JPH03168565A - 冷凍サイクル - 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、冷媒蒸発器と冷媒ｆｆ縮機との間に圧力調整
弁を配設した冷凍サイクルに関する。

「従宋の技術１ 従来より、冷房装置に使用される冷凍ザイクルでは、冷
媒蒸発器と冷媒Ｅ’Ｅｌｉｉ機との間に『力調整弁を説
け、冷媒蒸発器から冷媒圧縮機Ｉ＼戻る冷媒量をＡ節し
て冷媒魚発器での蒸発圧力を一定値（約１．　９Ｋｇ／
ｃＪ）以上に保つことにより、低負荷時における冷媒蒸
発器のフロストを肋１［．する方式（　Ｅ　Ｐ　Ｒ方式
）が知られている。

圧力調整弁は、冷媒の蒸発圧力か作用するダイヤフラム
と、該ダイヤフラムに連動するスライドバルブとを備え
、そのスライドバルブが冷媒通路を開ｕｌすることによ
り、冷媒流量を調節するものてある。

ダイヤフラムは、スプリングにより所定の力で押Ｊ−「
されており、蒸発圧力の変１ヒに応じて、スプリングカ
と蒸発圧力とが釣り合う付置まで変位すろ。

例えば、冷房負荷が小さくなって冷媒の蒸発圧力が低下
し、蒸発圧力よりスプリングの押圧力の方が大きくなる
と、スライドバルブが冷媒通路を閉じる方向に移動して
冷ｆｌＪｔを減少させ、その結果、蒸発圧力を設定値に
保つ。

逆に、冷房負荷が大きくなって冷媒の蒸発圧力か上界し
、スプリングの押圧力より冷媒の蒸発圧力のほうが大き
くなると、スライ｝〜バルブが全開となり、冷媒蒸発器
で蒸発した冷媒は、そのまま冷媒圧縮機に吸込まれる。

［発明か解決しようとする課題］ しかるに、低負荷時において、冷媒『縮機が高速で運転
された場合には、冷媒蒸発器での蒸発圧力の低下に伴っ
て、圧力調整弁による冷媒通路の絞り地が大きくなる。

従って、冷媒蒸発器から冷媒圧縮機へ戻る冷媒量が減少
するため、冷媒に含まれて流れるオイル（冷媒圧縮機の
潤滑油）の量も減少し、冷媒圧縮機の各摺動部などで焼
き付けを起こす可能性があった。

本発明は上記事情に基づいて成されたもので、その目的
は、圧力調整弁の作動時に、冷媒圧縮機が高速で運転さ
れた場合でも、冷媒圧縮機のオイル不足を解消すること
のできる冷凍サイクルを提供することにある。

１課題を解決するための千段１ 本発明は上記目的を達成するために、冷媒蒸発器と冷媒
圧縮機との間に、前記冷媒蒸発器から前記冷媒圧縮機へ
戻る冷媒量を調節することで、前記冷媒蒸発器での蒸発
圧力を一定値以上に保つ圧力１弁を設けた冷凍サイクル
において、前記圧力調整弁をバイパスして、前記冷媒蒸
発器内でオイルの溜まりやすい部位と前記圧力調整弁の
下流とを接続するバイパス通路を設けるとともに、該バ
イパス通路に、前記冷媒蒸発器側の『力か前記冷媒圧縮
機側の圧力より所定値以上高い時に開弁する差圧弁を設
けたことを技術的手段とする。

１作川］ 上記格成よりなる本発明の冷凍サイクルは、以下の作用
を廟する。

冷房負荷が大きく、冷媒蒸発器での蒸発圧力が一定値以
上の場合には、圧力調整弁が作動することなく、また、
差『弁も閉じているため、冷媒蒸発器で蒸発した冷媒は
、そのまま冷媒圧縮機に吸い込まれる。

冷房負荷が小さく、冷媒蒸発器での蒸発圧力が低↑゜し
て圧力調整弁が作動（冷媒通路が絞られる）すると、蒸
発圧力を一定値以上に保つように、圧力Ａ鷲弁を通過す
る冷媒量が滅少する。

圧力調浩弁の作動とともに、冷媒圧縮機の運転状態に応
じて、差『弁の冷媒蒸発器１１ｐｌと冷媒圧縮代側とで
差圧が生じる。

このとき、冷媒蒸発器側と冷媒ｆｆ縮ｖ１ｌＩｔｌＩと
の差圧が所定値（例えばＩ　Ｋ（１／ｃＪ　）未満の時
には、差『弁は閉じている。

冷媒圧縮機が高速運転されると、冷媒蒸発器側と冷媒『
縮機側との差圧が大きくなり、その差圧が所定１直以上
になると、差圧弁が開弁する。その結果、オイル（冷媒
ｆｆ１ｉ！ｉ機の濶滑泊）を魚んだ液冷媒が、冷媒蒸発
器の底部より流出し、バイパス通路を通って冷媒圧縮機
に吸引される。

［発明の効果］ 上記作用を有ナる本発明によれば、圧力調整弁をバイパ
スするバイパス通路に差『弁を設けたことにより、その
差圧弁の開弁によって、オイルを罰んだ液冷媒をバイパ
ス通路から冷媒圧縮機に戻すことができる。

従って、圧力調整弁の作動時に冷媒圧ＷＩ機が高速で運
転された場合に、圧力調整弁を通過するオイル量が減少
しても、差圧弁が開弁してオイルを富んだ液冷媒が冷媒
Ｅ縮機に吸引されるため、従来のようなオイル不足を解
消することができる。

Ｌ実施例コ 次に、本発明の冷凍サイクルを図面に示ず一実施例に基
づき説明する。

第１図は冷凍サイクｌレの概略構成図を示す。

冷凍サイクル１は、冷媒『縮機２、冷媒凝縮器３、レシ
ーバ４、膨脹弁（外部均圧式エキスパンションバルブ）
５、および冷媒蒸発器６などの各機能部品から横戊され
、冷媒蒸発器６のフロスＩ〜ｌＩ方１１のために、冷媒
蒸発器６と冷媒『縮機２との間に圧力調整弁７が設けら
れている。

また、本実施例の冷凍サイクル１には、圧力調整弁７を
バイパスして、冷媒蒸発器６の底部と圧力調整弁７の下
流側とを接続するバイパス通路（後述する）が設けられ
るとともに、そのバイパス通路に、冷媒蒸発器６　１Ｔ
［ｌＩの圧力が冷媒『縮機２側の圧力より所定値（本実
施例ではＩＫｑ／ａＪ）以上高い時に開弁する差圧弁８
が配設されている。

冷媒蒸発器６は、第２図に示Ｖように、偏平チューブ９
とコルゲートフィン１０とを多数ｆ？ｆＪＦｌして構戊
され、冷媒タンク１１が各偏平チ二−ブ９の上部のみに
形威されたシングルタンク式である。

この冷媒蒸発器６には、ボックス型膨脹弁５が組み付け
られるため、冷媒タンク１１の中央部に入口パイブ１２
と出口バイプ１３とが取り付けられている。

また、冷媒蒸発器６の特定のチューブ９ａには、チュー
ブ９ａ内に形戒された冷媒流路と連通ずる接続パイブ１
４が形成されている。この接続バイプ１４は、チューブ
９ａ内の冷ｊＸ流路の途中から、オイル〈冷媒圧縮機２
の潤滑抽）を含んだ冷媒を取り出，ずなめの取り出し口
である。従って、接続パイブ１４は、冷媒蒸発器６内で
オイルの溜まりやケい部位に設けるとともに、冷媒を取
り出すことによる冷媒蒸発器Ｇの能力低下を抑えるため
に、できるだけ冷媒流路の１流に設ける必要がある。

そこで、本実胞例の冷媒蒸発器６では、冷媒タンク１１
の中央より出口バイプ１３側に配置された特定のチコ、
一ブ９ａの下端部に形戊されている。接続バイプ１４は
、第３図に示すように、チューブ９ａを禍成づーる２枚
の戒型プレート９ｂの下端部に、断面形状が半楕円形を
呈する突設部１４ａをそれぞれ設け、その２枚の成型プ
レート９ｂを向かい合わせて接合することにより形或さ
れる。

この接続バイブ１４には、第２図に示すように、バイパ
ス通路の一部を成すアキュムレータ１５か組み付けられ
、炉中にて冷媒蒸発器６と一体的にろう付け接合される
。なお、アキュムレータ１５は、内部に所定量のオイル
が蓄えられており、アキュムレータ１５の出口配管〈図
示しない）がオイル中より取り出されている。従って、
冷媒蒸発器６よりオイルを含んだ冷媒が、接続バイプ１
４を介してアキュムレータ１５内に流入すると、アキュ
ムレータ１５内に蓄えられているオイルが出口配管を介
して流出することになる。

アキュムレータ１５の出口配管には、ユニオンハーフ〈
図示しない）を使用して上記の差圧弁８が接続され、さ
らに、差圧弁８と圧力調整弁７の下流側とが、アキスム
レータ１５とともにバイパス通路を成すバイパス管１６
によって接続されている。

圧力調整弁７は、冷媒蒸発器６から冷媒圧縮機２へ戻る
冷媒量を調節して、冷媒蒸発器６での冷媒の蒸発圧力を
一定値（約１．　９Ｋ（１／ａ｛　）以上に保つもので
、第４図に示すように、ボースブロック１７を介して、
冷媒配管１８に接続されている。また、ホースブロック
１７には、ブロックプレート１９を介してバイパス管１
６が接続されている。

この圧力調整弁７は、冷媒蒸発器６での冷媒の蒸発圧力
が作用するダイヤフラム（図示しない）と、該ダイヤフ
ラムに連動するスライドバルブ（図示しない）とを備え
、該スライドバルブが冷媒通路を開閉することにより、
冷媒流壕を調節するものである。

ダイヤフラムは、スプリング（図示しない）により所定
の力で押圧さ力，ており、蒸発圧力の変化に応じて、ス
プリングカと蒸発圧力とが釣り合う付置まで変位する。

例えば、冷房負荷が小さくなって冷媒の蒸発圧力が低十
し、蒸発圧力よりスプリングの押『力の方が大きくなる
と、スライドバルブが冷媒通路を閉じる方向に移動して
冷媒量を減少させ、その結果、蒸発圧力を設定値に保つ
。

逆に、冷房負荷が大きくなって冷媒の魚発圧力が上昇し
、スプリングの押圧力より冷媒の蒸発圧力のほうが大き
くなると、スライドバルブが全１１４となり、冷媒蒸発
器６で蒸発した冷媒は、そのまま冷媒／［ａ！２に吸込
まれる。

次に、木失施例の作動について説明する。

イ）冷房負荷が大きく、冷媒魚発器６での茗発■；力が
ー・定値以」一の場合。

圧力調整弁７のスプリングカよりも蒸発圧力の方が大き
くなるため、圧力調整弁７は作動しない．つまり、スラ
イドバルブが全開状態であるため、冷媒とともに冷媒圧
縮機２に吸引されるオイル量も多く、冷媒圧縮Ｊａ２で
のオイル不足にはならない。なお、この場合、冷媒魚発
器６　＋ｔｌｌｌと冷媒圧縮ｆｉ２　｛１１１１との差
圧が生じないため、差圧弁８は閉じている。

口）冷房負荷が小さく、冷媒蒸発器６での蒸発圧力が圧
力調整弁７のスプリングカより小さくなった場合。

スプリングに押圧されたダイヤフラムに連動して、スラ
イドバルブが冷媒通路を絞ることにより、冷媒蒸発器６
での蒸発圧力を一定値以上に保つ。

このとき、冷媒『縮機２が低速運転で吸引力が小さい場
合には、冷媒蒸発器６側と冷媒圧縮機２開との差圧がＩ
　Ｋ（］／一未満となり、差ｊ丁弁８は閉じている。

従って、冷媒圧縮機２が高速運転されると、冷媒『ｆ５
機２の吸引力が大きくなり、冷媒蒸発器６での蒸発圧力
がさらに低下するため、スライドバルブの絞り量が大き
くなる。その結果、冷媒蒸発器６から冷媒圧１１！１１
２に戻る冷媒１Ｌの減少に伴なって、圧力Ａ整弁７を通
過して冷媒圧縮機２に吸引されるオイル量も減少する。

ところが，この場合、冷媒圧縮機２の吸引力が大きくな
るにつれて、冷媒蒸発器６側と冷媒圧縮１？’１２　ｆ
ｌ．ＩｌｌＩとの差圧が大きくなり、その差圧がＩ　Ｋ
ｇ／（−以北となることで、差圧弁８が開弁する。

その結果、冷媒魚発器６の底部よりオイルを含んだ液冷
媒が流出し、アキュムレータ１５およびバイパス管１６
を通って、冷媒圧縮機２に吸引される。

以七のように、本実施例の冷凍サイクル１では、圧力調
整弁７の作動時（低負荷時）において、冷媒ｆｆＷ＋ｉ
８　２が高速運転されてオイル不足になりやすい場合で
も、差『弁８の開弁によって、オイルを含んだ液冷媒を
バイパス通路（アキュムレータ１５およびバイパス管１
６）から冷媒圧縮機２に戻すことができるため、従来の
ようなオイル不足を解消することができる。

（変形例） 上記実施例では、冷媒蒸発器６の接続パイプ１４にアキ
ュムレータ１５を取り付けたが、アキュムレータ１５を
設けなくても本発明の効果を得ることは可能である。つ
まり、低負荷時において差『弁８が開弁するため、冷媒
蒸発３６より流出する冷媒は、ほぼ液相冷媒となる。こ
のため、必ずしもアキュムレータ１５を設ける必要はな
い。

差『弁８が開弁する際の差『をＩ　Ｋ（］／ｃＪ以Ｊと
したが、この数値に限定するものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図は冷凍サイクルの概略構成図、第２図はアキスム
レータおよび差圧弁が組み付けられた冷媒蒸発器の斜視
図、第３図は接続バイブが形成された偏平チューブの平
面図、第４図は圧力調整弁とバイパス管および冷媒配管
との接続状態を示す図である。 図中 １・・・冷凍サイクル ２・・・冷媒圧縮機 ６・・冷媒蒸発器 ７・・・圧力調整弁 ８・・差『弁 １ｈ・・・アキュムレータ〈バイパス通路〉１６・バイ
パス管〈バイパス通路）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）冷媒蒸発器と冷媒圧縮機との間に、前記冷媒蒸発器
   から前記冷媒圧縮機へ戻る冷媒量を調節することで、前
   記冷媒蒸発器での蒸発圧力を一定値以上に保つ圧力調整
   弁を設けた冷凍サイクルにおいて、 前記圧力調整弁をバイパスして、前記冷媒蒸発器内でオ
   イルの溜まりやすい部位と前記圧力調整弁の下流とを接
   続するバイパス通路を設けるとともに、 該バイパス通路に、前記冷媒蒸発器側の圧力が前記冷媒
   圧縮機側の圧力より所定値以上高い時に開弁する差圧弁
   を設けたことを特徴とする冷凍サイクル。