JP3940253B2 - 空気調和機の室外機及びそのレシーバ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レシーバ、特に、空気調和機の室外機に設けられ冷媒液を一時的に蓄えるためのレシーバに関する。また、本発明は、空気調和機の室外機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気調和機の冷媒回路は、圧縮機、四路切換弁、室外熱交換器、レシーバ、膨張弁、室内熱交換器及びアキュムレータを冷媒配管によって接続して構成されたものである。そして、このような空気調和機は室外機と室内機とを有しており、一般的には、室外機側に圧縮機、四路切換弁、室外熱交換器、レシーバ及び膨張弁が設けられ、室内機側に室内熱交換器が設けられている。
【０００３】
このような空気調和機では、冷房時には、室外熱交換器が凝縮器として機能し、室内熱交換器が蒸発器として機能するように、四路切換弁によって冷媒の回路内における循環方向が切り換えられる。また、暖房時には、室外熱交換器が蒸発器として機能し、室内熱交換器が凝縮器として機能するように四路切換弁によって冷媒の回路内での循環方向が切り換えられる。
【０００４】
ここで、室外機に設けられたレシーバは、凝縮器で凝縮した冷媒液を一時的に蓄えるための容器であり、運転状態の変化により凝縮器内や蒸発器内の冷媒量が変化しても、この冷媒量の変化を吸収して円滑な運転を実現している。
【０００５】
このようなレシーバとしては、横置きレシーバと縦置きレシーバとがある。このうちの横置きレシーバは、円筒型の容器を横方向に、すなわち円筒の軸が水平になるように配置されている。そして、容器の横方向の一端側に入口管が設けられ、他端側に出口管が設けられている。また、これら管の間に、ガス抜き用のガス抜き管が設けられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、圧縮機には、圧縮機内の各部を潤滑するために潤滑油が供給される。この供給された潤滑油は、微粒状となって冷媒中に混合され、冷媒回路中を冷媒とともに循環する。
【０００７】
このような状況においては、大容量のレシーバを横置き設置した場合、レシーバ底部に溜まる潤滑油が増加し、その結果、圧縮機において潤滑油不足による油面切れが生じるおそれがある。この点について以下に詳細に説明する。
【０００８】
まず、レシーバの入口管及び出口管は、構造上、その吸い込み口と容器底面との間に隙間が生じてしまう。そして、冷媒回路システムにおいて余剰冷媒がない場合には、入口管の電動弁が全閉状態になる。このような状態では、レシーバに冷媒の流れが生じないため、出口管の吸い込み口と底面との間に潤滑油が溜まる。特に、１台の室外機に対して複数の室内機を接続するようなマルチ型の空気調和機では、大容量のレシーバが横置き設置される場合が多いが、この場合、レシーバの底面積が大きくなり、室外機の据え付け時の少しの傾きによっても潤滑油の溜まり込み量が増加してしまう。
【０００９】
本発明の課題は、レシーバへの潤滑油の溜まり込み量を抑えることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係るレシーバは、空気調和機の室外機に設けられ冷媒液を一時的に蓄えるためのものであって、容器本体と、入口管及び出口管とを備えている。容器本体は室外機に設置された状態で横方向に長い。入口管及び出口管は、容器本体の横方向の一端側に配置され、冷媒液が出入りするものである。容器本体は入口管及び出口管が配置された側が逆側よりも下方に位置するように傾斜して室外機に設置されている。そして、入口管及び出口管は、それぞれ、先端が容器本体の底面近傍まで達している。
【００１１】
このレシーバでは、例えば余剰冷媒がないために、レシーバの入口側電動弁が閉、出口側電動弁が開となり、この場合は潤滑油のみがレシーバ下部に残る。また、出口側電動弁も閉で、ガス抜きキャピラリから冷媒のみが蒸発して潤滑油のみが残る場合もある。このとき、容器本体は、入口管及び出口管の設けられた側が逆側よりも下方に位置するように傾斜して設置されているので、容器本体の底部に残留する潤滑油の量を、水平に設置された場合に比較して少なくできる。したがって、圧縮機における潤滑油不足を解消でき、圧縮機における油面切れを防止して圧縮機の信頼性が向上する。
【００１２】
請求項２に係るレシーバは、請求項１のレシーバにおいて、容器本体の設置傾斜角度は、室外機が据え付け時許容最大傾斜角度傾斜して据え付けられた場合にも入口管及び出口管側が逆側よりも下方に位置するような角度である。
【００１３】
ここで、空気調和機の室外機は、据え付け時に所定範囲の角度だけ傾斜して据え付けすることが許容される。したがって、例えば、レシーバの入口管及び出口管が設けられた側が上方になるように室外機が傾斜して据え付けられる場合もあり得る。
【００１４】
そこでこの請求項２に係るレシーバは、室外機が、据え付け時の許容最大角度だけ傾斜して据え付けられても、入口管及び出口管側が下方になるように室外機に対して予め傾斜して取り付けられている。したがって、室外機がその許容傾斜角度範囲内で据え付けられていれば、レシーバは常に入口管及び出口管が下方に位置するようになり、潤滑油の溜まり込みを抑えられる。
【００１５】
請求項３に係るレシーバは、請求項１または２のレシーバにおいて、レシーバは１つの室外機に対して複数の室内機が接続されているマルチ型空気調和機の室外機に設けられたものである。
【００１６】
マルチ型空気調和機では、使用される冷媒量の変化の度合いが大きく、したがって一般的にレシーバが大容量である。このため、レシーバ内への潤滑油の溜まり込み量が多くなる可能性が高い。そこで、このようなマルチ型空気調和機の室外機に本発明のレシーバを採用することにより、レシーバ内の潤滑油の溜まり込み量を抑えることが可能になる。
【００１７】
請求項４に係る空気調和機の室外機は、冷媒を圧縮するための圧縮機と、冷媒と外気との間で熱交換を行うための熱交換器と、請求項１から３のいずれかに記載のレシーバと、圧縮機、熱交換器及びレシーバを内部に収納する本体とを備えている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の一実施形態が採用された空気調和機のシステムブロック図を示す。図に示すように、この空気調和機は、室外機１と、この室外機１に複数の分岐ユニット２を介して接続された複数の室内機３とから構成されている。
【００１９】
室外機１は、冷媒を圧縮するための圧縮機５と、四路切換弁６と、外気と冷媒との間で熱交換を行う室外熱交換器７と、冷房運転時に凝縮器として機能する室外熱交換器７からの余剰冷媒液を一時的に蓄えるためのレシーバ８と、アキュムレータ９とを有している。また、この室外機１には、外気を吸入して室外熱交換器７に外気を送るためのファン１０と、ファン１０を回転駆動するためのファンモータ１１とが設けられている。
【００２０】
室外機１には、液管接続ポート１５とガス管接続ポート１６とが設けられており、室外熱交換器７が液管閉鎖弁１７及び液管接続ポート１５を介して室内機側と接続され、圧縮機５が四路切換弁６、ガス管閉鎖弁１８及びガス管接続ポート１６を介して室内機側と接続されている。
【００２１】
レシーバ８は、室外機１の液管閉鎖弁１７とガス管閉鎖弁１８とを結ぶバイパス回路内に設けられている。すなわち、レシーバ８には液管側接続管２０とガス管側接続管２１とが接続されており、液管側接続管２０は室外熱交換器７と液管閉鎖弁１７との間の液管側配管部２２に接続され、ガス管側接続管２１は四路切換弁６とガス管閉鎖弁１８との間のガス管側配管部２３に接続されている。
【００２２】
また、レシーバ８の液管側接続管２０には液管電動弁２４が設けられ、ガス管側接続管２１にはガス管電動弁２５が設けられている。これらの電動弁２４，２５は減圧機能と冷媒遮断機能とを有するものである。さらに、レシーバ８とガス管側配管部２３との間にガス抜き用キャピラリ２６を有するガス抜き配管２７が設けられ、これによりレシーバ８からガス状の冷媒が回収されるようになっている。
【００２３】
各分岐ユニット２は室外機側に室外側液管接続ポート３０及び室外側ガス管接続ポート３１を有しており、これらが室外機１の液管接続ポート１５とガス管接続ポート１６とに接続されている。また、各分岐ユニット２の室内機側には、室内側液管接続ポート３２及び室内側ガス管接続ポート３３が設けられている。各分岐ユニット２は、それぞれ同様の構成であり、分岐路、冷媒圧力を減圧するための電動弁、サーミスタ等を内部に備えている。
【００２４】
この例では、各分岐ユニット２に接続可能な室内機３の数は３台である。各室内機３は室内熱交換器を有しており、この室内熱交換器に接続される冷媒配管は液管接続ポート３４及びガス管接続ポート３５を介して分岐ユニット２の各ポートに接続されている。
【００２５】
図２に、室外機１における主要構成部品の物理的な配置を示す。この図に示すように、レシーバ８は、縦方向に並べて配置された２つのファン１０の間に配置され、取付用フランジ４０によって４箇所が室外機１のフレームに固定されている。また、レシーバ８及びファン１０が配置された部分の側方には、圧縮機５、アキュムレータ９、液管電動弁２４、ガス管電動弁２５等が配置されている。
【００２６】
レシーバ８は、図２及び図３に示すように、室外機１に取り付けられた状態で横方向に長い円筒状の容器本体４５と、容器本体４５の一端側に設けられた入口管４６及び出口管４７と、ガス抜き管４８とを有している。なお、入口管４６、出口管４７、ガス抜き管４８は、それぞれ図１に示した液管側接続管２０、ガス管側接続管２１、ガス抜き配管２７に相当している。そして、レシーバ８は、入口管４６及び出口管４７の設けられた側が逆側よりも下方に位置するように、中心軸線Ｐが水平線Ｏに対して５°傾斜して室外機１に取り付けられている。なお、この傾斜角度（５°）は、室外機１の据え付け時の許容最大傾斜角度である±３°を考慮して設定されたものである。このように傾斜角度を設定することによって、室外機１が仮にレシーバ８の傾斜方向とは逆方向に最大許容角度である３°傾斜して据え付けられた場合でも、レシーバ８は入口管４６及び出口管４７側が逆側よりも下方に位置するように配置される。
【００２７】
また、図３及び図４に示すように、入口管４６及び出口管４７は、その先端の吸い込み口が容器本体４５の底面近傍にまで達しており、上部が取付フランジ４０に近く、先端下部が取付フランジ４０からより離れるように傾斜している。その傾斜角度は１５°に設定されている。
【００２８】
このような冷媒回路では、余剰冷媒の有無に応じて液管電動弁２４及びガス管電動弁２５を開閉制御し、レシーバ８に余剰冷媒を貯めるとともに、レシーバ８に貯められた余剰冷媒を圧縮機５の吐出管温度の制御等に使用する。
【００２９】
以上のような冷暖房運転時において、レシーバ８に余剰冷媒とともに潤滑油が貯められる。このとき、本実施形態のレシーバ８では、室外機１に取り付けられた状態において入口管４６及び出口管４７の設けられている側が逆側よりも下方に位置するので、レシーバ８に残留する潤滑油の量の最大値を一定値以下に管理することができる。したがって、予めその残留量を予定して潤滑油量等を設定すれば、圧縮機における油面切れを避けることができ、圧縮機の信頼性を向上することができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように本発明に係るレシーバの容器本体は、入口管及び出口管の設けられた側が逆側よりも下方に位置するように傾斜して設置されているので、容器本体の底部に残留する潤滑油の最大量を一定値以下に管理できる。したがって、圧縮機における潤滑油不足を解消でき、圧縮機の信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態が採用された空気調和機のシステムブロック図。
【図２】前記空気調和機の室外機の部分図。
【図３】レシーバの取付状態を示す正面図。
【図４】レシーバの取付状態を示す側面図。
【符号の説明】
１ 室外機
５ 圧縮機
６ 四路切換弁
７ 室外熱交換器
８ レシーバ
４５ 容器本体
４６ 入口管
４７ 出口管
４８ ガス抜き管

Claims (4)

1. 空気調和機の室外機に設けられ冷媒液を一時的に蓄えるためのレシーバであって、
   室外機に設置された状態で横方向に長い容器本体と、
   前記容器本体の横方向の一端側に配置され、冷媒液が出入りする入口管及び出口管と、
   を備え、
   前記容器本体は前記入口管及び出口管が配置された側が逆側よりも下方に位置するように傾斜して前記室外機に設置されており、
   前記入口管及び前記出口管は、それぞれ、先端が前記容器本体の底面近傍まで達している、
   空気調和機のレシーバ。
2. 前記容器本体の設置傾斜角度は、前記室外機が据え付け時許容最大傾斜角度傾斜して据え付けられた場合にも前記入口管及び出口管側が逆側よりも下方に位置するような角度である、請求項１に記載の空気調和機のレシーバ。
3. 前記レシーバは１つの室外機に対して複数の室内機が接続されているマルチ型空気調和機の室外機に設けられたものである、請求項１または２記載の空気調和機のレシーバ。
4. 冷媒を圧縮するための圧縮機と、
   冷媒と外気との間で熱交換を行うための熱交換器と、
   請求項１から３のいずれかに記載のレシーバと、
   前記圧縮機、熱交換器及びレシーバを内部に収納する本体と、
   を備えた空気調和機の室外機。

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