CN201582916U - 空调机 - Google Patents

Abstract

本实用新型的空调机中，构成冷却循环，并且利用包括旁通开闭阀与毛细管的旁通回路而将气液分离器与压缩机连通，将气液分离器与由连接管道PA、连接管道PB、连接管道PC、连接管道PD、连接管道PE构成的连接管道群PG相邻接而配置在与室外机的机械室底板相隔的上部空间中，连接管道PA将室外热交换器出口部a与电动膨胀阀入口部b连结，连接管道PB将电动膨胀阀出口部c与气液分离器入口部d连结，连接管道PC将气液分离器液体侧出口部e与衬垫阀7b连结，连接管道PD将气液分离器气体侧出口部f与旁通回路的旁通开闭阀入口部g连结，连接管道PE将旁通开闭阀出口部h与压缩机吸入部i侧的制冷剂管道P连结。

Description

空调机

技术领域

本实用新型涉及一种包括气液分离器(gas liquid separator)的支撑构造经改良的室外机的空调机。

背景技术

日本专利特开平10-160201号公报中公开了一种冷却单元(refrigeration unit)，搭载着对压缩机(compressor)的吸入制冷剂(refrigerant)进行气液分离的第1气液分离器、及对中间压制冷剂进行气液分离的第2气液分离器。所述冷却单元的特征在于：第1气液分离器是与压缩机相邻接地配置在压缩机的侧方，第2气液分离器是配置在压缩机与第1气液分离器之间产生的间隙部中。

具体而言，出口管从第1气液分离器的上端向上方延伸，并连接于压缩机下部的低压制冷剂吸入口，第1气液分离器借由该出口管而支撑于压缩机。构成第2气液分离器的注入(injection)通道的出口管也从该第2气液分离器的上端向上方延伸，并连接于压缩机的注入口(injection port)，第2气液分离器也借由出口管而支撑于压缩机。

但是，如果像日本专利特开平10-160201号公报那样，经由管道(piping)来将各气液分离器支撑于压缩机，那么压缩机运转时产生的振动会直接施加给各气液分离器，使气液分离器振动，从而会对于已分离的液体制冷剂的积存产生不良影响。因此，使气液分离器的高度与压缩机的高度相同，在气液分离器内使液体制冷剂与气体制冷剂上下完全分离。

在此种构成中，比较大的容器即气液分离器存在于压缩机的侧部。因此，必须将收容着压缩机与气液分离器的机械室的配置空间(space)增大，并且另外需要与其他管道连接的连接空间，从而导致室外机整体的尺寸变大。

而且，也采用了如下的构成，即，准备专用的金属固定件(metalfixture)，以使压缩机的振动不会传递至气液分离器，并经由金属固定件来将气液分离器安装并固定在机械室的底板上。在此情况下，必须确保用以将金属固定件安装到机械室底板上的空间、及安装作业所需的作业空间，从而室外机的大型化不可避免。

实用新型内容

本实用新型是鉴于所述情况而完成的，其目的在于提供如下的空调机，不受伴随压缩机的运转而产生的振动的影响，且无需专用的固定件就可安装气液分离器，可提高气液分离器的可靠性，并且可抑制室外机的大型化。

为了满足所述目的，本实用新型是一种空调机，经由制冷剂管道(refrigerant piping)将收容在室外机内的压缩机、室外热交换器(heatexchanger)、电动膨胀阀(PMV)，与收容在室内机内的室内热交换器依次连接而构成冷却循环(refrigeration cycle)，并且将设置在对电动膨胀阀与室内热交换器进行连结的制冷剂管道上的气液分离器收容在室外机中，在该气液分离器中经气液分离的气体制冷剂经由旁通回路(bypass circuit)而返回至压缩机，在旁通回路中包括旁通开闭阀(bypass on off valve)及毛细管(capillary tube)，

在该空调机中包括：连接管道PA，将室外热交换器出口部与电动膨胀阀入口部连结；连接管道PB，将电动膨胀阀出口部与气液分离器入口部连结；连接管道PC，将气液分离器的液体侧出口部与连接于室内机的衬垫阀(packedvalve)连结；连接管道PD，将气液分离器的气体侧出口部与旁通回路中的旁通开闭阀入口部连结；连接管道PE，经由毛细管将旁通回路中的旁通开闭阀出口部与压缩机吸入部侧的制冷剂管道连结，气液分离器是与由连接管道PA～PE构成的连接管道群相邻接而配置在与收容着压缩机的室外机的机械室底板相隔开的上部空间中。

[实用新型的效果]

根据本实用新型，可产生如下的效果，例如可提高气液分离器的可靠性，并且可抑制室外机的大型化。

附图说明

图1是本实用新型的一实施形态的空调机的冷却循环构成图。

图2是所述实施形态的气液分离器的外观立体图。

图3是所述实施形态的室外机的内部立体图。

图4是对所述实施形态的气液分离器与连接管道群的管道构成进行说明的立体图。

[符号的说明]

1A  室外机                      1B  室内机

2   压缩机                      3   四通换向阀

4   室外热交换器                5   电动膨胀阀

6   室内热交换器                7a、7b  衬垫阀

8   气液分离器                  9   容器本体

10  旁通回路                    11  旁通开闭阀

12、18  毛细管                  13  温度传感器

15  底板                        15a 凹部

17  回气管                      19  分流器

20a～20d  捆束带(带状构件)      a   室外热交换器出口部

b   电动膨胀阀入口部            c   电动膨胀阀出口部

d   气液分离器入口部            e   气液分离器液体侧出口部

f   气液分离器气体侧出口部      F   散热片

g   旁通开闭阀入口部    h  旁通开闭阀出口部

i   压缩机吸入部        N  热交换管

P   制冷剂管道          PA～PE  连接管道

PG  连接管道群          Ra  热交换室

Rb  机械室              t   端板

具体实施方式

以下，根据附图来说明本实用新型的实施形态。

图1是空调机的冷却循环构成图。

空调机是由室外机1A与室内机1B构成。在室外机1A中收容着压缩机2、四通换向阀(Four way switching valve)3、室外热交换器4、以及电动膨胀阀(PMV)5，在室内机1B中收容着室内热交换器6。虽然未图示，但与室外热交换器4相向地配置着室外送风机，与室内热交换器6相向地配置着室内送风机。

所述压缩机2、四通换向阀3、室外热交换器4、电动膨胀阀5、及室内热交换器6依次经由制冷剂管道P而连接着，这些部件构成热泵(heat pump)式的冷却循环。再者，室内机1B的室内热交换器6所连接的两根制冷剂管道P是连接于设置在室外机1A中的衬垫阀7a、7b。

一个衬垫阀7a连结于从四通换向阀3延伸出的制冷剂管道P。另一个衬垫阀7b连结于从电动膨胀阀5延伸出的制冷剂管道P。在将该衬垫阀7b与电动膨胀阀5连接的制冷剂管道P上设置着下述的气液分离器8，气液分离器8收容于室外机1A中。

旁通回路(bypass circuit)10连结于所述气液分离器8。该旁通回路10中设置着电磁二通阀即旁通开闭阀11与毛细管12。而且，如下所述，旁通回路10连接于压缩机2的吸入侧的制冷剂管道P。

为了便于说明，以制冷运转时的冷却循环为基准，将对室外热交换器4的出口部a与电动膨胀阀5的入口部b进行连结的制冷剂管道称作“连接管道PA”。将对电动膨胀阀5的出口部c与气液分离器8的入口部d进行连结的制冷剂管道称作“连接管道PB”。

将对气液分离器8的液体侧出口部e与连接于所述室内机1B的其中一个衬垫阀7b进行连结的制冷剂管道称作“连接管道PC”。将对气液分离器8的气体侧出口部f与所述旁通回路10中的旁通开闭阀11的入口部g进行连结的制冷剂管道称作“连接管道PD”。

将经由毛细管12来对所述旁通回路10中的旁通开闭阀11的出口部h与压缩机2的吸入部i侧的制冷剂管道P进行连结的制冷剂管道称作“连接管道PE”。由所述连接管道PA～PE构成的连接管道群PG及所述气液分离器8以如下方式收容于室外机1A的机械室。

所述气液分离器8可使用如图2所示的例如PCT申请案的WO2007/055386A1中所公开的表面张力型气液分离器。

现对该气液分离器8的概略构成进行说明，该气液分离器8包括容器本体(壳体(shell body))9、可将气液二相导入到该容器本体9内的入口部d、及位于容器本体9内部的气液分离室，该气液分离室以可使流体导通的方式而与所述入口部d连结，并将气液二相分离成气相与液相。

此外，所述气液分离器8中设置着以可使流体导通的方式来与气液分离室连结而对分离出的气相进行引导的气体侧出口部f、及对液相进行引导的液体侧出口部e。所述气液分离室包括从入口部d将气液二相流导入的狭小空间、及与该狭小空间连通的急剧扩大部及附凹槽部。所述附凹槽部是与容器本体9不同体的具有附凹槽面的附凹槽体。

而且，在轴方向朝向垂直方向的容器本体9的上端部设置着入口部d，在该入口部d处连接着与电动膨胀阀5的出口部c连结的连接管道PB。在容器本体9的周面下部设置着液体侧出口部e，在该液体侧出口部e处连接着连接管道PC，该连接管道PC将所述液体侧出口部e与连接于室内机1B的其中一个衬垫阀7b连结。

此外，在容器本体9的下端部设置着气体侧出口部f，在气体侧出口部f处连接着连接管道PD，该连接管道PD将所述气体侧出口部f与设置于旁通回路10的旁通开闭阀11的入口部g连结。

再如图1所示，对用以控制所述电动膨胀阀5的开度(opening degree)的制冷剂温度进行侦测的温度传感器(temperature sensor)13，安装在对压缩机2的吸入部i与四通换向阀3进行连结的制冷剂管道P中。将进一步进行说明，所述温度传感器13安装在比连接管道PE的连接部位更上游侧，该连接管道PE是和对压缩机2的吸入部i与四通换向阀3进行连结的制冷剂管道P相连接。

接着，对所述室外机1A中的实际的管道构成进行说明。

图3是表示室外机1A的内部构造的立体图，图3中省略了除构成框体的底板15以外的框体各面部、及配置在底板15上的室外送风机。而且，隔板16是由双点划线所表示。

底板15在平面观察时形成为长方形状，沿着长边方向与短边方向各自的一侧边，配置着在平面观察时弯折形成为大致L字状的室外热交换器4。沿着由该室外热交换器4包围的长边方向的另一侧边，设置着用以对支撑室外送风机的支架(stand)进行定位且用以安装该架台的凹部15a。

从沿着室外热交换器4的长边方向而弯折的端部起，沿着用以安装室外送风机的凹部15a侧面而设置着所述隔板16。将从该隔板16起在室外热交换器4与凹部15a侧隔成的空间称作热交换室Ra，将在热交换室Ra的相反侧隔成的空间称作机械室Rb。

在所述机械室Rb中收容着压缩机2、气液分离器8、衬垫阀7a、7b及下述的连接管道群PG。连接管道群PG中包含所述四通换向阀3、回气管(muffler)17及所述电动膨胀阀5，且含有将之前在图1的冷却循环构成中所说明的室外机1A的构成零件予以连结的全部制冷剂管道P。

所述室外热交换器4在两侧部设置着端板t，在这些端板t之间，隔着规定间隔而并排设置着多块散热片(fin)F，贯穿这些散热片F与端板t而设置着热交换管N。所述隔板16的端部是在与一个端板t重叠的状态下被安装，因此，热交换管N的一部分从端板t与隔板16突出。

图4是将所述连接管道群PG的主要部分放大表示的立体图。

此处，从未图示的室外热交换器4的端板t与隔板16端部的重叠部分起，构成室外热交换器4的两根热交换管沿着水平方向延伸。各个热交换管上连接着制冷剂管道P，并在规定的部位向上方弯折，且一个制冷剂管道在向水平方向弯折之后，向下方弯曲，并连接于毛细管18。

相对于该毛细管18而在垂直方向上竖直状地连结着分流器19。另一个制冷剂管道P与所述一个制冷剂管道同样地，在弯折之后直接连接于分流器19。因此，两根制冷剂管道P在该分流器19处汇合。

从所述分流器19的下端部延伸出的制冷剂管道P弯折成大致U字状，以不与其他制冷剂管道及构成零件接触的方式向上方延伸，并连接于轴方向朝向垂直方向的电动膨胀阀5的下端部。即，该制冷剂管道P是之前在图1中所说明的将室外热交换器4的出口部a与电动膨胀阀5的入口部b予以连接的连接管道PA。

从所述电动膨胀阀5的侧部延伸出的制冷剂管道P向下方弯折，并连结于轴方向朝向垂直方向的回气管17的上端部。而且，从回气管17的下端延伸出的制冷剂管道P在规定的部位弯曲成大致U字状并向上方延伸。

接着，在电动膨胀阀5的附近的位置弯曲成大致倒U字状，并朝向垂直方向而连接于气液分离器8的上端部。即，该制冷剂管道P是之前在图1中所说明的将电动膨胀阀5的出口部c与气液分离器8的入口部d予以连结的连接管道PB。

像图2中所说明的那样，气液分离器8的轴方向也朝向垂直方向，从该气液分离器8的侧部延伸出的制冷剂管道P短暂地沿着水平方向前进，在规定部位向下方弯折。接着，所述制冷剂管道P在规定部位向水平方向弯折，途中经由弯曲部而连接于衬垫阀7b。

即，该制冷剂管道P是之前在图1中所说明的将气液分离器8的液体侧出口部e、与连接于室内机1B的衬垫阀7b予以连结的连接管道PC。

从气液分离器8的下端部延伸出的制冷剂管道P在规定的部位弯折成大致U字状，并向上方延伸。该制冷剂管道P是以不与其他制冷剂管道及构成零件接触的方式而倾斜地弯折，并且在气液分离器8的上方部位向水平方向弯折。

在气液分离器8的上方部位，旁通开闭阀11朝向垂直方向，在该气液分离器8的侧部连结着所述制冷剂管道P。即，该冷却剂管道P是之前在图1中所说明的将气液分离器8的气体侧出口部f、与旁通回路10中的旁通开闭阀11的入口部g予以连结的连接管道PD。

从旁通开闭阀11的下端部延伸出的制冷剂管道P向下方延伸，并与设置于气液分离器8侧部的毛细管12的一端部连结。该毛细管12弯曲成圆形螺圈(coil)状，且另一端部朝向上方。

连结于毛细管12的另一端部的制冷剂管道P短暂地向水平方向弯折之后向上方弯折，接着向下方弯曲，并在此处连结于与未图示的压缩机2的吸入部i连通的制冷剂管道P的中途部。

即，该冷却剂管道P是之前在图1中所说明的经由毛细管12来将旁通回路10中的旁通开闭阀11的出口部h、与压缩机2的吸入部i侧的制冷剂管道P予以连接的连接管道PE。

这样便成为如下的状态，即，气液分离器8、回气管17、电动膨胀阀5及旁通开闭阀11的轴方向均朝向垂直方向，连接于这些构成零件的连接管道群PG也主要朝向垂直方向。

特别是气液分离器8位于其他构成零件与连接管道群PG的中间部，并在周围面邻接于连接管道群PG的状态下，配置在向上方离开底板15的位置的空间中。

而且，利用带状构件即捆束带(tie wrap)20a而将构成气液分离器8的容器本体9的外周面与所述连接管道PB捆束成一体，从而使气液分离器8与连接管道PB彼此得以固定。

在气液分离器8下端部，利用捆束带20b而将连接管道PD与靠近所述衬垫阀7b的部位的连接管道PC捆束在一起，从而所述连接管道PD、PC彼此得以固定。在气液分离器8的上端部，利用捆束带20c将连接管道PB与连接管道PE的中途部捆束在一起，从而所述连接管道PB、PE彼此得以固定。

特别是毛细管1 2的两侧部固定在连接管道PE上。在气液分离器8的侧部，利用捆束带20d将连接管道PC与连接管道PE的毛细管12捆束在一起，从而所述连接管道PC、PE彼此得以固定。

结果，气液分离器8中的容器本体9本身、连接于入口部d的连接管道PD、连接于液体侧出口部e的连接管道PC、连接于气体侧出口部f的连接管道PD这四处通过带状构件即捆束带(tie wrap)20a～20d而彼此被捆束固定，或者与相邻接的连接管道捆束固定。

接着，对制冷运转进行说明。

压缩机2受到驱动之后，使含有液相成分的气液二相流即高压高温的气体制冷剂(gas refrigerant)向制冷剂管道P喷出。如图1中的粗虚线箭头所示，所述气体制冷剂经由四通换向阀3而被引导至室外热交换器4，冷凝并液化。其中，在该液体制冷剂中仍含有气相成分的气液二相流的状态下，该液体制冷剂被导出至连接管道PA，接着，被引导至电动膨胀阀5并绝热膨胀。

所述制冷剂从电动膨胀阀5被导出至连接管道PB，接着，从以所述方式构成的气液分离器8的入口部d而被导入至容器本体9内。制冷剂在气液二相流的状态下流入至狭小空间中，而且，流路面积在气液分离室中的急剧扩大部处扩大。然后，所述制冷剂沿着附凹槽体的凹槽而受到引导，在此，液相成分在表面张力的作用下保持在凹槽内。

气相成分从液相成分中分离并向凹槽外散出，并被引导至气体侧出口部f。液相成分积存在容器本体9的内底部之后，从液体侧出口部e导出。即，经气液分离的液体制冷剂被从气液分离器8导出至连接管道PC中，如图中的实线箭头所示，该液体制冷剂经由衬垫阀7b而被引导至室内机1B的室内热交换器6。

液体制冷剂在室内热交换器6中蒸发，从流经此处的室内空气中夺取蒸发潜热(latent heat of vaporization)而变成冷气。冷气被吹向室内，发挥制冷作用。经过蒸发的制冷剂离开室内机1B并被引导至衬垫阀7a。

蒸发制冷剂从衬垫阀7a再次被引导至室外1A的制冷剂管道P中，如细虚线箭头所示，经由四通换向阀3而被吸入至压缩机2的吸入部i。在从四通换向阀3到达压缩机吸入部i的期间，借由温度传感器13来对制冷剂温度进行侦测。被吸入至压缩机2的制冷剂再次受到压缩，并重复所述循环。

另一方面，仅当下述的规定条件齐备且旁通开闭阀11打开时，如细虚线箭头所示，在气液分离器8中经气液分离的气相成分即气体制冷剂才会被导向旁通回路10。该气体制冷剂被从气液分离器8引导至连接管道PD并流经旁通开闭阀11，然后被引导至连接管道PE。

在连接管道PE中，借由毛细管12来减小所述气体制冷剂的流量之后，该气体制冷剂从连接管道PE经由与压缩机2的吸入部i连通的制冷剂管道P而被吸入至压缩机2。流经四通换向阀3与制冷剂管道P的蒸发制冷剂、和从气液分离器8流经旁通回路10的气体制冷剂被吸入至压缩机2，压缩能力增大。

对于空调机而言，在进行制冷运转时，如果要在即便不存在气液分离器8的情况下仍确保一定能力，则旁通回路10的旁通开闭阀11要保持关闭。

例如，如果在制冷运转时，一直将旁通开闭阀11打开，且将经气液分离的气体制冷剂从气液分离器8经由旁通回路10而引导至压缩机2，那么当以低速的运转频率来驱动压缩机2时，液体倒流量会变多，而导致可靠性变差。通过以上述方式进行控制，可提高压缩机的可靠性。

而且，当以高速的运转频率来驱动需要高制冷能力的压缩机2时，以下述方式来进行控制，即，将旁通开闭阀11打开，将在气液分离器8中经分离的气体制冷剂引导至压缩机2。

另一方面，随着压缩机2的驱动会产生振动。如果不采取任何对策，那么压缩机2的振动会传播至配置在压缩机2周围的气液分离器8等的构成零件、和连接于压缩机2的制冷剂管道P上并放大。如果置之不理，那么压缩机2及气液分离器8等的构成零件与制冷剂管道P的连接部有可能会受损乃至破裂。

此处，在室外机1A中，基本上将包含连接管道群PA～PE的制冷剂管道P设置在垂直方向上，并朝向垂直方向来配置连接于该制冷剂管道P的气液分离器8等的构成零件。因此，可减小从压缩机2直接或间接地传递至制冷剂管道P与构成零件上的振动的影响。

而且，在机械室Rb内的底板15上方，将气液分离器8配置在对室外热交换器4与压缩机2进行连结的连接管道群PA～PE的间隙中。因此，不再需要使用专用的固定件来安装气液分离器8时所需的空间，机械室Rb的收纳空间变得紧凑，从而有助于室外机1A的小型化。

在与压缩机2的吸入部i连通的制冷剂管道P上，连接着对在气液分离器8中经分离的气体制冷剂进行引导的旁通回路10，而对用以控制电动膨胀阀5的开度的制冷剂温度进行侦测的温度传感器13，则配置在连通于压缩机2的吸入部i的制冷剂管道P与从气液分离器8接出的旁通回路10的连接部位更上游侧。

因此，根据被导入至与压缩机吸入部i连通的制冷剂管道P中的制冷剂的温度状况，对电动膨胀阀5的开度进行控制，将制冷剂循环量控制在最佳状态。通过特别指定温度传感器13的安装位置，即使流经旁通回路10的气体制冷剂的温度有波动，温度传感器13的检测温度也不会受影响，电动膨胀阀5总是发挥最佳的作用。

再者，本实用新型并不仅限于所述的实施形态，在实施阶段，可在不脱离本实用新型宗旨的范围内，对构成要素进行变形并具体化。而且，可通过所述实施形态所揭示的多个构成要素的适当组合来形成多种实用新型。

Claims (3)

1.一种空调机，经由制冷剂管道而将收容在室外机内的压缩机、室外热交换器、电动膨胀阀PMV，与收容在室内机内的室内热交换器依次连接而构成冷却循环，并且将设置在对所述电动膨胀阀与所述室内热交换器进行连结的制冷剂管道上的气液分离器收容在所述室外机中，且设置着使在该气液分离器中经气液分离的气体制冷剂返回至所述压缩机的旁通回路，在该旁通回路中包括旁通开闭阀及毛细管，

所述空调机的特征在于包括：

连接管道(PA)，将所述室外热交换器出口部、与所述电动膨胀阀入口部连结；

连接管道(PB)，将所述电动膨胀阀出口部、与所述气液分离器入口部连结；

连接管道(PC)，将所述气液分离器的液体侧出口部、与连接于所述室内机的衬垫阀连结；

连接管道(PD)，将所述气液分离器的气体侧出口部、与所述旁通回路中的旁通开闭阀入口部连结；以及

连接管道(PE)，经由所述毛细管将所述旁通回路中的旁通开闭阀出口部、与压缩机吸入部侧的制冷剂管道连结，

所述气液分离器是与由所述连接管道(PA～PE)构成的连接管道群相邻接而配置在与收容着所述压缩机的所述室外机的机械室底板相隔开的上部空间中。

2.根据权利要求1所述的空调机，其特征在于：将对用以控制所述电动膨胀阀的开度的制冷剂温度进行侦测的温度传感器，安装在所述压缩机吸入部侧的制冷剂管道中的比所述连接管道(PE)的连接部位更上游侧。

3.根据权利要求1所述的空调机，其特征在于：利用带状构件将构成所述气液分离器的容器本体和连接于该容器本体的连接管道(PB、PC、PD)，与相邻接的连接管道(PA～PE)中的任一个连接管道予以结合固定。

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