(57)【要約】【課題】液体流れ通路内でキャビテーションの発生を防止するために挿入される、作業性および組付性のよい絞り部材を提供する。【解決手段】温水が流れるヒータコアの、ヒータコアのキャビテーションが発生しやすい出口側管路である出口側ヒータパイプ４の流出側開口端部４ｂに、パイプ内径よりわずかに小径の外壁１１を備える流路絞り部材１０の円筒肉厚部１２を挿入し、両者を緩く嵌合させる。円筒肉厚部の内壁１３の直径は、キャビテーションを防止できる大きさに形成されている。パイプの流出部開口端部には、内径が広げられたバルジ部１５が設けられており、円筒肉厚部の端部に形成された突起部１４がバルジ部と係合して軸方向の移動が阻止される。このとき、流路絞り部材の装着状態を容易に目視検査できる。出口側ヒータパイプはポンプと連結するためのヒータホース６内に挿入され、固定される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体流れ通路内おいて差圧を形成する部位の下流側に配置される流体絞り部材（１０、２０、３０）であって、
円筒内壁（１３、３３）と前記円筒内壁の直径より大きい直径の円筒外壁（１１、３１）とを備えた円筒肉厚部（１２、３２）により構成され、前記液体流れ通路を構成するパイプ（４）の開口端部（４ａ、４ｂ）より前記パイプ（４）の内壁に前記円筒肉厚部（１２、３２）の円筒外壁（１１、３１）を嵌合するよう挿入配置されることを特徴とする流路絞り部材。
【請求項２】
前記円筒肉厚部（１２、３２）の円筒軸方向の一方の端部に前記円筒外壁（１１、３１）より径方向外側に凸状に形成された突起部（１４、２３、３４）を備え、前記突起部（１４、２３、３４）が前記パイプ（４）の開口端部（４ａ、４ｂ）と係合するよう配置されることを特徴とする請求項１に記載の流路絞り部材。
【請求項３】
前記パイプ（４）の開口端部（４ａ、４ｂ）には内径が広げられたバルジ部（１５、４３）が形成され、前記突起部（１４、２３、３４）が前記バルジ部（１５、４３）と係合するよう配置されることを特徴とする請求項２に記載の流路絞り部材。
【請求項４】
前記円筒肉厚部（１２、３２）は前記差圧を形成する部位の下流側において前記パイプ（４）の液流流出側である流出部開口（４ｂ）に嵌合されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の流路絞り部材。
【請求項５】
前記円筒肉厚部（１２、３２）は前記差圧を形成する部位の下流側において前記パイプ（４）の液流流入側である流入部開口（４ａ）に嵌合されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の流路絞り部材。
【請求項６】
前記円筒肉厚部（１２）の前記円筒軸の一方の端部は、前記円筒外壁（１１）の直径より大きい直径を備え、周方向にスリット部（２２）を介して隔てられた複数の拡開部（２１）が形成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の流路絞り部材。
【請求項７】
前記円筒肉厚部（３２）の前記円筒軸の一方の端部は、前記パイプ（４）と接続される他のパイプ（４０）の内壁に挿入される挿入部（３５）が前記円筒軸に沿って形成され、前記円筒肉厚部（３２）と前記挿入部（３５）との間には前記円筒肉厚部（３２）の円筒外壁（３１）の直径より大きい直径の突起部（３４）が設けられ、
前記突起部（３４）が前記パイプ（４）と前記他のパイプ（４０）とのそれぞれの端部により挟まれるように前記流体流れ通路内に配置されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の流路絞り部材。
【請求項８】
前記流体流れ通路内には、エンジン冷却水が流通する熱交換器（１）と、前記熱交換器（１）の冷却水出口側（１ｂ）にて前記エンジン冷却水を吸引するポンプ（７）とが配置され、前記円筒肉厚部（１２、３２）は前記熱交換器（１）の前記冷却水出口側（１ｂ）と前記ポンプ（７）との間の出口側ヒータパイプ（４）内に配置されることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載の流路絞り部材。
【請求項９】
前記熱交換器（１）に接続される前記液体流れ通路には、冷却水入口（１ａ）に流入するメイン通路（２ｃ）と前記冷却水入口（１ａ）に流入せず前記出口側ヒータパイプ（４）へ直接接続されるバイパス通路（２ｄ）との流路を切り替えるウォータバルブ（２）が設けられ、
前記円筒肉厚部（１２、３２）は、前記バイパス通路（２ｄ）の下流側の前記出口側ヒータパイプ（４）内に配置されることを特徴とする請求項８に記載の流路絞り部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流路絞り部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば車両用空調装置に用いられる温水回路中に配されたウォータバルブ付きの加熱用熱交換器（ヒータコア）などにおいて、高流量になるとバルブ前後の圧力差（差圧）により、低圧部分で温水より気泡が異音を伴って発生する現象、いわゆるキャビテーションが発生する。
【０００３】
このようなキャビテーションの発生は、ヒータコアでの熱交換効率の低下をもたらすだけでなく、発生した異音が車室内乗員に不快感を与えるという問題がある。このキャビテーションを防止するために、ヒータコアの出口側と温水循環用のポンプとをつなぐヒータホース中にヒータホースの内径より小さい内径を有するカラー部材、すなわち絞りを取り付けて、このカラー部材によりヒータホース中の圧力低下を抑制、すなわち差圧を小さくしてキャビテーションの発生を防止するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−２０７５３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし上記従来技術では、カラー部材は単なる円筒部材であるため、カラー部材をヒータホース内で温水流れにより動かないようにする必要があるが、そのような状態で配置するための挿入性が悪いという問題がある。また、温水回路機器の配置上の制約から、ヒータホースのストレート寸法が取れないときには、カラー部材をヒータホースの曲げの曲率を超えて挿入しなければならず、挿入が困難であるという問題がある。また、カラー部材がホースの曲がり部に、正常に配置されているかの目視検査が面倒であった。
【０００５】
本発明は、上記点に鑑み、液体流れ通路内でキャビテーションの発生を防止するために挿入される、作業性および組付性のよい絞り部材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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明は、液体流れ通路内おいて差圧を形成する部位の下流側に配置される流体絞り部材（１０、２０、３０）であって、円筒内壁（１３、３３）と円筒内壁の直径より大きい直径の円筒外壁（１１、３１）とを備えた円筒肉厚部（１２、３２）により構成され、液体流れ通路を構成するパイプ（４）の開口端部（４ａ、４ｂ）よりパイプ（４）の内壁に円筒肉厚部（１２、３２）の円筒外壁（１１、３１）を嵌合するよう挿入配置されることを特徴とする。
【０００７】
これにより、パイプ（４）の開口端部（４ａ、４ｂ）よりパイプ（４）内に容易に流路絞り部材（１０、２０、３０）を挿入することができる。なお、円筒肉厚部（１２、３２）の円筒軸方向の一方の端部に円筒外壁（１１、３１）よりも径方向外側に凸状に突起部（１４、２３、３４）を形成し、この突起部をパイプ（４）の開口端部（４ａ、４ｂ）と係合するよう配置することにより、流路絞り部材（１０、２０、３０）を確実にパイプ（４）に係止させることができる。さらに、パイプの開口端部（４ａ、４ｂ）に内径が広げられたバルジ部（１５、４３）を設けて、円筒肉厚部（１２、３２）の突起部（１４、２３、３４）をバルジ部（１５、４３）と係合するように配置することができる。
【０００８】
差圧を形成する部位、すなわち、キャビテーションが発生する可能性のある部位の下流側であれば、流路絞り部材（１０、２０、３０）をパイプ（４）の液流流入側である流入部開口（４ａ）でも、あるいは液流流出側である流出部開口（４ｂ）でもいずれに配置しても良い。
【０００９】
また、円筒肉厚部（１２）の円筒軸の一方の端部は、円筒外壁（１１）の直径より大きい直径を備え、かつ、周方向にスリット部（２２）を介して隔てられた複数の拡開部（２１）を形成することにより、この拡開部（２１）がばね部材としてパイプ（４）の内壁を押し付けることにより、流路絞り部材（２０）を確実にパイプ（４）に係止させることができる。
【００１０】
あるいは、円筒肉厚部（３２）の円筒軸の一方の端部は、パイプ（４）と接続される他のパイプ（４０）の内壁に挿入される挿入部（３５）が円筒軸に沿って形成され、円筒肉厚部（３２）と挿入部（３５）との間には円筒肉厚部（３２）の円筒外壁（３１）の直径より大きい直径の突起部（３４）が設けられ、突起部（３４）をパイプ（４）と他のパイプ（４０）とのそれぞれの端部により挟むように流体流れ通路内に配置することができる。
【００１１】
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態の流路絞り部材が用いられる温水回路を示す図である。この温水回路は、エンジン冷却水（温水）をエンジン８と加熱用熱交換器であるヒータコア１との間で循環させるものである。
【００１３】
エンジン８からの温水は、入口側ヒータホース５および入口側ヒータホース５と接続された入口側ヒータパイプ３によりヒータコア入口１ａに導かれ、ヒータコア１内を通る。ヒータコア１内の温水は、ヒータコア出口１ｂより出口側ヒータパイプ４および出口側ヒータパイプ４に接続された出口側ヒータホース６を介して、吸引用のポンプ７により吸引されエンジン８へ戻される。
【００１４】
ヒータコア１には、ヒータコア入口１ａよりヒータコア１内に流入する温水流量を調節するウォータバルブ２が設けられている。本実施形態におけるウォータバルブ２は、弁としての流量コントローラ２ａを備えている。流量コントローラ２ａは、入口側の入口通路２ｂと出口側のメイン通路２ｃとバイパス通路２ｄとを備えている。入口通路２ｂは入口側ヒータパイプ３に接続され、メイン通路２ｃはヒータコア入口１ａに接続されている。また、バイパス通路２ｄは、ヒータコア出口１ｂと出口側ヒータパイプ４とを接続する出口通路２ｅの途中に接続されている。
【００１５】
流量コントローラ２ａは、図示しない制御ＥＣＵからの制御信号により、流量調節用の小孔（図示せず）の回転位置が、メイン通路１ａ側ないしバイパス通路２ｄ側へ制御されることにより、ヒータコア１内に流れ込む流量を１００％（Ｍａｘ  Ｈｏｔ時）ないし０％（Ｍａｘ  Ｃｏｏｌ時）の流量比で調整される。
【００１６】
ここで、Ｍａｘ  Ｃｏｏｌ時の液流状態について説明する。Ｍａｘ  Ｃｏｏｌ時には、メイン通路２ｃへの流量が０％、バイパス通路２ｄへの流量が１００％となる。エンジン８の回転数が高い場合、ポンプ７の回転数も高くなり、したがってヒータパイプ３、４を流れる液流量も高くなる。このとき、流量コントローラ２ａからバイパス通路２ｄに流れ込む液流は、流量コントローラ２ａ内の小孔で絞られて圧力が大きく低下するため、弁である流量コントローラ２ａの上流側の入口通路２ｂと下流側のバイパス通路２ｄとの間の圧力差が大きくなって、バイパス通路２ｄ内にキャビテーションが発生する。なお図１には、バイパス通路２ｄ内でキャビテーションにより発生した気泡２ｆが模式的に描かれている。
【００１７】
このような、キャビテーションの発生を防止するために、本第１実施形態では、図２に示すように流路絞り部材１０を用いる。図２（ａ）は第１実施形態の流路絞り部材１０の断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視図、（ｃ）は出口側ヒータパイプの流出部開口４ｂに流路絞り部材１０が装着されている状態を示す断面図である。
【００１８】
流路絞り部材１０は、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）により形成された円筒肉厚部１２を備えている。円筒肉厚部１２の円筒外壁１１の直径は嵌合するヒータパイプ４の内径よりわずかに小さく設定される。円筒肉厚部１２の円筒内壁１３の直径は円筒外壁１１の直径より小さく設定されている。この外壁直径と内壁直径との比の２乗が、ヒータパイプ４の管路面積と円筒肉厚部１２の管路面積との比になる。この比は、予め、ウォータバルブ２に流れる最大流量に応じたキャビテーション防止に必要な絞り面積が適宜算出されて決定される。
【００１９】
円筒肉厚部１２の円筒軸の一方の端部には、円筒外壁１１より径方向外側に凸状に形成された突起部１４が、周方向にわたって設けられている。この円筒肉厚部１２の他方の端部が出口側ヒータパイプ４の流出部開口４ｂより、図２（ｃ）の紙面左方向へ挿入される。このとき、円筒肉厚部１２の円筒外壁１１直径はヒータパイプ４の内径より小さいため、流路絞り部材１０はヒータパイプ４内に容易に挿入され、緩い嵌合が可能である。
【００２０】
一方、出口側ヒータパイプ４の流出部開口端部４ｂには内径が広げられたバルジ部１５が設けられている。流路絞り部材１０の突起部１４がこのバルジ部と係合することにより、ヒータパイプ４内に嵌合した流路絞り部材１０の位置固定が行われ、ヒータパイプ４内の液流（図中矢印で示される）によるパイプ内の移動が防止される。
【００２１】
さらに、この流路絞り部材１０が挿入された出口側ヒータパイプ４は、出口側ヒータホース６内に圧入され、出口側ヒータホース６の外周がクリップなどの固定具（図示せず）により固定されるので、流路絞り部材１０の出口側ヒータパイプ４内における位置決め固定はより確実になる。
【００２２】
このように、円筒肉厚部１２を備えた流路絞り部材１０を、大きな差圧が発生するウォータバルブ２の下流側の出口側ヒータパイプ４の流出部開口端部４ｂよりヒータパイプ４内に配置するので、ウォータバルブ２における圧力低下を抑制、すなわち弁前後の差圧を小さくすることができ、キャビテーションの発生を防止することができる。
【００２３】
また、流路絞り部材１０の出口側ヒータパイプ４内への挿入作業は容易であり、また、挿入後の確認作業も突起部１４がバルジ部１５に係合していることを簡単に目視検査することができる。
【００２４】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態の流路絞り部材について図３を用いて説明する。図３（ａ）は第２実施形態の流路絞り部材２０の断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視図、（ｃ）は出口側ヒータパイプの流出部開口４ｂに流路絞り部材２０が装着されている状態を示す断面図である。
【００２５】
第２実施形態においても、上記第１実施形態と同様の出口側ヒータパイプ４の流出部開口端部４ｂに、流路絞り部材２０を装着する点は同じである。以下、同一構成には同一符号を付して説明を省略する。
【００２６】
第２実施形態の流路絞り部材２０は、ナイロン（ＮＹ）製材料により形成され、円筒肉厚部１２と拡開部２１とを備えている。円筒肉厚部１２は上記第１実施形態と同様、円筒外壁１１の直径が出口側ヒータパイプ４の内径よりわずかに小さく形成されているとともに、円筒内壁１３の直径がキャビテーション防止に必要な円筒肉厚部１２における絞りを形成できる程度に設定されている。
【００２７】
拡開部２１は、円筒肉厚部１２の円筒軸方向の端部において周方向に形成された突起部２３より、円筒軸方向に形成された複数のスリット部２２を介して周方向に複数設けられた板ばね部材である。拡開部２１の外周径は、円筒軸方向において円筒肉厚部１２の円筒外壁１１の直径から徐々に大きくなるよう形成されている。これにより、拡開部２１は突起部２３の位置において径方向外側への弾性力を発生する。
【００２８】
第２実施形態の流路絞り部材２０を出口側ヒータパイプ４内に装着する場合は、まず円筒肉厚部１２の円筒外壁１１を流出部開口端部４ｂよりヒータパイプ４内に緩く嵌合させ、さらに、拡開部２１を径方向内側に撓ませながら、流路絞り部材２０をヒータパイプ４内へ押し込む。その後、突起部２３を流出部開口端部４ｂのバルジ部１５と係合させることにより、拡開部２３のバネ力により突起部２３がバルジ部１５に固定される。これにより、第２実施形態においても第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００２９】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態の流路絞り部材について図４を用いて説明する。図４（ａ）は第３実施形態の流路絞り部材３０の断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視図、（ｃ）は出口側ヒータパイプ４の流出部開口４ａに流路絞り部材３０が装着されている状態を示す断面図である。なお図４（ｃ）においても、流路管内における流れ方向は、矢印で示すように紙面左から右方向である。
【００３０】
第３実施形態の流路絞り部材３０は、ナイロン製材料により形成され、円筒肉厚部３２と突起部３４および挿入部３５とを備えている。円筒肉厚部３２は、上記第１および第２実施形態と同様、円筒外壁３１の直径が出口側ヒータパイプ４の内径よりわずかに小さく形成されているとともに、円筒内壁３３の直径がキャビテーション防止に必要な円筒肉厚部３２における絞りを形成できる程度に設定されている。
【００３１】
さらに、第３実施形態の流路絞り部材３０においては、突起部３４に対して円筒肉厚部３２の円筒軸方向の反対側には、挿入部３５が形成されている。挿入部３５は、円筒肉厚部３２と同軸の管路３６を形成し、外周部の直径は、出口側ヒータパイプ４の流入側開口端部４ａと接続されるヒータコア出口側パイプ４０の内径よりわずかに小さくなるよう形成されている。なお、挿入部３５の管路３６は、流路絞り部材３０の端部に近づくにつれて内径が大きくなるように形成される。
【００３２】
第３実施形態の流路絞り部材３０は、ヒータコア１の出口通路２ｅにおいて、キャビテーションが発生する可能性のあるバイパス通路２ｄより下流側のヒータコア出口側パイプ４０に装着される。ヒータコア出口側パイプ４０は、一方の端（図示せず）がヒータコア１にその出口側管路としてろう付けされ、他方の端部には開口４１より所定距離の位置にフランジ部４２が設けられている。
【００３３】
ヒータコア出口側パイプ４０の接続相手である、出口側ヒータパイプ４の流入部開口端部４ａには、内径が２段階に広げられた２段バルジ部４３と、その最端部にフランジ部４４とが形成されている。
【００３４】
第３実施形態の流路絞り部材３０の管路中への装着は次のように行われる。まず、ヒータコア出口側パイプ４０内に、流路絞り部材３０の挿入部３５を挿入する。この状態で、ヒータコア出口側パイプ４０の開口４１より露出している円筒肉厚部３２の円筒外壁３１と出口側ヒータパイプ４の流入部開口端部４ａとを緩く嵌合させる。
【００３５】
このように円筒外壁３１をヒータパイプ４内に挿入するとき、流路絞り部材３０のほぼ中央に設けられた突起部３４は、ヒータコア出口側パイプ４０の開口４１と出口側ヒータパイプ４の流入部開口端部４ａに設けられた２段バルジ部４３とにより挟まれて、両パイプ４、４０に対する位置が固定される。このとき、それぞれのフランジ部４２、４４は接触しており、軸方向に移動しないように図示しない固定具によりフランジ部４２、４４が固定される。
【００３６】
以上のように、第３実施形態の流路絞り部材３０は、パイプとパイプとの接続部でも装着および目視検査が容易である。
【００３７】
（他の実施形態）
（１）上記第１および第２実施形態では、出口側ヒータパイプ４の流出部開口端部４ｂにバルジ部１５を設けて、このバルジ部１５と流路絞り部１０、２０に設けた突起部１４を係合させて流路絞り部１０、２０の軸方向の移動を阻止する例を示したが、これに限らず、開口端部４ｂが円筒軸方向より直接、突起部１４に当たって流路絞り部材１０、２０の移動を抑制してもよい。この場合、出口側ヒータパイプ４にバルジ部１５を設けなくてもよい。
【００３８】
（２）上記第１および第２実施形態では、流路絞り部材１０、２０は、出口側ヒータパイプ４の流出部開口端部４ｂに配置する例を示したが、流入側開口端部４ａに配置しても、その上流側でのキャビテーションの発生を防止することができる。
【００３９】
同様に、上記第３実施形態では、流路絞り部材３０は、出口側ヒータパイプ４の流入部開口端部４ａに配置する例を示したが、流出側開口端部４ｂに配置してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本実施形態の流路絞り部材が用いられる温水回路を示す図である。
【図２】（ａ）は第１実施形態の流路絞り部材の側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視図、（ｃ）は出口側ヒータパイプの流出部開口に流路絞り部材が装着されている状態を示す断面図である。
【図３】（ａ）は第２実施形態の流路絞り部材の側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視図、（ｃ）は出口側ヒータパイプの流出部開口に流路絞り部材が装着されている状態を示す断面図である。
【図４】（ａ）は第３実施形態の流路絞り部材の側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視図、（ｃ）は出口側ヒータパイプの流入部開口に流路絞り部材が装着されている状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１…ヒータコア、２…ウォータバルブ、２ａ…流量コントローラ、２ｃ…メイン通路、
２ｄ…バイパス通路、４…出口側ヒータパイプ、４ａ…流入部開口端部、
４ｂ…流出部開口端部、６…出口側ヒータホース、７…ポンプ、
１０、２０、３０…流路絞り部材、１２、３２…円筒肉厚部、１１、３１…円筒外壁、
１４、２３、３４…突起部、１５、４３…バルジ部、２１…拡開部、２２…スリット、
３５…挿入部。
【図１】
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【図２】
2007224967.tif 000004
【図３】
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【図４】
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