JP2006266636A - Freezing apparatus - Google Patents

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昌和 岡本
Eiji Kumakura
英二 熊倉
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哲也 岡本
Katsumi Hokotani
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To inhibit pressure pulsation at the outlet side of an expander. <P>SOLUTION: A buffer vessel 71 is connected with an outflow port 33 of an expanding mechanism 60. The buffer vessel 71 is formed into the cylindrical shape extending in the refrigerant flowing direction, and having a cross-sectional area larger than that of the outflow port 33. A straightening vane 75 having a disc-shaped mesh portion 75a is mounted inside of the buffer vessel 71. Pressure fluctuation is reduced by pressure supply and pressure suction of the buffer vessel 71, and droplet refrigerant is miniaturized when it passes through the straightening vane 75. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、冷凍装置に関し、特に、圧力脈動の低減対策に係るものである。   The present invention relates to a refrigeration apparatus, and particularly relates to measures for reducing pressure pulsation.

従来より、二酸化炭素を冷媒として用いた蒸気圧縮式冷凍サイクルの冷凍装置が知られている。この種の冷凍装置は、圧縮機と冷却器と膨張機と蒸発器とが順に接続されてなる冷媒回路を備えている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, a refrigeration apparatus for a vapor compression refrigeration cycle using carbon dioxide as a refrigerant is known. This type of refrigeration apparatus includes a refrigerant circuit in which a compressor, a cooler, an expander, and an evaporator are sequentially connected (see, for example, Patent Document 1).

上記冷媒回路では、冷媒が圧縮機によって超臨界状態まで圧縮され、冷却器で冷却される。この冷却された冷媒は、膨張機で膨張して減圧された後、蒸発器で蒸発して圧縮機に戻る循環を繰り返す。この冷凍装置は、例えば、冷却器が室内に設置され、暖房装置として用いられる。
特開2000−234814号公報
In the refrigerant circuit, the refrigerant is compressed to a supercritical state by a compressor and cooled by a cooler. The cooled refrigerant is expanded and decompressed by an expander, and then repeatedly circulates by evaporating by an evaporator and returning to the compressor. In this refrigeration apparatus, for example, a cooler is installed indoors and used as a heating apparatus.
JP 2000-234814 A

しかしながら、上述した従来の冷凍装置では、膨張機の特に出口側で大きな振動が発生するという問題があった。具体的に、膨張機に容積型のものを用いると、吸入過程の吸入流量および吐出過程の吐出流量が一定でないため、膨張機の入口側および出口側で圧力脈動が生じ、この圧力脈動に起因して振動が発生する。さらに、膨張機からは気液二相状態の冷媒が流出するため、その液滴が配管などに衝突することによって膨張機の出口側でより大きな振動が発生するという問題があった。したがって、膨張機の出口側において、振動による機器類の破損を招く可能性が高くなり、信頼性を著しく損なうおそれがあった。   However, the conventional refrigeration apparatus described above has a problem that large vibrations are generated particularly on the outlet side of the expander. Specifically, when a positive displacement type expander is used, pressure pulsation occurs on the inlet side and outlet side of the expander because the suction flow rate in the suction process and the discharge flow rate in the discharge process are not constant. And vibration occurs. Further, since the gas-liquid two-phase refrigerant flows out of the expander, there is a problem that a larger vibration is generated on the outlet side of the expander when the droplet collides with a pipe or the like. Therefore, on the outlet side of the expander, there is a high possibility of causing damage to the equipment due to vibration, and the reliability may be significantly impaired.

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、膨張機の出口側において少なくとも圧力脈動を低減し、振動の低減を図ることである。   The present invention has been made in view of such points, and an object of the present invention is to reduce at least pressure pulsation and reduce vibration on the outlet side of the expander.

第1の発明は、容積型膨張機(60)が配管接続されて蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路(20)を備えた冷凍装置を前提としている。そして、上記冷媒回路(20)は、容積型膨張機(60)の出口側配管の途中に、該出口側配管より冷媒の流路横断面積が大きく形成されて容積型膨張機(60)より流出する冷媒の圧力変動を緩和させる流路拡大部(71)を備えている。   1st invention presupposes the freezing apparatus provided with the refrigerant circuit (20) which connects a positive displacement expander (60) by piping, and performs a vapor compression refrigeration cycle. The refrigerant circuit (20) has a refrigerant cross-sectional area larger than that of the outlet side pipe in the middle of the outlet side pipe of the positive displacement expander (60) and flows out of the positive displacement expander (60). The flow path expansion part (71) which relieves the pressure fluctuation of the refrigerant | coolant to perform is provided.

上記の発明では、流路拡大部(71)が容積型膨張機(60)の流出冷媒の圧力変動を緩和する圧力緩衝空間を構成している。したがって、上記容積型膨張機(60)の出口側において発生する圧力変動(圧力脈動)が流路拡大部(71)によって緩和される。これにより、圧力変動に起因する機器全体の振動が抑制される。   In the above invention, the flow path expanding portion (71) constitutes a pressure buffering space for relaxing the pressure fluctuation of the refrigerant flowing out of the positive displacement expander (60). Therefore, the pressure fluctuation (pressure pulsation) generated on the outlet side of the positive displacement expander (60) is alleviated by the flow path expanding portion (71). Thereby, the vibration of the whole apparatus resulting from a pressure fluctuation is suppressed.

また、第2の発明は、容積型膨張機(60)が配管接続されて蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路(20)を備えた冷凍装置を前提としている。そして、上記冷媒回路(20)は、容積型膨張機(60)の出口側配管の途中に、該出口側配管より冷媒の流路横断面積が大きく形成され、冷媒の流れ方向に沿って延びる筒状の流路拡大部(71)を備えている。   The second invention is premised on a refrigeration apparatus including a refrigerant circuit (20) in which a positive displacement expander (60) is connected to a pipe to perform a vapor compression refrigeration cycle. The refrigerant circuit (20) is a cylinder that is formed in the middle of the outlet side pipe of the positive displacement expander (60) so that the cross-sectional area of the refrigerant is larger than that of the outlet side pipe and extends along the refrigerant flow direction. The channel-shaped enlarged channel part (71) is provided.

上記の発明では、例えば図3に示すように、流路拡大部(71)が冷媒流れ方向に延びる筒状の容器に形成され、この容器内が圧力緩衝空間を構成している。具体的に、上記容積型膨張機(60)からの冷媒の流出量が増大し、圧力が上昇した場合、その増大した分の冷媒が流路拡大部(71)に貯留されて圧力が吸収される。逆に、上記容積型膨張機(60)からの冷媒の流出量が減少し、圧力が低下した場合、その減少した分の冷媒が流路拡大部(71)から出口側配管へ流出して圧力が供給される。つまり、上記流路拡大部(71)は、容積型膨張機(60)の出口側における圧力変動に応じて、その出口側における冷媒流量を調節することによって圧力変動を緩和する。これにより、容積型膨張機(60)の出口側おける圧力変動が抑制され、機器全体の振動が抑制される。   In the above-described invention, for example, as shown in FIG. 3, the flow path expanding portion (71) is formed in a cylindrical container extending in the refrigerant flow direction, and the inside of the container constitutes a pressure buffering space. Specifically, when the amount of refrigerant flowing out of the positive displacement expander (60) increases and the pressure rises, the increased amount of refrigerant is stored in the flow path expanding portion (71) and the pressure is absorbed. The Conversely, if the refrigerant flow out of the positive displacement expander (60) decreases and the pressure drops, the reduced amount of refrigerant flows out of the flow path enlargement part (71) to the outlet side pipe and pressure. Is supplied. That is, the flow path expanding section (71) alleviates the pressure fluctuation by adjusting the refrigerant flow rate on the outlet side according to the pressure fluctuation on the outlet side of the positive displacement expander (60). Thereby, the pressure fluctuation in the exit side of positive displacement expander (60) is suppressed, and the vibration of the whole apparatus is suppressed.

また、第3の発明は、上記第2の発明において、上記流路拡大部(71)は、上下方向に延びる状態で配置され、上部より流入した冷媒が鉛直下方へ向かって流れて下面より流出するように容積型膨張機(60)の出口側配管に接続されている。   In a third aspect based on the second aspect, the flow path expanding portion (71) is arranged in a state extending in the vertical direction, and the refrigerant flowing in from the upper part flows vertically downward and flows out from the lower surface. Thus, it is connected to the outlet side piping of the positive displacement expander (60).

上記の発明では、図10に示すように、流路拡大部(71)が上下方向、つまり鉛直方向に延びる筒状の容器に形成されている。そして、上記容積型膨張機(60)から流出した冷媒は、流路拡大部(71)の上部より流入して鉛直下方へ流れ、下面より出口側配管へ流出するので、下面に液冷媒が溜まるのを防止できる。すなわち、上記容積型膨張機(60)から流出した冷媒は、気液二相状態となっているが、その液冷媒が流路拡大部(71)に溜まり込まずに確実に流出する。   In the above invention, as shown in FIG. 10, the flow path expanding portion (71) is formed in a cylindrical container extending in the vertical direction, that is, in the vertical direction. Then, the refrigerant that has flowed out of the positive displacement expander (60) flows in from the upper part of the flow path expanding portion (71), flows vertically downward, and flows out from the lower surface to the outlet side pipe, so that liquid refrigerant accumulates on the lower surface. Can be prevented. That is, the refrigerant that has flowed out of the positive displacement expander (60) is in a gas-liquid two-phase state, but the liquid refrigerant surely flows out without accumulating in the flow path expanding portion (71).

また、第4の発明は、上記第1乃至第3の何れか1の発明において、上記流路拡大部(71)の内部に冷媒の整流手段(75,76)が設けられている。   According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, a refrigerant rectifying means (75, 76) is provided inside the flow path expanding portion (71).

上記の発明では、流路拡大部(71)へ流入した冷媒の流れが整流手段(75,76)によって安定する。つまり、上記流路拡大部(71)に流入した冷媒のうち液冷媒の流れが安定するので、液冷媒が配管などの内壁に激しく衝突するのを抑制できる。したがって、この整流手段(75,76)により、液冷媒が管壁などに衝突することにより発生する振動が抑制される。この結果、圧力脈動の抑制に効果に加えて、機器全体の振動が一層抑制される。   In the above invention, the flow of the refrigerant that has flowed into the flow path expanding portion (71) is stabilized by the rectifying means (75, 76). That is, the flow of the liquid refrigerant out of the refrigerant flowing into the flow path expanding portion (71) is stabilized, so that the liquid refrigerant can be prevented from colliding violently with an inner wall such as a pipe. Therefore, the rectifying means (75, 76) suppresses vibrations generated when the liquid refrigerant collides with the pipe wall or the like. As a result, in addition to the effect of suppressing the pressure pulsation, the vibration of the entire device is further suppressed.

また、第5の発明は、上記第4の発明において、上記整流手段(76)は、複数の貫通孔を有する板状に形成され、冷媒の流れ方向に対向して設けられる整流板である。   Further, a fifth invention is the rectifying plate according to the fourth invention, wherein the rectifying means (76) is formed in a plate shape having a plurality of through holes, and is provided facing the refrigerant flow direction.

上記の発明では、図6に示すように、流路拡大部(71)に流入した冷媒が整流板の複数の貫通孔を通過して流れるので、その冷媒の流れが安定する。さらに、冷媒が貫通孔を通過する際、冷媒の流速が増大するため、その液冷媒が流速の勢いで微細化される。これにより、液冷媒が管壁などに衝突しても、その衝撃は小さい。したがって、機器の振動が一層抑制される。   In the above invention, as shown in FIG. 6, the refrigerant that has flowed into the flow path expanding portion (71) flows through the plurality of through holes of the rectifying plate, so that the flow of the refrigerant is stabilized. Furthermore, when the refrigerant passes through the through-hole, the flow velocity of the refrigerant increases, so that the liquid refrigerant is refined with the momentum of the flow velocity. Thereby, even if a liquid refrigerant collides with a pipe wall etc., the impact is small. Therefore, the vibration of the device is further suppressed.

また、第6の発明は、上記第4の発明において、上記整流手段(75)は、板状のメッシュ部材により形成され、冷媒の流れ方向に対向して設けられる整流板である。   In addition, a sixth invention is the rectifying plate according to the fourth invention, wherein the rectifying means (75) is formed of a plate-like mesh member and is provided facing the refrigerant flow direction.

上記の発明では、図3に示すように、流路拡大部(71)に流入した冷媒が整流板のメッシュ部を通過して流れるので、その冷媒の流れが安定する。さらに、冷媒がメッシュ部を通過する際、そのメッシュ部によって冷媒に含まれる液冷媒が微細化される。これにより、液冷媒が管壁などに衝突しても、その衝撃は小さい。したがって、機器の振動が一層抑制される。   In the above invention, as shown in FIG. 3, the refrigerant that has flowed into the flow path expanding portion (71) flows through the mesh portion of the rectifying plate, so that the flow of the refrigerant is stabilized. Furthermore, when the refrigerant passes through the mesh portion, the liquid refrigerant contained in the refrigerant is refined by the mesh portion. Thereby, even if a liquid refrigerant collides with a pipe wall etc., the impact is small. Therefore, the vibration of the device is further suppressed.

また、第7の発明は、上記第2乃至第4の何れか1の発明において、上記流路拡大部(71)には、貫通孔を有し、内部を冷媒の流れ方向に仕切る仕切板(77)が設けられている。   Further, according to a seventh invention, in any one of the second to fourth inventions, the flow passage expanding portion (71) has a through-hole and partitions the interior in the refrigerant flow direction ( 77).

上記の発明では、例えば図7に示すように、仕切板(77)によって流路拡大部(71)の内部が上流側空間と下流側空間とに仕切られる。つまり、上記流路拡大部(71)は、例えば2つの圧力緩衝空間を有している。この仕切板(77)には、貫通孔が形成され、この貫通孔によって上流側空間と下流側空間とが連通している。したがって、この流路拡大部(71)では、膨張機構(60)の出口側における冷媒の圧力変動が2段階で緩和される。なお、仕切板(77)を2枚以上用いて、3つ以上の圧力緩衝空間を形成すれば、その分圧力変動が多段階で緩和される。これにより、急激な圧力変動に伴う衝撃が抑制される。これにより、機器全体の振動が一層抑制される。   In the above invention, for example, as shown in FIG. 7, the interior of the flow path enlarged portion (71) is partitioned into the upstream space and the downstream space by the partition plate (77). That is, the flow path expanding portion (71) has, for example, two pressure buffering spaces. A through hole is formed in the partition plate (77), and the upstream space and the downstream space communicate with each other through the through hole. Therefore, in this flow path enlarged portion (71), the pressure fluctuation of the refrigerant on the outlet side of the expansion mechanism (60) is relieved in two stages. If two or more partition plates (77) are used to form three or more pressure buffering spaces, the pressure fluctuation is alleviated in multiple steps. Thereby, the impact accompanying sudden pressure fluctuation is suppressed. Thereby, the vibration of the whole apparatus is further suppressed.

また、第8の発明は、上記第1または第2の発明において、上記冷媒が二酸化炭素である。   In an eighth aspect based on the first aspect or the second aspect, the refrigerant is carbon dioxide.

上記の発明では、冷媒回路(20)を循環する冷媒に二酸化炭素を用いているので、地球環境に優しい機器および装置を提供することができる。特に、二酸化炭素の場合、臨界圧状態まで圧縮されるので、それだけ容積型膨張機(60)の出口側における圧力変動が大きくなるが、この圧力変動が確実に且つ効果的に抑制される。   In the above invention, since carbon dioxide is used as the refrigerant circulating in the refrigerant circuit (20), it is possible to provide devices and devices that are friendly to the global environment. In particular, in the case of carbon dioxide, since it is compressed to a critical pressure state, the pressure fluctuation at the outlet side of the positive displacement expander (60) increases accordingly, but this pressure fluctuation is reliably and effectively suppressed.

したがって、本発明によれば、容積型膨張機(60)の出口側配管の途中に、該出口側配管より冷媒の流路横断面積が大きく形成されて容積型膨張機(60)より流出する冷媒の圧力変動を緩和させる流路拡大部(71)を設けるようにしたので、圧力変動に起因する機器の振動を抑制することができる。この結果、機器類の損傷を防止することができる。   Therefore, according to the present invention, in the middle of the outlet side pipe of the positive displacement expander (60), the refrigerant cross-sectional area is larger than that of the outlet side pipe, and the refrigerant flows out of the positive displacement expander (60). Since the flow path enlargement part (71) for reducing the pressure fluctuation is provided, the vibration of the device due to the pressure fluctuation can be suppressed. As a result, damage to equipment can be prevented.

また、第2の発明によれば、容積型膨張機(60)の出口側配管の途中に、該出口側配管より冷媒の流路横断面積が大きく形成され且つ冷媒の流れ方向に沿って延びる筒状に形成された流路拡大部(71)を設けるようにしたので、その流路拡大部(71)より出口側配管へ確実に圧力供給および圧力吸収させることができる。これにより、圧力変動を抑制できるので、機器全体の振動を抑制することができる。   According to the second aspect of the present invention, in the middle of the outlet side pipe of the positive displacement expander (60), a cylinder having a refrigerant cross-sectional area larger than the outlet side pipe and extending along the refrigerant flow direction. Since the channel enlarged portion (71) formed in the shape is provided, it is possible to reliably supply and absorb pressure from the channel enlarged portion (71) to the outlet side pipe. Thereby, since a pressure fluctuation can be suppressed, the vibration of the whole apparatus can be suppressed.

また、第3の発明によれば、流路拡大部(71)において冷媒が鉛直下向きに流れて下面より流出するように配置したので、液冷媒が流路拡大部(71)内に溜まり込むのを防止することができる。   According to the third aspect of the invention, the refrigerant is arranged so that the refrigerant flows vertically downward and flows out from the lower surface in the flow passage expanding portion (71), so that the liquid refrigerant is accumulated in the flow passage expanding portion (71). Can be prevented.

また、第4乃至第6の発明によれば、流路拡大部(71)内に冷媒の整流手段(75,76)を設けるようにしたので、冷媒の流れを確実に安定させることができる。これにより、液冷媒の配管壁への衝突を抑制することができる。したがって、液冷媒の衝突により発生する振動を抑制できる。   Further, according to the fourth to sixth inventions, since the refrigerant rectifying means (75, 76) is provided in the flow path expanding portion (71), the flow of the refrigerant can be reliably stabilized. Thereby, the collision of the liquid refrigerant to the piping wall can be suppressed. Therefore, vibration generated by the collision of the liquid refrigerant can be suppressed.

また、第7の発明によれば、流路拡大部(71)に仕切板(77)を設けて内部に複数の圧力緩衝空間を形成するようにしたので、圧力変動を多段階で緩和させることができる。したがって、急激な圧力変動によって生じる衝撃を和らげることができる。これにより、機器全体の振動を一層抑制でき、機器類の損傷を一層防止することができる。   Moreover, according to the seventh aspect, since the partition plate (77) is provided in the flow path expanding portion (71) to form a plurality of pressure buffering spaces inside, the pressure fluctuation can be alleviated in multiple stages. Can do. Therefore, an impact caused by a sudden pressure fluctuation can be reduced. Thereby, the vibration of the whole apparatus can be suppressed further, and damage to apparatus can be prevented further.

また、第8の発明によれば、冷媒回路(20)を循環する冷媒に二酸化炭素を用いたため、地球環境に優しい機器および装置を提供することができる。特に、二酸化炭素の場合、臨界圧状態まで圧縮するので、それだけ圧力変動が大きくなるが、この圧力変動を確実に且つ効果的に抑制することができる。   In addition, according to the eighth invention, since carbon dioxide is used as the refrigerant circulating in the refrigerant circuit (20), it is possible to provide equipment and devices that are friendly to the global environment. In particular, in the case of carbon dioxide, since the pressure is compressed to a critical pressure state, the pressure fluctuation increases accordingly, but the pressure fluctuation can be reliably and effectively suppressed.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

《発明の実施形態1》
図1に示すように、本実施形態1の空調機(10)は、本発明に係る冷凍装置を構成している。上記空調機(10)は、室外熱交換器(23)、室内熱交換器(24)、2つの四路切換弁(21,22)および圧縮膨張ユニット(30)が配管接続されて閉回路に形成された冷媒回路(20)を備えている。この冷媒回路(20)は、冷媒として二酸化炭素(CO2)が充填され、この冷媒が循環して蒸気圧縮式冷凍サイクルを行うように構成されている。
Embodiment 1 of the Invention
As shown in FIG. 1, the air conditioner (10) of Embodiment 1 constitutes a refrigeration apparatus according to the present invention. The air conditioner (10) has an outdoor heat exchanger (23), an indoor heat exchanger (24), two four-way selector valves (21, 22), and a compression / expansion unit (30) connected to each other in a closed circuit. The formed refrigerant circuit (20) is provided. The refrigerant circuit (20) is configured so that carbon dioxide (CO 2 ) is filled as a refrigerant, and the refrigerant circulates to perform a vapor compression refrigeration cycle.

上記室外熱交換器(23)は熱源側熱交換器を構成し、室内熱交換器(24)は利用側熱交換器を構成している。上記室外熱交換器(23)および室内熱交換器(24)は、何れもクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。そして、上記室外熱交換器(23)は、冷媒回路(20)を循環する冷媒が室外空気と熱交換するように構成されている。上記室内熱交換器(24)は、冷媒回路(20)を循環する冷媒が室内空気と熱交換するように構成されている。   The outdoor heat exchanger (23) constitutes a heat source side heat exchanger, and the indoor heat exchanger (24) constitutes a use side heat exchanger. The outdoor heat exchanger (23) and the indoor heat exchanger (24) are both cross-fin type fin-and-tube heat exchangers. The outdoor heat exchanger (23) is configured such that the refrigerant circulating in the refrigerant circuit (20) exchanges heat with outdoor air. The indoor heat exchanger (24) is configured such that the refrigerant circulating in the refrigerant circuit (20) exchanges heat with room air.

上記圧縮膨張ユニット(30)は、圧縮機構(50)と電動機(40)と膨張機構(60)とがケーシング内に収納されている。上記圧縮機構(50)と電動機(40)と膨張機構(60)とは、この順に回転軸であるシャフト(45)によって連結されている。上記圧縮機構(50)は、揺動ピストン型のロータリ式圧縮機を構成している。上記膨張機構(60)は、揺動ピストン型のロータリ式膨張機であり、本発明に係る容積型膨張機(60)を構成している。   The compression / expansion unit (30) includes a compression mechanism (50), an electric motor (40), and an expansion mechanism (60) housed in a casing. The compression mechanism (50), the electric motor (40), and the expansion mechanism (60) are connected in this order by a shaft (45) that is a rotating shaft. The compression mechanism (50) constitutes a rotary piston type rotary compressor. The expansion mechanism (60) is an oscillating piston type rotary expander, and constitutes a positive displacement expander (60) according to the present invention.

上記圧縮膨張ユニット(30)は、冷媒回路(20)の冷媒が圧縮機構(50)へ吸入される吸入ポート(34)と、圧縮機構(50)で圧縮された冷媒が冷媒回路(20)へ吐出される吐出ポート(31)とが設けられている。また、上記圧縮膨張ユニット(30)は、冷媒回路(20)の冷媒を膨張機構(60)へ導く流入ポート(32)と、膨張機構(60)で膨張した冷媒を冷媒回路(20)へ導く流出ポート(33)とが設けられている。なお、上記膨張機構(60)の詳細については後述する。   The compression / expansion unit (30) includes a suction port (34) through which the refrigerant in the refrigerant circuit (20) is sucked into the compression mechanism (50), and the refrigerant compressed by the compression mechanism (50) into the refrigerant circuit (20). A discharge port (31) for discharging is provided. Further, the compression / expansion unit (30) guides the refrigerant in the refrigerant circuit (20) to the expansion mechanism (60), and the inflow port (32), and the refrigerant expanded by the expansion mechanism (60) to the refrigerant circuit (20). An outflow port (33) is provided. The details of the expansion mechanism (60) will be described later.

上記第1四路切換弁(21)は、4つのポートを備えている。この第1四路切換弁(21)は、第1ポートが圧縮膨張ユニット(30)の吐出ポート(31)に、第2ポートが室内熱交換器(24)の一端であるガス側端部に、第3ポートが室外熱交換器(23)の一端であるガス側端部に、第4ポートが圧縮膨張ユニット(30)の吸入ポート(34)にそれぞれ接続されている。そして、上記第1四路切換弁(21)は、第1ポートと第2ポートとが連通し且つ第3ポートと第4ポートとが連通する状態(図1に実線で示す状態)と、第1ポートと第3ポートとが連通し且つ第2ポートと第4ポートとが連通する状態(図1に破線で示す状態)とに切り換わるように構成されている。   The first four-way selector valve (21) has four ports. The first four-way selector valve (21) has a first port at the discharge port (31) of the compression / expansion unit (30) and a second port at the gas side end which is one end of the indoor heat exchanger (24). The third port is connected to the gas side end which is one end of the outdoor heat exchanger (23), and the fourth port is connected to the suction port (34) of the compression / expansion unit (30). The first four-way selector valve (21) has a state in which the first port and the second port communicate with each other and a state in which the third port and the fourth port communicate with each other (state indicated by a solid line in FIG. 1), The first port and the third port communicate with each other, and the second port and the fourth port communicate with each other (state indicated by a broken line in FIG. 1).

上記第2四路切換弁(22)は、4つのポートを備えている。この第2四路切換弁(22)は、第1ポートが圧縮膨張ユニット(30)の流出ポート(33)に、第2ポートが室外熱交換器(23)の他端である液側端部に、第3ポートが室内熱交換器(24)の他端である液側端部に、第4ポートが圧縮膨張ユニット(30)の流入ポート(32)にそれぞれ接続されている。そして、上記第2四路切換弁(22)は、第1ポートと第2ポートとが連通し且つ第3ポートと第4ポートとが連通する状態(図1に実線で示す状態)と、第1ポートと第3ポートとが連通し且つ第2ポートと第4ポートとが連通する状態(図1に破線で示す状態)とに切り換わるように構成されている。   The second four-way selector valve (22) has four ports. The second four-way selector valve (22) has a liquid-side end portion where the first port is the outflow port (33) of the compression / expansion unit (30) and the second port is the other end of the outdoor heat exchanger (23). Further, the third port is connected to the liquid side end which is the other end of the indoor heat exchanger (24), and the fourth port is connected to the inflow port (32) of the compression / expansion unit (30). The second four-way selector valve (22) includes a state in which the first port and the second port communicate with each other and a state in which the third port and the fourth port communicate with each other (state indicated by a solid line in FIG. 1), The first port and the third port communicate with each other, and the second port and the fourth port communicate with each other (state indicated by a broken line in FIG. 1).

上記膨張機構(60)について、図2を参照しながら説明する。なお、この図2(A)は、シャフト(45)の中心軸に対して垂直に横断した断面を示し、図2(B)は、シャフト(45)の中心軸に沿って縦断した断面を示したものである。   The expansion mechanism (60) will be described with reference to FIG. 2A shows a cross section perpendicular to the central axis of the shaft (45), and FIG. 2B shows a cross section taken longitudinally along the central axis of the shaft (45). It is a thing.

上記膨張機構(60)は、フロントヘッド(61)と、リアヘッド(62)と、シリンダ(63)と、ロータリピストン(67)とを備えている。   The expansion mechanism (60) includes a front head (61), a rear head (62), a cylinder (63), and a rotary piston (67).

上記シリンダ(63)は、一端面がフロントヘッド(61)により閉塞され、他端面がリアヘッド(62)により閉塞されている。   The cylinder (63) has one end face closed by a front head (61) and the other end face closed by a rear head (62).

上記ロータリピストン(67)は、円環状あるいは円筒状に形成され、シリンダ(63)の内部に収納されている。また、このロータリピストン(67)は、外周面がシリンダ(63)の内周面に摺接すると共に、両端面がフロントヘッド(61)およびリアヘッド(62)に摺接している。そして、上記シリンダ(63)内には、内周面とロータリピストン(67)の外周面との間に膨張室(65)が形成される。   The rotary piston (67) is formed in an annular shape or a cylindrical shape, and is accommodated in the cylinder (63). The rotary piston (67) has an outer peripheral surface in sliding contact with the inner peripheral surface of the cylinder (63) and both end surfaces in sliding contact with the front head (61) and the rear head (62). In the cylinder (63), an expansion chamber (65) is formed between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the rotary piston (67).

上記ロータリピストン(67)には、シャフト(45)が貫通している。このシャフト(45)は、主軸部(46)を備え、該主軸部(46)の一端に主軸部(46)の外径よりも大径の偏心部(47)が形成されている。この偏心部(47)は、主軸部(46)の軸心から所定量だけ偏心している。そして、この偏心部(47)がロータリピストン(67)に回転自在に嵌合されている。   A shaft (45) passes through the rotary piston (67). The shaft (45) includes a main shaft portion (46), and an eccentric portion (47) having a larger diameter than the outer diameter of the main shaft portion (46) is formed at one end of the main shaft portion (46). The eccentric part (47) is eccentric by a predetermined amount from the axis of the main shaft part (46). The eccentric portion (47) is rotatably fitted to the rotary piston (67).

また、上記ロータリピストン(67)には、板状に形成されたブレード(68)が一体に設けられている。このブレード(68)は、ロータリピストン(67)の外周面から外側へ突出し、シリンダ(63)内の膨張室(65)を高圧側(吸入/膨張側)と低圧側(排出側)とに仕切るように構成されている。   The rotary piston (67) is integrally provided with a blade (68) formed in a plate shape. The blade (68) projects outward from the outer peripheral surface of the rotary piston (67), and partitions the expansion chamber (65) in the cylinder (63) into a high pressure side (suction / expansion side) and a low pressure side (discharge side). It is configured as follows.

上記シリンダ(63)には、一対のブッシュ(69)が設けられている。この一対のブッシュ(69)は、ブレード(68)を挟み込み、該ブレード(68)を回動自在に且つ進退自在に支持している。   The cylinder (63) is provided with a pair of bushes (69). The pair of bushes (69) sandwich the blade (68) and support the blade (68) so as to be rotatable and reciprocated.

上記流入ポート(32)は、リアヘッド(62)を貫通し、終端がリアヘッド(62)の内側面における偏心部(47)と摺接する範囲に開口しいている。つまり、上記流入ポート(32)は、終端が直接に膨張室(65)に連通することのない位置に開口している。一方、上記流出ポート(33)は、シリンダ(63)を径方向に貫通し、膨張室(65)の低圧側に臨んで開口している。なお、上記流入ポート(32)および流出ポート(33)は、配管によって圧縮膨張ユニット(30)のケーシングの外部へ延長されている。   The inflow port (32) passes through the rear head (62), and the terminal end is open in a range where it slides on the eccentric part (47) on the inner surface of the rear head (62). That is, the inflow port (32) is open at a position where the end does not directly communicate with the expansion chamber (65). On the other hand, the outflow port (33) passes through the cylinder (63) in the radial direction and opens toward the low pressure side of the expansion chamber (65). The inflow port (32) and the outflow port (33) are extended to the outside of the casing of the compression / expansion unit (30) by piping.

上記リアヘッド(62)には、凹溝状の溝状通路(9a)が形成されている。図2(A)に示すように、この溝状通路(9a)の一端は、シリンダ(63)の内周面より僅かに内側に位置する一方、他端はリアヘッド(62)と偏心部(47)とが摺接する部分に位置している。そして、この溝状通路(9a)は、膨張室(65)と連通可能になっている。   The rear head (62) is formed with a groove-shaped channel (9a). As shown in FIG. 2 (A), one end of the groove-like passage (9a) is positioned slightly inside the inner peripheral surface of the cylinder (63), while the other end is arranged with the rear head (62) and the eccentric portion (47). ). The groove-shaped passage (9a) can communicate with the expansion chamber (65).

上記シャフト(45)の偏心部(47)には、凹溝状の連絡通路(9b)が形成されている。図2(A)に示すように、この連絡通路(9b)は、偏心部(47)の外周に沿って延びる円弧状に形成されている。そして、上記連絡通路(9b)は、シャフト(45)の回転に伴って移動することにより、流入ポート(32)と溝状通路(9a)とを間欠的に連通させるように構成されている。   The eccentric part (47) of the shaft (45) is formed with a groove-shaped communication passage (9b). As shown in FIG. 2A, the communication passage (9b) is formed in an arc shape extending along the outer periphery of the eccentric portion (47). And the said communication channel | path (9b) is comprised so that an inflow port (32) and a groove-shaped channel | path (9a) may communicate intermittently by moving with rotation of a shaft (45).

また、上記冷媒回路(20)には、本発明の特徴として、膨張機構(60)の出口側配管における圧力変動(圧力脈動)を抑制するための圧力緩衝手段(70)が設けられている。この圧力緩衝手段(70)は、バッファー容器(71)を備えている。このバッファー容器(71)は、膨張機構(60)の出口側配管の途中に接続されている。   The refrigerant circuit (20) is provided with a pressure buffering means (70) for suppressing pressure fluctuation (pressure pulsation) in the outlet side piping of the expansion mechanism (60) as a feature of the present invention. The pressure buffer means (70) includes a buffer container (71). The buffer container (71) is connected in the middle of the outlet side piping of the expansion mechanism (60).

図3に示すように、上記バッファー容器(71)は、全体が概ね円筒状の容器に形成されいてる。このバッファー容器(71)は、胴部(72)と入口側端部(73)と出口側端部(74)とを備えている。上記胴部(72)は、断面視円形の筒状に形成されている。上記入口側端部(73)および出口側端部(74)は、胴部(72)の両端に連続して形成されて該両端を閉塞している。なお、上記バッファー容器(71)の容積は、膨張機構(60)の膨張室(65)の容積よりも大きく形成されており、望ましくは膨張室(65)の容積の10倍以上がよい。   As shown in FIG. 3, the buffer container (71) is generally formed in a cylindrical container. The buffer container (71) includes a body part (72), an inlet side end part (73), and an outlet side end part (74). The trunk portion (72) is formed in a cylindrical shape with a circular cross section. The inlet side end portion (73) and the outlet side end portion (74) are formed continuously at both ends of the body portion (72) to close the both ends. The volume of the buffer container (71) is formed larger than the volume of the expansion chamber (65) of the expansion mechanism (60), and preferably 10 times or more the volume of the expansion chamber (65).

上記入口側端部(73)の中央には、膨張機構(60)の流出ポート(33)が接続され、上記出口側端部(74)の中央には、冷媒配管の一部であり、第2四路切換弁(22)の第1ポートへ繋がる接続管(P)が接続されている。この接続管(P)は、流出ポート(33)と共に膨張機構(60)の出口側配管を構成している。上記バッファー容器(71)は、流出ポート(33)および接続管(P)に対して同軸に接続され、流出ポート(33)から流入した冷媒が水平に流れて接続管(P)へ流出する。つまり、上記バッファー容器(71)は、冷媒の流れ方向に沿って延びる筒状に形成されている。このように、バッファー容器(71)は、円筒状に形成されているので、例えば断面視矩形の筒状に形成された場合に比べて冷媒の流通抵抗が小さくすむ。   The outlet port (33) of the expansion mechanism (60) is connected to the center of the inlet side end (73), and the center of the outlet side end (74) is a part of the refrigerant pipe. A connecting pipe (P) connected to the first port of the two-way switching valve (22) is connected. This connecting pipe (P) constitutes the outlet side piping of the expansion mechanism (60) together with the outflow port (33). The buffer container (71) is coaxially connected to the outflow port (33) and the connection pipe (P), and the refrigerant flowing in from the outflow port (33) flows horizontally and flows out to the connection pipe (P). That is, the buffer container (71) is formed in a cylindrical shape extending along the refrigerant flow direction. As described above, since the buffer container (71) is formed in a cylindrical shape, the flow resistance of the refrigerant is reduced as compared with a case where the buffer container (71) is formed in a cylindrical shape having a rectangular cross section, for example.

上記胴部(72)の横断面積は、流出ポート(33)および接続管(P)の横断面積よりも非常に大きく形成されている。このバッファー容器(71)は、流出ポート(33)における冷媒の圧力が増大すると、流出ポート(33)の冷媒を吸収して貯留し、逆に流出ポート(33)における冷媒の圧力が低下すると、冷媒を流出ポート(33)へ吐出するように構成されている。すなわち、上記バッファー容器(71)は、膨張機構(60)の出口側配管における流路拡大部を構成し、その内部が圧力緩衝空間を構成している。   The cross-sectional area of the trunk portion (72) is much larger than the cross-sectional areas of the outflow port (33) and the connecting pipe (P). When the refrigerant pressure at the outflow port (33) increases, the buffer container (71) absorbs and stores the refrigerant at the outflow port (33). Conversely, when the refrigerant pressure at the outflow port (33) decreases, The refrigerant is discharged to the outflow port (33). That is, the buffer container (71) constitutes a flow passage expanding portion in the outlet side piping of the expansion mechanism (60), and the inside thereof constitutes a pressure buffering space.

上記バッファー容器(71)の内部には、整流板(75)が設けられている。この整流板(75)は、冷媒の流れを安定させる冷媒の整流手段を構成している。   A current plate (75) is provided inside the buffer container (71). The rectifying plate (75) constitutes a rectifying means for the refrigerant that stabilizes the flow of the refrigerant.

上記整流板(75)は、全体が円板状に形成されている。この整流板(75)は、外径がバッファー容器(71)の胴部(72)の内径とほぼ同じに形成され、外周が胴部(72)の全内周に接して取り付けられている。つまり、この整流板(75)は、冷媒の流れ方向に対向するように位置している。そして、図3(B)に示すように、上記整流板(75)は、外周の内部全体が網目状に形成されたメッシュ部(75a)を有している。上記整流板(75)は、冷媒がメッシュ部(75a)を通過する際に液滴の冷媒が微細化されるように構成されている。上記バッファー容器(71)に流入した冷媒は、整流板(75)のメッシュ部(75a)を通過して下流側へと流れる。なお、上記整流板(75)は、バッファー容器(71)の内部の入口側端部(73)寄りに設けられている。また、図3(B)は、図3(A)のX−X線における断面を示すものである。   The rectifying plate (75) is formed in a disc shape as a whole. The rectifying plate (75) has an outer diameter that is substantially the same as the inner diameter of the body (72) of the buffer container (71), and the outer periphery is attached in contact with the entire inner periphery of the body (72). That is, this baffle plate (75) is located so as to oppose the refrigerant flow direction. And as shown in FIG.3 (B), the said baffle plate (75) has the mesh part (75a) by which the whole inside of outer periphery was formed in mesh shape. The rectifying plate (75) is configured such that the refrigerant of the droplets is refined when the refrigerant passes through the mesh portion (75a). The refrigerant flowing into the buffer container (71) flows downstream through the mesh portion (75a) of the rectifying plate (75). The rectifying plate (75) is provided near the inlet side end (73) inside the buffer container (71). FIG. 3B shows a cross section taken along line XX in FIG.

−運転動作−
次に、上記空調機(10)の運転動作について説明する。ここでは、空調機(10)の冷房運転時および暖房運転時の動作について説明し、続いて膨張機構(60)の動作について説明する。
-Driving action-
Next, the operation of the air conditioner (10) will be described. Here, the operation of the air conditioner (10) during the cooling operation and the heating operation will be described, and then the operation of the expansion mechanism (60) will be described.

〈冷房運転〉
この冷房運転時は、第1四路切換弁(21)および第2四路切換弁(22)が図1に破線で示す状態に切り換えられた状態で、圧縮膨張ユニット(30)の電動機(45)に通電すると、冷媒回路(20)で冷媒が循環して蒸気圧縮式冷凍サイクルが行われる。
<Cooling operation>
During this cooling operation, the first four-way switching valve (21) and the second four-way switching valve (22) are switched to the state shown by the broken line in FIG. ) Is energized, the refrigerant circulates in the refrigerant circuit (20) and a vapor compression refrigeration cycle is performed.

上記圧縮機構(50)で圧縮された高圧冷媒は、吐出ポート(31)を通って圧縮膨張ユニット(30)から吐出される。この状態で、高圧冷媒の圧力は、その臨界圧力よりも高くなっている。この高圧冷媒は、第1四路切換弁(21)を通って室外熱交換器(23)へ送られる。この室外熱交換器(23)では、流入した高圧冷媒が室外空気へ放熱する。   The high-pressure refrigerant compressed by the compression mechanism (50) is discharged from the compression / expansion unit (30) through the discharge port (31). In this state, the pressure of the high-pressure refrigerant is higher than its critical pressure. This high-pressure refrigerant is sent to the outdoor heat exchanger (23) through the first four-way switching valve (21). In the outdoor heat exchanger (23), the high-pressure refrigerant that has flowed in radiates heat to the outdoor air.

上記室外熱交換器(23)で放熱した高圧冷媒は、第2四路切換弁(22)を通り、流入ポート(32)から膨張機構(60)の膨張室(65)へ流入する。この膨張室(65)では、高圧冷媒が膨張し、その内部エネルギがシャフト(45)の回転動力に変換される。そして、膨張後の低圧冷媒は、流出ポート(33)を通って圧縮膨張ユニット(30)から流出し、第2四路切換弁(22)を通って室内熱交換器(24)へ送られる。   The high-pressure refrigerant radiated by the outdoor heat exchanger (23) passes through the second four-way switching valve (22) and flows into the expansion chamber (65) of the expansion mechanism (60) from the inflow port (32). In the expansion chamber (65), the high-pressure refrigerant expands, and the internal energy is converted into the rotational power of the shaft (45). The low-pressure refrigerant after expansion flows out of the compression / expansion unit (30) through the outflow port (33), and is sent to the indoor heat exchanger (24) through the second four-way switching valve (22).

上記室内熱交換器(24)では、流入した低圧冷媒が室内空気から吸熱して蒸発し、室内空気が冷却される。上記室内熱交換器(24)から出た低圧ガス冷媒は、第1四路切換弁(21)を通り、吸入ポート(34)から圧縮膨張ユニット(30)の圧縮機構(50)へ吸入される。そして、この圧縮機構(50)は、吸入した冷媒を再び圧縮して吐出する。   In the indoor heat exchanger (24), the low-pressure refrigerant that has flowed in absorbs heat from the room air and evaporates, thereby cooling the room air. The low-pressure gas refrigerant discharged from the indoor heat exchanger (24) passes through the first four-way switching valve (21) and is sucked into the compression mechanism (50) of the compression / expansion unit (30) from the suction port (34). . The compression mechanism (50) compresses and sucks the sucked refrigerant again.

〈暖房運転〉
この暖房運転には、第1四路切換弁(21)および第2四路切換弁(22)が図1に実線で示す状態に切り換えられた状態で、圧縮膨張ユニット(30)の電動機(45)に通電すると、冷媒回路(20)で冷媒が循環して蒸気圧縮式冷凍サイクルが行われる。
<Heating operation>
In this heating operation, the first four-way selector valve (21) and the second four-way selector valve (22) are switched to the state shown by the solid line in FIG. ) Is energized, the refrigerant circulates in the refrigerant circuit (20) and a vapor compression refrigeration cycle is performed.

上記圧縮機構(50)で圧縮された高圧冷媒は、吐出ポート(31)を通って圧縮膨張ユニット(30)から吐出される。この状態で、高圧冷媒の圧力は、その臨界圧力よりも高くなっている。この高圧冷媒は、第1四路切換弁(21)を通って室内熱交換器(24)へ送られる。この室内熱交換器(24)では、流入した高圧冷媒が室内空気へ放熱し、室内空気が加熱される。   The high-pressure refrigerant compressed by the compression mechanism (50) is discharged from the compression / expansion unit (30) through the discharge port (31). In this state, the pressure of the high-pressure refrigerant is higher than its critical pressure. This high-pressure refrigerant is sent to the indoor heat exchanger (24) through the first four-way switching valve (21). In the indoor heat exchanger (24), the high-pressure refrigerant that has flowed in dissipates heat to the room air, and the room air is heated.

上記室内熱交換器(24)で放熱した高圧冷媒は、第2四路切換弁(22)を通り、流入ポート(32)から膨張機構(60)の膨張室(65)へ流入する。この膨張室(65)では、高圧冷媒が膨張し、その内部エネルギがシャフト(45)の回転動力に変換される。そして、膨張後の低圧冷媒は、流出ポート(33)を通って圧縮膨張ユニット(30)から流出し、第2四路切換弁(22)を通って室外熱交換器(23)へ送られる。   The high-pressure refrigerant radiated by the indoor heat exchanger (24) passes through the second four-way switching valve (22) and flows into the expansion chamber (65) of the expansion mechanism (60) from the inflow port (32). In the expansion chamber (65), the high-pressure refrigerant expands, and the internal energy is converted into the rotational power of the shaft (45). The low-pressure refrigerant after expansion flows out of the compression / expansion unit (30) through the outflow port (33), and is sent to the outdoor heat exchanger (23) through the second four-way switching valve (22).

上記室外熱交換器(23)では、流入した低圧冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。上記室外熱交換器(23)から出た低圧ガス冷媒は、第1四路切換弁(21)を通り、吸入ポート(34)から圧縮膨張ユニット(30)の圧縮機構(50)へ吸入される。そして、この圧縮機構(50)は、吸入した冷媒を再び圧縮して吐出する。   In the outdoor heat exchanger (23), the low-pressure refrigerant that has flowed in absorbs heat from the outdoor air and evaporates. The low-pressure gas refrigerant discharged from the outdoor heat exchanger (23) passes through the first four-way switching valve (21) and is sucked from the suction port (34) into the compression mechanism (50) of the compression / expansion unit (30). . The compression mechanism (50) compresses and sucks the sucked refrigerant again.

〈膨張機構の動作〉
上記膨張機構(60)の動作について、図4を参照しながら説明する。この膨張機構(60)の膨張室(65)へ超臨界状態の高圧冷媒が流入すると、シャフト(45)が図4の各図における反時計方向へ回転する。なお、この図4は、シャフト(45)の回転角45°毎に示したものである。
<Operation of expansion mechanism>
The operation of the expansion mechanism (60) will be described with reference to FIG. When high-pressure refrigerant in a supercritical state flows into the expansion chamber (65) of the expansion mechanism (60), the shaft (45) rotates counterclockwise in each drawing of FIG. FIG. 4 shows the rotation angle of the shaft (45) at every 45 °.

上記シャフト(45)の回転角が0°の時点では、流入ポート(32)の終端が偏心部(47)の端面によって塞がれている。この時点において、膨張室(65)は流入ポート(32)から遮断された状態となっており、高圧冷媒は膨張室(65)へ流入しない。   When the rotation angle of the shaft (45) is 0 °, the end of the inflow port (32) is blocked by the end face of the eccentric portion (47). At this time, the expansion chamber (65) is in a state of being blocked from the inflow port (32), and the high-pressure refrigerant does not flow into the expansion chamber (65).

上記シャフト(45)の回転角が45°の時点では、流入ポート(32)が連絡通路(9b)に連通した状態となる。そして、この連絡通路(9b)は、溝状通路(9a)にも連通している。この溝状通路(9a)は、図4における上端部がロータリピストン(67)の端面から外れた状態となり、膨張室(65)の高圧側と連通する。この時点において、膨張室(65)が溝状通路(9a)および連絡通路(9b)を介して流入ポート(32)に連通した状態となり、高圧冷媒が膨張室(65)の高圧側へ流入する。つまり、上記膨張室(65)への高圧冷媒の流入は、シャフト(45)の回転角が0°から45°に至るまでの間に開始される。   When the rotation angle of the shaft (45) is 45 °, the inflow port (32) is in communication with the communication passage (9b). The communication passage (9b) also communicates with the groove-like passage (9a). The groove-like passage (9a) is in a state in which the upper end portion in FIG. 4 is disengaged from the end face of the rotary piston (67) and communicates with the high-pressure side of the expansion chamber (65). At this time, the expansion chamber (65) is in communication with the inflow port (32) via the groove-shaped passage (9a) and the communication passage (9b), and the high-pressure refrigerant flows into the high-pressure side of the expansion chamber (65). . That is, inflow of the high-pressure refrigerant into the expansion chamber (65) is started until the rotation angle of the shaft (45) reaches 0 ° to 45 °.

上記シャフト(45)の回転角が90°の時点では、依然として、膨張室(65)が溝状通路(9a)および連絡通路(9b)を介して流入ポート(32)に連通した状態となっている。したがって、上記シャフト(45)の回転角が45°から90°に至るまでの間は、高圧冷媒が膨張室(65)の高圧側へ流入し続ける。   When the rotation angle of the shaft (45) is 90 °, the expansion chamber (65) is still in communication with the inflow port (32) through the groove-like passage (9a) and the communication passage (9b). Yes. Therefore, the high-pressure refrigerant continues to flow into the high-pressure side of the expansion chamber (65) until the rotation angle of the shaft (45) reaches 45 ° to 90 °.

上記シャフト(45)の回転角が135°の時点では、連絡通路(9b)が溝状通路(9a)および流入ポート(32)の両方から外れた状態となる。この時点において、膨張室(65)は流入ポート(32)と遮断された状態となっており、高圧冷媒は膨張室(65)へ流入しない。つまり、上記膨張室(65)への高圧冷媒の流入は、シャフト(45)の回転角が90°から135°に至るまでの間に終了する。   When the rotation angle of the shaft (45) is 135 °, the communication passage (9b) is in a state of being disconnected from both the groove-like passage (9a) and the inflow port (32). At this time, the expansion chamber (65) is in a state of being disconnected from the inflow port (32), and the high-pressure refrigerant does not flow into the expansion chamber (65). That is, the inflow of the high-pressure refrigerant into the expansion chamber (65) is completed until the rotation angle of the shaft (45) reaches 90 ° to 135 °.

上記膨張室(65)への高圧冷媒の流入が終了すると、膨張室(65)の高圧側は閉空間となり、内部の冷媒が膨張する。つまり、図4の各図に示すように、シャフト(45)が回転して膨張室(65)の高圧側の容積が増大する。その間、流出ポート(33)に連通する膨張室(65)の低圧側から、膨張後の低圧冷媒が流出ポート(33)を通じて吐出され続ける。   When the inflow of the high-pressure refrigerant into the expansion chamber (65) is completed, the high-pressure side of the expansion chamber (65) becomes a closed space, and the internal refrigerant expands. That is, as shown in each drawing of FIG. 4, the shaft (45) rotates and the volume on the high pressure side of the expansion chamber (65) increases. Meanwhile, the low-pressure refrigerant after expansion continues to be discharged through the outflow port (33) from the low pressure side of the expansion chamber (65) communicating with the outflow port (33).

上記膨張室(65)における冷媒の膨張は、シャフト(45)の回転角が135°から36°に至るまでの間において、ロータリピストン(67)とシリンダ(63)との接触部が流出ポート(33)に達するまで続く。そして、上記ロータリピストン(67)とシリンダ(63)との接触部が流出ポート(33)を横切ると、膨張室(65)が流出ポート(33)に連通し、膨張した冷媒の吐出が開始される。その後、上記ロータリピストン(67)とシリンダ(63)との接触部が流出ポート(33)を通過すると、膨張室(65)が流出ポート(33)と遮断され、膨張した冷媒の吐出が終了する。   The expansion of the refrigerant in the expansion chamber (65) is caused by the contact portion between the rotary piston (67) and the cylinder (63) at the outflow port (the rotation angle of the shaft (45) from 135 ° to 36 °). Continue until 33) is reached. When the contact portion between the rotary piston (67) and the cylinder (63) crosses the outflow port (33), the expansion chamber (65) communicates with the outflow port (33), and discharge of the expanded refrigerant is started. The Thereafter, when the contact portion between the rotary piston (67) and the cylinder (63) passes through the outflow port (33), the expansion chamber (65) is shut off from the outflow port (33), and the discharge of the expanded refrigerant is completed. .

上述したように、容積型の膨張機構(60)における冷媒の吸入および吐出は、シャフト(45)の回転角度によって定まる。そのため、膨張機構(60)における冷媒の吸入流量および吐出流量は、周期を通して断続的となる。したがって、上記膨張機構(60)の流入ポート(32)および流出ポート(33)において、吸入冷媒および吐出冷媒の圧力変動(圧力脈動)が発生する。この圧力変動は、機器全体の振動を引き起こす。さらに、上記膨張機構(60)の流出ポート(33)においては、膨張後の冷媒が気液二相状態となっているため、液滴の冷媒が配管の内壁に衝突することによっても振動が発生する。このように、膨張機構(60)の出口側では、入口側よりも大きな振動が発生する。   As described above, the suction and discharge of the refrigerant in the positive displacement mechanism (60) is determined by the rotation angle of the shaft (45). Therefore, the refrigerant suction flow rate and discharge flow rate in the expansion mechanism (60) are intermittent throughout the cycle. Therefore, pressure fluctuations (pressure pulsation) of the suction refrigerant and the discharge refrigerant occur in the inflow port (32) and the outflow port (33) of the expansion mechanism (60). This pressure fluctuation causes vibration of the entire device. Furthermore, since the expanded refrigerant is in a gas-liquid two-phase state at the outflow port (33) of the expansion mechanism (60), vibration is also generated when the refrigerant of the liquid droplet collides with the inner wall of the pipe. To do. Thus, a larger vibration is generated on the outlet side of the expansion mechanism (60) than on the inlet side.

そこで、上記圧力緩衝手段(70)における作用について説明する。上記吐出冷媒の圧力変動が発生すると、バッファー容器(71)により圧力供給および圧力吸収が行われる。   Therefore, the operation of the pressure buffering means (70) will be described. When the pressure fluctuation of the discharged refrigerant occurs, pressure supply and pressure absorption are performed by the buffer container (71).

例えば、上記流出ポート(33)における吐出冷媒の流量が減少して冷媒圧力が低下した場合、バッファー容器(71)から通常より多量の冷媒が接続管(P)へ流出する。これにより、接続管(P)における冷媒の圧力低下が抑制される。また、上記流出ポート(33)における吐出冷媒の流量が増大して冷媒圧力が上昇した場合、バッファー容器(71)に流入した冷媒のうち増大した分の冷媒はバッファー容器(71)内にそのまま貯留され、残りの冷媒は接続管(P)へ流出する。これにより、接続管(P)における冷媒の圧力上昇が抑制される。つまり、上記バッファー容器(71)は、流出ポート(33)における圧力変動に応じて冷媒の吐出および吸収を行い、接続管(P)における冷媒の流量を常時一定に維持するようにしている。   For example, when the flow rate of the discharged refrigerant at the outflow port (33) decreases and the refrigerant pressure decreases, a larger amount of refrigerant flows from the buffer container (71) to the connection pipe (P). Thereby, the pressure drop of the refrigerant | coolant in a connection pipe (P) is suppressed. Further, when the flow rate of the discharged refrigerant at the outflow port (33) increases and the refrigerant pressure rises, the increased amount of the refrigerant flowing into the buffer container (71) is stored in the buffer container (71) as it is. The remaining refrigerant flows out to the connecting pipe (P). Thereby, the pressure rise of the refrigerant | coolant in a connection pipe (P) is suppressed. That is, the buffer container (71) discharges and absorbs the refrigerant in accordance with the pressure fluctuation at the outflow port (33), so that the flow rate of the refrigerant in the connection pipe (P) is always kept constant.

また、上記流出ポート(33)からバッファー容器(71)へ流入した冷媒は、整流板(75)のメッシュ部(75a)を通過して流れが安定する。したがって、液滴の冷媒が配管壁にそれ程激しく衝突することがなくなる。さらに、冷媒がメッシュ部(75a)を通過する際、液滴の冷媒が微細化されるため、液滴の冷媒が配管壁に衝突してもその衝撃が小さくなる。   Further, the refrigerant flowing into the buffer container (71) from the outflow port (33) passes through the mesh portion (75a) of the rectifying plate (75), and the flow is stabilized. Therefore, the refrigerant of the liquid droplet does not collide with the pipe wall so vigorously. Further, when the refrigerant passes through the mesh portion (75a), the droplet refrigerant is miniaturized, so that even if the droplet refrigerant collides with the pipe wall, the impact is reduced.

以上により、図5(A)に示すように、膨張機構(60)の出口側配管における冷媒の圧力変動は、従来のバッファー容器(71)を設けない場合(図11(A)参照)と比べて著しく小さくなっているのが分かる。さらに、図5(B)に示すように、膨張機構(60)の出口側配管における振動は、従来の場合(図11(B)参照)と比べて、高振幅の部分がなくなり全体として小さくなっているのが分かる。   As described above, as shown in FIG. 5 (A), the refrigerant pressure fluctuation in the outlet side piping of the expansion mechanism (60) is compared with the case where the conventional buffer container (71) is not provided (see FIG. 11 (A)). It can be seen that it is significantly smaller. Furthermore, as shown in FIG. 5 (B), the vibration in the outlet side piping of the expansion mechanism (60) is smaller as a whole because there is no high-amplitude portion compared to the conventional case (see FIG. 11 (B)). I understand that.

−実施形態1の効果−
以上説明したように、本実施形態1によれば、膨張機構(60)の流出ポート(33)の流路横断面積より大きく形成されて膨張機構(60)の吐出冷媒の圧力変動を緩和させるバッファー容器(71)を膨張機構(60)の出口側配管の途中に設けるようにしたので、膨張機構(60)の吐出冷媒の圧力変動を確実に抑制でき、その圧力変動に起因する機器全体の振動を抑制することができる。
-Effect of Embodiment 1-
As described above, according to the first embodiment, the buffer that is formed larger than the cross-sectional area of the outflow port (33) of the expansion mechanism (60) and relaxes the pressure fluctuation of the refrigerant discharged from the expansion mechanism (60). Since the container (71) is provided in the middle of the outlet side piping of the expansion mechanism (60), the pressure fluctuation of the refrigerant discharged from the expansion mechanism (60) can be reliably suppressed, and the vibration of the entire device due to the pressure fluctuation Can be suppressed.

さらに、上記バッファー容器(71)にメッシュ状の整流板(75)を設けるようにしたので、バッファー容器(71)に流入した冷媒の流れを安定させることができると共に、冷媒に含まれる液滴の冷媒を微細化させることができる。これにより、液滴の冷媒が配管壁などに激しく衝突するのを抑制でき、衝突したとしても液滴が小さいのでその衝撃を和らげることができる。したがって、液冷媒が配管壁などに衝突して発生する振動を抑制できるので、上述した効果と相まって、機器全体の振動を一層抑制することができる。この結果、機器類が破損するおそれがなくなる。   Furthermore, since the flow straightening plate (75) is provided in the buffer container (71), the flow of the refrigerant flowing into the buffer container (71) can be stabilized, and the droplets contained in the refrigerant can be stabilized. The refrigerant can be made finer. Thereby, it can suppress that the refrigerant | coolant of a droplet violently collides with a piping wall etc., and even if it collides, since the droplet is small, the impact can be relieved. Therefore, since the vibration generated when the liquid refrigerant collides with the piping wall or the like can be suppressed, the vibration of the entire device can be further suppressed in combination with the effects described above. As a result, there is no risk of damage to the devices.

また、上記膨張機構(60)における吐出冷媒の圧力変動が抑制されることから、吐出圧損を抑制することができ、容積型膨張機(60)の効率低下を防止することができ、さらに、急激な圧力変動に起因する騒音を防止することができる。   Moreover, since the pressure fluctuation of the discharged refrigerant in the expansion mechanism (60) is suppressed, the discharge pressure loss can be suppressed, the efficiency of the positive displacement expander (60) can be prevented from being lowered, Noise due to various pressure fluctuations can be prevented.

また、上記バッファー容器(71)を冷媒流れに沿って延びる筒状に形成するようにしたので、例えば冷媒流れに対して垂直方向に延びる形状にした場合に比べて、冷媒の流通抵抗を小さくすることができる。したがって、流路拡大部(71)を設けることによる運転効率の低下を抑制することができる。   Further, since the buffer container (71) is formed in a cylindrical shape extending along the refrigerant flow, for example, the flow resistance of the refrigerant is reduced as compared with a case where the buffer container (71) extends in a direction perpendicular to the refrigerant flow. be able to. Therefore, it is possible to suppress a decrease in operating efficiency due to the provision of the flow path expanding portion (71).

また、上記冷媒回路(20)の冷媒に二酸化炭素を用いているので、地球環境に優しい装置を提供できる。特に、二酸化炭素の場合、臨界圧状態まで圧縮するので、その分圧力変動が大きくなるが、この圧力脈動を確実に低減することができる。   Moreover, since carbon dioxide is used as the refrigerant in the refrigerant circuit (20), a device that is friendly to the global environment can be provided. In particular, in the case of carbon dioxide, since it is compressed to a critical pressure state, the pressure fluctuation increases accordingly, but this pressure pulsation can be reliably reduced.

−実施形態1の変形例−
上記実施形態1の変形例について、図6を参照しながら説明する。この変形例は、上記実施形態1におけるバッファー容器(71)の整流板(75)の構成を変更したものである。つまり、上記実施形態1が整流板(75)をメッシュ状に形成したのに代えて、本変形例は、整流板(76)の全面に亘って貫通孔である小穴(76a)を形成するようにした(図6(B)参照)。なお、図6(B)は、図6(A)のX−X線における断面を示すものである。
-Modification of Embodiment 1-
A modification of the first embodiment will be described with reference to FIG. In this modification, the configuration of the rectifying plate (75) of the buffer container (71) in the first embodiment is changed. That is, instead of the first embodiment in which the rectifying plate (75) is formed in a mesh shape, the present modification forms a small hole (76a) that is a through hole over the entire surface of the rectifying plate (76). (See FIG. 6B). Note that FIG. 6B illustrates a cross section taken along line XX in FIG.

この場合、バッファー容器(71)に流入した冷媒が整流板(76)の小穴(76a)を通って流れることにより、冷媒流れが安定する。さらに、冷媒が小穴(76a)を通過する際、その流速が早くなり、その勢いによって液滴の冷媒が微細化される。したがって、実施形態1と同様に、液滴の冷媒が配管壁などに衝突することにより発生する振動を抑制することができる。その他の構成、作用および効果は実施形態1と同様である。   In this case, the refrigerant flowing into the buffer container (71) flows through the small hole (76a) of the rectifying plate (76), so that the refrigerant flow is stabilized. Furthermore, when the refrigerant passes through the small hole (76a), the flow velocity becomes faster, and the droplet refrigerant is refined by the momentum. Therefore, similarly to the first embodiment, it is possible to suppress the vibration generated when the coolant of the droplet collides with the piping wall or the like. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the first embodiment.

《発明の実施形態2》
次に、本発明の実施形態2を図7を参照しながら説明する。
<< Embodiment 2 of the Invention >>
Next, Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG.

本実施形態2は、上記実施形態1がバッファー容器(71)内に整流板(75)を設けたのに代えて、バッファー容器(71)内に仕切板(77)を設けるようにしたものである。具体的に、上記仕切板(77)は、円板状に形成され、外径がバッファー容器(71)の胴部(72)の内径とほぼ同じに形成されている。この仕切板(77)の中央には、冷媒の流通孔としての円形の貫通孔(77a)が1つ形成されている。この貫通孔(77a)の内径は、流出ポート(33)の内径とほぼ同径に形成されている。そして、上記仕切板(77)は、バッファー容器(71)の内部の中央に設けられ、該内部を流出ポート(33)側の上流側空間と、接続管(P)側の下流側空間とに仕切っている。つまり、上記バッファー容器(71)の内部が2つの圧力緩衝空間により構成されている。   In the second embodiment, a partition plate (77) is provided in the buffer container (71) instead of the current plate (75) provided in the buffer container (71) in the first embodiment. is there. Specifically, the partition plate (77) is formed in a disc shape, and has an outer diameter that is substantially the same as the inner diameter of the body (72) of the buffer container (71). At the center of the partition plate (77), one circular through hole (77a) is formed as a refrigerant circulation hole. The through hole (77a) has an inner diameter that is substantially the same as the inner diameter of the outflow port (33). The partition plate (77) is provided in the center of the interior of the buffer container (71), and the interior is divided into an upstream space on the outflow port (33) side and a downstream space on the connection pipe (P) side. Partitioning. That is, the inside of the buffer container (71) is constituted by two pressure buffer spaces.

この場合、例えば、膨張機構(60)の吐出冷媒の圧力が低下した場合、上流側空間から冷媒が下流側空間へ流れ、該下流側空間の冷媒と共に接続管(P)へ流出する。逆に、膨張機構(60)吐出冷媒の圧力が上昇した場合、流出ポート(33)から増大した分の冷媒が上流側空間へ流れ、その一部が下流側空間へ流れる。すなわち、上記バッファー容器(71)では、吐出冷媒の圧力変動を2段階で緩和させる。これにより、急激な圧力変動に伴う衝撃を和らげることができる。したがって、機器全体の振動を抑制することができる。その他の構成、作用および効果は実施形態1と同様である。   In this case, for example, when the pressure of the refrigerant discharged from the expansion mechanism (60) decreases, the refrigerant flows from the upstream space to the downstream space and flows out to the connecting pipe (P) together with the refrigerant in the downstream space. Conversely, when the pressure of the refrigerant discharged from the expansion mechanism (60) rises, the increased amount of refrigerant flows from the outflow port (33) to the upstream space, and part of it flows to the downstream space. That is, in the buffer container (71), the pressure fluctuation of the discharged refrigerant is reduced in two stages. Thereby, the impact accompanying sudden pressure fluctuation can be relieved. Therefore, the vibration of the entire device can be suppressed. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the first embodiment.

なお、上記仕切板(77)の数量はこれに限らず、複数設けて複数の圧力緩衝空間を形成するようにしてもよい。例えば、図8に示すように、仕切板(77)を3つ設けて、4つの圧力緩衝空間を設けるようにしてもよい。この場合、膨張機構(60)の吐出冷媒の圧力変動が4段階で緩和される。したがって、一層振動の発生を抑制することができる。   The number of partition plates (77) is not limited to this, and a plurality of partition plates (77) may be provided to form a plurality of pressure buffering spaces. For example, as shown in FIG. 8, three partition plates (77) may be provided to provide four pressure buffering spaces. In this case, the pressure fluctuation of the refrigerant discharged from the expansion mechanism (60) is relaxed in four stages. Therefore, the occurrence of vibration can be further suppressed.

《発明の実施形態3》
次に、本発明の実施形態3を図9を参照しながら説明する。
<< Embodiment 3 of the Invention >>
Next, Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG.

本実施形態3は、バッファー容器(71)内に実施形態1の整流板(75)と、実施形態2の仕切板(77)を1つずつ設けるようにしたものである。具体的に、上記仕切板(77)および整流板(76)は、この順に流出ポート(33)側から設けられている。つまり、上記バッファー容器(71)では、内部が2つの圧力緩衝空間に仕切られ、その下流側の圧力緩衝空間に整流板(75)が設けられている。したがって、圧力変動による振動や液滴冷媒の配管壁などへの衝突による振動、さらに急激な圧力変動の衝撃による振動を抑制することができる。なお、上記仕切板(77)と整流板(75)とは、その位置が相互に入れ替わってもよいし、メッシュ状の整流板(75)に代えて実施形態1の変形例で用いた整流板(76)を用いるようにしてもよいことは勿論である。その他の構成、作用および効果は実施形態1と同様である。   In the third embodiment, the current plate (75) of the first embodiment and the partition plate (77) of the second embodiment are provided one by one in the buffer container (71). Specifically, the partition plate (77) and the rectifying plate (76) are provided in this order from the outflow port (33) side. That is, in the buffer container (71), the inside is partitioned into two pressure buffering spaces, and the rectifying plate (75) is provided in the pressure buffering space on the downstream side thereof. Therefore, it is possible to suppress vibration due to pressure fluctuation, vibration due to collision of droplet refrigerant with the piping wall, and vibration due to sudden pressure fluctuation impact. The position of the partition plate (77) and the rectifying plate (75) may be interchanged with each other, or the rectifying plate used in the modification of the first embodiment instead of the mesh-like rectifying plate (75). Of course, (76) may be used. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the first embodiment.

−実施形態3の変形例−
上記実施形態3の変形例について、図10を参照しながら説明する。この変形例は、上記実施形態3がバッファー容器(71)を水平に倒した状態で用いたのに代えて、バッファー容器(71)を鉛直に起こした状態で用いるようにしたものである。すなわち、上記実施形態3では、バッファー容器(71)に流入した冷媒が水平方向に流れたが、本変形例は、冷媒が上下方向に流れるようにしたものである。
-Modification of Embodiment 3-
A modification of the third embodiment will be described with reference to FIG. In this modified example, the buffer container (71) is used in a state where the buffer container (71) is raised vertically, instead of using the buffer container (71) in a state where the buffer container (71) is tilted horizontally. That is, in Embodiment 3 above, the refrigerant that has flowed into the buffer container (71) flows in the horizontal direction, but in this modification, the refrigerant flows in the vertical direction.

具体的に、上記バッファー容器(71)は、胴部(72)が上下方向に延びるように配置され、該胴部(72)の上側端面が入口側端部(73)によって閉塞され、下側端面が出口側端部(74)によって閉塞されている。つまり、上記バッファー容器(71)は、鉛直方向に延びる円筒状の容器に形成されている。そして、上記流出ポート(33)がバッファー容器(71)の上部側面である胴部(72)の上部に接続され、接続管(P)がバッファー容器(71)の下面である出口側端部(74)の中央に接続されている。   Specifically, the buffer container (71) is arranged such that the body part (72) extends in the vertical direction, and the upper end surface of the body part (72) is closed by the inlet side end part (73), and the lower side The end face is closed by the outlet side end (74). That is, the buffer container (71) is formed in a cylindrical container extending in the vertical direction. The outflow port (33) is connected to the upper part of the body part (72) which is the upper side surface of the buffer container (71), and the connection pipe (P) is the outlet side end part (the lower surface of the buffer container (71) ( 74) is connected to the center.

上記バッファー容器(71)では、流出ポート(33)より流入した冷媒が鉛直下向きに流れる。つまり、流入したガス冷媒はもとより、液冷媒が上から下へ流れて接続管(P)へ流出される。したがって、液冷媒がバッファー容器(71)内に溜まるのを防止することができる。なお、上記流出ポート(35)は、バッファー容器(71)の上面である入口側端部(73)に接続するようにしてもよい。その他の構成、作用および効果は実施形態1と同様である。   In the buffer container (71), the refrigerant flowing in from the outflow port (33) flows vertically downward. That is, not only the inflowing gas refrigerant but also the liquid refrigerant flows from top to bottom and flows out to the connecting pipe (P). Therefore, the liquid refrigerant can be prevented from accumulating in the buffer container (71). The outflow port (35) may be connected to the inlet end (73) which is the upper surface of the buffer container (71). Other configurations, operations, and effects are the same as those of the first embodiment.

《その他の実施形態》
例えば、上記各実施形態における整流板(75,76)の形状は、これに限るものではない。つまり、上記整流板(75,76)の断面形状は、バッファー容器(71)の横断面を概ね占める程度の面積を有する円形や多角形に形成されてもよい。
<< Other Embodiments >>
For example, the shape of the current plate (75, 76) in each of the above embodiments is not limited to this. In other words, the cross-sectional shape of the rectifying plate (75, 76) may be formed in a circular shape or a polygonal shape having an area that substantially occupies the transverse cross section of the buffer container (71).

また、上記整流板(75)の数量は、1つに限らず、2つ以上並列に隣接して設けるようにしてもよい。   Further, the number of the rectifying plates (75) is not limited to one, and two or more rectifying plates (75) may be provided adjacent to each other in parallel.

また、上記バッファー容器(71)の形状は、円筒状に限られるものではない。つまり、上記バッファー容器(71)は、冷媒流れ方向に沿って延びる断面視矩形の筒状に形成してもよいし、冷媒の流路横断面積が入口側から出口側へ向かって漸次広がるいわゆる漸拡管状に形成してもよい。   Further, the shape of the buffer container (71) is not limited to a cylindrical shape. That is, the buffer container (71) may be formed in a cylindrical shape with a rectangular cross-sectional view extending along the refrigerant flow direction, or a so-called gradual increase in the cross-sectional area of the refrigerant flow path from the inlet side toward the outlet side. You may form in an expanded tube.

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。   In addition, the above embodiment is an essentially preferable illustration, Comprising: It does not intend restrict | limiting the range of this invention, its application thing, or its use.

以上説明したように、本発明は、容積型膨張機を有する冷媒回路を備えた冷凍装置として有用である。   As described above, the present invention is useful as a refrigeration apparatus including a refrigerant circuit having a positive displacement expander.

実施形態に係る空調機を示す配管系統図である。It is a piping system diagram showing an air conditioner according to an embodiment. 実施形態に係る膨張機構の要部を示すものであり、(A)が横断面図、(B)が縦断面図である。The principal part of the expansion mechanism which concerns on embodiment is shown, (A) is a cross-sectional view, (B) is a longitudinal cross-sectional view. 実施形態1に係るバッファー容器を示すものであり、(A)が縦断面図、(B)が横断面図である。The buffer container which concerns on Embodiment 1 is shown, (A) is a longitudinal cross-sectional view, (B) is a cross-sectional view. 実施形態に係る膨張機構の動作状態を示す横断面図である。It is a cross-sectional view showing the operating state of the expansion mechanism according to the embodiment. (A)が膨張機構の吐出冷媒の流速および圧力を示す特性図であり、(B)が膨張機構の出口側で発生する振動の大きさを示す特性図である。(A) is a characteristic view which shows the flow velocity and pressure of the discharge refrigerant | coolant of an expansion mechanism, (B) is a characteristic view which shows the magnitude | size of the vibration generate | occur | produced in the exit side of an expansion mechanism. 実施形態1の変形例に係るバッファー容器を示すものであり、(A)が縦断面図、(B)が横断面図である。The buffer container which concerns on the modification of Embodiment 1 is shown, (A) is a longitudinal cross-sectional view, (B) is a cross-sectional view. 実施形態2に係るバッファー容器を示すものであり、(A)が縦断面図、(B)が横断面図である。The buffer container which concerns on Embodiment 2 is shown, (A) is a longitudinal cross-sectional view, (B) is a cross-sectional view. 実施形態2の変形例に係るバッファー容器を示す縦断面図である。10 is a longitudinal sectional view showing a buffer container according to a modification of the second embodiment. FIG. 実施形態3に係るバッファー容器を示す縦断面図である。6 is a longitudinal sectional view showing a buffer container according to Embodiment 3. FIG. 実施形態3の変形例に係るバッファー容器を示す縦断面図である。10 is a longitudinal sectional view showing a buffer container according to a modification of Embodiment 3. FIG. (A)が従来の膨張機構の吐出冷媒の流速および圧力を示す特性図であり、(B)が従来の膨張機構の出口側で発生する振動の大きさを示す特性図である。(A) is a characteristic view which shows the flow velocity and pressure of the discharge refrigerant | coolant of the conventional expansion mechanism, (B) is a characteristic view which shows the magnitude | size of the vibration generate | occur | produced in the exit side of the conventional expansion mechanism.

符号の説明Explanation of symbols

10 空調機(冷凍装置)
20 冷媒回路
60 膨張機構(容積型膨張機)
71 バッファー容器(流路拡大部)
75,76 整流板(整流手段)
77 仕切板
10 Air conditioner (refrigeration equipment)
20 Refrigerant circuit
60 Expansion mechanism (positive displacement expander)
71 Buffer container (channel expansion part)
75,76 Rectifying plate (rectifying means)
77 divider

Claims (8)

容積型膨張機(60)が配管接続されて蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路(20)を備えた冷凍装置であって、
上記冷媒回路(20)は、容積型膨張機(60)の出口側配管の途中に、該出口側配管より冷媒の流路横断面積が大きく形成されて容積型膨張機(60)より流出する冷媒の圧力変動を緩和させる流路拡大部(71)を備えている
ことを特徴とする冷凍装置。
A refrigerating apparatus comprising a refrigerant circuit (20) connected to a positive displacement expander (60) and performing a vapor compression refrigeration cycle,
The refrigerant circuit (20) is a refrigerant that is formed in the middle of the outlet side pipe of the positive displacement expander (60) and has a refrigerant cross-sectional area larger than that of the outlet side pipe and flows out of the positive displacement expander (60). A refrigeration apparatus comprising a flow path enlargement section (71) that relieves pressure fluctuations.
容積型膨張機(60)が配管接続されて蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路(20)を備えた冷凍装置であって、
上記冷媒回路(20)は、容積型膨張機(60)の出口側配管の途中に、該出口側配管より冷媒の流路横断面積が大きく形成され、冷媒の流れ方向に沿って延びる筒状の流路拡大部(71)を備えている
ことを特徴とする冷凍装置。
A refrigerating apparatus comprising a refrigerant circuit (20) connected to a positive displacement expander (60) and performing a vapor compression refrigeration cycle,
The refrigerant circuit (20) is formed in a cylindrical shape extending in the refrigerant flow direction in the middle of the outlet side pipe of the positive displacement expander (60) and having a refrigerant cross-sectional area larger than that of the outlet side pipe. A refrigeration apparatus comprising a flow path enlargement section (71).
請求項2において、
上記流路拡大部(71)は、上下方向に延びる状態で配置され、上部より流入した冷媒が鉛直下方へ向かって流れて下面より流出するように容積型膨張機(60)の出口側配管に接続されている
ことを特徴とする冷凍装置。
In claim 2,
The flow path enlargement part (71) is arranged in a state extending in the vertical direction, and is arranged on the outlet side pipe of the positive displacement expander (60) so that the refrigerant flowing from the upper part flows vertically downward and flows out from the lower surface. A refrigeration apparatus characterized by being connected.
請求項1乃至3の何れか1項において、
上記流路拡大部(71)の内部には、冷媒の整流手段(75,76)が設けられている
ことを特徴とする冷凍装置。
In any one of Claims 1 thru | or 3,
A refrigerating apparatus characterized in that a refrigerant rectifying means (75, 76) is provided inside the flow path expanding section (71).
請求項4において、
上記整流手段(76)は、複数の貫通孔を有する板状に形成され、冷媒の流れ方向に対向して設けられる整流板である
ことを特徴とする冷凍装置。
In claim 4,
The rectifying means (76) is a refrigeration apparatus which is formed in a plate shape having a plurality of through holes and is provided to face the refrigerant in the flow direction.
請求項4において、
上記整流手段(75)は、板状のメッシュ部材により形成され、冷媒の流れ方向に対向して設けられる整流板である
ことを特徴とする冷凍装置。
In claim 4,
The rectifying device (75) is a refrigeration apparatus formed of a plate-shaped mesh member and a rectifying plate provided to face the refrigerant in the flow direction.
請求項2乃至4の何れか1項において、
上記流路拡大部(71)には、貫通孔を有し、内部を冷媒の流れ方向に仕切る仕切板(77)が設けられている
ことを特徴とする冷凍装置。
In any one of Claims 2 thru | or 4,
The refrigerating apparatus according to claim 1, wherein the flow path expanding portion (71) is provided with a partition plate (77) having a through hole and partitioning the inside in a flow direction of the refrigerant.
請求項1または2において、
上記冷媒は、二酸化炭素である
ことを特徴とする冷凍装置。

In claim 1 or 2,
The refrigeration apparatus, wherein the refrigerant is carbon dioxide.

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