KR20210125669A - 에어컨 배관 시스템 - Google Patents

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KR20210125669A
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pipe
refrigerant pipe
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refrigerant
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박중하
임덕현
김영준
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현대자동차주식회사
기아 주식회사
주식회사 화승알앤에이
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Abstract

본 발명은 차량의 에어컨 배관인 냉매파이프 및 플랜지 부재를 플라스틱 소재로 제작하고, 냉매파이프와 플랜지 부재 간을 레이저 융착법으로 연결시킬 수 있도록 한 에어컨 배관 시스템에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 냉매파이프 및 플랜지 부재를 진동절연 효과를 가지는 플라스틱 재질로 제작하고, 플라스틱 재질의 냉매파이프와 플랜지 부재 간을 손상을 방지할 수 있는 레이저 융착법으로 연결하도록 함으로써, 경량화 및 진동 절연 효과를 제공함은 물론 냉매파이프의 전체 길이에 대한 직경이 동일한 직경으로 유지되어 냉매 유체의 압력손실을 최소화할 수 있는 에어컨 배관 시스템을 제공하고자 한 것이다.

Description

에어컨 배관 시스템{PIPING SYSTEM FOR AIR CONDITIONER}
본 발명은 에어컨 배관 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량의 에어컨 배관인 냉매파이프 및 플랜지 부재를 플라스틱 소재로 제작하고, 냉매파이프와 플랜지 부재 간을 레이저 융착법으로 연결함으로써, 경량화 및 진동 절연 효과를 제공함은 물론 냉매 유체의 압력손실을 최소화할 수 있는 에어컨 배관 시스템 에 관한 것이다.
일반적으로, 차량용 에어컨 작동을 위한 냉동사이클은 압축기，응축기，팽창밸브 및 증발기 등을 냉매가 순환하여 이루어진다.
이를 위해, 상기 압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기 등은 에어컨 배관 시스템을 구성하는 냉매파이프와 플랜지 부재 등에 의하여 순차적으로 연결되어 하나의 냉매 순환회로를 형성한다.
종래의 에어컨 배관 시스템을 구성하는 냉매파이프와 플랜지 부재는 알루미늄과 같은 금속 재질을 이용하여 제작되고 있고, 상기 냉매파이프와 플랜지 부재 간을 코킹(Caulking) 방식, 브레이징(Blazing) 방식, 솔더링(Soldering) 방식 등을 이용하여 연결시키고 있다.
참고로, 상기 코킹 방식은 냉매파이프를 확관 또는 축관시키는 포밍을 한 후 플랜지 부재의 체결홀에 압입 체결시키는 공법을 말하고, 상기 브레이징 및 솔더링 방식은 모재와 모재 사이(냉매파이프와 플랜지 부재 사이)에 납과 같은 용가재 만을 녹여서 모재와 모재가 서로 금속 결합되도록 한 공법을 말한다.
그러나, 종래의 에어컨 배관 시스템은 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 상기 냉매파이프가 알루미늄 재질로 만들어짐에 따라 차량 주행 진동 및 엔진 진동에 취약하여, 냉매파이프의 국부적인 부분을 진동 절연용 호스로 커버하고 있고, 그에 따라 에어컨 배관 시스템의 구조가 복잡해지고 부품수 증가로 인한 원가 상승이 초래되는 문제점이 있다.
둘째, 상기 냉매파이프와 플랜지 부재 간을 코킹 방식 또는 브레이징 방식으로 연결할 때의 충격으로 인하여 냉매파이프의 단부(플랜지 부재와 체결되는 부분) 직경이 변형되거나 단차가 발생함으로써, 냉매파이프의 전체 길이에 대한 직경이 일정하지 않게 되어, 결국 냉매파이프 내를 흐르는 냉매 유체의 압력손실이 초래되는 문제점이 있다.
셋째, 상기 냉매파이프와 플랜지 부재 간을 브레이징 용접할 때의 충격이 냉매파이프에 과다하게 전달되거나 또는 브레이징을 위한 적정 온도를 초과하는 경우, 예기치 않게 냉매파이프가 손상되거나 뚫리게 되는 등의 품질 불량이 발생하는 문제점이 있다.
등록특허공보 제10-1510160호(2015.04.02)
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 냉매파이프 및 플랜지 부재를 진동절연 효과를 가지는 플라스틱 재질로 제작하고, 플라스틱 재질의 냉매파이프와 플랜지 부재 간을 손상을 방지할 수 있는 레이저 융착법으로 연결하도록 함으로써, 경량화 및 진동 절연 효과를 제공함은 물론 냉매파이프의 전체 길이에 대한 직경이 동일한 직경으로 유지되어 냉매 유체의 압력손실을 최소화할 수 있는 에어컨 배관 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예는: 플라스틱 재질로 만들어져 소정의 에어컨 배관 배열라인을 따라 배열되는 냉매파이프; 플라스틱 재질로 만들어져 상기 냉매파이프와 에어컨 시스템을 구성하는 부품 간을 상호 연결하는 제1플랜지 부재; 를 포함하고, 상기 제1플랜지 부재와 냉매파이프 간의 접합이 레이저 융착법에 의하여 이루어진 것을 특징으로 하는 에어컨 배관 시스템을 제공한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 실시예는: 플라스틱 재질로 만들어져 소정의 에어컨 배관 배열라인을 따라 배열되는 냉매파이프; 플라스틱 재질로 만들어져 상기 냉매파이프와 냉매파이프 간을 상호 연결하는 제2플랜지 부재; 를 포함하고, 상기 제2플랜지 부재와 냉매파이프 간의 접합이 레이저 융착법에 의하여 이루어진 것을 특징으로 하는 에어컨 배관 시스템을 제공한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예는: 플라스틱 재질로 만들어져 소정의 에어컨 배관 배열라인을 따라 배열되는 냉매파이프; 플라스틱 재질로 만들어져 상기 냉매파이프와 에어컨 시스템을 구성하는 부품 간을 상호 연결하는 제1플랜지 부재; 및 플라스틱 재질로 만들어져 상기 냉매파이프와 냉매파이프 간을 상호 연결하는 제2플랜지 부재; 를 포함하고, 상기 제1플랜지 부재와 냉매파이프 간의 접합 및 상기 제2플랜지 부재와 냉매파이프 간의 접합이 레이저 융착법에 의하여 이루어진 것을 특징으로 하는 에어컨 배관 시스템을 제공한다.
바람직하게는, 상기 냉매파이프는 레이저 흡수성 플라스틱 재질로 만들어지고, 상기 제1플랜지 부재 및 제2플랜지 부재는 레이저 투과성 플라스틱 재질로 만들어진 것을 특징으로 한다.
이에, 상기 냉매파이프의 일단부가 제1플랜지 부재 또는 제2플랜지 부재 내에 압입된 상태에서, 상기 제1플랜지 부재 또는 제2플랜지 부재의 외부로부터 투과 조사되는 레이저 에너지가 냉매파이프로 흡수되어, 냉매파이프와 제1플랜지 부재 또는 냉매파이프와 제2플랜지 부재 간의 레이저 융착에 따른 접합이 이루어지는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 냉매파이프의 국부적인 부분이 주변 부품과의 간섭 회피를 위하여 소정 각도로 절곡되어야 할 경우, 상기 국부적인 부분에 냉매파이프와 냉매파이프를 연결하는 고무호스가 적용되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1플랜지 부재는: 중공형 몸체부; 상기 몸체부의 외경부에서 일측의 축방향으로 연장 형성된 내부파이프; 상기 몸체부의 외경부에서 일측의 축방향으로 연장 형성되어 상기 내부파이프의 외경과 이격 배열되는 외부파이프; 및 상기 에어컨 시스템의 부품과 체결되도록 상기 몸체부의 외경부에서 타측의 축방향으로 연장 형성되는 연결파이프; 를 포함하여 구성되고, 상기 내부파이프와 외부파이프 간의 이격 공간은 상기 냉매파이프가 압입되는 파이프 체결공간으로 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 제2플랜지 부재는: 중공형 몸체부; 상기 몸체부의 외경부에서 양측의 축방향으로 연장 형성된 내부파이프; 상기 몸체부의 외경부에서 양측의 축방향으로 연장 형성되어 상기 내부파이프의 외경과 이격 배열되는 외부파이프; 를 포함하여 구성되고, 상기 내부파이프와 외부파이프 간의 이격 공간은 상기 냉매파이프가 압입되는 파이프 체결공간으로 형성된 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 내부파이프의 끝단 외경부와 상기 외부파이프의 끝단 내경부에는 상기 냉매파이프의 압입 안내를 위한 확관 단면의 경사안내면이 형성된 것을 특징으로 한다.
이에, 상기 냉매파이프가 내부 및 외부파이프 사이의 파이프 체결공간으로 압입된 후, 외부파이프의 외부로부터 투과 조사되는 레이저 에너지가 냉매파이프로 흡수되어, 냉매파이프가 파이프 체결공간 내에 레이저 융착되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 파이프 체결공간의 안쪽 끝단부에는 레이저 융착시 발생한 칩이 저장되는 칩 저장용 홈부가 더 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 몸체부의 외경부에서 반경방향을 향하여 주변의 냉매파이프를 고정시키거나 플랜지 부재를 차체에 고정시키기 위한 장착홀을 갖는 거치단이 일체로 더 연장 형성된 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 거치단의 장착홀 내에는 중공의 금속 인서트가 강제 압입된 것을 특징으로 한다.
상기한 과제 해결 수단을 통하여 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 냉매파이프 및 플랜지 부재를 플라스틱 재질로 제작함으로써, 경량화는 물론 주행 및 엔진 진동을 자체적으로 절연하는 효과를 얻을 수 있다.
둘째, 플라스틱 재질의 냉매파이프와 플랜지 부재 간을 레이저 에너지에 의한 열을 이용하는 레이저 융착법으로 상호 접합함으로써, 냉매파이프와 플랜지 부재가 어떠한 손상(변형, 단차, 타공 등이 발생하는 것)없이 서로 강건하게 결합될 수 있다.
셋째, 레이저 융착법에 의하여 어떠한 손상없이 냉매파이프와 플랜지 부재가 상호 접합됨에 따라, 냉매파이프의 전체 길이에 대한 직경이 동일한 직경으로 유지되어 냉매 유체의 압력손실을 최소화시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 에어컨 배관 시스템의 배열 예를 도시한 개략도,
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 에어컨 배관 시스템의 구성 중 냉매파이프와 제1플랜지 부재 간의 접합 전후 상태를 도시한 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 에어컨 배관 시스템의 구성 중 냉매파이프와 제1플랜지 부재 간의 실제 접합 상태를 도시한 이미지도,
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 에어컨 배관 시스템의 구성 중 냉매파이프와 냉매파이프가 제2플랜지 부재에 의하여 접합되는 전후 상태를 도시한 단면도.
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 에어컨 배관 시스템의 구성 중 냉매파이프의 절곡이 필요한 국부적인 부분에 고무호스가 적용될 수 있음을 도시한 개략도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.
첨부한 도 1은 본 발명에 따른 에어컨 배관 시스템이 차량 전방측에 배열되는 일례를 도시한 개략도로서, 도면부호 100은 냉매파이프를 지시한다.
상기 냉매파이프(100)는 플라스틱 재질로 만들어진 파이프로서, 차량의 에어컨 시스템을 구성하는 부품인 압축기와 팽창밸브 간에 연결되고, 또한 팽창밸브와 응축기 간에 연결된다.
특히, 상기 냉매파이프(100)는 플라스틱 재질로 만들어진 제1플랜지 부재(110)를 매개로 에어컨 시스템을 구성하는 부품(압축기, 팽창밸브, 응축기 등)에 냉매 흐름 가능하게 연결된다.
또한, 상기 냉매파이프(100)의 배설 경로가 긴 경우에는 두 개의 냉매파이프(100)를 구비하여, 냉매파이프(100)와 냉매파이프(100)를 플라스틱 재질로 만들어진 제2플랜지 부재(120)로 연결시킬 수 있다.
따라서, 상기 에어컨 시스템을 구성하는 부품인 압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기 등은 플라스틱 재질로 만들어진 상기 냉매파이프(100)와 제1 및 제2플랜지 부재(110,120) 등에 의하여 순차적으로 연결되어 하나의 냉매 순환회로를 형성하게 된다.
이에, 상기 냉매파이프(100) 및 플랜지 부재(110,120)를 플라스틱 재질로 제작함으로써, 경량화 실현은 물론 주행 및 엔진 진동을 자체적으로 절연하는 효과를 얻을 수 있다.
즉, 상기 냉매파이프(100) 및 플랜지 부재(110,120)를 플라스틱 재질로 제작함으로써, 종래의 알루미늄 재질로 제작된 냉매 파이프에 비해 엔진 등에서 발생되는 진동에 대한 감쇠 능력 및 우수한 내진성을 가질 수 있다.
또한, 기존에 냉매파이프 및 플랜지 부재를 알루미늄 재질로 적용함에 따라 주행 및 엔진 진동을 위하여 별도의 진동절연용 호스를 알루미늄 파이프에 커버링하는 것을 배제하여 부품수 절감 및 원가 절감도 실현할 수 있다.
여기서, 상기 냉매파이프(100)가 제1플랜지 부재(110)에 압입된 상태에서 제1플랜지 부재(110)와 냉매파이프(100) 간의 접합, 그리고 상기 냉매파이프(100)가 제2플랜지 부재(120)에 압입된 상태에서 제2플랜지 부재(120)와 냉매파이프(100) 간의 접합은 레이저 에너지에 의한 열을 이용하여 융착시키는 레이저 융착법에 의하여 이루어진다.
바람직하게는, 상기 냉매파이프(100)는 레이저 흡수성 플라스틱 재질로 만들어지고, 상기 제1플랜지 부재(110) 및 제2플랜지 부재(120)는 레이저 투과성 플라스틱 재질로 만들어진다.
상기 냉매파이프(100)를 레이저 흡수성 플라스틱 재질로 제작하는 과정에 있어서, 상기 냉매파이프(100)의 가공 및 압출 성형이 용이하도록 플라스틱 소재에 필러(고분자 사슬에 의해 가공성 또는 압출성을 좋게 하기 위한 약품)를 첨가하는데, 이 필러의 첨가량이 많으면 압출 성형성은 좋으나 내열성이 떨어지므로, 필러 함량을 최소화시켜서 압출 성형된 냉매파이프가 레이저 에너지의 열을 흡수하며 견디는 내열성을 가지도록 하고, 또한 레이저 흡수성 안료 또는 색소 재료인 카본 블랙 피그먼트를 첨가할 수 있다.
또한, 상기 제1플랜지 부재(110) 및 제2플랜지 부재(120)를 레이저 투과성 플라스틱 재질로 제작하는 과정에 있어서, 각 플랜지 부재를 위한 플라스틱 소재에 레이저 투과량에 영향을 미치는 카본 블랙 피그먼트를 배제하고, 레이저 투과가 가능한 안료 또는 색소 재료인 다크 블루 피그먼트 또는 화이트 블루 피그먼트를 첨가하도록 한다.
첨부한 도 4의 이미지도를 참조하면, 상기 냉매파이프(100)는 레이저 흡수성 안료 또는 색소 재료를 사용함에 따라 레이저 빔의 열 에너지를 흡수하는 검정색을 띠고 있음을 볼 수 있고, 상기 제1플랜지 부재(110)는 레이저 투과성 안료 또는 색소 재료를 사용함에 따라 레이저 빔을 투과시키는 화이트 계열 색상을 띠고 있음을 볼 수 있다.
이에, 상기 냉매파이프(100)의 일단부가 제1플랜지 부재(110) 또는 제2플랜지 부재(120) 내에 압입된 상태에서, 상기 제1플랜지 부재(110) 또는 제2플랜지 부재(120)의 외부로부터 조사되는 레이저 빔 에너지가 각 플랜지 부재(110,120)를 투과하여 냉매파이프(100)로 흡수되어, 냉매파이프(100)와 제1플랜지 부재(110) 또는 냉매파이프(100)와 제2플랜지 부재(120) 간의 레이저 융착에 따른 열적 접합이 이루어지게 된다.
이때, 상기 레이저 빔 에너지가 레이저 투과성 플라스틱 재질로 만들어진 각 플랜지 부재(110)를 투과한 다음, 레이저 흡수성 플라스틱 재질로 만들어진 냉매파이프(100)로 흡수되면, 레이저 빔 에너지가 흡수층에서의 분자들을 활성화시키고, 활성화된 분자들의 운동 에너지에 의해서 발생한 열이 플랜지 부재를 용융시킴으로써, 결국 두 모재인 냉매파이프와 플랜지 부재가 열적으로 접합되어진다.
이와 같이, 플라스틱 재질의 냉매파이프(100)와 각 플랜지 부재(110,120) 간을 레이저 에너지에 의한 열을 이용하는 레이저 융착법으로 상호 접합함으로써, 냉매파이프(100)와 각 플랜지 부재(110,120)가 어떠한 손상(변형, 단차, 타공 등이 발생하는 것)없이 서로 강건하게 결합될 수 있다.
즉, 기존에는 알루미늄 재질로 된 냉매파이프와 플랜지 부재 간을 코킹 방식 또는 브레이징 방식으로 연결할 때의 충격으로 인하여 냉매파이프와 플랜지 부재 간의 연결 부분에서 변형, 단차, 타공 등과 같은 품질 불량이 발생하였지만, 본 발명에서는 플라스틱 재질의 냉매파이프(100)와 각 플랜지 부재(110,120) 간을 레이저 에너지에 의한 열을 이용하는 레이저 융착법으로 상호 접합함으로써, 냉매파이프(100)와 각 플랜지 부재(110,120)가 어떠한 손상 및 불량(변형, 단차, 타공 등이 발생하는 것)없이 서로 강건하게 결합될 수 있다.
또한, 상기 레이저 융착법에 의하여 어떠한 손상없이 냉매파이프(100)와 각 플랜지 부재(110,120)가 상호 접합됨에 따라, 냉매파이프(100)의 전체 길이에 대한 직경이 동일한 직경으로 유지되어 냉매 유체의 압력손실을 최소화시킬 수 있다.
여기서, 본 발명에 따른 에어컨 배관 시스템의 구성 중 냉매파이프와 플랜지 부재의 구체적인 구조 및 그 연결 관계를 상세하게 살펴보면 다음과 같다.
첨부한 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 제1플랜지 부재(110)는 냉매파이프와 에어컨 시스템을 구성하는 부품 간을 상호 연결하기 위한 것으로서, 좌우로 관통된 중공형 구조의 몸체부(111)와, 몸체부(111)의 일측부에서 축방향으로 연장 형성된 내부파이프(112)와, 상기 몸체부(111)의 일측부에서 축방향으로 연장 형성되되 내부파이프(112)에 비하여 더 큰 직경을 가지며 연장 형성된 외부파이프(113)를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 외부파이프(113)는 내부파이프(112)의 직경에 비하여 더 큰 직경을 가지므로 내부파이프의 외경면과 이격 배열되는 상태가 되고, 상기 내부파이프와 외부파이프 간의 이격 공간은 상기 냉매파이프(100)가 압입되는 파이프 체결공간(114)으로 형성된다.
또한, 상기 몸체부(111)의 타측부에서 축방향을 향해 연결파이프(115)가 연장 형성되는 바, 이 연결파이프(115)는 상기 에어컨 시스템의 부품(압축기, 응축기 등)과 체결되는 부분이 된다.
바람직하게는, 상기 내부파이프(112)의 끝단 외경부와 상기 외부파이프(113)의 끝단 내경부에는 상기 냉매파이프(100)의 압입 안내를 위한 확관 단면의 경사안내면(116)이 형성됨으로써, 냉매파이프(100)가 경사안내면(116)을 통하여 파이프 체결공간(114)으로 용이하게 압입될 수 있다.
또한, 상기 파이프 체결공간(114)의 안쪽 끝단부에는 레이저 융착시 발생한 칩이 저장되는 칩 저장용 홈부(117)가 더 형성된다.
따라서, 상기 냉매파이프(100)를 내부 및 외부파이프 사이의 파이프 체결공간(114)으로 압입시킨 다음, 외부파이프(113)의 외부로부터 레이저 빔을 조사하면, 레이저 빔 에너지가 레이저 투과성 플라스틱 재질로 만들어진 제1플랜지 부재(110)를 투과한 다음, 레이저 흡수성 플라스틱 재질로 만들어진 냉매파이프(100)로 흡수되어 레이저 빔 에너지가 흡수층에서의 분자들을 활성화시키고, 활성화된 분자들의 운동 에너지에 의해서 발생한 열이 제1플랜지 부재(110)를 용융시킴으로써, 결국 상기 냉매파이프(100)가 파이프 체결공간(114) 내에서 제1플랜지 부재(110)와 열적으로 접합되어진다.
이때, 상기 레이저 융착시 냉매파이프 또는 플랜지 부재로부터 칩이 탈락하여 발생할 수 있으나, 상기 파이프 체결공간(114)의 안쪽 끝단부에 형성된 칩 저장용 홈부(117)에 칩이 저장되어 외부로 누출되지 않게 되고, 그에 따라 추후라도 냉매에 칩이 섞이게 되는 현상을 방지할 수 있다.
첨부한 도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 제2플랜지 부재(120)는 두 개의 냉매파이프 간을 상호 연결하기 위한 것으로서, 좌우로 관통된 중공형 구조의 몸체부(111)와, 몸체부(111)의 양측부에서 각각 축방향으로 연장 형성된 내부파이프(112)와, 상기 몸체부(111)의 양측부에서 각각 축방향으로 연장 형성되되 내부파이프(112)에 비하여 더 큰 직경을 가지며 연장 형성된 외부파이프(113)를 포함하여 구성된다.
마찬가지로, 상기 외부파이프(113)는 내부파이프(112)의 직경에 비하여 더 큰 직경을 가지므로 내부파이프의 외경면과 이격 배열되는 상태가 되고, 상기 내부파이프와 외부파이프 간의 이격 공간은 상기 냉매파이프(100)가 압입되는 파이프 체결공간(114)으로 형성된다.
또한, 상기 제2플랜지 부재(120)를 구성하는 각 내부파이프(112)의 끝단 외경부와 각 외부파이프(113)의 끝단 내경부에도 냉매파이프(100)의 압입 안내를 위한 확관 단면의 경사안내면(116)이 형성됨으로써, 두 개의 냉매파이프(100)가 경사안내면(116)을 통하여 각 파이프 체결공간(114)으로 용이하게 압입될 수 있다.
또한, 상기 파이프 체결공간(114)의 안쪽 끝단부에는 레이저 융착시 발생한 칩이 저장되는 칩 저장용 홈부(117)가 더 형성된다.
따라서, 두 개의 냉매파이프(100)를 각각 제2플랜지 부재(120)의 양쪽에 형성된 파이프 체결공간(114)으로 압입시킨 다음, 외부파이프(113)의 외부로부터 레이저 빔을 조사하면, 레이저 빔 에너지가 레이저 투과성 플라스틱 재질로 만들어진 제2플랜지 부재(120)를 투과한 다음, 레이저 흡수성 플라스틱 재질로 만들어진 냉매파이프(100)로 흡수되어 레이저 빔 에너지가 흡수층에서의 분자들을 활성화시키고, 활성화된 분자들의 운동 에너지에 의해서 발생한 열이 제2플랜지 부재(120)를 용융시킴으로써, 결국 두 개의 냉매파이프(100)가 각 파이프 체결공간(114) 내에서 제2플랜지 부재(120)와 열적으로 접합되어지고, 두 개의 냉매파이프(100)가 제2플랜지 부재(120)에 의하여 용이하게 연결되는 상태가 된다.
마찬가지로, 상기 레이저 융착시 냉매파이프 또는 플랜지 부재로부터 칩이 탈락하여 발생할 수 있으나, 각 파이프 체결공간(114)의 안쪽 끝단부에 형성된 칩 저장용 홈부(117)에 칩이 저장되어 외부로 누출되지 않게 되고, 그에 따라 추후라도 냉매에 칩이 섞이게 되는 현상을 방지할 수 있다.
한편, 상기 제1 및 제2플랜지 부재(110,120)의 몸체부(111)의 외경면 소정 위치에는 장착홀(119)을 갖는 거치단(118)이 일체로 더 연장 형성된다.
이에, 상기 제1 및 제2플랜지 부재(110,120)를 차체 소정 위치에 고정시킬 때, 상기 거치단(118)의 장착홀(119)을 통하여 볼트를 삽입하여 차체에 볼팅을 함으로써, 상기 제1 및 제2플랜지 부재(110,120)가 냉매파이프(100)를 지지하면서 차체에 견고하게 고정될 수 있다.
또한, 상기 거치단(118)의 장착홀(119)을 주변을 지나는 냉매파이프를 삽입 고정시키는 용도로도 사용할 수 있다.
바람직하게는, 상기 거치단(118)의 장착홀(119) 내에 중공의 금속 인서트(121)가 강제 압입된다.
만일, 상기 거치단(118)의 장착홀(119)에 금속 인서트(121)가 없다면, 장착홀(119)내로 체결되는 볼트의 체결 토크로 인하여 장착홀 주변이 손상되거나 크랙 등이 발생할 수 있지만, 상기 거치단(118)의 장착홀(119) 내에 중공의 금속 인서트(121)가 강제 압입됨에 따라 볼트의 체결 토크로 인한 손상 및 크랙 발생을 방지할 수 있다.
한편, 상기 냉매파이프(100)는 차량의 에어컨 시스템을 구성하는 부품인 압축기와 팽창밸브 간에 연결되고, 또한 팽창밸브와 응축기 간에 연결되는 등, 소정의 배열을 이루며 배설되는데, 냉매파이프(100)를 배설하는 경로 상에 차량의 특정 부품이 존재하는 경우에는 냉매파이프(100)의 국부적인 부분을 절곡시켜야 한다.
물론, 상기 냉매파이프(100)를 플라스틱 소재로 압출 성형한 다음, 소정의 벤딩 장비로 절곡시켜서 제작할 수 있으나, 추후에 냉매파이프(100)의 국부적인 부분이 주변 부품과의 간섭 회피를 위하여 소정 각도로 더 절곡되어야 할 경우가 발생할 수 있다.
이에, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 상기 냉매파이프(100)의 절곡이 필요한 국부적인 부분에 냉매파이프(100)와 냉매파이프(100) 간을 연결하는 고무호스(122)가 적용될 수 있다.
즉, 상기 냉매파이프의 국부적인 부분이 주변 부품과의 간섭 회피를 위하여 소정 각도로 절곡되어야 할 경우, 상기 국부적인 부분에 해당하는 냉매파이프와 냉매파이프 사이에 진동 절연성을 갖는 직관 또는 자바라 주름관 형태의 고무호스(122)를 레이저 융착법으로 연결할 수 있다.
이상에서 본 바와 같이, 차량의 에어컨 배관 시스템을 구성하는 냉매파이프(100) 및 플랜지 부재(110,120)를 진동절연 효과를 가지는 플라스틱 재질로 제작하고, 플라스틱 재질의 냉매파이프와 플랜지 부재 간을 손상을 방지할 수 있는 레이저 융착법으로 연결하도록 함으로써, 경량화 실현 및 진동 절연 효과를 제공함은 물론 냉매파이프의 전체 길이에 대한 직경이 동일한 직경으로 유지되어 냉매 유체의 압력손실을 최소화시킬 수 있다.
100 : 냉매파이프
110 : 제1플랜지 부재
111 : 몸체부
112 : 내부파이프
113 : 외부파이프
114 : 파이프 체결공간
115 : 연결파이프
116 : 경사안내면
117 : 칩 저장용 홈부
118 : 거치단
119 : 장착홀
120 : 제2플랜지 부재
121 : 금속 인서트
122 : 고무호스

Claims (20)

  1. 플라스틱 재질로 만들어져 소정의 에어컨 배관 배열라인을 따라 배열되는 냉매파이프;
    플라스틱 재질로 만들어져 상기 냉매파이프와 에어컨 시스템을 구성하는 부품 간을 상호 연결하는 제1플랜지 부재;
    를 포함하고,
    상기 제1플랜지 부재와 냉매파이프 간의 접합이 레이저 융착법에 의하여 이루어진 것을 특징으로 하는 에어컨 배관 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉매파이프는 레이저 흡수성 플라스틱 재질로 만들어지고, 상기 제1플랜지 부재는 레이저 투과성 플라스틱 재질로 만들어짐으로써,
    상기 냉매파이프의 일단부가 제1플랜지 부재 내에 압입된 상태에서, 상기 제1플랜지 부재의 외부로부터 투과 조사되는 레이저 에너지가 냉매파이프로 흡수되어, 냉매파이프와 제1플랜지 부재의 레이저 융착에 따른 접합이 이루어지는 것을 특징으로 하는 에어컨 배관 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉매파이프의 국부적인 부분이 주변 부품과의 간섭 회피를 위하여 소정 각도로 절곡되어야 할 경우, 상기 국부적인 부분에 냉매파이프와 냉매파이프를 연결하는 직관 또는 자바라 주름관 형태의 고무호스가 적용되는 것을 특징으로 하는 에어컨 배관 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1플랜지 부재는:
    중공형 몸체부;
    상기 몸체부의 일측부에서 축방향으로 연장 형성된 내부파이프;
    상기 몸체부의 일측부에서 축방향으로 연장 형성되되 내부파이프에 비하여 더 큰 직경을 가지며 연장 형성된 외부파이프;
    상기 에어컨 시스템의 부품과 체결되도록 상기 몸체부의 타측부에서 축방향으로 연장 형성되는 연결파이프;
    제1플랜지 부재를 차체에 고정시키기 위하여 장착홀을 갖는 갖는 구조로 구비되어, 상기 몸체부의 외경부에 일체로 형성되는 거치단;
    을 포함하여 구성되고,
    상기 내부파이프와 외부파이프 간의 이격 공간은 냉매파이프가 압입되는 파이프 체결공간으로 형성되어, 상기 냉매파이프가 파이프 체결공간으로 압입된 후 외부파이프의 외부로부터 투과 조사되는 레이저 에너지가 냉매파이프로 흡수되어, 냉매파이프가 파이프 체결공간 내에 레이저 융착되는 것을 특징으로 하는 에어컨 배관 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 내부파이프의 끝단 외경부와 상기 외부파이프의 끝단 내경부에는 상기 냉매파이프의 압입 안내를 위한 확관 단면의 경사안내면이 형성된 것을 특징으로 하는 에어컨 배관 시스템.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 파이프 체결공간의 안쪽 끝단부에는 레이저 융착시 발생한 칩이 저장되는 칩 저장용 홈부가 더 형성된 것을 특징으로 하는 에어컨 배관 시스템.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 거치단의 장착홀 내에는 중공의 금속 인서트가 강제 압입된 것을 특징으로 하는 에어컨 배관 시스템.
  8. 플라스틱 재질로 만들어져 소정의 에어컨 배관 배열라인을 따라 배열되는 냉매파이프;
    플라스틱 재질로 만들어져 상기 냉매파이프와 냉매파이프 간을 상호 연결하는 제2플랜지 부재;
    를 포함하고,
    상기 제2플랜지 부재와 냉매파이프 간의 접합이 레이저 융착법에 의하여 이루어진 것을 특징으로 하는 에어컨 배관 시스템.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 냉매파이프는 레이저 흡수성 플라스틱 재질로 만들어지고, 상기 제2플랜지 부재는 레이저 투과성 플라스틱 재질로 만들어짐으로써,
    상기 냉매파이프의 일단부가 제2플랜지 부재 내에 압입된 상태에서, 제2플랜지 부재의 외부로부터 투과 조사되는 레이저 에너지가 냉매파이프로 흡수되어, 냉매파이프와 제2플랜지 부재 간의 레이저 융착에 따른 접합이 이루어지는 것을 특징으로 하는 에어컨 배관 시스템.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 냉매파이프의 국부적인 부분이 주변 부품과의 간섭 회피를 위하여 소정 각도로 절곡되어야 할 경우, 상기 국부적인 부분에 냉매파이프와 냉매파이프를 연결하는 직관 또는 자바라 주름관 형태의 고무호스가 적용되는 것을 특징으로 하는 에어컨 배관 시스템.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 제2플랜지 부재는:
    중공형 몸체부;
    상기 몸체부의 양측부에서 축방향으로 연장 형성된 내부파이프;
    상기 몸체부의 양측부에서 축방향으로 연장 형성되어 상기 내부파이프의 외경과 이격 배열되는 외부파이프;
    상기 몸체부의 양측부에서 각각 축방향으로 연장 형성되되 내부파이프에 비하여 더 큰 직경을 가지며 연장 형성된 외부파이프;
    제2플랜지 부재를 차체에 고정시키기 위하여 장착홀을 갖는 갖는 구조로 구비되어, 상기 몸체부의 외경부에 일체로 형성되는 거치단;
    을 포함하여 구성되고,
    상기 내부파이프와 외부파이프 간의 이격 공간은 냉매파이프가 압입되는 파이프 체결공간으로 형성되어, 상기 냉매파이프가 내부 및 외부파이프 사이의 파이프 체결공간으로 압입된 후, 외부파이프의 외부로부터 투과 조사되는 레이저 에너지가 냉매파이프로 흡수되어, 냉매파이프가 파이프 체결공간 내에 레이저 융착되는 것을 특징으로 하는 에어컨 배관 시스템.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 내부파이프의 끝단 외경부와 상기 외부파이프의 끝단 내경부에는 상기 냉매파이프의 압입 안내를 위한 확관 단면의 경사안내면이 형성된 것을 특징으로 하는 에어컨 배관 시스템.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 파이프 체결공간의 안쪽 끝단부에는 레이저 융착시 발생한 칩이 저장되는 칩 저장용 홈부가 더 형성된 것을 특징으로 하는 에어컨 배관 시스템.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 거치단의 장착홀 내에는 중공의 금속 인서트가 강제 압입된 것을 특징으로 하는 에어컨 배관 시스템.
  15. 플라스틱 재질로 만들어져 소정의 에어컨 배관 배열라인을 따라 배열되는 냉매파이프;
    플라스틱 재질로 만들어져 상기 냉매파이프와 에어컨 시스템을 구성하는 부품 간을 상호 연결하는 제1플랜지 부재; 및
    플라스틱 재질로 만들어져 상기 냉매파이프와 냉매파이프 간을 상호 연결하는 제2플랜지 부재;
    를 포함하고,
    상기 제1플랜지 부재와 냉매파이프 간의 접합 및 상기 제2플랜지 부재와 냉매파이프 간의 접합이 레이저 융착법에 의하여 이루어진 것을 특징으로 하는 에어컨 배관 시스템.
  16. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉매파이프는 레이저 흡수성 플라스틱 재질로 만들어지고, 상기 제1플랜지 부재 및 제2플랜지 부재는 레이저 투과성 플라스틱 재질로 만들어짐으로써,
    상기 냉매파이프의 일단부가 제1플랜지 부재 및 제2플랜지 부재 내에 압입된 상태에서, 상기 제1플랜지 부재 및 제2플랜지 부재의 외부로부터 투과 조사되는 레이저 에너지가 냉매파이프로 흡수되어, 냉매파이프와 제1플랜지 부재 및 냉매파이프와 제2플랜지 부재 간의 레이저 융착에 따른 접합이 이루어지는 것을 특징으로 하는 에어컨 배관 시스템.
  17. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉매파이프의 국부적인 부분이 주변 부품과의 간섭 회피를 위하여 소정 각도로 절곡되어야 할 경우, 상기 국부적인 부분에 냉매파이프와 냉매파이프를 연결하는 직관 또는 자바라 주름관 형태의 고무호스가 적용되는 것을 특징으로 하는 에어컨 배관 시스템.
  18. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1플랜지 부재는:
    중공형 몸체부;
    상기 몸체부의 일측부에서 축방향으로 연장 형성된 내부파이프;
    상기 몸체부의 일측부에서 축방향으로 연장 형성되되 내부파이프에 비하여 더 큰 직경을 가지며 연장 형성된 외부파이프;
    상기 에어컨 시스템의 부품과 체결되도록 상기 몸체부의 타측부에서 축방향으로 연장 형성되는 연결파이프;
    제1플랜지 부재를 차체에 고정시키기 위하여 장착홀을 갖는 갖는 구조로 구비되어, 상기 몸체부의 외경부에 일체로 형성되는 거치단;
    을 포함하여 구성되고,
    상기 제2플랜지 부재는:
    중공형 몸체부;
    상기 몸체부의 양측부에서 축방향으로 연장 형성된 내부파이프;
    상기 몸체부의 양측부에서 축방향으로 연장 형성되어 상기 내부파이프의 외경과 이격 배열되는 외부파이프;
    상기 몸체부의 양측부에서 각각 축방향으로 연장 형성되되 내부파이프에 비하여 더 큰 직경을 가지며 연장 형성된 외부파이프;
    제2플랜지 부재를 차체에 고정시키기 위하여 장착홀을 갖는 갖는 구조로 구비되어, 상기 몸체부의 외경부에 일체로 형성되는 거치단;
    을 포함하여 구성되며,
    상기 내부파이프와 외부파이프 간의 이격 공간은 냉매파이프가 압입되는 파이프 체결공간으로 형성되어, 상기 냉매파이프가 내부 및 외부파이프 사이의 파이프 체결공간으로 압입된 후, 외부파이프의 외부로부터 투과 조사되는 레이저 에너지가 냉매파이프로 흡수되어, 냉매파이프가 파이프 체결공간 내에 레이저 융착되는 것을 특징으로 하는 에어컨 배관 시스템.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 내부파이프의 끝단 외경부와 상기 외부파이프의 끝단 내경부에는 상기 냉매파이프의 압입 안내를 위한 확관 단면의 경사안내면이 형성된 것을 특징으로 하는 에어컨 배관 시스템.
  20. 청구항 18에 있어서,
    상기 파이프 체결공간의 안쪽 끝단부에는 레이저 융착시 발생한 칩이 저장되는 칩 저장용 홈부가 더 형성된 것을 특징으로 하는 에어컨 배관 시스템.
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