CN101133291A - 冷冻装置 - Google Patents

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Abstract

缓冲容器(71)连接在膨胀机构(60)的流出通口(33)处。缓冲容器(71)形成为沿着制冷剂的流动方向延伸的圆筒形状，横断面积比流出通口(33)的横断面积大。在缓冲容器(71)的内部设置有具有圆板状网眼部分(75a)的整流板(75)。压力变动由于缓冲容器(71)供给压力和吸收压力而得以缓和，同时液滴状制冷剂在通过整流板(75)之际被微细化。

Description

冷冻装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种冷冻装置，特别涉及一种压力脉动的降低措施。
背景技术
[0002]到目前为止，以二氧化碳作为制冷剂用的蒸气压缩式冷冻循环的冷冻装置已为人所知。这种冻装置中包括压缩机、冷却器、膨胀机以及蒸发器依次相连接而构成的制冷剂回路(参考例如专利文献1)。
[0003]在上述专利文献1的制冷剂回路中，制冷剂重复以下循环，制冷剂由压缩机压缩到超临界状态，再在冷却器中被冷却，该被冷却的制冷剂，在膨胀机中膨胀被减压后，又在蒸发器中蒸发而返回压缩机中。该冷冻装置被作为例如冷却器设置在室内的制暖装置使用。
专利文献1：特开2000-234814号公报
[0004]-要解决的问题-
但是，上述现有的冷冻装置所存在的问题是，在膨胀机的出口一侧会产生很大的振动。具体而言，若使用容积型膨胀机，则因为在吸入过程中吸入流量和喷出过程中的喷出流量不是一定的，所以在膨胀机的入口一侧和出口一侧会产生压力脉动，由于该压力脉动而产生振动。而且，因为气液二相状态的制冷剂从膨胀机中流出，所以其液滴便冲撞到管道等，于是在膨胀机的出口会产生很大的振动。因此，在膨胀机的出口一侧，由于振动而导致机器破损的可能性提高，可靠性会大大下降，这就是我们担心会发生的事情。
[0005]本发明正是为解决上述问题而研究开发出来的，其目的在于：在膨胀机出口一侧至少使压力脉动减小，从而谋求振动减小。
发明内容
[0006]本发明所采取的技术方案如下所示。
[0007]第一方面的技术方案，以包括用管道连接容积型膨胀机(60)而进行蒸气压缩式冷冻循环的制冷剂回路(20)的冷冻装置为前提。所述制冷剂回路(20)，在容积型膨胀机(60)的出口一侧管道的中途设置有流路扩大部分(71)，该流路扩大部分(71)形成为制冷剂的流路横断面积比该出口一侧管道的大且对从容积型膨胀机(60)流出的制冷剂的压力变动加以缓和。
[0008]在所述技术方案中，流路扩大部分(71)构成对容积型膨胀机(60)的流出制冷剂的压力变动加以缓和的压力缓冲空间。因此，在所述容积型膨胀机(60)的出口所产生的压力变动(压力脉动)被流路扩大部分(71)缓和。这样一来，便抑制了由于压力变动导致的机器整体的振动。
[0009]第二方面的技术方案是这样的，以包括用管道连接容积型膨胀机(60)而进行蒸气压缩式冷冻循环的制冷剂回路(20)的冷冻装置为前提。所述制冷剂回路(20)，在容积型膨胀机(60)的出口一侧管道的中途设置有流路扩大部分(71)，该流路扩大部分(71)形成为制冷剂的流路横断面积比该出口一侧管道的大且沿着制冷剂的流动方向延伸为筒状。
[0010]在所述技术方案中，例如如图3所示，流路扩大部分(71)形成为沿着制冷剂流动方向延伸的筒状容器。具体而言，在来自所述容积型膨胀机(60)的制冷剂的流出量增大，压力上升的情况下，所增大的那一部分制冷剂被贮存在流路扩大部分(71)中，压力被吸收。相反，在来自所述容积型膨胀机(60)的制冷剂的流出量减少，压力下降的情况下，所减少的那一部分制冷剂从出口侧管道流出而提供了压力。也就是说，所述流路扩大部分(71)，根据容积型膨胀机(60)出口一侧的压力变动来调节该出口一侧的制冷剂流量，以将压力变动加以缓和。这样一来，容积型膨胀机(60)出口一侧的压力变动被抑制，机器整体的振动被抑制。
[0011]第三方面的技术方案是这样的，在所述第二方面的技术方案中，所述流路扩大部分(71)被布置成沿着上下方向延伸的状态，被连接在容积型膨胀机(60)的出口一侧管道上，使得从上部流入的制冷剂朝着铅直方向的下方流动，并从下面流出。
[0012]在所述技术方案中，如图10所示，流路扩大部分(71)形成为沿上下方向亦即铅直方向延伸的筒状容器。于是，从所述容积型膨胀机(60)流出的制冷剂，从流路扩大部分(71)的上部流入并朝着铅直方向流去，再从下面朝着出口一侧管道流出，所以能够防止液态制冷剂贮存在下面。换句话说，虽然从所述容积型膨胀机(60)流出的制冷剂成为气液二相状态，但其中的液态制冷剂却不贮存在流路扩大部分(71)中而是可靠地流出。
[0013]第四方面的技术方案是这样的，在所述第一或者第二方面的技术方案中，在所述流路扩大部分(71)的内部设置有制冷剂的整流机构(75、76)。
[0014]在所述技术方案中，在整流机构(75、76)的作用下已流入流路扩大部分(71)的制冷剂的流动稳定了。也就是说，因为已流入所述流路扩大部分(71)的制冷剂中液态制冷剂的流动稳定了，所以能够抑制液态制冷剂猛烈地冲撞管道等的内壁。因此，靠整流机构(75、76)能够抑制由于液态制冷剂猛烈地冲撞管道等的内壁所产生的振动。结果是，除了抑制压力脉动的效果外，还能进一步抑制机器整体的振动。
[0015]第五方面的技术方案是这样的，在所述第四方面的技术方案中，所述整流机构(76)，是形成为具有多个通孔的板状且对着制冷剂的流动方向设置的整流板。
[0016]在所述技术方案中，如图6所示，因为已流入流路扩大部分(71)的制冷剂通过整流板的多个通孔而流过，所以制冷剂的流动稳定了。而且，因为在制冷剂通过通孔之际，制冷剂的流速增大，所以其液态制冷剂在流速的力量下被微细化。这样一来，即使液态制冷剂冲撞到管壁等，该冲撞也很轻。结果是，进一步地抑制了机器的振动。
[0017]第六方面的技术方案是这样的，在所述第四方面的技术方案中，所述整流机构(75)，是由板状的网眼部件构成且对着制冷剂的流动方向设置的整流板。
[0018]在所述技术方案中，如图3所示，因为已流入流路扩大部分(71)的制冷剂通过整流板的网眼部分而流过，所以制冷剂的流动稳定了。而且，因为在制冷剂通过网眼部分之际，由该网眼部分将制冷剂中所含有的液态制冷剂微细化。这样一来，即使液态制冷剂冲撞到管壁等，该冲撞也很轻。结果是，进一步地抑制了机器的振动。
[0019]第七方面的技术方案是这样的，在所述第二或者第三方面的技术方案中，所述流路扩大部分(71)具有通孔，在所述流路扩大部分(71)中设置有包括通孔且顺着制冷剂的流动方向将内部空间隔开的隔板(77)。
[0020]在所述技术方案中，例如如图7所示，由隔板(77)将流路扩大部分(71)的内部分隔为上游侧空间和下游侧空间。也就是说，所述流路扩大部分(71)具有例如两个压力缓冲空间。在该隔板(77)上形成有通孔，上游侧空间和下游侧空间借助该通孔相连通。因此，在该流路扩大部分(71)中，分两个阶段对膨胀机构(60)的出口一侧的制冷剂的压力变动进行缓和。补充说明一下，若使用两个以上的隔板(77)，形成三个以上的压力缓冲空间，就能分多个阶段来对这一部分压力变动进行缓和。这样一来，便能够抑制由于急剧的压力变化所导致的冲撞。结果是，进一步抑制了机器整体的振动。
[0021]第八方面的技术方案是这样的，在所述第一或者第二方面的技术方案中，所述制冷剂是二氧化碳。
[0022]在所述技术方案中，因为用二氧化碳作为在制冷剂回路(20)中循环的制冷剂，所以能够提供有益于地球环境的机器和设备。特别是，在是二氧化碳的情况下，因为二氧化碳能够被压缩到临界压状态，所以容积型膨胀机(60)出口一侧的压力变动增大，但该压力变动被可靠地且有效地抑制。
[0023]-效果-
因此，第一方面的技术方案所采取的做法如下，即在容积型膨胀机(60)的出口一侧管道的中途设置有流路扩大部分(71)，该流路扩大部分(71)形成为制冷剂的流路横断面积比该出口一侧管道的大且对从容积型膨胀机(60)流出的制冷剂的压力变动加以缓和，所以能够抑制由于压力变动引起的机器的振动。结果是，能够防止机器损伤。
[0024]第二方面的技术方案所采取的做法如下，在容积型膨胀机(60)的出口一侧管道的中途设置有流路扩大部分(71)，该流路扩大部分(71)形成为制冷剂的流路横断面积比该出口一侧管道的大且沿着制冷剂的流动方向延伸为筒状，所以能够由该流路扩大部分(71)可靠地对出口侧管道进行压力供给和压力吸收。这样一来，因为能够抑制压力变动，所以能够抑制机器整体的振动。
[0025]第三方面的技术方案所采取的做法如下，流路扩大部分(71)被布置制冷剂朝着铅直方向的下方流动并从下面流出，所以能够防止液态制冷剂贮存在流路扩大部分(71)内。
[0026]第四到第六方面的技术方案所采取的做法如下，在流路扩大部分(71)内设置了制冷剂的整流机构(75、76)，所以能够使制冷剂的流动很稳定。这样一来，就能够抑制液态制冷剂对管道壁的撞击。结果是，能够抑制由于液态制冷剂的撞击所产生的振动。
[0027]第七方面的技术方案所采取的做法如下，设置流路扩大部分(71)的隔板(77)以在内部形成多个压力缓冲空间，所以能够分多个阶段缓和压力变动。因此，能够使由于急剧的压力变动所产生的撞击得以缓和。这样一来，能够进一步抑制机器整体的振动，从而能够进一步防止损伤机器等。
[0028]根据第八方面的技术方案，因为二氧化碳作为在制冷剂回路(20)中循环的制冷剂，所以能够提供有益于地球环境的机器和设备。特别是，在是二氧化碳的情况下，因为二氧化碳能够被压缩到临界压状态，所以容积型膨胀机(60)出口一侧的压力变动增大，但该压力变动被可靠地且有效地抑制。
附图的简单说明
[0029][图1]图1是显示实施例所涉及的空调机的管道系统图。
[图2]图2示出了实施例所涉及的膨胀机构的主要部分，图2(A)是横断面图，图2(B)是纵断面图。
[图3]图3示出了第一个实施例所涉及的缓冲容器，图3(A)是纵断面图，图3(B)是横断面图。
[图4]图4是显示实施例所涉及的膨胀机构的工作状态的横断面图。
[图5]图5(A)是显示膨胀机构的喷出制冷剂的流速和压力的特性图，图5(B)是显示发生在膨胀机构的出口一侧的振动大小的特性图。
[图6]图6示出了第一个实施例的变形例所涉及的缓冲容器，图6(A)是纵断面图，图6(B)是横断面图。
[图7]图7示出了第二个实施例所涉及的缓冲容器，图7(A)是纵断面图，图7(B)是横断面图。
[图8]图8是显示第二个实施例的变形例所涉及的缓冲容器的纵断面图。
[图9]图9是显示第三个实施例所涉及的缓冲容器的纵断面图。
[图10]图10是显示第三个实施例的变形例所涉及的缓冲容器的纵断面图。
[图11]图11(A)是显示现有膨胀机构的喷出制冷剂的流速和压力的特性图，图11(B)是显示发生在现有膨胀机构的出口一侧的振动大小的特性图。
符号说明
[0030]10      空调机(冷冻装置)
      20      制冷剂回路
      60      膨胀机构(容积型膨胀机)
      71      缓冲容器(流路扩大部分)
      75、76  整流板(整流机构)
      77      隔板
具体实施方式
[0031]下面，参考附图详细说明本发明的实施例。
[0032](发明的第一个实施例)
如图1所示，该第一个实施例的空调机(10)构成为本发明所涉及的冷冻装置。所述空调机(10)包括形成为闭回路的制冷剂回路(20)，用管道将室外热交换器(23)、室内热交换器(24)、两个四通换向阀(21，22)以及压缩膨胀单元(30)连接起来，即构成闭回路。该制冷剂回路(20)中作为制冷剂充填有二氧化碳(CO2)，该制冷剂循环而进行蒸气压缩式冷冻循环。
[0033]所述室外热交换器(23)构成热源侧热交换器，室内热交换器(24)构成利用侧热交换器。所述室外热交换器(23)和室内热交换器(24)不管哪一个都是横向肋片型的管片式热交换器。所述室外热交换器(23)构成为：在制冷剂回路(20)中进行循环的制冷剂和室外空气进行热交换。另一方面，所述室内热交换器(24)构成为：在制冷剂回路(20)中循环的制冷剂和室内空气进行热交换。
[0034]压缩机构(50)、电动机(40)和膨胀机构(60)收纳在壳体内，即构成所述压缩膨胀单元(30)。按照所述压缩机构(50)、电动机(40)和膨胀机构(60)的顺序由旋转轴即主轴(45)将它们连接起来。所述压缩机构(50)构成摆动活塞型旋转式压缩机。所述膨胀机构(60)是摆动活塞型旋转式膨胀机，构成本发明所涉及的容积型膨胀机(60)。
[0035]在所述压缩膨胀单元(30)中，设置有制冷剂回路(20)中的制冷剂被吸向压缩机构(50)的吸入通口(34)和在压缩机构(50)压缩的制冷剂喷出到制冷剂回路(20)的喷出通口(31)。而且，所述压缩膨胀单元(30)中还设置有将制冷剂回路(20)的制冷剂导向膨胀机构(60)的流入通口(32)和将在膨胀机构(60)膨胀的制冷剂导入制冷剂回路(20)的流出通口(33)。补充说明一下，有关所述膨胀机构(60)的详细情况将在后面做说明。
[0036]所述第1四通换向阀(21)包括四个通口。该第1四通换向阀(21)的第一通口连接在压缩膨胀单元(30)的喷出通口(31)上，第二通口连接在室内热交换器(24)的一端即气体一侧端部，第三通口连接在室外热交换器(23)的一端即气体一侧端部，第四通口连接在压缩膨胀单元(30)的吸入通口(34)。而且，所述第1四通换向阀(21)构成为：在第一通口和第二通口连通且第三通口和第四通口连通的状态(图1中实线所示的状态)、第一通口和第三通口相连且第二通口和第四通口连通的状态(图1中虚线所示的状态)之间进行切换。
[0037]所述第2四通换向阀(22)包括四个通口。该第2四通换向阀(22)的第一通口连接在压缩膨胀单元(30)的流出通口(33)上，第二通口连接在室外热交换器(23)的另一端即液体一侧端部，第三通口连接在室内热交换器(24)的另一端即液体一侧端部，第四通口连接在压缩膨胀单元(30)的流入通口(32)。而且，所述第2四通换向阀(22)构成为：在第一通口和第二通口连通且第三通口和第四通口连通的状态(图1中实线所示的状态)、第一通口和第三通口相连且第二通口和第四通口连通的状态(图1中虚线所示的状态)之间进行切换。
[0038]参考图2对所述膨胀机构(60)进行说明。补充说明一下，该图2(A)显示的是垂直于主轴(45)的中心轴的横断面。图2(B)显示的是顺着主轴(45)的中心轴的纵断面。
[0039]所述膨胀机构(60)包括：下盖(61)、上盖(62)、缸体(63)以及旋转活塞(67)。
[0040]所述缸体(63)的一个端面由下盖(61)塞住，另一个端面由上盖(62)塞住。
[0041]所述旋转活塞(67)形成为圆环形状或者圆筒形状，收放在缸体(63)的内部。该旋转活塞(67)的外周面与缸体(63)的内周面接触，同时两个端面与下盖(61)和上盖(62)接触。在所述缸体(63)内在内周面和旋转活塞(67)的外周面之间形成有膨胀室(65)。
[0042]主轴(45)贯通所述旋转活塞(67)。该主轴(45)包括主轴部分(46)，在该主轴部分(46)的一端形成有直径比主轴部分(46)的外直径大的偏心部分(47)。该偏心部分(47)偏离主轴部分(46)的轴心一规定量。该偏心部分(47)嵌合在旋转活塞(67)中且能够自由旋转。
[0043]所述旋转活塞(67)上一体地设置有形成为板状的叶片(68)。该叶片(68)从旋转活塞(67)的外周面朝着外侧突出，将缸体(63)内的膨胀室(65)分隔为高压一侧(吸入/膨胀一侧)和低压一侧(排出侧)。
[0044]所述缸体(63)上设置有一对衬套(69)。该一对衬套(69)将叶片(68)夹起，支承着该叶片(68)转动自由且进退自由。
[0045]所述流入通口(32)贯通上盖(62)，终端的口朝着上盖(62)内侧面的与偏心部分(47)接触的范围开。也就是说，所述流入通口(32)的终端的口位于不直接与膨胀室(65)连通的位置上。另一方面，所述流出通口(33)沿径向贯穿缸体(63)，口朝着膨胀室(65)的低压一侧开。补充说明一下，所述流入通口(32)和流出通口(33)借助管道延长到压缩膨胀单元(30)的壳体的外部。
[0046]在所述上盖(62)上形成有凹槽状的槽状通路(9a)。如图2(A)所示，该槽状通路(9a)的一端位于比缸体(63)内周面稍微靠内侧的位置上，另一方面，另一端位于上盖(62)和偏心部分(47)接触的部分。该槽状通路(9a)能够与膨胀室(65)连通。
[0047]所述主轴(45)的偏心部分(47)上形成有凹槽状的连络通路(9b)。如图2(A)所示，该连络通路(9b)形成为沿着偏心部分(47)的外周延伸的圆环形状。所述连络通路(9b)伴随着主轴(45)的旋转而移动，让流入通口(32)和槽状通路(9a)间断地连通。
[0048]作为本发明的特征，在所述制冷剂回路(20)中设置有用以对在膨胀机构(60)的出口侧管道处的压力变动(压力脉动)进行抑制的压力缓冲机构(70)。该压力缓冲机构(70)包括缓冲容器(71)。该缓冲容器(71)连接在膨胀机构(60)的出口一侧管道的中途。
[0049]如图3所示，所述缓冲容器(71)整体形成为大致为圆筒状的容器。该缓冲容器(71)包括躯体部分(72)、入口一侧端部(73)和出口一侧端部(74)。所述躯体部分(72)形成为剖面为圆形的筒状。所述入口一侧端部(73)和出口一侧端部(74)接着躯体部分(72)的两端而形成，使该两端闭塞。补充说明一下，所述缓冲容器(71)的容积形成得比膨胀机构(60)的膨胀室(65)的容积大，最好缓冲容器(71)的容积在膨胀室(65)的容积的10倍以上。
[0050]膨胀机构(60)的流出通口(33)连接在所述入口一侧端部(73)的中央，连接管(P)连接在所述出口一侧端部(74)的中央，该连接管(P)是制冷剂管道的一部分，通到第2四通换向阀(22)的第一通口。该连接管(P)与流出通口(33)一起构成膨胀机构(60)的出口侧管道。所述缓冲容器(71)与流出通口(33)和连接管(P)相互同轴连接，已从流出通口(33)流入的制冷剂水平地流动，从连接管(P)流出。也就是说，所述缓冲容器(71)形成为沿着制冷剂的流动方向延伸的筒状。这样一来，因为缓冲容器(71)形成为圆筒状，所以与例如缓冲容器形成为剖面是矩形的筒状的情况相比，制冷剂的流通阻力变小。
[0051]所述躯体部分(72)的横断面积形成得比流出通口(33)和连接管(P)的横断面积大很多。该缓冲容器(71)构成为：若流出通口(33)处的制冷剂压力增大，该缓冲容器(71)则吸收并贮存流出通口(33)的制冷剂；相反，若流出通口(33)处的制冷剂压力减小，该缓冲容器(71)则将制冷剂喷出。也就是说，所述缓冲容器(71)构成膨胀机构(60)的出口侧管道处的流路扩大部分，其内部构成压力缓冲空间。
[0052]在所述缓冲容器(71)的内部设置有整流板(75)。该整流板(75)构成使制冷剂的流动稳定的制冷剂的整流机构。
[0053]所述整流板(75)整体形成圆板状。该整流板(75)的外直径形成得大致与缓冲容器(71)的躯体部分(72)的内直径相等，外周贴着躯体部分(72)的整个内周安装。也就是说，该整流板(75)位于与制冷剂的流动方向相向的位置。如图3(B)所示，所述整流板(75)具有外周的内部全部形成为网眼状的网眼部分(75a)。所述整流板(75)构成为：在制冷剂通过网眼部分(75a)之际液滴状制冷剂被微细化。已流入所述缓冲容器(71)的制冷剂，通过整流板(75)的网眼部分(75a)流向下游一侧。补充说明一下，所述整流板(75)设置在缓冲容器(71)内部靠近入口一侧端部(73)的位置上。图3(B)示出了沿着图3(A)中的X-X线剖开的剖面。
[0054]-运转动作-
接下来，对所述空调机(10)的运转动作进行说明。这里，先说明空调机(10)进行制冷运转和进行制暖运转时的动作，然后再说明膨胀机构(60)的动作。
[0055]-制冷运转-
在进行制冷运转时，在第1四通换向阀(21)和第2四通换向阀(22)切换为图1中虚线所示的状态的状态下，若对压缩膨胀单元(30)的电动机(45)通电，制冷剂便在制冷剂回路(20)中循环而进行蒸气压缩式冷冻循环。
[0056]在所述压缩机构(50)中被压缩的高压制冷剂，通过喷出通口(31)从压缩膨胀单元(30)喷出。在该状态下，高压制冷剂的压力比它的临界压力高。该高压制冷剂通过第1四通换向阀(21)被送到室外热交换器(23)。在室外热交换器(23)中已流入的高压制冷剂朝着室外空气放热。
[0057]已在所述室外热交换器(23)中放热的高压制冷剂，通过第2四通换向阀(22)，从流入通口(32)流入膨胀机构(60)的膨胀室(65)。在该膨胀室(65)中，高压制冷剂膨胀，其内部能量被转换为主轴(45)的旋转动力。膨胀后的低压制冷剂通过流出通口(33)从压缩膨胀单元(30)流出，通过第2四通换向阀(22)被送向室内热交换器(24)。
[0058]在所述室内热交换器(24)中，已流入的低压制冷剂从室内空气吸热而蒸发，室内空气被冷却。从所述室内热交换器(24)出来的低压气态制冷剂，通过第1四通换向阀(21)，被从吸入通口(34)吸向压缩膨胀单元(30)的压缩机构(50)。之后，该压缩机构(50)再次对已吸入的制冷剂进行压缩并喷出。
[0059]-制暖运转-
在进行制暖运转时，在第1四通换向阀(21)和第2四通换向阀(22)切换为图1中实线所示的状态的状态下，若对压缩膨胀单元(30)的电动机(45)通电，制冷剂便在制冷剂回路(20)中循环而进行蒸气压缩式冷冻循环。
[0060]在所述压缩机构(50)中被压缩的高压制冷剂，通过喷出通口(31)从压缩膨胀单元(30)喷出。在该状态下，高压制冷剂的压力比它的临界压力高。该高压制冷剂通过第1四通换向阀(21)被送到室内热交换器(24)。在室内热交换器(24)中已流入的高压制冷剂朝着室内空气放热，室内空气被加热。
[0061]已在所述室内热交换器(24)中放热的高压制冷剂，通过第2四通换向阀(22)，从流入通口(32)流入膨胀机构(60)的膨胀室(65)。在该膨胀室(65)中，高压制冷剂膨胀，其内部能量被转换为主轴(45)的旋转动力。膨胀后的低压制冷剂通过流出通口(33)从压缩膨胀单元(30)流出，通过第2四通换向阀(22)被送向室外热交换器(23)。
[0062]在所述室外热交换器(23)中，已流入的低压制冷剂从室外空气吸热而蒸发。从所述室外热交换器(23)出来的低压气态制冷剂，通过第1四通换向阀(21)，被从吸入通口(34)吸向压缩膨胀单元(30)的压缩机构(50)。之后，该压缩机构(50)再次对已吸入的制冷剂进行压缩并喷出。
[0063]-膨胀机构的动作-
参考图4对所述膨胀机构(60)的动作进行说明。若超临界状态的高压制冷剂流入该膨胀机构(60)的膨胀室(65)，则主轴(45)朝着在图4的各个图中的逆时针方向旋转。补充说明一下，在该图4中，主轴(45)每旋转旋转角45°，就显示一次那时的情形。
[0064]在所述主轴(45)的旋转角是0°的时候，流入通口(32)的终端由偏心部分(47)的端面阻塞。这个时候，膨胀室(65)成为与流入通口(32)切断的状态，高压制冷剂不流入膨胀室(65)。
[0065]在所述主轴(45)的旋转角为45°的时候，流入通口(32)成为与连络通路(9b)连通的状态。该连络通路(9b)也与槽状通路(9a)连通。该槽状通路(9a)成为它的在图4中的上端部与旋转活塞(67)的端面脱离开的状态，与膨胀室(65)的高压一侧连通。这个时候，膨胀室(65)成为经由槽状通路(9a)和连络通路(9b)与流入通口(32)连通的状态，高压制冷剂便流入膨胀室(65)的高压一侧。也就是说，在主轴(45)的旋转角从0°达到45°的那一段时间内制冷剂开始流入所述膨胀室(65)。
[0066]当所述主轴(45)的旋转角是90°的时候，依然是膨胀室(65)经由槽状通路(9a)和连络通路(9b)与流入通口(32)连通的状态。因此，在所述主轴(45)的旋转角从45°达到90°的那一段时间内高压制冷剂继续流入所述膨胀室(65)的高压一侧。
[0067]当所述主轴(45)的旋转角是135°的时候，成为连络通路(9b)从槽状通路(9a)和流入通口(32)脱离的状态。在这个时候，膨胀室(65)成为与流入通口(32)切断的状态，高压制冷剂不流入膨胀室(65)。也就是说，在所述主轴(45)的旋转角从90°到135°的那一段时间内高压制冷剂流向所述膨胀室(65)就会结束。
[0068]若高压制冷剂结束流向所述膨胀室(65)，则膨胀室(65)的高压一侧成为闭空间，内部的制冷剂膨胀。也就是说，如图4中的各个图所示，主轴(45)旋转，膨胀室(65)的高压一侧的容积增大。在这一期间，膨胀后的低压制冷剂从与流出通口(33)连通的膨胀室(65)的低压一侧通过流出通口(33)继续喷出。
[0069]在主轴(45)的旋转角从135°变化到360°的那一段时间内，制冷剂在所述膨胀室(65)中的膨胀，继续到旋转活塞(67)和缸体(63)的接触部分到达流出通口(33)为止。若所述旋转活塞(67)和缸体(63)的接触部分横穿过流出通口(33)，则膨胀室(65)与流出通口(33)连通，已膨胀的制冷剂开始喷出。之后，若所述旋转活塞(67)和缸体(63)的接触部分通过流出通口(33)，则膨胀室(65)与流出通口(33)切断，已膨胀的制冷剂的喷出就会结束。
[0070]如上所述，容积型膨胀机(60)中的制冷剂的吸入和喷出由主轴(45)的旋转角度决定。因此，膨胀机构(60)中的制冷剂的吸入动作和喷出动作在一个周期内是断续的。结果是，在所述膨胀机构(60)的流入通口(32)和流出通口(33)中发生吸入制冷剂和喷出制冷剂的压力变动(压力脉动)。该压力变动会引起机器整体的振动。而且，因为在所述膨胀机构(60)的流出通口(33)处，膨胀后的制冷剂成为气液二相状态，所以液滴状制冷剂撞击到管道的内壁也会引起振动。这样一来，在膨胀机构(60)出口一侧就发生比入口一侧还大的振动。
[0071]这里，对所述压力缓冲机构(70)的作用进行说明。若所述喷出制冷剂产生压力变动，则由缓冲容器(71)提供压力或者吸收压力。
[0072]例如，在所述流出通口(33)处的喷出制冷剂的流量减少，制冷剂压力下降的情况下，从缓冲容器(71)流出到连接管(P)的制冷剂比通常情况下多。这样一来，连接管(P)处的制冷剂压力的下降就得到了抑制。在所述流出通口(33)处的喷出制冷剂的流量增加，制冷剂压力上升的情况下，流入缓冲容器(71)的制冷剂中增加的这一部分制冷剂就原样贮存在缓冲容器(71)内，剩下的制冷剂则流出到连接管(P)。于是，抑制了连接管(P)处的制冷剂压力上升。也就是说，所述缓冲容器(71)，根据流出通口(33)处的压力变动进行制冷剂的喷出和吸收，将连接管(P)处的制冷剂的流量一直维持在一定量上。
[0073]已从所述流出通口(33)流向缓冲容器(71)的制冷剂，通过整流板(75)的网眼部分(75a)流动很稳定。因此，液滴状制冷剂也就不会那么猛烈地撞击管道壁。而且，因为制冷剂在通过网眼部分(75a)之际，液滴状制冷剂被微细化，所以即使液滴状制冷剂撞击管道壁，其撞击也很小。
[0074]如上所述，由图5(A)所示可知，与现有的未设置缓冲容器(71)的情况(参考图11(A))相比，膨胀机构(60)的出口侧管道处的制冷剂的压力变动小了很多。进一步，如图5(B)所示，与现有情况(参考图11(B))相比，膨胀机构(60)出口侧管道处的振动中高振幅的部分没有了，整体变小。
[0075]-第一个实施例的效果-
如上所述，根据该第一个实施例，因为在膨胀机构(60)的出口侧管道的中途设置了横断面积形成得比膨胀机构(60)的流出通口(33)的流路横断面积为大且使膨胀机构(60)的喷出制冷剂的压力变动得以缓和的缓冲容器(71)，所以能够可靠地抑制膨胀机构(60)的喷出制冷剂的压力变动，从而能够抑制由于该压力变动引起的整个机器的振动。
[0076]进一步地讲，因为采取了在所述缓冲容器(71)中设置有网眼状整流板(75)这一做法，所以能够使流入缓冲容器(71)的制冷剂的流动很稳定，同时能够将制冷剂中所含有的液滴状制冷剂微细化。这样一来，便能够抑制液滴状制冷剂猛烈地撞击管道壁等，即使撞击到管道壁，也会因为液滴小，而减轻该撞击。因此，因为能够抑制液态制冷剂撞击到管道壁等所引起的振动，所以和上述效果相加，能够进一步抑制整个机器的振动。结果是，不会有机器破损之虞。
[0077]因为抑制了所述膨胀机构(60)中的喷出制冷剂的压力变动，所以能够抑制喷出压力损失，从而能够防止容积型膨胀机(60)的效率下降。而且，能够防止由于猛烈的压力变动所引起的噪音。
[0078]因为采用了使所述缓冲容器(71)形成为沿着制冷剂流动方向延伸的筒状这一做法，所以与例如使缓冲容器成为沿着与制冷剂流动方向垂直的方向延伸的形状的情况相比，能够使对制冷剂的流通阻力减小。因此，通过设置流路扩大部分(71)便能够抑制运转效率下降。
[0079]因为用二氧化碳作在制冷剂回路(20)中循环的制冷剂，所以能够提供有益于地球环境的装置。特别是，在是二氧化碳的情况下，因为二氧化碳能够被压缩到临界压状态，压力变动就会增大这一部分，但该压力变动能够被可靠地减小。
[0080]-第一个实施例的变形例-
参考图6对所述第一个实施例的变形例进行说明。该变形例是通过改变所述第一个实施例中的缓冲容器(71)的整流板(75)的结构而得到的。也就是说，在该变形例中，在整流板(76)整个面上形成了是通孔的小孔(76a)(参考图6(B))，来代替在所述第一个实施例中使整流板(75)形成为网眼状的做法。补充说明一下，图6(B)是沿着图6(A)中的X-X线剖开的剖面。
[0081]在该情况下，流入缓冲容器(71)的制冷剂通过整流板(76)的小孔(76a)而流动，制冷剂流动稳定。而且，在制冷剂通过小孔(76a)之际，制冷剂的流速加快，借助这一猛势，液滴状制冷剂被微细化。因此，与第一个实施例一样，能够抑制由于液滴状制冷剂撞击管道壁等而产生的振动。其它结构、作用以及效果都与第一个实施例一样。
[0082](发明的第二个实施例)
接下来，参考图7对本发明的第二个实施例进行说明。
[0083]在该第二个实施例中，采用在缓冲容器(71)内设置隔板(77)这一做法来代替所述第一个实施例中在缓冲容器(71)内设置整流板(75)这一做法。具体而言，所述隔板(77)形成为圆板状，隔板(77)的外直径形成得大致与缓冲容器(71)的躯体部分(72)的内直径相等。在该隔板(77)的中央形成有一个作为制冷剂的流通孔的圆形通孔(77a)。该通孔(77a)的内直径形成得与流出通口(33)的内直径大致相等。所述隔板(77)设置在缓冲容器(71)内部的中央，将该内部分隔为流出通口(33)一侧的上游一侧空间和连接管(P)一侧的下游一侧空间。也就是说，所述缓冲容器(71)的内部由两个压力缓冲空间构成。
[0084]在这一情况下，例如在所述膨胀机构(60)的喷出制冷剂的压力下降的情况下，制冷剂从上游一侧空间流向下游一侧空间，与该下游一侧空间的制冷剂一起流出到连接管(P)中。相反，在膨胀机构(60)的喷出制冷剂的压力上升的情况下，所增加的制冷剂从流出通口(33)流向上游一侧空间，其中的一部分流向下游一侧空间。也就是说，在所述缓冲容器(71)中，分两个阶段使喷出制冷剂的压力变动得以缓和。于是，便能够使伴随着急剧的压力变动的冲撞减轻。因此，能够抑制机器整体的振动。其它结构、作用和效果都和第一个实施例一样。
[0085]补充说明一下，所述隔板(77)的数量并不限于此，还可以设置多个隔板来形成多个压力缓冲空间。例如，可以如图8所示，设置三个隔板(77)来形成四个压力缓冲空间。在该情况下，膨胀机构(60)的喷出制冷剂的压力变动分四个阶段得以缓和。结果是，能够进一步抑制振动的产生。
[0086](发明的第三个实施例)
以下，参考图9说明本发明的第三个实施例。
[0087]第三个实施例是这样的，在缓冲容器(71)内设置了一个第一个实施例的整流板(75)和一个第二个实施例的隔板(77)。具体而言，按照从流出通口(33)一侧的顺序依次设置有所述隔板(77)和整流板(75)。换句话说，所述缓冲容器(71)的内部被分隔为两个压力缓冲空间，在下游一侧的压力缓冲空间设置有整流板(75)。因此，能够抑制由于压力变动产生的振动、由于液滴状制冷剂撞击管道壁等所产生的振动以及由于急剧的压力变动的冲撞所带来的振动。补充说明一下，可以将所述隔板(77)和整流板(75)的位置进行一下调换。当然，利用在第一个实施例的变形例中所用的整流板(76)来代替网眼状整流板(75)是完全可以的。其它结构、作用和效果与第一个实施例一样。
[0088]-第三个实施例的变形例-
参考图10对所述第三个实施例的变形例进行说明。在该变形例中，采用使缓冲容器(71)成为立着的铅直状态来使用这一做法，代替在所述第三个实施例中使缓冲容器(71)成为卧着的水平状态来使用这一做法。也就是说，在所述第三个实施例中，流入缓冲容器(71)的制冷剂沿着水平方向流动，但在该变形例中，使制冷剂沿着上下方向流动。
[0089]具体而言，所述缓冲容器(71)被布置为躯体部分(72)沿着上下方向延伸的样子，该躯体部分(72)的上侧端部由入口一侧端部(73)阻塞，下侧端部由出口一侧端部(74)堵塞。也就是说，所述缓冲容器(71)形成为沿着铅直方向延伸的圆筒状容器。所述流出通口(33)连接在缓冲容器(71)的上部侧面即躯体部分(72)的上部，连接管(P)连接在缓冲容器(71)的下面即出口一侧端部(74)的中央。
[0090]在所述缓冲容器(71)中，从流出通口(33)流入的制冷剂顺着铅直方向朝下流动。也就是说，已流入的气态制冷剂就不用提了，就是液态制冷剂也从上朝下流动，而流出到连接管(P)中。因此，能够防止液态制冷剂贮存在缓冲容器(71)内。补充说明一下，所述流出通口(33)可以连接在缓冲容器(71)的上面即入口一侧端部(73)上。其它结构、作用和效果都和第一个实施例一样。
[0091](其它实施例)
例如，所述各个实施例中的整流板(75、76)的形状并不限于这些形状。也就是说，所述整流板(75、76)的剖面形状可以形成为圆形、多角形，这些圆形或者多角形所占有的面积大致就是缓冲容器(71)的横断面积。
[0092]所述整流板(75)的数量并不限于一个，还可以并列着设置两个以上相邻的整流板。
[0093]所述缓冲容器(71)的形状并不限于圆筒状。也就是说，所述缓冲容器(71)既可以形成为沿着制冷剂流动方向延伸的剖面形状是矩形的筒状，也可以形成为制冷剂的流路横断面积从入口一侧朝着出口一侧逐渐增大的即所谓的渐扩管状。
[0094]补充说明一下，上述各个实施例是本质上最理想的事例，本发明并不意味着要限制其应用物或者它的用途范围。
工业实用性
[0095]综上所述，本发明作为包括具有容积型膨胀机的制冷剂回路的冷冻装置很有用。

Claims (8)

1.一种冷冻装置，包括用管道连接容积型膨胀机(60)而进行蒸气压缩式冷冻循环的制冷剂回路(20)，其特征在于：
所述制冷剂回路(20)，在容积型膨胀机(60)的出口一侧管道的中途设置有流路扩大部分(71)，该流路扩大部分(71)形成为制冷剂的流路横断面积比该出口一侧管道的大且对从容积型膨胀机(60)流出的制冷剂的压力变动加以缓和。
2.一种冷冻装置，包括用管道连接容积型膨胀机(60)而进行蒸气压缩式冷冻循环的制冷剂回路(20)，其特征在于：
所述制冷剂回路(20)，在容积型膨胀机(60)的出口一侧管道的中途设置有流路扩大部分(71)，该流路扩大部分(71)形成为制冷剂的流路横断面积比该出口一侧管道的大且沿着制冷剂的流动方向延伸为筒状。
3.根据权利要求2所述的冷冻装置，其特征在于：
所述流路扩大部分(71)被布置成沿着上下方向延伸的状态，被连接在容积型膨胀机(60)的出口一侧管道处，使得从上部流入的制冷剂朝着铅直方向的下方流动，而从下面流出。
4.根据权利要求1或者2所述的冷冻装置，其特征在于：
在所述流路扩大部分(71)内部设置有制冷剂的整流机构(75、76)。
5.根据权利要求4所述的冷冻装置，其特征在于：
所述整流机构(76)，是形成为具有多个通孔的板状且对着制冷剂的流动方向设置的整流板。
6.根据权利要求4所述的冷冻装置，其特征在于：
所述整流机构(75)，是由板状的网眼部件构成且对着制冷剂的流动方向设置的整流板。
7.根据权利要求2或者3所述的冷冻装置，其特征在于：
所述流路扩大部分(71)中，设置有包括通孔且顺着制冷剂的流动方向将内部隔开的隔板(77)。
8.根据权利要求1或者2所述的冷冻装置，其特征在于：
所述制冷剂是二氧化碳。
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