JP4983158B2 - 冷凍装置 - Google Patents
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Description
本発明の実施の形態に係る空気調和装置1の概略冷媒回路2を図1に示す。
室内ユニット30は、主に、室内熱交換器31および室内ファン32等を有している。
室外ユニット10は、主に、圧縮機11、π型消音器20、四路切換弁12、室外熱交換器13、第1電動膨張弁15、受液器16、第2電動膨張弁17、室外ファン26、制御装置23、高圧圧力センサ21、温度センサ22、および中間圧圧力センサ24等を有している。
空気調和装置1の運転動作について、図1を用いて説明する。この空気調和装置1は、上述したように冷房運転および暖房運転を行うことが可能である。
冷房運転時は、四路切換弁12が図1の実線で示される状態、すなわち、圧縮機11の吐出側が室外熱交換器13の高温側に接続され、かつ、圧縮機11の吸入側が第2閉鎖弁19に接続された状態となる。また、このとき、第1閉鎖弁18および第2閉鎖弁19は開状態とされる。
暖房運転時は、四路切換弁12が図1の破線で示される状態、すなわち、圧縮機11の吐出側が第2閉鎖弁19に接続され、かつ、圧縮機11の吸入側が室外熱交換器13のガス側に接続された状態となっている。また、このとき、第1閉鎖弁18および第2閉鎖弁19は開状態とされる。
(1)
本実施の形態に係る空気調和装置1では、圧縮機11の吐出管にπ型消音器20が接続される。このため、この空気調和装置1では、十分に圧力脈動を低減することができる。
本実施の形態に係る空気調和装置1では、このπ型消音器20が、第1消音空間201と第2消音空間202とが鉛直方向に沿って上下に並ぶように室外ユニット10に収容されている。このため、この空気調和装置1では、π型消音器20に冷凍機油が溜まるのを防止することができる。
本実施の形態に係るπ型消音器20では、この連通路の長さがS1/2(1/V1+1/V2)(c/πNmin)2よりも長くc/2ftよりも短い。このため、この空気調和装置1では、π型消音器20のカットオフ周波数を圧縮機構の最小回転数以下にすることができると共に目標低減最高周波数ftよりも小さい周波数を低減することができる。
(A)
先の実施の形態に係る空気調和装置1では、第1消音空間201の下端から第1消音空間201の軸方向に沿って延び第2消音空間202の上端に接続される連通路203を有するπ型消音器20が採用されたが、このようなπ型消音器20に代えて図3に示されるようなπ型消音器20aを採用してもよい。このπ型消音器20aでは、第1消音空間201の下端から第1消音空間201の軸方向に沿って延びる連通路203aが第2消音空間202の上端を貫通して第2消音空間202の内部にまで挿入されている。このようなπ型消音器20aを採用すれば、π型消音器の全体の大きさを変えることなく連結路のみを長く延ばすことができる。π型消音器では、連結路は長ければ長いほど圧力脈動低減効果が大きくなる。つまり、π型消音器の全体の大きさを変えることなく圧力脈動低減効果を大きくすることができる。
先の実施の形態に係る空気調和装置1では、第1消音空間201、第2消音空間202、および連通路203の軸が一直線上に重なり鉛直方向を向いているπ型消音器20が採用されたが、このようなπ型消音器20に代えて図5に示されるようなπ型消音器20cを採用してもよい。このπ型消音器20cでは、第1消音空間201cおよび第2消音空間202cは互いの側方に近接して配置されており、両消音空間201c,202cの軸は鉛直方向に沿っているが一直線上には重なっていない。そして、このπ型消音器20cでは、連通路203cが、U字形状を呈しており、第1消音空間201cの下端から第2消音空間202cの下端まで延びている。このようなπ型消音器20bを採用すれば、π型消音器の全長を短くすることができる。したがって、室外ユニット10におけるπ型消音器の配置の選択肢を広げることができる。
先の実施の形態に係る空気調和装置1では、第1消音空間201、第2消音空間202、および連通路203の軸が一直線上に重なり鉛直方向を向いているπ型消音器20が採用されたが、このようなπ型消音器20に代えて図8に示されるようなπ型消音器20fを採用してもよい。このπ型消音器20fでは、第1消音空間201cおよび第2消音空間202cは互いの側方に近接して配置されており、両消音空間201c,202cの軸は鉛直方向に沿っているが一直線上には重なっていない。そして、このπ型消音器20fでは、連通路203cが、U字形状を呈しており、第1消音空間201cの内部から上端を貫通して第2消音空間202cの上端まで延びさらに第2消音空間202c上端を貫通して第2消音空間202cの内部にまで延びている。このようなπ型消音器20fを採用すれば、π型消音器の全長を短くすることができ、第1消音空間201cおよび第2消音空間202cに冷凍機油が溜まるのを防止することができ、π型消音器の全体の大きさを変えることなく連結路のみを長く延ばすことができる。したがって、室外ユニット10におけるπ型消音器の配置の選択肢を広げることができ、第1消音空間201cおよび第2消音空間202cに冷凍機油が溜まるのを防止することができ、さらに、π型消音器の全体の大きさを変えることなく圧力脈動低減効果を大きくすることができる。
先の実施の形態に係る空気調和装置1では、第1消音空間201、第2消音空間202、および連通路203の軸が一直線上に重なり鉛直方向を向いているπ型消音器20が採用されたが、このようなπ型消音器20に代えて図9に示されるようなπ型消音器20gを採用してもよい。このπ型消音器20gでは、第1消音空間201cおよび第2消音空間202cは互いの側方に近接して配置されており、両消音空間201c,202cの軸は鉛直方向に沿っているが一直線上には重なっていない。そして、このπ型消音器20gでは、連通路203cが、S字形状を呈しており、第1消音空間201cの下端から第2消音空間202cの上端まで延びている。このようなπ型消音器20gを採用すれば、π型消音器に冷凍機油が溜まることを防止することができ、π型消音器の全長を短くすることができ、π型消音器の全体の大きさを変えることなく連結路を長くすることができる。π型消音器では、連結路は長ければ長いほど圧力脈動低減効果が大きくなる。つまり、π型消音器に冷凍機油が溜まることを防止することができ、室外ユニット10におけるπ型消音器の配置の選択肢を広げることができ、π型消音器の全体の大きさを変えることなく圧力脈動低減効果を大きくすることができる。なお、第1消音空間201cの下端から延びる連通路203gは、第2消音空間202cの上端を貫通して第2消音空間202cの内部にまで延びていてもよい。
先の実施の形態に係る空気調和装置1では、第1消音空間201、第2消音空間202、および連通路203の軸が一直線上に重なり鉛直方向を向いているπ型消音器20が採用されたが、このようなπ型消音器20に代えて図10に示されるようなπ型消音器20hを採用してもよい。このπ型消音器20hでは、第1消音空間201cおよび第2消音空間202cは互いの側方に近接して配置されており、両消音空間201c,202cの軸は鉛直方向に沿っているが一直線上には重なっていない。そして、このπ型消音器20hでは、第1冷媒通路204hが第1消音空間201cの下端に接続されており、第2冷媒通路205hが第2消音空間202cの下端に接続されている。そして、さらに、このπ型消音器20hでは、連通路203cが、U字形状を呈しており、第1消音空間201cの下端から第2消音空間202cの下端まで延びている。このようなπ型消音器20hを採用すれば、π型消音器に冷凍機油が溜まることを防止することができると共にπ型消音器の全長を短くすることができる。したがって、π型消音器に冷凍機油が溜まることを防止することができると共に室外ユニット10におけるπ型消音器の配置の選択肢を広げることができる。
先の実施の形態に係る空気調和装置1では、第1消音空間201、第2消音空間202、および連通路203の軸が一直線上に重なり鉛直方向を向いているπ型消音器20が採用されたが、このようなπ型消音器20に代えて図11に示されるようなπ型消音器20iを採用してもよい。このπ型消音器20iは、第1消音空間201iおよび第2消音空間202の軸が一直線上に重なり水平方向を向くように室外ユニット10に収容される。そして、このπ型消音器20iでは、第1消音空間201iの外端の最下部に第1冷媒通路204が接続され、第2消音区間の202iの外端の最下部に第2冷媒通路205が接続される。そして、さらに、このπ型消音器20iでは、連通路203iが、第1消音空間201iの内端の最下部と第2消音空間202iの内端の最下部とを接続している。このようなπ型消音器20iを採用すれば、π型消音器に冷凍機油が溜まることを防止することができる。
先の実施の形態に係る空気調和装置1では、第1消音空間201、第2消音空間202、および連通路203の軸が一直線上に重なり鉛直方向を向いているπ型消音器20が採用されたが、このようなπ型消音器20に代えて図13に示されるようなπ型消音器20kを採用してもよい。このπ型消音器20kは、第1消音空間201i、第2消音空間202、および連通路203kの軸が一直線上に重なり水平方向を向くように室外ユニット10に収容される。そして、このπ型消音器20kでは、第1消音空間201iの下端から第1油抜き通路206kが延びており、第2消音空間202iの下端から第2油抜き通路207kが延びている。なお、第1油抜き通路206kおよび第2油抜き通路207kは、途中で合流しキャピラリーを介して圧縮機11の吸入管に接続されている。このようなπ型消音器20kを採用すれば、π型消音器に冷凍機油が溜まることを防止することができる。なお、連通路203kは、第1消音空間201iの内部から第1消音空間201iの内端の中心および第2消音空間202iの内端の中心を貫通して第2消音空間202iの内部にまで延びていてもよい。
先の実施の形態に係る空気調和装置1では、π型消音器20が圧縮機11の吐出管に接続されたが、これに代えて、π型消音器20を圧縮機11の吸入管に接続してもよい。また、圧縮機11の吐出管と吸入管の両方にπ型消音器20を接続するようにしてもよい。
先の実施の形態に係る空気調和装置1では、特に言及しなかったが、冷媒回路2に油分離器や、気液分離器、受液器などの容器が存在する場合には、それらの内部空間を第1消音空間または第2消音空間として利用してもよい。このようにすれば、冷媒回路2を簡素化することができる。
先の実施の形態に係る空気調和装置1では、消音空間201,202が2つ存在するπ型消音器20が採用されたが、これに代えて、消音空間が3つ以上存在するπ型消音器を採用してもよい。このようにすれば、さらなる圧力脈動低減効果を期待できる。
先の実施の形態に係る空気調和装置1では、インバータ式の回転型圧縮機が採用されたが、これに代えて、定速回転式の圧縮機を採用してもよい。
先の実施の形態に係る空気調和装置1では、冷媒として二酸化炭素が採用されたが、これに代えて、R22やR410Aなどの冷媒を採用してもよい。ちなみに、圧力が1.5MPaのときその密度は56.4kg/m3となりその音速は169m/secとなる。また、圧力が2.4MPaのときその密度は83.3kg/m3となりその音速は174m/secとなる。
先の実施の形態に係るπ型消音器20では、第1消音空間201の形状が円柱形状であったが、本発明において第1消音空間201の形状は特に限定されず例えば直方体や立方体などであってもよい。
先の実施の形態に係るπ型消音器20では、第2消音空間202の形状が円柱形状であったが、本発明において第2消音空間202の形状は特に限定されず例えば直方体や立方体などであってもよい。
先の実施の形態に係るπ型消音器20では、第1消音空間201および第2消音空間202が同形状および同体積とされたが、本発明において第1消音空間201および第2消音空間202は形状および体積が異なっていてもかまわない。
先の実施の形態に係るπ型消音器20では、連通路203の形状が円柱形状であったが、本発明において第2消音空間202の形状は特に限定されず例えば直方体などであってもよい。
20,20a,20b,20c,20d,20e,20f,20g,20h,20i,20j,20k π型消音器
201,201c,201i 第1消音空間
202,202c,202i 第2消音空間
203,203a,203b,203c,203i,203j,203k 連通路
204,204e,204h,203g,203f 第1冷媒通路
205,205e,205h 第2冷媒通路
206 油戻し穴
206k 第1油抜き通路
207k 第2油抜き通路
Claims (4)
- 冷媒を圧縮する圧縮機構(11)と、
前記圧縮機構から吐出される冷媒を放熱させる放熱器(13)と、
前記圧縮機構(11)と前記放熱器(13)との間に設けられ、冷房運転を行う接続状態と暖房運転を行う接続状態とを切り換える四路切換弁(12)と、
前記放熱器から流出する冷媒を減圧する膨張機構(15)と、
前記膨張機構から流出する冷媒を蒸発させる蒸発器(31)と、
を有する冷凍装置(1)であって、
第1冷媒通路(204)と、
前記第1冷媒通路と連通する第1消音空間(201)と、前記第1消音空間の下方に配置される第2消音空間(202)と、前記第1消音空間の内部から下端を通って前記第1消音空間の外部に向かって延び前記第2消音空間に連通する連通路(203b)と、前記第1消音空間内の前記第1消音空間(201)の底面に相当する高さ位置において前記連通路(203b)の内外を貫通するように設けられる油戻し穴(206)とを有するπ型消音器(20b)と、
前記第2消音空間の下端から延びる第2冷媒通路(205)と、
を備え、
前記第1消音空間、前記第2消音空間、および、前記連通路は、いずれも前記圧縮機構(11)と前記四路切換弁(12)との間に設けられており、
前記第1消音空間(201)内の冷凍機油が、前記連通路(203b)を介して下方に送られる、
冷凍装置。 - 前記連通路は、前記第2消音空間の内部にまで延びる、
請求項1に記載の冷凍装置。 - 冷媒を圧縮する圧縮機構(11)と、
前記圧縮機構から吐出される冷媒を放熱させる放熱器(13)と、
前記圧縮機構(11)と前記放熱器(13)との間に設けられ、冷房運転を行う接続状態と暖房運転を行う接続状態とを切り換える四路切換弁(12)と、
前記放熱器から流出する冷媒を減圧する膨張機構(15)と、
前記膨張機構から流出する冷媒を蒸発させる蒸発器(31)と、
を有する冷凍装置(1)であって、
第1冷媒通路(204)と、
前記第1冷媒通路と連通する第1消音空間(201c)と、前記第1消音空間の側方に配置される第2消音空間(202c)と、前記第1消音空間の下端から前記第1消音空間の外部を通って前記第2消音空間の上端まで延び前記第2消音空間に連通する連通路(203g)とを有するπ型消音器(20g)と、
前記第2消音空間に連通する第2冷媒通路(205)と、
を備え、
前記第1消音空間、前記第2消音空間、および、前記連通路は、いずれも前記圧縮機構(11)と前記四路切換弁(12)との間に設けられており、
前記冷媒は、二酸化炭素である、
冷凍装置。 - 前記第2冷媒通路は、前記第2消音空間の下端から延びる、
請求項3に記載の冷凍装置。
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