JP2000356438A - 流体回路用パイプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】銅管を加工した従来のキャピラリーチューブで
は、内径を小さくすることが困難なために長さを縮める
のに限界があり、曲げ加工や多くの溶接に手間がかか
り、振動を生じ易く、コンタミネンツも付着し易い。合
成樹脂製のチューブは別の配管との溶接ができない。 【解決手段】ポリ四フッ化エチレン製のチューブ５の両
端部に金属製のナット７、９を螺合し、これを銅管製の
外管３に挿入し、一方のナット７は外管３に圧入し且つ
カシメることで気密に固定し、他方のナット９は外管３
に摺動自在に接触する状態とした。従って、チューブ５
を外管３と共に無理なく曲げ加工することができ、別の
配管との溶接は外管３を介して行うことができ、外管３
の実質的な内径はチューブ５の内径になるのでこの内径
を可及的に小さくして長さを縮めることが容易であり、
チューブが合成樹脂であるからコンタミネンツの付着や
振動の発生を効果的に防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体回路用パイプ
に係り、特に、冷媒等の流体回路の一部を構成する流体
回路用パイプに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ルームエアコン等の冷媒回路に
おいては、凝縮器等から来た液状の冷媒を気化させる手
段としてキャピラリーチューブ（毛細管）を用いること
が多い。このキャピラリーチューブは、所要の熱的特性
や曲げ加工や別の管との接続等の都合上、必要的に銅管
が用いられている。

【０００３】キャピラリーチューブを流れる流体に対す
る抵抗は、Ｄ（内径）²×Ｌ（長さ）という関係である
から、内径Ｄを小さくするほど、その小さくした割合の
二乗分の１の割合で長さＬを短くすることができるので
あるが、銅管の径を限りなく小さくするのは非常に困難
であり工数も多くかかるため、自ずと限界がある。そこ
で、従来は、できるだけ小さい内径（１乃至１．５ミリ
メートル程度）の銅管を使用し、所要の長さのものをコ
イル状又は渦状に曲げることで、できるだけコンパクト
な形状になるように処理している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、銅管を加
工した従来のキャピラリーチューブでは、形状の小型化
に限度があり、曲げ加工にも手間がかかるという問題が
あった。

【０００５】また、凝縮器等から来た液状の冷媒は、キ
ャピラリーチューブにおいて急激に管径を絞られること
で脈動を生じるため、ここで、どうしても振動が生じて
しまう。しかも、このキャピラリーチューブとこれに連
続している前後の回路はいずれも銅管を加工して形成さ
れるので、振動が回路全体に伝わってしまい、往々にし
て、別の振動源による振動と共振として思わぬ大きな振
動音が生じることもある。

【０００６】そこで、従来、このキャピラリーチューブ
を特殊な防振マットで包むことで振動の発生を防止し、
更には、キャピラリーチューブを含む配管のまとまり全
体を振動抑制効果の高い部材で包むという処理を行うこ
とも多い。従って、防振の処理に手間がかかると共に、
この防振マットが冷媒回路のコストを押し上げてしまう
という問題があった。特に、この種の防振マットは、防
振効果を高める必要から、ブチルゴム等の汎用合成ゴム
に鉄粉を７０パーセント程度、接着剤を１０パーセント
程度それぞれ混ぜた非常に高価なものを使用することを
余儀なくされている。

【０００７】更に、キャピラリーチューブにおいて急激
に管径を絞られるために、冷媒に含まれるオイル等の不
純物によるコンタミネンツが、どうしてもこのキャピラ
リーチューブの端部辺りに付着して、冷媒の流れを阻害
するという問題もあった。

【０００８】本発明は上記した従来の問題点に鑑みて為
されたものであり、金属管との接続が可能で、しかも、
内径を可及的に小さくすることができると共に、コンタ
ミネンツの付着や振動の発生を効果的に防止することが
できる新規な流体回路用パイプを提供することを目的と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明流体回路用パイプは、冷媒等の流体回路の一
部を構成し金属管との接続を要する流体回路用パイプで
あって、当該流体による劣化変性を生じ難い合成樹脂製
のチューブを金属製の外管に挿入し、上記チューブの少
なくとも一部を当該外管に対して気密に固定したもので
ある。

【００１０】このような構造の流体回路用パイプにあっ
ては、内管としてのチューブは少なくともその一部が外
管に対して気密に固定されているので、二重管様の構造
でありながら、外管に接続される別の配管に通じる単一
の流路が構成される。そして、別の金属管との接続は外
管が担うことになるので、溶接その他、当該外管につい
て可能な全ての接続手段をもって接続を行うことができ
る。

【００１１】その上、このパイプの実質的な内径を可及
的に小さくすることができ、且つ、コンタミネンツの付
着や振動の発生を効果的に防止することができる。即
ち、流体が通るチューブは合成樹脂製のものであるか
ら、このパイプ自体に振動が生じ難く、また、振動の伝
播率が低いために、別の配管から伝播した来た振動を吸
収する働きもするため、回路全体の振動発生を大幅に減
少させることができる。このことは、従来必要とされて
いた各種の消音器や防振マット等の付設を不要にしたり
数を減らしたり又は簡素化することにもなるので、その
分、回路全体をかなり小型且つ簡素な構造にすることが
できるという大きな派生的効果をもたらし、当然、コス
トの削減にも寄与する。

【００１２】そして、流体が通るチューブが合成樹脂製
のものであるために、流体に含まれるオイルその他の不
純物の付着が防止されるので、流体の円滑な流れの信頼
性が高まる。

【００１３】更に、チューブが合成樹脂製であることに
より、その内径を可及的に小さくして製作することがで
きるため、冷媒回路のキャピラリーチューブ等に使用す
る場合は、その長さを、内径の二乗分の１の割合で短く
することができ、それにより、当該パイプに必要な長さ
を大幅に短くすることができる。その分、当該パイプを
含む回路全体の形状を小型化することが実現され、ロウ
付け等、流体漏れの原因になり易い要素を少なくするこ
とも容易になる。

【００１４】本発明におけるチューブの材料として、ど
の種類の合成樹脂を用いるかは当該回路で使用する流体
の種類や別のパイプとの接続上の都合等を考慮して選定
すれば良く、例えば、ポリ四ふっ化エチレンや、ナイロ
ン系のものが考えられる。特に、ポリ四ふっ化エチレン
は冷温に対しても非常に安定した性質を有するので、冷
媒回路の配管に用いても、品質保持を十分保証できる。

【００１５】チューブを外管に固定する手段としては、
圧入やカシメ、螺合等の機械的方法が考えられ、これら
の固定手段を複数併用しても良い。また、チューブの素
材がナイロンやバイトン等、接着剤による固定が可能な
ものであれば、接着法を用いることも考えられる。

【００１６】チューブを外管に固定する部位は、チュー
ブの端部に限らず中間部等であっても良く、場合によっ
ては全長にわたって固定しても良いが、この固定に圧入
を伴う場合は、組み込みの都合上、端部において行うの
が望ましい。また、チューブを外管に固定する部位は、
チューブと一体に形成しても良いし、別の部材、たとえ
ば、金属製又は合成樹脂製のナット等を取り付けて構成
するようにしても良く、このようにすると、外管に固定
される部位の強度を高めたり固定状態の信頼性を高める
ことができる。

【００１７】請求項２の発明は、請求項１に記載した流
体回路用パイプにおいて、外管へのチューブの挿入状態
を、チューブの一端部においては外管に固定し、その余
の部分においては外管に対して非固定な状態にしたもの
である。このような構造にすると、外管に対するチュー
ブの挿入や固定を容易に行うことができると共に、チュ
ーブを外管と共に無理なく曲げることができる。

【００１８】請求項３の発明は、請求項１又は２に記載
した流体回路用パイプおいて、チューブの一端部には当
該外管の内径と同等若しくは僅かに大きい外径を有する
大径部を設け、他端部には当該外管の内周面に摺動自在
に接する外径を有する大径部を設けたものである。この
ようにすれば、チューブの少なくとも他端部は、外管に
対して非固定でありながら径方向での位置が安定するの
で、流体によって振動するのを確実に防止することがで
きる。場合によっては、この摺動自在な大径部をチュー
ブの長手方向へ複数設けることも考えられる。この大径
部は、チューブと一体に形成しても良いし、ナット等別
体の部材を取り付けることで形成しても良く、別体のも
のを用いる場合は、振動対策上、非金属製のものが望ま
しい。

【００１９】請求項４の発明は、冷媒等の流体回路の一
部を構成する流体回路用パイプであって、金属製の外管
にチューブ保持部材を挿入し、当該流体による劣化変性
を生じ難い合成樹脂製のチューブを、１又は複数、上記
チューブ保持部材に保持された状態で外管内に通したも
のである。即ち、本発明に係る流体回路用パイプは、所
謂二重管又は多重管の構造としたものであって、このよ
うにすることで、複数の回路をコンパクトにまとめるこ
とができる。本発明においても、チューブが合成樹脂製
のものであるために、請求項１の発明と同様、コンタミ
ネンツの付着防止や防振、防音の効果が得られると共
に、当該チューブ内の流動抵抗を高めるにはチューブの
内径を可及的に小さくすることでチューブの長さを短く
することができる。

【００２０】請求項５の発明は、請求項４に記載した流
体回路用パイプにおいて、チューブ保持部材に、これの
両側のチューブの外側における空間が通じ合う通路を設
けたものである。従って、この流体回路用パイプにおい
ては、チューブにより形成される流路の他に、チューブ
の外側にも流路が形成されるので、流路形成密度を高め
ることができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る流体回路用
パイプの実施の形態を図面に従って説明する。図１及び
図２は、第一の実施の形態に係る流体回路用パイプ１を
示すものである。この流体回路用パイプ１は、銅管から
成る外管３と、合成樹脂製のチューブ５と、２つのナッ
ト７、９とから構成されている。外管３の長さは、チュ
ーブ５の長さよりある程度長い。チューブ５は、ポリ四
ふっ化エチレンにより形成され、その両端部にネジ山５
ａが形成されている。

【００２２】ナット７と９は、細身の円筒形を為すよう
に形成されている。これら２つのナット７と９は、その
螺孔７ａ、９ａの口径は同じであるが、外径は一方のナ
ット７の方が大きい（図２、図３では同じ大きさで描い
てある）。一方のナット７の外径は、外管３の内径より
僅かに大きいサイズ、即ち、外管３に適度な圧力で圧入
される程度のサイズになっている。また、他方のナット
９の外径は、外管３の内径より僅かに小さいサイズ、具
体的には、外管３に摺動自在に接触する程度のクリアラ
ンスをもって挿入し得るサイズにしてある。これら２つ
のナット７と９は、チューブ５のネジ山５ａが形成され
た部位に各別に螺合されることで装着される。

【００２３】このナット７、９は、チューブ５と同じ材
質の材料で形成しても良いし、銅や、ステンレススチー
ル、真鍮等、耐錆性の良い金属製のものであっても良い
が、振動やコンタミネンツ対策の上では合成樹脂製のも
のが望ましい。

【００２４】ナット７と９が装着されたチューブ５は、
図２に示すように、その全体が外管３に挿入される。こ
の挿入は、外径が小さい方のナット９を先頭にして行
い、別のナット７は外管３を適度に加熱しながら治具等
を使用して圧入する。このとき、両方のナット７と９
が、外管３の端からある程度奥に引っ込んだところに位
置するようにする。

【００２５】従って、チューブ５は、外径が大きい方の
ナット７を介して一端部だけが外管３に気密に固定され
た状態で、この外管３に挿入され、全体としては二重管
様の構造となる。流体回路用パイプ１は以上のように構
成されている。

【００２６】しかして、この流体回路用パイプ１にあっ
ては、二重管様の構造でありながら、外管３自体の内部
は圧入されたナット７によって気密に遮断されるので、
この外管３の一端側と他端側は、チューブ５の孔で通じ
ることになる。従って、外管３の実質的な内径はチュー
ブ５の内径になるので、このチューブ５に内径のより小
さいものを用いることで、外管３の実質的な内径を可及
的に小さくすることが実現できる。

【００２７】このような構造の流体回路用パイプ１は、
そのままの直線形で使用しても良いし、所望の形に曲げ
て使用することもできる。図３は、流体回路用パイプ１
をエアコンの冷媒回路におけるキャピラリーチューブと
して加工した加工の一例を示すものである。この加工例
においては、流体回路用パイプ１の全体を略Ｕ字形に屈
曲させ、外管３の一端部には継手１１を溶接し、外管３
の他端部には銅管製の配管１３を溶接している。この配
管１３を高圧側のパイプとする場合は、継手１１に低圧
側のパイプを接続し、配管１３を低圧側のパイプとする
場合は、継手１１に高圧側のパイプを接続する。

【００２８】前記したように、チューブ５はその一端部
だけが外管３に固定され、その余の部分は外管３に摺動
自在に接した状態になっているので、外管３を屈曲させ
るのに伴ってチューブ５は無理なく位置と形を変えなが
ら、即ち、緊張したり局部的に折れ曲がったりすること
無く、スムーズに屈曲する。

【００２９】図４は、第二の実施の形態に係る流体回路
用パイプ２１を示すものである。この流体回路用パイプ
２１は、チューブ５の外側も流路として機能する二重管
構造としたものであり、銅管から成る外管３と、この外
管３に挿入された２つの接続ナット２３、２３´と、チ
ューブ５とから構成され、外管３には、前記流体回路用
パイプ１における外管３よりある程度太いものが用いら
れている。

【００３０】接続ナット２３、２３´は真鍮等の金属で
形成され、チューブ５より多少太いスリーブ状をしてお
り、その略半部はその余の部分よりある程度太い大径部
２５になっている。大径部２５の外周面には軸方向へ延
びる多数の溝が周方向へ多数形成されている。一方の接
続ナット２３の大径部２５の外径は、外管３に適度な圧
力で圧入される程度の大きさになっており、他方の接続
ナット２３´の大径部２５の外径は、外管３の孔に摺動
自在なクリアランスをもって挿入し得る程度の大きさに
なっている（図面上はいずれも同じ大きさで描いてあ
る）。

【００３１】２つの接続ナット２３、２３´の各螺孔２
７に、チューブ５の両端部が螺合される。この螺合は、
大径部２５側から行う。

【００３２】そして、他方の接続ナット２３´を、外管
３の孔に摺動自在に挿入し、一方の接続ナット２３を外
管３に圧入する。このとき、２つの接続ナット２３、２
３´の先端部が外管３の端からある程度突出するように
位置調節する。

【００３３】しかして、外管３の中心部には接続ナット
２３、２３´の孔とチューブ５とから成る１つの流路２
９Ａが形成されると共に、この流路２９Ａの外側に別の
流路２９Ｂが形成される。この流路２９Ｂは、外管３の
内周面とチューブ５の外周面とにより画され、接続ナッ
ト２３、２３´においては多数の溝２５ａを通路とす
る。

【００３４】流路２５Ａに対する別の配管の接続は接続
ナット２３、２３´の先端部において溶接その他の手段
を用いて行い、流路２５Ｂに対する別の配管の接続は外
管３の端部において溶接その他の手段を用いて行う。こ
の流体回路パイプ２１を曲げ加工する必要がないとき
は、２つの接続ナット２３、２３´の両方とも外管３に
固定しても良い。

【００３５】尚、この実施の形態においては、接続ナッ
ト２３、２３´における通路として溝２５ａを設けた
が、この溝２５ａに代えて、大径部２５に多数の孔を形
成するようにしても良い。

【００３６】図５は、第三の実施の形態に係る流体回路
用パイプ４１を示すものである。この流体回路用パイプ
４１は、外管３に多数のチューブ５等を挿入して多数の
流路を持つ多重管構造としたものであり、太めの銅管か
ら成る外管３と、この外管３に挿入された２つのチュー
ブ保持部材４３（図面では１個だけ示してある）と、多
数のチューブ５と、銅管から成る１本の内管４４から構
成されている。

【００３７】チューブ保持部材４３は、円板形をしたベ
ース部４５と、多数のスリーブ４７とが一体に形成され
ており、ベース４５の中心部には内管挿通孔４５ａが形
成されている。そして、ベース４５の外周部には周方向
へ配列された多数の螺孔４５ｂが形成され、この螺孔４
５ｂはスリーブ４７の孔と同軸上で通じている。チュー
ブ保持部材４３の内管挿通孔４５ａには内管４４が略圧
入状に挿通され、各螺孔４５ｂには、チューブ５の両端
部が螺合される。

【００３８】そして、２つのチューブ保持部材４３を、
外管３の孔に挿入する。しかして、外管３は、その中心
部に内管４４から成る１つの流路４９Ａを有すると共
に、各チューブ５から成る別の流路４９Ｂを多数有す
る。流路４９Ｂに対する別の配管の接続はスリーブ４７
の先端部において溶接その他の手段を用いて行う。この
流体回路パイプ４１を曲げ加工する必要がないときは、
２つのチューブ保持部材４３を両方とも外管３に固定
し、曲げ加工する必要があるときは、一方のチューブ保
持部材４３だけを外管３に固定すれば良い。

【００３９】以上、本発明の実施の形態について詳述し
てきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設
計の変更などがあっても本発明に含まれる。

【００４０】

【発明の効果】以上のように、請求項１に記載した流体
回路用パイプにあっては、二重管様の構造でありなが
ら、外管の実質的な内径はチューブの内径であるから、
必要に応じてこのチューブの内径を可及的に小さくする
ことが容易であり、別の金属管との接続は外管が担うこ
とになるので、溶接その他、当該外管の金属について可
能な全ての接続手段をもって接続を行うことができる。
その上、チューブが合成樹脂であるために、流体に含ま
れる不純物の付着や振動の発生を効果的に防止すること
ができる。

【００４１】請求項２の発明によれば、外管に対するチ
ューブの挿入や固定を容易に行うことができると共に、
チューブを外管と共に無理なく曲げることができる。

【００４２】請求項３の発明によれば、チューブの少な
くとも他端部は、外管に対して非固定でありながら径方
向での位置が安定するので、流体によって振動するのを
確実に防止することができる。

【００４３】請求項４の発明によれば、多くの回路をコ
ンパクトにまとめることができる上に、チューブが合成
樹脂製のものであるために、コンタミネンツの付着防止
や防振、防音の効果が得られ、且つ、当該チューブ内の
流動抵抗を高めるにはチューブの内径を可及的に小さく
することでチューブの長さを短くすることが簡単に実現
できる。

【００４４】請求項５の発明によれば、チューブにより
形成される流路の他に、チューブの外側にも流路が形成
されるので、流路形成密度を高めることができる。

【００４５】請求項６の発明によれば、ポリ四ふっ化エ
チレンは冷温に対しても非常に安定した性質を有するの
で、冷媒回路の配管に用いても、品質保持を十分保証で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施の形態に係る流体回路用パ
イプを分解して示す斜視図である。

【図２】図１に示す流体回路用パイプを組み立てた状態
における両端部を拡大した縦断面図である。

【図３】図１に示す流体回路用パイプの使用の一例を、
一部切り欠いて示す平面図である。

【図４】本発明の第二の実施の形態に係る流体回路用パ
イプの要部断面図である。

【図５】本発明の第三の実施の形態に係る流体回路用パ
イプの要部断面図である。

【符号の説明】

１ 流体回路用パイプ ３ 外管 ５ チューブ ７ （一端側の）大径部 ９ （他端側の）大径部 ２１ 流体回路用パイプ ２３ チューブ保持部材 ２３´ チューブ保持部材 ２５ａ 通路 ４１ 流体回路用パイプ ４３ チューブ保持部材

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】冷媒等の流体回路の一部を構成し金属管と
   の接続を要する流体回路用パイプであって、当該流体に
   よる劣化変性を生じ難い合成樹脂製のチューブを金属製
   の外管に挿入し、上記チューブの少なくとも一部を当該
   外管に対して気密に固定したことを特徴とする流体回路
   用パイプ。
2. 【請求項２】請求項１に記載した流体回路用パイプにお
   いて、外管へのチューブの挿入状態を、チューブの一端
   部においては外管に固定し、その余の部分においては外
   管に対して非固定な状態にしたことを特徴とする流体回
   路用パイプ。
3. 【請求項３】請求項１又は２に記載した流体回路用パイ
   プおいて、チューブの一端部には当該外管の内径と同等
   若しくは僅かに大きい外径を有する大径部を設け、他端
   部には当該外管の内周面に摺動自在に接する外径を有す
   る大径部を設けたことを特徴とする流体回路用パイプ。
4. 【請求項４】冷媒等の流体回路の一部を構成する流体回
   路用パイプであって、金属製の外管にチューブ保持部材
   を挿入し、当該流体による劣化変性を生じ難い合成樹脂
   製のチューブを、１又は複数、上記チューブ保持部材に
   保持された状態で外管内に通したことを特徴とする流体
   回路用パイプ。
5. 【請求項５】請求項４に記載した流体回路用パイプにお
   いて、チューブ保持部材に、これの両側のチューブの外
   側における空間が通じ合う通路を設けたことを特徴とす
   る流体回路用パイプ。
6. 【請求項６】請求項１から５に記載した流体回路用パイ
   プのいずれかにおいて、チューブがポリ四ふっ化エチレ
   ン製のものであることを特徴とする流体回路用パイプ。