JP3694552B2 - 空気調和機 - Google Patents
空気調和機 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3694552B2 JP3694552B2 JP31022595A JP31022595A JP3694552B2 JP 3694552 B2 JP3694552 B2 JP 3694552B2 JP 31022595 A JP31022595 A JP 31022595A JP 31022595 A JP31022595 A JP 31022595A JP 3694552 B2 JP3694552 B2 JP 3694552B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- heat exchanger
- liquid
- refrigerant
- decompression device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B13/00—Compression machines, plants or systems, with reversible cycle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
- F25B2400/23—Separators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2500/00—Problems to be solved
- F25B2500/12—Sound
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷凍サイクルを利用した空気調和機に関するもので、冷媒の気液二相流に起因する冷媒流動騒音の低減に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般の冷凍サイクルにおいて、圧縮機を出た高温高圧のガス冷媒は、凝縮器で放熱して高温の液冷媒となる。この高温の液冷媒が減圧装置としての膨張弁やキャピラリーチューブに流入し、ここで室温よりも低い温度の気液二相状態の冷媒となる。この気液二相冷媒が蒸発において吸熱して蒸発し、低温のガス冷媒となって圧縮機に戻る。
【0003】
最近の空気調和機は、室外機と室内機とに分離したセパレートタイプが主流となっている。このようなセパレートタイプの空気調和機では、膨張弁やキャピラリチューブ等の減圧装置は、空気調和機の性能及び機能向上のために、室内機側に設置されることが多くなっている。この膨張弁やキャピラリーチューブ等の減圧装置には、前述したように、通常は液冷媒が流入しているが、空気調和機の運転状態や室外機と室内機との配管長による圧力降下により、該減圧装置に流入する冷媒が気液二相流の状態になるときが存在する。この気液二相状態の冷媒が減圧装置に流入すると、大きな音(冷媒流動音)を発生する。この冷媒流動音は、その音の大きさと共に、気液二相流の流動様式に関係して発生することから間欠的な発生となって異音として快適性を損ねている。
【0004】
例えば、特開昭54-132843号公報及び特開昭53-31249号公報に開示されているように、減圧膨張器の出口側に気液分離器を設け、気液分離器で分離した冷却に不用なガス冷媒を圧縮機の吸入側にバイパスさせることにより性能向上を図った空気調和機が知られている。また、特開昭54-127052号公報に開示された空気調和機は、減圧器と下流側の熱交換器との間で且つ分配器の上流側に気液分離器を設け、該気液分離器でガス冷媒を分離し圧縮機の吸入側にバイパスさせることによって、液冷媒のみを分配器に流入させて冷媒分配を向上させている。
【0005】
しかしながら、これらの空気調和機の冷凍サイクルにおいては、気液分離器が減圧装置の下流側に設置されているため、減圧装置には、冷媒気液二相流が流入することがあって冷媒流動音が発生する。
【0006】
また、特開昭60-71861号公報では、減圧装置の上流側に気液分離器を設け、分離したガス冷媒を圧縮機の吸入口と逆止弁の間にバイパスさせる冷凍サイクルが記載されている。しかしがら、この冷凍サイクルは、バイパス通路が長いので配管が複雑化する。また、この冷凍サイクルは冷媒の循環方向が一方向であるので、ヒートポンプタイプのように冷媒が順逆両方向に流れる空気調和機に適用することができない。
【0007】
また、特開平4-98057号公報には、液溜め部,分流部及び合流部をそれぞれ所定形状で且つ所定位置に凹凸で成形した一対のプレートを接合して冷媒流路を構成し、液溜部を減圧装置と熱交換器の入口に位置する分流部との間に配置し、液溜部からのバイパス管路を熱交換器の出口に接続した気液分離器が開示されている。しかしながらこの気液分離器は、減圧装置の下流側に位置して設置されているために、減圧装置で発生する冷媒流動音を低減することはできない。また、気液分離器からのガスバイパス回路の接続部が圧縮機の吸込口と逆止弁との間に限定されており、配管が長くなる問題がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように従来の空気調和機は、冷媒の気液二相流が原因で減圧装置から発生する冷媒流動音を低減するためのコンパクトな構成で冷凍サイクルを実現することができなかった。また、室外機と室内機に分離したセパレートタイプや冷媒が順逆の両方向に流れるヒートポンプタイプあるいはサイクルドライ加熱方式のの空気調和機に適用するのに好適な冷媒流動音低減手段を備えた冷凍サイクルを実現することができなかった。
【0009】
そこで、本発明の1つの目的は、冷媒気液二相流が原因で減圧装置から発生する冷媒流動音を低減することができる空気調和機を提供することにある。
【0010】
本発明の他の目的は、セパレートタイプの空気調和機において減圧装置から発生する冷媒流動音を低減するのに好適な冷凍サイクルを提案することにある。
【0011】
本発明の更に他の目的は、ヒートポンプタイプやサイクルドライ加熱方式の空気調和機において減圧装置から発生する冷媒流動音を低減するのに好適な冷凍サイクルを提案することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明は、圧縮機,四方切換弁,第1熱交換器,減圧装置,第2熱交換器,前記第1熱交換器から前記減圧装置までの間及び該減圧装置から前記第2熱交換器までの間に各々気液分離装置を設けてこれらを順次配管で接続して冷凍サイクルを構成すると共に前記2つの気液分離装置を結んで気相冷媒をバイパスさせるバイパス管路を設けることにより、ヒートポンプタイプの空気調和機における冷媒流動騒音防止を実現できるようにしたことを特徴とする。
【0015】
また、本発明は、圧縮機,四方切換弁,第1熱交換器,減圧装置,第2熱交換器,前記第1熱交換器から前記減圧装置までの間及び該減圧装置から前記第2熱交換器までの間に各々気液分離装置を設けてこれらを順次配管で接続して冷凍サイクルを構成すると共に前記2つの気液分離装置を結んで気相冷媒をバイパスさせるバイパス管路を設け、更に前記第2熱交換器を2分割すると共にその間に2つの気液分離装置に挾まれた減圧装置とこの2つの気液分離装置を結んで気相冷媒をバイパスさせるバイパス管路を設けることによりサイクルドライ加熱方式の空気調和機における冷媒流動騒音を防止できるようにしたことを特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明になる空気調和機の実施形態を図面を参照して説明する。
【0022】
図1は、本発明の一実施形態における空気調和機の冷凍サイクル(冷凍機システム)を示している。この冷凍機システムは、圧縮機1,四方切換弁6,第1熱交換器2,減圧装置3,第2熱交換器4及び前記第1熱交換器2から減圧装置3までの間に設けられた気液分離装置5a,減圧装置3から第2熱交換器4までの間に設けられた気液分離装置5bを配管100,101,102,104,105,106で各々接続して構成される。
【0023】
冷房運転時には、圧縮機1から吐出された高温高圧のガス冷媒を四方切換弁6を介して第1熱交換器2に供給してファン11で送られる空気により冷却し、高圧の液冷媒とする。この冷媒は、減圧装置3に流入して室内空気温度よりも低い温度の気液二相状態の冷媒となり、第2熱交換器4においてファン12で送られる室内空気から熱を奪って蒸発し、再び圧縮機1に戻る。そして、暖房運転時には、四方切換弁6を切り換えることで、冷媒の循環方向を逆にする。即ち、冷媒は、圧縮機1,四方切換弁6,第2熱交換器4,減圧装置3,第1熱交換器2,四方切換弁6の順に流れて再び圧縮機1に戻る。
【0024】
このような冷凍サイクルにおいて、冷媒が、運転条件の影響で、冷房運転時では第1熱交換器2で凝縮しきれず、また暖房運転時では第2熱交換器4で凝縮しきれずに、気液二相の状態で熱交換器2,4から流出することがある。このようなときに、冷媒が気液二相流の状態で減圧装置3に流入すると、この減圧装置3から間欠的な冷媒流動音が発生する。
【0025】
そこで本発明になるこの冷凍機システムでは、減圧装置3を挾んでその両側の冷媒通路(配管101と配管102の間及び配管104と配管105の間)に気液分離装置5a,5bを設け、且つ各気液分離装置5a,5bの気相室間を接続するバイパス管路7を設けた。また、このバイパス管路7の途中に補助減圧装置8を設けた。
【0026】
冷房運転時には、気液分離装置5aが気液分離を行い、気液分離装置5bは合流器として機能する。また、暖房運転時には、気液分離装置5bが気液分離を行い、気液分離装置5aが合流器として機能する。
【0027】
気液分離装置5a,5b内では、気液二相の冷媒が液冷媒とガス冷媒とに分離され、液冷媒のみが減圧装置3に導かれ、ガス冷媒はバイパス管路7を通って減圧装置3をバイパスする。この結果、減圧装置3には液冷媒、また、補助減圧装置8にはガス冷媒のみが流入するため、気液二相流に起因する冷媒流動音の発生を回避することができる。
【0048】
図2は、本発明の他の実施形態におけるサイクルドライ加熱方式を採用した空気調和機の冷凍サイクル(冷凍機システム)を示している。この冷凍機システムは、圧縮機1,四方切換弁6,第1熱交換器2,冷房運転時と暖房運転時に絞りとして使用する減圧装置3a,第2熱交換器4a,第3熱交換器4b,除湿運転時に絞りとして使用する減圧装置3b,第1熱交換器2と減圧装置3aの間に設けられた気液分離装置5a,減圧装置3aから第2熱交換器4aまでの間に設けられた気液分離装置5b,第2熱交換器4aから減圧装置3bまでの間に設けられた気液分離装置5c,減圧装置3bから第3熱交換器4bの間までに設けられた気液分離装置5d,気液分離装置5aと気液分離装置5bの間に設けられた補助減圧装置8a,気液分離装置5cと気液分離装置5dの間に設けられた補助減圧装置8bを備え、これらを配管100,101,102a,104a,105,110,111,106,102b,104b及びバイパス管7a,7bによって接続して構成される。ここでは、減圧装置3a,3bとして膨張弁を使用した。
【0049】
冷房運転時及び暖房運転時には、減圧装置3aを絞りとして使用し、減圧装置3bは絞りを全開にすることにより配管と同程度の圧力損失にして減圧装置としての機能を消失させる。その結果、第2熱交換器4aと第3熱交換器4bは1つの熱交換器として機能し、冷房運転時には蒸発器,暖房運転時には凝縮器として機能する。補助減圧装置8bの抵抗は、絞りが全開状態の減圧装置3bの抵抗値よりも大きいために、この冷房または暖房運転時における冷媒のほとんどは減圧装置3b側を流れる。
【0050】
冷凍サイクルの構成は、図1に示した空気調和機の場合と等価である。冷房運転時における冷媒は、圧縮機1から四方切換弁6を経て第1熱交換器2に流れ、気液分離装置5aで気液分離されて液相冷媒のみが減圧装置3aに流れ、気相冷媒は補助減圧装置8aを流れる。その後、これらの冷媒は気液分離装置5bで合流して第2熱交換器4aに流れ、気液分離装置5cから減圧装置3bと補助減圧装置8bを分流して気液分離装置5dで合流し、第3熱交換器4bを流れた後に四方切換弁6を経て圧縮機1に還流する。このとき、第1熱交換器2は凝縮器として機能し、第2及び第3熱交換器4a,4bは、蒸発器として機能する。
【0051】
次に、暖房運転時には、四方切換弁6を切換えて冷媒の循環方向を逆転させる。このようにすると、第1熱交換器2は蒸発器として機能し、第2及び第3熱交換器4a,4bは凝縮器として機能する。
【0052】
これらの冷房及び暖房運転時には、減圧装置3aには気液分離装置5a,5bの働きにより液冷媒のみが流入する。従って、冷媒気液二相流が減圧装置3aに流入することによって発生する冷媒流動騒音を防止することができる。このとき、気液分離装置5c,5dはサイクル構成上必要なものではないが、減圧装置3bの絞りを全開にしても配管よりは断面積が小さくなるので、該気液分離装置5c,5dは該減圧装置3bに気液二相状態の冷媒が流入して冷媒流動騒音が発生するのを防止する。
【0053】
そして、除湿運転時には、減圧装置3aの絞りを全開にすることにより配管と同程度の圧力損失になるようにして減圧装置としての機能を消失させ、減圧装置3bを絞って減圧装置として機能させる。
【0054】
このサイクル加熱除湿方式の特徴は、除湿するために冷却した空気を加熱して吹き出すことで室内の温度を下げずに除湿を行ない、しかも加熱のための熱源を凝縮器の放熱を利用することにある。この除湿運転では、冷媒は、圧縮機1から四方切換弁6を経て第1熱交換器2に流れ、気液分離装置5aで気液分離されて液相冷媒のみが減圧装置3aに流れ、気相冷媒は補助減圧装置8aを流れる。その後、これらの冷媒は気液分離装置5bで合流して第2熱交換器4aに流れ、気液分離装置5cから減圧装置3bと補助減圧装置8bを分流して気液分離装置5dで合流し、第3熱交換器4bを流れた後に四方切換弁6を経て圧縮機1に還流する。このとき、第1熱交換器2と第2熱交換器4aは凝縮器として機能し、第第3熱交換器4bが蒸発器として機能する。そして、気液分離装置5cは、気液二相状態の冷媒を気液分離し、気相冷媒は補助減圧装置8bをバイパスさせて液層冷媒のみを減圧装置3bに流入させることにより、該減圧装置3bから冷媒流動騒音が発生するのを防止する。このとき、気液分離装置5a,5bはサイクル構成上必要なものではないが、減圧装置3aの絞りを全開にしても配管よりは断面積が小さくなるので、該気液分離装置5a,5bは該減圧装置3aに気液二相状態の冷媒が流入して冷媒流動騒音が発生するのを防止する。
【0055】
なお、前記第2及び第3熱交換器4a,4bは、それぞれを独立させた2つの熱交換器を用いても1つの熱交換器を2つに分割して形成してもよい。
【0060】
【発明の効果】
本発明の空気調和機は、圧縮機,四方切換弁,第1熱交換器,減圧装置,第2熱交換器,前記第1熱交換器から前記減圧装置までの間及び該減圧装置から前記第2熱交換器までの間に各々気液分離装置を設けてこれらを順次配管で接続して冷凍サイクルを構成すると共に前記2つの気液分離装置を結んで気相冷媒をバイパスさせるバイパス管路を設けたことにより、冷房運転時には、前記第1熱交換器から前記減圧装置までの間に位置する気液分離装置が気液分離を行い、他方の気液分離装置はバイパス管路を通してバイパスするガス冷媒の合流器として機能し、また、暖房運転時には、減圧装置から前記第2熱交換器までの間に位置する気液分離装置が気液分離を行い、他方の気液分離装置がバイパス管路を通してバイパスするガス冷媒の合流器として機能することから、冷房運転と暖房運転の何れにおいても減圧装置に気相冷媒が流入するのを防止して冷媒気液二相流が流入することで発生する冷媒流動音の発生を防ぐことができる。
【0061】
従って、本発明は、セパレートタイプやヒートポンプタイプの空気調和機やサイクルドライ加熱方式を採用した空気調和機においても減圧装置に気相冷媒が流入するのを防止し、冷媒気液二相流が流入することで発生する冷媒流動音の発生を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明になる空気調和機における冷凍サイクルの一実施形態を示す系統図である。
【図2】 本発明になる空気調和機における冷凍サイクルの他の実施形態を示す系統図である。
【符号の説明】
1…圧縮機、2…第1熱交換器、3…減圧装置、4…第2熱交換器、5a,5b…気液分離装置、6…四方切換弁、7…バイパス管路、8…補助減圧装置、11,12…ファン、100,101,102,105,106…配管。
Claims (2)
- 圧縮機,四方切換弁,第1熱交換器,減圧装置,第2熱交換器,前記第1熱交換器から前記減圧装置までの間及び該減圧装置から前記第2熱交換器までの間に各々気液分離装置を設けてこれらを順次配管で接続して冷凍サイクルを構成すると共に前記2つの気液分離装置を結んで気相冷媒をバイパスさせるバイパス管路を設けたことを特徴とする空気調和機。
- 請求項1において、前記第2熱交換器を2分割すると共にその間に2つの気液分離装置に挾まれた減圧装置とこの2つの気液分離装置を結んで気相冷媒をバイパスさせるバイパス管路を設けたことを特徴とする空気調和機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31022595A JP3694552B2 (ja) | 1995-11-29 | 1995-11-29 | 空気調和機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31022595A JP3694552B2 (ja) | 1995-11-29 | 1995-11-29 | 空気調和機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09152192A JPH09152192A (ja) | 1997-06-10 |
JP3694552B2 true JP3694552B2 (ja) | 2005-09-14 |
Family
ID=18002703
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31022595A Expired - Fee Related JP3694552B2 (ja) | 1995-11-29 | 1995-11-29 | 空気調和機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3694552B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3320643B2 (ja) * | 1997-10-13 | 2002-09-03 | 三菱電機株式会社 | 冷凍サイクル |
JP2003097865A (ja) * | 2001-09-25 | 2003-04-03 | Daikin Ind Ltd | 空気調和機 |
JP4679401B2 (ja) * | 2006-03-20 | 2011-04-27 | 三菱電機株式会社 | 空気調和機 |
JP5159064B2 (ja) * | 2006-08-11 | 2013-03-06 | コスモ石油株式会社 | 気液混合流動体の送給装置 |
CN117553364B (zh) * | 2024-01-09 | 2024-04-02 | 深圳中集天达吉荣航空制冷有限公司 | 基于相变蓄冷的飞机地面空调系统及控制方法 |
-
1995
- 1995-11-29 JP JP31022595A patent/JP3694552B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH09152192A (ja) | 1997-06-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102192386B1 (ko) | 공기조화기 | |
US7257964B2 (en) | Air conditioner | |
JP2006170608A (ja) | 空気調和機の熱交換器 | |
JP2804527B2 (ja) | 空気調和装置 | |
JP3694552B2 (ja) | 空気調和機 | |
JP3088411B2 (ja) | マルチ型冷暖房兼用空気調和機 | |
JP2008051474A (ja) | 超臨界冷凍サイクル装置 | |
JP3870768B2 (ja) | 空気調和機及び空気調和機の運転方法 | |
JP4037863B2 (ja) | 空気調和機 | |
JPH10220893A (ja) | ヒートポンプ装置 | |
CN110207417B (zh) | 空调系统 | |
JPH10281566A (ja) | ヒートポンプ式空気調和機の室外ユニット | |
JP6891711B2 (ja) | 複合型熱交換器 | |
JP2001241797A (ja) | 冷凍サイクル | |
JP4090238B2 (ja) | 空気調和装置、及び空気調和装置の室外熱交換器切替制御方法 | |
JP2000337720A (ja) | 空気調和装置 | |
WO2023223539A1 (ja) | 空気調和装置 | |
JPH04347466A (ja) | 空気調和装置 | |
JPH04327768A (ja) | 空気調和装置 | |
KR20230066727A (ko) | 차량용 히트펌프 시스템 | |
JP4374755B2 (ja) | ヒートポンプシステム | |
JPH0448168A (ja) | 熱交換装置 | |
JP2871166B2 (ja) | 空気調和装置 | |
JPH08320172A (ja) | 空気調和機 | |
JPH11304286A (ja) | 多室形空気調和機 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040519 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050125 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050307 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050621 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050627 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |