(57)【要約】  冷凍サイクル装置（１００）は、圧縮機（１）、第１熱交換器（２）、減圧部（３）、および第２熱交換器（４）を含み、冷媒が循環する冷媒回路と、該冷媒回路を収容する筐体（１０）とを備える。筐体（１０）は、第１方向（Ｘ）および第２方向（Ｙ）に沿って延びている第１面を有する外郭部材（１１）と、上記第１面に接続されており、第１面と交差する方向に延びている第１仕切部（１２）とを含む。筐体（１０）の内部には、第１面に面しており、かつ第１仕切部（１２）によって互いに区画された第１空間（Ｓ１）および第２空間（Ｓ２）が形成されている。圧縮機（１）および減圧部（３）は、第１空間（Ｓ１）に配置されている。第１熱交換器（２）は、第２空間（Ｓ２）に配置されている。筐体（１０）の第３方向Ｚの幅は、筐体（１０）の第１方向（Ｘ）の幅および第２方向（Ｙ）の幅未満である。
2019244253.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、第１熱交換器、減圧部、および第２熱交換器を含み、冷媒が循環する冷媒回路と、
前記冷媒回路を収容する筐体とを備え、
前記筐体は、第１方向および前記第１方向と交差する第２方向に沿って延びている第１面を有する外郭部材と、前記第１面に接続されており、かつ前記第１面と交差する方向に延びている第１仕切部とを含み、
前記筐体の内部には、前記第１面に面しており、かつ前記第１仕切部によって互いに区画された第１空間および第２空間が形成されており、
前記圧縮機および前記減圧部は、前記第１空間に配置されており、
前記第１熱交換器は、前記第２空間に配置されており、
前記筐体の前記第１方向および前記第２方向と交差する第３方向の幅は、前記筐体の前記第１方向の幅および前記第２方向の幅未満である、冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記筐体は、前記第１面に接続されており、かつ前記第１面と交差する方向の延びている第２仕切部をさらに含み、
前記筐体の内部には、前記第１面に面しており、かつ前記第２仕切部によって前記第２空間と区画された第３空間がさらに形成されており、
前記第２熱交換器は、前記第３空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。
【請求項３】
前記筐体には、気体が前記第２空間に流出入するための第１流出入口および第２流出入口と、気体が前記第３空間に流出入するための第３流出入口および第４流出入口とが設けられており、
前記第１流出入口および前記第３流出入口は、同一方向を向いており、
前記第２流出入口および前記第４流出入口は、前記第１流出入口および前記第３流出入口とは異なる方向を向いている、請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記第３方向において前記筐体と隣り合うように配置された箱体をさらに備え、
前記箱体の内部には、第４空間が形成されており、
前記第４空間は、前記第４流出入口を介して前記第３空間と接続されている、請求項３に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
前記第２熱交換器を含み、液状の熱媒体が循環する熱媒体循環回路をさらに備え、
前記第２熱交換器は、前記第１空間に配置されて、前記冷媒と前記熱媒体とを熱交換するように設けられており、
前記熱媒体循環回路の一部は、前記筐体の外部に、前記第３方向において前記筐体と重なるように配置されている、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項６】
前記第３方向において前記筐体と隣り合うように配置された箱体をさらに備え、
前記熱媒体循環回路の一部は、前記箱体の内部に配置されている、請求項５に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項７】
前記圧縮機の排除容積Ｖst（単位：ｃｃ）と、前記第１熱交換器の容積と前記第２熱交換器の容積との和ＶHEX（単位：ｃｃ）とが、関係式（１）を満たしている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
９３≦Ｖst×ＶHEX≦５６２・・・（１）
【請求項８】
前記冷媒が可燃性冷媒である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧縮機、第１熱交換器、減圧装置、および第２熱交換器が１つの筐体内に収容された冷凍サイクル装置が知られている。このような冷凍サイクル装置は、圧縮機、第１熱交換器、膨張弁を収容する室外機と、第２熱交換器を収容する室内機とを備える冷凍サイクル装置と比べて、小型化されている。【０００３】
上記のように小型化された冷凍サイクル装置は、運搬されやすいため、例えば宅配用の冷蔵庫に用いられている。【０００４】
特開２００１−２５５０４９号公報には、圧縮機、第１熱交換器、減圧装置、および第２熱交換器を収容する１つの筐体としての台座ユニットと、貯蔵室を構成する断熱箱体とが上下方向に積層配置されている宅配用冷蔵庫が開示されている。この宅配用冷蔵庫の筐体では、圧縮機、凝縮器および減圧装置を収容する第１の部屋と、蒸発器を収容する第２の部屋とが区画されており、かつ第１の部屋と第２の部屋とが上下方向に積層されている。さらに、この宅配用冷蔵庫を平面視したときに、圧縮機、凝縮器および減圧装置を収容する第１の部屋は、蒸発器を収容する第２の部屋と重なる部分と、上記第２の部屋を囲む部分とを有している。圧縮機および凝縮器は、上記第１の部屋内において上記第２の部屋を囲む部分に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２５５０４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記宅配用冷蔵庫では、圧縮機、凝縮器および減圧装置を収容する第１の部屋と蒸発器を収容する第２の部屋とが上下方向に積層配置されているため、上記宅配用冷蔵庫の上下方向の寸法を小型化することは困難である。【０００７】
また、上記宅配用冷蔵庫を平面視したときに、圧縮機、凝縮器および減圧装置を収容する第１の部屋は、上記第２の部屋を囲む部分を有しており、上記第２の部屋を囲む部分に圧縮機および凝縮器が配置されているため、上記宅配用冷蔵庫の水平方向の寸法を小型化することは困難である。【０００８】
本発明の主たる目的は、圧縮機、第１熱交換器、減圧装置、および第２熱交換器が１つの筐体内に収容されており、かつ上記宅配用冷蔵庫と比べて小型化された冷凍サイクル装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る冷凍サイクル装置は、圧縮機、第１熱交換器、減圧部、および第２熱交換器を含み、冷媒が循環する冷媒回路と、冷媒回路を収容する筐体とを備える。筐体は、第１方向および第１方向と交差する第２方向に沿って延びている第１面を有する外郭部材と、第１面に接続されており、かつ第１面と交差する方向に延びている第１仕切部とを含む。筐体の内部には、第１面に面しており、かつ第１仕切部によって互いに区画された第１空間および第２空間が形成されている。圧縮機および減圧部は、第１空間に配置されている。第１熱交換器は、第２空間に配置されている。筐体の第１方向および第２方向と交差する第３方向の幅は、筐体の第１方向の幅および第２方向の幅未満である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る冷凍サイクル装置では、筐体の内部には、第１面に面しておりかつ第１仕切部によって互いに区画された第１空間および第２空間が形成されており、圧縮機および減圧部が第１空間に、第１熱交換器が第２空間に配置されている。そのため、本発明によれば、圧縮機、第１熱交換器、減圧装置、および第２熱交換器が１つの筐体内に収容されており、かつ上記宅配用冷蔵庫と比べて小型化された冷凍サイクル装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の冷媒回路を示す図である。
【図２】実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の構成を示す透視図である。
【図３】実施の形態２に係る冷凍サイクル装置の構成を示す透視図である。
【図４】実施の形態３に係る冷凍サイクル装置の構成を示す透視図である。
【図５】実施の形態４に係る冷凍サイクル装置の構成を示す透視図である。
【図６】実施の形態５に係る冷凍サイクル装置の構成を示す透視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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、以下では、説明の便宜上、互いに直交する第１方向Ｘ、第２方向Ｙおよび第３方向Ｚが導入される。
【００１３】
実施の形態１．
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、第１熱交換器２、減圧部３、および第２熱交換器４を含み、冷媒が循環する冷媒回路を備える。圧縮機１は、任意の圧縮機であればよいが、好ましくは排除容積Ｖstが１ｃｃ以上３ｃｃ以下である小型の圧縮機である。圧縮機１は、例えば運転状態と停止状態との切り替えのみが制御され、運転周波数を変更するように設けられていない。第１熱交換器２および第２熱交換器４は冷媒と空気とを熱交換する熱交換器である。減圧部３は膨張弁である。
【００１４】
冷媒回路は、例えば四方弁５をさらに含む。四方弁５は、第１熱交換器２が凝縮器として作用しかつ第２熱交換器４が蒸発器として作用する第１状態と、第１熱交換器２が蒸発器として作用しかつ第２熱交換器４が凝縮器として作用する第２状態とを切り替える。
【００１５】
冷凍サイクル装置１００は、第１ファン６および第２ファン７をさらに備える。第１ファン６は第１熱交換器２に送風する。第２ファン７は第２熱交換器４に送風する。
【００１６】
図２に示されるように、冷凍サイクル装置１００は、上記冷媒回路を収容する筐体１０をさらに備える。図２は、筐体１０内に収容された冷媒回路を透視した図である。
【００１７】
筐体１０は、外郭部材１１と、第１仕切部１２および第２仕切部１３とを含む。外郭部材１１は、筐体１０の外郭を形成している。第１仕切部１２および第２仕切部１３は、外郭部材１１に囲まれた空間内に配置され、該空間を区画している。外郭部材１１は、第１方向Ｘおよび第２方向Ｙに沿って延びている第１面を有している。第１仕切部１２および第２仕切部１３は、第１面に接続されている。
【００１８】
外郭部材１１は、第１方向Ｘおよび第２方向Ｙに沿って延びる第１板部１１Ａおよび第２板部１１Ｂと、第１方向Ｘおよび第３方向Ｚに沿って延びる第３板部１１Ｃおよび第４板部１１Ｄと、第２方向Ｙおよび第３方向Ｚに沿って延びる第５板部１１Ｅおよび第６板部１１Ｆとを有している。第１板部１１Ａは、第２板部１１Ｂと第３方向Ｚにおいて対向している。第３板部１１Ｃは、第４板部１１Ｄと第２方向Ｙにおいて対向している。第５板部１１Ｅは、第６板部１１Ｆと第１方向Ｘにおいて対向している。第１板部１１Ａは、上記第１面を有している。上記第１面は、第１板部１１Ａにおいて第２板部１１Ｂと対向する面である。各板部は例えば平板として設けられている。
【００１９】
第１仕切部１２は、第２方向Ｙおよび第３方向Ｚに沿って延びており、第５板部１１Ｅおよび第６板部１１Ｆと第１方向Ｘにおいて間隔を隔てて配置されている。第２仕切部１３は、第２方向Ｙおよび第３方向Ｚに沿って延びており、第１仕切部１２および第５板部１１Ｅおよび第６板部１１Ｆと第１方向Ｘにおいて間隔を隔てて配置されている。第１仕切部１２および第２仕切部１３の各々は、第１板部１１Ａおよび第２板部１１Ｂと接続されており、かつ第３板部１１Ｃおよび第４板部１１Ｄと接続されている。
【００２０】
筐体１０の内部には、第１板部１１Ａによって外部と区画され、かつ第１仕切部１２によって互いに区画された第１空間Ｓ１および第２空間Ｓ２が形成されている。さらに、筐体１０の内部には、第１板部１１Ａによって外部と区画され、かつ第２仕切部１３によって第２空間Ｓ２と区画された第３空間Ｓ３が形成されている。第１空間Ｓ１と第３空間Ｓ３との間には、第１仕切部１２、第２仕切部１３および第２空間Ｓ２が配置されている。第１空間Ｓ１、第２空間Ｓ２および第３空間Ｓ３は、外郭部材１１の上記第１面に面している。第１空間Ｓ１、第２空間Ｓ２および第３空間Ｓ３は、第１方向Ｘに順に並んで配置されている。
【００２１】
圧縮機１、減圧部３および四方弁５は、第１空間Ｓ１に配置されている。圧縮機１の吐出口は、第３方向Ｚにおいて第１板部１１Ａよりも第２板部１１Ｂに近い位置に配置されている。第１空間Ｓ１には、さらに圧縮機１に電力を供給するための電源部８が配置されている。第１空間Ｓ１において、圧縮機１、減圧部３、および電源部８は、第１方向Ｘまたは第２方向Ｙにおいて並んで配置されており、第３方向Ｚに並んで配置されていない。
【００２２】
第１熱交換器２および第１ファン６は、第２空間Ｓ２に配置されている。第２空間Ｓ２において、第１熱交換器２および第１ファン６は、第２方向Ｙにおいて並んで配置されており、第３方向Ｚに並んで配置されていない。第１熱交換器２は、第１方向Ｘに沿って延びる複数の伝熱管を有している。第１熱交換器２では、第１方向Ｘに沿って流れる冷媒と、第２方向Ｙに沿って流れる気体とが熱交換する。
【００２３】
第２熱交換器４および第２ファン７は、第３空間Ｓ３に配置されている。第３空間Ｓ３において、第２熱交換器４および第２ファン７は、第２方向Ｙにおいて並んで配置されており、第３方向Ｚに並んで配置されていない。第２熱交換器４は、第１方向Ｘに沿って延びる複数の伝熱管を有している。第２熱交換器４では、第１方向Ｘに沿って流れる冷媒と、第２方向Ｙに沿って流れる気体とが熱交換する。
【００２４】
上記冷媒回路において、圧縮機１と第１熱交換器２との間を接続する冷媒管路、圧縮機１と第２熱交換器との間を接続する冷媒管路、減圧部３と第１熱交換器２との間を接続する冷媒管路、および減圧部３と第２熱交換器との間を接続する冷媒管路は、例えば第１仕切部１２および第２仕切部１３の少なくともいずれかを通って配置されている。
【００２５】
筐体１０には、気体が第２空間Ｓ２に流出入するための第１流出入口１４および第２流出入口１５と、気体が第３空間Ｓ３に流出入するための第３流出入口１６および第４流出入口１７とが設けられている。第１流出入口１４および第３流出入口１６は、第３板部１１Ｃ上に設けられた開口部である。第２流出入口１５は、第４板部１１Ｄ上に設けられた開口部である。第４流出入口１７は、第１板部１１Ａ上に設けられた開口部である。
【００２６】
第１流出入口１４と第２流出入口１５との間に、第１熱交換器２が配置されている。第１流出入口１４、第１熱交換器２および第２流出入口１５は、第２方向Ｙに沿って並んで配置されている。第３流出入口１６と第４流出入口１７との間に、第２熱交換器４が配置されている。第３流出入口１６、第２熱交換器４および第４流出入口１７は、第２方向Ｙに沿って並んで配置されている。第１流出入口１４には、第１ファン６が配置されている。第３流出入口１６には、第２ファン７が配置されている。
【００２７】
第１流出入口１４および第３流出入口１６は、同一方向を向いている。第２流出入口１５は、第４流出入口１７とは異なる方向を向いている。第２流出入口１５は、第１流出入口１４とは異なる方向を向いている。第４流出入口１７は、第３流出入口１６とは異なる方向を向いている。
【００２８】
第１空間Ｓ１の寸法は、圧縮機１、減圧部３および四方弁５を収容可能な寸法とされている。第２空間Ｓ２の寸法は、第１熱交換器２および第１ファン６を収容可能な寸法とされている。第３空間Ｓ３の寸法は、第２熱交換器４および第２ファン７を収容可能な寸法とされている。すなわち、筐体１０の寸法は、第１空間Ｓ１が圧縮機１、減圧部３および四方弁５を収容し、第２空間Ｓ２が第１熱交換器２および第１ファン６を収容し、かつ第３空間Ｓ３が第２熱交換器４および第２ファン７を収容可能な寸法とされている。
【００２９】
図２に示されるように、筐体１０の第１方向Ｘの幅Ｗ１は、筐体１０において第１空間Ｓ１が配置されている部分、第２空間Ｓ２が配置されている部分、および第３空間Ｓ３が配置されている部分の各第１方向Ｘの幅の和に等しい。筐体１０の第２方向Ｙの幅Ｗ２は、筐体１０において第１空間Ｓ１が配置されている部分、第２空間Ｓ２が配置されている部分、および第３空間Ｓ３が配置されている部分の各第２方向Ｙの幅の最大値に等しい。筐体１０の第３方向Ｚの幅Ｗ３は、筐体１０において第１空間Ｓ１が配置されている部分、第２空間Ｓ２が配置されている部分、および第３空間Ｓ３が配置されている部分の各第３方向Ｚの幅の最大値に等しい。
【００３０】
図２に示されるように、筐体１０の第３方向Ｚの幅Ｗ３は、筐体１０の第１方向Ｘの幅Ｗ１および筐体１０の第２方向Ｙの幅Ｗ２未満である。第１空間Ｓ１、第２空間Ｓ２、および第３空間Ｓ３の各第３方向Ｚの幅Ｗは、第１空間Ｓ１、第２空間Ｓ２、および第３空間Ｓ３の各第２方向Ｙの幅Ｗ未満である。筐体１０の第１方向Ｘの幅Ｗ１、第２方向Ｙの幅Ｗ２、および第３方向Ｚの幅Ｗ３の和は、例えば１６００ｍｍ以下である。このような冷凍サイクル装置１００は、例えば上記冷媒回路の冷媒封入量が３０ｇであるときに、４６０Ｗの冷却能力を発揮することができる。
【００３１】
冷凍サイクル装置１００では、例えば圧縮機１、第１熱交換器２および第４流出入口１７は、第１方向Ｘに並んで配置されている。
【００３２】
第１熱交換器２と第１ファン６との間の第２方向Ｙの距離は、例えば第２熱交換器４と第２ファン７との間の第２方向Ｙの距離よりも短い。
【００３３】
＜冷凍サイクル装置１００の動作＞
冷凍サイクル装置１００が四方弁５によって上記第１状態とされているときに、第１流出入口１４に配置された第１ファン６によって第１空間Ｓ１に流入した気体は、凝縮器としての第１熱交換器２において高圧高温の冷媒と熱交換して加熱され、暖気として第２流出入口１５から筐体１０の外部に流出する。さらに、第３流出入口１６に配置された第２ファン７によって第２空間Ｓ２に流入した気体は、蒸発器としての第２熱交換器４において低圧低温の冷媒と熱交換して冷却され、冷気として第４流出入口１７から筐体１０の外部に流出する。
【００３４】
また、冷凍サイクル装置１００が四方弁５によって上記第２状態とされているときに、第３流出入口１６に配置された第２ファン７によって第２空間Ｓ２に流入した気体は、凝縮器としての第２熱交換器４において高圧高温の冷媒と熱交換して加熱され、暖気として第４流出入口１７から筐体１０の外部に流出する。さらに、第１流出入口１４に配置された第１ファン６によって第１空間Ｓ１に流入した気体は、蒸発器としての第１熱交換器２において低圧低温の冷媒と熱交換して冷却され、冷気として第２流出入口１５から筐体１０の外部に流出する。
【００３５】
このようにして、冷凍サイクル装置１００は、第４流出入口１７から筐体１０の外部に流出する冷気または暖気により、筐体１０の外部において第４流出入口１７の近くに配置された物または空間を冷却または加熱することができる。
【００３６】
＜作用効果＞
冷凍サイクル装置１００は、圧縮機１、第１熱交換器２、減圧部３、および第２熱交換器４を含み、冷媒が循環する冷媒回路と、該冷媒回路を収容する筐体１０とを備える。筐体１０は、第１方向Ｘおよび第２方向Ｙに沿って延びている第１面を有する外郭部材１１と、上記第１面に接続されており、第１面と交差する方向に延びている第１仕切部１２とを含む。筐体１０の内部には、第１面に面しており、かつ第１仕切部１２によって互いに区画された第１空間Ｓ１および第２空間Ｓ２が形成されている。圧縮機１および減圧部３は、第１空間Ｓ１に配置されている。第１熱交換器２は、第２空間Ｓ２に配置されている。筐体１０の第３方向Ｚの幅は、筐体１０の第１方向Ｘの幅および第２方向Ｙの幅未満である。
【００３７】
冷凍サイクル装置１００では、筐体１０の内部に形成された第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２とが第１面上に並んで配置されているため、第１空間Ｓ１に配置された圧縮機１および減圧部３と、第２空間Ｓ２に配置された第１熱交換器２とは第１面上に並んで配置されている。より具体的には、第１空間Ｓ１および第２空間Ｓ２が、第１方向Ｘにおいて並んで配置されており、第３方向Ｚにおいて並んで配置されていないため、圧縮機１および減圧部３と第１熱交換器２とは第３方向Ｚに並んで配置されていない。そのため、冷凍サイクル装置１００は、圧縮機、凝縮器および減圧装置を収容する第１の部屋と蒸発器を収容する第２の部屋とが上下方向に積層配置されており、かつ平面視において上記第１の部屋が上記第２の部屋を囲む部分を有しており、上記第２の部屋を囲む部分に圧縮機および凝縮器が配置されている上述した従来の宅配用冷蔵庫と比べて、少なくとも第３方向Ｚにおいて小型化され得る。
【００３８】
また、冷却能力が等しい冷凍サイクル装置１００と従来の宅配用冷蔵庫とを比べた場合、上記小型化に伴い、冷凍サイクル装置１００の冷媒封入量は従来の宅配用冷蔵庫の冷媒封入量と比べて削減されている。そのため、冷凍サイクル装置１００には、地球温暖化係数が比較的高いハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）系冷媒、または可燃性もしくは微燃性を有する冷媒が使用され得る。すなわち、冷凍サイクル装置１００では、ＨＦＣ系冷媒または可燃性もしくは微燃性を有する冷媒が使用される場合にも、各冷媒に課せられる規制、例えば欧州規制（ＩＥＣ６０３３５−２−４０）を満足することができる。地球温暖化係数が比較的高い冷媒が冷凍サイクル装置１００の冷媒回路に封入される場合にも、上記冷媒が上記従来の宅配用冷蔵庫の冷媒回路に封入される場合と比べて温暖化への影響が低減されている。また、可燃性または微燃性を有する冷媒が冷凍サイクル装置１００の冷媒回路に封入される場合にも、上記冷媒が上記従来の宅配用冷蔵庫の冷媒回路に封入される場合と比べて、燃焼のリスクが低減されている。ＨＦＣ系冷媒は、例えばＲ１３４ａ、Ｒ４１０Ａ、Ｒ３２等である。可燃性もしくは微燃性を有する冷媒は、例えばＲ２９０、Ｒ１２３４ｙｆ、またはＲ３２等である。
【００３９】
冷凍サイクル装置１００において、筐体１０は、第１板部１１Ａの上記第１面に接続されており、かつ第１面と交差する方向に延びている第２仕切部１３をさらに含む。筐体１０の内部には、第１面に面しており、かつ第２仕切部１３によって第２空間Ｓ２と区画された第３空間Ｓ３がさらに形成されている。第２熱交換器４は、第３空間Ｓ３に配置されている。
【００４０】
上記冷凍サイクル装置１００では、筐体１０の内部に形成された第１空間Ｓ１、第２空間Ｓ２および第３空間Ｓ３が第１方向Ｘにおいて並んで配置されているため、第１空間Ｓ１に配置された圧縮機１および減圧部３と、第２空間Ｓ２に配置された第１熱交換器２と、第３空間Ｓ３に配置された第２熱交換器４とは第１方向Ｘに並んで配置されている。そのため、冷凍サイクル装置１００は、上述した従来の宅配用冷蔵庫と比べて、少なくとも第３方向Ｚにおいて小型化され得る。
【００４１】
上記冷凍サイクル装置１００の筐体１０には、気体が第２空間Ｓ２に流出入するための第１流出入口１４および第２流出入口１５と、気体が第３空間Ｓ３に流出入するための第３流出入口１６および第４流出入口１７とが設けられている。第１流出入口１４および第３流出入口１６は、同一方向を向いている。第２流出入口１５および第４流出入口１７は、第１流出入口１４および第３流出入口１６とは異なる方向を向いている。
【００４２】
このような冷凍サイクル装置１００では、筐体１０の外部における第１流出入口１４と第２流出入口１５および第４流出入口１７との間の距離、ならびに第３流出入口１６と第２流出入口１５および第４流出入口１７との間の距離が、第２流出入口１５または第４流出入口１７が第１流出入口１４または第３流出入口１６と同一の方向を向いている場合のそれらと比べて、長い。そのため、上記冷凍サイクル装置１００では、例えば第２流出入口１５および第４流出入口１７から吹き出した気体が筐体１０の外部の気体と十分に混じり合う前に第１流出入口１４および第３流出入口１６に吸い込まれる現象、いわゆるショートサイクル現象、による性能低下が防止されている。
【００４３】
＜変形例＞
冷凍サイクル装置１００において、第４流出入口１７は、例えば第２板部１１Ｂ上に設けられた開口部であってもよい。
【００４４】
実施の形態２．
図３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２００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、箱体１１０をさらに備えている点で異なる。
【００４５】
箱体１１０は、第３方向Ｚにおいて筐体１０と隣り合うように配置されている。箱体１１０の内部には、第４空間Ｓ４が形成されている。第４空間Ｓ４は、第４流出入口１７を介して第３空間Ｓ３と接続されている。
【００４６】
図３に示されるように、第４流出入口１７が第２板部１１Ｂ上に設けられている場合、箱体１１０は筐体１０の第２板部１１Ｂに接続されている。なお、図２に示されるように第４流出入口１７が第１板部１１Ａ上に設けられている場合、箱体１１０は筐体１０の第１板部１１Ａに接続されていればよい。
【００４７】
上述のように、第１流出入口１４、第２流出入口１５、および第３流出入口１６の各々は、第４流出入口１７とは異なる方向を向いている。そのため、第１空間Ｓ１および第２空間Ｓ２は、第４空間Ｓ４に接続されていない。また、第１流出入口１４、第２流出入口１５、および第３流出入口１６の各々は、箱体１１０によって塞がれていない。
【００４８】
箱体１１０の第１方向Ｘの幅は、例えば筐体１０の第１方向Ｘの幅Ｗ１に等しい。箱体１１０の第２方向Ｙの幅は、例えば筐体１０の第２方向Ｙの幅Ｗ２に等しい。箱体１１０の第３方向Ｚの幅は、例えば筐体１０の第３方向Ｚの幅Ｗ３以上である。
【００４９】
このような冷凍サイクル装置２００は、被冷却物または被加熱物を箱体１１０の第４空間Ｓ４に収容することができ、かつ箱体１１０の第４空間Ｓ４に収容された被冷却物を冷却し、または被加熱物を加熱することができる。
【００５０】
さらに、冷凍サイクル装置２００の箱体１１０以外の構成は冷凍サイクル装置１００の構成と同等である。そのため、冷凍サイクル装置２００は、断熱箱体の寸法が箱体１１０の寸法と同等とされた上述した従来の宅配用冷蔵庫と比べて、少なくとも第３方向Ｚにおいて小型化され得る。
【００５１】
実施の形態３．
図４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２０１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、第３方向Ｚに積層された複数の冷凍サイクル装置１００を備えている点で異なる。
【００５２】
この場合、第３方向Ｚにおいて被冷却物または被加熱物から最も離れて配置される冷凍サイクル装置１００Ａ以外の他の冷凍サイクル装置１００Ｂ，１００Ｃには、隣り合う冷凍サイクル装置１００Ａ，１００Ｂの第４流出入口１７に連なる連通口が設けられている。第４流出入口１７が第１板部１１Ａ上に設けられている場合、上記連通口は第２板部１１Ｂ上に設けられている。なお、第４流出入口１７が第２板部１１Ｂ上に設けられている場合、上記連通口は第１板部１１Ａ上に設けられている。
【００５３】
このような冷凍サイクル装置２０１の性能は、冷凍サイクル装置１００の性能と比べて、高められている。そのため、冷凍サイクル装置２０１は、例えば図４に示されるように居室３００内を冷暖房するための空気調和機として使用され得る。この場合、冷凍サイクル装置２０１は、例えば居室３００の天井３０１上に配置される。天井３０１には、居室３００内の空気を各第３流出入口１６に流入させるための換気口３０２と、各第４流出入口１７から吹き出された空気を居室３００内に流入させるための図示しない換気口とが設けられている。また、冷凍サイクル装置２００は、各第１流出入口１４と上記換気口３０２とを接続する管部１２０をさらに備えていてもよい。
【００５４】
実施の形態４．
図５に示されるように、実施の形態４に係る冷凍サイクル装置２０２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、液状の熱媒体が循環する熱媒体循環回路をさらに備える点で異なる。なお、図５では、四方弁５の図示が省略されている。
【００５５】
熱媒体循環回路は、第２熱交換器４および図示しないポンプを含む。第２熱交換器４は、上記冷媒回路を循環する冷媒と、熱媒体回路を循環する熱媒体とを熱交換するように設けられている。熱媒体は、空気よりも熱輸送量の多い液体であり、例えば水またはブレインである。第２熱交換器４は、例えばプレート式熱交換器である。ポンプは、熱媒体を循環させる。第２熱交換器４およびポンプは、第１空間Ｓ１に配置されている。冷凍サイクル装置２０２には、図２に示される第３空間Ｓ３、第２ファン７、第３流出入口１６、および第４流出入口１７が設けられていない。
【００５６】
熱媒体循環回路の一部を成している熱媒体管路９は、筐体１０の外部に、第３方向Ｚにおいて筐体１０と重なるように配置されている。熱媒体管路９は、例えば第１方向Ｘに沿って延びる部分と、第２方向Ｙに沿って延びる部分と、第３方向Ｚに沿って延びる部分とを有している。熱媒体管路９は、例えば第１方向Ｘに沿って延びる部分と第３方向Ｚに沿って延びる部分とが交互に接続された櫛状部分を有している。熱媒体管路９は、さらに第２方向Ｙに沿って延びる部分と第３方向Ｚに沿って延びる部分とが交互に接続された櫛状部分を有していてもよい。
【００５７】
図５に示されるように、冷凍サイクル装置２０２の筐体１０には、例えば第１空間Ｓ１および第２空間Ｓ２のみが設けられている。第１空間Ｓ１において、圧縮機１、減圧部３、第２熱交換器４、および電源部８は、例えば第２方向Ｙにおいて並んで配置されており、第３方向Ｚに並んで配置されていない。そのため、冷凍サイクル装置２００の筐体１０の第２方向Ｙの幅は、例えば冷凍サイクル装置１００の筐体１０の第２方向Ｙの幅と同等とされ得る。さらに、冷凍サイクル装置２０２の筐体１０の第３方向Ｚの幅Ｗ１は、冷凍サイクル装置１００の筐体１０の第３方向Ｚの幅Ｗ１と同等とされ得る。
【００５８】
冷凍サイクル装置２０２の筐体１０の第１方向Ｘの幅Ｗ１は、冷凍サイクル装置１００の筐体１０の第１方向Ｘの幅Ｗ１以下とされ得る。図５に示されるように、冷凍サイクル装置２０２の筐体１０の第１方向Ｘの幅Ｗ１が冷凍サイクル装置１００の筐体１０の第１方向Ｘの幅Ｗ１と同等とされている場合、第２空間Ｓ２の第１方向Ｘの幅は第１空間Ｓ１の第１方向Ｘの幅よりも広い。冷凍サイクル装置２００の第２空間Ｓ２の第１方向Ｘの幅は、例えば冷凍サイクル装置１００の第２空間Ｓ２の第１方向Ｘの幅と第３空間Ｓ３の第１方向Ｘの幅との和に等しい。冷凍サイクル装置２０２の第１熱交換器２の容積は、冷凍サイクル装置１００の第１熱交換器２の容積よりも大きく設けられている。
【００５９】
冷凍サイクル装置２０２は、例えば複数の第１ファン６を備えている。複数の第１ファン６は、第１方向Ｘにおいて互いに間隔を隔てて配置されている。筐体１０には、例えば複数の第１流出入口１４が第１方向に互いに間隔を隔てて配置されている。各第１流出入口１４は、第３板部１１Ｃ上に設けられた開口部である。各第１ファン６は、各第１流出入口１４に配置されている。なお、筐体１０には、第１方向Ｘの開口幅が第３方向Ｚの開口幅よりも広い１つの第１流出入口１４が設けられていてもよい。筐体１０には、第１方向Ｘの開口幅が第３方向Ｚの開口幅よりも広い第２流出入口１５が設けられている。
【００６０】
上記冷凍サイクル装置２０２の第２熱交換器４は、冷媒と熱媒体とを熱交換するように設けられているため、冷媒と気体とを熱交換するように設けられた冷凍サイクル装置１００の第２熱交換器４と比べて、小型化され得る。さらに、このような第２熱交換器４は、送風される必要がないため、第１空間Ｓ１に圧縮機１等と並んで配置され得る。つまり、冷凍サイクル装置２０２では、第２熱交換器４を配置しかつ第２熱交換器４に送風するための第３空間Ｓ３が不要とされる。そのため、冷凍サイクル装置２０２の筐体１０は、第２空間Ｓ２の容積が第３空間Ｓ３の容積分増加され、それに伴い第１熱交換器２の容積が増加されても、冷凍サイクル装置１００の筐体１０と同等の大きさとされ得る。よって、冷凍サイクル装置２０２は、上記従来の宅配用冷蔵庫と比べて、小型化されているとともに、高性能化されている。
【００６１】
冷凍サイクル装置２０２は、第３方向Ｚにおいて筐体１０と隣り合うように配置された箱体１１０をさらに備え、熱媒体循環回路の熱媒体管路９の一部が箱体１１０の内部に配置されている。熱媒体管路９は、箱体１１０内に任意に配置され得るため、例えば箱体１１０の第３方向Ｚの幅寸法を特に制限しない。そのため、冷凍サイクル装置２０２は、断熱箱体の寸法が箱体１１０の寸法と同等とされた上述した従来の宅配用冷蔵庫と比べて、少なくとも第３方向Ｚにおいて小型化され得る。
【００６２】
＜変形例＞
冷凍サイクル装置２０２の筐体１０の第１方向Ｘの幅Ｗ１は、冷凍サイクル装置１００の筐体１０の第１方向Ｘの幅Ｗ１未満とされていてもよい。冷凍サイクル装置２０２の第２空間Ｓ２の第１方向Ｘの幅は、冷凍サイクル装置１００の第２空間Ｓ２の第１方向Ｘの幅と同等されていてもよい。つまり、冷凍サイクル装置２０２においても、第２空間Ｓ２の第１方向Ｘの幅は第１空間Ｓ１の第１方向Ｘの幅と同等とされていてもよい。このような冷凍サイクル装置２０２の筐体１０は、冷凍サイクル装置１００の筐体１０と比べてさらに小型化され得る。
【００６３】
このような冷凍サイクル装置２０２の冷媒封入量は、上述した従来の宅配用冷蔵庫および冷凍サイクル装置１００の冷媒封入量と比べて、削減される。その結果、冷凍サイクル装置２０２では、地球温暖化係数が比較的高いハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）系冷媒、例えばＲ１３４ａ、Ｒ４１０Ａ、またはＲ３２等、または可燃性または微燃性を有する冷媒、例えばＲ２９０、Ｒ１２３４ｙｆ、またはＲ３２等が使用され得る。ＨＦＣ系冷媒が冷凍サイクル装置２０２の冷媒回路に封入される場合にも、上記冷媒が上記従来の宅配用冷蔵庫の冷媒回路に封入される場合と比べて、温暖化への影響が低減されている。また、可燃性または微燃性を有する冷媒が冷凍サイクル装置２０２の冷媒回路に封入される場合にも、上記冷媒が上記従来の宅配用冷蔵庫の冷媒回路に封入される場合と比べて、燃焼のリスクが低減されている。
【００６４】
実施の形態５．
図６に示されるように、実施の形態５に係る冷凍サイクル装置２０３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、第２空間Ｓ２および第３空間Ｓ３が第２方向Ｙに並んで配置されている点で異なる。
【００６５】
第１空間Ｓ１および第２空間Ｓ２は、第１方向Ｘに並んで配置されている。第１空間Ｓ１および第３空間Ｓ３は、第１方向Ｘに並んで配置されている。
【００６６】
第１仕切部１２は、第２方向Ｙおよび第３方向Ｚに沿って延びており、第５板部１１Ｅおよび第６板部１１Ｆと第１方向Ｘにおいて間隔を隔てて配置されている。第１仕切部１２は、第３板部１１Ｃおよび第４板部１１Ｄと接続されており、かつ第５板部１１Ｅおよび第６板部１１Ｆと第１方向Ｘにおいて間隔を隔てて配置されている。第２仕切部１３は、第１方向Ｘおよび第３方向Ｚに沿って延びている。第２仕切部１３は、第１仕切部１２および第５板部１１Ｅと接続されており、かつ第３板部１１Ｃおよび第４板部１１Ｄと第２方向Ｙにおいて間隔を隔てて配置されている。
【００６７】
第２空間Ｓ２において、第１熱交換器２および第１ファン６は、第１方向Ｘにおいて並んで配置されており、第３方向Ｚに並んで配置されていない。第１熱交換器２の複数の伝熱管は、第２方向Ｙに沿って延びるように配置されている。第１熱交換器２では、第２方向Ｙに沿って流れる冷媒と、第１方向Ｘに沿って流れる気体とが熱交換する。
【００６８】
第３空間Ｓ３において、第２熱交換器４および第２ファン７は、第１方向Ｘにおいて並んで配置されており、第３方向Ｚに並んで配置されていない。第２熱交換器４の複数の伝熱管は、第２方向Ｙに沿って延びるように配置されている。第２熱交換器４では、第２方向Ｙに沿って流れる冷媒と、第１方向Ｘに沿って流れる気体とが熱交換する。
【００６９】
第１流出入口１４および第２流出入口１５は、箱体１１０の第４空間Ｓ４に接続されていない。第１流出入口１４および第２流出入口１５は、例えば第３板部１１Ｃ上に設けられている。第３流出入口１６および第２流出入口１５は、例えば箱体１１０の第４空間Ｓ４に接続されている。第３流出入口１６および第２流出入口１５は、例えば第２板部１１Ｂ上に設けられている。
【００７０】
冷凍サイクル装置２０３においても、第１空間Ｓ１、第２空間Ｓ２および第３空間Ｓ３は第１方向Ｘまたは第２方向Ｙに並んで配置されており、第３方向Ｚに並んで配置されていない。そのため、冷凍サイクル装置２０３は、断熱箱体の寸法が箱体１１０の寸法と同等とされた上述した従来の宅配用冷蔵庫と比べて、少なくとも第３方向Ｚにおいて小型化され得る。
【００７１】
実施の形態１〜５に係る冷凍サイクル装置は、好ましくは、圧縮機１の排除容積Ｖst（単位：ｃｃ）と、第１熱交換器２の容積と第２熱交換器４の容積との和ＶHEX（単位：ｃｃ）とが、次の関係式（１）を満たしている。
【００７２】
９３≦Ｖst×ＶHEX≦５６２・・・（１）
ＶHEXが小さいことによってＶst×ＶHEXの値が９３未満とされている場合、凝縮温度が圧縮機１の保証範囲となる凝縮温度の上限値（一般的に６１℃以上６５℃以下程度）を超え、また圧縮機１の吐出温度が圧縮機１の構成材料および冷凍機油が劣化する程度の高温（例えば１００℃以上）となる。その結果、圧縮機１の信頼性が損なわれる。また、Ｖstが小さいことによってＶst×ＶHEXの値が９３未満とされている場合、圧縮機の排除容積Ｖstに対する許容封入冷媒量が冷媒回路の容積と比べて著しく少なくなり、封入冷媒量が許容封入冷媒量を超えてしまう。この場合には、圧縮機１内に貯留する冷媒が過剰となる。その結果、冷凍機油濃度が低下することにより圧縮機１の潤滑性が低下し、また低外気温時には液圧縮、すなわち圧縮機１が液相冷媒を圧縮する現象、が生じて圧縮機が故障する。
【００７３】
ＶHEXが大きいことによってＶst×ＶHEXの値が５６２超えとされている場合、冷媒回路の容積が圧縮機の排除容積Ｖstに対する許容封入冷媒量と比べて著しく多くなり、封入冷媒量が許容封入冷媒量を超えてしまう。その結果、圧縮機１内に貯留する冷媒が過剰となり、上記のように圧縮機１の潤滑性が低下し、また低外気温時には液圧縮により圧縮機が故障する。また、Ｖstが大きいことによってＶst×ＶHEXの値が５６２超えとされている場合、凝縮温度が圧縮機１の上記保証範囲となる凝縮温度の上限値を超え、圧縮機１の信頼性が損なわれる。
【００７４】
実施の形態１〜５に係る冷凍サイクル装置が上記関係式（１）を満たしていれば、上記関係式（１）を満たしていない場合と比べて、圧縮機１の信頼性が高められている。
【００７５】
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。
【符号の説明】
【００７６】
１  圧縮機、２  第１熱交換器、３  減圧部、４  第２熱交換器、５  四方弁、６  第１ファン、７  第２ファン、８  電源部、９  熱媒体管路、１０  筐体、１１  外郭部材、１１Ａ  第１板部、１１Ｂ  第２板部、１１Ｃ  第３板部、１１Ｄ  第４板部、１１Ｅ  第５板部、１１Ｆ  第６板部、１２  第１仕切部、１３  第２仕切部、１４  第１流出入口、１５  第２流出入口、１６  第３流出入口、１７  第４流出入口、１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，２００，２０１，２０２，２０３  冷凍サイクル装置、１１０  箱体、１２０  管部、３００  居室、３０１  天井、３０２  換気口。
【図１】
2019244253.tif 000003
【図２】
2019244253.tif 000004
【図３】
2019244253.tif 000005
【図４】
2019244253.tif 000006
【図５】
2019244253.tif 000007
【図６】
2019244253.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】令和2年6月11日(2020.6.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、第１熱交換器、減圧部、および第２熱交換器を含み、冷媒が循環する冷媒回路と、
前記冷媒回路を収容する筐体とを備え、
前記筐体は、第１方向および前記第１方向と交差する第２方向に沿って延びている第１面を有する外郭部材と、前記第１面に接続されており、かつ前記第１面と交差する方向に延びている第１仕切部とを含み、
前記筐体の内部には、前記第１面に面しており、かつ前記第１仕切部によって互いに区画された第１空間および第２空間が形成されており、
前記圧縮機および前記減圧部は、前記第１空間に配置されており、
前記第１熱交換器は、前記第２空間に配置されており、
前記筐体の前記第１方向および前記第２方向と交差する第３方向の幅は、前記筐体の前記第１方向の幅および前記第２方向の幅未満であり、
前記圧縮機の排除容積Ｖst（単位：ｃｃ）と、前記第１熱交換器の容積と前記第２熱交換器の容積との和ＶHEX（単位：ｃｃ）とが、関係式（１）を満たしている、冷凍サイクル装置。
９３≦Ｖst×ＶHEX≦５６２・・・（１）
【請求項２】
前記筐体は、前記第１面に接続されており、かつ前記第１面と交差する方向の延びている第２仕切部をさらに含み、
前記筐体の内部には、前記第１面に面しており、かつ前記第２仕切部によって前記第２空間と区画された第３空間がさらに形成されており、
前記第２熱交換器は、前記第３空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。
【請求項３】
前記筐体には、気体が前記第２空間に流出入するための第１流出入口および第２流出入口と、気体が前記第３空間に流出入するための第３流出入口および第４流出入口とが設けられており、
前記第１流出入口および前記第３流出入口は、同一方向を向いており、
前記第２流出入口および前記第４流出入口は、前記第１流出入口および前記第３流出入口とは異なる方向を向いている、請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記第３方向において前記筐体と隣り合うように配置された箱体をさらに備え、
前記箱体の内部には、第４空間が形成されており、
前記第４空間は、前記第４流出入口を介して前記第３空間と接続されている、請求項３に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
前記第２熱交換器を含み、液状の熱媒体が循環する熱媒体循環回路をさらに備え、
前記第２熱交換器は、前記第１空間に配置されて、前記冷媒と前記熱媒体とを熱交換するように設けられており、
前記熱媒体循環回路の一部は、前記筐体の外部に、前記第３方向において前記筐体と重なるように配置されている、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項６】
前記第３方向において前記筐体と隣り合うように配置された箱体をさらに備え、
前記熱媒体循環回路の一部は、前記箱体の内部に配置されている、請求項５に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項７】
前記冷媒が可燃性冷媒である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。 
【国際調査報告】
2019244253.tif 000009
2019244253.tif 000010
2019244253.tif 000011
2019244253.tif 000012