JP2005241068A - Accumulator, and refrigerating device using the same - Google Patents

Accumulator, and refrigerating device using the same Download PDF

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JP2005241068A JP2004049191A JP2004049191A JP2005241068A JP 2005241068 A JP2005241068 A JP 2005241068A JP 2004049191 A JP2004049191 A JP 2004049191A JP 2004049191 A JP2004049191 A JP 2004049191A JP 2005241068 A JP2005241068 A JP 2005241068A
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陽一 上藤
Shinichi Isozumi
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    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B43/00Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact accumulator capable of controlling rate of quantity of a gas refrigerant and a liquid refrigerant to be returned to a compressor, and to provide a refrigerating device using the same. <P>SOLUTION: The accumulator 1 has a container main body 2 for storing the liquid refrigerant, a flow-in pipe 3 for leading the refrigerant from an evaporator into the container main body 2, and a flow-out pipe 4 for supplying the gas refrigerant separated into gas and liquid inside the container main body 2 to the compressor. The flow-out pipe 4 is formed into a U-shape formed of a front flow part 5 communicating with inside of the container main body 2 in a lower part of the container main body 2 and a rear flow part 6 extended upward outside the container main body 2, and an oil return pipe 14 is provided to communicate a lower part of the container main body 2 with a lower part of the rear flow part 6 of the flow-out pipe 4, and a balance pipe 9 is provided to communicate an upper part of the container main body 2 with an upper part of the rear flow part 6 of the flow-out pipe 4. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、アキュームレータ及び冷暖房運転や給湯・冷凍などに供する冷凍装置に関する。   The present invention relates to an accumulator and a refrigeration apparatus used for air conditioning operation, hot water supply / freezing, and the like.

図4は、室内空調に利用する従来の蒸気圧縮式冷凍装置の冷媒回路の概略構成図である。以下に、この冷媒回路の冷凍サイクルについて説明する。   FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a refrigerant circuit of a conventional vapor compression refrigeration apparatus used for indoor air conditioning. Below, the refrigerating cycle of this refrigerant circuit is demonstrated.

冷媒回路は、冷房時及び暖房時における冷媒回路内の冷媒流れを制御する四方弁21と、圧縮機22と、冷房時に蒸発器として作用すると共に暖房時に凝縮器として作用する室内熱交換器23と、この室内熱交換器23に風を送り込むための室内ファン24と、冷房時に凝縮器として作用すると共に暖房時に蒸発器として作用する室外熱交換器25と、この室外熱交換器25に風を送り込む室外ファン26と、冷房時に膨張弁として作用すると共に暖房時に全開状態となり配管の一部となる膨張弁27aと、冷房時に全開状態となり配管の一部となると共に暖房時に膨張弁として作用する膨張弁27bと、アキュームレータ28と、これらを接続する配管とからなる。   The refrigerant circuit includes a four-way valve 21 that controls the refrigerant flow in the refrigerant circuit during cooling and heating, a compressor 22, and an indoor heat exchanger 23 that functions as an evaporator during cooling and as a condenser during heating. The indoor fan 24 for sending wind to the indoor heat exchanger 23, the outdoor heat exchanger 25 acting as a condenser during cooling and as an evaporator during heating, and sending the wind into the outdoor heat exchanger 25 The outdoor fan 26, an expansion valve 27a that acts as an expansion valve during cooling and is fully opened during heating and becomes part of the piping, and an expansion valve that is fully opened during cooling and becomes part of the piping and acts as an expansion valve during heating. 27b, an accumulator 28, and piping connecting them.

冷房時は四方弁21を実線状態に設定することにより圧縮機22から吐出された冷媒は実線矢印のように流れる。一方、暖房時は四方弁21を破線状態に設定することにより圧縮機22から吐出された冷媒は破線矢印のように流れる。   During cooling, the refrigerant discharged from the compressor 22 flows as indicated by the solid line arrow by setting the four-way valve 21 to the solid line state. On the other hand, at the time of heating, the refrigerant discharged from the compressor 22 flows as indicated by broken line arrows by setting the four-way valve 21 to the broken line state.

次に、図5に示すモリエル線図を参照して、上記冷凍サイクルでの冷媒の状態変化について説明する。図5では縦軸に圧力、横軸にエンタルピをとっている。なお、同図において、xは冷媒の気相状態、液相状態および気液2相状態の境界を示す曲線であり、臨界点yより右側の曲線部分は飽和蒸気線を示し、左側の曲線部分は飽和液線を示している。   Next, the state change of the refrigerant in the refrigeration cycle will be described with reference to the Mollier diagram shown in FIG. In FIG. 5, the vertical axis represents pressure and the horizontal axis represents enthalpy. In the figure, x is a curve indicating the boundary between the gas phase state, liquid phase state and gas-liquid two-phase state of the refrigerant, the curve portion on the right side from the critical point y indicates the saturated vapor line, and the left curve portion Indicates a saturated liquid line.

そして、上記飽和蒸気線の右側領域では冷媒が過熱蒸気であり、飽和蒸気線の左側の領域では冷媒が湿り蒸気となっている。また、上記飽和液線の左側領域では冷媒が液体状態であり、飽和液線の右側の領域では冷媒が湿り蒸気となっている。   In the right region of the saturated vapor line, the refrigerant is superheated steam, and in the left region of the saturated vapor line, the refrigerant is wet steam. The refrigerant is in a liquid state in the left region of the saturated liquid line, and the refrigerant is wet steam in the right region of the saturated liquid line.

したがって、図中a−b間では、冷媒は圧縮機22で圧縮されることによって、高温高圧の過熱蒸気となっている。また、図中b−c間では、冷媒は凝縮器23(暖房時)又は25(冷房時)内で凝縮されることによって、過熱蒸気状態から液体状態になる。そして、図中c−d間では、冷媒は膨張弁27a(冷房時)又は27b(暖房時)で減圧されることによって、液冷媒とガス冷媒が混合した2相冷媒となる。図中d−a間では、2相冷媒は蒸発器25(暖房時)又は23(冷房時)内で周囲から熱を奪うことによって蒸発し、過熱蒸気となる。そして、過熱蒸気となった冷媒が、アキュームレータ28を介して、再び圧縮機22内へ送り込まれることになる。   Therefore, between a and b in the figure, the refrigerant is compressed by the compressor 22 to become high-temperature and high-pressure superheated steam. Moreover, between bc in a figure, a refrigerant | coolant changes from a superheated steam state to a liquid state by condensing in the condenser 23 (at the time of heating) or 25 (at the time of cooling). And between cd in a figure, a refrigerant | coolant becomes a two-phase refrigerant | coolant which the liquid refrigerant and the gas refrigerant mixed by depressurizing with the expansion valve 27a (at the time of cooling) or 27b (at the time of heating). Between da in the figure, the two-phase refrigerant evaporates by taking heat from the surroundings in the evaporator 25 (during heating) or 23 (during cooling), and becomes superheated steam. Then, the refrigerant that has become superheated steam is sent again into the compressor 22 via the accumulator 28.

しかしながら、運転状態によっては蒸発器25(暖房時)又は23(冷房時)からの吐出戻り冷媒は、上述したように冷媒全てが過熱蒸気とならず、一部液状態の冷媒が存在する場合がある。したがって、この液状冷媒が圧縮機22に戻って圧縮機22が損傷するのを防止するためにアキュームレータ28で気液分離してガス冷媒のみを圧縮機22に供給している。   However, depending on the operation state, the refrigerant returned from the evaporator 25 (during heating) or 23 (during cooling) may not be all superheated vapor as described above, and there may be partially liquid refrigerant. is there. Therefore, in order to prevent the liquid refrigerant from returning to the compressor 22 and damaging the compressor 22, the gas refrigerant is separated by the accumulator 28 and only the gas refrigerant is supplied to the compressor 22.

図6は、従来のアキュームレータの一例の内部透視概略構造図(下記、特許文献1を参照。)である。同図に示すように、アキュームレータ28は、本体外観を形成する容器29と、当該容器29の内部に連通するように設けられた流入管30及びU字形状の流出管31とからなる。流入管30は、蒸発器25(暖房時)又は23(冷房時)からの吐出戻り冷媒を容器29内部へ流入させる管である。流出管31は、圧縮機22へガス冷媒を戻す管であり、容器29内においてU字形状体となっている。   FIG. 6 is an internal perspective schematic structural diagram of an example of a conventional accumulator (see Patent Document 1 below). As shown in the figure, the accumulator 28 includes a container 29 that forms the outer appearance of the main body, and an inflow pipe 30 and a U-shaped outflow pipe 31 that are provided so as to communicate with the inside of the container 29. The inflow pipe 30 is a pipe through which the discharge return refrigerant from the evaporator 25 (during heating) or 23 (during cooling) flows into the container 29. The outflow pipe 31 is a pipe that returns the gas refrigerant to the compressor 22, and has a U-shaped body in the container 29.

流出管31は、容器29内部においてU字形状の湾曲部分よりもガス冷媒流れ上流側である前流部32と、U字形状の湾曲部分よりも下流側である後流部33とに分けられ、前流部32の端部はガス冷媒を吸い込む吸込口34となっている。また、流出管31における、U字形状の湾曲部分には油戻し孔35が、後流部33の容器上方近傍にはバランス孔36が設けられている。   The outflow pipe 31 is divided into a front flow portion 32 on the upstream side of the gas refrigerant flow with respect to the U-shaped curved portion and a wake portion 33 on the downstream side with respect to the U-shaped curved portion. The end portion of the front flow portion 32 is a suction port 34 for sucking in the gas refrigerant. Further, an oil return hole 35 is provided in the U-shaped curved portion of the outflow pipe 31, and a balance hole 36 is provided in the vicinity of the wake portion 33 above the container.

流入管30の容器29内における先端部分は、容器29内に流入する蒸発器25(暖房時)又は23(冷房時)からの吐出戻り冷媒が直接、吸込口34に入らないように、また、後に説明する容器29内に溜まった液状冷媒38の液面を乱すことがないように、容器29の内周へ折り曲げてある。   The tip of the inflow pipe 30 in the container 29 is arranged so that the refrigerant returned from the evaporator 25 (during heating) or 23 (during cooling) flowing into the container 29 does not enter the suction port 34 directly. It is bent to the inner periphery of the container 29 so as not to disturb the liquid level of the liquid refrigerant 38 accumulated in the container 29 described later.

流入管30からの吐出戻り冷媒は、ガス冷媒と液状冷媒との混合状態となる場合があり、この場合には容器29内において容器29下部の液状冷媒38と、容器29上部のガス冷媒37とに気液分離される。吸込口34は、液状冷媒38の液面よりも高くなるように設計されているので、ガス冷媒37は吸込口34から流出管33を介して圧縮機22に戻される。   The return refrigerant discharged from the inflow pipe 30 may be in a mixed state of a gas refrigerant and a liquid refrigerant. In this case, the liquid refrigerant 38 in the lower part of the container 29 and the gas refrigerant 37 in the upper part of the container 29 in the container 29. Gas-liquid separation. Since the suction port 34 is designed to be higher than the liquid level of the liquid refrigerant 38, the gas refrigerant 37 is returned from the suction port 34 to the compressor 22 through the outflow pipe 33.

アキュームレータ28が気液分離可能な容量(液状冷媒38の最大量)としては、一般的には冷媒回路内の冷媒チャージ量の約75%とすることが安全であり、容器29の大きさと容器29底部からの吸込口34の高さにより調整される。   As a capacity (the maximum amount of the liquid refrigerant 38) that the accumulator 28 can separate into gas and liquid, it is generally safe to set about 75% of the refrigerant charge amount in the refrigerant circuit. It is adjusted by the height of the suction port 34 from the bottom.

冷媒回路内には、圧縮機22内の潤滑油貯留部や油分離器内の潤滑油貯留部等の潤滑油の一部が流出して、冷媒と共に循環しており、潤滑油は液状冷媒38に溶けた状態で容器29内に滞留しやすい。したがって、この状況が進むと圧縮機22等が潤滑油不足となるおそれがある。そこで、流出管31内のガス冷媒の流れを利用して、油戻し孔35から潤滑油を含有する少量の液状冷媒38を徐々に圧縮機22等へ戻すようにしている。   In the refrigerant circuit, a part of the lubricating oil such as the lubricating oil reservoir in the compressor 22 and the lubricating oil reservoir in the oil separator flows out and circulates together with the refrigerant. It tends to stay in the container 29 in a dissolved state. Therefore, if this situation progresses, the compressor 22 and the like may run out of lubricating oil. Therefore, a small amount of liquid refrigerant 38 containing lubricating oil is gradually returned to the compressor 22 and the like from the oil return hole 35 using the flow of the gas refrigerant in the outflow pipe 31.

また、液状冷媒38中に油戻し孔35があるため、冷凍装置停止時には、液状冷媒38の液面と同じ高さまで流出管31内に液状冷媒38が溜まることになる。この流出管31内に溜まった液状冷媒は、冷凍装置始動と同時に一気に圧縮機22へ流れ込むおそれがある。バランス孔36はこのおそれを解消するための孔であり、冷凍装置始動時には、バランス孔36からガス冷媒37を吸い込むことにより、流出管31内に溜まった液状冷媒の流れ込みを抑制している。   Further, since the oil return hole 35 is present in the liquid refrigerant 38, the liquid refrigerant 38 accumulates in the outflow pipe 31 to the same height as the liquid surface of the liquid refrigerant 38 when the refrigeration apparatus is stopped. The liquid refrigerant accumulated in the outflow pipe 31 may flow into the compressor 22 at the same time as the refrigeration apparatus is started. The balance hole 36 is a hole for eliminating this possibility, and when the refrigeration apparatus is started, the gas refrigerant 37 is sucked from the balance hole 36 to suppress the flow of the liquid refrigerant accumulated in the outflow pipe 31.

特開平07−159003号公報JP 07-159003 A 特開平11−281207号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-281207

上述するように従来のアキュームレータ28においては、流出管31が容器29内においてU字形状となっているため、容器径を所定の大きさとする必要があり、アキュームレータの小型化、特に容器径のスケールダウンを図る上で制約となっていた。   As described above, in the conventional accumulator 28, since the outflow pipe 31 is U-shaped in the container 29, it is necessary to set the container diameter to a predetermined size, and the accumulator is reduced in size, particularly the scale of the container diameter. It was a restriction in going down.

また、ガス冷媒37が吸込口34やバランス孔36から圧縮機22へ戻る量と、潤滑油を含有した液状冷媒38が油戻し孔35から圧縮機22へ戻る量の割合は、圧縮機22の回転数をはじめとした冷凍装置の運転状態により変動してしまうが、圧縮機保護等の観点からこの割合を制御できる方が望ましい。   The ratio of the amount of the gas refrigerant 37 returning from the suction port 34 or the balance hole 36 to the compressor 22 and the amount of the liquid refrigerant 38 containing lubricating oil returning from the oil return hole 35 to the compressor 22 is the ratio of the compressor 22. Although it fluctuates depending on the operating state of the refrigeration apparatus including the rotation speed, it is desirable that this ratio can be controlled from the viewpoint of compressor protection and the like.

これに対して、油戻し孔35やバランス孔36は、流出管31に設けられた単なる孔であるため、冷凍装置運転中に孔径等を調整することができず、上記割合の制御は困難である。また、油戻し孔35やバランス孔36は容器29内にあるため、油戻し孔35やバランス孔36の孔径等を調整可能な構造とすることは難しく、そのような構造とするには容器29外部と連係する必要があり複雑な構造となってしまう。   On the other hand, the oil return hole 35 and the balance hole 36 are simply holes provided in the outflow pipe 31, and therefore the hole diameter and the like cannot be adjusted during the operation of the refrigeration apparatus, and the control of the ratio is difficult. is there. Further, since the oil return hole 35 and the balance hole 36 are in the container 29, it is difficult to make a structure in which the diameter of the oil return hole 35 and the balance hole 36 can be adjusted. It becomes necessary to link with the outside, resulting in a complicated structure.

また、上記特許文献2に記載されたようなアキュームレータもあり、U字形状の流出管を変形させることにより、流出管のいわゆる前流部のみを容器内に連通させて容器径をスケールダウンさせた例もあるが、この例では、いわゆるバランス孔として機能する部位を設けることができないため、圧縮機を十分保護することができず、また、油戻し孔の孔径等を調整することが困難であるため、油戻し量を調整することができない。   There is also an accumulator as described in Patent Document 2 described above, and by deforming the U-shaped outflow pipe, only the so-called front flow portion of the outflow pipe is communicated with the inside of the container to reduce the diameter of the container. Although there is an example, in this example, since a portion that functions as a so-called balance hole cannot be provided, the compressor cannot be sufficiently protected, and it is difficult to adjust the diameter of the oil return hole and the like. Therefore, the oil return amount cannot be adjusted.

本発明は、上記状況に鑑みてなされたものであり、圧縮機に戻すガス冷媒量と液状冷媒量の割合を制御可能とし、また小型化したアキュームレータ及びこのアキュームレータを用いた冷凍装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a downsized accumulator and a refrigeration apparatus using the accumulator that can control the ratio of the amount of gas refrigerant and the amount of liquid refrigerant returned to the compressor. With the goal.

上記課題を解決する本発明に係るアキュームレータは、
液状冷媒を溜める容器本体と、蒸発器からの冷媒を前記容器本体内に導入する流入管と、前記容器本体内で気液分離されたガス冷媒を圧縮機に供給する流出管とを有するアキュームレータにおいて、
前記流出管は、前記容器本体の下部において当該容器本体の内部に連通する前流部と、前記容器本体の外部において上方へのびる後流部とからなるU字形状であることを特徴とするアキュームレータである。
なお、「容器本体の下部」とは、容器本体の底面部や容器本体の下方側壁部等である。
An accumulator according to the present invention that solves the above problems is as follows.
In an accumulator having a container main body for storing a liquid refrigerant, an inflow pipe for introducing refrigerant from an evaporator into the container main body, and an outflow pipe for supplying gas refrigerant separated in the container main body to a compressor ,
The outflow pipe is a U-shaped accumulator comprising a front flow portion communicating with the inside of the container main body at a lower portion of the container main body and a rear flow portion extending upward at the outside of the container main body. It is.
The “lower part of the container body” refers to the bottom part of the container body, the lower side wall part of the container body, and the like.

また、本発明に係る他のアキュームレータは、
上記アキュームレータにおいて、
前記流出管の前流部における、前記容器本体内部の下方には油戻し孔が設けられていることを特徴とするアキュームレータである。
In addition, other accumulators according to the present invention are:
In the above accumulator,
The accumulator is characterized in that an oil return hole is provided below the inside of the container main body in the upstream portion of the outflow pipe.

また、本発明に係る他のアキュームレータは、
上記アキュームレータにおいて、
前記容器本体における下方と、前記流出管の後流部における下方とを連通する第1の配管が設けられていることを特徴とするアキュームレータである。
なお、第1の配管は、いわゆる油戻し孔と同様の機能を有する。
In addition, other accumulators according to the present invention are:
In the above accumulator,
The accumulator is characterized in that a first pipe that communicates the lower part of the container main body and the lower part of the downstream part of the outflow pipe is provided.
The first pipe has the same function as a so-called oil return hole.

また、本発明に係る他のアキュームレータは、
上記アキュームレータにおいて、
前記容器本体における上方と、前記流出管の後流部における上方とを連通する第2の配管が設けられていることを特徴とするアキュームレータである。
なお、第2の配管は、いわゆるバランス孔と同様の機能を有し、「容器本体における上方」とは、容器本体において液状冷媒が溜められる容器下方の空間以外の空間、すなわち容器本体においてガス冷媒が存在する空間である。
In addition, other accumulators according to the present invention are:
In the above accumulator,
The accumulator is characterized in that a second pipe that communicates the upper side in the container main body and the upper side in the wake part of the outflow pipe is provided.
The second pipe has the same function as a so-called balance hole, and “upward in the container body” means a space other than the space below the container in which the liquid refrigerant is stored in the container body, that is, the gas refrigerant in the container body. It is a space where there exists.

また、本発明に係る他のアキュームレータは、
上記アキュームレータにおいて、
前記第1又は第2の配管は、パイプ、キャピラリチューブ又は開度調整弁付きのパイプのいずれかであることを特徴とするアキュームレータである。
In addition, other accumulators according to the present invention are:
In the above accumulator,
The accumulator is characterized in that the first or second pipe is any one of a pipe, a capillary tube, and a pipe with an opening degree adjusting valve.

上記課題を解決する本発明に係る冷凍装置は、
圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器と、アキュームレータとを順次冷媒流路で接続してなる冷凍装置において、
前記アキュームレータは、上述するアキュームレータであることを特徴とする冷凍装置である。
The refrigeration apparatus according to the present invention for solving the above problems is as follows.
In a refrigeration apparatus in which a compressor, a condenser, an expansion valve, an evaporator, and an accumulator are sequentially connected by a refrigerant flow path.
The accumulator is a refrigeration apparatus that is the accumulator described above.

本発明に係るアキュームレータによれば、
液状冷媒を溜める容器本体と、蒸発器からの冷媒を前記容器本体内に導入する流入管と、前記容器本体内で気液分離されたガス冷媒を圧縮機に供給する流出管とを有するアキュームレータにおいて、
前記流出管は、前記容器本体の下部において当該容器本体の内部に連通する前流部と、前記容器本体の外部において上方へのびる後流部とからなるU字形状であるので、
従来のアキュームレータよりも容器を小型化、特に容器径のスケールダウンを図ることができる。また、耐圧構造を考慮した容器形状とすることができるので、容器の肉厚を薄くすることができる。
According to the accumulator according to the present invention,
In an accumulator having a container main body for storing liquid refrigerant, an inflow pipe for introducing refrigerant from an evaporator into the container main body, and an outflow pipe for supplying gas refrigerant separated in the container main body to a compressor ,
Since the outflow pipe has a U-shape consisting of a front flow part communicating with the inside of the container main body at the lower part of the container main body and a rear flow part extending upwards outside the container main body,
The container can be made smaller than the conventional accumulator, and in particular, the container diameter can be scaled down. Moreover, since it can be set as the container shape which considered the pressure | voltage resistant structure, the thickness of a container can be made thin.

また、本発明に係る他のアキュームレータによれば、
上記アキュームレータにおいて、
前記流出管の前流部における、前記容器本体内部の下方には油戻し孔が設けられているので、
上記効果に加えて、油戻し孔から潤滑油を含有する少量の液状冷媒を徐々に圧縮機等へ戻し、圧縮機等が潤滑油不足となるおそれを解消することができる。
Further, according to another accumulator according to the present invention,
In the above accumulator,
Since an oil return hole is provided below the inside of the container body in the upstream portion of the outflow pipe,
In addition to the above effects, a small amount of liquid refrigerant containing lubricating oil can be gradually returned to the compressor or the like from the oil return hole, thereby eliminating the possibility that the compressor or the like will become insufficient in lubricating oil.

また、本発明に係る他のアキュームレータによれば、
上記アキュームレータにおいて、
前記容器本体における下方と、前記流出管の後流部における下方とを連通する第1の配管が設けられている(油戻し孔の機能を有する部材を容器外部に設置することができた)ので、
上記効果に加えて、複雑な構造とすることなく、潤滑油を含有した液状冷媒が圧縮機へ戻る量を制御することができる。
Further, according to another accumulator according to the present invention,
In the above accumulator,
Since the 1st piping which connects the downward direction in the said container main body and the downward direction in the backflow part of the said outflow pipe is provided (the member which has a function of an oil return hole was able to be installed in the exterior of a container) ,
In addition to the above effects, the amount of liquid refrigerant containing lubricating oil returning to the compressor can be controlled without a complicated structure.

また、本発明に係る他のアキュームレータによれば、
上記アキュームレータにおいて、
前記容器本体における上方と、前記流出管の後流部における上方とを連通する第2の配管が設けられている(バランス孔の機能を有する部材を容器外部に設置することができた)ので、
上記効果に加えて、複雑な構造とすることなく、ガス冷媒が圧縮機へ戻る量を制御することができる。更に、第1の配管が設けられている場合には、複雑な構造とすることなく、ガス冷媒が圧縮機へ戻る量と液状冷媒が圧縮機へ戻る量の割合を制御することができる。
Further, according to another accumulator according to the present invention,
In the above accumulator,
Since the second pipe that communicates the upper part in the container main body and the upper part in the wake part of the outflow pipe is provided (a member having a function of a balance hole could be installed outside the container),
In addition to the above effects, the amount of the gas refrigerant returning to the compressor can be controlled without using a complicated structure. Furthermore, when the first pipe is provided, the ratio of the amount of the gas refrigerant returning to the compressor and the amount of the liquid refrigerant returning to the compressor can be controlled without using a complicated structure.

また、本発明に係る他のアキュームレータによれば、
上記アキュームレータにおいて、
前記第1又は第2の配管は、パイプ、キャピラリチューブ又は開度調整弁付きのパイプのいずれかであることとしたので、
上記効果に加えて、ガス冷媒が圧縮機へ戻る量と液状冷媒が圧縮機へ戻る量の割合をより精度良く制御することができる。
Further, according to another accumulator according to the present invention,
In the above accumulator,
Since the first or second pipe is either a pipe, a capillary tube or a pipe with an opening adjustment valve,
In addition to the above effects, the ratio between the amount of gas refrigerant returning to the compressor and the amount of liquid refrigerant returning to the compressor can be controlled more accurately.

本発明に係る冷凍装置によれば、
圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器と、アキュームレータとを順次冷媒流路で接続してなる冷凍装置において、
前記アキュームレータは、上述するアキュームレータであることとしたので、
コンパクトな冷凍装置とすることができる。また、簡単な構造で、ガス冷媒が圧縮機へ戻る量と液状冷媒が圧縮機へ戻る量の割合を制御して、圧縮機等を保護することができる。
According to the refrigeration apparatus according to the present invention,
In a refrigeration apparatus in which a compressor, a condenser, an expansion valve, an evaporator, and an accumulator are sequentially connected by a refrigerant flow path.
Since the accumulator is the accumulator described above,
It can be set as a compact freezing apparatus. Further, the compressor and the like can be protected with a simple structure by controlling the ratio of the amount of gas refrigerant returning to the compressor and the amount of liquid refrigerant returning to the compressor.

<第1の実施形態>
図1は、第1の実施形態に係るアキュームレータの内部透視概略構造図である。同図に示すように、アキュームレータ1は、本体外観を形成する容器2と、当該容器2の内部に連通するように設けられた流入管3及びU字形状の流出管4とからなる。流入管3は、蒸発器からの吐出戻り冷媒を容器2内部へ流入させる管である。流出管4は、圧縮機へガス冷媒を戻す管であり、そのU字形状体の一部が容器2内に収納されている。
<First Embodiment>
FIG. 1 is an internal perspective schematic structural diagram of the accumulator according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the accumulator 1 includes a container 2 that forms the exterior of the main body, and an inflow pipe 3 and a U-shaped outflow pipe 4 that are provided so as to communicate with the inside of the container 2. The inflow pipe 3 is a pipe through which the discharge return refrigerant from the evaporator flows into the container 2. The outflow pipe 4 is a pipe for returning the gas refrigerant to the compressor, and a part of the U-shaped body is accommodated in the container 2.

流出管4は、U字形状の湾曲部分よりもガス冷媒流れ上流側である前流部5と、U字形状の湾曲部分よりも下流側である後流部6とに分けられ、前流部5のみが容器2内部に収納され、後流部6は容器2の外部となるように構成されている。   The outflow pipe 4 is divided into a front flow portion 5 that is upstream of the gas refrigerant flow with respect to the U-shaped curved portion and a wake portion 6 that is downstream of the U-shaped curved portion. Only 5 is accommodated inside the container 2, and the wake portion 6 is configured to be outside the container 2.

前流部5の端部はガス冷媒10を吸い込む吸込口7となっている。流出管4の前流部5における容器2内の下方近傍には油戻し孔8が設けられている。また、後流部6の上方と容器2の上方とをバランスパイプ9により連通することにより、容器2内のガス冷媒10が存在する空間と流出管4の後流部6の上方とを接続している。   An end portion of the upstream portion 5 is a suction port 7 for sucking the gas refrigerant 10. An oil return hole 8 is provided in the vicinity of the lower portion in the container 2 in the upstream portion 5 of the outflow pipe 4. Further, by connecting the upper part of the rear flow part 6 and the upper part of the container 2 by the balance pipe 9, the space in the container 2 where the gas refrigerant 10 exists and the upper part of the rear flow part 6 of the outflow pipe 4 are connected. ing.

流入管3の容器2内における先端部分は、容器2内に流入する蒸発器からの吐出戻り冷媒が直接、吸込口7に入らないように、また、後に説明する容器2内に溜まった液状冷媒11の液面を乱すことがないように、容器2の内周へ折り曲げてある。   The front end portion of the inflow pipe 3 in the container 2 is a liquid refrigerant that collects in the container 2 to be described later so that the discharge return refrigerant from the evaporator flowing into the container 2 does not directly enter the suction port 7. 11 is bent to the inner periphery of the container 2 so as not to disturb the liquid level.

流入管3からの吐出戻り冷媒は、ガス冷媒と液状冷媒との混合状態となる場合があり、この場合には容器2内において容器2下部の液状冷媒11と、容器2上部のガス冷媒10とに気液分離される。吸込口7は、液状冷媒11の液面よりも高くなるように設計されているので、ガス冷媒10は吸込口7から流出管4を介して圧縮機に戻される。   The return refrigerant discharged from the inflow pipe 3 may be mixed with the gas refrigerant and the liquid refrigerant. In this case, the liquid refrigerant 11 at the lower part of the container 2 and the gas refrigerant 10 at the upper part of the container 2 in the container 2. Gas-liquid separation. Since the suction port 7 is designed to be higher than the liquid level of the liquid refrigerant 11, the gas refrigerant 10 is returned from the suction port 7 to the compressor via the outflow pipe 4.

アキュームレータ1が気液分離可能な容量(液状冷媒11の最大量)としては、一般的には冷媒回路内の冷媒チャージ量の約75%とすることが安全であり、容器2の大きさと容器2底部からの吸込口7の高さにより調整される。   As a capacity (the maximum amount of the liquid refrigerant 11) in which the accumulator 1 can be separated into gas and liquid, it is generally safe to set it to about 75% of the refrigerant charge amount in the refrigerant circuit. It is adjusted by the height of the suction port 7 from the bottom.

本実施形態では、U字形状の流出管4の後流部6が容器2の外部となるように構成したので、容器2の径としては流出管4の前流部5が収納可能な大きさとすればよい。したがって、従来のアキュームレータよりも容器を小型化、特に容器径のスケールダウンを図ることができる。また、耐圧構造を考慮した容器形状とすることができるので、容器の肉厚を薄くすることができる。なお、上述する気液分離可能な容量を維持・確保するためには、容器径をスケールダウンした分、容器2の高さ及び容器2底部からの吸込口7の高さを調整して対応する。   In the present embodiment, since the rear flow part 6 of the U-shaped outflow pipe 4 is configured to be outside the container 2, the diameter of the container 2 is such that the front flow part 5 of the outflow pipe 4 can be accommodated. do it. Therefore, the container can be made smaller than the conventional accumulator, in particular, the container diameter can be scaled down. Moreover, since it can be set as the container shape which considered the pressure | voltage resistant structure, the thickness of a container can be made thin. In order to maintain and secure the above-described gas-liquid separation capacity, the height of the container 2 and the height of the suction port 7 from the bottom of the container 2 are adjusted by the scale-down of the container diameter. .

また、バランスパイプ9は、従来のバランス孔の機能を果たす。すなわち、冷凍装置始動時にはバランスパイプ9を介してガス冷媒10を吸い込むことにより、冷凍装置停止時に流出管4内に溜まった液状冷媒11が、冷凍装置始動と同時に一気に圧縮機へ流れ込むことを抑制する。   The balance pipe 9 functions as a conventional balance hole. That is, by sucking the gas refrigerant 10 through the balance pipe 9 when the refrigeration apparatus is started, the liquid refrigerant 11 accumulated in the outflow pipe 4 when the refrigeration apparatus is stopped is prevented from flowing into the compressor at the same time as the refrigeration apparatus is started. .

図2(a)は、図1におけるA部、すなわち後流部6の上方と容器2の上方とを連通するバランスパイプ9の拡大図である。図2(b)は、バランスパイプ9の代わりに、キャピラリチューブ12で連通させた実施形態である。バランスパイプの代わりにキャピラリチューブを適用することにより、キャピラリの口径を調整して、ガス冷媒10がキャピラリチューブ12を介して流出管4に流れ込む量を調整することができる。これは、アキュームレータ1内のガス圧の脈動や油戻し孔8を介する液戻し量を調整するにあたり必要な差圧の調整を、キャピラリチューブによれば容易な抵抗調整で行うことができるためである。   FIG. 2A is an enlarged view of the balance pipe 9 that communicates the portion A in FIG. FIG. 2B shows an embodiment in which a capillary tube 12 communicates instead of the balance pipe 9. By applying a capillary tube instead of the balance pipe, the diameter of the capillary can be adjusted, and the amount of the gas refrigerant 10 flowing into the outflow pipe 4 via the capillary tube 12 can be adjusted. This is because the capillary tube can be used to adjust the differential pressure necessary to adjust the pulsation of the gas pressure in the accumulator 1 and the amount of liquid return through the oil return hole 8 with easy resistance adjustment. .

図2(c)は、バランスパイプ9の代わりに、開度調整弁付きのパイプ13で連通させた実施形態である。バランスパイプの代わりに開度調整弁付きのパイプを適用することにより、弁の開度を手動又は自動制御により調整して、ガス冷媒10が開度調整弁付きのパイプ13を介して流出管4に流れ込む量を調整することができる。   FIG. 2 (c) shows an embodiment in which communication is made with a pipe 13 with an opening adjustment valve instead of the balance pipe 9. By applying a pipe with an opening adjustment valve instead of the balance pipe, the opening degree of the valve is adjusted by manual or automatic control so that the gas refrigerant 10 flows through the pipe 13 with the opening adjustment valve. The amount flowing into the can be adjusted.

図2(b)、(c)に示す連通手段とすることにより、冷凍装置の運転状態に関わらず、ガス冷媒10が吸込口7やキャピラリチューブ12又は開度調整弁付きのパイプ13から圧縮機へ戻る量と、潤滑油を含有した液状冷媒11が油戻し孔8から圧縮機へ戻る量の割合を制御することができる。例えば、冷凍装置始動時には、開度調整弁の開度を大きくして、流出管4内の液状冷媒11を圧縮機へ流入させずに、ガス冷媒10が流入するように制御する。また、これらの連通手段は、容器2の外部にあるため、複雑な構造とすることなく上述する制御が可能となる。   By using the communication means shown in FIGS. 2B and 2C, regardless of the operating state of the refrigeration apparatus, the gas refrigerant 10 can be supplied from the suction port 7, the capillary tube 12 or the pipe 13 with an opening adjustment valve to the compressor. It is possible to control the ratio of the amount returned to the amount and the amount of the liquid refrigerant 11 containing the lubricating oil returning from the oil return hole 8 to the compressor. For example, when the refrigeration apparatus is started, the opening of the opening adjustment valve is increased so that the liquid refrigerant 11 in the outflow pipe 4 does not flow into the compressor but the gas refrigerant 10 flows in. Moreover, since these communicating means are outside the container 2, the above-described control can be performed without using a complicated structure.

<第2の実施形態>
図3は、第2の実施形態に係るアキュームレータの内部透視概略構造図である。同図に示すように、アキュームレータ15は、本体外観を形成する容器2と、当該容器2の内部に連通するように設けられた流入管3及びU字形状の流出管4とからなる。流出管4は、U字形状の湾曲部分よりもガス冷媒流れ上流側である前流部5と、U字形状の湾曲部分よりも下流側である後流部6とに分けられ、前流部5のみが容器2内部に収納され、後流部6は容器2の外部となるように構成されている。
<Second Embodiment>
FIG. 3 is an internal perspective schematic structural diagram of the accumulator according to the second embodiment. As shown in the figure, the accumulator 15 includes a container 2 that forms the exterior of the main body, and an inflow pipe 3 and a U-shaped outflow pipe 4 that are provided so as to communicate with the inside of the container 2. The outflow pipe 4 is divided into a front flow portion 5 that is upstream of the gas refrigerant flow with respect to the U-shaped curved portion and a wake portion 6 that is downstream of the U-shaped curved portion. Only 5 is accommodated inside the container 2, and the wake portion 6 is configured to be outside the container 2.

また、後流部6の上方と容器2の上方とをバランスパイプ9により連通することにより、容器2内のガス冷媒10が存在する空間と流出管4の後流部6の上方とを接続している。更に、後流部6の下方と容器2の下方とを油戻しパイプ14により連通することにより、容器2内の液状冷媒11が存在する空間と流出管4の後流部6の下方とを接続している。   Further, by connecting the upper part of the rear flow part 6 and the upper part of the container 2 by the balance pipe 9, the space in the container 2 where the gas refrigerant 10 exists and the upper part of the rear flow part 6 of the outflow pipe 4 are connected. ing. Further, the lower part of the wake part 6 and the lower part of the container 2 are connected by an oil return pipe 14 to connect the space in the container 2 where the liquid refrigerant 11 exists and the lower part of the wake part 6 of the outflow pipe 4. doing.

流入管3からの吐出戻り冷媒は、ガス冷媒と液状冷媒との混合状態となる場合があり、この場合には容器2内において容器2下部の液状冷媒11と、容器2上部のガス冷媒10とに気液分離される。吸込口7は、液状冷媒11の液面よりも高くなるように設計されているので、ガス冷媒10は吸込口7から流出管4を介して圧縮機に戻される。   The return refrigerant discharged from the inflow pipe 3 may be mixed with the gas refrigerant and the liquid refrigerant. In this case, the liquid refrigerant 11 at the lower part of the container 2 and the gas refrigerant 10 at the upper part of the container 2 in the container 2. Gas-liquid separation. Since the suction port 7 is designed to be higher than the liquid level of the liquid refrigerant 11, the gas refrigerant 10 is returned from the suction port 7 to the compressor via the outflow pipe 4.

バランスパイプ9は、従来のバランス孔の機能を果たす。また、油戻しパイプ14は、油戻し孔の機能を果たす。すなわち、冷媒回路内には、圧縮機等の潤滑油の一部が漏れ出て、冷媒と共に循環しているため、潤滑油が液状冷媒11に溶けた状態で容器2内に滞留しやすく、これにより圧縮機等が潤滑油不足となるおそれがあるが、流出管4内のガス冷媒の流れを利用して、油戻しパイプ14から潤滑油を含有する少量の液状冷媒11を徐々に圧縮機等へ戻すようにしている。   The balance pipe 9 functions as a conventional balance hole. The oil return pipe 14 functions as an oil return hole. That is, in the refrigerant circuit, a part of the lubricating oil such as a compressor leaks out and circulates together with the refrigerant. Therefore, the lubricating oil is likely to stay in the container 2 in a state of being dissolved in the liquid refrigerant 11, However, the compressor or the like may run out of lubricating oil, but by using the flow of gas refrigerant in the outflow pipe 4, a small amount of liquid refrigerant 11 containing lubricating oil is gradually removed from the oil return pipe 14. I'm trying to go back.

この油戻しパイプ14の代わりに、図2(b)に示すキャピラリチューブ12を用いて、後流部6の下方と容器2の下方とを連通しても良い。キャピラリチューブを適用することにより、キャピラリの口径を調整して、液状冷媒11がキャピラリチューブを介して流出管4に流れ込む量を調整することができる。これは、キャピラリチューブによれば容易な抵抗調整により流れ込む量を調整することができるためである。   Instead of the oil return pipe 14, the capillary tube 12 shown in FIG. 2B may be used to communicate the lower part of the rear flow part 6 and the lower part of the container 2. By applying the capillary tube, the diameter of the capillary can be adjusted, and the amount of the liquid refrigerant 11 flowing into the outflow pipe 4 via the capillary tube can be adjusted. This is because the capillary tube can adjust the amount of flow by easy resistance adjustment.

また、油戻しパイプ14の代わりに、図2(c)に示す開度調整弁付きのパイプ13を用いて、後流部6の下方と容器2の下方とを連通しても良い。開度調整弁付きのパイプを適用することにより、弁の開度を手動又は自動制御により調整して、液状冷媒11が開度調整弁付きのパイプを介して流出管4に流れ込む量を調整することができる。   Further, instead of the oil return pipe 14, a pipe 13 with an opening degree adjusting valve shown in FIG. 2C may be used to communicate the lower part of the rear flow part 6 and the lower part of the container 2. By applying a pipe with an opening adjustment valve, the opening degree of the valve is adjusted manually or automatically to adjust the amount of liquid refrigerant 11 flowing into the outflow pipe 4 via the pipe with the opening adjustment valve. be able to.

油戻しパイプ14の代わりに、図2(b)、(c)に示す連通手段を適用することにより、冷凍装置の運転状態に関わらず、ガス冷媒10が吸込口7やバランスパイプ9から圧縮機へ戻る量と、潤滑油を含有した液状冷媒11が油戻しパイプの代わりのキャピラリチューブ又は開度調整弁付きのパイプから圧縮機へ戻る量の割合を制御することができる。また、これらの連通手段は、容器2の外部にあるため、複雑な構造とすることなく上述する制御が可能となる。   By applying the communication means shown in FIGS. 2 (b) and 2 (c) instead of the oil return pipe 14, the gas refrigerant 10 is supplied from the suction port 7 and the balance pipe 9 to the compressor regardless of the operating state of the refrigeration apparatus. It is possible to control the ratio of the amount of return to the compressor and the amount of the liquid refrigerant 11 containing lubricating oil that returns to the compressor from the capillary tube instead of the oil return pipe or the pipe with the opening adjustment valve. Moreover, since these communicating means are outside the container 2, the above-described control can be performed without using a complicated structure.

更に、バランスパイプ9及び油戻しパイプ14を共に、キャピラリチューブ12や開度調整弁付きのパイプ13に変更しても良い。この場合には、ガス冷媒10が圧縮機へ戻る量と、潤滑油を含有した液状冷媒11が圧縮機へ戻る量を独立して制御することができ、より適切にこれらの割合を制御することができる。特に、ダイレクトサクション型圧縮機に取り付けるアキュームレータとして有効である。   Furthermore, both the balance pipe 9 and the oil return pipe 14 may be changed to a capillary tube 12 or a pipe 13 with an opening adjustment valve. In this case, the amount of the gas refrigerant 10 returning to the compressor and the amount of the liquid refrigerant 11 containing the lubricating oil returning to the compressor can be controlled independently, and these ratios can be controlled more appropriately. Can do. In particular, it is effective as an accumulator attached to a direct suction compressor.

第1の実施形態に係るアキュームレータの内部透視概略構造図である。It is an internal perspective schematic structure figure of the accumulator concerning a 1st embodiment. 図1におけるA部の拡大図(同図(a))、キャピラリチューブで連通させた実施形態(同図(b))、開度調整弁付きのパイプで連通させた実施形態(同図(c))である。An enlarged view of part A in FIG. 1 (FIG. 1A), an embodiment communicated by a capillary tube (FIG. 1B), an embodiment communicated by a pipe with an opening adjusting valve (FIG. 1C) )). 第2の実施形態に係るアキュームレータの内部透視概略構造図である。It is a see-through | perspective schematic structure figure of the accumulator which concerns on 2nd Embodiment. 従来の蒸気圧縮式冷凍装置の冷媒回路の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the refrigerant circuit of the conventional vapor compression refrigeration apparatus. モリエル線図である。It is a Mollier diagram. 従来のアキュームレータの一例の内部透視概略構造図である。It is an internal perspective schematic structure figure of an example of the conventional accumulator.

符号の説明Explanation of symbols

1,15 アキュームレータ
2 容器
3 流入管
4 U字管(流出管)
5 前流部
6 後流部
7 吸込口
8 油戻し孔
9 バランスパイプ
10 ガス冷媒
11 液状冷媒
12 キャピラリチューブ
13 開度調整弁付きのパイプ
14 油戻しパイプ

21 四方弁
22 圧縮機
23 室内熱交換器
24 室内ファン
25 室外熱交換器
26 室外ファン
27a,27b 膨張弁
28 アキュームレータ
29 容器
30 流入管
31 U字管(流出管)
32 前流部
33 後流部
34 吸込口
35 油戻し孔
36 バランス孔
37 ガス冷媒
38 液状冷媒
1,15 Accumulator 2 Container 3 Inflow pipe 4 U-shaped pipe (outflow pipe)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 Front flow part 6 Back flow part 7 Suction inlet 8 Oil return hole 9 Balance pipe 10 Gas refrigerant 11 Liquid refrigerant 12 Capillary tube 13 Pipe with opening degree adjustment valve 14 Oil return pipe

21 Four-way valve 22 Compressor 23 Indoor heat exchanger 24 Indoor fan 25 Outdoor heat exchanger 26 Outdoor fan
27a, 27b Expansion valve 28 Accumulator 29 Container 30 Inflow pipe 31 U-shaped pipe (outflow pipe)
32 Front-flow part 33 Back-flow part 34 Suction port 35 Oil return hole 36 Balance hole 37 Gas refrigerant 38 Liquid refrigerant

Claims (6)

液状冷媒を溜める容器本体と、蒸発器からの冷媒を前記容器本体内に導入する流入管と、前記容器本体内で気液分離されたガス冷媒を圧縮機に供給する流出管とを有するアキュームレータにおいて、
前記流出管は、前記容器本体の下部において当該容器本体の内部に連通する前流部と、前記容器本体の外部において上方へのびる後流部とからなるU字形状であることを特徴とするアキュームレータ。
In an accumulator having a container main body for storing a liquid refrigerant, an inflow pipe for introducing refrigerant from an evaporator into the container main body, and an outflow pipe for supplying gas refrigerant separated in the container main body to a compressor ,
The outflow pipe is a U-shaped accumulator comprising a front flow portion communicating with the inside of the container main body at a lower portion of the container main body and a rear flow portion extending upward at the outside of the container main body. .
請求項1に記載するアキュームレータにおいて、
前記流出管の前流部における、前記容器本体内部の下方には油戻し孔が設けられていることを特徴とするアキュームレータ。
The accumulator according to claim 1,
An accumulator characterized in that an oil return hole is provided below the inside of the container main body in the upstream portion of the outflow pipe.
請求項1に記載するアキュームレータにおいて、
前記容器本体における下方と、前記流出管の後流部における下方とを連通する第1の配管が設けられていることを特徴とするアキュームレータ。
The accumulator according to claim 1,
An accumulator characterized in that a first pipe that communicates a lower part of the container main body and a lower part of a wake part of the outflow pipe is provided.
請求項2又は3に記載するアキュームレータにおいて、
前記容器本体における上方と、前記流出管の後流部における上方とを連通する第2の配管が設けられていることを特徴とするアキュームレータ。
The accumulator according to claim 2 or 3,
The accumulator is characterized in that a second pipe that communicates the upper part in the container main body and the upper part in the wake part of the outflow pipe is provided.
請求項3又は4に記載するアキュームレータにおいて、
前記第1又は第2の配管は、パイプ、キャピラリチューブ又は開度調整弁付きのパイプのいずれかであることを特徴とするアキュームレータ。
The accumulator according to claim 3 or 4,
The accumulator is characterized in that the first or second pipe is any one of a pipe, a capillary tube, and a pipe with an opening degree adjusting valve.
圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器と、アキュームレータとを順次冷媒流路で接続してなる冷凍装置において、
前記アキュームレータは、請求項1ないし5に記載するアキュームレータであることを特徴とする冷凍装置。
In a refrigeration apparatus in which a compressor, a condenser, an expansion valve, an evaporator, and an accumulator are sequentially connected by a refrigerant flow path.
The refrigerating apparatus according to claim 1, wherein the accumulator is an accumulator according to claim 1.
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