(57)【要約】【課題】ロウ詰まり不良の発生を確実に防止することができる冷凍装置の冷媒配管構造を提供する。【解決手段】この冷凍装置の冷媒配管構造は、冷媒管１の端部５に、継手管２の先端部３を外嵌させながら、冷媒管１の先端部６を、継手管２の先端部３に連続する拡径部４内に張り出させることによって、冷媒管１の先端部６の外周面と継手管２の拡径部４の内周面との間に、ロウ材２０の余剰分を溜めるロウ溜まり空間２１を形成している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の冷媒管（１）（２）・・を接続してなる冷凍装置の冷媒配管構造において、一方の冷媒管（１）の端部（５）に、他方の冷媒管（２）の先端部（３）を外嵌させながら、前記一方の冷媒管（１）の先端部（６）を、前記他方の冷媒管（２）の先端部（３）に連続する拡径部（４）内に張り出させて、前記一方の冷媒管（１）の先端部（６）外周面と前記他方の冷媒管（２）の拡径部（４）内周面との間に、前記一方の冷媒管（１）の端部（５）と前記他方の冷媒管（２）の先端部（３）との間に介在させたロウ材（２０）の余剰分を溜めるロウ溜まり空間（２１）を形成したことを特徴とする冷凍装置の冷媒配管構造。
【請求項２】
前記他方の冷媒管（２）の拡径部（４）における前記一方の冷媒管（１）の先端開口（７）周りの内断面積（Ｓ１）を、前記一方の冷媒管（１）の先端開口（７）における面積（Ｓ２）の３．９倍未満としたことを特徴とする請求項１記載の冷凍装置の冷媒配管構造。
【請求項３】
前記一方の冷媒管（１）の先端部（６）外周面と、前記他方の冷媒管（２）の拡径部（４）内周面と、前記一方の冷媒管（１）の先端面（８）から管軸方向と直交する方向に沿って延びる面（２２）とによって囲まれた前記ロウ溜まり空間（２１）の体積を、１０ｍｍ3以上としたことを特徴とする請求項１又は２記載の冷凍装置の冷媒配管構造。
【請求項４】
前記他方の冷媒管（２）は、冷媒管（１）（１）同士を繋ぐための継手管からなる請求項１から３のいずれかに記載の冷凍装置の冷媒配管構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の冷媒管を接続してなる冷凍装置の冷媒配管構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気調和機やヒートポンプ式給湯機等の冷凍装置における冷媒管同士の接続に際して、例えば図５に示すように、一方の冷媒管５０の先端部５１を他方の冷媒管５２の先端拡径部５３に挿入した状態で、これら先端部５１の外周面と先端拡径部５３の内周面との間にロウ材５４を介在させて、両冷媒管５０、５２をロウ付けした構造のものがある。(例えば、特許文献１参照)。
【特許文献１】特開平９−３１０８８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の冷媒配管構造においては、ロウ付け時のロウ材５４の量が多い場合に、余剰分のロウ材５４が冷媒管５０、５２の管内に回り込んで、冷媒輸送時における圧力損失を招いたり、管内が詰まってしまうといったロウ詰まり不良が発生することがあった。
【０００４】
特に、二酸化炭素(ＣＯ２)を冷媒とする高圧の超臨界冷媒サイクルを形成する冷凍装置においては、冷媒管を肉厚にしたり外径を小さくして耐圧強度を高めているが、外径の小さい冷媒管同士を従来のようにロウ付けで接続する場合、ロウ詰まり不良が発生し易くなるといった欠点があった。
【０００５】
この発明は、上記従来の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、ロウ詰まり不良の発生を確実に防止することができる冷凍装置の冷媒配管構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、この発明の冷凍装置の冷媒配管構造は、複数の冷媒管１、２・・を接続してなり、一方の冷媒管１の端部５に、例えば継手管からなる他方の冷媒管２の先端部３を外嵌させながら、前記一方の冷媒管１の先端部６を、前記他方の冷媒管２の先端部３に連続する拡径部４内に張り出させて、前記一方の冷媒管１の先端部６の外周面と前記他方の冷媒管２の拡径部４の内周面との間に、前記一方の冷媒管１の端部５と前記他方の冷媒管２の先端部３との間に介在させたロウ材２０の余剰分を溜めるロウ溜まり空間２１を形成したことを特徴とする。
【０００７】
具体的に、前記他方の冷媒管２の拡径部４における前記一方の冷媒管１の先端開口７周りの内断面積Ｓ１を、前記一方の冷媒管１の先端開口７における面積Ｓ２の３．９倍未満としている。
【０００８】
また、前記一方の冷媒管１の先端部６の外周面と、前記他方の冷媒管２の拡径部４の内周面と、前記一方の冷媒管１の先端面８から管軸方向と直交する方向に沿って延びる面２２とによって囲まれた前記ロウ溜まり空間２１の体積を、１０ｍｍ3以上としている。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の冷凍装置の冷媒配管構造においては、一方の冷媒管と他方の冷媒管の接続部分にロウ材の余剰分を溜めるロウ溜まり空間を形成しているので、耐圧強度を高めた外径の小さい冷媒管同士を接続している場合でも、それら両管内へのロウ材の回り込みをなくして、ロウ詰まり不良の発生を確実に防止することができる。
【００１０】
また、一方の冷媒管の先端開口における面積と他方の冷媒管の拡径部における内断面積との割合を適正値に設定して、一方の冷媒管から他方の冷媒管への流路拡大を緩やかにしているので、デフロスト時において２相流冷媒が流れても、流路の急拡大に伴う異音の発生を確実に抑えることができる。
【００１１】
さらに、ロウ溜まり空間の体積を適正値に設定して、ロウ溜まり空間にロウ材を安定して溜めることができるようにしているので、管内へのロウ材の回り込みを確実になくすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、この発明の冷凍装置の冷媒配管構造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、この発明の一実施形態に係る冷媒配管構造の縦断面図であって、１は、例えばＣＯ２を冷媒とするヒートポンプ式給湯機の超臨界冷媒サイクルを構成する一方の冷媒管、２は、冷媒管１、１同士を繋ぐための他方の冷媒管としての継手管である。
【００１３】
冷媒管１は、外径が小さく設定され、高圧状態の冷媒に耐え得る耐圧強度を有している。具体的に、この冷媒管１においては、図２に示すように、例えば肉厚が０．５ｍｍ、外径が４ｍｍ、内径が３ｍｍに設定されている。
【００１４】
継手管２は、直管状の両先端部３、３と、これら先端部３、３を連結する拡径部４とを一体的に形成してなる。この継手管２の先端部３、３は、例えば肉厚が１ｍｍ、外径が約６ｍｍ、内径が約４ｍｍに設定されていて、冷媒管１、１の端部５、５に夫々外嵌するようになっている。
【００１５】
継手管２の拡径部４は、両先端部３、３に連続するテーパー状の立ち上がり部位１０、１０と、これら立ち上がり部位１０、１０を連結する直管状の中間部位１１とを備えている。立ち上がり部位１０、１０は、例えば肉厚が１ｍｍに設定されていて、先端部３、３から遠ざかるにつれて外径及び内径が徐々に大きくなるように形成されている。中間部位１１は、例えば肉厚が１ｍｍ、外径が７．９４ｍｍ、内径が５．９４ｍｍに設定されている。
【００１６】
上記の一方の冷媒管１と継手管２との接続に際しては、図２に示すように、冷媒管１の端部５に、継手管２の先端部３を外嵌させながら、冷媒管１の先端部６を、継手管２の拡径部４内に張り出させて、その先端開口７を拡径部４内に臨ませている。そして、冷媒管１の端部５の外周面と継手管２の先端部３の内周面との間にロウ材２０を介在させて、両管１、２をロウ付けしている。
【００１７】
この接続状態において、冷媒管１の先端部６の外周面と継手管２の拡径部４の内周面との間には、ロウ材２０の余剰分を溜めるロウ溜まり空間２１が形成され、両管１、２内へのロウ材２０の回り込みをなくして、ロウ詰まり不良の発生を防止するようになっている。
【００１８】
ところが、単に継手管２に拡径部４を設けて、この拡径部４の内周面と冷媒管１の先端部６の外周面との間にロウ溜まり空間２１を形成するだけでは、特にデフロスト時において、気体と液体が混合した２相流冷媒が冷媒管１の先端開口７から継手管２の拡径部４へ流れると、流路の急拡大に伴う異音が発生する可能性がある。
【００１９】
そこで、このような異音対策として、継手管２の拡径部４の中間部位１１における冷媒管１の先端開口７周りの内断面積Ｓ１を、冷媒管１の先端開口７における面積Ｓ２の３．９倍未満としている。このように、内断面積Ｓ１と面積Ｓ２の割合を設定したのは、内断面積Ｓ１が面積Ｓ２の３．９倍以上になると、デフロスト時における２相流冷媒が冷媒管１の先端開口７から継手管２の拡径部４へ流れるときに異音が発生するのに対して、３．９倍未満にすることで、異音の発生を抑えることができるからである。
【００２０】
異音発生を抑えるには、冷媒管１と継手管２の拡径部４の内径差をできるだけ小さくすることが望ましいが、これに伴ってロウ溜まり空間２１の体積が小さくなり、この体積があまりにも小さくなると、ロウ材２０を良好に溜めることができなくなる。
【００２１】
そこで、冷媒管１の先端部６の外周面と、継手管２の拡径部４の内周面(立ち上がり部位１０から中間部位１１の一部にかけての内周面)と、冷媒管１の先端面８から管軸方向と直交する方向に沿って延びる面２２とによって囲まれたロウ溜まり空間２１の体積(細点を施した部分の体積)を、１０ｍｍ3以上としている。このように、ロウ溜まり空間２１の体積を設定したのは、体積を１０ｍｍ3未満とすると、ロウ溜まり空間２１にロウ材２０を十分に溜めることができず、両管１、２内へロウ材２０が回り込む可能性があるのに対して、体積を１０ｍｍ3にすることで、ロウ溜まり空間２１にロウ材２０を安定して溜めて、両管１、２内へのロウ材２０の回り込みをなくすことができるからである。
【００２２】
従って、上記の冷媒配管構造においては、ロウ詰まり不良の発生を確実に防止しながら、デフロスト時において２相流冷媒が流れても、異音の発生を確実に抑えることができる。
【００２３】
図３は、別の実施形態に係る冷媒配管構造を示している。この冷媒配管構造における継手管３０は、主管３１から２つの分岐管３２、３２を略Ｌ字状に分岐させた構造となっており、主管３１に上記と同様の冷媒管１が接続されて、冷媒管１の先端部６の外周面と主管３１の拡径部３３の内周面との間にロウ溜まり空間３４が形成されている。なお、その他の分岐管３２、３２には、冷媒管１よりも外径の大きな別の冷媒管３５、３５が接続される。
【００２４】
図４は、さらに別の実施形態に係る冷媒配管構造を示している。この冷媒配管構造における継手管４０は、主管４１から２つの分岐管４２、４２を略Ｕ字状に分岐させた構造となっており、主管４１に上記と同様の冷媒管１が接続されて、冷媒管１の先端部６の外周面と主管４１の拡径部４３の内周面との間にロウ溜まり空間４４が形成されている。なお、その他の分岐管４２、４２には、図示しない別の冷媒管が接続される。
【００２５】
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、上記実施形態においては、冷媒管と継手管との接続について説明したが、単なる冷媒管の端部同士の接続に際して、この発明の冷媒配管構造を適用しても良い。また、冷媒管や継手管の各寸法、継手管の拡径部における冷媒管の先端開口周りの内断面積と冷媒管の先端開口における面積との割合、さらにはロウ溜まり空間の体積は、必ずしも上記実施形態に限定されるものだけではなく、冷凍装置の仕様、冷媒の種類等に応じて適宜変更しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の一実施形態に係る冷凍装置の冷媒配管構造を示す縦断面図である。
【図２】同じくその要部を拡大した縦断面図である。
【図３】別の実施形態に係る冷媒配管構造を示す縦断面図である。
【図４】さらに別の実施形態に係る冷媒配管構造を示す縦断面図である。
【図５】従来の冷媒配管構造を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１・・一方の冷媒管、２、３０、４０・・他方の冷媒管(継手管)、３・・他方の冷媒管の先端部、４、３３、４３・・拡径部、５・・一方の冷媒管の端部、６・・一方の冷媒管の先端部、７・・一方の冷媒管の先端開口、８・・一方の冷媒管の先端面、２０・・ロウ材、２１、３４、４４・・ロウ溜まり空間、２２・・面、Ｓ１・・内断面積、Ｓ２・・面積
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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