JP2007032921A - 分流器及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】分流用接合部の強度向上を図ることにより、安価で加工性に富む銅パイプを用いても、高圧に耐えかつ、量産性に優れ安価な分流器を提供する。
【解決手段】本分流器は銅パイプの一端部が成形されて、内面同志が合わされかつ外側及び内側からロウ付された分岐用接合部13a及びこの分岐用接合部13aの外方内面に形成された複数の円筒状部13bを備えた本体分岐側部13と、この本体分岐側部13に一端側でロウ付されて分流器本体12を形成する本体合流側部14と、円筒状部13bにロウ付された複数の一側接続パイプ15と、本体合流側部14の他端部に固着された他側接続パイプ16を有する。
【選択図】 図2
【解決手段】本分流器は銅パイプの一端部が成形されて、内面同志が合わされかつ外側及び内側からロウ付された分岐用接合部13a及びこの分岐用接合部13aの外方内面に形成された複数の円筒状部13bを備えた本体分岐側部13と、この本体分岐側部13に一端側でロウ付されて分流器本体12を形成する本体合流側部14と、円筒状部13bにロウ付された複数の一側接続パイプ15と、本体合流側部14の他端部に固着された他側接続パイプ16を有する。
【選択図】 図2
Description
本発明は分流器及びその製造方法に係り、特に量産に適し分岐部分が高強度の構造を備えた分流器及びその製造方法に関する。
従来、一般に使用されている冷媒分流器は、黄銅あるいは真鍮材を型成形した所謂型物であり、極めて小型の分流器は、銅パイプ自体の端末をメガネ状に成形して分流器に形成するものが用いられている。
図18に示すように、このような分流器71は分流器本体72の分流用接合部73のロウ付け強度が冷媒圧力に対して十分耐えることができず信頼性に問題がある。また、メガネ形状の部品に内圧がかかると、成形された部分は圧力のため円筒形状に復元しようとする力が働き、成形部に亀裂が発生し、リークの原因となる。
特に分流器71を中・大容量冷媒用機器、高圧冷媒用機器あるいはR−410A、R−32、CO2等の冷媒を使用する高圧冷媒用機器に用いる場合、銅パイプを成形したメガネ状の中央部の分流用接合部73をロウ付けする構造では、分流用接合部73の強度が不十分となり、実際に使用することは困難であり、この場合、耐圧力の高い、ロウ付け部がない一体の型物成形品あるいは図19に示すように、端部が円形状パイプ81が接続される分流器82の分流用接合部83には鍛造成形品が用いられている。
しかし、この型物の分流器は材料が高価である上に厚肉になり、また、仕上げに切削加工が必要であり、著しく高コストになり、また、鍛造成形品は高価になる問題がある。
一方、分流器における分流用接合部の強度不足の原因は、冷凍機器の運転時、冷媒の圧力と温度が大きく変動するため、その回路の各部には圧力と温度の繰り返し応力が生じ、このため分流用接合部にはその構造上、分流器本体にかかる内圧の応力が集中的に負荷される。この応力に対応する分流用接合部は大別して、分流用接合部と出口パイプのロウ付け部があり、この部分のロウ付けの精度と強度、及び形状的な強度が重要である。その分流用接合部の付け根(本体の内部側)が強固にロウ付けされていることが重要である。
しかしながら、図18に示すような従来の分流器71の形態では、出口パイプ挿入側からロウ付け作業をすることになり、その内側の付け根部のロウ付け状態の把握、及びその内側からの確実な作業が行える構造にはなっていない。
なお、分流器に関しては、特許文献1〜4に記載のようなものが提案されている。
特開平5−27567号公報
特開平8−68574号公報
特開平9−318199号公報
特開2004−177059号公報
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、分流用接合部の強度向上を図ることにより、安価で加工性に富む銅パイプを用いても、高圧に耐えかつ、量産性に優れ安価な分流器を提供することを目的とする。
また、分流用接合部の強度向上を図ることにより、安価で加工性に富む銅パイプを用いても、高圧に耐えかつ、量産性に優れ安価な分流器を製造することができる分流器の製造方法を提供することを目的とする。
上述した目的を達成するため、本発明に係る分流器は、銅パイプの一端部が成形されて、内面同志が合わされかつ外側及び内側からロウ付された分岐用接合部及びこの分岐用接合部の外方内面に形成された複数の円筒状部を備えた本体分岐側部と、この本体分岐側部に一端側でロウ付されて分流器本体を形成する本体合流側部と、前記円筒状部にロウ付された複数の一側接続パイプと、本体合流側部の他端部に固着された他側接続パイプを有することを特徴とする。
また、本発明に係る分流器は、銅パイプの一端部が成形されて、内面同志が合わされた分岐用接合部及びこの分岐用接合部の外方内面に形成された複数の円筒状部を備えた分流器本体と、前記円筒状部の外側に嵌合するように形成された嵌合孔及び前記分岐用接合部に対向するように形成された連通部が設けられ、前記分流器本体に嵌合された補強部材と、前記円筒状部にロウ付された複数の一側接続パイプと、分流器本体の他端部にロウ付された他側接続パイプを有することを特徴とする。
好適には、前記分流器本体と前記補強部材および前記分岐用接合部と前記連通部の少なくとも一方が、ロウ付けされている。
また、本発明に係る分流器は、銅パイプの一端部が内面楕円状あるいは円形状に形成され、この一端部に挿入された分離部材により内面に複数の筒状部が形成された分流器本体と、前記筒状部にロウ付された複数の一側接続パイプと、前記分流器本体の他端部にロウ付された他側接続パイプを有することを特徴とする。
好適には、前記筒状部と一側接続パイプのロウ付は本体分岐側部の内部で行われている。
また、本発明に係る分流器の製造方法は、銅パイプの一端部に内面円形状のパイプ挿入孔が形成された分流器本体と、前記パイプ挿入孔にロウ付され、一端が円を複数に等分割した等分割円形状をなし他端が円形状をなす複数の接続パイプを有することを特徴とする。
また、好適には、前記パイプ挿入孔は拡径されて形成され、前記一端は半円形状をなし、前記他端は円形状をなす2本の一側接続パイプを有する。
また、本発明に係る分流器の製造方法は、短く切断された銅パイプを用意する工程と、銅パイプの一端部を成形して内面同志が合わされた接合部及びこの接合部の外方内面に形成された複数の円筒状部を形成する工程と、分流用接合部外側自身をロウ付する工程と、円筒状部に嵌合された複数の一側接続パイプを分流器本体にロウ付する工程と、本体分流側部内部から分流用接合部内側自身をロウ付する工程と、本体分流側部とこの本体分流側部と分割状態にある本体合流側部を一体的にロウ付する工程と、他端部に他側接続パイプをロウ付する工程を有することを特徴とする。
本発明に係る分流器によれば、分流用接合部の強度向上を図ることにより、安価で加工性に富む銅パイプを用いても、高圧に耐えかつ、量産性に優れ安価な分流器を提供することができる。
また、分流用接合部の強度向上を図ることにより、安価で加工性に富む銅パイプを用いても、高圧に耐えかつ、量産性に優れ安価な分流器を製造することができる分流器の製造方法を提供することができる。
以下、本発明の第1実施形態に係る分流器について添付図面を参照して説明する。
図1は本第1実施形態の分流器が用いられた多室型の空気調和装置、いわゆるマルチエアコンの冷凍サイクルを示し、図2は本第1実施形態の分流器の斜視図である。
図1に示すように、この冷凍サイクル1は、コンプレッサ2、四方弁3、二分岐Y字状の本第1実施形態に係る分流器11、複数、例えば2個の室外側熱交換器4(4a、4b)、二分岐Y字状の本第1実施形態に係る分流器11、多分岐の分岐ジョイント10a、配管5(5a、5b、…、5n)を介して複数の室内側熱交換器6(6a、6b、…、6n)、多分岐の分岐ジョイント10bを有している。さらに、室内側熱交換器6および室外側熱交換器4に対応して冷媒の流れを制御する複数の電子膨張弁7i、7oおよび電磁開閉弁8i、8oが設けられている。
なお、図1中実線矢印は暖房時の冷媒の流れ、点線矢印は冷房時の冷媒の流れを示す。
図2に示すように、本第1実施形態の分流器11は分流器本体12を備え、この分流器本体12は大口径円形状断面の銅パイプの一端部が成形されて、図3及び図4に示し、内面同志が合わされた分流用接合部13a及びこの分流用接合部13aの外方内面に形成された例えば2個の円筒状部13bを有する本体分岐側部13と、図5に示し、本体分岐側部13に外嵌、ロウ付され、外嵌拡径部14aが設けられた本体合流側部14からなり、さらに、円筒状部13bには例えば2個の一側接続パイプ15がロウ付され、本体合流側部14の拡径されていない他端部14bに他側接続パイプ16がロウ付されている。
また、分流器11はその分流用接合部13aの強度向上を図る目的で、この分流用接合部13aの接合部外側13a1及び接合部内側13a2が、それら自身各々ロウ付されている。特に接合部内側13a2のロウ付は、後に詳述するように、本体合流側部13と分割状態にあり、本体分岐側部13の内側がよく見える状態にあるので、その内側から接合部内側13a2自身のロウ付が行われる。これにより、分岐用接合部2aは強固になり、特に接合部内側13a2からもロウ付が施されることにより、より強固になる。
従って、本第1実施形態の分流器11が冷媒にR−410A、R−32、CO2等が使用される冷凍サイクルに用いられ、分流器11内が高圧になっても、分流用接合部の強度の向上が図られているので、分流用接合部13aが分離、破損することがない。
次に本第1実施形態に係る分流器の製造方法について説明する。
例えば、図6に示す工程フローに沿って製造される。
なお、工程の順序は図6に示すものに限られるものではなく、各工程を備えればその順序はどのようであってもよい。
短く切断された大口径円形状断面の銅パイプを用意する(P1)。
銅は安価で加工性に富み、かつ、接続される配管が銅製であることが多いので、分流器の基材には銅パイプが用いられる。
図3に示すように、銅パイプの一端部を成形して内面同志が合わされた分流用接合部及びこの分流用接合部の外方内面に形成された2個の円筒状部を形成された本体分岐側部を成形する(P2)。
成形された本体分岐側部は、分流用接合部と2個の円筒状部が形成されるようにメガネ形状に成形される。
分流用接合部外側自身をロウ付する(P3)。
本体分流側部内部から、円筒状部に挿入された一側接続パイプと本体分岐側部をロウ付し、さらに、内面同志が合わされた分流用接合部内側自身をロウ付する(P4)。
作業者は分流器本体の反円筒状部側を見ながら、一側接続パイプと本体分岐側部、さらに、分流用接合部の内側から内面同志が2枚に重なった状態の接合部自身を一体化するようにロウ付する。分流用接合部は内部からもロウ付されるので、外部からのみロウ付する場合に比べてその機械的強度は著しく向上する。
分割状態にある本体合流側部を本体分流側部に外嵌させロウ付し、一体化する(P5)。
本体合流側部の他端部に他側接続パイプをロウ付する(P6)。
上記のような分流器は安価で加工性に富む銅パイプを利用して大量に製造することが可能であるので、安価であり、さらに、分流用接合部の内側から2枚に重なった状態の接合部自身をロウ付により一体化するので、分流用接合部の結合は強固になり、例え分流器は高圧力がかかる状態で使用されても、分流用接合部が分離、破損することがない分流器を製造することができる。
なお、上記製造方法においては、本体合流側部と本体分流側部を予め別個に形成する例で説明したが、比較的小口径の銅パイプを用い、その一端部を拡径し、成形して内面同志が合わされた分流用接合部及びこの分流用接合部の外方内面に形成された複数の円筒状部を形成し、しかる後、これを切断して、本体合流側部と本体分流側部を形成するようにしてもよい。
また、本発明の第2実施形態に係る分流器について説明する。
本第2実施形態は、第1実施形態が分流器本体の分流用接合部の内側自身をロウ付するのに対して、メガネ形状の分流器本体にメガネ形状の嵌合孔が設けられた補強部材を外嵌させるものである。
例えば、図7及び図8に示すように、本第2実施形態の分流器21は、分流用接合部13a及び円筒状部13bが形成されたメガネ形状の分流器本体22を備え、この外側には図9に示す補強部材23が嵌合され、この補強部材23は分流器本体22の外側に嵌合する円状嵌合孔23b及び分流用接合部13aに対向する連通部23aがメガネ形状に設けられた例えば黄銅あるいは真鍮製の楕円板であり、さらに、この補強部材23は分流器本体22の円状嵌合孔22b側からA線の位置まで挿入されて、少なくとも分流用接合部13aと連通部23aがロウ付けされている。これにより、分流用接合部は強固に一体化され、例え分流器は高圧力がかかる状態で使用され、分流用接合部に応力が集中しても、分流用接合部が分離、破損することがない。
なお、他の構成は図2に示す分流器と異ならないので、同一符号を付して説明は省略する。
また、本発明の第3実施形態に係る分流器について説明する。
本第3実施形態は、第2実施形態がメガネ形状の分流器本体にメガネ形状の嵌合孔が設けられ分流用接合部に相当する連通部が設けられた補強部材を外嵌させるのに対して、分流器本体にメガネ形状のパイプ接続孔が設けられた分流用部材を嵌合させるものである。
例えば、図10及び図11に示すように、本第3実施形態の分流器31は、拡径され楕円形状に成形された分流器本体32を備え、この分流器本体32には楕円形状の分流部材33が嵌合され、この分流部材33は分流器本体32の内側に嵌合し、2個の円状パイプ挿入孔32b及び分流用接合部に相当する連通部32aがメガネ形状に設けられた楕円板であり、さらに、分流器本体32と分流部材33は嵌合、ロウ付され、一側接続パイプ15は円状パイプ挿入孔33bに挿入されている。
また、分流器本体32を構成する分流用接合部32aと本体合流側部32bは分割状態で作製されており、一側接続パイプと本体分岐側部は、分流用接合部32aの内側からロウ付された後、一体的にロウ付されている。
これにより、本体分岐側部が楕円形状であることからその耐圧強度が向上し、さらに、分流用接合部は強固であり、例え分流器は高圧力がかかる状態で使用され、分流用接合部に応力が集中しても、分流用接合部が分離、破損することがない。
また、本発明の第4実施形態に係る分流器について説明する。
本第4実施形態は、第3実施形態が分流器本体にメガネ形状のパイプ接続孔が設けられた分流用部材を嵌合させるものであるのに対して、楕円状の分流器本体に分流用接合部を形成する分流用仕切部材を挿入するものである。
例えば、図12及び図13に示すように、本第4実施形態の分流器41は、拡径され楕円形状に成形された分流器本体42を備え、この分流器本体42には分流用接合部を形成する幅狭矩形の分流用仕切部材43が挿入され、2個の半楕円状パイプ挿入孔42bが形成されている。
この半楕円状パイプ挿入孔42bには、一端が半楕円状をなし、他端が円形状をなす一側接続パイプ45がロウ付されている。
これにより、分流用接合部は強固であり、例え分流器は高圧力がかかる状態で使用され、分流用接合部に応力が集中しても、分流用接合部が分離、破損することがない。
本第5実施形態は、第4実施形態が楕円状の分流器本体に分流用接合部を形成する分流用仕切部材を挿入するのに対して、円状の分流器本体に分流用接合部を形成する分流用仕切部材を挿入するものである。
例えば、図14に示すように、本第5実施形態の分流器51は、拡径され円形状に成形された分流器本体52を備え、この分流器本体52には分流用接合部を形成する幅狭矩形の分流用仕切部材53が挿入され、2個の断面弓形状(円弧面状)パイプ挿入孔52bが形成されている。
この弓形状パイプ挿入孔52bには、一端が同様に断面弓形状をなし、他端が円形状をなす一側接続パイプ55がロウ付されている。
これにより、分流用接合部は強固であり、例え分流器は高圧力がかかる状態で使用され、分流用接合部に応力が集中しても、分流用接合部が分離、破損することがない。
本第6実施形態は、第5実施形態が拡径された円状の分流器本体に分流用接合部を形成する分流用仕切部材を挿入して、2個の断面弓形状パイプ挿入孔を形成するのに対して、一端が円を2個に等分割した2等分割円形状の一端部を有する2個の一側接続パイプがロウ付されている。
例えば、図15〜図17に示すように、本第6実施形態の分流器61は、拡径された円形パイプ挿入孔62aが設けられた銅パイプからなる分流器本体62を備え、円形パイプ挿入孔62aには、一端部65a、66aが円形を複数に等分割例えば2等分割された半円形状の2個の接続パイプ65、66がロウ付されている。この接続パイプが2個の場合には、一端部の等分割円形状はほぼ半円状をなし、2個合わさって円形状をなし、3分割の場合には3個合わさって円形状をなす。一方の接続パイプ65は直管をなし、他方の接続パイプ66は配管時のロウ付作業を容易にするために、曲折部66cが形成されている。
このように、複数の接続パイプの一端部を非円形の等分割円形状にすることにより、1個の円形パイプ挿入孔に複数の接続パイプの接続が可能となり、円形に形成された分流用接合部は強固であり、例え分流器は高圧力がかかる状態で使用され、分流用接合部に応力が集中しても、分流用接合部が分離、破損することがない。分流用接合部は拡径により形成され、鍛造工程を用いることなく安価である。
11 分流器
12 分流器本体
13 本体分岐側部
13a 分流用接合部
13a1 接合部外側
13a2 接合部内側
13b 円筒状部
14 本体合流側部
15 一側接続パイプ
16 他側接続パイプ
12 分流器本体
13 本体分岐側部
13a 分流用接合部
13a1 接合部外側
13a2 接合部内側
13b 円筒状部
14 本体合流側部
15 一側接続パイプ
16 他側接続パイプ
Claims (8)
- 銅パイプの一端部が成形されて、内面同志が合わされかつ外側及び内側からロウ付された分岐用接合部及びこの分岐用接合部の外方内面に形成された複数の円筒状部を備えた本体分岐側部と、この本体分岐側部に一端側でロウ付されて分流器本体を形成する本体合流側部と、前記円筒状部にロウ付された複数の一側接続パイプと、本体合流側部の他端部に固着された他側接続パイプを有することを特徴とする分流器。
- 銅パイプの一端部が成形されて、内面同志が合わされた分岐用接合部及びこの分岐用接合部の外方内面に形成された複数の円筒状部を備えた分流器本体と、前記円筒状部の外側に嵌合するように形成された嵌合孔及び前記分岐用接合部に対向するように形成された連通部が設けられ、前記分流器本体に嵌合された補強部材と、前記円筒状部にロウ付された複数の一側接続パイプと、分流器本体の他端部にロウ付された他側接続パイプを有することを特徴とする分流器。
- 前記分流器本体と前記補強部材および前記分岐用接合部と前記連通部の少なくとも一方が、ロウ付けされていることを特徴とする請求項2に記載の分流器。
- 銅パイプの一端部が内面楕円状あるいは円形状に形成され、この一端部に挿入された分離部材により内面に複数の筒状部が形成された分流器本体と、前記筒状部にロウ付された複数の一側接続パイプと、前記分流器本体の他端部にロウ付された他側接続パイプを有することを特徴とする分流器。
- 前記筒状部と一側接続パイプのロウ付は本体分岐側部の内部で行われることを特徴とする請求項4に記載の分流器。
- 銅パイプの一端部に内面円形状のパイプ挿入孔が形成された分流器本体と、前記パイプ挿入孔にロウ付され、一端が円を複数に等分割した等分割円形状をなし他端が円形状をなす複数の一側接続パイプを有することを特徴とする分流器。
- 前記パイプ挿入孔は拡径されて形成され、前記一端は半円形状をなし、前記他端は円形状をなす2本の一側接続パイプを有することを特徴とする請求項6に記載の分流器。
- 短く切断された銅パイプを用意する工程と、
銅パイプの一端部を成形して内面同志が合わされた接合部及びこの接合部の外方内面に形成された複数の円筒状部を形成する工程と、
分流用接合部外側自身をロウ付する工程と、
円筒状部に嵌合された複数の一側接続パイプを分流器本体にロウ付する工程と、
本体分流側部内部から分流用接合部内側自身をロウ付する工程と、
本体分流側部とこの本体分流側部と分割状態にある本体合流側部を一体的にロウ付する工程と、
他端部に他側接続パイプをロウ付する工程を有することを特徴とする分流器の製造方法。
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