(57)【要約】      （修正有）【課題】短い距離で効果的に減圧をさせるためのキャピラリーチューブの構造を提供する。【解決手段】開始端と終了端とを有し、開始端から終了端までの複数箇所で内径幅を狭くする狭幅化が行われているキャピラリーチューブ１００において、狭幅化の程度が開始端から終了端に向けて徐々に緩められていることにより、キャピラリーチューブないの短い距離で圧力損失を効果的に増すことができ、少ない管材料で効果的な減圧膨張を実現できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開始端と終了端とを有し、前記開始端から前記終了端までの複数箇所で内径幅を狭くする狭幅化が行われているキャピラリーチューブであって、
狭幅化の程度が前記開始端から前記終了端に向けて徐々に緩められているキャピラリーチューブ。
【請求項２】
狭幅化されている狭幅化箇所の間の距離が前記開始端から前記終了端に向けて徐々に広くなっている請求項１に記載のキャピラリーチューブ。
【請求項３】
狭幅化されている狭幅化箇所の長さが狭幅化箇所ごとに前記開始端から前記終了端に向けて徐々に短くなっている請求項１に記載のキャピラリーチューブ。
【請求項４】
狭幅化されている狭幅化箇所の内径幅が狭幅化箇所ごとに前記開始端から前記終了端に向けて徐々に大きくなっている請求項１に記載のキャピラリーチューブ。
【請求項５】
狭幅化されている狭幅化箇所の間の距離が前記開始端から前記終了端に向けて徐々に広くなっており、狭幅化箇所の長さが狭幅化箇所ごとに前記開始端から前記終了端に向けて徐々に短くなっている請求項１に記載のキャピラリーチューブ。
【請求項６】
狭幅化されている狭幅化箇所の間の距離が前記開始端から前記終了端に向けて徐々に広くなっており、狭幅化箇所の内径幅が狭幅化箇所ごとに前記開始端から前記終了端に向けて徐々に大きくなっている請求項１に記載のキャピラリーチューブ。
【請求項７】
狭幅化されている狭幅化箇所の長さが狭幅化箇所ごとに前記開始端から前記終了端に向けて徐々に短くなっており、狭幅化箇所の内径幅が狭幅化箇所ごとに前記開始端から前記終了端に向けて徐々に大きくなっている請求項１に記載のキャピラリーチューブ。
【請求項８】
狭幅化されている狭幅化箇所の間の距離が前記開始端から前記終了端に向けて徐々に広くなっており、狭幅化箇所の長さが狭幅化箇所ごとに前記開始端から前記終了端に向けて徐々に短くなっており、狭幅化箇所の内径幅が狭幅化箇所ごとに前記開始端から前記終了端に向けて徐々に大きくなっている請求項１に記載のキャピラリーチューブ。
【請求項９】
つぶし加工により、前記開始端から前記終了端までの複数箇所で狭幅化が行われている請求項１に記載のキャピラリーチューブ。
【請求項１０】
内壁面へのねじ切り溝加工により、または、ひねり螺旋溝加工により、前記開始端から前記終了端までの複数箇所で狭幅化が行われている請求項１に記載のキャピラリーチューブ。
【請求項１１】
内壁面に粉末金属層を形成し、当該粉末金属層を還元性雰囲気化で加熱及び焼結することで内壁面の表面粗さ高さ又は形成厚さを変化させることにより、前記開始端から前記終了端までの複数箇所で狭幅化が行われている請求項１に記載のキャピラリーチューブ。
【請求項１２】
前記開始端から前記終了端に向けて冷媒が流される請求項１に記載のキャピラリーチューブ。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載のキャピラリーチューブを備える冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャピラリーチューブに関する。
また、本発明は、キャピラリーチューブが用いられた冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
市場では冷蔵庫の省エネルギー性能向上と品質安定性が求められている。
冷蔵庫の省エネルギー性能や品質安定性は、冷凍サイクルの高圧と低圧で差圧温度差をつける絞り特性の制御によるところも大きいが、近年、省エネルギー性能へのニーズは高く、更なる構造最適化、品質安定化、コスト改善が必要である。
【０００３】
冷蔵庫では摩擦損失係数が大きい細管内に冷媒を流すことで減圧させて冷媒発泡させ、二相圧力損失で急激に減圧する安価な膨張弁を用いる。
穴あき銅管は、一般にキャピラリーチューブ（毛細管）と呼ばれる。
キャピラリーチューブで減圧膨張を実現する場合、管内表面が平滑管なために、管を長くしないと圧力損失がつきにくく、コスト増につながる場合があった。
【０００４】
また、二相発生部（バブル発生点のフラッシュポイント）の位置はなりゆきとなるため、安定制御が難しく、冷媒流が不安定に振動して冷媒騒音が出たり、圧力損失値が過渡的に変動して冷凍サイクルが時間不安定となり、省エネルギーロスや品質不具合となる場合があった。
【０００５】
図５は特許文献１に示された従来の毛細管を示す図である。
特許文献１においては、「凸部２７が１ヵ所に設けられているが、同様な凸部２７が複数箇所設けられてもよい。又、凸部２７は、例えばキャピラリチューブ２６の外部から凸状の金属を両側から挟みつけるなどの容易な方法で製作でき、比較的低コストで製作することができる。この凸部２７はチューブ２６の外周面全体を例えばローラ加工のように押し付けて凸部２７をリング上に形成するものであってもよい。」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２９７９７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１のキャピラリーチューブでは、発泡して生成した気泡が管内を塞いで流量が低下し、性能が低下する。
【０００８】
本発明は、このような事情を鑑みたものであり、短いキャピラリーチューブ内で効果的に減圧をさせるための構造を得ることを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るキャピラリーチューブは、
開始端と終了端とを有し、前記開始端から前記終了端までの複数箇所で内径幅を狭くする狭幅化が行われているキャピラリーチューブであって、
狭幅化の程度が前記開始端から前記終了端に向けて徐々に緩められている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、キャピラリーチューブ内の短い距離で圧力損失を効果的に増すことができ、少ない管材料で効果的な減圧膨張を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１に係るキャピラリーチューブの断面図である。
【図２】実施の形態２に係るキャピラリーチューブの断面図である。
【図３】実施の形態３に係るキャピラリーチューブの断面図である。
【図４】実施の形態１〜４に係るキャピラリーチューブの開始端と終了端とを示す図。
【図５】従来技術を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１〜４では、開始端から終了端までの複数箇所で内径幅を狭くする狭幅化が行われているキャピラリーチューブ１００を説明する。
開始端は、図４に示すように、キャピラリーチューブ１００の２つの端のうち、冷媒流が流入する端である。
終了端は、キャピラリーチューブ１００の２つの端のうちの開始端以外の端である。
実施の形態１〜４で説明するキャピラリーチューブ１００では、狭幅化の程度が開始端から終了端に向けて徐々に緩められている。
【００１３】
実施の形態１では、狭幅化されている狭幅化箇所の間の距離を開始端から終了端に向けて徐々に広くすることで、狭幅化の程度が開始端から終了端に向けて徐々に緩められているキャピラリーチューブ１００を説明する。
また、実施の形態２では、狭幅化箇所の長さを狭幅化箇所ごとに開始端から終了端に向けて徐々に短くすることで、狭幅化の程度が開始端から終了端に向けて徐々に緩められているキャピラリーチューブ１００を説明する。
また、実施の形態３では、狭幅化箇所の内径幅を狭幅化箇所ごとに開始端から終了端に向けて徐々に大きくすることで、狭幅化の程度が開始端から終了端に向けて徐々に緩められているキャピラリーチューブ１００を説明する。
また、実施の形態４では、つぶし加工以外の加工によって内径幅の狭幅化を実現する方法を説明する。
実施の形態１〜４により実現されるキャピラリーチューブ１００は、例えば冷蔵庫に用いられる。
【００１４】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態に係るキャピラリーチューブ１００の断面図である。
図１において、狭幅化箇所１０１は、つぶし加工により、内径幅が狭幅化されている部位である。
通常幅箇所１０２は、つぶし加工が行われておらず、このため、内径幅が通常の幅のままの部位である。
本実施の形態に係るキャピラリーチューブ１００では、複数の狭幅化箇所１０１が存在するが、各狭幅化箇所１０１における内径幅ｄは共通である。
図１のキャピラリーチューブ１００では、開始端から終了端に向けて狭幅化箇所１０１間の間隔ピッチ距離ｐを小さくしている。
つまり、間隔ピッチ距離ｐ１、ｐ２、ｐ３は、ｐ１＞ｐ２＞ｐ３となっている。
このように、冷媒が流れる方向の後半（下流）にいくほど、間隔ピッチ距離ｐを小さくすることで、管内で気泡拡大して管を閉塞してしまうバブル１０４の径成長にあわせて流路形状を対応させ、安定・距離均一な減圧性が実現できる。
【００１５】
本実施の形態によれば、キャピラリーチューブ内の短い距離で圧力損失を効果的に増すことができ、少ない管材料で効果的な減圧膨張を実現できる。
また、本実施の形態によれば、キャピラリーチューブに特有の二相振動現象を抑制した安定した冷凍サイクルが実現できる。
【００１６】
また、本実施の形態によれば、二相発生部（バブル発生点のフラッシュポイント）の位置が安定して制御がしやすくなる。
従って、冷媒流が不安定に振動して冷媒騒音が出たり、圧力損失値が過渡的に変動する問題を解決して安定した冷凍サイクルを実現でき、省エネルギー改善や、コスト低減や品質向上を実現できる。
【００１７】
実施の形態２．
図２は、本実施の形態に係るキャピラリーチューブ１００の断面図である。
狭幅化箇所１０１及び通常幅箇所１０２は、図１と同様である。
図２のキャピラリーチューブ１００でも、各狭幅化箇所１０１における内径幅ｄは共通である。
また、狭幅化箇所１０１間の間隔ピッチ距離ｐは、全て共通である。
図２のキャピラリーチューブ１００では、狭幅化箇所１０１の長さｌが狭幅化箇所１０１ごとに開始端から終了端に向けて徐々に短くなっている。
つまり、狭幅化箇所１０１の長さｌ１、ｌ２、ｌ３は、ｌ１＞ｌ２＞ｌ３となっている。
このように、冷媒が流れる方向の後半（下流）にいくほどつぶし度合いを減少させることで、管内で気泡拡大して管を閉塞してしまうバブル１０４の径成長にあわせて流路形状を対応させ、安定・距離均一な減圧性が実現できる。
【００１８】
本実施の形態に係るキャピラリーチューブ１００によっても、実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００１９】
実施の形態３．
図３は、本実施の形態に係るキャピラリーチューブ１００の断面図である。
狭幅化箇所１０１及び通常幅箇所１０２は、図１と同様である。
図２のキャピラリーチューブ１００でも、狭幅化箇所１０１間の間隔ピッチ距離ｐは、全て共通である。
また、狭幅化箇所１０１の長さｌも全て共通である。
図３のキャピラリーチューブ１００では、各狭幅化箇所１０１における内径幅ｄが狭幅化箇所１０１ごとに開始端から終了端に向けて徐々に大きくなっている。
つまり、狭幅化箇所１０１の内径幅ｄ１、ｄ２、ｄ３は、ｄ１＜ｄ２＜ｄ３となっている。
このように、冷媒が流れる方向の後半（下流）にいくほど狭幅化箇所１０１の流路直径ｄを大きくする（つぶし量を減らす）ことで、管内で気泡拡大して管を閉塞してしまうバブル１０４の径成長にあわせて流路形状を対応させ、安定・距離均一な減圧性が実現できる。
【００２０】
本実施の形態に係るキャピラリーチューブ１００によっても、実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００２１】
なお、図１〜図３で示した構成を任意に組み合わせてもよい。
つまり、図１と図２の構成を組み合わせて、開始端から終了端に向けて狭幅化箇所１０１間の間隔ピッチ距離ｐを小さくするとともに、狭幅化箇所１０１の長さｌを狭幅化箇所１０１ごとに開始端から終了端に向けて徐々に短くしてもよい。
また、図１と図３の構成を組み合わせて、開始端から終了端に向けて狭幅化箇所１０１間の間隔ピッチ距離ｐを小さくするとともに、各狭幅化箇所１０１における内径幅ｄを狭幅化箇所１０１ごとに開始端から終了端に向けて徐々に大きくしてもよい。
また、図２と図３の構成を組み合わせて、狭幅化箇所１０１の長さｌを狭幅化箇所１０１ごとに開始端から終了端に向けて徐々に短くするとともに、各狭幅化箇所１０１における内径幅ｄを狭幅化箇所１０１ごとに開始端から終了端に向けて徐々に大きくしてもよい。
また、図１〜図３の構成を組み合わせて、開始端から終了端に向けて狭幅化箇所１０１間の間隔ピッチ距離ｐを小さくするとともに、狭幅化箇所１０１の長さｌを狭幅化箇所１０１ごとに開始端から終了端に向けて徐々に短くし、更に、各狭幅化箇所１０１における内径幅ｄを狭幅化箇所１０１ごとに開始端から終了端に向けて徐々に大きくしてもよい。
【００２２】
実施の形態４．
実施の形態１〜３では、つぶし加工により、狭幅化箇所１０１を得ていた。
これに代えて、内面溝付きマンドレル等で管内にねじ切り溝を加工したり、パイプをひねり螺旋溝とする際に、不等ピッチ化や不等径化を形状製造した構造としてもよく、同様の効果を奏する。
つまり、内壁面へのねじ切り溝加工により、または、ひねり螺旋溝加工により、キャピラリーチューブ１００の開始端から前記終了端までの複数箇所で実施の形態１〜３で示した狭幅化が行われるようにしてもよい。
また内部に金属パイプの内壁面に粉末金属層を形成し、還元性雰囲気下で加熱・焼結することで管内の表面粗さ高さや、形成厚さを変えることでも同様の効果を奏する。
つまり、内壁面に粉末金属層を形成し、当該粉末金属層を還元性雰囲気化で加熱及び焼結することで内壁面の表面粗さ高さ又は形成厚さを変化させることにより、キャピラリーチューブ１００の開始端から前記終了端までの複数箇所で実施の形態１〜３で示した狭幅化が行われるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００２３】
１００  キャピラリーチューブ、１０１  狭幅化箇所、１０２  通常幅箇所、１０４  バブル。
【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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