JP2007285371A - 配管用継手 - Google Patents

Abstract

【課題】二酸化炭素冷媒の冷凍回路に適用しても冷媒の漏洩のおそれを解消でき、しかも組み付け作業性に優れた配管用継手を提供する。
【解決手段】流路径方向に潰されることで接続部をシールするゴム製Ｏリングを用いたシール部と、該シール部の流路径方向外側の位置に配されたメタルシール部とを併せ持つことを特徴とする配管用継手。
【選択図】図１

Description

本発明は配管継手に関し、とくに二酸化炭素冷媒を用いた車両用空調装置の冷媒配管用継手に好適な配管継手に関する。

車両用空調装置の冷媒配管用継手においては、金属同士を接触させるメタルシール構造、たとえばフレアシール構造が知られている（たとえば、特許文献１）。しかし、フレアシール構造を形成するためには、たとえばナット部により配管のフレア部を継手本体のフレアシール面に強く押しつけて接続する必要があるため、組み付け作業性が低下するおそれがある。とくに、車両用空調装置の配管継手においては、作業スペース等が制限されるため組み付け作業性が低下し易い。このため、車両用空調装置の配管継手においては、ゴム製Ｏリングを用いたシール構造が主流となっている（たとえば、特許文献２）。

しかし、ゴム製Ｏリングを用いたシール構造においては、フロン、二酸化炭素等の冷媒がゴム製Ｏリングを透過し外部に漏れるおそれがある。冷媒が冷媒回路から漏れた場合には、冷媒量が不足し冷房能力が低下するおそれがある。また、フロンや二酸化炭素は外部（大気中）へ放出されると地球温暖化という悪影響を及ぼすおそれがあるため、外部への放出は極力抑制されることが好ましい。

一方、メタルシールにおいては冷媒の透過は起こらないが、フロン冷媒に比べて高温、高圧となる二酸化炭素冷媒を使用する冷媒回路において冷媒の漏れを防止するためには、ナット部、継手本体を高硬度の金属で形成し、両者をより強固に締結する必要がある。しかし、近年、継手用部材は軽量化、低コスト化の観点から、アルミニウムが主流となっている。また、車両用空調装置においては、回路内の圧力変動、走行に伴う振動、さらには腐食といった悪環境を考慮すると、ナット部と継手本体との締結が緩むおそれがあり、メタルシールだけで所望の冷媒シール性を期待することは困難である。
特開２００３−２３２４７３号公報 特開平８−２９６７７８号公報

そこで本発明の課題は、二酸化炭素冷媒等を使用した冷媒回路に適用しても冷媒の漏洩のおそれを確実に除去でき、しかも組み付け作業性に優れた配管用継手を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る配管継手は、流路径方向に潰されることで接続部をシールするゴム製Ｏリングを用いたシール部と、該シール部の流路径方向外側の位置に配されたメタルシール部とを併せ持つことを特徴とするものからなる。このような構成においては、流路からの冷媒の漏れはゴム製Ｏリングを用いたシール部により防止される。また、二酸化炭素冷媒等がゴム製Ｏリングを用いたシール部を透過しても、ゴム製Ｏリングを用いたシール部の径方向の外側にはメタルシール部が設けられているので、二酸化炭素冷媒等の外部（大気中）への放出を確実に防止できる。

上記メタルシール部は、フレア部が流路軸方向にフレアシール面に押しつけられることによりシール部が形成されるフレアシール部とすることができる。このような構成においては、たとえば、ナット部を流路軸方向に継手本体に締結していくだけで、配管に形成されたフレア部が継手本体に形成されたフレアシール面に押しつけられていき、容易にフレアシール部が形成されるので、組み付け作業性を向上できる。

また、上記メタルシール部は、メタルガスケットが流路軸方向に押しつけられることによりシール部が形成されたメタルガスケットシール部とすることもできる。このような構成においては、たとえば、ナット部と継手本体とを締結し、ナット部側の端面で継手本体側に装着されたメタルガスケットを流路軸方向に押しつけることにより、容易にメタルガスケットシール部を形成できるので、組み付け作業性を向上できる。

本発明に係る配管用継手は、様々な産業分野において利用できるが、冷媒配管用継手、とくに高圧で使用され、より厳格なシール性が要求される二酸化炭素冷媒を使用する車両用空調装置の冷媒配管用継手に好適である。

このような本発明に係る配管用継手によれば、ゴム製Ｏリングを用いたシール部の流路径方向外側の位置にはメタルシール部が配されているので、ゴム製Ｏリングを用いたシール部により継手部の基本的なシール性を確保しつつ、メタルシール部により冷媒の外部への透過を確実に防止できる。また、上記メタルシール部は、フレア部が流路軸方向にフレアシール面に押しつけられることによりシール部が形成されるフレアシール部、または、メタルガスケットが流路軸方向に押しつけられることによりシール部が形成されたメタルガスケットシール部とすることができるので、容易に組み付け作業性を向上できる。

以下に、本発明の配管用継手の望ましい実施の形態を図面を参照して説明する。
図１および図２は、本発明の第１実施態様に係る配管用継手を示している。なお、以下の実施態様においては、本発明の配管用継手を二酸化炭素冷媒を使用する車両用空調装置の冷媒配管用継手に適用した場合を示しているが、これに限定されるものではない。図１において、１は配管用継手を示している。配管用継手１は、ナット部２と継手本体３とを有している。ナット部２には、配管４が挿入されている。該配管４に継手本体側の筒部７が挿入され、配管４と筒部７の孔７ａにより二酸化炭素冷媒の流路１３が形成されている。なお、継手本体３には、孔７ａに連通する配管１４が接続されている。また、ナット部２は、ボルト１５を介して継手本体３に締結されている。

配管４の端部には、拡径部５が設けられている。拡径部５の端部は、図１、図２に示すようにラッパ状に形成されており、さらに、配管の内側に折り返されている。該折り返し部の内面がフレア部６に形成されている。

継手本体３には、配管４の拡径部５に挿入される筒部７が突設されている。筒部７の外周には、周方向に延びる溝８が設けられている。溝８にはゴム製Ｏリング９が嵌入されている。また、筒部７の付け根の周囲には、フレアシール面１１が設けられている。

配管用継手１は、図２に示すように、ナット部２を流路軸方向（図１、図２の上下方向）に継手本体３に締結することにより、継手本体３の筒部７がナット部２側の配管４に挿入される（図２（ａ））。この際、筒部７に設けられたゴム製Ｏリング９は配管４の拡径部５の内壁５ａに押し付けられ流路径方向に潰されてゴム製Ｏリングを用いたシール部１０が形成される。さらに、ナット部側の配管４のフレア部６が継手本体側のフレアシール面１１に押しつけられフレアシール部１２が形成される（図２（ｂ））。フレアシール部１２は、ゴム製Ｏリングを用いたシール部１０の流路径方向外側の位置に配されるようになっている。

本実施態様においては、流路からの冷媒の漏れはゴム製Ｏリングを用いたシール部１０により防止される。また、二酸化炭素冷媒等がゴム製Ｏリングを用いたシール部１０を透過しても、該シール部１０の流路径方向の外側にはフレアシール部１２が設けられているので、二酸化炭素冷媒等の外部への放出を確実に防止できる。

また、フレアシール部１２は、ナット部２を流路軸方向に継手本体３に締結させていくだけで、配管４のフレア部６がフレアシール面１０に押しつけられ形成されるので、組み付け作業性を大幅に向上できる。

図３は、本発明の第２実施態様に係る配管用継手を示している。本実施態様においては、配管用継手１６は、ナット部１７と継手本体１８とを有している。ナット部１７には、継手本体側の筒部１９が挿入され、筒部１９の孔１９ａとともに、二酸化炭素冷媒の流路２７を形成する孔２０が設けられている。

孔２０には、拡径部２１が設けられている。拡径部２１の端部は、ラッパ状に拡げられており、ワッシャ２２が嵌合される座部２１ｂに形成されているとともに、継手本体側のフレアシール面２６に押しつけられるフレア部２５に形成されている。

継手本体１８には、孔２０に挿入される筒部１９が突設されている。筒部１９の外周には、周方向に延びる溝２３が設けられている。溝２３にはゴム製Ｏリング２４が嵌入されている。また、筒部１９の付け根の周縁には、フレアシール面２６が設けられている。

配管用継手１６は、図３に示すように、ナット部１７を流路軸方向（図３の上下方向）に継手本体１８に締結させていくことにより、継手本体１８の筒部１９がナット部側の孔２０に挿入され組みつけられる（図３（ａ））。この際、筒部１９に設けられたゴム製Ｏリング２４は孔２０の拡径部２１の内壁２１ａに押し付けられ流路径方向に潰されてゴム製Ｏリングを用いたシール部２８が形成される。さらに、ワッシャ２２の外面２２ａがフレア部２５に押しつけられるとともに、ワッシャ２２の内面２２ｂが継手本体側のフレアシール面２６に押しつけられフレアシール部２９が形成される（図３（ｂ））。フレアシール部２９は、ゴム製Ｏリングを用いたシール部２８の流路径方向外側の位置に配されるようになっている。

本実施態様においても、流路からの冷媒の漏れは、基本的にゴム製Ｏリングを用いたシール部２８により防止される。また、二酸化炭素冷媒がゴム製Ｏリングを用いたシール部２８を透過しても、該シール部２８の流路径方向の外側にはフレアシール部２９が設けられているので、二酸化炭素冷媒等の外部への放出を確実に防止できる。また、フレアシール部２９は、ナット部１７を流路軸方向に継手本体１８に締結させるだけで簡単に形成できるので、組み付け作業性を向上できる。

図４は、本発明の第３実施態様に係る配管用継手を示している。本実施態様においては、配管用継手３０は、ナット部３１と継手本体３２とを有している。ナット部３１には、継手本体側の筒部３３が挿入され、筒部３３の孔３３ａとともに二酸化炭素冷媒の流路４３を形成する孔３４が設けられている。孔３４には、拡径部３５が設けられており該拡径部３５に継手本体３２の筒部３３が挿入されるようになっている。

筒部３３の外周には、周方向に延びる溝３６が設けられている。溝３６にはゴム製Ｏリング３７が嵌入されている。

継手本体３２の筒部３３の周囲には、溝３８が設けられている。溝３８にはメタルガスケット３９が嵌合されている。

配管用継手３０は、図４に示すように、ナット部３１を流路軸方向（図４の上下方向）に継手本体３２に締結することにより、継手本体３２の筒部３３がナット部側の孔３４に挿入され組みつけられる（図４（ａ））。この際、筒部３３に設けられたゴム製Ｏリング３７が孔３４の拡径部３５の内壁３５ａに押し付けられ流路径方向に潰されてゴム製Ｏリングを用いたシール部４０が形成される。さらに、ナット部側の端面４１が継手本体側のメタルガスケット３９を流路径方向に潰すことによりメタルガスケットシール部４２が形成される（図４（ｂ））。メタルガスケットシール部４２は、ゴム製Ｏリングを用いたシール部４０の流路径方向外側の位置に配されるようになっている。

本実施態様においても、流路からの冷媒の漏れはゴム製Ｏリングを用いたシール部４０により防止される。また、二酸化炭素冷媒等がゴム製Ｏリングを用いたシール部４０を透過しても、該シール部４０の径方向の外側にはメタルガスケットシール部４２が設けられているので、二酸化炭素冷媒等の外部への放出を確実に防止できる。また、メタルガスケットシール部４２は、ナット部３１を流路軸方向に移動させ、ナット部３１の端面４１を継手本体側のメタルガスケット３９に押しつけることにより簡単に形成できるので、組み付け作業性を向上できる。

本発明は、配管継手として広範な産業分野において利用可能であるが、とくに二酸化炭素冷媒を用いた車両用空調装置の冷媒配管用継手に好適である。

本発明の第１実施態様に係る配管用継手の断面図である。 図１の配管用継手の組み付け工程図である。 本発明の第２実施態様に係る配管用継手の組み付け工程図である。 本発明の第３実施態様に係る配管用継手の組み付け工程図である。

符号の説明

１、１６、３０ 配管用継手
２、１７、３１ ナット部
３、１８、３２ 継手本体
４ 配管
５、２１、３５ 拡径部
５ａ、２１ａ 内壁
６、２５ フレア部
７、１９、３３ 筒部
７ａ、１９ａ、３３ａ 孔
８、２３、３６ 溝
９、２４、３７ ゴム製Ｏリング
１０、２８、４０ ゴム製Ｏリングを用いたシール部
１１、２６ フレアシール面
１２、２９ フレアシール部
１３、２７、４３ 冷媒の流路
１４ 配管
１５ ボルト
２０、３４ 孔
２１ｂ 座部
２２ ワッシャ
２２ａ 外面
２２ｂ 内面
３８ 溝
３９ メタルガスケット
４１ 端面
４２ メタルガスケットシール部

Claims (5)

1. 流路径方向に潰されることで接続部をシールするゴム製Ｏリングを用いたシール部と、該シール部の流路径方向外側の位置に配されたメタルシール部とを併せ持つことを特徴とする配管継手。
2. 前記メタルシール部が、フレア部が流路軸方向にフレアシール面に押しつけられることによりシール部が形成されたフレアシール部からなることを特徴とする、請求項１に記載の配管継手。
3. 前記メタルシール部が、メタルガスケットが流路軸方向に押しつけられることによりシール部が形成されたメタルガスケットシール部からなることを特徴とする、請求項１に記載の配管継手。
4. 前記配管継手が冷媒配管用継手からなることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の配管継手。
5. 前記冷媒配管用継手が二酸化炭素冷媒用配管継手からなることを特徴とする、請求項４に記載の配管用継手。
   

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