JP2013096621A - 冷凍サイクル装置用タンク及びそれを備えた冷凍サイクル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】タンク本体に冷媒の流入配管と流出配管を溶接固定して成り、冷凍サイクル装置で使用されるタンクの強度を、厚肉化等行うこと無く維持することができる構造を提供する。
【解決手段】冷凍サイクル装置用タンク（冷媒量調整タンク）５２は、所定容量を有するタンク本体５３と、タンク本体５３に流入する冷媒が通過する回収配管５４と、タンク本体５３から流出する冷媒が通過する流出配管５７とを備える。回収配管５４と流出配管５７とで二重管を構成し、この二重管をタンク本体５３の上壁５３Ａに構成された取付孔７８に溶接固定した。
【選択図】図３

Description

本発明は、コンプレッサ、ガスクーラ（放熱器）、絞り手段、及び、蒸発器等から冷媒回路が構成された冷凍サイクル装置で使用される冷凍サイクル装置用タンク及びそれを備えた冷凍サイクル装置に関するものである。

従来よりこの種冷凍サイクル装置は、コンプレッサ、ガスクーラ、絞り手段、蒸発器等から冷媒回路が構成され、コンプレッサで圧縮された冷媒がガスクーラにて放熱し、絞り手段にて減圧された後、蒸発器にて冷媒を蒸発させて、このときの冷媒の蒸発により周囲の空気を冷却するものとされている。近年、この種冷凍サイクル装置では、自然環境問題などからフロン系冷媒が使用できなくなってきている。このため、フロン冷媒の代替品として自然冷媒である二酸化炭素を使用するものが開発されている。当該二酸化炭素冷媒は、高低圧差の激しい冷媒で、臨界圧力が低く、圧縮により冷媒サイクルの高圧側が超臨界状態となることが知られている。

上述したようなフロン冷媒は、凝縮器から出た後、レシーバータンク内に入り、そこに一旦貯留されて気液が分離される。分離された液冷媒はレシーバータンクに貯留され、外気温度等に応じて冷媒量の調整に用いられる。

一方、高圧側が超臨界圧力となるような冷媒、例えば二酸化炭素を用いた場合は、外気温度が降下すると、飽和サイクルが行われるため、冷媒は液／ガス混合状態となり、低圧側に設けられるレシーバータンクによって気液分離され、ガス冷媒のみがコンプレッサに吸い込まれる。当該レシーバータンクによって冷媒回路中の循環冷媒量の調整も行える。しかし、外気温度が上昇し、例えば＋２５℃〜３０℃以上となると、冷媒は液化せず、ガスサイクル運転が行われる。そのため、レシーバータンクによる循環冷媒量の調整を行うことができず、冷媒回路中の過剰なガス冷媒によって、高圧側圧力が異常上昇する問題がある。

冷媒回路の高圧側に冷媒量調整タンクを取り付け、外気温度の上昇などで冷媒回路内における冷媒が余剰となった場合、高圧側の圧力上昇に応じて冷媒を冷媒量調整タンク内に回収すると共に、外気温度の低下で高圧側の圧力が低下した場合は、冷媒量調整タンクから冷媒回路内に冷媒を放出する方法が考えられている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−１３３２０４号公報

上述のような冷媒量調整タンクは、回収時に冷媒を流入させるための回収配管（流入配管）と、放出時に冷媒を流出させるための放出配管の他に、回収時に冷媒量調整タンク内の圧力（ガス冷媒）を冷媒回路内に逃がして回収を円滑に行うための流出配管をタンク本体に取り付けなければならない。

この場合、タンク本体内の液レベルを確保するために、回収配管はタンク本体の上部に取り付けられ、タンク本体内の圧力逃がしのために流出配管もガス冷媒を流出させるためにタンク本体の上部に取り付けられることになる。図４及び図５は係る従来の冷媒量調整タンク１００の概略構造を示している。１０１は所定容量を有する前記タンク本体、１０２は前記回収配管（流入配管）、１０３は前記放出配管、１０４は前記流出配管である。何れもタンク本体１０１に穿設した取付孔に取り付けられ、溶接にて固定されている。回収配管１０２には液冷媒、又は、液／ガス混合冷媒が通過してタンク本体１０１内に流入する。流出配管１０４にはタンク本体１０１内上部のガス冷媒が通過して、タンク本体１０１内から流出する。放出配管１０３はタンク本体１０１の底面に取り付けられ、タンク本体１０１内の液冷媒が通過してタンク本体１０１内から流出する構成である。

図４の場合のように流出配管１０４のみタンク本体１０１の上壁に取り付け、回収配管１０２はタンク本体１０１の側壁に取り付けると、タンク本体１０１の強度が極端に低下してしまう。その他に、回収配管１０２の高さにタンク本体１０１内の液レベル（液冷媒）が規制されてしまうため、タンク本体１０１の高さ若しくは直径を拡大して容量を確保しなければならなくなる。

そこで、図５の如くタンク本体１０１の上壁に取付孔を二つ穿設し、流出配管１０４と回収配管１０２をそれぞれ溶接固定するようにすると、今度はタンク本体１０１の上部の強度が極端に低下してしまうため、特に冷媒回路内が極めて高い圧力となる二酸化炭素を使用した冷凍サイクル装置で使用する場合には、タンク本体１０１の肉厚を厚くする必要が出てくるという問題があった。

本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、タンク本体に冷媒の流入配管と流出配管を溶接固定して成り、冷凍サイクル装置で使用されるタンクの強度を、厚肉化等行うこと無く維持することができる構造を提供するものである。

上記課題を解決するために、本発明の冷凍サイクル装置用タンクは、所定容量を有するタンク本体と、該タンク本体に流入する冷媒が通過する流入配管と、タンク本体から流出する冷媒が通過する流出配管とを備えて冷凍サイクル装置で使用されるものであって、流入配管と流出配管とで二重管を構成し、該二重管をタンク本体の上壁に構成された取付孔に溶接固定したことを特徴とする。

請求項２の発明の冷凍サイクル装置用タンクは、上記において流出配管の少なくとも一部をＴ字管にて構成し、流入配管を流出配管内に間隔を存して挿入配置することで二重管を構成したことを特徴とする。

請求項３の発明の冷凍サイクル装置用タンクは、上記各発明において流出配管の端部を取付孔に取り付け、流入配管の端部は取付孔と面一、若しくは、該取付孔よりタンク本体内側に位置させたことを特徴とする。

請求項４の発明の冷凍サイクル装置は、請求項１乃至請求項３のうちの何れかの冷凍サイクル装置用タンクを備えたことを特徴とする。

請求項５の発明の冷凍サイクル装置は、上記発明において二酸化炭素を冷媒として使用することを特徴とする。

本発明によれば、所定容量を有するタンク本体と、該タンク本体に流入する冷媒が通過する流入配管と、タンク本体から流出する冷媒が通過する流出配管とを備えて冷凍サイクル装置で使用される冷凍サイクル装置用タンクにおいて、流入配管と流出配管とで二重管を構成し、該二重管をタンク本体の上壁に構成された取付孔に溶接固定したので、タンク本体上壁に取付孔を複数形成する必要が無くなり、強度の低下を防止することが可能となる。

これにより、タンク本体の薄肉化を図ることができるようになると共に、容量拡大の必要も無くなる。また、部品点数も減ることにより、部品の共通化も容易となる。

この場合、請求項２の発明の如く流出配管の少なくとも一部をＴ字管にて構成し、流入配管を流出配管内に間隔を存して挿入配置することで二重管を構成すれば、二重管の構成も簡素化される。

また、請求項３の発明の如く流出配管の端部を取付孔に取り付け、流入配管の端部は取付孔と面一、若しくは、該取付孔よりタンク本体内側に位置させることにより、流入配管から流出配管に直接冷媒が流入する不都合も防止することができる。

特に、請求項５の発明の如き二酸化炭素を冷媒として使用する請求項４の発明の冷凍サイクル装置では有効なものとなる。

本発明を適用した冷凍サイクル装置の冷媒回路図である。 本発明の冷凍サイクル装置用タンクの実施例である冷媒量調整タンクの縦断側面図である。 図２の冷媒量調整タンクの要部拡大図である。 従来の冷媒量調整タンクの縦断側面図である。 もう一つの従来の冷媒量調整タンクの縦断側面図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明を適用する対象の実施形態にかかる冷凍サイクル装置Ｒの冷媒回路図である。本実施例における冷凍サイクル装置Ｒは、冷凍機３と一台若しくは複数台のショーケース４とを備え、これら冷凍機３とショーケース４とが、ユニット出口６とユニット入口７を介して、冷媒配管８及び９により連結されて所定の冷媒回路１を構成している。

この冷媒回路１は、高圧側の冷媒圧力（高圧圧力）がその臨界圧力以上（超臨界）となる二酸化炭素を冷媒として用いる。この二酸化炭素冷媒は、地球環境に優しく、可燃性及び毒性等を考慮した自然冷媒である。また、潤滑油としてのオイルは、例えば鉱物油（ミネラルオイル）、アルキルベンゼン油、エーテル油、エステル油、ＰＡＧ（ポリアルキルグリコール）等、既存のオイルが使用される。

冷凍機３は、コンプレッサ１１を備える。本実施例において、コンプレッサ１１は、多段圧縮式ロータリコンプレッサであり、鋼板から成る円筒状の密閉容器１２と、この密閉容器１２の内部空間の上部に配置収納された駆動要素としての電動要素１３及びこの電動要素１３の下側に配置され、その回転軸により駆動される第１の（低段側）回転圧縮要素（第１の圧縮要素）１４及び第２の（高段側）回転圧縮要素（第２の圧縮要素）１６から成る回転圧縮機構部にて構成されている。

コンプレッサ１１の第１の回転圧縮要素１４は、冷媒配管９を介して冷媒回路１の低圧側からコンプレッサ１１に吸い込まれる低圧冷媒を圧縮して中間圧まで昇圧して吐出し、第２の回転圧縮要素１６は、第１の回転圧縮要素１４で圧縮されて吐出された中間圧の冷媒を更に吸い込み、圧縮して高圧まで昇圧し、冷媒回路１の高圧側に吐出する。コンプレッサ１１は、周波数可変型のコンプレッサであり、電動要素１３の運転周波数を変更することで、第１の回転圧縮要素１４及び第２の回転圧縮要素１６の回転数を制御可能とする。

コンプレッサ１１の密閉容器１２の側面には、第１の回転圧縮要素１４に連通する低段側吸込口１７と、密閉容器１２内に連通する低段側吐出口１８と、第２の回転圧縮要素１６に連通する高段側吸込口１９及び高段側吐出口２１が形成されている。コンプレッサ１１の低段側吸込口１７には、冷媒導入管２２が接続され、冷媒配管９に接続される。

低段側吸込口１７により第１の回転圧縮要素１４の低圧部に吸い込まれた低圧（ＬＰ：通常運転状態で４ＭＰａ程）の冷媒ガスは、当該第１の回転圧縮要素１４により中間圧（ＭＰ：通常運転状態で８ＭＰａ程）に昇圧されて密閉容器１２内に吐出される。これにより、密閉容器１２内は中間圧（ＭＰ）となる。

そして、密閉容器１２内の中間圧の冷媒ガスが吐出されるコンプレッサ１１の低段側吐出口１８には、中間圧吐出配管２３が接続され、インタークーラ２４の一端に接続される。このインタークーラ２４は、第１の回転圧縮要素１４から吐出された中間圧の冷媒を空冷するものであり、当該インタークーラ２４の他端には、中間圧吸入管２６が接続され、この中間圧吸入管２６はコンプレッサ１１の高段側吸込口１９に接続される。

高段側吸込口１９により第２の回転圧縮要素１６に吸い込まれた中圧（ＭＰ）の冷媒ガスは、当該第２の回転圧縮要素１６により２段目の圧縮が行われて高温高圧（ＨＰ：通常運転状態で１２ＭＰａ程の超臨界圧力）の冷媒ガスとなる。

そして、コンプレッサ１１の第２の回転圧縮要素１６の高圧室側に設けられた高段側吐出口２１には、高圧吐出配管２７が接続され、ガスクーラ（放熱器）２８、スプリットサイクルを構成するスプリット熱交換器（中間熱交換器）２９等を介して、冷媒配管８に接続される。

ガスクーラ２８は、コンプレッサ１１から吐出された高圧の吐出冷媒を冷却するものであり、ガスクーラ２８の近傍には当該ガスクーラ２８を空冷するガスクーラ用送風機３１が配設されている。本実施例では、ガスクーラ２８は上述したインタークーラ２４と並設されており、これらは同一の風路に配設されている。

一方、ショーケース４は、スーパーマーケットやコンビニエンスストア等の店舗内に設置され、冷媒配管８及び９に接続されている。ショーケース４には、絞り手段（電動膨張弁等）３２と蒸発器３３が設けられており、冷媒配管８と冷媒配管９との間に順次接続されている（絞り手段３２が冷媒配管８側、蒸発器３３が冷媒配管９側）。蒸発器３３には、当該蒸発器３３に送風する図示しない冷気循環用送風機が隣設されている。そして、冷媒配管９は、上述したように冷媒導入管２２を介してコンプレッサ１１の第１の回転圧縮要素１４に連通する低段側吸込口１７に接続されている。これにより、本実施例における冷凍サイクル装置Ｒの冷媒回路１が構成される。

冷凍サイクル装置Ｒは、汎用のマイクロコンピュータにより構成される図示しない制御装置（制御手段）を備えている。当該制御装置は、入力側に各種センサが接続されていると共に、出力側には、後述する各電動膨張弁や電磁弁を含む各種弁装置、コンプレッサ１１、ガスクーラ用送風機３１等が接続されているものとする。尚、図中３４、３６はストレーナである。また、３７はコンプレッサ１１側を順方向とされた逆止弁であり、冷媒導入管２２に介設されている。

また、実施例の冷凍サイクル装置Ｒの冷媒回路１はスプリットサイクルであり、コンプレッサ１１の第１の回転圧縮要素（低段側）１４、インタークーラ２４、２つの流体の流れを合流させる合流装置としての合流器４１、コンプレッサ１１の第２の回転圧縮要素（高段側）１６、ガスクーラ２８、スプリット熱交換器２９、分流器４２、補助絞り手段（補助電動膨張弁）４３、主絞り手段（主電動膨張弁）３２、蒸発器３３とから構成される。

分流器４２は、スプリット熱交換器２９から出た冷媒を二つの流れに分岐させる分流装置である。即ち、本実施例の分流器４２は、スプリット熱交換器２９から出た冷媒を第１の冷媒流と第２の冷媒流とに分流し、第１の冷媒流を補助回路に流し、第２の冷媒流を主回路に流すように構成されている。

図１における主回路とは、第１の回転圧縮要素１４、インタークーラ２４、合流器４１、第２の回転圧縮要素１６、ガスクーラ２８、スプリット熱交換器２９の第２の流路２９Ｂ、ストレーナ３４、分流器４２、主絞り手段３２、蒸発器３３、ストレーナ３６、逆止弁３７から成る環状の冷媒回路であり、補助回路とは、分流器４２から補助絞り手段４３、スプリット熱交換器２９の第１の流路２９Ａを順次経て合流器４１に至る回路である。

補助絞り手段４３は、分流器４２で分流され、補助回路を流れる第１の冷媒流を減圧するものである。スプリット熱交換器２９は、補助絞り手段４３で減圧された補助回路の第１の冷媒流とガスクーラ２８から出た第２の冷媒流との熱交換を行う熱交換器である。当該スプリット熱交換器２９には、第２の冷媒流が流れる第２の流路２９Ｂと、上記第１の冷媒流が流れる第１の流路２９Ａとが熱交換可能な関係で設けられており、該スプリット熱交換器２９の第２の流路２９Ｂを通過することにより、第２の冷媒流は第１の流路２９Ａを流れる第１の冷媒流により冷却されるので、蒸発器３３における比エンタルピを小さくすることができるように構成されている。これら主絞り手段３２及び補助絞り手段４３は前述した制御装置により弁開度が適正値に制御され、効率的な運転が実現される。

また、冷媒回路１の超臨界圧力となる高圧側、本実施例では、冷凍機３のスプリット熱交換器２９及び分流器４２の下流側には、第１の連通回路５１を介して本発明のタンクの実施例としての冷媒量調整タンク５２が接続されている。当該冷媒量調整タンク５２は、所定の容積を有するタンク本体５３から構成されており、当該タンク本体５３の上壁に第１の連通回路５１が接続される流入配管としての回収配管５４が取り付けられている。尚、この冷媒量調整タンク５２の詳しい構造については後に詳述する。

第１の連通回路５１には、冷媒回収量を調整するために開度調整機能を有する第１の開閉手段である電動膨張弁５６が介設されている。尚、開度調整機能を有する開閉手段は、これに限定されるものではなく、例えば、第１の連通回路５１に絞り手段として例えばキャピラリーチューブと電磁弁（開閉弁）により構成しても良い。

また、この冷媒量調整タンク５２には、タンク本体５３の上壁に流出配管５７が取り付けられている。そして、タンク本体５３内上部と、冷媒回路１の中間圧領域とを連通する第２の連通回路５８がこの流出配管５７に接続されている。本実施例では、第２の連通回路５８の他端は、中間圧領域の一例として冷媒回路１のインタークーラ２４の出口側の中間圧吸入管２６に連通させる。この第２の連通回路５８には、第２の開閉手段としての電磁弁５９が介設されている。

また、この冷媒量調整タンク５２のタンク本体５３の下面には放出配管６１が取り付けられている。そして、この放出配管６１には、タンク本体５３内下部と、冷媒回路１の中間圧領域とを連通する第３の連通回路６２が接続されている。本実施例では、第３の連通回路６２の他端は、中間圧領域の一例として上記補助絞り手段４３の下流側に接続され、最終的に冷媒回路１のインタークーラ２４の出口側の中間圧吸入管２６に連通させる。この第３の連通回路６２には、第３の開閉手段としての電磁弁６３とキャピラリチューブ（絞り手段）６４が介設されている。

そして、上記制御装置は、ユニット出口６の圧力を検出するユニット出口側圧力センサ６６を備えており、このセンサ６６の検出圧力が所定の回収閾値を超えたか否か、又は、当該ユニット出口側圧力センサ６６の検出圧力が先の回収閾値よりも低い所定の回収保護値を超え、且つ、上記ガスクーラ用送風機２４の回転数が最大値となっているか否かを判断する。

本実施例では、冷媒回路１の中間圧（ＭＰ）は、一例として８ＭＰａ程を適正値としているため、当該値を回収保護値として設定し、回収閾値は当該回収保護値よりも高い例えば）９ＭＰａに設定する。また、本実施例におけるガスクーラ用送風機２４の回転数の最大値は、一例として８００ｒｐｍとする。また、ガスクーラ用送風機２４の回転数が最大値となってから所定時間経過することを条件としても良い。

これにより、制御装置は、ユニット出口側圧力センサ６６の検出圧力が回収閾値である９ＭＰａを超えた場合、若しくは、検出圧力が回収閾値以下であっても回収保護値である８ＭＰａを超え、且つ、上記ガスクーラ用送風機２４の回転数が最大値の８００ｒｐｍとなっている場合には、冷媒回路１内に過剰のガス冷媒によって、高圧側圧力が異常上昇したものと判断し、冷媒回収動作を実行する。

この冷媒回収動作では、制御装置は、電磁弁（第３の開閉手段）６３を閉じた状態で、電動膨張弁（第１の開閉手段）５６及び電磁弁（第２の開閉手段）５９を開放する。これにより、コンプレッサ１１の高段側吐出口２１から吐出された高温高圧冷媒は、ガスクーラ２８、スプリット熱交換器２９にて冷却された後、その一部（液状態、又は、液／ガス混合状態、若しくは、ガス状態の冷媒）が開放されている電動膨張弁５６が介設された第１の連通回路５１、回収配管５４を通過して冷媒量調整タンク５２のタンク本体５３内に流入する。

このとき、電磁弁５９が開放されていることにより、冷媒量調整タンク５２のタンク本体５３内上部と冷媒回路１の中間圧領域とが第２の連通回路５８を介して連通される。これにより、流出配管５７、第２の連通回路５８を通過してタンク本体５２内上部にあるガス冷媒がタンク本体５２内から流出するので、圧力をタンク本体５２外に逃がすことができる。

そのため、外気温度が高くなった場合など、冷媒回路１内の冷媒が液化しないガスサイクル運転している場合であっても、タンク本体５３内の圧力が低下して当該タンク本体５３内に流入した冷媒は液化してタンク本体５３内に溜まる。即ち、冷媒量調整タンク５２内の圧力は超臨界圧力以下に降下することによって、冷媒がガス領域から飽和領域となり、液面を確保することができる。

これにより、迅速に、且つ、効率的に、冷媒回路１内の冷媒を冷媒量調整タンク５２のタンク本体５３内に回収することができる。従って、冷媒回路１内の高圧側が余剰となった冷媒によって異常高圧となる不都合を解消することができ、高圧異常によるコンプレッサ１１の過負荷運転を防止することが可能となる。

特に、冷媒量調整タンク５２のタンク本体５３内上部と冷媒回路１の中間圧領域とを第２の連通回路５８を介して連通させることにより、冷媒回路１の低圧側領域と連通させる場合と異なり、低圧側圧力が上昇されることによる冷却効率の低下を回避することが可能となる。

一方、前記制御装置は、ユニット出口側圧力センサ６６により検出された高圧側の圧力が回収保護値、本実施例では、８ＭＰａ以下となったか否かを判断し、回収保護値を下回った場合、冷媒回収動作を終了して冷媒保持動作に移行する。この冷媒保持動作では、制御装置は、電磁弁（第３の開閉手段）６３を閉じた状態を維持し、電磁弁（第２の開閉手段）５９を閉じ、電動膨張弁（第１の開閉手段）５６の開度を先ほどの冷媒回収動作における開度を維持する。

尚、上記電動膨張弁５６２の開度を冷媒回収動作における開度よりも小さくしても良い。これにより、電磁弁５９が閉じられることで、開放された電動膨張弁５６を介し、冷媒回路１の高圧側領域による圧力にて冷媒量調整タンク５２のタンク本体５３内の液面を維持することが可能となる。そのため、冷媒量調整タンク５２内における液封を回避でき、安全性を確保することができる。これにより、冷媒回路１内の循環冷媒量を適切に維持することが可能となる。

また、制御装置は、当該冷媒保持動作における電動膨張弁５６の開度を、冷媒回収動作における開度よりも小さくすることにより、冷媒保持動作において、冷媒量調整タンク５２内に冷媒回路１内の冷媒が過剰に回収されることにより、冷媒回路１内の冷媒不足が生じてしまう不都合を効果的に解消することが可能となる。

そして、制御装置は、ユニット出口側圧力センサ６６の検出圧力が上記回収保護値（この場合８ＭＰａ程）より低い所定の放出閾値（本実施例では、７ＭＰａ程）を下回った場合、又は、当該ユニット出口側圧力センサ６６の検出圧力が先の回収保護値以下となり、且つ、上記ガスクーラ用送風機２４の回転数が最大値よりも低い所定の規定値以下となっているか否かを判断する。なお、当該所定の規定値とは、本実施例では、一例として最大値の３／８程度、即ち、最高値８００ｒｐｍとした場合、３００ｒｐｍ程度とする。また、ガスクーラ用送風機２４の回転数が所定の規定値以下となってから所定時間経過することを条件としても良い。

これにより、制御装置は、ユニット出口側圧力センサ６６の検出圧力が放出閾値である７ＭＰａを下回った場合、若しくは、検出圧力が回収保護値である８ＭＰａ以下となり、且つ、上記ガスクーラ用送風機２４の回転数が所定の規定値、この場合３００ｒｐｍ以下となっている場合には、冷媒回路１内の冷媒が不足してきたものと判断し、冷媒放出動作を実行する。

この冷媒放出動作では、制御装置は、電動膨張弁（第１の開閉手段）５６及び電磁弁（第２の開閉手段）５９を閉じ、電磁弁（第３の開閉手段）６３を開放する。これにより、冷媒量調整タンク５２のタンク本体５３内に溜まった液冷媒は、当該タンク本体５３の下部に接続された放出配管６１を通過して流出し、電磁弁６３が開放されている第３の連通回路６２を介して冷媒回路１に放出する。そのため、冷媒量調整タンク５２の上部からガス冷媒が混入した状態で冷媒回路１に放出する場合と異なり、迅速に冷媒量調整タンク５２のタンク本体５３内の冷媒を冷媒回路１に放出できる。これにより、冷凍装置を高い効率にて運転することが可能となる。

尚、冷凍サイクル装置Ｒのインタークーラ２４の出口側の冷媒回路１の中間圧領域、本実施例では、当該インタークーラ２４の出口側に接続される上記第２又は第３の連通回路５８、５２と、冷媒回路１の低圧側、本実施例では、冷媒導入管２２とを連通するバイパス回路７１が設けられている。そして、このバイパス回路７１には、圧縮機１１の起動時に開放して始動性を改善するための電磁弁７２が介設されている。

次に、図２、図３を参照しながら前記冷媒量調整タンク５２の詳細構造について詳述する。図２は図１に模式的に示した冷媒量調整タンク５２の具体的な構造を示す縦断断面図であり、図３は図２の冷媒量調整タンク５２上部の拡大図を示している。前述した如く冷媒量調整タンク５２のタンク本体５３の上壁５３Ａには回収配管（流入配管）５４と流出配管５７が取り付けられているが、これら回収配管５４と流出配管５７は二重管を構成している。

この場合、流出配管５７が二重管の外管となり、回収配管５４が二重管の内管となる。流出配管５７は、上下接続管７３、７４と、これらの間に位置するＴ字管７６と、横接続管７７とから成る。Ｔ字管７６はＴの字の腕の部分の両端開口７６Ａ、７６Ｂを上下方向とし、Ｔの字の足の部分の開口７６Ｃを側方とした状態で使用され、開口７６Ａに上接続管７３の下端部が差し込まれて溶接固定され、開口７６Ｂに下接続管７４の上端部が差し込まれて溶接固定されている。また、開口７６Ｃには横接続管７７が差し込まれて溶接固定されている。

また、回収配管５４は上接続管７３の上端部から流出配管５７内に間隔を存して挿入され、Ｔ字管７６、下接続管７４内を通過してその下端は下接続管７４の下端よりも下方に位置している。その状態で回収配管５４の上端部は上接続管７３上端部より上方に延在しており、上接続管７３の上端部は絞られてその内面が回収配管５４の外面に密着され、溶接固定されて封止されている。これにより、回収配管５４は流出配管５７内に間隔を存して保持され、二重管が構成されている。

このようにして二重管とされた回収配管５４と流出配管５７は、タンク本体５３の上壁５３Ａに一つ穿設された取付孔７８に差し込まれ、流出配管５７の下接続管７４とタンク本体５３とが溶接されて固定される。これにより、冷媒量調整タンク５２が完成する。

この状態で流出配管５７の下接続管７４の下端はタンク本体５３の上壁５３Ａに形成された取付孔７８の下縁と面一とされ、タンク本体５３内に開放して連通すると共に、回収配管５４はタンク本体５３の取付孔７８の下縁よりも所定寸法下方のタンク本体５３内に延在し、タンク本体５３内に開放して連通する。尚、回収配管５４の下端もタンク本体５３の取付孔７８の下縁と面一でも良く、当該取付孔７８下縁より上に位置しなければ良い。

そして、回収配管５４が第１の連通回路５１に接続され、横接続管７７が第２の連通回路５８に接続され、放出配管６１が第３の連通回路６２に接続されることになる。そして、前述した冷媒回収動作において、液状態、又は、液／ガス混合状態、若しくは、ガス状態の冷媒が二重管の内管である回収配管５４内（二重管の内管の内側）を通過し、その下端開口から冷媒量調整タンク５２のタンク本体５３内に流入する（図３中実線矢印）。

一方、タンク本体５２内上部にあるガス冷媒は、二重管の外管である流出配管５７の下接続管７４の下端開口から下接続管７４と回収配管５４の間（二重管の内管の外側で外管の内側）に流入し、回収配管５４と下接続管７４及びＴ字管７６との間を通過して横接続管７７内に入り（上接続管７３は封止されているため）、第２の連通回路５８に流出していくことになる（図３中破線矢印）。

このように、冷媒量調整タンク５２の回収配管（流入配管）５４と流出配管５７とで二重管を構成し、この二重管をタンク本体５３の上壁５３Ａに構成された取付孔７８に溶接固定したことにより、タンク本体５３の上壁６３Ａに取付孔を複数形成する必要が無くなり、強度の低下を防止することが可能となる。これにより、タンク本体５３の薄肉化を図ることができるようになると共に、容量拡大の必要も無くなる。これは特に二酸化炭素を冷媒として使用する冷凍サイクル装置Ｒでは有効なものとなる。また、部品点数も減ることにより、部品の共通化も容易となる。

また、流出配管５７を上下接続管７３、７４とＴ字管７６にて構成し、回収配管５４を流出配管５７内に間隔を存して挿入配置することで二重管を構成しているので、二重管の構成も簡素化される。

更に、流出配管５７の下接続管７４の下端部を取付孔７８に取り付け、回収配管５４の下端を取付孔７８と面一、若しくは、取付孔７８よりタンク本体５３内側に位置させたことにより、回収配管５４から流出配管５７の下接続管７４内に直接冷媒が流入する不都合も防止することができる。

尚、上記実施例では冷凍サイクル装置Ｒにおける冷媒量調整タンク５２に本発明を適用したが、それに限らず、冷媒回路１の低圧側（コンプレッサ１１の吸込側）に接続されて気液（冷媒）の分離を行うレシーバータンク等に本発明を適用しても有効である。

その場合、図３の配管５４が冷媒回路１の蒸発器３３の出口側に接続され、配管５７がコンプレッサ１１の冷媒導入管２２に接続されることになる。

Ｒ 冷凍サイクル装置
１ 冷媒回路
３ 冷凍機
３ ショーケース
８、９ 冷媒配管
１１ コンプレッサ
２４ インタークーラ
２８ ガスクーラ
３１ ガスクーラ用送風機
３３ 蒸発器
５１ 第１の連通回路
５２ 冷媒量調整タンク
５３ タンク本体
５４ 回収配管（流入配管）
５７ 流出配管
５８ 第２の連通回路
６１ 放出配管
６２ 第３の連通回路
７３、７４ 上下接続管
７６ Ｔ字管
７８ 取付孔

Claims (5)

1. 所定容量を有するタンク本体と、該タンク本体に流入する冷媒が通過する流入配管と、前記タンク本体から流出する冷媒が通過する流出配管とを備え、冷凍サイクル装置で使用されるタンクであって、
   前記流入配管と前記流出配管とで二重管を構成し、該二重管を前記タンク本体の上壁に構成された取付孔に溶接固定したことを特徴とする冷凍サイクル装置用タンク。
2. 前記流出配管の少なくとも一部をＴ字管にて構成し、前記流入配管を前記流出配管内に間隔を存して挿入配置することで前記二重管を構成したことを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル装置用タンク。
3. 前記流出配管の端部を前記取付孔に取り付け、前記流入配管の端部は前記取付孔と面一、若しくは、該取付孔より前記タンク本体内側に位置させたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の冷凍サイクル装置用タンク。
4. 請求項１乃至請求項３のうちの何れかの冷凍サイクル装置用タンクを備えたことを特徴とする冷凍サイクル装置。
5. 二酸化炭素を前記冷媒として使用することを特徴とする請求項４に記載の冷凍サイクル装置。

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