(57)【要約】【課題】組付け時間が少なくて済む、バックアップリングの誤組付けを防止可能な冷凍サイクル用配管継手を提供する。【解決手段】互いに連結される第１部材８および第２部材９を備え、前記第１部材と第２部材との連結部からの流体の漏れを防止する密封装置７ｗであって、前記第１部材の装着部８１に装着され、前記第１部材および前記第２部材の被シール面間をシールするゴム材質のシール部材５０ｂと、前記第１部材の前記装着部に装着され、前記シール部材よりも前記流体が透過しにくい材質から形成され、全周方向に連続した、前記シール部材を支持するバックアップリング５０ａと、を有し、前記シール部材５０ｂとバックアップリング５０ａが一体化されていることを特徴とする、密封装置７ｗ。【選択図】図３
2007146937.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部を流体が流通し、互いに連結される第１部材（８）および第２部材（９）を備え、前記第１部材と第２部材との連結部からの前記流体の漏れを防止する密封装置（７ｗ）であって、
前記第１部材の装着部（８１）に装着され、前記第１部材および前記第２部材の被シール面間をシールするゴム材質のシール部材（５０ｂ）と、
前記第１部材の前記装着部に装着され、前記シール部材よりも前記流体が透過しにくい材質から形成され、全周方向に連続した、前記シール部材を支持するバックアップリング（５０ａ）と、を有し、
前記シール部材（５０ｂ）とバックアップリング（５０ａ）が一体化されていることを特徴とする、密封装置（７ｗ）。
【請求項２】
前記一体化は、機械的接合（５０）、接着剤接合（５１）、２層成形（５２）、２色成形（５２）のいずれかの方式により形成されることを特徴とする、請求項１に記載の密封装置（７ｗ）。
【請求項３】
前記流体は加圧されたガスであり、前記バックアップリング（５０ａ）の装着側内面が、その内径が前記ガスの加圧側に向かって漸次減少するテーパ面となっていることを特徴とする、請求項１または２に記載の密封装置（７ｗ）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクルの冷媒流路の接続に使用される冷凍サイクル用配管継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、脱フロン化の流れを受けて二酸化炭素（ＣＯ２）を冷媒とした冷凍サイクルの開発が進められている。このＣＯ２を冷媒としたシステムにおいても従来のシステムと同様に、各冷凍機器間を接続するために配管が用いられ、配管と冷凍機器との接続、もしくは配管同士の接続に配管継手（ジョイント）が用いられている。従来の冷凍サイクル装置に用いる配管接続用ジョイントとして、本出願人も先に特許文献１、２に示されるものを出願している。
【０００３】
ここで、図４〜６は、特許文献１に開示された従来の冷凍サイクル用配管継手７の説明図である。図４は、従来のバックアップリングの組付けにおける正規組付け状態と誤組付け状態とを示す説明図である。図５は、冷凍サイクル用配管継手の接続状態を示す断面図である。図６は、従来の密封装置の各部品の組付け順序図である。
【０００４】
この配管継手７は、図５、６に示すように、雄側継手８と雌側継手９とより成り、基本的にはＯリング１１とバックアップリング１０を用いた円筒シール構造となっている。図６に示すように、雄側継手８には円筒状の（本体側の一部はテーパ面）嵌合凸部８１が形成されると共に、その嵌合凸部８１に装着部８１ｂが設けられ、この装着部８１ｂにＯリング１１が嵌められて装着される。
【０００５】
また、ＣＯ２冷媒は作動圧力が高いため、Ｏリング１１のせり上がりによる噛み込みを防止するため、装着されたＯリング１１の受圧面とは逆側に隣り合わせてバックアップリング１０が装着されている。バックアップリング１０は一般的にＯリング１１に比べ弾性の小さい樹脂等の材質で形成されている。
【０００６】
バックアップリング１０は、切れ目（スリット）からのＣＯ２冷媒の通過を防止するため、径方向に切れ目のないエンドレスタイプのバックアップリング１０が採用されている。さらに、雄側継手８の嵌合凸部８１の先端側に、キャップ１２を着脱可能に装着している。
【０００７】
バックアップリング１０は、材質もナイロン樹脂などのように冷媒透過性の低い材質のものを用いている。バックアップリング１０の内周は、嵌合凸部８１先端方向に（受圧側に）内径が狭まるテーパ形状となっている。これにより、ガス圧を受けたＯリング１１によりバックアップリング１０が、雄側継手８本体側へ押されることによって、嵌合凸部８１のテーパ面と、バックアップリング１０の内周側のテーパ面とが圧着シールされる。すなわち、ＣＯ２ガスが外部に漏れにくい形状となっている。この構造および詳細は、特許文献２に開示されている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−０４２８１５号公報
【特許文献２】特願２００３−２９１９６号公報
【０００９】
キャップ１２は、Ｏリング１１の隣であり嵌合凸部８１の最先端側に設けられている。すなわち、キャップ１２を最先端側に装着することにより、Ｏリング１１およびバックアップリング１０が脱落するのを防止することができる。また、キャップ１２を嵌合凸部８１に着脱可能としたことにより、Ｏリング１１およびバックアップリング１０の交換が可能となっている。キャップ１２は、冷凍サイクル運転中は配管継手に固定されて動かないようにし、配管継手を外した際は、手によって外すことができるような設計となっている。
【００１０】
次に、バックアップリング１０、Ｏリング１１、キャップ１２の組付け方法を図６により説明する。図６（ａ）は、雄側継手８に対する組付けを説明する図であり、図６（ｂ）は、組付け後の図である。バックアップリング１０、Ｏリング１１、キャップ１２は、左記順序で、雄側継手８の嵌合凸部８１の先端側から順に挿入される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、上記のような配管継手構造を使用する場合、前記各部品（バックアップリング１０、他）を誤組付けする可能性があった。すなわち、バックアップリング１０を嵌合凸部８１の先端側から組付ける際、バックアップリング１０が、正規面側からでは無く、反転した面側（表裏が逆になって）から組付けられる可能性があった。正規組付け状態は、図４（ａ）に示す状態であるが、このような誤組付けをした場合、図４（ｂ）のような状態となり、キャップ１２が正規に組付かない状態となり、再度これらの部品を分解して組み直す必要が生じ、生産性の低下につながっていた。
【００１２】
また、キャップ１２が正規に組付かない状態となるため、作業者が、誤組付け状態と認識せず強くキャップ１２を押し込み、バックアップリング１０を変形させた状態で、（すなわち不良品として）出荷される恐れもあった。さらには、これら３種類の部品を組付けるため、組付け時間がかかることも問題であった。
【００１３】
本発明は、この従来の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は、組付け時間が少なくて済む、バックアップリングの誤組付けを防止可能な冷凍サイクル用配管継手を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載の密封装置を提供する。
請求項１に記載の発明によれば、シール部材とバックアップリングが一体化されていることを特徴とする、密封装置が提供される。これにより、組付け部品点数が３点から２点に減少し、組付け時間を低減できる。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、一体化は、機械的接合、接着剤接合、２層成形、２色成形のいずれかの方式により形成される。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、バックアップリングの装着側内面が、その内径がガスの加圧側に向かって漸次減少するテーパ面となっている密封装置が提供される。これにより、請求項１に記載の発明と併せて、バックアップリングの誤組付けを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。図１は、従来例の冷凍サイクルＲの模式図であると同時に、本発明の実施形態においても同一の冷凍サイクルＲに基づくものである。図２は、本発明の実施形態に係る冷凍サイクル用配管継手の断面図である。
冷凍サイクルＲは冷媒圧縮機１、冷媒凝縮器２、膨脹弁３、冷媒蒸発器４、アキュームレータ５などの各冷凍機器を環状に接続して構成された周知のものであり、具体的にはこれら冷凍機器の間を配管継手７を有する冷媒配管６で接続している。ちなみに、図１中の２ａは冷媒凝縮器２に熱交換用の空気を供給する送風機であり、４ａは冷媒蒸発器４に熱交換用の空気を供給する送風機である。
【００１８】
本発明の実施形態における冷凍サイクル用配管継手７ｗ（以下、配管継手７ｗと言う）の接続状態は、従来例と同じである（図５参照）。配管継手７ｗは雄側継手８と雌側継手９とより成り、両継手８、９とも円筒状の冷媒配管６と接続ブロックとをろう付けして構成している。
【００１９】
ここで、冷媒配管６は通常、アルミニウム・銅・真鍮・スレンレス・鉄などの金属材料より成り、本実施例では外周側にろう材としての皮材Ａ４００４をクラッドしたアルミニウムのＡ３０００番台を使用している。また、接続ブロックも冷媒配管６と同様の材料より成り、本実施例ではアルミニウムのＡ７０００番台を使用している。
【００２０】
そして、配管挿入孔８２には、冷媒配管６が挿入されて、ろう付けによって接合されている。ボルト孔８３は、雄側継手８の端部を貫通して設けられており、接続時にボルト１３が挿通される。（図５参照）
【００２１】
また、配管継手７を流通する流体は、ＣＯ２冷媒である。本発明は作動圧力が高く、透過係数も大きいＣＯ２冷媒を用いた冷凍サイクルの冷媒流路を接続する配管継手部に用いて好適である。
【００２２】
図２の（ａ）は本発明の実施形態に係る冷凍サイクル用配管継手７ｗの断面図であり、（ｂ）は（ａ）中Ｃ部の拡大図である。図２に示すように、雄側継手８は、一端側（図２右側）に形成された嵌合凸部８１と、他端側（図２左側）に形成された配管挿入孔８２と、嵌合凸部８１と配管挿入孔８２とを連通する連通孔と、ボルト孔８３とを有する。嵌合凸部８１は円筒状に形成されており、その外周には、シール部材としてのＯリング５０ｂと、受圧部材としてのバックアップリング５０ａとの一体化された部材５０が装着されている（図２（ｂ）、図３参照）。
【００２３】
ここで、Ｏリング５０ｂはドーナツ状のリング形状であり、断面は円形形状である。そして、Ｏリング１１はゴム等の弾力性のある材料より成り、本実施例ではＩＩＲゴムを使用している。また、バックアップリング５０ａは、径方向に切れ目のないエンドレスタイプのものを用いており、材質もナイロン樹脂などのように冷媒透過性の低い材質のものを用いている。バックアップリング５０ａの内周は、嵌合凸部８１先端方向に（冷媒ガス加圧方向に）内径が狭まるテーパ形状となっており、ＣＯ２ガスが外部に漏れにくい形状となっている。この構造は、特許文献２に開示されている。
【００２４】
そして、雄側継手８の嵌合凸部８１の先端側に、キャップ１２を着脱可能に設けている。これに伴い、雌側継手９の嵌合凹部９１は、嵌合凸部８１、バックアップリング１０、Ｏリング１１、およびキャップ１２を嵌入する円筒状としている。このキャップ１２は、雌側継手９よりも柔らかい材質で形成されたものであり、本実施例ではＰＢＴ（ポリ・ブタジエン・テレフタレート）を用いている。
【００２５】
図３は、図２（ｂ）のＸ部を拡大した図であり、シール部材としてのＯリング５０ｂと、受圧部材としてのバックアップリング５０ａとを、各種接合方法により一体化した部材５０、５１、５２を示している。図３（ａ）は、機械的接合方法を、（ｂ）は、接着剤による接合方法を、（ｃ）は、２色成形または２層成形による接合方法を示している。
【００２６】
図３（ａ）に示すように、機械的接合による形式は、バックアップリング部５０ａのＯリング部５０ｂに対向する面に実質上の蟻溝５０ｃを形成し、この蟻溝５０ｃ内に溶融したＯリング材を流入成形するものである。これにより、バックアップリング部５０ａとＯリング部５０ｂとが、蟻溝５０ｃ内で機械的に係合された状態となり、実質上一体化される。
【００２７】
図３（ｂ）に示すように、接着剤接合による形式は、バックアップリング部５１ａのＯリング部５１ｂに対向する面に接着剤５１ｃを塗布し、Ｏリング部５１ｂを接着させるものである。
【００２８】
図３（ｃ）に示すように、２色成形または２層成形接合による形式は、成形金型のバックアップリング部５２ａに対応する雌形部に溶融したバックアップリング材を流入成形し、Ｏリング部５２ｂに対応する雌形部に溶融したＯリング材を流入成形して一体化するものである。バックアップリング部５２ａとＯリング部５２ｂとの界面５２ｃは、両方の材料が互いに密着噛合している。
【００２９】
こうして、Ｏリングとバックアップリングを一体化することにより、組付け時間が少なくて済む、バックアップリングの誤組付けを防止可能な冷凍サイクル用配管継手を提供することが可能となる。
【００３０】
（他の実施形態）
なお、前述の実施形態では、バックアップリングの内周がテーパ形状の例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、従来の矩形のバックアップリングにおいても、Ｏリングとの一体化により組付け性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】冷凍サイクルＲの模式図である。
【図２】本発明の実施形態に係る冷凍サイクル用配管継手の断面図である。
【図３】本発明に係る密封装置の各種接合方法により一体化されたバックアップリングとＯリングの断面図である。
【図４】従来のバックアップリングの組付けにおける正規組付け状態と誤組付け状態とを示す説明図である。
【図５】冷凍サイクル用配管継手の接続状態を示す断面図である。
【図６】従来の密封装置の各部品の組付け順序図である。
【符号の説明】
【００３２】
７    従来の密封装置
７ｗ    本発明に係る密封装置
８    第１部材
９    第２部材
１０    バックアップリング
１１    Ｏリング
１２    キャップ
５０    バックアップリングとＯリングを一体化したもの
【図１】
2007146937.tif 000003
【図２】
2007146937.tif 000004
【図３】
2007146937.tif 000005
【図４】
2007146937.tif 000006
【図５】
2007146937.tif 000007
【図６】
2007146937.tif 000008