JP5266956B2 - 両用管継手、この両用管継手用の専用工具、冷凍装置、分離型空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、軸心方向の両側に螺合部を備えた継手本体と、継手本体に接続される配管に外装された状態で継手本体の螺合部に螺合される螺合部を備えた二つの結合部材とを備えた両用管継手に関する。

内部に流体を流す流体管に対し用いられる管継手としては、一方にろう付で配管を接続する配管接続口が設けるとともに他方に結合部材（ナット）を螺合させることによりねじ込み式に配管を接続可能とした片用管継手がある。また、両側に螺合部を設けるとともに両側ともに結合部材を螺合させることによりねじ込み式に配管を接続可能とした所謂両用管継手と称するものがある。図１３は、後者の両用管継手を使用した分離型空気調和機における配管例であって、特許文献１に記載されている。

この図に示されているように、従来の分離型空気調和機においては、室内ユニット１０１には、室内熱交換器から配管１０２が機外に導出され、この配管１０２の先端にフレア式の片用管継手１０３が接続されている。この片用管継手１０３は、室内ユニット１０１の接続部として形成されている。また、室外ユニット１０５には、フレア式の片用管継手１０６が接続部として形成されている。そして、このような内外の接続部に対し、第１接続配管（連絡配管）１０４及び第２接続配管１０７が接続されるととともに、第１接続配管１０４の先端と第２接続配管１０７の先端とが接続されて、室内ユニット１０１と室外ユニット１０５とが接続されている。この場合において、第１接続配管１０４と第２接続配管１０７との先端部同士の接続には、食い込み式の両用管継手１０８が用いられている。なお、両用管継手の公知例としては、特許文献１以外に、管継手の詳細構造が記載された特許文献２を掲げることもできる。

ところで、上記の配管接続例に用いられる片用管継手１０３，１０６及び両用管継手１０８は、締結工具で結合部材（ナットと言われる場合もある）の締付トルクが締結完了を示す値に到達するまで締め付けられて締結作業を終了し、配管接続作業が終了されていた。そして、配管接続作業終了後は、作業終了時の状態のままで使用されていた。したがって、配管接続が完了した管継手に対しスパナ、レンチなどの汎用締結工具を用いれば、誰でもが簡単に管継手の螺合部を緩めたり、螺合部を緩めて配管を取り外したりすることができるようになっていた。
特開平１１−１４１９２１号公報 特開２００７−１２０７４１号公報、図９

しかしながら、近年冷凍装置の冷媒として多用されているフロンガスは、大気に放出された場合にオゾン層破壊や地球温暖化などの弊害を生ずるため、その取り扱いが年々厳格になっている。最近では、管継手により配管接続された部分については、簡単に取り外しできないような構造が必要とされている。

また、図１３において、室内ユニット１０１が天井裏に設置される場合には、緩めることができない構造の管継手の使用が求められている。ところがこのような要望に応えて、室内ユニット１０１から導出される配管１０２と第１接続配管１０４とを接続する適切な管継手が存在しない。なお、室内ユニット１０１が天井裏に設置されている場合において、天井裏でろう付をすることは火災予防上万全の注意をする必要があった。

本発明は、このような背景に基づきなされたものであって、配管接続完了後は汎用の締結工具を用いて接続部を緩めることができないようにした両用管継手を提供することを目的とする。また、本発明は、このような管継手における螺合部を解除する専用工具、並びに、これら管継手を利用した冷凍装置及び空気調和機を提供することを目的とする。

本発明に係る両用管継手は、上記課題を解決するものであって、軸心方向の両側に螺合部を備えた継手本体と、継手本体に接続される配管に外装された状態で継手本体の螺合部に螺合される螺合部を備えた二つの結合部材とを備え、この結合部材が継手本体に対し螺合されることにより継手本体を介して二つの配管が接続されるように構成された両用管継手であって、各結合部材は、軸心部を縦貫する配管貫通孔と、結合部材を二分するように径方向に円盤状のスリットが形成された円盤状スリット部と、円盤状スリット部と配管貫通孔との間に形成された薄肉管状の管状連結部と、汎用の締結工具で把持可能とするように一対又は複数の対向する２平面からなる把持面を外表面に備えた把持部とを有し、前記結合部材における円盤状スリット部の反継手本体側は、前記把持部に形成され、前記結合部材における前記円盤状スリット部の継手本体側は、継手本体に螺合される前記螺合部を備えるとともに継手本体と配管とを気密に接合するための配管接続機構を構成する管接続部に形成され、前記把持部のうちの少なくとも把持面を含む部分は、配管接続の過程において、継手本体に対し結合部材を締め付ける回転トルクが締結完了を示す値に到達したときに、前記管状連結部において回転トルクにより分断されるように構成され、さらに、前記管接続部の反継手本体側の端面には専用工具を係合させるための複数の係合穴部が軸方向に穿設されるとともに、前記把持部には、前記係合穴部に対応する位置に、把持部を貫通する複数の係合穴部を加工するための加工用穴が穿設されていることを特徴とする。

ここで分断とは、一体的に形成されている箇所が切断又は破断される場合、別体として加工されたもの同士が接着、噛合せ等の係合手段により接合されている物において、この接合部が切断又は破断される場合、通常使用状態では係合しているが一定条件の下では係合しなくなるような物において、一定条件の下で係合しなくなるような場合などをいう。最後に掲げたものは、例えば、継手本体に対し結合部材を締め付ける回転トルクが締結完了を示す値になった場合に、把持面と螺合部と間に形成されている連結機構が作用して、把持面からの回転トルクが螺合部に伝達されなくなるような場合である。

このような構成上の特徴を有する本発明に係る両用管継手によれば、軸心方向の両側に螺合部を備えた継手本体に対し、両側それぞれに配管を接続することができる。また、前記把持部のうちの少なくとも把持面を含む部分は、配管接続の過程で分断されるように構成されているので、配管接続完了後は汎用の締結工具を用いることができなくなり、容易に管継手の螺合部を緩めたり、螺合部を緩めて配管を取り外したりすることができなくなる。この結果、不用意な冷媒ガス漏れや、大気への放出が回避される。なお、継手本体と結合部材との螺合部を緩める必要が生じた場合には、専門業者に依頼せざるを得なくなるので、フロンガスの大気への無用な放出が削減される。

また、把持部の把持面を含む部分は、継手本体に対し結合部材を締結するための回転トルクが締結完了を示す値に到達したときに、回転トルクにより分断されるように構成されているので、結合部材を締め付ける作業の終了と同時に前記把持面を含む部分が分断されるので作業が簡略化される。なお、前記把持面を含む部分が分断されると急激に回転トルクが低下するので、作業者はこの点に注意を要する。

前記結合部材は、軸心部を縦貫する配管貫通孔と、結合部材を二分するように径方向に円盤状のスリットが形成された円盤状スリット部と、円盤状スリット部と配管貫通孔との間に形成された薄肉管状の管状連結部とを有し、前記結合部材における円盤状スリット部の反継手本体側は、前述の把持部に形成され、前記結合部材における前記円盤状スリット部の継手本体側は、継手本体に螺合される前記螺合部を備えるとともに継手本体と配管とを気密に接合するための配管接続機構を構成する管接続部に形成されている。したがって、結合部材を締め付ける回転トルクが締結完了を示す値に到達することにより、継手本体に螺合する管接続部から汎用の締結工具で把持していた把持部全体が分断されて、結合部材の締結工程が終了する。また、これにより、配管接続完了後は容易に継手本体に螺合する管接続部を取り外すことができなくなる。なお、把持部は配管上で自由に位置移動できる状態となるが、配管上に残ることによる格別の問題は存在しない。

さらに、前記管接続部の反継手本体側の端面には専用工具を係合させるための複数の係合穴部が穿設されているので、この係合穴部に係合する係合突部を備えた専用工具を用いることにより、管接続部を容易に緩めることができる。また、円盤状スリット部は、薄くてもよいので、管継手をコンパクトにすることができる。

また、前記把持部における前記係合穴部に対応する位置に、把持部を貫通する係合穴部を加工するための複数の加工用穴が穿設されているので、把持部の存在にも拘わらず、係合穴部を把持部の反継手本体側から加工することができる。また、加工用穴の穴径を係合穴部の穴径と同一とすることにより、両者を同時に加工することができる。

また、前記係合穴部は、所定円周上において等間隔に形成されていることが好ましい。このように構成すると、この係合穴部に係合する係合突部を備えた専用工具を用いる場合に、専用工具に設けられる係合突部を管接続部の任意の係合穴部に係合させることができるので、使用勝手がよい。

また、前記継手本体は、締結完了状態において結合部材の管接続部全体を内部に収納する筒状部を有し、前記結合部材は、締結完了状態において円盤状スリット部が前記筒状部の端部に略一致する位置に配置されていることが好ましい。このように構成すれば、結合部材の締結工程完了と同時に管状連結部が切断され、継手本体内に管接続部全体が収納された状態となって、把持部が分断されるので、より一層誰でもが簡単に螺合部を緩めたり、螺合部を緩めて配管を取り外したりすることができないようになる。

また、本発明に係る専用工具は、前述のように管接続部の反継手本体側の端面に係合穴部が形成され両用管継手に用いられるものであって、前記配管の径より大きい径の半円状穴が軸心部に形成された略半円盤状の基体部と、この基体部に取り付けられた柄部と、前記基体部の側面に形成された、係合穴部に係合する係合突部とを有することを特徴とする。したがって、この専用工具を用いることにより、把持部を配管から取り外すことを必要とせずに、継手本体に螺合された管接続部を取り外すことができるので、配管のやり直しを容易に行うことができる。

また、本発明に係る冷凍装置は、上述の両用管継手を冷媒回路に使用するものである。したがって、冷凍装置の耐久性を向上させることができる。
また、本発明に係る一つの課題解決手段である分離型空気調和機は、室内に設置される室内ユニットと室外に設置される室外ユニットとが現地施工の連絡配管により接続される分離型空気調和機であって、前記連絡配管接続のために上述の両用管継手が使用されていることを特徴とする。このように構成することにより、室内外ユニット間を連絡配管により接続した場合に、配管接続後に容易に配管を外すことができないようにすることができる。

本発明に係る他の課題解決手段である分離型空気調和機は、天井裏に設置される室内ユニットと室外に設置される室外ユニットとが現地施工の連絡配管により接続される分離型空気調和機であって、この連絡配管が上述の両用管継手により天井裏で接続されていることを特徴とする。このように構成することにより、上述の両用管継手を用いることにより、天井裏において、ろう付作業を行うことなく、かつ容易配管を取り外すことができないように内ユニットと連絡配管との接続を行うことができる。

本発明に係る両用管継手によれば、軸心方向の両側に螺合部を備えた継手本体に対し、結合部材を螺合することにより容易に配管を接続することができる。また、結合部材は、薄肉管状の管状連結部を形成するように円盤状スリット部が形成され、円盤状スリット部の継手本体側に配管接続機構を構成する管接続部が構成され、円盤状スリット部の反継手本体側に把持部が形成されている。そして、把持部は、回転トルクが締結完了を示す値に到達したときに前記把持面を含む部分が分断されるので、配管を容易に取り外すことができなくなる。これにより、フロンガスの大気への無用な放出を削減することができる。なお、管接続部の反継手本体側端面に専用工具を係合させるための係合穴部が軸方向に穿設されているので、専用工具を用いれば配管を取り外すこともできる。また、係合穴部を加工するための複数の加工用穴が把持部を貫通して穿設されているので、係合穴部を把持部の反継手本体側から加工することができる。

（実施の形態１）
実施の形態１に係る管継手について、図１〜図６に基づき説明する。実施の形態１に係る管継手は、ヒートポンプ式温水装置などの冷凍装置の冷媒回路に使用される食い込み式の両用管継手であって、その構成を図１に示す。図１はこの両用管継手の締結開始時の状態における部分断面図である。本両用管継手は、図１に示されるように、軸心方向の両側に螺合部を備えた継手本体と１と、継手本体１に接続する配管Ｐに外装された状態で継手本体の螺合部に螺合される螺合部を備えた二つの結合部材２と、結合部材２に一体に形成されたフェルール３とから形成されている。また、この両用継手は、継手本体１の軸方向中心線Ａ−Ａを挟んで対称的に形成されている。したがって、以下の説明においては、結合部材２、フェルール３及びこれらの機能については右側のものについてのみ説明し、左側のものについての説明は、重複を避け、その説明を省略する。さらに、この右側のものを説明するにあたり、前後の方向をいうときは、継手本体１側、例えば、図１における左側を前側とし、結合部材２側、すなわち、図１における右側を後側とする。また、この点については、後述する各実施の形態においても同様とする。

継手本体１は、図１に示すように、軸方向中心線Ａ−Ａを挟んで対称的な形状をしている。軸方向の中心部を基部１１とし、左右に配管を食い込み式接続するための配管接続構造が形成されている。そのために、基部１１の左右には、結合部材２を螺合する螺合部としての雌ねじ１２ａを内周面に形成した雌ねじ筒部１２が形成されている。なお、基部１１及び左右の雌ねじ筒部１２の外形はこれら三つの部分が一体となった六角ナット形状に形成され、汎用工具を用いて把持しやすいように形成されている。

また、継手本体１は、基部１１の両側面からそれぞれの雌ねじ筒部１２内に突出する軸部１３が形成されている。そして、突出する両軸部１３の外周側には、それぞれ結合部材２の保護筒部２６を差し込むための環状空間部１４が形成されるとともに、軸部１３から基部１１にかけての軸心部には配管接続時に配管Ｐを差し込む差込口１５が形成されている。さらに、両差込口１５の間には、連通孔１６が形成されている。なお、差込口１５と連通孔１６との間には段部（カウンターボア）１７が形成されている。段部１７は、差込口１５に差し込まれた配管Ｐの先端部を段部１７に当接させることにより、配管Ｐの先を所定位置に保持するものである。

また、両差込口１５の入口部にはカム面１８が形成されている。カム面１８は、基部側において差込口１５に連なり、反基部側に向けて径が大きくなる円錐状に形成されている。カム面１８の管継手の軸心に対する傾斜角度は、後述するフェルール３の先端部のテーパ面３２より大きく形成されている。

前述のように、継手本体１の左右に二つの結合部材２が螺合されるが、これら結合部材２は、同一構造のものであって向きを変えて取り付けられているものである。以下この結合部材について説明するが、左右の結合部材は同一構造であるので、前述のように図１における右側に螺合されているものについて説明する。

結合部材２は、図１に示すように、軸心に配管Ｐを貫通させる配管貫通孔２１が形成されるとともに、結合部材２を二分するように径方向の切れ目を有する円盤状スリット部２２が形成されている。そして、円盤状スリット部２２の継手本体側に継手本体１に螺合されるとともに配管接続機構を備えた管接続部２３が形成され、円盤状スリット部２２の反継手本体側に汎用の締結工具で把持可能とするように形成された把持部２４が形成されている。なお、円盤状スリット部２２の軸方向の位置は、継手本体１に対し結合部材２を締結した状態において、継手本体１、すなわち、筒状部を成す雌ねじ筒部１２の結合部材側端部の位置と略一致するように配置されている。

また、管接続部２３は、基部２５を有し、この基部２５の継手本体側にフェルール３の外周を保護する保護筒部２６が形成されている。保護筒部２６から基部２５にかけての外周には継手本体１と螺合する螺合部としての雄ねじ２５ａが形成されている。

また、把持部２４は、外形が汎用の締結工具で把持可能とするように六角ナット状に形成されている。そして、円盤状スリット部２２と配管貫通孔２１との間に、薄肉の管状部からなる管状連結部２７が形成されている。管状連結部２７により、管接続部２３と把持部２４とが連結されている。管状連結部２７は、把持部２４を締め付ける結合部材２の締付トルクが締結完了を示す値まで大きくなると切断される強度に設計されている。ここで、この実施の形態における配管接続機構は、前述のフェルール３、雄ねじ２５ａなどをいう。

また、管接続部２３の反継手本体側の面には、後述する特別の工具の係合部と係合する係合部として、断面が円形で所定深さの４個の係合穴部５１が形成されている。また、把持部２４には、前記係合穴部５１を把持部２４の反継手本体側から加工可能とする加工用穴５２が形成されている。この加工用穴５２は、係合穴部５１と相対向する位置に加工されており、所定円周上において等間隔に４個形成されている。

フェルール３は、図２に示すように、軸心に配管Ｐを貫通させる貫通孔３１が形成された環状物であり、後端部において径方向に延びる薄肉部４を介し基部２５に連結されて、結合部材２と一体的に形成されている。

また、フェルール３は、軸方向の断面で見ると、図２に示すように、後部が略一定の肉厚に形成され、前部が先端に向かうにつれ薄くなるように外周面がテーパ面３２に形成されている。このテーパ面３２の傾斜角度は前述のカム面１８の傾斜角度よりやや小さい角度に形成されている。また、フェルール３の後端面３３は、内周側から径方向外方に窪む第１ノッチ３４を介して基部２５に形成された押圧面２８と対峙するように形成されている。第１ノッチ３４は、第１ノッチ３４の尖端部、つまり外周側部分は、略Ｖ字状に形成され、第１ノッチ３４の内周側部分は、前後面が軸線に垂直な平面を成すように形成されている。また、より詳しく見ると、尖端部分には僅かな直線部３４ａが形成されている。

一方、フェルール３の後部の外周面と薄肉部４の前面側（すなわちフェルール３の先端側）とは、図２に図示されるように、軸方向の断面で見て略直角に連結されている。また、この直角の角部は、フェルール３から薄肉部４に跨る後端面３３を後部側の面とし、フェルール３の円筒状外周面から薄肉部４の前面側の平面に至る面を前部側の面とするものであって、この部分の断面形状から分かるように、エッジ状の切込４１を成す。また、この切込４１により局部的に肉厚が薄くなる最薄肉部４２が形成されている。このため、結合部材２に対し軸方向の力が作用すると、この最薄肉部４２に応力集中が生起される。

また、フェルール３の先端付近の内周面には第２ノッチ３５が設けられ、フェルール３の後端側よりの内周面には第３ノッチ３６が設けられている。第２ノッチ３５は、この第２ノッチ３５の先端側部分３ａの変形を容易にするためのものである。また、第２ノッチ３５は、軸心方向の断面形状が直角三角形であって、後側の切込面が軸心と直角となるように形成されている。また、この第２ノッチ３５は、結合部材２を手回しで締め付ける段階において、第２ノッチ３５の先端側部分３ａを配管Ｐと差込口１５との間に楔状に差し込んで配管Ｐを仮止め可能としている。また、第２ノッチ３５における後側の切込面と内周面との交差部がエッジ部３ｂをなし、このエッジ部３ｂがフェルール３における先端部の配管Ｐへの食い込みを行うようになっている（図３（ｃ）参照）。

第３ノッチ３６は、外周側の辺が短い台形であって略Ｖ字状であり、前述の第１ノッチ３４の尖端部分と同一の形状に形成されている。つまり、前述の第１ノッチ３４は、この第３ノッチ３６のＶ字状の両側を軸線に垂直な平面を成すように形成した形状である。また、尖端部が略Ｖ字状の第３ノッチ３６が形成されていることにより、第３ノッチ３６の外周側の辺（すなわち、尖端部分）とフェルール３の後部の外周面との間に薄肉の環状薄肉部３７（図２参照）を形成している。このように第３ノッチ３６が形成されて環状薄肉部３７が形成されることにより、フェルール３の先端側のエッジ部３ｂが配管Ｐに食い込むように変形するとともに、後端面３３の内周側縁部を形成するエッジ部３ｃが配管Ｐに食い込むように変形する。したがって、フェルール３全体が第３ノッチ３６を挟んで両端が軸心側に変形している（図３（ｃ）参照）。このように、先端部のエッジ部３ｂの食い込み以外に後端部のエッジ部３ｃを配管Ｐに食い込むように変形させるのは、配管Ｐを抜けないように保持するとともに、配管Ｐを伝達する振動がエッジ部３ｂに伝達されることを抑止し、先端部おけるエッジ部３ｂの食い込みによるシール機能及び配管保持機能を高く維持するためである。

以上の構成において、配管Ｐは銅管により形成され、継手本体１、結合部材２及びフェルール３は黄銅製材料から形成されている。これらは、冷凍装置用材料として最適であり、汎用性のあるものである。

次に、以上のように構成される本両用管継手による配管接続方法について、図１及び図３〜図６に従い説明する。なお、以下の説明は、図１における右側の配管接続と左側の配管接続は対称的に行われる点で相違するのみであるので、右側の配管接続を念頭において説明する。

本両用管継手による配管Ｐの接続は、結合部材２の配管貫通孔２１に配管Ｐを差し込み、結合部材２を配管Ｐに外装する。そして、配管Ｐの先端部をフェルール３の貫通孔３１を通して差込口１５に挿入し、その先端を段部１７に当接させた状態として結合部材２を継手本体１に螺合する。この状態が図１である。

この状態から結合部材２を手回しで締め付けていくと、フェルール３の先端側部分３ａがカム面１８に当接し、この状態からさらに結合部材２を締め付けていくと、フェルール３の先端側部分３ａが配管Ｐと差込口１５との間に押し込まれ、配管Ｐの仮止めが行われる。この状態が図３（ａ）である。

そして、その後は、フェルール３の第２ノッチ３５の前側の部分のテーパ面３２がカム面１８に当接するため、結合部材２を締め付けるには大きな回転トルクを必要とする。したがって、この段階から後の工程では汎用の締結工具を使って結合部材２を継手本体１に締め付ける。この締め付けにより従来例の場合と同様に、フェルール３の先端部がカム面１８に押し付けられた状態で結合部材２が締め付けられることにより、薄肉部４に軸方向前向きの力が作用する。このとき、フェルール３の外周面と薄肉部４の前面との交差部、すなわち切込４１（図３（ａ）参照）を有する最薄肉部４２に応力集中が発生し、この最薄肉部４２において薄肉部４が切断され、後端面３３の外周側端部が押圧面２８に当接するようになる（図３（ｂ）参照）。

フェルール３は、上記のように結合部材２から分離されて、後端面３３の外周側端部が押圧面２８により押圧される。また、フェルール３は、その後は独立のフェルール３と同様に作用する。すなわち、フェルール３は、後端面３３の外周側端部が押圧面２８により押圧される状態から結合部材２がさらに締め付けられると、押圧面２８の軸心側が後方へ拡がる傾斜面に形成されているので、第３ノッチ３６を中心として前後の部分が軸心側に曲がりやすくなる。したがって、フェルール３は、第３ノッチ３６の前部においては、第３ノッチ３６を中心にしてエッジ部３ｂが配管Ｐに食い込むように傾斜し、第３ノッチ３６の後部においては、第３ノッチ３６を中心にして後端面３３の内周側のエッジ部３ｃが配管Ｐに食い込むように傾斜する（図３（ｃ）参照）。

さらに、フェルール３は、このように後部が第３ノッチ３６を中心にして傾斜するように変形されてエッジ部３ｃが食い込み、この食い込み量が適正値になると、第３ノッチ３６を形成する前面と後面とが略全面で当接するように、第３ノッチ３６の形状が設定されている。その形状は、前述のような形状であって、図２に拡大して示されるように、第１ノッチ３４の尖端部の形状と同一の略Ｖ字型である。より詳しくは第３ノッチ３６の尖端に短い直線部３６ａが形成されている台形である。これにより、本実施の形態１に係るフェルール３では、第３ノッチ３６を形成する前面と後面とが略全面で当接した後は、第３ノッチ３６を中心とする傾斜が規制され、エッジ部３ｃの過剰な食い込みが起こらないように設定されている。

このようにして、フェルール３の先端部におけるエッジ部３ｂの食い込み及びフェルール３の後端部におけるエッジ部３ｃの食い込みが所定量に達すると、図４に示すように、継手本体１の雌ねじ筒部１２の端部と円盤状スリット部２２の継手本体側の面とが略一致するように、円盤状スリット部２２の位置が設定されている。そして、さらに結合部材２を締め付けると、図５に示すように、結合部材２を締め付ける回転トルクが締結完了を示す値に到達し、管状連結部２７が切断されて継手本体１の雌ねじ筒部１２から突出した状態にある把持部２４が切断される。これにより結合部材２の締付を完了し、配管Ｐの接続が完了する。

次に、上記のような状態で締結された配管接続を、専用工具を使用して緩める配管接続解除方法について説明する。この場合における専用工具は、例えば図６に示すような専用工具である。この専用工具６０は、略半円盤状の基体部６１に柄部６２が取り付けられている。基体部６１の半円状穴６３の内周半径は配管Ｐよりやや大径に形成されている。また、管接続部２３の係合穴部５１に係合する３個の係合突部６４が基体部６１の側面に形成されている。この係合突部６４は、管接続部２３の４個の係合穴部５１の内の隣り合う任意の３個に係合可能に形成されている。

そして、専用工具の係合突部６４を管接続部２３の任意の隣り合う３個の係合穴部５１に係合させて、専用工具６０の柄部６２に力を入れて基体部６１を回転させることにより、管接続部２３を回転させて継手本体１との螺合を緩めることができ、配管Ｐを継手本体１から取り外すことができる。この配管接続解除方法によれば、配管Ｐを切断することなく管接続部２３を緩めて配管Ｐを取り外すことができるので、配管接続解除工事が簡単になる。また、継手本体１を残した状態で配管Ｐを取り外し、この継手本体１に対し新たな結合部材２を用いて配管Ｐを再度接続することができる。

以上のように構成された本実施の形態に係る両用管継手は次のような効果を奏する。
（１）軸心方向の両側に螺合部を備えた継手本体１に対し、両側それぞれに配管Ｐを接続することができる。すなわち、継手本体１は、螺合部として軸方向の両側に、配管接続機構を構成するカム面１８が形成されるとともに、内周面に雌ねじ１２ａを備えた雌ねじ筒部１２が形成されている。そして、雄ねじ２５ａを備えるとともに、フェルール３が一体的に形成された結合部材２が、前述の雌ねじ１２ａに螺合されるように構成されている。したがって、継手本体の両側において、食い込み式に配管Ｐを接続することができる。

（２）継手本体１に対し結合部材２を締結する場合に、継手本体１に対し結合部材２を締め付ける回転トルクが締結完了を示す値に到達すると、配管Ｐが継手本体１に対しシールされるとともに配管Ｐが支持され、さらに、結合部材２の管状連結部２７が切断されて、結合部材２の締付を終了し、配管接続作業を完了する。したがって、配管接続後は、継手本体１に螺合する管接続部２３から把持部２４が分断されているため、管接続部２３の螺合を容易に緩めることができない。この結果、容易に配管Ｐを取り外すことができなくなり、不用意な冷媒ガス漏れや、大気への冷媒ガス放出が回避される。

（３）継手本体１は、締結完了状態において結合部材２の管接続部２３全体を内部に収納する筒状部としての雌ねじ筒部１２を有し、一方、結合部材２は、締結完了状態において円盤状スリット部２２が筒状部としての雌ねじ筒部１２の端部に略一致する位置に配置されている。したがって、把持部２４が切断されると、後に残る管接続部２３全体が継手本体１内に収納される状態となっている。このため、本実施の形態の場合は、より一層誰でもが簡単に継手本体１に対する管接続部２３の螺合部を緩めたり、この螺合部を緩めて配管Ｐを取り外したりすることができないようになる。

（４）管接続部２３の反継手本体側の端面には複数の係合穴部５１が形成されているので、この係合穴部５１に係合する係合突部６４を備えた専用工具６０を用いることにより、管接続部２３を容易に緩めることができる。また、係合穴部５１は、専用工具６０を係合させるための係合部として形成されるが、円盤状スリット部２２に突出しない構成であるため、円盤状スリット部２２を薄く設定することができ、管継手をコンパクトにすることができる。

（５）係合穴部５１は軸方向に穿設されるとともに、把持部２４における係合穴部５１に対応する位置に、把持部２４を貫通する係合穴部５１を加工するための加工用穴５２が穿設されている。このため、把持部２４の存在にも拘わらず、係合穴部５１を把持部２４の反継手本体側から加工することができる。また、加工用穴５２の穴径を係合穴部５１の穴径と同一とすることにより、両者を同時に加工することができる。

（６）係合穴部５１は、所定円周上において等間隔に形成されているので、専用工具６０に設けられる係合突部６４を管接続部２３の任意の係合穴部５１に係合させることができる。したがって、使用勝手がよい。

（７）専用工具６０は、配管Ｐの径より大きい径の半円状穴６３が軸心部に形成された半円盤状の基体部６１と、この基体部６１に取り付けられた柄部６２と、基体部６１の側面に形成された、係合穴部５１に係合する係合突部６４とを有する。したがって、この専用工具６０を用いることにより、把持部２４を配管Ｐから取り外すことを必要とせずに、継手本体１に螺合された管接続部２３を取り外すことができるので、配管Ｐのやり直しを容易に行うことができる。

（８）また、上述の両用管継手を冷媒回路に使用した冷凍装置は、２本の配管Ｐを容易に接続することができるばかりでなく、配管Ｐを容易に外すことができない冷凍装置とすることができるので、冷媒漏れに対する管理を厳格に行うことができる。

（実施の形態２）
次に、実施の形態２について図７に基づき説明する。実施の形態２は、実施の形態１において、継手本体１及び結合部材２の螺合部としての雌ねじと雄ねじとを反対にするとともに、フェルール３を２分割された独立型にしたものである。なお、これら図において、実施の形態１の構成と同一又は相当する構成には同一の符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。

実施の形態２に係る継手本体１は、図７に示すように、基部１１の両側に形成された軸部１３の外周面にそれぞれ螺合部としての雄ねじ１３ａが形成されている。なお、雄ねじ１３ａの外周には筒状部が形成されていない。また、継手本体１の両側に螺合される結合部材２は、実施の形態１のような保護筒部がなく、基部２５の継手本体側に雌ねじ筒部７１が形成されている。雌ねじ筒部７１は、内周に継手本体１の雄ねじ１３ａに螺合する螺合部としての雌ねじ７１ａが形成されるとともに管接続部２３の外周全体が円形に形成されている。

また、フェルール７３は、フロントフェルール７４とバックフェルール７５とからなる。フロントフェルール７４及びバックフェルール７５の軸心部にはそれぞれ配管貫通孔７４ａ，７５ａが形成されている。フロントフェルール７４の後面と、バックフェルール７５の前面とは、軸心側が継手本体側に近づく傾斜面に形成され、両者接触するように構成されている。

このように構成された両用管継手は、押圧面２８によりフェルール７３が押圧されたときに、フェルール７３の後端のエッジ部７６が配管Ｐに食い込んで配管Ｐが支持される。また、押圧面２８によりフェルール７３が押圧されることにより、先端部７７が配管Ｐに食い込んで配管Ｐとフェルール７３との間がシールされるとともに、フロントフェルール７４の外周テーパ面７８がカム面１８に密接されて、フェルール７３とカム面１８との間がシールされる。なお、図７は、結合部材２を締め付け始めた段階を示しており、後端のエッジ部７６及び先端部７７が配管Ｐに食い込む状態の図示は省略している。

また、実施の形態２は以上のように構成されているので、次のような効果を奏することができる。
（１）継手本体１の軸方向両側にカム面１８、螺合部としての雄ねじ１３ａが形成されているので、フェルール７３を介在させて配管Ｐに外装された結合部材２を締結することにより、配管Ｐを接続することができる。

（２）また、配管接続が完了した段階では、実施の形態１の場合と同様、継手本体１に螺合する管接続部２３から把持部２４が分断されるため、管接続部２３の螺合を容易に緩めることができない。したがって、容易に配管Ｐを取り外すことができなくなり、不用意な冷媒ガス漏れや、大気への放出が回避される。

（３）さらに、この実施の形態２は、実施の形態１の場合と同様に、管接続部２３の反継手本体側の端面には複数の係合穴部５１が穿設されるとともに、把持部２４に加工用穴５２が穿設されているので、実施の形態１における（４）、（５）及び（８）と同様の作用効果を奏することができる。また、実施の形態１の場合と同様の専用工具を使用することができる。

（実施の形態３）
次に、実施の形態３について図８に基づき説明する。実施の形態３は、基本的には実施の形態２において、配管接続機構をフレア式に変更したものである。なお、この図において、実施の形態２の構成と同一又は相当する構成には同一の符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。

実施の形態３に係る継手本体１は、図８に示すように、軸部１３の先端部には、カム面に代わるフレア受面８１が形成されている。さらに、軸部１３の軸心には、両側の軸部１３間を連通する配管Ｐの内径と略同径の連通孔８２が形成されている。

継手本体１の両側に螺合される結合部材２は、実施の形態２の場合と同様に、円盤状スリット部２２を挟んで継手本体側に管接続部２３が形成され反継手本体側に把持部２４が形成されている。管接続部２３は、基部２５の継手本体側に、内周面に雌ねじ７１ａを形成した雌ねじ筒部７１を有し、基部２５の継手本体側端面が配管Ｐに形成されたフレア部８３を圧接するフレア圧接面８４に形成されている。

以上のように構成されたフレア式管継手は、次のようにして連結される。まず、結合部材２の配管貫通孔２１に配管Ｐを挿入し、貫通させて、結合部材２を配管Ｐに外装する。そして、配管Ｐの先端にフレア部８３を形成する。次に、フレア部８３をフレア受面８１に押し付けるようにしながら継手本体１に対し結合部材２を締め付ける。そして、結合部材２を締め付ける回転トルクが締結完了を示す値に到達すると、図８に示すようにフレア部８３がフレア受面８１とフレア圧接面８４との間に挟着される。また、図示しないが略同時に把持部２４が切断されて結合部材２の締結を終了し、配管接続が完了となる。このとき、管接続部２３の外周が円形に形成されているので、汎用の締結工具では管接続部２３を把持することができず、継手本体１と管接続部２３との螺合を緩めることができない。なお、継手本体１と管接続部２３との螺合を緩めるときは、図６のような専用工具６０を用いることができる。

実施の形態３は、以上のように継手本体１と結合部材２との配管接続機構が異なるものにおいても本発明が適用できることを示したものであって、前述の実施の形態２に係る発明と同様の効果を奏することができる。

（実施の形態４）
次に、実施の形態４に係る両用管継手について図９〜図１１に基づき説明する。実施の形態４は、実施の形態１と比較すると、各部の寸法が異なるとともに、フェルール３を結合部材２とは別体に形成するとともに、別体に形成されたフェルール３を、組み付ける前の部品の段階で結合部材２に仮保持して一体化した点で相違する。なお、図９は、実施の形態４に係る両用管継手の締結開始時の状態図であり、図１０は、同両用管継手において、フェルールを結合部材に仮保持した状態図であり、図１１は、同両用管継手の配管接続完了時の状態図である。これら図において、実施の形態１の構成と同一又は相当する構成には同一の符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。

実施の形態４に係る両用管継手は、上記の点を除いては基本的に実施の形態１と同一である。実施の形態４において、継手本体１は、結合部材２に実施の形態１のような保護筒部２６が形成されていないので、環状空間部１４の軸方向寸法が短く形成されている。また、この実施の形態に係る両用管継手は、継手本体１と結合部材２とが螺合されることにより両者の間により形成される空間部（環状空間部１４を含む）を外部と連通させるための連通孔５が形成されている。連通孔５は、この空間部が冷却されて内部に空気中の水分が凍結する場合に、凍結による氷の膨張力を外部に逃すためのものである。

結合部材２は、図１０に示すように、別体に形成されたフェルール３を仮保持するための仮保持機構が管接続部２３の結合部材側側面に形成されている。管接続部２３の結合部材側側面には別体に形成されたフェルール３の後端部を押圧する押圧面２８が形成されるとともに、その押圧面２８の前方に径大部２９ａが形成され、さらに、その前方に径方向内向きの環状の突部２９ｂが形成されている。これら径大部２９ａ及び突部２９ｂは結合部材側の仮保持機構を構成する。なお、係合穴部５１及び加工用穴５２が実施の形態１に比し穴径が大きいので、この両用管継手に用いる専用工具６０（実施の形態１に係る図６参照）は係合穴部５１に挿入する係合突部６４の径を大きくする必要がある。

フェルール３は、後端部に仮保持機構として、径方向外向きの環状の突部３８が形成されている。突部３８は、前述の結合部材側の環状の突部２９ｂの内径より僅かに大きな外径を有するとともに、前述の径大部２９ａの内径よりは小さく形成され、さらに、突部３８の軸方向の寸法は、径大部２９ａの軸方向寸法より小さく形成されている。

このように構成されたフェルール３は、後端部の突部３８を結合部材２の突部２９ｂに対し押し付けることにより、図１０に示すように径大部２９ａ内に突部３８が圧入され、強く引張らない限り突部３８が径大部２９ａ内に保持され、フェルール３が結合部材２に仮保持された状態となる。

フェルール３が仮保持された結合部材２は、フェルール３を仮保持したまま配管Ｐに外装され、フェルール３の先端がカム面１８に当接するように手回しで結合部材２が締め付けられる（図９参照）。これを締結開始時の状態とすると、最初は引き続き手回しで結合部材２が締め付けられ、前述のように先端側部分３ａが配管Ｐと差込口１５との間に楔状に押し込まれ、配管Ｐの仮止めが行われる。また、その後、締結工具を使って結合部材２を締め付けることにより、実施の形態１の場合と同様に締結される（図１１参照）。

実施の形態４は、以上のように構成されているので、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。また、この実施の形態においては、継手本体１に連通孔５が形成されているので、継手本体１と結合部材２との間に形成される環状空間部１４を含む空間部に空気中の水分が凍結するようなことがあっても、氷の膨張力が連通孔５を通じて外部に逃される。この結果、内部凍結によりシール性能が劣化するようなことがない。

（応用例）
次に、上記各実施の形態に係る両用管継手の応用例に係るマルチシステム型の分離型空気調和機について図１２に基づき説明する。

この分離型空気調和機はプロパン等のＨＣ冷媒を使用するものであって、図１２にその概略配管システムを示す。この図に示すように、この分離型空気調和機は、１台の室外ユニット９１に対し複数台（この場合４台）の室内ユニット９２を接続するものであって、室内ユニット９２は天井裏に設置される天井埋め込み型の空気調和機である。また、室外ユニット９１の出入口には閉鎖弁９３が取り付けられ、この閉鎖弁９３に対し現地配管施工により主連絡配管９４が接続されるとともに、この主連絡配管９４に対し分岐管９５が現地配管施工により分岐接続される。分岐管９５は、両用管継手９６を用いて室内ユニット９２から導出されている配管状の接続部９７に接続されている。このようにして、各室内ユニット９２は、主連絡配管９４、分岐管９５及び両用管継手９６を介して室外ユニット９１に対し並列に接続されている。

上記構成において、両用管継手９６は、上記各実施の形態に係る食い込み式管接続構造が適用されている。したがって、室内ユニット９２が天井裏に設置されている場合において、配管を容易に取り外しすることができないようにすることができる。また、配管を容易に取り外しできないようにするために配管をろう付する必要がなく安全な配管施工を行うことができる。

（変形例）
（１）上記各実施の形態においては、結合部材２を締結するときの回転トルクを管状連結部２７に伝達して分断するもののみを説明しているが次のようしてもよい。すなわち、結合部材２を締結するための回転トルクが締結完了を示す値に到達することにより配管Ｐのシール性能及び保持力が満たされたことになるので、継手本体１に対する結合部材２の締付を終了する。このとき管状連結部２７はまだ分断されていないようにし、増し締め可能とする。なお、この場合の回転トルクの管理は、従来のものと同様に結合部材２の回転角又は結合部材２の位置により行う。次いで、把持部２４に、軸方向の力を加えて分断する。力の加え方としては、締結工具により把持部２４を軸方向に打撃する、あるいは、把持部２４をペンチ等の工具で挟んで軸心の前後方向に引張ったり、曲げたりすることを繰り返すなどの方法とすることもできる。何れにしても、配管接続作業は管状連結部２７が分断される工程を経て完了するものとする。また、管状連結部２７は、管接続部２３及び把持部２４を一体的に連結する部分として形成されているが、このような一体的な構成にこだわるものではなく、この管状連結部２７において管接続部２３と把持部２４とを接着剤等により連結するように構成したものでもよい。

（２）各実施の形態において、管接続部２３を取り外しする方法として係合穴部５１を設けない他の方法を施してもよい。また、この場合は、把持部２４に設ける加工用穴５２も不要にすることができる。

（３）各実施の形態は、両側に接続される配管サイズを同一とした両用管継手としたが、異径の両用配管継手としてもよい。
（４）各実施の形態は、把持部２４全体が分断される構造であるが、少なくとも把持面を含む部分が分断される構造であればよく、特に前述の構造に拘るものではない。

（５）各実施の形態において把持部２４は、外形が汎用の締結工具で把持可能とするように六角ナット状に形成されているが、この把持部２４は、汎用の締結工具で把持可能とするように一対又は複数の対向する２平面からなる把持面を外表面に備えたものであれば、他の形状でもよい。例えば、４角形でもよい。

本発明の実施の形態１に係る両用管継手の部分断面図であって、締結開始前の状態を示す。 同両用管継手におけるフェルール周りの拡大図である。 同両用管継手の締結工程を示すフェルール周りの断面図であって、（ａ）は手回しの締結によりフェルールの先端を配管に食い込ませた配管仮止めの状態を示し、（ｂ）はフェルールが結合部材から分離された状態を示し、（ｃ）は締結完了の状態を示す。 同両用管継手の部分断面図であって、締結完了直前の状態を示す。 同両用管継手の部分断面図であって、締結完了の状態を示す。 同両用管継手における結合部材の螺合を緩めることのできる専用工具の例である。 本発明の実施の形態２に係る両用管継手の部分断面図であって、締結開始時の状態を示す。 本発明の実施の形態３に係る両用管継手の部分断面図であって、締結完了直前の状態を示す。 本発明の実施の形態４に係る両用管継手の締結開始の状態図である。 同両用管継手において、フェルールを結合部材に仮保持した状態図である。 同両用管継手の配管接続完了の状態図である。 応用例に係る分離型空気調和機の配管システム図である。 従来例に係る分離型空気調和機の配管システム図である。

符号の説明

Ｐ…配管、１…継手本体、２…結合部材、２１，７４ａ，７５ａ…配管貫通孔、２２…円盤状スリット部、２３…管接続部、２４…把持部、２７…管状連結部、５１…係合穴部、５２…加工用穴、６０…専用工具、６１…基体部、６２…柄部、６３…半円状穴、６４…係合突部、９１…室外ユニット、９２…室内ユニット、９６…両用管継手。

Claims (7)

1. 軸心方向の両側に螺合部を備えた継手本体と、継手本体に接続される配管に外装された状態で継手本体の螺合部に螺合される螺合部を備えた二つの結合部材とを備え、この結合部材が継手本体に対し螺合されることにより継手本体を介して二つの配管が接続されるように構成された両用管継手であって、
   各結合部材は、軸心部を縦貫する配管貫通孔と、結合部材を二分するように径方向に円盤状のスリットが形成された円盤状スリット部と、円盤状スリット部と配管貫通孔との間に形成された薄肉管状の管状連結部と、汎用の締結工具で把持可能とするように一対又は複数の対向する２平面からなる把持面を外表面に備えた把持部とを有し、
   前記結合部材における円盤状スリット部の反継手本体側は、前記把持部に形成され、前記結合部材における前記円盤状スリット部の継手本体側は、継手本体に螺合される前記螺合部を備えるとともに継手本体と配管とを気密に接合するための配管接続機構を構成する管接続部に形成され、
   前記把持部のうちの少なくとも把持面を含む部分は、配管接続の過程において、継手本体に対し結合部材を締め付ける回転トルクが締結完了を示す値に到達したときに、前記管状連結部において回転トルクにより分断されるように構成され、
   さらに、前記管接続部の反継手本体側の端面には専用工具を係合させるための複数の係合穴部が軸方向に穿設されるとともに、前記把持部には、前記係合穴部に対応する位置に、把持部を貫通する複数の係合穴部を加工するための加工用穴が穿設されている
   ことを特徴とする両用管継手。
2. 前記係合穴部は、所定円周上において等間隔に形成されていることを特徴とする請求項１記載の両用管継手。
3. 前記継手本体は、締結完了状態において結合部材の管接続部全体を内部に収納する筒状部を有し、前記結合部材は、締結完了状態において円盤状スリット部が前記筒状部の端部に略一致する位置に配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載の両用管継手。
4. 前記配管の径より大きい径の半円状穴が軸心部に形成された略半円盤状の基体部と、この基体部に取り付けられた柄部と、前記基体部の側面に形成された、係合穴部に係合する係合突部とを有することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の両用管継手に用いられる専用工具。
5. 請求項１〜３の何れか１項に記載の両用管継手を冷媒回路に用いたことを特徴とする冷凍装置。
6. 室内に設置される室内ユニットと室外に設置される室外ユニットとが現地施工の連絡配管により接続される分離型空気調和機であって、この連絡配管接続のために請求項１〜３の何れか１項に記載の両用管継手が使用されていることを特徴とする分離型空気調和機。
7. 天井裏に設置される室内ユニットと室外に設置される室外ユニットとが現地施工の連絡配管により接続される分離型空気調和機であって、この連絡配管が請求項１〜３の何れか１項に記載の両用管継手により天井裏で接続されていることを特徴とする分離型空気調和機。

Images