(57)【要約】【課題】複数の気体圧縮機が配された冷凍空調システムにおける各気体圧縮機の圧縮性能差の解消を図った冷凍空調システムを提供する。【解決手段】全システム配管５Ａ，５Ｂと連通される吸入チャンバ３を備えるとともに、吸入チャンバ３と複数の気体圧縮機２Ａ，２Ｂとを連通させて、かつ長さ、太さ、形状が同一形状である各接続配管４Ａ，４Ｂを各気体圧縮機２Ａ，２Ｂに対応して備えることにより、各気体圧縮機２Ａ，２Ｂに等温・等圧・等密度の冷媒ガスを供給し、各気体圧縮機２Ａ，２Ｂの圧縮性能差を解消することができるものとする。【選択図】  図１
2004211920.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を状態変化させながら循環させることにより冷暖房を行う冷凍空調システムにおいて、
上記冷凍空調システムは、
冷媒ガスを吸入・圧縮・吐出する複数の気体圧縮機と、
上記各気体圧縮機の吸入側であって、上記各気体圧縮機に対応して分岐・延長・屈曲されて配される複数のシステム配管と、
上記全システム配管と連通される吸入チャンバと、
上記吸入チャンバと上記各気体圧縮機とを、上記各気体圧縮機ごとに連通させるとともに、それぞれの長さ、太さ、形状、が同一形状を有する各接続配管と、
を備えること、
を特徴とする冷凍空調システム。
【請求項２】
上記吸入チャンバは、
略円筒形状を有し、
上記各システム配管が、該吸入チャンバの周壁に接続されているとともに、上記各接続配管が、上記各システム配管が接続されている周壁の対向壁側に接続されており、
上記各システム配管と上記各接続配管の接続位置は、
該吸入チャンバの幅方向において、上記各システム配管の延長線と上記各接続配管の延長線とが、重ならない位置である、
ことを特徴とする請求項１に記載の冷凍空調システム。
【請求項３】
上記吸入チャンバは、
略円筒形状を有し、
上記各システム配管が、該吸入チャンバの周壁に接続されているとともに、上記各接続配管が、上記各システム配管が接続されている周壁の対向壁側に設けられており、
上記各システム配管と上記各接続配管の接続位置は、
該吸入チャンバの半径方向において、上記各システム配管の延長線と上記各接続配管の延長線とが、重ならない位置である、
ことを特徴とする請求項１に記載の冷凍空調システム。
【請求項４】
上記吸入チャンバは、
断熱材により形成されている、
ことを特徴とする請求項１乃至３に記載の冷凍空調システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷媒ガス圧縮に使用される気体圧縮機が複数配されてなる、カーエアコン、ガスヒートポンプ、冷凍倉庫等の冷凍空調システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図１０に示すように、カーエアコン、ガスヒートポンプ、冷凍倉庫等の、冷媒の循環による室内の冷暖房を行う冷凍空調システム１は、気体圧縮機２Ａ，２Ｂ、膨張弁９、熱交換器８，１０等の装置を配管により環状に連結して冷媒を循環させている。
【０００３】
この冷凍空調システム１には、冷媒ガスを吸入・圧縮・吐出する気体圧縮機２Ａ，２Ｂを並列に複数機配した冷凍空調システム１がある。図１０の冷凍空調システム１は、一つのケースに２機の気体圧縮機２Ａ，２Ｂが組み込まれ吐出側が共通化された冷凍空調システム１である。ここで冷媒ガスとは、気化された冷媒と同意である。
【０００４】
図１１、図１２は、冷凍空調システム１の複数の気体圧縮機２Ａ，２Ｂ周辺の拡大模式図であり、図１１は、冷凍空調システム１に対して複数の気体圧縮機２Ａ，２Ｂを縦置きに配したもの、図１２は、冷凍空調システム１に対して複数の気体圧縮機２Ａ，２Ｂを横置きに配したものである。
【０００５】
上述のタイプの冷凍空調システム１では、図１１、図１２に示すように、各気体圧縮機２Ａ，２Ｂは、各気体圧縮機ごとにそれぞれシステム配管５Ａ，５Ｂと接続されている。したがって、冷凍空調システム１は、各気体圧縮機２Ａ，２Ｂに対応させて、配管をシステム配管５Ａ，５Ｂに分岐させ、かつ延長し、さらに屈曲させて各気体圧縮機２Ａ，２Ｂに接続させて、冷媒ガスを供給している（例えば、特許文献１乃至３参照。）。
【０００６】
しかしながら、このような冷凍空調システム１のシステム配管５Ａ，５Ｂは、冷凍空調システム１の配置スペースの都合により各気体圧縮機２Ａ，２Ｂごとに分岐・延長・屈曲されているので、各気体圧縮機２Ａ，２Ｂに接続されるまでに他のシステム配管とは分岐角度が異なるとともに延長距離が異なり、さらに屈曲角度、屈曲数等が異なることが多い。
【０００７】
例えば、図１１では、システム配管５Ａは分岐・延長・屈曲はされていないが、システム配管５Ｂは分岐・延長・屈曲されている。このような場合において、各システム配管５Ａ，５Ｂを流れる冷媒ガスは、冷凍空調システム１を循環しており所定の運動量が付与されているので、所定の直進性を有する。したがって、分岐されるシステム配管５Ｂを流れる冷媒ガスの温度・圧力・密度は、分岐しないシステム配管５Ａを流れる冷媒ガスよりも、小さくなる。さらに、システム配管５Ｂは、途中で屈曲されており、屈曲壁面で冷媒ガスが衝突するので、さらに冷媒ガスの温度・圧力・密度は小さくなる。また、システム配管５Ｂは、延長されており、冷媒ガスはシステム配管５Ｂ内で運動量を消費するので、さらに温度・圧力・密度は小さくなる。よって、システム配管５Ａから気体圧縮機２Ａに吸入される冷媒ガスの吸入圧力に比べ、システム配管５Ｂから気体圧縮機２Ｂ吸入される冷媒ガスの吸入圧力は、小さくなってしまう。
【０００８】
次に図１２では、システム配管５Ｃは分岐されており、システム配管５Ｄは延長・屈曲されている。システム配管５Ｃは分岐されており、システム配管５Ｃから気体圧縮機２Ａへ吸入される冷媒ガスの吸入圧力は、システム配管５Ｄに比べ、小さくなる。また、システム配管５Ｄは、延長・屈曲されているから、冷媒ガスの運動量の消費および屈曲面への衝突により、システム配管５Ｄから気体圧縮機２Ｂへ吸入される冷媒ガスの吸入圧力は、小さくなる。
【０００９】
上述のように、システム配管５Ａ，５Ｂごとに分岐角度、延長距離、屈曲角度、屈曲数が異なると、流れる冷媒ガスの量もシステム配管５Ａ，５Ｂごとに異なり、これによって、各気体圧縮機２Ａ，２Ｂに吸入される冷媒ガスの吸入圧力も異なる。
【００１０】
冷媒ガスの吸入圧力が気体圧縮機２Ａ，２Ｂごとに異なると、気体圧縮機２Ａ，２Ｂが冷媒ガスを圧縮する圧縮率が異なり、すなわち、各気体圧縮機２Ａ，２Ｂごとに冷媒ガスの圧縮性能の差が生じていた。これにより、複数の気体圧縮機２Ａ，２Ｂ全体として本来の圧縮性能を十分引き出すことができず、冷凍空調システム１の空調能力も十分引き出すことができなかった。
【００１１】
【特許文献１】
特開平５−２６１８３号公報  （第３図）
【００１２】
【特許文献２】
特開平６−１２９７２１号公報  （第１図、第２図）
【００１３】
【特許文献３】
特開平７−２３４０２４号公報  （第４図乃至第６図）
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数の気体圧縮機が配される冷凍空調システムにおいて、各気体圧縮機の圧縮性能の差を解消することによって、気体圧縮機全体としての圧縮性能の向上を図り、これによって、空調能力の向上を図った冷凍空調システムを提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、冷媒を状態変化させながら循環させることにより室内の空調を行う冷凍空調システムにおいて、上記冷凍空調システムは、冷媒ガスを吸入・圧縮・吐出する複数の気体圧縮機と、上記各気体圧縮機の吸入側であって、上記各気体圧縮機に対応して分岐・延長・屈曲されて配される複数のシステム配管と、上記全システム配管と連通される吸入チャンバと、上記吸入チャンバと上記各気体圧縮機とを、上記各気体圧縮機毎に連通させるとともに、それぞれの長さ、太さ、形状、が同一形状を有する各接続配管と、を備えること、を特徴とする。
【００１６】
上記構成を有することにより、本発明は、システム配管により分岐した冷媒ガスが一度吸入チャンバに集められ、攪拌されることで、冷媒ガスは等温・等圧・等密度になり、各気体圧縮機に等温・等圧・等密度の冷媒ガスを供給することができるから、概存の冷凍空調システムにおいてもこの吸入チャンバと接続配管を配するだけで各気体圧縮機の吸入圧力は同等になり、各気体圧縮機の圧縮性能の差を解消することができ、複数の気体圧縮機全体の圧縮性能が向上するから、冷凍空調システムの空調能力が向上するとともに、冷凍空調システムの改造も安価に施すことができる。
【００１７】
また、本発明は、上記吸入チャンバは、略円筒形状を有し、上記各システム配管が、該吸入チャンバの周壁に接続されているとともに、上記各接続配管が、上記各システム配管が接続されている周壁の対向壁側に接続されており、上記各システム配管と上記各接続配管の接続位置は、該吸入チャンバの幅方向において、上記各システム配管の延長線と上記各接続配管の延長線とが、重ならない位置である、ようにしてもよい。
【００１８】
また、本発明は、上記吸入チャンバは、略円筒形状を有し、上記各システム配管が、該吸入チャンバの周壁に接続されているとともに、上記各接続配管が、上記各システム配管が接続されている周壁の対向壁側に設けられており、上記各システム配管と上記各接続配管の接続位置は、該吸入チャンバの半径方向において、上記各システム配管の延長線と上記各接続配管の延長線とが、重ならない位置である、ようにしてもよい。
【００１９】
上記構成を有することにより、本発明は、吸入チャンバ内に吸入された冷媒ガスを攪拌するにさらに好適であり、各気体圧縮機の圧縮性能の差を確実に解消することができ、複数の気体圧縮機全体の圧縮性能が確実に向上するから、冷凍空調システムの空調能力が確実に向上する。
【００２０】
また、本発明は、上記吸入チャンバは、断熱材により形成されている、ようにしてもよい。
【００２１】
上記構成を有することにより、本発明は、吸入チャンバ内に吸入された冷媒ガスが攪拌される際に、冷媒ガスが保持する熱量を放出することなく攪拌できるから、各気体圧縮機への冷媒ガスの吸入圧力が減少することがなく、複数の気体圧縮機全体の圧縮性能を保持することができ、これにより冷凍空調システムの空調能力を保持することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る冷凍空調システムの実施形態について図１乃至図８に基づき詳細に説明する。
【００２３】
図１は、この発明の冷凍空調システム１の一実施形態を示す模式図である。また、図２は、この発明の冷凍空調システム１の複数の気体圧縮機２Ａ，２Ｂ周辺の拡大模式図である。また、図４は、この発明の冷凍空調システム１に備えられる吸入チャンバ３の半径方向における各システム配管５Ａ，５Ｂと各接続配管４Ａ，４Ｂの接続位置を表した接続関係図である。
【００２４】
図１に示す冷凍空調システム１は、エンジン６、複数の気体圧縮機２Ａ，２Ｂ、四方弁７、熱交換器８、膨張弁９、熱交換器１０、アキュムレータ１１、システム配管５Ａ，５Ｂ、吸入チャンバ３、接続配管４Ａ，４Ｂで構成され、各装置が配管により環状に接続され連通されている。
【００２５】
室内を冷房する場合の各装置について説明する。エンジン６は、各気体圧縮機２Ａ，２Ｂを駆動させる装置である。各気体圧縮機２Ａ，２Ｂは、気体状態の冷媒を圧縮する装置である。熱交換器８は、気体状態の冷媒を液化させる装置である。膨張弁９は、液化状態の冷媒を膨張させる装置である。熱交換器１０は、液化状態の冷媒を気化させる装置である。アキュムレータ１１は、熱交換器１０で気化されず液化状態のままである冷媒を気体状態の冷媒から分離する装置である。四方弁７は、室内を冷房するか暖房するかにより、冷媒の流れの方向を変える装置である。システム配管５Ａ，５Ｂは、各気体圧縮機２Ａ，２Ｂごとに冷媒を分岐させる配管である。吸入チャンバ３は、全システム配管５Ａ，５Ｂにより分岐された冷媒を一度集めて攪拌させる装置である。接続配管４Ａ，４Ｂは、各気体圧縮機２Ａ，２Ｂに等量・等圧の冷媒ガスを吸入させる配管である。
【００２６】
以下、室内を冷房する場合の冷媒の流れを説明する。図１における矢印は、この冷凍空調システム１が室内を冷房する場合の冷媒の流れを示している。
【００２７】
冷凍空調システム１が室内を冷房する場合、エンジン６によって駆動する複数の気体圧縮機２Ａ，２Ｂの吐出側より順に、四方弁７、熱交換器８、膨張弁９、熱交換器１０、四方弁７、アキュムレータ１１、吸入チャンバ３、複数の気体圧縮機２Ａ，２Ｂの吸入側という順序で、配管によって環状に接続して連結される。
【００２８】
まず、各気体圧縮機２Ａ，２Ｂで圧縮された気体状態の冷媒は、四方弁７を流れ、熱交換器８に流入する。熱交換器８に流入した冷媒は液化され、膨張弁９に流れる。膨張弁９に流入した冷媒は膨張され、熱交換器１０に流れる。熱交換器１０に流れた冷媒は気化され、このとき室内の熱を吸熱し、室内の温度を下げる。熱交換器１０により気化された冷媒は、四方弁７を流れ、アキュムレータ１１に流入する。アキュムレータ１１に流入した冷媒は、熱交換器１０により気化されなかった液体状態の冷媒と分離され、気化された冷媒が分岐・屈曲・延長されたシステム配管５Ａ，５Ｂを介して吸入チャンバ３に吸入される。吸入チャンバ３に吸入された冷媒ガスは、吸入チャンバ３内で一時貯留され、対流により攪拌される。吸入チャンバ３により攪拌された冷媒ガスは、接続配管４Ａ，４Ｂを介して気体圧縮機２Ａ，２Ｂに吸入され、再び圧縮され、以下、この流れを繰り返す。
【００２９】
上述のような冷凍空調システム１の場合の複数の気体圧縮機２Ａ，２Ｂ周辺について、図２に基づき、さらに詳細に説明する。
【００３０】
図２に示す複数の気体圧縮機２Ａ，２Ｂは、２機の気体圧縮機２Ａ，２Ｂが並列に配されてなる。この２機の気体圧縮機２Ａ，２Ｂに対応して、冷凍空調システム１の配管は、分岐・延長・屈曲された各システム配管５Ａ，５Ｂに分岐している。
【００３１】
この分岐・延長・屈曲された全システム配管５Ａ，５Ｂは、略円筒形状を有した吸入チャンバ３の周壁に接続されてこの吸入チャンバ３の内部に連通している。吸入チャンバ３は、全システム配管５Ａ，５Ｂと連通しているので、各システム配管５Ａ，５Ｂに分岐された冷媒ガスはこの吸入チャンバ３内に一度集められ、合流することになる。
【００３２】
さらに吸入チャンバ３と各気体圧縮機２Ａ，２Ｂとの間には、各気体圧縮機２Ａ，２Ｂごとに接続配管４Ａ，４Ｂが接続されており、吸入チャンバ３と各気体圧縮機２Ａ，２Ｂを連通させている。このとき、各接続配管４Ａ，４Ｂは、それぞれの長さ、太さ、形状が他の接続配管４Ａ，４Ｂと同一形状になるように設定されている。
【００３３】
長さ、太さ、形状が同一である接続配管４Ａ，４Ｂは、冷媒ガスが通過する際の接続配管４Ａ，４Ｂによる抵抗も同一となっており、後述の理由によって各接続配管４Ａ，４Ｂを流れる等温・等圧・等密度の各冷媒ガスは、その等温性・等圧性・等密度性を各冷媒ガス同士で保ったまま各気体圧縮機２Ａ，２Ｂに吸入され、各気体圧縮機２Ａ，２Ｂの吸入圧力は同等となる。
【００３４】
また、各システム配管５Ａ，５Ｂと各接続配管４Ａ，４Ｂの吸入チャンバ３に対する接続位置は、各システム配管５Ａ，５Ｂと各接続配管４Ａ，４Ｂに仮想の延長線Ｌ１〜Ｌ４を想定した場合、吸入チャンバ３の幅方向における、各システム配管５Ａ，５Ｂの延長線Ｌ２，Ｌ３と各接続配管４Ａ，４Ｂの延長線Ｌ１，Ｌ４が重ならないような位置に接続されている。すなわち、各システム配管５Ａ，５Ｂと各接続配管４Ａ，４Ｂは、吸入チャンバ３を介して一直線に連通しないようになっており、各システム配管５Ａ，５Ｂと各接続配管４Ａ，４Ｂの延長線上には、吸入チャンバ３の壁面があるように設けられている。
【００３５】
このような接続位置関係が設定された吸入チャンバ３は、各システム配管５Ａ，５Ｂから吸入チャンバ３内へ吐出された温度・圧力・密度の異なる冷媒ガスを、その直進性から、接続配管４Ａ，４Ｂに吐出させる前に吸入チャンバ３内の対向壁面に衝突させ、複雑に跳ね返し、一時吸入チャンバ３内で貯留し対流させ、混ざり合わせ、攪拌させる。したがって、上述のような接続位置関係を設定された吸入チャンバ３は、冷媒ガスを効率よく混ざり合わせ、等温・等圧・等密度の冷媒ガスとし、各システム配管５Ａ，５Ｂでは温度・圧力・密度の異なる冷媒ガスを吸入チャンバ３内で等温・等圧・等密度の冷媒ガスとして、接続配管４Ａ，４Ｂに吐出させる。
【００３６】
さらに図４に示すように、各システム配管５Ａ，５Ｂと各接続配管４Ａ，４Ｂの吸入チャンバ３に対する接続位置は、各システム配管５Ａ，５Ｂと各接続配管４Ａ，４Ｂに仮想の延長線Ｌ９，Ｌ１０を想定した場合、吸入チャンバ３の半径方向においても、各システム配管５Ａ，５Ｂの延長線Ｌ９と各接続配管４Ａ，４Ｂの延長線Ｌ１０が重ならないような位置に接続されている。すなわち、吸入チャンバ３の半径方向においても、吸入チャンバ３の幅方向と同様に、各システム配管５Ａ，５Ｂと各接続配管４Ａ，４Ｂは、吸入チャンバ３を介して一直線上に連通しないようになっている。
【００３７】
このような接続位置関係が設定された吸入チャンバ３は、吸入チャンバ３内における冷媒ガスの攪拌を半径方向においても実現させ、冷媒ガスを完全に混ぜ合わせ、吸入チャンバ３内の冷媒ガスを等温・等圧・等密度の冷媒ガスとする。
【００３８】
上述のような冷凍空調システム１の冷媒ガスの流れを、図２に基づき、複数の気体圧縮機２Ａ，２Ｂ周辺についてさらに詳細に説明する。
【００３９】
まず、冷媒ガスは図示しない冷凍空調システム１から配管を通じてアキュムレータ１１より吸入チャンバ３へ吸入されるが、吸入チャンバ３に吸入される前に各システム配管５Ａ，５Ｂによって分岐して吸入される。このとき、各システム配管５Ａ，５Ｂを流れる冷媒ガスは、冷凍空調システム１を循環しており所定の運動量が付与されているから、その直進性から、各システム配管５Ａ，５Ｂの分岐・延長・屈曲の程度に応じて温度・圧力・密度が変化する。
【００４０】
システム配管５Ａは、配管から分岐せず、屈曲もないので、冷媒ガスの温度・圧力・密度が高いが、システム配管５Ｂは、配管から分岐されており、冷媒ガスの温度・圧力・密度は、システム配管５Ａに比べ小さくなる。さらに、システム配管５Ｂは、システム配管５Ａに比べ延長されており、その分運動量を消費するから、冷媒ガスの温度・圧力・密度はさらに落ちる。また、システム配管５Ｂは、途中で屈曲されており、この屈曲面で冷媒ガスと屈曲壁面との衝突が起こり、冷媒ガスの温度・圧力・密度はさらに落ちる。
【００４１】
しかしながら、多量の冷媒ガスが流れるシステム配管５Ａとそれより少ない量の冷媒ガスが流れるシステム配管５Ｂは、吸入チャンバ３と連通されており、両冷媒ガスは吸入チャンバ３に吸入され、吸入チャンバ３内で、システム配管５Ａ，５Ｂの対向壁面に衝突し、攪拌され、混ざり合う。
【００４２】
混ざり合い、ある程度攪拌された冷媒ガスは、各接続配管４Ａ，４Ｂに等圧の吸入圧力となり吐出され、各気体圧縮機２Ａ，２Ｂに吸入される。
【００４３】
吸入された冷媒ガスは、各気体圧縮機２Ａ，２Ｂによって、圧縮・吐出され、冷凍空調システム１の配管に戻る。
【００４４】
上述のように、分岐・延長・屈曲された各システム配管５Ａ，５Ｂに流れる流入量・流入圧力の異なった冷媒ガスも、温度・圧力・密度の冷媒ガスとなり等圧の吸入圧力で各気体圧縮機２Ａ，２Ｂに吸入される。
【００４５】
次に上述の本実施形態の冷凍空調システム１と従来の冷凍空調システム１とに配される各気体圧縮機２Ａ，２Ｂが吸入する冷媒ガスの吸入圧力を比較した。その結果を表１に示し、この表１に基づき図５を作成した。
【００４６】
表１，図５において、冷媒ガスの吸入圧力は、吸入圧力（MPaG）で示し、従来の冷凍空調システム１（表１において取り付け前と表現）と本実施形態の冷凍空調システム１（表１において取り付け後と表現）の各気体圧縮機２Ａ，２Ｂごとの吸入圧力を、各所定の回転数で計測した。尚、本計測においては、本実施形態と同様に、気体圧縮機２Ａ，２Ｂを左右に１基ずつ、計２機備えた複数の気体圧縮機２Ａ，２Ｂを用い、右側の気体圧縮機２Ａが吸入する冷媒ガスを一定圧力になるように設定して計測した。また、計測環境は、冷媒としてＲ４０７Ｃを用い、複数の気体圧縮機２Ａ，２Ｂの吐出側圧力（Pd）を2.140MPaG、吸入チャンバ３の吸入側圧力（Ps）を0.392MPaGとし、過熱度（SH）を２０℃、過冷却度（SC）を８℃とした。
【００４７】
【表１】
2004211920.tif 000003
【００４８】
表１によると、例えば、各気体圧縮機の回転数が2400rpmであるとき、取付け前、すなわち従来の冷凍空調システムにおいては、左右の気体圧縮機には0.022MPaGもの差圧が生じているが、一方、取付け後、すなわち本実施形態の冷凍空調システムにおいては、左右の気体圧縮機には0.001MPaGの差圧しか生じていないことがわかる。同様に、各気体圧縮機の回転数が4200rpmの場合は、従来の冷凍空調システムにおいては、0.053MPaGもの差圧が生じているが、一方、本実施形態の冷凍空調システムにおいては、0.005MPaGの差圧にとどまっていることがわかる。
【００４９】
また、上記の表１に基づき作成した図５によってわかるように、従来の冷凍空調システムにおける各気体圧縮機２Ａ，２Ｂにおいては、右側の気体圧縮機２Ａの吸入圧力に対して左側の気体圧縮機２Ｂの吸入圧力は、0.022〜0.053MPaG低くなっているが、本実施形態の冷凍空調システムにおける各気体圧縮機２Ａ，２Ｂにおいては、0.001〜0.005MPaGの差圧しか生じておらず、左右の気体圧縮機２Ａ，２Ｂにおいて冷媒ガスの吸入圧力差がかなり解消されている。
【００５０】
次に、上述の冷媒ガスの温度・圧力・密度の差の解消によって同圧の吸入圧力が得られる複数の気体圧縮機２Ａ，２Ｂ全体の体積効率を、従来の冷凍空調システム１と本実施形態の冷凍空調システム１とで比較した。その結果を表２にし、この表２に基づき図６を作成した。尚、計測環境は前記計測環境と同環境に設定している。
【００５１】
【表２】
2004211920.tif 000004
【００５２】
表２によると、例えば、各気体圧縮機の回転数が2400rpmであるとき、取付け前、すなわち従来の冷凍空調システムにおいては、複数の気体圧縮機２Ａ，２Ｂ全体の体積効率は、83.9％であり、一方、取付け後、すなわち本実施形態の冷凍空調システムにおいては、複数の気体圧縮機２Ａ，２Ｂ全体の体積効率は、85.0％であった。同様に、各気体圧縮機の回転数が4200rpmの場合は、従来の冷凍空調システムにおいては、82. 2％であり、一方、本実施形態の冷凍空調システムにおいては、87.1％であった。
【００５３】
上記の表２に基づき作成した図６に示すように、本実施形態における冷凍空調システム１に配される複数の気体圧縮機２Ａ，２Ｂ全体では、従来の冷凍空調システム１に配される複数の気体圧縮機２Ａ，２Ｂ全体よりも冷媒ガスの体積効率において、1.1％〜4.9％向上しており、その動力の向上比率は、1.37％〜5.97％になる。
【００５４】
次に、上述の冷媒ガスの温度・圧力・密度の差の解消によって同圧の吸入圧力が得られる複数の気体圧縮機２Ａ，２Ｂ全体の動力を、従来の冷凍空調システム１と本実施形態の冷凍空調システム１とで比較した。その結果を表３にし、この表３に基づき図７を作成した。尚、計測環境は前記計測環境と同環境に設定している。
【００５５】
【表３】
2004211920.tif 000005
【００５６】
表３によると、例えば、各気体圧縮機の回転数が2400rpmであるとき、取付け前、すなわち従来の冷凍空調システムにおいては、複数の気体圧縮機２Ａ，２Ｂ全体の動力は、13.1kWであり、一方、取付け後、すなわち本実施形態の冷凍空調システムにおいては、複数の気体圧縮機２Ａ，２Ｂ全体の動力は、13.3kWであった。同様に、各気体圧縮機の回転数が4200rpmの場合は、従来の冷凍空調システムにおいては、24.7kWであり、一方、本実施形態の冷凍空調システムにおいては、25.7kWであった。
【００５７】
上記の表３に基づき作成した図７に示すように、本実施形態における冷凍空調システム１に配される複数の気体圧縮機２Ａ，２Ｂ全体では、従来の冷凍空調システム１に配される複数の気体圧縮機２Ａ，２Ｂ全体よりも動力において、0.2kW〜1.0kW向上しており、その動力の向上比率は、2.07％〜3.88％になる。
【００５８】
次に、上述の冷媒ガスの温度・圧力・密度の差の解消によって同圧の吸入圧力が得られる複数の気体圧縮機２Ａ，２Ｂ全体の動力効率を、従来の冷凍空調システム１と本実施形態の冷凍空調システム１とで比較した。その結果を表４にし、この表４に基づき図８を作成した。尚、計測環境は前記計測環境と同環境に設定している。
【００５９】
【表４】
2004211920.tif 000006
【００６０】
表４によると、例えば、各気体圧縮機の回転数が2400rpmであるとき、取付け前、すなわち従来の冷凍空調システムにおいては、複数の気体圧縮機２Ａ，２Ｂ全体の動力効率は、68.7％であり、一方、取付け後、すなわち本実施形態の冷凍空調システムにおいては、複数の気体圧縮機２Ａ，２Ｂ全体の体積効率は、69.1％であった。同様に、各気体圧縮機の回転数が4200rpmの場合は、従来の冷凍空調システムにおいては、62.4％であり、一方、本実施形態の冷凍空調システムにおいては、64.0％であった。
【００６１】
上記の表４に基づき作成した図８に示すように、本実施形態における冷凍空調システム１に配される複数の気体圧縮機２Ａ，２Ｂ全体は、従来の冷凍空調システム１に配される複数の気体圧縮機２Ａ，２Ｂ全体よりも動力効率において、0.4％〜1.6％向上しており、その動力効率の向上比率は、0.57％〜2.55％になる。
【００６２】
上述のように、本実施形態の冷凍空調システム１に配される複数の気体圧縮機２Ａ，２Ｂは、複数の気体圧縮機２Ａ，２Ｂ全体としてみると、従来の複数の気体圧縮機２Ａ，２Ｂ全体と比較して、各数値に向上が見られ、圧縮性能が格段に向上していることがわかる。
【００６３】
さらに、上述の圧縮性能の向上により、冷凍空調システム１の空調能力は、格段に向上する。ここで、従来の冷凍空調システム１と本実施形態の冷凍空調システム１の空調能力を計測した。その結果を表５に示し、この表５に基づき図９を作成した。尚、計測環境は前記計測環境と同環境に設定している。また、今回の比較においては、空調能力を冷房基準にて計測しており、冷凍空調システムが室内を冷房する場合として計測した。
【００６４】
【表５】
2004211920.tif 000007
【００６５】
表５によると、例えば、各気体圧縮機の回転数が2400rpmであるとき、取付け前、すなわち従来の冷凍空調システムにおいては、冷房能力は、36.0kWであり、一方、取付け後、すなわち本実施形態の冷凍空調システムにおいては、冷房能力は、37.0kWであった。同様に、各気体圧縮機の回転数が4200rpmの場合は、従来の冷凍空調システムにおいては、冷房能力は、61.6kWであり、一方、本実施形態の冷凍空調システムにおいては、65.9kWであった。
【００６６】
上記の表５に基づき作成した図９に示すように、本実施形態の冷凍空調システム１の冷房能力は、従来の冷凍空調システム１の冷房能力と比べて、各所定の回転数において、1.0〜4.3kW上昇しており、2.92〜6.98％の冷房能力の向上している。つまり、本実施形態の冷凍空調システム１は、従来の冷凍空調システム１にくらべて、各所定の回転数において、空調能力が1.0〜4.3kW上昇しており、2.92〜6.98％の空調能力の向上が達成されていることがわかる。
【００６７】
次に、この発明の冷凍空調システム１の他の実施形態を図３に基づきに説明する。尚、吸入チャンバ３については、上記実施形態と同様の形状を有しているので、図４を引用する。また、上記実施形態と同一構成のものについては、その詳細な説明を省略する。
【００６８】
図３は、この発明の冷凍空調システム１の複数の気体圧縮機２Ａ，２Ｂ周辺の他の実施形態の模式図である。
【００６９】
この複数の気体圧縮機２Ａ，２Ｂは、図示しない冷凍空調システム１に対し横置きに設置される場合の実施形態であり、分岐されたシステム配管５Ｃが気体圧縮機２Ａに接続されて連通されている一方、システム配管５Ｄは、配管から分岐せずに延長・屈曲されて気体圧縮機２Ｂに接続されている。
【００７０】
本実施形態においても同様に、全システム配管５Ｃ，５Ｄが吸入チャンバ３に接続されて連通しており、また、各システム配管５Ａ，５Ｂと各接続配管４Ａ，４Ｂも同様に、吸入チャンバ３の幅方向の延長線Ｌ５〜Ｌ８が重ならないように設けられ、かつ吸入チャンバ３の半径方向においても延長線Ｌ９〜Ｌ１０が重ならないように設けられている。
【００７１】
本実施形態においても、各システム配管５Ａ，５Ｂの形状が異なっており、各システム配管５Ａ，５Ｂを吸入される冷媒ガスの温度・圧力・密度に差が生じているが、上記実施形態と同様、冷媒ガスを各気体圧縮機２Ａ，２Ｂに同圧の吸入圧力で流入させることができ、各気体圧縮機２Ａ，２Ｂの圧縮性能を解消し、冷凍空調システム１の空調能力を向上させることができる。
【００７２】
尚、上記それぞれの実施形態において、吸入チャンバ３は断熱材により形成されてもよい。吸入チャンバ３が断熱材により形成された場合、吸入チャンバ３に流入し、攪拌される冷媒ガスは、その攪拌中に吸入チャンバ３の壁面のより、熱量を奪われることがなく、冷媒ガスの運動量が高く保たれる。
【００７３】
したがって、複数の気体圧縮機２Ａ，２Ｂ全体の性能および冷凍空調システム１の空調能力をさらに向上させることができる。
【００７４】
また、上記それぞれの冷凍空調システム１の実施形態においては、２機の気体圧縮機２Ａ，２Ｂが並列に配された冷凍空調システム１について説明したが、もちろんこれに限定されることなく、何機の気体圧縮機が配されようとも適用することができる。
【００７５】
さらに、上記それぞれの冷凍空調システム１の実施形態においては、各気体圧縮機２Ａ，２Ｂの吐出側を共通化して、ケーシングした構成を用いたが、各気体圧縮機２Ａ，２Ｂを独立に配する冷凍空調システム１であってもよい。
【００７６】
【発明の効果】
本願発明に係る冷凍空調システムにあっては、上記の如く複数の気体圧縮機が配される冷凍空調システムの配管から分岐・延長・屈曲された全システム配管と連通される吸入チャンバと、該吸入チャンバと複数の気体圧縮機とを連通させる各接続配管とを備え、該各接続配管は、長さ、太さ、形状が同一形状であるとともに、上記各気体圧縮機と対となって設けるようにしたから、各気体圧縮機に等温・等圧・等密度の冷媒ガスを供給することができ、各気体圧縮機の圧縮性能の差を解消するとともに、複数の気体圧縮機全体としての圧縮性能を向上させ、冷凍空調システムの空調能力を向上させることができ、かつこれら性能の向上を安価に施すことができる。
【００７７】
また、略円筒形状を有した吸入チャンバの周壁に、各システム配管を設けるとともに、各システム配管が設けられた周壁の対向壁側に各接続配管を設け、上記各システム配管と上記各接続配管の設置位置は、該吸入チャンバの幅方向において、上記各システム配管と上記各接続配管の延長線とが重ならない位置にしたから、吸入チャンバ内に吸入された冷媒ガスを攪拌することができるに好適であり、各気体圧縮機の圧縮性能の差を確実に解消するとともに、複数の気体圧縮機の圧縮性能を確実に向上させ、冷凍空調システムの空調能力を確実に向上させることができる。
【００７８】
また、略円筒形状を有した吸入チャンバの周壁に、各システム配管を設けるとともに、各システム配管が設けられた周壁の対向壁側に各接続配管を設け、上記各システム配管と上記各接続配管の設置位置は、該吸入チャンバの半径方向において、上記各システム配管と上記各接続配管の延長線とが重ならない位置にしたから、同様に、各気体圧縮機の圧縮性能の差を確実に解消するとともに、複数の気体圧縮機の圧縮性能を確実に向上させ、冷凍空調システムの空調能力を確実に向上させることができる。
【００７９】
また、吸入チャンバを断熱材により形成されるようにしたから、吸入チャンバ３内の冷媒ガスの攪拌時においても、冷媒ガスの熱量を奪うことなく攪拌することができ、各気体圧縮機への冷媒ガスの吸入量が減少することがないから、複数の気体圧縮機全体としての圧縮性能を保持することができるとともに、冷凍空調システムの空調能力も保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の冷凍空調システムの概略図。
【図２】本実施形態の冷凍空調システムにおける複数の気体圧縮機周辺の拡大模式図。
【図３】他の実施形態の冷凍空調システムにおける複数の気体圧縮機周辺の拡大模式図。
【図４】本実施形態における吸入チャンバの半径方向の各システム配管と各接続配管の接続位置を表した接続関係図。
【図５】本実施形態における冷凍空調システムと従来の冷凍空調システムに配される各気体圧縮機が吸入する冷媒ガスの吸入圧力比較グラフを示す図。
【図６】（ａ）は、本実施形態における複数の気体圧縮機全体と従来の複数の気体圧縮機全体の体積効率比較グラフを示す図、（ｂ）は、本実施形態における複数の気体圧縮機全体と従来の複数の気体圧縮機全体との体積効率の比率のグラフを示す図。
【図７】（ａ）は、本実施形態における複数の気体圧縮機全体と従来の複数の気体圧縮機全体の動力比較グラフを示す図、（ｂ）は、本実施形態における複数の気体圧縮機全体と従来の複数の気体圧縮機全体との動力の比率のグラフを示す図。
【図８】（ａ）は、本実施形態における複数の気体圧縮機全体と従来の複数の気体圧縮機全体の動力効率比較グラフを示す図、（ｂ）は、本実施形態における複数の気体圧縮機全体と従来の複数の気体圧縮機全体との動力効率の比率のグラフを示す図。
【図９】（ａ）は、本実施形態における冷凍空調システムと従来の冷凍空調システムの冷房能力比較グラフを示す図、（ｂ）は、本実施形態における冷凍空調システムと従来の連暖房システムの冷房能力の比率のグラフを示す図。
【図１０】従来の冷凍空調システムの模式図。
【図１１】従来の冷凍空調システムにおける複数の気体圧縮機周辺の概略図。
【図１２】従来の冷凍空調システムにおける複数の気体圧縮機周辺の他の形態の概略図。
【符号の説明】
１    冷凍空調システム
２Ａ，２Ｂ    気体圧縮機
３    吸入チャンバ
４Ａ，４Ｂ    接続配管
５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ    システム配管
６    エンジン
７    四方弁
８    熱交換器
９    膨張弁
１０    熱交換器
１１    アキュムレータ
Ｌ１〜Ｌ１０    各システム配管および各接続配管の延長線
【図１】
2004211920.tif 000008
【図２】
2004211920.tif 000009
【図３】
2004211920.tif 000010
【図４】
2004211920.tif 000011
【図５】
2004211920.tif 000012
【図６】
2004211920.tif 000013
【図７】
2004211920.tif 000014
【図８】
2004211920.tif 000015
【図９】
2004211920.tif 000016
【図１０】
2004211920.tif 000017
【図１１】
2004211920.tif 000018
【図１２】
2004211920.tif 000019