(57)【要約】【課題】空気調和機の室内機から発生する冷媒流音を、運転状態によって冷媒流量が変化しても、常に低減させる効果を有する空気調和機を得ることを目的とする。【解決手段】この発明に係る空気調和機は、分流部において下側の分流部を液冷媒、上側の分流部をガス冷媒が流れ、合流部で安定して液とガスを混合する効果を有する。これにより、分流管流入前にあった流れ方向への気液の密度分布が解消され、合流部では密度分布が均一化した流れとなるため、室内機の熱交換器等において、冷媒が流入する際に受ける圧力変動が小さくなり、冷媒流音を低減させることができる。【選択図面】        図１
2005221096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内機と室外機とが接続配管で接続される分離形の空気調和機において、
流入する冷媒が分岐する分岐部と、この分岐部で分岐した冷媒が分流する複数の分流部と、分流した冷媒が合流して流出する合流部とを備え、前記複数の分流部を略垂直に配置し、下部の分流部に液冷媒が分流し、他の分流部にガス冷媒が分流する冷媒流音低減部材を、冷房運転時に前記室外機から前記室内機に低圧二相冷媒が流れる前記接続配管に設けたことを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
室内熱交換器を有する室内機と室外機とが接続配管で接続される分離形の空気調和機において、
冷房運転時に前記室外機から前記室内機に低圧二相冷媒が流れる前記接続配管に接続し流入する冷媒が分岐する分岐部と、この分岐部で分岐した冷媒が分流する複数の分流部と、分流した冷媒が合流して流出し前記室内熱交換器に接続する合流部とを備え、前記複数の分流部を略垂直に配置し、下部の分流部に液冷媒が分流し、他の分流部にガス冷媒が分流する冷媒流音低減部材を前記室内機に設けたことを特徴とする空気調和機。
【請求項３】
流入する冷媒が分岐する分岐部と、
この分岐部で分岐した冷媒が分流する複数の分流部と、
分流した冷媒が合流して流出する合流部と、
を備え、前記複数の分流部を略垂直に配置し、下部の分流部に液冷媒が分流し、他の分流部にガス冷媒が分流することを特徴とする冷媒流音低減部材。
【請求項４】
前記液冷媒が分流する下部の分流部の長さと、ガス冷媒が分流する他の分流部の長さとを異なるようにしたことを特徴とする請求項３記載の冷媒流音低減部材。
【請求項５】
前記ガス冷媒が分流する他の分流部を多数設け、その一部を閉じることにより、気液分配比率を調整することを特徴とする請求項３記載の冷媒流音低減部材。
【請求項６】
前記液冷媒が分流する下部の分流部を、タンク形状としたことを特徴とする請求項３記載の冷媒流音低減部材。
【請求項７】
前記液冷媒が分流する下部の分流部の径を、前記ガス冷媒が分流する他の分流部の径より大きくしたことを特徴とする請求項３記載の冷媒流音低減部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、空気調和機の室内機と室外機を接続する接続配管に取付けられて、室内機から発生する冷媒流音を低減する冷媒流音低減部材及びそれを用いた空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の冷蔵庫は、キャピラリーチューブから連結管そして冷却器入口部の冷媒流音の発生を低減させるために、冷媒がキャピラリーチューブから連結管に流れこの連結管において２流路に分流して、この２流路の配管長さを変えることで片側の流路で発生した正弦波の騒音をもう片側の流路で位相の違う正弦波っを発生させて打ち消す合うような連結管の配管長さを有した冷却器からなるのがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−３３９５２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来の冷蔵庫の構成では、二相冷媒の流れ方向への気液密度差によって生じる正弦波騒音を低減できるのは、正弦波の位相を分流により適正にずらた場合であり、正弦波の位相が十分にずれなかった場合には、効果は不十分であるため、運転状態によって変化する冷媒流量に対して常に効果を発揮できないという問題点があった。
【０００４】
また、上記２流路に分流した連結管は、冷蔵庫本体に組み込まれたもので、十分な騒音低減効果がない場合に、取り替えが困難であるという問題点もあった。
【０００５】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、第１の目的は空気調和機の室内機から発生する冷媒流音を、運転状態によって冷媒流量が変化しても、常に低減させる効果を有する冷媒流音低減部材及び空気調和機を得ることである。
【０００６】
また、第２の目的は空気調和機据付け後に冷媒流音が生じた際にも、室内機と室外機の接続配管の途中に後付けで容易に取付けることができるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る空気調和機は、室内機と室外機とが接続配管で接続される分離形の空気調和機において、流入する冷媒が分岐する分岐部と、この分岐部で分岐した冷媒が分流する複数の分流部と、分流した冷媒が合流して流出する合流部とを備え、複数の分流部を略垂直に配置し、下部の分流部に液冷媒が分流し、他の分流部にガス冷媒が分流する冷媒流音低減部材を、冷房運転時に室外機から室内機に低圧二相冷媒が流れる接続配管に設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明に係る空気調和機は、分流部において下側の分流部を液冷媒、上側の分流部をガス冷媒が流れ、合流部で安定して液とガスを混合する効果を有する。これにより、分流管流入前にあった流れ方向への気液の密度分布が解消され、合流部では密度分布が均一化した流れとなるため、室内機の熱交換器等において、冷媒が流入する際に受ける圧力変動が小さくなり、冷媒流音を低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１〜３は実施の形態１を示す図で、図１は冷媒流音低減部材の取付け位置を示す空気調和機の冷媒回路図、図２は冷媒流音低減部材を示す図、図３は冷媒流音低減部材の作用を示す図である。
【００１０】
図１において、空気調和機は、接続配管１２で接続される室外機４と室内機５を備える。室外機４は、冷媒を高温、高圧のガス冷媒に圧縮して吐出する圧縮機６、冷房運転と暖房運転の切り換え時に冷媒の流れる方向を切り換える四方弁７、外気と熱交換を行う室外熱交換器８（分配器８ａを有する）、高圧液冷媒を減圧膨張させて低圧の二相冷媒にする絞り装置９、圧縮機６の吸入側に接続されて液冷媒を貯留するアキュムレータ１１を備える。
【００１１】
室内機５は、室内空気と熱交換を行う室内熱交換器１０（分配器１０ａを有する）を備える。
【００１２】
接続配管１２の一方（絞り装置９と室内熱交換器１０の分配器１０ａとの間を接続する側）に、冷媒流路の一部となる冷媒流音低減部材２を設ける。冷媒流音低減部材２は、例えば、分流部２ａが下で、分流部２ｂが上に位置するように、略垂直に配置される。二相冷媒は、分岐部１で気液が分流して冷媒流音低減部材２に入り、合流部３で再び合流する。
【００１３】
冷房運転時は、圧縮機６、四方弁７、室外熱交換器８、絞り装置９、冷媒流音低減部材２、室内熱交換器１０、四方弁７、アキュムレータ１１の順に冷媒は流れる。
【００１４】
また、暖房運転時は、圧縮機６、四方弁７、室内熱交換器１０、冷媒流音低減部材２、絞り装置９、室外熱交換器８、四方弁７、アキュムレータ１１の順に冷媒は流れる。
【００１５】
冷房運転時、室外機４側から冷媒流音低減部材２に流入する冷媒は分岐部１で分流され、分流部２ａ、２ｂを通過した後、合流部３において合流し室内機５に流入する。
【００１６】
この時、図３に示すように、絞り装置９で減圧され、流れ方向に密度分布を持った二相冷媒は分岐部１で分流された後、冷媒流音低減部材２を略垂直に設けるので（図３では、分流部２ａが下、分流部２ｂが上に位置する）、液冷媒が下の分流部２ａを流れ、ガス冷媒が上の分流部２ｂを流れることにより、流れ方向に密度分布を持った二相冷媒が一旦気液分離される。
【００１７】
その後、合流部３において、ガス冷媒と液冷媒は合流するが、合流後の流れ方向への密度分布は均一化する。従って、室内機５に冷媒が流入する際に圧力変動が小さくなり、分配器１０ａや室内熱交換器１０が受ける圧力変動が小さくなり、冷媒流音を低減させることができる。
【００１８】
以上のように、本実施の形態によれば、冷媒流音低減部材２で流れ方向に密度分布を持った二相冷媒を一旦気液分離し、再び定常的に合流させることで、流れ方向への密度分布を均一化するので、室内機５に冷媒が流入する際の圧力変動が小さくなり、冷媒流音を低減させることができる。
【００１９】
実施の形態２．
図４、５は実施の形態２を示す図で、図４は冷媒流音低減部材を示す図、図５は冷媒流音低減部材の作用を示す図である。
上記実施の形態１では、二相冷媒の気液混合比がほぼ等しい場合に騒音低減効果を発揮するようにしたものであるが、次に二相冷媒の気液混合比が等しくない場合にも騒音低減効果が得られる例を説明する。
【００２０】
図４において、冷媒流音低減部材２の構成は図２のものと基本的に同じであるが、分流部２ａ，２ｂの長さＬａ，Ｌｂが等しくないことを特徴とする。図４の例では、Ｌａ＞Ｌｂである。
【００２１】
冷房運転時、室外機４側から冷媒流音低減部材２に流入する冷媒は分岐部１で分流され、分流部２ａ、２ｂを通過した後、合流部３において合流し室内機５に流入する。この時、図５に示すように、絞り装置９で減圧され、気液混合比が異なり、流れ方向に密度分布を持った二相冷媒は分岐部１で分流された後、冷媒流音低減部材２を略垂直に設けるので（図５では、分流部２ａが下、分流部２ｂが上に位置する）、液冷媒が下の分流部２ａを流れ、ガス冷媒が上の分流部２ｂを流れることにより、流れ方向に密度分布を持った二相冷媒が一旦気液分離される。
【００２２】
その後、合流部３において、ガス冷媒と液冷媒は合流するが、合流後の流れ方向への密度分布は均一化する。従って、室内機５に冷媒が流入する際に圧力変動が小さくなり、分配器１０ａや室内熱交換器１０が受ける圧力変動が小さくなり、冷媒流音を低減させることができる。
【００２３】
以上のように、本実施の形態によれば、分流部２ａ、２ｂの長さＬａ，Ｌｂが異なる冷媒流音低減部材２で、気液混合比が異なり、流れ方向に密度分布を持った二相冷媒を一旦気液分離し、再び定常的に合流させることで、流れ方向への密度分布を均一化するので、気液混合比が異なる二相冷媒に対しても室内機５に冷媒が流入する際の圧力変動が小さくなり、冷媒流音を低減させることができる。
【００２４】
実施の形態３．
図６、７は実施の形態３を示す図で、図６は冷媒流音低減部材を示す図、図７は冷媒流音低減部材の作用を示す図である。
図６に示すように、冷媒流音低減部材２の分流部が３本以上あることを特徴とする。即ち、冷媒流音低減部材２は、下から分流部２−１、分流部２−２、・・・分流部２−ｋ、・・・分流部２ｎ（ｋ＝１、２、・・・ｎ）を有する。
【００２５】
冷房運転時、室外機４側から冷媒流音低減部材２に流入する冷媒は分岐部１で分流され、分流部２−１、２−２、・・・２−ｋ、・・・２−ｎを通過した後、合流部３において合流し室内機５に流入する。この時、図７に示すように、ガス冷媒の通過する一部の分流部（図７では分流部２−ｋ）をピンチすることで気液配分比率を調整できることを特徴とする。
【００２６】
従って、空気調和機の能力や空調負荷によって変化する冷媒流量や気液混合比率に対して、例えば、現地で分流部の一部をピンチすることで気液配分比率を調整できるので、様々な状況に対応することができる。
【００２７】
実施の形態４．
図８、９は実施の形態４を示す図で、図８は冷媒流音低減部材を示す図、図９は冷媒流音低減部材の作用を示す図である。
図８に示すように、液冷媒が分流する分流部２ａを、タンク形状に構成している点に特徴がある。
【００２８】
冷房運転時、室外機４側から冷媒流音低減部材２に流入する冷媒は分岐部１で分流され、分流部２ａ、２ｂを通過した後、合流部３において合流し室内機５に流入する。この時、図９に示すように、絞り装置９で減圧され、流れ方向に密度分布を持った二相冷媒は分岐部１で分流された後、液冷媒が下のタンク形状の分流部２ａを流れ、ガス冷媒が上の分流部２ｂを流れる。
【００２９】
タンク形状の分流部２ａの容積が大きいので、空気調和機の能力や空調負荷によって変化する冷媒流量や気液混合比率の様々な状況に対して、対応することができる。
【００３０】
タンク形状の分流部２ａの容積が大きいので、冷媒流音低減部材２を小形化できる。
【００３１】
実施の形態５．
図１０、１１は実施の形態５を示す図で、図１０は冷媒流音低減部材を示す図、図１１は冷媒流音低減部材の作用を示す図である。
図１０に示すように、液冷媒が分流する分流部２ａの径を、ガス冷媒が分流する分流部２ａの径よりも大きくした点に特徴がある。
【００３２】
冷房運転時、室外機４側から冷媒流音低減部材２に流入する冷媒は分岐部１で分流され、分流部２ａ、２ｂを通過した後、合流部３において合流し室内機５に流入する。この時、図１１に示すように、絞り装置９で減圧され、流れ方向に密度分布を持った二相冷媒は分岐部１で分流された後、液冷媒が下の径の大きい分流部２ａを流れ、ガス冷媒が上の径の小さい分流部２ｂを流れる。
【００３３】
液冷媒が分流する分流部２ａの径が、ガス冷媒が分流する分流部２ｂの径より大きいので、空気調和機の能力や空調負荷によって変化する冷媒流量や気液混合比率の様々な状況に対して、対応することができる。
【００３４】
また、液冷媒が分流する分流部２ａの径が、ガス冷媒が分流する分流部２ｂの径より大きいので、冷媒流音低減部材２を小形化できる。
【００３５】
実施の形態６．
図１２は実施の形態６を示す図で、冷媒流音低減部材の取付け位置を示す空気調和機の冷媒回路図である。
上記実施の形態１では、冷媒流音低減部材２を室外機４と室内機５とを接続する接続配管１２の一方（絞り装置９と室内熱交換器１０の分配器１０ａとの間を接続する側）に設けたものを示したが、実施の形態１乃至５に示した冷媒流音低減部材２は構造が簡単で小形化されているので、室内機５に取り付けることも可能である。
【００３６】
冷媒流音低減部材２は室内機５に設けられて、一方が絞り装置９と接続する側の接続配管１２に接続し、他方が室内熱交換器１０の分配器１０ａに接続する。
【００３７】
冷媒流音低減部材２は室内機５に組み込まれるので、現地取付の利便性は失われるが、逆に現地での据付作業は簡単になる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施の形態１を示す図で、冷媒流音低減部材の取付け位置を示す空気調和機の冷媒回路図である。
【図２】実施の形態１を示す図で、冷媒流音低減部材を示す図である。
【図３】実施の形態１を示す図で、冷媒流音低減部材の作用を示す図である。
【図４】実施の形態２を示す図で、冷媒流音低減部材を示す図である。
【図５】実施の形態２を示す図で、冷媒流音低減部材の作用を示す図である。
【図６】実施の形態３を示す図で、冷媒流音低減部材を示す図である。
【図７】実施の形態３を示す図で、冷媒流音低減部材の作用を示す図である。
【図８】実施の形態４を示す図で、冷媒流音低減部材を示す図である。
【図９】実施の形態４を示す図で、冷媒流音低減部材の作用を示す図である。
【図１０】実施の形態５を示す図で、冷媒流音低減部材を示す図である。
【図１１】実施の形態５を示す図で、冷媒流音低減部材の作用を示す図である。
【図１２】実施の形態６を示す図で、冷媒流音低減部材の取付け位置を示す空気調和機の冷媒回路図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  分岐部、２  冷媒流音低減部材、２ａ，２ｂ，２−ｋ（ｋ＝１、・・・・ｎ）  分流部、３  合流部、４  室外機、５  室内機、６  圧縮機、７  四方弁、８  室外熱交換器、８ａ  分配器、９  絞り装置、１０  室内熱交換器、１０ａ  分配器、１１  アキュムレータ、１２  接続配管。
【図１】
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【図２】
2005221096.tif 000004
【図３】
2005221096.tif 000005
【図４】
2005221096.tif 000006
【図５】
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【図６】
2005221096.tif 000008
【図７】
2005221096.tif 000009
【図８】
2005221096.tif 000010
【図９】
2005221096.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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