JPS5875677A - 冷凍サイクル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は冷凍サイクルに係り、特に冷凍サイクルに使用
するアキュムレータのコスト低減と冷媒流通抵抗の低減
を志向したものである。

従来、冷凍サイクルとしては、冷凍専用サイクルおよび
ヒートポンプサイクルがあるが、ヒートポンプサイクル
を例にとって、これに使用するアキュムレータの問題点
を説明する。

第１図は、従来のヒートポンプサイクルのサイクル５溝
成図、第２図は、第１図におけるアキュムレータの詳細
を示す断面図である。

第１図において、１は圧縮機、２は冷房と暖房の切換え
を行なう四方弁、３は室外熱交換器、４は絞り、５は室
内熱交換器、６はアキュムレータ（詳細後述）である。

以上のサイクル溝底において、四方弁２の切換えにより
、冷媒は、冷房時には実線矢印の方向へ流れる。すなわ
ち、圧縮機１→四方弁２→室外熱交換器３（凝縮器とし
て作用する）→絞り４゛→室内熱交換器５（蒸発器とし
て作用する）→四方弁２→アキュムレータ６→圧縮機１
の頓に循環する。

ま・た、暖房時には破線矢印の方向へ流れる。すなわち
、圧縮機１→四方弁２→室内熱交換器５（凝縮器として
作用する）→絞り４→室外熱交換器３（蒸発器として作
用する）→四方弁２→圧縮磯１の順に循環する。いずれ
の場合とも、アキュムレータ６は圧縮機１への液戻り防
止、すなわちサイクル内を循環する冷媒量を調整する役
目をもっている。

このアキュムレータ６は、第２図にその詳細を示すよう
に、容器７．冷媒文ロ管１０．油戻し穴１２を下方に穿
設し容器７内に突き出た状態で取り付けられる冷媒出口
管１１．圧縮機１へごみが入るのを防ぐだめの金網等で
作られたフィルタ８中心から離れた位置に冷媒通過用の
穴９ａが穿設され冷媒入口管１０から流入した冷媒が直
接冷媒出口管１１へ流入するのを防止するじゃま板９と
から構成されている。そして四方弁２から流出した冷媒
は、矢印のように、冷媒入口管１０→フイルタ８→じや
ま板９→冷媒出口管１１の順に流れ、さらに圧縮機１へ
吸込まれる。ところで、圧縮機１への液戻りがなく適当
なスーパーヒートがとれるような適正冷媒量は、冷房・
暖房の運転状態。

室内の負荷変動及び外気温度等によって異なり、場合に
よっては蒸発器（冷房時は室内熱交換器５゜暖房時は室
外熱交換器３）で十分に冷媒が蒸発しきれず、液冷媒の
混じった冷媒がアキュムレータ６の冷媒入口管１０に流
入し、この液冷媒は容器７内にたまり、ガス冷媒のみが
冷媒出口管１１を通って圧縮機１へ吸込まれる。また冷
媒中には圧縮・；幾１の潤滑油が含まれており、これが
容器７内にたまるが、容器７．内に液冷媒がたまってい
る場合には液冷媒といっしょに、液冷媒がたまっていな
い場合には潤滑油のみが、油戻し穴１２を通って圧縮機
１へ戻される。こうしてアキュムレータ６内に過１変に
１閏滑油がたまるのを防止している。

ところで、第２図に示した従来のアキュムレータ構造で
は、冷媒人口管１０を通る冷媒に液冷媒が多く混じって
いる場合には、じや゛ま板９を出だ液冷媒が直接冷媒出
口管１１へ流入し、圧縮機１への液戻りが生じるという
欠点があった。捷た例えば、除霜運転から暖房運転に切
換わる時の過渡状態でも、多量の液冷媒が冷媒出口管１
１へ流入するという問題があった。すなわち、除霜運転
中は、第１図の実線で示す冷房時と同じ冷媒流れとなり
、一般に室内ファン（図示せず）を止めておまることに
なり、この状態から四方弁２を切；奥えて暖房運転にす
ると、高圧側にあった室外熱交換器３と低圧側にあった
アキュムレータ６とが接続され、この圧力差１／′ｃよ
ってアキュムレータ６に入る冷媒流速が加速され、アキ
ュムレータ６内の液冷媒を激しくかく乱し、多量の液冷
媒を冷媒出口管１１へ流入させた。

上記した液戻りを防止するために、箸４図に係るアキュ
ムレータとは別の構成のアキュムレータが知られている
。

第３図は、従来のアキュムレータの他の例を示すＩＩｊ
Ｔ面図である。この第３図において、第２図と同一番号
を付したものは同一部分である。

このアキュムレータ６Ａは、容器７Ａ、冷媒入口管１０
．冷媒出口管１１Ａ、フィルタ８．前記容器７入内の空
間を空間７ａと空間７ｂとに区画し、空間７ａから７ｂ
へ冷媒を通すための穴１３ａを穿設した仕切板１３．こ
の仕切板１３０穴１３ａに取付けられ、油戻し穴１２を
穿設したＵ字管１４とから構成されている。

そして四方弁２から流出した冷媒は、矢印で示すように
、冷媒入口管１０→フィルタ８→Ｕ字管１４の頓に流れ
、Ｕ字管１４で気・液分離され、重い液冷媒は容器７Ａ
内の空間７ｂにたまシ、ガス冷媒のみが冷媒人口１１ａ
から冷媒出口管１１Ａに入り、さらに圧縮機１へ吸込ま
れる。

また、空間７ｂにたまった潤滑油は、冷媒流速によりＵ
字管１４内の静圧力が空間７１）の静圧より低くなるた
め、この圧力差により油戻し穴１２１１Ａに入って再び
圧縮機１に戻される。以上の結果、第３図に係るアキュ
ムレータ６Ａは、第２図に係るアキュムレータ内６の液
戻りの問題点を解決でき：冷媒入口管１０から入る冷媒
に含まれる液冷媒が冷媒出口管１１Ａに直接入ることが
なくなり、また冷媒入口管１０からの冷媒流が空間７ｂ
にたまっている潤冷媒をかく乱することがないので、冷
媒出口管１１Ａに液冷媒を流入させることがなくなる。

しかし、この第３図に係るアキュムレータ６Ａは、第２
図に係るアキュムレータ６に比べて構造が複雑になるた
め、コストが高くなるとともに、冷媒の流通抵抗が増し
て性能が低下するという欠点があった。

本発明は、上記した従来技術の欠点を除去して、冷凍サ
イクルのいろいろの運転状態において゛サイクル内を循
環する冷媒量の調整が可能で、圧縮機への液戻りを防止
できるとともに、構造が簡単で、冷媒の流通抵抗が少な
いアキュムレータを具備した冷凍サイクルの提供を、そ
の目的とするものである。

不発−明の特徴は、少なくとも、圧縮機、凝縮器。

絞り、蒸発器およびアキュムレータを具備した冷凍サイ
クルにおいて、アキュムレータを、容器の側面に冷媒入
口管を取付けるとともに、この取付位置よシも上方の前
記容器内に、フィルタとその上方に冷媒出口管の冷媒入
口とを配設した構成にした冷凍サイクルにある。

さらに詳しくは、冷媒調整作用を行なうアキュムレータ
において、容器の側面に冷媒入口管を横方向から取付け
、さらにこれの上方に向かってフィルタ及び冷媒出口管
の冷媒入口をこの順に並ぶように設けたアキュムレータ
構造と、して、冷媒を冷媒入ロ管→フィルタ→冷媒出口
管の順に流した場合、前記冷媒入口管から入る冷媒に混
入した液冷媒が直接冷媒出口管に入らなくするとともに
。

前記冷媒入口管を通る冷媒流がアキュムレータ内にたま
っている液冷媒をかく乱しないようにしたものである。

１メ下本発明を実施列によって説明する。

第４図は、本発明の一実施列に係る冷凍サイクルのアキ
ュムレータの断面図である。

このアキュムレータ６Ｂにおいては、冷媒入口管１０は
、容器７Ｂの側面に横方向に取付けられておシ、この取
付位置よりも上方の容器７Ｂ内に。

金網などで構成されるフィルタ８を取付けである。

また、容器７Ｂの下部で開口する油戻し穴１２が穿設さ
れた冷媒出口管１１Ｂが、容器７Ｂの底部を貫通し、そ
の冷媒入口１１ｂがフィルタ８の上方へ突きぬけた位置
になるようにして取付けられている。

このように構成したアキュムレータ６Ｂにおいて、冷媒
は、矢印で示すように、冷媒入口管１０を通って横方向
から容器７Ｂ内に入シ、ここで十分に気・液分離した後
、重い液冷媒は容器７Ｂ内の下方にたまり、経いガス冷
媒は上方に向かいフィルタ８を通り、さらに冷媒入口１
１ｂから冷媒出口管１１Ｂを通って圧縮機１へ吸込まれ
る。また容器７Ｂ内にたまった潤滑油は、油戻し穴１２
を通って圧縮機１へ戻される。以上の冷媒流により、冷
媒入口管１０から容器７Ｂに入る時の気・液分離が十分
可能なこと、及び冷媒入口管１０と冷媒出口管１１Ｂで
の冷媒流方向が異なることから、冷媒入口管１０から流
入する冷媒に液冷媒が混入している場合、この液冷媒が
直接冷媒出口管１１Ｂに流入することはない。また冷媒
入口管１０からの冷媒流が横方向で、容器７Ｂ内にたま
っている液冷媒に直接衝突することがないため、液冷媒
のかく乱が少なく冷媒出口管１１Ｂへ液冷媒を流入させ
ることがない。

さらに、第３図に係る従来のアキュムレータ６Ａに比べ
て構造がはるかに簡単であり、コストが安く、冷媒流通
抵抗も少ない。

第５図は、本発明の他の実施例に係る冷凍サイクルのア
キュムレータの断面図である。この第５図において、第
４図と同一番号を付したものは同一部分である。

そして、冷媒出口管１１Ｃは、容器７Ｃ内を貫也せず、
容器７Ｃの外測に併設し、且つその冷媒入口１１Ｃがフ
ィルタ８位置よりも上方になるように、逆Ｕ字状に曲げ
て取付けである。また、１５は、容器７Ｃ内に突出して
設けた油戻し看であり、この油戻し管１５の他端を前記
冷媒出口管１１Ｃの下流−１１に接続するようにしたも
のである。

また、その油戻し管入口１５ａの内部は、第４図に係る
油戻し穴１２の径と同等に小さくしである。

このように構成した。アキュムレータ６Ｃにおいて、冷
媒は、容器７Ｃの１１１！１面に設けられた冷媒入口管
１０から横方向に流入し、十分に気・液分離した後、重
い液冷媒は容器７Ｃ内の下部にたまり、軽いガス冷媒の
みが上方に向かい、フィルり８を通りさらに冷媒人口１
１Ｃから冷媒出口管１１Ｃを通って圧縮機１に吸込まれ
る。したがって、前記第４図に係る実施例と同様に、液
冷媒が冷媒出口ｆｉｌｌｃに流入することがない。さら
に、本実施例は、第４図の実施例に比べて構造は多少複
雑になるが容器７Ｃの内容積を大きくとることができ冷
媒調整量をさらに増大できるという効果がある。

なお１本実施例においては、冷媒人口工ｌＣを容器７Ｃ
の頭に取付けるようにしたが、その取付位置は頭に限る
ものではなく、フィルタ８の上方ならば容器７Ｃの側面
に設けてもよい。油戻し管入口１５ａも、容器７Ｃの底
部に限らず、容器７Ｃの下部ｍｌｌ　ｔから内部へ突出
させてもよい。

さらに、前記各実施例においては、容器の側面に取付け
る冷媒人口管１０の柩付方回を横方向にしたが、とのノ
収付方向は横方向に限るものではなく、冷媒入口管を通
る冷媒流が容器内の液冷媒をかく乱しない程度に多少下
方から上方まで角度をも光せて取付けるようにしても、
同様の効果を奏するものである。

また、前記各実施製は、アキュムレータを使用する冷凍
サイクルとしてヒートポンプサイクルを・列にとって説
明したが、本発明は、ヒートポンプサイクルに限らず、
冷房専用サイクルや冷蔵庫サイクルなどを含め、一般の
冷凍サイクルのアキュムレータにも適用できるものであ
る。

以上詳細に説明した各実施例によれば、重線サイクルに
使用されるアキュムレータを、容器の側面に冷媒入口管
を設け、さらにこの上向にフィルり及び冷媒出口管の冷
媒入口がこの順に並ぶような比較的簡単な構造にして十
分な気・液分離及び冷媒量調整を可能にしたことにより
、比較的安価で、冷凍サイクルのいろいろな運転状態に
おいても圧縮機への液戻りを防止して十分信頼性の痛い
冷凍サイクルを提供することができる。

以上詳訓に説明したように本発明によれば、少なくとも
、圧縮機、凝縮器、絞凱蒸発器およびアキュムレータを
具備した冷凍サイクルにおいて、アキュムレータを、容
器の側面に冷媒入口管を取付けるとともに、この取付位
置よシも上方の前記容器内に、フィルタとその上方に冷
媒出口管の冷媒人口とを配設するようにしたので、冷凍
サイクルのいろいろの運転状態においてサイクル内を循
環する冷媒量の調整が可ｇＥで、圧縮機への液戻シを防
止できるとともに１、構造が簡単で、冷媒の流通抵抗が
少ないアキュムレータを具備した冷凍サイクルを提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のヒートポンプサイクルのサイクル構成
図、第２図は、第１図におけるアキュムレータの詳細を
示すｆ＠面図、第３図は、従来のアキュムレータの池の
列を示す断面図、第４図は、本発明の一美施クリに係る
冷凍サイクルのアキュムレータの断面図、第５図は、本
発明の曲の実施例に係る冷凍サイクルのアキュムレータ
の断面図である。 １・・・圧ａｍ、３・・・室外熱交換器、４・・・絞り
、５・・・室内熱交換器、６Ｂ、６０・・・アキュムレ
ータ、１　７Ｂ、７Ｃ・・・容器、８・・・フィルタ、
１０・・・冷媒人口管、ＩＩＢ、ＩＩＣ・・・冷媒出口
管、ｌｌｂ。 １１Ｃ・・・冷媒入口、１２・・・油戻し穴、１５・・
・油戻し管。 （はヵ、１９　）　’？借１ 芋４固 茅５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １゜少なくとも、圧縮機、凝縮器、絞り、蒸発器および
   アキュムレータを具備した冷凍サイクルにおいて、アキ
   ュムレータを、容器の側面に冷媒入口管を取付けるとと
   もに、この取付位置よりも上方の前記容器内に、フィル
   タとその上方に冷媒出口管の冷媒入口とを配設した構成
   にしたことを特徴とする冷凍サイクル。 ２、アキュムレータの冷媒入口管を、容器の１１１１１
   面に横方向に取付けるようにしたものである特許請求の
   範囲第１項記載の冷凍サイクル。 ３、アキュムレータの冷媒出口管を、容器の底部を貫通
   し且つその冷媒入口がフィルタをつきぬけだ位置になる
   ように取付け、前記冷媒出口管に、前記容器の下部で開
   口する油戻し穴を穿設するようにしたものであ′る特許
   請求の範囲第１項記載の冷凍サイクル。 ４、アキュムレータの冷媒出口管を、容器の外側に併設
   し且つその冷媒入口がフィルタ位置よシも上方になるよ
   うに前記容器に取付け、この容器内に突出して設けた油
   戻し管の曲端を前記冷媒出口管の下流側に接続するよう
   にしたものである特許請求の範囲第１項記載の冷凍サイ
   クル。