(57)【要約】【課題】筒体製造時の手間を軽減したり、パイプの取付作業を容易化して生産コストを低減することができるとともに、筒体とパイプの接合強度を高めてパイプの傾斜等を防止することができる冷媒容器を提供する。【解決手段】上端が開口し、底部３ａに冷媒流出孔１８が穿設された胴体３の内部に、筒体３よりも小径のパイプ４を配置し、パイプ４の下端部４ａを冷媒流出孔１８に接合した冷媒容器であって、冷媒流出孔１８は、パイプ挿入部４ｃの外径と略々同寸の径を有するパイプ挿入孔２２と、パイプ挿入孔２２の下方に配置され、パイプ挿入孔２２に比して大径のパイプ固定孔２３とを備え、パイプ４は、下端部４ａがパイプ挿入孔２２及びパイプ固定孔２３に挿入された状態で下端部４ａのうちのパイプ固定孔２３に位置する部分が拡径され、拡径部４ｄの外周面がパイプ固定孔２３の側面に当接している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が開口し、他端部に貫通孔が穿設された筒体の内部に、該筒体よりも小径のパイプを配置し、該パイプの一端部を前記貫通孔に接合した冷媒容器であって、
前記貫通孔は、所定の径を有するパイプ挿入孔と、該パイプ挿入孔に比して大径のパイプ固定孔とを該筒体の内側から外側に向けて順に備え、
前記パイプは、一端部が前記パイプ挿入孔及びパイプ固定孔に挿入された状態で該一端部のうちの前記パイプ固定孔に位置する部分が拡径され、該拡径部の外周面が前記パイプ固定孔の側面に当接したことを特徴とする冷媒容器。
【請求項２】
前記貫通孔は、前記パイプに設けられる環状凸部を突き当て配置するための座ぐり部を備え、該座ぐり部、前記パイプ挿入孔及び前記パイプ固定孔を前記筒体の内側から外側に向けて順に備えることを特徴とする請求項１に記載の冷媒容器。
【請求項３】
前記貫通孔は、前記パイプ固定孔に比して大径の継手孔を備え、前記パイプ挿入孔、前記パイプ固定孔及び該継手孔を前記筒体の内側から外側に向けて順に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の冷媒容器。
【請求項４】
前記パイプ挿入孔は、前記パイプの挿入部の外径に対応した径を有することを特徴する請求項１、２又は３に記載の冷媒容器。
【請求項５】
一端が開口し、他端部に貫通孔が穿設された筒体の内部に、該筒体よりも小径のパイプを配置し、該パイプの一端部を前記貫通孔に接合した冷媒容器の製造方法であって、
一端が開口するとともに他端が閉口した筒状母体の外側から切削して、該筒状母体の他端部に、所定の径を有するパイプ挿入孔と、該パイプ挿入孔よりも外側に位置し、該パイプ挿入孔に比して大径のパイプ固定孔とを形成し、前記筒体を作成する工程と、
前記筒体の開口を通じて前記パイプを該筒体の内部に収容するとともに、該パイプの一端部を前記パイプ挿入孔及びパイプ固定孔に挿入する工程と、
前記筒体の外側から前記パイプの一端部に拡径治具を挿入し、該パイプの一端部のうちの前記パイプ固定孔に位置する部分を拡径する工程とを有することを特徴とする冷媒容器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクル中に組み込まれ、冷媒を貯留するアキュムレータやレシーバドライヤ等に用いられる冷媒容器及びその製造方法に関し、特に、有底又は有蓋の長尺筒体の内部にパイプを配置し、パイプの一端を筒体の底部又は蓋部に接合した冷媒容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の冷媒容器として種々のものが考案されており、その一例として、図５に示す冷媒容器５１が知られている。この冷媒容器５１は、図５（ａ）に示すように、大別して、上端が開口した有底円筒状の筒体５２と、筒体５２の内部に配置され、下端部５３ａが筒体５２の底部５２ａに接合されたパイプ５３とから構成される。
【０００３】
図５（ｂ）に示すように、筒体５２の内側底面５２ｂには、円柱状の凹部５２ｃと、凹部５２ｃの底面に突設された突起部５２ｄとが形成される。凹部５２ｃの径は、パイプ５３のバルジ加工部（環状凸部）５３ｂ（図５（ａ）参照）の外径よりも大きく、また、突起部５２ｄは、環状凸部５３ｂの外径と略々同寸の内径を有する円環状に形成される。凹部５２ｃの中央には、パイプ５３の外径と略々同寸の径を有する円柱状のパイプ挿入孔５２ｅが設けられ、パイプ挿入孔５２ｅの下方には、パイプ挿入孔５２ｅに比して大径の継手孔５２ｆが設けられる。
【０００４】
パイプ５３の取り付けにあたっては、図６（ａ）に示すように、筒体５２の内部に上方からパイプ５３を挿入し、パイプ５３の環状凸部５３ｂを筒体５２の凹部５２ｃに突き当てる。次いで、図６（ｂ）に示すように、円筒状の折り曲げ治具６１を筒体５２の内部に挿入し、折り曲げ治具６１の先端部６１ａを筒体５２の突起部５２ｄに当接させる。そして、図６（ｃ）に示すように、折り曲げ治具６１を下方に押し込んで突起部５２ｄを内側に折り曲げ、図７に示すように、パイプ５３の環状凸部５３ｂをかしめてパイプ５３を固定する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の冷媒容器５１では、図５（ｂ）に示すように、凹部５２ｃ、突起部５２ｄ、パイプ挿入孔５２ｅ及び継手孔５２ｆを筒体５２の底部５２ａに形成する必要があるが、このうち、凹部５２ｃ及び突起部５２ｄは、筒体５２の内部から切削刃を宛い、筒体５２の内側底面５２ｂを切削して形成し、一方、パイプ挿入孔５２ｅ及び継手孔５２ｆは、筒体５２の外側から切削刃を宛い、筒体５２の外側底面５２ｈを切削して形成することになる。このため、内側からの切削作業と外側からの切削作業とが必要になり、加工に手間がかかって生産コストを増大させるという問題がある。
【０００６】
また、突起部５２ｄの形成にあたっては、突起部５２ｄの外側に円環状の細い溝５２ｇを作成するための切削が必要になり、専用の切削刃や装置が必要となる。加えて、切削刃を筒体５２の内部に入れて切削を進めなければならないため、筒体５２が長くなるほど作業しづらくなり、加工精度の低下を招くという問題も生じる。
【０００７】
さらに、従来の冷媒容器５１においては、図７に示すように、パイプ５３の環状凸部５３ｂを突起部５２ｄでかしめてパイプ５３を筒体５２に固定するため、パイプ５３と筒体５２の接触面積が小さくなり、筒体５２とパイプ５３の接合強度が弱くなる。その結果、取り付け時や使用時にパイプ５３が傾斜するなどの弊害が生じ、信頼性に劣る面がある。
【０００８】
そこで、本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、筒体製造時の手間を軽減したり、パイプの取付作業を容易化して生産コストを低減することができるとともに、筒体とパイプの接合強度を高めて信頼性を向上させることが可能な冷媒容器等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明は、一端が開口し、他端部に貫通孔が穿設された筒体の内部に、該筒体よりも小径のパイプを配置し、該パイプの一端部を前記貫通孔に接合した冷媒容器であって、前記貫通孔は、所定の径を有するパイプ挿入孔と、該パイプ挿入孔に比して大径のパイプ固定孔とを該筒体の内側から外側に向けて順に備え、前記パイプは、一端部が前記パイプ挿入孔及びパイプ固定孔に挿入された状態で該一端部のうちの前記パイプ固定孔に位置する部分が拡径され、該拡径部の外周面が前記パイプ固定孔の側面に当接したことを特徴とする。
【００１０】
そして、本発明によれば、一方向からの切削作業でパイプ挿入孔及びパイプ固定孔を形成することができ、筒体製造時の手間を軽減することが可能になる。また、拡径治具を筒体の外側から挿入することでパイプを固定することができ、パイプの取付作業を容易化することができる。さらに、筒体とパイプの接触面積を拡大することができ、両者の接合強度を高めて信頼性を向上させることが可能になる。
【００１１】
上記冷媒容器において、前記貫通孔が、前記パイプに設けられる環状凸部を突き当て配置するための座ぐり部を備え、該座ぐり部、前記パイプ挿入孔及び前記パイプ固定孔を前記筒体の内側から外側に向けて順に備えることができる。これによれば、パイプの環状凸部及び拡径部間の凹部が、筒体の座ぐり部及びパイプ固定孔間の突起部と係合するようになるため、パイプをより強固に固定することが可能になる。
【００１２】
上記冷媒容器において、前記貫通孔が、前記パイプ固定孔に比して大径の継手孔を備え、前記パイプ挿入孔、前記パイプ固定孔及び該継手孔を前記筒体の内側から外側に向けて順に備えることができる。これによれば、拡径治具を挿入する際に継手孔に傷が付くのを防止することが可能になる。
【００１３】
上記冷媒容器において、前記パイプ挿入孔が、前記パイプの挿入部の外径に対応した径を有するように構成することができる。ここで、パイプの挿入部とは、パイプのうちのパイプ挿入孔及びパイプ固定孔に挿入される部分を言い、また、パイプの挿入部の外径とは、拡径する前の状態の挿入部の外径を言う。
【００１４】
また、本発明は、一端が開口し、他端部に貫通孔が穿設された筒体の内部に、該筒体よりも小径のパイプを配置し、該パイプの一端部を前記貫通孔に接合した冷媒容器の製造方法であって、一端が開口するとともに他端が閉口した筒状母体の外側から切削して、該筒状母体の他端部に、所定の径を有するパイプ挿入孔と、該パイプ挿入孔よりも外側に位置し、該パイプ挿入孔に比して大径のパイプ固定孔とを形成し、前記筒体を作成する工程と、前記筒体の開口を通じて前記パイプを該筒体の内部に収容するとともに、該パイプの一端部を前記パイプ挿入孔及びパイプ固定孔に挿入する工程と、前記筒体の外側から前記パイプの一端部に拡径治具を挿入し、該パイプの一端部のうちの前記パイプ固定孔に位置する部分を拡径する工程とを有することを特徴とする。本発明によれば、前記発明と同様に、作業効率を向上させることができるとともに、筒体とパイプの接合強度を高めることが可能になる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明によれば、筒体製造時の手間を軽減したり、パイプの取付作業を容易化して生産コストを低減することができるとともに、筒体とパイプの接合強度を高めて信頼性を向上させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明にかかる冷媒容器を適用したアキュムレータの一実施の形態を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は、冷媒容器（全体）を（ａ）のＡ−Ａ線で切断した状態を示す断面図である。
【図２】図１の胴体を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）はパイプを取り付ける前の底部の拡大断面図である。
【図３】胴体の製造方法を示す工程図である。
【図４】パイプの取付方法を示す工程図である。
【図５】従来の冷媒容器の一例を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）はパイプを取り付ける前の底部の拡大断面図である。
【図６】図５の冷媒容器におけるパイプの取付方法を示す工程図である。
【図７】パイプを取り付けた状態の胴体の底部の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。尚、以下の説明では、本発明にかかる冷媒容器を、冷凍サイクルを循環する冷媒を気液分離して貯留するアキュムレータに適用した場合を例示する。
【００１８】
図１は、本発明にかかる冷媒容器を適用したアキュムレータの一実施の形態を示し、このアキュムレータ１は、大別して、冷媒流入孔１５が設けられたヘッダ２と、冷媒流出孔１８が設けられた胴体３と、胴体３内に収容されたパイプ４とで構成される。尚、ヘッダ２と胴体３は、溶接部２７で溶接接合され、胴体３の上部開口がヘッダ２によって封止される。
【００１９】
ヘッダ２は、アルミニウム合金等の金属からなり、図１（ａ）に示すように、ヘッダ２の上部に配置された略円柱状のヘッダ本体１１と、ヘッダ本体１１の下方に配置された有蓋円筒状の分離部１２とを備え、それらヘッダ本体１１及び分離部１２が小径の連結部１３によって連結された構成を有する。ヘッダ本体１１、分離部１２及び連結部１３は、一体に構成され、鍛造、切削等の工程を経て形成される。
【００２０】
ヘッダ本体１１には、冷媒を胴体３内に導くための冷媒流入孔１５と、アキュムレータ１を冷凍サイクルユニットに固定するためのねじ孔１６とが設けられる。冷媒流入孔１５は、ヘッダ本体１１の上面から鉛直下方に穿設され、分離部１２と同心状に配置される。
【００２１】
冷媒流入孔１５は、上端が開口した円柱状孔であり、その下部が連結部１３に進入する深さに形成される。冷媒流入孔１５の底部は、分離部１２の上面によって閉塞され、また、冷媒流入孔１５の下部側面、すなわち、連結部１３の側面には、冷媒流入孔１５を胴体３内と連通する複数の連通孔１７が穿設される。これら連通孔１７は、図１（ｂ）に示すように、冷媒流入孔１５周りに等間隔で配置されることが好ましい。
【００２２】
胴体３は、アルミニウム合金等の金属からなり、図２（ａ）に示すように、上端が開口した有底円筒状に形成される。胴体３の底部３ａには、気液分離によって得られた気相冷媒を排出するための冷媒流出孔１８と、アキュムレータ１を冷凍サイクルユニットに固定するためのねじ孔１９とが設けられる。冷媒流出孔１８は、胴体３の中央部に形成され、ヘッダ２の冷媒流入孔１５と同心状に配置される。
【００２３】
図２（ｂ）に示すように、胴体３の内側底面３ｂには、パイプ４のバルジ加工部（環状凸部）４ｂ（図２（ａ）参照）が突き当て配置される座ぐり部２１が設けられ、座ぐり部２１の下方には、内側底面３ｂから外側底面３ｃに向けて順に、パイプ挿入孔２２、パイプ固定孔２３及び継手孔２４が設けられる。これらの孔２２〜２４は同心状に配置され、いずれも円柱状に形成される。
【００２４】
パイプ挿入孔２２の径Ｄ２は、パイプ挿入部４ｃ（図４（ａ）参照）の外径Ｄ１と略々同寸とされ、パイプ４を挿入可能な大きさとされる。また、パイプ固定孔２３の径Ｄ３は、パイプ挿入孔２２の径Ｄ２に比して大きく、さらに、継手孔２４の径Ｄ４は、パイプ固定孔２３の径Ｄ３に比して大きく形成される。
【００２５】
パイプ４は、図１（ａ）に示すように、下端部４ａが胴体３の底部３ａに接合され、上端部が分離部１２の内側空間１２ａに達する状態で胴体３内に収容される。パイプ４の下端部４ａは、図２（ａ）に示すように、胴体３の底部３ａのパイプ挿入孔２２及びパイプ固定孔２３に挿入され、下端部４ａのうちのパイプ固定孔２３に位置する部分４ｄが拡径される。
【００２６】
そのため、パイプ４の拡径部４ｄの外周面がパイプ固定孔２３の側面に当接するとともに、パイプ４の環状凸部４ｂ及び拡径部４ｄ間の凹部４ｅが、胴体３の座ぐり部２１及びパイプ固定孔２３間の突起部２５（図２（ｂ）参照）と係合し、これにより、パイプ４が胴体３の底部３ａに強固に固定される。また、パイプ４の胴体部４ｆの側面には、胴体３内に溜まったオイルを冷媒流出孔１８に導くためのオイル戻し孔２０が設けられる。
【００２７】
図１に示すように、上記アキュムレータ１では、冷媒流入孔１５に冷媒が流入すると、冷媒は、連結部１３の連通孔１７から水平方向に流出して胴体３内に進入し、分離部１２によって気液分離される。分離された液冷媒、及び冷媒中に含まれていたコンプレッサオイル（以下「オイル」という）は、胴体３内を落下し、胴体３の下部に貯留される。その過程で、液冷媒とオイルとの分離が進み、オイルは液冷媒の下方に溜まる。
【００２８】
一方、分離されたガス冷媒は、分離部１２の側周面１２ｂと胴体３の内側壁３ｄとの間の隙間を通過した後、胴体３内を上昇して分離部１２の上側裏面１２ｃに衝突し、パイプ４の上端部の流入口４ｇに導かれる。流入口４ｇに導かれたガス冷媒は、パイプ４内を下降し、胴体３の下部に溜まったオイルを引き込みながら冷媒流出孔１８に進入する。
【００２９】
次に、胴体３の製造方法について、図３を参照しながら説明する。
【００３０】
胴体３の製造にあたっては、図３（ａ）に示すように、先ず、有底円筒状の筒状母体３１を鍛造によって形成する。このとき、内側底面３１ｂの座ぐり部２１、外側底面３１ｃの面取部２６も同時に形成する。
【００３１】
次いで、図３（ｂ）に示すように、筒状母体３１の下方から切削作業を行って継手孔２４を形成し、その後、筒状母体３１の下方から継手孔２４の中央を切削して、図３（ｃ）、（ｄ）に示すように、パイプ固定孔２３及びパイプ挿入孔２２を順に形成する。
【００３２】
尚、上記の例では、継手孔２４、パイプ固定孔２３及びパイプ挿入孔２２の順で形成するが、パイプ挿入孔２２、パイプ固定孔２３及び継手孔２４の順で形成するようにしてもよい。また、先端部に向かって多段状に縮径している型バイトを用いて、パイプ挿入孔２２、パイプ固定孔２３及び継手孔２４を同時に形成するようにしてもよい。ここで、ねじ孔１９（図２（ａ）参照）は、切削工程中のどの段階で形成してもよく、例えば、パイプ挿入孔２２を形成した後に形成することができる。
【００３３】
上述のとおり、本実施の形態によれば、パイプ挿入孔２２、パイプ固定孔２３及び継手孔２４を一方向からの切削作業で形成することができ、胴体３の製造時の手間を軽減することが可能になる。また、それらの孔２２〜２４のいずれもが円柱状であり、単純な形状であるため、汎用的な切削刃を使用することができるとともに、切削作業を容易化することができる。
【００３４】
次に、パイプ４の取付方法について、図４を参照しながら説明する。
【００３５】
パイプ４の取り付けにあたっては、先ず、図４（ａ）に示すように、胴体３の上方からパイプ４を下降させ、パイプ４を胴体３内に挿入する。その後、図４（ｂ）に示すように、環状凸部４ｂが座ぐり部２１に突き当たるまでパイプ４を下降させ、パイプ４の下端部４ａをパイプ挿入孔２２及びパイプ固定孔２３に挿入する。
【００３６】
次いで、パイプ４を上方から押さえた状態で、胴体３の下方から拡径治具３３を上昇させ、拡径治具３３の先端部３３ａをパイプ４の下端部４ａに挿入する。その後、図４（ｃ）に示すように、拡径治具３３を深く押し込み、拡径治具３３の大径部３３ｂをパイプ４の下端部４ａに圧入する。これにより、パイプ４の下端部４ａの一部を内側から押し広げて拡径し、拡径した部分の外周面をパイプ固定孔２３の側面に当接させる。
【００３７】
尚、拡径治具３３を挿入する際には、継手孔２４の径Ｄ４（図２（ｂ）参照）がパイプ固定孔２３の径Ｄ３よりも大きいため、拡径治具３３と継手孔２４の側面との間に隙間が生じる。このため、拡径治具３３の挿入位置が若干ずれた場合でも、拡径治具３３が継手孔２４に接触するのを回避することができ、継手孔２４の損傷を防止することが可能になる。
【００３８】
最後に、図４（ｄ）に示すように、拡径治具３３を下降させてパイプ４から抜き取り、これにより、パイプ４の取り付けが完成する。
【００３９】
このように、本実施の形態によれば、胴体３の下方から拡径治具３３を挿入してパイプ４を固定することができるため、パイプ４の固定作業を胴体３の外側から行うことができる。このため、胴体３が長くなる場合でも容易にパイプ４を固定することができ、作業効率を向上させることが可能になる。
【００４０】
また、パイプ４の下端部４ａを部分的に拡径し、拡径部４ｄの外周面をパイプ固定孔２３の側面に当接させるため、従来の冷媒容器５１に比べて、パイプ４と胴体３の接触面積を拡大することができる。これにより、両者の接合強度を向上させることができ、取り付け時や使用時のパイプ４の傾斜等を防止することが可能になる。
【００４１】
尚、上記実施の形態においては、本発明にかかる冷媒容器をアキュムレータに適用した場合を例示したが、本発明は、アキュムレータ以外にも広く適用することが可能である。
【００４２】
また、上記実施の形態においては、有底円筒状の胴体（筒体）３の内側底面３ｂにパイプ４の下端部４ａを固定する場合を例示したが、本発明は、有蓋円筒状の筒体の内側蓋面にパイプの上端部を固定する場合にも適用することができる。
【００４３】
さらに、胴体（筒体）３の形状は、円筒状に限られるものでなく、角筒状等の他の筒形状を採ることができる。また、パイプ４に関しても、必ずしも円筒状である必要はなく、他の筒形状とすることができる。この場合、座ぐり部２１、パイプ挿入孔２２及びパイプ固定孔２３の形状は、パイプ４の形状に対応したものとなる。
【符号の説明】
【００４４】
１  アキュムレータ
２  ヘッダ
３  胴体
３ａ  胴体の底部
３ｂ  胴体の内側底面
３ｃ  胴体の外側底面
３ｄ  胴体の内側壁
４  パイプ
４ａ  パイプの下端部
４ｂ  環状凸部
４ｃ  パイプ挿入部
４ｄ  拡径部
４ｅ  凹部
４ｆ  胴体部
４ｇ  流入口
１１  ヘッダ本体
１２  分離部
１２ａ  分離部の内側空間
１２ｂ  分離部の側周面
１２ｃ  分離部の上側裏面
１３  連結部
１５  冷媒流入孔
１６  ねじ孔
１７  連通孔
１８  冷媒流出孔
１９  ねじ孔
２０  オイル戻し孔
２１  座ぐり部
２２  パイプ挿入孔
２３  パイプ固定孔
２４  継手孔
２６  面取部
２７  溶接部
３１  筒状母体
３１ｂ  筒状母体の内側底面
３１ｃ  筒状母体の外側底面
３３  拡径治具
３３ａ  先端部
３３ｂ  大径部
【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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