JP2009036311A - パイプの仮固定方法およびこの方法を用いたエジェクタ装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】薄肉の固定対象部材に適用することができ、治具により仮固定しないでろう付けを行うことができるパイプの仮固定方法を提供する。
【解決手段】パイプ３０を圧縮荷重を加えてボディ２１に仮固定するパイプの仮固定方法は、ボディ２１の内面形状に沿う外面形状を備えた受け部材３７をボディ２１の内部に設置し、パイプ３０を接続するためにボディ２１に形成された接続口２１ａにパイプ３０を挿入して軸方向に移動させパイプ３０の挿入側端部を受け部材３７の外周面３８に押し付け、さらにパイプ３０を軸方向に押し込むことにより圧縮荷重が働き、パイプ３０の挿入側端部がボディ２１の内部で半径方向外方に広がって変形するとともに、パイプ３０がボディ２１の外側で接続口２１ａよりも半径方向外方に膨出するように変形し、パイプ３０をボディ２１に仮固定するものである。
【選択図】図５

Description

本発明は、パイプに外力を加えることにより塑性変形させて固定対象部材に仮固定するパイプの仮固定方法およびこの方法を用いたエジェクタ装置の製造方法に関する。

従来のパイプの固定方法としては、パイプを固定する固定対象部材であるエジェクタ本体に対してパイプを軸方向に押圧する力をかけることによってこのパイプを変形させてエジェクタ本体に固定するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に開示されているパイプの固定方法は、まず、あらかじめエジェクタ本体にパイプが軸方向に挿入可能でパイプの外径寸法よりも大きい径の拡径部を有する凹部を形成するとともに、パイプの所定の位置に薄肉部を形成しておく。

そして、チャックでつかんだ上記パイプをエジェクタのボディの凹部に差込み、チャックによってさらに軸方向に押圧力を加える。この押圧力がある限界値以上になると上記薄肉部が凹部内で半径方向外方に突出するように変形して上記拡径部の内面に密着するようになる。このように薄肉部と拡径部が密着することにより、パイプの外周面と凹部の内面とが合致し、両者のシールが形成されるとともにパイプはエジェクタ本体に確実に固定されることになる
特開２００６‐３２２６０９号公報

しかしながら、上記従来技術のパイプの固定方法においては、パイプの外周面を密着させるための凹部をエジェクタ本体に形成する必要があり、一定以上の肉厚を有する固定対象部材でないとこの固定方法を適用することができないという問題があった。

つまり、薄肉の固定対象部材、例えばパイプ状の固定対象部材の側部にパイプを固定する場合には、上記従来の固定方法を適用することができない。

また、固定対象部材が薄肉である場合には、パイプを確実に固定するためにパイプを固定対象部材に接合するろう付け工程が必要になる。そして、パイプを固定対象部材に確実にろう付けするためにはパイプが所定の位置から動くことがないように固定対象部材に対して保持しておく必要がある。例えば、パイプを固定対象部材に対して所定の位置に設置した状態から動かないように治具等により仮固定した状態でろう付け工程を行う必要がある。この仮固定は、特にパイプが相当長い場合や曲管である場合には、固定対象部材から離れたパイプの重心位置やパイプ自身の重さによってパイプがフランジから脱落しやすくなり、欠かすことのできない工程となる。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、薄肉の固定対象部材に適用することができ、治具を用いた仮固定をしないでろう付けを行うことができるパイプの仮固定方法およびこの方法を用いたエジェクタ装置の製造方法を提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するため、以下の技術的手段を採用する。パイプの仮固定方法に係る第１の発明は、パイプ（３０、５０）を固定する固定対象部材（２１）に対して前記パイプ（３０、５０）を軸方向に圧縮する力をかけることにより、パイプ（３０、５０）を半径方向外方に変形させて固定対象部材（２１）に仮固定するパイプの仮固定方法の発明であって、
固定対象部材（２１）の内面形状に沿う外面形状を備えた受け部材（３７）を固定対象部材（２１）の内部に設置した状態で、
パイプ（３０、５０）を接続するために固定対象部材（２１）に形成された接続口（２１ａ）にパイプ（３０、５０）を挿入して軸方向に移動させパイプ（３０、５０）の挿入側端部を受け部材（３７）の外周面（３８）に押し付け、
さらにパイプ（３０、５０）を軸方向に押し込むことにより圧縮荷重を加え、パイプ（３０、５０）の挿入側端部が固定対象部材（２１）の内部で半径方向外方に広がって変形するとともに、パイプ（３０、５０）が固定対象部材（２１）の外側で半径方向外方に膨出するように変形し、パイプ（３０、５０）を固定対象部材（２１）に仮固定することを特徴とする。

この発明によれば、パイプに圧縮荷重を加えることによってパイプの挿入側端部が半径方向外方に広がるように変形し、パイプが固定対象部材の外側で半径方向外方に膨出して変形することにより、接続口周縁部において固定対象部材が内外から挟まれて固定対象部材にパイプが食いつき、一定以上の結合力を具備してパイプを結合させることができる。これにより、薄肉で形成される固定対象部材にパイプを仮固定することができ、パイプ保持用の治具を用いた仮固定をすることなく後に適切にろう付けを行うことができるパイプの仮固定方法が得られる。

また、上記受け部材（３７）は筒状の固定対象部材（２１）の軸方向に延びる棒状体であることが好ましい。この発明によれば、受け部材を固定対象部材内に設置する工程と固定対象部材内から取り外す工程とが棒状体をスライドさせることにより簡単な操作で行うことができる。

また、固定対象部材（２１）の内部に挿入したパイプ（３０、５０）に軸方向に圧縮荷重をかけるときは、パイプ（３０、５０）の外周部をつかんだチャック（３３）を軸方向に移動させて行うこととし、当該チャック（３３）は、パイプ（３０、５０）をつかむ側でかつ固定対象部材（２１）の外面に対向する端面（３４）が固定対象部材（２１）の外面の形状に沿う形状に形成されていることが好ましい。

この発明によれば、チャックを機械により軸方向に移動させることでパイプにかける圧縮荷重を容易に調整できるので、座屈の程度を容易に調整可能な仮固定方法が得られる。

また、固定対象部材（２１）の内部に挿入したパイプ（３０、５０）の内部に支持部材（３２）を挿入した状態で、パイプ（３０、５０）に軸方向に圧縮荷重をかけることが好ましい。

この発明によれば、パイプの内部に支持部材を挿入した状態でパイプに圧縮荷重をかけてパイプを塑性流動させるので、塑性流動時にパイプが外側へ張り出そうとする働きが強化されて、パイプを固定対象部材の外側で接続口よりも半径方向外方に膨出するようにさらに確実に変形させることができる。

エジェクタ装置の製造方法に係る第１の発明は、低温側の熱を高温側に移動させる蒸気圧縮式冷凍サイクル（１）に用いられ、高圧冷媒を減圧膨張するノズル（２０）と、ノズル（２０）の開度を調節する弁体（１９）と、内部に冷媒通路を有しノズルを収容する筒体状のボディ（２１）と、冷媒を冷媒通路に流入させ、吸引するためにボディ（２１）に接続される少なくとも２本のパイプ（３０、５０）と、ノズル（２０）から噴射する冷媒と吸引した冷媒とを混合させながら冷媒の圧力を昇圧する昇圧部（２４）を提供する筒状の昇圧部材（２２）と、弁体（１９）を軸方向に変位させる駆動機械部品（１２、１５、１６、１７）およびモータ部（１３）からなる駆動部（２５）と、を有するエジェクタ装置（１０）を製造する方法であって、
上記発明のうちのいずれか一つに記載のパイプの仮固定方法を用いてボディ（２１）にパイプ（３０、５０）を仮固定する仮固定工程と、この仮固定工程において仮固定されたパイプ（３０、５０）とボディ（２１）とをろう付け接合するろう付け工程と、ボディ（２１）に昇圧部材（２２）を組み立てる昇圧部材組立工程と、ボディ（２１）にノズル（２０）を組み立てるノズル組立工程と、ボディ（２１）に駆動部（２５）を組み立てる駆動部組立工程と、を有することを特徴とする。

この発明によれば、パイプに圧縮荷重を加えることによってパイプの挿入側端部が半径方向外方に広がるように変形し、パイプがボディの外側で半径方向外方に膨出して変形することにより、接続口周縁部においてボディが内外から挟まれてボディにパイプが食いつき、一定以上の結合力を具備してパイプを結合させることができる。これにより、薄肉で形成される筒体状のボディにパイプを仮固定することができるので、パイプ保持用の治具を用いた仮固定をすることなく後にろう付けを行うことができ、工数および設備費を低減できるエジェクタ装置の製造方法が得られる。

また、ボディ（２１）の材質はステンレスであり、パイプ（３０、５０）の材質は銅であることがよい。この発明によれば、硬い材質で製作されたボディに対してそれよりも軟らかい材質で製作されたパイプを座屈加工することにより仮固定を行うので、パイプの座屈がより確実に行え、蒸気圧縮式冷凍サイクルの部品としてのろう付け接合品質を確保できるパイプの仮固定を実現できるとともに、優れた品質のろう付け接合を提供することができる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態の具体的手段との対応関係を示すものである。

（第１実施形態）
本発明のパイプの仮固定方法は、固定対象物としての内部を流体が流通する金属製の機器にパイプを仮固定する方法に関するものである。本実施形態では以下にその一例として、蒸気圧縮式冷凍サイクルに使用されるエジェクタ装置にパイプを仮固定する場合について説明し、あわせてこの仮固定方法を用いたエジェクタ装置の製造方法も説明する。

まず、このエジェクタ装置を用いた冷凍サイクルの構成について説明する。図１は本実施形態におけるパイプの仮固定方法を用いて製造されるエジェクタ装置を備えた冷凍サイクルの構成図の一例である。

この蒸気圧縮式冷凍サイクル１は、圧縮機２と、この圧縮機２から吐出された高圧冷媒の熱を放熱する放熱器３と、この放熱器３の下流側の高圧冷媒を減圧膨張させる減圧装置としてのエジェクタ装置１０と、室外空気と液相冷媒とを熱交換させる蒸発器７と、冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離する気液分離器５と、を備えている。本実施形態では冷媒として二酸化炭素を用いており、圧縮機２により吐出される高圧冷媒は臨界圧力以上となる。図１中の矢印は、サイクル内の冷媒の流れを示している。

圧縮機２は、電動モータにより駆動されて冷媒を吸入、圧縮、および吐出するものであり、吐出冷媒温度または吐出冷媒圧力を所定値となるように可変的に制御することができる。また、圧縮機２は、電磁クラッチおよびベルトを介して車両走行用エンジンにより回転駆動されるもの、例えば、外部からの制御信号により吐出容量を連続的に可変制御できる斜板式可変容量型圧縮機で構成してもよい。

放熱器３は、圧縮機２から吐出された高圧冷媒と図示しない送風機により強制的に送風される車室外の空気との間で熱交換を行うことにより、高圧冷媒を冷却する熱交換器である。放熱器３を給湯機の沸き上げ用熱交換器に利用する場合には、放熱器３は水−冷媒熱交換器であり、圧縮機２により吐出された高圧冷媒と給湯水とを熱交換することにより給湯水が加熱され、冷媒が冷却されることになる。

エジェクタ装置１０は、放熱器３と接続されたパイプ３０内を通って流入した冷媒を減圧膨張させることにより蒸発器７で蒸発させた気相冷媒を吸引するとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換して圧縮機２の吸入圧力を上昇させている。

気液分離器５は、エジェクタ装置１０から流出した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して冷媒を蓄える分離手段である。気液分離器５の気相冷媒部は圧縮機２の吸引側と接続され、気液分離器５の液相冷媒部は蒸発器７に接続されている。液相冷媒部と蒸発器７の間には絞り部６が設けられ、気液分離器５から流出した液相冷媒が減圧されることになる。

蒸発器７で蒸発した気相冷媒は、エジェクタ装置１０の吸引部に接続されたパイプ５０内を通ってエジェクタ装置１０内部に吸引され、パイプ３０内を通って流入した冷媒と混合して昇圧部材２２のディフューザ部２４を通り気液分離器５に流入する。蒸発器７は例えば、車室内空調ユニットの通風路内に設置され、車室内冷房用の冷却作用を果たす。具体的には、車室内空調ユニットの送風機により車室内空調空気が蒸発器７に送風され、絞り部６にて減圧後の低圧冷媒が蒸発器７において車室内空調空気から吸熱して蒸発することにより車室内空調空気が冷却されて冷房能力を発揮する。

次に、エジェクタ装置１０の製造工程を図２および図３にしたがって説明する。図２はエジェクタ装置１０の製造工程を示した流れ図である。図３はエジェクタ装置１０の構成を示した模式的断面図である。図２に示すように、エジェクタ装置１０の製造工程は、ボディ２１と昇圧部材２２やパイプ３０、５０を組み立てる工程（Ｓ１０）と、ボディ２１内に収容されるノズル２０とボディ２１を組み立てる工程（Ｓ２０）と、ボディ２１と駆動機械部品を組み立てる工程（Ｓ３０）と、駆動機械部品を覆うキャン１１を組み立てる工程（Ｓ４０）と、モータ部１３を組み立てる工程（Ｓ５０）とを備えている。

ボディ２１は、ステンレス材に塑性加工や切削加工を施すことにより、軸方向の両端が開口し、軸方向の一方側から他方側にかけて同軸で多段階的に外径寸法が小さくなっていく筒体状に形成され、ほぼ均一な薄肉の筒体である。ステンレスは、例えば非磁性体のＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０４ＢＦ等の成形性、耐食性および強度を備えた材料である。軸方向一方側の大径部にはノズル２０の開度を調節する弁体１９を駆動する駆動機械部品が収納されており、軸方向他方側の小径部にはノズル２０と弁体１９の先端部が収納されている。Ｓ１０の工程によってパイプを接続するためにボディ２１の軸方向に延びる側面に形成された接続口２１ａに少なくとも２本のパイプが接続される。

Ｓ１０の工程では、昇圧部材２２をボディ２１の小径部先端の外周面に嵌めて（外嵌して）接続した状態でろう付け等により固定する組立工程と、ボディ２１にパイプ３０、５０を仮固定した後、パイプ３０、５０とボディ２１とをろう付け接合する組立工程とを行う。この両組立工程はいずれを先に行ってもよいし、また昇圧部材２２とパイプ３０、５０を同時に炉中ろう付け等によりボディ２１に固定することもできる。

また、昇圧部材２２とボディ２１のろう付け接合の前には外側にある昇圧部材２２をかしめ加工等により塑性変形させることにより仮固定を行ってもよい。また、昇圧部材２２は銅製の管材を塑性加工や切削加工により所定の形状に形成したものである。なお、パイプ３０、５０とボディ２１の組立工程については、図４〜図７を用いて後述する。

Ｓ２０の工程では、ノズル２０をボディ２１の体径部側の開口から挿入して小径部の内部に設置しボディ２１とノズル２０を組み立てている。ノズル２０はステンレスでできており、放電加工、ワイヤーカット、切削加工等を施すことにより所定の形状に製作される。またノズル２０は、金型内に充填した金属を圧縮成形した後、焼結する工法により製作することもできる。ノズル２０とボディ２１の接合は圧入、ろう付けまたはＴＩＧ溶接等により行われる。

ノズル２０は、上流側に形成される大径通路と、大径通路が下流側で絞られて形成される小径通路と、最下流端部の冷媒噴出口とを備えている。パイプ３０内の冷媒通路３１を通って流入した高圧冷媒は、通路面積が小さく絞られた小径通路を通り等エントロピ的に減圧膨張される。弁体１９の大径軸部は大径通路に配され、弁体１９先端側のテーパ部分の一部は小径通路に配されている。

冷媒通路３１を通って流入する高圧冷媒は、弁体１９の上部の周辺に噴き出され、弁体１９の外周面とノズル２０の上流側の内周面との間に形成された通路を流れ、小径通路に流入する。蒸発器７からの気相冷媒を吸引する吸引部は、パイプ５０内の冷媒通路５１と接続されており、冷媒噴出口と連通するように配置されている。

Ｓ３０の工程においてボディ２１に組み付けられる駆動機械部品は、弁体１９を駆動させるための機械部品である。具体的には、弁体１９を支持する弁棒支持部材１２、弁体１９を軸方向に変位させる駆動力を提供するマグネットロータ１５、マグネットロータ１５の回転力を弁棒支持部材１２に伝えるプレート１６、および弁棒支持部材１２の外周部に設けられた雄ねじ部１８と螺合する雌ねじ部を備え弁棒支持部材１２の周囲に配置されたガイド部１７である。これらの部品は、あらかじめ一体に構成された状態でボディ２１に組み付けられ、ボディ２１との結合部はろう付けまたはＴＩＧ溶接等により接合される。

また弁棒支持部材１２の下方側端部には、弁体１９が高圧冷媒の流れによってノズル２０の通路軸心に調芯されるように、弁体１９が弁棒支持部材１２に対して揺動、および径方向に移動の少なくともいずれか一方の運動ができるように弁体１９を弁棒支持部材１２に連結する連結機構が備えられている。この構成により、弁棒支持部材１２は弁体１９を揺動可能および径方向に移動可能の少なくともいずれか一方が可能となるように支持する。

Ｓ４０の工程は、駆動機械部品を覆う非磁性体（例えばステンレス材）のカップ状部材であるキャン１１をかぶせ、キャン１１とボディ２１とをろう付けまたはＴＩＧ溶接等により接合する工程である。

Ｓ５０の工程は、ステッピングモータの励磁コイル１４を備えたモータ部１３をキャン１１の外側に配置して組み付ける工程である。以上のＳ４０およびＳ５０の工程は、駆動機械部品およびモータ部１３からなるエジェクタ装置１０の駆動部２５をボディ２１に組み立てる駆動部組立工程である。

以上のＳ１０〜Ｓ５０の工程が行われることにより、エジェクタ装置１０の内部には主としてノズル２０、弁体１９、弁棒支持部材１２、その他の駆動機械部品および混合部２３が設けられ、またボディ２１の小径部側において混合部２３よりも下流で昇圧部をなすディフューザ部２４が設けられることになる。

混合部２３は、ノズル２０および吸引部の下流側に設けられた流路であり、ノズル２０からの高速度の冷媒流と吸引部からの吸引冷媒とが混合され、さらに下流側でディフューザ部２４と接続されている。ディフューザ部２４は冷媒の通路面積が徐々に大きくなる形状に形成されており、冷媒流れを減速して冷媒圧力を上昇させる作用、つまり、冷媒の速度エネルギーを圧力エネルギーに変換する機能を有する。また、混合部２３とディフューザ部２４とを総称して昇圧部と呼ぶこともできる。

上記構成において、アクチュエータであるモータ部１３がマグネットロータ１５に回転力を提供すると、プレート１６とともに弁棒支持部材１２が回転する。弁棒支持部材１２はガイド部１７によって回転可能にラジアル方向に保持されながらスムーズに軸方向に変位するので、弁体１９も弁棒支持部材１２に伴って軸方向に変位してノズル２０の絞り開度がスムーズに調整される。この調整により、圧力センサで検出される高圧側冷媒の圧力が温度センサにより検出された高圧側の冷媒温度から決定される目標圧力となるように制御されることになる。目標圧力とは、高圧側の冷媒温度に対してエジェクタサイクルの成績係数がもっとも高くなるような高圧側の冷媒圧力である。

次に、Ｓ１０の工程で実施するパイプの仮固定方法について図４〜図６にしたがって説明する。図４はパイプの仮固定方法の一工程を示したものでありパイプ３０、５０に圧縮荷重を加える前の状態をボディの横断面について示した断面図である。図５はパイプ３０、５０に圧縮荷重を加えた後の状態をボディの横断面について示した断面図である。図６はパイプ３０、５０に圧縮荷重を加えた後の状態をボディの縦断面について示した断面図である。

まず、図４および図６に示すように、エジェクタ装置１０のボディ２１の内部に、ボディ２１の内面形状に沿う外面形状を備える受け部材３７を設置する。受け部材３７はパイプ３０、５０に加えられる圧縮荷重を直接的に受ける部材である。

この受け部材３７は、ボディ２１に内接しその軸方向に延びる形状の棒状体であり、その軸方向両端部がボディ２１の軸方向両端部から所定長さ突出する程度の軸方向長さを備えている。受け部材３７の軸方向両端部は例えばプレス台のような台座３５に固定されて、ボディ２１は所定の位置に固定されることになる。また、受け部材３７はパイプ３０、５０に加えられる圧縮力が作用するので、鉄、炭素鋼、ステンレスなどの表面の硬い金属で形成されている。

このように受け部材３７をボディ２１の内部に設置した状態において、受け部材３７の外表面と接続口２１ａ周囲におけるボディ２１内面との間には間隙が形成されていることが好ましい。この間隙はパイプ３０、５０の肉厚寸法と同等であってもよいし、それ以下の寸法であってもよい。

また受け部材３７は、後で圧縮されるパイプ３０、５０の挿入側端部を押し付ける部位の外周面３８が周囲の外周面よりも半径方向内方に凹むような凹部を備えていることが好ましい。この凹部は上記間隙を提供し、凹部の底面はパイプ３０、５０の軸方向端面の外形よりも大きい形状である。

パイプ３０、５０を挿入して接続する接続口２１ａの直径はパイプ３０、５０の外径寸法と同等程度に形成され、パイプ３０、５０が挿通可能となっている。

また、ボディ２１に接続されるパイプ３０、５０は、外力を加えることで塑性流動し得る材質で構成されており、アルミ、アルミ合金、銅、銅合金などの金属で構成することができるが、本実施形態では銅または銅合金で構成する。つまり、本実施形態では、ステンレス製のボディ２１に銅または銅合金でできているパイプ３０、５０を組み付ける。

このようにボディ２１内部に受け部材３７を挿入設置してボディ２１の内周部を支持するとともに、受け部材３７およびボディ２１を固定する。そして、パイプ３０、５０については、その管内に支持部材であるパイプ支持ピン３２を挿入してその内周部を支持するとともに、その軸線を接続口２１ａの中心線に一致させた状態でチャック３３によりパイプ３０、５０をつかんで、接続口２１ａにパイプ３０、５０を挿入する。

また、チャック３３は、パイプ３０、５０をつかむ側でかつボディ２１の外面に対向する端面３４をボディ２１の外面形状に沿う形状に形成するようにしている。

次に、チャック３３を駆動する図示しない加圧機（プレス機）により軸方向下方に移動させパイプ３０、５０の挿入側端部（軸方向下端部）を受け部材３７の外周面３８に押し付ける。さらに加圧機による加圧をかけ続け、さらにチャック３３をパイプ３０、５０の軸方向下方に移動させ、所定の圧縮荷重をパイプ３０、５０に加える。

そして、図５に示すように、パイプ３０、５０の挿入側端部（軸方向下端部）がボディ２１の内部で半径方向外方に押し広げられて変形するとともに、ボディ２１の外部においてパイプ３０、５０の側部が接続口２１ａよりも半径方向外方に膨出するように変形して膨出部３９が形成される。膨出部３９はパイプ３０、５０側部の組織の塑性流動が起こり、パイプ３０、５０が座屈することによって形成される。

この膨出部３９は、パイプ３０、５０をつかむ側でかつボディ２１の外面に対向しているチャックの端面３４に当接するようにボディ２１側に押さえつけられるため、接続口２１ａの周縁部に密着するようになる。また、チャック３３側の膨出部の表面４０は、ボディ２１の外表面に沿うように形成されるので、ろう付け工程後の膨出部３９は外観的に目立ちにくい形状に仕上がる。

その後、加圧機による加圧を解除し、チャック３３によるパイプ３０、５０への把握力を解除するとともに、パイプ３０、５０内に挿入されていたパイプ支持ピン３２およびボディ２１内の受け部材３７を抜き取る。

このようにして形成された膨出部３９と、押し広げられたパイプ３０、５０の挿入側端部（軸方向下端部）とによってボディ２１の接続口２１ａの内縁部が挟み込まれるので、ボディ２１に対してパイプ３０、５０を仮固定することができる。また、膨出部３９や押し広げられたパイプ３０、５０の挿入側端部（軸方向下端部）は、パイプ３０、５０の周方向の全周にわたって形成してもよいし、周方向の一部において形成してもよい。要は、ボディ２１の接続口２１ａの内縁部の挟み込みによって、パイプ３０、５０をボディ２１に対して所定の接続位置から動かないように仮固定する力が得られればよい。

次に、以上のような方法によって仮固定されたパイプ３０、５０とボディ２１とをろう付け接合する工程について説明する。まず、パイプ３０、５０とボディ２１の外表面との境界部分にパイプ３０、５０の周囲を取り巻くようにリング状のろう材を設置する。そして、パイプ３０、５０と一体となっているボディ２１を炉の中に安定した状態でベルトコンベア上に設置し、ベルトコンベアの移動に伴ってライン上を移動させながら加熱し炉中ろう付けを行う。

このろう付け工程が行われると、図７に示すようにパイプ３０、５０とボディ２１の外表面との境界の全周には溶融後、固化したろう材４１が充填されることになる。このろう材４１は接続口２１ａの内周面とパイプ３０、５０の側面との間にも浸入して両者を結合している。図７はろう付け接合を行った後のパイプ３０、５０とボディ２１の接続状態をボディ２１の横断面について示した断面図である。

以上のパイプの仮固定方法を実施することにより、治具によってパイプとボディを固定した状態でろう付け工程を行うことを不要にできる。この治具による固定を実施する場合、各製品について専用の治具をセットしなければならず、ろう付け工程の作業性が悪く、工数およびコストを要するという問題があるが、本実施形態のパイプの仮固定方法によれば、ろう付け前の前工程が不要となり、作業性が向上し製造工程のライン構成を簡単化することができ、設備費の低減に大きく寄与する。

なお、ボディ２１に曲管のパイプを接続する場合には、前述のように、直管のパイプをボディ２１に仮固定した後、パイプの内部からパイプ支持ピン３２を抜いて、パイプを所望の曲管形状に曲げる加工を行う。

本実施形態のパイプの仮固定方法は、受け部材３７をボディ２１の内部に設置した状態で、パイプ３０、５０を接続するためにボディ２１に形成された接続口２１ａにパイプ３０、５０を挿入して軸方向に移動させパイプ３０、５０の挿入側端部を受け部材の外周面３８に押し付け、パイプ３０、５０を軸方向に押し込むことにより圧縮荷重を加え、パイプ３０、５０の挿入側端部がボディ２１の内部で半径方向外方に広がって変形するとともに、パイプ３０、５０がボディ２１の外側で接続口２１ａよりも半径方向外方に膨出するように変形し、パイプ３０、５０をボディ２１に仮固定するものである。

この方法によれば、接続口２１ａ周縁部においてボディ２１が内外から挟まれて一定以上の結合力を具備してパイプ３０、５０を結合させることができる。これにより、薄肉のボディ２１にパイプ３０、５０を仮固定することができ、後にろう付け工程での作業性が格段に向上する。また、ボディ２１の内面形状に沿った外面形状を有する受け部材３７をあらかじめ設置しておきパイプ３０、５０に圧縮荷重を加えて座屈させるという比較的簡単な方法により、パイプ３０、５０を所定の箇所で半径方向外方に変形させることができ、容易に実施可能な工程で優れたろう付け品質を提供することができる。

また、パイプ３０、５０に軸方向に圧縮荷重をかけるチャック３３は、パイプ３０、５０をつかむ側でかつボディ２１の外面に対向する端面３４がボディ２１の外面形状に沿う形状に形成されている。

これによれば、チャック３３を加圧機械により軸方向に移動させることでパイプ３０、５０にかける圧縮荷重を容易に調整することができ、座屈の程度を容易に調整できる仮固定方法が得られる。さらに、膨出部３９がボディ２１の外表面に密着しやすくなり、パイプ３０、５０とボディ２１の外面との境界部にばりなどのエッジ部が発生することを低減することができるとともに、パイプ３０、５０とボディ２１の結合力をさらに強化することができる。

また、パイプの仮固定方法において、パイプ３０、５０の内部にパイプ支持ピン３２を挿入した状態で、パイプ３０、５０に軸方向に圧縮荷重をかけている。これによれば、パイプ３０、５０の塑性流動時にパイプ３０、５０が外側へ張り出そうとする働きが強化されて、膨出部３９をさらに確実に半径方向外方に変形させることができる。また、パイプ支持ピン３２は、パイプ３０、５０の膨出部３９を除く部位の変形の防止に寄与し、パイプ３０、５０内の流路スペースが適切に維持されることになる。

また、上記パイプに仮固定方法をエジェクタ装置１０の製造方法に適用することにより、薄肉で形成される筒体状のボディ２１にパイプ３０、５０を仮固定することができるので、工数および設備費の低減が図れ、性能およびコストに優れたエジェクタ装置１０が得られる。

（その他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。

上記各実施形態ではＳ１０のろう付け接合工程において、パイプ３０、５０の膨出部３９とボディ２１との境界にろう材をリング状に設けた後、炉の中に入れてろう付けしているが、あらかじめろう材を金属学的に結合させた被膜を有するクラッド材であるパイプを用い、別途ろう材の設置を行うことなく、ろう付け接合を行ってもよい。

第１実施形態におけるパイプの仮固定方法を用いて製造されるエジェクタ装置を備えた冷凍サイクルの構成図の一例である。 第１実施形態のエジェクタ装置の製造工程を示した流れ図である。 第１実施形態のエジェクタ装置の構成を示した模式的断面図である。 第１実施形態のパイプの仮固定方法においてパイプに圧縮荷重を加える前の状態をボディの横断面について示した断面図である。 第１実施形態のパイプの仮固定方法においてパイプに圧縮荷重を加えた後の状態をボディの横断面について示した断面図である。 第１実施形態のパイプの仮固定方法においてパイプに圧縮荷重を加えた後の状態をボディの縦断面について示した断面図である。 第１実施形態のエジェクタ装置の製造工程においてろう付け接合を行った後の状態をボディの横断面について示した断面図である。

符号の説明

１…蒸気圧縮式冷凍サイクル
１０…エジェクタ装置
１３…モータ部
１９…弁体
２０…ノズル
２１…ボディ（固定対象部材）
２１ａ…接続口
２２…昇圧部材
２４…ディフューザ部（昇圧部）
２５…駆動部
３０、５０…パイプ
３２…パイプ支持ピン（支持部材）
３３…チャック
３７…受け部材
３８…受け部材の外周面

Claims (6)

1. パイプ（３０、５０）を固定する固定対象部材（２１）に対して前記パイプ（３０、５０）を軸方向に圧縮する力をかけることにより、前記パイプ（３０、５０）を半径方向外方に変形させて前記固定対象部材（２１）に仮固定するパイプの仮固定方法であって、
   前記固定対象部材（２１）の内面形状に沿う外面形状を備えた受け部材（３７）を前記固定対象部材（２１）の内部に設置した状態で、
   前記パイプ（３０、５０）を接続するために前記固定対象部材（２１）に形成された接続口（２１ａ）に前記パイプ（３０、５０）を挿入して軸方向に移動させ前記パイプ（３０、５０）の挿入側端部を前記受け部材（３７）の外周面（３８）に押し付け、
   さらに前記パイプ（３０、５０）を軸方向に押し込むことにより圧縮荷重を加え、前記パイプ（３０、５０）の挿入側端部が前記固定対象部材（２１）の内部で半径方向外方に広がって変形するとともに、前記パイプ（３０、５０）が前記固定対象部材（２１）の外側で半径方向外方に膨出するように変形し、前記パイプ（３０、５０）を前記固定対象部材（２１）に仮固定することを特徴とするパイプの仮固定方法。
2. 前記固定対象部材（２１）は筒状体であり、前記受け部材（３７）は前記固定対象部材（２１）の軸方向に延びる棒状体であることを特徴とする請求項１に記載のパイプの仮固定方法。
3. 前記固定対象部材（２１）の内部に挿入した前記パイプ（３０、５０）に軸方向に圧縮荷重をかけるときは、前記パイプ（３０、５０）の外周部をつかんだチャック（３３）を軸方向に移動させて行うこととし、
   前記チャック（３３）は、前記パイプ（３０、５０）をつかむ側でかつ前記固定対象部材（２１）の外面に対向する端面（３４）が前記固定対象部材（２１）の外面の形状に沿う形状に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のパイプの仮固定方法。
4. 前記固定対象部材（２１）の内部に挿入した前記パイプ（３０、５０）の内部に支持部材（３２）を挿入した状態で、前記パイプ（３０、５０）に軸方向に圧縮荷重をかけることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のパイプの仮固定方法。
5. 低温側の熱を高温側に移動させる蒸気圧縮式冷凍サイクル（１）に用いられ、
   高圧冷媒を減圧膨張するノズル（２０）と、前記ノズル（２０）の開度を調節する弁体（１９）と、内部に冷媒通路を有し前記ノズルを収容する筒体状のボディ（２１）と、冷媒を前記冷媒通路に流入させ、吸引するために前記ボディ（２１）に接続される少なくとも２本のパイプ（３０、５０）と、前記ノズル（２０）から噴射する冷媒と吸引した冷媒とを混合させながら冷媒の圧力を昇圧する昇圧部（２４）を提供する筒状の昇圧部材（２２）と、前記弁体（１９）を軸方向に変位させる駆動機械部品（１２、１５、１６、１７）およびモータ部（１３）からなる駆動部（２５）と、を有するエジェクタ装置（１０）を製造する方法であって、
   上記請求項１から４のいずれか一項に記載のパイプの仮固定方法を用いて前記ボディ（２１）に前記パイプ（３０、５０）を仮固定する仮固定工程と、
   前記仮固定工程において仮固定された前記パイプ（３０、５０）と前記ボディ（２１）とをろう付け接合するろう付け工程と、
   前記ボディ（２１）に前記昇圧部材（２２）を組み立てる昇圧部材組立工程と、
   前記ボディ（２１）に前記ノズル（２０）を組み立てるノズル組立工程と、
   前記ボディ（２１）に前記駆動部（２５）を組み立てる駆動部組立工程と、
   を有することを特徴とするエジェクタ装置の製造方法。
6. 前記ボディ（２１）の材質はステンレスであり、前記パイプ（３０、５０）の材質は銅であることを特徴とする請求項５に記載のエジェクタ装置の製造方法。

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