싸고 있는 금형틀(160)에 의해 팽창을 구속받게 되나, 상기 금형틀(160)에 구비된 성형코어(162)는 동파이프(150)를 감싸고 있지 않은 상태임에 따라 결과적으로 동파이프(150)로 강한 압력이 전해지면 상기 성형코어(162)가 위치하는 곳의 동파이프(150) 외면은 팽창하며 상기 성형코어(162)에 대응하는 형상으로 성형됨으로서, 결과적으로 동파이프(150)의 외면에는 제 2냉매배출관(116)이 일체 성형되어 진다. 상기 제 2냉매배출관(116)이 형성되는 위치는 동파이프(150)인 진입연결관(112)과 제 1배출연결관(114) 사이가 된다.(도 5c)
상기 증압단계(S3)에서 상기 좌, 우측 엑츄얼 펀치(170, 180)에는 단차부(176, 186)가 형성되는 데, 상기 단차부(176, 186)는 상기 좌, 우측 엑츄얼 펀치(170, 180)가 상기 동파이프(150) 센터로 진입하는 과정에서 상기 동파이프(150)의 양 단부에 각각 밀착되며 상기 동파이프(150)를 가압하게 되는 데, 이때의 압력을 통해 상기 동파이프(150)는 그 두께가 일정하게 됨과 동시에 상기 동파이프(150)의 외면에는 상기 금형틀(160)에 형성되어 있는 성형코어(162)에 대응하는 형상의 제 2냉매배출관(116)이 형성되도록 유도할 수 있다.
상기 접합단계(S4)는 상기 증압단계(S3)를 거쳐 동파이프(50)의 외면 즉, 진입연결관(112)과 제 1배출연결관(114) 사이에 제 2냉매배출관(116)이 형성되고 나면, 상기 제 2냉매배출관(116)에 제 2배출연결관(118)을 끼워넣은 상태에서 용접 접합하여 본 발명의 분지관(110)을 성형하게 된다.(도 5d)
즉, 상기와 같이 성형된 본 발명의 분지관은 종래와 같이 "Y"형상의 분지관본체를 사용할 필요없이 냉매를 사용처로 각각 공급할 수 있게 된다.
110: 분지관 112: 진입연결관
114: 제 1배출연결관 116: 제 2냉매배출관
118: 제 2배출연결관 150: 동파이프
160: 금형틀 162: 성형코어
170: 좌측 엑츄얼 펀치 180: 우측 엑츄얼 펀치

Claims (3)

  1. 냉매를 사용처로 분배 공급하는 하이드로 성형방법을 활용한 에어컨 설치용 분지관을 성형하는 방법에 있어서,
    진입연결관(112)과, 상기 진입연결관(112)의 일측에 일체 연장 형성된 제 1배출연결관(114)에 해당하는 동파이프(150)를 금형틀(160)에 끼워넣은 다음, 상기 동파이프(150)의 양단으로 좌, 우측 엑츄얼 펀치(170, 180)를 삽입시키는 준비단계(S1)와;
    상기 동파이프(150)의 양단에 삽입된 좌, 우측 엑츄얼 펀치(170, 180)로 유체를 공급하여 상기 동파이프(150) 내부에 압력을 일정하게 행사하는 0.3~0.5MPa 압력의 예압단계(S2)와;
    상기 좌, 우측 엑츄얼 펀치(170, 180)를 각각 전진 이동시켜 상기 동파이프(150)의 센터쪽으로 진입시킴과 동시에 상기 좌, 우측 엑츄얼 펀치(170, 180)에 연결되어 있는 증압력원(174, 184)을 통해 상기 좌, 우측 엑츄얼 펀치(170, 180)로 순간적으로 강한 압력의 유체를 공급하여 상기 동파이프(150)의 외면을 팽창시켜 상기 금형틀(160)에 구비되어 있는 성형코어(162)에 대응하는 형상의 제 2냉매배출관(116)을 일체 성형하게 되는 200~300MPa 압력의 증압단계(S3)와;
    상기 증압단계(S3)에서 형성된 상기 제 2냉매배출관(116)에 제 2배출연결관(118)을 끼워넣은 상태에서 용접 접합하는 접합단계(S4)로 이루어짐을 특징으로 하는 하이드로 성형방법을 활용한 에어컨 설치용 분지관 성형방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 좌, 우측 엑츄얼 펀치(170, 180)에는 단차부(176, 186)가 형성되며, 상기 단차부(176, 186)는 상기 좌, 우측 엑츄얼 펀치(170, 180)가 상기 동파이프(150) 내부로 진입하고 나면 상기 동파이프(150)의 양 단부에 각각 밀착되며 상기 동파이프(150)를 가압하도록 하여 상기 동파이프(150)의 두께를 일정하게 하면서 상기 동파이프(150)에 성형코어(162)에 대응하는 형상의 제 2냉매배출관(116)이 형성되도록 함을 특징으로 하는 하이드로 성형방법을 활용한 에어컨 설치용 분지관 성형방법.
  3. 냉매를 사용처로 분배 공급하기 위한 하이드로 성형방법을 활용한 에어컨 설치용 분지관에 있어서,
    냉매를 진입시키기 위한 냉매진입유로(112a)가 형성된 진입연결관(112)과;
    상기 진입연결관(112)에서 일체 연장 형성되며 내부에는 상기 냉매진입유로(112a)를 통해 진입한 냉매를 사용처로 배출하는 제 1냉매배출유로(114)가 형성된 제 1배출연결관(114)과;
    상기 진입연결관(112)과 상기 제 1배출연결관(114)의 사이에 일체 연장 형성되는 제 2냉매배출관(116)과;
    상기 제 2냉매배출관(116)에 끼워진 상태에서 용접 접합되며 내부에는 상기 진입연결관(112)의 냉매진입유로(112a)로 진입한 냉매를 사용처로 배출하는 제 2냉매배출유로(118a)가 형성된 제 2배출연결관(118)을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 하이드로 성형방법을 활용한 에어컨 설치용 분지관.



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