JP2015152146A - 弁装置および冷暖房空調システム - Google Patents

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Abstract

【課題】バルブ本体の１つの配管接続面に複数の配管を組み付ける場合において、高価なブロックジョイントを廃止できる弁装置を提供する。【解決手段】バルブ本体15bの１つの配管接続面15cに複数のフランジ部材21，22を介して複数の冷媒配管17c，17fを接続する。フランジ部材21は、冷媒配管17cを挿入する配管挿入孔23に向かって切欠状に形成した凹部24と、凹部24より突出状に形成した凸部25と、凸部25に設けたネジ挿通孔とを備えている。フランジ部材22は、冷媒配管17fを挿入する配管挿入孔27と、配管挿入孔27に向かって切欠状に形成した凹部28と、凹部28より突出状に形成した凸部29と、凸部29に設けたネジ挿通孔とを備えている。凹部24と凸部29とを組み合わせるとともに凸部25と凹部28とを組み合わせると連続状態となる両方のネジ挿通孔に１本の固定ネジ38を挿通し、フランジ部材21，22を固定する。【選択図】図１

Description

本発明は、バルブ本体の１つの配管接続面に複数の配管を組み付ける配管組付構造を有する弁装置およびこの弁装置を用いた冷暖房空調システムに関する。
図７に示されるように、冷暖房空調システムは、コンプレッサ（圧縮機）１、コンデンサ（凝縮器）２、レシーバ（受液器）３、エキスパンションバルブ（膨張弁）４およびエバポレータ（蒸発器）５がエンドレスに接続されたものであり、ボックス型のエキスパンションバルブ４の１つの配管接続面4aに複数のエアコン冷媒配管6a，6bを組み付けるため、各冷媒配管6a，6bにフランジ部材7a，7bをそれぞれ取り付け、これらの各フランジ部材7a，7bをフランジ固定ネジ8a，8bによりブロックジョイント９にそれぞれ締結し、このブロックジョイント９をエキスパンションバルブ４のバルブ本体4bにジョイント固定ネジ9aで締結する配管組付構造がある（例えば、特許文献１参照）。
このような配管組付構造を振動の大きな建設機械などに適用する場合は、より強固に各冷媒配管6a，6bを締結するため、各冷媒配管6a，6bと各フランジ部材7a，7bとをロウ付けする必要がある。ブロックジョイント９に各冷媒配管6a，6bを直接ロウ付けしない理由は組付性のためであり、１つのブロックジョイント９に先に２本の冷媒配管6a，6bをロウ付けしてしまうと、これらの冷媒配管6a，6bのように異なるルートのホースを同時に同じ場所から組み付けるという制約を受け、組付性が低下する。このため、各冷媒配管6a，6bにロウ付けした各フランジ部材7a，7bを最後に１つにまとめてエキスパンションバルブ４のバルブ本体4bに取り付けるためにブロックジョイント９が必要である。
さらに、ブロックジョイント９を必要とする理由として、小さなエキスパンションバルブ４に複数のフランジ固定ネジ8a，8bを螺入するためのネジ穴を設けるスペース余分がなく、ブロックジョイント９を締結するジョイント固定ネジ9aを螺入するためのネジ穴9bが１箇所のみにしかないことから、ブロックジョイント９は不可欠であり、このブロックジョイント９がないと２つのフランジ部材7a，7bをエキスパンションバルブ４の１つの配管接続面4aに締結できない。
また、図示しないが、ボックス型のエキスパンションバルブの１つの配管接続面に複数の冷媒配管を組み付けるため、各冷媒配管にフランジ部材とゴムチューブとをそれぞれ取り付け、一方、ブロックジョイントに複数のテーパ穴をそれぞれ設け、これらのテーパ穴により各冷媒配管のゴムチューブを圧縮しつつ、ジョイント固定ネジによりブロックジョイントをエキスパンションバルブに締結することで、各フランジ部材をエキスパンションバルブのバルブ本体にそれぞれ押圧固定し、各冷媒配管を組み付けるようにした配管組付構造がある（例えば、特許文献２参照）。
このゴムチューブを用いる配管組付構造も、ブロックジョイントは不可欠であり、このブロックジョイントがないと２つのフランジ部材をエキスパンションバルブの１つの配管接続面に締結できない。
特開２００５−３２４７７７号公報 特開２０１０−１１６９３９号公報
特許文献１および特許文献２に示された配管組付構造では、エキスパンションバルブの１つの配管接続面に複数の冷媒配管を組み付けるために、ブロックジョイントを用いることが不可欠であるが、このブロックジョイントは高価なものであり、ブロックジョイントを廃止できる構造が望まれている。
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、バルブ本体の１つの配管接続面に複数の配管を組み付ける場合において、高価なブロックジョイントを廃止できる弁装置を提供するとともに、この弁装置を用いた冷暖房空調システムを提供することを目的とするものである。
請求項１に記載された発明は、バルブ本体の１つの配管接続面に複数のフランジ部材を介して複数の配管を組み付ける弁装置であって、一の配管を挿入する一の配管挿入孔と、一の配管挿入孔に向かって一の配管挿入孔の軸方向と交差する面に沿って切欠状に形成された一の凹部と、一の凹部より一の配管挿入孔から離間する方向に向かって一の配管挿入孔の軸方向と交差する面に沿って突出状に形成された一の凸部と、一の凸部に設けられた一のネジ挿通孔とを備えた一のフランジ部材と、他の配管を挿入する他の配管挿入孔と、他の配管挿入孔に向かって他の配管挿入孔の軸方向と交差する面に沿って切欠状に形成された他の凹部と、他の凹部より他の配管挿入孔から離間する方向に向かって他の配管挿入孔の軸方向と交差する面に沿って突出状に形成された他の凸部と、一の凹部と他の凸部とを組み合わせるとともに一の凸部と他の凹部とを組み合わせる組合状態で一のネジ挿通孔と連続する他の凸部の一箇所に開口した他のネジ挿通孔とを備えた他のフランジ部材と、前記組合状態で一のネジ挿通孔および他のネジ挿通孔に挿通されてバルブ本体のネジ穴に一のフランジ部材および他のフランジ部材を締着する１本の固定ネジとを具備した弁装置である。
請求項２に記載された発明は、請求項１記載の弁装置における各フランジ部材が、各配管にそれぞれロウ付けされた弁装置である。
請求項３に記載された発明は、冷媒を圧縮するコンプレッサと、このコンプレッサの吐出側に接続され、高温高圧の冷媒から熱を外部へ放出して冷媒を凝縮させるコンデンサと、このコンデンサに接続され、凝縮した液状の冷媒を受ける密閉容器状のレシーバと、このレシーバに接続され、液状の冷媒を噴霧して霧化する可変絞りおよびこの可変絞りを冷媒温度に応じて自動調整する感温部を内蔵したエキスパンションバルブと、このエキスパンションバルブの可変絞りに一端が接続されるとともに他端がエキスパンションバルブの感温部を経てコンプレッサの吸込側に接続され、外部から熱を吸収して冷媒を気化させるエバポレータとを具備した冷暖房空調システムにおいて、請求項１または２記載の弁装置は、バルブ本体の１つの配管接続面に２つのフランジ部材を介して２つの配管を組み付けるボックス型のエキスパンションバルブであり、いずれか一方の配管を、レシーバに接続された冷媒配管とし、いずれか他方の配管を、コンプレッサに接続された冷媒配管とした冷暖房空調システムである。
請求項１記載の発明によれば、各配管の各フランジ部材に凹部と凸部とをそれぞれ設け、これらの凹部と凸部とを組み合わせることで複数のフランジ部材のネジ挿通孔が連続するようにし、これらのネジ挿通孔に固定ネジを挿通して、バルブ本体に１箇所しかないネジ穴に螺入する構造とすることで、組み合わされた複数のフランジ部材を１本の固定ネジでバルブ本体に直接締結でき、これにより、高価なブロックジョイントを廃止でき、ブロックジョイントによって組付作業が制約されることもなく良好な組付性を確保できるとともに、バルブ本体の小さな配管接続面に複数の配管を容易に取り付けることができ、その他の追加の部品および組付工程も不要とすることができる。
請求項２記載の発明によれば、フランジ部材がロウ付けされただけの各配管は、それぞれの組付作業において自由に取り扱うことができ、最後にフランジ部材を介してバルブ本体に直接固定できるので、組付性を改善できるとともに、各配管にロウ付けで一体化された各フランジ部材をバルブ本体に直接固定するので、防振部材などの他の部品を不要とすることができる。
請求項３記載の発明によれば、冷暖房空調システムにおけるボックス型のエキスパンションバルブと、レシーバおよびコンプレッサとを一方および他方の冷媒配管で接続する際に、従来必要であった高価なブロックジョイントを廃止でき、ブロックジョイントによって組付作業が制約されることもなく良好な組付性を確保できるとともに、バルブ本体に一方および他方の冷媒配管を容易に取り付けることができ、その他の追加の部品および組付工程も不要とすることができる。
本発明に係る弁装置および冷暖房空調システムの一実施の形態を示す斜視図および回路図である。 同上弁装置の一のフランジ部材の斜視図である。 同上弁装置の他のフランジ部材の斜視図である。 同上弁装置のバルブ本体の斜視図である。 同上弁装置の一のフランジ部材の他の実施の形態を示す斜視図である。 同上弁装置の他のフランジ部材の他の実施の形態を示す斜視図である。 従来の弁装置を示す側面図である。
以下、本発明を、図１乃至図４に示された一実施の形態、図５および図６に示された他の実施の形態に基いて詳細に説明する。
図１は、油圧ショベルなどの建設機械にキャブ内空調設備として搭載される冷暖房空調システム11を示し、この冷暖房空調システム11は、冷媒を圧縮するコンプレッサ12と、このコンプレッサ12の吐出側に接続され、高温高圧の冷媒から熱を外部へ放出して冷媒を凝縮させるコンデンサ13と、このコンデンサ13に接続され、凝縮した液状の冷媒を受ける密閉容器状のレシーバ14と、このレシーバ14に接続され、バルブ本体15b内に液状の冷媒を噴霧して霧化する可変絞り（ニードル弁）15nおよびこの可変絞り15nを冷媒温度に応じて自動調整する棒状の感温部15sを内蔵した弁装置としてのボックス型のエキスパンションバルブ15と、このエキスパンションバルブ15の可変絞り15nに一端が接続されるとともに他端がエキスパンションバルブ15の感温部15sを経てコンプレッサ12の吸込側に接続され、外部から熱を吸収して冷媒を気化させるエバポレータ16とを具備しており、これらの各コンポーネント間は、配管としての冷媒配管17a，17b，17c，17d，17e，17fにより接続されている。
図１には、エキスパンションバルブ15のバルブ本体15bの１つの配管接続面15cに複数（２つ）のフランジ部材21，22を介して複数（２つ）の冷媒配管17c，17fを組み付ける配管組付構造が示されている。各フランジ部材21，22は、各冷媒配管17c，17fにそれぞれロウ付けされている。いずれか一方の配管としての冷媒配管17cは、レシーバ14の出口側に接続され、いずれか他方の配管としての冷媒配管17fは、コンプレッサ12の吸込側に接続されている。
図２に示されるように、一のフランジ部材21は、一の冷媒配管17cを挿入する一の配管挿入孔23と、一の配管挿入孔23に向かってこの配管挿入孔23の軸方向と交差する面に沿って切欠状に形成された一の凹部24と、一の凹部24より一の配管挿入孔23から離間する方向に向かって一の配管挿入孔23の軸方向と交差する面に沿って突出状に形成された一の凸部25と、一の凸部25に設けられた一のネジ挿通孔26とを備えている。
図３に示されるように、他のフランジ部材22は、他の冷媒配管17fを挿入する他の配管挿入孔27と、他の配管挿入孔27に向かってこの配管挿入孔27の軸方向と交差する面に沿って切欠状に形成された他の凹部28と、他の凹部28より他の配管挿入孔27から離間する方向に向かって他の配管挿入孔27の軸方向と交差する面に沿って突出状に形成された他の凸部29と、一の凹部24と他の凸部29とを組み合わせるとともに一の凸部25と他の凹部28とを組み合わせる組合状態で一のネジ挿通孔26と連続する他の凸部29の一箇所に開口した他のネジ挿通孔30とを備えている。
図４に示されるように、バルブ本体15bの中央部にはネジ穴31が設けられ、このネジ穴31の長手方向一側および他側には、一のフランジ部材21にロウ付けされてこのフランジ部材21から突出された一の冷媒配管17cを図示しないＯリングを介し嵌着するための一の配管嵌着穴32と、他のフランジ部材22にロウ付けされてこのフランジ部材22から突出された他の冷媒配管17fを図示しないＯリングを介し嵌着するための他の配管嵌着穴33とが設けられ、さらにネジ穴31の近傍に、バルブ本体15bをエバポレータ16側の取付部材（図示せず）に固定するためのバルブ本体固定ボルト34（図１参照）を挿入するための１対のボルト挿入孔35，36が設けられている。これらのボルト挿入孔35，36は、バルブ本体固定ボルト34の頭部を配管接続面15cの内側に収納するボルト頭部収納溝35a，36aを備えている。
バルブ本体15bの配管嵌着穴33には、エバポレータ16により気化された冷媒の温度を検出する棒状の感温部15s（図１参照）が径方向に横断貫通するように設置され、この感温部15sは、バルブ本体15bの一端側に設けられたダイヤフラム37に接続されている。
そして、図１に示されるように、バルブ本体固定ボルト34によりバルブ本体15bをエバポレータ16側の取付部材（図示せず）に固定した後、一の冷媒配管17cがロウ付けされた一のフランジ部材21の凹部24および凸部25と、他の冷媒配管17fがロウ付けされた他のフランジ部材22の凸部29および凹部28とを組み合わせた組合状態で、一のネジ挿通孔26および他のネジ挿通孔30に１本の固定ネジ38を挿通してバルブ本体15bのネジ穴31に螺入し締め付けることで、一の冷媒配管17cおよび他の冷媒配管17fがロウ付けされた一のフランジ部材21および他のフランジ部材22を、バルブ本体15bに同時に締着固定する。39は、ワッシャである。
次に、図５および図６は、一のフランジ部材21および他のフランジ部材22の他の実施の形態を示し、図２および図３に示された一のフランジ部材21および他のフランジ部材22は、既存のフランジ部材を加工してネジ挿通孔26，30を設けた例であり、これらのネジ挿通孔26，30の一部は切欠状となっているが、図５に示されるように一のフランジ部材21の凸部25をより大きく突出させるとともに、図６に示されるように他のフランジ部材22の凹部28をより大きく抉るように形成することで、完全な形のネジ挿通孔26，30を形成すると良い。なお、他の部分は、同一符号を付して、その説明を省略する。
次に、これらの実施の形態の作用効果を説明する。
各冷媒配管17c，17fの各フランジ部材21，22に凹部24，28と凸部25，29とをそれぞれ設け、これらの凹部24，28と凸部25，29とを組み合わせることで複数のフランジ部材21，22のネジ挿通孔26，30が連続するようにし、これらのネジ挿通孔26，30に固定ネジ38を挿通して、バルブ本体15bに１箇所しかないネジ穴31を用いて、組み合わされた複数のフランジ部材21，22を１本の固定ネジ38でバルブ本体15bに直接締結でき、これにより、従来の高価なブロックジョイントを廃止でき、このブロックジョイントによって組付作業が制約されることもなく良好な組付性を確保できるとともに、バルブ本体15bの小さな配管接続面15cに複数の冷媒配管17c，17fを容易に取り付けることができ、その他の追加の部品および組付工程も不要とすることができる。
フランジ部材21，22がロウ付けされただけの各冷媒配管17c，17fは、それぞれの組付作業において自由に取り扱うことができ、最後にフランジ部材21，22を介してバルブ本体15bに直接固定できるので、組付性を改善できるとともに、各冷媒配管17c，17fにロウ付けで一体化された各フランジ部材21，22をバルブ本体15bに直接固定するので、防振部材などの他の部品を不要とすることができる。
冷暖房空調システム11におけるボックス型のエキスパンションバルブ15と、レシーバ14およびコンプレッサ12とを配管接続する際に、従来必要であった高価なブロックジョイントを廃止でき、ブロックジョイントによって組付作業が制約されることもなく良好な組付性を確保できるとともに、バルブ本体15bに一方および他方の冷媒配管17c，17fを容易に取り付けることができ、その他の追加の部品および組付工程も不要とすることができる。
なお、図２および図３に示されたフランジ部材21，22や、図５および図６に示されたフランジ部材21，22は、凹凸形状や穴位置の一例を例示したに過ぎず、本発明は、これらの形態に限定されないことは言うまでもない。
本発明は、弁装置、冷暖房空調システムおよびこれを搭載した建設機械などの製造または販売などする事業者にとって、産業上利用できるものである。
11 冷暖房空調システム
12 コンプレッサ
13 コンデンサ
14 レシーバ
15 弁装置としてのエキスパンションバルブ
15b バルブ本体
15c 配管接続面
15n 可変絞り
15s 感温部
16 エバポレータ
17c 配管としての冷媒配管
17f 配管としての冷媒配管
21 一のフランジ部材
22 他のフランジ部材
23 一の配管挿入孔
24 一の凹部
25 一の凸部
26 一のネジ挿通孔
27 他の配管挿入孔
28 他の凹部
29 他の凸部
30 他のネジ挿通孔
31 ネジ穴
38 固定ネジ

Claims (3)

  1. バルブ本体の１つの配管接続面に複数のフランジ部材を介して複数の配管を組み付ける弁装置であって、
    一の配管を挿入する一の配管挿入孔と、
    一の配管挿入孔に向かって一の配管挿入孔の軸方向と交差する面に沿って切欠状に形成された一の凹部と、
    一の凹部より一の配管挿入孔から離間する方向に向かって一の配管挿入孔の軸方向と交差する面に沿って突出状に形成された一の凸部と、
    一の凸部に設けられた一のネジ挿通孔と
    を備えた一のフランジ部材と、
    他の配管を挿入する他の配管挿入孔と、
    他の配管挿入孔に向かって他の配管挿入孔の軸方向と交差する面に沿って切欠状に形成された他の凹部と、
    他の凹部より他の配管挿入孔から離間する方向に向かって他の配管挿入孔の軸方向と交差する面に沿って突出状に形成された他の凸部と、
    一の凹部と他の凸部とを組み合わせるとともに一の凸部と他の凹部とを組み合わせる組合状態で一のネジ挿通孔と連続する他の凸部の一箇所に開口した他のネジ挿通孔と
    を備えた他のフランジ部材と、
    前記組合状態で一のネジ挿通孔および他のネジ挿通孔に挿通されてバルブ本体のネジ穴に一のフランジ部材および他のフランジ部材を締着する１本の固定ネジと
    を具備したことを特徴とする弁装置。
  2. 各フランジ部材は、各配管にそれぞれロウ付けされた
    ことを特徴とする請求項１記載の弁装置。
  3. 冷媒を圧縮するコンプレッサと、
    このコンプレッサの吐出側に接続され、高温高圧の冷媒から熱を外部へ放出して冷媒を凝縮させるコンデンサと、
    このコンデンサに接続され、凝縮した液状の冷媒を受ける密閉容器状のレシーバと、
    このレシーバに接続され、液状の冷媒を噴霧して霧化する可変絞りおよびこの可変絞りを冷媒温度に応じて自動調整する感温部を内蔵したエキスパンションバルブと、
    このエキスパンションバルブの可変絞りに一端が接続されるとともに他端がエキスパンションバルブの感温部を経てコンプレッサの吸込側に接続され、外部から熱を吸収して冷媒を気化させるエバポレータとを具備した冷暖房空調システムにおいて、
    請求項１または２記載の弁装置は、バルブ本体の１つの配管接続面に２つのフランジ部材を介して２つの配管を組み付けるボックス型のエキスパンションバルブであり、
    いずれか一方の配管は、レシーバに接続された冷媒配管であり、
    いずれか他方の配管は、コンプレッサに接続された冷媒配管である
    ことを特徴とする冷暖房空調システム。
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