JP2007032921A - 分流器及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】分流用接合部の強度向上を図ることにより、安価で加工性に富む銅パイプを用いても、高圧に耐えかつ、量産性に優れ安価な分流器を提供する。
【解決手段】本分流器は銅パイプの一端部が成形されて、内面同志が合わされかつ外側及び内側からロウ付された分岐用接合部１３ａ及びこの分岐用接合部１３ａの外方内面に形成された複数の円筒状部１３ｂを備えた本体分岐側部１３と、この本体分岐側部１３に一端側でロウ付されて分流器本体１２を形成する本体合流側部１４と、円筒状部１３ｂにロウ付された複数の一側接続パイプ１５と、本体合流側部１４の他端部に固着された他側接続パイプ１６を有する。
【選択図】 図２

Description

本発明は分流器及びその製造方法に係り、特に量産に適し分岐部分が高強度の構造を備えた分流器及びその製造方法に関する。

従来、一般に使用されている冷媒分流器は、黄銅あるいは真鍮材を型成形した所謂型物であり、極めて小型の分流器は、銅パイプ自体の端末をメガネ状に成形して分流器に形成するものが用いられている。

図１８に示すように、このような分流器７１は分流器本体７２の分流用接合部７３のロウ付け強度が冷媒圧力に対して十分耐えることができず信頼性に問題がある。また、メガネ形状の部品に内圧がかかると、成形された部分は圧力のため円筒形状に復元しようとする力が働き、成形部に亀裂が発生し、リークの原因となる。

特に分流器７１を中・大容量冷媒用機器、高圧冷媒用機器あるいはＲ−４１０Ａ、Ｒ−３２、ＣＯ_２等の冷媒を使用する高圧冷媒用機器に用いる場合、銅パイプを成形したメガネ状の中央部の分流用接合部７３をロウ付けする構造では、分流用接合部７３の強度が不十分となり、実際に使用することは困難であり、この場合、耐圧力の高い、ロウ付け部がない一体の型物成形品あるいは図１９に示すように、端部が円形状パイプ８１が接続される分流器８２の分流用接合部８３には鍛造成形品が用いられている。

しかし、この型物の分流器は材料が高価である上に厚肉になり、また、仕上げに切削加工が必要であり、著しく高コストになり、また、鍛造成形品は高価になる問題がある。

一方、分流器における分流用接合部の強度不足の原因は、冷凍機器の運転時、冷媒の圧力と温度が大きく変動するため、その回路の各部には圧力と温度の繰り返し応力が生じ、このため分流用接合部にはその構造上、分流器本体にかかる内圧の応力が集中的に負荷される。この応力に対応する分流用接合部は大別して、分流用接合部と出口パイプのロウ付け部があり、この部分のロウ付けの精度と強度、及び形状的な強度が重要である。その分流用接合部の付け根（本体の内部側）が強固にロウ付けされていることが重要である。

しかしながら、図１８に示すような従来の分流器７１の形態では、出口パイプ挿入側からロウ付け作業をすることになり、その内側の付け根部のロウ付け状態の把握、及びその内側からの確実な作業が行える構造にはなっていない。

なお、分流器に関しては、特許文献１〜４に記載のようなものが提案されている。
特開平５−２７５６７号公報 特開平８−６８５７４号公報 特開平９−３１８１９９号公報 特開２００４−１７７０５９号公報

本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、分流用接合部の強度向上を図ることにより、安価で加工性に富む銅パイプを用いても、高圧に耐えかつ、量産性に優れ安価な分流器を提供することを目的とする。

また、分流用接合部の強度向上を図ることにより、安価で加工性に富む銅パイプを用いても、高圧に耐えかつ、量産性に優れ安価な分流器を製造することができる分流器の製造方法を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するため、本発明に係る分流器は、銅パイプの一端部が成形されて、内面同志が合わされかつ外側及び内側からロウ付された分岐用接合部及びこの分岐用接合部の外方内面に形成された複数の円筒状部を備えた本体分岐側部と、この本体分岐側部に一端側でロウ付されて分流器本体を形成する本体合流側部と、前記円筒状部にロウ付された複数の一側接続パイプと、本体合流側部の他端部に固着された他側接続パイプを有することを特徴とする。

また、本発明に係る分流器は、銅パイプの一端部が成形されて、内面同志が合わされた分岐用接合部及びこの分岐用接合部の外方内面に形成された複数の円筒状部を備えた分流器本体と、前記円筒状部の外側に嵌合するように形成された嵌合孔及び前記分岐用接合部に対向するように形成された連通部が設けられ、前記分流器本体に嵌合された補強部材と、前記円筒状部にロウ付された複数の一側接続パイプと、分流器本体の他端部にロウ付された他側接続パイプを有することを特徴とする。

好適には、前記分流器本体と前記補強部材および前記分岐用接合部と前記連通部の少なくとも一方が、ロウ付けされている。

また、本発明に係る分流器は、銅パイプの一端部が内面楕円状あるいは円形状に形成され、この一端部に挿入された分離部材により内面に複数の筒状部が形成された分流器本体と、前記筒状部にロウ付された複数の一側接続パイプと、前記分流器本体の他端部にロウ付された他側接続パイプを有することを特徴とする。

好適には、前記筒状部と一側接続パイプのロウ付は本体分岐側部の内部で行われている。

また、本発明に係る分流器の製造方法は、銅パイプの一端部に内面円形状のパイプ挿入孔が形成された分流器本体と、前記パイプ挿入孔にロウ付され、一端が円を複数に等分割した等分割円形状をなし他端が円形状をなす複数の接続パイプを有することを特徴とする。

また、好適には、前記パイプ挿入孔は拡径されて形成され、前記一端は半円形状をなし、前記他端は円形状をなす２本の一側接続パイプを有する。

また、本発明に係る分流器の製造方法は、短く切断された銅パイプを用意する工程と、銅パイプの一端部を成形して内面同志が合わされた接合部及びこの接合部の外方内面に形成された複数の円筒状部を形成する工程と、分流用接合部外側自身をロウ付する工程と、円筒状部に嵌合された複数の一側接続パイプを分流器本体にロウ付する工程と、本体分流側部内部から分流用接合部内側自身をロウ付する工程と、本体分流側部とこの本体分流側部と分割状態にある本体合流側部を一体的にロウ付する工程と、他端部に他側接続パイプをロウ付する工程を有することを特徴とする。

本発明に係る分流器によれば、分流用接合部の強度向上を図ることにより、安価で加工性に富む銅パイプを用いても、高圧に耐えかつ、量産性に優れ安価な分流器を提供することができる。

また、分流用接合部の強度向上を図ることにより、安価で加工性に富む銅パイプを用いても、高圧に耐えかつ、量産性に優れ安価な分流器を製造することができる分流器の製造方法を提供することができる。

以下、本発明の第１実施形態に係る分流器について添付図面を参照して説明する。

図１は本第１実施形態の分流器が用いられた多室型の空気調和装置、いわゆるマルチエアコンの冷凍サイクルを示し、図２は本第１実施形態の分流器の斜視図である。

図１に示すように、この冷凍サイクル１は、コンプレッサ２、四方弁３、二分岐Ｙ字状の本第１実施形態に係る分流器１１、複数、例えば２個の室外側熱交換器４（４ａ、４ｂ）、二分岐Ｙ字状の本第１実施形態に係る分流器１１、多分岐の分岐ジョイント１０ａ、配管５（５ａ、５ｂ、…、５ｎ）を介して複数の室内側熱交換器６（６ａ、６ｂ、…、６ｎ）、多分岐の分岐ジョイント１０ｂを有している。さらに、室内側熱交換器６および室外側熱交換器４に対応して冷媒の流れを制御する複数の電子膨張弁７ｉ、７ｏおよび電磁開閉弁８ｉ、８ｏが設けられている。

なお、図１中実線矢印は暖房時の冷媒の流れ、点線矢印は冷房時の冷媒の流れを示す。

図２に示すように、本第１実施形態の分流器１１は分流器本体１２を備え、この分流器本体１２は大口径円形状断面の銅パイプの一端部が成形されて、図３及び図４に示し、内面同志が合わされた分流用接合部１３ａ及びこの分流用接合部１３ａの外方内面に形成された例えば２個の円筒状部１３ｂを有する本体分岐側部１３と、図５に示し、本体分岐側部１３に外嵌、ロウ付され、外嵌拡径部１４ａが設けられた本体合流側部１４からなり、さらに、円筒状部１３ｂには例えば２個の一側接続パイプ１５がロウ付され、本体合流側部１４の拡径されていない他端部１４ｂに他側接続パイプ１６がロウ付されている。

また、分流器１１はその分流用接合部１３ａの強度向上を図る目的で、この分流用接合部１３ａの接合部外側１３ａ_１及び接合部内側１３ａ_２が、それら自身各々ロウ付されている。特に接合部内側１３ａ_２のロウ付は、後に詳述するように、本体合流側部１３と分割状態にあり、本体分岐側部１３の内側がよく見える状態にあるので、その内側から接合部内側１３ａ_２自身のロウ付が行われる。これにより、分岐用接合部２ａは強固になり、特に接合部内側１３ａ_２からもロウ付が施されることにより、より強固になる。

従って、本第１実施形態の分流器１１が冷媒にＲ−４１０Ａ、Ｒ−３２、ＣＯ_２等が使用される冷凍サイクルに用いられ、分流器１１内が高圧になっても、分流用接合部の強度の向上が図られているので、分流用接合部１３ａが分離、破損することがない。

次に本第１実施形態に係る分流器の製造方法について説明する。

例えば、図６に示す工程フローに沿って製造される。

なお、工程の順序は図６に示すものに限られるものではなく、各工程を備えればその順序はどのようであってもよい。

短く切断された大口径円形状断面の銅パイプを用意する（Ｐ１）。

銅は安価で加工性に富み、かつ、接続される配管が銅製であることが多いので、分流器の基材には銅パイプが用いられる。

図３に示すように、銅パイプの一端部を成形して内面同志が合わされた分流用接合部及びこの分流用接合部の外方内面に形成された２個の円筒状部を形成された本体分岐側部を成形する（Ｐ２）。

成形された本体分岐側部は、分流用接合部と２個の円筒状部が形成されるようにメガネ形状に成形される。

分流用接合部外側自身をロウ付する（Ｐ３）。

本体分流側部内部から、円筒状部に挿入された一側接続パイプと本体分岐側部をロウ付し、さらに、内面同志が合わされた分流用接合部内側自身をロウ付する（Ｐ４）。

作業者は分流器本体の反円筒状部側を見ながら、一側接続パイプと本体分岐側部、さらに、分流用接合部の内側から内面同志が２枚に重なった状態の接合部自身を一体化するようにロウ付する。分流用接合部は内部からもロウ付されるので、外部からのみロウ付する場合に比べてその機械的強度は著しく向上する。

分割状態にある本体合流側部を本体分流側部に外嵌させロウ付し、一体化する（Ｐ５）。

本体合流側部の他端部に他側接続パイプをロウ付する（Ｐ６）。

上記のような分流器は安価で加工性に富む銅パイプを利用して大量に製造することが可能であるので、安価であり、さらに、分流用接合部の内側から２枚に重なった状態の接合部自身をロウ付により一体化するので、分流用接合部の結合は強固になり、例え分流器は高圧力がかかる状態で使用されても、分流用接合部が分離、破損することがない分流器を製造することができる。

なお、上記製造方法においては、本体合流側部と本体分流側部を予め別個に形成する例で説明したが、比較的小口径の銅パイプを用い、その一端部を拡径し、成形して内面同志が合わされた分流用接合部及びこの分流用接合部の外方内面に形成された複数の円筒状部を形成し、しかる後、これを切断して、本体合流側部と本体分流側部を形成するようにしてもよい。

また、本発明の第２実施形態に係る分流器について説明する。

本第２実施形態は、第１実施形態が分流器本体の分流用接合部の内側自身をロウ付するのに対して、メガネ形状の分流器本体にメガネ形状の嵌合孔が設けられた補強部材を外嵌させるものである。

例えば、図７及び図８に示すように、本第２実施形態の分流器２１は、分流用接合部１３ａ及び円筒状部１３ｂが形成されたメガネ形状の分流器本体２２を備え、この外側には図９に示す補強部材２３が嵌合され、この補強部材２３は分流器本体２２の外側に嵌合する円状嵌合孔２３ｂ及び分流用接合部１３ａに対向する連通部２３ａがメガネ形状に設けられた例えば黄銅あるいは真鍮製の楕円板であり、さらに、この補強部材２３は分流器本体２２の円状嵌合孔２２ｂ側からＡ線の位置まで挿入されて、少なくとも分流用接合部１３ａと連通部２３ａがロウ付けされている。これにより、分流用接合部は強固に一体化され、例え分流器は高圧力がかかる状態で使用され、分流用接合部に応力が集中しても、分流用接合部が分離、破損することがない。

なお、他の構成は図２に示す分流器と異ならないので、同一符号を付して説明は省略する。

また、本発明の第３実施形態に係る分流器について説明する。

本第３実施形態は、第２実施形態がメガネ形状の分流器本体にメガネ形状の嵌合孔が設けられ分流用接合部に相当する連通部が設けられた補強部材を外嵌させるのに対して、分流器本体にメガネ形状のパイプ接続孔が設けられた分流用部材を嵌合させるものである。

例えば、図１０及び図１１に示すように、本第３実施形態の分流器３１は、拡径され楕円形状に成形された分流器本体３２を備え、この分流器本体３２には楕円形状の分流部材３３が嵌合され、この分流部材３３は分流器本体３２の内側に嵌合し、２個の円状パイプ挿入孔３２ｂ及び分流用接合部に相当する連通部３２ａがメガネ形状に設けられた楕円板であり、さらに、分流器本体３２と分流部材３３は嵌合、ロウ付され、一側接続パイプ１５は円状パイプ挿入孔３３ｂに挿入されている。

また、分流器本体３２を構成する分流用接合部３２ａと本体合流側部３２ｂは分割状態で作製されており、一側接続パイプと本体分岐側部は、分流用接合部３２ａの内側からロウ付された後、一体的にロウ付されている。

これにより、本体分岐側部が楕円形状であることからその耐圧強度が向上し、さらに、分流用接合部は強固であり、例え分流器は高圧力がかかる状態で使用され、分流用接合部に応力が集中しても、分流用接合部が分離、破損することがない。

また、本発明の第４実施形態に係る分流器について説明する。

本第４実施形態は、第３実施形態が分流器本体にメガネ形状のパイプ接続孔が設けられた分流用部材を嵌合させるものであるのに対して、楕円状の分流器本体に分流用接合部を形成する分流用仕切部材を挿入するものである。

例えば、図１２及び図１３に示すように、本第４実施形態の分流器４１は、拡径され楕円形状に成形された分流器本体４２を備え、この分流器本体４２には分流用接合部を形成する幅狭矩形の分流用仕切部材４３が挿入され、２個の半楕円状パイプ挿入孔４２ｂが形成されている。

この半楕円状パイプ挿入孔４２ｂには、一端が半楕円状をなし、他端が円形状をなす一側接続パイプ４５がロウ付されている。

これにより、分流用接合部は強固であり、例え分流器は高圧力がかかる状態で使用され、分流用接合部に応力が集中しても、分流用接合部が分離、破損することがない。

本第５実施形態は、第４実施形態が楕円状の分流器本体に分流用接合部を形成する分流用仕切部材を挿入するのに対して、円状の分流器本体に分流用接合部を形成する分流用仕切部材を挿入するものである。

例えば、図１４に示すように、本第５実施形態の分流器５１は、拡径され円形状に成形された分流器本体５２を備え、この分流器本体５２には分流用接合部を形成する幅狭矩形の分流用仕切部材５３が挿入され、２個の断面弓形状（円弧面状）パイプ挿入孔５２ｂが形成されている。

この弓形状パイプ挿入孔５２ｂには、一端が同様に断面弓形状をなし、他端が円形状をなす一側接続パイプ５５がロウ付されている。

これにより、分流用接合部は強固であり、例え分流器は高圧力がかかる状態で使用され、分流用接合部に応力が集中しても、分流用接合部が分離、破損することがない。

本第６実施形態は、第５実施形態が拡径された円状の分流器本体に分流用接合部を形成する分流用仕切部材を挿入して、２個の断面弓形状パイプ挿入孔を形成するのに対して、一端が円を２個に等分割した２等分割円形状の一端部を有する２個の一側接続パイプがロウ付されている。

例えば、図１５〜図１７に示すように、本第６実施形態の分流器６１は、拡径された円形パイプ挿入孔６２ａが設けられた銅パイプからなる分流器本体６２を備え、円形パイプ挿入孔６２ａには、一端部６５ａ、６６ａが円形を複数に等分割例えば２等分割された半円形状の２個の接続パイプ６５、６６がロウ付されている。この接続パイプが２個の場合には、一端部の等分割円形状はほぼ半円状をなし、２個合わさって円形状をなし、３分割の場合には３個合わさって円形状をなす。一方の接続パイプ６５は直管をなし、他方の接続パイプ６６は配管時のロウ付作業を容易にするために、曲折部６６ｃが形成されている。

このように、複数の接続パイプの一端部を非円形の等分割円形状にすることにより、１個の円形パイプ挿入孔に複数の接続パイプの接続が可能となり、円形に形成された分流用接合部は強固であり、例え分流器は高圧力がかかる状態で使用され、分流用接合部に応力が集中しても、分流用接合部が分離、破損することがない。分流用接合部は拡径により形成され、鍛造工程を用いることなく安価である。

本発明に係る分流器が組み込まれたマルチエアコンの冷凍サイクル図。 本発明の第１実施形態に係る分流器の斜視図。 本発明の第１実施形態に係る分流器に用いられる分流器本体の斜視図。 本発明の第１実施形態に係る分流器に用いられる本体分岐側部の裏面を示す平面図。 本発明の第１実施形態に係る分流器に用いられる本体合流側部の平面図。 本発明の第１実施形態に係る分流器の製造フロー図。 本発明の第２実施形態に係る分流器の斜視図。 本発明の第２実施形態に係る分流器に用いられる分流器本体の斜視図。 本発明の第２実施形態に係る分流器に用いられる補強部材の斜視図。 本発明の第３実施形態に係る分流器の平面図。 本発明の第３実施形態に係る分流器の縦断面図。 本発明の第４実施形態に係る分流器の平面図。 本発明の第４実施形態に係る分流器の縦断面図。 本発明の第５実施形態に係る分流器の縦断面図。 本発明の第６実施形態に係る分流器の斜視図。 本発明の第６実施形態に係る分流器の縦断面図。 図１５の分解図であり、（ａ）は分流器本体、（ｂ）、（ｃ）は一側接続パイプの一部の斜視図。 従来の分流器の斜視図。 従来の分流器の斜視図。

符号の説明

１１ 分流器
１２ 分流器本体
１３ 本体分岐側部
１３ａ 分流用接合部
１３ａ_１ 接合部外側
１３ａ_２ 接合部内側
１３ｂ 円筒状部
１４ 本体合流側部
１５ 一側接続パイプ
１６ 他側接続パイプ

Claims (8)

1. 銅パイプの一端部が成形されて、内面同志が合わされかつ外側及び内側からロウ付された分岐用接合部及びこの分岐用接合部の外方内面に形成された複数の円筒状部を備えた本体分岐側部と、この本体分岐側部に一端側でロウ付されて分流器本体を形成する本体合流側部と、前記円筒状部にロウ付された複数の一側接続パイプと、本体合流側部の他端部に固着された他側接続パイプを有することを特徴とする分流器。
2. 銅パイプの一端部が成形されて、内面同志が合わされた分岐用接合部及びこの分岐用接合部の外方内面に形成された複数の円筒状部を備えた分流器本体と、前記円筒状部の外側に嵌合するように形成された嵌合孔及び前記分岐用接合部に対向するように形成された連通部が設けられ、前記分流器本体に嵌合された補強部材と、前記円筒状部にロウ付された複数の一側接続パイプと、分流器本体の他端部にロウ付された他側接続パイプを有することを特徴とする分流器。
3. 前記分流器本体と前記補強部材および前記分岐用接合部と前記連通部の少なくとも一方が、ロウ付けされていることを特徴とする請求項２に記載の分流器。
4. 銅パイプの一端部が内面楕円状あるいは円形状に形成され、この一端部に挿入された分離部材により内面に複数の筒状部が形成された分流器本体と、前記筒状部にロウ付された複数の一側接続パイプと、前記分流器本体の他端部にロウ付された他側接続パイプを有することを特徴とする分流器。
5. 前記筒状部と一側接続パイプのロウ付は本体分岐側部の内部で行われることを特徴とする請求項４に記載の分流器。
6. 銅パイプの一端部に内面円形状のパイプ挿入孔が形成された分流器本体と、前記パイプ挿入孔にロウ付され、一端が円を複数に等分割した等分割円形状をなし他端が円形状をなす複数の一側接続パイプを有することを特徴とする分流器。
7. 前記パイプ挿入孔は拡径されて形成され、前記一端は半円形状をなし、前記他端は円形状をなす２本の一側接続パイプを有することを特徴とする請求項６に記載の分流器。
8. 短く切断された銅パイプを用意する工程と、
   銅パイプの一端部を成形して内面同志が合わされた接合部及びこの接合部の外方内面に形成された複数の円筒状部を形成する工程と、
   分流用接合部外側自身をロウ付する工程と、
   円筒状部に嵌合された複数の一側接続パイプを分流器本体にロウ付する工程と、
   本体分流側部内部から分流用接合部内側自身をロウ付する工程と、
   本体分流側部とこの本体分流側部と分割状態にある本体合流側部を一体的にロウ付する工程と、
   他端部に他側接続パイプをロウ付する工程を有することを特徴とする分流器の製造方法。

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