(57)【要約】【課題】高圧硬質フレキ管路接続密封システムを提供することを課題とする。【解決手段】本発明は、高圧硬質フレキ管路接続密封システムに関し、前記高圧硬質フレキ管路接続密封システムはフレキシブル管と硬質管とトランジション継手とを含み、前記トランジション継手の両端が各々フレキシブル管及び硬質管と接続し、フレキシブル管及びトランジション継手の外側をゴム層で覆い、前記トランジション継手の外側を覆うゴム層にクランプが圧接される。従来技術に対比すると、本発明は、硬質フレキ管間の密封性能を大幅に向上させることで、本発明が高低温及び高圧雰囲気において使用でき、従って新エネルギー自動車のエアコン管路内において使用させることができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレキシブル管と硬質管とを含む高圧硬質フレキ管路接続密封システムであって、
トランジション継手を更に含み、前記トランジション継手の肉厚は、前記フレキシブル管の肉厚の５〜２０倍で、前記トランジション継手の両端が各々前記フレキシブル管及び前記硬質管と接続し、前記フレキシブル管及び前記トランジション継手の外側をゴム層で覆い、前記トランジション継手の外側を覆うゴム層にクランプが圧接されることを特徴とする、高圧硬質フレキ管路接続密封システム。
【請求項２】
前記フレキシブル管は、金属ベローズであることを特徴とする、請求項１に記載の高圧硬質フレキ管路接続密封システム。
【請求項３】
前記フレキシブル管は、ステンレス材質の金属ベローズであることを特徴とする、請求項２に記載の高圧硬質フレキ管路接続密封システム。
【請求項４】
前記フレキシブル管を指定の長さに切断した後、前記トランジション継手と接続することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の高圧硬質フレキ管路接続密封システム。
【請求項５】
前記ゴム層は、前記金属ベローズの外側を覆うゴム内層と、前記ゴム内層の外側を巻き付ける補強層と、前記補強層の外側を覆うゴム外層とを含むことを特徴とする、請求項１に記載の高圧硬質フレキ管路接続密封システム。
【請求項６】
前記フレキシブル管と前記トランジション継手は、溶接接合或いは締り嵌めリベット接合を用いて接続されることを特徴とする、請求項５に記載の高圧硬質フレキ管路接続密封システム。
【請求項７】
前記フレキシブル管は、前記トランジション継手に挿入された後、端面同士を溶接して接合することを特徴とする、請求項６に記載の高圧硬質フレキ管路接続密封システム。
【請求項８】
前記フレキシブル管と前記トランジション継手は、接触面の溶接を通じて接合されることを特徴とする、請求項６に記載の高圧硬質フレキ管路接続密封システム。
【請求項９】
前記フレキシブル管と前記トランジション継手は、レーザ溶接、銅ろう付け或いはプラズマアーク溶接を通じて接合されることを特徴とする、請求項５〜８のいずれか一項に記載の高圧硬質フレキ管路接続密封システム。
【請求項１０】
前記フレキシブル管と前記トランジション継手は、レーザ溶接を通じて接合され、前記補強層がアアラミド編組層、ポリエステル編組層又はワイヤ編組層であることを特徴とする、請求項９に記載の高圧硬質フレキ管路接続密封システム。
【請求項１１】
前記フレキシブル管と前記トランジション継手は、銅ろう付けを通じて接合され、前記補強層がアアラミド編組層、ポリエステル編組層又はワイヤ編組層であることを特徴とする、請求項９に記載の高圧硬質フレキ管路接続密封システム。
【請求項１２】
前記ワイヤ編組層の材質は、真鍮メッキの合金鋼で製造されることを特徴とする、請求項１０又は１１に記載の高圧硬質フレキ管路接続密封システム。
【請求項１３】
前記トランジション継手は、ステンレス材質であり、外側面に互いに平行な環状突起が設けられることを特徴とする、請求項１に記載の高圧硬質フレキ管路接続密封システム。
【請求項１４】
トランジション継手の外端面は、ゴム層外に突出して前記硬質管に接続されることを特徴とする、請求項１又は１３に記載の高圧硬質フレキ管路接続密封システム。
【請求項１５】
前記クランプは、前記トランジション継手とリベット接合することを特徴とする、請求項１に記載の高圧硬質フレキ管路接続密封システム。
【請求項１６】
前記クランプの内側面には、互いに平行な環状歯形突起が設けられることを特徴とする、請求項１又は１５に記載の高圧硬質フレキ管路接続密封システム。
【請求項１７】
前記硬質管は、前記トランジション継手と溶接接合或いはリベットの締り嵌め接合により接続されることを特徴とする、請求項１に記載の高圧硬質フレキ管路接続密封システム。
【請求項１８】
前記硬質管と前記トランジション継手は、レーザ溶接、銅ろう付け、プラズマアーク溶接、アルゴンアーク溶接或いは誘導加熱溶接を通じて接合されることを特徴とする、請求項１又は１７に記載の高圧硬質フレキ管路接続密封システム。
【請求項１９】
前記硬質管は、ステンレス材質の管材であることを特徴とする、請求項１又は１７に記載の高圧硬質フレキ管路接続密封システム。
【請求項２０】
前記ゴム層外に突出される前記トランジション継手の外表面にアルミ合金製ジョイントが嵌め込まれることを特徴とする、請求項１又は１３に記載の高圧硬質フレキ管路接続密封システム。
【請求項２１】
前記トランジション継手の外表面と前記アルミ合金製ジョイント内側との間に銅リングが更に設けられることを特徴とする、請求項２０に記載の高圧硬質フレキ管路接続密封システム。
【請求項２２】
前記アルミ合金製ジョイントの外表面にアウタクランプが圧接されることを特徴とする、請求項２０に記載の高圧硬質フレキ管路接続密封システム。
【請求項２３】
前記アルミ合金製ジョイントの外端面にアルミ合金材質の前記硬質管が接続されることを特徴とする、請求項２０に記載の高圧硬質フレキ管路接続密封システム。
【請求項２４】
前記アルミ合金製ジョイントとアルミ合金材質の前記硬質管は、溶接で接合されることを特徴とする、請求項２２に記載の高圧硬質フレキ管路接続密封システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接続手段に関し、特に、高圧硬質フレキ管路接続密封システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
快適な体験に対する消費者の需要が増加し続け、国が環境保全に対し日増しに重視され、新エネルギーの電動乗り物が傾向になっている。新エネルギーの電気自動車は、航続距離要求のアップ、都市電動乗り物における熱管理の普及、電池寿命の延長、航続力の向上及び駆動システムの性能改善に重要な役割を果たす。
【０００３】
現在ヒートポンプ空調は、純電気自動車の熱をつくる有効な解決策である。動力電池に技術上の躍進がない状況において、消費電力が低い熱をつくることを保証する場合、ヒートポンプ空調が数少ない実現可能な技術であり、成績係数がＰＴＣ加熱よりも遥かに高く、航続距離を効果的に延長できる。
【０００４】
従来の空調冷媒は、Ｒ１３４ａで、空調システムの圧力が運転条件によって高圧、低圧の２種類に分けられることができ、高圧が１３ｂａｒ程度で、低圧が１ｂａｒ〜３ｂａｒである。そのためＲ１３４ａは、環境配慮型製品への移行中の代替冷媒であり、淘汰されるのも時間の問題となる。ヒートポンプ空調の冷媒は、Ｒ７４４（ＣＯ２）二酸化炭素冷媒を用い、高圧管の作動圧力が１７０ｂａｒで、管路内の最高圧力が極端な高温の気候条件下で３００ｂａｒに達することができる。低圧管の作動圧力が１３０ｂａｒで、同様に管路内の圧強も極端な高温の気候条件下で急激に上昇する。同時に動作温度が最低の−４０℃、最高で１８０℃である。これにより従来自動車用エアコンのホースアセンブリは、周囲温度−４０℃〜１８０℃、システム圧力１３０〜１７０ｂａｒ（圧力限界３００ｂａｒ）の要求に耐えられない。高温高圧に耐えられない場合、新エネルギー自動車内で使用する時、電熱線でのみ空調加熱を行い、ヒートポンプ技術で熱を作ることができない。電熱線による加熱は、車の航続距離を大幅に短縮し；全てを硬質管で接続した場合、管路の密封問題を解決することができるが、自動車内部スペースの制限により、全てを硬質管と用いることができず、ホースと硬質管が結合した管路アセンブリを用いなければならない。これにより、二酸化炭素冷媒を使用し、高低温の交互変化及び高圧の運転条件に適応できるエアコン管路を提供するのは、高温・低温、高圧の雰囲気に適応するため、接続部材の密封性を厳密に確保する必要があり、これこそ現在解決が急務となる技術的問題となっている。
【０００５】
特許文献１では、ガイド管継手であって、軟質管と硬質管とスリーブとを含み、硬質管は挿し口を含み、挿し口が軟質管の端部から軟質管の内部に挿入され；スリーブは、挿し口及び軟質管の半径方向外部に配置され、軟質管を挿し口に向けて押し；挿し口は、挿し口の外表面上に設けられた波付加工面と、挿し口の頂端側の外表面に設けられた柱面とを含み；スリーブは、第１小径部と第２小径部とを含み、第１小径部が波付面の半径方向外部に配置されると共に軟質管を波付面に向けて押し、第２小径部が柱面の半径方向外部に配置され、軟質管を柱面に向けて押すと開示されている。前記特許文献１は、軟硬質管間の接続を実現できるが、そのガイド管継手は、高圧条件で使用することができないため、新エネルギー電気自動車内に運用できない。
【０００６】
特許文献２では、Ｒ７４４空調配管及び変換接続アセンブリの接続構造であって、Ｒ７４４空調配管と変換接続アセンブリとを含み、Ｒ７４４空調配管は内から外へ順番で分離層、第１ゴム層、補強層及び第２ゴム層とし；前記変換接続アセンブリは、継手と変換アダプタとアウタースリーブとを含み、継手の一端が分離層の一端と固結され、変換アダプタが嵌着部と管路接続部から成り、前記嵌着部が前記継手に配置され、前記アウタースリーブが第２ゴム層及び嵌着部の上に配置された後、第２ゴム層及び嵌着部と固定され、前記継手の外周面に組立溝が設けられ、前記嵌着部の内周面に前記組立溝と対応する凸部が設けられ、圧接作用力において、嵌着部上の凸部を前記組立溝内に嵌合させた後、嵌着部を継手と固定させて一体となると開示されている。ただし前記特許文献２は、シールリングでシールし、作動条件下の高温・低温雰囲気において、シールリングと他の部分のゴム材料の経年劣化特性によりガス漏れを招く。かつその接続構造は、圧接時、ステンレス材料の変形により変形マルテンサイト或いはオーステナイト双晶が生じ、変形マルテンサイト或いはオーステナイト双晶を含有する領域では容易に割れが生じて、漏れも生じてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】中国特許公告ＣＮ１０２４７８１３９Ｂ号
【特許文献２】中国特許公開ＣＮ１０８９１６４９８Ａ号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、本発明は、上記従来技術に存在する欠陥を克服するため、耐高圧・高温・振動の特性を持つことで、高圧エアコン管路内に活用でき、新エネルギー電気自動車内に使用できる高圧硬質フレキ管路接続密封システム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に、本発明は以下の技術的手段を提供する。
【００１０】
高圧硬質フレキ管路接続密封システムであって、前記システムは、フレキシブル管と硬質管とトランジション継手とクランプとを含み；
前記トランジション継手の肉厚は、フレキシブル管の肉厚の５〜２０倍で、トランジション継手の両端が各々フレキシブル管及び硬質管と接続し、フレキシブル管及びトランジション継手の外側をゴム層で覆い、前記トランジション継手の外側を覆うゴム層にクランプが圧接される。
【００１１】
好ましくは、使用されるフレキシブル管は、金属ベローズである。
【００１２】
より好ましくは、上記使用される金属ベローズは、ステンレス材質の金属ベローズである。
【００１３】
好ましくは、製造時先に前記金属ベローズを指定の長さに切断した後、前記トランジション継手と接続し、こうして金属ベローズを先にゴムで覆い、次に管材を切断してからトランジション継手の溶接を行った後、継手の外側にゴム層の被覆がなく、クランプの圧接位置をトランジション継手の外側に決めることができないことを避けることができる。金属ベローズ外側のゴム層に圧接する場合、圧接力を受けた領域のベローズに変形が生じ、材料組織に変形マルテンサイト或いはオーステナイト双晶があり、高圧下のベローズ変形領域に容易に割れが生じて漏れも生じてしまう。
【００１４】
好ましくは、前記ゴム層は、前記金属ベローズの外側を覆うゴム内層と、前記ゴム内層の外側を巻き付ける補強層と、前記補強層の外側を覆うゴム外層とを含む。
【００１５】
好ましくは、前記フレキシブル管と前記トランジション継手は、溶接接合或いはリベット接合を用いて接続できる。
【００１６】
リベット接合の時、圧迫を通じてフレキシブル管とトランジション継手の締り嵌めリベット接合を実現できる。
【００１７】
溶接接合の時、フレキシブル管は、トランジション継手に挿入された後、接触面を通じて溶接し、フレキシブル管とトランジション継手の端面同士を溶接して接合できる。
【００１８】
より好ましくは、前記金属ベローズと前記トランジション継手は、レーザ溶接、銅ろう付け或いはプラズマアーク溶接を通じて接合する。
【００１９】
より好ましくは、前記金属ベローズと前記トランジション継手が溶接された後使用される補強層は、高強度アアラミド編組層、ポリエステル編組層又はワイヤ編組層であり、フレキシブル管の強度及び曲げ・反発弾性を確保するため、ワイヤ編組層を用いることが好適である。
【００２０】
より好ましくは、前記金属ベローズと前記トランジション継手が銅ろう付けされており、金属ベローズは、実際に銅ろう付けプロセスで、固溶化処理がされ、その溶接方法が金属ベローズ材料内のマルテンサイト或いはオーステナイト双晶を除去でき、この時使用される補強層は、高強度アラミド編組層、ポリエステル編組層或いはワイヤ編組層であり、フレキシブル管の強度を確保するため、高強度アラミド編組層、ポリエステル編組層を用いることが好適である。
【００２１】
より好ましくは、ワイヤ編組層の材質は、真鍮メッキの合金鋼である。
【００２２】
好ましくは、前記トランジション継手の外側面には、互いに平行な環状突起が設けられるため、ゴム被覆後継手の軸方向引張力をより強くなり、トランジション継手の外端面がゴム層外に突出し前記硬質管に接続される。
【００２３】
好ましくは、クランプは、前記トランジション継手とリベット接合し、クランプの内側面に互いに平行な環状歯形突起が設けられ、かつ端部に凸部を有し、圧接時クランプの凸部のクラスプがトランジション継手の端部凹溝内に係入され、環状歯形突起が継手の外側ゴムに係入されることで、トランジション継手の軸方向引張力を大幅に高めることができる。
【００２４】
好ましくは、使用される硬質管は、ステンレス材質の管材又はアルミ合金材質の管材を用い、前記トランジション継手との溶接接合或いは締り嵌めリベット接合が可能である。
【００２５】
より好ましくは、硬質管と前記トランジション継手は、レーザ溶接、銅ろう付け、プラズマアーク溶接、アルゴンアーク溶接或いは誘導加熱溶接を通じて接合する。
【００２６】
好ましくは、ゴム層外に突出されるトランジション継手の外表面にアルミ合金製ジョイントが嵌め込まれ、前記アルミ合金製ジョイントとトランジション継手との間は、締り嵌め接合し、トランジション継手の外表面にも環状歯形突起が設けられることで、アルミ合金製ジョイントの圧接時軸方向引張力がよりも強くなると共に耐高圧密封性を向上する。
【００２７】
より好ましくは、前記トランジション継手の外表面とアルミ合金製ジョイント内側との間に銅リングが更に設けられ、銅リングでトランジション継手とアルミ合金製ジョイントとの間の密封効果をより良好にさせる。
【００２８】
前記アルミ合金製ジョイントの外表面にアウタクランプが圧接され、前記アウタクランプの内表面は突起する環状歯形構造であるため、圧接時アルミ合金製ジョイントに係入することで、軸方向引張力を大幅に増加すると共に耐高圧密封力を向上でき、かつアルミ合金製ジョイントに一周りの位置決め溝が更に設けられ、アウタクランプが位置決め溝内に係合することで、その軸方向位置の固定を容易にする。
【００２９】
前記アルミ合金製ジョイントを設ける時、その外端面をアルミ合金材質の硬質管に溶接接合し、同種の材質のクランプと硬質管との間の接続を通じて、高低温及び高圧条件において、環境の変化による接続部の変形は異なることで、漏れ発生可能性を低減し、新エネルギー自動車分野内における使用をより容易にする。
【００３０】
金属ベローズで構成されるフレキシブル管は、軸方向に受ける力に耐えられず、従来構造のクランプをホースに圧接し、内層ベローズの半径方向力を受けたことにより変形が生じ、材料組織にも変形マルテンサイト或いはオーステナイト双晶があるため、材料の強度が下がり、製品の耐圧性能にも影響を及ぼす。本発明は、金属ベローズを通じてトランジション継手と溶接接合した後、圧接位置がトランジション継手の外側ゴム部位にあり、ホースに圧接する時、内層ベローズの半径方向力を受けることを防止し、ベローズに変形を起こさせず、組織内に変形マルテンサイト或いはオーステナイト双晶もなく、硬質フレキパイプの間の耐圧性能を大幅に高めることができ、従って本発明を高低温の温度変化、高圧状態及び高強度衝撃の実際の運転条件において使用させることができため、新エネルギー自動車のエアコン管路内に使用することができる。本発明の接続システムを使用すると、耐圧能力が大幅に高めるため、新エネルギー自動車においてヒートポンプで加熱でき、航続距離を明らかに向上できる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明は、従来技術に対比して、以下の利点を持つ。
一、トランジション継手を追加し、継手とベローズの溶接接合後ゴムで被覆し、硬質フレキパイプの軸方向引張力を増加し；
二、圧接時力を受ける位置が、トランジション継手外側のゴム部位にあり、ベローズが力を受けることを防止し、フレキシブル管の金属内層強度を増加させ；
三、クランプ端部の凸部とトランジション継手端部の凹溝が互いに係入し、同時にクランプの内側面に設けられた互いに平行な環状歯形突起が継手の外側ゴムに係入され、硬質フレキパイプの軸方向引張力を増加する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】金属ベローズとトランジション継手の接続前の構造を示す模式図である。
【図２】金属ベローズとトランジション継手の接続後の構造を示す模式図である。
【図３】ゴム被覆後の構造を示す模式図である。
【図４】ランプを圧接した後の構造を示す模式図である。
【図５】硬質管に接続した後の構造を示す模式図である。
【図６】実施例４に係るアルミ合金製ジョイントに接続したトランジション継手部位の構造を示す模式図である。
【図７】実施例５に係るアルミ合金製ジョイントに接続したトランジション継手部位の構造を示す模式図である。
【図８】金属ベローズが変形により生じたオーステナイト双晶のＳＥＭ写真である。
【図９】実施例１内の金属ベローズ部位を検査したところ、変形せず、オーステナイト双晶もないＳＥＭ写真である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明を詳細にまた具体的実施例を参照して説明する。下記実施例は、当業者に本発明の理解を助けるが、本発明がその実施例に限定されるものではない。本発明の技術思想を逸脱しない範囲で、多様な変更及び改善が可能であることは当業者にとって明らかであり、当業者により変更及び修正される場合も本発明に含まれる。
【００３４】
高圧硬質フレキ管路接続密封システムであって、前記システムの構造は、図５に示すようにゴム層３で覆われた金属ベローズ１で構成されるフレキシブル管と、金属ベローズ１と接続するトランジション継手２とを含み、トランジション継手２の肉厚がフレキシブル管の肉厚より厚く、かつトランジション継手２の肉厚が金属ベローズ１の肉厚の５〜２０倍で、前記トランジション継手２の外側もゴム層３に覆われ、トランジション継手２外層のゴム層３外にクランプ４が圧接され、かつトランジション継手２の外側端に硬質管５が接続される。
【００３５】
上記システムにおいて、使用される金属ベローズ１は、ステンレス材質の金属ベローズで、その仕様が運用する体系によって確定し、例えばシステムの需要に応じて長さ、内径が異なる金属ベローズをフレキシブル管の用として選択できる。金属ベローズ１の両端は、トランジション継手２に接続されることができ、接続前の構造を図１に示す。図２に示すように、接続時、金属ベローズ１とトランジション継手２は、先に接続し、次に図３に示すように外側をゴム層３で覆う。かつ製造時先に金属ベローズ１を指定の長さに切断した後、トランジション継手２と接続し、こうして先にゴムで覆い、次に管材を切断してからトランジション継手の溶接を行った後、継手の外側にゴム層の被覆がなく、クランプの圧接位置をトランジション継手の外側に決めることができないことを避けることができる。ステンレスベローズ外側のゴム層に圧接する場合、圧接力を受けた領域のベローズに変形が生じ、材料組織に変形マルテンサイト或いはオーステナイト双晶を形成し、高圧下のベローズ変形領域に容易に割れが生じることによって、漏れが生じてしまう。
【００３６】
ゴム被覆時、使用されるゴム層３は、金属ベローズ１の外側を覆うゴム内層と、ゴム内層の外側を巻き付ける補強層と、補強層の外側を覆うゴム外層とを含む。使用される補強層は、金属ベローズ１とトランジション継手２の異なる接続方法によって選択できる。金属ベローズ１とトランジション継手２が溶接接合する。溶接接合を用いる場合、更にレーザ溶接、銅ろう付け、プラズマアーク溶接等の異なる方法で接合できる。具体的接続形態について、金属ベローズをトランジション継手に挿入した後で溶接し、またステンレスベローズと前記トランジション継手の端面同士を溶接して接合することに分かれる。
【００３７】
金属ベローズとトランジション継手を異なる方法で溶接した後、ゴム被覆は均しく補強層が必要となり、使用される補強層が高強度アラミド編組層、ポリエステル編組層或いはワイヤ編組層で、ワイヤの材質がフレキシブル管の強度及び曲げ・反発弾性を確保するため、真鍮メッキの合金鋼を用いることができる。
【００３８】
本システムにおいて、使用されるトランジション継手２は、中空の管状構造であり、内径が接続する金属ベローズ及び硬質管の内径と同じで、トランジション継手２の外側面に互いに平行な環状突起が設けられるため、ゴム被覆後、継手の軸方向引張力をより強くなり、トランジション継手２の外端面がゴム層外に突出して硬質管と接続される。
【００３９】
ゴム被覆を終えた後、図４に示すようにクランプ４は、トランジション継手２外側を覆うゴム層外に圧接される。クランプ４の内側面に互いに平行な環状歯形突起が設けられ、かつ端部に凸部を有し、圧接時クランプの凸部のクラスプがトランジション継手の端部凹溝内に係入され、環状歯形突起が継手の外側ゴムに係入される。また、クランプ４の圧接位置をトランジション継手部位に定め、こうしてクランプ４を金属ベローズ外側に直接圧接することにより、内層金属ベローズの半径方向力を受けることで、フレキシブル管の耐圧性能を低下する問題を避けることができ、更に硬質フレキパイプの軸方向引張力を増加できる。
【００４０】
本システム内で使用される硬質管５は、ステンレス材質の管材であり、アルミ合金製管材或いはその他の材質の管道も使用でき、実際の需要に応じて選択する。硬質管５は、トランジション継手２の外側端と溶接接合する。溶接接合方法を使用する場合、レーザ溶接、アルゴンアーク溶接等の様々な方法で接合できる。
【００４１】
使用される硬質管がアルミ合金材質の場合、ゴム層外に突出されるトランジション継手の外表面にアルミ合金製ジョイントが嵌め込まれ、前記アルミ合金製ジョイントとトランジション継手との間は、締り嵌め接合し、トランジション継手の外表面にも環状歯形突起が設けられることで、アルミ合金製ジョイントの圧接時軸方向引張力がより強くなり、密封性能を向上するため、トランジション継手の外表面とアルミ合金製ジョイント内側との間に銅リングが更に設けられ、銅リングでトランジション継手とアルミ合金製ジョイントとの間の密封効果をより良好にさせる。
【００４２】
アルミ合金製ジョイントの外表面にアウタクランプが圧接され、前記アウタクランプの内表面は突起する環状歯形構造であるため、圧接時アルミ合金製ジョイントに係入することで、軸方向引張力を大幅に増加でき、かつアルミ合金製ジョイントに一周りの位置決め溝が更に設けられ、アウタクランプが位置決め溝内に係合することでその軸方向位置の固定を容易にする。アルミ合金製ジョイントを設ける時、その外端面をアルミ合金材質の硬質管に溶接接合し、同種の材質のクランプと硬質管との間の接続を通じて、高低温及び高圧条件において、実際の動作による接続部の変形は異なることで、漏れ発生可能性を低減し、新エネルギー自動車分野内における使用をより容易にする。
【００４３】
上記の各要素に対する特殊処理及び各要素の間の接合方法の選択を通じて、本発明で硬質フレキパイプの間の耐圧・密封性能を大幅に向上させることで、本発明は高圧状態において使用でき、従って新エネルギー自動車のエアコン管路内で使用できる。
【００４４】
以下はより詳細な実施例であり、以下の実施例を通じて本発明の技術的手段及び得られる技術的効果を更に説明する。
【００４５】
（実施例１）
高圧エアコン管路の硬質フレキパイプ接続密封システムであって、金属ベローズ内層を備えたゴム管と、金属ベローズと接続するトランジション継手とを含み、前記トランジション継手の外側にもゴム層で覆われ、トランジション継手外層のゴム層外にクランプが圧接され、かつトランジション継手の外側端に硬質管が更に接続される。
【００４６】
上記システムにおいて、使用される金属ベローズは、ステンレス材質の金属ベローズで、金属ベローズの両端がトランジション継手に接続されることができる。接続時、金属ベローズとトランジション継手は、先に接続し、外側をゴム層で覆う。かつ製造時先に金属ベローズを指定の長さに切断した後、トランジション継手と接続し、こうして金属ベローズを先にゴムで覆い、次に管材を切断してからトランジション継手の溶接を行った後、継手の外側にゴム層の被覆がなく、クランプの圧接位置をトランジション継手の外側に決めることができない問題を避けることができる。かつ従来技術では、ステンレスベローズ外側のゴム層に圧接し、ステンレスベローズの肉厚が比較的薄く、一般的に言えば、０．２ｍｍだけであるため、上記圧接力を受けた後、圧接力を受けた領域のベローズに変形が生じ、材料組織が図８に示すように、変形マルテンサイト或いはオーステナイト双晶を形成し、高圧下でベローズの上記変形領域に容易に割れが生じることで漏れが起きる。肉厚が比較的厚い金属ベローズを用いる場合、硬度が比較的高くになると、フレキシブル管の役目を失うため、金属ベローズの厚さをアップすることによってこの問題を解決できない。
【００４７】
ただし本発明は、上記工程を用いると、トランジション継手の肉厚が金属ベローズの厚さより厚くしなければならず、本実施例内のトランジション継手の肉厚が金属ベローズの肉厚の５倍となるため、上記圧接力に耐えられ、こうしてトランジション継手の部位に変形マルテンサイト或いはオーステナイト双晶が生じず、そのＳＥＭ写真が図９に示す通りとする。
【００４８】
ゴム被覆時、使用されるゴム層は、金属ベローズの外側を覆うゴム内層と、ゴム内層の外側を巻き付ける補強層と、補強層の外側を覆うゴム外層とを含む。使用される補強層は、高強度アラミド編組層であるため、フレキシブル管の強度及び曲げ・反発弾性を確保できる。
【００４９】
使用されるトランジション継手の外側面に互いに平行な環状突起が設けられ、トランジション継手の外端面がゴム層外に突出して硬質管と接続される。ゴム被覆・加硫処理を終えた後、クランプをは、トランジション継手の外側を覆うゴム層外に圧接される。クランプの内側面に互いに平行な環状歯形突起が設けられ、かつ端部に凸部を有し、圧接時クランプの凸部のクラスプがトランジション継手の端部凹溝内に係入され、環状歯形突起が継手の外側ゴムに係入される。また、クランプの圧接位置をトランジション継手部位に定め、こうしてクランプを金属ベローズ外側に直接圧接することにより、内層金属ベローズの半径方向力を受けることで、フレキシブル管の耐圧性能を低下する問題を避けることができ、更に硬質フレキパイプの軸方向引張力を増加できる。
【００５０】
本システムン内に使用される硬質管は、ステンレス材質の管材であり、トランジション継手の外側端ともレーザ溶接を通じて接合される。
【００５１】
本実施例の製作で得られた高圧エアコン管路硬質フレキパイプ接続密封システムについて密封性能テストを行ったところ、破裂圧力が７８０ｂａｒに達したとしても、使用でき、漏れが起きず、従来の一般的な空調フレキシブル管の破裂圧力が１００ｂａｒ程度のみであるため、本発明の使用圧力は従来技術よりも１桁高い。従来のＲ７４４エアコン管路の技術要求において、破裂圧力が３４０ｂａｒで、本発明の破裂圧力の実測値は従来の２倍に達した。このように本発明は、新エネルギー自動車のエアコン管路内に使用でき、高圧に耐えられるため、ヒートポンプで加熱できることで、電熱線で加熱した時の消費電力量が大きすぎることにより、電気自動車の航続距離が大幅に下がるという問題を避けることができる。
【００５２】
（実施例２）
高圧エアコン管路硬質フレキパイプ接続密封システムは、ゴム層で覆われた金属ベローズで構成されたフレキシブル管と、金属ベローズと接続されるトランジション継手とを含み、トランジション継手の肉厚が金属ベローズの肉厚の２０倍で、前記トランジション継手の外側もゴム層で覆われ、トランジション継手外層のゴム層外にクランプが圧接され、かつトランジション継手の外側端に硬質管が更に接続される。
【００５３】
上記システムにおいて、使用される金属ベローズは、肉厚が０．２ｍｍのステンレス材質の金属ベローズであり、金属ベローズの両端がトランジション継手に接続できる。接続時、金属ベローズとトランジション継手は、先に接続し、次に外側をゴム層で覆う。かつ製造時先に金属ベローズを指定の長さに切断した後、トランジション継手と接続し、こうして金属ベローズを先にゴムで覆い、次に管材を切断してから溶接を行う時新しい変形マルテンサイト或いはオーステナイト双晶が生じることで、金属ベローズの性能に影響を及ぼし、高圧下で容易に変形が生じることにより、気密性が悪くなること及び高圧下で使用できない。
【００５４】
ゴム被覆時、使用されるゴム層は、金属ベローズの外側を覆うゴム内層と、ゴム内層の外側を巻き付ける補強層と、補強層の外側を覆うゴム外層とを含む。使用される補強層は、金属ベローズとトランジション継手の異なる接合方法によって選択できる。本実施例において、金属ベローズとトランジション継手が銅ろう付けされており、その溶接方法が金属ベローズ材料内のマルテンサイト或いはオーステナイト双晶を除去でき、この時使用される補強層は、ワイヤ編組層であるため、フレキシブル管の強度を確保できる。
【００５５】
使用されるトランジション継手の外側面に互いに平行な環状突起が設けられ、トランジション継手の外端面がゴム層外に突出して硬質管と接続される。ゴム被覆を終えた後、クランプは、トランジション継手の外側を覆うゴム層外に圧接される。クランプの内側面に互いに平行な環状歯形突起が設けられ、かつ端部に凸部を有し、圧接時クランプの凸部のクラスプがトランジション継手の端部凹溝内に係入され、環状歯形突起が継手の外側ゴムに係入される。また、クランプの圧接位置をトランジション継手部位に定め、こうしてクランプを金属ベローズ外側に直接圧接することにより、内層金属ベローズの半径方向力を受けることで、フレキシブル管の耐圧性能を低下する問題を避けることができ、更に硬質フレキパイプの軸方向引張力を増加できる。
【００５６】
本システムにおいて、使用される金属ベローズは、ステンレス材質の管材であり、レーザ溶接又はアルゴンアーク溶接、プラズマアーク溶接、誘導加熱溶接を通じてトランジション継手の外側端と接合する。
【００５７】
（実施例３）
高圧エアコン管路硬質フレキパイプ接続密封システムであって、その構造が実施例１とほぼ同じで、相違点は、本実施例内のゴムで覆われるゴム層中にポリエステル編組層を使用してフレキシブル管の反発弾性を高めることである。
【００５８】
（実施例４）
高圧エアコン管路硬質フレキパイプ接続密封システムであって、その構造は実施例１とほぼ同じであり、ゴム層で覆われた金属ベローズで構成されたフレキシブル管と、金属ベローズ（肉厚０．２ｍｍ）と接続されるトランジション継手２とを含み、トランジション継手の肉厚が金属ベローズの肉厚の１０倍である。前記トランジション継手２の外側もゴム層３で覆われ、トランジション継手２外層のゴム層３外にクランプ４が圧接され、かつトランジション継手２の外側端に硬質管５が更に接続される。本実施例内の使用される硬質管５は、アルミ合金材質であるため、ゴム層外に突出されるトランジション継手２の外表面にアルミ合金製ジョイント６が嵌め込まれ、前記アルミ合金製ジョイント６とトランジション継手２との間は、リベット接合を通じて締り嵌め接合し、トランジション継手２の外表面にも環状突起が設けられることで、アルミ合金製ジョイント６の圧接時軸方向引張力がより強くなる。アルミ合金製ジョイント６の外表面にアウタクランプ７が圧接され、前記アウタクランプ７の内表面は突起する環状歯形構造であるため、圧接時アルミ合金製ジョイント６に係入することで、軸方向引張力を大幅に増加でき、かつ図６に示すように、アルミ合金製ジョイント６に一周りの位置決め溝８が更に設けられ、アウタクランプ７が位置決め溝８内に係合することで、その軸方向位置の固定を容易にする。アルミ合金製ジョイントの設置を通じてアルミ合金材質の硬質管との接続を容易にし、同種の材質のクランプと硬質管との間の接続を通じて、高低温及び高圧条件において、実際の動作による接続部の変形は異なることで、漏れ発生可能性を低減し、新エネルギー自動車分野内における使用をより容易にする。
【００５９】
（実施例５）
高圧エアコン管路硬質フレキパイプ接続密封システムであって、その構造が実施例４とほぼ同じであり、相違点は、密封性能を向上するため、図７に示すように、トランジション継手の外表面とアルミ合金製ジョイント内側との間に銅リング９が更に設けられ、銅リング９でトランジション継手２とアルミ合金製ジョイント６との間の密封効果をより良好にさせることである。
【００６０】
以上の述べにつき、実施例を挙げて種々説明したのは、当業者に発明を理解及び実施するためのである。当業者は格別な創意工夫を要することなく、容易にこれら実施例について様々な修正を行うと共に、ここで説明する一般原理をその他の実施例内に運用できる。よって、本発明の範囲は上記実施例により何ら限定されるものではなく、当業者であれば、本発明の開示に基づき、本発明の範囲から逸脱することなく加える改善及び修正は、本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００６１】
１  金属ベローズ、
２  トランジション継手、
３  ゴム層、
４  クランプ、
５  硬質管、
６  アルミ合金製ジョイント、
７  アウタクランプ、
８  位置決め溝、
９  銅リング。
【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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【国際調査報告】
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