JP3583266B2 - 冷熱サイクル用アキュムレータ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば複数の圧縮機を備えたビル用パッケージ・エアコン（ＰＡＣ）の室外機などの冷熱サイクル用のアキュムレータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複数の圧縮機を備えた冷熱サイクル用で用いられるアキュムレータについて説明する。図７は例えば実公昭５３−３９８９６号公報に示された複数の圧縮機を備えたビル用パッケージエアコン（ＰＡＣ）の室外機の冷媒回路を示すブロック図であり、圧縮機を２台使用した場合の例示図である。図において、１ａは第１の圧縮機、１ｂは第２の圧縮機、２は油分離器、３は凝縮器、４は絞り装置、５は蒸発器、６はアキュムレータ、７は蒸発器５よりアキュムレータ６内へ流入する冷媒流入管、８ａ、８ｂは圧縮機１ａ、１ｂとアキュムレータ６内とを接続するＵ字形状の冷媒流出管、９ａ、９ｂはアキュムレータ６内に溜まった油及び液冷媒を圧縮機１ａ、１ｂに戻す油戻し穴、１０は油分離器２とアキュムレータ６を接続する油流入管、１１は前記油流入管１０の配管途中に設けられた返油装置である。
【０００３】
次に冷媒と油の流れについて説明する。圧縮機１ａ、１ｂより吐出された高温高圧のガス冷媒は油分離器２に流入し、ここでガス冷媒と油を分離し、ガス冷媒は凝縮器３に流入する。ここでガス冷媒は空気や水等と熱交換して凝縮、液化し、絞り装置４にて、低圧の気液二相状態となり蒸発器５に流入する。ここで冷媒は空気や水等と熱交換して、ガスまたは乾き度の大きな気液二相状態になってアキュムレータ６へ流入し、気液分離されてアキュムレータ６内に溜まる。ガス冷媒の大半はＵ字形状の冷媒流出管８ａ、８ｂを経て圧縮機１へ戻る。油分離器２で分離された油は油流入管１０と返油装置１１を経て、アキュムレータ６内に流入し、油戻し穴９ａ、９ｂを経て圧縮機１へ戻り、油分離器２で分離できなかった油は、液冷媒と共に凝縮器３、絞り装置４、蒸発器５と流れ、アキュムレータ６に、液冷媒とともに油が混在した状態で溜まる。
【０００４】
アキュムレータ６内に溜まった油及び液冷媒１４は、冷媒流出管８ａ、８ｂを流れるガス冷媒の摩擦損失による差圧及びアキュムレータ６内の液冷媒の液面高さと油戻し穴９の間に生じる液ヘッドを合計した圧力差が油戻し穴９ａ、９ｂの前後に発生することによって冷媒流出管８ａ、８ｂへと流れる。
【０００５】
また、圧縮機１ａ、１ｂが長時間停止して圧縮機１ａ、１ｂのシェル内に液冷媒が（低温で）停滞した状態から起動する場合において、圧縮機１ａ、１ｂのシェル内の液冷媒と油が大量に吐出されるが、油分離器２で液冷媒及び油は捕獲され、油が大量に凝縮器３などへ流出することは抑制される。
【０００６】
さらに、冷凍サイクル装置の熱負荷が減少した時、熱負荷の減少に対応させて第１の圧縮機１ａ、第２の圧縮機２ｂを漸次停止させる。冷媒流出管８ａ、８ｂを複数の圧縮機１ａ、１ｂに対しそれぞれ独立して設けることによって、圧縮機１ａ、１ｂの運転台数が減じられた場合でも冷媒流出管８ａ、８ｂ内を流れるガス冷媒の流速を一定に保ち、圧縮機１ａ、１ｂへの油戻しを偏りなく、適正に行うことができる。
【０００７】
次に従来のアキュムレータの構造を図８に示す。アキュムレータ６は圧力容器であり、この例ではアキュムレータ本体はプレス加工などにより深絞り加工が施されたアキュムレータシェル１２、１３の２ピース構造になっており、それぞれＭＩＧ溶接などで外周側から接合され、気密が保たれている。７はガスまたは乾き度の大きな気相二相状態の冷媒が流れ込む冷媒流入管、８ａ、８ｂはＵ字形状の冷媒流出管であり、９ａ、９ｂはＵ字形状の冷媒流出管８ａ、８ｂの途中に設けられた油戻し穴、１４はアキュムレータ６容器に溜められた液冷媒である。
【０００８】
ここで、アキュムレータ内の冷媒と潤滑油の動作を説明する。流入管７よりガスまたは乾き度の大きな気液二相状態の冷媒と潤滑油が流れ込む。この冷媒はアキュムレータのシェルの上部ピース１２に当たり、気相冷媒はアキュムレータの上部に、潤滑油と液冷媒はアキュムレータの容器の底部に溜まる。そして気相冷媒はＵ字形状の冷媒流出管８ａ、８ｂより吸い込まれ各圧縮機１ａ、１ｂに流出する。また、前述のように潤滑油の濃度が高い液冷媒はＵ字形状の冷媒流出管８ａ、８ｂの屈曲部に設けられた油戻し穴９ａ、９ｂより少量吸い込まれ、冷媒流出管８ａ、８ｂ内部を流れる気相冷媒と共に各圧縮機１ａ、１ｂに流出される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来の冷凍サイクル用アキュムレータは以上のように構成されるので、例えば３台以上の圧縮機を有する冷凍サイクル機器においては、各圧縮機に対してＵ字形状の冷媒流出管を各々個別に設ける必要がある。このためアキュムレータ６全体が大形となる問題があった。
【００１０】
また冷媒流出管８ａ、８ｂがＵ字形状であるため配管長が長くなり、冷媒流出管を気相冷媒が通過する際の圧力損失が大きくなるため、冷凍能力を十分に発揮することが出来ず、性能の低下を招いていた。
なお、暖房用として使用する場合にも同様の問題があった。
【００１１】
本発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、小型でしかも圧力損失が小さく、冷凍または暖房能力が十分に発揮できる冷熱サイクル用のアキュムレータを得ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の構成による冷熱サイクル用アキュムレータは、複数の圧縮機を備えた冷熱サイクルに用いられかつ複数の圧縮機に対して１つだけ設けられるアキュムレータであって、上下にシェルを有する垂直円筒型のアキュムレータと、前記複数の圧縮機毎に設けられ、前記アキュムレータから前記各圧縮機へ冷媒を送出する複数の冷媒流出管と、前記各圧縮機から前記アキュムレータへ冷媒を流入させる少なくとも１つの冷媒流入管とを備え、前記複数の冷媒流出管は、前記アキュムレータの上部シェルに下向きに接続され、前記少なくとも１つの冷媒流入管は、前記アキュムレータの下部シェルに上向きに接続され、アキュムレータ内部に突出してアキュムレータ下部に液冷媒収容スペースを形成し、前記複数の冷媒流出管と少なくとも１つの冷媒流入管とは、鉛直方向に重なり合わないように配置されたものである。
【００１３】
本発明の第２の構成による冷熱サイクル用アキュムレータは、前記第１の構成において、複数の冷媒流出管は、その開口の先端をアキュムレータ内部にそれぞれ突出させたものである。
【００１４】
本発明の第３の構成による冷熱サイクル用アキュムレータは、前記第１または第２の構成において、複数の冷媒流出管と少なくとも１つの冷媒流入管との間の見通しを遮る邪魔板を設けたものである。
【００１５】
本発明の第４の構成による冷熱サイクル用アキュムレータは、複数の圧縮機を備えた冷熱サイクルに用いられかつ複数の圧縮機に対して１つだけ設けられるアキュムレータであって、上下にシェルを有する垂直円筒型のアキュムレータと、前記複数の圧縮機毎に設けられ、前記アキュムレータから前記各圧縮機へ冷媒を送出する複数の冷媒流出管と、前記各圧縮機から前記アキュムレータへ冷媒を流入させる少なくとも１つの冷媒流入管とを備え、前記複数の冷媒流出管は、前記アキュムレータ胴部に側方から接続され、その開口の先端がアキュムレータ内部に突出し、前記少なくとも１つの冷媒流入管は、前記アキュムレータの下部シェルに上向きに接続され、その開口の先端をアキュムレータ内部に突出させてアキュムレータ下部に液冷媒収容スペースを形成したものである。
【００１６】
本発明の第５の構成による冷熱サイクル用アキュムレータは、前記第４の構成において、アキュムレータ胴部の内側に、前記複数の冷媒流出管の開口部以下であって前記少なくとも１つの冷媒流入管の開口部以下の位置に、前記アキュムレータ内部空間を上下に分割する仕切板を設け、該仕切板と前記少なくとも１つの冷媒流入管との間に液冷媒を流通させる連通穴を設けたものである。
【００１７】
本発明の第６の構成による冷熱サイクル用アキュムレータは、前記第４の構成において、アキュムレータ内に突出した少なくとも１つの冷媒流入管開口近傍にアキュムレータ内空間を上下に分割する仕切板を設け、該仕切板と前記アキュムレータ胴部の内周部との間に液冷媒を流通させる連通穴を設けたものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１による冷凍サイクル用アキュムレータの構成を示す断面側面図である。図において、１５は縦置きの円筒形状に形成され、上下にシェルを有する圧力容器であるアキュムレータ本体、１６ａ、１６ｂは複数の圧縮機の各々に接続された直管状の冷媒流出管である。７は冷媒流入管である。１４はアキュムレータ容器下部に溜められた液冷媒である。１７ａ、１７ｂはアキュムレータ容器１５下部に設けられ、直管状の冷媒流出管１６ａ、１６ｂに接続された油戻し管である。本実施の形態では、冷媒流入管７はアキュムレータ本体容器１５の下部シェルに上向きに接続され、アキュムレータ本体容器１５内部に突出してアキュムレータ本体容器１５下部に液冷媒収容スペースを形成している。冷媒流出管１６ａ、１６ｂはアキュムレータ本体容器１５の上部シェルに下向きに接続され、アキュムレータ容器１５の上部シェル中央天井部からガス冷媒がなだらかに流れる位置に設けられている。
また冷媒流出管１６ａ、１６ｂの開口部は、アキュムレータ本体１５下部に設けられた冷媒流入管７の開口部と鉛直方向に互いに重ならないように設置している。
【００１９】
次に本実施の形態によるアキュムレータを使用した場合の冷媒と油の流れについて説明する。ただし、冷媒回路のうちアキュムレータ以外は図７で示した従来の冷媒回路と同じものを用いることとし、説明を省略する。
蒸発器５から流出したガスまたは乾き度の大きな気液二相状態の冷媒は、冷媒流入管７を経てアキュムレータ本体容器１５内に流入し、アキュムレータ容器１５上部に衝突する。これにより冷媒の速度を減速させることができ、気液分離が効率良く行われる。気液分離された液冷媒１４はアキュムレータ容器１５の壁面を伝って滴下され、アキュムレータ容器１５の下部に溜まる。このようにアキュムレータ容器１５で効率良く気液分離され、気液分離された液冷媒１４はアキュムレータ容器１５下部に溜まるので、冷媒流出管１６ａ、１６ｂから流出されるのは殆どガス冷媒だけである。よって圧縮機１ａ、１ｂに直接液冷媒１４が戻って液圧縮を起こし、圧縮機１ａ、１ｂを破損するという不具合を防止することができる。
さらに気液分離され、アキュムレータ本体容器１５下部に溜まった液冷媒１４は、冷媒流出管１６ａ、１６ｂの配管内部を流れるガス冷媒の摩擦損失により生じる差圧により、アキュムレータ容器１５下部に設けた油戻し管１７ａ、１７ｂへ流れ、圧縮機１ａ、１ｂに返油される。
さらに従来のアキュムレータ６の冷媒流出管８ａ、８ｂのように、長い配管内をガス冷媒と液冷媒・潤滑油の混合液が通過しないため、アキュムレータ部での圧力損失を小さくすることができる。
以上のように、本実施の形態による冷凍サイクル用アキュムレータは、本来の返油機能を確保できるとともに、アキュムレータ部での圧力損失が小さいことにより冷凍能力を十分に発揮でき、小型化できるものである。
【００２０】
また本実施の形態では、冷媒流入管７をアキュムレータ容器１５下部に突出して設けることにより、配管のろう付時に発生する酸化スケールや配管接続時に侵入する砂、ゴミ等の異物をアキュムレータ容器１５下部に溜めることができる。これにより、酸化スケールや砂、ゴミ等の異物が冷媒流出管１６ａ、１６ｂを経て圧縮機１ａ、１ｂに戻って、圧縮機１ａ、１ｂを破損するのを防止することができる。
【００２１】
実施の形態２．
図２は本発明の実施の形態２による冷凍サイクル用アキュムレータの構成を示す断面側面図である。本実施の形態では、直管状の冷媒流出管１６ａ、１６ｂの開口の先端をアキュムレータ容器１５内部に突出させたものである。
このように、冷媒流出管１６ａ、１６ｂの開口の先端をアキュムレータ容器１５内部に突出して設けることにより、アキュムレータ容器１５上部で衝突し、気液分離された液冷媒１４が冷媒流出管１６ａ、１６ｂの背面から回り込んで流入するのをなくすことができる。これにより圧縮機１ａ、１ｂに直接液冷媒１４が戻って液圧縮を起こし、圧縮機１ａ、１ｂを破損するという不具合を防止することができる。
【００２２】
実施の形態３．
図３（ａ）は本発明の実施の形態３による冷凍サイクル用アキュムレータの構成を示す断面側面図、（ｂ）は（ａ）の水平断面図である。図において、１８は冷媒流出管１６ａ、１６ｂの開口部を遮るようにアキュムレータ容器１５の内面に形成された邪魔板である。なお、図では明確のため邪魔板１８にハッチングを施して示している。本実施の形態では、邪魔板１８はアキュムレータ容器１５の内面に溶接等で接合され、冷媒流入管７と冷媒流出管１６ａ、１６ｂのそれぞれの開口の見通しを遮っている。なお、邪魔板１８は板金、プレス加工等により製作されている。
【００２３】
次に本実施の形態によるアキュムレータを使用した場合の作用について説明する。冷媒流入管７より吐出される気液二相状態の冷媒は、アキュムレータ容器１５上部に衝突し、急激に流速が低下することによって気液分離される。しかし冷媒流入管７より吐出される気液二相状態の冷媒が、ほとんど液冷媒である場合、冷媒流出管１６ａ、１６ｂに液冷媒が直接流入する場合がある。
【００２４】
本実施の形態では、邪魔板１８を冷媒流入管７と冷媒流出管１６ａ、１６ｂのそれぞれの開口の見通しを遮るように設けたことにより、冷媒流入管７より流入した液冷媒が直接、冷媒流出管１６ａ、１６ｂに流入しなくなるので、液バックによる圧縮機の破損を防止することができる。
【００２５】
また、邪魔板１８により冷媒流入管７と冷媒流出管１６ａ、１６ｂの鉛直方向の重なりが許容できるようになるので、冷媒流出管１６ａ、１６ｂの取付間隔をさらに小さくすることができる。従って、アキュムレータの外径を小さくすることができ、アキュムレータ容器１５本体を小型化することができる。
【００２６】
実施の形態４．
図４は本発明の実施の形態４による冷凍サイクル用アキュムレータの構成を示す断面側面図である。本実施の形態では、冷媒流出管１６ａ、１６ｂはアキュムレータ容器１５胴部の側方から接続され、その開口の先端がアキュムレータ容器１５内部に突出して設けられている。冷媒流入管７は、アキュムレータ容器１５の下部シェルに上向きに接続され、その開口の先端をアキュムレータ１５内部に突出させてアキュムレータ１５下部に液冷媒収容スペースを形成している。
このように、冷媒流出管１６ａ、１６ｂをアキュムレータ容器１５胴部に側方から内部に突出して設けることにより、アキュムレータ容器１５上部で衝突し、気液分離された液冷媒１４が冷媒流出管１６ａ、１６ｂの背面から回り込んで流入するのをなくすことができる。これにより圧縮機１ａ、１ｂに直接液冷媒１４が戻って液圧縮を起こし、圧縮機１ａ、１ｂを破損するという不具合を防止することができる。また冷媒流出管１６ａ、１６ｂを容器１５胴部に設けることにより、冷媒流出管１６ａ、１６ｂの取付間隔を小さくすることができるので、アキュムレータ１５をさらに小型にすることができる。
【００２７】
実施の形態５．
図５（ａ）は本発明の実施の形態５による冷凍サイクル用アキュムレータの構成を示す断面側面図、（ｂ）は（ａ）の水平断面図である。図において、１９はアキュムレータ容器１５の内部空間を上下に分割するためアキュムレータ容器１５胴部の内側に形成された仕切板であり、冷媒流出管１６ａ、１６ｂの開口部以下であって冷媒流入管７の開口部以下の位置に設けられている。２０は仕切板１９により仕切られたアキュムレータ容器１５内の上の部屋、２１は仕切板１９により仕切られたアキュムレータ容器１５内の下の部屋、２２は仕切板１９と冷媒流入管７との間に冷媒流入管７を囲むように設けられ、上の部屋２０と下の部屋２１を連通する連通穴であり、上の部屋２０で気液分離された液冷媒がこの連通穴２２を通って下の部屋２１に溜まる。なお、図では明確のため仕切板１９にハッチングを施して示している。
容器１５内に、容器１５を垂直方向に分割する仕切板１９を設けて上の部屋２０と下の部屋２１に分割し、上の部屋２０には冷媒流出管１６ａ、１６ｂを、下の部屋２１には冷媒流入管７及び油戻し管１７ａ、１７ｂを備えている。本実施の形態では、仕切板１９はアキュムレータ容器１５の内面に溶接等で接合されている。なお、仕切板１９は板金、プレス加工等により製作されている。
【００２８】
次に、作用について説明する。上記各実施の形態では、アキュムレータ容器１５内に溜まった液冷媒１４が冷媒流入管７より流入した冷媒の流れにより激しく攪拌され、吹き上がった飛沫が冷媒流出管１６ａ、１６ｂに侵入するおそれがある。本実施の形態では、連通穴２２を有する仕切板１９によりアキュムレータ容器１５内部を、冷媒流出管１６ａ、１６ｂを備えガス冷媒が溜まる上の部屋２０と、冷媒流入管７及び油戻し管１７ａ、１７ｂを備え、液冷媒１４が溜まる下の部屋２１に分割し、冷媒流入管７の開口を上の部屋２０の内部に設けたので、流入した冷媒によって下の部屋２１に溜まった液冷媒１４が激しく攪拌されることがなくなり、上の部屋２０へ液冷媒が侵入するのをなくすことができる。これにより直接液冷媒が圧縮機（図示せず）に戻って圧縮機（図示せず）を破損するのを防止することができる。
また、本実施の形態はアキュムレータ１５上部胴と下部胴と仕切板１９とを同一位置で接合することができるので、製造工程を簡略化できる。
【００２９】
実施の形態６．
図６（ａ）は本発明の実施の形態６による冷凍サイクル用アキュムレータの構成を示す断面側面図、（ｂ）は（ａ）の水平断面図である。図において、２３は冷媒流入管７より流出した気液二相状態の冷媒が、アキュムレータ容器１５の上部で衝突して気液分離され、アキュムレータ容器１５の内面を伝って流れ落ちる滴状の液冷媒である。本実施の形態では、上の部屋２０と下の部屋２１を上下に分割する仕切板１９を冷媒流入管７の開口近傍に設け、液冷媒の連通穴２２を、アキュムレータ容器１５胴部の内周部と仕切板１９外側端面の間に設けている。なお、図では明確のため仕切板１９にハッチングを施して示している。
【００３０】
次に、作用について説明する。本実施の形態の仕切板１９は、上記実施の形態５の仕切板１９と同様の働きをし、アキュムレータ容器１５下部の下の部屋２１に溜まった液冷媒１４の吹き上げ、及び液冷媒が液面より跳ね上がるのを防止することができる。
またアキュムレータ容器１５上部で衝突し、気液分離された液冷媒２３が、アキュムレータ容器１５胴部の内面を伝って流れ落ちる。上記実施の形態５では、容器内面を伝って流れ落ちる液冷媒２３は仕切板１９の上面を伝って流れ、連通穴２２より下の部屋２１に滴下され、下の部屋２１に溜まる。しかし、蒸発器（図示せず）から流入する気液２相冷媒の流量が増加した場合、上の部屋２０内で十分に気液２相状態の冷媒の速度を減速することができないことがある。その場合は仕切板１９の上面を伝って流れる液冷媒２３が吹き上げられ、冷媒流出管１６ａ、１６ｂに直接液冷媒が侵入し、さらに下の部屋２１に液冷媒が溜まらないおそれがある。
本実施の形態では、仕切板１９に設けた連通穴２２を、アキュムレータ容器１５胴部の内周部と仕切板１９外側端面の間に設けたので、アキュムレータ容器１５内面を伝って流れ落ちる液冷媒２３が、上の部屋２０で気液分離されたガス冷媒の流れの影響を受けず、アキュムレータ容器１５内面をスムーズに伝って流れ、下の部屋２１に溜まる。これにより液冷媒２３が仕切板１９の上面から吹き上がるの防止することができる。
【００３１】
なお、上記各実施の形態では冷凍サイクルを例にあげて説明したが、本発明のアキュムレータは暖房用としても使用できる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明の第１の発明によれば、複数の圧縮機を備えた冷熱サイクルに用いられかつ複数の圧縮機に対して１つだけ設けられるアキュムレータであって、上下にシェルを有する垂直円筒型のアキュムレータと、前記複数の圧縮機毎に設けられ、前記アキュムレータから前記各圧縮機へ冷媒を送出する複数の冷媒流出管と、前記各圧縮機から前記アキュムレータへ冷媒を流入させる少なくとも１つの冷媒流入管とを備え、前記複数の冷媒流出管は、前記アキュムレータの上部シェルに下向きに接続され、前記少なくとも１つの冷媒流入管は、前記アキュムレータの下部シェルに上向きに接続され、アキュムレータ内部に突出してアキュムレータ下部に液冷媒収容スペースを形成し、前記複数の冷媒流出管と少なくとも１つの冷媒流入管とは、鉛直方向に重なり合わないように配置されたので、本来の返油機能を確保できるとともに、アキュムレータ部での圧力損失が小さいことにより冷凍または暖房能力を十分に発揮でき、小型化できるものである。また冷媒流入管をアキュムレータ下部に複数の冷媒流出管を上部に設けることにより、アキュムレータ下部に溜まった液冷媒が跳ね上がって冷媒流出管に直接侵入するのを低減でき、液バックによる圧縮機の破損を防止することができる。また配管接続時等に発生したり侵入したりする酸化スケール、砂、ゴミ等の異物を容器下部に溜めることができ、冷媒流出管を経て圧縮機に戻るのを防止できる。
【００３３】
本発明の第２の構成によれば、前記第１の構成において、複数の冷媒流出管は、その開口の先端をアキュムレータ内部にそれぞれ突出させたので、アキュムレータ上部で衝突し、気液分離された液冷媒が冷媒流出管の背面から回り込んで流入するのをなくすことができ、液バックによる圧縮機の破損を防止することができる。
【００３４】
本発明の第３の構成によれば、前記第１または第２の構成において、複数の冷媒流出管と少なくとも１つの冷媒流入管との間の見通しを遮る邪魔板を設けたので、冷媒流入管より流入した液冷媒が直接、冷媒流出管に流入しなくなるので、液バックによる圧縮機の破損を防止することができる。また、邪魔板により冷媒流入管と冷媒流出管の鉛直方向の重なりが許容できるようになるので冷媒流出管の取付間隔をさらに小さくすることができる。従って、アキュムレータの外径を小さくすることができ、アキュムレータ容器本体を小型化することができる。
【００３５】
本発明の第４の構成によれば、複数の圧縮機を備えた冷熱サイクルに用いられかつ複数の圧縮機に対して１つだけ設けられるアキュムレータであって、上下にシェルを有する垂直円筒型のアキュムレータと、前記複数の圧縮機毎に設けられ、前記アキュムレータから前記各圧縮機へ冷媒を送出する複数の冷媒流出管と、前記各圧縮機から前記アキュムレータへ冷媒を流入させる少なくとも１つの冷媒流入管とを備え、前記複数の冷媒流出管は、前記アキュムレータ胴部に側方から接続され、その開口の先端がアキュムレータ内部に突出し、前記少なくとも１つの冷媒流入管は、前記アキュムレータの下部シェルに上向きに接続され、その開口の先端をアキュムレータ内部に突出させてアキュムレータ下部に液冷媒収容スペースを形成したので、アキュムレータ容器上部で衝突し、気液分離された液冷媒が冷媒流出管の背面から回り込んで流入するのをなくすことができ液バックによる圧縮機の破損を防止することができる。また冷媒流出管を容器胴部に設けることにより、冷媒流出管の取付間隔を小さくすることができるので、アキュムレータをさらに小型にすることができる。
【００３６】
本発明の第５の構成によれば、前記第４の構成において、アキュムレータ胴部の内側に、前記複数の冷媒流出管の開口部以下であって前記少なくとも１つの冷媒流入管の開口部以下の位置に、前記アキュムレータ内部空間を上下に分割する仕切板を設け、該仕切板と前記少なくとも１つの冷媒流入管との間に液冷媒を流通させる連通穴を設けたので、冷媒流入管より流入した冷媒によって下の部屋に溜まった液冷媒が激しく攪拌されることがなくなり、下の部屋に溜まった液冷媒が上の部屋へ侵入して冷媒流出管へ流入するのをなくすことができる。これにより液バックによる圧縮機の破損を防止することができる。
【００３７】
本発明の第６の構成によれば、前記第４の構成において、アキュムレータ内に突出した少なくとも１つの冷媒流入管開口近傍にアキュムレータ内空間を上下に分割する仕切板を設け、該仕切板と前記アキュムレータ胴部の内周部との間に液冷媒を流通させる連通穴を設けたので、上の部屋で気液分離されアキュムレータ容器内面を伝って流れ落ちる液冷媒が、上の部屋のガス冷媒の流れの影響を受けず、アキュムレータ容器内面をスムーズに伝って流れ、下の部屋に溜まる。これにより液冷媒が仕切板の上面から吹き上がるの防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１による冷凍サイクル用アキュムレータの構成を示す断面側面図である。
【図２】本発明の実施の形態２による冷凍サイクル用アキュムレータの構成を示す断面側面図である。
【図３】本発明の実施の形態３による冷凍サイクル用アキュムレータの構成を示し、（ａ）は断面側面図、（ｂ）は水平断面図である。
【図４】本発明の実施の形態４による冷凍サイクル用アキュムレータの構成を示す断面側面図である。
【図５】本発明の実施の形態５による冷凍サイクル用アキュムレータの構成を示し、（ａ）は断面側面図、（ｂ）は水平断面図である。
【図６】本発明の実施の形態６による冷凍サイクル用アキュムレータの構成を示し、（ａ）は断面側面図、（ｂ）は水平断面図である。
【図７】従来の複数の圧縮機を備えた冷凍サイクル用室外機の冷媒回路構成を示すブロック図である。
【図８】従来の冷凍サイクル用アキュムレータの構成を示す断面側面図である。
【符号の説明】
１ａ、１ｂ 圧縮機、 ２ 油分離機、 ３ 凝縮器、 ４ 絞り装置、 ５ 蒸発器、 ６ アキュムレータ、 ７ 冷媒流入管、 ８ａ、８ｂ Ｕ字形状の冷媒流出管、９ａ、９ｂ 油戻し穴、 １０ 油流入管、 １１ 返油装置、 １２ アキュムレータシェル上部ピース、 １３ アキュムレータシェル下部ピース、 １４ 液冷媒、 １５ アキュムレータ本体、 １６ａ、１６ｂ 直管状の冷媒流出管、 １７ａ、１７ｂ 油戻し管、 １８ 邪魔板、 １９ 仕切板、 ２０ 上の部屋、 ２１ 下の部屋、 ２２
連通穴、 ２３ 滴状液冷媒。
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば複数の圧縮機を備えたビル用パッケージ・エアコン（ＰＡＣ）の室外機などの冷熱サイクル用のアキュムレータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複数の圧縮機を備えた冷熱サイクル用で用いられるアキュムレータについて説明する。図７は例えば実公昭５３−３９８９６号公報に示された複数の圧縮機を備えたビル用パッケージエアコン（ＰＡＣ）の室外機の冷媒回路を示すブロック図であり、圧縮機を２台使用した場合の例示図である。図において、１ａは第１の圧縮機、１ｂは第２の圧縮機、２は油分離器、３は凝縮器、４は絞り装置、５は蒸発器、６はアキュムレータ、７は蒸発器５よりアキュムレータ６内へ流入する冷媒流入管、８ａ、８ｂは圧縮機１ａ、１ｂとアキュムレータ６内とを接続するＵ字形状の冷媒流出管、９ａ、９ｂはアキュムレータ６内に溜まった油及び液冷媒を圧縮機１ａ、１ｂに戻す油戻し穴、１０は油分離器２とアキュムレータ６を接続する油流入管、１１は前記油流入管１０の配管途中に設けられた返油装置である。
【０００３】
次に冷媒と油の流れについて説明する。圧縮機１ａ、１ｂより吐出された高温高圧のガス冷媒は油分離器２に流入し、ここでガス冷媒と油を分離し、ガス冷媒は凝縮器３に流入する。ここでガス冷媒は空気や水等と熱交換して凝縮、液化し、絞り装置４にて、低圧の気液二相状態となり蒸発器５に流入する。ここで冷媒は空気や水等と熱交換して、ガスまたは乾き度の大きな気液二相状態になってアキュムレータ６へ流入し、気液分離されてアキュムレータ６内に溜まる。ガス冷媒の大半はＵ字形状の冷媒流出管８ａ、８ｂを経て圧縮機１へ戻る。油分離器２で分離された油は油流入管１０と返油装置１１を経て、アキュムレータ６内に流入し、油戻し穴９ａ、９ｂを経て圧縮機１へ戻り、油分離器２で分離できなかった油は、液冷媒と共に凝縮器３、絞り装置４、蒸発器５と流れ、アキュムレータ６に、液冷媒とともに油が混在した状態で溜まる。
【０００４】
アキュムレータ６内に溜まった油及び液冷媒１４は、冷媒流出管８ａ、８ｂを流れるガス冷媒の摩擦損失による差圧及びアキュムレータ６内の液冷媒の液面高さと油戻し穴９の間に生じる液ヘッドを合計した圧力差が油戻し穴９ａ、９ｂの前後に発生することによって冷媒流出管８ａ、８ｂへと流れる。
【０００５】
また、圧縮機１ａ、１ｂが長時間停止して圧縮機１ａ、１ｂのシェル内に液冷媒が（低温で）停滞した状態から起動する場合において、圧縮機１ａ、１ｂのシェル内の液冷媒と油が大量に吐出されるが、油分離器２で液冷媒及び油は捕獲され、油が大量に凝縮器３などへ流出することは抑制される。
【０００６】
さらに、冷凍サイクル装置の熱負荷が減少した時、熱負荷の減少に対応させて第１の圧縮機１ａ、第２の圧縮機２ｂを漸次停止させる。冷媒流出管８ａ、８ｂを複数の圧縮機１ａ、１ｂに対しそれぞれ独立して設けることによって、圧縮機１ａ、１ｂの運転台数が減じられた場合でも冷媒流出管８ａ、８ｂ内を流れるガス冷媒の流速を一定に保ち、圧縮機１ａ、１ｂへの油戻しを偏りなく、適正に行うことができる。
【０００７】
次に従来のアキュムレータの構造を図８に示す。アキュムレータ６は圧力容器であり、この例ではアキュムレータ本体はプレス加工などにより深絞り加工が施されたアキュムレータシェル１２、１３の２ピース構造になっており、それぞれＭＩＧ溶接などで外周側から接合され、気密が保たれている。７はガスまたは乾き度の大きな気相二相状態の冷媒が流れ込む冷媒流入管、８ａ、８ｂはＵ字形状の冷媒流出管であり、９ａ、９ｂはＵ字形状の冷媒流出管８ａ、８ｂの途中に設けられた油戻し穴、１４はアキュムレータ６容器に溜められた液冷媒である。
【０００８】
ここで、アキュムレータ内の冷媒と潤滑油の動作を説明する。流入管７よりガスまたは乾き度の大きな気液二相状態の冷媒と潤滑油が流れ込む。この冷媒はアキュムレータのシェルの上部ピース１２に当たり、気相冷媒はアキュムレータの上部に、潤滑油と液冷媒はアキュムレータの容器の底部に溜まる。そして気相冷媒はＵ字形状の冷媒流出管８ａ、８ｂより吸い込まれ各圧縮機１ａ、１ｂに流出する。また、前述のように潤滑油の濃度が高い液冷媒はＵ字形状の冷媒流出管８ａ、８ｂの屈曲部に設けられた油戻し穴９ａ、９ｂより少量吸い込まれ、冷媒流出管８ａ、８ｂ内部を流れる気相冷媒と共に各圧縮機１ａ、１ｂに流出される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来の冷凍サイクル用アキュムレータは以上のように構成されるので、例えば３台以上の圧縮機を有する冷凍サイクル機器においては、各圧縮機に対してＵ字形状の冷媒流出管を各々個別に設ける必要がある。このためアキュムレータ６全体が大形となる問題があった。
【００１０】
また冷媒流出管８ａ、８ｂがＵ字形状であるため配管長が長くなり、冷媒流出管を気相冷媒が通過する際の圧力損失が大きくなるため、冷凍能力を十分に発揮することが出来ず、性能の低下を招いていた。
なお、暖房用として使用する場合にも同様の問題があった。
【００１１】
本発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、小型でしかも圧力損失が小さく、冷凍または暖房能力が十分に発揮できる冷熱サイクル用のアキュムレータを得ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の構成による冷熱サイクル用アキュムレータは、複数の圧縮機を備えた冷熱サイクルに用いられかつ複数の圧縮機に対して１つだけ設けられるアキュムレータであって、上下にシェルを有する垂直円筒型のアキュムレータと、前記複数の圧縮機毎に設けられ、前記アキュムレータから前記各圧縮機へ冷媒を送出する複数の冷媒流出管と、前記各圧縮機から前記アキュムレータへ冷媒を流入させる少なくとも１つの冷媒流入管とを備え、前記複数の冷媒流出管は、前記アキュムレータの上部シェルに下向きに接続され、前記少なくとも１つの冷媒流入管は、前記アキュムレータの下部シェルに上向きに接続され、アキュムレータ内部に突出してアキュムレータ下部に液冷媒収容スペースを形成し、前記複数の冷媒流出管と少なくとも１つの冷媒流入管とは、鉛直方向に重なり合わないように配置されたものである。
【００１３】
本発明の第２の構成による冷熱サイクル用アキュムレータは、前記第１の構成において、複数の冷媒流出管は、その開口の先端をアキュムレータ内部にそれぞれ突出させたものである。
【００１４】
本発明の第３の構成による冷熱サイクル用アキュムレータは、前記第１または第２の構成において、複数の冷媒流出管と少なくとも１つの冷媒流入管との間の見通しを遮る邪魔板を設けたものである。
【００１５】
本発明の第４の構成による冷熱サイクル用アキュムレータは、複数の圧縮機を備えた冷熱サイクルに用いられかつ複数の圧縮機に対して１つだけ設けられるアキュムレータであって、上下にシェルを有する垂直円筒型のアキュムレータと、前記複数の圧縮機毎に設けられ、前記アキュムレータから前記各圧縮機へ冷媒を送出する複数の冷媒流出管と、前記各圧縮機から前記アキュムレータへ冷媒を流入させる少なくとも１つの冷媒流入管とを備え、前記複数の冷媒流出管は、前記アキュムレータ胴部に側方から接続され、その開口の先端がアキュムレータ内部に突出し、前記少なくとも１つの冷媒流入管は、前記アキュムレータの下部シェルに上向きに接続され、その開口の先端をアキュムレータ内部に突出させてアキュムレータ下部に液冷媒収容スペースを形成したものである。
【００１６】
本発明の第５の構成による冷熱サイクル用アキュムレータは、前記第４の構成において、アキュムレータ胴部の内側に、前記複数の冷媒流出管の開口部以下であって前記少なくとも１つの冷媒流入管の開口部以下の位置に、前記アキュムレータ内部空間を上下に分割する仕切板を設け、該仕切板と前記少なくとも１つの冷媒流入管との間に液冷媒を流通させる連通穴を設けたものである。
【００１７】
本発明の第６の構成による冷熱サイクル用アキュムレータは、前記第４の構成において、アキュムレータ内に突出した少なくとも１つの冷媒流入管開口近傍にアキュムレータ内空間を上下に分割する仕切板を設け、該仕切板と前記アキュムレータ胴部の内周部との間に液冷媒を流通させる連通穴を設けたものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１による冷凍サイクル用アキュムレータの構成を示す断面側面図である。図において、１５は縦置きの円筒形状に形成され、上下にシェルを有する圧力容器であるアキュムレータ本体、１６ａ、１６ｂは複数の圧縮機の各々に接続された直管状の冷媒流出管である。７は冷媒流入管である。１４はアキュムレータ容器下部に溜められた液冷媒である。１７ａ、１７ｂはアキュムレータ容器１５下部に設けられ、直管状の冷媒流出管１６ａ、１６ｂに接続された油戻し管である。本実施の形態では、冷媒流入管７はアキュムレータ本体容器１５の下部シェルに上向きに接続され、アキュムレータ本体容器１５内部に突出してアキュムレータ本体容器１５下部に液冷媒収容スペースを形成している。冷媒流出管１６ａ、１６ｂはアキュムレータ本体容器１５の上部シェルに下向きに接続され、アキュムレータ容器１５の上部シェル中央天井部からガス冷媒がなだらかに流れる位置に設けられている。
また冷媒流出管１６ａ、１６ｂの開口部は、アキュムレータ本体１５下部に設けられた冷媒流入管７の開口部と鉛直方向に互いに重ならないように設置している。
【００１９】
次に本実施の形態によるアキュムレータを使用した場合の冷媒と油の流れについて説明する。ただし、冷媒回路のうちアキュムレータ以外は図７で示した従来の冷媒回路と同じものを用いることとし、説明を省略する。
蒸発器５から流出したガスまたは乾き度の大きな気液二相状態の冷媒は、冷媒流入管７を経てアキュムレータ本体容器１５内に流入し、アキュムレータ容器１５上部に衝突する。これにより冷媒の速度を減速させることができ、気液分離が効率良く行われる。気液分離された液冷媒１４はアキュムレータ容器１５の壁面を伝って滴下され、アキュムレータ容器１５の下部に溜まる。このようにアキュムレータ容器１５で効率良く気液分離され、気液分離された液冷媒１４はアキュムレータ容器１５下部に溜まるので、冷媒流出管１６ａ、１６ｂから流出されるのは殆どガス冷媒だけである。よって圧縮機１ａ、１ｂに直接液冷媒１４が戻って液圧縮を起こし、圧縮機１ａ、１ｂを破損するという不具合を防止することができる。
さらに気液分離され、アキュムレータ本体容器１５下部に溜まった液冷媒１４は、冷媒流出管１６ａ、１６ｂの配管内部を流れるガス冷媒の摩擦損失により生じる差圧により、アキュムレータ容器１５下部に設けた油戻し管１７ａ、１７ｂへ流れ、圧縮機１ａ、１ｂに返油される。
さらに従来のアキュムレータ６の冷媒流出管８ａ、８ｂのように、長い配管内をガス冷媒と液冷媒・潤滑油の混合液が通過しないため、アキュムレータ部での圧力損失を小さくすることができる。
以上のように、本実施の形態による冷凍サイクル用アキュムレータは、本来の返油機能を確保できるとともに、アキュムレータ部での圧力損失が小さいことにより冷凍能力を十分に発揮でき、小型化できるものである。
【００２０】
また本実施の形態では、冷媒流入管７をアキュムレータ容器１５下部に突出して設けることにより、配管のろう付時に発生する酸化スケールや配管接続時に侵入する砂、ゴミ等の異物をアキュムレータ容器１５下部に溜めることができる。これにより、酸化スケールや砂、ゴミ等の異物が冷媒流出管１６ａ、１６ｂを経て圧縮機１ａ、１ｂに戻って、圧縮機１ａ、１ｂを破損するのを防止することができる。
【００２１】
実施の形態２．
図２は本発明の実施の形態２による冷凍サイクル用アキュムレータの構成を示す断面側面図である。本実施の形態では、直管状の冷媒流出管１６ａ、１６ｂの開口の先端をアキュムレータ容器１５内部に突出させたものである。
このように、冷媒流出管１６ａ、１６ｂの開口の先端をアキュムレータ容器１５内部に突出して設けることにより、アキュムレータ容器１５上部で衝突し、気液分離された液冷媒１４が冷媒流出管１６ａ、１６ｂの背面から回り込んで流入するのをなくすことができる。これにより圧縮機１ａ、１ｂに直接液冷媒１４が戻って液圧縮を起こし、圧縮機１ａ、１ｂを破損するという不具合を防止することができる。
【００２２】
実施の形態３．
図３（ａ）は本発明の実施の形態３による冷凍サイクル用アキュムレータの構成を示す断面側面図、（ｂ）は（ａ）の水平断面図である。図において、１８は冷媒流出管１６ａ、１６ｂの開口部を遮るようにアキュムレータ容器１５の内面に形成された邪魔板である。なお、図では明確のため邪魔板１８にハッチングを施して示している。本実施の形態では、邪魔板１８はアキュムレータ容器１５の内面に溶接等で接合され、冷媒流入管７と冷媒流出管１６ａ、１６ｂのそれぞれの開口の見通しを遮っている。なお、邪魔板１８は板金、プレス加工等により製作されている。
【００２３】
次に本実施の形態によるアキュムレータを使用した場合の作用について説明する。冷媒流入管７より吐出される気液二相状態の冷媒は、アキュムレータ容器１５上部に衝突し、急激に流速が低下することによって気液分離される。しかし冷媒流入管７より吐出される気液二相状態の冷媒が、ほとんど液冷媒である場合、冷媒流出管１６ａ、１６ｂに液冷媒が直接流入する場合がある。
【００２４】
本実施の形態では、邪魔板１８を冷媒流入管７と冷媒流出管１６ａ、１６ｂのそれぞれの開口の見通しを遮るように設けたことにより、冷媒流入管７より流入した液冷媒が直接、冷媒流出管１６ａ、１６ｂに流入しなくなるので、液バックによる圧縮機の破損を防止することができる。
【００２５】
また、邪魔板１８により冷媒流入管７と冷媒流出管１６ａ、１６ｂの鉛直方向の重なりが許容できるようになるので、冷媒流出管１６ａ、１６ｂの取付間隔をさらに小さくすることができる。従って、アキュムレータの外径を小さくすることができ、アキュムレータ容器１５本体を小型化することができる。
【００２６】
実施の形態４．
図４は本発明の実施の形態４による冷凍サイクル用アキュムレータの構成を示す断面側面図である。本実施の形態では、冷媒流出管１６ａ、１６ｂはアキュムレータ容器１５胴部の側方から接続され、その開口の先端がアキュムレータ容器１５内部に突出して設けられている。冷媒流入管７は、アキュムレータ容器１５の下部シェルに上向きに接続され、その開口の先端をアキュムレータ１５内部に突出させてアキュムレータ１５下部に液冷媒収容スペースを形成している。
このように、冷媒流出管１６ａ、１６ｂをアキュムレータ容器１５胴部に側方から内部に突出して設けることにより、アキュムレータ容器１５上部で衝突し、気液分離された液冷媒１４が冷媒流出管１６ａ、１６ｂの背面から回り込んで流入するのをなくすことができる。これにより圧縮機１ａ、１ｂに直接液冷媒１４が戻って液圧縮を起こし、圧縮機１ａ、１ｂを破損するという不具合を防止することができる。また冷媒流出管１６ａ、１６ｂを容器１５胴部に設けることにより、冷媒流出管１６ａ、１６ｂの取付間隔を小さくすることができるので、アキュムレータ１５をさらに小型にすることができる。
【００２７】
実施の形態５．
図５（ａ）は本発明の実施の形態５による冷凍サイクル用アキュムレータの構成を示す断面側面図、（ｂ）は（ａ）の水平断面図である。図において、１９はアキュムレータ容器１５の内部空間を上下に分割するためアキュムレータ容器１５胴部の内側に形成された仕切板であり、冷媒流出管１６ａ、１６ｂの開口部以下であって冷媒流入管７の開口部以下の位置に設けられている。２０は仕切板１９により仕切られたアキュムレータ容器１５内の上の部屋、２１は仕切板１９により仕切られたアキュムレータ容器１５内の下の部屋、２２は仕切板１９と冷媒流入管７との間に冷媒流入管７を囲むように設けられ、上の部屋２０と下の部屋２１を連通する連通穴であり、上の部屋２０で気液分離された液冷媒がこの連通穴２２を通って下の部屋２１に溜まる。なお、図では明確のため仕切板１９にハッチングを施して示している。
容器１５内に、容器１５を垂直方向に分割する仕切板１９を設けて上の部屋２０と下の部屋２１に分割し、上の部屋２０には冷媒流出管１６ａ、１６ｂを、下の部屋２１には冷媒流入管７及び油戻し管１７ａ、１７ｂを備えている。本実施の形態では、仕切板１９はアキュムレータ容器１５の内面に溶接等で接合されている。なお、仕切板１９は板金、プレス加工等により製作されている。
【００２８】
次に、作用について説明する。上記各実施の形態では、アキュムレータ容器１５内に溜まった液冷媒１４が冷媒流入管７より流入した冷媒の流れにより激しく攪拌され、吹き上がった飛沫が冷媒流出管１６ａ、１６ｂに侵入するおそれがある。本実施の形態では、連通穴２２を有する仕切板１９によりアキュムレータ容器１５内部を、冷媒流出管１６ａ、１６ｂを備えガス冷媒が溜まる上の部屋２０と、冷媒流入管７及び油戻し管１７ａ、１７ｂを備え、液冷媒１４が溜まる下の部屋２１に分割し、冷媒流入管７の開口を上の部屋２０の内部に設けたので、流入した冷媒によって下の部屋２１に溜まった液冷媒１４が激しく攪拌されることがなくなり、上の部屋２０へ液冷媒が侵入するのをなくすことができる。これにより直接液冷媒が圧縮機（図示せず）に戻って圧縮機（図示せず）を破損するのを防止することができる。
また、本実施の形態はアキュムレータ１５上部胴と下部胴と仕切板１９とを同一位置で接合することができるので、製造工程を簡略化できる。
【００２９】
実施の形態６．
図６（ａ）は本発明の実施の形態６による冷凍サイクル用アキュムレータの構成を示す断面側面図、（ｂ）は（ａ）の水平断面図である。図において、２３は冷媒流入管７より流出した気液二相状態の冷媒が、アキュムレータ容器１５の上部で衝突して気液分離され、アキュムレータ容器１５の内面を伝って流れ落ちる滴状の液冷媒である。本実施の形態では、上の部屋２０と下の部屋２１を上下に分割する仕切板１９を冷媒流入管７の開口近傍に設け、液冷媒の連通穴２２を、アキュムレータ容器１５胴部の内周部と仕切板１９外側端面の間に設けている。なお、図では明確のため仕切板１９にハッチングを施して示している。
【００３０】
次に、作用について説明する。本実施の形態の仕切板１９は、上記実施の形態５の仕切板１９と同様の働きをし、アキュムレータ容器１５下部の下の部屋２１に溜まった液冷媒１４の吹き上げ、及び液冷媒が液面より跳ね上がるのを防止することができる。
またアキュムレータ容器１５上部で衝突し、気液分離された液冷媒２３が、アキュムレータ容器１５胴部の内面を伝って流れ落ちる。上記実施の形態５では、容器内面を伝って流れ落ちる液冷媒２３は仕切板１９の上面を伝って流れ、連通穴２２より下の部屋２１に滴下され、下の部屋２１に溜まる。しかし、蒸発器（図示せず）から流入する気液２相冷媒の流量が増加した場合、上の部屋２０内で十分に気液２相状態の冷媒の速度を減速することができないことがある。その場合は仕切板１９の上面を伝って流れる液冷媒２３が吹き上げられ、冷媒流出管１６ａ、１６ｂに直接液冷媒が侵入し、さらに下の部屋２１に液冷媒が溜まらないおそれがある。
本実施の形態では、仕切板１９に設けた連通穴２２を、アキュムレータ容器１５胴部の内周部と仕切板１９外側端面の間に設けたので、アキュムレータ容器１５内面を伝って流れ落ちる液冷媒２３が、上の部屋２０で気液分離されたガス冷媒の流れの影響を受けず、アキュムレータ容器１５内面をスムーズに伝って流れ、下の部屋２１に溜まる。これにより液冷媒２３が仕切板１９の上面から吹き上がるの防止することができる。
【００３１】
なお、上記各実施の形態では冷凍サイクルを例にあげて説明したが、本発明のアキュムレータは暖房用としても使用できる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明の第１の発明によれば、複数の圧縮機を備えた冷熱サイクルに用いられかつ複数の圧縮機に対して１つだけ設けられるアキュムレータであって、上下にシェルを有する垂直円筒型のアキュムレータと、前記複数の圧縮機毎に設けられ、前記アキュムレータから前記各圧縮機へ冷媒を送出する複数の冷媒流出管と、前記各圧縮機から前記アキュムレータへ冷媒を流入させる少なくとも１つの冷媒流入管とを備え、前記複数の冷媒流出管は、前記アキュムレータの上部シェルに下向きに接続され、前記少なくとも１つの冷媒流入管は、前記アキュムレータの下部シェルに上向きに接続され、アキュムレータ内部に突出してアキュムレータ下部に液冷媒収容スペースを形成し、前記複数の冷媒流出管と少なくとも１つの冷媒流入管とは、鉛直方向に重なり合わないように配置されたので、本来の返油機能を確保できるとともに、アキュムレータ部での圧力損失が小さいことにより冷凍または暖房能力を十分に発揮でき、小型化できるものである。また冷媒流入管をアキュムレータ下部に複数の冷媒流出管を上部に設けることにより、アキュムレータ下部に溜まった液冷媒が跳ね上がって冷媒流出管に直接侵入するのを低減でき、液バックによる圧縮機の破損を防止することができる。また配管接続時等に発生したり侵入したりする酸化スケール、砂、ゴミ等の異物を容器下部に溜めることができ、冷媒流出管を経て圧縮機に戻るのを防止できる。
【００３３】
本発明の第２の構成によれば、前記第１の構成において、複数の冷媒流出管は、その開口の先端をアキュムレータ内部にそれぞれ突出させたので、アキュムレータ上部で衝突し、気液分離された液冷媒が冷媒流出管の背面から回り込んで流入するのをなくすことができ、液バックによる圧縮機の破損を防止することができる。
【００３４】
本発明の第３の構成によれば、前記第１または第２の構成において、複数の冷媒流出管と少なくとも１つの冷媒流入管との間の見通しを遮る邪魔板を設けたので、冷媒流入管より流入した液冷媒が直接、冷媒流出管に流入しなくなるので、液バックによる圧縮機の破損を防止することができる。また、邪魔板により冷媒流入管と冷媒流出管の鉛直方向の重なりが許容できるようになるので冷媒流出管の取付間隔をさらに小さくすることができる。従って、アキュムレータの外径を小さくすることができ、アキュムレータ容器本体を小型化することができる。
【００３５】
本発明の第４の構成によれば、複数の圧縮機を備えた冷熱サイクルに用いられかつ複数の圧縮機に対して１つだけ設けられるアキュムレータであって、上下にシェルを有する垂直円筒型のアキュムレータと、前記複数の圧縮機毎に設けられ、前記アキュムレータから前記各圧縮機へ冷媒を送出する複数の冷媒流出管と、前記各圧縮機から前記アキュムレータへ冷媒を流入させる少なくとも１つの冷媒流入管とを備え、前記複数の冷媒流出管は、前記アキュムレータ胴部に側方から接続され、その開口の先端がアキュムレータ内部に突出し、前記少なくとも１つの冷媒流入管は、前記アキュムレータの下部シェルに上向きに接続され、その開口の先端をアキュムレータ内部に突出させてアキュムレータ下部に液冷媒収容スペースを形成したので、アキュムレータ容器上部で衝突し、気液分離された液冷媒が冷媒流出管の背面から回り込んで流入するのをなくすことができ液バックによる圧縮機の破損を防止することができる。また冷媒流出管を容器胴部に設けることにより、冷媒流出管の取付間隔を小さくすることができるので、アキュムレータをさらに小型にすることができる。
【００３６】
本発明の第５の構成によれば、前記第４の構成において、アキュムレータ胴部の内側に、前記複数の冷媒流出管の開口部以下であって前記少なくとも１つの冷媒流入管の開口部以下の位置に、前記アキュムレータ内部空間を上下に分割する仕切板を設け、該仕切板と前記少なくとも１つの冷媒流入管との間に液冷媒を流通させる連通穴を設けたので、冷媒流入管より流入した冷媒によって下の部屋に溜まった液冷媒が激しく攪拌されることがなくなり、下の部屋に溜まった液冷媒が上の部屋へ侵入して冷媒流出管へ流入するのをなくすことができる。これにより液バックによる圧縮機の破損を防止することができる。
【００３７】
本発明の第６の構成によれば、前記第４の構成において、アキュムレータ内に突出した少なくとも１つの冷媒流入管開口近傍にアキュムレータ内空間を上下に分割する仕切板を設け、該仕切板と前記アキュムレータ胴部の内周部との間に液冷媒を流通させる連通穴を設けたので、上の部屋で気液分離されアキュムレータ容器内面を伝って流れ落ちる液冷媒が、上の部屋のガス冷媒の流れの影響を受けず、アキュムレータ容器内面をスムーズに伝って流れ、下の部屋に溜まる。これにより液冷媒が仕切板の上面から吹き上がるの防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１による冷凍サイクル用アキュムレータの構成を示す断面側面図である。
【図２】本発明の実施の形態２による冷凍サイクル用アキュムレータの構成を示す断面側面図である。
【図３】本発明の実施の形態３による冷凍サイクル用アキュムレータの構成を示し、（ａ）は断面側面図、（ｂ）は水平断面図である。
【図４】本発明の実施の形態４による冷凍サイクル用アキュムレータの構成を示す断面側面図である。
【図５】本発明の実施の形態５による冷凍サイクル用アキュムレータの構成を示し、（ａ）は断面側面図、（ｂ）は水平断面図である。
【図６】本発明の実施の形態６による冷凍サイクル用アキュムレータの構成を示し、（ａ）は断面側面図、（ｂ）は水平断面図である。
【図７】従来の複数の圧縮機を備えた冷凍サイクル用室外機の冷媒回路構成を示すブロック図である。
【図８】従来の冷凍サイクル用アキュムレータの構成を示す断面側面図である。
【符号の説明】
１ａ、１ｂ 圧縮機、 ２ 油分離機、 ３ 凝縮器、 ４ 絞り装置、 ５ 蒸発器、 ６ アキュムレータ、 ７ 冷媒流入管、 ８ａ、８ｂ Ｕ字形状の冷媒流出管、９ａ、９ｂ 油戻し穴、 １０ 油流入管、 １１ 返油装置、 １２ アキュムレータシェル上部ピース、 １３ アキュムレータシェル下部ピース、 １４ 液冷媒、 １５ アキュムレータ本体、 １６ａ、１６ｂ 直管状の冷媒流出管、 １７ａ、１７ｂ 油戻し管、 １８ 邪魔板、 １９ 仕切板、 ２０ 上の部屋、 ２１ 下の部屋、 ２２
連通穴、 ２３ 滴状液冷媒。
Claims (6)
- 複数の圧縮機を備えた冷熱サイクルに用いられかつ複数の圧縮機に対して１つだけ設けられるアキュムレータであって、上下にシェルを有する垂直円筒型のアキュムレータと、前記複数の圧縮機毎に設けられ、前記アキュムレータから前記各圧縮機へ冷媒を送出する複数の冷媒流出管と、前記各圧縮機から前記アキュムレータへ冷媒を流入させる少なくとも１つの冷媒流入管とを備え、前記複数の冷媒流出管は、前記アキュムレータの上部シェルに下向きに接続され、前記少なくとも１つの冷媒流入管は、前記アキュムレータの下部シェルに上向きに接続され、アキュムレータ内部に突出してアキュムレータ下部に液冷媒収容スペースを形成し、前記複数の冷媒流出管と少なくとも１つの冷媒流入管とは、鉛直方向に重なり合わないように配置された冷熱サイクル用アキュムレータ。
- 前記複数の冷媒流出管は、その開口の先端をアキュムレータ内部にそれぞれ突出させた請求項１記載の冷熱サイクル用アキュムレータ。
- 前記複数の冷媒流出管と少なくとも１つの冷媒流入管との間の見通しを遮る邪魔板を設けた請求項１または２記載の冷熱サイクル用アキュムレータ。
- 複数の圧縮機を備えた冷熱サイクルに用いられかつ複数の圧縮機に対して１つだけ設けられるアキュムレータであって、上下にシェルを有する垂直円筒型のアキュムレータと、前記複数の圧縮機毎に設けられ、前記アキュムレータから前記各圧縮機へ冷媒を送出する複数の冷媒流出管と、前記各圧縮機から前記アキュムレータへ冷媒を流入させる少なくとも１つの冷媒流入管とを備え、前記複数の冷媒流出管は、前記アキュムレータ胴部に側方から接続され、その開口の先端がアキュムレータ内部に突出し、前記少なくとも１つの冷媒流入管は、前記アキュムレータの下部シェルに上向きに接続され、その開口の先端をアキュムレータ内部に突出させてアキュムレータ下部に液冷媒収容スペースを形成した冷熱サイクル用アキュムレータ。
- 前記アキュムレータ胴部の内側に、前記複数の冷媒流出管の開口部以下であって前記少なくとも１つの冷媒流入管の開口部以下の位置に、前記アキュムレータ内部空間を上下に分割する仕切板を設け、該仕切板と前記少なくとも１つの冷媒流入管との間に液冷媒を流通させる連通穴を設けた請求項４記載の冷熱サイクル用アキュムレータ。
- 前記アキュムレータ内に突出した少なくとも１つの冷媒流入管開口近傍にアキュムレータ内空間を上下に分割する仕切板を設け、該仕切板と前記アキュムレータ胴部の内周部との間に液冷媒を流通させる連通穴を設けた請求項４記載の冷熱サイクル用アキュムレータ。
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