JP2004144215A - ヒートポンプ式給湯機の水配管接続構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】特殊な工具を使用することなく、簡単に配管工事（接続作業）を行うことができ、しかも優れたシール性能を発揮することが可能なヒートポンプ式給湯機の水配管接続構造体を提供する。
【解決手段】ヒートポンプ式給湯機に使用される水配管を接続するための水配管接続構造体である。水配管は金属製第１・第２配管１、２を備える。第１配管１の接続側開口縁に、外方に向かって拡開するフレア部３を形成する。第２配管２の接続側端部に、ねじ部４と、このねじ部４よりも外端縁側に設けられる先細テーパ部５とを形成する。ナット部材９を第１配管１に外嵌した状態で第２配管２のねじ部４に螺着して、第１配管１のフレア部３を第２配管２側へ押圧する。これにより第１配管１と第２配管２とを接続する。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ヒートポンプ式給湯機の水配管接続構造体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ヒートポンプ式給湯装置は、例えば図９に示すように、貯湯タンク７０を有するタンクユニット７１と、冷媒回路７２を有する熱源ユニット（ヒートポンプユニット）７３とを備える。また、冷媒回路７２は、圧縮機７４と水熱交換器７５と膨張弁７７と蒸発器７８とを順に接続して構成される。そして、タンクユニット７１は、上記貯湯タンク７０と循環路７９とを備え、この循環路７９には、水循環用ポンプ８０と熱交換路８１とが介設されている。この場合、熱交換路８１は水熱交換器７５にて構成される。
【０００３】
上記装置においては、圧縮機７４を駆動させると共に、ポンプ８０を駆動（作動）させると、貯湯タンク７０の底部に設けた取水口から貯溜水（温湯）が循環路７９に流出し、これが熱交換路８１を流通する。そのときこの温湯は水熱交換器７５によって加熱され（沸き上げられ）、湯入口から貯湯タンク７０の上部に返流される。これによって、貯湯タンク７０に高温の温湯を貯めるものである。
【０００４】
従って、上記装置を設置する場合、その設置しようとする現場において、上記循環路７９等の水配管の配管工事（接続作業）を行う必要がある。また、このようなヒートポンプ式給湯装置の水配管は高温の温湯が流れるので、塩化ビニル等の合成樹脂製ではなく銅管等の金属製の配管を使用する必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、金属管を接続する場合、ロー付け及びパッキン接続等を必要とする。そのため、特殊な技術や高価な工具を必要とし、作業時間が大となると共に、工事費も嵩むものとなっていた。すなわち、従来のこの種の水配管接続構造体には、例えば、図７と図８に示すようなものがあった。この場合、一方の配管５１の開口端に鍔部５２を形成すると共に、他方の配管５３の端部外周面にねじ部５４を形成し、配管５１、５３間にパッキン材５５を介在させ、その状態で一方の配管５１側のナット部材５６を他方の配管５３のねじ部５４に螺着し、ナット部材５６の内鍔部５７にて一方の配管５１の鍔部５２を他方の配管５３側へ押圧して、この鍔部５２と配管５３の端面との間にパッキン材５５を挟持するものである。
【０００６】
従って、この図７と図８に示すようなものでは、一方の配管５１の鍔部５２の端面と、他方の配管５３の端面とにパッキン材５５を突き合わせる必要があり、しかも、パッキン材５５の軸心を両配管５１、５３の軸心に一致させる必要がある。すなわち、パッキン材５５の軸心が両配管５１、５３の軸心に対してずれれば、このパッキン材５５によるシール機能を発揮することができずに温湯漏れが生じたり、また温湯漏れが生じないが、ずれたことによってナット部材５６による締め付け時に過大な締め付け力がこのパッキン材５５に付与されてパッキン材５５が損傷等したりするおそれがあった。そのため、このような水配管接続構造体では、有効にシール機能を発揮することができないおそれがあると共に、その接続作業時には、軸心を合わせるいわゆる心合わせを行う必要があって、接続作業が面倒であって作業時間が大となっていた。
【０００７】
この発明は、上記従来の欠点を解決するためになされたものであって、その目的は、特殊な工具を使用することなく、簡単に配管工事（接続作業）を行うことができ、しかも優れたシール性能を発揮することが可能なヒートポンプ式給湯機の水配管接続構造体を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そこで請求項１のヒートポンプ式給湯機の水配管接続構造体は、ヒートポンプ式給湯機に使用される水配管を接続するための水配管接続構造体であって、上記水配管は金属製第１・第２配管１、２を備え、上記第１配管１の接続側開口縁に、外方に向かって拡開するフレア部３を形成すると共に、上記第２配管２の接続側端部に、ねじ部４と、このねじ部４よりも外端縁側に設けられる先細テーパ部５とを形成し、ナット部材９を上記第１配管１に外嵌した状態で上記第２配管２のねじ部４に螺着して、上記第１配管１のフレア部３を上記第２配管２側へ押圧し、これにより上記第１配管１と第２配管２とを接続することを特徴としている。
【０００９】
上記請求項１のヒートポンプ式給湯機の水配管接続構造体では、ナット部材９を、第２配管２のねじ部４に螺着すれば、第１配管１のフレア部３の内面３ｂが第２配管２の先細テーパ部５のテーパ外面５ａに圧接するので、第１配管１と第２配管２とがシールされた状態で連結される。しかも、第１配管１にはフレア部３が形成されるのみであるので、その加工は簡単である。そして、第１配管１と第２配管２とを接続する際には、ナット部材９を第１配管１に外嵌させた状態で、第２配管２のねじ部４に螺着させればよい。このため、特殊な工具等を使用することなく、例えば冷媒配管の接続のために通常使用される工具を使用して、冷媒配管工事専門の作業者であっても水配管工事を行うことができる。
【００１０】
請求項２のヒートポンプ式給湯機の水配管接続構造体は、上記第２配管２の先細テーパ部５の大径側に、上記ナット部材９をこの第２配管２のねじ部４に螺着した際に上記第１配管１のフレア部３の内面３ｂに圧接するシール部材Ｓを配置したことを特徴としている。
【００１１】
上記請求項２のヒートポンプ式給湯機の水配管接続構造体では、第２配管２の先細テーパ部５の大径側に、ナット部材９をこの第２配管２のねじ部４に螺着した際に第１配管１のフレア部３の内面３ｂに圧接するシール部材Ｓを設けているので、第１配管１と第２配管２とは確実にシールされた状態で接続される。これにより、接続した第１・第２配管１、２の接続部における温湯漏れを確実に防止することができる。
【００１２】
請求項３のヒートポンプ式給湯機の水配管接続構造体は、上記第２配管２の先細テーパ部５の大径側に凹周溝７を設け、この凹周溝７に上記シール部材Ｓとしての平パッキン１３を嵌合させたことを特徴としている。
【００１３】
上記請求項３のヒートポンプ式給湯機の水配管接続構造体では、第２配管２の先細テーパ部５の大径側に設けられた凹周溝７に、平パッキン１３を嵌合させるものであるので、平パッキン１３を安定して第２配管２に支持させることができ、第１配管１と第２配管２との接続作業が容易となる。すなわち、接続作業時にシール部材Ｓの心合わせを行う必要がなく、第１配管１と第２配管２とを簡単に接続することができる。また、シール部材Ｓとして平パッキン１３を使用するので、低コスト化を図ることができる。ここで、平パッキンとは断面扁平矩形状のシールリングである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、この発明のヒートポンプ式給湯機の水配管接続構造体の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１はこの水配管接続構造体の簡略図を示す。この水配管接続構造体は、図９で示したようなヒートポンプ式給湯機の高温（例えば、７０℃以上の高温）の温湯が流れる水配管、例えば、循環路７９等に使用される。
【００１５】
この場合の水配管は、図１と図２に示すように、それぞれ銅管等の金属製の第１配管１と第２配管２とを突き合わせ状に連結（接続）されるものである。この金属製第１配管（単に第１配管と呼ぶ場合がある）１の接続側の開口端縁には、外方に向かって拡開するフレア部３が形成され、金属製第２配管（単に第２配管と呼ぶ場合がある）２には、接続側の端部に設けられるねじ部４と、このねじ部４よりも外端縁側に設けられる先細テーパ部５とが形成されている。この際、フレア部３の拡開角度αと、先細テーパ部５のテーパ角度βとを略同一としている。なお、第２配管２には、ねじ部４よりも反接続側に鍔部６が設けられている。
【００１６】
さらに、第２配管２の先細テーパ部５の大径側にシール部材Ｓが配置されている。すなわち、第２配管２の先細テーパ部５の大径側（ねじ部４側）に図３に示すように、凹周溝７が設けられ、この凹周溝７にシール部材Ｓが嵌合されている。なお、シール部材Ｓとしては、この図例ではＯリング８等のシールリングである。
【００１７】
そして、第１・第２配管１、２の接続に際しては、第２配管２のねじ部４に螺合するナット部材９が使用される。この場合、ナット部材９は、その内周面にねじ部１０を有するナット本体１１と、このナット本体１１の一方（反フレア部側）の開口端に内径方向へ伸びる内鍔部１２とからなる。内鍔部１２の内径寸法は、第１配管１の本体１ａ（フレア部３を省いたもの）の外径寸法よりも大きく設定されると共に、第１配管１のフレア部３の外面３ａの最外径寸法よりも小さく設定され、このナット部材９は第１配管１の本体１ａに対して遊嵌状に外嵌される。
【００１８】
次に、上記第１配管１と第２配管２とを接続する方法を説明する。まず、図１に示すように、第２配管２の凹周溝７にシールリングとしてのＯリング８を嵌合させると共に、第１配管１にナット部材９を外嵌した状態とする。次に、ナット部材９による第２配管２のねじ部４の螺合が可能なように、第１配管１と第２配管２とを相互に接近させ、ナット部材９をねじ部４に対して螺進させる。
【００１９】
このナット部材９の螺進により、図２に示すように、ナット部材９が第２配管２に対して順次矢印Ａ方向に移動していき、ナット部材９の内鍔部１２が第１配管１のフレア部３の外面３ａを矢印Ａ方向へ押圧する。これによって、凹周溝７のＯリング８がこのフレア部３の内面３ｂに押圧されて、上記フレア部３の内面３ｂと上記先細テーパ部５のテーパ外面５ａとが圧接状となる。
【００２０】
このように、フレア部３の内面３ｂが上記先細テーパ部５のテーパ外面５ａに圧接状となると共に、Ｏリング８がこのフレア部３の内面３ｂに押圧された状態で、第１配管１と第２配管２とが接続される。このため、第１配管１と第２配管２との接続部において、優れたシール機能を発揮することができる。
【００２１】
この水配管接続構造体によれば、上記したように、優れたシール機能を発揮することができ、温湯漏れを有効に防止することができる。また、第１配管１においては、フレア部３を形成するのみでよく、図７と図８に示すように鍔部を形成するものに比べてその加工が簡単である。特に、ヒートポンプ式給湯機を設置する場合において、冷媒配管工事を行う作業者は一般にフレア加工を行うための工具を具備しており、この工具を使用してこの配管接続構造体のフレア加工を簡単に行うことができる。すなわち、冷媒配管工事で通常使用する工具にてこの水配管の接続工事を行うことができる、このため、冷媒配管工事が専門である作業者でも、この水配管工事を行うことができ、設置工事全体の工事費の低減及び工事時間の短縮を図ることができる。しかも、第１配管１に外嵌されるナット部材９を、第２配管２のねじ部４に螺合させれば、接続することができるので、従来のように、シール部材の心合わせを行う必要がなく、接続作業に熟練を要さず、接続作業の簡略化を図ることができる。
【００２２】
図４と図５は他の水配管接続構造体を示し、この場合、シール部材Ｓを使用していない。しかしながら、接続状態においては、図５に示すように、ナット部材９の押圧にて、上記フレア部３の内面３ｂと上記先細テーパ部５のテーパ外面５ａとが圧接状となる。これによって、フレア部３の内面３ｂと先細テーパ部５のテーパ外面５ａとの間においてはシール効果を発揮することができ、温湯漏れを有効に回避（防止）することができる。しかも、この配管接続構造体では、先細テーパ部５のテーパ外面５ａに凹周溝７を設ける必要がなく、第２配管２側の構造の簡略化を図ることができる。また、シール部材Ｓを使用しないことによるコスト低減及び部品点数の減少を図ることができる。
【００２３】
ところで、シール部材Ｓとしてシールリングを使用する場合、Ｏリング８以外のシールリングであってもよい。すなわち、図６に示すように、平パッキン１３等であってもよい。ここで、平パッキン１３とは、断面扁平矩形のシールリングである。このシール部材Ｓが嵌合する凹周溝７としては、上記図１等に示すものでは、その断面形状がＯリング８に対応して半円形状であったが、この際、断面直角三角形状の切欠き部からなる。このため、この平パッキン１３がこの凹周溝７に嵌合した際には、図６（ａ）に示すように、平パッキン１３は、その内周面１３ａがこの凹周溝７の底面１４に接し、その内端面１３ｂの内径部がこの凹周溝７の内端面１５に接する。また、この場合のナット部材９としては、その内鍔部１２の内周面１２ａが、第２配管２の先細テーパ部５のテーパ外面５ａに対応した傾斜面（テーパ面）である。
【００２４】
そして、この水配管接続構造体で、第１配管１と第２配管２とを接続する際には、上記図１と図２に示す配管接続構造体と同様に、ナット部材９を第１配管１に外嵌させて、第２配管２のねじ部４にこのナット部材９を螺着すことになるが、この場合、図６（ｂ）に示すように、ナット部材９の内鍔部１２にて平パッキン１３が第２配管２側へ押し倒され、ナット部材９の締め付け終了時には、図６（ｃ）のように、この平パッキン１３が、フレア部３の内面３ｂと、第２配管２の先細テーパ部５のテーパ外面５ａとの間に挟持される。
【００２５】
このため、接続状態において、フレア部３の内面３ｂが先細テーパ部５のテーパ外面５ａに接触せず、この平パッキン１３は十分なつぶし代をもって押圧されることになって、優れたシール機能を発揮することができる。しかも、フレア部３の内面３ｂを先細テーパ部５のテーパ外面５ａに接触させる必要がないので、フレア部３の内面３ｂや先細テーパ部５のテーパ外面５ａを精度良く形成する必要がない。なお、この場合であっても、接続状態において、フレア部３の内面３ｂが先細テーパ部５のテーパ外面５ａに接触又は圧接するものであってもよい。
【００２６】
以上にこの発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、使用するシールリングとしては、Ｏリング８や平パッキン１３以外のシール部材Ｓであってもよい。また、フレア部３の拡開角度αや先細テーパ部５のテーパ角度βとしては、ナット部材９を装着（螺着）した際に、フレア部３の内面３ｂが先細テーパ部５のテーパ外面５ａに圧接状となる範囲で変更可能である。さらに、第１・第２配管１、２としては、銅管に限るものではなく、ステンレス製や鉄鋼製等であってもよい。また、ねじ部４を有する第２配管２としては、短寸の管継手のようなものであってもよい。さらに、図６に示す水配管接続構造体において、ナット部材９を図１等に示すものを使用しても、逆に、図１等に示す水配管接続構造体において、ナット部材９を図６に示すもの使用してもよい。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１のヒートポンプ式給湯機の水配管接続構造体によれば、特殊な工具等を使用することなく、例えば冷媒配管の接続のために通常使用される工具を使用して水配管工事を行うことができる。このため、接続作業に熟練を要さず、現場等において、冷媒配管工事を専門に行う作業者であっても短い作業時間で簡単に接続することができ、工事費の低減を図ることができる。
【００２８】
請求項２のヒートポンプ式給湯機の水配管接続構造体によれば、接続した第１・第２配管の接続部における温湯漏れを確実に防止することができ、温湯漏れ防止の信頼性の高い接続を行うことができる。このため、シール性に優れた水配管接続構造体となる。
【００２９】
請求項３のヒートポンプ式給湯機の水配管接続構造体によれば、シール部材である平パッキンを安定して第２配管に支持させることができ、このシール部材の心合わせを行うことなく、第１配管と第２配管とを簡単に接続することができる。また、シール部材は汎用品である平パッキンを使用することができ、シール性の向上及び低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のヒートポンプ式給湯機の水配管接続構造体の実施形態を示す接続前の説明図である。
【図２】上記水配管接続構造体の接続後の断面図である。
【図３】上記水配管接続構造体の要部拡大断面図である。
【図４】この発明の水配管接続構造体の他の実施形態を示す接続前の説明図である。
【図５】上記水配管接続構造体の接続後の断面図である。
【図６】この発明の水配管接続構造体の別の実施形態を示し、（ａ）は接続前の要部断面図であり、（ｂ）は接続作業中の要部断面図であり、（ｃ）は接続後の要部断面図である。
【図７】従来の水配管接続構造体の接続前の説明図である。
【図８】従来の水配管接続構造体の接続後の断面図である。
【図９】ヒートポンプ式給湯機を示す簡略図である。
【符号の説明】
１　金属製第１配管
２　金属製第２配管
３　フレア部
３ｂ　内面
４　ねじ部
５　先細テーパ部
５ａ　テーパ外面
７　凹周溝
９　ナット部材
１３　平パッキン
Ｓ　シール部材

Claims (3)

1. ヒートポンプ式給湯機に使用される水配管を接続するための水配管接続構造体であって、上記水配管は金属製第１・第２配管（１）（２）を備え、上記第１配管（１）の接続側開口縁に、外方に向かって拡開するフレア部３を形成すると共に、上記第２配管（２）の接続側端部に、金属製第１配管（１）の接続側開口縁に、外方に向かって拡開するフレア部（３）を形成すると共に、金属製第２配管（２）の接続側端部に、ねじ部（４）と、このねじ部（４）よりも外端縁側に設けられる先細テーパ部（５）とを形成し、ナット部材（９）を上記第１配管（１）に外嵌した状態で上記第２配管（２）のねじ部（４）に螺着して、上記第１配管（１）のフレア部（３）を上記第２配管（２）側へ押圧し、これにより上記第１配管（１）と第２配管（２）とを接続することを特徴とするヒートポンプ式給湯機の水配管接続構造体。
2. 上記第２配管（２）の先細テーパ部（５）の大径側に、上記ナット部材（９）をこの第２配管（２）のねじ部（４）に螺着した際に上記第１配管（１）のフレア部（３）の内面（３ｂ）に圧接するシール部材（Ｓ）を配置したことを特徴とする請求項１のヒートポンプ式給湯機の水配管接続構造体。
3. 上記第２配管（２）の先細テーパ部（５）の大径側に凹周溝（７）を設け、この凹周溝（７）に上記シール部材（Ｓ）としての平パッキン（１３）を嵌合させたことを特徴とする請求項２のヒートポンプ式給湯機の水配管接続構造。

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