JP6399068B2

JP6399068B2 - アキュムレータ

Info

Publication number: JP6399068B2
Application number: JP2016190297A
Authority: JP
Inventors: 史朗小池; 成毅神谷
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2016-09-28
Filing date: 2016-09-28
Publication date: 2018-10-03
Anticipated expiration: 2036-09-28
Also published as: JP2018054213A

Description

本発明は、アキュムレータに関するものである。

従来より、冷媒回路を流通する冷媒を一時的に貯留するアキュムレータが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１には、圧縮機から出口管を介してアキュムレータに伝達される振動を減衰させるために、アキュムレータの出口管をジグザグ状に屈曲させるようにした構成が開示されている。

しかしながら、特許文献１の構成では、出口管の全長が長くなってしまうため、出口管が振動することによる振動音の発生が増大するとともに、出口管の応力の悪化も懸念される。

そこで、本願発明者らは、図３に示すように、アキュムレータ（20）の出口管（25）が、密閉容器（21）の下部を貫通した後で密閉容器（21）の外面に沿って上方に屈曲した形状となる配索構造において、出口管（25）の途中に減衰用のウェイト（40）を取り付けることを考えた。これにより、圧縮機から出口管（25）を介して伝達される振動を抑えるようにしている。また、出口管（25）は、締結バンド（41）によって密閉容器（21）に締結固定するようにしている。

実開平１−１９８７６号公報

ところで、アキュムレータ（20）の出口管（25）は、一般的に銅管で構成されており、締結バンド（41）の締め付け力が強すぎると、銅管が変形するおそれがある。そこで、締結バンド（41）の締め付け力を多少緩めに設定した状態で、出口管（25）を密閉容器（21）に保持するようにしている。

そのため、出口管（25）におけるアキュムレータ（20）の下部から締結バンド（41）までの部分において振動を確実に抑えることはできず、振動音が発生するおそれがあるため、この部分にもウェイト（40）を取り付けるようにしている。

しかしながら、出口管（25）に対してウェイト（40）を別途取り付けるのは、コストがかかるため、ウェイト（40）を用いることなく、出口管（25）の振動音を低減し得る対策が望まれていた。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、アキュムレータの出口管の配索構造を工夫することで、圧縮機からの振動による振動音を低減できるようにすることにある。

本発明は、圧縮機（8）に吸入される前の冷媒を一時的に貯留する密閉容器（21）と、該圧縮機（8）に接続されて該密閉容器（21）内の冷媒を該圧縮機（8）に流出させる出口管（25）とを備えたアキュムレータを対象とし、次のような解決手段を講じた。

すなわち、第１の発明は、前記出口管（25）は、
前記密閉容器（21）内を上下方向に延びて該密閉容器（21）の天面及び底面をそれぞれ貫通する第１管部（25a）と、
前記密閉容器（21）内を上下方向に延びてその上端部が該密閉容器（21）内に開口するとともにその下端部が該密閉容器（21）の底面を貫通する第２管部（25b）と、
前記第１管部（25a）の下端部と前記第２管部（25b）の下端部とを繋ぐ第３管部（25c）とを有することを特徴とするものである。

第１の発明では、出口管（25）が、第１管部（25a）、第２管部（25b）、及び第３管部（25c）を有している。第１管部（25a）は、密閉容器（21）内を上下方向に延び、その上端部が密閉容器（21）の天面を貫通して圧縮機（8）の吸入側に接続される。

このように、アキュムレータ（20）の出口管（25）の配索構造を工夫することで、圧縮機（8）からの振動による振動音を低減することができる。

具体的に、出口管（25）が、密閉容器（21）の底面を貫通した後で密閉容器（21）の外面に沿って上方に屈曲した形状となっていた場合には、圧縮機（8）からの振動が出口管（25）に伝達され、出口管（25）における密閉容器（21）の外面に沿って上方に延びる部分が振動して振動音が発生してしまう。

これに対し、本発明では、出口管（25）が、密閉容器（21）の底面を貫通するように引き出された後で再び密閉容器（21）内を通るように配索され、密閉容器（21）の天面に例えばロウ付けによって固定されている。

これにより、圧縮機（8）から出口管（25）を介して伝達された振動が、密閉容器（21）の上部において遮断され、密閉容器（21）内に配索されている第１管部（25a）が振動するのを抑えることができる。また、第１管部（25a）が振動したとしても、第１管部（25a）が密閉容器（21）内に収容されているから、密閉容器（21）が防音壁として機能することで、第１管部（25a）の振動音が外部に漏れ出すのを遮音することができる。

第２の発明は、第１の発明において、
冷媒から分離して前記密閉容器（21）内の下部に貯留された油を前記出口管（25）に戻す油戻し管（28）と、
前記油戻し管（28）に接続されて油の流通を許容又は遮断する開閉弁（29）とを備え、
前記油戻し管（28）は、前記密閉容器（21）の下部と前記第３管部（25c）とを繋ぐように接続されていることを特徴とするものである。

第２の発明では、油戻し管（28）によって、密閉容器（21）の下部と、密閉容器（21）の下部よりも下方に配置されている第３管部（25c）とが連通している。これにより、開閉弁（29）を開いたときに、密閉容器（21）内の油が自重によって第３管部（25c）に流出することとなり、油をスムーズに出口管（25）に戻すことができる。

第３の発明は、第２の発明において、
前記油戻し管（28）は、前記密閉容器（21）の底面に接続されていることを特徴とするものである。

第３の発明では、油戻し管（28）が密閉容器（21）の底面に接続される。

本発明によれば、アキュムレータの出口管の配索構造を工夫することで、圧縮機からの振動による振動音を低減することができる。

本実施形態に係る空気調和装置の冷媒回路図である。アキュムレータの構成を示す縦断面図である。従来のアキュムレータの構成を示す縦断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

〈空気調和装置の構成〉
図１に示すように、空気調和装置（1）は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行うことによって、建物等の室内の冷房や暖房を行うことが可能な装置である。空気調和装置（1）は、主として、熱源ユニット（2）と、２つの利用ユニット（3）とが接続されることによって構成されている。なお、利用ユニット（3）の数は一例であり、これに限定するものではない。

ここで、熱源ユニット（2）と、２つの利用ユニット（3）とは、液冷媒連絡管（4）及びガス冷媒連絡管（5）を介して接続されている。すなわち、空気調和装置（1）の蒸気圧縮式の冷媒回路（6）は、熱源ユニット（2）と、利用ユニット（3）とが、液冷媒連絡管（4）及びガス冷媒連絡管（5）を介して接続されることによって構成されている。

熱源ユニット（2）は、室内空間外（建物の屋上や建物の壁面近傍、又は機械室等）に設置されており、冷媒回路（6）の一部を構成している。熱源ユニット（2）は、主として、圧縮機（8）と、油分離器（9）と、四路切換弁（10）と、熱源側熱交換器（11）と、熱源側膨張弁（12）と、液側閉鎖弁（13）と、ガス側閉鎖弁（14）と、熱源側ファン（15）と、アキュムレータ（20）とを有している。

圧縮機（8）は、冷媒を圧縮するための流体機械であり、例えば高圧ドーム型のスクロール式圧縮機により構成されている。圧縮機（8）の吐出管（16）は、四路切換弁（10）の第１ポートに接続されている。吐出管（16）の途中には、油分離器（9）が接続されている。油分離器（9）は、圧縮機（8）から吐出された後の冷媒から冷凍機油を分離するものである。油分離器（9）で分離された冷凍機油は、キャピラリチューブ（9a）を介して圧縮機（8）の吸入側に戻される。

圧縮機（8）の吸入管（以下、本実施形態では、アキュムレータ（20）の出口管（25）という）は、アキュムレータ（20）に接続されている。アキュムレータ（20）は、圧縮機（8）に吸入される前の冷媒を一時的に貯留するものである。なお、アキュムレータ（20）の詳細については後述する。

四路切換弁（10）は、第１ポートと第２ポート、及び第３ポートと第４ポートとが連通する状態（図１に実線で示す状態）と、第１ポートと第３ポート、及び第２ポートと第４ポートとが連通する状態（図１に点線で示す状態）とに切り替え可能に構成されており、冷媒の流通方向を切り替えることで、利用ユニット（3）を冷房運転又は暖房運転させる。

四路切換弁（10）の第１ポートと圧縮機（8）とは、吐出管（16）によって接続されている。四路切換弁（10）の第２ポートと熱源側熱交換器（11）とは、ガス配管（17）によって接続されている。また、四路切換弁（10）の第３ポートとガス側閉鎖弁（14）とは、ガス配管（18）によって接続されている。四路切換弁（10）の第４ポートとアキュムレータ（20）とは、入口管（22）によって接続されている。

熱源側熱交換器（11）は、例えば、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器で構成されている。熱源側熱交換器（11）の近傍には、熱源側ファン（15）が設けられている。そして、熱源側熱交換器（11）は、冷媒が熱源側ファン（15）によって取り込まれた空気と熱交換するように構成されている。

熱源側熱交換器（11）と液側閉鎖弁（13）とは、液配管（19）によって接続されている。液配管（19）の途中には、熱源側膨張弁（12）が接続されている。熱源側膨張弁（12）は、電子膨張弁により構成されている。

利用ユニット（3）は、室内（居室や天井裏空間等）に設置されており、冷媒回路（6）の一部を構成している。利用ユニット（3）は、主として、利用側膨張弁（31）と、利用側熱交換器（32）と、利用側ファン（33）とを有している。

液冷媒連絡管（4）及びガス冷媒連絡管（5）は、空気調和装置（1）を建物等の設置場所に設置する際に、現地にて施工される冷媒管である。液冷媒連絡管（4）の一端は、熱源ユニット（2）の液側閉鎖弁（13）に接続され、液冷媒連絡管（4）の他端は、利用ユニット（3）の利用側膨張弁（31）の液側端に接続されている。

ガス冷媒連絡管（5）の一端は、熱源ユニット（2）のガス側閉鎖弁（14）に接続され、ガス冷媒連絡管（5）の他端は、利用ユニット（3）の利用側熱交換器（32）のガス側端に接続されている。

利用側熱交換器（32）は、例えば、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器で構成されている。利用側膨張弁（31）は、電子膨張弁により構成されている。利用側熱交換器（32）の近傍には、利用側ファン（33）が設けられている。そして、利用側熱交換器（32）は、冷媒が利用側ファン（33）によって取り込まれた空気と熱交換するように構成されている。

熱源ユニット（2）及び利用ユニット（3）の各機器及び各弁は、コントローラ（30）によって制御される。

〈アキュムレータの構成〉
図２にも示すように、アキュムレータ（20）は、密閉容器（21）と、密閉容器（21）に冷媒を流入させる入口管（22）と、密閉容器（21）から冷媒を流出させる出口管（25）と、密閉容器（21）に貯留された冷凍機油を出口管（25）に戻し、出口管（25）よりも細径である油戻し管（28）とを有する。

密閉容器（21）は、圧縮機（8）に吸入される前の冷媒を一時的に貯留するとともに、冷媒ガスに含まれる液冷媒や冷凍機油を気液分離するものである。密閉容器（21）は、上下方向に延びる縦型の円筒部（21a）と、円筒部（21a）の上方開口を塞ぐ上部鏡板（21b）と、円筒部（21a）の下方開口を塞ぐ下部鏡板（21c）とを有する。

密閉容器（21）の下部鏡板（21c）には、周方向に間隔をあけて３つの支持脚（23）が設けられている。密閉容器（21）は、支持脚（23）によって床面よりも上方に支持されており、下部鏡板（21c）と床面との間に隙間が設けられている。

入口管（22）は、銅管によって構成されており、その一部には、鉄製の筒状体（26）がロウ付けされている。密閉容器（21）は、例えば、ステンレス鋼によって構成されている。そして、入口管（22）を、密閉容器（21）の上部、具体的には、上部鏡板（21b）の略中央位置に貫通させるとともに、入口管（22）の筒状体（26）を上部鏡板（21b）にロウ付けすることで、入口管（22）が密閉容器（21）の上部に取り付けられている。入口管（22）の下端部は、密閉容器（21）の内部空間（S）における上部寄りの位置に開口している。

出口管（25）は、密閉容器（21）内を上下方向に延びて密閉容器（21）の上部鏡板（21b）及び下部鏡板（21c）をそれぞれ貫通する第１管部（25a）と、密閉容器（21）内を上下方向に延びてその上端部が密閉容器（21）の内部空間（S）内に開口するとともにその下端部が密閉容器（21）の下部鏡板（21c）を貫通する第２管部（25b）と、密閉容器（21）外に配置され、第１管部（25a）の下端部と第２管部（25b）の下端部とを繋ぐ第３管部（25c）とを有する。

第１管部（25a）の上端部は、圧縮機（8）の吸入側に接続されている。第２管部（25b）の上端部は、密閉容器（21）の内部空間（S）における上部寄りの位置に開口しており、入口管（22）から密閉容器（21）の内部空間（S）内に流入した冷媒が、第２管部（25b）に吸入される。第３管部（25c）は、密閉容器（21）の下部よりも下方、つまり、支持脚（23）によって持ち上げられた下部鏡板（21c）と床面との隙間に配索されている。

なお、本実施形態では、１本の出口管（25）をＵ字状に屈曲させることで、第１管部（25a）、第２管部（25b）、及び第３管部（25c）を有する出口管（25）を形成するようにしているが、それぞれを別部材で構成して組み合わせ、ロウ付け等により一体に形成するようにしてもよい。

出口管（25）は、入口管（22）と同様に、銅管によって構成されており、第１管部（25a）の上部及び下部と、第２管部（25b）の下部とに、鉄製の筒状体（26）がロウ付けされている。そして、出口管（25）の筒状体（26）を上部鏡板（21b）及び下部鏡板（21c）にそれぞれロウ付けすることで、出口管（25）が密閉容器（21）に取り付けられている。

このように、出口管（25）が、密閉容器（21）の下部を貫通するように引き出された後で再び密閉容器（21）内を通るように配索され、密閉容器（21）の上部に例えばロウ付けによって固定されているから、圧縮機（8）からの振動による振動音を低減することができる。

つまり、圧縮機（8）から出口管（25）を介して伝達された振動が、密閉容器（21）の上部において遮断され、密閉容器（21）内に配索された第１管部（25a）が振動するのを抑えることができる。また、第１管部（25a）が振動したとしても、第１管部（25a）が密閉容器（21）内に収容されているから、密閉容器（21）が防音壁として機能することで、第１管部（25a）の振動音が外部に漏れ出すのを遮音することができる。

図１にも示すように、油戻し管（28）は、密閉容器（21）の下部、具体的には、下部鏡板（21c）の略中央位置と、出口管（25）の第３管部（25c）とを繋ぐように接続されている。油戻し管（28）の途中には、冷凍機油の流通を許容又は遮断する開閉弁（29）が接続されている。なお、開閉弁（29）を電子膨張弁により構成してもよい。

このように、密閉容器（21）の下部と、密閉容器（21）の下部よりも下方に配置されている第３管部（25c）とを、油戻し管（28）によって連通させることで、開閉弁（29）を開いたときに、密閉容器（21）内の冷凍機油が自重によって第３管部（25c）に流出することとなり、冷凍機油をスムーズに出口管（25）に戻すことができる。

以上説明したように、本発明は、アキュムレータの出口管の配索構造を工夫することで、圧縮機からの振動による振動音を低減できるという実用性の高い効果が得られることから、きわめて有用で産業上の利用可能性は高い。

8 圧縮機
20 アキュムレータ
21 密閉容器
25 出口管
25a 第１管部
25b 第２管部
25c 第３管部
28 油戻し管
29 開閉弁

Claims

圧縮機（8）に吸入される前の冷媒を一時的に貯留する密閉容器（21）と、該圧縮機（8）に接続されて該密閉容器（21）内の冷媒を該圧縮機（8）に流出させる出口管（25）とを備えたアキュムレータであって、
前記出口管（25）は、
前記密閉容器（21）内を上下方向に延びて該密閉容器（21）の天面及び底面をそれぞれ貫通する第１管部（25a）と、
前記密閉容器（21）内を上下方向に延びてその上端部が該密閉容器（21）内に開口するとともにその下端部が該密閉容器（21）の底面を貫通する第２管部（25b）と、
前記第１管部（25a）の下端部と前記第２管部（25b）の下端部とを繋ぐ第３管部（25c）とを有することを特徴とするアキュムレータ。
請求項１において、
冷媒から分離して前記密閉容器（21）内の下部に貯留された油を前記出口管（25）に戻す油戻し管（28）と、
前記油戻し管（28）に接続されて油の流通を許容又は遮断する開閉弁（29）とを備え、
前記油戻し管（28）は、前記密閉容器（21）の下部と前記第３管部（25c）とを繋ぐように接続されていることを特徴とするアキュムレータ。
請求項２において、
前記油戻し管（28）は、前記密閉容器（21）の底面に接続されていることを特徴とするアキュムレータ。