JP2015055381A - 冷凍装置 - Google Patents

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聡 河野
松岡 慎也
Shinya Matsuoka
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【課題】バイパス管を備え、騒音の発生を抑制した冷凍装置を提供する。【解決手段】空調システム100は、レシーバ135と、第2配管P2と、第1バイパス管BP1と、を備える。レシーバ135には、高圧冷媒が存在する。第2配管P2は、低圧冷媒が流れる配管である。第1バイパス管BP1は、レシーバ135と第2配管P2とをバイパスする。第1バイパス管BP1は、レシーバ側端部21と第2配管側端部22とを含む。レシーバ側端部21は、レシーバ135に接続される。第2配管側端部22は、第2配管P2に接続される。第2配管側端部22は、第2配管P2の第2湾曲部13b内部において冷媒が流れる主たる方向である第2方向Di2に沿って延びる。【選択図】図2

Description

本発明は、冷媒をバイパスするバイパス管を備える冷凍装置に関する。
従来、高圧部に存在する冷媒を低圧配管へバイパスするバイパス管を備えた冷凍装置がある。例えば特許文献1(特開2010−127531号公報)に開示される空調装置は、レシーバに存在するガス冷媒を圧縮機の吸入配管へパイパスするバイパス管を備えている。
しかし、特許文献1に示す空調装置では、バイパス先において冷媒が合流する時の衝撃に応じて、騒音を発生することが想定される。
そこで本発明の課題は、バイパス管を備えた冷凍装置において騒音の発生を抑制することである。
本発明の第1観点に係る冷凍装置は、高圧部と、低圧配管と、バイパス管と、を備える。高圧部には、高圧冷媒が存在する。低圧配管は、高圧冷媒よりも低圧の低圧冷媒が流れる配管である。バイパス管は、高圧部と低圧配管とをバイパスする。バイパス管は、第1端部と、第2端部と、を含む。第1端部は、高圧部に接続される。第2端部は、低圧配管に接続される。第2端部は、低圧配管内を流れる低圧冷媒が流れる方向に沿って延びる。
本発明の第1観点に係る冷凍装置では、低圧配管に接続されるバイパス管の第2端部は、低圧配管内を流れる低圧冷媒が流れる方向に沿って延びる。これにより、バイパス管によって高圧部に存在する冷媒を低圧配管にバイパスする場合に、低圧配管内を流れる低圧冷媒とバイパス管から流出する冷媒とが、合流地点において同一方向に沿って流れやすい。よって、合流する各冷媒が合流地点においてそれぞれ異なる方向に沿って流れる場合と比較して、冷媒が合流する際の衝撃が緩和される。したがって、騒音の発生が抑制される。
本発明の第2観点に係る冷凍装置は、第1観点に係る冷凍装置であって、低圧配管は、第1部と、第2部と、湾曲部と、を含む。第1部は、第1方向に向かって延びる。第2部は、第1部と連通する。第2部は、第1方向に交差する方向又は第1方向とは逆方向に沿って延びる。湾曲部は、第1部と第2部とを連結する。第2端部は、湾曲部に接続される。
本発明の第2観点に係る冷凍装置では、低圧配管に接続されるバイパス管の第2端部は、湾曲部に接続される。これにより、新たな部材等を用いることなく簡単な構成にして、低圧配管内を流れる低圧冷媒とバイパス管から流出する冷媒とが、合流地点において同一方向に沿って流れやすくなる。よって、低コストで騒音を抑制することが可能となる。
本発明の第3観点に係る冷凍装置は、第1観点又は第2観点に係る冷凍装置であって、圧縮機をさらに備える。圧縮機は、低圧冷媒を圧縮する。低圧配管は、圧縮機と接続されて圧縮機に低圧冷媒を流入させる吸入配管である。
本発明の第3観点に係る冷凍装置では、低圧配管は、圧縮機に低圧冷媒を流入させる吸入配管である。これにより、内部を流れる冷媒の流速が速い吸入配管へ冷媒をバイパスする場合でも、騒音を抑制することが可能となる。
本発明の第4観点に係る冷凍装置は、第1観点又は第2観点に係る冷凍装置であって、アキュームレータをさらに備える。アキュームレータは、低圧冷媒を気液分離する。低圧配管は、アキュームレータと接続されアキュームレータに低圧冷媒を流入させる入口配管である。
本発明の第4観点に係る冷凍装置では、低圧配管は、アキュームレータに低圧冷媒を流入させる入口配管である。これにより、内部を流れる冷媒の流速が速い入口配管へ冷媒をバイパスする場合でも、騒音を抑制することが可能となる。
本発明の第5観点に係る冷凍装置は、第1観点から第4観点のいずれかに係る冷凍装置であって、レシーバをさらに備える。レシーバは、高圧冷媒を貯留する。高圧部は、レシーバである。
本発明の第5観点に係る冷凍装置では、高圧部は、レシーバである。これにより、バイパス管を介してレシーバから低圧配管に冷媒をバイパスする場合においても、騒音を抑制することが可能となる。すなわち、バイパス管を介してレシーバから低圧配管に冷媒をバイパスする場合、バイパス管を流れる冷媒は主としてガス冷媒であってその流速が速いことが想定されるが、係る場合においても騒音を抑制することが可能となる。
本発明の第6観点に係る冷凍装置は、第5観点に係る冷凍装置であって、バイパス管は、減圧部と、熱交換部と、を第1端部と第2端部との間に含む。減圧部は、レシーバから流出する一部の液冷媒を減圧する。熱交換部の内部においては、減圧部によって減圧された冷媒が、レシーバから流出する他の冷媒と熱交換する。
本発明の第6観点に係る冷凍装置では、バイパス管は、レシーバから流出する一部の冷媒を減圧する減圧部と、減圧部によって減圧された冷媒がレシーバから流出する他の冷媒と熱交換する熱交換部と、を第1端部と第2端部との間に含む。これにより、減圧部及び熱交換部を途中に含むバイパス管を介してレシーバから低圧配管に冷媒をバイパスする場合においても、騒音を抑制することが可能となる。すなわち、減圧部及び熱交換部を途中に含むバイパス管を介してレシーバから低圧配管に冷媒をバイパスする場合、バイパス管を流れる冷媒は主としてガス冷媒であってその流速が速いことが想定されるが、係る場合においても騒音を抑制することが可能となる。
本発明の第7観点に係る冷凍装置は、第1観点又は第2観点に係る冷凍装置であって、圧縮機をさらに備える。圧縮機は、低圧冷媒を圧縮する。高圧冷媒は、圧縮機によって圧縮されたガス冷媒である。高圧部は、圧縮機と接続されて圧縮機から吐出される高圧冷媒が内部を流れる吐出配管である。
本発明の第7観点に係る冷凍装置では、高圧部は、圧縮機から吐出される高圧冷媒が内部を流れる吐出配管である。これにより、吐出配管を流れる高圧冷媒を低圧配管にバイパスする場合においても、騒音を抑制することが可能となる。すなわち、吐出配管を流れる高圧冷媒を低圧配管にバイパスする場合、バイパス管を流れる冷媒は主としてガス冷媒であってその流速が速いことが想定されるが、係る場合においても騒音を抑制することが可能となる。
本発明の第1観点に係る冷凍装置では、低圧配管内を流れる低圧冷媒とバイパス管から流出する冷媒とが、合流地点において同一方向に沿って流れやすくなり、騒音の発生が抑制される。
本発明の第2観点に係る冷凍装置では、低コストで騒音を抑制することが可能となる。
本発明の第3観点に係る冷凍装置では、吸入配管へ冷媒をバイパスする場合において、騒音を抑制することが可能となる。
本発明の第4観点に係る冷凍装置では、入口配管へ冷媒をバイパスする場合において、騒音を抑制することが可能となる。
本発明の第5観点に係る冷凍装置では、バイパス管を介してレシーバから低圧配管に冷媒をバイパスする場合において、騒音を抑制することが可能となる。
本発明の第6観点に係る冷凍装置では、減圧部及び熱交換部を途中に含むバイパス管を介してレシーバから低圧配管に冷媒をバイパスする場合において、騒音を抑制することが可能となる。
本発明の第7観点に係る冷凍装置では、吐出配管を流れる高圧冷媒を低圧配管にバイパスする場合において、騒音を抑制することが可能となる。
本発明の一実施形態に係る空調システムの冷媒回路図。 第1接続部における第1バイパス管と第2配管との接続態様を模式的に示した図。 第2接続部における第2バイパス管と第4配管との接続態様を模式的に示した図。 変形例1Eに係る空調システムの冷媒回路図。 変形例1Eに係る空調システムにおいて、第3接続部における第3バイパス管と第7配管との接続態様を模式的に示した図。 変形例1Gに係る第1接続部における第1バイパス管と第2配管との接続態様を模式的に示した図。 変形例1Hに係る第1接続部における第1バイパス管と第2配管との接続態様を模式的に示した図。 変形例1Kに係る第1接続部における第1バイパス管と第2配管との接続態様を模式的に示した図。
以下、図面を参照しながら、本発明の本実施形態に係る空調システム100について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。また、以下の説明において、上、下、左、右といった方向を示す語句を用いているが、これらの方向は、特にことわりのない限り、図2、図3及び図5から図8に示す方向を意味する。
(1)空調システム100
図1は、本発明の一実施形態に係る空調システム100の冷媒回路図である。空調システム100は、冷媒配管方式の分散型の空調システムであって、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことにより、建物内の各室の冷房又は暖房を行う。
空調システム100は、利用ユニットとしての複数の室内ユニット110と、熱源ユニットとしての室外ユニット120と、を備えている。また、空調システム100は、室内ユニット110と室外ユニット120とを接続する冷媒連絡管として、ガス冷媒連絡管GP及び液冷媒連絡管LPを備えている。
空調システム100の冷媒回路は、図1に示すように、各室内ユニット110と、室外ユニット120と、ガス冷媒連絡管GP及び液冷媒連絡管LPと、が接続されることによって構成されている。空調システム100では、冷媒回路内に封入された冷媒が、圧縮され、冷却又は凝縮され、減圧され、加熱又は蒸発された後に、再び圧縮される、という冷凍サイクル運転が行われるようになっている。空調システム100で使用される冷媒としては、特に限定はされないが、例えばR32が採用される。また、空調システム100で使用される冷凍機油としては、特に限定はされないが、例えばエーテル系合成油が用いられる。
(2)空調システム100の詳細構成
(2−1)室内ユニット110
空調システム100は、複数の室内ユニット110を備えている。各室内ユニット110は、例えば各室の天井や側壁等に固定されて設置される。各室内ユニット110内には、利用側冷媒回路RC1が構成されている。各利用側冷媒回路RC1には、主として、室内膨張弁111と、室内熱交換器112と、が配設されている。また、各室内ユニット110内には、室内ファン113や図示しない室内制御部等が配設されている。
室内膨張弁111は、冷媒を減圧するための膨張機構であり、開度調整が可能な電動弁である。室内膨張弁111は、その一端が液冷媒連絡管LPに接続され、その他端が室内熱交換器112に接続されている。なお、暖房運転時には、室内膨張弁111は全開とされる。
室内熱交換器112は、例えばクロスフィン方式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。室内熱交換器112は、室内ファン113によって生成される空気流と熱交換することで、冷房運転時には冷媒の蒸発器として機能し、暖房運転時には冷媒の凝縮器又は放熱器として機能する。室内熱交換器112は、その一端が室内膨張弁111に接続され、その他端がガス冷媒連絡管GPに接続されている。
室内ファン113は、例えばクロスフローファンやシロッコファンなどの送風機である。室内ファン113は、図示しない室内ファン用モータによって駆動される。室内ファン113が駆動すると、室内ユニット110内に流入し室内熱交換器112を通過して室内に流出する空気流が生成される。
室内制御部は、CPUやメモリ等から構成されるマイクロコンピュータである。室内制御部は、室内ユニット110内に配設される各部の動作を制御する。また、室内制御部は、通信機能を備えており、各室内ユニット110を個別に操作するためのリモコン(図示省略)との間で制御信号の送受信を行う。また、室内制御部は、室外ユニット120に設けられた室外制御部(後述)と、伝送線(図示省略)を介して接続されており、制御信号等の送受信を行う。
(2−2)室外ユニット120
室外ユニット120は、例えば建物の屋上やベランダなどの屋外や、地下室などに設置される。室外ユニット120内では、各種の機器が配設され、これらの機器が冷媒配管を介して接続されることで、熱源側冷媒回路RC2が構成されている。熱源側冷媒回路RC2は、ガス冷媒連絡管GP及び液冷媒連絡管LPを介して、各利用側冷媒回路RC1と接続されている。
熱源側冷媒回路RC2には、主として、液側閉鎖弁121と、ガス側閉鎖弁122と、四路切換弁123と、アキュームレータ124と、気液分離器125と、圧縮機126と、室外熱交換器127と、室外膨張弁129と、ブリッジ回路130と、レシーバ135と、第1バイパス弁136と、過冷却熱交換器137と、第2バイパス弁138と、が配設されている。また、室外ユニット120内には、室外ファン128や図示しない室外制御部等が配設されている。
(2−2−1)冷媒配管P1〜P18
冷媒配管は、例えば銅製の配管である。冷媒配管は、直線的に延びる直線部やU字状やL字状などに湾曲する湾曲部分等を含んでいる。冷媒配管は、主として、第1配管P1から第18配管P18で構成される。
具体的に、第1配管P1は、一端をガス側閉鎖弁122に接続され、他端を四路切換弁123に接続されている。第2配管P2は、一端を四路切換弁123に接続され、他端をアキュームレータ124の冷媒流入口に接続されている。第3配管P3は、一端をアキュームレータ124の冷媒流出口に接続され、他端を気液分離器125の冷媒流入口に接続されている。第4配管P4は、一端を気液分離機125の冷媒流出口に接続され、他端を圧縮機126の吸入口に接続されている。第5配管P5は、一端を圧縮機126の吐出口に接続され、他端を四路切換弁123に接続されている。第6配管P6は、一端を四路切換弁123に接続され、他端を室外熱交換器127に接続されている。
第7配管P7は、一端を室外熱交換器127に接続され、他端を室外膨張弁129に接続されている。第8配管P8は、一端を室外膨張弁129に接続され、他端をブリッジ回路130に接続されている。第9配管P9は、一端をブリッジ回路130に接続され、他端をレシーバ135の冷媒流入口に接続されている。第10配管P10は、一端をレシーバ135のガス排出口に接続され、他端を第1バイパス弁136に接続されている。第11配管P11は、一端を第1バイパス弁136に接続され、他端を第2配管P2に接続されている。
なお、以下の説明においては、第10配管P10と第11配管P11とを併せて第1バイパス管BP1と称する。また、第11配管P11(換言すると第1バイパス管BP1)が第2配管P2に接続される態様については、後述の「(4−1)第1接続部CP1」において説明する。
第12配管P12は、一端をレシーバ135の冷媒出口に接続され、他端が二つに分岐して第13配管P13及び第14配管P14に接続されている。第13配管P13は、一端を第12配管P12に接続され、他端を過冷却熱交換器137に接続されている。第14配管P14は、一端を第12配管P12に接続され、他端を第2バイパス弁138に接続されている。第15配管P15は、一端を過冷却熱交換器137に接続され、他端をブリッジ回路130に接続されている。第16配管P16は、一端を第2バイパス弁138に接続され、他端を過冷却熱交換器137に接続されている。第17配管P17は、一端を過冷却熱交換器137に接続され、他端を第4配管P4に接続されている。第18配管P18は、一端をブリッジ回路130に接続され、他端を液側閉鎖弁121に接続されている。
なお、以下の説明においては、第12配管P12、第14配管P14、第16配管P16及び第17配管P17を併せて第2バイパス管BP2と称する。また、第17配管P17(換言すると第2バイパス管BP2)が第4配管P4に接続される態様については、後述の「(4−2)第2接続部CP2」において説明する。
(2−2−2)液側閉鎖弁121、ガス側閉鎖弁122
液側閉鎖弁121及びガス側閉鎖弁122は、ポンプダウン等の際に閉じられる手動の弁である。液側閉鎖弁121は、一端を液冷媒連絡配管LPに接続され、他端を第18配管P18に接続されている。ガス側閉鎖弁122は、一端をガス冷媒連絡配管GPに接続され、他端を第1配管P1に接続されている。
(2−2−3)四路切換弁123
四路切換弁123は、冷媒回路において冷媒の流れる方向を切り換えるための機構である。本実施形態において、四路切換弁123は、第1配管P1、第2配管P2、第5配管P5及び第6配管P6に接続された四方弁である。
空調システム100では、冷房運転時に、室内熱交換器112が冷媒の蒸発器として機能し、かつ、室外熱交換器127が冷媒の凝縮器又は放熱器として機能する。室内熱交換器112及び室外熱交換器127をこのように機能させるため、四路切換弁123は、冷房運転時には、第1配管P1と第2配管P2とを接続するとともに、第5配管P5と第6配管P6とを接続する(図1の四路切換弁123の実線を参照)。
また、空調システム100では、暖房運転時に、室内熱交換器112が冷媒の凝縮器又は放熱器として機能し、かつ、室外熱交換器127が冷媒の蒸発器として機能する。室内熱交換器112及び室外熱交換器127をこのように機能させるため、四路切換弁123は、暖房運転時には、第1配管P1と第5配管P5とを接続するとともに、第2配管P2と第6配管P6とを接続する(図1の四路切換弁123の破線を参照)。
(2−2−4)アキュームレータ124
アキュームレータ124は、圧縮機126に吸入される低圧冷媒を一時的に貯留し気液分離するための容器である。アキュームレータ124の内部では、液冷媒が内部空間の下方部分に貯留されるとともにガス冷媒が内部空間の上方部分に貯留されることによって、気液二相状態の冷媒がガス冷媒と液冷媒とに分離される。アキュームレータ124は、四路切換弁123の下流側において圧縮機126の上流側に配置されている。
アキュームレータ124の冷媒流入口には、第2配管P2が接続されている。そして、アキュームレータ124には、第2配管P2を介して低圧冷媒が流入する。すなわち、第2配管P2は、その内部を低圧冷媒が流れる「低圧配管」に相当する。また、第2配管P2は、アキュームレータ124に冷媒を流入させる「入口配管」に相当する。なお、第2配管P2内においては、主として、室内熱交換器112又は室外熱交換器127内において蒸発したガス冷媒が流れる。
アキュームレータ124の冷媒流出口には、第3配管P3が接続されている。冷媒流出口を介してアキュームレータ124から流出する冷媒は、第3配管P3内を流れる。
(2−2−5)気液分離機125、圧縮機126
気液分離器125は、圧縮機126の外部に付属される容器である。気液分離機125の冷媒流入口は、第3配管P3と接続されている。気液分離機125の冷媒流出口は、第4配管P4と接続されている。気液分離機125は、圧縮機126内部へ液冷媒が流入することを抑制する機能を担っている。気液分離機125は、第3配管P3を介して流入する低圧冷媒を一時的に貯留する。冷媒流出口を介して気液分離機125から流出する冷媒は、第4配管P4内を流れる。
圧縮機126は、圧縮機用モータを内蔵する密閉式の構造を有しており、例えばスクロール方式やロータリ方式などの容積式の圧縮機である。なお、圧縮機126は、本実施形態において1台のみであるが、これに限定されず、室内ユニット110の接続台数等に応じて、2台以上の圧縮機126が並列に接続されていてもよい。
圧縮機126の吸入口には、第4配管P4が接続されている。圧縮機126は、第4配管P4を介して圧縮機126内部に低圧冷媒を吸入する。よって、第4配管P4は、その内部を低圧冷媒が流れる「低圧配管」に相当する。また、第4配管P4は、圧縮機126に低圧冷媒を流入させる「吸入配管」に相当する。なお、第4配管P4内を流れる低圧冷媒は、主としてガス冷媒である。圧縮機126は、吸入した低圧冷媒を圧縮する。
圧縮機126は、吐出口を介して、圧縮後の高温高圧のガス冷媒を吐出する。圧縮機126の吐出口には、第5配管P5が接続されており、圧縮機126によって吐出された冷媒は、第5配管P5内を流れる。すなわち、第5配管P5は、圧縮機126によって圧縮された高温高圧のガス冷媒がその内部を流れる「吐出配管」に相当する。
(2−2−6)室外熱交換器127、室外ファン128
室外熱交換器127は、例えばクロスフィン方式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。室外熱交換器127は、室外ファン128によって生成される空気流と熱交換することで、冷房運転時には冷媒の凝縮器又は放熱器として機能し、暖房運転時には冷媒の蒸発器として機能する。なお、室外熱交換器127の熱源は、室外ファン128によって生成される空気流に限定されるものではなく、水などの別の熱媒体であってもよい。室外熱交換器127は、その一端を第6配管P6に接続され、その他端を第7配管P7に接続されている。
室外ファン128は、例えばプロペラファンなどの送風機である。室外ファン128は、図示しない室外ファン用モータによって駆動される。室外ファン128が駆動すると、室外ユニット120内部に流入し室外熱交換器127を通過して室外ユニット120外へ流出する空気流が生成される。
(2−2−7)室外膨張弁129
室外膨張弁129は、例えば開度調整が可能な電動弁である。室外膨張弁129は、一端を第7配管P7に接続され、他端を第8配管P8に接続されている。室外膨張弁129は、開度を調整することにより、内部を通過する高圧冷媒を減圧できるように構成されている。なお、冷房運転時においては、室外膨張弁129は全開とされる。
(2−2−8)ブリッジ回路130
ブリッジ回路130は、第8配管P8、第9配管P9、第15配管P15及び第18配管P18に接続される冷媒回路である。ブリッジ回路130は、第1逆止弁131、第2逆止弁132、第3逆止弁133及び第4逆止弁134を有している。
第1逆止弁131は、第8配管P8から第9配管P9へ向かう冷媒の流れを許容する逆止弁である。第2逆止弁132は、第15配管P15から第18配管P18及び第3逆止弁133へ向かう冷媒の流れを許容する逆止弁である。第3逆止弁133は、第18配管P18から第9配管P9へ向かう冷媒の流れを許容する逆止弁である。第4逆止弁134は、第15配管P15から第8配管P8及び第1逆止弁131へ向かう冷媒の流れを許容する逆止弁である。
このように構成されるブリッジ回路130では、冷房運転時において、第8配管P8及び第15配管P15を介して冷媒が流入するとともに、第9配管P9及び第18配管P18を介して冷媒が流出する。また、ブリッジ回路130では、暖房運転時において、第15配管P15及び第18配管P18を介して冷媒が流入するとともに、第8配管P8及び第9配管P9を介して冷媒が流出する。
(2−2−9)レシーバ135
レシーバ135は、利用側冷媒回路RC1及び熱源側冷媒回路RC2における冷媒流量が冷房運転と暖房運転とで異なることに起因して発生する余剰冷媒を、貯留する容器である。レシーバ135は、ブリッジ回路130の下流側に配設されている。レシーバ135の冷媒流入口は、第9配管P9に接続されている。レシーバ135の頂部付近には、図示しないガス抜き口が形成されており、当該ガス抜き口を介して第10配管P10が接続されている。レシーバ135の底部付近には、図示しない冷媒出口が形成されており、当該冷媒出口を介して第12配管P12に接続されている。
レシーバ135では、冷房運転時及び暖房運転時において、第9配管P9を介して冷媒が流入する。レシーバ135に流入した冷媒は、レシーバ135内において貯留され気液分離する。レシーバ135において気液分離された冷媒のうち、ガス冷媒は、ガス抜き口及び第10配管P10を介してレシーバ135から流出する。すなわち、第10配管P10は、レシーバ135のガス抜き管として機能する。また、レシーバ135において気液分離された冷媒のうち、液冷媒は、冷媒出口及び第12配管P12を介してレシーバ135から流出する。
なお、レシーバ135においては、第2配管P2及び第4配管P4を流れる低圧冷媒よりも高圧の冷媒が貯留される。すなわち、レシーバ135は、第2配管P2及び第4配管P4に対して、高圧の冷媒が存在する「高圧部」に相当する。また、第2配管P2及び第4配管P4は、レシーバ135に対して、低圧の冷媒が流れる配管である「低圧配管」に相当する。
(2−2−10)第1バイパス弁136
第1バイパス弁136は、例えば開度調整が可能な電動弁である。第1バイパス弁136は、一端を第10配管P10に接続され、他端を第11配管P11に接続されている。第1バイパス弁136が開けられると、第10配管P10と第11配管P11とが連通し、レシーバ135内から流出したガス冷媒が第2配管P2へバイパスされる。つまり、第10配管P10及び第11配管P11(すなわち、第1バイパス管BP1)は、レシーバ135と第2配管P2とをバイパスする「バイパス管」に相当する。すなわち、「高圧部」としてのレシーバ135の冷媒が、第1バイパス管BP1を介して、「低圧配管」としての第2配管P2にバイパスされる。なお、第1バイパス管BP1を流れる冷媒は、主としてガス冷媒である。
(2−2−11)過冷却熱交換器137、第2バイパス弁138
過冷却熱交換器137は、例えば二重管型熱交換器やプレート型熱交換器などの熱交換器である。過冷却熱交換器137は、第1流路137a及び第2流路137bを有し、第1流路137aを流れる冷媒と第2流路137bを流れる冷媒とが熱交換しうる構造となっている。
第1流路137aは、入口側において第13配管P13に接続され、出口側において第15配管P15に接続されている。これにより、第1流路137aには、第12配管P12及び第13配管P13を介してレシーバ135から流出する冷媒が流入する。また、第1流路137aから流出した冷媒は、第15配管P15を介してブリッジ回路130へ流入する。
第2流路137bは、入口側において第16配管P16に接続され、出口側において第17配管P17に接続されている。これにより、第2流路137bには、第16配管P16を介して冷媒が流入する。また、第2流路137bから流出した冷媒は、第17配管P17を介して第4配管P4へ流入する。
第2バイパス弁138は、例えば開度調整が可能な電動弁である。第2バイパス弁138は、一端を第14配管P14に接続され、他端を第16配管P16に接続されている。
第2バイパス弁138が開けられると、レシーバ135内の冷媒が、第12配管P12、第14配管P14及び第16配管P16を経て、過冷却熱交換器137の第2流路137bに流入する。そして、第2流路137bに流入した冷媒は、第1流路137aを流れる冷媒と熱交換し、第17配管P17を介して第4配管P4へ流入する。
換言すると、第2バイパス弁138が開けられると、レシーバ135に貯留した冷媒が第4配管P4へバイパスされる。つまり、第12配管P12、第14配管P14、第16配管P16及び第17配管P17(すなわち、第2バイパス管BP2)は、レシーバ135と第4配管P4とをバイパスする「バイパス管」に相当する。すなわち、「高圧部」としてのレシーバ135の冷媒が、第2バイパス管BP2を介して、「低圧配管」としての第4配管P4にバイパスされる。なお、第2バイパス管BP2を流れる冷媒は、状況に応じて気液二層状態や液状態ともなりうるが、主としてガス冷媒である。
また、第2バイパス弁138は、通過する冷媒を開度に応じて減圧可能である。すなわち、第2バイパス弁138は、第2バイパス管BP2の一端と他端との間に配設され、レシーバ135から流出する一部の冷媒を減圧する「減圧部」に相当する。
また、第2バイパス弁138によって減圧され第2流路137bを流れる冷媒は、第1流路137aを流れる冷媒と熱交換する。すなわち、過冷却熱交換器137の第2流路137bは、第2バイパス管BP2の一端と他端との間に配設され、その内部において、レシーバ135から流出して第2バイパス弁138によって減圧される冷媒が、レシーバ135から流出する他の冷媒と熱交換する「熱交換部」に相当する。
(2−2−12)室外制御部
室外制御部は、CPUやメモリ等から構成されるマイクロコンピュータである。室外制御部は、各種のセンサや、室外ユニット120に含まれる各部の動作を制御する。室外制御部は、伝送線を介して室内ユニット110の室内制御部と接続されており、制御信号等の送受信を行う。
(2−3)ガス冷媒連絡管GP、液冷媒連絡管LP
ガス冷媒連絡管GP及び液冷媒連絡管LPは、例えば銅製の冷媒配管であり、室内ユニット110及び室外ユニット120を設置場所に設置する際に現地において施工される。ガス冷媒連絡管GPは、各室内熱交換器112とガス側閉鎖弁122とを接続し、両者間において主としてガス冷媒を連絡する。液冷媒連絡管LPは、室内膨張弁111と液側閉鎖弁121とを接続し、両者間において主として液冷媒を連絡する。
(3)空調システム100における冷媒の流れ
次に、本実施形態に係る空調システム100における冷媒の流れについて、冷房運転時と暖房運転時とに分けて説明する。
(3−1)冷房運転時の冷媒の流れ
冷房運転時には、四路切換弁123が図1の実線で示される状態となる。これにより、圧縮機126から吐出される冷媒が、第5配管P5、四路切換弁123及び第6配管P6を経て室外熱交換器127に流入する。室外熱交換器127に流入した冷媒は、室外ファン128が生成する空気流と熱交換して凝縮する。室外熱交換器127において凝縮した冷媒は、第7配管P7、全開状態の室外膨張弁129及び第8配管P8を通過し、ブリッジ回路130に流入する。ブリッジ回路130に流入した冷媒は、第9配管P9を通過してレシーバ135に流入する。
レシーバ135内において気化した冷媒は、第10配管P10、第1バイパス弁136及び第11配管P11を介して第2配管P2へバイパスされる。すなわち、レシーバ135に貯留された冷媒の一部は、第1バイパス管BP1を介して第2配管P2へバイパスされる。
また、レシーバ135内に貯留された冷媒は、第12配管P12を介してレシーバ135から流出し、第12配管P12を流れる過程で二手に分岐する。二手に分岐した冷媒のうち一方の冷媒は、第13配管P13を通過して過冷却熱交換器137の第1流路137aに流入する。二手に分岐した冷媒のうち他方の冷媒は、第14配管P14を経て第2バイパス弁138を通過し、状況に応じて減圧された後、第16配管P16を経て過冷却熱交換器137の第2流路137bに流入する。そして、第1流路137aを流れる冷媒と、第2流路137bを流れる冷媒と、が過冷却熱交換器137内において熱交換する。熱交換した後に第2流路137bから流出した冷媒は、第17配管P17を介して第4配管P4へバイパスされる。すなわち、レシーバ135内に貯留された冷媒の一部は、第2バイパス管BP2を介して第4配管P4へバイパスされる。
熱交換した後に第1流路137aから流出した冷媒は、第15配管P15を介してブリッジ回路130へ流入した後、二手に分岐する。二手に分岐した冷媒のうち、一方の冷媒は、第4逆止弁134、第1逆止弁131及び第9配管P9を通過してレシーバ135に流入する。二手に分岐した冷媒のうち他方の冷媒は、第2逆止弁132を通過してからさらに二手に分岐した後、一方は第3逆止弁133及び第9配管P9を経てレシーバ135に流入し、他方は第18配管P18を経て液側閉鎖弁121を通過する。
液側閉鎖弁121を通過した冷媒は、液冷媒連絡管LPを介して、各室内ユニット110内の利用側冷媒回路RC1に流入する。利用側冷媒回路RC1に流入した冷媒は、室内膨張弁111を通過して減圧された後、室内熱交換器112に流入する。室内熱交換器112に流入した冷媒は、室内ファン113が生成する空気流と熱交換して蒸発する。室内熱交換器112において蒸発した冷媒は、ガス冷媒連絡管GPを経て熱源側冷媒回路RC2に流入する。
熱源側冷媒回路RC2に流入した冷媒は、ガス側閉鎖弁122、第1配管P1及び四路切換弁123を経て第2配管P2に流入する。第2配管P2に流入した冷媒は、第1接続部CP1において第1バイパス管BP1から流出する冷媒と合流した後に、アキュームレータ124に流入する。アキュームレータ124に流入した冷媒は、第3配管P3を介してアキュームレータ124から流出する。アキュームレータ124から流出した冷媒は、第3配管P3及び気液分離機125を経て第4配管P4に流入する。第4配管P4に流入した冷媒は、第2接続部CP2において第2バイパス管BP2から流出する冷媒と合流した後に、圧縮機126に流入する。
(3−2)暖房運転時の冷媒の流れ
暖房運転時には、四路切換弁123が図1の破線で示される状態となる。これにより、圧縮機126から吐出される冷媒が、第5配管P5、四路切換弁123及び第1配管P1を経てガス側閉鎖弁122を通過する。ガス側閉鎖弁122を通過した冷媒は、ガス冷媒連絡管GPを経て、各室内ユニット110内の利用側冷媒回路RC1に流入する。
利用側冷媒回路RC1に流入した冷媒は、室内熱交換器112に流入する。室内熱交換器112に流入した冷媒は、室内ファン113が生成する空気流と熱交換して凝縮する。室内熱交換器112において凝縮した冷媒は、全開状態の室内膨張弁111を通過した後、液冷媒連絡管LPを経て熱源側冷媒回路RC2に流入する。
熱源側冷媒回路RC2に流入した冷媒は、液側閉鎖弁121及び第18配管P18を通過してブリッジ回路130に流入する。ブリッジ回路130に流入した冷媒は、第9配管P9を経てレシーバ135に流入する。
レシーバ135において気化した冷媒は、第10配管P10、第1バイパス弁136及び第11配管P11を介して第2配管P2へバイパスされる。すなわち、レシーバ135に貯留された冷媒の一部は、第1バイパス管BP1を介して第2配管P2へバイパスされる。
また、レシーバ135内に貯留された冷媒は、第12配管P12を介してレシーバ135から流出し、第12配管P12を流れる過程で二手に分岐する。二手に分岐した冷媒のうち一方の冷媒は、第13配管P13を通過して過冷却熱交換器137の第1流路137aに流入する。二手に分岐した冷媒のうち他方の冷媒は、第14配管P14を経て第2バイパス弁138を通過し、状況に応じて減圧された後、第16配管P16を経て過冷却熱交換器137の第2流路137bに流入する。そして、第1流路137aを流れる冷媒と、第2流路137bを流れる冷媒と、が過冷却熱交換器137内において熱交換する。熱交換した後に第2流路137bから流出した冷媒は、第17配管P17を介して第4配管P4へバイパスされる。すなわち、レシーバ135内に貯留された冷媒の一部は、第2バイパス管BP2を介して第4配管P4へバイパスされる。
熱交換した後に第1流路137aから流出した冷媒は、第15配管P15を介してブリッジ回路130へ流入した後、二手に分岐する。二手に分岐した冷媒のうち、一方の冷媒は、第2逆止弁132、第3逆止弁133及び第9配管P9を通過してレシーバ135に流入する。二手に分岐した冷媒のうち他方の冷媒は、第4逆止弁134を通過してからさらに二手に分岐した後、一方は第1逆止弁131及び第9配管P9を経てレシーバ135に流入し、他方は第8配管P8を経て室外膨張弁129を通過する。
室外膨張弁129を通過して減圧された低圧冷媒は、第7配管P7を通過して、室外熱交換器127に流入する。室外熱交換器127に流入した冷媒は、室外ファン128が生成する空気流と熱交換して蒸発する。室外熱交換器127において蒸発した冷媒は、第6配管P6及び四路切換弁123を経て第2配管P2に流入する。第2配管P2に流入した冷媒は、第1接続部CP1において第1バイパス管BP1から流出する冷媒と合流した後に、アキュームレータ124に流入する。アキュームレータ124に流入した冷媒は、第3配管P3を介してアキュームレータ124から流出する。アキュームレータ124から流出する冷媒は、第3配管P3及び気液分離機125を経て第4配管P4に流入する。第4配管P4に流入した冷媒は、第2接続部CP2において第2バイパス管BP2から流出する冷媒と合流した後に、圧縮機126に流入する。
(4)第1接続部CP1、第2接続部CP2
空調システム100は、熱源側冷媒回路RC2において、第1バイパス管BP1と第2配管P2とが接続される第1接続部CP1と、第2バイパス管BP2と第4配管P4とが接続される第2接続部CP2と、を含んでいる(図1の2点鎖線を参照)。以下、第1接続部CP1及び第2接続部CP2について順に説明する。
(4−1)第1接続部CP1
図2は、第1接続部CP1における第1バイパス管BP1と第2配管P2の接続態様を模式的に示した図である。
第2配管P2には、第1バイパス管BP1の第2配管側端部22(後述)を接続されるための接続口Ch1が形成されている。図2において、第2配管P2は、第1直管部11と、第2直管部12と、湾曲部13と、を有しており、略U字型の形状を呈している。
第1直管部11は、接続口Ch1よりも冷媒流れの上流部分において、上下方向に沿って延びている。第2直管部12は、接続口Ch1よりも冷媒流れの下流部分において、第1直管部11と略平行に延びている。湾曲部13は、下方向に凸に湾曲して、第1直管部11と第2直管部12とを連結している。より詳細には、湾曲部13は、右下方向に膨らむように湾曲する第1湾曲部13aと、下方向に膨らむように湾曲する第2湾曲部13bと、左下方向に膨らむように湾曲する第3湾曲部13cと、を有している。なお、第1直管部11、第2直管部12及び湾曲部13は、その内部において連通している。また、接続口Ch1は、湾曲部13に形成され、より詳細には、第1湾曲部13aから第2湾曲部13bにかかる部分において形成されている。
第2配管P2の内部では、四路切換弁123を通過した冷媒が、管の内壁に沿って流れている(図2の1点鎖線を参照)。特に、第1接続部CP1における第2配管P2の内部では、冷媒が、第1直管部11、湾曲部13及び第2直管部12を順に経ることで、流れる方向を転換しながら、アキュームレータ124に向かって流れている。
具体的には、第1直管部11の内部では、主として上から下に向かって冷媒が流れている。第2直管部12の内部では、主として下から上に向かって冷媒が流れている。湾曲部13の内部では、冷媒は、まず第1湾曲部13aにおいて、主として上から下に向かって流れながら徐々に右から左に向かうように、流れる方向を転換している。次に、冷媒は、第2湾曲部13bにおいて、主として右から左に向かって流れている。やがて、冷媒は、第3湾曲部13cにおいて、主として右から左に向かって流れながら徐々に下から上に向かうように、流れる方向を転換している。
以上をまとめると、第1直管部11の内部において冷媒が流れる主たる方向である第1方向Di1は、上から下に向かう方向(すなわち、下方向)である。また、湾曲部13の第2湾曲部13bの内部において冷媒が流れる主たる方向である第2方向Di2は、右から左に向かう方向(すなわち、左方向)である。また、第2直管部12の内部において冷媒が流れる主たる方向である第3方向Di3は、下から上に向かう方向(すなわち、上方向)である。また、第1直管部11は、第1方向Di1に向かって延びている、といえる。また、第2直管部12は、第1方向Di1とは逆方向である第3方向Di3に向かって延びている、ともいえる。
第1バイパス管BP1は、主として、第10配管P10と第11配管P11で構成される冷媒配管である。すなわち、第1バイパス管BP1は、「高圧部」としてのレシーバ135と、「低圧配管」としての第2配管P2と、をバイパスする「バイパス管」として機能する。
第1バイパス管BP1は、一方の端部であるレシーバ側端部21と、他方の端部である第2配管側端部22と、を含む。レシーバ側端部21は、レシーバ135のガス抜き口に接続される。第2配管側端部22は、第2配管P2の接続口Ch1に接続される。換言すると、第2配管側端部22は、接続口Ch1を介して湾曲部13(より詳細には、第1湾曲部13aから第2湾曲部13bにかかる部分)に接続される。
図2において、第1バイパス管BP1は、直管部23と、連結湾曲部24と、第2配管側端部22と、を有している。直管部23は、上下方向に沿って延びている。連結湾曲部24は、右下に膨らむように湾曲しており、直管部23と、第2配管側端部22とを連結している。第2配管側端部22は、左右方向に沿って延びている。すなわち、第2配管側端部22は、第2方向Di2に沿って延びている、といえる。
第2配管側端部22は、接続口近傍部25と、接続口挿入部26と、有している。接続口近傍部25は、第2配管側端部22のうち、第2配管P2内部に挿入されていない部分である。接続口挿入部26は、接続口Ch1を介して、第2配管P2内部に挿入されている部分である。接続口挿入部26には、端部に冷媒流出口261が形成されている。
第1バイパス管BP1の内部では、レシーバ135から流出した冷媒が、管の内壁に沿って流れる方向を転換しながら、第2配管P2に向かって流れている(図2の1点鎖線を参照)。具体的には、直管部23の内部では、主として上から下に向かって冷媒が流れている。連結湾曲部24の内部では、冷媒は、主として上から下に向かって流れながら徐々に右から左に向かうように流れる方向を転換している。第2配管側端部22の内部では、主として右から左に向かって冷媒が流れ、接続口近傍部25を経て接続口挿入部26に到達した冷媒は、冷媒流出口261から流出する。
以上をまとめると、直管部23内部において冷媒が流れる主たる方向である第4方向Di4は、上から下に向かう方向(すなわち、下方向)である。よって、第4方向Di4は、第1方向Di1と同一である。また、第2配管側端部22の内部において冷媒が流れる主たる方向及び冷媒流出口261から冷媒が流出する主たる方向である第5方向Di5は、右から左に向かう方向(すなわち、左方向)である。よって、第5方向Di5は、第2方向Di2と同一である。
第2配管P2を流れる冷媒と、第1バイパス管BP1から流出した冷媒と、は第2配管P2の湾曲部13の内部において合流する。なお、以下の説明では、第2配管P2を流れる冷媒と、第1バイパス管BP1から流出した冷媒と、が合流する地点を合流点J1と称する(図2の2点鎖線参照)。
具体的に、合流点J1は、湾曲部13の第2湾曲部13bに位置する。すなわち、合流点J1において、第2配管P2の内部を流れる冷媒は、主として第2方向Di2(換言すると第5方向Di5)に向かって流れる。また、合流点J1において、第1バイパス管BP1の冷媒流出口261から流出した冷媒は、主として第5方向Di5(換言すると第2方向Di2)に向かって流れる。よって、合流点J1において、第2配管P2を流れる冷媒が流れる主たる方向と、第1バイパス管BP1から流出した冷媒が流れる主たる方向と、は同一である。
これにより、合流点J1において、第2配管P2を流れる冷媒が流れる主たる方向と、第1バイパス管BP1から流出した冷媒が流れる主たる方向と、が異なる場合と比較して、第2配管P2を流れる冷媒と、第1バイパス管BP1から流出した冷媒と、が合流する際における衝突による衝撃が緩和されている。したがって、本実施形態では、第1接続部CP1において発生する騒音が抑制されるようになっている。
すなわち、上述のように、第2配管P2及び第1バイパス管BP1は、その内部において、主としてガス冷媒が流れる。よって、その内部を液冷媒が主として流れる冷媒配管と比較して、第2配管P2及び第1バイパス管BP1内を流れる冷媒の流速は速い。このように流速の速い各冷媒が合流する際に、合流点J1において、第2配管P2を流れる冷媒が流れる主たる方向と、第1バイパス管BP1から流出した冷媒が流れる主たる方向と、が異なると、各冷媒が合流する時における衝突による衝撃が大きいため、騒音が発生しやすい。
これに対して、本実施形態では、第2配管P2に接続される第1バイパス管BP1の第2配管側端部22が、第2配管P2の第2湾曲部13b内部において冷媒が流れる主たる方向である第2方向Di2に沿って延びていることにより、合流点J1において、第2配管P2を流れる冷媒が流れる主たる方向と、第1バイパス管BP1から流出した冷媒が流れる主たる方向と、が同一となっている。したがって、本実施形態では、合流点J1において、第2配管P2を流れる冷媒が流れる主たる方向と、第1バイパス管BP1から流出した冷媒が流れる主たる方向と、が異なる場合と比較して、各冷媒が合流する際における衝突による衝撃が緩和されており、第1接続部CP1において発生する騒音が抑制されるようになっている。
(4−2)第2接続部CP2
図3は、第2接続部CP2における第2バイパス管BP2と第4配管P4の接続態様を模式的に示した図である。
第4配管P4には、第2バイパス管BP2の第4配管側端部42(後述)を接続されるための接続口Ch2が形成されている。図3において、第4配管P4は、第1直管部31と、第2直管部32と、湾曲部33と、を有しており、略L字型の形状を呈している。
第1直管部31は、接続口Ch2よりも冷媒流れの上流部分において、上下方向に沿って延びている。第2直管部32は、接続口Ch2よりも冷媒流れの下流部分において、左右方向に沿って延びている。換言すると、第2直管部32は、第1直管部31が延びる方向と交差する方向に沿って延びている。湾曲部33は、左下に膨らむように湾曲して、第1直管部31と第2直管部32とを連結している。より詳細には、湾曲部33は、上下方向に沿って延びる第1湾曲部33aと、左右方向に沿って延びる第2湾曲部33bと、を有している。
なお、第1直管部31、第2直管部32及び湾曲部33は、その内部において連通している。また、接続口Ch2は、湾曲部33に形成され、より詳細には、第1湾曲部33aから第2湾曲部33bにかかる部分において形成されている。
第4配管P4の内部では、気液分離機125から流出した低圧冷媒が、管の内壁に沿って流れている(図3の1点鎖線を参照)。特に、第2接続部CP2における第4配管P4の内部では、冷媒が、第1直管部31、湾曲部33及び第2直管部32を順に経ることで、流れる方向を転換しながら、圧縮機126に向かって流れている。
具体的には、第1直管部31の内部では、主として上から下に向かって冷媒が流れている。第2直管部32の内部では、主として左から右に向かって冷媒が流れている。湾曲部33の内部では、冷媒は、まず第1湾曲部33aにおいて、主として上から下に向かって流れながら徐々に左から右に向かうように、流れる方向を転換している。次に、冷媒は、第2湾曲部33bにおいて、主として左から右に向かって流れている。
以上をまとめると、第1直管部31の内部において冷媒が流れる主たる方向である第6方向Di6は、上から下に向かう方向(すなわち、下方向)である。また、湾曲部33の第2湾曲部33bの内部において冷媒が流れる主たる方向である第7方向Di7は、左から右に向かう方向(すなわち、右方向)である。また、第2直管部32の内部において冷媒が流れる主たる方向である第8方向Di8は、左から右に向かう方向(すなわち、右方向)である。また、第1直管部31は、第6方向Di6に向かって延びている、といえる。また、第2直管部32は、第6方向Di6と交差する方向である第8方向Di8に向かって延びている、ともいえる。
第2バイパス管BP2は、主として、第12配管P12、第14配管P14、第16配管P16及び第17配管P17で構成される冷媒配管である。すなわち、第2バイパス管BP2は、「高圧部」としてのレシーバ135と、「低圧配管」としての第4配管P4と、をバイパスする「バイパス管」として機能する。
第2バイパス管BP2は、一方の端部であるレシーバ側端部41と、他方の端部である第4配管側端部42と、を含む。レシーバ側端部41は、レシーバ135の冷媒出口に接続される。第4配管側端部42は、第4配管P4の接続口Ch2に接続される。換言すると、第4配管側端部42は、接続口Ch2を介して湾曲部33(より詳細には、第1湾曲部33aから第2湾曲部33bにかかる部分)に接続される。
図3において、第2バイパス管BP2は、直管部43と、連結湾曲部44と、第4配管側端部42と、を有している。直管部43は、上下方向に沿って延びている。連結湾曲部44は、左下に膨らむように湾曲しており、直管部43と第4配管側端部42とを連結している。第4配管側端部42は、左右方向に沿って延びている。すなわち、第4配管側端部42は、第7方向Di7に沿って延びている、といえる。
第4配管側端部42は、接続口近傍部45と、接続口挿入部46と、有している。接続口近傍部45は、第4配管側端部42のうち、第4配管P4内部に挿入されていない部分である。接続口挿入部46は、接続口Ch2を介して、第4配管P4内部に挿入されている部分である。接続口挿入部46には、端部に冷媒流出口461が形成されている。
第2バイパス管BP2の内部では、レシーバ135から流出した冷媒が、管の内壁に沿って流れる方向を転換しながら、第4配管P4に向かって流れている(図3の1点鎖線を参照)。具体的には、直管部43の内部では、主として上から下に向かって冷媒が流れている。連結湾曲部44の内部では、冷媒は、主として上から下に向かって流れながら徐々に左から右に向かうように流れる方向を転換している。第4配管側端部42の内部では、主として左から右に向かって冷媒が流れ、接続口近傍部45を経て接続口挿入部46に到達した冷媒は、冷媒流出口461から流出する。
以上をまとめると、直管部43内部において冷媒が流れる主たる方向である第9方向Di9は、上から下に向かう方向(すなわち、下方向)である。よって、第9方向Di9は、第6方向Di6と同一である。また、第4配管側端部42の内部において冷媒が流れる主たる方向及び冷媒流出口461から冷媒が流出する主たる方向である第10方向Di10は、左から右に向かう方向(すなわち、右方向)である。よって、第10方向Di10は、第7方向Di7と同一である。
第4配管P4を流れる冷媒と、第2バイパス管BP2から流出した冷媒と、は第4配管P4の湾曲部33の内部において合流する。なお、以下の説明では、第4配管P4を流れる冷媒と、第2バイパス管BP2から流出した冷媒と、が合流する地点を合流点J2と称する(図3の2点鎖線参照)。
具体的に、合流点J2は、湾曲部33の第2湾曲部33bに位置する。すなわち、合流点J2において、第4配管P4の内部を流れる冷媒は、主として第7方向Di7(換言すると第10方向Di10)に向かって流れる。また、合流点J2において、第2バイパス管BP2の冷媒流出口461から流出した冷媒は、主として第10方向Di10(換言すると第7方向Di7)に向かって流れる。よって、合流点J2において、第4配管P4を流れる冷媒が流れる主たる方向と、第2バイパス管BP2から流出した冷媒が流れる主たる方向と、は同一である。
これにより、合流点J2において、第4配管P4を流れる冷媒が流れる主たる方向と、第2バイパス管BP2から流出した冷媒が流れる主たる方向と、が異なる場合と比較して、第4配管P4を流れる冷媒と、第2バイパス管BP2から流出した冷媒と、が合流する際における衝突による衝撃が緩和されている。したがって、本実施形態では、第2接続部CP2において発生する騒音が抑制されるようになっている。
すなわち、上述のように第4配管P4及び第2バイパス管BP2は、その内部において、主としてガス冷媒が流れる。よって、その内部を液冷媒が主として流れる冷媒配管と比較して、第4配管P4及び第2バイパス管BP2内を流れる冷媒の流速は速い。このように流速の速い各冷媒が合流する際に、合流点J2において、第4配管P4を流れる冷媒が流れる主たる方向と、第2バイパス管BP2から流出した冷媒が流れる主たる方向と、が異なると、各冷媒が合流する時における衝突による衝撃が大きいため、騒音が発生しやすい。
これに対して、本実施形態では、第4配管P4に接続される第2バイパス管BP2の第4配管側端部42が、第4配管P4の第2湾曲部33b内部において冷媒が流れる主たる方向である第7方向Di7に沿って延びていることにより、合流点J2において、第4配管P4を流れる冷媒が流れる主たる方向と、第2バイパス管BP2から流出した冷媒が流れる主たる方向と、が同一となっている。したがって、本実施形態では、合流点J2において、第4配管P4を流れる冷媒が流れる主たる方向と、第2バイパス管BP2から流出した冷媒が流れる主たる方向と、が異なる場合と比較して、各冷媒が合流する際における衝突による衝撃が緩和されており、第2接続部CP2において発生する騒音が抑制されるようになっている。
(5)特徴
(5−1)
上記実施形態では、「低圧配管」としての第2配管P2に接続される第1バイパス管BP1の第2配管側端部22は、第2配管P2の第2湾曲部13b内部において冷媒が流れる主たる方向である第2方向Di2に沿って延びている。これにより、第1バイパス管BP1によって、「高圧部」としてのレシーバ135に存在する冷媒を「低圧配管」としての第2配管P2にバイパスする場合に、第2配管P2内を流れる低圧冷媒と第1バイパス管BP1から流出する冷媒とが、合流点J1において同一方向に沿って流れやすいようになっている。よって、合流点J1において合流する各冷媒がそれぞれ異なる方向に沿って流れる場合と比較して、冷媒が合流する際の衝撃が緩和されるようになっている。したがって、騒音の発生が抑制されている。
また、上記実施形態では、「低圧配管」としての第4配管P4に接続される第2バイパス管BP2の第4配管側端部42は、第4配管P4の第2湾曲部33b内部において冷媒が流れる主たる方向である第7方向Di7に沿って延びている。これにより、第2バイパス管BP2によって、「高圧部」としてのレシーバ135に存在する冷媒を「低圧配管」としての第4配管P4にバイパスする場合に、第4配管P4内を流れる低圧冷媒と第2バイパス管BP2から流出する冷媒とが、合流点J2において同一方向に沿って流れやすいようになっている。よって、合流点J2において合流する各冷媒がそれぞれ異なる方向に沿って流れる場合と比較して、冷媒が合流する際の衝撃が緩和されるようになっている。したがって、騒音の発生が抑制されている。
(5−2)
上記実施形態では、「低圧配管」としての第2配管P2に接続される第1バイパス管BP1の第2配管側端部22は、第2配管P2の湾曲部13に接続されている。これにより、新たな部材等を用いることなく簡単な構成にして、第2配管P2内を流れる低圧冷媒と第1バイパス管BP1から流出する冷媒とが、合流点J1において同一方向に沿って流れやすくなっている。よって、低コストで騒音を抑制できている。
また、上記実施形態では、「低圧配管」としての第4配管P4に接続される第2バイパス管BP2の第4配管側端部42は、第4配管P4の湾曲部33に接続されている。これにより、新たな部材等を用いることなく簡単な構成にして、第4配管P4内を流れる低圧冷媒と第2バイパス管BP2から流出する冷媒とが、合流点J2において同一方向に沿って流れやすくなっている。よって、低コストで騒音を抑制できている。
(5−3)
上記実施形態では、「高圧部」としてのレシーバ135に存在する冷媒をバイパスされる「低圧配管」は、圧縮機126に低圧冷媒を流入させる「吸入配管」として機能する第4配管P4である。これにより、内部を流れる冷媒の流速が速い第4配管P4へ冷媒をバイパスする場合であっても騒音を抑制できている。
(5−4)
上記実施形態では、「高圧部」としてのレシーバ135に存在する冷媒をバイパスされる「低圧配管」は、アキュームレータ124に低圧冷媒を流入させる「入口配管」として機能する第2配管P2である。これにより、内部を流れる冷媒の流速が速い第2配管P2へ冷媒をバイパスする場合であっても騒音を抑制できている。
(5−5)
上記実施形態では、「低圧配管」としての第2配管P2及び第4配管P4にバイパスされる「高圧部」は、レシーバ135である。これにより、「高圧部」としてのレシーバ135から第1バイパス管BP1及び第2バイパス管BP2を介して「低圧配管」としての第2配管P2及び第4配管P4に冷媒をバイパスする場合であっても、騒音を抑制できている。すなわち、レシーバ135から第2配管P2及び第4配管P4に冷媒をバイパスする場合、第1バイパス管BP1及び第2バイパス管BP2の内部を流れる冷媒は主としてガス冷媒であってその流速が速いことから、騒音が発生しやすい状況であるにも関わらず、騒音を抑制できている。
(5−6)
上記実施形態では、第2バイパス管BP2は、第2バイパス弁138と、過冷却熱交換器137の第2流路137bと、をレシーバ側端部41と第4配管側端部42との間に含む。第2バイパス弁138は、レシーバ135から流出する一部の冷媒を減圧する「減圧部」に相当する。また、第2流路137bは、その内部において、第2バイパス弁138によって減圧された冷媒が、レシーバ135から流出する他の冷媒と熱交換する「熱交換部」に相当する。これにより、第2バイパス弁138及び第2流路137bを途中に含む第2バイパス管BP2を介してレシーバ135から第4配管P4に冷媒をバイパスする場合であっても、騒音を抑制できている。すなわち、第2バイパス弁138及び第2流路137bを途中に含む第2バイパス管BP2を介してレシーバ135から第4配管P4に冷媒をバイパスする場合、第2接続部CP2において第2バイパス管BP2の内部を流れる冷媒は主としてガス冷媒であってその流速が速いことから、騒音が発生しやすい状況であるにも関わらず、騒音を抑制できている。
(6)変形例
(6−1)変形例1A
上記実施形態では、冷凍装置として空調システム100が採用されたが、これに限定されない。例えば、空調システム100に代えて、給湯器や除湿機等の他の冷凍装置が採用されてもよい。
(6−2)変形例1B
上記実施形態では、空調システム100は、室内ユニット110を複数備えるものであったが、これに限定されず、室内ユニット110は1つであってもよい。また、空調システム100は、室外ユニット120を1つ備えるものであったが、これに限定されず、室外ユニット120は複数あってもよい。また、空調システム100は、一の室内ユニット110の運転状態(冷房又は暖房等)に対して、他の室内ユニット110が異なる運転状態(冷房又は暖房等)をとることが可能ないわゆる冷暖フリー型であってもよい。その場合、室内ユニット110毎に冷媒の流入出状態を制御する中間ユニット等が、図1の構成に加えて新たに配設されることとなる。
(6−3)変形例1C
上記実施形態では、第1バイパス管BP1は、第10配管P10及び第11配管P11から構成され、途中に第1バイパス弁136を有していたが、これに限定されず、第1バイパス弁136及び第11配管P11を削除して第10配管P10のみで構成されてもよい。
(6−4)変形例1D
上記実施形態では、熱源側冷媒回路RC2において、各冷媒の合流点J1及びJ2で合流する各冷媒の流れる主たる方向が同一となるように、第1接続部CP1及び第2接続部CP2が構成されていた。しかし、これに限定されず、各冷媒の合流点J1及びJ2のいずれか一方においては、合流する各冷媒の流れる主たる方向が異なってもよい。
(6−5)変形例1E
上記実施形態では、冷凍装置として、図1に示すような空調システム100が採用されたが、これに限定されない。例えば、冷凍装置として、図4に示すような空調システム100aが採用されてもよい。以下、空調システム100aについて説明する。なお、空調システム100と共通する部分については、説明を省略する。
図4は、空調システム100aの冷媒回路図である。空調システム100aでは、熱源ユニットとしての室外ユニット120aを備えている。室外ユニット120aの内部では、熱源側冷媒回路RC3が構成されている。熱源側冷媒回路RC3は、空調システム100における熱源側冷媒回路RC2の構成に加えて、第19配管P19、第20配管P20及びホットガスバイパス弁140をさらに有している。
第19配管P19は、一端を第5配管P5の途中に接続されており、他端をホットガスバイパス弁140に接続されている。第20配管P20は、一端をホットガスバイパス弁140に接続されており、他端を第7配管P7の途中に接続されている。なお、以下の説明においては、第19配管P19と第20配管P20とを併せて、第3バイパス管BP3と称する。
ホットガスバイパス弁140は、例えば開度調整が可能な電動弁である。ホットガスバイパス弁140は、除霜運転時に開けられ、それ以外の時には原則として全閉されている。ホットガスバイパス弁140は、一端を第19配管P19に接続され、他端を第20配管P20に接続されている。ホットガスバイパス弁140が開けられると、第19配管P19と第20配管P20とが連通し、圧縮機126から吐出されて第5配管P5を流れるガス冷媒の一部が第7配管P7へバイパスされる。つまり、第19配管P19及び第20配管P20(すなわち、第3バイパス管BP3)は、第5配管P5と第7配管P7とをバイパスする「バイパス管」に相当する。
ここで、第5配管P5は高圧冷媒が流れる「吐出配管」であり、第5配管P5内には高圧冷媒が存在する。また、暖房運転時においては、第7配管P7内を、室外膨張弁129で減圧された低圧冷媒が流れる。つまり、暖房運転時において、第5配管P5は、第7配管P7に対して「高圧部」に相当する。また、暖房運転時において、第7配管P7は、第5配管P5に対して「低圧配管」に相当する。すなわち、除霜運転時には、「高圧部」としての第5配管P5を流れる冷媒が、第3バイパス管BP3を介して、「低圧配管」としての第7配管P7にバイパスされる。なお、第3バイパス管BP3を流れる冷媒は、主としてガス冷媒である。
空調システム100aでは、暖房運転中において除霜運転を行うことが可能である。冬場の暖房運転においては、冷媒の蒸発温度が0℃以下になると室外熱交換器127に着霜を生じる場合がある。着霜があると室外熱交換器127の熱交換効率が低下して消費電力の増加や快適性の低下を招くので、空調システム100aは、着霜がある時には除霜運転を行う。
具体的には、図示しない温度センサ等によって室外熱交換器127の流入冷媒温度及び外気温を検出し、室外制御部等がこれに基づいて室外熱交換器127の着霜の有無を判断する。そして、着霜ありと判断されたことを契機として除霜運転が実行され、ホットガスバイパス弁140が適切な開度で開けられる。これにより、第3バイパス管BP3が開通し、圧縮機126から吐出され第5配管P5を流れる高温高圧のガス冷媒が、第3バイパス管BP3を介して第7配管P7にバイパスされ、室外熱交換器127に流入する。そして、室外熱交換器127に流入する高温高圧のガス冷媒により、室外熱交換器127に付着した霜が除去される。
空調システム100aは、熱源側冷媒回路RC3において、第1接続部CP1及び第2接続部CP2に加えて、第3バイパス管BP3と第7配管P7とが接続される第3接続部CP3を含んでいる(図4の2点鎖線を参照)。図5は、第3接続部CP3における第3バイパス管BP3と第7配管P7の接続態様を模式的に示した図である。
第7配管P7には、第3バイパス管BP3の第7配管側端部62(後述)を接続されるための接続口Ch3が形成されている。第7配管P7は、第1直管部51と、第2直管部52と、湾曲部53と、を有している。
第1直管部51は、接続口Ch3よりも冷媒流れの上流部分において、左右方向に沿って延びている。第2直管部52は、接続口Ch3よりも冷媒流れの下流部分において、上下方向に沿って延びている。換言すると、第2直管部52は、第1直管部51が延びる方向と交差する方向に沿って延びている。湾曲部53は、左上に膨らむように湾曲して、第1直管部51と第2直管部52とを連結している。より詳細には、湾曲部53は、左右方向に沿って延びる第1湾曲部53aと、上下方向に沿って延びる第2湾曲部53bと、有している。
なお、第1直管部51、第2直管部52及び湾曲部53は、その内部において連通している。また、接続口Ch3は、湾曲部53に形成され、より詳細には、第1湾曲部53aから第2湾曲部53bにかかる部分において形成されている。
除霜運転(暖房運転)時において第7配管P7の内部では、室外膨張弁129を通過した低圧冷媒が、管の内壁に沿って流れている。特に、第3接続部CP3における第7配管P7の内部では、冷媒が、第1直管部51、湾曲部53及び第2直管部52を順に経ることで、流れる方向を転換しながら、室外熱交換器127に向かって流れている(図5の1点鎖線を参照)。
具体的には、第1直管部51の内部では、主として右から左に向かって冷媒が流れている。第2直管部52の内部では、主として上から下に向かって冷媒が流れている。湾曲部53の内部では、冷媒は、まず第1湾曲部53aにおいて、主として右から左に向かって流れながら徐々に上から下に向かうように、流れる方向を転換している。次に、冷媒は、第2湾曲部53bにおいて、主として上から下に向かって流れている。
以上をまとめると、第1直管部51の内部において冷媒が流れる主たる方向である第11方向Di11は、右から左に向かう方向(すなわち、左方向)である。また、湾曲部53の第2湾曲部53bの内部において冷媒が流れる主たる方向である第12方向Di12は、上から下に向かう方向(すなわち、下方向)である。また、第2直管部52の内部において冷媒が流れる主たる方向である第13方向Di13は、上から下に向かう方向(すなわち、下方向)である。また、第1直管部51は、第11方向Di11に向かって延びている、といえる。また、第2直管部52は、第11方向Di11と交差する方向である第13方向Di13に向かって延びている、ともいえる。
第3バイパス管BP3は、主として、第19配管P19及び第20配管P20で構成される冷媒配管である。すなわち、第3バイパス管BP3は、除霜運転時において、「高圧部」としての第5配管P5と、「低圧配管」としての第7配管P7と、をバイパスする「バイパス管」として機能する。
第3バイパス管BP3は、一方の端部である第5配管側端部61と、他方の端部である第7配管側端部62と、を含む。第5配管側端部61は、第5配管P5の途中に接続される。第7配管側端部62は、第7配管P7の接続口Ch3に接続される。換言すると、第7配管側端部62は、接続口Ch3を介して湾曲部53(より詳細には、湾曲部53の第1湾曲部53aから第2湾曲部53bにかかる部分)に接続される。
図5において、第3バイパス管BP3は、直管部63と、連結湾曲部64と、第7配管側端部62と、を有している。直管部63は、左右方向に沿って延びている。連結湾曲部64は、左上に膨らむように湾曲しており、直管部63と第7配管側端部62とを連結している。第7配管側端部62は、上下方向に沿って延びている。すなわち、第7配管側端部62は、第12方向Di12に沿って延びている、といえる。
第7配管側端部62は、接続口近傍部65と、接続口挿入部66と、有している。接続口近傍部65は、第7配管側端部62のうち、第7配管P7内部に挿入されていない部分である。接続口挿入部66は、接続口Ch3を介して、第7配管P7内部に挿入されている部分である。接続口挿入部66には、端部に冷媒流出口661が形成されている。
第3バイパス管BP3内には、第5配管P5との接続部分から冷媒が流入する。第3バイパス管BP3内に流入した冷媒は、管の内壁に沿って流れる方向を転換しながら、第7配管P7に向かって流れている(図5の1点鎖線を参照)。具体的には、直管部63の内部では、主として右から左に向かって冷媒が流れている。連結湾曲部64の内部では、冷媒は、主として右から左に向かって流れながら徐々に上から下に向かうように流れる方向を転換している。第7配管側端部62の内部では、主として上から下に向かって冷媒が流れ、接続口近傍部65を経て接続口挿入部66に到達した冷媒は、冷媒流出口661から流出する。
以上をまとめると、直管部63内部において冷媒が流れる主たる方向である第14方向Di14は、右から左に向かう方向(すなわち、左方向)である。よって、第14方向Di14は、第11方向Di11と同一である。また、第7配管側端部62の内部において冷媒が流れる主たる方向及び冷媒流出口661から冷媒が流出する主たる方向である第15方向Di15は、上から下に向かう方向(すなわち、下方向)である。よって、第15方向Di15は、第12方向Di12と同一である。
第7配管P7を流れる冷媒と、第3バイパス管BP3から流出した冷媒と、は第7配管P7の湾曲部53の内部において合流する。なお、以下の説明では、第7配管P7を流れる冷媒と、第3バイパス管BP3から流出した冷媒と、が合流する地点を合流点J3と称する(図5の2点鎖線参照)。
具体的に、合流点J3は、湾曲部53の第2湾曲部53bに位置する。すなわち、合流点J3において、第7配管P7の内部を流れる冷媒は、主として第12方向Di12(換言すると第15方向Di15)に向かって流れる。また、合流点J3において、第3バイパス管BP3の冷媒流出口661から流出した冷媒は、主として第15方向Di15(換言すると第12方向Di12)に向かって流れる。よって、合流点J3において、第7配管P7を流れる冷媒が流れる主たる方向と、第3バイパス管BP3から流出した冷媒が流れる主たる方向と、は同一である。
これにより、合流点J3において、第7配管P7を流れる冷媒が流れる主たる方向と、第3バイパス管BP3から流出した冷媒が流れる主たる方向と、が異なる場合と比較して、第7配管P7を流れる冷媒と、第3バイパス管BP3から流出した冷媒と、が合流する際における衝突による衝撃が緩和されている。したがって、空調システム100aでは、第3接続部CP3において発生する騒音が抑制されるようになっている。
すなわち、上述のように、暖房運転時には、第3バイパス管BP3の内部を主としてガス冷媒が流れる。よって、その内部を液冷媒が主として流れる冷媒配管と比較して、第3バイパス管BP3内を流れる冷媒の流速は速い。このように流速の速い冷媒が合流する際に、合流点J3において、第7配管P7を流れる冷媒が流れる主たる方向と、第3バイパス管BP3から流出した冷媒が流れる主たる方向と、が異なると、各冷媒が合流する時における衝突による衝撃が大きいため、騒音が発生しやすい。
これに対して、第3接続部CP3では、第7配管P7に接続される第3バイパス管BP3の第7配管側端部62が、第7配管P7の第2湾曲部53b内部において冷媒が流れる主たる方向である第12方向Di12に沿って延びていることにより、合流点J3において、第7配管P7を流れる冷媒が流れる主たる方向と、第3バイパス管BP3から流出した冷媒が流れる主たる方向と、が同一となっている。したがって、空調システム100aでは、合流点J3において、第7配管P7を流れる冷媒が流れる主たる方向と、第3バイパス管BP3から流出した冷媒が流れる主たる方向と、が異なる場合と比較して、各冷媒が合流する際における衝突による衝撃が緩和されており、第3接続部CP3において発生する騒音が抑制されるようになっている。
以上のように、空調システム100aでは、「低圧配管」としての第7配管P7にバイパスされる「高圧部」は、圧縮機126から吐出される高圧冷媒が内部を流れる第5配管P5である。これにより、「高圧部」としての第5配管P5から第3バイパス管BP3を介して「低圧配管」としての第7配管P7に冷媒をバイパスする場合であっても、騒音を抑制できている。すなわち、第5配管P5から第7配管P7に冷媒をバイパスする場合、第3バイパス管BP3の内部を流れる冷媒は主としてガス冷媒であってその流速が速いことから、騒音が発生しやすい状況であるにも関わらず、騒音を抑制できている。
なお、第3接続部CP3において、第11方向Di11及び第14方向Di14は、左方向であったが、これに限定されず、上下左右いずれの方向でもよい。また、第12方向Di12、第13方向Di13及び第15方向Di15は、下方向であったが、これに限定されず、上下左右いずれの方向でもよい。
また、第3接続部CP3は、図5に示すような態様で構成されたが、これに限定されない。第3接続部CP3は、例えば図2、図3、図6又は図7に示すような態様で構成されてもよい。係る場合、図2、図6及び図7において、アキュームレータ124は室外熱交換器127に変更され、四路切換弁123は室外膨張弁129に変更される。また、レシーバ135は、第5配管P5に変更される。また、第2配管P2は第7配管P7に変更され、第1バイパス管BP1は第3バイパス管BP3に変更される。
また、図3において、気液分離機125は室外膨張弁129に変更され、圧縮機126は室外熱交換器127に変更される。また、レシーバ135は、第5配管P5に変更される。また、第4配管P4は第7配管P7に変更され、第2バイパス管BP2は第3バイパス管BP3に変更される。
(6−6)変形例1F
上記実施形態では、第1接続部CP1は、図2に示すような態様で構成されたが、これに限定されない。第1接続部CP1は、例えば図3又は図5に示すような態様で構成されてもよい。係る場合、図3において、気液分離機125は四路切換弁123に変更され、圧縮機126はアキュームレータ124に変更される。また、第4配管P4は第2配管P2に変更され、第2バイパス管BP2は第1バイパス管BP1に変更される。
また、図5において、室外膨張弁129は四路切換弁123に変更され、室外熱交換器127はアキュームレータ124に変更される。また、第5配管P5は、レシーバ135に変更される。また、第7配管P7は第2配管P2に変更され、第3バイパス管BP3は第1バイパス管BP1に変更される。
(6−7)変形例1G
上記実施形態では、第1接続部CP1は、図2に示すような態様で構成されたが、これに限定されない。第1接続部CP1は、例えば図6に示す第1接続部CP1aのように構成されてもよい。
図6に示す第1接続部CP1aにおいて、第1バイパス管BP1は、左右に延びる直管部27をさらに有している。また、第1バイパス管BP1は、連結湾曲部24の他に、左下に膨らむように湾曲する連結湾曲部28をさらに有している。また、第2配管側端部22は、直管部27より下流側において、左右ではなく上下に延びている。また、連結湾曲部24は、直管部23と直管部27とを連結している。また、連結湾曲部28は、直管部27と第2配管側端部22とを連結している。また、第2配管P2において、接続口Ch1は、第3湾曲部13cに形成されている。これに伴い、合流点J1は、第3湾曲部13cの内部に位置している。
第1接続部CP1aでは、第2配管P2に接続される第1バイパス管BP1の第2配管側端部22が、第2配管P2の第3湾曲部13c内部において冷媒が流れる主たる方向である第3方向Di3に沿って延びている。これにより、合流点J1において、第2配管P2を流れる冷媒が流れる主たる方向と、第1バイパス管BP1から流出した冷媒が流れる主たる方向と、が同一となっている。
(6−8)変形例1H
上記実施形態では、第1接続部CP1は、図2に示すような態様で構成されたが、これに限定されない。第1接続部CP1は、例えば図7に示す第1接続部CP1bのように構成されてもよい。
図7に示す第1接続部CP1bにおいて、第2配管P2には、接続口Ch1の他に接続口Ch4がさらに形成されている。接続口Ch4は、第3湾曲部13cに形成されている。また、第1バイパス管BP1は、直管部70と、連結湾曲部71と、直管部72と、連結湾曲部73と、をさらに有している。また、第2配管側端部22は、第2配管側端部22aと、第2配管側端部22bと、から構成されている。
直管部70は、連結湾曲部24に接続され、直管部23より下流側において上下に延びている。連結湾曲部71は、右下に膨らむように湾曲しており、直管部70と直管部72とを連結している。直管部72は、連結湾曲部71より下流側において左右に延びている。連結湾曲部73は、左下に膨らむように湾曲しており、直管部72と第2配管側端部22bとを連結している。
第2配管側端部22aは、連結湾曲部24より下流側において左右に延びて、接続口Ch1を介して第2配管P2に接続されている。第2配管側端部22aは、接続口近傍部25と、接続口挿入部26と、を含む。接続口挿入部26は、接続口Ch1を介して第2配管P2内に挿入されている部分である。接続口挿入部26には、冷媒を流出する冷媒流出口261が形成されている。接続口近傍部25は、第2配管側端部22aのうち、接続口挿入部26を除いた部分である。
第2配管側端部22bは、連結湾曲部73より下流側において上下に延びて、接続口Ch4を介して第2配管P2に接続されている。第2配管側端部22bは、接続口近傍部74と、接続口挿入部75と、を含む。接続口挿入部75は、接続口Ch4を介して第2配管P2内に挿入されている部分である。接続口挿入部75には、冷媒を流出する冷媒流出口751が形成されている。接続口近傍部74は、第2配管側端部22bのうち、接続口挿入部75を除いた部分である。
このように、図7に示す第1接続部CP1bでは、第1バイパス管BP1が、直管部23から二手に分岐して、接続口Ch1及び接続口Ch4を介し2箇所において第2配管P2と接続されている。これに伴い、第2配管P2の内部では、合流点J1及び合流点J4という二つの合流点が存在する。具体的に、合流点J1は、第2湾曲部13bの内部に位置している。また、合流点J4は、第3湾曲部13cの内部に位置している。
第1接続部CP1bでは、第2配管P2に接続される第1バイパス管BP1の第2配管側端部22aが、第2配管P2の第2湾曲部13b内部において冷媒が流れる主たる方向である第5方向Di5(換言すると第2方向Di2)に沿って延びている。これにより、合流点J1において、第2配管P2を流れる冷媒が流れる主たる方向と、第1バイパス管BP1から流出した冷媒が流れる主たる方向と、が同一となっている。また、第2配管P2に接続される第1バイパス管BP1の第2配管側端部22bが、第2配管P2の第3湾曲部13c内部において冷媒が流れる主たる方向である第3方向Di3に沿って延びている。これにより、合流点J4において、第2配管P2を流れる冷媒が流れる主たる方向と、第1バイパス管BP1から流出した冷媒が流れる主たる方向と、が同一となっている。
以上のように、第1接続部CP1bでは、冷媒の各合流点において第2配管P2を流れる冷媒が流れる主たる方向と、第1バイパス管BP1から流出した冷媒が流れる主たる方向と、が同一となっている。また、第1バイパス管BP1が、直管部23から二手に分岐して、接続口Ch1及び接続口Ch4を介し2箇所において第2配管P2と接続されている。これにより、冷媒の合流点において第1バイパス管BP1から流出する冷媒流量が、1箇所において第2配管P2に接続されている場合と比較して低減する。これにより、第1接続部CP1による場合と比較して、各冷媒が合流する際における衝突による衝撃がさらに緩和されており、騒音がさらに抑制されるようになっている。
(6−9)変形例1I
上記実施形態では、第2接続部CP2は、図3に示すような態様で構成されたが、これに限定されない。第2接続部CP2は、例えば図2又は図5から図7に示すような態様で構成されてもよい。係る場合、図2、図6及び図7において、アキュームレータ124は圧縮機126に変更され、四路切換弁123は気液分離機125に変更される。また、第2配管P2は第4配管P4に変更され、第1バイパス管BP1は第2バイパス管BP2に変更される。
また、図5において、室外膨張弁129は気液分離機125に変更され、室外熱交換器127は圧縮機126に変更される。また、第5配管P5は、レシーバ135に変更される。また、第7配管P7は第4配管P4に変更され、第3バイパス管BP3は第2バイパス管BP2に変更される。
(6−10)変形例1J
上記実施形態では、第1方向Di1、第4方向Di4、第6方向Di6及び第9方向Di9は、下方向であったが、これに限定されず、上下左右いずれの方向であってもよい。また、第2方向Di2及び第5方向Di5は、左方向であったが、これに限定されず、上下左右いずれの方向であってもよい。また、第7方向Di7、第8方向Di8及び第10方向Di10は、右方向であったが、これに限定されず、上下左右いずれの方向であってもよい。また、第3方向Di3は、上方向であったが、これに限定されず、上下左右いずれの方向であってもよい。
(6−11)変形例1K
上記実施形態では、第1接続部CP1は、図2に示すような態様で構成された。これに対して、第1接続部CP1を、図8に示す第1接続部CP1cのように構成する場合について説明する。
図8に示す第1接続部CP1cにおいて、第2配管P2には、接続口Ch1の他に接続口Ch4がさらに形成されている。接続口Ch1及び接続口Ch4は、湾曲部13ではなく、第1直管部11に形成されている。また、第1バイパス管BP1は、直管部76と、連結湾曲部77と、をさらに有している。また、第2配管側端部22は、第2配管側端部22cと、第2配管側端部22dと、から構成されている。
直管部76は、連結湾曲部24に接続され、直管部23より下流側において上下に延びている。連結湾曲部77は、右下に膨らむように湾曲しており、直管部76と第2配管側端部22dとを連結している。
第2配管側端部22cは、連結湾曲部24より下流側において左右に延びて、接続口Ch1を介して第2配管P2に接続されている。第2配管側端部22cは、接続口近傍部25と、接続口挿入部26と、を含む。接続口挿入部26は、接続口Ch1を介して第2配管P2内に挿入されている部分である。接続口挿入部26には、冷媒を流出する冷媒流出口261が形成されている。接続口近傍部25は、第2配管側端部22cのうち、接続口挿入部26を除いた部分である。
第2配管側端部22dは、連結湾曲部77より下流側において左右に延びて、接続口Ch4を介して第2配管P2に接続されている。第2配管側端部22dは、接続口近傍部78と、接続口挿入部79と、を含む。接続口挿入部79は、接続口Ch4を介して第2配管P2内に挿入されている部分である。接続口挿入部79には、冷媒を流出する冷媒流出口791が形成されている。接続口近傍部78は、第2配管側端部22dのうち、接続口挿入部79を除いた部分である。
このように、図8に示す第1接続部CP1cでは、第1バイパス管BP1が、直管部23から二手に分岐して、接続口Ch1及び接続口Ch4を介し2箇所において第2配管P2と接続されている。これに伴い、第2配管P2の内部では、合流点J5及び合流点J6という二つの合流点が存在する。具体的に、合流点J5は、第1直管部11の内部に位置している。また、合流点J6は、第1直管部11の内部において合流点J5よりも下流側に位置している。
第1接続部CP1cでは、第2配管P2に接続される第1バイパス管BP1の第2配管側端部22c及び22dが、第2配管P2の第1直管部11内部において冷媒が流れる主たる方向である第1方向Di1に沿って延びていない。これにより、合流点J5及びJ6において、第2配管P2を流れる冷媒が流れる主たる方向と、第1バイパス管BP1から流出した冷媒が流れる主たる方向と、が異なっている。
しかし、第1バイパス管BP1が、直管部23から二手に分岐して、接続口Ch1及び接続口Ch4を介し2箇所において第2配管P2と接続されている。これにより、合流点において第1バイパス管BP1から流出する冷媒流量が、1箇所において第2配管P2に接続されている場合と比較して低減する。これにより、各冷媒が合流する際における衝突による衝撃が緩和されており、騒音が抑制されるようになっている。
本発明は、バイパス管を備える冷凍装置に利用可能である。
11、31、51 第1直管部(第1部)
12、32、52 第2直管部(第2部)
13、33、53 湾曲部
13a、33a、53a 第1湾曲部
13b、33b、53b 第2湾曲部
13c 第3湾曲部
21、41 レシーバ側端部(第1端部)
22 第2配管側端部(第2端部)
23、27、43、63、70、72 直管部
24、28、44、64、71、73 連結湾曲部
25、45、65、74 接続口近傍部
26、46、66、75 接続口挿入部
261、461、661、751 冷媒流出口
42 第4配管側端部(第2端部)
61 第5配管側端部(第1端部)
62 第7配管側端部(第2端部)
100、100a 空調システム(冷凍装置)
110 室内ユニット
120、120a 室外ユニット
123 四路切換弁
124 アキュームレータ
125 気液分離機
126 圧縮機
127 室外熱交換器
130 ブリッジ回路
135 レシーバ(高圧部)
136 第1バイパス弁
137 過冷却熱交換器
137a 第1流路
137b 第2流路(熱交換部)
138 第2バイパス弁(減圧部)
140 ホットガスバイパス弁
BP1 第1バイパス管(バイパス管)
BP2 第2バイパス管(バイパス管)
BP3 第3バイパス管(バイパス管)
Ch1、Ch2、Ch3、Ch4 接続口
CP1、CP1a、CP1b 第1接続部
CP2 第2接続部
CP3 第3接続部
Di1 第1方向
Di2 第2方向
Di3 第3方向
Di5 第5方向
Di6 第6方向(第1方向)
Di7 第7方向
Di8 第8方向
Di10 第10方向
Di11 第11方向(第1方向)
Di12 第12方向
Di13 第13方向
Di15 第15方向
J1、J2、J3、J4 合流点
P2 第2配管(低圧配管、入口配管)
P4 第4配管(低圧配管、吸入配管)
P5 第5配管(高圧部、吐出配管)
P7 第7配管(低圧配管)
RC1 利用側冷媒回路
RC2、RC3 熱源側冷媒回路
特開2010−127531号公報

Claims (7)

  1. 高圧冷媒が存在する高圧部(135、P5)と、
    前記高圧冷媒よりも低圧の低圧冷媒が流れる配管である低圧配管(P2、P4、P7)と、
    前記高圧部と前記低圧配管とをバイパスするバイパス管(BP1、BP2、BP3)と、
    を備え、
    前記バイパス管は、前記高圧部に接続される第1端部(21、41、61)と、前記低圧配管に接続される第2端部(22、42、62)と、を含み、
    前記第2端部は、前記低圧配管内を流れる前記低圧冷媒が流れる方向(Di2、Di7、Di12)に沿って延びる、
    冷凍装置(100、100a)。
  2. 前記低圧配管は、
    第1方向(Di1、Di6、Di11)に向かって延びる第1部(11、31、51)と、
    前記第1部と連通し、前記第1方向に交差する方向(Di8、Di13)又は前記第1方向とは逆方向(Di3)に沿って延びる第2部(12、32、52)と、
    前記第1部と前記第2部とを連結する湾曲部(13、33、53)と、
    を含み、
    前記第2端部は、前記湾曲部に接続される、
    請求項1に記載の冷凍装置(100、100a)。
  3. 前記低圧冷媒を圧縮する圧縮機(126)をさらに備え、
    前記低圧配管は、前記圧縮機と接続されて前記圧縮機に前記低圧冷媒を流入させる吸入配管(P4)である、
    請求項1又は2に記載の冷凍装置(100、100a)。
  4. 前記低圧冷媒を気液分離するアキュームレータ(124)をさらに備え、
    前記低圧配管は、前記アキュームレータと接続され前記アキュームレータに前記低圧冷媒を流入させる入口配管(P2)である、
    請求項1又は2に記載の冷凍装置(100、100a)。
  5. 前記高圧冷媒を貯留するレシーバ(135)をさらに備え、
    前記高圧部は、前記レシーバである、
    請求項1から4のいずれか1項に記載の冷凍装置(100、100a)。
  6. 前記バイパス管(BP2)は、
    前記レシーバから流出する一部の冷媒を減圧する減圧部(138)と、
    その内部において、前記減圧部によって減圧された前記冷媒が、前記レシーバから流出する他の冷媒と熱交換する熱交換部(137b)と、
    を前記第1端部と前記第2端部との間に含む、
    請求項5に記載の冷凍装置(100、100a)。
  7. 前記低圧冷媒を圧縮する圧縮機(126)をさらに備え、
    前記高圧冷媒は、前記圧縮機によって圧縮されたガス冷媒であり、
    前記高圧部は、前記圧縮機と接続されて前記圧縮機から吐出される前記高圧冷媒が内部を流れる吐出配管(P5)である、
    請求項1又は2に記載の冷凍装置(100a)。
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