(57)【要約】  金属製の蛇腹状のチューブ本体と、チューブ本体を覆う金属製のチューブ外周被覆と、を備え、チューブ本体とチューブ外周被覆との間にフッ素系の樹脂膜を設けたものである。
2016190084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の蛇腹状のチューブと、
前記チューブを覆う金属製の被覆と、
前記チューブと前記被覆との間に設けたフッ素系の樹脂膜と、を備えた
ことを特徴とするフレキシブルチューブ。
【請求項２】
前記フッ素系の樹脂膜は、前記被覆の内周面に設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載のフレキシブルチューブ。
【請求項３】
前記フッ素系の樹脂膜は、前記チューブの外周面に設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載のフレキシブルチューブ。
【請求項４】
前記フッ素系の樹脂膜は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、及びテトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）の少なくとも一つを含む
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のフレキシブルチューブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブルチューブに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、フレキシブルチューブは、例えば、対冷媒気密性の金属製波形ホースを備え、かつ、前記波形ホースとの間に径方向に間隔を取りながら、径方向に耐圧性を有するフレキシブルな金属製の被覆体で外囲する構成をとっている。このような構成によって、金属製波形ホースが気密性を保ちながら冷媒を所定の箇所に導いている。ここで、金属製波形ホースが、例えば冷媒コンプレッサーから送られる冷媒を流通させる場合に、当該金属製波形ホースだけでは、冷媒の圧力及び冷媒コンプレッサーから生じる圧力脈動に耐えることができない。このため、径方向の圧力に強い前記金属製のフレキシブルな被覆体が、波形ホースにかかる圧力等を支持することとなる。また、波形ホースは内圧負荷が加わると長くなろうとして軸方向の力を生じるが、当該フレキシブルな金属製被覆体はその軸方向の力をも同時に支持する。【０００３】
上記の冷媒の圧力及び圧力脈動が生じると、金属製波形ホースと、フレキシブルな金属製の被覆体との間で摩擦が生じ、金属製波形ホースの径方向の外側の波の山を破壊することにつながりかねない。そこで、金属製波形ホースと、フレキシブルな金属製の被覆体との間にプラスチックホース等の中間材を設け、当該摩擦を吸収するフレキシブルチューブが提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３３７５７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のフレキシブルチューブは、中間材であるプラスチックホースが金属製波形ホースの波の山の部分に食い込んで、金属製波形ホースの波の山の部分と、金属製のフレキシブルな被覆体との軸方向の滑りを抑制してしまい、フレキシブルチューブの曲げ剛性を高めてしまう。同様に、中間材であるプラスチックホースが、フレキシブルな金属製の被覆体と、金属製波形ホースの波の山の部分との間に充填されてしまい、フレキシブルチューブの曲げ剛性を高めてしまう。【０００６】
その結果、フレキシブルチューブが本来備えている柔軟性を失わせることとなり、フレキシブルチューブに期待される機能である振動絶縁、すなわち震動源と、当該震動源の周囲にある構造体との間の振動伝搬を絶縁する機能が十分に行えなくなるという問題点があった。特に、フレキシブルチューブの使用時に生じる変位がフレキシブルな金属製の被覆体の厚みに比べて大きい場合には、上記の問題点が顕著となる。また、中間材であるプラスチックホースをフレキシブルチューブに充填すると、フレキシブルチューブの重量が増加してしまうという問題点もあった。【０００７】
本発明は、上記のような問題点を背景になされたものであり、柔軟性を失わせずに十分な振動絶縁の機能を確保しつつ、軽量化を図ることができるフレキシブルチューブを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るフレキシブルチューブは、金属製の蛇腹状のチューブと、前記チューブを覆う金属製の被覆と、前記チューブと前記被覆との間に設けたフッ素系の樹脂膜と、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、フレキシブルチューブは、金属製の蛇腹状のチューブとフレキシブルな金属製の被覆との間にフッ素系の樹脂膜を設ける。このようにすることで、柔軟性を失わせずに十分な振動絶縁の機能を確保しつつ、軽量化を図ることができるフレキシブルチューブを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係るフレキシブルチューブを使用した冷媒回路の全体構成を示す概略図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るフレキシブルチューブの外観を示す概略図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るフレキシブルチューブの断面概略図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係るフレキシブルチューブの外郭部分の拡大概略図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係るフレキシブルチューブの外郭部分の拡大概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明のフレキシブルチューブの実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、図面の形態は一例であり、本発明を限定するものではない。また、各図において同一の符号を付したものは、同一の又はこれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。さらに、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るフレキシブルチューブを使用した冷媒回路の全体構成を示す概略図である。図１に示されるように、空気調和システム１００は、室外機１０及び室内機２０を有している。室外機１０と室内機２０とは、冷媒主管１８及び冷媒主管１９で接続されている。
【００１３】
［室外機１０の構成］
室外機１０には、圧縮機１１と、四方弁等の切替弁１５と、熱源側熱交換器１２とが、フレキシブルチューブ３０と冷媒配管４０とで接続されて搭載されている。また、室外機１０には、室外送風機１６が搭載されている。
【００１４】
圧縮機１１は、低温低圧の冷媒を吸入し、その冷媒を圧縮して高温高圧の状態にするものであり、たとえば容量制御可能なインバータ圧縮機等で構成されている。圧縮機１１の吐出側及び吸入側、すなわち冷媒配管４０と圧縮機１１との間にはフレキシブルチューブ３０が設けられている。圧縮機１１は吸入側の冷媒配管４０からフレキシブルチューブ３０を介して冷媒を吸入し、吐出側のフレキシブルチューブ３０を介して冷媒配管４０に冷媒を吐出する。
【００１５】
切替弁１５は、冷媒の流れの方向を切り替える機能を有する弁である。切替弁１５は、冷房運転時には、圧縮機１１の吐出側と熱源側熱交換器１２のガス側とを接続するとともに、圧縮機１１の吸入側と負荷側熱交換器１４とを接続するように冷媒流路を切り換える（図１の切替弁１５の実線）。このようにすることで、冷房運転時には、熱源側熱交換器１２は、圧縮機１１において圧縮される冷媒の凝縮器として機能し、負荷側熱交換器１４は、熱源側熱交換器１２において凝縮される冷媒の蒸発器として機能する。なお、本実施の形態１において、切替弁１５として四方弁を用いた例を示したが、本発明はこれに限定されず、冷媒の流路を適宜変更できる弁等で構成されていればよい。また、空気調和システム１００を冷房運転のみ、又は暖房運転のみなどのように空気調和システム１００の用途を限定していれば、切替弁１５を設けなくても良い。
【００１６】
熱源側熱交換器１２は、伝熱管と多数のフィンとにより構成されるクロスフィン式のフィンアンドチューブ型の熱交換器等で構成するとよい。熱源側熱交換器１２は、ガス側の配管が切替弁１５に接続され、液側の配管が負荷側熱交換器１４側に接続され、冷房運転時には冷媒の凝縮器として機能し、暖房運転時には冷媒の蒸発器として機能する。
【００１７】
室外送風機１６は、熱源側熱交換器１２に供給する空気の流量を可変することが可能なファンであり、例えば、ＤＣモータ（図示せず）によって駆動されるプロペラファンから構成されている。室外送風機１６は、室外機１０内に室外空気を吸入し、熱源側熱交換器１２内の冷媒との間で熱交換した空気を室外に排出する機能を有する。なお、本実施の形態１において室外送風機１６が熱源側熱交換器１２に空気を供給する例を示した。しかし、本発明はこれに限定されず、熱源側熱交換器１２の種類によっては、室外送風機１６の代わりに冷媒との間で熱交換を行うための流体を送るポンプ等を設けてもよい。
【００１８】
［室内機２０の構成］
室内機２０には、室内送風機１７と、負荷側熱交換器１４と、膨張弁１３とが搭載されている。室内機２０は、冷媒主管１８及び冷媒主管１９を介して室外機１０と接続し、冷媒が流入又は流出するようになっている。
【００１９】
負荷側熱交換器１４は、伝熱管と多数のフィンとにより構成されるクロスフィン式のフィンアンドチューブ型の熱交換器等で構成するとよい。負荷側熱交換器１４は、ガス側の配管が切替弁１５に接続され、液側の配管が熱源側熱交換器１２側に接続され、冷房運転時には冷媒の蒸発器として機能し、暖房運転時には冷媒の凝縮器として機能する。
【００２０】
室内送風機１７は、負荷側熱交換器１４に供給する空気の流量を可変することが可能なファンであり、例えば、ＤＣモータ（図示せず）によって駆動されるプロペラファンから構成されている。室内送風機１７は、室内機２０内に室外空気を吸入し、負荷側熱交換器１４内の冷媒との間で熱交換した空気を室外に排出する機能を有する。なお、本実施の形態１において室内送風機１７が負荷側熱交換器１４に空気を供給する例を示した。しかし、本発明はこれに限定されず、負荷側熱交換器１４の種類によっては、室内送風機１７の代わりに冷媒との間で熱交換を行うための流体を送るポンプ等を設けてもよい。
【００２１】
膨張弁１３は冷媒を減圧又は膨張させる機能を有し、開度が可変に制御可能なもの、たとえば電子式膨張弁等で構成すると良い。なお、本実施の形態１において、膨張弁１３を室内機２０内に設けた例を示したが、本発明はこれに限定されず、膨張弁１３を室外機１０に設けてもよい。
【００２２】
このように、圧縮機１１、熱源側熱交換器１２、膨張弁１３及び負荷側熱交換器１４が冷媒配管４０、冷媒主管１８及び冷媒主管１９を介して順次接続されて空気調和システム１００の冷媒回路が構成されている。
【００２３】
［フレキシブルチューブ３０の構成］
図２は、本発明の実施の形態１に係るフレキシブルチューブの外観を示す概略図である。また、図３は、本発明の実施の形態１に係るフレキシブルチューブの断面概略図である。なお、フレキシブルチューブ３０は両端が同一の構造となっているため、図２及び図３においては、フレキシブルチューブ３０の一端のみを例示している。図２及び図３に示されるように、フレキシブルチューブ３０は端部に圧縮機１１及び冷媒配管４０等に接続するための接続部１を備える。また、フレキシブルチューブ３０は、蛇腹状の金属体からなるチューブ本体２と、チューブ本体２と接続部１とを接続する金具３とを備える。さらに、フレキシブルチューブ３０は、チューブ本体２を覆うフレキシブルな金属製のチューブ外周被覆４と、チューブ外周被覆４を金具３に固定する固定金具６を備えている。
【００２４】
なお、チューブ本体２は、本発明における「チューブ」に相当する。また、チューブ外周被覆４は本発明における「被覆」に相当する。
【００２５】
チューブ外周被覆４の内周面には固体で、チューブ外周被覆４に比べて十分薄い樹脂膜５が形成されている。樹脂膜５は、フッ素系樹脂であり、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、又はテトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）などで構成されている。
【００２６】
このような構成によって、チューブ本体２がフレキシブルな部材として冷媒等の流体を気密性をもって所定の箇所へ導くこととなる。しかし、このチューブ本体２はそれだけでは、圧縮機１１から吐出された冷媒の高い圧力に耐えることができず、また、圧縮機１１から生じる圧力脈動にも耐えることができない。そこで、径方向の圧力に強いフレキシブルな金属製のチューブ外周被覆４でチューブ本体２を覆い支持することとする。
【００２７】
［フレキシブルチューブ３０の製作工程］
次に、フレキシブルチューブ３０の製作工程について説明する。まず第一に、スプレーガン又は噴霧器等により、耐熱性及び潤滑性に優れたフッ素系樹脂をチューブ外周被覆４の内面に吹き付け、焼成等により薄い樹脂膜５を積層させる。この際、樹脂膜５の厚さは例えば、１０（μｍ）〜１００（μｍ）となるようにする。なお、本実施の形態１において、スプレーガン又は噴霧器等により、フッ素系樹脂を吹き付ける例を示したが、本発明はこれに限定されず、樹脂膜５を薄く均一に積層させることができれば刷毛塗りなどでフッ素系樹脂を塗ってもよい。又は、樹脂膜５をフィルム状に予め形成し、フィルム状の樹脂膜５をチューブ外周被覆４の内周面に貼り付けても良い。この場合、フィルム状の樹脂膜５は樹脂を吹き付ける方法に比べて、膜の厚さのむらを抑えることが可能であるため、樹脂膜５の膜の厚さを一定に形成することが容易となる。
【００２８】
次に、蛇腹状のチューブ本体２の両端をそれぞれ金具３と接合させる。そして、両端を金具３で接合された蛇腹状のチューブ本体２をチューブ外周被覆４の内部に挿入する。さらに、チューブ本体２の両端において、固定金具６により、チューブ外周被覆４と金具３とを固定する。最後に、チューブ本体２の両端において、接続部１を金具３に接合する。
【００２９】
図４は、本発明の実施の形態１に係るフレキシブルチューブの外郭部分の拡大概略図である。上述した方法で組み立てられたフレキシブルチューブ３０は、図４に示されるように、チューブ本体２の蛇腹の山の部分が固体の薄い樹脂膜５と直接接触しており、この界面では蛇腹の山の部分が樹脂膜５の上を潤滑良く滑ることが可能となっている。これにより、フレキシブルチューブ３０に大きな変位が作用した際は、チューブ本体２がチューブ外周被覆４の内面にて、チューブ外周被覆４の金属と直接、擦れ合うことがなくなり、チューブ本体２に擦れ傷を発生することなく摺動させることが可能となる。
【００３０】
［実施の形態１の効果］
以上のことから、本実施の形態１によれば、フレキシブルチューブ３０は、流体を流通させる金属製の蛇腹状のチューブ本体２と、チューブ本体２を覆う金属製のチューブ外周被覆４と、を備え、チューブ本体２とチューブ外周被覆４との間にフッ素系の樹脂膜５を設けた。このようにすることで、チューブ本体２の蛇腹の山の部分が摩耗しないので摺動傷が付かず、チューブ本体２が疲労破壊し難くなるという効果を得ることができる。また、フッ素系樹脂で形成された樹脂膜５は、プラスチックホースなどの中間材に比べて耐熱性にも優れているため、圧縮機１１から吐出された高温冷媒の温度にも耐えることができ、フレキシブルチューブ３０の耐久性の向上という効果も得ることができる。
【００３１】
また、樹脂膜５は、チューブ外周被覆４に比べて十分薄いためフレキシブルチューブ３０自体の固さを増すことがないと同時に、上述したようにチューブ本体２と樹脂膜５との間は潤滑性に優れているため、柔軟なチューブの屈曲を妨げない。よって、フレキシブルチューブ３０は、十分な振動絶縁効果を発揮することが可能となる。
【００３２】
また、樹脂膜５は、固体であり、チューブ本体２から樹脂膜５が内圧を受けても、樹脂膜５は極めて微少にしか変化しないため、樹脂膜５がチューブ外周被覆４の外にはみ出すことがないという効果を得ることができる。
【００３３】
さらに、フッ素系の樹脂膜５は、チューブ外周被覆４の内周面に設けられている。このようにすることで、チューブ本体２と樹脂膜５との間を空間にすることができるため、ホースを軽量化することができるという効果を得ることができる。また、外部からチューブ本体２への悪影響因子の浸入と、それにより生じるチューブ本体２の腐食等に対して有効な保護を行うという効果を得ることができる。
【００３４】
実施の形態２．
本実施の形態２におけるフレキシブルチューブ３０の基本的な構成は実施の形態１におけるフレキシブルチューブ３０と同様であるため、以下、実施の形態１との相違点を中心に本実施の形態２を説明する。実施の形態１と本実施の形態２との相違点は、樹脂膜５がチューブ本体２の外周面に設けられている点である。
【００３５】
図５は、本発明の実施の形態２に係るフレキシブルチューブの外郭部分の拡大概略図である。図５に示されるように、フッ素系の樹脂膜５はチューブ本体２の外周面に形成されている。チューブ本体２の蛇腹の山部は固体の薄い樹脂膜５で覆われており、蛇腹の山部の樹脂膜５がチューブ外周被覆４の内周面の上を潤滑良く滑ることが可能となっている。これにより、フレキシブルチューブ３０に大きな変位が作用した際は、チューブ本体２がチューブ外周被覆４の内面にて、チューブ外周被覆４の金属と直接、擦れ合うことがなくなり、チューブ本体２に擦れ傷を発生することなく摺動させることが可能となる。
【００３６】
以上のことから、フッ素系の樹脂膜５を、チューブ本体２の外周面に設ける。このようにすることで、実施の形態１の効果に加えて、チューブ外周被覆４が樹脂膜５の焼結に耐えられない等の材質状の問題がある場合にもチューブ本体２とチューブ外周被覆４との間に樹脂膜５を設けることが可能となる。また、チューブ外周被覆４に隙間が多く、樹脂膜５を形成し難い場合にも、チューブ本体２とチューブ外周被覆４との間に樹脂膜５を設けることが可能となる。
【符号の説明】
【００３７】
１  接続部、２  チューブ本体、３  金具、４  チューブ外周被覆、５  樹脂膜、６  固定金具、１０  室外機、１１  圧縮機、１２  熱源側熱交換器、１３  膨張弁、１４  負荷側熱交換器、１５  切替弁、１６  室外送風機、１７  室内送風機、１８  冷媒主管、１９  冷媒主管、２０  室内機、３０  フレキシブルチューブ、４０  冷媒配管、１００  空気調和システム。
【図１】
2016190084.tif 000003
【図２】
2016190084.tif 000004
【図３】
2016190084.tif 000005
【図４】
2016190084.tif 000006
【図５】
2016190084.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成29年8月25日(2017.8.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明に係るフレキシブルチューブは、金属製の蛇腹状のチューブと、前記チューブを覆う金属製の被覆と、前記チューブと前記被覆との間に設けられたフッ素系の樹脂膜と、を備え、前記チューブと前記被覆との間には、少なくとも一部分に空間が設けられているものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の蛇腹状のチューブと、
前記チューブを覆う金属製の被覆と、
前記チューブと前記被覆との間に設けられたフッ素系の樹脂膜と、を備え、
前記チューブと前記被覆との間には、少なくとも一部分に空間が設けられている
ことを特徴とするフレキシブルチューブ。
【請求項２】
金属製の蛇腹状のチューブと、
前記チューブを覆う金属製の被覆と、
前記チューブと前記被覆との間に設けられたフッ素系の樹脂膜と、を備え、
前記フッ素系の樹脂膜は、前記チューブ又は前記被覆の一方に形成され、前記チューブ又は前記被覆の他方に対して摺動可能である
ことを特徴とするフレキシブルチューブ。
【請求項３】
前記フッ素系の樹脂膜は、前記被覆の内周面に設けられている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のフレキシブルチューブ。
【請求項４】
前記フッ素系の樹脂膜は、前記チューブの外周面に設けられている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のフレキシブルチューブ。
【請求項５】
前記フッ素系の樹脂膜は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、及びテトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）の少なくとも一つにより構成されている
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のフレキシブルチューブ。
【国際調査報告】
2016190084.tif 000008
2016190084.tif 000009
2016190084.tif 000010
2016190084.tif 000011