WO2021193840A1 - アキュムレータ - Google Patents

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WO2021193840A1
WO2021193840A1 PCT/JP2021/012627 JP2021012627W WO2021193840A1 WO 2021193840 A1 WO2021193840 A1 WO 2021193840A1 JP 2021012627 W JP2021012627 W JP 2021012627W WO 2021193840 A1 WO2021193840 A1 WO 2021193840A1
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outlet pipe
accumulator
refrigerant
extension
merging
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PCT/JP2021/012627
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Inventor
修二 惠良
Original Assignee
ダイキン工業株式会社
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    • F25B2500/00—Problems to be solved
    • F25B2500/18—Optimization, e.g. high integration of refrigeration components

Definitions

  • the outlet pipe of the accumulator for a twin rotary compressor has an inverted U shape, is bent at the upper part, and has two lower parts. It is connected to each suction pipe of the compressor. The upper part of the outlet pipe is cut to suck in the refrigerant at the bent part housed in the internal space of the accumulator.
  • the refrigerant passing through the outlet pipe of the accumulator flows downward from the upper opening toward the compressor.
  • the refrigerant may flow back from the compressor through the two outlet pipes.
  • the refrigerant flows upward through the two lower portions of the outlet pipe, merges at the upper portion of the outlet pipe, and is discharged from the cut opening into the internal space of the accumulator.
  • the accumulator is greatly vibrated by the discharged refrigerant.
  • the accumulator of the first aspect is an accumulator arranged on the suction side of the rotary compressor having the first compression part and the second compression part.
  • the accumulator includes a main body casing, a first outlet pipe and a second outlet pipe, and a connecting portion.
  • the main body casing has an upper body portion and a lower body portion.
  • the first outlet pipe and the second outlet pipe extend from the main body casing through the lower body portion toward the first compression portion and the second compression portion, respectively.
  • the connecting portion is connected to the upper end of the first outlet pipe and the upper end of the second outlet pipe in the main body casing.
  • a confluence portion and an extension portion are formed in the connection portion.
  • the merging portion merges the refrigerant flowing upward through the first outlet pipe and the second outlet pipe.
  • the extension portion has a cylindrical shape extending upward from the confluence portion.
  • the refrigerant in the accumulator of the first aspect, even when a phenomenon occurs in which the refrigerant flows upward through the first outlet pipe and the second outlet pipe, the refrigerant merges at the confluence, passes through the extension, and passes through the extension. It is discharged from the upper end of the accumulator into the internal space of the accumulator. Therefore, the refrigerant is rectified in the process of passing through the extension portion. As a result, the accumulator does not vibrate significantly.
  • the accumulator of the second viewpoint is the accumulator of the first viewpoint, and the first outlet pipe and the second outlet pipe are circular pipes, respectively.
  • the height dimension of the extension portion is larger than the inner diameter of the first outlet pipe and larger than the inner diameter of the second outlet pipe.
  • the height dimension of the extension portion is larger than the inner diameter of the first outlet pipe and larger than the inner diameter of the second outlet pipe. As a result, the height dimension of the extension portion is secured to some extent. As a result, the refrigerant flowing upward through the first outlet pipe and the second outlet pipe is more rectified at the extension portion.
  • the accumulator of the third viewpoint is the accumulator of the first viewpoint or the second viewpoint, and the connecting portion is a T-shaped joint or a Y-shaped joint.
  • the connecting portion is a T-shaped joint or a Y-shaped joint.
  • general-purpose parts can be used for the connection portion.
  • the accumulator of the fourth viewpoint is an accumulator of any of the first to third viewpoints, and the center of the extension portion is located inside the virtual circle.
  • the virtual circle is centered on the midpoint of the first line, which is a line connecting the centers of the upper ends of the first outlet pipe and the second outlet pipe in a plan view, and the length of the first line is the diameter.
  • the center of the extension is located inside the virtual circle.
  • the refrigerant that flows back upward through the first outlet pipe and the second outlet pipe and is discharged from the upper end of the extension portion is discharged near the central axis of the accumulator.
  • the accumulator is less likely to be vibrated.
  • the accumulator of the fifth viewpoint is the accumulator of the fourth viewpoint, and the midpoint of the first line coincides with the center of the extension portion.
  • the midpoint of the first line coincides with the center of the extension part.
  • FIG. 2A shows a vertical cross-sectional view of the accumulator 10.
  • expressions such as “upper” and “lower” may be used, but unless otherwise specified, "upper”, “lower” and the like are used with reference to FIG. Use expressions.
  • the accumulator 10 is a device for separating a gas-liquid two-phase refrigerant into a gas refrigerant and a liquid refrigerant in a refrigerating apparatus including a refrigerating cycle for circulating the refrigerant. As shown in FIG. 1, the accumulator 10 is arranged on the suction side of the compressor 30 having the first compression unit 31a and the second compression unit 31b in the outdoor unit of the air conditioner as a freezing device. The accumulator 10 constitutes a part of the refrigerant circuit of the air conditioner. The solid arrow indicates the flow of refrigerant during the refrigeration cycle.
  • the compressor 30 is a so-called twin rotary compressor, and mainly includes a first compression unit 31a, a second compression unit 31b, a first suction pipe 32a, a second suction pipe 32b, a first cylinder 33a, and a second cylinder 33b. It has a first piston 34a, a second piston 34b, a casing 35, a motor 36, a discharge pipe 37, and a crankshaft 38.
  • the refrigerant flowing from the first outlet pipe 14a and the second outlet pipe 14b of the accumulator 10 passes through the first suction pipe 32a and the second suction pipe 32b by the refrigeration cycle, and passes through the first suction pipe 32a and the second suction pipe 32b, and the first compression section 31a and the second compression section 31b. Inhaled into.
  • the first compression portion 31a is formed by the first cylinder 33a and the first piston 34a.
  • the second compression portion 31b is formed by the second cylinder 33b and the second piston 34b.
  • the refrigerant filling the gap between the first cylinder 33a and the first piston 34a and the gap between the second cylinder 33b and the second piston 34b is filled. It is compressed. The compressed refrigerant flows upward in the internal space of the casing 35 and is discharged from the discharge pipe 37.
  • the accumulator 10 mainly has a main body casing 15, a first outlet pipe 14a, a second outlet pipe 14b, and a connecting portion 13.
  • the main body casing 15 has an upper body portion 16 and a lower body portion 18.
  • the suction pipe 11 is a pipe that penetrates the upper surface of the upper body portion 16.
  • the end of the suction pipe 11 in the internal space of the accumulator 10 opens downward.
  • the end of the suction pipe 11 outside the accumulator 10 is connected to the refrigerant circuit.
  • the refrigerant that passes through the baffle suction pipe 11 and flows into the internal space of the main body casing 15 is a refrigerant in a gas-liquid two-phase state.
  • the baffle 12 is a member for preventing the liquid refrigerant contained in the gas-liquid two-phase state refrigerant from flowing into the first outlet pipe 14a and the second outlet pipe 14b.
  • the accumulator 10 prevents the liquid refrigerant from being sucked into the first compression section 31a and the second compression section 31b of the compressor 30.
  • the liquid refrigerant contained in the gas-liquid two-phase state refrigerant adheres to the surface of the baffle 12.
  • the liquid refrigerant adhering to the baffle 12 flows on the surface of the baffle 12 toward the outer edge portion, falls in the internal space of the main body casing 15, and is stored in the bottom portion of the main body casing 15.
  • first outlet pipe 14a and the second outlet pipe 14b penetrate the lower surface of the lower body portion 18 from the main body casing 15 and are second. It is a pipe extending toward the first compression portion 31a and the second compression portion 31b.
  • the first outlet pipe 14a has an upper end 14a1, a vertical portion 14a2, a curved portion 14a3, and a horizontal portion 14a4.
  • the second outlet pipe 14b has an upper end 14b1, a vertical portion 14b2, a curved portion 14b3, and a horizontal portion 14b4.
  • the first outlet pipe 14a and the second outlet pipe 14b are connected to the merging portion 13a of the connecting portion 13 at the upper end 14a1 and the upper end 14b1, respectively.
  • the first outlet pipe 14a and the second outlet pipe 14b are connected to the first suction pipe 32a and the second suction pipe 32b of the compressor 30 at the left ends of the horizontal portions 14a4 and the horizontal portions 14b4, respectively.
  • the first outlet pipe 14a and the second outlet pipe 14b are preferably circular pipes having general purpose.
  • the refrigerant that has flowed into the first outlet pipe 14a and the second outlet pipe 14b is sucked into the first compression unit 31a and the second compression unit 31b of the compressor 30.
  • the refrigerant may flow back from the compressor 30.
  • the refrigerant flows upward through the first outlet pipe 14a and the second outlet pipe 14b.
  • the dashed arrow in FIG. 2A indicates the flow of the backflowing refrigerant.
  • connection part 13 is connected to the upper end 14a1 of the first outlet pipe 14a and the upper end 14b1 of the second outlet pipe 14b in the main body casing 15.
  • the connecting portion 13 has a merging portion 13a and an extending portion 13b.
  • the connecting portion 13 may be a T-shaped joint or a Y-shaped joint instead of the member having the shape shown in FIG. 2A.
  • the confluence 13a is a portion where the refrigerant flowing upward through the first outlet pipe 14a and the second outlet pipe 14b is merged.
  • the merging portion 13a has a merging space 13a1, a pre-merging space 13a2, and a space forming portion 13a3.
  • the merging space 13a1 and the pre-merging space 13a2 are formed by the space forming portion 13a3.
  • the refrigerant flowing upward through the first outlet pipe 14a and the second outlet pipe 14b passes through the respective pre-merging spaces 13a2 and merges in the merging space 13a1.
  • extension 13b has a cylindrical shape extending upward from the confluence 13a.
  • the extension portion 13b has a rectifying space 13b1 and a space forming portion 13b2.
  • the rectified space 13b1 is formed by the space forming portion 13b2.
  • the refrigerant that flows upward through the first outlet pipe 14a and the second outlet pipe 14b and merges in the merging space 13a1 is rectified in the process of passing through the rectifying space 13b1.
  • first outlet pipe 14a and the second outlet pipe 14b are circular pipes, and the height dimension D1 of the extension portion 13b is larger than the inner diameter of the first outlet pipe 14a and larger than the inner diameter of the second outlet pipe 14b. Is also big.
  • the outlet pipe of the accumulator 20 for a conventional twin rotary compressor has an inverted U shape.
  • the outlet pipe is bent at the top.
  • the first outlet pipe 24a and the second outlet pipe 24b which are the two lower portions of the outlet pipe, are connected to the first suction pipe 32a and the second suction pipe 32b of the compressor 30, respectively.
  • the upper part of the outlet pipe is cut at a bent portion housed in the internal space of the accumulator 20 to suck in the refrigerant.
  • the refrigerant flowing back from the compressor 30 flows upward through the first outlet pipe 24a and the second outlet pipe 24b, and is discharged from the cut portion 23.
  • the timing at which the refrigerant flowing upward through the first outlet pipe 24a and the second outlet pipe 24b reaches the cut portion 23 differs between the first outlet pipe 24a and the second outlet pipe 24b. Therefore, as shown by the broken line arrow in FIG. 3, the refrigerant is discharged diagonally upward from the cut portion 21. As a result, the acoustic mode in the circumferential direction of the accumulator 20 is excited, and the accumulator 20 is greatly vibrated in the radial direction.
  • the radial direction is the direction connecting the center of the compressor 30 and the accumulator 20 in a plan view.
  • the accumulator 10 of the present embodiment even if the timing at which the refrigerant flowing upward through the first outlet pipe 14a and the second outlet pipe 14b reaches the merging space 13a1 of the merging portion 13a is different, it is extended.
  • the refrigerant is rectified in the rectified space 13b1 of the unit 13b. Therefore, as shown by the broken line arrow in FIG. 2B, the refrigerant discharged from the upper end of the extension portion 13b is generally upward.
  • the acoustic mode in the circumferential direction of the accumulator 10 is hardly excited, and the accumulator 10 is not greatly vibrated in the radial direction.
  • the first outlet pipe 14a and the second outlet pipe 14b of the accumulator 10 are circular pipes.
  • the height dimension D1 of the extension portion 13b is larger than the inner diameter of the first outlet pipe 14a and larger than the inner diameter of the second outlet pipe 14b.
  • the height dimension D1 of the extension portion 13b is secured to some extent.
  • the refrigerant flowing upward through the first outlet pipe 14a and the second outlet pipe 14b is more rectified in the rectifying space 13b1 of the extension portion 13b.
  • a versatile T-shaped joint or Y-shaped joint may be used instead of the member having the shape shown in FIG. 2A.
  • general-purpose parts can be used for the connection portion 13, and the cost of the accumulator 10 can be reduced.
  • the dimensions of the accumulator 10 and the accumulator 20 used in this verification will be described with reference to FIG.
  • the outlet pipes of the accumulator 10 and the accumulator 20 used in this verification are circular pipes.
  • an accumulator 10 and an accumulator 20 having a fuselage outer diameter D2 of ⁇ 75, an outlet pipe outer diameter D3 of ⁇ 9.5, and an outlet pipe distance D4 of 21 mm were used at the minimum.
  • the accumulator 10 and the accumulator 20 having a fuselage outer diameter D2 of ⁇ 89.1, an outlet pipe outer diameter D3 of ⁇ 16, and an outlet pipe distance D4 of 33 mm were used at the maximum.
  • the connection portion 13, the baffle 12, the cut portion 21, and the like are omitted.
  • FIGS. 5A and 5B show the distribution of the pressure acting on the accumulator 10 and the accumulator 20 due to the periodic backflow of the refrigerant.
  • the scales in FIGS. 5A and 5B indicate amplitude values. Both pressure pulsations have a frequency of about 1630 Hz.
  • FIG. 5A shows the distribution of pressure acting on the accumulator 10.
  • the positive amplitude is concentrated in the upper and lower parts of the accumulator 10.
  • the amplitude in the minus direction is concentrated in the central portion of the accumulator 10. Therefore, the accumulator 10 is not vibrated in the radial direction as a whole.
  • FIG. 5B shows the distribution of pressure acting on the accumulator 20.
  • the amplitude in the positive direction is concentrated in the upper left portion and the lower right portion of the accumulator 20.
  • the amplitude in the minus direction is concentrated in the upper right portion and the lower left portion of the accumulator 20. Therefore, the accumulator 20 is vibrated in the radial direction as a whole.
  • the radial natural frequencies of the accumulators 10 and 20 are mainly the weight of the accumulators 10 and 20 and the structure of the points where the accumulators 10 and 20 are connected to the compressor 30. , And the structure of the location where the accumulators 10 and 20 themselves are fixed.
  • the difference between the accumulator 10 and the accumulator 20 is basically only the structure of the upper ends of the two outlet pipes. As a result, the natural frequencies of the accumulator 10 and the accumulator 20 in the radial direction are almost the same.
  • the natural frequencies of the accumulator 10 and the accumulator 20 in the radial direction include about 1630 Hz.
  • the natural frequencies of the accumulator 10 and the accumulator 20 in the radial direction include about 1630 Hz.
  • the accumulator 20 is excited in the acoustic mode in the circumferential direction, is greatly vibrated in the radial direction, and vibrates greatly.
  • the accumulator 10 does not excite the acoustic mode in the circumferential direction, does not vibrate significantly in the radial direction, and does not vibrate significantly.
  • FIG. 6A and 6B show the vibration of the accumulator 10 and the accumulator 20 under the same conditions. Clearly, it can be seen that the conventional accumulator 20 shown in FIG. 6B vibrates more.
  • FIG. 8 shows the acceleration levels of the accumulator 10 and the accumulator 20.
  • the vertical axis is the acceleration level and the horizontal axis is the frequency [Hz].
  • the evaluation point of the acceleration level is the lower point P1 on the opposite side of the main body casing 15 from the compressor 30.
  • FIG. 8 it can be seen that at about 1630 Hz, the acceleration peak level of the accumulator 10 is significantly reduced as compared with the acceleration peak level of the accumulator 20.
  • FIG. 9 shows the noise levels of the accumulator 10 and the accumulator 20.
  • the vertical axis is the noise level [dB]
  • the horizontal axis is the frequency [Hz].
  • the noise level evaluation point is a point P2 separated from the center of the main body casing 15 in the height direction by 30 cm in the direction opposite to the compressor 30.
  • the noise peak level of the accumulator 10 is reduced by about 25 dB from the noise peak level of the accumulator 20.
  • the position of the extension portion 13b of the accumulator 10 is not particularly mentioned. However, it is preferable that the center of the extension portion 13b of the accumulator 10 is located inside the virtual circle CR shown in FIG.
  • the virtual circle CR is centered on the midpoint C3 of the first line LI, which is a line connecting the plane view centers C1 and C2 of the upper ends 14a1 and 14b1 of the first outlet pipe 14a and the second outlet pipe 14b, respectively. It is a circle whose diameter is the length of the first line LI.
  • the first outlet pipe 14a and the second outlet pipe 14b flow backward upward, and the refrigerant discharged from the upper end of the extension portion 13b is discharged near the central axis of the accumulator 10.
  • the accumulator 10 is less likely to be vibrated in the radial direction.
  • the first outlet pipe 14a and the second outlet pipe 14b are arranged so that the central axis of the accumulator 10 and the midpoint C3 of the first line LI coincide with each other.
  • the midpoint C3 of the first line LI coincides with the center of the extension portion 13b.

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Abstract

アキュムレータが大きく加振されるという課題がある。アキュムレータ（１０）は、本体ケーシング（１５）と、第１出口管（１４ａ）及び第２出口管（１４ｂ）と、接続部（１３）とを備えている。本体ケーシング（１５）は、上部胴体部（１６）と、下部胴体部（１８）とを有する。第１出口管（１４ａ）及び第２出口管（１４ｂ）は、本体ケーシング（１５）から下部胴体部（１８）を貫通して第１圧縮部及び第２圧縮部それぞれに向けて延びる。接続部（１３）は、第１出口管（１４ａ）の上端（１４ａ１）及び第２出口管（１４ｂ）の上端（１４ｂ１）に接続される。接続部（１３）の合流部（１３ａ）は、第１出口管（１４ａ）及び第２出口管（１４ｂ）を上向きに流れてくる冷媒を合流させる。接続部（１３）の延長部（１３ｂ）は、合流部（１３ａ）から上に延びる筒状の形状をしている。

Description

アキュムレータ
　アキュムレータに関する。
　従来、特許文献１（特開２００５－５４７４１号公報）に開示されるように、ツインロータリー圧縮機用アキュムレータの出口管は、逆Ｕ字の形状であり、上部で折り曲げられ、２本の下部が圧縮機の各吸入管に接続される。出口管の上部は、アキュムレータの内部空間に収納される、折り曲げられている部分において、冷媒を吸い込むためにカットされている。
　通常、アキュムレータの出口管を通る冷媒は、上部の開口から圧縮機に向かって下向きに流れる。しかし、圧縮機や冷媒回路の状態によって、圧縮機から２本の出口管を冷媒が逆流してくることがある。このとき、冷媒は、出口管の２本の下部を上向きに流れ、出口管の上部で合流し、カットされた開口からアキュムレータの内部空間に吐出される。この吐出される冷媒によって、アキュムレータが大きく加振されるという課題がある。
　第１観点のアキュムレータは、第１圧縮部及び第２圧縮部を有するロータリー圧縮機の吸入側に配置されるアキュムレータである。アキュムレータは、本体ケーシングと、第１出口管及び第２出口管と、接続部とを備えている。本体ケーシングは、上部胴体部と、下部胴体部とを有する。第１出口管及び第２出口管は、本体ケーシングから下部胴体部を貫通して第１圧縮部及び第２圧縮部それぞれに向けて延びる。接続部は、本体ケーシングにおいて、第１出口管の上端及び第２出口管の上端に接続される。接続部には、合流部と、延長部とが形成されている。合流部は、第１出口管及び第２出口管を上向きに流れてくる冷媒を合流させる。延長部は、合流部から上に延びる筒状の形状をしている。
　第１観点のアキュムレータでは、第１出口管及び第２出口管を冷媒が上向きに流れてくる現象が生じた場合にも、冷媒は、合流部で合流し、延長部を通過して、延長部の上端からアキュムレータの内部空間に吐出される。そのため、冷媒は、延長部を通過する過程で整流される。その結果、アキュムレータは、大きく加振されなくなる。
　第２観点のアキュムレータは、第１観点のアキュムレータであって、第１出口管及び第２出口管は、それぞれ、円管である。延長部の高さ寸法は、第１出口管の内径より大きく、且つ、第２出口管の内径よりも大きい。
　第２観点のアキュムレータでは、延長部の高さ寸法は、第１出口管の内径より大きく、且つ、第２出口管の内径よりも大きい。これにより、延長部の高さ寸法が、ある程度確保される。その結果、第１出口管及び第２出口管を上向きに流れてくる冷媒は、延長部において、より整流されることになる。
　第３観点のアキュムレータは、第１観点又は第２観点のアキュムレータであって、接続部は、Ｔ字状の継手又はＹ字状の継手である。
　第３観点のアキュムレータでは、接続部をＴ字状の継手又はＹ字状の継手とする。これにより、汎用的な部品を接続部に用いることができる。
　第４観点のアキュムレータは、第１観点から第３観点のいずれかのアキュムレータであって、延長部の中心は、仮想円の内側に位置する。仮想円は、第１出口管及び第２出口管それぞれの上端の平面視中心を結ぶ線である第１線の中点を中心とし、第１線の長さを直径とする。
　第４観点のアキュムレータでは、延長部の中心が仮想円の内側に位置する。これにより、第１出口管及び第２出口管を上向きに逆流し、延長部の上端から吐出される冷媒は、アキュムレータの中心軸の近くで吐出されることになる。その結果、アキュムレータはより加振されにくくなる。
　第５観点のアキュムレータは、第４観点のアキュムレータであって、第１線の中点と、延長部の中心とが一致する。
　第５観点のアキュムレータでは、第１線の中点と、延長部の中心とが一致する。これにより、第１出口管及び第２出口管を上向きに逆流し、延長部の上端から吐出される冷媒は、アキュムレータの中心軸上で吐出されることになる。その結果、アキュムレータはより加振されにくくなる。
アキュムレータと圧縮機との断面図である。 アキュムレータの縦断面図である。 アキュムレータの接続部付近の縦断面図である。 従来のアキュムレータの縦断面図である。 アキュムレータ及び従来のアキュムレータの寸法を説明するための図である。 アキュムレータに作用する圧力の分布を示す図である。 従来のアキュムレータに作用する圧力の分布を示す図である。 アキュムレータの振動の様子を示す図である。 従来のアキュムレータの振動の様子を示す図である。 本開示の効果を検証する際の評価点を示す図である。 アキュムレータ及び従来のアキュムレータの加速度レベルを示す図である。 アキュムレータ及び従来のアキュムレータの騒音レベルを示す図である。 アキュムレータの延長部の上面図及び断面図である。
　図２Ａに、アキュムレータ１０の縦断面図を示す。以下、アキュムレータ１０における方向や配置を説明するため、「上」、「下」等の表現を用いる場合があるが、特に断りの無い場合、図２を基準に「上」、「下」等の表現を用いる。
　（１）全体構成
　アキュムレータ１０は、冷媒を循環させる冷凍サイクルを備える冷凍装置において、気液二相状態の冷媒を、ガス冷媒と液冷媒とに分離する機器である。図１に示すように、アキュムレータ１０は、冷凍装置としての空気調和装置の室外機において、第１圧縮部３１ａ及び第２圧縮部３１ｂを有する圧縮機３０の吸入側に配置される。アキュムレータ１０は、空気調和装置の冷媒回路の一部を構成している。実線の矢印は、冷凍サイクルにおける冷媒の流れを示している。
　圧縮機３０は、いわゆるツインロータリー圧縮機であって、主として、第１圧縮部３１ａ、第２圧縮部３１ｂ、第１吸入管３２ａ、第２吸入管３２ｂ、第１シリンダ３３ａ、第２シリンダ３３ｂ、第１ピストン３４ａ、第２ピストン３４ｂ、ケーシング３５、モータ３６、吐出管３７及びクランク軸３８を有している。
　冷凍サイクルによって、アキュムレータ１０の第１出口管１４ａ及び第２出口管１４ｂから流れてきた冷媒は、第１吸入管３２ａ及び第２吸入管３２ｂを通り、第１圧縮部３１ａ及び第２圧縮部３１ｂに吸入される。第１圧縮部３１ａは、第１シリンダ３３ａと第１ピストン３４ａによって形成される。第２圧縮部３１ｂは、第２シリンダ３３ｂと第２ピストン３４ｂによって形成される。モータ３６が駆動すると、クランク軸３８が回転する。クランク軸３８が回転すると、第１シリンダ３３ａ及び第２シリンダ３３ｂの内部で、第１ピストン３４ａ及び第２ピストン３４ｂが回転運動を行う。第１ピストン３４ａ及び第２ピストン３４ｂが回転運動を行うと、第１シリンダ３３ａと第１ピストン３４ａとの隙間、及び、第２シリンダ３３ｂと第２ピストン３４ｂとの隙間に充満している冷媒が圧縮される。圧縮された冷媒は、ケーシング３５の内部空間を上向きに流れ、吐出管３７から吐出される。
　アキュムレータ１０は、主として、本体ケーシング１５、第１出口管１４ａ、第２出口管１４ｂ及び接続部１３を有している。
　（２）詳細構成
　（２－１）本体ケーシング
　図２Ａに示すように、本体ケーシング１５は、上部胴体部１６と、下部胴体部１８とを有する。
　（２－２）吸入管
　図２Ａに示すように、吸入管１１は、上部胴体部１６の上面を貫通する管である。アキュムレータ１０の内部空間にある吸入管１１の端部は、下方に向かって開口している。アキュムレータ１０の外部にある吸入管１１の端部は、冷媒回路に接続されている。
　（２－３）バッフル
　吸入管１１を通過して本体ケーシング１５の内部空間に流入する冷媒は、気液二相状態の冷媒である。図２Ａに示すように、バッフル１２は、気液二相状態の冷媒に含まれる液冷媒が、第１出口管１４ａ及び第２出口管１４ｂに流入することを防止するための部材である。これにより、アキュムレータ１０は、圧縮機３０の第１圧縮部３１ａ及び第２圧縮部３１ｂに、液冷媒が吸入されることを防止する。
　具体的には、吸入管１１を通り、本体ケーシング１５の内部空間に流入した気液二相状態の冷媒は、バッフル１２に衝突する。バッフル１２の表面には、気液二相状態の冷媒に含まれる液冷媒が付着する。バッフル１２に付着した液冷媒は、バッフル１２の表面を外縁部に向かって流れ、本体ケーシング１５の内部空間を落下して、本体ケーシング１５の底部に貯留される。一方、気液二相状態の冷媒に含まれるガス冷媒は、本体ケーシング１５の内部空間から、接続部１３を経由して、第１出口管１４ａ及び第２出口管１４ｂに流入する。
　（２－４）第１出口管及び第２出口管
　図２Ａに示すように、第１出口管１４ａ及び第２出口管１４ｂは、本体ケーシング１５から下部胴体部１８の下面を貫通して、第１圧縮部３１ａ及び第２圧縮部３１ｂに向けて延びる管である。
　第１出口管１４ａは、上端１４ａ１、鉛直部１４ａ２、湾曲部１４ａ３、水平部１４ａ４を有している。第２出口管１４ｂは、上端１４ｂ１、鉛直部１４ｂ２、湾曲部１４ｂ３、水平部１４ｂ４を有している。第１出口管１４ａ及び第２出口管１４ｂは、それぞれの上端１４ａ１及び上端１４ｂ１において、接続部１３の合流部１３ａと接続される。また、第１出口管１４ａ及び第２出口管１４ｂは、それぞれの水平部１４ａ４及び水平部１４ｂ４の左端において、圧縮機３０の第１吸入管３２ａ及び第２吸入管３２ｂと接続される。
　第１出口管１４ａ及び第２出口管１４ｂは、汎用性のある円管であることが好ましい。
　冷凍サイクルにおいて、第１出口管１４ａ及び第２出口管１４ｂに流入した冷媒は、圧縮機３０の第１圧縮部３１ａ及び第２圧縮部３１ｂに吸入される。しかし、圧縮機３０や冷媒回路の状態により、圧縮機３０から、冷媒が逆流する場合がある。このとき、冷媒は、第１出口管１４ａ及び第２出口管１４ｂを上向きに流れることになる。図２Ａの破線の矢印は、逆流する冷媒の流れを示している。
　（２－５）接続部
　図２Ａに示すように、接続部１３は、本体ケーシング１５において、第１出口管１４ａの上端１４ａ１及び第２出口管１４ｂの上端１４ｂ１に接続される。接続部１３は、合流部１３ａと延長部１３ｂとを有している。
　接続部１３は、図２Ａに示す形状の部材の代わりに、Ｔ字状の継手又はＹ字状の継手でもよい。
　（２－５－１）合流部
　図２Ａに示すように、合流部１３ａは、第１出口管１４ａ及び第２出口管１４ｂを上向きに流れてくる冷媒を合流させる部分である。
　図２Ｂに示すように、合流部１３ａは、合流空間１３ａ１、合流前空間１３ａ２及び空間形成部１３ａ３を有している。合流空間１３ａ１及び合流前空間１３ａ２は、空間形成部１３ａ３によって形成される。
　第１出口管１４ａ及び第２出口管１４ｂを上向きに流れてくる冷媒は、それぞれの合流前空間１３ａ２を通過し、合流空間１３ａ１において合流する。
　（２－５－２）延長部
　図２Ａに示すように、延長部１３ｂは、合流部１３ａから上に延びる筒状の形状をしている。
　図２Ｂに示すように、延長部１３ｂは、整流空間１３ｂ１と空間形成部１３ｂ２とを有している。整流空間１３ｂ１は、空間形成部１３ｂ２によって形成される。
　第１出口管１４ａ及び第２出口管１４ｂを上向きに流れ、合流空間１３ａ１で合流した冷媒は、整流空間１３ｂ１を通過する過程で整流される。
　ここでは、第１出口管１４ａ及び第２出口管１４ｂが円管であり、延長部１３ｂの高さ寸法Ｄ１は、第１出口管１４ａの内径より大きく、且つ、第２出口管１４ｂの内径よりも大きい。
　（３）特徴
　（３－１）
　図３に示すように、従来のツインロータリー圧縮機用のアキュムレータ２０の出口管は、逆Ｕ字の形状をしている。当該出口管は、上部で折り曲げられる。当該出口管の２本の下部である第１出口管２４ａ及び第２出口管２４ｂは、それぞれ圧縮機３０の第１吸入管３２ａ、第２吸入管３２ｂに接続される。出口管の上部は、アキュムレータ２０の内部空間に収納される、折り曲げられている部分において、冷媒を吸い込むためにカットされている。圧縮機３０から逆流してくる冷媒は、第１出口管２４ａ及び第２出口管２４ｂを上向きに流れ、当該カット部２３から吐出される。
　第１出口管２４ａ及び第２出口管２４ｂを上向きに流れる冷媒が、カット部２３に到達するタイミングは、第１出口管２４ａと第２出口管２４ｂとのそれぞれで異なる。そのため、図３の破線矢印で示すように、冷媒は、カット部２１から斜め上方に吐出されることになる。その結果、アキュムレータ２０の周方向の音響モードを励起して、アキュムレータ２０は半径方向に大きく加振されることになる。ここで、半径方向とは、圧縮機３０とアキュムレータ２０の平面視中心を結ぶ方向である。
　本実施形態のアキュムレータ１０では、図２Ｂに示すように、第１出口管１４ａ及び第２出口管１４ｂを上向きに流れる冷媒が合流部１３ａの合流空間１３ａ１に到達するタイミング、が異なっても、延長部１３ｂの整流空間１３ｂ１において、冷媒は整流される。そのため、図２Ｂの破線矢印で示すように、延長部１３ｂの上端から吐出する冷媒は、概ね上向きとなる。その結果、アキュムレータ１０の周方向の音響モードは殆ど励起されず、アキュムレータ１０は半径方向に大きく加振されなくなる。
　（３－２）
　アキュムレータ１０の第１出口管１４ａ及び第２出口管１４ｂは、円管である。そして、延長部１３ｂの高さ寸法Ｄ１は、第１出口管１４ａの内径より大きく、且つ、第２出口管１４ｂの内径よりも大きい。これにより、延長部１３ｂの高さ寸法Ｄ１は、ある程度確保されることになる。その結果、第１出口管１４ａ及び第２出口管１４ｂを上向きに流れてくる冷媒は、延長部１３ｂの整流空間１３ｂ１において、より整流されることになる。
　（３－３）
　アキュムレータ１０の接続部１３は、図２Ａに示す形状の部材に代えて、汎用性のあるＴ字状の継手又はＹ字状の継手を用いてもよい。これにより、汎用的な部品を接続部１３に用いることができ、アキュムレータ１０のコストダウンを図ることができる。
　（４）検証結果
　本検証では、本実施形態のアキュムレータ１０と、従来のアキュムレータ２０との加速度レベル及び騒音レベルを比較する。アキュムレータ１０とアキュムレータ２０との違いは、基本的には出口管の上端部の構造のみである。
　（４－１）アキュムレータの寸法
　図４を用いて、本検証で使用したアキュムレータ１０及びアキュムレータ２０の寸法について説明する。本検証で使用したアキュムレータ１０及びアキュムレータ２０の出口管は、円管である。本検証では、最小で、胴体外径Ｄ２がΦ７５、出口管外径Ｄ３がΦ９．５、出口管距離Ｄ４が２１ｍｍのアキュムレータ１０及びアキュムレータ２０を使用した。また、最大で、胴体外径Ｄ２がΦ８９．１、出口管外径Ｄ３がΦ１６、出口管距離Ｄ４が３３ｍｍのアキュムレータ１０及びアキュムレータ２０を使用した。なお、図４では、接続部１３、バッフル１２、カット部２１等を省略している。
　（４－２）アキュムレータに作用する圧力の分布
　図５Ａ及び図５Ｂは、冷媒が周期的に逆流することに起因して、アキュムレータ１０及びアキュムレータ２０に作用する圧力の分布を示している。図５Ａ及び図５Ｂ内のスケールは、振幅の値を示す。どちらの圧力脈動も、周波数は、約１６３０Ｈｚである。
　図５Ａは、アキュムレータ１０に作用する圧力の分布を示している。プラス方向の振幅は、アキュムレータ１０の上部及び下部に集中している。一方で、マイナス方向の振幅は、アキュムレータ１０の中央部に集中している。そのため、アキュムレータ１０は、全体として半径方向には加振されない。
　図５Ｂは、アキュムレータ２０に作用する圧力の分布を示している。プラス方向の振幅は、アキュムレータ２０の左上部及び右下部に集中している。一方で、マイナス方向の振幅は、アキュムレータ２０の右上部及び左下部に集中している。そのため、アキュムレータ２０は、全体として半径方向に加振される。
　（４－３）アキュムレータの半径方向の固有振動数
　アキュムレータ１０，２０の半径方向の固有振動数は、主として、アキュムレータ１０，２０の重さ、アキュムレータ１０，２０を圧縮機３０に接続する箇所の構造、及び、アキュムレータ１０，２０自体を固定する箇所の構造に依存する。アキュムレータ１０とアキュムレータ２０との違いは、基本的には２本の出口管の上端部の構造のみである。その結果、アキュムレータ１０及びアキュムレータ２０の半径方向の固有振動数は、ほぼ同じになる。
　検証の結果、アキュムレータ１０及びアキュムレータ２０の半径方向の固有振動数には、約１６３０Ｈｚが含まれることが判明した。
　（４－４）まとめ
　（４－２）において示したように、冷媒が周期的に逆流することにより、アキュムレータ２０には、約１６３０Ｈｚの周方向の圧力脈動が生じる。アキュムレータ１０にも約１６３０Ｈｚの圧力脈動が生じるが、周方向の圧力脈動ではない。
　一方で、（４－３）において示したように、アキュムレータ１０及びアキュムレータ２０の半径方向の固有振動数には、約１６３０Ｈｚが含まれる。
　その結果、アキュムレータ２０は、周方向の音響モードが励起され、半径方向に大きく加振されて大きく振動する。一方で、アキュムレータ１０は、周方向の音響モードが励起されず、半径方向に大きく加振されず、大きく振動することがない。
　図６Ａ及び図６Ｂは、同じ条件下におけるアキュムレータ１０及びアキュムレータ２０の振動の様子を示している。明らかに、図６Ｂに示す従来のアキュムレータ２０の方が、大きく振動していることがわかる。
　図８は、アキュムレータ１０及びアキュムレータ２０の加速度レベルを示している。縦軸が加速度レベル、横軸が周波数［Ｈｚ］である。加速度レベルの評価点は、図７に示すように、本体ケーシング１５の圧縮機３０と反対側の下部の点Ｐ１である。図８に示すように、約１６３０Ｈｚにおいて、アキュムレータ１０の加速度ピークレベルは、アキュムレータ２０の加速度ピークレベルに比べ、大幅に減少していることがわかる。
　図９は、アキュムレータ１０及びアキュムレータ２０の騒音レベルを示している。縦軸が騒音レベル［ｄＢ］、横軸が周波数［Ｈｚ］である。騒音レベルの評価点は、図７に示すように、本体ケーシング１５の高さ方向の中心から、圧縮機３０と反対方向に３０ｃｍ離れた点Ｐ２である。図９に示すように、約１６３０Ｈｚにおいて、アキュムレータ１０の騒音ピークレベルは、アキュムレータ２０の騒音ピークレベルよりも約２５ｄＢ減少していることがわかる。
　（５）変形例
　（５－１）変形例１Ａ
　本実施形態では、アキュムレータ１０の延長部１３ｂの位置について、特に言及しなかった。しかし、アキュムレータ１０の延長部１３ｂの中心は、図１０に示す仮想円ＣＲの内側に位置していることが好ましい。ここで、仮想円ＣＲとは、第１出口管１４ａ及び第２出口管１４ｂそれぞれの上端１４ａ１，１４ｂ１の平面視中心Ｃ１，Ｃ２を結ぶ線である第１線ＬＩの中点Ｃ３を中心とし、第１線ＬＩの長さを直径とする円である。
　これにより、第１出口管１４ａ及び第２出口管１４ｂを上向きに逆流し、延長部１３ｂの上端から吐出される冷媒は、アキュムレータ１０の中心軸の近くで吐出されることになる。その結果、アキュムレータ１０は、半径方向に加振されにくくなる。
　なお、ここでは、アキュムレータ１０の中心軸と第１線ＬＩの中点Ｃ３とが一致するように、第１出口管１４ａ及び第２出口管１４ｂを配置している。言い換えると、第１線ＬＩの中点Ｃ３と、延長部１３ｂの中心とを一致させている。これにより、第１出口管１４ａ及び第２出口管１４ｂを上向きに逆流し、延長部１３ｂの上端から吐出される冷媒は、アキュムレータ１０の中心軸上で吐出されることになる。その結果、アキュムレータ１０は、より半径方向に加振されにくくなる。
　（５－２）
　以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
　１０　　　アキュムレータ
　１３　　　接続部
　１３ａ　　合流部
　１３ｂ　　延長部
　１４ａ　　第１出口管
　１４ｂ　　第２出口管
　１５　　　本体ケーシング
　１６　　　上部胴体部
　１８　　　下部胴体部
　３０　　　圧縮機
　３１ａ　　第１圧縮部
　３１ｂ　　第２圧縮部
　Ｄ１　　　延長部の高さ寸法
特開２００５－５４７４１号公報

Claims (5)

  1. 　第１圧縮部（３１ａ）及び第２圧縮部（３１ｂ）を有するロータリー圧縮機（３０）の吸入側に配置されるアキュムレータ（１０）であって、
    　上部胴体部（１６）と、下部胴体部（１８）とを有する、本体ケーシング（１５）と、
    　前記本体ケーシングから前記下部胴体部を貫通して前記第１圧縮部及び前記第２圧縮部それぞれに向けて延びる第１出口管（１４ａ）及び第２出口管（１４ｂ）と、
    　前記本体ケーシングにおいて、前記第１出口管の上端（１４ａ１）及び前記第２出口管の上端（１４ｂ１）に接続される接続部（１３）と、
    を備え、
    　前記接続部には、前記第１出口管及び前記第２出口管を流れてくる冷媒を合流させる合流部（１３ａ）と、前記合流部から上に延びる筒状の延長部（１３ｂ）とが形成されている、
    アキュムレータ（１０）。
  2. 　前記第１出口管及び前記第２出口管は、それぞれ、円管であり、
    　前記延長部の高さ寸法（Ｄ１）が、前記第１出口管の内径より大きく、且つ、前記第２出口管の内径よりも大きい、
    請求項１に記載のアキュムレータ（１０）。
  3. 　前記接続部は、Ｔ字状の継手又はＹ字状の継手である、
    請求項１又は２に記載のアキュムレータ（１０）。
  4. 　前記延長部の中心は、仮想円（ＣＲ）の内側に位置し、
    　前記仮想円は、前記第１出口管及び前記第２出口管それぞれの前記上端の平面視中心（Ｃ１，Ｃ２）を結ぶ線である第１線（ＬＩ）の中点（Ｃ３）を中心とし、前記第１線の長さを直径とする、
    請求項１から３のいずれかに記載のアキュムレータ（１０）。
  5. 　前記第１線の前記中点と、前記延長部の中心とが一致する、
    請求項４に記載のアキュムレータ（１０）。
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