WO2013150858A1 - 管継手、空気調和機、接続管の製造方法、接続管、及び接続方法 - Google Patents

管継手、空気調和機、接続管の製造方法、接続管、及び接続方法 Download PDF

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牧野 浩招
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    • F25B2500/221Preventing leaks from developing

Definitions

  • the present invention relates to a pipe fitting, an air conditioner, a method of manufacturing a connecting pipe, a connecting pipe, and a connecting method.
  • a pipe joint When connecting pipes to each other or connecting a connection port of a fluid supply source to a pipe, a pipe joint according to the application is used.
  • a flared pipe joint defined in JIS B 8607 is generally used for connection between a refrigerant pipe for flowing a refrigerant of an air conditioner and a connection port of an indoor unit or an outdoor unit of the air conditioner (see For example, refer to Patent Document 1).
  • the present invention has been made under the circumstances described above, and it is an object of the present invention to provide a pipe joint having high sealing capacity, an air conditioner, a method of manufacturing a connecting pipe, a connecting pipe, and a connecting method.
  • the pipe joint of the present invention is a pipe joint to which a connecting pipe is connected, and has a pipe joint body and a nut member.
  • a male screw portion is formed on the outer peripheral surface, and a first insertion hole is formed in which the connection pipe is inserted and which has a first joint surface for joining to the connection pipe.
  • the nut member is formed with a second insertion hole having a female screw portion into which the male screw portion is screwed, and a second joint surface into which the connection pipe is inserted and joined to the connection pipe. .
  • connection pipe in which a radially expanded bulging portion is formed When the connection pipe in which a radially expanded bulging portion is formed is connected to the pipe joint, the male screw portion of the pipe joint main body is screwed into the female screw portion of the nut member. Thus, the bulging portion is sandwiched between the first bonding surface and the second bonding surface. Then, the joint portion between the bulging portion and the first joint surface forms a first seal portion, and the joint portion between the bulging portion and the second joint surface forms a second seal portion. . Further, the end face of the pipe fitting main body is joined to a part of the inner peripheral surface of the second insertion hole of the nut member to form a third seal portion.
  • connection pipe formed at the end when the connection pipe formed at the end is connected to the radially expanded bulging portion, the three sealing portions including the first sealing portion, the second sealing portion, and the third sealing portion It is formed. Therefore, it is possible to provide a pipe joint having high sealing capability, an air conditioner, a method of manufacturing a connecting pipe, a connecting pipe, and a connecting method.
  • FIG. 1 It is a schematic diagram of the air conditioner concerning Embodiment 1 of this invention. It is a partial cross section figure of the pipe joint concerning an embodiment of the invention. It is sectional drawing which expands and shows a part of FIG. It is a partial cross section figure which disassembled and showed a pipe joint. It is sectional drawing (the 1) which showed the manufacturing method of a connection pipe. It is sectional drawing (the 2) which showed the manufacturing method of a connecting pipe. It is sectional drawing (the 3) which showed the manufacturing method of a connecting pipe. It is sectional drawing for demonstrating the connection of a pipe joint and a connection pipe. It is sectional drawing of the pipe joint to which the connecting pipe from which the shape of a bulging part differs is connected. It is sectional drawing which expanded FIG.
  • FIG. 9A partially. It is sectional drawing of the pipe joint which concerns on Embodiment 2 of this invention. It is sectional drawing of the pipe joint which concerns on Embodiment 3 of this invention. It is sectional drawing which expanded FIG. 11A partially. It is sectional drawing of the pipe joint which concerns on Embodiment 4 of this invention. It is sectional drawing which expanded FIG. 12A partially.
  • Embodiment 1 Hereinafter, a pipe joint 10 and an air conditioner 100 according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 8.
  • XYZ coordinates are set and referred to as appropriate.
  • the air conditioner 100 which concerns on Embodiment 1 of this invention is used for temperature control of the room of air-conditioning object.
  • the air conditioner 100 includes an indoor unit 102, an outdoor unit 103, and a plurality of connection pipes 101 connecting the indoor unit 102 and the outdoor unit 103.
  • the connection pipe 101 is a pipe through which the refrigerant constituting the refrigeration cycle flows.
  • R32 composed of difluoromethane (CH 2 F 2 ) is used as the refrigerant.
  • the indoor unit 102 is installed in a room to be air conditioned, and exchanges heat with indoor air.
  • the outdoor unit 103 is installed outdoors, and exchanges heat with the air outside.
  • each connection pipe 101 is provided with a shutoff valve 104. The shutoff valve 104 closes or opens the flow of the refrigerant in the connection pipe 101.
  • the pipe joint 10 is used to connect the connection pipe 101 and the connection port 102 a of the indoor unit 102.
  • the pipe joint 10 has a pipe joint body 20 and a nut member 30 as shown in FIGS. 2 and 3.
  • the Z-axis direction corresponds to the axial direction of the fitting body 20 and the connection pipe 101.
  • the pipe fitting main body 20 is a substantially cylindrical member in which a male screw 25 is formed on the outer peripheral surface.
  • the pipe fitting main body 20 is formed of, for example, metal or resin such as stainless steel, steel, aluminum alloy or the like.
  • an insertion hole 21 (first insertion hole) is formed in the pipe joint body 20.
  • the connection pipe 101 is inserted into the insertion hole 21 from the + Z side, thereby forming a passage through which the refrigerant of the refrigeration cycle flows.
  • a tapered surface 22 (first joint surface) is formed on the inner circumferential surface of the insertion hole 21.
  • the tapered surface 22 is formed to be inclined with respect to the Z-axis direction (the axial direction of the connection pipe 101).
  • the inclination angle ⁇ 1 of the tapered surface 22 is, for example, 45 °.
  • a straight hole surface 23 is formed at the opening on the + Z side of the insertion hole 21.
  • the straight hole surface 23 is formed in parallel to the Z-axis direction (the axial direction of the connection pipe 101).
  • the connection port 102 a of the indoor unit 102 is connected to the end on the + Z side of the pipe fitting main body 20.
  • the connection port 102 a is connected, for example, by brazing.
  • the nut member 30 is comprised from a hexagonal nut, as shown in FIG.
  • the nut member 30 is formed of, for example, a metal or resin such as stainless steel, steel, brass, or an aluminum alloy.
  • the nut member 30 is formed with an insertion hole 31 (second insertion hole) penetrating in the Z-axis direction. In the insertion hole 31, a portion where the bulging portion 101a of the connection pipe 101 is not formed is inserted. Further, the inner peripheral surface of the insertion hole 31 has a holding surface 32 for holding the connection pipe 101 at a radial position, a female screw 33 for screwing with the male screw 25 of the pipe joint main body 20, and a holding surface 32.
  • a tapered surface 34 (second joint surface) formed between the female screw 33 and the female screw 33 is formed.
  • the tapered surface 34 is formed to be inclined with respect to the Z-axis direction (the axial direction of the connection pipe 101). Further, the tapered surface 34 is formed to face the tapered surface 22 of the pipe joint body 20, and sandwiches the bulging portion 101a of the connection pipe 101 together with the tapered surface 22.
  • the inclination angle ⁇ 2 of the tapered surface 34 is, for example, 45 °.
  • the nut member 30 has a shape in accordance with JIS B 8607. However, the present invention is not limited to this, and the nut member 30 may not have a shape conforming to JIS.
  • a tapered surface 24 (third joint surface) inclined with respect to the Z-axis direction is formed on the end face of the pipe joint body 20.
  • the tapered surface 24 is formed parallel to the tapered surface 34 of the insertion hole 31 of the nut member 30.
  • the inclination angle ⁇ 3 of the tapered surface 24 is, for example, 45 ° in accordance with the inclination angle ⁇ 2 of the tapered surface 34.
  • the connection pipe 101 shown in FIG. 1 is a pipe serving as a passage of refrigerant flowing between the indoor unit 102 and the outdoor unit 103 of the air conditioner 100.
  • the connection pipe 101 is, for example, a metal pipe (copper pipe).
  • the connection pipe 101 has a connection pipe main body 101 b and a bulging portion 101 a.
  • the bulging portion 101a is formed in a balloon shape at the end on the ⁇ Z side of the connection pipe main body 101b.
  • the bulging portion 101a has an enlarged diameter portion 101c that expands in the radial direction from the connection pipe main body 101b, and a reduced diameter portion 101d that narrows in the radial direction from the enlarged diameter portion 101c.
  • the bulging portion 101a is formed at the end on the ⁇ Z side of the connection pipe main body 101b.
  • the invention is not limited to this, as long as it is formed in at least a part of the connection pipe main body 101b.
  • the bulging part 101a of the connection pipe 101 is formed, for example, using an existing flare processing tool (diameter enlarging member) 50 as shown in FIG.
  • the flare processing tool 50 includes, for example, a flare die (fixing member) 51 for fixing the connection pipe 101, and a flare cone (rotational pressing member) 52 for expanding the end opening of the connection pipe 101.
  • the tube member 110 is fixed to the flare die 51 by being radially tightened by a clamp device or the like.
  • the flare die 51 is disposed at a predetermined distance L (heading dimension) from the end on the ⁇ Z side of the tube member 110.
  • a tapered surface 51 b is formed at the edge of the opening on the ⁇ Z side of the through hole 51 a of the flare die 51.
  • the inclination angle ⁇ 4 of the tapered surface 51b is, for example, 45 ° in accordance with the inclination angle ⁇ 2 of the tapered surface 34.
  • the adapter 60 is fitted into the pipe member 110.
  • the adapter 60 is a substantially cylindrical member in which the flange portion 61 is formed, and is fitted from the -Z side of the pipe member 110.
  • the end on the ⁇ Z side of the pipe member 110 abuts on the surface on the + Z side of the flange portion 61.
  • the flare cone 52 of the flare processing tool 50 is moved in the + Z direction while being rotated about the Z axis.
  • the flare cone 52 rotates while sliding relative to the adapter 60.
  • the adapter 60 compresses the end on the ⁇ Z side of the tube member 110 in the Z-axis direction.
  • the end portion of the compressed tube member 110 is expanded in diameter and deformed so as to expand like a balloon while being restrained by the tapered surface 51 b of the flare die 51.
  • the connection pipe 101 in which the bulging portion 101a is formed is completed.
  • the bulging portion 101 a formed as described above has the tapered surface 22 of the insertion hole 21 of the pipe joint main body 20 by screwing the nut member 30 to the pipe joint main body 20, It is pinched and fixed to the taper surface 34 of the insertion hole 31 of the nut member 30 in the Z-axis direction (the axial direction of the connection pipe 101).
  • the bulging portion 101a is compressed in the Z-axis direction and abuts on the tapered surface 22 to form a seal portion S1 (first seal portion).
  • the expanded portion 101a is compressed in the Z-axis direction and abuts on the tapered surface 34 to form a seal portion S2 (second seal portion).
  • the bulging portion 101 a is slightly expanded in the radial direction by being pinched by the opposing tapered surfaces 22 and 34, and also abuts on the straight hole surface 23.
  • the seal portion S4 (fourth seal portion) is formed.
  • the tapered surface 34 of the insertion hole 31 of the nut member 30 is joined to the tapered surface 24 of the end face of the pipe joint main body 20.
  • the seal portion S3 (third seal portion, metal seal portion) is formed. Therefore, the pipe joint 10 to which the connection pipe 101 is connected is sealed at four seal parts (seal parts S1, S2, S3, S4).
  • the bulging portion 101a of the connection pipe 101 is sandwiched between the tapered surface 22 of the pipe joint main body 20 and the tapered surface 34 of the nut member 30, and is straight.
  • the seal portions S1, S2, and S4 are formed.
  • the tapered surface 34 of the nut member 30 is joined to the tapered surface 24 of the pipe joint main body 20 to form the seal portion S3. For this reason, it is possible to provide a method of manufacturing a pipe joint having high sealing capacity, an air conditioner, and a connecting pipe connected to the pipe joint.
  • the leakage path E1 is a path through which the refrigerant moves along the outer periphery of the bulging portion 101a of the connection pipe 101 and leaks from the holding surface 32 of the nut member 30.
  • the leakage path E2 is a path through which the refrigerant moves along the outer periphery of the bulging portion 101a of the connection pipe 101 and leaks from a screwing portion between the male screw 25 and the female screw 33.
  • the four seal portions S1 to S4 seal the refrigerant, even if any seal portion has unevenness such as a flaw, the refrigerant is a pipe joint Leakage to the outside of 10 can be suitably prevented.
  • the pipe joint 10 according to the first embodiment is configured of the pipe joint main body 20 and the nut member 30, the pipe joint 10 is disposed between the pipe joint main body 20 and the nut member 30 in order to enhance the sealing ability. It is not necessary to separately use parts such as a front ferrule and a back ferrule that Therefore, the increase in the number of parts does not increase the manufacturing cost.
  • connection pipe 101 connected to the pipe joint 10 according to the first embodiment is formed by using the existing flare processing tool (diameter expanding member) 50 after the adapter 60 is fitted into the pipe member 110. Ru. Therefore, regardless of the user's skill in flare processing, it is possible to easily obtain the connection pipe 101 in which the bulging portion 101a is formed. Moreover, the dispersion
  • the inclination angle ⁇ 1 of the tapered surface 22 of the insertion hole 21 of the fitting body 20 is illustrated as 45 °.
  • the present invention is not limited to this, and the inclination angle ⁇ 1 may be an inclination angle different from 45 °.
  • the preferable range of the inclination angle ⁇ 1 is 43 ° to 47 °, and more preferably, as shown in the present embodiment. , 45 °.
  • the inclination angle ⁇ 2 of the tapered surface 34 of the insertion hole 31 of the nut member 30 is exemplified as 45 °.
  • the present invention is not limited to this, and the inclination angle ⁇ 2 may be an inclination angle different from 45 °.
  • the preferable range of the inclination angle ⁇ 2 is 43 ° to 47 °, and more preferably, as shown in the present embodiment. , 45 °.
  • the inclination angle ⁇ 3 of the tapered surface 24 formed on the end face of the pipe joint main body 20 is exemplified as 45 °.
  • the present invention is not limited to this, and the inclination angle ⁇ 3 may be an inclination angle different from 45 °.
  • the inclination angle ⁇ 2 of the tapered surface 34 of the insertion hole 31 of the nut member 30 is preferably equal.
  • connection pipe 201 in which the flared portion 201a expansion diameter portion
  • the connection pipe 201 in which the flared portion 201a is used as the pipe joint 10 of the present embodiment. It is also possible to connect.
  • the connection pipe 201 is held by the flared portion 201a being sandwiched between the tapered surface 24 formed in the insertion hole 21 of the nut member 30 and the tapered surface 34 formed on the outer peripheral surface of the pipe joint body 20.
  • the pipe joint 10 according to the present embodiment can be compatible with the existing pipe joint connected to the connection pipe 201 in which the flared portion 201a is already formed.
  • the user can appropriately select the pipe joint 10 according to the present embodiment and the existing pipe joint.
  • the pipe joint main body 20 has the straight hole surface 23 for forming seal part S4.
  • the present invention is not limited to this, and as in the pipe joint 10A according to the third embodiment shown in FIGS. 11A and 11B, the straight hole surface 23 may not be provided. Even in this case, the refrigerant can be suitably prevented from leaking to the outside of the pipe joint 10 by being sealed by the three seal portions S1, S2, and S3.
  • the pipe joint 10 according to the first embodiment since the four seal portions S1, S2, S3, S4 are sealed, straight from the viewpoint of sealing ability It is preferable to have the hole surface 23.
  • the pipe joint main body 20 has the straight hole surface 23 for forming the seal portion S4.
  • the nut member 30 may have the straight hole surface 35 as in the pipe joint 10B according to the third embodiment shown in FIGS. 12A and 12B.
  • the bulging portion 101a of the connection pipe 101 is sandwiched between the tapered surface 22 of the pipe joint main body 20 and the tapered surface 34 of the nut member 30, and the inner circumferential surface of the straight hole surface 35 of the nut member 30 By contacting, seal parts S1, S2, and S4 are formed.
  • the tapered surface 36 of the nut member 30 is joined to the tapered surface 22 of the pipe joint main body 20, whereby the seal portion S3 (metal seal portion) is formed.
  • R32 made of difluoromethane (CH 2 F 2 ) is used as the refrigerant of the refrigeration cycle.
  • the refrigerant is not limited to this, and the refrigerant may be HFO1234yf (hydrofluoroolefin), or may be a mixed refrigerant of R32 and HFO1234yf.
  • R32 and HFO1234yf are used as alternatives to conventional refrigerants (eg, R22, R410A, etc.) for preventing global warming, but unlike conventional refrigerants, they are flammable. There are many cases. In the pipe joint 10 of the present embodiment, as described above, since the sealing ability is high, the air conditioner 100 can be safely used even when using a flammable alternative fluorocarbon.
  • the pipe joint 10 is used to connect the connection pipe 101 and the connection port 102 a of the indoor unit 102 of the air conditioner 100, but the present invention is not limited to this.
  • the connection port of the outdoor unit 103 may be used.
  • the pipe joint 10 is used for the connection pipe 101 for conveying the refrigerant of the air conditioner 100.
  • the present invention is not limited to this.
  • the present invention is also applicable to devices other than the connection pipe 101 of the air conditioner 100.
  • the pipe joint of the present invention is suitable for connecting connection pipes used in an air conditioner.
  • the air conditioner of this invention is suitable for air conditioning of air conditioning object.
  • the manufacturing method of the connection pipe of this invention is suitable for manufacturing the connection pipe used for an air conditioner.
  • the connection pipe of the present invention is suitable for connection to a pipe joint used in an air conditioner.
  • the connection method of the present invention is suitable for connecting a pipe joint and a connection pipe used in an air conditioner.

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Abstract

 管継手(10)は、接続管(101)が接続される管継手(10)であって、管継手本体(20)とナット部材(30)とを有する。径方向に膨らんだ膨出部(101a)が形成された接続管(101)が、この管継手(10)に接続された場合、管継手本体(20)の雄ネジ部(25)が、ナット部材(30)の雌ネジ部(33)に螺合されることにより、膨出部(101a)が、テーパ面(22)とテーパ面(34)とに挟まれる。そして、膨出部(101a)とテーパ面(22)との接合部分が、第1シール部を形成するとともに、膨出部(101a)とテーパ面(34)との接合部分が、第2シール部を形成する。また、管継手本体(20)のテーパ面(24)が、ナット部材(30)のテーパ面(34)に接合し、第3シール部が形成される。

Description

管継手、空気調和機、接続管の製造方法、接続管、及び接続方法
 本発明は、管継手、空気調和機、接続管の製造方法、接続管、及び接続方法に関する。
 管同士を接続したり、流体の供給源の接続口と管とを接続したりする場合には、用途に応じた管継手が用いられる。例えば、空気調和機の冷媒を流すための冷媒管と、空気調和機の室内機や室外機の接続口部との接続には、一般に、JIS B 8607で規定されたフレア管継手が用いられる(例えば、特許文献1参照)。
特開2003-74768号公報
 特許文献1に開示された管継手では、冷媒管を管継手に接続する場合、先ず、冷媒を流すための冷媒管の端部を、フレア加工ツールによって拡径して、フレア部(拡径部)を形成する。そして、このフレア部を、管継手の管継手本体とフレアナットとで挟み込むことで、管継手は冷媒管に接続される。このように接続された管継手は、冷媒管のフレア部と、管継手本体とが接触することによってシールされる。このため、フレア部と管継手本体とのシール部分に、傷等の凹凸があると、管継手のシール能力が低下する。
 本発明は、上述の事情の下になされたもので、シール能力の高い管継手、空気調和機、接続管の製造方法、接続管、及び接続方法を提供することを目的とする。
 上述の目的を達成するために、本発明の管継手は、接続管が接続される管継手であって、管継手本体とナット部材とを有する。管継手本体には、外周面に雄ネジ部が形成されるとともに、前記接続管が挿入され、前記接続管と接合するための第1接合面を有する第1挿入孔が形成されている。ナット部材には、前記雄ネジ部が螺合される雌ネジ部と、前記接続管が挿入され、前記接続管と接合するための第2接合面とを有する第2挿入孔が形成されている。この管継手に、径方向に膨らんだ膨出部が形成された前記接続管が接続された場合、前記管継手本体の前記雄ネジ部が、前記ナット部材の雌ネジ部に螺合されることにより、前記膨出部が、前記第1接合面と前記第2接合面とに挟まれる。そして、前記膨出部と前記第1接合面との接合部分が、第1シール部を形成するとともに、前記膨出部と前記第2接合面との接合部分が、第2シール部を形成する。また、前記管継手本体の端面が、前記ナット部材の前記第2挿入孔の内周面の一部に接合し、第3シール部が形成される。
 本発明によれば、径方向に膨らんだ膨出部が、端部に形成された接続管が接続されると、第1シール部、第2シール部、第3シール部の3つのシール部が形成される。このため、シール能力の高い管継手、空気調和機、接続管の製造方法、接続管、及び接続方法を提供することができる。
本発明の実施の形態1に係る空気調和機の模式図である。 本発明の実施の形態に係る管継手の一部断面図である。 図2の一部を拡大して示す断面図である。 管継手を分解して示した一部断面図である。 接続管の製造方法を示した断面図(その1)である。 接続管の製造方法を示した断面図(その2)である。 接続管の製造方法を示した断面図(その3)である。 管継手と接続管との接続を説明するための断面図である。 膨出部の形状が異なる接続管が接続された管継手の断面図である。 図9Aを部分的に拡大した断面図である。 本発明の実施の形態2に係る管継手の断面図である。 本発明の実施の形態3に係る管継手の断面図である。 図11Aを部分的に拡大した断面図である。 本発明の実施の形態4に係る管継手の断面図である。 図12Aを部分的に拡大した断面図である。
実施の形態1.
 以下、本発明の実施の形態1に係る管継手10及び空気調和機100について、図1~図8を用いて説明する。なお、理解を容易にするため、XYZ座標を設定し、適宜参照する。
 本発明の実施の形態1に係る空気調和機100は、空調対象の室内の温度調節のために用いられる。空気調和機100は、図1に示すように、室内機102と、室外機103と、室内機102と室外機103とを接続する複数の接続管101と、を有する。接続管101は、冷凍サイクルを構成する冷媒が流れる管である。冷媒には、例えば、ジフルオロメタン(CH)からなるR32が用いられる。室内機102は、空調対象の室内に設置され、室内の空気と熱交換を行う。室外機103は、室外に設置され、室外の空気と熱交換を行う。また、接続管101それぞれには、閉止弁104が設けられている。閉止弁104は、接続管101の冷媒の流れを閉じたり、開いたりする。
 管継手10は、接続管101と、室内機102の接続口102aとの接続に用いられる。管継手10は、図2及び図3に示すように、管継手本体20と、ナット部材30とを有する。なお、図中、Z軸方向が、管継手本体20及び接続管101の軸方向に相当する。
 管継手本体20は、外周面に雄ネジ部25が形成された略円筒状の部材である。管継手本体20は、例えば、ステンレス、鋼、アルミ合金等の金属又は樹脂から形成される。この管継手本体20には、図4に示すように、挿入孔21(第1挿入孔)が形成されている。挿入孔21には、+Z側から、接続管101が挿入されることで、冷凍サイクルの冷媒が流れる通路となる。また、挿入孔21の内周面には、テーパ面22(第1接合面)が形成されている。テーパ面22は、Z軸方向(接続管101の軸方向)に対して傾斜するように形成されている。テーパ面22の傾斜角度θ1は、例えば、45°である。また、挿入孔21の+Z側の開口には、ストレート孔面23が形成されている。このストレート孔面23は、Z軸方向(接続管101の軸方向)に平行に形成されている。また、管継手本体20の+Z側の端部には、図3に示すように、室内機102の接続口102aが接続されている。接続口102aは、例えば、ロウ付けによって接続される。
 ナット部材30は、図4に示すように、六角ナットから構成されている。ナット部材30は、例えば、ステンレス、鋼、黄銅、アルミ合金等の金属又は樹脂から形成される。このナット部材30には、Z軸方向に貫通する挿入孔31(第2挿入孔)が形成されている。この挿入孔31には、接続管101の膨出部101aが形成されていない部分が挿入される。また、挿入孔31の内周面は、接続管101を径方向の位置に保持する保持面32と、管継手本体20の雄ネジ部25と螺合する雌ネジ部33と、保持面32と雌ネジ部33との間に形成されたテーパ面34(第2接合面)とが形成されている。テーパ面34は、Z軸方向(接続管101の軸方向)に対して傾斜して形成されている。また、テーパ面34は、管継手本体20のテーパ面22に対向するように形成され、テーパ面22とともに、接続管101の膨出部101aを挟み込む。このテーパ面34の傾斜角度θ2は、例えば、45°である。なお、本実施形態においては、ナット部材30は、JIS B 8607に準拠した形状である。ただし、これに限らず、ナット部材30は、JISに準拠した形状でなくともよい。
 また、管継手本体20の端面には、Z軸方向に対して傾斜するテーパ面24(第3接合面)が形成されている。テーパ面24は、ナット部材30の挿入孔31のテーパ面34に平行に形成され、管継手本体20の雄ネジ部25が、ナット部材30の雌ネジ部33に螺合されると、ナット部材30のテーパ面34に接合する。本実施の形態1においては、テーパ面24の傾斜角度θ3は、例えば、テーパ面34の傾斜角度θ2の角度にあわせて、45°である。
 図1に示す接続管101は、空気調和機100の室内機102と室外機103との間を流れる冷媒の通路となる管である。接続管101は、例えば、金属管(銅管)である。接続管101は、図4に示すように、接続管本体101bと、膨出部101aとを有する。膨出部101aは、接続管本体101bの-Z側の端部に、風船状に膨らむように形成されている。膨出部101aは、接続管本体101bから径方向に拡がる拡径部101cと、拡径部101cから径方向に狭まる縮径部101dとを有する。なお、本実施の形態1では、膨出部101aは、接続管本体101bの-Z側の端部に形成されている。しかしながら、これに限らず、接続管本体101bの少なくとも一部に形成されていればよい。
 接続管101の膨出部101aは、例えば、図5に示すように、既存のフレア加工ツール(拡径部材)50を用いて形成される。フレア加工ツール50は、例えば、接続管101を固定するフレアダイス(固定部材)51と、接続管101の端部開口を拡径するフレアコーン(回転押圧部材)52とから構成される。接続管101の膨出部101aを形成する場合、先ず、膨出部101aが形成されていない管部材110を用意する。この管部材110には、上述したナット部材30を、あらかじめ、嵌め込んでおく。次に、管部材110を、フレアダイス51に固定する。詳しくは、このフレアダイス51の貫通孔51aに、管部材110を挿入した上で、クランプ装置等により、径方向に締め付けて、管部材110をフレアダイス51に固定する。なお、このフレアダイス51は、管部材110の-Z側の端部から所定の距離L(頭出し寸法)の位置に配置される。また、フレアダイス51の貫通孔51aの-Z側の開口の縁には、テーパ面51bが形成されている。このテーパ面51bの傾斜角度θ4は、例えば、テーパ面34の傾斜角度θ2の角度にあわせて、45°である。
 次に、管部材110に、アダプター60を嵌め込む。アダプター60は、フランジ部61が形成された略円柱形状の部材であり、管部材110の-Z側から嵌め込まれる。フランジ部61の+Z側の面には、管部材110の-Z側の端部が当接する。
 続いて、図6に示すように、フレア加工ツール50のフレアコーン52を、Z軸回りに回転させつつ、+Z方向に移動させる。フレアコーン52は、アダプター60に対して滑りながら回転する。フレアコーン52を+Z方向に移動させることにより、アダプター60が、管部材110の-Z側の端部を、Z軸方向に圧縮する。圧縮された管部材110の端部は、拡径されるとともに、フレアダイス51のテーパ面51bに拘束されつつ、風船状に膨らむように変形する。この結果、図7に示すように、膨出部101aが形成された接続管101が完成する。
 上述のように形成された膨出部101aは、図8に示すように、管継手本体20にナット部材30が螺合されることで、管継手本体20の挿入孔21のテーパ面22と、ナット部材30の挿入孔31のテーパ面34とに、Z軸方向(接続管101の軸方向)に挟まれて固定される。膨出部101aが、Z軸方向に圧縮されつつ、テーパ面22に当接することで、シール部S1(第1シール部)が形成される。同様に、膨出部101aが、Z軸方向に圧縮されつつ、テーパ面34に当接することで、シール部S2(第2シール部)が形成される。また、膨出部101aが、対向するテーパ面22,34に挟まれることで、径方向に少し拡径し、ストレート孔面23にも当接する。膨出部101aが、ストレート孔面23にも当接することで、シール部S4(第4シール部)が形成される。
 また、管継手本体20にナット部材30が螺合されることで、ナット部材30の挿入孔31のテーパ面34が、管継手本体20の端面のテーパ面24に接合される。これにより、シール部S3(第3シール部、メタルシール部)が形成される。したがって、接続管101が接続された管継手10は、4箇所のシール部(シール部S1,S2,S3,S4)においてシールされる。
 以上、説明したように、本実施の形態1によれば、接続管101の膨出部101aが、管継手本体20のテーパ面22と、ナット部材30のテーパ面34とに挟まれるとともに、ストレート孔面23に当接することで、シール部S1,S2,S4が形成される。また、ナット部材30のテーパ面34が、管継手本体20のテーパ面24に接合されることで、シール部S3が形成される。このため、シール能力の高い管継手、空気調和機、及び管継手に接続される接続管の製造方法を提供することができる。
 本実施の形態1において、冷媒の漏洩経路を考えた場合、図8を参照するとわかるように、2つの漏洩経路E1、E2が考えられる。詳しくは、漏洩経路E1は、冷媒が、接続管101の膨出部101aの外周に沿って移動して、ナット部材30の保持面32から漏洩する経路である。漏洩経路E2は、冷媒が、接続管101の膨出部101aの外周に沿って移動して、雄ネジ部25と雌ネジ部33との螺合部分から漏洩する経路である。冷媒が、漏洩経路E1を通って漏洩する場合、冷媒は、シール部S1、シール部S4、シール部S2の3箇所を通過する。一方、冷媒が、漏洩経路E2を通って漏洩する場合、冷媒は、シール部S1、シール部S4、シール部S3の3箇所を通過する。このため、これらのシール部S1~S4のうちのいずれか一つに、傷等の凹凸に起因した冷媒の漏洩があってとしても、残りのシール部S1~S4においてシールされているため、冷媒が、管継手10の外部へ漏洩することを防ぐことができる。
 これに対して、管のフレア部を、管継手本体とナット部材とで挟み込む従来の管継手の場合、シール部が一つのみである。このため、フレア部と管継手本体とのシール部分に、傷等の凹凸があると、管継手のシール能力が低下し、冷媒が漏洩する。
 しかしながら、本実施の形態1に係る管継手10の場合、4つのシール部S1~S4でシールされているため、いずれかのシール部分に傷等の凹凸があったとしても、冷媒が、管継手10の外部に漏洩することを好適に防ぐことができる。
 また、本実施の形態1に係る管継手10は、管継手本体20とナット部材30とから構成されているため、シール能力を高めるために、管継手本体20とナット部材30との間に配置させるフロントフェルール及びバックフェルール等の部品を、別途使用する必要もない。このため、部品点数の増加によって、製造コストが高くなることもない。
 また、本実施の形態1に係る管継手10に接続される接続管101は、管部材110にアダプター60を嵌め込んだ上で、既存のフレア加工ツール(拡径部材)50を用いて形成される。このため、ユーザのフレア加工の熟練度に関わらず、容易に、膨出部101aが形成された接続管101を容易に得ることができる。また、形成された接続管101の加工精度のばらつきを抑えることができる。
 また、図9A及び図9Bに示すように、膨出部101aの-Z側の端部が、内向きに形成されていた場合等、膨出部の形状に多少のばらつきがあったとしても、本実施の形態1に係る管継手10に、容易に接続することができる。
 以上、本発明の実施の形態1について説明したが、本発明は上記実施の形態1によって限定されるものではない。
 例えば、実施の形態1では、管継手本体20の挿入孔21のテーパ面22の傾斜角度θ1を、45°として例示した。しかしながら、これに限らず、傾斜角度θ1は、45°とは異なる傾斜角度であってもよい。ただし、接続管101の膨出部101aの形成のしやすさの観点から、傾斜角度θ1の好ましい角度の範囲は、43°~47°であり、さらに好ましくは、本実施の形態で示した通り、45°である。
 また、実施の形態1では、ナット部材30の挿入孔31のテーパ面34の傾斜角度θ2を、45°として例示した。しかしながら、これに限らず、傾斜角度θ2は、45°とは異なる傾斜角度であってもよい。ただし、接続管101の膨出部101aの形成のしやすさの観点から、傾斜角度θ2の好ましい角度の範囲は、43°~47°であり、さらに好ましくは、本実施の形態で示した通り、45°である。
 また、実施の形態1では、管継手本体20の端面に形成されたテーパ面24の傾斜角度θ3を、45°として例示した。しかしながら、これに限らず、傾斜角度θ3は、45°とは異なる傾斜角度であってもよい。ただし、ナット部材30の挿入孔31のテーパ面34の傾斜角度θ2と同等が好ましい。
実施の形態2.
 また、図10に示すように、膨出部101aが形成された接続管101に代えて、フレア部201a(拡径部)が形成された接続管201を、本実施の形態の管継手10に接続することも可能である。この場合、フレア部201aが、ナット部材30の挿入孔21に形成されたテーパ面24と、管継手本体20の外周面に形成されたテーパ面34とに挟まれることで、接続管201は、管継手10に接続される。したがって、既にフレア部201aが形成された接続管201に接続されている既存の管継手から、本実施の形態に係る管継手10に互換することができる。また、接続管に接続されている管継手を交換する際に、ユーザは、本実施の形態に係る管継手10と、既存の管継手とを、適宜、選択することができる。
実施の形態3.
 また、上記実施の形態1では、管継手本体20が、シール部S4を形成するためのストレート孔面23を有している。しかしながら、これに限らず、図11A及び図11Bに示す実施の形態3に係る管継手10Aのように、ストレート孔面23を有さなくともよい。この場合でも、3つのシール部S1,S2,S3でシールされることで、冷媒が、管継手10の外部に漏洩することを好適に防ぐことができる。ただし、上記実施の形態1に係る管継手10の場合(ストレート孔面23を有する場合)は、4つのシール部S1,S2,S3,S4でシールされるため、シール能力の観点からは、ストレート孔面23を有する方が好ましい。
実施の形態4.
 また、実施の形態1では、シール部S4を形成するためのストレート孔面23を、管継手本体20が有している。しかしながら、これに限らず、図12A及び図12Bに示す実施の形態3に係る管継手10Bのように、ストレート孔面35を、ナット部材30が有していてもよい。この場合、接続管101の膨出部101aが、管継手本体20のテーパ面22と、ナット部材30のテーパ面34とに挟まれるとともに、ナット部材30のストレート孔面35の内周面に当接することで、シール部S1,S2,S4が形成される。また、ナット部材30のテーパ面36が、管継手本体20のテーパ面22に接合されることで、シール部S3(メタルシール部)が形成される。
 また、本実施の形態1~4では、冷凍サイクルの冷媒に、ジフルオロメタン(CH)からなるR32を用いた例が示されている。しかしながら、これに限らず、冷媒は、HFO1234yf(ハイドロフルオロオレフィン)であってもよいし、R32と、HFO1234yfとの混合冷媒であってもよい。また、R32やHFO1234yfなどは、地球温暖化の対策のために、従来の冷媒(例えば、R22、R410Aなど)に代わる代替フロンとして用いられているが、従来の冷媒とは異なり、可燃性を有する場合が多い。本実施の形態の管継手10では、上述したように、シール能力が高いため、可燃性を有する代替フロンを用いた場合においても、空気調和機100を安全に使用することができる。
 また、本実施の形態1~4では、管継手10は、接続管101と、空気調和機100の室内機102の接続口102aとの接続に用いられるが、これに限らず、接続管101と、室外機103の接続口との接続に用いられていてもよい。
 また、本実施の形態1~4では、管継手10は、空気調和機100の冷媒を搬送する接続管101に用いられているが、これに限らず、液体やガスを搬送する管であれば、空気調和機100の接続管101以外のものにも適用可能である。
 本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。上述した実施の形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。
 本出願は、2012年4月2日に出願された、日本国特許出願2012-84258号に基づくものであり、その明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書を含むものである。上記日本国特許出願における開示は、その全体が本明細書中に参照として含まれる。
 本発明の管継手は、空気調和機に用いられる接続管同士を接続するのに適している。また、本発明の空気調和機は、空調対象の空調に適している。また、本発明の接続管の製造方法は、空気調和機に用いられる接続管を製造するのに適している。また、本発明の接続管は、空気調和機に用いられる管継手に接続するのに適している。また、本発明の接続方法は、空気調和機に用いられる管継手と接続管とを接続するのに適している。
 10、10A、10B 管継手、20 管継手本体、21 挿入孔(第1挿入孔)、22 テーパ面(第1接合面)、23 ストレート孔面、24 テーパ面(第3接合面)、25 雄ネジ部、 30 ナット部材、31 挿入孔(第2挿入孔)、32 保持面、33 雌ネジ部、34 テーパ面(第2接合面)、35 ストレート孔面、36 テーパ面、50 フレア加工ツール、51 フレアダイス、51a 貫通孔、51b テーパ面、52 フレアコーン、 60 アダプター、61 フランジ部、100 空気調和機、101 接続管、101a 膨出部、101b 接続管本体、101c 拡径部、101d 縮径部、102 室内機、102a 接続口、103 室外機、104 閉止弁、 110 管部材、201 接続管、201a フレア部、θ1、θ2、θ3、θ4 傾斜角度、E1、E2 漏洩経路、S1、S2、S3、S4 シール部

Claims (13)

  1.  接続管が接続される管継手であって、
     外周面に雄ネジ部が形成されるとともに、前記接続管が挿入され、前記接続管と接合するための第1接合面を有する第1挿入孔が形成された管継手本体と、
     前記雄ネジ部が螺合される雌ネジ部と、前記接続管が挿入され、前記接続管と接合するための第2接合面とを有する第2挿入孔が形成されたナット部材と、
     を有し、
     径方向に膨らんだ膨出部が形成された前記接続管が接続された場合、
     前記管継手本体の前記雄ネジ部が、前記ナット部材の雌ネジ部に螺合されることにより、前記膨出部が、前記第1接合面と前記第2接合面とに挟まれ、
     前記膨出部と前記第1接合面との接合部分が、第1シール部を形成するとともに、前記膨出部と前記第2接合面との接合部分が、第2シール部を形成し、
     前記管継手本体の端面が、前記ナット部材の前記第2挿入孔の内周面の一部に接合し、第3シール部が形成される管継手。
  2.  前記管継手本体の端面には、前記ナット部材の前記第2接合面に平行な面の第3接合面が形成され、
     径方向に膨らんだ前記膨出部が、端部に形成された前記接続管が接続された場合、前記第3シール部は、前記第3接合面が、前記第2挿入孔の前記第2接合面に接合することにより、形成される請求項1に記載の管継手。
  3.  前記管継手本体の前記第1挿入孔と、前記ナット部材の前記第2挿入孔とのいずれか一方には、前記管継手本体の軸に平行なストレート孔面を有し、
     径方向に膨らんだ前記膨出部が、端部に形成された前記接続管が接続された場合、前記膨出部は、前記ストレート孔面に接合することで、第4シール部が形成される請求項1又は2に記載の管継手。
  4.  前記ストレート孔面は、前記管継手本体の前記第1挿入孔の開口近傍に形成されている請求項3に記載の管継手。
  5.  前記第1接合面は、前記管継手本体の軸方向に対して傾斜する傾斜面から構成され、
     前記第1接合面の傾斜角度は、43°~47°の範囲にある請求項1乃至4のいずれか一項に記載の管継手。
  6.  前記第2接合面は、前記ナット部材の軸方向に対して傾斜する傾斜面から構成され、
     前記第2接合面の傾斜角度は、43°~47°の範囲にある請求項1乃至5のいずれか一項に記載の管継手。
  7.  冷凍サイクルの冷媒が流れる接続管と、
     前記接続管に接続される請求項1乃至6のいずれか一項に記載の管継手と、
     を有する空気調和機。
  8.  前記冷媒は、ジフルオロメタン(CH)からなるR32である請求項7に記載の空気調和機。
  9.  径方向に膨らんだ膨出部が形成された接続管の製造方法であって、
     管部材を用意することと、
     前記管部材の端部に、フランジ部を有する略円柱形状に形成された押圧部材を嵌め込むことと、
     前記押圧部材の前記フランジ部で、前記管部材の端部を圧縮して、前記膨出部を形成することと、
     を含む接続管の製造方法。
  10.  接続管本体と、
     前記接続管本体の少なくとも一部に形成され、前記接続管本体から径方向に拡がる拡径部と、前記拡径部から径方向に狭まる縮径部と、を有する膨出部と、
     を有する接続管。
  11.  外周面に雄ネジ部が形成されるとともに、前記接続管が挿入され、前記接続管と接合するための第1接合面を有する第1挿入孔が形成された管継手本体と、前記雄ネジ部が螺合される雌ネジ部と、前記接続管が挿入され、前記接続管と接合するための第2接合面とを有する第2挿入孔が形成されたナット部材と、を有する管継手に接続した場合、
     前記管継手本体の前記雄ネジ部が、前記ナット部材の雌ネジ部に螺合されることにより、前記膨出部が、前記第1接合面と前記第2接合面とに挟まれ、
     前記膨出部と前記第1接合面との接合部分が、第1シール部を形成するとともに、前記膨出部と前記第2接合面との接合部分が、第2シール部を形成し、
     前記管継手本体の端面が、前記ナット部材の前記第2挿入孔の内周面の一部に接合し、第3シール部が形成される請求項10に記載の接続管。
  12.  前記管継手本体の前記第1挿入孔と、前記ナット部材の前記第2挿入孔とのいずれか一方には、前記管継手本体の軸に平行なストレート孔面をさらに有する前記管継手に接続した場合、
     前記膨出部は、前記ストレート孔面に接合することで、第4シール部が形成される請求項11に記載の接続管。
  13.  外周面に雄ネジ部が形成されるとともに、接続管が挿入され、前記接続管と接合するための第1接合面を有する第1挿入孔が形成された管継手本体と、前記雄ネジ部が螺合される雌ネジ部と、前記接続管が挿入され、前記接続管と接合するための第2接合面とを有する第2挿入孔が形成されたナット部材と、を有する管継手と、
     径方向に膨らんだ膨出部が形成された前記接続管と、を接続する方法であって、
     前記管継手本体の前記雄ネジ部を、前記ナット部材の雌ネジ部に螺合することにより、前記膨出部を、前記第1接合面と前記第2接合面とで挟み、前記膨出部と前記第1接合面との接合部分を、第1シール部に形成するとともに、前記膨出部と前記第2接合面との接合部分を、第2シール部に形成し、
     前記管継手本体の端面を、前記ナット部材の前記第2挿入孔の内周面の一部に接合させて、第3シール部を形成する、
     接続方法。
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