JP2019219089A - 閉鎖弁及び熱源ユニット - Google Patents

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穂南美 山下
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穂南美 山下
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洋一 大沼
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【課題】熱源ユニットに固定される閉鎖弁の熱源ユニットへの組み付けコストを低減する。【解決手段】弁本体55は、内部に流路52を含む。弁本体55の中の弁体51が、流路52を閉鎖する第1状態と流路52を開放する第2状態を切り替える。接続部材である閉鎖弁取付板46が弁本体55に接合されている接合部46m,46n及び熱源ユニット20のケーシング本体に固定される固定部であるネジ穴46gを有している。このような閉鎖弁取付板46が熱源ユニット20のケーシング40の一部を構成する。【選択図】図5

Description

冷媒の流れを遮断するための閉鎖弁及びそのような閉鎖弁を備える熱源ユニット
従来の熱源ユニットの中には、冷媒がユニット内部を流れるものがある。熱源ユニットで冷媒に熱エネルギーを与え、または熱源ユニットで冷媒から熱エネルギーを奪うことにより、熱源ユニットは、温められた冷媒または冷やされた冷媒を利用ユニットに供給することができる。このような熱源ユニットには、通常、例えば特許文献1(特開2014−126276号公報)に記載されているような閉鎖弁が設けられている。特許文献1に記載されている閉鎖弁の中には、閉鎖弁を開閉して冷媒の流れの開放と遮断を制御するための弁体が配置されている。この弁体が移動して、閉鎖弁の内部の流路を開けたり、塞いだりすることにより、閉鎖弁が開閉される。
特許文献1に記載されている閉鎖弁は、熱源ユニットの冷媒配管と接続され、利用ユニットへと延びる冷媒配管とも接続される。また、特許文献1の閉鎖弁は、熱源ユニットにネジにより固定される。そのために、閉鎖弁には、締結孔を持つ固定部が設けられている。この固定部は、熱源ユニットの冷媒配管が接続される円筒状の部分から突出した部分である。突出した固定部を持つことで閉鎖弁の形状が複雑になることは、製造コストを上げる要因となる。また、締結孔にネジを差し込んで閉鎖弁を熱源ユニットに締結するには作業者による手間が掛かるので、締結孔を持つ固定を部閉鎖弁に設けることは、製造コストを上げるが要因となる。
熱源ユニットに固定される閉鎖弁において、熱源ユニットに組み付けるコストを低減することのできる閉鎖弁を提供することを目的とする。
第1観点の閉鎖弁は、利用ユニットへと延びる第1冷媒配管と熱源ユニットの第2冷媒配管との間に接続された状態で第1冷媒配管と第2冷媒配管の間で冷媒を流通させる流路を有し、流路の開閉を切り替える閉鎖弁であって、流路を内部に含む弁本体と、流路を閉鎖する第1状態と流路から外れる第2状態とが切り替わる弁体と、熱源ユニットのケーシングの一部を構成する接続部材とを備え、接続部材は、弁本体に接合されている接合部及び熱源ユニットのケーシング本体に固定される固定部を有している。
このような構成の閉鎖弁では、熱源ユニットのケーシングの一部を構成する接続部材の接合部に、弁本体が接合されていることから、閉鎖弁をネジで接続部材に締結する工程と接続部材を熱源ユニットに締結する工程の二つの工程のうち閉鎖弁をネジで接続部材に締結する工程を省くことができ、閉鎖弁を組み付けるコストを低減することができる。
第2観点の閉鎖弁は、第1観点の閉鎖弁であって、接合部が、弁本体に接合されているろう材または弁本体に接合されている溶接材を含む、ものである。
このような構成の閉鎖弁では、接合部がろう材または溶接材を含むことから、接合部材によって接続部材と弁本体の接合が強固になり、閉鎖弁50,70が冷媒の漏れ難い丈夫なものになる。
第3観点の閉鎖弁は、第1観点または第2観点の閉鎖弁であって、接続部材は、接合部と固定部の間を繋ぐ板状部を含む、ものである。
このような構成の閉鎖弁では、接続部材に含まれる板状部は、例えば板金からなる比較的広い面積を持つ薄い金属部材で形成でき、ケーシングに適した形状に加工し易いので、接続部材をケーシングの一部として実現し易くなる。
第4観点の閉鎖弁は、第3観点の閉鎖弁であって、接合部が、弁本体と板状部の面とを接合している、ものである。
このような構成の閉鎖弁では、板状部の広い面に弁本体が接合部によって接合されることから、接合部が板状部の面に接合されている領域を広げやすくなるので、板状部を強固に接合し易くなる。
第5観点の閉鎖弁は、第4観点の閉鎖弁であって、弁本体が、接合部によって板状部の面に接合されているリブまたはテーパ部を有する、ものである。
このような構成の閉鎖弁では、板状部の面に平行な弁本体の狭い断面に対して弁本体のリブまたはテーパ部の面積が広いので、板状部の面に平行な弁本体の狭い断面と板状部の面とを接合部で接合する場合に比べて接合強度を向上させることができる。
第6観点の閉鎖弁は、第1観点から第5観点のいずれかの閉鎖弁であって、接続部材が鉄を含み、第1冷媒配管に接続される接続部が銅を含む、ものである。
このような構成の閉鎖弁では、接続部材に鉄が含まれる一方、第1冷媒配管に接続される接続部を構成する部材に銅が含まれているので、接続部材の強度を大きくし易く且つ接続部の加工がし易くなり、接続部材及び接続部から冷媒の漏れ難い閉鎖弁を安価に提供することができる。
第7観点の閉鎖弁は、第1観点から第6観点のいずれかの閉鎖弁であって、弁本体が複数の部品を含み、接合部は、弁本体と接合されているろう材を含み、複数の部品がろう材と一緒に溶融させられる他のろう材で接合されている、ものである。
このような構成の閉鎖弁では、接合部と弁本体とを接合するろう材と、弁本体の複数の部品を接合する他のろう材とが一緒に溶融させられることから、接合部と弁本体の接合と弁本体の複数の部品同士の接合が一度で行えるので、接合のための工数を少なくすることができ、閉鎖弁を安価に提供できる。
第8観点の閉鎖弁は、第7観点の閉鎖弁であって、複数の部品同士及び弁本体と接続部材が炉中ろう付けによって接合されたものである、ものである。
このような構成の閉鎖弁では、複数の部品同士及び弁本体と接続部材が炉中ろう付けによって接合されたものであることから、例えば常温の複数の部品同士及び弁本体と接続部材に対して常温の雰囲気中でろう付けされた場合に比べて、接合界面へのろう材の侵入が十分に行えているので、接合界面の強度を高めて高い強度を持つ閉鎖弁を提供することができる。
第9観点の熱源ユニットは、ケーシング本体と、ケーシング本体の内部に配置され、冷媒が流れる内部冷媒配管と、内部冷媒配管との間で冷媒を流通させる流路を内部に含む弁本体と、流路を閉鎖する第1状態と流路を開放する第2状態とが切り替わる弁体と、弁本体に接合されている接合部及びケーシング本体に固定される固定部を有する接続部材とを備える閉鎖弁とを備え、ケーシング本体と接続部材とを継ぎ合わせて、内部冷媒配管が配置される内部空間を覆うケーシングを構成している。
このような構成の熱源ユニットでは、ケーシング本体と継ぎ合わせて熱源ユニットのケーシングを構成する接続部材を閉鎖弁が備えていることから、従来の閉鎖弁をネジで接続部材に締結する工程と接続部材を熱源ユニットに締結する工程の二つの工程のうち閉鎖弁をネジで接続部材に締結する固定を省くことができ、閉鎖弁を組み付けるコストを低減して熱源ユニットの製造コストを削減することができる。
実施形態に係る閉鎖弁が使用される空気調和装置の一例を示す回路図。 図1の空気調和装置の外観の一例を示す斜視図。 空気調和装置の熱源ユニットを示す分解斜視図。 熱源ユニットのケーシングの一部である閉鎖弁取付板の斜視図。 閉鎖弁の断面図。 弁本体の外観を示す斜視図。 閉鎖弁が閉じたときの弁体の位置を説明するための弁本体の断面図。 閉鎖弁が開いたときの弁体の位置を説明するための弁本体の断面図。 閉鎖弁の断面図。 閉鎖弁の製造フローの一例を示すフローチャート。 変形例1Aに係る閉鎖弁の断面図。 変形例1Aに係る閉鎖弁の断面図。 変形例1Eに係る閉鎖弁の断面図。 変形例1Fに係る閉鎖弁の断面図。
(1)全体構成
図1に示されている閉鎖弁50,70は、空気調和装置10の熱源ユニット20に設置されている。空気調和装置10は、図1に示されているように、利用ユニット30と熱源ユニット20とが冷媒配管12,13で接続されて構成された冷媒回路11を含んでいる。冷媒回路11には、熱源ユニット20が備えている圧縮機21と四方弁22と熱源側熱交換器23と膨張弁24とアキュムレータ25と閉鎖弁50,70及び、利用ユニット30が備えている利用側熱交換器31が接続されている。この空気調和装置10は、冷媒回路11で実施される蒸気圧縮式冷凍サイクルにより、冷房運転及び暖房運転を選択的に行うことができる構成になっている。四方弁22は、冷房運転モードでは、実線で示された接続状態になり、暖房運転モードでは、破線で示された接続状態になる。閉鎖弁50には、熱源ユニット20の内部に向って延びる冷媒配管26が接続されている。図1に示されている冷媒配管26は、四方弁22まで延びている。また、閉鎖弁70には、熱源ユニット20の内部に向って延びる冷媒配管27が接続されている。図1に示されている冷媒配管27は、膨張弁24まで延びている。これら冷媒配管26,27は、熱源ユニット20の中の内部冷媒配管である。
図2には、空気調和装置10の外観の一例が示されている。図2に示されている空気調和装置10では、例えば利用ユニット30が室内の壁面等に取り付けられ、熱源ユニット20が室外に据え付けられている。熱源ユニット20と利用ユニット30を連絡しているのは、配管部材14である。配管部材14の中には、冷媒配管12,13が通っている。また、冷媒配管12,13以外に、例えば熱源ユニット20と利用ユニット30に接続されている電線及び信号線(図示せず)が配管部材14の中を通っている。これら冷媒配管12,13などの外側を覆う断熱部材及び配管化粧カバーなども配管部材14に含まれる。
冷房運転及び暖房運転が行われるとき、閉鎖弁50,70は開いた状態になっている。空気調和装置10が家屋などの建物に設置される前には、冷媒は、例えば熱源ユニット20の中に閉じ込められて運搬される。このように冷媒が熱源ユニット20の中に封入された状態を維持する際には、閉鎖弁50,70が閉じられている。そして、利用ユニット30及び熱源ユニット20が建物に据えつけられた後に、熱源ユニット20に冷媒配管12,13が接続され、利用ユニット30にも冷媒配管12,13が接続される。このようにして冷媒回路11が形成された後に、閉鎖弁50,70が開かれる。また、空気調和装置10のメンテナンス時に閉鎖弁50,70が開閉される場合もある。
(1−1)冷房運転モードにおける冷媒の循環
冷房運転モードで運転されているときには、圧縮機21で圧縮されたガス冷媒が、四方弁22を通って熱源側熱交換器23に送られる。冷媒は、熱源側熱交換器23で空気に放熱し、膨張弁24で膨張して減圧され、閉鎖弁70及び冷媒配管13を通って利用側熱交換器31に送られる。膨張弁24から送られてきた低温低圧の冷媒は、利用側熱交換器31で熱交換を行って空気から熱を奪う。利用側熱交換器31で熱交換を終えたガス冷媒または気液二相状態の冷媒は、冷媒配管12、閉鎖弁50、四方弁22及びアキュムレータ25を通って圧縮機21に吸入される。利用側熱交換器31で熱を奪われた調和空気が利用ユニット30から例えば室内に吹出されることにより、室内の冷房が行われる。
(1−2)暖房運転モードにおける冷媒の循環
暖房運転モードで運転されているときには、圧縮機21で圧縮されたガス冷媒が、四方弁22、閉鎖弁50及び冷媒配管12を通って利用側熱交換器31に送られる。冷媒は、利用側熱交換器31で空気と熱交換を行って空気に熱を与える。利用側熱交換器31で熱交換を終えた冷媒は、冷媒配管13及び閉鎖弁70を通って膨張弁24に送られる。膨張弁24で膨張して減圧された低温低圧の冷媒は、熱源側熱交換器23に送られ、熱源側熱交換器23で熱交換を行って空気から熱を得る。熱源側熱交換器23で熱交換を終えたガス冷媒または気液二相状態の冷媒は、四方弁22及びアキュムレータ25を通って圧縮機21に吸入される。利用側熱交換器31で熱を与えられた調和空気が利用ユニット30から例えば室内に吹出されることにより、室内の暖房が行われる。
(1−3)空気の流れ
熱源ユニット20が熱源側ファン28を備え、利用ユニット30が利用側ファン32を備えている。熱源側ファン28は、冷房運転モード及び暖房運転モードにおいて、熱源側熱交換器23での空気と冷媒との熱交換を促進するために、空気を熱源側熱交換器23に供給する。また、利用側ファン32は、冷房運転モード及び暖房運転モードにおいて、利用側熱交換器31での空気と冷媒との熱交換を促進するために、空気を利用側熱交換器31に供給する。
(2)詳細構成
(2−1)熱源ユニット20
図3には、熱源ユニット20の一部部品が取り外されて、熱源ユニット20が分解された状態が示されている。図3において取り外されている部品は、右側板43及び閉鎖弁カバー90である。右側板43は、ケーシング40の一部である。
(2−1−1)ケーシング40
ケーシング40は、中空の箱体であり、直方体のように6つの面を持っている。つまり、ケーシング40を構成する各部材は、天面、前面、右側面、左側面、後面及び底面のいずれかに配置されている。ケーシング40の天面には天板41が配置され、前面には前板42が配置され、右側面から後面の一部に掛けて右側板43が配置され、左側面には左側板(図示せず)が配置され、後面の右側板43を除く部分に金網または吸込グリル(図示せず)が配置され、底面には底板45が配置されている。天板41、前板42、右側板43、左側板及び底板45は、安全性を高めるため金属製の部材で構成されるのが好ましく、例えば板金で形成されている。このケーシング40の中に、既に説明した圧縮機21、四方弁22、熱源側熱交換器23、膨張弁24及び熱源側ファン28が収納されている。
前板42には、空気が吹出される開口部(図示せず)が形成されている。この開口部は例えば円形であって、開口部の前には、吹出グリル42aが配置されている。ケーシング40の後面から入って熱源側熱交換器23を通過する空気は、吹出グリル42aを通って熱源ユニット20の前方に向って吹出される。
底板45には、閉鎖弁50,70の固定された閉鎖弁取付板46が、例えばネジで取り付けられている。閉鎖弁取付板46は、例えば板金で形成されている。安全性を高めるため閉鎖弁取付板46が金属製の部材で構成されるのが好ましく、強度を得易くするために鉄を含む金属が閉鎖弁取付板46の材料に用いられることが好ましい。そのため、閉鎖弁取付板46には、板金として例えば鋼板が用いられる。閉鎖弁取付板46は、右側面に配置されている。さらに詳しくは、右側板43の開口部43aに閉鎖弁50,70が位置するように、閉鎖弁取付板46は取り付けられている。言い換えると、右側板43と閉鎖弁取付板46によってケーシング40の右側面が構成されている。つまり、閉鎖弁取付板46は、ケーシング40の一部を構成しているということである。さらに言い換えると、天板41、前板42、右側板43、左側板及び底板45がケーシング本体40aを構成しており、閉鎖弁取付板46がケーシング本体40aに取り付けられているということである。なお、右側板43の開口部43aの上には、他の開口部43bが形成されている。ケーシング40の内部に配置されている端子盤49が見える場所に、開口部43bが形成されている。
(2−1−2)閉鎖弁カバー90
閉鎖弁カバー90は、閉鎖弁50,70を覆うカバーである。閉鎖弁カバー90は右側板43に取り付けられる。閉鎖弁カバー90は、右側板43に取り付けられた状態で、開口部43a,43bを覆うように構成されている。閉鎖弁50,70がケーシング40の開口部43aから突出するため、閉鎖弁50,70に接触しないように、閉鎖弁カバー90のうちの外側に膨らんだ膨出部90aが閉鎖弁50,70の近傍に配置されている。そして、閉鎖弁カバー90と右側板43との間には、閉鎖弁50,70に接続されている冷媒配管12,13を引き出すための開口部(図示せず)が設けられている。なお、図3に示されている冷媒配管12,13の外周には、それぞれ断熱筒12a,13aが取り付けられている。
(2−1−3)閉鎖弁取付板46
図4には、閉鎖弁取付板46を前方右斜め上から見たときの閉鎖弁取付板46の外観が示されている。閉鎖弁取付板46は、平坦部46a、膨出部46b、凹部46c及びリブ46dを有する。平坦部46aは、閉鎖弁取付板46がケーシング40に取り付けられた状態において、右側板43の鉛直面に沿う平板状の部分である。この平坦部46aの少なくとも一部が右側板43と重なることで、右側板43の開口部43aを閉鎖弁取付板46によって不要な隙間を生じさせることなく塞ぐことができる。
膨出部46bは、平坦部46aよりもケーシング40の外側に向って膨らんでいる部分である。膨出部46bの頂部46baは、平面になっている。この平面状の頂部46baに、閉鎖弁50,70が取り付けられる2つの取付開口46e,46fが形成されている。凹部46cは、平坦部46aよりもケーシング40の内側に向って凹んだ部分である。このように凹部46cが形成されて、閉鎖弁取付板46に凹凸が形成されることで、閉鎖弁取付板46の曲げ強度が向上する。また、リブ46dは、平坦部46aの端部がケーシング40の内側に向って折り曲げられることにより形成されている。このようなリブ46dが形成されることで、閉鎖弁取付板46の曲げ強度が向上する。また、閉鎖弁取付板46の下方には、ネジ穴46gがある。このネジ穴46gに差し込まれるネジ(図示せず)が底板45のネジ穴(図示せず)にも差し込まれて、閉鎖弁取付板46が底板45にネジで締結される。このネジ穴46gが熱源ユニット20のケーシング本体40aを構成する底板45に固定される固定部である。
閉鎖弁取付板46は、安全性を向上するため金属製であることが好ましい。閉鎖弁取付板46は、例えば板金部材からなる。板金部材が例えばプレス加工されることにより、上述のような複雑な形状を持つ閉鎖弁取付板46が形成される。閉鎖弁取付板46の取付開口46e,46fの周囲は、平坦部46aから立ち上がっているリブ46h,46iで囲まれている。これらリブ46h,46iも、例えば板金部材から閉鎖弁取付板46の形状をプレス加工で形成する際に一緒に形成することができる。これらリブ46h,46iの内側には、冷媒配管26,27が例えばろう付けされて固定される。そのため、リブ46h,46iの内側には、ろう材がクラッドされる。そして、リブ46h,46iの周囲の平面状の頂部46baに、後述する弁本体55,75がろう付けされて固定される。つまり、これらリブ46h,46iの周囲の領域に、弁本体55,75に接合される接合部46m,46nが形成される。
(2−2)閉鎖弁の詳細構成
(2−2−1)閉鎖弁50
図5には、閉鎖弁50の断面形状が示されている。この閉鎖弁50は、後ほど詳しく説明するが、閉鎖弁取付板46にろう付けされて、閉鎖弁取付板46と一体化されている。言い換えると、この閉鎖弁50は、接続部材である閉鎖弁取付板46を備えているということである。図6には、閉鎖弁50の外観が示されている。図7と図8は、閉鎖弁50の中の弁体51の移動を説明するための図面である。図7と図8が弁体51の移動を説明するものであるため、図7と図8には、図6に比べて閉鎖弁50の構造が簡略化して記載されている。図5から図8に示されている座標軸のZ軸の+方向(Z(+))が熱源ユニット20の内側から外側に向う方向であり、逆に−方向(Z(−))が熱源ユニット20の外側から内側に向う方向である。閉鎖弁50が熱源ユニット20の右側面に取り付けられているので、Z軸は、右側面に垂直な軸になる。X軸の+方向が閉鎖弁50から冷媒配管12に向う方向であり、ここでは、熱源ユニット20の前から後ろに向う方向である。また、Y軸の+方向が熱源ユニット20の下から上に向う方向である。
閉鎖弁50は、利用ユニット30へと延びる冷媒配管12と熱源ユニット20の冷媒配管26との間に接続された状態で冷媒配管12と冷媒配管26の間で冷媒を流通させる流路52を内部に有している。この閉鎖弁50は、弁体51の移動により、流路52の開閉を切り替える。
弁体51は、流路52を閉鎖する第1位置P1(図7参照)と、流路52を開放する第2位置P2(図8参照)との間を、移動通路53を通って移動できるように構成されている。移動通路53にはネジが切られており、この弁体51の一部には雄ネジ51a(図8参照)が切られている。そして、弁体51を時計回りCWに回転させると、第2位置P2から第1位置P1に向う方向(矢印Ar1の方向)に進み、逆に弁体51を反時計回りCCWに回転させると、第1位置P1から第2位置P2に向う方向(矢印Ar2の方向)に進む。
流路52は、弁本体55の内部に形成されている。弁本体55は、第1部品56と第2部品57とを含んでいる。第1部品56と第2部品57とは、互いに別部品である。そして、第1部品56と第2部品57の接合面BS1がろう付けされて、第1部品56と第2部品57が一体化されている。
第1部品56は、利用ユニット30へと延びる冷媒配管12に接続される第1接続部56aを含んでいる。冷媒配管12の先端部12bには、フレア加工が施されている。そのため、冷媒配管12の先端部12bは、先端に近いところほど内径が大きくなっている。この冷媒配管12の先端部12bの形状に合致するように、第1部品56の第1接続部56aの先端部にはテーパ56aaがつけられている。冷媒配管12は、フレアナット60により、第1接続部56aに締結される。そのため、第1接続部56aの一部には、フレアナット60と結合される雄ネジ56abが設けられている。
これら冷媒配管12と第1部品56の第1接続部56aとの間に隙間が生じるなどすることで冷媒漏れが発生するリスクが、冷媒配管12と第1接続部56aとの接続部分には存在している。そこで、冷媒配管12と第1部品56の第1接続部56aの接続箇所での冷媒漏洩を防ぐためには、第1接続部56aが高い寸法精度で加工されることが好ましい。第1接続部56aを高い寸法精度で加工し易くするために、第1部品56は、銅(Cu)を含む金属で構成されている。第1部品56の材料である銅を含む金属としては、例えば、真鍮がある。第1部品56の材料である真鍮としては、例えばJIS H3250で規定されているC3604(快削黄銅)またはC3771(鍛造用黄銅)がある。
第1部品56は、例えば六角柱状の真鍮部材を切削加工することにより容易に形成することができる。真鍮部材の切削加工では、例えば、六角柱状の真鍮部材の中心に貫通穴をドリルなどであけて流路52及び吸入路58aを形成する。X軸に沿う流路52及び吸入路58aの断面形状は円形である。サービスポートを構成するためのバルブコア69が挿入される部分の内径は、流路52の内径よりも小さくなっている。、雄ネジ56ab,58b及びテーパ56aa,58cなどを真鍮部材の表面から旋盤で削り出すなどして第1部品56の表面の形状を切削加工によって形成すれば、真鍮製の第1部品56を得ることができる。第1部品56に六角形の箇所を残すのは、フレアナット60で第1部品56に冷媒配管12を取り付ける際の回り止めに六角形の箇所を用いるためである。
第2部品57は、第2位置P2に位置している弁体51を収容する弁体収容部57aを含んでいる。弁体収容部57aは、移動通路53と流路52の外方部52aとの境界部分から第1部品56の中にある移動通路53の一方端部53aまでの部分である。流路52の外方部52aは、流路52のうちのX軸方向において熱源ユニット20から遠い所にある内周壁である。熱源ユニット20から遠ざかる方向はZ軸の+方向になる。
図8に示されているように、弁体51が第2位置P2に移動して、弁体収容部57aの中に弁体51のほぼ全てが収容されることで、流路52が開通して冷媒が冷媒配管12と冷媒配管26の間を流通することができるようになる。弁体51が第2位置P2に移動しているときには、弁体51のオーリング51eにより、移動通路53の内周面と弁体51の間がシールされている。弁体51の外周に嵌められているオーリング51eによってシールされることで、移動通路53の内周面と弁体51の間の隙間から移動通路53の一方端部53aの開口部を通って冷媒が漏れるのが防がれている。
弁体51を移動させない状況では、第2部品57には弁蓋65が取り付けられて移動通路53が塞がれている。弁蓋65の内側に切られた雌ネジ65aと結合される雄ネジ57cが、第2部品57の外周面の一部に切られている。弁蓋65は、弁体51を保護するために、第2部品57に螺合されている。
弁体収容部57aの中の移動通路53には、流路52の外方部52aに近い部分に雌ネジ53c(図8参照)が切られている。弁体51に切られている雄ネジ51aが弁体収容部57aの中にある雌ネジ53cに対応する。弁体51の上部には、断面形状が六角形の穴51bが設けられている。この穴51bの中に、例えば六角レンチを差し込んで弁体51を回転させることで、移動通路53の中において弁体51を移動させることができる。図8の流路52が開通した状態から弁体51を時計回りCWに回転させると、移動通路53を熱源ユニット20に向って(閉鎖弁取付板46に向って)弁体51を移動させて、図7に示されている流路52が閉鎖された状態にすることができる。流路52が閉鎖された状態では、弁体51の先端にあるテーパ部51dが移動通路53の他方端53bで流路52に隙間なく接する。テーパ部51dが移動通路53の他方端53bで流路52に隙間なく接することができるように、移動通路53の他方端53bで、流路52の内径が小さくなっている。流路52の内径が小さくなっている箇所が、弁体51が着座する弁座59である。この弁座59は、リング状であって、リングの中心が移動通路53の中心軸に実質的に一致している。ここで、実質的に一致するとは製造誤差の範囲内で一致するということである。また、テーパ部51dが移動通路53の他方端53bで流路52に隙間なく接するためには、断面形状が円形の移動通路53の中心軸が、断面円形状の流路52の中心軸と一致することが好ましい。移動通路53の中心軸とZ軸に沿う流路52の中心軸とがずれると、テーパ部51dが弁座59に接しない箇所ができて冷媒の遮断が不十分になる。
第2部品57は、支持部57bを含んでいる。支持部57bは、熱源ユニット20に固定される部分である。ここでは、閉鎖弁取付板46が熱源ユニット20のケーシング40の一部をなすので、閉鎖弁取付板46に固定されている部分が支持部57bである。また、第2部品57は、嵌合部57dを含んでいる。嵌合部57dには、閉鎖弁取付板46のリブ46hが嵌め込まれる。支持部57bは、リブで構成されている。なお、支持部57bは、テーパ部であってもよい。支持部57bがテーパ部である場合には、支持部57bに接合される相手方の閉鎖弁取付板46も支持部57bのテーパ形状に合致するようにテーパに成形される。
支持部57bは、閉鎖弁取付板46にろう付けされている。支持部57bと閉鎖弁取付板46とのろう付けは、第1部品56と第2部品57の接合面BS1のろう付けと一緒に炉中で一度に行うのが、製造工程を少なくする観点から好ましい。弁体51にはオーリング51eが取り付けられているので、支持部57bと閉鎖弁取付板46とのろう付け、及び第1部品56と第2部品57の接合面BS1のろう付けが終わった後で、弁体51が弁本体55に取り付けられる。しかし、支持部57bと閉鎖弁取付板46とのろう付け、及び第1部品56と第2部品57の接合面BS1のろう付けをそれぞれ別々に行ってもよい。
第2部品57は、支持部57b、第1部品56との接合面BS1を持っているため、弁体51を移動させる場合、及び第1部品56に冷媒配管12を接続する場合などに発生する応力に十分に耐える強度が必要になる。第1部品56と同じように、銅(Cu)を含む金属、例えば真鍮を使って第2部品57を製造しようとすると第2部品57の肉厚を厚くしないと強度が稼げない。そのため、真鍮を使って第2部品57を製造した場合には、第2部品57が重くなる傾向があり、また材料を多く使うために価格が高くなる傾向がある。そこで、第2部品57は、銅を含む金属よりも高い強度を得易い鉄(Fe)を含む金属で構成されている。鉄を含む金属としては例えばステンレスがある。熱源ユニット20が屋外に設置される場合が多いことから、錆び難いステンレスを使うことは好ましい。従って、第2部品57を構成する第2材料の強度が、第1部品56を構成する第1材料の強度よりも大きい。これら材料の強度は、JIS規格のZ2241(2011)に準拠した引張試験(円筒形のため、第11号試験片)により比較される。
第2部品57は、例えば円筒状のステンレス部材を加工することにより容易に形成することができる。例えば鍛造加工またはバルジ加工によって円筒状のステンレス部材の端部を広げて支持部57bを形成する。その後、例えば切削加工により、円筒状のステンレス部材の中央部に六角形の穴をあけて、接合面BS1を形成する。さらに、支持部57bの寸法精度を向上させるために、例えば、鍛造加工の後で支持部57bに対して切削加工を行ってもよい。そして、円筒状のステンレス部材の外周面に雄ネジ57c及び雌ネジ53cを切ることで、第2部品57を得ることができる。
サービスポート部58は、熱源ユニット20に冷媒を充填するためのポートである。サービスポート部58の中には、X軸に沿って延びる(熱源ユニット20の前後方向に延びる)吸入路58aがある。この吸入路58aは、流路52に繋がっている。そして、サービスポート部58の吸入路58aの中には、バルブコア69が、吸入路58aを塞ぐように取り付けられている。バルブコア69には、開閉用のピン69aが内蔵されている。このピン69aがX軸の+方向に押されると、ピン69aが流路52の方に向って移動して、バルブコア69の中に流通路が開かれる。例えば、真空ポンプ(図示せず)のホースがサービスポート部58に接続されると、ピン69aがホースで押されて、吸入路58aから真空ポンプまで流通路が形成される。このように真空ポンプが接続された状態で真空ポンプを駆動することで、冷媒配管12,13及び利用側熱交換器31の中の空気を抜くことができる。
サービスポートが使用されない熱源ユニット20の通常の使用状態では、サービスポート部58にはキャップ68が取り付けられて吸入路58aが塞がれている。キャップ68の内側に切られた雌ネジ68bと結合される雄ネジ58bが、サービスポート部58の外周面の一部に切られている。キャップ68は、符号68aで示されている箇所でサービスポート部58にメタルタッチしてシールしている。つまり、キャップ68は、サービスポート部58のテーパ58cに隙間なく接している。
冷媒配管12などから十分に空気を抜くとき及び冷媒を充填するときには、外部からサービスポート部58とホースとの間に隙間が生じるなどすることで空気が侵入して真空度が向上しない可能性があり、また隙間から冷媒が漏れる可能性がある。そこで、ホースとサービスポート部58の接続箇所での空気の侵入及び冷媒の漏洩を防ぐためには、サービスポート部58が高い寸法精度で加工されることが好ましい。サービスポート部58を高い寸法精度で加工し易くするために、サービスポート部58は、銅(Cu)を含む金属で構成されている。サービスポート部58の材料である銅を含む金属としては、例えば、真鍮がある。サービスポート部58の材料である真鍮としては、例えばJIS H3250で規定されているC3604またはC3771がある。
(2−2−2)閉鎖弁70
図9に示されているように、閉鎖弁70も、閉鎖弁50と同様に、ろう付けされた複数の部品から弁本体75が構成されている。閉鎖弁70は、閉鎖弁50と異なり、サービスポートを有していない。しかしながら、サービスポート部58に対応する箇所以外は、閉鎖弁70が閉鎖弁50に対応する構成を有している。そこで、ここでは、閉鎖弁70の構成要素と閉鎖弁50の構成要素の対応関係を説明することで、閉鎖弁70の説明の一部を省く。
閉鎖弁70は、閉鎖弁50の弁体51、オーリング51e、流路52、移動通路53、弁本体55、第1部品56、第1接続部56a、第2部品57、弁体収容部57a、支持部57b、嵌合部57d、及び弁蓋65に対応する弁体71、オーリング71e、流路72、移動通路73、弁本体75、第1部品76、第1接続部76a、第2部品77、弁体収容部77a、支持部77b、嵌合部77d、及び弁蓋85を有している。
閉鎖弁70は、利用ユニット30へと延びる冷媒配管13と熱源ユニット20の冷媒配管27との間に接続された状態で冷媒配管13と冷媒配管27の間で冷媒を流通させる流路72を内部に有している。この閉鎖弁70も、弁体71の移動により、流路72の開閉を切り替える。そのために、弁体71は、流路72を閉鎖する第1位置P1と、流路72を開放する第2位置P2との間を、移動通路73を通って移動できるように構成されている。移動通路73及び弁体71の一部にネジが切られており、弁体71を時計回りに回転させると第2位置P2から第1位置P1に向う方向に進み、逆に弁体71を反時計回りに回転させると、第1位置P1から第2位置P2に向う方向に進む。
流路72は、弁本体75の内部に形成されている。弁本体75は、第1部品76と第2部品77とを含んでいる。第1部品76と第2部品77とは、互いに別部品である。そして、第1部品76と第2部品77の接合面BS1がろう付けされて、第1部品76と第2部品77が一体化されている。
第1部品76は、利用ユニット30へと延びる冷媒配管13に接続される第1接続部76aを含んでいる。冷媒配管13の先端部13bには、フレア加工が施されている。この冷媒配管13の先端部13bの形状に合致するように、第1部品76の第1接続部76aの先端部にはテーパ76aaがつけられている。冷媒配管13は、フレアナット80により、第1接続部76aに締結される。
閉鎖弁50と同様に、閉鎖弁70においても第1接続部76aを高い寸法精度で加工し易くするために、第1部品76は、銅(Cu)を含む金属で構成されている。第1部品56の材料である銅を含む金属としては、例えば、真鍮があり、さらに詳細には例えばJIS H3250で規定されているC3604またはC3771がある。第1部品76は、第1部品56と同様に、例えば六角柱状の真鍮部材を切削加工することにより容易に形成することができる。
第2部品77は、第2位置P2に位置している弁体71を収容する弁体収容部77aを含んでいる。弁体収容部77aは、移動通路73と流路72の外方部72aとの境界部分から第1部品76の中にある移動通路73の一方端部73aまでの部分である。弁体71が第2位置P2に移動しているときには、弁体71のオーリング71eにより、移動通路73の内周面と弁体71の間がシールされている。弁体71を移動させない状況では、第2部品77には弁蓋85が取り付けられて移動通路73が塞がれている。弁体71の上部には、断面形状が六角形の穴71bが設けられている。この穴71bの中に、例えば六角レンチを差し込んで弁体71を回転させることで、移動通路73の中において弁体71を移動させることができる。
流路72が閉鎖された状態では、弁体71の先端にあるテーパ部71dが移動通路73の他方端73bで流路72に隙間なく接する。テーパ部71dが移動通路73の他方端73bで流路72に隙間なく接することができるように、移動通路73の他方端73bで、Z軸に沿って延びる流路72の内径が小さくなっている。流路72の内径が小さくなっている箇所が、弁体71が着座する弁座79である。この弁座59は、リング状であって、リングの中心が移動通路53の中心軸に実質的に一致している。また、テーパ部71dが移動通路73の他方端73bで流路72に隙間なく接するためには、断面形状が円形の移動通路73の中心軸が、断面円形状の流路72の中心軸と一致することが好ましい。移動通路73の中心軸と流路72の中心軸とがずれると、テーパ部71dが弁座79に接しない箇所ができて冷媒の遮断が不十分になる。
第2部品77は、支持部77bを含んでいる。支持部77bは、熱源ユニット20に固定される部分である。また、第2部品77は、嵌合部77dを含んでいる。嵌合部77dには、閉鎖弁取付板46のリブ46iが嵌め込まれる。支持部77bは、閉鎖弁取付板46にろう付けされている。支持部77bと閉鎖弁取付板46とのろう付けは、第1部品76と第2部品77の接合面BS1のろう付けと一緒に一度に炉中で行うのが、製造工程を少なくする観点から好ましい。
第2部品77は、支持部77b及び第1部品76との接合面BS1を持っているため、弁体71を移動させる場合、第1部品76に冷媒配管13を接続する場合などに発生する応力に十分に耐える強度が必要になる。そこで、第2部品77は、銅を含む金属よりも高い強度を得易い鉄(Fe)を含む金属で構成されている。鉄を含む金属としては例えばステンレスがある。熱源ユニット20が屋外に設置される場合が多いことから、錆び難いステンレスを使うことは好ましい。
第2部品77は、例えば円筒状のステンレス部材を加工することにより容易に形成することができる。例えば鍛造加工またはバルジ加工によって円筒状のステンレス部材の端部を広げて支持部77bを形成する。その後、例えば切削加工により、円筒状のステンレス部材の中央部に六角形の穴をあけて、接合面BS1を形成する。また、支持部77bの寸法精度を向上させるために、例えば、鍛造加工の後で支持部77bに対して切削加工を行ってもよい。
(2−2−3)閉鎖弁50,70の製造工程
既に説明しているが、閉鎖弁50,70の製造工程の流れの一例について、図10を用いて説明する。真鍮部品である第1部品56,76の切削加工(ステップS1)と、ステンレス部品である第2部品57,77の加工(ステップS2)と、板金部品である閉鎖弁取付板46のプレス加工(ステップS3)とは互いに並行に進めてもよく、また順次行ってもよい。
第1部品56,76は、例えば六角柱状の真鍮製の棒材から切削加工により削り出される。第2部品57,77は、例えば円筒状のステンレス製のパイプを加工することにより得られる。ステンレス製のパイプの加工には、例えば鍛造加工、プレス加工、バルジ加工及び切削加工を使うことができる。閉鎖弁取付板46は、例えば1枚の板金をプレス加工することにより得られる。
第1部品56,76、第2部品57,77、閉鎖弁取付板46さらには冷媒配管26,27を組み上げて炉中でろう付けを行う(ステップS4)。組み上げられた部品のろう付け箇所には、組み上げる前に例えばろう材がクラッドされている。つまり、炉中ろう付けが開始される時点で、第1部品56,76と第2部品57,77の接合面BS1、支持部57bと閉鎖弁取付板46の境界面(接合部46m,46nが形成される部分)及びリブ46h,46iと冷媒配管26,27の境界面には、クラッドされたろう材が存在する。
ろう付けが終わって、第1部品56,76と第2部品57,77との位置関係が固定されてから、弁体1の移動通路53,73を切削加工によって形成する(ステップS5)。その結果、弁本体55,75は、移動通路53,73の第2部品57,77の部分から移動通路53,73の第1部品56,76の部分に続く連続的な切削加工により生じた切削面53P,73Pを移動通路53,73の内面に有する。
そして、例えば従来と同様の方法で、弁体51,71、弁蓋65,85、キャップ68及びバルブコア69などが準備されている(ステップS6)。ステップS4でろう付けされて、閉鎖弁取付板46に弁本体55,75と冷媒配管26,27が固定された組立体の中に弁体51,71を組み込んで、第2部品57,77の端部をかしめて弁体51,71が抜けない状態に成形する。その後、バルブコア69を組立体に挿入し、弁蓋65,85及びキャップ68を組立体に螺合して、閉鎖弁取付板46と閉鎖弁50,70と冷媒配管26,27が一体化された組立体を得ることができる(ステップS7)。ここでは、閉鎖弁取付板46と閉鎖弁50,70の炉中ろう付けの際に、冷媒配管26,27が一緒に炉中ろう付けされて閉鎖弁取付板46と閉鎖弁50,70と冷媒配管26,27が一体化されているが、冷媒配管26,27のろう付けは、閉鎖弁取付板46と閉鎖弁50,70の炉中ろう付けの後から行われてもよい。
(3)変形例
(3−1)変形例1A
上記実施形態では、第2部品57に支持部57bが含まれていたが、図11に示されているように、上記実施形態の第2部品57を、第2部品157と第2部品157とは別の第3部品159を組み合わせて構成するようにしてもよい。第3部品159に支持部57bが含まれる。第2部品57と第2部品157では、支持部57bの箇所を一体にしているか別体としているかの相違だけで、図11に示されている閉鎖弁50において、上記実施形態と同一符号が付されている他の部分は上記実施形態の閉鎖弁50と同一の構成要素である。
図11の第3部品159の内径が第2部品157の外径に実質的に一致する。つまり、第2部品157に第3部品159を嵌め込んで接合することで、上記実施形態の第2部品57と同じ機能を持つ部品を得ることができる。支持部57bを第3部品159として形成することで、第2部品157の構成が簡単になり、第2部品157の成形が容易になる。第2部品157と第3部品159は、例えばろう付けで結合すればよい。
(3−2)変形例1B
図12には、変形例1Bに係る閉鎖弁50の断面形状が示されている。変形例1Bに係る閉鎖弁50は、第1部品256が移動通路53の一部を構成する構造ではないが、第1部品256が第2部品257とは別部品となっているだけでなく、サービスポート部58も第2部品257とは別の部品になっている。つまり、弁本体55は、第1部品256と第2部品257とサービスポート用部品258とを含んでいる。そして、第1部品256と第2部品257の接合面BS1がろう付けされて、第1部品256と第2部品257が一体化されている。また、第2部品257とサービスポート用部品258の接合面BS2がろう付けされて、第2部品257とサービスポート用部品258が一体化されている。なお、第2部品257の中に嵌り込んで且つ第2部品257に当接している箇所の第1部品256の外周が六角形である。同様に、第2部品257の中に嵌り込んで且つ第2部品257に当接している箇所のサービスポート用部品258の外周が六角形である。
第1接続部56aを高い寸法精度で加工し易くするために、第1部品256は、銅(Cu)を含む金属で構成されている。第1部品256の材料である銅を含む金属としては、例えば、真鍮がある。
第1部品256は、例えば六角柱状の真鍮部材を切削加工することにより容易に形成することができる。真鍮部材の切削加工では、例えば、六角柱状の真鍮部材の中心に貫通穴をドリルなどであけて流路52を形成する。この流路52の断面形状は円形である。また、テーパ56aa(図6参照)が形成された端部の反対側にある端部に接合面BS1を旋盤などで切削加工して形成する。その後、雄ネジ56ab及びテーパ56aaなどを真鍮部材の表面から旋盤で削り出すなどして第1部品256の表面の形状を切削加工によって形成すれば、真鍮製の第1部品256を得ることができる。なお、上記実施形態と同一符号が付されている部分は上記実施形態の閉鎖弁50と同一の構成要素である。
第2部品257は、第2位置P2に位置している弁体51を収容する弁体収容部57aを含んでいる。また、第2部品257は、支持部57bを含んでいる。支持部57bは、接続部材である閉鎖弁取付板46の接合部46m,46nに接合されている。
支持部57bは、閉鎖弁取付板46にろう付けされている。支持部57bと閉鎖弁取付板46とのろう付けは、第1部品256と第2部品257の接合面BS1のろう付け及びサービスポート用部品258と第2部品257の接合面BS2のろう付けと一緒に炉中で一度に行うのが、製造工程を少なくする観点から好ましい。弁体51にはオーリング51eが取り付けられているので、支持部57bと閉鎖弁取付板46とのろう付け、第1部品256と第2部品257の接合面BS1のろう付け、及びサービスポート用部品258と第2部品257の接合面BS2のろう付けが終わった後で、弁体51が弁本体55に取り付けられる。
第2部品257は、支持部57b、第1部品256との接合面BS1及びサービスポート用部品258との接合面BS2を持っているため、弁体51を移動させる場合、第1部品256に冷媒配管12を接続する場合及びサービスポート用部品258にホース(図示せず)を繋ぐ場合などに発生する応力に十分に耐える強度が必要になる。第1部品256と同じように、銅(Cu)を含む金属、例えば真鍮を使って第2部品257を製造しようとすると第2部品257の肉厚を厚くしないと強度が稼げない。そのため、真鍮を使って第2部品257を製造した場合には、第2部品257が重くなる傾向があり、また材料を多く使うために価格が高くなる傾向がある。そこで、第2部品257は、銅を含む金属よりも高い強度を得易い鉄(Fe)を含む金属で構成されている。鉄を含む金属としては例えばステンレスがある。熱源ユニット20が屋外に設置される場合が多いことから、錆び難いステンレスを使うことは好ましい。従って、第2部品257を構成する第2材料の強度が、第1部品256を構成する第1材料の強度よりも大きい。これら材料の強度は、JIS規格のZ2241(2011)に準拠した引張試験(円筒形のため、第11号試験片)により比較される。
第2部品257は、例えば円筒状のステンレス部材を加工することにより容易に形成することができる。例えば鍛造によって円筒状のステンレス部材の端部を広げて支持部57bを形成する。その後、例えばバルジ加工により、円筒状のステンレス部材の中央部に、接合面BS1,BS2を形成するための凸部を形成する。さらに、例えば切削加工によって円筒状のステンレス部材の凸部に接合面BS1,BS2を形成する。また、支持部57bの寸法精度を向上させるために、例えば、鍛造加工の後で支持部57bに対して切削加工を行ってもよい。そして、円筒状のステンレス部材の外周面に雄ネジ57c及び雌ネジ53cを切ることで、第2部品257を得ることができる。
サービスポート用部品258は、熱源ユニット20に冷媒を充填するためのサービスポートを設けるための部品である。サービスポート用部品258の中には、吸入路58aがある。この吸入路58aは、流路52に繋がっている。そして、サービスポート用部品258の吸入路58aの中には、バルブコア69が、吸入路58aを塞ぐように取り付けられている。サービスポートが使用されない熱源ユニット20の通常の使用状態では、サービスポート用部品258にはキャップ68が取り付けられて吸入路58aが塞がれている。
冷媒配管12などから十分に空気を抜くとき及び冷媒を充填するときには、外部からサービスポート用部品258とホースとの間に隙間が生じるなどすることで空気が侵入して真空度が向上しない可能性があり、また隙間から冷媒が漏れる可能性がある。そこで、ホースとサービスポート用部品258の接続箇所での空気の侵入及び冷媒の漏洩を防ぐためには、サービスポート用部品258が高い寸法精度で加工されることが好ましい。サービスポート用部品258を高い寸法精度で加工し易くするために、サービスポート用部品258は、銅を含む金属で構成されている。サービスポート用部品258の材料である銅を含む金属としては、例えば、真鍮がある。サービスポート用部品258の材料である真鍮としては、例えばJIS H3250で規定されているC3604またはC3771がある。
サービスポート用部品258は、例えば六角柱状の真鍮部材を切削加工することにより容易に形成することができる。真鍮部材の切削加工では、例えば、六角柱状の真鍮部材の中心に貫通穴をドリルなどであけて吸入路58aを形成する。従って、この吸入路58aの断面形状は円形である。また、テーパ58cが形成された端部の反対側にある端部に接合面BS2を旋盤などで切削加工して形成する。その後、雄ネジ58b及びテーパ58cなどを真鍮部材の表面から旋盤で削り出すなどしてサービスポート用部品258の表面の形状を切削加工によって形成すれば、真鍮製のサービスポート用部品258を得ることができる。
(3−3)変形例1C
上記実施形態、変形例1A及び変形例1Bでは、弁本体55,75が複数の部品を組み合わせて形成される場合について説明したが、弁本体55,75は一つの部品で構成されていてもよい。
(3−4)変形例1D
上記実施形態では、第1部品56,76,256の外周が、六角形である場合を例に挙げて説明している。これは、フレアナット60,80で冷媒配管12,13を第1部品56,76,256に締結する際に、締結のトルクで第1部品56,76,256が第2部品57,77,157,257に対して回転するのを防止する回り止めの役割を果たしている。第1部品56,76,256の外周が円形の場合、締結のトルクが第1部品56,76,256の接合部(接合面BS1)にかかり、接合部が破壊するリスクがある。例えば、第1部品56,76,256の外周が六角形の場合、締結のトルクを第2部品57,77,157,257で受けることができ、接合部(接合面BS1)の破壊が発生し難くなる。このような回り止めの役割を果たす形状は、六角形には限られず、他の多角形であってもよい。また、回り止めの役割を果たす形状はオーバル形またはオーバル形もしくは円形を直線で切り取った形であってもよい。オーバル形には、楕円形、長円形及び卵型が少なくとも含まれる。また、オーバル形もしくは円形を直線で切り取った形とは、例えば半円形のように、直線と曲線とが組み合わさった形状である。
(3−5)変形例1E
上記実施形態では、冷媒配管26,27が閉鎖弁取付板46にろう付けされる場合について説明した。しかし、冷媒配管26,27は、弁本体55,75の第2部品57,77,157,257に直接接合されてもよい。冷媒配管26,27と第2部品57,77,157,257との接合は、例えばろう付けによって行われる。図13には、冷媒配管26が接合面BS3で第2部品57の嵌合部57dの中のテーパ部57tに接合されている状態が示されている。このような場合には、冷媒配管26,27第2部品57,77,157,257との接合が終了した後に、第2部品57,77,157,257に閉鎖弁取付板46がろう付けされてもよく、また炉中ろう付けによって冷媒配管26,27第2部品57,77,157,257との接合と同時に、閉鎖弁取付板46と第2部品57,77,157,257との接合が行われてもよい。冷媒配管26,27が弁本体55,75の第2部品57,77,157,257に直接接合される構成では、冷媒の漏洩が発生し難くなっている。
(3−6)変形例1F
上記変形例1Dでは、冷媒配管26,27が弁本体55,75の第2部品57,77,157,257に直接接合される場合について説明したが、冷媒配管26,27が弁本体55,75の第1部品56,76,256に直接接合されてもよい。冷媒配管26,27と第1部品56,76,256との接合は、例えばろう付けによって行われる。図14には、冷媒配管26が接合面BS4で第1部品56に接合されている状態が示されている。このような場合には、冷媒配管26,27と第1部品56,76,256との接合が終了した後に、第1部品56,76,256に閉鎖弁取付板46がろう付けされてもよく、また炉中ろう付けによって冷媒配管26,27と第1部品56,76,256との接合と同時に、閉鎖弁取付板46と第1部品56,76,256との接合が行われてもよい。冷媒配管26,27が弁本体55,75に直接接合される構成では、冷媒の漏洩が発生しにくくなっている。冷媒配管26,27が弁本体55,75の第1部品56,76,256に直接接合される構成では、冷媒の漏洩が発生し難くなっている。特に、冷媒配管26,27が銅管である場合には、銅を含む第第1部品56,76,256に接合されると、電蝕の問題が生じ難い。
(4)特徴
(4−1)
以上説明した閉鎖弁50,70は、利用ユニット30へと延びる第1冷媒配管である冷媒配管12,13と熱源ユニット20の第2冷媒配管である冷媒配管26,27との間に接続された状態で冷媒配管12,13と冷媒配管26,27の間で冷媒を流通させる流路52,72を内部に有し、流路52,72の開閉を切り替えるように構成されている。そして、このような閉鎖弁50,70が、弁本体55,75に接合されている接合部46m,46n及び熱源ユニットのケーシング本体に固定される固定部であるネジ穴46gを有し、熱源ユニット20のケーシング40の一部を構成する接続部材である閉鎖弁取付板46を備えている。そして、接合部46m,46nに、弁本体55,75が接合されていることから、従来行われていた閉鎖弁50,70をネジで閉鎖弁取付板46に締結する工程と閉鎖弁取付板46を熱源ユニット20に締結する工程の二つの工程のうち閉鎖弁50,70をネジで閉鎖弁取付板46に締結する工程を省くことができ、閉鎖弁50,70を組み付けるコストを低減することができる。なお、上記実施形態では、ネジ穴46gが固定部であったが、固定部は、熱源ユニット20のケーシング本体40aに固定される構成要素であればよく、ネジ穴46gに限られるものではない。
(4−2)
接合部46m,46nが、弁本体55,75に接合されているろう材または弁本体55,75に接合されている溶接材を含むことから、接合部46m,46nとによって閉鎖弁取付板46と弁本体55,75が強固に接合され、冷媒の漏れ難い丈夫な閉鎖弁50,70を提供することができる。特に、組み立て後は、弁本体55,75と閉鎖弁取付板46とが一体化された組立体となり、この組立体の状態で製造時に取り扱われるので、閉鎖弁取付板46と弁本体55,75の接合が強固であることは、熱源ユニット20の品質の向上に繋がる。
(4−3)
閉鎖弁取付板46に含まれる板状部46jは、接合部46m,46nと固定部であるネジ穴46gの間を繋ぐ板金部材で構成されている。このような板状部46jは、ケーシング40に適した形状に加工し易いので、閉鎖弁取付板46をケーシング40の一部として実現し易くなる。閉鎖弁取付板46には、膨出部46b及び凹部46cなどによって凹凸が形成されているので、強度が増して重い閉鎖弁50,70が取り付けられても閉鎖弁取付板46が撓み難くなっている。
(4−4)
板状部46jの広い平面である頂部46baに弁本体55,75が接合部46m,46nによって接合されることから、接合部46m,46nが板状部46jの面に接合されている領域を広げやすくなるので、板状部46jを強固に接合し易くなる。
(4−5)
板状部46jの面である頂部46baに平行な弁本体55,75の狭い断面に対して弁本体55,75のリブまたはテーパ部である支持部57b、77bの面積が広いので、頂部46baに平行な弁本体55,75の狭い断面と頂部46baを接合部46m,46nで接合する場合に比べて接合強度を向上させることができる。
(4−6)
閉鎖弁取付板46を構成する材料に鉄が含まれる一方、第1部品56,76,256を構成する材料に銅が含まれているので、閉鎖弁取付板46の強度を大きくし易く且つ第1接続部56a,76aの加工がし易くなる。その結果、重い閉鎖弁50,70を閉鎖弁取付板46が変形することなく閉鎖弁取付板46で支持でき、第1接続部56a,76aから冷媒の漏れ難い閉鎖弁50,70を安価に提供することができる。
(4−7)
接合部46m,46nと弁本体55,75とを接合するろう材と、弁本体55,75の複数の部品である第1部品56,76,256と第2部品57,77,157,257を接合する他のろう材とが一緒に溶融させられることから、接合部46m,46nと弁本体55,75の接合と弁本体55,75の複数の部品同士の接合が一度で行えるので、接合のための工数を少なくすることができ、閉鎖弁50,70を安価に提供できる。
(4−8)
複数の部品同士である例えば第1部品56,76,256と第2部品57,77,157,257及び弁本体55,75と閉鎖弁取付板46が炉中ろう付けによって接合されたものであることから、例えば常温の複数の部品同士及び弁本体55,75と閉鎖弁取付板46に対して常温の雰囲気中でろう付けされた場合に比べて、接合界面へのろう材の侵入が十分に行えているので、接合界面の強度を高めて高い強度を持つ閉鎖弁50,70を提供することができる。
(4−9)
ケーシング本体40aと継ぎ合わせて熱源ユニット20のケーシング40を構成する接続部材である閉鎖弁取付板46を閉鎖弁50,70が備えていることから、従来の閉鎖弁をネジで接続部材に締結する工程と接続部材を熱源ユニットに締結する工程の二つの工程のうち閉鎖弁をネジで接続部材に締結する固定を省くことができ、閉鎖弁50,70を組み付けるコストを低減して熱源ユニット20の製造コストを削減することができる。
以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
10 空気調和装置
12,13 冷媒配管(第1冷媒配管の例)
26,27 冷媒配管(第2冷媒配管、内部冷媒配管の例)
20 熱源ユニット
30 利用ユニット
46 閉鎖弁取付板(接続部材の例)
46g ネジ穴(固定部の例)
46j 板状部
46m,46n 接合部
50,70 閉鎖弁
51,71 弁体
52,72 流路
53,73 移動通路
55,75 弁本体
56,76 第1部品
56a,76a 第1接続部
57a,77a 弁体収容部
57b,77b 支持部(リブまたはテーパ部の例)
57,77,157 第2部品
59,79 弁座
特開2014−126276号公報

Claims (9)

  1. 利用ユニット(30)へと延びる第1冷媒配管(12,13)と熱源ユニット(20)の第2冷媒配管(26,27)との間に接続された状態で前記第1冷媒配管と前記第2冷媒配管の間で冷媒を流通させる流路(52,72)を有し、前記流路の開閉を切り替える閉鎖弁(50,70)であって、
    前記流路を内部に含む弁本体(55,75)と、
    前記流路を閉鎖する第1状態と前記流路から外れる第2状態とが切り替わる弁体(51,71)と、
    前記熱源ユニットのケーシングの一部を構成する接続部材(46)と
    を備え、
    前記接続部材は、前記弁本体に接合されている接合部(46m,46n)及び前記熱源ユニットのケーシング本体に固定される固定部(46g)を有している、閉鎖弁(50,70)。
  2. 前記接合部が、前記弁本体に接合されているろう材または前記弁本体に接合されている溶接材を含む、
    請求項1に記載の閉鎖弁(50,70)。
  3. 前記接続部材は、前記接合部と前記固定部の間を繋ぐ板状部(46j)を含む、
    請求項1または請求項2に記載の閉鎖弁(50,70)。
  4. 前記接合部が、前記弁本体と前記板状部の面とを接合している、
    請求項3に記載の閉鎖弁(50,70)。
  5. 前記弁本体が、前記接合部によって前記板状部の面に接合されているリブまたはテーパ部(57b,77b)を有する、
    請求項4に記載の閉鎖弁(50,70)。
  6. 前記接続部材が鉄を含み、前記第1冷媒配管に接続される接続部を構成する部材が銅を含む、
    請求項1から5のいずれか一項に記載の閉鎖弁(50,70)。
  7. 前記弁本体が複数の部品を含み、
    前記接合部は、前記弁本体と接合されているろう材を含み、
    前記複数の部品が前記ろう材と一緒に溶融させられる他のろう材で接合されている、
    請求項1から6のいずれか一項に記載の閉鎖弁(50,70)。
  8. 前記複数の部品同士及び前記弁本体と前記接続部材が炉中ろう付けによって接合されたものである、
    請求項7に記載の閉鎖弁(50,70)。
  9. ケーシング本体(40a)と、
    前記ケーシング本体の内部に配置され、冷媒が流れる内部冷媒配管(26,27)と、
    前記内部冷媒配管との間で冷媒を流通させる流路(52,72)を内部に含む弁本体(55,75)と、前記流路を閉鎖する第1状態と前記流路を開放する第2状態とが切り替わる弁体(51,71)と、前記弁本体に接合されている接合部(46m,46n)及び前記ケーシング本体に固定される固定部(46g)を有する接続部材(46)とを備える閉鎖弁(50,70)と
    を備え、
    前記ケーシング本体と前記接続部材とを継ぎ合わせて、前記内部冷媒配管が配置される内部空間を覆うケーシング(40)を構成している、熱源ユニット(20)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2023119346A1 (ja) * 2021-12-20 2023-06-29 三菱電機株式会社 空気調和装置

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