JPH11237140A - 冷凍機用冷媒配管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の課題は、配管内の腐蝕を防止できると
共に圧縮機のロック損傷を皆無にすることができる冷凍
機用冷媒配管を提供することにある。 【解決手段】本発明は、冷凍・冷却機器の圧縮機、油分
離器、凝縮器、受液器、膨張弁、蒸発器等の間を連結す
る冷凍機用冷媒配管において、前記圧縮機の冷媒送り出
し側に連結する高温側配管及び冷媒戻り側に配管する低
温側配管は銅系金属管と冷凍機油劣化防止性金属管とを
組み合わせて配管して成ることを特徴とする冷凍機用冷
媒配管にある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は冷凍機用冷媒配管に
関するものである。更に詳述すれば本発明は家庭用エア
コン、業務用エアコン、自動車用エアコン、家庭用冷蔵
庫、業務用冷蔵庫等の冷凍・冷却機器の冷媒配管に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】エアコン、冷蔵庫等の冷凍・冷却機器に
は圧縮器、油分離器、凝縮器、受液器、膨張弁、蒸発器
等の間を連結する配管が構成されている。

【０００３】これらの配管のうち基本構成配管はステン
レス管により連結されているが、圧縮機の冷媒送り出し
側に連結する高温側配管と冷媒戻り側に配管する低温側
配管は銅系金属管（銅管若しくは銅合金管）が配管され
ている。

【０００４】そしてこれらの配管内には冷媒が循環して
いる。更に、この冷媒には冷凍機油と呼ばれている圧縮
機用潤滑油が溶解されており、従ってこれらの配管内に
は冷凍機油溶解冷媒が循環するようになっている。

【０００５】このように圧縮機の冷媒送り出し側に連結
する高温側配管と冷媒戻り側に配管する低温側配管に銅
系金属管が配管されているのは、配管作業性、加締め
性、溶接作業性、熱伝導性、機械的強度、耐久性等が優
れているからである。

【０００６】しかし近年の研究によれば銅系金属管は冷
凍・冷却機器を長期間苛酷運転したときに冷媒や冷凍機
油を劣化させることが判ってきた。

【０００７】即ち、冷媒や冷凍機油の一部分は苛酷運転
により高温となった銅管若しくは銅合金管と接触するこ
とにより酸性或いは酸化性の腐蝕性物質となる。そして
ここで生成した腐蝕性物質は銅管若しくは銅合金管を腐
蝕させる。更に、この腐蝕で生成した銅イオンは圧縮機
の鉄製軸受と電気化学置換反応し、その結果鉄製軸受上
に金属銅が析出することになる。鉄製軸受上に金属銅が
析出した圧縮機では摺動部分の摺動性が悪化し、酷いと
きには圧縮機のロック損傷を引き起こす懸念がある。

【０００８】従来、このような銅系金属管の腐蝕防止対
策としては次のようなことが行われていた。

【０００９】ａ．変換剤の添加 この方法は、冷凍機油溶解冷媒の中へ予め腐蝕性物質を
中和若しくは還元できる変換剤を添加しておく方法であ
る。

【００１０】ｂ．銅管若しくは銅合金管の配管長さの減
縮 この方法は、冷媒や冷凍機油を劣化させ易い銅系金属管
銅管の長さを極力短くする方法である。

【００１１】ｃ．銅系金属管の内壁に耐食性金属めっき この方法は、冷媒や冷凍機油を劣化させ易い銅系金属管
あるいは銅管の内壁に耐食性金属めっきを施す方法であ
る。

【００１２】ｄ．ステンレス管の配管 この方法は、冷媒や冷凍機油を劣化させ易い銅管若しく
は銅合金管に代えてステンレス管を配管する方法であ
る。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記ａ〜
ｄの方法では次のような難点があった。

【００１４】ａ．変換剤の添加 この方法では添加した変換剤が消耗すると、それ以降は
腐蝕性物質が増加する難点がある。

【００１５】ここにおいて変換剤を大量に添加しておく
ことも考えられるが、その場合には冷媒及び冷凍機油の
本来の性質を著しく損なう難点があり、実際上不可能で
ある。

【００１６】また、変換剤を定期的に補充添加すること
もできるが、その場合には冷凍・冷却機器の一時停止、
変換剤の残量測定、変換剤の補充添加等の面倒な作業が
付き纏う難点がある。

【００１７】ｂ．銅系金管の配管長さの減縮 銅系金属管の配管長さを極力短くすると言っても、もと
もと冷凍・冷却機器の配管は極力短く設計してあり、更
に一段の配管長さ減縮は困難である。

【００１８】ｃ．銅系金属管の内壁に耐食性金属めっき この方法では銅系金属管の内壁に銅の露出部が完全に無
くなるように耐食性金属めっきをかなり厚く且つ全長に
わたり行う必要があり、その結果配管が大幅にコストア
ップする難点がある。その上この耐食性金属めっき管は
配管作業時の溶接や曲げにより部分剥がれによる銅露出
部分が発生し、その結果銅露出部分による劣化を防止で
きないという難点がある。

【００１９】ｄ．ステンレス管の配管 ステンレス管は銅系金属管に比べて加締め性及び溶接作
業性が劣り、その結果ステンレス管の配管では液洩れす
る懸念がある。その上ステンレス管は銅系金属管に比べ
てコストが高くなる難点がある。

【００２０】本発明はかかる点に立って為されたもので
あって、その目的とするところは前記した従来技術の欠
点を解消し、配管内の腐蝕を防止できると共に圧縮機の
ロック損傷を皆無にすることができる冷凍機用冷媒配管
を提供することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、冷凍・冷却機器の圧縮機、油分離器、凝縮器、受
液器、膨張弁、蒸発器等の間を連結する冷凍機用冷媒配
管において、前記圧縮機の冷媒送り出し側に連結する高
温側配管及び冷媒戻り側に配管する低温側配管は銅系金
属管と冷凍機油劣化防止性金属管とを組み合わせて配管
して成ることを特徴とする冷凍機用冷媒配管にある。

【００２２】本発明において冷凍機油劣化防止性金属管
としてはアルミニウム管、アルミニウム合金管、マグネ
シウム管、マグネシウム合金管、亜鉛管、亜鉛合金管の
中から選ばれた１種であることが好ましい。

【００２３】本発明において高温側配管は銅系金属管か
ら成り且つ低温側配管が冷凍機油劣化防止性金属管から
成ることが好ましい。

【００２４】本発明において冷凍機油劣化防止性金属管
の内表面積は、全配管の内表面積の１０〜９５％を占め
るように配管することが好ましい。

【００２５】ここにおいて冷凍機油劣化防止性金属管の
内表面積を全配管の内表面積の１０〜９５％を占めるよ
うに限定したのは、１０％以下では冷媒及び冷凍機油の
劣化防止効果が小さく、逆に９５％以上では冷媒及び冷
凍機油の劣化防止効果が飽和してしまう上銅系金属管が
有する配管作業性、加締め性、溶接作業性、熱伝導性、
機械的強度、耐久性等が全く失われてしまうためであ
る。

【００２６】本発明の冷凍機用冷媒配管は銅系金属管と
冷凍機油劣化防止性金属管とから構成することにより、
冷媒及び冷凍機油の劣化を顕著に低減することができ
る。

【００２７】しかも仮に冷媒及び冷凍機油が銅金属系管
部分で腐蝕性物質が生成したとしても、その生成した腐
蝕性物質は冷凍機油劣化防止性金属管部分で中性で且つ
非酸化性の有機物質に変性することができ、その結果銅
系金属管部分の腐蝕も効果的に抑止することができる。

【００２８】また、冷凍機油劣化防止性金属管は銅系金
属管部分の腐蝕により発生する銅イオンを電気化学置換
反応により効果的に補足でき、その結果腐蝕により発生
した銅イオンが鉄製軸受上に金属銅として析出すること
がなくなり、圧縮機のロック損傷を完全に皆無にするこ
とがてきる。

【００２９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の冷凍機用冷媒配管
の実施の形態について説明する。

【００３０】図１は本発明の冷凍機用冷媒配管の一実施
例を示したブロック図である。

【００３１】図１において１は圧縮機、２は高温側配管
（圧縮機１と油分離器３との間を連結する配管）、３は
油分離器、４は凝縮器、５は受液器、６は膨張弁、７は
蒸発器、８は低温側配管（蒸発器７と圧縮機１との間を
連結する配管）、９はステンレス管である。

【００３２】図１から分かるように本発明の一実施例の
冷凍機用冷媒配管は、圧縮機１、油分離器３、凝縮器
４、受液器５、膨張弁６及び蒸発器７の間を連結する配
管から成っている。

【００３３】これらの配管のうち基本構成配管は内径φ
６mmのステンレス管９により連結されている。圧縮機１
と凝縮器４との間には高温側配管２が連結してあり、ま
た蒸発器７と圧縮機１との間には低温側配管８が連結さ
れている。

【００３４】次に、実施例、比較例の条件について説明
する。

【００３５】（実施例、比較例の条件） 高温側配管…………管のサイズは内径φ６mmのものを
用いた。実施例、比較例によりその配管材質を変えた。

【００３６】低温側配管…………管のサイズは内径φ
６mmのものを用いた。実施例、比較例によりその配管材
質を変えた。

【００３７】冷媒…………………Ｒ１３４ａを用い
た。

【００３８】冷凍機油……………エステル系合成油を
用いた。

【００３９】冷凍機油溶解冷媒…冷凍機油溶解冷媒
は、冷媒：冷凍機油＝３：２の混合物。

【００４０】 （実施例、比較例の試験方法） 試験時間……………３００時間 試験項目……………ａ．銅系金属管の表面状況観察 ｂ．圧縮機の軸受け部分への金属銅析出状況観察 結果は銅析出レベルで示した。 レベル１００……６ケ月運転後、圧縮機の軸受け摺 動部がロックする銅析出量。 レベル ５５……実用上不良となる銅析出量。 ｃ．試験終了冷凍機油の全酸価を測定した。

【００４１】（実施例、比較例の試験結果）実施例及び
比較例について、高温側配管２、低温側配管８、銅系金
属管（表ではＣｕ）内表面積に対する冷凍機油劣化防止
性金属管、ここではアルミニウム管（表ではＡｌ）の内
表面積割合、圧縮機の軸受け部分への金属銅析出レベル
等を表１に示す。

【００４２】

【表１】

【００４３】表１から分かるように比較例１の配管で
は、圧縮機の軸受け部分への金属銅析出がレベル１００
と大きい難点があった。また、冷凍機油の全酸価は５．
０mgＫＯＨ／冷凍機油ｇであり、酸性物質が生成してい
ることが判明した。

【００４４】比較例２の配管でも、圧縮機の軸受け部分
への金属銅析出がレベル６０と大きい難点があった。ま
た、全酸価も２．７mgＫＯＨ／冷凍機油ｇであり、酸性
物質が生成していることが判明した。

【００４５】比較例３の配管では、圧縮機の軸受け部分
への金属銅析出がレベル３と少なく、また冷凍機油の全
酸価が０．５mg以下ＫＯＨ／冷凍機油ｇと優れている。
しかし後述するアルミニウム管の内表面積割合が９０％
の実施例４と実質的に同一である。このように比較例３
の配管ではアルミニウム管の内表面積割合を９５％にし
ても冷媒及び冷凍機油の劣化防止効果が飽和し且つ表１
には示してないが銅系金属管が有する配管作業性、加締
め性、溶接作業性、熱伝導性、機械的強度、耐久性等が
全く失われてしまうという難点がある。

【００４６】これらに対して実施例１〜６の配管では、
圧縮機の軸受け部分への金属銅析出がレベル３〜２０と
少なく、且つ冷凍機油の全酸価が０．５〜０．９mgＫＯ
Ｈ／冷凍機油ｇと少なく、その結果配管内の腐蝕を効果
的に防止できると共に圧縮機のロック損傷を皆無にする
ことができるものである。

【００４７】なお、実施例１〜４は高温側配管２に銅管
を用い且つ低温側配管８にアルミニウム管を用いたもの
である。これに対して実施例５及び実施例６は高温側配
管２にアルミニウム管を用い且つ低温側配管８に銅管を
用いたものである。

【００４８】これらのグループ間の試験結果を比較する
と、高温側配管２に銅管を用い且つ低温側配管８にアル
ミニウム管を用いた実施例１〜４が優れている。

【００４９】従って、アルミニウム管は低温側配管８に
用いるのがより好ましいことが分かる。

【００５０】

【発明の効果】本発明の冷凍機用冷媒配管は圧縮機の軸
受け部分への金属銅析出が極めて少なく且つ冷凍機油の
酸化劣化が少なく、冷凍機用冷媒配管内の腐蝕を効果的
に防止でき、更に圧縮機のロック損傷を皆無にでき、そ
の結果本発明の冷凍機用冷媒配管を具備した冷凍・冷却
機器の信頼性を顕著に高めることができるものであり、
工業上有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の冷凍機用冷媒配管の一実施例を示した
ブロック図である。

【符号の説明】

１ 圧縮機 ２ 高温側配管（圧縮機１と油分離器３との間を連結す
る配管） ３ 油分離器 ４ 凝縮器 ５ 受液器 ６ 膨張弁 ７ 蒸発器 ８ 低温側配管（蒸発器７と圧縮機１との間を連結する
配管） ９ ステンレス管

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】冷凍・冷却機器の圧縮機、油分離器、凝縮
   器、受液器、膨張弁、蒸発器等の間を連結する冷凍機用
   冷媒配管において、前記圧縮機の冷媒送り出し側に連結
   する高温側配管及び冷媒戻り側に配管する低温側配管は
   銅系金属管と冷凍機油劣化防止性金属管とを組み合わせ
   て配管して成ることを特徴とする冷凍機用冷媒配管。
2. 【請求項２】冷凍機油劣化防止性金属管が、アルミニウ
   ム管、アルミニウム合金管、マグネシウム管、マグネシ
   ウム合金管、亜鉛管、亜鉛合金管の中から選ばれた１種
   であることを特徴とする請求項１記載の冷凍機用冷媒配
   管。
3. 【請求項３】高温側配管が銅系金属管から成り且つ低温
   側配管が冷凍機油劣化防止性金属管から成ることを特徴
   とする請求項１記載の冷凍機用冷媒配管。
4. 【請求項４】冷凍機油劣化防止性金属管の内表面積が、
   全配管の内表面積の１０〜９５％を占めるように配管を
   構成して成ることを特徴とする請求項１記載の冷凍機用
   冷媒配管。