冷媒配管は、圧縮機、凝縮器、膨張機構、および蒸発器を接続します。選択した冷媒、運転条件、容量範囲、実配管長さ、高低差、および接続機器に合わせて、各セグメントの管径とルーティングを決定します。吸入配管は、圧縮機の制限内に圧力損失を抑えながら、想定される最低負荷時でも油を確実に返送する必要があります。液配管は、フラッシングを起こさずに膨張弁へ液を供給しなければなりません。.
機器の接続口径はポートサイズを示すものであり、現場配管の仕様そのものではありません。. Danfossの冷蔵室配管ガイド では、配管サイズを冷媒、容量、配管長さ、高低差、および運転温度の関数として扱います。実際の作動範囲については、選定した圧縮機および機器メーカーのデータを使用してください。.
主な冷媒配管の種類は何ですか？
蒸気圧縮式システムには、通常3つの主要な配管機能があります。複雑なシステムには、分岐管、ヘッダー、ホットガス除霜配管、エコノマイザー配管、または可逆ヒートポンプ経路が追加される場合があります。配管名称はその冷媒の状態と流れる方向を表しているため、プロジェクトの回路図で実際の回路を確認してください。.
- 吸入配管は、蒸発器出口から圧縮機入口へガスを輸送します。最小容量時の油返送を確認し、吸入圧力降下を圧縮機の制限内に収めてください。.
- 吐出配管は、圧縮機から凝縮器へホットガスを輸送します。定格圧力、温度、振動、および冷媒や油の移行を確認してください。.
- 液配管は、凝縮器または受液器から膨張弁へと伸びています。フラッシングを起こさずに液が膨張弁に到達するように、圧力降下を確認してください。.
- 分岐管および特殊サービス用配管は、ヘッダー、ホットガス除霜、エコノマイザー、または可逆回路に対応します。機器の回路図および各コンポーネントの指示に従ってください。.
1つの運転点で選定された配管は、全運転範囲で機能するとは限りません。. Copelandの冷凍マニュアル では、最小負荷時における分岐吸入管および主吸入管での油返送、ならびに液管およびホットガス管での圧力降下について論じています。単一の管径ルールでこれら異なる条件すべてをカバーすることはできません。4段階サイクルと各熱交換器の役割については、 冷媒サイクルガイド.
冷媒配管のサイズを決定する入力要素は何ですか？
コネクタに印字されている外径ではなく、作動範囲から始めてください。配管チャートや選定ツールを選択する前に、以下のデータを記録してください。.
- 承認された代替品を含む、冷媒および冷凍機油の種類。.
- 公称定格だけでなく、各設計条件における必要な冷却能力。.
- ツールで必要な場合の、蒸発・凝縮温度または圧力、過熱度、および過冷却度。.
- 圧縮機モデル、容量制御方式、ならびに最小および最大動作点。.
- 配管機能：吸入、吐出、液、ホットガス、または分岐。.
- 実際の経路長さ、継手の相当長、垂直方向の昇降、および各構成要素の位置。.
- 流れの方向や質量流量が変化する、ヒートポンプの切替、除霜、停止、および部分負荷条件。.
- 管の材質、接続方法、圧力および温度の制限、断熱材、支持金具、ならびに地域の法規要件。.
ダンフォスのシステム設計ガイド には、プレハブ冷蔵室の配管の入力項目として、冷媒、能力、配管長さ、高低差、動作温度が挙げられています。また、液管、吸入管、吐出管のチェックもそれぞれ分けて記載されています。選択したメーカーの指示書または承認されたサイジングソフトを使用して、これらの入力を候補サイズに変換します。圧縮機選定の背景については、Domiの 冷凍用圧縮機ガイド.
を参照してください。
冷媒管のサイズはどのように決定しますか？.
- システムのすべてのセグメントに対して、再現性のある手順を使用してください。公称冷凍トン数だけで配管を選定しないでください。. 設計条件を固定します。.
- 冷媒、蒸発・凝縮条件、冷却負荷、周囲温度範囲、および運転モードを確認します。. 配管セグメントを描画します。.
- 吸入管、液管、吐出管、および特殊サービス用配管をそれぞれ区別してマークします。分岐、ヘッダー、垂直方向の変更、および機器の接続箇所を記録します。. 経路を測定します。.
- 直管の長さ、継手、高低差、および配管の制限事項を含めます。経路を省略した系統図では、最終的なサイズを裏付けられない場合があります。. 指定された冷媒および圧縮機ファミリのデータを使用してください。確認なしに、テーブルの値を別の冷媒や作動範囲に流用しないでください。.
- 圧力降下と質量流量を確認してください。. 設計条件で各ラインを確認してください。液ラインは膨張弁への確実な液供給を維持する必要があり、吸入圧力損失は圧縮機入口条件に影響を与えます。.
- 想定される最低負荷時での油戻りを確認してください。. 可変速圧縮機および多段制御システムでは、部分負荷時の確認が必要です。全負荷時のみを基準に選定されたラインでは、質量流量が低下した際に確実に油を戻せない場合があります。.
- 設置条件および圧力制限を確認してください。. 配管材料、圧力定格、接合方法、支持金具、断熱材、防振対策、および適用される安全規則を確認してください。.
- 計算書は図面と一緒に保管してください。. 将来の機器や冷媒の変更を確認できるように、ツールまたはメーカーの参照情報、前提条件、選定された配管サイズ、およびレビュー担当者を記録してください。.
有用な成果物は、汎用的な配管径の早見表ではなく、指定された作動範囲に対する文書化された設計です。冷媒、圧縮機の速度範囲、蒸発条件、または配管経路が変更された場合は、再度選定計算を実行してください。.
なぜ機器の接続口サイズが必ずしも現地配管サイズとは限らないのですか？
圧縮機、凝縮器、またはコンデンシングユニットの接続口は、コンポーネントのインターフェースです。相互接続する配管には、独自の経路、長さ、流量、高低差があります。特定の設計においては接続口と現地配管が同じ直径の場合もありますが、接続口のサイズだけでその選択が決定されるわけではありません。.
モデルごとのダンフォス コンデンシングユニットのアプリケーションガイド, において、メーカーは、ユニットの吸入接続口および液接続口が相互接続配管にとって適切なサイズであると安易に思い込まないよう警告しています。また、同ガイドではユニットの能力範囲全体にわたってサイズ選定を行うことを求めています。これは応用例の一つに過ぎませんが、接続口の寸法のみで現地配管のサイズを決定できない理由を示しています。製作や設置の前に、機器メーカーのデータで承認された配管スケジュールを確認してください。図面レビューの際は、すべての接続口をインターフェースとして扱い、選定された機器データに対して完全な配管経路を確認してください。.
OEMパッケージの場合は、図面、冷媒、目標能力、配管スケジュールを一緒に送付してください。これにより、レビュー担当者はパッケージの接続口と配管全体を照らし合わせて評価するためのコンテキストを得ることができます。.
部分負荷システムは吸入配管の設計にどのような影響を与えますか？
部分負荷運転は設計上のトレードオフを生み出します。吸入配管を太くすると全負荷時の圧力降下を抑えられますが、能力や圧縮機の回転数が低い場合、油を戻すために必要なガス流速が得られなくなります。逆に配管を細くすると低負荷時の流速を維持できますが、流量が大きい場合に圧力降下が大きくなります。.
一部の圧縮機アプリケーションでは、幅広い容量範囲にわたってスプリット・ライザーまたはダブル・ライザーを使用します。小さい方の経路は低容量時の油戻しをサポートし、両方の経路が高負荷時の流量を担います。この配置は圧縮機と運転条件に依存するため、レトロフィットの近道ではありません。. BITZERの配管レイアウトガイダンス 容量制御システム向けのスプリット・ライザーと、最小負荷時における油戻しの確認の必要性について記載しています。.
圧縮機サプライヤーまたはシステム設計者に以下を確認してください：
- 圧縮機が定速、多段制御、または可変速のいずれであるか。.
- 最小安定質量流量および速度。.
- 想定される垂直方向の立ち上がり高さおよび運転スケジュール。.
- 単一ライザー、スプリットライザー、またはその他の配置のいずれが承認されているか。.
- 試運転時に油戻しがどのように検証されるか。.
あるマニュアルの速度目標値を別のシステムにそのままコピーしないでください。公開されている値は、該当する圧縮機、冷媒、容量範囲、および指示事項に適用されます。.
冷媒配管にはどのような材料を使用すべきですか？
銅製ACRチューブは、多くの冷凍冷蔵アプリケーションにおける現地接続で一般的です。. ASTM B280-23 は、空調および冷凍冷蔵の現地サービス用シームレス銅管を規定しています。この規格は、特定のシステムの肉厚、直径、接合方法、または圧力定格を選択するものではありません。.
材料の選択は、冷媒、圧力・温度範囲、部品の承認、接合方法、環境、および日本国内の要件に適合している必要があります。CO2システムは、そのアプリケーション向けに設計された機器と配管を必要とする圧力条件で作動します。A2Lシステムにも冷媒固有の安全性と設置に関する要件があります。正確なシステムの設計圧力と指示事項に対して、チューブと継手を確認してください。.
調達図面には、既知の場合、チューブの規格と材料を明記する必要があります。仕様が不完全な場合は、どのような銅管や継手でも機能すると推測するのではなく、未解決のエンジニアリング項目としてリストアップしてください。.
配管経路の長さと継手は圧力降下にどのように影響しますか？
配管経路は、圧力降下、冷媒充填量、油の移動、保守アクセス、および設置コストに影響します。長い配管、多数のエルボ、サイズ不足の分岐、急激な縮小、および不適切に配置された立ち上がりは、直管の早見表が示す結果を変える可能性があります。.
機器のレイアウトが許す限り、配管の長さを短く抑えてください。メーカーのサイジングツールで求められる継手および等価長さのメソッドを使用してください。高さの変更や分岐形状をモデルに追加し、その後、最も不利な動作ポイントを確認してください。圧力降下の計算の代わりに目視による概算を使用しないでください。.
Danfossの配管ガイド では、不要な方向転換を最小限に抑え、意図しないオイルトラップの原因となるたるみを防ぐよう推奨しています。サービスバルブ、圧縮機接続口、サイトグラス、取り外し可能なパネルにアクセスしやすい状態を維持してください。機器の指示書や運転条件で求められる箇所には、各ラインに断熱材を施工してください。.
施工図には何を示すべきですか？
実用的な現場図面があれば、施工者は意図したルートの構築と検査を行うことができます。以下の生成された図は図面要素の例であり、施工可能な状態ではありません。以下のプロジェクト固有の項目をリストアップしてください：
- 各セグメントの流体の方向とラインの機能。.
- 配管の材質、外径または呼び径、および該当する場合は肉厚の仕様。.
- 継手、分岐、レデューサー、トラップ、立管、遮断またはサービス部品。.
- 機器の接続位置および承認された接続スケジュール。.
- 断熱境界、支持ポイント、貫通部、および防振に関する詳細。.
- 材料および部品の選定に必要な設計圧力と温度。.
- ホットガスデフロスト、ヒートポンプの逆転、ポンプダウン、または低負荷運転に関する特殊条件。.
- 図面の改訂履歴およびサイジングデータの情報源。.
Copelandの冷凍マニュアル は、配管の支持、オイルトラップ、振動、およびチューブの保護をカバーしています。機器およびプロジェクトで指定された支持間隔と接合手順に従ってください。.
試運転のチェックによって、どのように配管設計を確認できますか？
試運転の記録は、実際のシステムの挙動と承認された設計を比較するものであるべきです。資格を持つ冷凍技術者またはエンジニアが、選択された機器にとって重要な運転条件とポイントを確認できます。.
冷媒、周囲条件、負荷状態、圧縮機の段数または速度、吸入および吐出の条件、液管の状態、ならびに測定位置を記録してください。圧力損失および運転温度をメーカーの制限値と比較してください。可変容量システムについては、試運転計画で安全にテストできる最も低い運転ポイントを含めてください。.
低い吸入圧力、オイルレベルの不良、フラッシュガス、振動、または不均一なコイル性能などの症状には、複数の原因が考えられます。これらは配管のサイズが小さすぎることを証明するものではありません。配管設計を変更する前に、計器、冷媒充填量、制御、絞り機構、気流、および機器の状態を確認してください。冷媒の取り扱い、ろう付け、耐圧試験、および回収は、該当する安全手順に従って有資格者が行う必要があります。.
OEMは冷媒配管のRFQ（見積依頼書）に何を含めるべきですか？
有用な配管レビューを行うためには、システムの境界条件と運転条件を送付してください。図面と一緒に単線結線図（ラインスケジュール）を含めてください。コンプレッサーのポートサイズだけでは、配管経路を表すことはできません。.
- 用途：機器の種類、温度範囲、屋内または屋外の設置場所、およびデューティサイクル。.
- 冷媒：正確な冷媒、オイル、および承認された代替品。.
- 能力と条件：設計デューティ、蒸発および凝縮条件、周囲温度範囲、ならびに最小および最大負荷。.
- 機器：コンプレッサー、凝縮器、蒸発器、膨張弁、および接続データ。.
- 経路：セグメントの長さ、高低差、継手、分岐、および設置制限。.
- 材料：チューブの規格、材料、接続方法、設計圧力、断熱材、および仕上げ。.
- 運転モード：部分負荷、多段制御、可変速、除霜、ポンプダウン、またはヒートポンプの切替。.
- 書類：配管系統図、機器表、サイズ選定の基準、および図面改訂履歴。.
システムにカスタム熱交換器または凝縮ユニットパッケージが含まれている場合は、コイルの能力、冷媒、接続、および設置スペースの図面と同じセットに配管インターフェースを含めてください。Domiのエンジニアリングページでは、熱交換器プロジェクトにおける伝熱要件のサポートと図面レビューについて説明しています。システム配管の完全な設計として採用する前に、要求するエンジニアリングの範囲をチームに確認してください。.
よくあるご質問
冷媒配管にはどのような種類がありますか？
一般的な3つの主要なライン機能は、吸入、吐出、および液ラインです。大型システムには、分岐、ヘッダー、ホットガスデフロスト（除霜）、エコノマイザー、または可逆式ヒートポンプのラインが含まれる場合もあります。系統図と冷媒の状態によって、正しい名称と設計確認が決まります。.
冷媒配管にはどのような材料が使用されますか？
ASTM B280に準拠して製造された銅製のACRチューブは、現場の冷凍工事で一般的です。材料と肉厚の仕様は、依然として冷媒、設計圧力、温度、継手、機器の承認、および規格に依存します。システム仕様の代わりに一般的な材料のラベルを使用しないでください。.
を参照してください。
選択した機器メーカーのチャートまたはサイズ選定ツールに、冷媒、能力、蒸発および凝縮条件、経路長、高低差、継手、および全能力範囲を入力して使用してください。最小負荷時の吸入油戻りと、必要な運転ポイントでの圧力降下を確認してください。.
冷媒配管のサイズは標準化されていますか？
配管は標準サイズで提供されていますが、標準サイズのリストだけではシステムに適したサイズを特定できません。冷媒、運転条件、配管経路、能力、圧力制限、メーカーの指示を使用して配管を選定してください。.
コンプレッサーの接続口と同じサイズを使用できますか？
自動的には使用できません。コンプレッサーの接続口はポートの寸法です。相互接続する配管は、回路全体と動作範囲に合わせて選定する必要があります。承認された機器データと配管計算を確認してください。.
吸入管を太くすると、常に性能が向上しますか？
いいえ。直径を大きくすると、高流量時の摩擦を低減できますが、システムが低能力で動作する際にガス流速が低下する可能性もあります。選定にあたっては、実際の負荷範囲全体にわたって、圧力降下と油戻しのバランスを取る必要があります。.
CO2システムには、HFCシステムと同じ冷媒配管を使用しますか？
同じであると決めつけないでください。CO2システムは圧力要件が異なるため、異なる配管、継手、バルブ、安全部品が必要になる場合があります。承認されたCO2システムの設計および機器データに従ってください。.
冷媒配管のレビューには何を送信すればよいですか？
配管系統図、冷媒、能力と運転条件、部品モデル、配管長さと高低差、継手のレイアウト、材料仕様、運転モードを送信してください。図面の改訂版を含め、どの値が確認済みで、どの値がまだレビュー中であるかを明記してください。.
リリース前にコイルと配管の接続部を確認してください
プロジェクトにカスタムの蒸発器、凝縮器、またはコンデンシングユニットパッケージが含まれている場合は、RFQ（見積依頼書）と一緒に、図面、冷媒、目標能力、運転条件、配管接続スケジュールを送信してください。Domiのチームは、熱交換器プロジェクトに対する図面レビューおよび熱工学サポートについて説明しています。要求された配管レビューがプロジェクトのスコープに含まれているかどうかをチームに確認してください。.
