JP2009168127A - Double tube joint structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は二重管継手構造に関し、特に自動車用空調装置の冷凍サイクルにて高圧の冷媒と低圧の冷媒とを同時に循環させる二重管を二重管構造のまま接続することができる二重管継手構造に関する。 The present invention relates to a double pipe joint structure, and in particular, a double pipe capable of connecting a double pipe that circulates a high-pressure refrigerant and a low-pressure refrigerant at the same time in a refrigeration cycle of an automotive air conditioner while maintaining the double pipe structure. It relates to a joint structure.
自動車用空調装置では、一般に、エンジンルーム内に圧縮機、凝縮器およびレシーバドライヤが設置され、車室内に蒸発器が設置され、膨張弁は、車室とエンジンルームとを区画している隔壁または車室内に設置されている。冷凍サイクルは、基本的に、圧縮機、凝縮器、レシーバドライヤ、膨張弁および蒸発器がこの順序で冷媒が流れるよう配管され、蒸発器を出た冷媒は圧縮機へ戻るよう構成されている。このような冷凍サイクルにおいて、膨張弁に導入される高温・高圧の冷媒と圧縮機に吸入される低温・低圧の冷媒との間で熱交換を行う内部熱交換器が知られている。 In an automotive air conditioner, generally, a compressor, a condenser, and a receiver dryer are installed in an engine room, an evaporator is installed in a vehicle compartment, and an expansion valve is a partition wall or compartment that separates the vehicle compartment and the engine room. It is installed in the passenger compartment. In the refrigeration cycle, basically, a compressor, a condenser, a receiver dryer, an expansion valve, and an evaporator are piped so that the refrigerant flows in this order, and the refrigerant leaving the evaporator returns to the compressor. In such a refrigeration cycle, an internal heat exchanger that performs heat exchange between a high-temperature / high-pressure refrigerant introduced into an expansion valve and a low-temperature / low-pressure refrigerant sucked into a compressor is known.
内部熱交換器は、膨張弁に導入される高温・高圧の冷媒を圧縮機に吸入される低温・低圧の冷媒によって冷却するとともに、圧縮機に吸入される低温・低圧の冷媒を膨張弁に導入される高温・高圧の冷媒によって過熱するので、冷凍サイクルの効率を上げることができるという機能を有している。 The internal heat exchanger cools high-temperature and high-pressure refrigerant introduced into the expansion valve with low-temperature and low-pressure refrigerant sucked into the compressor, and introduces low-temperature and low-pressure refrigerant sucked into the compressor into the expansion valve. Since it is overheated by the high-temperature and high-pressure refrigerant that is generated, it has the function of increasing the efficiency of the refrigeration cycle.
このような内部熱交換器としては、専用の熱交換器を備えることなしに、膨張弁の入口側配管と蒸発器の出口側配管とを二重管にし、その内管と内管および外管の間の環状通路とに、高温・高圧の冷媒および低温・低圧の冷媒を流すように配管することによって構成することが可能である。しかし、二重管による内部熱交換器は、熱交換器としては性能が劣るので、熱交換の不足分は二重管の長さを長くすることによって賄うことが考えられている。車両によっては、車室をエンジンルームから隔てている隔壁と膨張弁との間の配管距離が短い場合には、二重管を隔壁を介してエンジンルーム内まで延長する必要がある。配管の車両への組み付け作業の都合上、車室内の二重管とエンジンルーム内の二重管とは、別々に配管され、その後、隔壁のところでそれらの二重管を互いに接続している。 As such an internal heat exchanger, without providing a dedicated heat exchanger, the inlet side pipe of the expansion valve and the outlet side pipe of the evaporator are made into a double pipe, and the inner pipe, the inner pipe and the outer pipe It is possible to configure by piping so that a high-temperature / high-pressure refrigerant and a low-temperature / low-pressure refrigerant flow through the annular passage. However, since the internal heat exchanger using a double pipe is inferior in performance as a heat exchanger, it is considered that the shortage of heat exchange can be covered by increasing the length of the double pipe. Depending on the vehicle, when the piping distance between the partition wall separating the vehicle compartment from the engine room and the expansion valve is short, it is necessary to extend the double pipe into the engine room via the partition wall. For the convenience of assembling the piping to the vehicle, the double pipe in the vehicle compartment and the double pipe in the engine room are separately piped, and then the double pipes are connected to each other at the partition wall.
この二重管の接続は、二重管の先端に、高温・高圧用配管と低温・低圧用配管とに分岐する分岐部およびブロック状の雌型継手または雄型継手をろう付けにより取り付け、隔壁の位置にて、雌型継手と雄型継手とを嵌合し、互いにボルト締めすることにより行っている。 This double pipe is connected to the end of the double pipe by brazing a branching part that branches into a high-temperature / high-pressure pipe and a low-temperature / low-pressure pipe, and a block-shaped female or male joint. At this position, the female joint and the male joint are fitted and bolted together.
このような二重管の接続方法は、二重管の先端に取り付けられる継手部材が高価であることから、二重管を二重管構造のまま接続することができる二重管継手構造が提案されている(たとえば、特許文献1参照)。この二重管継手構造によれば、二重管の内管については、両端の外周にそれぞれOリングを嵌めた別部品の連結用内管で接続し、外管については、それらの先端部分を互いに嵌合するような加工をし、その嵌合された部分を外側から締結部材で固定することによって、二重管同士を接続している。外管同士の嵌合部分は、Oリングでシールしている。
上記の二重管継手構造では、2つの二重管の接続側の内管に連結用内管の両端をそれぞれ挿入して内管同士を接続し、それら接続部分のシールはOリングにより行っている。Oリングは、連結用内管の先端に形成された嵌合溝に嵌め込まれて内管の内壁との間でシールしている。そのOリング用の嵌合溝は、連結用内管を内側に全周に亘って凹ますことにより形成しているため、連結用内管の内部通路が細くなって絞り部ができてしまうという問題点があった。 In the above-mentioned double pipe joint structure, both ends of the connecting inner pipe are inserted into the inner pipe on the connection side of the two double pipes, and the inner pipes are connected to each other. Yes. The O-ring is fitted in a fitting groove formed at the tip of the connecting inner pipe and sealed with the inner wall of the inner pipe. The fitting groove for the O-ring is formed by denting the inner pipe for connection over the entire circumference, so that the inner passage of the inner pipe for connection becomes narrow and a throttle portion is formed. There was a problem.
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、二重管同士の接続部位において絞り部ができてしまうことのないような二重管継手構造を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of such a point, and it aims at providing the double pipe joint structure which does not produce a throttle part in the connection site | part of double pipes.
本発明では上記問題を解決するために、同軸の内管および外管をそれぞれ備えた第1の二重管および第2の二重管が接続される二重管継手構造において、前記第1の二重管および前記第2の二重管は、前記外管の接続部分が、前記内管よりも軸方向外側に突出されている筒状加工領域を前記外管の内径より外側の位置にて互いに嵌合可能な形状に加工することによって形成され、前記内管の接続部分が、前記外管の接続部分の領域内であって前記内管の内径より外側の位置にて互いに嵌合可能な形状を持った筒状の接続継手部を前記内管の先端にそれぞれ結合することによって構成されていることを特徴とする二重管継手構造が提供される。 In the present invention, in order to solve the above problem, in the double pipe joint structure in which the first double pipe and the second double pipe each having a coaxial inner pipe and an outer pipe are connected, In the double pipe and the second double pipe, a connecting portion of the outer pipe projects in a cylindrical processing region protruding outward in the axial direction from the inner pipe at a position outside the inner diameter of the outer pipe. Formed by processing into shapes that can be fitted to each other, and the connecting portion of the inner tube can be fitted to each other at a position within the region of the connecting portion of the outer tube and outside the inner diameter of the inner tube. There is provided a double pipe joint structure characterized in that a cylindrical connecting joint portion having a shape is coupled to the tip of the inner pipe.
このような二重管継手構造によれば、第1の二重管および第2の二重管の内管にはそれぞれ筒状の接続継手部を直接結合しており、これによって内管の通路を狭めてしまう要因を排除している。また、外管の接続部分がその内径より外側の位置にて互いに嵌合可能な形状に加工され、内管に結合される接続継手部も内管の内径より外側の位置にて互いに嵌合可能な形状に加工されることで、外管と内管との間に形成される通路を狭めることがない。 According to such a double pipe joint structure, each of the first double pipe and the second double pipe has a cylindrical connecting joint portion directly coupled to the inner pipe of the first double pipe and the second double pipe. The factor which narrows is eliminated. In addition, the connecting part of the outer pipe is processed into a shape that can be fitted to each other at a position outside the inner diameter, and the connecting joint that is coupled to the inner pipe can also be fitted to each other at a position outside the inner diameter of the inner pipe. By processing into a simple shape, the passage formed between the outer tube and the inner tube is not narrowed.
上記構成の二重管継手構造は、外管の中で内管を繋ぐ接続継手部は、内管に対してはシールリングを介さずに直接結合して内管の通路が狭くならないようにし、互いの接続に関しては内管の内径より外側の位置にて互いに嵌合し、かつ、外管の接続部分もその内径より外側の位置にて互いに嵌合する構成にすることで、外管と内管との間の通路もできるだけ狭くならないようにできるという利点がある。 In the double pipe joint structure having the above configuration, the connection joint portion that connects the inner pipe in the outer pipe is directly coupled to the inner pipe without using a seal ring so that the inner pipe passage is not narrowed. With respect to the mutual connection, the outer tube and the inner tube can be fitted to each other at a position outside the inner diameter of the inner tube, and the connecting portion of the outer tube can also be fitted to each other at a position outside the inner diameter. There is an advantage that the passage between the pipes can be made as narrow as possible.
また、内管の接続継手部の先端が外管の端面よりも外側に突出しているので、外管同士を接続するときは勿論であるが、その前に、内管の接続継手部を互いに嵌合するときにおいてもその嵌合状態を目視によって直接確認することが可能になり、組み付け時の作業性を向上させることができる。 In addition, since the tip of the connecting joint of the inner pipe protrudes outward from the end face of the outer pipe, of course, when connecting the outer pipes, the connecting joint parts of the inner pipe are fitted to each other before that. Even when joining, the fitting state can be directly confirmed by visual observation, and workability at the time of assembly can be improved.
以下、本発明の実施の形態を、自動車用空調装置の冷凍サイクルにて内部熱交換器として機能する二重管の接続部に適用した場合を例に図面を参照して詳細に説明する。
図1は二重管の接続側端部構造を示す断面図、図2は二重管の断面を示す図、図3は二重管継手構造を示す断面図である。
Hereinafter, the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings, taking as an example the case where the present invention is applied to a connecting portion of a double pipe functioning as an internal heat exchanger in a refrigeration cycle of an automotive air conditioner.
1 is a cross-sectional view showing a connection-side end structure of a double pipe, FIG. 2 is a cross-sectional view of the double pipe, and FIG. 3 is a cross-sectional view showing a double pipe joint structure.
本実施の形態では、自動車用空調装置の冷凍サイクルにてエンジンルーム内のレシーバドライヤから車室内の膨張弁まで配管される高温・高圧配管および車室内の蒸発器からエンジンルーム内の圧縮機へ向けて配管される低温・低圧配管の一部を二重管構造とし、かつ、エンジンルーム内に配管される第1の二重管10および車室内に配管される第2の二重管20がエンジンルームと車室との間の隔壁にて接続されているとする。
In the present embodiment, high-temperature and high-pressure piping that is piped from the receiver dryer in the engine room to the expansion valve in the vehicle compartment in the refrigeration cycle of the air conditioner for automobiles, and from the evaporator in the vehicle compartment to the compressor in the engine compartment. A part of the low-temperature and low-pressure piping to be piped has a double pipe structure, and the first
第1の二重管10および第2の二重管20は、図2に示したように、それぞれ外管11,21と、内管12,22と、これらを支えている支柱13,23とを備え、同軸二重管構造を有している。なお、この例では、外管11,21と内管12,22との間にて周方向に3つの支柱13,23を均等配置しているが、これに限定されるものではなく、外管11,21と内管12,22とが同心状態を維持できていて、外管11,21と内管12,22との間に冷媒を流す通路が確保されているものであればよい。このような第1の二重管10および第2の二重管20は、好ましくは、中空押し出し成形によって一体に形成された中空押し出し成形材から作られている。
As shown in FIG. 2, the first
第1の二重管10は、そのような中空押し出し成形材の端部を加工し、内管12に接続継手部14が接合されて雄型継手構造にしている。すなわち、中空押し出し成形材は、まず、その端面側から外管11の加工に必要な領域まで加工の妨げとなる内管12および支柱13が除去されて筒状加工領域を形成し、さらに、接続継手部14を結合する領域を確保するために支柱13が除去される。その後、その筒状加工領域がプレスなどにより加工されて拡管部15、第2の二重管20との繋止用のビード部16およびシール材装着部17が形成される。このようにして、外管接続に必要な拡管部15、ビード部16およびシール材装着部17は、冷媒通路を妨げないよう筒状加工領域を拡管して外管11の内径よりも外側にオフセットして形成される。そして、筒状の接続継手部14が内管12の先端に外嵌されることで結合されている。この接続継手部14は、内管12に結合された状態で、先端が加工後の外管11の端面よりも外側に延出されるような長さを有しており、先端近傍には、シール材装着溝18が周設されている。
The first
接続継手部14と内管12との嵌合部には、ねじの緩み止めに用いられているねじロック材のような接着剤が塗布され、これによって接続継手部14と内管12とが気密に固着される。または、内管12が接続継手部14に圧入されるような形で接続継手部14を内管12の先端に嵌着することによっても、接続継手部14を内管12に気密に結合することができる。
An adhesive such as a screw lock material used to prevent loosening of the screw is applied to the fitting portion between the
第2の二重管20は、第1の二重管10の場合と同様にして、中空押し出し成形材の端部を加工し、内管22に接続継手部24が接合されて雌型継手構造にしている。すなわち、中空押し出し成形材は、まず、その端面側から外管21の加工に必要な領域まで内管22および支柱23が除去され、さらに、接続継手部24の結合領域を確保するために支柱23が除去される。その後、外管21の先端部がプレスなどにより加工されて拡管部25,26が形成される。拡管部25は、第1の二重管10の外管11の先端に形成されたシール材装着部17の進入を可能にするような内径を有し、拡管部26は、第1の二重管10の外管11に形成されたビード部16と同じ外径を有している。なお、拡管部25と拡管部26との境界の段差部27は、第1の二重管10との繋止用に使用される。そして、接続継手部24が内管22の先端に結合される。この接続継手部24は、内管22に結合された状態で、先端が加工後の外管21の端面よりも軸方向外側に延出されるような長さを有しており、先端側は拡管されていて、第1の二重管10の接続継手部14の進入を可能にするような内径を有する拡管部28になっている。この接続継手部24の拡管部28は、第1の二重管10の外管11の端面よりも先端が突出した接続継手部14を受け入れるために、外管21の先端部の拡管部26よりも軸方向の長さが長く形成されていて、接続時に、先に接続継手部14が接続継手部24に挿入した後においても、外管11が外管21に挿入完了するまで、接続継手部24が接続継手部14をガイドできる長さを有している。
Similarly to the case of the first
接続継手部24と内管22との嵌合部は、接着剤によって気密に固着されるか、または、圧入によって接続継手部24が内管22に嵌着される。
以上のように形成された雄側の第1の二重管10は、雌側の第2の二重管20と隔壁の嵌通孔近傍にて接続される。そのとき、図3に示したように、第1の二重管10は、その外管11のシール材装着部17にOリング31を装着し、接続継手部14のシール材装着溝18にOリング32を装着してから、第2の二重管20との接続が開始される。
The fitting portion between the connection
The male first
まず、接続する第1の二重管10の接続継手部14および接続される第2の二重管20の接続継手部24は、いずれも、外管11,21の端面より軸方向外側へ突出しているので、第1の二重管10の接続継手部14を第2の二重管20の接続継手部24に挿入するとき、目視により確認しながら行うことが可能になる。その後、第1の二重管10の外管11を第2の二重管20の外管21に挿入するが、これら外管11,21は、接続継手部14,24の外側にあるので、外管11,21の接続作業についても、当然ながら目視により確認しながら行うことができるのである。
First, the connection
接続継手部24の拡管部28は、外管11が外管21へ挿入される距離よりも長く形成されているので、先に接続継手部14が挿入されてから外管11が外管21へ挿入され終わるまでの間、目視による確認ができなくなるが、Oリング32によるシールは確実に継続されていることになる。Oリング31については、外管11の外管21への挿入距離が短いので、シール状態を確認しながらの接続作業が可能である。以上のようにして第1の二重管10が第2の二重管20に挿入した後は、第1の二重管10および第2の二重管20は、パイプクランプ40によって繋止される。
Since the expanded pipe portion 28 of the connection
図4はパイプクランプの一例を示す斜視図である。
第1の二重管10と第2の二重管20とを繋ぎ止めるパイプクランプ40は、それぞれ略半円弧形状の第1の繋止部材41および第2の繋止部材42と、固定ピン43とを備えている。第1の繋止部材41および第2の繋止部材42は、周方向の一端にヒンジ部を有していてその回動軸を中心に揺動可能に連結されている。
FIG. 4 is a perspective view showing an example of a pipe clamp.
A
第1の繋止部材41の内側には、第1の二重管10の外管11に形成されたビード部16および第2の二重管20の外管21に形成された段差部27を嵌め込んで軸方向に動かないよう拘止する溝部44が設けられている。第1の繋止部材41の周方向の他端には、一部が庇状に張り出して外設された固定片45を備えている。固定片45は、その略中央部にこのパイプクランプ40の軸線と平行な方向に形成された貫通孔46と頂部に凹設された案内溝47とを有している。
On the inner side of the first locking
第2の繋止部材42は、その内側に第1の二重管10のビード部16および第2の二重管20の段差部27を拘止する溝部48と、周方向の他端に一部が庇状に張り出して外設された2つの固定片49とを備えている。これらの固定片49は、第1の繋止部材41および第2の繋止部材42が合わさったときに、第1の繋止部材41の固定片45の両側に位置し、貫通孔50は、固定片45に形成された貫通孔46と同軸をなし、案内溝51も、固定片45に形成された案内溝47と互いに整合するようになっている。
The
固定ピン43は、固定片45,49の貫通孔46,50に挿入することができる太さを有し、ばね性を持った丸棒を略U字状に屈曲加工し、一方のアームには抜け防止の機能を有するように先端部が他方のアームに接近するように形成されている。
The fixing
以上の構成のパイプクランプ40は、第1の繋止部材41および第2の繋止部材42の溝部44,48に第1の二重管10のビード部16および第2の二重管20の段差部27を嵌合させながら、第1の繋止部材41および第2の繋止部材42を合わせることによってビード部16および段差部27の全周を拘束する。これにより、固定片45,49の貫通孔46,50および案内溝47,51が整合されるので、その貫通孔46,50および案内溝47,51に固定ピン43を配置することによって固定片45,49が固定され、第1の二重管10および第2の二重管20が緊密に繋止されることになる。
The
パイプクランプ40により繋止された第1の二重管10および第2の二重管20は、自動車用空調装置の冷凍サイクルでは、内部熱交換器として機能する。この場合、図3に冷媒の流れ方向を矢印で示したように、たとえば、第1の二重管10および第2の二重管20の内管12、接続継手部14,24および内管22は、レシーバドライヤから膨張弁へ高温・高圧の冷媒を供給する高温・高圧冷媒通路を構成し、外管11,21とその高温・高圧冷媒通路との間の空間は、蒸発器から圧縮機へ低温・低圧の冷媒を流す低温・低圧冷媒通路を構成し、高温・高圧の冷媒と低温・低圧冷媒とは、内管12,22、接続継手部14,24および支柱13,23を介して熱交換されることになる。
The first
10 第1の二重管
11 外管
12 内管
13 支柱
14 接続継手部
15 拡管部
16 ビード部
17 シール材装着部
18 シール材装着溝
20 第2の二重管
21 外管
22 内管
23 支柱
24 接続継手部
25,26 拡管部
27 段差部
28 拡管部
31,32 Oリング
40 パイプクランプ
41 第1の繋止部材
42 第2の繋止部材
43 固定ピン
44 溝部
45 固定片
46 貫通孔
47 案内溝
48 溝部
49 固定片
50 貫通孔
51 案内溝
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記第1の二重管および前記第2の二重管は、前記外管の接続部分が、前記内管よりも軸方向外側に突出されている筒状加工領域を前記外管の内径より外側の位置にて互いに嵌合可能な形状に加工することによって形成され、前記内管の接続部分が、前記外管の接続部分の領域内であって前記内管の内径より外側の位置にて互いに嵌合可能な形状を持った筒状の接続継手部を前記内管の先端にそれぞれ結合することによって構成されていることを特徴とする二重管継手構造。 In a double pipe joint structure in which a first double pipe and a second double pipe each having a coaxial inner pipe and an outer pipe are connected,
The first double pipe and the second double pipe have a cylindrical processing region in which a connecting portion of the outer pipe protrudes outward in the axial direction from the inner pipe outside the inner diameter of the outer pipe. The inner pipe connecting portions are formed in a shape that can be fitted to each other at a position of the inner pipe, and the connecting portions of the inner pipe are in the region of the connecting portion of the outer pipe and at positions outside the inner diameter of the inner pipe. 2. A double pipe joint structure characterized in that a cylindrical connection joint part having a fitting shape is coupled to the tip of the inner pipe.
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