(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍機(2) のフランジ(5) 付き配管接続部(6) を密封する密封部材であって、
上記フランジ(5) に対向するシール面(10)を有し締結具(11)によりフランジ(5) に締結される樹脂成形品からなるシール板(9) を備え、
上記締結具(11)はボルト(11)を含み、
シール板(9) にはボルト挿通孔(12)が設けられ、
シール板(9) のシール面(10)の背面(14)には、ボルト挿通孔(12)の周縁に沿うボス(15)と、補強用のリブ(16,17,18,21〜45) とが形成され、
上記補強用のリブ(16,17,18,21〜45) は、シール板(9) の周縁に沿ってボス(15)間を繋ぐ周縁リブ(16,25〜28) と、配管開口(7) の中心に対応する、シール面(10)の背面(14)の中央部 (A)からボス(15)および周縁リブ(16,25〜28) へ放射状に延びる放射状リブ(17,18,29 〜44) とを含み、
上記補強用のリブ(16,17,18,21〜45) は、シール面(10)の背面(14)の中央部(A) を回避して対となるボス(15,15) 間を繋ぐリブ(22)を含むことを特徴とする冷凍機の配管密封部材。
【請求項２】
請求項１記載の冷凍機の配管密封部材において、
上記フランジ(5) とシール板(9) との締結は、配管接続部(6) の配管開口(7) を挟む少なくとも２つの位置で締結具(11)によって締結されていることを特徴とする冷凍機の配管密封部材。
【請求項３】
請求項１又は２記載の冷凍機の配管密封部材において、
上記周縁リブ(16,25〜28) および放射状リブ(17,18,29 〜44) の少なくとも一部が、ボックス構造を呈する一対のリブ(251,252, …321,322)に分割して構成されていることを特徴とする冷凍機の配管密封部材。
【請求項４】
請求項１，２又は３に記載の冷凍機の配管密封部材において、
上記シール板(9) の周縁に対応するボス(15)の一部に開放部(46)を設けたことを特徴とする冷凍機の配管密封部材。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れか一つに記載の冷凍機の配管密封部材において、
上記シール面(10)には、フランジ(5) の内周に形成される環状溝(8) 内に進入し、環状溝(8) の底部(8a)および周壁部(8b)とでＯリング(19)の収容空間(20)を区画する周側面(48)を有する突部(13)が形成され、この突部(13)の周側面(48)を先細りのテーパ状としてあることを特徴とする冷凍機の配管密封部材。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れか一つに記載の配管密封部材と、この配管密封部材により密封される配管接続部とを備えることを特徴とする冷凍機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷凍機のフランジ付きの配管接続部を密封するための冷凍機の配管密封部材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、エアコンや冷凍機の室内機と室外機は、施工現場にて外部配管を介して接続している。施工現場へ輸送されるときには、各機の内部配管の引き出し端部は密封部材にて密封されており、施工時に、密封部材を取り外して、外部配管を接続するようにしている。
一般に、中、大型の冷凍機では、内部配管および外部配管の端部に設けたフランジ同士をボルトにより締結している。また、両フランジ間にガスケットを挟んでシールを達成している。
【０００３】
したがって、この種のフランジ接続タイプの内部配管の端部は、鉄の鍛造品のシール面を機械加工により仕上げた密封部材を用いている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この種の密封部材は、現場で取り外してそのまま廃却してしまうので、できるだけ製造コストの安いものが好ましい。
また、密封部材が鉄製の場合、材料の鉄を精錬するためのエネルギが大きく、また、鍛造や機械加工の加工エネルギも大きく、好ましくない。というのは、近年要望が高まっている地球環境への配慮の観点からもエネルギをあまり多く使わずに製造できるものが好ましいからである。
【０００５】
また、密封部材が鉄製の場合、錆が発生し、内部配管側のシール面にも錆が波及して、外部配管への組み付け後のシール性が損なわれるおそれがある。
そこで、本願発明者は、密封部材を合成樹脂にて形成することを案出するが、下記の新たな問題の発生が懸念される。すなわち、合成樹脂の場合、強度不足が問題となる。特に、ボルト締め時に強度不足による変形にて、気密性や液密性が損なわれるおそれがある。また、樹脂成形時に発生するウェルドラインの部分で特に強度が弱くなり、この部分にてクラック等が発生するおそれがある。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の第１の目的はコスト安価な配管密封部材を提供することである。
また、本発明の第２の目的は、強度が高く以て高いシール性を発揮できる樹脂製の配管密封部材を提供することである。
また、本発明の第３の目的は、ウェルドラインに起因する強度不足の問題を解消することのできる樹脂製の配管密封部材を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、冷凍機のフランジ付き配管接続部を密封する密封部材であって、上記フランジに対向するシール面を有し締結具によりフランジに締結される樹脂成形品からなるシール板を備え、上記締結具はボルトを含み、シール板にはボルト挿通孔が設けられ、シール板のシール面の背面には、ボルト挿通孔の周縁に沿うボスと、補強用のリブとが形成され、上記補強用のリブは、シール板の周縁に沿ってボス間を繋ぐ周縁リブと、配管開口の中心に対応する、シール面の背面の中央部からボスおよび周縁リブへ放射状に延びる放射状リブとを含み、上記補強用のリブは、シール面の背面の中央部を回避して対となるボス間を繋ぐリブを含むことを特徴とするものである。
本発明では、樹脂を用いることにより、コストを低減することができる。また、鉄材に比較して材料生成エネルギが低いのでエコロジーの点でも好ましい。
【０００８】
また、ボルトであれば、強固に締結できシール性を高くすることができる。また、強固に締め付けてもボスおよび補強用リブにより強度が確保されるので、変形に起因するシール性の低下もない。
【０００９】
また、各ボルト挿通孔の周縁をボスにて補強し、これらボス間をシール板の周縁に沿う周縁リブによって繋ぎ、さらに、これらボスおよび周縁リブを放射状リブによって繋いだ。これにより、ボスやリブにより区画される多くのボックス構造やトライアングル構造を得ることができ、樹脂製でありながら、鉄製に匹敵する高い強度を達成することができる。したがって、ボルト締め時に撓んでシール性が悪くなるようなことがない。また、錆発生のおそれもない。
【００１１】
また、配置されるリブがボス間の中央部に偏り過ぎた場合、これらのリブと周縁リブとの間の空間が広くなり過ぎ、強度が低下するおそれがある。これに対して、本発明では、シール面の背面全体にまんべんなくリブを配置でき、全体強度を高くすることができる。
また、請求項２記載の発明は、請求項１において、上記フランジとシール板との締結は、配管接続部の配管開口を挟む少なくとも２つの位置で締結具によって締結されていることを特徴とするものである。本発明では配管開口の両側で締結具を締め込むことにより、シール性を高くすることができる。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２において、上記周縁リブおよび放射状リブの少なくとも一部が、ボックス構造を呈する一対のリブに分割して構成されていることを特徴とするものである。本発明では、より高い強度を達成することができる。というのは、１本のリブを通すよりも、仮に多少細幅であっても２本に分けてボックス構造としたほうが強度を高くすることができるからである。
【００１３】
また、請求項４記載の発明は請求項１，２又は３において、シール板の周縁に対応するボスの一部に開放部を設けたことを特徴とするものである。本発明では、開放部によりウェルドラインの形成が防止されるので、ウェルドラインに起因する強度低下を防止できる。
また、請求項５記載の発明は、請求項１ないし４の何れか一つにおいて、上記シール面には、内部配管の端部の環状フランジの内周に形成される環状溝内に進入し、環状溝の底部および周壁部とでＯリングの収容空間を区画する周壁面を有する突部が形成され、この突部の周壁面を先細りのテーパ状としてあることを特徴とするものである。
【００１４】
従来、用いているガスケットの場合、その変形許容量が少ない。したがって、フランジ締結時に一部のボルトのみが強く締め込まれる、いわゆる片締めが発生したときに、その影響を受けてシール性が低下し易い。これに対して、本発明ではＯリングを用いるので、仮に片締めが生じたとしても、これをＯリングの弾性にて吸収できる結果、高いシール性を確保できる。特に、突部の周側面をテーパ状としてあるので、本密封部材を組み込むときに、Ｏリングを突部の周側面に仮保持しておくことができ、組立作業性が良い。
【００１５】
また、請求項６のように、請求項１ないし５の何れか一つに記載の配管密封部材と、この配管密封部材により密封される配管接続部を有する冷凍機であれば、好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。
第１の実施の形態に係る密封部材１は、図１に示すように、冷凍機２の外部３に引き出された内部配管４の環状フランジ５付き接続部６を仮に密封するものである。
図１の要部拡大断面図である図２を参照して、内部配管４の接続部６の環状フランジ５の内周には、内部配管４の開口７の周縁に沿って環状溝８が形成されている。
【００１７】
図２、平面図である図３および背面図である図４を参照して、密封部材１は後述するボス１５およびリブ１６，１７を一体に成形し、略小判形形状或いは略菱形形状をなす合成樹脂製のシール板９からなる。シール板９は、内部配管４の環状フランジ５に対向するシール面１０を有している。シール板９は、これを貫通する一対の締結具としてのボルト１１により環状フランジ５に締結されるようになっている。
【００１８】
シール板９は、内部配管４の開口７を挟んで対をなすフランジ締結用のボルト挿通孔１２を備えている。シール板９のシール面１０の中央部には、環状フランジ５の環状溝８内に進入する円錐台状の突部１３が形成されている。
一方、シール板９のシール面１０の背面１４には、各ボルト挿通孔１２の周縁をそれぞれ取り囲むボス１５と、シール板９の周縁に沿ってボス１５，１５間を繋ぐ一対の周縁リブ１６，１６とを備えている。さらに、シール板９のシール面１０の背面１４には、その中央部Ａ（ボス１５，１５間の中央部である）からボス１５および周縁リブ１６へ放射状に延びる放射状リブ１７１〜１７８（総称していうときは、単に放射状リブ１７という）を備えている。
【００１９】
放射状リブ１７１，１７２はボス１５の中心間を結んでいる。放射状リブ１７３〜１７６は、ボス１５と周縁リブ１６とが交わる部分と、ボス間の中央部Ａとを結んでいる。放射状リブ１７７，１７８は対応する周縁リブ１６の中央部Ｂをボス間の中央部Ａに結んでいる。
シール面１０に形成された突部１３の周側面４８は先細りのテーパ状に形成されている。この周側面４８と、内部配管４の環状フランジ５の環状溝８の底部８ａおよび周壁部８ｂとが主になって、Ｏリング１９の収容空間２０が区画されている。この収容区間２０は断面略三角形形状を呈しており、特にシール性に最も有効な環状溝８入口近傍で、テーパ状の周側面４８の基部によってＯリング２０が最も強く圧縮されるようにしてある。これにより、収容空間２０内への外部からの空気や水分の侵入を確実に防止することができ、内部配管４側のシール面である環状溝８の底部８ａでの錆の発生を確実に防止することができる。
【００２０】
本第１の実施の形態では、各ボルト挿通孔１２の周縁をボス１５にて補強したうえに、これらボス１５，１５間を周縁リブ１６，１６によって一体的に繋ぎ、さらに、これらボス１５および周縁リブ１６を放射状リブ１７によって繋いだ。これにより、ボス１５やリブ１６，１７により区画される多くのトライアングル構造を得ることができ、樹脂製でありながら、鉄製に匹敵する高い強度を達成できる。したがって、ボルト締め時に撓んでシール性が悪くなるようなことがない。
【００２１】
また、何れか一方のボルト１１が強く締められる、いわゆる片締めが生じたとしても、これをＯリング１９の弾性にて吸収できる結果、高いシール性を確保できる。特に、シール面１０に設けた突部１３の周側面４８をテーパ状としてあるので、本密封部材１を組み込むときに、Ｏリング１９を突部１３の周側面４８に仮保持しておくことができ、組立作業性が良い。
次いで、図５は本発明の第２の実施の形態を示している。図５を参照して、本第２の実施の形態の密封部材１Ａは、図１の実施の形態と比較して、シール板９の横幅がボス１５，１５間の中央部で広くされている。また、図４の実施の形態で設けていた放射状リブ１７３〜１７６に代えて、背面１４の中央部Ａを回避して対となるボス１５，１５間を繋ぐリブ回避２１１〜２１４（総称していうときは、回避リブ２１という）を設けている。他の構成については第１の実施の形態と同様であるので、図に同一符号を付して、その説明を省略する。
【００２２】
本第２の実施の形態のように広幅となった場合に、図４の実施の形態と同様のリブ構造にて対処しようとすると、周縁リブ１６と対応する放射状リブ１７３〜１７６間の間隔が離れてトライアングル構造が弱くなおそれがある。これに対して本第２の実施の形態では、背面１４の中央部Ａを回避する回避リブ２１を設けて、シール面１０の背面１４全体にまんべんなくリブを配置し、もって全体強度を高くした。
【００２３】
次いで、図６は第３の実施の形態の密封部材１Ｂを示している。図６を参照して、本第３の実施の形態の密封部材１Ｂでは、図４の実施の形態においてボス１５，１５の中心間を結ぶ放射状リブ１７１，１７２を、各一対の分割リブ２２１，２２２；２２３，２２４（分割リブ２２１〜２２４を総称していうときは単に分割リブ２２という）に分割して構成している。そして、各組の分割リブ２２１，２２２（２２３，２２４）が対応するボス１５および放射状リブ１７７，１７８間をつなぎ、これにより、ボックス構造を呈するようにしている。２本に分けてのボックス構造によって、より高い強度を実現できる。他の構成については図５の実施の形態と同様であるので、図に同一符号を付して、その説明を省略する。
【００２４】
次いで、図７は本発明の第４の実施の形態の密封部材１Ｃを示している。図７を参照して、本第４の実施の形態では、背面１４の中央部Ａからボス１５および周縁リブ１６に向けて全方位に延びる多数の放射状リブ１７１〜１７８，１８１〜１８４（放射状リブ１８１〜１８４を総称していうときは単に放射状リブ１８という）を設け、さらに、背面１４には、その中央部Ａの周囲を取り囲む環状をなして各放射状リブ１７１〜１７８，１８１〜１８４と交差する環状リブ２３を形成してある。環状リブ２３は円環状であることが好ましいが、楕円状であっても良い。他の構成については、図４の実施の形態と同様であるので、図に同一符号を付して、その説明を省略する。本第４の実施の形態では、環状リブ２３によりさらに高い強度を達成することができる。
【００２５】
次いで、図８は第５の実施の形態の密封部材１Ｄを示している。図８を参照して、密封部材１Ｄは方形をなすシール板９Ｄを有し、方形の隅角部にそれぞれボルト挿通孔１２を配置している。各ボルト挿通孔１２はボス１５により取り囲まれている。シール板９Ｄの背面１０の中央部Ａを取り囲む態様にて、環状リブ２４が形成されている。環状リブ２４は円環状が好ましいが、楕円状であっても良い。隣接するボス１５，１５間をシール板９の周縁の四辺に沿って繋ぐ周縁リブ２５〜２８が形成されており、各周縁リブ２５〜２８は、ボックス構造とするために各一対の分割リブ２５１，２５２；２６１，２６２；２７１，２７２；２８１，２８２に分割して構成されている。
【００２６】
また、各ボス１５と環状リブ２４とをシール板９Ｄの対角線上に結ぶ放射状リブ２９〜３２が形成されており、各放射状リブ２９〜３２も、ボックス構造とするために各一対の放射状リブ２９１，２９２；３０１，３０２；３１１，３１２；３２１，３２２に分割して構成されている。また、シール板９Ｄの四辺の中央部と環状リブ２４とをそれぞれ結ぶ放射状リブ３３〜３６が形成されている。
本実施の形態では、ボス間を縦横斜めに繋ぐボックス構造を設けることにより、高い強度を確保することができ、もって、変形し難く高いシール性を確保することができる。
【００２７】
次いで、図９は本発明の第６の実施の形態の密封部材１Ｅを示している。図９を参照して、本実施の形態では、背面１０の中央部Ａから全方位に向けてボス１５又は周縁リブ２５〜２８に向けて多数の放射状リブ２９〜４４を延ばし、さらに、中央部Ａを取り囲む比較的大径の環状リブ４５を形成してある。この環状リブ４５は各ボス１５に繋がっている。本第６の実施の形態では、多数の放射状リブ２９〜４４と環状リブ４５によって高い強度を達成することができる。なお、上記の環状リブ４５が各ボス１５と交わらない程度に径を小さくしても良い。また、環状リブ４５は円環状が好ましいが、楕円状であっても良い。
【００２８】
次いで、図１０は本発明の第７の実施の形態の密封部材１Ｆを示している。図１０を参照して、図１０の密封部材１Ｆが図４の密封部材１と異なるのは、シール板９の周縁に対応するボス１５の一部に開放部４６を設けたことである。他の構成については図４と同様であるので、図に同一符号を付して、その説明を省略する。本第７の実施の形態では、開放部４６によりウェルドラインの形成が防止されるので、ウェルドラインに起因する強度低下を防止できる。なお、樹脂成形時のゲート位置は、シール板９のシール面１０の中央位置に設定される。
【００２９】
本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の密封部材が冷凍機の内部配管の接続部に取り付けられた状態を示す概略図である。
【図２】図１の要部の一部破断拡大側面図である。
【図３】第１の実施の形態の密封部材の平面図である。
【図４】第１の実施の形態の密封部材の背面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態の密封部材の背面図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態の密封部材の背面図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態の密封部材の背面図である。
【図８】本発明の第５の実施の形態の密封部材の背面図である。
【図９】本発明の第６の実施の形態の密封部材の背面図である。
【図１０】本発明の第７の実施の形態の密封部材の背面図である。
【符号の説明】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ    密封部材
２    冷凍機
３    外部
４    内部配管
５    環状フランジ
６    接続部
７    開口
８    環状溝
８ａ  底部
８ｂ  周壁部
９，９Ｄ  シール板
１０  シール面
１１  ボルト（ボルト）
１２  ボルト挿通孔
１３  突部
１４  背面
Ａ    中央部
１５  ボス
１６，２５〜２８  周縁リブ
１７（１７１〜１７８）  放射状リブ
１８（１８１〜１８４）  放射状リブ
１９  Ｏリング
２０  収容空間
２１（２１１〜２１４）  回避リブ
２２（２２１〜２２４）  分割リブ
２３，２４，４５  環状リブ
２５１，２５２，２６１，２６２，２７１，２７２，２８１，２８２  分割リブ２９〜４４  放射状リブ
２９１，２９２，３０１，３０２，３１１，３１２，３２１，３２２  分割リブ４６  開放部
４８  周側面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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