JP2022156561A - 冷凍装置 - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮機から吐出されるガス冷媒から圧縮機に吸入されるガス冷媒への熱伝達を抑制することができる冷凍装置を提供する。【解決手段】冷凍装置１は、互いに積層される複数のプレート２１，２２，２３を有し内部に冷媒流路８１，８２，８３が形成された冷媒流路ユニット１０と、吐出口４０ａ及び吸入口４０ｂを有する圧縮機４０と、両端が冷媒流路ユニット１０に接続される第１外部配管７１と、吸入口４０ｂに一端７２ａが接続され他端７２ｂが冷媒流路ユニット１０に接続される第２外部配管７２と、吐出口４０ａに一端７３ａが接続され他端７３ｂが冷媒流路ユニット１０に接続される第３外部配管７３とを備え、冷媒流路が、第１外部配管７１の一端７１ａに連通する第１流路８１と、第１外部配管７１の他端７１ｂと第２外部配管７２の他端７２ｂとに連通する第２流路８２と、第３外部配管７３の他端７３ｂに連通する第３流路８３と、を含む。【選択図】図５

Description

本開示は、冷凍装置に関する。

蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行う冷媒回路を備えた冷凍装置では、冷媒が流れる複数の冷媒配管を１つにまとめ、冷媒回路の小型化を図ることが知られている。例えば、特許文献１には、互いに積層された上基板及び下基板を有し内部に冷媒流路が形成された基板（冷媒流路ユニット）が開示されている。この基板の上基板には孔部が形成され、この孔部には、圧縮機、アキュムレータ、四路切換弁等に繋がる補助配管が接続されている。

特開平９－７９６１６号公報

特許文献１記載の技術において、圧縮機に吸入される低温低圧のガス冷媒（以下、「吸入ガス冷媒」ともいう）は、アキュムレータから基板に流入し、基板内の冷媒流路を流れた後、基板から圧縮機へ流入する。これに対して、圧縮機から吐出される高温高圧のガス冷媒（以下、「吐出ガス冷媒」ともいう）は、圧縮機から基板に流入し、基板内の冷媒流路を流れた後、基板から四路切換弁へ流入する。基板内では、吐出ガス冷媒と吸入ガス冷媒との双方が流れるため、吐出ガス冷媒の熱が吸入ガス冷媒に伝達され、吸入ガス冷媒の温度が上昇して圧縮機に吸入効率が低下するという課題がある。

本開示は、吐出ガス冷媒から吸入ガス冷媒への熱伝達を抑制することができる冷凍装置を提供することを目的とする。

（１）本開示の冷凍装置は、
互いに積層される複数のプレートを有し内部に冷媒流路が形成された冷媒流路ユニットと、
吐出口及び吸入口を有する圧縮機と、
両端が前記プレート型配管に接続される第１外部配管と、
前記吸入口に一端が接続され他端が前記冷媒流路ユニットに接続される第２外部配管と、
前記吐出口に一端が接続され他端が前記冷媒流路ユニットに接続される第３外部配管と、を備え、
前記冷媒流路が、
前記第１外部配管の一端に連通する第１流路と、
前記第１外部配管の他端と前記第２外部配管の他端とに連通する第２流路と、
前記第３外部配管の他端に連通する第３流路と、を含む。

上記構成によれば、圧縮機に吸入されるガス冷媒（以下、「吸入ガス冷媒」ともいう）は、冷媒流路ユニットの第１流路から第１外部配管を流れ、その後冷媒流路ユニットに戻って第２流路を流れ、第２外部配管を通って圧縮機に流入する。圧縮機から吐出されるガス冷媒（以下、「吐出ガス冷媒」ともいう）は、第３外部配管を通って冷媒流路ユニットの第３流路に流入する。吸入ガス冷媒は、第１流路と第２流路との間に設けられた第１外部配管によって一旦冷媒流路ユニットから外部へ流出し冷媒流路ユニットを迂回することで、冷媒流路ユニットの第３流路を流れる吐出ガス冷媒からの熱伝達が抑制される。これにより、圧縮機における吸入効率の低下を抑制することができる。

（２）好ましくは、前記第１外部配管は、前記冷媒流路ユニットの一方の面に接続され、
前記第２外部配管が、前記冷媒流路ユニットの他方の面に接続される。
この構成によれば、冷媒流路ユニットの両方の面を利用して第１、第２外部配管を接続することで、冷媒流路ユニットの表面積を小さくし、小型化を図ることができる。

（３）好ましくは、前記第１外部配管の他端と前記第２外部配管の他端とが、前記プレートの法線方向から見て重なって配置されている。
この構成によれば、第１外部配管の他端と第２外部配管の他端との間で第２流路を短く形成することができ、第３流路を流れる吐出ガス冷媒から、第２流路を流れる吸入ガス冷媒への熱伝達をより抑制することができる。

（４）好ましくは、前記冷媒流路ユニットに一端が接続され前記第１流路に連通する第４外部配管を備え、
前記第１外部配管は、前記冷媒流路ユニットの一方の面に接続され、
前記第４外部配管が、前記冷媒流路ユニットの他方の面に接続される。
この構成によれば、冷媒流路ユニットの両方の面を利用して第１、第４外部配管を接続することで、冷媒流路ユニットの表面積を小さくし、小型化を図ることができる。

（５）好ましくは、前記第１外部配管の一端と前記第４外部配管の一端とが、前記プレートの法線方向から見て重なって配置されている。
この構成によれば、第１外部配管の一端と第４外部配管の一端との間で第１流路を短く形成することができ、第３流路を流れる吐出ガス冷媒から、第１流路を流れる吸入ガス冷媒への熱伝達をより抑制することができる。

（６）好ましくは、冷凍装置が、前記第４外部配管の他端に接続されるアキュムレータをさらに備えている。

（７）好ましくは、前記冷媒流路ユニットに一端が接続され前記第３流路に連通する第５外部配管を備え、
前記第５外部配管は、前記冷媒流路ユニットの一方の面に接続され、
前記第３外部配管が、前記冷媒流路ユニットの他方の面に接続される。
この構成によれば、冷媒流路ユニットの両方の面を利用して第３、第５外部配管を接続することで、冷媒流路ユニットの表面積を小さくし、小型化を図ることができる。

（８）好ましくは、前記第５外部配管の一端と前記第３外部配管の他端とが、前記プレートの法線方向から見て重なって配置されている。
この構成によれば、第５外部配管の一端と第３外部配管の他端との間で第３流路を短く形成することができ、第３流路を流れる吐出ガス冷媒から、第１流路又は第２流路を流れる吸入ガス冷媒への熱伝達をより抑制することができる。

（９）好ましくは、前記第１外部配管には、前記圧縮機へ冷媒を流入させるインジェクション配管から分岐する分岐配管の出口端が接続される。
この構成によれば、例えば、分岐管の出口端を冷媒流路ユニットの内部で吸入ガス冷媒の経路に合流させたとすると、冷媒流路ユニットには分岐管の出口端を接続するための開口を形成する必要がある。冷凍装置には、インジェクション配管を備えていないものもあるため、そのような冷凍装置に冷媒流路ユニットを適用すると、分岐管の出口端用の開口を塞ぐ必要がある。本開示では、分岐管の出口端を第１外部配管に接続しているので、インジェクション配管を備えていない冷凍装置に冷媒流路ユニットを適用した場合には、冷媒流路ユニットの開口を塞ぐ手間を減らし、分岐管が接続されない第１外部配管に取り換えることによって対応することができる。

冷凍装置の冷媒回路を示す模式図である。 冷媒流路ユニットの第１面側の斜視図である。 冷媒流路ユニットの第２面側の斜視図である。 冷媒流路ユニットの一部の断面図である。 冷媒流路ユニットと、これに接続される部品とを概略的に示す説明図である。 冷媒流路ユニットと外部配管とを示す斜視図である。 図５のＡ部における詳細な断面図である。 冷媒流路ユニットを第２面側から見たときの第１～第３流路の配置を示す説明図である。 変形例に係る冷媒流路ユニットとこれに接続される部品とを模式的に示す説明図である。

以下、添付図面を参照しつつ、本開示の実施形態を詳細に説明する。
図１は、冷凍装置の冷媒回路を示す模式図である。
冷凍装置１は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行う冷媒回路を備えている。本実施形態の冷凍装置１は、空気調和機である。この空気調和機１は、室外機３１と、複数の室内機３２と、流路切換装置３３とを有する。室外機３１と流路切換装置３３、及び、流路切換装置３３と室内機３２とは、それぞれ連絡管３４，３５，３６，３７，３８によって接続されている。本実施形態の空気調和機１は、複数の室内機３２において冷房と暖房とを個別に実施することができる、いわゆる冷暖フリータイプとされている。なお、冷凍装置１は、空気調和機に限定されず、冷蔵庫、冷凍庫、給湯器等であってもよい。

室外機３１は、冷媒回路３０を備えている。冷媒回路３０は、液連絡管３４、吸入ガス連絡管３５、及び高低圧ガス連絡管３６を介して、流路切換装置３３内の冷媒回路と接続されている。流路切換装置３３の冷媒回路は、連絡管３７，３８を介して室内機３２内の冷媒回路と接続されている。

冷媒回路３０は、第１閉鎖弁３９ａ、第２閉鎖弁３９ｂ、第３閉鎖弁３９ｃ、圧縮機４０、アキュムレータ４１、複数の流路切換弁４２（４２ａ，４２ｂ，４２ｃ）、室外熱交換器４３、複数の膨張弁４４（４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ）、過冷却器４５、オイルセパレータ４６等を備え、これらの部品が冷媒配管を介して接続されることにより構成されている。室外機３１内には、図示しないファンやコントローラ等が配設されている。

第１閉鎖弁３９ａの一端は、吸入ガス連絡管３５に接続されている。第１閉鎖弁３９ａの他端は、アキュムレータ４１まで延びる冷媒配管に接続されている。

第２閉鎖弁３９ｂの一端は、高低圧ガス連絡管３６に接続されている。第２閉鎖弁３９ｂの他端は、流路切換弁４２ｂまで延びる冷媒配管に接続されている。

第３閉鎖弁３９ｃの一端は、液連絡管３４に接続されている。第３閉鎖弁３９ｃの他端は、過冷却器４５まで延びる冷媒配管に接続されている。

圧縮機４０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。圧縮機４０は、吸入配管４７から吸入した低圧冷媒を圧縮した後、吐出配管４８から吐出する。圧縮機４０の内部には、冷凍機油が収容されている。この冷凍機油は、冷媒とともに冷媒回路３０内を循環することがある。圧縮機４０は、容器の一種である。

オイルセパレータ４６は、圧縮機４０から吐出された冷媒から冷凍機油を分離するための容器である。分離された冷凍機油は、油戻し管４６ａを介して圧縮機４０に戻される。

アキュムレータ４１は、圧縮機４０に吸入される低圧冷媒を一時的に貯留し、ガス冷媒と液冷媒とを分離するための容器である。アキュムレータ４１の流入口４１ｂは、第１閉鎖弁３９ａから延びる冷媒配管に接続されている。アキュムレータ４１の流出口４１ａは、吸入配管４７に接続されている。

アキュムレータ４１には、油戻し管５０の一端が接続されている。油戻し管５０の他端は、吸入配管４７に接続されている。油戻し管５０は、アキュムレータ４１から圧縮機４０への冷凍機油を戻すための管である。油戻し管５０には第１開閉弁５１が設けられている。第１開閉弁５１は、電磁弁からなる。第１開閉弁５１が開くと、アキュムレータ４１内の冷凍機油が油戻し管５０を通り、吸入配管４７を流れる冷媒とともに圧縮機４０へ吸入される。

各流路切換弁４２は、四路切換弁である。各流路切換弁４２は、空気調和機１の運転状況に応じて冷媒の流れを切り換える。各流路切換弁４２の一の冷媒流入口には、オイルセパレータ４６から延びる冷媒配管が接続されている。

各流路切換弁４２は、運転時において、一の冷媒流路における冷媒の流れが遮断されるように構成されており、事実上、三方弁として機能している。以下、複数の流路切換弁４２を、それぞれ第１流路切換弁４２ａ、第２流路切換弁４２ｂ、第３流路切換弁４２ｃともいう。

各膨張弁４４は、例えば開度調整が可能な電動弁である。各膨張弁４４は、運転状況に応じて開度が調整され、内部を通過する冷媒をその開度に応じて減圧する。以下、複数の膨張弁４４を、それぞれ第１膨張弁４４ａ、第２膨張弁４４ｂ、第３膨張弁４４ｃ、第４膨張弁４４ｄともいう。

室外熱交換器４３は、クロスフィン型式やマイクロチャネル型式の熱交換器である。室外熱交換器４３は、第１熱交換部４３ａと、第２熱交換部４３ｂと、第３熱交換部４３ｃと、第４熱交換部４３ｄとを含んでいる。第１熱交換部４３ａのガス側端は、第３流路切換弁４２ｃまで延びる冷媒配管に接続されている。第１熱交換部４３ａの液側端は、第１膨張弁４４ａまで延びる冷媒配管に接続されている。

第２熱交換部４３ｂのガス側端は、第１流路切換弁４２ａまで延びる冷媒配管に接続されている。第２熱交換部４３ｂの液側端は、第２膨張弁４４ｂまで延びる冷媒配管に接続されている。

第３熱交換部４３ｃ及び第４熱交換部４３ｄのガス側端は、それぞれオイルセパレータ４６から延びて分岐する冷媒配管に接続されている。第３熱交換部４３ｃ及び第４熱交換部４３ｄの液側端は、第３膨張弁４４ｃまで延びる冷媒配管に接続されている。

過冷却器４５は、第１伝熱管４５ａと第２伝熱管４５ｂとを有する。第１伝熱管４５ａの一端は、第１～第３膨張弁４４ａ，４４ｂ，４４ｃまで延びる冷媒配管に接続され、第１伝熱管４５ａの他端は、第３閉鎖弁３９ｃまで延びる冷媒配管に接続されている。第２伝熱管４５ｂの一端は、第１伝熱管４５ａと第１～第３膨張弁４４ａ，４４ｂ，４４ｃとの間の冷媒配管から分岐する第１分岐管５３に接続されている。第１分岐管５３には、第４膨張弁４４ｄが設けられている。第２伝熱管４５ｂの他端は、インジェクション配管５５の一端に接続されている。インジェクション配管５５の他端は、圧縮機４０の中間ポートに接続されている。

インジェクション配管５５には、第２分岐管５６の一端が接続されている。第２分岐管５６の他端（出口端）は、吸入配管４７に接続されている。第２分岐管５６には、第２開閉弁５７と逆止弁５８とが設けられている。第２開閉弁５７は、電磁弁からなる。

過冷却器４５は、圧縮機４０から室外熱交換器４３及び膨張弁４４を通過して第１伝熱管４５ａを流れる冷媒と、膨張弁４４ｄにより減圧されて第２伝熱管４５ｂを流れる冷媒との間で熱交換を行い、第１伝熱管４５ａを流れる冷媒を過冷却する。第２伝熱管４５ｂを流れる冷媒は、インジェクション配管５５を通り、圧縮機４０の中間ポートに吸入される。第２開閉弁５７が開くと、インジェクション配管５５を流れる冷媒が第２分岐管５６に分岐して流れ、吸入配管４７を通って圧縮機４０に吸入される。

本実施形態の室外機３１は、冷媒流路ユニット１０を備えている。この冷媒流路ユニット１０は、圧縮機４０、アキュムレータ４１、流路切換弁４２、室外熱交換器４３、膨張弁４４、開閉弁５１，５７等の冷媒回路３０を構成する部品同士を接続する冷媒配管をまとめて１つのユニットとして構成されたものである。具体的に、本実施形態の冷媒流路ユニット１０は、図１に２点鎖線で示す枠Ｆ１の内側と枠Ｆ２の外側とに配置された冷媒流路を形成する。

（冷媒流路ユニットの構造）
図２は、冷媒流路ユニットの第１面側の斜視図である。図３は、冷媒流路ユニットの第２面側の斜視図である。
本実施形態における冷媒流路ユニット１０は、例えば、支持台６８を介して起立した姿勢で室外機３１内に固定される。なお、「起立した姿勢」とは、冷媒流路ユニットの両側の面１０Ａ，１０Ｂを実質的に鉛直方向に沿わせた姿勢をいう。ただし、本開示においては、「起立した姿勢」は、両側の面１０Ａ，１０Ｂを鉛直方向に沿わせた姿勢を基準として±４５°の範囲内で傾斜させた姿勢をも含む。

冷媒流路ユニット１０の一方の面（第１面）１０Ａ（図２参照）には、例えば、流路切換弁４２、膨張弁４４、開閉弁５１，５７等の所定の機能を発揮する機能部品が冷媒配管を介して接続される。冷媒流路ユニット１０の他方の面（第２面）１０Ｂ（図３参照）には、例えば、圧縮機４０やアキュムレータ４１等の容器が冷媒配管を介して接続される。第２面１０Ｂには、容器以外の機能部品である１つの流路切換弁４２も冷媒配管を介して接続されている。機能部品は、冷媒配管を介さずに直接的に冷媒流路ユニット１０に接続されていてもよい。

流路切換弁４２、膨張弁４４、開閉弁５１，５７等の機能部品は、冷媒流路ユニット１０に冷媒配管を介して取り付けられ、冷媒流路ユニット１０によって支持されている。言い換えると、冷媒流路ユニット１０は、冷媒配管を介して機能部品の重量を受け持つ形態で機能部品を支持している。流路切換弁４２、膨張弁４４、開閉弁５１，５７は、電動部品であるため、電気ケーブルが接続される。複数の電動部品が冷媒流路ユニット１０の同一の面１０Ａに接続されることによって、電気ケーブルを束ねたり電気ケーブルを電装品ユニットまで配策したりする配線処理を容易に行うことができる。

圧縮機４０は、冷媒配管を介して冷媒流路ユニット１０に接続される。そのため、圧縮機４０の振動は、冷媒流路ユニット１０において遮断され、冷媒流路ユニット１０に接続された、流路切換弁４２や膨張弁４４等の他の部品に伝達され難くなっている。そのため、冷媒流路ユニット１０と他の部品とを接続する冷媒配管等に対する振動対策が容易となり、当該冷媒配管の取り回し等も容易に行うことができる。

図４は、冷媒流路ユニットの一部の断面図である。
冷媒流路ユニット１０は、ユニット本体１１を備える。ユニット本体１１は、複数のプレート２１，２２，２３を有している。複数のプレート２１，２２，２３は、互いに積層され、接合されている。本実施形態のプレート２１，２２，２３は、ステンレスである。ユニット本体１１の内部には冷媒流路１５が形成されている。なお、本実施形態において、冷媒流路ユニット１０の第１面１０Ａ及び第２面１０Ｂとは、複数のプレート２１，２２，２３のうち、積層方向の外側に配置されたプレート２１の表面（外面）をいう。図４には、複数のプレート２１，２２，２３の積層方向（法線方向）を矢印Ｘで示している。

複数のプレート２１，２２，２３は、第１プレート２１と、第１プレート２１に積層される第２プレート２２と、第２プレート２２に積層される第３プレート２３とを有する。互いに隣接するプレート２１，２２，２３同士は、ろう付けによって接合されている。

第１プレート２１は、複数のプレート２１，２２，２３の積層方向Ｘ（以下、単に「積層方向Ｘ」ともいう）におけるユニット本体１１の両端部に配置されている。第１プレート２１は、他の第２，第３プレート２２，２３よりも薄く形成されている。第１プレート２１には、積層方向Ｘにおけるユニット本体１１の外側に向けて突出する接続筒２１ｂが設けられている。接続筒２１ｂは、円筒形状に形成されている。接続筒２１ｂの筒軸心は、積層方向と平行である。接続筒２１ｂの筒内は、第１開口２１ａを構成している。第１開口２１ａは、第１プレート２１を貫通する円形の孔である。接続筒２１ｂ及び第１開口２１ａは、第１プレート２１をバーリング加工することにより形成されている。

第２プレート２２は、積層方向Ｘの両端から２枚目に位置する。第２プレート２２は、第１プレート２１よりも厚く形成されている。第２プレート２２には、第２開口２２ａが形成されている。第２開口２２ａは、第２プレート２２を貫通する円形状の孔である。第２開口２２ａは、第１プレート２１の第１開口２１ａと連通している。第１開口２１ａと第２開口２２ａとは同一の内径を有する。

第３プレート２３は、積層方向Ｘに間隔をあけて配置された２枚の第２プレート２２の間に配置されている。本実施形態では、２枚の第２プレート２２の間に３枚の第３プレート２３が積層されている。第３プレート２３は、第２プレート２２と同一の厚さに形成されている。したがって、第２プレート２２と第３プレート２３とは、同一の素材を加工することによって形成することができる。

第３プレート２３には、冷媒流路１５を構成する第３開口２３ａが形成されている。第３開口２３ａは、各第３プレート２３を貫通する孔又は積層方向Ｘに直交する方向に延びるスリットである。図４に示す例では、積層方向Ｘの一方側（図４の左側）の第２プレート２２の２つの第２開口２２ａに渡る範囲で第３開口２３ａが形成されている。第３開口２３ａは、第２プレート２２の第２開口２２ａと連通している。

第１，第２，第３プレート２１，２２，２３は、ステンレス以外の材料、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄等であってもよい。

冷媒流路ユニット１０には、第１継手管１２及び第２継手管１３が設けられている。図４に示す例では、第１継手管１２は、冷媒流路ユニット１０の第１面１０Ａ側に配置された第１プレート２１及び第２プレート２２に取り付けられる。第１継手管１２は、第１開口２１ａ及び第２開口２２ａに挿入されている。第１継手管１２の外周面と、第１開口２１ａの内周面及び第２開口２２ａの内周面とは、ろう材Ｂ３によるろう付けによって接合されている。

なお、第１開口２１ａの内周面とは、第１プレート２１の第１開口２１ａを形成する面を意味する。同様に、第２開口２２ａの内周面とは、第２プレート２２の第２開口２２ａを形成する面を意味する。第１継手管１２は、第１プレート２１のみにろう付けされていてもよい。

第１継手管１２には、他の冷媒配管１０１が接続されている。この冷媒配管１０１は、例えば、図２に示すように、流路切換弁４２、膨張弁４４、開閉弁５１，５７から延びている冷媒配管である。一般に、この種の冷媒配管１０１は、銅、銅合金等の銅を主成分とする材料で形成されている。冷媒配管１０１の一端部は、第１継手管１２内に挿入され、冷媒配管１０１の外周面と第１継手管１２の内周面とが、ろう材Ｂ２によるろう付けによって接合されている。

図４に示す例では、第２継手管１３は、冷媒流路ユニット１０の第２面１０Ｂ側に配置された第１プレート２１及び第２プレート２２に取り付けられる。第２継手管１３には、例えば、圧縮機４０やアキュムレータ４１等の容器に繋がる他の冷媒配管１０２が接続される。第２継手管１３の一端部１３ａは、第１開口２１ａ及び第２開口２２ａに挿入されている。第２継手管１３の外周面と第１開口２１ａの内周面及び第２開口２２ａの内周面とは、ろう材Ｂ３によるろう付けによって接合されている。なお、第２継手管１３は、第１プレート２１のみにろう付けされていてもよい。

第２継手管１３は、第１，第２プレート２１，２２に接続された一端部１３ａと、この一端部１３ａから９０°湾曲する湾曲部１３ｂと、湾曲部１３ｂから第２方向に沿って延びる直線部１３ｃとを有している。この冷媒配管１０２の他端部１３ｄは、図３に示すように、冷媒流路ユニット１０が起立した姿勢で、上向き又は横向きに配置されている。そのため、圧縮機４０等の容器から延びる他の冷媒配管１０２を第２継手管１３の他端部１３ｄにバーナーろう付け等によって容易に接続することができる。

本実施形態の第１継手管１２及び第２継手管１３は、銅、銅合金等の銅を主成分とする材料により形成されている。ただし、第１継手管１２及び第２継手管１３は、これ以外の材料、例えば、ステンレス、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄等であってもよい。

なお、ユニット本体１１と第１、第２継手管１２，１３とは、一体に組み立てられることによって、１つのアッセンブリとしての冷媒流路ユニット１０を構成する。しかし、冷媒流路ユニット１０が室外機３１に組み込まれ、冷媒回路３０を構成する部品が他の冷媒配管（外部配管）１０１，１０２を介して接続された状態では、第１継手管１２及び第２継手管１３は、他の冷媒配管１０１，１０２とともに冷媒流路ユニット１０の第１面１０Ａ及び第２面１０Ｂに接続される冷媒配管（外部配管）を構成する。ただし、継手管１２，１３は省略することもでき、この場合、冷媒流路ユニット１０の第１面１０Ａ及び第２面１０Ｂに対して直接的に他の冷媒配管１０１，１０２が接続される。

以下に説明する外部配管７１～７７は、第１、第２継手管１２，１３と他の冷媒配管１０１，１０２との組み合わせ、又は、第１、第２継手管１２，１３が省略される場合には他の冷媒配管１０１，１０２単独で構成される。

図５は、冷媒流路ユニットと、これに接続される部品とを模式的に示す説明図である。
図５において、冷媒流路ユニット１０には、圧縮機４０と、アキュムレータ４１とが接続されている。圧縮機４０の吸入口４０ｂには、外部配管（第２外部配管）７２の一端７２ａが接続されている。この外部配管７２の他端７２ｂは、冷媒流路ユニット１０の第２面１０Ｂに接続されている。この外部配管７２は、図１に示す吸入配管４７の一部を構成している。

圧縮機４０の吐出口４０ａには、外部配管（第３外部配管）７３の一端７３ａが接続されている。この外部配管７３の他端７３ｂは、冷媒流路ユニット１０の第２面１０Ｂに接続されている。この外部配管７３は、図１に示す吐出配管４８の一部を構成している。外部配管７３の他端７３ｂは、冷媒流路ユニット１０内の第３流路８３の一端に連通している。第３流路８３の他端は、オイルセパレータ４６（図１参照）まで延びる外部配管７５に連通している。

冷媒流路ユニット１０の第２面１０Ｂには、外部配管（第４外部配管）７４の一端７４ａが接続されている。この外部配管７４の他端７４ｂは、アキュムレータ４１の流出口４１ａに接続されている。この外部配管７４は、図１に示す吸入配管４７の一部を構成している。

アキュムレータ４１の流入口４１ｂには、外部配管７６の一端が接続されている。外部配管７６の他端は、冷媒流路ユニット１０の第２面１０Ｂに接続されている。

冷媒流路ユニット１０の第１面１０Ａには、外部配管（第１外部配管）７１の両端７１ａ，７１ｂが接続されている。この外部配管７１は、連続する冷媒流路を有する管である。したがって、外部配管７１は、弁（機能部品）や容器等を介していない。言い換えると、外部配管７１の途中には、弁や容器等が取り付けられておらず、外部配管７１の冷媒流路は、弁や容器のような冷媒流路をもつ他の部品によって分断されていない。外部配管７１の外面には、低圧側の冷媒圧力センサＳが取り付けられ、第２分岐管５６が接続されている。冷媒圧力センサＳは、外部配管７１の冷媒流路を分断することなく、内部に冷媒を取り込んで圧力を測定するものである。第２分岐管５６は、外部配管７１の冷媒流路を分断することなく、外部配管７１に冷媒を合流させるものである。

図６は、冷媒流路ユニットと外部配管とを示す斜視図である。
図５及び図６に示すように、外部配管７１は、上下方向に沿って配置されている。具体的に、外部配管７１は、管軸心方向の中間部が第１面１０Ａと平行に配置され、一端部（下端部）７１ａと他端部（上端部）７１ｂとが第１面１０Ａに向けて約９０°折れ曲がり、それぞれ第１面１０Ａに接続されている。外部配管７１は、図１に示す吸入配管４７の一部（図１において点線の枠Ｆ３で囲まれた部分）を構成している。

なお、外部配管７１は、上下方向に沿って配置されていなくてもよく、水平方向や、上下方向及び水平方向に対して傾斜した方向に沿って配置されていてもよい。

図５に示すように、外部配管７１の一端７１ａと、外部配管７４の一端７４ａとは、冷媒流路ユニット１０に形成された冷媒流路（第１流路）８１によって連通されている。外部配管７１の他端７１ｂと、外部配管７２の他端７２ｂとは、冷媒流路ユニット１０に形成された冷媒流路（第２流路）８２によって連通されている。

アキュムレータ４１に一端が接続された油戻し管５０の他端は、冷媒流路ユニット１０の第２面１０Ｂに接続され、冷媒流路ユニット１０内の冷媒流路８１に連通している。したがって、アキュムレータ４１内の冷凍機油は、油戻し管５０から冷媒流路８１、外部配管７１、冷媒流路８２、及び外部配管７２を通って圧縮機４０に戻される。

図６に示すように、外部配管７１の管軸心方向の中間には、図１に示す第２分岐管５６の一端（出口端）５６ａが接続されている。第２分岐管５６の他端５６ｂは、冷媒流路ユニット１０の第１面１０Ａに接続されている。この第２分岐管５６は、インジェクション配管５５から分岐する冷媒配管であり、インジェクション配管５５を流れる冷媒は、第２分岐管５６で分岐して外部配管７１に流入し、圧縮機４０に吸入される。

図７は、図５のＡ部における詳細な断面図である。
外部配管７１の他端７１ｂと外部配管７２の他端７２ｂとは、プレート２１，２２，２３の法線方向（積層方向Ｘ）から見て、互いに重なる位置に配置されている。外部配管７１と外部配管７２を連通する冷媒流路ユニット１０内の冷媒流路８２は、プレート２１，２２，２３の法線方向に沿って延びている。したがって、冷媒流路８２は、外部配管７１と外部配管７２との間に最短距離で形成されている。

図５に示すように、外部配管７１の一端７１ａと外部配管７４の一端７４ａとも、プレート２１，２２，２３の法線方向から見て互いに重なる位置に配置されている。そして、外部配管７１と外部配管７４とを連通する冷媒流路ユニット１０内の冷媒流路８１は、プレート２１，２２，２３の法線方向に沿って延びている。したがって、冷媒流路８１は、外部配管７１と外部配管７４との間に最短距離で形成されている。

図８は、冷媒流路ユニットを一方の面（例えば第２面１０Ｂ）側から見たときの第１～第３流路の配置を示す説明図である。
冷媒流路ユニット１０に形成された第１流路８１は、冷媒流路ユニット１０を一方の面１０Ｂ側から見たときの冷媒流路ユニット１０の上下方向の中心Ｃ１よりも下側、より具体的には、冷媒流路ユニット１０の下端部の近傍に形成されている。第１流路８１は、冷媒流路ユニット１０を一方の面１０Ｂ側から見たときの冷媒流路ユニット１０の水平方向の中心Ｃ２よりも同方向の一方側（図８における右側）に偏った位置に形成されている。

第２流路８２は、冷媒流路ユニット１０を一方の面１０Ｂ側から見たときの冷媒流路ユニット１０の上下方向の中心Ｃ１よりも上側、より具体的には、冷媒流路ユニット１０の上端部の近傍に形成されている。第２流路は、冷媒流路ユニット１０を一方の面１０Ｂ側から見たときの冷媒流路ユニット１０の水平方向の中心Ｃ２よりも同方向の一方側（図８における右側）に偏った位置に形成されている。

第３流路８３は、冷媒流路ユニット１０を一方の面１０Ｂ側から見たときの冷媒流路ユニット１０の上下方向の中心Ｃ１付近に形成されている。言い換えると、第３流路８３は、第１流路８１よりも上側で第２流路８２よりも下側に形成されている。また、第３流路８３は、冷媒流路ユニット１０を一方の面１０Ｂ側から見たときの冷媒流路ユニット１０の水平方向の中心Ｃ２よりも同方向の他方側（図８における左側）に偏った位置に形成されている。

したがって、第１流路８１及び第２流路８２と、第３流路８３とは、冷媒流路ユニット１０の第１面１０Ａ及び第２面１０Ｂの面積の範囲内において互いに離れた位置に配置されている。

（変形例）
図９は、変形例に係る冷媒流路ユニットとこれに接続される部品とを模式的に示す説明図である。
この変形例では、冷媒流路ユニット１０の第１面１０Ａに、外部配管（第５外部配管）７５の一端７５ａが接続されている。外部配管７５の一端７５ａは、第３流路８３に連通している。外部配管７５の他端は、オイルセパレータ４６の一端に接続されている。オイルセパレータ４６の他端には、外部配管７７の一端が接続されている。外部配管７７の他端は、冷媒流路ユニット１０の第１面１０Ａに接続されている。

外部配管７５の一端７５ａと外部配管７３の他端７３ｂとは、プレート２１，２２，２３の法線方向から見て互いに重なる位置に配置されている。そして、外部配管７５と外部配管７３とを連通する第３流路８３は、プレート２１，２２，２３の法線方向に沿って延びている。したがって、冷媒流路８３は、外部配管７５と外部配管７３との間に最短距離で形成されている。

なお、外部配管７５の他端は、流路切換弁４２等に接続されていてもよい。

［実施形態の作用効果］
（１）上記実施形態の冷凍装置１は、例えば図５に示すように、互いに積層される複数のプレート２１，２２，２３を有し内部に冷媒流路８１，８２，８３が形成された冷媒流路ユニット１０と、吐出口４０ａ及び吸入口４０ｂを有する圧縮機４０と、両端が冷媒流路ユニット１０に接続される第１外部配管７１と、吸入口４０ｂに一端が接続され他端が冷媒流路ユニット１０に接続される第２外部配管７２と、吐出口４０ａに一端が接続され他端が冷媒流路ユニット１０に接続される第３外部配管７３と、を備える。冷媒流路８１，８２，８３は、第１外部配管７１の一端７１ａに連通する第１流路８１と、第１外部配管７１の他端７１ｂと第２外部配管７２の他端７２ｂとに連通する第２流路８２と、第３外部配管７３の他端に連通する第３流路８３と、を含む。

上記構成の冷凍装置１では、圧縮機４０に吸入される冷媒（吸入ガス冷媒）は、冷媒流路ユニット１０の第１流路８１から第１外部配管７１を流れ、その後冷媒流路ユニット１０に戻って第２流路８２を流れ、第２外部配管７２を通って圧縮機４０に流入する。圧縮機４０から吐出される冷媒（吐出ガス冷媒）は、第３外部配管７３を通って冷媒流路ユニット１０の第３流路８３に流入する。吸入ガス冷媒は、第１流路８１と第２流路８２との間に設けられた第１外部配管７１によって一旦冷媒流路ユニット１０から外部へ流出し、冷媒流路ユニット１０を迂回する。これにより、吸入ガス冷媒は、冷媒流路ユニット１０の第３流路８３を流れる吐出ガス冷媒から熱的に離された状態となり、吐出ガス冷媒からの熱伝達が抑制される。そのため、吸入ガス冷媒の温度が上昇することによる圧縮機４０の吸入効率の低下を抑制することができる。

（２）上記実施形態では、第１外部配管７１が、冷媒流路ユニット１０の第１面１０Ａに接続され、第２外部配管７２が、冷媒流路ユニット１０の第２面１０Ｂに接続される。このように、冷媒流路ユニット１０の両方の面１０Ａ，１０Ｂを利用して第１、第２外部配管７１，７２を接続することで、冷媒流路ユニット１０の一方の面のみに第１、第２外部配管７１，７２を接続する場合に比べて冷媒流路ユニット１０の表面積を小さくし、小型化を図ることができる。

（３）上記実施形態では、例えば、図５及び図７に示すように、第１外部配管７１の他端７１ｂと第２外部配管７２の他端７２ｂとが、プレート２１，２２，２３の法線方向から見て重なって配置されている。そのため、第１外部配管７１の他端７１ｂと第２外部配管７２の他端７２ｂとの間で第２流路８２を短く形成することができ、吐出ガス冷媒から、第２流路８２を流れる吸入ガス冷媒への熱伝達をより抑制することができる。

（４）上記実施形態では、冷媒流路ユニット１０に一端が接続され第１流路８１に連通する第４外部配管７４を備え、第１外部配管７１は、冷媒流路ユニット１０の第１面１０Ａに接続され、第４外部配管７４が、冷媒流路ユニット１０の第２面１０Ｂに接続される。このように、冷媒流路ユニット１０の両方の面を利用して第１、第４外部配管７１．７４を接続することで、冷媒流路ユニット１０の一方の面のみに第１、第４外部配管７１，７４を接続する場合に比べて冷媒流路ユニット１０の表面積を小さくし、小型化を図ることができる。

（５）上記実施形態では、図５に示すように、第１外部配管７１の一端と第４外部配管７４の一端とが、プレート２１，２２，２３の法線方向から見て重なって配置されている。そのため、第１外部配管７１の一端７１ａと第４外部配管７４の一端７４ａとの間で第１流路８１を短く形成することができ、吐出ガス冷媒から、第１流路８１を流れる吸入ガス冷媒への熱伝達をより抑制することができる。

（６）上記実施形態では、冷媒流路ユニット１０に一端が接続され第３流路８３に連通する第５外部配管７５を備え、第５外部配管７５は、冷媒流路ユニット１０の第１面１０Ａに接続され、第３外部配管７３が、冷媒流路ユニット１０の第２面１０Ｂに接続される。このように、冷媒流路ユニット１０の両方の面を利用して第３、第５外部配管７３，７５を接続することで、冷媒流路ユニット１０の一方の面のみに第３、第５外部配管７３，７５を接続する場合に比べて冷媒流路ユニット１０の表面積を小さくし、小型化を図ることができる。

（７）上記変形例では、図９に示すように、第５外部配管７５の一端７５ａと第３外部配管７３の他端７３ｂとが、冷媒流路ユニット１０の法線方向から見て重なって配置されている。そのため、第５外部配管７５の一端７５ａと第３外部配管７３の他端７３ｂとの間で第３流路８３を短く形成することができ、この第３流路８３を流れる吐出ガス冷媒から、第１流路８１又は第２流路８２を流れる吸入ガス冷媒への熱伝達をより抑制することができる。

（８）上記実施形態では、第１外部配管７１には、圧縮機４０へ冷媒を流入させるインジェクション配管５５から分岐する分岐管５６の出口端５６ａが接続される。このように構成したのは、次の理由による。分岐管５６を冷媒流路ユニット１０の内部で吸入ガス冷媒の経路に合流させたとすると、冷媒流路ユニット１０には分岐管５６の出口端５６ａを接続するための開口を形成する必要がある。冷凍装置１には、インジェクション配管を備えていないものもあるため、そのような冷凍装置１に冷媒流路ユニット１０を適用すると、分岐管５６の出口端５６ａ用の開口を塞ぐ必要がある。本開示では、分岐管５６の出口端５６ａを第１外部配管７１に接続しているので、インジェクション配管を備えていない冷凍装置１に冷媒流路ユニット１０を適用した場合には、冷媒流路ユニット１０の開口を塞ぐ手間を減らし、分岐管５６が接続されない第１外部配管７１に取り換えることによって対応することができる。

（９）上記実施形態では、吸入ガス冷媒が流れる第１流路８１は、冷媒流路ユニット１０の上下方向における中心Ｃ１よりも下側に形成され、同じく吸入ガス冷媒が流れる第２流路８２は、冷媒流路ユニット１０の上下方向における中心Ｃ１よりも上側に形成されている。吐出ガス冷媒が流れる第３流路８３は、冷媒流路ユニット１０の上下方向における中心Ｃ１付近に形成されている。そのため、第１流路８１及び第２流路８２と、第３流路８３とは、冷媒流路ユニット１０の面積内で可及的に距離を離して配置され、吐出ガス冷媒から吸入ガス冷媒への熱伝達を抑制することができる。

（１０）上記実施形態では、図８に示すように、吸入ガス冷媒が流れる第１流路８１が、冷媒流路ユニット１０の水平方向における中心Ｃ２よりも同方向の一方側（図８における右側）に偏った位置に形成され、同じく吸入ガス冷媒が流れる第２流路８２は、冷媒流路ユニット１０の水平方向における中心Ｃ２よりも同方向の一方側（図８における右側）に偏った位置に形成されている。これに対して、吐出ガス冷媒が流れる第３流路８３は、冷媒流路ユニット１０の水平方向における中心Ｃ２よりも同方向の他方側（図８における左側）に偏った位置に形成されている。そのため、第１流路８１及び第２流路８２と、第３流路８３とは、冷媒流路ユニット１０の面積内で可及的に距離を離して配置され、吐出ガス冷媒から吸入ガス冷媒への熱伝達を抑制することができる。

なお、本開示は、以上の例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
例えば、冷媒流路ユニット１０を構成するプレートの枚数は、上記実施形態に限定されるものではない。また、冷媒流路ユニット１０のユニット本体１１は、板状に限定されず、ブロック状等のあらゆる形態をとることができる。

１ ：冷凍装置
１０ ：冷媒流路ユニット
１０Ａ ：第１面
１０Ｂ ：第２面
２１ ：プレート
２２ ：プレート
２３ ：プレート
４０ ：圧縮機
４０ａ ：吐出口
４０ｂ ：吸入口
４１ ：アキュムレータ
４２ ：流路切換弁
４４ ：膨張弁（電動弁）
５５ ：インジェクション配管
５６ ：第２分岐管
５６ａ ：出口端
７１ ：第１外部配管
７１ａ ：一端
７１ｂ ：他端
７２ ：第２外部配管
７２ａ ：一端
７２ｂ ：他端
７３ ：第３外部配管
７３ａ ：一端
７３ｂ ：他端
７４ ：第４外部配管
７４ａ ：一端
７４ｂ ：他端
７５ ：第５外部配管
７５ａ ：一端
８１ ：第１流路
８２ ：第２流路
８３ ：第３流路

Claims (9)

1. 互いに積層される複数のプレート（２１，２２，２３）を有し内部に冷媒流路（８１，８２，８３）が形成された冷媒流路ユニット（１０）と、
   吐出口（４０ａ）及び吸入口（４０ｂ）を有する圧縮機（４０）と、
   両端が前記冷媒流路ユニット（１０）に接続される第１外部配管（７１）と、
   前記吸入口（４０ｂ）に一端（７２ａ）が接続され他端（７２ｂ）が前記冷媒流路ユニット（１０）に接続される第２外部配管（７２）と、
   前記吐出口（４０ａ）に一端（７３ａ）が接続され他端（７３ｂ）が前記冷媒流路ユニット（１０）に接続される第３外部配管（７３）と、を備え、
   前記冷媒流路（８１，８２，８３）が、
   前記第１外部配管（７１）の一端（７１ａ）に連通する第１流路（８１）と、
   前記第１外部配管（７１）の他端（７１ｂ）と前記第２外部配管（７２）の他端（７２ｂ）とに連通する第２流路（８２）と、
   前記第３外部配管（７３）の他端（７３ｂ）に連通する第３流路（８３）と、を含む、冷凍装置。
2. 前記第１外部配管（７１）が、前記冷媒流路ユニット（１０）の一方の面（１０Ａ）に接続され、
   前記第２外部配管（７２）が、前記冷媒流路ユニット（１０）の他方の面（１０Ｂ）に接続される、請求項１に記載の冷凍装置。
3. 前記第１外部配管（７１）の他端（７１ｂ）と前記第２外部配管（７２）の他端（７２ｂ）とが、前記プレート（２１，２２，２３）の法線方向から見て重なって配置されている、請求項２に記載の冷凍装置。
4. 前記冷媒流路ユニット（１０）に一端（７４ａ）が接続され前記第１流路（８１）に連通する第４外部配管（７４）を備え、
   前記第１外部配管（７１）は、前記冷媒流路ユニット（１０）の一方の面（１０Ａ）に接続され、
   前記第４外部配管（７４）が、前記冷媒流路ユニット（１０）の他方の面（１０Ｂ）に接続される、請求項１～３のいずれか１項に記載の冷凍装置。
5. 前記第１外部配管（７１）の一端（７１ａ）と前記第４外部配管（７４）の一端（７４ａ）とが、前記プレート（２１，２２，２３）の法線方向から見て重なって配置されている、請求項４に記載の冷凍装置。
6. 前記第４外部配管（７４）の他端（７４ｂ）に接続されるアキュムレータ（４１）をさらに備えている、請求項４又は５に記載の冷凍装置。
7. 前記冷媒流路ユニット（１０）に一端（７５ａ）が接続され前記第３流路（８３）に連通する第５外部配管（７５）を備え、
   前記第５外部配管（７５）は、前記冷媒流路ユニット（１０）の一方の面（１０Ａ）に接続され、
   前記第３外部配管（７３）が、前記冷媒流路ユニット（１０）の他方の面（１０Ｂ）に接続される、請求項１～６のいずれか１項に記載の冷凍装置。
8. 前記第５外部配管（７５）の一端（７５ａ）と前記第３外部配管（７３）の他端（７３ｂ）とが、前記プレート（２１，２２，２３）の法線方向から見て重なって配置されている、請求項７に記載の冷凍装置。
9. 前記第１外部配管（７１）には、前記圧縮機（４０）へ冷媒を流入させるインジェクション配管（５５）から分岐する分岐管（５６）の出口端（５６ａ）が接続される、請求項１～８のいずれか１項に記載の冷凍装置。
   
   

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