冷媒配管
- 2019.06.15
- カテゴリ： 製品｜Products
｜冷媒配管
配管とは、一般的に液体や気体を運搬するための管や管路で、工業や建築分野ではさまざまな目的で配管が使用されます。
その中でもエアコンの室内機と室外機を接続する役割を果たすのが冷媒配管です。
この配管には、熱を運ぶための冷媒ガスが流れています。かつてはCFC（クロロフルオロカーボン）やHCFC（ハイドロクロロフルカーボン）が広く使用されていましたが、これらはオゾン層を破壊する特定フロンとして規制され、完全に廃止されました。
現在は、オゾン層に影響を与えない代替フロンであるHFC（ハイドロフルオロカーボン）が用いられています。
一般的な空調配管とは異なり、冷媒配管は特殊な性質を持ち、高圧ガス保安法や冷凍保安規則の規定に従う必要があります。
そのため、冷媒配管工事では以下の三つの原則が特に重要です。
①気密性で配管内での漏れを防ぎ、完全な気密状態を維持すること
②清潔にして水分を侵入させず、機器の故障や内部の凍結・結露を防ぐこと
③ゴミなどが配管内部に入らないようにすること
通常、冷媒配管には銅管（JIS H3300 C1220T規格品）が使われ、これに断熱材（JIS A9511 A-PE-C-2準拠）が被覆されています。最近では、銅管の価格や調達が不安定なこともあり、冷媒配管に対応したアルミ管の研究も進められています。
｜エアコンとは
エアコンとは、空気調整装置であるエアコンディショナー（air conditioner）の略称で、室内の温度を冷やしたり暖めたりするための機器です。
この装置の重要な部分が冷媒ガスで、その特性を利用しています。
冷媒ガスは、圧力が加わると液体になり、逆に圧力が下がると気体になります。
冷房運転の際、室外機では冷媒ガスに圧力をかけて液体にし、外気に熱を放出します（これを凝縮熱と言います）。
冷却された液体冷媒は、室内機へと配管を通じて移動し、そこで気体になって熱を吸収し、再び室外機に戻ります。
これにより、室内の温度が下がる仕組みです。
一方、暖房運転ではこのプロセスが逆になります。室外機で冷媒ガスの圧力を下げ、外気から熱を回収し（蒸発熱）、得た熱を室内機に移して液体に戻し、熱を放出します。
このように冷媒ガスを使った熱交換によって、エアコンは室内の温度調整を行います。
エアコンの中にはヒートポンプの技術が組み込まれていますが、ヒートポンプは、外部の熱を取り込み、内部に放出することで冷暖房を行う装置です。
冷媒の循環を利用して、室内外の熱の移動を行い、効率的にエネルギーを利用することができます。
ヒートポンプ技術は、環境に優しく、エネルギーコストを削減できる点で注目されています。
｜歴史とひろがり
そのヒートポンプの歴史は、19世紀に遡ります。
1834年、アメリカの物理学者ジェイムズ・ハリス・バーストは、蒸気圧縮の原理を発見し、これが後のヒートポンプの基礎となりました。
その後、20世紀初頭に冷凍技術として発展し、1940年代に家庭用暖房にも応用されるようになり近年では、再生可能エネルギーと組み合わせることで、さらなる効率向上が期待されています。
従来は、中小規模のオフィスビルでは、パッケージエアコン（業務用エアコン）を使い、全ての室内機を同時に運転していました。
しかし最近では、必要な室内機だけを運転できるビルマルチ空調方式の導入が進んでいます。
また、地球温暖化の影響で、エアコンの需要が低かった北海道でも、熱中症のリスクが高まっていることから、一般家庭、小中学校や高齢者福祉施設へのエアコンの普及が加速しています。
｜メカニカルジョイント
空調冷媒用被覆銅管の接合方式には、主にロウ付溶接が用いられています。
ロウ付溶接は、前処理した銅管を継手に差し込み、熱で溶かしたロウ材を隙間に流し込むことで接合します。
しかし、この方法は作業者の技術に依存しやすく、熟練工不足や技術の未伝承によって、ガス漏れや火災事故のリスクが高まっています。
エアコンの設置は新築工事の後半に行われ、リニューアルや故障交換も考慮する必要があります。
これにより、内装との兼ね合いや火気使用による引火の危険が増し、施工には特に注意が必要です。
こうした背景から普及しているのが、火なし継手とも称されるメカニカルジョイントです。
これは機械式接合による管継手で、ゴムシール材などによって止水を行い、専用工具を使用することで接合品質の均一性を確保します。
建設業界では労働力不足が深刻な問題となっており、メカニカルジョイントはロウ付溶接に比べて工期の短縮や施工費の削減を実現できます。
また、火気を使用しないため、火災のリスクがありません。
現在、プレス接合やナット締め、差し込み式など、多様なメカニカルジョイントが市場に登場していますが、付属パーツも多く、単体の価格が割高になることが課題となっています。
yutaka kakegawara
