(57)【要約】【課題】金属シールを用いて、高圧流体の漏れを防ぐ管継手を提供する。【解決手段】第１の管体１０の先端部１３の外周に、断面Ｃ字状の金属リングシール３０と、金属シール３０の内径より大きな外径をもつ樹脂キャップ４０とを備え、樹脂キャップ４０により金属シール３０を保持する。金属シール３０の内径は、第１の管体２０の先端部１３の外径よりも大きくしているので、Ｃ字状の金属シール３０の内側に容易に高圧が導入され、シール性能が向上する。樹脂キャップ３０は、先端部１３より突出して配置されているので、作業時に第１の管体の先端部によって第２の管体のシール面を傷つけることがなくなる。【選択図】図２
2007146880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の管体（１０）と第２の管体（２０）とを連結する管継手であって、第１の管体（１０）の先端部（１３）の外周には、断面Ｃ字状の金属リングシール（３０）と、該金属リングシール（３０）の内径より大きな外径をもつ樹脂キャップ（４０）とを備え、該樹脂キャップ（４０）により前記金属リングシール（３０）を保持することを特徴とする管継手。
【請求項２】
前記第１の管体（１０）は、先端部（１３）の背後に第１のフランジ部（１１）を備え、前記金属リングシール（３０）は、該第１のフランジ部（１１）と、前記樹脂キャップ（４０）との間に保持されることを特徴とする請求項１に記載の管継手。
【請求項３】
前記第２の管体（２０）は第２のフランジ部（２７）を備え、第２のフランジ部（２７）に続く面で前記金属リングシールを押圧することを特徴とする請求項２に記載の管継手。
【請求項４】
前記金属リングシール（３０）の内径は、前記第１の管体（２０）の先端部（１３）の外径よりも大きいことを特徴とする請求項１〜３に記載の管継手。
【請求項５】
前記樹脂キャップ（４０）は、前記第１の管体（１０）の先端部（１３）より突出していることを特徴とする請求項１〜４に記載の管継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧配管の管継手に関し、具体的には、冷凍サイクルに使用する管継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両あるいは家屋の空調システムの圧縮式冷凍サイクルにおいて、冷媒としてＣＯ２を用いるものが提案され、具体化している。ＣＯ２を使用する冷凍サイクルでは、ＣＯ２は超臨界状態で作動し、また、従来のフロン系の冷凍サイクルと比較して、約７倍から１０倍の高圧力で作動することを特徴としている。したがって、ＣＯ２を使用する冷凍サイクルに用いる配管の管継手からの冷媒の漏れは、従来に比較して起こりやすくなっている。さらに、従来のフロンを用いる冷凍サイクルでは、汎用のゴム製のシールを用いていたが、ＣＯ２は透過係数が大きいために、ゴムを透過してしまう。したがって、単にゴム製シールを用いるのみでは、ＣＯ２の漏れを防ぐことはできない。
【０００３】
従来から、管継手からの冷媒の漏出を防ぐために、金属製のシールを部材を利用することが提案されている（特許文献１、２参照）。特許文献１には、一方の管体と他方の管体とを連結する管継手であって、双方の管体に互いに圧接される金属製の着座面をもち、着座面の外周にブチルゴム製の密封リングを備えると共に、さらに着座面の内周凹部に、鉄合金製の表面を銀メッキした断面Ｃ字状の密封リングを用いるものが記載されている。しかしながら、この金属製の断面Ｃ字状の密封リングは、メス側の管体の内周に設けられているので、脱落しやすく、点検修理時などには、作業者が取り扱いにくいものであった。
【０００４】
また、特許文献２には、オス側ピースの筒状先端部に外径方向に突出する係止用突起を設け、リングの一部を切断した形状の金属プレートとリング形状のゴム製のシール部材とを一体化して、オス側ピースとメス側ピースとを組み付けた場合に、信頼性の高いシールを得るものが記載されている。特許文献２の一体化したシール部材は、オス側ピースに設けられ、脱落防止構造をしているので、取り扱いには便利である。しかしながら、シール部材としては複雑で高価なものであった。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２２０７４号公報
【特許文献２】特開２０００−９２７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前記問題点に鑑み、金属シールを用いて、簡単な構成で高圧流体の漏れを防ぐことができる管継手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】
【０００７】
本発明の管継手は、上記課題を解決するために、請求項１に記載のように、第１の管体（１０）の先端部（１３）の外周に、断面Ｃ字状の金属リングシール（３０）と、該金属リングシール（３０）の内径より大きな外径をもつ樹脂キャップ（４０）とを備え、該樹脂キャップ（４０）により前記金属リングシール（３０）を保持する。これにより、断面Ｃ字状の金属リングシール（３０）を脱落しないようにオス側部材に設けることができ、高圧流体の漏れを防ぐことができるとともに、作業性が向上する。
【０００８】
また、請求項２に記載のように、前記金属リングシール（３０）は、第１の管体の第１のフランジ部（１１）と、前記樹脂キャップ（４０）との間に保持されることができる。
【０００９】
さらに、請求項３に記載のように、前記第２の管体（２０）はさらに、第２のフランジ部（２７）に続く面で前記金属リングシール（３０）を押圧することができ、これにより、面シールを行うことができる。
【００１０】
さらに、請求項４に記載のように、前記金属シール（３０）の内径は、前記第１の管体（２０）の先端部（１３）の外径よりも大きくすることができ、これにより、Ｃ字状の金属シール（３０）の内側に高圧を導入するこでき、いっそうシール性能を向上できる。
【００１１】
さらに、請求項５に記載のように、前記樹脂キャップ（４０）は、前記第１の管体（１０）の先端部（１３）より突出させることができ、これにより、第１の管体（１０）の先端部によって第２の管体（２０）のシール面を傷つけることがなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、実施の形態を説明する。
【００１３】
図１に、本発明の一実施形態である管継手の断面図を示し、図２に、図１のＡの一部拡大図を示す。本実施形態は、ＣＯ２を用いる超臨界冷凍サイクルの配管の管継手であり、例えばアルミで形成された第１の管体１０と第２の管体２０とを連結するものである。ここで、第１の管体１０がオス側管体であり、第２の管体２０がメス側管体である。第１の管体１０は、同様にアルミで形成された円筒形状の第１のブロック体５１とかしめにより一体にされ、第２の管体２０は、第１のブロック体５１と同様の第２のブロック体５３とかしめにより一体にされている。第１の管体１０と第２の管体２０は、第１のブロック体と第２のブロック体を貫通するネジ穴にボルト５５をねじ込むことによって、連結される。
【００１４】
第１の管体には、その外周面に突出する突出部１１が形成され、突出部１１の下面がフランジ１２となっている。フランジ１２から管体端面までは、第２の管体２０に挿入される先端部１３が形成される。第２の管体２０は、その先端部を徐々に拡径して、テーパ部２１と拡径部２３とが形成され、拡径部２３から管体端部までは、外側に折り返されて、段部２５と第２のフランジ２７が形成されている。
【００１５】
第１の管体のフランジ部１１と第２の管体の段部２５で形成された空間には、断面Ｃ字形状の金属リングシール３０が保持されている。本実施形態では、金属シール３０は、ステンレス（ＳＵＳ）からなるＣ字状リングに、表面を平滑にするために比較的やわらかいニッケル、銀、すず等の薄膜をコーティングしたものを用いている。なお、コーティング材料は、場合によってはゴム（例えばフッ素ゴムＦＫＭ）や樹脂（例えばポリアミド）を使用することも可能である。金属シール３０が第１の管体のフランジ１２と接触する第１の接触部３３は、第１の管体１０と第２の管体２０とにより押圧されて面接触し、面シールとなっている。同様に、金属シールが第２の管体の段部と接触する第２の接触部３５も第１の管体１０と第２の管体２０とにより押圧されて面接触し、面シールとなっている。したがって、高圧の冷媒の漏れを有効に防ぐことができる。
【００１６】
第１の管体１０の先端部１３の外周面には、樹脂製リングキャップ４０が嵌着している。樹脂リングキャップ４０の内周に設けられた凸部４１が、第１の管体１０の先端部１３の外周に設けられた溝部１５に嵌合することにより、樹脂リングキャップ４０は、第１の管体に固定されている。リングキャップ４０に使用される樹脂材料は、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリアミド６６（ＰＰ６６）、ポリプロピレン（ＰＰ）などが使用可能である。
【００１７】
図３には、第１の管体１０の先端部１３に配置された金属シール３０と樹脂キャップ４０とを示す。図３に示すように、金属シール３０は、第１の管体１０の先端部１３からは所定のクリアランスをもつように配置されている。樹脂キャップ４０は、Ｃリングの脱落を防止するために配置されるものであるから、図４に示すように、樹脂キャップ４０の外径φＢは、Ｃリング内径φＡより大きく、Ｃリングの脱落を防止できる大きさに設定されている。樹脂キャップ４０によって第１の管体から金属シール３０が脱落しないように押さえているので、第１の管体と第２の管体を連結する作業においても、あるいは金属シール３０の交換作業においても、金属シール３０の脱落を気にすることなく作業が可能である。
【００１８】
なお、図１，２では、樹脂キャップ４０は、第２の管体２０の外周に接していて、第１の管体１０と第２の管体２０によって挟持されているように見えるが、図３に示すように、樹脂キャップ４０は、第１の管体１０に固定されており、第２の管体２０に支持される必要はない。樹脂キャップ４０が第２の管体２０に密接するのは、第１の管体のフランジ１２と第２の管体のフランジ２７との密着性を損なうおそれがあるので、好ましくない。したがって、樹脂キャップ４０と第２の管体２０の外周とは所定のクリアランスをもたせるのがよい。
【００１９】
また、図３に示すように、第１の管体の先端部周囲に嵌着された樹脂キャップ４０は、第１の管体１０の端面より突出するように構成されている。すなわち、フランジ１２から第１の管体１０の端面より突出する樹脂キャップ４０の端面までの長さＤは、フランジ１２から第１の管体１０の端面までの長さＣより長くなっている。したがって、樹脂ギャップ４０は、先端部１３の端面を全周にわたって保護することになる。このようにすると、第１の管体１０の先端部１３を第２の管体に挿入して連結する際に、第１の管体が第２の管体に直接当たることがない。したがって、第２の管体２０のシール面を、第１の管体によって不用意に傷つけることがなくなる。
【００２０】
さらに、前述のように断面Ｃ字状の金属リングシールの内径は、第１の管体の外径よりも大きくなっている。そのために、樹脂キャップ４０の周囲を通って流入する高圧冷媒は、Ｃ状に囲まれている金属シール３０の内部に容易に流入する。金属シール３０の内部に流入する高圧冷媒は、金属シール３０をその内側から接触部３３及び接触部３５を、より以上の圧力で第１の管体及び第２の管体に押し付けることになり、接触部３３及び接触部３５による面シールをさらに強めることになる。
【００２１】
図５は、本発明の第２の実施形態を示す。第１の実施形態では、第１の管体１０は、第１のブロック体５１とかしめにより一体化され、第２の管体２０は、第２のブロック体５３とかしめにより一体化されていた。第２の実施形態では、第１の管体１０の管継手となる部分を、アルミからなる第１のブロック体を切削あるいは冷鍛を用いて形成するものである。同様に、第２の管体２０の管継手となる部分を、アルミからなる第２のブロック体を切削あるいは冷鍛を用いて形成するものである。したがって、第２の実施形態では、第１のブロック体が、第１の管体の一部に相当し、第２のブロック体が、第２の管体の一部に相当する。
【００２２】
図５に示すように、第１の管体でもある第１のブロック５１’が、フランジ１２’と先端部１３’を有し、第２の管体でもある第２のブロック５３’が、フランジ２７’と段部２５’を有する。Ｃ字状金属リングシール３０は、フランジ１３’と段部２５’とで押圧される。先端部１３’には、Ｃ字状金属リングシール３０を保持する樹脂キャップ４０が固定されている。この場合、管継手部分以外の管路は、第１のブロック５１’に嵌合する第３の管体７０と、第２のブロック５３’に嵌合する第４の管体８０とすることができる。
【００２３】
以上説明した第１及び第２の実施形態は、本発明を実施するための単なる例にすぎず、本発明による管継手を実施するための構造は、これに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１の実施形態の管継手の断面を示す図である。
【図２】図１の一部を拡大して示す図である。
【図３】金属リングシールと樹脂キャップを備えた第１の管体の断面を示す図である。
【図４】Ｃリング内径と樹脂キャップ外径の大小関係を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態の管継手の断面を示す図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０    第１の管体
１１    突出部
１２    第１の管体のフランジ
１３    先端部
１５    溝部
２０    第２の管体
２１    テーパ部
２３    拡径部
２５    段部
２７    第２の管体のフランジ
３０    Ｃ字状金属リングシール
３３、３５    接触部
４０    樹脂キャップ
４１    凸部
５１    第１のブロック体
５３    第２のブロック体
６０    ボルト
【図１】
2007146880.tif 000003
【図２】
2007146880.tif 000004
【図３】
2007146880.tif 000005
【図４】
2007146880.tif 000006
【図５】
2007146880.tif 000007