JPH04322887A - 金属パイプの切断方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は金属パイプの切断方法
に関し、特に金属パイプを溶断し、その断面をシールす
る方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に冷蔵庫，冷凍庫等の冷却機器等に
おいては、その冷蔵室等の中の冷却温度を感知するため
のバイメタルセンサが組み込まれており、該バイメタル
センサにはフロンガスが注入されている。このような構
造のバイメタルセンサを有する冷却機器の製造工程にお
いては、上記バイメタルセンサにフロンガスを注入し、
これを外部に漏れないよう密封する工程が必要となる。 図３は上記冷却機器の一製造工程における設備の構成を
示す図であり、図において、１はフロンガスの供給源で
あるフロンガスタンク、２はフロンガス供給用母配管、
３は上記フロンガス供給用母配管２から各冷却機器のバ
イメタルセンサにフロンガスを注入するための銅パイプ
、４はバイメタルセンサ、５は製造中の冷蔵庫等の冷却
機器である。

【０００３】これら製造中の複数の冷却機器５の各々は
、例えばバイメタルセンサ４を１つずつ有し、該バイメ
タルセンサ４はそれぞれ、例えばフロンガスを注入する
ための銅パイプ３を介してフロンガスタンク１に接続さ
れた該フロンガス供給用母配管２に接続されている。 そして、このような設備で、各冷却機器５のバイメタル
センサ４にフロンガスを注入後、各バイメタルセンサ４
に接続されている銅パイプ３を、バイメタルセンサ４か
ら適当な長さだけ残す位置で切断し、同時にフロンガス
が漏れないようその切断面（バイメタルセンサ４側とフ
ロンガス供給用母配管２側の両方）のシールを行なう。

【０００４】ここで、従来例による金属パイプの切断及
びシーリングの方法を図４，図５について説明する。図
において、３は銅パイプ、３′は切断後のバイメタルセ
ンサ側銅パイプ、３１は切断部、３２はバリ、６は銅パ
イプ３及び３′のバリ３２の部分に付着させた半田であ
る。

【０００５】先ず、銅パイプ３の切断部３１をニッパ等
を用いて切断し、上記バイメタルセンサ４側の銅パイプ
３とフロンガス供給用母配管２側の銅パイプ３′とに分
離する。この時、該切断により上記銅パイプ３及び３′
の先端にバリ３２ができ、該バリ３２は、組立時等に部
品に傷をつけたり、作業者がけがをする原因になるので
、これを覆い隠すように半田６を付着させる（図４ｃ参
照）。また、この半田６は同時に金属パイプ３，３′内
のフロンガスの漏れ出しを防止するためでもある。

【０００６】また、上記銅パイプを切断する方法として
は、図５に示すように、スポット溶接機により溶断する
方法がある。図５において、７は銅パイプ３の切断部に
おいて該銅パイプ３の上半部と下半部とが完全に溶融溶
着しないために残る隙間、８は電流の経路を示す矢印、
９はスポット溶接電極、１０は銅パイプ３の断面である
。この方法は、切断部３１をプレスした後、スポット溶
接電極９間に電圧を印加し、該電極９および銅パイプ３
に電流を流し、切断部３１のパイプを溶融溶解させ溶断
させるようにしたものである。しかるにこの方法におい
ても、上記ニッパ等で切断した時と同様に、切断部３１
にバリができ、また切断部３１が完全なナゲットになら
ずガス漏れが生じるという難点があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように、上記ニッ
パ等による切断方法では、切断部３１にバリができて、
作業者がケガをする原因となり、また切断部３１には開
口ができ、半田６を付けるまでの間にフロンガスが漏れ
てしまうという問題があった。また、上記スポット溶接
機による溶断では、図５に示すように、スポット溶接に
よる電流は矢印８の経路をたどって流れてしまうため、
金属パイプ全体が完全なナゲットにならず、パイプの中
心に僅かな隙間７ができるてしまうことがあり、やはり
切断後フロンガスが漏れてしまい、半田付けまたはアル
ゴンガスを用いるｔｉｇ溶接等の後工程が必要であった
。

【０００８】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、金属パイプの切断後、半田付け
等の後工程を必要とせず、しかも、上記金属パイプの切
断部に完全なナゲットを得ることができてガス漏れを生
じない、かつバリもなく、円滑な切断のできる金属パイ
プの切断方法を得ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明にかかる金属パ
イプの切断方法は、金属パイプをその切断部の両側の位
置で２つの導電性クランプ部材によりクランプし、上記
２つの導電性クランプ部材間に所要時間電圧を印加する
ことにより、上記金属パイプを切断するようにしたもの
で、この際その切断面をシールし、かつ滑らかな切断面
を得ることができるものである。

【００１０】

【作用】この発明においては、金属パイプの切断部の両
側の位置を２つの導電性クランプ部材によりクランプし
、上記両導電性クランプ部材間に、所要時間、電圧を印
加することにより、上記金属パイプは溶断され、その切
断面はシールされる。

【００１１】

【実施例】図１はこの発明の一実施例による金属パイプ
の切断方法を示す図であり、図において、３は直径２ｍ
ｍ，肉厚０．５ｍｍの細径，薄肉の銅パイプ、３′は切
断後のバイメタルセンサ側銅パイプ、３１は切断部、３
３は切断後のシールされた面、１１は導電性のクランプ
部材、１２は該クランプ部材１１に交流電圧を印加する
配線、１３は交流電源である。

【００１２】次に、切断方法について説明する。図１ａ
に示すように、バイメタルセンサに対しフロンガスの注
入が完了した銅パイプ３に対し、切断部３１をはさんで
、５〜８ｍｍの間隔を開けて２つの導電性クランプ部材
１１により、これをクランプする。そして銅パイプの直
径が上記のように２ｍｍ，肉圧０．５ｍｍの場合は、該
両クランプ部材１１間に６〜７Ｖの交流電圧を１０／１
０００〜２０／１０００秒、例えば１サイクル、即ち６
０サイクルの交流電圧では１／６０秒間，５０サイクル
の交流電圧では１／５０秒間印加する。これにより、上
記銅パイプ３には約３０００Ａの電流が流れ、瞬間に上
記２つの導電性クランプ部材１１により挟まれた部分が
高温となり、その熱により銅パイプ３はその切断部３１
で溶断され、しかもその際切断後の側面３３は丸みをお
びた完全にシールされた面となり、開口を生じないため
、ガス漏れは発生しない。

【００１３】なお、上記印加する電圧値，印加時間は、
パイプの材質，径，肉厚が上記と異なる場合は、その材
質，径，肉厚に応じて適宜調整すればよく、例えば肉厚
が２ｍｍ〜３ｍｍの場合は印加時間はもう少し長く２０
／１０００〜３０／１０００秒とすればよく、また材質
が真鍮やステンレスである場合は銅の場合よりもう少し
長くその肉厚に応じて２０／１０００〜４０／１０００
秒とすればよく、鉄の場合あるいはメッキしたもの、あ
るいは異種金属からなる二重管等の場合には、やはりこ
れよりもう少し長くその肉厚に応じて３０／１０００〜
５０／１０００秒とすればよく、全体としてどのような
ものの場合にも約１０／１０００〜５０／１０００秒間
の範囲で適宜調整すればよい。

【００１４】このように本実施例では、銅パイプ３を２
箇所でクランプし、その両クランプ部間に低電圧を極短
時間印加するようにしたので、該銅パイプ３は瞬間的に
流れる大電流により溶断され、該切断部の両側のパイプ
部は完全にナゲットとなって完全にシールされる。従っ
て該パイプ中のフロンガスが漏れを完全にこれを防止で
きる。

【００１５】またフロンガス供給用母配管２側の銅パイ
プ３も、バイメタルセンサ４側の銅パイプ３′も溶断さ
れた部分が丸く潰れた状態になるので、組立時に部品に
傷をつけたり、作業者がけが等をすることがなく、さら
にバリの部分に半田付けをする工程も不要となる効果が
ある。

【００１６】またパイプの形状は、真円形のパイプでな
く楕円形または角形パイプであっても差し仕えなく、そ
の径、肉厚、大小などのほか、金属の種類なども問はな
い。この場合、印加する電圧、従って流れる電流値およ
び通電時間は、該パイプの態様に応じて適宜調節すれは
良いことはもちろんである。

【００１７】なお両電極１１、１１の片方または両方を
離脱方向に移動可能にする移動機構を構成しておき、両
電極を若干引き離して溶融した部分を引き離し、速く切
断できるように構成して作業性を向上させてもよい。

【００１８】また、配線用の電線とクランプの寸法・材
質は、大容量の電流が流れても発熱ロスが少ないように
設計する。図１は方法の説明図であるため配線１２やク
ランプ１１を細く描いてあるが、被切断パイプ３に比べ
て図のように細いと、その細い部分が最先に発熱して溶
断してしまう。被切断パイプが銅のように電気の良導体
の場合にはその傾向が著しく、銅パイプは発熱量が少な
くて溶融しない。そこで配線１２やクランプ１１は電気
抵抗の少ない材質、例えば銅を用い、また、できるだけ
太い寸法に設計することが好ましい。また銅のような電
気の良導体でクランプを形成しても、銅の表面に生じる
酸化被膜によって、被切断パイプとクランプとの間の電
気抵抗値大きくなる。それを防ぐために、クランプの把
握面は抗酸化性の材質で形成しておくことが好ましい。

【００１９】さらに、印加する電圧は、上述した交流電
圧の他に、直流電圧でもよく、また、本件出願人の開発
になる３相入力で単相出力を得る、本願図６に示す３倍
周波の鋸歯状波（特願平２−１５０５８５号の第２図（
ｂ）　等の波形）であってもよく、また本件出願人の開
発になる、それぞれ本願図７，図８，図９に示す電源装
置の出力波形（特願平２−２８８８７８号の第１図（ｂ
）　，第５図，第６図等の波形）であってもよく、ある
いはその他矩形波，パルス波等，任意の電源出力であっ
てもよいものである。

【００２０】図２は、本発明の第２の実施例による金属
パイプの切断方法を示す図であり、この実施例は前述の
第１の実施例に比べて被切断金属パイプが比較的太くて
肉厚が厚く、切断困難な場合に適した切断方法である。 図において、７は直径５０ｍｍ，肉厚１０ｍｍの真鍮パ
イプ、１１はクランプ部材、１２は配線、１３は交流電
源、１４は第２の交流電源、１５はタングステンからな
る切断用の上側電極、１６は上記上側電極１５を保持す
るための銅からなる電極保持部材、１７は該電極保持部
材１６を昇降運動させるためのシリンダー、１８はタン
グステンからなる切断用の下側電極であり切断台として
形成されている。

【００２１】次にこの第２の実施例の動作について説明
する。第２図において、前述の第１の実施例と同じよう
に、両クランプ部材１１間の通電によってパイプは加熱
される。ところが、この第２の実施例では被切断材のパ
イプが肉厚であり切断が困難である。その切断を容易に
するため、第２の電源からも通電して上下方向からも通
電・加熱・加圧する。上側電極１５は銅製の電極保持部
材１６を介して油圧駆動シリンダ１７によって上下に往
復運動するように構成されていて被切断パイプを加圧す
る。上側電極１５と下側電極１８で挟まれた被切断材は
上側電極下端の刃物状エッジ１５ａで加熱されるが、大
量の電流がシャープなエッジ１５ａに集中して高熱を生
じ、その部分は前述のクランプ１１の把持部の高熱に比
べて一層高熱になり、また、上記の油圧駆動によって押
圧され、被切断パイプは確実に切断される。上側電極１
５は刃物状のエッジ１５ａを形成し、高温に耐えてエッ
ジ１５ａが変形しない材質例えばタングステンあるいは
モリブデンからなっている。パイプの下側に設けられた
切断台状の下側電極１８もまたタングステンあるいはモ
リブデンからなる方が好ましいが、上側電極ほどシャー
プな形状でないので、場合によってはタングステン・モ
リブデンなどでなく普通の鋼材でもよい。

【００２２】この第２の実施例でも、被切断パイプは例
示した真鍮パイプに限定されるものでなく、他の金属に
実施してもよく、また第１の実施例と同じように、両電
極１１、１１の片方または両方を離脱方向に移動可能に
する移動機構を構成しておき、両電極を若干引き離して
溶融した部分を引き離し、速く切断できるように構成し
て作業性を向上させてもよい。

【００２３】

【発明の効果】以上のように、この発明に係る金属パイ
プの切断方法によれば、２つの導電性クランプ部材によ
り、金属パイプを、その切断部の両側の位置でクランプ
し、上記２つの導電性クランプ部材間に所定の交流電圧
を所定時間印加して上記金属パイプを溶断するようにし
たので、上記金属パイプの切断部を完全にシールするこ
とができ、しかも溶断された部分は丸く潰れた状態にな
り、半田付けの後工程を必要としない効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による金属パイプの切断方
法を示す図である。

【図２】この発明の他の実施例による金属パイプの切断
方法を示す図である。

【図３】冷蔵庫等の冷却機器の一製造工程における各機
器の構成を示す図である。

【図４】従来例による金属パイプの切断方法を示す図で
ある。

【図５】従来例によるスポット溶接機を用いた金属パイ
プの溶断を示す図である。

【図６】本願発明において用いることのできる印加電圧
波形を示す図である。

【図７】本願発明において用いることのできる他の印加
電圧波形を示す図である。

【図８】本願発明において用いることのできる他の印加
電圧波形を示す図である。

【図９】本願発明において用いることのできる他の印加
電圧波形を示す図である。

【符号の説明】

１　　　　　　　　　　フロンガスタンク２　　　　　
　　　　　フロンガス供給用母配管３　　　　　　　　
　　銅パイプ ３′　　　　　　　　バイメタル側銅パイプ４　　　　
　　　　　　バイメタルセンサ５　　　　　　　　　　
冷却機器 １１　　　　　　　　クランプ部材 １２　　　　　　　　配線 １３　　　　　　　　交流電源 １４　　　　　　　　交流電源 １５　　　　　　　　上側電極 １５ａ　　　　　　上側電極の下端エッジ１８　　　　
　　　　下側電極 ３１　　　　　　　　切断部 ３２　　　　　　　　バリ ３３　　　　　　　　シーリング面

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　金属パイプを切断して、切断面をシー
   ルする方法において、２つの導電性クランプ部材により
   、金属パイプの外周を、該金属パイプの切断部の両側の
   位置でクランプする工程と、上記２つの導電性クランプ
   部材を介し、上記金属パイプに所要時間、電圧を印加し
   、上記金属パイプを切断する工程とを有することを特徴
   とする金属パイプの切断方法。
2. 【請求項２】　　上記金属パイプは、メッキされたもの
   である請求項１記載の金属パイプの切断方法。
3. 【請求項３】　　上記金属パイプに電圧を印加する時間
   は、１０／１０００〜５０／１０００秒間である請求項
   １または２記載の金属パイプの切断方法。
4. 【請求項４】　　上記金属パイプに印加する電圧は、直
   流電圧，交流電圧，矩形波，あるいは鋸歯状波である請
   求項１ないし３のいずれかに記載の金属パイプの切断方
   法。
5. 【請求項５】　　上記金属パイプ内はガスが充満してお
   り、上記金属パイプの切断時に、上記ガスが漏れ出ない
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の
   金属パイプの切断方法。