JP2013200050A - Accumulator and air-conditioning apparatus using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アキュムレータとこのアキュムレータを用いた空調装置に係り、詳しくはヒートポンプ方式の空調装置に使用するアキュムレータの構造に関する。 The present invention relates to an accumulator and an air conditioner using the accumulator, and more particularly to a structure of an accumulator used in a heat pump type air conditioner.
空調装置は、冷媒を循環させる循環路に圧縮機、室外熱交換器、膨脹弁、室内熱交換器を備えて構成されており、当該循環路内を冷媒が相変化しながら環流して室内の空調を行なう。このような空調装置は、例えば、圧縮機から吐出した高温高圧の冷媒を室外熱交換器、膨脹弁の順番に通過させて、低温となった冷媒を室内熱交換器に導入し、室内に導入する空気と熱交換して室内を冷房可能としている。 The air conditioner is configured to include a compressor, an outdoor heat exchanger, an expansion valve, and an indoor heat exchanger in a circulation path that circulates the refrigerant. Perform air conditioning. Such an air conditioner, for example, allows high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor to pass through the outdoor heat exchanger and the expansion valve in this order, introduces the low-temperature refrigerant into the indoor heat exchanger, and introduces it into the room. The room can be cooled by exchanging heat with the air.
更に、特許文献1に示すように、空調装置の循環路に、圧縮機の上流側に近接してアキュムレータが配置されているものがある。アキュムレータは、気液状態の冷媒を気液分離して、液体の冷媒を貯留する機能を有しており、圧縮機への液体の冷媒の流入を抑制して、圧縮機における圧縮効率を増加させて空調能力を向上させることができる。
Furthermore, as shown in
ところで、近年では、冷房及び暖房が可能なヒートポンプ式の空調装置が開発されている。
このようなヒートポンプ式の空調装置では、上記のように室内を冷房可能であるとともに、圧縮機から吐出した高温高圧の冷媒を室内熱交換器に導入して室内を暖房可能としている。当該ヒートポンプ式の空調装置は、暖房時において、室内熱交換器を通過した冷媒を膨脹弁、室外熱交換器の順番に通過させ、常温常圧となった冷媒を圧縮機に環流させるように循環路を切換可能な構成となっている。
By the way, in recent years, a heat pump type air conditioner capable of cooling and heating has been developed.
In such a heat pump type air conditioner, the room can be cooled as described above, and the room can be heated by introducing high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor into the indoor heat exchanger. The heat pump air conditioner circulates so that the refrigerant that has passed through the indoor heat exchanger passes in the order of the expansion valve and the outdoor heat exchanger during heating, and the refrigerant that has reached normal temperature and normal pressure is circulated to the compressor. The path can be switched.
更に、上記のようなヒートポンプ式の空調装置において、圧縮機の上流側にアキュムレータを配置するとともに、室外熱交換器の下流側に近接して液体状態の冷媒を貯留するレシーバを備えたものがある。レシーバは、冷房運転時に室外熱交換器で冷却して気液状態となった冷媒のうち液体の冷媒を下流の膨脹弁に流入しないようにして冷房運転時における更なる効率化を図ることができる。 Furthermore, some heat pump type air conditioners as described above are provided with a receiver that stores an accumulator on the upstream side of the compressor and stores the refrigerant in the liquid state in the vicinity of the downstream side of the outdoor heat exchanger. . The receiver can further improve the efficiency during the cooling operation by preventing the liquid refrigerant from flowing into the downstream expansion valve from among the refrigerant that has been cooled by the outdoor heat exchanger during the cooling operation and is in the gas-liquid state. .
上記のようにアキュムレータとレシーバの両方を備えたヒートポンプ式の空調装置では、室外熱交換器と圧縮機との間にレシーバとアキュムレータの両方が介装されており、冷房運転時においてレシーバによって液体の冷媒が貯留されるにも拘わらず、更にアキュムレータを冷媒が通過することとなる。
アキュムレータは、気液を分離させるため、一般的に、内部の流体の流通経路が複雑化しており、よって冷媒の通過時に圧損を発生させてしまう。したがって、冷房運転時において冷房能力が低下する虞がある。
As described above, in a heat pump type air conditioner equipped with both an accumulator and a receiver, both the receiver and the accumulator are interposed between the outdoor heat exchanger and the compressor. Even though the refrigerant is stored, the refrigerant further passes through the accumulator.
Since the accumulator separates the gas and liquid, generally, the flow path of the internal fluid is complicated, and thus pressure loss occurs when the refrigerant passes. Therefore, there is a possibility that the cooling capacity is lowered during the cooling operation.
また、空調装置の冷媒の循環路には、一般的に、圧縮機の潤滑を行うために若干量の潤滑油が封入されている。しかしながら、アキュムレータは液体の冷媒を貯留するとともにこの潤滑油をも貯留してしまう。よって、圧縮機への潤滑油の供給量が低下して、圧縮機の潤滑不良を招く虞がある。 In addition, a small amount of lubricating oil is generally enclosed in the refrigerant circulation path of the air conditioner in order to lubricate the compressor. However, the accumulator stores the liquid refrigerant and also stores the lubricating oil. Therefore, there is a possibility that the amount of lubricating oil supplied to the compressor is reduced, resulting in poor lubrication of the compressor.
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、冷媒を気液分離して液体状の冷媒を貯留することと、圧損を抑えた冷媒の通過が可能であるとともに、内部に貯留された潤滑油を排出可能なアキュムレータ、及びこのアキュムレータを用いた空調装置を提供することにある。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and the object of the present invention is to store a liquid refrigerant by gas-liquid separation of the refrigerant and to allow passage of the refrigerant with reduced pressure loss. Another object of the present invention is to provide an accumulator capable of discharging the lubricating oil stored therein, and an air conditioner using the accumulator.
上記目的を達成するため、請求項1のアキュムレータは、潤滑油を混合した冷媒を循環させる循環路を有する空調装置に備えられ、前記循環路に設けられた圧縮機の上流側に配置されるとともに、本体内部に気液分離手段と液体を貯留する液溜め部とを有するアキュムレータであって、潤滑油を混合した前記冷媒が流入する第1の流入口及び第2の流入口と、前記冷媒が排出される排出口とを有し、前記第1の流入口から流入した前記冷媒は前記気液分離手段により気体と液体とに分離され、液体状の前記冷媒及び前記潤滑油が前記液溜め部に貯留する一方、気体状の前記冷媒が排出口から排出され、前記第2の流入口から流入した前記冷媒は、前記気液分離手段を介さずに前記排出口に排出されるとともに、前記液溜め部から潤滑油を前記排出口に導く潤滑油抜け穴を備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, an accumulator according to
請求項2のアキュムレータは、請求項1において、前記第2の流入口から冷媒を前記排出口に導く導入路が、前記液溜め部の下方に備えられ、前記潤滑油抜け穴は、前記液溜め部の下部から前記導入路に向けて下方に延びるように形成されていることを特徴とする。
請求項3のアキュムレータは、請求項1または2において、前記空調装置は、暖房運転、冷房運転及び除湿運転が可能なヒートポンプ方式の空調装置であり、前記暖房運転時には、前記第1の流入口へ冷媒が導入され、前記冷房運転時には、前記第2の流入口へ冷媒が導入され、前記除湿運転時には、冷媒の一部が前記第1の流入口へ導入されるとともに、残りの冷媒が前記第2の流入口へ導入されることを特徴とする。
An accumulator according to a second aspect is the accumulator according to the first aspect, wherein an introduction path that guides the refrigerant from the second inflow port to the discharge port is provided below the liquid reservoir, and the lubricating oil drain hole is formed in the liquid reservoir It is formed so as to extend downward from the lower part toward the introduction path.
An accumulator according to a third aspect is the heat pump type air conditioner according to the first or second aspect, wherein the air conditioner is a heat pump type air conditioner capable of heating operation, cooling operation and dehumidifying operation, and to the first inflow port during the heating operation. During the cooling operation, the refrigerant is introduced into the second inlet, and during the dehumidifying operation, a part of the refrigerant is introduced into the first inlet, and the remaining refrigerant is added to the first inlet. It is introduced into two inlets.
請求項4の空調装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、室内に設けられ暖房運転時に該圧縮機で昇圧された冷媒を凝縮させて放熱を行う放熱器と、前記暖房運転時には前記放熱器にて放熱し且つ減圧膨張された冷媒への吸熱を行う一方、前記冷房運転時には前記圧縮機で昇圧された冷媒から放熱を行う室外熱交換器と、室内に設けられ前記冷房運転時に前記放熱器または前記室外熱交換器にて放熱しかつ減圧膨張された冷媒への吸熱を行う吸熱器と、前記室外熱交換器により放熱された冷媒のうち液体状の冷媒を貯留可能なレシーバと、請求項1〜3のいずれかに記載のアキュムレータと、を介装し、潤滑油を混合した冷媒を循環させる循環路を備えたことを特徴とする。
The air conditioner according to claim 4 includes a compressor that compresses the refrigerant, a radiator that is provided indoors and that dissipates heat by condensing the refrigerant pressurized by the compressor during heating operation, and the radiator during the heating operation. An outdoor heat exchanger that radiates heat from the refrigerant whose pressure is increased by the compressor during the cooling operation, and the radiator or the heat exchanger that is provided indoors during the cooling operation. The heat absorber which absorbs heat to the refrigerant radiated by the outdoor heat exchanger and decompressed and expanded, the receiver capable of storing liquid refrigerant among the refrigerant radiated by the outdoor heat exchanger, and And an accumulator according to any of
請求項5の空調装置は、請求項4において、前記吸熱器と前記圧縮機との間の前記循環路に接続され、前記アキュムレータをバイパスするバイパス路と、前記バイパス路に介装された開閉弁と、を備えたことを特徴とする。 The air conditioner according to claim 5 is the air conditioner according to claim 4, wherein the air conditioner is connected to the circulation path between the heat absorber and the compressor and bypasses the accumulator, and the on-off valve is interposed in the bypass path. And.
本発明の請求項1のアキュムレータによれば、第1の流入口から流入した冷媒は気液分離し、気体状の冷媒は排出口から排出され、液体状の冷媒は液溜め部に貯留される。一方、第2の流入口から流入した冷媒は、気液分離手段を介さずに排出口から排出されるので、冷媒の通過時におけるアキュムレータ内での圧損を低減させることができる。
According to the accumulator of
これにより、アキュムレータに、第1の流入口に冷媒を流入させることで冷媒を気液分離して液体状の冷媒を貯留することが可能であるとともに、第2の流入口に冷媒を流入させることで圧損を抑えた冷媒の通過が可能となる。 Thereby, it is possible to store the liquid refrigerant by gas-liquid separation of the refrigerant by allowing the refrigerant to flow into the first inlet, and to allow the refrigerant to flow into the second inlet. This makes it possible to pass the refrigerant with reduced pressure loss.
そして、液溜め部に液体状の冷媒とともに貯留された潤滑油は、潤滑油抜け穴から排出口に導かれるので、アキュムレータの下流に配置された圧縮機へ潤滑油を供給することができ、圧縮機の潤滑油不足を回避することができる。 The lubricating oil stored together with the liquid refrigerant in the liquid reservoir is guided to the discharge port from the lubricating oil hole, so that the lubricating oil can be supplied to the compressor disposed downstream of the accumulator. The lack of lubricating oil can be avoided.
本発明の請求項2のアキュムレータによれば、液溜め部に貯留された潤滑油が、重力によって潤滑油抜け穴を通過して排出口に排出されるので、液溜め部から排出口への潤滑油の排出を促進させることができる。
本発明の請求項3のアキュムレータによれば、空調装置の暖房運転時には、第1の流入口に冷媒が導入されることで、気液分離手段によって分離し液体の冷媒を貯留可能となる。一方、空調装置の冷房運転時には、第2の流入口へ冷媒が導入されることで、圧損を抑えた冷媒の通過が可能となる。また、空調装置の除湿運転時には、冷媒の一部が第1の流入口へ導入され、気液分離手段によって分離し液体の冷媒が貯留されるとともに、残りの冷媒が第2の流入口へ導入されるので、液体の冷媒の圧縮機への流入を抑制しつつ、圧損を抑えた冷媒の通過が可能となる。
According to the accumulator of the second aspect of the present invention, the lubricating oil stored in the liquid reservoir passes through the lubricating oil escape hole by gravity and is discharged to the discharge port. Therefore, the lubricating oil from the liquid reservoir to the discharge port Can be promoted.
According to the accumulator of
そして、空調装置の各運転時において、液溜め部に貯留されている潤滑油を排出口から圧縮機へ排出することができ、圧縮機の潤滑不足を防止することができる。
本発明の請求項4の空調装置によれば、暖房運転時にはアキュムレータの第1の流入口に冷媒が流入するので、冷媒が気液分離手段により気液分離して液体状の冷媒を貯留して、圧縮機への液体状の冷媒の流入を抑制することができる。
Then, during each operation of the air conditioner, the lubricating oil stored in the liquid reservoir can be discharged from the discharge port to the compressor, and insufficient lubrication of the compressor can be prevented.
According to the air conditioner of claim 4 of the present invention, since the refrigerant flows into the first inlet of the accumulator during the heating operation, the refrigerant is gas-liquid separated by the gas-liquid separation means to store the liquid refrigerant. Inflow of liquid refrigerant to the compressor can be suppressed.
また、冷房運転時にはアキュムレータの第2の流入口に冷媒が流入するので、気液分離手段を介さずに排出口から排出され、冷媒の通過時におけるアキュムレータ内での圧損を低減することができる。また、除湿運転時にも一部の冷媒が第2の流入口に流入するので、気液分離手段を介さずに排出口から排出され、アキュムレータ内での圧損を低減することができる。したがって、冷房運転及び除湿運転時においてその空調能力を向上させることができる。
なお、冷房運転時では、レシーバにより液体状の冷媒が貯留されるので、アキュムレータにおける液体状の冷媒の貯留量は少ないものの、暖房運転から冷房運転に切換えた時点では、アキュムレータに液体状の冷媒が多量に貯留されている場合がある。ここで、アキュムレータには液溜め部から潤滑油を排出口に導く潤滑油抜け穴が設けられているので、冷房運転開始時でも液体状の冷媒とともに液溜め部に貯留されている潤滑油を排出口に排出し、アキュムレータの下流に配置された圧縮機の潤滑油不足を回避することができる。
Further, since the refrigerant flows into the second inflow port of the accumulator during the cooling operation, the refrigerant is discharged from the discharge port without passing through the gas-liquid separation means, and the pressure loss in the accumulator when the refrigerant passes can be reduced. In addition, since a part of the refrigerant flows into the second inlet during the dehumidifying operation, the refrigerant is discharged from the outlet without passing through the gas-liquid separating means, and the pressure loss in the accumulator can be reduced. Therefore, the air conditioning capability can be improved during the cooling operation and the dehumidifying operation.
During the cooling operation, the liquid refrigerant is stored by the receiver, so the amount of liquid refrigerant stored in the accumulator is small, but when the operation is switched from the heating operation to the cooling operation, the liquid refrigerant is stored in the accumulator. May be stored in large quantities. Here, since the accumulator is provided with a lubricating oil drain hole that guides the lubricating oil from the liquid reservoir to the outlet, the lubricating oil stored in the reservoir together with the liquid refrigerant can be discharged to the outlet even when the cooling operation is started. It is possible to avoid a shortage of lubricating oil in the compressor disposed downstream of the accumulator.
本発明の請求項5の空調装置によれば、開閉弁を開制御することで、吸熱器と圧縮機との間でアキュムレータをバイパスさせるので、冷媒通過時での圧損を更に低下させることができる。例えば、冷房運転開始直後に所定時間閉作動させることで、アキュムレータに貯留している潤滑油を充分に排出させた上で、所定時間以降は開作動させることで、冷媒がアキュムレータをバイパスして圧損を低下させ冷房能力を向上させることができる。 According to the air conditioner of claim 5 of the present invention, by controlling the opening of the on-off valve, the accumulator is bypassed between the heat absorber and the compressor, so that the pressure loss when the refrigerant passes can be further reduced. . For example, when the cooling operation is closed for a predetermined time immediately after the start of the cooling operation, the lubricating oil stored in the accumulator is sufficiently discharged, and then the opening operation is performed after the predetermined time, so that the refrigerant bypasses the accumulator and causes pressure loss. Can be reduced and the cooling capacity can be improved.
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る空調装置1の構成図である。
本願発明の一実施形態に係る空調装置1は、冷媒の圧縮・膨脹により冷房運転、暖房運転及び除湿運転を可能なヒートポンプ方式の空調装置である。
空調装置1は、例えば電気自動車やハイブリッド車に搭載され、冷房運転、暖房運転及び除湿運転の全てを、車載バッテリから供給される電力によって駆動される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a configuration diagram of an
The
The
図1に示すように、本実施形態の空調装置1は、冷媒を流通可能な循環路2に、圧縮機10、室内凝縮器12(放熱器)、暖房用膨張弁14、車室外熱交換器16、冷房用膨張弁18及び室内蒸発器20(吸熱器)を順番に介装して構成された冷凍回路3を有している。
圧縮機10は、電動であり、冷媒を圧縮し昇圧する機能を有する。室内凝縮器12は、車両のHVACユニット40の通気ダクト42内に設けられた室内熱交換器の一つであり、昇温した冷媒の熱を通気ダクト42内に放熱する機能を有する。暖房用膨張弁14は、冷媒を減圧膨張する機能を有し、暖房運転時に冷媒を減圧膨張する。車室外熱交換器は、冷媒と外気との間で熱交換を行うものであり、冷房運転時には放熱器として暖房時には吸熱器として機能する。冷房用膨張弁18は、冷媒を減圧膨張する機能を有し、冷房運転及び除湿運転時に冷媒を減圧膨張する。室内蒸発器20は、通気ダクト42内に設けられた室内熱交換器の一つであり、室内凝縮器12の上流側に配置され、低温の冷媒によって通気ダクト42内の熱を吸熱する機能を有する。
As shown in FIG. 1, an
The
循環路2には、更に、暖房用膨張弁14をバイパスするバイパス路4、暖房用膨張弁14及び車室外熱交換器16をバイパスするバイパス路6、冷房用膨張弁18及び室内蒸発器20をバイパスするバイパス路8が設けられており、バイパス路4には電磁式の開閉弁22が、バイパス路6には電磁式の開閉弁24が、バイパス路8には電磁式の開閉弁26が、バイパス路8の分岐部とバイパス路6との合流部との間の循環路2には、電磁式の開閉弁28が夫々介装されている。
The
また、室外熱交換器16の下流側には、室外熱交換器16と一体的にレシーバ30が配置されている。レシーバ30は、室外熱交換器16を通過後の冷媒のうち、液体状態の冷媒を貯留し、下流側への液体状の冷媒の流通を抑制する機能を有する。
更に、バイパス路8と循環路2との合流部には、液体状態の冷媒を貯留するアキュムレータ32が介装されている。
また、同図に示すように、HVACユニット40の通気ダクト42には、内気や外気を通気ダクト42に送給するための通気ファン46と、通気ファン46により送給された内気や外気の室内凝縮器12への流通度合いを調節するエアミックスダンパ47が設けられている。
Further, a
Furthermore, an
Further, as shown in the figure, a
そして、図示しないCPUやメモリからなる電子コントロールユニット(ECU)が設けられており、当該ECUの入力側には、圧縮機10、通気ファン46等の起動操作を行う空調起動スイッチ(図示せず)や冷房、暖房、除湿暖房の切換操作を行う空調モード切換スイッチ(図示せず)等の各種スイッチ類が接続され、出力側には上記圧縮機10、開閉弁22、24、26、28、通気ファン46、エアミックスダンパ47等の各種デバイス類が接続されている。
An electronic control unit (ECU) including a CPU and a memory (not shown) is provided, and an air conditioning start switch (not shown) for starting the
図2は、本発明の一実施形態に係るアキュムレータ32の内部構造を示す断面図である。
アキュムレータ32は、内部に液体状の冷媒を貯留可能な液溜め空間50(液溜め部)を有するアキュムレータ本体52に、第1の流入口54、第2の流入口56及び排出口58が設けられて構成されている。第1の流入口54はバイパス路8に接続され、第2の流入口56は室内蒸発器20の下流側の循環路2に接続されている。また、排出口は圧縮機10の上流側の循環路2に接続されている。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the internal structure of the
In the
第1の流入口54は、アキュムレータ本体52の上部に設けられており、アキュムレータ本体52の上方から内部の液溜め空間50の上部まで延びる流入管60が接続されている。
第2の流入口56及び排出口58は、アキュムレータ本体52の液溜め空間50の下方で横方向に向かい合うように配置され、比較的短く大径の連通路62によって接続されている。
アキュムレータ本体52の液溜め空間50内には、鉛直方向に延びる排出管64が設けられている。排出管64の上端は、液溜め空間50の底面より上方に突出し、流入管60の下端から下方に離間した位置で開口している。排出管64の下端は、連通路62に接続されている。
The
The
In the
アキュムレータ本体52の液溜め空間50内には、更に、流入管60の下端と排出管64の上端との間に、夫々上下方向に隙間をおいて仕切り68(気液分離手段)が設けられている。仕切り68は例えば薄板で略水平方向に延びる円板状に形成されており、仕切り68の外側で液溜め空間50の上部と下部とが連通する構造となっている。
更に、液溜め空間50の下部から連通路62に向けて、下方に延びる小径のオイル排出路70が形成されている。オイル排出路70の連通路62への出口は、排出管64と連通路62との接続部と排出口58との間に開口するように配置されている。
In the
Furthermore, a small-diameter
以上の構成のアキュムレータ32では、第1の流入口54に気液状態の冷媒を流入させた場合、液体状の冷媒は仕切り68を伝ってその外周端部から下方に落下して液溜め空間50内に貯留され、気体状の冷媒は仕切り68の下部の液溜め空間50内で迂回して排出管64の上端部と仕切り68との間の隙間を通り、排出管64、連通路62を介して排出口58に排出される。よって、アキュムレータ32は、第1の流入口54から流入した冷媒を気液分離して、液体状態の冷媒を液溜め空間50内に貯留可能であり、気体状態の冷媒を排出口58から排出可能である。また、第2の流入口56に冷媒を流入させると、気体または液体の状態に拘わらず、連通路62を介して排出口58から排出される。液溜め空間50に貯留された液体状の冷媒は、気化して気体状になれば排出管64から連通路62を介して排出口58に排出可能である。
In the
ところで、空調装置1の循環路2内には、冷媒とともに少量の潤滑油が封入されている。この潤滑油は、冷媒とともに圧縮機10を通過する際に圧縮機10を潤滑する。
このように循環路2内には、冷媒とともに少量の潤滑油が封入されているので、アキュムレータ32の液溜め空間50に液体状の冷媒が貯留されると潤滑油も液溜め空間50に貯留される。
アキュムレータ32には、液溜め空間50の下部から連通路62に向けて、下方に延びる小径のオイル排出路70が形成されているので、液溜め空間50内から潤滑油がオイル排出路70、連通路62を介して排出口58に排出される。
Incidentally, a small amount of lubricating oil is enclosed in the
Thus, since a small amount of lubricating oil is enclosed in the
The
次に、上記構成の空調装置1において、冷房、暖房及び除湿の各運転時における作動状態を説明する。
図3は、冷房運転時における冷媒の流通を示す説明図である。図4は、暖房運転時における冷媒の流通を示す説明図である。図5は、除湿運転時における冷媒の流通を示す説明図である。図3〜5において、図中太線で記載された矢印が冷媒の流通経路を示す。
Next, in the
FIG. 3 is an explanatory view showing the circulation of the refrigerant during the cooling operation. FIG. 4 is an explanatory view showing the circulation of the refrigerant during the heating operation. FIG. 5 is an explanatory view showing the circulation of the refrigerant during the dehumidifying operation. 3-5, the arrow described with the thick line in the figure shows the distribution route of the refrigerant.
冷房運転時では、開閉弁22及び開閉弁28を開弁し、開閉弁24及び開閉弁26を閉弁する。更に、通気ファン46を作動し、図3に示すように、室内蒸発器20を通過した内気あるいは外気が室内凝縮器12を通過しないようにエアミックスダンパ47を作動させるとともに、圧縮機10を作動させる。
したがって、冷房運転時に冷媒は、圧縮機10、室内凝縮器12、バイパス路4、室外熱交換器16、レシーバ30、冷房用膨張弁18、室内蒸発器20、アキュムレータ32の順番に通過し、圧縮機10に環流する。これにより、室内蒸発器20で低温の冷媒と熱交換をして、通気ダクト42を通過する内気や外気が冷却される。なお、室内凝縮器12には、内気や外気が通過しないので、通気ダクト42を通過する内気や外気は殆ど室内凝縮器12で加熱されない。
During the cooling operation, the on-off
Therefore, during the cooling operation, the refrigerant passes through the
暖房運転時では、開閉弁26を開弁し、開閉弁22、開閉弁24及び開閉弁28を閉弁する。更に、通気ファン46を作動し、図4に示すように、室内蒸発器20を通過した内気や外気が室内凝縮器12を通過するようにエアミックスダンパ47を作動させるとともに、圧縮機10を作動させる。
したがって、暖房運転時に冷媒は、圧縮機10、室内凝縮器12、暖房用膨張弁14、室外熱交換器16、レシーバ30、バイパス路8、アキュムレータ32の順番に通過し、圧縮機10に環流する。これにより、室内凝縮器12で高温の冷媒と熱交換をして、通気ダクト42を通過する内気や外気が加熱される。
During the heating operation, the on-off
Therefore, during the heating operation, the refrigerant passes in the order of the
除湿運転時では、開閉弁24及び開閉弁26を開弁し、開閉弁22及び開閉弁28を閉弁する。更に、通気ファン46を作動し、図5に示すように、室内蒸発器20を通過した内気や外気が室内凝縮器12を通過するようにエアミックスダンパ47を作動させるとともに、圧縮機10を作動させる。
これにより、除湿運転時に冷媒は、圧縮機10、室内凝縮器12を通過した後、一部が暖房用膨張弁14、室外熱交換器16、レシーバ30、バイパス路8、アキュムレータ32の順番に通過し、圧縮機10に環流する。残りの冷媒がバイパス路6、冷房用膨張弁18、室内蒸発器20、アキュムレータ32の順番に通過し、圧縮機10に環流する。これにより、室内蒸発器20で低温の冷媒と熱交換をして、通気ダクト42を通過する内気や外気が冷却される。室内蒸発器20は通気ダクト42を通過する内気や外気を冷却することで発生する凝縮水を捕捉する機能を有しており、室内蒸発器20を通過した内気や外気の水分量が低下する。そして、この低温かつ水分量の低下した内気や外気を室内凝縮器12で高温の冷媒と熱交換することで、常温に戻し、湿度を低下させることができる。
During the dehumidifying operation, the on-off
Thus, during the dehumidifying operation, the refrigerant passes through the
本実施形態では、液体状態の冷媒を貯留する機器として、循環路2にレシーバ30とアキュムレータ32を備えている。そして、冷房運転時では、レシーバ30により液体状態の冷媒を捕捉し、冷房用膨張弁18で室内蒸発器20出口の過熱度を制御する所謂レシーバサイクルを採用しており、暖房運転時では、アキュムレータ32により液体状態の冷媒を捕捉し、暖房用膨張弁14で室内凝縮器12出口の過冷却度を制御する所謂アキュムレータサイクルを採用している。これにより、冷房運転及び暖房用運転の両方で、空調能力(COP)を向上させることができる。
In this embodiment, a
更に、本実施形態では、バイパス路8がアキュムレータ32の第1の流入口54に接続されており、暖房運転時に冷媒を気液分離することができる。また、室内蒸発器20からの循環路2が第2の流入口56に接続されており、室内蒸発器20から排出された冷媒は連通路62を通過して圧縮機10に流入するので、アキュムレータ32通過時における圧損を低減することができる。冷房運転時には、上記のようにレシーバ30により液体状態の冷媒を捕捉するので、アキュムレータ32で気液分離を行う必要がなく、第2の流入口56に冷媒が流入したとしても圧縮機10へ液体状の冷媒が流入することが抑制される。
Further, in the present embodiment, the
また、アキュムレータ32の液溜め空間50に冷媒とともに潤滑油が貯留された場合、オイル排出路70を介して下方の連通路62に排出される。アキュムレータ32では、冷房運転、暖房運転及び除湿運転といった空調装置1の全ての運転時において、オイル排出路70の出口から排出口58までの連通路62を、循環路2を流通する全ての冷媒が通過するので、オイル排出路70から排出された潤滑油を循環路2を流通する冷媒の流れに伴ってスムーズに排出口58から排出することが可能となる。よって、空調装置1の全ての運転時において、アクチュエータ32から潤滑油を排出して圧縮機10へ流入させることができる。これにより、循環路2内の潤滑油の封入量を増加させることなく、圧縮機10の潤滑不良を防止することが可能となる。
特に、冷房運転時においては、冷媒が連通路62を通過することで圧損を低減しつつ、例え液溜め空間50内に液体状の冷媒と潤滑油が貯留していたとしても、オイル排出路70を介して排出口58から潤滑油を排出させることができる。
Further, when the lubricating oil is stored together with the refrigerant in the
In particular, during cooling operation, even if liquid refrigerant and lubricating oil are stored in the
図6は、本発明の第2の実施形態におけるアキュムレータ80の内部構造を示す断面図である。本アキュムレータ80は、空調装置1において1の実施形態のアキュムレータ32と同様に接続される。
図6に示すように、本実施形態のアキュムレータ80は、排出口58がアキュムレータ本体82の上部に配置され、第2の流入口から排出口58を連通する連通路62がL字状に屈曲している点が第1の実施形態のアキュムレータ32と異なる。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the internal structure of the
As shown in FIG. 6, in the
アキュムレータ80は、第1の実施形態と同様に、液溜め空間50に流入した潤滑油がオイル排出路70を介して連通路62に排出され、この潤滑油の排出位置から排出口58までの間の連通路62には、空調装置1の全ての運転時において冷媒が流通するので、全ての運転時において潤滑油をアキュムレータ80から排出して圧縮機10へ導入することができる。
本実施形態では、連通路62が後半部分で上方に伸びているので、第1の実施形態のアクチュエータ32より潤滑油が排出し難くなるが、上記のように全ての運転時において全ての冷媒が連通路を通過することから、冷媒の通過に伴って潤滑油を排出することが可能である。本アキュムレータ80は、その設置位置等による制約により、アキュムレータ80の上方で圧縮機10への循環路2を接続する場合に用いればよい。
In the
In the present embodiment, since the
図7は、第3の実施形態におけるアキュムレータ90の内部構造を示す断面図である。図8は、第4の実施形態におけるアキュムレータ100の内部構造を示す断面図である。
図7、図8に示すように、第3の実施形態のアキュムレータ90、及び第4の実施形態のアキュムレータ100では、第1の流入口54、第2の流入口56及び排出口58の全てがアキュムレータ本体92、102の上部に配置されている点が、第1の実施形態のアキュムレータ32と異なる。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the internal structure of the
As shown in FIGS. 7 and 8, in the
第3の実施形態のアキュムレータ90は、図7に示すように、第2の流入口56から排出口58への連通路62が、U字状に形成された配管94によって構成されている。
配管94は、アキュムレータ本体92の液溜め空間50内に配置され、その下部が液溜め空間50の下部まで延びている。この配管94の下部に、液溜め空間50から配管94内に向けて下方に延びる穴であるオイル排出路70が設けられている。また、配管94は、第2の流入口56とオイル排出路70との間、かつ仕切り68の下方で2つに分割されており、下側の配管94aの上端部は上方を向いて径方向外方に開いた漏斗状に形成されている。一方、上側の配管94bの下端は、漏斗状に開いた下側の配管94aの端部に隙間をおいて挿入されており、第2の流入口56から流入した冷媒は、上側の配管94bから下側の配管94aにスムーズに流入させ、排出口58から排出させることができる。液溜め空間50内の気体状の冷媒は、上側の配管94bの下端部と下側の配管94aの上端部との間の隙間から下側の配管94a内に流入可能である。
As shown in FIG. 7, the
The
第4の実施形態のアキュムレータ100は、図8に示すように、第1の流入口54と排出口58との間に、U字状に形成された配管104が設けられ、この配管104は、第1の流入口54の近傍で仕切り68を挟んで上下方向に間隔をおいて2つに分割している。
配管104は、液溜め空間50内に配置され、その下部が液溜め空間50の下部まで延びている。この配管104の下部に、液溜め空間50から配管104内に向けて下方に延びる穴であるオイル排出路70が設けられている。
As shown in FIG. 8, the
The
また、この配管104の下部、詳しくはオイル排出路70の下方の位置と第2の流入口56との間には配管106が接続されている。この配管106と配管104のオイル排出路70より下流側の部位とが、第2の流入口56と排出口58とを連通する連通路62を構成している。
Further, a
このような構成により、第3の実施形態のアキュムレータ90、及び第4の実施形態のアキュムレータ100のいずれも、第1の実施形態や第2の実施形態と同様に、液溜め空間50に流入した潤滑油がオイル排出路70を介して連通路62に排出され、この潤滑油の排出位置から排出口58までの間の連通路62には、空調装置1の全ての運転時において冷媒が通過するので、全ての運転時において潤滑油をアキュムレータ90、100から排出して圧縮機10へ導入することができる。
アキュムレータ90及びアキュムレータ100は、その上方で循環路2やバイパス路4を接続する場合に適している。
With such a configuration, both the
The
図9は、本発明の他の実施形態の空調装置110の概略構成図である。
上記実施形態の空調装置1において、図9に示すように、更に、室内蒸発器20と圧縮機10との間の循環路2に、アキュムレータ32をバイパスする比較的大径のバイパス路112を設けるとよい。バイパス路112には、開度を調整可能な電磁式の開閉弁114を介装する。
このような構成の空調装置110では、開閉弁114を開作動させることで、室内蒸発器20と圧縮機10との間でアキュムレータ32を通過する冷媒を減少させることができる。
FIG. 9 is a schematic configuration diagram of an
In the
In the
例えば、除湿運転時には開閉弁114を閉作動させるとよい。このように作動制御すれば、除湿運転時にはアキュムレータ32の第2の流入口56から排出口58への冷媒の流通量を確保することができ、潤滑油のアキュムレータ32からの確実な排出を可能とすることができる。
For example, the opening /
また、冷房運転時には、運転開始直後の所定時間のみ開閉弁114を閉作動し、所定時間以降は開作動させることが望ましい。上記のように冷房運転時では冷媒はアキュムレータ32に貯留され難いものの、冷房運転以前の他の運転(特に暖房運転)においてアキュムレータ32に潤滑油が多量に貯留されている場合がある。そこで、冷房運転開始直後の所定時間のみ閉作動することで、潤滑油をアキュムレータ32から排出させて、圧縮機10への潤滑油の供給不足を防止することができる。そして、所定時間経過後に開閉弁114を開作動させることで、アキュムレータ32を通過する冷媒を減少させて圧損の低下を図り、空調装置の運転効率を向上させることができる。
なお、本願発明は、以上の実施形態に限定するものではない。例えば、車両の空調装置以外の空調装置にも適用可能である。
Further, during the cooling operation, it is desirable that the on-off
In addition, this invention is not limited to the above embodiment. For example, the present invention can be applied to an air conditioner other than a vehicle air conditioner.
1、110 空調装置
2 循環路
10 圧縮機
12 室内凝縮器(放熱器)
14 暖房用膨張弁
16 車室外熱交換器
18 冷房用膨張弁
20 室内蒸発器(吸熱器)
30 レシーバ
32、80、90、100 アキュムレータ
50 液溜め空間(液溜め部)
54 第1の流入口
56 第2の流入口
58 排出口
62 連通路(導入路)
68 仕切り(気液分離手段)
70 オイル排出路(潤滑油抜け穴)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,110
14 Expansion valve for
30
54
68 Partition (gas-liquid separation means)
70 Oil discharge passage (lubricant oil hole)
Claims (5)
潤滑油を混合した前記冷媒が流入する第1の流入口及び第2の流入口と、前記冷媒が排出される排出口とを有し、
前記第1の流入口から流入した前記冷媒は前記気液分離手段により気体と液体とに分離され、液体状の前記冷媒及び前記潤滑油が前記液溜め部に貯留する一方、気体状の前記冷媒が排出口から排出され、前記第2の流入口から流入した前記冷媒は、前記気液分離手段を介さずに前記排出口に排出されるとともに、
前記液溜め部から潤滑油を前記排出口に導く潤滑油抜け穴を備えたことを特徴とするアキュムレータ。 A liquid that is provided in an air conditioner having a circulation path that circulates a refrigerant mixed with lubricating oil, is disposed on the upstream side of a compressor provided in the circulation path, and stores gas-liquid separation means and liquid inside the main body. An accumulator having a reservoir,
A first inlet and a second inlet into which the refrigerant mixed with lubricating oil flows, and an outlet through which the refrigerant is discharged;
The refrigerant flowing in from the first inlet is separated into gas and liquid by the gas-liquid separation means, and the liquid refrigerant and the lubricating oil are stored in the liquid reservoir, while the gaseous refrigerant Is discharged from the outlet, and the refrigerant flowing in from the second inlet is discharged to the outlet without going through the gas-liquid separation means,
An accumulator comprising a lubricating oil hole that guides lubricating oil from the liquid reservoir to the discharge port.
前記潤滑油抜け穴は、前記液溜め部の下部から前記導入路に向けて下方に延びるように形成されていることを特徴とする請求項1に記載のアキュムレータ。 An introduction path for guiding the refrigerant from the second inlet to the outlet is provided below the liquid reservoir;
2. The accumulator according to claim 1, wherein the lubricating oil hole is formed so as to extend downward from a lower portion of the liquid reservoir toward the introduction path.
前記暖房運転時には、前記第1の流入口へ冷媒が導入され、
前記冷房運転時には、前記第2の流入口へ冷媒が導入され、
前記除湿運転時には、冷媒の一部が前記第1の流入口へ導入されるとともに、残りの冷媒が前記第2の流入口へ導入されることを特徴とする請求項1または2に記載のアキュムレータ。 The air conditioner is a heat pump type air conditioner capable of heating operation, cooling operation and dehumidifying operation,
During the heating operation, a refrigerant is introduced into the first inlet,
During the cooling operation, a refrigerant is introduced into the second inlet,
3. The accumulator according to claim 1, wherein during the dehumidifying operation, a part of the refrigerant is introduced into the first inlet and the remaining refrigerant is introduced into the second inlet. .
前記バイパス路に介装された開閉弁と、を備えたことを特徴とする請求項4に記載の空調装置。 A bypass path connected to the circulation path between the heat absorber and the compressor to bypass the accumulator;
The air conditioner according to claim 4, further comprising an on-off valve interposed in the bypass path.
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