(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、凝縮器、減圧器及び蒸発器を冷媒配管で接続した冷媒回路を備える冷凍サイクル装置において、
前記冷媒回路を循環させる冷媒として可燃性を有する冷媒を含んだ冷媒を用い、
前記蒸発器及び前記減圧器が同じユニットに搭載され、
前記ユニット内において、前記蒸発器の冷媒入口と前記減圧器の冷媒出口とを結ぶ直線距離が、前記蒸発器の冷媒出口と前記減圧器の冷媒出口とを結ぶ直線距離よりも短くなるように前記蒸発器を配置しており、
前記ユニットは、
前記圧縮機が配置された第１の部屋と、
前記減圧器が配置された第２の部屋と、を備え、
前記蒸発器は、前記ユニット内において前記第１の部屋と前記第２の部屋との間に配置された冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記圧縮機が前記ユニットに搭載され、
前記ユニット内において、前記蒸発器の冷媒出口と前記圧縮機の冷媒入口とを結ぶ直線距離が、前記蒸発器の冷媒入口と前記圧縮機の冷媒入口とを結ぶ直線距離よりも短くなるように前記蒸発器を配置している
請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
圧縮機、凝縮器、減圧器及び蒸発器を冷媒配管で接続した冷媒回路を備える冷凍サイクル装置において、
前記冷媒回路を循環させる冷媒として可燃性を有する冷媒を含んだ冷媒を用い、
前記凝縮器及び前記減圧器が同じユニットに搭載され、
前記ユニット内において、前記凝縮器の冷媒出口と前記減圧器の冷媒入口とを結ぶ直線距離が、前記凝縮器の冷媒入口と前記減圧器の冷媒入口とを結ぶ直線距離よりも短くなるように前記凝縮器を配置しており、
前記ユニットは、
前記圧縮機が配置された第１の部屋と、
前記減圧器が配置された第２の部屋と、を備え、
前記凝縮器は、前記ユニット内において前記第１の部屋と前記第２の部屋との間に配置された冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記圧縮機が前記ユニットに搭載され、
前記ユニット内において、前記凝縮器の冷媒入口と前記圧縮機の冷媒入口とを結ぶ直線距離が、前記凝縮器の冷媒出口と前記圧縮機の冷媒入口とを結ぶ直線距離よりも短くなるように前記凝縮器を配置している
請求項３に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
前記蒸発器は、
冷媒が導通する扁平管と、
前記扁平管に取り付けられるフィンと、を備えた扁平管熱交換器である
請求項１〜４のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項６】
前記蒸発器の冷媒入口とは前記扁平管の冷媒入口側の端部であり、
前記蒸発器の冷媒出口とは前記扁平管の冷媒出口側の端部である
請求項５に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項７】
前記凝縮器は、
冷媒が導通する扁平管と、
前記扁平管に取り付けられるフィンと、を備えた扁平管熱交換器である
請求項１〜６のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項８】
前記凝縮器の冷媒入口とは前記扁平管の冷媒入口側の端部であり、
前記凝縮器の冷媒出口とは前記扁平管の冷媒出口側の端部である
請求項７に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項９】
前記可燃性を有する冷媒は、自然冷媒である炭化水素系の冷媒である
請求項１〜８のいずれか一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、圧縮機、凝縮器、減圧器及び蒸発器を冷媒配管で接続した冷媒回路を備える冷凍サイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術においては、室外機の内部に、熱交換器、送風機、圧縮機、及び気液分離装置などを有している空気調和装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の空気調和装置は、室外機の内部が隔壁によって二つの空間に仕切られている。室外機の内部において、一方の空間には、熱交換器及び送風機が配置されている。また、他方の空間には、圧縮機及び気液分離装置などが配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１４２１３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
冷凍サイクル装置には、ＧＷＰ（地球温暖化係数）の小さい冷媒への転換が求められている。一方で、このような冷媒は可燃性を有していることが多く、冷媒の充填量を減少させるなど冷媒漏洩時の対策が要求される。しかしながら、冷媒の充填量を減少すると、所望する運転効率を満足できない。つまり、冷媒の充填量の減少と、所望するＣＯＰ（成績係数）の実現との両立が難しい、という問題点があった。【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、可燃性を有する冷媒を含んだ冷媒の充填量を減少しつつ所望するＣＯＰを実現できる冷凍サイクル装置を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る冷凍サイクル装置は、圧縮機、凝縮器、減圧器及び蒸発器を冷媒配管で接続した冷媒回路を備える冷凍サイクル装置において、前記冷媒回路を循環させる冷媒として可燃性を有する冷媒を含んだ冷媒を用い、前記蒸発器及び前記減圧器が同じユニットに搭載され、前記ユニット内において、前記蒸発器の冷媒入口と前記減圧器の冷媒出口とを結ぶ直線距離が、前記蒸発器の冷媒出口と前記減圧器の冷媒出口とを結ぶ直線距離よりも短くなるように前記蒸発器を配置しており、前記ユニットは、前記圧縮機が配置された第１の部屋と、前記減圧器が配置された第２の部屋と、を備え、前記蒸発器は、前記ユニット内において前記第１の部屋と前記第２の部屋との間に配置されたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、蒸発器の冷媒入口と減圧器の冷媒出口とを結ぶ直線距離を、蒸発器の冷媒出口と減圧器の冷媒出口とを結ぶ直線距離よりも短くなるように蒸発器を配置した。このため、蒸発器の冷媒入口と減圧器の冷媒出口との間の冷媒配管の長さを短くでき、可燃性を有する冷媒を含んだ冷媒の充填量を減少しつつ所望するＣＯＰを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の冷媒回路構成の一例を示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の蒸発器を示す側面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置のユニット内の配置を説明する概念図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置のユニット内の配置を説明する概念図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の蒸発器を示す側面図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の蒸発器を示す側面図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る冷凍サイクル装置のユニット内の配置を説明する概念図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る冷凍サイクル装置のユニット内の配置を説明する概念図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る冷凍サイクル装置のユニット内の配置を説明する概念図である。
【図１０】本発明の実施の形態３に係る冷凍サイクル装置のユニット内の配置を説明する概念図である。
【図１１】本発明の実施の形態３に係る冷凍サイクル装置のユニット内の配置を説明する概念図である。
【図１２】本発明の実施の形態３に係る冷凍サイクル装置のユニット内の配置を説明する概念図である。
【図１３】本発明の実施の形態４に係る冷凍サイクル装置の凝縮器を示す側面図である。
【図１４】本発明の実施の形態４に係る冷凍サイクル装置のユニット内の配置を説明する概念図である。
【図１５】本発明の実施の形態４に係る冷凍サイクル装置のユニット内の配置を説明する概念図である。
【図１６】本発明の実施の形態４に係る冷凍サイクル装置の凝縮器を示す側面図である。
【図１７】本発明の実施の形態４に係る冷凍サイクル装置の凝縮器を示す側面図である。
【図１８】本発明の実施の形態５に係る冷凍サイクル装置のユニット内の配置を説明する概念図である。
【図１９】本発明の実施の形態５に係る冷凍サイクル装置のユニット内の配置を説明する概念図である。
【図２０】本発明の実施の形態５に係る冷凍サイクル装置のユニット内の配置を説明する概念図である。
【図２１】本発明の実施の形態６に係る冷凍サイクル装置のユニット内の配置を説明する概念図である。
【図２２】本発明の実施の形態６に係る冷凍サイクル装置のユニット内の配置を説明する概念図である。
【図２３】本発明の実施の形態６に係る冷凍サイクル装置のユニット内の配置を説明する概念図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を適宜参照しながら本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が、実際のものとは異なる場合がある。また、以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものであり、このことは明細書の全文において共通することとなる。さらに、明細書全文に表されている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、これらの記載に限定されるものではない。
なお、以下の実施の形態では、冷凍サイクル装置の一例として空気調和装置を説明するが、本発明はこれに限定されず、例えば、冷凍装置又は給湯装置など熱交換器を有する他の装置にも冷凍サイクル装置を適用することができる。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の冷媒回路構成の一例を示す概略構成図である。
図１に示すように、冷凍サイクル装置は、冷媒回路１０を備える。冷媒回路１０は、圧縮機１と、凝縮器２と、減圧器３と、蒸発器４とを備える。圧縮機１、凝縮器２、減圧器３、及び蒸発器４は、順次、冷媒配管により環状に接続され、冷媒が循環する。
【００１１】
冷凍サイクル装置は、冷媒回路１０を循環させる冷媒として可燃性を有する冷媒を含んだ冷媒を用いる。可燃性を有する冷媒は、例えば、自然冷媒である炭化水素（ＨＣ）系の燃焼性のある冷媒（Ｒ２９０若しくはＲ１２７０等）、またはこれらを主成分とする混合冷媒である。
【００１２】
圧縮機１は、冷媒を圧縮して吐出するものである。圧縮機１は、例えば、ロータリ圧縮機、スクロール圧縮機、スクリュー圧縮機、又は往復圧縮機等で構成することができる。凝縮器２は、冷媒と、熱交換流体の一例である空気とを熱交換する。凝縮器２は、フィン・アンド・チューブ型熱交換器で構成することができる。減圧器３は、冷媒回路１０を流れる冷媒を減圧して膨張させるものである。減圧器３は、例えば、電子式膨張弁若しくは感温式膨張弁等により構成される。蒸発器４は、冷媒と、熱交換流体の一例である空気とを熱交換する。蒸発器４は、フィン・アンド・チューブ型熱交換器で構成することができる。
【００１３】
凝縮器２には、凝縮器側送風機５が付設されている。凝縮器側送風機５は、凝縮器２へ熱交換流体の一例である空気を供給するものである。蒸発器４には、蒸発器側送風機６が付設されている。蒸発器側送風機６は、蒸発器４へ熱交換流体の一例である空気を供給するものである。凝縮器側送風機５及び蒸発器側送風機６は、例えば複数の翼を有するプロペラファンで構成することができる。
【００１４】
図２は、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の蒸発器を示す側面図である。
図２に示すように、蒸発器４は、複数のフィン４１と、複数の伝熱管４２とを備える。複数のフィン４１は、平板状に形成され、間隔を空けて並列に配置されている。複数のフィン４１の間には空気が流通する。複数の伝熱管４２は、互いに平行に配列され、複数のフィン４１に取り付けられている。複数の伝熱管４２は、内部に冷媒流路を有する。複数の伝熱管４２は、冷媒流路の軸に直交する断面が扁平形状を有する扁平管である。複数の伝熱管４２は、断面の扁平形状の長軸が、空気の流通方向に沿うように配置されている。
【００１５】
複数の伝熱管４２の一方の端部は、第１ヘッダ５１と接続され、他方の端部は、第２ヘッダ５２と接続される。第１ヘッダ５１は、流入口５１ａから流入した冷媒を、複数の伝熱管４２のそれぞれに分岐する。第２ヘッダ５２は、複数の伝熱管４２のそれぞれから流入した冷媒を合流し、流出口５２ａから流出する。
【００１６】
次に、冷凍サイクル装置の動作について、冷媒の流れとともに説明する。
圧縮機１を駆動させることによって、圧縮機１から高温高圧のガス状態の冷媒が吐出する。圧縮機１から吐出した高温高圧のガス冷媒は、凝縮器２に流れ込む。凝縮器２では、流れ込んだ高温高圧のガス冷媒と空気との間で熱交換が行われて、高温高圧のガス冷媒は、凝縮して高圧の液冷媒になる。
【００１７】
凝縮器２から送り出された高圧の液冷媒は、減圧器３によって、低圧の液冷媒になり、蒸発器４に流れ込む。蒸発器４では、流れ込んだ液冷媒と空気との間で熱交換が行われて、液冷媒が蒸発して低圧のガス冷媒になる。蒸発器４から送り出された低圧のガス冷媒は、圧縮機１に流れ込み、圧縮されて高温高圧のガス冷媒となって、再び圧縮機１から吐出する。以下、このサイクルが繰り返される。
【００１８】
図３及び図４は、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置のユニット内の配置を説明する概念図である。なお、図３及び図４は、ユニットを上面から見た各構成の配置を示している。また、図３及び図４では、冷媒の流れを破線矢印で示している。なお、図４においては、一部の構成の図示を省略している。
図３に示すように、圧縮機１、減圧器３及び蒸発器４は、ユニット１００内に搭載されている。ユニット１００は、例えば、空気調和装置における室外機である。また、ユニット１００には、空気が流通する風路が形成されており、蒸発器側送風機６から送風された空気が蒸発器４を通過する。また、ユニット１００は、隔壁１０１によって区画された第１の部屋１１０を備える。圧縮機１及び第２ヘッダ５２は、第１の部屋１１０に配置されている。また、ユニット１００は、第１の部屋１１０に加え、隔壁１０２によって区画された第２の部屋１２０を備える。減圧器３及び第１ヘッダ５１は、第２の部屋１２０に配置されている。蒸発器４は、ユニット１００内において第１の部屋１１０と第２の部屋１２０との間の空間に配置されている。
【００１９】
図４に示すように、ユニット１００内において、蒸発器４の冷媒入口と減圧器３の冷媒出口３ａとを結ぶ直線距離Ｌ１が、蒸発器４の冷媒出口と減圧器３の冷媒出口とを結ぶ直線距離Ｌ２よりも短くなるように蒸発器４が配置されている。蒸発器４の冷媒入口とは伝熱管４２の冷媒入口側の端部４２ａである。また、蒸発器４の冷媒出口とは伝熱管４２の冷媒出口側の端部４２ｂである。直線距離Ｌ１及び直線距離Ｌ２の一例について図４を用いて説明する。
【００２０】
図５は、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の蒸発器を示す側面図である。
図５に示すように、直線距離Ｌ１とは、複数の伝熱管４２の冷媒入口側の端部４２ａのうち、減圧器３の冷媒出口３ａとの距離が最も長い端部４２ａと、減圧器３の冷媒出口３ａとを直線で結んだ距離をいう。直線距離Ｌ２とは、複数の伝熱管４２の冷媒出口側の端部４２ｂのうち、減圧器３の冷媒出口３ａとの距離が最も長い端部４２ｂと、減圧器３の冷媒出口３ａとを直線で結んだ距離をいう。
【００２１】
なお、直線距離Ｌ１及び直線距離Ｌ２は、図５に示したものに限定されない。例えば、複数の伝熱管４２の冷媒入口側の端部４２ａのうち、減圧器３の冷媒出口３ａとの距離が最も短い端部４２ａと、減圧器３の冷媒出口３ａとを直線で結んだ距離を直線距離Ｌ１としても良い。また、複数の伝熱管４２の冷媒出口側の端部４２ｂのうち、減圧器３の冷媒出口３ａとの距離が最も短い端部４２ｂと、減圧器３の冷媒出口３ａとを直線で結んだ距離を直線距離Ｌ２としても良い。
【００２２】
再び図４を参照する。ユニット１００内において、蒸発器４の冷媒出口と圧縮機１の冷媒入口１ａとを結ぶ直線距離Ｌ３が、蒸発器４の冷媒入口と圧縮機１の冷媒入口１ａとを結ぶ直線距離Ｌ４よりも短くなるように蒸発器４を配置している。蒸発器４の冷媒入口とは伝熱管４２の冷媒入口側の端部４２ａである。また、蒸発器４の冷媒出口とは伝熱管４２の冷媒出口側の端部４２ｂである。直線距離Ｌ３及び直線距離Ｌ４の一例について図６を用いて説明する。
【００２３】
図６は、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の蒸発器を示す側面図である。
図６に示すように、直線距離Ｌ３とは、複数の伝熱管４２の冷媒出口側の端部４２ｂのうち、圧縮機１の冷媒入口１ａとの距離が最も長い端部４２ｂと、圧縮機１の冷媒入口１ａとを直線で結んだ距離をいう。直線距離Ｌ４とは、複数の伝熱管４２の冷媒入口側の端部４２ａのうち、圧縮機１の冷媒入口１ａとの距離が最も長い端部４２ａと、圧縮機１の冷媒入口１ａとを直線で結んだ距離をいう。
【００２４】
なお、直線距離Ｌ３及び直線距離Ｌ４は、図６に示したものに限定されない。例えば、複数の伝熱管４２の冷媒出口側の端部４２ｂのうち、圧縮機１の冷媒入口１ａとの距離が最も短い端部４２ｂと、圧縮機１の冷媒入口１ａとを直線で結んだ距離を直線距離Ｌ３としても良い。また、複数の伝熱管４２の冷媒入口側の端部４２ａのうち、圧縮機１の冷媒入口１ａとの距離が最も短い端部４２ａと、圧縮機１の冷媒入口１ａとを直線で結んだ距離を直線距離Ｌ４としても良い。
【００２５】
以上のように本実施の形態１においては、冷媒回路１０を循環させる冷媒として可燃性を有する冷媒を含んだ冷媒を用いる。蒸発器４及び減圧器３が同じユニット１００に搭載され、ユニット１００内において、蒸発器４の冷媒入口と減圧器３の冷媒出口３ａとを結ぶ直線距離Ｌ１が、蒸発器４の冷媒出口と減圧器３の冷媒出口３ａとを結ぶ直線距離Ｌ２よりも短くなるように蒸発器４を配置している。
このため、直線距離Ｌ１が直線距離Ｌ２以上である場合と比較して、蒸発器４の冷媒入口と減圧器３の冷媒出口３ａとの間の冷媒配管の長さを短くできる。よって、直線距離Ｌ１が直線距離Ｌ２以上である場合と比較して、冷媒配管内の液冷媒の量を少なくできる。したがって、可燃性を有する冷媒を含んだ冷媒の充填量を減少しつつ所望するＣＯＰを実現できる。また、蒸発器の冷媒入口と減圧器３の冷媒出口３ａとの間の冷媒配管の長さを短くすることで、液冷媒の圧力損失を抑制することができる。
【００２６】
また、本実施の形態１においては、圧縮機１がユニット１００に搭載され、ユニット１００内において、蒸発器４の冷媒出口と圧縮機１の冷媒入口１ａとを結ぶ直線距離Ｌ３が、蒸発器４の冷媒入口と圧縮機１の冷媒入口１ａとを結ぶ直線距離Ｌ４よりも短くなるように蒸発器を配置している。
このため、直線距離Ｌ３が直線距離Ｌ４以上である場合と比較して、蒸発器４の冷媒出口と圧縮機１の冷媒入口１ａとの間の冷媒配管の長さを短くできる。よって、直線距離Ｌ３が直線距離Ｌ４以上である場合と比較して、冷媒配管内のガス冷媒の量を少なくできる。したがって、可燃性を有する冷媒を含んだ冷媒の充填量を減少しつつ所望するＣＯＰを実現できる。また、蒸発器の冷媒入口と減圧器３の冷媒出口３ａとの間の冷媒配管の長さを短くすることで、ガス冷媒の圧力損失を抑制することができる。
【００２７】
実施の形態２．
以下、実施の形態２における冷凍サイクル装置の構成について、上記実施の形態１との相違点を中心に説明する。なお、上記実施の形態１と同一部分には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００２８】
図７は、本発明の実施の形態２に係る冷凍サイクル装置のユニット内の配置を説明する概念図である。なお、図７は、ユニットを上面から見た各構成の配置を示している。また、図７では、冷媒の流れを破線矢印で示している。
図７に示すように、蒸発器４は、空気の流れ方向に沿って、複数の伝熱管４２が２列に配列されている。また、２列に配列された複数の伝熱管４２は、ユニット１００の側面に沿うように、上面視においてＬ字型に曲げられて配置されている。
【００２９】
以下、蒸発器側送風機６から遠い位置に配列された複数の伝熱管４２を、１列目の伝熱管４２と称し、蒸発器側送風機６に近い位置に配列された複数の伝熱管４２を、２列目の伝熱管４２と称する。なお、図７に示す例では、伝熱管４２が２列に配列された場合を示すが、これに限定せず、３つ以上の任意の列数であっても良い。
【００３０】
第１ヘッダ５１は、複数の伝熱管４２の各列に設けられ、それぞれ減圧器３と冷媒配管によって接続されている。第２ヘッダ５２は、複数の伝熱管４２の各列に設けられ、それぞれ圧縮機１と冷媒配管によって接続されている。減圧器３から流出した冷媒は、２つの第１ヘッダ５１のそれぞれに流入する。また、２つの第２ヘッダ５２からそれぞれから流出した冷媒は圧縮機１に流入する。即ち、蒸発器４は、２列に配列された複数の伝熱管４２に流入した冷媒が並行に流れるパラレルフロー型の蒸発器である。
【００３１】
圧縮機１及び２つの第２ヘッダ５２は、第１の部屋１１０に配置されている。また、減圧器３及び２つの第１ヘッダ５１は、第２の部屋１２０に配置されている。蒸発器４は、ユニット１００内において第１の部屋１１０と第２の部屋１２０との間の空間に配置されている。
【００３２】
本実施の形態２における蒸発器４は、１列目の伝熱管４２及び２列目の伝熱管４２が、それぞれ、直線距離Ｌ１が直線距離Ｌ２よりも短くなるように配置されている。直線距離Ｌ１及び直線距離Ｌ２について図８を用いて説明する。
【００３３】
図８は、本発明の実施の形態２に係る冷凍サイクル装置のユニット内の配置を説明する概念図である。なお、図８は、ユニットを上面から見た各構成の配置を示している。なお、図８においては、一部の構成の図示を省略している。
図８に示すように、１列目の伝熱管４２における冷媒入口側の端部４２ａと減圧器３の冷媒出口３ａとを結ぶ直線距離Ｌ１−１が、１列目の伝熱管４２における冷媒出口側の端部４２ｂと減圧器３の冷媒出口３ａとを結ぶ直線距離Ｌ２−１よりも短くなるように蒸発器４が配置されている。また、２列目の伝熱管４２における冷媒入口側の端部４２ａと減圧器３の冷媒出口３ａとを結ぶ直線距離Ｌ１−２が、２列目の伝熱管４２における冷媒出口側の端部４２ｂと減圧器３の冷媒出口３ａとを結ぶ直線距離Ｌ２−２よりも短くなるように蒸発器４が配置されている。
【００３４】
また、本実施の形態２における蒸発器４は、１列目の伝熱管４２及び２列目の伝熱管４２が、それぞれ、直線距離Ｌ３が直線距離Ｌ４よりも短くなるように配置されている。直線距離Ｌ３及び直線距離Ｌ４について図９を用いて説明する。
【００３５】
図９は、本発明の実施の形態２に係る冷凍サイクル装置のユニット内の配置を説明する概念図である。なお、図９は、ユニットを上面から見た各構成の配置を示している。
図９に示すように、１列目の伝熱管４２における冷媒出口の端部４２ｂと圧縮機１の冷媒入口１ａとを結ぶ直線距離Ｌ３−１が、１列目の伝熱管４２における冷媒入口側の端部４２ａと圧縮機１の冷媒入口１ａとを結ぶ直線距離Ｌ４−１よりも短くなるように蒸発器４が配置されている。また、２列目の伝熱管４２における冷媒出口の端部４２ｂと圧縮機１の冷媒入口１ａとを結ぶ直線距離Ｌ３−２が、２列目の伝熱管４２における冷媒入口側の端部４２ａと圧縮機１の冷媒入口１ａとを結ぶ直線距離Ｌ４−２よりも短くなるように蒸発器４が配置されている。
【００３６】
以上のような構成により、上記実施の形態１と同様に、蒸発器４の冷媒入口と減圧器３の冷媒出口３ａとの間の冷媒配管の長さを短くできる。また、蒸発器４の冷媒出口と圧縮機１の冷媒入口１ａとの間の冷媒配管の長さを短くできる。よって、可燃性を有する冷媒を含んだ冷媒の充填量を減少しつつ所望するＣＯＰを実現できる。
【００３７】
実施の形態３．
以下、実施の形態３における冷凍サイクル装置の構成について、上記実施の形態１及び２との相違点を中心に説明する。なお、上記実施の形態１及び２と同一部分には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００３８】
図１０は、本発明の実施の形態３に係る冷凍サイクル装置のユニット内の配置を説明する概念図である。なお、図１０は、ユニットを上面から見た各構成の配置を示している。また、図１０では、冷媒の流れを破線矢印で示している。
図１０に示すように、蒸発器４は、空気の流れ方向に沿って、複数の伝熱管４２が２列に配列されている。また、２列に配列された複数の伝熱管４２は、ユニット１００の側面に沿うように、上面視においてＬ字型に曲げられて配置されている。
【００３９】
以下、蒸発器側送風機６から遠い位置に配列された複数の伝熱管４２を、１列目の伝熱管４２と称し、蒸発器側送風機６に近い位置に配列された複数の伝熱管４２を、２列目の伝熱管４２と称する。
【００４０】
１列目の伝熱管４２の一方の端部は、第１ヘッダ５１と接続されている。２列目の伝熱管４２の一方の端部は、第２ヘッダ５２と接続されている。また、１列目の伝熱管４２の他方の端部と２列目の伝熱管４２の他方の端部とは、それぞれ、接続配管５３によって相互に接続されている。接続配管５３は、例えばＵ字状に曲げられたＵ字管によって構成される。減圧器３から流出した冷媒は、第１ヘッダ５１に流入する。第１ヘッダ５１に流入した冷媒は、１列目の伝熱管４２の冷媒流路を通過する。１列目の伝熱管４２から流出した冷媒は、接続配管５３を経由して２列目の伝熱管４２へ流入する。２列目の伝熱管４２へ流入した冷媒は、２列目の伝熱管４２の冷媒流路を通過し、第２ヘッダ５２へ流入する。第２ヘッダ５２から流出した冷媒は圧縮機１へ流入する。即ち、本実施の形態３における蒸発器４は、１列目の伝熱管４２の冷媒入口側の端部４２ａが蒸発器４の冷媒入口である。また、２列目の伝熱管４２の冷媒出口側の端部４２ｂが蒸発器４の冷媒出口である。
【００４１】
圧縮機１、減圧器３、第１ヘッダ５１、及び第２ヘッダ５２は、第１の部屋１１０に配置されている。また、接続配管５３は、第２の部屋１２０に配置されている。蒸発器４は、ユニット１００内において第１の部屋１１０と第２の部屋１２０との間の空間に配置されている。
【００４２】
図１１は、本発明の実施の形態３に係る冷凍サイクル装置のユニット内の配置を説明する概念図である。なお、図１１は、ユニットを上面から見た各構成の配置を示している。なお、図１１においては、一部の構成の図示を省略している。
図１１に示すように、本実施の形態３における蒸発器４は、ユニット１００内において、１列目の伝熱管４２の端部４２ａと減圧器３の冷媒出口３ａとを結ぶ直線距離Ｌ１が、２列目の伝熱管４２の端部４２ｂと減圧器３の冷媒出口とを結ぶ直線距離Ｌ２よりも短くなるように配置されている。
【００４３】
図１２は、本発明の実施の形態３に係る冷凍サイクル装置のユニット内の配置を説明する概念図である。なお、図１２は、ユニットを上面から見た各構成の配置を示している。なお、図１２においては、一部の構成の図示を省略している。
図１２に示すように、蒸発器４は、ユニット１００内において、２列目の伝熱管４２の端部４２ｂと圧縮機１の冷媒入口１ａとを結ぶ直線距離Ｌ３が、１列目の伝熱管４２の端部４２ａと圧縮機１の冷媒入口１ａとを結ぶ直線距離Ｌ４よりも短くなるように蒸発器４を配置している。
【００４４】
以上のような構成により、上記実施の形態１と同様に、蒸発器４の冷媒入口と減圧器３の冷媒出口３ａとの間の冷媒配管の長さを短くできる。また、蒸発器４の冷媒出口と圧縮機１の冷媒入口１ａとの間の冷媒配管の長さを短くできる。よって、可燃性を有する冷媒を含んだ冷媒の充填量を減少しつつ所望するＣＯＰを実現できる。
【００４５】
実施の形態４．
以下、実施の形態４における冷凍サイクル装置の構成について、上記実施の形態１〜３との相違点を中心に説明する。なお、上記実施の形態１〜３と同一部分には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００４６】
図１３は、本発明の実施の形態４に係る冷凍サイクル装置の凝縮器を示す側面図である。
図１３に示すように、凝縮器２は、複数のフィン２１と、複数の伝熱管２２とを備える。複数のフィン２１は、平板状に形成され、間隔を空けて並列に配置されている。複数のフィン２１の間には空気が流通する。複数の伝熱管２２は、互いに平行に配列され、複数のフィン２１に取り付けられている。複数の伝熱管２２は、内部に冷媒流路を有する。複数の伝熱管２２は、冷媒流路の軸に直交する断面が扁平形状を有する扁平管である。複数の伝熱管２２は、断面の扁平形状の長軸が、空気の流通方向に沿うように配置されている。
【００４７】
複数の伝熱管２２の一方の端部は、第３ヘッダ３１と接続され、他方の端部は、第４ヘッダ３２と接続される。第３ヘッダ３１は、流入口３１ａから流入した冷媒を、複数の伝熱管２２のそれぞれに分岐する。第４ヘッダ３２は、複数の伝熱管２２のそれぞれから流入した冷媒を合流し、流出口３２ａから流出する。
【００４８】
図１４及び図１５は、本発明の実施の形態４に係る冷凍サイクル装置のユニット内の配置を説明する概念図である。なお、図１４及び図１５は、ユニットを上面から見た各構成の配置を示している。また、図１４及び図１５では、冷媒の流れを破線矢印で示している。なお、図１５においては、一部の構成の図示を省略している。
図１４に示すように、圧縮機１、減圧器３及び凝縮器２は、ユニット２００内に搭載されている。ユニット２００は、例えば、空気調和装置における室外機である。また、ユニット２００には、空気が流通する風路が形成されており、凝縮器側送風機５から送風された空気が凝縮器２を通過する。また、ユニット２００は、隔壁２０１によって区画された第１の部屋２１０を備える。圧縮機１及び第３ヘッダ３１は、第１の部屋２１０に配置されている。また、ユニット２００は、第１の部屋２１０に加え、隔壁２０２によって区画された第２の部屋２２０を備える。減圧器３及び第４ヘッダ３２は、第２の部屋２２０に配置されている。凝縮器２は、ユニット２００内において第１の部屋２１０と第２の部屋２２０との間の空間に配置されている。
【００４９】
図１５に示すように、ユニット２００内において、凝縮器２の冷媒出口と減圧器３の冷媒入口３ｂとを結ぶ直線距離Ｌ５が、凝縮器２の冷媒入口と減圧器３の冷媒入口３ｂとを結ぶ直線距離Ｌ６よりも短くなるように凝縮器２が配置されている。凝縮器２の冷媒入口とは伝熱管２２の冷媒入口側の端部２２ａである。また、凝縮器２の冷媒出口とは伝熱管２２の冷媒出口側の端部２２ｂである。直線距離Ｌ５及び直線距離Ｌ６の一例について図１６を用いて説明する。
【００５０】
図１６は、本発明の実施の形態４に係る冷凍サイクル装置の凝縮器を示す側面図である。
図１６に示すように、直線距離Ｌ５とは、複数の伝熱管２２の冷媒出口側の端部２２ｂのうち、減圧器３の冷媒入口３ｂとの距離が最も長い端部２２ｂと、減圧器３の冷媒入口３ｂとを直線で結んだ距離をいう。直線距離Ｌ６とは、複数の伝熱管２２の冷媒入口側の端部２２ａのうち、減圧器３の冷媒入口３ｂとの距離が最も長い端部２２ａと、減圧器３の冷媒入口３ｂとを直線で結んだ距離をいう。
【００５１】
なお、直線距離Ｌ５及び直線距離Ｌ６は、図１６に示したものに限定されない。例えば、複数の伝熱管２２の冷媒出口側の端部２２ｂのうち、減圧器３の冷媒入口３ｂとの距離が最も短い端部２２ｂと、減圧器３の冷媒入口３ｂとを直線で結んだ距離を直線距離Ｌ５としても良い。また、複数の伝熱管２２の冷媒入口側の端部２２ａのうち、減圧器３の冷媒入口３ｂとの距離が最も短い端部２２ａと、減圧器３の冷媒入口３ｂとを直線で結んだ距離を直線距離Ｌ６としても良い。
【００５２】
再び図１５を参照する。ユニット２００内において、凝縮器２の冷媒入口と圧縮機１の冷媒出口１ｂとを結ぶ直線距離Ｌ７が、凝縮器２の冷媒出口と圧縮機１の冷媒出口１ｂとを結ぶ直線距離Ｌ８よりも短くなるように凝縮器２を配置している。凝縮器２の冷媒入口とは伝熱管２２の冷媒入口側の端部２２ａである。また、凝縮器２の冷媒出口とは伝熱管２２の冷媒出口側の端部２２ｂである。直線距離Ｌ７及び直線距離Ｌ８の一例について図１７を用いて説明する。
【００５３】
図１７は、本発明の実施の形態４に係る冷凍サイクル装置の凝縮器を示す側面図である。
図１７に示すように、直線距離Ｌ７とは、複数の伝熱管２２の冷媒入口側の端部２２ａのうち、圧縮機１の冷媒出口１ｂとの距離が最も長い端部２２ａと、圧縮機１の冷媒出口１ｂとを直線で結んだ距離をいう。直線距離Ｌ８とは、複数の伝熱管２２の冷媒出口側の端部２２ｂのうち、圧縮機１の冷媒出口１ｂとの距離が最も長い端部２２ｂと、圧縮機１の冷媒出口１ｂとを直線で結んだ距離をいう。
【００５４】
なお、直線距離Ｌ７及び直線距離Ｌ８は、図１７に示したものに限定されない。例えば、複数の伝熱管２２の冷媒入口側の端部２２ａのうち、圧縮機１の冷媒出口１ｂとの距離が最も短い端部２２ａと、圧縮機１の冷媒出口１ｂとを直線で結んだ距離を直線距離Ｌ７としても良い。また、複数の伝熱管２２の冷媒出口側の端部２２ｂのうち、圧縮機１の冷媒出口１ｂとの距離が最も短い端部２２ｂと、圧縮機１の冷媒出口１ｂとを直線で結んだ距離を直線距離Ｌ８としても良い。
【００５５】
以上のように本実施の形態４においては、冷媒回路１０を循環させる冷媒として可燃性を有する冷媒を含んだ冷媒を用いる。凝縮器２及び減圧器３が同じユニット２００に搭載され、ユニット２００内において、凝縮器２の冷媒出口と減圧器３の冷媒入口３ｂとを結ぶ直線距離Ｌ５が、凝縮器２の冷媒入口と減圧器３の冷媒入口３ｂとを結ぶ直線距離Ｌ６よりも短くなるように凝縮器２を配置している。
このため、直線距離Ｌ５が直線距離Ｌ６以上である場合と比較して、凝縮器２の冷媒出口と減圧器３の冷媒入口３ｂとの間の冷媒配管の長さを短くできる。よって、直線距離Ｌ５が直線距離Ｌ６以上である場合と比較して、冷媒配管内の液冷媒の量を少なくできる。したがって、可燃性を有する冷媒を含んだ冷媒の充填量を減少しつつ所望するＣＯＰを実現できる。また、蒸発器の冷媒入口と減圧器３の冷媒入口３ｂとの間の冷媒配管の長さを短くすることで、液冷媒の圧力損失を抑制することができる。
【００５６】
また、本実施の形態４においては、圧縮機１がユニット２００に搭載され、ユニット２００内において、凝縮器２の冷媒入口と圧縮機１の冷媒出口１ｂとを結ぶ直線距離Ｌ７が、凝縮器２の冷媒出口と圧縮機１の冷媒出口１ｂとを結ぶ直線距離Ｌ８よりも短くなるように蒸発器を配置している。
このため、直線距離Ｌ７が直線距離Ｌ８以上である場合と比較して、凝縮器２の冷媒入口と圧縮機１の冷媒出口１ｂとの間の冷媒配管の長さを短くできる。よって、直線距離Ｌ７が直線距離Ｌ８以上である場合と比較して、冷媒配管内のガス冷媒の量を少なくできる。したがって、可燃性を有する冷媒を含んだ冷媒の充填量を減少しつつ所望するＣＯＰを実現できる。また、蒸発器の冷媒入口と減圧器３の冷媒入口３ｂとの間の冷媒配管の長さを短くすることで、ガス冷媒の圧力損失を抑制することができる。
【００５７】
実施の形態５．
以下、実施の形態５における冷凍サイクル装置の構成について、上記実施の形態１〜４との相違点を中心に説明する。なお、上記実施の形態１〜４と同一部分には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００５８】
図１８は、本発明の実施の形態５に係る冷凍サイクル装置のユニット内の配置を説明する概念図である。なお、図１８は、ユニットを上面から見た各構成の配置を示している。また、図１８では、冷媒の流れを破線矢印で示している。
図１７に示すように、凝縮器２は、空気の流れ方向に沿って、複数の伝熱管２２が２列に配列されている。また、２列に配列された複数の伝熱管２２は、ユニット２００の側面に沿うように、上面視においてＬ字型に曲げられて配置されている。
【００５９】
以下、凝縮器側送風機５から遠い位置に配列された複数の伝熱管２２を、１列目の伝熱管２２と称し、凝縮器側送風機５に近い位置に配列された複数の伝熱管２２を、２列目の伝熱管２２と称する。なお、図１８に示す例では、伝熱管２２が２列に配列された場合を示すが、これに限定せず、３つ以上の任意の列数であっても良い。
【００６０】
第３ヘッダ３１は、複数の伝熱管２２の各列に設けられ、それぞれ圧縮機１と冷媒配管によって接続されている。第４ヘッダ３２は、複数の伝熱管２２の各列に設けられ、それぞれ減圧器３と冷媒配管によって接続されている。圧縮機１から流出した冷媒は、２つの第３ヘッダ３１のそれぞれに流入する。また、２つの第４ヘッダ３２からそれぞれから流出した冷媒は減圧器３に流入する。即ち、凝縮器２は、２列に配列された複数の伝熱管２２に流入した冷媒が並行に流れるパラレルフロー型の蒸発器である。
【００６１】
圧縮機１及び２つの第３ヘッダ３１は、第１の部屋２１０に配置されている。また、減圧器３及び２つの第４ヘッダ３２は、第２の部屋２２０に配置されている。凝縮器２は、ユニット２００内において第１の部屋２１０と第２の部屋２２０との間の空間に配置されている。
【００６２】
本実施の形態５における凝縮器２は、１列目の伝熱管２２及び２列目の伝熱管２２が、それぞれ、直線距離Ｌ５が直線距離Ｌ６よりも短くなるように配置されている。直線距離Ｌ５及び直線距離Ｌ６について図１９を用いて説明する。
【００６３】
図１９は、本発明の実施の形態５に係る冷凍サイクル装置のユニット内の配置を説明する概念図である。なお、図１８は、ユニットを上面から見た各構成の配置を示している。なお、図１９においては、一部の構成の図示を省略している。
図１９に示すように、１列目の伝熱管２２における冷媒出口側の端部２２ｂと減圧器３の冷媒入口３ｂとを結ぶ直線距離Ｌ５−１が、１列目の伝熱管２２における冷媒入口側の端部２２ａと減圧器３の冷媒入口３ｂとを結ぶ直線距離Ｌ６−１よりも短くなるように凝縮器２が配置されている。また、２列目の伝熱管２２における冷媒入口側の端部２２ｂと減圧器３の冷媒入口３ｂとを結ぶ直線距離Ｌ５−２が、２列目の伝熱管２２における冷媒出口側の端部２２ａと減圧器３の冷媒入口３ｂとを結ぶ直線距離Ｌ６−２よりも短くなるように凝縮器２が配置されている。
【００６４】
また、本実施の形態５における凝縮器２は、１列目の伝熱管２２及び２列目の伝熱管２２が、それぞれ、直線距離Ｌ７が直線距離Ｌ８よりも短くなるように配置されている。直線距離Ｌ７及び直線距離Ｌ８について図２０を用いて説明する。
【００６５】
図２０は、本発明の実施の形態５に係る冷凍サイクル装置のユニット内の配置を説明する概念図である。なお、図２０は、ユニットを上面から見た各構成の配置を示している。
図２０に示すように、１列目の伝熱管２２における冷媒入口の端部２２ａと圧縮機１の冷媒出口１ｂとを結ぶ直線距離Ｌ７−１が、１列目の伝熱管２２における冷媒出口側の端部２２ｂと圧縮機１の冷媒出口１ｂとを結ぶ直線距離Ｌ８−１よりも短くなるように凝縮器２が配置されている。また、２列目の伝熱管２２における冷媒入口の端部２２ａと圧縮機１の冷媒出口１ｂとを結ぶ直線距離Ｌ７−２が、２列目の伝熱管２２における冷媒出口側の端部２２ｂと圧縮機１の冷媒出口１ｂとを結ぶ直線距離Ｌ８−２よりも短くなるように凝縮器２が配置されている。
【００６６】
以上のような構成により、上記実施の形態４と同様に、凝縮器２の冷媒入口と減圧器３の冷媒入口３ｂとの間の冷媒配管の長さを短くできる。また、凝縮器２の冷媒入口と圧縮機１の冷媒出口１ｂとの間の冷媒配管の長さを短くできる。よって、可燃性を有する冷媒を含んだ冷媒の充填量を減少しつつ所望するＣＯＰを実現できる。
【００６７】
実施の形態６．
以下、実施の形態３における冷凍サイクル装置の構成について、上記実施の形態１〜５との相違点を中心に説明する。なお、上記実施の形態１〜５と同一部分には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００６８】
図２１は、本発明の実施の形態６に係る冷凍サイクル装置のユニット内の配置を説明する概念図である。なお、図２１は、ユニットを上面から見た各構成の配置を示している。また、図２１では、冷媒の流れを破線矢印で示している。
図２１に示すように、凝縮器２は、空気の流れ方向に沿って、複数の伝熱管２２が２列に配列されている。また、２列に配列された複数の伝熱管２２は、ユニット２００の側面に沿うように、上面視においてＬ字型に曲げられて配置されている。
【００６９】
以下、凝縮器側送風機５から遠い位置に配列された複数の伝熱管２２を、１列目の伝熱管２２と称し、凝縮器側送風機５に近い位置に配列された複数の伝熱管２２を、２列目の伝熱管２２と称する。
【００７０】
１列目の伝熱管２２の一方の端部は、第４ヘッダ３２と接続されている。２列目の伝熱管２２の一方の端部は、第３ヘッダ３１と接続されている。また、１列目の伝熱管２２の他方の端部と２列目の伝熱管２２の他方の端部とは、それぞれ、接続配管３３によって相互に接続されている。接続配管３３は、例えばＵ字状に曲げられたＵ字管によって構成される。圧縮機１から流出した冷媒は、第３ヘッダ３１に流入する。第３ヘッダ３１に流入した冷媒は、２列目の伝熱管２２の冷媒流路を通過する。２列目の伝熱管２２から流出した冷媒は、接続配管３３を経由して１列目の伝熱管２２へ流入する。１列目の伝熱管２２へ流入した冷媒は、１列目の伝熱管２２の冷媒流路を通過し、第４ヘッダ３２へ流入する。第４ヘッダ３２から流出した冷媒は減圧器３へ流入する。即ち、本実施の形態６における凝縮器２は、２列目の伝熱管２２の冷媒入口側の端部２２ａが凝縮器２の冷媒入口である。また、１列目の伝熱管２２の冷媒出口側の端部２２ｂが凝縮器２の冷媒出口である。
【００７１】
圧縮機１、減圧器３、第３ヘッダ３１、及び第４ヘッダ３２は、第１の部屋２１０に配置されている。また、接続配管３３は、第２の部屋２２０に配置されている。凝縮器２は、ユニット２００内において第１の部屋２１０と第２の部屋２２０との間の空間に配置されている。
【００７２】
図２２は、本発明の実施の形態６に係る冷凍サイクル装置のユニット内の配置を説明する概念図である。なお、図２２は、ユニットを上面から見た各構成の配置を示している。なお、図２２においては、一部の構成の図示を省略している。
図２２に示すように、本実施の形態６における凝縮器２は、ユニット２００内において、１列目の伝熱管２２の端部２２ｂと減圧器３の冷媒入口３ｂとを結ぶ直線距離Ｌ５が、２列目の伝熱管２２の端部２２ａと減圧器３の冷媒入口３ｂとを結ぶ直線距離Ｌ６よりも短くなるように配置されている。
【００７３】
図２３は、本発明の実施の形態６に係る冷凍サイクル装置のユニット内の配置を説明する概念図である。なお、図２３は、ユニットを上面から見た各構成の配置を示している。なお、図２３においては、一部の構成の図示を省略している。
図２３に示すように、凝縮器２は、ユニット２００内において、２列目の伝熱管２２の端部２２ａと圧縮機１の冷媒出口１ｂとを結ぶ直線距離Ｌ７が、１列目の伝熱管２２の端部２２ｂと圧縮機１の冷媒出口１ｂとを結ぶ直線距離Ｌ８よりも短くなるように凝縮器２を配置している。
【００７４】
以上のような構成により、上記実施の形態４と同様に、凝縮器２の冷媒出口と減圧器３の冷媒入口３ｂとの間の冷媒配管の長さを短くできる。また、凝縮器２の冷媒入口と圧縮機１の冷媒出口１ｂとの間の冷媒配管の長さを短くできる。よって、可燃性を有する冷媒を含んだ冷媒の充填量を減少しつつ所望するＣＯＰを実現できる。
【符号の説明】
【００７５】
１  圧縮機、１ａ  冷媒入口、１ｂ  冷媒出口、２  凝縮器、３  減圧器、３ａ  冷媒出口、３ｂ  冷媒入口、４  蒸発器、５  凝縮器側送風機、６  蒸発器側送風機、１０  冷媒回路、２１  フィン、２２  伝熱管、２２ａ  端部、２２ｂ  端部、３１  第３ヘッダ、３１ａ  流入口、３２  第４ヘッダ、３２ａ  流出口、３３  接続配管、４１  フィン、４２  伝熱管、４２ａ  端部、４２ｂ  端部、５１  第１ヘッダ、５１ａ  流入口、５２  第２ヘッダ、５２ａ  流出口、５３  接続配管、１００  ユニット、１０１  隔壁、１０２  隔壁、１１０  第１の部屋、１２０  第２の部屋、２００  ユニット、２０１  隔壁、２０２  隔壁、２１０  第１の部屋、２２０  第２の部屋。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0006956866.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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