JPH0440130Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本案は冷房機やヒートポンプ式冷暖房機に用い
られる冷凍装置に関する。

(ロ) 従来の技術 圧縮機の冷媒吐出側と吸込側とに跨がつてバイ
パス路を設け、蒸発器の冷媒圧力が低下するとバ
イパス路の弁を開いて蒸発器の凍結防止を図るこ
とが特公昭27−4537号公報で提示されている。

又、実開昭57−83367号公報ではバイパス管の
出口端を気液分離器（アキユームレータ）につな
いで、バイパス管から吐出された冷媒を気液分離
器内で拡散して、冷媒音の減少を図ることが示さ
れている。

(ロ) 考案が解決しようとする問題点 ここで、特公昭27−4537号公報で示された冷凍
装置では、バイパス路の弁が開いて圧縮機の高圧
吐出ガス冷媒の一部が圧縮機の吸込側である低圧
管路にバイパスされる際、大きな圧力差がついて
いる為に冷媒音が発生する問題点を有していた。

これに対し、実開昭57−83367号公報で示され
た冷凍サイクルでは、バイパス管（路）が気液分
離器につながれているため、上述した冷媒音は減
少できる。

しかしながら、バイパス管の管径が小さくて、
このバイパス管から吐出される冷媒の流れが速い
場合は、気液分離器内に溜つている液冷媒がこの
冷媒の流れによつて液面が波打つたり、冷媒がか
きまぜられて泡立つたりして、冷媒を気体と液体
とに確実に分離できないおそれが生じる。このよ
うに冷媒を気体と液体とに確実に分離することが
できないと、液冷媒が圧縮機へ流れて液圧縮を圧
縮機がするおそれが発生する。

本案は、これらの問題点に鑑み、気液分離器へ
流れ込む冷媒による液冷媒の波打ちや泡立ち並び
に冷媒のかくはんを起こりにくくして、圧縮機へ
液冷媒が流れ込まないようにして液圧縮を防止す
ると共に、冷媒音の減少を図つた冷凍装置を提供
するものである。

(ニ) 問題点を解決するための手段 本案は、圧縮機の冷媒吐出管と気液分離器とを
接続するバイパス管に、気液分離器に取り付けら
れて下端が解放された大径のパイプと、この大径
のパイプに〓間をもつて挿入され冷媒が流出する
複数の小孔を周壁に有する有底筒状の小径パイプ
とを設け、大径のパイプ下端を気液分離器の冷媒
ガス層部に位置させ且つ小径のパイプの先端を大
径のパイプの下端よりも内方に位置させるように
したものである。

(ホ) 作用 冷房運転中に蒸発器の出口冷媒温度（冷媒圧
力）が設定値以下に下がるとバイパス弁が開いて
圧縮機の高圧吐出ガス冷媒の一部がバイパス弁を
介して気液分離器内に導入される。この導入時、
冷媒は小径パイプの小孔から流出する際に減速さ
れて大径のパイプ内で先づ消音され、次に大径の
パイプの下端開口から内容積の大きい気液分離器
内に流出される際に拡散されて消音される。

(ヘ) 実施例 第１図は本案装置をヒートポンプ式冷暖房機に
適用した場合の冷媒回路図を示したもので、１は
圧縮機、２は冷暖流路切換用の四方弁、３は冷房
時に凝縮器として、暖房時に蒸発器として作用す
る室外側熱交換器、４は冷房用逆止弁５と並列接
続されたキヤピラリーチユーブからなる暖房用減
圧素子、６は暖房用逆止弁７と並列接続されたキ
ヤピラリーチユーブからなる冷房用減圧素子、８
は冷房時に蒸発器として、暖房時に凝縮器として
作用する室内側熱交換器、９は四方弁２と圧縮機
１とを結ぶ冷媒吸込管１０ａ，１０ｂの間に設け
られた気液分離器、１１は一端を冷媒吐出管１２
に、他端を気液分離器９に連通され、且つキヤピ
ラリーチユーブからなる補助減圧素子１３とバイ
パス弁１４とを有するバイパス路である。

１５は冷房時に室内側熱交換器８の出口冷媒温
度を検出する冷房用感温素子、１６は暖房時に室
内側熱交換器８の途中の冷媒温度を検出する暖房
用感温素子、１７は両感温素子１５，１６からの
信号を入力し冷房時に室内側熱交換器８の出口冷
媒温度が−３℃以下になつた時、又は暖房時に室
内側熱交換器８の途中の冷媒温度が60℃以上にな
つた時にバイパス弁１４を開く制御器である。

そして、上述の気液分離器９は第２図に示すよ
うに一方の冷媒吸込管１０ａと連結された入口パ
イプ１８と、他方の冷媒吸込管１０ｂと連結され
た油戻し孔１９付きの略Ｕ字状の出口パイプ２０
と、補助減圧素子１３と連結された消音器２１と
を備えている。この消音器２１は上ケース２２を
貫通して冷媒液面２３の上方の冷媒ガス層部２４
に下端が開放された大径のパイプ２５と、冷媒が
流出する複数の小孔２６を周壁２７に有しこの大
径のパイプ２５内に〓間２８をもつて挿入され下
端が大径のパイプ２５の下端開口３１よりも内方
へ位置させた有底筒状の小径のパイプ２９とから
構成されており、小径のパイプ２９は大径のパイ
プ２５に連結パイプ３０にて接続されている。

次に本案装置の動作を説明すると、冷房運転時
には四方弁２を実線状態に設定すると、圧縮機１
から吐出された冷媒は四方弁２−室外側熱交換器
３−冷房用逆止弁５−冷房用減圧素子６−室内側
熱交換器８−四方弁２−気液分離器９を順次介し
て圧縮機１に帰還される。

この冷房運転中、冷房用感温素子１５で室内側
熱交換器８の出口冷媒温度を常時検出しており、
この出口冷媒温度が−３℃よりも高い通常の冷房
運転中においてはバイパス弁１４は閉じている
が、冷房負荷が小さくなつてこの出口冷媒温度が
−３℃以下になるとバイパス弁１４が開き、圧縮
機１から吐出された高圧冷媒ガスの一部がバイパ
ス路１１を経て消音器２１から気液分離器９の冷
媒ガス層部２４に導入される。このバイパス運転
により室外側熱交換器３から室内側熱交換器８へ
と循環する冷媒量が減るので室内側熱交換器８に
おける冷媒蒸発圧力が上昇して室内側熱交換器８
の凍結が防止される。

しかも、この時バイパスされる高圧冷媒ガスは
補助減圧素子１３で流量制御されて小径のパイプ
２９内に流入した後、複数の小孔２６から大径の
パイプ２５内に流出するが、この流出時に極度に
減速されると共にこの大径のパイプ２５が消音容
器の役目を果たすので冷媒音が大幅に消去され、
更にはこの冷媒ガスが大径のパイプ２５の下端開
口３１から気液分離器９内に流出する際に拡散さ
れると共にこの気液分離器９が消音容器の役目を
果たすので冷媒音が更に消去される。この消音効
果は測定結果からも裏付けされ、耳ざわりな音が
消えることが確認できた。又、大径パイプ２５の
下端から吐出される冷媒の流速は小径パイプ１３
を流れる冷媒の流速よりも遅くなつている。従つ
て、この大径のパイプ２５から吐出される冷媒
で、気液分離型９内の液冷媒の液面２３が波打つ
たり、泡立ちが生じたり液冷媒がかくはんされる
おそれは少ない。これによつて、気液分離器９の
冷媒が、気体と液体とに確実に分離され、液冷媒
が圧縮機１に流れ込んで液圧縮を起こすおそれを
防止できる。

又、暖房運転時には四方弁２を破線状態に切換
えると、圧縮機１から吐出された冷媒は四方弁２
−室内側熱交換器８−暖房用逆止弁７−暖房用減
圧素子４−室外側熱交換器３−四方弁２−気液分
離器９を順次介して圧縮機１に帰還される。

この暖房運転中、暖房用感温素子１６で室内側
熱交換器８の途中の冷媒温度を常時検出してお
り、この冷媒温度が60℃よりも低い通常の暖房運
転中においてはバイパス弁１４は閉じているが、
暖房負荷が小さくなつてこの冷媒温度が60℃以上
になるとバイパス弁１４が開き、圧縮機１から吐
出された高圧冷媒ガスの一部がバイパス路１１を
経て消音器２１から気液分離器９の冷媒ガス層部
２４に導入される。このバイパス運転により室内
側熱交換器８から室外側熱交換器３への循環する
冷媒量が減るので室内側熱交換器８における冷媒
凝縮圧力が下降し圧縮機１の吐出圧力が異常に上
昇するのが防止される。

しかも、この時バイパスされる高圧冷媒ガスは
上述した冷房運転時と同様に気液分離器９に導入
される際、消音される。

尚、上記実施例ではヒートポンプ式冷暖房機に
ついて説明したが、四方弁２や暖房用減圧素子
４、冷暖房用逆止弁５，７がない冷房専用機にも
適用できる。この場合、暖房用感温素子１６はな
く、バイパス弁１４は冷房用感温素子１５からの
信号で開閉される。

又、このバイパス弁１４は感温素子１５，１６
からの信号により弁開度が比例的に変わる電動式
のものであつても良い。

(ト) 考案の効果 本案装置によれば、冷房時における蒸発器の凍
結防止や暖房時における高圧圧力の上昇防止を図
る為にバイパス弁を開いて圧縮機の高圧吐出冷媒
の一部を圧力差の大きい低圧の吸込側にバイパス
する際、このバイパス冷媒は小径のパイプの複数
の小孔から大径のパイプ内に流出する時に極度に
減速されると共にこの大径のパイプが消音容器の
役目を果たし、且つ大径のパイプから気液分離器
内に流出する時に拡散されると共にこの気液分離
器が消音容器の役目を果たすので、冷媒圧力差に
よつて生じる耳ざわりな冷媒音を消去することが
できる。又、大径のパイプの下端開口から気液分
離器内へ流出する冷媒の速さは、小径のパイプを
流れる冷媒の速さよりも遅くなり、この冷媒の流
れによつて気液分離器内の液冷媒の波打ちや泡立
ち並びにかくはんが起こりにくくなる。これによ
つて液冷媒が冷媒吸込管を介して圧縮機へ流れ込
み、液圧縮が発生するおそれを少なくできる。

しかも、バイパスされる冷媒と共にこの冷媒中
に含有されている潤滑油は気液分離器に導かれ、
圧縮機に速やかに回収される。

【図面の簡単な説明】

図面は本案装置の一実施例を示すもので、第１
図は冷媒回路図、第２図は気液分離器の断面図で
ある。 １……圧縮機、３……凝縮器（蒸発器）、４，
６……減圧素子、８……蒸発器（凝縮器）、９…
…気液分離器、１４……バイパス弁、２４……冷
媒ガス層部、２５……大径のパイプ、２６……小
孔、２７……周壁、２８……〓間、２９……小径
のパイプ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 圧縮機、凝縮器、減圧素子、蒸発器、気液分離
   器を順次環状に接続し、この圧縮機の冷媒吐出管
   とこの気液分離器とをバイパス弁を有するバイパ
   ス管で接続した冷凍装置において、このバイパス
   管には前記気液分離器に取り付けられ下端が開放
   された大径のパイプと、この大径のパイプに〓間
   をもつて挿入され冷媒が流出する複数の小孔を周
   壁に有する有底筒状の小径のパイプとを設け、前
   記大径のパイプの下端を前記気液分離器の冷媒ガ
   ス層部に位置させ、且つ前記小径のパイプの先端
   を前記大径のパイプの下端よりも内方に位置させ
   たことを特徴とする冷凍装置。