JP3146380U - アキュームレータ - Google Patents

Abstract

【課題】室外機ユニットの小型化、薄型化を可能とするとともに、配管接続を簡素化して組立作業性の向上を図り、製作コストの低廉化を実現したアキュームレータを提供する。
【解決手段】ヒートポンプ式冷凍機の冷凍サイクルに圧縮機に前置して配管され、圧縮機の吸入口に接続する出口管５３を密閉状の容器５１の下面から導出したアキュームレータにおいて、冷凍サイクルに配管されて冷媒の循環方向を切り替える四方弁１０を、室内側熱交換器に配管される接続管と、室外側熱交換器に配管される接続管６２とがそれぞれ配管接続されるバッフル体７０を介し、容器５１に一体に取り付けたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

この考案は、ヒートポンプ式冷凍機の冷凍サイクルに圧縮機に前置して配管されるアキュームレータに関するものである。

空調機器に用いられるヒートポンプ式冷凍機は、室内側熱交換器と室外側熱交換器とを循環する冷媒の冷凍サイクルに配管した四方弁で、冷房と暖房とで冷媒の循環方向を切り替えて運転する。一般的なヒートポンプ式冷凍機の冷凍サイクルは、図６に示すように構成され、圧縮機３の運転で室内側熱交換器１と室外側熱交換器２とを循環する冷媒の冷凍サイクルに四方弁１０を配管し、圧縮機３のシリンダー内への液冷媒の吸引を防止するため、気液を分離するアキュームレータ５が圧縮機３に前置して配管される（特許文献１参照）。

四方弁１０は、円筒形の本体１１の側部に導入口１２、この導入口１２に対向した側に導出口１４を開口し、導入口１２が圧縮機３の高圧側に、導出口１４が圧縮機３の低圧側に接続される。導出口１４の両側に隣接して第１通口１５、第２通口１６が開口され、第１通口１５が室内側熱交換器１に、第２通口１６が室外側熱交換器２に配管される。本体１１の左右両開口端に栓体１８が接合され、一方の栓体１８に吸入口２６、他方の栓体１８に吸入口２７を開口している。

本体１１内壁には、導出口１４、第１通口１５、第２通口１６に適合した位置に開孔を形成した平板形状の弁座２０が接合され、断面弧状の凹部２５を形成した弁体２４が、弁座２０面上を機密に摺動自在に本体１１内に収納されている。弁体２４を挟んで一対のピストン２２が本体１１内に移動自在に収納され、中央に弁体２４を嵌合した連結板２３で両ピストン２２が連結され、ピストン２２の移動に連動して弁体２４が移動し、凹部２５の内部空間で、弁体２４が弁座２０面上の移動範囲の一端の位置で導出口１４と第１通口１５とを連通し、他端の位置で導出口１４と第２通口１６とを連通するように規定されている。両ピストン２２の外側には、栓体１８に接離することで吸入口２６、２７の開閉を切り替える弁部２８が設けられている。

電磁コイル４１のオン、オフ切り替えで四方弁１０の弁体２４を駆動する三方切換弁４が、三方のうちの一方向を導出口１４に連通し、他の二方向をそれぞれ吸入口２６、２７に接続して設けられる。三方切換弁４は、導出口１４と他の一方向とを切り替えて連通させ、一方の吸入口２７と導出口１４とを連通し、吸入口２７側の圧力が低下してピストン２２を吸引し、弁体２４を駆動して凹部２５の内部空間で導出口１４と第２通口１６とを連通させる。その結果、冷媒が圧縮機３、導入口１２、第１通口１５、室内側熱交換器１、室外側熱交換器２、第２通口１６、導出口１４の順に循環し、ヒートポンプ式冷凍機は暖房運転を行う（図６の状態）。この状態から三方切換弁４を切り替え、他方の吸入口２６と導出口１４とを連通し、吸入口２６側にピストン２２を吸引して弁体２４を駆動し、凹部２５の内部空間で導出口１４と第１通口１５とを連通させる。その結果、冷媒が圧縮機３、導入口１２、第２通口１６、室外側熱交換器２、室内側熱交換器１、第１通口１５、導出口１４の順に循環し、ヒートポンプ式冷凍機は冷房運転を行う。このように、三方切換弁４の電磁コイル４１のオン、オフ切り替えで、ピストン２２を吸引して弁体２４を駆動し、導出口１４と、第１通口１５、第２通口１６のいずれか一方とを選択的に連通して冷媒の循環方向を切り替える。

アキュームレータ５は密閉状の容器５１で形成され、上面の入口管５２が四方弁１０の導出口１４に接続される。容器５１内には気液を分離する分離板５５が張設され、分離板５５に近接した位置まで上端を立ち上げた出口管５３が下面から導出され、圧縮機３の吸引口３１に接続される。入口管５２から容器５１内に流入した冷媒は、分離板５５で液冷媒が分離され、出口管５３から圧縮機３のシリンダーへ気体冷媒が供給される。
特表平５−２９６６０８号公報

こうしたヒートポンプ式冷凍機の空調機器では、室外側熱交換器２、圧縮機３、四方弁１０、アキュームレータ５などの構成部材を室外機ユニット内に収納して配管するため、これらの部材の収納スペースを必要とし、室外機ユニットの小型化が困難であった。また、各部材の配管接続が複雑で組立作業性に著しく劣り、製作コストが高価であった。

この考案は、これらの課題を解消することを目的とするもので、新規構成のアキュームレータを提案し、室外機ユニットの小型化、薄型化を可能とするとともに、配管接続を簡素化して組立作業性の向上を図り、製作コストの低廉化を実現することを目的とするものである。

上記の目的を達成するため、この考案は、ヒートポンプ式冷凍機の冷凍サイクルに圧縮機３に前置して配管され、圧縮機３の吸入口３１に接続する出口管５３を密閉状の容器５１の下面から導出したアキュームレータにおいて、冷凍サイクルに配管されて冷媒の循環方向を切り替える四方弁１０を、室内側熱交換器１に配管される接続管６１と、室外側熱交換器２に配管される接続管６２とがそれぞれ配管接続されるバッフル体７０を介し、容器５１に一体に取り付けたことを特徴とするものである。

また、上記構成のアキュームレータにおいて、バッフル体７０を容器５１の上面に接合するものである。また、他の実施態様としては、バッフル体７０を容器５１の上面との間に間隔Ｌを設けて取り付けるものである。

この考案のアキュームレータは、冷媒の循環方向を切り替える四方弁１０を、バッフル体７０を介して容器５１に一体に取り付けたので、アキュームレータと四方弁１０とが一体化され、設置の省スペース化が図られ、室外機ユニットの小型化、薄型化を実現することができる。

また、圧縮機３の高圧側と四方弁１０との配管（ディスチャージパイプ）が短縮化され、四方弁１０からアキュームレータへの配管（サクションパイプ）は短絡化され、管路の短縮化による抵抗の軽減で性能の向上が図られるとともに、アキュームレータと四方弁１０とがモジュール化され、配管接続が簡素化されて組立作業性が著しく向上され、製作コストの大幅な低廉化を達成することができる。

また、四方弁１０とアキュームレータを直付けではなく、間にバッフル体７０を介設したので、冷媒流量の減少等の性能低下がバッフル体７０の存在で抑制され、運転に伴う熱影響が軽減されて性能の安定化が図られる。そして、冷媒の流量が大きく、運転に伴う熱影響が小さい比較的大型システムにおいては、バッフル体７０を容器５１の上面に直接接合することが許容され、小型システムにおいては、容器５１の上面との間に間隔Ｌを設けてバッフル体７０を取り付ける手段が効果的である。

以下に、この考案を実施するための最良の形態について、図面の実施例に基づいて具体的に説明する。
図１〜４は、この考案のアキュームレータの最初の実施例で、前例と同一の符号は同一の構成部材・部位であり、それぞれの機能作用は同一である。アキュームレータ５は、円筒形のシェル５１ａの上下開口端に、上カバー５１ｂ、下カバー５１ｃを接合して密閉状の容器５１で形成されている。容器５１内に流入する冷媒中から液冷媒を分離する分離板５５が容器５１内の上層に張設され、分離した液冷媒を滴下する流出孔５６が分離板５５の外周に沿って開設され、冷媒中の不純物を取り除く網状のフィルター５７が分離板５５の上面を覆って設けられている。

このアキュームレータ５は、２シリンダー圧縮機に前置して配管するため２本の出口管５３が設けられ、２シリンダー圧縮機は、２個のシリンダーによる運転で始動時の能力を増大し、立ち上がり時間の短縮を図るものである。各出口管５３は、分離板５５に近接した位置まで上端を立ち上げられ、容器５１の下面から導出されてそれぞれのシリンダーに接続される。

四方弁１０は前例と同様に構成され、室内側熱交換器１に配管される接続管６１と、室外側熱交換器２に配管される接続管６２とがそれぞれ配管接続されるバッフル体７０を介し、容器５１の上面に一体に取り付けられている。バッフル体７０は、プレス絞り加工で２つの膨出部７３を形成した膨出板７２に蓋板７５を接合して形成され、膨出部７３の底面が容器５１の上面に接合されている。

膨出板７２は図３に示すように形成され、船底状の２つの膨出部７３が対称位置に配置され、膨出部７３の前端位置の間に、四方弁１０の導出口１４に配管される接続管６４が貫通する開孔７４が形成されている。蓋板７５は図４に示すように形成され、四方弁１０の第１通口１５が連通される開孔７６、接続管６４が貫通する開孔７７、四方弁１０の第２通口１６が連通される開孔７８が側方位置に形成され、他方の側方位置に、接続管６１が配管接続される開孔７９、接続管６２が配管接続される開孔８０が形成されている。開孔７６と開孔７９は、膨出板７２の一方の膨出部７３の前後端位置に対応し、開孔７８と開孔８０は、膨出板７２の他方の膨出部７３の前後端位置に対応し、したがって、それぞれ配管接続した状態で、第１通口１５と接続管６１が連通し、第２通口１６と接続管６２が連通している。四方弁１０の導出口１４に配管した接続管６４は、開孔７４、開孔７７を貫通し、容器５１内上層に開口して接続され、四方弁１０の導入口１２に、圧縮機の高圧側に配管される接続管６３が接続される。

四方弁１０の本体１１に所定の金具で三方切換弁４が取り付けられ、三方切換弁４の三方向のうちの一方向の導管４２が容器５１内に挿入され、他の二方向を栓体１８に配管してそれぞれの吸入口に接続されている。三方切換弁４の一方向は、導管４２が容器５１内上層に連通し、接続管６４が容器５１内上層に開口しているので、圧縮機３の低圧側に連通している。したがって、前例と同様にして電磁コイル４１のオン、オフ切り替えで四方弁１０の弁体２４を駆動し、導出口１４と、第１通口１５、第２通口１６のいずれか一方とを選択的に連通し、冷房運転と暖房運転とで冷媒の循環方向が切り替えられる。

このアキュームレータ５において、接続管６４から容器５１内上層に流入した冷媒は、フィルター５７で冷媒中の不純物が取り除かれ、分離板５５で流れが偏向されて液冷媒が流出孔５６から滴下し、慣性力の小さな気体冷媒のみが各出口管５３内に流入し、２シリンダー圧縮機の各シリンダーへ供給される。

図５はこの考案の他の実施例である。このアキュームレータ５は、取付金具８２を用い、容器５１の上面との間に間隔Ｌを設けてバッフル体７０を取り付けたものである。前例が比較的大型システムで冷媒の流量が大きく、運転に伴う熱影響が小さい冷凍サイクルに適したものであるに対し、この実施例は、運転に伴う熱影響を間隔Ｌにより抑制するもので、小型システムに用いて効果的である。

この考案の最初の実施例の要部を切り欠いた正面図。 同じく要部を切り欠いた左側面図。 膨出板の（Ａ）平面図、（Ｂ）正面図。 蓋板の（Ａ）平面図、（Ｂ）正面図。 この考案の他の実施例の要部を切り欠いた正面図。 ヒートポンプ式冷凍機の冷凍サイクルの配管図。

符号の説明

１ 室内側熱交換器
２ 室外側熱交換器
３ 圧縮機
１０ 四方弁
３１ 吸入口
５１ 容器
５３ 出口管
６１ 接続管
６２ 接続管
７０ バッフル体

Claims (3)

1. ヒートポンプ式冷凍機の冷凍サイクルに圧縮機３に前置して配管され、圧縮機３の吸入口３１に接続する出口管５３を密閉状の容器５１の下面から導出したアキュームレータにおいて、
   冷凍サイクルに配管されて冷媒の循環方向を切り替える四方弁１０を、室内側熱交換器１に配管される接続管６１と、室外側熱交換器２に配管される接続管６２とがそれぞれ配管接続されるバッフル体７０を介し、容器５１に一体に取り付けたことを特徴とするアキュームレータ。
2. バッフル体７０を容器５１の上面に接合した請求項１に記載のアキュームレータ。
3. バッフル体７０を、容器５１の上面との間に間隔Ｌを設けて取り付けた請求項１に記載のアキュームレータ。

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