(57)【要約】【課題】二重管同士の接続時に内管および外管によって形成される通路がシール材によって狭められることのないようにする。【解決手段】外管１１，２１と、内管１２，２２と、これらを同心状態に支えている支柱１３，２３とを備えた第１の二重管１０および第２の二重管２０は、外管１１，２１の加工のために開口端より奥にある内管１２，２２同士の接続を接続継手部１４，２４で行う。この接続継手部１４，２４は、内管１２，２２とは直接結合し、相互の嵌合は内管１２，２２の内径より外側で行うにして内管の通路を狭めないようにする。内管１２，２２の接続部分に対応する外管１１，２１の接続部分も、その内径より外側にずらして、外管と内管との間に形成される通路を確保する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同軸の内管および外管をそれぞれ備えた第１の二重管および第２の二重管が接続される二重管継手構造において、
前記第１の二重管および前記第２の二重管は、前記外管の接続部分が、前記内管よりも軸方向外側に突出されている筒状加工領域を前記外管の内径より外側の位置にて互いに嵌合可能な形状に加工することによって形成され、前記内管の接続部分が、前記外管の接続部分の領域内であって前記内管の内径より外側の位置にて互いに嵌合可能な形状を持った筒状の接続継手部を前記内管の先端にそれぞれ結合することによって構成されていることを特徴とする二重管継手構造。
【請求項２】
前記接続継手部は、前記内管の先端に嵌合され、その嵌合部に接着剤を塗布して気密に固着されることで結合される請求項１記載の二重管継手構造。
【請求項３】
前記接続継手部は、前記内管の先端に嵌着することにより結合されている請求項１記載の二重管継手構造。
【請求項４】
前記第１の二重管および前記第２の二重管は、前記外管と、前記内管と、これらを同心状態に支えている支柱とが中空押し出し成形によって一体に形成された中空押し出し成形材であり、前記外管の前記筒状加工領域は、前記中空押し出し成形材の端部の側から前記内管および前記支柱を除去することによって形成され、前記接続継手部が結合される前記内管の先端は、前記中空押し出し成形材の端部の側から前記支柱を除去することによって形成されている請求項１記載の二重管継手構造。
【請求項５】
前記第１の二重管および前記第２の二重管は、それぞれ、前記接続継手部の先端が前記外管の端面より軸方向外側へ突出している請求項１記載の二重管継手構造。
【請求項６】
前記外管の接続部分の嵌合部および前記接続継手部の嵌合部は、それぞれシールリングによりシールされている請求項１記載の二重管継手構造。
【請求項７】
前記第１の二重管および前記第２の二重管は、互いに嵌合された前記外管の接続部分の全周をパイプクランプで互いに拘束することによって繋止されている請求項１記載の二重管継手構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は二重管継手構造に関し、特に自動車用空調装置の冷凍サイクルにて高圧の冷媒と低圧の冷媒とを同時に循環させる二重管を二重管構造のまま接続することができる二重管継手構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用空調装置では、一般に、エンジンルーム内に圧縮機、凝縮器およびレシーバドライヤが設置され、車室内に蒸発器が設置され、膨張弁は、車室とエンジンルームとを区画している隔壁または車室内に設置されている。冷凍サイクルは、基本的に、圧縮機、凝縮器、レシーバドライヤ、膨張弁および蒸発器がこの順序で冷媒が流れるよう配管され、蒸発器を出た冷媒は圧縮機へ戻るよう構成されている。このような冷凍サイクルにおいて、膨張弁に導入される高温・高圧の冷媒と圧縮機に吸入される低温・低圧の冷媒との間で熱交換を行う内部熱交換器が知られている。
【０００３】
内部熱交換器は、膨張弁に導入される高温・高圧の冷媒を圧縮機に吸入される低温・低圧の冷媒によって冷却するとともに、圧縮機に吸入される低温・低圧の冷媒を膨張弁に導入される高温・高圧の冷媒によって過熱するので、冷凍サイクルの効率を上げることができるという機能を有している。
【０００４】
このような内部熱交換器としては、専用の熱交換器を備えることなしに、膨張弁の入口側配管と蒸発器の出口側配管とを二重管にし、その内管と内管および外管の間の環状通路とに、高温・高圧の冷媒および低温・低圧の冷媒を流すように配管することによって構成することが可能である。しかし、二重管による内部熱交換器は、熱交換器としては性能が劣るので、熱交換の不足分は二重管の長さを長くすることによって賄うことが考えられている。車両によっては、車室をエンジンルームから隔てている隔壁と膨張弁との間の配管距離が短い場合には、二重管を隔壁を介してエンジンルーム内まで延長する必要がある。配管の車両への組み付け作業の都合上、車室内の二重管とエンジンルーム内の二重管とは、別々に配管され、その後、隔壁のところでそれらの二重管を互いに接続している。
【０００５】
この二重管の接続は、二重管の先端に、高温・高圧用配管と低温・低圧用配管とに分岐する分岐部およびブロック状の雌型継手または雄型継手をろう付けにより取り付け、隔壁の位置にて、雌型継手と雄型継手とを嵌合し、互いにボルト締めすることにより行っている。
【０００６】
このような二重管の接続方法は、二重管の先端に取り付けられる継手部材が高価であることから、二重管を二重管構造のまま接続することができる二重管継手構造が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。この二重管継手構造によれば、二重管の内管については、両端の外周にそれぞれＯリングを嵌めた別部品の連結用内管で接続し、外管については、それらの先端部分を互いに嵌合するような加工をし、その嵌合された部分を外側から締結部材で固定することによって、二重管同士を接続している。外管同士の嵌合部分は、Ｏリングでシールしている。
【特許文献１】特開２００４−２７０９２８号公報（図１４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の二重管継手構造では、２つの二重管の接続側の内管に連結用内管の両端をそれぞれ挿入して内管同士を接続し、それら接続部分のシールはＯリングにより行っている。Ｏリングは、連結用内管の先端に形成された嵌合溝に嵌め込まれて内管の内壁との間でシールしている。そのＯリング用の嵌合溝は、連結用内管を内側に全周に亘って凹ますことにより形成しているため、連結用内管の内部通路が細くなって絞り部ができてしまうという問題点があった。
【０００８】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、二重管同士の接続部位において絞り部ができてしまうことのないような二重管継手構造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】
【０００９】
本発明では上記問題を解決するために、同軸の内管および外管をそれぞれ備えた第１の二重管および第２の二重管が接続される二重管継手構造において、前記第１の二重管および前記第２の二重管は、前記外管の接続部分が、前記内管よりも軸方向外側に突出されている筒状加工領域を前記外管の内径より外側の位置にて互いに嵌合可能な形状に加工することによって形成され、前記内管の接続部分が、前記外管の接続部分の領域内であって前記内管の内径より外側の位置にて互いに嵌合可能な形状を持った筒状の接続継手部を前記内管の先端にそれぞれ結合することによって構成されていることを特徴とする二重管継手構造が提供される。
【００１０】
このような二重管継手構造によれば、第１の二重管および第２の二重管の内管にはそれぞれ筒状の接続継手部を直接結合しており、これによって内管の通路を狭めてしまう要因を排除している。また、外管の接続部分がその内径より外側の位置にて互いに嵌合可能な形状に加工され、内管に結合される接続継手部も内管の内径より外側の位置にて互いに嵌合可能な形状に加工されることで、外管と内管との間に形成される通路を狭めることがない。
【発明の効果】
【００１１】
上記構成の二重管継手構造は、外管の中で内管を繋ぐ接続継手部は、内管に対してはシールリングを介さずに直接結合して内管の通路が狭くならないようにし、互いの接続に関しては内管の内径より外側の位置にて互いに嵌合し、かつ、外管の接続部分もその内径より外側の位置にて互いに嵌合する構成にすることで、外管と内管との間の通路もできるだけ狭くならないようにできるという利点がある。
【００１２】
また、内管の接続継手部の先端が外管の端面よりも外側に突出しているので、外管同士を接続するときは勿論であるが、その前に、内管の接続継手部を互いに嵌合するときにおいてもその嵌合状態を目視によって直接確認することが可能になり、組み付け時の作業性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を、自動車用空調装置の冷凍サイクルにて内部熱交換器として機能する二重管の接続部に適用した場合を例に図面を参照して詳細に説明する。
図１は二重管の接続側端部構造を示す断面図、図２は二重管の断面を示す図、図３は二重管継手構造を示す断面図である。
【００１４】
本実施の形態では、自動車用空調装置の冷凍サイクルにてエンジンルーム内のレシーバドライヤから車室内の膨張弁まで配管される高温・高圧配管および車室内の蒸発器からエンジンルーム内の圧縮機へ向けて配管される低温・低圧配管の一部を二重管構造とし、かつ、エンジンルーム内に配管される第１の二重管１０および車室内に配管される第２の二重管２０がエンジンルームと車室との間の隔壁にて接続されているとする。
【００１５】
第１の二重管１０および第２の二重管２０は、図２に示したように、それぞれ外管１１，２１と、内管１２，２２と、これらを支えている支柱１３，２３とを備え、同軸二重管構造を有している。なお、この例では、外管１１，２１と内管１２，２２との間にて周方向に３つの支柱１３，２３を均等配置しているが、これに限定されるものではなく、外管１１，２１と内管１２，２２とが同心状態を維持できていて、外管１１，２１と内管１２，２２との間に冷媒を流す通路が確保されているものであればよい。このような第１の二重管１０および第２の二重管２０は、好ましくは、中空押し出し成形によって一体に形成された中空押し出し成形材から作られている。
【００１６】
第１の二重管１０は、そのような中空押し出し成形材の端部を加工し、内管１２に接続継手部１４が接合されて雄型継手構造にしている。すなわち、中空押し出し成形材は、まず、その端面側から外管１１の加工に必要な領域まで加工の妨げとなる内管１２および支柱１３が除去されて筒状加工領域を形成し、さらに、接続継手部１４を結合する領域を確保するために支柱１３が除去される。その後、その筒状加工領域がプレスなどにより加工されて拡管部１５、第２の二重管２０との繋止用のビード部１６およびシール材装着部１７が形成される。このようにして、外管接続に必要な拡管部１５、ビード部１６およびシール材装着部１７は、冷媒通路を妨げないよう筒状加工領域を拡管して外管１１の内径よりも外側にオフセットして形成される。そして、筒状の接続継手部１４が内管１２の先端に外嵌されることで結合されている。この接続継手部１４は、内管１２に結合された状態で、先端が加工後の外管１１の端面よりも外側に延出されるような長さを有しており、先端近傍には、シール材装着溝１８が周設されている。
【００１７】
接続継手部１４と内管１２との嵌合部には、ねじの緩み止めに用いられているねじロック材のような接着剤が塗布され、これによって接続継手部１４と内管１２とが気密に固着される。または、内管１２が接続継手部１４に圧入されるような形で接続継手部１４を内管１２の先端に嵌着することによっても、接続継手部１４を内管１２に気密に結合することができる。
【００１８】
第２の二重管２０は、第１の二重管１０の場合と同様にして、中空押し出し成形材の端部を加工し、内管２２に接続継手部２４が接合されて雌型継手構造にしている。すなわち、中空押し出し成形材は、まず、その端面側から外管２１の加工に必要な領域まで内管２２および支柱２３が除去され、さらに、接続継手部２４の結合領域を確保するために支柱２３が除去される。その後、外管２１の先端部がプレスなどにより加工されて拡管部２５，２６が形成される。拡管部２５は、第１の二重管１０の外管１１の先端に形成されたシール材装着部１７の進入を可能にするような内径を有し、拡管部２６は、第１の二重管１０の外管１１に形成されたビード部１６と同じ外径を有している。なお、拡管部２５と拡管部２６との境界の段差部２７は、第１の二重管１０との繋止用に使用される。そして、接続継手部２４が内管２２の先端に結合される。この接続継手部２４は、内管２２に結合された状態で、先端が加工後の外管２１の端面よりも軸方向外側に延出されるような長さを有しており、先端側は拡管されていて、第１の二重管１０の接続継手部１４の進入を可能にするような内径を有する拡管部２８になっている。この接続継手部２４の拡管部２８は、第１の二重管１０の外管１１の端面よりも先端が突出した接続継手部１４を受け入れるために、外管２１の先端部の拡管部２６よりも軸方向の長さが長く形成されていて、接続時に、先に接続継手部１４が接続継手部２４に挿入した後においても、外管１１が外管２１に挿入完了するまで、接続継手部２４が接続継手部１４をガイドできる長さを有している。
【００１９】
接続継手部２４と内管２２との嵌合部は、接着剤によって気密に固着されるか、または、圧入によって接続継手部２４が内管２２に嵌着される。
以上のように形成された雄側の第１の二重管１０は、雌側の第２の二重管２０と隔壁の嵌通孔近傍にて接続される。そのとき、図３に示したように、第１の二重管１０は、その外管１１のシール材装着部１７にＯリング３１を装着し、接続継手部１４のシール材装着溝１８にＯリング３２を装着してから、第２の二重管２０との接続が開始される。
【００２０】
まず、接続する第１の二重管１０の接続継手部１４および接続される第２の二重管２０の接続継手部２４は、いずれも、外管１１，２１の端面より軸方向外側へ突出しているので、第１の二重管１０の接続継手部１４を第２の二重管２０の接続継手部２４に挿入するとき、目視により確認しながら行うことが可能になる。その後、第１の二重管１０の外管１１を第２の二重管２０の外管２１に挿入するが、これら外管１１，２１は、接続継手部１４，２４の外側にあるので、外管１１，２１の接続作業についても、当然ながら目視により確認しながら行うことができるのである。
【００２１】
接続継手部２４の拡管部２８は、外管１１が外管２１へ挿入される距離よりも長く形成されているので、先に接続継手部１４が挿入されてから外管１１が外管２１へ挿入され終わるまでの間、目視による確認ができなくなるが、Ｏリング３２によるシールは確実に継続されていることになる。Ｏリング３１については、外管１１の外管２１への挿入距離が短いので、シール状態を確認しながらの接続作業が可能である。以上のようにして第１の二重管１０が第２の二重管２０に挿入した後は、第１の二重管１０および第２の二重管２０は、パイプクランプ４０によって繋止される。
【００２２】
図４はパイプクランプの一例を示す斜視図である。
第１の二重管１０と第２の二重管２０とを繋ぎ止めるパイプクランプ４０は、それぞれ略半円弧形状の第１の繋止部材４１および第２の繋止部材４２と、固定ピン４３とを備えている。第１の繋止部材４１および第２の繋止部材４２は、周方向の一端にヒンジ部を有していてその回動軸を中心に揺動可能に連結されている。
【００２３】
第１の繋止部材４１の内側には、第１の二重管１０の外管１１に形成されたビード部１６および第２の二重管２０の外管２１に形成された段差部２７を嵌め込んで軸方向に動かないよう拘止する溝部４４が設けられている。第１の繋止部材４１の周方向の他端には、一部が庇状に張り出して外設された固定片４５を備えている。固定片４５は、その略中央部にこのパイプクランプ４０の軸線と平行な方向に形成された貫通孔４６と頂部に凹設された案内溝４７とを有している。
【００２４】
第２の繋止部材４２は、その内側に第１の二重管１０のビード部１６および第２の二重管２０の段差部２７を拘止する溝部４８と、周方向の他端に一部が庇状に張り出して外設された２つの固定片４９とを備えている。これらの固定片４９は、第１の繋止部材４１および第２の繋止部材４２が合わさったときに、第１の繋止部材４１の固定片４５の両側に位置し、貫通孔５０は、固定片４５に形成された貫通孔４６と同軸をなし、案内溝５１も、固定片４５に形成された案内溝４７と互いに整合するようになっている。
【００２５】
固定ピン４３は、固定片４５，４９の貫通孔４６，５０に挿入することができる太さを有し、ばね性を持った丸棒を略Ｕ字状に屈曲加工し、一方のアームには抜け防止の機能を有するように先端部が他方のアームに接近するように形成されている。
【００２６】
以上の構成のパイプクランプ４０は、第１の繋止部材４１および第２の繋止部材４２の溝部４４，４８に第１の二重管１０のビード部１６および第２の二重管２０の段差部２７を嵌合させながら、第１の繋止部材４１および第２の繋止部材４２を合わせることによってビード部１６および段差部２７の全周を拘束する。これにより、固定片４５，４９の貫通孔４６，５０および案内溝４７，５１が整合されるので、その貫通孔４６，５０および案内溝４７，５１に固定ピン４３を配置することによって固定片４５，４９が固定され、第１の二重管１０および第２の二重管２０が緊密に繋止されることになる。
【００２７】
パイプクランプ４０により繋止された第１の二重管１０および第２の二重管２０は、自動車用空調装置の冷凍サイクルでは、内部熱交換器として機能する。この場合、図３に冷媒の流れ方向を矢印で示したように、たとえば、第１の二重管１０および第２の二重管２０の内管１２、接続継手部１４，２４および内管２２は、レシーバドライヤから膨張弁へ高温・高圧の冷媒を供給する高温・高圧冷媒通路を構成し、外管１１，２１とその高温・高圧冷媒通路との間の空間は、蒸発器から圧縮機へ低温・低圧の冷媒を流す低温・低圧冷媒通路を構成し、高温・高圧の冷媒と低温・低圧冷媒とは、内管１２，２２、接続継手部１４，２４および支柱１３，２３を介して熱交換されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】二重管の接続側端部構造を示す断面図である。
【図２】二重管の断面を示す図である。
【図３】二重管継手構造を示す断面図である。
【図４】パイプクランプの一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０  第１の二重管
１１  外管
１２  内管
１３  支柱
１４  接続継手部
１５  拡管部
１６  ビード部
１７  シール材装着部
１８  シール材装着溝
２０  第２の二重管
２１  外管
２２  内管
２３  支柱
２４  接続継手部
２５，２６  拡管部
２７  段差部
２８  拡管部
３１，３２  Ｏリング
４０  パイプクランプ
４１  第１の繋止部材
４２  第２の繋止部材
４３  固定ピン
４４  溝部
４５  固定片
４６  貫通孔
４７  案内溝
４８  溝部
４９  固定片
５０  貫通孔
５１  案内溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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