JP2004279006A

JP2004279006A - 空気調和機

Info

Publication number: JP2004279006A
Application number: JP2003074885A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Riku; 剛陸
Original assignee: Fujitsu General Ltd
Current assignee: Fujitsu General Ltd
Priority date: 2003-03-19
Filing date: 2003-03-19
Publication date: 2004-10-07

Abstract

【課題】非共沸混合冷媒を用いた空気調和機においてアキュームレータに貯留される液相冷媒を粒子化して気相化しやすいようにする。
【解決手段】アキュームレータ６の本体部６ａ内に延出された流入管７の下方両側面に、小径の液冷媒吸込孔１０ａ及び１０ｂを上下に複数穿設した液冷媒戻し管９ａ及び９ｂを接続し、前記アキュームレータ６に貯留された液冷媒が、前記液冷媒吸込孔１０ａ及び１０ｂから前記液冷媒戻し管９ａ及び９ｂに流入し前記流入管７に流れるようにして、同流入管７内を流れる気相冷媒により液冷媒を粒子化するとともに気相化させる。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非共沸混合冷媒を用いた空気調和機に関わり、より詳細にはアキュームレータに貯留された液相冷媒を効率よく気相冷媒に変換する構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
非共沸混合冷媒を用いた従来の空気調和機は、例えば図６で示すようにアキュームレータ３０を構成している。同アキュームレータ３０は上部に冷媒の流入管３１を接続し、側面上部に冷媒の流出管３２を接続するとともに、同流出管３２と前記アキュームレータ３０の側面下部とをバイパス管３３により接続している。（特許文献１参照）
【０００３】
気相冷媒と液相冷媒とが混合した状態で前記流入管３１から前記アキュームレータ３０に流入してきた冷媒は、液相冷媒３４ｂが前記アキュームレータ３０の下部に貯留される一方、気相冷媒３４ａは前記流出管３２から流出していくようになっている。非共沸混合冷媒は、例えばＨＣＦＣ−２２とＨＦＣ３２とＨＦＣ−１２５等、沸点と露点とが異なる冷媒を混合した組成であり、沸点の高い冷媒は液相冷媒として前記アキュームレータ３０に溜まりやすく、沸点の低い冷媒は気相冷媒として前記流出管３２から流出しやすい。このような状態が持続されると冷媒回路を循環する冷媒の組成が変化し、熱交換効率に影響を与えることとなる。
【０００４】
上記したような状態を回避するため、前記アキュームレータ３０の下部に貯留された液相冷媒を前記バイパス管３３を介して前記流出管３２側に流し、吸引するようにして気相化させ流出させるようになっている。
【０００５】
しかしながら、吸引して気相化させる構成は、その効率に限界があると考えられ、貯留された冷媒に圧力を掛けて気相化を促進するような方法が求められていた。
【０００６】
【特許文献１】
特開平８−８２４６２号
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点に鑑み、非共沸混合冷媒を用いた空気調和機において、貯留された液相冷媒が円滑に気相化されるようにして、冷媒の組成変化を防止するアキュームレータを備えた空気調和機を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するため、圧縮機と、四方弁と、室外熱交換器と、膨張弁と、室内熱交換器とを順次接続するとともに、前記圧縮機の吸込側にアキュームレータを接続して冷媒回路を構成し、同冷媒回路に非共沸混合冷媒を充填させてなる空気調和機において、
前記アキュームレータが、上面及び下面に挿入孔を穿設した円筒状の容器と、一端を前記上面に穿設された挿入孔から前記容器の内部に臨ませ、他端を前記圧縮機に連なる配管に接続するとともに前記挿入孔に溶着された流出管と、一端を前記下面に穿設された挿入孔から前記容器の内部に挿入されて前記流出管の一端近傍に臨ませ、他端を四方弁に連なる配管に接続するとともに、前記容器内に位置する下方部に挿入孔を穿設した、前記挿入孔に溶着される流入管と、一端を前記流入管の挿入孔に溶着され、他端を上方に延出するとともに、同延出部に液冷媒吸込孔を穿設した液冷媒戻し管とから構成されてなる。
【０００９】
また、前記液冷媒戻し管が、前記流入管の周面に複数接続されるとともに、前記液冷媒吸込孔が上下に複数穿設されてなる構成となっている。
【００１０】
また、前記流入管と前記冷媒戻し管の間に、前記流入管の開放端から吹出した液相冷媒が前記流出管に吸入されるのを防止するための遮蔽板を設けてなる構成となっている。
【００１１】
また、前記液冷媒戻し管の前記流入管に接続される一端が、前記流入管の内壁面より内側に突出して設けられてなる構成となっている。
【００１２】
また、前記流入管の前記液冷媒戻し管を接続した接続部が、同流入管の他の部位より径が小さく形成されてなる構成となっている。
【００１３】
また、前記流入管の前記液冷媒戻し管接続部近傍に潤滑油吸込孔を穿設してなる構成となっている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいた実施例として詳細に説明する。
図１は冷媒回路図であり、図２はアキュームレータの正面図及び側面図である。図３はその要部断面図であり図４は冷媒が気化される状態を示す断面図である。また図５は他の実施例を示す断面図である。
本発明による空気調和機は、図１で示すように、圧縮機１と四方弁２と室外熱交換器３と膨張弁４と室内熱交換器５とを順次接続するとともに、前記圧縮機１の吸込側に、円筒状に形成されたアキュームレータ６を接続して冷媒回路を構成している。
【００１５】
冷房運転時、前記圧縮機１から吐出された高温高圧の冷媒は、前記四方弁２を経て前記室外熱交換器３に流入し、同室外熱交換器３で熱を放出して凝縮する。凝縮した冷媒は続いて前記膨張弁４により絞られて低温低圧となり前記室内熱交換器５に流入し、同室内熱交換器５で熱を吸収して蒸発する。蒸発した冷媒は前記四方弁２と前記アキュームレータ６とを介して前記圧縮機１に還流するようになっている。
【００１６】
暖房運転時、前記圧縮機１から吐出された高温高圧の冷媒は、前記四方弁２を経て前記室内熱交換器５に流入し、同室内熱交換器５で熱を放出して凝縮する。凝縮した冷媒は続いて前記膨張弁４により絞られて低温低圧となり前記室外熱交換器３に流入し、同室外熱交換器３で熱を吸収して蒸発する。蒸発した冷媒は前記四方弁２と前記アキュームレータ６とを介して前記圧縮機１に還流するようになっている。
【００１７】
前記圧縮機１の吸込側に設けられたアキュームレータ６は、図２（Ａ）の正面図で示すように、上下面が開放された円筒状の本体部６ａと、開放された上面に接合され挿入孔を穿設した椀状のトップカバー６ｂと、開放された下面に接合され挿入孔を穿設した椀状のボトムカバー６ｃとで長尺円筒状の容器を構成し、前記トップカバー６ｂの挿入孔に、一端を挿入して内部に若干延出し、他端を前記圧縮機１に連なる配管２１に接続する流出管８を溶着する一方、前記ボトムカバー６ｃの挿入孔に、一端を挿入するとともに、同一端を前記流出管８の開放口近傍まで延出し、他端を前記四方弁２に連なる配管２０に接続された流入管７を溶着している。
【００１８】
容器内部に挿入された前記流入管７の周面下方には、一対の挿入孔７ａが穿設され、同挿入孔７ａには液冷媒戻し管９ａ及び９ｂの一端が夫々接続されている。前記液冷媒戻し管９ａ及び９ｂは折曲されるとともに、他端が上方に延出され前記流入管７と平行となるように接続されており、また同液冷媒戻し管９ａ及び９ｂの下方には、小径の液冷媒吸込孔１０ａ及び１０ｄが上下に複数穿設されている。また前記流入管７の前記液冷媒戻し管９ａ及び９ｂ接続部近傍には潤滑油吸入孔７ｂが穿設され、また前記流入管７と前記液冷媒戻し管９ａ及び９ｂの上端背面側には、図２（Ｂ）で示すように、クランク状に折曲された遮蔽板１１が開放端側を覆うように溶接により接合されている。尚、前記液冷媒戻し管９ａ及び９ｂの前記流入管７との接続部は、図３で示すように、開放端が前記流入管７の内壁面から内部に突出するように接続されている。
【００１９】
次に、動作について説明する。冷房運転あるいは暖房運転においても前記アキュームレータ６には前記四方弁２を介して気液混合冷媒が流入し、前記流入管７の開放端から内部に吹き出す。吹出した冷媒は前記遮蔽板１１により遮られ、液相冷媒が前記流出管８を介して前記圧縮機１に直接吸入されないようになっている。気相冷媒は前記遮蔽板１１を迂回して前記流出管８から流出していくが液相冷媒は前記アキュームレータ６の下部に貯留される。
【００２０】
前記アキュームレータ６に液相冷媒が徐々に貯留されてくると、その液圧により液相冷媒は下方に穿設された液冷媒吸込孔１０ａ及び１０ｄから前記液冷媒戻し管９ａ及び９ｂ内に吸入され下降して、図４で示すように、前記吸入管７内を流れる気相と液相との混合冷媒内に液圧差により吹き出す。吹出した液相冷媒は矢印で示す勢いよく流れる気相冷媒内に飛散し、粒子化する。粒子化した冷媒は前記流入管７の開放端に向かう間にその粒子径が徐々に小さくなり、次第に気相化されるようになっている。気相化された冷媒は前記流出管８から前記圧縮機１に吸入され、圧縮されて冷媒回路を再度循環するようになっている。また、前記流入管７に穿設された潤滑油吸込孔７ｂにより前記アキュームレータ６の底部に溜まった潤滑油が効率よく吸込まれ、粒子化して気相冷媒とともに、前記圧縮機１に還流するようになっている。尚、前記液冷媒戻し管９ａ及び９ｂの開放端が前記流入管７の内側に突出して設けられていることにより、前記流入管７の中心部を流れる最も流速の高い気相冷媒に液冷媒が吹出されるようになっており粒子化を高めるようになっている。
【００２１】
上記したように、前記アキュームレータ６に貯留された液相冷媒が気相化されて冷媒回路内を循環することにより、非共沸混合冷媒を用いた空気調和機においても、その組成に変化を生じることなく熱交換効率を維持して円滑な運転を行うことができるようになっている。
【００２２】
次に、他の実施例について説明する。図５で示す構成は、流入管１３の液冷媒戻し管１４ａ及び１４ｂが接続される接続部１３ａの直径を相対向するように円錐形状に狭める一方、前記液冷媒戻し管１４ａ及び１４ｂの開放端を前記流入管１３の開放端側に向け斜面状に形成している。前記接続部１３ａの直径を狭め、開放端を斜面状にすることにより、前記接続部１３ａを流れる気相冷媒の流速が増加するとともに、前記液冷媒戻し管１４ａ及び１４ｂから吹出す液冷媒が飛散しやすくなっており、これにより液相冷媒の粒子化がより促進されるようになっている。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、アキュームレータの本体部内に延出された流入管に、液冷媒吸込孔を穿設した液冷媒戻し管を接続し、同液冷媒戻し管に流入してきた液冷媒を、前記流入管内を流れる気相冷媒により粒子化し気相化させることにより、非共沸混合冷媒を用いてもその組成に変化を生じることなく、円滑な運転を行うことのできる空気調和機となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による空気調和機の冷媒回路図である。
【図２】（Ａ）はアキュームレータの正面からの断面図である。
（Ｂ）はその側面からの断面図である。
【図３】アキュームレータの要部断面図である。
【図４】液相冷媒が粒子化される状態を示す断面図である。
【図５】他の実施例を示す要部断面図である。
【図６】従来例によるアキュームレータを示す断面図である。
【符号の説明】
１圧縮機
２四方弁
３室外熱交換器
４膨張弁
５室内熱交換器
６アキュームレータ
６ａ本体部
６ｂトップカバー
６ｃボトムカバー
７流入管
７ａ挿入孔
７ｂ潤滑油吸入孔
８流出管
９ａ、９ｂ液冷媒戻し管
１０ａ、１０ｂ液冷媒吸込孔
１１遮蔽板
１２ａ、１２ｂ開放端
１３流入管
１３ｂ潤滑油吸込孔
１３ａ接続部
１４ａ、１４ｂ液冷媒戻し管
１５ａ、１５ｂ開放端
２０、２１配管

Claims

圧縮機と、四方弁と、室外熱交換器と、膨張弁と、室内熱交換器とを順次接続するとともに、前記圧縮機の吸込側にアキュームレータを接続して冷媒回路を構成し、同冷媒回路に非共沸混合冷媒を充填させてなる空気調和機において、
前記アキュームレータが、上面及び下面に挿入孔を穿設した円筒状の容器と、一端を前記上面に穿設された挿入孔から前記容器の内部に臨ませ、他端を前記圧縮機に連なる配管に接続するとともに前記挿入孔に溶着された流出管と、一端を前記下面に穿設された挿入孔から前記容器の内部に挿入されて前記流出管の一端近傍に臨ませ、他端を四方弁に連なる配管に接続するとともに、前記容器内に位置する下方部に挿入孔を穿設した、前記挿入孔に溶着される流入管と、一端を前記流入管の挿入孔に溶着され、他端を上方に延出するとともに、同延出部に液冷媒吸込孔を穿設した液冷媒戻し管とから構成されてなることを特徴とする空気調和機。
前記液冷媒戻し管が、前記流入管の周面に複数接続されるとともに、前記液冷媒吸込孔が上下に複数穿設されてなることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
前記流入管と前記冷媒戻し管の間に、前記流入管の開放端から吹出した液相冷媒が前記流出管に吸入されるのを防止するための遮蔽板を設けてなることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
前記液冷媒戻し管の前記流入管に接続される一端が、前記流入管の内壁面より内側に突出して設けられてなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空気調和機。
前記流入管の前記液冷媒戻し管を接続した接続部が、同流入管の他の部位より径が小さく形成されてなることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
前記流入管の前記液冷媒戻し管接続部近傍に潤滑油吸込孔を穿設してなることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。