銅製毛細管は優れた耐圧性を備えており、高圧チューブとして分類されます。{0}直径が小さく壁が薄いにもかかわらず、銅 (TP2 など) の高い強度と優れた靭性のおかげで、一般的な家庭用冷凍システムで必要とされる圧力をはるかに超える圧力に耐えることができます。
以下は、銅毛細管の耐圧性能の詳細な分析です。
1. 比圧力範囲
銅毛細管の耐圧性は、外径、肉厚、材料の状態 (硬いか柔らかいか) に直接関係します。関連する工業規格 (GB/T 1531 など) および材料特性に従って:
* 気密試験圧力: 高精度の銅製毛細管の場合、気密試験圧力は通常 2.0 MPa ~ 7.8 MPa (約 20 ~ 78 kgf/cm2) である必要があり、30 ~ 60 秒間漏れのない状態を維持する必要があります。-
※一般的に肉厚差が0.2~0.5mmのチューブは耐圧性が低くなります(2.0MPa程度)。 ※肉厚差0.7~1.8mmのパイプは6.9~7.8MPaの圧力に耐えられます。
* 破裂圧力: 銅パイプの破裂圧力は使用圧力よりもはるかに高くなります。一般に銅管の耐圧性はプラスチック管(PPRやPVCなど)の数倍から数十倍もあります。室温では、冷凍用の認定銅毛細管は通常、破裂することなく 10 MPa (100 kg) を超える圧力に耐えることができます。
2. 耐圧性に影響を与える主な要因
* 壁の厚さ (重要): これは、耐圧性を決定する最も重要なパラメータです。
* たとえば、外径 2mm、肉厚 0.5mm のキャピラリ チューブは、肉厚 0.3mm の同様のサイズのチューブよりもはるかに高い耐圧性を持っています。
※工業的には、一般に肉厚のばらつき(公称肉厚の10%を超えない)を制御し、偏心による脆弱部の破裂を防止することで耐圧安定性を確保しています。
* 材料の状態 (ハード vs. ソフト):
※硬い状態(Y-状態):引張強さ345MPa以上で耐圧性は強いですが、曲がりにくいです。
* 軟質状態 (M- 状態): 焼きなまし、伸び率 40% 以上、硬質状態より強度が若干低いですが、靭性が高く、衝撃や振動疲労に対する耐性が強く、複雑な設置環境に適しています。
* 温度の影響:
※低温:銅管は「低温でも強度が高い」という特徴があります。低温で脆くなる通常のプラスチックパイプとは異なり、銅パイプは-183度の極低温でもひび割れすることなく形状と強度を維持できます。
* 高温: 銅の融点は 1083 度です。金属の強度は温度の上昇とともに若干低下しますが、冷凍・一般産業用パイプラインの使用温度範囲(-50℃~200℃)では耐圧性が非常に安定しており、プラスチックパイプのような経年劣化や急激な圧力低下がありません。
3. 現実世界の用途における耐圧性能-
※冷凍システム:家庭用エアコンや冷蔵庫の冷媒(R410AやR32など)の使用圧力は一般的に2.0~4.5MPa程度です。銅毛細管は、絞り要素として、大きな圧力許容マージンを持って設計されており、これらの圧力や圧力変動を安全に処理できます。
* 高圧機器: 精密機器では、銅の毛細管が圧力測定管としてよく使用され、高圧源に直接接続されます。これにより、高圧パルスに耐える能力が直接実証されます。-
まとめ
銅毛細管は、高強度、耐圧性の高いチューブです。{0}{1}
* 一般的な安全動作圧力: 通常、6 MPa (60 kg) 未満の圧力は非常に安全です。
※耐到達圧力:肉厚にもよりますが10MPa以上にも達します。
* 利点: プラスチック チューブと比較して、極度に低い(脆くない)環境や高い(軟化しない)環境でも安定した耐圧性を維持し、優れた耐疲労性を備えているため、長期間の圧力変動条件に適しています。-
