配管接头结构以及空调机的制作方法

本发明涉及将2根配管彼此连接的配管接头结构以及具备该配管接头结构的空调机。

背景技术：

在专利文献1中记载了一种管接头的结构。该管接头具有筒状的连接口主体和被拧合于连接口主体的异径筒状的扩口螺母。在连接口主体以及扩口螺母分别设置有第1卡合肋(engagementrib)以及第2卡合肋。第1卡合肋以及第2卡合肋在连接口主体与扩口螺母的连接完成时相互卡合。在该文献中记载为：通过第1卡合肋以及第2卡合肋卡合，使得一旦连接了的连接口主体与扩口螺母无法简单地拆卸。

专利文献1：日本特开2003－74768号公报

然而，在专利文献1的管接头的构造中，若对连接口主体与扩口螺母之间施加反紧固方向的强力的转矩，则第1卡合肋或者第2卡合肋被破坏，存在连接口主体与扩口螺母的连接有时松动这一课题。

技术实现要素：

本发明是为了解决上述那样的课题而完成的，其目的在于，提供能够防止配管彼此的连接松动的配管接头结构以及空调机。

本发明所涉及的配管接头结构是将2根配管彼此连接的配管接头结构，具备：联管节，与上述2根配管中的一方的配管连接，具有公螺纹部和锥状的外周面；扩口螺母，具有形成于轴向一端侧并与上述公螺纹部嵌合的母螺纹部、形成于轴向另一端侧并供上述2根配管中的另一方的配管贯通的贯通孔、形成于上述母螺纹部与上述贯通孔之间并与上述外周面之间夹着上述另一方的配管的扩口部的锥状的内周面、以及在轴向另一端形成于上述贯通孔的周围的第1环状面；筒状的套筒，将上述扩口螺母收纳为旋转自如且往复运动自如；旋转环，具有与上述第1环状面相对的第2环状面，以相对于上述联管节旋转自如的方式被安装于上述套筒；以及施力部件，构成为对上述扩口螺母向上述旋转环侧施力，在上述第2环状面设置有向上述扩口螺母侧突出的爪部，在上述第1环状面设置有朝向周向的一方而形成的卡合面和在周向与上述卡合面邻接并以朝向周向的另一方的方式倾斜而形成为螺旋状的螺旋斜面。

本发明所涉及的空调机具备：室内机，具有室内热交换器和从上述室内热交换器延伸的室内配管；以及室外机，经由延长配管与上述室内机连接，上述室内配管与上述延长配管使用本发明所涉及的配管接头结构而连接。

根据本发明，在对旋转环施加了相对于联管节的紧固方向的转矩的情况下，旋转环的爪部与扩口螺母的卡合面卡合。由此，由于该转矩从旋转环传递至扩口螺母，所以扩口螺母相对于联管节向紧固方向旋转。与此相对，在对旋转环施加了与紧固方向相反方向的转矩的情况下，该转矩不传递至扩口螺母，旋转环空转。另外，由于扩口螺母旋转自如地被收纳于筒状的套筒，所以能够防止上述相反方向的转矩不经由旋转环地施加于扩口螺母。因此，根据本发明，能够防止配管彼此的连接松动。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的空调机的简要结构的图。

图2是表示本发明的实施方式1所涉及的空调机的室内机110的结构的分解立体图。

图3是表示本发明的实施方式1所涉及的空调机的室内热交换器115以及延长配管120、121的结构的立体图。

图4是表示本发明的实施方式1所涉及的配管接头结构的部件构成的图。

图5是表示本发明的实施方式1所涉及的配管接头结构的构成的剖视图。

图6是表示本发明的实施方式1所涉及的配管接头结构的构成的立体图。

图7是表示本发明的实施方式1所涉及的配管接头结构的螺母组件(nutassembly)20的构成的分解图。

图8是表示从轴向另一端侧观察本发明的实施方式1所涉及的配管接头结构的扩口螺母30的构成的立体图。

图9是表示从轴向一端侧观察本发明的实施方式1所涉及的配管接头结构的旋转环50的构成的立体图。

图10是表示本发明的实施方式1所涉及的空调机的出厂阶段中的螺母组件20以及延长配管120的构成的立体图。

图11是表示本发明的实施方式1所涉及的空调机的出厂阶段中的螺母组件20以及延长配管120的构成的剖视立体图。

图12是表示本发明的实施方式1所涉及的盖部80的构成的立体图。

图13是表示本发明的实施方式1所涉及的盖部80的构成的剖视立体图。

图14是表示在本发明的实施方式1所涉及的配管接头结构中对旋转环50施加了紧固方向的转矩的情况下的动作的图。

图15是表示在本发明的实施方式1所涉及的配管接头结构中对旋转环50施加了与紧固方向相反方向的转矩的情况下的动作的图。

具体实施方式

实施方式1.

对本发明的实施方式1所涉及的配管接头结构以及空调机进行说明。图1是表示本实施方式所涉及的空调机的简要结构的图。如图1所示，空调机具有设置于室外的室外机100和设置于室内的室内机110。在室外机100收纳有压缩机、四通阀、室外热交换器、膨胀阀以及向室外热交换器供给空气的室外风扇。在室内机110收纳有室内热交换器和向室内热交换器供给空气的室内风扇。关于室内机110，将使用图2以及图3后述。压缩机、四通阀、室外热交换器、膨胀阀以及室内热交换器经由制冷剂配管连接为环状。由此，构成制冷剂回路。在制冷剂回路中，通过使制冷剂循环来执行制冷循环。

作为被填充至制冷剂回路的制冷剂，例如可使用hfc－32、hfo制冷剂以及r290(丙烷)等可燃性制冷剂。这里，可燃性制冷剂是指具有微燃等级以上(例如按照ashrae34的分类为2l以上)的燃烧性的制冷剂。hfc－32以及hfo制冷剂具有微燃等级或者弱燃等级的燃烧性。r290具有强燃等级的燃烧性。

另外，空调机具有将室外机100与室内机110连接的2根延长配管120、121。延长配管120、121是上述制冷剂配管的一部分。延长配管120是主要供气体制冷剂流通的气体管。延长配管121是主要供液态制冷剂或者二相制冷剂流通的液体管。2根延长配管120、121在设置空调机的工序的中途如图1所示那样与排水配管以及电线一同被捆束为1根。

图2是表示本实施方式所涉及的空调机的室内机110的构成的分解立体图。如图2所示，室内机110具有背面壳体111、前表面壳体112、吹出口壳体113、正面装饰面板114、室内热交换器115、室内风扇116以及电气部件箱117。背面壳体111、前表面壳体112以及吹出口壳体113构成室内机110的壳体。正面装饰面板114以可开闭且可卸下的方式被安装于前表面壳体112。室内热交换器115、室内风扇116以及电气部件箱117被收纳于室内机110的壳体的内部。室内热交换器115构成制冷剂回路的一部分，是进行制冷剂与室内空气的热交换的热交换器。室内风扇116是构成为向室内热交换器115供给空气的貫流风扇。在电气部件箱117收纳有各种电气部件。

图3是表示本实施方式所涉及的空调机的室内热交换器115以及延长配管120、121的构成的立体图。如图3所示，室内热交换器115具有从该室内热交换器115的主体延伸的室内配管118、119。室内配管118、119分别在室内热交换器115的制造工序中通过钎焊等与室内热交换器115的主体连接。室内配管118是主要供气体制冷剂流通的气体管。室内配管119是主要供液态制冷剂或者二相制冷剂流通的液体管。室内配管118的管径大于室内配管119的管径。另外，室内配管118的长度短于室内配管119的长度。作为气体管的延长配管120的一端与室内配管118的前端连接。作为液体管的延长配管121的一端与室内配管119的前端连接。延长配管120的管径大于延长配管121的管径。

接下来，对于将室内配管118与延长配管120连接的气体管侧的配管接头结构进行说明。将室内配管119与延长配管121连接的液体管侧的配管接头结构除了尺寸不同之外，与气体管侧的配管接头结构同样，因而省略说明。

图4是表示本实施方式所涉及的配管接头结构的部件构成的图。图5是表示本实施方式所涉及的配管接头结构的构成的剖视图。图6是表示本实施方式所涉及的配管接头结构的构成的立体图。在图6中，示出了对后述的套筒70进行了透视时的构成。

如图4～图6所示，配管接头结构具有联管节(union)10和与联管节10连接的螺母组件20。联管节10以及螺母组件20各自的轴向为图4以及图5的左右方向。存在将图4以及图5的左侧称为联管节10以及螺母组件20各自的轴向一端侧的情况。另外，存在将图4以及图5的右侧称为联管节10以及螺母组件20各自的轴向另一端侧的情况。

联管节10被安装于室内配管118(在图4～图6中未图示)的前端。联管节10是在轴向一端侧具备供室内配管118的前端插入的插入孔11、在轴向另一端侧具备公螺纹部13的所谓的单面联管节(single-sidedinsertionunion)。联管节10为金属制。联管节10与被插入至插入孔11的室内配管118在室内热交换器115的制造工序中通过钎焊等接合。另外，联管节10具有正六棱柱状的头部12和形成于轴向另一端侧的前端部的锥状的外周面14。也存在将联管节10称为扩口螺栓的情况。

螺母组件20被安装于延长配管120。螺母组件20是包括后述的扩口螺母30的组装部件。关于空调机的出厂阶段中的螺母组件20以及延长配管120的结构，将使用图10～图13后述。在延长配管120的一端形成有被加工成圆锥状的扩口部120a。

图7是表示本实施方式所涉及的配管接头结构的螺母组件20的构成的分解图。如图5以及图7所示，螺母组件20具有扩口螺母30、挡圈40、旋转环50、螺旋弹簧60以及套筒70。扩口螺母30、挡圈40、旋转环50、螺旋弹簧60以及套筒70均为金属制。扩口螺母30、挡圈40、旋转环50、螺旋弹簧60以及套筒70各自的轴向是图5以及图7的左右方向。存在将图5以及图7中的左侧称为扩口螺母30、挡圈40、旋转环50、螺旋弹簧60以及套筒70各自的轴向一端侧的情况。另外，存在将图5以及图7中的右侧称为扩口螺母30、挡圈40、旋转环50、螺旋弹簧60以及套筒70各自的轴向另一端侧的情况。

扩口螺母30在轴向一端侧具有与联管节10的公螺纹部13嵌合的母螺纹部31，在轴向另一端侧具有供延长配管120贯通的贯通孔32。在扩口螺母30的轴向上，在母螺纹部31与贯通孔32之间形成有锥状的内周面33，该锥状的内周面33与联管节10的外周面14之间夹着延长配管120的扩口部120a。另外，扩口螺母30在轴向一端侧具有外径相对小的小外径部34，在轴向另一端侧具有外径大于小外径部34的凸缘状的大外径部35。小外径部34以及大外径部35均具有圆筒状的外周面。在小外径部34与大外径部35之间的阶梯差形成有与螺旋弹簧60的轴向另一端抵接的抵接面39。

图8是表示从轴向另一端侧观察本实施方式所涉及的配管接头结构的扩口螺母30的构成的立体图。如图8所示，在扩口螺母30的轴向另一端设置有第1环状面36，该第1环状面36呈环状地形成于贯通孔32的开口端的周围。在第1环状面36形成有卡合面37和在周向与卡合面37邻接的螺旋斜面38。卡合面37形成为以朝向周向的一方的方式倾斜。若将与扩口螺母30的轴向垂直的平面作为基准面，则卡合面37相对于基准面的倾斜角度θ1约为90°。卡合面37构成为当旋转环50向紧固方向旋转时与后述的爪部56卡合。螺旋斜面38以朝向与卡合面37的朝向相反的方向、即周向的另一方的方式倾斜而形成为螺旋状。螺旋斜面38相对于上述基准面的倾斜角度θ2小于卡合面37的倾斜角度θ1(θ2＜θ1)。螺旋斜面38构成为当旋转环50向与紧固方向相反的方向旋转时使爪部56沿周向滑动。

螺旋斜面38的卷绕方向(helicaldirection)与母螺纹部31的卷绕方向相同。在本实施方式中，由于公螺纹部13为右旋螺纹，所以母螺纹部31的螺旋槽形成为右旋螺旋状。因此，螺旋斜面38形成为右旋螺旋状。这里，右旋螺旋是指当沿着螺旋轴观察时若向右旋方向即顺时针方向旋动则进入至深部的螺旋。

在本实施方式中，向相互相对的方向倾斜的卡合面37以及螺旋斜面38的组在周向等间隔地设置有3组。卡合面37以及螺旋斜面38的组的数量可以为1组、2组或者4组以上。

返回至图5以及图7，套筒70具有圆筒状的形状。在套筒70的内周侧以旋转自如且往复运动自如的方式收纳扩口螺母30的整体。套筒70在轴向一端侧具有供扩口螺母30的小外径部34滑动自如地嵌入的小内径部71，在轴向另一端侧具有供扩口螺母30的大外径部35滑动自如地嵌入的大内径部72。小内径部71的内径与扩口螺母30的小外径部34的外径相同或者比其大、且小于扩口螺母30的大外径部35的外径。大内径部72的内径与扩口螺母30的大外径部35的外径相同或者比其大。在套筒70的内周侧，在小内径部71与大内径部72之间的阶梯差形成有对螺旋弹簧60的轴向一端进行支承的支承面73。

在套筒70的内周面中的靠轴向另一端的位置形成有在周向延伸的内周槽74。在套筒70的外周面中的靠轴向一端的位置形成有在周向延伸的盖部槽75。在盖部槽75嵌入后述的盖部80的爪84。

旋转环50是具有供延长配管120在轴向贯通的贯通孔53的环状的部件。另外，旋转环50在轴向一端侧具有圆筒状的插入部51，例如在轴向另一端侧具有正六棱柱状的头部52。插入部51从套筒70的轴向另一端侧插入至大内径部72。在插入部51的外周面形成有在周向延伸的外周槽54。头部52未被插入至套筒70，在套筒70的轴向另一端侧凸出。扩口螺母30以及旋转环50中的沿套筒70的径向观察从套筒70露出的仅是旋转环50的头部52。

挡圈40是防止旋转环50从套筒70脱落的部件。挡圈40具有c字形或者o字形的形状。挡圈40的内周部以滑动自如的方式嵌入至旋转环50的外周槽54。挡圈40的外周部以滑动自如的方式嵌入至套筒70的内周槽74。由此，旋转环50借助挡圈40被安装为相对于套筒70旋转自如且无法插拔。旋转环50相对于联管节10也旋转自如。

旋转环50也可以通过压入而被安装于套筒70。该情况下，旋转环50以无法插拔的方式被固定于套筒70，旋转环50以及套筒70相对于联管节10旋转自如。在旋转环50通过压入被安装于套筒70的情况下，由于能够省略挡圈40，所以能够减少螺母组件20的部件个数。

图9是表示从轴向一端侧观察本实施方式所涉及的配管接头结构的旋转环50的构成的立体图。如图9所示，在旋转环50的插入部51的轴向一端设置有第2环状面55，该第2环状面55呈环状地形成于贯通孔53的开口端的周围。第2环状面55被配置为在套筒70内与扩口螺母30的第1环状面36相对。在第2环状面55，向轴向一端侧即扩口螺母30侧突出形成有至少1个爪部56。爪部56具有前端平坦的梯形的形状。在本实施方式中，在周向等间隔地设置有3个爪部56。爪部56的个数与卡合面37以及螺旋斜面38的组的数量相同或者比其少。爪部56、卡合面37以及螺旋斜面38作为从旋转环50向扩口螺母30传递一个方向的转矩而不传递相反方向的转矩的棘轮机构发挥功能。

返回至图5以及图7，螺旋弹簧60被配置于扩口螺母30的小外径部34的外周侧且套筒70的内周侧。螺旋弹簧60是压缩螺旋弹簧。螺旋弹簧60的轴向一端被形成于套筒70的支承面73支承。螺旋弹簧60的轴向另一端与形成于扩口螺母30的抵接面39抵接。扩口螺母30被螺旋弹簧60相对于套筒70向旋转环50侧施力。由此，由于扩口螺母30的第1环状面36与旋转环50的第2环状面55被相互按压，所以第2环状面55的爪部56总是与第1环状面36的卡合面37或者螺旋斜面38接触。螺旋弹簧60是对扩口螺母30向旋转环50侧施力的施力部件的一个例子。

接下来，对空调机的出厂阶段中的螺母组件20以及延长配管120的结构进行说明。在空调机的出厂阶段中，螺母组件20以及延长配管120可以被捆包为在延长配管120的至少一端安装有螺母组件20的带螺母配管。图10是表示本实施方式所涉及的空调机的出厂阶段中的螺母组件20以及延长配管120的构成的立体图。图11是表示本实施方式所涉及的空调机的出厂阶段中的螺母组件20以及延长配管120的构成的剖视立体图。如图10以及图11所示，在空调机的出厂阶段中的延长配管120的一端安装有螺母组件20。在螺母组件20以装卸自如的方式安装有树脂制的盖部80。通过将盖部80安装于螺母组件20，可保护延长配管120的一端的扩口部120a，并且螺母组件20的位置被固定于延长配管120的一端。

图12是表示本实施方式所涉及的盖部80的构成的立体图。图13是表示本实施方式所涉及的盖部80的构成的剖视立体图。如图12以及图13所示，盖部80具有圆筒形状的侧壁部81、将侧壁部81的轴向一端封闭的底面部82、以及从底面部82的中心部朝向轴向另一端侧突出的突出部83。突出部83构成为在其与扩口螺母30的锥状的内周面33之间夹着延长配管120的扩口部120a。

在侧壁部81形成有向内周侧突出的爪84。在本实施方式中，3个爪84在周向等间隔地配置。在将盖部80安装于螺母组件20时，3个爪84分别嵌入至套筒70的盖部槽75。

接下来，对本实施方式所涉及的配管接头结构的动作进行说明。在将室内配管118与延长配管120连接时，通过使用扳手以及扭力扳手，来对联管节10的头部12与旋转环50的头部52之间施加紧固方向的转矩。这里，由于扩口螺母30被旋转自如地收纳于套筒70，所以转矩不直接施加于扩口螺母30，仅经由旋转环50对扩口螺母30施加转矩。另外，旋转环50的爪部56借助螺旋弹簧60的作用力而总是与扩口螺母30的卡合面37或者螺旋斜面38接触。

图14是表示在本实施方式所涉及的配管接头结构中对旋转环50施加了紧固方向的转矩的情况下的动作的图。如图14所示，在对旋转环50施加了紧固方向的转矩的情况下(箭头a1)，旋转环50的爪部56与扩口螺母30的卡合面37卡合。由此，由于紧固方向的转矩从旋转环50传递至扩口螺母30，所以扩口螺母30相对于联管节10向紧固方向旋转(箭头a2)。由此，在联管节10的外周面14与扩口螺母30的内周面33之间夹着延长配管120的扩口部120a，将室内配管118与延长配管120连接。

图15是表示在本实施方式所涉及的配管接头结构中对旋转环50施加了与紧固方向相反方向的转矩的情况下的动作的图。如图15所示，在对旋转环50施加了与紧固方向相反方向的转矩的情况下(箭头a3)，旋转环50的爪部56不与卡合面37卡合，而在扩口螺母30的螺旋斜面38沿周向滑动。爪部56反复进行在螺旋斜面38沿周向滑动并在卡合面37滑落、在下一个螺旋斜面38沿周向滑动这一动作。由此，施加于旋转环50的与紧固方向相反方向的转矩不从旋转环50传递至扩口螺母30，旋转环50空转。伴随着旋转环50的旋转，扩口螺母30与联管节10一同以与卡合面37的轴向高度相等的移动幅度在轴向进行往复运动(箭头a4)。这样，在对旋转环50施加了与紧固方向相反方向的转矩的情况下，该转矩不传递至扩口螺母30。因此，能够防止扩口螺母30相对于联管节10例如被人为松动。

如以上说明那样，本实施方式所涉及的配管接头结构是将室内配管118与延长配管120连接的配管接头结构。配管接头结构具备联管节10、扩口螺母30、筒状的套筒70、旋转环50以及螺旋弹簧60。联管节10与室内配管118连接，具有公螺纹部13和锥状的外周面14。扩口螺母30具有形成于轴向一端侧并与公螺纹部13嵌合的母螺纹部31、形成于轴向另一端侧并供延长配管120贯通的贯通孔32、形成于母螺纹部31与贯通孔32之间并在其与外周面14之间夹着延长配管120的扩口部120a的锥状的内周面33、以及在轴向另一端形成于贯通孔32的周围的第1环状面36。套筒70将扩口螺母30收纳为旋转自如且往复运动自如。旋转环50具有与第1环状面36相对的第2环状面55，并以相对于联管节10旋转自如的方式被安装于套筒70。螺旋弹簧60构成为向旋转环50侧对扩口螺母30施力。在第2环状面55设置有向扩口螺母30侧突出的爪部56。在第1环状面36设置有朝向周向的一方形成的卡合面37和在周向与卡合面37邻接并以朝向周向的另一方的方式倾斜而形成为螺旋状的螺旋斜面38。这里，室内配管118以及延长配管120是配管的一个例子。螺旋弹簧60是施力部件的一个例子。

根据该结构，在对旋转环50施加了相对于联管节10的紧固方向的转矩的情况下，旋转环50的爪部56与扩口螺母30的卡合面37卡合。由此，由于该转矩从旋转环50传递至扩口螺母30，所以扩口螺母30相对于联管节10向紧固方向旋转。与此相对，在对旋转环50施加了与紧固方向相反方向的转矩的情况下，该转矩不传递至扩口螺母30，旋转环50空转。另外，由于扩口螺母30以旋转自如的方式被收纳于筒状的套筒70，所以能够防止上述相反方向的转矩不经由旋转环50而施加于扩口螺母30。因此，根据本实施方式，能够防止配管彼此的连接例如被人为松动、一旦连接了的配管彼此例如被人为卸下。

在本实施方式所涉及的配管接头结构中，卡合面37可以构成为在旋转环50相对于联管节10向紧固方向旋转时与爪部56卡合。另外，螺旋斜面38可以构成为在旋转环50相对于联管节10向与紧固方向相反的方向旋转时使爪部56在周向滑动。

在本实施方式所涉及的配管接头结构中，螺旋斜面38的卷绕方向可以与母螺纹部31的卷绕方向相同。

另外，本实施方式所涉及的空调机具备：室内机110，具有室内热交换器115和从室内热交换器115延伸的室内配管118；以及室外机100，经由延长配管120与室内机110连接。室内配管118与延长配管120使用本实施方式所涉及的配管接头结构而连接。

根据该结构，由于能够防止室内配管118与延长配管120的连接松动，所以能够防止制冷剂泄露至室内。例如，若制冷剂漏出至密闭状态的室内，则难以使泄露出的制冷剂扩散至大气中。因此，通过在室内配管118与延长配管120的连接中使用本实施方式所涉及的配管接头结构，能够起到特别好的效果。

特别是在使用了可燃性制冷剂的空调机中，需要更可靠地防止制冷剂泄漏至室内。因此，通过在使用了可燃性制冷剂的空调机中采用本实施方式所涉及的配管接头结构，能够起到特别好的效果。

附图标记说明：

10…联管节；11…插入孔；12…头部；13…公螺纹部；14…外周面；20…螺母组件；30…扩口螺母；31…母螺纹部；32…贯通孔；33…内周面；34…小外径部；35…大外径部；36…第1环状面；37…卡合面；38…螺旋斜面；39…抵接面；40…挡圈；50…旋转环；51…插入部；52…头部；53…贯通孔；54…外周槽；55…第2环状面；56…爪部；60…螺旋弹簧；70…套筒；71…小内径部；72…大内径部；73…支承面；74…内周槽；75…盖部槽；80…盖部；81…侧壁部；82…底面部；83…突出部；84…爪；100…室外机；110…室内机；111…背面壳体；112…前表面壳体；113…吹出口壳体；114…正面装饰面板；115…室内热交换器；116…室内风扇；117…电气部件箱；118、119…室内配管；120、121…延长配管；120a…扩口部。