JP2001116405A - アキュムレータ - Google Patents
アキュムレータInfo
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- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B40/00—Subcoolers, desuperheaters or superheaters
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B43/00—Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat
- F25B43/006—Accumulators
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- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
- F25B2400/05—Compression system with heat exchange between particular parts of the system
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Abstract
荷時における蒸発器の異常な温度上昇を防止する。 【解決手段】液相冷媒Lを収容する中空状のケーシング
15と、蒸発器から流出した冷媒を前記ケーシング15
内部に供給する流入パイプ17と、前記ケーシング15
内部の気相冷媒Gを次なる行程に流出する流出パイプ1
8とを具備するアキュムレータ6において、前記流入パ
イプ17を介して前記ケーシング15内に流入する冷媒
と、前記ケーシング15内に収容された液相冷媒Lとの
熱交換を促進させる熱交換促進手段を有する。
Description
ば二酸化炭素が用いられ、低負荷時には臨界点以下の領
域に冷媒が圧縮される冷凍サイクルに用いられるアキュ
ムレータに関する。
る冷凍サイクルは、蒸気圧縮サイクルの高圧サイドにお
いて超臨界圧力で運転される一体的閉回路を形成するよ
うに、直列に連結されたコンプレッサ、冷却装置、絞り
装置、蒸発器及びアキュムレータを備えた超臨界蒸気圧
縮サイクルを開示する。
ッサに吸入された気相冷媒は超臨界領域まで圧縮されて
吐出され、前記冷却装置にて冷却されるが、通常、冷媒
は従来のフロン冷凍サイクルと異なり凝縮されず気相状
態のまま絞り手段に送られる。そして、この絞り手段に
よって圧力を気液混合領域まで下げて液相成分を生じさ
せ、気液2相状態となった冷媒は、蒸発器を通過する空
気の熱を吸収して蒸発し、更にアキュムレータで液相成
分が完全に除去されて前記コンプレッサに吸入されるも
のである。
の開度を調整する方法としては、冷凍サイクルの高圧圧
力及び温度に依存して行う方法があり、特に絞り手段に
流入側の冷媒温度に対して最適な成績係数を得ることが
できる高圧圧力を基準とし、この圧力に前記高圧圧力を
一致させるように絞り手段を制御することが、特開平9
−264622号公報から公知となっている。
出容量を変化可能としたものが広く使用されており、例
えば特開平05−202849号公報等に開示されてい
るものがある。このような圧縮機の容量変化は、圧縮機
の吸入圧力、即ち冷凍サイクルの低圧圧力に依存して行
われる場合が多く、低負荷時に冷媒圧力が低下すると、
圧縮機の容量が減少し、冷媒吐出量が低減されるように
動作する。
たような二酸化炭素を使用した従来の冷凍サイクルにお
いて、外気温度が低く負荷が低下した場合、冷凍サイク
ルの高圧圧力が臨界圧以下となるので、放熱器(ガスク
ーラ)内で冷媒が凝縮する現象が発生する。このため、
高圧圧力が減少し、これを感知した膨張装置(絞り手
段)は閉じて冷媒の流れを止めると共に、圧縮機は低圧
圧力の低下を感知して冷媒吐出量を低減させる。この
時、低圧圧力は低いままなので圧縮機の容量は増加せ
ず、なかなか高圧圧力が上昇しないので、膨張装置はな
かなか開かれず、ようやく開いても高圧ラインから低圧
ラインへ急激に冷媒が流れてしまうため、またすぐに閉
じるというハンチングのような状態が生じてしまう。こ
のために、蒸発器の温度が異常に上昇してしまい、利用
者に不快感を与えるという不具合を招くことがある。
進させることにより、低負荷時における蒸発器の異常な
温度上昇を防止することができるアキュムレータを提供
することを目的とする。
に、この発明は、液相冷媒を収容する中空状のケーシン
グと、蒸発器から流出した冷媒を前記ケーシング内部に
供給する流入パイプと、前記ケーシング内部の気相冷媒
を次なる行程に流出する流出パイプとを具備するアキュ
ムレータにおいて、前記流入パイプを介して前記ケーシ
ング内に流入する冷媒と、前記ケーシング内に収容され
た液相冷媒との熱交換を促進させる熱交換促進手段を有
するものである(請求項1)。
てくる気相(気液混合)冷媒と、アキュムレータ内の液
相冷媒とが積極的に熱交換されるので、蒸発器の過熱度
が生じた場合、アキュムレータ内で液相冷媒の気化が促
進されることとなる。これにより、冷凍サイクルを循環
する冷媒量が増加するので、圧縮機から膨張装置までの
高圧ラインの圧力の上昇が早まり、低負荷時に膨張弁が
閉じてしまい蒸発器に冷媒が流れないためにこの蒸発器
の温度が異常に上昇してしまうという不具合を防止する
ことができる。また、蒸発器の温度が上がってくる程、
アキュムレータへ流入してくる冷媒の温度も上がってく
るので、蒸発器の温度異常が顕著になる程、アキュムレ
ータ内の液相冷媒の気化がより促進され、膨張装置を開
放させる方向へ作用するものである。
ング内に収容された液相冷媒の液面下に位置するように
形成された前記流入パイプの一部であるとよい(請求項
2)。
の液相冷媒と接するので、アキュムレータ内に流入して
くる冷媒とアキュムレータ内に溜まっている液相冷媒と
が、流入パイプの壁面を介して積極的に熱交換されるこ
ととなる。
液面下において数回折り返して形成したり(請求項
3)、前記螺旋状に形成したり(請求項4)、前記流入
パイプにフィンを設けるとよい(請求項5)。
ータ内の液相冷媒との接触面積が増大するので、熱交換
効率を向上させることができ、高圧圧力の上昇をより早
めることができる。例えば、流入パイプを数回折り返す
構成としては、流入パイプをケーシング上部から液相冷
媒が溜まった底部付近まで延設し、この底部付近で上下
に数回折り返し、開口をケーシングの上部、即ち液面よ
りも上方へ位置させるもの等が挙げられる。また、螺旋
状に形成する構成としては、流入パイプを上部から底部
へ向かって螺旋状に形成し、この底部で折り返して液面
よりも上方で開口させるもの等が挙げられ、また底部か
ら上部へ向かう螺旋としてもよい。
相冷媒の液面下に位置するように形成された流出パイプ
の一部であってもよい(請求項6)。
相冷媒との熱交換を促進させることができる。
求項7)。
面に基づいて説明する。
二酸化炭素を用いるもので、圧縮機2、放熱器(ガスク
ーラ)3、膨張装置4、蒸発器5、アキュムレータ6、
内部熱交換器7が配管接続されてなり、前記圧縮機2の
吐出口2aから前記膨張装置4の流入口4aまでの高圧
ライン10と、前記膨張装置4の流出口4bから前記圧
縮機2の吸入口2bまでの低圧ライン11とを有する。
相冷媒は、通常の運転時には超臨界領域内に圧縮され、
この圧縮された気相冷媒は、放熱器3において通過する
空気との熱交換により冷却される。前記放熱器3で冷却
された気相冷媒は、内部熱交換器7の高圧側流路7a内
に流入し、低圧側流路7bを流通する低温低圧冷媒と熱
交換して更に冷却された後、膨張装置4を通過して気液
混合領域まで圧力が低下される。前記膨張手段4により
減圧された気液混合冷媒は、蒸発器5において通過する
空気の熱を奪って蒸発し、アキュムレータ6において気
液分離され、気相冷媒だけが前記内部熱交換器7の低圧
側流路7bに流入し、前記高圧側流路7aを流通する高
温高圧冷媒と熱交換し、圧縮機2に吸引される。
縮機2は、前記低圧ライン11の圧力に応じて冷媒の圧
縮及び吐出容量が変化されるものであり、低負荷時等に
低圧圧力が低くくなったことを感知すると、圧縮及び吐
出量を低減させる。また、前記膨張装置4は、前記高圧
ライン10の圧力に応じて弁の開度を調整するものであ
り、低負荷時等に高圧圧力が低くなったことを感知する
と、弁を閉じる。尚、前記内部熱交換器7は、冷凍サイ
クル1の効率を向上させるために有効なものであるが、
この発明における必須の構成要素ではない。
ュムレータ6は、内部が中空状で且つ上部が開口したケ
ーシング15と、ケーシング15上部の開口を塞ぐ蓋体
16と、冷媒を外部からケーシング15内部に導く流入
パイプ17と、ケーシング15内部の気相冷媒を外部に
導く流出パイプ18とによって構成される。前記ケーシ
ング15の鉛直方向下部(底部)Bに、液相冷媒が溜ま
り、鉛直方向上部Tに気相冷媒が溜まる。前記流入パイ
プ17及び流出パイプ18は、アルミ等の熱伝導率の高
い材料により形成されている。
が前記蓋体16に穿設された流入通孔16aを介して前
記蒸発器5から流出してきた冷媒が流れる配管12と接
続し、他端部17bがケーシング15内の上部Tに位置
し、これら一端部17a及び他端部17bの間の管部1
7cが、液相冷媒Lと接触するように、ケーシング15
の底部B付近で液面下に位置するように形成され、この
実施の形態においては、上、下、上と3回折り返されて
形成されている。
18aがケーシング15の上部Tに位置し、他端部18
bが前記蓋体16に穿設された流出通孔16bを介して
前記内部熱交換器7へ向かう気相冷媒が流れる配管13
と接続し、これら一端部18a及び他端部18bの間の
管部18cが、液相冷媒Lと接触するようにケーシング
15の底部B付近で折り返されて形成されている。
周囲の空気から熱を奪った気相、若しくは気液混合冷媒
はアキュムレータ6内へ流入する際、液相冷媒Lとの接
触面積が増大するように折り返して形成された流入パイ
プ17を通るので、液相冷媒Lとの間で管部17cの壁
面を介して熱交換された後、ケーシング15内の上部T
に放出される。また、ケーシング15内の上部Tに溜ま
った気相冷媒Gが流出パイプ18を通って外部へ流出さ
れる際にも、液相冷媒Lと熱交換される。
出量が低減され、また高圧ライン10で冷媒が凝縮する
ことによって、高圧圧力が低下しても、アキュムレータ
6内部での積極的な熱交換によって冷凍サイクル1内へ
の液相冷媒Lの放出が促されるので、圧縮機2から吐出
される冷媒量が増加し、前記高圧ライン10の圧力が上
昇される。これにより、膨張装置4が閉じ放しとなるこ
とを防止できるので、蒸発器5の温度が異常上昇するこ
とを防止することができる。
て図面を参照して説明するが、上記第1の実施の形態と
同一の個所及び同様の作用を奏する個所には同一の符号
を付してその説明を省略する。
アキュムレータ6は、図3に示すように、流入パイプ1
7の管部17cが、液相冷媒Lと接するように下方へ向
けて螺旋状に形成されているものである。これによって
も、流入パイプ17と液相冷媒Lとの接触面積が増大さ
れるので、流入パイプ17内の冷媒と液相冷媒Lとの熱
交換を積極的に行うことができる。
ュムレータ6は、図4に示すように、流入パイプ17の
管部17cが、液相冷媒Lと接するように、ケーシング
15の底部B付近で折り返されて形成されていると共
に、この管部17cの外壁面に複数のフィン20が一体
的に又はろう付により固定されている。前記フィン20
は、アルミ等の熱伝導率の高い材料からなり、このフィ
ン20によって、流入パイプ17と液相冷媒Lとの接触
面積が増大するので、より熱交換効率を向上させること
ができる。
ュムレータ内に流入してくる冷媒とアキュムレータ内に
溜まっている液相冷媒との熱交換が積極的に行われるの
で、冷媒のサイクルへの放出が促進され、高圧圧力の上
昇を早めることができる。これにより、低負荷時におけ
る蒸発器の異常な温度上昇を防止することができる。
を示すブロック図である。
キュムレータの内部構造を示す断面図である。
キュムレータの内部構造を示す断面図である。
キュムレータの内部構造を示す断面図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 液相冷媒を収容する中空状のケーシング
と、蒸発器から流出した冷媒を前記ケーシング内部に供
給する流入パイプと、前記ケーシング内部の気相冷媒を
次なる行程に流出する流出パイプとを具備するアキュム
レータにおいて、 前記流入パイプを介して前記ケーシング内に流入する冷
媒と、前記ケーシング内に収容された液相冷媒との熱交
換を促進させる熱交換促進手段を有することを特徴とす
るアキュムレータ。 - 【請求項2】 前記熱交換促進手段は、前記ケーシング
内に収容された液相冷媒の液面下に位置するように形成
された前記流入パイプの一部であることを特徴とするア
キュムレータ。 - 【請求項3】 前記流入パイプの一部は、前記液相冷媒
の液面下において数回折り返して形成されることを特徴
とする請求項2記載のアキュムレータ。 - 【請求項4】 前記流入パイプの一部は、前記液相冷媒
の液面下において螺旋状に形成されていることを特徴と
する請求項2記載のアキュムレータ。 - 【請求項5】 前記熱交換促進手段は、更に前記流入パ
イプの一部に形成されたフィンを具備することを特徴と
する請求項1〜4のいずれかに記載のアキュムレータ。 - 【請求項6】 前記熱交換促進手段は、更に前記液相冷
媒の液面下に位置するように形成された流出パイプの一
部であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記
載のアキュムレータ。 - 【請求項7】 前記冷媒は二酸化炭素であることを特徴
とする請求項1〜6のいずれかに記載のアキュムレー
タ。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP29769699A JP4182148B2 (ja) | 1999-10-20 | 1999-10-20 | アキュムレータ |
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Publications (2)
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JP2001116405A true JP2001116405A (ja) | 2001-04-27 |
JP4182148B2 JP4182148B2 (ja) | 2008-11-19 |
Family
ID=17849983
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007192429A (ja) * | 2006-01-17 | 2007-08-02 | Sanden Corp | 気液分離器モジュール |
JP2007333283A (ja) * | 2006-06-14 | 2007-12-27 | Sanden Corp | 蒸気圧縮式冷凍回路及び当該回路を用いた車両用空調システム |
FR2940421A1 (fr) * | 2008-12-22 | 2010-06-25 | Valeo Systemes Thermiques | Dispositif combine constitue d'un echangeur de chaleur interne et d'un accumulateur, et pourvu d'un organe de reintegration d'huile de lubrification |
CN106032950A (zh) * | 2015-03-18 | 2016-10-19 | 青岛海尔空调电子有限公司 | 一种空调系统 |
CN114484940A (zh) * | 2022-01-06 | 2022-05-13 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 换热器、空调器 |
-
1999
- 1999-10-20 JP JP29769699A patent/JP4182148B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US7690219B2 (en) | 2006-01-17 | 2010-04-06 | Sanden Corporation | Vapor compression refrigerating systems and modules which comprise a heat exchanger disposed within a gas-liquid separator |
JP2007333283A (ja) * | 2006-06-14 | 2007-12-27 | Sanden Corp | 蒸気圧縮式冷凍回路及び当該回路を用いた車両用空調システム |
FR2940421A1 (fr) * | 2008-12-22 | 2010-06-25 | Valeo Systemes Thermiques | Dispositif combine constitue d'un echangeur de chaleur interne et d'un accumulateur, et pourvu d'un organe de reintegration d'huile de lubrification |
CN106032950A (zh) * | 2015-03-18 | 2016-10-19 | 青岛海尔空调电子有限公司 | 一种空调系统 |
CN114484940A (zh) * | 2022-01-06 | 2022-05-13 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 换热器、空调器 |
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