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KR101375718B1 - 냉매관의 연결구조 및 이를 포함하는 공기조화기 - Google Patents

냉매관의 연결구조 및 이를 포함하는 공기조화기 Download PDF

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KR101375718B1
KR101375718B1 KR1020110074071A KR20110074071A KR101375718B1 KR 101375718 B1 KR101375718 B1 KR 101375718B1 KR 1020110074071 A KR1020110074071 A KR 1020110074071A KR 20110074071 A KR20110074071 A KR 20110074071A KR 101375718 B1 KR101375718 B1 KR 101375718B1
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정재수
길성호
김석균
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Abstract

공기조화기의 실내기 또는 실외기에 용이하게 냉매관을 연결할 수 있는 구조를 가진 냉매관의 연결구조 및 이를 포함하는 공기조화기를 개시한다.
냉매관의 연결구조는 냉매가 흐르는 냉매관;과, 냉매관의 일단과 연결되는 소켓(Socket)부와, 소켓(Socket)부의 외주면에 결합되는 체결너트를 포함한다. 소켓(Socket)부의 내주면에는 냉매관이 소켓(Socket)부에서 이탈하는 것을 방지하기 위한 그립링(Grip-ring)과, 소켓(Socket)부에서 냉매가 누설되는 것을 방지하기 위한 적어도 하나의 오-링(O-ring)과, 그립링(Grip-ring)과 오-링(O-ring) 사이에 배치되어 오-링(O-ring)이 손상되는 것을 방지하는 와셔가 마련된다.

Description

냉매관의 연결구조 및 이를 포함하는 공기조화기{STRUCTURE FOR CONNECTING COOLANT PIPE AND AIR CONDITIONER HAVING THE SAME}
본 발명은 냉매관의 연결구조 및 이를 포함하는 공기조화기에 관한 것으로, 특히 공기조화기를 구성하는 실내기와 실외기에 연결되는 냉매관을 연결하는 구조를 개선한 냉매관의 연결구조 및 이를 포함하는 공기조화기에 관한 것이다.
공기조화기는 냉매를 상온에서 증발시켜 주변의 대기로부터 열을 흡수하여 흡수된 열을 다른 계에 방출하는 장치로서, 냉매를 증발시켜 주변의 대기를 냉각시키는 증발기와, 증발기를 통하여 나온 기체상태의 냉매를 고온 고압으로 압축시키는 압축기와, 압축기를 통하여 압축된 기체상태의 냉매를 상온의 액체상태로 응축시키는 응축기 및 응축기를 통하여 나온 액체상태의 고압의 냉매를 감압시키는 모세관 등으로 구성된다.
공기조화기는 분리형과 일체형으로 구분될 수 있으며, 이 중 분리형 공기조화기는 실내에 설치되어 실내 공기를 흡입하여 냉매와 열교환시키고 열교환된 공기를 다시 실내로 토출시키는 실내기와, 실내기로부터 유입된 냉매를 외부 공기와 열교환시켜 다시 실내 공기와 열교환할 수 있는 상태로 만들어 실내기로 공급하는 실외기로 구성되며, 실내기와 실외기는 냉매가 흐르는 냉매관으로 연결된다.
이러한 실외기 또는 실내기에 냉매관을 연결하거나 기존의 냉매관을 연장하기 위해 기존의 냉매관에 추가적으로 별도의 냉매관을 연결하는 경우, 냉매의 누설을 안정적으로 방지하면서 연결작업이 용이한 냉매관의 연결구조가 요구된다.
본 발명의 일 측면은 공기조화기의 실내기 또는 실외기에 용이하게 냉매관을 연결할 수 있는 구조를 가진 냉매관의 연결구조 및 이를 포함하는 공기조화기를 제공한다.
또한, 공기조화기의 실내기 또는 실외기와 이에 연결되는 냉매관 사이의 기밀성을 향상시킬 수 있는 구조를 가진 냉매관의 연결구조 및 이를 포함하는 공기조화기를 제공한다.
또한, 냉매관의 재질로 동(Copper) 뿐만 아니라 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 사용할 수 있는 구조를 가진 냉매관의 연결구조 및 이를 포함하는 공기조화기를 제공한다.
본 발명의 사상에 따른 냉매관의 연결구조는 냉매가 흐르는 냉매관;과, 상기 냉매관의 일단과 연결되는 소켓(Socket)부;와, 상기 소켓(Socket)부의 외주면에 결합되는 체결너트;를 포함하고, 상기 소켓(Socket)부의 내주면에는, 상기 냉매관이 상기 소켓(Socket)부에서 이탈하는 것을 방지하기 위한 그립링(Grip-ring);과, 상기 소켓(Socket)부에서 냉매가 누설되는 것을 방지하기 위한 적어도 하나의 오-링(O-ring);이 마련되는 것을 특징으로 한다.
상기 그립링(Grip-ring)과 상기 오-링(O-ring) 사이에 배치되어 상기 오-링(O-ring)이 손상되는 것을 방지하는 와셔를 더 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 오-링(O-ring)은, 상기 와셔와 접촉하는 제1오-링(O-ring)과, 상기 제1오-링(O-ring)과 접촉하여 상기 제1오-링(O-ring)과 함께 소켓(Socket)부의 기밀을 유지하는 제2오-링(O-ring)링을 구비할 수 있다.
상기 소켓(Socket)부는, 상기 냉매관을 수용하는 제1수용부와, 상기 제1수용부와 단차지게 형성되며, 상기 그립링(Grip-ring), 상기 와셔, 상기 적어도 하나의 오-링(O-ring)을 수용하는 제2수용부를 포함할 수 있다.
상기 제2수용부는 상기 소켓(Socket)부와 상기 체결너트가 과도하게 체결되는 것을 방지하기 위한 돌기부를 포함하고, 상기 돌기부는 상기 제2수용부의 길이 방향으로 연장 형성될 수 있다.
상기 체결너트는, 상기 적어도 하나의 오-링(O-ring)을 가압하는 가압돌기와, 상기 돌기부를 수용하는 수용홈을 포함할 수 있다.
상기 냉매관의 재질은 그 표면이 합성수지로 코팅된 알루미늄(Aluminum) 또는 알루미늄(Aluminum) 합금일 수 있다.
상기 그립링(Grip-ring), 상기 와셔, 상기 적어도 하나의 오-링(O-ring)을 상기 소켓(Socket)부에 삽입시키기 위한 조립지그(Jig)를 더 포함하고, 상기 조립지그(Jig)는, 상기 조립지그(Jig)의 외주면상에 마련되어 상기 그립링(Grip-ring), 상기 와셔, 상기 적어도 하나의 오-링(O-ring)과 결합하는 결합부와, 상기 조립지그(Jig)의 외주면으로부터 원주방향으로 돌출되어 상기 그립링(Grip-ring), 상기 와셔, 상기 적어도 하나의 오-링(O-ring)을 어느 한 방향으로 지지하는 지지턱을 포함할 수 있다.
상기 그립링(Grip-ring), 상기 와셔, 상기 적어도 하나의 오-링(O-ring)을 상기 소켓(Socket)부에 삽입시키기 위한 조립지그(Jig)를 더 포함하고, 상기 조립지그(Jig)는, 상기 조립지그(Jig)의 내부에 마련되어 상기 냉매관을 수용하는 제1지그측 수용부와, 상기 제1수용부와 단차지게 형성되며, 상기 그립링(Grip-ring), 상기 와셔, 상기 적어도 하나의 오-링(O-ring)을 수용하는 제2지그측 수용부를 포함할 수 있다.
상기 그립링(Grip-ring)은, 링 형상의 플랜지와, 상기 플랜지로부터 상기 냉매관의 중심 방향으로 연장되는 그립편을 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 사상에 따른 공기조화기는 실내기와 실외기를 포함하는 공기조화기에 있어서 상기 공기조화기는, 상기 실내기와 상기 실외기를 연결하는 냉매관;과, 상기 실외기 또는 상기 실외기에 마련되어 상기 실외기 또는 상기 실내기의 내부로 출입되는 냉매를 단속하는 연결장치;를 포함하고, 상기 연결장치는, 상기 냉매관의 일단과 연결되는 소켓(Socket)부;와, 상기 소켓(Socket)부의 내주면에 결합되어 상기 냉매관의 이탈을 방지하는 그립링(Grip-ring);과, 상기 그립링(Grip-ring)의 후방에 배치되어 냉매의 누설을 방지하는 적어도 하나의 오-링(O-ring);과, 상기 소켓(Socket)부의 외주면에 결합되어 상기 오-링(O-ring)을 가압하는 체결너트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 그립링(Grip-ring)과 상기 오-링(O-ring) 사이에 배치되어 상기 오-링(O-ring)이 손상되는 것을 방지하는 와셔를 더 포함할 수 있다.
상기 냉매관은 그 표면이 합성수지로 코팅된 알루미늄(Aluminum) 또는 알루미늄(Aluminum) 합금 재질로 형성될 수 있다.
상기 적어도 하나의 오-링(O-ring)은, 상기 와셔와 접촉하는 제1오-링(O-ring)과, 상기 제1오-링(O-ring)과 접촉하여 상기 제1오-링(O-ring)과 함께 소켓(Socket)부의 기밀을 유지하는 제2오-링(O-ring)링을 구비할 수 있다.
상기 소켓(Socket)부는, 상기 냉매관과 연통되는 냉매유로를 포함하는 제1수용부와, 상기 그립링(Grip-ring), 상기 와셔, 상기 적어도 하나의 오-링(O-ring)을 수용하며, 상기 제2수용부의 길이 방향으로 연장 형성되는 돌기부를 구비하는 제2수용부를 포함할 수 있다.
상기 체결너트는, 지지부와, 상기 지지부에서 상기 체결너트가 체결되는 방향으로 돌출되어 단차를 형성하는 단차부와, 상기 냉매관이 통과할 수 있도록 상기 단차부의 중심을 관통하여 형성되는 관통홀과, 상기 지지부의 테두리에서 상기 체결너트가 체결되는 방향으로 연장되는 체결부와, 상기 체결부와 상기 단차부 사이에 마련되어 상기 돌기부를 수용하는 수용홈을 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 사상에 따른 공기조화기의 냉매관을 연결하는 연결방법은 실내기와 실외기를 포함하는 공기조화기의 냉매관을 연결하는 연결방법에 있어서, 상기 실내기 또는 상기 실외기의 냉매관 연결부의 외주면에 결합된 체결너트를 분리하고, 상기 냉매관 연결부의 내측으로 상기 냉매관의 이탈을 방지하는 그립링(Grip-ring)과, 냉매의 누설을 방지하는 적어도 하나의 오-링(O-ring)과, 상기 오-링(O-ring)이 손상되는 것을 방지하는 와셔를 삽입하고, 상기 체결너트를 완전히 조여지지 않은 상태로 상기 냉매관 연결부의 외주면에 결합하고, 상기 냉매관을 상기 그립링(Grip-ring), 상기 와셔, 상기 오-링(O-ring)의 중심에 형성된 홀들을 통해 상기 냉매관 연결부의 내측으로 삽입하고, 상기 체결너트가 상기 오-링(O-ring)을 상기 냉매관 연결부의 내측으로 가압하도록 상기 체결너트를 일정 토크 이상으로 조이는 것을 특징으로 한다.
상기 그립링(Grip-ring), 상기 와셔, 상기 오-링(O-ring)을 그 외주면에 결합시켜 상기 냉매관 연결부의 내측으로 삽입하는 조립지그(Jig)를 더 구비하고, 상기 조립지그(Jig)는 상기 체결너트가 냉매관 연결부의 외주면에 완전히 조여지지 않은 상태에서 상기 체결너트에 형성된 홀을 통해 상기 냉매관 연결부로부터 분리될 수 있다.
또한 본 발명의 사상에 따른 공기조화기의 냉매관을 연결하는 연결방법은 실내기와 실외기를 포함하는 공기조화기의 냉매관을 연결하는 연결방법에 있어서, 상기 냉매관의 외측으로 상기 냉매관의 이탈을 방지하는 그립링(Grip-ring)과, 냉매의 누설을 방지하는 적어도 하나의 오-링(O-ring)과, 상기 적어도 하나의 오-링(O-ring)이 손상되는 것을 방지하는 와셔와, 상기 실내기 또는 상기 실외기의 냉매관 연결부의 외주면에 결합된 체결너트를 결합시키고, 상기 냉매관에 상기 그립링(Grip-ring), 상기 와셔, 상기 오-링(O-ring), 상기 체결너트가 결합된 상태로 상기 냉매관 및 그립링(Grip-ring), 상기 와셔, 상기 오-링(O-ring)을 상기 냉매관 연결부의 내측으로 삽입하고, 상기 냉매관에 결합된 상기 체결너트를 상기 냉매관 연결부의 외측과 결합시키고, 상기 오-링(O-ring)을 상기 냉매관 연결부의 내측으로 가압하도록 상기 체결너트를 일정 토크 이상으로 조이는 것을 특징으로 한다.
상기 그립링(Grip-ring), 상기 와셔, 상기 오-링(O-ring)을 상기 냉매관 연결부에 결합시키기 위한 조립지그(Jig)를 더 구비하고, 상기 조립지그(Jig)는, 그 내측에서 상기 그립링(Grip-ring), 상기 와셔, 상기 오-링(O-ring)이 상기 냉매관의 외측에 결합, 고정될 수 있도록 하고, 상기 그립링(Grip-ring), 상기 와셔, 상기 오-링(O-ring)이 상기 냉매관의 외측에 결합, 고정된 상태에서 상기 냉매관으로부터 분리되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 사상에 따른 조립지그(Jig)는 실내기와 실외기를 포함하는 공기조화기의 냉매관 연결부에 냉매관을 연결하기 위한 조립지그(Jig)에 있어서, 상기 조립지그(Jig)는, 그 내부에 마련되어 상기 냉매관을 수용하는 제1지그측 수용부와, 상기 제1수용부와 단차지게 형성되며, 상기 냉매관 연결부에 연결된 상기 냉매관이 이탈되는 것을 방지하는 이탈방지부재와, 상기 냉매관 연결부와 상기 냉매관 사이로 냉매가 누설되는 것을 방지하는 누설방지부재를 수용하는 제2지그측 수용부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 이탈방지부재는 금속재질의 그립링(Grip-ring)이고, 상기 누설방지부재는 고무재질의 오-링(O-ring)일 수 있다.
상기 오-링(O-ring)이 손상되는 것을 방지하기 위해 상기 그립링(Grip-ring)과 상기 오-링(O-ring) 사이에 와셔가 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 냉매관을 연결하는 과정이 간소화되어 작업시간이 단축된다.
또한, 공기조화기의 실내기 또는 실외기와 이에 연결되는 냉매관 사이의 기밀성을 안정적으로 확보할 수 있으므로 냉매의 누설을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 냉매관으로 단일 재질의 수지 코팅된 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 사용할 수 있어 재료비가 절감되고, 냉매관의 부식이 방지되어 제품신뢰성이 향상된다.
도 1은 공기조화기를 구성하는 실내기, 실외기 및 실내기와 실외기를 연결하는 냉매관을 도시한 도면.
도 2는 실외기에 마련된 서비스밸브와 냉매관의 연결관계를 도시한 분리사시도.
도 3은 서비스밸브와 냉매관이 체결된 상태를 도시한 단면도.
도 4는 실내기에 마련된 니플(Nipple)과 냉매관의 연결관계를 도시한 분리사시도.
도 5는 냉매관과 냉매관의 연결관계를 도시한 분리사시도.
도 6은 냉매관의 연결에 사용되는 본 발명의 일 실시예에 따른 조립지그(Jig)를 도시한 사시도.
도 7 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립지그(Jig)를 사용하여 서비스밸브와 냉매관을 조립하는 과정을 도시한 도면.
도 11은 냉매관의 연결에 사용되는 본 발명의 다른 실시예에 따른 조립지그(Jig)를 도시한 사시도.
도 12 내지 도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 조립지그(Jig)를 사용하여 서비스밸브와 냉매관을 조립하는 과정을 도시한 도면.
이하에서는 본 발명에 따른 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 공기조화기를 구성하는 실내기, 실외기 및 실내기와 실외기를 연결하는 냉매관을 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 공기조화기(1)는 증발기 및 송풍팬 등으로 구성되어 실내에 설치되는 실내기(10)와, 압축기 및 응축기 등으로 구성되어 실외에 설치되는 실외기(20)를 포함하며, 실내기(10)와 실외기(20)는 냉매관(30)을 통해 서로 연결된다.
냉매관(30)은 기체상태의 냉매가 실외기(20) 내의 압축기에 의해 고온 고압의 기체상태로 압축된 후 방열팬 및 응축 작용에 의해 열교환되어 고온 액상으로 팽창밸브를 통과하여 압력이 강화된 후 실내기(10)로 보내지는 고압 냉매가 통과하는 고압 냉매관과, 상기 고압 냉매관을 통하여 실내기(10)의 증발기로 유입되어 기화됨으로써 주위의 열을 흡수하고, 이 때 형성되는 찬 공기는 증발기에 인접하여 위치하는 송풍팬에 의해 실내로 토출되며 증발기 내에서 기화된 저압의 냉매가스를 다시 실외기(20)로 회수하기 위한 저압 냉매관으로 구분된다.
상기 고압 냉매관 및 상기 저압 냉매관을 포함하는 냉매관(30)은 별도로 마련된 연결장치(40, 140, 240)에 의해 실내기(10) 또는 실외기(20)와 연결되거나, 다른 냉매관(30a)과 연결된다
도 2는 실외기에 마련된 서비스밸브와 냉매관의 연결관계를 도시한 분리사시도이고, 도 3은 서비스밸브와 냉매관이 체결된 상태를 도시한 단면도이며, 도 4는 실내기에 마련된 니플(Nipple)과 냉매관의 연결관계를 도시한 분리사시도이고, 도 5는 냉매관과 냉매관의 연결관계를 도시한 분리사시도이다.
도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 냉매관(30)과 실외기(20)는 실외기(20)에 마련된 서비스밸브(40)를 통해 서로 연결된다.
서비스밸브(40)는 밸브몸체(42)와, 밸브몸체(42)와 실외기(20)의 내부를 연결하는 연결부(44)와, 밸브몸체(42)를 개폐할 수 있도록 형성되는 개폐부(46)와, 냉매관(30)을 밸브몸체(42)에 체결시키는 니플(Nipple)(50)과, 연결부(44)와 니플(Nipple)(50) 사이를 개방하거나 폐쇄하는 밸브부(48)를 구비한다.
개폐부(46)는 니플(Nipple)(50)과 대향하는 위치에 마련된다. 개폐부(46)의 단부에는 수나사부가 형성되어, 내부에 암나사부가 형성된 밸브마개(46a)가 기밀하게 나사 맞춤되어, 개폐부(46)의 단부를 밀폐한다.
밸브부(48)는 연결부(44)와 대향하는 위치에 마련된다. 밸브부(48)의 내부에는 체크밸브(49)가 장착되어 밸브몸체(42) 내부의 냉매의 압력을 측정하는 것을 가능하게 하며, 밸브부(48)의 단부에는 냉매가 외부로 누출되는 것을 방지하기 위한 밸브마개(48a)가 체결된다.
니플(Nipple)(50)은 냉매관(30)의 일단과 연결되는 소켓(Socket)부(52)와, 소켓(Socket)부의 외주면에 결합되는 체결너트(110)를 포함한다.
소켓(Socket)부(52)에는 냉매관(30)을 수용하는 제1수용부(56)와, 그립링(Grip-ring)(70), 와셔(80), 오-링(O-ring)(90)을 수용하는 제2수용부(58)가 형성된다.
제1수용부(56)는 냉매관(30)이 끼움 결합될 수 있도록 냉매관(30)에 대응하는 직경을 가지는 결합홀(56a)과, 연결부(44) 및 냉매관(30)과 연통되어 냉매관(30)을 통해 흐르는 냉매를 연결부(44)로 안내하는 냉매유로(56b)를 구비한다. 냉매유로(56b)는 앞서 설명한 바와 같이 밸브부(48)에 마련된 체크밸브(49)에 의해 개방되거나 폐쇄된다.
제2수용부(58)의 내주면에는 냉매관(30)이 소켓(Socket)부(52)에서 이탈하는 것을 방지하기 위한 이탈방지부재로 사용되는 그립링(Grip-ring)(70), 오-링(O-ring)(90)의 손상을 방지하는 와셔(80), 냉매관(30)과 소켓(Socket)부(52) 사이로 냉매가 누설되는 것을 방지하기 위한 누설방지부재로 사용되는 오-링(O-ring)(90)이 순차적으로 배치, 결합된다.
그립링(Grip-ring)(70)은 냉매관(30)이 관통하여 결합될 수 있도록 냉매관(30)에 대응하는 직경으로 형성되는 중공홀(74)을 포함하는 링 형상의 플랜지(72)와, 플랜지(72)로부터 소정 각도로 경사지게 냉매관(30)의 중심 방향으로 연장 형성되는 그립편(76)을 구비한다. 그립편(76)은 냉매관(30)이 결합되는 방향, 즉 냉매관(30)을 소켓(Socket)부(52)에 결합시킬 때 냉매관(30)을 삽입시키는 방향으로 경사지게 형성되어 냉매관(30)을 소정 압력으로 가압하므로, 냉매관(30)이 소켓(Socket)부(52)에 이탈하는 것을 방지하게 된다.
그립링(Grip-ring)(70)은 금속재질로 제작될 수 있으며, 자세하게는 내식성을 가지며, 냉매관(30)의 이탈을 효율적으로 방지할 수 있는 강도를 가지는 SUS301 내지 SUS304 등의 스테인레스(Steinless)강으로 제작될 수 있다.
오-링(O-ring)(90)은 냉매관(30)이 관통하여 결합될 수 있도록 냉매관(30)에 대응하는 직경으로 형성되는 중공홀(94)을 포함하는 링 형상으로 마련되며, 그립링(Grip-ring)(70)의 후방에 배치되어 소켓(Socket)부(52)에서 냉매가 누출되는 것을 방지한다. 오-링(O-ring)(90)의 재질로는 냉매와 같은 유체가 누출되지 않도록 소켓(Socket)부(52) 내부를 효율적으로 기밀할 수 있는 고무 등이 사용될 수 있다.
또한 오-링(O-ring)(90)은 복수개로 마련될 수 있으며 와셔(80)와 접촉하는 제1오-링(O-ring)(92)과, 제1오-링(O-ring)(96)의 후방에 위치하여 제1오-링(O-ring)(92)과 접촉하는 제2오-링(O-ring)(98)으로 구성될 수 있다. 제2오-링(O-ring)(98)은 제1오-링(O-ring)(96)이 내부 마찰 등으로 인해 손상될 경우에도 안정적으로 소켓(Socket)부(52) 내부의 기밀을 유지하는 역할을 하게 된다. 제2오-링(O-ring)(98)은 소켓(Socket)부(52)의 크기와 소켓(Socket)부(52) 내부의 기밀성을 고려하여 둘 이상 마련될 수도 있을 것이다.
와셔(80)는 냉매관(30)이 관통하여 결합될 수 있도록 냉매관(30)에 대응하는 직경으로 형성되는 중공홀(84)을 포함하는 링 형상으로 마련되며, 그립링(Grip-ring)(70)과 오-링(O-ring)(90) 사이에 배치되어 오-링(O-ring)(90)이 손상되는 것을 방지한다.
금속 재질의 그립링(Grip-ring)(70)과 고무재질의 오-링(O-ring)(90)이 소켓(Socket)부(52) 내부에서 서로 접촉하여 강한 압력을 지속적으로 받을 경우 금속과 고무의 경도 차이로 인해 오-링(O-ring)(90)이 쉽게 손상될 수 있다. 또한 그립링(Grip-ring)(70)를 구성하는 플랜지(72)와 오-링(O-ring)(90) 간의 접촉 면적이 작으므로 오-링(O-ring)(90)의 손상이 더욱 커질 수 있다. 와셔(80)는 그립링(Grip-ring)(70)보다 작은 경도를 가지는 금속 재질로 마련되며, 그립링(Grip-ring)(70)에 비해 오-링(O-ring)(90)과의 접촉 면적이 커지도록 형성되므로 오-링(O-ring)(90)의 손상을 효과적으로 방지하게 된다.
한편 제2수용부(58)는 제2수용부(58)의 길이 방향으로 연장되는 돌기부(59)를 포함한다. 돌기부(59)는 체결너트(110)에 마련되는 수용홈(118)과 접촉하여 체결너트(110)가 소켓(Socket)부(52)에 필요 이상으로 과도하게 체결되는 것을 방지하게 된다.
체결너트(110)는 소켓(Socket)부(52)의 외주면에 결합되어 그립링(Grip-ring)(70), 와셔(80), 오-링(O-ring)(90)이 소켓(Socket)부(52) 내부에서 밀착되도록 가압함으로써 냉매관(30)을 소켓(Socket)부(52)에 완전히 고정시킨다.
상기와 같은 압력을 가하기 위해 소켓(Socket)부(52)의 제2수용부(58)에는 수나사부(58a)가 마련되고, 체결너트(110)의 내주면에는 암나사부(114a)가 마련되어, 소켓(Socket)부(52)와 체결너트(110)를 서로 나사 결합시킬 수 있다.
체결너트(110)는 지지부(112)와, 지지부(112)의 테두리에서 체결너트(110)가 체결되는 방향으로 연장되는 체결부(114)와, 지지부(112)에서 체결너트(110)가 체결되는 방향으로 돌출되어 오-링(O-ring)(90)의 후방을 가압하는 가압돌기(116)와, 제2수용부(58)에 마련되는 돌기부(59)를 수용하는 수용홈(118)과, 냉매관(30)이 관통하여 결합될 수 있도록 냉매관(30)에 대응하는 직경으로 형성되는 관통홀(120)을 포함하여 구성된다.
체결부(114)의 내주면에는 체결너트(110)가 소켓(Socket)부(52)와 나사 결합될 수 있도록 소켓(Socket)부(52)의 외주면에 형성된 수나사부(58a)에 대응하는 암나사부(114a)가 형성된다.
가압돌기(116)는 지지부(112)로부터 체결너트(110)가 체결되는 방향으로 돌출되어 단차부를 형성하며, 자세하게는 체결너트(110)가 소켓(Socket)부(52)와 완전히 체결된 상태에서 오-링(O-ring)(90)의 후방을 가압하여 고무 재질의 오-링(O-ring)(90)의 폭이 원래의 폭에서 대략 20% 에서 30% 정도 압축될 수 있는 길이로 돌출된다. 가압돌기(116)에 의해 가압된 오-링(O-ring)(90)은 그 폭이 압축됨과 동시에 원주 방향으로 연장되어 소켓(Socket)부(52) 내부를 더욱 안정적으로 기밀하게 된다.
수용홈(118)은 체결부(114)와 가압돌기(116) 사이의 지지면 상에 마련되어 체결너트(110)가 소켓(Socket)부(52)에 체결된 상태에서 돌기부(59)를 수용한다. 앞서 설명한 바와 같이, 수용홈(118)은 돌기부(59)와 접촉하여 체결너트(110)가 소켓(Socket)부(52)에 필요 이상으로 과도하게 체결되는 것을 방지하게 된다. 체결너트(110)가 필요 이상으로 체결되기 전에 수용홈(118)과 돌기부(59)가 미리 접촉하여 체결너트(110)가 냉매관(30)이 결합되는 방향으로 진행하지 못하도록 함으로써, 소켓(Socket)부(52) 내부의 그립링(Grip-ring)(70), 와셔(80), 오-링(O-ring)(90)이 가압돌기(116)에 의해 지나치게 가압되어 파손되는 것을 방지할 수 있다.
도 4 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 냉매관(30)은 연결장치(140, 240)에 의해 실내기(10)와 연결되거나, 다른 냉매관(30a)과 연결될 수 있는데, 냉매관(30)을 실내기(10)에 연결하기 위한 연결장치(140)와 냉매관(30)을 다른 냉매관(30a)과 연결하기 위한 연결장치(240)의 구조는 앞서 설명한 서비스밸브(40)에 마련되는 니플(Nipple)(50)과 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 냉매관의 체결구조에 사용되는 냉매관(30)은 일반적으로 공기조화기 등의 배관을 위해 사용되는 동(Copper) 뿐만 아니라 그 표면이 합성수지로 코팅된 알루미늄(Aluminum) 또는 알루미늄(Aluminum) 합금 등의 재질로 형성될 수 있다.
상기와 같이 본 발명의 실시예에 따른 냉매관의 체결구조를 적용할 경우 냉매관(30)을 니플(Nipple)(50)에 체결하기 위해 냉매관(30)의 단부를 별도로 가공하는 등의 추가적인 공정이 불필요하여 작업 효율이 향상되며, 냉매관(30)의 재료로 합성수지로 코팅된 알루미늄(Aluminum) 또는 알루미늄(Aluminum) 합금을 사용할 수 있어 재료비가 절감되고 부식이 방지되어 제품신뢰성이 향상되는 이(利)점이 있다.
도 6은 냉매관의 연결에 사용되는 본 발명의 일 실시예에 따른 조립지그(Jig)를 도시한 사시도이고, 도 7 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립지그(Jig)를 사용하여 서비스밸브와 냉매관을 조립하는 과정을 도시한 도면이다.
도 6 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 그립링(Grip-ring)(70), 와셔(80), 오-링(O-ring)(90)은 조립지그(Jig)(160)를 통해 소켓(Socket)부(52)에 마련된 제2수용부(58)에 삽입된다.
조립지그(Jig)(160)는 그 외주면상에 마련되어 그립링(Grip-ring)(70), 와셔(80), 오-링(O-ring)(90)과 결합하는 결합부(162)와, 조립지그(Jig)(160)의 외주면으로부터 원주방향으로 소정 길이 돌출되어 그립링(Grip-ring)(70), 와셔(80), 오-링(O-ring)(90)을 지지하는 지지턱(164)과, 조립지그(Jig)(160)를 잡을 수 있도록 마련되는 핸들(166)을 포함하여 구성된다.
결합부(162)는 그립링(Grip-ring)(70), 와셔(80), 오-링(O-ring)(90)에 형성된 중공홀(74, 84, 94)에 대응하는 직경을 가지도록 대략 원기둥 형상으로 형성되며, 지지턱(164)은 결합부(162)의 외주면으로부터 소정 길이만큼 돌출되어 조립지그(Jig)(160)를 소켓(Socket)부(52)에 삽입하는 과정에서 결합부(162)에 결합된 그립링(Grip-ring)(70), 와셔(80), 오-링(O-ring)(90)이 결합부(162)로부터 이탈되지 않는다.
이와 같이 조립지그(Jig)(160)를 통해 그립링(Grip-ring)(70), 와셔(80), 오-링(O-ring)(90)을 한 번에 결합시킬 수 있어 오조립이 방지된다.
이하에서는 서비스밸브(40)와 냉매관(30)을 조립하는 과정에 대해 자세히 설명한다.
도 7 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 먼저 소켓(Socket)부(52)에 체결된 체결너트(110)를 분리하고 그립링(Grip-ring)(70), 와셔(80), 오-링(O-ring)(90)을 결합시킨 조립지그(Jig)(160)를 소켓(Socket)부(52)에 형성된 제2수용부(58)에 삽입한다.
다음으로 소켓(Socket)부(52)에 조립지그(Jig)(160)가 삽입된 상태에서 분리시킨 체결너트(110)를 다시 소켓(Socket)부(52)에 체결한다. 이 때 체결너트(110)를 완전히 체결시키지는 않는다. 위와 같은 상태에서 소켓(Socket)부(52)에 삽입된 조립지그(Jig)(160)를 체결너트(110)에 형성된 관통홀(120)을 통해 분리시킨다. 그립링(Grip-ring)(70), 와셔(80), 오-링(O-ring)(90)은 가압돌기(116)에 의해 지지되므로 조립지그(Jig)(160)를 분리시키는 과정에서 소켓(Socket)부(52) 밖으로 분리되지 않게 된다.
조립지그(Jig)(160)를 분리시킨 후, 관통홀(120)을 통해 냉매관(30)을 소켓(Socket)부(52)에 삽입한다. 이 때 냉매관(30)이 소켓(Socket)부(52)에 형성된 제1수용부(56)까지 완전히 삽입될 수 있도록 한다. 냉매관(30)을 소켓(Socket)부(52)에 삽입하는 과정에서 냉매관(30)은 순차적으로 관통홀(120), 중공홀(74, 84, 94), 결합홀(56a)에 의해 삽입 경로가 안내되므로 작업자는 냉매관(30)을 용이하게 삽입할 수 있다.
마지막으로 소켓(Socket)부(52)에 냉매관(30)이 완전히 삽입된 상태에서 스패너 등의 도구를 사용하여 체결너트(110)를 소켓(Socket)부(52)에 완전히 체결시킨다.
도 11은 냉매관의 연결에 사용되는 본 발명의 다른 실시예에 따른 조립지그(Jig)를 도시한 사시도이고, 도 12 내지 도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 조립지그(Jig)를 사용하여 서비스밸브와 냉매관을 조립하는 과정을 도시한 도면이다.
도 11 내지 도 15에 도시된 바와 같이, 그립링(Grip-ring)(70), 와셔(80), 오-링(O-ring)(90)은 조립지그(Jig)(260)를 통해 냉매관(30)에 체결된 상태로 소켓(Socket)부(52)에 마련된 제2수용부(58)에 삽입된다.
조립지그(Jig)(260)는 그 내부로 냉매관(30)을 수용하는 제1지그측 수용부(256)와, 그립링(Grip-ring)(70), 와셔(80), 오-링(O-ring)(90)을 수용하는 제2지그측 수용부(258)를 포함한다.
조립지그(Jig)(260)의 외주면에는 체결너트(110)가 나사 결합될 수 있도록 수나사부(264)가 마련된다.
제1지그측 수용부(256)에는 냉매관(30)이 끼움 결합될 수 있도록 냉매관(30)에 대응하는 직경을 가지는 지그측 결합홀(256a)이 마련된다.
제2지그측 수용부(258)의 내주면에는 그립링(Grip-ring)(70), 와셔(80), 오-링(O-ring)(90)이 순차적으로 배치, 결합되며, 제2지그측 수용부(258)의 일단에는 그 길이 방향으로 연장되는 지그측 돌기부(259)가 마련된다. 지그측 돌기부(259)는 체결너트(110)에 마련되는 수용홈(118)과 접촉하여 체결너트(110)가 조립지그(Jig)(260)에 필요 이상으로 과도하게 체결되는 것을 방지한다.
조립지그(Jig)(260)는 도 12에 도시된 바와 같이 그 내부 및 외부에 그립링(Grip-ring)(70), 와셔(80), 오-링(O-ring)(90), 체결너트(110)가 조립된 상태로 제공된다. 그립링(Grip-ring)(70), 와셔(80), 오-링(O-ring)(90), 체결너트(110)가 조립된 조립지그(Jig)(260)의 내부로 냉매관(30)을 삽입하면, 그립링(Grip-ring)(70)에 형성된 그립편(76)이 냉매관(30)이 결합되는 방향과 반대 방향으로 냉매관(30)을 소정 압력으로 가압하여 냉매관(30)에 고정되고, 와셔(80), 오-링(O-ring)(90)은 그립링(Grip-ring)(70)과 체결너트(110) 사이에서 냉매관(30)에 고정된다. 따라서 냉매관(30)의 삽입이 완료된 후, 조립지그(Jig)(260)를 분리하더라도 그립링(Grip-ring)(70), 와셔(80), 오-링(O-ring)(90), 체결너트(110)는 원래의 위치에서 냉매관(30) 결합되어 고정된 상태로 있게 되며, 그립링(Grip-ring)(70), 와셔(80), 오-링(O-ring)(90), 체결너트(110)가 냉매관(30)에 고정된 상태에서 냉매관(30)을 서비스밸브(40)에 마련된 소켓(Socket)부(52)에 체결시킬 수 있다.
이와 같이 조립지그(Jig)(260)를 통해 그립링(Grip-ring)(70), 와셔(80), 오-링(O-ring)(90)을 한 번에 결합시킬 수 있어, 오조립이 미연에 방지되고 냉매관(30)을 연결하는 작업시간이 단축된다.
이하에서는 조립지그(Jig)(260)를 사용하여 서비스밸브(40)와 냉매관(30)을 조립하는 과정에 대해 자세히 설명한다.
도 12 내지 도 15에 도시된 바와 같이, 그립링(Grip-ring)(70), 와셔(80), 오-링(O-ring)(90), 체결너트(110)가 조립된 상태의 조립지그(Jig)(260)에 냉매관(30)을 일정 압력을 주어 삽입한다.
다음으로 그립링(Grip-ring)(70), 와셔(80), 오-링(O-ring)(90), 체결너트(110)가 냉매관(30)에 고정된 상태에서 조립지그(Jig)(260)를 분리한 후, 그립링(Grip-ring)(70), 와셔(80), 오-링(O-ring)(90), 체결너트(110)가 냉매관(30)에 고정된 상태에서 냉매관(30)을 서비스밸브(40)에 결합시킨다. 이 때, 냉매관(30)이 소켓(Socket)부(52)에 형성된 제1수용부(56)까지 완전히 삽입될 수 있도록 한다.
마지막으로 소켓(Socket)부(52)에 냉매관(30)이 완전히 삽입된 상태에서 스패너 등의 도구를 사용하여 체결너트(110)를 소켓(Socket)부(52)에 완전히 체결시킨다.
10: 실내기, 20: 실외기,
30: 냉매관, 40, 140, 240: 서비스밸브, 연결장치,
50: 니플(Nipple), 52: 소켓(Socket)부,
70: 그립링(Grip-ring), 80: 와셔,
90: 오-링(O-ring), 110: 체결너트,
160, 260: 조립지그(Jig).

Claims (23)

  1. 실외기와 실내기를 포함하는 공기조화기의 냉매관을 조립지그를 이용하여 연결하는 냉매관의 연결방법에 있어서,
    조립지그를 준비하고, 냉매관의 이탈을 방지하기 위한 그립링과, 냉매의 누설을 방지하기 위한 적어도 하나의 오-링과, 상기 적어도 하나의 오-링이 손상되는 것을 방지하기 위한 와셔를 상기 조립지그의 외측부에 배치하고,
    상기 조립지그를 상기 실외기 또는 상기 실내기의 냉매관 연결부에 삽입하고,
    체결너트를 상기 냉매관 연결부의 외주면에 느슨한 상태로 결합하고,
    상기 체결너트를 관통하여 형성된 관통홀을 통해 상기 조립지그를 상기 냉매관 연결부로부터 분리하고,
    상기 그립링, 상기 와셔, 상기 오-링의 중심에 각각 형성된 중공홀들을 통해 상기 냉매관을 상기 냉매관 연결부에 삽입하고,
    상기 체결너트가 상기 오-링을 상기 냉매관 연결부의 내측으로 가압하도록 상기 체결너트를 일정 토크 이상으로 조여 고정하는 것을 특징으로 하는 냉매관의 연결방법.
  2. 실외기와 실내기를 포함하는 공기조화기의 냉매관을 조립지그를 이용하여 연결하는 냉매관의 연결방법에 있어서,
    조립지그를 준비하고, 상기 냉매관의 이탈을 방지하기 위한 그립링과, 냉매의 누설을 방지하기 위한 적어도 하나의 오-링과, 상기 적어도 하나의 오-링이 손상되는 것을 방지하기 위한 와셔를 상기 조립지그의 내측부에 배치하고,
    상기 냉매관을 결합시키기 위한 체결너트를 상기 조립지그의 외측부에 결합하고,
    상기 냉매관을 상기 조립지그에 삽입하고,
    상기 그립링, 상기 와셔, 상기 적어도 하나의 오-링, 상기 체결너트가 상기 냉매관의 외주면에 결합된 상태에서 상기 조립지그를 상기 체결너트로부터 분리하고,
    상기 그립링, 상기 와셔, 상기 적어도 하나의 오-링, 상기 체결너트가 상기 냉매관에 결합된 상태로 상기 냉매관, 상기 그립링, 상기 와셔, 상기 적어도 하나의 오-링을 상기 실외기 또는 상기 실내기의 냉매관 연결부에 삽입하고,
    상기 냉매관에 결합된 상기 체결너트를 조여 상기 냉매관 연결부의 외측에 고정하는 것을 특징으로 하는 냉매관의 연결방법.
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