JP6581688B2 - 流動制御システム及び流動制御装置 - Google Patents
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Description
しかしながら、冷媒系を流れる冷媒の漏れが、弁のコネクタとそれぞれのチューブとの間で生じる可能性がある。漏れは一般的にバルブとチューブとを組立てる間に生じる汚染及び破片、チューブ及びバルブの構成要素の表面不完全性及び誤組立て、及び不十分なシールフィーチャー(sealing features)等の結果である。
また、前記環状の本体の内部表面は、波型断面プロファイル、鋸歯型断面プロファイル、テーパーが付けられた断面プロファイル、三角形断面プロファイル、又はアーチ型断面プロファイルの中のいずれか一つであることができる。
前記突起は、三角形断面プロファイル、アーチ型断面プロファイル、又は鋸歯型断面プロファイルの中の何れか一つを有することができる。
前記突起は、鋸歯型断面プロファイル、アーチ型断面プロファイル、又は三角形断面プロファイルの中の何れか一つを有することができる。
前記金属シールは、銅材又はアルミニウム材の中のいずれか一つであることができる。
前記ポートの内部表面は、ポートの末端結合端部に近接するように内部の表面上に形成されたショルダーを有し、金属シールは、ショルダー内測に配置されることを特徴とする。
前記第1定着面は、第2定着面からポートの末端結合端部まで放射状外向きにテーパーが付けられることができる。
前記第1定着面は、第1定着面から外方に延長された突起を含むことが好ましい。
第2定着面は第2定着面から外方に延長された突起を含むことができる。
前記ポートの末端結合端部とチューブのビードとの間にギャップが形成され、金属シールの一部がギャップの一部を満たすことが好ましい。
流動制御システムの形状は、特に入口ポート及び排出口ポートと、それぞれのチューブフィッティングとの間の密封性を向上させた。
また本発明の流動制御システムは、破片汚染による入口ポート及び排出口ポートと、チューブフィッティングと、の間の効果的な密封が阻害されるのを防止した。
驚くべきことに、パッケージサイズ及び誤組合が最小限に抑えられ、シール性、耐久性、及び効率的な操作が最大化されて、汚染の影響を最小限に抑えた構成を有する流動制御装置及び取付組立体が発明された。
下記の詳細な説明及び貼付図面により、本発明の多様な実施例を明示して説明する。説明と図面とは、当業者が本発明を実施及び使用できるようにするためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。開示された方法に関して、提示されるステップは本質的に例示的なものであり、従って明示的に述べられている場合を除いて、ステップの順序は決定されたものでなく、重要でもない。「上部」、「下部」及び「上」と「下」との用語及び同様の派生語は、その簡潔性のために、図1に示したようなバルブ組立体の配向に関してだけ使われる。
図1〜図3Cに示すように本発明の流動制御システム10は、これを通じて流体を伝達するように構成されて流体流動システムの一部を形成することができる。
例えば、本発明の流体流動システムは、電気自動車、燃焼エンジン車両、又はハイブリッド車両のような車両の暖房、換気、及び空気調節(HVAC)システムの冷却システムであり得る。しかしながら、流体流動システムは、他のアプリケーションに採用される任意のHVACシステム、又は冷却剤、水、空気、油又は任意の他の流体などの任意の既知の流体を所望通りに搬送する流体流システムであり得ることが理解される。
図示されてはいないが、流体流動システムは、熱交換機、流動制御装置、導管、計器、ポンプ、圧縮機、又は流体流動システムと共に通常に利用される他のコンポーネントのような流動制御システム10の上流又は下流の任意の数のコンポーネントを任意の数含むことができると認められる。
流動制御システム10は、流動制御装置12、流動制御装置12に連結されたチューブフィッティング18、及び流動制御装置12とそれぞれのチューブフィッティング18との間に配置された金属シール30を含むことができる。
図2〜図3Cは、流動制御システム10の排出口側のコンポーネントの中の少なくとも一部、例えば流入口ポート16、金属シール30、及び流動制御装置12の排出口側から延長されるチューブフィッティング18を図示する。しかしながら、流動制御装置12の排出口側のコンポーネントに関する特徴、説明、構造、及び方法は、流入口ポート14、金属シール30、及びチューブフィッティング18のような流動制御装置12の流入口側のコンポーネントと実質的に同一だと認められる。
以下の説明は、流動制御装置12の流入口側と排出口側との全てに関する。排出口ポート16は、チューブフィッティング18と流動制御装置12との間の流体を連通させるための内部通路17を有する。また、排出口ポート16は、チューブフィッティング18の内部ねじ山34と噛合するための外部ねじ山15を有する。排出口ポート16は雌型コネクターとして構成され、チューブフィッティング18の一部はポート16の通路17内に収容される。流動制御装置は、単に流入口ポート14又は排出口ポート16だけで構成できる。
本発明の範囲から逸脱することなく、それぞれのねじ山(15、34)を有せずコネクター22を排出口ポート16と噛合うようにする他の形態が、考慮できると理解する必要がある。例えば、コネクター22は、摩擦嵌合接続部、カム様式接続部、又はレベル化されたスタッド及びナット配置を有する「ピーナッツ」形式のブロック嵌合などの所望の他の接続部によって、ポート16と噛合して金属シール30に軸方向にクランプ圧力を加えることができる。
金属シール30は、典型的には、例えばメッキ法や浸漬法のような任意の既知の方法で外表面に施された錫コーティングを含む。錫コーティングは乾燥した潤滑剤としての役割をすると同時に、排出口ポート16及びチューブフィッティング18間の、空間及び表面変形を満たすよう金属シール30の流動を更に促進させる。ある実施形態では、錫コーティングは約0.0005センチメートルの厚さを持つ。
しかしながら、必要に応じて、錫コーティングの厚さは0.0005センチメートルより大きくても小さくてもよいことが理解される。更に、必要に応じて、例としてナイロン又は他の重合体等のような非金属シールも又利用することができることが理解される。
図3Aに示すように、金属シール30は、内側にチューブ20の第1部分を収容し、ビード26と噛合う。コネクター22の定着面32がチューブ20のビード26と噛合した時、コネクター22の第1部分が金属シール30の外側上方に延伸される。図3Bに示すように、排出口ポート16は、内側にチューブ20の第1部分を収容してコネクター22の内側に差し込まれて噛合される。図示した実施形態において、排出口ポート16の外部ねじ山15はコネクター22の内部ねじ山34と噛合し、排出口ポート16をチューブフィッティング18に連結する。しかしながら、他の実施形態では、排出口ポート16が摩擦結合連結、カム型連結、又は他の連結手段のような他の手段によってコネクター22と噛合うか、又は必要に応じて、レベル化されたスタッド及びナッツ配列が金属シール30に軸方向のクランプ圧力を加える“ピーナッツ”スタイルブロックのフィッティングのような他の連結方法で噛み合わせることができる。
コネクター22に排出口ポート16が差し込まれて噛み合うので、チューブ20が排出口ポート16の内部通路17内から軸方向へ移動され、排出口ポート16の結合端部38はチューブ20のビード26側に軸方向に移動する。チューブ20が内部通路17内から軸方向へ移動するので、チューブ20のビード26に隣接して噛み合う金属シール30が、排出口ポート16の第2定着面42側に押し出されてショルダー36内に位置される。
図4に示すように、本発明の一実施形態によれば、金属シール30の第1部分46は、金属シール30がチューブ20と排出口ポート16との間で圧縮された時に、排出口ポート16の結合端部38とビード26との間に形成されたギャップ44から押し出されるように構成される。
ギャップ44は、チューブ20が排出口ポート16と接触するのを防止する。金属シール30の第1部分46は、流動制御システム10を組立てる間に、又は動作の中に排出口ポート16の結合端部38がチューブ20と直接接触するのを防止するための停止部として機能する。密封性を最大化するために、金属シール30は、ギャップ44を含んで排出口ポート16のショルダー36とチューブ20とによって限定される空間の体積と実質的に同じであるか、より大きい体積を持つ。金属シール30の第2部分50は、第2定着面42に隣接するようにチューブ20の第1部分と排出口ポート16の内部表面の中間に形成されたスロット48内に押し出されることができる。
12 流動制御装置
13 入口ポート
14 外部ねじ山
15 排出口ポート
16 内部通路
18 チューブフィッティング
20 チューブ
22 コネクター
24 第1端部
26 ビード
28 内部表面
30 金属シール
32 定着面
34 内部ねじ山
36 ショルダー
38 末端結合端部
40 第1定着面
42 第2定着面
44 ギャップ
48 スロット
52 第1突起
54 第2突起
Claims (14)
- 通過する流体を輸送する流動制御装置であって、
チューブフィッティングと噛合して構成された末端結合端部、及び前記流動制御装置を介して流体が連通するように構成された内部通路を限定する内部表面を有するポートと、
前記末端結合端部に隣接して前記ポートの内部表面に形成されショルダーと、
第1定着面又は第2定着面の中の何れか一つに形成された突起と、を含み、
前記ショルダーが、前記第1定着面及び前記第2定着面を分画し、
前記第2定着面は前記ポートの前記末端結合端部から離隔され、前記第1定着面は前記第2定着面から前記末端結合端部まで延長され、
前記第2定着面は前記第2定着面から前記ポートの末端結合端部までテーパーが付けられたことを特徴とする流動制御装置。 - 前記第1定着面は、前記第1定着面上に形成された突起を有することを特徴とする請求項1に記載の流動制御装置。
- 前記突起は、三角形断面プロファイル、アーチ型断面プロファイル、又は鋸歯型断面プロファイルの中の何れか一つを有することを特徴とする請求項2に記載の流動制御装置。
- 前記第2定着面は、前記第2定着面上に形成された突起を有することを特徴とする請求項1に記載の流動制御装置。
- 前記突起は、鋸歯型断面プロファイル、アーチ型断面プロファイル、又は三角形断面プロファイルの中の何れか一つを有することを特徴とする請求項4に記載の流動制御装置。
- 流体を伝達する流体流動システムの流動制御システムであって、
前記流体流動システムを通過する流体の流れを制御するよう構成された流動制御装置と、
前記流動制御装置と噛合するチューブフィッティングと、
チューブを収容して前記チューブのビード(bead)と噛合する環形の金属シールと、を含み、
前記流動制御装置は、前記流動制御装置を介した流体の流通を提供するように構成された内部通路を確定する内部表面を有するポートを含み、
前記チューブフィッティングは、第1端部から離隔して設けられたビードを有するチューブと、前記チューブの第1端部から前記ビードまでの中間部分の少なくとも一部を収容する前記ポートの前記内部通路と、を含み、
前記金属シールは、前記チューブと前記ポートの前記内部表面と、の中間部に配置され、
前記ポートの内部表面は、前記ポートの末端結合端部に近接するように前記内部表面上に形成されたショルダーを有し、
前記金属シールが前記ショルダーの内側に配置され、
第1定着面及び第2定着面の境界は、前記ショルダーによって分画され、前記第2定着面は前記ポートの末端結合端部から離隔され、前記第1定着面は前記第2定着面から前記ポートの末端結合端部まで延長されることを特徴とする流動制御システム。 - 前記金属シールは軟質の可鍛性金属で形成され、前記金属シールに適用された錫コーティングを含むことを特徴とする請求項6に記載の流動制御システム。
- 前記金属シールは銅材又はアルミニウム材の中のいずれか一つであることを特徴とする請求項7に記載の流動制御システム。
- 前記金属シールは、前記ポートと前記チューブとの間で圧縮されることを特徴とする請求項6に記載の流動制御システム。
- 前記第1定着面は前記第2定着面から前記ポートの末端結合端部まで放射状外向きにテーパーが付けられることを特徴とする請求項6に記載の流動制御システム。
- 前記第1定着面は前記第1定着面から外方に延長された突起を含むことを特徴とする請求項6に記載の流動制御システム。
- 前記第2定着面は前記第2定着面から外方に延長された突起を含むことを特徴とする請求項6に記載の流動制御システム。
- 前記チューブフィッティングは前記チューブ上に受容されたコネクターを含み、
前記コネクターは前記ポートと噛合して前記ポートに前記チューブフィッティングを連結させることを特徴とする請求項6に記載の流動制御システム。 - 前記ポートの末端結合端部と前記チューブのビードとの間にギャップが形成され、
前記金属シールの一部が前記ギャップの一部を満たすことを特徴とする請求項6に記載の流動制御システム。
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