JP3171549U - 金属管接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】防水性を有し、しかも施工性にも優れている金属管接続構造を提供する。【解決手段】金属管接続構造は、ナット５と、金属管３と、防水部材２８とを備えている。ナット５は、内周面に雌ねじが形成された挿入孔５を有し、雌ねじが空気調和装置の継手に設けられた雄ねじに螺合される。金属管３は、継手に対向配置される端部３４を有し、ナット５の挿入孔に挿入された状態でナット５の雌ねじが継手の雄ねじに螺合されることにより継手に固定される。防水部材２８は、金属管３とナット５に跨がって配置され、金属管３の外周面の一部及びナット５の外周面の少なくとも一部を覆う形状である。防水部材２８は、熱収縮材料によって形成されている。【選択図】図１

Description

本考案は、空気調和装置に用いられる金属管接続構造に関する。

従来、空気調和装置の室外機と室内機とは、連絡配管部によって連結されている（例えば特許文献１参照）。連絡配管部は、フレア管などの金属管と、この金属管の端部を室外機又は室内機の継手に対して固定するためのナットとを含む。一般に、金属管、ナット、継手などの材料としては、銅又はその合金が用いられている。

特開２０１０−１６９３０９号公報

ところで、上記のように金属管が継手に対して固定される連絡配管部においては、材料のコストダウン及び施工時の作業性の効率化が求められている。材料面においては、例えば金属管の材料として銅よりも安価なアルミニウム合金などを用いることによりコストダウンを図ることができる。

しかしながら、この場合、ナット及び継手を構成する銅と金属管を構成するアルミニウム合金とが接触することになるので、異種金属接触腐食（いわゆる、ガルバニ腐食）を抑制する防水対策が必要になる。

そこで、本考案は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、防水性を有し、しかも施工性にも優れている金属管接続構造を提供することにある。

本考案の金属管接続構造は、金属ナットと、金属管と、防水部材とを備えている。前記金属ナットは、内周面に雌ねじが形成された挿入孔を有し、前記雌ねじが空気調和装置の継手に設けられた雄ねじに螺合される。前記金属管は、前記継手に対向配置される端部を有し、前記ナットの前記挿入孔に挿入された状態で前記ナットの前記雌ねじが前記継手の前記雄ねじに螺合されることにより前記継手に対して固定される。前記金属管は、前記ナットとは異なる金属によって形成されている。前記防水部材は、前記金属管と前記ナットに跨がって配置され、前記金属管の外周面の一部及び前記ナットの外周面の少なくとも一部を覆う形状である。前記防水部材は、熱収縮材料によって形成されている。

この構成では、防水部材が熱収縮材料によって形成されているので、前記金属管接続構造の施工現場において、収縮前の防水部材を加熱して防水部材をナット及び金属管にフィットするように収縮変形させるという簡単な作業だけで前記金属管接続構造に防水性を付与することができる。

前記金属管接続構造において、前記防水部材は、熱収縮材料によって形成された熱収縮層と、前記熱収縮層の内側に形成されたホットメルト接着層とを含む多層構造を有しているのが好ましい。

この構成では、施工現場において前記防水部材を加熱することによってホットメルト接着層がナットの外周面と金属管の外周面に接着されるので、防水性をさらに向上させることができる。

前記金属管接続構造において、前記防水部材は、その内径が前記ナットよりも大きい筒形状を有しているのが好ましい。

この構成では、例えば金属管を予め防水部材に挿通した状態にしておけば、金属管接続構造の施工現場において、防水部材がナットと金属管に跨がるように防水部材を金属管に沿ってスライド移動させることにより、所望の位置に防水部材を簡単に配置できる。

前記金属管接続構造において、前記防水部材は、加熱されて収縮したときに前記ナットの外周面及び前記金属管の外周面に密着可能な収縮率を有しているのが好ましい。これにより、施工後の金属管接続構造における防水性がさらに向上する。

例えば、前記金属管は、アルミニウム又はその合金を主成分としており、前記ナットは、銅又はその合金を主成分としている形態が例示できる。

前記金属管接続構造において、前記金属管は、その外径が前記ナットよりも小さく、前記防水部材が加熱されて収縮すると、収縮後の防水部材には、前記金属管の外周面に密着する小径部と、前記ナットの外周面に密着する大径部とが形成されるのが好ましい。

この構成のように金属管がナットよりも小さくこれらの間に段差が形成される構造であったとしても、防水部材は、加熱されることによりナット及び金属管の各々に対してフィットするように収縮して小径部と大径部とを有する形状に変形する。したがって、この構成では、上記のような段差を有する構造であっても防水性が維持される。

本考案によれば、防水性を有し、しかも施工性にも優れている金属管接続構造を提供することができる。

本考案の一実施形態に係る金属管接続構造を示す正面図である。 施工後の前記金属管接続構造及びこれを備えた空気調和装置を示す概略図である。 施工後の前記金属管接続構造を示す一部破断断面図である。 フレア管（金属管）を示す断面図である。 ナット及びこのナットを螺合する継手を示す断面図である。 （Ａ）は、加熱による収縮後の防水部材を示す断面図であり、（Ｂ）は、収縮前の防水部材を示す断面図である。（Ｃ）は、（Ｂ）のＶＩＣ−ＶＩＣ線断面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、金属管を継手に接続する施工手順の前半を示す概略図である。 （Ａ），（Ｂ）は、金属管を継手に接続する施工手順の後半を示す概略図である。

以下、本考案の一実施形態に係る金属管接続構造１１について、図面を参照しながら説明する。図１に示すように、本実施形態に係る金属管接続構造１１は、ナット５と、金属管としてのフレア管３と、収縮前（加熱される前）の防水部材２８とを備えている。この金属管接続構造１１は、図２に示すように空気調和装置１６の室外機１７と室内機１８との間の連絡配管部１，２に用いられる。

連絡配管部１，２は、室外機１７と室内機１８との間で冷媒が循環可能なように室外機１７と室内機１８とを接続している。連絡配管部１，２の一方は、室内機１８から室外機１７に流れる冷媒の流路を有しており、他方は、室外機１７から室内機１８に流れる冷媒の流路を有している。

金属管接続構造１１は、各連絡配管部の両端部に用いられている。連絡配管部１および連絡配管部２は、寸法が異なる点を除いてほぼ同様の構成であるので、以下では、金属管接続構造１１が連絡配管部１の室外機１７側に設けられる場合について説明する。

図１および図３に示すように、フレア管３は、貫通孔３ａを有する円筒形状の管本体３３と、この管本体３３の両端部にフレア加工によって拡径されたフレア部３４とを有している。フレア管３は、アルミニウムまたはその合金を主成分としている。この合金としては、例えばマンガンを含有するアルミニウム合金（ＪＩＳ３００３合金）などが挙げられる。フレア管３は、後述するナット５により室外機１７の継手２０に対して固定される。

継手２０は、室外機１７の内部の配管（不図示）と接続されており、図３および図５に示すように、フレア管３の貫通孔３ａと連通する貫通孔２０ａを有している。継手２０の先端部には、フレア部３４が当接する傾斜面３６が設けられている。継手２０の先端側（フレア管３側）の外周面には、雄ねじ部３７が形成されている。継手２０における雄ねじ部３７よりも基端側（室外機１７側）の部位には、ナット部３８が設けられている。このナット部３８は、継手２０にナット５を螺合する際に、工具（不図示）を嵌めてナット５を継手２０に締め込むためのものである。継手２０の材料として、フレア管３とは主成分が異なる材料を用いている。継手２０の材料としては、例えば黄銅（真鍮）などを用いることができる。

図１、図３及び図５に示すように、ナット５は、フレア管３の貫通孔３ａと継手２０の貫通孔２０ａが連通する状態で継手２０に対してフレア管３を固定するためのものである。ナット５は、フレア管３および継手２０が挿入され、フレア部３４を含むフレア管３の一部と雄ねじ部３７を含む継手２０の一部が内部に配置される挿入孔５ａを有している。挿入孔５ａの一方の開口端５ａ１からは、フレア管３が室内機１８側に挿入孔５ａの外部に延出し、挿入孔５ａの他方の開口端５ａ２からは、継手２０が室外機１７側に挿入孔５ａの外部に延出する。

ナット５は、挿入孔５ａの内周面に、雄ねじ部３７に螺合される雌ねじ部３９と、フレア部３４を継手２０側に押圧する押圧面４０とを有している。押圧面４０は、フレア部３４の傾斜面とほぼ同じ角度でナット５の中心軸に対して傾斜している。六角形の外周面５ｂは、継手２０にナット５を螺合する際に、工具（不図示）を嵌めてナット５を継手２０に締め込むためのものである。ナット５の材料として、フレア管３とは主成分が異なる材料を用いている。ナット５の材料としては、例えば黄銅（真鍮）などを用いることができる。

図１に示すように、収縮前の防水部材２８は、円筒形状を有しており、加熱することによって主に径方向に収縮する熱収縮チューブである。防水部材２８は、防水性を有する合成樹脂などを主成分としている。収縮前の防水部材２８の内径は、ナット５及びフレア管３のフレア部３４よりも大きい。

図３に示すように、収縮後の防水部材２８は、ナット５とフレア管３との隙間を塞いで接続構造１１の防水性を高めるために、ナット５の外周面５ｂと管本体３３の外周面との間に跨って配置されている。収縮後の防水部材２８は、ナット５の外周面５ｂの少なくとも一部と、管本体３３の外周面の一部とを覆う。本実施形態では、収縮後の防水部材２８は、ナットの外周面５ｂ全体を覆うとともに、ナット５における室外機１７側の端面の一部も覆っている。

防水部材２８は、加熱されて収縮すると、ナット５と管本体３３との段差に沿う形状に変形する。防水部材２８は、加熱されて収縮すると、管本体３３の外周面に密着する小径部２８ａと、ナット５の外周面５ｂに密着する大径部２８ｂとが形成される。

具体的には、例えば次のような防水部材２８を用いることができる。図６（Ａ）は、加熱による収縮後の防水部材２８を示す断面図であり、図６（Ｂ）は、収縮前の防水部材２８を示す断面図である。図６（Ｃ）は、図６（Ｂ）のＶＩＣ−ＶＩＣ線断面図である。図６（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、本実施形態における防水部材２８は、外層部（熱収縮層）２８１と、内層部（ホットメルト接着層）２８２とを含む多層構造を有している。

図６（Ｂ），（Ｃ）に示すように、収縮前の防水部材２８は、長手方向（半径方向に直交する方向）の全体にわたって内径がほぼ一定の円筒形状を有している。そして、防水部材２８は、所定の条件で加熱されると、図３に示すようにナット５の外周面５ｂ及びフレア管３の管本体３３の外周面に密着するように径方向に収縮し、この収縮した形状が保持される。

外層部２８１は、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、シリコーンゴム系などの熱収縮材料により形成されており、加熱することにより径方向に収縮する。外層部２８１の材料としては、例えば架橋ポリエチレンを主成分とするものが挙げられる。後述するような施工時の加熱処理に耐えうるように、外層部２８１の耐熱温度は１２０℃以上であるのが好ましい。

内層部２８２は、例えばホットメルト接着剤などの接着層である。このような内層部２８２が設けられていることにより、防水部材２８がナット５の外周面５ｂ及びフレア管３の管本体３３の外周面に対して接着されるので、防水性がより向上する。

次に、フレア管３を継手２０に固定する手順について説明する。図７（Ａ）〜（Ｃ）は、フレア管３を継手２０に接続する施工手順の前半を示す概略図であり、図８（Ａ），（Ｂ）は、フレア管３を継手２０に接続する施工手順の後半を示す概略図である。

まず、フレア管３をナット５及び防水部材２８に挿通した状態で配置する（図７（Ａ）参照）。収縮前の防水部材２８としては、その内径がナット５よりも若干大きなものを用いる。また、防水部材２８としては、加熱による収縮後にナット５の外周面５ｂ及びフレア管３の管本体３３の外周面に密着するような収縮率を有するものを用いる。

ついで、ナット５を継手２０に螺合した後（図７（Ｂ）参照）、防水部材２８によりナット５の外周面５ｂ及びフレア管３の管本体３３における外周面の一部を覆うように防水部材２８をナット５側にスライド移動させる（図７（Ｃ）参照）。

次に、加熱機構４１を用いて防水部材２８を加熱する（図８（Ａ）参照）。加熱機構４１の構造は、特に限定されないが、例えば図８（Ａ）に示すように加熱部本体４２とこの加熱部本体４２から延出する延出部４３とを備えたものが挙げられる。延出部４３は、防水部材２８の外周面を囲む金属片を有している。

加熱機構４１は、加熱部本体４２に通電することにより、例えば加熱部本体４２から熱風が延出部４３側に吹き出される構造を有している。吹き出された熱風は、前記金属片の内面に沿って流れ、防水部材２８の外周面全体を加熱する。また、加熱機構４１は、加熱部本体４２に通電することによって延出部４３が昇温する構造であってもよい。この場合、昇温した延出部４３の金属片が防水部材２８の外周面全体を加熱する。いずれの場合も、防水部材２８は、延出部４３によって外周面が囲まれているので、周方向全体にわたって満遍なく加熱される。防水部材２８を加熱する温度、時間などの加熱処理条件は、防水部材２８を構成する材料の熱収縮特性に応じて適宜決定される。

加熱機構４１によって所定の条件で加熱された防水部材２８は、図８（Ｂ）に示すように径方向に収縮し、内層部２８２を構成するホットメルト接着層がナット５の外周面５ｂ及びフレア管３の管本体３３の外周面に密着する。また、ホットメルト接着層は、加熱機構４１による加熱よって溶融し、ナット５の外周面５ｂ及びフレア管３の管本体３３の外周面に接合される。

以上説明したように、本実施形態では、防水部材２８が熱収縮材料によって形成されているので、金属管接続構造１１の施工現場において、収縮前の防水部材２８を加熱して防水部材２８をナット５及びフレア管３にフィットするように収縮変形させるという簡単な作業だけで接続構造１１に防水性を付与することができる。

また、本実施形態では、防水部材２８は、熱収縮材料によって形成された熱収縮層２８１と、熱収縮層２８１の内側に形成されたホットメルト接着層２８２とを含む多層構造を有しているので、収縮後の防水部材２８におけるホットメルト接着層２８２がナット５の外周面とフレア管３の外周面に接着され、防水性がさらに向上する。

また、本実施形態では、収縮前の防水部材２８は、その内径がナット５よりも大きい筒形状を有しているので、フレア管３を防水部材２８に挿通した状態にしておけば、金属管接続構造１１の施工現場において、防水部材２８がナット５とフレア管３に跨がるように防水部材２８をフレア管３に沿ってスライド移動させることにより、所望の位置に防水部材２８を簡単に配置できる。

また、本実施形態では、防水部材２８は、加熱されて収縮したときにナット５の外周面及びフレア管３の外周面に密着可能な収縮率を有しているので、施工後の金属管接続構造１１における防水性がさらに向上する。

また、本実施形態では、フレア管３とナット５との間に段差を有する構造であるが、防水部材２８は、加熱されることによりナット５及びフレア管３にフィットするように収縮して小径部２８ａと大径部２８ｂとを有する形状に変形する。したがって、段差を有する接続構造１１であっても防水性が維持される。

なお、本考案は、前記実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更、改良等が可能である。

例えば、前記実施形態では、金属管がフレア管である場合を例示したが、これに限定されない。

また、前記実施形態では、防水部材２８がホットメルト接着層２８２を有している場合を例示したが、このホットメルト接着層２８２は省略することもできる。

また、前記実施形態では、金属管としてのフレア管がアルミニウム合金からなり、ナットおよび継手が黄銅からなる場合を例に挙げて説明したが、これらの部材にはそれぞれの部材に要求される性能を満足する他の材料を用いることもできる。

３ フレア管
５ ナット
１１ 金属管接続構造
２０ 継手
２８ 防水部材
２８ａ 小径部
２８ｂ 大径部
３３ 管本体
３４ フレア部
２８１ 熱収縮層（外層部）
２８２ ホットメルト接着層（内層部）

Claims (6)

1. 内周面に雌ねじが形成された挿入孔を有し、前記雌ねじが空気調和装置の継手に設けられた雄ねじに螺合される金属ナットと、
   前記継手に対向配置される端部を有し、前記ナットの前記挿入孔に挿入された状態で前記ナットの前記雌ねじが前記継手の前記雄ねじに螺合されることにより前記継手に対して固定され、前記ナットとは異なる金属によって形成された金属管と、
   前記金属管と前記ナットに跨がって配置され、前記金属管の外周面の一部及び前記ナットの外周面の少なくとも一部を覆う形状であり、熱収縮材料によって形成された防水部材と、を備えている金属管接続構造。
2. 前記防水部材は、熱収縮材料によって形成された熱収縮層と、前記熱収縮層の内側に形成されたホットメルト接着層とを含む多層構造を有している、請求項１に記載の金属管接続構造。
3. 前記防水部材は、その内径が前記ナットよりも大きい筒形状を有している、請求項１又は２に記載の金属管接続構造。
4. 前記防水部材は、加熱されて収縮したときに前記ナットの外周面及び前記金属管の外周面に密着可能な収縮率を有している、請求項１〜３のいずれか１項に記載の金属管接続構造。
5. 前記金属管は、アルミニウム又はその合金を主成分としており、前記ナットは、銅又はその合金を主成分としている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の金属管接続構造。
6. 前記金属管は、その外径が前記ナットよりも小さく、
   前記防水部材が加熱されて収縮すると、収縮後の防水部材には、前記金属管の外周面に密着する小径部と、前記ナットの外周面に密着する大径部とが形成される、請求項１〜５のいずれか１項に記載の金属管接続構造。

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