JPH01252866A - 空気調和装置の油戻し装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、冷凍装置などにおける浦戻し方法に関する。

（従来の技術） 従来、冷凍装置における油戻し方法として、例えば実願
昭６０−１７８０４６号公報に開示されるように、圧縮
機、凝縮器、減圧機構（膨張弁）、および蒸発器を冷媒
配管で接続し、上記圧縮機の吐出側冷媒配管に油分離器
を備えるとともに、上記油分離器の油戻し管にも減圧機
構としてのキャピラリチューブを介設してその下流端を
吸入管に連結したものは知られている。そして、この場
合、上記圧縮機から吐出される冷媒の中に分散している
圧縮機用潤滑油（以下、潤滑油と称す）は、上記吐出側
冷媒配管を介して油分離器内に吐出された後、該油分離
器によって分離される。しかる後、上記油分離器内に一
部量溜った潤滑油が高圧となる油分離器側（油戻し管の
上流端側）からキャピラリチューブで減圧されつつ低圧
となる吸入管側（油戻し管の下流端側）に圧力差によっ
て油戻し管および吸入管を介して吸引され、再び圧縮機
内へ戻されるようになっている。

（発明が解決しようとする課題） ところが、上記従来の如く油戻し管における油分離器側
と吸入管側との圧力差（差圧）を利用した油戻し方法で
は、圧縮機から吐出される冷媒中に含まれる潤滑油の比
率に拘らず常時油戻しが行われるため、上記油分離器内
の冷媒中の潤滑油の比率が極めて小さい時、すなわち冷
媒中に含まれる冷媒ガスの比率が高い時には油戻し管の
上・下流端の圧力差により冷媒ガスが凝縮器などをバイ
パスして圧縮機に戻り、その分冷媒ガスが無駄になると
いう問題があった。

また、上記の如き油戻し方法では、圧力が一定となる油
分離器側（高圧側）に対し、吸入管側は、温度変化など
に起因して圧力変動を生じやすいため、油戻し管の油分
離器側と吸入管側との間の差圧に変動が生じ易く、圧力
差が小さいときには油分離器内に潤滑油が滞留して、圧
縮機内における潤滑油の油量不足が危惧されるという問
題もあった。

さらに、上記の如く油戻し管は、キャビラリチュブによ
って絞り開度を調節しているため、潤滑油中に含まれる
ゴミなどによって目詰りする恐れがあり、潤滑油を圧縮
機に戻す上での円滑性にも問題があった。

ところで、冷凍装置においては、蒸発器出口の加熱度を
検知することによって膨張弁を制御するスーパーヒート
スイッチが用いられることがある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、上記スーパーヒートスイッチの特性を利
用して、油戻し管を、油分離器内における冷媒中の潤滑
油の比率に応じて開閉させることにより、油戻し管のキ
ャピラリチューブを不要にし、冷媒中の潤滑油のみが油
戻し管を介して圧縮機内に戻されるようにして、冷媒中
に含まれる冷媒ガスの比率が高い時、この冷媒ガスが油
戻し管を介してバイパスされる無駄を確実に防止すると
ともに、潤滑油を圧縮機内に確実に戻すことにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明の解決手段は、圧縮機
（１）、凝縮器（３）、減圧機構（２）。

（４）、および蒸発器（５）を冷媒配管（６）で接続し
、上記圧縮機（１）の吐出側冷媒配管（６ａ）に油分離
器（７）を備えてなり、圧縮機（１）から吐出された冷
媒の中に分散している圧縮機用潤滑油を該油分離器（７
）で分離した後、油戻し管（８）を介して圧縮機（１）
内に戻すようにした空気調和装置の油戻し装置を前提と
する。そして、上記油分離器（７）に、感温ガスが封入
された感温部（１４）を備え、感温部（１４）内圧力が
油分離器（７）内圧力よりも低いときには第１モードに
、感温部（１４）内圧力が油分離器（７）内圧力よりも
高いときには第２モードにそれぞれ切換わるスーパーヒ
ートスイッチ（９）を設けるとともに、上記油分離器（
７）の油戻し管（８）に、上記スーパーヒートスイッチ
（９）に接続され、該スーパーヒートスイッチ（９）が
第１モードにあるときに開く一方、第２モードにあると
きに閉じる電磁弁（１８）を設ける構成としたものであ
る。

（作用） 上記の構成により、本発明では、圧縮機（１）で圧縮さ
れ、吐出側冷媒配管（６ａ）を介して吐出された冷媒は
油分離器（７）に送られ、該油分離器（７）によって冷
媒から潤滑油が分離される。

その場合、この冷媒中に分散している潤滑油の比率が高
くて、いわゆる油頭域にある時、油分離器（７）内に滞
留する潤滑油の温度は、冷媒圧力相当飽和温度よりも低
く、かつ油分離器（７）内に吐出される冷媒加熱ガス温
度よりも低いため、上記油分離器（７）に設けたスーパ
ーヒートスイッチ（９）がこの潤滑油で冷却されて第１
モードに切換わり、該スーパーヒートスイッチ（９）の
第１モード信号を受けて電磁弁（１８）が開き、上記油
分離器（７）内に溜った潤滑油のみが油戻し管（８）を
介して圧縮機（１）内に戻される。

一方、上記油分離器（７）によって分離された冷媒中に
分散している潤滑油の比率が冷媒ガスよりも低くて、い
わゆる過熱ガス領域にある時、上記スーパーヒートスイ
ッチ（９）が冷媒により加熱されて第２モードに切換わ
り、該スーパーヒートスイッチ（９）の第２モード信号
を受けて電磁弁（１８）が閉じ、上記油分離器（７）内
の冷媒ガスのみが冷媒配管（６）を介して凝縮器（３）
側に送給される。これによって、冷媒ガスが浦戻し管（
８）を介してバイパスされることはない。

また、油戻し管の上・下流の差圧を利用した従来の油戻
し方法のように、油戻し管（８）の上・下流の圧力差が
小さいときに油分離器（７）内に潤滑油が滞留すること
はない。

さらに、キャピラリチュブが不要となって油戻し管（８
）のゴミなどによる目詰まりが解消されるので、潤滑油
を圧縮機（１）に戻す油戻しが円滑になされる。

（発明の効果） 以上の如く、本発明における空気調和装置の油戻し装置
によれば、空気調和装置の油分離器（７）にスーパーヒ
ートスイッチ（９）を設け、このスーパーヒートスイッ
チ（９）により冷媒中の潤滑油の比率を検知して電磁弁
（１８）により油戻し管（８）を開閉するようにしたの
で、上記油分離器（７）内にて分離された冷媒は、潤滑
油の比率が多い油頭域となる際にのみ、油分離器（７）
内に溜った潤滑油が油戻し管（８）を介して圧縮機（１
）内へ円滑かつ確実に戻される一方、冷媒ガス中の潤滑
油の比率が極めて小さい過熱ガス領域となる際には冷媒
ガスのバイパスによる無駄を確実に防止することができ
る。

（実施例） 以下、本発明を空気調和装置に適用した実施例を図面に
基づいて説明する。

第１図は空気調和装置の冷媒配管系統を示し、（Ｘ）は
室外ユニット、（Ｙ）は該室外ユニット（Ｘ）に接続さ
れた室内ユニットであって、上記室外ユニット（Ｘ）の
内部には、圧縮機（１）と、冷房運転時に図中実線の如
く切換わり暖房運転時に図中破線の如く切換わる四路切
換弁（２）と、暖房運転時に蒸発器として作用する室外
熱交換器（３）と、該室外熱交換器（３）の蒸発温度に
応じて絞り程度を調整する減圧器（４）（減圧機構）と
が主要機器として内蔵されている。一方、室内ユニット
（Ｙ）の内部には、暖房運転時に凝縮器として作用する
室内熱交換器（５）が内蔵されている。上記各機器（１
）〜（５）は各々冷媒配管（６）、・・・で冷媒の流通
可能に接続されている。

そして、冷房運転時には、圧縮機（１）からの冷媒を四
路切換弁（２）の切換えにより図中実線矢印で示す如く
循環させることにより、室内ユニット（Ｙ）の室内熱交
換器（５）で室内空気から吸熱した熱量を室外熱交換器
（３）で外気に放熱することを繰り返して、室内を冷房
する一方、暖房運転時には、圧縮機（１）からの冷媒を
図中破線矢印で示す如く循環させることにより、冷媒循
環サイクルを上記とは逆サイクルとして、室内を暖房す
るようになされている。

また（７）は、圧縮機（１）から吐出側冷媒配管（６ａ
）を介して吐出された冷媒より潤滑油を分離する油分離
器であって、この潤滑油は、該油分離器（７）で分離し
た後、上記油分離器（７）と圧縮機（１）との間に連結
された油戻し管（８）を介して圧縮機（１）内に戻すよ
うになされている。また、上記油分離器（７）には、上
記冷媒配管（６）の上流端が連結されている。

さらに、上記油分離器（７）には、第２図および第３図
に示すように、公知のスーパーヒートスイッチ（９）が
設けられている（例えば実開昭６１−５３８４１号公報
参照）。該スーパーヒートスイッチ（９）は、下方に開
口する穴部（１０ａ）を有するケーシング本体（１０）
と、該ケーシング本体（１０）内に設けられ、室（１１
）を形成する一対の上・下側ダイヤフラム（１２ａ）。

（１２ｂ）と、該各ダイヤフラム（１２ａ）。

（１２ｂ）の室（１１）に連通ずる通孔（１，３ａ）を
有する下金（１３）と、該下金（１３）の下部に連結さ
れ、上記ケーシング本体（１０）の穴部（１０ａ）を通
って外方（下方）に突出しかつ先端部に感温部（１４）
を有するキャピラリチューブ（１５）と、上記上側ダイ
ヤフラム（１２ａ）上に当接して設けられ、上下動可能
な作動軸（１６）と、上記ケーシング本体（１０）内の
上部に設けられ、第３図に示す特性の如く上記作動軸（
１６）の上下動に応じてＯＮ状態（第１モード）あるい
はＯＦＦ状態（第２モード）に各々切換わるマイクロス
イッチ（１７）とからなる。上記各ダイヤフラム（１２
ａ）、　　（１２ｂ）の室（１１）内には、感温ガスが
封入されている。そして、上記感温部（１４）によって
油分離器（７）内の温度を検出し、この検出温度に基づ
いて、所定温度つまり感温部（１４）が潤滑油によって
冷却される冷媒ガスよりも低い温度を境として、感温ガ
スが室（１１）内にて膨脹して作動軸（１６）を上方に
移動させることによって、上記マイクロスイッチ（１７
）がＯＮ状態に切換わる一方、感温ガスが室（１１）内
にて収縮して作動軸（１６）を下方に移動させることに
よって、上記マイクロスイッチ（１７）がＯＦＦ状態に
切換わるようになっている。

また、上記油分離器（７）の油戻し管（８）には電磁弁
（１８）が設けられている。該電磁弁（１８）は、上記
スーパーヒートスイッチ（９）を介して電源（図示せず
）に接続されており、スーパーヒートスイッチ（９）が
ＯＮＬ、たときに開く一方、スーパーヒートスイッチ（
９）がＯＦＦしたときに閉じるようになされている。

次に、上記実施例の作用・効果について説明するが、圧
縮機（１）で圧縮され、吐出側冷媒配管（６ａ）を介し
て油分離器（７）内に吐出された冷媒は、該油分離器（
７）によって冷媒から潤滑油が分離される。その場合、
この冷媒中に分散している潤滑油の比率が高くて、いわ
ゆる油領域にある時、油分離器（７）内に滞留する潤滑
油の温度は、冷媒圧力相当飽和温度よりも低く、がっ油
分離器（７）内に吐出される冷媒過熱ガス温度よりも低
いため、上記油分離器（７）に設けたスーパーヒートス
イッチ（９）の感温部（１４）がこの潤滑油で冷却され
ることによって、該感温部（１４）内圧が油分離器（７
）内圧よりも低くなり、油分離器（７）内にて分離され
た冷媒が低温の油領域のものであることが検知される。

この場合、この場合、上記スーパーヒートスイッチ（９
）の本体部（９ｂ）が速かにＯＮ状態に切換わり、該ス
ーパーヒートスイッチ（９）からのＯＮ信号を受けて油
戻し管（８）が電磁弁（１８）でもって開制御され、上
記油分離器（７）内にて分離されて溜った潤滑油のみが
油戻し管（８）を介して圧縮機（１）内に戻される。

一方、上記油分離器（７）によって分離された冷媒中に
分散している潤滑油の比率が冷媒ガスよりも低くて、い
わゆる過熱ガス領域にある時、上記スーパーヒートスイ
ッチ（９）の感温部（１４）が冷媒により加熱されるこ
とによって、該感温部（１４）内圧が油分離器（７）内
圧よりも高Ｘなり、油分離器（７）内にて分離された冷
媒が高温の過熱ガス領域のものであることが検知される
。

この場合、上記スーパーヒートスイッチ（９）の本体部
（９ｂ）が速かにＯＦＦ状態に切換わり、該スーパーヒ
ートスイッチ（９）からのＯＦＦ信号を受けて油戻し管
（８）が電磁弁（１８）でもって閉制御され、上記油分
離器（７）内の冷媒ガスのみが冷媒配管（６）を介して
凝縮器（３）側に送給される。

これにより、冷媒ガスが油戻し管（８）を介してバイパ
スされることがなく、よって油分離器（７）内にて分離
された冷媒が過熱ガス領域となる際の冷媒ガスのバイパ
スによる無駄を確実に防止することができる。

また、油戻し管の上・下流の差圧を利用した従来の油戻
し方法のように、油戻し管（８）の上・下流の圧力差が
小さいときに油分離器（７）内に潤滑油が滞留すること
はなく、潤滑油の油戻しが確実に行われ、圧縮機内にお
ける潤滑油の油量不足を招くことはない。

さらに、上記の如く油戻し方法によれば、キャビラリチ
ュブが不要となって油戻し管（８）のゴミなどによる目
詰まりが解消されるので、潤滑油を圧縮機（１）に戻す
油戻しを円滑なものにすることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は冷媒配管
系統図、第２図はスーパーヒートスイッチの縦断側面図
、第３図はスーパーヒートスイッチの特性を示す特性図
である。 （１）・・・圧縮機、（３）・・・室外熱交換器、（４
）・・・減圧器、（５）・・・室内熱交換器、（６）・
・・冷媒配管、（６ａ）・・・吐出側冷媒配管、（７）
・・・油分離器、（８）・・・油戻し管、（９）・・・
スーパーヒートスイッチ、（１４）・・・感温部、（１
８）・・・電磁弁。 特　許　出　願　人　　ダイキン工業株式会社代　　　
　理　　　　人　　　前　　　１）　　　　仏間　　　
　　　　　沼　　　波　　　知　　　明第３図 ５田ｆＪ′ｆｖＩｉＥ辱囚厘ｎ 第　２　閏

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　圧縮機（１）、凝縮器（３）、減圧機構（４）
   、および蒸発器（５）を冷媒配管（６）で接続し、上記
   圧縮機（１）の吐出側冷媒配管（６ａ）に油分離器（７
   ）を備えてなり、圧縮機（１）から吐出された冷媒の中
   に分散している圧縮機用潤滑油を該油分離器（７）で分
   離した後、油戻し管（８）を介して圧縮機（１）内に戻
   すようにした空気調和装置の油戻し装置において、上記
   油分離器（７）には、感温ガスが封入された感温部（１
   ４）を備え、感温部（１４）内圧力が油分離器（７）内
   圧力よりも低いときには第１モードに、感温部（１４）
   内圧力が油分離器（７）内圧力よりも高いときには第２
   モードにそれぞれ切換わるスーパーヒートスイッチ（９
   ）が設けられているとともに、上記油分離器（７）の油
   戻し管（８）には、上記スーパーヒートスイッチ（９）
   に接続され、該スーパーヒートスイッチ（９）が第１モ
   ードにあるときに開く一方、第２モードにあるときに閉
   じる電磁弁（１８）が設けられていることを特徴とする
   空気調和装置の油戻し装置。