(57)【要約】【課題】管に対する小径管の位置決めを容易とし、また、両管の接合時における接合材料の管内への流れ込みを防止可能とする配管を提供する。【解決手段】配管において、管壁１１１に設けられた開口１１２を囲んで外向きに突出するバーリング１１３が形成された管１１０と、先端にバーリング１１３の外側の管壁１１１の外面に沿って拡がるフランジ部１２１が形成されると共に、バーリング１１３に被せられてバーリング１１３内の開口１１２を通して管１１０に連通する小径管１２０と、管壁１１１とフランジ部１２１との間を接合する接合材料とを設ける。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管壁（１１１）に設けられた開口（１１２）を囲んで外向きに突出するバーリング（１１３）が形成された管（１１０）と、
先端に前記バーリング（１１３）の外側の前記管壁（１１１）の外面に沿って拡がるフランジ部（１２１）が形成されると共に、前記バーリング（１１３）に被せられて前記バーリング（１１３）内の前記開口（１１２）を通して前記管（１１０）に連通する小径管（１２０）と、
前記管壁（１１１）と前記フランジ部（１２１）との間を接合する接合材料とを備えることを特徴とする配管。
【請求項２】
前記小径管（１２０）は、前記バーリング（１１３）を収容する大径部（１２２）と、
前記大径部（１２２）の外径より小さい小径部（１２３）とを有することを特徴とする請求項１に記載の配管。
【請求項３】
前記小径部（１２３）は、前記バーリング（１１３）の内径とほぼ等しい内径を有して、長く延在していることを特徴とする請求項２に記載の配管。
【請求項４】
前記大径部（１２２）と前記小径部（１２３）との間には段差部（１２４）が形成されたことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の配管。
【請求項５】
前記接合材料は、ろう材であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の配管。
【請求項６】
前記管（１１０）は、内管（１３０）と外管（１１０）とを内外二重に配置してなる二重管（１０）の前記外管（１１０）であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の配管。
【請求項７】
前記内管（１３０）の内管壁（１３１）には、螺旋状の溝（１３２）が形成されていることを特徴とする請求項６に記載の配管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１つの管と、この管から分岐する小径管とを有する配管に関するものであり、例えば内管と外管とを有する二重管に用いて好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来、１つの管から分岐する小径管を有する配管として、例えば特許文献１に示されるものが知られている。この配管は、外管と内管とを有する二重管熱交換器に適用されたものであって、外管（１つの管）に分岐案内管（小径管）が設けられている。即ち、外管の外周壁（分岐用接続部）には、単純な丸穴となる分岐用開口が形成され、また、分岐案内管の一端側には、当て付け部（いわゆるフランジ部）が形成され、分岐用開口の回りに当て付け部が接続（接合）されて、配管として形成されている。
【特許文献１】特開２００２−３１８０８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記配管においては、外管と分岐案内管とを接合する際に、分岐用開口に対してフランジ部は外管の外周壁上で任意に配置（セット）可能であり、また分岐用開口の上から分岐案内管をセットすると、分岐用開口はフランジ部によって隠れてしまい目視できなくなるので、分岐用開口と分岐案内管との中心位置を合わせることが難しいものとなっている。この時の位置ずれによってフランジ部が分岐用開口をまたぐようにして、分岐案内管が分岐用開口に接合されると、接合面積が低下して、接合強度が低下する。また、接合部においては、分岐用接続部とフランジ部とは平板が重なるように形成されるので、接合時に接合材料が管内に流れ込んでしまうおそれがある。
【０００４】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、管に対する小径管の位置決めを容易とし、また、両管の接合時における接合材料の管内への流れ込みを防止可能とする配管を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。
【０００６】
請求項１に記載の発明では、配管において、管壁（１１１）に設けられた開口（１１２）を囲んで外向きに突出するバーリング（１１３）が形成された管（１１０）と、先端にバーリング（１１３）の外側の管壁（１１１）の外面に沿って拡がるフランジ部（１２１）が形成されると共に、バーリング（１１３）に被せられてバーリング（１１３）内の開口（１１２）を通して管（１１０）に連通する小径管（１２０）と、管壁（１１１）とフランジ部（１２１）との間を接合する接合材料とを備えることを特徴としている。
【０００７】
これにより、管（１１０）と小径管（１２０）とを接合する際に、バーリング（１１３）によって小径管（１３０）を容易に位置決めすることができる。また、管（１１０）と小径管（１２０）との接合時において、バーリング（１１３）が堰の役割を果たすことになり、接合材料が管（１１０）内に流れ込んでしまうのを防止できる。
【０００８】
請求項２に記載の発明では、小径管（１２０）は、バーリング（１１３）を収容する大径部（１２２）と、大径部（１２２）の外径より小さい小径部（１２３）とを有することを特徴としている。
【０００９】
これにより、バーリング（１１３）の内径と小径部（１２０）の内径をより近接させて、両者間の段差を小さくすることができるので、バーリング（１１３）および小径部（１２０）内を流通する流体の流通抵抗を小さくすることができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明では、小径部（１２３）は、バーリング（１１３）の内径とほぼ等しい内径を有して、長く延在していることを特徴としている。
【００１１】
これにより、バーリング（１１３）の内径と小径部（１２０）の内径との段差をほぼゼロにすることができるので、更に、バーリング（１１３）および小径部（１２０）内を流通する流体の流通抵抗を小さくすることができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明では、大径部（１２２）と小径部（１２３）との間には段差部（１２４）が形成されたことを特徴としている。
【００１３】
これにより、小径管（１２０）を破綻なく形成することができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明のように、接合材料は、ろう材とすることができる。
【００１５】
請求項６に記載の発明では、管（１１０）は、内管（１３０）と外管（１１０）とを内外二重に配置してなる二重管（１０）の外管（１１０）であることを特徴としている。
【００１６】
二重管（１０）においては外管（１１０）に分岐管を設定する必要があることから本発明を用いて好適である。
【００１７】
請求項７に記載の発明では、内管（１３０）の内管壁（１３１）には、螺旋状の溝（１３２）が形成されていることを特徴としている。
【００１８】
これにより、螺旋状の溝（１３２）によって外管（１１０）と内管（１３０）との間となる内外間流路（１０ａ）の断面積を拡大できるので、内外間流路（１０ａ）を流通する流体の流通抵抗を低減することができる。よって、内外間流路（１０ａ）を流通する流体の流量を増加させることができ、内管（１３０）内を流通する流体との熱交換を行う際の熱交換効率を向上させることができる。
【００１９】
また、内外間流路（１０ａ）において、螺旋状の溝（１３２）によって本来の長手方向の流れに対して螺旋状流れによる渦流（流れの乱れ）を形成することができので、熱伝達率を向上でき、内管（１３０）内を流通する流体と、内外間流路（１０ａ）を流通する流体との熱交換を行う際の熱交換効率を向上できる。
【００２０】
尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態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】
【００２１】
（第１実施形態）
本実施形態の配管１００は、車両用空調装置の冷凍サイクル内に配設される二重管１０に適用されたものであり、以下、具体的な構成について、図１、図２を用いて説明する。図１は二重管１０の全体を示す断面図、図２は図１におけるＩＩ部を示す断面図である。
【００２２】
二重管１０は、全長が７００〜９００ｍｍ程度の長さを有しており、車両エンジンおよびその他の機器、ボディ等との干渉を避けるために、まっすぐに延びる直管部に対して複数の曲げ部（図示省略）が形成されて、車両エンジンルーム内に搭載されている。
【００２３】
二重管１０は、図１、図２に示すように、外管（本発明における管に対応）１１０および２つのリキッド配管（本発明における小径管に対応）１２０を備える配管１００と、外管１１０内に挿通される内管１３０とを有している。
【００２４】
外管１１０は、例えばアルミニウム製のφ２２ｍｍ管（外径２２ｍｍ、内径１９．６ｍｍ）である。外管１１０の長手方向両端部（以下、端部）１１４は、内管１３０と組み合わされた後に、その全周が径方向内側へ向けて縮管され、更に、内管１３０の円周壁面１３１（後述するように外径１９．１ｍｍ）に気密あるいは液密となるようにろう付けされて、接合部１０ｂとして形成されている。よって、外管１１０と内管１３０との間には空間が形成され、この空間が内外間流路１０ａと成るようにしている。
【００２５】
外管１１０の端部１１４に隣接する円周壁面（本発明における管壁に対応）１１１には、外部と内外間流路１０ａとを連通させる穴（本発明における開口に対応）１１２が穿設されており（２ヶ所）、この穴１１２の周囲には外向きに突出するバーリング１１３が設けられている。
【００２６】
これらのバーリング１１３は、図３に図示される成形型によって成形することができる。成形型は、内型２０１と、外型２０２とを備える。内型２０１は、外管１１０の内部に挿入可能な棒状であって、さらに、外管１１０内において径方向に移動可能な形状をもっている。内型２０１には、バーリング１１３の内部形状に対応した円柱状の凸部が設けられている。外型２０２には、内型２０１の凸部を受け入れ、内型２０１との間に外管１１０の壁面を受け入れる凹部が設けられている。外管１１０の成形工程では、まず、外管１１０の壁に小さい穴が開設される。次に、それらの小さい穴に外管１１０の内側から内型２０１が押し込まれて、穴を囲む外管１１０の壁が外側へ変形する。この結果、外管１１０の外側に向けて突出するバーリング１１３内に穴１１２が形成される。
【００２７】
バーリング１１３を加工するために、穴１１２の位置は、外管１１０の端縁から近い位置に設定される。ただし、外管１１０を内管１３０に向けてかしめ加工するための幅が、外管１１０の端縁と穴１１２との間には設けられている。外管１１０の端縁と、穴１１２との間の距離は、外管１１０と内管１３０との間のろう材が穴１１２に流出しないように設定される。例えば、外管１１０を径方向内側へ絞ったかしめ部とバーリング１１３との間には、ほぼ完全な円筒状の部分が残されている。この円筒状部分の軸方向長さは、後述するリキッド配管１２０のフランジ部１２１の幅よりも大きく形成され、確実な接合を可能としている。
【００２８】
そして、このバーリング１１３には、冷凍サイクルの高圧配管を成すアルミニウム製のリキッド配管（本発明における小径管に対応）１２０が２つ設けられている。リキッド配管１２０のバーリング１１３側となる先端には円周壁面１１１に沿って円形状に拡がるフランジ部１２１が形成されている。フランジ部１２１は、リキッド配管１２０の端に環状に設けられ、しかも円周壁面１１１に沿って湾曲している。また、リキッド配管１２０は、フランジ部１２１側でバーリング１１３を収容する大径部１２２を有している。大径部１２２の内径は、バーリング１１３の外径よりわずかに大きい。リキッド配管１２０の端部は、外管１１０のバーリング１１３に被せられる。しかも、大径部１２２の内壁面は、バーリング１１３の外壁面に、少なくとも部分的に接触することができ、リキッド配管１２０がバーリング１１３上に確実に位置決めされる。リキッド配管１２０は、バーリング１１３に被せられた後、ろう付け（本発明における接合に対応）される。この結果、バーリング１１３とその周囲の円周壁面１１１とに、リキッド配管１２０の大径部１２２とフランジ部１２１とが被さった状態で、両者の間の隙間がろう材（本発明における接合材料に対応）で満たされ、両者が接合される。
【００２９】
そして、大径部１２２の反フランジ部側には、外径が大径部１２２の外径より小さく形成された小径部１２３が延設されている。大径部１２２と小径部１２３との間は段差部１２４として形成されている。更に、小径部１２３の内径は、バーリング１１３の内径とほぼ等しくなるようにして、バーリング１１３内に区画された穴１１２とリキッド配管１２０の内部との間において流れ方向に沿った流路の径の変化を抑えるようにしている。
【００３０】
そして、一方（図１中の左側）のリキッド配管１２０は冷凍サイクルの凝縮器に接続され、他方（図１中の右側）のリキッド配管１２０は膨張弁に接続され、一方のリキッド配管１２０、内外間流路１０ａ、他方のリキッド配管１２０には高圧冷媒が流れるようにしている。
【００３１】
一方、内管１３０は、上記の外管１１０と同様に、例えばアルミニウム製の３／４インチ管（外径１９．１ｍｍ、内径１６．７ｍｍ）としている。即ち、内外間流路１０ａで高圧冷媒が流通しうる流路断面積（内外間流路１６０ａ）を確保しつつ、内管１３０の外径をできるだけ外管１１０に近づけることで、その表面積を大きくしている。
【００３２】
そして、内外間流路１０ａが形成される領域に対応する内管１３０の円周壁面（本発明における内管壁に対応）１３１には、周回溝部１３３と螺旋溝部（本発明における螺旋状の溝に対応）１３２とが設けられている。周回溝部１３３は外管１１０と各リキッド配管１２０との接続部位置に対応して設けられた、内管１３０の周方向に延びる溝である。また、螺旋溝部１３２は各周回溝部１３３と接続されて、両周回溝部１３３間で内管１３０の長手方向に螺旋状に延びる多条（ここでは３条）の溝である。上記周回溝部１３３および螺旋溝部１３２によって内外間流路１６０ａは拡大されている。
【００３３】
内管１３０の一方の長手方向端部（図１中の左側）は冷凍サイクルの圧縮機に接続され、また、他方の長手方向端部（図１中の右側）は蒸発器に接続され、内管１３０内には低圧冷媒が流れるようにしている。
【００３４】
よって、本二重管１０は、上記で説明した内外間流路１０ａを流通する高圧冷媒と、内管１３０内を流通する低圧冷媒との間で熱交換する熱交換器として機能する。
【００３５】
本実施形態では、外管１１０の穴１１２にバーリング１１３を設けるようにしているので、外管１１０とリキッド配管１２０とをろう付けする際に、バーリング１１３によってリキッド配管１３０を容易に位置決めすることができる。よって、位置ずれによりフランジ部１２１が穴１１２をまたぐようなことがなく、フランジ部１２１と円周壁面１１１との間で確実なろう付けができ、外管１１０に対するリキッド配管１２０の接合強度を充分に確保することができる。
【００３６】
また、外管１１０とリキッド配管１２０とのろう付け時において、バーリング１１３が堰の役割を果たすことになり、ろう材が穴１１２から外管１１０内に流れ込んでしまうのを防止できる。つまり、ろう材が穴１１２や外管１１０内に詰まることがなく、高圧冷媒の流通抵抗を悪化させることがない。
【００３７】
また、リキッド配管１２０において、大径部１２２と小径部１２３とを形成して、小径部１２３の外径を大径部１２２の外径よりも小さくして、更に詳しくは、小径部１２３の内径がバーリング１１３の内径とほぼ等しくなるようにしているので、バーリング１１３の内径とリキッド配管１２０の内径との段差を抑えることができ、バーリング１１３およびリキッド配管１２０内を流通する高圧冷媒の流通抵抗を小さくすることができる。
【００３８】
尚、大径部１２２と小径部１２３との間には段差部１２４を設けるようにしているので、リキッド配管１２０を破綻なく形成することができる。
【００３９】
また、二重管１０として内管１３０の円周壁面１３１に螺旋溝部１３２を形成するようにしているので、螺旋溝部１３２によって内外間流路１０ａの断面積を拡大でき、内外間流路１０ａを流通する高圧冷媒の流通抵抗を低減することができる。よって、内外間流路１０ａを流通する流体の流量を増加させることができ、内管１３０内を流通する低圧冷媒との熱交換を行う際の熱交換効率を向上させることができる。
【００４０】
また、内外間流路１０ａにおいて、螺旋溝部１３２によって本来の長手方向の流れに対して螺旋状流れによる渦流（流れの乱れ）を形成することができので、熱伝達率を向上でき、上記熱交換を行う際の熱交換効率を向上できる。
【００４１】
（その他の実施形態）
上記第１実施形態では、配管１００を二重管１０に適用したものとして説明したが、これに限らず、図４に示すように、冷凍サイクル内で主となる管１１０Ａから分岐する小径管１２０Ａを有する配管１００Ａに適用しても良い。更には、主となる管に対して分岐する小径管を接合して成る配管であれば、冷凍サイクル以外の配管にも広く適用可能である。
【００４２】
また、小径管（リキッド配管１２０）の小径部１２３の設定、および小径部１２３の縮径は、内部を流通する流体の流通抵抗によっては不要としても良く、本発明の基本とする管と小径管との位置決め、および接合材料の流れ込み防止は可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】第１実施形態における二重管の全体を示す断面図である。
【図２】図１におけるＩＩ部を示す断面図である。
【図３】第１実施形態のバーリング部を形成するための型の断面図である。
【図４】その他の実施形態における配管を示す正面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０  二重管
１００  配管
１１０  外管（管）
１１１  円周壁面（管壁）
１１２  穴（開口）
１１３  バーリング
１２０  リキッド配管（小径管）
１２１  フランジ部
１２２  大径部
１２３  小径部
１２４  段差部
１３０  内管
１３１  円周壁面（内管壁）
１３２  螺旋溝部（螺旋状の溝）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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