JP2007040414A - 配管継手構造 - Google Patents

Abstract

【課題】配管のシール部のシール性や熱交換器等の外観特性の低下を防止しつつ、配管と熱交換器等とを炉中において加熱でき、低コストで製造可能な配管継手構造を提供する。
【解決手段】配管と、該配管が挿通される挿通孔と該挿通孔の深さ方向の端部の周縁に配管の径方向に突出する環状突部が当接される凹部とを有するフランジとからなる配管継手構造において、前記凹部の側壁と環状突部との間に外部に開放された隙間を形成したことを特徴とする配管継手。
【選択図】図３

Description

本発明は、配管と該配管が接続されるフランジとを有する配管継手構造に関し、とくに熱交換器の熱交換媒体の導入出用配管の継手に好適な配管継手構造に関する。

従来から、配管挿入孔が穿設されたフランジに配管が挿通される配管継手構造はよく知られている（たとえば、特許文献１）。このような配管継手構造１００は、図１７に示すように、配管１０１（たとえば、熱交換器の熱交換媒体の導入出用配管等）と、該配管が挿通されるフランジ１０２とを有している。配管１０１には、該配管１０１の径方向に突出する環状突部１０３、１０４が設けられている。フランジ１０２には、配管１０１が挿通される挿通孔１０５が設けられている。挿通孔１０５の深さ方向の一端部の周縁には、環状突部１０３が当接する凹部１０６が設けられている。一方、挿通孔１０５の深さ方向の他端部の周縁には、環状突部１０４が当接する凹部１０７が設けられている。

上記のような配管継手構造１００は、フランジ１０２の挿通孔１０５に配管１０１を形成するための直管１０８を挿入し、該直管１０８にかしめ加工を施すことにより環状突部１０３、１０４を成形し、フランジ１０２に配管１０１を仮固定した後に、たとえば熱交換器等の各部材のろう付けと同時に炉中で加熱されることになる。

しかし、上記のような配管継手構造においては、フランジ１０２に配管１０１をかしめて固定（仮固定）する際に、かしめ部に潤滑用の加工油を塗布する必要がある。一方、フランジ１０２に配管１０１をかしめて仮固定する際には、図１８に示すような実質的に密閉された空間１０９、１１０が形成される。このように、空間１０９、１１０内に残留した加工油はろう付け前の脱脂工程において除去することはできない。このため、空間１０９、１１０に残留する加工油がろう付け時の加熱により、空間１０９、１１０から外部に噴出するおそれがある。このように、残留加工油が外部に噴出した場合には、加工油の黒ずみ残渣により、外観特性が損なわれるおそれがある。また、外部に噴出した残留加工油が配管１０１のシール部１１１に付着した場合には該シール部１１１の表面粗さが低下し、他の配管（図示略）が接続された際のシール性が低下するおそれがある。なお、このような問題を解消すべく上記一括ろう付け後に、配管１０１と熱交換器との接合をたとえばトーチろう付け等で行なうと製造コストの上昇は避けられない。
特開平８−２４７３５７号公報

そこで、本発明の課題は、配管のシール部のシール性や熱交換器の外観特性の低下を防止しつつ、配管と熱交換器とを炉中においてろう付けでき、低コストで製造可能な配管継手構造を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る配管継手構造は、配管と、該配管が挿通される挿通孔と該挿通孔の深さ方向の端部の周縁に配管の径方向に突出する環状突部が当接される凹部とを有するフランジとからなる配管継手構造において、前記凹部の側壁と環状突部との間に外部に開放された隙間を形成したことを特徴とするものからなる。このような構成においては、凹部の側壁と環状突部との間には実質的に密閉された空間は形成されなくなるので、該空間内に残留する加工油がろう付け時の加熱により噴出し、たとえば熱交換器の外観特性が損なわれるような不具合を確実に防止できる。また、このような構成においては、ろう付け工程前の脱脂工程により凹部の側壁と環状突部との間に残留する加工油を効果的に除去できるので、配管のシール部のシール性および熱交換器等の外観特性の向上を一層促進できる。

また、上記課題を解決するために、本発明に係る別の配管継手構造は、配管と、該配管が挿通される挿通孔と該挿通孔の深さ方向の端部の周縁に、配管の径方向に突出する環状突部が当接される凹部を有するフランジとからなる配管継手構造において、前記挿通孔の側壁に該挿通孔と外部とを連通する連通孔を設けたことを特徴とするものからなる。このような構成においては、挿通孔の側壁には該挿通孔と外部とを連通する連通孔が穿設されており、配管と挿通孔の間に残留する加工油は連通孔を介して外部に排出されるので、配管と挿通孔の間に残留する加工油がろう付け時の加熱により噴出し、たとえば熱交換器の外観特性が損なわれるような不具合を確実に防止できる。

また、上記課題を解決するために、本発明に係るもう一つ別の配管継手構造は、配管と、該配管が挿通される挿通孔と該挿通孔の深さ方向の端部の周縁に、配管の径方向に突出する環状突部が当接される凹部を有するフランジとからなる配管継手構造において、前記フランジの外面に凹部に連通する第１の溝を設けたことを特徴とするものからなる。このような構成においては、凹部内に残留する加工油はフランジの外面に形成された第１の溝を介して排出されるので、凹部内に残留する加工油がろう付け時の加熱により噴出し、たとえば熱交換器の外観特性が損なわれるような不具合を確実に防止できる。

また、上記課題を解決するために、本発明に係るもう一つ別の配管継手構造は、配管と、該配管が挿通される挿通孔と該挿通孔の深さ方向の端部の周縁に配管の径方向に突出する環状突部が当接される凹部とを有するフランジとからなる配管継手構造において、前記凹部の側壁と環状突部との間に外部に開放された隙間を形成するとともに、前記挿通孔の側壁に該挿通孔と外部とを連通する連通孔を設けたことを特徴とするものからなる。

また、上記課題を解決するために、本発明に係るもう一つ別の配管継手構造は、配管と、該配管が挿通される挿通孔と該挿通孔の深さ方向の端部の周縁に配管の径方向に突出する環状突部が当接される凹部とを有するフランジとからなる配管継手構造において、前記凹部の側壁と環状突部との間に外部に開放された隙間を形成するとともに、フランジの外面に凹部に連通する第１の溝を設けたことを特徴とするものからなる。

また、上記課題を解決するために、本発明に係るもう一つ別の配管継手構造は、配管と、該配管が挿通される挿通孔と該挿通孔の深さ方向の端部の周縁に、配管の径方向に突出する環状突部が当接される凹部を有するフランジとからなる配管継手構造において、前記挿通孔の側壁に該挿通孔と外部とを連通する連通孔を設けるとともに、フランジの外面に凹部に連通する第１の溝を設けたことを特徴とするものからなる。

また、上記課題を解決するために、本発明に係るもう一つ別の配管継手構造は、配管と、該配管が挿通される挿通孔と該挿通孔の深さ方向の端部の周縁に配管の径方向に突出する環状突部が当接される凹部とを有するフランジとからなる配管継手構造において、前記凹部の側壁と環状突部との間に外部に開放された隙間を形成するとともに、前記挿通孔の側壁に該挿通孔と外部とを連通する連通孔を設け、かつ、フランジの外面に凹部に連通する第１の溝を設けたことを特徴とするものからなる。

上記凹部の側壁と環状突部との間に外部に開放される隙間を形成するためには、たとえば凹部の内径を環状突部の外径よりも大きく形成すればよい。また、この場合凹部の側壁をフランジの外面に向って拡径されるテーパ状に形成することができる。また、凹部の内径を環状突部の外径よりも大きく形成し挿通孔の側壁に凹部に開口される第２の溝を形成すれば、挿通孔の側壁に付着する加工油を効率的に排出することができる。

上記環状突部は、配管の一部を径方向に膨出させた膨出部から形成することができ配管に一体に形成できる。

また、上記環状突部の配管軸方向の厚み寸法は、前記凹部の深さ寸法よりも大きく形成されることが好ましい。

上記フランジには、複数の挿入孔を形成することも可能である。このようなフランジは、たとえば熱交換器の熱交換媒体の導入出用配管のフランジに好適である。

上記熱交換器は、とくに限定されるものではないが、たとえばチューブとフィンとが交互に積層された積層型熱交換器を挙げることができる。

本発明に係る配管継手構造においては、熱交換器の外観特性、配管のシール部のシール性を損なうことなく配管継手を熱交換器のろう付け時に加熱することができるので、装置の組み付け作業性が向上し低コスト化を実現できる。

以下に、本発明に係る配管継手構造について、図面を参照しながら説明する。
図１ないし図４は、本発明の第１実施態様に係る配管継手構造を示している。本実施態様においては、本発明に係る配管継手構造を熱交換器の熱交換媒体の導入出用の配管に適用したものを示しているが、これに限定されるものではない。図において、１は熱交換器を示している。熱交換器１は、チューブ２とフィン３とが交互に積層された積層型熱交換器を示している。コア部４の両端にはタンク５、６が形成されており、タンク５の一端には熱交換媒体を導入する導入用配管８が接続されている。一方、タンク５の他端には熱交換媒体を導出する導出用配管９が接続されている。

本実施態様においては、配管継手７は導入用配管８と導出用配管９と、該配管８、９が挿通されるフランジ１０とを有している。

導入用配管８には、図３に示すように環状突部１１、１２が設けられている。環状突部１１、１２は、管の一部を径方向に膨出させた膨出部から形成されており、配管８に一体化されている。具体的には、図３に示すように直管１３を、フランジ１０の挿通孔１４に挿通させこの状態で直管１３にプレス加工等を施すことにより導入用配管８に環状突部１１、１２が一体に形成されるようになっている。

挿通孔１４の深さ方向の一端部の周縁には、環状突部１１が当接する凹部１５が設けられている。一方、挿通孔１４の深さ方向の他端部の周縁には、環状突部１２が当接する凹部１６が設けられている。本実施態様においては、凹部１５の内径は環状突部１１の外径よりも大きく形成されており、凹部１５の側壁１５ａと環状突部１１との間には隙間１７が形成されるようになっている。また、凹部１６の内径は環状突部１２の外径よりも大きく形成されており、凹部１６の側壁１６ａと環状突部１２との間には隙間１８が形成されるようになっている。

導出用配管９には、図３に示すように環状突部１９、２０が設けられている。環状突部１９、２０は、管の一部を径方向に膨出させた膨出部から形成されており、配管９に一体化されている。具体的には、図３に示すように直管１３を、フランジ１０の挿通孔２１に挿通させこの状態で直管１３にプレス加工等を施すことにより導出用配管９に環状突部１９、２０が一体に形成されるようになっている。

挿通孔２１の深さ方向の一端部の周縁には、環状突部１９が当接する凹部２２が設けられている。一方、挿通孔２１の深さ方向の他端部の周縁には、環状突部２０が当接する凹部２３が設けられている。本実施態様においては、凹部２２の内径は環状突部１９の外径よりも大きく形成されており、凹部２２の側壁２２ａと環状突部１９との間には隙間２４が形成されるようになっている。また、凹部２３の内径は環状突部２０の外径よりも大きく形成されており、凹部２３の側壁２３ａと環状突部２０との間には隙間２５が形成されるようになっている。

本実施態様においては、凹部の側壁と環状突部との間には実質的に密閉された空間は形成されなくなるので、該空間内に残留する加工油がろう付け時の加熱により噴出し、熱交換器の外観特性が損なわれるような不具合を確実に防止できる。また、加工油の噴出により配管８、９の他の配管(図示略)とのシール部８ａ、９ａの表面粗さの低下が防止されるので、シール性の低下を防止できる。また、このような構成においては、ろう付け工程前の脱脂工程により凹部の側壁と環状突部との間に残留する加工油を効果的に除去できるので、シール性および熱交換器等の外観特性の向上を一層促進できる。

図５および図６は、本発明の第２実施態様に係る配管継手を示している。なお、上記第１実施態様と同一の部材には同一の部番を付しその説明を省略する。本実施態様においては、各凹部１５、１６、２２、２３の側壁１５ａ、１６ａ、２２ａ、２３ａは、図５、図６に示すように、フランジ１０の外面１０ａ、１０ｂに向って拡径されるテーパ状に形成されている。このような構成においても、凹部の側壁と環状突部との間には実質的に密閉された空間は形成されなくなるので、空間内に残留する加工油がろう付け時の加熱により噴出し、シール部８ａ、９ａのシール性や熱交換器の外観が損なわれるような不具合が確実に防止できる。

図７および図８は、本発明の第３実施態様に係る配管継手構造を示している。なお、上記第１実施態様と同一の部材には同一の部番を付しその説明を省略する。本実施態様においては、フランジ１０に穿設された挿通孔１４、２１の側壁１４ａ、２１ａには、挿通孔１４、２１と外部とを連通する連通孔２６、２７が設けられている。

本実施態様においては、挿通孔１４、２１の側壁１４ａ、２１ａには、該挿通孔１４、２１と外部とを連通する連通孔２６、２７が穿設されており、配管８、９と挿通孔の側壁１４ａ、２１ａとの間に残留する加工油は連通孔２６、２７を介して外部に排出されるので、配管８、９と挿通孔の側壁１４ａ、２１ａと間に残留する加工油がろう付け時の加熱により噴出するような不具合が確実に解消される。

図９ないし図１１は、本発明の第４実施態様に係る配管継手構造を示している。なお、上記第１実施態様と同一の部材には同一の部番を付しその説明を省略する。本実施態様においては、フランジ１０の外面１０ｂには凹部１６、２３に連通する第１の溝２８、２９が設けられているので、凹部１６、２３内に残留する加工油はフランジの外面に形成された第１の溝２８、２９を介して排出され、凹部１６、２３内に残留する加工油がろう付け時の加熱により噴出するような不具合が確実に防止される。

図１２は、本発明の第５実施態様に係る配管継手構造を示している。なお、上記第１実施態様と同一の部材には同一の部番を付しその説明を省略する。本実施態様においては、凹部１５、１６、２２、２３の内径は環状突部１１、１２、１９、２０の外径よりも大きく形成されており、各凹部の側壁１５ａ、１６ａ、２２ａ、２３ａと各環状突部との間には隙間１７、１８、２４、２５が形成されるようになっている。したがって、凹部の側壁と環状突部との間には実質的に密閉された空間は形成されなくなるので、空間内に残留する加工油がろう付け時の加熱により噴出し、シール部８ａ、９ａのシール性や熱交換器の外観が損なわれるような不具合が確実に防止される。

また、挿通孔１４、２１の側壁１４ａ、２１ａには、該挿通孔１４、２１と外部とを連通する連通孔２６、２７が穿設されており、配管８、９と挿通孔の側壁１４ａ、２１ａとの間に残留する加工油は連通孔２６、２７を介して外部に排出されるので、配管８、９と挿通孔の側壁１４ａ、２１ａと間に残留する加工油がろう付け時の加熱により噴出するような不具合が確実に解消される。

図１３は、本発明の第６実施態様に係る配管継手構造を示している。なお、上記第１実施態様と同一の部材には同一の部番を付しその説明を省略する。本実施態様においては、凹部１５、１６、２２、２３の内径は環状突部１１、１２、１９、２０の外径よりも大きく形成されており、各凹部の側壁１５ａ、１６ａ、２２ａ、２３ａと各環状突部との間には隙間１７、１８、２４、２５が形成されるようになっている。したがって、凹部の側壁と環状突部との間には実質的に密閉された空間は形成されなくなるので、空間内に残留する加工油がろう付け時の加熱により噴出し、シール部８ａ、９ａのシール性や熱交換器の外観が損なわれるような不具合が確実に防止される。

また、フランジ１０の外面１０ｂには、凹部１６、２３に連通する第１の溝２８、２９が設けられている。なお、この構造は図１１と同一である。したがって、凹部１６、２３内に残留する加工油はフランジの外面に形成された第１の溝２８、２９を介して排出されるので、凹部１６、２３内に残留する加工油がろう付け時の加熱により噴出するような不具合が確実に防止される。

図１４は、本発明の第７実施態様に係る配管継手構造を示している。なお、上記第１実施態様と同一の部材には同一の部番を付しその説明を省略する。本実施態様においては、挿通孔１４、２１の側壁１４ａ、２１ａには、該挿通孔１４、２１と外部とを連通する連通孔２６、２７が穿設されており、配管８、９と挿通孔の側壁１４ａ、２１ａとの間に残留する加工油は連通孔２６、２７を介して外部に排出されるので、配管８、９と挿通孔の側壁１４ａ、２１ａと間に残留する加工油がろう付け時の加熱により噴出するような不具合が確実に解消される。

また、フランジ１０の外面１０ｂには、凹部１６、２３に連通する第１の溝２８、２９が設けられている。なお、この構造は、図１１と同一である。したがって、凹部１６、２３内に残留する加工油はフランジの外面に形成された第１の溝２８、２９を介して排出され、凹部１６、２３内に残留する加工油がろう付け時の加熱により噴出するような不具合が確実に防止される。

図１５は、本発明の第８実施態様に係る配管継手構造を示している。なお、上記第１実施態様と同一の部材には同一の部番を付しその説明を省略する。本実施態様においては、凹部１５、１６、２２、２３の内径は環状突部１１、１２、１９、２０の外径よりも大きく形成されており、各凹部の側壁１５ａ、１６ａ、２２ａ、２３ａと各環状突部との間には隙間１７、１８、２４、２５が形成されるようになっている。したがって、凹部の側壁と環状突部との間には実質的に密閉された空間は形成されなくなるので、空間内に残留する加工油がろう付け時の加熱により噴出し、熱交換器の外観が損なわれるような不具合が確実に防止される。

また、挿通孔１４、２１の側壁１４ａ、２１ａには、該挿通孔１４、２１と外部とを連通する連通孔２６、２７が穿設されており、配管８、９と挿通孔の側壁１４ａ、２１ａとの間に残留する加工油は連通孔２６、２７を介して外部に排出されるので、配管８、９と挿通孔の側壁１４ａ、２１ａと間に残留する加工油がろう付け時の加熱により噴出するような不具合が確実に解消される。

さらに、フランジ１０の外面１０ｂには、凹部１６、２３に連通する第１の溝２８、２９が設けられている。なお、この構造は図１１と全く同一である。したがって、凹部１６、２３内に残留する加工油はフランジの外面に形成された第１の溝２８、２９を介して排出され、凹部１６、２３内に残留する加工油がろう付け時の加熱により噴出するような不具合が確実に防止される。

図１６は、本発明の第９実施態様に係る配管継手構造を示している。本実施態様においては、連通孔１４、２１の側壁１４ａ、２１ａには凹部１６、２３に開口される第２の溝３０、３１が設けられている。本実施態様においては、配管８、９と挿通孔の側壁１４ａ、２１ａとの間に残留する加工油は第２の溝３０、３１を介して外部に排出されるので、配管８、９と挿通孔の側壁１４ａ、２１ａと間に残留する加工油がろう付け時の加熱により噴出するような不具合が確実に解消される。

本発明に係る配管継手は、広範な産業分野に利用できるが、とくに熱交換器の熱交換媒体の導入出用配管の配管継手に用いて好適である。

本発明の第１実施態様に係る配管継手構造により熱交換媒体の導入出用配管が支持された熱交換器の正面図である。 図１の熱交換器のＩＩ矢視図である。 本発明の第１実施態様に係る配管継手構造の断面図である。 図３の配管継手構造のＡ部の拡大断面図である。 本発明の第２実施態様に係る配管継手構造の断面図である。 図５の配管継手構造のＢ部の拡大断面図である。 本発明の第３実施態様に係る配管継手構造の側面図である。 図７の配管継手構造の断面図である。 本発明の第４実施態様に係る配管継手構造の正面図である。 図９の配管継手構造の断面図である。 図９の配管継手構造のＸＩ矢視図である（他の実施態様の説明にも利用）。 本発明の第５実施態様に係る配管継手構造の断面図である。 本発明の第６実施態様に係る配管継手構造の断面図である 本発明の第７実施態様に係る配管継手構造の断面図である 本発明の第８実施態様に係る配管継手構造の断面図である 本発明の第９実施態様に係る配管継手構造の断面図である 従来の配管継手構造の断面図である。 図１７の配管継手構造のＣ部の拡大断面図である。

符号の説明

１ 熱交換器
２ チューブ
３ フィン
４ コア部
５、６ タンク
７ 配管継手
８ 熱交換媒体の導入用配管
８ａ、９ａ シール部
９ 熱交換媒体の導出用配管
１０ フランジ
１０ａ、１０ｂ 外面
１１、１２、１９、２０ 環状突部
１３ 直管
１４、２１ 挿通孔
１４ａ、２１ａ 挿通孔の側壁
１５、１６、２２、２３ 凹部
１５ａ、１６ａ、２２ａ、２３ａ 側壁
１７、１８、２４、２５ 隙間
２６、２７ 連通孔
２８、２９ 第１の溝
３０、３１ 第２の溝

Claims (15)

1. 配管と、該配管が挿通される挿通孔と該挿通孔の深さ方向の端部の周縁に配管の径方向に突出する環状突部が当接される凹部とを有するフランジとからなる配管継手構造において、前記凹部の側壁と環状突部との間に外部に開放された隙間を形成したことを特徴とする配管継手構造。
2. 配管と、該配管が挿通される挿通孔と該挿通孔の深さ方向の端部の周縁に、配管の径方向に突出する環状突部が当接される凹部を有するフランジとからなる配管継手構造において、前記挿通孔の側壁に該挿通孔と外部とを連通する連通孔を設けたことを特徴とする配管継手構造。
3. 配管と、該配管が挿通される挿通孔と該挿通孔の深さ方向の端部の周縁に、配管の径方向に突出する環状突部が当接される凹部を有するフランジとからなる配管継手構造において、前記フランジの外面に凹部に連通する第１の溝を設けたことを特徴とする配管継手構造。
4. 配管と、該配管が挿通される挿通孔と該挿通孔の深さ方向の端部の周縁に配管の径方向に突出する環状突部が当接される凹部とを有するフランジとからなる配管継手構造において、前記凹部の側壁と環状突部との間に外部に開放された隙間を形成するとともに、前記挿通孔の側壁に該挿通孔と外部とを連通する連通孔を設けたことを特徴とする配管継手構造。
5. 配管と、該配管が挿通される挿通孔と該挿通孔の深さ方向の端部の周縁に配管の径方向に突出する環状突部が当接される凹部とを有するフランジとからなる配管継手構造において、前記凹部の側壁と環状突部との間に外部に開放された隙間を形成するとともに、フランジの外面に凹部に連通する第１の溝を設けたことを特徴とする配管継手構造。
6. 配管と、該配管が挿通される挿通孔と該挿通孔の深さ方向の端部の周縁に、配管の径方向に突出する環状突部が当接される凹部を有するフランジとからなる配管継手構造において、前記挿通孔の側壁に該挿通孔と外部とを連通する連通孔を設けるとともに、フランジの外面に凹部に連通する第１の溝を設けたことを特徴とする配管継手構造。
7. 配管と、該配管が挿通される挿通孔と該挿通孔の深さ方向の端部の周縁に配管の径方向に突出する環状突部が当接される凹部とを有するフランジとからなる配管継手構造において、前記凹部の側壁と環状突部との間に外部に開放された隙間を形成するとともに、前記挿通孔の側壁に該挿通孔と外部とを連通する連通孔を設け、かつ、フランジの外面に凹部に連通する第１の溝を設けたことを特徴とする配管継手構造。
8. 前記凹部の内径が環状突部の外径よりも大きく形成されている、請求項１ないし７のいずれかに記載の配管継手構造。
9. 前記凹部の側壁がフランジの外面に向って拡径されるテーパ状に形成されている、請求項８の配管継手構造。
10. 前記挿通孔の側壁に凹部に開口される第２の溝が形成されている、請求項８または９の配管継手構造。
11. 前記環状突部が、配管の一部を径方向に膨出させた膨出部から形成されている、請求項１ないし１０のいずれかに記載の配管継手構造。
12. 前記環状突部の配管軸方向の厚み寸法が、前記凹部の深さ寸法よりも大きく形成されている、請求項１ないし１１のいずれかに記載の配管継手構造。
13. 前記フランジに複数の挿通孔が形成されている、請求項１ないし１２のいずれかに記載の配管継手構造。
14. 前記フランジが、熱交換器の熱交換媒体の導入出配管の接続用のフランジからなる、請求項１ないし１３のいずれかに記載の配管継手構造。
15. 前記熱交換器が、チューブとフィンとが交互に積層された積層型熱交換器からなる、請求項１ないし１４のいずれかに記載の配管継手構造。

Images