WO2020138245A1 - 冷媒配管、及び、空気調和装置 - Google Patents

Abstract

冷凍装置の冷媒回路を構成する要素部品（Ｘ）に接続され、冷媒が流れる冷媒配管であって、冷媒配管が、第１の部分（２１）と第２の部分（２２）とを含んでおり、第１の部分（２１）が、ステンレス製であり、第２の部分（２２）が、第１の部分（２１）の端部に設けられかつ要素部品（Ｘ）の被接続面（Ｘ２ａ）に接続され、さらに、第２の部分（２２）が、第１の部分（２１）とは異なる材料であって被接続面（Ｘ２ａ）と同一の材料からなる。

Description

冷媒配管、及び、空気調和装置

　本開示は、冷媒配管、及び、空気調和装置に関する。

　空気調和装置等のヒートポンプタイプの冷凍装置は、圧縮機、オイルセパレータ、四路切換弁、熱源側熱交換器、膨張機構、利用側熱交換器、アキュムレータ等の要素部品を冷媒配管で接続してなる冷媒回路を備えている。また、一般に、冷媒配管には、曲げ等の加工が容易な銅管が用いられている。しかしながら、銅管は材料費が高いため、比較的安価なステンレスを冷媒配管の材料として用いることが考えられている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０－１５１３２７号公報

　冷媒回路を構成する要素部品は、そのものが銅製であったり、冷媒配管に接続される接続配管部分が銅製であったりする場合が多い。冷媒配管と要素部品（接続配管）とが同じ銅製の場合、ろう付けや溶接等による接続を容易に行うことが可能である。
　しかしながら、前述したようにコスト面を考慮して冷媒配管の材料としてステンレスを用いた場合、冷媒配管と要素部品とをろう付け等で接続するには、ステンレスの鋭敏化抑制のために厳密な温度管理が必要になり、銅製部品同士の接続と比べて接続が困難になる可能性がある。

　本開示は、ステンレスを材料として用いた冷媒配管と要素部品との接続を容易にすることを目的とする。

　（１）本開示の冷媒配管は、
　冷凍装置の冷媒回路を構成する要素部品に接続され、冷媒が流れる冷媒配管であって、
　前記冷媒配管が、第１の部分と第２の部分とを含んでおり、
　前記第１の部分が、ステンレス製であり、
　前記第２の部分が、前記第１の部分の端部に設けられかつ前記要素部品の被接続面に接続され、
　さらに、前記第２の部分が、前記第１の部分とは異なる材料であって前記被接続面と同一の材料からなる。

　この構成によれば、冷媒配管の第２の部分が、第１の部分とは異なる材料であって要素部品の被接続面と同一の材料からなるので、冷媒配管と要素部品との接続のために、温度管理が困難なステンレスのろう付け又は溶接が不要となり、冷媒配管と要素部品との接続を容易に行うことができる。

　（２）本開示の冷媒配管は、
　冷凍装置の冷媒回路を構成する要素部品に接続され、冷媒が流れる冷媒配管であって、
　前記冷媒配管が、第１の部分と第２の部分とを含んでおり、
　前記第１の部分が、ステンレス製であり、
　前記第２の部分が、前記第１の部分の端部に設けられかつ前記要素部品の被接続面に接続され、
　さらに、前記第２の部分が、前記第１の部分とは異なる材料であって前記被接続面と主成分が同一の材料からなる。

　この構成によれば、冷媒配管の第２の部分が、第１の部分とは異なる材料であって要素部品の被接続面と主成分が同一の材料からなるので、冷媒配管と要素部品との接続のために、温度管理が困難なステンレスのろう付け又は溶接が不要となり、冷媒配管と要素部品との接続を容易に行うことができる。

　（３）好ましくは、前記第２の部分が、前記被接続面と主成分が同一の異なる材料からなる。
　このような構成であっても、冷媒配管と要素部品との接続を容易に行うことができる。

　（４）好ましくは、前記第２の部分が、前記第１の部分とは別部材であり、当該第１の部分の端部に接続されている。
　このような構成によって、冷媒配管と要素部品との接続を容易に行うことができ、また、第２の部分から要素部品を取り外した後、再度、ろう付け又は溶接によって第２の部分に要素部品を接続することが可能となる。したがって、冷媒回路を備える装置の据付現場において要素部品の交換を容易に行うことができる。

　（５）好ましくは、前記第２の部分の長さが、前記第２の部分の管径が大きくなるほど長くなるように設定されている。
　第２の部分と要素部品の被接続面との接続に要する時間は、第２の部分の管径によって異なり、第２の部分の管径が大きくなるほど長くなる。そして、第２の部分と要素部品の被接続面との接続に要する時間が長くなるほど第２の部分と第１の部分とのろう付け又は溶接等による接続部分に与える熱影響が大きくなる。そのため、第２の部分の長さが、第２の部分の管径が大きくなるほど長くなるように設定されることによって、第２の部分と第１の部分との接続部分に対する熱影響を少なくすることができる。

　（６）好ましくは、前記第２の部分が、銅、銅合金、アルミニウム、又はアルミニウム合金からなる。
　一般に、冷媒回路を構成する要素部品（接続配管）は銅、銅合金、アルミニウム、又はアルミニウム合金で形成されることが多いので、第２の部分をこれらの材料で形成することで、汎用性の高い冷媒配管を構成することができる。

　（７）好ましくは、前記第２の部分が、銅、又は、銅合金からなり、
　前記第２の部分の長さが、前記第２の部分の管径の０．５倍以上に設定される。

　（８）前記第１の部分の端部には、メッキ層が設けられ、前記第２の部分が、前記メッキ層のうち前記被接続面と接続される部分からなっていてもよい。
　この構成によれば、第２の部分が、第１の部分の端部に設けられたメッキ層からなるので、第２の部分として第１の部分とは別の部品が不要となり、部品点数を少なくすることができる。

　（９）好ましくは、前記メッキ層が、前記第１の部分の外周面及び/又は内周面の全体に設けられる。
　このような構成によって、第１の部分の外周面及び/又は内周面の全体に容易にメッキ層を形成することができ、１回のメッキ作業で第１の部分の両端部に第２の部分を設けることができる。

　（１０）好ましくは、前記冷媒配管が複数の前記要素部品を接続するものであり、当該冷媒配管の両端部に前記第２の部分が設けられている。

　（１１）好ましくは、前記冷凍装置の冷媒回路に圧縮機が含まれており、
　前記要素部品が前記圧縮機である。

　（１２）本開示の空気調和装置は、
　上記（１）～（１１）のいずれか１つに記載の冷媒配管と、
　冷媒回路を構成し、前記冷媒配管が接続される要素部品と、を備えている。

第１の実施形態に係る冷媒配管を備えた冷凍装置の概略的な構成図である。 冷媒配管と要素部品との接続部分を拡大して示す側面図（一部断面図）である。 第２の接続によるろう付け箇所からの距離と温度との関係を第２の部分の管径毎に示すグラフである。 第１及び第２の接続による第１の部分の熱履歴を示すグラフである。 変形例に係る冷媒配管と要素部品との接続部分を拡大して示す側面図（一部断面図）である。 変形例に係る冷媒配管と要素部品との接続部分を拡大して示す側面図（一部断面図）である。 変形例に係る冷媒配管と要素部品との接続部分を拡大して示す側面図（一部断面図）である。 第２の実施形態における冷媒配管と要素部品との接続部分を拡大して示す側面図（一部断面図）である。 第２の実施形態の変形例における冷媒配管と要素部品との接続部分を拡大して示す側面図（一部断面図）である。

　以下、添付図面を参照しつつ、本開示の実施形態を詳細に説明する。
＜第１の実施形態＞
［冷凍装置の全体構成］
以下、図面を参照して本開示の実施の形態を説明する。
　図１は、第１の実施形態に係る冷媒配管を備えた冷凍装置の概略的な構成図である。
　冷凍装置１は、例えば室内の温度や湿度を調整する空気調和装置であり、室外に設置される室外機２と、室内に設置される室内機３とを備えている。室外機２と室内機３とは、冷媒配管１０によって互いに接続されている。

　冷凍装置１は、蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路４を備えている。冷媒回路４は、複数の要素部品と、複数の要素部品を接続する冷媒配管とを備えている。要素部品としては、室内熱交換器１１、圧縮機１２、油分離器１３、室外熱交換器１４、膨張機構１５、アキュムレータ１６、四方切換弁１７等が含まれており、これらが冷媒配管１０によって接続されている。冷媒配管１０は、液配管１０Ｌとガス配管１０Ｇとを含む。

　室内熱交換器１１は、室内機３に設けられ、冷媒と室内空気との間で熱交換を行う。室内熱交換器１１としては、例えばクロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器等を採用することできる。室内熱交換器１１の近傍には、室内空気を室内熱交換器１１へ送風し、調和空気を室内に送るための室内ファン（図示省略）が設けられている。

　圧縮機１２、油分離器１３、室外熱交換器１４、膨張機構１５、アキュムレータ１６及び四方切換弁１７は、室外機２に設けられている。圧縮機１２は、吸入ポートから吸入した冷媒を圧縮して吐出ポートから吐出するものである。圧縮機１２としては、例えば、スクロール圧縮機等の種々の圧縮機を採用することができる。

　油分離器１３は、圧縮機１２から吐出された潤滑油及び冷媒の混合流体から潤滑油を分離する。分離された冷媒は四方切換弁１７へ送られ、潤滑油は圧縮機１２に戻される。

　室外熱交換器１４は、冷媒と室外空気との間で熱交換を行う。室外熱交換器１４は、例えばクロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器等を採用することができる。室外熱交換器１４の近傍には、室外空気を室外熱交換器１４へ送風するための室外ファンが設けられている。

　膨張機構１５は、冷媒回路４の冷媒配管１０において室外熱交換器１４と室内熱交換器１１との間に配設され、流入した冷媒を膨張させて、所定の圧力に減圧させる。膨張機構１５として、例えば開度可変の電子膨張弁、又はキャピラリーチューブを採用することができる。

　アキュムレータ１６は、冷媒回路４において圧縮機１２の吸入ポートと四方切換弁１７との間に配設され、流入した冷媒を気液分離する。アキュムレータ１６で分離されたガス冷媒は、圧縮機１２に吸入される。

　四方切換弁１７は、図１において実線で示す第１の状態と、破線で示す第２の状態とに切換可能である。空気調和装置１が冷房運転を行うときには、四方切換弁１７は第１の状態に切り換えられ、暖房運転を行うときには、四方切換弁１７は第２の状態に切り換えられる。

［冷媒配管の構成］
　図２は、冷媒配管と要素部品との接続部分を拡大して示す側面図（一部断面図）である。
　前述した複数の要素部品のうち、少なくとも１つの要素部品Ｘには、図２に示す冷媒配管１０Ａが接続されている。当該要素部品Ｘは、冷媒配管１０Ａを接続するための接続配管Ｘ１を有している。本実施形態の接続配管Ｘ１は銅製である。本明細書における「銅」とは、主成分としての銅を９９．９重量％以上含む「純銅」である。

　図２に示す冷媒配管１０Ａは、第１の部分２１と、第２の部分２２とを有している。第１の部分２１は、冷媒配管１０Ａの長さ方向の大部分を構成し、第２の部分２２は、第１の部分２１の端部のみに設けられている。第２の部分２２は、要素部品Ｘ（接続配管Ｘ１）と冷媒配管１０Ａとの接続のための継手として機能する。

　第１の部分２１は、ステンレス製の管である。例えば、第１の部分２１は、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ４３６Ｌ、ＳＵＳ４３０等により形成されている。これに対して、第２の部分２２は、要素部品Ｘの接続配管Ｘ１と同じ材料により形成された管（継手管）である。つまり、本実施形態の第２の部分２２は、銅製である。

　第１の部分２１の材料であるステンレスは、第２の部分２２の材料である銅よりも安価である。冷媒配管１０Ａの大部分を構成する第１の部分２１が安価な材料で形成されることによって、例えば、全体が銅製の冷媒配管に比べて冷媒配管１０Ａを安価に製作することができる。

　以下、第１の部分２１と第２の部分２２との接続、及び、第２の部分２２と要素部品Ｘとの接続について、詳細に説明する。以下の説明においては前者の接続を「第１の接続」ともいい、後者の接続を「第２の接続」ともいう。

　（第１の部分２１と第２の部分２２との接続（第１の接続）について）
　第１の部分２１と第２の部分２２とは、ろう材Ｂ１によるろう付けによって接続される。具体的に、第２の部分２２の一端部には、内径が拡大された拡径部２２ａが形成されている。第１の部分２１は、第２の部分２２の拡径部２２ａに挿入されている。第１の部分２１の外周面と第２の部分２２における拡径部２２ａの内周面とが対向し、両面がろう付けによって接続されている。より具体的には、第１の部分２１の外周面と第２の部分２２における拡径部２２ａの内周面とは「炉中ろう付け」によって接続されている。これは、次の理由による。

　まず、第１の部分２１の材料であるステンレスは、表面に不動態皮膜（酸化膜）が形成されているので、トーチろう付け等の手作業によるろう付け（以下、「手ろう付け」ともいう）で用いられるりん銅ろうを用いることができず、銀ろう等の比較的高価なろう材を用いなければならない。また、当該ろう材を用いたステンレスのろう付けにはフラックスが必要となる。冷媒は、閉回路である冷媒回路４中を流れるため、冷媒配管１０Ａ内にフラックスが残存していると、冷媒にフラックスが混入し、冷媒自身や冷媒が流入する要素部品Ｘ（例えば、圧縮機１２）の性能に悪影響を与える可能性がある。このため、ろう付け後にフラックスを除去する作業が必須となる。

　また、第１の部分２１の材料であるステンレスは、熱が加わることによって鋭敏化と呼ばれる脆化が生じる。鋭敏化とは、ステンレス中の炭素にクロムが結合し、粒界にクロムが析出することでクロム成分の低い部分が生成され、耐食性等が低下する現象である。この鋭敏化は、発生しやすい温度域やその熱の付与時間が知られている。

　以上のような不都合を解消するため、本実施形態では、第１の部分２１と第２の部分２２との接合に炉中ろう付けが採用されている。この炉中ろう付けは、連続炉等の内部において所定のガス雰囲気中でろう付けを行う手法であり、高価なろう材やフラックスを用いることなくステンレスのろう付けを行うことが可能となる。

　第１の接続にフラックスが不要となるので、ろう付け後にフラックスを除去する作業も不要となる。また、炉中ろう付けは、ろう付け温度やろう付け時間の管理を容易に行うことができるので、鋭敏化の発生を抑制し得る温度及び時間でろう付けを行うことが可能となる。

　なお、第１の部分２１における鋭敏化は、後述する第２の部分２２と要素部品Ｘとのろう付けにより第１の部分２１に付与される熱によっても生じる可能性がある。そのため、当該ろう付けに要する時間等も適正に設定される。この詳細については後述する。

　（第２の部分２２と要素部品Ｘとの接続（第２の接続について））
　要素部品Ｘにおける接続配管Ｘ１の端部には、内径が拡大された拡径部Ｘ２が形成されている。第２の部分２２は、接続配管Ｘ１の拡径部Ｘ２に挿入された状態でろう材Ｂ２によるろう付けによって接続配管Ｘ１に接続される。したがって、接続配管Ｘ１における拡径部Ｘ２の内周面は、第２の部分２２に接続される被接続面Ｘ２ａとなる。第２の部分２２は、接続配管Ｘ１と同じ銅製であるため、比較的安価なりん銅ろうを用いた手ろう付けを行うことができる。そのため、工場内における部品組立や製品組立の際に行われるろう付けは勿論のこと、空気調和装置１の設置現場において、部品交換等の際に行われるろう付けも、比較的容易に行うことができる。なお、要素部品Ｘの交換を行う場合は、第２の部分２２を途中で切断して冷媒配管１０Ａから要素部品Ｘを取り外し、新たな要素部品Ｘの接続配管Ｘ１を第２の部分２２の残部に再度接続すればよい。

　第２の部分２２と要素部品Ｘとをろう付けによって接続する場合、次の２つの事項を考慮して作業を行うことが求められる。
　（１）第２の接続のためにろう付けを行うと、その熱が第１の接続によるろう付け箇所に伝わり、当該箇所のろう材Ｂ１が再溶融するおそれがある。冷媒配管１０Ａ内を流れる冷媒は高圧になるため、ろう材Ｂ１の再溶融は冷媒の漏れに繋がりやすい。そのため、第２の接続によって第１の接続によるろう付け箇所の再溶融が生じないように、当該ろう付け箇所に伝わる熱を適切にコントロールする必要がある。

　（２）第２の接続のためにろう付けを行うと、その熱がステンレス製の第１の部分２１に伝わり、前述したような鋭敏化が生じる可能性がある。そのため、第２の接続によって第１の部分２１に鋭敏化が生じないように、第１の部分２１に伝わる熱を適切にコントロールする必要がある。

　本実施形態では、上記（１）、（２）の要求を満たすために、第２の部分２２を構成する継手管の管径ｄ１に対する長さＬ１を適切に設定する。
　第２の接続のためにろう付けを行うと、そのろう付け箇所から離れるほど伝達される熱は小さくなる。そのため、第２の接続によるろう付け箇所から第１の接続によるろう付け箇所までの距離、及び、第２の接続によるろう付け箇所から第１の部分２１までの距離を大きくすれば、上記（１）及び（２）の要求を満たすことが可能となる。言い換えると、第２の部分２２の長さＬ１を十分に長くすれば、上記（１）及び（２）の要求を満たすことが可能となる。しかしながら、第２の部分２２が長くなればなるほど、相対的にステンレス製の第１の部分２１が短くなり、冷媒配管が高価となる。したがって、本実施形態では、第２の部分２２の長さＬ１を上記（１）及び（２）の要求を満たす範囲で、可及的に短く設定する。

　上記（１）の要求（再溶融の抑制の要求）に関しては、次のような手法により第２の部分２２の長さＬ１を設定することができる。
　図３は、第２の接続によるろう付け箇所からの距離と温度との関係を、第２の部分の管径毎に示すグラフである。言い換えると、図３に示すグラフは、各管径ｄ１の第２の部分２２を所定の標準作業時間で要素部品Ｘにろう付けしたとき、その熱によってどの程度第２の部分２２の温度が上昇するかを距離ごとに示している。ろう付けの標準作業時間とは、一般的なろう付け作業の技術レベルを有する作業者が手ろう付けに要する作業時間であり、第２の部分２２の管径が大きくなるほど標準作業時間も長くように設定されている。図３のグラフには、管径とともに標準作業時間が括弧書きで示されている。

　図３によれば、第２の部分２２の管径ｄ１が大きくなるほど標準作業時間が長くなるので、第２の接続によるろう付け箇所からより離れた距離まで熱が伝わっていることがわかる。そして、第２の部分２２の長さＬ１は、第１の接続によるろう付け箇所に伝わる熱が、当該ろう付け箇所のろう材Ｂ１の溶融温度よりも低温となるように設定される。例えば、第１の接続で用いるろう材Ｂ１の溶融温度が８８０℃である場合、第１の接続によるろう付け箇所に伝わる熱が約８８０℃より低くなるように第２の部分２２の長さＬ１を設定することができる。

　図３のグラフによると、例えば、管径ｄ１がφ３１．８ｍｍで標準作業時間が６０秒である場合、第２の接続によるろう付け箇所から約２８ｍｍのところで８８０℃に到達すると推定することができる。したがって、第２の接続によるろう付け箇所から第１の接続によるろう付け箇所まで少なくとも約２８ｍｍ以上の距離を確保すれば、第１の接続によるろう付け箇所の再溶融を抑制することができる。同様に、管径ｄ１がφ２２．２ｍｍで標準作業時間が４５秒である場合には、第２の接続によるろう付け箇所から約２０ｍｍのところで８８０℃に到達すると推定することができる。したがって、第２の接続によるろう付け箇所から第１の接続によるろう付け箇所まで少なくとも約２０ｍｍ以上の距離を確保すれば、第１の接続によるろう付け箇所の再溶融を抑制することができる。その他の管径についても同様に考えることができる。

　以上のように、第２の接続によるろう付けの熱が伝達される距離を考慮して、第２の部分２２の管径ｄ１と長さＬ１とを設定することで、第２の接続の際に、第１の接続によるろう付け箇所のろう材Ｂ１を再溶融させないようにすることが可能となる。図３の結果から、第２の部分２２の長さＬ１は、管径ｄ１の１倍以上とすることが望まれる。

　上記（２）の要求（鋭敏化の抑制の要求）に関しては、次のような考えに基づいて第２の接続の作業時間（標準作業時間）と第２の部分２２の長さＬ１とを設定することができる。
　図４は、第１及び第２の接続による第１の部分の熱履歴を示すグラフである。
　第１の部分２１は、当該第１の部分２１と第２の部分２２との炉中ろう付けにより図４の左側に示すグラフのように温度が変化する。同様に、第１の部分２１は、第２の部分２２と要素部品Ｘとの手ろう付けにより図７の右側に示すグラフのように温度が変化する。ここで、ステンレスの鋭敏化は、所定の温度域（以下、「鋭敏化温度域」ともいう）にある状態が所定時間（以下、「鋭敏化発生時間」ともいう）以上経過したときに発生することが知られている。例えば、７４０℃±５０℃（６９０℃～７９０℃）の鋭敏化温度域Ａにある状態が５０秒以上経過することが、ステンレスの鋭敏化の発生条件となる。

　第１の接続による炉中ろう付けにおいて、第１の部分２１は、加熱されることによって鋭敏化温度域Ａを通過するように温度上昇し、その後、冷却されることによって鋭敏化温度域Ａを通過するように温度低下する。この温度上昇により、第１の部分２１の温度は鋭敏化温度域Ａに入るが、その後固溶温度域にまで至るため、この温度上昇の際に鋭敏化温度域Ａに入る時間ａは鋭敏化の要因にはならず、その後の温度低下の際に鋭敏化温度域Ａに入る時間ｂが鋭敏化の要因となる。

　第２の接続による手ろう付けにおいても、第１の部分２１は、加熱されることによって鋭敏化温度域Ａを通過するように温度上昇し、その後、冷却されることによって鋭敏化温度域Ａを通過するように温度低下する。温度上昇の際に鋭敏化温度域Ａに入る時間ｃと、温度低下の際に鋭敏化温度域Ａに入る時間ｄは、ともに鋭敏化の要因となる。したがって、第１の接続における時間ｂと、第２の接続における時間ｃ、ｄとの合計時間が、第１の部分２１の鋭敏化の要因となる。そして、第１の部分２１の鋭敏化を抑制するためには、これらの時間ｂ，ｃ，ｄの合計が、上述の鋭敏化発生時間以下、例えば５０秒以下になることが求められる。

　したがって、本実施形態では、鋭敏化の発生条件を満たさないように、第１及び第２の接続におけるろう付け時間と、第２の部分２２の長さＬ１とが設定される。具体的には、鋭敏化の要因となる時間ｂが鋭敏化発生時間よりも短い所定時間内に収まるように、炉中ろう付けにおける温度及び時間の管理を行う。例えば、炉中ろう付けにおける時間ｂを、５０秒よりも短い２０秒～３０秒に設定して、炉中ろう付けを行う。

　そして、第２の接続における手ろう付けで、鋭敏化の要因となる時間ｃ，ｄが、残りの３０秒以内収まるように作業時間を設定する。なお、図３に示した前述の標準作業時間は、鋭敏化の要因となる時間ｃ，ｄをも考慮して設定した作業時間となる。

　次の表１は、以上に説明したろう材Ｂ１の再溶融の問題と、ステンレスの鋭敏化の問題とを考慮し、各問題を解決し得る条件として、第２の部分２２における管径ｄ１と長さＬ１とを設定した例である。

　表１に示す条件では、炉中ろう付けの作業時間は、第２の部分２２の全ての管径ｄ１において２０秒とされている。この炉中ろう付けの作業時間のうち、鋭敏化の要因となる時間ｂ（図４参照）は、当然に２０秒よりも短くなる。手ろう付けの作業時間は、管径ｄ１が大きくなるほど長くなるように設定されている。また、手ろう付けの作業時間が長くなると、第１の接続によるろう付け箇所への熱影響が大きくなるので、第２の部分２２の長さＬ１は、管径ｄ１が大きくなるほど長くなるように設定されている。なお、これらの第２の部分２２の長さＬ１は、後述する冷却ろう付けを行わなくても、ろう材Ｂ１の再溶融や第１の部分２１の鋭敏化を抑制することができる長さに設定されている。

　本実施形態において、第２の部分２２の長さＬ１は、図３に示す結果や鋭敏化の検討結果等も加味すると、管径ｄ１の１倍以上とすることが望まれる。表１に示される例では、いずれも第２の部分２２の長さＬ１が、管径ｄ１の２倍以上の寸法に設定されており、ろう材Ｂ１の再溶融や第１の部分２１の鋭敏化をより抑制し得るものとなっている。

　第２の部分２２の長さＬ１を長くすれば、第１の接続によるろう付け部分の再溶融や、第１の部分２１の鋭敏化についての問題が生じ難くなるが、より高価な銅製の第２の部分２２が、より安価なステンレス製の第１の部分２１に対して相対的に長くなるため、ステンレスを用いることによる冷媒配管１０Ａのコストダウンの効果が小さくなる。そのため、第２の部分２２の長さＬ１は、管径ｄ１の１２倍以下とすることが好ましい。

　（その他の接続例）
　以上のように、第２の部分２２の長さＬ１を設定することによって、例えば、空気調和装置１の据付現場において、部品交換のために第２の部分２２と要素部品Ｘとの接続を容易に行うことができる。しかしながら、据付現場における作業は、作業者によって技術に個人差があり、標準作業時間を定めたとしてもその時間内に作業を終わらせるかどうかは、現場任せにならざるを得ない。

　このため、据付現場におけるろう付け方法として、第１の部分２１と第２の部分２２とのろう付け箇所を冷却しながら行う冷却ろう付けを採用することができる。この冷却ろう付けは、例えば、水を含ませた布等で第１の部分２１と第２の部分２２との接続部分を冷却しながら、第２の部分２２と要素部品Ｘとの接続を行う。これにより、第１の接続によるろう付け箇所の再溶融や、第１の部分２１の鋭敏化をより抑制することが可能となる。

　なお、以上のような冷却ろう付けを採用した場合、第２の部分２２の長さＬ１をより短くすることが可能となる。この場合、第２の部分２２の長さＬ１は、例えば管径ｄ１の０．５倍以上とすることが可能となる。ただし、冷却ろう付けを行う際に、冷却水が第２の接続によるろう付け箇所にかかるようなことがあると、ろう付けに支障をきたす恐れがあるため、第２の部分２２の長さＬ１は、例えば８０ｍｍ以上に設定するなど、より長くすることも可能である。

［冷媒配管の変形例］
　以下、冷媒配管の変形例について説明する。
　図５～図７は、変形例に係る冷媒配管と要素部品との接続部分を拡大して示す側面図（一部断面図）である。
　図５に示す変形例では、第１の部分２１の端部に内径が拡大された拡径部２１ａが形成され、この拡径部２１ａに第２の部分２２の一端が挿入され、両者がろう材Ｂ１によるろう付けで接続されている。また、第２の部分２２の他端には内径が拡大された拡径部２２ｂが形成され、この拡径部２２ｂに要素部品Ｘの接続配管Ｘ１が挿入され、両者がろう材Ｂ２によるろう付けで接続されている。この場合、接続配管Ｘ１の外周面が、第２の部分２２に対する被接続面Ｘ１ａとなっている。

　図６に示す変形例では、第１の部分２１と第２の部分２２との接続が、図２に示す実施形態と同様であり、第２の部分２２と要素部品Ｘとの接続が、図５に示す変形例と同様である。
　図７に示す変形例では、第１の部分２１と第２の部分２２との接続が、図５に示す変形例と同様であり、第２の部分２２と要素部品Ｘとの接続が、図２に示す実施形態と同様である。
　以上の各変形例についても、表１に示すように、第２の部分２２の長さＬ１が、管径ｄ１に応じて設定される。

＜第２の実施形態＞
　図８は、第２の実施形態における冷媒配管と要素部品との接続部分を拡大して示す側面図（一部断面図）である。
　第２の実施形態の冷媒配管１０Ｂは、第１の部分２１と第２の部分３２とを有している。第１の部分２１は、第１の実施形態と同様にステンレス製の管によって構成されている。この第１の部分２１の端部にはメッキ層３３が設けられている。このメッキ層３３は銅製であり、要素部品Ｘの接続配管Ｘ１の材質と同じである。

　本実施形態では、要素部品Ｘの接続配管Ｘ１に拡径部Ｘ２が形成されている。この拡径部Ｘ２内に、メッキ層３３が設けられた第１の部分２１の端部が挿入されている。そして、拡径部Ｘ２の内周面と、メッキ層３３の外周面とがろう付けによって接合される。したがって、本実施形態では、第２の部分３２が、第１の実施形態のような銅製の継手管ではなく、メッキ層３３のうち被接続面Ｘ２ａと接続される部分により構成されている。

　このように、冷媒配管１０Ｂの第２の部分３２が、第１の部分２１に施されたメッキ層３３により構成されるので、第１の実施形態のように第１の部分２１とは別部材の第２の部分を備えなくてもよく、炉中ろう付けを行う必要もない。したがって、第１の実施形態と比較して部品点数を少なくし、容易に冷媒配管１０Ｂを製作することができるという利点がある。なお、図８に示す例では、メッキ層３３一部が拡径部Ｘ２から突出しているが、メッキ層３３の全体が拡径部Ｘ２内に挿入されてろう付けによって拡径部Ｘ２の内周面と接合されていてもよい。この場合、メッキ層３３の全体が第２の部分３２を構成することになる。

　なお、本実施形態において、第１の部分２１の内側に要素部品Ｘの接続配管Ｘ１が挿入される場合には、第１の部分２１の内周面に第２の部分３２としてのメッキ層３３を設ければよい。

　また、図９に示すように、メッキ層３３は、第１の部分２１の外周面の全体に設けてもよい。この場合も、メッキ層３３のうち、接続配管Ｘ１に接続される部分が第２の部分３２を構成することになる。このような構成によって、第１の部分２１の全体をメッキ浴に浸漬することによって、１回のメッキ作業で第１の部分２１の両端部に第２の部分３２を設けることができる。
　なお、第１の部分２１の内側に要素部品Ｘの接続配管Ｘ１が挿入される場合、第１の部分２１の内周面の全体にメッキ層を設け、このメッキ層のうち接続配管Ｘ１に接続される端部を第２の部分としてもよい。ただし、第１の部分２１の内側にはメッキ溶液が流入し難いので、第１の部分２１の端部のみに第２の部分３２としてのメッキ層を形成することがより好ましい。

＜その他の実施形態＞
　以上に説明した第１、第２の実施形態では、第２の部分２２，３２が、銅製とされていた。しかしながら、第２の部分２２，３２は銅製に限らず、要素部品Ｘ（接続配管Ｘ１）の材質に応じて適宜変更することが可能である。例えば、第２の部分２２，３２は、銅合金とすることができる。銅合金は、主成分としての銅に他の金属または非金属を加えて、銅の性質を改善した合金である。銅合金は、銅と同様に、フラックス処理等が不要であり、ろう付けしやすい部材である。銅合金としては、例えば、銅を９８重量％以上含むものが採用される。より好ましくは、銅合金として、銅を９９重量％以上含むものが採用される。

　第２の部分２２，３２と要素部品Ｘの接続配管Ｘ１とは、主成分が同一の材料で形成されていればよい。したがって、第２の部分２２，３２と接続配管Ｘ１とは、双方が銅製である場合、又は、双方が銅合金製である場合のほか、一方が銅製で他方が銅合金製であってもよい。第２の部分２２，３２と接続配管Ｘ１との双方が銅合金製である場合、これらは主成分以外の他の成分が異なっていてもよい。つまり、第２の部分２２，３２と接続配管Ｘ１とは、主成分が同一であって互いに異なる材料で形成されていてもよい。この場合も、フラックスを用いずに両者をろう付けすることができる。

　また、第２の部分２２，３２は、アルミニウム又はアルミニウム合金とすることができる。本明細書において「アルミニウム」とは、主成分としてのアルミニウムを９９．９重量％以上含む「純アルミニウム」である。アルミニウム合金は、主成分としてのアルミニウムに他の金属または非金属を加えて、アルミニウムの性質を改善した合金である。アルミニウム合金としては、例えば、アルミニウムを９５重量％以上含むものが採用される。第２の部分２２，３２と要素部品Ｘの接続配管Ｘ１とは、双方がアルミニウム製である場合、双方がアルミニウム合金製である場合、及び、一方がアルミニウム製で他方がアルミニウム合金製である場合のいずれであってもよい。第２の部分２２，３２と接続配管Ｘ１との双方がアルミニウム合金製である場合、これらは主成分以外の他の成分が異なっていてもよい。

　銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金は、いずれも要素部品Ｘの接続配管Ｘ１として多く適用されているので、これらの材質で第２の部分２２，３２を形成することによって、接続配管Ｘ１との接続の観点で汎用性の高い冷媒配管を製作することができる。

　第１，第２の実施形態では、冷媒配管１０Ａ，１０Ｂの一端部に配置された第２の部分２２，３２のみについて説明したが、第２の部分２２，３２は、冷媒配管１０Ａ，１０Ｂの両端部に設けられていてもよい。この場合、冷媒配管１０Ａ，１０Ｂは、各第２の部分２２，３２に対して、互いに種類が異なる要素部品Ｘを接続することができる。また、冷媒配管１０Ａ，１０Ｂの一方の端部に、第１の実施形態における第２の部分２２が設けられ、冷媒配管１０Ａ，１０Ｂの他方の端部に、第２の実施形態における第２の部分３２が設けられてもよい。

　第１の実施形態では、第１の部分２１と第２の部分２２とがろう付けによって接続され、第１及び第２の実施形態では、第２の部分２２，３２と要素部品Ｘとがろう付けによって接続されていたが、これらのろう付けに代えて、母材の溶融を伴う溶接を行ってもよい。

　第１，第２の実施形態の要素部品Ｘは、接続配管Ｘ１を備えていたが、接続配管Ｘ１を備えていなくてもよい。この場合、要素部品Ｘに形成された孔等に第２の部分２２，３２を挿入し、ろう付け又は溶接によって接続することができる。

＜実施形態の作用効果＞
　（１）以上に説明した各実施形態では、空気調和装置１の冷媒回路４を構成する要素部品Ｘに接続され、冷媒が流れる冷媒配管１０Ａ，１０Ｂが開示される。この冷媒配管１０Ａ，１０Ｂは、第１の部分２１と第２の部分２２，３２とを含む。第１の部分２１は、ステンレス製である。第２の部分２２，３２は、第１の部分２１の端部に設けられかつ要素部品Ｘの被接続面Ｘ１ａ，Ｘ２ａに接続される。さらに、第２の部分２２，３２は、第１の部分２１とは異なる材料であって被接続面Ｘ１ａ，Ｘ２ａと同一の材料からなる。

　以上の構成を有する冷媒配管１０Ａ，１０Ｂによれば、第２の部分２２，３２が、第１の部分２１とは異なる材料であって要素部品Ｘの被接続面Ｘ１ａ，Ｘ２ａと同一の材料からなるので、冷媒配管１０Ａ，１０Ｂと要素部品Ｘとの接続のために、温度管理が困難なステンレスのろう付け又は溶接が不要となり、冷媒配管と要素部品Ｘとの接続を容易に行うことができる。

　（２）以上に説明した各実施形態では、空気調和装置１の冷媒回路４を構成する要素部品Ｘに接続され、冷媒が流れる冷媒配管１０Ａ，１０Ｂが開示される。この冷媒配管１０Ａ，１０Ｂは、第１の部分２１と第２の部分２２，３２とを含む。第１の部分２１は、ステンレス製である。第２の部分２２，３２は、第１の部分２１の端部に設けられかつ要素部品Ｘの被接続面Ｘ１ａ，Ｘ２ａに接続される。さらに、第２の部分２２，３２は、第１の部分２１とは異なる材料であって被接続面Ｘ１ａ，Ｘ２ａと主成分が同一の材料からなる。

　以上の構成を有する冷媒配管１０Ａ，１０Ｂによれば、第２の部分２２，３２が、第１の部分２１とは異なる材料であって要素部品Ｘの被接続面Ｘ１ａ，Ｘ２ａと主成分が同一の材料からなるので、冷媒配管１０Ａ，１０Ｂと要素部品Ｘとの接続のために、温度管理が困難なステンレスのろう付け又は溶接が不要となり、冷媒配管と要素部品Ｘとの接続を容易に行うことができる。

　（３）上記他の実施形態では、前記第２の部分が、前記被接続面と主成分が同一の異なる材料からなる。これにより、冷媒配管１０Ａ，１０Ｂと要素部品Ｘとの接続を容易に行うことができる。

　（４）各実施形態において、第２の部分２２，３２は、銅、銅合金、アルミニウム、又はアルミニウム合金からなる。
　一般に、冷媒回路４を構成する要素部品Ｘ（接続配管Ｘ１）は銅、銅合金、アルミニウム、又はアルミニウム合金で形成されることが多いので、第２の部分２２，３２をこれらの材料で形成することで、汎用性の高い冷媒配管を構成することができる。

　（５）第１の実施形態では、第２の部分２２が、第１の部分２１とは別部材であり、当該第１の部分２１の端部に接続されている。
　これにより、上記（１）と同様に、冷媒配管１０Ａと要素部品Ｘとの接続を容易に行うことができる。さらに、第１の部分２１の端部には、当該第１の部分２１とは別部材である第２の部分２２が設けられるので、この第２の部分２２から要素部品Ｘを取り外した後、再度、ろう付け又は溶接によって第２の部分２２に要素部品Ｘを接続することが可能となる。したがって、空気調和装置１の据付現場において要素部品Ｘの交換を行うことが可能となる。

　（６）各実施形態では、前記第２の部分２２の長さＬ１が、前記第２の部分２２の管径ｄ１が大きくなるほど長くなるように設定されている。
　第２の部分２２と被接続面Ｘ１ａ，Ｘ２ａとの接続に要する時間は、第２の部分２２の管径ｄ１によって異なり、接続に要する時間が長くなるほど第１の部分２１と第２の部分２２とのろう付け又は溶接による接続部分に与える熱影響が大きくなる。そのため、第２の部分２２の長さＬ１が、第２の部分２２の管径ｄ１が大きくなるほど長くなるように設定されることによって、第１の部分２１と第２の部分２２との接続部分に対する熱影響を少なくすることができる。

　（７）第１の実施形態において、第２の部分２２の長さＬ１は、当該第２の部分２２の管径ｄ１の０．５倍以上に設定することができる。ただし、これは冷却ろう付けを行う場合の下限値であり、冷却ろう付けを行わない場合であって、第２の部分２２として銅又は銅合金を使用する場合は、第２の部分２２の長さＬ１は、管径ｄ１の１倍以上に設定することが望ましい。

　（８）第２の実施形態において、第１の部分２１の端部には、メッキ層３３が設けられ、第２の部分３２は、メッキ層３３のうち被接続面Ｘ１ａ，Ｘ２ａと接続される部分からなる。そのため、第１の実施形態のように、第１の部分２１とは別部品の第２の部分３２が不要となり、部品点数を少なくし、冷媒配管１０Ｂを容易に製作することができる。

　（９）第２の実施形態の変形例において、メッキ層３３は、第１の部分２１の外周面及び/又は内周面の全体に設けられる。
　これにより、第１の部分２１の外周面及び/又は内周面の全体に容易にメッキ層を形成することができ、１回のメッキ作業で第１の部分２１の両端部に第２の部分３２を設けることができる。

　（１０）他の実施形態において、第２の部分２２，３２は、冷媒配管１０Ａ，１０Ｂの両端部に設けられる。この場合、冷媒配管１０Ａ，１０Ｂは、複数の要素部品Ｘを接続するために用いることができる。

　（１１）空気調和装置（冷凍装置）１の冷媒回路４には、圧縮機１２が含まれている。そして、第１の実施形態の冷媒配管１０Ａは、圧縮機１２に接続されるものとすることができる。圧縮機１２は、他の要素部品に対し比較的、部品交換の頻度が高い部品であるため、冷媒配管１０Ａの端部に設けられた第２の部分２２に圧縮機１２を接続することによって、圧縮機１２の交換が可能となる。

　（１２）上記各実施形態において、第１の部分２１と第２の部分２２，３２とは炉中ろう付けによって接続されている。そのため、ろう付け温度の管理が可能となり、第１の部分２１の鋭敏化を抑制することができる。また、この炉中ろう付けによってステンレス製の第１の部分２１と銅製等の第２の部分２２，３２との接続をフラックスなしで行うことができるので、接続後のフラックスの除去作業が不要となる。

　（１３）上記第１の実施形態において、第２の部分２２の長さＬ１は、第２の部分２２を要素部品Ｘに接続するときの熱伝達で、第１の部分２１と第２の部分２２とのろう付け部分又は溶接部分が溶融温度に到達しない長さに設定される。これにより、第１の部分２１と第２の部分２２との接続を好適に維持することができ、当該接続部分から冷媒の漏れ等を好適に抑制することができる。

　（１４）上記第１の実施形態において、第２の部分２２の長さＬ１は、第２の部分２２を要素部品Ｘに接続するときの熱伝達で、第１の部分２１に鋭敏化が生じない長さに設定されている。これにより、第１の部分２１の品質低下を抑制することができる。

　なお、本開示は、以上の例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１　　　　：空気調和装置（冷凍装置）
４　　　　：冷媒回路
１０Ａ　　：冷媒配管
１０Ｂ　　：冷媒配管
１２　　　：圧縮機
２１　　　：第１の部分
２２　　　：第２の部分
３２　　　：第２の部分
Ｌ１　　　：長さ
Ｘ　　　　：要素部品
Ｘ１　　　：接続配管
Ｘ１ａ　　：被接続面
Ｘ２ａ　　：被接続面
ｄ１　　　：管径

Claims (12)

1. 　冷凍装置（１）の冷媒回路（４）を構成する要素部品（Ｘ）に接続され、冷媒が流れる冷媒配管であって、
   　前記冷媒配管が、第１の部分（２１）と第２の部分（２２，３２）とを含んでおり、
   　前記第１の部分（２１）が、ステンレス製であり、
   　前記第２の部分（２２，３２）が、前記第１の部分（２１）の端部に設けられかつ前記要素部品（Ｘ）の被接続面（Ｘ１ａ，Ｘ２ａ）に接続され、
   　さらに、前記第２の部分（２２，３２）が、前記第１の部分（２１）とは異なる材料であって前記被接続面（Ｘ１ａ，Ｘ２ａ）と同一の材料からなる、冷媒配管。
2. 　冷凍装置（１）の冷媒回路（４）を構成する要素部品（Ｘ）に接続され、冷媒が流れる冷媒配管であって、
   　前記冷媒配管が、第１の部分（２１）と第２の部分（２２，３２）とを含んでおり、
   　前記第１の部分（２１）が、ステンレス製であり、
   　前記第２の部分（２２，３２）が、前記第１の部分（２１）の端部に設けられかつ前記要素部品（Ｘ）の被接続面（Ｘ１ａ，Ｘ２ａ）に接続され、
   　さらに、前記第２の部分（２２，３２）が、前記第１の部分（２１）とは異なる材料であって前記被接続面（Ｘ１ａ，Ｘ２ａ）と主成分が同一の材料からなる、冷媒配管。
3. 　前記第２の部分が、前記被接続面と主成分が同一の異なる材料からなる、請求項２に記載の冷媒配管。
4. 　前記第２の部分（２２，３２）が、銅、銅合金、アルミニウム、又はアルミニウム合金からなる、請求項１～３のいずれか１項に記載の冷媒配管。
5. 　前記第２の部分（２２）が、前記第１の部分（２１）とは別部材であり、当該第１の部分（２１）の端部に接続されている、請求項１～４のいずれか１項に記載の冷媒配管。
6. 　前記第２の部分（２２）の長さ（Ｌ１）が、前記第２の部分（２２）の管径（ｄ１）が大きくなるほど長くなるように設定されている、請求項５に記載の冷媒配管。
7. 　前記第２の部分（２２）の長さ（Ｌ１）が、前記第２の部分（２２）の管径（ｄ１）の０．５倍以上に設定される、請求項５又は６に記載の冷媒配管。
8. 　前記第１の部分（２１）の端部に、メッキ層（３３）が設けられ、前記第２の部分（３２）が、前記メッキ層（３３）のうち前記被接続面（Ｘ１ａ，Ｘ２ａ）と接続される部分からなる、請求項１～４のいずれか１項に記載の冷媒配管。
9. 　前記メッキ層（３３）が、第１の部分（２１）の外周面及び/又は内周面の全体に設けられる、請求項８に記載の冷媒配管。
10. 　前記冷媒配管が複数の前記要素部品（Ｘ）を接続するものであり、当該冷媒配管の両端部に前記第２の部分（２２，３２）が設けられている、請求項１～９のいずれか１項に記載の冷媒配管。
11. 　前記冷凍装置（１）の冷媒回路（４）に圧縮機（１２）が含まれており、
    　前記要素部品（Ｘ）が前記圧縮機（１２）である、請求項１～１０のいずれか１項に記載の冷媒配管。
12. 　請求項１～１１のいずれか１項に記載の冷媒配管（１０Ａ，１０Ｂ）と、
    　冷媒回路（４）を構成し、前記冷媒配管（１０Ａ，１０Ｂ）が接続される要素部品（Ｘ）と、を備えている、空気調和装置。
     

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