JP4008981B2 - Refrigerant circuit structure of compression heat transfer device - Google Patents

Refrigerant circuit structure of compression heat transfer device Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮機、凝縮器、膨張弁及び蒸発器を備えた閉回路に冷媒を循環させつつ、上記凝縮器での放熱作用や上記蒸発器での吸熱作用によって冷暖房、あるいは冷凍を行うように構成された圧縮式熱移動装置の冷媒回路構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、上記のような圧縮式熱移動装置として、例えば、凝縮器及び蒸発器として室内、室外の熱交換器を備え、圧縮機及び室内外の熱交換器等を含む冷媒回路に冷媒を循環させることにより、暖房や冷房を行うようにした空気調和装置(空調装置)は一般に知られており、最近では、冷媒回路に複数の室内熱交換器を設け、各室内熱交換器を個別に運転することにより、例えば、一つの冷媒回路で複数の部屋に対して空調を行えるようないわゆるマルチタイプの空調装置が提案されている。
【0003】
このような空調装置では、例えば、暖房が行われる場合には、圧縮機で圧縮された高温・高圧のガス状の冷媒が室内熱交換器に送られ、ここで凝縮熱が放出されることにより室内の暖房が行われる。そして、凝縮熱を放出して液化した冷媒が膨張弁で減圧された後、室外熱交換器に送られ、ここで蒸発熱を吸収して気化し、圧縮機の吸入側へと吸入されるようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、複数の室内熱交換器を備えた空調装置では、室内熱交換器の運転数に応じて室内熱交換器側の熱交換能力が大幅に変化するのに対し、室外熱交換器の熱交換能力は、全ての室内熱交換器が運転された場合に対応できるようにその熱交換能力が固定的に設定されているため、暖房運転中であって、運転されている室内熱交換器の数が少ない場合には、室外熱交換器での冷媒の吸熱量に比べて室内熱交換器での冷媒の放熱量が小さくなり、室内熱交換器での冷媒の凝縮が充分に行われなくなる結果、膨張弁を通過する気液混合の冷媒中の気相冷媒の割合が大きくなり、膨張弁を通過する冷媒重量が減少してしまう。膨張弁を通過する冷媒重量の減少は、室内熱交換器での放熱量をさらに低下させ、暖房能力を低下させてしまう問題がある。なお、膨張弁を通過する冷媒重量が減少すると、冷媒は圧縮機から膨張弁までの間の高圧側の、例えば、運転されない室内熱交換器に滞留し、運転されている室内熱交換器を通過する冷媒量をさらに低下させ、暖房能力をさらに低下させてしまう問題がある。
【0005】
そこで、この種の装置では、圧縮機から吐出された冷媒を、凝縮器や蒸発器を経ることなく圧縮機の吸入側の通路に戻すバイパス通路を設け、室内熱交換器の運転数等に応じて冷媒をバイパス通路を介し圧縮機に戻すことにより室内熱交換器への冷媒の循環量を調整し、これにより、室内熱交換器での冷媒の気化を適切に行わせて冷媒の滞留を防止することが考えられ、また、現実に行われている。
【0006】
しかし、バイパス通路を介して戻される冷媒(バイパス流)が高圧の冷媒であるのに対し、室内熱交換器を介して圧縮機に戻される冷媒(本流)は低圧であるため、圧縮機の吸入側の通路(本通路)にバイパス通路をそのまま接続する回路構成とすると、バイパス流と本流との合流部分でバイパス流が本流に衝突してその流れを乱し、これにより合流部分で騒音を生じるという問題がある。
【0007】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、上記のようなマルチタイプの空調装置等の圧縮式熱移動装置において、必要に応じて、圧縮機から吐出された冷媒を凝縮器や蒸発器をバイパスさせ得るようにして冷媒回路における冷媒の循環量を適切に確保するようにしながら、圧縮機に戻る本流とバイパス流との合流部分での騒音の発生を効果的に抑えることができる圧縮式熱移動装置の冷媒回路構造を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の圧縮式熱移動装置の冷媒回路構造は、圧縮機から吐出された冷媒を凝縮器、膨張弁および蒸発器を経て圧縮機に戻すように構成された本通路と、この本通路の高圧側から分岐し、圧縮機から吐出される冷媒の一部を上記凝縮器等を経ることなく低圧側の本通路に戻すバイパス通路とを備えた圧縮式熱移動装置において、上記本通路の内壁に、側方に膨出する膨出部分を形成し、この膨出部分に上記バイパス通路の先端部分を介入させて上記本通路に沿って設けるとともにその先端を閉塞し、当該バイパス通路の前記先端部分の側面に、当該通路と本通路内とを連通する複数の連通孔を設けたものである(請求項1)。
【0009】
この構造によれば、バイパス通路内の冷媒が中空部で多重反射し、これにより冷媒の圧力波のエネルギーが消耗されながら連通孔を介して本通路内に噴出される。そのため、合流時のバイパス流の流速が抑えられる。また、冷媒が連通孔を介して本通路内に噴出される際に生じる多数の微小渦流が本通路を流れる冷媒の渦流と干渉して互いに打ち消し合うことにより、噴出後の冷媒の圧力波のエネルギーがさらに消耗される。そのため、これらの各作用により、本流の流れを乱すことなくバイパス流と本流とが合流することとなり、合流部分での双方の流れの衝突による騒音の発生が効果的に抑えられる。
【0012】
また、本発明の圧縮式熱移動装置の冷媒回路構造は、圧縮機から吐出された冷媒を凝縮器、膨張弁および蒸発器を経て圧縮機に戻すように構成された本通路と、この本通路の高圧側から分岐し、圧縮機から吐出される冷媒の一部を、上記凝縮器等を経ることなく低圧側の本通路に戻すバイパス通路とを備えた圧縮式熱移動装置において、上記本通路とバイパス通路との合流接続部分に、本通路に沿って延びる多重の中空部を形成するとともに、内外の中空部同士を複数の内部連通孔により相互に連通させ、冷媒が順次各中空部を経た後、連通孔を介して本通路内に導入されるように上記バイパス通路を通る冷媒を上記中空部に対して導入するようにしたものである(請求項
この構造によれば、バイパス通路内の冷媒が各中空部内で順次多重反射させられながら本通路内に噴出されるため、冷媒の圧力波のエネルギーを効果的に消耗させることができる。そのため、合流の際の冷媒の流速をより効果的に抑えることが可能となる。
【0013】
この場合、単一の中空部に上記バイパス通路の先端部分を介入させ、その先端を閉塞することにより多重の中空部を構成するとともに、上記内部連通孔として、バイパス通路の側面に複数の孔を設けるようにすれば(請求項)、請求項の冷媒回路を比較的容易に製作することが可能となる。
【0014】
また、本発明の圧縮式熱移動装置の冷媒回路構造は、圧縮機から吐出された冷媒を凝縮器、膨張弁および蒸発器を経て圧縮機に戻すように構成された本通路と、この本通路の高圧側から分岐し、圧縮機から吐出される冷媒の一部を上記凝縮器等を経ることなく低圧側の本通路に戻すバイパス通路とを備えた圧縮式熱移動装置において、上記本通路の内部に上記バイパス通路を介入させてその先端を閉塞するとともに、バイパス通路の当該介入部分に、バイパス通路内の冷媒を本通路の冷媒の流れ方向と平行な方向に噴出させる複数の孔を形成したものである(請求項)。
【0015】
この構造によれば、バイパス通路内の冷媒が中空部で多重反射し、これにより冷媒の圧力波のエネルギーが消耗されながら連通孔を介して本通路内に噴出されるため、合流時のバイパス流の流速が効果的に抑えられる。しかも、バイパス通路内の冷媒が本通路の冷媒の流れ方向と平行に噴出されるため、バイパス通路からの冷媒の噴出に際して本流の流れを乱し難い。そのため、これらの各作用により、本流の流れを乱すことなくバイパス流と本流とを合流させることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【0017】
図1は、本発明に係る圧縮式熱移動装置を利用した空気調和装置を示す回路図である。なお、この図では、空気調和装置の主要部のみを表示している。なお、以下の説明において「通路」というときには管を意味するものとする。
【0018】
この図に示す空気調和装置1(以下、空調装置1と略す)は、図外のエンジンによって駆動される圧縮機2と、この圧縮機2により圧縮、吐出されたフロン等の冷媒を循環させる冷媒回路3とを有している。
【0019】
上記冷媒回路3は、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器とを備え、圧縮機2から吐出される冷媒を上記凝縮器、膨張弁、蒸発器を通して圧縮機2に戻すように循環させるための閉回路を構成している。
【0020】
当実施形態では、複数台の室内熱交換器10と、これらに付設される膨張弁11と、室外熱交換器12とが冷媒回路3に組み込まれ、かつ冷媒循環方向を切換える四方弁5が設けられることにより、暖房時には、室内熱交換器10が凝縮器、室外熱交換器12が蒸発器となり、冷房時には、室内熱交換器10が蒸発器、室外熱交換器12が凝縮器となるように構成されている。
【0021】
具体的に説明すると、上記圧縮機2の吐出側から通路4aが導出され、これが四方弁5の第1ポート5aに接続されている。四方弁5において、第4ポート5dからは通路4bが導出されており、この通路4bがアキュムレータ6を介して圧縮機2の吸入側に導入されている。
【0022】
通路4a,4b間には、その途中から分岐して上記アキュムレータ6の上流側の通路4bに接続される第1バイパス通路7が設けられ、この第1バイパス通路7に流量調整用の第1バイパス弁8が接続されている。
【0023】
上記四方弁5において、第2ポート5bからは通路4cが導出されており、この通路4cが各室内熱交換器10に至っている。
【0024】
各室内熱交換器10は同図に示すように互いに並列に配置されており、各々片方側(同図では左側)の入出力部分が上記通路4cに接続されるとともに、他方側(同図では右側)の入出力部分が各々膨張弁11を介して通路4dに接続されている。そして、この通路4dが室外熱交換器12を介して上記四方弁5の第3ポート5cに接続されている。
【0025】
通路4dにおいて室外熱交換器12の上流側には、通路4dから分岐する第2バイパス通路13が設けられており、このバイパス通路13が上記通路4bに接続されるとともに、この第2バイパス通路13に流量調整用の第2バイパス弁14が接続されている。
【0026】
ところで、上記冷媒回路3では、本願の特徴点として、上記第1バイパス通路7と通路4bとの接続部分(図中符号Tで示す部分)が図2に示すような構造となっている。
【0027】
すなわち、この部分では第1バイパス通路7の先端部が、同図に示すように通路4bの内部に介入され、第1バイパス通路7の当該介入部分が冷媒の流れ方向(図中矢印の方向)下流側に向かって折曲されて通路4bの内面に沿って配置されている。
【0028】
そして、上記第1バイパス通路7の先端が閉塞される一方、第1バイパス通路7の当該介入部分のうち通路4bに介入される部分の側面には、同図に示すように、第1バイパス通路7の内外を連通する多数の連通孔16が形成され、これらの連通孔16を介して第1バイパス通路7内の冷媒が通路4bに導入されるようになっている。
【0029】
次に、上記のような空調装置1の作用効果について説明する。
【0030】
上記空調装置1において暖房運転が行われる際には、エンジン駆動に応じて圧縮機2が作動され、高温・高圧のガス状冷媒が通路4aに吐出されて四方弁5の第1ポート5aに送られる。この際、全ての室内熱交換器10が運転されている場合には、第1,第2バイパス弁8,14はいずれも全閉状態とされている。なお、一部の室内熱交換器10が運転される場合については、後に詳述する。
【0031】
上記四方弁5は、暖房時には、第1ポート5aと第2ポート5bとが連通するとともに、第3ポート5cと第4ポート5dとが連通した状態(図示の状態)とされており、従って、圧縮機2から通路4aに吐出された冷媒は四方弁5を経て通路4cに送られる。そして、各室内熱交換器10に至り、ここで、凝縮熱を放出して液化する。すなわち、このとき各室内熱交換器10において放出される凝縮熱によって室内の暖房が行われる。
【0032】
凝縮熱を放出して液化した冷媒は、それぞれ膨張弁11によって減圧された後、通路4dに送られて室外熱交換器38aに至り、ここで外気から蒸発熱を吸収して気化した後、四方弁5に送られる。
【0033】
四方弁5では、上述の通り第3ポート5cと第4ポート5dとが連通しているため、冷媒は、四方弁5、通路4bを経てアキュムレータ6に至り、ここで気体成分と液体成分とに分離された後、ガス状の冷媒のみが通路4bを通って圧縮機2に送られる。こうして、以後、同様に、冷媒回路3において冷媒が循環させられることにより暖房運転が行われる。
【0034】
一方、冷房運転時には、冷媒回路3における四方弁33の第1ポート5aと第3ポート5c、第2ポート5bと第4ポート5dとがそれぞれ連通される。従って、圧縮機2から吐出される冷媒は通路4a、四方弁5、通路4dを通ってまず室外熱交換器12に至り、ここで外気によって冷却、凝縮されて高圧の液状冷媒となって各膨張弁11に送られる。
【0035】
各膨張弁11に送られた冷媒は、ここで減圧されて各室内熱交換器10に送られ、室内空気から蒸発潜熱を吸収して蒸発(気化)する。つまり、このように冷媒が室内の蒸発潜熱を吸収することによって室内の冷房が行われる。
【0036】
そして、気化した冷媒は、通路4c、四方弁5及び通路4bを通ってアキュムレータ6に至り、ここで冷媒が気体と液体とに分離された後、ガス状の冷媒のみが圧縮機2に送られる。こうして、以後、同様に、冷媒回路3を冷媒が循環させられることにより冷房運転が行われる。
【0037】
ところで、上記の空調装置1では、暖房運転時であって、かつ室内熱交換器10のうち一部の室内熱交換器10が運転されるような場合には、第1バイパス弁8が開かれて通路4aを流れる冷媒の一部が第1バイパス通路7を介して通路4bに導入され、これにより圧縮機2から吐出された冷媒の一部が室内熱交換器10及び室外熱交換器12等を経ることなく圧縮機2に戻される。また、第2バイパス弁14が開かれて通路4dの一部が第2バイパス通路13を介して通路4bに導入され、これにより凝縮熱を放出した後の冷媒の一部が室外熱交換器12を経ることなく通路4bを介して圧縮機2に戻される。この際、例えば、室内熱交換器10の運転数に応じて第1,第2バイパス弁8,14の開度が調整される。
【0038】
すなわち、暖房運転時に一部の室内熱交換器10のみが運転され、他の室内熱交換器についてはファンが停止され、かつ膨張弁11が全閉にされるような場合には、室内熱交換器10での放熱量が室外熱交換器12での吸熱量に比べて小さくなって冷媒の熱授受のバランスが崩れる場合が多い。バランスが崩れると、運転される室内熱交換器10につながる膨張弁11を通過する気液混合の冷媒中の気相冷媒の割合が大きくなり、膨張弁11を通過する冷媒重量が減少し、その分、運転される室内熱交換器10を通過する冷媒も減少し、暖房の能力が低下してしまう。そのため、このような運転状態では、上述のように通路4aを流れる冷媒の一部を第1バイパス通路7を介して圧縮機2に戻し、これによって室内熱交換器10の運転台数に応じた適量の冷媒を室内熱交換器10へと送るようになっている。これにより、高圧側の冷媒を膨張弁11から室外熱交換器12を経て圧縮機2に至る低圧側にバイパスし、低圧側の冷媒温度を上昇させる。これにより室外熱交換器12での吸熱量が減り、圧縮機2から運転中の室内熱交換器10に流れる冷媒が放熱して液化し、膨張弁11を通過する冷媒量が増加する。すなわち、運転されている室内熱交換器10に流れる冷媒量が却って増加し、暖房能力が改善される。
【0039】
しかし、室内内熱交換器10の運転台数が特に少ないときには、放熱容量が小さくなるのに対し、室外熱交換器12による吸熱容量は大きいままであるため、上述のように第1バイパス通路7の冷媒通過量を調整するだけでは、高圧側の圧力低下に伴う温度低下により運転されている室内熱交換器10における放熱能力が低下するとともに、膨張弁11の前後の圧力差が縮小し、膨張弁11を通過する冷媒重量が却って減少し、結果として運転されている室内熱交換器10を通過する冷媒量が低下し、暖房能力の改善が限界に達し、さらには逆に低下してしまう。そして、バイパスによる低圧側の温度上昇により圧縮機2が過熱される虞がある。そのため、上述のように冷媒の一部を第1バイパス通路7を介して圧縮機2に戻す際には、室内熱交換器10において凝縮熱を放出した後の比較的低温の冷媒を、室外熱交換器12を経ることなく第2バイパス通路13を介して圧縮機2に戻すことにより、圧縮機2に吸入される冷媒の温度を引き下げ、これにより冷媒の熱授受のアンバランスを保つようになっている。
【0040】
ところで、上記のように第1バイパス通路7を介して冷媒をバイパスさせる場合には、圧縮機2から吐出された高圧の冷媒が通路4bの比較的低圧の冷媒、つまり、膨張弁11により減圧された後の比較的低圧の冷媒に合流するため、第1バイパス通路7の冷媒(バイパス流)が通路4bの冷媒(本流)に衝突して本流の流れを乱し、これにより合流部分で騒音を生じさせることが懸念される。
【0041】
しかし、上記空調装置1の冷媒回路3では、上述のように先端を閉塞した第1バイパス通路7を通路4bに介入させ、第1バイパス通路7の側面に形成された連通孔16を介して通路4b内にバイパス流を導入するようになっているため、上記のような騒音の発生が効果的に抑えられる。
【0042】
すなわち、上記第1バイパス通路7では、その先端が閉塞されているため、通路4bとの合流部分に至った第1バイパス通路7の冷媒は、その内部で多重反射させられながら連通孔16を介して通路4b内へと噴出される。この際、冷媒が第1バイパス通路7内で多重反射させられることにより、冷媒の圧力波のエネルギーが著しく消耗され、その結果、合流時、つまり連通孔16からの噴出時の冷媒の流速が効果的に抑えられることとなる(流速の減殺作用)。そのため、バイパス流が本流に激しく衝突して本流の流れを乱すようなことがない。
【0043】
しかも、冷媒が複数の連通孔16を介して通路4b内に噴出される際には、噴出に際して生じる多数の微小渦流が通路4bを流れる冷媒の渦流と干渉して互いに打ち消し合うこととなる(渦流の干渉作用)。そのため、噴出後の冷媒の圧力波のエネルギーがさらに消耗されることとなり、その結果、バイパス流と本流との衝突による本流の乱れがさらに抑えられる。
【0044】
従って、第1バイパス通路7を介して高圧の冷媒をバイパスさせて通路4bに導入するようにしながらも、上記のような流速の減殺作用及び渦流の干渉作用の双方の作用が発揮されることにより、本流の流れが乱されることなくバイパス流と本流とが合流することとなり、合流部分での双方の流れの衝突に起因した騒音の発生が効果的に抑えられる。
【0045】
図3は、第1バイパス通路7と通路4bとの接続部分の構造として上記実施形態の構造を採用した場合と、従来のこの種の冷媒回路における一般的な接続構造、例えば、単に第1バイパス通路7の先端を通路4bの側壁部に接続することにより両通路を略T字状に連通させた場合とについて特定の周波数毎に騒音を検出したデータを示している(図中、破線は上記実施形態の構造によるデータを示し、実線は従来構造によるデータを示している)。このデータからも上記実施形態の構造によれば、従来の一般的な接続構造に比べて騒音の発生、具体的には、可聴周波数領域のうち1.6K(Hz)を超える周波数領域での騒音の発生が効果的に抑えられていることが考察できる。
【0046】
なお、上記データは、φ17(mm)の通路4bに対してφ5(mm)の第1バイパス通路7を介入させた構造とし、通路4b内を約0.5Mpaの圧力で流動する冷媒(本流)に対して、約2Mpaの圧力を有する冷媒(バイパス流)を第1バイパス通路7を介して合流させた場合のデータである。
【0047】
以上のように上記空調装置1によれば、一部の室内熱交換器10が運転されるような場合に、圧縮機2から吐出された冷媒の一部を第1バイパス通路7を介して圧縮機2に戻すことで冷媒回路内での冷媒の滞留を回避するようにしながらも、第1バイパス通路7と通路4bとの合流部分での騒音の発生を効果的に抑えることができる。従って、従来のこの種の空調装置に比べると、より静かな空調装置を提供することが可能となる。
【0048】
ところで、上記の第1バイパス通路7と通路4bとの接続構造は、本発明の冷媒回路構造の一の実施の形態であって、その具体的な構造は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【0049】
例えば、図4(a)〜(g)及び図5(a)〜(c)は、それぞれ上記接続構造の他の実施の形態を示しており、これらの構造を採用するようにしてもよい。
【0050】
まず、図4(a)は、図2に示した構造において、通路4bに介入させた第1バイパス通路7を通路4bに対して適度に傾斜させるようにした構造である。
【0051】
図4(b)は、第1バイパス通路7の先端部分を分岐構造とし、各分岐通路7a,7bをそれぞれ通路4bに介入させるとともに、通路4bの内面に沿って、冷媒の流れ方向に並べて配置した構造である。この場合、第1バイパス通路7の先端部は3つ、あるいはそれ以上に分岐させるようにしてもよい。また、同図に示すように、各分岐通路7a,7bを冷媒の流れ方向に並べる以外に、通路4bの周方向に並べて配設するようにしてもよい。
【0052】
図4(c)は、図2に示した構造において、第1バイパス通路7に消音部を介設した構造である。具体的には、第1バイパス通路7の通路4bへの介入部分よりも若干上流側の部分を密閉チャンバ21内に配置するとともに、この部分に多数の連通孔20を形成したものである。この構造によれば、第1バイパス通路7の先端部分に冷媒が至るまでに圧力波の共鳴により第1バイパス通路7内を流れる冷媒の圧力波のエネルギーが消耗されるので、合流部分での流速の減殺作用がより効果的に発揮される。
【0053】
図4(d)は、通路4bの内部に、側方に膨出する膨出部18を形成し、第1バイパス通路7の先端部分をこの膨出部18に配置した構造である。このような構造によれば、より効果的に、本流の流れを乱すことなくバイパス流と本流とを合流させることができる。
【0054】
図4(e)は、通路4bに介入させた第1バイパス通路7の先端部分の径を、冷媒の流れ方向下流側に向かって漸増させた構造で、図4(f)は、同先端部分の径を冷媒の流れ方向下流側に向かって漸減させた構造である。
【0055】
図4(g)は、第1バイパス通路7の先端部分を、通路4bの内部において冷媒の流れ方向と略直交する方向に延ばしてU字型に折り曲げた形状とし、第1バイパス通路7内の冷媒が通路4bの冷媒の流れ方向と平行な方向に噴出されるように連通孔16を形成した構造である。
【0056】
図5(a)は、仕切壁23に形成した多数の連通孔24を介して通路4bとが連通する中空部22を通路4bの側部に一体に設け、この中空部22内に第1バイパス通路7によるバイパス流を導入するようにしたものである。なお、この構造では、第1バイパス通路7の先端は単に中空部22を形成する側壁に接続されている。この構造によっても第1バイパス通路7から中空部22内に導入された冷媒が、中空部22の内部で多重反射させられながら連通孔24を介して通路4b内に噴出されるため、図2に示した構造と同様に、流速の減殺作用及び渦流の干渉作用が発揮される。そのため、本流の流れを乱すことなくバイパス流と本流とを合流させることができる。なお、この構造の場合には、同図に示すように、通路4bの周方向の一部に中空部22を形成する以外に、図5(b)に示すように、通路4bの全周にわたって中空部22を形成するようにしてもよい。
【0057】
図5(c)は、図2に示す構造と、図5(b)に示す構造とを組み合わせた構造である。すなわち、中空部22の内部に第1バイパス通路7の先端部分を介入させ、この介入部分に連通孔16を形成した構造である。この構造によれば、先ず、第1バイパス通路7で流速の減殺作用が発揮され、さらに中空部22で流速の減殺作用が発揮される。すなわち、流速の減殺作用が二重に発揮されることとなる。そのため、より効果的に本流の流れを乱すことなくバイパス流と本流とを合流させることが可能となる。
【0058】
なお、図示を省略するが、図5(c)の変形例として、例えば、中空部22の外側に更に側壁を介して中空部を形成し、これらの内部を互いに連通孔を介して連通させるような二重の中空部を形成し、最も外側の中空部に第1バイパス通路7によるバイパス流を導入するようにしてもよい。このような構造によっても図5(c)の構造と同様に流速の減殺作用が二重に発揮されることとなる。この場合、例えば、バイパス流と本流との圧力差が大きい場合には、中空部を三重、あるいはそれ以上の多重に形成して流速の減殺作用がさらに効果的に発揮させるようにしてもよい。
【0059】
なお、上記実施形態の説明では、第1バイパス通路7に形成される連通孔16の形状については特に触れていないが、連通孔16は、円形、楕円、あるいはスリット状のいずれのものであってもよい。また、連通孔16は、孔軸方向に孔径が一定であるもの以外に、テーパ形状や段付形状のように孔径が孔軸方向に変化するものであってもよい。さらに、同一形状の連通孔16を形成する以外に、異なる形状の連通孔16を混在させるようにしてもよい。要は、合流部分での冷媒流れの乱れを効果的に抑えることができるように連通孔16を形成するようにすればよい。なお、第1バイパス通路7において、連通孔16を形成する部分を金網等の多孔質部材で覆い、これにより合流時のバイパス流の流速を抑えるようにしてもよい。
【0060】
なお、上記実施形態は、圧縮式熱移動装置として空調装置1を例に説明したが、勿論、本願の適用は空調装置1に限られるものではなく、蒸発器における吸熱量に比べ、凝縮器での放熱量が小さい状態で運転される場合があるため、例えば、冷凍機等これ以外の圧縮式熱移動装置についても適用可能である。
【0061】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、冷媒循環のための本通路と、圧縮機から吐出される冷媒の一部を凝縮器等を経ることなく低圧側の本通路に戻すバイパス通路を備えた圧縮式熱移動装置において、本通路の内壁に、側方に膨出する膨出部分を形成し、この膨出部分に上記バイパス通路の先端部分を介入させて上記本通路に沿って設けるとともにその先端を閉塞し、当該バイパス通路の前記先端部分の側面に、当該通路と本通路内とを連通する複数の連通孔を設けることにより、冷媒を多重反射させながら連通孔を介して本通路内に噴出させるようにしたので、効果的に本流の流れを乱すことなくバイパス流と本流とを合流させるこができる。そのため、合流部分での双方の流れの衝突による騒音の発生を効果的に抑えることができる。
【0063】
また、本発明は、冷媒循環のための本通路と、圧縮機から吐出される冷媒の一部を、凝縮器等を経ることなく低圧側の本通路に戻すバイパス通路を備えた圧縮式熱移動装置において、本通路とバイパス通路との合流接続部分に、本通路に沿って延びる多重の中空部を形成するとともに、内外の中空部同士を複数の内部連通孔により相互に連通させ、冷媒が順次各中空部を経た後、連通孔を介して本通路内に導入されるように上記バイパス通路を通る冷媒を中空部に対して導入するようにしたので、バイパス通路内の冷媒各中空部内で順次多重反射させながら本通路内に噴出させ、これにより冷媒の圧力波のエネルギーを効果的に消耗させることができる。そのため、合流の際の冷媒の流速をより効果的に抑えることが可能となる。この場合、単一の中空部に上記バイパス通路の先端部分を介入させ、その先端を閉塞することにより多重の中空部を構成するとともに、上記内部連通孔として、バイパス通路の側面に複数の孔を設けるようにすれば、上記のような冷媒回路を比較的容易に製作することが可能となる。
【0064】
また、本発明は、圧縮機から吐出された冷媒を凝縮器、膨張弁および蒸発器を経て圧縮機に戻すように構成された本通路と、圧縮機から吐出される冷媒の一部を凝縮器等を経ることなく圧縮機の吸入側の本通路に戻すバイパス通路とを備えた圧縮式熱移動装置において、上記本通路の内部に、上記バイパス通路を介入させてその先端を閉塞するとともに、バイパス通路の当該介入部分に、バイパス通路内の冷媒を本通路の冷媒の流れ方向と平行な方向に噴出させる複数の孔を形成し、これにより中空部内で冷媒を多重反射させながら本通路の冷媒の流れと平行な方向に冷媒を噴出させるようにしたので、効果的に本流の流れを乱すことなくバイパス流と本流とを合流させるこができる。そのため、合流部分での双方の流れの衝突による騒音の発生を効果的に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用される空調装置の冷媒回路図である。
【図2】バイパス通路と本通路との接続部分の構造(バイパス流と本流との合流部分の通路構造)を示す断面模式図である。
【図3】従来の接続構造と本願の接続構造とによる騒音レベルの検出結果を示す図(グラフ)である。
【図4】(a)〜(g)は、バイパス通路と本通路との接続部分の他の構造を示す断面模式図である。
【図5】(a)〜(c)は、バイパス通路と本通路との接続部分の他の構造を示す断面模式図である。
【符号の説明】
1 空気調和装置(空調装置)
2 圧縮機
3 冷媒回路
4a〜4d 通路
5 四方弁
5a 第1ポート
5b 第2ポート
5c 第3ポート
5d 第4ポート
6 アキュムレータ
7 第1バイパス通路
8 第1バイパス弁
10 室内熱交換器
11 膨張弁
12 室外熱交換器
13 第2バイパス通路
14 第2バイパス弁
16 連通孔
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
According to the present invention, the refrigerant is circulated in a closed circuit including a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator, and air conditioning or freezing is performed by a heat radiation action in the condenser or a heat absorption action in the evaporator. It is related with the refrigerant circuit structure of the compression type heat transfer apparatus comprised in this.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a compression heat transfer device as described above, for example, a condenser and an evaporator have been provided with indoor and outdoor heat exchangers, and the refrigerant is circulated through a refrigerant circuit including the compressor and the indoor and outdoor heat exchangers. In general, air conditioners (air conditioners) that perform heating and cooling are generally known. Recently, a plurality of indoor heat exchangers are provided in the refrigerant circuit, and each indoor heat exchanger is operated individually. Thus, for example, a so-called multi-type air conditioner that can perform air conditioning on a plurality of rooms with one refrigerant circuit has been proposed.
[0003]
In such an air conditioner, for example, when heating is performed, the high-temperature and high-pressure gaseous refrigerant compressed by the compressor is sent to the indoor heat exchanger, where condensation heat is released. The room is heated. The refrigerant liquefied by releasing the condensation heat is depressurized by the expansion valve, and then sent to the outdoor heat exchanger, where it evaporates by absorbing the evaporation heat, and is sucked into the suction side of the compressor. It has become.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in an air conditioner equipped with a plurality of indoor heat exchangers, the heat exchange capacity on the indoor heat exchanger side varies greatly depending on the number of operating indoor heat exchangers, whereas the heat exchange of the outdoor heat exchanger The number of indoor heat exchangers that are in the heating operation and are in operation because the heat exchange capacity is fixedly set so that the capacity can be handled when all the indoor heat exchangers are operated. When there is less, the amount of heat released from the refrigerant in the indoor heat exchanger is smaller than the amount of heat absorbed by the refrigerant in the outdoor heat exchanger, and the refrigerant is not sufficiently condensed in the indoor heat exchanger. The ratio of the gas-phase refrigerant in the gas-liquid mixed refrigerant that passes through the expansion valve increases, and the weight of the refrigerant that passes through the expansion valve decreases. The decrease in the weight of the refrigerant passing through the expansion valve has a problem that the amount of heat dissipated in the indoor heat exchanger is further reduced and the heating capacity is reduced. When the weight of the refrigerant passing through the expansion valve decreases, the refrigerant stays in, for example, an unoperated indoor heat exchanger on the high pressure side from the compressor to the expansion valve, and passes through the operated indoor heat exchanger. There is a problem that the amount of refrigerant to be further reduced and the heating capacity is further reduced.
[0005]
Therefore, in this type of device, a bypass passage is provided to return the refrigerant discharged from the compressor to the passage on the suction side of the compressor without passing through a condenser or an evaporator, depending on the number of operations of the indoor heat exchanger, etc. The refrigerant is returned to the compressor via the bypass passage to adjust the amount of refrigerant circulating to the indoor heat exchanger, thereby preventing the refrigerant from staying by appropriately vaporizing the refrigerant in the indoor heat exchanger. It is conceivable to be done in reality.
[0006]
However, the refrigerant returned to the compressor via the bypass passage (bypass flow) is a high-pressure refrigerant, whereas the refrigerant returned to the compressor via the indoor heat exchanger (main flow) is low-pressure, so that the intake of the compressor If the bypass passage is connected to the side passage (main passage) as it is, the bypass flow collides with the main flow at the merged portion of the bypass flow and the main flow, thereby disturbing the flow, thereby generating noise at the merged portion. There is a problem.
[0007]
The present invention has been made to solve the above problems, and in the compression heat transfer device such as the multi-type air conditioner as described above, the refrigerant discharged from the compressor is condensed as necessary. It is possible to effectively suppress the generation of noise at the confluence of the main flow returning to the compressor and the bypass flow while ensuring an adequate circulation amount of the refrigerant in the refrigerant circuit so that the evaporator can be bypassed. An object of the present invention is to provide a refrigerant circuit structure of a compression heat transfer device that can be used.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above problems, the refrigerant circuit structure of the compression heat transfer device of the present invention is configured to return the refrigerant discharged from the compressor to the compressor through the condenser, the expansion valve, and the evaporator. Compressive heat transfer apparatus comprising a passage and a bypass passage that branches from the high-pressure side of the main passage and returns a part of the refrigerant discharged from the compressor to the low-pressure side main passage without passing through the condenser or the like In this main passageA bulging portion that bulges laterally is formed on the inner wall of the main passage, and the tip portion of the bypass passage intervenes in the bulging portion.alongAnd the end of the bypass passage is closed, and the side of the tip portion of the bypass passageMultiple communication holes that communicate with the inside of this passageKeta(Claim 1).
[0009]
According to this structure, the refrigerant in the bypass passage is multiple-reflected by the hollow portion, and thereby, the energy of the pressure wave of the refrigerant is exhausted through the communication hole while being consumed. Therefore, the flow velocity of the bypass flow at the time of merging is suppressed. In addition, the energy of the pressure wave of the refrigerant after jetting is generated by the large number of minute vortices generated when the refrigerant is jetted into the main passage through the communication holes and interfering with each other to cancel each other. Is further consumed. Therefore, by each of these actions, the bypass flow and the main flow are merged without disturbing the main flow, and generation of noise due to collision of both flows at the merge portion is effectively suppressed.
[0012]
  The refrigerant circuit structure of the compression heat transfer device according to the present invention includes a main passage configured to return the refrigerant discharged from the compressor to the compressor via the condenser, the expansion valve, and the evaporator, and the main passage. The main passage includes a bypass passage that branches from the high-pressure side and returns a part of the refrigerant discharged from the compressor to the main passage on the low-pressure side without passing through the condenser or the like. Extends along this passage at the junction of the bypass passageAfter forming multiple hollow parts, the internal and external hollow parts communicate with each other through a plurality of internal communication holes, and the refrigerant sequentially passes through each hollow part., CommunicatingThe refrigerant passing through the bypass passage is introduced into the hollow portion so as to be introduced into the main passage through the through hole.Is(Claims2).
  According to this structure,Since the refrigerant in the bypass passage is jetted into the main passage while being sequentially subjected to multiple reflections in each hollow portion, the energy of the pressure wave of the refrigerant can be effectively consumed. Therefore, it becomes possible to more effectively suppress the flow rate of the refrigerant at the time of merging.
[0013]
  In this case, the front end portion of the bypass passage is inserted into a single hollow portion, and the front end is closed to form a multiple hollow portion, and a plurality of holes are formed on the side surface of the bypass passage as the internal communication hole. If provided (claims)3), Claim2The refrigerant circuit can be manufactured relatively easily.
[0014]
  The refrigerant circuit structure of the compression heat transfer device according to the present invention includes a main passage configured to return the refrigerant discharged from the compressor to the compressor via the condenser, the expansion valve, and the evaporator, and the main passage. A part of the refrigerant that branches off from the high pressure side and is discharged from the compressor,In a compression heat transfer apparatus comprising a bypass passage that returns to the low-pressure side main passage without passing through the condenser or the like, the bypass passage is interposed inside the main passage to close the tip, and the bypass passage A plurality of holes for ejecting the refrigerant in the bypass passage in a direction parallel to the flow direction of the refrigerant in the main passage is formed in the intervention portion of4).
[0015]
According to this structure, the refrigerant in the bypass passage is multiple-reflected in the hollow portion, and thus the pressure wave energy of the refrigerant is exhausted while being discharged into the passage through the communication hole. Is effectively suppressed. Moreover, since the refrigerant in the bypass passage is ejected in parallel with the refrigerant flow direction in the main passage, it is difficult to disturb the main flow when the refrigerant is ejected from the bypass passage. Therefore, by each of these actions, the bypass flow and the main flow can be merged without disturbing the main flow.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0017]
FIG. 1 is a circuit diagram showing an air conditioner using a compression heat transfer device according to the present invention. In this figure, only the main part of the air conditioner is displayed. In the following description, the term “passage” means a pipe.
[0018]
An air conditioner 1 (hereinafter abbreviated as an air conditioner 1) shown in this figure includes a compressor 2 driven by an engine (not shown), and a refrigerant that circulates refrigerant such as CFC compressed and discharged by the compressor 2. Circuit 3.
[0019]
The refrigerant circuit 3 includes a condenser, an expansion valve, and an evaporator, and circulates the refrigerant discharged from the compressor 2 so as to return to the compressor 2 through the condenser, the expansion valve, and the evaporator. A closed circuit is configured.
[0020]
In the present embodiment, a plurality of indoor heat exchangers 10, an expansion valve 11 attached thereto, and an outdoor heat exchanger 12 are incorporated in the refrigerant circuit 3, and a four-way valve 5 that switches the refrigerant circulation direction is provided. Thus, during heating, the indoor heat exchanger 10 serves as a condenser and the outdoor heat exchanger 12 serves as an evaporator, and during cooling, the indoor heat exchanger 10 serves as an evaporator and the outdoor heat exchanger 12 serves as a condenser. It is configured.
[0021]
More specifically, a passage 4 a is led out from the discharge side of the compressor 2, and this is connected to the first port 5 a of the four-way valve 5. In the four-way valve 5, a passage 4 b is led out from the fourth port 5 d, and this passage 4 b is introduced to the suction side of the compressor 2 through the accumulator 6.
[0022]
Between the passages 4a and 4b, there is provided a first bypass passage 7 which is branched from the middle and connected to the passage 4b on the upstream side of the accumulator 6. The first bypass passage 7 is provided with a first bypass for flow rate adjustment. A valve 8 is connected.
[0023]
In the four-way valve 5, a passage 4 c is led out from the second port 5 b, and the passage 4 c reaches each indoor heat exchanger 10.
[0024]
As shown in the figure, the indoor heat exchangers 10 are arranged in parallel to each other, and the input / output portions on one side (left side in the figure) are connected to the passage 4c, and the other side (in the figure) The right and left input / output portions are each connected to the passage 4d via the expansion valve 11. The passage 4 d is connected to the third port 5 c of the four-way valve 5 through the outdoor heat exchanger 12.
[0025]
A second bypass passage 13 branched from the passage 4d is provided on the upstream side of the outdoor heat exchanger 12 in the passage 4d. The bypass passage 13 is connected to the passage 4b, and the second bypass passage 13 is connected to the passage 4d. A second bypass valve 14 for adjusting the flow rate is connected to the main body.
[0026]
Incidentally, in the refrigerant circuit 3, as a feature point of the present application, a connecting portion (portion indicated by a symbol T in the drawing) between the first bypass passage 7 and the passage 4b has a structure as shown in FIG.
[0027]
That is, in this portion, the tip of the first bypass passage 7 is intervened in the passage 4b as shown in the figure, and the intervention portion of the first bypass passage 7 is in the refrigerant flow direction (the direction of the arrow in the figure). It is bent toward the downstream side and arranged along the inner surface of the passage 4b.
[0028]
And while the front-end | tip of the said 1st bypass passage 7 is obstruct | occluded, as shown to the side surface of the part intervened by the path | route 4b among the said intervention parts of the 1st bypass passage 7, as shown in the figure, a 1st bypass passage 7 is formed, and the refrigerant in the first bypass passage 7 is introduced into the passage 4b through the communication holes 16.
[0029]
Next, the effect of the air conditioning apparatus 1 as described above will be described.
[0030]
When heating operation is performed in the air conditioner 1, the compressor 2 is operated in accordance with engine driving, and high-temperature and high-pressure gaseous refrigerant is discharged into the passage 4 a and sent to the first port 5 a of the four-way valve 5. It is done. At this time, when all the indoor heat exchangers 10 are operated, both the first and second bypass valves 8 and 14 are fully closed. The case where some of the indoor heat exchangers 10 are operated will be described in detail later.
[0031]
The four-way valve 5 is in a state where the first port 5a and the second port 5b communicate with each other and the third port 5c and the fourth port 5d communicate with each other at the time of heating. The refrigerant discharged from the compressor 2 into the passage 4a is sent to the passage 4c through the four-way valve 5. And it reaches each indoor heat exchanger 10, and discharge | releases condensation heat here and liquefies. That is, indoor heating is performed by the condensation heat released in each indoor heat exchanger 10 at this time.
[0032]
The refrigerant liquefied by releasing the condensation heat is decompressed by the expansion valve 11 and then sent to the passage 4d to reach the outdoor heat exchanger 38a, where it evaporates by absorbing the heat of evaporation from the outside air. Sent to valve 5.
[0033]
In the four-way valve 5, since the third port 5c and the fourth port 5d communicate with each other as described above, the refrigerant reaches the accumulator 6 through the four-way valve 5 and the passage 4b, where the gas component and the liquid component are separated. After the separation, only the gaseous refrigerant is sent to the compressor 2 through the passage 4b. Thus, thereafter, similarly, the refrigerant is circulated in the refrigerant circuit 3 to perform the heating operation.
[0034]
  On the other hand, during the cooling operation, the first port 5a and the third port 5c of the four-way valve 33 in the refrigerant circuit 3 are communicated with the second port 5b and the fourth port 5d, respectively. Therefore, the compressorTwoThe refrigerant discharged from the refrigerant first passes through the passage 4a, the four-way valve 5, and the passage 4d to reach the outdoor heat exchanger 12, where it is cooled and condensed by the outside air to be sent to each expansion valve 11 as a high-pressure liquid refrigerant. .
[0035]
The refrigerant sent to each expansion valve 11 is depressurized here and sent to each indoor heat exchanger 10, where it evaporates (vaporizes) by absorbing latent heat of evaporation from the indoor air. That is, the refrigerant cools the room by absorbing the latent heat of vaporization in the room.
[0036]
  The vaporized refrigerant passes through the passage 4c, the four-way valve 5 and the passage 4b to reach the accumulator 6, where the refrigerant is separated into gas and liquid, and then only the gaseous refrigerant is sent to the compressor 2. . Thus, hereinafter, similarly, the refrigerant circuit3The cooling operation is performed by circulating the refrigerant.
[0037]
By the way, in said air conditioner 1, when it is at the time of heating operation and some indoor heat exchangers 10 are operated among the indoor heat exchangers 10, the first bypass valve 8 is opened. A part of the refrigerant flowing through the passage 4a is introduced into the passage 4b via the first bypass passage 7, whereby a part of the refrigerant discharged from the compressor 2 is introduced into the indoor heat exchanger 10, the outdoor heat exchanger 12, and the like. It returns to the compressor 2 without passing through. Further, the second bypass valve 14 is opened and a part of the passage 4d is introduced into the passage 4b via the second bypass passage 13, whereby a part of the refrigerant after releasing the condensation heat is used as the outdoor heat exchanger 12. It returns to the compressor 2 via the channel | path 4b, without passing. At this time, for example, the opening degree of the first and second bypass valves 8 and 14 is adjusted according to the number of operations of the indoor heat exchanger 10.
[0038]
That is, when only some of the indoor heat exchangers 10 are operated during the heating operation, the fans are stopped for the other indoor heat exchangers, and the expansion valve 11 is fully closed, the indoor heat exchange is performed. In many cases, the amount of heat dissipated in the cooler 10 becomes smaller than the amount of heat absorbed in the outdoor heat exchanger 12 and the heat transfer balance of the refrigerant is lost. When the balance is lost, the proportion of the gas-phase refrigerant in the gas-liquid mixed refrigerant passing through the expansion valve 11 connected to the operated indoor heat exchanger 10 increases, and the weight of the refrigerant passing through the expansion valve 11 decreases. Therefore, the refrigerant passing through the indoor heat exchanger 10 to be operated is also reduced, and the heating capacity is reduced. Therefore, in such an operating state, as described above, a part of the refrigerant flowing through the passage 4a is returned to the compressor 2 through the first bypass passage 7, and thereby an appropriate amount corresponding to the number of operating indoor heat exchangers 10 is obtained. The refrigerant is sent to the indoor heat exchanger 10. As a result, the high-pressure side refrigerant is bypassed from the expansion valve 11 to the compressor 2 via the outdoor heat exchanger 12 to increase the low-pressure side refrigerant temperature. As a result, the amount of heat absorbed by the outdoor heat exchanger 12 is reduced, the refrigerant flowing from the compressor 2 to the operating indoor heat exchanger 10 is radiated and liquefied, and the amount of refrigerant passing through the expansion valve 11 is increased. That is, the amount of refrigerant flowing in the indoor heat exchanger 10 that is in operation increases, and the heating capacity is improved.
[0039]
However, when the number of operating indoor heat exchangers 10 is particularly small, the heat dissipation capacity decreases, whereas the heat absorption capacity by the outdoor heat exchanger 12 remains large. By adjusting the refrigerant passage amount, the heat dissipating ability in the indoor heat exchanger 10 that is operated due to the temperature drop accompanying the pressure drop on the high pressure side is reduced, and the pressure difference before and after the expansion valve 11 is reduced. The refrigerant weight passing through 11 decreases on the contrary, and as a result, the amount of refrigerant passing through the indoor heat exchanger 10 being operated decreases, the improvement of the heating capacity reaches the limit, and conversely decreases. And there exists a possibility that the compressor 2 may be overheated by the temperature rise by the side of the low voltage | pressure by bypass. Therefore, when returning a part of the refrigerant to the compressor 2 through the first bypass passage 7 as described above, the relatively low temperature refrigerant after releasing the condensation heat in the indoor heat exchanger 10 is used as the outdoor heat. By returning to the compressor 2 through the second bypass passage 13 without passing through the exchanger 12, the temperature of the refrigerant sucked into the compressor 2 is lowered, thereby maintaining an unbalance of the heat exchange of the refrigerant. ing.
[0040]
By the way, when the refrigerant is bypassed through the first bypass passage 7 as described above, the high-pressure refrigerant discharged from the compressor 2 is decompressed by the relatively low-pressure refrigerant in the passage 4b, that is, the expansion valve 11. Therefore, the refrigerant (bypass flow) in the first bypass passage 7 collides with the refrigerant (main flow) in the passage 4b and disturbs the main flow, thereby causing noise in the merge portion. There is a concern to make it happen.
[0041]
However, in the refrigerant circuit 3 of the air conditioner 1, the first bypass passage 7 whose tip is closed as described above is interposed in the passage 4 b, and the passage is made through the communication hole 16 formed on the side surface of the first bypass passage 7. Since the bypass flow is introduced into 4b, the generation of noise as described above can be effectively suppressed.
[0042]
That is, since the tip of the first bypass passage 7 is closed, the refrigerant in the first bypass passage 7 that reaches the joining portion with the passage 4b is reflected through the communication hole 16 while being multiple-reflected inside. Are ejected into the passage 4b. At this time, the refrigerant is multiple-reflected in the first bypass passage 7 so that the energy of the pressure wave of the refrigerant is remarkably consumed, and as a result, the flow velocity of the refrigerant at the time of merging, that is, the ejection from the communication hole 16 is effective. (The flow rate is reduced). Therefore, there is no case where the bypass flow violently collides with the main flow to disturb the main flow.
[0043]
In addition, when the refrigerant is ejected into the passage 4b through the plurality of communication holes 16, a large number of micro vortices generated upon ejection interfere with the vortex of the refrigerant flowing through the passage 4b and cancel each other out (vortex flow). Interference). Therefore, the pressure wave energy of the refrigerant after ejection is further consumed, and as a result, mainstream turbulence due to collision between the bypass flow and the mainstream is further suppressed.
[0044]
Accordingly, by bypassing the high-pressure refrigerant through the first bypass passage 7 and introducing it into the passage 4b, the effects of both the above-described flow velocity reducing action and vortex interference action are exerted. Thus, the bypass flow and the main flow are merged without disturbing the main flow, and the generation of noise due to the collision of both flows at the merge portion is effectively suppressed.
[0045]
FIG. 3 shows a case where the structure of the above-described embodiment is adopted as the structure of the connection portion between the first bypass passage 7 and the passage 4b, and a general connection structure in this type of conventional refrigerant circuit, for example, simply the first bypass. By connecting the tip of the passage 7 to the side wall of the passage 4b, the noise is detected for each specific frequency when both passages are communicated in a substantially T shape (in the figure, the broken lines indicate the above-mentioned data). Data according to the structure of the embodiment is shown, and a solid line indicates data according to the conventional structure). Also from this data, according to the structure of the above embodiment, noise is generated compared to the conventional general connection structure, specifically, noise in a frequency range exceeding 1.6 K (Hz) in the audible frequency range. It can be considered that the occurrence of is effectively suppressed.
[0046]
Note that the above data is a structure in which the first bypass passage 7 of φ5 (mm) is interposed in the passage 4b of φ17 (mm), and the refrigerant flows in the passage 4b at a pressure of about 0.5 MPa (main flow). On the other hand, it is data when a refrigerant (bypass flow) having a pressure of about 2 Mpa is joined via the first bypass passage 7.
[0047]
As described above, according to the air conditioner 1, when some of the indoor heat exchangers 10 are operated, a part of the refrigerant discharged from the compressor 2 is compressed through the first bypass passage 7. While returning to the machine 2 to avoid stagnation of the refrigerant in the refrigerant circuit, it is possible to effectively suppress the generation of noise at the junction of the first bypass passage 7 and the passage 4b. Therefore, it is possible to provide a quieter air conditioner than this type of conventional air conditioner.
[0048]
By the way, the connection structure of the first bypass passage 7 and the passage 4b is an embodiment of the refrigerant circuit structure of the present invention, and the specific structure thereof is within a range not departing from the gist of the present invention. It can be changed as appropriate.
[0049]
For example, FIGS. 4A to 4G and FIGS. 5A to 5C show other embodiments of the connection structure, respectively, and these structures may be adopted.
[0050]
First, FIG. 4A is a structure in which the first bypass passage 7 intervened in the passage 4b in the structure shown in FIG. 2 is appropriately inclined with respect to the passage 4b.
[0051]
In FIG. 4B, the front end portion of the first bypass passage 7 has a branch structure, and the branch passages 7a and 7b are interposed in the passage 4b, and are arranged side by side in the refrigerant flow direction along the inner surface of the passage 4b. This is the structure. In this case, the tip of the first bypass passage 7 may be branched into three or more. Further, as shown in the figure, the branch passages 7a and 7b may be arranged in the circumferential direction of the passage 4b in addition to the refrigerant flow direction.
[0052]
FIG. 4C is a structure in which a silencer is provided in the first bypass passage 7 in the structure shown in FIG. Specifically, a portion slightly upstream of the portion of the first bypass passage 7 that is interposed in the passage 4b is disposed in the sealed chamber 21, and a large number of communication holes 20 are formed in this portion. According to this structure, the energy of the pressure wave of the refrigerant flowing in the first bypass passage 7 is consumed by the resonance of the pressure wave until the refrigerant reaches the front end portion of the first bypass passage 7. Is effective more effectively.
[0053]
FIG. 4D shows a structure in which a bulging portion 18 that bulges laterally is formed inside the passage 4 b, and the tip portion of the first bypass passage 7 is disposed in the bulging portion 18. According to such a structure, the bypass flow and the main flow can be merged more effectively without disturbing the main flow.
[0054]
4 (e) shows a structure in which the diameter of the tip portion of the first bypass passage 7 intervening in the passage 4b is gradually increased toward the downstream side in the refrigerant flow direction. FIG. 4 (f) shows the tip portion. The diameter is gradually reduced toward the downstream side in the refrigerant flow direction.
[0055]
FIG. 4G shows a shape in which the tip portion of the first bypass passage 7 extends in a direction substantially perpendicular to the refrigerant flow direction inside the passage 4b and is bent into a U shape. In this structure, the communication holes 16 are formed so that the refrigerant is jetted in a direction parallel to the flow direction of the refrigerant in the passage 4b.
[0056]
In FIG. 5A, a hollow portion 22 that communicates with the passage 4b through a large number of communication holes 24 formed in the partition wall 23 is provided integrally on the side of the passage 4b, and a first bypass is provided in the hollow portion 22. A bypass flow by the passage 7 is introduced. In this structure, the tip of the first bypass passage 7 is simply connected to the side wall that forms the hollow portion 22. Even with this structure, the refrigerant introduced into the hollow portion 22 from the first bypass passage 7 is jetted into the passage 4b through the communication hole 24 while being subjected to multiple reflections inside the hollow portion 22, so that FIG. Similar to the structure shown, the effect of reducing the flow velocity and interfering with the vortex flow are exhibited. Therefore, the bypass flow and the main flow can be merged without disturbing the main flow. In the case of this structure, as shown in FIG. 5B, in addition to forming the hollow portion 22 in a part of the circumferential direction of the passage 4b, as shown in FIG. The hollow portion 22 may be formed.
[0057]
FIG. 5C is a combination of the structure shown in FIG. 2 and the structure shown in FIG. That is, the tip portion of the first bypass passage 7 is intervened in the hollow portion 22 and the communication hole 16 is formed in the intervention portion. According to this structure, first, the flow rate reducing action is exhibited in the first bypass passage 7, and further, the flow rate reducing action is exhibited in the hollow portion 22. That is, the effect of reducing the flow rate is exhibited twice. Therefore, it becomes possible to merge the bypass flow and the main flow more effectively without disturbing the main flow.
[0058]
Although not shown, as a modification of FIG. 5C, for example, a hollow portion is further formed on the outer side of the hollow portion 22 via a side wall, and these interiors are communicated with each other via a communication hole. A double hollow portion may be formed, and the bypass flow by the first bypass passage 7 may be introduced into the outermost hollow portion. Even with such a structure, the effect of reducing the flow velocity is doubled as in the structure of FIG. In this case, for example, when the pressure difference between the bypass flow and the main flow is large, the hollow portion may be formed in triplicate or multiple layers so that the effect of reducing the flow velocity can be exhibited more effectively.
[0059]
In the description of the above embodiment, the shape of the communication hole 16 formed in the first bypass passage 7 is not particularly mentioned, but the communication hole 16 is any one of a circle, an ellipse, and a slit. Also good. The communication hole 16 may have a hole diameter that changes in the hole axis direction, such as a tapered shape or a stepped shape, in addition to a hole diameter that is constant in the hole axis direction. Furthermore, in addition to forming the communication holes 16 having the same shape, the communication holes 16 having different shapes may be mixed. In short, the communication hole 16 may be formed so as to effectively suppress the disturbance of the refrigerant flow at the joining portion. In addition, in the 1st bypass passage 7, the part which forms the communicating hole 16 may be covered with porous members, such as a metal net, and this may suppress the flow velocity of the bypass flow at the time of merge.
[0060]
In addition, although the said embodiment demonstrated the air conditioner 1 as an example as a compression-type heat transfer apparatus, of course, application of this application is not restricted to the air conditioner 1, Compared with the heat absorption amount in an evaporator, it is a condenser. For example, it can be applied to other compression heat transfer devices such as refrigerators.
[0061]
【The invention's effect】
  As described above, the present invention provides the main passage for circulating the refrigerant and a part of the refrigerant discharged from the compressor.,In a compression heat transfer apparatus having a bypass passage for returning to the main passage on the low pressure side without passing through a condenser or the like,A bulging portion that bulges laterally is formed on the inner wall of the inner wall, and a tip portion of the bypass passage is interposed in the bulging portion and provided along the main passage. A plurality of communication holes for communicating the passage and the inside of the main passage are provided on the side surface of the tip portion.By,coldSince the medium is jetted into the main passage through the communication hole while being subjected to multiple reflections, the bypass flow and the main flow can be effectively merged without disturbing the main flow. Therefore, it is possible to effectively suppress the generation of noise due to the collision of both flows at the joining portion.
[0063]
  Also,The present invention relates to a compression heat transfer device having a main passage for circulating a refrigerant and a bypass passage for returning a part of the refrigerant discharged from the compressor to the main passage on the low pressure side without passing through a condenser or the like.InIt extends along the main passage at the junction of the main passage and the bypass passage.After forming multiple hollow parts, the internal and external hollow parts communicate with each other through a plurality of internal communication holes, and the refrigerant sequentially passes through each hollow part., CommunicatingThe refrigerant passing through the bypass passage is introduced into the hollow portion so as to be introduced into the passage through the through hole.SoRefrigerant in bypass passageTheSequentially multiple reflections in each hollowSenaErupted in the main passageLet thisThe energy of the pressure wave of the refrigerant can be effectively consumed. Therefore, it becomes possible to more effectively suppress the flow rate of the refrigerant at the time of merging. In this case, the front end portion of the bypass passage is inserted into a single hollow portion, and the front end is closed to form a multiple hollow portion, and a plurality of holes are formed on the side surface of the bypass passage as the internal communication hole. If provided, the refrigerant circuit as described above can be manufactured relatively easily.
[0064]
The present invention also provides a main passage configured to return the refrigerant discharged from the compressor to the compressor through the condenser, the expansion valve and the evaporator, and a part of the refrigerant discharged from the compressor to the condenser. In a compression heat transfer device having a bypass passage for returning to the main passage on the suction side of the compressor without passing through the above, the bypass passage is interposed inside the main passage to close the tip, and the bypass A plurality of holes for ejecting the refrigerant in the bypass passage in a direction parallel to the flow direction of the refrigerant in the main passage are formed in the intervention portion of the passage, and thereby, the refrigerant in the main passage is reflected in the hollow portion while being multi-reflected. Since the refrigerant is ejected in a direction parallel to the flow, the bypass flow and the main flow can be effectively merged without disturbing the main flow. Therefore, it is possible to effectively suppress the generation of noise due to the collision of both flows at the joining portion.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram of an air conditioner to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a structure of a connection portion between a bypass passage and a main passage (passage structure of a joining portion of a bypass flow and a main flow).
FIG. 3 is a diagram (graph) showing the detection result of the noise level by the conventional connection structure and the connection structure of the present application.
FIGS. 4A to 4G are schematic cross-sectional views showing other structures of the connecting portion between the bypass passage and the main passage.
FIGS. 5A to 5C are schematic cross-sectional views showing other structures of the connecting portion between the bypass passage and the main passage.
[Explanation of symbols]
1 Air conditioner (air conditioner)
2 Compressor
3 Refrigerant circuit
4a-4d passage
5 Four-way valve
5a 1st port
5b Second port
5c 3rd port
5d 4th port
6 Accumulator
7 First bypass passage
8 First bypass valve
10 Indoor heat exchanger
11 Expansion valve
12 Outdoor heat exchanger
13 Second bypass passage
14 Second bypass valve
16 communication hole

Claims (4)

圧縮機から吐出された冷媒を凝縮器、膨張弁および蒸発器を経て圧縮機に戻すように構成された本通路と、この本通路の高圧側から分岐し、圧縮機から吐出される冷媒の一部を上記凝縮器等を経ることなく低圧側の本通路に戻すバイパス通路とを備えた圧縮式熱移動装置において、
上記本通路の内壁に、側方に膨出する膨出部分を形成し、この膨出部分に上記バイパス通路の先端部分を介入させて上記本通路に沿って設けるとともにその先端を閉塞し、当該バイパス通路の前記先端部分の側面に、当該通路と本通路内とを連通する複数の連通孔を設けたことを特徴とする圧縮式熱移動装置の冷媒回路構造。
A main passage configured to return the refrigerant discharged from the compressor to the compressor through the condenser, the expansion valve, and the evaporator, and one of the refrigerant branched from the high-pressure side of the main passage and discharged from the compressor. the parts, in compression heat transfer device that includes a bypass passage for returning to the path of the low-pressure side without passing through the condenser or the like,
A bulging portion that bulges laterally is formed on the inner wall of the main passage , and a tip portion of the bypass passage is interposed in the bulging portion and provided along the main passage, and the tip is closed. a side surface of the distal portion of the bypass passage, refrigerant circuit structure of the compression type heat transfer device, characterized in that a plurality of communication holes for communicating the said passage and the passage digits set.
圧縮機から吐出された冷媒を凝縮器、膨張弁および蒸発器を経て圧縮機に戻すように構成された本通路と、この本通路の高圧側から分岐し、圧縮機から吐出される冷媒の一部を、上記凝縮器等を経ることなく低圧側の本通路に戻すバイパス通路とを備えた圧縮式熱移動装置において、
上記本通路とバイパス通路との合流接続部分に、本通路に沿って延びる多重の中空部を形成するとともに、内外の中空部同士を複数の内部連通孔により相互に連通させ、冷媒が順次各中空部を経た後、連通孔を介して本通路内に導入されるように上記バイパス通路を通る冷媒を上記中空部に対して導入するようにしたことを特徴とする圧縮式熱移動装置の冷媒回路構造。
A main passage configured to return the refrigerant discharged from the compressor to the compressor through the condenser, the expansion valve, and the evaporator, and one of the refrigerant branched from the high-pressure side of the main passage and discharged from the compressor. In a compression heat transfer device comprising a bypass passage for returning the part to the main passage on the low pressure side without passing through the condenser or the like,
A plurality of hollow portions extending along the main passage are formed at the confluence connection portion of the main passage and the bypass passage, and the inner and outer hollow portions are communicated with each other through a plurality of internal communication holes so that the refrigerant is sequentially hollowed out. after a part of compression type heat transfer device the refrigerant characterized in that so as to introduce with respect to the hollow portion through the bypass passage to be introduced into the present passage through a communicating hole Refrigerant circuit structure.
単一の中空部に上記バイパス通路の先端部分を介入させ、その先端を閉塞することにより二重の中空部を構成するとともに、上記内部連通孔として、バイパス通路の側面に複数の孔を設けたことを特徴とする請求項2記載の圧縮式熱移動装置の冷媒回路構造。 A double hollow portion is formed by interposing the tip portion of the bypass passage in a single hollow portion and closing the tip, and a plurality of holes are provided on the side surface of the bypass passage as the internal communication hole . The refrigerant circuit structure of the compression heat transfer device according to claim 2. 圧縮機から吐出された冷媒を凝縮器、膨張弁および蒸発器を経て圧縮機に戻すように構成された本通路と、この本通路の高圧側から分岐し、圧縮機から吐出される冷媒の一部を、上記凝縮器等を経ることなく低圧側の本通路に戻すバイパス通路とを備えた圧縮式熱移動装置において、上記本通路の内部に上記バイパス通路を介入させてその先端を閉塞するとともに、バイパス通路の当該介入部分に、バイパス通路内の冷媒を本通路の冷媒の流れ方向と平行な方向に噴出させる複数の孔を形成したことを特徴とする圧縮式熱移動装置の冷媒回路構造。 A main passage configured to return the refrigerant discharged from the compressor to the compressor through the condenser, the expansion valve, and the evaporator, and one of the refrigerant branched from the high-pressure side of the main passage and discharged from the compressor. In a compression heat transfer device having a bypass passage for returning the part to the main passage on the low pressure side without passing through the condenser or the like, the bypass passage is interposed inside the main passage and the tip is closed. , to the intervention portion of the bypass passage, refrigerant circuit of compression type heat transfer device characterized by forming a plurality of holes for ejecting the refrigerant in a direction parallel to the flow direction of the refrigerant in the passage in the bypass passage Construction.
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