JP6430002B2 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

Description

この発明は、スラッジを捕捉する冷媒配管を有する冷凍サイクル装置に関するものである。

冷凍装置を循環する冷媒に含まれるスラッジは、配管の摩耗、膨張装置の詰まり、圧縮機の故障等を引き起こすおそれがある。例えば、従来の冷凍装置では、冷媒が循環する冷媒循環経路に、繊維状フィルターを有するストレーナを設置して、固体重合物を捕捉している（特許文献１参照）。

特開２０１１−２２６７２９号公報

しかしながら、特許文献１の冷凍サイクル装置では、冷媒循環経路にストレーナを追加する構成であるため、コストが増加してしまう。さらに、特許文献１の構成では、スラッジを捕捉した繊維状フィルターが目詰まりして、冷媒の循環が妨げられるおそれがある。

この発明は、上記のような課題を背景としてなされたものであり、簡易な構成で冷媒に含まれるスラッジを捕捉することができ、且つ冷媒回路が詰まるおそれを抑制することができる冷媒配管を有する冷凍サイクル装置を得ることを目的としている。

この発明に係る冷凍サイクル装置は、冷媒が循環する冷媒回路を備え、前記冷媒回路は、凝縮器と、膨張装置と、前記凝縮器と前記膨張装置とを接続する冷媒配管と、を有し、前記冷媒配管は、第１底部と第２底部と第３底部とを含み、前記第２底部は、前記第１底部と前記膨張装置との間に位置しており、前記第３底部は、前記第１底部と前記凝縮器との間に位置し、前記第１底部、前記第２底部および前記第３底部は、前記冷媒配管の底部を構成するものであり、前記冷媒配管は、前記第２底部から前記第１底部まで第１角度で下方に傾斜する第１傾斜部と、前記第３底部から第１底部まで前記第１角度よりも小さい角度の第２角度で下方に傾斜する第２傾斜部とを含むものである。

この発明の冷凍サイクル装置によれば、簡易な構成で冷媒に含まれるスラッジを捕捉することができ、且つ冷媒回路が詰まるおそれを抑制することができる。

この発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の冷媒回路の一例を模式的に記載した図である。 図１に記載の冷媒配管の縦断面の一例を模式的に記載した図である。 図２のＡ−Ａ断面を模式的に記載した図である。 図３の変形例である実施の形態１の変形例１を模式的に記載した図である。 図３の変形例である実施の形態１の変形例２を模式的に記載した図である。 図２の変形例である実施の形態１の変形例３を模式的に記載した図である。 図６の変形例である実施の形態１の変形例４を模式的に記載した図である。 図２の変形例である実施の形態１の変形例５を模式的に記載した図である。 図２の変形例である実施の形態１の変形例６を模式的に記載した図である。 図２の変形例である実施の形態１の変形例７を模式的に記載した図である。 図１０のＢ−Ｂ断面を模式的に記載した図である。 図１０の変形例である実施の形態１の変形例８を模式的に記載した図である。 図１２の変形例である実施の形態１の変形例９を模式的に記載した図である。 図２の変形例である実施の形態１の変形例１０を模式的に記載した図である。 図１４の変形例である実施の形態１の変形例１１を模式的に記載した図である。 図１０の変形例である実施の形態１の変形例１２を模式的に記載した図である。 図１６の変形例である実施の形態１の変形例１３を模式的に記載した図である。 この発明の実施の形態２に係る冷凍サイクル装置の冷媒回路の一例を模式的に記載した図である。

以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には、同一符号を付して、その説明を適宜省略または簡略化する。また、各図に記載の構成について、その形状、大きさおよび配置等は、この発明の範囲内で適宜変更することができる。

［冷凍サイクル装置］
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の冷媒回路の一例を模式的に記載した図である。図１において、太線の矢印は、冷媒の流れの向きを示している。図１に示すように、この実施の形態に係る冷凍サイクル装置１０は、圧縮機１と、凝縮器として機能する第１熱交換器２と、膨張装置３と、蒸発器として機能する第２熱交換器４とが配管で環状に接続され、内部に冷媒が循環する冷媒回路を有するものである。この実施の形態で使用される冷媒は、例えば、ＨＦＯ−１１２３、ＨＦＯ−１２３４ｙｆまたはＨＦＯ−１２３４ｚｅ等の分子中に二重結合を有する物質を少なくとも一成分として含むものであるが、二重結合を有する物質を含まないものであってもよい。凝縮器として機能する第１熱交換器２の冷媒流出側と膨張装置３とを接続する配管５０の少なくとも一部分は、スラッジ捕捉部１１０を有する冷媒配管１００で構成されている。なお、第１熱交換器２は、この発明の「凝縮器」に相当するものである。

圧縮機１は、例えば、インバータで制御が行われるインバータ圧縮機であり、運転周波数を任意に変化させて、容量（単位時間あたりに冷媒を送り出す量）を変化させることができる。凝縮器として機能する第１熱交換器２は、例えば、第１熱交換器２を流れる冷媒を空気と熱交換させて、冷媒を凝縮させるものである。例えば、第１熱交換器２の近傍には、第１熱交換器２へ空気を導く送風機（図示を省略）が設置されている。膨張装置３は、膨張装置３を通過する冷媒を膨張させるものであり、例えば、開度を調整することができる膨張弁または毛細管等で構成されている。蒸発器として機能する第２熱交換器４は、例えば、第２熱交換器４を流れる冷媒を空気と熱交換させて、冷媒を蒸発させるものである。例えば、第２熱交換器４の近傍には、第２熱交換器４へ空気を導く送風機（図示を省略）が設置されている。

［冷凍サイクル装置の動作］
次に、冷凍サイクル装置１０の動作の一例について説明する。圧縮機１で圧縮された冷媒は、第１熱交換器２で熱交換されて凝縮する。第１熱交換器２で凝縮した冷媒は、膨張装置３で膨張される。膨張装置３で膨張された冷媒は、第２熱交換器４で熱交換されて蒸発する。第２熱交換器４で蒸発した冷媒は、圧縮機１に吸入され、再び圧縮される。

［冷媒配管］
次に、この実施の形態の冷凍サイクル装置１０に適用される冷媒配管１００について説明する。この実施の形態に係る冷媒配管１００は、第１熱交換器２の冷媒流出側と膨張装置３とを接続する配管５０の少なくとも一部分を構成するものである。第１熱交換器２で凝縮された液相の冷媒は、冷媒配管１００を通って、膨張装置３に流れる。冷媒配管１００は、スラッジ捕捉部１１０を有しており、スラッジ捕捉部１１０は、第１熱交換器２で凝縮された液冷媒から、スラッジを分離して捕捉する。なお、スラッジは、冷媒に含まれる不純物、または二重結合を有する物質から生じる固体重合物等である。

図２は、図１に記載の冷媒配管の縦断面の一例を模式的に記載した図であり、図３は、図２のＡ−Ａ断面を模式的に記載した図である。なお、図２において、太線の矢印は、冷媒が流れる向きを示している。また、図３では、断面部分を実線で記載し、断面以外の部分を点線で記載してある。図２に示すように、冷媒配管１００は、第１筒部１０６と第２筒部１０２と第３筒部１０４とを含んでいる。第１筒部１０６と第２筒部１０２と第３筒部１０４とは、直線状に接続されており、冷媒配管１００は、略直線形状を有している。

第１筒部１０６は、第２筒部１０２と第３筒部１０４との間に接続されている。第１筒部１０６の内周面は、第１内底部１０７を含んでいる。第１内底部１０７は、冷媒配管１００が設置されたときに、第１筒部１０６の内周面のうちの、重力方向の下方に位置する部分である。第２筒部１０２は、第１筒部１０６と膨張装置３との間に接続されている。第２筒部１０２の内周面は、第２内底部１０３を含んでいる。第２内底部１０３は、冷媒配管１００が設置されたときに、第２筒部１０２の内周面のうちの、重力方向の下方に位置する部分である。第３筒部１０４は、第１筒部１０６と第１熱交換器２との間に接続されている。第３筒部１０４の内周面は、第３内底部１０５を含んでいる。第３内底部１０５は、冷媒配管１００が設置されたときに、第３筒部１０４の内周面のうちの、重力方向の下方に位置する部分である。

冷媒配管１００が設置されると、第１内底部１０７が、第２内底部１０３および第３内底部１０５と比較して、重力方向の下方に位置する。すなわち、第１内底部１０７は、第２内底部１０３および第３内底部１０５から窪んでおり、第２内底部１０３および第３内底部１０５から第１内底部１０７までの窪んだ空間が、スラッジ捕捉部１１０を構成する。

図２および図３に示すように、第１筒部１０６は、第２筒部１０２および第３筒部１０４と比較して、大きい相当直径を有している。第２筒部１０２および第３筒部１０４は、実質的に同一の断面形状を有している。第２筒部１０２および第３筒部１０４の断面形状は、特に限定されるものではなく、矩形または楕円形等であってもよいが、第２筒部１０２および第３筒部１０４の断面形状が円形である場合には、第２筒部１０２および第３筒部１０４の耐圧性を向上させることができる。

図３に示す例では、第１筒部１０６の上部は、半円形状を有しており、第２筒部１０２および第３筒部１０４の上部と実質的に同一の断面形状を有している。また、第１筒部１０６の下部は、第１筒部１０６の上部の半円形状部の両端から下方に延びる直線部と、直線部の下端同士を接続した底部と、を有する略箱形の断面形状を有している。この実施の形態の例のスラッジ捕捉部１１０は、第２筒部１０２および第３筒部１０４の内径と実質的に同じ幅を有している。なお、第１筒部１０６の下部の断面形状は、図３に記載の、２回曲げ形状を有する箱形に限定されるものではなく、例えば、Ｕ字等の断面形状を有するものであってもよい。例えば、冷媒配管１００は、１本の筒形状の配管の下部に穴加工を施し、加工された穴を覆う箱形状の部材を、ろう付け固定または溶接固定することによって得られる。

第１筒部１０６の外周面は、第１筒部１０６のスラッジ捕捉部１１０が形成された部分が、第２筒部１０２および第３筒部１０４の外周面よりも、径方向の外側に位置している。すなわち、この実施の形態の冷媒配管１００は、第１筒部１０６のスラッジ捕捉部１１０が形成された部分が、第２筒部１０２および第３筒部１０４と比較して、径方向の外側に膨らんだ外観形状を有している。したがって、この実施の形態の例の冷媒配管１００は、第１筒部１０６の膨らんだ部分を重力方向の下方に向けることによって、スラッジ捕捉部１１０が下方に向けられる。

上記のように、この実施の形態では、凝縮器として機能する第１熱交換器２の冷媒流出側と膨張装置３とを接続する配管５０の少なくとも一部分が、スラッジ捕捉部１１０を有する冷媒配管１００で構成されている。スラッジ捕捉部１１０は、第２筒部１０２と第３筒部１０４との間に接続された第１筒部１０６の、第２筒部１０２および第３筒部１０４の内周面よりも、下方に広がるスペースである。すなわち、第１筒部１０６の第１内底部１０７は、第２筒部１０２の第２内底部１０３および第３筒部１０４の第３内底部１０５から窪んでいる。スラッジを含む冷媒が冷媒配管１００を流れると、冷媒に含まれるスラッジは、冷媒配管１００内を下方に沈みながら流れて、スラッジ捕捉部１１０に捕捉される。なぜなら、冷媒に含まれるスラッジは、冷媒と比較して密度が大きい。この実施の形態によれば、第１熱交換器２と膨張装置３との間に、冷媒配管１００を接続するのみで、冷媒回路を循環する冷媒に含まれるスラッジを減少させることができる。その結果、この実施の形態では、簡易な構成で、膨張装置３が詰まるおそれ、圧縮機１の摺動部の摩耗のおそれ、および配管の摩耗のおそれ等、を抑制することができる。

さらに、この実施の形態では、第１熱交換器２で凝縮された液冷媒が冷媒配管１００に流れるように構成されている。冷凍サイクル装置１０の冷媒回路において、液冷媒が流れる部分では、冷媒の流れが遅いため、冷媒からスラッジを分離しやすい。したがって、この実施の形態では、冷媒配管１００のスラッジ捕捉部１１０が効率良くスラッジを捕捉することができる。

さらに、この実施の形態では、第２筒部１０２および第３筒部１０４よりも相当直径が大きい第１筒部１０６に、スラッジ捕捉部１１０が設けられている。したがって、第１筒部１０６では、冷媒の流れが遅くなるため、冷媒からスラッジを分離しやすい。その結果、この実施の形態では、冷媒配管１００の第１筒部１０６に形成されたスラッジ捕捉部１１０が効率良くスラッジを捕捉することができる。

さらに、この実施の形態では、第１筒部１０６の下方に、スラッジ捕捉部１１０が設けられているため、スラッジ捕捉部１１０にスラッジが溜まった場合であっても、第１筒部１０６のスラッジ捕捉部１１０の上方に冷媒が流れるため、冷媒配管１００が詰まるおそれが抑制されている。

なお、冷凍サイクル装置１０を循環する冷媒が、分子構造中に二重結合を有する物質を含むものである場合には、上記の効果がさらに顕著となる。すなわち、二重結合を有する物質は、固体重合物を生成する場合があり、固体重合物を含む冷媒が冷凍サイクル装置１０を循環すると、配管の摩耗を促進するおそれ、膨張装置３の詰まりを引き起こすおそれ、および圧縮機１の摺動部の摩耗を促進するおそれ等がある。この実施の形態によれば、固体重合物が生成された場合であっても、スラッジ捕捉部１１０が固体重合物を捕捉するため、冷凍サイクル装置１０の信頼性を向上させることができる。

この実施の形態は、上記の例に限定されるものではなく、以下に説明するように、複数の変形例を有する。なお、以下の変形例の説明では、上述した説明と重複するものについては、説明を省略する。

［変形例１］
図４は、図３の変形例である実施の形態１の変形例１を模式的に記載した図である。図３に記載の実施の形態１の例と比較して、図４に記載の変形例１の冷媒配管１００Ａは、第１筒部１０６Ａのスラッジ捕捉部１１０Ａが形成された部分の幅、すなわち第１内底部１０７Ａの幅が、第２筒部１０２および第３筒部１０４と比較して細い形状を有している。そのため、変形例１では、冷媒配管１００Ａを配置する配置スペースの自由度が向上されている。

［変形例２］
図５は、図３の変形例である実施の形態１の変形例２を模式的に記載した図である。図３に記載の実施の形態１の例と比較して、図５に記載の変形例２の冷媒配管１００Ｂは、第１筒部１０６Ｂのスラッジ捕捉部１１０Ｂの幅、すなわち第１内底部１０７Ｂの幅が、第２筒部１０２および第３筒部１０４の内径と比較して、大きく形成されている。そのため、変形例２では、スラッジ捕捉部１１０Ｂがスラッジを収容する収容量が増大されている。さらに、変形例２では、第１筒部１０６Ｂの相当直径が大きくなっているため、第１筒部１０６Ｂに流れる冷媒の流れが遅くなり、冷媒からスラッジを分離しやすい。したがって、変形例３では、冷媒配管１００Ｂの第１筒部１０６Ｂに形成されたスラッジ捕捉部１１０Ｂが効率良くスラッジを捕捉することができる。

［変形例３］
図６は、図２の変形例である実施の形態１の変形例３を模式的に記載した図である。図２に記載の実施の形態１の例と比較して、図６に記載の変形例３の冷媒配管１００Ｃは、スラッジ捕捉部１１０の第２筒部１０２側の上方を覆う第１覆い部１１２Ａを備えている。第１覆い部１１２Ａは、第２筒部１０２の第２内底部１０３から、第１筒部１０６の第１内底部１０７の上方に突出し、第１内底部１０７の上方を覆うものである。変形例３では、第１覆い部１１２Ａが、スラッジ捕捉部１１０の第２筒部１０２側の上方を覆っているため、スラッジ捕捉部１１０に溜まったスラッジが、冷媒の流れによって巻き上げられて、スラッジ捕捉部１１０から流出するおそれが抑制されている。さらに、第１覆い部１１２Ａの近傍では、冷媒の流れの向きが変化するため、冷媒の流れに淀みが生じやすくなっている。したがって、変形例３では、スラッジ捕捉部１１０が、スラッジを効率良く捕捉することができる。さらに、第１覆い部１１２Ａの近傍では、冷媒の流れに淀みが生じており、密度が大きく慣性力が大きいスラッジは、冷媒の流れる向きに沿って、スラッジ捕捉部１１０の奥側まで進入する。そのため、変形例３では、スラッジ捕捉部１１０に溜まったスラッジが、冷媒の流れによって巻き上げられて、スラッジ捕捉部１１０から流出するおそれが抑制されている。

第１覆い部１１２Ａは、好適には、第２筒部１０２の、スラッジ捕捉部１１０の上方に突出した部分である。すなわち、第１覆い部１１２Ａは、第２筒部１０２の第２内底部１０３を、第１内底部１０７の上方に突出させることによって形成される。第２筒部１０２をスラッジ捕捉部１１０の上方に突出させて第１覆い部１１２Ａを形成することによって、第１筒部１０６の下部を構成する、箱形状の部材を容易に取り付けることができる。なお、第１覆い部１１２Ａは、第１筒部１０６の部分であってもよく、または、第２筒部１０２もしくは第１筒部１０６に取り付けられた別部材で構成されていてもよい。

［変形例４］
図７は、図６の変形例である実施の形態１の変形例４を模式的に記載した図である。図６に記載の変形例３と比較して、図７に記載の変形例４の冷媒配管１００Ｄは、スラッジ捕捉部１１０の第３筒部１０４側の上方を覆う第２覆い部１１２Ｂをさらに備えている。すなわち、変形例４の冷媒配管１００Ｄは、スラッジ捕捉部１１０の第２筒部１０２側の上方を覆う第１覆い部１１２Ａと、スラッジ捕捉部１１０の第３筒部１０４側の上方を覆う第２覆い部１１２Ｂと、を備えている。第２覆い部１１２Ｂは、第３筒部１０４の第３内底部１０５から、第１筒部１０６の第１内底部１０７の上方に突出し、第１内底部１０７の上方を覆うものである。したがって、変形例４では、仮に、冷媒配管１００Ｄが逆向きに取り付けられた場合であっても、スラッジ捕捉部１１０に溜まったスラッジが、冷媒の流れによって巻き上げられて、スラッジ捕捉部１１０から流出するおそれが抑制される。

第２覆い部１１２Ｂは、好適には、第３筒部１０４の、スラッジ捕捉部１１０の上方に突出した部分である。すなわち、第２覆い部１１２Ｂは、第３筒部１０４の第３内底部１０５の部分を、第１内底部１０７の上方に突出させることによって形成される。第３筒部１０４をスラッジ捕捉部１１０の上方に突出させて第２覆い部１１２Ｂを構成することによって、第１筒部１０６の下部を構成する、箱形状の部材を容易に取り付けることができる。なお、第２覆い部１１２Ｂは、第１筒部１０６の部分であってもよく、または、第３筒部１０４もしくは第１筒部１０６に取り付けられた別部材で構成されていてもよい。

［変形例５］
図８は、図２の変形例である実施の形態１の変形例５を模式的に記載した図である。図２に記載の実施の形態１の例と比較して、図８に記載の変形例５の冷媒配管１００Ｅでは、第１筒部１０６Ａが、第１筒部１０６Ａの内底部である第１内底部１０７Ａから上方に突出した複数の隔壁１１４を備えている。変形例５では、スラッジ捕捉部１１０が、隔壁１１４によって、冷媒が流れる方向である第１筒部１０６Ａの軸方向に沿って複数に分割されており、隔壁１１４の間に、スラッジが捕捉される。その結果、変形例５では、スラッジ捕捉部１１０に溜まったスラッジが、冷媒の流れによって巻き上げられて、スラッジ捕捉部１１０から流出するおそれが低減されている。なお、隔壁１１４の高さは、適宜定められるものであるが、例えば、図８に示すように、隔壁１１４の高さが第２筒部１０２および第３筒部１０４の内周面よりも低く形成されている場合には、第１筒部１０６Ａを流れる冷媒の流速を遅くすることができるため、スラッジを効率良く捕捉することができる。また、隔壁１１４の高さが、第２筒部１０２および第３筒部１０４の内周面よりも高く形成された場合には、スラッジ捕捉部１１０に溜まったスラッジが、冷媒の流れによって巻き上げられて、スラッジ捕捉部１１０から流出するおそれを低減することができる。

［変形例６］
図９は、図２の変形例である実施の形態１の変形例６を模式的に記載した図である。図２に記載の実施の形態１の例と比較して、図９の変形例６では、冷媒配管１００Ｆは、第２筒部１０２と第１筒部１０６Ｂとが直線状に接続された直線形状部と、第１筒部１０６Ｂと第３筒部１０４Ａとが曲げ形状を成して接続された曲げ形状部と、を有する。変形例６では、第１内底部１０７Ｂが、第２内底部１０３と比較して、重力方向の下方に位置しており、第２内底部１０３から第１内底部１０７までの窪んだ空間が、スラッジ捕捉部１１０を構成する。変形例３では、冷媒が第３筒部１０４Ａから第１筒部１０６Ｂに流れるときに、冷媒の流れの向きが変わるため、冷媒の流速が遅くなる。したがって、変形例６では、第１筒部１０６Ｂのスラッジ捕捉部１１０が、スラッジを効率良く捕捉することができる。好適には、図９に示すように、第３筒部１０４Ａが、第１筒部１０６Ｂの上方に接続され、第３筒部１０４Ａを下降流で流れた冷媒が、第１筒部１０６Ｂで向きを変えて、略水平方向に流れる。このように構成することによって、重力を効率良く利用して、スラッジ捕捉部１１０にスラッジを捕捉させることができる。なぜなら、スラッジは、冷媒と比較して密度が大きく慣性力が大きいため、スラッジを含む冷媒の流れが、下向きから水平方向に向きを変えたときに、スラッジは、冷媒と比較して、重力方向の下方に進みやすい。

［変形例７］
図１０は、図２の変形例である実施の形態１の変形例７を模式的に記載した図であり、図１１は、図１０のＢ−Ｂ断面を模式的に記載した図である。なお、図１１では、変形例７の理解を容易にするために、断面部分を実線で記載し、断面以外の部分を点線で記載してある。図２および図３に記載された実施の形態１の例と比較して、図１０および図１１に記載の変形例７では、冷媒配管１００Ｇの周方向の全周において、第１筒部１０６Ｃの内周面が、第２筒部１０２および第３筒部１０４の内周面よりも、径方向の外側に位置している。また、冷媒配管１００Ｇの周方向の全周において、第１筒部１０６Ｃの外周面は、第２筒部１０２および第３筒部１０４の外周面よりも、径方向の外側に位置している。つまり、変形例７の冷媒配管１００Ｇは、冷媒配管１００Ｇの周方向の全周において、第１筒部１０６Ｃが、第２筒部１０２および第３筒部１０４と比較して、径方向の外側に膨らんだ外観形状を有している。なお、第２筒部１０２、第３筒部１０４および第１筒部１０６Ｃの断面形状は、特に限定されるものではなく、矩形または楕円形等であってもよいが、図１０および図１１に示すように、第２筒部１０２、第３筒部１０４および第１筒部１０６Ｃの断面形状が円形である場合には、第２筒部１０２、第３筒部１０４および第１筒部１０６Ｃの耐圧性が向上する。また、第２筒部１０２および第３筒部１０４が、同じ断面形状を有している場合には、第２筒部１０２および第３筒部１０４を形成する部材を共通化することができる。

例えば、変形例７の冷媒配管１００Ｇは、第２筒部１０２と第３筒部１０４との間に、第２筒部１０２および第３筒部１０４と比較して大きい相当直径を有する第１筒部１０６Ｃを、ろう付け固定または溶接固定することによって得られる。変形例７の冷媒配管１００Ｇでは、冷媒配管１００Ｇの周方向に沿ったどの部分を下向きにしても、第１筒部１０６Ｃの第１内底部１０７Ｃが、第２筒部１０２の第２内底部１０３および第３筒部１０４の第３内底部１０５と比較して、重力方向の下方に位置することとなるため、冷媒配管１００Ｇを取り付ける際の作業性が向上されている。さらに、変形例７の冷媒配管１００Ｇでは、スラッジ捕捉部１１０Ｃの容積を大きくすることができるため、スラッジを効率良く捕捉することができる。なお、第２筒部１０２、第３筒部１０４、および第１筒部１０６Ｃの断面形状を円形とし、第２筒部１０２の中心軸と第３筒部１０４の中心軸と第１筒部１０６Ｃの中心軸とを、実質的に一致させることによって、冷媒配管１００Ｇの周方向に沿ったどの部分を下向きにしても、冷媒配管１００Ｇは同等の機能を発揮することができる。

［変形例８］
図１２は、図１０の変形例である実施の形態１の変形例８を模式的に記載した図である。図１０に記載の変形例７と比較して、図１２に記載の変形例８の冷媒配管１００Ｈは、スラッジ捕捉部１１０Ｃの第２筒部１０２側を覆う第１覆い部１１２Ｃを備えている。第１覆い部１１２Ｃは、少なくとも、第２筒部１０２の第２内底部１０３から、第１筒部１０６Ｃの第１内底部１０７Ｃの上方に突出し、第１内底部１０７Ｃの上方を覆う部分を含んでいる。変形例８では、第１覆い部１１２Ｃが、スラッジ捕捉部１１０Ｃの第２筒部１０２側を覆っているため、スラッジ捕捉部１１０Ｃに溜まったスラッジが、冷媒の流れによって巻き上げられて、スラッジ捕捉部１１０Ｃから流出するおそれが抑制されている。さらに、第１覆い部１１２Ｃの近傍では、冷媒の流れの向きが変化するため、冷媒の流れに淀みが生じやすくなっている。したがって、変形例８では、スラッジ捕捉部１１０Ｃが、スラッジを効率良く捕捉することができる。さらに、第１覆い部１１２Ｃの近傍では、冷媒の流れに淀みが生じており、密度が大きく慣性力が大きいスラッジは、冷媒の流れる向きに沿って、スラッジ捕捉部１１０Ｃの奥側まで進入する。そのため、変形例８では、スラッジ捕捉部１１０Ｃに溜まったスラッジが、冷媒の流れによって巻き上げられて、スラッジ捕捉部１１０Ｃから流出するおそれが抑制されている。

第１覆い部１１２Ｃは、好適には、第２筒部１０２の、スラッジ捕捉部１１０Ｃ側に突出した部分である。第２筒部１０２を第１筒部１０６Ｃの内部に突出させて第１覆い部１１２を構成することによって、第１筒部１０６Ｃを第２筒部１０２に容易に取り付けることができる。なお、第１覆い部１１２Ｃは、第１筒部１０６Ｃの部分であってもよく、または、第２筒部１０２もしくは第１筒部１０６Ｃに取り付けられた別部材で構成されていてもよい。

［変形例９］
図１３は、図１２の変形例である実施の形態１の変形例９を模式的に記載した図である。図１２に記載の変形例８と比較して、図１３に記載の変形例９の冷媒配管１００Ｉは、スラッジ捕捉部１１０Ｃの第３筒部１０４側を覆う第２覆い部１１２Ｄをさらに備えている。すなわち、変形例９の冷媒配管１００Ｉは、スラッジ捕捉部１１０Ｃの第２筒部１０２側を覆う第１覆い部１１２Ｃと、スラッジ捕捉部１１０Ｃの第３筒部１０４側を覆う第２覆い部１１２Ｄと、を備えている。第２覆い部１１２Ｄは、少なくとも、第３筒部１０４の第３内底部１０５から、第１筒部１０６Ｃの第１内底部１０７Ｃの上方に突出し、第１内底部１０７Ｃの上方を覆う部分を含んでいる。したがって、変形例９では、仮に、冷媒配管１００Ｉが逆向きに取り付けられた場合であっても、スラッジ捕捉部１１０Ｃに溜まったスラッジが、冷媒の流れによって巻き上げられて、スラッジ捕捉部１１０Ｃから流出するおそれを抑制することができる。

第２覆い部１１２Ｄは、例えば、第３筒部１０４の、スラッジ捕捉部１１０Ｃ側に突出した部分である。第３筒部１０４を第１筒部１０６Ｃの内部に突出させて第２覆い部１１２Ｄを構成することによって、第３筒部１０４を第１筒部１０６Ｃに容易に取り付けることができる。なお、第２覆い部１１２Ｄは、第１筒部１０６Ｃの部分であってもよく、または、第３筒部１０４もしくは第１筒部１０６Ｃに取り付けられた別部材で構成されていてもよい。

［変形例１０］
図１４は、図２の変形例である実施の形態１の変形例１０を模式的に記載した図である。図２に記載の実施の形態１の例と比較して、図１４に記載の変形例１０の冷媒配管１００Ｊでは、スラッジ捕捉部１１０Ｄは、第２筒部１０２側から第１角度θ１で下方に傾斜する第１傾斜部１１６Ａと、第３筒部１０４側から第１角度θ１よりも小さい角度の第２角度θ２で下方に傾斜する第２傾斜部１１６Ｂとを含んでいる。第１傾斜部１１６Ａは、第２筒部１０２の第２内底部１０３から第１筒部１０６Ｄの第１内底部１０７Ｄまで第１角度θ１で下方に傾斜している。第２傾斜部１１６Ｂは、第３筒部１０４の第３内底部１０５から第１筒部１０６Ｄの第１内底部１０７Ｄまで第１角度θ１よりも小さい角度の第２角度θ２で下方に傾斜している。変形例１０では、第１筒部１０６Ｄに冷媒が流入する側の第２傾斜部１１６Ｂの傾斜が緩やかになっており、スラッジがスラッジ捕捉部１１０Ｄに滑らかに流入する。そして、第１筒部１０６Ｄから冷媒が流出する側の第１傾斜部１１６Ａの傾斜が急になっており、冷媒の流れが淀みやすくなっている。したがって、変形例１０では、スラッジ捕捉部１１０Ｄが、スラッジを効率良く捕捉することができる。

［変形例１１］
図１５は、図１４の変形例である実施の形態１の変形例１１を模式的に記載した図である。図１４に記載の変形例１０と比較して、図１５に記載の変形例１１の冷媒配管１００Ｋは、スラッジ捕捉部１１０Ｄの第２筒部１０２側の上方を覆う第１覆い部１１２Ｆを備えている。第１覆い部１１２Ｆは、第１傾斜部１１６Ａの底部よりも、第３筒部１０４側に突出している。すなわち、第１覆い部１１２Ｆは、第２筒部１０２の第２内底部１０３から、第１筒部１０６Ｄの第１内底部１０７Ｄの上方に突出し、第１内底部１０７Ｄの上方を覆うものである。変形例１１では、第１覆い部１１２Ｆが、スラッジ捕捉部１１０Ｄの第２筒部１０２側の上方を覆っているため、スラッジ捕捉部１１０Ｄに溜まったスラッジが、冷媒の流れによって巻き上げられて、スラッジ捕捉部１１０Ｄから流出するおそれが抑制されている。さらに、第１覆い部１１２Ｆの近傍では、冷媒の流れの向きが変化するため、冷媒の流れに淀みが生じやすくなっている。したがって、変形例１１では、スラッジ捕捉部１１０Ｄが、スラッジを効率良く捕捉することができる。さらに、第１覆い部１１２Ｆの近傍では、冷媒の流れに淀みが生じており、密度が大きく慣性力が大きいスラッジは、冷媒の流れる向きに沿って、スラッジ捕捉部１１０Ｄの奥側まで進入する。そのため、変形例３では、スラッジ捕捉部１１０Ｄに溜まったスラッジが、冷媒の流れによって巻き上げられて、スラッジ捕捉部１１０Ｄから流出するおそれが抑制されている。

第１覆い部１１２Ｆは、好適には、第２筒部１０２の、スラッジ捕捉部１１０Ｄの上方に突出した部分である。すなわち、第１覆い部１１２Ｆは、第２筒部１０２の第２内底部１０３を、第１内底部１０７Ｄの上方に突出させることによって形成される。第２筒部１０２をスラッジ捕捉部１１０Ｄの上方に突出させて第１覆い部１１２Ｆを構成することによって、第１筒部１０６Ｄの下部を構成する、箱形状の部材を容易に取り付けることができる。なお、第１覆い部１１２Ｆは、第１筒部１０６Ｄの部分であってもよく、または、第２筒部１０２もしくは第１筒部１０６Ｄに取り付けられた別部材で構成されていてもよい。

［変形例１２］
図１６は、図１０の変形例である実施の形態１の変形例１２を模式的に記載した図である。図１０に記載された変形例７と比較して、図１６に記載の変形例１２では、スラッジ捕捉部１１０Ｅは、第２筒部１０２側から第１角度θ１で内径方向に傾斜する第１傾斜部１１６Ｃと、第３筒部１０４側から第１角度θ１よりも小さい角度の第２角度θ２で内径方向に傾斜する第２傾斜部１１６Ｄとを含んでいる。変形例１２では、第１筒部１０６Ｅに冷媒が流入する側の第２傾斜部１１６Ｄの傾斜が緩やかになっており、スラッジがスラッジ捕捉部１１０Ｅに滑らかに流入する。そして、第１筒部１０６Ｅから冷媒が流出する側の第１傾斜部１１６Ｃの傾斜が急になっており、冷媒の流れが淀みやすくなっている。したがって、変形例１２では、スラッジ捕捉部１１０Ｅが、スラッジを効率良く捕捉することができる。

例えば、変形例１２の冷媒配管１００Ｌは、第２筒部１０２と第３筒部１０４との間に、第２筒部１０２および第３筒部１０４と比較して大きい相当直径を有し両端に傾斜が形成された第１筒部１０６Ｅを、ろう付け固定または溶接固定することによって得られる。第１筒部１０６Ｅは、例えば、筒形状の部材の両側を細く加工する絞り加工を施すことによって得られるため、変形例１２では製造性が向上している。

［変形例１３］
図１７は、図１６の変形例である実施の形態１の変形例１３を模式的に記載した図である。図１６に記載の変形例１２と比較して、図１７に記載の変形例１３の冷媒配管１００Ｍは、スラッジ捕捉部１１０Ｅの第２筒部１０２側を覆う第１覆い部１１２Ｇを備えている。第１覆い部１１２Ｇは、少なくとも、第２筒部１０２の第２内底部１０３から、第１筒部１０６Ｅの第１内底部１０７Ｅの上方に突出し、第１内底部１０７Ｅの上方を覆う部分を含んでいる。変形例１３では、第１覆い部１１２Ｇが、スラッジ捕捉部１１０Ｅの第２筒部１０２側を覆っているため、スラッジ捕捉部１１０Ｅに溜まったスラッジが、冷媒の流れによって巻き上げられて、スラッジ捕捉部１１０Ｅから流出するおそれが抑制されている。さらに、第１覆い部１１２Ｇの近傍では、冷媒の流れの向きが変化するため、冷媒の流れに淀みが生じやすくなっている。したがって、変形例１３では、スラッジ捕捉部１１０Ｅが、スラッジを効率良く捕捉することができる。さらに、第１覆い部１１２Ｇの近傍では、冷媒の流れに淀みが生じており、密度が大きく慣性力が大きいスラッジは、冷媒の流れる向きに沿って、スラッジ捕捉部１１０Ｅの奥側まで進入する。そのため、変形例１３では、スラッジ捕捉部１１０Ｅに溜まったスラッジが、冷媒の流れによって巻き上げられて、スラッジ捕捉部１１０Ｅから流出するおそれが抑制されている。第１覆い部１１２Ｇは、好適には、第２筒部１０２の、スラッジ捕捉部１１０Ｅの上方に突出した部分である。第２筒部１０２をスラッジ捕捉部１１０Ｅの上方に突出させて第１覆い部１１２Ｇを構成することによって、第２筒部１０２に第１筒部１０６Ｅを容易に取り付けることができる。なお、第１覆い部１１２Ｇは、第１筒部１０６Ｅの部分であってもよく、または、第２筒部１０２もしくは第１筒部１０６Ｅに取り付けられた別部材で構成されていてもよい。

実施の形態２．
図１８は、この発明の実施の形態２に係る冷凍サイクル装置の冷媒回路の一例を模式的に記載した図である。図１に記載の実施の形態１の冷凍サイクル装置１０と比較して、図１８に記載の実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１０Ａは、流路切替装置５を備えている。流路切替装置５は、冷凍サイクル装置１０Ａに流れる冷媒の向きを切り替えるものであり、例えば四方弁等で構成されている。流路切替装置５は、第１熱交換器２を蒸発器として機能させ且つ第２熱交換器４を凝縮器として機能させる第１運転モードと、第１熱交換器２を凝縮器として機能させ且つ第２熱交換器４を蒸発器として機能させる第２運転モードとを切り替えるものである。図１８に示す例では、流路切替装置５は、圧縮機１の冷媒吸入側と第１熱交換器２とを接続し且つ圧縮機１の冷媒吐出側と第２熱交換器４とを接続する設定となっており、冷凍サイクル装置１０Ａは、第１熱交換器２を蒸発器として機能させ且つ第２熱交換器４を凝縮器として機能させる第１運転モードとなっている。なお、流路切替装置５が、圧縮機１の冷媒吐出側と第１熱交換器２とを接続し且つ圧縮機１の冷媒吸入側と第２熱交換器４とを接続する設定に切り替えられると、冷凍サイクル装置１０Ａは、第１熱交換器２を凝縮器として機能させ且つ第２熱交換器４を蒸発器として機能させる第２運転モードとなる。

この実施の形態の冷凍サイクル装置１０Ａは、第２熱交換器４が凝縮器として機能する第１運転モードと、第１熱交換器２が凝縮器として機能する第２運転モードとを含んでいる。そのため、この実施の形態では、冷媒配管１００が、第１熱交換器２と膨張装置３との間、および第２熱交換器４と膨張装置３との間、に接続されている。この実施の形態の冷凍サイクル装置１０Ａでは、膨張装置３の、第１熱交換器２側および第２熱交換器４側に配設された冷媒配管１００が、スラッジを捕捉しており、冷媒に含まれるスラッジを減少させることができるため、冷凍サイクル装置１０Ａの信頼性を向上させることができる。

実施の形態２の冷凍サイクル装置１０Ａに適用される冷媒配管は、実施の形態１および実施の形態１の変形例の冷媒配管１００のうちの何れかが選択されればよいが、好適には、冷媒の流れの向きによらず同等の機能を発揮する、図２および図３に記載の実施の形態１の例の冷媒配管１００、図４に記載の変形例１の冷媒配管１００Ａ、図５に記載の変形例２の冷媒配管１００Ｂ、図７に記載の変形例４の冷媒配管１００Ｄ、図８に記載の変形例５の冷媒配管１００Ｅ、図１０および図１１に記載の変形例７の冷媒配管１００Ｇ、および図１３に記載の変形例９の冷媒配管１００Ｉ、のうちの何れかが選択されるとよい。特に、第１覆い部と第２覆い部とを備える、図７に記載の変形例４の冷媒配管１００Ｄ、または図１３に記載の変形例９の冷媒配管１００Ｉが選択された場合には、冷媒の流れの向きが変わったときであっても、第１覆い部および第２覆い部が、スラッジの流出を抑制するため、冷凍サイクル装置１０Ａの信頼性を向上させることができる。

この発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々に改変することができる。すなわち、上記の実施の形態の構成を適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成に代替させてもよい。さらに、その配置について特に限定のない構成要件は、実施の形態で開示した配置に限らず、その機能を達成できる位置に配置することができる。

例えば、凝縮器として機能する熱交換器の冷媒流出側と膨張装置との間に、スラッジ捕捉部を備える冷媒配管が、複数接続されていてもよい。複数の冷媒配管でスラッジを捕捉することによって、冷媒に含まれるスラッジを減少させることができるため、冷凍サイクル装置の信頼性を向上させることができる。

１ 圧縮機、２ 第１熱交換器、３ 膨張装置、４ 第２熱交換器、５ 流路切替装置、１０ 冷凍サイクル装置、１０Ａ 冷凍サイクル装置、５０ 配管、１００ 冷媒配管、１００Ａ 冷媒配管、１００Ｂ 冷媒配管、１００Ｃ 冷媒配管、１００Ｄ 冷媒配管、１００Ｅ 冷媒配管、１００Ｆ 冷媒配管、１００Ｇ 冷媒配管、１００Ｈ 冷媒配管、１００Ｉ 冷媒配管、１００Ｊ 冷媒配管、１００Ｋ 冷媒配管、１００Ｌ 冷媒配管、１００Ｍ 冷媒配管、１０２ 第２筒部、１０３ 第２内底部、１０４ 第３筒部、１０４Ａ 第３筒部、１０５ 第３内底部、１０６ 第１筒部、１０６Ａ 第１筒部、１０６Ｂ 第１筒部、１０６Ｃ 第１筒部、１０６Ｄ 第１筒部、１０６Ｅ 第１筒部、１０７ 第１内底部、１０７Ａ 第１内底部、１０７Ｂ 第１内底部、１０７Ｃ 第１内底部、１０７Ｄ 第１内底部、１０７Ｅ 第１内底部、１１０ スラッジ捕捉部、１１０Ａ スラッジ捕捉部、１１０Ｂ スラッジ捕捉部、１１０Ｃ スラッジ捕捉部、１１０Ｄ スラッジ捕捉部、１１０Ｅ スラッジ捕捉部、１１２ 第１覆い部、１１２Ａ 第１覆い部、１１２Ｂ 第２覆い部、１１２Ｃ 第１覆い部、１１２Ｄ 第２覆い部、１１２Ｆ 第１覆い部、１１２Ｇ 第１覆い部、１１４ 隔壁、１１６Ａ 第１傾斜部、１１６Ｂ 第２傾斜部、１１６Ｃ 第１傾斜部、１１６Ｄ 第２傾斜部、θ１ 第１角度、θ２ 第２角度。

Claims (11)

1. 冷媒が循環する冷媒回路を備え、
   前記冷媒回路は、凝縮器と、膨張装置と、前記凝縮器と前記膨張装置とを接続する冷媒配管と、を有し、
   前記冷媒配管は、第１底部と第２底部と第３底部とを含み、前記第２底部は、前記第１底部と前記膨張装置との間に位置しており、前記第３底部は、前記第１底部と前記凝縮器との間に位置し、前記第１底部、前記第２底部および前記第３底部は、前記冷媒配管の底部を構成するものであり、
   前記冷媒配管は、前記第２底部から前記第１底部まで第１角度で下方に傾斜する第１傾斜部と、前記第３底部から前記第１底部まで前記第１角度よりも小さい角度の第２角度で下方に傾斜する第２傾斜部とを含む
   冷凍サイクル装置。
2. 前記冷媒配管は、前記第１底部を含む第１筒部と、前記第２底部を含み前記第１筒部と前記膨張装置との間に接続された第２筒部と、前記第１筒部と前記凝縮器との間に接続された第３筒部と、を有し、
   前記第１筒部の相当直径は、前記第２筒部および前記第３筒部の相当直径と比較して大きい、
   請求項１記載の冷凍サイクル装置。
3. 前記第１筒部の内周面は、全周にわたって、前記第２筒部および前記第３筒部の内周面と比較して、径方向の外側に突出している、
   請求項２記載の冷凍サイクル装置。
4. 前記冷媒配管は、前記第１筒部と前記第２筒部と前記第３筒部とが直線状に接続された直線形状を有する、
   請求項２または請求項３に記載の冷凍サイクル装置。
5. 前記第１筒部の中心軸と前記第２筒部の中心軸と前記第３筒部の中心軸とが、実質的に一致している、
   請求項４記載の冷凍サイクル装置。
6. 前記第２筒部の断面形状と前記第３筒部の断面形状とが同じである、
   請求項２〜請求項５の何れか１項に記載の冷凍サイクル装置。
7. 前記第１筒部と前記第２筒部と前記第３筒部とは、円形の断面形状を有する、
   請求項２〜請求項６の何れか１項に記載の冷凍サイクル装置。
8. 前記冷媒配管は、前記第２底部から前記第１底部の上方に突出し、前記第１底部の上方の一部分を覆う第１覆い部を有する、
   請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の冷凍サイクル装置。
9. 前記冷媒配管は、前記第３底部から前記第１底部の上方に突出し、前記第１底部の上方の一部分を覆う第２覆い部を有する、
   請求項１記載の冷凍サイクル装置。
10. 前記第１底部から上方に突出した隔壁を有する、
    請求項１〜請求項９の何れか１項に記載の冷凍サイクル装置。
11. 二重結合を有する物質を含む冷媒が循環する、
    請求項１〜請求項１０の何れか１項に記載の冷凍サイクル装置。

Images