JP2000274844A - 冷凍装置 - Google Patents
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 潤滑油の分離を効率的に行えるようにする。
【解決手段】 密閉ケース内に圧縮要素と駆動要素とを
備えると共に、当該密閉ケース内に潤滑油を貯留し、少
なくとも圧縮要素の摺動部を潤滑油で潤滑しながら熱媒
体を圧縮する圧縮機１０と、熱媒体を冷却する第１熱交
換器３０と、熱媒体を減圧する減圧器５０と、熱媒体を
加熱する第２熱交換器４０と、第１熱交換器３０と減圧
器５０との間に配設されて、該第１熱交換器３０から吐
出された熱媒体に含まれている潤滑油を分離するオイル
セパレータ２０と、該オイルセパレータ２０で分離され
た潤滑油を圧縮機１０に戻すように設けられた戻管２１
とにより冷凍装置を構成する。
備えると共に、当該密閉ケース内に潤滑油を貯留し、少
なくとも圧縮要素の摺動部を潤滑油で潤滑しながら熱媒
体を圧縮する圧縮機１０と、熱媒体を冷却する第１熱交
換器３０と、熱媒体を減圧する減圧器５０と、熱媒体を
加熱する第２熱交換器４０と、第１熱交換器３０と減圧
器５０との間に配設されて、該第１熱交換器３０から吐
出された熱媒体に含まれている潤滑油を分離するオイル
セパレータ２０と、該オイルセパレータ２０で分離され
た潤滑油を圧縮機１０に戻すように設けられた戻管２１
とにより冷凍装置を構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、二酸化炭素を熱媒
体として用いた冷凍装置に関する。
体として用いた冷凍装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、冷凍装置は種々の技術分野に用い
られている。図２は、かかる冷凍装置の回路図である。
られている。図２は、かかる冷凍装置の回路図である。
【０００３】図２に示す冷凍装置は、熱媒体を圧縮する
圧縮機１１０、熱媒体を凝縮させる第１熱交換器１３
０、熱媒体を減圧する減圧器１５０、熱媒体を蒸発させ
る第２熱交換器１４０等を有して、Ｒ−２２等の塩素を
含む熱媒体（以下、特定フロンガスと記載する）が用い
られている。
圧縮機１１０、熱媒体を凝縮させる第１熱交換器１３
０、熱媒体を減圧する減圧器１５０、熱媒体を蒸発させ
る第２熱交換器１４０等を有して、Ｒ−２２等の塩素を
含む熱媒体（以下、特定フロンガスと記載する）が用い
られている。
【０００４】そして、例えばこのような冷凍装置を空気
調和機に用い冷房運転するような場合には、圧縮機１１
０で圧縮された熱媒体は、第１熱交換器１３０で外気と
熱交換することにより凝縮して液化し、この液状熱媒体
が減圧器１５０で減圧される。
調和機に用い冷房運転するような場合には、圧縮機１１
０で圧縮された熱媒体は、第１熱交換器１３０で外気と
熱交換することにより凝縮して液化し、この液状熱媒体
が減圧器１５０で減圧される。
【０００５】その後、熱媒体は第２熱交換器１４０に供
給されて、ここで室内空気と熱交換することにより加熱
されて蒸発する。室内空気は逆に冷却されて、室内の冷
房が行われる。
給されて、ここで室内空気と熱交換することにより加熱
されて蒸発する。室内空気は逆に冷却されて、室内の冷
房が行われる。
【０００６】なお、圧縮機１１０には、レシプロ圧縮
機、ロータリ圧縮機、スクロール圧縮機等種々の構成が
あり、いずれの構成の圧縮機１１０でも内部に圧縮室を
備えた圧縮要素が設けられて、この圧縮室がメカニカル
に縮小することにより熱媒体を圧縮している。
機、ロータリ圧縮機、スクロール圧縮機等種々の構成が
あり、いずれの構成の圧縮機１１０でも内部に圧縮室を
備えた圧縮要素が設けられて、この圧縮室がメカニカル
に縮小することにより熱媒体を圧縮している。
【０００７】従って、摺動部の発生は避けられず、この
摺動部の摩耗を抑制等するために潤滑油が用いられてい
る。
摺動部の摩耗を抑制等するために潤滑油が用いられてい
る。
【０００８】潤滑油は摺動部のみを潤滑すればよいが、
現実には圧縮室内にも紛れ込み、この結果として潤滑油
が熱媒体中に含まれるようになる。
現実には圧縮室内にも紛れ込み、この結果として潤滑油
が熱媒体中に含まれるようになる。
【０００９】このように熱媒体が潤滑油を含むようにな
ると、熱媒体の特性が劣化して冷凍装置における冷凍効
率等を低下させてしまう。
ると、熱媒体の特性が劣化して冷凍装置における冷凍効
率等を低下させてしまう。
【００１０】そこで、圧縮機１１０から吐出された熱媒
体に含まれる潤滑油を除去するために、オイルセパレー
タ１２０が設けられている。
体に含まれる潤滑油を除去するために、オイルセパレー
タ１２０が設けられている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の冷凍装置に用いられている熱媒体が特定フロンガス
であるため、第１熱交換器１３０の後にオイルセパレー
タ１２０を用いることができない問題があった。
成の冷凍装置に用いられている熱媒体が特定フロンガス
であるため、第１熱交換器１３０の後にオイルセパレー
タ１２０を用いることができない問題があった。
【００１２】即ち、熱媒体に含まれる潤滑油を分離する
には、固溶度の関係から分離対象となる熱媒体の温度が
低いことが好ましい。この意味から、温度が低くなると
共に、冷凍効率に余り影響を与えない場所にオイルセパ
レータ１２０を設けることが望まれる。
には、固溶度の関係から分離対象となる熱媒体の温度が
低いことが好ましい。この意味から、温度が低くなると
共に、冷凍効率に余り影響を与えない場所にオイルセパ
レータ１２０を設けることが望まれる。
【００１３】かかる場所としては、第１熱交換器１３０
と減圧器１５０との間が考えられるが、特定フロンガス
は第１熱交換器１３０で熱交換すると殆ど液化してしま
い、この第１熱交換器１３０と減圧器１５０との間にオ
イルセパレータ１２０を配設して潤滑油の分離を行うこ
とは困難である。
と減圧器１５０との間が考えられるが、特定フロンガス
は第１熱交換器１３０で熱交換すると殆ど液化してしま
い、この第１熱交換器１３０と減圧器１５０との間にオ
イルセパレータ１２０を配設して潤滑油の分離を行うこ
とは困難である。
【００１４】このような観点から従来は、圧縮機１１０
と第１熱交換器１３０との間にオイルセパレータ１２０
を設けて潤滑油の分離を行っている。
と第１熱交換器１３０との間にオイルセパレータ１２０
を設けて潤滑油の分離を行っている。
【００１５】しかし、圧縮機１１０から吐出された熱媒
体の温度が高いため潤滑油の分離効率を高めることがで
きず冷凍効率等を向上させることが困難であった。
体の温度が高いため潤滑油の分離効率を高めることがで
きず冷凍効率等を向上させることが困難であった。
【００１６】加えて、上記特定フロンガスがオゾン層を
破壊する原因となり規制対象となるにおよび、かかる環
境破壊の恐れのない熱媒体が求められている。
破壊する原因となり規制対象となるにおよび、かかる環
境破壊の恐れのない熱媒体が求められている。
【００１７】そこで、本発明は、オゾン層を破壊しない
安全な熱媒体を用い、かつ、潤滑油の分離が効率的に行
えるようにして冷凍効率を向上させた冷凍装置を提供す
ることを目的とする。
安全な熱媒体を用い、かつ、潤滑油の分離が効率的に行
えるようにして冷凍効率を向上させた冷凍装置を提供す
ることを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１にかかる発明は、密閉ケース内に圧縮要素
と駆動要素とを備えると共に、当該密閉ケース内に潤滑
油を貯留し、少なくとも圧縮要素の摺動部を潤滑油で潤
滑しながら熱媒体を圧縮する圧縮機と、この圧縮機で圧
縮された熱媒体が流れる第１熱交換器と、この第１熱交
換器からの熱媒体を減圧する減圧器と、この減圧器から
の熱媒体が流れる第２熱交換器と、第１熱交換器と減圧
器との間に配設されて、該第１熱交換器から吐出された
熱媒体に含まれている潤滑油を分離するオイルセパレー
タと、該オイルセパレータで分離された潤滑油を圧縮機
に戻すように設けられた戻管とを有することを特徴とす
る。
め、請求項１にかかる発明は、密閉ケース内に圧縮要素
と駆動要素とを備えると共に、当該密閉ケース内に潤滑
油を貯留し、少なくとも圧縮要素の摺動部を潤滑油で潤
滑しながら熱媒体を圧縮する圧縮機と、この圧縮機で圧
縮された熱媒体が流れる第１熱交換器と、この第１熱交
換器からの熱媒体を減圧する減圧器と、この減圧器から
の熱媒体が流れる第２熱交換器と、第１熱交換器と減圧
器との間に配設されて、該第１熱交換器から吐出された
熱媒体に含まれている潤滑油を分離するオイルセパレー
タと、該オイルセパレータで分離された潤滑油を圧縮機
に戻すように設けられた戻管とを有することを特徴とす
る。
【００１９】請求項２にかかる発明は、圧縮機がロータ
リ圧縮機又はレシプロ圧縮機であることを特徴とする。
リ圧縮機又はレシプロ圧縮機であることを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図を参照し
て説明する。図１は空気調和機を例にした冷凍装置の回
路図で、熱媒体を圧縮するロータリ圧縮機やレシプロ圧
縮機等の圧縮機１０、熱媒体中に含まれる潤滑油を分離
するオイルセパレータ２０、熱媒体が外気等と熱交換す
ることにより冷却される第１熱交換器３０、熱媒体を減
圧する減圧器５０、熱媒体が室内空気等と熱交換するこ
とにより加熱される第２熱交換器４０、一端が圧縮機１
０の密閉ケースに固着されてオイルセパレータ２０で分
離した潤滑油をこの密閉ケース内に戻す戻管２１等を有
して、熱媒体として二酸化炭素が用いられている。
て説明する。図１は空気調和機を例にした冷凍装置の回
路図で、熱媒体を圧縮するロータリ圧縮機やレシプロ圧
縮機等の圧縮機１０、熱媒体中に含まれる潤滑油を分離
するオイルセパレータ２０、熱媒体が外気等と熱交換す
ることにより冷却される第１熱交換器３０、熱媒体を減
圧する減圧器５０、熱媒体が室内空気等と熱交換するこ
とにより加熱される第２熱交換器４０、一端が圧縮機１
０の密閉ケースに固着されてオイルセパレータ２０で分
離した潤滑油をこの密閉ケース内に戻す戻管２１等を有
して、熱媒体として二酸化炭素が用いられている。
【００２１】なお、二酸化炭素は第１熱交換器３０で冷
却されても特定フロンガスのように凝縮することはない
が、特定フロンガスを用いる冷凍装置との対応を図るた
め敢て第１熱交換器３０と記載した。従って、第２熱交
換器４０においても二酸化炭素は蒸発することはない。
却されても特定フロンガスのように凝縮することはない
が、特定フロンガスを用いる冷凍装置との対応を図るた
め敢て第１熱交換器３０と記載した。従って、第２熱交
換器４０においても二酸化炭素は蒸発することはない。
【００２２】無論、熱媒体が二酸化炭素であるか特定フ
ロンガスであるかを問わず、第１熱交換器３０及び第２
熱交換器４０での作用は同じである。
ロンガスであるかを問わず、第１熱交換器３０及び第２
熱交換器４０での作用は同じである。
【００２３】なお二酸化炭素は、特定フロンのように塩
素を含まないためオゾン層破壊の原因とならず環境破壊
する恐れがない。
素を含まないためオゾン層破壊の原因とならず環境破壊
する恐れがない。
【００２４】そして、圧縮機１０で圧縮されて高温高圧
になった熱媒体は第１熱交換器３０に供給され、この第
１熱交換器３０で熱交換して冷却される。
になった熱媒体は第１熱交換器３０に供給され、この第
１熱交換器３０で熱交換して冷却される。
【００２５】このとき空気調和機が冷房運転のときは、
第１熱交換器３０で熱媒体が外気等と熱交換して熱を失
い冷却される。また、暖房運転のときは、第１熱交換器
３０で熱媒体が室内空気と熱交換することにより冷却さ
れ、その結果室内空気が加熱されて室内が暖房される。
第１熱交換器３０で熱媒体が外気等と熱交換して熱を失
い冷却される。また、暖房運転のときは、第１熱交換器
３０で熱媒体が室内空気と熱交換することにより冷却さ
れ、その結果室内空気が加熱されて室内が暖房される。
【００２６】第１熱交換器３０で冷却された熱媒体は、
オイルセパレータ２０を介して減圧器５０に供給されて
減圧され、第２熱交換器４０に供給される。
オイルセパレータ２０を介して減圧器５０に供給されて
減圧され、第２熱交換器４０に供給される。
【００２７】圧縮機１０は圧縮要素及び駆動要素等を有
し、これらが密閉ケース内に収納されている。
し、これらが密閉ケース内に収納されている。
【００２８】圧縮要素には圧縮室が設けられて、駆動要
素からの動力によりこの圧縮室の空間容積が拡張及び縮
小することにより熱媒体が吸気され圧縮されて機外に吐
出される。
素からの動力によりこの圧縮室の空間容積が拡張及び縮
小することにより熱媒体が吸気され圧縮されて機外に吐
出される。
【００２９】そして密閉ケース内には潤滑油が貯留さ
れ、圧縮室における可動部分等の摩耗を抑制している
が、潤滑油の一部は熱媒体に含まれた状態で機外に吐出
されるので、この潤滑油をオイルセパレータ２０で分離
し、分離された潤滑油は戻管２１により圧縮機１０に戻
されるようになっている。
れ、圧縮室における可動部分等の摩耗を抑制している
が、潤滑油の一部は熱媒体に含まれた状態で機外に吐出
されるので、この潤滑油をオイルセパレータ２０で分離
し、分離された潤滑油は戻管２１により圧縮機１０に戻
されるようになっている。
【００３０】上述したように二酸化炭素は凝縮しないの
で、第１熱交換器３０から吐出された熱媒体の温度は低
下するものの気体の状態である。
で、第１熱交換器３０から吐出された熱媒体の温度は低
下するものの気体の状態である。
【００３１】従って、潤滑油の固溶度は小さくなってお
り、効率的に熱媒体と潤滑油とを分離できるようになり
冷凍効率が低下したりする事態を抑制することが可能に
なる。
り、効率的に熱媒体と潤滑油とを分離できるようになり
冷凍効率が低下したりする事態を抑制することが可能に
なる。
【００３２】このようにして潤滑油が除去された熱媒体
は、第２熱交換器４０で熱交換して加熱される。
は、第２熱交換器４０で熱交換して加熱される。
【００３３】このとき空気調和機が冷房運転のときは、
第２熱交換器４０で熱媒体は室内空気と熱交換すること
により加熱され、この結果室内空気が冷却されて冷房が
行われる。また、暖房運転のときは、第２熱交換器４０
で熱媒体が外気等と熱交換することにより冷却される。
第２熱交換器４０で熱媒体は室内空気と熱交換すること
により加熱され、この結果室内空気が冷却されて冷房が
行われる。また、暖房運転のときは、第２熱交換器４０
で熱媒体が外気等と熱交換することにより冷却される。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように請求項１にかかる発
明によれば、熱媒体として二酸化炭素を用い、オイルセ
パレータを第１熱交換器と減圧器との間に配設したの
で、熱媒体に含まれている潤滑油が効率的に分離できて
冷凍効率を向上さることが可能になる。
明によれば、熱媒体として二酸化炭素を用い、オイルセ
パレータを第１熱交換器と減圧器との間に配設したの
で、熱媒体に含まれている潤滑油が効率的に分離できて
冷凍効率を向上さることが可能になる。
【００３５】請求項２にかかる発明によれば、圧縮機に
ロータリ圧縮機又はレシプロ圧縮機を用いたので、簡単
な構成で熱媒体に含まれている潤滑油が効率的に分離で
き、冷凍効率を向上さることが可能になる。
ロータリ圧縮機又はレシプロ圧縮機を用いたので、簡単
な構成で熱媒体に含まれている潤滑油が効率的に分離で
き、冷凍効率を向上さることが可能になる。
【図１】本発明の実施の形態の説明に適用される冷凍装
置の回路図である。
置の回路図である。
【図２】従来の技術の説明に適用される冷凍装置の回路
図である。
図である。
１０ 圧縮機 ２０ オイルセパレータ ２１ 戻管 ３０ 第１熱交換器 ４０ 第２熱交換器 ５０ 減圧器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西川 弘 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 西川 剛弘 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 里 和哉 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 坂本 泰生 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 密閉ケース内に圧縮要素と駆動要素とを
備えると共に、当該密閉ケース内に潤滑油を貯留し、少
なくとも前記圧縮要素の摺動部を前記潤滑油で潤滑しな
がら熱媒体を圧縮する圧縮機と、 この圧縮機で圧縮された熱媒体が流れる第１熱交換器
と、 この第１熱交換器からの熱媒体を減圧する減圧器と、 この減圧器からの熱媒体が流れる第２熱交換器と、 前記第１熱交換器と前記減圧器との間に配設されて、該
第１熱交換器から吐出された熱媒体に含まれている潤滑
油を分離するオイルセパレータと、 該オイルセパレータで分離された前記潤滑油を前記圧縮
機に戻すように設けられた戻管とを有することを特徴と
する冷凍装置。 - 【請求項２】 前記圧縮機がロータリ圧縮機又はレシプ
ロ圧縮機であることを特徴とする請求項１記載の冷凍装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11081778A JP2000274844A (ja) | 1999-03-25 | 1999-03-25 | 冷凍装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11081778A JP2000274844A (ja) | 1999-03-25 | 1999-03-25 | 冷凍装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000274844A true JP2000274844A (ja) | 2000-10-06 |
Family
ID=13755949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11081778A Pending JP2000274844A (ja) | 1999-03-25 | 1999-03-25 | 冷凍装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000274844A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7082785B2 (en) | 2004-07-13 | 2006-08-01 | Carrier Corporation | Oil separator for vapor compression system compressor |
-
1999
- 1999-03-25 JP JP11081778A patent/JP2000274844A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7082785B2 (en) | 2004-07-13 | 2006-08-01 | Carrier Corporation | Oil separator for vapor compression system compressor |
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