(57)【要約】【課題】接続管の先端部が配管接続口の最奥部まで挿入されない場合において、シール性能を向上させる食い込み式管接続構造を提供することを目的とする。また、この食い込み式管接続構造を用いた管継手、弁、閉鎖弁、冷凍サイクル装置、食い込み式管接続方法及び現地配管接続方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係る食い込み式管接続構造は、接続管５を挿入する配管接続口１６を有する継手本体１と、継手本体１に締結される締結部材と、環状の食い込み式スリーブ３とを備えている。そして、配管接続口１６の締結部材側に形成されたテーパ孔１７における小径部１７ａの内周面の軸線に対する傾斜角度を、大径部１７ｂのそれより大きくする。【選択図】図７
2007271024.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続すべき接続管を挿入する配管接続口を有する継手本体と、中央部に接続管を貫通させる貫通孔を有する環状の食い込み式スリーブと、食い込み式スリーブを継手本体側に押圧するように継手本体に締結される締結部材とを備え、
前記食い込み式スリーブは、外周面が継手本体側に先細となるテーパ外周面を有し、
前記継手本体は、配管接続口の締結部材側に、締結部材により押圧される食い込み式スリーブを当接させるための、締結部材側に向けて拡大するテーパ孔を有し、
該テーパ孔は、当接する食い込み式スリーブの先端部を接続管の外周部に食い込ませるようにガイドする小径部と、当接する食い込み式スリーブのテーパ外周面を押圧密着させて食い込み式スリーブのテーパ外周面をシールする大径部とを有し、
さらに、このテーパ孔の小径部は、大径部に比し、内周面の軸心に対する傾斜角度が大きく形成されている
ことを特徴とする食い込み式管接続構造。
【請求項２】
前記テーパ孔は、内周面の傾斜角度の大きい小径部と内周面の傾斜角度の小さい大径部との間に、これら内周面の傾斜角度よりさらに傾斜角度の小さい内周面を有する中間部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の食い込み式管接続構造。
【請求項３】
接続すべき接続管を挿入する配管接続口を有する継手本体と、中央部に接続管を貫通させる貫通孔を有する環状の食い込み式スリーブと、食い込み式スリーブを継手本体側に押圧するように継手本体に締結される締結部材とを備え、
前記食い込み式スリーブは、外周面が継手本体側に先細となるテーパ外周面を有し、
前記継手本体は、配管接続口の締結部材側に、締結部材により押圧される食い込み式スリーブを当接させるための、締結部材側に向けて拡大するテーパ孔を有し、
前記テーパ外周面は、軸心に対する傾斜角度がテーパ孔の内周面の傾斜角度より小さい先端部と、軸心に対する傾斜角度が先端部より大きく、かつテーパ孔の内周面の傾斜角度より小さい後側部とを有し、この後側部は、先端部との間に半径方向の段差を介在させることにより大径に形成されていることを特徴とする食い込み式管接続構造。
【請求項４】
前記食い込み式スリーブは、締結部材に一体に形成されるとともに、接続管に食い込む前に締結部材からの軸方向の押圧力により締結部材から分離されるように構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の食い込み式管接続構造。
【請求項５】
前記締結部材は継手本体に螺合される締結ナットであり、前記食い込み式スリーブは、径方向に架け渡された薄肉連結部を介して締結ナットの内壁に連結された、締結ナットとの一体物から加工された構造であることを特徴とする請求項４記載の食い込み式管接続構造。
【請求項６】
前記食い込み式スリーブは、継手本体に一体に形成されるとともに、前記締結部材からの軸方向の押圧力により継手本体から分離されるように構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の食い込み式管接続構造。
【請求項７】
前記締結部材は、継手本体に螺合される締結ナットであり、前記食い込み式スリーブは、独立物体として加工されたものであって、軸心に略平行な接合面で継手本体の配管接続口の端部に接合されて継手本体と一体化されたものであることを特徴とする請求項６記載の食い込み式管接続構造。
【請求項８】
少なくとも二方向に管接続部を有し、少なくとも一つの管接続部には請求項１〜７のいずれか１項に記載の食い込み式管接続構造が用いられていることを特徴とする管継手。
【請求項９】
二方向に管接続部を有し、一方の管接続部には請求項１〜７のいずれか１項に記載の食い込み式管接続構造が用いられ、他方の管接続部はロー付けにより配管が接続されるように構成されていることを特徴とする管継手。
【請求項１０】
二方向に管接続部を有し、双方の管接続部には請求項１〜７のいずれか１項に記載の食い込み式管接続構造が用いられていることを特徴とする管継手。
【請求項１１】
前記二方向に設けられた管接続部は、異径の接続管を接続するように構成されていることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載の管継手。
【請求項１２】
少なくとも一つの管接続部を有し、この少なくとも一つの管接続部には請求項１〜７のいずれか１項に記載の食い込み式管接続構造が用いられていることを特徴とする弁。
【請求項１３】
少なくとも一つの管接続部を有し、この少なくとも一つの管接続部には請求項１〜７のいずれか１項に記載の食い込み式管接続構造が用いられていることを特徴とする閉鎖弁。
【請求項１４】
冷媒回路は冷媒配管を取り外し可能に接続する少なくとも一つの管接続部を有し、この少なくとも一つの管接続部には請求項１〜７のいずれか１項に記載の食い込み式管接続構造が用いられていることを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項１５】
前記冷媒回路に封入される冷媒が二酸化炭素等の高圧ガス冷媒であることを特徴とする請求項１４記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１６】
前記冷媒回路に封入される冷媒がプロパン等のＨＣ冷媒であることを特徴とする請求項１４記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１７】
超臨界冷凍サイクルで運転されることを特徴とする請求項１４〜１６のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１８】
ヒートポンプ式給湯装置に構成されていることを特徴とする請求項１４〜１７のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１９】
給湯用水の水回路における管接続部には、請求項１〜７のいずれか１項に記載の食い込み式管接続構造が用いられていることを特徴とする給湯装置。
【請求項２０】
接続管を挿入する配管接続口を有し、この配管接続口の締結部材側に、締結部材側に向けて拡大するテーパ孔を有する継手本体と、中央部に接続管を貫通させる貫通孔を有するとともに、外周面が継手本体側に先細となるテーパ外周面を有する食い込み式スリーブと、食い込み式スリーブを継手本体側に押圧するように継手本体に締結される締結部材とを準備し、接続すべき接続管に締結部材及び食い込み式スリーブを外装するとともに接続管の端部を継手本体の配管接続口に挿入し、次いで、継手本体のテーパ孔に食い込み式スリーブの先端部を当接させ、次に、前記締結部材を締結させながら食い込み式スリーブの先端部を所定角度で所定量接続管に食い込ませ、その後に食い込み式スリーブのテーパ外周面をテーパ孔に押圧密着させることを特徴とする食い込み式管接続方法。
【請求項２１】
請求項２０記載の食い込み式管接続方法を適用して現地配管工事を行うことを特徴とする現地配管接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食い込み式管接続構造及びこれを用いた管継手、弁、閉鎖弁、冷凍サイクル装置、給湯装置食い込み式管接続方法及び現地配管接続方法に関する。特に、本発明は、食い込み式管接続構造を採用する場合におけるシール性の向上に関する。
【背景技術】
【０００２】
内部に流体を流す流体管に対し用いられる管継手は、管の劣化や流体供給管の劣化などが生じたときに交換、修理を容易に行うことができるように、取り外し可能なものが多く使われてきている。このような管継手としては、用途に応じ各種構造のものが存在する。
【０００３】
例えば、流体管の中に冷媒が流れる空気調和機等の冷凍サイクル装置においては、従来、管継手としてフレア式管継手が使用されてきた。しかし、冷凍サイクル装置においては、地球環境保護のため、冷媒の変更が進められている。すなわち、冷媒は、従来のフロン冷媒から可燃性のプロパン、エタン、エチレン、ｎペンタン、ｎブタン、イソブタン等のＨＣ冷媒や、使用圧力が高圧となる二酸化炭素などの自然冷媒に置換されつつある。このため、新しい冷媒を使用する冷凍サイクル装置においては、管継手として、従来高圧流体を流通させる鋼管の接続に用いられていた、より冷媒漏れの少ない食い込み式管継手が用いられる傾向にある。また、その開発が活発に行われるようになってきている。このような食い込み式管継手は、例えば、特許文献１及び特許文献２に記載されている。なお、ここで冷凍サイクル装置とは、冷凍サイクルで運転される全ての装置をいい、空気調和機、除湿機、ヒートポンプ式の給湯装置、冷蔵庫、冷凍用の冷凍装置、製造プロセス用冷却装置などを包含する。
【０００４】
図２６は、特許文献１に記載されている食い込み式管継手を、従来の食い込み式管継手の一例として示すものである。この食い込み式管継手は、図２６に示すように、継手本体２０１と、締結部材としての締結ナット２０２と、円環状の食い込み式スリーブ２０３とを備えている。
【０００５】
継手本体２０１は、中心部に接続すべき接続管２０４の端部を挿入する配管接続口２１１が形成されている。また、継手本体２０１の外周には、締結ナット２０２を螺合するための雄ねじ２１２が形成されている。さらに、配管接続口２１１の端部には、食い込み式スリーブ２０３が配管接続口２１１の端部側に押圧されたときに、食い込み式スリーブ２０３の継手本体側端部（すなわち、先端部）を接続管２０４の中心方向にガイドするテーパ孔２１３が形成されている。
【０００６】
締結ナット２０２は、側壁２２１に接続管２０４を挿通させる貫通孔２２２を有するとともに、この貫通孔２２２の周辺に、食い込み式スリーブ２０３の締結ナット側端部を押圧する押圧テーパ面２２３が形成されている。また、締結ナット２０２は、その内部空間２２４に雄ねじ２１２に螺合する雌ねじ２２５を有している。
【０００７】
食い込み式スリーブ２０３は、継手本体２０１と締結ナット２０２との間に介在される円環状物であって、中央部に接続管２０４を嵌挿させる貫通孔２３１が形成されている。また、食い込み式スリーブ２０３の円環状を成す素材の軸方向の断面形状は、図２６に示すように、軸方向に長い略四角形に形成されている。また、この食い込み式スリーブ２０３の締結ナット側端部（すなわち、後端部）には、締結ナット２０２からの軸方向の押圧力を受けることができるように、押圧テーパ面２２３に当接する受圧テーパ面２３２が形成されている。また、食い込み式スリーブ２０３の継手本体側端部（先端部）は、テーパ孔２１３に当接される厚さに形成されている。
【０００８】
このように形成された食い込み式管継手の組立は、まず、接続管２０４の端部を締結ナット２０２の貫通孔２２２及び食い込み式スリーブ２０３の貫通孔２３１に挿通させることにより、締結ナット２０２及び食い込み式スリーブ２０３を接続管２０４に外装する。次いで、接続管２０４の端部を配管接続口２１１に挿入するとともに、食い込み式スリーブ２０３の継手本体側端部を継手本体２０１のテーパ孔２１３に対向するように装着する。次に、締結ナット２０２の雌ねじ２２５を継手本体２０１の雄ねじ２１２に手回しで螺合させ、最終的には締結工具を使用して所定のトルクで締結する。このようにして、締結ナット２０２が継手本体２０１に螺合されることにより、締結ナット２０２からの軸方向の押圧力が食い込み式スリーブ２０３の先端部２０３ａをテーパ孔２１３に押し付ける。これにより、食い込み式スリーブ２０３の先端部２０３ａが、テーパ孔２１３により接続管２０４の中心側に押し曲げられて接続管２０４に食い込む。そして、接続管２０４の抜け止めが行われる。また、先端部２０３ａが接続管２０４に食い込むことにより、食い込み式スリーブ２０３と接続管２０４との間がシールされる。また、食い込み式スリーブ２０３の継手本体側端面がテーパ孔２１３に押し付けられることにより食い込み式スリーブ２０３と継手本体２０１との間がシールされる。食い込み式管継手は、このようにして高いシール性能が得られるようにしたものである。図２７は、上記において、締結ナット２０２が締結されて接続が完了した後の状態図である。
【特許文献１】特開２００３−７４７６８号公報
【特許文献２】特開２００５−３６９４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の食い込み式管継手は、以上のように構成され、接続作業が行われる。しかしながら、この接続作業において図２６及び図２７に示すように、接続管２０４の先端部が配管接続口２１１の最奥部に当接するまで挿入されずに締結ナット２０２が締結される場合がある。この場合は、接続管２０４の端部と配管接続口２１１の端面との間に隙間Ｌが形成される。このため、図２６に示すように締結ナット２０２を締め付けて、食い込み式スリーブ２０３の先端部２０３ａを継手本体２０１のテーパ孔２１３に押し付けたときに、この先端部２０３ａが軸心側に曲げられて接続管２０４の外表面部に食い込むにつれ、接続管２０４が白抜矢印Ａの方向に逃げていく。このため、十分な食い込み量が得られず、シール性能が不充分となる場合があった。なお、このような問題が存在することは、空気調和機等の冷凍サイクル装置以外の分野に使用される管継手についても勿論同様である。
【００１０】
本発明は、従来技術に存在するこのような問題点に着目してなされたものである。すなわち、本発明は、接続すべき接続管の先端部が配管接続口の最奥部まで挿入されない場合において、シール性能を向上させる食い込み式管接続構造を提供することを目的とする。また、この食い込み式管接続構造を用いた管継手、弁、閉鎖弁、冷凍サイクル装置、食い込み式管接続方法及び現地配管接続方法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】
【００１１】
上記課題を解決する第１の課題解決手段に係る食い込み式管接続構造は、接続すべき接続管を挿入する配管接続口を有する継手本体と、中央部に接続管を貫通させる貫通孔を有する環状の食い込み式スリーブと、食い込み式スリーブを継手本体側に押圧するように継手本体に締結される締結部材とを備えている。そして、食い込み式スリーブは、外周面が継手本体側に先細となるテーパ外周面を有している。また、継手本体は、配管接続口の締結部材側に、締結部材により押圧される食い込み式スリーブを当接させるための、締結部材側に向けて拡大するテーパ孔を有している。さらに、テーパ孔は、当接する食い込み式スリーブの先端部を接続管の外周部に食い込ませるようにガイドする小径部と、当接する食い込み式スリーブのテーパ外周面を押圧密着させて食い込み式スリーブのテーパ外周面をシールする大径部とを有している。さらに、このテーパ孔の小径部は、大径部に比し、内周面の軸心に対する傾斜角度が大きく形成されている。ここに、軸心とは、この管接続構造における設計上の軸心を意味し、接続される接続管の軸心、食い込み式スリーブの貫通孔の軸心、配管接続口の軸心などは同一であるものとしている。また、本明細書において、食い込み式スリーブを接続管の外周部に食い込ませるとは、食い込み式スリーブの先端部が接続管の厚み内に入り込んで接続管を内側に変形させている場合と、食い込み式スリーブの先端部が接続管の厚み内に入り込まずに接続管を内側に変形させている場合とが含まれる。
【００１２】
上述の如く構成された食い込み式管接続構造によれば、食い込み式スリーブの先端部の当接するテーパ孔の小径部の内周面が軸心に対し大きい傾斜角度に形成されているので、食い込み式スリーブの先端部は軸心に対する食い込み時の先端部の角度（以下食い込み角度と称する）を大きくすることができる。このため、従来よりも接続管を先の方に押す力が減少する。この結果、接続管が配管接続口の最奥部まで挿入されないで、接続管と配管接続口の最奥部との間に空間が存在する場合において、接続管が先のほうへ逃げにくくなり、シール性能を向上させることができる。また、食い込み式スリーブの先端部が必要量食い込んだ後に、食い込み式スリーブのテーパ外周面をテーパ孔に押圧密着させるので、食い込み式スリーブのテーパ外周面とテーパ孔の内周面とを支障なく密着させることができる。さらに、食い込み式スリーブのテーパ外周面とテーパ孔の内周面との密着は、軸心に対するテーパ角度が小さい部分で行われるので、食い込み式スリーブの押し付け力が急激に大きくなるようなことがなく、密着面積を大きく取ることができる。したがって、本課題解決手段によれば、食い込み式スリーブの先端部の食い込み量を確保しながら、食い込み式スリーブのテーパ外周面と継手本体のテーパ孔との押圧密着を確実にし、食い込み式スリーブ外周面のシール性能を向上させることができる。なお、テーパ外周面とテーパ孔の内周面との押圧密着までに食い込み式スリーブの先端部を接続管に食い込ませる量は、テーパ孔の小径部の傾斜角度及び内周面の長さなどにより調整することができる。
【００１３】
この場合において、テーパ孔を、内周面の傾斜角度の大きい小径部と内周面の傾斜角度の小さい大径部との間に、これら内周面の傾斜角度よりさらに傾斜角度の小さい内周面を有する中間部が形成されているものとしてもよい。このようにすると、この中間部の寸法を調整することにより、テーパ外周面とテーパ孔の内周面との押圧密着までに食い込み式スリーブの先端部を接続管に食い込ませなければならない食い込み量を調整することができる。したがって、上記中間部は、食い込み式スリーブの食い込み量の調整要素の一つとして利用することができる。
【００１４】
上記課題を解決する第１の課題解決手段に代わる第２の課題解決手段に係る食い込み式管接続構造は、接続すべき接続管を挿入する配管接続口を有する継手本体と、中央部に接続管を貫通させる貫通孔を有する環状の食い込み式スリーブと、食い込み式スリーブを継手本体側に押圧するように継手本体に締結される締結部材とを備えている。そして、前記食い込み式スリーブは、外周面が継手本体側に先細となるテーパ外周面を有している。また、継手本体は、配管接続口の締結部材側に、締結部材により押圧される食い込み式スリーブを当接させるための、締結部材側に向けて拡大するテーパ孔を有している。さらに、前記テーパ外周面は、軸心に対する傾斜角度がテーパ孔の内周面の傾斜角度より小さい先端部と、軸心に対する傾斜角度が先端部より大きく、かつテーパ孔の内周面の傾斜角度より小さい後側部とを有している。また、この後側部は、先端部との間に半径方向の段差を介在させることにより大径に形成されている。
【００１５】
上述の如く構成された食い込み式管接続構造によれば、食い込み式スリーブの先端部の軸心に対する傾斜角度に比し、この先端部が当接する小径部の内周面の軸心に対する傾斜角度を大きく形成することができ、食い込み式スリーブの先端部を大きな食い込み角度で接続管に食い込ませることができる。このため、従来よりも接続管を先の方に押す力が減少する。この結果、接続管が配管接続口の最奥部まで挿入されないで、接続管の先に空間が存在する場合において、接続管が先のほうへ逃げにくくなり、シール性能を向上させることができる。また、テーパ外周面の後側部の軸心に対する傾斜角度をテーパ外周面の先端部の傾斜角度より大きくするとともに、この先端部と後側部との間に半径方向の段差が設けられているので、先端部の傾斜角度、軸方向の長さ、及びこの段差寸法などを調節することにより、食い込み式スリーブの先端部の接続管への食い込み量を調節し、先端部が必要量食い込んだ後に、食い込み式スリーブのテーパ外周面をテーパ孔に押圧密着させることができる。したがって、この課題解決手段によれば、食い込み式スリーブの先端部の食い込み量を確保しながら、食い込み式スリーブのテーパ外周面と継手本体のテーパ孔との押圧密着を確実にし、食い込み式スリーブ外周面のシール性能を向上させることができる。
【００１６】
また、上記第１及び第２の課題解決手段に係る食い込み式管接続構造において、食い込み式スリーブを、締結ナットに一体に形成されたものとし、接続管に食い込む前に締結部材からの軸方向の押圧力により締結部材から分離されるように構成したものとしてもよい。このようにすれば、食い込み式スリーブが締結ナットと一体に形成されているので、部品点数が削減され、管理費用が低減される。また、食い込み式スリーブを単独で接続管に外装したり、配管接続口に装着したりする工程が省略化されるので、作業性がより一層向上する。
【００１７】
また、この場合において、締結部材を継手本体に螺合される締結ナットとするとともに、食い込み式スリーブを半径方向に架け渡された薄肉連結部を介して締結ナットの内壁に連結された、締結ナットとの一体物から加工された構造としてもよい。このようにすれば、締結ナットを締結することにより食い込み式スリーブを締結ナットから切り離すことができる。また、食い込み式スリーブの回転を回避しながら、締結ナットを接続管に食い込ませることができる。これにより、シール性能を向上させることができる。
【００１８】
また、上記構成に代えて、食い込み式スリーブを、継手本体に一体に形成されたものとし、締結部材からの軸方向の押圧力により継手本体から分離されるように構成したものとしてもよい。このようにすれば、食い込み式スリーブが継手本体と一体に形成されているので、部品点数が削減され、管理費用が低減される。また、食い込み式スリーブを単独で接続管に外装したり、配管接続口に装着したりする工程が省略化されるので、作業性がより一層向上する。
【００１９】
また、締結部材を継手本体に螺合される締結ナットとするとともに、この食い込み式スリーブを独立物体として加工する。そして、独立物体として加工された食い込み式スリーブが軸心に平行な接合面で継手本体の配管接続口の端部に接合されて継手本体と一体化されたものとすることもできる。この場合、接着や係合などの方法で接合することが可能である。なお、この場合、食い込み式スリーブは、継手本体の外側に露出した状態で一体化された構造となるので、上記の場合に比し取り扱いに注意を要する。
【００２０】
また、本発明に係る管継手は、少なくとも二方向に管接続部を有し、少なくとも一つの管接続部に上記食い込み式管接続構造のいずれかを適用したものである。この管継手によれば、管接続部からの流体の漏れを低減することができるとともに、管接続作業の作業性を向上させることができる。
【００２１】
また、この管継手を二方向管継手とし、一方を上記食い込み式管接続構造とし、他方をロー付けによる管接続構造とすることもできる。このような二方向管継手は、一方の管接続部に取り外し可能に配管を接続する場合に好適である。
【００２２】
また、管継手を二方向管継手とし、双方の管接続部を上記食い込み式管接続構造とすることもできる。このようにすれば、双方の管接続部に取り外し可能に配管を接続する場合に好適である。
【００２３】
また、上記二方向管継手を異径とした異径管継手とすることもできる。この管継手は、異径の配管を接続する場合に好適である。
また、本発明に係る弁は、少なくとも一つの管接続部を有し、この少なくとも一つの管接続部には上記食い込み式管接続構造が用いられたものである。この弁によれば、管接続部からの漏れを低減することができるとともに、管接続作業の作業性を向上させることができる。
【００２４】
また、本発明に係る閉鎖弁は、少なくとも一つの管接続部を有し、この少なくとも一つの管接続部には上記食い込み式管接続構造が用いられたものである。この閉鎖弁によれば、管接続部からの漏れを低減することができるとともに、管接続作業の作業性を向上させることができる。
【００２５】
また、本発明に係る冷凍サイクル装置は、冷媒配管中に冷媒配管を取り外し可能に接続する少なくとも一つの管接続部が設けられており、この少なくとも一つの管接続部には上記食い込み式管接続構造が用いられているものである。この冷凍サイクル装置によれば、冷媒配管を取り外し可能に接続する接続部における冷媒の漏れが低減されるとともに、管接続作業の作業性を向上させることができる。
【００２６】
また、この冷凍サイクル装置において、前記冷媒回路に封入される冷媒を二酸化炭素等の高圧ガス冷媒としてもよい。このような冷凍サイクル装置では、冷媒配管内のガス圧力が高圧となるため、冷媒漏れのより少ない管接続構造が必要である。これに応えて信頼性を向上させることができる。
【００２７】
また、この冷凍サイクル装置において、前記冷媒回路に封入される冷媒をプロパン等のＨＣ冷媒としてもよい。ＨＣ冷媒は可燃性であるので、配管接続部からの冷媒漏れを生じないようにする必要がある。したがって、ＨＣ冷媒を使用する冷凍サイクル装置においては冷媒漏れのより少ない管接続構造が必要である。これに応えて信頼性を向上させることができる。
【００２８】
また、この冷凍サイクル装置は、超臨界冷凍サイクルで運転されるものとすることもできる。超臨界サイクルで運転される冷凍サイクル装置においては、冷媒配管内の冷媒ガス圧力が高圧になるので、冷媒漏れのより少ない管接続構造が必要である。これに応えて信頼性を向上させることができる。
【００２９】
また、この冷凍サイクル装置は、ヒートポンプ式給湯装置であってもよい。ヒートポンプ式給湯装置においては、高温の給湯用水を供給可能とするために冷媒配管内の冷媒ガス圧力が高圧になるので、冷媒漏れのより少ない管接続構造が必要である。これに応えて信頼性を向上させることができる。
【００３０】
また、本発明に係る給湯装置は、給湯用水の水回路における管接続部に上記食い込み式管接続構造を用いたものである。給湯用水の水回路は現地配管で施工される場合が多いが、上記食い込み式管接続構造を採用することにより、漏れを低減するとともに、作業性を向上させることができる。
【００３１】
また、本発明に係る食い込み式管接続方法は、次のステップからなるものである。まず、接続管を挿入する配管接続口を有し、この配管接続口の締結部材側に、締結部材側に向けて拡大するテーパ孔を有する継手本体と、中央部に接続管を貫通させる貫通孔を有するとともに、外周面が継手本体側に先細となるテーパ外周面を有する食い込み式スリーブと、食い込み式スリーブを継手本体側に押圧するように継手本体に締結される締結部材とを準備する。そして、接続すべき接続管に締結部材及び食い込み式スリーブを外装するとともに、接続管の端部を継手本体の配管接続口に挿入する。次いで、食い込み式スリーブの先端部を、継手本体のテーパ孔に当接させる。次に、前記締結部材を締結させながら食い込み式スリーブの先端部を所定角度で所定量接続管に食い込ませ、その後に食い込み式スリーブのテーパ外周面をテーパ孔の内周面に押圧密着させるものである。
【００３２】
この食い込み式管接続方法によれば、食い込み式スリーブの先端部を所定角度で所定量接続管に食い込ませ、その後に食い込み式スリーブのテーパ外周面をテーパ孔の内周面に押圧密着させるので、接続管の先端が配管接続口の最奥部まで挿入されていないで、接続管と配管接続口の最奥部との間に空間が存在する場合におけるシール性能を向上させることができる。また、食い込み式スリーブの先端部が所定量食い込んだ後に、食い込み式スリーブのテーパ外周面をテーパ孔に押圧密着させるので、食い込み式スリーブの食い込み量を確保しながらテーパ外周面とテーパ孔の内周面とを支障なく密着させることができる。
【００３３】
また、本発明に係る現地配管接続方法は、このような食い込み式管接続方法を適用して現地配管工事を行うことを特徴とするものである。このようにすれば、現地配管工事の管接続部からの漏れが低減され、工事の信頼性を向上させることができるとともに、作業性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、接続管が配管接続口の最奥部まで挿入されないで、接続管と配管接続口の最奥部との間に空間が存在する場合において、食い込み式管接続構造のシール性能を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
（実施の形態１）
以下、この発明の実施の形態１に係る食い込み式管接続構造を用いた食い込み式管継手について、図１〜図１０に基づき説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る食い込み式管継手の接続状態の部分断面図である。図２は同管継手における継手本体の部分断面図であり、図３は同管継手における締結部材としての締結ナットの部分断面図であり、図４は図２におけるテーパ孔部分の拡大図である。図５は、図３における食い込み式スリーブ部分の拡大図である。図６は、同管継手による配管の接続工程図であって、（ａ）は接続管を配管接続口に挿入して締結ナットを締結始めた状態図であり、（ｂ）は締結ナットの締結により食い込み式スリーブがテーパ孔に当接した状態図であり、（ｃ）は締結ナットの締結完了状態図である。図７は、同管継手による配管の接続工程の拡大図であって、（ａ）は食い込み式スリーブの先端部が所定量食い込んだときの状態図であり、（ｂ）は食い込み式スリーブの先端部の食い込み完了時の状態図である。図８は、食い込み式スリーブの先端部の食い込み完了時の他の態様の状態図である。図９は、同管継手におけるテーパ孔の小径部のテーパ長さによる食い込み式スリーブの先端部の食い込み量の相違を説明する図面であり、図１０は、同管継手におけるテーパ孔の小径部の傾斜角度による食い込み式スリーブの先端部の食い込み量の相違を説明する図面である。
【００３６】
本実施の形態に係る食い込み式管継手は、冷凍サイクル装置用の銅管製の冷媒配管を接続する管継手であって、取り外し可能に配管を接続する管接続部に、本発明に係る食い込み式管接続構造を用いたものである。また、この食い込み式管継手は、銅管より硬度の大きい銅合金から成る。この食い込み式管継手は、継手本体１と、締結部材としての締結ナット２と、円環状の食い込み式スリーブ３とを備えている。そして、この食い込み式管継手は、継手本体１の基端側（すなわち、この実施の形態では反締結ナット側）に銅管製の固定配管４が接続され、接続端側（この実施の形態では締結ナット側）に取り外し自在に接続すべき銅管製の接続管５が接続されるものである。ここで、固定配管４は取り外しを予定しない配管であり、接続管５は取り外し可能に接続する配管である。
【００３７】
継手本体１は、図１及び図２に示すように、ソケット部１１と、ナット部１２と、管接続部１３とから構成されている。ソケット部１１は、固定配管４が挿入されてロー付けされる部分である。ナット部１２は、締結ナット２を締結するときに継手本体１を保持可能とするために外周がナット状に形成されている部分である。管接続部１３は、締結ナット２を取り外し可能とすることにより、接続管５を取り外し可能に接続する部分である。
【００３８】
この構成において、ソケット部１１からナット部１２にかけての中心部には、固定配管４の端部を挿入するための配管接続口１４が基端側に開口して形成されている。この配管接続口１４は、固定配管４を所定位置に配置して接続するためのものである。そして、固定配管４の端部が配管接続口１４の奥の壁に突き当たるまで挿入された状態で、固定配管４がロー付け接続されている。
【００３９】
管接続部１３は、図１及び図２に示すように、外周に締結ナット２を螺合するための雄ねじ１５が形成されている。さらに、管接続部１３の中心部には、接続管５の端部を挿入するための配管接続口１６が接続端側に開口して形成されている。この配管接続口１６は、接続管５を所定位置に配置して取り外し自在に接続するためのものである。そして、配管接続口１６の締結部材側端部には、図４に拡大図で示すように、締結部材側に向けて拡大するテーパ孔１７が形成されている。このテーパ孔１７は、締結ナット２の締結により押圧されて当接する食い込み式スリーブ３の先端部を、接続管５に食い込ませるようにガイドするとともに、食い込み式スリーブ３のテーパ外周面３３をこのテーパ孔の内周面に密着させるものである。このようにして、食い込み式スリーブ３の先端部を接続管５に食い込ませることにより、接続すべき接続管５を固定するとともに、食い込み式スリーブと接続管５の外周面との間がシールされる。また、食い込み式スリーブ３のテーパ外周面３３をこのテーパ孔の内周面に密着させることにより、食い込み式スリーブ３のテーパ外周面３３の外周面と継手本体１のテーパ孔１７の内周面との間がシールされる。
【００４０】
締結ナット２は、図１及び図３に示すように、内部に空間２１を有するナット形状のものであって、空間２１の突き当たりの側壁２２には接続管５を貫通させる貫通孔２３が形成されている。また、貫通孔２３周囲の側壁２２内周面には、後述する食い込み式スリーブ３を押圧する押圧面２４が形成されている。また、空間２１の内周面には、継手本体１の雄ねじ１５に螺合される雌ねじ２５が形成されている。さらに、締結ナット２の空間２１内には、この締結ナット２と一体的に加工された食い込み式スリーブ３が配置されている。
【００４１】
食い込み式スリーブ３は、図５に拡大して示すように、中央部に接続管５を嵌挿させる貫通孔３１を設けた円環状物である。また、この円環状物の後端には、締結ナット２の押圧面２４に当接する受圧面３２が形成されている。また、食い込み式スリーブ３の外周面は、中心線に対する傾斜角度βのテーパ外周面３３に形成されている。傾斜角度βは、先端部３ａが小さな力で曲げられるように、かつ、先端部３ａが接続管５に食い込まずに接続管５と配管接続口１６との間に押し込まれることがないような角度に設定される。具体的には、傾斜角度βは、前述のテーパ孔１７の大径部１７ｂにおける軸心に対する内周面の傾斜角度α２（図４参照）に対し、β／α２＝０．５〜１．０とするのが好ましく、この実施の形態では１５°に設定されている。また、食い込み式スリーブ３の先端部３ａにおける厚みは、接続管５の外径が９．５２ｍｍの場合で０．１〜０．５ｍｍ程度とされている。
【００４２】
また、このように形成される食い込み式スリーブ３は、図５に示すように、受圧面３２の近傍部分が半径方向に架け渡された薄肉連結部２６を介して締結ナット２の内壁に連結された状態で、締結ナット２と食い込み式スリーブ３とが一体物として形成されている。また、この薄肉連結部２６は、テーパ外周面３３に接続する部分が最も薄い部分２６ａとなるように形成されている。最も薄い部分２６ａの厚さは、締結工具で締結ナット２を継手本体１に対し締結するときに発生する食い込み式スリーブ３を軸方向に押圧する押圧力（第２押圧力）により剪断される程度とされている。なお、締結ナット２における食い込み式スリーブ３の後側は、切り離された食い込み式スリーブ３が締結ナット２の側壁２２の押圧面２４に対し何ら阻害されずに近づくことができるように、押圧面２４との間が、テーパ外周面３３の最大外径部より大きい径の空洞に形成されている。
【００４３】
ここで、前述の継手本体１のテーパ孔１７について、図４に基づき、さらに詳細に説明する。
テーパ孔１７は、当接する食い込み式スリーブ３の先端部３ａを接続管５の外周部に食い込ませるようにガイドする小径部１７ａと、当接する食い込み式スリーブ３のテーパ外周面３３を押圧密着させて食い込み式スリーブ３のテーパ外周面３３をシールする大径部１７ｂとを有している。小径部１７ａにおける内周面の軸心に対する傾斜角度α１は、食い込み式スリーブの３の先端部３ａの食い込み角度を大きくするために、大径部１７ｂにおける内周面の軸心に対する傾斜角度α２に比し大きく形成されている。ただし、この傾斜角度α１を大きくしすぎると、食い込み式スリーブ３の先端部３ａを曲げるのに必要な力が大きくなりすぎるという問題がある。具体的な角度としては、α１は２５°〜３５°、より好ましくは３０°〜３５°、α２は１５°〜２５°、より好ましくは２０°〜２５°とされている。また、テーパ孔１７における小径部１７ａの形状、寸法等は、食い込み式スリーブ３の先端部３ａが接続管５に食い込むときの先端部３ａの曲がり部が小径部１７ａに接触するように設定されているのが好ましい。また、小径部１７ａの形状、寸法等は、先端部３ａが接続管５の外周部に所定量食い込んだ後に、テーパ外周面３３がテーパ孔１７の大径部１７ｂに接して変形されるように設定されることが好ましい。なお、先端部３ａが接続管５の外周部に所定量食い込む前に、テーパ外周面３３がテーパ孔１７の大径部１７ｂに接するように設定されている場合は、先端部３ａの接続管５の外周部への食い込み量が不足している状態で、食い込み式スリーブ３の変形が困難になるという不具合が生ずる。
【００４４】
本実施の形態１において、本発明にいう食い込み式管接続構造とは、継手本体１、締結部材としての締結ナット２、食い込み式スリーブ３を用いて接続管を接続する管接続構造をいう。そして、このように構成される食い込み式管接続構造を用いた食い込み式管継手では、図６乃至図８に示すように継手本体１に対し接続管５が接続される。これを以下説明する。なお、以下の説明においては、継手本体１に予め固定配管４がロー付けにより接続されているとともに、接続管５先端５ａが配管接続口１６の最奥部１６ａに当接していなくて、接続管５の先端５ａと配管接続口１６の最奥部１６ａとの間に隙間Ｌが形成されている状態で接続作業が行われる場合について説明する。
【００４５】
まず、締結ナット２の貫通孔２３及び食い込み式スリーブ３の貫通孔３１に対し、接続管５の先端部を貫通させて、接続管５に締結ナット２及び食い込み式スリーブ３を外装する。次いで、継手本体１の管接続部１３の配管接続口１６に接続管５の先端部を挿入する。このとき、接続管５の先端５ａが配管接続口１６の最奥部１６ａに当接せず、接続管５の先端５ａと配管接続口１６の最奥部１６ａとの間に隙間Ｌが形成されている。図６（ａ）はこの状態を示す。なお、図６（ａ）において、締結ナット２は、継手本体１の雄ねじ１５に少し螺合された状態となっている。
【００４６】
この状態から引き続き締結ナット２が継手本体１に螺合されると、締結ナット２に一体化された食い込み式スリーブ３の先端部３ａがテーパ孔１７に当接されるようになる。図６（ｂ）はこの状態を示している。この状態では、接続管５に先端方向への力がまだ作用していない。したがって、隙間Ｌはそのままの寸法である。
【００４７】
そして、さらに締結ナット２の締結作業が継続されると、締結ナット２からの軸方向の押圧力が食い込み式スリーブ３の薄肉連結部２６の最も薄い部分２６ａに作用し、この部分２６ａが軸方向に切断されて、食い込み式スリーブ３が締結ナット２から分離される。
【００４８】
その後、食い込み式スリーブ３の受圧面３２が締結ナット２の押圧面２４に当接される。そして、さらに締結ナット２を締結することにより、図７（ａ）に示すように、食い込み式スリーブ３のテーパ外周面３３がテーパ孔１７の大径部１７ｂの内周面に接触する前に、食い込み式スリーブ３の先端部３ａが接続管５の外周部に所定量食い込む。このとき、接続管５に対して先端方向への力が作用するため、隙間Ｌは少し小さく変化する。しかしながら、テーパ孔１７の小径部１７ａの内周面の軸心に対する傾斜角度α２が大きく設定されているため、食い込み式スリーブ３の先端部３ａの食い込み角度が大きくなる。このため、接続管５の移動量は比較的少なくなる。
【００４９】
また、図７（ａ）の状態からさらに締結ナット２の締結を続けることにより、食い込み式スリーブ３の先端部３ａの食い込み量が深まるとともに、食い込み式スリーブ３のテーパ外周面３３が大径部１７ｂに密着するように変形して先端部３ａの食い込みが完了した状態となる（図７（ｂ）参照）。この場合において、大径部１７ｂの軸心に対する傾斜角度が小さく設定されているので、テーパ外周面３３と大径部１７ｂとの密着面積を大きくすることができる。
【００５０】
なお、図７（ｂ）においては、食い込み式スリーブ３の先端部３ａが接続管５の厚みＰ内に入り込まないで接続管５を変形させている態様となっているが、これは、食い込み式スリーブ３の硬度と接続管５の硬度とが略同一の場合であって、食い込み式スリーブ３の硬度が接続管５の硬度より大きいときは、図８に示すように、食い込み式スリーブ３の先端部３ａが接続管５の厚みＰ内に入り込んで接続管５を変形させるような態様となる。
【００５１】
何れにしろ、最終的には図６（ｃ）のように、食い込み式スリーブ３が接続管５に食い込むとともに、食い込み式スリーブ３のテーパ外周面３３が大径部１７ｂに密着した状態となる。なお、この状態では接続管５の先端５ａと最奥部１６ａとの間には当初より小さくなった隙間Ｌが残った状態となるが、食い込み式スリーブ３の先端部３ａは、接続管５の外周面のシール及び接続管５の固定に支障を来たさないように食い込んでいる。
【００５２】
なお、上記構成においては、図９に示すように、小径部１７ａの内周面の長さＴ及び傾斜角度α１を変更することにより、食い込み式スリーブ３の先端部３ａの食い込み量を変更することができる。図９は、小径部１７ａの内周面の長さＴを変更した場合の説明図であり、図９（ａ）の場合に比し図９（ｂ）の場合の方が内周面の長さＴが大きい。また、この図から分かるように、内周面の長さＴが大きくなると、テーパ外周面３３が大径部に当るまでの食い込み式スリーブ３の軸方向の移動量Ｓが大きくなる。したがって、移動量Ｓが大きくなる分、先端部３ａの食い込み量が大きくなる。次に、図１０は、小径部１７ａの傾斜角度α１を変更した場合の説明図であり、図１０（ａ）の場合に比し図１０（ｂ）の場合の方が小径部１７ａの傾斜角度α１が大きい。また、この図から分かるように、小径部１７ａの傾斜角度α１が大きくなると、テーパ外周面３３が大径部に当るまでの食い込み式スリーブ３の軸方向の移動量Ｓが大きくなる。したがって、移動量Ｓが大きくなる分、先端部３ａの食い込み量が大きくなる。
【００５３】
本実施の形態に係る食い込み式管接続構造及びこれを用いた食い込み式管継手は、以上のような構成を備えているので、次のような作用効果を奏することができる。
（１）本実施の形態に係る食い込み式管接続構造及びこれを用いた食い込み式管継手は、食い込み式スリーブ３の先端部３ａの当接するテーパ孔１７の小径部１７ａの内周面が軸心に対し大きい傾斜角度α１に形成されているので、食い込み式スリーブ３の先端部３ａの食い込み角度を大きくすることができる。なお、この明細書において、食い込み角度とは、先端部３ａが食い込む場合における食い込み方向の軸心に対する角度をいうものとする。このため、従来よりも接続管５を先の方に押す力が減少する。この結果、接続管５の先端５ａが配管接続口１６の最奥部１６ａまで挿入されないで、接続管５の先端５ａと配管接続口１６の最奥部１６ａとの間に空間が存在する場合において、接続管５が先のほうへ逃げにくくなり、シール性能を向上させることができる。
【００５４】
（２）また、食い込み式スリーブ３の先端部３ａが必要量食い込んだ後に、食い込み式スリーブ３のテーパ外周面３３をテーパ孔１７の大径部１７ｂに押圧密着させるので、先端部３ａの食い込み量を確保しながら、テーパ外周面３３とテーパ孔１７の大径部１７ｂの内周面とを支障なく密着させることができる。さらに、食い込み式スリーブ３のテーパ外周面３３とテーパ孔１７の大径部１７ｂの内周面との密着は、テーパ孔１７の内周面の軸心に対する傾斜角度が小さい部分で行われるので、食い込み式スリーブ３の押し付け力が急激に大きくなるようなことがなく、密着面積を大きく取ることができる。したがって、食い込み式スリーブ３の先端部の食い込み量を確保するとともに、食い込み式スリーブ３のテーパ外周面３３と継手本体１のテーパ孔１７との密着をも確実なものとし、食い込み式管接続構造のシール性能を向上させることができる。
【００５５】
（３）また、食い込み式スリーブ３が、締結ナット２に一体に形成されるとともに、接続管５に食い込む前に締結部材としての締結ナット２からの軸方向の押圧力により、締結ナット２から分離されるように構成されている。このように食い込み式スリーブ３が締結ナット２と一体に形成されているので、部品点数が削減され、管理費用が低減される。また、食い込み式スリーブ３を単独で接続管５に外装したり、配管接続口１６に装着したりする工程が省略化されるので、作業性がより一層向上する。
【００５６】
（４）また、食い込み式スリーブ３を半径方向に架け渡された薄肉連結部２６を介して締結ナット２の内壁に連結する一体物構造とされているので、締結ナット２を締結することにより食い込み式スリーブ３を締結ナット２から容易に切り離すことができる。また、食い込み式スリーブ３を締結ナット２から切り離した後に最終的に食い込ませるようにしているので、締結ナット２とともに食い込み式スリーブ３が回転することを回避しつつ、締結ナット２を接続管５に食い込ませることができる。したがって、接続管５の表面に食い込み式スリーブ３の先端部３ａによる回転方向の擦り傷が形成されないので、シール性能を向上させることができる。
【００５７】
（５）また、この実施の形態１に係る食い込み式管継手は、二方向管継手であって、一方を上記のような食い込み式管接続構造とし、他方をロー付けによる管接続構造とするものである。したがって、このような食い込み式管継手は、一方の管接続部のみが現地配管となる場合に好適である。
【００５８】
（６）以上の如く、本実施の形態の食い込み式管接続構造を用いた管接続方法は、接続管５に対し食い込み式スリーブ３の先端部３ａを所定角度で所定量食い込ませ、その後に食い込み式スリーブ３のテーパ外周面３３をテーパ孔１７の内周面に押圧密着させている。このため、接続管５の先端５ａが配管接続口１６の最奥部１６ａまで挿入されていないで、接続管５の先端５ａと配管接続口１６の最奥部１６ａとの間に隙間Ｌが存在する場合において、シール性能を向上させることができる。また、食い込み式スリーブ３の先端部３ａが所定量食い込んだ後に、食い込み式スリーブ３のテーパ外周面３３をテーパ孔１７に押圧密着させるので、接続管５が配管接続口１６の最奥部１６ａまで挿入されていない状態における管接続構造のシール性能及び接続管５の固定性能が向上する。
【００５９】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２に係る食い込み式管接続構造及びこれを用いた食い込み式管継手について、図１１〜図１３に基づき説明する。なお、図１１は、本発明の実施の形態２に係る食い込み式管継手の継手本体のテーパ孔部の断面図である。図１２は、同管継手による配管の接続工程図であって、（ａ）は接続管を配管接続口に挿入して締結ナットを締結始めた状態図であり、（ｂ）は締結ナットの締結完了状態図である。図１３は、同管継手のテーパ孔の中間部の内周面の長さによる食い込み式スリーブの先端部の食い込み量の相違を説明する図面であり、（ａ）は中間部の内周面の長さの短い場合の説明図であり、（ｂ）は中間部の内周面の長さの長い場合の説明図である。なお、これら図面において、実施の形態１と同一の要素には同一の符号を付しその説明を省略する。
【００６０】
実施の形態２に係る食い込み式管接続構造及びこれを用いた食い込み式管継手は、実施の形態１におけるテーパ孔１７を変更したものであり、図１１に示すように、テーパ孔１７において小径部１７ａと大径部１７ｂとの間に中間部１７ｃを設けたものである。中間部１７ｃは、大径部１７ｂの内周面の傾斜角度α２より小さい傾斜角度の内周面としたものである。この中間部の傾斜角度は傾斜角度α２より小さい範囲で適宜選択できる。因みに、この傾斜角度をα２とすると実施の形態１そのものとなる。また、この実施の形態２においては、実施の形態１と最も大きく相違する例として、傾斜角度０°、すなわち、この内周面を軸心と略平行な面に形成している。
【００６１】
このように構成された実施の形態２においては、図１２の接続工程図に示すように、締結ナット２の締結始め、及び締結ナット２の締結完了時においては同様の状態であり、上記のようにテーパ孔１７の形状は相違しているが、同様の要領で接続管を接続することができる。なお、図１２（ａ）は図６（ａ）に対応し、図１２（ｂ）は図６（ｃ）に対応する。
【００６２】
また、このように中間部１７ｃを設けた実施の形態２では、実施の形態１で述べたように、小径部１７ａの内周面の長さＴを変更することにより、食い込み式スリーブ３の先端部３ａの食い込み量を調整できる他、この中間部１７ｃの内周面の長さＭを変更することにより食い込み式スリーブ３の先端部３ａの食い込み量を変更することができる。
【００６３】
図１３はこれを示すものである。同図（ａ）は長さＭが小さい場合であり、同図（ｂ）は長さＭが大きい場合であるが、これら図から分かるように、長さＭが小さいほどテーパ外周面３３が大径部１７ｂに密着するまでの軸方向の移動量Ｓが小さくなる。なお、この実施の形態２は、小径部１７ａにおける内周面の長さＴと、中間部の内周面部の長さＭとの組合せで、先端部３ａの食い込み量を一定としながら、テーパ外周面３３が大径部１７ｂに密着するポイントを変更することができる。実施の形態２は、以上のような点で実施の形態１と相違するが、実施の形態１と同様の作用効果を奏することができるものである。
【００６４】
（実施の形態３）
次に、実施の形態３に係る食い込み式管接続構造及びこれを用いた食い込み式管継手について、図１４〜図１７に基づき説明する。なお、図１４は、本発明の実施の形態３に係る食い込み式管継手の継手本体のテーパ孔部の断面図である。図１５は、同食い込み式管継手の食い込み式スリーブ周りの断面図である。図１６は、同管継手による配管の接続工程図であって、（ａ）は接続管を配管接続口に挿入して締結ナットを締結始めた状態図であり、（ｂ）は締結ナットの締結完了状態図である。図１７は、食い込み式スリーブにおける中間部の内周面の長さによる先端部の食い込み量の相違を説明する図面であり、（ａ）は中間部の内周面の長さが短い場合の説明図であり、（ｂ）は中間部の内周面の長さが長い場合の説明図である。なお、これら図において、実施の形態１と同一の要素には同一の符号を付しその説明を省略する。
【００６５】
実施の形態３に係る食い込み式管接続構造及びこれを用いた食い込み式管継手は、実施の形態１におけるテーパ孔１７及び食い込み式スリーブ３のテーパ外周面３３を変更したものである。すなわち、この実施の形態３では、テーパ孔１７は実施の形態１における小径部１７ａにおける内周面の傾斜角度α１でテーパ孔１７の内周面全体が形成されている。また、このようなテーパ孔１７に対し、食い込み式スリーブ３のテーパ外周面３３は、３段階に形成されている。すなわち、先端部３ａのテーパ外周面３３ａ、後側部３ｂの先端側のテーパ外周面３３ｂ、及び後側部３ｂの後端側のテーパ外周面３３ｃの３段階である。ここで、後側部３ｂは、先端部３ａに続く部分を称するものであって、テーパ外周面３３ｂ及びテーパ外周面３３ｃは何れも後側部３ｂの外周面を成す。そして、テーパ外周面３３ａの傾斜角度β１は、実施の形態１の先端部３ａの傾斜角度βと同一に形成されている。テーパ外周面３３ａの後側に位置するテーパ外周面３３ｂは、テーパ孔１７との密着面を成すものであって、テーパ外周面３３ａとの境界部に形成された段差Ｈにより、外径寸法が大きく形成されるとともに、その傾斜角度β２がテーパ孔１７の傾斜角度α２より少し小さい角度に形成されている。また、テーパ外周面３３ｂの後側に位置するテーパ外周面３３ｃは、薄肉連結部２６に繋がる部分を成し、緩い傾斜角度に形成されている。
【００６６】
このように構成された実施の形態３においては、図１６の接続工程図に示すように、実施の形態１の場合と同様の要領で接続管を接続することができる。なお、この実施の形態３においては、食い込み式スリーブ３の先端部３ａが接続管５の外周部に食い込んだ後、食い込み式スリーブ３の後側部３ｂの先端側のテーパ外周面３３ｂがテーパ孔１７に密着する（図１６（ｂ）参照）。実施の形態３は、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。
【００６７】
また、このように、テーパ孔１７の内周面の傾斜角度を大きくするとともに、テーパ外周面３３に段差Ｈを設けて後側部３ｂの傾斜角度を大きくしたものでは、段差Ｈを変更することにより、食い込み式スリーブ３の先端部３ａの食い込み量を調整することができる。図１７はこれを示すものである。同図（ａ）は段差Ｈが大きい場合であり、同図（ｂ）は段差Ｈが小さい場合であるが、これら図から分かるように、段差Ｈが小さいほどテーパ外周面３３ｂがテーパ孔１７の内周面に密着するまでの軸方向の移動量Ｓが大きくなる。したがって、段差Ｈの寸法を大きくすることにより、食い込み式スリーブ３の先端部３ａの食い込み量を大きくすることができる。また、この図１７から予測が付くように、先端部３ａのテーパ外周面３３ａの長さＥを大きくすると、テーパ外周面３３がテーパ孔１７の内周面に密着するまでの軸方向の移動量Ｓが大きくなる。
【００６８】
（実施の形態４）
次に、実施の形態４に係る食い込み式管接続構造及びこれを用いた食い込み式管継手について、図１８に基づき説明する。ここで、図１８は、実施の形態４に係る食い込み式管継手における配管の接続工程図であって、（ａ）は締結ナットが螺合開始直後の状態図であり、（ｂ）は食い込み式スリーブがテーパ孔に当接した状態図であり、（ｃ）は締結ナットの締結完了状態図である。なお、これら図において、実施の形態１と同一の要素には同一の符号を付しその説明を省略する。
【００６９】
実施の形態４に係る食い込み式管接続構造及びこれを用いた食い込み式管継手は、実施の形態１において締結ナット２に一体化されていた食い込み式スリーブ３を、継手本体１に一体化するようにしたものである。そのために食い込み式スリーブ３を独立物体として別体に構成し、これを継手本体１に接着して一体化している。また、継手本体１及び締結ナット２の構成を、実施の形態１の場合と比較し部分的に変更している。なお、以下の説明において、図１８に記載されていない実施の形態１と同一の構成に関して述べるときは、実施の形態１の符号を付して述べる。
【００７０】
図１８に示すように、継手本体１は、実施の形態１の場合と同様に、ナット部１２、管接続部１３を有している。ソケット部１１は、図１８では図示省略されているが、ナット部１２とともに実施の形態１と同様である。管接続部１３は、実施の形態１の場合と同様に雄ねじ１５、配管接続口１６、小径部１７ａ及び大径部１７ｂを備えたテーパ孔１７、連通孔１８等を有している。しかし、締結ナット２側の端部は、実施の形態１の場合より締結ナット２側に延長した延長部分４１を有している。この延長部分４１は、先端部において内向壁が形成され、内向壁の中心部に食い込み式スリーブ３の外周面を接着するための接着用孔部４２が形成されている。この接着用孔部４２の内周面が食い込み式スリーブ３の外周面を接着する接着面を構成する。そして、食い込み式スリーブ３は、後述するように、その外周面がこの接着用孔部４２に接着されて継手本体１と一体化されている。
【００７１】
締結ナット２は、実施の形態１と同様に、内部に空間２１を有するナット形状のものであって、空間２１の突当りの側壁２２には接続管５を貫通させる貫通孔２３が形成されている。そして、空間２１の内周面には、継手本体１の雄ねじ１５に螺合される雌ねじ２５が形成されている。一方、締結ナット２は、次の点で実施の形態１と異なる。すなわち、この実施の形態４に係る締結ナット２の場合は、貫通孔２３の周壁が空間２１内に突出している。すなわち継手本体１側に突出して突出部４３を形成している。この突出部４３の継手本体１側の端面が食い込み式スリーブを押圧する押圧面４４に形成されている。突出部４３の外周には、空間２１の一部として円筒状の空間２１ａが形成されている。この空間２１ａは、締結ナット２を継手本体１に螺合して締結するときに、継手本体１の管接続部１３の内向壁を形成する延長部分４１が入り込むスペースとなっている。
【００７２】
食い込み式スリーブ３は、実施の形態１と同様に、中央部に接続管５を嵌挿させる貫通孔３１を設けた円環状物である。また、実施の形態１と同様に、先端側の外周面を傾斜角度βのテーパ外周面３３としているが、その後側部分の外周面は、中心軸に略平行な接合面３６として形成されている。また、食い込み式スリーブ３の後端面は、締結ナット２の押圧面４４に当接する受圧面３７として形成されている。この食い込み式スリーブ３は、締結ナット２や継手本体１と同一の材料である銅合金製で独立物体として別体に形成された後、接合面３６が前述の接着用孔部４２の内周面（接合面）に予め接着されて、継手本体と一体化されている。この接着力は、締結される締結ナット２からの軸方向の力により分離される程度に形成するのが好ましい。
【００７３】
以上のように構成された実施の形態４に係る食い込み式管接続構造及びこれを用いた食い込み式管継手は、次のようにして接続すべき接続管５が接続される。まず、締結ナット２及び食い込み式スリーブ３を外装した接続管５の先端部を配管接続口１６に挿入する。このとき、接続管５の先端５ａが配管接続口１６の最奥部１６ａに当接しない状態で挿入され、接続管５の先に隙間Ｌが存在するものとする。このように接続管５を配管接続口１６に挿入した後、食い込み式スリーブ３がテーパ孔１７に当接する状態にされる。
【００７４】
この状態にしてから締結ナット２の押圧面が食い込み式スリーブの受圧面３７に当接するように締結する（図１８（ａ）参照）。次に、締結ナット２をさらに締め付ける。これにより、締結ナット２の押圧面４４からの力が食い込み式スリーブ３の受圧面３７に作用して、食い込み式スリーブ３が継手本体１から分離され、先端部３ａがテーパ孔１７の小径部１７ａに押圧される状態となる（図１８（ｂ）参照）。このときは、接続管５を先の方へ押す強い力が作用していないので、隙間Ｌはそのままである。
【００７５】
ここでさらに締結ナット２を締め付けられると、食い込み式スリーブ３の先端部３ａがテーパ孔１７の小径部１７ａにガイドされて、大きな食い込み角度で接続管５に食い込むように変形される。これにより、接続管５を先方へ押す力が作用し、このために隙間Ｌが少し小さくなる。しかし、小径部１７ａの傾斜角度α１を大径部１７ｂの傾斜角度α２と同一とした場合に比し、接続管５を先の方に押す力も小さく、隙間Ｌの縮まり方も小さくなっている。このように、食い込み式スリーブ３の先端部３ａが接続管５の外周部に食い込んだ後、食い込み式スリーブ３のテーパ外周面３３がテーパ孔１７の大径部１７ｂに密着して、図１８（ｃ）に示すように締結が完了する。この結果、接続管５の先に隙間Ｌが存在している場合であっても、流体が外部に漏れないように接続管５が継手本体１に確実に接続される。
【００７６】
本実施の形態に係る食い込み式管接続構造及びこれを用いた食い込み式管継手は、以上のような構成を備えているので、実施の形態１における前述の（１）、（２）、（５）及び（６）の効果に加えて、次のような効果を奏することができる。
【００７７】
（１）食い込み式スリーブ３が継手本体１と一体に形成されているので、部品点数が削減されて、管理費用が低減される。また、食い込み式スリーブ３のみを接続管５に外装したり、配管接続口１６に装着したりする工程が省略化されるので、作業性がより一層向上する。
【００７８】
（２）また、本実施の形態においては、食い込み式スリーブ３の外周面が継手本体１の接着用孔部４２の内周面に接着されることにより継手本体１と一体化されている。また、締結ナット２を締結するときに発生する締結ナット２からの軸方向の押圧力により、食い込み式スリーブ３が継手本体１から分離する程度の接着力で一体化されている。したがって、食い込み式スリーブ３は、締結ナット２を締結することにより容易、かつ自動的に切り離すことができる。
【００７９】
（実施の形態５）
次に、実施の形態５に係る食い込み式管接続構造及びこれを用いた食い込み式管継手について、図１９に基づき説明する。図１９は、本発明の実施の形態５に係る食い込み式管継手による配管の接続工程図であって、（ａ）は接続管を配管接続口に挿入して食い込み式スリーブが締結ナットにより押圧されていない状態図であり、（ｂ）は締結ナットの締結により食い込み式スリーブがテーパ孔に当接した状態図であり、（ｃ）は締結ナットの締結完了状態図である。この図において、実施の形態１と同一の要素には同一の符号を付しその説明を省略する。
【００８０】
実施の形態５に係る食い込み式管接続構造及びこれを用いた食い込み式管継手は、実施の形態１における食い込み式スリーブを分離独立させたものである。すなわち、実施の形態１では、食い込み式スリーブ３を締結ナット２と一体の物として製作していたが、実施の形態５では、食い込み式スリーブ３を締結ナット２とは別体のものとするとともに、２分割に形成した点において相違する。なお、以下の説明において、図１９に記載されていない実施の形態１と同一の構成に関して述べるときは、実施の形態１の符号を付して述べる。
【００８１】
食い込み式スリーブ３は、締結ナット２や継手本体１と同一の材料である銅合金製であって、実施の形態１の場合と同様に中央部に接続管５を貫通させる貫通孔３１を設けた円環状物を成す別体の独立物品として形成されている。また、食い込み式スリーブ３は、継手本体側部分３１１と締結ナット側部分３１２とに分割された構造を成している。両者の分割線は、図１９に示すように、外周側が管継手の中心線に対し垂直に形成され、内周側がテーパ孔１７と同方向に傾斜するとともに、その傾斜角度がテーパ孔１７の傾斜角度より大きく形成されている。また、継手本体側部分３１１の外周側には、実施の形態１の場合と同様に傾斜角度βのテーパ外周面３３が形成されている。なお、食い込み式スリーブ３の後端面（すなわち、締結ナット側部分３１２の後端面）は、締結ナット２で押圧される受圧面３５として中心軸に対し傾斜する壁面に形成されている。
【００８２】
一方、締結ナット２は、その空間２１内部に食い込み式スリーブ３を形成する必要がないため、空間２１は略円筒状に形成されている。そして、この空間２１の突当りに位置する側壁２２の内面は、食い込み式スリーブ３の受圧面３５を押圧する傾斜した押圧面５１として形成されている。なお、実施の形態５に係る食い込み式管接続構造及びこれを用いた食い込み式管継手における上記以外の構成は、実施の形態１と同一である。例えば、テーパ孔１７が形成されている継手本体１は、実施の形態１と全く同一である。
【００８３】
このように構成された実施の形態５においては、図１９に示すように、実施の形態１の場合と同様の工程により配管接続される。まず、図１９（ａ）に示すように、締結ナット２及び食い込み式スリーブ３を外装した接続管５の先端部を継手本体１の配管接続口１６に挿入する。このとき、接続管５の先端５ａが配管接続口１６の最奥部１６ａに当接しない状態で挿入され、接続管５の先に隙間Ｌが存在するものとする。このように接続管５を配管接続口１６に挿入した後、食い込み式スリーブ３がテーパ孔１７に当接する状態とされる。
【００８４】
この状態から締結ナット２を継手本体１の雄ねじ１５に螺合させると、図１９（ｂ）に示すように、締結ナット２の押圧面５１が食い込み式スリーブ３の受圧面３５に当接し、食い込み式スリーブ３の先端部３ａをテーパ孔１７の小径部１７ａに押圧するようになる。このときは、まだ接続管５を先の方へ押す強い力が作用していないので、隙間Ｌはそのままである。
【００８５】
ここでさらに締結ナット２を締め付けると、食い込み式スリーブ３の先端部３ａがテーパ孔１７の小径部１７ａの内周面によりガイドされて、大きな食い込み角度で接続管５に食い込むように変形される。これにより、接続管５を先方へ押す力が作用し、このために隙間Ｌが少し小さくなる。しかし、小径部１７ａの傾斜角度α１を大径部１７ｂの傾斜角度α２と同一とした場合に比し、接続管５を先の方に押す力も小さく、隙間Ｌの縮まり方も小さくなっている。このように、食い込み式スリーブ３の先端部３ａが接続管５の外周部に食い込んだ後、食い込み式スリーブ３のテーパ外周面３３がテーパ孔１７の大径部１７ｂに密着して、図１９（ｃ）に示すように締結が完了する。この結果、接続管５の先に隙間Ｌが存在している場合であっても、流体が外部に漏れないように接続管５が継手本体１に確実に接続される。本実施の形態に係る食い込み式管接続構造及びこれを用いた食い込み式管継手では、独立物品として構成される従来公知の食い込み式スリーブ３を用いることができる。また、本実施の形態に係る食い込み式管接続構造及びこれを用いた食い込み式管継手は、以上のような構成を備えているので、実施の形態１における前述の（１）、（２）、（５）及び（６）の効果を奏することができる。
【００８６】
（実施の形態６）
次に、実施の形態６について図２０に基づき説明する。図２０は、実施の形態６に係る閉鎖弁の接続状態の断面図である。
【００８７】
実施の形態６は、実施の形態１に係る食い込み式管接続構造を管接続部に備えた三方向に接続部を有する閉鎖弁６０の例である。この閉鎖弁６０は、図７に示すように、第１円筒部６１〜第４円筒部６４の一端部が互いに連通するように略十字状に接続されるハウジングを備えている。このハウジングの第１円筒部６１は、第１ポートを形成し、固定配管（図示せず）がロー付け接続される。第２円筒部６２は、第２ポートを形成し、実施の形態１に係る食い込み式管接続構造が用いられて、取り外し可能に接続管６８が接続される。第３円筒部６３は、冷媒回路の真空引きや冷媒回路への冷媒充填などの作業を行うための逆止弁付のサービスポートを形成する。第４円筒部６４は、この閉鎖弁６０の操作部を構成している。
【００８８】
ここで、第２円筒部６２について、より具体的に説明する。第２円筒部６２は、実施の形態１の管接続部１３と同様の管接続部６５を有している。また、この管接続部６５には、締結ナット６６が螺合され、締結ナット６６と管接続部６５の端部との間に食い込み式スリーブ６７が介在されている。この締結ナット６６および食い込み式スリーブ６７は実施の形態１における締結ナット２および食い込み式スリーブ３と全く同一の構成に形成されている。このため、締結前においては、締結ナット６６と食い込み式スリーブ６７とは一体物として形成されていたものである。このように、閉鎖弁６０の管接続部６５への接続管６８の接続は、実施の形態１の場合と同様の食い込み式管接続構造が適用されている。したがって、この実施の形態６に係る閉鎖弁６０では、取り外し可能に接続される接続管６８の接続部における流体の漏れを低減することができるとともに、管接続作業の作業性を向上させることができる。また、接続管６８の先端と配管接続口６５ａの最奥部との間に隙間Ｌが存在するような挿入状態で締結されても接続管６８の接続部のシール及び接続管６８の固定を支障なく行うことができる。
【００８９】
（実施の形態７）
次に、実施の形態７について図２１に基づき説明する。図２１は、実施の形態７に係る食い込み式異径管継手の接続状態の部分断面図である。
【００９０】
実施の形態７は、管接続部に実施の形態１に係る食い込み式管接続構造を備えた二方向に接続部を有する異径管継手７０の例である。この異径管継手７０は、図２１に示すように、継手本体７１の両側に実施の形態１における管接続部１３と同様の構造を有する二つの管接続部７２、７６を備えている。また、この両管接続部７２、７６には締結ナット７３、７７が螺合締結され、この締結ナット７３、７７と管接続部７２、７６との間に食い込み式スリーブ７４、７８が介在するように構成されている。この締結ナット７３、７７及び食い込み式スリーブ７４、７８は、実施の形態１における締結ナット２及び食い込み式スリーブ３とそれぞれ同一の構成である。なお、両管接続部７２、７６は、接続する接続管７５と接続管７９との管径を異ならせるように構成されている。この場合には接続管７５が接続管７９より大径に形成されている。
【００９１】
実施の形態７の異径管継手７０は、以上のように二方向の管接続部７２、７６における管接続構造として実施の形態１に係る食い込み式管接続構造が適用されている。したがって、この異径管継手７０によれば、管接続部７２、７６からの流体の漏れを低減することができるとともに、管接続作業の作業性を向上させることができる。また、接続管７５、７９の先端と配管接続口７２ａ、７６ａの最奥部との間に隙間Ｌが存在するような挿入状態で締結されても接続管７５、７９の接続部のシール及び接続管７５、７９の固定を支障なく行うことができる。
【００９２】
（実施の形態８）
次に、実施の形態８に係る冷凍サイクル装置について図２２に基づき説明する。この冷凍サイクル装置はプロパン等のＨＣ冷媒を使用する分離型空気調和機であって、図２２にその概略配管システムを示す。この図に示すように、この分離型空気調和機は、１台の室外ユニット８１に対し１台の室内ユニット８２を接続するものであって、室外ユニット８１の出入口には閉鎖弁８３が取り付けられ、室内ユニット８２の出入口に管継手８４が取り付けられている。そして、この閉鎖弁８３と管継手８４との間に連絡配管８５が接続されている。また、この閉鎖弁８３及び管継手８４の連絡配管の接続部には、実施の形態１に係る食い込み式管接続構造が採用されている。したがって、閉鎖弁８３としては前述の実施の形態６に係るような閉鎖弁６０が用いられ、管継手８４としては実施の形態１のような食い込み式管継手が用いられている。
【００９３】
実施の形態８に係る冷凍サイクル装置は、以上のように、取り外し可能に接続される連絡配管８５の管接続構造が実施の形態１に係る食い込み式管接続構造と同一に形成されている。したがって、取り外し可能に接続する連絡配管８５における配管接続部における冷媒の漏れが低減されるとともに、連絡配管８５の接続作業の作業性を向上させることができる。また、冷媒漏れの少ない閉鎖弁及び管継手が用いられているので、本実施の形態のように冷媒としてＨＣ冷媒を使用する冷凍サイクル装置の信頼性が向上する。
【００９４】
（実施の形態９）
次に、実施の形態９に係る冷凍サイクル装置について図２３に基づき説明する。この冷凍サイクル装置はプロパン等のＨＣ冷媒を使用する分離型空気調和機であって、図２３にその概略配管システムを示す。この図に示すように、この分離型空気調和機は、１台の室外ユニット９１に対し複数台（この場合４台）の室内ユニット９２を接続するものであって、室外ユニット９１の出入口には閉鎖弁９３が取り付けられている。この閉鎖弁９３に対し現地配管施工により主連絡配管９４が接続されるとともに、この主連絡配管９４に対し分岐管９５が現地配管施工により分岐接続される。分岐管９５は、異径管継手９６を用いて主連絡配管９４に接続されている。このようにして、各室内ユニット９２は、この分岐管９５及び主連絡配管９４を介して室外ユニット９１に対し並列に接続されている。
【００９５】
上記構成において、室外ユニット９１の出入口に取り付けられる閉鎖弁９３は、前述の実施の形態８の場合と同様に、管接続部に実施の形態１に係る食い込み式管接続構造が適用されている。具体的には、実施の形態６のような閉鎖弁６０が用いられている。また、この異径管継手９６は、前述の実施の形態７の場合と同様に、管接続部に実施の形態１に係る食い込み式管接続構造が適用されている。具体的には、実施の形態７のような異径管継手７０が用いられている。なお、この場合、分岐管９５の径が主連絡配管９４の径より小さいことはいうまでもない。
【００９６】
実施の形態９に係る冷凍サイクル装置は、以上のように、現地配管施工される主連絡配管９４及び分岐管９５の管接続部には、実施の形態１に係る食い込み式管接続構造が用いられているので、主連絡配管９４及び分岐管９５の配管接続部における冷媒漏れが低減されるとともに、主連絡配管９４及び分岐管９５の現地配管施工の作業性が向上する。また、冷媒漏れの少ない閉鎖弁及び異径管継手が用いられているので、冷媒としてＨＣ冷媒を使用する冷凍サイクル装置の信頼性を向上させることができる。
【００９７】
（実施の形態１０）
次に、実施の形態１０に係る冷凍サイクル装置について図２４に基づき説明する。この冷凍サイクル装置は二酸化炭素などの自然冷媒を使用するヒートポンプ式給湯装置であって、冷凍サイクルを構成する凝縮器の凝縮熱を給湯熱源とするものである。図２４にその概略配管システムを示す。このヒートポンプ式給湯装置における冷媒回路は、図２４において実線矢印のように冷媒を循環させるものであって、圧縮機１０１、冷媒の凝縮熱を給湯用水に放熱する水用熱交換器１０２、膨張弁１０３、外気を熱源とする熱源用熱交換器１０４とが順次接続されたものである。そして、この冷媒回路中には二酸化炭素からなる冷媒が充填され、超臨界冷凍サイクルで運転されることにより、外気から熱を汲み上げて水用熱交換器１０２で給湯用水を加熱している。
【００９８】
一方、水用熱交換器１０２により加熱される給湯回路は、破線矢印のように給湯用水を流通させるものであって、貯湯タンク１０５の底部、水循環ポンプ１０６、水用熱交換器１０２、貯湯タンク１０５の上部、貯湯タンク１０５の底部の循環水回路を構成している。また、貯湯タンク１０５の上部には、給湯栓、浴槽などに温水を供給する出湯管１０７が接続され、貯湯タンク１０５の底部には給水管１０８が接続されている。
【００９９】
また、上記構成において、熱源用熱交換器１０４は送風機１０４ａとともに屋外に設置される屋外ユニット１０９として構成されている。一方、圧縮機１０１、水用熱交換器１０２及び膨張弁１０３の冷媒回路機器と、貯湯タンク１０５、水循環ポンプ１０６の給湯回路機器とが機械室設置用の屋内ユニット１１０として構成されている。そして、屋内ユニット１１０の出入口には閉鎖弁１１１が接続され、屋外ユニット１０９の出入口には管継手１１２が接続され、この間を現地配管施工の連絡配管１１３により接続している。また、この連絡配管１１３の接続部には実施の形態１に係る食い込み式管接続構造が適用されている。具体的には、閉鎖弁１１１として、実施の形態６のような閉鎖弁６０が接続されている。また、管継手１１２として、実施の形態１のような管継手が接続されている。
【０１００】
一方、給湯管にも管継手が使用されている。すなわち、出湯管１０７は管継手１１５を介して貯湯タンク１０５の上部に接続され、給水管１０８は管継手１１５を介して貯湯タンク１０５の底部に接続されている。これら管継手１１５も、実施の形態１に係る食い込み式管接続構造が適用されている。具体的には実施の形態１に係る食い込み式管継手が使用されている。
【０１０１】
以上のように構成される実施の形態１０に係るヒートポンプ式給湯装置によれば、冷媒回路中に二酸化炭素からなる冷媒が充填されて、超臨界冷凍サイクルでヒートポンプ運転されているので、高温の給湯用水を得ることができる。また、このような冷媒回路では冷媒圧力が高くなるため現地配管施工になる管接続部の冷媒漏れ対策が重要である。しかし、本実施の形態のように、実施の形態１に係る食い込み式管接続構造を適用した閉鎖弁１１１及び管継手１１２を使用して現地施工の配管が接続されているので、信頼性の高い装置を得ることができるとともに、現地配管接続作業の作業性を向上させることができる。また、給湯回路の管接続構造も実施の形態１に係る食い込み式管接続構造を適用した管継手１１５が使用されているので、信頼性の高いものを得ることができるとともに、現地配管接続作業の作業性を向上させることができる。また、本ヒートポンプ式給湯装置では、低圧となる熱源用熱交換器が独立の屋外ユニット１０９として形成されているので、熱ロスの心配なく熱源用熱交換器１０４を屋外の適切な場所に設置することができる。
【０１０２】
（実施の形態１１）
次に、実施の形態１１に係る冷凍サイクル装置について図２５に基づき説明する。この冷凍サイクル装置は、実施の形態１０の場合と同様に、二酸化炭素などの自然冷媒を使用するヒートポンプ式給湯装置であって、冷凍サイクルを構成する凝縮器の凝縮熱を給湯熱源とするものである。しかし、実施の形態１０と比較すると、ユニットの構成が異なり、さらに貯湯タンクを複数個にした点において相違するものである。
【０１０３】
すなわち、本実施の形態に係るヒートポンプ式給湯装置は、図２５に示すように、熱源ユニット１２１と貯湯ユニット１３１とに分離されている。熱源ユニット１２１は、冷凍サイクル部分を収納したユニットである。ここに収納されている冷凍サイクル部分は、図２５における実線矢印のように冷媒を循環させるものであって、圧縮機１２２、冷媒の凝縮熱を放熱して給湯用水を加熱する水用熱交換器１２３、膨張弁１２４、外気を熱源とする熱源用熱交換器１２５とが順次接続された冷媒回路を形成している。なお、熱源用熱交換器１２５には送風機１２５ａが付設されている。そして、この冷媒回路中には二酸化炭素からなる自然冷媒が充填され、超臨界冷凍サイクルで運転されている。
【０１０４】
貯湯ユニット１３１は、給湯回路部分を収納したものである。給湯回路は、図２５における破線矢印のように、前段側貯湯タンク１３２の底部、水循環ポンプ１３３、水用熱交換器１２３、後段側貯湯タンク１３４の上部、後段側貯湯タンク１３４の底部、前段側貯湯タンク１３２の上部、前段側貯湯タンク１３２の底部と循環する回路に構成されている。また、後段側貯湯タンク１３４の上部には、出湯管１３５が接続され、前段側貯湯タンク１３２の底部には給水管１３６が接続されている。このため、この実施の形態においては、冷凍サイクル部分の水用熱交換器１２３で加熱された給湯用水は、後段側貯湯タンク１３４の上部に送られ、前段側貯湯タンク１３２底部の水が水用熱交換器１２３に送られている。この結果、加熱された高温の温水は、後段側貯湯タンク１３４の上方部から下方部に、さらに前段側貯湯タンク１３２の上方部から下方部へと順次貯留されていく。したがって、高温層は運転開始時では後段側貯湯タンク１３４の上部のみとなるが、運転を継続するにつれ、後段側貯湯タンク１３４の底部、前段側貯湯タンク１３２の上部、前段側貯湯タンク１３２の底部へと拡大する。
【０１０５】
また、本実施の形態においては、この貯湯ユニット１３１を熱源ユニット１２１に接続する水配管１３８は、管継手１３９を介して接続されている。さらに、出湯管１３５及び給水管１３６も管継手１４０を介して接続されている。そして、これら管継手１３９、１４０における管接続部には、実施の形態１に係る食い込み式管接続構造が適用されている。具体的には、実施の形態１に係る食い込み式管継手が用いられている。
【０１０６】
以上のように構成された実施の形態１１に係る給湯装置によれば、実施の形態１０に係るヒートポンプ式給湯装置と同様に、冷媒回路中に二酸化炭素からなる冷媒が充填されて、超臨界冷凍サイクルでヒートポンプ運転されているので、高温の給湯用水を得ることができる。また、給湯回路には、実施の形態１に係る食い込み式管接続構造のものを適用した管継手１３９、１４０が使用されているので、流体の漏れの少ない信頼性の高いものを得ることができるとともに、現地配管接続作業の作業性を向上させることができる。また、実施の形態１０の場合と異なり、貯湯タンクが複数個で構成されているので、貯湯タンク内における給湯用水の高温層と低温層との境界部の面積を小さくすることができる。このため、熱効率を高くすることができる。また、貯湯タンクを複数個に分割しているため、貯湯タンクの胴径を細くすることができる。したがって、貯湯タンクの収納スペースをコンパクトにすることができる。
【０１０７】
（変型例）
上記各実施の形態は、次のように変形することもできる。
（１）実施の形態２〜５に係る各管接続構造は、実施の形態７の異径管継手７０及び実施の形態６のような閉鎖弁６０を含め各種の管継手及び弁に適用することができる。これらの場合においても、管接続部の漏れを低減するとともに、管接続作業の作業性を向上させることができる。
【０１０８】
（２）実施の形態８〜１１の各実施の形態において、実施の形態２〜５の管接続構造を管接続部に用いた管継手あるいは閉鎖弁等の弁を用いることができる。これらの場合においても、管接続部の漏れを低減するとともに、管接続作業の作業性を向上させることができる。
【０１０９】
（３）実施の形態２及び３において、実施の形態５に順じ、独立部品として形成された食い込み式スリーブ３を採用することもできる。
（４）実施の形態８及び９に示す冷凍サイクル装置では、冷媒はＨＣ冷媒を使用しているが、他の冷媒に変更してもよい。同様に、実施の形態１０及び１１において、二酸化炭素を冷媒として使用しているが他の冷媒を使用してもよい。
【０１１０】
（５）実施の形態８〜１１の冷凍サイクル装置では、現地配管施工される配管の接続にのみ、実施の形態１に係る管接続構造を適用する例を示しているが、これに限定されるものではなく機内の配管に適用してもよい。例えば、実施の形態１０及び１１において、貯湯タンク１０５、１３２、１３４を交換可能とするように、貯湯タンク１０５、１３２、１３４に接続される配管全てに、この食い込み式管接続構造を応用した食い込み式管継手を使用してもよい。
【０１１１】
（６）また、給湯装置もヒートポンプ式に限られるものはなく、ガス焚き式給湯装置、電気温水器など他の形式の給湯装置であってもよく、これら給湯装置におけるにおける水配管にも本発明に係る食い込み式管接続構造を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る食い込み式管継手の接続状態の部分断面図である。
【図２】同管継手における継手本体の部分断面図である。
【図３】同管継手における締結部材としての締結ナットの部分断面図である。
【図４】図２におけるテーパ孔部分の拡大図である。
【図５】図３における食い込み式スリーブ部分の拡大図である。
【図６】同管継手による配管の接続工程図であって、（ａ）は接続管を配管接続口に挿入して締結ナットを締結始めた状態図であり、（ｂ）は締結ナットの締結により食い込み式スリーブがテーパ孔に当接した状態図であり、（ｃ）は締結ナットの締結完了状態図である。
【図７】同管継手による配管の接続工程の拡大図であって、（ａ）は食い込み式スリーブの先端部が所定量食い込んだときの状態図であり、（ｂ）は食い込み式スリーブの先端部の食い込み完了時の状態図である。
【図８】同じく、同管継手による配管の接続工程の拡大図であって、食い込み式スリーブの先端部の食い込み完了時の他の態様の状態図である。
【図９】同管継手におけるテーパ孔の小径部のテーパ長さによる食い込み式スリーブの先端部の食い込み量の相違を説明する図面であり、（ａ）は小径部のテーパ長さの短い場合の説明図であり、（ｂ）は小径部のテーパ長さの長い場合の説明図である。
【図１０】同管継手におけるテーパ孔の小径部の傾斜角度による食い込み式スリーブの先端部の食い込み量の相違を説明する図面であり、（ａ）は小径部の傾斜角度の小さい場合の説明図であり、（ｂ）は小径部の傾斜角度の大きい場合の説明図である。
【図１１】本発明の実施の形態２に係る食い込み式管継手の継手本体のテーパ孔部の断面図である。
【図１２】同管継手による配管の接続工程図であって、（ａ）は接続管を配管接続口に挿入して締結ナットを締結始めた状態図であり、（ｂ）は締結ナットの締結完了状態図である。
【図１３】同管継手のテーパ孔の中間部の内周面の長さによる食い込み式スリーブの先端部の食い込み量の相違を説明する図面であり、（ａ）は中間部の内周面の長さの短い場合の説明図であり、（ｂ）は中間部の内周面の長さの長い場合の説明図である。
【図１４】本発明の実施の形態３に係る食い込み式管継手の継手本体のテーパ孔部の断面図である。
【図１５】同食い込み式管継手の食い込み式スリーブ周りの断面図である。
【図１６】同管継手による配管の接続工程図であって、（ａ）は接続管を配管接続口に挿入して締結ナットを締結始めた状態図であり、（ｂ）は締結ナットの締結完了状態図である。
【図１７】食い込み式スリーブの中間部の内周面の長さによる食い込み式スリーブの先端部の食い込み量の相違を説明する図面であり、（ａ）は中間部の内周面の長さの短い場合の説明図であり、（ｂ）は中間部の内周面の長さの長い場合の説明図である。
【図１８】本発明の実施の形態４に係る食い込み式管継手による配管の接続工程図であって、（ａ）は接続管を配管接続口に挿入して締結ナットを締結始めた状態図であり、（ｂ）は締結ナットの締結により食い込み式スリーブがテーパ孔に当接した状態図であり、（ｃ）は締結ナットの締結完了状態図である。
【図１９】本発明の実施の形態５に係る食い込み式管継手による配管の接続工程図であって、（ａ）は接続管を配管接続口に挿入して食い込み式スリーブが締結ナットにより押圧されていない状態図であり、（ｂ）は締結ナットの締結により食い込み式スリーブがテーパ孔に当接した状態図であり、（ｃ）は締結ナットの締結完了状態図である。
【図２０】本発明の実施の形態６に係る閉鎖弁の接続状態の断面図である。
【図２１】本発明の実施の形態７に係る食い込み式異径管継手の接続状態の部分断面図である。
【図２２】本発明の実施の形態８に係る冷凍サイクル装置のシステム図である。
【図２３】本発明の実施の形態９に係る冷凍サイクル装置のシステム図である。
【図２４】本発明の実施の形態１０に係る冷凍サイクル装置のシステム図である。
【図２５】本発明の実施の形態１１に係る冷凍サイクル装置のシステム図である。
【図２６】従来例に係る食い込み式管継手の締結開始時の部分断面図である。
【図２７】同食い込み式管継手の締結完了後の部分断面図である。
【符号の説明】
【０１１３】
β、α１、β１、α２、β２…傾斜角度、Ｈ…段差、１、７１…継手本体、２、６６、７３、７７…（締結部材としての）締結ナット、３、６７、７４、７８…食い込み式スリーブ、３ａ…先端部、３ｂ…後側部、５、６８、７５、７９…接続管、１３、６５、７２、７６…管接続部、１６、６５ａ、７２ａ…配管接続口、１７…テーパ孔、１７ａ…小径部、１７ｂ…大径部、１７ｃ…中間部、３１…貫通孔、３３、３３ａ、３３ｂ、３３ｃ…テーパ外周面、３６…接合面。
【図１】
2007271024.tif 000003
【図２】
2007271024.tif 000004
【図３】
2007271024.tif 000005
【図４】
2007271024.tif 000006
【図５】
2007271024.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
2007271024.tif 000010
【図９】
2007271024.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2007271024.tif 000017
【図１６】
2007271024.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
2007271024.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
2007271024.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年6月18日(2007.6.18)
【手続補正１】
【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】
接続すべき接続管を挿入する配管接続口を有する継手本体と、中央部に接続管を貫通させる貫通孔を有する環状の食い込み式スリーブと、食い込み式スリーブを継手本体側に押圧するように継手本体に締結される締結部材とを備え、
前記食い込み式スリーブは、外周面が継手本体側に先細となるテーパ外周面を有し、
前記継手本体は、配管接続口の締結部材側に、締結部材により押圧される食い込み式スリーブを当接させるための、締結部材側に向けて拡大するテーパ孔を有し、
該テーパ孔は、当接する食い込み式スリーブの先端部を接続管の外周部に食い込ませるようにガイドする小径部と、当接する食い込み式スリーブのテーパ外周面を押圧密着させて食い込み式スリーブのテーパ外周面をシールする大径部とを有し、
さらに、このテーパ孔の小径部は、大径部に比し、内周面の軸心に対する傾斜角度が大きく形成されている
ことを特徴とする食い込み式管接続構造。
【請求項２】
前記テーパ孔は、内周面の傾斜角度の大きい小径部と内周面の傾斜角度の小さい大径部との間に、これら内周面の傾斜角度よりさらに傾斜角度の小さい内周面を有する中間部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の食い込み式管接続構造。
【請求項３】
接続すべき接続管を挿入する配管接続口を有する継手本体と、中央部に接続管を貫通させる貫通孔を有する環状の食い込み式スリーブと、食い込み式スリーブを継手本体側に押圧するように継手本体に締結される締結部材とを備え、
前記食い込み式スリーブは、外周面が継手本体側に先細となるテーパ外周面を有し、
前記継手本体は、配管接続口の締結部材側に、締結部材により押圧される食い込み式スリーブを当接させるための、締結部材側に向けて拡大するテーパ孔を有し、
前記テーパ外周面は、軸心に対する傾斜角度がテーパ孔の内周面の傾斜角度より小さい先端部と、軸心に対する傾斜角度が先端部より大きく、かつテーパ孔の内周面の傾斜角度より小さい後側部とを有し、この後側部は、先端部との間に半径方向の段差を介在させることにより大径に形成されていることを特徴とする食い込み式管接続構造。
【請求項４】
前記食い込み式スリーブは、締結部材に一体に形成されるとともに、接続管に食い込む前に締結部材からの軸方向の押圧力により締結部材から分離されるように構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の食い込み式管接続構造。
【請求項５】
前記締結部材は継手本体に螺合される締結ナットであり、前記食い込み式スリーブは、径方向に架け渡された薄肉連結部を介して締結ナットの内壁に連結された、締結ナットとの一体物から加工された構造であることを特徴とする請求項４記載の食い込み式管接続構造。
【請求項６】
前記食い込み式スリーブは、継手本体に一体に形成されるとともに、前記締結部材からの軸方向の押圧力により継手本体から分離されるように構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の食い込み式管接続構造。
【請求項７】
前記締結部材は、継手本体に螺合される締結ナットであり、前記食い込み式スリーブは、独立物体として加工されたものであって、軸心に略平行な接合面で継手本体の配管接続口の端部に接合されて継手本体と一体化されたものであることを特徴とする請求項６記載の食い込み式管接続構造。
【請求項８】
少なくとも二方向に管接続部を有し、少なくとも一つの管接続部には請求項１〜７のいずれか１項に記載の食い込み式管接続構造が用いられていることを特徴とする管継手。
【請求項９】
二方向に管接続部を有し、一方の管接続部には請求項１〜７のいずれか１項に記載の食い込み式管接続構造が用いられ、他方の管接続部はロー付けにより配管が接続されるように構成されていることを特徴とする管継手。
【請求項１０】
二方向に管接続部を有し、双方の管接続部には請求項１〜７のいずれか１項に記載の食い込み式管接続構造が用いられていることを特徴とする管継手。
【請求項１１】
前記二方向に設けられた管接続部は、異径の接続管を接続するように構成されていることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載の管継手。
【請求項１２】
少なくとも一つの管接続部を有し、この少なくとも一つの管接続部には請求項１〜７のいずれか１項に記載の食い込み式管接続構造が用いられていることを特徴とする弁。
【請求項１３】
少なくとも一つの管接続部を有し、この少なくとも一つの管接続部には請求項１〜７のいずれか１項に記載の食い込み式管接続構造が用いられていることを特徴とする閉鎖弁。
【請求項１４】
冷媒回路は冷媒配管を取り外し可能に接続する少なくとも一つの管接続部を有し、この少なくとも一つの管接続部には請求項１〜７のいずれか１項に記載の食い込み式管接続構造が用いられていることを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項１５】
前記冷媒回路に封入される冷媒が二酸化炭素等の高圧ガス冷媒であることを特徴とする請求項１４記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１６】
前記冷媒回路に封入される冷媒がプロパン等のＨＣ冷媒であることを特徴とする請求項１４記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１７】
超臨界冷凍サイクルで運転されることを特徴とする請求項１４〜１６のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１８】
ヒートポンプ式給湯装置に構成されていることを特徴とする請求項１４〜１７のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１９】
給湯用水の水回路における管接続部には、請求項１〜７のいずれか１項に記載の食い込み式管接続構造が用いられていることを特徴とする給湯装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、食い込み式管接続構造及びこれを用いた管継手、弁、閉鎖弁、冷凍サイクル装置、給湯装置に関する。特に、本発明は、食い込み式管接続構造を採用する場合におけるシール性の向上に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】削除
【補正の内容】