(57)【要約】【課題】コストの増大化を招来する虞れがなく、圧縮機から凝縮器に至る経路が閉塞された場合に圧力上昇速度を低下させることができる冷媒回路装置を提供すること。【解決手段】圧縮機２１で圧縮した高温高圧冷媒を凝縮器２２（２４）で凝縮し、凝縮した冷媒を低温低圧冷媒として蒸発器２４（２２）で蒸発させて圧縮機２１に送出する冷媒回路１０を有する装置において、冷媒回路１０は、常態においては高温高圧冷媒の通過を許容する一方、圧縮機２１から凝縮器２２（２４）に至る経路が閉塞された場合には液化した高温高圧冷媒を貯留する圧力容器５０を備えたものである。この圧力容器５０は、圧縮機２１の耐圧可能な圧力範囲のうち任意に設定された圧力で液化した高温高圧冷媒を貯留することが可能な容積を有することが好ましい。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機で圧縮した高温高圧冷媒を凝縮器で凝縮し、凝縮した冷媒を低温低圧冷媒として蒸発器で蒸発させて前記圧縮機に送出する冷媒回路を有する装置において、
前記冷媒回路は、常態においては前記高温高圧冷媒の通過を許容する一方、前記圧縮機から前記凝縮器に至る経路が閉塞された場合には液化した前記高温高圧冷媒を貯留する圧力容器を備えたことを特徴とする冷媒回路装置。
【請求項２】
前記圧力容器は、前記圧縮機の耐圧可能な圧力範囲のうち任意に設定された圧力で液化した前記高温高圧冷媒を貯留することが可能な容積を有することを特徴とする請求項１に記載の冷媒回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒回路装置に関し、より詳細には、圧縮機で圧縮した高温高圧冷媒を凝縮器で凝縮し、凝縮した冷媒を低温低圧冷媒として蒸発器で蒸発させて上記圧縮機に送出する冷媒回路を有する装置の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図３は、従来の冷媒回路装置を模式的に示す模式図である。ここで例示する冷媒回路装置は、所定部位を冷却、あるいは加熱するものであって冷媒回路１００を備えて構成されたものである。
【０００３】
冷媒回路１００は、圧縮機２１０、第１熱交換器２２０、膨張機構２３０、第２熱交換器２４０およびアキュムレータ２５０を冷媒配管２６０で順次接続して環状に構成される主経路２００と、圧縮機２１０から第１熱交換器２２０に至る経路途中の第１分岐点ｐ１で分岐して、第２熱交換器２４０からアキュムレータ２５０に至る経路途中の第１合流点ｐ２で合流する第１バイパス経路３００と、圧縮機２１０から第１熱交換器２２０に至る経路であって第１分岐点ｐ１よりも第１熱交換器２２０側にある第２分岐点ｐ３で分岐し、第２熱交換器２４０からアキュムレータ２５０に至る経路であって第１合流点ｐ２よりもアキュムレータ２５０側にある第２合流点ｐ４で合流する第２バイパス経路４００とを備えている。
【０００４】
圧縮機２１０は、冷媒を圧縮して高温高圧の状態（高温高圧状態）にするものである。第１熱交換器２２０は、通過する冷媒と周囲空気との間で熱交換をおこなわせるものである。膨張機構２３０は、通過する冷媒を断熱膨張させて低温低圧冷媒にさせるものである。第２熱交換器２４０は、通過する冷媒を周囲空気との間で熱交換をおこなわせるものである。アキュムレータ２５０は、通過する冷媒が気液混合冷媒である場合に、液相冷媒を貯留して気相冷媒を通過させるためのものである。
【０００５】
主経路２００において、第１分岐点ｐ１から第２分岐点ｐ３に至る途中には第１電磁弁２７０が設けられており、第１合流点ｐ２から第２合流点ｐ４に至る途中には第２電磁弁２８０が設けられている。第１電磁弁２７０および第２電磁弁２８０は、開閉することにより冷媒の移動を許容、あるいは規制するものである。第１バイパス経路３００および第２バイパス経路４００にも第３電磁弁３１０および第４電磁弁４１０がそれぞれ設けられている。これら第３電磁弁３１０および第４電磁弁４１０は、開閉することにより冷媒の移動を許容、あるいは規制するものである。図３中の符号２９０，３２０は逆止弁である。
【０００６】
そのような構成を有する冷媒回路装置においては、第１電磁弁２７０および第２電磁弁２８０を開成させる一方、第３電磁弁３１０および第４電磁弁４１０を閉成させると、圧縮機２１０で圧縮された冷媒はつぎのように循環する。
【０００７】
すなわち、圧縮機２１０で圧縮された高温高圧冷媒は、主経路２００を構成する冷媒配管２６０を流れ、第１熱交換器２２０に至る。この第１熱交換器２２０において、通過する冷媒は、周囲空気と熱交換をおこなうことにより凝縮して膨張機構２３０に至る。膨張機構２３０において、通過する冷媒は減圧膨張されて低温低圧冷媒となり第２熱交換器２４０に至る。この第２熱交換器２４０において、通過する冷媒は、周囲空気と熱交換をおこなうことにより蒸発し、その後アキュムレータ２５０で気液分離されて圧縮機２１０に戻る。このように第１熱交換器２２０は凝縮器としてはたらき、第２熱交換器２４０は蒸発器としてはたらき、第２熱交換器２４０の配設部位は、冷媒が蒸発することにより熱を吸収するために冷却される。
【０００８】
一方、上記冷媒回路装置においては、第１電磁弁２７０および第２電磁弁２８０を閉成させ、第３電磁弁３１０および第４電磁弁４１０を開成させると、圧縮機２１０で圧縮された冷媒はつぎのように循環する。
【０００９】
すなわち、圧縮機２１０で圧縮された高温高圧冷媒は、第１分岐点ｐ１から第１バイパス経路３００を通過し、第１合流点ｐ２を経て第２熱交換器２４０に至る。この第２熱交換器２４０において、通過する冷媒は、周囲空気と熱交換をおこなうことにより凝縮して膨張機構２３０に至る。膨張機構２３０において、通過する冷媒は減圧膨張されて低温低圧冷媒となり第１熱交換器２２０に至る。この第１熱交換器２２０において、通過する冷媒は、周囲空気と熱交換をおこなうことにより蒸発し、その後第２分岐点ｐ３から第２バイパス経路４００を通過し、アキュムレータ２５０で気液分離されて圧縮機２１０に戻る。このように第１熱交換器２２０は蒸発器としてはたらき、第２熱交換器２４０は凝縮器としてはたらき、第２熱交換器２４０の配設部位は、冷媒が凝縮することにより熱が放出されて加熱される。
【００１０】
つまり、上記冷媒回路装置では、各電磁弁の開閉を制御することにより、第２熱交換器２４０の配設部位を冷却、あるいは加熱することができ、ヒートポンプとしての役割をはたしている。
【００１１】
このような冷媒回路装置において、圧縮機２１０の駆動中に何らかの不具合が生じて第１電磁弁２７０と第３電磁弁３１０とがともに閉成してしまうと、圧縮機２１０の吐出側経路、すなわち圧縮機２１０から第１分岐点ｐ１を通じて第１電磁弁２７０および第３電磁弁３１０のそれぞれに至る経路内の圧力が急上昇してしまい、これにより圧縮機２１０が破損してしまう虞れがあった。
【００１２】
そこで、圧縮機の吐出圧力を検出し、その検出結果に応じて無通電閉型電磁弁を開成させて圧縮機の吐出側経路の圧力が急上昇することを抑制する冷媒回路装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１３】
【特許文献１】特開２００８−０３２２６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ところが、上述したような特許文献１に提案されているような冷媒回路装置では、圧縮機の吐出圧力を検出する必要があり、しかも無通電閉型電磁弁を配設する必要があることから、コストの増大化を招来する虞れがあった。
【００１５】
本発明は、上記実情に鑑みて、コストの増大化を招来する虞れがなく、圧縮機から凝縮器に至る経路が閉塞された場合に圧力上昇速度を低下させることができる冷媒回路装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る冷媒回路装置は、圧縮機で圧縮した高温高圧冷媒を凝縮器で凝縮し、凝縮した冷媒を低温低圧冷媒として蒸発器で蒸発させて前記圧縮機に送出する冷媒回路を有する装置において、前記冷媒回路は、常態においては前記高温高圧冷媒の通過を許容する一方、前記圧縮機から前記凝縮器に至る経路が閉塞された場合には液化した前記高温高圧冷媒を貯留する圧力容器を備えたことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の請求項２に係る冷媒回路装置は、上述した請求項１において、前記圧力容器は、前記圧縮機の耐圧可能な圧力範囲のうち任意に設定された圧力で液化した前記高温高圧冷媒を貯留することが可能な容積を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、冷媒回路に備えた圧力容器が、常態においては高温高圧冷媒の通過を許容する一方、圧縮機から凝縮器に至る経路が閉塞された場合には液化した高温高圧冷媒を貯留するので、圧縮機の吐出側経路の圧力上昇速度を低下させることができる。しかも、圧力容器を圧縮機の吐出側経路に設けただけなので、従来のように圧縮機の吐出圧力を検出するセンサを設置し、かかるセンサの検出結果に応じて無通電閉型電磁弁を駆動させる必要がなく、コストを増大させる必要がない。したがって、コストの増大化を招来する虞れがなく、圧縮機から凝縮器に至る経路が閉塞された場合に圧力上昇速度を低下させることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る冷媒回路装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明の実施の形態である冷媒回路装置を模式的に示す模式図である。ここで例示する冷媒回路装置は、所定部位を冷却、あるいは加熱するものであって冷媒回路１０を備えて構成してある。
【００２１】
冷媒回路１０は、主経路２０と、第１バイパス経路３０と、第２バイパス経路４０とを備えている。主経路２０は、圧縮機２１、第１熱交換器２２、膨張機構２３、第２熱交換器２４およびアキュムレータ２５を冷媒配管２６で順次接続して環状に構成してある。
【００２２】
圧縮機２１は、冷媒を圧縮して高温高圧の状態（高温高圧状態）にするものである。第１熱交換器２２は、通過する冷媒と周囲空気との間で熱交換をおこなわせるものである。膨張機構２３は、通過する冷媒を断熱膨張させて低温低圧冷媒にさせるものである。第２熱交換器２４は、通過する冷媒を周囲空気との間で熱交換をおこなわせるものである。アキュムレータ２５は、通過する冷媒が気液混合冷媒である場合に、液相冷媒を貯留して気相冷媒を通過させるためのものである。
【００２３】
第１バイパス経路３０は、圧縮機２１から第１熱交換器２２に至る経路途中の第１分岐点Ｐ１で分岐して、第２熱交換器２４からアキュムレータ２５に至る経路途中の第１合流点Ｐ２で合流するものである。
【００２４】
第２バイパス経路４０は、圧縮機２１から第１熱交換器２２に至る経路であって第１分岐点Ｐ１よりも第１熱交換器２２側にある第２分岐点Ｐ３で分岐し、第２熱交換器２４からアキュムレータ２５に至る経路であって第１合流点Ｐ２よりもアキュムレータ２５側にある第２合流点Ｐ４で合流するものである。
【００２５】
上記主経路２０において、第１分岐点Ｐ１から第２分岐点Ｐ３に至る途中には第１電磁弁２７が設けられており、第１合流点Ｐ２から第２合流点Ｐ４に至る途中には第２電磁弁２８が設けられている。これら第１電磁弁２７および第２電磁弁２８は、開閉することにより冷媒の移動を許容、あるいは規制するものである。
【００２６】
また、上記主経路２０において、圧縮機２１の吐出側経路、すなわち圧縮機２１から第１分岐点Ｐ１に至る経路の途中には、圧力容器５０が設けてある。圧力容器５０は、図２に示すように、例えば金属製材料を加工して形成したものであり、耐圧性を有するものであり、具体的にはアキュムレータのようなものである。このような圧力容器５０は、上面が開口した直方状の容器本体５１と、この容器本体５１の上面開口を覆う態様で設けた蓋部５２とから構成してある。そして、この蓋部５２には２つの貫通孔５３が形成され、それぞれの貫通孔５３を貫通する態様で２つの冷媒配管２６（２６ａ，２６ｂ）がともに開口が下方を向いて設けてある。図２において、一方の冷媒配管２６ａは、圧縮機２１の吐出口に接続したものであり、他方の冷媒配管２６ｂは、第１分岐点Ｐ１に連通するものである。よって、冷媒配管２６ａの開口２６ａ１が圧力容器５０への入口となり、冷媒配管２６ｂの開口２６ｂ１が圧力容器５０の出口となる。
【００２７】
このような圧力容器５０の容積は、特に決められたものではないが、圧縮機２１の耐圧可能な圧力範囲のうち任意に設定された圧力で液化した高温高圧冷媒を貯留することが可能な容積であることが好ましい。本実施の形態では、圧力容器５０は、冷媒回路１０に封入された冷媒がすべて液化された場合にも貯留することができる容積を有しているものとする。
【００２８】
上記第１バイパス経路３０および第２バイパス経路４０には、第３電磁弁３１および第４電磁弁４１がそれぞれ設けてある。第３電磁弁３１および第４電磁弁４１は、それぞれ開閉することにより冷媒の移動を許容、あるいは規制するものである。図１中の符号２９，３２は逆止弁である。
【００２９】
そのような構成を有する冷媒回路装置においては、第１電磁弁２７および第２電磁弁２８を開成させる一方、第３電磁弁３１および第４電磁弁４１を閉成させると、圧縮機２１で圧縮された冷媒はつぎのように循環する。
【００３０】
すなわち、圧縮機２１で圧縮された高温高圧冷媒（気相冷媒）は、主経路２０を構成する冷媒配管２６を移動し、すなわち圧力容器５０および第１分岐点Ｐ１を気相冷媒として移動し、その後第１熱交換器２２に至る。この第１熱交換器２２において、通過する冷媒は、周囲空気と熱交換をおこなうことにより凝縮して膨張機構２３に至る。膨張機構２３において、通過する冷媒は減圧膨張されて低温低圧冷媒となり第２熱交換器２４に至る。この第２熱交換器２４において、通過する冷媒は、周囲空気と熱交換をおこなうことにより蒸発し、その後アキュムレータ２５で気液分離されて圧縮機２１に戻る。このように第１熱交換器２２は凝縮器としてはたらき、第２熱交換器２４は蒸発器としてはたらき、第２熱交換器２４の配設部位は、冷媒が蒸発することにより熱を吸収するために冷却される。
【００３１】
一方、上記冷媒回路装置においては、第１電磁弁２７および第２電磁弁２８を閉成させ、第３電磁弁３１および第４電磁弁４１を開成させると、圧縮機２１で圧縮された冷媒はつぎのように循環する。
【００３２】
すなわち、圧縮機２１で圧縮された高温高圧冷媒（気相冷媒）は、圧力容器５０を気相冷媒として移動した後、第１分岐点Ｐ１から第１バイパス経路３０を通過し、第１合流点Ｐ２を経て第２熱交換器２４に至る。この第２熱交換器２４において、通過する冷媒は、周囲空気と熱交換をおこなうことにより凝縮して膨張機構２３に至る。膨張機構２３において、通過する冷媒は減圧膨張されて低温低圧冷媒となり第１熱交換器２２に至る。この第１熱交換器２２において、通過する冷媒は、周囲空気と熱交換をおこなうことにより蒸発し、その後第２分岐点Ｐ３から第２バイパス経路４０を通過し、アキュムレータ２５で気液分離されて圧縮機２１に戻る。このように第１熱交換器２２は蒸発器としてはたらき、第２熱交換器２４は凝縮器としてはたらき、第２熱交換器２４の配設部位は、冷媒が凝縮することにより熱が放出されて加熱される。
【００３３】
つまり、上記冷媒回路装置では、各電磁弁の開閉を制御することにより、第２熱交換器２４の配設部位を冷却、あるいは加熱することができ、ヒートポンプとしての役割をはたしている。
【００３４】
ところで、圧縮機２１の駆動中に何らかの不具合などが生じて第１電磁弁２７と第３電磁弁３１とがともに閉成してしまう、すなわち、圧縮機２１から凝縮器（第１熱交換器２２または第２熱交換器２４）に至る経路が閉塞されてしまうと、圧縮機２１の吐出側経路、すなわち圧縮機２１から第１分岐点Ｐ１を通じて第１電磁弁２７および第３電磁弁３１のそれぞれに至る経路の圧力が上昇することになる。
【００３５】
このような場合、圧縮機２１で圧縮された冷媒は、高温高圧冷媒（気相冷媒）として圧縮機２１の吐出口より吐出されるが、周囲空気との熱交換により凝縮して液化する。液化した高温高圧冷媒は、圧力容器５０に貯留されることになる。
【００３６】
つまり、圧力容器５０は、常態においては気相冷媒である高温高圧冷媒の通過を許容する一方、圧縮機２１から凝縮器（第１熱交換器２２または第２熱交換器２４）に至る経路が閉塞された場合には液化した高温高圧冷媒を貯留するものである。より詳細には、高温高圧冷媒を非圧縮性物質として貯留するものである。
【００３７】
これにより、圧縮機２１の吐出側経路の圧力上昇速度を低下させることができる。また、上述したように、圧力容器５０は十分な容積を有しているため、圧縮機２１の吐出側経路の最大圧力値（ピーク値）を低減させることもできる。
【００３８】
よって、本発明の実施の形態における冷媒回路装置によれば、圧力容器５０が常態においては高温高圧冷媒の通過を許容する一方、圧縮機２１から凝縮器に至る経路が閉塞された場合には液化した高温高圧冷媒を貯留するので、圧縮機２１の吐出側経路の圧力上昇速度を低下させることができる。しかも、上記圧力容器５０を圧縮機２１の吐出側経路に設けただけなので、従来のように圧縮機の吐出圧力を検出するセンサを設置し、かかるセンサの検出結果に応じて無通電閉型電磁弁を駆動させる必要がなく、コストを増大させる必要がない。したがって、コストの増大化を招来する虞れがなく、圧縮機２１から凝縮器に至る経路が閉塞された場合に圧力上昇速度を低下させることができる。
【００３９】
また、このように圧力上昇速度を低下させることができるために、圧縮機２１に付設された破損防止制御などが働くまでの時間を十分に確保することができ、これにより圧縮機２１が破損してしまうことを防止することができる。
【００４０】
さらに、圧力容器５０は、十分な容積を有しているため、圧縮機２１の吐出側経路の最大圧力値（ピーク値）を低減させることもでき、これによっても圧縮機２１の破損を防止することができる。
【００４１】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更をおこなうことができる。例えば、圧力容器５０としてアキュムレータを例示したが、本発明では、上記冷媒回路装置を構成する圧力容器５０と同様の作用効果を奏するものであれば、特に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施の形態である冷媒回路装置を模式的に示す模式図である。
【図２】図１に示した圧力容器を示す断面側面図である。
【図３】従来の冷媒回路装置を模式的に示す模式図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０      冷媒回路
２０      主経路
２１      圧縮機
２２      第１熱交換器
２３      膨張機構
２４      第２熱交換器
２５      アキュムレータ
２６      冷媒配管
２７      第１電磁弁
２８      第２電磁弁
３０      第１バイパス経路
３１      第３電磁弁
４０      第２バイパス経路
４１      第４電磁弁
５０      圧力容器
５１      容器本体
５２      蓋部
５３      貫通孔
【図１】
2009299939.tif 000003
【図２】
2009299939.tif 000004
【図３】
2009299939.tif 000005