JPWO2017094114A1 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents
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Abstract
Description
・R717:高毒性であるため、安全確保の課題がある。
・R290:強燃性であるため、安全確保の課題がある。
図1は、本発明の実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の冷凍サイクル回路1を示す図である。
冷凍サイクル回路1は、圧縮機2、凝縮器10、膨張装置5及び蒸発器6を有しており、これらが順次冷媒配管で接続されて構成されている。
なお、凝縮器10の詳細構成については、後述する。
図2は、本発明の実施の形態1に係る凝縮器10、ガスヘッダ3及び液ヘッダ4を示す斜視図である。図3は、本発明の実施の形態1に係る凝縮器10の扁平伝熱管12を流路13と垂直な断面で切断した断面図である。図4は、本発明の実施の形態1に係る凝縮器10の継手20の平面図である。図5は、図4のA−A断面図である。
ここで、扁平伝熱管12aが、本発明の第1扁平伝熱管及び第1流路に相当する。扁平伝熱管12bが、本発明の第2扁平伝熱管及び第2流路に相当する。
続いて、このように形成された冷凍サイクル装置100の動作について説明する。
図7〜図9に示す継手20は、例えば、扁平形状部22の内部に、周囲に対して下方に凹んだ凹部24が形成されている。このように継手20を構成しても、凹部24にスラッジを貯留することができ、凝縮器10の扁平伝熱管12の各流路13がスラッジで詰まることを抑制できる。
図10〜図12に示す継手20は、例えば、扁平形状部22の内部に、周囲に対して下方に凹んだ凹部24と、周囲に対して上方に凹んだ凹部24とを備えている。このように継手20を構成することにより、継手20を上下逆に取り付けた際、及び、凝縮器10を上下逆に設置した際、継手20は必ず周囲に対して下方に凹んだ凹部24を有することとなる。このため、継手20を上下逆に取り付けた際、及び、凝縮器10を上下逆に設置した際でも、凹部24にスラッジを貯留することができる。
図13に示す継手20は、縦方向に並んで配置された扁平伝熱管12を接続している。そして、継手20の下側部分となる例えば扁平形状部22の内部には、周囲よりも下方に凹んだ凹部24が形成されている。このような継手20を用いて凝縮器10の各流路11を形成しても、凹部24にスラッジを貯留することができ、凝縮器10の扁平伝熱管12の各流路13がスラッジで詰まることを抑制できる。なお、縦方向に並んで配置された扁平伝熱管12は、どちら側が上流側の扁平伝熱管12aになってもよい。
図14に示す継手20は、下側部分となる例えば扁平形状部22の内部に、周囲よりも下方に凹んだ凹部24が形成されている。さらに、図14に示す継手20は、上側部分となる例えば扁平形状部22の内部に、周囲よりも上方に凹んだ凹部24が形成されている。このように継手20を構成することにより、継手20を上下逆に取り付けた際、及び、凝縮器10を上下逆に設置した際、継手20は必ず周囲に対して下方に凹んだ凹部24を有することとなる。このため、継手20を上下逆に取り付けた際、及び、凝縮器10を上下逆に設置した際でも、凹部24にスラッジを貯留することができる。
なお、縦方向に並んだ扁平伝熱管12を継手20で接続する際、図4及び図5で示したように、継手20の周囲全周にわたって凹部24を形成しても勿論よい。
図15及び図16に示す凝縮器10の流路11は、4つの扁平伝熱管12を3つの継手20によって直列に接続することにより形成されている。なお、説明の便宜上、4つの扁平伝熱管12を、冷媒の流れ方向に沿って、つまりガスヘッダ3から液ヘッダ4の方向に、扁平伝熱管12−1,12−2,12−3,12−4と示すこととする。また、3つの継手20を、冷媒の流れ方向に沿って、つまりガスヘッダ3から液ヘッダ4の方向に、継手20−1,20−2,20−3を示すこととする。
実施の形態1のように各継手20を別々に形成した場合、継手20の数によっては、各継手20と扁平伝熱管12のろう付けに時間がかかる等、凝縮器10の組立工数が増大してしまう場合がある。このような場合、複数の継手20を1つの継手ユニットとして構成してもよい。以下の各実施の形態において、継手ユニットとして構成できる継手20を紹介する。なお、以下の各実施の形態で紹介する継手20を、ユニットとしてではなく個別に製作しても勿論よい。また、以下の各実施の形態において、特に記述しない項目については実施の形態1と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
本実施の形態2に係る凝縮器10は、内部が空洞となった例えば直方体の継手ユニット40を備えている。この継手ユニット40の内部は、仕切壁41によって複数の空間に区切られている。つまり、継手ユニット40は、扁平伝熱管12の接続される部屋を有する継手20が上下方向に複数連なった構成となっている。本実施の形態2では、各継手20は、以下のような構成となっている。
扁平伝熱管12aから継手20の部屋30に流入した冷媒は、部屋30で一旦滞留した後、扁平伝熱管12bに流入する。この部屋30に冷媒が滞留している間に、析出したスラッジが凹部24に貯留される。
図19は、本発明の実施の形態3に係る凝縮器10の継手20部分を示す要部拡大図である。なお、図19(A)は、本発明の実施の形態3に係る凝縮器10を図17のC方向から見た際の継手20の断面図、つまり平面断面図となっている。また、図19(B)は、本発明の実施の形態3に係る凝縮器10を図17のD方向から見た際の継手20の断面図、つまり側面縦断面図となっている。
図20は、本発明の実施の形態4に係る凝縮器10の継手20部分を示す要部拡大図である。なお、図20(A)は、本発明の実施の形態4に係る凝縮器10を図17のC方向から見た際の継手20の断面図、つまり平面断面図となっている。また、図20(B)は、本発明の実施の形態4に係る凝縮器10を図17のD方向から見た際の継手20の断面図、つまり側面縦断面図となっている。
ここで、部屋31が、本発明の第1部屋に相当する。部屋32が、本発明の第2部屋に相当する。また、流路29aが、本発明の第3流路に相当する。
図21は、本発明の実施の形態4に係る継手20の別の一例を示す要部拡大図である。
図21に示す継手20の流路29aは、扁平伝熱管12aよりも高い位置に配置されている。このように継手20を構成することにより、流路29aと扁平伝熱管12aの高さが異なるため、扁平伝熱管12aから部屋31に流入した冷媒は、流路29aに直接流れ込むことができなくなる。このため、扁平伝熱管12aから部屋31に流入した冷媒は、一旦部屋31で滞留した後に部屋32に流入することとなり、スラッジが部屋32に流入しづらくなる。したがって、部屋32に貯留されているスラッジが扁平伝熱管12bに流れ込むことを抑制できるので、凝縮器10の扁平伝熱管12の各流路13がスラッジで詰まることをさらに抑制できる。
図22は、本発明の実施の形態5に係る凝縮器10の継手20部分を示す要部拡大図である。この図22は、本発明の実施の形態5に係る凝縮器10を図17のC方向から見た際の継手20の断面図、つまり平面断面図となっている。
図23は、本発明の実施の形態6に係る凝縮器10の継手20部分を示す要部拡大図である。なお、図23(A)は、本発明の実施の形態6に係る凝縮器10を図17のD方向から見た際の継手20の断面図、つまり側面縦断面図となっている。また、図23(B)は、本発明の実施の形態6に係る凝縮器10を図17のE方向から見た際の継手20の断面図、つまり背面縦断面図となっている。
このように構成された継手20においては、扁平伝熱管12bよりも下方の部分、つまり図23の網掛け部分が凹部24となる。
図24は、本発明の実施の形態6に係る継手20の別の一例を示す要部拡大図である。
図24に示す継手20においては、扁平伝熱管12bの下面と部屋30の下面26との間の距離L3は、扁平伝熱管12aの上面と部屋30の上面25との間の距離L4よりも長い構成となっている。このように構成することにより、凹部24をより大きく形成することができ、つまり凹部24により多くのスラッジを貯留することができ、凝縮器10の扁平伝熱管12の各流路13がスラッジで詰まることをより抑制できる。
図25は、本発明の実施の形態7に係る凝縮器10の継手20部分を示す要部拡大図である。なお、図25(A)は、本発明の実施の形態7に係る凝縮器10を図17のD方向から見た際の継手20の断面図、つまり側面縦断面図となっている。また、図25(B)は、本発明の実施の形態7に係る凝縮器10を図17のE方向から見た際の継手20の断面図、つまり背面縦断面図となっている。
Claims (13)
- 圧縮機、凝縮器及び膨張装置を有する冷凍サイクル回路と、
前記冷凍サイクル回路に封入された、ハイドロフルオロオレフィン系冷媒と、
を備え、
前記凝縮器は、
第1端部が前記圧縮機に接続され、第2端部が内部に複数の流路を有する第1扁平伝熱管で構成された第1流路と、
第1端部が前記膨張装置に接続され、第2端部が内部に複数の流路を有する第2扁平伝熱管で構成された第2流路と、
前記第1扁平伝熱管と前記第2扁平伝熱管とが接続され、前記第1扁平伝熱管と前記第2扁平伝熱管との間の前記ハイドロフルオロオレフィン系冷媒の流れを曲げる継手と、
を備え、
前記第2流路の長さは前記第1流路の長さ以下であり、
前記継手は、該継手の内部に凹部を有する冷凍サイクル装置。 - 前記第1扁平伝熱管及び前記第2扁平伝熱管は、横方向に並んで配置されており、
前記継手は、側面に前記第1扁平伝熱管及び前記第2扁平伝熱管が接続された部屋を有し、
前記部屋における前記第1扁平伝熱管及び前記第2扁平伝熱管よりも下方の部分が、前記凹部を構成する請求項1に記載の冷凍サイクル装置。 - 前記部屋の下面における前記第1扁平伝熱管と対向する範囲に、前記部屋の下面における前記第2扁平伝熱管と対向する範囲よりも下方に凹んだ第2凹部を有する請求項2に記載の冷凍サイクル装置。
- 前記第1扁平伝熱管及び前記第2扁平伝熱管は、横方向に並んで配置されており、
前記継手は、
側面に前記第1扁平伝熱管及び前記第2扁平伝熱管が接続された部屋と、
前記部屋を、前記第1扁平伝熱管が接続された第1部屋と前記第2扁平伝熱管が接続され第2部屋とに仕切る仕切壁と、
前記仕切壁を貫通する第3流路と、
を備え、
前記部屋における前記第3流路よりも下方の部分が、前記凹部を構成する請求項1に記載の冷凍サイクル装置。 - 前記第3流路は、前記第1扁平伝熱管よりも高い位置に配置されている請求項4に記載の冷凍サイクル装置。
- 前記第1扁平伝熱管の端部は、前記部屋の内部に突出しており、
前記第3流路は、前記第1扁平伝熱管における前記部屋に突出した側の端部よりも、前記部屋における前記第1扁平伝熱管が接続された側面に近い請求項4又は請求項5に記載の冷凍サイクル装置。 - 前記第1扁平伝熱管及び前記第2扁平伝熱管は、縦方向に並んで配置されており、
前記継手は、側面に前記第1扁平伝熱管及び前記第2扁平伝熱管が接続された部屋を有し、
前記部屋において、前記第1扁平伝熱管及び前記第2扁平伝熱管のうちで下側に配置された扁平伝熱管よりも下方の部分が、前記凹部を構成する請求項1に記載の冷凍サイクル装置。 - 前記第1扁平伝熱管及び前記第2扁平伝熱管のうちで下側に配置された扁平伝熱管の下面と前記部屋の下面との間の距離は、前記第1扁平伝熱管及び前記第2扁平伝熱管のうちで上側に配置された扁平伝熱管の上面と前記部屋の上面との間の距離よりも長い請求項7に記載の冷凍サイクル装置。
- 前記第1扁平伝熱管における前記部屋に接続された側の端部と、該端部と対向する前記部屋の側面との間の距離は、
前記第2扁平伝熱管における前記部屋に接続された側の端部と、該端部と対向する前記部屋の側面との間の距離よりも短い請求項2〜請求項8のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。 - 前記冷凍サイクル回路に、エポキシ化合物が添加された冷凍機油が封入されている請求項9に記載の冷凍サイクル装置。
- 前記継手は、U字状配管である請求項1に記載の冷凍サイクル装置。
- 前記凹部は、下方に凹んでいる請求項11に記載の冷凍サイクル装置。
- 前記ハイドロフルオロオレフィン系冷媒は、2,3,3,3−テトラフルオロプロペン、1,3,3,3−テトラフルオロプロペン、及び1,1,2−トリフルオロエチレンであり、
前記2,3,3,3−テトラフルオロプロペン、前記1,3,3,3−テトラフルオロプロペン、及び前記1,1,2−トリフルオロエチレンのうちの少なくとも1つが前記冷凍サイクル回路に封入されている請求項1〜請求項12のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
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