WO2021095117A1 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

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WO2021095117A1
WO2021095117A1 PCT/JP2019/044287 JP2019044287W WO2021095117A1 WO 2021095117 A1 WO2021095117 A1 WO 2021095117A1 JP 2019044287 W JP2019044287 W JP 2019044287W WO 2021095117 A1 WO2021095117 A1 WO 2021095117A1
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WO
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refrigerant
flow path
flow rate
refrigeration cycle
receivers
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Application number
PCT/JP2019/044287
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English (en)
French (fr)
Inventor
智隆 石川
智也 藤本
誠也 鶴島
Original Assignee
三菱電機株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle

Definitions

  • the present invention relates to a refrigeration cycle device.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 52-152164 discloses a refrigeration cycle apparatus in which the bottom of one receiver of a plurality of receivers is connected to the upper bottom of the other receiver and lower than the bottom of the one receiver. There is.
  • each receiver since each receiver has a special configuration, it is difficult to take measures such as increasing or decreasing the number of receivers according to the capacity of the refrigeration cycle device. In particular, when the refrigeration cycle device is already installed, it is difficult to increase or decrease the number of receivers.
  • the amount of the liquid phase refrigerant stored in each of the plurality of receivers may be biased, and the liquid phase refrigerant of some receivers may be emptied.
  • the mixed refrigerant of the vapor phase refrigerant flowing out from the receiver and the liquid phase refrigerant flowing out from other receivers will flow into the expansion valve.
  • the flow rate of the liquid phase refrigerant expanded by the expansion valve is reduced, and the capacity of the refrigeration cycle device is reduced.
  • a main object of the present invention is that the number of receivers can be easily increased or decreased according to the capacity of the refrigeration cycle device as compared with the conventional refrigeration cycle device described above, and the capacity of the refrigeration cycle device is reduced due to the uneven liquid. Is to provide a refrigeration cycle apparatus in which is suppressed.
  • the refrigeration cycle device includes a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator, and includes a refrigerant circuit in which a refrigerant circulates.
  • the refrigerant circuit further includes a plurality of receivers arranged in parallel with each other between the condenser and the expansion valve. Each of the plurality of receivers has an outlet pipe through which the refrigerant flows out.
  • the refrigerant circuit is arranged between each outlet pipe of the plurality of receivers and the expansion valve, and the confluence portion where the refrigerant flowing through the plurality of receivers is merged and the outlet of the receiver having at least the smallest volume among the plurality of receivers. It further includes a flow rate reducing member which is arranged between the pipe and the confluence and reduces the flow rate of the gas-liquid two-phase refrigerant.
  • the number of receivers can be easily increased or decreased according to the capacity of the refrigeration cycle device as compared with the conventional refrigeration cycle device described above, and the capacity of the refrigeration cycle device is reduced due to the uneven liquid.
  • a suppressed refrigeration cycle device can be provided.
  • FIG. It is the schematic sectional drawing which shows the operation of the flow rate reduction member shown in FIG. It is the schematic sectional drawing which shows the operation of the flow rate reduction member shown in FIG. It is a figure which shows the refrigeration cycle apparatus which concerns on Embodiment 2. It is a figure which shows the refrigeration cycle apparatus which concerns on Embodiment 3. It is a graph which shows the relationship between the dryness of a refrigerant and a void ratio. It is a figure which shows the modification of the flow rate reduction member of the refrigerating cycle apparatus which concerns on Embodiments 1 to 3. It is a figure which shows the refrigeration cycle apparatus which concerns on Embodiment 4. It is a figure which shows the modification of the refrigerating cycle apparatus which concerns on Embodiments 1 to 4.
  • the refrigeration cycle device 100 includes a compressor 1, a condenser 2, an expansion valve 3, and an evaporator 4, and includes a refrigerant circuit in which a refrigerant circulates.
  • the refrigerant flows through the compressor 1, the condenser 2, the expansion valve 3, and the evaporator 4 in this order.
  • the refrigerant circuit further includes a flow dividing portion 5, a merging portion 6, a plurality of receivers 7A and 7B, and a plurality of flow rate reducing members 8A and 8B between the condenser 2 and the expansion valve 3.
  • the upstream side and the downstream side of the refrigerant flow in the refrigerant circuit are simply referred to as the upstream side and the downstream side.
  • the compressor 1 compresses and discharges the vapor phase refrigerant.
  • the condenser 2 condenses the gas-phase refrigerant into a liquid-phase refrigerant or a gas-liquid two-phase refrigerant.
  • the expansion valve 3 expands the liquid-phase refrigerant into a gas-liquid two-phase refrigerant.
  • the evaporator 4 evaporates the gas-liquid two-phase refrigerant to obtain a gas-phase refrigerant.
  • the flow dividing section 5, the merging section 6, the plurality of receivers 7A and 7B, and the plurality of flow rate reducing members 8A and 8B are arranged on the downstream side of the condenser 2 and on the upstream side of the expansion valve 3.
  • the flow dividing section 5 divides the liquid phase refrigerant or the gas-liquid two-phase refrigerant flowing out of the condenser 2 into at least two or more flow paths.
  • the flow dividing portion 5 is arranged on the upstream side of the merging portion 6, the plurality of receivers 7A and 7B, and the plurality of flow rate reducing members 8A and 8B.
  • the diversion section 5 includes, for example, a first port and a second port and a third port that are connected in series with the first port and are arranged on the downstream side of the first port.
  • the configuration of the flow dividing portion 5 is not particularly limited, and may be provided so as to generate the above-mentioned unbalanced liquid, for example.
  • the gravity or centrifugal force acting on the refrigerant flowing from the first port to the second port is larger or smaller than the gravity or centrifugal force acting on the refrigerant flowing from the first port to the third port.
  • the second port is arranged above the third port so that the gravity acting on the refrigerant flowing from the first port to the second port is smaller than the gravity acting on the refrigerant flowing from the first port to the third port. It may be provided in.
  • the radius of curvature of the refrigerant flow path between the first port and the second port is shorter than the radius of curvature of the refrigerant flow path between the first port and the third port, from the first port to the second port.
  • the centrifugal force acting on the flowing refrigerant may be provided so as to be larger than the centrifugal force acting on the refrigerant flowing from the first port to the third port.
  • the merging section 6 joins the liquid phase refrigerants that have flowed through at least two or more flow paths.
  • the merging portion 6 is arranged downstream of the diverging portion 5, the plurality of receivers 7A and 7B, and the plurality of flow rate reducing members 8A and 8B.
  • the merging portion 6 includes, for example, a fourth port and a fifth port and a sixth port which are connected in series with the fourth port and are arranged on the upstream side of the fourth port.
  • the first refrigerant flow path P1, the second refrigerant flow path P2, the third refrigerant flow path P3, and the fourth refrigerant flow path P1 and the expansion valve 3 are connected to the condenser 2 and the expansion valve 3 of the refrigerant circuit by the flow dividing portion 5 and the merging portion 6.
  • the refrigerant flow path P4 is formed.
  • the first refrigerant flow path P1 is connected between the condenser 2 and the first port of the flow dividing portion 5, and is connected to the second refrigerant flow path P2, the third refrigerant flow path P3, and the fourth refrigerant flow path P4. It is located upstream of the refrigerant.
  • the second refrigerant flow path P2 is connected between the fourth port of the merging portion 6 and the expansion valve 3, and is connected to the first refrigerant flow path P1, the third refrigerant flow path P3, and the fourth refrigerant flow path P4. It is located on the downstream side of.
  • the third refrigerant flow path P3 connects the second port of the diversion section 5 and the fifth port of the confluence section 6.
  • the fourth refrigerant flow path P4 connects between the third port of the diversion section 5 and the sixth port of the confluence section 6.
  • the third refrigerant flow path P3 and the fourth refrigerant flow path P4 are arranged on the downstream side of the first refrigerant flow path P1 and on the upstream side of the second refrigerant flow path P2, and are arranged on the upstream side of the second refrigerant flow path P2. And the second refrigerant flow path P2 are connected in parallel with each other.
  • the third refrigerant flow path P3 includes a receiver 7A and a flow rate reducing member 8A.
  • the receiver 7A and the flow rate reducing member 8A are connected in series.
  • the flow rate reducing member 8A is arranged on the downstream side of the receiver 7A.
  • the fourth refrigerant flow path P4 includes a receiver 7B and a flow rate reducing member 8B.
  • the receiver 7B and the flow rate reducing member 8B are connected in series.
  • the flow rate reducing member 8B is arranged on the downstream side of the receiver 7B.
  • the receiver 7A and the flow rate reducing member 8A are connected in parallel with the receiver 7B and the flow rate reducing member 8B.
  • Each of the receivers 7A and 7B has a storage unit 70 for storing the liquid phase refrigerant, an inlet pipe 71 for the liquid phase refrigerant or the gas-liquid two-phase refrigerant to flow into the storage unit 70, and the liquid phase refrigerant to flow out from the storage unit 70. Includes an outlet pipe 72 for the purpose.
  • the configurations of the receivers 7A and 7B are, for example, equal to each other.
  • the volume of the storage unit 70 of the receiver 7A is equal to, for example, the volume of the storage unit 70 of the receiver 7B.
  • the receiver having the smallest volume among the plurality of receivers 7A and 7B is the receivers 7A and 7B.
  • the flow path cross-sectional area of the outlet pipe 72 of the receiver 7A is, for example, equal to the flow path cross-sectional area of the outlet pipe 72 of the receiver 7B.
  • Each flow rate reducing member 8A, 8B reduces the flow rate of the gas-liquid two-phase refrigerant flowing out from the outlet pipe 72 of each receiver 7A, 7B.
  • the minimum value of the flow path cross-sectional area of each flow rate reducing member 8A, 8B is smaller than the minimum value of the flow path cross-sectional area of each outlet pipe 72 of the receivers 7A, 7B. From a different point of view, the flow resistance of the flow rate reducing members 8A and 8B is larger than the flow resistance of the outlet pipes 72 of the receivers 7A and 7B.
  • the minimum value of the flow path cross-sectional area of each flow rate reducing member 8A is the minimum value of the flow path cross-sectional area in the portion located between the receiver 7A of the third refrigerant flow path P3 and the fifth port of the merging portion 6.
  • the minimum value of the flow path cross-sectional area of each flow rate reducing member 8B is the minimum value of the flow path cross-sectional area in the portion located between the receiver 7B of the fourth refrigerant flow path P4 and the sixth port of the merging portion 6.
  • the minimum value of the flow path cross-sectional area in the portion located between the 6 ports is smaller than the minimum value of the flow path cross-sectional area of each outlet pipe 72 of the receivers 7A and 7B.
  • Each flow rate reducing member 8A, 8B is, for example, a member whose flow path cross-sectional area changes.
  • the flow rate reducing members 8A and 8B are, for example, globe valves shown in FIGS. 2 and 3.
  • the minimum value of the flow path cross-sectional area of each flow rate reducing member 8A and 8B is smaller than the minimum value of the flow path cross-sectional area of each outlet pipe 72 of the receivers 7A and 7B. It is possible to switch between the state and the second state in which the minimum value of the flow path cross-sectional area of each of the flow rate reducing members 8A and 8B is larger than that of the first state.
  • the first state is realized when the liquid phase refrigerant in the storage unit 70 of one of the receivers 7A and 7B is emptied in the refrigeration cycle device 100.
  • the second state is realized when the liquid phase refrigerant in both the storage portions 70 of the receivers 7A and 7B is stored in the refrigeration cycle device 100.
  • the flow rate reducing members 8A and 8B include, for example, an inflow port 81 into which the liquid phase refrigerant or the gas-liquid two-phase refrigerant flows in, and an outflow port 82 in which the liquid phase refrigerant flows out. It includes a valve seat having an opening 83 arranged between the inflow port 81 and the outflow port 82, and a valve body 84 for changing the opening degree of the opening 83. As shown in FIG. 2, when the flow rate reducing members 8A and 8B are in the first state, the valve body 84 closes, for example, the opening 83.
  • the minimum value of the flow path cross-sectional area of each flow rate reducing member 8A, 8B in the first state is, for example, zero.
  • the minimum value of the flow path cross-sectional area of each outlet pipe 72 of the receivers 7A and 7B is equal to, for example, the flow path cross-sectional area of the inflow port 81 shown in FIGS. 2 and 3.
  • the valve body 84 opens the opening 83.
  • the minimum value of the flow path cross-sectional area of each flow rate reducing member 8A, 8B in the second state is, for example, the opening area of the opening 83.
  • the minimum value of the flow path cross-sectional area of each flow rate reducing member 8A, 8B in the second state may be equal to or more than the minimum value of the flow path cross-sectional area of each outlet pipe 72 of the receivers 7A, 7B.
  • the refrigeration cycle device 100 receives a sensor 73 for detecting that the amount of the liquid phase refrigerant stored in each storage unit 70 is equal to or less than a predetermined amount, and a detection signal from the sensor 73, and uses the detection signal as the detection signal. Based on this, each flow rate reducing member 8A, 8B is further provided with a determination unit 74 for switching to the first state or the second state.
  • the sensor 73 detects, for example, that the amount of the liquid phase refrigerant stored in each storage unit 70 has become zero.
  • a second operating state in which the liquid phase refrigerant is not stored is realized.
  • the liquid phase refrigerant flows out from both the outlet pipes 72 of the receivers 7A and 7B.
  • the flow rate reducing members 8A and 8B are in the second state shown in FIG.
  • the liquid phase refrigerants that have flowed through the flow rate reducing members 8A and 8B flow into the merging portion 6 and merge, and the liquid phase refrigerant flows into the expansion valve 3.
  • the second operating state consider a state in which the liquid phase refrigerant is stored only in the receiver 7B and the liquid phase refrigerant is not stored in the receiver 7A.
  • the liquid phase refrigerant flows out only from the receiver 7B on which the liquid phase refrigerant is stored.
  • the flow rate reducing member 8B is in the second state shown in FIG. 3, and the flow rate reducing member 8A is in the first state shown in FIG.
  • the flow rate reducing member 8A prevents the gas-liquid two-phase refrigerant or the gas-phase refrigerant from flowing out from the other receiver 7A in which the liquid-phase refrigerant is not stored to the merging portion 6.
  • the second operating state only the liquid phase refrigerant that has flowed through the flow rate reducing member 8B flows into the expansion valve 3.
  • the amount of the refrigerant sealed in the refrigerant circuit is too small with respect to the capacity required for the refrigeration cycle device 100. Since it is an abnormal condition, it is not considered here.
  • the refrigeration cycle device 100 includes a compressor 1, a condenser 2, an expansion valve 3, and an evaporator 4, and includes a refrigerant circuit in which a refrigerant circulates.
  • the refrigerant circuit further includes a plurality of receivers 7A, 7B arranged in parallel with each other between the condenser 2 and the expansion valve 3.
  • Each of the plurality of receivers 7A and 7B has an outlet pipe 72 from which the refrigerant flows out.
  • the refrigerant circuit is arranged between the outlet pipe 72 of each of the plurality of receivers 7A and 7B and the expansion valve 3, and the confluence portion 6 for merging the refrigerant flowing through the plurality of receivers 7A and 7B and the plurality of receivers 7A, Further includes flow rate reducing members 8A and 8B, which are arranged between each outlet pipe 72 of 7B and the merging portion 6, and reduce the flow rate of the gas-liquid two-phase refrigerant.
  • the receivers 7A and 7B are arranged in parallel with each other, and the number of receivers can be easily increased or decreased according to the capacity of the refrigeration cycle device as compared with the conventional refrigeration cycle device described above. Further, in the refrigeration cycle device 100, the flow rate reducing members 8A and 8B prevent the gas-liquid two-phase refrigerant from flowing into the expansion valve 3 in the second operating state. The decline in capacity is suppressed.
  • the refrigeration cycle device 101 according to the second embodiment has basically the same configuration as the refrigeration cycle device 100 according to the first embodiment, but is stored in the storage unit 70 of the receiver 7A.
  • the liquid-phase refrigerant is more likely to be emptied than the liquid-phase refrigerant stored in the storage portion 70 of the receiver 7B, and the refrigerant circuit includes the flow rate reducing member 8A but does not include the flow rate reducing member 8B. Different from 100.
  • the volume of the storage unit 70 of the receiver 7A is smaller than the volume of the storage unit 70 of the receiver 7B, for example. Due to the uneven liquid, the liquid phase refrigerant is less likely to be stored in the storage unit 70 of the receiver 7A than in the storage unit 70 of the receiver 7B, and as a result, the liquid phase refrigerant stored in the storage unit 70 of the receiver 7A is stored. It may be easier to empty than the liquid phase refrigerant stored in the storage unit 70 of the receiver 7B. That is, in the latter case, the volume of the storage unit 70 of the receiver 7A may be equal to the volume of the storage unit 70 of the receiver 7B.
  • the flow rate reducing member 8A has the same configuration as the flow rate reducing member 8A of the refrigeration cycle device 100.
  • the third refrigerant flow path P3 includes a receiver 7A and a flow rate reducing member 8A.
  • the fourth refrigerant flow path P4 includes the receiver 7B, but does not include the flow rate reducing member 8B.
  • the liquid phase refrigerant is stored in both the receivers 7A and 7B in the first operating state, or the liquid phase refrigerant is stored only in the receiver 7B and the liquid phase refrigerant is stored in the receiver 7A.
  • a second operating state that has not been achieved is realized.
  • the liquid phase refrigerant flows out from both the outlet pipes 72 of the receivers 7A and 7B.
  • the flow rate reducing member 8A is in the second state shown in FIG.
  • the liquid-phase refrigerant flowing through the flow rate reducing member 8A and the liquid-phase refrigerant flowing through the outlet pipe 72 of the receiver 7B merge, and the liquid-phase refrigerant flows into the expansion valve 3.
  • the liquid phase refrigerant flows out only from the receiver 7B on which the liquid phase refrigerant is stored.
  • the flow rate reducing member 8A is in the first state shown in FIG.
  • the flow rate reducing member 8A prevents the gas-liquid two-phase refrigerant or the gas-phase refrigerant from flowing out from the other receiver 7A in which the liquid-phase refrigerant is not stored to the merging portion 6.
  • the liquid phase refrigerant that has flowed through the flow rate reducing member 8B flows into the expansion valve 3.
  • the liquid phase refrigerant is always stored in the storage unit 70 of the receiver 7B. Therefore, in the refrigeration cycle device 101, the same effect as that of the refrigeration cycle device 100 can be obtained only by the flow rate reducing member 8A.
  • the refrigerating cycle device 102 according to the third embodiment has basically the same configuration as the refrigerating cycle device 100 according to the first embodiment, but the refrigerant circuit has an internal heat exchanger 9. It differs from the refrigeration cycle apparatus 100 in that it further includes a second expansion valve 10.
  • the second refrigerant flow path P2 connecting between the merging portion 6 and the expansion valve 3 and the fifth refrigerant flow path P2 branched from the second refrigerant flow path P2 and injected into the compressor 1 P5 (injection flow path) is formed.
  • the compressor 1 has a discharge port for discharging a high-pressure gas-phase refrigerant, a suction port for sucking in a low-pressure gas-phase refrigerant, and an injection port for introducing an intermediate-pressure gas-phase refrigerant.
  • the downstream end of the fifth refrigerant flow path P5 is connected to the injection port of the compressor 1.
  • the second expansion valve 10 is arranged in the fifth refrigerant flow path P5, and expands the liquid phase refrigerant flowing through the fifth refrigerant flow path P5 to obtain a gas-liquid two-phase refrigerant.
  • the liquid-phase refrigerant flowing through the second refrigerant flow path P2 and the gas-liquid two-phase refrigerant expanded by the second expansion valve 10 in the fifth refrigerant flow path P5 exchange heat.
  • the liquid-phase refrigerant flowing through the second refrigerant flow path P2 is condensed (cooled), and the gas-liquid two-phase refrigerant flowing through the fifth refrigerant flow path P5 evaporates to become a gas-phase refrigerant.
  • the refrigeration cycle device 102 according to the third embodiment has the same configuration as the refrigeration cycle device 101 according to the second embodiment, and the refrigerant circuit includes the internal heat exchanger 9 and the second expansion valve 10. It may be different from the refrigeration cycle apparatus 101 in that it further includes.
  • each flow rate reducing member 8A, 8B has a minimum value of the flow path cross-sectional area of each flow rate reducing member 8A, 8B at each outlet of the receivers 7A, 7B. Any configuration may be provided as long as the first state, which is smaller than the minimum value of the flow path cross-sectional area of the pipe 72, can be taken.
  • the first state and the second state can be switched, and the flow rate reducing member 8A is closed in the first state to reduce the flow rate.
  • the minimum value of the flow path cross-sectional area of the members 8A and 8B is set to zero, but the minimum value is not limited to this.
  • the flow rate reducing member 8A may be open in the first state. That is, in the first state, the minimum value of the flow path cross-sectional area of each flow rate reducing member 8A is smaller than the minimum value of the flow path cross-sectional area of each outlet pipe 72 of the receivers 7A and 7B, and is larger than zero. You may.
  • the flow rate reducing member 8A causes the gas-liquid two-phase refrigerant or the gas-phase refrigerant flowing out from the outlet pipe 72 of the receiver 7A in which the liquid-phase refrigerant is not stored to flow into the confluence 6. To prevent.
  • the flow rate reducing member 8A having the above configuration is preferably realized in the refrigeration cycle device 102 according to the third embodiment.
  • the trace amount of the vapor phase refrigerant flowing out from the flow rate reducing member 8A in the first state and the liquid phase refrigerant flowing out from the flow rate reducing member 8B in the second state Is merged at the merging portion 6 to form a gas-liquid two-phase refrigerant, the gas-liquid two-phase refrigerant is cooled by the internal heat exchanger 9 to become a liquid-phase refrigerant.
  • the minimum value of the flow path cross-sectional area of each flow rate reducing member 8A, 8B in the first state is 90% or less of the minimum value of the flow path cross-sectional area of each outlet pipe 72 of the receivers 7A, 7B.
  • FIG. 6 is a graph showing the relationship between the dryness of the refrigerant R410A (mass fraction of the gas phase refrigerant in the total refrigerant) and the void ratio (volume fraction of the gas phase refrigerant in the total refrigerant).
  • the void ratio is equal to the ratio of the area occupied by the gas phase refrigerant to the cross-sectional area of the entire flow path. Further, since the volume per unit mass of the gas phase refrigerant is larger than the volume per unit mass of the liquid phase refrigerant, the rate of increase in the flow resistance of the gas phase refrigerant as the cross-sectional area of the flow path decreases is the cross-sectional area of the flow path.
  • the dryness is 0.05. It can be as follows. Therefore, if the minimum value of the flow path cross-sectional area of each flow rate reducing member 8A, 8B in the first state is 90% or less of the minimum value of the flow path cross-sectional area of each outlet pipe 72 of the receivers 7A, 7B. Compared with the case where the ratio exceeds 90%, the flow resistance of the gas phase refrigerant can be increased more selectively, and the dryness of the refrigerant flowing into the confluence 6 can be set to 0.05 or less. ..
  • the flow rate reducing members 8A and 8B may be configured as members whose flow path cross-sectional area does not change and is constant.
  • the flow rate reducing members 8A and 8B may be configured as a pipe having a reduced diameter portion 85.
  • the opening area of the reduced diameter portion 85 is the minimum value of the flow path cross-sectional area of each flow rate reducing member 8A, 8B.
  • the opening area of the reduced diameter portion 85 is always smaller than the minimum value of the flow path cross-sectional area of each outlet pipe 72 of the receivers 7A and 7B.
  • the minimum value of the flow path cross-sectional area of the flow rate reducing members 8A and 8B is always smaller than the minimum value of the flow path cross-sectional area of each outlet pipe 72 of the receivers 7A and 7B.
  • the opening area of the reduced diameter portion 85 is 90% or less of the minimum value of the flow path cross-sectional area of each outlet pipe 72 of the receivers 7A and 7B.
  • the flow rate reducing member 8A may have a configuration different from that of the flow rate reducing member 8B.
  • the flow rate reducing member 8A may be configured as a valve shown in FIGS. 2 and 3, and the flow rate reducing member 8B may be configured as a pipe shown in FIG. 7.
  • the refrigeration cycle devices 100, 101, 102 according to the first to third embodiments may include a plurality of flow rate reducing members 8A connected in series with each other.
  • the refrigeration cycle devices 100, 101, and 102 according to the first to third embodiments may include a plurality of flow rate reducing members 8B connected in series with each other.
  • Each of the plurality of flow rate reducing members 8A and 8B is the flow rate reducing members 8A and 8B shown in FIGS. 2 and 3, or the flow rate reducing members 8A and 8B shown in FIG. 7.
  • Embodiment 4 The refrigeration cycle apparatus according to the fourth embodiment has basically the same configuration as the refrigeration cycle apparatus 100 according to the first embodiment, but the minimum value of the flow path cross-sectional areas of the flow rate reducing members 8A and 8B is particularly limited. Instead, as shown in FIG. 8, the flow rate reducing members 8A and 8B are arranged in the upstream portion 86 located on the upstream side and the upstream portion 86 located on the downstream side and below the upstream portion 86. It differs from the refrigeration cycle apparatus 100 in that it has a downstream portion 87.
  • the flow rate reducing members 8A and 8B have an inclined flow path 88 that is inclined from the upper side to the lower side from the upstream side to the downstream side.
  • the inclined flow path 88 extends vertically, for example.
  • the minimum value of the flow path cross-sectional area of the inclined flow path 88 may be equal to or larger than the minimum value of the flow path cross-sectional area of each outlet pipe 72 of the receivers 7A and 7B.
  • the minimum value of the flow path cross-sectional area of the inclined flow path 88 is smaller than the minimum value of the flow path cross-sectional area of each of the outlet pipes 72 of the receivers 7A and 7B. More preferably, the minimum value of the flow path cross-sectional area of the inclined flow path 88 is 90% or less of the minimum value of the flow path cross-sectional area of each outlet pipe 72 of the receivers 7A and 7B.
  • the position energy of the liquid phase refrigerant flowing through the inclined flow path 88 is larger than the position energy of the gas phase refrigerant flowing through the inclined flow path 88, and the liquid phase refrigerant is It is easier to flow from the upstream portion 86 to the downstream portion 87 than the vapor phase refrigerant.
  • the flow rate The reducing member 8A prevents the gas-liquid two-phase refrigerant or the gas-phase refrigerant flowing out from the outlet pipe 72 of the receiver 7A in which the liquid-phase refrigerant is not stored from flowing into the merging portion 6 in the second operating state.
  • the refrigeration cycle device has the same configuration as the refrigeration cycle devices 101 and 102 according to the second or third embodiment, and has the minimum flow path cross-sectional area of each flow rate reducing member 8A, 8B.
  • the value is not particularly limited, and instead, as shown in FIG. 8, the flow rate reducing members 8A and 8B are located on the upstream side of the upstream portion 86 and on the downstream side of the upstream portion 86 and on the upstream portion 86. It may be different from the refrigeration cycle devices 101 and 102 in that it has a downstream portion 87 arranged below.
  • any one of the flow rate reducing members 8A and 8B may have the same configuration as the flow rate reducing members 8A and 8B according to the first to third embodiments.
  • the refrigeration cycle apparatus according to the fourth embodiment includes a flow rate reducing member 8A shown in FIG. 8 and a flow rate reducing member 8B shown in FIGS. 2 and 3 or a flow rate reducing member 8B shown in FIG. May be good.
  • the refrigeration cycle apparatus according to the fourth embodiment may include a plurality of flow rate reducing members 8A connected in series with each other.
  • the refrigeration cycle apparatus according to the fourth embodiment may include a plurality of flow rate reducing members 8B connected in series with each other.
  • the refrigeration cycle device may further include at least one flow rate reducing member 8A, 8B in the refrigeration cycle devices 100, 101, 102 according to the first to third embodiments.
  • the flow rate reducing member 8A shown in FIG. 8 may be connected in series with the flow rate reducing member 8A shown in FIGS. 2 and 3.
  • the refrigeration cycle apparatus according to the first to fourth embodiments may include three or more receivers.
  • the refrigerating cycle apparatus 104 as a modification of the refrigerating cycle apparatus according to the first to fourth embodiments includes, for example, three receivers 7A, 7B, 7C and three flow rate reducing members 8A, 8B, It is equipped with 8C. Since such a refrigeration cycle device 104 has basically the same configuration as the refrigeration cycle devices according to the first to fourth embodiments, it has the same effect as the refrigeration cycle devices according to the first to fourth embodiments. be able to.

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Abstract

冷凍サイクル装置（１００）は、圧縮機（１）、凝縮器（２）、膨張弁（３）、および蒸発器（４）を含み、冷媒が循環する冷媒回路を備える。冷媒回路は、凝縮器（２）と膨張弁（３）との間に互いに並列に配置されている複数のレシーバ（７Ａ，７Ｂ）をさらに含む。複数のレシーバ（７Ａ，７Ｂ）の各々は、冷媒が流出する出口配管（７２）を有している。冷媒回路は、複数のレシーバ（７Ａ，７Ｂ）の各々の出口配管（７２）と膨張弁（３）との間に配置され、複数のレシーバ（７Ａ，７Ｂ）を流れた冷媒を合流する合流部（６）と、複数のレシーバ（７Ａ，７Ｂ）の各出口配管（７２）と合流部（６）との間に配置され、気液二相冷媒の流量を減少させる流量減少部材（８Ａ，８Ｂ）とをさらに含む。

Description

冷凍サイクル装置
　本発明は、冷凍サイクル装置に関する。
　従来、凝縮器と膨張弁との間に複数のレシーバ（受液器）が配置された冷凍サイクル装置が知られている。
　実開昭５２－１５２１６４号公報には、複数のレシーバの一方のレシーバの底部が他方のレシーバの底面上部かつ上記一方のレシーバの底部よりも低い位置に連結されている冷凍サイクル装置が開示されている。
実開昭５２－１５２１６４号公報
　上記冷凍サイクル装置では、各レシーバが特殊な構成を有しているため、例えば冷凍サイクル装置の容量に応じてレシーバの数を増減させるといった対応を採ることが困難である。特に、上記冷凍サイクル装置が既設の場合、そのレシーバの数を増減することは困難である。
　上記のような対応を容易にするために、複数のレシーバを凝縮器と膨張弁との間に互いに並列に配置することが考えられる。
　しかしながら、複数のレシーバを並列に配置した場合には、複数のレシーバの各々に貯留される液相冷媒の量に偏りが生じ、一部のレシーバの液相冷媒が空になる場合がある。
　例えば、凝縮器を流れた冷媒を各レシーバに分流する分流部において、分流された一方の流路を流れる冷媒に作用する重力または遠心力が、分流された他方の流路を流れる冷媒に作用する重力または遠心力よりも大きい場合、該大きい力が作用する流路に液相冷媒が流れやすい。このようにして各レシーバのへ液相冷媒の分配量の偏り（偏液）が生じると、各レシーバの液相冷媒の貯留量に偏りが生じることになり、その結果、一部のレシーバの液相冷媒の貯留量のみがゼロになる場合がある。
　一部のレシーバの液相冷媒が空になった場合、当該レシーバから流出した気相冷媒と他のレシーバから流出した液相冷媒との混合冷媒が膨張弁に流入することになる。その結果、膨張弁にて膨張される液相冷媒の流量が減少し、冷凍サイクル装置の能力が低下する。
　本発明の主たる目的は、上述した従来の冷凍サイクル装置と比べて冷凍サイクル装置の容量に応じてレシーバの数を容易に増減させることができ、かつ上記偏液に起因した冷凍サイクル装置の能力低下が抑制された冷凍サイクル装置を提供することにある。
　本発明に係る冷凍サイクル装置は、圧縮機、凝縮器、膨張弁、および蒸発器を含み、冷媒が循環する冷媒回路を備える。冷媒回路は、凝縮器と膨張弁との間に互いに並列に配置されている複数のレシーバをさらに含む。複数のレシーバの各々は、冷媒が流出する出口配管を有している。冷媒回路は、複数のレシーバの各々の出口配管と膨張弁との間に配置され、複数のレシーバを流れた冷媒を合流する合流部と、複数のレシーバのうち少なくとも容積が最小であるレシーバの出口配管と合流部との間に配置され、気液二相冷媒の流量を減少させる流量減少部材とをさらに含む。
　本発明によれば、上述した従来の冷凍サイクル装置と比べて冷凍サイクル装置の容量に応じてレシーバの数を容易に増減させることができ、かつ上記偏液に起因した冷凍サイクル装置の能力低下が抑制された冷凍サイクル装置を提供することができる。
実施の形態１に係る冷凍サイクル装置を示す図である。 図１に示される流量減少部材の動作を示す概略断面図である。 図１に示される流量減少部材の動作を示す概略断面図である。 実施の形態２に係る冷凍サイクル装置を示す図である。 実施の形態３に係る冷凍サイクル装置を示す図である。 冷媒の乾き度とボイド率との関係を示すグラフである。 実施の形態１～３に係る冷凍サイクル装置の流量減少部材の変形例を示す図である。 実施の形態４に係る冷凍サイクル装置を示す図である。 実施の形態1～４に係る冷凍サイクル装置の変形例を示す図である。
　以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は原則として繰り返さない。
　実施の形態１．
　＜冷凍サイクル装置の構成＞
　図１に示されるように、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００は、圧縮機１，凝縮器２、膨張弁３、および蒸発器４を含み、冷媒が循環する冷媒回路を備える。冷媒は、圧縮機１，凝縮器２、膨張弁３、および蒸発器４を順に流れる。上記冷媒回路は、凝縮器２と膨張弁３との間に、分流部５、合流部６、複数のレシーバ７Ａ，７Ｂ、および複数の流量減少部材８Ａ，８Ｂをさらに含む。以下、上記冷媒回路における冷媒の流れの上流側および下流側を、単に上流側および下流側とよぶ。
　圧縮機１は、気相冷媒を圧縮して吐出する。凝縮器２は、気相冷媒を凝縮させて液相冷媒または気液二相冷媒とする。膨張弁３は、液相冷媒を膨張させて気液二相冷媒とする。蒸発器４は、気液二相冷媒を蒸発させて気相冷媒とする。
　分流部５、合流部６、複数のレシーバ７Ａ，７Ｂ、および複数の流量減少部材８Ａ，８Ｂは、凝縮器２よりも下流側であって膨張弁３よりも上流側に配置されている。
　分流部５は、凝縮器２から流出した液相冷媒または気液二相冷媒を、少なくとも２以上の流路に分流する。分流部５は、合流部６、複数のレシーバ７Ａ，７Ｂ、および複数の流量減少部材８Ａ，８Ｂよりも上流側に配置されている。分流部５は、例えば、第１ポートと、第１ポートと直列に接続されておりかつ第１ポートよりも下流側に配置されている第２ポートおよび第３ポートとを含む。
　分流部５の構成は、特に制限されず、例えば上記偏液が生じるように設けられていてもよい。例えば、分流部５は、第１ポートから第２ポートに流れる冷媒に作用する重力または遠心力が、第１ポートから第３ポートに流れる冷媒に作用する重力または遠心力よりも大きいまたは小さくなるように、設けられていてもよい。例えば、第２ポートが第３ポートよりも上方に配置され、第１ポートから第２ポートに流れる冷媒に作用する重力が第１ポートから第３ポートに流れる冷媒に作用する重力よりも小さくなるように設けられていてもよい。また例えば、第１ポートと第２ポートとの間の冷媒流路の曲率半径が第１ポートと第３ポートとの間の冷媒流路の曲率半径よりも短く、第１ポートから第２ポートに流れる冷媒に作用する遠心力が、第１ポートから第３ポートに流れる冷媒に作用する遠心力よりも大きくなるように設けられていてもよい。
　合流部６は、少なくとも２以上の流路を流れた液相冷媒を合流する。合流部６は、分流部５、複数のレシーバ７Ａ，７Ｂ、および複数の流量減少部材８Ａ，８Ｂよりも下流側に配置されている。合流部６は、例えば、第４ポートと、第４ポートと直列に接続されておりかつ第４ポートよりも上流側に配置されている第５ポートおよび第６ポートとを含む。
　分流部５および合流部６により、上記冷媒回路の凝縮器２および膨張弁３との間には、第１冷媒流路Ｐ１、第２冷媒流路Ｐ２、第３冷媒流路Ｐ３、および第４冷媒流路Ｐ４が形成されている。第１冷媒流路Ｐ１は、凝縮器２と分流部５の上記第１ポートとの間を接続しており、第２冷媒流路Ｐ２、第３冷媒流路Ｐ３、および第４冷媒流路Ｐ４よりも上流側に配置されている。第２冷媒流路Ｐ２は、合流部６の上記第４ポートと膨張弁３との間を接続しており、第１冷媒流路Ｐ１、第３冷媒流路Ｐ３、および第４冷媒流路Ｐ４よりも下流側に配置されている。第３冷媒流路Ｐ３は、分流部５の第２ポートと合流部６の第５ポートとの間を接続している。第４冷媒流路Ｐ４は、分流部５の第３ポートと合流部６の第６ポートとの間を接続している。第３冷媒流路Ｐ３および第４冷媒流路Ｐ４は、第１冷媒流路Ｐ１よりも下流側であって第２冷媒流路Ｐ２よりも上流側に配置されており、第１冷媒流路Ｐ１および第２冷媒流路Ｐ２に対して互いに並列に接続されている。
　第３冷媒流路Ｐ３は、レシーバ７Ａおよび流量減少部材８Ａを含む。レシーバ７Ａおよび流量減少部材８Ａは、直列に接続されている。流量減少部材８Ａは、レシーバ７Ａよりも下流側に配置されている。第４冷媒流路Ｐ４は、レシーバ７Ｂおよび流量減少部材８Ｂを含む。レシーバ７Ｂおよび流量減少部材８Ｂは、直列に接続されている。流量減少部材８Ｂは、レシーバ７Ｂよりも下流側に配置されている。レシーバ７Ａおよび流量減少部材８Ａは、レシーバ７Ｂおよび流量減少部材８Ｂと並列に接続されている。
　各レシーバ７Ａ，７Ｂは、液相冷媒を貯留する貯留部７０と、液相冷媒または気液二相冷媒が貯留部７０に流入するための入口配管７１と、液相冷媒が貯留部７０から流出するための出口配管７２とを含む。各レシーバ７Ａ，７Ｂの構成は、例えば互いに等しい。レシーバ７Ａの貯留部７０の容積は、例えばレシーバ７Ｂの貯留部７０の容積と等しい。言い換えると、冷凍サイクル装置１００では、複数のレシーバ７Ａ，７Ｂのうち容積が最小であるレシーバは、レシーバ７Ａ,７Ｂである。レシーバ７Ａの出口配管７２の流路断面積は、例えばレシーバ７Ｂの出口配管７２の流路断面積と等しい。
　なお、貯留部７０内の液相冷媒が空になった場合、入口配管７１から流入した液相冷媒または気液二相冷媒が出口配管から流出する。冷凍サイクル装置１００では、レシーバ７Ａ，７Ｂのうちの一方の貯留部７０内の液相冷媒が空になった状態が許容される（詳細は後述する）。
　各流量減少部材８Ａ，８Ｂは、各レシーバ７Ａ,７Ｂの出口配管７２から流出した気液二相冷媒の流量を減少させる。各流量減少部材８Ａ，８Ｂの流路断面積の最小値は、レシーバ７Ａ，７Ｂの各出口配管７２の流路断面積の最小値よりも小さい。異なる観点から言えば、各流量減少部材８Ａ，８Ｂの通流抵抗は、レシーバ７Ａ，７Ｂの各出口配管７２の通流抵抗よりも大きい。
　各流量減少部材８Ａの流路断面積の最小値は、第３冷媒流路Ｐ３のレシーバ７Ａと合流部６の第５ポートとの間に位置する部分における流路断面積の最小値である。各流量減少部材８Ｂの流路断面積の最小値は、第４冷媒流路Ｐ４のレシーバ７Ｂと合流部６の第６ポートとの間に位置する部分における流路断面積の最小値である。つまり、第３冷媒流路Ｐ３のレシーバ７Ａと合流部６の第５ポートとの間に位置する部分における流路断面積の最小値および第４冷媒流路Ｐ４のレシーバ７Ｂと合流部６の第６ポートとの間に位置する部分における流路断面積の最小値は、レシーバ７Ａ，７Ｂの各出口配管７２の流路断面積の最小値よりも小さい。
　各流量減少部材８Ａ，８Ｂは、例えば上記流路断面積が変化する部材である。各流量減少部材８Ａ，８Ｂは、例えば図２および図３に示されるグローブバルブである。この場合、各流量減少部材８Ａ，８Ｂは、各流量減少部材８Ａ，８Ｂの流路断面積の最小値がレシーバ７Ａ，７Ｂの各出口配管７２の流路断面積の最小値よりも小さい第１状態と、各流量減少部材８Ａ，８Ｂの流路断面積の最小値が第１状態のそれよりも大きい第２状態とを切り換え可能である。第１状態は、冷凍サイクル装置１００においてレシーバ７Ａ，７Ｂのうちの一方の貯留部７０内の液相冷媒が空になったときに実現される。第２状態は、冷凍サイクル装置１００においてレシーバ７Ａ，７Ｂの両方の貯留部７０内の液相冷媒が貯留されているときに実現される。
　図２および図３に示されるように、各流量減少部材８Ａ，８Ｂは、例えば、液相冷媒または気液二相冷媒が流入する流入口８１と、液相冷媒が流出する流出口８２と、流入口８１と流出口８２との間に配置された開口部８３を有する弁座と、開口部８３の開度を変更する弁体８４とを含む。図２に示されるように、各流量減少部材８Ａ，８Ｂが上記第１状態とされたときに、弁体８４は例えば開口部８３を閉止する。言い換えると、第１状態の各流量減少部材８Ａ，８Ｂの流路断面積の最小値は、例えばゼロである。レシーバ７Ａ，７Ｂの各出口配管７２の流路断面積の最小値は、例えば図２および図３に示される流入口８１の流路断面積と等しい。図３に示されるように、各流量減少部材８Ａ，８Ｂが上記第２状態とされたときに、弁体８４は開口部８３を開放する。第２状態の各流量減少部材８Ａ，８Ｂの流路断面積の最小値は、例えば開口部８３の開口面積である。第２状態の各流量減少部材８Ａ，８Ｂの流路断面積の最小値は、レシーバ７Ａ，７Ｂの各出口配管７２の流路断面積の最小値以上であってもよい。
　冷凍サイクル装置１００は、各貯留部７０内の液相冷媒の貯留量が予め定められた量以下になったことを検出するセンサ７３と、センサ７３から検出信号を受信して、該検出信号に基づいて各流量減少部材８Ａ，８Ｂを上記第１状態または上記第２状態に切り換える判定部７４とをさらに備える。センサ７３は、例えば各貯留部７０内の液相冷媒の貯留量がゼロになったことを検出する。
　＜冷凍サイクル装置の動作＞
冷凍サイクル装置１００では、各レシーバ７Ａ，７Ｂの両方に液相冷媒が貯留されている第１運転状態、または各レシーバ７Ａ，７Ｂの一方のみに液相冷媒が貯留されており各レシーバ７Ａ，７Ｂの他方には液相冷媒が貯留されていない第２運転状態が実現される。
　第１運転状態では、液相冷媒は各レシーバ７Ａ，７Ｂの出口配管７２の両方から流出する。各流量減少部材８Ａ，８Ｂは図３に示される上記第２状態とされる。これにより、第１運転状態では、各流量減少部材８Ａ，８Ｂを流れた液相冷媒が合流部６に流入して合流し、液相冷媒が膨張弁３に流入する。
　第２運転状態として、レシーバ７Ｂのみに液相冷媒が貯留されておりレシーバ７Ａに液相冷媒が貯留されていない状態を考える。第２運転状態では、液相冷媒は、液相冷媒が貯留されている一方のレシーバ７Ｂのみから流出する。流量減少部材８Ｂは図３に示される上記第２状態とされ、流量減少部材８Ａは図２に示される上記第１状態とされる。これにより、第２運転状態では、流量減少部材８Ａが、液相冷媒が貯留されていない他方のレシーバ７Ａから合流部６への気液二相冷媒または気相冷媒の流出を防止する。その結果、第２運転状態では、流量減少部材８Ｂを流れた液相冷媒のみが膨張弁３に流入する。
　つまり、冷凍サイクル装置１００では、第１運転状態および第２運転状態において、液相冷媒のみが膨張弁３に流入する。
　なお、冷凍サイクル装置１００では、レシーバ７Ａ,７Ｂの両方に液相冷媒が貯留されていない状態は、上記冷媒回路に封入された冷媒量が冷凍サイクル装置１００に要求される能力に対して少な過ぎる異常状態であるため、ここでは考慮されない。
　＜作用効果＞
　冷凍サイクル装置１００は、圧縮機１、凝縮器２、膨張弁３、および蒸発器４を含み、冷媒が循環する冷媒回路を備える。冷媒回路は、凝縮器２と膨張弁３との間に互いに並列に配置されている複数のレシーバ７Ａ，７Ｂをさらに含む。複数のレシーバ７Ａ，７Ｂの各々は、冷媒が流出する出口配管７２を有している。冷媒回路は、複数のレシーバ７Ａ，７Ｂの各々の出口配管７２と膨張弁３との間に配置され、複数のレシーバ７Ａ，７Ｂを流れた冷媒を合流する合流部６と、複数のレシーバ７Ａ，７Ｂの各出口配管７２と合流部６との間に配置され、気液二相冷媒の流量を減少させる流量減少部材８Ａ，８Ｂとをさらに含む。
　冷凍サイクル装置１００では、各レシーバ７Ａ，７Ｂは互いに並列に配置されており、上述した従来の冷凍サイクル装置と比べて冷凍サイクル装置の容量に応じてレシーバの数を容易に増減させることができる。さらに、冷凍サイクル装置１００では、流量減少部材８Ａ，８Ｂが、上記第２運転状態において気液二相冷媒が膨張弁３に流入することを防止するため、上記偏液に起因した冷凍サイクル装置の能力低下が抑制されている。
　実施の形態２．
　図４に示されるように、実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１０１は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００と基本的に同様の構成を備えるが、レシーバ７Ａの貯留部７０に貯留された液相冷媒がレシーバ７Ｂの貯留部７０に貯留された液相冷媒と比べて空になりやすく、上記冷媒回路が流量減少部材８Ａを含むが流量減少部材８Ｂを含まない点で、冷凍サイクル装置１００とは異なる。
　レシーバ７Ａの貯留部７０の容積は、例えばレシーバ７Ｂの貯留部７０の容積よりも小さい。なお、上記偏液により、レシーバ７Ａの貯留部７０にはレシーバ７Ｂの貯留部７０と比べて液相冷媒が貯留されにくく、その結果として、レシーバ７Ａの貯留部７０に貯留された液相冷媒がレシーバ７Ｂの貯留部７０に貯留された液相冷媒と比べて空になりやすくてもよい。つまり、後者の場合、レシーバ７Ａの貯留部７０の容積は、レシーバ７Ｂの貯留部７０の容積と同等であってもよい。
　流量減少部材８Ａは、冷凍サイクル装置１００の流量減少部材８Ａと同等の構成を備えている。
　第３冷媒流路Ｐ３は、レシーバ７Ａおよび流量減少部材８Ａを含む。第４冷媒流路Ｐ４は、レシーバ７Ｂを含むが、流量減少部材８Ｂを含まない。
　冷凍サイクル装置１０１では、各レシーバ７Ａ，７Ｂの両方に液相冷媒が貯留されている第１運転状態、またはレシーバ７Ｂのみに液相冷媒が貯留されておりレシーバ７Ａには液相冷媒が貯留されていない第２運転状態が実現される。
　第１運転状態では、液相冷媒は各レシーバ７Ａ，７Ｂの出口配管７２の両方から流出する。流量減少部材８Ａは図３に示される上記第２状態とされる。これにより、第１運転状態では、流量減少部材８Ａを流れた液相冷媒と、レシーバ７Ｂの出口配管７２を流れた液相冷媒とが合流し、液相冷媒が膨張弁３に流入する。
　第２運転状態では、液相冷媒は、液相冷媒が貯留されている一方のレシーバ７Ｂのみから流出する。流量減少部材８Ａは図２に示される上記第１状態とされる。これにより、第２運転状態では、流量減少部材８Ａが、液相冷媒が貯留されていない他方のレシーバ７Ａから合流部６への気液二相冷媒または気相冷媒の流出を防止する。その結果、第２運転状態では、流量減少部材８Ｂを流れた液相冷媒が膨張弁３に流入する。
　冷凍サイクル装置１０１の第１運転状態および第２運転状態では、レシーバ７Ｂの貯留部７０には液相冷媒が常に貯留されている。そのため、冷凍サイクル装置１０１では、流量減少部材８Ａのみによって、冷凍サイクル装置１００と同様の効果が奏される。
　実施の形態３．
　図５に示されるように、実施の形態３に係る冷凍サイクル装置１０２は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００と基本的に同様の構成を備えるが、上記冷媒回路が内部熱交換器９および第２の膨張弁１０をさらに含む点で、冷凍サイクル装置１００とは異なる。
　上記冷媒回路では、合流部６と膨張弁３との間を接続する第２冷媒流路Ｐ２と、第２冷媒流路Ｐ２から分岐されておりかつ圧縮機１にインジェクションされる第５冷媒流路Ｐ５（インジェクション流路）とが形成されている。圧縮機１は、高圧の気相冷媒を吐出する吐出口、低圧の気相冷媒を吸入する吸入口、および中間圧の気相冷媒を導入するインジェクションポートを有している。第５冷媒流路Ｐ５の下流側の端部は、圧縮機１のインジェクションポートに接続されている。
　第２の膨張弁１０は、第５冷媒流路Ｐ５に配置されており、第５冷媒流路Ｐ５を流れる液相冷媒を膨張させて気液二相冷媒とする。内部熱交換器９では、第２冷媒流路Ｐ２を流れる液相冷媒と、第５冷媒流路Ｐ５において第２の膨張弁１０にて膨張された気液二相冷媒とが熱交換する。内部熱交換器９において、第２冷媒流路Ｐ２を流れる液相冷媒は凝縮（冷却）され、第５冷媒流路Ｐ５を流れる気液二相冷媒は蒸発して気相冷媒になる。
　冷凍サイクル装置１０２の第１運転状態および第２運転状態では、冷凍サイクル装置１００と同様に、液相冷媒のみが膨張弁３に流入するため、冷凍サイクル装置１００と同様の効果が奏される。
　なお、実施の形態３に係る冷凍サイクル装置１０２は、実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１０１と同様の構成を備えており、上記冷媒回路が内部熱交換器９および第２の膨張弁１０をさらに含む点で冷凍サイクル装置１０１とは異なっていてもよい。
　（変形例）
　実施の形態１～３に係る冷凍サイクル装置１００，１０１，１０２において、各流量減少部材８Ａ，８Ｂは、各流量減少部材８Ａ，８Ｂの流路断面積の最小値がレシーバ７Ａ，７Ｂの各出口配管７２の流路断面積の最小値よりも小さい上記第１状態を採り得る限りにおいて、任意の構成を備えていてもよい。
　実施の形態１～３に係る冷凍サイクル装置１００，１０１，１０２では、上記第１状態と上記第２状態とを切り換え可能であり、かつ上記第１状態において流量減少部材８Ａが閉止され、流量減少部材８Ａ，８Ｂの流路断面積の最小値がゼロとされるが、これに限られるものではない。
　例えば、上記第１状態において流量減少部材８Ａが開放されていてもよい。すなわち、上記第１状態において、各流量減少部材８Ａの流路断面積の最小値は、がレシーバ７Ａ，７Ｂの各出口配管７２の流路断面積の最小値よりも小さく、かつゼロよりも大きくてもよい。この場合、流量減少部材８Ａは、上記第２運転状態において、液相冷媒が貯留されていないレシーバ７Ａの出口配管７２から流出した気液二相冷媒または気相冷媒が合流部６に流入することを防止する。
　上記構成を備える流量減少部材８Ａは、実施の形態３に係る冷凍サイクル装置１０２において実現されるのが好ましい。このようにすれば、上記第２運転状態において、上記第１状態にある流量減少部材８Ａから流出した微量の気相冷媒と、上記第２状態にある流量減少部材８Ｂから流出した液相冷媒とが合流部６にて合流して気液二相冷媒が形成されても、該気液二相冷媒が内部熱交換器９にて冷却されて液相冷媒となる。
　好ましくは、上記第１状態での各流量減少部材８Ａ，８Ｂの流路断面積の最小値は、レシーバ７Ａ，７Ｂの各出口配管７２の流路断面積の最小値の９０％以下である。
　図６は、冷媒Ｒ４１０Ａの乾き度（全冷媒中の気相冷媒の質量分率）とボイド率（全冷媒中の気相冷媒の体積分率）との関係を示すグラフである。ボイド率は、全流路断面積に対して気相冷媒が占める面積の割合に等しい。また、気相冷媒の単位質量当たり体積は液相冷媒の単位質量当たりの体積よりも大きいため、流路断面積の減少に伴う気相冷媒の通流抵抗の増加率は、流路断面積の減少に伴う液相冷媒の通流抵抗の増加率よりも高くなる。図６に示されるように、ボイド率を０．１以下とすれば、すなわち全流路断面積に対して液相冷媒が占める面積の割合が９０％以上であれば、乾き度を０．０５以下とすることができる。そのため、上記第１状態での各流量減少部材８Ａ，８Ｂの流路断面積の最小値がレシーバ７Ａ，７Ｂの各出口配管７２の流路断面積の最小値の９０％以下であれば、当該割合が９０％超えである場合と比べて、気相冷媒の通流抵抗をより選択的に高めることができ、かつ合流部６に流入する冷媒の乾き度を０．０５以下とすることができる。
　また、実施の形態１～３に係る冷凍サイクル装置１００，１０１，１０２において、流量減少部材８Ａ，８Ｂは、流路断面積が変化せずに一定とされた部材として構成されていてもよい。
　図７に示されるように、流量減少部材８Ａ，８Ｂは、縮径部８５を有する配管として構成されていてもよい。縮径部８５の開口面積が、各流量減少部材８Ａ，８Ｂの流路断面積の最小値となる。縮径部８５の開口面積は、レシーバ７Ａ，７Ｂの各出口配管７２の流路断面積の最小値よりも常に小さい。流量減少部材８Ａ，８Ｂの流路断面積の最小値は、レシーバ７Ａ，７Ｂの各出口配管７２の流路断面積の最小値よりも常に小さい。この場合も、好ましくは、縮径部８５の開口面積は、レシーバ７Ａ，７Ｂの各出口配管７２の流路断面積の最小値の９０％以下である。
　また、実施の形態１および３に係る冷凍サイクル装置１００，１０２において、流量減少部材８Ａは、流量減少部材８Ｂと異なる構成を備えていてもよい。流量減少部材８Ａが図２および図３に示される弁として構成されており、かつ流量減少部材８Ｂが図７に示される配管として構成されていてもよい。
　また、実施の形態１～３に係る冷凍サイクル装置１００，１０１，１０２は、互いに直列に接続された複数の流量減少部材８Ａを備えていてもよい。実施の形態１～３に係る冷凍サイクル装置１００，１０１，１０２は、互いに直列に接続された複数の流量減少部材８Ｂを備えていてもよい。複数の流量減少部材８Ａ，８Ｂの各々は、図２および図３に示される流量減少部材８Ａ，８Ｂ、または図７に示される流量減少部材８Ａ，８Ｂである。
　実施の形態４．
　実施の形態４に係る冷凍サイクル装置は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００と基本的に同様の構成を備えるが、各流量減少部材８Ａ，８Ｂの流路断面積の最小値が特に制限されず、代わりに図８に示されるように流量減少部材８Ａ，８Ｂが、上流側に位置する上流部分８６と、上流部分８６よりも下流側に位置しかつ上流部分８６よりも下方に配置された下流部分８７とを有している点で、冷凍サイクル装置１００とは異なる。
　図８に示されるように、流量減少部材８Ａ，８Ｂは、上流側から下流側に向かうにつれて、上方から下方に傾斜している傾斜流路８８を有している。傾斜流路８８は、例えば垂直に延びている。傾斜流路８８の流路断面積の最小値は、レシーバ７Ａ，７Ｂの各出口配管７２の流路断面積の最小値以上であってもよい。好ましくは、傾斜流路８８の流路断面積の最小値は、レシーバ７Ａ，７Ｂの各出口配管７２の流路断面積の最小値よりも小さい。より好ましくは、傾斜流路８８の流路断面積の最小値は、レシーバ７Ａ，７Ｂの各出口配管７２の流路断面積の最小値の９０％以下である。
　液相冷媒の密度は気相冷媒の密度よりも大きいため、傾斜流路８８を流れる液相冷媒の位置エネルギーは傾斜流路８８を流れる気相冷媒の位置エネルギーよりも大きくなり、液相冷媒は気相冷媒よりも上流部分８６から下流部分８７に向かって流れやすい。
　そのため、実施の形態４に係る冷凍サイクル装置では、傾斜流路８８の流路断面積の最小値がレシーバ７Ａ，７Ｂの各出口配管７２の流路断面積の最小値以上であっても、流量減少部材８Ａは、上記第２運転状態において、液相冷媒が貯留されていないレシーバ７Ａの出口配管７２から流出した気液二相冷媒または気相冷媒が合流部６に流入することを防止する。
　なお、実施の形態４に係る冷凍サイクル装置は、実施の形態２または３に係る冷凍サイクル装置１０１，１０２と同様の構成を備えており、各流量減少部材８Ａ，８Ｂの流路断面積の最小値が特に制限されず、代わりに図８に示されるように流量減少部材８Ａ，８Ｂが、上流側に位置する上流部分８６と、上流部分８６よりも下流側に位置しかつ上流部分８６よりも下方に配置された下流部分８７とを有している点で、冷凍サイクル装置１０１，１０２とは異なっていてもよい。
　（変形例）
　実施の形態４に係る冷凍サイクル装置において、流量減少部材８Ａ，８Ｂのいずれかは、実施の形態１～３における流量減少部材８Ａ，８Ｂと同等の構成を備えていてもよい。例えば、実施の形態４に係る冷凍サイクル装置は、図８に示される流量減少部材８Ａと、図２および図３に示される流量減少部材８Ｂまたは図７に示される流量減少部材８Ｂを備えていてもよい。
　実施の形態４に係る冷凍サイクル装置は、互いに直列に接続された複数の流量減少部材８Ａを備えていてもよい。実施の形態４に係る冷凍サイクル装置は、互いに直列に接続された複数の流量減少部材８Ｂを備えていてもよい。
　実施の形態４に係る冷凍サイクル装置は、実施の形態１～３に係る冷凍サイクル装置１００，１０１，１０２における少なくとも１つの流量減少部材８Ａ，８Ｂをさらに備えていてもよい。例えば、図８に示される流量減少部材８Ａは、図２および図３に示される流量減少部材８Ａと直列に接続されていてもよい。
　実施の形態１～４に係る冷凍サイクル装置は、３以上のレシーバを備えていてもよい。図９に示されるように、実施の形態１～４に係る冷凍サイクル装置の変形例としての冷凍サイクル装置１０４は、例えば３つのレシーバ７Ａ，７Ｂ，７Ｃと、３つの流量減少部材８Ａ，８Ｂ，８Ｃを備えている。このような冷凍サイクル装置１０４は、実施の形態１～４に係る冷凍サイクル装置と基本的に同様の構成を備えているため、実施の形態１～４に係る冷凍サイクル装置と同様の効果を奏することができる。
　以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、上述の実施の形態を様々に変形することも可能である。また、本発明の範囲は上述の実施の形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むことが意図される。
　１　圧縮機、２　凝縮器、３　膨張弁、４　蒸発器、５　分流部、６　合流部、７Ａ，７Ｂ　レシーバ、８Ａ，８Ｂ　流量減少部材、９　内部熱交換器、１０　第２の膨張弁、５２　実全昭、７０　貯留部、７１　入口配管、７２　出口配管、７３　センサ、７４　判定部、８１　流入口、８２　流出口、８３　開口部、８４　弁体、８５　縮径部、８６　上流部分、８７　下流部分、８８　傾斜流路、１００，１０１，１０２　冷凍サイクル装置。

Claims (9)

  1. 　圧縮機、凝縮器、膨張弁、および蒸発器を含み、冷媒が循環する冷媒回路を備え、
    　前記冷媒回路は、前記凝縮器と前記膨張弁との間に互いに並列に配置されている複数のレシーバをさらに含み、
    　前記複数のレシーバの各々は、冷媒が流出する出口配管を有し、
    　前記冷媒回路は、前記複数のレシーバの各々の前記出口配管と前記膨張弁との間に配置され、前記複数のレシーバの各々の前記出口配管を流れた冷媒を合流する合流部と、前記複数のレシーバのうち少なくとも１つのレシーバの前記出口配管と前記合流部との間に配置され、気液二相冷媒の流量を減少させる流量減少部材とをさらに含む、冷凍サイクル装置。
  2. 　前記流量減少部材は、前記複数のレシーバのうち少なくとも容積が最小であるレシーバの前記出口配管と前記合流部との間に配置されている、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
  3. 　前記流量減少部材の流路断面積の最小値は、前記レシーバの前記出口配管の流路断面積よりも小さい、請求項１または２に記載の冷凍サイクル装置。
  4. 　前記流量減少部材の流路断面積の最小値は、前記レシーバの出口配管の流路断面積の９０％以下である、請求項３に記載の冷凍サイクル装置。
  5. 　前記流量減少部材は、前記流路断面積が変化する部材である、請求項１～４のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
  6. 　前記流量減少部材は、前記流路断面積が一定である部材である、請求項１～４のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
  7. 　前記流量減少部材は、前記冷媒回路における前記冷媒の流れの上流側に位置する上流部分と、前記上流部分よりも前記冷媒の流れの下流側に位置し、かつ前記上流部分よりも下方に配置された下流部分とを有している、請求項１～６のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
  8. 　前記冷媒回路は、前記合流部と前記膨張弁との間を接続する冷媒流路と、前記冷媒流路から分岐されて前記圧縮機にインジェクションされるインジェクション流路と、前記冷媒流路を流れる冷媒と前記インジェクション流路を流れる冷媒とが熱交換する内部熱交換器とをさらに含む、請求項１～７のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
  9. 　前記流量減少部材は、前記複数のレシーバの各々の前記出口配管と前記合流部との間に配置されている、請求項１～８のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
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