JPH0814704A - 配管装置及び配管装置を備えた空調機 - Google Patents

配管装置及び配管装置を備えた空調機

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JPH0814704A
JPH0814704A JP6144775A JP14477594A JPH0814704A JP H0814704 A JPH0814704 A JP H0814704A JP 6144775 A JP6144775 A JP 6144775A JP 14477594 A JP14477594 A JP 14477594A JP H0814704 A JPH0814704 A JP H0814704A
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Akira Nishimura
章 西村
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尚弘 深見
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Abstract

(57)【要約】 【目的】高圧管体6の高圧の流体が低圧管体5に噴出す
る際における耳障りな高周波音を低減または回避し、静
粛性や快適性を確保するのに有利な配管装置を提供する
ことにある。 【構成】低圧の流体が流れる低圧通路50を備えた低圧
管体5と、高圧の流体が流れる高圧通路60を備えた高
圧管体6とを備えている。低圧通路50のうち、高圧通
路60の先端開口60aに対面する領域には、網体71
が配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は配管装置及び配管装置を
備えた空調機に関する。本発明は例えばエンジンで冷媒
圧縮用の圧縮機を駆動させる方式の空調機に適用でき
る。
【0002】
【従来の技術】エンジン駆動式の空調機を例にとって従
来技術を説明する。従来より、エンジン駆動式空調機に
おいて、エンジンにより駆動される回転数可変式の圧縮
機、四方切換弁、室外熱交換器、膨張弁及び複数の室内
熱交換器が冷媒回路に配設されている。
【0003】圧縮機を駆動させるエンジンの回転数制御
範囲は例えば約1000〜2500rpm程度であり、
最低回転数に対する最高回転数の比は約2〜3倍程度と
なる。従って、圧縮機の容量制御範囲についても、最低
容量に対し約2〜3倍程度の範囲となる。ところで使用
状況によっては、複数の室内熱交換器のうち一部の運転
を停止する場合がある。この場合に、圧縮機の回転数を
低下させて室内熱交換器に供給する冷媒の流量を減少さ
せる方式の空調機を本出願人は開発した。この方式の空
調機では、更に、往路のうち高圧通路部分と復路の低圧
通路部分とをつなぐバイパス路を設けると共に、バイパ
ス路を開閉する開閉弁を設けている。そして、室内熱交
換器の一部の運転を停止する場合には、開閉弁を開放す
ることによりバイパス路を開放し、これにより高圧高温
の気体状冷媒をバイパス路を経て復路の低圧通路部分に
戻すことにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記した様に高圧高温
の気体状冷媒をバイパス路を介して復路の低圧通路部分
に戻す場合には、高圧高温の気体状冷媒が復路の低圧通
路部分に高速で噴出する。そのため、『シュー』という
耳障りな高周波音(例えば8000〜20000ヘル
ツ)が発生しがちであり、静粛性や快適性を損なうこと
があった。
【0005】本発明は上記した実情に鑑みなされたもの
である。請求項1の課題は、高圧管体の高圧の流体が低
圧管体に噴出する際における耳障りな高周波音を低減ま
たは回避し、静粛性や快適性を確保するのに有利な配管
装置を提供することにある。請求項2の課題は、高圧の
冷媒が低圧の復路に噴出する際における耳障りな高周波
音を低減または回避し、静粛性や快適性を確保するのに
有利な配管装置を備えた空調機を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1の配管装置は、
低圧の流体が流れる低圧通路を備えた低圧管体と、低圧
通路の流体よりも高圧の流体が流れる高圧通路を備え、
高圧通路の先端開口が低圧通路に連通する高圧管体と、
低圧管体の低圧通路のうち高圧通路の先端開口に対面す
る領域には、先端開口から噴出する高圧の流体が当たる
網体が配置されていることを特徴とするものである。流
体としては気体状冷媒や空気、他のガス等を採用でき
る。
【0007】請求項2の配管装置を備えた空調機は、気
体状冷媒を圧縮して高圧高温とする圧縮機と、圧縮機で
圧縮した高圧高温の気体状冷媒を凝縮して液化させる凝
縮器と、凝縮器で液化した冷媒を膨張させる膨張器と、
膨張器を経た冷媒を蒸発させて冷熱を生成する複数個の
蒸発器と、圧縮機から凝縮器及び膨張器を経て各蒸発器
に冷媒を送る往路と、各蒸発器から圧縮機に冷媒を戻す
復路を備えた主配管と、主配管の往路のうち圧縮機及び
凝縮器の間の高圧通路部分と復路の低圧通路部分とを連
通し、圧縮機で圧縮された高圧高温の気体状冷媒が通る
バイパス路と、バイパス路に開閉可能に設けられた開閉
弁とを具備して構成され、主配管の復路の低圧通路部分
のうちバイパス路の先端開口に対面する領域には、バイ
パス路の先端開口から噴出する高圧高温の気体状冷媒が
当たる網体が配置されていることを特徴とするものであ
る。
【0008】
【作用及び発明の効果】請求項1では、高圧管体の高圧
通路内の高圧の流体は、先端開口から低圧管体の低圧通
路に向けて噴出する。噴出の際に高圧の流体は網体に当
たり、これにより従来発生していた耳障りな高周波音が
低減または回避される。従って静粛性や快適性の向上に
有利である。
【0009】請求項2では、気体状冷媒は圧縮機で圧縮
されて高圧高温となり、更に凝縮器に到り、凝縮器で凝
縮して液化される。更に凝縮器を経た冷媒は膨張器で膨
張して低圧低温となり、更に蒸発器に流れ、蒸発器の周
囲の熱を奪って蒸発して冷熱を生成する。請求項2にお
いては、冷房負荷が小さいとき等には開閉弁が開放作動
してバイパス路が開放するので、圧縮機で圧縮された高
圧高温の気体状冷媒の一部は、凝縮器に流れることな
く、バイパス路から主配管の復路の低圧通路部分に直接
戻る。このとき高圧高温の気体状冷媒は網体に当たり、
これにより従来より発生していた耳障りな高周波音が低
減または回避される。
【0010】従って空調機を作動させた場合における静
粛性や快適性の向上に有利である。なおバイパス路を流
れない残りの高圧高温の気体状冷媒は、凝縮器、膨張
器、蒸発器を流れ、蒸発器において冷熱を生成するもの
である。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例について図1〜図3に
基づいて説明する。図1において、低圧管体5は金属パ
イプ製であり、低圧の流体(適宜選択できるが例えば2
〜6kg/cm2 )が流れる低圧通路50を備えてい
る。低圧管体5は、小径の第1管体51と大径の第2管
体52と小径の第3管体53とを備えている。高圧管体
6は金属パイプ製であり2本並設されている。高圧管体
6は高圧通路60を備えている。高圧通路60には、低
圧通路50の流体よりも高圧の流体(適宜選択できるが
例えば10〜60kg/cm2 )が流れる。高圧管体6
は低圧管体5に溶接やろう付け等で連結され、従って高
圧通路60の先端開口60aは低圧通路50に連通して
いる。
【0012】図1に示す様に、先端開口60aは寸法Δ
L1ぶん低圧通路50に突き出して配置されている。こ
こで高圧管体6は低圧管体5に略直交する向きに交差し
て配置されている。なお高圧管体6と低圧管体5との交
差角度は直交状態に限らず、適宜選択できるものであ
る。図1に示す様に、低圧管体5の低圧通路50のうち
高圧通路60の先端開口60aに対面する領域には、網
体部材7が低圧管体5と略同軸的に配置されている。網
体部材7は、二重リングを備えた金属リング部70と、
金属リング部70の二重リングに一端部が挟持されたス
テンレス鋼製の網体71とで構成されている。網体71
は、網目をもつ円筒形状の側壁71aと、網目をもつ底
壁71bとを備えている。網体71の網目は100メッ
シュ程度である。
【0013】本実施例では第2管体52内に網体部材7
を圧入した後に、第2管体52の端部52f、52iを
絞ることにより網体部材7は組付けられている。かかる
圧入及び絞りにより網体部材7の保持性は確保される。
なお本実施例では第1管体51が上側に、第3管体53
が下側に配置されると共に、金属リング部70が上側に
網体71が下側に配置されるものであるが、上下関係は
これに限定されるものではない。
【0014】本実施例では、低圧管体5の低圧通路50
には低圧の流体が図1に示す矢印P1方向に流れる。高
圧管体6の高圧通路60には高圧の流体が図1に示す矢
印P2方向に流れる。そして、高圧管体6の先端開口6
0aから高圧の流体が低圧通路50に噴出する。この際
に、高圧の流体が網体部材7の網体71の側壁71aに
当たる。これにより従来生じていた『シュー』という耳
障りな高周波音が低減される。これは試験により確認さ
れている。その理由は、異常な乱流の発生を網体部材7
の網体71により抑制できるためであると推察される。
【0015】なお高圧管体6の高圧の流体が網体部材7
の網体71に当たる際には、高圧の流体は網体71の網
目を通過したり、あるいは、網体71の周囲に流れたり
すると考えられる。ところで高圧通路60の流体の圧力
が高い場合、また網体71の強度が充分でない場合に
は、高圧の流体の噴出に起因して円筒形状の側壁71a
に異常変形が生じるおそれがある。この場合には耳障り
な高周波音を低減する網体71の効果を損なうおそれが
ある。この点、網体71が底壁71bをもつ本実施例で
は、底壁71bによる補強作用を期待できるので、網体
71の側壁71aの円筒形状維持性が高まり、網体71
の円筒形状の側壁71aの異常変形を軽減または回避す
るのに有利である。従って耳障りな高周波音を低減する
効果を長期にわたり維持するのに有利である。
【0016】加えて図1から理解できる様に網体部材7
のうち金属リング部70が上流側に網体71が下流側に
略同軸的に配置されている本実施例では、低圧通路50
における流体の円滑な流れを確保できるので、網体71
の側壁71aの異常変形防止に一層効果的である。更に
本実施例によれば、流体に含まれる塵埃等を網体部材7
により捕集する効果も期待できる。従ってストレーナ等
の捕集部材が既に装備されている場合には、ストレーナ
等の捕集部材と網体部材7との双方で塵埃捕集効果を奏
し得る。更にはストレーナ等の捕集部材の網目の大きさ
と、網体部材7の網目の大きさとを変えれば、それぞれ
の網目の大きさに応じた塵埃を捕集するのに有利であ
る。
【0017】なお網体71の網目のメッシュの程度は1
00メッシュに限らず、適宜選択でき、50〜100メ
ッシュ、100〜150メッシュ、150〜200メッ
シュ、200〜250メッシュ、250〜300メッシ
ュ、300〜350メッシュ、350〜400メッシュ
等の様に適宜選択できる。網体71は耐食性、耐熱性、
及び強度等を考慮して前述の様にステンレス鋼で形成さ
れている。従って高圧通路60から噴出する流体がかな
りの高温(例えば50〜200°C)の場合であって
も、網体71の熱変形の軽減または回避に有利である。
この意味においても、耳障りな高周波音を低減する網体
71の効果を維持するのに有利である。なお網体71は
ステンレス鋼に限らず、アルミ系、チタン系、鋼系等の
様に他の金属あるいは硬質樹脂で形成することもでき
る。
【0018】図1に示す例では、低圧管体5を構成する
大径の第2管体52のうち、上流側の第1管体51側の
内径よりも、下流側の第3管体53側の内径を僅かに小
さくすることもできる。この場合には低圧管体5内を流
体が矢印P1方向に流れるため、矢印P1方向に流れる
流体により網体部材7の金属リング部70が矢印P1方
向に付勢される傾向となるので、金属リング部70の緩
みを防止するのに有利であり、金属リング部70の保持
性を確保できる。
【0019】図3は本発明の他の実施例を示す。この例
の構成は基本的には図1及び図2に示す例と同様であ
る。但しこの例では高圧管体6は3本並設されている。
図3に示す例においても同様に、耳障りな高周波音を低
減する効果を期待できる。 (適用例)図1において、エンジン駆動式空調機10に
おける冷媒回路11は主配管12で構成されている。主
配管12には、圧縮機13、オイルセパレータ14、切
換え可能な四方切換弁15、冷媒(例えばフロン)を凝
縮させる凝縮器として作用する室外熱交換器16、冷媒
を膨張させる膨張器として機能する第1膨張弁17、レ
シーバ18、同じく膨張器として機能する第2膨張弁1
9、冷媒を蒸発させる蒸発器として機能する室内熱交換
器群20、冷媒−冷却水熱交換器21、蓄圧作用をもつ
アキュムレータ22が直列的に配設されている。
【0020】主配管12のうち、圧縮機13の吐出側1
3aから室内熱交換器群20に至るまでの通路は往路1
2Aとされている。室内熱交換器群20から圧縮機13
の吸込側13bまでの通路は復路12Bとされている。
ここで、室内熱交換器群20は多数個の室内熱交換器を
並設することにより構成されている。なおこの例では3
台の室内熱交換器20a、20b、20cが並設されて
いるが、台数に限定はなく何台でもよい。
【0021】圧縮機13はエンジン23によりベルト2
4を介して駆動され、気体状冷媒を圧縮して高圧高温と
するものである。一方、エンジン23を冷却するため
に、冷却水配管26を備えたエンジン冷却水回路25が
設けられている。冷却水配管26には、ウオーターポン
プ27、エンジン23、冷却水−排気ガス熱交換器2
8、切換可能な三方切換弁29、冷媒−冷却水熱交換器
21、ラジエター30、バッフア31が配設されてい
る。
【0022】更には、主配管12の往路12Aの高圧通
路部分のうち室外熱交換器16の手前において、バイパ
ス通路35、36、37が設けられている。バイパス通
路35、36、37には、開閉弁としてのバイパス弁3
2、33、34がそれぞれ配設されている。バイパス弁
32、33、34は通過流量がそれぞれ異なる。従って
バイパス弁32、33、34が開放作動すると、圧縮機
13で圧縮された高圧側の気体状冷媒がバイパス通路3
5、36、37に矢印E1方向に供給される。尚、本実
施例ではバイパス弁が3個の場合を示すが、個数に限定
はなく何個でもよい。
【0023】以上の構成を有するエンジン駆動式空調機
10の作用を説明する。使用者の指令等に基づいてエン
ジン23が駆動運転されると、ベルト24を介して圧縮
機13が駆動される。まず、室内熱交換器20で冷房作
用を奏する冷房モードについて説明する。この場合には
冷媒回路11中の冷媒は圧縮機13の吐出側13aから
吐出されて高圧高温の気体状冷媒となり、往路12Aの
高圧通路部分を矢印A1方向に向かう。そして、オイル
セパレータ14に到り、冷媒中の圧縮機潤滑用オイルが
分離される。次に、四方切換弁15を経由して矢印A2
方向に送られ、室外熱交換器16に至る。室外熱交換器
16においては高圧高温の流体状の冷媒(例えば10〜
30kg/cm2 、60〜110°C)は、外気へ熱を
放出することにより凝縮し液化する。更に冷媒は矢印A
3方向に向かい、第1膨張弁17、レシーバ18、第2
膨張弁19を経ることで、液状の冷媒は急激に膨張し、
低温低圧の霧状冷媒となる。更に冷媒は室内熱交換器群
20の各室内熱交換器20a〜20cに矢印A4方向に
流れ込む。室内熱交換器群20に流れた霧状冷媒が、室
内熱交換器群20の周囲の熱を奪って蒸発し、冷熱を生
成する。即ち、ここで冷房が行われる。
【0024】更に室内熱交換器群20を経た低圧低温の
気体状冷媒(例えば2〜6kg/cm2 、0°C)は矢
印A5方向、矢印A6方向に流れ、四方切換弁15を経
て矢印A7方向に流れ、更に冷媒−冷却水熱交換器21
を経て矢印A8方向に流れ、更にアキュムレータ22を
経て矢印A9方向に流れ、圧縮機13の吸込側13bへ
と戻る。そして圧縮機13で冷媒は再び圧縮され、前述
同様に流れる。
【0025】尚、上記した冷房モードでは、エンジン冷
却水はウオーターポンプ27から吐出されてエンジン2
3及び冷却水−排気ガス熱交換器28を流れてエンジン
23を冷却した後、三方切換弁29によりラジエター3
0、バッフア31を流れて再度ウオーターポンプ27へ
と戻る。従って三方切換弁29の切換作用により冷媒−
冷却水熱交換器21にエンジン冷却水は流れず、よって
上記した冷房モードにおいては冷媒−冷却水熱交換器2
1では熱交換作用は生じない。
【0026】次に室内熱交換器群20で暖房作用を奏す
る暖房モードについて説明する。暖房モードでは四方切
換弁15は図4の矢印Kに示す形態に切り換えられる。
暖房モードにおいても冷媒は圧縮機13で圧縮されて高
圧高温の気体状冷媒となり、圧縮機13の吐出側13a
から吐出され、オイルセパレータ14により冷媒中の圧
縮機潤滑用オイルが分離される。この暖房モードでは四
方切換弁15が図4の矢印Kに示す形態に電子制御装置
により切換られているので、高圧高温の気体状冷媒は四
方切換弁15を矢印B1方向に経由した後、矢印B2方
向に流れ、室内熱交換器群20に到る。そして室内熱交
換器群20において高圧高温の気体状冷媒が凝縮するこ
とで室内へと熱を放出して液化し、高圧高温の液状冷媒
となる。即ち暖房モードでは室内熱交換器群20は凝縮
器として機能し、暖房が行われる。更に冷媒は矢印B3
方向及び矢印B4方向に流れ、第2膨張弁19、レシー
バ18、第1膨張弁17を経ることで、液状冷媒は膨張
して低温低圧の霧状冷媒となる。そして、室外熱交換器
16において、冷媒が蒸発することで外気から熱を受け
取り低温低圧の気体状冷媒となる。即ちこの様な暖房モ
ードでは室外熱交換器16は蒸発器として作用する。室
外熱交換器16を経た冷媒は矢印B5方向に向かい、四
方切換弁15を経て冷媒−冷却水熱交換器21に到り、
アキュムレータ22を経て圧縮機13の吸込側13bへ
と戻る。
【0027】この様な暖房モードでは冷媒−冷却水熱交
換器21が作用する。即ち、エンジン冷却水はウオータ
ーポンプ27から吐出されてエンジン23及び冷却水−
排気ガス熱交換器28を流れてエンジン23を冷却して
高温となった後、三方切換弁29により矢印C1方向に
向かい、冷媒−冷却水熱交換器21を流れて矢印C2方
向に向かい、再度ウオーターポンプ27へと戻る。この
様に高温なったエンジン冷却水は冷媒−冷却水熱交換器
21を通り、該熱交換器21によって冷媒と熱交換して
冷媒を加熱するので、暖房能力の向上に一層寄与でき
る。
【0028】ところで上記した冷房モ−ド、暖房モード
のいずれのモ−ドにおいても、室の使用状況等に応じ
て、室内熱交換器20a、20b、20cの運転台数は
任意に設定できる。この場合には室内熱交換器20a、
20b、20cに設けた操作スイッチによる。この場合
には、運転台数によって室内熱交換器群20へと流入す
る冷媒量は可変に制御されなければならない。そこで、
バイパス弁32、33、34の開閉状態を図示しない電
子制御装置等により次の〜の様に制御する。
【0029】バイパス弁32、33、34を全て閉 バイパス弁32のみ開 バイパス弁33のみ開 バイパス弁34のみ開 バイパス弁32、33のみ開 バイパス弁32、34のみ開 バイパス弁33、34のみ開 バイパス弁32、33、34を全て開 当然のことながら、からへと向かうほどバイパス路
35、36、37へバイパスする冷媒量は増加し、室内
熱交換器群20へと流入する冷媒量は少なくなってい
く。
【0030】図4に示した例では、通過流量の異なるバ
イパス弁32、33、34の開閉作動により、室内熱交
換器群20へと流れる冷媒量を様々に変えることがで
き、室内熱交換器群20の運転台数の変動に応じて、適
正な量の冷媒を室内熱交換器群20に供給できる。この
様に室内熱交換器群20の運転台数が変動した場合であ
っても、室内熱交換器群20において流入される冷媒が
過剰とならないので、冷媒系の圧力異常等の問題が生じ
ない。
【0031】ところで、図4におけるWは、バイパス通
路35、36、37を流れる高圧高温の気体状冷媒が復
路12Bの低圧通路部分に合流する合流部を示す。合流
は冷房モードにおいても暖房モードにおいても行うこと
が可能である。上記したバイパス通路35、36、37
は、圧縮機13で圧縮された気体状冷媒が流れるので、
高圧高温状態である。即ち、バイパス弁32が開放して
いるときには、バイパス通路35の高圧高温の気体状冷
媒は矢印E1方向に流れ、合流部Wを経て低圧側の復路
12Bに流れる。またバイパス弁33が開放していると
きには、バイパス通路36の高圧高温の気体状冷媒は矢
印E1方向に流れ、合流部Wを経て低圧側の復路12B
に流れる。バイパス弁34が開放しているときには、バ
イパス通路37の高圧高温の気体状冷媒は矢印E1方向
に流れ、合流部Wを経て低圧側の復路12Bに流れる。
【0032】かかる合流部Wにおいては、図1に示す網
体部材7が装備されている。即ち、低圧管体としての復
路12Bの低圧通路のうち、バイパス通路35、36の
先端開口に対面する領域には網体部材7が図1に示す様
な形態で装備されている。そしてバイパス通路35、3
6の先端開口から噴出する高圧高温の気体状冷媒が網体
部材7に当たる様にされている。従って、前述同様に高
圧高温の気体状冷媒の噴出によって発生する高周波音の
軽減または回避に有利である。
【図面の簡単な説明】
【図1】配管装置の要部の縦断面図である。
【図2】網体部材の斜視図である。
【図3】配管装置の要部の縦断面図である。
【図4】エンジン駆動式空調機の構成図を示す。
【符号の説明】
図中、5は低圧管体、50は低圧通路、6は高圧管体、
60は高圧通路、7は網体部材、71は網体、13は圧
縮機、16は室外熱交換器(凝縮器)、17は膨張弁、
19は膨張弁(膨張器)、20a〜20cは室内熱交換
器(蒸発器)、32〜34はバイパス弁、35〜37は
バイパス路を示す。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】低圧の流体が流れる低圧通路を備えた低圧
    管体と、 該低圧通路の流体よりも高圧の流体が流れる高圧通路を
    備え、該高圧通路の先端開口が該低圧通路に連通する高
    圧管体と、 該低圧管体の低圧通路のうち該高圧通路の先端開口に対
    面する領域には、該高圧通路の先端開口から噴出する高
    圧の流体が当たる網体が配置されていることを特徴とす
    る配管装置。
  2. 【請求項2】気体状冷媒を圧縮して高圧高温とする圧縮
    機と、 該圧縮機で圧縮した高圧高温の気体状冷媒を凝縮して液
    化させる凝縮器と、 該凝縮器で液化した冷媒を膨張させる膨張器と、 該膨張器を経た冷媒を蒸発させて冷熱を生成する複数個
    の蒸発器と、 該圧縮機から該凝縮器及び該膨張器を経て各該蒸発器に
    冷媒を送る往路と、各該蒸発器から該圧縮機に冷媒を戻
    す復路を備えた主配管と、 該主配管の往路のうち該圧縮機及び該凝縮器の間の高圧
    通路部分と該復路の低圧通路部分とを連通し、該圧縮機
    で圧縮された高圧高温の気体状冷媒が通るバイパス路
    と、 該バイパス路に開閉可能に設けられた開閉弁とを具備し
    て構成され、 該主配管の復路の低圧通路部分のうち該バイパス路の先
    端開口に対面する領域には、該バイパス路の先端開口か
    ら噴出する高圧高温の気体状冷媒が当たる網体が配置さ
    れていることを特徴とする配管装置を備えた空調機。
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