JP2001133078A - 管状部材の接続構造及びその管接続部形成方法並びにその接続構造を用いた流体分流器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 中空状部材に接続される管状部材の端部が中
空状部材内に突出することがなく、しかも接合用のろう
材等が中空状部材内に流入することのない管状部材の接
続構造及びその管接続部形成方法並びにその接続構造を
用いた流体分流器を提供する。 【解決手段】 チューブ２を管接続部１１に挿入する
と、チューブ２の挿入が拡管部１１ｂ内の段差面１１ｃ
によって規制されることから、各チューブ２の挿入長さ
が互いに均一になるとともに、各チューブ２の先端側が
分流器本体１０内に突出することもない。また、接合時
に溶融したろう材は拡管部１１ｂ内の段差

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば空気調和装
置の冷凍回路用部品等に用いられる管状部材の接続構造
及びその管接続部形成方法並びにその接続構造を用いた
流体分流器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、空気調和装置の冷凍回路に備わ
る蒸発器としては、互いに平行に配置された複数の冷媒
流通用チューブと、各チューブに接する多数の伝熱用フ
ィンと、各チューブの一端に接続された分流器とを備
え、冷凍回路から分流器に流入した冷媒を各チューブに
分流し、各チューブを流通する冷媒を各フィンを介して
外部の空気と熱交換するようにしたものが知られてい
る。

【０００３】ところで、前記分流器は銅管またはアルミ
ニウム管等の中空状部材からなり、その側面に前記各チ
ューブ及び冷凍回路側の冷媒流入管を接続している。即
ち、分流器にこれらの冷媒管を接続する場合は、分流器
本体の側面に複数の孔を穿設するとともに、各孔にそれ
ぞれ冷媒管の端部を挿入し、ろう付け等により接合して
いる。また、冷媒管との接合面積を大きくするために、
前記各孔の周囲を外側に向かって管状に延びるように加
工する場合もある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
分流器における配管接続構造では、前記各孔に挿入され
る冷媒管の挿入を所定位置で規制することができないた
め、各冷媒管の端部が分流器本体内に不揃いまたは不必
要に突出し、分流器本体内における冷媒の流通に支障を
来すという問題点があった。また、ろう付け等による接
合時において、溶融したろう材が冷媒管と挿入孔との間
から分流器本体内に流れ込み、このため接合部分のろう
材の量が不足して接合不良を生じたり、或いは分流器本
体内に流入したろう材によって冷媒管の開口部の一部が
閉塞される恐れもあった。

【０００５】本発明は上記事情に鑑み、中空状部材に接
続される管状部材の端部が中空状部材内に突出すること
がなく、しかも接合用のろう材等が中空状部材内に流入
することのない管状部材の接続構造及びその管接続部形
成方法並びにその接続構造を用いた流体分流器を提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明では、内部に流体
を流通可能な中空状部材に流体流入または流出用の管状
部材を接続する管状部材の接続構造において、前記中空
状部材の所定部分から外側に管状に延出する延出部と、
その先端側を管状部材の端部を挿入可能に内径を拡大さ
せた拡管部とからなる管接続部を備えている。これによ
り、管状部材を中空状部材の管接続部に挿入すると、管
状部材の挿入が拡管部の内面と延出部の内面との径方向
の段差によって規制されることから、管状部材の端部が
中空状部材内に突出することがなく、しかも接合用のろ
う材等が中空状部材内に流入することもない。

【０００７】また、前記管接続部を、中空状部材の所定
部分を外側に管状に延出するように変形した後、その先
端側を径方向に変形して管状部材の端部を挿入可能に内
径を拡大させることによって形成することにより、管接
続部がバルジ加工、ドロー成形またはプレス加工等によ
り中空状部材と一体に形成される。

【０００８】また、前記管状部材の接続構造を、内部に
流体を流通可能な中空状の分流器本体に複数の流体流通
管を接続し、所定の流体流通管から分流器本体内に流入
した流体を他の流体流通管に流出するようにした流体分
流器に適用する場合、分流器本体の所定部分から外側に
管状に延出する延出部と、延出部の先端側を流体流通管
の端部を挿入可能に内径を拡大させた拡管部とからなる
管接続部を備えることにより、流体流通管を分流器本体
の管接続部に挿入すると、流体流通管の挿入が拡管部の
内径と延出部の内径との段差によって規制されることか
ら、流体流通管の端部が分流器本体内に突出することが
なく、しかも接合用のろう材等が分流器本体内に流入す
ることもない。この場合、分流器本体を互いに所定の面
を対向させて接合される一対の板状部材によって形成す
ることにより、板状部材に前記管接続部を形成した後、
各板状部材を接合して分流器本体を形成することが可能
となる。

【０００９】また、前記流体分流器において、前記管接
続部の拡管部内に、外径を延出部の内径よりも大きく形
成され、流体を流通可能な所定内径の孔を有する流通制
御部材を設けることにより、分流器本体と流体流通管と
の間を流通する流体の流量が流通制御部材の孔の内径に
応じて制御される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
乃至図４を参照して説明する。即ち、図１は本発明の流
体分流器の備わる熱交換器の正面図で、この熱交換器は
冷凍回路の蒸発器として用いられるものである。

【００１１】同図に示す熱交換器１は、互いに平行に配
置された複数の冷媒流通用チューブ２と、各チューブ２
に接する多数の伝熱用フィン３と、各チューブ２の一端
に接続された分流器４と、各チューブ２の他端に接続さ
れた合流器５とを備え、分流器４には図示しない冷凍回
路側の冷媒流入管６が接続され、合流器５には冷凍回路
側の冷媒流入管７が接続されている。

【００１２】前記分流器４は、中空状の分流器本体１０
と、分流器本体１０の側面に設けられた複数の管接続部
１１とからなり、分流器本体１０の径方向一端側には冷
媒流入管６を接続する管接続部１１が軸方向中央に一つ
だけ設けられ、その径方向他端側には各チューブ２を接
続する複数の管接続部１１が軸方向に等間隔で設けられ
ている。

【００１３】分流器本体１０は円筒状の部材からなり、
その軸方向両端の開口部は蓋１０ａによって閉塞されて
いる。

【００１４】各管接続部１１は、分流器本体１０の軸方
向所定位置から外側に管状に延出する延出部１１ａと、
延出部１１ａの先端側をチューブ２を挿入可能に内径を
拡大させた拡管部１１ｂとからなり、拡管部１１ｂの内
径はチューブ２または冷媒流入管６を挿入可能な大きさ
に形成されている。また、各チューブ２の先端と拡管部
１１ｂ内の段差面１１ｃとの間にはそれぞれ冷媒の流量
を制御するための流通制御板１２が介装されている。各
流通制御板１２は冷媒を流通可能な所定径の孔１２ａを
有し、冷媒流入管６との距離の近い管接続部１１の孔１
２ａの内径Ｄ１は、冷媒流入管６との距離の遠い管接続
部１１の孔１２ａの内径Ｄ２よりも小さく形成されてい
る。

【００１５】また、前記分流器４の各管接続部１１は、
バルジ加工、ドロー成形またはプレス加工等により分流
器本体１０と一体に形成される。即ち、図４（ａ）に示
すように分流器本体１０となる銅管またはアルミニウム
管等の円筒状部材の所定部分を外側に延出するように変
形させて延出部１１ａを形成した後、図４（ｂ）に示す
ように延出部１１ａの先端に小孔１１ａ′を穿設すると
ともに、図４（ｃ）に示すように延出部１１ａの先端部
を小孔１１ａ′から拡開し、図４（ｄ）に示すように延
出部１１ａの先端部を径方向に拡大して拡管部１１ｂを
形成することにより、分流器本体１０に管接続部１１が
形成される。

【００１６】以上のように構成された熱交換器１では、
冷媒流入管６から分流器４に流入した冷媒が各チューブ
２に分流し、各チューブ２を流通する冷媒は各フィン３
を介して外部の空気と熱交換した後、合流器５を介して
冷媒流出管７に流出する。その際、分流器４から各チュ
ーブ２に流入する冷媒は、分流器４の各流通制御板１２
によってそれぞれ流量を制御される。即ち、冷媒流入管
６との距離の遠いチューブ２へと流通する冷媒は、冷媒
流入管６との距離の近いチューブ２へと流通する冷媒よ
りも流通抵抗が大きくなるが、冷媒流入管６との距離の
近い管接続部１１の孔１２ａの内径Ｄ１は、冷媒流入管
６との距離の遠い管接続部１１の孔１２ａの内径Ｄ２よ
りも小さく形成されていることから、各チューブ２に流
入する冷媒の流量は互いにほぼ等しくなる。これによ
り、各チューブ２の冷媒流通量が均一になり、熱交換効
率の向上を図ることができる。

【００１７】また、前記分流器４に各チューブ２を接続
する場合は、各チューブ２の端部を流通制御板１２と共
に管接続部１１の拡管部１１ｂに挿入し、ろう付けによ
って接合される。その際、チューブ２を管接続部１１に
挿入すると、チューブ２の挿入が拡管部１１ｂ内の段差
面１１ｃによって規制されることから、各チューブ２の
挿入長さが互いに均一になるとともに、各チューブ２の
先端側が分流器本体１０内に突出することもない。従っ
て、分流器本体１０内における冷媒の流通が各チューブ
２の挿入端によって妨げられることがなく、冷媒を常に
良好に流通させることができる。また、各流通制御板１
２はチューブ２の先端と拡管部１１ｂ内の段差面１１ｃ
との間に確実に挟持されるので、位置ずれを生ずること
がない。更に、前記接合時に溶融したろう材は拡管部１
１ｂ内の段差面１１ｃによって分流器本体１０内への流
入を規制されることから、接合部分に常に必要量のろう
材を確保することができ、接合不良等を確実に防止する
ことができる。

【００１８】尚、前述ではチューブ２と分流器４との接
続について説明したが、冷媒流入管６と分流器４との接
続においても同様である。この場合、分流器４と冷媒流
入管６との間には流通制御板１２は不要である。

【００１９】また、前記実施形態においては、合流器５
も分流器４と同等の構造を有しており、合流器５につい
ても前述の分流器４と同様の作用効果を得ることができ
る。従って、本発明は厳密には流体分流器のみではな
く、前記合流器５のような流体流通形態の異なったもの
にも適用することができる。

【００２０】更に、前記実施形態では冷凍回路の蒸発器
に用いられる分流器４を示したが、例えば暖房設備の蒸
気配管に用いられる管寄せ（ヘッダー）等、他の流体流
通用部品にも本発明を適用することができる。

【００２１】また、本発明の他の実施形態を図５及び図
６を参照して説明する。即ち、同図に示す分流器９は、
中空状の分流器本体２０と、分流器本体２０の側面に設
けられた複数の管接続部２１とからなる。

【００２２】分流器本体２０は一対の板状部材２０ａ，
２０ｂからなり、各板状部材２０ａ，２０ｂは互いに一
端面を対向させて接合されている。この場合、一方の板
状部材２０ａには冷媒流入管６を接続する管接続部２１
が長手方向中央に一つだけ設けられ、他方の板状部材２
０ｂにはチューブ２を接続する複数の管接続部２１が長
手方向方向に等間隔で設けられている。また、一方の板
状部材２０ａには、冷媒流入管６側の管接続部２１から
チューブ２側の各管接続部２１まで連通する冷媒通路２
０ｃが凹設され、冷媒流入管６側の管接続部２１から流
入した冷媒が冷媒通路２０ｃを介してチューブ２側の各
管接続部２１へ流通するようになっている。この場合、
チューブ２側の中央の管接続部２１まで延びる冷媒通路
２０ｃは、他の冷媒通路２０ｃとほぼ同等の長さになる
ように屈曲しており、これにより各冷媒通路２０ｃの冷
媒流通量がほぼ均一になる。

【００２３】また、各管接続部２１は前記実施形態と同
様の延出部２１ａ及び拡管部２１ｂからなり、各チュー
ブ２の先端と拡管部２１ｂ内の段差面２１ｃとの間には
流通制御板２２が介装されている。この場合、各流通制
御板１２は前記実施形態と同様、所定径の孔２２ａを有
している。

【００２４】前記分流器本体２０を形成する場合は、一
方の板状部材２０ａに冷媒通路２０ｃをプレス加工によ
って形成するとともに、各板状部材２０ａ，２０ｂにそ
れぞれ各管接続部２１を形成した後、各板状部材２０
ａ，２０ｂを炉中ろう付け等によって互いに接合する。
即ち、各板状部材２０ａ，２０ｂを接合する前に各管接
続部２１を形成することができるので、各管接続部２１
の加工を極めて容易に行うことができる。この場合、各
管接続部２１の形成方法については、前記実施形態と同
様であるため詳細な説明は省略する。また、管接続部２
１の形成工程において、各板状部材２０ａ，２０ｂから
延出部２１ａを突設する際、板状部材２０ａ，２０ｂ側
の材料を盛り上げて延出部２１ａとなる部分を形成する
ことができるので、延出部２１ａを長くすることがで
き、後工程である拡管部２１ｂの加工に有利となる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の管状部材
の接続構造によれば、中空状部材に接続される管状部材
の端部が中空状部材内に突出することがないので、中空
状部材内における流体の流通が管状部材の挿入端によっ
て妨げられることがなく、流体を常に良好に流通させる
ことができる。また、接合剤としてのろう材等が中空状
部材内に流入することがないので、接合部分に常に必要
量の接合剤を確保することができ、接合不良等を確実に
防止することができる。

【００２６】また、本発明の接続部形成方法によれば、
管接続部をバルジ加工、ドロー成形またはプレス加工等
により中空状部材と一体に形成することができるので、
製造の効率化及び製品の信頼性向上を図ることができ
る。

【００２７】また、本発明の流体分流器によれば、前記
管状部材の接続構造を用いることにより、前述と同様、
分流器本体内の流体を常に良好に流通させることがで
き、しかも接合不良等を確実に防止することができる。

【００２８】また、前記流体分流器においては、分流器
本体と流体流通管との間を流通する流体の流量を流通制
御部材の孔の内径に応じて制御することができるので、
流出側の各流体流通管における流通制御部材の孔の内径
を任意に設定することにより、各流体流通管の流通量を
均一にすることができる。この場合、分流器本体を一対
の板状部材によって形成すれば、管接続部の形成を容易
に行うことができ、生産性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の管状部材の接続構造を用いた熱交換器
の正面図

【図２】本発明の一実施形態を示す管接続部の斜視図

【図３】分流器の側面断面図

【図４】本発明の接続部形成方法を示す工程説明図

【図５】本発明の他の実施形態を示す分流器の側面断面
図

【図６】分流器の分解斜視図

【符号の説明】

４：分流器 ２：チューブ ９：分流器 １０：分流器本体 １１：管接続部 １１ａ：延出部 １１ｂ：拡管部 １２：流通制御板 １２ａ：孔 ２０：分流器本体 ２０ａ，２０ｂ：板状部材 ２０ｃ：冷媒通路 ２１：管接続部 ２１ａ：延出部 ２１ｂ：拡管部 ２２：流通制御板 ２２ａ：孔

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に流体を流通可能な中空状部材に流
   体流入または流出用の管状部材を接続する管状部材の接
   続構造において、 前記中空状部材の所定部分から外側に管状に延出する延
   出部と、その先端側を管状部材の端部を挿入可能に内径
   を拡大させた拡管部とからなる管接続部を備えたことを
   特徴とする管状部材の接続構造。
2. 【請求項２】 内部に流体を流通可能な中空状部材の所
   定位置に設けられ、流体流入または流出用の管状部材を
   接続される管接続部の形成方法において、 前記中空状部材の所定部分を外側に管状に延出するよう
   に変形した後、その先端側を径方向に変形して管状部材
   の端部を挿入可能に内径を拡大させることを特徴とする
   管接続部の形成方法。
3. 【請求項３】 内部に流体を流通可能な中空状の分流器
   本体に複数の流体流通管を接続し、所定の流体流通管か
   ら分流器本体内に流入した流体を他の流体流通管に流出
   するようにした流体分流器において、 前記分流器本体の所定部分から外側に管状に延出する延
   出部と、延出部の先端側を流体流通管の端部を挿入可能
   に内径を拡大させた拡管部とからなる管接続部を備えた
   ことを特徴とする流体分流器。
4. 【請求項４】 前記分流器本体を互いに所定の面を対向
   させて接合される一対の板状部材によって形成し、 少なくとも一方の板状部材における他方の板状部材との
   対向面に流体流入用の管接続部と流体流出用の管接続部
   とを連通する流体通路を設けたことを特徴とする請求項
   ３記載の流体分流器。
5. 【請求項５】 前記管接続部の拡管部内に、外径を延出
   部の内径よりも大きく形成され、流体を流通可能な所定
   内径の孔を有する流通制御部材を設けたことを特徴とす
   る請求項３または４記載の流体分流器。