(57)【要約】【課題】凝縮器の出口側に接続された液冷媒レシーバにおいて、容器内部に溜まった液冷媒の液面を安定させる。【解決手段】液冷媒レシーバ７において、冷媒流入管２４から容器本体に導入される冷媒は、容器本体の上部鏡板２１に向けて上方に折り曲げられた冷媒流入管２４によって、上部鏡板２１に衝突し拡散され、下向き流速を減少され容器本体の下部鏡板２２に向かって降下する。導入される冷媒が拡散されたこと及び下向きの流速が減少したことによって、容器内部に溜まった液冷媒の液面が安定する。そして、液冷媒レシーバ７において、容器内部の液面が安定したことによって、冷媒流出管２５から導出される冷媒が確実に液冷媒のみとなり、ガス冷媒が混入して導出することが妨げられる。【選択図】図３
2006250439.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器で凝縮された液冷媒を一時的に溜める液冷媒レシーバにおいて、冷媒流入管を容器本体の上部より挿入し、該冷媒流入管を容器本体内部で上部に折り返す構成としたことを特徴とする液冷媒レシーバ。
【請求項２】
請求項１記載の液冷媒レシーバにおいて、冷媒流入管を上部に、冷媒流出管を下部にそれぞれ集中配置する構成としたことを特徴とする液冷媒レシーバ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の液冷媒レシーバにおいて、容器本体を構成する胴体部に冷媒配管支持部材を固定し、該冷媒配管支持部材に液冷媒レシーバに接続される配管を一箇所に集中配置する構成としたことを特徴とする液冷媒レシーバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機や冷凍機や冷水機や除湿機などに用いられる液冷媒レシーバの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷凍装置において、凝縮器で凝縮液化された冷媒は、液冷媒レシーバに送られ、該液冷媒レシーバの容器本体の上部に設けられた冷媒流入管から圧力容器内部に落下して流入される。このとき、圧力容器内底部に溜まっている液冷媒の液面に激しく衝突するため、衝突の際に液面が泡立ち安定しないことにより、液冷媒レシーバ容器本体の下部に設けられた冷媒流入管からは、液冷媒とともにガス冷媒が混入して導出されてしまう場合がある。
【０００３】
従来、特許文献１に示すような液冷媒レシーバについての技術が公知となっている。すなわち、上記のように液冷媒レシーバに冷媒を流入する時に、液冷媒レシーバの圧力容器内底部に溜まっている液冷媒の液面が不安定とならないように、傘状の抵抗体を、圧力容器底部に溜まった液冷媒の液面の上方に、並びに冷媒流入配管より所定の距離を隔てて固定したことを特徴とした技術が開示されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】実公平６−４８２７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
冷凍装置の液冷媒レシーバの容器本体は、成形性や収容効率、強度、コスト等を考慮して円筒形等の形状を有し液冷媒を溜めるようにしている。容器本体には、冷媒を導入する冷媒流入管及び容器本体に溜められた液冷媒を導出する冷媒流出管が設けられている。該冷媒流入管は容器本体の上部に配置された配管であり、その一部が容器本体の上部空間に突出され、冷媒流出口管は容器本体の下部に配置された配管であり、その一部が容器本体の下部空間に突出された構成も公知である。
【０００５】
このような前記液冷媒レシーバの容器本体内に導入される冷媒は、容器本体の上部に設けられた冷媒流入管から導入されるため、容器本体内に溜まった液冷媒の液面が安定せず、冷媒流出口管から液冷媒とともにガス冷媒が混入して導出されてしまう場合がある。液冷媒とともにガス冷媒が混入して液冷媒レシーバから導出し、膨張弁において断熱膨張されると、ガス冷媒は液冷媒に比較して比体積が大きいので、冷媒循環量が低下する。冷媒循環量が低下すると冷凍能力の低下する、又圧縮機に吸入される冷媒の過熱度が設定目標より上昇し圧縮機より吐出されたガス冷媒の温度が上昇し冷凍機油が劣化する。
【０００６】
ここで、特許文献１に示す従来技術では、傘状の抵抗体を、圧力容器底部に溜まった液冷媒の液面の上方並びに冷媒流入配管より所定の距離を隔てて固定配置して、圧力容器底部に溜まっている液冷媒の液面を安定するように構成している。しかし、この構造は複雑であり、製造費用並びに製造工数が加増する。
【０００７】
そこで、発明が解決しようとする問題は、単純な構造を用いて、前記液冷媒レシーバの容器本体内に溜まる液冷媒の液面を安定させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００９】
即ち、請求項１においては、熱交換器で凝縮された液冷媒を一時的に溜める液冷媒レシーバにおいて、冷媒流入管を容器本体の上部より挿入し、該冷媒流入管を容器本体内部で上部に折り返す構成としたものである。
【００１０】
請求項２においては、請求項１記載の液冷媒レシーバにおいて、冷媒流入管を上部に、冷媒流出管を下部にそれぞれ集中配置する構成としたものである。
【００１１】
請求項３においては、請求項１又は請求項２に記載の液冷媒レシーバにおいて、容器本体を構成する胴体部に冷媒配管支持部材を固定し、該冷媒配管支持部材に液冷媒レシーバに接続される配管を一箇所に集中配置する構成としたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１３】
請求項１にかかる発明では、液冷媒レシーバにおいて、冷媒流入管の流入口が、容器本体内に導入される液冷媒が容器本体内部の上面に当たるように設けられているため、導入された液冷媒は容器本体内部の上面に当たることで拡散され、下向きの速度を低下して容器本体底部へ降下する。これにより容器本体内に溜まった液冷媒の液面が安定し、冷媒流出管から導出される液冷媒にガス冷媒が混入されにくくなる。
【００１４】
請求項２にかかる発明では、液冷媒レシーバにおいて、製造時に圧力容器本体の胴体部の穴開け加工が不必要となり、鋼管を加工せずにそのまま圧力容器本体の胴体部として利用できる。
【００１５】
請求項３にかかる発明では、液冷媒レシーバにおいて、組立加工時に冷媒配管支持部材の取り付け加工が一ヶ所で済むので、製造工数が削減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の一実施例に係る冷凍装置の冷媒回路図、図２は本発明の実施形態を示す液冷媒レシーバ正面外観図、図３は同液冷媒レシーバの側面断面図である。
【００１７】
本発明に係る液冷媒レシーバ７は、ヒートポンプ装置や冷凍装置などに備えられるものであり、液冷媒レシーバ７はエンジン等により駆動される圧縮機により冷媒を圧縮し、凝縮器で凝縮して液化し、この液冷媒を一時貯蔵し円滑な運転を図る容器である。以下の説明においては、本発明に係る液冷媒レシーバ７が具備される装置の一例としてエンジン駆動式ヒートポンプを用いる。まず、そのエンジン駆動式ヒートポンプの冷媒回路構成について図１を用いて説明する。
【００１８】
エンジン駆動式ヒートポンプは、駆動源としてのエンジン（図示略）から動力を得て冷媒を圧縮する圧縮機２と、圧縮機２の吐出側に接続され冷房時及び暖房時で冷媒の流れを切り換える四方弁３と、冷房時に圧縮機２から四方弁３を介して冷媒が供給される室外熱交換器４と、暖房時に圧縮機２から四方弁３を介して冷媒が供給される室内熱交換器５と、室外熱交換器４及び室内熱交換器５間に配設される室外膨張弁６とを有しており、これらにより冷媒サイクルを構成している。
【００１９】
前記圧縮機２は、その吸入側からガス冷媒を吸引・圧縮し、高温・高圧のガス冷媒を吐出する。他方、圧縮機２の吐出側には、吐出ラインを構成する経路９を介して前記四方弁３と接続されており、この経路９には高温・高圧のガス冷媒中に含まれる冷凍機油を分離して圧縮機２の吸入側に戻すためのオイルセパレータ８が設けられている。すなわち、圧縮機２から吐出されるガス冷媒は、オイルセパレータ８を介して前記四方弁３へと流入し、この四方弁３にて所定の方向に導かれる。また、圧縮機２に吸引されるガス冷媒も四方弁３にて導かれるため、圧縮機２の冷媒吸入側と四方弁３とは吸入ラインを構成する経路１０により接続されている。
【００２０】
また、前記四方弁３は、前記室内熱交換器５の一端側に接続されており、この室内熱交換器５の他端側には、前記冷媒液レシーバ７が接続されている。また、同じく四方弁３には、前記室外熱交換器４が接続されており、この室外熱交換器４と室内熱交換器５とを接続する経路１３には、前記室外膨張弁６が設けられている。
【００２１】
このような冷媒回路構成における冷房時及び暖房時の運転について説明する。
冷房運転時においては、圧縮機２にて圧縮され吐出される高温・高圧のガス冷媒は、四方弁３を介して室外熱交換器４に送られ、この室外熱交換器４で放熱し、このとき室外ファン１７により送風される外気により冷却されることによりガス冷媒は凝縮されて、この凝縮熱が室外の空気中に放熱される。ここで、高温・高圧過飽和状態のガス冷媒は気体から液体となる。そして、液冷媒レシーバ７で一時的に貯蔵し、液化された冷媒は、室内膨張弁１６により急激に減圧され蒸発しやすい状態となって室内熱交換器５に導かれる。この室内熱交換器５が蒸発器となり、冷媒が室内の空気から蒸発熱を奪い液体から気体へと変化するとともに室内の空気を冷却する。気化した冷媒は、四方弁３を介して経路１０を通り、圧縮機２に吸引されて圧縮された後、再び吐出される。
【００２２】
一方、暖房運転時においては、圧縮機２にて圧縮され吐出される高温・高圧のガス冷媒は、四方弁３を介して室内熱交換器５に送られ、この室内熱交換器５で室内ファン１８により送風される室内の空気に放熱することにより凝縮されて、この凝縮熱が室内の空気中に放熱され室内の空気を温める。ここで、冷媒は気体から液体となる。そして、液冷媒レシーバ７で一時的に貯蔵し、液化された冷媒は、室外膨張弁６により急激に減圧され蒸発しやすい状態となって室外熱交換器４に導かれる。この室外熱交換器４が蒸発器となり、冷媒が室外の空気中から蒸発熱を奪い、冷媒の一部が液体から気体へと変化する。そして、室外熱交換器４を経て気化した冷媒は、四方弁３を介して経路１０を通り、圧縮機２に吸引されて圧縮された後、再び吐出される。
【００２３】
さらに、本実施例で用いられるエンジン廃熱回収ラインについて説明する。
前記液冷媒レシーバ７から分岐された液冷媒は過冷却用膨張弁１２によって減圧され蒸発しやすい状態となって冷媒液レシーバ内に設けられた過冷却コイル１１及び廃熱回収器１５に導かれる。この過冷却コイル１１及び廃熱回収器１５が蒸発器となり、冷媒が液冷媒及びエンジン廃熱から蒸発熱を奪い液体から気体へと変化する。気化した冷媒は、経路１０を通り、前記圧縮機２に吸引されて圧縮された後、再び吐出される。
【００２４】
以下、本発明に係る液冷媒レシーバ７について説明する。まず、液冷媒レシーバの外部構造について、正面からの外観図である図２を用いて説明する。
前記液冷媒レシーバ７の容器本体外部の正面上下方向中央部には前記室外膨張弁６、過冷却用膨張弁１２及びドライヤ１４が集中配置され、それらと連通し支持する配管類が冷媒配管支持部材３１に固定されている。即ち、冷媒配管支持部材３１は鋼板を容器本体に合わせて折り曲げ形成し、該冷媒配管支持部材３１を後述する容器本体を構成する胴板２３の略上下中央外側面に固定する。該冷媒配管支持部材３１には、液冷媒レシーバ７に接続する配管、例えば、室外膨張弁６と連通するとともに支持する配管６ａ、過冷却用膨張弁１２と連通するとともに支持する配管１２ａ、ドライヤ１４と連通するとともに支持する配管１４ａ、冷媒流出管２５、過冷却コイル出口管２８等をクランプ等を介して固定している。
【００２５】
次に、液冷媒レシーバの内部構造について、側面断面図である図３を用いて説明する。
前記液冷媒レシーバ７の容器本体は碗状に形成した上部鏡板２１、下部鏡板２２及び円筒状の胴板２３より構成され、液冷媒レシーバ固定台３０にて固定されている。上部鏡板２１には前記冷媒流入管２４及びガス冷媒戻し管２６が上下方向に貫通して設けられている。前記冷媒流入配管２４は正面視Ｊ字状に折り曲げ形成され、該冷媒流入配管２４の容器本体内部に位置する端部は、容器本体内部上面に向けて折り曲げた構造をし、端部の延長線は上部鏡板２１の略内面中心に向かうように取り付けられる。なお、冷媒流入配管２４の端部と上部鏡板２１内面との間隔は吹き出した液冷媒が届く程度が好ましい。前記過冷却コイル１１は容器本体下部内にて、金属管をコイル状に形成してコイル軸線が上下方向を向くように配置して、該過冷却コイル１１の外周面に上下方向に複数配置した過冷却コイル置台２９にて容器本体内部に固定されている。
下部鏡板２２には冷媒流出管２５並びに過冷却コイル入口管２７及び過冷却コイル出口管２８が上下方向に貫通して設けられている。
【００２６】
このような構造を有する液冷媒レシーバの特徴を以下に説明する。液冷媒レシーバ７において、冷媒流入管２４から容器本体に導入される冷媒液は、容器本体の上部鏡板２１に向けて上方に折り曲げられた前記冷媒流入管２４に導入され、上部鏡板２１の内面の略中央に衝突し、外周に向かって拡散され、下向き流速が減少されて容器本体の内側面を沿って下部鏡板２２に向かって降下する。こうして導入される液冷媒が拡散されたこと及び下向きの流速が低下したことによって、泡立ちが減少し、容器内部に溜まった液冷媒の液面が安定する。
【００２７】
このように前記液冷媒レシーバ７において、容器内部の液面が安定したことによって、前記冷媒流出管２５から導出される冷媒が確実に液冷媒のみとなり、ガス冷媒が混入して導出することが妨げられる。これによって、冷凍装置においては冷媒循環量が低下することなく、安定した冷凍能力が得られる。また圧縮機２に吸入されるガス冷媒の過熱度が設定目標より上昇することも妨げられ、圧縮機２より吐出される冷媒温度の上昇による冷凍機油の劣化が妨げられる。
【００２８】
さらに、液冷媒レシーバ７では上部鏡板２１に冷媒流入管２４及びガス冷媒戻し管２６を設置し、下部鏡板２２に冷媒流出管２５及び過冷却コイル入口管２７及び過冷却コイル出口管２８を設置することにより、胴体２３に穴あけ加工を不要としている。そのため胴体２３は鋼管がそのまま利用でき、製造が容易となる
また、液冷媒レシーバ７周辺の室外膨張弁６及び過冷却用膨張弁１２及びドライヤの支持配管を一箇所に集中させ、冷媒配管支持部材２１にて支持している。こうして支持個所を一ヶ所にすることによって、製造工数を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施例に係るエンジン駆動式ヒートポンプの冷媒回路図。
【図２】本発明の実施形態を示す液冷媒レシーバ正面外観図。
【図３】同液冷媒レシーバの側面断面図。
【符号の説明】
【００３０】
７    液冷媒レシーバ
１１    過冷却コイル
２４    冷媒流入管
２５    冷媒流出管
３１    冷媒配管支持部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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