(57)【要約】【課題】ロウ付けやネジ止めや銅管拡管などを用いずコンパクトで簡単な構成で、流体の洩れない流体用配管及びそれを用いた熱交換器を提供すること。【解決手段】第一の配管４と、第二の配管５と、前記第一の配管４と前記第二の配管５との端面の突き合わせ部の外周を覆うように配設した弾性体３ａと、前記弾性体３ａの外周を径方向に圧縮するように配設した弾性体固定具３ｂとから構成される流体用配管で、ロウ付けやネジ止めや銅管拡管などを用いずコンパクトで簡単な構成で、流体の洩れない流体用配管を提供できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の配管と、第二の配管と、前記第一の配管と前記第二の配管との端面の突き合わせ部の外周を覆うように配設した弾性体と、前記弾性体の外周を径方向に圧縮するように配設した弾性体固定具とから構成される流体用配管。
【請求項２】
前記弾性体の内径に、複数の突起をリング状に配設したことを特徴とする請求項１に記載の流体用配管。
【請求項３】
前記弾性体固定具のどちらか一方の端部に、内方へ凸状のリブを設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の流体用配管。
【請求項４】
前記請求項１〜３のいずれか１項に記載の前記第一の配管及び前記第二の配管の内部に、冷媒管を配設したことを特徴とする熱交換器。
【請求項５】
前記第一の配管と、前記第二の配管の材質は、異なった材質にしたことを特徴とする請求項４に記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配管内を流体が流通する配管と、それを用いた熱交換器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の配管及びそれを用いた熱交換器は、図７に示されているように、銅以外の材質の管１１ｂの端部に弾力性もあるリング１７を設け、止めリング１８にて前記リング１７が抜けないように固定する。
【０００３】
また、銅管１２ｂの銅管以外の材質の管接続側は拡管され、前記リング１７と密着し、銅以外の材質の管１１ｂと銅管１２ｂ内を流れる水が洩れない構成としている。なお、止めリング１８は銅管１３ａの端部を変形させて形成させてもよいとなっている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２１０２３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の構成では、銅以外の材質の管１１ｂと銅管１３ａの接続として、銅管１３ａを拡管した内径に銅以外の材質の管１１ｂを挿入する方法を用いているので、銅管の拡管加工において水の洩れないシール性を確保するために、寸法精度が必要になり高価でサイズも大きくなることや、止めリング１８でリング１７が抜けないように固定していても、止めリング１８自身が軸方向の何処にも固定されていないので、ある一定以上の圧力が管内に働くと止めリング１８自身が軸方向に移動し、リング１７の位置も移動し不安定に配置されるので、水洩れのシール性も不安定になってしまうという課題を有していた。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ロウ付けやネジ止めや銅管拡管などを用いずコンパクトで簡単な構成で、流体の洩れない流体用配管及びそれを用いた熱交換器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】
前記従来の課題を解決するために、本発明の流体用配管は、第一の配管と、第二の配管と、前記第一の配管と前記第二の配管との端面の突き合わせ部の外周を覆うように配設した弾性体と、前記弾性体の外周を径方向に圧縮するように配設した弾性体固定具とから構成される流ものである。
【０００８】
これによって、前記第一の配管と前記第二の配管との突き合わせ部が、前記弾性体固定具によって径方向に圧縮し固定されている前記弾性体にて覆われているので、安定かる確実に接続され、配管内の流体の洩れもなく、コンパクトで簡単な構成により、組立作業性も良く、低コストで使用性の高い流体用配管を実現することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ロウ付けやネジ止めや銅管拡管などを用いずコンパクトで簡単な構成で、流体の洩れない流体用配管及びそれを用いた熱交換器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態における配管の接続方法の構成図
【図２】同実施の形態における接続部の断面図
【図３】同実施の形態における２重式熱交換器の上面図
【図４】同実施の形態における２重式熱交換器の略展開図
【図５】同実施の形態における２重式熱交換器の上面図
【図６】同実施の形態における接続部の断面図
【図７】従来の実施の形態における接続部の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
第１の発明は、第一の配管と、第二の配管と、前記第一の配管と前記第二の配管との端面の突き合わせ部の外周を覆うように配設した弾性体と、前記弾性体の外周を径方向に圧縮するように配設した弾性体固定具とから構成される流体用配管である。
【００１２】
これによって、前記第一の配管と前記第二の配管との突き合わせ部が、前記弾性体固定具によって径方向に圧縮し固定されている前記弾性体にて覆われているので、安定かる確実に接続され、配管内の流体の洩れもなく、コンパクトで簡単な構成により、組立作業性も良く、低コストで使用性の高い流体用配管を実現することができる。
【００１３】
第２の発明は、特に、第１の発明において、前記弾性体の内径に、複数の突起をリング状に配設したことを特徴とするもので、シール面積を小さくでき、単位面積あたりの圧縮荷重大きくできるので、前記第一の配管と、前記第二の配管の突き合わせ部の流体のシール特性を向上することができる。
【００１４】
第３の発明は、第１または第２の発明において、前記弾性体固定具のどちらか一方の端部に、内方へ凸状のリブを設けたことを特徴とするもので、前記弾性体の外周に前記弾性体固定具を圧縮しながら嵌め込む時の位置決めとなり、作業性が良く確実に流体のシール長さを確保できる。
【００１５】
第４の発明は、特に、第１〜３のいずれかの前記第一の配管及び前記第二の配管の内部に、冷媒管を配設したことを特徴とする熱交換器で、前記第一の配管、前記第二の配管の内径と、その内方に配設された冷媒管との隙間を極小にすることができるので、熱交換器の熱交換効率も向上することが実現できる。
【００１６】
第５の発明は、特に、第４の発明において、前記第一の配管と、前記第二の配管の材質は、異なった材質にしたことを特徴とするもので、銅以外の材質の管を用いることで、青水による汚れを抑制することが実現できる。
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態における配管の接続方法の構成図、図２は同実施例の形態の接続部の断面図である。図１、図２において、貯湯槽１内に水あるいはお湯を連通するために設けられた固定部２には、第一の配管４と第二の配管５の両端がロウ付け等により固定されている。固定は、ロウ付け以外の溶接やネジ止めでも構わない。
【００１９】
接続部３は、第一の配管４と第二の配管５が突き合わせた状態で、弾性体３ａに突き合わせ部の外周を覆うようにして接続され、さらに弾性体固定具３ｂによって、弾性体３ａ
を半径方向に圧縮して嵌め込むようにして固定されている。
【００２０】
以上のように構成された接続方法について、以下その動作、作用を説明する。
【００２１】
まず、第一の配管４と第二の配管５と、貯湯槽１内に連通するために設けられた固定部２と貯湯槽１とは、ロウ付けにより固定されているので、軸方向も固定される。
【００２２】
また、接続部３は、接続部３は、第一の配管４と第二の配管５が突き合わせた状態で、弾性体３ａに突き合わせ部の外周を覆うようにして接続され、弾性体固定具３ｂによって、弾性体３ａを半径方向に圧縮して嵌め込むようにして固定されている。
【００２３】
そのため、第一の配管４と第二の配管５が突き合わせた目は確実に接続され、固定部両端に、この第一の配管４と第二の配管５が突き合わせた目は確実に接続された配管をロウ付けすることで、軸方向も固定されるので、注湯槽内へと連通される水あるいはお湯は、半径方向と軸方向の同時をシールする構造となっているので配管の内部から外部へ洩れることはない。
【００２４】
また、図２において弾性体３ａの内径の形状は、複数の突起をリング状に形成したことにより、シール面積を小さくでき、単位面積あたりの圧縮荷重大きくできるので、第一の配管４と、第二の配管５の突き合わせ部の水のシール特性を向上することが実現できる。
【００２５】
また、弾性体固定具３ｂの内径のどちらか一方の端部にリブ部３ｃを設けたことにより、弾性体３ａの外周に弾性体固定具３ｂを圧縮しながら嵌め込む時の位置決めとなり、作業性が良く確実に水のシール面積を確保できる。
【００２６】
また、第一の配管４と、第二の配管５の材質は、銅、ＳＵＳ、アルミなどの合成の高い金属類が用いられ、内径、外径の寸法違いでも、弾性体と弾性体固定具の形状を変えることで接続が可能である。
【００２７】
また、弾性体３ａの材質は、簡単な形状から、柔軟性のあるゴム類を用いて、成型加工によって形成でき、配管内部の流体温度によって、フッ素、シリコン、ＮＢＲなどを使い分けできるので、安価なコストで生産することが可能である。
【００２８】
また、弾性体３ａは成型加工によって形成できることから、弾性体３ａの外周上に凹凸部や斜めテーパー部（図示せず）を設けることができるので、弾性体固定具３ｂを嵌め易く抜き難い構造にすることが可能である。
【００２９】
また、弾性体３ａ内径に挿入される第一の配管４と第二の配管５の挿入長さは、配管径に対して約７０％〜約１５０％の長さを確保することで、挿入する組立作業性も良く外れ難い構造となるので、確実に水及びお湯などの流体の洩れを防止することができる。
【００３０】
また、弾性体固定具３ｂは、簡単な形状から、剛性のある樹脂を用いて、成型加工によって形成できるので、安価なコストで生産できることが可能である。
【００３１】
（実施の形態２）
図３は本発明の第２の実施の形態における２重管式熱交換器の上面図、図４は同実施の形態における２重管式熱交換器の略展開図、図５は同実施例の形態における２重管式熱交換器の下面図である。
【００３２】
図３、４、５において、銅管以外の材質の管６ａ、６ｂは両端の銅管７ａ、７ｂ、７ｃ
、７ｄに、接続部３を介して接続され、銅管７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄは端部に銅製のヘッター８ａ、８ｂ、８ｃと、Ｕ字継管１０と、冷媒管ヘッダー１１とを備え、検知管９ａと冷媒管９ｂが貫通し、互いにロウ付けにて固定されている。
【００３３】
図６は、本実施の形態の接続部３の断面図である。図４において、銅以外の材質の管６ａの内部には冷媒管９ｂが挿入されており、銅管７ｂの接続部３は、銅以外の材質の管６ａと、銅管７ｂの突き合わせ部の外周に覆うように弾性体３ａを設け、弾性体３ａの外周に覆うように接続され、さらに弾性体固定具３ｂによって、弾性体３ａを半径方向に圧縮して嵌め込むようにして固定されている。
【００３４】
以上のように構成された配管の接続方法及びそれを用いた熱交換器について、以下その動作、作用を説明する。
【００３５】
図３〜図５において、高温の冷媒はＣ側から流入し、冷媒管９ｂ内を通り、低温となりＤ側より流出する。一方、低温の水はＡ側から流入し、水管ヘッダー８ｃを経由し、検知管９ａの外側で、銅管７ａ内を通り、銅以外の材質の管６ｂ内、６ａ内を通り、銅管７ａ内を通り、水管ヘッダー８ａと水管ヘッダー８ｂを経由し、Ｂ側より温水となり流出する。
【００３６】
銅以外の材質の管６ａ、６ｂと銅管７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄとは、接続部３で接続されている。
【００３７】
図６に接続部３の断面図を示す。銅管７ｂと銅以外の材質の管６ａの突き合わせ部は、管内を流れる水の内圧により膨張するが、弾力性のある弾性体３ａにより外周部を覆い、さらに剛性のある弾性体固定具３ｂによって、弾性体３ａを半径方向に圧縮して嵌め込むようにして固定されているので、管内を流れる水又はお湯は、洩れることはない。
【００３８】
また、弾力性のある弾性体３ａと弾性体固定具３ｂだけでは、管軸方向に抜けることが考えられるが、次の作用により抜けることはないことが判る。図４において、検知機能付き冷媒管９は、水管ヘッダー８ｃを貫通し、ロウ付けにより固定されている。
【００３９】
この構成は、水管ヘッダー８ａ側でも同じであり、これによって、水管ヘッダー８ａと８ｃ間の距離は固定される。したがって、その中間部に位置する銅以外の材質の管が抜けることはない。
【００４０】
また、銅管７ｂの内径ｄ１と銅以外の材質の管６ａの内径Ｄ１を同一寸法にすることで検知機能付き冷媒管９の外径との隙間を最小限に設けることが可能となり、熱交換効率も向上することができる。
【００４１】
また、銅以外の材質の管６ａ、６ｂを用いることで、熱交換器全体の銅使用量が非常に少なくなることから銅管表面からの銅イオンの溶出を著しく低減させることができる。
【００４２】
これにより、お風呂の湯はりのお湯として使用しても、銅イオンが脂肪酸などと反応して水に不要な青色の銅石けんの生成を抑制することができ、浴槽やタイルの目地などに付着する青色の汚れの析出を低減することができる。
【００４３】
また、銅以外の材質の管６ａ、６ｂを用いることで、検知機能付き冷媒管９の表面温度によっては、高耐熱用樹脂管を用いることが可能となり、総重量やコストも低減化できる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
以上のように、本発明に係る流体配管及びそれを用いた熱交換器は、ヒートポンプサイクルと給湯サイクルが一体に構成された一体型ヒートポンプ式給湯機、別体に構成された分離型ヒートポンプ式給湯機、給湯用熱交換器で加熱したお湯をそのまま出湯できる直接出湯型ヒートポンプ式給湯機などの各種ヒートポンプ給湯機や貯湯式ヒートポンプ温水暖房機にも適用できる。
【符号の説明】
【００４５】
１  貯湯槽
２  固定部
３  接続部
３ａ  弾性体
３ｂ  弾性体固定具
４  第一の配管
５  第二の配管
６ａ  銅管以外の材質の管
６ｂ  銅管以外の材質の管
７ａ  銅管
７ｂ  銅管
７ｃ  銅管
７ｄ  銅管
８ａ  水管ヘッダー
８ｂ  水管ヘッダー
８ｃ  水管ヘッダー
８ｄ  水管ヘッダー
９  検知機能付き冷媒管
９ａ  検知管
９ｂ  冷媒管
１０  Ｕ字継管
１１  冷媒管ヘッダー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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